WO2007099947A1

WO2007099947A1 - 光ヘッド装置、光情報装置、光ディスクプレーヤ、カーナビゲーションシステム、光ディスクレコーダ及び光ディスクサーバ

Info

Publication number: WO2007099947A1
Application number: PCT/JP2007/053628
Authority: WO
Inventors: Kanji Wakabayashi; Yoshiaki Komma; Kousei Sano; Hidenori Wada; Keiichi Matsuzaki; Toshiyasu Tanaka
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2007-09-07
Also published as: US20090034402A1; JPWO2007099947A1

Abstract

　所定の波長の光（１２９）を出射する光源（１２１）と、前記光の発散度を変換するコリメートレンズ（１２３）と、光源（１２１）から出射された光の方向を折り曲げる折り曲げミラー（１２４）と、前記光を、光ディスク（２００）の記録面上に収束させる対物レンズ（１２６）と、前記光ディスクの記録面で反射された光を受光して電気信号に変換する光検出器（１２７）と、前記光源から出射された光を前記コリメートレンズ（１２３）に導くとともに、前記光ディスクの記録面反射された光を前記光検出器（１２７）へ導く光路調整部（１２２）を備える光ヘッド装置において、前記折り曲げミラー（１２４）と前記対物レンズ（１２６）との間に前記折り曲げミラーで反射された光を偏光する波長板（１２５）をアクチュエータベース（１０）に設けた。

Description

明細書

光ヘッド装置、光情報装置、光ディスクプレーヤ、カーナビゲーシヨンシステム、光ディスクレコーダ及び光ディスクサーバ

技術分野

[0001] 光ディスクに代表される情報記録媒体から情報を再生し、または情報記録媒体に情報を記録する光情報装置および光情報装置において情報を再生または記録する光ヘッド装置および当該光ヘッド装置を用いた光情報装置並びに、光情報装置を用いた光ディスクプレーヤ、カーナビゲーシヨンシステム、光ディスクレコーダ及び光デイスクサーバに関する。

背景技術

[0002] デジタルバーサタイルディスク（DVD)は、デジタル情報をコンパクトディスク（CD) の約 6倍の記録密度で記録することができることから、大容量のデータを記録可能な光ディスクとして知られている。近年、記録される情報量の増大に伴い、さらに容量の大きい光ディスクが求められている。光ディスクを大容量にするためには、情報の記録密度を高くする必要があり、当該高密度ディスクに情報を記録する際および光ディスクに記録された情報を再生する際に光ディスクに照射される光が形成する光スポットを小さくする必要がある。光スポットを小さくすることは、光源のレーザ光を短波長にし、かつ、対物レンズの開口数 (NA)を大きくすることで実現できる。現在、 DVDでは、波長 660nmの光源と、開口数 (NA) O. 6の対物レンズとが使用されている力例えば、波長 405nmの青色レーザと、 NAO. 85の対物レンズとを使用することによつて、現在の DVDの記録密度の 5倍の記録密度を達成することができる。

[0003] ところで、青色レーザによる短波長のレーザを用いて高密度の記録再生を実現する光情報装置において、既存の光ディスクとの互能を備えることはさらに装置としての有用性を高め、コストパフォーマンスの向上につながる。この場合、対物レンズの開口数を 0. 85と高めつつ、作動距離を DVDや CD用の対物レンズのように長くすることは困難であるため、高密度の記録再生が可能な互換型光情報装置では、 CDまたは DVDを記録再生するのに使われる対物レンズとこれより高開口数を有する高密度記録用の対物レンズとの 2枚の対物レンズをそれぞれ備えることが望ましい。

[0004] 一般に、光情報装置用の対物レンズァクチユエータは、フォーカシング及びトラツキングの両方向に駆動させることが必要であり、このための回路が設けられている。この回路は、フォーカス方向には光ディスクと対物レンズとの間の間隔を一定の間隔に維持すると共に、トラッキング方向には対物レンズを所望のトラック位置に移動させる役割を果たす。ところが、前述の通り、記録密度が相異なる複数の光ディスクを互換採用する光情報装置では、相異なる記録密度を有する複数の光ディスクに各々対応する対物レンズを必要とするため、対物レンズァクチユエータは、複数の対物レンズを可動部に搭載してフォーカシング及びトラッキング方向に移動可能に構成されなければならない。

[0005] 記録密度が相異なる複数の光ディスクに対して記録再生が可能な互換型光情報装置を実現するために複数の対物レンズをそれぞれ可動部に搭載した光ヘッド装置力特開 2002— 208173号公報に開示されている。

[0006] 図 10は特開 2002— 208173号公報に開示された光ヘッド装置の光学系の概略構成を示す図である。この光ヘッド装置では、第 1の光源（図示せず)から放射された光ビーム 61は、コリメートレンズ 62によって略平行光に変換され、平板状の立ち上げミラー 63によって光軸を記録密度の高い光ディスク 65に対して直角の方向に折り曲げられる。対物レンズ 64は、光ビーム 61を光ディスク 65の記録面上に収束させる。また、第 2の光源（図示せず)から放射された光ビーム 66は、コリメートレンズ 67によつて略平行光に変換され、平板状の立ち上げミラー 68によって光軸を記録密度の低い光ディスク 70に対して直角の方向に折り曲げられる。対物レンズ 70は光ビーム 66を光ディスク 70の記録面上に収束させる。

[0007] 対物レンズ駆動装置（対物レンズァクチユエータ） 71は、第 1の対物レンズ 64を保持するとともに、記録密度の高い光ディスク 65の記録面と直交するフォーカシング方向 Fおよび光ディスクのトラッキング方向 Tの両方向に移動可能に構成されている。また、対物レンズ駆動装置（対物レンズァクチユエータ） 72は、第 2の対物レンズ 69を保持するとともに、記録密度の低い光ディスク 65の記録面と直交するフォーカシング方向 Fおよび光ディスクのトラッキング方向 Tの両方向に移動可能に構成されて!、る [0008] また、単一の対物レンズァクチユエータ上に 2個の対物レンズを搭載し、 2つの対物レンズを同時に移動させる構成が特開平 11— 120587号公報ゃ特開 2005— 2936 86号公報に開示されている。

