JPH10177740A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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Publication number
JPH10177740A
JPH10177740A JP8335360A JP33536096A JPH10177740A JP H10177740 A JPH10177740 A JP H10177740A JP 8335360 A JP8335360 A JP 8335360A JP 33536096 A JP33536096 A JP 33536096A JP H10177740 A JPH10177740 A JP H10177740A
Authority
JP
Japan
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optical
module base
optical pickup
optical disk
motor
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Application number
JP8335360A
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English (en)
Inventor
Junya Aso
淳也 麻生
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィードモーターをモーターブラケットに取
り付ける際に、フィードモーターをネジ固定した後にエ
ンコーダーを取り付けるため生産性を向上させる事を目
的とするとともに、基板の回路設計が容易で、熱問題を
解決する光ピックアップ。 【解決手段】 本発明の光ピックアップは、キャリッジ
41を移動させるための動力源となるフィードモータ4
7の回転軸が両軸になっており、一方に動力を伝達する
ためのピニオンギア48、他方に前記フィードモータ4
7の回転制御を行うエンコーダー211またはロータリ
ーマグネット224が圧入等により取り付けられてい
る。更にモジュールベース5の投影面積を4000mm
2〜6000mm2とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高密度ディスク、
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
使用される光ピックアップ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】以下に従来の高密度記録ディスク及びコ
ンパクトディスクの記録再生時の光ピックアップの特に
キャリッジを内外周に移動するためのフィード部につい
て説明する。図11は従来の光ピックアップフィード部
の詳細正面図である。
【0003】100はモジュールベースで各機構部品を
取り付けるベースとなっておりSECCで作られてい
る。101はフィードモーターでモーターの回転軸は片
軸になっており、フィードモーター101の動力を伝達
するためのピニオンギア103およびフィードモーター
101回転の制御を行う円周方向にスリットを切ったエ
ンコーダ104が圧入等の手段によって取り付けられて
いる。102はモーターブラケットでフィードモーター
101が、固定ネジ2本で固定支持されている。106
はトレインギアでフィードモーター101の動力を伝達
しかつ回転を減速させるために用いられている。107
はトレインシャフトでモーターブラケット102に圧入
等の手段により取り付けられており、トレインギア10
6の回転軸になっている。また、先端部はカットワッシ
ャー108が取り付けられるよう段付きの溝が設けられ
トレインギア106の抜け止めになっている。109は
シャフトギアでリードスクリューシャフト110が圧入
により取り付けられている。シャフトギア109はフィ
ードモーター101の動力を伝達しかつ回転を減速させ
るために用いられている。リードスクリューシャフト1
10は前期フィードモーター101の動力を伝達しかつ
回転数を減速させるために用いられている。リードスク
リューシャフト110には螺旋上に溝が形成され、キャ
リッジ113にラックスプリング114を介して取り付
けられたラック115と噛み合っている。この状態で、
フィードモーター101を正逆に回転させることによっ
てラック115はリードスクリューシャフト110上に
形成された溝に沿うことで、キャリッジ113はディス
クの外周側と内周側へ移動可能になっている。111は
スラストスプリングで、リードスクリューシャフト11
0の端部を受け、リードスクリューシャフト110長手
方向に自由度を持たせている。105はフォトインタラ
プタで、基板112に半田で取り付けてあり、エンコー
ダー104のスリットによるLED光の受光の有無によ
りフィードモーター101の回転数を感知する。その情
報をドライブ基板に送り、光ピックアップの記録再生の
情報と加味してフィードモーター101の回転数を制御
し、ひいてはキャリッジ113の位置を制御する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】光ドライブ装置におい
ては、11mm〜13.5mm(好ましくは12.7m
m)の薄さにすることが求められているが、光ドライブ
装置を前述の様な薄さにする事によって、モジュールベ
ース100は図示していない制御関係等の基板(以下基
板等と略す)と並列して設けられている。すなわち、モ
ジュールベース100と基板等は重ねて配置されていな
い。従って、従来の構成では、モジュールベース100
の投影面積が大きくなって、基板等の投影面積が狭くな
るので、基板等に回路を設計するのが、非常に難しくな
るという問題点があった。更に基板等の面積が小さいた
めに部品等を密集して実装しているので、部品等から発
生する熱によって誤動作等が発生するという問題点もあ
った。
【0005】本発明は、前記従来の問題点を解決するも
ので、回路設計が簡単にでき、部品の密集させずに、熱
的な誤動作を防止する事ができる光ピックアップ装置を
提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の従来の光
ピックアップの問題点を解決するものであり、キャリッ
ジを移動させるための動力源となるフィードモーターの
