JPH11110767A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置全体の小型・薄型化を図るとともに消費
電力を低減する。 【解決手段】 光ディスク２に臨む位置に配設される先
玉レンズ３１と、この先玉レンズ３１と光軸を一致させ
て配設される後玉レンズ３２と、先玉レンズ３１を保持
する先玉レンズホルダ３３と、後玉レンズ３２を保持す
る後玉レンズホルダ３４と、後玉レンズホルダ３４に光
軸方向と平行に立設されて先玉レンズホルダ３３を移動
自在に支持する主軸３６と、後玉レンズホルダ３４に主
軸３６と平行に立設されて先玉レンズホルダ３３に移動
自在に係合するガイド軸３７と、一端が固定されて自由
端が先玉レンズホルダ３３に当接され折曲することによ
り先玉レンズホルダ３３を光軸方向に移動して、先玉レ
ンズ３１と後玉レンズ３２の光軸方向の離間距離を調整
するバイモル圧電素子３８とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光ディスク
や光磁気ディスク等の円盤状記録媒体から情報信号を再
生する光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば光ディスクから情報信号を再生す
る光ピックアップ装置が知られている。この種の光ピッ
クアップ装置は、図８に示すように、光ディスク５１の
情報記録面にレーザ光を合焦させる対物レンズ５３を備
えている。また、この対物レンズ５３は、図８に示すよ
うに、略円筒状のレンズホルダ５４に保持されており、
またレンズホルダ５４の内周部には、対物レンズ５３の
入射面側に位置して、対物レンズ５３に入射するレーザ
光を絞るアパーチャ部５５が形成されている。

【０００３】近年、高度情報化が進む中で光ディスク５
１の情報信号の高容量化に対する要望がある。光ディス
ク５１の高面密度化を達成するためには、レーザ光のス
ポット径を小さく微小化することが必要とされる。そし
て、スポット径を微小化するために、レーザ光を短波長
化するとともに、対物レンズの開口数ＮＡを大きくする
必要がある。

【０００４】しかしながら、単一の対物レンズは、高Ｎ
Ａ化した場合、屈折力が大きく、非球面係数により所定
の非球面形状に形成することが困難であった。そこで、
光軸を互いに一致させて設けられ２枚のレンズを有する
２群対物レンズ部５６が提案されている。

【０００５】高ＮＡ化が図られた２群対物レンズ部５６
を図面を参照して説明する。図９に示すように、２群対
物レンズ部５６は、光ディスク５２に臨む側に位置して
配設された第１のレンズ５７（以下、先玉レンズ５７と
称する。）と、この第１のレンズ５７に光軸を一致させ
て配設された第２のレンズ５８（以下、後玉レンズ５８
と称する。）とを有する。

【０００６】また、２群対物レンズ部５６は、図９に示
すように、先玉レンズ５７及び後玉レンズ５８を保持す
る略円筒状のレンズホルダ５９と、このレンズホルダ５
９の内周部に設けられて後玉レンズ５８に入射するレー
ザ光を絞るアパーチャ６０とを備えている。

【０００７】ところで、高容量化が図られた光ディスク
５２は、基板内の情報記録面が比較的に先玉レンズ５７
側に位置して形成されている。そして、この光ディスク
５２は、基板の厚さの誤差に伴って、球面収差が生じ易
いという問題があった。

【０００８】このため、光ピックアップ装置の２群対物
レンズ部には、光ディスク５２の基板の厚みによる球面
収差を低減するため、先玉レンズと後玉レンズとの光軸
方向の離間距離を調整する図示しない電磁アクチュエー
タを備えるものが提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た２群対物レンズ部が備える電磁アクチュエータは、磁
気回路を構成するマグネット、コイル、ヨーク等の部材
を備えているため、構成が比較的複雑であるという問題
があった。したがって、光ピックアップ装置は、装置全
体が大型化してしまうという不都合があった。

【００１０】また、この光ピックアップ装置は、先玉レ
ンズと後玉レンズの離間距離を保持するために、電磁ア
クチュエータに常に電圧を印加した状態を維持する必要
があるという不都合があった。

