JP2013033562A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ディスクに設けられている信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】 コリメートレンズを光軸方向へ変位させるとき回転駆動されるモーター１５と、該モーター１５によって回転駆動されるとともに螺旋状の送り溝１６Ａが周縁に形成されているリードスクリュー１６と、前記コリメートレンズが固定されるとともにガイドシャフト１４により光軸方向への変位を可能に支持されているレンズホルダー１２を備え、前記レンズホルダー１２に前記リードスクリュー１６に形成されている送り溝１６Ａに係合する係合突起１８、１９を一体的に形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や光ディスクに信号の記録動作をレーザー光によって行う光ピックアップ装置に関する。

光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の再生動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。

光ディスク装置としては、ＣＤやＤＶＤと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及しているが、最近では記録密度を向上させた光ディスク、即ちＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクを使用するものが商品化されている。

Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が短いレーザー光、例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光が使用されている。また、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクにおける信号記録層とディスク表面との間に設けられている保護層の厚さは、０．１ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．８５と規定されている。

斯かる光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置について図３を参照にして説明する。

図３において、１は例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光であるレーザー光を放射するレーザーダイオード、２は前記レーザーダイオード１から放射されるレーザー光が入射される回折格子であり、レーザー光を０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光である２つのサブビームに分離する回折格子部２ａと入射されるレーザー光をＳ方向の直線偏光光に変換する１／２波長板２ｂとより構成されている。

３は前記回折格子２を透過したレーザー光が入射される偏光ビームスプリッタであり、Ｓ偏光光に変換されたレーザー光の多くを反射し、Ｐ方向に偏光されたレーザー光を透過させる制御膜３ａが設けられている。４は前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光の中の前記偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａを透過したレーザー光が照射される位置に設けられているモニター用光検出器であり、その検出出力は前記レーザーダイオード１から放射されるレーザー光の出力を制御するために使用される。

５は前記偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａにて反射されたレーザー光が入射される位置に設けられている１／４波長板であり、入射されるレーザー光を直線偏光光から円偏光光に、また反対に円偏光光から直線偏光光に変換する作用を成すものである。６は前記１／４波長板５を透過したレーザー光が入射されるとともに入射されるレーザー光を平行光に変換するコリメートレンズであり、収差補正用モーター７によって光軸方向、即ち矢印Ａ及びＢ方向へ変位せしめられるように構成されている。前記コリメートレンズ６の光軸方向への変位動作によって光ディスクＤの信号記録層Ｌとディスク面との間に設けられている保護層の厚さに基づいて生じる球面収差を補正するように構成されている。

８は前記コリメートレンズ６を透過したレーザー光が入射される位置に設けられている立ち上げミラーであり、入射されるレーザー光の出射方向を９０度変更し、該レーザー光を光ディスクＤの信号記録層Ｌに集光させるべく設けられている対物レンズ９方向に反射させる作用を成すものである。

斯かる構成において、前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光は、回折格子２、偏光ビームスプリッタ３、１／４波長板５、コリメートレンズ６及び立ち上げミラー８を介して対物レンズ９に入射された後、該対物レンズ９の集光動作によって光ディスクＤの信号記録層Ｌにレーザースポットとして照射されるが、該信号記録層Ｌに照射されたレーザー光は戻り光として対物レンズ９側へ反射されることになる。

光ディスクＤの信号記録層Ｌから反射された戻り光は、対物レンズ９、立ち上げミラー８、コリメートレンズ６及び１／４波長板５を通して偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａに入射される。このようにして偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａに入射される戻り光は、前記１／４波長板５による位相変更動作によってＰ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる戻り光は前記制御膜３ａにて反射されることはなく、制御用レーザー光Ｌｃとして該制御膜３ａを透過することになる。

