JP2006146977A - 光ピックアップ装置および光ディスク装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】レーザ光源の位置調整、あおり調整を可能としながらもレーザ光源の光ディスク側のスペースを狭くして小型化することができる光ピックアップ装置および光ディスク装置を提供することを目的とする。
【解決手段】第1のレーザ光源22と、第1のレーザ光源22のレーザ光が出射される出射部22aと反対側に配置され第1のレーザ光源22の発光点23を回転中心とする第1の摺動面24aを有するレーザ光源あおり調整部材24と、レーザ光源あおり調整部材24の第1の摺動面24aを支持する受け面25aと光軸に略垂直な第2の摺動面25dを有するレーザ光源シフト部材25を備えることで第1のレーザ光源22の調整機構はすべて第1のレーザ光源22の光ディスク8側と反対側に設けた。
【選択図】図2

Description

本発明は、光ディスクの記録および再生に使用する光源の調整機構を備えた光ピックアップ装置、ならびにこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置に関する。
従来、光学記録媒体として、DVD(デジタルバーサティルディスク)、CD−R(書き込み可能なコンパクトディスク)、CD−RW(書き換え可能なコンパクトディスク)等の種々の光ディスクが開発されている。DVDは、波長約660nmのレーザ光により情報の記録または再生が行われる。一方、CD−RやCD−RWは、波長約780nmのレーザ光により情報の記録または再生が行われる。このような複数種類の光ディスクに対して情報の記録または再生を行うことができる光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置が提案されている。
このような光ピックアップ装置においてレーザ光源から出射されるレーザ光が適正な方向に出射されないと光ディスクに照射される光強度が弱まるため情報の記録再生は正確に行われない。そのためレーザ光を適正な方向に出射するようレーザ光源の姿勢調整をしている。このような姿勢調整をあおり調整という。
図7は従来の光ピックアップ装置の光学系の概略構成図である。簡略化のためレーザ光源は1つとし、光路分離のための光学部品、光量モニタ用の光学系は省略している。レーザ光源101は光ディスク108側に設けられたあおりホルダ103に固着されている。あおりホルダ103は摺動面103aでホルダ受け104の受け面104aに支持される。ホルダ受け104は光ピックアップ装置本体(図示せず)に固着される。発光点2はレーザ光の出射口からレーザ光を見たときのこのレーザ光の発光点である。摺動面103aおよび受け面104aは発光点102を中心とする球面である。したがって、発光点102を中心にしてあおりホルダ103を回動することにより、発光点102の位置を変えることなくレーザ光の出射の方向を変えることができる。このようにあおりホルダ103やホルダ受け104のようなあおり調整機構を備えたレーザ光源101をレーザモジュールという。最適な出射方向にされて発光点102から出射されたレーザ光はあおりホルダ103、ホルダ受け104に設けられた貫通孔を通過して、コリメートレンズ105にて略平行光に変換され、立ち上げミラー106にて光ディスク108に対し略垂直方向に向きを変えられ、対物レンズ107により光ディスク108に集光される((特許文献1)参照。)。
特開2000−276755号公報
光ピックアップ装置の小型化に伴って、レーザ光源の位置、あおり調整機構は制約を受け、狭いスペースでも十分な位置調整、あおり調整が可能であることが求められる。特にレーザ光源の光ディスク側周辺のスペースは狭くなっている。ところが、従来の構成ではあおりホルダおよびホルダ受けはレーザ光源の光ディスク側に設けられているためレーザ光源周辺のスペースを小さくすることができず、光ピックアップ装置の小型化が困難であった。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、レーザ光源の位置調整、あおり調整を可能としながらもレーザ光源の光ディスク側のスペースを狭くして小型化することができる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明においては光ディスクに対して情報の記録か再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置であって、レーザ光を出射するレーザ素子を備えたレーザ光源と、前記レーザ光源のレーザ光が出射される出射部と反対側に配置され前記レーザ光源の発光点を回転中心とする第1の摺動面を有するレーザ光源あおり調整部材と、前記レーザ光源あおり調整部材の第1の摺動面を支持する受け面と光軸に略垂直な第2の摺動面を有するレーザ光源シフト部材を有するレーザモジュールを備えた光ピックアップ装置である。
