JP2006018948A - 球面収差補正装置、及び光ピックアップ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 大型化を招くことなく、光ディスクの表面樹脂層の厚みなどに起因して発生する球面収差の補正を複数の規格に対応して行う球面収差補正装置を提供する。
【解決手段】 ２つのレーザダイオード１１、２１を１つのダイオード固定部材３１により固定し、このダイオード固定手段３１を１つの駆動手段により駆動することで、レーザダイオード１１、２１を光軸方向に進退させる駆動手段を１つにして、２つのレーザダイオード１１、２１を一緒に移動させることで、これまでレーザダイオード１１、１２ごとに設ける必要があった駆動手段を１つにした。
【選択図】 図４
【解決手段】 ２つのレーザダイオード１１、２１を１つのダイオード固定部材３１により固定し、このダイオード固定手段３１を１つの駆動手段により駆動することで、レーザダイオード１１、２１を光軸方向に進退させる駆動手段を１つにして、２つのレーザダイオード１１、２１を一緒に移動させることで、これまでレーザダイオード１１、１２ごとに設ける必要があった駆動手段を１つにした。
【選択図】 図４
Description
本発明は、光ディスクの表面樹脂層の厚みに起因して発生する球面収差の補正を複数の規格に対応して行う球面収差補正装置と、そのような球面収差補正装置を備えた光ピックアップ装置に関する。
従来から使用するレーザの波長や対物レンズの開口数が異なるなど規格の違う複数の光ディスクに対応するために、１つの光ピックアップ装置に複数の光学系を備えたものが知られている。このような複数の光学系を備えた光ピックアップ装置では、それぞれの光ディスクが複数の記録層を有している場合には、それぞれの光ディスクに応じた球面収差補正が必要になる。
特許文献１には光ディスクの規格の違いに応じて球面収差を補正する補正レンズを切り換えるレンズ切換手段を備えた光ピックアップ装置が開示されているが、この従来例は異なる規格の光ディスクがそれぞれ複数の記録層を備えている場合には対応していない。
また特許文献２には、折り曲げたバネでレンズを支持することで、レンズを移動させた場合の軸ズレの抑制を図る技術が開示されているが、折り曲げたバネの作製は困難である。
また、特許文献３には、基板厚の異なる光ディスクを、１つの光ピックアップで互換再生するために、球面収差補正手段を共通光路中に出し入れする方法に関する技術が開示されているが、この従来例も異なる規格の光ディスクがそれぞれ複数の記録層を備えている場合には対応していない。
また特許文献４には、ビーム整形プリズムを備えた光ピックアップ装置において、光路に球面収差を補正する球面収差補正レンズを配置し、この球面収差補正レンズを光路に挿脱する方法が開示されている。
また、特許文献５には、球面収差を補正する手段として、ビーム整形プリズムの後にビームエキスパンダを配置して、対物レンズへの入射光の集光角、発散角をレンズ間隔の切り替えによって行うビームエキスパンダが開示されている。この場合、レンズ間隔を変えることで、対物レンズに入射する光束の発散角、集光角を調整し、記録再生の対象となる記録面で球面収差が発生しないようにしている。
特開２００３−１７３５４７公報
特開２００２−３３４４７５公報
特開平０９−０２２５３９号公報
特許第３２２３０７４号
特開平０５−２６６５１１号公報
特許文献１には光ディスクの規格の違いに応じて球面収差を補正する補正レンズを切り換えるレンズ切換手段を備えた光ピックアップ装置が開示されているが、この従来例は異なる規格の光ディスクがそれぞれ複数の記録層を備えている場合には対応していない。
また特許文献２には、折り曲げたバネでレンズを支持することで、レンズを移動させた場合の軸ズレの抑制を図る技術が開示されているが、折り曲げたバネの作製は困難である。
また、特許文献３には、基板厚の異なる光ディスクを、１つの光ピックアップで互換再生するために、球面収差補正手段を共通光路中に出し入れする方法に関する技術が開示されているが、この従来例も異なる規格の光ディスクがそれぞれ複数の記録層を備えている場合には対応していない。
また特許文献４には、ビーム整形プリズムを備えた光ピックアップ装置において、光路に球面収差を補正する球面収差補正レンズを配置し、この球面収差補正レンズを光路に挿脱する方法が開示されている。
また、特許文献５には、球面収差を補正する手段として、ビーム整形プリズムの後にビームエキスパンダを配置して、対物レンズへの入射光の集光角、発散角をレンズ間隔の切り替えによって行うビームエキスパンダが開示されている。この場合、レンズ間隔を変えることで、対物レンズに入射する光束の発散角、集光角を調整し、記録再生の対象となる記録面で球面収差が発生しないようにしている。
ところで、上記のように複数の光学系を備えた光ピックアップ装置において、それぞれの光ディスクに応じた球面収差補正を行うには、それぞれの光学系を構成する光学部品を移動させる駆動手段が必要になる。しかしながら、それぞれの駆動手段を個別に設けた場合は光ピックアップ装置が大型化するという欠点があった。
光ピックアップ装置が大型化した場合は、それ自体が光ディスクドライブ装置の大型化を招くことになるため、上記したような複数の光学系を備えた光ピックアップ装置においては装置の大型化を防ぐことが求められていた。
そこで、本発明は上記したような点に鑑みてなされたものであり、装置の大型化を招くことなく、光ディスクの表面樹脂層の厚みなどに起因して発生する球面収差の補正を複数の規格に対応して行う球面収差補正装置と、そのような球面収差補正装置を備えた光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
光ピックアップ装置が大型化した場合は、それ自体が光ディスクドライブ装置の大型化を招くことになるため、上記したような複数の光学系を備えた光ピックアップ装置においては装置の大型化を防ぐことが求められていた。
そこで、本発明は上記したような点に鑑みてなされたものであり、装置の大型化を招くことなく、光ディスクの表面樹脂層の厚みなどに起因して発生する球面収差の補正を複数の規格に対応して行う球面収差補正装置と、そのような球面収差補正装置を備えた光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
請求項１記載の発明は、光学素子の位置を移動させることにより球面収差を補正する球面収差補正装置において、複数の光路にそれぞれ設けられた光学素子を連動して駆動する駆動手段を備えていることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記駆動手段は、前記光学素子として複数の光路に設けた球面収差補正レンズを連動して挿脱するようにしたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記光学素子として設けた２種類の球面収差補正レンズを取り付け可能な補正レンズ枠と、該補正レンズ枠を中立位置に保持する保持手段とをさらに備え、前記駆動手段により前記補正レンズ枠をレーザ光軸と直行方向に移動させることにより、前記光路から前記２種類の球面収差補正レンズを挿脱して、３段階の球面収差補正を行うことができるように構成されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記駆動手段は、前記光学素子として夫々の光路に配置されたビームエキスパンダを構成する可動レンズのうち、それぞれの光路に配置されている可動レンズを連動して駆動することを特徴とする。
