JP2008217863A - レンズアクチュエータおよび光ピックアップ装置ならびに光学式記録／再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的単純な構造で、レンズホルダに対する対物レンズと回折素子の位置決め固定が高精度に行われる構成にする。
【解決手段】回折素子３における対物レンズ２側の回折面３ａの回折パターン中心Ｏが対物レンズ２の光軸Ｌ上に略一致するように、回折素子３をレンズホルダ１の円筒孔部１ａに嵌合する。さらに、レンズホルダ１の上端面１ｂと下端面１ｃとに、それぞれ対物レンズ２と回折素子３の外周面一部と接して位置決めを行う突起部１１を、対物レンズ２の光軸Ｌに対して直交する方向に略等角度にて複数本設置し、かつ対物レンズ２と回折素子３の円周面に接する端面１１ａを平面にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズを備え、該対物レンズを前記光情報記録媒体に対して少なくともフォーカス方向とトラッキング方向に駆動するレンズアクチュエータ、および、そのレンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置ならびに光学式の記録および／または再生装置に関するものである。

光ピックアップ装置のレンズアクチュエータには、複数の異なる波長の光源に対する複数種類の規格の光記録媒体に対して互換性を付与するための回折素子を具備する構成のものがある。

図１２（ａ）は従来のレンズアクチュエータの一例を示す断面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の斜視図を示す。図１２（ａ），（ｂ）において、レンズホルダ５１に対物レンズ５２と回折素子５３とを直接取り付ける構造を示している。つまり、図示しない駆動力発生用のコイルや弾性支持構造を取り付けるための箱型筐体であるレンズホルダ５１の中央に光学系の光線有効径の通孔５４が設けられ、この通孔５４の上下端に、対物レンズ５２と回折素子５３とが、それぞれ光軸が同軸になるように固定されている。

図１３（ａ）は対物レンズの光軸に対して回折素子を傾斜させて設けた構成のレンズアクチュエータの一例を示す断面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の斜視図を示しており、対物レンズ５２と回折素子５３とを一体化したレンズユニットにおいて、回折素子５３からのフレアの発生を防止するため、レンズホルダ５１に対物レンズ５２の光軸に対して回折素子５３を傾斜させて設ける構成になっている（特許文献１参照）。

前記構成のレンズホルダにおいて、光学素子である対物レンズあるいは回折素子の取付け固定に工夫がなされ、例えば、特許文献２に記載されているように、対物レンズの取付け部の形状に注目し、接着剤の流れ込み防止を図るようにした構成のものがある。
特開２００６−１３９８７４号公報 特開平８−３１５３９３号公報

特許文献２に記載の発明は接着剤の流れ込み防止の効果がある。ただし、レンズホルダ全周にレンズ外径円筒面と嵌合する高さ分のホルダ厚みを増やしており、複数の光学素子を取り付ける場合の軽量化や剛性を保つことに関する配慮はなされていない。

特許文献１には、対物レンズと回折素子とをレンズホルダ（支持部材）に調整固定し、回折素子を傾斜固定するレンズユニットの構造について開示されているが、回折素子を傾斜して高精度に取り付けるための手法については特に開示されていない。

通常、光軸回りの回転体となる光学素子は、その作り易さや取り付け精度を高めるために、外形に円筒形状または円柱形状を形成することが一般的である。また、これを取り付ける相手側の部材には丸孔または段付丸孔を形成して、孔と軸との嵌合による位置決めを行う。

このような光学素子を、レンズホルダなどの可動筐体に取り付ける上で、その筐体の製造し易さと光学素子の位置決め精度を両立させることが一つの課題である。これは光学素子および位置決め対象の筐体自体が可動部を形成するからである。高速かつ高精度の追従能力を要求されるレンズホルダなどの可動部においては、小型軽量で高剛性であり、かつ不所望の寄生動作を避けるために、重心位置を駆動中心あるいは筺体を可動に支持する弾性支持部材の中心と一致させる必要がある。

可動機能に考慮すれば、光学素子の位置決めや固定のための形状あるいは構造をなるべく小さい構造としたい。また、部品同士の接触による位置決め支持構造、例えば３点支持構造などの場合では、部品のばらつきや誤差あるいは面粗さを考慮して、なるべく接触量を少なくし、かつ３点間の相対位置距離を大きく取る構造としたい。

