(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー波長の異なる２種類のレーザー素子を有する２波長レーザーユニットを備え、単一の対物レンズに前記２種類の各レーザー素子から発生されるレーザービームを選択的に入射して信号記録面までの基板の厚みが異なる２種類のディスクの信号読み取りを行うと共に、前記対物レンズを保持するレンズホルダーが弾性支持部材によってフレームに対して変位可能に支持される対物レンズ駆動機構を備える光ピックアップ装置であって、前記対物レンズ駆動機構は弾性支持部材をディスクの外周側が内周側に比べてコンプライアンスが大きくなるように設定し、前記２波長レーザーユニットは２種類のディスクにそれぞれ対応するレーザー素子のうち、信号記録面までの基板の厚みが厚い方のディスクに対応するレーザー素子の発光点を対物レンズの光軸よりディスクの内周側にシフトさせて配置するようにしたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記２波長レーザーユニットは２種類のディスクにそれぞれ対応するレーザー素子のうち、信号記録面までの基板の厚みが薄い方のディスクに対応するレーザー素子の発光点が対物レンズの光軸上に配置されることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記弾性支持部材はディスクの内周側及び外周側に２本ずつ計４本のサスペンションワイヤーにより構成され、ディスクの外周側のサスペンションワイヤーを内周側に比べてコンプライアンスを大きくしたことを特徴ととする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号記録面までの基板の厚みが異なると共に、記録密度が異なる２種類のディスクの信号読み取りが行える光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ピックアップ装置としては、ＣＤ（Compact Disc）の記録密度に適した波長のレーザービームを発光するレーザーダイオード及びＤＶＤ(Digital Versatile Disc)の記録密度に適した波長のレーザービームを発光するレーザーダイオードの波長の異なる２種類のレーザー光源を用意し、信号読み取りを行うディスクの記録密度に応じて使用する光源の切り換えを行うと共に、ＣＤ及びＤＶＤにそれぞれ対応する２つのＮＡを実質的に備える対物レンズを使用することにより単一の光ピックアップ装置によって記録密度が異なるＣＤ及びＤＶＤに対応させたものがある。
【０００３】
このようにレーザー波長の異なる２種類のレーザー光源を用いる光ピックアップ装置においては、２種類のレーザー素子を同一パッケージ内に収めて波長の異なる２波長のレーザービームが発生可能な２波長レーザーユニットを用いて構成される場合がある。
【０００４】
このような２波長レーザーユニットが用いられる光ピックアップ装置においては、各レーザー素子からそれぞれレーザービームが出射されるために各レーザー素子の発光点が離間している。その為、各レーザー素子の両方の発光点を対物レンズの光軸に同時に一致させることが出来ない。
【０００５】
レーザー素子の発光点と対物レンズの光軸とのズレは、ディスクに照射されるレーザービームの品質の劣化を招き、その劣化の度合は前記レーザー素子の発光点と前記光軸とが外れる距離に対応する。
【０００６】
その為、一般に対物レンズの光軸を各レーザー素子の発光点の中央に設定して各レーザー素子の発光点と前記光軸との外れる距離を抑え、ディスクに照射されるレーザービームの品質劣化が各レーザー素子から出射されたレーザービーム共に程々に抑える設計が行われていた。
【０００７】
あるいは、一方のレーザー素子の発光点を対物レンズの光軸に一致させ、他方のレーザー素子の発光点を前記光軸から外してこの他方のレーザー素子からのレーザービームの品質を犠牲にして前記一方のレーザー素子からのレーザービームの品質を確保することが行われる。
【０００８】
因みに、対物レンズの光軸に対するレーザー素子の発光点が外れると、信号記録面までの基板の厚みによりコマ収差が発生してそのレーザー素子からのレーザービームに品質低下が発生する。
【０００９】