【００１１】そこで、本発明は、第１及び第２のレンズ
の離間距離を調整する調整手段の構成を簡素化して装置
全体を小型・薄型化するとともに、第１及び第２のレン
ズの離間距離を調整するために要する消費電力を低減す
ることを可能とする光ピックアップ装置を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を達成するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明に係る光ピックアップ装置は、第２のレン
ズ保持体に光軸方向と平行に立設されて第１のレンズ保
持体を移動自在に支持する主軸と、第２のレンズ保持体
に主軸と平行に立設されて第１のレンズ保持体を移動自
在に係合する従軸とを備える。そして、この光ピックア
ップ装置は、一端が固定されて自由端が第１のレンズ保
持体に当接されて、折曲することにより第１のレンズ保
持体を光軸方向に移動するバイモル圧電素子を備える。

【００１３】また、本発明に係る光ピックアップ装置
は、第１のレンズ保持体に一端部が固定されるとともに
第２のレンズ保持体に他端部が固定されて、バイモル圧
電素子が折曲することによって第１のレンズ保持体を移
動する方向と逆方向に、第１のレンズ保持体を付勢する
弾性部材を備える。

【００１４】以上のように構成した光ピックアップ装置
は、バイモル圧電素子に電圧が印加されることによっ
て、バイモル圧電素子が折曲されて自由端が移動する。
第１のレンズ保持体は、バイモル圧電素子の自由端が移
動することにより、主軸に沿って光軸方向に移動され
る。したがって、この光ピックアップ装置は、第２のレ
ンズ保持体に対して第１のレンズ保持体が光軸方向に移
動することによって、第１のレンズと第２のレンズの光
軸方向の離間距離が調整される。

【００１５】また、光ピックアップ装置は、バイモル圧
電素子が折曲した際、バイモル圧電素子の自由端によっ
て、第１のレンズ保持体が弾性部材の付勢力に抗して移
動される。そして、第１のレンズ保持体は、折曲状態の
バイモル圧電素子が平坦状態に復帰した際、弾性部材の
付勢力によって、バイモル圧電素子が折曲した際に移動
する方向と逆方向に確実に移動される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
について、光ピックアップ装置を図面を参照して説明す
る。なお、この光ピックアップ装置により情報信号の再
生が行われる光ディスクは、高記録密度化が図られてお
り、情報読み取り面から光ディスク内の情報記録面まで
の距離が０．１ｍｍ程度に形成されている。

【００１７】光ピックアップ装置１の光学系は、図１に
示すように、光路上の順に、例えば５１５〜６５０ｎｍ
程度の短波長のレーザ光を出射する光源６と、この光源
６から出射されたレーザ光を平行光にするコリメータレ
ンズ７と、レーザ光を回折して３ビームに分光する回折
格子８と、レーザ光を整形するアナモフィックプリズム
９と、レーザ光のＰ直線偏光及びＳ直線偏光に光路差を
生じさせる１／２波長板１０と、直線偏光を円偏光にす
る１／４波長板１１と、レーザ光を光ディスク２の情報
記録面上に合焦させる２群対物レンズ部１２とを備えて
いる。

【００１８】また、この光ピックアップ装置１は、図１
に示すように、アナモフィックプリズム９から出射され
たレーザ光を反射して１／４波長板１１に入射させると
ともに光ディスク２からの戻り光を透過する偏光ビーム
スプリッタ１３と、この偏光ビームスプリッタ１３を透
過した戻り光を集光するコリメータレンズ１４及びマル
チレンズ１５と、光ディスク２の情報記録面からの戻り
光を受光するフォトディテクタ１６とを備えている。

【００１９】また、この光ピックアップ装置１は、図１
に示すように、アナモフィックプリズム９により反射さ
れた表面反射光を集光する集光レンズ１７と、この集光
レンズ１７から出射されたレーザ光を受光して、受光量
に基づいて光源６から出射されるレーザ光の出力を調整
する出力調整用フォトディテクタ１８とを備えている。