[0009] この装置は、図 11に示すように、 CD, DVD用光学系と、高密度光ディスク用光学系を有している。 CD, DVD用光学系は、 DVDに対して情報の記録 Z再生を行う場合に発光され 658nmのレーザ光束 (第 2光束)を射出する赤色半導体レーザ (第 2光源）と光検出器とがー体ィ匕された DVD用モジュール 85、 CDに対して情報の記録 Z 再生を行う場合に発光され 785nmのレーザ光束 (第 3光束)を射出する赤外半導体レーザ (第 3光源）と光検出器とがー体ィ匕された CD用モジュール 83を備える。これらのモジュール 83、 85から出射された光は、それぞれ DVD用コリメートレンズ 86、 CD 用コリメートレンズ 84を通して偏光ビームスプリッタ 89、 87で光路が曲げられ、立ち上げミラー 88に到達する。そして、 DVDZCD共用の第 2対物レンズ 81から光を光ディスク（図示なし）に送る。当該光ディスクの記録面で反射した光は、同じ光路を通つて DVD用モジュール 85や CD用モジュール 83に到達する。

[0010] 一方、高密度光ディスク用光学系では、青紫色半導体レーザ 73 (第 1光源）は高密度光ディスクに対して情報の記録 Z再生を行う 405nmのレーザ光束 (第 1光束)を射出する。当該レーザ光束 (第 1光束）は、高密度光ディスク用コリメートレンズ 74、高密度光ディスク用偏光ビームスプリッタ 75によって光路が曲げられて立ち上げミラー 88 に到達する。そして、高密度光ディスク用の第 1対物レンズ 80から光を光ディスク（図示なし）に送る。当該光ディスクの記録面で反射した光は偏光ビームスプリッタ 75を透過して高密度光ディスク用の光検出器 76に到達させる。

[0011] また、上記 2つの対物レンズ 80, 81を保持する保持部材 79はワイヤー 82で保持されており、記録面と直交するフォーカシング方向 Fおよび光ディスクのトラッキング方向 Tの両方向に移動可能に構成されて、る。

特許文献 1 :特開 2002— 208173号公報

特許文献 2：特開平 11— 120587号公報

特許文献 3：特開 2005 - 293686号公報発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0012] しかし、このように単一の光ヘッド装置に複数の光源と対物レンズを備えた構成においては、数多くの部材を小さな装置内に組み込む必要があり、いかにコンパクトに各部材を配置するかが重要である。また、特に、次世代の高密度光ディスクにおいては、記録層が 3層、 4層に構成される可能性もあり、当該多層構造の光ディスクを高精度に読み取るためには、広範囲に球面収差補正、コマ収差補正を行うようにすることが求められる。したがって、コリメートレンズの補正幅を大きくすることが望ましい。

[0013] しかし、上記構成においては、コリメートレンズを光源と変更ビームスプリッタの間に搭載しているため搭載スペースが小さぐコリメートレンズの移動幅が制限されていた。また、一方、コリメートレンズの移動幅を大きく確保しょうとすると光ヘッド装置自体の大型化を招くという問題があった。

[0014] また、高密度光ディスク用光学系においては、光源と光検出器 76とがユニットィ匕されずに、異なる位置に配置されているため、光源から出射された往路光と、光デイスクの記録面で反射された復路光とで光路を異ならせる必要がある。このため、図 12に示すように、立ち上げミラー 88とコリメートレンズ 74との間に、波長板 77を挿入する構成がとられている。そして、この構成では、波長板 77のために、コリメートレンズ 74の収納スペースがさらに小さくなり、コリメートレンズ 74の移動幅はさらに制限されることとなる。

[0015] したがって、本発明が解決しょうとする技術的課題は、上記問題を解消すベぐコリメートレンズの移動幅を大きくして球面収差補正を高精度に行うことができる小型の光ヘッド装置及び光情報装置並びに光情報装置を用いた光ディスクプレーヤ、カーナビゲーシヨンシステム、光ディスクレコーダ及び光ディスクサーバを提供することである。

[0016] 本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の光ヘッド装置を提供する。

課題を解決するための手段

[0017] 本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成している。本発明の第 1態様によれば、所定の波長の光を出射する光源と、

前記光源から出射した前記光の発散度を変更するコリメートレンズと、

前記コリメートレンズによって発散度を変更された前記光源から出射された光の方向を折り曲げる折り曲げミラーと、

前記折り曲げミラーで折り曲げられた前記光を、光ディスク記録面上に収束させる対物レンズと、

前記対物レンズによって前記光ディスクの記録面へ収束されさらに前記光ディスクの記録面反射された光を受光して電気信号に変換する光検出器と、

前記折り曲げミラーと前記対物レンズとの間に設けられ前記折り曲げミラーで反射された光を偏光する波長板と、

前記波長板を透過した光の偏光に応じて、前記光源から出射された光を前記コリメ一トレンズに導く一方、前記光ディスクの記録面で反射された光を前記光検出器へ導く光路調整部とを備え、

前記光源と前記コリメートレンズと前記折り曲げミラーと前記光検出器を保持する光学基台と、

前記光学基台に隣接して設けられ、前記折り曲げミラーで反射された光が透過する開口を覆うように前記波長板を保持するァクチユエータベースと、

前記ァクチユエータベースに対して前記対物レンズの光軸方向及び前記光デイスクのトラック方向に移動可能に支持され、前記折り曲げミラーで反射された光を前記対物レンズに到達させるような位置に前記対物レンズを保持するサスペンションュ- ットを有する光ヘッド装置を提供する。

[0018] 本発明の第 2態様によれば、前記光路調整部は、前記光源と前記コリメートレンズとの間に設けられ前記光源から出射した光を偏光させる偏光ビームスプリッタで構成され、