請求項５記載の発明は、前記ビームエキスパンダのうち、それぞれの光路に配置されている可動レンズを二段階に切換可能で、且つ、前記光路に配置されている可動レンズの移動量が同じにしたことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、前記ビームエキスパンダを構成するレンズのうち、前記駆動手段によって駆動されないレンズを光軸方向に移動させて個別に位置調整を行う位置調整手段を備えていることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、複数の光路にそれぞれビームエキスパンダを配置したうえで、前記駆動手段は、前記ビームエキスパンダを構成する１対のレンズをそれぞれ独立に駆動すると共に、前記複数の光路に配置されたレンズを連動して駆動することを特徴とする。
請求項８記載の発明は、前記ビームエキスパンダを構成するレンズを保持する２つのレンズ枠は、駆動方向にガイドするメインポールと該メインポール周りの回転を抑えるサブポールとにより支持され、夫々のポールの配置位置がレンズ枠により異なることを特徴とする。
請求項９記載の発明は、前記レンズを保持するレンズ枠を板バネ部材により支持すると共に、前記レンズの並び方向が板バネ部材の長手方向となるように構成したことを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、波長の異なるレーザ光源と、該レーザ光源から照射されたそれぞれの光束を同一光路に導く導光手段と、前記導光手段を挟んで、前記同一光路中に配置したレンズと、前記導光手段により同一光路に導かれる前の夫々の光路に配置されたレンズとにより構成されるビームエキスパンダと、前記同一光路中に配置したレンズを駆動する駆動手段と、を備えていることを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の球面収差補正装置を備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記駆動手段は、前記光学素子として複数の光路に設けた球面収差補正レンズを連動して挿脱するようにしたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記光学素子として設けた２種類の球面収差補正レンズを取り付け可能な補正レンズ枠と、該補正レンズ枠を中立位置に保持する保持手段とをさらに備え、前記駆動手段により前記補正レンズ枠をレーザ光軸と直行方向に移動させることにより、前記光路から前記２種類の球面収差補正レンズを挿脱して、３段階の球面収差補正を行うことができるように構成されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記駆動手段は、前記光学素子として夫々の光路に配置されたビームエキスパンダを構成する可動レンズのうち、それぞれの光路に配置されている可動レンズを連動して駆動することを特徴とする。
請求項５記載の発明は、前記ビームエキスパンダのうち、それぞれの光路に配置されている可動レンズを二段階に切換可能で、且つ、前記光路に配置されている可動レンズの移動量が同じにしたことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、前記ビームエキスパンダを構成するレンズのうち、前記駆動手段によって駆動されないレンズを光軸方向に移動させて個別に位置調整を行う位置調整手段を備えていることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、複数の光路にそれぞれビームエキスパンダを配置したうえで、前記駆動手段は、前記ビームエキスパンダを構成する１対のレンズをそれぞれ独立に駆動すると共に、前記複数の光路に配置されたレンズを連動して駆動することを特徴とする。
請求項８記載の発明は、前記ビームエキスパンダを構成するレンズを保持する２つのレンズ枠は、駆動方向にガイドするメインポールと該メインポール周りの回転を抑えるサブポールとにより支持され、夫々のポールの配置位置がレンズ枠により異なることを特徴とする。
請求項９記載の発明は、前記レンズを保持するレンズ枠を板バネ部材により支持すると共に、前記レンズの並び方向が板バネ部材の長手方向となるように構成したことを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、波長の異なるレーザ光源と、該レーザ光源から照射されたそれぞれの光束を同一光路に導く導光手段と、前記導光手段を挟んで、前記同一光路中に配置したレンズと、前記導光手段により同一光路に導かれる前の夫々の光路に配置されたレンズとにより構成されるビームエキスパンダと、前記同一光路中に配置したレンズを駆動する駆動手段と、を備えていることを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の球面収差補正装置を備えたことを特徴とする。
請求項１記載の発明によれば、駆動手段により、複数の光路にそれぞれ設けられた光学素子を連動して駆動するようにしているので、複数の規格の球面収差補正が可能となり、部品数を減らすことができる。
請求項２記載の発明によれば、駆動手段により、光学素子として複数の光路に設けた球面収差補正レンズを連動して挿脱するようにしたことで、異なる規格の光ディスクの読み取り、または書き込み対象となるディスクの記録層を切り換えのための補正レンズの挿脱を共通化することができる。
請求項３記載の発明によれば、駆動手段により補正レンズ枠をレーザ光軸と垂直方向に移動させることにより、光路から２種類の球面収差補正レンズを挿脱して、３段階の球面収差補正を行うことができるので、簡単な駆動手段で３段階の球面収差補正を行うことができる。
請求項４記載の発明によれば、駆動手段により、光学素子として夫々の光路に配置されたビームエキスパンダのうち、それぞれの光路に配置されている可動レンズを連動して駆動して球面収差の補正を行うようにしているので、ビーム整形を行う系において構成することができる。またレンズを光軸方向に動くようにガイドするので、軸ズレが生じにくいという利点もある。
請求項５記載の発明によれば、ビームエキスパンダのうち、それぞれの光路に配置されている可動レンズを二段階に切換可能で、且つ、前記光路に配置されている可動レンズの移動量が同じにしたことで、対象となる記録層の切り替えのために複雑な駆動手段を必要としないという利点がある。
請求項２記載の発明によれば、駆動手段により、光学素子として複数の光路に設けた球面収差補正レンズを連動して挿脱するようにしたことで、異なる規格の光ディスクの読み取り、または書き込み対象となるディスクの記録層を切り換えのための補正レンズの挿脱を共通化することができる。
請求項３記載の発明によれば、駆動手段により補正レンズ枠をレーザ光軸と垂直方向に移動させることにより、光路から２種類の球面収差補正レンズを挿脱して、３段階の球面収差補正を行うことができるので、簡単な駆動手段で３段階の球面収差補正を行うことができる。
請求項４記載の発明によれば、駆動手段により、光学素子として夫々の光路に配置されたビームエキスパンダのうち、それぞれの光路に配置されている可動レンズを連動して駆動して球面収差の補正を行うようにしているので、ビーム整形を行う系において構成することができる。またレンズを光軸方向に動くようにガイドするので、軸ズレが生じにくいという利点もある。
請求項５記載の発明によれば、ビームエキスパンダのうち、それぞれの光路に配置されている可動レンズを二段階に切換可能で、且つ、前記光路に配置されている可動レンズの移動量が同じにしたことで、対象となる記録層の切り替えのために複雑な駆動手段を必要としないという利点がある。
