(57)【要約】【課題】製造が容易であり、フレアの発生を防止して回折素子に対する高精度な位置決めが可能な構成にする。【解決手段】回折素子３が、嵌合軸部３ｂとなる外周面と、上面側に平面部３ｃを備えた円板状形状であり、レンズホルダ１に、対物レンズ２の光軸Ｌに対して傾斜して内側面が延在し、かつ回折素子３の嵌合軸部３ｂが嵌挿される円筒孔部１ａと、該円筒孔部１ａ内において対物レンズ２の光軸Ｌに垂直な仮想面に対して傾斜して回折素子３の平面部３ｃと当接する傾斜平面部１ｂとを設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズと、複数の異なる波長の光源に対する複数種類の規格の光記録媒体に対して互換性を付与するための回折素子とがレンズホルダに対向設置され、前記対物レンズを前記レンズホルダと共に前記光記録媒体に対して少なくともフォーカス方向とトラッキング方向に駆動する構成のレンズアクチュエータにおいて、
前記回折素子の回折面が前記対物レンズの光軸に対して傾斜し、かつ前記回折素子における前記対物レンズ側の前記回折面の回折パターン中心が前記対物レンズの光軸上に一致するように、前記回折素子を前記レンズホルダに設置したことを特徴とするレンズアクチュエータ。
【請求項２】
前記回折素子が嵌合軸部となる外周面と上面に平面部とを有する円板状形状であって、前記レンズホルダに、前記対物レンズの光軸に対して平行に内側面が延在しかつ前記回折素子の前記嵌合軸部が嵌挿される円筒孔部と、該円筒孔部内において前記対物レンズの光軸に垂直な仮想面に対して傾斜して前記回折素子の前記平面部と当接する傾斜平面部とを形成し、前記回折素子の前記嵌合軸部における前記対物レンズの光軸に垂直な仮想平面上の最大投影形状の最大幅寸法が、前記レンズホルダの前記円筒孔部の直径となるように設定し、前記回折素子の嵌合軸部を前記レンズホルダの円筒孔部に嵌合させることを特徴とする請求項１記載のレンズアクチュエータ。
【請求項３】
傾斜して前記レンズホルダに取り付けられる前記回折素子における前記対物レンズ側の回折面の回折パターン中心が前記対物レンズの光軸上に一致するように、前記レンズホルダの前記円筒孔部の中心を前記対物レンズの光軸に対してずらせて設置したことを特徴とする請求項２記載のレンズアクチュエータ。
【請求項４】
前記回折素子が嵌合軸部となる外周面と上面に平面部とを有する円板状形状であって、前記レンズホルダに、前記対物レンズの光軸に対して平行に内側面が延在しかつ前記回折素子の前記嵌合軸部が嵌挿される円筒孔部と、該円筒孔部内において前記対物レンズの光軸に垂直な仮想面に対して傾斜して前記回折素子の前記平面部と当接する傾斜平面部とを形成し、かつ前記円筒孔部を、前記回折素子の前記嵌合軸部における前記対物レンズの光軸に垂直な仮想平面上の投影最大の円形を延伸させてなる長孔形状で、かつ中心軸が対物レンズの光軸と同軸となるように設定し、前記回折素子の嵌合軸部を前記レンズホルダの円筒孔部に嵌合させることを特徴とする請求項１記載のレンズアクチュエータ。
【請求項５】
傾斜して前記レンズホルダに取り付けられる前記回折素子における前記対物レンズ側の回折面の回折パターン中心が前記対物レンズの光軸上に一致するように、前記レンズホルダの前記長孔形状の円筒孔部の中心を前記対物レンズの光軸に対してずらせて設置したことを特徴とする請求項４記載のレンズアクチュエータ。
【請求項６】
前記回折素子が嵌合軸部となる外周面と上面に平面部とを有する円板状形状であって、前記レンズホルダに、前記対物レンズの光軸に対して平行に内側面が延在しかつ前記回折素子の前記嵌合軸部が嵌挿される円筒孔部と、該円筒孔部内において前記対物レンズの光軸に垂直な仮想面に対して傾斜して前記回折素子の前記平面部と当接する傾斜平面部とを形成し、かつ前記円筒孔部を、前記回折素子の前記嵌合軸部における前記対物レンズの光軸に垂直な仮想平面上の投影最大寸法を長径とし前記回折素子の外径寸法を短径とする楕円孔形状で、かつ前記対物レンズの光軸と同軸となるように設定し、前記回折素子の嵌合軸部を前記レンズホルダの円筒孔部に嵌合させることを特徴とする請求項１記載のレンズアクチュエータ。
【請求項７】
傾斜して前記レンズホルダに取り付けられる前記回折素子における前記対物レンズ側の回折面の回折パターン中心が前記対物レンズの光軸上に一致するように、前記レンズホルダの前記楕円孔形状の円筒孔部の中心を前記対物レンズの光軸に対してずらせて設置したことを特徴とする請求項６記載のレンズアクチュエータ。
【請求項８】
傾斜させて前記レンズホルダに取り付けられる前記回折素子における前記対物レンズ側の回折面の回折パターン中心が前記対物レンズの光軸上に一致するように、前記回折素子における前記対物レンズ側の回折面の位置を前記レンズホルダの前記円筒孔部の略中心に設定したことを特徴とする請求項２，４または６記載のレンズアクチュエータ。
【請求項９】