前記波長板は、前記折り曲げミラーで反射された光を円偏光に偏光する λ Ζ4板で構成される、第 1態様の光ヘッド装置を提供する。

[0019] 本発明の第 3態様によれば、前記ァクチユエータベースは、前記光学基台側に突出して設けられ、前記波長板を固定する固定部を有する、第 1態様の光ヘッド装置を提供する。

[0020] 本発明の第 4態様によれば、前記固定部は、前記波長板を前記ァクチユエータべースに対して 1から 10度の角度で傾斜するように固定する、第 3態様の光ヘッド装置を提供する。

[0021] 本発明の第 5態様によれば、前記サスペンションユニットは、前記ァクチユエータべースに固定されるサスホルダーと、前記対物レンズを保持し、前記サスホルダーから延在するサスペンションワイヤーによって支持されると共に、前記サスペンションワイヤーを介して供給される信号によって駆動する可動体を備える、第 1態様の光ヘッド装置を提供する。

[0022] 本発明の第 6態様によれば、前記光源は、青色の波長領域において発光する半導体レーザである、第 1態様の光ヘッド装置を提供する。

[0023] 本発明の第 7態様によれば、第 1から第 6態様のいずれか 1つの光ヘッド装置と、光ディスクを回転するモータと、前記光ヘッド装置から得られる信号を受け、前記信号に基づいて前記モータ及び前記光ヘッド装置を制御および駆動する電気回路を具備する光情報装置を提供する。

[0024] 本発明の第 8態様によれば、第 7態様の光情報装置と、

情報を入力するための入力装置と、

前記入力装置から入力された情報や前記光情報装置から再生された情報に基づいて演算を行う演算装置と、

前記光情報装置で再生された情報や前記演算装置によって演算された結果を表示あるいは出力するための出力装置を備えたコンピュータを提供する。

[0025] 本発明の第 9態様によれば、第 7態様の光情報装置と、

前記光情報装置から得られる情報信号を画像に変換する情報から画像へのデコーダを有する光ディスクプレーヤを提供する。

[0026] 本発明の第 10態様によれば、第 7態様の光情報装置と、

前記光情報装置から得られる情報信号を画像に変換する情報から画像へのデコーダを有するカーナビゲーシヨンシステムを提供する。

[0027] 本発明の第 11態様によれば、第 7態様の光情報装置と、画像情報を前記光情報装置によって記録する情報に変換する画像から情報へのエンコーダーを有する光ディスクレコーダを提供する。

[0028] 本発明の第 12態様によれば、第 7態様の光情報装置と、

外部との情報の送受信を行う入出力端子を備えた光ディスクサーバを提供する。発明の効果

[0029] 本発明の第 1態様によれば、波長板を折り曲げミラーと対物レンズとの間に配置することにより、光路調整部力折り曲げミラーの間に他の部材が存在しなくなるため、コリメートレンズの移動幅を最大で折り曲げミラーと対物レンズとの間隔全域にわたつて広げることができる。したがって、光ヘッド装置の構成を大きくすることなく球面収差補正を高精度に行うようにすることができる。

[0030] また、波長板をァクチユエータベースに保持させることにより光学基台を小さくすることができる。また、可動体に波長板が設けられていないため波長板が固定されており、可動体の動きによって波長板が光ビームに影響を及ぼすことがない。

[0031] 本発明の第 2態様によれば、光源から出射された光を確実に光ディスクに到達させることができるとともに、光ディスクの記録面で反射された光を簡単な構成で光検出器に導くことができる。

[0032] 本発明の第 3態様によれば、可動体を光ディスクの記録面と直交するフォーカシング方向へ移動させる場合に、波長板が可動体の動き幅に影響を及ぼすことがなぐ可動体の移動幅を大きく確保することができる。

[0033] 本発明の第 4態様によれば、波長板の表面で折り曲げミラーで反射された光の一部が反射され、光源力出射した光と同じ光路を通るために、情報の読み取りに影響を及ぼす可能性がある。したがって、波長板を傾けることでこの問題を防止することができる。また、傾きが 10度以上になると、対物レンズと折り曲げミラーとの間の間隔を長くすることが必要となる。また、 1度より小さくなると対物レンズのスキュー調整時にァクチユエータベースを光学基台に固定する場合の傾きの範囲内になる。その結果、波長板が光路と直交して配置される可能性がある。

[0034] 本発明の第 5態様によれば、可動体をサスペンションワイヤーによって支持することとしているため、当該サスペンションワイヤーを介して、可動体を駆動させるための信号を供給することができ、可動体の移動制御と支持とに必要な部材を共有ィ匕することができる。

[0035] 本発明の第 6態様によれば、青色のレーザ光を用いて情報の読み書きを行う次世代の光ディスクに用いられるヘッド装置として好適に用いられる。この光ディスクは、光スポットがより小さく高密度に形成されるとともに記録面を複数層備える。よって、当該光ディスクに用いた場合であっても、コリメートレンズの移動幅を大きくすることができ、球面収差をより広い範囲で補正することができる。

[0036] また、第 7態様の光情報装置は、コンピュータ、光ディスクプレーヤ、カーナビゲーシヨンシステム、光ディスクレコーダ、光ディスクサーバなどの種々の装置に好適に用いることがでさる。

図面の簡単な説明

[0037] 本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、

[図 1]図 1は、本発明の実施の形態にカゝかる光ピックアップの外観構成を示す斜視図であり、

[図 2]図 2は、図 1の光ピックアップの分解斜視図であり、

[図 3]図 3は、図 1の光ヘッド装置の光学系の構成を模式的に示す概略図であり、 [図 4]図 4は、図 1の光ヘッド装置に用いられる光学基台の内部構成を示す図であり、 [図 5A]図 5Aは、図 1の光ヘッド装置の対物レンズァクチユエータの構成を示す平面図であり、