請求項６記載の発明によれば、ビームエキスパンダを構成するレンズのうち、前記駆動手段によって駆動されないレンズを光軸方向に移動させて個別に位置調整を行うようにしているので、それぞれの系でビームエキスパンダのレンズの間隔調整を行っても、別の系に影響を与えるといったことがない。
請求項７記載の発明によれば、複数の光路にそれぞれビームエキスパンダを配置したうえで、駆動手段によりビームエキスパンダを構成する１対のレンズをそれぞれ独立に駆動すると共に、前記複数の光路に配置されたレンズを連動して駆動するようにしたことで、４段階にレンズ間隔の調整をすることができる。
請求項８記載の発明によれば、ビームエキスパンダを構成するレンズの２つのレンズ枠は、駆動方向にガイドするメインポールと該メインポール周りの回転をおさえるサブポールとにより支持され、夫々のポールの配置位置がレンズ枠により異なるように構成して、２本のポールの主従を変えることで駆動手段を容易に配置することができる。
請求項９記載の発明によれば、レンズを保持するレンズ枠は板バネ部材で支持する場合には、可動部が大きくなったことを利用してレンズの並び方向が板バネ部材の長手方向となるように構成したことで、軸ズレを抑制することができるようになる。
請求項１０記載の発明によれば、ビームエキスパンダを構成するそれぞれの２つのレンズ群を一部共用することによって、駆動力に対する負荷を減らすことができると共に部品点数も削減することができるようになる。
請求項１１記載の発明によれば、複数の規格に対応したピックアップ装置の球面収差補正手段を小型化できるので装置の大型化を防ぐことができる。
請求項７記載の発明によれば、複数の光路にそれぞれビームエキスパンダを配置したうえで、駆動手段によりビームエキスパンダを構成する１対のレンズをそれぞれ独立に駆動すると共に、前記複数の光路に配置されたレンズを連動して駆動するようにしたことで、４段階にレンズ間隔の調整をすることができる。
請求項８記載の発明によれば、ビームエキスパンダを構成するレンズの２つのレンズ枠は、駆動方向にガイドするメインポールと該メインポール周りの回転をおさえるサブポールとにより支持され、夫々のポールの配置位置がレンズ枠により異なるように構成して、２本のポールの主従を変えることで駆動手段を容易に配置することができる。
請求項９記載の発明によれば、レンズを保持するレンズ枠は板バネ部材で支持する場合には、可動部が大きくなったことを利用してレンズの並び方向が板バネ部材の長手方向となるように構成したことで、軸ズレを抑制することができるようになる。
請求項１０記載の発明によれば、ビームエキスパンダを構成するそれぞれの２つのレンズ群を一部共用することによって、駆動力に対する負荷を減らすことができると共に部品点数も削減することができるようになる。
請求項１１記載の発明によれば、複数の規格に対応したピックアップ装置の球面収差補正手段を小型化できるので装置の大型化を防ぐことができる。
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明するが本実施の形態では、本発明の球面収差補正装置を光ピックアップ装置に適用した場合の構成を例に挙げて説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１〜図８を用いて、本発明の第１の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。これに先立って、図１、図２を用いて複数の光学系を備える光ピックアップ装置の光学系ブロックの基本的な構成について説明しておく。
図１は複数の光学系を備えた光ピックアップ装置において光学系ブロックの光学素子の基本的な構成を示した図である。
この図１に示す光ピックアップ装置は、一方の光学系を構成するレーザダイオード１１から出射されたレーザ光（光線）は、カップリングレンズ１２、ビームスプリッタ１３、対物レンズ１４を通過してディスク１０の記録面にスポットを結ぶ。そしてディスク１０の記録面で反射した反射光はビームスプリッタ１３にて９０°光路が変換されて集光レンズ１５を通して光検出器１６に達する。
また、他方の光学系を構成するレーザダイオード２１から出射されたレーザ光（光線）は、カップリングレンズ２２、ビームスプリッタ２３、対物レンズ２４を通過してディスク２０の記録面にスポットを結び、その記録面で反射した反射光がビームスプリッタ２３にて９０°光路が変換されて集光レンズ２５を通して光検出器２６に達する。この場合、レーザダイオード１１、２１からは、それぞれ異なる波長のレーザ光が出射されている。
図２は複数の光学系を備えた光ピックアップ装置の光学系ブロックの光学素子の構成を示した図である。なお、図１と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。
この図２に示す光ピックアップ装置は、２つの光路を途中から１つの光路に合流させることにより対物レンズを共用するように構成している。
この場合、一方の光学系を構成するレーザダイオード１１から出射されたレーザ光（光線）は、カップリングレンズ１２、ビームスプリッタ１３、ダイクロイックプリズム１７、立ち上げミラー１８、対物レンズ１４を通過してディスク１０の記録面にスポットを結ぶ。そして、ディスク１０の記録面で反射した反射光が立ち上げミラー１８、ダイクロイックプリズム１７を通ってビームスプリッタ１３に送られ、ビームスプリッタ１３にて９０°光路が変換されて、集光レンズ１５を通して光検出器１６に達する。
また、他方の光学系を構成するレーザダイオード２１から出射されたレーザ光（光線）は、カップリングレンズ２２、ビームスプリッタ２３、プリズム２７、ダイクロイックプリズム１７、対物レンズ２４を通過してディスク２０の記録面にスポットを結ぶ。そして、ディスク２０の記録面で反射した反射光が立ち上げミラー１８、ダイクロイックプリズム１７、プリズム２７を通ってビームスプリッタ２３に送られ、ビームスプリッタ２３にて９０°光路が変換されて、集光レンズ２５を通して光検出器２６に達する。
ところで、図１、図２に示すように構成される光ピックアップ装置においては、ディスクが複数の記録層を備えていたり、ディスクに許容値以上の球面収差が生じていたりする場合は球面収差を補正する球面収差補正手段が必要になる。
［第１の実施の形態］
まず、図１〜図８を用いて、本発明の第１の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。これに先立って、図１、図２を用いて複数の光学系を備える光ピックアップ装置の光学系ブロックの基本的な構成について説明しておく。
図１は複数の光学系を備えた光ピックアップ装置において光学系ブロックの光学素子の基本的な構成を示した図である。
この図１に示す光ピックアップ装置は、一方の光学系を構成するレーザダイオード１１から出射されたレーザ光（光線）は、カップリングレンズ１２、ビームスプリッタ１３、対物レンズ１４を通過してディスク１０の記録面にスポットを結ぶ。そしてディスク１０の記録面で反射した反射光はビームスプリッタ１３にて９０°光路が変換されて集光レンズ１５を通して光検出器１６に達する。
また、他方の光学系を構成するレーザダイオード２１から出射されたレーザ光（光線）は、カップリングレンズ２２、ビームスプリッタ２３、対物レンズ２４を通過してディスク２０の記録面にスポットを結び、その記録面で反射した反射光がビームスプリッタ２３にて９０°光路が変換されて集光レンズ２５を通して光検出器２６に達する。この場合、レーザダイオード１１、２１からは、それぞれ異なる波長のレーザ光が出射されている。