１０は前記偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａを透過した制御用レーザー光Ｌｃが入射されるセンサーレンズであり、ＰＤＩＣと呼ばれる光検出器１１に設けられている受光部に制御用レーザー光Ｌｃを集光させて照射する作用を成すものである。前記光検出器１１には、周知の４分割センサー等が設けられており、メインビームの照射動作によって光ディスクＤの信号記録層Ｌに記録されている信号の読み取り動作に伴う信号生成動作及び非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うための信号生成動作、そして２つのサブビームの照射動作によってトラッキング制御動作を行うための信号生成動作を行うように構成されている。斯かる各種の信号生成のための制御動作は、周知であるので、その説明は省略する。

前述したように光ピックアップ装置は構成されているが、斯かる構成において、前記対物レンズ９は、光ピックアップ装置の基台に４本または６本の支持ワイヤーによって光ディスクＤの信号面に対して垂直方向、即ちフォーカシング方向への変位動作及び光ディスクＤの径方向、即ちトラッキング方向への変位動作を可能に支持されているレンズホルダーと呼ばれる部材に搭載されている。

以上に説明したように光ピックアップ装置は構成されているが、次に斯かる構成の光ピックアップ装置の信号読み出し動作について説明する。

信号記録層Ｌに記録されている信号の読み出し動作を行うための操作を行うと、レーザーダイオード駆動回路(図示せず)からレーザーダイオード１に対して前もって設定されているレーザー出力を得るための駆動信号が供給され、該レーザーダイオード１から所望の出力のレーザー光が放射されることになる。

前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光は回折格子２に入射され、該回折格子２に組み込まれている回折格子部２ａによってメインビームとサブビームに分離されるとともに１／２波長板２ｂによってＳ方向の直線偏光光に変換される。前記回折格子２を透過したレーザー光は偏光ビームスプリッタ３に入射され、該偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａによって多くのレーザー光が反射されるとともに一部のレーザー光が透過せしめられる。

前記制御膜３ａを透過したレーザー光はモニター用光検出器４に照射されるので、その照射されるレーザー光のレベルに応じたモニター信号が該モニター用光検出器４より出力されることになる。従って、斯かるモニター信号を利用してレーザーダイオード１に供給される駆動信号のレベルを制御することによってレーザーダイオード１から放射されるレーザー光の出力を所望のレベルになるように制御することが出来る。斯かる動作は、一般にレーザーの自動出力制御動作と呼ばれているものであり、その説明は省略する。

前記偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａにて反射されたレーザー光は１／４波長板５に入射されて直線偏光光から円偏光光に変換された後にコリメートレンズ６に入射される。前記コリメートレンズ６に入射されたレーザー光は平行光に変換されて立ち上げミラー８に入射されることになる。

前記立ち上げミラー８に入射されたレーザー光は、該立ち上げミラー８によって反射された後対物レンズ９に入射される。このように前記対物レンズ９には前述した光学経路を通してレーザー光が入射されるので、該対物レンズ９による集光動作が行われることになる。前記対物レンズ９による集光動作によって光ディスクＤの信号記録層Ｌにレーザースポットが生成されるが、同時に該信号記録層Ｌからレーザー光が戻り光として反射されることになる。

斯かる信号記録層Ｌにて反射される戻り光は、対物レンズ９に対して光ディスクＤ側から入射されることになるが、前記対物レンズ９に入射された戻り光は、立ち上げミラー８、コリメートレンズ６及び１／４波長板５を介して偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａに入射される。前記制御膜３ａに入射された戻り光は１／４波長板５によってＰ方向の直線偏光光に変換されているので、該制御膜３ａにて反射されることはなく全てが制御用レーザー光Ｌｃとして該制御膜３ａを透過することになる。

前記制御膜３ａを透過した戻り光である制御用レーザー光Ｌｃは、センサーレンズ１０に入射され、該センサーレンズ１０によって非点収差を付加されて光検出器１１に設けられている受光部に照射される。斯かる制御用レーザー光Ｌｃが光検出器１１の受光部に照射される結果、該光検出器１１の受光部に組み込まれている４分割センサー等からメインビーム及びサブビームの照射スポットの位置変化や形状変化に基づく検出信号を抽出することが出来る。

