JP2008204496A

JP2008204496A - 光ピックアップ装置

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Publication number: JP2008204496A
Application number: JP2007035994A
Authority: JP
Inventors: Shigeharu Shirane; 重晴白根; Toru Nose; 徹能瀬; Junya Sakata; 淳也阪田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Optec Design Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electronic Device Sales Co Ltd
Priority date: 2007-02-16
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2027-02-16
Also published as: JP4785767B2

Abstract

【課題】第１光ディスク系光路及び第２光ディスク系光路により導かれるレーザ光を対物レンズ駆動装置の磁気回路が形成されていない側方から対物レンズの直下に配置される立ち上げミラーに導く場合、ハウジングの外形の制約から第１光ディスク系光路及び第２光ディスク系光路をハウジング上に設けることが困難であった。
【解決手段】光ディスクの外周側からそれぞれ第１及び第２レーザ光を対物レンズ２１，２２の直下に配置される立ち上げミラー１４，１５に導くビームスプリッタ１３を配置し、ビームスプリッタ１３の透過光路に第２光ディスク系光路を形成し、ビームスプリッタ１３の反射光路に第１光ディスク系光路を形成し、第１光ディスク系光路に第１レーザ光の光軸を対物レンズ駆動装置２０を回避した上で光ディスクの内周側に向かう方向に曲げる反射ミラー１１を配置し、収差補正レンズ９を第１光ディスク系光路の往路の反射ミラー１１の手前に配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、対応するレーザ光の波長が相違する複数の光ディスクに対応する光ピックアップ装置に関し、特に、光軸方向に駆動変位可能な収差補正レンズにより光ディスクに照射されるレーザ光の球面収差を補正する構成を備える光ピックアップ装置に関する。

レーザ光を使用して光学的に信号再生及びあるいは信号記録が行われる光ディスクにおいては、青紫色（青色）波長帯４００ｎｍ〜４２０ｎｍのレーザ光（例えば４０５ｎｍ）を用いてＤＶＤ（Digital Versatile Disk）より記録密度の向上が図られた光ディスク規格、Blu-ray Disc（商標）規格やHD DVD（High Density Digital Versatile Disk）規格が知られている。

このような青紫色レーザ光を用いて記録密度の向上を図った高密度光ディスク規格に対応する光ピックアップ装置は、記録信号の高密度化に伴う信号記録品質の確保のために要求される光学特性が厳しくなっており、光ディスクの透明基板を介して信号層に収束されるレーザ光の球面収差の影響が大きいと共に、信号層が２層以上の多層の光ディスクに対応させることから各信号層までの透明基板の厚みが相違することから、前記球面収差を補正することが必要となっている。この球面収差を補正するためにビームエキスパンダやコリメータレンズを球面収差に応じて光軸方向に駆動し、ビームエキスパンダやコリメータレンズを前記球面収差を補正する収差補正レンズとして用いることが知られている。

特に、Blu-ray Discの場合、対物レンズのＮＡ（numerical aperture）が０．８５と他の光ディスク規格（例えばHD DVDのＮＡ０．６５、ＤＶＤのＮＡ０．６、ＣＤのＮＡ０．４５）に比べて著しく大きく、光ディスクの信号層に収束されるレーザ光の球面収差の影響が大きいため、この球面収差を補正することがほとんど必須であるので、Blu-ray Disc対応の光ピックアップ装置の場合、前記球面収差を補正する何らかの収差補正手段を必要とし、この収差補正手段として収差補正レンズを用いることも多い。

ところで、収差補正レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動装置は、収差補正レンズを保持する保持部材をガイドレールにより収差補正レンズの光軸方向に変位可能に支持すると共に、前記保持部材をステッピングモータ、ボイスコイルモータ、あるいは圧電素子などの駆動源を用いて駆動するようにしている。（特許文献１，２参照）
ところで、青紫色レーザ光を用いる高密度光ディスク規格対応の光ディスクドライブは従来からのＤＶＤ規格及びＣＤ規格の光ディスクにも対応させる。その為、高密度光ディスク規格への対応が図られた光ピックアップ装置においても、高密度光ディスクの他に従来からのＤＶＤ規格やＣＤ規格にも対応させることが行われる。（特許文献３，４参照）
特開２００６−２４４６４６号公報特開２００４−３９０６８号公報特開２００５−１８２９４１号公報特開２００４−２５９４１４号公報