ところで、光学素子自体を小型軽量化することは勿論であるが、光学素子の有効径に対して位置決めに必要な形状構造分、光学素子が大きくならざるを得ない。この位置決めに必要な形状構造は可動部となる筐体にも必要であり、その筺体の外形部分に設けられる駆動力発生構造や弾性支持構造に対して寸法増加がないことが要求される。

さらに、一般的な円柱形状の軸あるいは孔を用いた位置決め用の段差形状の場合、軸側のコーナーのエッジのダレや、孔側のコーナーのエッジに小さい曲面部が形成されるなどの問題も、可能な限り小さくシンプルな構造とするための障害となり易い。

上述した事項から、レンズアクチュエータにおいては、その光学的な機能と力学的な機能、あるいは要求される機能と製造上の制約から、有効な光学素子の相対位置決め構造が提案され難い現状にある。

本発明の目的は、前記従来の技術の課題を解決し、比較的単純な構造で、対物レンズと回折素子のレンズホルダに対する位置決め固定が高精度に行われるレンズアクチュエータおよび光ピックアップ装置ならびに光学式記録／再生装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズと、複数の異なる波長の光源に対する複数種類の規格の光記録媒体に対して互換性を付与するための回折素子とがレンズホルダに対向設置され、前記対物レンズを前記レンズホルダと共に前記光記録媒体に対して少なくともフォーカス方向とトラッキング方向に駆動する構成のレンズアクチュエータにおいて、前記対物レンズあるいは前記回折素子の少なくともいずれか一方の外周面と接して位置決めを行う突起部を、前記レンズホルダに前記対物レンズの光軸に対して直交する方向に少なくとも３箇所設置し、かつ前記対物レンズあるいは前記回折素子の少なくともいずれか一方の外周面に接する前記突起部の端面を平面としたことを特徴とし、この構成によって、対物レンズ，回折素子の外周面を、レンズホルダに形成した３箇所以上の突起部の平面に接触させることにより、部品の精度ばらつきなどに影響を受けにくい高精度な位置決めが行われる。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載のレンズアクチュエータにおいて、突起部の端面において該端面が接する対物レンズあるいは回折素子の周方向の長さよりも、突起部における対物レンズの光軸に対して直交する方向に延出する部位の方を長く設定したことを特徴とし、この構成によって、突起部の形状を対物レンズの光軸に対する放射状のリブ形状にすることができるため、位置決め構造のための容積と質量の増加に対して構造を高剛性なものとすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載のレンズアクチュエータにおいて、突起部を柱状形状にして４本設置し、該突起部をディスク状の光記録媒体におけるラジアル方向とタンジェンシャル方向とにそれぞれ２本ずつ９０度等分配置したことを特徴とし、この構成によって、各柱状形状の突起部を、対物レンズの光軸に対する放射状のリブ形状とし、かつ等分配でラジアル方向，タンジェンシャル方向に配置したことにより、寸法管理と特性管理が容易で高性能なアクチュエータユニットが実現する。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載のレンズアクチュエータにおいて、突起部の端面における対物レンズの光軸方向には、端面が接する対物レンズあるいは回折素子における対物レンズの光軸方向の位置決め用部位を具備させないことを特徴とし、この構成によって、突起部における対物レンズあるいは回折素子に直接接する面を、対物レンズあるいは回折素子の光軸方向の位置決めのために使用しないことにより、対物レンズあるいは回折素子やレンズホルダの位置決め部位における外形形状やコーナーに発生する曲面形状のばらつきなどによる干渉を受けないため、高精度な位置決めが安定して行われる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載のレンズアクチュエータにおいて、突起部の設置部位とは異なるレンズホルダの部位に、対物レンズあるいは回折素子の少なくともいずれか一方における対物レンズの光軸方向の位置決め用突起部を設置したことを特徴とし、この構成によって、対物レンズあるいは回折素子やレンズホルダの位置決め部位における外形形状やコーナーに発生する曲面形状のばらつきなどによる干渉を受けない、高精度な位置決めがより安定して行われる。

請求項６に記載の発明は、請求項３記載のレンズアクチュエータにおいて、回折素子をディスク状の光記録媒体におけるラジアル軸あるいはタンジェンシャル軸を回転軸として回転させて対物レンズの光軸に対して傾けて取り付ける場合において、回折素子の外径の円筒面に接する柱状形状の４本の突起部のうち、傾けた回転軸と直交する方向に存在する２本の突起部における回折素子の円筒面に接する平面を、傾いた該回折素子の円筒面が内接しかつ対物レンズ側の回折面中心が対物レンズの光軸に一致するように、傾けないときの該回折素子の円筒面の位置からずらしたことを特徴とし、この構成によって、回折素子を傾けてフレア防止策を施しても、単純な構造で高精度な位置決めが行われる。

