JP2008090878A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数波長に対応するメディアを１つの光ピックアップで再生する場合でも、各メディアに応じて非点収差を補正してジッタを最小にできるとともに、非点収差の補正と球面収差の補正とを同時に行えるようにする。
【解決手段】レーザ光を投射する光源１ａ，１ｂと、この光源１ａ，１ｂから投射されたレーザ光を光ディスク１３のディスク面に集光させる対物レンズ８と、ディスク面で反射された反射光を受光する受光部１０と、対物レンズ８からの出射光の球面収差を補正するコリメートレンズ５と、コリメートレンズ５を光軸方向に移動させるレンズ駆動部１２と、受光部１０の出力に基づいてレンズ駆動部１２の動作を制御する制御部１１とを備えた光ピックアップ装置において、レンズ駆動部１２により、コリメートレンズ５を所定角度傾斜させることにより、対物レンズ８からの出射光の非点収差を補正するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＤＶＤレコーダやパーソナルコンピュータ等において光ディスクの情報を読み取るために用いられる光ピックアップ装置に関する。

一般に、ＤＶＤレコーダ等に用いられる光ピックアップ装置においては、光源から投射されたレーザ光をコリメートレンズで平行光にし、コリメートレンズを透過したレーザ光を対物レンズにより光ディスクのディスク面に集光させて、ディスク面上に光スポットを形成するようにしている。この場合、光スポットに非点収差（ＡＳ；Astigmatism）が生じると、反射光を受光して得られる検出信号におけるジッタの割合が増加し、再生性能に悪影響を及ぼすことになる。

図１０は、光ディスクのディスク面上における光スポットの非点収差を説明する図である。５０はグルーブ、５１，５２はランド、５３はグルーブ５０に形成されたピット、ＳＰ１はピット５３を読み取る光スポットを表している。図１０（ａ）は光スポットに非点収差が生じていない状態であり、光スポットＳＰ１はほぼ真円をしている。図１０（ｂ）、（ｃ）は光スポットに非点収差が生じている状態であり、図１０（ｂ）では光スポットＳＰ２は縦長に変形し、図１０（ｃ）では光スポットＳＰ３は横長に変形している（いわゆる十字ＡＳ）。

図９は、ＢＤ（Blu−ray Disc；登録商標）におけるジッタと非点収差との関係の一例を示した図である。横軸はディスク面上の光スポットの非点収差量を表しており、縦軸は検出信号におけるジッタの割合を表している。非点収差がプラス側に大きくなるほど、光スポットは図１０（ｂ）で示したように縦長に変形し、非点収差がマイナス側に大きくなるほど、光スポットは図１０（ｃ）で示したように横長に変形する。なお、図９の網掛部分は、ボトムジッタ（ジッタの最小値）に対して１％の許容範囲を設定した場合の、非点収差量のマージン領域を表している。ここでは、ボトムジッタの値が約６％であるので、７％が上限値となり、非点収差量のマージンは、−４０［λｍ］〜＋１０［λｍ］の範囲となる。

ところで、図９によれば、ジッタが最小となるときの非点収差量は０ではなく、０から若干マイナス側にシフトしている。すなわち、光スポットが真円の状態ではなく、若干横長になった状態のときにジッタが最小となることがわかる。この傾向は、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）でも同様である（但し、ジッタが最小となるときの非点収差量はメディアにより異なる）。このようにボトムジッタに対応する非点収差量がマイナス側にシフトする要因としては、光スポットが横長になると、トラック方向に隣接するピットに対する干渉（符号間干渉）が生じにくくなること等が考えられる。そこで、非点収差量を、上記のようなジッタが最小となる最適値に補正することにより、再生性能を向上させることができる。

非点収差を補正するための方法の１つに、液晶素子を用いる方法がある。この方法では、光源と対物レンズとの間の光路に液晶素子を配備し、この液晶素子の一対の基板に非点収差を補正するための所定パターンの電極をそれぞれ設ける。そして、これらの電極に印加する電圧を制御することにより、電極に挟まれた部分の液晶分子の配向方向を変化させ、この部分を透過する光に位相差を与えることで光スポットの非点収差を補正する。しかしながら、この方法によると、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ等の複数波長に対応するメディアを１つの光ピックアップで読み取る場合、各波長に応じた電極パターンを形成しなければならず、電極パターンの層数が多くなって、液晶素子自体のコストが高くなるという問題がある。