高密度光ディスクとＤＶＤやＣＤの従来規格の光ディスクとに対応させる光ピックアップ装置においては、高品質の光学特性を得る為に高密度光ディスク系光路と従来規格の光ディスク系光路とをそれぞれ別経路に分けた方が光学設計上有利である。その為、高密度光ディスク系光路と従来規格の光ディスク系光路とを別経路により設計した光ピックアッ
プ装置が要求されているが、光ピックアップ装置は光ディスクドライブ側の要求により外形寸法が制限されていることから高密度光ディスク用光路に収差補正レンズを配置する場合、光ピックアップ装置のハウジングに収差補正レンズのレンズ駆動装置を配置する領域を確保するのが困難である問題があった。

ところで、光ピックアップ装置は一般に対物レンズが装着されるレンズホルダーを備えるアクチュエータ可動部を駆動する対物レンズ駆動装置が各種光学部品が組み込まれるハウジングに設置されて構成されている。

対物レンズ駆動装置においては、レンズホルダーを挟んだ両側にそれぞれ磁石を対向配置すると共に、これらの各磁石にそれぞれ対向する一対の駆動コイルを前記レンズホルダーに装着することによりレンズホルダーを挟んで磁気回路を対称的に構成し、レンズホルダーに作用する駆動中心をレンズホルダーの中央にしてアクチュエータ可動部が不要な回転運動が抑えられて良好な特性で駆動されるようにする場合が多い。

このような対物レンズ駆動装置が用いられる光ピックアップ装置において、対物レンズの直下に立ち上げミラーが配置されて薄型化が図られている場合、対物レンズ駆動装置の磁気回路が形成されていない側方からレーザ光を前記立ち上げミラーに導く必要がある。その為、このような構成の光ピックアップ装置においては、高密度光ディスク系光路及び従来規格の光ディスク系光路の配置に更なる制約を受けることになり、ハウジングの外形の制約から各光路をハウジング上に設けることが困難であった。

請求項１に係る発明は、第１レーザ光源から出射される第１レーザ光の向き及び第２レーザ光源から出射される第２レーザ光の向きがそれぞれ対物レンズの光軸に対して略直交する方向に設定されて前記第１及び第２レーザ光源が設置され、対物レンズの直下に立ち上げミラーを配置し、前記第１及び第２レーザ光源からそれぞれ出射された第１及び第２レーザ光を共通光路に導くと共に、光ディスクの外周側からそれぞれ第１及び第２レーザ光を前記立ち上げミラーに導くビームスプリッタを配置し、該ビームスプリッタの透過光路に第２レーザ光源及び第２光ディスクに対応する光学素子が配置される第２光ディスク系光路を形成し、前記ビームスプリッタの反射光路に第１レーザ光源及び第１光ディスクに対応する光学素子が配置される第１光ディスク系光路を形成し、該第１光ディスク系光路には第１レーザ光の光軸を対物レンズ駆動装置を回避した上で光ディスクの内周側に向かう方向に曲げる反射ミラーが配置され、該反射ミラーと前記ビームスプリッタとにより対物レンズ駆動装置を迂回するように前記第１レーザ光の光路が曲げられていると共に、第１光ディスクに照射される第１レーザ光の球面収差を補正するべく第１レーザ光の光軸方向に変位可能に支持された収差補正レンズが第１光ディスク系光路の往路において前記反射ミラーの手前に配置されている。これにより前記第１光ディスク系光路長を確保すると共に、ハウジングの第１レーザ光源及び反射ミラー間に第１光ディスク系光路脇に収差補正レンズをガイドするガイド手段及び収差補正レンズを光軸方向に駆動する駆動源を配置する領域をハウジングに確保する。

本発明に依れば、対物レンズ駆動装置を迂回するように第１光ディスク系光路が曲げられると共に、ハウジングの第１レーザ光源及び反射ミラー間に収差補正レンズを配置するようにしているので、第１光ディスク系光路と第２光ディスク系光路とがそれぞれ別経路に分けられた光学設計で、第１光ディスク系光路長を確保し、前記第１光ディスク用光路に収差補正レンズを配置する構成の光ピックアップ装置が提供できる。

また、第１及び第２レーザ光をビームスプリッタにより共通光路に導いて光ディスクの
外周側から立ち上げミラーに導く構成としているので、対物レンズ直下で立ち上げミラーにより光軸を曲げて薄型化が図られている光ピックアップ装置において、対物レンズ駆動装置がレンズホルダーを挟んだ両側に磁気回路を対称的に構成する場合に好適であると共に、レンズホルダーに第１及び第２光ディスクにそれぞれ対応する第１及び第２対物レンズがディスクの径方向にそれぞれ内周側及び外周側に並べて配置される構成とする場合に好適である。

