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技術 光ピックアップ装置

出願人 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社
発明者 藤原勝巳
出願日 2006年1月27日 (14年10ヶ月経過) 出願番号 2006-019418
公開日 2007年8月9日 (13年3ヶ月経過) 公開番号 2007-200489
状態 特許登録済
技術分野 光学的記録再生2(ヘッドの移動) 光ヘッド
主要キーワード 伸縮パターン ストローク駆動 ホルダ基板 モニタレンズ サブレール メインレール 略鋸歯状 回転位置調整
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

光学系の調整を容易に行える光ピックアップ装置を提供する。

解決手段

互いに交差する方向に延在する斜面CY1a,CY3aと、斜面CY2aとで、円筒状の調整部材AMを、軸線方向及び周方向に回転自在に支持しているので、サーボレンズSLの光軸方向の位置調整及び光軸回り回転位置調整を容易に行える。

概要

背景

近年、波長400nm程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録/再生を行える高密度光ディスクシステムの研究・開発が急速に進んでいる。一例として、NA0.85、光源波長405nmの仕様情報記録/再生を行う光ディスク、いわゆるBlu−ray Disc(BD)では、DVD(NA0.6、光源波長650nm、記憶容量4、7GB)と同じ大きさである直径12cmの光ディスクに対して、1面あたり20〜30GBの情報の記録が可能であり、又、NA0.65、光源波長405nmの仕様で情報記録/再生を行う光ディスク、いわゆるHD DVDでは、直径12cmの光ディスクに対して、1面あたり15〜20GBの情報の記録が可能である。以下、本明細書では、このような光ディスクを「高密度DVD」と呼ぶ。

ところで、このような高密度DVDに対して適切に情報を記録/再生できるというだけでは、光ピックアップ装置製品としての価値は十分なものとはいえない。現在において、多種多様な情報を記録したDVDやCDが販売されている現実ふまえると、高密度DVDに対して適切に情報を記録/再生できるだけでは足らず、例えばユーザー所有している従来のDVD或いはCDに対しても同様に適切に情報を記録/再生できるようにすることが、互換タイプの光ピックアップ装置として製品の価値を高めることに通じるのである。このような背景から、互換タイプの光ピックアップ装置に用いる光学系は、低コストで簡素な構成を有することは勿論であり、それに加えて高密度DVD、従来のDVD、CDいずれに対しても、適切に情報を記録/再生するために良好なスポットを得ることが望まれている。又、DVDとCDとに対して互換可能に情報の記録及び/又は再生を行える光ピックアップ装置も実用化されているが、現在の構成に対して更なる小型化、薄形化、低コスト化等が望まれている。特に、ノート型パソコンなどにおいては、製品の競争力を高めるべく、それに搭載する光ピックアップ装置の薄形化が切望されているという実情がある。ここで、特許文献1には、薄形構成の光ピックアップ装置が開示されている。
特開2005−108300号公報
特開2000−331350号公報

概要

光学系の調整を容易に行える光ピックアップ装置を提供する。互いに交差する方向に延在する斜面CY1a,CY3aと、斜面CY2aとで、円筒状の調整部材AMを、軸線方向及び周方向に回転自在に支持しているので、サーボレンズSLの光軸方向の位置調整及び光軸回り回転位置調整を容易に行える。

目的

ところで、光ピックアップ装置においては、光ディスクからの反射光光検出器受光することによって、光ディスクに記録された情報を読みとると共に、フォーカシング及びトラッキング動作を行うための位置信号として用いている。このため、光ディスクからの反射光を、シリンドリカルレンズトーリックレンズなどの、光ピックアップ装置の厚さ方向の曲率と、それとは直交する方向の曲率とが異なる、非点収差発生レンズを介することで非点収差を生じさせ、さらに光軸に対して回転対称形状であり、パワーをもったセンサレンズとを介して、光ディスクからの反射光を光検出器に集光させることが一般的に行われており、この場合は、非点収差による信号を、フォーカシング動作を行うための、位置の誤差信号として利用している。しかるに、このような非点収差発生レンズとセンサレンズとを一体化することで、よりコンパクトな光学系を提供するという試みがある。ところが、光検出器に適切な集光スポットを受光させるためには、非点収差発生レンズを光軸回りに回転調整し、センサレンズは光軸方向に移動調整する必要がある。従って、薄形構成の光ピックアップ装置において非点収差発生レンズとセンサレンズとを一体化した場合、どのようにして調整するかが問題となっている。一方、特許文献2に開示された光学素子保持方法は、薄形光ピックアップ装置に適さないという問題がある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

光源からの光束を光学系を介して対物レンズ入射させ、前記対物レンズから光情報記録媒体情報記録面に集光し、その反射光を光学系を介して光検出器受光することによって情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において、前記光学系の光学素子を保持する円筒状の調整部材と、前記調整部材の外周面に接触する少なくとも2つの受け面を備えたキャリヤと、前記調整部材に付勢力を付与する付勢部材と、を有し、前記調整部材により支持される前記光学素子の光軸方向に見たときに、前記少なくとも2つの受け面の交差角は180度未満であり、前記付勢部材からの付勢力は、前記調整部材を介して前記受け面に伝達され、前記少なくとも2つの受け面は、前記光ピックアップ装置の厚さ方向に見たときに重合しないことを特徴とする光ピックアップ装置。