そこで、上記のような液晶素子を用いる方法に代えて、コリメートレンズの傾きを調整して非点収差を補正する方法がある。この方法は、調整時にコリメートレンズをあらかじめ最適な（ジッタが最小となるような）角度だけ傾けて接着により固定するものである。しかしながら、これによると、コリメートレンズが固定されているため、複数の波長に対応した光源がある場合には、光源ごとに非点収差を補正することができないという問題がある。例えば、ＢＤ用の光源からの光に対してコリメートレンズの傾きを調整した場合、ＢＤに対してはジッタを最小にすることはできても、ジッタが最小となる非点収差量はメディアにより異なるため、ＤＶＤやＣＤに対してはジッタを最小にすることはできない。

一方、光ディスクにおいては、上述した非点収差のほかに球面収差も問題となる。例えば、２層の記録層を有するメディアを再生する場合、１層目の記録層に照準を合わせて球面収差を調整すると２層目の記録層の球面収差が大きくなり、２層目の記録層に照準を合わせて球面収差を調整すると１層目の記録層の球面収差が大きくなって、再生性能が低下する。したがって、各層において球面収差を最小限とするための補正が必要となる。この補正方法としては、コリメートレンズを光軸方向へ移動させる方法が知られている（例えば下記の特許文献１、特許文献２）。しかしながら、コリメートレンズを光軸方向へ移動するだけでは、球面収差と非点収差を同時に補正することはできない。
特開２００５−２３５２６９号公報 特開２００５−２０９２６８号公報

本発明は、以上の問題に鑑み、複数波長に対応するメディアを１つの光ピックアップで再生する場合でも、各メディアに応じて非点収差を補正してジッタを最小にできるとともに、非点収差の補正と球面収差の補正とを同時に行うことが可能な光ピックアップ装置を提供することを課題とする。

本発明では、レーザ光を投射する光源と、この光源から投射されたレーザ光を光ディスクのディスク面に集光させる対物レンズと、ディスク面で反射された反射光を受光する受光部と、対物レンズからの出射光の収差を補正する収差補正レンズと、収差補正レンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、受光部の出力に基づいてレンズ駆動部の動作を制御する制御部とを備えた光ピックアップ装置において、レンズ駆動部が、対物レンズからの出射光の非点収差を補正すべく、収差補正レンズを所定角度傾斜させるようにしたものである。

このようにすることで、収差補正レンズは、レンズ駆動部によって光軸方向に移動可能であるとともに、所定角度傾斜することも可能となるため、光軸方向への移動によって球面収差を補正し、傾斜によって非点収差を補正することができる。また、レンズ駆動部により収差補正レンズの傾きを自在に調整できるので、例えば受光部の出力から検出されるジッタを制御部で監視しながら、ジッタが最小となるように収差補正レンズの傾斜角度を制御することにより、各種のメディアに対してそれぞれに見合った最適な傾き調整が可能となる。この結果、１つのピックアップで複数の波長に対応するメディアを再生する場合でも、良好な再生性能を維持することができる。

本発明のレンズ駆動部は、第１のモータと、この第１のモータの動作により回転する第１の回転シャフトと、第２のモータと、この第２のモータの動作により回転し、第１の回転シャフトと平行に設けられた第２の回転シャフトとから構成することができる。この場合、収差補正レンズは、第１および第２の回転シャフトに支持される。そして、制御部は、第１および第２のステッピングモータの回転を制御して、コリメートレンズを所定角度傾斜させる。