図１は本発明にかかる光ピックアップ装置の一実施例を示す平面の光学配置図、図２は図１のＡ−Ａ’における部分端面図である。この光ピックアップ装置は、ＣＤ、ＤＶＤ及びBlu-ray Disc（以下ＢＤと略す）に対応する構成となっており、図３の分解斜視図及び図４の組立完成斜視図に示す如く、対物レンズ駆動装置２０が各種光学部品が組み込まれるハウジング３０に設置されて構成されている。

対物レンズ駆動装置２０は、ＢＤに対応する第１対物レンズ２１とＤＶＤ及びＣＤにそれぞれ対応する第２対物レンズ２２とが光ディスク（ターンテーブルＴに装着される状態の光ディスク）における径方向（いわゆるトラッキング方向）にそれぞれ内周側及び外周側に並べて装着されるレンズホルダー２３を備えるアクチュエータ可動部が駆動されるようになっている。

第１対物レンズ２１は、例えば、ＢＤ適合波長のレーザ光に対するＮＡ（Numerical Aperture）が０．８５に設計されている。

第２対物レンズ２２は、入射面に光軸を中心とした輪帯状回折構造（図示せず）が形成され、この回折構造による回折作用により所定次数の回折光がＤＶＤ，ＣＤの各光ディスクの透明基板層の厚みに対して球面収差を適切に補正して集光されるように設計された２波長対応となっており、例えば、ＤＶＤ適合波長のレーザ光に対するＮＡが０．６５に、ＣＤ適合波長のレーザ光に対するＮＡが０．５１にそれぞれ設計されている。

対物レンズ駆動装置２０の磁気回路は、図５の平面図及び図６の斜視図に示す如く構成される。レンズホルダー２３のトラッキング方向と直交する方向の各側面には、信号トラックの接線方向（タンジェンシャル方向）に巻回軸を有するトラッキングコイル２４，２５がそれぞれ接着されると共に、フォーカスコイル２６，２７がそれぞれ接着される。フォーカスコイル２６はフォーカス方向の巻回軸を有する２個のコイル体２６ａ，２６ｂがトラッキング方向に連結されて構成され、フォーカスコイル２７はフォーカス方向の巻回軸を有する２個のコイル体２７ａ，２７ｂがトラッキング方向に連結されて構成される。そして、アクチュエータ可動部を駆動するのに有効に作用する各駆動コイル（トラッキングコイル２４，２５及びフォーカスコイル２６，２７）の有効領域に有効磁束を発生する各マグネット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ及び２９ａ，２９ｂ，２９ｃがレンズホルダー２３を挟んだ両側にそれぞれ対向配置されている。

このように構成される対物レンズ駆動装置２０の磁気回路は、アクチュエータ可動部の重心を通るトラッキング方向の仮想線（図１のＡ−Ａ’に一致）に対して線対称に各駆動コイルの配置位置及びマグネットの磁極が設定されている。すなわち、レンズホルダー２３を挟んだ両側に磁気回路が対称的に構成されることになり、フォーカス方向と直交する平面においてアクチュエータ可動部に作用する駆動中心がアクチュエータ可動部の重心に一致し、アクチュエータ可動部が不要な回転運動が抑えられて良好な特性で駆動されるようになっている。

この場合、各マグネットは図５に示すとおり着磁されており、各駆動コイルの巻回方向
との兼ね合いによりアクチュエータ可動部の重心を通るトラッキング方向の仮想線に対して線対称にレンズホルダー２３の各側面においてそれぞれ同方向の駆動力が発生されるようになっている。レンズホルダー２３の一方の側面に装着されるフォーカスコイル２６のコイル体２６ａ及び２６ｂには互いに逆方向の駆動信号が流される。また、レンズホルダー２３の他方の側面に装着されるフォーカスコイル２７のコイル体２７ａ及び２７ｂには互いに逆方向の駆動信号が流される。これによりレンズホルダー２３の各側面ごとにフォーカス方向の駆動力が発生される。そして、レンズホルダー２３の各側面ごとに発生するフォーカス方向の駆動力は各フォーカスコイル２６，２７で同方向になるように設定されている。その為、レンズホルダー２３の各側面の各フォーカスコイル２６，２７に流されるフォーカス駆動電流に応じてアクチュエータ可動部がフォーカス方向に駆動される。

また、フォーカスコイル２６，２７においては、レンズホルダー２３の各側面ごとのフォーカスコイル２６，２７の各コイル体に同方向の駆動信号が流されることによりレンズホルダー２３の各側面ごとにラジアルチルト方向の駆動力が発生されると共に、レンズホルダー２３の各側面で同一方向のラジアルチルト方向の駆動力が発生される。その為、レンズホルダー２３の各側面の各フォーカスコイル２６，２７にフォーカス駆動電流に重畳されて流されるラジアルチルト駆動電流に応じてアクチュエータ可動部がラジアルチルト方向に駆動される。

