JP2005209268A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

【課題】可動部が大型化してサーボ帯域が狭くなったり、高価格化を招いたりすることなく、収差の発生を防止できる総合的に特性の優れた光ピックアップを提供する。
【解決手段】光源１６と、光源１６からの光を集光する対物レンズ１と、対物レンズ１を保持する第１のホルダ２と、第１のホルダ２を記録媒体の略垂直方向および／またはトラックを横断する方向に移動可能に支持する手段５ａ〜５ｄと、光源１６からの光の波面を補正する収差補正素子４１とを少なくとも有する光ピックアップにおいて、収差補正素子４１は第１のホルダ２とは異なる第２のホルダ４４に保持し、第２のホルダ４４を、収差補正素子４１を通る光路に対して直交する方向に移動可能に支持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光学的に情報の記録／再生を行う光ディスクドライブ装置に設けられる光ピックアップに関するものである。

光学式記録再生装置は、波長７８０ｎｍのレーザを使用したＣＤから波長６６０ｎｍのレーザを使用したＤＶＤ、さらに波長４０５ｎｍのレーザを使用したディスクの採用と、波長を短くすることによる高密度化が進められている。同時にＮＡについても、ＣＤの０．４５より、ＤＶＤの０．６、さらに大きくすることによる高密度化が進められている。

このように、波長を短く、ＮＡを大きくしていくと、各種光学特性に対する許容量が減少してくる。記録媒体のカバーガラス厚さのずれなどによって発生する球面収差も許容できなくなり、球面収差補正手段が必要となる。

その球面収差補正手段の１つとして、液晶素子を使った収差補正素子が知られている。この収差補正素子は、球面収差を補正するのに適した電極構成を持つ液晶素子に適切な電圧を加えることにより、球面収差を補正して良好な光学特性を得るものである。

しかし、この場合の液晶素子の電極構成は、通常、同心円状であるため、その中心を精度良く対物レンズの光軸と一致させないと、コマ収差などが発生してしまい、特性が劣化してしまうことになる。

一方、対物レンズは、記録媒体の面振れや記録媒体のセット時のずれなどに起因するトラックのずれなどに追従するために、記録媒体の垂直方向やトラックを横切る方向に移動可能な機構に取り付ける必要がある。なお、一般に、光学系は固定された部分に設けられ、対物レンズのみがアクチュエータと呼ばれる記録媒体の垂直方向やトラックを横切る方向に移動可能な機構に搭載されている。

このため、特に、対物レンズがトラックのずれに追従するために動くと、対物レンズの光軸と球面収差補正手段の中心とがずれて、上述したように収差が発生するという問題が生じることになる。

このような問題を解決し得るものとして、例えば、対物レンズと液晶を用いた収差補正機構とを同じボビンに搭載し、両者を一緒に移動させるようにしたアクチュエータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、液晶を用いた収差を補正する位相補正素子に、球面収差を補正するための電極と、コマ収差を補正するための電極とを設けて、球面収差とコマ収差との両方を補正する位相補正素子も知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平２００３−６９０２公報 特開平２００２−１３３６９７公報

上記の特許文献１によると、対物レンズと収差補正機構とが一体に動くので、対物レンズが動くことによって対物レンズと収差補正機構との中心がずれるという問題を防ぐことができる。しかし、この構成では、両者を同じボビンに搭載するため、ボビン、すなわち、可動部が大型化し、質量も大きくなって、可動部の共振周波数が低下し、これによりサーボ帯域が狭くなって光ピックアップの特性劣化を招くことが懸念される。

また、上記の特許文献２によると、位相補正素子が球面収差補正機能とコマ収差補正機能とを有しているので、対物レンズの光軸と位相補正素子の中心とがずれることによって発生するコマ収差を、コマ収差補正機能によって補正することができる。しかし、この場合には、もともと高価な液晶素子に、２つの収差を補正するための２種類の電極を設ける必要があるため、位相補正素子がより高価となって、光ピックアップのコストアップを招くことが懸念される。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、可動部が大型化してサーボ帯域が狭くなったり、高価格化を招いたりすることなく、収差の発生を防止できる総合的に特性の優れた光ピックアップを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成する請求項１に係る発明は、光源と、該光源からの光を集光する対物レンズと、該対物レンズを保持する第１のホルダと、該第１のホルダを記録媒体の略垂直方向および／またはトラックを横断する方向に移動可能に支持する手段と、前記光源からの光の波面を補正する収差補正素子とを少なくとも有する光ピックアップにおいて、
前記収差補正素子は前記第１のホルダとは異なる第２のホルダに保持し、該第２のホルダを、前記収差補正素子を通る光路に対して直交する方向に移動可能に支持したことを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光ピックアップにおいて、前記記録媒体はディスク状であり、前記第２のホルダは、該第２のホルダの中心を前記記録媒体に投影した場合に、該中心が前記記録媒体の半径方向に移動するように支持されていることを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の光ピックアップにおいて、前記収差補正素子は球面収差を補正する素子であり、前記第２のホルダを移動させることにより、コマ収差またはコマ収差を主成分とする収差を補正することを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ピックアップにおいて、前記収差補正素子は、球面収差を補正する電極パターンを有する液晶素子であることを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の光ピックアップにおいて、前記電極パターンとして同心円状の電極パターンを有することを特徴とするものである。