また、上記に代えて、本発明のレンズ駆動部は、モータと、このモータの動作により回転する回転シャフトと、この回転シャフトと平行に設けられた固定シャフトとから構成することもできる。この場合、収差補正レンズは、回転シャフトと固定シャフトに支持されていて、固定シャフト側の支持部には当該シャフトと支持部間に摩擦を発生する摩擦発生手段が設けられる。そして、制御部は、摩擦発生手段を駆動して固定シャフトと支持部間に摩擦が発生した状態でモータを回転させ、収差補正レンズを所定角度傾斜させる。ここで、摩擦発生手段は、固定シャフトを囲むように設けられた圧電素子から構成することができる。この場合、圧電素子を駆動して固定シャフトの径方向へ所定量変位させることにより摩擦を発生させる。

本発明の第１の典型的な実施形態では、レーザ光を投射する光源と、この光源から投射されたレーザ光を平行光にするコリメートレンズと、コリメートレンズを透過したレーザ光を光ディスクのディスク面に集光させる対物レンズと、ディスク面で反射された反射光を受光する受光部と、コリメートレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、受光部の出力に基づいてレンズ駆動部の動作を制御する制御部とを備えた光ピックアップ装置において、レンズ駆動部は、第１のステッピングモータと、この第１のステッピングモータの動作により回転する第１の回転シャフトと、第２のステッピングモータと、この第２のステッピングモータの動作により回転し、第１の回転シャフトと平行に設けられた第２の回転シャフトとを備える。また、コリメートレンズを保持するホルダに、第１の回転シャフトに支持される第１の支持部と、第２の回転シャフトに支持される第２の支持部とが設けられる。そして、制御部は、対物レンズからの出射光の球面収差を補正すべく、第１および第２のステッピングモータを同じ回転量だけ駆動して、第１および第２の回転シャフトの回転によりコリメートレンズを光軸方向に所定量移動させるとともに、対物レンズからの出射光の非点収差を補正すべく、第１および第２のステッピングモータの一方を停止させ他方を回転させて、コリメートレンズを所定角度傾斜させる。

また、本発明の第２の典型的な実施形態では、レーザ光を投射する光源と、この光源から投射されたレーザ光を平行光にするコリメートレンズと、コリメートレンズを透過したレーザ光を光ディスクのディスク面に集光させる対物レンズと、ディスク面で反射された反射光を受光する受光部と、コリメートレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、受光部の出力に基づいてレンズ駆動部の動作を制御する制御部とを備えた光ピックアップ装置において、レンズ駆動部は、ステッピングモータと、このステッピングモータの動作により回転する回転シャフトと、この回転シャフトと平行に設けられた固定シャフトとを備える。また、コリメートレンズを保持するホルダに、固定シャフトに支持される第１の支持部と、回転シャフトに支持される第２の支持部とが設けられる。第１の支持部は、固定シャフトを囲むように設けられた圧電素子を備える。そして、制御部は、対物レンズからの出射光の球面収差を補正すべく、ステッピングモータを駆動して、回転シャフトの回転によりコリメートレンズを光軸方向に所定量移動させるとともに、対物レンズからの出射光の非点収差を補正すべく、圧電素子を駆動して固定シャフトの径方向へ所定量変位させることにより圧電素子と固定シャフトとの間に摩擦を発生させ、この状態でステッピングモータを駆動してコリメートレンズを所定角度傾斜させる。

本発明によれば、複数波長に対応するメディアを１つの光ピックアップで再生する場合でも、各メディアに応じて非点収差を補正してジッタを最小にできるとともに、非点収差の補正と球面収差の補正とを同時に行うことが可能な光ピックアップ装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置の光学系を示す概略構成図である。ここでは、ＣＤとＤＶＤとＢＤの３種類のディスクに対応可能な、３波長互換型の光ピックアップ装置１００を例に挙げる。