図１において、ＢＤ用レーザ光源となる第１レーザユニット１はＢＤに適した青紫色（青色）波長帯４００ｎｍ〜４２０ｎｍのＢＤ適合波長、例えば４０５ｎｍのレーザ光を発光する発光点２を有するレーザダイオードにより構成される。

ＤＶＤ及びＣＤ用レーザ光源となる第２レーザユニット３は同一半導体基板上にＤＶＤに適した赤色波長帯６４５ｎｍ〜６７５ｎｍのＤＶＤ適合波長、例えば６５０ｎｍのレーザ光を発光するＤＶＤレーザ用発光点４と、ＣＤに適した赤外波長帯７６５ｎｍ〜８０５ｎｍのＣＤ適合波長、例えば７８０ｎｍのレーザ光を発光するＣＤレーザ用発光点５とを有するレーザダイオードにより構成され、単一のレーザユニットでＣＤ記録再生及びＤＶＤ記録再生に適合する２波長のレーザ光を発光するマルチレーザユニットになっている。

第１レーザユニット１の発光点２から出射されるＢＤ適合波長のレーザ光は、回折格子６により差動プッシュプル法のトラッキング制御及び差動非点収差法のフォーカス制御に使用される±１次回折光を形成するべく回折されて３ビームに成された後、回折格子６と一体に形成される１／２波長板７により直線偏光の偏光方向が調整されて偏光ビームスプリッタ８に供給される。

偏光ビームスプリッタ８のフィルタ面８ａは１／２波長板７を介したレーザ光の大部分を反射させる偏光膜が形成されるので、偏光ビームスプリッタ８に供給されるレーザ光は大部分（例えば９５％以上）がフィルタ面８ａにより反射されてコリメータレンズ９に導かれ、一部（例えば５％未満）がフィルタ面８ａを透過してフロントモニタダイオード１０に受光される。

フロントモニタダイオード１０は受光されるレーザ光の受光量に基づいたモニタ出力を発生し、第１レーザユニット１により発光されるレーザ光の光量は前記モニタ出力が監視されて所定量に制御されることになる。

偏光ビームスプリッタ８のフィルタ面８ａにより反射されてコリメータレンズ９に導かれるレーザ光は、コリメータレンズ９により平行光に成された後、反射ミラー１１により光軸が折曲されて１／４波長板１２に導かれ、この１／４波長板１２により円偏光に偏光されてビームスプリッタ１３に導かれる。

ビームスプリッタ１３のフィルタ面１３ａはダイクロイックフィルタであり波長選択性を有する反射・透過コートが施されている。このフィルタ面１３ａは４０５ｎｍレーザ光を略全反射するような反射率を有すると共に、６５０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザ光を略全透過するような透過率を有する特性となっている。後述の説明により明示するが、このビームスプリッタ１３は第１レーザユニット１と第２レーザユニット３とを別光路に配置する役割を担っている。

その為、ＢＤ適合波長のレーザ光はビームスプリッタ１３のフィルタ面１３ａにより反射されて光軸が折曲されてレンズホルダー２３のトラッキング方向の側面の切欠き部分からレンズホルダー２３内部の空間に導かれる。

ここで、レンズホルダー２３内部の空間には、図２の部分端面図に示す如く、第１対物レンズ２１及び第２対物レンズ２２のそれぞれ直下に互いに略同一高さにハウジング３０に設置される第１立ち上げミラー１４及び第２立ち上げミラー１５が配置されている。

ハウジング３０の第２立ち上げミラー１５を設置する設置部３０ａ、３０ｂは、第２立ち上げミラー１５の裏面の両側にそれぞれ対応する位置に突出される２つの略三角形状舌片により形成され、設置部３０ａ及び設置部３０ｂ間に第２立ち上げミラー１５を透過するレーザ光の光路が確保されている。

そして、第２立ち上げミラー１５は平板状のガラス板表面にダイクロイックフィルタが形成されて構成されており、このダイクロイックフィルタはビームスプリッタ１３のフィルタ面１３ａと反対に４０５ｎｍレーザ光を略全透過するような透過率を有すると共に、６５０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザ光を略全反射するような反射率を有する特性となっている。

