JP4609332B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ピックアップ装置に関し、特に薄形であって光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置に関する。

近年、波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録／再生を行える高密度光ディスクシステムの研究・開発が急速に進んでいる。一例として、ＮＡ０．８５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報記録／再生を行う光ディスク、いわゆるＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＢＤ）では、ＤＶＤ（ＮＡ０．６、光源波長６５０ｎｍ、記憶容量４、７ＧＢ）と同じ大きさである直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１面あたり２０〜３０ＧＢの情報の記録が可能であり、又、ＮＡ０．６５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報記録／再生を行う光ディスク、いわゆるＨＤ ＤＶＤでは、直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１面あたり１５〜２０ＧＢの情報の記録が可能である。以下、本明細書では、このような光ディスクを「高密度ＤＶＤ」と呼ぶ。

ところで、このような高密度ＤＶＤに対して適切に情報を記録／再生できるというだけでは、光ピックアップ装置の製品としての価値は十分なものとはいえない。現在において、多種多様な情報を記録したＤＶＤやＣＤが販売されている現実をふまえると、高密度ＤＶＤに対して適切に情報を記録／再生できるだけでは足らず、例えばユーザーが所有している従来のＤＶＤ或いはＣＤに対しても同様に適切に情報を記録／再生できるようにすることが、互換タイプの光ピックアップ装置として製品の価値を高めることに通じるのである。このような背景から、互換タイプの光ピックアップ装置に用いる光学系は、低コストで簡素な構成を有することは勿論であり、それに加えて高密度ＤＶＤ、従来のＤＶＤ、ＣＤいずれに対しても、適切に情報を記録／再生するために良好なスポットを得ることが望まれている。又、ＤＶＤとＣＤとに対して互換可能に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置も実用化されているが、現在の構成に対して更なる小型化、薄形化、低コスト化等が望まれている。特に、ノート型パソコンなどにおいては、製品の競争力を高めるべく、それに搭載する光ピックアップ装置の薄形化が切望されているという実情がある。ここで、特許文献１には、薄形構成の光ピックアップ装置が開示されている。
特開２００５−１０８３００号公報 特開２０００−３３１３５０号公報

ところで、光ピックアップ装置においては、光ディスクからの反射光を光検出器で受光することによって、光ディスクに記録された情報を読みとると共に、フォーカシング及びトラッキング動作を行うための位置信号として用いている。このため、光ディスクからの反射光を、シリンドリカルレンズやトーリックレンズなどの、光ピックアップ装置の厚さ方向の曲率と、それとは直交する方向の曲率とが異なる、非点収差発生レンズを介することで非点収差を生じさせ、さらに光軸に対して回転対称形状であり、パワーをもったセンサレンズとを介して、光ディスクからの反射光を光検出器に集光させることが一般的に行われており、この場合は、非点収差による信号を、フォーカシング動作を行うための、位置の誤差信号として利用している。しかるに、このような非点収差発生レンズとセンサレンズとを一体化することで、よりコンパクトな光学系を提供するという試みがある。ところが、光検出器に適切な集光スポットを受光させるためには、非点収差発生レンズを光軸回りに回転調整し、センサレンズは光軸方向に移動調整する必要がある。従って、薄形構成の光ピックアップ装置において非点収差発生レンズとセンサレンズとを一体化した場合、どのようにして調整するかが問題となっている。一方、特許文献２に開示された光学素子の保持方法は、薄形光ピックアップ装置に適さないという問題がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みて成されたものであり、薄形構成であっても光学系の調整を容易に行える光ピックアップ装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の光ピックアップ装置は、光源からの光束を光学系を介して対物レンズに入射させ、前記対物レンズから光情報記録媒体の情報記録面に集光し、その反射光を光学系を介して光検出器で受光することによって情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置において、
前記光学系の光学素子を保持する円筒状の調整部材と、
前記調整部材の外周面に接触する３つの受け面を備え、前記調整部材の両端側の２面は同一方向を向いており、中央の１面は別な方向を向いているキャリヤと、
前記調整部材に付勢力を付与する付勢部材と、を有し、
前記調整部材により支持される前記光学素子の光軸方向に見たときに、前記受け面の交差角は１８０度未満であり、前記付勢部材からの付勢力は、前記調整部材を介して前記受け面に伝達され、前記３つの受け面は、前記光ピックアップ装置の厚さ方向に見たときに重合しないことを特徴とする。