回転軸が両軸になっており、一方に動力を伝達するため
のピニオンギア、他端に前記フィードモーターの回転を
検知するエンコーダーまたはロータリーマグネットが設
けられている。
【0007】更にモジュールベースの投影面積を規定し
た。
【0008】
【発明の実施の形態】請求項1に係る発明は、モジュー
ルベースと、前記モジュールベースに設けられ、光ディ
スクを回転駆動するモータ駆動系と、前記モジュールベ
ースに設けられ、光ディスクからデータの読み出しを行
う光ピックアップと、前記モジュールベースに設けら
れ、前記光ピックアップの移動を案内するガイド手段
と、前記モジュールベースに設けられ、前記光ピックア
ップを移動させる移送手段と、前記モジュールベースに
設けられ前記光ピックアップを移動させる駆動力を発生
するモータと、前記モータと前記移送手段の間に設けら
れたギア群と、前記モータの回転を検出する回転検知手
段とを備え、前記モータの両端に回転軸を設けるととも
に、前記一方の回転軸によって前記ギア群を回転駆動さ
せるとともに他方の回転軸に回転検出手段を設けた事に
よって、モーター部品配置の自由度が高まる作用を有す
る。また、モータ部品を均等に配置することが可能にな
ったことにより、安定したモータの回転を得ることがで
きる作用を有する。また、モーターにピニオンギア等の
ギア群、エンコーダーまたはロータリーマグネット等の
回転検出手段を取り付けたモータユニットの状態で、モ
ータブラケット等への取り付けを可能にする作用を有す
る。
【0009】請求項2に係る発明は、請求項1において
回転検出手段として、回転軸に取り付けられ、スリット
を設けた円形状のエンコーダと、前記エンコーダと対向
して設けられたフォトインタラプタを用いた事によっ
て、非接触状態で回転検出を行うことができる。
【0010】請求項3に係る発明は、請求項1において
回転検出手段として、回転軸に取り付けられたロータリ
ーマグネットと、前記ロータリーマグネットと対向して
設けられたホール素子を用いたことで、正確な回転検出
を行うことができる。
【0011】請求項4に係る発明は、請求項1〜3にお
いて光ピックアップの光源として波長の異なる2つの発
光素子を設けた事によって、様々な形態の光ディスクか
らデータの再生などを行うことができる。
【0012】請求項5に係る発明は、請求項4におい
て、光ディスクとして、記録層を一つ有する光ディスク
か、記録層を有する基板を2つ張り合わせた光ディスク
を用いることが可能であることによって、様々な情報を
有する光ディスクを用いることによって、情報の収集等
をやりやすくする。
【0013】請求項6に係る発明は、ケースと、前記ケ
ースから出没自在に設けられた載置部材と、前記載置部
材に設けられた基板と、前記載置部材に設けられたモジ
ュールベースと、前記モジュールベースに設けられ光デ
ィスクを回転させる第1の駆動手段と、前記モジュール
ベースに設けられ光ディスクからデータの再生及び光デ
ィスクにデータの記録の少なくとも一方を行う光ピック
アップと、前記光ピックアップを移動させる第2の駆動
手段とを備え、前記ケースの縦寸法W1を122mm〜
140mm、横寸法W2を122mm〜140mm、高
さ寸法W3を11mm〜13.5mmとしたとき、モジ
ュールベースの投影面積を4000mm 2〜6000m
2とした事によって、基板の回路設計が容易になり、
基板の部品密集を防止できる。
【0014】請求項7に係る発明は、ケースと、前記ケ
ースから出没自在に設けられた載置部材と、前記載置部
材に設けられた基板と、前記載置部材に設けられたモジ
ュールベースと、前記モジュールベースに設けられ光デ
ィスクを回転させる第1の駆動手段と、前記モジュール
ベースに設けられ光ディスクからデータの再生及び光デ
ィスクにデータの記録の少なくとも一方を行う光ピック
アップと、前記光ピックアップを移動させる第2の駆動
手段とを備え、前記モジュールベースの投影面積をS1
前記ケースの投影面積をS2としたときに、S1:S2
=1:2.7〜4.9とした事によって基板の回路設計
が容易になり、基板の部品密集を防止できる。
【0015】請求項8に係る発明は、請求項6,7にお
いて光ピックアップの光源として波長の異なる2つの発
光素子を設けた事によって様々な形態の光ディスクから
データの再生などを行うことができる。
【0016】請求項9に係る発明は、請求項8において
光ディスクとして、記録層を一つ有する光ディスクか、
記録層を有する基板を2つ張り合わせた光ディスクを用
いることが可能なことによって、様々な情報を有する光
ディスクを用いることによって、情報の収集等をやりや
すくする。
【0017】図1は本発明の実施の形態における光ピッ
クアップ装置の正面図である。図1において、1は光デ
ィスクで、本実施の形態においては光ディスク1とし
て、デジタルビデオディスク(以下DVDと略す)等の
高密度ディスク1aまたはコンパクトディスク(以下C
Dと略す)等の低密度ディスク1bを用いている。ここ
で高密度ディスク1aとしては例えば、記録層を有する
基板を2つ用意し、その2つの基板を張り合わせた構成
のディスク等である。2は光ディスク1を回転させるス
ピンドルモータ部で後で詳述するが、光ディスク1をク
ランプする機構も有する。3は光ディスク1に記録再生
を行う光ピックアップ部で後で詳述する。4は光ピック
アップ部3を光ディスク1を内周及び外周に移させるフ
ィード部である。5はスピンドルモータ部及び光ピック
アップ部及びフィード部を搭載するモジュールベースで
ある。6、7はスピンドルモータ及び光ピックアップ部
に電力を供給するフレキシブル基板である。
【0018】以下、図2に本発明の実施の形態における
光ピックアップ装置のスピンドルモータ部の詳細正面
図、図3に本発明の実施の形態における光ピックアップ
装置の図2のAA断面図、図4に本発明の実施の形態に
おける光ピックアップ装置の詳細正面図、図5に本発明
の実施の形態における光ピックアップ装置の図4のBB
断面図、図6に本発明の実施の形態における光ピックア
ップ装置の図4のCC断面図を示す。
【0019】図2〜図3において、8は光ディスク1を
精度良く位置決めする円盤状のターンテーブル、9はリ
ング状の永久磁石で、永久磁石9は円周上にN磁極及び
S磁極をそれぞれ交互に形成している。例えば、4つの
N磁極の間にそれぞれS磁極を配置し、しかも各磁極間
の角度はおよそ45度間隔で配置される。この場合、磁
極としては8つで構成される。本実施の形態の場合、磁
