(57)【要約】【課題】光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する対物レンズを１つのみ有し、複数種類の光記録媒体に対応可能な光ピックアップ装置において、球面収差の補正を低消費電力で適切に行え、装置を大型化しない光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】光ピックアップ装置４が備えるビームエキスパンダ２０は、第１レンズ２４と、第２レンズ２５と、第１レンズを保持する第１のレンズホルダ２６と、第２レンズを保持し、第１のレンズホルダ２６内を移動可能に設けられる第２のレンズホルダ２７と、第２のレンズホルダ２７を駆動する駆動部２８と、第２のレンズホルダ２７とともに移動するアパーチャ２９と、アパーチャ２９を付勢する圧縮バネ３６と、を備える。また、第１のレンズホルダ２６の内面の一部には、アパーチャ２９を保持するアパーチャ保持部３０が設けられる。【選択図】図３
2007317289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する集光レンズを含む光学系と、
前記光学系中に配置されて波面収差の補正を行う収差補正素子と、
前記収差補正素子の駆動を制御する制御部と、
を備える光ディスク装置において、
前記収差補正素子は、入射光の光ビームの径を変換して射出するビームエキスパンダであって、
前記ビームエキスパンダは、
前記集光レンズと対向して配置される第１レンズと、
第２レンズと、
前記第１レンズと前記第２レンズとの間に配置されるアパーチャと、
筒状に形成されて一方の端部側で前記第１レンズを保持する第１のホルダと、
前記第２レンズを保持し、前記第１のホルダの前記第１レンズが保持される側と反対の端部側に、前記第１のホルダ内を移動可能に設けられる第２のホルダと、
前記第２のホルダを前記ビームエキスパンダに入射する光ビームの光軸と平行な方向に移動可能とし、前記制御部によってその駆動を制御される駆動部と、
前記アパーチャを前記第２のホルダ側に付勢する付勢手段と、
前記第１のホルダ内に形成されて、前記第２のホルダを前記付勢手段の付勢力に反して前記駆動部の駆動力により移動した場合に、前記第２のホルダとともに移動する前記アパーチャを所定の位置で保持する保持部と、
を備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
光源と、
該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する集光レンズと、
前記光源と前記集光レンズとの間に配置されて波面収差の補正を行う収差補正素子と、
を備える光ピックアップ装置において、
前記収差補正素子は、入射光の光ビームの径を変換して射出するビームエキスパンダであって、
前記ビームエキスパンダが有する第１レンズと第２レンズとの間には、アパーチャが配置されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記アパーチャは、その位置を移動可能に設けられ、複数の位置に切り替えて配置されることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記アパーチャは、前記第１レンズ又は前記第２レンズの移動とともに移動することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記アパーチャは、付勢手段によって前記第１レンズ又は前記第２レンズのいずれか一方側に付勢されており、
前記第１レンズと前記第２レンズとの間には、前記アパーチャを所定の位置で保持する少なくとも１つの保持部が設けられることを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
筒状に形成されて一方の端部側で前記第１レンズを保持する第１のホルダと、
前記第２レンズを保持し、前記第１のホルダの前記第１レンズが保持される側と反対の端部側に、前記第１のホルダ内を移動可能に設けられる第２のホルダと、
前記第２のホルダを前記ビームエキスパンダに入射する光ビームの光軸と平行な方向に移動可能とする駆動部と、
前記アパーチャを前記第２のホルダ側に付勢する付勢手段と、
前記第１のホルダ内に形成されて、前記第２のホルダを前記付勢手段の付勢力に反して前記駆動部の駆動力により移動した場合に、前記第２のホルダとともに移動する前記アパーチャを所定の位置で保持する保持部と、
を備えることを特徴とする請求項２から請求項５のうちのいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記第１レンズは前記集光レンズと対向する位置に配置されることを特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
請求項２から請求項７のうちのいずれか１項に記載の光ピックアップ装置を備えることを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体に光ビームを照射して情報の読み取りや書き込みを可能とする光ピックアップ装置に関し、詳細には、光記録媒体の記録面に集光する対物レンズを単一として、複数種類の光記録媒体に対応できる光ピックアップ装置に関する。また、本発明は、そのような光ピックアップ装置を備える光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンパクトディスク（以下、ＣＤという。）やデジタル多用途ディスク（以下、ＤＶＤという。）といった光記録媒体が普及している。更に、近年、光記録媒体の情報量を増やすために、光記録媒体の高密度化に関する研究が進められ、例えば、高品位のＤＶＤであるＨＤ−ＤＶＤやブルーレイディスク（以下、ＢＤという。）といった高密度化された光記録媒体も実用化され始めている。
