JP2010140518A

JP2010140518A - Optical pickup

Info

Publication number: JP2010140518A
Application number: JP2008313065A
Authority: JP
Inventors: Giichi Shibuya; 義一渋谷; Yoshihiro Hosokawa; 祐宏細川; Masaru Uno; 勝宇野
Original assignee: SAE Magnetics HK Ltd
Current assignee: SAE Magnetics HK Ltd
Priority date: 2008-12-09
Filing date: 2008-12-09
Publication date: 2010-06-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup for suppressing a comma aberration by a simple structure. <P>SOLUTION: The optical pickup includes a fixing part 24 including a laser beam emission device for emitting optical beams, an objective lens 14 for condensing an optical beam on an optical recording medium, a movable part 22 movable with respect to the fixing part 24 in a direction orthogonal to an optical axis of the optical beam, and a pressing member 23 having one end fixed to the movable part 22 and the other end fixed to the fixing part 24. The pressing part 23 applies a pressing force to the movable part 22 so as to tilt a center axis of the objective lens 14 in a direction of approaching the optical axis of the optical beam when the movable part 22 is moved in the orthogonal direction. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は光ピックアップに関し、特にコマ収差を抑制する機構に関する。 The present invention relates to an optical pickup, and more particularly to a mechanism for suppressing coma.

光ピックアップは、光記録媒体の所定の位置に精度よくレーザ光を照射できることが要求される。レーザ光の照***度を高めるためには、光記録媒体に最も近接した位置に設けられた対物レンズの位置を高精度で制御するとともに、対物レンズの光学収差を最小化することが必要である。対物レンズの位置はフォーカスサーボ及びトラッキングサーボによって常に補正される。フォーカスサーボは対物レンズの光軸方向位置を制御し、トラッキングサーボは対物レンズの横方向（光軸直交方向）位置を制御する（例えば、特許文献１参照。）
特開２００５−４８２６号公報 The optical pickup is required to accurately irradiate a predetermined position on the optical recording medium with laser light. In order to increase the irradiation accuracy of the laser beam, it is necessary to control the position of the objective lens provided at the position closest to the optical recording medium with high accuracy and to minimize the optical aberration of the objective lens. The position of the objective lens is always corrected by the focus servo and tracking servo. The focus servo controls the position of the objective lens in the optical axis direction, and the tracking servo controls the position of the objective lens in the lateral direction (optical axis orthogonal direction) (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-4826

トラッキングサーボは対物レンズの位置を光軸直交方向に移動調整する。しかしこの方法は、コマ収差の抑制という観点から以下の問題を含んでいる。 The tracking servo moves and adjusts the position of the objective lens in the direction perpendicular to the optical axis. However, this method includes the following problems from the viewpoint of suppressing coma aberration.

図５は、従来技術のトラッキングサーボを用いた対物レンズの光軸直交方向の位置調整方法を示す概念図である。同図（ｂ）のようにレーザ光出射装置１０３の光軸Ｃ１と対物レンズ１１４の中心軸Ｃ２とが一致し、かつこれらの光軸Ｃ１及び中心軸Ｃ２が光記録媒体１０２に対して垂直である場合は、コマ収差は生じない。これに対して、同図（ａ）のように対物レンズ１１４がトラッキングサーボによって左側に平行にシフトした場合、対物レンズ１１４の中心軸Ｃ２は当初の位置（図示省略）から平行に移動する。レーザ光出射装置１０３の光軸は結像に寄与する光の進路で決まるため、その光軸Ｃ１は対物レンズ１１４の中心を通る。この結果、レーザ光出射装置１０３の光軸Ｃ１は対物レンズ１１４の中心軸Ｃ２に対して斜めとなる。また、光記録媒体１０２は固定されているため、レーザ光出射装置１０３の光軸Ｃ１は、光記録媒体１０２の法線に対しても斜めとなる。これらの結果、コマ収差が発生する。ここで重要なことは、同図（ａ）では、レーザ光出射装置１０３の光軸Ｃ１は対物レンズ１１４と光記録媒体１０２の両者に対し、同じ方向に傾いているということである。すなわち、レーザ光は対物レンズ１１４と光記録媒体１０２のいずれに対しても、図面上で右下から左上方向に斜め入射し、光軸Ｃ１は対物レンズ１１４と光記録媒体１０２のいずれに対しても入射角θ’をなす。このように対物レンズ及び光記録媒体にレーザ光が同じ方向から入射すると、コマ収差が増大することが知られている。このような状況は、光源と対物レンズとの間にコリメートレンズを配置した無限系の光学系であっても、対物レンズから見た倍率が無限大から少しでもずれた場合には常に発生する。 FIG. 5 is a conceptual diagram showing a method of adjusting the position of the objective lens in the direction perpendicular to the optical axis using the tracking servo of the prior art. As shown in FIG. 5B, the optical axis C1 of the laser beam emitting device 103 and the central axis C2 of the objective lens 114 coincide with each other, and the optical axis C1 and the central axis C2 are perpendicular to the optical recording medium 102. In some cases, coma does not occur. On the other hand, when the objective lens 114 is shifted parallel to the left side by the tracking servo as shown in FIG. 9A, the central axis C2 of the objective lens 114 moves in parallel from the initial position (not shown). Since the optical axis of the laser beam emitting device 103 is determined by the path of light contributing to image formation, the optical axis C1 passes through the center of the objective lens 114. As a result, the optical axis C1 of the laser beam emitting device 103 is inclined with respect to the central axis C2 of the objective lens 114. Further, since the optical recording medium 102 is fixed, the optical axis C1 of the laser light emitting device 103 is also inclined with respect to the normal line of the optical recording medium 102. As a result, coma occurs. What is important here is that the optical axis C1 of the laser beam emitting device 103 is inclined in the same direction with respect to both the objective lens 114 and the optical recording medium 102 in FIG. In other words, the laser beam is obliquely incident on the objective lens 114 and the optical recording medium 102 from the lower right to the upper left in the drawing, and the optical axis C1 is directed to either the objective lens 114 or the optical recording medium 102. Also forms an incident angle θ ′. It is known that coma aberration increases when laser light is incident on the objective lens and the optical recording medium from the same direction. Such a situation always occurs when the magnification seen from the objective lens deviates from infinity even in an infinite optical system in which a collimator lens is disposed between the light source and the objective lens.