請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光ピックアップにおいて、前記第２のホルダは摺動可能に支持されていることを特徴とするものである。

請求項７に係る発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光ピックアップにおいて、前記第２のホルダは弾性支持部材を介して支持されていることを特徴とするものである。

請求項８に係る発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光ピックアップにおいて、前記第１のホルダおよび前記第２のホルダは弾性支持部材を介して支持されており、両者の弾性支持部材の有効長が同じであることを特徴とするものである。

請求項９に係る発明は、請求項７または８に記載の光ピックアップにおいて、前記弾性支持部材は、棒状あるいは板状のバネであることを特徴とするものである。

請求項１０に係る発明は、請求項７または８に記載の光ピックアップにおいて、前記弾性支持部材は、樹脂製のバネであることを特徴とするものである。

請求項１１に係る発明は、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の光ピックアップにおいて、前記第２のホルダは複数の弾性支持部材によって支持され、前記複数の弾性支持部材に囲まれる領域内に、前記収差補正素子素子以外の光学素子の一部または全部を配置したことを特徴とするものである。

請求項１２に係る発明は、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の光ピックアップにおいて、前記第２のホルダは複数の弾性支持部材によって支持され、前記複数の弾性支持部材の間を光路が通っていることを特徴とする。

請求項１３に係る発明は、請求項１２に記載の光ピックアップにおいて、前記光路は、該光路と直交する方向から見て交差する前記複数の弾性支持部材の間を通っていることを特徴とするものである。

請求項１４に係る発明は、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光ピックアップにおいて、前記第２のホルダにはコイルが取り付けられ、前記第２のホルダの外部には磁石が取り付けられて、これらコイルと磁石との電磁気力により前記第２のホルダを駆動することを特徴とするものである。

請求項１５に係る発明は、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光ピックアップにおいて、前記第２のホルダには磁石が取り付けられ、前記第２のホルダの外部にはコイルが取り付けられて、これら磁石とコイルとの電磁気力により前記第２のホルダを駆動することを特徴とするものである。

請求項１６に係る発明は、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光ピックアップにおいて、前記第２のホルダを電歪素子により駆動することを特徴とするものである。

請求項１に係る発明によれば、収差補正素子と対物レンズとの光路ずれを防止できるので、光路ずれによる収差の発生を防いだ光学特性の優れた装置を、他の特性を犠牲にすることなく、低価格に実現することができる。

請求項２に係る発明によると、光路ずれの発生が大きい方向における収差補正のみに機能を限定することによって、装置の低価格化を図ることができる。

請求項３に係る発明によると、他に機構を必要とせず、低価格で、より光学特性の優れた装置とすることができる。

請求項４，５に係る各発明によると、収差補正素子を簡単に構成でき、これにより光学特性をより効果的に補正でき、高性能化が図れる。

請求項６，７に係る各発明によると、第２のホルダの支持機構を単純化でき、低価格化が図れる。

請求項８に係る発明によると、第１のホルダおよび第２のホルダのずれの一部を自動的に補正でき、優れた特性の装置とすることができる。

請求項９，１０に係る各発明によると、弾性支持部材を単純化でき、低価格化が図れる。

請求項１１〜１３に係る各発明によると、スペースを有効に利用して、装置の小型化を図ることができる。

請求項１４〜１６に係る各発明によると、第２のホルダの駆動機構を単純化でき、低価格化が図れる。

以下、本発明による光ピックアップの実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１実施の形態）
図１乃至図９は本発明の第１実施の形態を示すもので、図１は平面図、図２は一部断面で示す平面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図であり、図４は第１実施の形態における収差補正素子アクチュエータの構成を示す図６のＤ−Ｄ断面図で、Ｃの範囲は通常の断面を示し、Ｃ′の範囲はヨークなどを省略した状態を示しており、図５は同じく収差補正素子アクチュエータの側面図、図６は同じく収差補正素子アクチュエータの平面図で、Ｅの範囲は図４のＢ−Ｂ断面図を示しており、図７は同じく収差補正素子アクチュエータの構成をフレキシブル基板を省略して一部切り欠いて分解して示す斜視図であり、図８および図９は本実施の形態の動作を説明するための図である。

図１および図３において、液晶ポリマーなどの合成樹脂で作られた第１のホルダ２に対物レンズ１、フォーカスコイル３、トラッキングコイル４ａ、４ｂが接着されている。第１のホルダ２には、弾性支持部材であるベリリウム銅製の４本のワイヤバネ５ａ〜５ｄ（５ｂは図示せず）の一端も接着されている。ワイヤバネ５ａ〜５ｄの断面形状は円である。ワイヤバネ５ａ〜５ｄとフォーカスコイル３およびトラッキングコイル４ａ、４ｂの端末は接続されている（端末は図示せず）。ワイヤバネ５ａ〜５ｄの他端はバネウケ７に接着されている。第１のホルダ２はワイヤバネ５ａ〜５ｄにより図示しないディスク状の記録媒体の垂直方向（Ｚ方向）および半径方向（Ｘ方向）に移動可能に支持されていることになる。