本発明によれば、レーザ光源の調整機構をすべてレーザ光源の光ディスク側と反対側に設けたので、光ピックアップ装置のレーザ光源の光ディスク側のスペースを狭くすることができる。
本発明の光ピックアップ装置はレーザ光源の位置調整、あおり調整をすることができる上にレーザ光源の光ディスク側のスペースを狭くすることができるのでさらに小型化することができる。そのためさらに小型で安定した記録再生の光ピックアップ装置が実現できる。
本発明の第1の発明は、光ディスクに対して情報の記録か再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置であって、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源のレーザ光が出射される出射部と反対側に配置され前記レーザ光源の発光点を回転中心とする第1の摺動面を有するレーザ光源あおり調整部材と、前記レーザ光源あおり調整部材の第1の摺動面を支持する受け面と光軸に略垂直な第2の摺動面を有するレーザ光源シフト部材を有するレーザモジュールを備えた光ピックアップ装置である。本発明の光ピックアップ装置はレーザ光源の位置調整、あおり調整をすることができる上にレーザ光源の光ディスク側のスペースを狭くすることができるのでさらに小型化することができる。そのためさらに小型で安定した記録再生の光ピックアップ装置が実現できる。
第2の発明は、第1の発明において前記レーザ光源あおり調整部材は前記レーザ光源シフト部材の前記レーザ光源あおり調整部材と反対側に設けられた押さえ部材によって前記レーザ光源シフト部材に支持された光ピックアップ装置である。レーザ光源あおり調整部材とレーザ光源シフト部材をレーザ光源の発光点側とは反対側に設けても、押さえ部材によってレーザ光源あおり調整部材とレーザ光源シフト部材をレーザ光源に取り付けることができる。そのためレーザ光源をレーザモジュールとして取り扱うことができる。しかも押さえ部材自体もレーザ光源の光ディスクと反対側に設けられているため、レーザ光源の光ディスク側に調整機構は存在しない。そのためレーザ光源の光ディスク側のスペースを狭くできる。
第3の発明は、第2の発明において前記押さえ部材は弾性体である光ピックアップ装置である。そのためレーザ光源あおり調整部材の摺動面には適正な荷重がかかり、スムーズな調整ができる。
第4の発明は、第1の発明において複数のレーザ光源を有し、少なくとも1つのレーザ光源は第1の発明のレーザモジュールを構成する光ピックアップ装置である。そのため、位置調整、あおり調整が必要なレーザ光源のみに位置調整機構、あおり調整機構を設けてレーザモジュールとし、必要としないレーザ光源はレーザモジュールとする必要はないので、より小型で安価な光ピックアップ装置とすることができる。
第5の発明は、第1の発明の光ピックアップ装置と、光ディスクを回転させる回転駆動手段と、前記回転駆動手段に対して前記光ピックアップ装置を近づけたり離したりする移動手段を備えた光ディスク装置である。光ピックアップ装置がさらに小型で安定した記録再生を実現できるため、光ディスク装置もさらに小型で安定した記録再生が実現できる。
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
(実施の形態1)
図1は本実施の形態1の光ピックアップ装置の光学系の構成図である。図2(a)は本実施の形態1のレーザモジュールの分解図、(b)は本実施の形態1のレーザモジュールの構成図である。図3は図1、図2に示す構成部品を実装した光ピックアップ装置の一例を示す図である。
まず本実施の形態1の光ピックアップ装置の構成について説明する。本実施の形態1の光ピックアップ装置はCD用とDVD用の両方で使用できる光ピックアップ装置である。CD用は波長λ2が780nmである第2のレーザ光源10、DVD用は波長λ1が660nmである第1のレーザ光源22を用いる。また、本実施の形態1の場合、レーザモジュール1は第1のレーザ光源22を含んで構成される。
