JP4577142B2 - 光ピックアップおよび光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明はパーソナルコンピュータ（以下ＰＣという。）、特にノートブック型ＰＣに搭載される光ディスク装置に採用される光ピックアップおよび光ピックアップを搭載する光ディスク装置に関するものである。

従来、光ディスク装置に搭載される光ピックアップは記録や再生ができる光ディスクの種類を増やし、機能を増やしてきた。当初はＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭの再生のみを行うのみであったが、ＣＤ−Ｒ／ＲＷに対する記録および再生、さらにはＤＶＤ−ＲＯＭの再生、各種記録系ＤＶＤに対する記録および再生も可能となった。一方、コストダウンへの要求も強く、光学部品を減らすために互いに異なる２つの波長の発光点を１つのパッケージに収めた２波長半導体レーザ等も採用されてきている。

図９は従来の光ピックアップの光学系の構成図である。

レーザ光源モジュール１１１はレーザ光源１０１と受光センサ１０９とを備える。レーザ光源１０１はＤＶＤ用の波長λ１（約６５０ｎｍ）のレーザ光を出射する発光点とＣＤ用の波長λ２（約７８０ｎｍ）のレーザ光を出射する発光点とを近接して備えた２波長半導体レーザ光源であり、レーザ光源モジュール１１１のパッケージ内に搭載される。回折素子１０２は略直方体状の透明な光学ガラスで形成した基体を有する。基体のレーザ光源１０１と対向する面にはレーザ光源１０１から出射された光を中心のメインビームと両側のサイドビームの３ビームに分離する回折格子を備える。回折格子にて３ビームに分離された光線はＣＤのトラッキング制御に使われる。ビームスプリッタ１０３は光学ガラスや光学プラスチックで形成した基体と基体のレーザ光源１０１側の表面に偏光分離膜を備える。コリメートレンズ１０４および対物レンズ１０７は光学ガラスまたは光学プラスチックで作製される。立ち上げミラー１０５は光学ガラスや光学プラスチックの表面に誘電体多層膜等の全反射膜を形成したものである。ホログラム素子１０６はホログラム１０６ａと１／４波長板１０６ｂとを貼り合わせたものである。光ディスク１０８はＣＤ系やＤＶＤ系の記録媒体である。受光センサ１０９はレーザ光源モジュール１１１のパッケージ内に収められ、レーザ光源１０１から出射され、光ディスク１０８の記録面で反射されたレーザ光を各受光素子で受光し、所定の電気信号に変換し出力する。前光モニタ１１０はビームスプリッタ１０３をわずかに透過したレーザ光源１０１から出射されたレーザ光を受光し、その光量に応じた電気信号に変換して出力する。

ＤＶＤ用の波長λ１のレーザ光もＣＤ用の波長λ２のレーザ光もレーザ光源１０１から出射されると回折素子１０２に入射する。回折素子１０２は本来波長λ２のレーザ光を３ビームに分離するものであり、波長λ２のレーザ光を３ビームに分離する。同様に分離する必要のない波長λ１のレーザ光も３ビームに分離してしまう。回折素子１０２で分離されたレーザ光はビームスプリッタ１０３に入射する。ビームスプリッタ１０３の表面の偏光分離膜は大半のレーザ光を光ディスク１０８へ向かうように反射し、一部のレーザ光を前光モニタ１１０へ向かうように透過する。コリメートレンズ１０４は発散光であったレーザ光を略平行光に変換する。立ち上げミラー１０５はそれまで光ディスク１０８の記録面とほぼ平行だったレーザ光の光路を光ディスク１０８に対して略直角になるように立ち上げる。ホログラム１０６ａはレーザ光をそのまま透過する。１／４波長板１０６ｂはそれまでＰ偏光だったレーザ光の偏光を円偏光に変換する。対物レンズ１０７は略平行光だったレーザ光を光ディスク１０８の記録面で合焦するように集束光に変換する。レーザ光は光ディスク１０８にほぼ合焦で入射する。

光ディスク１０８の記録面で反射されたレーザ光はほぼ往路とは逆のルートでビームスプリッタ１０３に入射する。その際、１／４波長板１０６ｂはレーザ光の偏光を円偏光からＳ偏光に変換する。ホログラム１０６ａはＲＦ信号、トラッキング制御用のトラッキングエラー信号、フォーカス制御用のフォーカスエラー信号に用いられる光束にレーザ光を分離する。ビームスプリッタ１０３はほぼ入射したレーザ光をほぼ全反射し、受光センサ１０９に入射させる。受光センサ１０９は各受光素子に入射したレーザ光の光量に応じてＲＦ信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号等を出力する。前光モニタ１１１は入射したレーザ光をレーザ光源１０１の出力制御用の電気信号に変換する。

このような２波長半導体レーザを用いた光ピックアップの光学系の例として（特許文献１）等がある。
特開２００２−２５１０３号公報

レーザ光源として２波長半導体レーザ光源を用いると、ＤＶＤ用のレーザ光を出射する発光点とＣＤ用のレーザ光を出射する発光点の距離が近い。そのため回折素子をＣＤ用のレーザ光の光路にのみ配置し、ＤＶＤ用のレーザ光は回折素子の影響を受けないようにするのは困難である。従来ＣＤのトラッキング制御は３ビームを用いて行われ、ＤＶＤは１ビームを用いて行われてきた。そのためＤＶＤ用のレーザ光源はサイドビームで損失する分を補うために、より大きな出力で発光してメインビームの光量を従来と同等にしなければならない。