バネウケ７には、空間６ａ〜６ｄ（６ｂは図示せず）が設けられ、空間には粘弾性をもつシリコーンゲルが充填されている。このシリコーンゲルにより、ワイヤバネ５ａ、５ｄの余分な振動がダンピングされる。バネウケ７には、図示しないフレキシブル基板が固定され、ワイヤバネ５ａ〜５ｄは半田付けされている。さらに、フレキシブル基板を介して、外部の電気回路の接続されている。バネウケ７は、鉄製のベース８に固定されている。ベース８の曲げ立ち上げ部９ａ、９ｂには、磁界を発生させる磁石１１ａ、１１ｂも固定されている。以上、ベース８上に組み立てられた対物レンズ１を駆動するための機構をレンズアクチュエータ１０と呼ぶ。

図２に示すように、レンズアクチュエータ１０は、キャリッジ１２に固定されている。キャリッジ１２は、軸受部１３ａ、１３ｂ、１３ｃを介して、軸１４ａ、１４ｂに支持されている。これにより、キャリッジ１２は図示しない記録媒体の半径方向（Ｘ方向）に移動可能に支持されていることになる。キャリッジ１２は、記録媒体の最内周に移動したときに記録媒体を回転させるモータ（図示せず）に干渉しないように、Ｘ−端に円弧部１５を有している。

キャリッジ１２には、光源として４０５ｎｍのレーザ光を発光するレーザダイオード１６が、イタ１７を介して取り付けられている。イタ１７を介するのは、イタ１７の延びる平面内（光軸に垂直な平面）でレーザダイオード１６を位置調整可能とするためである。イタ１７は、ネジ１８ａ、１８ｂによって、キャリッジ１２に固定される。

レーザダイオード１６から対物レンズ１に至る経路には、コリメータレンズ１９が鏡筒２０を介して、回折格子２１がホルダ２２を介してそれぞれキャリッジ１２に固定されていると共に、ビーム整形プリズム２３および２４、１／４波長板２６が接合された偏光ビームスプリッタ２５がそれぞれキャリッジ１２に直接固定されている。レーザダイオード１６から出射した光は、この経路をたどって収差補正素子アクチュエータ４０に搭載された収差補正素子である液晶素子４１に至る。液晶素子４１を透過した光の進む位置には、図３に示すように三角プリズム２７がキャリッジ１２に直接固定されている。

レーザダイオード１６から出射した光の一部は、偏光ビームスプリッタ２５で反射され、その反射光の進む位置にフォトディテクタ２８が固定されている。また、記録媒体からの戻り光が偏光ビームスプリッタ２５で反射する位置には、集光レンズ２９が鏡筒３０を介して、フォトディテクタ３１がイタ３２を介して、それぞれキャリッジ１２に固定されている。フォトディテクタ３１はイタ３２を介して固定されることで、イタ３２の延びる平面（光軸に垂直な平面）内で位置調整可能となっている。調整後、イタ３２はキャリッジ１２に接着固定される。

鏡筒２０は円筒状外形を有し、キャリッジ１２に形成した円筒状穴部に入れることで、光軸に沿ってスライド可能となっており、コリメータレンズ１９は光軸に沿って位置調整可能となっている。ホルダ２２も円筒状外形を有し、同じく、キャリッジ１２に形成した円筒状穴部に入れることで回転可能となっている。これにより、回折格子２１は光軸に対して回転調整可能となっている。鏡筒３０は、図１に示すように、ネジ３３、イタ３４でキャリッジ１２に設けられた２つの壁面に押しつけられるような形で固定されている。これにより、鏡筒３０は光軸に沿ってスライド可能で、集光レンズ２９は光軸方向に位置調整可能となっている。これらの調整機能により、所定の信号が得られるように各光学素子は位置調整がなされる。

次に、図４乃至６を参照して、収差補正素子アクチュエータ４０について、詳細に説明する。

収差補正素子である液晶素子４１は、液晶ポリマーなどの合成樹脂で作られた第２のホルダ４４に固定されている。液晶素子４１は、同心円状の電極４２を持ち、同心円状に波面を補正し、球面収差を補正できるようになっている。第２のホルダ４４には、磁石４５ａ、４５ｂも接着されている。さらに、第２のホルダ４４には弾性支持部材であるベリリウム銅製の４本のワイヤバネ４６ａ〜４６ｄの一端も接着されている。ワイヤバネ４６ａ〜４６ｄの断面形状は円である。ワイヤバネ４６ａ〜４６ｄと液晶素子４１の端子４３は接続されている（接続する線は図示せず）。ワイヤバネ４６ａ〜４６ｄの他端はバネウケ４７に接着されている。これにより、第２のホルダ４４はワイヤバネ４６ａ〜４６ｄによりＸ方向およびＺ方向に移動可能に支持されていることになる。バネウケ４７には、空間４８ａ〜４８ｄが設けられ、それらの空間には粘弾性をもつシリコーンゲルが充填されている。このシリコーンゲルにより、ワイヤバネ４６ａ〜４６ｄの余分な振動がダンピングされるのは、レンズアクチュエータ１０と同様である。

