JP2009093762A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】保護層の厚みが異なる複数の記録媒体の記録面におけるスポット上の球面収差を補正する。
【解決手段】本発明の光ピックアップ装置１は、レーザ光を出射する発光素子２ａと、上記レーザ光が入射され、上記レーザ光を光束として出射するコリメートレンズ４ａと、コリメートレンズ４ａからの光束を、記録媒体に設けられた記録面上に収束する対物レンズ１２と、上記記録媒体からの戻り光を受光する受光素子２ｄと、コリメートレンズ４ａを保持するコリメートレンズホルダＨ１と、コリメートレンズホルダＨ１をコリメートレンズ４ａの光軸方向に移動自在となるように支持する支持手段と、コリメートレンズホルダＨ１を電磁力によって駆動する駆動手段と、ハウジング４７とコリメートレンズホルダＨ１との間に接続され、コリメートレンズホルダＨ１を上記コリメートレンズ４ａの光軸方向における中立位置に引き戻す弾性部材とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ピックアップ装置に関するものである。
レーザービーム等の光ビームを用いて光学的に信号の読み取りが行われる光ディスクとしては、ＣＤ（コンパクトディスク）が普及している。更なる大容量のニーズに応える光ディスクとして、ＣＤとディスク径を同一として機構的な互換性を確保した上でＣＤより高密度記録とすることにより、大容量化を図らんとして規格化された高密度ディスク（ＤＶＤ）や、ＤＶＤに採用する赤外線レーザよりさらに波長の短い青紫色レーザを採用する超高密度のＢＤやＨＤ−ＤＶＤが提案されている。
ところで、高密度であるＤＶＤや超高密度であるＢＤあるいはＨＤ−ＤＶＤの記録媒体において、複数の記録層を有することにより記録容量を倍増することが提案されている。積層された記録層に記録した信号を再生するためには、カバー層の厚みにより発生する球面収差を、コリメートレンズを光軸方向に動かして補正する必要がある。従来は、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）の光ピックアップ装置１００に示したように、ステップモータ１０２、シャフト１０３、かみ合いギヤ１０４を用いて、コリメートレンズ１０１を光軸方向にスライド可能とする構造が提案されてきた。シャフト１０３はステップモータ１０２が発生する駆動力を伝達し、かみ合いギヤ１０４が上記駆動力を受けて回転することにより、コリメートレンズ１０１は光軸方向にスライド可能となる。
また、複数の種類の記録媒体に対応するために、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）の光ピックアップ装置１０５が提案されている。光ピックアップ装置１０５は、コリメートレンズ１０１、ステップモータ１０２、コリメートレンズ１０７、ステップモータ１０６、２本のシャフト及び２個のかみ合いギヤを有するビームエキスパンダ１０８を用いた収差補正機構を備えており、図１５（ｃ）に示す記録媒体１０９と図１６（ｃ）に示す保護基板厚みが異なる記録媒体１１０にも対応可能となっている。なお、図１６において、ビームエキスパンダ１０８に搭載したステップモータは１つであるが、２つ搭載することもある。さらに、別の球面収差の補正として、液晶素子を用いることによる球面収差の補正が提案されてきた。
図１５及び図１６の光ピックアップ装置と同様にコリメートレンズを備えるものとして、特許文献１には、開口数、基板厚の異なる２つの光記録媒体いずれの場合においても、光量ロスがなく、またＲＩＭ強度も同一として情報の記録再生を良好に行う光ピックアップが開示されている。また、特許文献２には、複数の規格に対応した入射瞳径の異なる対物レンズを有する互換ヘッドにおいて、各規格に対して集光光学系に生じる球面収差を精度良く検出し、適切に補正することができ、光ディスクに対する情報の記録および再生を適切に行うことのできる光ヘッド装置が開示されている。さらに、特許文献３には、記録媒体の保護基板厚差又は記録層間の層厚差によって発生する球面収差を簡単な構成によって補償する光ピックアップが開示されている。
特開２００７−２６６１５号公報（平成１９年２月１日公開） 特開２００７−１１５３０３号公報（平成１９年５月１０日公開） 特開２００５−３１７１２０号公報（平成１７年１１月１０日公開）
しかしながら、コリメートレンズを光軸方向にステップモータで駆動する従来の光ピックアップ装置では、ステップモータという高価な部材を使用しなければならないのでコストアップを招き、ステップモータの駆動回路が必要であるため、さらなるコストアップを招いていた。また、ステップモータ自身の大きさから光ピックアップ装置の小型化が困難であり、光ピックアップ装置を搭載するドライブ装置の大型化を招いていた。なお、特許文献２の光ヘッド装置についても、ステッピングモータを用いた駆動装置を用いて、ビームエキスパンダーレンズの凹レンズを光軸に沿って前後に移動可能な構造を採用しているので、大型化していると考えられる。
さらに、従来の液晶素子を用いることによる収差補正では、高価で構造が複雑である液晶を使用しなければならず、液晶の駆動回路も構成が複雑となり、液晶及び液晶の駆動回路によるコストアップを招くという問題点を有していた。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、保護層の厚みが異なる複数の記録媒体の記録面におけるスポット上の球面収差を補正出来、安価で信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することにある。
本発明の光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、レーザ光を出射する光源と、上記レーザ光が入射され、上記レーザ光を平行状態、発散状態、あるいは収束状態の光束として出射するコリメートレンズと、上記コリメートレンズからの光束を、記録媒体に設けられた記録面上に収束する対物レンズと、上記記録媒体からの戻り光を受光する受光素子と、上記コリメートレンズを保持するコリメートレンズホルダと、上記コリメートレンズホルダを上記コリメートレンズの光軸方向に移動自在となるように支持する支持手段と、上記コリメートレンズホルダを電磁力によって駆動する駆動手段と、ハウジングと上記コリメートレンズホルダとの間に接続され、上記コリメートレンズホルダに電磁力が作用していない状態で、上記コリメートレンズホルダを上記コリメートレンズの光軸方向における中立位置に引き戻す中立復帰部材とを備えていることを特徴とする。
上記発明によれば、上記駆動手段により生じる電磁力を用いて上記コリメートレンズを任意の位置にスライドし、上記光束を平行あるいは非平行とすることで、上記１つの保護層により生じる球面収差をキャンセルする逆極性の球面収差を持つ光束を発生させて、多層に積層され、保護層の厚みが異なる複数の記録媒体の記録面におけるスポット上の球面収差を補正できる。