請求項７に記載の発明は、請求項６記載のレンズアクチュエータにおいて、対物レンズの光軸に対して垂直な面から傾いた状態に回折素子を位置決めする部位を、回折素子の円筒面が内接する柱状形状の４本の突起部における対物レンズの光軸方向に具備させないことを特徴とし、この構成によって、請求項６の構造かつ請求項４の構造としたことにより、フレア防止策を施しても単純な構造で高精度な位置決めが可能となり、かつ位置決め部位における外形形状やコーナーに発生する曲面形状のばらつきなどによる干渉を受けない、高精度な位置決めが安定して行われる。

請求項８に記載の発明は、請求項６記載のレンズアクチュエータにおいて、対物レンズの光軸に対して垂直な面から傾いた状態に回折素子を位置決めする部位を、回折素子の円筒面が内接する柱状形状の４本の突起部における設置位置と異なる位置に設置したことを特徴とし、この構成によって、請求項６の構造にさらに請求項５の構造を加えたことにより、フレア防止策を施しても単純な構造で高精度な位置決めが可能となり、かつ位置決め部位における外形形状やコーナーに発生する曲面形状のばらつきなどによる干渉を受けない、高精度な位置決めがより安定して行われる。

請求項９に記載の発明は、光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズと、該対物レンズを前記光記録媒体に対して少なくともフォーカス方向とトラッキング方向とに駆動するレンズアクチュエータと、前記光記録媒体からの反射ビームから光学的情報を得る手段を備えた光ピックアップ装置において、前記レンズアクチュエータとして請求項１〜８いずれか１項記載のレンズアクチュエータを搭載したことを特徴とし、この構成によって、設置されるレンズアクチュエータが部品の精度ばらつきなどに影響を受けにくい高精度な位置決めが行われるものであるため、当該光ピックアップ装置を搭載するプレーヤあるいはドライブの性能を向上させることができる。

請求項１０に記載の発明は、光ピックアップを備え、光学的に光記録媒体に対して情報の記録および／または再生を行う光学式記録／再生装置において、前記光ピックアップとして請求項９記載の光ピックアップ装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、搭載される光ピックアップが部品の精度ばらつきなどに影響を受けにくい高精度な位置決めが行われるものであるため、当該光学式記録／再生装置を搭載するプレーヤあるいはドライブの性能を向上させることができる。

本発明に係るレンズアクチュエータによれば、対物レンズあるいは回折素子の少なくともいずれか一方の外周面を、それらを保持するレンズホルダに形成した３箇所以上の突起部の平面に接触させることにより、単純な構造によって部品の精度ばらつきなどに影響を受けにくい高精度な位置決めが可能になる。

また、本発明の光ピックアップ装置あるいは光学式記録／再生装置によれば、レンズアクチュエータに本発明に係るレンズアクチュエータを備えることにより、ピックアップ特性，記録特性，再生特性などが向上する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る対物レンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置の実施形態の構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図を示す。

図１において、可動部のレンズホルダ１は、図示しない光ディスクに対して光ビームを集光させてビームスポットを形成させる対物レンズ２を上部に、下部で後述するように回折素子３を保持する筐体であって、フォーカス用の駆動コイル４とトラッキング用の駆動コイル５とが取り付けられ、サスペンション兼コイル給電線となる支持ばね６を介して固定側ベース７に設けられた支持ブロック９に取り付けられている。固定側ベース７には磁気回路の背面ヨークを兼ねマグネット８が取り付けられており、この磁場の中にレンズホルダ１の駆動コイル４，５が配置され、通電される駆動コイル４，５とマグネット８との電磁作用によって、レンズホルダ１がフォーカス方向とトラッキング方向に駆動されるようになっている。

図２〜図６は本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態１〜５を説明するためのものであり、各図において（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の斜視図であって、本レンズアクチュエータの要部である対物レンズと回折素子とレンズホルダの関連構成について示したものである。

図２（ａ），（ｂ）に示す実施形態１では、レンズホルダ１の中央に、設置される光学系における光ビーム有効径の円筒孔部１ａが設けられており、対物レンズ２は円筒孔部１ａの上部に固定され、回折素子３は円筒孔部１ａの下部に固定されている。対物レンズ２と回折素子３の固定方法は、例えば紫外線硬化樹脂などの材料を使用して行うことができる。