バネウケ４７は、鉄製のベース４９およびその立ち上げ部５３に固定されている。さらに、立ち上げ部５３には、基板５８が固定されており、ワイヤバネ４６ａ〜４６ｄが半田付けされている。

ベース４９の第２のホルダ４４側にも立ち上げ部５０ａ、５０ｂが設けられ、そのＺ−方向端には、曲げ部５１ａと５２ａ、５１ｂと５２ｂにより、ベース４９にコの字状部分が設けられており、第２のホルダ４４に接着された磁石４５ａ、４５ｂを接触することなく、囲んでいる。曲げ部５１ａ、５１ｂには、トラッキングコイル５４ａ、５４ｂが固定され、さらにトラッキングコイル５４ａ、５４ｂの表面には、タンジェンシャルコイル５５ａ、５５ｂが固定されている。タンジェンシャルコイル５５ａ、５５ｂは、図５に示すように、Ｘ方向に平行な辺の１つ５６ａ、５６ｂ（５６ｂは、タンジェンシャルコイル５５ｂの該当辺。図示せず）が、曲げ部５１ａ、５１ｂと磁石４５ａ、４５ｂの間に位置するように固定されている。これらのコイルの端末は、ベース４９の立ち上げ部５０ａ、５０ｂに貼り付けられたフレキシブル基板５７に半田付けされている（端末は図示していない。また、図５では、説明のため、フレキシブル基板５７を一部破断した形で図示している）。フレキシブル基板５７は基板５８とも接続されて、外部の電気回路に接続される。

トラッキングコイル５４ａ、５４ｂに電流を流すと、電磁力の作用により磁石４５ａ、４５ｂが力を受け、第２のホルダ４４および液晶素子４１がＸ方向に移動する。タンジェンシャルコイル５５ａ、５５ｂに電流を流すと、電磁力の作用により磁石４５ａ、４５ｂが力を受け、第２のホルダ４４および液晶素子４１がＺ方向に移動する。

以上、ベース４９上に組み立てられた液晶素子４１を駆動するための機構が収差補正素子アクチュエータ４０である。

ここで、収差補正素子アクチュエータ４０のワイヤバネ４６ａ〜４６ｄで囲まれた領域３５には、図２に示すように、ビーム整形プリズム２４、偏光ビームスプリッタ２５、１／４波長板２６の光学部品が配置されている。ベース４９の立ち上げ部５３、バネウケ４７、基板５８は、ビーム整形プリズム２４と干渉することのないようにコの字型形状で、ビーム整形プリズム２４を逃げている。ビーム整形プリズム２４から液晶素子４１への光路は、ワイヤバネ４６ａ、４６ｃと４６ｂ、４６ｄの間を通る形となっている。

また、偏光ビームスプリッタ２５とフォトディテクタ２８の間の光路は、光路と直交するＺ方向から見て、ワイヤバネ４６ａ、４６ｃと交差しているが、ワイヤバネ４６ａと４６ｃの間を通るようになっている。偏光ビームスプリッタ２５と集光レンズ２９の間の光路も同様に、光路と直交するＺ方向から見て、ワイヤバネ４６ｂ、４６ｄと交差しているが、ワイヤバネ４６ｂと４６ｄの間を通るようになっている。

次に、以上のように構成された本実施の形態の動作を説明する。

レーザダイオード１６より発せられたレーザ光は、コリメータレンズ１９に入射して平行光にされ、さらに、回折格子２１に入射して、トラッキング信号検出をディファレンスプッシュプル方式で行うために、０次光と±１次光に分けられる。次に、ビーム整形プリズム２３、２４でビーム整形が行われ、偏光ビームスプリッタ２５、１／４波長板２６、液晶素子４１を経由して、三角プリズム２７で光路の向きを変えられ、対物レンズ１によって、記録媒体上にスポットを形成する。

偏光ビームスプリッタ２５に入射した光の一部は反射して、フォトディテクタ２８で受光され、その出力に基づいてレーザダイオード１６の発光量の調整が行われる。

記録媒体よりの反射光（戻り光）は再び対物レンズ１を通り、往路の逆を戻り、偏光ビームスプリッタ２５に到達する。ここで、戻り光は反射し、集光レンズ２９を通過してフォトディテクタ３１に入射し、フォーカスエラー、トラッキングエラーおよび記録信号の検出が行われる。また、さらに球面収差およびコマ収差の検出も行われる。

フォーカスエラーが検出された場合は、フォーカスコイル３に電流を流すことによって、第１のホルダ２を記録媒体に垂直な方向に駆動する。トラッキングエラーが検出された場合は、トラッキングコイル４ａ、４ｂに電流を流すことによって、第１のホルダ２を記録媒体の半径方向に駆動する。異なるトラックにアクセスする場合は、図示していない駆動手段によってキャリッジ１２ごと第１のホルダ２を記録媒体の半径方向に駆動する。以上のようにして、第１のホルダ２およびそれに保持された対物レンズ１はフォーカス制御、トラッキング制御、アクセス制御される。