【００２０】そして、この光ピックアップ装置１は、図
２に示すように、いわゆる軸回動型の２軸アクチュエー
タ２０を備えており、２群対物レンズ部１２を支持する
ボビン２１と、このボビン２１を回動自在に支持する回
動支軸２２と、ボビン２１上に設けられた重り２３とを
備えている。

【００２１】ボビン２１は、略円板状に形成されてお
り、中央部が回動支軸２２の先端側に回動自在に支持さ
れている。回動支軸２２は、基端側が図示しないベース
板上に立設されている。重り２３は、いわゆるカウンタ
ーウエイトであり、回動支軸２２に対して２群対物レン
ズ部１２と対称な位置に配設されており、重量が２群対
物レンズ部１２の重量とほぼ同一とされている。

【００２２】また、この光ピックアップ装置１は、２群
対物レンズ部１２を、光軸方向に平行なフォーカシング
方向と、光軸方向に直交するトラッキング方向とにそれ
ぞれ駆動する２軸アクチュエータ２０を備えている。こ
の２軸アクチュエータ２０は、図２に示すように、ボビ
ン２１を回動支軸２２に沿って図２中矢印ａ方向及びｂ
方向であるフォーカシング方向に移動するフォーカシン
グ用コイル２４、２４が、ボビン２１の外周部の相対向
する位置にそれぞれ配設されている。また、ボビン２１
の外周部の相対向する位置には、ボビン２１を回動支軸
２２を回動中心として図２中矢印ｃ方向及びｄ方向であ
るトラッキング方向に移動するトラッキング用コイル２
５、２５がそれぞれ配設されている。

【００２３】そして、本発明に係る光ピックアップ装置
１の要部である２群対物レンズ部１２は、図３に示すよ
うに、光ディスク２側に臨む位置に配設される第１のレ
ンズ３１（以下、先玉レンズ３１と称する。）と、この
先玉レンズ３１と光軸を一致させて配設される第２のレ
ンズ３２（以下、後玉レンズ３２と称する。）と、先玉
レンズ３１を保持する先玉レンズホルダ３３と、後玉レ
ンズ３２を保持する後玉レンズホルダ３４とを備えてい
る。

【００２４】また、この２群対物レンズ部１２は、図３
に示すように、先玉レンズホルダ３３を光軸方向に移動
自在に支持する主軸３６と、先玉レンズホルダ３３が光
軸方向に移動自在に係合するガイド軸３７と、先玉レン
ズホルダ３３を光軸方向に移動して先玉レンズ３１と後
玉レンズ３２の光軸方向の離間距離を調整するバイモル
圧電素子３８と、このバイモル圧電素子３８が折曲して
先玉レンズホルダ３３を移動する方向と逆方向に先玉レ
ンズホルダ３３を付勢する弾性部材３９とを備えてい
る。

【００２５】先玉レンズ３１と後玉レンズ３２とによる
開口数ＮＡは、０．７〜０．９程度に高められている。
先玉レンズホルダ３３は、先玉レンズ３１を保持する略
円板状のレンズ保持部４１と、主軸３６に移動自在に支
持される支持部４２と、ガイド軸３７に移動自在に係合
されるガイド部４３とを有している。

【００２６】レンズ保持部４１は、図３及び図４に示す
ように、中心孔４１ａを有する略円板状に形成されてお
り、中心孔４１ａに先玉レンズ３１を保持している。支
持部４２は、レンズ保持部４１の外周部に一体に突出形
成されており、先端部に、主軸３６に移動自在に支持さ
れる取付部４４が形成されている。この取付部４４に
は、主軸３６が移動自在に挿通される挿通孔４４ａが光
軸方向と平行に設けられている。ガイド部４３には、支
持部４２と対向するレンズ保持部４１の外周部に一体に
突出形成されており、先端部に、ガイド軸３７に移動自
在に係合する係合溝４３ａが切欠き形成されている。

【００２７】後玉レンズホルダ３４は、図３及び図４に
示すように、中心孔３４ａを有する略環状に形成されて
おり、中心孔３４ａに後玉レンズ３２を保持している。
この後玉レンズホルダ３４は、ボビン２１上に固定され
て設けられている。