光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズと、該対物レンズを前記光記録媒体に対して少なくともフォーカス方向とトラッキング方向とに駆動するレンズアクチュエータと、前記光記録媒体からの反射ビームから光学的情報を得る手段を備えた光ピックアップ装置において、
前記レンズアクチュエータとして請求項１〜８いずれか１項記載のレンズアクチュエータを搭載したことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１０】
光ピックアップを備え、光学的に光記録媒体に対して情報の記録および／または再生を行う光学式記録／再生装置において、
前記光ピックアップとして請求項９記載の光ピックアップ装置を搭載したことを特徴とする光学式記録／再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズを備え、該対物レンズを前記光情報記録媒体に対して少なくともフォーカス方向とトラッキング方向とに駆動するレンズアクチュエータ、および、そのレンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置ならびに光学式の記録および／または再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ装置において、複数の異なる波長の光源に対する複数種類の規格の光記録媒体に対して互換性を付与するための回折素子を具備する構成のものがあり、例えば、特許文献１には、対物レンズと回折素子とを一体化したレンズユニットにおいて、回折素子からのフレアの発生を防止するため、支持部材に対物レンズの光軸に対して回折素子を傾斜させて設ける構成が記載されている。
【特許文献１】特開２００６−１３９８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１には、対物レンズと回折素子とを支持部材に調整固定し、回折素子を傾斜固定するレンズユニットの構造については開示されているが、回折素子を傾斜して高精度に取り付けるための手法については特に開示されていない。
【０００４】
通常、光軸回りの回転体となる光学素子は、その作り易さや取り付け精度を高めるために、外形に円筒形状または円柱形状を形成することが一般的である。また、これを取り付ける相手側の部材には丸孔または段付丸孔を形成して、孔と軸との嵌合による位置決めを行う。
【０００５】
また、同心構造の回折素子を、複数のレーザ波長に対する互換用素子として使用する場合には、その機能を満足するため下記の事項（１），（２）が必要となる。
（１）対物レンズの光軸と回折素子の光軸とを高精度に位置決めすること、
（２）一方で互換用の回折素子の両面は階段状の段差を有し、その各階段状の端面が平面であるため、各段の平面の積分が有効径全体の平面と等価であって、正反射によるフレアを防止するためにレンズ光軸に対して垂直から傾けること、
この場合、レンズ光軸に対して高精度の位置決めを行うべき回折素子の中心は、回折素子の両面のうちで対物レンズ側の面の中心ということになる。
【０００６】
前記回折素子のように傾けた面の中心を高精度で位置決めするには、筐体における対物レンズの保持用孔に対して傾いた保持用孔を設ける必要がある。ところが、このような形状にすることは、樹脂成形型で製造する場合に通常の金型構造では作成することはできない。一部分のみ傾けた可動型では、このようなレンズユニットなどの小型軽量化を要する部品に対して高精度に形状を作成することは困難である。つまり部品が製造できないか、または製造できても組み付けに必要な精度が得られない。
【０００７】
また、このような困難な形状の部材を使用すると、基本機能や信頼性に問題が発生する可能性が高くなる。
【０００８】
特許文献１には、対物レンズと回折素子とを支持部材に組み込む構成例が記載されているが、このような専用の支持部材を使用することは可動筐体であるレンズユニットの大型化を招き、レンズユニットに対するバランスウェイトの質量も増大させるため、大型化と質量増大による感度低下あるいは高次共振周波数の低下を招き易い。
【０００９】
本発明の目的は、前記従来の技術の課題を解決し、製造が容易であり、フレアの発生を防止して回折素子に対する高精度な位置決めが行われる構成のレンズアクチュエータおよび光ピックアップ装置ならびに光学式記録／再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズと、複数の異なる波長の光源に対する複数種類の規格の光記録媒体に対して互換性を付与するための回折素子とがレンズホルダに対向設置され、前記対物レンズを前記レンズホルダと共に前記光記録媒体に対して少なくともフォーカス方向とトラッキング方向に駆動する構成のレンズアクチュエータにおいて、前記回折素子の回折面が前記対物レンズの光軸に対して傾斜し、かつ前記回折素子における前記対物レンズ側の前記回折面の回折パターン中心が前記対物レンズの光軸上に一致するように、前記回折素子を前記レンズホルダに設置したことを特徴とし、この構成によって、回折素子の回折面を対物レンズに対して垂直ではなく傾けて取