図５（ｃ）は、図５（ａ）とは逆に対物レンズ１１４がトラッキングサーボによって右側に平行にシフトした場合を示している。この場合、レーザ光は対物レンズ１１４及び光記録媒体１０２に対し図面上で左下から右上方向に斜め入射し、レーザ光出射装置１０３の光軸Ｃ１は対物レンズ１１４と光記録媒体１０２のいずれに対しても入射角θ”をなすこととなり、同様の問題が生じる。 FIG. 5C shows a case where the objective lens 114 is shifted parallel to the right side by the tracking servo, contrary to FIG. 5A. In this case, the laser light is obliquely incident on the objective lens 114 and the optical recording medium 102 from the lower left to the upper right in the drawing, and the optical axis C1 of the laser light emitting device 103 is relative to either the objective lens 114 or the optical recording medium 102. However, the incident angle θ ″ is made, and the same problem occurs.

この問題を解決するために、対物レンズの中心軸と光軸とがなす相対角度をチルトアクチュエータを用いて調整する技術も知られているが、周波数特性が不十分なため、レンズシフトに追随するためには課題が多い。 In order to solve this problem, a technique for adjusting the relative angle formed by the central axis of the objective lens and the optical axis by using a tilt actuator is also known. However, since the frequency characteristic is insufficient, it follows the lens shift. There are many challenges for this.

本発明は、このような課題に鑑みて、簡易な構成でコマ収差を抑制することのできる光ピックアップを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an optical pickup capable of suppressing coma aberration with a simple configuration.

本発明の一実施態様によれば、光ピックアップは、光ビームを出射するレーザ光出射装置を含む固定部と、光記録媒体に前記光ビームを集光させる対物レンズを含み、前記光ビームの光軸と直交する方向で前記固定部に対して移動可能な可動部と、前記可動部に一端が、前記固定部に他端が固定された付勢部材であって、前記可動部が前記直交する方向で移動したときに前記対物レンズの中心軸が前記光ビームの光軸に接近する方向に傾くように前記可動部に付勢力を与える付勢部材と、有している。 According to an embodiment of the present invention, the optical pickup includes a fixed portion including a laser beam emitting device that emits a light beam, and an objective lens that focuses the light beam on an optical recording medium, and the light of the light beam. A movable part movable relative to the fixed part in a direction orthogonal to the axis; and a biasing member having one end fixed to the movable part and the other end fixed to the fixed part, wherein the movable part is orthogonal And a biasing member that applies a biasing force to the movable portion so that the central axis of the objective lens is inclined in a direction approaching the optical axis of the light beam when moved in a direction.

可動部が移動（トラッキング）する際に対物レンズの中心軸がレーザ光出射装置に接近する方向に傾くため、レーザ光出射装置から出射される光ビームの光軸と対物レンズの中心軸とがなす角度は対物レンズの中心軸が傾かない場合と比べて小さくなる。また、付勢力を調整することで、光ビームの対物レンズへの入射角と光ビームの光記録媒体への入射角を、９０度を挟んで互いに反対の値とすることもできる。これらの結果、対物レンズのコマ収差が抑制される。 When the movable part moves (tracks), the central axis of the objective lens is tilted in a direction approaching the laser light emitting device, so the optical axis of the light beam emitted from the laser light emitting device and the central axis of the objective lens form. The angle is smaller than when the central axis of the objective lens is not tilted. Further, by adjusting the biasing force, the incident angle of the light beam to the objective lens and the incident angle of the light beam to the optical recording medium can be set to values opposite to each other with 90 degrees therebetween. As a result, the coma aberration of the objective lens is suppressed.

以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成でコマ収差を抑制することのできる光ピックアップを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an optical pickup capable of suppressing coma aberration with a simple configuration.

以下、図面を参照して本発明の光ピックアップの実施形態について説明する。図１は、光ピックアップの光学系の構成を示す概略図である。光ピックアップ１は、物理的トラックピッチが異なる３種類の光記録媒体２（２ａ〜２ｃ）のそれぞれにデジタル情報の記録または再生を行うことができるように構成されている。 Hereinafter, embodiments of an optical pickup according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an optical system of an optical pickup. The optical pickup 1 is configured such that digital information can be recorded or reproduced on each of three types of optical recording media 2 (2a to 2c) having different physical track pitches.

