JPH07287858A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄型、軽量で、常に安定した制御が行える光
ピックアップ装置を提供する。 【構成】 対物レンズ９を保持する対物レンズホルダ１
４と、この対物レンズホルダ１４を変位自在に支持する
ホルダ支持部材１７と、レンズ駆動手段とを有する対物
レンズ駆動機構２１を設け、この対物レンズ駆動機構２
１内の対物レンズ９の下方に偏向プリズム７の１／４波
長板８が貼付けられた出射面７ｄを配置させ、その偏向
プリズム７の出射方向に延出された延出部７ａをハウジ
ング２０に固定することにより、可動部Ａとなる対物レ
ンズ駆動機構２１側の軽量化を図ると共に、可動部Ａの
上下方向の厚みを薄く形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対物レンズ駆動機構に
よりフォーカス制御やトラッキング制御を行う光ピック
アップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ピックアップ装置を、図７に示
すような分離型の装置を例にとって説明する。本装置は
固定光学系１と可動光学系２とに分離されており、ま
ず、固定光学系１内のレーザ光源としての半導体レーザ
３から出射した直線偏光の出射光ａは、コリメートレン
ズ４により平行光となり、偏光ビームスプリッタ５を透
過して固定光学系１から出射し可動光学系２へと進んで
いく。その可動光学系２内に進入した出射光ａは、ベー
ス６上に設けられた偏向プリズム７により上方に反射さ
れ、１／４波長板８により円偏光となり、対物レンズ９
により集光されて光情報記録媒体としての光ディスク１
０の面上に約１μｍの微小な光スポットを形成し、これ
により情報の記録や消去等が行われる。また、光ディス
ク１０からの反射光ｂは、入射光路とは逆の経路を辿っ
ていき、１／４波長板８により直線偏光（Ｓ偏光）にな
り、偏向プリズム７で反射されて再度固定光学系１内に
導かれる。そして、そのＳ偏光となった反射光ｂは、偏
光ビームスプリッタ５により今度は反射され、集光レン
ズ１１により集光されてシリンドリカルレンズ１２を通
過して受光素子１３に導かれる。これにより、情報の再
生や、周知の非点収差法を用いてフォーカスエラー信号
の検出、周知のプッシュプル法を用いてトラックエラー
信号の検出が行われる。この場合、対物レンズ９は対物
レンズホルダ１４により保持され、この対物レンズホル
ダ１４の周囲に配置されたフォーカスコイル１５により
レンズ光軸方向（Ｚ方向）に上下動されてフォーカシン
グが行われる。また、対物レンズホルダ１４の周囲にト
ラッキングコイル（図示せず）を配置することにより、
ディスク半径方向（Ｘ方向）へのトラッキングの微調整
を行うことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような分離型
の光ピックアップ装置（この分離型だけではなく、一体
型の光ピックアップ装置の場合も同様）では、対物レン
ズ９を保持する対物レンズホルダ１４の下方に１／４波
長板８が取付けられているため、対物レンズホルダ１４
やフォーカスコイル１５などのアクチュエータボビンか
らなる可動部Ａの重量が増えてしまい、高速動作を行う
ことができない。また、対物レンズ９の下方に１／４波
長板８が位置し、この１／４波長板８の下方に偏向プリ
ズム７が位置するため、可動部Ａの上下方向の厚さＤ
（すなわち対物レンズ９の上面から偏向プリズム７の底
面までの距離）が厚くなり、薄型化を図ることができな
い。

【０００４】また、特願平５−３２０２６１号に「対物
レンズ駆動機構」として本出願人により出願されている
ものがある。これは、図８（ａ）に示すように、対物レ
ンズホルダ１４の上部の突き出た部分には対物レンズ９
が保持され、その下方の窪んだ領域には偏向プリズム７
が配設されている。そして、このような可動部Ａを上下
２本ずつの計４本の板バネ１７を用いて固定部１８にて
支持することにより、偏向プリズム７は、図８（ｂ）に
示すように、可動部Ａの上下方向の厚さｄ（対物レンズ
９の上面から偏向プリズム７の底面までの距離）の範囲
内にすっぽりと収められた形となり、これにより、前述
した従来例（図７参照）の厚さＤよりも薄型化を図るこ
とができる（ｄ＜Ｄ）。しかし、このように、薄型化の
ために可動部Ａの重心Ｇの位置を偏向プリズム７とほぼ
同じ位置まで下げて偏向プリズム７を支持するようにし
た場合、１／４波長板８を偏向プリズム７と対物レンズ
９との間の重心Ｇよりも上の位置の可動部Ａ内に取付け
るためには、重心Ｇよりも下の位置に同程度の重りを付
ける必要があり、さらに重くなってしまう。

