(57)【要約】【課題】  対物レンズと波長互換素子との精度の高い位置決め調整を行うことができ、両者を取り付ける部材を小型軽量化し、レンズアクチュエータの駆動特性を悪化させることのない光学式ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  ピックアップベース２２と、複数のディスクフォーマットに対応する複数の光ビームを出力する光源部２４と、異なった厚さの光記録媒体上に集光させる単一の対物レンズ６と、複数の光ビームを厚さの異なった光記録媒体上に集光させる際に発生する収差を補正する波長互換素子２と、対物レンズを駆動するためのアクチュエータ可動部３０を有し、ピックアップベースに設けられたレンズアクチュエータ２８とを有する光学式ピックアップ装置において、レンズアクチュエータのアクチュエータ可動部３０には対物レンズと波長互換素子とが互いに位置決め調整された状態で接着固定されている。【選択図】  図３
2006294118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状の光記録媒体の半径方向へ移動可能になされたピックアップベースと、
複数の異なったディスクフォーマットに対応する複数の異なった波長の光ビームを出力する光源部と、
前記複数の光ビームを複数の異なった厚さの前記光記録媒体上に集光させる単一の対物レンズと、
前記複数の光ビームを前記厚さの異なった前記光記録媒体上に集光させる際に発生する収差を補正する波長互換素子と、
前記対物レンズを駆動するためのアクチュエータ可動部を有し、前記ピックアップベースに設けられたレンズアクチュエータとを有する光学式ピックアップ装置において、
前記レンズアクチュエータの前記アクチュエータ可動部には、前記対物レンズと前記波長互換素子とが互いに位置決め調整された状態で接着固定されていることを特徴とする光学式ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等のディスク状の光状記録媒体の再生または記録再生を行う光学式ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光ディスク等の光記録媒体の発展に伴い、ユーザの利便性を考慮して異なるディスクフォーマットの光ディスクに対して一台の光ピックアップ装置で情報の記録或いは再生が可能であることが望まれる傾向にある。複数の異なったディスクフォーマットの光ディスクを、ディスクフォーマットに応じた複数の異なった波長の光ビーム（レーザ光）を発する光源と単一の対物レンズにより構成される光学式ピックアップ装置で互換再生あるいは互換記録再生する場合には、ディスクフォーマットに応じた複数の異なった波長の光ビームを、複数の異なった厚さのカバー層の光ディスク上に、単一の対物レンズによって集光させる必要がある。
【０００３】
例えば互いにディスクフォーマットが異なるＢｌｕ−ＲａｙディスクとＤＶＤディスクの互換再生あるいは互換記録再生を行おうとする場合、使用する光源の光ビームの波長はＢｌｕ−Ｒａｙディスクでは４００ｎｍ近傍であり、ＤＶＤディスクでは６６０ｎｍ近傍である。またディスクのカバー層の厚さはＢｌｕ−Ｒａｙディスクでは約０．１ｍｍであり、ＤＶＤディスクでは約０．６ｍｍである。
【０００４】
ところで、これら複数の異なった波長の光ビームを複数の異なったカバー層の厚さの光ディスクに、単一の対物レンズで集光させようとする場合、光ビームの波長及び光ディスクのカバー層の厚さの大幅な差異によって光ディスク上の光スポットに収差を生じ、光ディスクに対して良好な再生あるいは記録再生を行うことが困難になる。
従来、この複数の異なった波長の光ビームを複数の異なったカバー層の厚さの光ディスクに単一の対物レンズによって集光することに起因する光スポットの収差を低減するため、光ビームが対物レンズに入射する直前の光路中に光ビームの光軸を中心とする同心円状のパターンを有する波長互換素子を挿入するという方式が提案されていた（非特許文献１、２、３）。
【０００５】