図１おいて、１ａはＣＤとＤＶＤ用の光源であって、波長が７８０ｎｍと６５０ｎｍの赤色レーザ光をそれぞれ投射する２個の半導体レーザを備えている。１ｂはＢＤ用の光源であって、波長が４１０ｎｍの青色レーザ光を投射する半導体レーザを備えている。２ａは光源１ａに対応して設けられた回折格子、２ｂは光源１ｂに対応して設けられた回折格子である。３はダイクロイックプリズムであって、光源１ａからの赤色レーザ光を透過して直進させるとともに、光源１ｂからの青色レーザ光を反射して光路を９０°変更させる。４はハーフミラーであって、ダイクロイックプリズム３を通った光を９０°の角度でコリメートレンズ５側へ反射するとともに、コリメートレンズ５からの光はそのまま透過させる。コリメートレンズ５は、ハーフミラー４で反射されたレーザ光を平行光に変換するレンズであって、後述するように光軸方向（矢印ａｂ方向）へ移動可能となっている。６はコリメートレンズ５を通った光を９０°の角度で上向きに反射するアップミラーである。

７は対物レンズ８に入射するレーザ光の開口数を制限して、光ディスク１３のディスク面に所定の大きさの光スポットを形成するためのアパーチャー、８はディスク面上にレーザ光を集光させる対物レンズである。９はアパーチャー７と対物レンズ８が組み込まれた可動アクチュエータである。１０は光ディスク１３のディスク面で反射した光を各光学部品４〜８を介して受光する受光部である。１１は受光部１０から出力される信号を処理して所定の制御を行う制御部、１２は制御部１１からの出力に基づいてコリメートレンズ５を駆動するレンズ駆動部である。

光源１ａ，１ｂから投射されたレーザ光は、回折格子２ａ，２ｂ、ダイクロイックプリズム３を介してハーフミラー４で９０°反射され、コリメートレンズ５に入射し、平行光に変換される。コリメートレンズ５の出射光は、アップミラー６、アパーチャー７および対物レンズ８を介して、光ディスク１３のディスク面に集光され、微小な光スポットを形成する。また、光ディスク１３のディスク面で反射された反射光は、各光学部品４〜８を介して受光部１０で受光される。受光部１０から出力される信号は制御部１１へ与えられる。制御部１１では、受光部１０の出力信号に基づいてレンズ駆動部１２を制御し、レンズ駆動部１２によって後述するコリメートレンズ５の移動や傾斜の動作が行われる。また、制御部１１は受光部１０の出力信号に基づいてフォーカスエラーおよびトラッキングエラーを検出し、フォーカス制御やトラッキング制御などのサーボ制御を行うが、サーボ制御系は本発明に直接関係しないので、図１では図示を省略してある。

図２は、本発明の第１実施形態におけるコリメートレンズ５の駆動機構を示した図である。図において、２１と２２はステッピングモータ、２３はステッピングモータ２１の動作により回転する回転シャフト、２４はステッピングモータ２２の動作により回転し、回転シャフト２３と平行に設けられた回転シャフトであって、これらは図１に示したレンズ駆動部１２に備わっている。ステッピングモータ２１，２２は、制御部１１から与えられるパルス信号に応じて所定量だけ回転する。回転シャフト２３、２４は、その外周の略全域にわたってネジ部（図示省略）が形成されている。２５はコリメートレンズ５を保持するホルダであって、このホルダ２５は、一対のアーム２６ａ、２６ｂを有していて、各アーム２６ａ、２６ｂの先端には、回転シャフト２３に支持される支持部２７ａと、回転シャフト２４に支持される支持部２７ｂとが、それぞれ設けられている。支持部２７ａ、２７ｂにはネジ孔が形成されており、各ネジ孔に回転シャフト２３、２４のネジ部が螺合している。このため、回転シャフト２３、２４が回転すると、支持部２７ａ、２７ｂはシャフトに案内されながら、シャフトの回転方向に応じて図のａ方向またはｂ方向へ移動する。これにより、コリメートレンズ５は、光軸方向へ移動自在となっている。