第１の光記録媒体２ａは、現行のＤＶＤ(Digital Versatile Disc)−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ及びこれらと同等の構造及び記憶容量を備えた光記録媒体である。第２の光記録媒体２ｂは、ＣＤ(Compact Disc)−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ及びこれらと同等の構造及び記憶容量を備えた光記録媒体である。第３の光記録媒体２ｃは波長４０５ｎｍ付近の青色レーザ光を用いて高密度の記録再生を行うＢＤ（ブルーレイディスク（登録商標））あるいはＣＢ−ＨＤ（中国高密度光記録媒体規格）などの再生専用または記録・再生兼用の光記録媒体である。 The first optical recording medium 2a is an optical recording medium having a current DVD (Digital Versatile Disc) -ROM, DVD ± R / RW, and a structure and storage capacity equivalent to these. The second optical recording medium 2b is an optical recording medium having a CD (Compact Disc) -ROM, a CD-R / RW, and a structure and storage capacity equivalent to these. The third optical recording medium 2c is a BD (Blu-ray Disc (registered trademark)) or CB-HD (China High Density Optical Recording Medium Standard) that performs high-density recording / reproduction using blue laser light having a wavelength of about 405 nm. It is a dedicated or recording / reproducing optical recording medium.

光ピックアップ１は、所定波長の光ビームを出射する光源である半導体レーザ（レーザ光出射装置）３，４を有している。半導体レーザ３は、現行のＤＶＤを記録再生するための波長６５０ｎｍの光ビーム（第１の光ビーム）を発光する第１の発光領域と、ＣＤを記録再生するための波長７８０ｎｍの光ビーム（第２の光ビーム）を発光する第２の発光領域と、を有している。これらの発光領域は所定距離を隔てて形成され、１つのパッケージに収容されている。一方、半導体レーザ４は、ＢＤまたはＣＢ−ＨＤなどの高密度光記録媒体を記録再生するための波長４０５ｎｍの光ビーム（第３の光ビーム）を発光する。 The optical pickup 1 includes semiconductor lasers (laser beam emitting devices) 3 and 4 that are light sources that emit a light beam having a predetermined wavelength. The semiconductor laser 3 includes a first light emitting region that emits a light beam having a wavelength of 650 nm (first light beam) for recording and reproducing a current DVD, and a light beam having a wavelength of 780 nm for recording and reproducing a CD (first light beam). 2nd light emission area | region which light-emits (2 light beams). These light emitting regions are formed at a predetermined distance and are accommodated in one package. On the other hand, the semiconductor laser 4 emits a light beam (third light beam) having a wavelength of 405 nm for recording / reproducing a high-density optical recording medium such as BD or CB-HD.

半導体レーザ３及び半導体レーザ４は、半導体レーザ３から出射された第１または第２の光ビームの光軸と、半導体レーザ４から出射された第３の光ビームの光軸とが互いに直交するように設けられている。 In the semiconductor laser 3 and the semiconductor laser 4, the optical axis of the first or second light beam emitted from the semiconductor laser 3 and the optical axis of the third light beam emitted from the semiconductor laser 4 are orthogonal to each other. Is provided.

半導体レーザ３の光出射側の所定位置には、回折格子５が配置されている。回折格子５の片面には、半導体レーザ３から出射された、第１及び第２の光ビームをそれぞれ３本の光ビーム（０次の主ビームと±１次の副ビーム；図示せず）に分割するように最適化された回折格子パターンが形成されている。回折格子５は、光記録媒体２の表面（情報記録面）において、主ビームの集光位置を中心にトラック線方向に所定距離隔てた対称位置に±１次の副ビームが集光されるように、半導体レーザ３から出射された第１及び第２の光ビームをそれぞれ分割する。 A diffraction grating 5 is disposed at a predetermined position on the light emitting side of the semiconductor laser 3. On one side of the diffraction grating 5, the first and second light beams emitted from the semiconductor laser 3 are respectively converted into three light beams (0th-order main beam and ± 1st-order subbeams; not shown). A diffraction grating pattern optimized to be divided is formed. In the diffraction grating 5, the ± first-order sub beam is condensed at a symmetrical position separated by a predetermined distance in the track line direction around the condensing position of the main beam on the surface (information recording surface) of the optical recording medium 2. In addition, the first and second light beams emitted from the semiconductor laser 3 are respectively divided.

半導体レーザ４の光出射側の所定位置にも、回折格子６が配置されている。回折格子６５の片面には、半導体レーザ４から出射された、第３の光ビームをそれぞれ３本の光ビーム（０次の主ビームと±１次の副ビーム；図示せず）に分割するように最適化された回折格子パターンが形成されている。回折格子６は、光記録媒体２の表面（情報記録面）において、主ビームの集光位置を中心にトラック線方向に所定距離隔てた対称位置に±１次の副ビームが集光されるように、半導体レーザ４から出射された第３の光ビームをそれぞれ分割する。 A diffraction grating 6 is also disposed at a predetermined position on the light emitting side of the semiconductor laser 4. On one side of the diffraction grating 65, the third light beam emitted from the semiconductor laser 4 is divided into three light beams (0th-order main beam and ± 1st-order subbeams; not shown). A diffraction grating pattern optimized for the above is formed. The diffraction grating 6 is configured such that, on the surface (information recording surface) of the optical recording medium 2, ± first-order sub beams are condensed at symmetrical positions separated by a predetermined distance in the track line direction with the main beam condensing position as the center. The third light beam emitted from the semiconductor laser 4 is divided.