この波長互換素子は、例えば波長選択素子（ＷＳＥ：ｗａｖｅ  ｌｅｎｇｔｈ  ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｅｌｅｍｅｎｔ）や非偏光（或いは無偏光）波面補正素子（ＰＦ−ＷＣＥ：ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｆｒｅｅ  ｗａｖｅｆｒｏｎｔ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）等よりなり、具体的にはこの波長選択素子は例えば波長の異なる２つの光ビームの内、一方の光ビームに対して素通りして対物レンズによりＢｌｕ−Ｒａｙディスク上に集光させ、他方の光ビームに対しては光路を変更して対物レンズによりＤＶＤディスク上に集光させるような機能を有しており、これにより上記波長互換素子を光ビームの光路中に挿入することにより、複数の異なる波長の光ビームを用いても対物レンズを１つとすることができる。
【０００６】
【非特許文献１】ＩＳＯＭ  ２００３  Ｔｈ−Ｇ−０４  “Ｌｅｎｓ  Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ  Ｌｅｎ  ｓｆｏｒ  Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ  ａｎｄ  ＤＶＤ  ｗｉｔｈ  ＤｉｆｆｒａｃｔｉＶｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｐｈａｓｅ−ｓｔｅｐｓ”
【非特許文献２】ＩＳＯＭ  ２００３  Ｔｈ−Ｇ−０８  “Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ  ／  ＤＶＤ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ  Ｌｅｎｓ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ”
【非特許文献３】ＩＳＯＭ  ２００３  Ｗｅ−ＰＰ−０８  “Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｆｒｅｅ  ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）  ／  ＤＶＤ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｉｃｋ−ｕｐ”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記波長互換素子を用いて光スポットの収差を低減させるためには、対物レンズと波長互換素子の各々の光軸中心を誤差数μｍ以内で極めて正確に一致させる必要がある。しかしながら、対物レンズや波長互換素子の各機械的寸法精度は一般的な製造工程では±数１０μｍ程度が限界であり、従って、単に機械寸法精度で組み立てた場合には、この対物レンズと波長互換素子との光軸中心を上述の誤差数μｍ以内に一致させることはほぼ不可能である。従って何らかの調整手段によってこれらの対物レンズと波長互換素子との光軸中心を一致させる必要がある、という問題があった。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、対物レンズと波長互換素子との精度の高い位置決め調整を行うことができると共に、両者を取り付ける部材を小型軽量化し、対物レンズのレンズアクチュエータの駆動特性を悪化させることのない光学式ピックアップ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、ディスク状の光記録媒体の半径方向へ移動可能になされたピックアップベースと、複数の異なったディスクフォーマットに対応する複数の異なった波長の光ビームを出力する光源部と、前記複数の光ビームを複数の異なった厚さの前記光記録媒体上に集光させる単一の対物レンズと、前記複数の光ビームを前記厚さの異なった前記光記録媒体上に集光させる際に発生する収差を補正する波長互換素子と、前記対物レンズを駆動するためのアクチュエータ可動部を有し、前記ピックアップベースに設けられたレンズアクチュエータとを有する光学式ピックアップ装置において、前記レンズアクチュエータの前記アクチュエータ可動部には、前記対物レンズと前記波長互換素子とが互いに位置決め調整された状態で接着固定されていることを特徴とする光学式ピックアップ装