したがって、ビームスプリッタ１３のフィルタ面１３ａにより反射されてレンズホルダー２３内部の空間に導かれるＢＤ適合波長のレーザ光は、第２立ち上げミラー１５を略全透過し、第１立ち上げミラー１４に至る。尚、ＤＶＤ適合波長及びＣＤ適合波長のレーザ光は第２立ち上げミラー１５により略全反射されることになる。

第１立ち上げミラー１４に到達したＢＤ適合波長のレーザ光は該第１立ち上げミラー１４により反射されて折曲され第１対物レンズ２１に入射される。第１対物レンズ２１は対物レンズ駆動装置２０によりレンズホルダー２３が駆動されることによりフォーカス方向、トラッキング方向及びラジアルチルト方向にそれぞれ制御され、前記レーザ光は第１対物レンズ２１によりＢＤに適合するＮＡ０．８５で集光されてＢＤの信号層に照射される。

ＢＤの信号層により変調されて反射されたレーザ光は第１対物レンズ２１に戻り、ＢＤに向かう際に通った光路を逆向きに進みビームスプリッタ１３に戻る。ビームスプリッタ１３に戻されるレーザ光は、ＢＤ適合波長であるためこのビームスプリッタ１３により略全反射されて往路と同一光路を戻り１／４波長板１２を通過する。ＢＤ適合波長のレーザ光はこの１／４波長板１２を往路と復路で２度通過することになるので、往路と復路では直線偏光方向が９０度回転されることになり、ＢＤへの往路ではｓ偏光であったレーザ光がｐ偏光となる。このｐ偏光のレーザ光は反射ミラー１１、コリメータレンズ９を介して偏光ビームスプリッタ６に至る。偏光ビームスプリッタ６のフィルタ面６ａはｐ偏光のレーザ光に対してほとんど全透過する膜特性となっているので、偏光ビームスプリッタ６に戻されたレーザ光はこの偏光ビームスプリッタ６を透過し、アナモフィックレンズ１６によりＢＤの信号層に対するレーザ光の焦点ズレを示すフォーカスエラー成分となる非点収
差が付与されると共に、焦点距離が調整されてＢＤ用光検出器１７に導かれる。

ＢＤ用光検出器１７には、フォーカスエラー成分、トラッキングエラー成分及びラジアルチルトエラー成分を含んだ受光スポットが受光される。

その為、ＢＤ用光検出器１７の受光部を構成する各受光セグメントから得られる各受光出力を各種信号を得る所定の演算式に基づいて演算することによりＢＤの情報データ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びラジアルチルトエラー信号が得られる。

第１対物レンズ２１は、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びラジアルチルトエラー信号に応じて対物レンズ駆動装置２０により駆動され、フォーカス制御、トラッキング制御及びラジアルチルト制御される。

以上のように、第１レーザユニット１から出射されるＢＤ適合波長のレーザ光がＢＤに至ると共に、ＢＤにより反射されて戻されるＢＤ適合波長のレーザ光がＢＤ用光検出器１７に至るまでの光路がＢＤ系光路となる。

一方、第２レーザユニット３のＤＶＤレーザ用発光点４から出射されるＤＶＤ適合波長のレーザ光、あるいはＣＤレーザ用発光点５から出射されるＣＤ適合波長のレーザ光は、ＤＶＤ適合波長及びＣＤ適合波長の２波長対応の回折格子３１により差動プッシュプル法のトラッキング制御及び差動非点収差法のフォーカス制御に使用される±１次回折光を形成するべく回折されて３ビームに成された後、回折格子３１と一体に形成される１／２波長板３２により直線偏光の偏光方向が調整されて偏光ビームスプリッタ３３に供給される。

偏光ビームスプリッタ３３のフィルタ面３３ａは１／２波長板３２を介したＤＶＤ適合波長及びＣＤ適合波長のレーザ光の大部分を透過させる偏光膜が形成されるので、偏光ビームスプリッタ３３に供給されるレーザ光は大部分（例えば９５％以上）がフィルタ面３３ａを透過して偏光ビームスプリッタ３３の出射面に接着される１／４波長板３４に導かれ、一部（例えば５％未満）がフィルタ面３３ａにより反射されてフロントモニタダイオード３５に受光される。

フロントモニタダイオード３５は受光されるＤＶＤ適合波長及びＣＤ適合波長の各レーザ光の受光量に基づいたモニタ出力を発生し、第２レーザユニット３により発光されるＤＶＤ適合波長及びＣＤ適合波長の各レーザ光の光量は前記モニタ出力がそれぞれ監視されて所定量に制御されることになる。

