JP2006309911A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

【目的】電磁気的性能および光学的性能を損なうことなく、小型・薄型化を容易に行うことができる光ピックアップを提供する。
【構成】複数の対物レンズ１２，１３を中央部に搭載した可動体１１と、可動体１１の両側部１１Ｂに備えられた一対のコイルブロック２０と、一対のコイルブロック２０のそれぞれを挟むように配置された２組の磁石３１と、可動体１１の両側部１１Ｂを揺動可能に支持する支持部材１５と、可動体１１の中央部１１Ａに対向配置された立ち上げミラー３２，３３とを備え、コイルブロック２０には、可動体１１をフォーカス方向Ｆに駆動するためのフォーカスコイル２１と、フォーカスコイル２１の外側に付設され、可動体１１をラジアル方向Ｒに駆動するためのトラックコイル２２とが含まれており、可動体１１の中央部１１Ａは、コイルブロック２０を備えた両側部１１Ｂよりも薄手に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクに対して記録／再生を行うための光ディスク装置に関し、特に、光ディスク装置の光ピックアップに関する。より詳細には、異なる光学特性を有する複数種類の光ディスクの記録／再生を可能とするように複数の対物レンズを搭載した光ピックアップに関する。

異なる光学特性を有する複数種類の光ディスクについて、これらの記録／再生を可能にするための光ディスク装置用の光ピックアップとしては、様々な構成が考え出されている。特に、高密度記録媒体であるブルーレイディスクの出現により、今後は、従来の赤色系の光ディスク（ＣＤやＤＶＤ）に加え、青色系の光ディスク（ＨＤ−ＤＶＤやブルーレイディスク）についても記録／再生可能な光ディスク装置が求められている。

ひとつの光ピックアップを用いて異なる光学特性を有する複数種類の光ディスクの記録／再生を可能にするには、光ピックアップに対して対物レンズをどのように搭載するかが大きな問題となる。その問題を解決する手段として、大きく２つの方法が考えられている。第１の方法は、異なる光学特性を有する複数種類の光ディスクに互換したひとつの対物レンズを搭載することである。第２の方法は、複数種類の光ディスクに対応した対物レンズを複数搭載することである。

次に、図１４を参照しながら、主要な光ディスクに対応する対物レンズの厚みについて説明する。図１４の（Ａ）において符号１０１で示されるものは、ＤＶＤとＣＤの互換対物レンズである。この互換対物レンズ１０１の厚みＴａは、約１．３ｍｍとなっている。また、符号１０２で示されるものは、ブルーレイディスクに対応したブルーレイ対物レンズである。このブルーレイ対物レンズ１０２の厚みＴｂは、約２．５ｍｍである。また、符号１０３で示されるものは、ＤＶＤ／ＣＤとブルーレイディスクとに利用可能なＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズである。このＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズ１０３の厚みＴｃは、約４．５ｍｍである。対物レンズのみでこの４．５ｍｍの厚みを有した場合では、立ち上げミラーを対物レンズの直下に配置することを考慮すると、薄型の一つの目安とされているノートパソコンのスリムドライブの厚み（７．３ｍｍ）よりも光ピックアップの厚みが厚くなるという問題があった。

そのため、薄型化という観点から、ブルーレイディスクとＤＶＤ／ＣＤとのいずれについても記録／再生可能な光ピックアップの構成としては、上記第２の方法（対物レンズを複数搭載する方法）が有力とされている。

図１５は、特許文献１に開示された光ピックアップ用のアクチュエータを示す斜視図である。このアクチュエータ１００は、異なる光学特性の光ディスクに対応した対物レンズ１１２，１１３を一つの可動体１１１に搭載し、可動体１１１がフォーカス方向Ｆおよびラジアル方向Ｒに独立して駆動可能となるように構成された２軸駆動装置である。このようなアクチュエータ１００は、光学特性が異なる複数の光ディスクを記録／再生するための光ピックアップに適用することができる。

特許文献１のアクチュエータ１００は、可動体１１１がホルダ１１４を介してベース１３０に支持された構造からなる。可動体１１１には、２つの対物レンズ１１２，１１３がラジアル方向Ｒに並ぶように搭載されている。このようなアクチュエータ１００には、ホルダ１１４に対して可動体１１１を繋ぎ、この可動体１１１をフォーカス方向Ｆおよびラジアル方向Ｒに揺動可能に支持する支持部材１１５、可動体１１１をフォーカス方向Ｆに揺動させるための第１の磁気回路１５０、および可動体１１１をラジアル方向Ｒに揺動させるための第２の磁気回路１６０が含まれている。

対物レンズ１１２，１１３の並び方としては、高密度光ディスクのデータ記録／再生領域が低密度光ディスクのデータ記録／再生領域よりも内径側に位置することを配慮し、符号１１２で示される対物レンズが高密度光ディスク用として光ディスクの内径側に位置するように設置されている。

第１および第２の磁気回路１５０，１６０のそれぞれは、光ディスクのタンジェンシャル方向（円周に沿う方向）Ｔに沿って対物レンズ１１２，１１３を挟むように２組配置されている。第１の磁気回路１５０の各組は、フォーカス磁石１５１およびフォーカスコイル１５２で構成されており、第１の磁気回路１６０の各組は、トラック磁石１６１およびトラックコイル１６２で構成されている。フォーカス磁石１５１およびトラック磁石１６１は、永久磁石からなり、フォーカス磁石１５１がトラック磁石１６１よりも可動体１１１の外側に設けられている。フォーカスコイル１５２は、可動体１１１とフォーカス磁石１５１との間に設けられており、トラックコイル１６２は、可動体１１１とトラック磁石１６１との間に設けられている。

このようなアクチュエータ１００を利用した光ピックアップとしては、図１６に示されるような構成に必然的になる。すなわち、アクチュエータ１００の下方には、レーザ光Ｌを出射する光源１４０、コリメータレンズ１４１、レーザ光Ｌを対物レンズ１１２，１１３に導くための立ち上げミラー１３５、および図外の光ディスクで反射して戻ってきたレーザ光Ｌにつき、その光量などを検出するための光検出器１４３が設置されている。光源１４０と立ち上げミラー１３５との間には、光源１４０からのレーザ光Ｌを透過して立ち上げミラー１３５に導くとともに、光ディスクから反射して戻ってきたレーザ光Ｌを光検出器１４３に導くためのハーフミラー１４２が設けられている。