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光学式ピックアップ装置によれば、レンズアクチュエータのアクチュエータ可動部に、上記対物レンズと上記波長互換素子とが互いに位置決め調整された状態で接着固定することを可能にしているため、上記アクチュエータ可動部を小型軽量化でき、この結果、レンズアクチュエータの駆動特性を高く維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る光学式ピックアップ装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
まず、本発明は、本出願人が先に出願した特願２００４−１５１４９９、特願２００４−２７４０７８及び特願２００４−３６９４０８等で開示した発明の改良発明である。ここで上記先の各出願において開示した光学式ピックアップ装置の主要部について図１を参照して説明する。図１は本出願人が先に出願した特許出願中に開示した光学式ピックアップ装置の主要部を示す断面図である。図１では光学式ピックアップ装置のアクチュエータ可動部が示されており、波長互換素子２を波長互換素子ホルダ４に接着固定し、また対物レンズ６を対物レンズホルダ８に各々接着固定している。そして、組み立て時には、波長互換素子ホルダ４及び対物レンズホルダ８の相互の位置調整により波長互換素子２及び対物レンズ６の光軸中心Ｌ１を一致させた状態で、波長互換素子ホルダ４及び対物レンズホルダ８を互いに接着固定して一体化した上で、このアセンブリをアクチュエータ可動部１０に取り付けている。
【００１２】
このアクチュエータ可動部１０の側面には、フォーカス駆動コイル１２が設けられると共に、トラッキング駆動コイル１４ａ、１４ｂが設けられている。しかし、図１に示す組み立て手法では、対物レンズホルダ８と波長互換素子ホルダ４のアッセンブリが大型化するため、組み立て後のアクチュエータ可動部１０を含む全体の質量が増加する。また、対物レンズホルダ８と波長互換素子ホルダ４のアッセンブリをアクチュエータ可動部に接着固定しているため、組み立て後のアクチュエータ可動部に質量及び寸法的なアンバランスを生じ易い。これらアクチュエータ可動部の質量の増加や質量及び寸法的なアンバランスはレンズアクチュエータの駆動特性を悪化させる要因になるので、それを回避するためにレンズアクチュエータの駆動力を増大させたり、質量や寸法適バランスを均一化させるためにレンズアクチュエータを大型化せざるを得ず、結果として光学式ピックアップ装置の小型軽量化が困難になる傾向にあった。
【００１３】
本発明では、この点を改善するような構成となっている。以下、本発明に係る光学式ピックアップ装置について説明する。
図２は本発明に係る光学式ピックアップ装置の一例を示す概略構成図、図３はレンズアクチュエータのアクチュエータ可動部の第１実施例を示す拡大断面図、図４は光学式ピックアップ装置の第１実施例のアクチュエータ可動部における波長互換素子と対物レンズの位置決め調整用の隙間を説明するための図である。尚、図１において説明した構成部分については同一符号を付して説明する。
【００１４】
図２に示すように、この光学式ピックアップ装置２０は、図示しない駆動機構により、光記録媒体である光ディスクＤの半径方向へ移動可能になされたピックアップベース２２を有している。このピックアップベース２２には、複数の異なったディスクフォーマットに対応する複数の異なった波長の光ビームＬＡを出力する光源部２４が設けられており、例えばＢｌｕ−Ｌａｙ用の光ビームとＤＶＤ用の光ビームとを同時に、或いは選択的に出力できるようになっている。
【００１５】
また、このピックアップベース２２には複数の異なったフォーマットの光ディスクＤに対して情報を再生あるいは記録再生するための複数の記録再生系及びフォーカス、トラッキングサーボ検出系を含む光学系（図示しない）及びそれら複数の光ビームを同軸に合成する手段（図示しない）が形成されており、合成された光ビームＬＡが立ち上げミラー２６を介して光ディスクＤに対して出射される。そしてこの光ビームＬＡが波長互換素子２を通過した後に対物レンズ６によって光ディスクＤの再生あるいは記録再生面に集光される。
【００１６】