本発明の光ピックアップ装置によれば、前記調整部材により支持される前記光学素子の光軸方向に見たときに、前記受け面の交差角は１８０度未満であり、前記付勢部材からの付勢力は、前記調整部材を介して前記受け面に伝達されるので、例えば前記光学素子が非点収差発生レンズとセンサレンズとを一体化したような素子であった場合に、前記調整部材を、前記光学素子の軸線方向及び周方向に任意に移動させることができ、それにより非点収差の調整と結像位置の調整とを適切に行うことができる。又、前記キャリヤの受け面は３面であって、前記調整部材の両端側の２面は同一方向を向いており、中央の１面は別な方向を向いているので、前記光学素子を保持する前記調整部材を安定して支持できる。なお、「受け面の交差角」とは、調整部材に３つの受け面が接するとき、光学素子の光軸に直交する面での断面における、向きが異なる受け面にかかる２つの接線のなす角度をいうものとする。また、光ピックアップ装置を薄形構成とする場合は、３つの受け面を光ピックアップ装置の厚さ方向に見たときに重合しないように配置するのが好ましい。３つの受け面が、光学素子の光軸直交方向に重合しなければ、キャリヤを、ダイキャストなどの金型を用いる製法により製造する場合、その金型はキャリヤ厚み方向の上下に分かれる簡単な構造で実現可能である。

請求項２に記載の光ピックアップ装置は、請求項１に記載の発明において、前記調整部材により支持される前記光学素子は、一方の光学面において、前記光ピックアップ装置の厚さ方向の曲率と、それとは直交する方向の曲率とが異なり、他方の光学面は、光軸に対して回転対称形状であることを特徴とするので、本発明に好適であるが、これ以外の光学素子にも適用可能である。

請求項３に記載の光ピックアップ装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記調整部材は、前記光情報記録媒体と反対側に調整用の凹部を設けており、前記調整用の凹部は、前記調整部材の軸線方向に延在する第１の溝と、前記調整部材の周方向に延在する第２の溝とを含むことを特徴とするので、単一の調整用治具を用いて調整ができる。

請求項４に記載の光ピックアップ装置は、請求項３に記載の発明において、前記付勢部材は、前記キャリヤに取り付けられており、また前記調整部材に当接するアームを有し、前記アームは、前記調整用の凹部に対してシフトした位置に設けられていることを特徴とするので、前記凹部に調整用治具を係合させる際に邪魔にならない。

請求項５に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記付勢部材は、前記光情報記録媒体に向かう方向に対して交差する方向に付勢力を発生するので、光ピックアップ装置の厚さ方向に見たときに重合しないように配置された受け面構成に対して効果的に調整部材を保持することが可能であり、この受け面の構成は、キャリヤを、ダイキャストなどの金型を用いる製法により製造する場合、その金型はキャリヤ厚み方向の上下に分かれる簡単な構造で実現可能である。

請求項６に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記付勢部材は、前記光情報記録媒体に向かう方向に付勢力を発生することを特徴とするので、前記キャリヤを金型を用いて形成できる。

本発明によれば、薄形構成であっても光学系の調整を容易に行える光ピックアップ装置を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる光ピックアップ装置を上方から見た斜視図である。図２は、本実施の形態にかかる光ピックアップ装置を下方から見た斜視図である。図に示すように、保護層の厚さが異なる光情報記録媒体であるＢＤ又はＨＤ ＤＶＤ、ＤＶＤ及びＣＤに対して適切に情報の記録／再生を行える光ピックアップ装置ＰＵにおいて、キャリヤＣＹは、メインレールＭＲに対して係合部ＣＹａ、ＣＹａを介して係合し、且つメインレールＭＲに平行するサブレールＳＲに対して係合部ＣＹｂを介して係合し、不図示のアクチュエータによりメインレールＭＲとサブレールＳＲに沿って移動可能に支持されている。光ピックアップ装置ＰＵは、キャリヤＣＹ上に搭載された、波長λ１の光束を出射できる第１半導体レーザＬＤ１と、波長λ２の光束を出射できる第２半導体レーザ及び波長λ３の光束を出射できる第３半導体レーザとを搭載した２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐと、光検出器ＰＤと、以下により光学系を構成するカップリングレンズＣＬと、ダイクロイックプリズムＤＰと、偏光ビームスプリッタＰＢＳと、λ／４波長板ＱＷＰと、モニタレンズＭＬと、モニタディテクタＭＤと、レンズＬ１、Ｌ２からなるエキスパンダレンズＥＸＰと、反射光学素子である立ち上げミラーＭと、アクチュエータＡＣＴにより駆動可能に保持された対物レンズＯＢＪと、中空円筒状の調整部材ＡＭの一端に支持された光学素子であるサーボレンズＳＬと、プリズムＰＳとを含む。サーボレンズＳＬは、一方の光学面には、光束に非点収差を生じさせる効果を有し、他方の光学面にはパワーを有しており、その光軸は調整部材ＡＭの軸線と一致していると好ましい。図１では、不図示の光ディスクは、キャリヤＣＹの上方に位置している。

