JP2009301706A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブルーレーザーを含む多種の波長のレーザーに対応しても薄型化，小型化，特性劣化抑制の少なくとも一つを実現できる光ディスク装置を提供する。
【解決手段】スピンドルモータ２と、集積素子８と、集積素子１０と、対物レンズ３３と、対物レンズ３２と、集積素子８、集積素子１０、対物レンズ３３、および対物レンズ３２を搭載し、スピンドルモータ２に対して移動可能に取り付けられたキャリッジ４と、を備え、対物レンズ３２は、スピンドルモータ２の回転軸を通りキャリッジ４の移動方向に平行な直線上近くに設けられ、対物レンズ３３は対物レンズ３２に対して集積素子８、および集積素子１０の反対側に設けられていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＤＶＤ等の高密度記録ディスク、コンパクトディスク等の光ディスクにおける記録再生に使用される光ディスク装置に関するものである。

光ディスク装置において、赤外レーザーや赤色レーザーなどの長波長レーザーを出射するレーザーダイオードを用いられていたが、最近では、ブルーレーザーを用いて、上記各レーザーを用いた場合よりも高密度記録を行うようになってきた。

特開平１１−２２４４３６号公報 特開２０００−１２３３９４号公報 特開平１０−３３４４９４号公報

しかしながら、ブルーレーザーに対応した光ディスクを記録再生するビデオレコーダーでは、装置自体が非常に大きいために、光学系にブルーレーザーを用いてもビームエクスパンダーなどの手段を用いて容易に光学設計が容易であり、しかもブルーレーザーに対応した光ディスクと赤色レーザーに対応した光ディスクの双方に記録再生を行える場合においても、装置が非常に大きいので、波長に応じた別々の光学系を装置内に構成できるので、特に何ら問題点は生じない。

しかしながら、上記波長が異なる２つの光ディスクに記録か再生の少なくとも一方を行うことができ、しかもノートブックパソコン等の電子機器に組み込まれる比較的、薄型で小型の光ディスクドライブ装置においては、ブルーレーザー，赤外レーザー，赤色レーザーの各光に対応した光学系を設けることは不可能であり、しかもブルーレーザーは球面収差が他のレーザーよりも大きく、共通の光学系で処理することは非常に困難であり、しかも光学系を集積化することで、光学特性の劣化を生じる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ブルーレーザーを含む多種の波長のレーザーに対応しても薄型化，小型化，特性劣化抑制の少なくとも一つを実現できる光ディスク装置を提供することを目的としている。

本発明は、光ディスクを回転させる駆動手段と、ブルーレーザーに対応したディスク用の光を出射する第１の光学ユニットと、ＤＶＤ用の光、およびＣＤ用の光を出射する第２の光学ユニットと、前記ブルーレーザーに対応したディスク用の光を集光するブルーレーザーに対応したディスク用の対物レンズを有する第１の集光部と、前記ＤＶＤ用の光、および前記ＣＤ用の光を集光するＣＤ／ＤＶＤ用の対物レンズを有する第２の集光部と、前記第１の光学ユニット、前記第２の光学ユニット、前記第１の集光部、および前記第２の集光部を搭載し、前記駆動手段に対して移動可能に取り付けられたキャリッジと、を備え、前記第２の集光部は、前記駆動手段の回転軸を通り前記キャリッジの移動方向に平行な直線上近くに設けられ、前記第１の集光部は前記第２の集光部に対して前記第１の光学ユニットおよび前記第２の光学ユニットの反対側に設けられていることを特徴とする光ディスク装置とした。

本発明は、上記構成によって、青色光専用の集光部及び赤，赤外用の集光部を設けた構成とすることで、確実に各光を光ディスク上に集光させることができ、しかも集光部の構造を簡単にすることができる。

本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す平面図 本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す側面図 本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す部分拡大図 本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す部分拡大図 本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられる収差補正ミラーを示す図 本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられる収差補正ミラーを示す図 本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられる収差補正ミラーを示す図 本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられる収差補正ミラーを示す図 本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置のアクチュエータを示す正面図 本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置のアクチュエータを示す断面図 本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置のアクチュエータを示す正面図 本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置のアクチュエータを示す断面図

以下、本発明の実施における形態１の光ピックアップ装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す平面図で、図２は本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置の側面図である。

図１、図２において、１は光ディスクで、光ディスク１は光を照射することで、情報の再生かもしくは情報の記録の少なくとも一方を行うことができる。具体的に光ディスク１としては、情報の再生のみが行えるＣＤ−ＲＯＭディスク，ＤＶＤ−ＲＯＭディスク等、情報の再生に加えて情報の記録が行えるＣＤ−Ｒディスク，ＤＶＤ−Ｒディスク等、情報の再生に加えて情報の記録／消去が可能なＣＤ−ＲＷディスク，ＤＶＤ−ＲＷディスク，ＤＶＤ−ＲＡＭディスク等が好適に用いられる。また、光ディスク１としては、略赤色の光で情報の記録もしくは再生の少なくとも一方が行える記録層を備えるもの、略赤外光で情報の記録もしくは再生が行える記録層を備えるもの、略青色〜略青紫の光で情報の記録あるいは再生が行える記録層を備えるものが使用可能である。更に光ディスク１の大きさとしては、様々な直径を有する円盤状のものを用いることが可能であるが、好ましくは３ｃｍ〜１２ｃｍの直径を有する円盤状のものを好適に用いられる。