【０００５】しかも、図８のように対物レンズ９の光軸
が重心Ｇを通らない場合、対物レンズ９が可動部Ａの中
央にないため、図９（ａ）のフォーカシング（フォーカ
ス方向ＦｏすなわちＺ方向）や図１０（ａ）のトラッキ
ング（トラッキング方向ＴｒすなわちＸ方向）の際に、
図９（ｂ）及び図１０（ｂ）に示すようにＰ点以外の重
心Ｇの回りに回転する共振１９が発生したとき、対物レ
ンズ９の変位が大きくなり、その結果、フォーカシング
やトラッキングの制御が不安定になりやすいという問題
がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、レーザ光源からの出射光を対物レンズにより集光し
て光情報記録媒体の面上に照射することにより情報の記
録等を行うと共に、その光情報記録媒体からの反射光を
偏光ビームスプリッタにより前記出射光と分離して受光
素子に導き情報の再生等を行う光ピックアップ装置にお
いて、前記対物レンズを保持する対物レンズホルダと、
この対物レンズホルダを変位自在に支持するホルダ支持
部材と、前記対物レンズホルダをフォーカス方向及びト
ラッキング方向に変位させるレンズ駆動手段とを有する
対物レンズ駆動機構を設け、この対物レンズ駆動機構内
の前記対物レンズの下方に位置し１／４波長板が貼付け
られた出射面と、この出射面の下方に位置する反射面
と、この反射面から前記レーザ光源の出射方向に延出さ
れ一部がハウジングに固定された延出部と、この延出部
の一端に形成された入射面とを有する偏向プリズムを設
けた。

【０００７】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、１／４波長板が貼付られた偏向プリズム
の出射面を、対物レンズのレンズ光軸に対して傾斜して
形成した。

【０００８】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
発明において、偏向プリズムの入射面に偏光ビームスプ
リッタを一体に取付けた。

【０００９】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
発明において、対物レンズホルダは、レンズ光軸が重心
を通るように対物レンズを保持した。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明においては、レーザ光源か
らの出射光は、偏向プリズムの入射面から入射して延出
部中を進行していき、対物レンズ駆動機構内に位置する
反射面により上方に反射されて出射面から出射し、その
出射面に貼られた１／４波長板を通過して対物レンズに
より集光されて光情報記録媒体の面上に照射される。こ
れにより、１／４波長板を従来のように対物レンズ駆動
機構側に搭載せずに偏向プリズム側に取付けたので、可
動部である対物レンズホルダを軽量化することが可能と
なる。また、偏向プリズムは対物レンズ駆動機構の外ま
で延びた延出部をハウジングにて固定したので、従来の
ように偏向プリズムが対物レンズ駆動機構の上下方向に
重なって配置されるようなことがなくなり、薄型化させ
ることが可能となる。

【００１１】請求項２記載の発明においては、１／４波
長板の表面で反射したフレア光が受光素子に入射するよ
うなことを防止することが可能となる。

【００１２】請求項３記載の発明においては、偏向プリ
ズムと偏光ビームスプリッタとを一体化したので、精密
な研磨が必要な光透過面の数を減らし部品点数を削減す
ることが可能となる。

【００１３】請求項４記載の発明においては、レンズ光
軸が対物レンズホルダの重心を通るようにしたので、そ
の重心回りに回転する共振の影響を受けにくくすること
が可能となる。

【００１４】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１〜図５及び図
９、図１０に基づいて説明する。なお、従来例と同一部
分についての説明は省略し、その同一部分については同
一符号を用いる。図１〜図３は一体型の光ピックアップ
装置の構成を示すものである。まず、対物レンズ駆動機
構２１の構成について述べる。対物レンズ９は対物レン
ズホルダ１４の中央上部で保持されている。この場合、
対物レンズ９のレンズ光軸Ｌが対物レンズホルダ１４の
重心Ｇを通るように設定されている。この対物レンズホ
ルダ１４のＹ方向（出射光ａの進行方向に直交する方
向）の側面にはフォーカスコイル１５ａ，１５ｂが配置
され、これらのコイルと一定間隔を開けてマグネット２
２ａ，２２ｂとバックヨーク２３ａ，２３ｂとがハウジ
ング２０側に固定されている。また、対物レンズホルダ
１４のＸ方向（出射光ａの進行方向）の側面にはトラッ
キングコイル１６ａ，１６ｂが配置されている。これに
よりレンズ駆動手段を構成している。そして、このレン
ズ駆動手段に囲まれた対物レンズホルダ１４は、その突
起部２４にて上下２本ずつの計４本からなるホルダ支持
部材としての板バネ１７の一端に支持されている。この
ようにして対物レンズホルダ１４を支持する板バネ１７
は固定部１８に固定され可動部Ａを構成している。

