JP2007200486A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】厚さを薄くしても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を提供する。
【解決手段】第１のホルダＨＤ１の周囲面ＨＤ１ｄと、第２のホルダＨＤ２の周囲面ＨＤ２ｄとは光軸方向に対向している。従って、レンズＬ１の光学面Ｌ１ａとレンズＬ２の光学面Ｌ２ａとの間には、第１のホルダＨＤ１又は第２のホルダＨＤ２が存在しておらず、駆動装置ＤＲにより、光学面同士が接触する直前まで、レンズＬ１に対しレンズＬ２を移動させることができる。これにより、通過する光束における発散角の、可動レンズＬ２の移動量に対する変化度合いを高めることができて、可動レンズＬ２の移動量を小さく抑えることができる。
【選択図】図３

Description

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。

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の仕様で情報記録／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をふまえると、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、例えばユーザーが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、使用する光ディスクに応じて、コリメータ光学系のレンズを光軸方向に移動させ、通過する光束の発散角を変えることで、かかる球面収差を補正した状態で、情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置が開示されている。かかるコリメータ光学系のレンズは、比較的低コストで、小型の構造の駆動手段を用いて駆動されている。
特開２００５−３０２１１８号公報

ところで、光ピックアップ装置を極めて薄く構成しようとすると、コリメータ光学系の可動レンズをどのように保持するかが問題となる。又、光ピックアップ装置のコンパクト化を図るため、可動レンズの移動量を小さく抑えるには、通過する光束における発散角の、可動レンズの移動量に対する変化度合いを高める必要がある。それには、可動レンズと固定レンズの最近接距離をなるべく小さく抑えた方が好ましいが、かかる場合、可動レンズ等のホルダをどのような形状にするかが問題となっている。

本発明は、かかる問題点に鑑みて成されたものであり、厚さを薄くしても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を提供することを目的とする。

請求項１に記載の光ピックアップ装置は、光源からの光束を第１の光学素子及び第２の光学素子を介して対物レンズに入射させ、前記対物レンズから異なる種類の光情報記録媒体の情報記録面に集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、
前記第１の光学素子を保持する第１のホルダと、
前記第２の光学素子を保持する第２のホルダと、
前記第１のホルダと前記第２のホルダとを相対移動させる駆動手段と、を有し、
前記第１のホルダにおける前記第１の光学素子周囲の周囲面に対して、前記第１の光学素子の光学面の少なくとも一部が光軸方向に突出しており、且つ前記第２のホルダにおける前記第２の光学素子周囲の周囲面に対して、前記第２の光学素子の光学面の少なくとも一部が光軸方向に突出しており、
前記第１のホルダの前記周囲面と、前記第２ホルダの前記周囲面とは対向していることを特徴とする。

本発明の光ピックアップ装置によれば、前記第１のホルダにおける前記第１の光学素子の周囲面に対して、前記第１の光学素子の光学面の少なくとも一部が光軸方向に突出しており、且つ前記第２のホルダにおける前記第２の光学素子の周囲面に対して、前記第２の光学素子の光学面の少なくとも一部が光軸方向に突出しており、前記第１のホルダの前記周囲面と、前記第２ホルダの前記周囲面とは対向しているので、前記第１の光学素子の光学面と前記第２の光学素子の光学面との間には、前記第１のホルダ又は前記第２のホルダが存在しておらず、従って光学面同士が接触する直前まで両者を相対移動させることができる。これにより、通過する光束における発散角の、可動レンズの移動量に対する変化度合いを高めることができて、可動レンズの移動量を小さく抑えることができる。

請求項２に記載の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、前記駆動手段により、前記第１のホルダと前記第２のホルダを、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子が相対的に近づく方向に移動させたとき、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子とが当接する前に、前記第１のホルダと前記第２のホルダが当接することを特徴とするので、前記光学素子同士の接触による光学面の損傷を防止することができ、また、前記ホルダに対して前記光学素子の固定状態が変化してしまうことを防止することができる。