半導体レーザ３からの光ビームと半導体レーザ４からの光ビームとが交差する位置には、ほぼ立方体形状のダイクロイックプリズム７が設けられている。ダイクロイックプリズム７は、第１及び第２の光ビームをほぼ全通過させ、第３の光ビームをほぼ全反射させる。 A substantially cubic dichroic prism 7 is provided at a position where the light beam from the semiconductor laser 3 and the light beam from the semiconductor laser 4 intersect. The dichroic prism 7 transmits the first and second light beams almost completely and reflects the third light beam substantially totally.

ダイクロイックプリズム７を通過または反射した光ビームは偏光ビームスプリッタ８に入射する。偏光ビームスプリッタ８に入射した光ビームの９０％程度は偏光ビームスプリッタ８で反射し、立ち上げミラー１１に入射する。偏光ビームスプリッタ８に入射した光ビームの残りの１０％程度は通過して、フロントモニタ用光検出器１５に入射する。フロントモニタ用光検出器１５は、半導体レーザ３，４から出射された第１〜第３の光ビームの光強度を計測する。半導体レーザ３，４の出力は、フロントモニタ用光検出器１５の出力に基づいて調整される。 The light beam that has passed or reflected through the dichroic prism 7 enters the polarization beam splitter 8. About 90% of the light beam incident on the polarizing beam splitter 8 is reflected by the polarizing beam splitter 8 and enters the rising mirror 11. The remaining 10% of the light beam incident on the polarization beam splitter 8 passes and enters the front monitor photodetector 15. The front monitor photodetector 15 measures the light intensity of the first to third light beams emitted from the semiconductor lasers 3 and 4. The outputs of the semiconductor lasers 3 and 4 are adjusted based on the output of the front monitor photodetector 15.

立ち上げミラー１１に入射した光ビームは、立ち上げミラー１１で反射し、コリメートレンズ９に入射する。光ビームは、半導体レーザ３，４を出射した後コリメートレンズ９に入射するまでは発散ビームであるが、コリメートレンズ９によって、概ね平行ビーム光に変換させられる。すなわち、コリメートレンズ９は半導体レーザ３，４と対物レンズ１４との間の光路上に配置され、光ビームの平行度を変換する平行度変換レンズである。 The light beam incident on the rising mirror 11 is reflected by the rising mirror 11 and enters the collimating lens 9. The light beam is a divergent beam until it enters the collimating lens 9 after being emitted from the semiconductor lasers 3 and 4, but is converted into substantially parallel beam light by the collimating lens 9. That is, the collimating lens 9 is a parallelism conversion lens that is disposed on the optical path between the semiconductor lasers 3 and 4 and the objective lens 14 and converts the parallelism of the light beam.

コリメートレンズ９を通過した光ビームは、液晶素子１０に入射する。液晶素子１０は、所定の形状に分割された透明電極（図示せず）を備え、分割された領域ごとに印加電圧に応じた異なる屈折率を示すように構成されている。透明電極は、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）や酸化錫等からなる。液晶素子１０の各領域に電圧が印加されると、屈折率が変化し、通過する光ビームに適切な位相差が与えられ、光路上に生じる各種の波面収差を補正および最適化することができる。 The light beam that has passed through the collimating lens 9 enters the liquid crystal element 10. The liquid crystal element 10 includes a transparent electrode (not shown) divided into a predetermined shape, and is configured to exhibit different refractive indexes according to the applied voltage for each divided region. The transparent electrode is made of, for example, tin-doped indium oxide (ITO) or tin oxide. When a voltage is applied to each region of the liquid crystal element 10, the refractive index changes, an appropriate phase difference is given to the passing light beam, and various wavefront aberrations generated on the optical path can be corrected and optimized. .

液晶素子１０を通過した光ビームは４分の１波長板１２に入射し、光ビームの主ビーム及び±１次の副ビーム（以下、「往路光ビーム」という。）が直線偏光から円偏光に変換させられる。４分の１波長板１２には、エキスパンダーレンズ１２’が一体的に形成されている。また、対物レンズ１４には温度補償素子１３が取付けられている。エキスパンダーレンズ１２’は、使用する光源の波長に応じて、各々特定のレンズパワーを有し、対物レンズ１４への入射光の波面（角度）を変化させ、対物レンズ１４の倍率を変換させる。温度補正素子１３は、対物レンズ１４の温度変化によって生じる球面収差に対して、これを打ち消す方向に球面収差を発生させて、全体としての球面収差量を均一な値に保つ。本実施形態では、温度補正素子１３は独立した素子として対物レンズ１４よりも光源に近い側に設けられているが、対物レンズ１４そのものがこの機能を有していてもよい。４分の１波長板１２を通過した光ビームは対物レンズ１４に入射し、光記録媒体２の情報記録面に集光される。記録時には、集光された光ビームが情報記録面の所定のビットに記録を書き込み、記録動作が終了する。 The light beam that has passed through the liquid crystal element 10 is incident on the quarter-wave plate 12, and the main beam of the light beam and the ± 1st-order sub beam (hereinafter referred to as “outward light beam”) are changed from linearly polarized light to circularly polarized light. Converted. An expander lens 12 ′ is integrally formed on the quarter-wave plate 12. A temperature compensation element 13 is attached to the objective lens 14. The expander lens 12 ′ has a specific lens power according to the wavelength of the light source to be used, changes the wavefront (angle) of incident light to the objective lens 14, and converts the magnification of the objective lens 14. The temperature correction element 13 generates spherical aberration in a direction to cancel the spherical aberration caused by the temperature change of the objective lens 14, and keeps the spherical aberration amount as a whole to a uniform value. In the present embodiment, the temperature correction element 13 is provided as an independent element closer to the light source than the objective lens 14, but the objective lens 14 itself may have this function. The light beam that has passed through the quarter-wave plate 12 enters the objective lens 14 and is condensed on the information recording surface of the optical recording medium 2. At the time of recording, the focused light beam writes a record in a predetermined bit on the information recording surface, and the recording operation is completed.