り付けたことにより、表面反射によるフレアを回避でき、かつ回折素子における対物レンズ側の回折パターンの中心を対物レンズの光軸上に一致させる構造としたため、収差発生の少ない良好な光学特性を得ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のレンズアクチュエータにおいて、回折素子が嵌合軸部となる外周面と上面に平面部とを有する円板状形状であって、レンズホルダに、対物レンズの光軸に対して平行に内側面が延在しかつ回折素子の嵌合軸部が嵌挿される円筒孔部と、該円筒孔部内において対物レンズの光軸に垂直な仮想面に対して傾斜して回折素子の平面部と当接する傾斜平面部とを形成し、回折素子の嵌合軸部における対物レンズの光軸に垂直な仮想平面上の最大投影形状の最大幅寸法が、レンズホルダの円筒孔部の直径となるように設定し、回折素子の嵌合軸部をレンズホルダの円筒孔部に嵌合させることを特徴とし、この構成によって、傾いた回折素子の嵌合軸部における対物レンズの光軸に垂直な仮想平面上の最大投影形状の最大幅寸法をレンズホルダの円筒孔部の直径としたことにより、レンズホルダの成型と精度出しが容易となり、かつ回折素子の取付け時の位置決めも容易かつ高精度に行うことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載のレンズアクチュエータにおいて、傾斜してレンズホルダに取り付けられる回折素子における対物レンズ側の回折面の回折パターン中心が対物レンズの光軸上に一致するように、レンズホルダの円筒孔部の中心を対物レンズの光軸に対してずらせて設置したことを特徴とし、この構成によって、円筒孔部の中心を対物レンズの光軸と平行かつ偏心させてレンズホルダに設けたことにより、レンズホルダの成型と精度出しが容易となり、かつ回折素子の取付け時の位置決めも容易かつ高精度に行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１記載のレンズアクチュエータにおいて、回折素子が嵌合軸部となる外周面と上面に平面部とを有する円板状形状であって、レンズホルダに、対物レンズの光軸に対して平行に内側面が延在しかつ回折素子の嵌合軸部が嵌挿される円筒孔部と、該円筒孔部内において対物レンズの光軸に垂直な仮想面に対して傾斜して回折素子の平面部と当接する傾斜平面部とを形成し、かつ円筒孔部を、回折素子の嵌合軸部における対物レンズの光軸に垂直な仮想平面上の投影最大の円形を延伸させてなる長孔形状で、かつ中心軸が対物レンズの光軸と同軸となるように設定し、回折素子の嵌合軸部をレンズホルダの円筒孔部に嵌合させることを特徴とし、この構成によって、傾いた回折素子の嵌合軸部における対物レンズの光軸に垂直な仮想平面上の投影最大の円形を延伸させてなる長孔形状となるように、レンズホルダの円筒孔部を形成したことにより、レンズホルダの成型と精度出しが容易となり、かつ回折素子の取付け時の位置決めも容易かつ高精度に行うことができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４記載のレンズアクチュエータにおいて、傾斜してレンズホルダに取り付けられる回折素子における対物レンズ側の回折面の回折パターン中心が対物レンズの光軸上に一致するように、レンズホルダの長孔形状の円筒孔部の中心を対物レンズの光軸に対してずらせて設置したことを特徴とし、この構成によって、円筒孔部の長孔形状を、その中心が対物レンズの光軸と平行かつ偏心するようにレンズホルダに設けたことにより、レンズホルダの成型と精度出しが容易となり、かつ回折素子の取付け時の位置決めも容易かつ高精度に行うことができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１記載のレンズアクチュエータにおいて、回折素子が嵌合軸部となる外周面と上面に平面部とを有する円板状形状であって、レンズホルダに、対物レンズの光軸に対して平行に内側面が延在しかつ回折素子の嵌合軸部が嵌挿される円筒孔部と、該円筒孔部内において対物レンズの光軸に垂直な仮想面に対して傾斜して回折素子の平面部と当接する傾斜平面部とを形成し、かつ円筒孔部を、回折素子の嵌合軸部における対物レンズの光軸に垂直な仮想平面上の投影最大寸法を長径とし回折素子の外径寸法を短径とする楕円孔形状で、かつ対物レンズの光軸と同軸となるように設定し、回折素子の嵌合軸部をレンズホルダの円筒孔部に嵌合させることを特徴とし、この構成によって、傾いた回折素子の嵌合軸部における対物レンズの光軸に垂直な仮想平面上の投影最大寸法を長径とし回折素子の外径寸法を短径とする楕円孔形状になるように、レンズホルダの円筒孔部を形成したことにより、レンズホルダの成型と精度出しが容易となり、かつ回折素子の取付け時の位置決めも容易かつ高精度に行うことができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項６記載のレンズアクチュエータにおいて、傾斜してレンズホルダに取り付けられる回折素子における対物レンズ側の回折面の回折パターン中心が対物レンズの光軸上に一致するように、レンズホルダの楕円孔形状の円筒孔部の中心を対物レンズの光軸に対してずらせて設置したことを特徴とし、この構成によって、円筒孔部の楕円孔形状を、その中心が対物レンズの光軸と平行かつ偏心するようにレンズホルダに設けたことにより、レンズホルダの成型と精度出しが容易となり、かつ回折素子の取付け時の位置決めも容易かつ高精度に行うことができる。