また、上記支持手段及び上記駆動手段で上記コリメートレンズを光軸方向に移動自在とすることにより、常に良好な記録再生特性を得ることができ、さらに装置の電源が切られた場合も上記弾性部材の作用で常に一定の位置に上記コリメートレンズが保持されているため、次回の再生立ち上げ時間が短縮され、使用時の快適性が維持され、安価で信頼性の高い光ピックアップ装置を提供出来る。
さらに、上記弾性部材を備えていることで、従来のステップモータを備える場合より省スペースにもかかわらず上記コリメートレンズホルダの移動範囲に対してほぼリニアに中立位置への復帰力（中立復帰力）を発生し、安定した球面収差補正動作が可能となっている。
上記光ピックアップ装置では、上記光源を複数備え、上記コリメートレンズ、上記コリメートレンズホルダ、上記支持手段、上記駆動手段、及び上記中立復帰部材を２組備えてもよい。
これにより、ＢＤ／ＨＤ−ＤＶＤ／ＤＶＤ／ＣＤに代表される、波長及び開口数が異なる光ビームを照射することにより記録再生を行う複数の記録媒体に対応し、球面収差の補正が可能な光ピックアップ装置を安価に提供することができる。
上記光ピックアップ装置では、上記支持手段は、上記ハウジングに上記コリメートレンズの光軸方向に沿って固定されたシャフトと、上記コリメートレンズホルダをスライド自在に上記シャフトに支持するスライド軸受けとを有し、上記駆動手段は、上記スライド軸受けに取り付けられ、電流が流れるコイルと、上記コイルに流れる電流の大きさ及び極性を制御する制御手段と、上記ハウジングに上記コイルと対向するように取り付けられ、磁界を発生するマグネットとを有し、上記中立復帰部材は、上記コリメートレンズホルダを上記中立位置に引き戻す弾性部材であってもよい。
これにより、保護層の厚みが異なる複数の記録媒体の記録面におけるスポット上の球面収差を補正できる。また、次回の再生立ち上げ時間が短縮され、使用時の快適性が維持され、安価で信頼性の高い光ピックアップ装置を提供出来る。さらに、従来のステップモータを備える場合より省スペースにもかかわらず上記コリメートレンズホルダの移動範囲に対してほぼリニアな中立復帰力を発生し、安定した球面収差補正動作が可能となっている。
上記光ピックアップ装置では、上記支持手段は、上記ハウジングに上記コリメートレンズの光軸方向に沿って固定されたシャフトと、上記コリメートレンズホルダをスライド自在に上記シャフトに支持するスライド軸受けとを有し、上記駆動手段は、上記スライド軸受けに取り付けられ、磁界を発生するマグネットと、上記ハウジングに上記マグネットと対向するように取り付けられ、電流が流れるコイルと、上記コイルに流れる電流の大きさ及び極性を制御する制御手段とを有し、上記中立復帰部材は、上記コリメートレンズホルダを上記中立位置に引き戻す弾性部材であってもよい。
これにより、可動部である上記コリメートレンズホルダにＦＰＣや銅線による電力供給が不要となるので応答性がより良好となり、さらに上記コイルは、上記ハウジングに固定されているため、光ピックアップ装置の構造をさらに簡単にすることができ、小型かつ安価で信頼性の高い収差補正機構が実現できる。
上記光ピックアップ装置では、上記中立復帰部材は、輪の一部を除いた形状のゴム部材を２つ有してもよい。
また、上記光ピックアップ装置では、上記中立復帰部材は、短冊形のゴム部材を数回折り曲げて形成したジグザグ形状を有してもよい。
上記中立復帰部材がこれらのゴム部材を有することにより、従来のステップモータを用いる場合と比較して収差補正がより簡単に行え、構造がより単純であり、より低コストな収差補正機構を構成出来る。さらに、コリメートレンズの移動可能範囲内、即ちコリメートレンズホルダのスライド可能範囲内でほぼリニアに中立復帰力を発生することが出来るので、従来のステップモータを備える場合より省スペースでリニアリティの高い、上記コリメートレンズの移動距離に対する中立復帰力の特性を有する収差補正機構を構成出来る。
上記光ピックアップ装置では、上記支持手段は、上記スライド軸受け及び上記シャフトを２組有してもよい。
これにより、上記コリメートレンズを光軸方向に安定して、かつ高精度で制御することが可能となる。
上記光ピックアップ装置では、凸形状または凹形状の案内レールと、上記コリメートレンズホルダに設けられた凸形状または凹形状の案内部とをさらに備え、上記案内レールまたは上記案内部の凸形状の部分が、上記案内レールあるいは上記案内部の凹形状の部分にスライド自在に嵌め込まれてもよい。
これにより、高価な研磨シャフトが不要となり、光軸方向に安定にコリメートレンズを制御する機構を安価に構成することが可能となる。
本発明の光ピックアップ装置は、以上のように、レーザ光を出射する光源と、上記レーザ光が入射され、上記レーザ光を平行状態、発散状態、あるいは収束状態の光束として出射するコリメートレンズと、上記コリメートレンズからの光束を、記録媒体に設けられた記録面上に収束する対物レンズと、上記記録媒体からの戻り光を受光する受光素子と、上記コリメートレンズを保持するコリメートレンズホルダと、上記コリメートレンズホルダを上記コリメートレンズの光軸方向に移動自在となるように支持する支持手段と、上記コリメートレンズホルダを電磁力によって駆動する駆動手段と、ハウジングと上記コリメートレンズホルダとの間に接続され、上記コリメートレンズホルダに電磁力が作用していない状態で、上記コリメートレンズホルダを上記コリメートレンズの光軸方向における中立位置に引き戻す弾性部材とを備えるものである。
それゆえ、保護層の厚みが異なる複数の記録媒体の記録面におけるスポット上の球面収差を補正でき、安価で信頼性の高い光ピックアップ装置を提供出来るという効果を奏する。
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。図１〜図３に本実施の形態に係る光ピックアップ装置１を示す。図１（ａ）は正面図であり、図１（ｂ）、図２（ａ）及び図３（ａ）は平面図である。また、図１（ｃ）、図２（ｂ）及び図３（ｂ）は、それぞれ保護基板厚みが異なるディスク状記録媒体（以降「記録媒体」と称する）１３、１４及び１５に光ビームが照射されることを示す図である。
光ピックアップ装置１は、大略的には、半導体レーザパッケージ２、ホログラム基板３、第１コリメートレンズ４ａ、第１コリメートレンズホルダＨ１、シャフト５、第１コイル６ａ、第１マグネット７ａ、第１中立ゴム部材９ａ、スライド軸受け１０、立ち上げミラー１１、及び対物レンズ１２を備えている。
半導体レーザパッケージ２は、発光素子（光源）２ａ及び受光素子２ｄを有している。またホログラム基板３は、回折素子面３ａを有しており、回折素子面３ａは、記録媒体からの戻り光を回折して受光素子２ｄに導く。
図４は、記録媒体からの戻り光を回折して受光素子２ｄに導く回折素子面３ａの説明図である。回折素子面３ａは円形であり、回折素子面３ａの中心（以降、「中心」と称する）を通るＹ方向の直線により２分割された２つの領域α及びβを有している。中心をＺ＝０とした場合に、領域αは−Ｚ方向に位置し、領域βは＋Ｚ方向に位置する。