請求項2

前記調整部材により支持される前記光学素子は、一方の光学面において、前記光ピックアップ装置の厚さ方向の曲率と、それとは直交する方向の曲率とが異なり、他方の光学面は、光軸に対して回転対称形状であることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。

請求項3

前記キャリヤの受け面は3面であって、前記調整部材の両端側の2面は同一方向を向いており、中央の1面は別な方向を向いていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ピックアップ装置。

請求項4

前記調整部材は、前記光情報記録媒体と反対側に調整用の凹部を設けており、前記調整用の凹部は、前記調整部材の軸線方向に延在する第1の溝と、前記調整部材の周方向に延在する第2の溝とを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光ピックアップ装置。

請求項5

前記付勢部材は、前記キャリヤに取り付けられており、また前記調整部材に当接するアームを有し、前記アームは、前記調整用の凹部に対してシフトした位置に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の光ピックアップ装置。

請求項6

前記付勢部材は、前記光情報記録媒体に向かう方向に対して交差する方向に付勢力を発生することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光ピックアップ装置。

請求項7

前記付勢部材は、前記光情報記録媒体に向かう方向に付勢力を発生することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光ピックアップ装置。

技術分野

0001

本発明は、光ピックアップ装置に関し、特に薄形であって光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び/又は再生を行える光ピックアップ装置に関する。

背景技術

0002

近年、波長400nm程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録/再生を行える高密度光ディスクシステムの研究・開発が急速に進んでいる。一例として、NA0.85、光源波長405nmの仕様情報記録/再生を行う光ディスク、いわゆるBlu−ray Disc(BD)では、DVD(NA0.6、光源波長650nm、記憶容量4、7GB)と同じ大きさである直径12cmの光ディスクに対して、1面あたり20〜30GBの情報の記録が可能であり、又、NA0.65、光源波長405nmの仕様で情報記録/再生を行う光ディスク、いわゆるHD DVDでは、直径12cmの光ディスクに対して、1面あたり15〜20GBの情報の記録が可能である。以下、本明細書では、このような光ディスクを「高密度DVD」と呼ぶ。

0003

ところで、このような高密度DVDに対して適切に情報を記録/再生できるというだけでは、光ピックアップ装置の製品としての価値は十分なものとはいえない。現在において、多種多様な情報を記録したDVDやCDが販売されている現実ふまえると、高密度DVDに対して適切に情報を記録/再生できるだけでは足らず、例えばユーザー所有している従来のDVD或いはCDに対しても同様に適切に情報を記録/再生できるようにすることが、互換タイプの光ピックアップ装置として製品の価値を高めることに通じるのである。このような背景から、互換タイプの光ピックアップ装置に用いる光学系は、低コストで簡素な構成を有することは勿論であり、それに加えて高密度DVD、従来のDVD、CDいずれに対しても、適切に情報を記録/再生するために良好なスポットを得ることが望まれている。又、DVDとCDとに対して互換可能に情報の記録及び/又は再生を行える光ピックアップ装置も実用化されているが、現在の構成に対して更なる小型化、薄形化、低コスト化等が望まれている。特に、ノート型パソコンなどにおいては、製品の競争力を高めるべく、それに搭載する光ピックアップ装置の薄形化が切望されているという実情がある。ここで、特許文献1には、薄形構成の光ピックアップ装置が開示されている。
特開2005−108300号公報
特開2000−331350号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、光ピックアップ装置においては、光ディスクからの反射光光検出器受光することによって、光ディスクに記録された情報を読みとると共に、フォーカシング及びトラッキング動作を行うための位置信号として用いている。このため、光ディスクからの反射光を、シリンドリカルレンズトーリックレンズなどの、光ピックアップ装置の厚さ方向の曲率と、それとは直交する方向の曲率とが異なる、非点収差発生レンズを介することで非点収差を生じさせ、さらに光軸に対して回転対称形状であり、パワーをもったセンサレンズとを介して、光ディスクからの反射光を光検出器に集光させることが一般的に行われており、この場合は、非点収差による信号を、フォーカシング動作を行うための、位置の誤差信号として利用している。しかるに、このような非点収差発生レンズとセンサレンズとを一体化することで、よりコンパクトな光学系を提供するという試みがある。ところが、光検出器に適切な集光スポットを受光させるためには、非点収差発生レンズを光軸回り回転調整し、センサレンズは光軸方向に移動調整する必要がある。従って、薄形構成の光ピックアップ装置において非点収差発生レンズとセンサレンズとを一体化した場合、どのようにして調整するかが問題となっている。一方、特許文献2に開示された光学素子保持方法は、薄形光ピックアップ装置に適さないという問題がある。