記録媒体のカバーガラス厚のばらつきなどによって、球面収差が検出されたときは、液晶素子４１の同心円状の電極４２に電圧を加え、同心円状に波面を補正し、球面収差を補正する。

ところで、レンズアクチュエータ１０により対物レンズ１をトラッキング方向に動かすと、図８に示すように、トラッキング方向に移動させた量Δｘだけ対物レンズ１の中心３６が本来の光軸３８からずれる。それと同時に、ワイヤバネ５ａ〜５ｄ（図８では符号５で代表している）の長さで制限を受けるので、対物レンズ１は円弧３７を描くように動き、Ｙ方向にも位置ずれΔｙを発生する。

仮に、ワイヤバネ５が、固定端でピン固定のように動くとすると、図９のように表わすことができる。ここで、ワイヤバネの長さをｌとすると、Δｘ＝ｌｓｉｎθ（θは図９の通り規定）で、θ＝ａｒｃｓｉｎ（Δｘ／ｌ）となる。Δｙ＝ｌ−ｌｃｏｓθであるので、これに先のθを代入して、Δｙが求められる。このΔｘ、Δｙだけ対物レンズ１の中心と液晶素子４１の中心とがずれることになる。液晶素子４１は、同心円状に波面を補正するため、対物レンズ１の中心からずれると、コマ収差が発生する。

そこで、コマ収差が検出された場合は、Δｘについては、トラッキングコイル５４ａ、５４ｂに電流を流すことによって、第２のホルダ４４および液晶素子４１をＸ方向に駆動する。また、Δｙについては、タンジェンシャルコイル５５ａ、５５ｂに電流を流すことによって、第２のホルダ４４および液晶素子４１をＺ方向に駆動する。ここで、ΔｙはＹ方向であるが、光路が三角プリズム２７によって９０度向きを変えているので、液晶素子４１のＺ方向の動きが、対物レンズ１のＹ方向の動きに一致することになる。

以上のように、本実施の形態によれば、液晶素子４１をレンズアクチュエータ１０と異なる収差補正素子アクチュエータ４０に搭載し、対物レンズ１の動きにあわせて液晶素子４１を動かすようにしたので、両者の光路の中心ずれを防止でき、ずれによるコマ収差などの発生を防止した光学特性の優れた光ピックアップとすることができる。また、レンズアクチュエータ１０は通常の対物レンズ１のみを駆動するものを使用でき、レンズアクチュエータ１０の性能が劣化することもない。さらに、液晶素子４１にコマ収差を補正するための機能を設けることなく、安価な収差補正素子アクチュエータ４０で補正できるので、液晶素子４１の高価格化を防ぎ、光ピックアップの低価格化が図れる。

なお、コマ収差は、対物レンズ１と液晶素子４１との光路の中心ずれ以外にも、記録媒体の傾きなどの要因で発生することもある。この場合には、収差補正素子アクチュエータ４０をレンズアクチュエータ１０のずれ量と同量動かすのでなく、コマ収差をなくすようにさらに補正量を上乗せして動かしても良い。このようにすれば、さらに機構を追加することなく、コマ収差をなくしたより高性能な光ピックアップを実現することができる。

また、液晶素子４１は、本実施の形態のように、同心円状の電極を持ったものでなくても、対物レンズ１との中心のずれを防いで光学特性を良好にすることができるが、本実施の形態のように、球面収差を補正する液晶素子で特に有効に光学特性を良好にすることができる。なかでも、電極が同心円状に配置されたものが有効である。なお、電極を同心円状に配置した場合、内周の電極に電圧をかけるため、外周から内周の電極まで電線（電極パターン）を到達させる必要があり、この部分で同心円状のパターンが崩れるが、それは問題ない。

さらに、本実施の形態では、収差補正素子アクチュエータ４０の液晶素子４１を備えた第２のホルダ４４を、弾性支持部材としてベリリウム銅製の４本のワイヤバネ４６ａ〜４６ｄで支持したので、支持機構を単純化でき、低価格化を図ることができる。また、弾性支持部材を金属製の棒状バネとすることで、より安価にできる。なお、弾性支持部材は、断面が円形の棒状バネに限らず、断面が長方形形状の板状バネであっても良い。

また、本実施の形態では、収差補正素子アクチュエータ４０の空いている空間を有効に活用して、ワイヤバネ４６ａ〜４６ｄで囲まれた領域３５に、図２のように、ビーム整形プリズム２４、偏光ビームスプリッタ２５、１／４波長板２６の光学部品を配置したので、光ピックアップを小型化することができる。また、ビーム整形プリズム２４から液晶素子４１への光路についても、ワイヤバネ４６ａ、４６ｃと４６ｂ、４６ｄの間を通る形としたので、これによっても、空いている空間を有効に活用して光ピックアップの小型化が図られている。加えて、偏光ビームスプリッタ２５とフォトディテクタ２８の間の光路、偏光ビームスプリッタ２５と集光レンズ２９の間の光路を、光路と直交するＺ方向から見て、ワイヤバネと交差しているが、これらの光路についてもワイヤバネの間を通るようにしたので、空き空間を有効活用して光路を配置でき、光ピックアップの小型化を実現することができる。