２は光ディスク１を回転するためのスピンドルモータである。スピンドルモータ２には、光ディスク１を保持するチャッキング部（図示せず）が設けられている。スピンドルモータ２は光ディスク１を角速度一定で回転させたり或いは角速度を可変的に回転させたりすることが可能です。どのように角速度を一定或いは可変的に制御するかは、図示していないスピンドルモータ駆動手段及び光ディスク装置の制御部が状況に応じて切り替える。なお、本実施の形態では、光ディスク１の回転駆動手段としてスピンドルモータ２を用いたが、他の種類のモータや他の手段を用いて、回転駆動させても良い。

３は光ディスク１に光を照射することで情報を光ディスク１に記録及び光ディスク１から情報を読み取るための光ピックアップである。

４は光ピックアップ３のベースとなるキャリッジ、５は後述する対物レンズを略三次元的に移動させる光ピックアップアクチュエータである。キャリッジ４は少なくとも支持シャフト６とガイドシャフト７で支持されており、光ディスク１の内周と外周との間を移動可能となっている。またキャリッジ４は、光ピックアップアクチュエータ５と光学部或いは光源を搭載している。

８は青紫色のレーザー部８１及び受光素子部８２を備えた集積素子で、詳細は図３を用いて説明する。レーザー部８１は４０５ｎｍのレーザー光を発生するレーザーダイオード８１ａを有しており、このレーザーダイオード８１ａは、ベース８１ｃとカバー８１ｂで構成される密封空間内に配置されている。

なお、本実施の形態では、青紫色の光を出射するレーザーダイオード８１ａを用いたが、青色〜紫色の光を出射するレーザーダイオードを用いて良い。なおこの様な短波長のレーザー光を出射するレーザーダイオードとしては、ＧａＮにＩｎなどの発光中心を添加した活性層をＧａＮを主成分としｐ型不純物をドープしたｐ型層と、ＧａＮを主成分としｎ型不純物をドープしたｎ型層で挟み込んだものが好適に用いられる。所謂、窒化物半導体レーザーが好適に用いられる。

また、ベース８１ｃには端子８１ｄが複数本立設されており、この端子８１ｄはアース端子，レーザーダイオード８１ａに電流を供給する端子などで構成されている。

また、カバー８１ｂには光が出入りする開口（図示せず）が設けられており、この開口を塞ぐようにガラスなどの透明板（図示せず）が接着などの手法によってカバー８１ｂに設けられている。８３はカバー８１ｂの開口上に接着などの手法によってカバー８１ｂに直接取り付けられたプリズムで、レーザーダイオード８１ａから出射されたレーザー光８４を透過させて光ディスク１への照射光とするとともに、光ディスク１からの戻り光を受光素子部８２に導くプリズムである。プリズム８３には、レーザー光８４をモニターするための回折格子（図示せず）が設けられるとともに、受光素子部８２側に導いた位置に、更に波長４０５ｎｍのレーザー光８４を分割する回折格子（図示せず）が設けられ、フォーカス検出、トラッキング検出、球面収差検出、光ディスク１上に記録された信号等の検出及び制御用信号取り出せるようになっている。なお、本実施の形態では、プリズム８３とカバー８１ｂの間に透明なカバー部材８３ａを設けた。このカバー部材８３ａはカバー８１ｂ上に接着などの手法を用いて直接接合されている。プリズム８３には互いに略平行で傾斜した傾斜面８３ｃ〜８３ｅが設けられており、この傾斜面８３ｃ〜８３ｅにビームスプリッター膜やホログラムなどの光学素子が配設されている。この傾斜面８３ｃ〜８３ｅは、透明なガラスブロックや樹脂ブロック同士などの接合面に相当する。また、本実施の形態では、傾斜面は３つ設けたが、１乃至複数設けても良い。なお、本実施の形態では、レーザー部８１においては、カバー８１ｂに設けられた開口を図示していない透明板によって塞ぎ、カバー８１ｂとベース８１ｃで構成された空間内に不活性ガスを充填させた構成としたが、図示していない透明板で開口を塞がずに、このカバー部材８３ａで開口を塞ぐ構成としても良い。また、カバー部材８３ａには必要に応じてプリズム８３のレーザー部８１側には、３ビームを構成するための回折格子（図示せず）が作製されている。また、カバー部材８３ａには、上記回折格子の他、他の光学部品を一体に或いは取り付ける構成を取ることもできる。また、カバー部材８３ａに、設ける回折格子としては、例えば、レーザーダイオード８１ａから出射された光の強度分布を非均一になるような（例えば、光スポットの中心部の輝度が低く、外周部の輝度が高くなるような）ものや、光デスク１に向かう光軸方向とは異なる光軸方向に光の一部を導き、その導かれた光を例えばモニター光に使用されるようなもの等が好適に用いられる。更にカバー部材８３ａ上にプリズム８３を接着など手法で取り付けると、接合面である傾斜面８３ｃ〜８３ｅから外方に突出した接着材やあるいは傾斜面８３ｃ〜８３ｅに生じる凹部を緩和することができる。すなわち、光学設計などによって、レーザーダイオード８１ａから出射された光が、この傾斜面８３ｃ〜８３ｃの外表面部に上述の様に形成された凹部や凸部に当たると、記録／再生特性に影響が及ぶ。従ってプリズム８３のレーザーダイオード８１ａ側にカバー部材８３ａを設けることで、前記凹部や凸部が形成されてもその凹凸を緩和できるので、記録特性などの劣化を防止できる。更に、カバー部材８３ａで開口を塞ぐ構成とせず、カバー部材８３ａを省略してプリズム８３で直接開口を塞ぐようにしても良い。