図２において、キャリヤＣＹの下面にねじ止めされた付勢部材ＥＭは、ばね板から形成されており、略直角に折り曲げられた２つのアームＥＭａ、ＥＭｂの先端付近を調整部材ＡＭの外周面に当接させている。キャリヤＣＹは、調整部材ＡＭを配置するための開口ＣＹｐを形成している。調整部材ＡＭの下面には、調整用の凹部として、軸線方向に延在する第１の溝ＡＭａと、第１の溝ＡＭａに直交し、周方向に延在する第２の溝ＡＭｂとを形成している。２つの折り曲げアームＥＭａ、ＥＭｂは、溝ＡＭａ、ＡＭｂを避けて調整部材ＡＭの両端側に延在しており、これにより付勢部材ＥＭを取り付けたままで、後述の調整用治具Ｊの係合を許容し、サーボレンズＳＬの調整を可能としている。

図３は、調整部材ＡＭの周辺を示す斜視図であるが、調整部材ＡＭとサーボレンズＳＬは一点鎖線で示している。図３に示すように、開口ＣＹｐの側面には３つの三角柱状の突起ＣＹ１、ＣＹ２，ＣＹ３が形成されている。調整部材ＡＭの両端側に配置された突起ＣＹ１，ＣＹ３は、図３で斜め上方を向いた斜面ＣＹ１ａ，ＣＹ３ａを形成しており、２つの突起ＣＹ１，ＣＹ３に挟まれて、調整部材ＡＭの中央側に配置された突起ＣＹ２は、図３で斜め下方を向いた斜面ＣＹ２ａを有している。サーボレンズＳＬの光軸方向に見たときに、斜面ＣＹ１ａ，ＣＹ３ａと、斜面ＣＹ２ａとのなす角度は、１８０度未満であるが、９０度前後であると調整部材ＡＭを保持するのに都合がよい。付勢部材ＥＭの折り曲げアームＥＭａ、ＥＭｂの先端は、図３で矢印に示すように、調整部材ＡＭを突起ＣＹ１〜ＣＹ３に向かって付勢しており、従って調整部材ＡＭは、折り曲げアームＥＭａ、ＥＭｂからの付勢力と、それに対する斜面ＣＹ１ａ，ＣＹ３ａと、斜面ＣＹ２ａからの反力による所定の摩擦力で支持されるようになっている。

三角柱状の突起ＣＹ１、ＣＹ２，ＣＹ３は、図３で上下方向に見たときに重合していないので、斜面ＣＹ１ａ，ＣＹ３ａと、斜面ＣＹ２ａとが異なる方向を向いていても、例えば斜面ＣＹ１ａ，ＣＹ３ａを上型の転写面で形成し、斜面ＣＹ２ａを下型の転写面で形成すれば、抜き方向を上下方向とした金型により形成できる。

本実施の形態によれば、互いに交差する方向に延在する斜面ＣＹ１ａ，ＣＹ３ａと、斜面ＣＹ２ａとで、円筒状の調整部材ＡＭを、軸線方向及び周方向に回転自在に支持しているので、サーボレンズＳＬの光軸方向の位置調整及び光軸回りの回転位置調整を容易に行える。

より具体的に調整方法について説明すると、図３に示す調整用治具Ｊの上端から突出した２つの凸部Ｊ１，Ｊ２うちの一方（Ｊ１）を、図２に示す調整部材ＡＭの第１の溝ＡＭａ（図２）に係合させ、その他方（Ｊ２）を、調整部材ＡＭの第２の溝ＡＭｂ（図２）に係合させる。ここで、調整用治具Ｊを調整部材ＡＭの軸線方向（矢印Ａ方向）に移動させると、第１の溝ＡＭａ内で凸部Ｊ１は自由に移動できるのに対し、第２の溝ＡＭｂは凸部Ｊ２より力を受けて移動するので、調整部材ＡＭは軸線方向にのみ移動し、それによりサーボレンズＳＬを光軸方向に移動させることができる。一方、調整用治具Ｊを調整部材ＡＭの軸線方向と直交する方向（矢印Ｂ方向）に移動させると、第２の溝ＡＭｂ内で凸部Ｊ２は自由に移動できるのに対し、第１の溝ＡＭａは凸部Ｊ１より力を受けて移動するので、調整部材ＡＭは回転方向にのみ移動し、それによりサーボレンズＳＬを光軸回りに回転移動させることができる。

ところで、可動光学素子であるレンズＬ２は、駆動装置（駆動手段ともいう）ＤＲにより、キャリヤＣＹに固定されたレンズＬ１に対して光軸方向に移動される。図４は、駆動装置ＤＲの概略構成図であるが、圧電素子の歪み量は実際より誇張して示している。図４において、電気機械変換素子である圧電素子ＰＺは、固定部ＦＸを介して一端（左端）側をキャリヤＣＹ（図１）に固定しており、他端（右端）には駆動軸（駆動部ともいう）ＤＳを取り付けている。駆動軸ＤＳは、レンズＬ２を保持するホルダ（可動部ともいう）ＥＨに設けられた開口ＥＨａ内に挿通されており、ある程度の摩擦力で接している。