受光素子２ｄは、受光部４４〜４６を有している。記録媒体を反射した戻り光は、領域αによって回折され、受光部４４上のスポットＳＰ１で受光される。また、記録媒体を反射した戻り光は、領域βによって回折され、受光部４５上のスポットＳＰ２と受光部４６上のスポットＳＰ３で受光される。また、ＬＢは、発光素子２ａとスポットＳＰ１とのＹ方向における距離を示す。なお、図４には、後述する実施の形態２で詳細を説明する、半導体レーザパッケージ２が有する発光素子２ｂ及び発光素子２ｃも図示している。図４において、ＬＤは、発光素子２ｂとスポットＳＰ１とのＹ方向における距離を示し、ＬＣは、発光素子２ｃとスポットＳＰ１とのＹ方向における距離を示す。
α領域によって回折された光を用いてホログラムナイフエッジ法によるフォーカス検出を行うことが出来、β領域によって回折された光からトラッキングエラー信号を得ることが出来る。
発光素子２ａから出射されたレーザ光は、第１コリメートレンズホルダＨ１によりホールドされた第１コリメートレンズ４ａを通ることにより略平行の光ビーム、即ち略平行の光束とされ、立ち上げミラー１１により記録媒体側に向きを変えられ、対物レンズ１２により、記録媒体１３、１４または１５に照射される。
記録媒体１３、１４及び１５は多層に積層されており、記録媒体１３は、光ビームが照射される読み取り側に、厚みＢ１の保護基板１７を有している。記録媒体１４は、光ビームが照射される読み取り側に、厚みＢ１より薄い厚みＢ２の保護基板１８を有している。記録媒体１５は、光ビームが照射される読み取り側に、厚みＢ１より厚い厚みＢ３の保護基板１８を有している。
第１コリメートレンズホルダＨ１は、第１コリメートレンズホルダＨ１のスライドをスムーズに行うために設けられた、穴を有するスライド軸受け１０を両側面に備えている。ハウジング４７が有する支持台４８に固定された２本のシャフト５が、スライド軸受け１０の穴に通される。これにより、第１コリメートレンズホルダＨ１はシャフト５に支持され、第１コリメートレンズホルダＨ１は光軸１９方向（Ｘ方向）にスライド可能となっている。これにより、安定した信頼性の高い光ピックアップ装置を構成することが可能となる。
なお、第１コリメートレンズホルダＨ１が、シャフト５の代わりにハウジング４７に形成された凸形状の案内レールまたは凹形状の案内部に沿ってスライドできるよう構成されてもよく、高価な研磨シャフトを採用することなく安価な光ピックアップ装置を構成することが可能となる。
図５は、シャフト５の代わりにハウジング４７に形成された案内レール５０を用いた光ピックアップ装置の一例を示す図である。図５において、ハウジング４７に凸形状の案内レール５０が形成されている。また、コリメータレンズホルダＨ１に凹形状の案内部４９が取り付けられている。この構成によれば、案内レール５０の凸形状の凸状部５０ａが案内部４９の凹形状の凹状部４９ａにスライド自在に嵌め込まれているので、コリメートレンズホルダＨ１により保持されたコリメートレンズ４ａは、Ｘ方向にスライド移動自在となっている。また、第１コイル６ａは、コリメートレンズホルダＨ１に取り付けられ、マグネット７ａは、マグネット支持部５１に第１コイル６ａと対向するように取り付けられ、支点８ｂは、支点支持部５２に取り付けられている。さらにマグネット支持部５１位及び支点支持部５２は、ハウジング４７に形成されている。なお、図５に示す構成はあくまで一例であり、案内部４９と案内レール５０とによりコリメートレンズ４ａがＸ方向に移動自在となっていればこれ以外の構成としても構わない。
第１コイル６ａは、スライド軸受け１０に取り付けられている。さらにハウジング４７には第１マグネット７ａが第１コイル６ａと対向するように取り付けられている。詳細な説明は後述するが、電磁気駆動の一般法則であるフレミングの法則に従い、図示しない制御手段が、後述する図９に示すコリメートレンズ駆動回路制御部２６から出力される信号に基づいて、第１コイル６ａに流れる電流の大きさ及び極性を制御することにより、第１コリメートレンズホルダＨ１は、±Ｘ方向にスライドし、任意に位置調整される。第１コリメートレンズ４ａの光軸１９上における位置を微調整することにより、発光素子２ａから出射されたレーザ光が、第１コリメートレンズ４ａを通過した光ビーム（以降、「コリメート光束」と称する）は、平行状態Ｌａ１（図１（ｂ））、収束状態Ｌａ２（図２（ａ））及び発散状態Ｌａ３（図３（ａ））のいずれか１つの状態に設定されることが可能となる。
図６は、図１（ａ）の第１コイル６ａ及び第１マグネット７ａのみを抜粋した正面図であり、第１コイル６ａに電流を流す場合、この電流と第１マグネット７ａが生じる磁界とにより発生する電磁力を示す図である。図６において、第１コイル６ａの破線で示す部分では、フレミングの法則に従い、−Ｙ方向の電流と−Ｚ方向の磁界とにより、−Ｘ方向に電磁力が発生している。同様に、第１コイル６ａの一点鎖線で示す部分では、＋Ｙ方向の電流と＋Ｚ方向の磁界とにより、−Ｘ方向に電磁力が発生している。従って、コリメートレンズホルダＨ１は、第１コイル６ａに発生する−Ｘ方向の電磁力を用いて、−Ｘ方向にスライドすることが出来る。なお、第１コイル６ａに流れる電流の方向を図６に示す方向と逆にすると、フレミングの法則に従い、第１コイル６ａに＋Ｘ方向の電磁力が発生する。従って、コリメートレンズホルダＨ１を＋Ｘ方向にスライドすることが出来る。
なお、本実施の形態において、２本のシャフト５または、相対する案内レール５０及び案内部４９で第１コリメートレンズホルダＨ１を保持する構造を説明したが、第１コリメートレンズホルダＨ１をＸ方向にスライド可能であればその構成は問われないし、１本のシャフトでも保持は可能である。
なお、第１コイル６ａと第１マグネット７ａを入れ替え、第１コイル６ａをハウジング４７に固定し、第１コリメートレンズホルダＨ１に第１マグネット７ａを取り付けた構造としてもよい。これにより、可動部である第１コリメートレンズホルダＨ１に電流を供給する必要がなく、ハウジング４７に固定された第１コイル６ａへの電流供給で駆動できる。このため、可動部への電力供給を行うＦＰＣや極細の寄り線を使用する必要もなく、低コストで信頼性の高い駆動装置を供給することが可能となる。
第１中立ゴム部材９ａは、第１コリメートレンズホルダＨ１を中立位置、即ち対物レンズ１２に入射される光束が平行となるような位置に保持するためのものであり、第１コリメートレンズホルダＨ１に設けられる支点８ａと、ハウジング４７に設けられる支点８ｂとにより固定される。支点８ａ、８ｂは、対物レンズ１２の光軸方向（Ｙ方向）とＸ方向とに垂直なＺ方向に所定の間隔をおいて設けられている。本実施の形態では、第１中立ゴム部材９ａは、図１（ｂ）、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように輪の一部を除いた形状のゴム部材を２つ用いており、従来のステップモータを備える場合より省スペースにもかかわらず第１コリメートレンズホルダＨ１の移動範囲に対してほぼリニアな中立復帰力を発生し、安定した球面収差補正動作が可能となっている。
