JP4505533B2 - 光ピックアップ、光ディスクドライブ装置及び光情報装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ピックアップ装置を構成するレンズを光軸方向に移動可能にするレンズ駆動装置を用いた球面収差補正機構を用いた光ピックアップ装置、及び当該光ピックアップを用いた光ディスクドライブ装置及び光情報装置に関する。

近年、光ディスクを情報記録媒体として使用して情報信号の記録または再生を行う分野においては、高精細な静止画や動画等を扱うために、小型且つ大容量の光ディスク装置の開発が進んでいる。

光ディスク装置は、光ディスクの情報記録面上にビームスポットを形成するための光ピックアップを備えている。この光ピックアップにおいて、光源から出射された光ビームは、光ディスクの情報記録層を保護する透明な保護基板層を通過する際に球面収差の影響を受ける。

特許文献１では、この球面収差の影響を軽減させるために、球面収差補正用のレンズ群を設け、そのレンズ群における逐次的な１対のレンズ要素の面の間に可変の空隙を形成し、機械的手法によって空隙間隔を可変する装置が開示されている。

図８Ａ及び図８Ｂは特許文献１における従来のレンズ駆動装置を光ピックアップに適用した例の構成を模式的に示した図であり、図８Ａは前記光ピックアップの平面図、図８Ｂは前記光ピックアップの側面図である。

同図において、１１４は光ディスク、１０１は光源であるレーザダイオード、１０２はコリメートレンズ、１０３はビームスプリッタ、１０４は立ち上げミラー、１０５は対物レンズ、１０６は検出レンズ、１０７は光電変換素子などからなる光検出器をそれぞれ示している。

前記光ディスク１１４に対する記録／再生を行うとき、前記レーザダイオード１０１から出射した光ビームは、ビームスプリッタ１０３、コリメートレンズ１０２を通過し、立ち上げミラー１０４により光ディスク１１４方向へ偏向され、対物レンズ１０５により光スポットとして光ディスク１１４の記録面上に集光される。光ディスク１１４の表面で反射した光ビームは、対物レンズ１０５を通り、立ち上げミラー１０４で偏向されてコリメートレンズ１０２を通り、ビームスプリッタ１０３で偏向されて、検出レンズ１０６で光検出器１０７の受光面に集光される。

コリメートレンズ１０２は、光軸方向に位置を移動することにより、光ビームの拡散及び収束を補正するためのレンズである。コリメートレンズ１０２は、レンズホルダ１０８に保持されており、レンズホルダ１０８は一対のガイド軸１０９、摺動軸１１０にて支持されている。ガイド軸１０９及び摺動軸１１０は、軸保持部材１１３に固定される。ガイド軸１０９及び摺動軸１１０は、その軸の延在方向が、コリメートレンズ１０２の光軸に対して平行になるように配置されている。

レンズホルダ１０８は、ガイド軸１０９及び摺動軸１１０に摺動可能に係合されている。すなわち、コリメートレンズ１０２は、レンズホルダがガイド軸１０９及び摺動軸１１０に沿って摺動することにより、光軸方向に移動することができる。レンズホルダ１０８を移動させる機構としては、ギア、ステッピングモータなどで構成される図示しない駆動機構が設けられている。駆動機構からの駆動力を受けて摺動軸１１０がスラスト方向に摺動することによって、レンズホルダ１０８が光軸方向に移動する。
特開２００４−７７７０５号公報

しかし、近年、光情報記録媒体の高密度化を実現するために、複数の情報記録層を有する多層光情報記録媒体の開発が進められている。この多層光情報記録媒体では、一層の光情報記録媒体と比較してさらに大きな球面収差補正を行う必要性が生じている。また、複数種類の光情報記録媒体の記録および再生に対応するため光学系の構成はより複雑になり、部品点数が増加する。一方、光ピックアップ自体はより小型となることを要求されており、狭小な部品配置スペースにおいて球面収差補正を行うことができるように光ピックアップを構成する必要が生じている。