【０００３】
このような光記録媒体の記録再生を行うにあたっては、光記録媒体に光ビームを照射して情報の記録や情報の読み取りを可能とする光ピックアップ装置が用いられるが、光記録媒体の種類によって、光ピックアップ装置に用いられる対物レンズの開口数（ＮＡ）や光源の波長が異なってくる。例えば、ＣＤに対しては、対物レンズのＮＡが０．５０、光源の波長が７８０ｎｍ、ＤＶＤに対しては、対物レンズのＮＡが０．６５、光源の波長が６５０ｎｍ、ＨＤ−ＤＶＤに対しては、対物レンズのＮＡが０．６５、光源の波長が４０５ｎｍ、ＢＤに対しては、対物レンズのＮＡが０．８５、光源の波長が４０５ｎｍとなる。
【０００４】
このように、光記録媒体の種類によって、用いられる対物レンズのＮＡや波長が異なるために、光記録媒体毎に異なる光ピックアップ装置を用いることも考えられるが、１つの光ピックアップ装置で複数種類の光記録媒体について情報の読み取り等が行える方が便利であり、そのような光ピックアップ装置が多く開発されている。
【０００５】
ところで、複数種類の光記録媒体に対応する場合に、光ピックアップ装置の装置サイズの小型化や光ピックアップ装置の装置構成の簡易化等を目的として、光記録媒体の記録面に光ビームを集光する対物レンズを１つのみで対応することが考えられるが、この場合、球面収差の発生が問題となる。
【０００６】
このため、例えば、特許文献１や特許文献２において示されるように、光ピックアップ装置の光路中に光軸に沿って平行移動できるアパーチャを配置し、再生や記録の対象となる光記録媒体に応じて、対物レンズの開口数の切り替えを行えるように構成することで、球面収差の影響を低減することが考えられる。
【０００７】
また、特許文献３に示されるように、対物レンズの開口数の制御を液晶光学素子で行う構成の光ピックアップ装置とすることも考えられ、これによれば、球面収差の影響の低減と合わせて、開口制御に機械的可動部を必要とする場合に比べて、装置の小型化や低コスト化を図ることが可能ともなる。
【０００８】
しかし、対物レンズの開口数を制御する目的で配置されるアパーチャや液晶光学素子（開口数を制御する素子）を光ピックアップ装置に配置しただけでは球面収差の補正が十分できないために、従来、光ピックアップ装置の光学系中に開口数を制御する素子に加えて、球面収差を補正するエキスパンダレンズや液晶素子といった収差補正素子を光ピックアップ装置の光学系中に配置することが行われている。
【０００９】
また、特許文献４においては、液晶パネルを用いて構成されて開口制限を行う機能を一体的に有する収差補正素子も紹介されている。
【特許文献１】特開平９−６３１０４号公報
【特許文献２】特開平１０−２０８２８９号公報
【特許文献３】特開２００５−２６６４８３号公報
【特許文献４】特開２００５−７１４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、アパーチャや液晶シャッターといった開口数を制御する素子と収差補正素子とを組み合わせる構成の場合、光ピックアップ装置の装置サイズが大きくなる点で問題がある。この点、特許文献４に示される構成の場合、開口数を制御する素子と収差補正素子とが一体となっているために、装置サイズを大型化しないために利点を有する。
【００１１】
しかし、特許文献４に紹介される収差補正素子は、液晶パネルを用いて構成されており、この構成の場合、収差補正素子に入射する光ビームの偏光方向の調整が必要であるために、光ピックアップ装置を組立てる際に作業負担となる。また、液晶を用いて開口制限を行う場合には、光ピックアップ装置によって光記録媒体の情報の読み取り等を行う際に、液晶に電圧を印加し続ける必要があるために消費電力が増大するといった問題がある。
【００１２】
以上の問題点を鑑みて、本発明の目的は、光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する対物レンズを１つのみ有し、複数種類の光記録媒体に対応可能な光ピックアップ装置において、球面収差の補正を低消費電力で適切に行え、装置を大型化しない光ピックアップ装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、複数種類の光記録媒体の対応可能で、光記録媒体の記録再生品質が良好であり、低消費電力で運転可能な光ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、光源と、該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する集光レンズを含む光学系と、前記光学系中に配置されて波面収差の補正を行う収差補正素子と、前記収差補正素子の駆動を制御する制御部と、を備える光ディスク装置において、前記収差補正素子は、入射光の光ビームの径を変換して射出するビームエキスパンダであって、前記ビームエキスパンダは、前記集光レンズと対向して配