ここで上記ピックアップベース２２には、上記対物レンズ６をフォーカス方向及びトラッキング方向へ駆動するためのレンズアクチュエータ２８が設けられており、このレンズアクチュエータ２８は、図示しない複数本、例えば４本のサスペンションワイヤで揺動可能に支持された筒体状のアクチュエータ可動部３０を有している。そして上記波長互換素子２及び対物レンズ６は光ディスクＤ上に光スポットを集光させるためのフォーカス、トラッキング動作を行う上記レンズアクチュエータ２８の構成要素であるアクチュエータ可動部３０に、互いの光軸中心を機械的に位置決め調整された上で接着固定されている。
上記アクチュエータ可動部３０の構造は、図３及び図４に示されている。図３は波長互換素子と対物レンズを接着剤により接合固定した後の状態を示し、図４は接着固定前の状態を示す。上述したように、アクチュエータ可動部３０は、円筒体状の、例えば単一部品の構造物よりなり、例えばプラスチック等により一体成形品として形成されている。
【００１７】
上記円筒体状のアクチュエータ可動部３０の側壁には、フォーカスエラー信号を流してフォーカス制御を行うフォーカス駆動コイル１２及びトラッキングエラー信号を流してトラッキング制御を行うトラッキング駆動コイル１４ａ、１４ｂがそれぞれ設けられている。
この円筒体状のアクチュエータ可動部３０の両端には、段部状に削り取ったような形状になされた素子取付凹部３２とレンズ取付凹部３４とがそれぞれ設けられている。ここでは両取付凹部３２、３４は例えば円形状に形成されている。そして、この素子取付凹部３２に例えば円形状の波長互換素子２が接着剤３６により取り付け固定され、上記レンズ取付凹部３４には対物レンズ６が接着剤３８により取り付け固定される。
【００１８】
この第１実施例では、素子取付凹部３２の直径は、波長互換素子２の直径よりもある程度、例えば１ｍｍ程度大きくなされており、波長互換素子２の位置決め調整用の間隙４０を形成し得るようになっている。この場合、波長互換素子２の対物レンズ６に対向する面が平面状に形成されて取り付け基準面２ａとなり、また、上記素子取付凹部３２の内側周辺部が平面状に形成されてこの面が取り付け基準面３２ａとなっている。そして、上記波長互換素子２の取り付け基準面３２ａと上記素子取付凹部３２の取り付け基準面３２ａとが互いに接触して押圧されて位置調整され、この状態で接着剤３６により接着固定される。
【００１９】
また同様に、上記レンズ取付凹部３４の直径は、対物レンズ６の直径よりもある程度、例えば１ｍｍ程度大きくなされており、対物レンズ６の位置決め調整用の間隙４２ａを形成し得るようになっている。この場合、対物レンズ６の波長互換素子２に対向する面の周辺部が平面状に形成されて取り付け基準面６ａとなり、また、上記レンズ取付凹部３４の内側周辺部が平面状に形成されてこの面が取り付け基準面３４ａとなっているそして、対物レンズ６の凸部の立ち上がり部分と円筒状のアクチュエータ可動部３０の内壁面との間隙も対物レンズ６の位置決め調整用の間隙４２ｂとなっている。そして、上記対物レンズ６の取り付け基準面６ａと上記レンズ取付凹部３４の取り付け基準面３４ａとが互いに接触して押圧されて位置調整され、この状態で接着剤３８により接着固定される。
【００２０】
上記のように構成することにより、上記波長互換素子２及び対物レンズ６は、それぞれの取り付け基準面２ａ、３２ａ及び６ａ、３４ａの面内においてＸ−Ｙ方向の２次元的に位置調整可能であり、波長互換素子２と対物レンズ６の相互の光軸中心が一致するように位置調整を行った上で、上記接着剤３６、３８でそれぞれ接着固定する。これにより、アクチュエータ可動部３０のアッセンブリの組み立てが可能となる。
【００２１】
ここで上記光軸中心を一致させる調整は、例えば波長互換素子２が同心円状の回折パターンを有する構造の時には、光軸に沿って参照光を入射させて、波長互換素子２に０次光と±１次回折光を生成し、±１次回折光の中心位置が０次光の中心と一致するように波長互換素子２と対物レンズ６とを位置調整する。
このように、レンズアクチュエータ２８のアクチュエータ可動部３０を単一部品にすると共に、これに上記対物レンズ８と上記波長互換素子２とが互いに位置決め調整された状態で接着固定することを可能にしているため、上記アクチュエータ可動部３０を小型軽量化でき、この結果、レンズアクチュエータの駆動特性を高く維持することができる。
【００２２】