図２は複数の光学系を備えた光ピックアップ装置の光学系ブロックの光学素子の構成を示した図である。なお、図１と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。
この図２に示す光ピックアップ装置は、２つの光路を途中から１つの光路に合流させることにより対物レンズを共用するように構成している。
この場合、一方の光学系を構成するレーザダイオード１１から出射されたレーザ光（光線）は、カップリングレンズ１２、ビームスプリッタ１３、ダイクロイックプリズム１７、立ち上げミラー１８、対物レンズ１４を通過してディスク１０の記録面にスポットを結ぶ。そして、ディスク１０の記録面で反射した反射光が立ち上げミラー１８、ダイクロイックプリズム１７を通ってビームスプリッタ１３に送られ、ビームスプリッタ１３にて９０°光路が変換されて、集光レンズ１５を通して光検出器１６に達する。
また、他方の光学系を構成するレーザダイオード２１から出射されたレーザ光（光線）は、カップリングレンズ２２、ビームスプリッタ２３、プリズム２７、ダイクロイックプリズム１７、対物レンズ２４を通過してディスク２０の記録面にスポットを結ぶ。そして、ディスク２０の記録面で反射した反射光が立ち上げミラー１８、ダイクロイックプリズム１７、プリズム２７を通ってビームスプリッタ２３に送られ、ビームスプリッタ２３にて９０°光路が変換されて、集光レンズ２５を通して光検出器２６に達する。
ところで、図１、図２に示すように構成される光ピックアップ装置においては、ディスクが複数の記録層を備えていたり、ディスクに許容値以上の球面収差が生じていたりする場合は球面収差を補正する球面収差補正手段が必要になる。
図３は光ピックアップ装置において球面収差を補正する補正方法の一例を示した図である。図３に示す球面収差補正方法は、レーザダイオード１１を光軸方向（矢示方向）に移動させ、対物レンズ１４に入射する光線の発散角、集光角を調整することによって、対象の記録面での球面収差の発生を抑制するようにしている。
ここで、図３に示す球面収差補正方法を、図１、図２に示した光ピックアップ装置１に適用した場合は、レーザダイオード１１、１２をそれぞれ駆動するための駆動手段が必要になるため、光ピックアップ装置の大型化を招くことになる。
そこで、本発明の第１の実施の形態においては、次のように光ピックアップ装置を構成することとした。
図４は本発明の第１の実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系ブロックの光学素子の構成を示した図である。なお、図１と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。
図４に示すように第１の実施の形態に係る光ピックアップ装置３０においては、２つのレーザダイオード１１、２１を１つのダイオード固定部材３１により固定し、このダイオード固定手段３１を１つの駆動手段により駆動するようにしている。つまり、レーザダイオード１１、２１を光軸方向に進退させる駆動手段を１つにして、２つのレーザダイオード１１、２１を一緒に移動させるようにしている。つまり、この場合は光ピックアップ装置に設けられている２つの光学系のうち、記録または再生に使用している光学系の収差を適正に補正できる位置にレーザダイオード１１、２１を一緒に移動するようにしている。
従って、このように構成すれば、これまではレーザダイオード１１、１２ごとに設ける必要があった駆動手段が１つで済むため、光ピックアップ装置を構成する際の部品点数を減らして、光ピックアップ装置の大型化を防止することができる。
ここで、図３に示す球面収差補正方法を、図１、図２に示した光ピックアップ装置１に適用した場合は、レーザダイオード１１、１２をそれぞれ駆動するための駆動手段が必要になるため、光ピックアップ装置の大型化を招くことになる。
そこで、本発明の第１の実施の形態においては、次のように光ピックアップ装置を構成することとした。
図４は本発明の第１の実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系ブロックの光学素子の構成を示した図である。なお、図１と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。
図４に示すように第１の実施の形態に係る光ピックアップ装置３０においては、２つのレーザダイオード１１、２１を１つのダイオード固定部材３１により固定し、このダイオード固定手段３１を１つの駆動手段により駆動するようにしている。つまり、レーザダイオード１１、２１を光軸方向に進退させる駆動手段を１つにして、２つのレーザダイオード１１、２１を一緒に移動させるようにしている。つまり、この場合は光ピックアップ装置に設けられている２つの光学系のうち、記録または再生に使用している光学系の収差を適正に補正できる位置にレーザダイオード１１、２１を一緒に移動するようにしている。
従って、このように構成すれば、これまではレーザダイオード１１、１２ごとに設ける必要があった駆動手段が１つで済むため、光ピックアップ装置を構成する際の部品点数を減らして、光ピックアップ装置の大型化を防止することができる。
ところで、光ピックアップ装置の球面収差補正方法としては、図５に示すようにカップリングレンズ２２を光軸方向（矢示方向）に移動させて補正する方法も知られているが、この場合も、上記図３に示した球面収差補正方法と同様に、カップリングレンズ１２、２２をそれぞれ駆動するための駆動手段が必要になるため、光ピックアップ装置の大型化を招くことになる。
そこで、本実施の形態においては、次のように光ピックアップ装置を構成することとした。図６（ａ）（ｂ）は第１の実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学ブロックの他の構成例を示した図である。
図６（ａ）に示した光ピックアップ装置は、２つのカップリングレンズ１２、２２を１つのカップリングレンズ固定部材３２により固定し、このカップリングレンズ固定部材３２を１つの駆動手段により駆動するようにしている。このように構成した場合も、これまではカップリングレンズ１２、２２ごとに設ける必要があった駆動手段が１つで済むため、部品点数を減らすことができ、光ピックアップ装置が大型化を防止することができる。
また図６（ｂ）に示した光ピックアップ装置は、一方の光学系のカップリングレンズ１２と他方の光学系のレーザダイオード２１を固定部材３３により固定するようにしている。このように構成した場合も駆動手段が１つで済むため、部品点数を減らすことができ、光ピックアップ装置の大型化を防止することができる。
なお、光ピックアップを構成する２つ光学系のレーザダイオードまたはカップリングレンズを固定部材で固定して一の駆動手段で駆動できるのは、一方の光学系で情報の読み出し、または記録を行っているときは、他方の光学系で情報の読み出し、又は記録が行われることがないので、情報の読み出し、または記録を行っていない光学系のレーザダイオードやカップリングレンズの位置は問題にならないからである。
また、固定部材３１〜３３を光軸方向に駆動する駆動手段は特に限定されるものでなく、モータやプランジャなどが各種考えられるものである。
そこで、本実施の形態においては、次のように光ピックアップ装置を構成することとした。図６（ａ）（ｂ）は第１の実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学ブロックの他の構成例を示した図である。
図６（ａ）に示した光ピックアップ装置は、２つのカップリングレンズ１２、２２を１つのカップリングレンズ固定部材３２により固定し、このカップリングレンズ固定部材３２を１つの駆動手段により駆動するようにしている。このように構成した場合も、これまではカップリングレンズ１２、２２ごとに設ける必要があった駆動手段が１つで済むため、部品点数を減らすことができ、光ピックアップ装置が大型化を防止することができる。