0005

本発明は、かかる問題点に鑑みて成されたものであり、薄形構成であっても光学系の調整を容易に行える光ピックアップ装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

請求項1に記載の光ピックアップ装置は、光源からの光束を光学系を介して対物レンズ入射させ、前記対物レンズから光情報記録媒体の情報記録面に集光し、その反射光を光学系を介して光検出器で受光することによって情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において、
前記光学系の光学素子を保持する円筒状の調整部材と、
前記調整部材の外周面に接触する少なくとも2つの受け面を備えたキャリヤと、
前記調整部材に付勢力を付与する付勢部材と、を有し、
前記調整部材により支持される前記光学素子の光軸方向に見たときに、前記少なくとも2つの受け面の交差角は180度未満であり、前記付勢部材からの付勢力は、前記調整部材を介して前記受け面に伝達され、前記少なくとも2つの受け面は、前記光ピックアップ装置の厚さ方向に見たときに重合しないことを特徴とする。

0007

本発明の光ピックアップ装置によれば、前記調整部材により支持される前記光学素子の光軸方向に見たときに、前記少なくとも2つの受け面の交差角は180度未満であり、前記付勢部材からの付勢力は、前記調整部材を介して前記受け面に伝達されるので、例えば前記光学素子が非点収差発生レンズとセンサレンズとを一体化したような素子であった場合に、前記調整部材を、前記光学素子の軸線方向及び周方向に任意に移動させることができ、それにより非点収差の調整と結像位置の調整とを適切に行うことができる。なお、「2つの受け面の交差角」とは、調整部材に2つの受け面が接するとき、光学素子の光軸に直交する面での断面における、それぞれ2つの接線のなす角度をいうものとする。また、光ピックアップ装置を薄形構成とする場合は、少なくとも2つの受け面を光ピックアップ装置の厚さ方向に見たときに重合しないように配置するのが好ましい。少なくとも2つの受け面が、光学素子の光軸直交方向に重合しなければ、キャリヤを、ダイキャストなどの金型を用いる製法により製造する場合、その金型はキャリヤ厚み方向の上下に分かれる簡単な構造で実現可能である。

0008

請求項2に記載の光ピックアップ装置は、請求項1に記載の発明において、前記調整部材により支持される前記光学素子は、一方の光学面において、前記光ピックアップ装置の厚さ方向の曲率と、それとは直交する方向の曲率とが異なり、他方の光学面は、光軸に対して回転対称形状であることを特徴とするので、本発明に好適であるが、これ以外の光学素子にも適用可能である。

0009

請求項3に記載の光ピックアップ装置は、請求項1又は2に記載の発明において、前記キャリヤの受け面は3面であって、前記調整部材の両端側の2面は同一方向を向いており、中央の1面は別な方向を向いていることを特徴とするので、前記光学素子を安定して支持できる。

0010

請求項4に記載の光ピックアップ装置は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記調整部材は、前記光情報記録媒体と反対側に調整用の凹部を設けており、前記調整用の凹部は、前記調整部材の軸線方向に延在する第1の溝と、前記調整部材の周方向に延在する第2の溝とを含むことを特徴とするので、単一の調整用治具を用いて調整ができる。

0011

請求項5に記載の光ピックアップ装置は、請求項4に記載の発明において、前記付勢部材は、前記キャリヤに取り付けられており、また前記調整部材に当接するアームを有し、前記アームは、前記調整用の凹部に対してシフトした位置に設けられていることを特徴とするので、前記凹部に調整用治具を係合させる際に邪魔にならない。

0012

請求項6に記載の光ピックアップ装置は、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記付勢部材は、前記光情報記録媒体に向かう方向に対して交差する方向に付勢力を発生するので、光ピックアップ装置の厚さ方向に見たときに重合しないように配置された受け面構成に対して効果的に調整部材を保持することが可能であり、この受け面の構成は、キャリヤを、ダイキャストなどの金型を用いる製法により製造する場合、その金型はキャリヤ厚み方向の上下に分かれる簡単な構造で実現可能である。

0013

請求項7に記載の光ピックアップ装置は、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記付勢部材は、前記光情報記録媒体に向かう方向に付勢力を発生することを特徴とするので、前記キャリヤを金型を用いて形成できる。

発明の効果

0014

本発明によれば、薄形構成であっても光学系の調整を容易に行える光ピックアップ装置を提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