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、前記駆動手段は、伸び方向と縮み方向とで速度を変えて繰り返し伸縮する電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の伸縮のパターンに応じて所定方向に移動する、前記第１の光学素子又は前記第２の光学素子に連結された可動部とを有することを特徴とするので、簡素な構成で前記第１のホルダと前記第２のホルダとを相対移動させることができる。

請求項４に記載の光ピックアップ装置は、光源からの光束を可動光学素子を介して対物レンズに入射させ、前記対物レンズから異なる種類の光情報記録媒体の情報記録面に集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、
前記可動光学素子を保持する可動ホルダと、
前記可動ホルダを移動させるように駆動する駆動手段と、を有し、
前記可動光学素子は、光学面と、それより光軸直交方向外方に形成されたフランジ部とを有し、前記フランジ部は、前記可動光学素子の光軸を挟んで設けられ且つ該光軸と平行な一対の平面と、それに続く外周面とから形成され、
前記可動ホルダは、前記外周面を保持することを特徴とする。

本発明の光ピックアップ装置によれば、前記可動光学素子は、光学面と、それより光軸直交方向外方に形成されたフランジ部とを有し、前記フランジ部は、前記可動光学素子の光軸を挟んで設けられ且つ該光軸と平行な一対の平面と、それに続く外周面とから形成され、前記可動ホルダは、前記外周面を保持するので、情報記録及び／又は再生用の光束が通過することのない支持用のフランジ部のサイズを極力小さくすることで、前記可動光学素子の光学特性を損なうことなくコンパクトな光ピックアップ装置を提供することができる。

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、前記可動ホルダは、前記可動光学素子の前記フランジ部の平面の少なくとも一部を露出させていることを特徴とするので、周囲部品を前記平面に近い位置まで近づけることで、光ピックアップ装置のコンパクト化を図ることができる。

請求項６に記載の光ピックアップ装置は、請求項４又は５に記載の発明において、前記可動ホルダにおいて、前記可動光学素子の前記フランジ部の外周面を保持する部位は、前記可動光学素子の前記フランジ部の平面が光軸方向に重合する位置又は前記フランジ部の平面よりも光軸に近い位置に設けられた架橋部により連結されていることを特徴とするので、かかる架橋部を前記平面の光軸直交方向外側に設ける場合に比べて、光ピックアップ装置のコンパクト化を図ることができる。

請求項７に記載の光ピックアップ装置は、請求項４〜６のいずれかに記載の発明において、前記駆動手段は、伸び方向と縮み方向とで速度を変えて繰り返し伸縮する電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の伸縮のパターンに応じて所定方向に移動する、前記可動ホルダに連結された可動部とを有することを特徴とするので、簡素な構成で前記可動ホルダを移動させることができる。

本発明によれば、厚さを薄くしても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を提供することができる。

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の斜視図である。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、平行するメインレールＭＲとサブレールＳＲとに係合し、不図示のアクチュエータにより移動可能に支持されたキャリヤＣＹを有する。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１パッケージ２Ｌ１Ｐと、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（第１の光学素子）Ｌ１及びレンズ（第２の光学素子又は可動光学素子）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、円筒状の調整部材ＡＭに支持されたサーボレンズＳＬと、プリズムＰＳと、光検出器ＰＤとを含む。

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２は、図１の光ピックアップ装置ＰＵから駆動装置ＤＲを取り出して示す斜視図である。図３、４は、レンズＬ１，Ｌ２の周辺を示す拡大斜視図である。図２において、円筒状の圧電素子ＰＺは、図２で手前側の端部に固定部ＦＸをばね板ＳＰを介して、第１のホルダＨＤ１に取り付けており、図２で奥側の端部を駆動軸ＤＳに連結している。駆動軸ＤＳは、第２のホルダ（可動ホルダ）ＨＤ２の一端に所定の摩擦力で係合している。第２のホルダＨＤ２の他端は、駆動軸ＤＳと平行となるようにして、第１のホルダＨＤ１に固定されたガイド軸ＧＳに係合している。略Ｌ字形状の第１のホルダＨＤ１は、キャリヤＣＹ（図１）に取り付けられ、レンズＬ１を保持する保持部ＨＤ１ａを有している。同様に略Ｌ字形状の第２のホルダＨＤ２は、レンズＬ２を保持する保持部ＨＤ２ａを有している。