さらに、本実施の形態では、収差補正素子アクチュエータ４０を、第２のホルダ４４に磁石４５ａ、４５ｂを取り付け、第２のホルダ４４の外部に設けたトラッキングコイル５４ａ、５４ｂ、タンジェンシャルコイル５５ａ、５５ｂとの電磁気力により第２のホルダ４４を駆動するようにしたので、駆動機構を単純にでき、低価格化を図ることができる。

（第２実施の形態）
図１０乃至図１３は本発明の第２実施の形態を示すもので、図１０は一部断面で示す平面図、図１１は第２実施の形態における収差補正素子アクチュエータの構成を示す平面図、図１２は図１１の一部Ｆ矢視図、図１３は図１１のＧ矢視図である。また、図１４は、本実施の形態の変形例を示す図である。

本実施の形態は、図１０に示すように、収差補正素子アクチュエータ４０が第１実施の形態と異なっている。

以下、収差補正素子アクチュエータ４０について、図１１乃至図１３を参照して詳しく説明する。

収差補正素子である液晶素子４１は、液晶ポリマーなどの合成樹脂で作られた第２のホルダ４４に固定されている。第２のホルダ４４には、第１実施の形態とは異なり、磁石でなくトラッキングコイル６０が接着固定されている。液晶素子４１およびトラッキングコイル６０は、フレキシブル基板５７に接続され（端末は図示しない）、さらに外部の電気回路に接続されている。さらに、第２のホルダ４４には、弾性支持部材であるベリリウム銅製の２本のイタバネ５９ａ、５９ｂの一端も接着されている。イタバネ５９ａ、５９ｂの断面形状は、第１実施の形態と異なり、長方形である。イタバネ５９ａ、５９ｂの他端はバネウケ４７ａ、４７ｂに接着されている。これにより、第２のホルダ４４は、イタバネ５９ａ、５９ｂによりＸ方向に移動可能に支持されていることになる。なお、弾性支持部材がイタバネ５９ａ、５９ｂであるため、第２のホルダ４４は、第１実施の形態と異なり、２方向には動かない。フレキシブル基板５７は、屈曲部６２でＸ方向の動きが吸収され、第２のホルダ４４の動きを妨げることはない。バネウケ４７には、空間４８ａ、４８ｂが設けられ、それらの空間には粘弾性をもつシリコーンゲルが充填されている。このシリコーンゲルにより、イタバネ５９ａ、５９ｂの余分な振動がダンピングされるのは、第１実施の形態と同様である。

バネウケ４７ａ、４７ｂは、鉄製のベース４９に固定されている。さらに、ベース４９には、立ち上げ部５０ａ〜５０ｄが設けられ、そのうち５０ｃ、５０ｄには、磁石４５ａ、４５ｂが接着固定されている。磁石４５ａ、４５ｂと立ち上げ部５０ａ、５０ｂで、第２のホルダ４４に接着されたトラッキングコイル６０の辺６１ａ、６１ｂを接触することなく、囲んでいる。磁石４５ａとベース４９の立ち上げ部５０ａ、５０ｃからなる磁気回路でトラッキングコイル６０の辺６１ａに磁界を及ぼしている。同様に、磁石４５ｂとベース４９の立ち上げ部５０ｂ、５０ｄからなる磁気回路でトラッキングコイル６０の辺６１ｂに磁界を及ぼしている。したがって、トラッキングコイル６０に電流を流すと、電磁力の作用によりトラッキングコイル６０の辺６１ａ、６１ｂが力を受け、第２のホルダ４４および液晶素子４１がＸ方向に移動することになる。

本実施の形態では、対物レンズ１の光軸と液晶素子４１の中心とのＸ方向のずれに対してのみ収差補正素子アクチュエータ４０は追従し、Ｙ方向のずれに対しては追従しない。その他の構成および動作については、第１実施の形態とほぼ同じである。

本実施の形態によれば、収差補正素子アクチュエータ４０を一方向のＸ方向にのみ動くものとすることで、収差補正素子アクチュエータ４０の構成を単純化し、低価格化を図ることができる。なお、第１実施の形態において、図８および図９を用いて説明したように、対物レンズ１のＸ方向への駆動に伴いＹ方向にもずれΔｙが生じるが、ΔｘにくらべΔｙは小さく、ワイヤバネ５ａ〜５ｄの長さｌや求める光学性能によっては、Δｙによる光学特性の劣化を無視することができる。したがって、本実施の形態のようにΔｘのみを補正する収差補正素子アクチュエータ４０を使用しても問題はない。