反射ミラー2は光学部材の鏡面部に全反射膜が形成されている。コリメートレンズ3、9は光学ガラスまたは光学プラスチックで作製され、発散光を平行光に、あるいはその逆に平行光を集束光に変換する。ビームスプリッタ4は光学ガラスまたは光学プラスチックで作製されその内部の斜面には多層膜(図示せず)が形成されている。この多層膜は第1のレーザ光源22から出射された光の大半を透過させ、第2のレーザ光源10から出射された光の大半を反射させ、光ディスク8で反射された光は全て全反射する。立ち上げプリズム5には波長λ1の光と波長λ2の光のいずれをも高い反射率で反射する多層膜(図示せず)が形成されている。ホログラム素子6は偏光ホログラム6aと1/4波長板6bで構成される。偏光ホログラム6aは波長λ1の光にのみ作用するよう波長選択性のある材料で作製されている。1/4波長板6bは波長λ1、λ2両方に作用するよう屈折率、厚みが設定されている。対物レンズ7は光学ガラスまたは光学プラスチックで作製されており、光ディスク8に集光させる。光ディスク8はCD系がCD、CD−ROM、CD−R/RW、DVD系がDVD−ROM、DVD±R/RW、DVD−RAMなどであり、CD系もDVD系も再生専用の媒体を除いて全て記録も再生も可能なものである。
第2のレーザ光源10の光ディスク8側には回折格子11が設けられ、第2のレーザ光源10から出射された光を3ビームトラッキング法に用いられる3本のレーザ光ビームに分離する。回折格子11の光ディスク8側には集積光学素子12が設けられている。集積光学素子12は内部に複数の斜面を有している。斜面にはビームスプリッタ(図示せず)やホログラム(図示せず)が形成される。ビームスプリッタは第2のレーザ光源10から出射された波長λ2の光と光ディスク8で反射された波長λ1の光と光ディスク8で反射された波長λ2の光を分離する。ホログラムは分離された光ディスク8で反射された波長λ2の光をさらに分離する。受光器13は光ディスク8からの反射光を受光し、RF信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号などを生成する電気信号を出力する。前光モニタ14は第1のレーザ光源22から出射されビームスプリッタ4で一部反射された光および第2のレーザ光源10から出射されビームスプリッタ4で一部透過した光を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する。出力された電気信号はレーザ光の出力の制御に使われる。
次に光路について説明する。第1のレーザ光源22から出射された波長λ1のレーザ光は反射ミラー2によって反射されて進行方向を変え、コリメートレンズ3によって発散光から平行光へ変換される。この平行光はビームスプリッタ4を透過して立ち上げプリズム5によって光ディスク8に対し略垂直になるように進行方向を変えられる。立ち上げプリズム5で進行方向を変えた光はホログラム素子6を透過した後、対物レンズ7によって集光されて、光ディスク8に照射される。
光ディスク8によって反射された光は対物レンズ7、ホログラム素子6、立ち上げプリズム5を通過した後、ビームスプリッタ4によって反射されコリメートレンズ9によって集光されて、集積光学部材12に入射する。この間ホログラム素子6の偏光ホログラム6aは光ディスク8で反射された光をRF信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号等に対応する信号光成分に分離する。集積光学部材12に入射した光は第2のレーザ光源10から出射され光ディスク8で反射された光とは分離されて受光器13に入射する。
一方、第2のレーザ光源10から出射された波長λ2のレーザ光は集積光学部材12を透過した後、コリメートレンズ9によって平行光に変換され、ビームスプリッタ4によって反射される。その後、立ち上げプリズム5内部で反射されて光ディスク8に対し略垂直になるように進行方向を変え、ホログラム素子6を透過した後、対物レンズ7によって集光されて光ディスク8に照射される。