極数は8としたが、4〜16の範囲で構成する事が好ま
しい。磁極数が3以下であると、安定した回転を得るこ
とができず、磁極数が13以上であると、着磁したとき
の磁力が小さくなりすぎて、やはり安定した回転は得る
事は難しい。
【0020】10は板金で、板金10は永久磁石9のヨ
ークとして用いられる。また、板金10はターンテーブ
ル8に接着または一体成形等の手段で固定されている。
この時板金10の代わりに、強磁性材料で構成された板
状体を用いても良い。なお、本実施の形態の場合、永久
磁石9の磁力を大きくするために、板金10を設けた
が、それほど永久磁石9の磁力を必要としない場合に
は、板金10は設けなくても良い。
【0021】更に、永久磁石9と板金10を一体に形成
しても良いし、ターンテーブル8,永久磁石9,板金1
0を一体に形成しても良い。このように3部材を一体に
する事によって、部材の小型化を行うことができ、装置
の薄型化を行うことができる。
【0022】11は複数のコイル群を環状に配置して構
成されたスピンドルコイルで、スピンドルコイル11は
永久磁石9に対向し、かつ永久磁石9の磁極数と異なる
数のコイルで構成されている。この時、永久磁石9の磁
極数よりもコイルの数を少なくすることが好ましい。ま
た、コイル群それぞれは、略三角形状をなしており、し
かも対向しているコイル同士は、直列に接続されてい
る。本実施の形態の場合、永久磁石9の磁極数を8とし
ているので、6つコイルを環状に配置することによっ
て、スピンドルコイル11を構成している。なお、本実
施の形態では、6つのコイルを環状に配置したが、4〜
12の範囲で構成する事が好ましい。
【0023】12は永久磁石9の対向ヨークとして使用
されるベース板金で、中央付近に一部テーパ面を有する
絞りを設けている。また、絞りの部分にメタルハウジン
グ13がカシメ等の手段で固定されており、しかもメタ
ルハウジング13はベース板金12に対して垂直に立て
られている。この時、ベース板金12は板金で構成した
が、強磁性材料からなる板状体で構成したも良い。な
お、ベース板金12状には図示していないフレキシブル
プリント基板を介してスピンドルコイル11が配設され
ている。この図示していないフレキシブルプリント基板
は、所定の配線構造を有しており、この配線とスピンド
ルコイル11は電気的に接続され、スピンドルコイル1
1にターンテーブル8が回転するように電流が流され
る。
【0024】14は含浸メタルで、含浸メタル14はメ
タルハウジング13の内部に厚入等の手段で固定されて
いる。含浸メタル14は小型で非常に潤滑性がよく、し
かも低摩擦であるので、特に薄型のドライブには好適に
用いられる。本実施の形態では、メタルハウジング13
の内部の両端部にそれぞれ含浸メタル14を配置した
が、使用環境などを考慮して少なくとも一つの含浸メタ
ルや3つ以上の含浸メタルをメタルハウジング13内に
配置してもよい。更に、本実施の形態では、含浸メタル
を用いたが、他の軸受けを用いても良い。
【0025】15はスピンドルシャフトで、スピンドル
シャフト15は、端面が球面上で、他端面がターンテー
ブル8に厚入固定されている。
【0026】16は光ディスク1をクランプする変形ボ
ールで、変形ボール16はクランプバネ17によって常
に光ディスク1の外周方向に付勢されている。この付勢
力によって光ディスク1は常にターンテーブル8側に応
圧がかかりクランプする機構になっている。また、光デ
ィスク1を取り外す際には変形ボール16はクランプバ
ネ17を光ディスク1の内周側に圧縮させながら取り外
す様になっている。
【0027】モジュールベース5にはベース板金12の
絞り部分が挿入される略円形状のモジュールベース孔5
aが形成されており、ベース板金12は、モジュールベ
ース孔5aの範囲内においてモジュールベース孔5a内
でタンジェンシャル及びラジアル方向にスキューできる
ようになっている。つまり、製造時にスピンドルシャフ
ト15をモジュールベース5に対して所定の角度で立設
するように構成されている。この様に構成することによ
って、光ディスク1をタンジェンシャル及びラジアル方
向にスキューできる様になる機構である。すなわち、以
上の様な調整を行うことによって、光ディスク1と光ピ
ックアップの距離をほぼ一定にすることができ、良好な
再生を行うことができる。
【0028】18はスキューバネ、19はスキューバネ
18が挿入されているとともに、ベース板金5を貫通
し、モジュールベース5に固定された固定ネジである。
スキューバネ18はモジュールベース5とともにベース
板金12を挟むよう固定ネジ19に固定されており、し
かもスキューバネ18はベース板金12をモジュールベ
ース5に付勢している。
【0029】20a,20bはベース板金12をモジュ
ールベース5に対してラジアル方向及びタンジェンシャ
ル方向にスキューさせるための調整ネジで、この調整ネ
ジを締めたり緩めたりすることでスキュー調整を行う。
この調整ネジ20a,20bはそれぞれモジュールベー
ス5を貫通し、ベース板金12にねじ込まれている。ス
キュー調整は、まず、固定ネジ19にスキューバネ18
を挿入し、そして固定ネジ19をベース板金12を貫通
させて、固定ネジ19をモジュールベース5に固定す
る。この様に構成する事によって、前述の様に、スキュ
ーバネ18はベース板金12をモジュールベース5側に
付勢する。次に調整ネジ20a,20bを回転させる事
によって、モジュールベース5に対して板金ベース12
をラジアル方向及びタンジェンシャル方向のスキューを
調整する。この時、固定ネジ19でベース板金12はモ
ジュールベース5に固定されているので、調整ネジ20
a,20bを回転させることによって、ベース板金12
は変位しないように思えるが、ベース板金12はスキュ
ーバネ18でモジュールベース5側に付勢されているだ
けであるので、ベース板金12は多少の範囲内では変位
することができる。
【0030】以下本発明の光ピックアップの光学系につ
いて、高密度ディスク1aとしてDVDを、低密度ディ
スク1bとしてCDとを例に挙げて、種類の異なる複数
のディスクを再生可能な光ピックアップについて説明す
る。
【0031】図4〜図6において、21は光学ユニット
で、光学ユニット21は、高密度ディスク1aの再生を
行う波長635〜650nmのレーザ光22を出射する
半導体レーザと、高密度ディスク1aからの反射光を検
出器に導く回折格子(図示せず)と、その回折格子から