再生時には、光記録媒体２に集光した光ビームは情報記録面で反射し、逆方向にさらに進行する。まず、光記録媒体２で反射した光ビームは、対物レンズ１４で略平行ビームに変換させられる。光ビームは引き続き４分の１波長板１２に入射し、円偏光から往路光ビームの偏光方位と直交する方向の直線偏光に変換させられる。４分の１波長板１２を通過した光ビームは液晶素子１０を通ってコリメートレンズ９に入射し、収束ビームに変換させられる。コリメートレンズ９を通過した光ビームは立ち上げミラー１１で反射し、偏光ビームスプリッタ８に入射する。偏光ビームスプリッタ８は、コリメートレンズ９からの戻り光を内部の接合面で通過させて、アナモフィックレンズ１６に入射させる。アナモフィックレンズ１６は、偏光ビームスプリッタ８から入射した光ビームに焦点ずれ誤差検出のための非点収差を与え、受光素子１７上に結像させる。受光素子１７は、受光した光ビームを分割された受光領域（図示せず）毎に独立に光電変換して、電気信号を出力する。 At the time of reproduction, the light beam condensed on the optical recording medium 2 is reflected by the information recording surface and further proceeds in the reverse direction. First, the light beam reflected by the optical recording medium 2 is converted into a substantially parallel beam by the objective lens 14. The light beam continues to enter the quarter wave plate 12 and is converted from circularly polarized light into linearly polarized light in a direction orthogonal to the polarization direction of the forward light beam. The light beam that has passed through the quarter-wave plate 12 enters the collimating lens 9 through the liquid crystal element 10 and is converted into a convergent beam. The light beam that has passed through the collimating lens 9 is reflected by the rising mirror 11 and enters the polarizing beam splitter 8. The polarization beam splitter 8 causes the return light from the collimating lens 9 to pass through the internal joint surface and enter the anamorphic lens 16. The anamorphic lens 16 gives astigmatism for detecting a defocus error to the light beam incident from the polarization beam splitter 8 and forms an image on the light receiving element 17. The light receiving element 17 photoelectrically converts the received light beam for each divided light receiving region (not shown) and outputs an electrical signal.

液晶素子１０から対物レンズ１４までの光学要素はレンズホルダ２１に収容されている。レンズホルダ２１は、対物レンズ１４とともに可動部２２を構成している。半導体レーザ３，４を含むその他の要素は固定部２４を構成している。可動部２２は、フォーカスサーボによって固定部２４に対し光ビームの光軸方向に移動可能であり、トラッキングサーボによって固定部２４に対し光軸と直交する方向に移動可能である。 Optical elements from the liquid crystal element 10 to the objective lens 14 are accommodated in a lens holder 21. The lens holder 21 forms a movable part 22 together with the objective lens 14. Other elements including the semiconductor lasers 3 and 4 constitute a fixed portion 24. The movable portion 22 can move in the optical axis direction of the light beam with respect to the fixed portion 24 by the focus servo, and can move in the direction orthogonal to the optical axis with respect to the fixed portion 24 by the tracking servo.

図２は可動部の詳細断面図である。レンズホルダ２１内には対物レンズ１４と、４分の１波長板１２と、液晶素子１０とが保持されている。レンズホルダ２１の外周面には吊りワイヤ１８が配置され、レンズホルダ２１は吊りワイヤ１８によって移動自在に支持されている。吊りワイヤ１８はフォーカスサーボ及びトラッキングサーボ及びチルト制御用のコイルに接続されている。コイルと対向した位置にはマグネット（図示せず）が設けられている。コイル（吊りワイヤ１８）に通電することによって、マグネットとコイルを流れる電流との間に磁気的作用（ローレンツ力）が生じる。この力によってコイルは電流の流れる向きに応じて光軸方向または光軸直交方向に移動し、可動部２２は光軸方向または光軸直交方向に移動することができる。 FIG. 2 is a detailed sectional view of the movable part. In the lens holder 21, the objective lens 14, the quarter wave plate 12, and the liquid crystal element 10 are held. A suspension wire 18 is disposed on the outer peripheral surface of the lens holder 21, and the lens holder 21 is supported by the suspension wire 18 so as to be movable. The suspension wire 18 is connected to a coil for focus servo, tracking servo, and tilt control. A magnet (not shown) is provided at a position facing the coil. By energizing the coil (suspending wire 18), a magnetic action (Lorentz force) is generated between the magnet and the current flowing through the coil. With this force, the coil moves in the optical axis direction or the optical axis orthogonal direction according to the direction in which the current flows, and the movable portion 22 can move in the optical axis direction or the optical axis orthogonal direction.