一方、ＤＶＤはまた、高速度で記録することも求められる。そのためにもまたレーザ光源はより大きな出力で発光することが要求される。大きな出力で発光するということはレーザ光源の発熱量が大きいことを意味するが、光ピックアップの小型、軽量化が進められる中ではその対策にも困難を伴う。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、２波長半導体レーザ光源を用いてもＤＶＤの出力を従来よりも大きくすることのない光ピックアップを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の光ピックアップは、波長λ１のレーザ光を出射する発光点と波長λ２（λ１＜λ２）のレーザ光を出射する発光点を近接して設けたレーザ光源と、前記波長λ１のレーザ光および前記波長λ２のレーザ光を１ビーム法トラッキング制御用の信号のための光束とフォーカス制御用の信号のための光束に分離するホログラムと、前記ホログラムで分離された光束の各々を検出する光検出面を有する受光センサと、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を光ディスクの記録面で集束させる対物レンズと、前記レーザ光源から出射されたレーザ光の一部を反射するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタからのレーザ光を発散光から平行光に変換するコリメートレンズと、前記コリメートレンズからのレーザ光を反射し前記対物レンズに向かわせる立ち上げ部材と、前記対物レンズを駆動するアクチュエータと、を備え、前記アクチュエータは、前記対物レンズを搭載する可動部と、前記可動部を支持部材で支持する固定部と、前記固定部を搭載するヨークとを有し、ヨークは、立ち上げ部材のレーザ光が入射する面と反対側の面に対向すると共に、立ち上げ部材と対向する面にレーザ光を反射させない反射防止手段を有することを特徴とする。

２波長半導体レーザ光源から出射された波長λ１のレーザ光も波長λ２のレーザ光も回折格子にて３ビームに分離されることなく、ホログラムにて１ビーム法トラッキング制御用の信号のための光束を分離され、受光センサに入射する。

本発明の光ピックアップは、３ビームに分離する回折格子を設けることなく、波長λ１のレーザ光も波長λ２のレーザ光もホログラムで１ビーム法トラッキング制御用の光束を分離して受光センサに入射させることができる。そのため、波長λ１のレーザ光も波長λ２のレーザ光もその出力を無駄にすることなく利用することができる。したがって、２波長半導体レーザ光源を用いても発光出力を大きくする必要がなく、高速度の記録、小型化、軽量化ができる。また、反射防止手段を設けることにより迷光の発生を抑制することができ、光ディスクに対する記録や再生の特性が安定する。

本発明の第１の発明は、波長λ１のレーザ光を出射する発光点と波長λ２（λ１＜λ２）のレーザ光を出射する発光点を近接して設けたレーザ光源と、波長λ１のレーザ光および波長λ２のレーザ光を１ビーム法トラッキング制御用の信号のための光束とフォーカス制御用の信号のための光束に分離するホログラムと、ホログラムで分離された光束の各々を検出する光検出面を有する受光センサと、レーザ光源から出射されたレーザ光を光ディスクの記録面で集束させる対物レンズと、レーザ光源から出射されたレーザ光の一部を反射するビームスプリッタと、ビームスプリッタからのレーザ光を発散光から平行光に変換するコリメートレンズと、コリメートレンズからのレーザ光を反射し対物レンズに向かわせる立ち上げ部材と、対物レンズを駆動するアクチュエータとを備え、アクチュエータは、対物レンズを搭載する可動部と、可動部を支持部材で支持する固定部と、固定部を搭載するヨークとを有し、ヨークは、立ち上げ部材のレーザ光が入射する面と反対側の面に対向すると共に、立ち上げ部材と対向する面にレーザ光を反射させない反射防止手段を有することを特徴とする光ピックアップである。

３ビームに分離する回折格子を設けることなく、波長λ１のレーザ光も波長λ２のレーザ光もホログラムで１ビーム法トラッキング制御用の光束を分離して受光センサに入射させることができる。そのため、波長λ１のレーザ光も波長λ２のレーザ光もその出力を無駄にすることなく利用することができる。したがって、２波長半導体レーザ光源を用いても発光出力を大きくする必要がなく、高速度の記録、小型化、軽量化ができる。

第２の発明は、第１の発明において、レーザ光の反射防止手段がヨークの表面が粗面であることを特徴とする光ピックアップである。

レーザ光を乱反射させることで迷光を抑制することができる。また、安価で反射を抑制できる。

第３の発明は、第２の発明において、粗面が酸処理で形成されたことを特徴とする光ピックアップである。機械的に粗面にする場合よりも屑等の付着の心配が少ない。

第４の発明は、第１の発明において、レーザ光の反射防止手段がヨークの表面が略黒色であることを特徴とする光ピックアップである。レーザ光を吸収することで迷光を抑制することができる。

第５の発明は、第４の発明において、ヨークの表面が黒無電解ニッケルめっき膜であることを特徴とする光ピックアップである。安定した黒色の皮膜が得られる。また、クロムめっき等に対し、人体に対する影響等が大きくない。