次に、上述した第１実施形態における収差の補正について説明する。ディスク面上の光スポットの球面収差および非点収差は、光スポットの反射光を受光した受光部１０の出力に基づいて制御部１１で検出される。検出された球面収差に対しては、従来と同様にコリメートレンズ５を光軸方向へ移動させて収差の補正を行う。すなわち、制御部１１はレンズ駆動部１２に対して指令を与え、レンズ駆動部１２の２つのステッピングモータ２１，２２を同じ回転量だけ回転させる。ステッピングモータ２１，２２の回転により、それぞれの回転シャフト２３，２４も同じ量だけ回転する。この回転によって、各シャフトに支持されている支持部２７ａ，２７ｂは同じ量だけ移動するので、ホルダ２５に保持されているコリメートレンズ５は、図２の姿勢を維持したまま、モータの回転方向に応じて光軸方向（ａ方向またはｂ方向）へ移動する。このコリメートレンズ５の移動により球面収差は変化する。そして、制御部１１は球面収差量を監視しながらコリメートレンズ５を移動させ、球面収差が最小となる位置でステッピングモータ２１，２２を停止させる。これにより、球面収差が補正される。

次に、検出された非点収差に対して、レンズ駆動部１２によりコリメートレンズ５を傾けて収差の補正を行う。この場合、制御部１１は、上記のようにしてコリメートレンズ５を所定位置まで移動させて球面収差を補正した後、一方のステッピングモータ、例えばステッピングモータ２１のみを回転させ、ステッピングモータ２２は停止状態とする。これにより、ホルダ２５の支持部２７ａは矢印ａ方向に移動を継続する一方、支持部２７ｂは移動しない。そして、支持部２７ａ，２７ｂのネジ孔と回転シャフト２３，２４との間にはわずかに間隙が存在するので、コリメートレンズ５は、図３に示すように所定角度傾く。このコリメートレンズ５の傾きにより非点収差は変化する。そして、制御部１１は受光部１０の出力に基づきジッタを監視しながら、ステッピングモータ２１のみを回転させてコリメートレンズ５を傾斜させ、ジッタが最小となる位置でステッピングモータ２１を停止させる。これにより、非点収差量がボトムジッタに対応した最適値に補正される。

なお、ここでは、ステッピングモータ２２を停止させ、ステッピングモータ２１を回転させて、コリメートレンズ５を図３で下向きに傾けるようにしたが、ステッピングモータ２１を停止させ、ステッピングモータ２２を回転させることで、コリメートレンズ５を図３で上向きに傾けることもできる。また、ここでは、ステッピングモータ２１，２２の一方を停止させたが、ステッピングモータ２１，２２を共に駆動して、モータの回転量や回転方向を制御することでコリメートレンズ５の傾きを調整してもよい。

図４は、本発明の第２実施形態におけるコリメートレンズ５の駆動機構を示した図である。図４では、図２と同一部分または対応する部分に同一符号を付してある。２２はステッピングモータ、２４はステッピングモータ２２の動作により回転する回転シャフト、２８は回転シャフト２４と平行に設けられた固定シャフトであって、これらは図１に示したレンズ駆動部１２に備わっている。ステッピングモータ２２は、制御部１１から与えられるパルス信号に応じて所定量だけ回転する。回転シャフト２４は、その外周の略全域にわたってネジ部（図示省略）が形成されている。固定シャフト２８にはネジ部は形成されていない。２５はコリメートレンズ５を保持するホルダであって、このホルダ２５は、一対のアーム２６ａ、２６ｂを有していて、各アーム２６ａ、２６ｂの先端には、固定シャフト２８に支持される支持部２７ａと、回転シャフト２４に支持される支持部２７ｂとが、それぞれ設けられている。

図５は、図４を右方向からみた場合の支持部２７ａの拡大断面図である。支持部２７ａには、（ａ）に示すように、貫通孔２９が形成されており、この貫通孔２９にリング状の圧電素子３０が固定シャフト２８を囲むように設けられている。この圧電素子３０はＰＺＴ等からなり、本発明における摩擦発生手段を構成する。なお、摩擦発生手段としては、圧電素子以外の手段を用いてもよい。通常状態においては、圧電素子３０の内径は、固定シャフト２８の外径より大きくなっており、圧電素子３０と固定シャフト２８との間に一定の間隙が存在する。圧電素子３０に電圧が印加されると、圧電素子３０は固定シャフト２８の径方向へ所定量変位（伸張）し、（ｂ）に示すように、圧電素子３０と固定シャフト２８とが密接する。この結果、圧電素子３０と固定シャフト２８との間に摩擦が発生する。このときの摩擦力は、圧電素子３０に印加する電圧の大きさにより調整することができる。