また図６（ｂ）に示した光ピックアップ装置は、一方の光学系のカップリングレンズ１２と他方の光学系のレーザダイオード２１を固定部材３３により固定するようにしている。このように構成した場合も駆動手段が１つで済むため、部品点数を減らすことができ、光ピックアップ装置の大型化を防止することができる。
なお、光ピックアップを構成する２つ光学系のレーザダイオードまたはカップリングレンズを固定部材で固定して一の駆動手段で駆動できるのは、一方の光学系で情報の読み出し、または記録を行っているときは、他方の光学系で情報の読み出し、又は記録が行われることがないので、情報の読み出し、または記録を行っていない光学系のレーザダイオードやカップリングレンズの位置は問題にならないからである。
また、固定部材３１〜３３を光軸方向に駆動する駆動手段は特に限定されるものでなく、モータやプランジャなどが各種考えられるものである。
図７及び図８は上記固定部材の一例を示した図であり、図７及び図８にはその一例としてレンズ固定部材が示されている。図７及び図８に示すレンズ固定部材４０は、伝達部材４１上に２つのレンズ枠４２ａ、４２ｂが取り付けられている。また各レンズ枠４２ａ、４２ｂの上下には、それぞれガイドポール４３ａ、４４ａ、４３ｂ、４４ｂが設けられている。また、図７に示すように、それぞれのレンズ枠を通る光線の光軸が平行でない場合は、伝達部材４１を光軸方向（矢示方向）に進退させる。また図８に示すように伝達部材４１の中央に支持部４５を設け、この支持部４５を支点にして伝達部材４１を回転させることにより直進方向に変更するようにしてもよい。
なお、図７、図８には固定部材の一例としてレンズを移動させるレンズ固定部材を示したがレーザダイオードを固定部材により固定して進退させる場合も同様である。
また、第１の実施の形態では、図１に示した光ピックアップ装置の光学系ブロックを利用した場合を例に挙げて説明したが、図２に示したような構成の光ピックアップ装置の光学系ブロックを利用して上記した第１の実施の形態とされる光ピックアップ装置を構成できることはいうまでもない。
また第１の実施の形態では、光ピックアップ装置に２つの光学系を設け、２つの異なる規格のディスクに対応する場合を例に挙げたが、３つ以上の規格に対応するように、３つ以上の光学系を１つの駆動手段で駆動するようにしても良い。
なお、図７、図８には固定部材の一例としてレンズを移動させるレンズ固定部材を示したがレーザダイオードを固定部材により固定して進退させる場合も同様である。
また、第１の実施の形態では、図１に示した光ピックアップ装置の光学系ブロックを利用した場合を例に挙げて説明したが、図２に示したような構成の光ピックアップ装置の光学系ブロックを利用して上記した第１の実施の形態とされる光ピックアップ装置を構成できることはいうまでもない。
また第１の実施の形態では、光ピックアップ装置に２つの光学系を設け、２つの異なる規格のディスクに対応する場合を例に挙げたが、３つ以上の規格に対応するように、３つ以上の光学系を１つの駆動手段で駆動するようにしても良い。
［第２の実施の形態］
次に、図９〜図１６を用いて本発明の第２の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。先ず図９を用いて光ピックアップ装置に適用される光学系ブロックの光学素子の基本的な構成について説明しておく。
図９に示す光ピックアップ装置５０は、レーザダイオード５１から出射されたレーザ光（光線）は、コリメータレンズ５２、ビーム整形プリズム（ビームスプリッタ）５３、対物レンズ５４、集光レンズ５５、光検出器５６により構成され、ビーム整形プリズム５３によりビーム整形を行うようにしている。このように構成される光学系ブロックにおいては、ビーム整形プリズム５３に入射する光線は平行光でなければならないため、レーザダイオード５１やコリメータレンズ５２の位置をずらして球面収差の補正を行うことができない。そこで、このような構成の光ピックアップ装置では、図１０に示すように平行光路に、球面収差を補正する球面収差補正レンズ５７を配置し、この球面収差補正レンズ５７を光路に挿脱する方法が特許文献４に開示されている。
しかしながら、図１０に示したような光ピックアップ装置の光学系を利用して、複数の規格のディスクに対応するために複数の光学系を備えた光ピックアップ装置を構成する場合も、それぞれの球面収差補正レンズ５７をそれぞれ光路に挿脱するための駆動手段が必要になるため光ピックアップ装置の大型化を招くことになる。
そこで、本発明の第２の実施の形態においては、次のように光ピックアップ装置を構成することとした。
次に、図９〜図１６を用いて本発明の第２の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。先ず図９を用いて光ピックアップ装置に適用される光学系ブロックの光学素子の基本的な構成について説明しておく。
図９に示す光ピックアップ装置５０は、レーザダイオード５１から出射されたレーザ光（光線）は、コリメータレンズ５２、ビーム整形プリズム（ビームスプリッタ）５３、対物レンズ５４、集光レンズ５５、光検出器５６により構成され、ビーム整形プリズム５３によりビーム整形を行うようにしている。このように構成される光学系ブロックにおいては、ビーム整形プリズム５３に入射する光線は平行光でなければならないため、レーザダイオード５１やコリメータレンズ５２の位置をずらして球面収差の補正を行うことができない。そこで、このような構成の光ピックアップ装置では、図１０に示すように平行光路に、球面収差を補正する球面収差補正レンズ５７を配置し、この球面収差補正レンズ５７を光路に挿脱する方法が特許文献４に開示されている。
しかしながら、図１０に示したような光ピックアップ装置の光学系を利用して、複数の規格のディスクに対応するために複数の光学系を備えた光ピックアップ装置を構成する場合も、それぞれの球面収差補正レンズ５７をそれぞれ光路に挿脱するための駆動手段が必要になるため光ピックアップ装置の大型化を招くことになる。
そこで、本発明の第２の実施の形態においては、次のように光ピックアップ装置を構成することとした。
図１１及び図１２は本発明の第２の実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系ブロックにおける光学素子の構成を示した図である。なお、図９及び図１０と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。
図１１に示す光ピックアップ装置においては、一方の光学系のレーザダイオード６１から出射されたレーザ光（光線）はコリメータレンズ６２、ビームスプリッタ６３、球面収差補正レンズ６７、対物レンズ１４を通過してディスク１０の記録面にスポットを結ぶ。そして、ディスク１０の記録面で反射した反射光がビームスプリッタ６７にて９０°光路が変換されて集光レンズ６５を通して光検出器６６に達する。
また他方の光学系のレーザダイオード５１から出射されたレーザ光（光線）は、コリメータレンズ５２、ビーム整形プリズム（スプリッタ）５３、球面収差補正レンズ５７、対物レンズ５４を通過してディスク２０の記録面にスポットを結ぶ。そして、ディスク２０の記録面で反射した反射光はビームスプリッタ５３にて９０°光路が変換されて集光レンズ５５を通して光検出器５６に達する。この場合もレーザダイオード５１、６１からは、それぞれ異なる波長のレーザ光が出射される。