なお、本実施の形態ではレーザー部８１の内部を密閉した構成としたが、カバー８１ｂに光の出射口とは異なる孔部を設けて、レーザー部８１内部を非密閉状態としても良く、この様な構成によって、レーザー部８１の出射口に設けられた光学部材などが曇るのを防止できる。

受光素子部８２は、受光素子８２ａを透明な部材を含むケース８２ｂで覆われており、しかもケース８２ｂからは、受光素子８２ａと電気的に接続された端子８２ｃがケース８２ｂの外方へ導出されている。

８５は結合部材でレーザー部８１と受光素子部８２の位置を決めるための部材である。受光素子部８２の端子８２ｃにはフレキシブル基板（図示せず）が接合され、そのフレキシブル基板は、レーザーフレキシブル基板９に半田等で結合されている。

１０は赤及び赤外色のレーザー部１０１及び受光素子部１０２を備えた集積素子で、詳細については図４を用いて説明する。レーザー部１０１には、波長略６６０ｎｍのレーザー光を出射するレーザーダイオード１０３と波長略７８０ｎｍのレーザー光を出射するレーザーダイオード１０４を有しており、このレーザーダイオード１０３，１０４は、ベース１０１ａとカバー１０１ｂで構成される密封空間内に配置されている。

なお、本実施の形態では、レーザーダイオード１０３，１０４をそれぞれ別の発光体ブロックとして、それぞれ密封空間内に配置したが、一つの発光体ブロックに、複数の発光層を設け、一つの発光体ブロックを密封空間内に配置する構成でも良い。また、本実施の形態では、２つの異なる波長のレーザーダイオードを搭載したが、３つ以上の異なる波長のレーザーダイオードを密封空間内に設けた構成としても良い。

また、ベース１０１ａには端子１０１ｃが複数本立設されており、この端子１０１ｃはアース端子，レーザーダイオード１０３，１０４に電流を供給する端子，モニター光の出力端子などで構成されている。また、カバー１０１ｂには光が出入りする開口（図示せず）が設けられており、この開口を塞ぐようにガラスなどの透明板（図示せず）が接着などの手法によってカバー１０１ｂに設けられている。１０５はレーザー光１０６を透過し、戻り光を受光素子１０２に導くプリズムである。プリズム１０５には、レーザー光１０６をモニターするための回折格子（図示せず）が設けられるとともに、受光素子１０２側に導いた位置に、更に波長７８０ｎｍもしくは、６６０ｎｍのレーザー光１０６を分割する回折格子（図示せず）が設けられ、フォーカス検出、トラッキング検出、光ディスク１上に記録された信号及び制御信号等の検出ができるようになっている。プリズム１０５には互いに略平行で傾斜した傾斜面１０５ａ〜１０５ｃが設けられており、この傾斜面１０５ａ〜１０５ｃにビームスプリッター膜やホログラムなどの光学素子が配設されている。この傾斜面１０５ａ〜１０５ｃは、透明なガラスブロックや樹脂ブロック同士などの接合面に相当する。なお、本実施の形態では、傾斜面は３つ設けたが、１乃至複数設けても良い。

１０７はプリズム１０５に離間されて設けられ、波長６６０ｎｍもしくは７８０ｎｍ用の偏光ホログラム回折格子で、フォーカス検出、トラッキング検出、光ディスク１上に記載された信号等を検出できるようになっている。また、偏光ホログラム１０７は、波長６６０ｎｍで作用する場合は、波長７８０ｎｍのレーザー光には影響が少なくなっている。また波長７８０ｎｍで作用する場合は、波長６６０ｎｍのレーザー光には影響が少なくなっている。また、必要に応じてプリズム１０５のレーザー部１０１側には、３ビームを構成するための回折格子（図示せず）が作成されて、一方のレーザー波長が他の波長から影響を受けないように、例えば、偏光を利用した３ビーム回折格子となっている。

１０８は結合部材でレーザー部１０１と受光素子部１０２の位置を決めるための部材である。１０９はビームコンバイナー機能を有した回折格子で、波長６６０ｎｍは作用せず、波長７８０ｎｍには作用するようになっており、波長７８０ｎｍの見かけの仮想発光点が波長６６０ｎｍの仮想発光点と一致するようになっている。また、１０９は上記ビームコンバイナー機能を有さなくても光学的に許容できることも可能である。

回折格子１０９は複数の板状体を積層した構成となっており、この複数の板状対のうち少なくとも一つに格子が設けられている。また、回折格子１０９はカバー１０１ｂの開口部分を塞ぐ様に接着などの手法によって直接カバー１０１ｂに接合されている。なお、本実施の形態では、カバー１０１ｂの光の出射口となる開口を透明板で塞いだが、この透明板を用いずに、回折格子１０９自体で開口を塞ぐように構成することで、透明板は不要となり、構成が簡単になる。