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項２，４または６記載のレンズアクチュエータにおいて、傾斜させてレンズホルダに取り付けられる回折素子における対物レンズ側の回折面の回折パターン中心が対物レンズの光軸上に一致するように、回折素子における対物レンズ側の回折面の位置をレンズホルダの円筒孔部の略中心に設定したことを特徴とし、この構成によって、回折素子の最大投影寸法における２点の中点を対物レンズ側の回折パターン中心とすることにより、レンズホルダの成型と精度出しが容易となり、かつ回折素子の取付け時の位置決めも容易かつ高精度に行うことができる。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズと、該対物レンズを前記光記録媒体に対して少なくともフォーカス方向とトラッキング方向とに駆動するレンズアクチュエータと、前記光記録媒体からの反射ビームから光学的情報を得る手段を備えた光ピックアップ装置において、前記レンズアクチュエータとして請求項１〜８いずれか１項記載のレンズアクチュエータを搭載したことを特徴とし、この構成によって、設置されるレンズアクチュエータが回折素子の回折面における正反射によるフレアを防止しつつ、容易かつ確実に組み付けが行われるものであるため、当該光ピックアップ装置を搭載するプレーヤあるいはドライブの性能を向上することができる。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、光ピックアップを備え、光学的に光記録媒体に対して情報の記録および／または再生を行う光学式記録／再生装置において、前記光ピックアップとして請求項９記載の光ピックアップ装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、搭載される光ピックアップが回折素子の回折面における正反射によるフレアを防止しつつ、容易かつ確実に組み付けが行われものであるため、当該光学式記録／再生装置を搭載するプレーヤあるいはドライブの性能を向上することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るレンズアクチュエータによれば、複数の異なる波長の光源に対する複数種類の規格の光記録媒体に対して互換性を付与するための回折素子の回折面を、対物レンズに対して垂直ではなく傾けて取り付けたことにより、表面反射によるフレアを回避でき、かつ回折素子における対物レンズ側の回折パターンの中心を対物レンズの光軸上に一致させる構造としたため、収差発生の少ない良好な光学特性を得ることができる。
【００２１】
また、本発明の光ピックアップ装置あるいは光学式記録／再生装置によれば、レンズアクチュエータに本発明に係るレンズアクチュエータを備えることにより、ピックアップ特性，記録特性，再生特性などが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る対物レンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置の実施形態の構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図を示す。
【００２４】
図１において、可動部のレンズホルダ１は、図示しない光ディスクに対して光ビームを集光させてビームスポットを形成させる対物レンズ２を上部に、また下部にて後述するように回折素子３を保持する筐体であって、フォーカス用の駆動コイル４とトラッキング用の駆動コイル５とが取り付けられ、サスペンション兼コイル給電線となる支持ばね６を介して固定側ベース７に設けられた支持ブロック９に取り付けられている。固定側ベース７には磁気回路の背面ヨークを兼ねマグネット８が取り付けられており、この磁場の中にレンズホルダ１の駆動コイル４，５が配置され、通電される駆動コイル４，５とマグネット８との電磁作用によって、レンズホルダ１がフォーカス方向とトラッキング方向に駆動されるようになっている。
【００２５】
図２〜図１０は本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態を説明するためのものであって、本レンズアクチュエータの要部である対物レンズとレンズホルダと回折素子の関連構成について示したものである。
【００２６】