一方、支持部２７ｂには、図２の場合と同様にネジ孔が形成されており、このネジ孔に回転シャフト２４のネジ部が螺合している。このため、回転シャフト２４が回転すると、支持部２７ｂは回転シャフト２４と固定シャフト２８に案内されながら、シャフトの回転方向に応じて図４のａ方向またはｂ方向へ移動する。これにより、コリメートレンズ５は、光軸方向へ移動自在となっている。

次に、上述した第２実施形態における収差の補正について説明する。第１実施形態と同様に、球面収差および非点収差は、受光部１０の出力に基づいて制御部１１で検出される。検出された球面収差に対しては、コリメートレンズ５を光軸方向へ移動させて収差の補正を行う。すなわち、制御部１１はレンズ駆動部１２に対して指令を与え、レンズ駆動部１２のステッピングモータ２２を回転させる。ステッピングモータ２２が回転すると、回転シャフト２４が回転し、この回転によって、回転シャフト２４に支持されている支持部２７ｂが移動する。このとき、支持部２７ａの圧電素子３０は駆動されておらず、圧電素子３０と固定シャフト２８との間には摩擦が発生していないので、ホルダ２５に保持されているコリメートレンズ５は、図４の姿勢を維持したまま、モータの回転方向に応じて光軸方向（ａ方向またはｂ方向）へ移動する。このコリメートレンズ５の移動により球面収差は変化する。そして、制御部１１は球面収差量を監視しながらコリメートレンズ５を移動させ、球面収差が最小となる位置でステッピングモータ２２を停止させる。これにより、球面収差が補正される。

次に、検出された非点収差に対して、レンズ駆動部１２によりコリメートレンズ５を傾けて収差の補正を行う。この場合、制御部１１は、上記のようにしてコリメートレンズ５を所定位置まで移動させて球面収差を補正した後、圧電素子３０を駆動して図５（ｂ）のように固定シャフト２８の径方向へ変位させ、圧電素子３０と固定シャフト２８との間に摩擦を発生させる。この摩擦が発生した状態で、ステッピングモータ２２を回転させ、ホルダ２５の支持部２７ｂを矢印ｂ方向に移動させると、支持部２７ａは摩擦のために移動しないので、コリメートレンズ５は、図６に示すように所定角度傾く。このコリメートレンズ５の傾きにより非点収差は変化する。そして、制御部１１は受光部１０の出力に基づきジッタを監視しながら、ステッピングモータ２２を回転させてコリメートレンズ５を傾斜させ、ジッタが最小となる位置でステッピングモータ２２を停止させる。これにより、非点収差量がボトムジッタに対応した最適値に補正される。

なお、ここでは、圧電素子３０を駆動した状態で、ステッピングモータ２２を回転させて、ホルダ２５の支持部２７ｂを矢印ｂ方向に移動させることにより、コリメートレンズ５を図６で下向きに傾けるようにしたが、ステッピングモータ２２を逆方向に回転させて、ホルダ２５の支持部２７ｂを矢印ａ方向（図４）に移動させることにより、コリメートレンズ５を図６で上向きに傾けることもできる。また、ここでは、圧電素子３０と固定シャフト２８との間の摩擦力を強くして、支持部２７ａが動かないようにしたが、圧電素子３０の印加電圧を制御して摩擦力を調整し、支持部２７ａがわずかに動くようにしてもよい。

以上説明した各実施形態によれば、コリメートレンズ５は、レンズ駆動部１２によって光軸方向に移動可能であるとともに、所定角度傾斜することも可能となるため、光軸方向への移動によって球面収差を補正し、傾斜によって非点収差を補正することができる。また、レンズ駆動部１２によりコリメートレンズ５の傾きを自在に調整できるので、受光部１０の出力から検出されるジッタを制御部１１で監視しながら、ジッタが最小となるようにコリメートレンズ５の傾斜角度を制御することにより、各種のメディアに対してそれぞれに見合った最適な傾き調整が可能となる。この結果、１つのピックアップで複数の波長に対応するメディアを再生する場合でも、良好な再生性能を維持することができる。