ところで、対物レンズ駆動機構は、一般に対物レンズが保持されるレンズホルダーが弾性支持部材によってフレームと連結されており、これによりフレームに対してレンズホルダーが変位可能に弾性的に支持される構成となっている。
【００１０】
前記弾性支持部材としてはサスペンションワイヤーが用いられることが多く、このようにサスペンションワイヤーが用いられる対物レンズ駆動機構は、互いに平行に架設される４本のサスペンションワイヤーの一端をそれぞれフレームに取り付けられる取付板に固定し、その各サスペンションワイヤーの他端をそれぞれレンズホルダーに固定することで各サスペンションワイヤーによりレンズホルダーを支持している。
【００１１】
ところで、ディスクの面ぶれによる傾きは、ターンテーブルに装着されるディスクの中心から外周に向かって発生する。その為、フォーカス制御により対物レンズが駆動される際にディスクの面ぶれによる傾きと同方向に傾いて対物レンズが変位されれば、ディスクの面ぶれに有利な対物レンズ駆動機構とすることが出来る。
【００１２】
このような対物レンズ駆動機構としては、特開昭６４−５２２３３号公報に示される如く、ディスクの外周側のワイヤーをディスクの内周側のワイヤーに比べてコンプライアンスの大きなものを使用し、対物レンズがディスクの面ぶれによる傾きと同方向に傾いて変位されるようにしたものが知られている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＣＤとＤＶＤとでは、信号記録面までの透明基板の厚みが略１：２と大きく異なる。その為、単一の対物レンズによりＣＤ及びＤＶＤに対応した対物レンズ駆動機構においては、ＣＤ再生時とＤＶＤ再生時とで対物レンズの変位中心位置が相違し、ＣＤ再生時における対物レンズの変位中心位置がＤＶＤ再生時のそれよりディスクに近接する位置になる。
【００１４】
したがって、前述した如く、ディスクの面ぶれに有利な対物レンズ駆動機構を備える光ピックアップ装置においては、ＤＶＤ再生時における対物レンズの変位中心位置に合わせて対物レンズの姿勢を設定すると、ＣＤ再生時において対物レンズが変位中心位置にある状態であっても対物レンズが傾くことになり、この傾きによりディスク上のビームスポットにコマ収差が発生する問題があった。
【００１５】
このコマ収差の発生は、光検出器の所定の受光出力から得られる再生信号のジッタ特性の劣化を招き、光ピックアップ装置の品質を著しく劣化させる。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、対物レンズ駆動機構は弾性支持部材をディスクの外周側が内周側に比べてコンプライアンスが大きくなるように設定し、２波長レーザーユニットは２種類のディスクにそれぞれ対応するレーザー素子のうち、信号記録面までの基板の厚みが厚い方のディスクに対応するレーザー素子の発光点を対物レンズの光軸よりディスクの内周側にシフトさせて配置するようにする。これにより基板の厚みの厚い方のディスクに対応して対物レンズの変位中心位置がディスクに近接することにより対物レンズが傾いてディスク上のビームスポットにコマ収差が発生する場合に、このコマ収差を打ち消すべく基板の厚みの厚い方のディスクに対応するレーザー素子の発光点を対物レンズの光軸から外すようにする。
【００１７】
【実施例】
図１は本発明の一実施例を示す光ピックアップ装置の光学系を示す光学配置図である。
【００１８】
図１に示す光ピックアップ装置は、ＣＤ及びＤＶＤの信号読み取りが行える構成となっている。
【００１９】
１は同一半導体基板上にＤＶＤに適した波長、例えば６５０ｎｍのレーザービームを発光する第１レーザー素子２が設置されると共に、ＣＤに適した波長、例えば７８０ｎｍのレーザービームを発光する第２レーザー素子３が設置されて前記第１レーザー素子２及び第２レーザー素子３が同一パッケージ内に収められた２波長レーザーユニットである。
【００２０】
２波長レーザーユニット１の第１レーザー素子２及び第２レーザー素子３からそれぞれ発光されるレーザービームは、回折格子４を介してトラッキング制御に使用される±１次光ビームが形成されて３ビームに成された後、斜めに配置された平行平板型のハーフミラー５の表面により光軸が折曲されてコリメータレンズ６により平行光に成され、その後、対物レンズ７に入射され、該対物レンズ７により収束されてディスクＤの信号記録面に照射される。