[図 5B]図 5Bは、図 5Aの線 VB- VBにおける断面図であり、

[図 5C]図 5Cは、図 1の光ヘッド装置の対物レンズァクチユエータの構成を示す斜視図であり、

[図 5D]図 5Dは、図 5Cの λ Ζ4波長板 125を外した状態の図であり、

[図 6]図 6は、図 5Αの対物レンズァクチユエータの分解斜視図であり、

[図 7Α]図 7Αは、図 1の光ヘッド装置を用いた光情報装置の概略構成を示す斜視図であり、

[図 7Β]図 7Βは、図 7Αの光情報装置において光ヘッド装置を駆動させる機構を示す概略図であり、

[図 7C]図 7Cは、図 7Aの光情報装置の駆動系の概略構成を示すブロック図であり、 [図 8]図 8は、図 7Aの光情報装置を搭載したコンピュータの構成を示す概略図であり

[図 9A]図 9Aは、図 7Aに示す光情報装置を搭載した光ディスクプレーヤの概略構成を示す図であり、

[図 9B]図 9Bは、図 7Aに示す光情報装置を搭載した光ディスクレコーダの概略構成を示す図であり、

[図 10]図 10は、従来の光ヘッド装置の光学系の概略構成を示す図であり、

[図 11]図 11は、従来の他の例の光ヘッド装置の光学系の概略構成を示す図であり、

[図 12]図 12は、図 11の光ヘッド装置の光学系の構成要素のみの概略構成を示す模式図である。

符号の説明

10 ァクチユエータベース

11 サスペンションユニット

12 開口

13 ベース板

14 マグネット部

15 マグネット支持部

15a, 15b 固定部

20 サスホルダー

22 サスペンションワイヤー

30 可動体

32 コィノレ

33a, 33b 鏡月同

34 ホログラム素子

35 対物レンズホルダ

100 光ヘッド装置 101 光学基台

110 ガイドレール

111 係合部

120 第 1の光学系

121 第 1の光源

122 偏光ビームスプリッタ

123 コリメートレンズ

124 立ち上げプリズム

125 X Z4波長板

126 対物レンズ

127 光検出器

128 駆動モータ

129 光ビーム

140 第 2の光学系

141 第 2レーザーユニット

142 第 3レーザーユニット

143 コリメートレンズ

144 対物レンズ

145 ハーフミラー

148、 149 光ビーム

164 スピンドノレモータ

200, 201, 202 光ディスク

発明を実施するための最良の形態

[0039] 本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。以下、本発明の一実施形態に係る光ヘッド装置について、図面を参照しながら説明する。まず光ヘッド装置の構成を図 1及び図 2を用いて説明する。

[0040] まず、光ヘッド装置の構成を説明する前に、本光ヘッド装置における座標軸の定義を明確にする。 T軸は、対物レンズの光軸に対して垂直であり、かつ、光ディスクのトラック溝延伸方向に対して略垂直な方向であり、光ディスクの内周、外周を記録再生する際に光ヘッド装置を動かす方向（トラッキング方向）である。 F軸は、対物レンズの光軸方向すなわちフォーカシング方向である。また、 Y軸は T軸に垂直な方向であり、また、対物レンズの位置において、光ディスクのトラック溝延伸方向に対して略平行な方向である。

[0041] 図 1は、本発明の実施の形態にカゝかる光ピックアップの外観構成を示す斜視図、図 2は図 1の光ピックアップの分解斜視図である。光ヘッド装置 100は、光学基台 101と、光学基台 101の図示上方に固着される対物レンズァクチユエータ 102を備える。光学基台 101は、 Y軸方向両端に位置する係合部 111によって、 1組のガイドレール 1 10に係合しており、ガイドレール 110に沿ってトラッキング方向に移動可能に構成されている。

[0042] 図 3は、図 1の光ヘッド装置の光学系の構成を模式的に示す概略図である。図 4は図 1の光ヘッド装置に用いられる光学基台の内部構成を示す図である。光ヘッド装置の光学系を構成する各部材は、光学基台 101及び対物レンズァクチユエータ 102 に搭載される。

[0043] 本実施形態にかかる光ヘッド装置 100は、第 1光学系 120と第 2光学系 140とを備える。第 1光学系 120は、 Blu— rayディスクや HD— DVDなどの次世代光ディスク 2 00の読み書きを行うための光学系であり、第 2光学系 140は、 DVD201, CD202の読み書きを行うための光学系である。

[0044] まず、第 1の光学系 120について説明する。第 1の光学系 120においては、第 1の光源 121は、例えば、波長 405nmの光ビーム 129を発する。第 1の光源 121から射出された光ビーム 129は、偏光ビームスプリッタ 122で光路が曲げられてコリメ一トレンズ 123に到達する。偏光ビームスプリッタ 122を透過した光ビーム 129は直線偏光であり、コリメートレンズ 123によって発散度が変換される。当該光ビームは、折り曲げミラーの一例としての断面が略 3角形の立ち上げプリズム 124の第 1斜面 124aによつて光軸を記録密度の高い光ディスク 200に対して直角の方向に折り曲げられる。立ち上げプリズム 124で折り曲げられた光ビームは、波長板の一例である λ Ζ4波長板 125を通過することで円偏光になる。その後、対物レンズ 126で光ビーム 129を光デイスク 200の記録面上に収束させ、光スポットを形成する。

[0045] 光ディスク 200に到達した第 1の光ビームは、記録層の状態に応じた反射率で光デイスク 200の記録層におヽて反射される。光ディスク 200の記録層で反射した第 1の光ビームは、再度対物レンズ 126を透過し、 λ Ζ4波長板 125へ到達する。 λ Ζ4波長板 125へ到達した光ビームは、 λ Ζ4波長板 125を通過する際に往路 (すなわち、コリメートレンズ 123から立ち上げプリズム 124に出射される光ビームの直線偏光）と直交する直線偏光に変換される。その後、コリメートレンズ 123を透過し、立ち上げプリズム 124の第 1反射面 124aで偏光ビームスプリッタ 122へと反射される。この光ビームは、往路の光ビームと比較して変更方向が異なっているため、偏光ビームスプリッタ 122で反射され、光検出器 127に入射する。光検出器 127において、光検出器 1 27によって光電変換され、情報信号、サーボ信号 (焦点制御のためのフォーカスェラー信号や、トラッキング制御のためのトラッキング信号)を得るための電気信号が取り出される。