本発明では、上述した実施形態以外にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、図２の実施形態において、図７に示すように、アーム２６ａ，２６ｂと支持部２７ａ，２７ｂとの間にゴム等の弾性体３１を介在させ、コリメートレンズ５が傾いた場合に支持部２７ａ，２７ｂと回転シャフト２３，２４との螺合部に無理な力がかからないようにしてもよい。この構造は、図４の実施形態にも採用することができる。

また、上述した実施形態では、収差補正レンズとしてコリメートレンズ５を例に挙げたが、本発明は、図８に示すようにコリメートレンズ５とは別に、収差補正レンズとしてエキスパンダーレンズ４０を備えた光ピックアップ装置にも適用することができる。図８において、エキスパンダーレンズ４０は、凸レンズ４１と凹レンズ４２の組合わせからなる。そして、一方のレンズ、例えば凹レンズ４２が凸レンズ４１に対して光軸方向に移動可能となっており、これによって球面収差の補正を行う。そこで、コリメートレンズ５と凸レンズ４１は固定とし、凹レンズ４２に対して図２や図４で示した駆動機構を設けて、凹レンズ４２を光軸方向に移動させたり傾けたりすることで、前記の各実施形態の場合と同様に、球面収差の補正と非点収差の補正とを同時に行うことができる。また、駆動機構を２つ設けて、一方の駆動機構によりコリメートレンズ５を光軸方向に移動させ、他方の駆動機構により凹レンズ４２を傾けることにより、球面収差と非点収差を補正することも可能である。

また、上述した実施形態では、レンズ駆動部１２に備わるモータとして、ステッピングモータ２１，２２を例に挙げたが、ステッピングモータ以外のモータを用いてもよく、モータ以外の駆動手段を用いてもよい。

さらに、上述した実施形態では、３波長互換型の光ピックアップ装置１００を例に挙げたが、本発明は３波長以外の波長に対応する光ピックアップ装置にも適用することができる。

本発明に係る光ピックアップ装置の光学系を示す概略構成図である。 本発明の第１実施形態におけるコリメートレンズの駆動機構を示す図である。 第１実施形態におけるコリメートレンズの動作を説明する図である。 本発明の第２実施形態におけるコリメートレンズの駆動機構を示す図である。 支持部の拡大断面図である。 第２実施形態におけるコリメートレンズの動作を説明する図である。 他の実施形態におけるコリメートレンズの駆動機構を示す図である。 他の実施形態におけるコリメートレンズとエキスパンダーレンズを示す図である。 ジッタと非点収差との関係の一例を示した図である。 光スポットの非点収差を説明する図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ 光源
５ コリメートレンズ
８ 対物レンズ
１０ 受光部
１１ 制御部
１２ レンズ駆動部
１３ 光ディスク
２１，２２ ステッピングモータ
２３，２４ 回転シャフト
２５ ホルダ
２７ａ，２７ｂ 支持部
２８ 固定シャフト
３０ 圧電素子
４０ エキスパンダーレンズ
１００ 光ピックアップ装置

Claims (6)