なお、本実施の形態ではレーザー部１０１の内部を密閉した構成としたが、カバー１０１ｂに光の出射口とは異なる孔部を設けて、レーザー部１０１内部を非密閉状態としても良く、この様な構成によって、レーザー部１０１の出射口に設けられた光学部材などが曇るのを防止できる。

レーザーダイオード１０３，１０４いずれか一方から出射された光は、ケース１０１ｂの開口を通過し回折格子１０９，プリズム１０５，偏光ホログラム回折格子１０７を通過して光ディスク１に導かれ、光ディスク１で反射した反射光は、偏光ホログラム回折格子１０７，プリズム１０５を通過して受光素子部１０２に導かれる。この時、プリズム１０５において光ディスク１からの反射光は、傾斜面１０５ａと傾斜面１０５ｂ間で反射されて、レーザー部１０１と偏光ホログラム回折格子１０７を結ぶ線の側方に位置した受光素子部１０２に入射される。

受光素子部１０２は、受光素子１０２ａを透明な部材を含むケース１０２ｂで覆われており、しかもケース１０２ｂからは、受光素子１０２ａと電気的に接続された端子１０２ｃがケース１０２ｂの外方へ導出されている。

受光素子部１０２の端子１０２ｃにはフレキシブル基板（図示せず）が接続されており、レーザーフレキシブル基板９に半田等で結合されている。

１１は波長４０５ｎｍ用のコリメートレンズで、レーザー部８１から出力された発散したレーザー光８４を略平行光にするために使用される。またコリメートレンズ１１は、波長変動及び温度変化等の影響により発生する色収差を補正する機能も有している。１２はビーム整形プリズムで、レーザー光８４の強度分布を略円形状に補正する。１３は臨界角
プリズムでレーザー光８４を分離するために使用される。１４は収差補正ミラーで光ディスク１の厚み誤差等により発生する球面収差を補正するために使用される。

ここで、収差補正ミラーについて、図５〜図８を用いて説明する。

図５（ａ）〜図５（ｃ）はそれぞれ本実施の形態にかかる光ピックアップに用いられる収差補正ミラーの概略の平面図（最上面）、破線Ａ−Ｂの断面図、および平面図（最下面）における断面図である。基板１５上には下部電極１６、圧電体１７、上部電極１８，１９、および弾性体２０が形成される。基板１５は裏側（図面下側）に円形のキャビティ部２１を有し、反射膜２２が形成される。下部電極１６はパターンニングされて電極パッド２３に引き回される。同様に上部電極１８、１９もパターンニングされて電極パッド２４、２５にそれぞれ引き回される。

図６に上部電極１８，１９の構成を示す。上部電極１８，１９は絶縁部２６によって互いに絶縁される。この例において上部電極１８は円形で、上部電極１８は上部電極１８と中心を略同一にする環状電極とした。上部電極１８からは配線が引き回され、電極パッド２４に接続する。同様に、上部電極１９からは電極パッド２５に配線が引き回される。なお、本実施の形態では、上部電極１８，１９というように２つに分割したが、３以上に分割してもよく、しかも本実施の形態では、上部電極１８，１９を外形が円形状となるように構成したが、方形状や４角形以上の多角形状、あるいは三角形状としても良い。

図７に下部電極の構成を示す。下部電極１６は上部電極１８，１９とともに圧電体１７を挟み込んでおり、しかも下部電極１６は電極パッド２３へ配線される。

この構成において、下部電極１６を接地し、上部電極１８に正の電圧を、上部電極１９に負の電圧を与えた場合の、反射膜２２の変位の等高線（ａ）および変位図（ｂ）を図８に示す。図中Ｃ、Ｃ’およびＤ、Ｄ’はそれぞれ絶縁部２６、およびキャビティ部２１の外周部の位置に対応する。Ｄ、Ｄ’の位置がキャビティ部２１の外周部であり、この外周部分は拘束されているので変位がゼロである。変位はＣ−Ｄ、Ｃ’−Ｄ’に対応する環状部において下に凸で、Ｃ、Ｃ’の境界を境にＣ−Ｃ’の径に対応する部分において上に凸となる。球面収差の補正には一般に非球面形状が必要であるが、Ｃ−Ｃ’における曲面形状はまさに非球面形状である。したがって、本発明においては、Ｃ−Ｃ’における曲面部分、すなわち、上部電極１８の形状に対応する反射膜２２の部分、もしくはその内側を用いる。これにより、収差補正ミラーが非常に精度の高い収差補正を実現することが可能となる機能部品である。なお、本実施の形態では、薄膜形成された圧電体１７を用いた収差補正ミラーを設けたが、バルク状の圧電体で構成してもよく、あるいは他の変位可能な部材を用いて収差補正ミラーを駆動させても良い。また、圧電体１７を用いずに、複数のレンズを組み合わせ、その複数のレンズの内少なくとも一つを移動させることで、球面収差を補正させることができる。

次に２７はビームスプリッターで、集積素子８及び集積素子１０から発光されたレーザー光８４及びレーザー光１０６を分離及び結合するために使用される。２８は波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍ用のコリメートレンズで、レーザー部１０１から出力された発散したレーザー光１０６を略平行光にするために使用される。また、波長変動及び温度変化等の影響により発生する色収差を補正する機能も有することも可能である。