0015

以下、図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。図1は、本実施の形態にかかる光ピックアップ装置を上方から見た斜視図である。図2は、本実施の形態にかかる光ピックアップ装置を下方から見た斜視図である。図に示すように、保護層の厚さが異なる光情報記録媒体であるBD又はHD DVD、DVD及びCDに対して適切に情報の記録/再生を行える光ピックアップ装置PUにおいて、キャリヤCYは、メインレールMRに対して係合部CYa、CYaを介して係合し、且つメインレールMRに平行するサブレールSRに対して係合部CYbを介して係合し、不図示のアクチュエータによりメインレールMRとサブレールSRに沿って移動可能に支持されている。光ピックアップ装置PUは、キャリヤCY上に搭載された、波長λ1の光束を出射できる第1半導体レーザLD1と、波長λ2の光束を出射できる第2半導体レーザ及び波長λ3の光束を出射できる第3半導体レーザとを搭載した2レーザパッケージ2L1Pと、光検出器PDと、以下により光学系を構成するカップリングレンズCLと、ダイクロイックプリズムDPと、偏光ビームスプリッタPBSと、λ/4波長板QWPと、モニタレンズMLと、モニタディテクタMDと、レンズL1、L2からなるエキスパンダレンズEXPと、反射光学素子である立ち上げミラーMと、アクチュエータACTにより駆動可能に保持された対物レンズOBJと、中空円筒状の調整部材AMの一端に支持された光学素子であるサーボレンズSLと、プリズムPSとを含む。サーボレンズSLは、一方の光学面には、光束に非点収差を生じさせる効果を有し、他方の光学面にはパワーを有しており、その光軸は調整部材AMの軸線と一致していると好ましい。図1では、不図示の光ディスクは、キャリヤCYの上方に位置している。

0016

図2において、キャリヤCYの下面にねじ止めされた付勢部材EMは、ばね板から形成されており、略直角に折り曲げられた2つのアームEMa、EMbの先端付近を調整部材AMの外周面に当接させている。キャリヤCYは、調整部材AMを配置するための開口CYpを形成している。調整部材AMの下面には、調整用の凹部として、軸線方向に延在する第1の溝AMaと、第1の溝AMaに直交し、周方向に延在する第2の溝AMbとを形成している。2つの折り曲げアームEMa、EMbは、溝AMa、AMbを避けて調整部材AMの両端側に延在しており、これにより付勢部材EMを取り付けたままで、後述の調整用治具Jの係合を許容し、サーボレンズSLの調整を可能としている。

0017

図3は、調整部材AMの周辺を示す斜視図であるが、調整部材AMとサーボレンズSLは一点鎖線で示している。図3に示すように、開口CYpの側面には3つの三角柱状の突起CY1、CY2,CY3が形成されている。調整部材AMの両端側に配置された突起CY1,CY3は、図3斜め上方を向いた斜面CY1a,CY3aを形成しており、2つの突起CY1,CY3に挟まれて、調整部材AMの中央側に配置された突起CY2は、図3斜め下方を向いた斜面CY2aを有している。サーボレンズSLの光軸方向に見たときに、斜面CY1a,CY3aと、斜面CY2aとのなす角度は、180度未満であるが、90度前後であると調整部材AMを保持するのに都合がよい。付勢部材EMの折り曲げアームEMa、EMbの先端は、図3で矢印に示すように、調整部材AMを突起CY1〜CY3に向かって付勢しており、従って調整部材AMは、折り曲げアームEMa、EMbからの付勢力と、それに対する斜面CY1a,CY3aと、斜面CY2aからの反力による所定の摩擦力で支持されるようになっている。

0018

三角柱状の突起CY1、CY2,CY3は、図3で上下方向に見たときに重合していないので、斜面CY1a,CY3aと、斜面CY2aとが異なる方向を向いていても、例えば斜面CY1a,CY3aを上型転写面で形成し、斜面CY2aを下型の転写面で形成すれば、抜き方向を上下方向とした金型により形成できる。

0019

本実施の形態によれば、互いに交差する方向に延在する斜面CY1a,CY3aと、斜面CY2aとで、円筒状の調整部材AMを、軸線方向及び周方向に回転自在に支持しているので、サーボレンズSLの光軸方向の位置調整及び光軸回りの回転位置調整を容易に行える。

0020

より具体的に調整方法について説明すると、図3に示す調整用治具Jの上端から突出した2つの凸部J1,J2うちの一方(J1)を、図2に示す調整部材AMの第1の溝AMa(図2)に係合させ、その他方(J2)を、調整部材AMの第2の溝AMb(図2)に係合させる。ここで、調整用治具Jを調整部材AMの軸線方向(矢印A方向)に移動させると、第1の溝AMa内で凸部J1は自由に移動できるのに対し、第2の溝AMbは凸部J2より力を受けて移動するので、調整部材AMは軸線方向にのみ移動し、それによりサーボレンズSLを光軸方向に移動させることができる。一方、調整用治具Jを調整部材AMの軸線方向と直交する方向(矢印B方向)に移動させると、第2の溝AMb内で凸部J2は自由に移動できるのに対し、第1の溝AMaは凸部J1より力を受けて移動するので、調整部材AMは回転方向にのみ移動し、それによりサーボレンズSLを光軸回りに回転移動させることができる。

0021

ところで、可動光学素子であるレンズL2は、駆動装置(駆動手段ともいう)DRにより、キャリヤCYに固定されたレンズL1に対して光軸方向に移動される。図4は、駆動装置DRの概略構成図であるが、圧電素子の歪み量は実際より誇張して示している。図4において、電気機械変換素子である圧電素子PZは、固定部FXを介して一端(左端)側をキャリヤCY(図1)に固定しており、他端(右端)には駆動軸(駆動部ともいう)DSを取り付けている。駆動軸DSは、レンズL2を保持するホルダ可動部ともいう)EHに設けられた開口EHa内に挿通されており、ある程度の摩擦力で接している。