1. レーザ光を投射する光源と、
   前記光源から投射されたレーザ光を平行光にするコリメートレンズと、
   前記コリメートレンズを透過したレーザ光を光ディスクのディスク面に集光させる対物レンズと、
   前記ディスク面で反射された反射光を受光する受光部と、
   前記コリメートレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、
   前記受光部の出力に基づいて前記レンズ駆動部の動作を制御する制御部と、
   を備えた光ピックアップ装置において、
   前記レンズ駆動部は、第１のステッピングモータと、この第１のステッピングモータの動作により回転する第１の回転シャフトと、第２のステッピングモータと、この第２のステッピングモータの動作により回転し、前記第１の回転シャフトと平行に設けられた第２の回転シャフトとを備え、
   前記コリメートレンズを保持するホルダに、前記第１の回転シャフトに支持される第１の支持部と、前記第２の回転シャフトに支持される第２の支持部とを設け、
   前記制御部は、前記対物レンズからの出射光の球面収差を補正すべく、前記第１および第２のステッピングモータを同じ回転量だけ駆動して、第１および第２の回転シャフトの回転により前記コリメートレンズを光軸方向に所定量移動させるとともに、前記対物レンズからの出射光の非点収差を補正すべく、前記第１および第２のステッピングモータの一方を停止させ他方を回転させて、前記コリメートレンズを所定角度傾斜させることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. レーザ光を投射する光源と、
   前記光源から投射されたレーザ光を平行光にするコリメートレンズと、
   前記コリメートレンズを透過したレーザ光を光ディスクのディスク面に集光させる対物レンズと、
   前記ディスク面で反射された反射光を受光する受光部と、
   前記コリメートレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、
   前記受光部の出力に基づいて前記レンズ駆動部の動作を制御する制御部と、
   を備えた光ピックアップ装置において、
   前記レンズ駆動部は、ステッピングモータと、このステッピングモータの動作により回転する回転シャフトと、この回転シャフトと平行に設けられた固定シャフトとを備え、
   前記コリメートレンズを保持するホルダに、前記固定シャフトに支持される第１の支持部と、前記回転シャフトに支持される第２の支持部とを設け、
   前記第１の支持部は、固定シャフトを囲むように設けられた圧電素子を備え、
   前記制御部は、前記対物レンズからの出射光の球面収差を補正すべく、前記ステッピングモータを駆動して、回転シャフトの回転により前記コリメートレンズを光軸方向に所定量移動させるとともに、前記対物レンズからの出射光の非点収差を補正すべく、前記圧電素子を駆動して固定シャフトの径方向へ所定量変位させることにより圧電素子と固定シャフトとの間に摩擦を発生させ、この状態で前記ステッピングモータを駆動してコリメートレンズを所定角度傾斜させることを特徴とする光ピックアップ装置。
3. レーザ光を投射する光源と、
   前記光源から投射されたレーザ光を光ディスクのディスク面に集光させる対物レンズと、
   前記ディスク面で反射された反射光を受光する受光部と、
   前記対物レンズからの出射光の収差を補正する収差補正レンズと、
   前記収差補正レンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、
   前記受光部の出力に基づいて前記レンズ駆動部の動作を制御する制御部と、
   を備えた光ピックアップ装置において、
   前記レンズ駆動部は、前記対物レンズからの出射光の非点収差を補正すべく、前記収差補正レンズを所定角度傾斜させることを特徴とする光ピックアップ装置。
4. 請求項３に記載の光ピックアップ装置において、
   前記レンズ駆動部は、第１のモータと、この第１のモータの動作により回転する第１の回転シャフトと、第２のモータと、この第２のモータの動作により回転し、前記第１の回転シャフトと平行に設けられた第２の回転シャフトとを備え、
   前記収差補正レンズは、前記第１および第２の回転シャフトに支持され、
   前記制御部は、前記第１および第２のモータの回転を制御して、前記収差補正レンズを所定角度傾斜させることを特徴とする光ピックアップ装置。
5. 請求項３に記載の光ピックアップ装置において、
   前記レンズ駆動部は、モータと、このモータの動作により回転する回転シャフトと、この回転シャフトと平行に設けられた固定シャフトとを備え、
   前記収差補正レンズは、前記回転シャフトと固定シャフトに支持されていて、固定シャフト側の支持部には当該シャフトと支持部間に摩擦を発生する摩擦発生手段が設けられており、
   前記制御部は、前記摩擦発生手段を駆動して固定シャフトと支持部間に摩擦が発生した状態でモータを回転させ、前記収差補正レンズを所定角度傾斜させることを特徴とする光ピックアップ装置。
6. 請求項５に記載の光ピックアップ装置において、
   前記摩擦発生手段は、固定シャフトを囲むように設けられた圧電素子からなり、
   前記圧電素子を駆動して固定シャフトの径方向へ所定量変位させることにより前記摩擦を発生させることを特徴とする光ピックアップ装置。
   

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