２９は負のパワーを有した凹レンズで、３０は正のパワーを有した凸レンズである。この凹レンズ２９と凸レンズ３０の組合せで、レーザー光８４と１０６を所望のビーム径に拡大している。３１は立上プリズムで、第１面３１１で波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザー光１０６に対しては反射する機能を有し、波長４０５ｎｍに対しては透過する機
能を有した誘電多層膜が形成されている。また、第２面３１２は４０５ｎｍが反射できるようになっている。３２は波長６６０ｎｍに対応した光ディスク（ＤＶＤ）１用の対物レンズで、波長７８０ｎｍに対応した光ディスク（ＣＤ）１に対しても平行光で所望の記録位置に焦点を結ぶことのできる機能を有した対物レンズである。３３は波長４０５ｎｍに対応した光ディスク（Ｂｌｕ−ＲａｙもしくはＡＯＤ）１用の対物レンズである。実施の形態では、対物レンズ３２がスピンドルモータセンター位置に配置しており、対物レンズ３３は対物レンズ３２に対し凸レンズ３０と反対側、つまりは光ディスク１に対してタンジェンシャル方向に配置している。また、対物レンズ３３の厚みは対物レンズ３２よりも厚くなるように構成する。本実施の形態の様に、光源から出射された光がまず最初に第１面３１１で比較的長波長の光を立ち上げ、比較的短波長の光を第１面３１１を通過した後に第２面３１２で立ち上げる構成、すなわち、図１に示す構成では各レーザー部８１，１０１側に長波長に対応する対物レンズ３２を配置し、対物レンズ３２よりも遠い位置に対物レンズ３３を設ける構成とすることで、比較的立上プリズム３１に入射されるまでの光の引き回す経路を長くすることができ、光学設計を容易にすることができる。

しかしながら、立上プリズム３１の第１面３１１面が波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザー光１０６を透過し、波長４０５ｎｍのレーザー光８４を反射させ、第２面３１２面が波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザー光１０６を反射する構成であれば、対物レンズ３３は対物レンズ３２に対してレーザー側に配置しても構成可能である（図１１，図１２参照）。この様な構成によって、多少対物レンズ保持筒の大きさが大きくなるものの、トラッキングコイル３９及びトラッキングマグネット４７間のギャップを広げることができ、その結果トラッキングコイル３９かトラッキングマグネット４７の少なくとも一方の大きさなどを大きくすることができるので、十分に対物レンズ３２，３３を駆動する駆動力を得ることができ、高速アクセスなどを実現できる。

３４はＣＤ及びＤＶＤの光ディスクに対応するための必要な開口数を実現するための開口フィルターで、誘電多層膜、ホログラム開口等の手段で実現されている。また、開口フィルター３４には、波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍに対応したλ／４板が一体に形成され、往路と復路において、偏光方向を略９０度偏光させている。３５は波長４０５ｎｍ用のλ／４板で、往路と復路において、偏光方向を略９０度偏光させている。このλ／４板３４，３５は波長４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８０ｎｍの共通光路中に配置しても可能である。

次に、対物レンズ３２及び３３を保持したアクチュエータについて図９、図１０を用いて説明する。図９は本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置のアクチュエータを示す正面図で、図１０はその断面図を示す。

図９において、３６は対物レンズ３２，３３とλ／４板付開口フィルター３４及びλ／４板３５とを接着等の手段で固定できる対物レンズ保持筒である。

３６，３７はそれぞれフォーカスコイルで、それぞれ略リング状に巻線されており、３８，３９はトラッキングコイルでフォーカスコイル３６，３７と同様にそれぞれ略リング状に巻線されている。これらフォーカスコイル３６，３７、トラッキングコイル３８，３９も対物レンズ保持筒３６に接着剤等で固定されている。４０，４１はサスペンションワイヤであり、このサスペンションワイヤ４０，４１は対物レンズ保持筒３６とサスペンションホルダー４２を連結しており、少なくとも対物レンズ保持筒３６は所定の範囲で、サスペンションホルダー４２に対して変位可能となっている。サスペンションワイヤ４０，４１の両端部はそれぞれ対物レンズ保持筒３６とサスペンションホルダー４２にインサート成型で固定されている。サスペンションワイヤ４０には、フォーカスコイル３６，３７も半田付け等で固定され、サスペンションワイヤ４１には、トラッキングコイル３８，ト
ラッキングコイル３９も半田付け等で電気的に接続されている。サスペンションワイヤ４０は、フォーカスコイル３６，３７のそれぞれと、また直列に接合されたトラッキングコイル３８，３９に対し電力を供給できるように、好ましくは６本以上の丸ワイヤもしくは板バネ等で構成されている。