本実施の形態においては、２つの球面収差補正レンズ６７、５７を１つの球面収差補正レンズ用のレンズ枠（レンズ保持手段）６８により保持するようにしている。そして、このレンズ枠６８を駆動手段により駆動して、図１１、図１２に示すように、それぞれの光学系の光路に対して垂直方向にレンズ枠６８を移動させることにより、それぞれの光路に球面収差補正レンズ６７、５７を挿脱するようにしている。
このように構成すれば、駆動手段が１つで済むため、部品点数を減らすことができ、光ピックアップ装置の大型化を防止することができる。
またこの場合も、一方の光学系で情報の読み出し、または記録を行っているときは、他方の光学系で情報の読み出し、又は記録が行われることがないので、使用していない光学系では球面収差補正レンズ６７、５７の有無が問題にならないのは言うまでもない。
また上記図１１、図１２に示した光ピックアップ装置では、球面収差補正レンズ６７、５７を固定したレンズ枠６８を光軸に対して垂直方向にスライドさせることで、光路に球面収差補正レンズ６７、５７を挿脱するようにしているが、例えばレンズ枠６８を図１３、図１４に示すように共通の回転軸で回転させて光路に対して球面収差補正レンズ６７、５７を挿脱するようにしてもよい。
図１５、図１６は第２の実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系ブロックの他の構成を示した図であり、図１５、図１６に示すように、１つの球面収差補正レンズ７１を１つの球面収差補正用のレンズ枠（レンズ保持手段）７２により保持する。そして、レンズ枠７２を駆動手段により駆動することで、互いの光路を退避スペースとして利用することも可能である。この場合は必要なスペースを小さくすることができる。
図１１に示す光ピックアップ装置においては、一方の光学系のレーザダイオード６１から出射されたレーザ光（光線）はコリメータレンズ６２、ビームスプリッタ６３、球面収差補正レンズ６７、対物レンズ１４を通過してディスク１０の記録面にスポットを結ぶ。そして、ディスク１０の記録面で反射した反射光がビームスプリッタ６７にて９０°光路が変換されて集光レンズ６５を通して光検出器６６に達する。
また他方の光学系のレーザダイオード５１から出射されたレーザ光（光線）は、コリメータレンズ５２、ビーム整形プリズム（スプリッタ）５３、球面収差補正レンズ５７、対物レンズ５４を通過してディスク２０の記録面にスポットを結ぶ。そして、ディスク２０の記録面で反射した反射光はビームスプリッタ５３にて９０°光路が変換されて集光レンズ５５を通して光検出器５６に達する。この場合もレーザダイオード５１、６１からは、それぞれ異なる波長のレーザ光が出射される。
本実施の形態においては、２つの球面収差補正レンズ６７、５７を１つの球面収差補正レンズ用のレンズ枠（レンズ保持手段）６８により保持するようにしている。そして、このレンズ枠６８を駆動手段により駆動して、図１１、図１２に示すように、それぞれの光学系の光路に対して垂直方向にレンズ枠６８を移動させることにより、それぞれの光路に球面収差補正レンズ６７、５７を挿脱するようにしている。
このように構成すれば、駆動手段が１つで済むため、部品点数を減らすことができ、光ピックアップ装置の大型化を防止することができる。
またこの場合も、一方の光学系で情報の読み出し、または記録を行っているときは、他方の光学系で情報の読み出し、又は記録が行われることがないので、使用していない光学系では球面収差補正レンズ６７、５７の有無が問題にならないのは言うまでもない。
また上記図１１、図１２に示した光ピックアップ装置では、球面収差補正レンズ６７、５７を固定したレンズ枠６８を光軸に対して垂直方向にスライドさせることで、光路に球面収差補正レンズ６７、５７を挿脱するようにしているが、例えばレンズ枠６８を図１３、図１４に示すように共通の回転軸で回転させて光路に対して球面収差補正レンズ６７、５７を挿脱するようにしてもよい。
図１５、図１６は第２の実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系ブロックの他の構成を示した図であり、図１５、図１６に示すように、１つの球面収差補正レンズ７１を１つの球面収差補正用のレンズ枠（レンズ保持手段）７２により保持する。そして、レンズ枠７２を駆動手段により駆動することで、互いの光路を退避スペースとして利用することも可能である。この場合は必要なスペースを小さくすることができる。
［第３の実施の形態］
ところで、上記図９〜図１６に示した光ピックアップ装置では、一枚の球面収差補正レンズをそれぞれの規格に合わせて光路に出し入れするようにしているが、その場合は切り換えが２段階に限られてしまう。
そこで、図１７〜図２０を用いて、第３の実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系ブロックの光学素子に適用可能な球面収差補正レンズ用のレンズ枠の構成について説明する。
この場合、図１７に示すように３つのレンズ穴を有する球面収差補正レンズ用のレンズ枠８１を用意する。レンズ枠８１には３つのレンズ穴が設けられており、左右両側のレンズ穴にはそれぞれ球面収差補正レンズ８２、８３を取り付け、中央のレンズ穴８４にはレンズを取り付けないようにしておく。またレンズ枠８１の中間位置には引張バネ８４が取り付けられている。またレンズ枠８１の両外側には、ストッパ８５、８６が設けられている。そして、このようなレンズ枠８１においては、ストッパ８５、８６の中間位置がレーザ光の光軸と一致するようになっている。
このように構成すると、図１８に示すように電磁手段などによりレンズ枠８１が引っ張られてストッパ８５に当接したときは、球面収差補正レンズ８３をレーザ光の光軸（光路）に挿入するようにしている。また逆に図１９に示すように電磁手段などによりレンズ枠８１が引っ張られてストッパ８６に当接したときは、球面収差補正レンズ８２をレーザ光の光軸に挿入するようにしている。したがって、このように球面収差補正レンズ用のレンズ枠８１を構成すれば、２つのレンズとレンズなしの３段階の切り換えが可能になる。
またレンズ枠８１がレーザ光の光路に球面収差補正レンズ８２、８３が挿入される位置にある場合は、レンズ枠８１が引っ張られてストッパ８６、８５に押し当てられた状態で保持されるので球面収差補正レンズを正しいレンズ位置に保つことができる。
またレンズ枠８１が中央位置にある場合は、レンズ枠８１は引張りバネ８４によって中央位置に保持されるが、この状態ではレンズ枠８１を完全に安定させることは難しい。しかし、もともとレンズ枠８１の中央に設けたレンズ穴にはレンズを取り付けていないので、レンズ枠８１が多少ずれたとしても光線を遮るほどズレなければほとんど影響が無い状態でレンズ枠８１を保持することができる。
ところで、上記図９〜図１６に示した光ピックアップ装置では、一枚の球面収差補正レンズをそれぞれの規格に合わせて光路に出し入れするようにしているが、その場合は切り換えが２段階に限られてしまう。
そこで、図１７〜図２０を用いて、第３の実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系ブロックの光学素子に適用可能な球面収差補正レンズ用のレンズ枠の構成について説明する。
この場合、図１７に示すように３つのレンズ穴を有する球面収差補正レンズ用のレンズ枠８１を用意する。レンズ枠８１には３つのレンズ穴が設けられており、左右両側のレンズ穴にはそれぞれ球面収差補正レンズ８２、８３を取り付け、中央のレンズ穴８４にはレンズを取り付けないようにしておく。またレンズ枠８１の中間位置には引張バネ８４が取り付けられている。またレンズ枠８１の両外側には、ストッパ８５、８６が設けられている。そして、このようなレンズ枠８１においては、ストッパ８５、８６の中間位置がレーザ光の光軸と一致するようになっている。