0022

圧電素子PZは、PZT(ジルコンチタン酸鉛)などで形成された圧電セラミックスを積層してなる。圧電セラミックスは、その結晶格子内の正電荷の重心と負電荷の重心とが一致しておらず、それ自体分極していて、その分極方向に電圧印加すると伸び性質を有している。しかし、圧電セラミックスのこの方向への歪みは微小であり、この歪み量により被駆動部材を駆動することは困難であるため、図5に示すように、複数の圧電セラミックスPEを積み重ねてその間に電極Cを並列接続した構造の積層型圧電素子PZが実用可能なものとして提供されている。本実施の形態では、この積層型圧電素子PZを駆動源として用いている。

0023

次に、この駆動装置DRによるレンズL2の駆動方法について説明する。一般に、積層型圧電素子PZは、電圧印加時の変位量は小さいが、発生力は大でその応答性も鋭い。したがって、図6(a)に示すように立ち上がりがゆっくりで立ち下がりが鋭い略鋸歯状波形パルス電圧を印加すると、圧電素子PZは、パルスの立ち上がり時にゆっくり伸び、立ち下がり時にそれよりも急激に縮む伸縮パターンとなる。したがって、図4(a)に示す状態から、圧電素子PZがゆっくり伸長すると、駆動軸DSの移動と共に、摩擦力で結合されたホルダEHも移動するため、ホルダEHに保持されたレンズL2も光軸方向に移動する(図4(b)参照)。しかし、圧電素子PZが急激に縮むと、ホルダEHの慣性により、駆動軸DSとホルダEHとの間の摩擦力を超えて両者の相対移動が生じるので、駆動軸DSは移動してもホルダEHはその場に留まることとなる(図4(c)参照)。これにより、圧電素子PZに1パルス与えて1ストローク駆動させることにより、ホルダEHを距離Δだけ移動させることができる。従って、圧電素子PZをnストローク駆動させると、距離n×ΔだけレンズL1を光軸方向に移動させることができる。尚、以上より明らかであるが、図6(b)に示すように電圧の立ち上がりが急激で、立ち下がりがゆっくりしたパルスを印加すれば、圧電素子PZは逆の伸縮パターンを有するので、これによりホルダEHとレンズL2を逆の方向へ移動させることができる。このように駆動装置DRは、圧電素子PZを伸び方向縮み方向とで速度を変えて繰り返し伸縮させることで、レンズL2を任意の位置へと駆動できる。

0024

図7は、駆動装置DRの変形例を示す図である。図7の駆動装置DRにおいては、駆動軸DSの一端にキャリヤCYを介してレンズL1が固定されている。一方、駆動軸DSの他端には、電気機械変換素子である圧電素子PZが固定されている。圧電素子PZは、駆動部である駆動軸DSのみに取り付けられている。レンズL2の取り付けられたL字状のホルダEHには、板ばねPGが取り付けられ、駆動軸DSの外周をホルダEHに向かって付勢している。本実施の形態においても、圧電素子PZに、図6に示すようなパルス状の電圧を印加することで、ホルダEHを軸線方向に任意の量だけ移動させることができる。なお、このような駆動装置については、特開2002−95274号公報、特開2002−300789号公報、特開2002−300790号公報、特開2003−33053号公報等に詳細に開示されている。

0025

図8は、本実施の形態にかかるアクチュエータACTの斜視図である。ヨークを兼ねた板状のベース1は、光ピックアップ装置PUのキャリヤCY(図1)に固定される。ベース1上には、筐体2が固定されている。筐体2の図8手前側には、ベース基板3が取り付けられている。ベース基板3には、片側で3本ずつ、合計6本のワイヤ4の一端が固定されており、各側のワイヤ4は、上下方向に等間隔で平行に並べられ且つベース1に沿って延在している。ワイヤ4の他端は、ホルダ5の側面に、ホルダ基板14を介して半田固定されている。ワイヤ4は、ベース1に対してホルダ5を移動可能に支持する機能と、不図示の配線が接続されるベース基板3から、後述するコイルに対して給電するための機能とを有する。なお、筐体2内には、ワイヤ4のダンピング効果のあるジェル(不図示)が充填されている。

0026

樹脂製のホルダ5は、略五角形の板状を有しており、図8で奥側の円形開口(不図示)内に対物レンズ6を装着している。この対物レンズ6は、光ピックアップ装置において、光ディスクの情報記録面にレーザ光束を集光するために用いられる。又、ホルダ5は、図8で手前側に2つの矩形開口5a、5bを形成しており、更に矩形開口5a、5bに隣接してバランサ5cを有している。なお、ホルダ5は、対物レンズ6側と、それと反対側との間を、矩形開口5aの両側に配置された柱部5d、5eとで連結し、且つ矩形開口5bの両側に配置された柱部5e、5fとで連結しているともいえる。かかる構成を有しているので、矩形開口5a、5bの断面積を比較的大きく確保しても、ホルダ5の剛性を高く確保できる。又、中央の共通する柱部5eの中央軸線は、対物レンズ6の光軸(その延長線を含む)と交差していると、ホルダ5の良好なバランスを得ることができる。