サスペンションホルダー４１には半田等で固定するため、フレキシブル基板４３が接着等で固定されている。４４，４５はフォーカスマグネットでフォーカスコイル３６，３７よりもマグネット幅方向（トラッキング方向）を小さく構成してあり、フォーカスコイル３６、３７のコイル中心位置よりも光ディスク１の外周側のフォーカスマグネット４４は外周よりに対向して配置されており、光ディスク１の内周側のフォーカスマグネット４５は内周よりに対向して配置されている。４６，４７はトラッキングマグネットで、トラッキングコイル３８，３９に対向して配置されている。また、フォーカスマグネット４４，４５はフォーカス方向に、トラッキングマグネット４６，４７はトラッキング方向に磁極がそれぞれ分割され、一極がフォーカスコイル３６，３７及びトラッキングコイル３８，３９の略リング状の一片に対向し、他極側が、フォーカスコイル３６，３７及びトラッキングコイル３８，３９における略リング状の他の部分に対向するように配設されている。このとき、フォーカスマグネット４４，４５と磁気ヨーク４８でそれぞれフォーカス磁気回路、トラッキングマグネット４６，４７と磁気ヨーク４８でそれぞれトラッキング磁気回路を構成し、このフォーカス磁気回路の中にそれぞれフォーカスコイル３６，３７、トラッキング磁気回路の中にそれぞれトラッキングコイル３８，３９が１個ずつ配設された構成が実現でき、それぞれのコイルに通電することによりそれぞれ独立して制御することが可能になる。なお、本実施の形態においてはフォーカスコイル３６，３７を独立に制御していることを説明しているが、フォーカスコイル３６，３７、トラッキングコイル３８，３９をすべて独立に制御するのもよい。この場合サスペンションワイヤ４０及び４１は全体で少なくとも８本必要となるが、どちらか一方のペア、例えばフォーカスコイル３６，３７のみを独立に制御した場合にはサスペンションワイヤ４０及び４１は少なくとも６本ですむ。

ところで、フォーカスマグネット４４，４５，トラッキングマグネット４６，４７は、分割するときマグネットの着磁を多極着磁にせずそれぞれの単一の磁極を有するマグネットを分離し貼り合わせたタイプにすることにより極間に発生するニュートラルゾーンを抑えることができ、各コイルのフォーカスシフト及びトラッキングシフトに伴う磁気回路特性の劣化を最小限に抑えることができる。チルトマージンが狭い高密度光ディスクの制御を行うためには、このように単極のマグネットを貼り合わすのが精度を上げるため必須である。

サスペンションワイヤ４０，４１には小型化とサスペンションワイヤ４０，４１の座屈方向の共振を低減させるために逆ハの字になってテンションが加えられている。また、磁気ヨーク４８は、磁気的な面からはフォーカスマグネット４４，４５及びトラッキングマグネット４６，４７の磁気的なヨークの役目を果たし、構造的な面からは、サスペンションホルダー４２を保持して固定する機能を担っており、接着剤等サスペンションホルダー４２を固定するのにも利用されている。サスペンションワイヤ４０，４１において、サスペンションホルダー４２側には、ダンピングを行うダンパーゲルが充填されている。ダンパーゲルはＵＶ等でゲル状になる材料を使用している。なお、以下、対物レンズ保持筒３６、フォーカスコイル３６，フォーカスコイル３７，トラッキングコイル３８，トラッキングコイル３９，対物レンズ３２，３３、λ／４板付開口フィルター３４とλ／４板３５で構成される部分を、光ピックアップアクチュエータ可動部という。

４９はレーザードライバーであり、レーザー部１０１内に内蔵する波長７８０ｎｍと波長６６０ｎｍの波長の半導体レーザーを発光させるため動作し、さらに各波長に対しノイ
ズ低減のために重畳を掛ける機能も有している。また、レーザードライバー４９はキャリッジ４もしくは、キャリッジ上下に配置されるカバー板金（図示せず）とに接触状態とし放熱を効果的に行うことができる構造になっている。また、５０もレーザードライバーで、レーザー部８１内に内蔵する波長４０５ｎｍの波長の半導体レーザーを発光させるため動作し、さらに各波長に対しノイズ低減のために重畳を掛ける機能も有している。また、レーザードライバー４９同様に、キャリッジ４もしくは、キャリッジ上下に配置されるカバー板金（図示せず）とに接触状態とし放熱を効果的に行うことができる構造になっている。

次に、本実施の形態における光ピックアップの光学構成について説明する。

先ずは、波長４０５ｎｍについて説明する。

レーザー部８１から出射された波長４０５ｎｍの発散したレーザー光８４はコリメートレンズ１１で略並行になり、ビーム整形プリズム１２を通過して臨界角プリズム１３を介して反射ミラー機能を有した収差補正ミラー１４に到達する。収差補正ミラー１４より反射したレーザー光８４は再度臨界角プリズム１３に入射する。このとき、収差補正ミラー１４に入る入射光と反射光は臨界角プリズム１３の臨界角度前後数度の傾きを有しているように配置されている。また、ビーム整形プリズム１２と臨界角プリズム１３との間は空隙を設けている。このように構成することで、臨界角を利用して波長４０５ｎｍのレーザー光８４を効率よく分離することが可能となる。また、前記空隙に対向するビーム整形プリズム１２及び臨界角プリズム１３の両面には、誘電体多層膜等の手段で、光透過効率を向上させることも可能である。次に臨界角プリズム１３から出射されたレーザー光８４はビームスプリッター２７を通過して、凹レンズ２９及び凸レンズ３０を介して立上プリズム３１に入射して、第１面３１１を通過して第２面３１２で反射する。反射したレーザー光８４はλ／４板を通過して円偏光となり、対物レンズ３３によって集光されて光ディスク１上に光スポットを形成する。光ディスク１から戻るレーザー光８４は、往路とは逆に通過し、λ／４板を通過することによって、往路とは略９０度の偏光方向に偏光され、最終的にはプリズム８３内のビームスプリッターにより分離され、受光素子部８２との間に構成される回折格子により受光素子部８２内の受光素子８２ａに導かれ、少なくとも球面収差誤差信号を生成する。波長４０５ｎｍにおいては、波長が従来に比べ短くなっているため、光ディスク１の保護層厚み等が変化した際に発生する球面収差が大きくなり、記録再生品質が大きく損なわれる。従って、上述した球面収差検出信号に応じて収差補正ミラー１４を駆動し、反射面を若干球面に変形させることによって、発生した球面収差を抑えられるようになっている。また、今回は収差補正ミラー１４を用いて球面収差を補正するようになっているが、上述した凹レンズ２９もしくは凸レンズ３０の少なくとも一方を光軸方向に移動させることでも球面収差を補正できることも可能である。

