專利名稱：光拾取器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在光盤的記錄面上對信息進行記錄或再現(xiàn)的光拾取器。
背景技術：
為了實現(xiàn)光盤的大容量，而在信息的記錄、再現(xiàn)中使用了短波長的激光器和開口數(shù)大的物鏡。由此，實現(xiàn)將光聚集到光盤的記錄層上的激光點的小型化，并實現(xiàn)了記錄密度的提聞。激光光束透過光盤的保護層到達記錄層，因此由于保護層的厚度變化，焦距在激光光束的內外稍有不同，因此產生球面像差。該球面像差能夠通過將入射到物鏡的激光光束調整為弱發(fā)散/弱收斂來進行校正。激光光束的調整通過使光拾取器內的準直透鏡的位置沿光軸方向移動來實現(xiàn)。 準直透鏡的移動能夠通過將小型馬達的旋轉運動變換為平移運動的絲杠進給機構來進行。絲杠進給機構由絲杠、與其螺紋槽嵌合的齒條(或者螺母)、導軸構成。通過小型馬達的旋轉，齒條(或者螺母)被按壓到絲杠的螺紋槽中來沿馬達軸方向移動。通過事先將裝載有準直透鏡的透鏡保持架壓靠在齒條(或者螺母)上，來實施準直透鏡的移動。作為本技術領域的背景技術，存在例如日本特開2005-216344號公報(專利文獻I)。該專利文獻I公開了以下內容作為齒條主體的形狀，安裝在板的表面上的齒部與絲杠軸的表面抵接，通過絲杠軸的旋轉使齒條主體移動來使透鏡移動。這樣，專利文獻I公開了一種使用了齒條的絲杠進給機構來作為裝載在光盤驅動器中的光拾取器的移動單元。另外，日本特開2009-26410號公報(專利文獻2)也與專利文獻I同樣地公開了安裝在齒條部件的表面的咬合齒沿著絲杠的螺紋牙進行移動的構造來作為準直透鏡的移動機構。專利文獻I :日本特開2005-216344號公報專利文獻2 :日本特開2009-26410號公報

發(fā)明內容
另外，光拾取器為了進行⑶、DVD、BD的光盤的記錄、再現(xiàn)，而需要在殼體內裝載大量的光學部件。因此，需要使光拾取器的殼體的壁變薄來確保光學部件的裝載區(qū)域。然而，當使殼體的壁變薄時，與此相應地光拾取器殼體的強度被縮減到最低限，因此很難獲得耐沖擊性等耐環(huán)境性能的余裕。另一方面，準直透鏡移動機構(下面稱為透鏡移動機構)需要包括馬達的絲杠進給機構的裝載區(qū)域以及準直透鏡和透鏡保持架的移動區(qū)域，因此占有了光拾取器殼體內部的較大區(qū)域。這樣，為了提高光拾取器的耐環(huán)境性能，而必須實現(xiàn)透鏡移動機構的小型化。
本發(fā)明的目的在于提供一種實現(xiàn)透鏡移動機構的小型化、并能夠確保光學部件裝載到光拾取器殼體內部的區(qū)域以及獲得耐環(huán)境性能的余裕的光拾取器。本發(fā)明的上述目的通過如下的光拾取器來實現(xiàn)，該光拾取器具有透鏡移動機構，該透鏡移動機構包括透鏡保持架，其保持透鏡；引導部件，其對該透鏡保持架進行引導；絲杠，其在外周具有螺紋槽；馬達，其使該絲杠旋轉；主體部，其固定在上述透鏡保持架上；齒條，其具有與上述絲杠的螺紋槽相嵌合的爪部，在該光拾取器中，上述齒條具備將上述主體部與上述爪部連結的臂，在上述臂的面上設置有多個沿上述絲杠的旋轉軸方向延伸的凸形的突起。另外，關于上述目的，較為理想的是，在上述臂上設置有多個沿上述絲杠的旋轉軸方向延伸的凹形的槽。另外，關于上述目的，較為理想的是，在與沿上述絲杠的旋轉軸方向延伸的凹形的槽相對置的上述臂的背面設置有多個凹形的槽。另外，關于上述目的，較為理想的是，上述臂的截面形狀為沿上述絲杠的旋轉軸方 向延伸的波浪形狀。另外，關于上述目的，較為理想的是，上述臂的與上述絲杠的旋轉軸方向垂直的面的截面形狀在上述齒條的整個寬度上是一定的。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種實現(xiàn)透鏡移動機構的小型化、并能夠確保光學部件裝載到光拾取器殼體內部的區(qū)域以及獲得耐環(huán)境性能的余裕的光拾取器。