0027

矩形開口5a内には、ヨーク7A、8Aにそれぞれ裏打ちされた一対の磁石9A,10Aが、磁石間磁界の向きが矢印D1に沿うように対向配置されている。磁石9Aとヨーク7Aの周囲を巻回するようにして第1コイル群G1(内側コイル12Aと外側コイル13A)が配置されている。第1コイル群G1と磁石10Aとの間には、第1コイル群G1と巻軸線が直交するように巻かれたトラッキングコイル11Aが配置されている。

0028

一方、矩形開口5b内には、ヨーク7B、8Bにそれぞれ裏打ちされた一対の磁石9B,10Bが、磁石間の磁界の向きが矢印D1に沿うように対向配置されている。磁石9Bとヨーク7Bの周囲を巻回するようにして第2コイル群G2(内側コイル12Bと外側コイル13B)が配置されている。第2コイル群G2と磁石10Bとの間には、第2コイル群G2と巻軸線が直交するように巻かれたトラッキングコイル11Bが配置されている。第1コイル群G1は、その両側を保持する保持体15Aを介して矩形開口5aに取り付けられており、第2コイル群G2は、その両側を保持する保持体15Bを介して矩形開口5bに取り付けられている。

0029

更に図1において、駆動装置DRの圧電素子PZは、対物レンズOBJの光軸を含み、且つ立ち上げミラーMへの入射光束の軸線に直交する面で光ピックアップ装置PUを分断したときに、アクチュエータACT側に配置されている。又、圧電素子PZは、対物レンズOBJの光軸と、立ち上げミラーMへの入射光束の軸線とを含む面で光ピックアップ装置PUを分断したときに、光ディスクの回転軸線Xとは反対側に配置されている。光ピックアップ装置PUの厚さ(回転軸線Xに沿った方向の厚さを言う)は10mm以下である。

0030

図示していない第1の光ディスク(例えばBD又はHD DVD)に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、図1の光ピックアップ装置PUにおいて、光源波長350〜450nmの半導体レーザLD1(第1の光源)から出射された光束は、ダイクロイックプリズムDPで反射され、偏光ビームスプリッタPBSを通過して、λ/4波長板QWPを通過し、エキスパンダーレンズEXPのレンズL1を通過し、駆動装置DRにより第1の位置に移動させられたレンズL2を通過して略平行光束に変換され、立ち上げミラーMに入射する。なお、偏光ビームスプリッタPBSで反射した光束の一部は、モニタレンズMLを通過して、モニタディテクタMDに入射し、レーザパワー監視に用いられる。

0031

立ち上げミラーMに入射した光束は、そこで反射され、対物レンズOBJに入射して、ここから第1の光ディスクの情報記録面(保護層の厚さ0.1mm又は0.6mm)に集光される。

0032

情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズOBJを通過し、立ち上げミラーMで反射された後、エキスパンダーレンズEXPのレンズL2、L1を通過し、λ/4波長板QWPを通過し、偏光ビームスプリッタPBSで反射され、サーボレンズSLと、調整部材AMの内部を通過して、プリズムPS内を反射されて、光検出器PDの受光面に集光される。この光検出器PDの出力信号を用いて、第1の光ディスクに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。

0033

また、光検出器PD上でのスポットの形状変化位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいてアクチュエータACTにより対物レンズのフォーカシングアクチュエータトラッキングアクチュエータチルト調整動作が行われる。

0034

アクチュエータACTの具体的な動作について説明する。図5において、ワイヤ4を介して給電されたとき、外側コイル13A、13Bには、同じ電流値で同じ方向(ここでは時計回り)に電流が流れ、磁界の向きは矢印D1の向きであるため、フレミングの左手の法則により、外側コイル13Aには、図で上方に向かう磁力が生じ、外側コイル13Bには、図で上方に向かう磁力が生じる。従って、第1コイル群G1と第2コイル群G2が固定されたホルダ5は、図で上方に移動することなり、それにより対物レンズ6を光軸方向に移動させることでフォーカシング動作を実現することができる。なお、電流の向きを逆にすれば、ホルダ5は下方に移動する。

0035

一方、内側コイル12Aには、時計回りの方向に電流を流し、内側コイル12Bには、反時計回りの方向に電流を流すと、フレミングの左手の法則により、内側コイル12Aには、図で上方に向かう磁力が生じ、内側コイル12Bには、図で下方に向かう磁力が生じる。従ってホルダ5には、その中心軸線回りモーメントが作用することとなる。かかるモーメントを用いて、ホルダ5を傾けることで、対物レンズ6のチルト調整を行うことができる。なお、磁石間の磁界の向きを矢印D2の向きとして、内側コイル12A、12Bの電流の流れる方向を同じ時計回りにし、外側コイル13A、13Bの電流の流れる方向を異ならせる磁気回路の構成としても良い。