圧電素子ＰＺは、ＰＺＴ(ジルコン・チタン酸鉛)などで形成された圧電セラミックスを積層してなる。圧電セラミックスは、その結晶格子内の正電荷の重心と負電荷の重心とが一致しておらず、それ自体分極していて、その分極方向に電圧を印加すると伸びる性質を有している。しかし、圧電セラミックスのこの方向への歪みは微小であり、この歪み量により被駆動部材を駆動することは困難であるため、図５に示すように、複数の圧電セラミックスＰＥを積み重ねてその間に電極Ｃを並列接続した構造の積層型圧電素子ＰＺが実用可能なものとして提供されている。本実施の形態では、この積層型圧電素子ＰＺを駆動源として用いている。

次に、この駆動装置ＤＲによるレンズＬ２の駆動方法について説明する。一般に、積層型圧電素子ＰＺは、電圧印加時の変位量は小さいが、発生力は大でその応答性も鋭い。したがって、図６（ａ）に示すように立ち上がりがゆっくりで立ち下がりが鋭い略鋸歯状波形のパルス電圧を印加すると、圧電素子ＰＺは、パルスの立ち上がり時にゆっくり伸び、立ち下がり時にそれよりも急激に縮む伸縮パターンとなる。したがって、図４（ａ）に示す状態から、圧電素子ＰＺがゆっくり伸長すると、駆動軸ＤＳの移動と共に、摩擦力で結合されたホルダＥＨも移動するため、ホルダＥＨに保持されたレンズＬ２も光軸方向に移動する（図４（ｂ）参照）。しかし、圧電素子ＰＺが急激に縮むと、ホルダＥＨの慣性により、駆動軸ＤＳとホルダＥＨとの間の摩擦力を超えて両者の相対移動が生じるので、駆動軸ＤＳは移動してもホルダＥＨはその場に留まることとなる（図４（ｃ）参照）。これにより、圧電素子ＰＺに１パルス与えて１ストローク駆動させることにより、ホルダＥＨを距離Δだけ移動させることができる。従って、圧電素子ＰＺをｎストローク駆動させると、距離ｎ×ΔだけレンズＬ１を光軸方向に移動させることができる。尚、以上より明らかであるが、図６（ｂ）に示すように電圧の立ち上がりが急激で、立ち下がりがゆっくりしたパルスを印加すれば、圧電素子ＰＺは逆の伸縮パターンを有するので、これによりホルダＥＨとレンズＬ２を逆の方向へ移動させることができる。このように駆動装置ＤＲは、圧電素子ＰＺを伸び方向と縮み方向とで速度を変えて繰り返し伸縮させることで、レンズＬ２を任意の位置へと駆動できる。

図７は、駆動装置ＤＲの変形例を示す図である。図７の駆動装置ＤＲにおいては、駆動軸ＤＳの一端にキャリヤＣＹを介してレンズＬ１が固定されている。一方、駆動軸ＤＳの他端には、電気機械変換素子である圧電素子ＰＺが固定されている。圧電素子ＰＺは、駆動部である駆動軸ＤＳのみに取り付けられている。レンズＬ２の取り付けられたＬ字状のホルダＥＨには、板ばねＳＰＧが取り付けられ、駆動軸ＤＳの外周をホルダＥＨに向かって付勢している。本実施の形態においても、圧電素子ＰＺに、図６に示すようなパルス状の電圧を印加することで、ホルダＥＨを軸線方向に任意の量だけ移動させることができる。なお、このような駆動装置については、特開２００２−９５２７４号公報、特開２００２−３００７８９号公報、特開２００２−３００７９０号公報、特開２００３−３３０５３号公報等に詳細に開示されている。

図８は、本実施の形態にかかるアクチュエータＡＣＴの斜視図である。ヨークを兼ねた板状のベース１は、光ピックアップ装置ＰＵのキャリヤＣＹ（図１）に固定される。ベース１上には、筐体２が固定されている。筐体２の図８で手前側には、ベース基板３が取り付けられている。ベース基板３には、片側で３本ずつ、合計６本のワイヤ４の一端が固定されており、各側のワイヤ４は、上下方向に等間隔で平行に並べられ且つベース１に沿って延在している。ワイヤ４の他端は、ホルダ５の側面に、ホルダ基板１４を介して半田固定されている。ワイヤ４は、ベース１に対してホルダ５を移動可能に支持する機能と、不図示の配線が接続されるベース基板３から、後述するコイルに対して給電するための機能とを有する。なお、筐体２内には、ワイヤ４のダンピング効果のあるジェル（不図示）が充填されている。