置される第１レンズと、第２レンズと、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に配置されるアパーチャと、筒状に形成されて一方の端部側で前記第１レンズを保持する第１のホルダと、前記第２レンズを保持し、前記第１のホルダの前記第１レンズが保持される側と反対の端部側に、前記第１のホルダ内を移動可能に設けられる第２のホルダと、前記第２のホルダを前記ビームエキスパンダに入射する光ビームの光軸と平行な方向に移動可能とし、前記制御部によってその駆動を制御される駆動部と、前記アパーチャを前記第２のホルダ側に付勢する付勢手段と、前記第１のホルダ内に形成されて、前記第２のホルダを前記付勢手段の付勢力に反して前記駆動部の駆動力により移動した場合に、前記第２のホルダとともに移動する前記アパーチャを所定の位置で保持する保持部と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
また、上記目的を達成するために本発明は、光源と、該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する集光レンズと、前記光源と前記集光レンズとの間に配置されて波面収差の補正を行う収差補正素子と、を備える光ピックアップ装置において、前記収差補正素子は、入射光の光ビームの径を変換して射出するビームエキスパンダであって、前記ビームエキスパンダが有する第１レンズと第２レンズとの間には、アパーチャが配置されることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記アパーチャは、その位置を移動可能に設けられ、複数の位置に切り替えて配置されることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記アパーチャは、前記第１レンズ又は前記第２レンズの移動とともに移動することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記アパーチャは、付勢手段によって前記第１レンズ又は前記第２レンズのいずれか一方側に付勢されており、前記第１レンズと前記第２レンズとの間には、前記アパーチャを所定の位置で保持する少なくとも１つの保持部が設けられることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、筒状に形成されて一方の端部側で前記第１レンズを保持する第１のホルダと、前記第２レンズを保持し、前記第１のホルダの前記第１レンズが保持される側と反対の端部側に、前記第１のホルダ内を移動可能に設けられる第２のホルダと、前記第２のホルダを前記ビームエキスパンダに入射する光ビームの光軸と平行な方向に移動可能とする駆動部と、前記アパーチャを前記第２のホルダ側に付勢する付勢手段と、前記第１のホルダ内に形成されて、前記第２のホルダを前記付勢手段の付勢力に反して前記駆動部の駆動力により移動した場合に、前記第２のホルダとともに移動する前記アパーチャを所定の位置で保持する保持部と、を備えることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記第１レンズは前記集光レンズと対向する位置に配置されることを特徴としている。
【００２０】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置を備える光ディスク装置であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の第１の構成によれば、複数種類の光記録媒体に対応する光ディスク装置において、波面収差の補正を行うビームエキスパンダ中に、その位置を切り替え可能なアパーチャが備えられる構成のために、ビームエキスパンダは、波面収差の補正に加えて、対物レンズの開口数の制御も行えることとなる。このため、光ディスク装置の光学系が備える、光源からの光ビームを光記録媒体の記録面に集光する集光レンズ（対物レンズ）、で発生する球面収差を適切に補正することが可能な光ディスク装置を大型化せずに提供可能となる。また、開口数の制御を行う場合に、アパーチャの位置を切り替える場合にのみ駆動部を駆動すれば良いために、液晶素子を用いて開口数の制御を行う場合のように、開口数の制御を行っている間中、電圧を印加し続ける必要がなく、低消費電力とできる。更に、波面収差の補正又は開口数の制御のために液晶素子を用いる場合に必要となる偏光方向の調整が不要であるために、作業負担が少ない光ディスク装置を提供できる。
【００２２】
また、本発明の第２の構成によれば、波面収差を補正するビームエキスパンダと開口数の制御を行うアパーチャが一体となった構成であるために、収差の補正を適切に行え、装置が大型化しない光ピックアップ装置の提供が可能となる。
【００２３】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の光ピックアップ装置において、アパーチャの位置を切り替え可能に構成されているために、光記録媒体の種類によってアパーチャの位置を切り替えることが可能であり、光記録媒体に光源からの光ビームを集光する対物レンズを１つとして、複数種類に光記録媒体に対して適切に球面収差の補正ができる光ピックアップ装置を提供できる。そして、液晶素子を開口数の制御や球面収差の補正に用いた場合のように、光ピックアップ装置を動作する場合に、ビームエキスパンダに常時、電力を供給する必要がないために、球面収差の補正が適切に行え、且つ低消費電力の光ピックアップ装置を実現できる。