[0046] 第 1光学系 120に用いられる対物レンズ 126は NAO. 85またはより大きな開口数である。開口数が大きいので、光ディスク 200に対して記録あるいは再生を行う場合、光ディスクに光が入射する面カゝら情報記録面までを満たす透明基材の厚みに対して球面収差が顕著に発生する。本実施形態ではコリメートレンズ 123をコリメートレンズ 123の光軸方向へ移動することによりコリメートレンズ 123から対物レンズ 126へと向力う光の発散収束度を変化させる。対物レンズ 126に入射する光の発散収束度が変化すると球面収差が変化するのでこれを利用して基材厚差に起因する球面収差を補正する。光学基台 101は、コリメートレンズ 123をコリメートレンズ 123の光軸方向へ移動するための機構として駆動モータ 128を有する駆動装置を備える。駆動モータ 128は、具体的にはステッピングモータやブラシレスモータなどを用いることができる。図 4に示すように、コリメートレンズ 123を保持するホノレダ 123aと、馬区動モータ 128 の駆動力をホルダ 123aへ伝える駆動機構 123bが光学基台 101に設けられている。コリメートレンズ 123を保持するホルダ 123aは、コリメートレンズの光軸方向に延在する 2本の案内軸 115によって支持されており、当該案内軸 115に沿ってコリメートレンズが移動する。案内軸 115に沿って移動する際にがたつきを少なくするため、ホルダ 123aはスプリングによって付勢された状態で案内軸 115に支持される。なお、部品点数の削減を図るため、レンズホルダ 123aをコリメートレンズ 123と一体成型により構成してちょい。

[0047] なお、コリメートレンズ 123の変形例としては、凹レンズ及び凸レンズを備えた 2枚のレンズを組み合わせてもよい。なお、球面収差を補正するためにコリメートレンズ 123 をその光軸方向に動かす際には、コリメートレンズ 123を 2枚のレンズで構成する場合は、 2枚のうちの 1枚だけを移動するように構成されて、てもよ!/、。

[0048] 次に第 2の光学系 140について説明する。第 2の光学系 140においては、第 2の光源 (例えば赤色光源）として第 2レーザーユニット 141が用いられている。第 2レーザ一ユニット 141は、レーザ光を発光する光源とレーザ光の検出をする光検出器とがー体的に構成された部材である。第 2レーザーユニット 141から放射された光ビーム 14 8はハーフミラー 145に到達する。光ビーム 148はハーフミラー 145によって折り曲げられ、コリメートレンズ 143によって平行度が変換 (例えば略平行光へ）され、立ち上げプリズム 124へ導かれる。立ち上げプリズム 124は、第 2斜面 124bによって光軸を記録密度の低い光ディスク 201 (例えば DVD)に対して直角の方向に折り曲げる。対物レンズ 144は光ビーム 148を光ディスク 201の記録面上に収束させ、光スポットを形成する。記録層の状態に応じた反射率で光ディスク 201の記録面で反射された光ビームは、元の光路を逆にたどり、光検出器である第 2レーザーユニット 141に到達する。光ビーム 148は第 2レーザーユニット 141によって光電変換され、情報信号、サーボ信号 (焦点制御のためのフォーカスエラー信号や、トラッキング制御のためのトラッキング信号)を得るための電気信号を得る。本実施形態においては、光源と光検出器の集積した第 2レーザーユニット 141を用いているため、光ヘッド装置の小型、薄型化を実現でき、安定性を得ることができる。

[0049] また、さらに上記 2種の光ディスクよりも記録密度の低い第 3の光ディスク 202 (例えばコンパクトディスク： CD)の再生または記録を行うためには、第 3の光源 (例えば赤色光源)である第 3レーザーユニット 142を備えている。第 3レーザーユニット 142は、レーザ光を発光する光源とレーザ光の検出をする光検出器とがー体的に構成された部材である。第 3レーザーユニット 142から放射された光ビーム 149は、ハーフミラー 145を透過し、コリメートレンズ 143によって平行度が変換 (例えば略平行光へ）され、立ち上げプリズム 124へ導かれる。立ち上げプリズム 124は、第 1の光ビームを反射した面とは別の面によって光軸を記録密度の低い光ディスク 202 (例えば CD)に対して直角の方向に折り曲げる。対物レンズ 144は光ビーム 148を光ディスク 201の記録面上に収束させ、光スポットを形成する。記録層の状態に応じた反射率で光ディスク 202の記録面で反射された光ビームは、光ビームは元の光路を逆にたどり、光検出器である第 3レーザーユニット 142に到達する。光ビーム 149は第 3レーザーユニット 142によって光電変換され、情報信号、サーボ信号 (焦点制御のためのフォーカスェラー信号や、トラッキング制御のためのトラッキング信号)を得るための電気信号を得る。本実施形態においては、光源と光検出器の集積した第 3レーザーユニット 142を用いているため、光ヘッド装置の小型、薄型化を実現でき、安定性を得ることができる。

[0050] 上記のように第 1の光学系 120では、レーザ光を発光する光源 121と光ディスク 20 0によって反射されたレーザ光を検出するための光検出器 127が別部材で構成されているため、偏光ビームスプリッタ 122によって往路及び復路で光路を異ならせなければならない。このためのレーザ光の光路を変更する部材として λ Ζ4波長板 125が設けられており、当該 λ Ζ4波長板 125を通過する際にレーザ光の偏光が変更すること〖こよって光路を異ならせることができる。これに対して、第 2の光学系では、光ディスク 201, 202用にそれぞれ設けられたレーザ光を発光する光源と光ディスク 201, 2