上記第１実施例では、波長互換素子２と対物レンズ６の双方に位置決め調整用の間隙４０及び４２ａ、４２ｂをそれぞれ設けて、両者がそれぞれ位置調整可能となるような構成としたが、これに限定されず、いずれか一方のみを位置調整可能としてもよい。
例えば図５はレンズアクチュエータのアクチュエータ可動部の第２実施例を示す拡大図であり、ここでは波長互換素子２の位置決め調整用の間隙４０のみ形成し、対物レンズ６に関しては位置決め調整用の間隙４２ａ、４２ｂ（図４参照）は設けないで、対物レンズ６をレンズ取付凹部３４に密接状態で嵌め込んで取り付けている。この場合には、波長互換素子２側を位置調整した後に、これを接着固定する。
【００２３】
また図６はレンズアクチュエータのアクチュエータ可動部の第３実施例を示す拡大図であり、ここでは対物レンズ６の位置決め調整用の間隙４２ａ、４２ｂのみ形成し、波長互換素子２に関しては位置決め調整用の間隙４０（図４参照）は設けないで、波長互換素子２を素子取付凹部３２に密接状態で嵌め込んで取り付けている。この場合には、対物レンズ６側を位置調整した後にこれを接着固定する。
【００２４】
また以上の各実施例では、素子取付凹部３２とレンズ取付凹部３４は、共に円形状に形成したが、これに限定されず、図７に示すようにそれぞれ溝状に形成するようにしてもよい。図７はレンズアクチュエータのアクチュエータ可動部の第４実施例を示す斜視図であり、図７（Ａ）は対物レンズ側から見た斜視図、図７（Ｂ）は波長互換素子側から見た斜視図である。すなわち、この第４実施例では、素子取付凹部３２とレンズ取付凹部３４とをそれぞれ互いに直交するＸ−Ｙ軸方向に沿った溝状に形成してガイド溝として形成する。この場合、波長互換素子２はここでは図２に示す場合と異なって例えば四角形状に成形されており、素子取付凹部３２の幅は波長互換素子２の一側の長さよりも僅かに大きく設定されて凹部の側壁に接して所定の距離だけ摺動可能に係合され、図７（Ｂ）に示すようにＹ軸方向へ１次元的に位置調整可能に移動できるようになっている。尚、この波長互換素子２は図２に示した場合と同様に円形状に成形してもよい。
【００２５】
またレンズ取付凹部３４の幅は対物レンズ６の直径よりも僅かに大きく設定されて凹部の側壁に接して所定の距離だけ摺動可能に係合され、図７（Ａ）に示すようにＸ軸方向へ１次元的に位置調整可能に移動できるようになっている。
これによれば、波長互換素子２と対物レンズ６とをそれぞれ互いに直交するＸ−Ｙ軸方向へ１次元的に位置調整することができる。
以上のように第２〜第４実施例も、先の第１実施例と同様の作用効果を発揮することができる。
尚、上記各実施例においては、ディスクフォーマットとしてＢｌｕ−Ｌａｙ用フォーマットとＤＶＤ用フォーマットの組み合わせについて説明したが、本発明はこれらの組み合わせに限定されないのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本出願人の特許出願中に開示した光学式ピックアップ装置の主要部を示す断面図である。
【図２】本発明に係る光学式ピックアップ装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】レンズアクチュエータのアクチュエータ可動部の第１実施例を示す拡大断面図である。
【図４】光学式ピックアップ装置の第１実施例のアクチュエータ可動部における波長互換素子と対物レンズの位置決め調整用の隙間を説明するための図である。
【図５】レンズアクチュエータのアクチュエータ可動部の第２実施例を示す拡大図である。
【図６】レンズアクチュエータのアクチュエータ可動部の第３実施例を示す拡大図である。
【図７】レンズアクチュエータのアクチュエータ可動部の第４実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
２…波長互換素子、６…対物レンズ、２０…光学式ピックアップ装置、２２…ピックアップベース、２４…光源部、２８…レンズアクチュエータ、３０…アクチュエータ可動部、３２…素子取付凹部、３４…レンズ取付凹部、Ｄ…光ディスク（光記録媒体）、ＬＡ…光ビーム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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