の光を受光する複数の受光素子とを備えた光検出器(図
示せず)とを一体に構成したものである。
【0032】23もまた光学ユニットで、光学ユニット
23は、低密度ディスク1bの再生を行う波長780n
mのレーザ光24を出射する半導体レーザと、レーザ光
24から3ビームを生成する回折格子と、低密度ディス
ク1bからの反射光を検出器に導く回折格子(図示せ
ず)と、その回折格子からの光を受光する複数の受光素
子を備えた光検出器(図示せず)とを一体に構成したも
のである。
【0033】このように一体化された光学ユニット21
及び光学ユニット23を光ピックアップに用いることに
より、今まで各光学部材ごとに行っていた光軸調整等を
ユニット単位で行えるようになるので、調整に要する工
程数及び時間を大幅に削減する事ができる。更に小さな
光学部材の一つ一つを調整するのとは異なり、ユニット
単位で調整できるので、調整時のハンドリング性が大幅
に向上し、より正確な取り付けが行えるようになるとと
もに取り付け時の位置ズレの発生も大きく減少させるこ
とができる。
【0034】また各半導体レーザに対して1つの光学ユ
ニットとしたことにより、各光学ユニット中において各
半導体レーザに応じた最適な配置を行え、更に再生する
ディスクに適応した最適なフォーカス・トラッキングを
行えるように各ユニットごとに形状の異なる別々の回折
格子を設けることができ、加えて検出手段についてもデ
ィスクごとに最適な方法として用いられるRF信号及び
フォーカス・トラッキング信号を形成することができる
形状に予め形成することができるので、非常に高精度で
信号の検知及びピックアップの制御を行うことができる
性能の良い光ディスク装置を実現することができる。
【0035】そして光学ユニット21から出射されるレ
ーザ光22の光軸と、光学ユニット23から出射される
レーザ光24の光軸とは互いにほぼ直交するように配置
される。そしてレーザ光22をほぼ反射するとともにレ
ーザ光24をほぼ透過するビームスプリッタ25の中心
を前記光学ユニット21からのレーザ光22の光軸と光
学ユニット23からのレーザ光24の光軸との交点を含
む平面に配置し、異なる位置から出射された光をほぼ同
一の光軸上に導くように構成されている。
【0036】このようにな異なる位置に配置された半導
体レーザからの光を略同一光軸上に導くことにより、同
一光軸上に導かれた後の光学部材を共有することができ
るので、対物レンズ等の光学部材の部品点数を削減する
ことができ、生産性の向上及び生産コストの低減を図る
ことができる。また光路を共有するようにしたことによ
り、各半導体レーザから出射された光に発生する収差等
の光学特性を悪化させる要因もほぼ共通に存在すること
になるので、各半導体レーザから出射されたそれぞれの
光が対物レンズ29に入射する前に有している収差等の
大きさををほぼ同等にすることができる。従って1つの
対物レンズ29で複数の半導体レーザからの光をより容
易に光ディスク1に収束させることができるようにな
る。
【0037】更にビームスプリッタ25の光出射面25
a側には波長フィルタ26が配置されている。この波長
フィルタ26は、何れの波長の光も透過する透過領域と
特定の波長の光を遮蔽する選択透過領域とを有してい
る。特に本実施の形態においては透過領域は、高密度デ
ィスクに照射されるレーザ光22も低密度ディスクに照
射されるレーザ光24も何れも透過させる領域であり、
選択透過領域は高密度ディスク1aに照射されるレーザ
光22をほぼ透過して、低密度ディスク1bに照射され
るレーザ光24をほとんど透過しないもので、選択透過
領域の形状は低密度ディスク24に照射されるレーザ光
24が対物レンズ29に入射する際に要求される形状を
実現できるように形成されている。本実施の形態におい
ては、具体的には対物レンズの開口数が0.43〜0.
45となるように形成されている。
【0038】この波長フィルタ26は、誘電体材料を用
いて形成されており、高い屈折率を有する誘電体材料と
低い屈折率を有する誘電体材料とを交互に組み合わせ
て、ビームスプリッタ25と別部材で形成する場合に
は、光学ガラス等のベース材料に形成されていることが
多い。そしてビームスプリッタ25の光出射面25aに
は接着等の手段によって固定されている。またビームス
プリッタ25に予め形成しておくことも考えられ、その
場合にはビームスプリッタ25の光出射面25aを有す
るプリズムを形成する前の基板の段階において、その基
板の光出射面25aとなる面にスパッタリングや蒸着等
の方法により予め誘電体膜を直接形成する。
【0039】特に予め形成していた場合には光学部材の
取り付け工程を減少させることができるので生産性の高
い光ピックアップとすることができるとともに、波長フ
ィルタ26をビームスプリッタ25に設ける際に形成さ
れる接着層の存在による光学特性の劣化を抑制すること
ができるので、特に良好な光学特性を実現することがで
きる。
【0040】尚波長フィルタ26の配置位置はビームス
プリッタ25と対物レンズ29の間にあれば何処に配置
しても目的の効果は得ることができる。
【0041】波長フィルタ26を通過したレーザ光22
及びレーザ光24は、必要に応じて設けられるコリメー
タレンズ27に入射し、発散光をより発散度の小さな光
若しくは略平行光にされて、立ち上げミラー28によっ
て光軸方向を変化させられ、対物レンズ29により光デ
ィスク1に集光される。ここで対物レンズ29は、レー
ザ光22が入射した場合にはその光を高密度ディスク1
aの記録面に集光し、レーザ光24が入射した場合には
その光を低密度ディスク1bの記録面に集光するように
形成されている。本実施の形態において対物レンズ29
は、波長635〜650nmの波長を有するレーザ光2
2を基板厚み0.6mmで形成されているDVDの記録
面に集光するように開口数0.6となるように設定され
ており、これによりレーザ光22は約1μm程度に集光
させる。またこの対物レンズ29により、波長フィルタ
26を透過した波長が略780nmのレーザ光24は、
基板厚さ1.2mmで形成されているCDの記録面に集
光するように設定されており、これによりレーザ光24
は約1.2〜1.5μm程度に集光される。
【0042】この様に波長フィルタ26と対物レンズ2
9とを組み合わせて用いることにより、対物レンズ29
での入射光の形状を最適化して、それぞれの光ディスク
1に応じた集光位置と集光スポットの大きさを実現する
ことができるので、複数の半導体レーザの光を一つの対