02によって反射されたレーザ光を検出するための検出器はともにユニットィ匕され、それぞれ第 2レーザーユニット 141及び第 3レーザーユニット 142として 1つの部材で構成されている。このため往路及び復路において光路を異ならせる必要がなぐこのため、往路及び復路でレーザ光の偏光を変更する必要がない。したがって、第 2の光学系 140には、 λ Ζ4波長板を設ける必要がない。

[0051] なお、図 3,図 4においては、立ち上げプリズム 124の断面は 3角形である力頂点（プリズム全体としてみれば稜線)を面取りして、チッビング (欠け）を防止してもよい。この場合を含め、断面は略 3角形と表記する。

[0052] 本実施形態において、第 1及び第 2の光学系 120, 140を構成する各部材のうち、対物レンズ 126, 144及び λ Ζ4波長板 125は、対物レンズァクチユエータ 102に設けられている。一方、対物レンズ 126 , 144及び λ Ζ4波長板 125を除くその他の部材は、光学基台 101に配置されている。

[0053] 対物レンズァクチユエータ 102は、図 5Α,図 5Β、図 5C,図 5D及び図 6に示すように、ァクチユエータベース 10とサスペンションユニット 1 1とを備えて!/、る。

[0054] ァクチユエータベース 10は、立ち上げプリズム 124によって F軸方向へ反射されたレーザ光が透過するための開口 12を有するベース板 13に、開口 12を挟んで Υ軸方向に対向するように平行に配置された一対のマグネット部 14を有する。マグネット部 1 4は、ベース板 13に立設されたマグネット支持部 15とマグネット支持部 15に対してそれぞれ開口 12側の面に配置されたマグネット 16を備えている。一対のマグネット部 1 4の間には、サスペンションユニット 1 1の可動体 30が配置され、後述するように可動体 30のコイル 32に電流が供給されることにより、サスペンションユニット 1 1の可動体 3 0の位置調整を行うことができる。

[0055] また、ベース板 13には、 λ Ζ4波長板 125を保持する固定部 15a, 15bが設けられている。固定部 15a、 15bは、上記のように第 1の光学系 120にのみ λ Ζ4波長板 12 5が設けられるようにベース板 13の開口 12の一部分の表面を覆うように λ Ζ4波長板 125を保持する。また、固定部 15a, 15bは、 λ Z4波長板 125をァクチユエータべース 10の光学基台 101側の表面から立ち上げプリズム 124側に突出するように保持する。

[0056] 固定部 15a, 15bは、図 5C,図 5Dに示すように、ベース板 13の開口 12の縁部の 3 箇所に設けられた鉤爪形状の部材であり、 λ Ζ4波長板 125を 3方力も保持する。また、固定部 15a, 15bには、 λ Ζ4波長板 125を載置するための載置部 151が設けられており、当該載置部 151に λ Ζ4波長板 125を載置させることで、 λ Ζ4波長板 12 5の取り付けの向きを固定することができる。

[0057] λ Ζ4波長板 125は、ァクチユエータベース 10のベース板 13表面に対し、 1度から 10度、好ましくは 2度力 6度の傾斜角度 Θを持つように固定される。本実施形態では、傾斜角度 Θは 3度に構成されている。本実施形態においては、開口 12の縁部の 3方に設けられた鉤爪形状固定部 15a, 15bを用いることにより、 λ Ζ4波長板 125を保持する構成を採用しており、 X Z4波長板 125の角度精度を向上させることができる。

[0058] λ Ζ4波長板 125に傾斜を持たせて固定しているのは次の理由による。立ち上げプリズム 124で反射された光の一部が、光ディスク 200に到達することなく λ Ζ4波長板 125の表面で反射され、光検出器 127に到達すると、光検出器 127での情報の読み取りに影響を及ぼす。したがって、波長板を傾けることで、 λ Ζ4波長板 125の表面で反射された光が光検出器 127に到達しないようにすることができ、この問題を防止することができる。また、傾きが 10度以上になると、 λ Ζ4波長板 125を配置するための光路方向のスペースを大きくとることが必要となり、対物レンズと立ち上げプリズム 124との間の間隔が長くなる。その結果、対物レンズァクチユエータ 102が F軸方向に大きくなる。一方、 1度より小さくなると対物レンズ 126, 144のスキュー調整時に対物レンズァクチユエータ 102を光学基台 101に固定する場合の傾きの範囲内になる。その結果、波長板 125が光路と直交する方向に配置される可能性があり、この場合に上記の問題を生じる可能性がある。

[0059] 本実施形態においては、 λ Ζ4波長板 125が対物レンズァクチユエータ 102に設けられており、偏光ビームスプリッタ 122と立ち上げプリズム 124の間に設けられていな、ため、偏光ビームスプリッタ 122と立ち上げプリズム 124の間間隔の領域全てをコリメートレンズ 123の移動領域として用いることができる。したがって、光ピックアップ装置自体を大型化することなくコリメートレンズ 123の移動幅を大きくすることができ、結果として、球面収差の補正幅を大きくすることができる。

[0060] サスペンションユニット 11は、ァクチユエータベース 10に対して移動可能に構成された可動体 30と、当該可動体を移動可能に支持するサスホルダー 20を有する。可動体 30は、サスホルダー 20から延在する 6本のサスペンションワイヤー 22によって支持されており、サスホルダー 20に対して 6本のサスペンションワイヤー 22が橈む方向、すなわち、 6本のサスペンションワイヤー 22の延在方向に直交する方向に移動可能である。サスペンションユニット 11は、可動体 30がマグネット 16の間に位置し、サスホルダー 20がマグネット部 14に対して外側に位置するようにァクチユエータベース 10に組み付けられる。 [0061] 可動体 30は、 F方向に延在する 2つの鏡胴 33a, 33bを備える。サスペンションュ- ット 11がァクチユエータベース 10に組み付けられたとき、可動部 30の鏡胴 33aは、波長板 125の上方に位置する。第 1の光学系 120の鏡胴 33aには対物レンズ 126が、第 2の光学系 140の鏡胴 33bには対物レンズ 144がそれぞれ設けられている。また、第 2の光学系 140の鏡胴 33b内には、ホログラム素子 34が設けられており、第 2の光学系 140の光ディスクに反射したレーザ光の一部を回折することによって分割し、フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号を生成する。