光ディスク8で反射された光は対物レンズ7、ホログラム素子6、立ち上げプリズム5を通過した後、ビームスプリッタ4で反射され、コリメートレンズ9によって集光されて集積光学部材12に入射する。入射した光は第1のレーザ光源22から出射され光ディスク8で反射された光と分離され、さらにRF信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号等に対応する光に分離されて受光器13に入射する。
次に本実施の形態1におけるレーザモジュールの説明をする。本実施の形態1の場合、レーザモジュール1は第1のレーザ光源22を含んで構成される。第1のレーザ光源22は波長λ1のレーザ光を発光する発光点23と、レーザ光が出射される出射部22aと反対側に設けられ第1のレーザ光源22に電力を供給するリード21を有している。発光点23は出射部22aからレーザ光を見たときのこのレーザ光の発光点である。レーザ光源あおり調整部材24は金属材料で作製され、第1の摺動面24a、貫通孔24b、2つの留め耳24cを有している。レーザ光源シフト部材25は金属材料で作製され、受け面25a、貫通孔25b、貫通孔25c、第2の摺動面25dを有している。押さえ部材26はいわゆる板バネであり、弾性材料で作製される。押さえ部材26はU字型をしており、両開放端近傍に貫通孔26a、U字型の底部に貫通孔26bを有している。FPC27は第1のレーザ光源22の電源(図示せず)に接続されており、FPC27を通して第1のレーザ光源22に所定の電力が供給される。
レーザ光源あおり調整部材24は第1のレーザ光源22と半田付けや接着剤による接着等により固着される。その位置は出射部22aと反対側である。リード21はレーザ光源あおり調整部材24に触れないように貫通孔24bを貫通している。第1の摺動面24aはこのとき発光点23を回転中心とする円柱面となっている。
レーザ光源シフト部材25はレーザ光源あおり調整部材24の第1のレーザ光源22と反対側に設けられる。受け面25aは発光点23を回転中心とする円筒面であり、第1の摺動面24aとほぼ同じ半径である。リード21はレーザ光源シフト部材25に触れないように貫通孔25bを貫通している。
押さえ部材26はレーザ光源シフト部材25の第1のレーザ光源22と反対側に設けられる。U字型の腕部は貫通孔25cを貫通し、2つの貫通孔26aはそれぞれ留め耳24cを通している。リード21は押さえ部材26に触れないように貫通孔26bを貫通している。押さえ部材26の底部と貫通孔26aまでの長さは組み付けしない状態では両留め耳24cを貫通孔26aに通すには短いが、押さえ部材26は弾性を有しているため、底部を反らすことで通すことができる。したがってレーザ光源あおり調整部材24はレーザ光源シフト部材25に押さえ部材26の弾性力によって支持される。そのためレーザ光源あおり調整部材24の第1の摺動面24aには適正な荷重がかかり、あおり調整の際にスムーズな調整ができる。
リード21はFPC27に半田付けされて固定されている。
以上の構成のレーザモジュール1において、レーザ光源シフト部材25の第2の摺動面25dを光ピックアップ装置本体の基準面(図示せず)に押し当て、図示するX方向およびY方向に動かすことで第1のレーザ光源22の位置調整が行われる。位置調整後、レーザシフト調整部材25は接着剤による接着等によりで光ピックアップ装置本体に固着される。さらに発光点23を中心にレーザ光源あおり調整部材24の第1の摺動面24aを図示するθx方向に回動することで第1のレーザ光源22のあおり調整が行われる。回動中心が発光点23であるためあおり調整をしても事前に調整した発光点23の位置は変わらない。またFPC27は第1のレーザ光源22に給電して第1のレーザ光源22を発光させるとともに、第1のレーザ光源22とレーザ光源あおり調整部材24とを回動させる際の把持部材として機能する。
以上のように構成、調整されたレーザモジュール1を備える光ピックアップ装置は図3に示すようにレーザモジュール1が光ピックアップ装置の狭いスペースに組み込まれる。
次に第1のレーザ光源22があおり調整されてレーザ光の出射方向が調整される様子を図4、図5を用いて説明する。図4はレーザ光の出射方向が光軸に対して傾いていない場合のレーザ光の出射の様子とコリメートレンズでの光強度分布を示す図、図5はレーザ光の出射方向が光軸に対し傾いている場合のレーザ光の出射の様子とコリメートレンズでの光強度分布を示す図である。光軸はコリメートレンズ3の中心と対物レンズ7の中心を光路に沿って結んだ軸である。レーザ光の出射方向が光軸に対し傾いていない場合、光ビーム30の光強度の中心とコリメートレンズ3の中心とは一致しているため、第1のレーザ光源22から出射される光ビーム30のコリメートレンズ3に入射する光量は最大となり、光ディスク8へ入射する光量も最大となる。