また、回折素子３における対物レンズ２側の回折面３ａの回折パターン中心Ｏが対物レンズ２の光軸Ｌ上に略一致するように、回折素子３がレンズホルダ１の円筒孔部１ａに嵌合されている。

レンズホルダ１の上端面１ｂと下端面１ｃとに、それぞれ対物レンズ２と回折素子３との外周面一部に接して位置決めを行う複数（本例では３つ）の突起部１１が突設されている。これらの突起部１１は、レンズホルダ１に対物レンズ２の光軸Ｌに対して直交する方向に略等角度（本例では１２０度）にて設置され、かつ対物レンズ２と回折素子３との円周面に接する端面１１ａを平面にしてある。

このように実施形態１では、対向する一対の光学素子である対物レンズ２と回折素子３との位置決めに使用するレンズホルダ１における嵌合部分の厚さを厚くすることはせず、３箇所の柱状形状をなす突起部１１における内側において、平面形状の端面１１ａに対物レンズ２と回折素子３との外形円筒面を接触させ、いわゆる３点支持構造にしている。位置決めにおいて、突起部１１の端面１１ａの平面と、対物レンズ２と回折素子３の外周の位置はこれらの３点で決まるため、これらの３点間の相対位置を広く取り、部品のばらつきなどを考慮すると個別の接触面積は小さい方が、精度良い位置決めが可能である。

なお、本例では対物レンズ２と回折素子３の両者に対して突起部１１による位置決めを行っているが、対物レンズあるいは回折素子の少なくともいずれか一方に対して前記位置決めを行うようにすればよい。

図３（ａ），（ｂ）に示す実施形態２と図４（ａ），（ｂ）に示す実施形態３では、レンズホルダ１にリブ状の突起部１２を形成したものであって、以下の説明において、図２（ａ），（ｂ）にて説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

図３（ａ），（ｂ）および図４（ａ），（ｂ）に示すように、突起部１２において、端面１２ａが接する対物レンズ２と回折素子３との周方向の長さｍ_１よりも、突起部１２における対物レンズ２の光軸Ｌに対して直交する方向に延出する部位の長さｍ_２の方を長く設定している。

位置決めの効果は実施形態１と同様であるが、レンズホルダ１において、構造強度的には、図１２に示すレンズホルダ５１のように、均一肉厚で中心から端部までが梁となる構造の場合、高次共振に対しては望ましくないことが原理上判明しており、梁を付設せざるを得ない構造の場合には、その部位の肉厚をなるべく小さく、かつ構造全体の補強となるような形状にすることが望ましい。

したがって、実施形態２，３のように、位置決め用の平面を持つ突起部１２を対物レンズ２の光軸Ｌに対して直交する方向で放射状に延出するリブ形状にすることによって、位置決め構造のための容積と質量の増加に対して、レンズホルダ構造を高剛性なものにすることが可能になる。

図３（ａ），（ｂ）に示す実施形態２では、リブ状の突起部１２は、対物レンズ２の光軸Ｌに対して直交する方向に略等角度（本例では１２０度）にて３箇所設置され、図４（ａ），（ｂ）に示す実施形態３では、リブ状の突起部１２は、対物レンズ２の光軸Ｌに対して直交する方向に４箇所９０度等分配される構造としている。

さらに実施形態３では、４本の突起部１２を、レンズホルダ１が追従すべき光ディスクにおけるラジアル方向とタンジェンシャル方向とにそれぞれ２本ずつ配置しており、それぞれの偏心誤差による信号特性の劣化を考慮すると、この方向余弦を使用した位置決めが安定した品質の生産に適している。すなわち、寸法管理と特性管理が容易で高性能なレンズアクチュエータユニットが実現する。

図５（ａ），（ｂ）に示す実施形態４では、実施形態３の構成において、突起部１２の端面１２ａと対物レンズ２あるいは回折素子３の外周面とが接するレンズホルダ１における対物レンズ２の光軸Ｌ方向（図では上下方向）の部位には、対物レンズ２あるいは回折素子３と当接して位置決め状態になるような部位がないように空隙部１ｄ，１ｅを設けている。

このようにすることにより、レンズホルダ１，対物レンズ２，回折素子３における円柱形状の軸や孔などのコーナーに発生してしまう曲面形状（Ｒ形状）の大きさやばらつきに左右されずに、小型で安定した位置決めが可能な構造となる。