[0062] なお、第 2の光学系 140用の対物レンズ 144は、図 5Bに示すように対物レンズホルダ 35に固定された状態で可動体 30に固定されている。対物レンズホルダ 35は、鏡月同 33b側の面がテーパー状に構成されており、鏡胴 33bへの固定時において取り付け角度を調整することができるようになつている。なお、対物レンズ 144と可動体 30の固定方向を調整することができるように構成されているのは、次の理由によるものである。可動体 30に 2つの対物レンズ 126, 144を固定する場合、 2つの光学系 120, 14 0でそれぞれ対物レンズ 126, 144の光軸方向の微調整が必要なる。このため、本実施形態においては、第 1の光学系 120用の対物レンズ 126を基準とする一方、第 2の光学系 140用の対物レンズ 144を微調整することで、双方の光学系の微調整をすることができる。

[0063] 第 1の光学系 120の対物レンズ 126と第 2の光学系の対物レンズ 144は Y方向つまり光ディスクのトラック溝の延伸方向に略平行に並べられた状態で可動体 30に保持される。 2つの対物レンズをトラック溝の延伸方向と直角方向に並べると、光ディスクの最外周ゃ最内周へ移動したときに使っていない内側の対物レンズが光ディスク 20 0, 201, 202を回転させるスピンドルモータ 164 (図 7A参照）や外側のレンズが機器の外装に干渉する恐れがある。 Y方向に対物レンズ 126と 144を並べることにより、光ディスクを回転させるモータなどに光ヘッド装置がぶつ力ることなく異種ディスクの互換が可能である。

[0064] また、可動体 30には、サスペンションユニット 11がァクチユエータベース 10に組み付けられたとき、マグネット 16に対向する面に可動体 30の位置の調整を行うための 3 つのコイル 32が設けられている。すなわち、ァクチユエータベース 10に設けられたマグネット部 14のマグネットとサスペンションユニット 11に設けられたコイル 32とが対向配置されているため、当該コイルに電流を流すことで、可動体 30を移動させることができる。

[0065] コイル 32に供給される電力は、サスペンションワイヤー 22を介して行われる。コイル 32は、フォーカシング方向（光ディスクの面に垂直な方向）用のコイル 32aと、トラツキング方向（ディスクの半径方向）用のコイル 32bが設けられており、当該コイル 32にサスペンションワイヤー 22を介して電流を供給することでフォーカシング方向及びトラッキング方向位置の微調整を行なうことができる。

[0066] なお、光ビーム 129と、光ビーム 148あるいは光ビーム 149が立ち上げプリズム 124 へ入射する光軸は互いに平行であることが望まし、。このように構成することによって、立ち上げプリズム 124の 2つの反射面 124a, 124bを対称に構成して対物レンズへの入射角度を対物レンズの光軸と平行にすることができる。立ち上げプリズム 124の 2つの反射面を対称に構成できるので、立ち上げプリズム 124の作成がより容易になり、低コストで作成することができる。

[0067] 次に図 1の光ヘッド装置を用いた光情報装置の一例について説明する。図 7Aは、図 1の光ヘッド装置を用いた光情報装置の概略構成を示す斜視図である。図 7Bは、図 7Aの光情報装置において光ヘッド装置を駆動させる機構を示す概略図、図 7Cは、図 7Aの光情報装置の駆動系の概略構成を示すブロック図である。

[0068] 光情報装置 150は、光ヘッド装置 100を図 7Aに示すように光ディスクのトラッキング方向へ移動可能に搭載される。光ヘッド装置 100は、図 7Bに示すように、光ディスクのトラッキング方向へ延在して配置される 2本のガイドレール 110によって支持されており、また、片側のガイドレール 110に平行に設けられたリードスクリュー 113に連接する。リードスクリュー 113は、モータ 112によって軸中心に回転することができ、当該リードスクリュー 113の回転によって光ヘッド装置 100がトラッキング方向へ移動する

[0069] 図 7A,図 7B,図 7Cにお!/、て光ディスク 200, 201, 202ίま、ターンテープノレ 162 に載置され、モータ 164によって回転される。図 1の光ヘッド装置 100は、前記光ディスクの所望の情報の存在するトラックの位置まで粗動される。 [0070] 光ヘッド装置 100は、また、光ディスク 200, 201, 202との位置関係に対応して、フオーカスエラー (焦点誤差)信号やトラッキングエラー信号を電気回路 166へ送る。電気回路 166はこの信号に対応して、光ヘッド装置 100へ、対物レンズ 126, 144を微動させるためにレンズァクチユエータを駆動させる信号を送る。この信号によって、光ヘッド装置 100は、光ディスク 200, 201, 202に対してフォーカス制御と、トラツキング制御を行い、光ヘッド装置 100によって、情報の読みだし、または書き込み (記録）や消去を行う。

[0071] 光情報装置は、光ヘッド装置として、図 1の光ヘッド装置を用いるので、単一の光へッド装置によって、記録密度の異なる複数の光ディスクに対応することができる。

[0072] 図 7Aに記した光情報装置 150は、種々の装置に搭載することができる。図 7Aの光情報装置を搭載したコンピュータや、光ディスクプレーヤ、光ディスクレコーダは、異なる種類の光ディスクを安定に記録あるいは再生できるので、広い用途に使用することができる。図 8は、図 7Aの光情報装置を搭載したコンピュータの構成を示す概略図である。