第６の発明は、第１の発明において、ヨークの表面が酸処理をされた表面に黒無電解ニッケルめっき膜が設けられたものであることを特徴とする光ピックアップである。

酸処理を黒無電解ニッケルめっき膜を成膜するための前処理として行うことで、コストを上げることなく反射防止手段を設けることができる。

第７の発明は、第１の発明の光ピックアップを備えたことを特徴とする光ディスク装置である。光ピックアップは高速度の記録、小型化、軽量化に対応できる。そのため、その光ピックアップを備えた光ディスク装置も高速度、小型化、軽量化に対応できる。

（実施の形態１）
本実施の形態１について図面を参照しながら説明する。図１は本実施の形態１の光ピックアップの光学系の構成図、図２は本実施の形態１の光ピックアップの構成図である。

レーザ光源１はＤＶＤ用の波長λ１（約６５０ｎｍ）のレーザ光を出射する発光点１ａとＣＤ用の波長λ２（約７８０ｎｍ）のレーザ光を出射する発光点１ｂとを備える。図３は本実施の形態１のレーザ光源ユニットの主要部の構成図である。レーザ光源１は受光センサ８を構成する基板８ａ上に形成された凹部８ｂに配置される。レーザ光源ユニット１０はレーザ光源１と受光センサ８とを備え、それらを１つのパッケージ内に収めたものである。本実施の形態１において、レーザ光源１は発光点１ａおよび発光点１ｂとを１つの発光素子内に近接して配置した、いわゆるモノリシック型２波長半導体レーザ光源とした。しかし、発光点１ａを有する発光素子と発光点１ｂを有する発光素子を隣接して配置した、いわゆるハイブリッド型２波長半導体レーザ光源としても良い。発光点１ａ、１ｂから出射されたレーザ光はそれぞれ斜面８ｃで図３の紙面手前方向に反射され、レーザ光源ユニット１０から出射される。

レーザ光源１を固定した受光センサ８の基板８ａは放熱板１０ａ上に配置され、放熱板１０ａはさらに放熱部材（図示せず）に熱的に接続される。そのため、レーザ光源１の放熱性は非常に優れており、レーザ光源１を大出力で使用してもレーザ光源１自体の温度は上がりにくい構成になっている。レーザ光源１への電力の供給や、受光センサ８で生成した各種信号の出力はＦＰＣ１０ｂを通して行われる。キャップ１０ｃはレーザ光源１を配置した受光センサ８を覆い、レーザ光源１や受光センサ８を保護している。また、キャップ１０ｃは窓（図示せず）を有しており、窓を通してレーザ光源１から出射されたレーザ光を光ディスク７に向け出射させたり、光ディスク７で反射されたレーザ光を受光センサ８に入射させたりする。レーザ光源ユニット１０は位置調整部材やあおり調整部材を介してキャリッジ１２に取り付けられる。

ビームスプリッタ２は光学ガラスや光学プラスチック等で作製された基体のレーザ光源１に対向する面に偏光分離膜が形成されたものである。偏光分離膜は誘電体の多層膜等で構成され、レーザ光源１から出射された往路のレーザ光の大半を反射して光ディスク７に向かわせ、一部を透過して前光モニタ９に向かわせる。また、光ディスク７で反射された復路のレーザ光をほぼ全反射して受光センサ８に向かわせる。ビームスプリッタ２はキャリッジ１２に取り付けられる。

コリメートレンズ３は光学ガラスや光学プラスチック等で作製される。コリメートレンズ３はレーザ光源１から出射された発散光であるレーザ光を略平行光に変換する。コリメートレンズ３はキャリッジ１２に直接または光軸方向の位置調整ができるように調整部材を介して取り付けられる。

光線立ち上げ部材としての立ち上げミラー４はそれまで光ディスク７の面に略平行な面内にあった光軸を光ディスク７の面に略直角に立ち上げるためのミラーであり、プリズムとしても良い。立ち上げミラー４のレーザ光源１および光ディスク７に対向する面には全反射膜が形成される。全反射膜は誘電体の多層膜や金属膜である。立ち上げミラー４はキャリッジ１２に固定される。

ホログラム素子５はホログラム５ａと１／４波長板５ｂとを備え、立ち上げミラー４と対物レンズ６の間のレンズホルダ１４に固定される。ホログラム５ａは偏光選択性を有し、往路のレーザ光をそのまま透過させ、復路のレーザ光に対してホログラムとして働くようにしている。１／４波長板５ｂは波長λ１のレーザ光にも波長λ２のレーザ光にも作用するように屈折率と厚さが設定されている。

対物レンズ６は光学ガラスや光学プラスチック等で作製される。対物レンズ６は略平行光のレーザ光を光ディスク７の記録面で合焦となるように集束光に変換する。対物レンズ６は集光レンズおよびフレネルレンズまたはホログラムレンズの組み合わせ、ＤＶＤ用集光レンズにＣＤ再生時に開口制限手段を設ける組み合わせ等を用い、光ディスク７の厚みおよび開口数の違いを吸収するものも使用することができる。対物レンズ６はアクチュエータ１３の可動部であるレンズホルダ１４に固定される。

光ディスク７はＣＤ系がＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ系がＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等であり、ＣＤ系もＤＶＤ系も再生専用のものを除いて全て記録も再生も可能なものである。

受光センサ８は基板８ａ上に複数の光検出面８ｄを有し、各々の光検出面８ｄに入射した光量に応じた電気信号に変換し、ＦＰＣ１０ｂを通して外部に出力する。受光センサ８はレーザ光源１とともに１つのパッケージであるレーザ光源ユニット１０内に配置される。