図３において、第１の光学素子であるレンズＬ１は、光学面Ｌ１ａと、それより光軸直交方向外方に配置されたフランジ部Ｌ１ｂとを有している。フランジ部Ｌ１ｂは、光学面Ｌ１ａの光軸を挟んで図３で上下に設けられ且つ該光軸と平行な一対の平面Ｌ１ｃと、それらの両端を接続する一対の外周面Ｌ１ｄとから形成されている。レンズＬ１を保持する保持部ＨＤ１ａは、光学面Ｌ１ａに対向する位置で開口する孔ＨＤ１ｂと、孔ＨＤ１ｂの両側において、外周面Ｌ１ｄを接着剤を介して固定保持する一対の内周面ＨＤ１ｃと、内周面ＨＤ１ｃと交差し光軸直交方向に延在する一対の周囲面ＨＤ１ｄと、を有している。周囲面ＨＤ１ｄに対して、レンズＬ１の光学面Ｌ１ａは、図３で手前側（レンズＬ２側）に突き出している。なお、孔ＨＤ１ｂと、保持部ＨＤ１ａの上下面間の厚さは薄くなっており、これを架橋部ＨＤ１ｅ（図４参照）と呼ぶ。架橋部ＨＤ１ｅは、レンズＬ１の外周面Ｌ１ｄを保持する内周面ＨＤ１ｃが設けられた２つの部位を連結する機能を有するが、レンズＬ１のフランジ部Ｌ１ｂの平面Ｌ１ｃと光軸方向に重合する位置又は平面Ｌ１ｃよりも光軸に近い位置に設けられていると、光学面Ｌ１ａを通過する光束を妨げることなく、よりコンパクトな構成を実現できるので好ましい。架橋部ＨＤ１ｅは、フランジ部Ｌ１ｂの平面Ｌ１ｃに対向する位置に切欠ＨＤ１ｆを形成しており、平面Ｌ１ｃの一部を露出させている。

図４において、第２の光学素子及び可動光学素子であるレンズＬ２は、光学面Ｌ２ａと、それより光軸直交方向外方に配置されたフランジ部Ｌ２ｂとを有している。フランジ部Ｌ２ｂは、光学面Ｌ２ａの光軸を挟んで図３で上下に設けられ且つ該光軸と平行な一対の平面Ｌ２ｃと、それらの両端を接続する一対の外周面Ｌ２ｄとから形成されている。レンズＬ２を保持する保持部ＨＤ２ａは、光学面Ｌ２ａに対向する位置で開口する孔ＨＤ２ｂと、孔ＨＤ２ｂの両側において、外周面Ｌ２ｄを接着剤を介して固定保持する一対の内周面ＨＤ２ｃと、内周面ＨＤ２ｃと交差し光軸直交方向に延在する一対の周囲面ＨＤ２ｄと、を有している。周囲面ＨＤ２ｄに対して、レンズＬ２の光学面Ｌ２ａは、図４で手前側（レンズＬ１側）に突き出している。なお、孔ＨＤ２ｂと、保持部ＨＤ２ａの上下面間の厚さは薄くなっており、これを架橋部ＨＤ２ｅ（図３参照）と呼ぶ。架橋部ＨＤ２ｅは、レンズＬ２の外周面Ｌ２ｄを保持する内周面ＨＤ２ｃが設けられた２つの部位を連結する機能を有するが、レンズＬ２のフランジ部Ｌ２ｂの平面Ｌ２ｃと光軸方向に重合する位置又は平面Ｌ２ｃよりも光軸に近い位置に設けられていると、光学面Ｌ２ａを通過する光束を妨げることなく、よりコンパクトな構成を実現できるので好ましい。架橋部ＨＤ２ｅは、フランジ部Ｌ２ｂの平面Ｌ２ｃに対向する位置に切欠ＨＤ２ｆを形成しており、平面Ｌ２ｃの一部を露出させている。