さらに、次世代の技術として、多様な保護層厚みを有する多層記録ディスクも提案されており、より補正範囲の広い球面収差補正機構が光ピックアップに要望されつつある。

本発明は、前記従来提案されている光ピックアップよりもさらに小型で、球面収差の補正範囲の広い光ピックアップおよび当該光ピックアップを用いた光ディスクドライブ装置及び光情報装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成している。
本発明の第１態様によれば、光源からの出射光を情報記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、
前記対物レンズにより前記情報記録面に集光される光ビームの球面収差を補正する、一方の面が他方の面よりも曲率が大きく構成された球面収差補正レンズと、
前記球面収差補正レンズを通過した前記出射光を略直角に偏向し前記対物レンズの入射面に導く立ち上げミラーと、
前記球面収差補正レンズの最大厚み幅よりも薄く構成され、前記曲率が大きい側の面が前記立ち上げミラー側を向いた状態で、前記曲率が大きい側の面が部分的に突出するように前記球面収差補正レンズを保持するレンズホルダと、
前記球面収差補正レンズの光軸方向に延在し、その端部が前記立ち上げミラー反射面の側方にまで配置されたガイド部材と、
前記立ち上げミラー側に突出した状態で前記レンズホルダに固定され前記ガイド部材に沿って摺動する摺動部と、
前記球面収差補正レンズを駆動させる駆動機構を有し、
前記球面収差補正レンズが最も前記立ち上げミラーに接近した際に前記摺動部の突出部分が立ち上げミラー反射面の側面に収まることによって、前記球面収差補正レンズの前記レンズホルダからの突出部分が立ち上げミラーの反射面にオーバーラップするまで、前記球面収差補正レンズと前記立ち上げミラーを接近可能に構成された光ピックアップを提供する。

上記構成において、球面収差補正レンズは、前記光源からの前記出射光を平行光に変換するコリメートレンズであってもよいし、前記光源からの前記出射光が前記対物レンズに入射する際のビーム径を変換するビームエキスパンダ内に設けられていてもよい。

また、球面収差補正レンズは、色補正素子を備えていてもよい。

また、球面収差補正レンズは、高さ方向に扁平な形状に構成されていてもよい。

本発明の第２態様によれば、前記ガイド部材は、互いに平行に設けられた一対の軸体で構成されており、前記立ち上げミラー側に突出した状態で前記レンズホルダに固定された摺動部が係合する一方の軸のみが前記立ち上げミラーの側方にまで延在している第１態様の光ピックアップを提供する。

本発明の第３態様によれば、前記ガイド部材は、互いに平行に設けられた一対の軸体で構成されており、前記立ち上げミラー側に突出した状態で前記レンズホルダに固定された摺動部が係合する一方の軸に、前記レンズホルダを前記立ち上げミラー側へ付勢するスプリングをさらに有する第１態様の光ピックアップを提供する。

本発明によれば、ガイド部材が立ち上げミラー反射面の側方にまで延在して配置されており、また、ガイド部材に沿って移動する摺動部がレンズホルダよりも前記立ち上げミラー側に突出して構成されているので、球面収差補正レンズを、立ち上げミラーの直近まで移動させることができ移動幅を大きくとることができる。したがって、球面収差の補正幅を大きくすることができる。また、球面収差補正レンズがレンズホルダに対して立ち上げミラー側に突出するように構成されているので、傾斜して設けられた立ち上げミラーの反射面上に球面収差補正レンズの突出部分がオーバーラップさせた状態に配置することができる。したがって、大きな球面収差補正の幅を必要とする２層以上の情報記録層を備える情報記録媒体に好適に用いることができる。

また、球面収差補正レンズの移動幅を広くすることができるため、絶対的に必要とされる移動幅に対して光ピックアップを小さく構成することができる。よって、従来の技術よりもさらに小型とすることができる。また、摺動部がレンズホルダに対して突出して構成されているため、レンズホルダのガイド部材に対するブレを防止することができる。

また、球面収差補正レンズと摺動部がともにレンズホルダに対して、立ち上げミラー側に突出しているため、これらの重心が近接することとなるため、レンズホルダの駆動時に慣性力によるモーメントがかかりにくくなる。また、レンズホルダへの球面収差補正レンズの取り付け時において、レンズホルダに対して球面収差補正レンズが突出しているため、視認性がよく、レンズの付け忘れを防止することができる。さらに、一方が曲率が大きく構成されたレンズを用いるため、取り付け方向が視認しやすく、レンズの表裏取り付け方向を確認しやすくなる。

本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。以下、図面を参照して本発明の各実施形態を詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施の形態にかかる光ピックアップの構成を説明するための模式図であり、図１Ａは光ピックアップの平面図、図１Ｂは前記光ピックアップの側面図である。

同図において、１４は情報記録媒体としての光ディスク、１は光源としてのレーザダイオード、２は球面収差補正レンズとしてのコリメートレンズ、３はビームスプリッタ、４は立ち上げミラー、５は対物レンズ、６は検出レンズ、７は光電変換素子などからなる光検出器である。また、２０はステッピングモータ、２１はボールネジである。なお、図１Ａの平面図においては、対物レンズ５及び光ディスク１４の記載を省略している。

前記光ディスク１４に対する記録／再生を行うとき、レーザダイオード１から出射した光ビームは、ビームスプリッタ３、コリメートレンズ２を順に通過し、立ち上げミラー４により光ディスク１４方向へ偏向され、対物レンズ５により光スポットとして光ディスク１４上に集光される。これにより、光ディスク１４の情報記録面に情報が記録され、または、光ディスク１４の情報記録面に記録された情報を読み出す。

さらに、光ディスク１４によって反射した光ビームは、対物レンズ５を通り、立ち上げミラー４で偏向されてコリメートレンズ２を通り、ビームスプリッタ３で偏向されて、検出レンズ６で光検出器７の受光面に集光され、光ディスク１４の情報記録面からの情報が電気信号に変換される。