圖I是一般的光拾取器的概要結構圖。圖2是圖I所示的透鏡移動機構9的立體圖。圖3是說明平板的截面二次力矩以及截面二次極力矩的說明圖。圖4是實施例I的齒條的立體圖。圖5是實施例2的齒條的立體圖。圖6是實施例3的齒條的立體圖。圖7是說明光拾取器的透鏡移動機構部分的圖。附圖標記的說明I光拾取器2 殼體3激光光源4射束分裂器5準直透鏡6立起鏡7 物鏡8光檢測器9透鏡移動機構91引導部件92引導部件
93透鏡保持架94 馬達95 絲杠96 齒條961 爪962 主體963 臂
97壓縮彈簧10 光盤
具體實施例方式透鏡移動機構通過將齒條的爪卡合在形成于利用馬達進行旋轉的絲杠的表面上的螺紋槽中來進行移動，由此使準直透鏡進行動作。然而，如上所述那樣，盡管趨勢是使光拾取器殼體的壁較薄來盡可能地擴展殼體內部的空間，但是透鏡移動機構由于存在馬達和絲杠，因此在光拾取器殼體內部占有較大的區(qū)域。特別是馬達軸的長度成為占有區(qū)域的原因。因此，本發(fā)明的發(fā)明人研究了縮短馬達軸的內容，得知當使準直透鏡的行程量、齒條的寬度以及邊緣齒條的寬度變窄時，能夠縮短馬達軸。也就是說，當縮短齒條的寬度時，能夠縮短馬達軸，因此能夠縮短絲杠，并能夠使準直透鏡的行程量變短。然而，在用縮短了寬度的新齒條進行了各種研究時，齒條本身的撓曲剛性和扭曲剛性下降，在絲杠與齒條的爪之間產生了跳齒這樣的新問題。因此，本發(fā)明人研究了各種能夠在齒條的寬度縮小的同時撓曲剛性仍然不變的狀態(tài)下充分地提高扭曲剛性的齒條的構造，最終得到了如下的實施例。下面，使用圖I、圖2說明一般的光拾取器的同時說明本發(fā)明的實施例。[實施例I]圖I是一般的光拾取器的概要結構圖。在圖I中，I是光拾取器，2是殼體，3是激光光源，4是射束分裂器，5是準直透鏡，6是立起鏡，7是物鏡，8是光檢測器，9是透鏡移動機構，10是光盤。當說明該光拾取器I的結構時，光拾取器I形成為將激光光源3、射束分裂器4、準直透鏡5、立起鏡6、物鏡7、光檢測器8、以及透鏡移動機構9裝載在殼體2的內部的結構。圖I的光拾取器I的結構示出了最小限度的結構。為了對應⑶、DVD、BD(Blu_rayDisc、藍光光盤)等多個光盤標準，也可以設為裝載多個激光光源3、射束分裂器4、準直透鏡5、立起鏡6、物鏡7、光檢測器8的結構。殼體2是裝載光學部件的底座部件。由于需要復雜的形狀，因此通過金屬或樹脂的成型來制作。激光光源3是射出由CD、DVD、BD標準決定的特定波長的激光的半導體激光元件。射束分裂器4是將激光分割為透射光和反射光的光學部件。例如是粘貼有兩個直角棱鏡的棱鏡、在玻璃板上形成有光學膜的立起鏡。準直透鏡5是將激光的發(fā)散光變換為平行光的光學透鏡。立起鏡6是對激光進行全反射的反射鏡。為了從光拾取器I的殼體2內部向光盤10方向彎折90度，而以45度的傾斜度進行了安裝。物鏡7是使激光的平行光會聚的透鏡。構成為為了使激光的焦點聚焦到光盤10的記錄凹坑上，物鏡7能夠進行向光盤10的面方向的移動(聚焦)、向光盤10的徑方向的移動(循跡)。另外，也可以設為進行角度調整(傾斜)以使激光垂直地照射到光盤10上的結構。光檢測器8是根據(jù)照射到檢測面的激光的光量來產生電信號的光電變換元件。透鏡移動機構9是使準直透鏡4沿光軸方向移動的機構。說明該光拾取器I的動作，則在激光光源3中發(fā)出的激光由射束分裂器4反射后到達準直透鏡5并被變換為平行光。