また、図７（ａ）に示すように、第１中立ゴム部材９ａの代りに、短冊形のゴム部材を数回折り曲げて形成したジグザグ形状を有する第１中立ゴム部材９ｃを用いてもよい。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す光ピックアップ装置を用いた時に記録媒体に光ビームが照射されることを示す図である。第１中立ゴム部材９ａ及び第１中立ゴム部材９ｃの作用を図８のグラフを用いて説明する。
図８（ａ）は、第１コリメートレンズ４ａの移動距離に対する第１中立ゴム部材９ａ及び第１中立ゴム部材９ｃの戻り力（以降、「戻り力」と称する）の特性を示すグラフである。図８（ａ）のグラフでは、縦軸が戻り力、即ち第１中立ゴム部材９ｃが第１コリメートレンズホルダＨ１を中立位置に引き戻す力、横軸が第１コリメートレンズ４ａの移動距離を示している。
ここで、図８（ｂ）に示すように第１コリメートレンズホルダＨ１が中立位置に有る状態を、第１コリメートレンズ４ａの位置が０ｍｍであるとする。この状態は、図８（ａ）では点ａに相当し、戻り力は０Ｎとなる。
次に、図８（ｃ）に示すように第１コリメートレンズホルダＨ１を半導体レーザパッケージ２に近づけ、第１コリメートレンズ４ａの位置が−４ｍｍとなった状態は、図８（ａ）では点ｂに相当し、逆に図８（ｄ）に示すように第１コリメートレンズホルダＨ１を半導体レーザパッケージ２から遠ざけ、第１コリメートレンズ４ａの位置が＋４ｍｍとなった状態は、図８（ａ）では点ｃに相当する。
この場合、点ｂから点ｃの範囲は、第１コリメートレンズ４ａの移動距離に対してほぼリニアな引き戻し力が第１中立ゴム部材９ａ及び第１中立ゴム部材９ｃによって得られているので、上記範囲内で第１コリメートレンズ４ａを移動させることにより、従来のステップモータを用いる場合と比較して収差補正がより簡単に行え、構造がより単純であり、より低コストな収差補正機構を構成出来る。さらに、コリメートレンズの移動可能範囲内、即ちコリメートレンズホルダのスライド可能範囲内でほぼリニアな中立保持強度を得ることが出来るので、従来のステップモータを備える場合より省スペースでリニアリティの高い中立保持強度の特性を有する収差補正機構を構成出来る。
なお、本実施の形態では、第１中立ゴム部材９ａ及び第１中立ゴム部材９ｃは、ゴム部材を用いているが、これに限定されず、リニアな中立復帰力を発生出来るものであればよい。例えば第１中立ゴム部材９ａ及び第１中立ゴム部材９ｃの代わりに板バネを用いてもよい。
対物レンズ１２は、光ピックアップ装置１を用いて厚みＢ１の保護基板１６を有する記録媒体１３に光ビームを照射する時に、コリメート光束を平行状態Ｌａ１とすることにより、記録媒体１３の記録面上のスポットにおける球面収差が最小となるように設計されている。しかし、記録媒体１４のように、保護基板１７の厚みＢ２が保護基板１６の厚みＢ１より薄い場合、コリメートを収束状態Ｌａ２として球面収差を補正する必要がある。保護基板の厚みの誤差により生じる球面収差は、保護基板の厚みをｔ、基板屈折率をｎ、対物レンズの開口数をＮＡとして、
ｔ×（ｎ２−１）／（ｎ３）×（ＮＡ）４ （１）
に比例すると言われている。
ここで、保護基板の厚みｔが保護基板１６の厚みＢ１より薄くなった例として、図２（ｂ）に、厚みＢ２の保護基板１７を有する記録媒体１４を示す。記録媒体１４の記録面上に光ビームを照射するには、図２（ａ）に示すように、第１コリメートレンズホルダＨ１を立ち上げミラー１１に近づける方向にスライドする。第１コリメートレンズホルダＨ１のスライドを行うには、第１コイル６ａに流す電流と、第１マグネット７ａが生じる磁界とにより生じる電磁力を用いる。このようにすると、第１コリメートレンズ４ａ通過後のコリメート光束が収束状態Ｌａ２となる、立ち上げミラー１１により記録媒体側に向きが変えられて対物レンズ１２に入射する。これにより球面収差が補正される。
また、保護基板の厚みｔが保護基板１６の厚みＢ１より厚くなった例として、図３（ｂ）に、厚みＢ３の保護基板１８を有する記録媒体１５を示す。記録媒体１５の記録面上に光ビームを照射するには、図３（ａ）に示すように、第１コリメートレンズホルダＨ１を半導体レーザパッケージ２に近づける方向にスライドする。第１コリメートレンズホルダＨ１のスライドを行うには、第１コイル６ａに流す電流と、第１マグネット７ａが生じる磁界とにより生じる電磁力を用いる。このようにすると、第１コリメートレンズ４ａ通過後のコリメート光束が発散状態Ｌａ３となり、立ち上げミラー１１により記録媒体側に向きを変えられて対物レンズ１２に入射する。これにより球面収差が補正される。
記録媒体の保護基板の厚みが薄くなった場合及び厚くなった場合のいずれの場合においても、保護基板の厚みの誤差により生じる球面収差を補正するには、第１コリメートレンズホルダＨ１を第１コイル６ａと第１マグネット７ａとにより生じる電磁力によりスライドし、収束、発散の度合いを変えたコリメート光束を対物レンズ１２に入射する。このように、第１コリメートレンズホルダＨ１は、基板厚み誤差で生じる球面収差をキャンセルするようにスライドされる。
図９は、光ピックアップ装置１を備える光ディスクドライブの各制御部の構成を示すブロック図である。光ピックアップ装置１により記録媒体（ディスク）から読み取った再生信号は、再生信号用プリアンプ２１、信号処理部２２を介してシステムコントローラ２３に伝送される。システムコントローラ２３は、読み取った再生信号に基づいて上記ディスクの識別を行う。サーボ制御部２４から、レーザ駆動制御部２５、コリメートレンズ駆動回路制御部２６、送りモ−タ制御部２７及びＡＣＴ駆動制御部２８に信号が送られることにより、光ピックアップ装置１に搭載された半導体レーザ、コリメートレンズ駆動回路、ＡＣＴ、さらにメカ部の送りモータが制御される。サーボ制御部２４は、さらに上記ディスクを回転させるスピンドルモータ２９にも信号を送り、上記ディスクの回転数を制御する。上記再生信号は、さらにコンバータ部３０を介して、音声・映像処理部３１へ伝送される。コンバータ部３０は、Ｄ／Ａコンバータ及びＡ／Ｄコンバータを有している。ＣＰＵ３２は、信号処理部２２と接続されており、各種演算を行う。
以上のように、本実施の形態の光ピックアップ装置１は、第１コイル６ａ、第１マグネット７ａ、及び第１中立ゴム部材９ａの簡単な構成で、上記コリメートレンズを任意の位置にスライドし、上記光束を平行あるいは非平行とすることで、上記１つの保護層により生じる球面収差をキャンセルする逆極性の球面収差を持つ光束を発生させて、上記１つの保護層の厚みが異なる複数の記録媒体の記録面におけるスポット上の球面収差を補正できる。
また、第１コイル６ａ、第１マグネット７ａ、及び第１中立ゴム部材９ａにより、コリメートレンズ４ａを光軸方向に移動自在とすることにより、常に良好な記録再生特性を得ることができる。
さらに、光ピックアップ装置１を搭載する製品の電源を切ることにより、第１コイル６ａへ電流を流れていない場合、第１コリメートレンズホルダＨ１は、第１中立ゴム部材９ａの作用により中立位置に保持される。従って、次回の電源投入時においても再生立ち上げ時間が短縮され、第１コリメートレンズ４ａが、短時間で最適な位置に移動出来るので、使用時の快適性が維持され、安価で信頼性の高い光ピックアップ装置１を提供出来る。