コリメートレンズ２は、一方の面が平らな面として構成され、他方の面が中央部分が凸になるように構成された凸レンズである。

前記第１のガイド軸１１及び前記第２のガイド軸１２は前記コリメートレンズ２の光軸Ｌに対して平行になるように配置されている。両ガイド軸１１，１２は、その両端部が軸保持部１３ａ，１３ｂにそれぞれに固定される。

第１のガイド軸１１の軸保持部１３ａは、ビームスプリッタ３の光軸方向下流側位置および立ち上げミラー４の側方位置に設けられる。第１のガイド軸１１は、当該位置に設けられた軸保持部１３ａ間に延在する。また、第２のガイド軸１２の軸保持部は、ビームスプリッタ３の光軸方向下流側端部と立ち上げミラー４の光軸方向上流側端部にそれぞれ設けられている。よって、第２のガイド軸１２は、ビームスプリッタ３と立ち上げミラー４との間に延在する。

同図における光ピックアップでは、コリメートレンズ２を前記第１のガイド軸１１及び前記第２のガイド軸１２に沿って移動させることにより、対物レンズ５へ入射する平行光束を収束させたり、発散させたりすることにより、前記光ディスク１４の保護層厚みの違いや、光ピックアップが持つ球面収差に起因するスポット位置での球面収差を許容値以下となるように調整する。すなわち、コリメートレンズ２は、光源１からの距離がコリメートレンズ２の焦点距離と等しい場合は、コリメートレンズ２を透過した光ビームを平行光にする。また、光源１からの距離がコリメートレンズ２の焦点距離よりも短くなると光ビームを発散させ、一方、光源１からの距離がコリメートレンズ２の焦点距離よりも長くなると光ビームを収束させるように機能する。

レンズホルダユニット８は、コリメートレンズ２を保持するレンズホルダ本体９と、第１及び第２のガイド軸１１，１２と係合する第１及び第２の摺動部１５，１６とで構成される。レンズホルダ本体９は、コリメートレンズの曲面側が立上げミラー４側を向くようにコリメートレンズ２を保持する枠状部材である。レンズホルダ本体９の厚み寸法は、コリメートレンズ２の最大厚み寸法よりも小さくなるように構成されており、レンズホルダ本体９がコリメートレンズ２を保持した場合に、コリメートレンズ２がレンズホルダ本体９より立ち上げミラー４側へ突出した状態となる。

一方、前記レンズホルダ本体９の前記ビームスプリッタ３側の面は平面となっている。

第１及び第２の摺動部１５，１６は、ガイド部材としての第１のガイド軸１１および第２のガイド軸１２に沿って摺動可能に係合されている。

前記コリメートレンズ２の光軸方向のガタによる傾きを小さく抑えるため、ガイド軸の受け部である摺動部の長さを大きくとる必要がある。本実施形態においては、第１の摺動部１５の寸法は、コリメートレンズ２の光軸方向の厚み寸法よりも厚く構成する。このとき、第１の摺動部１５は、コリメートレンズ２に対して光軸方向下流側に突出させるように、レンズホルダ本体９に固定されている。第１摺動部１５をガイド軸１１の延在方向に長く構成することによって、当該コリメートレンズ２の光軸Ｌ方向のガタを小さくすることができる。

一方で、第２の摺動部１６は、レンズホルダ本体９とほぼ同程度の厚み寸法で構成する。第２の摺動部１６を軸方向に長く構成すると、レンズホルダユニット８の移動時に摩擦が大きくなり、レンズホルダユニットの移動に影響を及ぼすためである。

第２の摺動部１６は、駆動力発生源であるステッピングモータ２０によって回転可能なボールネジ２１に螺合されている。ステッピングモータ２０が回転駆動することにより、ギア２２，２３を介してボールネジ２１が駆動し、第２の摺動部１６とボールネジ２１の相対位置が変化することにより、レンズホルダユニット８が移動する。

なお、レンズホルダユニットを駆動させる駆動力発生源としてはステッピングモータなどのほかに、超音波モータを駆動動力発生源として用いればより小型でシンプルな構成が可能となる。

図２は、コリメートレンズ移動時のレンズホルダの位置関係を具体的に示した平面図である。図２（ｂ）は前記コリメートレンズ２が略中央位置にある状態を示しており、図２（ａ）と図２（ｃ）は前記コリメートレンズ２がそれぞれ立ち上げミラー４側、ビームスプリッタ３側に移動した状態を示している。

コリメートレンズが立ち上げミラー４側に最も近づいた状態では、ビームスプリッタ３からの光を収束させるように機能する。この状態では、光ディスク１４の表面に近い側に焦点が合うように球面収差を補正する。第１のガイド軸１１の一端は、立ち上げミラー４の側方にまで延在させた構成としているため、コリメートレンズ２が最も前記立ち上げミラー４側に接近した際に、前記第１摺動部１５が立ち上げミラー４の側面に収まるようになっている。