物レンズを用いて、種類の異なる光ディスク1上に集光
することが可能となる。
【0043】光学ユニット21の配置は、ユニットに設
けられた高密度ディスク1aの再生に供される半導体レ
ーザの位置が、コリメータレンズ27通過後に略平行光
となるように設置され、光学ユニット23の配置は、波
長780nmのレーザ光源が前記波長635〜650n
mの半導体レーザよりも対物レンズ29に近くなる位置
に配置する。例えば波長635〜650nmおよび波長
780nmの半導体レーザと対物レンズ29の空気長で
の光路距離をそれぞれL1、L2とすると、0.55≦
L2/L1≦0.75の範囲に波長780nmの半導体
レーザ搭載の光学ユニット23の配置を設定する。
【0044】このような範囲に半導体レーザを配置する
ことにより、対物レンズ29入射時にレーザ光22とレ
ーザ光24とに発生している収差量を共に許容限界値以
下とすることができるので、双方の光について良好な光
学特性を得ることができ、高密度ディスク1aについて
も低密度ディスク1bについても良好な記録・再生特性
を実現することができるので好ましい構成である。
【0045】ここで、図示していないが光学ユニット2
1の回折格子は3分割された領域、光学ユニット23の
回折格子は2分割領域よりなる。また光学ユニット21
は中心に4分割受光素子が配置され、その両側に受光素
子を設けた構成の光検出器、光学ユニット23は5分割
受光素子からなる光検出器で構成されている。また、光
学ユニット21内の半導体レーザの方向は、レーザ光2
2のファーフィールドパターンの長軸方向が高密度ディ
スク1のラジアル方向と平行になるように取り付けてあ
る。これにより隣接するピットとの間に発生するクロス
トークを効率良く防止することができる。また光学ユニ
ット23の向きはトラッキング方法として3ビーム法を
用いる場合には、その3ビームが光ディスク1のラジア
ル方向と略直交するように配置してある。
【0046】本実施の形態で光学系に存在している2つ
の半導体レーザのいずれを発光させるかは、記録・再生
する光ディスク1が高密度ディスク1aであるか低密度
ディスク1bであるかに応じて切り換える。即ち高密度
ディスク1aが光ディスク1として載置された場合には
光学ユニット21に設けられている半導体レーザを動作
させてレーザ光22を照射し、低密度ディスク1bが光
ディスク1として載置された場合には光学ユニット23
に設けられている半導体レーザを動作させてレーザ光2
4を照射する。
【0047】次に記録密度及び基板厚さの異なる光ディ
スクにおける再生動作について、特に基板厚み0.6m
mのDVDと基板厚み1.2mmのCDを再生する場合
の動作についてそれぞれ説明する。
【0048】厚み0.6mmの高密度ディスク1aの信
号を再生する場合、光学ユニット21に設けられている
半導体レーザからの波長635〜650nmのレーザ光
22は回折格子を透過し、ビームスプリッタ25で反射
された後、波長フィルタ26、コリメータレンズ27、
立ち上げミラー28を透過し対物レンズ29へ入射す
る。対物レンズ29に入射したレーザ光22は対物レン
ズ29の集光作用で高密度ディスク1aの記録面(基板
表面から略0.6mmに位置する)に結像される。高密
度ディスク1aからの反射光は再び対物レンズ29、立
ち上げミラー28、コリメータレンズ27、波長フィル
タ26を透過し、ビームスプリッタ25で反射された
後、回折格子に入射する。回折格子に入射した光は回折
格子の3分割領域でそれぞれ回折され、光検出器に到達
する。以上の動作において、RF信号は6分割受光素子
で検出される電流出力を電圧信号に変換した総和より検
出し、フォーカス誤差信号は回折格子の半円領域からの
1次回折光を用いる、いはゆるホログラムフーコー法で
検出する。トラッキング誤差信号は、回折格子の2分割
領域の各々の1次回折光による電圧出力をそれぞれコン
パレーターでディジタル波形に変換し、それらの位相差
に応じたパルスを積分回路を通してアナログ波形に変換
することで検出する。
【0049】低密度ディスク1bの信号を再生する場
合、特にトラッキングエラー信号を3ビーム法で行う場
合には、光学ユニット23に設けられている半導体レー
ザからの波長略780nmのレーザ光24が回折格子
(図示せず)で3ビームに分離され回折格子を透過し、
ビームスプリッタ25を透過し、波長フィルタ26の中
心部分の略円形状部分を透過した後、コリメータレンズ
27、立ち上げミラー28、対物レンズ29へ入射し対
物レンズ29の集光作用で低密度ディスク1bの記録面
(基板表面から略1.2mmに位置する)に結像する。
【0050】低密度ディスク1bからの反射光は再び対
物レンズ29、立ち上げミラー28、コリメータレンズ
27、波長フィルタ26の中心部分の略円形状部分、ビ
ームスプリッタ25を透過し、回折格子に入射する。回
折格子に入射した光は回折され、光検出器に到達し信号
を検出する。RF信号は5分割受光素子で検出される電
流出力を電圧信号に変換した総和より検出し、フォーカ
ス誤差信号は回折格子の半分の領域からの1次回折光を
用いるいはゆるホログラムフーコー法で検出する。トラ
ッキング誤差信号は、3ビーム法で検出する。
【0051】以上が本実施の形態で用いた方法である
が、これに限定されるものではなくRF信号、フォーカ
スエラー信号、トラッキングエラー信号のいずれについ
ても既に知られている方法を用いることも可能である。
【0052】また本実施の形態においては半導体レーザ
を2つ用いた場合について説明してきたが、例えば高密
度ディスク・中密度ディスク・低密度ディスクのように
3つ以上の種類の異なる複数のディスクを再生する場合
には、3つ以上配置する場合も考えられる。その場合に
はそれぞれの半導体レーザごとに光学ユニットを形成し
ても良いし、複数の半導体レーザを2つの光学ユニット
に割り振るようにしても良い。またこの場合波長フィル
タ26は透過領域と選択透過領域に加えて更にそれぞれ
の半導体レーザの波長に対応した第二・第三の選択透過
領域を有していることが好ましい。
【0053】また使用する半導体レーザの波長は本実施
の形態においては、DVDとCDを考えて635〜65
0nmのものと780nmのものを用いていたが、例え
ば400〜430nmと635〜650nmとしても良
く、更に780nm、635〜650nm、400〜4
30nmの3つとしてもよく、更に必要に応じて増やす
こともできる。
【0054】また光学ユニット21と光学ユニット23