レーザ光源１４０から出射したレーザ光Ｌは、ハーフミラー１４２を透過した後、立ち上げミラー１３５を介していずれか一方の対物レンズ１１２，１１３へと導かれ、ディスク回転機構に保持された光ディスクの記録面に照射される。光ディスクの記録面で反射したレーザ光Ｌは、対物レンズ１１２，１１３および立ち上げミラー１３５を通過し、さらにハーフミラー１４２を経由して光検出器１４３に導かれる。

特開２００３−２８１７５８号公報

上記特許文献１に記載のアクチュエータを用いた光ピックアップでは、図１６に示されるように、アクチュエータの下方に立ち上げミラーを設置せざるを得ないため、薄型化を実現するには、磁気回路や立ち上げミラーといった構成部品を小型化しなければならない。

しかしながら、磁気回路を小型化した場合には、フォーカス方向あるいはラジアル方向の駆動性能が低下し、消費電力の増加や追従精度の低下といった問題も生じるため、磁気回路の小型化については難点があった。

また、立ち上げミラーのサイズは、対物レンズの有効径に依存しており、光学的な設計条件としては、立ち上げミラーで反射したレーザ光の幅が対物レンズの有効径よりも大きくなければならないため、立ち上げミラーの小型化や薄型化についても極めて困難であった。

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものである。本発明の目的は、電磁気的性能および光学的性能を損なうことなく、小型・薄型化を容易に行うことができる光ピックアップを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供される光ピックアップは、複数の対物レンズをフォーカス方向およびラジアル方向に駆動可能な光ピックアップであって、前記複数の対物レンズを中央部に搭載した可動体と、前記可動体のラジアル方向の両側部に備えられた一対のコイルブロックと、前記一対のコイルブロックのそれぞれを、フォーカス方向およびラジアル方向と交差するタンジェンシャル方向に挟むように配置された２組の磁石と、前記可動体の両側部を支え、この可動体をフォーカス方向およびラジアル方向に揺動可能に支持する複数の支持部材と、前記可動体の中央部に対向配置された立ち上げミラーとを備え、前記コイルブロックには、フォーカス方向にコイル軸を延ばした格好で前記可動体をフォーカス方向に駆動するためのフォーカスコイルと、タンジェンシャル方向にコイル軸を延ばした格好となるように前記フォーカスコイルの外側に付設され、前記可動体をラジアル方向に駆動するためのトラックコイルとが含まれており、前記可動体の中央部は、前記コイルブロックを備えた両側部よりも薄手に形成されていることを特徴としている。

好ましくは、前記コイルブロックにはさらに、ラジアル方向の軸周りに前記可動体を傾けるためのタンジェンシャルチルトコイルと、タンジェンシャル方向の軸周りに前記可動体を傾けるためのラジアルチルトコイルとが含まれている。

好ましくは、前記タンジェンシャルチルトコイルは、フォーカス方向にコイル軸を延ばした格好で前記フォーカスコイルの一方の開口端に隣接して１つの前記コイルブロックにつき２つ設けられているとともに、前記ラジアルチルトコイルは、フォーカス方向にコイル軸を延ばした格好で前記フォーカスコイルの他方の開口端に隣接して１つの前記コイルブロックにつき２つあるいは１つ設けられている。

好ましくは、前記各組の磁石は、タンジェンシャル方向に沿って互いに磁極の向きが逆向きとなるように配置されている。

好ましくは、前記複数の対物レンズは、タンジェンシャル方向に並ぶように配置されている。

好ましくは、前記立ち上げミラーは、前記複数の対物レンズのそれぞれと対応するように複数設けられており、これら複数の立ち上げミラーは、前記一対のコイルブロックの間に介在し、かつ、タンジェンシャル方向に進行してきたレーザ光をそれぞれ対応する前記対物レンズへと反射するように配置されている。

好ましくは、前記複数の部材を介して片持梁状に前記可動体を保持するホルダを備えており、このホルダには、タンジェンシャル方向に沿って前記立ち上げミラーへとレーザ光を進行させるための導光孔が設けられている。

本発明によれば、上記光ピックアップを備えた光ディスク装置を実現することができる。

このような構成によれば、複数の対物レンズを搭載した可動体、一対のコイルブロック、２組の磁石、および複数の支持部材といった構成部品を機能的に損なうことなくコンパクトに配置することができる。しかも、立ち上げミラーについては、可動体の中央部がその両側部よりも薄手に形成されていることから、可動体の中央部にできる限り近づけて対向配置することができ、光ピックアップの厚み増大を抑えることができる。したがって、本発明によれば、複数の対物レンズを可動体に搭載した構造とし、コイルブロックや立ち上げミラーなどを電磁気的性能および光学的性能を損なうことがない必要十分なサイズとしても、光ピックアップ全体としての小型・薄型化を容易に行うことができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

（第１の実施形態）
図１〜５は、本発明に係る光ピックアップの第１の実施形態を示している。本実施形態の光ピックアップＡ１は、光学特性が異なる複数の光ディスク（たとえばブルーレイディスク、ＤＶＤ、ＣＤ）に対応して２種類のレンズを搭載したものであり、光ディスクの記録や再生を光学的に行うためのものである。なお、各図においては、光ピックアップＡ１に対して光ディスクが配置される側を上側とし、上下方向をフォーカス方向Ｆ、光ディスクの半径に沿う方向をラジアル方向Ｒ、フォーカス方向Ｆおよびラジアル方向Ｒの双方と交差して光ディスクの円周に沿う方向をタンジェンシャル方向Ｔとする。