図２に示す実施形態１の断面図において、対物レンズ２はレンズホルダ１の上端部に嵌合固着され、回折素子３はレンズホルダ１の下端部に嵌合固着されている。対物レンズ２と回折素子３の固着方法は、例えば紫外線硬化樹脂などの材料を使用して行うことができる。回折素子３は、表面反射フレアによるピックアップ信号の劣化を防ぐために、レンズホルダ１に傾斜させて取り付けられている。
【００２７】
また、本実施形態では、回折素子３の回折面３ａが対物レンズ２の光軸Ｌに対して傾斜し、かつ回折素子３における対物レンズ２側の回折面３ａの回折パターン中心Ｏが対物レンズ２の光軸Ｌ上に略一致するように、回折素子３の嵌合軸部３ｂがレンズホルダ１の円筒孔部１ａに嵌合されている。
【００２８】
より具体的には、回折素子３は、嵌合軸部３ｂとなる外周面と、上面側に平面部３ｃを有する円板状形状であり、レンズホルダ１は、対物レンズ２の光軸Ｌに対して傾斜して内側面が延在し、かつ回折素子３の嵌合軸部３ｂが嵌挿される円筒孔部１ａと、該円筒孔部１ａ内において対物レンズ２の光軸Ｌに垂直な仮想面に対して傾斜して回折素子３の平面部３ｃと当接する傾斜平面部１ｂを有している。
【００２９】
実施形態１の構成のように、回折素子３の回折面３ａを対物レンズ２に対して垂直ではなく傾けて取り付けることにより、表面反射によるフレアを回避でき、かつ回折素子３における対物レンズ２側の回折パターン中心Ｏを対物レンズ２の光軸Ｌ上に一致させることにより、収差発生の少ない良好な光学特性を得ることができる。
【００３０】
実施形態１では、回折素子３の外形の嵌合軸部３ｂに一致し、対物レンズ２の光軸Ｌに対して同じ傾斜軸Ｌ１を有する円筒孔部１ａをレンズホルダ１に形成している。この円筒孔部１ａを作成するためには、例えば、この傾斜した孔部部分のみ異なる可動式の金型を使用して成形を行う方法などを採用する必要がある。しかし、この方法では構造寸法に制約があることが予測される。
【００３１】
このため、以下に説明する実施形態では、実施形態１のような傾斜軸Ｌ１を持つ円筒孔部１ａをレンズホルダ１には設けずに、対物レンズ２の光軸Ｌと平行な中心軸を持つ円筒孔構造にてレンズホルダ１を作成し、対物レンズ２の光軸Ｌと、回折素子３における対物レンズ２側の回折パターン中心Ｏとを高精度に位置決めすることが可能な構成にしている。
【００３２】
ここで、一般的な輪帯形状の回折パターンを持つ回折素子３において、レンズホルダ１に対する嵌合による位置決めと回折素子３自体の製造し易さの点から全体を円柱形状としたものでは、前記のように傾斜させると、図３に示すように、対物レンズ２の光軸Ｌに垂直な仮想面Ｓにおいて、図３に示すように長円または楕円に近似される投影形状が示される。
【００３３】
そこで、図４に示す実施形態２では、図３に示す回折素子３の投影形状の最大幅寸法Ｄを直径とする円筒面を持つ円筒孔部１ａを、その中心軸をレンズホルダ１の対物レンズ２の光軸Ｌと同軸に設けた構成にしている。より具体的には、回折素子３は、嵌合軸部３ｂとなる外周面と、上面側に平面部３ｃを有する円板状形状であり、レンズホルダ１は、対物レンズ２の光軸Ｌに対して平行に内側面が延在し、かつ傾斜して回折素子３の嵌合軸部３ａが嵌挿される円筒孔部１ａと、該円筒孔部１ａ内において対物レンズ２の光軸Ｌに垂直な仮想面Ｓに対して傾斜し回折素子３の平面部３ｃと当接する傾斜平面部１ｂを有している。
【００３４】
実施形態２によれば、円筒孔部１ａは、加工し易い断面円形孔であり、かつ傾斜した軸を持たないため、レンズホルダ１の成形上の問題はなく、また傾斜した回折素子３においてレンズホルダ１の内径への嵌め合いにより傾斜側最大幅方向の高精度な位置決めが期待できる。
【００３５】
ただし、実施形態２の構成の場合において課題が２つある。
【００３６】
課題１は、回折素子３をレンズホルダ１の傾斜平面部１ｂに当接させることにより、対物レンズ２の光軸Ｌに対して傾斜する回折素子３の嵌合軸部３ｂにおける対物レンズ２の光軸Ｌ方向の投影最大幅は、図４における左上隅ａと右下隅ｂとの２点間の寸法となる。図４から分かるように、この投影最大幅２点間の中点が中心となって回折素子３が回転して傾斜状態となるため、結果的に、この中点が回折素子３における対物レンズ２側の回折パターン中心Ｏと一致しない場合には、この偏心により収差発生を増大させる可能性がある。
【００３７】
課題２は、レンズホルダ１の円筒孔部１ａが円形孔であって全周が前記最大幅と同じ直径となるため、投影最大幅が変化しない方向にも直径が大きくなることになり、回折素子３とレンズホルダ１の嵌め合いは、光学的なひずみの影響を考慮すると、スキマ嵌めとなるためにスキマ公差余裕が必要であるため、投影最大幅が変化しない方向の位置決め精度が厳しくなる。
【００３８】
図５に示す実施形態３は、前記課題１に対処する構成例であり、実施形態２にて説明した回折素子３の投影形状の最大幅寸法Ｄを直径とする円筒面を持つ円筒孔部１ａの中心軸Ｌ２を、レンズホルダ１の対物レンズ２の光軸Ｌと同軸ではなく、平行移動して偏心させるようにしてレンズホルダ１に設けている。
【００３９】
このようにして、回折素子３の嵌合軸部３ｂと傾斜角より求められる投影最大幅と回折パターン中心Ｏの位置関係から、前記偏心量を設定すれば、実施形態２の効果を享受しつつ、対物レンズ２側の回折パターン中心Ｏを対物レンズ２の光軸Ｌに合せることができる。