本実施の形態において、収差補正素子アクチュエータ４０のイタバネ５９ａ、５９ｂの長さｍは、レンズアクチュエータ１０のワイヤバネ５ａ〜５ｄの長さｌと同じにすることもできる。このようにすれば、組立誤差などによる微妙な差はあるが、図８および図９を用いて説明した対物レンズ１のＸ方向への駆動量ΔｘによるＹ方向のずれΔｙの大きさをレンズアクチュエータ１０と収差補正素子アクチュエータ４０とで同じにすることができるので、収差補正素子アクチュエータ４０によりずれΔｘを補正すれば、自動的にΔｙについても補正でき、優れた特性とすることができる。なお、このとき、レンズアクチュエータ１０のワイヤバネ５ａ〜５ｄのバネウケ７と、収差補正素子アクチュエータ４０のイタバネ５９ａ、５９ｂのバネウケ４７ａ、４７ｂは、光軸に関し、同じ側にある必要がある。本実施の形態では、レンズアクチュエータ１０のワイヤバネ５ａ〜５ｄのバネウケ７は、光軸に関しＹ＋方向にある。これに対し、収差補正素子アクチュエータ４０のイタバネ５９ａ、５９ｂのバネウケ４７ａ、４７ｂは、光軸に関しＺ−方向にあり、一致していない。しかし、レンズアクチュエータ１０と収差補正素子アクチュエータ４０との間には、図３に示したように三角プリズム２７があり、光軸が９０度向きを変えているためで、これがなければ、収差補正素子アクチュエータ４０のイタバネ５９ａ、５９ｂのバネウケ４７ａ、４７ｂは、光軸に関しＹ＋方向にあることになり、光軸に関して実質的に同じ向きとなり問題はない。

なお、本実施の形態では、イタバネ５９ａ、５９ｂをベリリウム銅製としたが、他の金属、例えばステンレス製のバネや樹脂製のバネとすることもできる。特に、樹脂製のバネとすれば、単純な機構にでき、低価格化が図れる。例えば、図１４に示すように、樹脂製のバネ６３ａ、６３ｂの一部に細いヒンジ部６４ａ〜６４ｄを設け、この部分が回転して動くような形態とすることもできる（なお、図１４では、バネウケ４７、第２のホルダ４４は単純な形状で簡易的に示している）。樹脂としては、ヒンジ部６４ａ〜６４ｄの耐久性の良いポリエステル・エラストマーなどが利用できる。

また、本実施の形態では、収差補正素子アクチュエータ４０を、第１実施の形態とは逆に、第２のホルダ４４にトラッキングコイル６０を取り付け、第２のホルダ４４の外部に磁石４５ａ、４５ｂを設けて、その電磁気力により第２のホルダ４４を駆動するようにしたので、磁石とコイルとにより単純な駆動機構を実現でき、低価格化を図ることができる。なお、本実施の形態に第１実施の形態のような駆動機構を用いたり、逆に第１実施の形態に本実施の形態のような駆動機構を用いたりすることができるのは、言うまでもない。

（第３実施の形態）
図１５乃至図１７は本発明の第３実施の形態を示すもので、図１５は収差補正素子アクチュエータの構成を示す断面図、図１６は図１５のＨ矢視図、図１７は図１５のＩ矢視図である。

本実施の形態は、収差補正素子アクチュエータ４０の構成以外は、第２実施の形態とほぼ同じであるので、以下、収差補正素子アクチュエータ４０についてのみ説明する。

本実施の形態において、液晶ポリマーなどの合成樹脂で作られた第２のホルダ４４に収差補正素子である液晶素子４１が固定されている。第２のホルダ４４は、同じく液晶ポリマーなどの合成樹脂で作られたベース６５に挿入されている。図では、第２のホルダ４４とベース６５との隙間６６が大きく描かれているが、実際は数μｍ〜１０数μｍ程度とごくわずかであり、第２のホルダ４４はベース６５の中をガタなくＸ方向に摺動可能に支持されている形となる。この第２のホルダ４４の摺動性を向上させるため、第２のホルダ４４、ベース６５の合成樹脂の一方または両方に、フッ素やカーボンを含有させたものを用いても良い。第２のホルダ４４とベース６５との間には、ピエゾ素子６７が固定されている。ピエゾ素子６７は電歪素子であり、電圧を加えることにより長さが変化し、これにより第２のホルダ４４をＸ方向に駆動する。

本実施の形態によれば、収差補正素子アクチュエータ４０の液晶素子４１を備えた第２のホルダ４４を摺動可能に支持することで、機構を単純化し、低価格化を図ることができる。また、駆動機構も電歪素子であるピエゾ素子６７を用いることで、機構を単純化し、低価格化を図ることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、収差補正素子アクチュエータにおける駆動用の磁石、コイルの数、それらの配置は種々の変形が考えられる。例えば、第２実施の形態ではコイルを１個としたが、２個の磁石に対応して、コイルを２個設けても良い。また、磁石についても、コイルを挟み込むベースの立ち上げ部の片方でなく、両方に設けても良い。また、支持機構と駆動機構との組み合わせについても、摺動支持として、コイルと磁石とにより駆動するなど、異なる組み合わせとすることもできる。