すなわち、図示するように空隙部１ｄ，１ｅでは、レンズホルダ１の上下方向に対物レンズ２，回折素子３の光軸Ｌ方向の位置決めを行う平面がないため、トータル３次元の位置決めを行う上で、外形の二次元の位置決めと高さ方向の一次元の位置決めを独立して行うことができ、円柱形状のコーナーに発生する曲面部分同士の干渉により浮きや傾きが発生することがなくなるのである。

図６（ａ），（ｂ）に示す実施形態５は実施形態４の変形例であって、対物レンズ２と回折素子３との光軸方向の位置決めを行う平面部１３を少なくとも３箇所以上（本例において、図では２箇所のみ示されているが、断面した側にさらに２箇所、計４箇所形成されている）、かつ小面積に限定して形成している。この構成であれば、光軸Ｌ方向に位置決めを行う部位がない実施形態４よりも、より高精度な位置決めがなされることになる。

図７〜図９は本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態６〜８を説明するためのものであり、各図において（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の斜視図、（ｃ）は回折素子部分の拡大断面図であって、本レンズアクチュエータの要部である対物レンズと回折素子とレンズホルダの関連構成について示したものである。

図７（ａ）〜（ｃ）に示す実施形態６では、図４（ａ），（ｂ）に示す実施形態３の構成を基本として、フレア防止用に回折素子３を傾斜させて取り付けた構成のものであって、回折素子３の外円筒面に接する４本の突起部１２のうち、傾けた回転軸と直交する方向（図の左右方向）に存在する２本の突起部１２における回折素子３の外円筒面に接する端面１２ａ’の平面を、傾いた該回折素子３の外円筒面が内接し、かつ対物レンズ２側の回折パターン中心Ｏが対物レンズ２の光軸Ｌに一致するように、傾けないときの該回折素子３の外円筒面の位置からずらして設けている。

従来例の図１３に示す構成のものでは、回折素子３の取付位置に傾斜した円筒孔を設ける形状であるため、必要精度を考慮すると実質上は部品製作が困難であるという問題があるが、実施形態６では製作が容易である。

すなわち、回折素子３を対物レンズ２側の回折パターン中心Ｏに対して回転させるのに伴い、回折素子３の外円筒面が内接しかつ回転軸と直交する方向におけるレンズホルダ１の円筒孔部１ａを径孔部とすることにより、前記従来例のような傾斜した円筒孔や傾斜した面を具備することなく、回折素子３の外円筒面の高精度な位置決めが可能になる。この結果、レンズホルダ１を光軸Ｌ方向に分離する金型によって製造することができる上、組立精度が向上する。

図８（ａ）〜（ｃ）に示す実施形態７では、既述した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略するが、実施形態６の構成において実施形態４のコーナー部の干渉防止構造を組み込むため、突起部１２の端面１２ａ，１２ａ’と対物レンズ２と回折素子３の外周面とが接するレンズホルダ１における対物レンズ２の光軸Ｌ方向の部位に、対物レンズ２あるいは回折素子３と当接して位置決め状態になるような部位がないように空隙部１ｄ，１ｅを設けた構成にしたものである。

図９（ａ）〜（ｃ）に示す実施形態８では、既述した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略するが、実施形態６の構成に実施形態５における対物レンズ２と回折素子３との光軸方向の位置決めを行う小面積の平面部１３を組み込んだ構成にしたものである。

図１０は本発明に係る実施形態の対物レンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置の概略構成図であり、レンズホルダ１に設けられた単一の対物レンズ２において、異なる光源波長を用いて３種類の光記録媒体（ＢＤ系，ＤＶＤ系，ＣＤ系）２０ａ，２０ｂ，２０ｃを、異なる開口数：ＮＡで記録または再生を行う互換型の光ピックアップである。

ＢＤ系、ＤＶＤ系，ＣＤ系の光記録媒体２０ａ，２０ｂ，２０ｃの基板厚は、それぞれ０．１ｍｍ，０．６ｍｍ，１．２ｍｍであり、またＢＤ系，ＤＶＤ系，ＣＤ系の光記録媒体２０ａ，２０ｂ，２０ｃに対応する開口数（ＮＡ）は、それぞれＮＡ０．８５，ＮＡ０．６５，ＮＡ０．５０であり、第１，第２，第３の光源の波長λ１，λ２，λ３は、それぞれλ１＝３９５〜４１５ｎｍ，λ２＝６５０〜６７０ｎｍ，λ３＝７７０〜８０５ｎｍである。