【００２４】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第２又は第３の構成の光ピックアップ装置において、ビームエキスパンダは２つのレンズの距離を可変とするために、最初からレンズの位置を駆動する駆動部を備えており、この駆動部によるレンズの移動を利用してアパーチャも移動できる構成としているために、別途駆動部を設ける必要がなく、装置の大型化を避けられ、更には低コストで、球面収差の補正が適切に行え、且つ低消費電力の光ピックアップ装置を実現できる。
【００２５】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の光ピックアップ装置において、アパーチャの保持位置を切り替えられる機構を、付勢手段を利用して実現する構成のために、低コストでの実現が可能となる。
【００２６】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第２から第５のいすれかの構成の光ピックアップ装置において、従来のビームエキスパンダの構成を利用して、アパーチャを２つのレンズの間で切り替えて配置することが可能なビームエキスパンダを容易に実現できる。
【００２７】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第６の構成の光ピックアップ装置において、移動可能に設けられる第２のレンズホルダが、対物レンズから離れた構成であるために、装置設計が容易となる。
【００２８】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第２から第６のいずれかの構成の光ピックアップ装置を備える光ディスク装置において、複数種類の光記録媒体の対応可能で、光記録媒体の記録再生品質が良好であり、低消費電力で運転可能な光ディスク装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。
【００３０】
図１は、本実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。光ディスク装置１は、光記録媒体１５の情報の再生、及び光記録媒体１５への情報の記録を行うことができる。２は、スピンドルモータであり、光記録媒体１５は、このスピンドルモータ２の上部に設けられるチャック部（図示せず）に着脱可能に保持される。そして、光記録媒体１５の情報の記録再生を行う際に、スピンドルモータ２は光記録媒体１５を連続回転する。スピンドルモータ２の回転制御は、スピンドルモータ制御部３によって行われる。
【００３１】
４は、光ピックアップ装置であり、光源から出射される光ビームを光記録媒体１５に照射し、光記録媒体１５への情報の書き込みと、光記録媒体１５に記録されている情報の読み取りを可能とする。図２は、本実施形態に係る光ピックアップ装置４の光学系の構成を示す概略図である。図２に示すように、光ピックアップ装置４においては、光源１６から出射された光ビームは、コリメートレンズ１７で平行光となり、ビームスプリッタ１８を透過し、立ち上げミラー１９で反射されてその光軸が光記録媒体１５の記録面１５ａと略垂直とされ、ビームエキスパンダ２０を通過して対物レンズ２１によって光記録媒体１５の情報が記録される記録面１５ａに集光される。
【００３２】
光記録媒体１５で反射された反射光は、対物レンズ２１、ビームエキスパンダ２０の順に通過し、立ち上げミラー１９で反射された後、更にビームスプリッタ１８で反射されて集光レンズ２２によって光検出器２３の受光部（図示せず）に集光される。光検出器２３は受光した光ビームが有する光情報を電気信号に変換し、これらの信号情報は再生信号として、また、サーボ信号等として使用される。
【００３３】
なお、本実施形態においては、光源１６は波長４０５ｎｍのレーザビームを出射する半導体レーザとされており、光ピックアップ装置４は、ＢＤとＨＤ−ＤＶＤとの２種類の光記録媒体に対応可能とされている。
【００３４】
また、本実施形態の光ピックアップ装置４はビームエキスパンダ２０を備えているが、このビームエキスパンダ２０は、ビームエキスパンダ２０が有する可動レンズの移動によって、ビームエキスパンダ２０に入射する平行光のビーム径及び平行度を調整して射出することが可能となっている。そして、このビームエキスパンダ２０の存在により、光記録媒体１５の記録面１５ａを保護する保護層１５ｂの厚みが異なる複数種類の光記録媒体１５に対して球面収差の補正を適切に行うことが可能となる。ビームエキスパンダ２０の構成の詳細については後述する。
【００３５】
なお、ビームエキスパンダ２０が備える可動レンズの駆動の制御は、信号処理部８からの収差情報を取得するビームエキスパンダ制御部６（図１参照）によって行われる。また、ビームエキスパンダ制御部６は、光ディスク装置１が記録再生する光記録媒体１５の種類に応じて、ビームエキスパンダ２０内に設けられるアパーチャの位置を切り替える役割をも果たすが、この点については後述する。
【００３６】