前光モニタ９はレーザ光源１の発光点１ａ、１ｂから出射されビームスプリッタ２が透過した光を受け、光量を電気信号に変換し出力するセンサである。この電気信号は光ディスク７へ集光する集光スポットの光量が一定になるようにレーザ光源１の駆動回路（図示せず）を制御する制御回路（図示せず）に送られる。前光モニタ９はキャリッジ１２に配置される。

キャリッジ１２は光ピックアップ１１の骨格を成すものである。上記のようにキャリッジ１２に各種光学部品を始めとする光ピックアップ１１を構成する部品が直接あるいは他の部品を介して取り付けられる。キャリッジ１２はＺｎ合金、Ｍｇ合金などの合金材料あるいは硬質樹脂材料などで形成される。

次に光路について説明する。ＤＶＤ用である波長λ１のレーザ光は発光点１ａから出射され、Ｐ偏光である。また、ＣＤ用である波長λ２のレーザ光は発光点１ｂから出射され、Ｐ偏光である。光ディスク７へ向かう往路のレーザ光はレーザ光源１から出射されてすぐに斜面８ｃで反射され、レーザ光源ユニット１０のキャップ１０ｃの窓を透過して、ビームスプリッタ２へ入射する。Ｐ偏光である往路のレーザ光はビームスプリッタ２の偏光分離膜で大半が反射され、一部が透過される。反射された往路のレーザ光はコリメートレンズ３で略平行光に変換され、立ち上げミラー４で光ディスク７の面に略直角に光路を立ち上げられてホログラム素子５に入射する。Ｐ偏光の往路のレーザ光はホログラム素子５のホログラム５ａをそのまま透過して１／４波長板５ｂに入射する。Ｐ偏光の往路のレーザ光は１／４波長板５ｂによって円偏光に変換されて、対物レンズ６に入射する。往路のレーザ光は対物レンズ６で集束光に変換され、光ディスク７の記録面で集束する。

光ディスク７の記録面で反射され、復路光となったレーザ光は対物レンズ６で逆に略平行光に変換され、ホログラム素子５の１／４波長板５ｂに入射する。円偏光の復路のレーザ光は１／４波長板５ｂで往路とは９０°回転したＳ偏光に変換され、ホログラム５ａに入射する。Ｓ偏光の復路のレーザ光はホログラム５ａでフォーカス制御用の信号のための光束と１ビーム法トラッキング制御用の信号のための光束に分離される。なお、ＲＦ信号はトラッキング制御用の信号の一部を使って生成される。ホログラム素子５のホログラム５ａで分離された復路のレーザ光は立ち上げミラー４で光路を光ディスク７の面と略平行な面内に変換されて、コリメートレンズ３に入射する。コリメートレンズ３にて受光センサ８で略合焦となるような集束光に変換された復路のレーザ光はビームスプリッタ２に入射する。ビームスプリッタ２の偏光分離膜にてＳ偏光の復路のレーザ光は全反射され、レーザ光源ユニット１０の受光センサ８に入射する。ホログラム５ａで分離されたそれぞれの光束は対応する光検出面８ｄに入射し、光量に応じた電気信号に変換されて出力される。

各光検出面８ｄから生成される信号は以下の通りである。ＤＶＤのフォーカス制御用のフォーカスエラー信号ＦＥＳは対応する光検出面８ｄの出力をＦ１１、Ｆ１２とすると、
ＦＥＳ＝Ｆ１２−Ｆ１１
なる関係式により算出される。また、ＣＤのフォーカス制御用のフォーカスエラー信号ＦＥＳは対応する光検出面８ｄの出力をＦ２１、Ｆ２２とすると、
ＦＥＳ＝Ｆ２２−Ｆ２１
なる関係式により算出される。

ここで、Ｆ１１は複数の光検出面８ｄを電気的に結合して１つの出力結果が得られるようにしたものである。Ｆ２１、Ｆ１２、Ｆ２２についても同様である。また、後述するＴ１５、Ｔ１６、Ｔ２５、Ｔ２６についても同様である。

また、Ｆ１１とＦ２１はさらに電気的に結合して１つの出力結果が得られるようにすることが望ましい。また、Ｆ１２とＦ２２についても同様である。これはＤＶＤ用の出力端子とＣＤ用の出力端子とを共用することで出力端子数を減らし、受光センサ８の図３の紙面上下方向の寸法が大きくなるのを防ぐ効果がある。これは光ピックアップ１１の高さ寸法を大きくしない効果があり、結果として光ディスク装置の薄型化を阻害しない。

また、Ｆ１１とＦ２１を出力する光検出面８ｄを連結して共用の光検出面８ｄとしても同じ効果が得られ、Ｆ１２とＦ２２を出力する光検出面８ｄも同様である。

また、本実施の形態１ではフォーカス制御としてスポットサイズ法を採用した。Ｆ１１、Ｆ２１を出力する光検出面８ｄとＦ１２、Ｆ２２を出力する光検出面８ｄの一方に入射する光束は光検出面８ｄに入射する前に合焦し、他方に入射する光束は光検出面８ｄに入射した後で合焦するようにホログラム５ａを構成した。しかし、スポットサイズ法に限るものではなく、非点収差法やナイフエッジ法によるフォーカス制御としても良い。