レンズホルダ２１には可撓性部材からなる付勢部材２３が取付けられている。付勢部材２３の一端は可動部２２に固定され、他端は光ピックアップの固定部２４に固定されている。本実施形態では、対物レンズ１４とレーザ光出射装置３，４との間に液晶素子１０（光学能動素子）が設けられ、液晶素子１０に給電するための電線がフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）の形態で設けられている。本実施形態ではＦＰＣ、すなわち電線が付勢部材２３を兼ねており、付勢部材２３は液晶素子１０の電極（図示せず）に固定されている。付勢部材２３は、可動部２２の重心位置Ｇよりレーザ光出射装置３，４に近い位置で電極に固定され、電極との接続部の近傍の位置で、光ビームの光軸を含む面内でＺ字状に折り曲げられている。 A biasing member 23 made of a flexible member is attached to the lens holder 21. One end of the urging member 23 is fixed to the movable portion 22, and the other end is fixed to the fixing portion 24 of the optical pickup. In this embodiment, a liquid crystal element 10 (optical active element) is provided between the objective lens 14 and the laser beam emitting devices 3 and 4, and an electric wire for supplying power to the liquid crystal element 10 is a flexible printed circuit (FPC). Is provided. In this embodiment, the FPC, that is, the electric wire also serves as the urging member 23, and the urging member 23 is fixed to an electrode (not shown) of the liquid crystal element 10. The urging member 23 is fixed to the electrode at a position closer to the laser beam emitting devices 3 and 4 than the gravity center position G of the movable portion 22, and is in a plane including the optical axis of the light beam at a position near the connection portion with the electrode. It is bent in a Z shape.

図３は、付勢部材によるコマ収差抑制効果を説明するための模式図である。同図（ａ）は、可動部が図面上で左側にシフトした時の状況を、同図（ｂ）は、可動部が中央位置にあり、光軸と対物レンズの中心軸とが一致するときの状況を、同図（ｃ）は、可動部が図面上で右側にシフトした時の状況を、各々示している。以下の説明では光出射装置３を例としているが、光出射装置４の場合でも全く同様である。 FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the coma aberration suppressing effect by the urging member. The figure (a) shows the situation when the movable part is shifted to the left in the drawing, and the figure (b) shows the case where the movable part is at the center position and the optical axis coincides with the central axis of the objective lens. FIG. 9C shows the situation when the movable part is shifted to the right side in the drawing. In the following description, the light emitting device 3 is taken as an example, but the same applies to the case of the light emitting device 4.

図３（ｂ）のようにレーザ光の光軸Ｃ１と対物レンズ１４の中心軸Ｃ２とが一致し、かつこれらの光軸Ｃ１及び中心軸Ｃ２が光記録媒体２に対して垂直である場合は、コマ収差は生じない。これに対して、図３（ａ）に示すように、光軸と直交する方向で可動部２２が図面上で左側にシフトすると、付勢部材２３はこの動きに引きずられて左側へ動こうとするが、弾性力による抵抗力を発生させる。付勢部材２３は可動部２２の重心位置Ｇ（図２参照。）よりレーザ光出射装置３，４に近い位置で可動部２２に固定されているため、可動部２２は全体として反時計回りの方向Ｄ１に回転する。すなわち、付勢部材２３は、対物レンズ１４の中心軸Ｃ２がレーザ光の光軸Ｃ１に接近する方向に傾くように可動部２２に付勢力を与える。 When the optical axis C1 of the laser beam and the central axis C2 of the objective lens 14 coincide with each other and the optical axis C1 and the central axis C2 are perpendicular to the optical recording medium 2 as shown in FIG. No coma occurs. On the other hand, as shown in FIG. 3A, when the movable portion 22 shifts to the left in the direction orthogonal to the optical axis, the urging member 23 is dragged by this movement to move to the left. However, a resistance force is generated by an elastic force. Since the urging member 23 is fixed to the movable portion 22 at a position closer to the laser beam emitting devices 3 and 4 than the gravity center position G (see FIG. 2) of the movable portion 22, the movable portion 22 as a whole is counterclockwise. Rotate in direction D1. That is, the urging member 23 applies an urging force to the movable portion 22 so that the central axis C2 of the objective lens 14 is inclined in a direction approaching the optical axis C1 of the laser light.

この状況を従来技術を示す図５（ａ）と対比すると、光軸Ｃ１の可動部２２に対する入射角θ_N’は図５（ａ）に示す入射角度θ’と比べて９０度に近づく。すなわち、対物レンズ１４の中心軸Ｃ２と光軸Ｃ１とが同じ方向を向くようになる。一実施形態では、対物レンズ１４の中心軸Ｃ２と光軸Ｃ１の方向は完全に一致し、対物レンズ１４の中心軸Ｃ２と光軸Ｃ１との不一致に伴うコマ収差の発生が防止される。また、完全に一致しなくとも、対物レンズ１４の中心軸Ｃ２と光軸Ｃ１の不一致が軽減されるため、コマ収差の発生は抑制される。 When this situation is compared with FIG. 5A showing the prior art, the incident angle θ _N ′ with respect to the movable portion 22 of the optical axis C1 approaches 90 degrees compared to the incident angle θ ′ shown in FIG. That is, the central axis C2 of the objective lens 14 and the optical axis C1 are directed in the same direction. In one embodiment, the direction of the central axis C2 of the objective lens 14 and the direction of the optical axis C1 are completely coincident, and the occurrence of coma due to the mismatch between the central axis C2 of the objective lens 14 and the optical axis C1 is prevented. Even if they do not completely match, the mismatch between the central axis C2 of the objective lens 14 and the optical axis C1 is reduced, so that the occurrence of coma is suppressed.