図１０に示す光ピックアップは、ＢＤ系光記録媒体２０ａに対して、半導体レーザ２１，コリメートレンズ２２，偏光ビームスプリッタ２３，波長選択性ビームスプリッタ２４，偏向プリズム２５，１／４波長板２６，収差補正素子（回折素子）３，対物レンズ２，検出レンズ２７，受光素子２８により構成される。第１の光源である半導体レーザ２１の中心波長は４０５ｎｍであり、対物レンズ２の開口数（ＮＡ）は０．８５である。対物レンズアクチュエータを構成する対物レンズ２と収差補正素子（回折素子）３とが、図２〜９に示す各実施形態の構成のように単一のレンズホルダ１に設けられている。また、ＢＤ系光記録媒体２０ａの基板厚は０．１ｍｍである。

半導体レーザ２１の出射光は、コリメートレンズ２２により略平行光にされる。コリメートレンズ２２を通過した光は偏光ビームスプリッタ２３に入射し、偏向プリズム２５により偏向される。そして、１／４波長板２６で円偏光に変換され、収差補正素子３，対物レンズ２を介してＢＤ系光記録媒体２０ａに集光されることにより、情報の記録，再生がされる。そして、ＢＤ系光記録媒体２０ａからの反射光は１／４波長板２６を通過した後、往路の光の偏光方向とは直交する直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ２３により反射，入射光と分離して偏向され、検出レンズ２７により受光素子２８上に導かれ、再生信号，フォーカス誤差信号，トラック誤差信号が検出され、前記駆動コイル４，５に対する駆動制御信号となる。

なお、本光ピックアップにおいては、ＤＶＤ系光記録媒体２０ｂ用のレーザ光と、ＣＤ系光記録媒体２０ｃ用のレーザ光とを発生する２波長レーザユニット３０を有しており、互いに波長の異なるレーザ光を出射することができるようになっている。

ＤＶＤ系光記録媒体２０ｂに対して、中心波長が６６０ｎｍのＤＶＤ系半導体レーザ３０ａから出射した光は、コリメートレンズ３１，波長選択性ビームスプリッタ２４を経て、偏向プリズム２５により偏向される。そして、１／４波長板２６，収差補正素子３，対物レンズ２を介して、ＤＶＤ系光記録媒体２０ｂに集光される。このＤＶＤ系光記録媒体２０ｂの基板厚は０．６ｍｍであり、開口数（ＮＡ）は０．６５である。ＮＡの切り替えは、収差補正素子３により制限される。そして、ＤＶＤ系光記録媒体２０ｂからの反射光は対物レンズ２，１／４波長板２６を通過した後、波長選択性ビームスプリッタ２４により偏向され、ホログラム素子３２により入射光と分離してＤＶＤ系受光素子３０ｂ上に導かれ、再生信号，フォーカス誤差信号，トラック誤差信号が検出される。

さらに、ＣＤ系光記録媒体２０ｃに対して、中心波長が７８５ｎｍのＣＤ系半導体レーザ３３ａから出射した光は、コリメートレンズ３１，波長選択性ビームスプリッタ２４を経て、偏向プリズム２５により偏向される。そして、１／４波長板２６，収差補正素子３，対物レンズ２を介して、ＣＤ系光記録媒体２０ｃに集光される。このＣＤ系光記録媒体２０ｃの基板厚は１．２ｍｍであり、対物レンズ２の開口数（ＮＡ）は０．５０である。ＮＡの切り替えは、収差補正素子３により制限される。そして、ＣＤ系光記録媒体２０ｃからの反射光は対物レンズ２，１／４波長板２６を通過した後、波長選択性ビームスプリッタ２４により偏向され、ホログラム素子３２により入射光と分離してＣＤ系受光素子３３ｂ上に導かれ、再生信号，フォーカス誤差信号，トラック誤差信号が検出される。

図１１は本発明に係る前記実施形態の構成の光ピックアップ装置を搭載した光学式記録再生装置の概略構成を示すブロック図であって、光記録媒体に対する情報の再生、記録、消去のうちの、少なくとも１つを行う装置である。

本実施形態では、図１０に示す光ピックアップ装置に相当する光ピックアップ４１を備えて構成されている。そして光記録媒体２０を回転駆動するスピンドルモータ４７と、情報信号の記録再生を行うにあたって使用される光ピックアップ４１と、光ピックアップ４１を光記録媒体２０の内外周に移動操作するための送りモータ４２と、所定の変調および復調処理を行う変復調回路４４と、光ピックアップ４１のサーボ制御などを行うサーボ制御回路４３と、光情報処理装置の全体の制御を行うシステムコントローラ４６とを備えている。