并且，激光通過立起鏡6全反射向光盤10的方向，通過物鏡7聚集到光盤10的記錄面上并形成射束點。在光拾取器I中，通過該射束點向光盤10進行信息的記錄、再現(xiàn)。在記錄中，根據(jù)記錄信息進行激光光源3的開啟和關閉來使射束點閃爍，在光盤10上形成記錄凹坑，由此 進行信息的寫入。在再現(xiàn)中，使射束點照射到光盤10的記錄凹坑，由物鏡7接受由記錄凹坑反射的激光。與去路相反地按立起鏡6、準直透鏡5、射束分裂器4的順序通過，將激光引導至光檢測器8的檢測面上。光檢測器8通過照射到檢測面的激光的接通和斷開來進行信息的讀入。圖2是圖I所示的透鏡移動機構9的立體圖。在圖2中，5是準直透鏡，91、92是引導部件，93是透鏡保持架，94是馬達，95是絲杠，96是齒條，97表示壓縮彈簧。說明該透鏡移動機構9的結構，則透鏡移動機構9包括準直透鏡5、引導部件91、92、透鏡保持架93、馬達94、絲杠95、齒條96、以及壓縮彈簧97。引導部件91、92以不銹鋼棒料等尺寸穩(wěn)定性優(yōu)秀的鋼鐵材料為主要材料，是為了提高耐磨損性而對表面實施了鍍鎳、鍍鉻等處理的桿。為了改善滑動阻力以及耐磨損性，也可以對引導部件91、92涂布潤滑齊U。透鏡保持架93是保持準直透鏡5的支承部件，還是與架設在引導部件91和引導部件92上的準直透鏡5 —體地進行移動的可動部件。透鏡保持架93通過輕量且具有高強度的PPS樹脂(聚亞苯基硫醚)、LCP樹脂(液晶聚合物)等制作。馬達94是產生步進馬達等的旋轉力的驅動源。絲杠95是在馬達94的旋轉軸上以固定的間距形成有螺紋槽的部件。齒條96是具有嵌合在絲杠95的螺紋槽中的爪961、固定在透鏡保持架93上的主體962、以及將爪961與主體962進行連接的U字狀的臂963的動力傳遞部件。通過將齒條96與絲杠95構成為一對，來形成將馬達94的旋轉運動變換為平移運動的絲杠進給機構。齒條96通過耐磨損性優(yōu)秀的POM樹脂(聚縮醛)制作。為了改善滑動阻力和耐磨損性，也可以對爪961與絲杠95相接觸的部分涂布潤滑劑。壓縮彈簧97是用彈簧用不銹鋼線等卷繞成的螺旋彈簧。說明該透鏡移動機構9的動作，則透鏡移動機構9通過由絲杠95和齒條96構成的絲杠進給機構來將馬達94的旋轉運動變換為齒條96的平移運動。齒條96向被固定的透鏡保持架93傳遞平移力。透鏡保持架93以及準直透鏡5被引導部件91、92引導而能夠沿準直透鏡5的光軸方向平行移動。在使用了齒條96的絲杠進給機構中，存在如下要解決的問題。首先，齒條96的彈簧剛性降低。馬達94的絲杠95與引導部件91的距離由于組裝誤差而產生偏差。在絲杠95與引導部件91的距離較長的情況下，齒條96的爪961容易從絲杠95的螺紋槽脫開。因此，構成為在齒條96的U字狀的臂963中裝入壓縮彈簧97，在壓縮彈簧97的復原力的作用下，始終對絲杠95施加按壓力。另一方面，在絲杠95與引導部件91的距離較短的情況下，上述的壓縮彈簧97由于壓縮量增加，因此復原力增大，致使對絲杠95的按壓力增大。當按壓力增大時,使絲杠95的旋轉負荷變大，容易產生馬達94的失步等問題。馬達94的失步會破壞準直透鏡5的位置再現(xiàn)性，因此成為問題。因此，要求設計成即使絲杠95與引導部件91的距離由于組裝精確度而產生偏差，齒條96的按壓力也不會發(fā)生較大的變化。齒條96的彈簧剛性(按壓力/位移)是齒條96的U字狀臂963的撓曲剛性與壓縮彈簧97的彈簧常數(shù)之和。為了降低齒條96的彈簧剛性，需要事先盡可能地降低齒條96的U字狀臂963的撓曲剛性。 再者，是齒條96的扭曲剛性的增大。對齒條96的爪961施加移動方向的平移力。當齒條96的扭曲剛性較低時，導致通過齒條96的扭曲而吸收了絲杠95的移動量，因此導致準直透鏡4的移動量減小。特別地，當準直透鏡4的移動方向改變時，導致吸收了與齒條96的兩個方向的扭曲量相應的移動量。由于齒條96的扭曲而引起的移動量的減少使準直透鏡4的定位精確度下降，并影響光拾取器I的球面像差校正的精確度，因此成為問題。齒條96的扭曲在齒條96的U字狀臂963處發(fā)生，因此需要事先盡可能地提高齒條96的U字狀臂963的扭曲剛性以增大齒條96的扭曲剛性。圖3是說明平板的截面二次力矩以及截面二次極力矩的說明圖。[數(shù)式I]