このように構成すると、図１８に示すように電磁手段などによりレンズ枠８１が引っ張られてストッパ８５に当接したときは、球面収差補正レンズ８３をレーザ光の光軸（光路）に挿入するようにしている。また逆に図１９に示すように電磁手段などによりレンズ枠８１が引っ張られてストッパ８６に当接したときは、球面収差補正レンズ８２をレーザ光の光軸に挿入するようにしている。したがって、このように球面収差補正レンズ用のレンズ枠８１を構成すれば、２つのレンズとレンズなしの３段階の切り換えが可能になる。
またレンズ枠８１がレーザ光の光路に球面収差補正レンズ８２、８３が挿入される位置にある場合は、レンズ枠８１が引っ張られてストッパ８６、８５に押し当てられた状態で保持されるので球面収差補正レンズを正しいレンズ位置に保つことができる。
またレンズ枠８１が中央位置にある場合は、レンズ枠８１は引張りバネ８４によって中央位置に保持されるが、この状態ではレンズ枠８１を完全に安定させることは難しい。しかし、もともとレンズ枠８１の中央に設けたレンズ穴にはレンズを取り付けていないので、レンズ枠８１が多少ずれたとしても光線を遮るほどズレなければほとんど影響が無い状態でレンズ枠８１を保持することができる。
次に、図２０を用いて第３の実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系ブロックの光学素子に適用可能な球面収差補正レンズ用のレンズ枠の他の構成例を示した図である。なお図１９と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。
図２０に示したレンズ枠９０は、２つの光学系にそれぞれ対応した球面収差補正レンズをそれぞれ３段階に切り換え可能に構成したものであり、レンズ枠９０の中間位置保持手段として引張バネ８４の代わりに捩りコイルバネ９１を用いるようにしている。また、この場合、レンズ枠９１の両側４カ所のレンズ穴にはそれぞれ球面収差補正レンズ９２、９３、９４、９５を設け、中央２カ所のレンズ穴にはレンズを取り付けないようにしている。なお、突起９６〜突起９９は、捩りコイルバネ９１のコイルバネ押さえなどのために設けられている。
このように構成するとレンズ枠９１がストッパ８５に当接したときは、球面収差補正レンズ９３、９５をレーザ光の光軸（光路）に挿入し、逆にレンズ枠９１がストッパ８６に当接したときは、球面収差補正レンズ９２、９４をレーザ光の光軸に挿入することができるので２つの光学系に備えている場合でも３段階の切り換えが可能になる。
図２０に示したレンズ枠９０は、２つの光学系にそれぞれ対応した球面収差補正レンズをそれぞれ３段階に切り換え可能に構成したものであり、レンズ枠９０の中間位置保持手段として引張バネ８４の代わりに捩りコイルバネ９１を用いるようにしている。また、この場合、レンズ枠９１の両側４カ所のレンズ穴にはそれぞれ球面収差補正レンズ９２、９３、９４、９５を設け、中央２カ所のレンズ穴にはレンズを取り付けないようにしている。なお、突起９６〜突起９９は、捩りコイルバネ９１のコイルバネ押さえなどのために設けられている。
このように構成するとレンズ枠９１がストッパ８５に当接したときは、球面収差補正レンズ９３、９５をレーザ光の光軸（光路）に挿入し、逆にレンズ枠９１がストッパ８６に当接したときは、球面収差補正レンズ９２、９４をレーザ光の光軸に挿入することができるので２つの光学系に備えている場合でも３段階の切り換えが可能になる。
［第４の実施の形態］
次に図２１を用いて本発明の第４の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。なお、図１１と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。
先においても説明したように、球面収差を補正する手段として、ビーム整形プリズムの後にビームエキスパンダを配置して、対物レンズへの入射光の集光角、発散角をレンズ間隔の切り替えによって行うビームエキスパンダが開示されている（特許文献５）。そしてこの場合、レンズ間隔を変えることで、対物レンズに入射する光束の発散角、集光角を調整し、記録再生の対象となる記録面で球面収差が発生しないようにしている。
しかしながら、この場合も、複数の規格のディスクに対応するために複数の光学系を備えた光ピックアップ装置を構成すると、それぞれのビームエキスパンダのレンズの位置を調整するための駆動手段が必要になるため光ピックアップ装置の大型化を招くことになる。
そこで、本発明の第４の実施の形態に係る光ピックアップ装置においては、それぞれの光学系に配置されているビームエキスパンダのレンズ１０１、１０２、及び１０３、１０４のうち、ビームエキスパンダのレンズ１０２と１０４をレンズ枠１０５に収納して一体化し、１つの駆動手段で同時に２つのレンズ１０２、１０４を光軸方向（矢示方向）に沿って移動させるようにしている。
したがって、このように構成すれば、一方の光学系で情報の読み出し、または記録を行っているときは、他方の光学系で情報の読み出し、又は記録が行われることがないので、一方の光学系に合わせてレンズ位置の調整を行うことで１つの駆動手段で２つの光学系の調整を行うことができるため、光ピックアップ装置の部品点数を減らすことができ、光ピックアップ装置の大型化を防止することができる。なお、光学系の光路が平行でない場合は、上記図７、８に示すように伝達部材を介してそれぞれを動かすようにしてもよい。
次に図２１を用いて本発明の第４の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。なお、図１１と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。
先においても説明したように、球面収差を補正する手段として、ビーム整形プリズムの後にビームエキスパンダを配置して、対物レンズへの入射光の集光角、発散角をレンズ間隔の切り替えによって行うビームエキスパンダが開示されている（特許文献５）。そしてこの場合、レンズ間隔を変えることで、対物レンズに入射する光束の発散角、集光角を調整し、記録再生の対象となる記録面で球面収差が発生しないようにしている。
しかしながら、この場合も、複数の規格のディスクに対応するために複数の光学系を備えた光ピックアップ装置を構成すると、それぞれのビームエキスパンダのレンズの位置を調整するための駆動手段が必要になるため光ピックアップ装置の大型化を招くことになる。
そこで、本発明の第４の実施の形態に係る光ピックアップ装置においては、それぞれの光学系に配置されているビームエキスパンダのレンズ１０１、１０２、及び１０３、１０４のうち、ビームエキスパンダのレンズ１０２と１０４をレンズ枠１０５に収納して一体化し、１つの駆動手段で同時に２つのレンズ１０２、１０４を光軸方向（矢示方向）に沿って移動させるようにしている。
したがって、このように構成すれば、一方の光学系で情報の読み出し、または記録を行っているときは、他方の光学系で情報の読み出し、又は記録が行われることがないので、一方の光学系に合わせてレンズ位置の調整を行うことで１つの駆動手段で２つの光学系の調整を行うことができるため、光ピックアップ装置の部品点数を減らすことができ、光ピックアップ装置の大型化を防止することができる。なお、光学系の光路が平行でない場合は、上記図７、８に示すように伝達部材を介してそれぞれを動かすようにしてもよい。
［第５の実施の形態］
次に本発明の第５の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。