【００４０】
図６に示す実施形態４では、実施形態２における前記課題１に対処する構成例である。レンズホルダ１の傾斜平面部１ｂに当接させることにより対物レンズ２の光軸Ｌに対して傾斜させた回折素子３の嵌合軸部３ｂにおける前記のような投影最大幅となる前記２点間（ａ−ｂ間）の中点を通る平面に、回折素子３における対物レンズ２側の回折面３ａを配設することにより、実施形態２の効果を享受しつつ、対物レンズ１側の回折素子３の回折パターン中心Ｏを対物レンズ２の光軸Ｌに合せることができる。
【００４１】
図７に示す実施形態５は、実施形態２における前記課題２に対処する構成例であり、実施形態２のレンズホルダ１の円筒孔部１ａにおける傾斜しない方向において、回折素子３の嵌合軸部３ｂとの間で生じる隙間による組み付け誤差をなくすため、図８の図７におけるＡ−Ａ線端面図に示すように、対物レンズ２の光軸Ｌに垂直な仮想面に対して傾斜したときの回折素子３の外形を前記仮想平面上の投影最大の円形に合せて延伸（図８のＡ方向）させてなる長孔形状が、レンズホルダ１の円筒孔部１ａの孔形状（長手方向の寸法Ｍ）になるようにしている。この形状にしたことにより、前記傾斜しない方向（Ａ方向に直交する方向）では円筒孔部１ａと嵌合軸部３ｂとの隙間はなく、傾斜する方向では実施形態２と同様に円筒孔部１ａの幅が得られることになる。
【００４２】
図９に示す実施形態６は、実施形態５において実施形態２の課題１に対処する構成例を適用したものであって、長孔形状の円筒孔部１ａの中心軸Ｌ２を、レンズホルダ１の対物レンズ２の光軸Ｌと同軸ではなく、平行移動して偏心させるようにしてレンズホルダ１に設けることによって、容易に対物レンズ２側の回折パターン中心Ｏを対物レンズ２の光軸Ｌに合せることができる。
【００４３】
図１０に示す実施形態７は、実施形態５において実施形態２の課題１に対処する構成例を適用したものであって、前記のような投影最大幅となる２点間（ａ−ｂ間）の中点を通る平面に、回折素子３における対物レンズ２側の回折面３ａを配設することにより、実施形態２の効果を享受しつつ、対物レンズ１側の回折素子３の回折パターン中心Ｏを対物レンズ２の光軸Ｌに合せることができる。
【００４４】
なお、実施形態５では、レンズホルダ１の円筒孔部１ａの孔形状を長孔形状にしているが、円筒孔部１ａの孔形状としては、回折素子３の嵌合軸部３ｂにおける対物レンズ２の光軸Ｌに垂直な仮想平面上の投影最大寸法を長径とし、かつ回折素子３の外径寸法を短径とする楕円孔形状になるようにすることも考えられる。この場合にも円筒孔部１ａの楕円孔形状の中心軸が対物レンズ１の光軸Ｌと同軸となるように設定する。
【００４５】
また、レンズホルダ１の円筒孔部１ａの孔形状を前記のような楕円孔形状にしても、実施形態６と同様にして、楕円孔形状の円筒孔部１ａの中心軸を、レンズホルダ１の対物レンズ２の光軸と同軸ではなく、平行移動して偏心させるようにしてレンズホルダ１に設けたり、実施形態７と同様にして、投影最大幅となる２点間の中点を通る平面に、回折素子３における対物レンズ２側の回折面３ａを配設したりすることで、前記課題１，２に対処することができる。
【００４６】
図１１は本発明に係る実施形態の対物レンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置の概略構成図であり、単一の対物レンズ２において、異なる光源波長を用いて３種類の光記録媒体（ＢＤ系，ＤＶＤ系，ＣＤ系）２０ａ，２０ｂ，２０ｃを、異なる開口数：ＮＡで記録または再生を行う互換型の光ピックアップである。
【００４７】
ＢＤ系、ＤＶＤ系，ＣＤ系の光記録媒体２０ａ，２０ｂ，２０ｃの基板厚は、それぞれ０．１ｍｍ，０．６ｍｍ，１．２ｍｍであり、またＢＤ系，ＤＶＤ系，ＣＤ系の光記録媒体２０ａ，２０ｂ，２０ｃに対応する開口数（ＮＡ）は、それぞれＮＡ０．８５，ＮＡ０．６５，ＮＡ０．５０であり、第１，第２，第３の光源の波長λ１，λ２，λ３は、それぞれλ１＝３９５〜４１５ｎｍ，λ２＝６５０〜６７０ｎｍ，λ３＝７７０〜８０５ｎｍである。
【００４８】
図１１に示す光ピックアップは、ＢＤ系光記録媒体２０ａに対して、半導体レーザ２１，コリメートレンズ２２，偏光ビームスプリッタ２３，波長選択性ビームスプリッタ２４，偏向プリズム２５，１／４波長板２６，収差補正素子（回折素子）３，対物レンズ２，検出レンズ２７，受光素子２８により構成される。第１の光源である半導体レーザ２１の中心波長は４０５ｎｍであり、対物レンズ２の開口数（ＮＡ）は０．８５である。対物レンズアクチュエータ１１を構成する対物レンズ２と収差補正素子（回折素子）３とが、図２〜１０に示す各実施形態の構成のように単一のレンズホルダ１に設けられている。また、ＢＤ系光記録媒体２０ａの基板厚は０．１ｍｍである。
【００４９】