また、レンズホルダ８よりもコリメートレンズ２が、立ち上げミラー４側に突出した構成を採っているため、立ち上げミラー４の下端がコリメートレンズ２にごく近接した場合には、コリメートレンズの突出部分が立ち上げミラー４の反射面に重なるようにオーバーラップするように配置される。すなわち、レンズホルダを立ち上げミラー４にごく近くなるように配置した場合であっても、コリメートレンズ２が立ち上げミラー４の表面に接触することがない。したがって、コリメートレンズ２を立ち上げミラー４にきわめて近い位置まで移動させることができる。

本実施形態にかかる光ピックアップにおいては、上記の構成を採用することにより、コリメートレンズ２を立ち上げミラー４のごく近くまで移動させることができ、コリメートレンズ２の可動範囲を大きくすることができる。本実施形態にかかる光ピックアップにおいては、コリメートレンズ２の可動範囲が大きく、少ないスペースでもより大きな球面収差補正が可能となる。

また、図２（ｃ）に示すように、コリメートレンズがビームスプリッタ３側に最も近づいた状態では、ビームスプリッタ３からの光を発散させるように機能する。この状態では、光ディスク１４の厚み方向に奥側に焦点が合うように球面収差を補正する。図２（ｃ）に示すように、レンズホルダユニット８のビームスプリッタ３側の面は、突出がない略平面に構成されているので、コリメートレンズ３のごく近傍にまでレンズホルダユニットを移動させることができ、可動範囲を大きくすることができる。

このように、本実施形態では、コリメートレンズの移動量を大きく取ることができるため、本構成を採用しない場合と比較して、同じサイズに対して球面収差補正量を大きくとることができる。

なお、本実施形態の光ピックアップにおいて、コリメートレンズの形状を高さ方向に扁平に構成することにより、高さ方向のサイズを小さくすることができる。

図３Ａは、レンズホルダユニット８およびコリメートレンズ２を、コリメートレンズ２の光軸方向から見た状態を示している。図３Ａの例では、コリメートレンズ２のレンズ面が円形の場合のレンズホルダおよびコリメートレンズを示している。

一方、図中の横方向が光ディスク１４のトラッキング方向に対応する場合、光学的に必要なコリメートレンズの有効径はトラッキング方向に比較してラジアル方向は少なくてよい。なぜなら、トラッキング制御時の対物レンズのトラッキング方向の動き分（レンズシフト）を考慮する必要がないためである。

従って、コリメートレンズ２ａおよびレンズホルダ本体部９ａにおいては、その高さ方向の一部を、図３Ｂのようにカットしたような扁平形状とすることができる。これによりレンズホルダユニット８ａ全体の高さを小さくすることができるため、薄型の光ピックアップを構成することが可能となる。

コリメートレンズ２ａおよびレンズホルダ本体部９ａをの高さ方向を減少させる量としては、たとえば対物レンズのラジアル方向のレンズシフトの動作範囲の長さ分とする。この構成のレズホルダユニット８ａを作成する場合において、予め楕円形状のレンズを作成してもよいし、円形のレンズの上下位置を切断するようにしてもよい。

図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の実施の形態に係る光ピックアップに適用可能なコリメートレンズの変形例を概略的に示す図である。図４Ａ及び図４Ｂに示すコリメートレンズ２ｂ、２ｃは、レンズの入射面、または出射面に色収差補正用の回折光学素子２５ｂ、２５ｃが形成されている点が特徴である。

図４Ａに示すコリメートレンズ２ｂは、回折光学素子２５ｂがコリメートレンズ２ｂに一体成形されている構成である。また、図４Ｂに示すコリメートレンズ４は、回折光学素子２５ｃが曲率が小さい方の表面（図示左側の面）に取り付けられているレンズであり、さらに色補正素子２６が一体的に設けられている構成である。回折光学素子はコリメートレンズの入射側および出射側の双方に設けることもできる。

コリメートレンズに回折光学素子を取り付けることにより、光源に波長変動がある場合や、光源波長に広がりがある場合も対物レンズの集光特性を良好に確保することが可能となる。

図５は図１Ａに示した光ピックアップの応用例を説明するための光ディスクドライブの構成を示す図であり、５０は図１に示す構成の光ピックアップユニットを示している。光ピックアップユニット５０は、ピックアップ移動駆動機構５１により、ディスク１４のラジアル方向に移動可能に構成される。

ピックアップ移動駆動機構５１は、動力源であるシークモータ５２、リードスクリュー５３を備えている。ピックアップユニット５０は、ディスクのラジアル方向に延在するガイドレール５４，５５に支持されており、シークモータ５２に移動によりリードスクリュー５３が回転駆動することによって、ガイドレール５４，５５に沿って移動する。
スピンドルモータ４０は、光ディスク１４を回転駆動させるモータである。スピンドルモータ４０によって光ディスク１４を回転駆動させながら光ピックアップ５０をシーク方向に移動させることで、光ディスク１４に対して情報の読み取りおよび記録を行う。