そして、光ピックアップ装置１が第１中立ゴム部材９ａを備えていることで、従来のステップモータを備える場合より省スペースにもかかわらず上記コリメートレンズホルダの移動範囲に対してほぼリニアな中立復帰力を発生し、安定した球面収差補正動作が可能となっている。
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図１０〜図１４基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１０〜図１３に本実施の形態に係る光ピックアップ装置３３を示す。図１０（ａ）は正面図であり、図１０（ｂ）、図１１（ａ）、図１２（ａ）及び図１３（ａ）は平面図であり、図１０（ｃ）、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）及び図１３（ｂ）は、記録媒体３４、３５、３６及び３７に光ビームが照射されることを示す図である。記録媒体３４、３５、３６及び３７の詳細については後述する。
本実施の形態の光ピックアップ装置３３は、前記実施の形態１の光ピックアップ装置１の構成に加えて、第２コリメートレンズ４ｂ、第２コリメートレンズホルダＨ２、第２コイル６ｂ、第２マグネット７ｂ、支点８ｃ、支点８ｄ、第２中立ゴム部材９ｂ、及びスライド軸受け１０を有している。また、光ピックアップ装置３３は、対物レンズ１２に代えて対物レンズ３９を備えている。また、図１０（ｂ）において破線で示す部分はビームエキスパンダ光学系３８である。
第２コリメートレンズホルダＨ２は、第２コリメートレンズホルダＨ２のスライドをスムーズに行うために設けられた、穴を有するスライド軸受け１０を備えている。ハウジング４７が有する支持台４８に固定された２本のシャフト５が、スライド軸受け１０の穴に通されることにより、第２コリメートレンズホルダＨ２は保持され、第２コリメートレンズホルダＨ２はＸ方向にスライド可能となっている。これにより、安定した信頼性の高い光ピックアップ装置を構成することが可能となる。
また、第２コリメートレンズホルダＨ２が、シャフト５の代わりにハウジング４７に形成された凸形状の案内レールまたは凹形状の案内溝に沿ってスライドできるよう構成されてもよく、高価な研磨シャフトを採用することなく安価な光ピックアップ装置を構成することが可能となる。
第２コイル６ｂは、スライド軸受け１０に取り付けられている。さらにハウジング４７には第２マグネット７ｂが取り付けられ、ここでの詳細な説明は省略するが、電磁気駆動の一般法則であるフレミングの法則に従い、図示しない制御手段が、図９に示すコリメートレンズ駆動回路制御部２６から出力される信号に基づいて、第２コイル６ｂに流れる電流の大きさ及び極性を制御することにより、第２コリメートレンズホルダＨ２は、光軸１９上をＸ方向にスライドし、任意に位置調整される。第１コリメートレンズ４ａ及び第２コリメートレンズ４ｂの光軸１９上における位置を微調整することにより、発光素子２ａ、１ｂ、あるいは１ｃから出射されたレーザ光が、第１コリメートレンズ４ａ及び第２コリメートレンズ４ｂを通過したコリメート光束は、平行状態Ｌａ１、収束状態Ｌａ２及び発散状態Ｌａ３のいずれか１つの状態に設定されることが可能となる。
なお、第２コイル６ｂと第２マグネット７ｂを入れ替え、第２コイル６ｂをハウジング４７に固定し、第２コリメートレンズホルダＨ２に第２マグネット７ｂを取り付けた構造としてもよい。これにより、可動部である第２コリメートレンズホルダＨ２に電流を供給する必要がなく、ハウジング４７に固定された第２コイル６ｂへの電流供給で駆動できるため、可動部への電力供給を行うＦＰＣや極細の寄り線を使用する必要もなく、低コストで信頼性の高い駆動装置を供給することが可能となる。
第２中立ゴム部材９ｂは、第２コリメートレンズホルダＨ２を中立位置、即ち対物レンズ３９に入射される光束が平行となるような位置に保持するためのものであり、第２コリメートレンズホルダＨ２に設けられる支点８ｃと、ハウジング４７に設けられる支点８ｄとにより固定される。なお、第２中立ゴム部材９ｂは、図１０（ｂ）、図１１（ａ）、図１２（ａ）及び図１３（ａ）に示すように、第１中立ゴム部材９ａと同一形状である輪の一部を除いた形状のゴム部材を２つ用いており、コリメートレンズの移動距離に対する戻り力の特性が第１中立ゴム部材９ａと等しいので、にもかかわらず第２コリメートレンズホルダＨ２の移動範囲に対してほぼリニアな中立復帰力を発生し、安定した球面収差補正動作が可能となっている。
なお、図１４（ａ）に示すように、第１中立ゴム部材９ａの代りに、第１中立ゴム部材９ｃを、第２中立ゴム部材９ｂの代りに、第２中立ゴム部材９ｄを、それぞれ用いてもよい。第２中立ゴム部材９ｄは、第１中立ゴム部材９ｃと同一形状である短冊形のゴム部材を数回折り曲げて形成したジグザグ形状を有しており、コリメートレンズの移動距離に対する戻り力の特性が第１中立ゴム部材９ｃと等しい。なお、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す光ピックアップ装置を用いた時に記録媒体に光ビームが照射されることを示す図である。
この場合、第１中立ゴム部材９ｃ及び第２中立ゴム部材９ｄによりリニアな引き戻し力が得られる範囲内で第１コリメートレンズ４ａ及び第２コリメートレンズ４ｂを移動させることにより、従来のステップモータを用いる場合より収差補正が簡単に行える収差補正機構を構成出来る。また、第１中立ゴム部材９ｃ及び第２中立ゴム部材９ｄを用いると、従来のステップモータを用いる場合と比較して収差補正がより簡単に行え、構造がより単純であり、より低コストな収差補正機構を構成出来る。さらに、コリメートレンズの移動可能範囲内、即ちコリメートレンズホルダのスライド可能範囲内でほぼリニアな中立保持強度を得ることが出来るので、従来のステップモータを備える場合より省スペースでリニアリティの高い中立保持強度の特性を有する光ピックアップ装置を構成出来る。
なお、第１中立ゴム部材９ｂ及び第１中立ゴム部材９ｄは、実施の形態１と同様にゴム部材に限定されず、リニアな中立復帰力を発生出来るものであればよい。例えば第１中立ゴム部材９ｂ及び第１中立ゴム部材９ｄの代わりに板バネを用いてもよい。
対物レンズ３９は、光ピックアップ装置３３を用いて厚みＤ１の保護基板４０を有するＤＶＤである記録媒体３４に光ビームを照射する時に、コリメート光束を平行状態Ｌａ１とすることにより、記録媒体３４の記録面上のスポットにおける球面収差が最小となるように設計されている。
本実施の形態の半導体レーザパッケージ２は、発光素子２ａ及び受光素子２ｄに加えて、発光素子２ｂ及び発光素子２ｃをさらに有している。発光素子２ａは、ＢＤのデータ読み取りに用いる青紫色のレーザ光を出射する。発光素子２ｂは、ＤＶＤのデータ読み取りに用いる赤外線レーザ光を出射する。発光素子２ｃは、ＣＤのデータ読み取りに用いる赤外線レーザ光を出射する。
以下に実施例１〜実施例４として異なる記録媒体毎の球面収差の補正例を示す。
〔実施例１〕