偏光ビームスプリッタ３３のフィルタ面３３ａを透過して１／４波長板３４に導かれるレーザ光は、この１／４波長板３４により円偏光に偏光された後、反射ミラー３６により光路が略直角に折曲され、コリメータレンズ３７により平行光に成されてビームスプリッタ１３に導かれる。ビームスプリッタ１３に導かれたＤＶＤ適合波長のレーザ光あるいはＣＤ適合波長のレーザ光は、どちらの波長のレーザ光であってもビームスプリッタ１３のフィルタ面１３ａの波長選択性特性により略全透過する。このビームスプリッタ１３のフィルタ面１３ａを透過したレーザ光は、レンズホルダー２３のトラッキング方向の側面の切欠き部分からレンズホルダー２３内部の空間に導かれ、その空間内に配置される第２立ち上げミラー１５のダイクロイックフィルタ特性によりＤＶＤ適合波長のレーザ光あるいはＣＤ適合波長のレーザ光のどちらであっても第２立ち上げミラー１５により略全反射される。その為、ＤＶＤ適合波長あるいはＣＤ適合波長のレーザ光は、第２立ち上げミラー１５により反射されて折曲され第２対物レンズ２２に入射される。

ＤＶＤ適合波長のレーザ光が入射される場合、第２対物レンズ２２は対物レンズ駆動装置２０によりレンズホルダー２３が駆動されることによりフォーカス方向、トラッキング方向及びラジアルチルト方向にそれぞれ制御され、前記レーザ光は第２対物レンズ２２によりＤＶＤに適合するＮＡ０．６５で球面収差が補正されるように集光されてＤＶＤの信号層に照射される。

ＣＤ適合波長のレーザ光が入射される場合、第２対物レンズ２２は対物レンズ駆動装置２０によりレンズホルダー２３が駆動されることによりフォーカス方向及びトラッキング方向にそれぞれ制御され、前記レーザ光は第２対物レンズ２２によりＣＤに適合するＮＡ０．５１で球面収差が補正されるように集光されてＣＤの信号層に照射される。

ＤＶＤあるいはＣＤの光ディスクの信号層により変調されて反射されたレーザ光は第２対物レンズ２２に戻り、光ディスクに向かう際に来た光路を逆向きに進みビームスプリッタ１３に戻る。ビームスプリッタ１３に戻されるレーザ光は、ＤＶＤあるいはＣＤの適合波長であるためこのビームスプリッタ１３により略全透過されて往路と同一光路を復路として戻りコリメータレンズ３７及び反射ミラー３６を介して１／４波長板３４を通過し、この１／４波長板３４を往路と復路で２度通過する。その為、復路のレーザ光は往路のレーザ光と直線偏光方向が９０度回転され、光ディスクへの往路ではｐ偏光であったレーザ光がｓ偏光となって偏光ビームスプリッタ３３に至る。この偏光ビームスプリッタ３３のフィルタ面３３ａはｓ偏光のレーザ光に対してほとんど全反射する膜特性となっているので、この偏光ビームスプリッタ３３に戻されたレーザ光はフィルタ面３３ａにより反射され、シリンドリカルレンズ３８により光ディスクの信号層に対するレーザ光の焦点ズレを示すフォーカスエラー成分となる非点収差が付与された後、ＤＶＤ及びＣＤ共用の光検出器３９に導かれる。

この光検出器３９には、ＤＶＤ適合波長のレーザ光が受光されるＤＶＤ用受光部及びＣＤ適合波長のレーザ光が受光されるＣＤ用受光部が形成され、ＤＶＤ用受光部を構成する各受光セグメントにフォーカスエラー成分、トラッキングエラー成分及びラジアルチルトエラー成分を含んだＤＶＤ適合波長のレーザ光の受光スポットが受光されると共に、ＣＤ用受光部を構成する各受光セグメントにフォーカスエラー成分及びトラッキングエラー成分を含んだＣＤ適合波長のレーザ光の受光スポットが受光される。

その為、光検出器３９のＤＶＤ用受光部を構成する各受光セグメントから得られる各受光出力を各種信号を得る所定の演算式に基づいて演算することによりＤＶＤの情報データ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びラジアルチルトエラー信号が得られる。

すなわち、ＤＶＤの記録あるいは再生が行われる場合、第２対物レンズ２２は、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びラジアルチルトエラー信号に応じて対物レンズ駆動装置２０により駆動され、フォーカス制御、トラッキング制御及びラジアルチルト制御される。

また、光検出器３９のＣＤ用受光部を構成する各受光セグメントから得られる各受光出力を各種信号を得る所定の演算式に基づいて演算することによりＣＤの情報データ信号、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号が得られる。

すなわち、ＣＤの記録あるいは再生が行われる場合、第２対物レンズ２２は、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に応じて対物レンズ駆動装置２０により駆動され、フォーカス制御及びトラッキング制御される。