スピンドルモータ４７は、サーボ制御回路４３により駆動制御され、所定の回転数で回転駆動される。すなわち、記録再生の対象となる光記録媒体２０は、スピンドルモータ４７の駆動軸上にチャッキングされ、サーボ制御回路４３により駆動制御される。このスピンドルモータ４７によって、所定の回転数で回転駆動される。

光ピックアップ４１は、光記録媒体２０に対する情報信号の記録および再生を行うとき、前述したように、回転駆動される光記録媒体２０に対してレーザ光を照射し、その反射光を検出する。この光ピックアップ４１は、変復調回路４４に接続されている。そして、情報信号の記録を行う際には、外部回路４５から入力され変復調回路４４によって所定の変調処理が施された信号が光ピックアップ４１に供給される。光ピックアップ４１は、変復調回路４４から供給される信号に基づいて、光記録媒体２０に対して、光強度変調が施されたレーザ光を照射する。また、情報信号の再生を行う際には、光ピックアップ４１は、回転駆動される光記録媒体２０に対して、一定の出力のレーザ光を照射し、その戻り光から再生信号が生成され、この再生信号が変復調回路４４に供給される。

また、光ピックアップ４１は、サーボ制御回路４３にも接続されている。そして、情報信号の記録再生時に、回転駆動される光記録媒体２０によって反射されて戻ってきた光から、前述したように、フォーカスサーボ信号およびトラッキングサーボ信号が生成され、それらのサーボ信号がサーボ制御回路４３に供給される。

変復調回路４４は、システムコントローラ４６および外部回路４５に接続されている。この変復調回路４４は、情報信号を光記録媒体２０に記録するときには、システムコントローラ４６による制御のもとで、光記録媒体２０に記録する信号を外部回路４５から受け取り、この信号に対して所定の変調処理を施す。

変復調回路４４によって変調された信号は、光ピックアップ４１に供給される。また、変復調回路４４は、情報信号を光記録媒体２０から再生するときには、システムコントローラ４６による制御のもとで、光記録媒体２０から再生された再生信号を光ピックアップ４１から受け取り、再生信号に対して所定の復調処理を施す。そして、変復調回路４４によって復調された信号は、変復調回路４４から外部回路４５へ出力される。

送りモータ４２は、情報信号の記録および再生を行うとき、光ピックアップ４１を光記録媒体２０の半径方向で所定の位置に移動させるためのものであり、サーボ制御回路４３からの制御信号に基づいて駆動される。すなわち、送りモータ４２は、サーボ制御回路４３に接続されており、サーボ制御回路４３により制御される。

サーボ制御回路４３は、システムコントローラ４６による制御のもとで、光ピックアップ４１が光記録媒体２０に対向する所定の位置に移動されるように、送りモータ４２を制御する。また、サーボ制御回路４３は、スピンドルモータ４７にも接続されており、システムコントローラ４６による制御のもとで、スピンドルモータ４７の動作を制御する。すなわち、サーボ制御回路４３は、光記録媒体２０に対する情報信号の記録および再生時に、光記録媒体２０が所定の回転数で回転駆動されるように、スピンドルモータ４７を制御する。

また、光記録媒体の種類を判別する方法として、トラッキングサーボ信号やフォーカスサーボ信号を用いてもよい。

複数種の光記録媒体に記録および再生処理する光学的記録／再生装置に本発明の光ピックアップ装置を具備することにより、基板厚の異なる光記録媒体に情報の記録，再生を行う品質の精度を高めることができる。

本発明は、ＣＤ系，ＤＶＤ系などの各種光記録媒体にビームを集光させる対物レンズを駆動するレンズアクチュエータ、そのレンズアクチュエータを搭載する各種の光ピックアップ装置，光学式記録／再生装置に適用することができる。

（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る対物レンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置の実施形態の構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図 本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態１における要部の関連構成を説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の斜視図 本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態２における要部の関連構成を説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の斜視図 本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態３における要部の関連構成を説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の斜視図 本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態４における要部の関連構成を説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の斜視図 本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態５における要部の関連構成を説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の斜視図 本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態６における要部の関連構成を説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の斜視図、（ｃ）は回折素子部分の拡大断面図 本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態７における要部の関連構成を説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の斜視図、（ｃ）は回折素子部分の拡大断面図 本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態８における要部の関連構成を説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の斜視図、（ｃ）は回折素子部分の拡大断面図 本発明に係る実施形態の対物レンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置の概略構成図 本発明に係る実施形態の構成の光ピックアップ装置を搭載した光学式記録再生装置の概略構成を示すブロック図 従来のレンズアクチュエータにおける要部の関連構成を説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の斜視図 従来の他のレンズアクチュエータにおける要部の関連構成を説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の斜視図