図１０（ｃ）に示す記録媒体３４は、厚みＤ１の保護基板４０を有するＤＶＤである。記録媒体３４の記録面上に光ビームを照射するには、図１０（ｂ）に示すように、第１コリメートレンズホルダＨ１を第１中立ゴム部材９ａの作用により中立位置に保持し、第２コリメートレンズホルダＨ２を第２中立ゴム部材９ｂの作用により中立位置に保持する。
このようにすると、第２コリメートレンズ４ｂ通過後のコリメート光束が平行状態Ｌａ１となり、立ち上げミラー１１により記録媒体側に折り曲げられて対物レンズ３９に入射する。これにより球面収差が補正される。
〔実施例２〕
図１１（ｂ）に示す記録媒体３５は、厚みＢ４の保護基板４１を有するＢＤである。記録媒体３５の記録面上に光ビームを照射するには、図１１（ａ）に示すように、第１コリメートレンズホルダＨ１を立ち上げミラー１１に近づける方向にスライドし、第２コリメートレンズホルダＨ２を半導体レーザパッケージ２に近づける方向にスライドする。
第１コリメートレンズホルダＨ１のスライドを行うには、第１コイル６ａに流す電流と、第１マグネット７ａによる磁界とにより生じる電磁力を用いる。第２コリメートレンズホルダＨ２のスライドを行うには、第２コイル６ｂに流す電流と、第２マグネット７ｂが生じる磁界とにより生じる電磁力を用いる。
このようにすると、第２コリメートレンズ４ｂ通過後のコリメート光束が発散状態Ｌａ３となり、立ち上げミラー１１により記録媒体側に向きを変えられて対物レンズ３９に入射する。これにより球面収差が補正される。
〔実施例３〕
図１２（ｂ）に示す記録媒体３６は、保護基板４１の厚みＢ４より厚い厚みＢ５の保護基板４２を有するＢＤである。記録媒体３６の記録面上に光ビームを照射するには、図１２（ａ）に示すように、第１コリメートレンズホルダＨ１を立ち上げミラー１１に近づける方向にスライドし、第２コリメートレンズホルダＨ２を半導体レーザパッケージ２に近づける方向にスライドする。但し、第１コリメートレンズホルダＨ１と第２コリメートレンズホルダＨ２との間の間隔は、実施例２の場合より広くする。上記間隔を広くするためには、第１コイル６ａに流す電流と第２コイル６ｂに流す電流とを実施例２の場合より小さくする。
このようにすると、第２コリメートレンズ４ｂ通過後のコリメート光束が発散状態Ｌａ３となり、立ち上げミラー１１により記録媒体側に向きを変えられて対物レンズ３９に入射する。これにより球面収差が補正される。
〔実施例４〕
図１３（ｂ）に示す記録媒体３７は、厚みＣ１の保護基板４３を有するＣＤである。記録媒体３７の記録面上に光ビームを照射するには、図１３（ａ）に示すように、第１コリメートレンズホルダＨ１を半導体レーザパッケージ２に近づける方向にスライドし、第２コリメートレンズホルダＨ２を立ち上げミラー１１に近づける方向にスライドする。
第１コリメートレンズホルダＨ１のスライドを行うには、第１コイル６ａに流す電流と、第１マグネット７ａによる磁界とにより生じる電磁力を用いる。第２コリメートレンズホルダＨ２のスライドを行うには、第２コイル６ｂに流す電流と、第２マグネット７ｂが生じる磁界とにより生じる電磁力を用いる。但し、第１コイル６ａに流す電流及び第２コイル６ｂに流す電流の極性は、実施例２及び実施例３の場合に対して逆極性にする。
このようにすると、第２コリメートレンズ４ｂ通過後のコリメート光束が収束状態Ｌａ２となり、立ち上げミラー１１により記録媒体側に向きを変えられて対物レンズ３９に入射する。これにより球面収差が補正される。
実施例１〜実施例４に示されたように、記録媒体の種類及び記録媒体が有する保護基板の厚みが異なる場合に、保護基板の厚みの誤差により生じる球面収差を補正するには、第１コリメートレンズホルダＨ１を第１コイル６ａと第１マグネット７ａとにより生じる電磁力によりスライドし、さらに第２コリメートレンズホルダＨ２を第２コイル６ｂと第２マグネット７ｂとにより生じる電磁力によりスライドし、収束、発散の度合いを変えたコリメート光束を対物レンズ３９に入射する。このように、第１コリメートレンズホルダＨ１及び第２コリメートレンズホルダＨ２は、基板厚み誤差で生じる球面収差をキャンセルするようにスライドされる。
以上のように、本実施の形態の光ピックアップ装置３３は、実施の形態１の構成に加えて、第２コイル６ｂ、第２マグネット７ｂ、及び第２中立ゴム部材９ｂを備え、対物レンズ１２に代えて対物レンズ３９を備える構成であるので、従来のステップモータを備える光ピックアップ装置より安価であり、ＢＤ／ＨＤ−ＤＶＤ／ＤＶＤ／ＣＤに代表される、波長及び開口数が異なる光ビームを照射することにより記録再生を行う複数の記録媒体に対応し、球面収差の補正が可能となる。さらに、光ピックアップ装置３３を搭載する製品の電源を切ることにより、第１コイル６ａへ電流を流れていない場合、第１コリメートレンズホルダＨ１は、第１中立ゴム部材９ａの作用により中立位置に保持される。同様に、第２コイル６ｂへ電流を流れていない場合、第２コリメートレンズホルダＨ２は、第２中立ゴム部材９ｂの作用により中立位置に保持される。
従って、次回の電源投入時においても第１コリメートレンズ４ａ及び第２コリメートレンズ４ｂは、短時間で最適な位置に移動出来る。
〔実施形態の総括〕
本発明の光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、レーザ光を出射する発光素子２ａと、上記レーザ光が入射され、上記レーザ光を平行状態、発散状態、あるいは収束状態の光束として出射するコリメートレンズ４ａまたは４ｂと、コリメートレンズ４ａまたは４ｂからの光束を、記録媒体に設けられた記録面上に収束する対物レンズ１２または３９と、上記記録媒体からの戻り光を受光する受光素子２ｄと、コリメートレンズ４ａまたは４ｂを保持するコリメートレンズホルダＨ１またはＨ２と、コリメートレンズホルダＨ１またはＨ２をコリメートレンズ４ａまたは４ｂの光軸方向に移動自在となるように支持する支持手段と、コリメートレンズホルダＨ１またはＨ２を電磁力によって駆動する駆動手段と、ハウジング４７とコリメートレンズホルダＨ１またはＨ２との間に接続され、コリメートレンズホルダＨ１またはＨ２に電磁力が作用していない状態で、コリメートレンズホルダＨ１またはＨ２を上記コリメートレンズ４ａまたは４ｂの光軸方向における中立位置に引き戻す中立復帰部材とを備えていることを特徴とする。
上記発明によれば、上記駆動手段により生じる電磁力を用いて上記コリメートレンズを任意の位置にスライドし、上記光束を平行あるいは非平行とすることで、上記１つの保護層により生じる球面収差をキャンセルする逆極性の球面収差を持つ光束を発生させて、多層に積層され、保護層の厚みが異なる複数の記録媒体の記録面におけるスポット上の球面収差を補正できる。
また、上記駆動手段及び上記弾性部材で上記コリメートレンズを光軸方向に移動自在とすることにより、常に良好な記録再生特性を得ることができ、さらに装置の電源が切られた場合も上記中立ゴム部材の作用で常に一定の位置に上記コリメートレンズが保持されているため、次回の再生立ち上げ時間が短縮され、使用時の快適性が維持され、安価で信頼性の高い光ピックアップ装置を提供出来る。