b t3Ty =-
12[數(shù)式2]Ip = Ix+Iy= --—itA—t — 12數(shù)式I表示平板的截面二次力矩的式子，數(shù)式2表示平板的截面二次極力矩的式子。在圖3以及數(shù)式I、數(shù)式2中，A是平板的截面，b是平板的寬度，t是平板的厚度，X是平板的寬度方向b的軸，y是平板的厚度t方向的軸，Ix是軸X的截面二次力矩，Iy是軸I的截面二次力矩，Ip是截面二次極力矩。平板的撓曲剛性與截面的截面二次力矩Ix相關，平板的扭曲剛性與截面的截面二次極力矩Iy相關。在是平板的情況下，截面二次力矩Ix用平板的寬度b與平板的厚度t的立方相乘的數(shù)式I表示。截面二次極力矩Ip用軸X與軸y的截面二次力矩Ix與Iy之和表不。這些式子表示當減小齒條96的寬度b時，撓曲剛性只是成比例地變小，扭曲剛性大致以三次冪變小，形成容易扭曲的構造。
基于這些理由，在本實施例中，在齒條96的U字狀臂963的表面設置了起伏。通過該起伏，預先將U字狀臂963的扭曲剛性設計成較大。通過事先提高扭曲剛性，即使將寬度b變窄也能夠確保足夠的扭曲剛性。下面，按照

本發(fā)明的一個實施例。圖4是實施例I所涉及的齒條的立體圖。在圖4中，本實施例是在齒條96的U字狀臂963的表面設置有凸型的突起實施例。該凸型的突起形成為沿齒條96的整個寬度延伸，從齒條96的爪961向主體962的方向隆起。凸型的突起的高度變高時，厚度t增加，因此在扭曲剛性的增加方面有效果。撓曲剛性也由于厚度t增加而增加，但是由于撓曲剛性增加的部分的長度較短，因此影響較小。另外，當使凸型的突起的寬度變窄來增加個數(shù)時，將獲得平滑的撓曲變形，能夠減少撓曲剛性的增加。
此外，在本實施例的圖中將突起的個數(shù)設為三個，但是并不限定于該三個，只要是使扭曲剛性增加、抑制撓曲剛性增加，就可以是任意的個數(shù)。[實施例2]圖5是實施例2所涉及的齒輪的立體圖。在圖5中，在本實施例中，在齒條96的U字狀臂963的表面設置凹形的坑，在其背側的面上設置凹形的坑。也就是說，本實施例在U字狀臂963的表面設置多個凹形的坑，并在與坑相對置的背面設置有通過厚壁(凸部)形成的凹形的坑，其程度對應于由于在上述U字狀臂963的表面設置的多個凹形坑而強度下降的程度。這樣，即使在U字狀臂963的兩面設置凹凸，也能夠獲得與實施例I相同的效果。與在單面設置凸型的突起的形狀相比，在兩面設置凹凸部的形狀能夠使撓曲變形更平滑，能夠進一步減少撓曲剛性的增加。此外，在本實施例的圖中將凹凸的個數(shù)設為表面和背面各三個，但是并不限定于該三個，只要是使扭曲剛性增加、抑制撓曲剛性增加，就可以是任意的個數(shù)。[實施例3]圖6是實施例3所涉及的齒條的立體圖。在圖6中，在本實施例中，在齒條96的U字狀臂963的兩面設置有波浪形的起伏。波浪形涉及整個寬度，形成從齒條96的爪961向主體962的方向的起伏。這樣，通過在U字狀臂963的表面設置波浪形的起伏，也能夠增加扭曲剛性。在該波浪形的U字狀臂963中，由于不存在整體的厚度變化，因此能夠實現(xiàn)更平滑的撓曲變形。另外，由于能夠像手風琴那樣從齒條96的爪961向主體962的方向伸縮，因此容易進行撓曲變形，在撓曲剛性的降低方面有效果。