符号の説明

１ レンズホルダ
１ａ レンズホルダの円筒孔部
１ｄ，１ｅ 空隙部
２ 対物レンズ
３ 回折素子
４，５ 駆動コイル
８ マグネット
１１，１２ 突起部
１１ａ，１２ａ 端面
１３ 平面部
Ｌ 対物レンズの光軸
Ｏ 回折素子の回折パターン中心

Claims (10)

1. 光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズと、複数の異なる波長の光源に対する複数種類の規格の光記録媒体に対して互換性を付与するための回折素子とがレンズホルダに対向設置され、前記対物レンズを前記レンズホルダと共に前記光記録媒体に対して少なくともフォーカス方向とトラッキング方向に駆動する構成のレンズアクチュエータにおいて、
   前記対物レンズあるいは前記回折素子の少なくともいずれか一方の外周面と接して位置決めを行う突起部を、前記レンズホルダに前記対物レンズの光軸に対して直交する方向に少なくとも３箇所設置し、かつ前記対物レンズあるいは前記回折素子の少なくともいずれか一方の外周面に接する前記突起部の端面を平面としたことを特徴とするレンズアクチュエータ。
2. 前記突起部の前記端面において該端面が接する前記対物レンズあるいは前記回折素子の周方向の長さよりも、前記突起部における前記対物レンズの光軸に対して直交する方向に延出する部位の方を長く設定したことを特徴とする請求項１記載のレンズアクチュエータ。
3. 前記突起部を柱状形状にして４本設置し、該突起部をディスク状の前記光記録媒体におけるラジアル方向とタンジェンシャル方向とにそれぞれ２本ずつ９０度等分配置したことを特徴とする請求項１または２記載のレンズアクチュエータ。
4. 前記突起部の前記端面における前記対物レンズの光軸方向には、前記端面が接する前記対物レンズあるいは前記回折素子における前記対物レンズの光軸方向の位置決め用部位を具備させないことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のレンズアクチュエータ。
5. 前記突起部の設置部位とは異なる前記レンズホルダの部位に、前記対物レンズあるいは前記回折素子の少なくともいずれか一方における前記対物レンズの光軸方向の位置決め用突起部を設置したことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のレンズアクチュエータ。
6. 前記回折素子をディスク状の前記光記録媒体におけるラジアル軸あるいはタンジェンシャル軸を回転軸として回転させて前記対物レンズの光軸に対して傾けて取り付ける場合において、前記回折素子の外径の円筒面に接する前記柱状形状の４本の突起部のうち、傾けた回転軸と直交する方向に存在する２本の前記突起部における前記回折素子の円筒面に接する平面を、傾いた該回折素子の円筒面が内接しかつ前記対物レンズ側の回折面中心が前記対物レンズの光軸に一致するように、傾けないときの該回折素子の円筒面の位置からずらしたことを特徴とする請求項３記載のレンズアクチュエータ。
7. 前記対物レンズの光軸に対して垂直な面から傾いた状態に前記回折素子を位置決めする部位を、前記回折素子の円筒面が内接する前記柱状形状の４本の突起部における前記対物レンズの光軸方向に具備させないことを特徴とする請求項６記載のレンズアクチュエータ。
8. 前記対物レンズの光軸に対して垂直な面から傾いた状態に前記回折素子を位置決めする部位を、前記回折素子の円筒面が内接する前記柱状形状の４本の突起部における設置位置と異なる位置に設置したことを特徴とする請求項６記載のレンズアクチュエータ。
9. 光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズと、該対物レンズを前記光記録媒体に対して少なくともフォーカス方向とトラッキング方向とに駆動するレンズアクチュエータと、前記光記録媒体からの反射ビームから光学的情報を得る手段を備えた光ピックアップ装置において、
   前記レンズアクチュエータとして請求項１〜８いずれか１項記載のレンズアクチュエータを搭載したことを特徴とする光ピックアップ装置。
10. 光ピックアップを備え、光学的に光記録媒体に対して情報の記録および／または再生を行う光学式記録／再生装置において、
    前記光ピックアップとして請求項９記載の光ピックアップ装置を搭載したことを特徴とする光学式記録／再生装置。

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