斯かる検出信号からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成することによって対物レンズ９のフォーカス方向への変位動作及びトラッキング方向への変位動作を制御し、信号記録層Ｌに所望の形状のレーザースポットを生成するフォーカシング制御動作や信号記録層Ｌに設けられている信号トラックに対してレーザースポットを追従させるトラッキング制御動作を行うことが出来る。

光ピックアップ装置におけるフォーカシング制御動作及びトラッキング制御動作を行うことによって光ディスクＤの信号記録層Ｌに記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来るが、斯かる読み出し動作にて得られる再生信号は、光検出器１１から生成されるＲＦ信号を周知のように復調することによって情報データとして得ることが出来る。

以上に説明したように光ピックアップ装置は構成されているが、光ディスクＤの表面と信号記録層Ｌとの間に設けられている保護層の厚さの相違によって球面収差が発生するので、コリメートレンズ６を光軸方向へ変位させることによって球面収差を補正するように構成されている。

コリメートレンズ６の光軸方向への変位動作は収差補正用モーター７の回転駆動動作によって行われるが、斯かるコリメートレンズ６を変位させるための駆動機構として特許文献１に記載されているようなものがある。

特開２００９−３０１６９７号公報

コリメートレンズを光軸方向へ変位させる駆動機構は、特許文献１に記載されているようにモーターによって回転駆動されるスクリューシャフトの回転力を利用してコリメートレンズが固定されているレンズホルダーを変位させるように構成されているが、スクリューシャフトの回転力をレンズホルダーに伝達する手段としてナットと呼ばれる部材が使用されている。

ナットを使用する駆動機構は、部品点数の増加に伴って構造が複雑になるので、組立工数の増加を招き、そのため製造コストが高くなるだけでなく、駆動機構を小型化することが困難になるため光ピックアップ装置の小型化に対して大きな問題になっている。

本発明は、斯かる問題を解決することが出来る光ピックアップ装置を提供しようとするものである。

本発明は、球面収差を補正するためにコリメートレンズを光軸方向へ変位させるとき回転駆動されるモーターと、該モーターによって回転駆動されるとともに螺旋状の送り溝が周縁に形成されているリードスクリューと、前記コリメートレンズが固定されるとともにガイドシャフトにより光軸方向への変位を可能に支持されているレンズホルダーを備え、該レンズホルダーに前記リードスクリューに形成されている送り溝に係合する係合突起を一体的に形成したことを特徴とするものである。

また、本発明は、レンズホルダーに設けられる係合突起を一対形成したことを特徴とするものである。

そして、本発明は、一対の係合突起をレンズホルダーの変位方向に配列したことを特徴とするものである。

本発明の光ピックアップ装置は、コリメートレンズが固定されるレンズホルダーにリードスクリューの周縁に形成されている螺旋状の送り溝に係合する係合突起を一体的に形成したので、ナット等の別個の部材を設ける必要がない。従って、コリメートレンズの駆動機構が簡潔になるので、組立工数を少なくすることが出来、その結果光ピックアップ装置の製造コストを低くすることが出来る。

また、本発明は、リードスクリューに設けられている送り溝に係合する係合突起を一対設けたので、ガタツキを抑えることが出来るという利点を有している。

そして、本発明は、一対の係合突起をレンズホルダーの変位方向に配列したので、リードスクリューの回転変位力をレンズホルダーに対して円滑に伝達することが出来るという利点を有している。

本発明に係る光ピックアップ装置の一部断面斜視図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の要部断面図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の光学構成図である。

レーザーダイオードから放射されるレーザー光を対物レンズの集光動作にて生成されるレーザースポットによって光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うとともにコリメートレンズの光軸方向への変位動作によって球面収差を補正するように構成された光ピックアップ装置に関し、コリメートレンズの変位動作を行う駆動機構の構成を簡潔にするものである。