同一のホログラム５ａを使用して、ＤＶＤ用の波長λ１のレーザ光とＣＤ用の波長λ２のレーザ光とで受光センサ８へ入射する位置が異なるのは波長が異なるためにわずかに進路が変わるためである。

ＤＶＤのトラッキング制御用のトラッキングエラー信号ＴＥＳは使用する光ディスク７の種類により異なる。対応する光検出面８ｄの出力をＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ１５、Ｔ１６とすると、ＤＶＤ−ＲＯＭのトラッキングエラー信号ＴＥＳは、
ＴＥＳ＝∠（Ｔ１−Ｔ２）＋∠（Ｔ４−Ｔ３）
なる関係式により算出される。ここで、∠は（）内の出力の位相差を変換した電圧である。また、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷのトラッキングエラー信号ＴＥＳは、
ＴＥＳ＝Ｔ１５−Ｔ１６
なる関係式により算出される。またＤＶＤ−ＲＡＭのトラッキングエラー信号ＴＥＳは、
ＴＥＳ＝（Ｔ２＋Ｔ３）−（Ｔ１＋Ｔ４）
なる関係式により算出される。

また、ＣＤのトラッキング制御用のトラッキングエラー信号ＴＥＳも使用する光ディスク７の種類により異なる。対応する光検出面８ｄの出力をＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ２５、Ｔ２６とすると、ＣＤ−ＲＯＭのトラッキングエラー信号ＴＥＳは、
ＴＥＳ＝∠（Ｔ１−Ｔ２）＋∠（Ｔ４−Ｔ３）
なる関係式により算出される。またＣＤ−Ｒ／ＲＷのトラッキングエラー信号ＴＥＳは、
ＴＥＳ＝（Ｔ２＋Ｔ３）−（Ｔ１＋Ｔ４）−ｋ（Ｔ２５−Ｔ２６）
なる関係式により算出される。ここでｋは動作設定に応じて定まる定数である。

フォーカス制御用の場合と同様にＴ１５とＴ２５は電気的に結合して１つの出力結果が得られるようにすることが望ましい。また、Ｔ１６とＴ２６についても同様である。これはＤＶＤ用の出力端子とＣＤ用の出力端子とを共用することで出力端子数を減らし、受光センサ８の図３の紙面上下方向の寸法が大きくなるのを防ぐ効果がある。これは光ピックアップ１１の高さ寸法を大きくしない効果があり、結果として光ディスク装置の薄型化を阻害しない。

また、Ｔ１５とＴ２５を出力する光検出面８ｄを連結して共用の光検出面８ｄとしても同じ効果が得られ、Ｔ１６とＴ２６を出力する光検出面８ｄも同様である。

トラッキング制御はいずれも１ビームからトラッキングエラー信号ＴＥＳを生成する１ビーム法であり、これらの信号が生成できるようにホログラム５ａを構成した。同一のホログラム５ａを使用して、Ｔ１５とＴ２５、Ｔ１６とＴ２６を出力する光検出面８ｄのようにＤＶＤ用の波長λ１のレーザ光とＣＤ用の波長λ２のレーザ光とで入射する位置が異なるのは波長が異なるためにわずかに進路が変わるためであり、フォーカス制御用の場合と同じである。またＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を出力する光検出面８ｄに対しては波長λ１のレーザ光と波長λ２のレーザ光の入射する位置が近いのはホログラム５ａでの回折の次数が異なるため、波長の影響の仕方が異なるためである。

ＤＶＤもＣＤも光ディスク７の種類に関係なく、ＲＦ信号ＲＦは、
ＲＦ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４
なる関係式により算出される。

ホログラム５ａはフォーカス制御用のフォーカスエラー信号ＦＥＳ、トラッキング制御用のトラッキングエラー信号ＴＥＳおよびＲＦ信号ＲＦの組み合わせが最適に生成されるように構成される。

このように本実施の形態１において３ビームに分離する回折格子を設けることなく、波長λ１のレーザ光も波長λ２のレーザ光もホログラム５ａで１ビーム法トラッキング制御用の光束を分離して受光センサ８に入射させることができる。そのため、波長λ１のレーザ光も波長λ２のレーザ光もその出力を無駄にすることなく利用することができる。したがって、レーザ光源１として２波長半導体レーザ光源を用いても発光出力を大きくする必要がなく、高速度の記録ができる。また、２波長半導体レーザ光源を用いることができるため小型化、軽量化ができる。

ところで、本実施の形態１において、Ｆ１１とＦ２１、Ｆ１２とＦ２２、Ｔ１５とＴ２５、Ｔ１６とＴ２６を出力する各光検出面８ｄを電気的に結合するか光検出面８ｄを共用することが望ましいとした。これは光ピックアップ１１の薄型化のためにＤＶＤ用の出力端子とＣＤ用の出力端子とを共用することで出力端子数を減らす目的であった。そのため、例えばＣＤの光ディスク７に記録または再生の一方を行う場合でも、ＣＤ用の光検出面８ｄだけでなくＣＤの記録や再生には不必要なＤＶＤ用の光検出面８ｄもすべて常に動作していることになる。したがって、迷光のような不要な光がＤＶＤ用の光検出面８ｄに入射すると、ＣＤのフォーカス制御用の信号やトラッキング制御用の信号に影響が出て、記録や再生の動作が不安定になることが考えられる。これはＤＶＤの記録や再生の場合も同じである。