【００１５】次に、偏向プリズム７の構成について述べ
る。この偏向プリズム７にはＸ方向に配置される直線状
の延出部７ａが設けられており、この延出部７ａの一端
には出射光ａが入射する入射面７ｂが形成され、その他
端には反射面７ｃが形成され、この反射面７ｃの上部に
は出射面７ｄが形成されている。この出射面７ｄには１
／４波長板８が貼付けられている。そして、このような
偏向プリズム７は、その延出部７ａの部分がハウジング
２０の仕切部２０ａにて固定保持されている。対物レン
ズ９側の筐体内に位置する偏向プリズム７は、その延出
部７ａが可動部Ａたる対物レンズホルダ１４の側面に形
成された穴２５から挿入され、その出射面７ｄが対物レ
ンズ９の下方に位置している。また、偏向プリズム７の
半導体レーザ３側の筐体内に位置する入射面７ｂには、
偏光ビームスプリッタ５が一体に取付けられている。

【００１６】このような構成において、対物レンズホル
ダ１４は、４本の平行な板バネ１７により支持され変位
自在とされている。そして、図４に示すように、フォー
カスコイル１５ａ，１５ｂやトラッキングコイル１６
ａ，１６ｂに電流を流すことにより、電流とマグネット
２２ａ，２２ｂの発生する磁界とにより、可動部Ａであ
る対物レンズホルダ１４をフォーカス方向Ｆｏ及びトラ
ッキング方向Ｔｒに変位させ、光ディスク１０の面ブレ
やトラックブレに追従させることができる。このとき、
対物レンズ９はそのレンズ光軸Ｌが対物レンズホルダ１
４の中央部の重心Ｇを通るように保持されているため、
その重心Ｇの回りに回転する共振が発生しても、対物レ
ンズ９はその共振の影響をほとんど受けることがなく、
これにより常に安定した制御を行うことができる。この
ことは、図９（ａ）及び図１０（ａ）の対物レンズホル
ダ１４に例えると、ホルダの中央部たる点Ｑに重心Ｇが
位置するため、その重心Ｇの回りに回転する共振が発生
しても図９（ｃ）及び図１０（ｃ）に示すようなゲイン
ー周波数特性となり、その結果、従来のような共振１９
は発生せず、常に安定した制御を行うことができる。

【００１７】また、ここでは、１／４波長板８を従来の
ように対物レンズ駆動機構２１側に搭載せずに偏向プリ
ズム７側に取付けたので、可動部Ａである対物レンズホ
ルダ１４を軽量化することができる。また、偏向プリズ
ム７は対物レンズ駆動機構２１の外まで延びた延出部７
ａをハウジング２０の仕切部２０ａにて固定したので、
従来のように偏向プリズム７が対物レンズ駆動機構２１
の上下方向に重なって配置されるようなことがなくな
り、上下方向の厚さｄを従来の厚さＤよりも薄型化させ
ることができる。従って、このようなことから、常に安
定した状態で高速動作が行える光ピックアップ装置を提
供することができる。さらに、偏向プリズム７と偏光ビ
ームスプリッタ５とを一体化して設けたので、精密な研
磨が必要な光透過面の数を減らし、部品点数を削減する
ことができ、装置の低コスト化を実現することができ
る。しかも、このように一体化することによりハウジン
グ２０の組付け精度を高めることなく、偏向プリズム７
と偏光ビームスプリッタ５との相対位置精度を高めるこ
とができる。また、ここでは、対物レンズホルダ１４の
側面の穴２５に偏向プリズム７の延出部７ａを挿入する
ようにしたので、光ピックアップ装置の上下方向の厚み
を薄型化することができる。