図１および図２に示すように、光ピックアップＡ１は、可動体１１、２つの対物レンズ１２，１３、ホルダ１４、複数の支持ワイヤ１５、一対をなす２つのコイルブロック２０、ベース３０、２つで組をなす２組の磁石３１、および２つの立ち上げミラー３２、３３を有して構成されている。１つのコイルブロック２０は、１つのフォーカスコイル２１と２つのトラックコイル２２とで構成されている。可動体１１、対物レンズ１２，１３、ホルダ１４、支持ワイヤ１５、コイルブロック２０は、上部アセンブリとして構成されており、ベース３０、磁石３１、立ち上げミラー３２、３３は、下部アセンブリとして構成されている。上部アセンブリおよび下部アセンブリは、ホルダ１４とベース３０とが別の基板（図示略）などに固定されることで一体化されている。

可動体１１は、対物レンズ１２，１３を搭載した中央部１１Ａと、この中央部１１Ａからラジアル方向Ｒの両側に延びてコイルブロック２０を備えた側部１１Ｂとを有する。中央部１１Ａは、側部１１Ｂよりも厚みが小さく、かつ、側部１１Ｂより上側に形成されている。このような中央部１１Ａにおいて、２つの対物レンズ１２，１３は、タンジェンシャル方向Ｔに並ぶように配置されている。側部１１Ｂは、フォーカス方向Ｆに貫通した空間をもち、この空間に磁心としてベース３０の一部（以下、「磁心部」と呼ぶ）３０Ａが差し入れられるようになっている。このような側部１１Ｂの内壁面全体には、フォーカスコイル２１が形成されており、タンジェンシャル方向Ｔに臨む両側の外壁面には、トラックコイル２２が形成されている。また、ラジアル方向Ｒに臨む側部１１Ｂの外側部分には、凸部１１Ｃが形成されており、この凸部１１Ｃには、タンジェンシャル方向Ｔに延びる支持ワイヤ１５の先端が接続されている。支持ワイヤ１５の基端は、ホルダ１４の両端部に固定されている。これにより、可動体１１は、フォーカス方向Ｆおよびラジアル方向Ｒには揺動可能である一方、タンジェンシャル方向Ｔには揺動不可であり、いわゆる２軸駆動方式に構成されている。

一方の対物レンズ１２は、たとえば第１光ディスクの記録や再生に用いられ、フォーカス方向Ｆにレーザ光を透過して第１光ディスクに集光させる。他方の対物レンズ１３も、フォーカス方向Ｆにレーザ光を透過するものであるが、この対物レンズ１３は、上記第１光ディスクとは光学特性が異なる第２光ディスクの記録や再生に用いられるものであり、第１光ディスクの場合とは異なる波長のレーザ光を第２光ディスクに対して集光させるものである。このような第１および第２光ディスクは、一般的に記録密度や厚み寸法といった光学特性についての仕様が異なり、具体的なディスクの種類としては、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ブルーレイディスクがある。本実施形態では、一例として一方の対物レンズ１２をＣＤやＤＶＤに対応したもの、他方の対物レンズ１３をブルーレイディスクに対応したものとする。なお、いずれか一方の対物レンズについては、レンズ径に沿う直線が光ディスクの半径と一致するように配置するのが望ましい。

ホルダ１４は、ベース３０と同程度の厚みをもつとともに、ベース３０よりもラジアル方向Ｒに若干大きく形成されている。ラジアル方向Ｒに延びたホルダ１４の両端部には、支持ワイヤ１５の基端が固定されている。このようなホルダ１４は、ベース３０に対してタンジェンシャル方向Ｔに所定の間隔をあけて横付けするように設置され、可動体１１は、支持ワイヤ１５を介して片持梁状に保持された姿勢でベース３０と重なり合うように配置される。そのため、ホルダ１４の下部には、図外の光源からタンジェンシャル方向Ｔに沿って進行してきたレーザ光をそのまま可動体１１の下方へと進行させるための導光孔１４Ａが設けられている。

なお、導光孔１４Ａの他の例としては、図３の（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように種々の開口形状を採用することができ、光ピックアップＡ１を組み立てる際に多少の取り付け誤差があっても立ち上げミラー３２にレーザ光を入射することができる程度の大きさであればよい。導光孔１４Ａの開口形状としては、性能や製造コストを考慮した場合、図３の（Ａ）に示されるような形状が最も望ましいが、角部１４Ｂは、図２に示されるように緩やかに曲がった面取り形状としてもよい。

支持ワイヤ１５は、先述したように可動体１１を片持梁状に支持するためのものであり、可動体１１の片方の側部１１Ｂに複数設けられている。これらの支持ワイヤ１５は、フォーカスコイル２１やトラックコイル２２に給電するための導線としても機能している。なお、支持ワイヤ１５は、可動体１１の片方の側部１１Ｂにつきフォーカスコイル２１およびトラックコイル２２を駆動するのに必要な数だけ設けられ、図１および図２においては、片側に３本の支持ワイヤ１５が示されているが、３本以上の支持ワイヤを設けるようにしてもよい。

フォーカスコイル２１は、コイル軸をフォーカス方向Ｆに延ばした姿勢をとり、可動体１１の側部１１Ｂに一体的に設けられている。トラックコイル２２は、コイル軸をタンジェンシャル方向Ｔに延ばした姿勢をとり、フォーカスコイル２１の両外側に位置して可動体１１の側部１１Ｂに一体的に設けられている。このようなフォーカスコイル２１は、トラックコイル２２と重なる位置の通電部分２１Ａが磁石３１による磁界の作用を受けやすく、トラックコイル２２は、フォーカス方向Ｆで互いに逆向きに電流が流れる平行な通電部分のうち、いずれか一方の通電部分２２Ａが磁石３１による磁界の作用を受けやすいようになっている。そのため、フォーカスコイル２１の通電部分２１Ａに対して垂直磁界が作用することにより、可動体１１は、フォーカス方向Ｆに揺動させられ、これとは独立してトラックコイル２２の通電部分２２Ａに対して垂直磁界が作用することにより、可動体１１は、ラジアル方向Ｒに揺動させられる。