以上のように、第２レーザユニット３から出射されるＤＶＤ適合波長のレーザ光及びＣＤ適合波長のレーザ光が光ディスクに至ると共に、光ディスクにより反射されて戻されるレーザ光が光検出器３９に至るまでの光路がＤＶＤ及びＣＤ系光路となる。

図１に示す光ピックアップ装置は以上のように構成されてＣＤ、ＤＶＤ及びBlu-ray Discに対応されており、ビームスプリッタ１３の透過光路に第２レーザユニット３及びＤＶＤ及びＣＤの光ディスクに対応する光学素子が配置されるＤＶＤ及びＣＤ系光路（図１において２点鎖線で光軸を示す）が形成され、ビームスプリッタ１３の反射光路に第１レーザユニット１及びＢＤに対応する光学素子が配置されるＢＤ系光路（図１において１点鎖線で光軸を示す）が形成されている。

前記ビームスプリッタ１３は光ディスクの外周側からＢＤ適合波長のレーザ光を第１立ち上げミラー１４に導くと共に、ＤＶＤ適合波長のレーザ光及びＣＤ適合波長のレーザ光をそれぞれ第２立ち上げミラー１５に導くように対物レンズ駆動装置２０の外側に配置されている。

ＢＤ系光路は、ビームスプリッタ１３と反射ミラー１１により対物レンズ駆動装置２０を迂回するように曲げられ、往路における前記反射ミラー１１より光路上手前にコリメータレンズ９が配置されている。ＢＤ系光路の往路におけるコリメータレンズ９より光路上先のレーザ光は第１対物レンズ２１に入射されるまでは平行光であるので、ＢＤ系光路のコリメータレンズ９からビームスプリッタ１３までの範囲の光学設計の自由度が高く反射ミラー１１の配置位置の自由度が高い。

そして、ＢＤ系光路の往路においてコリメータレンズ９より光路上手前に配置されると共に、復路においてにコリメータレンズ９より光路上先に配置される第１レーザユニット１、偏光ビームスプリッタ８及びＢＤ用光検出器１７などの光学素子はハウジング３０のターンテーブルＴの外周に沿って突出される突出部３０ａに配置されており、前記光学素子がハウジング３０の形状に合わせて無駄なく効率的に配置されている。

コリメータレンズ９は保持部材４１に保持され、この保持部材４１がハウジング３０に固定される主ガイドレール４２及び副ガイドレール４３により光軸方向に変位可能に支持されている。そして、駆動用モータ４４により回転される送りねじ４５に螺合される送り部材４６が前記保持部材４１に連結されている。その為、駆動用モータ４４により送りねじ４５を回転させると送り部材４６が送りねじ４５の軸方向に駆動され、それに伴って保持部材４１がガイドレール４２，４３に沿って摺動されコリメータレンズ９が光軸方向に駆動される。

このようにしてコリメータレンズ９を光軸方向に変位させてＢＤの透明基板を介して信号層に収束されるレーザ光の球面収差が補正される。

ところで、前述したようにＢＤ系光路はビームスプリッタ１３と反射ミラー１１により対物レンズ駆動装置２０を迂回するように曲げられると共に、往路において反射ミラー１１より光路上手前にコリメータレンズ９を配置しており、かつ、ＢＤ系光路は反射ミラー１１により直角（９０°）より＋１０°〜＋３０°多い鈍角、例えば１１０°に曲げられている。その為、駆動用モータ４４、送りねじ４５及び主ガイドレール４２を配置する領域がハウジング３０のコリメータレンズ９を挟んで対物レンズ駆動装置２０と反対側で第１レーザユニット１及び第２レーザユニット３間に確保される。そして、ハウジング３０のコリメータレンズ９と対物レンズ駆動装置２０との間には副ガイドレール４３を配置する領域が確保される。

また、ＤＶＤ及びＣＤ系光路は、反射ミラー３６によりビームスプリッタ１３がＢＤ系光路を曲げる方向と略同一方向に光軸を曲げられ、ＤＶＤ及びＣＤ系光路の第２レーザユニット３から反射ミラー３６までの光路がＢＤ系光路の反射ミラー１１からビームスプリッタ１３までの光路と略平行になっているので、ＤＶＤ及びＣＤ系光路が光ディスクの外周側に拡張させずにハウジング３０の形状に合わせて無駄なく効率的に配置される。