【００１８】次に、偏向プリズム７の変形例を図５に基
づいて述べる。ここでは、１／４波長板８が貼付られた
偏向プリズム７の出射面７ｄを、対物レンズ９のレンズ
光軸Ｌに対して一定角度だけ傾斜して形成したものであ
る。今、出射面７ｄ及び１／４波長板８の水平方向から
の傾き角度をθ、出射面７ｄ及び１／４波長板８の法線
に対する反射光ｂの傾き角度をθ´、ガラスの屈折率を
ｎとすると、 ｓｉｎθ´＝ｓｉｎθ／ｎ となる。これにより、反射光ｂのレンズ光軸Ｌに対する
傾き角はθ−θ´となり、プリズム中を水平に進行する
出射光ａを垂直方向に対してθ−θ´だけ傾けて反射さ
せるには、予め４５°に設定された反射面７ｃを（θ−
θ´）／２だけ４５°から傾斜させる。例えば、θ＝２
°に設定したとき、反射面７ｃの傾きψは、 ψ＝４５−（θ−θ´）／２≒４４．３３３°、（ｎ＝
１．５） となる。このような構成とすることにより、１／４波長
板８の表面で反射したフレア光２６が受光素子１３に入
射するようなことを防止することができ、これによりノ
イズ等を含むことなく正確に信号検出を行うことができ
る。

【００１９】次に、本発明の第二の実施例を図６に基づ
いて説明する。なお、前述した第一の実施例と同一部分
についての説明は省略し、その同一部分については同一
符号を用いる。前述した第一の実施例では光ピックアッ
プ装置を一体型として設けたが、ここでは分離型として
構成したものである。可動光学系２において、偏向プリ
ズム７の一端部はハウジング２９に設けられた穴２７に
固定されている。１／４波長板８の貼付けられた偏向プ
リズム７の出射面７ｄは対物レンズ９の下方に位置して
いる。対物レンズ９のレンズ光軸Ｌは対物レンズホルダ
１４の重心Ｇを通るようになっている。一方、固定光学
系１内には、半導体レーザ３、コリメートレンズ４、偏
光ビームスプリッタ５等がハウジング３０にそれぞれ固
定されており、出射光ａはそのハウジング３０に設けら
れた穴２８を通じて出射し偏向プリズム７の入射面７ａ
に導かれる。

【００２０】このような構成において、アクセス時に可
動光学系２のみを平行移動（Ｘ方向）させることによ
り、前述した第一の実施例に比べて高速アクセスを実現
することができる。また、偏向プリズム７の入射面７ｂ
でハウジング２９の穴７ｂを塞いでいるため、可動光学
系２がアクセス方向に移動したとき塵埃等がハウジング
２９内に侵入するのを防ぐことができる。これにより、
ハウジング２９内の偏向プリズム７の反射面７ｃや出射
面７ｄが汚れることがなくなるため、長期間性能を維持
することができる。また、その偏向プリズム７の入射面
７ｂはハウジング２９の外部に位置するため、その入射
面７ｂに付着した汚れは簡単な清掃により除去すること
ができる。従って、このように分離型の装置とすること
により、薄型、軽量で高速アクセスを実現することがで
きると共に、長期間に渡り高性能を維持することが可能
な光ピックアップ装置を提供することができる。

【００２１】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、レーザ光源から
の出射光を対物レンズにより集光して光情報記録媒体の
面上に照射することにより情報の記録等を行うと共に、
その光情報記録媒体からの反射光を偏光ビームスプリッ
タにより前記出射光と分離して受光素子に導き情報の再
生等を行う光ピックアップ装置において、前記対物レン
ズを保持する対物レンズホルダと、この対物レンズホル
ダを変位自在に支持するホルダ支持部材と、前記対物レ
ンズホルダをフォーカス方向及びトラッキング方向に変
位させるレンズ駆動手段とを有する対物レンズ駆動機構
を設け、この対物レンズ駆動機構内の前記対物レンズの
下方に位置し１／４波長板が貼付けられた出射面と、こ
の出射面の下方に位置する反射面と、この反射面から前
記レーザ光源の出射方向に延出され一部がハウジングに
固定された延出部と、この延出部の一端に形成された入
射面とを有する偏向プリズムを設けたことにより、可動
部となる対物レンズ駆動機構側に１／４波長板が含まれ
なくなるため可動部の軽量化を図ることができ、また、
対物レンズホルダの側面から偏向プリズムの延出部を挿
入しその延出部の一端をハウジングに固定するため光ピ
ックアップ装置の上下方向の厚みを薄型化させることが
できる。これにより、小型、軽量で高速アクセスが可能
な光ピックアップ装置を提供することができる。