ベース３０は、磁心部３０Ａをタンジェンシャル方向Ｔに挟んだ位置に磁石３１が固定されるとともに、下端部に立ち上げミラー３２，３３が固定され、磁心部３０Ａと磁石３１との間や立ち上げミラー３２，３３の上方に可動体１１を配置可能な形状をもつ。ベース３０の下部には、図外の光源からタンジェンシャル方向Ｔに沿って進行してきたレーザ光をそのまま立ち上げミラー３２，３３へと進行させるための切り欠き部３０Ｂが設けられている。なお、切り欠き部３０Ｂについても、導光孔１４Ａと同様に図３の（Ａ）〜（Ｃ）に示されるような種々の開口形状を採用することができる。

磁石３１は、概ねベース３０の四隅に固定されており、磁心部３０Ａを挟んでタンジェンシャル方向Ｔに対向する２つの磁石３１が一つの組をなしている。一つの組をなす磁石３１は、磁極の向きがタンジェンシャル方向Ｔに沿って互いに逆向きとなるように設置されており、具体的には、たとえば全ての磁石３１が磁心部３０Ａに対してＮ極を向けるように設置されている。これにより、２つのフォーカスコイル２１についてフォーカス方向Ｆの軸周りで電流の向きが同一となるように駆動すると、各フォーカスコイル２１の通電部分２１Ａに同一向きの電磁力が作用し、可動体１１が全体的にフォーカス方向Ｆに揺動させられる。その際の変位量は、フォーカスコイル２１に対する駆動電流を調整することで制御される。また、全てのトラックコイル２２の通電部分２２Ａにおける電流の向きがそれぞれ対応する磁石３１から見て同一となるようにトラックコイル２２を駆動すると、これらの通電部分２２Ａに同一向きの電磁力が作用し、可動体１１が全体的にラジアル方向Ｒに揺動させられる。その際の変位量は、トラックコイル２２に対する駆動電流を調整することで制御される。すなわち、フォーカスコイル２１および磁石３１は、フォーカシング制御用の磁気回路として機能しており、トラックコイル２２および磁石３１は、トラッキング制御用の磁気回路として機能している。各磁石３１は、フォーカシング制御用およびトラッキング制御用として共用される。これらの磁気回路は、可動体１１、固定部１４、支持ワイヤ１５、およびベース２０と組み合わされることでアクチュエータを構成している。このような構成により、必要十分な電磁気的性能を備えた上で光ピックアップＡ１の小型・薄型化が実現されている。

立ち上げミラー３２，３３は、ベース３０の内部まで入り込んで固定されており、それぞれ対応する対物レンズ１１，１２に対して反射面を傾けた格好で可動体１１の中央部１１Ａに対向配置されている。各立ち上げミラー３２，３３は、ホルダ１４の導光孔１４Ａやベース３０の切り欠き部３０Ｂとタンジェンシャル方向Ｔに対向する位置にある。一方の立ち上げミラー３２は、タンジェンシャル方向Ｔに沿う一方の向きに進行してきたレーザ光を上方に反射し、対物レンズ１２へとレーザ光を導くように配置されている。他方の立ち上げミラー３３は、その反射面が上記立ち上げミラー３２の反射面とは逆向きになっており、この立ち上げミラー３３は、タンジェンシャル方向Ｔに沿って上記とは正反対の向きに進行してきたレーザ光を上方に反射し、対物レンズ１３へとレーザ光を導くように配置されている。これらの立ち上げミラー３２，３３は、少なくともその一部が可動体１１の両側部１１Ｂ、すなわち一対のコイルブロック２０の間に介在しており、可動体１１の中央部１１Ａが両側部１１Ｂよりも上方に位置する分、可動体１１の中央部１１Ａに対して立ち上げミラー３２，３３ができる限り近付けられている。これにより、光ピックアップＡ１の厚みは、ホルダ１４やベース３０の厚みによって規定され、立ち上げミラー３２，３３が光ピックアップＡ１の厚みを増大させることはない。そのため、立ち上げミラー３２，３３については、光学的な設計条件としてレーザ光の幅が対物レンズ１２，１３の有効径よりも大きくなるように必要十分なサイズとなっており、所望とする光学的性能を備えた上で光ピックアップＡ１の小型・薄型化が実現されている。なお、本実施形態では、２つの立ち上げミラー３２，３３を背中合わせに配置しているが、２つの反射面が互いに逆向きとなるように一体形成された１つの立ち上げミラーを用いてもよい。

図４に示すように、光ピックアップＡ１は、レーザ光源４０Ａ，４０Ｂ、コリメータレンズ４１Ａ，４１Ｂ、ビームスプリッタ４２Ａ，４２Ｂ、光検出器４３Ａ，４３Ｂといった他の光学部品とともに光ディスク装置（図示略）に組み込まれている。光ディスクＤは、フォーカス方向Ｆに沿う図示しないスピンドル軸に支持された状態で記録面を光ピックアップＡ１に対向させるように配置され、記録時や再生時には、光ディスクＤがスピンドル軸周りに高速回転させられる。なお、図４においては図示略するが、ラジアル方向Ｒは、紙面を貫く方向となっている。光ディスク装置には、対物レンズ１２，１３に対してより効率的にレーザ光を入射したり、あるいは光ディスクＤからの反射光を効率良く光検出器４３Ａ，４３Ｂへと導くための光学部品が備えられるが、これらについては図示略している。

たとえば図４において、タンジェンシャル方向Ｔの左側に配置されたレーザ光源４０Ａがレーザ光Ｌ１を発した場合、このレーザ光Ｌ１は、タンジェンシャル方向Ｔ右向きに進んでコリメータレンズ４１Ａおよびビームスプリッタ４２Ａを透過するとともに、ホルダ１４およびベース３０の左側にある導光孔１４Ａおよび切り欠き部３０Ｂを通過し、そのまま左側の立ち上げミラー３２に入射する。そして、レーザ光Ｌ１は、立ち上げミラー３２の反射面でフォーカス方向Ｆ上向きに反射され、最終的に対物レンズ１２を介して光ディスクＤに照射される。一方、タンジェンシャル方向Ｔの右側に配置されたレーザ光源４０Ｂがレーザ光Ｌ２を発した場合、このレーザ光Ｌ２は、タンジェンシャル方向Ｔ左向きに進んでコリメータレンズ４１Ｂおよびビームスプリッタ４２Ｂを透過するとともに、ホルダ１４およびベース３０の右側にある導光孔１４Ａおよび切り欠き部３０Ｂを通過し、そのまま右側の立ち上げミラー３３に入射する。そして、レーザ光Ｌ２は、立ち上げミラー３３の反射面でフォーカス方向Ｆ上向きに反射され、最終的に対物レンズ１３を介して光ディスクＤの記録面に照射される。