さらに、図３（ｄ）に示すように、光軸Ｃ１の可動部２２に対する入射角θ_N1’が９０度を超えると、光軸Ｃ１の光記録媒体２に対する入射角θ_N2’が９０度未満であることから、光軸Ｃ１の可動部２２への斜め入射に起因するコマ収差と、光軸Ｃ１の光記録媒体２への斜め入射に起因するコマ収差と、が相殺され、対物レンズのコマ収差が全体としてさらに低減される。 Further, as shown in FIG. 3D, when the incident angle θ _N1 ′ of the optical axis C1 with respect to the movable portion 22 exceeds 90 degrees, the incident angle θ _N2 ′ with respect to the optical recording medium 2 of the optical axis C1 is less than 90 degrees. Therefore, the coma aberration caused by the oblique incidence of the optical axis C1 on the movable portion 22 and the coma aberration caused by the oblique incidence of the optical axis C1 on the optical recording medium 2 are offset, and the coma of the objective lens is offset. The aberration is further reduced as a whole.

図３（ｃ）に示すように、レンズホルダが光軸と直交する方向で可動部が図面上で右側にシフトする場合も同様である。この場合は、可動部２２は全体として時計回りの方向Ｄ２に回転する。この結果、図３（ａ）の場合と同様、付勢部材２３は、対物レンズ１４の中心軸Ｃ２がレーザ光の光軸Ｃ１に接近する方向に傾くように可動部２２に付勢力を与える。 The same applies to the case where the movable part is shifted to the right side in the drawing in the direction orthogonal to the optical axis as shown in FIG. In this case, the movable part 22 as a whole rotates in the clockwise direction D2. As a result, as in the case of FIG. 3A, the urging member 23 applies an urging force to the movable portion 22 so that the central axis C2 of the objective lens 14 is inclined in a direction approaching the optical axis C1 of the laser beam.

図４は、付勢部材の様々な実施形態を示している。同図（ａ）は参考例であって、鋭角に折り曲げられていない付勢部材１２３を示している。これに対して、同図（ｂ）では付勢部材２３が２か所で９０度以下の鋭角で折り曲げられ、全体としてＺ字形状を呈している。図４（ａ）と図４（ｂ）とを比較すると、前者の場合は付勢部材１２３の弾性復元力（白抜き矢印参照。）が図中左向き及び上向きに大きく作用し、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボへの影響が大きい。 FIG. 4 shows various embodiments of the biasing member. FIG. 5A is a reference example, and shows a biasing member 123 that is not bent at an acute angle. On the other hand, in the same figure (b), the urging member 23 is bent at an acute angle of 90 degrees or less at two locations, and has a Z-shape as a whole. Comparing FIG. 4 (a) and FIG. 4 (b), in the former case, the elastic restoring force of the biasing member 123 (see the white arrow) greatly acts in the left and upward directions in the figure, and the focus servo and tracking. The impact on the servo is large.

これに対して、同図（ｂ）に示す形態では、付勢部材２３の弾性復元力は図中左向き及び上向きを向くものの、その大きさは抑制される。その理由は、まず、同図（ａ）の場合には付勢部材１２３の全域で弾性復元力が生じるのに対し、同図（ｂ）の場合には左向きの復元力は図中Ａ部でしか発生しないため、弾性復元力が抑えられるからである。また、同図（ｂ）の場合には、図中Ａ部の弾性復元力は、反時計回りの向きのモーメントＭ１を生じさせ、図中Ｂ部の弾性復元力は、時計回りの向きのモーメントＭ２を生じさせるため、これらのモーメントが相殺し、図中上向きの力も同図（ａ）の場合と比べて小さくなるからである。 On the other hand, in the form shown in FIG. 5B, the elastic restoring force of the urging member 23 is directed leftward and upward in the figure, but the size thereof is suppressed. The reason is that, in the case of FIG. 1A, an elastic restoring force is generated in the entire area of the urging member 123, whereas in the case of FIG. This is because only the elastic restoring force can be suppressed. Further, in the case of FIG. 5B, the elastic restoring force at the portion A in the figure generates a moment M1 in the counterclockwise direction, and the elastic restoring force at the portion B in the figure is the moment in the clockwise direction. This is because these moments cancel out in order to generate M2, and the upward force in the figure is smaller than in the case of FIG.

図４（ｃ）のようにＺ形状を２段階に設けた付勢部材２３’を用いることも効果的である。さらにカバー２８を設けて図中上向きの弾性復元力が可動部２２に作用しないようにすることもできる。 It is also effective to use an urging member 23 'having a Z shape in two stages as shown in FIG. Further, a cover 28 may be provided so that upward elastic restoring force in the figure does not act on the movable portion 22.