そのため、本実施の形態１の光ピックアップ１１においてはさらに以下の構成を設けた。すなわち、アクチュエータ１３のヨーク１５の表面に波長λ１および波長λ２のレーザ光の反射防止手段を設けた。

図４は本実施の形態１のアクチュエータの構成図、図５は本実施の形態１のヨークの構成図である。可動部であるレンズホルダ１４はｎ貫通孔１４ａ、１４ｂを備える。対物レンズ６は貫通孔１４ａの上面側から固定されている。またホログラム素子５は貫通孔１４ａの下面側から固定されている。貫通孔１４ｂの内部にはフォーカスコイル１９およびトラッキングコイル２０が取り付けられている。レンズホルダ１４は後述するように支持部材であるサスペンションワイヤ１６を電気的に絶縁して保持するため、絶縁性材料であるガラスフィラー入り液晶ポリマなどで形成される。また、対物レンズ６の周辺から迷光が発生しにくいようにつや消しの略黒色の表面となっている。

レンズホルダ１４の両側部にはそれぞれ３本づつ、サスペンションワイヤ１６が設けられている。サスペンションワイヤ１６の端部はフォーカスコイル１９やトラッキングコイル２０と電気的に接続されている。サスペンションワイヤ１６は弾性のある導電材料で構成されており、鉄合金，銅合金（例えば銅−ベリリウム合金等）などの線状体や平板状体で構成されている。

固定部であるサスペンションホルダ１７は絶縁性材料からなり、サスペンションワイヤ１６の他端部が埋設されている。すなわち、サスペンションホルダ１７は支持部材であるサスペンションワイヤ１６を介してレンズホルダ１４を変位可能に弾性的に片持ち支持している。サスペンションホルダ１７には図示していない回路基板が取り付けあるいは近接して設けられており、この回路基板とサスペンションワイヤ１６は電気的に接続されている。

サスペンションホルダ１７は、鉄合金等の磁性体からなるヨーク１５に搭載されている。ヨーク１５には、同一側に折り曲げられた、前端ヨーク部１５ａ、側立設部１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、立設ヨーク部１５ｆ、１５ｇが設けられている。前端ヨーク部１５ａと立設ヨーク部１５ｆ、１５ｇは対向するように設けられている。しかも前端ヨーク部１５ａの立設ヨーク部１５ｆ、１５ｇ側の面および立設ヨーク部１５ｆ、１５ｇの前端ヨーク部１５ａ側の面には磁石１８ａ、１８ｂ、１８ｃが取り付けられている。このとき、前端ヨーク部１５ａ、立設ヨーク部１５ｆ、１５ｇと磁石１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、紫外線硬化接着剤や熱硬化性接着剤などによって固定されている。

フォーカスコイル１９およびトラッキングコイル２０は銅あるいは銅合金等で構成された被覆導電線が筒状に巻回されて貫通孔１４ｂの内部に配置される。フォーカスコイル１９は磁石１８ｂ、１８ｃが取り付けられた立設ヨーク部１５ｆ、１５ｇがそれぞれの筒状形状の内側を貫通するように配置される。トラッキングコイル２０は磁石１８ａと磁石１８ｂ、１８ｃとの間に配置される。

アクチュエータ１３はヨーク１５に固定されたサスペンションホルダ１７がサスペンションワイヤ１６でレンズホルダ１４を支持する構成である。アクチュエータ１３は側立設部１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅにてキャリッジ１２に紫外線硬化接着剤や熱硬化性接着剤などによって固定される。

図６（ａ）は本実施の形態１の対物レンズを中心とした光学部品の上面配置図、（ｂ）はそのＡＡ断面図である。レーザ光源１から出射されたレーザ光は図６の１点鎖線で示す経路を通り光ディスク７に入射する。その際、例えば、コリメートレンズ３を透過したレーザ光がすべて立ち上げミラー４で反射されるのではなく、ごく一部がアクチュエータ１３のヨーク１５の前端ヨーク部１５ａに到達すると、その到達したレーザ光は迷光になり得る。ここで、レーザ光が前端ヨーク部１５ａに到達する場合としては、立ち上げミラー４の外側を通り前端ヨーク部１５ａに直接到達する場合、立ち上げミラー４表面の全反射膜をごくわずかに透過して前端ヨーク部１５ａに到達する場合がある。

レーザ光が前端ヨーク部１５ａに到達すると、前端ヨーク部１５ａは対物レンズ６やホログラム素子５にごく近く、迷光としてフォーカス制御やトラッキング制御に影響を及ぼす。したがって、ヨーク１５、特に立ち上げミラー４の背面に対向するヨーク１５の前端ヨーク部１５ａの面にレーザ光の反射防止手段が設けられることが望ましい。

本実施の形態１においてヨーク１５の表面を酸処理で粗面とし、さらに黒無電解ニッケルめっき膜をその上に成膜した。まずヨーク１５をプレス等で所定の形状に仕上げる。次にめっき前処理を行う。まず、油分等の有機性の汚れを洗剤による洗浄で落とし、純水洗する。次にアルカリ脱脂を行い、純水洗する。さらに１０〜２０％塩酸に１０〜３０秒間浸漬し、水洗する。塩酸に浸漬することで鉄合金等からなるヨーク１５の表面は粗面となる。