の配置は、前記0.55≦L2/L1≦0.75の範囲
を満足した条件で交換してもよい。更に、ビームスプリ
ッタ25の代わりに波長635〜650nmのレーザ光
22のs偏向成分は反射し、波長780nmのレーザ光
24のp偏向成分を透過する偏向ビームスプリッタを用
いてもよい。また光学ユニット21のレーザ光波長は、
高密度ディスクの録再に対応した短波長レーザ光に変更
してもよい。
【0055】30は光学ユニット21内の半導体レーザ
のレーザ光量を調節するためのボリュームであり、31
は光学ユニット23内の半導体レーザのレーザ光量を調
節するためのボリュームである。この各々のボリューム
30、31は逆に、ボリューム30側を光学ユニット2
3内の半導体レーザのレーザ光量を調節するためのボリ
ュームにし、ボリューム31側を光学ユニット21内の
半導体レーザのレーザ光量を調節するためのボリューム
にしてもよい。また、ボリューム30、31は光学ユニ
ット21と23の配置された面とは異なる面でかつ同一
面上に配設されている。
【0056】次に対物レンズ29を駆動するアクチュエ
ータ等について説明する。33は対物レンズ保持筒で、
対物レンズ29は接着等の手段によって対物レンズ保持
筒33に固定している。34は対物レンズ29側にN極
に着磁された永久磁石で、35は永久磁石34のヨーク
である。36は対物レンズ保持筒33をフォーカス方向
に駆動するためのフォーカスコイルで、37は対物レン
ズ29をトラッキング方向に駆動するためのトラッキン
グコイルである。この各々のコイル36及び37は接着
等の手段によって対物レンズ保持筒33に固定されてい
る。この永久磁石34とフォーカスコイル36及びトラ
ッキングコイル37に流す電流の大きさと方向で、光デ
ィスク1に対してフォーカス方向及びトラッキング方向
に常に追従できるようになっている。38はフォーカス
コイル36及びトラッキングコイル37に電力を供給す
る中継基板で、対物レンズ保持筒33をワイヤ39で中
立位置に保持するためにも使用されている。ワイヤ39
の一端は中継基板38に半田付け等の手段によって固定
され、他端をサスペンションホルダー40の一端に接着
等の手段によって固定されたフレキシブル基板上に半田
付け等の手段によって固定されている。サスペンション
ホルダー40には孔が設けられており、光学ユニット2
1,23から放出された光が光ディスク1から反射して
きた光はこの孔を通過する。41はキャリッジで、対物
レンズ29に対して光学ユニット23側にスクリューシ
ャフト42、反対側にガイドシャフト43が構成され、
キャリッジ41はスクリューシャフト42及びガイドシ
ャフト43上を光ディスク1の内周から外周に移動でき
るようになっている。
【0057】図1及び図6において、光学ユニット2
1、23及び重畳回路32、フォーカスコイル36、ト
ラッキングコイル37に電力を供給するためのフレキシ
ブル基板7の引き回し状態は、キュリッジ41と保護カ
バー44間で、かつ光ディスク1の外周方向にキャリッ
ジ41から出され、光ディスク1側に腕曲を持たせる用
に引き回されて再度キュリッジ41と保護カバー44間
を通過し、固定ブロック45とスラストバネ46によっ
て固定され、モジュールベース5から外部に出されてい
る。ここで、フレキシブル基板7にはキャリッジ41以
降引き回された部分において屈曲しない部分に補強板を
接着等の手段によって固定され、保護カバーのキャリッ
ジ41側面に密着し、キャリッジ側に垂れるようなこと
がないようにしている。また、フレキシブル基板7の補
強板は、光ピックアップ3が光ディスク1の最外径位置
に行ったときでも、キャリッジ41から補強板の先端が
外れず、常にオーバラップしているようになっている。
【0058】次にフィード部4について図7を用いて詳
細に説明する。47はフィードモータで、フィードモー
タ47の回転軸は両軸になっており、一方にはフィード
モーター47の動力を伝達するためのピニオンギア4
8、他端にはフィードモータ47の回転制御を行うため
円周方向にスリットを切ったエンコーダ211が圧入等
の手段によって取り付けられている。
【0059】212はモータブラケットで、モータブラ
ケット212にはフィードモータ47が固定ネジ2本で
固定支持されている。
【0060】50はトレインギアで、トレインギア50
はフィードモータ47の動力を伝達しかつ回転を減速さ
せるために用いられている。
【0061】214はトレインシャフトで、トレインシ
ャフト214は、モーターブラケット212に圧入等の
手段により取り付けられており、トレインギア50の回
転軸になっている。また、トレインシャフト214の先
端部はカットワッシャー215が取り付けられるよう段
付きの溝が設けられトレインギア214の抜け止めにな
っている。
【0062】51はシャフトギアで、シャフトギア51
はスクリューシャフト42が圧入により取り付けられて
いる。シャフトギア51はフィードモータ47の動力を
伝達しかつ回転を減速させるために用いられている。
【0063】スクリューシャフト42はフィードモータ
47の動力を伝達しかつ回転数を減速させるために用い
られている。スクリューシャフト42には螺旋上に溝が
形成され、キャリッジ41にラックスプリング218を
介して取り付けられたラック52と噛み合っている。こ
の状態で、フィードモータ47を正逆に回転させること
によってラック52はスクリューシャフト42上に形成
された溝に沿うことで、キャリッジ41はディスクの外
周側と内周側へ移動可能になっている。
【0064】221はスラストスプリングで、スラスト
スプリング221はスクリューシャフト42の端部を受
け、スクリューシャフト42長手方向に自由度を持たせ
ている。
【0065】222はフォトインタラプタで、基板22
3に半田で取り付けてあり、エンコーダー211のスリ
ットによるLED光の受光の有無によりフィードモータ
47の回転数を検知する。その情報をドライブ基板にフ
ィードバックし光ピックアップの記録再生の情報と加味
してフィードモータ47の回転数を制御し、ひいてはキ
ャリッジ41の位置を制御する。
【0066】次にフィード部4について他の例を図8を
用いて説明する。図8に記載されている符号において図
7の符号と同じものは同一の構成機能等を有する。図7
に示されるフィード部は、回転検出手段として、エンコ
ーダ211とフォトインタラプタ222を用いたが、図
8に示すものは磁気的な検出手段を設けた。