[0073] 図 8において、図 7Aの光情報装置 150と、情報の入力を行うためのキーボードあるいはマウス、タツチパネルなどの入力装置 171と、入力装置 171から入力された情報や、光情報装置 150から読み出した情報などに基づ、て演算を行う中央演算装置（ CPU)などの演算装置 172と、前記演算装置によって演算された結果などの情報を表示するブラウン管や液晶表示装置、プリンタなどの出力装置 173を備えたコンビュータ 170を構成する。

[0074] また、コンピュータ 170は、光情報装置 150に記録する情報を取り込んだり、光情報装置 150によって読み出した情報を外部に出力する有線または無線の入出力端子を搭載してもよい。これによつて、ネットワーク、すなわち、複数の機器、例えば、コンピュータ、電話、テレビチューナ、などと情報を送受信し、これら複数の機器から共有の情報サーバ (光ディスクサーバ）、として利用することが可能となる。異なる種類の光ディスクを安定に記録あるいは再生できるので、広い用途に使用できる効果を有する。

[0075] さらに、複数の光ディスクを光情報装置 150に出し入れするチェンジャー 331を具備することにより、多くの情報を記録 ·蓄積できる効果を得ることができる。

[0076] また、図 9Aに図 7Aに示す光情報装置を搭載した光ディスクプレーヤの概略構成を示す。図 9Aにおいて、図 7Aの光情報装置 150と、前記光情報装置から得られる情報信号を画像に変換する情報力も画像への変換装置 (例えばデコーダー 181)を有する光ディスクプレーヤ 180を構成する。また、本構成はカーナビゲーシヨンシステムとしても利用できる。また、液晶モニターなどの表示装置 182を加えた構成としてもよい。

[0077] 図 9Bに図 7Aに示す光情報装置を搭載した光ディスクレコーダの概略構成を示す。図 9Bにおいて、図 7Aの光情報装置 150と、画像情報を光情報装置によって光デイスクへ記録する情報に変換する画像力も情報への変換装置 (例えばエンコーダ 19 2)を有する光ディスクレコーダを構成する。望ましくは、前記光情報装置から得られる情報信号を画像に変換する情報カゝら画像への変換装置 (デコーダ 191)も搭載することにより、既に記録した部分を再生することも可能となる。情報を表示するブラウン管や液晶表示装置などの出力装置 193を備えてもよい。

[0078] なお、上述した図 7Aの光情報装置 150を用いた機器において、出力装置を図示しているが、これらの装置に出力端子を搭載して、出力装置を別構成とする商品形態があり得ることはいうまでもない。また、上記各装置には入力装置は図示していないが、キーボードゃタツチパネル、マウス、リモートコントロール装置など入力装置も具備した商品形態も可能であり、また、入力装置は別構成として、入力端子のみを搭載することも可能である。

[0079] なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなぐその他種々の態様で実施できる。

[0080] なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

産業上の利用可能性

[0081] 本発明にかかる光ヘッド装置は基材厚ゃ対応波長、記録密度などの異なる複数種類の光ディスクに対して記録再生が可能であり、さらに、この光ヘッド装置を用いた光情報装置は、 CD、 DVD, BDなど多くの規格の光ディスクを扱うことができる。従って、コンピュータ、光ディスクプレーヤ、光ディスクレコーダ、カーナビゲーシヨンシステム

、編集システム、光ディスクサーバ、 AVコンポーネントなど、情報を記録、再生するあらゆるシステムに応用展開可能である。

本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとつては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

Claims

請求の範囲

[1] 所定の波長の光を出射する光源と、

前記ァクチユエータベースに対して前記対物レンズの光軸方向及び前記光デイスクのトラック方向に移動可能に支持され、前記折り曲げミラーで反射された光を前記対物レンズに到達させるような位置に前記対物レンズを保持するサスペンションュ- ットを有する光ヘッド装置。

[2] 前記光路調整部は、前記光源と前記コリメートレンズとの間に設けられ前記光源から出射した光を偏光させる偏光ビームスプリッタで構成され、

前記波長板は、前記折り曲げミラーで反射された光を円偏光に偏光する λ Ζ4板で構成される、請求項 1に記載の光ヘッド装置。

[3] 前記ァクチユエータベースは、前記光学基台側に突出して設けられ、前記波長板を固定する固定部を有する、請求項 1に記載の光ヘッド装置。

[4] 前記固定部は、前記波長板を前記ァクチユエータベースに対して 1から 10度の角度で傾斜するように固定する、請求項 3に記載の光ヘッド装置。

[5] 前記サスペンションユニットは、前記ァクチユエータベースに固定されるサスホルダ一と、前記対物レンズを保持し、前記サスホルダー力延在するサスペンションワイヤ一によつて支持されると共に、前記サスペンションワイヤーを介して供給される信号によって駆動する可動体を備える、請求項 1に記載の光ヘッド装置。

[6] 前記光源は、青色の波長領域において発光する半導体レーザである、請求項 1に記載の光ヘッド装置。

[7] 請求項 1から 6の記載のいずれか 1つに記載の光ヘッド装置と、

光ディスクを回転するモータと、前記光ヘッド装置から得られる信号を受け、前記信号に基づいて前記モータ及び前記光ヘッド装置を制御および駆動する電気回路を具備する光情報装置。

[8] 請求項 7記載の光情報装置と、

情報を入力するための入力装置と、

前記光情報装置で再生された情報や前記演算装置によって演算された結果を表示あるいは出力するための出力装置を備えたコンピュータ。

[9] 請求項 7記載の光情報装置と、

前記光情報装置から得られる情報信号を画像に変換する情報から画像へのデコーダを有する光ディスクプレーヤ。

[10] 請求項 7記載の光情報装置と、

前記光情報装置から得られる情報信号を画像に変換する情報から画像へのデコーダを有するカーナビゲーシヨンシステム。

[11] 請求項 7記載の光情報装置と、

画像情報を前記光情報装置によって記録する情報に変換する画像から情報へのエンコーダーを有する光ディスクレコーダ。

[12] 請求項 7記載の光情報装置と、外部との情報の送受信を行う入出力端子を備えた光ディスクサーバ。