次にめっきを行う。次亜リン酸ナトリウムを還元剤とする無電解めっき浴にて所定の無電解ニッケル−リンめっき膜を成膜する。最後に塩化第二銅、塩化ニッケル、塩酸を含有する酸性処理液に浸漬して表面にニッケルのリン酸塩化合物を形成して、めっき膜の表面を黒色化する。なお、上記前処理の液や条件、無電解ニッケルめっき浴やめっき条件、酸性処理液や処理条件は適宜最適なものが選定される。

上記の処理をしたヨーク１５の表面は略黒色の粗面である。したがって、このような表面は仮にレーザ光が入射してきても大半が吸収され、仮にごく一部が反射されても乱反射となるため迷光として影響を及ぼすほどのまとまった光量にはなりにくい。上記の処理をすることで光検出部８ｄに入射する迷光を約１／５に減らすことができた。その結果として、フォーカス制御、トラッキング制御での迷光の影響の多くを排除することができ、フォーカス制御、トラッキング制御をより安定して行うことができるようになった。

なお、本実施の形態１においてめっきの前工程として酸処理を行って表面を粗面化し、無電解ニッケルめっき膜を成膜した後酸性処理液に浸漬して黒色化した。そのため通常の無電解ニッケルめっき膜の成膜とほとんど変わらない工程とすることができた。しかしそれに限るものではない。表面の粗面化と黒色化を単独で実施しても良い。例えば、前工程の酸処理の液を５〜１０％硫酸に浸漬することで平滑な表面が得られる。その表面に無電解ニッケルめっき膜を成膜して黒色化しても良い。また、逆に前工程で粗面化し、無電解ニッケルめっき膜を成膜した後黒色化しなくても良い。その場合、レーザ光の反射防止手段としての効果は小さいが、製造コストを低減できる。

また、黒色化は他の黒めっき膜を成膜しても良い。例えば、黒クロムめっき、黒ニッケルめっき、クロメート等がある。しかし、黒クロムめっき、クロメートは環境面によく配慮をする必要があり、黒ニッケルめっきは耐食性や黒色がやや薄いことを考慮する必要がある。また、黒色化は塗装で行っても良い。その際、ヨーク１５全体を塗装しても良いし、前端ヨーク部１５ａの対物レンズ６に対向する面のみを塗装しても良い。また、ヨーク１５の形状に加工する前の板の状態で前端ヨーク部１５ａの対物レンズ６に対向する面に相当する箇所を塗装し、その後でヨーク１５の形状に加工しても良い。

（実施の形態２）
本実施の形態２について図面を参照しながら説明する。図７は本実施の形態２の光ピックアップモジュールの構成図、図８は本実施の形態２の光ディスク装置の構成図である。実施の形態２は実施の形態１で説明した光ピックアップを搭載した光ディスク装置である。

光ディスク装置５０の光ディスク７および光ピックアップ１１を駆動する駆動機構を光ピックアップモジュール３０という。ベース３１は光ピックアップモジュール３０の骨組みを成すもので、このベース３１に直接的、間接的に各構成部品を固定する。

光ディスク７を載置するターンテーブルを備えたスピンドルモータ３２はベース３１に固定される。スピンドルモータ３２は光ディスク７を回転させる回転駆動力を生成する。

フィードモータ３３はベース３１に固定される。フィードモータ３３は光ピックアップ１１が光ディスク７の内周と外周の間を移動するために必要な回転駆動力を生成する。フィードモータ３３としてステッピングモータ、ＤＣモータなどが使用される。スクリューシャフト３４はらせん状の溝が形成されており、直接または数段のギアを介してフィードモータ３３に接続される。本実施の形態２では直接フィードモータ３３と接続される。ガイドシャフト３５、３６はそれぞれ両端で支持部材３８を介してベース３１に固定される。ガイドシャフト３５、３６は光ピックアップ１１を移動自在に支持する。光ピックアップ１１はスクリューシャフト３４の溝と噛み合うガイド歯を有するラック３７を固定している。ラック３７がスクリューシャフト３４に伝達されたフィードモータ３３の回転駆動力を直線駆動力に変換するために光ピックアップ１１は光ディスク７の内周と外周の間を移動することができる。

光ピックアップ１１は実施の形態１で説明したものにＦＰＣカバー２２とアクチュエータカバー２３を設けたものである。光ピックアップ１１は光ディスク７に対し情報の記録または再生の少なくとも一方を行い、そのためにレーザ光を光ディスク７に向けて出射する。光ピックアップ１１から出射されるレーザ光が光ディスク７に対し直角に入射するように、支持部材３８を構成する調整機構でガイドシャフト３５、３６の傾きを調整する。

上部筐体５１ａと下部筐体５１ｂを組み合わせてネジなどを用いて互いに固定して筐体５１とする。トレイ５２は筐体５１に出没自在に設けられる。トレイ５２はカバー３９を取り付けた光ピックアップモジュール３０を下面側から配置する。カバー３９は開口を有し、光ピックアップ１１の対物レンズ６を含む一部とスピンドルモータ３２のターンテーブルを露出させる。本実施の形態２の場合、フィードモータ３３も露出させる。ベゼル５３をトレイ５２の前端面に設け、トレイ５２が筐体５１内に収納された時に、トレイ５２の出没口を塞ぐようにする。