【0067】図8において、224はフィードモータ9
のピニオンギア48が設けられた側と反対側の回転軸に
圧入等によって取り付けられたロータリーマグネット
で、ロータリーマグネット224はフィードモーター9
の回転制御を行うためのN極とS極を円周方向に多分割
配置されている。
【0068】225はホール素子で、基板226に半田
で取り付けてあり、ロータリーマグネット224の磁力
を検出することによりフィードモータ47の回転数を感
知する。その情報をドライブ基板にフィードバックし光
ピックアップの記録再生の情報と加味してフィードモー
タ47の回転数を制御し、ひいてはキャリッジの位置を
制御する。
【0069】以上の様にフィード部4を構成する事によ
って、キャリッジ41を移動させるための動力源となる
フィードモータ47の回転軸が両軸になっており、一方
に動力を伝達するためのピニオンギア48、他端にフィ
ードモータ47の回転制御を行うエンコーダ211また
はロータリーマグネット224が設けられていることに
より、フィードモータ47部品配置の自由度が高まり光
ピックアップの小型化が可能になる。また、モーター部
品(ピニオンギア48等のギア類など)を均等位置に配
置することが可能なため、フィードモータ47に取り付
けられた部品(ギアなど)のわずかな質量バランスのズ
レによって発生する振動が増大されるのを抑えることが
できる。さらにフィードモータ47にエンコーダ211
およびロータリーマグネット224を取り付けたユニッ
ト状態でモーターブラケット212への取り付けが可能
なため生産性にも優れている。
【0070】また、以上の様な構成によって、モジュー
ルベース5の投影面積を小さくすることができ、制御関
係等の基板の面積を広くとれることができる。
【0071】次に、このモジュールベース5の投影面積
について説明する。図9及び図10はそれぞれ光ドライ
ブ装置を示す平面図及び斜視図である。
【0072】図9において、5はモジュールベースで、
モジュールベース5は図1〜図8に示したものと同じで
ある。300,301は基板で、この基板300,30
1には、制御関係や他の装置との電気的接続を行う回路
が形成されている。この基板300,301には集積回
路やチップ部品等が載置されており、前述の回路等を構
成している。光ドライブ装置400では、前述の図示し
ていない駆動装置によって、光ドライブ装置400のケ
ース401から、前述のモジュールベース5,基板30
0,301をそれぞれ搭載したスライダー部材を外部に
露出したり、前記スライダー部材をケース401内に収
納したりする。402はスライダー部材の出し入れを行
うスイッチである。このスイッチ402を押すことによ
って、スライダー部材を外部に露出させ、再度スイッチ
402を押すことによって、スライダー部材をケース4
01内に収納する。
【0073】光ドライブ装置400は、薄型化が求めら
れており、図9、図10に示すW3は11mm〜13.
5mm(好ましくは12.7mm)に設定される。光ド
ライブ装置400の高さを前述の様に設定する事によっ
て、ノートブックパソコン等に搭載が可能となる。
【0074】この様に光ドライブ装置400において、
薄型化が求められてくると、図9に示す様に、モジュー
ルベース5と基板300,301は積層状態にすること
はできない。すなわち、モジュールベース5の上方や下
方に基板300,301を配置することはできない。従
って、図9に示す様にモジュールベース5の側方に配置
されるようになる。この様に基板300,301をモジ
ュールベース5の側方配置すると、モジュールベース5
の投影面積S1(図9で示すモジュールベース5の斜線
部の面積)が非常に重要になってくる。この投影面積S
1が大きいと、基板300,301の面積が小さくなっ
てしまい下記の様な問題点が発生する。
【0075】(1)基板300,301上に形成される
回路設計に制限が加えられることになりが回路形成が非
常に困難になる。
【0076】(2)基板300,301上に集積回路
(ICやLSI等)やチップ抵抗等を密集して載置しな
ければならないので、各部品から放出される熱がうまく
外部に逃げず、誤動作の原因となる。
【0077】そこで、モジュールベース5の投影面積S
1について詳細に検討すると、ケース401の投影面積
S2はW1×W2で表され、W1とW2はほぼ122m
m〜140mmであるので、S2=14884mm2
19600mm2である。この様な状況下で、上記2つ
の問題点を解決するためには、投影面積S1は4000
mm2〜6000mm2(好ましくは4500mm2〜5
500mm2であり、更に好ましくは4800mm2〜5
200mm2)にすることが重要であることがわかっ
た。投影面積S1が4000mm2以下であると、 ・モジュールベース5に搭載される光ディスク1を回転
させるモータ駆動系が小さくなり、十分に光ディスク1
を高速にしかも安定して回転することができない。すな
わち図3に示すスピンドルコイル11及び永久磁石9の
大きさが小さくなり、高速回転ができなくなることがあ
り、しかも永久磁石9に構成される磁極数が少なくな
り、安定した回転を得ることができなくなる。
【0078】・また、図7及び図8に示す様にフィード
モータ47を小さくしなければならず、キャリッジ41
の高速移動をさせることができないので、光ディスク1
の所定に位置にキャリッジ41を移動させることができ
なくなるので、高速読み出し等を行うことは難しい。
【0079】・更に、光学ユニット22,23の配置間
隔も非常に狭くなり、十分な熱放出を行うことができに
くくなるので、光学ユニット22,23から安定した光
放出を行うことができない。等の問題が生じる。
【0080】また、投影面積S1が6000mm2を超
えると、前述の課題(1)(2)が発生する。
【0081】また、投射面積S1と投射面積S2の比S
1:S2=1:2.7〜4.9にする事が上記課題を解
決する一つの見方である。
【0082】更に図7、図8の様にフィードモータ47
を両軸にすることによって、図9で示すモジュールベー
ス5の点線部分の投影面積を削除することができる。
【0083】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、キャリッ
ジを移動させるための動力源となるフィードモーターの
回転軸が両軸になっており、一方に動力を伝達するため
のピニオンギア、他端に前記フィードモーターの回転制
御を行うエンコーダーまたはロータリーマグネットが設