図１に戻って、光ディスク装置１には信号処理部８が設けられており、この信号処理部８は、少なくともＲＦ信号処理部９とトラックエラー信号処理部１０とフォーカスエラー信号処理部１１とを含んでいる。そして、この信号処理部８において、光検出器２３（図２参照）で変換された電気信号に基づいて、ＲＦ信号、トラックエラー信号（ＴＥ信号）、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）を生成する。ＲＦ信号はデータ復調部１２でデータに復調され、図示しないインターフェースを介してパソコン等の外部機器に出力される。
【００３７】
ＴＥ信号及びＦＥ信号は、アクチュエータ制御部７に出力される。アクチュエータ制御部７は、これらの信号に基づいて、対物レンズ２１を移動可能とする図示しないアクチュエータに駆動信号を供給する。駆動信号が供給されたアクチュエータは、信号に基づいて各部を作動させて、対物レンズ２１を光軸と平行な方向に移動して、光記録媒体１５の記録面１５ａにフォーカスを追従させるフォーカス制御や対物レンズ２１を光記録媒体１５の半径方向と平行な方向に移動して光ビームのスポット位置を光記録媒体１５に形成されるトラック位置に追従させるトラッキング制御を行う。
【００３８】
その他、レーザ制御手段５は、光ピックアップ４に備えられる半導体レーザから成る光源１６（図２参照）のレーザ出力を制御する。また、全体制御部１３は、スピンドルモータ制御部３、レーザ制御部５、ビームエキスパンダ制御部６、アクチュエータ制御部７、信号処理部８、及びデータ復調部１２等を制御して、装置全体のコントロールを行う。
【００３９】
図３は、本実施形態の光ピックアップ装置４が備えるビームエキスパンダ２０の構成を示す概略断面図である。図３に示されるように、ビームエキスパンダ２０は、第１レンズ２４と、第２レンズ２５と、第１のレンズホルダ２６と、第２のレンズホルダ２７と、駆動部２８と、アパーチャ２９と、圧縮バネ（付勢手段）３６と、圧縮バネ支持部材３７と、を備える。
【００４０】
第１レンズ２４は、その詳細は後述する第１のレンズホルダ２６に保持されている。一方、第２レンズ２５は、その詳細は後述する第２のレンズホルダ２７に保持されている。第２レンズ２５は、移動可能に設けられる第２のレンズホルダ２７の移動とともに移動可能となっており、第１レンズ２４と第２レンズ２５との距離は可変とされている。そして、第１レンズ２４と第２レンズ２５との距離を可変とすることで、これら第１レンズ２４と第２レンズ２５は一組で、ビームエキスパンダ２０に入射する光ビームのビーム径を調整して射出することが可能となっている。
【００４１】
第１のレンズホルダ２６は、筒状に形成されており、図３に示すように、その内面上部側にはレンズ保持部２６ａが設けられており、第１レンズ２４は、このレンズ保持部２６ａに搭載された状態で保持されている。また、第１のレンズホルダ２６の内面には、レンズ保持部２６ａより下部側の一部に、その詳細は後述するアパーチャ２９を保持するアパーチャ保持部３０が形成されている。
【００４２】
図４は、図３に示す第１のレンズホルダ２６のＡ−Ａ断面図である。図４に示されるように、アパーチャ保持部３０は、第１のレンズホルダ２６の内面に沿うように、４つのエリアに設けられている。そして、隣り合うアパーチャ保持部３０の間には、それぞれ間隙３２ａ〜３２ｄが形成されている。また、アパーチャ保持部３０の上部側には、階段状に２つの斜面が形成されている。階段状形成される斜面の詳細については後述する。
【００４３】
なお、図３及び図４に示すように、筒状に形成される第１のレンズホルダ２６の側面の一部には、その外面と内面とを貫通する切り欠き２６ｃが設けられており、この切り欠き２６ｃの存在により、第２のレンズホルダ２７の上下方向（図３参照）の移動が可能となっている。この切り欠き２６ｃが形成される位置は、図４に示すように、アパーチャ保持部３０間に形成される４つの間隙３２ａ〜３２ｄのうちの対向する２つの間隙３２ｂ、３２ｄの位置と同一となっている。
【００４４】
また、第１のレンズホルダ２６には、その上部側の側面から突出し、下部側に向けて延びるガイドロッド２６ｂが設けられており、これは、後述するように第２のレンズホルダ２７の移動を案内する役割を果たす。
【００４５】
第２のレンズホルダ２７も第１のレンズホルダ２６と同様に筒状に形成されているが、その外径は第１のレンズホルダ２６の内径よりも小さく、第２のレンズホルダ２７は第１のレンズホルダ２６内を移動可能に形成されている。第２のレンズホルダ２７の内面には、第２レンズ２５を保持するレンズ保持部２７ａが設けられており、第２レンズ２５は、このレンズ保持部２７ａに搭載された状態で保持されている。
【００４６】
筒状に形成される第２のレンズホルダ２７の側面２箇所からは、それぞれ右方向又は左方向に棒状の腕部２７ｂ、２７ｃが突出しており、腕部２７ｂの先端には、その内面がリードスクリュ２８ｂと螺合するネジ部２７ｄが設けられ、腕部２７ｃの先端には図示しない貫通穴が設けられて、第１のレンズホルダ２６から突出するガイドロッド２６ｂが貫通した状態となっている。
【００４７】
腕部２７ｂ、２７ｃはいずれも、第１のレンズホルダ２６の切り欠き２６ｃ部分を貫通しており、更に第１のレンズホルダ２６の内面に形成されるアパーチャ保持部３０間の間隙３２ｂ、３２ｄよりも細く形成されているために、第２のレンズホルダ２６は、図３における上下方向に移動可能となっている。
【００４８】