さらに、上記弾性部材を備えていることで、従来のステップモータを備える場合より省スペースにもかかわらず上記コリメートレンズホルダの移動範囲に対してほぼリニアな中立復帰力を発生し、安定した球面収差補正動作が可能となっている。
上記光ピックアップ装置では、上記光源を複数備え、上記コリメートレンズ、上記コリメートレンズホルダ、上記支持手段、上記駆動手段、及び上記中立復帰部材を２組備えてもよい。
これにより、ＢＤ／ＨＤ−ＤＶＤ／ＤＶＤ／ＣＤに代表される、波長及び開口数が異なる光ビームを照射することにより記録再生を行う複数の記録媒体に対応し、球面収差の補正が可能な光ピックアップ装置を安価に提供することができる。
上記光ピックアップ装置では、上記支持手段は、ハウジング４７にコリメートレンズ４ａ及び４ｂの光軸方向に沿って固定されたシャフト５と、コリメートレンズホルダＨ１及びＨ２をスライド自在にシャフト５に支持するスライド軸受け１０とを有し、上記駆動手段は、スライド軸受け１０に取り付けられ、電流が流れるコイル６ａ及び６ｂと、コイル６ａ及び６ｂに流れる電流の大きさ及び極性を制御する制御手段と、ハウジング４７にコイル６ａ及び６ｂと対向するように取り付けられ、磁界を発生するマグネット７ａ及び７ｂとを有し、上記中立復帰部材は、コリメートレンズホルダＨ１またはＨ２を上記中立位置に引き戻す第１中立ゴム部材９ａ、第１中立ゴム部材９ｃ、第２中立ゴム部材９ｂ及び第２中立ゴム部材９ｂ９ｄであってもよい。
これにより、保護層の厚みが異なる複数の記録媒体の記録面におけるスポット上の球面収差を補正できる。また、次回の再生立ち上げ時間が短縮され、使用時の快適性が維持され、安価で信頼性の高い光ピックアップ装置を提供出来る。さらに、従来のステップモータを備える場合より省スペースにもかかわらず上記コリメートレンズホルダの移動範囲に対してほぼリニアな中立復帰力を発生し、安定した球面収差補正動作が可能となっている。
上記光ピックアップ装置では、上記支持手段は、ハウジング４７にコリメートレンズ４ａ及び４ｂの光軸方向に沿って固定されたシャフト５と、コリメートレンズホルダＨ１及びＨ２をスライド自在にシャフト５に支持するスライド軸受け１０とを有し、上記駆動手段は、スライド軸受け１０に取り付けられ、磁界を発生するマグネット７ａ及び７ｂと、ハウジング４７にマグネット７ａ及び７ｂと対向するように取り付けられ、電流が流れるコイル６ａ及び６ｂと、コイル６ａ及び６ｂに流れる電流の大きさ及び極性を制御する制御手段とを有し、上記中立復帰部材は、上記コリメートレンズホルダを上記中立位置に引き戻す第１中立ゴム部材９ａ、第１中立ゴム部材９ｃ、第２中立ゴム部材９ｂ及び第２中立ゴム部材９ｂ９ｄであってもよい。
これにより、可動部であるコリメートレンズホルダＨ１及びＨ２にＦＰＣや銅線による電力供給が不要となるので応答性がより良好となり、さらにコイル６ａ及び６ｂは、ハウジング４７に固定されているため、光ピックアップ装置の構造をさらに簡単にすることができ、小型かつ安価で信頼性の高い収差補正機構が実現できる。
上記光ピックアップ装置では、第１中立ゴム部材９ａ及び９ｃと第２中立ゴム部材９ｂ及び９ｄとは、輪の一部を除いた形状のゴム部材を２つ有してもよい。
これにより、従来のステップモータを備える場合より省スペースにもかかわらず上記コリメートレンズホルダの移動範囲に対してほぼリニアな中立復帰力を発生し、安定した球面収差補正動作が可能となる。
上記光ピックアップ装置では、第１中立ゴム部材９ａ及び９ｃと第２中立ゴム部材９ｂ及び９ｄとは、短冊形のゴム部材を数回折り曲げて形成したジグザグ形状を有してもよい。
これにより、従来のステップモータを用いる場合と比較して収差補正がより簡単に行え、構造がより単純であり、より低コストな収差補正機構を構成出来る。さらに、コリメートレンズ４ａ及び４ｂの移動可能範囲内、即ちコリメートレンズホルダＨ１及びＨ２のスライド可能範囲内でほぼリニアな中立保持強度を得ることが出来るので、従来のステップモータを備える場合より省スペースでリニアリティの高い中立保持強度の特性を有する収差補正機構を構成出来る。
上記光ピックアップ装置では、上記支持手段は、スライド軸受け１０及びシャフト５を２組有してもよい。
これにより、コリメートレンズ４ａまたは４ｂを光軸方向に安定して、かつ高精度で制御することが可能となる。
上記光ピックアップ装置では、凸形状または凹形状の案内レール５０と、コリメートレンズホルダＨ１及びＨ２に設けられた凸形状または凹形状の案内部４９とをさらに備え、案内レール５０または案内部４９の凸形状の部分が、案内レール５０あるいは案内部４９の凹形状の部分にスライド自在に嵌め込まれてもよい。
これにより、高価な研磨シャフトが不要となり、光軸方向に安定にコリメートレンズ４ａ及び４ｂを制御する機構を安価に構成することが可能となる。
本発明の光ピックアップ装置は、上記保護層の厚みが異なる複数の記録媒体の記録面におけるスポット上の球面収差を補正できるので、ディスク状記録媒体の情報を光学的に記録再生する光ディスクドライブに好適に利することが用出来る。
図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光ピックアップ装置の正面図であり、図１（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光ピックアップ装置の平面図であり、図１（ｃ）は、記録媒体に光ビームが照射されることを示す図である。 図２（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光ピックアップ装置の平面図であり、図２（ｂ）は、記録媒体に光ビームが照射されることを示す図である。 図３（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光ピックアップ装置の平面図であり、図３（ｂ）は、記録媒体に光ビームが照射されることを示す図である。 記録媒体からの戻り光を回折して受光素子に導く回折素子面及び受光素子の平面図である。 シャフトの代わりにハウジングに形成された案内レールを用いた光ピックアップ装置の一例を示す図である。 第１コイルに流す電流と第１マグネットが生じる磁界とにより発生する電磁力を示す図である。 図７（ａ）は、中立ゴム部材を数回折れ曲げて形成したジグザグ形状を有する第１中立ゴム部材を用いた光ピックアップ装置の平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す光ピックアップ装置を用いた時に記録媒体に光ビームが照射されることを示す図である。 図８（ａ）は、コリメートレンズの移動距離に対する中立ゴム部材戻り力の特性を示すグラフであり、図８（ｂ）は、コリメートレンズホルダが第１中立位置に有る状態を示す光ピックアップ装置の平面図であり、図８（ｃ）はコリメートレンズホルダを半導体レーザに近づけた状態を示す光ピックアップ装置の平面図であり、図８（ｄ）は、コリメートレンズホルダを半導体レーザから遠ざけた状態を示す光ピックアップ装置の平面図である。 本発明の実施の形態に係る光ピックアップ装置を備える光ディスクドライブの各制御部の構成を示すブロック図である。 