以上説明したように、本実施形態によれば、液晶素子への給電用のＦＰＣを付勢部材として利用することで、対物レンズのコマ収差を抑制することができる。従って、本発明は液晶素子をコマ収差の補正に用いる光ピックアップに有効に適用することができるが、その他のタイプの光ピックアップにも適用できることはいうまでもない。一例として、ワイヤ等の弾性部材あるいは可撓性部材を付勢部材として用いることによっても本発明を実施することができる。 As described above, according to the present embodiment, the coma aberration of the objective lens can be suppressed by using the FPC for supplying power to the liquid crystal element as the urging member. Therefore, the present invention can be effectively applied to an optical pickup using a liquid crystal element for correction of coma aberration, but needless to say, can be applied to other types of optical pickups. As an example, the present invention can also be implemented by using an elastic member such as a wire or a flexible member as a biasing member.

光ピックアップの光学系の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the optical system of an optical pick-up. 可動部の詳細断面図である。It is a detailed sectional view of a movable part. 付勢部材によるコマ収差抑制効果を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the coma aberration suppression effect by a biasing member. 付勢部材の様々な実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows various embodiment of a biasing member. 従来技術のトラッキングサーボを用いた対物レンズの光軸直交方向の位置調整方法を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the position adjustment method of the optical axis orthogonal direction of the objective lens using the tracking servo of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１光ピックアップ
２光記録媒体
２ａ第１の光記録媒体
２ｂ第２の光記録媒体
２ｃ第３の光記録媒体
３半導体レーザ（第１及び第２の半導体レーザ）
４半導体レーザ（第３の半導体レーザ）
５，６回折格子
７ダイクロイックプリズム
８偏光ビームスプリッタ
９コリメートレンズ
１０液晶素子
１１立ち上げミラー
１２４分の１波長板
１４対物レンズ
１５フロントモニタ用光検出器
１６アナモフィックレンズ
１７受光素子
２１レンズホルダ
２２可動部
２３，２３’ 付勢部材
２４固定部
Ｃ１レーザ光の光軸
Ｃ２対物レンズの中心軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical pick-up 2 Optical recording medium 2a 1st optical recording medium 2b 2nd optical recording medium 2c 3rd optical recording medium 3 Semiconductor laser (1st and 2nd semiconductor laser)
4 Semiconductor laser (third semiconductor laser)
5, 6 Diffraction grating 7 Dichroic prism 8 Polarizing beam splitter 9 Collimating lens 10 Liquid crystal element 11 Rising mirror 12 1/4 wavelength plate 14 Objective lens 15 Photodetector for front monitor 16 Anamorphic lens 17 Light receiving element 21 Lens holder 22 Movable Portion 23, 23 'Energizing member 24 Fixed portion C1 Optical axis of laser beam C2 Center axis of objective lens

Claims

光ビームを出射するレーザ光出射装置を含む固定部と、
光記録媒体に前記光ビームを集光させる対物レンズを含み、前記光ビームの光軸と直交する方向で前記固定部に対して移動可能な可動部と、
前記可動部に一端が、前記固定部に他端が固定された付勢部材であって、前記可動部が前記直交する方向で移動したときに前記対物レンズの中心軸が前記光ビームの光軸に接近する方向に傾くように前記可動部に付勢力を与える付勢部材と、
を有する、光ピックアップ。 A fixed portion including a laser beam emitting device for emitting a light beam;
An objective lens for condensing the light beam on an optical recording medium, and a movable part movable relative to the fixed part in a direction perpendicular to the optical axis of the light beam;
An urging member having one end fixed to the movable portion and the other end fixed to the fixed portion, and the central axis of the objective lens is the optical axis of the light beam when the movable portion moves in the orthogonal direction An urging member for applying an urging force to the movable part so as to tilt in a direction approaching
Having an optical pickup.

前記付勢部材は、前記可動部の重心位置より前記レーザ光出射装置に近い位置で前記可動部に固定されている、請求項１に記載の光ピックアップ。 2. The optical pickup according to claim 1, wherein the biasing member is fixed to the movable portion at a position closer to the laser beam emitting device than a position of the center of gravity of the movable portion.

前記付勢部材は、前記可動部との接続部の近傍の位置で、前記光ビームの光軸を含む面内でＺ字状に折り曲げられた可撓性部材である、請求項１または２に記載の光ピックアップ。 3. The biasing member according to claim 1, wherein the biasing member is a flexible member bent in a Z shape within a plane including the optical axis of the light beam at a position in the vicinity of the connecting portion with the movable portion. The optical pickup described.

前記対物レンズと前記レーザ光出射装置との間に設けられた光学能動素子と、
前記光学能動素子に給電するための電線と、
を有し、
前記電線が前記付勢部材を兼ねている、請求項１から３のいずれか１項に記載の光ピックアップ。 An optical active element provided between the objective lens and the laser beam emitting device;
An electric wire for supplying power to the optical active element;
Have
The optical pickup according to claim 1, wherein the electric wire also serves as the biasing member.

前記電線はフレキシブルプリント回路の形態で構成されている、請求項４に記載の光ピックアップ。 The optical pickup according to claim 4, wherein the electric wire is configured in the form of a flexible printed circuit.