【００２１】
対物レンズ７は、レーザー波長により入射されるレーザー光束を制限する開口絞りの径が切り替えられるようになっていたり、あるいは２焦点レンズにより構成されることによりＣＤ再生とＤＶＤ再生とでそれぞれ対応するＮＡのレンズとして作用するように成されている。
【００２２】
ディスクＤの信号記録面により変調されて反射されたレーザービームは対物レンズ７に戻り、コリメータレンズ６を介してハーフミラー５に戻り、該ハーフミラー５を透過して光検出器８に到達し、該光検出器８により受光される。
【００２３】
光検出器８には、ＤＶＤ再生に用いられるＤＶＤ受光部（図示せず）とＣＤ再生に用いられるＣＤ受光部（図示せず）とが形成されており、第１レーザー素子２により発光されるレーザービームは前記ＤＶＤ受光部の各受光領域に受光され、ＤＶＤの記録信号が得られると共に、ＤＶＤに対応したフォーカシング制御及びトラッキング制御に用いられる各制御信号が得られる。
【００２４】
一方、第２レーザー素子３により発光されるレーザービームは光検出器８のＣＤ受光部の各受光領域に受光され、ＣＤの記録信号が得られると共に、ＣＤに対応したフォーカシング制御及びトラッキング制御に用いられる各制御信号が得られる。
【００２５】
ところで、２波長レーザーユニット１において、ＤＶＤ用の第１レーザー素子２はレーザービームの出射方向と直交する方向における中心に配置されている。そして、２波長レーザーユニット１は、第１レーザー素子２の発光点を対物レンズ７の光軸に一致させるように各光学素子が設置される光学ハウジング（図示せず）に取り付けられる。
【００２６】
すなわち、第１レーザー素子２はその発光点が対物レンズ７の光軸に一致して配置され、一方、第２レーザー素子３はその発光点が対物レンズ７の光軸から外れる。
【００２７】
ここで、図２に示すとおり、対物レンズ７が保持されるレンズホルダー９をフレーム１０に対して変位可能に支持する対物レンズ駆動機構は、互いに平行に架設される４本のサスペンションワイヤー１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの一端をそれぞれフレーム１０に取り付けられる取付板１２に固定し、その各サスペンションワイヤー１１ａ〜１１ｄの他端をそれぞれレンズホルダー９に固定することで各サスペンションワイヤー１１ａ〜１１ｄによりレンズホルダー９が弾性的に支持されている。
【００２８】
ところで、４本のサスペンションワイヤー１１ａ〜１１ｄは対物レンズ７を挟んで２本ずつ分かれて配置され、その各２本ずつのサスペンションワイヤーはディスクの径方向（ラジアル方向）に異なる位置に配置されている。
【００２９】
前記サスペンションワイヤー１１ａ〜１１ｄは全て同一材質のベリリウム銅が使用されているが、そのうちのディスクの外周側の１本乃至２本のサスペンションワイヤーは他のサスペンションワイヤーに比べて線径の細い素材が使用されており、対物レンズ駆動機構はディスクの外周側が内周側に比べてコンプライアンスが大きくなっている。
【００３０】
その為、対物レンズ７をフォーカス方向に変位させた場合のラジアル方向のスキューはディスクの面ぶれによる傾きと同方向になり、スキュー特性はディスクの面ぶれに対して良好となる。
【００３１】
ところで、ＣＤとＤＶＤとでは、信号記録面までの透明基板の厚みが略１：２と大きく異なる。その為、図２に示す対物レンズ駆動機構を備える光ピックアップ装置においては、ＤＶＤ再生時における対物レンズ７の変位中心位置に合わせて対物レンズ７の姿勢を設定すると、ＣＤ再生時において対物レンズ７が変位中心位置にある状態であっても対物レンズ７が傾くことになる。
【００３２】
図３は図１に示す光学配置図において、２波長レーザーユニット１と対物レンズ７間の光軸を一直線に模式的に示しているが、図３に示す如く、ＣＤ再生時における対物レンズ７の変位中心位置（実線で示す）がＤＶＤ再生時における対物レンズ７の変位中心位置（破線で示す）よりディスクＤに近接する位置になり、この結果、ＣＤ再生状態で対物レンズ７が変位中心位置に変位されると、対物レンズ７がディスクの外周側で内周側より多くディスクに近接するべく傾くことになる。
【００３３】
この対物レンズ７の傾きは、ディスク上のビームスポットにコマ収差を発生させる。