通過上述形狀的齒條96，在大致維持了撓曲剛性的狀態(tài)下，能夠增加扭曲剛性。由此，能夠使齒條96的寬度尺寸縮短相當于所增加的扭曲剛性的程度。此外，在本實施例的圖中，將波浪形的個數(shù)設為表面和背面各兩個，但是并不限定于該兩個，只要使扭曲剛性增加、抑制撓曲剛性增加，就可以是任意的個數(shù)。圖7是說明光拾取器的透鏡移動機構部分的圖。在圖I中，2表殼體,3表激光光源,5表準直透鏡,9表透鏡移動機構,95表不絲杠,96表不齒條，L表不絲杠的長度，tc表不殼體的壁的厚度。
由于在光拾取器殼體2中裝載大量部件,因此如圖7那樣透鏡移動機構9與激光光源3的間隔變窄。因此，由于使光拾取器殼體2的透鏡移動機構9側的壁凹陷，如厚度tc那樣變薄，因此難以確保強度。與此相對地，在本發(fā)明的齒條96中，通過縮短齒條96的寬度尺寸，能夠相應地縮短絲杠95的長度L。因而，與使絲杠95的長度L縮短相應地，能夠使光拾取器殼體2的壁的厚度tc增加厚度tb。由此，能夠提高光拾取器殼體2的強度。通過高強度化，能夠提高光拾取器I的耐沖擊性、減少振動、熱變形，因此能夠在耐環(huán)境性方面獲得余裕。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠與齒條的扭曲剛性變高相應地縮短齒條的寬度尺寸，因此其結果，絲杠變短，能夠實現(xiàn)準直透鏡移動機構的小型化，其結果能夠使光拾取器的內部空間變大。
權利要求
1.一種光拾取器，其具有透鏡移動機構，該透鏡移動機構包括透鏡保持架，其保持透鏡；引導部件，其對該透鏡保持架進行引導；絲杠，其在外周具有螺紋槽；馬達，其使該絲杠旋轉；主體部，其固定在上述透鏡保持架上；齒條，其具有與上述絲杠的螺紋槽相嵌合的爪部， 該光拾取器的特征在干， 上述齒條具備將上述主體部與上述爪部連結的臂， 在上述臂的面上設置有多個沿上述絲杠的旋轉軸方向延伸的凸形的突起。
2.根據(jù)權利要求I所述的光拾取器，其特征在干， 在上述臂上設置有多個沿上述絲杠的旋轉軸方向延伸的凹形的槽。
3.根據(jù)權利要求2所述的光拾取器，其特征在干， 在與沿上述絲杠的旋轉軸方向延伸的凹形的槽相對置的上述臂的背面設置有多個凹形的槽。
4.根據(jù)權利要求I所述的光拾取器，其特征在干， 上述臂的截面形狀為沿上述絲杠的旋轉軸方向延伸的波浪形狀。
5.根據(jù)權利要求I至4中的任一項所述的光拾取器，其特征在干， 上述臂的與上述絲杠的旋轉軸方向垂直的面的截面形狀在上述齒條的整個寬度上是一定的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光拾取器。將準直透鏡移動機構小型化，在由此制造出的空間中進行光拾取器殼體的補強，實現(xiàn)光拾取器的耐環(huán)境性的提高。該光拾取器具有透鏡移動機構，該透鏡移動機構包括透鏡保持架，其保持透鏡；引導部件，其對該透鏡保持架進行引導；絲杠，其在外周具有螺紋槽；馬達，其使該絲杠旋轉；主體部，其固定在上述透鏡保持架上；齒條，其具有與上述絲杠的螺紋槽相嵌合的爪部，在該光拾取器中，將上述齒條的主體部與爪部連結的臂形成為與絲杠的旋轉軸方向垂直的面的截面形狀為凸形、凹形、波浪形。與齒條的扭曲剛性變高相應地，能夠縮短齒條的寬度尺寸，實現(xiàn)準直透鏡移動機構的小型化。
文檔編號G11B7/09GK102737662SQ20121009721
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權日2011年4月5日
發(fā)明者木下康, 羽藤順, 都島和弘 申請人:日立視聽媒體股份有限公司