0036

更に、トラッキングコイル11A、11Bに電流を流すことで、ホルダ5を対物レンズ6と共に、光軸に直交する方向に移動可能となっており、それによりトラッキング動作を行うことができる。

0037

また、第1の光ディスクの保護層の厚さのばらつきに応じて、あるいは多層ディスクへの情報記録及び/又は再生時の層間移動時に、駆動装置DRによりレンズL2の位置を微調整することで、情報記録面の集光スポットの球面収差補正することができ、より良好な情報の記録及び/又は再生を行うことが可能である。

0038

図示していない第2の光ディスク(例えばDVD)に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、図1の光ピックアップ装置PUにおいて、光源波長600〜700nmの半導体レーザ(第2の光源)から出射された光束は、2レーザ1パッケージ2L1Pから出射され、カップリングレンズCLを通過することで発散角を変更され、ダイクロイックプリズムDPと、偏光ビームスプリッタPBSを通過して、λ/4波長板QWPを通過し、エキスパンダーレンズEXPのレンズL1を通過し、駆動装置DRにより第2の位置に移動させられたレンズL2を通過して略平行光束に変換され、立ち上げミラーMに入射する。なお、偏光ビームスプリッタPBSで反射した光束の一部は、モニタレンズMLを通過して、モニタディテクタMDに入射し、レーザパワーの監視に用いられる。

0039

立ち上げミラーMに入射した光束は、そこで反射され、対物レンズOBJに入射して、ここから第2の光ディスクの情報記録面(保護層の厚さ0.6mm)に集光される。

0040

情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズOBJを通過し、立ち上げミラーMで反射された後、エキスパンダーレンズEXPのレンズL2、L1を通過し、λ/4波長板QWPを通過し、偏光ビームスプリッタPBSで反射され、サーボレンズSLと、調整部材AMの内部を通過して、プリズムPS内を反射されて、光検出器PDの受光面に集光される。この光検出器PDの出力信号を用いて、第2の光ディスクに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。

0041

また、光検出器PD上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいてアクチュエータACTにより対物レンズのフォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ、チルト調整動作が行われる。

0042

また、第2の光ディスクの保護層の厚さのばらつきに応じて、あるいは多層ディスクへの情報記録及び/又は再生時の層間移動時に、駆動装置DRによりレンズL2の位置を微調整することで、情報記録面の集光スポットの球面収差を補正することができ、より良好な情報の記録及び/又は再生を行うことが可能である。

0043

図示していない第3の光ディスク(例えばCD)に対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、図1の光ピックアップ装置PUにおいて、光源波長700〜800nmの半導体レーザ(第3の光源)から出射された光束は、2レーザ1パッケージ2L1Pから出射され、カップリングレンズCLを通過することで発散角を変更され、ダイクロイックプリズムDPと、偏光ビームスプリッタPBSを通過して、λ/4波長板QWPを通過し、エキスパンダーレンズEXPのレンズL1を通過し、駆動装置DRにより第3の位置に移動させられたレンズL2を通過して有限発散光束に変換され、立ち上げミラーMに入射する。なお、偏光ビームスプリッタPBSで反射した光束の一部は、モニタレンズMLを通過して、モニタディテクタMDに入射し、レーザパワーの監視に用いられる。

0044

立ち上げミラーMに入射した光束は、そこで反射され、対物レンズOBJに入射して、ここから第3の光ディスクの情報記録面(保護層の厚さ1.2mm)に集光される。

0045

情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズOBJを通過し、立ち上げミラーMで反射された後、エキスパンダーレンズEXPのレンズL2、L1を通過し、λ/4波長板QWPを通過し、偏光ビームスプリッタPBSで反射され、サーボレンズSLと、調整部材AMの内部を通過して、プリズムPS内を反射されて、光検出器PDの受光面に集光される。この光検出器PDの出力信号を用いて、第3の光ディスクに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。

0046

また、光検出器PD上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいてアクチュエータACTにより対物レンズのフォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ、チルト調整動作が行われる。

0047

本実施の形態によれば、駆動装置DRの圧電素子PZは、対物レンズOBJの光軸を含み、且つ立ち上げミラーMへの入射光束の軸線に直交する面で光ピックアップ装置PUを分断したときに、アクチュエータACT側に配置されているので、対物レンズOBJとレーザ光源LD1又は2L1Pとの間にある光学素子を、圧電素子PZから離すことができ、部材間の隙間を減少させた場合でも、熱の影響が及ばないようにできる。又、圧電素子PZは、対物レンズOBJの光軸と、立ち上げミラーMへの入射光束の軸線とを含む面で光ピックアップ装置PUを分断したときに、光ディスクの回転軸線Xとは反対側に配置されているので、光ディスクを回転させるスピンドルモータSMとの干渉可否できる。