【００２８】主軸３６は、軸線方向が光軸方向と平行
に、後玉レンズホルダ３４上に立設されている。この主
軸３６は、先玉レンズホルダ３３の取付部４４の挿通孔
４４ａに挿通されている。ガイド軸３７は、軸線方向が
主軸３６と平行に、後玉レンズホルダ３４上に立設され
ている。このガイド軸３７は、先玉レンズホルダ３３の
ガイド部４３の係合溝４３ａに係合されている。

【００２９】バイモル圧電素子３８は、２枚の電圧板
が、電圧が印加されることにより圧電板の一方が引き伸
ばされるとともに他方が圧縮されるように貼り合わせら
れて構成される。そして、このバイモル圧電素子３８
は、印加電圧に比例して、圧電板の厚み方向に折曲され
る。

【００３０】このバイモル圧電素子３８は、一端が、ボ
ビン２１に立設された支持部材４５の先端部に固定され
るとともに、自由端が、先玉レンズホルダ３３の取付部
４４の下端面に当接されて、主面が光軸方向と直交する
ように配設されている。

【００３１】弾性部材３９としては、例えばりん青銅等
の金属材料によって略断面コ字状形成された板ばねが用
いられる。この弾性部材３９は、図４及び図５に示すよ
うに、一端が後玉レンズホルダ３４の主面上に固定され
ており、他端が先玉レンズホルダ３３の取付部４４の下
端面上に固定されている。したがって、この弾性部材３
９は、先玉レンズホルダ３３を図５中矢印ｆ方向に付勢
している。

【００３２】なお、光ピックアップ装置１が備える２軸
アクチュエータとしては、軸回動型に限定されるもので
なく、例えば後玉レンズホルダを４本の弾性支持部材に
よって支持する構成としたいわゆる４ワイヤー型として
もよい。

【００３３】以上のように構成された光ピックアップ装
置１の２群対物レンズ部１２について、バイモル圧電素
子３８が、先玉レンズ３１と後玉レンズ３２の光軸方向
の離間距離を調整する動作を図面を参照して説明する。
まず、光ピックアップ装置１は、この光ピックアップ装
置１を備えるディスクプレーヤに光ディスク２が装填さ
れた際、光ディスク２のデータ領域に記録された情報信
号を管理するＴＯＣ（Ｔａｂｌｅ Ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎ
ｔｓ）領域に記録された情報信号を読み取るときに、装
着された光ディスク２の基板の厚さを図示しない検出手
段によって検出する。

【００３４】そして、光ピックアップ装置１は、図６及
び図７に示すように、バイモル圧電素子３８に所定電圧
が印加されることによって、自由端が図７中矢印ｅ方向
に折曲される。

【００３５】バイモル圧電素子３８は、図７に示すよう
に、自由端が矢印ｅ方向に移動することに伴って、この
自由端が当接されている先玉レンズホルダ３３の取付部
４４を、主軸３６に沿って矢印ｅ方向に移動する。この
とき、先玉レンズホルダ３３は、弾性部材３９の付勢力
に抗して矢印ｅ方向に移動する。

【００３６】また、この光ピックアップ装置１は、バイ
モル圧電素子３８に電圧を印加することを停止すること
によって、バイモル圧電素子３８の自由端が図７中矢印
ｆ方向に移動するとともに、弾性部材３９の付勢力によ
り先玉レンズホルダ３３が矢印ｆ方向に移動する。

【００３７】すなわち、この光ピックアップ装置１は、
先玉レンズホルダ３１が、光軸方向と平行に立設された
主軸３６及びガイド軸３７に沿って直線運動するため、
後玉レンズ３２に対して先玉レンズ３１が光軸方向に確
実に移動される。

【００３８】そして、この光ピックアップ装置１によれ
ば、調整部材３６が、先玉レンズ３１と後玉レンズ３２
の光軸方向の離間距離を調整することによって、光ディ
スク２の基板の厚みの誤差による球面収差が低減され
る。

【００３９】上述したように、光ピックアップ装置１
は、バイモル圧電素子３８を備えることによって、電磁
アクチュエータ等の比較的大型な調整機構が不要となり
構成が簡素化されるため、２群対物レンズ部１２の小
型、薄型化が図られる。したがって、光ピックアップ装
置１は、装置全体の小型、薄型化が図られる。