図１は本発明の光ピックアップ装置に組み込まれるコリメートレンズの駆動機構を示す一部断面斜視図である。同図において、１２はコリメートレンズが固定されるレンズホルダーであり、コリメートレンズが取付固定される取付孔１３が形成されているとともにガイドシャフト１４によって光軸方向、即ち矢印Ａ及びＢ方向への変位を可能に支持されている。

１５はコリメートレンズの変位動作時回転駆動されるモーター、１６は前記モーター１５によって回転駆動されるリードスクリューであり、その周縁には螺旋状の送り溝１６Ａが形成されている。１７は前記モーター１５を支持する支持基板であり、前記リードスクリュー１６の一端を回転可能に支持する作用を有している。

１８及び１９は前記レンズホルダー１２に一体的に形成されている第１係合突起及び第２係合突起であり、図１及び図２に示すように前記リードスクリュー１６に形成されている送り溝１６Ａに係合するように構成されている。また、２０及び２１は前記第１係合突起１８及び第２係合突起１９の対向部に該第１係合突起１８及び第２係合突起１９と同様に前記レンズホルダー１２に一体的に形成されている第１支持部及び第２支持部であり、図２に示すように前記リードスクリュー１６の下方に軽く接触するように設けられている。即ち、斯かる構成によれば、リードスクリュー１６を前記第１係合突起１８及び第２係合突起１９と第１支持部２０及び第２支持部２１とによって挟むように接触するように構成されている。

斯かる構成によればリードスクリュー１６がモーター１５によって回転駆動されると、該リードスクリュー１６の周縁に形成されている送り溝１６Ａに係合されている第１係合突起１８及び第２係合突起１９に対して矢印Ａまたは矢印Ｂ方向への変位力が作用することになる。その結果、前記第１係合突起１８及び第２係合突起１９が一体的に形成されているレンズホルダー１２に対して矢印Ａまたは矢印Ｂ方向への変位力が作用することになるので、該レンズホルダー１２はガイドシャフト１４にて案内されながら矢印Ａまたは矢印Ｂ方向、即ち光軸方向へ変位せしめられる。

このようにしてモーター１５の回転駆動動作によってレンズホルダー１２が光軸方向に変位せしめられるので、該レンズホルダー１２に取り付けられているコリメートレンズを光軸方向へ変位させることが出来る。従って、光ディスクの保護層の厚みの変化に伴って発生する球面収差を前記コリメートレンズの変位動作によって補正することが出来る。

リードスクリュー１６を回転駆動させるモーター１５として、回転角度を精度良く制御することが出来るステッピングモーターを使用すればコリメートレンズの変位位置を正確に調整することが出来る。

本発明は、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置のように精度が要求される光ピックアップ装置に実施した場合に非常に大きな効果を奏する。

１ レーザーダイオード
３ 偏光ビームスプリッタ
６ コリメートレンズ
７ 収差補正用モーター
９ 対物レンズ
１２ レンズホルダー
１４ ガイドシャフト
１５ モーター
１６ リードスクリュー
１６Ａ 送り溝
１８ 第１係合突起
１９ 第２係合突起

Claims (3)

1. レーザーダイオードから放射されるレーザー光を対物レンズの集光動作にて生成されるレーザースポットによって光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うように構成されているとともにコリメートレンズを光軸方向へ変位させることによって球面収差を補正するように構成された光ピックアップ装置であり、コリメートレンズを光軸方向へ変位させるとき回転駆動されるモーターと、該モーターによって回転駆動されるとともに螺旋状の送り溝が周縁に形成されているリードスクリューと、前記コリメートレンズが固定されるとともにガイドシャフトにより光軸方向への変位を可能に支持されているレンズホルダーに前記リードスクリューに形成されている送り溝に係合する係合突起を一体的に形成したことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 係合突起を一対形成した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. 一対の係合突起をレンズホルダーの変位方向に配列したことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。

Images