樹脂製のホルダ５は、略五角形の板状を有しており、図８で奥側の円形開口（不図示）内に対物レンズ６を装着している。この対物レンズ６は、光ピックアップ装置において、光ディスクの情報記録面にレーザ光束を集光するために用いられる。又、ホルダ５は、図８で手前側に２つの矩形開口５ａ、５ｂを形成しており、更に矩形開口５ａ、５ｂに隣接してバランサ５ｃを有している。なお、ホルダ５は、対物レンズ６側と、それと反対側との間を、矩形開口５ａの両側に配置された柱部５ｄ、５ｅとで連結し、且つ矩形開口５ｂの両側に配置された柱部５ｅ、５ｆとで連結しているともいえる。かかる構成を有しているので、矩形開口５ａ、５ｂの断面積を比較的大きく確保しても、ホルダ５の剛性を高く確保できる。又、中央の共通する柱部５ｅの中央軸線は、対物レンズ６の光軸（その延長線を含む）と交差していると、ホルダ５の良好なバランスを得ることができる。

矩形開口５ａ内には、ヨーク７Ａ、８Ａにそれぞれ裏打ちされた一対の磁石９Ａ，１０Ａが、磁石間の磁界の向きが矢印Ｄ１に沿うように対向配置されている。磁石９Ａとヨーク７Ａの周囲を巻回するようにして第１コイル群Ｇ１（内側コイル１２Ａと外側コイル１３Ａ）が配置されている。第１コイル群Ｇ１と磁石１０Ａとの間には、第１コイル群Ｇ１と巻軸線が直交するように巻かれたトラッキングコイル１１Ａが配置されている。

一方、矩形開口５ｂ内には、ヨーク７Ｂ、８Ｂにそれぞれ裏打ちされた一対の磁石９Ｂ，１０Ｂが、磁石間の磁界の向きが矢印Ｄ１に沿うように対向配置されている。磁石９Ｂとヨーク７Ｂの周囲を巻回するようにして第２コイル群Ｇ２（内側コイル１２Ｂと外側コイル１３Ｂ）が配置されている。第２コイル群Ｇ２と磁石１０Ｂとの間には、第２コイル群Ｇ２と巻軸線が直交するように巻かれたトラッキングコイル１１Ｂが配置されている。第１コイル群Ｇ１は、その両側を保持する保持体１５Ａを介して矩形開口５ａに取り付けられており、第２コイル群Ｇ２は、その両側を保持する保持体１５Ｂを介して矩形開口５ｂに取り付けられている。

更に図１において、駆動装置ＤＲの圧電素子ＰＺは、対物レンズＯＢＪの光軸を含み、且つ立ち上げミラーＭへの入射光束の軸線に直交する面で光ピックアップ装置ＰＵを分断したときに、アクチュエータＡＣＴ側に配置されている。又、圧電素子ＰＺは、対物レンズＯＢＪの光軸と、立ち上げミラーＭへの入射光束の軸線とを含む面で光ピックアップ装置ＰＵを分断したときに、光ディスクの回転軸線Ｘとは反対側に配置されている。光ピックアップ装置ＰＵの厚さ（回転軸線Ｘに沿った方向の厚さを言う）は１０ｍｍ以下である。

図示していない第１の光ディスク（例えばＢＤ又はＨＤ ＤＶＤ）に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、図１の光ピックアップ装置ＰＵにおいて、光源波長３５０〜４５０ｎｍの半導体レーザＬＤ１（第１の光源）から出射された光束は、ダイクロイックプリズムＤＰで反射され、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、エキスパンダーレンズＥＸＰのレンズＬ１を通過し、駆動装置ＤＲにより第１の位置に移動させられたレンズＬ２を通過して略平行光束に変換され、立ち上げミラーＭに入射する。なお、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射した光束の一部は、モニタレンズＭＬを通過して、モニタディテクタＭＤに入射し、レーザパワーの監視に用いられる。

立ち上げミラーＭに入射した光束は、そこで反射され、対物レンズＯＢＪに入射して、ここから第１の光ディスクの情報記録面（保護層の厚さ０．１ｍｍ又は０．６ｍｍ）に集光される。

情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪを通過し、立ち上げミラーＭで反射された後、エキスパンダーレンズＥＸＰのレンズＬ２、Ｌ１を通過し、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、サーボレンズＳＬと、調整部材ＡＭの内部を通過して、プリズムＰＳ内を反射されて、光検出器ＰＤの受光面に集光される。この光検出器ＰＤの出力信号を用いて、第１の光ディスクに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。

また、光検出器ＰＤ上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいてアクチュエータＡＣＴにより対物レンズのフォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ、チルト調整動作が行われる。