第２のレンズホルダ２７の上下方向への移動は、駆動部２８によって行われる。この駆動部２８は、ステッピングモータ２８ａとステッピングモータ２８ａに連結されるリードスクリュ２８ｂとで構成される。また、駆動部２８は、ビームエキスパンダ制御部６（図１参照）と電気的に接続されており、ビームエキスパンダ制御部６によって制御される。
【００４９】
ビームエキスパンダ制御部６からの指示によりステッピングモータ２８ａが駆動して、リードスクリュ２８ｂが回転操作されると、第２のレンズホルダ２７はリードスクリュ２８ｂ及びガイドロッド２６ｂに沿って、リードスクリュ２８ｂの回転方向に応じた方向に移動操作される。そして、第２のレンズホルダ２７の移動にともなって、第２のレンズホルダ２７に搭載される第２レンズ２５も移動するために、第１のレンズホルダ２６に固定される第１レンズ２４と第２レンズ２５との間隔が可変となる。
【００５０】
図５は、第２のレンズホルダ２７の構成を示す概略斜視図である。なお、図５においては第２のレンズホルダ２７の側面から突出する腕部２７ｂ、２７ｃ等は省略されている。図５に示すように、第２のレンズホルダ２７の上面には所定の角度の斜面を有する８つの凸部３３ａ〜３３ｈが形成されている。この所定の角度の斜面を有する凸部３３ａ〜３３ｈの存在により、アパーチャ２９を回転させながら、アパーチャ２９の保持位置の切り替えが可能となる。アパーチャ２９の保持位置の切り替えについては後述する。なお、図３においては、この凸部３３ａ〜３３ｈは省略されている。
【００５１】
図６は、第１のレンズホルダ２６と第２のレンズホルダ２７の位置関係を模式的に示す平面図である。図６に示すように、凸部３３ａが間隙３２ａと対応する位置に、凸部３３ｃが間隙３２ｂと対応する位置に、凸部３３ｅが間隙３２ｃと対応する位置に、凸部３３ｇが間隙３２ｄと対応する位置となるように、第２のレンズホルダ２７は第１のレンズホルダ２６内に配置されている。
【００５２】
図７は、アパーチャ２９の構成を示す概略平面図である。図３及び図７に示すように、アパーチャ２９は円形の板状に形成されており、中央部分に開口穴３４が形成されている。そして、開口穴３４以外の部分は光ビームが通過しないように形成されている。このため、アパーチャ２９によりビームエキスパンダ２０に入射する光ビームの開口制限が可能となる。
【００５３】
アパーチャ２９の外周には円柱状に形成される凸部３５ａ〜３５ｈが形成されており、この円柱状の凸部３５ａ〜３５ｈの存在のより、アパーチャ２９を回転させながら、アパーチャ２９の保持位置の切り替えが可能となる。この点については後述する。なお、この凸部３５ａ〜３５ｈには長さの異なる２種類の凸部が存在し、凸部３５ａ、３５ｃ、３５ｅ、３５ｇが同一の長さで、凸部３５ｂ、３５ｄ、３５ｆ、３５ｈが同一の長さとなっている。そして、凸部３５ａ、３５ｃ、３５ｅ、３５ｇの方が、凸部３５ｂ、３５ｄ、３５ｆ、３５ｈより長く形成されている。
【００５４】
アパーチャ２９は、図３に示すように圧縮バネ３６によって第２のレンズホルダ２７側に付勢されている。そして、アパーチャ２９と圧縮バネ３６との間には、圧縮バネ支持部材３７が配置されており、これにより後述するアパーチャ２９の回転が圧縮バネ３６の存在によって阻害される等の影響を防止できる構成となっている。
【００５５】
図８は、本実施形態の圧縮バネ支持部材３７の構成を示す概略斜視図であり、図に示すように圧縮バネ支持部材３７は円形の板状に形成されており、その中央側は開口穴３８が形成されている。圧縮バネ支持部材３７の開口穴３８の直径は、アパーチャ２９の開口穴３４（図７参照）の直径より大きく形成されている。また、圧縮バネ支持部材３７の下面には、複数の小突起３９が設けられており、これにより圧縮バネ支持部材３７とアパーチャ２９との間に発生する摩擦力を低減し、アパーチャ２９の回転をともなう移動を阻害しないようになっている。
【００５６】
なお、圧縮バネ支持部材３７は必ずしも設けなくても良いが、上述したように圧縮バネ３６の存在によってアパーチャ２９の動作が円滑に行われない場合もあるために、圧縮バネ支持部材３７は配置するのが好ましい。
【００５７】
本実施形態のビームエキスパンダ２０は以上のように構成されるが、ビームエキスパンダ２０内に配置されるアパーチャ２９は、光軸４０（図３参照）と平行な方向に移動可能となっており、このアパーチャ２９の位置を、光ピックアップ装置４を用いて読み取りや書き込みを行う光記録媒体１５の種類（本実施形態においては、ＢＤとＨＤ−ＤＶＤ）に応じて切り替えることで、対物レンズ２１（図２参照）の開口数を変化させられるようになっている。以下、アパーチャ２９の位置の切り替え動作について図９及び図１０を用いて説明する。
【００５８】
図９は、アパーチャ２９とアパーチャ保持部３０との位置関係を示す概略平面図で、図９（ａ）は、アパーチャ２９がアパーチャ保持部３０上に保持されていない状態を示し、図９（ｂ）は、アパーチャ２９がアパーチャ保持部３０上に保持されている状態を示す。なお、図３の状態は、アパーチャ２９がアパーチャ保持部３０上に保持されていない状態に相当する。
【００５９】
図１０は、アパーチャ２９の位置が図９（ａ）の状態から図９（ｂ）の状態へと移動する様子を示す模式図で、図９の破線で囲まれる部分を破線矢印で示す方向から見た様子を平面的に示した図である。なお、図１０にいては、第２のレンズホルダ２７は、第２のレンズホルダ２７の上部に設けられる凸部３３ｃ〜３３ｇでのみ示されている。
【００６０】