本発明の第１実施の形態を示す平面図である。 同じく、一部断面で示す平面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 第１実施の形態における収差補正素子アクチュエータの構成を示す断面図である。 同じく、側面図である。 同じく、平面図である。 同じく、一部切り欠いて分解して示す斜視図である。 第１実施の形態の動作を説明するための図である。 同じく、動作を説明するための図である。 本発明の第２実施の形態を一部断面で示す平面図である。 第２実施の形態における収差補正素子アクチュエータの構成を示す平面図である。 図１１の一部Ｆ矢視図である。 同じく、図１１のＧ矢視図である。 第２実施の形態の変形例を示す図である。 本発明の第３実施の形態における収差補正素子アクチュエータの構成を示す断面図である。 図１５のＨ矢視図である。 同じく、図１５のＩ矢視図である。

符号の説明

１ 対物レンズ
２ 第１のホルダ
３ フォーカスコイル
４ａ，４ｂ トラッキングコイル
５ａ〜５ｄ ワイヤバネ
７ バネウケ
８ ベース
９ａ，９ｂ 曲げ立ち上げ部
１０ レンズアクチュエータ
１１ａ，１１ｂ 磁石
１２ キャリッジ
１３ａ〜１３ｃ 軸受部
１４ａ，１４ｂ 軸
１６ レーザダイオード
１９ コリメータレンズ
２１ 回折格子
２３，２４ ビーム整形プリズム
２５ 偏光ビームスプリッタ
２６ １／４波長板
２７ 三角プリズム
２８ フォトディテクタ
２９ 集光レンズ
３１ フォトディテクタ
３５ 領域
４０ 収差補正素子アクチュエータ
４１ 液晶素子
４２ 電極
４３ 端子
４４ 第２のホルダ
４５ａ，４５ｂ 磁石
４６ａ〜４６ｄ ワイヤバネ
４７ バネウケ
４７ａ，４７ｂ バネウケ
４９ ベース
５０ａ〜５０ｄ 立ち上げ部
５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ 曲げ部
５３ 立ち上げ部
５４ａ，５４ｂ トラッキングコイル
５５ａ，５５ｂ タンジェンシャルコイル
５７ フレキシブル基板
５８ 基板
５９ａ，５９ｂ イタバネ
６０ トラッキングコイル
６３ａ，６３ｂ バネ
６４ａ〜６４ｄ ヒンジ部
６５ ベース
６６ 隙間
６７ ピエゾ素子

Claims (16)

1. 光源と、該光源からの光を集光する対物レンズと、該対物レンズを保持する第１のホルダと、該第１のホルダを記録媒体の略垂直方向および／またはトラックを横断する方向に移動可能に支持する手段と、前記光源からの光の波面を補正する収差補正素子とを少なくとも有する光ピックアップにおいて、
   前記収差補正素子は前記第１のホルダとは異なる第２のホルダに保持し、該第２のホルダを、前記収差補正素子を通る光路に対して直交する方向に移動可能に支持したことを特徴とする光ピックアップ。
2. 前記記録媒体はディスク状であり、前記第２のホルダは、該第２のホルダの中心を前記記録媒体に投影した場合に、該中心が前記記録媒体の半径方向に移動するように支持されていることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
3. 前記収差補正素子は球面収差を補正する素子であり、前記第２のホルダを移動させることにより、コマ収差またはコマ収差を主成分とする収差を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の光ピックアップ。
4. 前記収差補正素子は、球面収差を補正する電極パターンを有する液晶素子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ピックアップ。
5. 前記電極パターンとして同心円状の電極パターンを有することを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ。
6. 前記第２のホルダは摺動可能に支持されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光ピックアップ。
7. 前記第２のホルダは弾性支持部材を介して支持されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光ピックアップ。
8. 前記第１のホルダおよび前記第２のホルダは弾性支持部材を介して支持されており、両者の弾性支持部材の有効長が同じであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光ピックアップ。
9. 前記弾性支持部材は、棒状あるいは板状のバネであることを特徴とする請求項７または８に記載の光ピックアップ。
10. 前記弾性支持部材は、樹脂製のバネであることを特徴とする請求項７または８に記載の光ピックアップ。
11. 前記第２のホルダは複数の弾性支持部材によって支持され、前記複数の弾性支持部材に囲まれる領域内に、前記収差補正素子素子以外の光学素子の一部または全部を配置したことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の光ピックアップ。
12. 前記第２のホルダは複数の弾性支持部材によって支持され、前記複数の弾性支持部材の間を光路が通っていることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の光ピックアップ。
13. 前記光路は、該光路と直交する方向から見て交差する前記複数の弾性支持部材の間を通っていることを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ。
14. 前記第２のホルダにはコイルが取り付けられ、前記第２のホルダの外部には磁石が取り付けられて、これらコイルと磁石との電磁気力により前記第２のホルダを駆動することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光ピックアップ。
15. 前記第２のホルダには磁石が取り付けられ、前記第２のホルダの外部にはコイルが取り付けられて、これら磁石とコイルとの電磁気力により前記第２のホルダを駆動することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光ピックアップ。
16. 前記第２のホルダを電歪素子により駆動することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光ピックアップ。

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