0048

図9(a)は、本実施の形態の変形例にかかるキャリヤの断面図であり、調整部材AMの軸線方向に見た図であるが、不図示のサーボレンズの光軸方向は紙面垂直方向(光ピックアップ装置の厚さ方向は図で上下方向)になる。図9(b)は、図9(a)の構成を矢印IXB方向に見た図であり、図9(c)は、図9(a)の構成を矢印IXC方向に見た図である。図9(b)に示すように、キャリヤCYの開口CYpの端部両側面から内方へと、光ピックアップ装置の厚さ方向に見たときに重ならないように、3つの突起CY1、CY2,CY3が交互に対向するように形成されている。

0049

突起CY1、CY2,CY3の図9(a)で上面は水平であるが、その下面は上側(光ディスク側)に向かうにつれて肉厚が薄くなるような斜面(受け面)CY1a、CY2a、CY3aとなっている。互いに同一方向を向いた斜面CY1a及びCY3aと、それとは別な方向を向いた斜面CY2aとのなす角度θ(図1)は、約90度である。

0050

図9(c)に示すように、本変形例では折り曲げられていない板状の付勢部材EMは、一端側がキャリヤCYの下面にねじ止めされており、他端側で二股に分かれたアームEMa、EMbを調整部材AMの両端側外周面に当接させてなり、これにより図9(a)で上方に向かって調整部材AMを付勢している。従って、円筒状の調整部材AMは、アームEMa、EMbからの付勢力と、それに対する斜面CY1a、CY2a、CY3aからの反力による所定の摩擦力で、軸線方向及び回転方向に移動可能に支持されている。又、二股に分かれたアームEMa、EMbの間において、調整部材AMに設けられた軸線方向に延在する第1の溝AMaと、第1の溝AMaに直交し、周方向に延在する第2の溝AMbが露出しており、図3に示す調整用治具Jを用いて、調整部材AMの軸線方向及び回転方向の移動調整を可能としている。本変形例においても、例えば突起CY1、CY2,CY3を下型の転写面で形成することにより、抜き方向を上下方向として成形できる。それ以外の点については、調整用治具を用いたサーボレンズの調整方法も含めて、上述した実施の形態と同様であるため説明を省略する。

0051

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。なお、調整用の凹部は、第1の溝と第2の溝とが連通したT字形状であっても良い。又、調整される光学素子には、回折格子が形成されていても良い。

図面の簡単な説明

0052

本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の上方斜視図である。
本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の下方斜視図である。
調整部材AMの周辺を示す斜視図である。
本実施の形態の駆動装置DRの概略構成図である。
複数の圧電セラミックスPEを積み重ねてその間に電極Cを並列接続した構造の積層型圧電アクチュエータPZを示す斜視図である。
圧電アクチュエータPZに印加される電圧パルスの波形を示す図である。
変形例にかかる駆動装置DRの概略構成図である。
本実施の形態にかかるアクチュエータACTの斜視図である。
図9(a)は、本実施の形態の変形例にかかるキャリヤの断面図であり、調整部材AMの軸線方向に見た図であり、図9(b)は、図9(a)の構成を矢印IXB方向に見た図であり、図9(c)は、図9(a)の構成を矢印IXC方向に見た図である。

符号の説明

0053

1ベース
1c 支持部
1d 支持部
1e段差
1f 凹部
2筐体
2L1P 2レーザ1パッケージ
3ベース基板
4ワイヤ
5ホルダ
5a矩形開口
5b 矩形開口
5cバランサ
5d 柱部
5e 柱部
5f 柱部
6対物レンズ
7Aヨーク
7B ヨーク
8A ヨーク
8B ヨーク
9A磁石
9B 磁石
10A 磁石
10B 磁石
11Aトラッキングコイル
11B トラッキングコイル
12A内側コイル
12B 内側コイル
13A外側コイル
13B 外側コイル
14ホルダ基板
15A保持体
15B 保持体
ACTアクチュエータ
AM調整部材
AMa 第1の溝
AMb 第2の溝
C電極
CLカップリングレンズ
CYキャリヤ
CYa、CYb係合部
CYd 開口
CYe、CYf、CYgフランジ
CYh 凸部
CYp 開口
CY1〜CY3突起
CY1a〜CY3a 斜面
D1,D2磁界の向き
DPダイクロイックプリズム
DR駆動装置
DS駆動軸
EH ホルダ
EHa 開口
EM付勢部材
EMa、EMb 折り曲げアーム
EXPエキスパンダーレンズ
FX 固定部
G1 第1コイル群
G2 第2コイル群
L1レンズ
L2 レンズ
LD1半導体レーザ
SMスピンドルモータ
SRサブレール
ミラー
MDモニタディテクタ
MLモニタレンズ
MRメインレール
OBJ 対物レンズ
PBS偏光ビームスプリッタ
PD光検出器
PE圧電セラミックス
PSプリズム
PU光ピックアップ装置
PZ圧電素子
QWP λ/4波長板
SLサーボレンズ
SPG板ばね
J調整用治具
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