上記のように、本実施形態にかかる光ピックアップは小型に構成することができるため、当該光ピックアップを搭載した光ディスクドライブを光情報装置に適用すれば、小型で高性能な光情報装置とすることが可能となる。

（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態にかかる光ピックアップの構成を説明するための模式図である。

図６において、光源としてのレーザダイオード１、球面収差補正レンズとしてのコリメートレンズ２、ビームスプリッタ３、立ち上げミラー４、対物レンズ５、光電変換素子などからなる光検出器７、ステッピングモータ２０、ボールネジ２１については、第１実施形態と同じ構成であるため、説明を省略する。３１は、光量モニタであり、光ディスク１４から反射された光の光量を検出することでレーザダイオード１の光量を検出するためのものである。

本実施形態においては、光ピックアップを構成する各部材を格納するため筐体３０の対物レンズの近傍位置は、スピンドルモータ４０と筐体３０が干渉しないように切り欠き３３が設けられている。光ピックアップがスピンドルモータ４０に最近接したとき、スピンドルモータ４０が当該切り欠き３３に嵌り込み、光ピックアップの対物レンズをスピンドルモータの近傍にまで配置させることができる。したがって、光ディスク１４の中心に近い位置の情報の読み書きが可能となる。

前記光ディスクに対する記録／再生を行うとき、レーザダイオード１から出射した光ビームは、ビームスプリッタ３により反射されて偏向され、コリメートレンズ２を通過し、立ち上げミラー４により光ディスク１４方向へ偏向され、対物レンズ（図示なし）により光スポットとして光ディスク１４上に集光される。これにより、光ディスク１４の情報記録面に情報が記録され、または、光ディスク１４の情報記録面に記録された情報を読み出す。

さらに、光ディスク１４によって反射した光ビームは、対物レンズを通り、立ち上げミラー４で偏向されてコリメートレンズ２を通り、ビームスプリッタ３を透過して、光検出器７の受光面に集光され、光ディスク１４の情報記録面からの情報が電気信号に変換される。

前記第１のガイド軸４１及び前記第２のガイド軸４２は前記コリメートレンズ２の光軸Ｌに対して平行になるように配置されている。両ガイド軸１１，１２は、その両端部が軸保持部４３ａ，４３ｂにそれぞれに固定される。

第１のガイド軸４１の軸保持部４３ａは、ビームスプリッタ３の光軸方向下流側端部と立ち上げミラー４の光軸方向上流側端部にそれぞれ設けられている。第１のガイド軸４１は、コリメートレンズ２に対して、スピンドルモータ４０に近い位置に設けられるため、上記切り欠き３３を有する光ピックアップにおいては、当該切り欠き３３のため立ち上げミラーの側方に配置させないようにしたものである。一方、第２のガイド軸４２の軸保持部４３ｂは、ビームスプリッタ３の光軸方向下流側端部と立ち上げミラー４の側方位置にそれぞれ設けられている。

同図における光ピックアップでは、コリメートレンズ２を前記第１のガイド軸１１及び前記第２のガイド軸１２に沿って移動させることにより、対物レンズ５へ入射する平行光束を収束させたり、発散させたりすることにより、前記光ディスク１４の保護層厚みの違いや、光ピックアップが持つ球面収差に起因するスポット位置での球面収差を許容値以下となるように調整する。

レンズホルダユニット３２は、コリメートレンズ２を保持するレンズホルダ本体９と、第１及び第２のガイド軸４１，４２と係合する第１及び第２の摺動部３５，３６とで構成される。レンズホルダ本体９は、コリメートレンズの曲面側が立上げミラー４側を向くようにコリメートレンズ２を保持する。レンズホルダ本体９がコリメートレンズ２を保持した場合に、コリメートレンズ２がレンズホルダ８より立ち上げミラー４側へ突出した状態となる。

一方、前記レンズホルダ本体９の前記ビームスプリッタ３側の面は平面となっている。

第１及び第２の摺動部３５，３６は、ガイド部材としての第１のガイド軸４１および第２のガイド軸４２に沿って摺動可能に係合されている。

前記コリメートレンズ２の光軸方向のガタによる傾きを小さく抑えるため、本実施形態においては、第２の摺動部３６の寸法は、コリメートレンズ２の光軸方向の厚み寸法よりも厚く構成する。また、第２の摺動部３６は、コリメートレンズ２に対して光軸方向下流側に突出させるように、レンズホルダ本体９に固定されている。第２摺動部３６をガイド軸４２の延在方向に長く構成することによって、当該コリメートレンズ２の光軸Ｌ方向のガタを小さくすることができる。