【００４０】また、この光ピックアップ装置１によれ
ば、先玉レンズ３１と後玉レンズ３２の離間距離を保持
するために要する消費電力を低減することができる。

【００４１】また、光ピックアップ装置１は、弾性部材
３９の付勢力によって、先玉レンズホルダ３３が光軸方
向の往復動作を確実に行うことができるため、先玉レン
ズ３１と後玉レンズ３２の離間距離を調整する動作の信
頼性を向上することができる。

【００４２】なお、本発明に係る光ピックアップ装置
は、トラッキングエラーを検出する検出法として３ビー
ム法が採用されたが、３ビーム法に限定されるものでな
く、１ビーム法等の他の検出法が採用されてもよいこと
は勿論である。

【００４３】

【発明の効果】上述したように本発明に係る光ピックア
ップ装置によれば、バイモル圧電素子が第１のレンズと
第２のレンズの離間距離が調整することにより、構成が
簡素化されるため、小型、薄型化を図ることができる。
また、この光ピックアップ装置は、第１のレンズと第２
のレンズの離間距離を保持するために要する消費電力を
低減することができる。

【００４４】また、光ピックアップ装置は、弾性部材の
付勢力によって、第１のレンズ保持体が光軸方向の往復
動作を確実に行うことができるため、第１のレンズと第
２のレンズの離間距離を調整する動作の信頼性を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の光学系を示
す模式図である。

【図２】上記光ピックアップ装置が備える２軸アクチュ
エータを示す斜視図である。

【図３】上記光ピックアップ装置が備える２群対物レン
ズ部を示す斜視図である。

【図４】上記２群対物レンズ部を示す縦断面図である。

【図５】上記２群対物レンズ部の要部を示す縦断面図で
ある。

【図６】上記２群対物レンズ部を示す縦断面図である。

【図７】上記２群対物レンズ部の要部を示す縦断面図で
ある。

【図８】従来の光ピックアップ装置が備える対物レンズ
を説明するために示す縦断面図である。

【図９】従来の光ピックアップ装置が備える２群対物レ
ンズ部を説明するために示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 光ピックアップ装置、２ 光ディスク、１２ ２群
対物レンズ部、３１先玉レンズ、３２ 後玉レンズ、３
３ 先玉レンズホルダ、３４ 後玉レンズホルダ、３６
主軸、３７ ガイド軸、３８ バイモル圧電素子、３
９ 弾性部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円盤状記録媒体に臨む位置に配設される
   第１のレンズと、 上記第１のレンズと光軸を一致させて配設される第２の
   レンズと、 上記第１のレンズを保持する第１のレンズ保持体と、 上記第２のレンズを保持する第２のレンズ保持体と、 上記第２のレンズ保持体に光軸方向と平行に立設されて
   上記第１のレンズ保持体を移動自在に支持する主軸と、 上記第２のレンズ保持体に上記主軸と平行に立設されて
   上記第１のレンズ保持体に移動自在に係合する従軸と、 一端が固定されて自由端が上記第１のレンズ保持体に当
   接されて、折曲することにより上記第１のレンズ保持体
   を光軸方向に移動して、上記第１のレンズと第２のレン
   ズの光軸方向の離間距離を調整するバイモル圧電素子と
   を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 上記第１のレンズ保持体は、第１のレン
   ズを保持するレンズ保持部と、このレンズ保持部の外周
   部に形成されて上記主軸に移動自在に支持される支持部
   と、上記従軸に移動自在に係合する係合部とを有し、 上記第１のレンズ保持体の支持部には、上記バイモル圧
   電素子の自由端が当接され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. 【請求項３】 上記第１のレンズ保持体に一端部が固定
   されるとともに上記第２のレンズ保持体に他端部が固定
   されて、上記バイモル圧電素子が折曲して上記第１のレ
   ンズ保持体を移動する方向と逆方向に、上記第１のレン
   ズ保持体を付勢する弾性部材を備え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。