実際の動作としては、光ディスク装置に光ディスクＤが装填されると、両方のレーザ光源４０Ａ，４０Ｂからレーザ光Ｌ１，Ｌ２が同時に出力され、これらのレーザ光Ｌ１，Ｌ２が光ディスクＤの記録面に照射され、それぞれの照射位置で反射する。反射したレーザ光Ｌ１，Ｌ２は、それぞれ対応する対物レンズ１２，１３をフォーカス方向Ｆ下向きに透過し、上記で説明したのとは逆向きに進むことでビームスプリッタ４２Ａ，４２Ｂに達し、これらのビームスプリッタ４２Ａ，４２Ｂで反射して光検出器４３Ａ，４３Ｂへと導かれる。

光検出器４３Ａ，４３Ｂでは、反射して戻ってきたレーザ光Ｌ１，Ｌ２の光量や、回折パターンなどが検出される。このような光検出器４３Ａ，４３Ｂからの出力信号に基づき、図示しないディスク判別回路が光ディスクＤの種類を判定する。この判定結果として、現在装填されている光ディスクＤが記録／再生可能なものではないと判定された場合には、読み取りエラーとしてレーザ光源４０Ａ，４０Ｂによるレーザ光の出力が停止する。

一方、たとえばＣＤの光ディスクＤが装填された場合には、その光ディスクＤが適切なＣＤであると判定され、左側の対物レンズ１２および立ち上げミラー３２、ならびに左側の光学部品４０Ａ〜４３Ａのみを用いて光ディスクＤに対する記録／再生が行われる。同様に、たとえばブルーレイディスクといった光ディスクＤが装填された場合には、その光ディスクＤが適切なブルーレイディスクであると判定され、右側の対物レンズ１３および立ち上げミラー３３、ならびに右側の光学部品４０Ｂ〜４３Ｂのみを用いて光ディスクＤに対する記録／再生が行われる。

光ディスクＤに対する記録／再生時においては、光検出器４３Ａ，４３Ｂによってフォーカシングエラー検出処理やトラッキングエラー検出処理が行われ、フォーカシングエラーが検出されると、フォーカスコイル２１を駆使してフォーカシング制御が行われる。トラッキングエラーが検出された場合には、トラックコイル２２を駆使してトラッキング制御が行われる。このようなフォーカシング制御やトラッキング制御は、フィードバック制御によって実現されている。

ところで、光ディスクＤについては、それ自体の反りや高速回転時のばたつきなどといった性状がある。このような光ディスクＤの性状によっては、レーザ光Ｌ１，Ｌ２の光軸と光ディスクＤの記録面との間にチルト角によるコマ収差が生じ、このようなコマ収差が頻繁に生じると、記録／再生時に安定した低エラーレート特性を確保することができない。たとえばＤＶＤやブルーレイディスクでは、一般的にチルト角が±０．７度の範囲内になければならないと言われている。

上記のようなチルト角に対処すべく、本実施形態においては、一対のフォーカスコイル２１を用いたフィードバック制御により、対物レンズ１２，１３（可動体１１）をタンジェンシャル方向Ｔの軸周りに傾ける制御（ラジアルチルトサーボ）を行っている。つまり、フォーカスコイル２１および磁石３１は、フォーカシング制御に用いられるだけでなくラジアルチルトサーボにも用いられる。

具体的にラジアルチルトサーボを行う際には、光検出器４３Ａ，４３Ｂがタンジェンシャル方向Ｔの軸周りにおけるラジアルチルト角を検出する。検出されたラジアルチルト角に基づき、２つのフォーカスコイル２１は、通電部分２１Ａにおける電磁力の大きさに差を生じてラジアルチルト角が０となるように駆動電流が制御される。これにより、対物レンズ１２，１３の光軸は、タンジェンシャル方向Ｔから見ると常に光ディスクＤの記録面に対して垂直となるように制御される。このようなラジアルチルトサーボは、フォーカシング制御と同時に行われる。

図５の（Ａ）に模式的に示すように、光ディスクＤがラジアル方向Ｒに反った状態にある場合、ファーカシング制御に必要なフォーカス方向Ｆの力をＦ０、ラジアルチルトサーボに必要なタンジェンシャル方向Ｔ軸周りのトルクをＲ０とすると、フォーカスコイル２１の通電部分２１Ａ（図示略）には、図５の（Ｂ）に示すような電磁力Ｆａ，Ｆｂが生じるように駆動電流が流れる。つまり、フォーカス方向Ｆの力Ｆ０は、１つのフォーカスコイル２１につき電磁誘導の作用を受ける通電部分２１Ａが２つあり、これら全ての通電部分２１Ａに生じる電磁力Ｆａ，Ｆｂを合わせた大きさとなるため、Ｆ０＝２Ｆａ＋２Ｆｂとなる。タンジェンシャル方向Ｔ軸周りのトルクＲ０は、可動体１１の回転中心となる軸Ｓを挟んで大きさが異なる電磁力２Ｆａ，２Ｆｂが生じ、その軸Ｓからフォーカスコイル２１までの距離ｘに左右されることから、Ｒ０＝（２Ｆａ−２Ｆｂ）×ｘとなる。このようなフォーカス方向Ｆの力Ｆ０およびタンジェンシャル方向Ｔ軸周りのトルクＲ０を受けることにより、対物レンズ１２，１３は、光ディスクＤの記録面に対して適切な光軸をなすように姿勢制御される。なお、２つのフォーカスコイル２１については、電磁力の向きが互いに逆向きとなるように駆動電流を制御することも可能である。図５においては図示略するが、タンジェンシャル方向Ｔは、紙面を貫く方向となっている。図５では、解りやすくするために光ディスクＤが反った状態の程度や力の大きさ（矢印の長さ）を相当強調して示している。