また、第２のガイド軸４２には、スプリング３９が設けられており、レンズホルダユニット３２を立ち上げレンズ４方向に付勢している。このようにスプリングを設けることにより、レンズホルダユニット３２の光軸Ｌ方向への遊びをなくすることができ、光軸方向へのがたつきを防止することができる。

第２の摺動部３６は、駆動力発生源であるステッピングモータ２０によって回転可能なボールネジ２１に螺合されている連結部３７を有している。ステッピングモータ２０が回転駆動することにより、ギア２２，２３を介してボールネジ２１が駆動し、第２の摺動部３６とボールネジ２１の相対位置が変化することにより、レンズホルダユニット８が移動する。

本実施形態にかかる光ピックアップにおいても、コリメートレンズが立ち上げミラー４側に最も近づいた状態では、前記第２摺動部３６が立ち上げミラー４の側面に収まるように構成されているとともに、コリメートレンズの突出部分が立ち上げミラー４の反射面に重なるようにオーバーラップするように配置される。したがって、コリメートレンズ２を立ち上げミラー４にきわめて近い位置まで移動させることができ、コリメートレンズ２の可動範囲を大きくすることができる。

レンズホルダユニット８のビームスプリッタ３側の面は、突出がない略平面に構成されているので、コリメートレンズ３のごく近傍にまでレンズホルダユニットを移動させることができ、可動範囲を大きくすることができる。

なお、本実施形態においても、図３Ｂに示すようにコリメータレンズの形状を高さ方向に扁平に構成することにより、高さ方向のサイズを小さくすることができる。また、図４Ａ及び図４Ｂに示すレンズの入射面、または出射面に色収差補正用の回折光学素子２５ｂ、２５ｃが形成されているコリメートレンズ２ｂ、２ｃを用いることもできる。

（第３実施形態）
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の第３実施形態にかかる光ピックアップの構成を示すための模式図であり、図７Ａは光ピックアップの平面図、図７Ｂは前記光ピックアップの側面図である。

図７Ａ，図７Ｂにおいて、光源としてのレーザダイオード１、ビームスプリッタ３、立ち上げミラー４、対物レンズ５、光電変換素子などからなる光検出器７、ステッピングモータ２０、ボールネジ２１については、第１実施形態と同じ構成であるため、説明を省略する。３１は、光量モニタであり、光ディスク１４から反射された光の光量を検出することでレーザダイオード１の光量を検出するためのものである。

本実施形態においては、レーザ光を平行光にするためのコリメータレンズ２は固定されている。また、コリメータレンズ２と立ち上げミラーとの間には、光源からの光ビームのビーム系を変更するためのビームエキスパンダユニット６０が設けられている。ビームエキスパンダユニット６０は、球面収差補正レンズとして機能する。

ビームエキスパンダユニット６０は、ビームスプリッタ３側に位置する第１レンズと立ち上げミラー４側に位置する第２レンズの２枚のレンズを備える。第１レンズ６３は固定されており、第２レンズ６４は光軸Ｌ方向に移動可能に構成されている。

前記光ディスクに対する記録／再生を行うとき、レーザダイオード１から出射した光ビームは、ビームスプリッタ３により反射されて偏向され、コリメートレンズ２及びビームエキスパンダユニット６０を通過し、立ち上げミラー４により光ディスク１４方向へ偏向され、対物レンズ（図示なし）により光スポットとして光ディスク１４上に集光される。これにより、光ディスク１４の情報記録面に情報が記録され、または、光ディスク１４の情報記録面に記録された情報を読み出す。

さらに、光ディスク１４によって反射した光ビームは、対物レンズを通り、立ち上げミラー４で偏向されてビームエキスパンダユニット６０及びコリメートレンズ２を通り、ビームスプリッタ３を透過して、光検出器７の受光面に集光され、光ディスク１４の情報記録面からの情報が電気信号に変換される。

ビームエキスパンダユニット６０の第１レンズ６３は、両面が曲面となるように構成された凸レンズであり、第２レンズ６４は、一方の面が平らな面として構成され、他方の面が中央部分が凸になるように構成された凸レンズである。

第１レンズ６３は、第１レンズホルダ６２に保持されて固定される。第１レンズホルダ６２は、第１レンズ６３よりも厚さ寸法が広くもしくは同じに構成されており、第１レンズ６２は第１レンズホルダよりも突出しないように構成されている。

第２レンズ６４は、レンズホルダユニット８ｄの構成部材である第２レンズホルダ本体９ｄに固定される、レンズホルダユニット８ｄの構成については詳細は後述する。

前記第１のガイド軸７１及び前記第２のガイド軸７２は前記コリメートレンズ２の光軸Ｌに対して平行になるように配置されている。両ガイド軸７１，７２は、その両端部が軸保持部７３ａ，７３ｂにそれぞれに固定される。