図１０（ａ）は、本発明の他の実施の形態に係る光ピックアップ装置の正面図であり、図１０（ｂ）は、本発明の他の実施の形態に係る光ピックアップ装置の平面図であり、図１０（ｃ）は、記録媒体に光ビームが照射されることを示す図である。 図１１（ａ）は、本発明の他の実施の形態に係る光ピックアップ装置の平面図であり、図１１（ｂ）は、記録媒体に光ビームが照射されることを示す図である。 図１２（ａ）は、本発明の他の実施の形態に係る光ピックアップ装置の平面図であり、図１２（ｂ）は、記録媒体に光ビームが照射されることを示す図である。 図１３（ａ）は、本発明の他の実施の形態に係る光ピックアップ装置の平面図であり、図１３（ｂ）は、記録媒体に光ビームが照射されることを示す図である。 図１４（ａ）は、中立ゴム部材を数回折れ曲げて形成したジグザグ形状を有する第１中立ゴム部材及び第２中立ゴム部材を用いた光ピックアップ装置の正面図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す光ピックアップ装置を用いた時に記録媒体に光ビームが照射されることを示す図である。 図１５（ａ）は従来の光ピックアップ装置の正面図であり、図１５（ｂ）は従来の光ピックアップ装置の平面図であり、図１５（ｃ）は記録媒体に光ビームが照射されることを示す図である。 図１６（ａ）は他の従来の光ピックアップ装置の正面図であり、図１６（ｂ）は他の従来の光ピックアップ装置の平面図であり、図１６（ｃ）は他の記録媒体に光ビームが照射されることを示す図である。
符号の説明
１、３３ 光ピックアップ装置
２ 半導体レーザパッケージ
２ａ、２ｂ、２ｃ 発光素子（光源）
２ｄ 受光素子
３ ホログラム基板
３ａ 回折素子面
４ａ 第１コリメートレンズ
４ｂ 第２コリメートレンズ
５ シャフト（支持手段）
６ａ 第１コイル（駆動手段）
６ｂ 第２コイル（駆動手段）
７ａ 第１マグネット（駆動手段）
７ｂ 第２マグネット（駆動手段）
８ａ、８ｃ 支点（第１支点）
８ｂ、８ｄ 支点（第２支点）
９ａ、９ｃ 第１中立ゴム部材（弾性部材）
９ｂ、９ｄ 第２中立ゴム部材（弾性部材）
１０ スライド軸受け（支持手段）
１１ 立ち上げミラー
１２、３９ 対物レンズ
１３〜１５、３４〜３７ 記録媒体
１６〜１８、４０〜４３ 保護基板
１９ 光軸
２１ 再生信号用プリアンプ
２２ 信号処理部
２３ システムコントローラ
２４ サーボ制御部
２５ レーザ駆動制御部
２６ コリメートレンズ駆動回路制御部
２７ 送りモ−タ制御部
２８ ＡＣＴ駆動制御部
２９ スピンドルモータ
３０ コンバータ部
３１ 音声・映像処理部
３２ ＣＰＵ
３８ 第２ビームエキスパンダ光学系
４４〜４６ 受光部
４７ ハウジング
４８ 支持台
４９ 案内レール
４９ａ 凹状部
５０ 案内部
５０ａ 凸状部
５１ マグネット支持部
５２ 支点支持部
Ｂ１〜Ｂ５、Ｃ１、Ｄ１ 厚み
Ｈ１ 第１コリメートレンズホルダ
Ｈ２ 第２コリメートレンズホルダ
Ｌａ１ 平行状態
Ｌａ２ 収束状態
Ｌａ３ 発散状態
ＳＰ１〜ＳＰ３ スポット
α、β 領域

Claims (8)

  1. レーザ光を出射する光源と、
    上記レーザ光が入射され、上記レーザ光を平行状態、発散状態、あるいは収束状態の光束として出射するコリメートレンズと、
    上記コリメートレンズからの光束を、記録媒体に設けられた記録面上に収束する対物レンズと、
    上記記録媒体からの戻り光を受光する受光素子と、
    上記コリメートレンズを保持するコリメートレンズホルダと、
    上記コリメートレンズホルダを上記コリメートレンズの光軸方向に移動自在となるように支持する支持手段と、
    上記コリメートレンズホルダを電磁力によって駆動する駆動手段と、
    ハウジングと上記コリメートレンズホルダとの間に接続され、上記コリメートレンズホルダに電磁力が作用していない状態で、上記コリメートレンズホルダを上記コリメートレンズの光軸方向における中立位置に引き戻す中立復帰部材とを備えていることを特徴とする光ピックアップ装置。
  2. 上記光源を複数備え、上記コリメートレンズ、上記コリメートレンズホルダ、上記支持手段、上記駆動手段、及び上記中立復帰部材を２組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。
  3. 上記支持手段は、
    上記ハウジングに上記コリメートレンズの光軸方向に沿って固定されたシャフトと、
    上記コリメートレンズホルダをスライド自在に上記シャフトに支持するスライド軸受けとを有し、
    上記駆動手段は、
    上記スライド軸受けに取り付けられ、電流が流れるコイルと、
    上記コイルに流れる電流の大きさ及び極性を制御する制御手段と、
    上記ハウジングに上記コイルと対向するように取り付けられ、磁界を発生するマグネットとを有し、
    上記中立復帰部材は、上記コリメートレンズホルダを上記中立位置に引き戻す弾性部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ピックアップ装置。
  4. 上記支持手段は、
    上記ハウジングに上記コリメートレンズの光軸方向に沿って固定されたシャフトと、
    上記コリメートレンズホルダをスライド自在に上記シャフトに支持するスライド軸受けとを有し、
    上記駆動手段は、
    上記スライド軸受けに取り付けられ、磁界を発生するマグネットと、
    上記ハウジングに上記マグネットと対向するように取り付けられ、電流が流れるコイルと、
    上記コイルに流れる電流の大きさ及び極性を制御する制御手段とを有し、
    上記中立復帰部材は、上記コリメートレンズホルダを上記中立位置に引き戻す弾性部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ピックアップ装置。
  5. 上記中立復帰部材は、輪の一部を除いた形状のゴム部材を２つ有す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。
  6. 上記中立復帰部材は、短冊形のゴム部材を数回折り曲げて形成したジグザグ形状を有す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。
  7. 上記支持手段は、上記スライド軸受け及び上記シャフトを２組有す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。
  8. 凸形状または凹形状の案内レールと、
    上記コリメートレンズホルダに設けられた凸形状または凹形状の案内部とをさらに備え、
    上記案内レールまたは上記案内部の凸形状の部分が、上記案内レールあるいは上記案内部の凹形状の部分にスライド自在に嵌め込まれ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。
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