【００２２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、１／４波長板が貼付られた偏向プリズムの
出射面を、対物レンズのレンズ光軸に対して傾斜して形
成したので、１／４波長板での反射により生じたフレア
光が受光素子に入射するようなことがなくなり、これに
よりノイズ等を含むことなく正確な信号検出を行うこと
ができる。

【００２３】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、偏向プリズムの入射面に偏光ビームスプリ
ッタを一体に取付けたので、精密な研磨が必要な光透過
面の数を減らし部品点数を削減することができ、低コス
ト化を実現することができると共に、安易な製造により
偏向プリズムと偏光ビームスプリッタとの相対位置精度
を高めることができる。

【００２４】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、対物レンズホルダは、レンズ光軸が重心を
通るように対物レンズを保持したので、重心回りに回転
する共振の影響を受けにくくすることができ、常に安定
した状態でフォーカス制御やトラッキング制御を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例である一体型の光ピック
アップ装置を示す分解斜視図である。

【図２】光ピックアップ装置の平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面を示す縦断正面図である。

【図４】時期回路の構成を示す斜視図である。

【図５】偏向プリズムの変形例を示す正面図である。

【図６】本発明の第二の実施例である分離型の光ピック
アップ装置を示す縦断正面図である。

【図７】従来の分離型の光ピックアップ装置を示す正面
図である。

【図８】（ａ）は従来の対物レンズ駆動機構を示す斜視
図、（ｂ）はその正面図である。

【図９】（ａ）は従来の対物レンズホルダにおけるフォ
ーカス時の変位状態を示す正面図、（ｂ）はその従来の
対物レンズホルダにおいて共振が発生しているときのオ
ープンループ周波数特性を示す特性図、（ｃ）は本発明
の対物レンズホルダの重心位置Ｑを（ａ）の従来の対物
レンズホルダに置き換えて説明した場合におけるオープ
ンループ周波数特性を示す特性図である。

【図１０】（ａ）は従来の対物レンズホルダにおけるト
ラッキング時の変位状態を示す平面図、（ｂ）はその従
来の対物レンズホルダにおいて共振が発生しているとき
のオープンループ周波数特性を示す特性図、（ｃ）は本
発明の対物レンズホルダの重心位置Ｑを（ａ）の従来の
対物レンズホルダに置き換えて説明した場合におけるオ
ープンループ周波数特性を示す特性図である。

【符号の説明】

３ レーザ光源 ５ 偏光ビームスプリッタ ７ 偏向プリズム ７ａ 延出部 ７ｂ 入射面 ７ｃ 反射面 ７ｄ 出射面 ８ １／４波長板 ９ 対物レンズ １０ 光情報記録媒体 １４ 対物レンズホルダ １７ ホルダ支持部材 ２０，２９，３０ ハウジング ２１ 対物レンズ駆動機構 Ｌ レンズ光軸 Ｇ 重心

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光源からの出射光を対物レンズに
   より集光して光情報記録媒体の面上に照射することによ
   り情報の記録等を行うと共に、その光情報記録媒体から
   の反射光を偏光ビームスプリッタにより前記出射光と分
   離して受光素子に導き情報の再生等を行う光ピックアッ
   プ装置において、前記対物レンズを保持する対物レンズ
   ホルダと、この対物レンズホルダを変位自在に支持する
   ホルダ支持部材と、前記対物レンズホルダをフォーカス
   方向及びトラッキング方向に変位させるレンズ駆動手段
   とを有する対物レンズ駆動機構を設け、この対物レンズ
   駆動機構内の前記対物レンズの下方に位置し１／４波長
   板が貼付けられた出射面と、この出射面の下方に位置す
   る反射面と、この反射面から前記レーザ光源の出射方向
   に延出され一部がハウジングに固定された延出部と、こ
   の延出部の一端に形成された入射面とを有する偏向プリ
   ズムを設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 １／４波長板が貼付られた偏向プリズム
   の出射面を、対物レンズのレンズ光軸に対して傾斜して
   形成したことを特徴とする請求項１記載の光ピックアッ
   プ装置。
3. 【請求項３】 偏向プリズムの入射面に偏光ビームスプ
   リッタを一体に取付けたことを特徴とする請求項１記載
   の光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 対物レンズホルダは、レンズ光軸が重心
   を通るように対物レンズを保持したことを特徴とする請
   求項１記載の光ピックアップ装置。