第１のガイド軸７１の軸保持部７３ａは、第１レンズ６３の光軸方向下流側位置および立ち上げミラー４の光軸方向上流側端部に設けられる。また、第２のガイド軸７２の軸保持部７３ｂは、第１レンズ６３の光軸方向上流側端部と立ち上げミラー４の側方位置にそれぞれ設けられている。なお、第２のガイド軸７２の軸保持部７３ｂが、第１レンズ６３の光軸方向上流側端部まで延在し、第１のガイド軸の端部よりも上流側に位置するのは、後述するように、レンズホルダユニット９ｄが最も第１レンズ６３に近接したときにスプリング３９を収納させるためのスペースを確保するためである。

同図における光ピックアップでは、第２レンズ６４を前記第１のガイド軸１１及び前記第２のガイド軸１２に沿って移動させることにより、第１及び第２レンズの間隔を変えて光束を収束させたり、発散させたりすることにより、球面収差の調整を行う。

レンズホルダユニット８ｄは、第２レンズ６４を保持するレンズホルダ本体９ｄと、第１及び第２のガイド軸７１，７２と係合する第１及び第２の摺動部１５ｄ，１６ｄと第２の摺動部に連結される連結部１７ｄを有する。レンズホルダ本体９は、第２レンズ６４の曲面側が立上げミラー４側を向くように第２レンズ６４を保持する枠状部材である。第２レンズホルダ本体９ｄの厚み寸法は、第２レンズ６４の最大厚み寸法よりも小さくなるように構成されており、レンズホルダ本体９ｄが第２レンズ６４を保持した場合に、第２レンズ６４がレンズホルダ本体９ｄより立ち上げミラー４側へ突出した状態となる。

一方、前記レンズホルダ本体９ｄの前記第１レンズ６３側の面は平面となっている。

前記第２レンズ６４の光軸方向のガタによる傾きを小さく抑えるため、本実施形態においては、第２の摺動部１６ｄの寸法は、第２レンズ６４の光軸方向の厚み寸法よりも厚く構成する。また、第２の摺動部１６ｄは、第２レンズ６４に対して光軸方向下流側に突出させるように、レンズホルダ本体９ｄに固定されている。第２の摺動部１６ｄをガイド軸７２の延在方向に長く構成することによって、当該コリメートレンズ２の光軸Ｌ方向のガタを小さくすることができる。

また、第２のガイド軸７２には、スプリング３９が設けられており、レンズホルダユニット９ｄを立ち上げレンズ４方向に付勢している。このようにスプリング３９を設けることにより、レンズホルダユニット８ｄの光軸Ｌ方向への遊びをなくすることができ、光軸方向へのがたつきを防止することができる。

第２の摺動部１６ｄは、駆動力発生源であるステッピングモータ２０によって回転可能なボールネジ２１に螺合されている連結部１７ｄと連結する。ステッピングモータ２０が回転駆動することにより、ギア２２，２３を介してボールネジ２１が駆動し、第２の摺動部１６ｄとボールネジ２１の相対位置が変化することにより、レンズホルダユニット８ｄが移動する。

本実施形態にかかる光ピックアップにおいても、第２レンズ６４が立ち上げミラー４側に最も近づいた状態では、前記第２摺動部１６ｄが立ち上げミラー４の側面に収まるように構成されているとともに、コリメートレンズの突出部分が立ち上げミラー４の反射面に重なるようにオーバーラップするように配置される。したがって、第２レンズ６４を立ち上げミラー４にきわめて近い位置まで移動させることができ、第２レンズ６４の可動範囲を大きくすることができる。

また、レンズホルダユニット８ｄの第１レンズ６３側の面は、突出がない略平面に構成されており、また、第１レンズホルダ６２からは第１レンズ６３が突出しないよう構成されているので、第１レンズホルダ６２のごく近傍にまでレンズホルダユニット８ｄを移動させることができ、レンズホルダユニット８ｄ可動範囲を大きくすることができる。

なお、本実施形態においても、図３Ｂに示すようにビームエキスパンダユニット６０を構成するレンズの形状を高さ方向に扁平に構成することにより、高さ方向のサイズを小さくすることができる。また、図４Ａ及び図４Ｂに示すレンズの入射面、または出射面に色収差補正用の回折光学素子が形成されているレンズを用いることもできる。

さらに、本実施例における光ピックアップを二層ディスクや、将来の三層以上の多層ディスクに適用すれば、光ピックアップを小型に構成することが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。本実施例では、レンズホルダ側にガイド部を設け、ガイド軸を摺動する構成としたが、レンズホルダ側にガイド軸を接合し、案内溝を前記ガイド軸が摺動する構成としてもよい。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

本発明の光ピックアップ光ディスクドライブ装置及び光情報装置は、光磁気記録装置やＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク装置などの光ディスクを用いた光情報記録再生装置に対し有用である。また、ホログラム記録装置や将来の超高密度記録再生装置の光学系や装置用としても適用が可能である。