次に波長６６０ｎｍについて説明する。レーザー部１０１のレーザーダイオード１０３から出射された波長６６０ｎｍのレーザー光１０６は、ビームコンバイナー１０９及び６６０ｎｍ専用３ビームを形成する回折格子を通過し、ビームを分離するプリズム１０５及び偏光ホログラム回折格子１０７を介して、コリメートレンズ２８で略並行になり、ビームスプリッター２７で反射し方向を変え、凹レンズ２９及び凸レンズ３０を介して立上プリズム３１に入射して、第１面３１１で反射する。反射したレーザー光１０６はλ／４板を通過して円偏光となり、対物レンズ３２によって集光されて光ディスク１上に光スポットを形成する。このとき、偏光ホログラム回折格子１０７は往路光のＰ波には作用せず、復路のＳ波で作用するようになっている。光ディスク１から戻るレーザー光１０６は、往路とは逆に通過し、λ／４板を通過することによって、往路とは略９０度の偏光方向に偏光され、偏光ホログラム回折格子１０７により必要に応じた光に回折されたレーザー光１０６は最終的にはプリズム１０５内のビームスプリッターにより分離され、受光素子１０
２内の光検出器に導かれる。

続いて、波長７８０ｎｍについて説明する。レーザー部１０１のレーザーダイオード１０４から出射された波長７８０ｎｍのレーザー光１０６は、ビームコンバイナー１０９により回折し７８０ｎｍ専用３ビームを形成する回折格子を通過し、ビームを分離するプリズム１０５及び偏光ホログラム回折格子１０７を介して、コリメートレンズ２８で略並行になり、ビームスプリッター２７で反射し方向を変え、凹レンズ２９及び凸レンズ３０を介して立上プリズム３１に入射して、第１面３１１で反射する。反射したレーザー光１０６はλ／４板付開口フィルター３４を通過して円偏光及び所望の開口数になり対物レンズ３２によって集光されて光ディスク１上に光スポットを形成する。このとき、偏光ホログラム回折格子１０７は波長７８０ｎｍにはほとんど影響しないようになっている。光ディスク１から戻るレーザー光１０６は、往路とは逆に通過し、λ／４板を通過することによって、往路とは略９０度の偏光方向に偏光され、最終的にはプリズム１０５内のビームスプリッターにより分離され、受光素子１０２との間に構成される回折格子により受光素子１０２内の光検出器に導かれる。

このような光学構成にすることで、凹レンズ２９及び凸レンズ３０で構成されたビームエクスパンダー機能と集積素子８との間に球面収差を補正する収差補正ミラー１４及びコリメートレンズ１１を配置することで、収差補正ミラー１４の部品サイズにおける小型化が実現でき、おのおののコリメートレンズ１１及び２８と集積素子８及び１０との間隙を短くすることができるため、光ピックアップ３の小型化及び薄型化が実現できる。

次に、本実施の形態における光ピックアップアクチュエータ可動部の動作について説明する。図示しない電源より、サスペンションホルダー４２に取り付けられたフレキシブル基板４３、これと接続されたサスペンションワイヤ４０及び４１を介して、フォーカスコイル３６，３７、トラッキングコイル３８，３９に電力が供給される。サスペンションワイヤ４０及び４１はトータルとして少なくとも６本以上設けられており、そのうち２本は、直列に設けられたトラッキングコイル３８，３９に接続され、残り４本のうちの２本はフォーカスコイルＡ３６に接続され、残り２本がフォーカスコイルＢ３７の接続されている。これによって、フォーカスコイル３６，３７はそれぞれ独立に通電制御することが可能になる。

フォーカスコイル３６とフォーカスコイル３７にいずれも正方向（または負方向）に電流を流すと、フォーカスコイル３６，３７とフォーカスマグネット４４，４５の配置関係と、２分割した磁極の極性の関係からフォーカス方向に可動にできるフォーカス磁気回路が形成され、電流を流す方向及び量に応じてフォーカス方向の制御が可能になる。次に、トラッキングコイル３８，３９に正方向（または負方向）に電流を流すと、トラッキングコイル３８，３９とトラッキングマグネット４６，４７の配置関係と、２分割した磁極の極性の関係からトラッキング方向に可動にできるトラッキング磁気回路が形成され、トラッキング方向の制御が可能になる。

ところで、実施の形態においては、上述したようにフォーカスコイル３６とフォーカスコイル３７にはそれぞれ独立して電流を流すことができるようになっている。従って、一方のコイルに流す電流の向きを反転すると、フォーカスコイル３６には光ディスク１へ近づく方向への力が働き、フォーカスコイル３７には光ディスク１から離れる方向へ力が働く。この結果、相反する力により、光ピックアップアクチュエータ可動部にはラジアル方向に回転するモーメントが発生し、６本のサスペンションワイヤ４０及び４１に働く捻りモーメントとの力が釣り合う位置までチルトする。このフォーカスコイル３６，フォーカスコイル３７に流す方向及び量に応じてチルト方向の制御が可能になる。