したがって、本実施形態の光ピックアップＡ１によれば、可動体１１および立ち上げミラー３２，３３をフォーカス方向Ｆにオーバーラップするように組み合わせ、フォーカス方向Ｆから平面的に見ると、四隅に配置された磁石３１の間にコイルブロック２０を一体的に備えた可動体１１の側部１１Ｂが配置されるので、これらの部品をできる限りコンパクトに配置することができ、ひいては光ピックアップＡ１のサイズを全体的に薄型で小さく抑えることができる。

また、光ピックアップＡ１の小型・薄型化を図りつつも、フォーカシング制御やトラッキング制御に必要な各部品単体については、電磁気的性能や光学的性能を十分に引き出しうるだけのサイズに設計されているので、安定した精度の高い制御を行うことができる。

さらに、フォーカシング制御やトラッキング制御に加えてラジアルチルトサーボも行うことができるので、より一層安定した精度の高い制御を行うことができる。

（第２の実施形態）
図６〜８は、光ピックアップの第２の実施形態を示している。なお、以下の説明では、先述したものと同一または類似の構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態の光ピックアップＡ２は、基本的には第１の実施形態によるものと同様の構成からなる。大きく異なる点としては、コイルブロック２０の構成が異なる。１つのコイルブロック２０は、２つのフォーカスコイル２１、２つのトラックコイル２２（図８では図示略）、２つのタンジェンシャルチルトコイル２３、および２つのラジアルチルトコイル２４（図６および図７では図示略）を有して構成されている。

トラックコイル２２については、先述した第１の実施形態によるものと同様である一方、フォーカスコイル２１は、フォーカシング制御のみに用いられるようになっており、その２つが円周方向Ｃに隣接するように設けられている。タンジェンシャルチルトコイル２３は、可動体１１をラジアル方向Ｒの軸周りに傾けることでタンジェンシャルチルト角を０とする制御（タンジェンシャルチルトサーボ）に用いられるものであって、その２つがフォーカス方向Ｆにコイル軸を延ばした姿勢で各フォーカスコイル２１のフォーカス方向Ｆ上側の開口端に隣接するように設けられている。ラジアルチルトコイル２４は、可動体１１をタンジェンシャル方向Ｔの軸周りに傾けることでラジアルチルト角を０とする制御（ラジアルチルトサーボ）に用いられるものであって、その２つがフォーカス方向Ｆにコイル軸を延ばした姿勢で各フォーカスコイル２１のフォーカス方向Ｆ下側の開口端に隣接するように設けられている。なお、支持ワイヤ１５は、可動体１１の片方の側部１１Ｂにつき、２つのフォーカスコイル２１、２つのトラックコイル２２、２つのタンジェンシャルチルトコイル２３、および２つのラジアルチルトコイル２４を駆動するのに必要な数だけ設けられ、図６および図７においては、片側に４本の支持ワイヤ１５が示されているが、５本以上の支持ワイヤを設けるようにしてもよい。

動作として、フォーカシング制御およびトラッキング制御については、先述した第１の実施形態によるものと同様であり、フォーカスコイル２１およびトラックコイル２２を用いて行われる。タンジェンシャルチルトサーボおよびラジアルチルトサーボについては、以下のようにして行われる。

図８に示すように、たとえば片側２つのタンジェンシャルチルトコイル２３については、フォーカス方向Ｆの軸周りで電流の向きが互いに逆向きとなるように駆動し、かつ、ラジアル方向Ｒに対向した位置関係のタンジェンシャルチルトコイル２３については、電流の向きが同一となるように駆動する。そうすると、ラジアル方向Ｒの軸ｒから見て一方側に位置する２つのタンジェンシャルチルトコイル２３と他方側に位置する２つのタンジェンシャルチルトコイル２３とでは、互いに逆向きの電磁力が生じる（白抜き矢印参照）。その結果、可動対１１に搭載された対物レンズ１２，１３は、ラジアル方向Ｒの軸ｒ周りにトルクを受けて傾けられる。その際の傾き量は、タンジェンシャルチルトコイル２３に対する駆動電流を調整することで制御される。

一方、たとえば片側２つのラジアルチルトコイル２４については、フォーカス方向Ｆの軸周りで電流の向きが同一となるように駆動し、かつ、ラジアル方向Ｒに対向した位置関係のラジアルチルトコイル２４については、電流の向きが互いに逆向きとなるように駆動する。そうすると、タンジェンシャル方向Ｔの軸ｔから見て一方側に位置する２つのラジアルチルトコイル２４と他方側に位置する２つのラジアルチルトコイル２４とでは、互いに逆向きの電磁力が生じる（黒い矢印参照）。これにより、可動対１１に搭載された対物レンズ１２，１３は、タンジェンシャル方向Ｔの軸ｔ周りにトルクを受けて傾けられる。その際の傾き量についても、ラジアルチルトコイル２４に対する駆動電流を調整することで制御される。このようなタンジェンシャルチルトコイル２３およびラジアルチルトコイル２４の制御により、対物レンズ１２，１３の光軸は、常に光ディスクの記録面に対して垂直となるように制御される。

したがって、本実施形態の光ピックアップＡ２によれば、第１の実施形態によるものと同様の効果を得ることができるのに加え、ラジアルチルトサーボだけでなくタンジェンシャルチルトサーボを独立して行うことができるので、より一層安定したきめ細かい制御を行うことができ、コマ収差をできる限り排除して安定した低エラーレート特性を確保することができる。

（第３の実施形態）
図９は、光ピックアップの第３の実施形態を示している。本実施形態の光ピックアップＡ３は、基本的には第２の実施形態によるものと同様の構成からなる。異なる点としては、フォーカスコイル２１およびラジアルチルトコイル２４の構成が異なる。１つのコイルブロック２０は、１つのフォーカスコイル２１、２つのトラックコイル２２（図９では図示略）、２つのタンジェンシャルチルトコイル２３、および１つのラジアルチルトコイル２４を有して構成されている。