以下、図９と図１０とを参照しながら、アパーチャ２９の位置を、第２のレンズホルダ２６に支持された状態（図９（ａ）、図１０（ａ）の状態）から、アパーチャ保持部３０上に保持される状態（図９（ｂ）、図１０（ｃ）の状態）へと切り替える動作について説明する。この場合、まず、駆動部２８が駆動して、第２のレンズホルダ２７が光軸４０（図３参照）と平行な上方向に移動し、これにより、第２のレンズホルダ２７上に載せられるアパーチャ２９も光軸４０と平行な上方向に移動を開始する。
【００６１】
そして、第２のレンズホルダ２７に上部に設けられる凸部３３ａ〜３３ｈの斜面の下端と、アパーチャ保持部３０に設けられる斜面の上端と、の位置が同じ高さとなる（図１０（ｂ）の状態）と、アパーチャ２９が有する円柱状の凸部３５ａ、３５ｃ、３５ｅ、３５ｇが第２のレンズホルダ２７に設けられる凸部３３ａ、３３ｃ、３３ｅ、３３ｇの斜面及びアパーチャ保持部３０に設けられる斜面を滑り落ち、アパーチャ２９が有する円柱状の凸部３５ｂ、３５ｄ、３５ｆ、３５ｈが第２のレンズホルダ２７に設けられる凸部３３ｂ、３３ｄ、３３ｆ、３３ｈの斜面を滑り落ちる（図１０（ｂ）の矢印参照）。すなわち、アパーチャ２９は、図９において反時計回り方向に回転することとなる。
【００６２】
そして、アパーチャ２９の凸部３５ａ、３５ｃ、３５ｅ、３５ｇは、アパーチャ保持部３０の上面に設けられる斜面が階段状に形成されているために、段差の部分で滑り落ちる動作を止められて保持され、アパーチャ２９はアパーチャ保持部３０上に保持されることとなる（図９（ｂ）、図１０（ｃ）の状態）。また、第２のレンズホルダ２７は、所定の位置まで下げられる。なお、アパーチャ２９の凸部３５ｂ、３５ｄ、３５ｆ、３５ｈは、その長さが短いためにアパーチャ保持部３０上で保持されることはない。この凸部３５ｂ、３５ｄ、３５ｆ、３５ｈは、アパーチャ２９の回転を円滑とするために設けられており、必ずしも必須の構成要素ではない。
【００６３】
また、アパーチャ２９をアパーチャ保持部３０から降ろす場合には、図１０（ｃ）の状態から、第２のレンズホルダ２７でアパーチャ２９を持ち上げ、第２のレンズホルダ２７に上部に設けられる凸部３３ａ〜３３ｈの斜面の下端と、アパーチャ保持部３０に設けられる斜面の上端と、の位置を同じ高さとする。これにより、アパーチャ２９が先程と同様に回転して、今度はアパーチャ２９の凸部３５ａ〜３５ｈはいずれも、アパーチャ保持部３０で保持されず、第２のレンズホルダ２７に支持される状態となってアパーチャ保持部３０から降ろされる。
【００６４】
図１１は、ビームエキスパンダ２０において、アパーチャ２９がアパーチャ保持部３０に保持されず第２のレンズホルダ２７に支持された状態を示す概略断面図で、図１２は、ビームエキスパンダ２０において、アパーチャ２９がアパーチャ保持部３０に保持された状態を示す概略断面図である。
【００６５】
図１１の場合には、第２レンズ２５とアパーチャ２９とは近接して配置され、光源１６（図２参照）から第２レンズ２５に入射し、第２レンズ２５を出射する光ビームは、アパーチャ２９によって開口制限されることなく第１レンズ２４へと到達し、広いビーム径の光ビームを対物レンズ２１に入射することが可能となる。本実施形態においては、図１１の状態では、第１レンズ２４を出射する光ビームは、対物レンズ２１に無限系で入射（平行光が入射）するように調整されており、図１１の状態は、大きな開口数ＮＡ（例えば、ＮＡ＝０．８５）を必要とするＢＤの記録再生を行う状態に相当する。
【００６６】
一方、図１２の場合には、第２レンズ２５とアパーチャ２９との間隔を大きくできるために、光源１６から第２レンズ２５に入射し、第２レンズ２５を出射する光ビームについて、アパーチャ２９で開口制限を行うことが可能となり、第１レンズ２４に入射する光ビームのビーム径は絞られ、対物レンズ２１に入射する光ビームのビーム径を小さなビーム径とできる。本実施形態においては、図１２の状態では、第１レンズ２４を出射する光ビームは、対物レンズ２１に有限系で入射（発散光が入射）するようになっており、図１２の状態は、ＢＤの場合に比べて小さな開口数ＮＡ（例えば、ＮＡ＝０．６５）で足りるＨＤ−ＤＶＤの記録再生を行う状態に相当する。
【００６７】
以上のように構成することにより、光記録媒体１５の種類に応じてビームエキスパン２０を用いて開口数を可変することが可能となるが、この場合でも更に球面収差の補正が必要となる場合がある。この場合には、第２のレンズホルダ２７を移動することにより、第２レンズ２５を光軸４０（図３参照）方向に移動して、第２レンズ２５の位置を調整して球面収差の補正を行うこととなる。
【００６８】
本発明に係るビームエキスパンダ２０の構成は、本実施形態の構成に限定される趣旨ではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。すなわち、例えば、本実施形態においては、対物レンズ２１に対して遠い方の第２レンズ２５が可動する構成としているが、本実施形態と同様の構成で、対物レンズ２１に近い第１レンズ２４が可動する構成等としても構わない。
【００６９】
また、ビームエキスパンダ２０が備える第２のレンズホルダ２７の駆動機構についても別形態としても構わず、例えば、図１３に示すように、第２のレンズホルダ２７及び第２のレンズホルダ２７の下部側に設けられる回転部４１の外周側を波状に曲がりくねった状態とし、回転部４１の回転によって第２のレンズホルダ２７が上下する構成等としても構わない。なお、図１３は、第２のレンズホルダ２７を側面から見た側面図であり、図１３において、４２は第２のレンズホルダ２７の周囲に形成されたギアで、４３は、ステッピングモータ４４の出力軸にセットされたギアである。また、本実施形態のように駆動手段としてステッピングモータを用いずに、例えば、磁気回路を形成し、コイルに電流を流して電磁力を用いて第２のレンズホルダ２７を移動可能とする構成等としても構わない。