半導体レーザ２１の出射光は、コリメートレンズ２２により略平行光にされる。コリメートレンズ２２を通過した光は偏光ビームスプリッタ２３に入射し、偏向プリズム２５により偏向される。そして、１／４波長板２６で円偏光に変換され、収差補正素子３，対物レンズ２を介してＢＤ系光記録媒体２０ａに集光されることにより、情報の記録，再生がされる。そして、ＢＤ系光記録媒体２０ａからの反射光は１／４波長板２６を通過した後、往路の光の偏光方向とは直交する直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ２３により反射，入射光と分離して偏向され、検出レンズ２７により受光素子２８上に導かれ、再生信号，フォーカス誤差信号，トラック誤差信号が検出され、前記駆動コイル４，５に対する駆動制御信号となる。
【００５０】
なお、本光ピックアップにおいては、ＤＶＤ系光記録媒体２０ｂ用のレーザ光と、ＣＤ系光記録媒体２０ｃ用のレーザ光とを発生する２波長レーザユニット３０を有しており、互いに波長の異なるレーザ光を出射することができるようになっている。
【００５１】
ＤＶＤ系光記録媒体２０ｂに対して、中心波長が６６０ｎｍのＤＶＤ系半導体レーザ３０ａから出射した光は、コリメートレンズ３１，波長選択性ビームスプリッタ２４を経て、偏向プリズム２５により偏向される。そして、１／４波長板２６，収差補正素子３，対物レンズ２を介して、ＤＶＤ系光記録媒体２０ｂに集光される。このＤＶＤ系光記録媒体２０ｂの基板厚は０．６ｍｍであり、開口数（ＮＡ）は０．６５である。ＮＡの切り替えは、収差補正素子３により制限される。そして、ＤＶＤ系光記録媒体２０ｂからの反射光は対物レンズ２，１／４波長板２６を通過した後、波長選択性ビームスプリッタ２４により偏向され、ホログラム素子３２により入射光と分離してＤＶＤ系受光素子３０ｂ上に導かれ、再生信号，フォーカス誤差信号，トラック誤差信号が検出される。
【００５２】
さらに、ＣＤ系光記録媒体２０ｃに対して、中心波長が７８５ｎｍのＣＤ系半導体レーザ３３ａから出射した光は、コリメートレンズ３１，波長選択性ビームスプリッタ２４を経て、偏向プリズム２５により偏向される。そして、１／４波長板２６，収差補正素子３，対物レンズ２を介して、ＣＤ系光記録媒体２０ｃに集光される。このＣＤ系光記録媒体２０ｃの基板厚は１．２ｍｍであり、対物レンズ２の開口数（ＮＡ）は０．５０である。ＮＡの切り替えは、収差補正素子３により制限される。そして、ＣＤ系光記録媒体２０ｃからの反射光は対物レンズ２，１／４波長板２６を通過した後、波長選択性ビームスプリッタ２４により偏向され、ホログラム素子３２により入射光と分離してＣＤ系受光素子３３ｂ上に導かれ、再生信号，フォーカス誤差信号，トラック誤差信号が検出される。
【００５３】
図１２は本発明に係る前記実施形態の構成の光ピックアップ装置を搭載した光学式記録再生装置の概略構成を示すブロック図であって、光記録媒体に対する情報の再生、記録、消去のうちの、少なくとも１つを行う装置である。
【００５４】
本実施形態では、図１１に示す光ピックアップ装置に相当する光ピックアップ４１を備えて構成されている。そして光記録媒体２０を回転駆動するスピンドルモータ４７と、情報信号の記録再生を行うにあたって使用される光ピックアップ４１と、光ピックアップ４１を光記録媒体２０の内外周に移動操作するための送りモータ４２と、所定の変調および復調処理を行う変復調回路４４と、光ピックアップ４１のサーボ制御などを行うサーボ制御回路４３と、光情報処理装置の全体の制御を行うシステムコントローラ４６とを備えている。
【００５５】
スピンドルモータ４７は、サーボ制御回路４３により駆動制御され、所定の回転数で回転駆動される。すなわち、記録再生の対象となる光記録媒体２０は、スピンドルモータ４８の駆動軸上にチャッキングされ、サーボ制御回路４３により駆動制御される。このスピンドルモータ４７によって、所定の回転数で回転駆動される。
【００５６】
光ピックアップ４１は、光記録媒体２０に対する情報信号の記録および再生を行うとき、前述したように、回転駆動される光記録媒体２０に対してレーザ光を照射し、その反射光を検出する。この光ピックアップ４１は、変復調回路４４に接続されている。そして、情報信号の記録を行う際には、外部回路４５から入力され変復調回路４４によって所定の変調処理が施された信号が光ピックアップ４１に供給される。光ピックアップ４１は、変復調回路４４から供給される信号に基づいて、光記録媒体２０に対して、光強度変調が施されたレーザ光を照射する。また、情報信号の再生を行う際には、光ピックアップ４１は、回転駆動される光記録媒体２０に対して、一定の出力のレーザ光を照射し、その戻り光から再生信号が生成され、この再生信号が変復調回路４４に供給される。
【００５７】
また、光ピックアップ４１は、サーボ制御回路４３にも接続されている。そして、情報信号の記録再生時に、回転駆動される光記録媒体２０によって反射されて戻ってきた戻り光から、前述したように、フォーカスサーボ信号およびトラッキングサーボ信号が生成され、それらのサーボ信号がサーボ制御回路４３に供給される。
【００５８】