第１のホルダＨＤ１の周囲面ＨＤ１ｄと、第２のホルダＨＤ２の周囲面ＨＤ２ｄとは光軸方向に対向している。従って、レンズＬ１の光学面Ｌ１ａとレンズＬ２の光学面Ｌ２ａとの間には、第１のホルダＨＤ１又は第２のホルダＨＤ２が存在しておらず、駆動装置ＤＲにより、光学面同士が接触する直前まで、レンズＬ１に対しレンズＬ２を移動させることができる。これにより、通過する光束における発散角の、可動レンズＬ２の移動量に対する変化度合いを高めることができて、可動レンズＬ２の移動量を小さく抑えることができる。

なお、光学面同士が接触する直前まで、レンズＬ１に対しレンズＬ２を移動させたとき、光学面同士が当接せず（当接する前に）に、第１のホルダＨＤ１の当接面ＨＤ１ｇと第２のホルダＨＤ２の当接面ＨＤ２ｇとが当接する構成とすると、光学面同士が当接しないので、光学面の損傷を防止することができ、また、ホルダに対する光学素子の固定状態が変化してしまうことを防止することができて好ましい。また、当接面同士が当接する位置を、光学面同士の最近接時の位置決めとして利用することもできる。

更に、第１のホルダＨＤ１は、レンズＬ１の一対の外周面Ｌ１ｄのみを保持し、且つ平面Ｌ１ｃに対向する位置に切欠ＨＤ１ｆを有しているので、レンズＬ１の保持を確保しつつ上下方向に極力寸法を抑えた構成となっている。又、第２のホルダＨＤ２は、レンズＬ２の一対の外周面Ｌ２ｄのみを保持し、且つ平面Ｌ２ｃに対向する位置に切欠ＨＤ２ｆを有しているので、レンズＬ２の保持を確保しつつ上下方向に極力寸法を抑えた構成となっている。これによりコンパクトな光ピックアップ装置を提供することができる。

次に、駆動装置ＤＲの駆動原理を図面を参照して説明する。図５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２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（駆動部材ともいう）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（可動部材ともいう）ＨＤ２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。

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を印加すると伸びる性質を有している。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６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。

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の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。したがって、図５（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ＨＤ２も移動するため、ホルダＨＤ２に保持されたレンズＬ２も光軸方向に移動する（図５（ｂ）参照）。しかし、圧電素子ＰＺが急激に縮むと、ホルダＨＤ２の慣性により、駆動軸ＤＳとホルダＨＤ２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ＨＤ２はその場に留まることとなる（図５（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ＨＤ２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７（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、ホルダＨＤ２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を伸び方向と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。

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で手前側には、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。

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。

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。

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。

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。

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た後、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。

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。

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。

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による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。

アクチュエータＡＣＴの具体的な動作について説明する。図８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。

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、その中心軸線回りに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よい。

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。

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。

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た後、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。

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。

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。

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による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。

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。

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た後、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。

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。

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。

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による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。

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との干渉を回避でき、光ピックアップ装置における光ディスクの回転軸中心方向へのアクセス可能な範囲を広げることができる。

図９は、駆動装置ＤＲの変形例を示す図である。図９の駆動装置ＤＲにおいては、駆動軸ＤＳの一端にホルダＨＤ１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が取り付けられたＬ字状のホルダＨＤ２には、板ばねＳＰＧが取り付けられ、駆動軸ＤＳの外周をホルダＨＤ２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７に示すようなパルス状の電圧を印加することで、ホルダＨＤ２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。

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。

本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の斜視図である。 図１の光ピックアップ装置ＰＵから駆動装置ＤＲを取り出して示す斜視図である。 対物レンズ側から見たレンズＬ１，Ｌ２の周辺を示す拡大斜視図である。 光源側から見たレンズＬ１，Ｌ２の周辺を示す拡大斜視図である。 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。 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。 変形例にかかる駆動装置ＤＲの概略構成図である。