けられていることにより、フィードモーター部品配置の
自由度が高まり光ピックアップの小型化が可能になる。
また、モーター部品を均等位置に配置することが可能な
ため、フィードモーターに取り付けられた部品のわずか
な質量バランスのズレによって発生する振動が増大され
るのを抑えることができる。さらにフィードモーターに
エンコーダーおよびロータリーマグネットを取り付けた
ユニット状態でモーターブラケットへの取り付けが可能
なため生産性にも優れている。更に、基板の回路設計が
容易になり、熱問題も解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における光ピックアップ装
置の正面図
【図2】本発明の実施の実施の形態における光ピックア
ップ装置のスピンドルモータ部の詳細正面図
【図3】本発明の実施の形態における光ピックアップ装
置の図2のAA断面図
【図4】本発明の実施の形態における光ピックアップ装
置の詳細正面図
【図5】本発明の実施の実施の形態における光ピックア
ップ装置の図4のBB断面図
【図6】本発明の実施の実施の形態における光ピックア
ップ装置の図4のCC断面図
【図7】本発明の実施の形態における光ピックアップ装
置のフィード部の詳細正面図
【図8】本発明の実施の形態における光ピックアップ装
置のフィード部の詳細正面図
【図9】本発明の一実施の形態における光ドライブ装置
を示す平面図
【図10】本発明の一実施の形態における光ドライブ装
置を示す斜視図
【図11】従来の光ピックアップフィード部の詳細正面
【符号の説明】
1 光ディスク 2 スピンドルモータ部 3 光ピックアップ部 4 フィード部 5 モジュールベース 42 スクリューシャフト 47 フィードモータ 48 ピニオンギア 50 トレインギア 51 シャフトギア 211 エンコーダ 222 フォトインタラプタ 224 ロータリーマグネット 225 ホール素子 300,301 基板 400 光ドライブ装置 401 ケース

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モジュールベースと、前記モジュールベー
    スに設けられ、光ディスクを回転駆動するモータ駆動系
    と、前記モジュールベースに設けられ、光ディスクから
    データの読み出しを行う光ピックアップと、前記モジュ
    ールベースに設けられ、前記光ピックアップの移動を案
    内するガイド手段と、前記モジュールベースに設けら
    れ、前記光ピックアップを移動させる移送手段と、前記
    モジュールベースに設けられ前記光ピックアップを移動
    させる駆動力を発生するモータと、前記モータと前記移
    送手段の間に設けられたギア群と、前記モータの回転を
    検出する回転検知手段とを備え、前記モータの両端に回
    転軸を設けるとともに、前記一方の回転軸によって前記
    ギア群を回転駆動させるとともに他方の回転軸に回転検
    出手段を設けた事を特徴とする光ピックアップ装置。
  2. 【請求項2】回転検出手段として、回転軸に取り付けら
    れ、スリットを設けた円形状のエンコーダと、前記エン
    コーダと対向して設けられたフォトインタラプタを用い
    た事を特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。
  3. 【請求項3】回転検出手段として、回転軸に取り付けら
    れたロータリーマグネットと、前記ロータリーマグネッ
    トと対向して設けられたホール素子を用いた事を特徴と
    する請求項1記載の光ピックアップ装置。
  4. 【請求項4】光ピックアップの光源として波長の異なる
    2つの発光素子を設けた事を特徴とする請求項1〜3記
    載いずれか光ピックアップ装置。
  5. 【請求項5】光ディスクとして、記録層を一つ有する光
    ディスクか、記録層を有する基板を2つ張り合わせた光
    ディスクを用いることが可能な請求項4記載の光ピック
    アップ装置。
  6. 【請求項6】ケースと、前記ケースから出没自在に設け
    られた載置部材と、前記載置部材に設けられた基板と、
    前記載置部材に設けられたモジュールベースと、前記モ
    ジュールベースに設けられ光ディスクを回転させる第1
    の駆動手段と、前記モジュールベースに設けられ光ディ
    スクからデータの再生及び光ディスクにデータの記録の
    少なくとも一方を行う光ピックアップと、前記光ピック
    アップを移動させる第2の駆動手段とを備え、前記ケー
    スの縦寸法W1を122mm〜140mm、横寸法W2
    を122mm〜140mm、高さ寸法W3を11mm〜
    13.5mmとしたとき、モジュールベースの投影面積
    を4000mm2〜6000mm2とした事を特徴とする
    光ドライブ装置。
  7. 【請求項7】ケースと、前記ケースから出没自在に設け
    られた載置部材と、前記載置部材に設けられた基板と、
    前記載置部材に設けられたモジュールベースと、前記モ
    ジュールベースに設けられ光ディスクを回転させる第1
    の駆動手段と、前記モジュールベースに設けられ光ディ
    スクからデータの再生及び光ディスクにデータの記録の
    少なくとも一方を行う光ピックアップと、前記光ピック
    アップを移動させる第2の駆動手段とを備え、前記モジ
    ュールベースの投影面積をS1前記ケースの投影面積を
    S2としたときに、S1:S2=1:2.7〜4.9と
    した事を特徴とする光ドライブ装置。
  8. 【請求項8】光ピックアップの光源として波長の異なる
    2つの発光素子を設けた事を特徴とする請求項6,7い
    ずれか1記載の光ドライブ装置。
  9. 【請求項9】光ディスクとして、記録層を一つ有する光
    ディスクか、記録層を有する基板を2つ張り合わせた光
    ディスクを用いることが可能な請求項8記載の光ドライ
    ブ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013046621A1 (ja) * 2011-09-30 2013-04-04 パナソニック株式会社 光ピックアップ装置、光情報装置及び情報処理装置

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