アクチュエータＡＣＴの具体的な動作について説明する。図５において、ワイヤ４を介して給電されたとき、外側コイル１３Ａ、１３Ｂには、同じ電流値で同じ方向（ここでは時計回り）に電流が流れ、磁界の向きは矢印Ｄ１の向きであるため、フレミングの左手の法則により、外側コイル１３Ａには、図で上方に向かう磁力が生じ、外側コイル１３Ｂには、図で上方に向かう磁力が生じる。従って、第１コイル群Ｇ１と第２コイル群Ｇ２が固定されたホルダ５は、図で上方に移動することなり、それにより対物レンズ６を光軸方向に移動させることでフォーカシング動作を実現することができる。なお、電流の向きを逆にすれば、ホルダ５は下方に移動する。

一方、内側コイル１２Ａには、時計回りの方向に電流を流し、内側コイル１２Ｂには、反時計回りの方向に電流を流すと、フレミングの左手の法則により、内側コイル１２Ａには、図で上方に向かう磁力が生じ、内側コイル１２Ｂには、図で下方に向かう磁力が生じる。従ってホルダ５には、その中心軸線回りにモーメントが作用することとなる。かかるモーメントを用いて、ホルダ５を傾けることで、対物レンズ６のチルト調整を行うことができる。なお、磁石間の磁界の向きを矢印Ｄ２の向きとして、内側コイル１２Ａ、１２Ｂの電流の流れる方向を同じ時計回りにし、外側コイル１３Ａ、１３Ｂの電流の流れる方向を異ならせる磁気回路の構成としても良い。

更に、トラッキングコイル１１Ａ、１１Ｂに電流を流すことで、ホルダ５を対物レンズ６と共に、光軸に直交する方向に移動可能となっており、それによりトラッキング動作を行うことができる。

また、第１の光ディスクの保護層の厚さのばらつきに応じて、あるいは多層ディスクへの情報記録及び／又は再生時の層間移動時に、駆動装置ＤＲによりレンズＬ２の位置を微調整することで、情報記録面の集光スポットの球面収差を補正することができ、より良好な情報の記録及び／又は再生を行うことが可能である。

図示していない第２の光ディスク（例えばＤＶＤ）に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、図１の光ピックアップ装置ＰＵにおいて、光源波長６００〜７００ｎｍの半導体レーザ（第２の光源）から出射された光束は、２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐから出射され、カップリングレンズＣＬを通過することで発散角を変更され、ダイクロイックプリズムＤＰと、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、エキスパンダーレンズＥＸＰのレンズＬ１を通過し、駆動装置ＤＲにより第２の位置に移動させられたレンズＬ２を通過して略平行光束に変換され、立ち上げミラーＭに入射する。なお、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射した光束の一部は、モニタレンズＭＬを通過して、モニタディテクタＭＤに入射し、レーザパワーの監視に用いられる。

立ち上げミラーＭに入射した光束は、そこで反射され、対物レンズＯＢＪに入射して、ここから第２の光ディスクの情報記録面（保護層の厚さ０．６ｍｍ）に集光される。

情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪを通過し、立ち上げミラーＭで反射された後、エキスパンダーレンズＥＸＰのレンズＬ２、Ｌ１を通過し、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、サーボレンズＳＬと、調整部材ＡＭの内部を通過して、プリズムＰＳ内を反射されて、光検出器ＰＤの受光面に集光される。この光検出器ＰＤの出力信号を用いて、第２の光ディスクに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。

また、光検出器ＰＤ上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいてアクチュエータＡＣＴにより対物レンズのフォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ、チルト調整動作が行われる。

また、第２の光ディスクの保護層の厚さのばらつきに応じて、あるいは多層ディスクへの情報記録及び／又は再生時の層間移動時に、駆動装置ＤＲによりレンズＬ２の位置を微調整することで、情報記録面の集光スポットの球面収差を補正することができ、より良好な情報の記録及び／又は再生を行うことが可能である。

図示していない第３の光ディスク（例えばＣＤ）に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、図１の光ピックアップ装置ＰＵにおいて、光源波長７００〜８００ｎｍの半導体レーザ（第３の光源）から出射された光束は、２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐから出射され、カップリングレンズＣＬを通過することで発散角を変更され、ダイクロイックプリズムＤＰと、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、エキスパンダーレンズＥＸＰのレンズＬ１を通過し、駆動装置ＤＲにより第３の位置に移動させられたレンズＬ２を通過して有限発散光束に変換され、立ち上げミラーＭに入射する。なお、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射した光束の一部は、モニタレンズＭＬを通過して、モニタディテクタＭＤに入射し、レーザパワーの監視に用いられる。