ベゼル５３にはイジェクトスイッチ５４が設けられ、イジェクトスイッチ５４を押すことで、筐体５１とトレイ５２との係合が解除され、トレイ５２は筐体５１に対し出没が可能な状態となる。レール５５はそれぞれトレイ５２の両側部および筐体５１の双方に摺動自在に取り付けられる。

筐体５１の内部やトレイ５２の内部には図示していない回路基板があり、信号処理系のＩＣや電源回路などが搭載されている。外部コネクタ５６はコンピュータ等の電子機器に設けられた電源／信号ラインと接続される。そして、外部コネクタ５６を介して光ディスク装置５０内に電力を供給したり、外部からの電気信号を光ディスク装置５０内に導いたり、あるいは光ディスク装置５０で生成された電気信号を外部の電子機器などに送出したりする。

このように本実施の形態２の光ディスク装置５０は実施の形態１で説明した光ピックアップ１１を備えている。実施の形態１の光ピックアップ１１は波長λ１のレーザ光も波長λ２のレーザ光もその出力を無駄にすることなく利用することができる。したがって、２波長半導体レーザ光源を用いても発光出力を大きくする必要がなく、高速度の記録、小型化、軽量化ができる。しかもフォーカス制御、トラッキング制御がより安定して行える。したがって、本実施の形態２の光ディスク装置５０は小型、軽量化ができ、高速度の記録を実現できるとともに、フォーカス制御、トラッキング制御がより安定して行える。

以上のように本発明の光ピックアップは小型、軽量化が望まれるノートブック型ＰＣに搭載される光ディスク装置に搭載される。また、本発明の光ディスク装置はノートブック型ＰＣに好んで搭載される。

本実施の形態１の光ピックアップの光学系の構成図 本実施の形態１の光ピックアップの構成図 本実施の形態１のレーザ光源ユニットの主要部の構成図 本実施の形態１のアクチュエータの構成図 本実施の形態１のヨークの構成図 （ａ）本実施の形態１の対物レンズを中心とした光学部品の上面配置図、（ｂ）そのＡＡ断面図 本実施の形態２の光ピックアップモジュールの構成図 本実施の形態２の光ディスク装置の構成図 従来の光ピックアップの光学系の構成図

符号の説明

１ レーザ光源
１ａ、１ｂ 発光点
２ ビームスプリッタ
３ コリメートレンズ
４ 立ち上げミラー
５ ホログラム素子
５ａ ホログラム
５ｂ １／４波長板
６ 対物レンズ
７ 光ディスク
８ 受光センサ
８ａ 基板
８ｂ 凹部
８ｃ 斜面
８ｄ 光検出面
９ 前光モニタ
１０ レーザ光源ユニット
１０ａ 放熱板
１０ｂ ＦＰＣ
１０ｃ キャップ
１１ 光ピックアップ
１２ キャリッジ
１３ アクチュエータ
１４ レンズホルダ
１５ ヨーク
１６ サスペンションワイヤ
１７ サスペンションホルダ
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ 磁石
１９ フォーカスコイル
２０ トラッキングコイル
２１ ＦＰＣ
２２ ＦＰＣカバー
２３ アクチュエータカバー
３０ 光ピックアップモジュール
３１ ベース
３２ スピンドルモータ
３３ フィードモータ
３４ スクリューシャフト
３５、３６ ガイドシャフト
３７ ラック
３８ 支持部材
３９ カバー
５０ 光ディスク装置
５１ 筐体
５１ａ 上部筐体
５１ｂ 下部筐体
５２ トレイ
５３ ベゼル
５４ イジェクトスイッチ
５５ レール
５６ 外部コネクタ

Claims (7)

1. 波長λ１のレーザ光を出射する発光点と波長λ２（λ１＜λ２）のレーザ光を出射する発光点を近接して設けたレーザ光源と、
   前記波長λ１のレーザ光および前記波長λ２のレーザ光を１ビーム法トラッキング制御用の信号のための光束とフォーカス制御用の信号のための光束に分離するホログラムと、
   前記ホログラムで分離された光束の各々を検出する光検出面を有する受光センサと、
   前記レーザ光源から出射されたレーザ光を光ディスクの記録面で集束させる対物レンズと、
   前記レーザ光源から出射されたレーザ光の一部を反射するビームスプリッタと、
   前記ビームスプリッタからのレーザ光を発散光から平行光に変換するコリメートレンズと、
   前記コリメートレンズからのレーザ光を反射し前記対物レンズに向かわせる立ち上げ部材と、
   前記対物レンズを駆動するアクチュエータと、を備え、
   前記アクチュエータは、前記対物レンズを搭載する可動部と、前記可動部を支持部材で支持する固定部と、前記固定部を搭載するヨークとを有し、
   前記ヨークは、前記立ち上げ部材の前記レーザ光が入射する面と反対側の面に対向すると共に、前記立ち上げ部材と対向する面に前記レーザ光を反射させない反射防止手段を有することを特徴とする光ピックアップ。
2. 前記レーザ光の反射防止手段が前記ヨークの表面が粗面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。
3. 前記粗面が酸処理で形成されたことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ。
4. 前記レーザ光の反射防止手段が前記ヨークの表面が略黒色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。
5. 前記ヨークの表面が黒無電解ニッケルめっき膜であることを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ。
6. 前記ヨークの表面が酸処理をされた表面に黒無電解ニッケルめっき膜が設けられたもの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。
7. 請求項１に記載の光ピックアップを備えたことを特徴とする光ディスク装置。

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