符号の説明

１ ベース
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
Ｃ 電極
ＣＬ カップリングレンズ
ＣＹ キャリヤ
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
ＥＨａ 開口
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
ＨＤ１ 第１のホルダ
ＨＤ１ａ 保持部
ＨＤ１ｂ 孔
ＨＤ１ｃ 内周面
ＨＤ１ｄ 周囲面
ＨＤ１ｅ 架橋部
ＨＤ１ｆ 切欠
ＨＤ１ｇ 当接面
ＨＤ２ 第２のホルダ
ＨＤ２ａ 保持部
ＨＤ２ｂ 孔
ＨＤ２ｃ 内周面
ＨＤ２ｄ 周囲面
ＨＤ２ｅ 架橋部
ＨＤ２ｆ 切欠
ＨＤ２ｇ 当接面
Ｌ１ レンズ
Ｌ１ａ 光学面
Ｌ１ｂ フランジ部
Ｌ１ｃ 平面
Ｌ１ｄ 外周面
Ｌ２ レンズ
Ｌ２ 可動レンズ
Ｌ２ａ 光学面
Ｌ２ｂ フランジ部
Ｌ２ｃ 平面
Ｌ２ｄ 外周面
ＬＤ１ 半導体レーザ
ＳＭ スピンドルモータ
ＳＲ サブレール
Ｍ 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
Ｘ 回転軸線

Claims (7)

1. 光源からの光束を第１の光学素子及び第２の光学素子を介して対物レンズに入射させ、前記対物レンズから異なる種類の光情報記録媒体の情報記録面に集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、
   前記第１の光学素子を保持する第１のホルダと、
   前記第２の光学素子を保持する第２のホルダと、
   前記第１のホルダと前記第２のホルダとを相対移動させる駆動手段と、を有し、
   前記第１のホルダにおける前記第１の光学素子周囲の周囲面に対して、前記第１の光学素子の光学面の少なくとも一部が光軸方向に突出しており、且つ前記第２のホルダにおける前記第２の光学素子周囲の周囲面に対して、前記第２の光学素子の光学面の少なくとも一部が光軸方向に突出しており、
   前記第１のホルダの前記周囲面と、前記第２ホルダの前記周囲面とは対向していることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記駆動手段により、前記第１のホルダと前記第２のホルダを、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子が相対的に近づく方向に移動させたとき、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子とが当接する前に、前記第１のホルダと前記第２のホルダが当接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。
3. 前記駆動手段は、伸び方向と縮み方向とで速度を変えて繰り返し伸縮する電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の伸縮のパターンに応じて所定方向に移動する、前記第１の光学素子又は前記第２の光学素子に連結された可動部とを有す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。
4. 光源からの光束を可動光学素子を介して対物レンズに入射させ、前記対物レンズから異なる種類の光情報記録媒体の情報記録面に集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、
   前記可動光学素子を保持する可動ホルダと、
   前記可動ホルダを移動させるように駆動する駆動手段と、を有し、
   前記可動光学素子は、光学面と、それより光軸直交方向外方に形成されたフランジ部とを有し、前記フランジ部は、前記可動光学素子の光軸を挟んで設けられ且つ該光軸と平行な一対の平面と、それに続く外周面とから形成され、
   前記可動ホルダは、前記外周面を保持することを特徴とする光ピックアップ装置。
5. 前記可動ホルダは、前記可動光学素子の前記フランジ部の平面の少なくとも一部を露出させ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。
6. 前記可動ホルダにおいて、前記可動光学素子の前記フランジ部の外周面を保持する部位は、前記可動光学素子の前記フランジ部の平面が光軸方向に重合する位置又は前記フランジ部の平面よりも光軸に近い位置に設けられた架橋部により連結されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の光ピックアップ装置。
7. 前記駆動手段は、伸び方向と縮み方向とで速度を変えて繰り返し伸縮する電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の伸縮のパターンに応じて所定方向に移動する、前記可動ホルダに連結された可動部とを有することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
   
   

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