立ち上げミラーＭに入射した光束は、そこで反射され、対物レンズＯＢＪに入射して、ここから第３の光ディスクの情報記録面（保護層の厚さ１．２ｍｍ）に集光される。

情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪを通過し、立ち上げミラーＭで反射された後、エキスパンダーレンズＥＸＰのレンズＬ２、Ｌ１を通過し、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、サーボレンズＳＬと、調整部材ＡＭの内部を通過して、プリズムＰＳ内を反射されて、光検出器ＰＤの受光面に集光される。この光検出器ＰＤの出力信号を用いて、第３の光ディスクに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。

また、光検出器ＰＤ上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいてアクチュエータＡＣＴにより対物レンズのフォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ、チルト調整動作が行われる。

本実施の形態によれば、駆動装置ＤＲの圧電素子ＰＺは、対物レンズＯＢＪの光軸を含み、且つ立ち上げミラーＭへの入射光束の軸線に直交する面で光ピックアップ装置ＰＵを分断したときに、アクチュエータＡＣＴ側に配置されているので、対物レンズＯＢＪとレーザ光源ＬＤ１又は２Ｌ１Ｐとの間にある光学素子を、圧電素子ＰＺから離すことができ、部材間の隙間を減少させた場合でも、熱の影響が及ばないようにできる。又、圧電素子ＰＺは、対物レンズＯＢＪの光軸と、立ち上げミラーＭへの入射光束の軸線とを含む面で光ピックアップ装置ＰＵを分断したときに、光ディスクの回転軸線Ｘとは反対側に配置されているので、光ディスクを回転させるスピンドルモータＳＭとの干渉を可否できる。

図９（ａ）は、本実施の形態の変形例にかかるキャリヤの断面図であり、調整部材ＡＭの軸線方向に見た図であるが、不図示のサーボレンズの光軸方向は紙面垂直方向（光ピックアップ装置の厚さ方向は図で上下方向）になる。図９（ｂ）は、図９（ａ）の構成を矢印IXB方向に見た図であり、図９（ｃ）は、図９（ａ）の構成を矢印IXC方向に見た図である。図９（ｂ）に示すように、キャリヤＣＹの開口ＣＹｐの端部両側面から内方へと、光ピックアップ装置の厚さ方向に見たときに重ならないように、３つの突起ＣＹ１、ＣＹ２，ＣＹ３が交互に対向するように形成されている。

突起ＣＹ１、ＣＹ２，ＣＹ３の図９（ａ）で上面は水平であるが、その下面は上側（光ディスク側）に向かうにつれて肉厚が薄くなるような斜面（受け面）ＣＹ１ａ、ＣＹ２ａ、ＣＹ３ａとなっている。互いに同一方向を向いた斜面ＣＹ１ａ及びＣＹ３ａと、それとは別な方向を向いた斜面ＣＹ２ａとのなす角度θ（図１）は、約９０度である。

図９（ｃ）に示すように、本変形例では折り曲げられていない板状の付勢部材ＥＭは、一端側がキャリヤＣＹの下面にねじ止めされており、他端側で二股に分かれたアームＥＭａ、ＥＭｂを調整部材ＡＭの両端側外周面に当接させてなり、これにより図９（ａ）で上方に向かって調整部材ＡＭを付勢している。従って、円筒状の調整部材ＡＭは、アームＥＭａ、ＥＭｂからの付勢力と、それに対する斜面ＣＹ１ａ、ＣＹ２ａ、ＣＹ３ａからの反力による所定の摩擦力で、軸線方向及び回転方向に移動可能に支持されている。又、二股に分かれたアームＥＭａ、ＥＭｂの間において、調整部材ＡＭに設けられた軸線方向に延在する第１の溝ＡＭａと、第１の溝ＡＭａに直交し、周方向に延在する第２の溝ＡＭｂが露出しており、図３に示す調整用治具Ｊを用いて、調整部材ＡＭの軸線方向及び回転方向の移動調整を可能としている。本変形例においても、例えば突起ＣＹ１、ＣＹ２，ＣＹ３を下型の転写面で形成することにより、抜き方向を上下方向として成形できる。それ以外の点については、調整用治具を用いたサーボレンズの調整方法も含めて、上述した実施の形態と同様であるため説明を省略する。

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。なお、調整用の凹部は、第１の溝と第２の溝とが連通したＴ字形状であっても良い。又、調整される光学素子には、回折格子が形成されていても良い。

本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の上方斜視図である。 本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の下方斜視図である。 調整部材ＡＭの周辺を示す斜視図である。 本実施の形態の駆動装置ＤＲの概略構成図である。 複数の圧電セラミックスＰＥを積み重ねてその間に電極Ｃを並列接続した構造の積層型圧電アクチュエータＰＺを示す斜視図である。 圧電アクチュエータＰＺに印加される電圧パルスの波形を示す図である。 変形例にかかる駆動装置ＤＲの概略構成図である。 本実施の形態にかかるアクチュエータＡＣＴの斜視図である。 図９（ａ）は、本実施の形態の変形例にかかるキャリヤの断面図であり、調整部材ＡＭの軸線方向に見た図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の構成を矢印IXB方向に見た図であり、図９（ｃ）は、図９（ａ）の構成を矢印IXC方向に見た図である。