変復調回路４４は、システムコントローラ４６および外部回路４５に接続されている。この変復調回路４４は、情報信号を光記録媒体２０に記録するときには、システムコントローラ４６による制御のもとで、光記録媒体２０に記録する信号を外部回路４５から受け取り、この信号に対して所定の変調処理を施す。
【００５９】
変復調回路４４によって変調された信号は、光ピックアップ４１に供給される。また、変復調回路４４は、情報信号を光記録媒体２０から再生するときには、システムコントローラ４６による制御のもとで、光記録媒体２０から再生された再生信号を光ピックアップ４１から受け取り、再生信号に対して所定の復調処理を施す。そして、変復調回路４４によって復調された信号は、変復調回路４４から外部回路４５へ出力される。
【００６０】
送りモータ４２は、情報信号の記録および再生を行うとき、光ピックアップ４１を光記録媒体２０の半径方向で所定の位置に移動させるためのものであり、サーボ制御回路４３からの制御信号に基づいて駆動される。すなわち、送りモータ４２は、サーボ制御回路４３に接続されており、サーボ制御回路４３により制御される。
【００６１】
サーボ制御回路４３は、システムコントローラ４６による制御のもとで、光ピックアップ４１が光記録媒体２０に対向する所定の位置に移動されるように、送りモータ４２を制御する。また、サーボ制御回路４３は、スピンドルモータ４７にも接続されており、システムコントローラ４６による制御のもとで、スピンドルモータ４７の動作を制御する。すなわち、サーボ制御回路４３は、光記録媒体２０に対する情報信号の記録および再生時に、光記録媒体２０が所定の回転数で回転駆動されるように、スピンドルモータ４７を制御する。
【００６２】
また、光記録媒体の種類を判別する方法として、トラッキングサーボ信号やフォーカスサーボ信号を用いてもよい。
【００６３】
複数種の光記録媒体に記録および再生処理する光学的記録／再生装置に本発明の光ピックアップ装置を具備することにより、基板厚の異なる光記録媒体に情報の記録，再生を行う品質の精度を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、ＣＤ系，ＤＶＤ系などの各種光記録媒体にビームを集光させる対物レンズを駆動するレンズアクチュエータ、そのレンズアクチュエータを搭載する各種の光ピックアップ装置，光学式記録／再生装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る対物レンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置の実施形態の構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
【図２】本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態１における要部の関連構成を示す断面図
【図３】本実施形態における回折素子の仮想面上の投影形状の説明図
【図４】本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態２における要部の関連構成を示す断面図
【図５】本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態３における要部の関連構成を示す断面図
【図６】本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態４における要部の関連構成を示す断面図
【図７】本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態５における要部の関連構成を示す断面図
【図８】図７におけるＡ−Ａ線端面図
【図９】本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態６における要部の関連構成を示す断面図
【図１０】本発明に係るレンズアクチュエータの実施形態７における要部の関連構成を示す断面図
【図１１】本発明に係る実施形態の対物レンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置の概略構成図
【図１２】本発明に係る実施形態の構成の光ピックアップ装置を搭載した光学式記録再生装置の概略構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００６６】
１  レンズホルダ
１ａ  レンズホルダの円筒孔部
１ｂ  レンズホルダの傾斜平面部
２  対物レンズ
３  回折素子
３ａ  回折素子の回折面
３ｂ  回折素子の嵌合軸部
３ｃ  回折素子の平面部
４，５  駆動コイル
８  マグネット
９  支持ブロック
Ｄ  回折素子の投影形状の最大寸法幅
Ｌ  対物レンズの光軸
Ｏ  回折素子の回折パターン中心
Ｓ  仮想面
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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