これに対し、レーザ光の出射方向が光軸に対し角度θだけ傾いていると、光ビーム30の強度の中心とコリメートレンズ3の中心とは一致しない。そのため光ビーム30のコリメートレンズ3に入射する光量は光軸に対し傾いていない場合に比べて減少するため光ディスク8へ入射する光も減少する。
本実施の形態1においては第1のレーザ光源22をレーザ光源あおり調整部材24とともに発光点23を中心に回動してあおり調整することで図5に示す状態から図4に示す状態とする。併せて第1のレーザ光源22をレーザ光源あおり調整部材24とともにレーザ光源シフト部材25により光ピックアップ装置本体に対しX方向、Y方向に動かすことで光ビーム30の強度の中心とコリメートレンズ3の中心とを一致させる。
なお、本実施の形態1ではCD用とDVD用の両方で使用できる光ピックアップ装置とし、レーザモジュール1としたのはDVD用である第1のレーザ光源22であった。しかしCD用である第2のレーザ光源10をレーザモジュールとしても、あるいは第1のレーザ光源22も第2のレーザ光源10も両方ともレーザモジュールにしても良い。それだけでなく、いわゆるブルーレイやHDDVD等と組み合わせても良い。またいわゆる2波長半導体レーザ光源のような近接した複数の発光点を有するレーザ光源としても良い。このように位置調整、あおり調整が必要なレーザ光源のみにあおり調整機構を設けてレーザモジュールとし、必要としないレーザ光源はレーザモジュールとする必要はない。このためより小型で安価な光ピックアップ装置とすることができる。
また、本実施の形態1ではレーザ光源あおり調整部材24の第1の摺動面24aは円柱面としているが、それに限るものではなく、球面としても良い。その場合あおり調整はθx方向だけではなく、それと直交するθy方向の調整も可能となる。
また、本実施の形態1ではレーザ光源シフト部材25の受け面25aは円筒面としているが、それに限るものではなく、いわゆるV字形状等の他の形状でも構わない。その場合、第1の摺動面24aと受け面25aは線接触となり、ゴミの噛み込み等の影響を減らすことができる。さらに上記のように第1の摺動面24aが球面の場合、受け面25aは球面とすることもできるし、V字形状を組み合わせた形状とすることもできる。
さらに、本実施の形態1では、押さえ部材26を用いてレーザ光源あおり調整部材24とレーザ光源シフト部材25を結合したが、押さえ部材26は必ずしも必要とするものではない。例えばレーザモジュール1自体を光ピックアップ装置本体に押圧して位置調整、あおり調整をしても良い。
また、本実施の形態1では押さえ部材26は板バネの性質を持たせたが、それに限るものではなく、例えば押さえ部材26の腕部をコイルスプリング等に置き換えても良い。その際、底部に板バネの性質を持たせる必要はない。また、押さえ部材26を磁石、レーザ光源あおり調整部材24とレーザ光源シフト部材25を磁性材料で作製し、磁力で保持させても良い。
このように本実施の形態1の光ピックアップ装置はレーザ光源の位置調整、あおり調整をすることができる上にレーザ光源の光ディスク側のスペースを狭くすることができるのでさらに小型化することができる。そのためさらに小型で安定した記録再生の光ピックアップ装置が実現できる。
(実施の形態2)
図6は本実施の形態2における光ディスク装置の斜視図を示すものである。図6において筐体51は上部筐体51aと下部筐体51bを組み合わせて構成されている。トレイ52は筐体51に出没自在に設けられている。トレイ52には光ディスク8を回転させる回転駆動手段であるスピンドルモータ53、光ピックアップ装置54が設けられている。光ピックアップ装置54は実施の形態1に示すレーザモジュール1を備えており、光ディスク8に情報を書き込むかあるいは情報を読み出す動作の少なくとも一方を行う。レーザモジュール1に含まれる第1のレーザ光源22は位置調整とあおり調整が行われ、その時のコリメートレンズ3に入射する光の強度分布は図4のようになっている。またトレイ52内にはスピンドルモータ53に対して光ピックアップ装置54を近づけたり離したりする移動手段であるフィード駆動系(図示せず)がある。