本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。
図１Ａは、本発明にかかる第１の実施の形態の光ピックアップの構成を模式的に説明する平面図である。 図１Ｂは、本発明にかかる第１の実施の形態の光ピックアップの構成を模式的に説明する側面図である。 図２は、コリメートレンズ移動時のレンズホルダの位置関係を具体的に示した平面図ある。 図３Ａは、図１Ａの光ピックアップに用いられるレンズホルダユニットおよびコリメートレンズを、コリメートレンズの光軸方向から見た状態を示す図である。 図３Ｂは、図１Ａの光ピックアップに用いられる変形例にかかるレンズホルダユニットおよびコリメートレンズを、コリメートレンズの光軸方向から見た状態を示す図である。 図４Ａは、図１Ａの光ピックアップに適用可能なコリメートレンズの変形例を概略的に示す図である。 図４Ｂは、図１Ａの光ピックアップに適用可能なコリメートレンズの変形例を概略的に示す図である。 図５は、図１Ａの光ピックアップを搭載した光ディスクドライブの構成を示す図である。 図６は、本発明にかかる第２実施形態の光ピックアップの構成を模式的に説明する平面図である。 図７Ａは、本発明にかかる第３実施形態の光ピックアップの構成を模式的に説明する平面図である。 図７Ｂは、本発明にかかる第３の実施の形態の光ピックアップの構成を模式的に説明する側面図である。 図８Ａは、特許文献１に開示された従来の光ピックアップの構造を示す概略図である。 図８Ｂは、特許文献１に開示された従来の光ピックアップの構造を示す概略図である。

Claims (12)

1. 光源（１）からの出射光を情報記録媒体（１４）の情報記録面に集光する対物レンズ（５）と、
   前記対物レンズ（５）により前記情報記録面に集光される光ビームの球面収差を補正する、一方の面が他方の面よりも曲率が大きく構成された球面収差補正レンズ（２、６４）と、
   前記球面収差補正レンズ（２）を通過した前記出射光を略直角に偏向し前記対物レンズの入射面に導く立ち上げミラー（４）と、
   前記球面収差補正レンズの最大厚み幅よりも薄く構成され、前記曲率が大きい側の面が前記立ち上げミラー側を向いた状態で、前記曲率が大きい側の面が部分的に突出するように前記球面収差補正レンズを保持するレンズホルダ（９）と、
   前記球面収差補正レンズの光軸方向に延在し、その端部が前記立ち上げミラー反射面の側方にまで配置されたガイド部材（１１，４２，７２）と、
   前記立ち上げミラー（４）側に突出した状態で前記レンズホルダに固定され前記ガイド部材に沿って摺動する摺動部（１５，３６，１６ｄ）と、
   前記球面収差補正レンズを駆動させる駆動機構（２０）を有し、
   前記球面収差補正レンズ（２）が最も前記立ち上げミラー（４）に接近した際に前記摺動部の突出部分が立ち上げミラー反射面（４）の側面に収まることによって、前記球面収差補正レンズの前記レンズホルダからの突出部分が立ち上げミラーの反射面にオーバーラップするまで、前記球面収差補正レンズ（２）と前記立ち上げミラー（４）を接近可能に構成された光ピックアップ。
2. 前記球面収差補正レンズ（２）は前記光源（１）からの前記出射光を平行光に変換するコリメートレンズである請求項１記載の光ピックアップ。
3. 前記球面収差補正レンズは、前記光源からの前記出射光が前記対物レンズに入射する際のビーム径を変換するビームエキスパンダ（６０）に設けられている請求項１記載の光ピックアップ。
4. 前記球面収差補正レンズ（２）は、色補正素子（２６）を備える請求項２記載の光ピックアップ。
5. 前記球面収差補正レンズ（２）は、高さ方向に扁平な形状に構成される請求項２記載の光ピックアップ。
6. 前記ガイド部材は、互いに平行に設けられた一対の軸体で構成されており、前記立ち上げミラー（４）側に突出した状態で前記レンズホルダに固定された摺動部が係合する一方の軸のみが前記立ち上げミラーの側方にまで延在している請求項１記載の光ピックアップ。
7. 前記ガイド部材は、互いに平行に設けられた一対の軸体で構成されており、前記立ち上げミラー（４）側に突出した状態で前記レンズホルダに固定された摺動部が係合する一方の軸に、前記レンズホルダを前記立ち上げミラー側へ付勢するスプリング（３９）をさらに有する請求項１記載の光ピックアップ。
8. 前記駆動機構（２０）は、ステッピングモータであることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
9. 前記駆動機構（２０）は、超音波モータであることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
10. 前記情報記録媒体（１４）は２層以上の情報記録層を備える請求項１に記載の光ピックアップ。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の光ピックアップ（５０）を備えた光ディスクドライブ装置。
12. 請求項１１記載の光ディスクドライブを備えた光情報装置。

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