尚、本実施例においては、収差補正レンズとしてコリメータレンズ９を用いた例を示したが、このコリメータレンズ９に限らずビームエキスパンダレンズやカップリングレンズなどのレーザ光を収束、あるいは拡散させるパワーを持ったパワーレンズが光軸方向に駆動可能になっていることにより収差補正レンズとして作用する。

本発明にかかる光ピックアップ装置の一実施例を示す光学配置図である。図１のＡ−Ａ’における部分端面図である。図１に示す光ピックアップ装置の分解斜視図である。図１に示す光ピックアップ装置の組立完成斜視図である。対物レンズ駆動装置２０の磁気回路の構成を示す平面図である。対物レンズ駆動装置２０の磁気回路の構成を示す斜視図である。

符号の説明

２０対物レンズ駆動装置
３０ハウジング
２１第１対物レンズ
２２第２対物レンズ
２３レンズホルダー
２４，２５トラッキングコイル
２６，２７トラッキングコイル
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２９ａ，２９ｂ，２９ｃマグネット
１第１レーザユニット
３第２レーザユニット
９コリメータレンズ（収差補正レンズ）
１１反射ミラー
１３ビームスプリッタ
１４第１立ち上げミラー
１５第２立ち上げミラー
１７ＢＤ用光検出器
３６反射ミラー
３９ＤＶＤ及びＣＤ共用の光検出器
４１保持部材
４２，４３ガイドレール
４４駆動用モータ

Claims

相違する種類の第１及び第２光ディスクに対応して第１及び第２レーザ光をそれぞれ発生する第１及び第２レーザ光源を備えると共に、対物レンズが装着されるレンズホルダーを備えるアクチュエータ可動部を駆動する対物レンズ駆動装置が各種光学部品が組み込まれるハウジングに設置される光ピックアップ装置において、前記第１レーザ光源から出射される第１レーザ光の向き及び前記第２レーザ光源から出射される第２レーザ光の向きがそれぞれ対物レンズの光軸に対して略直交する方向に設定されて前記第１及び第２レーザ光源が設置され、前記対物レンズの直下に立ち上げミラーを配置し、前記第１及び第２レーザ光源からそれぞれ出射された第１及び第２レーザ光を共通光路に導くと共に、光ディスクの外周側からそれぞれ第１及び第２レーザ光を前記立ち上げミラーに導くビームスプリッタを配置し、該ビームスプリッタの透過光路に第２レーザ光源及び第２光ディスクに対応する光学素子が配置される第２光ディスク系光路を形成し、前記ビームスプリッタの反射光路に第１レーザ光源及び第１光ディスクに対応する光学素子が配置される第１光ディスク系光路を形成し、該第１光ディスク系光路には第１レーザ光の光軸を対物レンズ駆動装置を回避した上で光ディスクの内周側に向かう方向に曲げる反射ミラーが配置され、該反射ミラーと前記ビームスプリッタとにより対物レンズ駆動装置を迂回するように前記第１レーザ光の光路が曲げられていると共に、第１光ディスクに照射される第１レーザ光の球面収差を補正するべく第１レーザ光の光軸方向に変位可能に支持された収差補正レンズが第１光ディスク系光路の往路において前記反射ミラーより光路上手前に配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
前記第２光ディスク系光路には、前記ビームスプリッタが第１光ディスク系光路を曲げる方向と略同一方向に第２レーザ光の光軸を曲げる反射ミラーが配置されることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
前記収差補正レンズはガイドレールにより光軸方向に変位可能に支持される保持部材に保持され、該保持部材が駆動用モータにより駆動されて光軸方向に変位され、前記駆動用モータが前記収差補正レンズを挟んで対物レンズ駆動装置と反対側に配置されることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
前記収差補正レンズはコリメータレンズであることを特徴とする請求項３記載の光ピックアップ装置。
前記レンズホルダーには第１及び第２光ディスクにそれぞれ対応する第１及び第２対物レンズがディスクの径方向にそれぞれ内周側及び外周側に並べて配置され、前記第１及び第２対物レンズの直下にそれぞれ第１及び第２立ち上げミラーを略同一高さに配置し、前記第１及び第２レーザ光源からそれぞれ出射された第１及び第２レーザ光を共通光路に導くビームスプリッタにより光ディスクの外周側から第２レーザ光を前記第２立ち上げミラーに導くと共に、第１レーザ光を該第２立ち上げミラーを透過させて第１立ち上げミラーに導き、第２レーザ光を該第２立ち上げミラーにより反射させて第２対物レンズに導くと共に、第１レーザ光を前記第１立ち上げミラーにより反射させて第１対物レンズに導くことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
前記対物レンズ駆動装置はレンズホルダーを挟んだ両側に磁気回路が対称的に構成されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。