以下対物レンズ３２，３３について説明する。

図１０に示すように対物レンズ３２の最大厚みをｔ１とし、対物レンズ３３の最大厚みをｔ２としたときに、ｔ２／ｔ１＝１．０５〜３．６０とすることが好ましい。すなわち、ｔ２／ｔ１が１．０５より小さいと、対物レンズ３３の径を大きくしなければならず、光ピックアップ３が大きくなってしまい小型化を行えず、また、ｔ２／ｔ１が３．６０より大きいと、対物レンズ３３の厚みが厚くなりすぎて薄型化に不向きである。

この様に、短波長の光に対応する対物レンズ３３を長波長用の対物レンズ３２よりも厚く構成することで、装置の小型化などを行うことができ、しかも上記厚みの比率を規定することで、特に装置の薄型化、小型化を実現できる。

次に、対物レンズ３３において対物レンズ３２よりも光ディスク１側に突出している突出量について説明する。光ディスク装置の厚みが１３ｍｍ以下の装置になると、対物レンズ３２，３３と装着された光ディスク１の間隔が非常に狭くなってくる。従って、対物レンズ３２を基準に考えると、図１０に示す突出量ｔ３は、０．０５ｍｍ〜０．６２ｍｍとすることが好ましいことが分かった。突出量は対物レンズ３２の光ディスク１が装着される側の最大突出部分と、対物レンズ３３の光ディスク１が装着される側の最大突出部分の差で表されている。ｔ３が０．０５ｍｍよりも小さいと、対物レンズ３２，３３のいずれか一方のレンズ径を大きくしなければならず、小型化に不向きであり、ｔ３が０．６２ｍｍよりも大きく突出すると、光ディスク１との接触する確率が高くなる。

この様に、短波長の光に対応する対物レンズ３３を上述の様に突出させることによって、小型化或いは信頼性を向上させることができる。

また、図１に示すように、キャリッジ４の移動方向Ｌに沿って、しかもスピンドルモータ２のセンターを通るセンターラインＭ上に長波長に対応した対物レンズ３２のセンターが略一致するように構成することが好ましい。すなわち、この様な構成によって、従来光検出方式でもっとも実績のある３ビームＤＰＰ（デファレンシャルプッシュプル）方式を採用することができる。

対物レンズ３２，３３に入射する光のスポットの径について説明する。

図２に示す、対物レンズ３２に入射する光スポットの径をｔ４とし、対物レンズ３３に入射する光スポットの径をｔ５としたときに、ｔ５≦ｔ４の関係を満たすことで、小型化を実現しやすい。また、レンズ設計などを考慮すると、ｔ５／ｔ４＝０．４〜１．０とすることが好ましい。ｔ５／ｔ４が０．４よりも小さいと、対物レンズ３３が造りにくく、しかも対物レンズ３２が大きくなり小型化には不向きであり、１．０より大きいと、対物レンズ３３の厚みが厚くなりすぎて小型化には不向きである。

本発明は、青色光専用の集光部及び赤，赤外用の集光部を設けた構成とすることで、確実に各光を光ディスク上に集光させることができ、しかも集光部の構造を簡単にすることができ、ブルーレーザーを含む多種の波長のレーザーに対応しても薄型化，小型化，特性劣化抑制の少なくとも一つを実現できる光ディスク装置等に適応できる。

１ 光ディスク
２ スピンドルモータ
３ 光ピックアップ
４ キャリッジ
５ 光ピックアップアクチュエータ
８，１０ 集積素子
１１，２８ コリメートレンズ
１２ ビーム整形プリズム
１３ 臨界角プリズム
１４ 収差補正ミラー
２７ ビームスプリッター
２９ 凹レンズ
３０ 凸レンズ
３１ 立上プリズム
３２，３３ 対物レンズ

Claims (3)

1. 光ディスクを回転させる駆動手段と、
   ブルーレーザーに対応したディスク用の光を出射する第１の光学ユニットと、
   ＤＶＤ用の光、およびＣＤ用の光を出射する第２の光学ユニットと、
   前記ブルーレーザーに対応したディスク用の光を集光するブルーレーザーに対応したディスク用の対物レンズを有する第１の集光部と、
   前記ＤＶＤ用の光、および前記ＣＤ用の光を集光するＣＤ／ＤＶＤ用の対物レンズを有する第２の集光部と、
   前記第１の光学ユニット、前記第２の光学ユニット、前記第１の集光部、および前記第２の集光部を搭載し、前記駆動手段に対して移動可能に取り付けられたキャリッジと、を備え、
   前記第２の集光部は、前記駆動手段の回転軸を通り前記キャリッジの移動方向に平行な直線上近くに設けられ、前記第１の集光部は前記第２の集光部に対して前記第１の光学ユニットおよび前記第２の光学ユニットの反対側に設けられていることを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記第２の集光レンズのセンターが、前記前記駆動手段の回転軸を通り前記キャリッジの移動方向に平行な直線上に略一致することを特徴する請求項１記載の光ディスク装置。
3. 前記第１の集光部は、前記第２の集光部を通り前記前記駆動手段の回転軸を通り前記キャリッジの移動方向に平行な直線に垂直な直線上近くにあることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。