フォーカスコイル２１は、片側に１つずつ設けられており、タンジェンシャルチルトコイル２３は、フォーカスコイル２１のフォーカス方向Ｆ上側の開口端を分割するように片側に２つずつ設けられている。ラジアルチルトコイル２４は、フォーカスコイル２１のフォーカス方向Ｆ下側の開口端に隣接して片側に１つずつ設けられている。

動作として、フォーカシング制御、トラッキング制御、およびタンジェンシャルチルトサーボについては、第２の実施形態によるものと同様であり、ラジアルチルトサーボについては、以下のようにして行われる。

図９に示すように、たとえばラジアルチルトコイル２４については、電流の向きが互いに逆向きとなるように駆動する。そうすると、タンジェンシャル方向Ｔの軸ｔから見て一方側に位置するラジアルチルトコイル２４と他方側に位置するラジアルチルトコイル２４とでは、互いに逆向きの電磁力が生じる（黒い矢印参照）。これにより、可動対１１に搭載された対物レンズ１２，１３は、タンジェンシャル方向Ｔの軸ｔ周りにトルクを受けて傾けられる。その際の傾き量は、ラジアルチルトコイル２４に対する駆動電流を調整することで制御される。このようなラジアルチルトコイル２４の制御も、第２実施形態と同様であり、対物レンズ１２，１３の光軸は、常に光ディスクの記録面に対して垂直となるように制御される。

したがって、本実施形態の光ピックアップＡ３によれば、第２の実施形態によるものと比べてフォーカスコイル２１やラジアルチルトコイル２４を片側に１つずつ設けるだけでよいので、第２の実施形態によるものと同一の効果を達成しながらもコイルの構造を簡素化することができる。

（第４の実施形態）
図１０および図１１は、光ピックアップの第４の実施形態を示している。本実施形態の光ピックアップＡ４は、基本的には第１の実施形態によるものと同様の構成からなる。異なる点としては、２つの対物レンズ１２，１３がラジアル方向Ｒに並んで可動体１１に搭載されている。立ち上げミラー３５は、両方の対物レンズ１２，１３と対応するように１つだけ設けられている。この立ち上げミラー３５は、ホルダ１４の導光孔１４Ａなどを介してタンジェンシャル方向Ｔの一方側から進行してきたレーザ光を上方に反射し、両方の対物レンズ１２，１３へとレーザ光を導くように配置されている。対物レンズ１２，１３を通る光路については、２つの光路が並行に形成されるのが望ましい。要するに、図４で示した２系統の光学系（レーザ光源、コリメータレンズ、ビームスプリッタなど）がタンジェンシャル方向Ｔの一方側にのみ並んで設けられた構成である。もちろん、一部の光学部品が共用されていてもよい。あるいは、図１１に示すように、レーザ光源４０、コリメータレンズ４１、ビームスプリッタ４２、光検出器４３は、それぞれ一つずつ設けられ、これらの光学部品が光ディスクＤの異なる種類で共用されるようになっていてもよい。その場合には、立ち上げミラー３５の手前で波長選択性をもつダイクロイックプリズムなどを用いて光路を切り替えることが望ましい。なお、図１１では、一例としてレーザ光源４０などを左側に配置した形態を示しているが、もちろんレーザ光源などを右側に配置し、立ち上げミラーの反射面をレーザ光源などの方に臨むように配置してもよい。この場合、ホルダには、導光孔を設ける必要がない。

なお、上記第１〜第４の実施形態で示した対物レンズ１２，１３の搭載パターン以外には、図１２の（Ａ）〜（Ｆ）に示すような搭載パターンとしてもよい。たとえば図１２の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、２つの対物レンズ１２，１３は、可動体１１の上面で対角方向に並ぶように配置してもよい。あるいは、図１２の（Ｃ）〜（Ｆ）に示すように、３個あるいは４個の対物レンズ１２，１３を適当な間隔をあけて可動体１１に搭載することも可能である。対物レンズ１２，１３の搭載パターンをいずれのようにしても、可動体１１と立ち上げミラー（図１２では図示しない）とをオーバーラップするように配置することができる限り、光ピックアップの小型化および薄型化を実現することができる。

上記第１〜第４の実施形態で示した光ピックアップＡ１〜Ａ４は、図１３に示すように、光ディスク装置Ａ０の内部に設けられたトラバースユニット５０に搭載される。光ディスク装置Ａ０には、挿入口５１から差し入れるようにして光ディスクＤが装填され、この光ディスクＤがスピンドル軸（図示略）に支持される。トラバースユニット５０は、光ディスクＤの記録面側で半径方向に沿う一対のレール５２に支持され、駆動手段５３は、レール５２に沿って光ディスクＤの半径方向にトラバースユニット５０を往復移動させるように設けられている。このような光ディスク装置Ａ０に対し、小型・薄型化された光ピックアップＡ１〜Ａ４を適用することにより、光ディスク装置Ａ０全体の小型・薄型化をも図ることができる。

上記第１〜第４の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）
複数の対物レンズをフォーカス方向およびラジアル方向に駆動可能な光ピックアップであって、
前記複数の対物レンズを中央部に搭載した可動体と、
前記可動体のラジアル方向の両側部に備えられた一対のコイルブロックと、
前記一対のコイルブロックのそれぞれを、フォーカス方向およびラジアル方向と交差するタンジェンシャル方向に挟むように配置された２組の磁石と、
前記可動体の両側部を支え、この可動体をフォーカス方向およびラジアル方向に揺動可能に支持する複数の支持部材と、
前記可動体の中央部に対向配置された立ち上げミラーとを備え、
前記コイルブロックには、フォーカス方向にコイル軸を延ばした格好で前記可動体をフォーカス方向に駆動するためのフォーカスコイルと、タンジェンシャル方向にコイル軸を延ばした格好となるように前記フォーカスコイルの外側に付設され、前記可動体をラジアル方向に駆動するためのトラックコイルとが含まれており、
前記可動体の中央部は、前記コイルブロックを備えた両側部よりも薄手に形成されていることを特徴とする、光ピックアップ。