【００７０】
更に、以上に示した実施形態では、ＨＤ−ＤＶＤとＢＤとの２種類に対応する光ディスク装置１（光ピックアップ装置４）としているが、これに限定されず、他の種類の光記録媒体にもちろん変更可能である。この場合、光源１６の数や光学部品の構成を変更する必要があるが、これは公知の技術によって変更すれば良い。
【００７１】
また、本発明は、２種類の光記録媒体に限らず、３種類以上の光記録媒体に対応する光ディスク装置（光ピックアップ装置）にも適用することが可能である。ただし、３種類以上とする場合には、ビームエキスパンダ２０が備えるアパーチャ保持部３０が、異なる３つ以上の高さでアパーチャ２９を保持できるように構成する必要が生じる場合がある。これについては、例えばアパーチャ２９の位置を３段階の切り替えができるような場合を想定すると、アパーチャ保持部３０の構成を図１４に示すように、アパーチャ２９を図１５に示すような構成等とすることに対応可能である。
【００７２】
なお、図１４に示す図は、図１０に示す図と同様の模式図で、図１０の場合と比べて、アパーチャ保持部３０の斜面の数が１つ増えており、さらには、中間位置で保持できるような保持溝４５が設けられている点で、その構成が異なる。また、アパーチャ２９については、図１５に示すように、本実施形態の場合と比べて、アパーチャ２９から突出する円柱状の凸部（長さが短い方の凸部）の数を増やしている。この場合には、図示しないが、第２のレンズホルダ２７の上部に設けられる凸部（図５参照）の数もアパーチャ２９から突出する凸部の数に合わせて増やす構成等とすることが考えられる。
【００７３】
その他、以上に示した本実施形態の光ディスク装置は記録再生を行えるタイプのものであるが、もちろん、再生専用の光ディスク装置にも本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明によれば、複数種類の光記録媒体に対応可能な光ピックアップ装置において、装置サイズを大型化することなく、更に低消費電力で球面収差の補正が適切に行える光ピックアップ装置を提供できる。従って、複数種類の光記録媒体に対応可能な光ディスク装置の分野で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】は、本実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】は、本実施形態に係る光ピックアップ装置の光学系の構成を示す概略図である。
【図３】は、本実施形態の光ピックアップ装置が備えるビームエキスパンダの構成を示す概略断面図である。
【図４】は、ビームエキスパンダが備える第１のレンズホルダについて、図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】は、ビームエキスパンダが備える第２のレンズホルダの構成を示す概略斜視図である。
【図６】は、第１のレンズホルダと第２のレンズホルダの位置関係を模式的に示す平面図である。
【図７】は、ビームエキスパンダが備えるアパーチャの構成を示す概略平面図である。
【図８】は、ビームエキスパンダが備える圧縮バネ支持部材の構成を示す概略斜視図である。
【図９】は、アパーチャとアパーチャ保持部との位置関係を示す概略平面図である。
【図１０】は、アパーチャの位置の切り替え動作を説明するための模式図である。
【図１１】は、本実施形態のビームエキスパンダにおいて、アパーチャが第２のレンズホルダに支持された状態を示す概略断面図である。
【図１２】は、本実施形態のビームエキスパンダにおいて、アパーチャがアパーチャ保持部に保持された状態を示す概略断面図である。
【図１３】は、本発明に係るビームエキスパンダの他の実施形態を説明する図である。
【図１４】は、本発明に係るビームエキスパンダの他の実施形態を説明する図である。
【図１５】は、本発明に係るビームエキスパンダの他の実施形態を説明する図である。
【符号の説明】
【００７６】
１            光ディスク装置
４            光ピックアップ装置
１５          光記録媒体
１５ａ        記録面
１６          光源
２０          ビームエキスパンダ
２１          対物レンズ（集光レンズ）
２４          第１レンズ
２５          第２レンズ
２６          第１のレンズホルダ（第１のホルダ）
２７          第２のレンズホルダ（第２のホルダ）
２８          駆動部
２９          アパーチャ
３０          アパーチャ保持部
３６          圧縮バネ（付勢手段）
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図９】
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【図１３】
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