ベゼル55はトレイ52の前端面に設けられて、トレイ52が筐体51内に収納された時にトレイ52の出没口を塞ぐように構成されている。筐体51内部やトレイ52内部には図示していない回路基板があり、信号処理系のICや電源回路などが搭載されている。図示していない外部コネクタ56はコンピュータ等の電子機器に設けられた電源/信号ラインと接続される。そして、外部コネクタ56を介して光ディスク装置内に電力を供給したり、あるいは外部からの電気信号を光ディスク装置内に導いたり、あるいは光ディスク装置で生成された電気信号を外部の電子機器などに送出する。以上のような実施の形態1に示すレーザモジュール1を備えた光ピックアップ装置54を搭載した光ディスク装置は光ピックアップ装置54がさらに小型で安定した記録再生を実現できるため、光ディスク装置もさらに小型で安定した記録再生が実現できる。
以上のように本発明の光ピックアップ装置および本発明の光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置は情報の記録再生特性を確保した上で小型化ができる。そのためパーソナルコンピュータ、特に小型化が要求されるノートブック型コンピュータ等の電子機器に好適に用いることができる。
本実施の形態1の光ピックアップ装置の光学系の構成図 (a)本実施の形態1のレーザモジュールの分解図、(b)本実施の形態1のレーザモジュールの構成図 図1、図2に示す構成部品を実装した光ピックアップ装置の一例を示す図 レーザ光の出射方向が光軸に対して傾いていない場合のレーザ光の出射の様子とコリメートレンズでの光強度分布を示す図 レーザ光の出射方向が光軸に対し傾いている場合のレーザ光の出射の様子とコリメートレンズでの光強度分布を示す図 本実施の形態2における光ディスク装置の斜視図 従来の光ピックアップ装置の光学系の概略構成図
符号の説明
1 レーザモジュール
2 反射ミラー
3 コリメートレンズ
4 ビームスプリッタ
5 立ち上げプリズム
6 ホログラム素子
6a 偏光ホログラム
6b 1/4波長板
7 対物レンズ
8 光ディスク
9 コリメートレンズ
10 第2のレーザ光源
11 回折格子
12 集積光学素子
13 受光器
14 結合部材
15 前光モニタ
21 リード
22 第1のレーザ光源
22a 出射部
23 発光点
24 レーザ光源あおり調整部材
24a 第1の摺動面
24b 貫通孔
24c 留め耳
25 レーザ光源シフト部材
25a 受け面
25b、c 貫通孔
25d 第2の摺動面
26 押さえ部材
26a、b 貫通孔
27 FPC

Claims (5)

  1. 光ディスクに対して情報の記録か再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置であって、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源のレーザ光が出射される出射部と反対側に配置され前記レーザ光源の発光点を回転中心とする第1の摺動面を有するレーザ光源あおり調整部材と、前記レーザ光源あおり調整部材の第1の摺動面を支持する受け面と光軸に略垂直な第2の摺動面を有するレーザ光源シフト部材を有するレーザモジュールを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
  2. 前記レーザ光源あおり調整部材は前記レーザ光源シフト部材の前記レーザ光源あおり調整部材と反対側に設けられた押さえ部材によって前記レーザ光源シフト部材に支持された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。
  3. 前記押さえ部材は弾性体であることを特徴とする請求項2に記載の光ピックアップ装置。
  4. 複数のレーザ光源を有し、少なくとも1つのレーザ光源は請求項1に記載のレーザモジュールを構成す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。
  5. 請求項1に記載の光ピックアップ装置と、光ディスクを回転させる回転駆動手段と、前記回転駆動手段に対して前記光ピックアップ装置を近づけたり離したりする移動手段を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
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