（付記２）
前記コイルブロックにはさらに、ラジアル方向の軸周りに前記可動体を傾けるためのタンジェンシャルチルトコイルと、タンジェンシャル方向の軸周りに前記可動体を傾けるためのラジアルチルトコイルとが含まれている、付記１に記載の光ピックアップ。

（付記３）
前記タンジェンシャルチルトコイルは、フォーカス方向にコイル軸を延ばした格好で前記フォーカスコイルの一方の開口端に隣接して１つの前記コイルブロックにつき２つ設けられているとともに、前記ラジアルチルトコイルは、フォーカス方向にコイル軸を延ばした格好で前記フォーカスコイルの他方の開口端に隣接して１つの前記コイルブロックにつき２つあるいは１つ設けられている、付記２に記載の光ピックアップ。

（付記４）
前記各組の磁石は、タンジェンシャル方向に沿って互いに磁極の向きが逆向きとなるように配置されている、付記１ないし３のいずれかに記載の光ピックアップ。

（付記５）
前記複数の対物レンズは、タンジェンシャル方向に並ぶように配置されている、付記１ないし４のいずれかに記載の光ピックアップ。

（付記６）
前記立ち上げミラーは、前記複数の対物レンズのそれぞれと対応するように複数設けられており、これら複数の立ち上げミラーは、前記一対のコイルブロックの間に介在し、かつ、タンジェンシャル方向に進行してきたレーザ光をそれぞれ対応する前記対物レンズへと反射するように配置されている、付記５に記載の光ピックアップ。

（付記７）
前記複数の支持部材を介して片持梁状に前記可動体を保持するホルダを備えており、このホルダには、タンジェンシャル方向に沿って前記立ち上げミラーへとレーザ光を進行させるための導光孔が設けられている、付記６に記載の光ピックアップ。

（付記８）
付記１ないし７のいずれかに記載の光ピックアップを備えたことを特徴とする、光ディスク装置。

本発明によれば、光ディスクの記録／再生に用いられる光ピックアップを容易に小型・薄型化することができる。さらにこのような光ピックアップを適用することで光ディスク装置全体の小型・薄型化を実現することができる。

本発明に係る光ピックアップの第１の実施形態を示す分解斜視図である。 図１に示した光ピックアップの全体斜視図である。 図１に示した光ピックアップの一部変形例を示す正面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図１に示した光ピックアップの動作を説明するための模式図である。 本発明に係る光ピックアップの第２の実施形態を示す分解斜視図である。 図６に示した光ピックアップの全体斜視図である。 図６に示した光ピックアップの動作を説明するための斜視図である。 本発明に係る光ピックアップの第３の実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る光ピックアップの第４の実施形態を示す斜視図である。 図１０のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。 対物レンズの搭載パターンの例を説明するための平面図である。 本発明に係る光ピックアップを内蔵した光ディスク装置を示す斜視図である。 各種の光ディスクに対応する対物レンズの厚みを説明するための説明図である。 従来技術に係る光ピックアップ用のアクチュエータを示す斜視図である。 図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う断面図である。

符号の説明

Ａ１〜Ａ４ 光ピックアップ
Ａ０ 光ディスク装置
Ｆ フォーカス方向
Ｒ ラジアル方向
Ｔ タンジェンシャル方向
Ｌ１，Ｌ２ レーザ光
１１ 可動体
１１Ａ 可動体の中央部
１１Ｂ 可動体の側部
１２，１３ 対物レンズ
１４ ホルダ
１４Ａ 導光孔
１５ 支持ワイヤ（支持部材）
２０ コイルブロック
２１ フォーカスコイル
２２ トラックコイル
２３ タンジェンシャルチルトコイル
２４ ラジアルチルトコイル
３１ 磁石
３２，３３，３５ 立ち上げミラー

Claims (5)

1. 複数の対物レンズをフォーカス方向およびラジアル方向に駆動可能な光ピックアップであって、
   前記複数の対物レンズを中央部に搭載した可動体と、
   前記可動体のラジアル方向の両側部に備えられた一対のコイルブロックと、
   前記一対のコイルブロックのそれぞれを、フォーカス方向およびラジアル方向と交差するタンジェンシャル方向に挟むように配置された２組の磁石と、
   前記可動体の両側部を支え、この可動体をフォーカス方向およびラジアル方向に揺動可能に支持する複数の支持部材と、
   前記可動体の中央部に対向配置された立ち上げミラーとを備え、
   前記コイルブロックには、フォーカス方向にコイル軸を延ばした格好で前記可動体をフォーカス方向に駆動するためのフォーカスコイルと、タンジェンシャル方向にコイル軸を延ばした格好となるように前記フォーカスコイルの外側に付設され、前記可動体をラジアル方向に駆動するためのトラックコイルとが含まれており、
   前記可動体の中央部は、前記コイルブロックを備えた両側部よりも薄手に形成されていることを特徴とする、光ピックアップ。
2. 前記コイルブロックにはさらに、ラジアル方向の軸周りに前記可動体を傾けるためのタンジェンシャルチルトコイルと、タンジェンシャル方向の軸周りに前記可動体を傾けるためのラジアルチルトコイルとが含まれている、請求項１に記載の光ピックアップ。
3. 前記タンジェンシャルチルトコイルは、フォーカス方向にコイル軸を延ばした格好で前記フォーカスコイルの一方の開口端に隣接して１つの前記コイルブロックにつき２つ設けられているとともに、前記ラジアルチルトコイルは、フォーカス方向にコイル軸を延ばした格好で前記フォーカスコイルの他方の開口端に隣接して１つの前記コイルブロックにつき２つあるいは１つ設けられている、請求項２に記載の光ピックアップ。
4. 前記各組の磁石は、タンジェンシャル方向に沿って互いに磁極の向きが逆向きとなるように配置されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の光ピックアップ。
5. 前記複数の対物レンズは、タンジェンシャル方向に並ぶように配置されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の光ピックアップ。

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