【００３４】
ところで、２波長レーザーユニット１において、ＤＶＤ用の第１レーザー素子２はその発光点が対物レンズ７の光軸に一致して配置されるが、第２レーザー素子３はその発光点が対物レンズ７の光軸から外れて配置されている。
【００３５】
対物レンズ７に入射されるレーザービームが対物レンズ７の光軸方向に対して斜めから入射されると、その角度に応じて対物レンズ７を通過したレーザービームにコマ収差が発生される。その為、第２レーザー素子３の発光点が対物レンズ７の光軸から外れて配置されていることにより第２レーザー素子３から発光されるレーザービームは第２レーザー素子３の発光点が対物レンズ７の光軸から外れている距離ｄに応じてコマ収差が発生されることになる。
【００３６】
したがって、対物レンズ７の光軸に対して第２レーザー素子３の発光点を外す方向及び距離ｄを適切に設定することによりＣＤ再生状態で対物レンズ７が変位中心位置に変位されて対物レンズ７が傾くことで発生するコマ収差を打ち消す作用を期待できる。
【００３７】
シュミレーションの結果、対象とした光ピックアップ装置においては、ＣＤ再生状態で対物レンズ７が変位中心位置に変位されて傾く対物レンズ７の角度が光軸に対して０．４度傾く場合、対物レンズ７の光軸に対して第２レーザー素子３の発光点をディスクの内周側に０．１４２ｍｍずらしたときに略コマ収差を打ち消すことができることが判明した。
【００３８】
したがって、新たに設計した２波長レーザーユニット１を使用する場合、ＣＤ再生状態で対物レンズ７が変位中心位置に変位された際に傾く角度に対応させてコマ収差が打ち消されるように第１レーザー素子２と第２レーザー素子３との間隔ｄを設定し、第１レーザー素子２の発光点を対物レンズの光軸上に設定すると共に、第２レーザー素子３の発光点を対物レンズの光軸よりディスクの内周側にシフトさせて配置することによりＤＶＤ再生はもちろんＣＤ再生でもコマ収差の発生を抑制し、光ピックアップ装置の品質向上が図れる。
【００３９】
また、現有の２波長レーザーユニット１を使用する場合、第１レーザー素子２と第２レーザー素子３との間隔ｄが固定されている（現在使用のもので、０．１３５ｍｍ）ので、対物レンズ７の傾き角度に対して対物レンズ７の光軸に対する第２レーザー素子３の発光点をずらす距離の自由度はないが、第２レーザー素子３の発光点がディスクの内周側となるように２波長レーザーユニット１の取り付け方向を設定するだけでもＣＤ再生状態で対物レンズ７が変位中心位置に変位された際に発生するコマ収差を減少させることが可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明は、ディスクの外周側が内周側に比べてコンプライアンスが大きくなるように設定されている対物レンズ駆動機構を備える光ピックアップ装置において、信号記録面までの基板の厚みが厚い方のディスクに対応するレーザー素子の発光点を対物レンズの光軸よりディスクの内周側にシフトさせて配置するようにしているので、基板の厚みの厚い方のディスクに対応して対物レンズの変位中心位置がディスクに近接することにより対物レンズが傾いてディスク上のビームスポットにコマ収差が発生するが、このコマ収差を打ち消すことが出来る。
【００４１】
また、信号記録面までの基板の厚みが薄い方のディスクに対応するレーザー素子の発光点を対物レンズの光軸上に配置するので、対物レンズの変位中心位置に変位させた際に対物レンズが傾かない基板の厚みが薄い方のディスクに対してもコマ収差が抑制されるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す光ピックアップ装置の光学系を示す光学配置図である。
【図２】本発明に係る光ピックアップ装置に使用される対物レンズ駆動機構の一例を示す構成図である。
【図３】図１に示す光学配置図において、２波長レーザーユニット１と対物レンズ７間
の光軸を一直線に模式的に示した説明図である。
【符号の説明】
１      ２波長レーザーユニット
２      第１レーザー素子
３      第２レーザー素子
７      対物レンズ
【図１】
0003754314.tif 000002
【図２】
0003754314.tif 000003
【図３】
0003754314.tif 000004