符号の説明

１ ベース
１ｃ 支持部
１ｄ 支持部
１ｅ 段差部
１ｆ 凹部
２ 筐体
２Ｌ１Ｐ ２レーザ１パッケージ
３ ベース基板
４ ワイヤ
５ ホルダ
５ａ 矩形開口
５ｂ 矩形開口
５ｃ バランサ
５ｄ 柱部
５ｅ 柱部
５ｆ 柱部
６ 対物レンズ
７Ａ ヨーク
７Ｂ ヨーク
８Ａ ヨーク
８Ｂ ヨーク
９Ａ 磁石
９Ｂ 磁石
１０Ａ 磁石
１０Ｂ 磁石
１１Ａ トラッキングコイル
１１Ｂ トラッキングコイル
１２Ａ 内側コイル
１２Ｂ 内側コイル
１３Ａ 外側コイル
１３Ｂ 外側コイル
１４ ホルダ基板
１５Ａ 保持体
１５Ｂ 保持体
ＡＣＴ アクチュエータ
ＡＭ 調整部材
ＡＭａ 第１の溝
ＡＭｂ 第２の溝
Ｃ 電極
ＣＬ カップリングレンズ
ＣＹ キャリヤ
ＣＹａ、ＣＹｂ 係合部
ＣＹｄ 開口
ＣＹｅ、ＣＹｆ、ＣＹｇ フランジ部
ＣＹｈ 凸部
ＣＹｐ 開口
ＣＹ１〜ＣＹ３ 突起
ＣＹ１ａ〜ＣＹ３ａ 斜面
Ｄ１，Ｄ２ 磁界の向き
ＤＰ ダイクロイックプリズム
ＤＲ 駆動装置
ＤＳ 駆動軸
ＥＨ ホルダ
ＥＨａ 開口
ＥＭ 付勢部材
ＥＭａ、ＥＭｂ 折り曲げアーム
ＥＸＰ エキスパンダーレンズ
ＦＸ 固定部
Ｇ１ 第１コイル群
Ｇ２ 第２コイル群
Ｌ１ レンズ
Ｌ２ レンズ
ＬＤ１ 半導体レーザ
ＳＭ スピンドルモータ
ＳＲ サブレール
Ｍ ミラー
ＭＤ モニタディテクタ
ＭＬ モニタレンズ
ＭＲ メインレール
ＯＢＪ 対物レンズ
ＰＢＳ 偏光ビームスプリッタ
ＰＤ 光検出器
ＰＥ 圧電セラミックス
ＰＳ プリズム
ＰＵ 光ピックアップ装置
ＰＺ 圧電素子
ＱＷＰ λ／４波長板
ＳＬ サーボレンズ
ＳＰＧ 板ばね
Ｊ 調整用治具
Ｘ 回転軸線

Claims (6)

1. 光源からの光束を光学系を介して対物レンズに入射させ、前記対物レンズから光情報記録媒体の情報記録面に集光し、その反射光を光学系を介して光検出器で受光することによって情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置において、
   前記光学系の光学素子を保持する円筒状の調整部材と、
   前記調整部材の外周面に接触する３つの受け面を備え、前記調整部材の両端側の２面は同一方向を向いており、中央の１面は別な方向を向いているキャリヤと、
   前記調整部材に付勢力を付与する付勢部材と、を有し、
   前記調整部材により支持される前記光学素子の光軸方向に見たときに、前記受け面の交差角は１８０度未満であり、前記付勢部材からの付勢力は、前記調整部材を介して前記受け面に伝達され、前記３つの受け面は、前記光ピックアップ装置の厚さ方向に見たときに重合しないことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記調整部材により支持される前記光学素子は、一方の光学面において、前記光ピックアップ装置の厚さ方向の曲率と、それとは直交する方向の曲率とが異なり、他方の光学面は、光軸に対して回転対称形状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装置。
3. 前記調整部材は、前記光情報記録媒体と反対側に調整用の凹部を設けており、前記調整用の凹部は、前記調整部材の軸線方向に延在する第１の溝と、前記調整部材の周方向に延在する第２の溝とを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ピックアップ装置。
4. 前記付勢部材は、前記キャリヤに取り付けられており、また前記調整部材に当接するアームを有し、前記アームは、前記調整用の凹部に対してシフトした位置に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
5. 前記付勢部材は、前記光情報記録媒体に向かう方向に対して交差する方向に付勢力を発生することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
6. 前記付勢部材は、前記光情報記録媒体に向かう方向に付勢力を発生することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。

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