上記図２１に示した光ピックアップ装置では、モータなど使って、多段階に可動部の位置を変えられるようにすれば、それぞれのビームエキスパンダを個別にレンズ間隔を設定することができるが、モータや減速手段を設けるのに大きなスペースが必要になる。
そこで、例えば対物レンズの開口数（ＮＡ）があまり大きくなかったり、あるいは基板厚のバラツキを小さくできれば、異なる２つの記録層を備えた光ディスクに対して、プランジャなどにより２段階の切り換えを行うだけで、球面収差を許容値内に抑制することができる場合がある。
そこで、異なる規格の光ディスクがそれぞれ複数の記録層を備えている場合には、それぞれのビームエキスパンダのレンズの駆動量を同じにしておければ、簡単な２段切り換え式のアクチュエータで、異なる規格の光ディスクであっても、それぞれの記録層で規定以上の球面収差が発生しないようにできる。この場合、それぞれのビームエキスパンダの可動レンズが同じ駆動量となるように構成するレンズの硝材、曲率などを決定すればよい。
［第６の実施の形態］
次に、図２２を用いて本発明の第６の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。なお、図２１と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。
また図２１に示したようなビームエキスパンダを備えた光ピックアップ装置では、レーザダイオード５１、６１の波長や部品のバラツキによって、ビームエキスパンダの適正なレンズ間隔が変化してしまうため、レンズ間隔の調整が必要になる場合がある。
そこで、その場合は図２２に示すように、それぞれのビームエキスパンダの固定レンズ１０１、１０３をそれぞれ光軸方向（矢示方向）に移動させることができるレンズ枠（位置調整手段）１０６ａ、１０６ｂを構成しておき、組み付け時個別に移動させることにより、別の光学系に影響を与えずに、レンズ間隔の調整を行うことができるようになる。
次に本発明の第５の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。
上記図２１に示した光ピックアップ装置では、モータなど使って、多段階に可動部の位置を変えられるようにすれば、それぞれのビームエキスパンダを個別にレンズ間隔を設定することができるが、モータや減速手段を設けるのに大きなスペースが必要になる。
そこで、例えば対物レンズの開口数（ＮＡ）があまり大きくなかったり、あるいは基板厚のバラツキを小さくできれば、異なる２つの記録層を備えた光ディスクに対して、プランジャなどにより２段階の切り換えを行うだけで、球面収差を許容値内に抑制することができる場合がある。
そこで、異なる規格の光ディスクがそれぞれ複数の記録層を備えている場合には、それぞれのビームエキスパンダのレンズの駆動量を同じにしておければ、簡単な２段切り換え式のアクチュエータで、異なる規格の光ディスクであっても、それぞれの記録層で規定以上の球面収差が発生しないようにできる。この場合、それぞれのビームエキスパンダの可動レンズが同じ駆動量となるように構成するレンズの硝材、曲率などを決定すればよい。
［第６の実施の形態］
次に、図２２を用いて本発明の第６の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。なお、図２１と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。
また図２１に示したようなビームエキスパンダを備えた光ピックアップ装置では、レーザダイオード５１、６１の波長や部品のバラツキによって、ビームエキスパンダの適正なレンズ間隔が変化してしまうため、レンズ間隔の調整が必要になる場合がある。
そこで、その場合は図２２に示すように、それぞれのビームエキスパンダの固定レンズ１０１、１０３をそれぞれ光軸方向（矢示方向）に移動させることができるレンズ枠（位置調整手段）１０６ａ、１０６ｂを構成しておき、組み付け時個別に移動させることにより、別の光学系に影響を与えずに、レンズ間隔の調整を行うことができるようになる。
［第７の実施の形態］
次に、図２３を用いて本発明の第７の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。なお、図２１と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。
上記図２１に示した光ピックアップ装置では、ビームエキスパンダの一方のレンズ１０１、１０３を固定にし、他方のレンズを光軸方向に移動させて、ビームエキスパンダのレンズ間隔を変えていたが、駆動手段がプランジャなどの２段階にしか切り換え出来ない場合は、レンズ間隔の組み合わせは２つだけになってしまう。
そこで、図２３に示すように、ビームエキスパンダを構成するそれぞれの２つのレンズまたはレンズ群を、前側と後側でそれぞれ個別に可動レンズ枠１０５、１０７に収納し、各可動レンズ１０５、１０７を２段階に切り替え可能な駆動手段を設け、２段階に切り替え可能な駆動手段によって、それぞれのレンズまたはレンズ群を駆動する。
このように構成すると、取り付けの段階でレンズ間隔が最も狭いときのレンズ間隔をａ、一方のレンズ枠の駆動量をｂ、他方のレンズ枠の駆動量をｃとすると、ａ、ａ＋ｂ、ａ＋ｃ、ａ＋ｂ+ｃの４段階にレンズ間隔を調整することができる。
［第８の実施の形態］
次に、図２４、図２５を用いて本発明の第８の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。
図２４、図２５は、上記図２３に示した可動レンズ１０５、１０７の構造を示した移動図であり、図２４に示すように、それぞれのレンズ枠１０５、１０７において、レンズの移動を規制するメインポーとメインポール周りの回転をおさえるサブポールの役割を違えるようにする。すなわち、レンズ枠１０５にとっては、ポール１１２がメインポール、ポール１１１がサブポールとなる。また、反対にレンズ枠１０７にとってはポール１１１がサブポール、ポール１１２がメインポールとなる。
図２５に示すように、それぞれのレンズ枠１０５、１０７にとってのメインポール１１１、１１２の近傍に、レンズ駆動手段１１３、１１４を配置することで、レンズ駆動手段１１１、１１２の配置を容易にできる。
次に、図２３を用いて本発明の第７の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。なお、図２１と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。
上記図２１に示した光ピックアップ装置では、ビームエキスパンダの一方のレンズ１０１、１０３を固定にし、他方のレンズを光軸方向に移動させて、ビームエキスパンダのレンズ間隔を変えていたが、駆動手段がプランジャなどの２段階にしか切り換え出来ない場合は、レンズ間隔の組み合わせは２つだけになってしまう。
そこで、図２３に示すように、ビームエキスパンダを構成するそれぞれの２つのレンズまたはレンズ群を、前側と後側でそれぞれ個別に可動レンズ枠１０５、１０７に収納し、各可動レンズ１０５、１０７を２段階に切り替え可能な駆動手段を設け、２段階に切り替え可能な駆動手段によって、それぞれのレンズまたはレンズ群を駆動する。
このように構成すると、取り付けの段階でレンズ間隔が最も狭いときのレンズ間隔をａ、一方のレンズ枠の駆動量をｂ、他方のレンズ枠の駆動量をｃとすると、ａ、ａ＋ｂ、ａ＋ｃ、ａ＋ｂ+ｃの４段階にレンズ間隔を調整することができる。
［第８の実施の形態］
次に、図２４、図２５を用いて本発明の第８の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。
図２４、図２５は、上記図２３に示した可動レンズ１０５、１０７の構造を示した移動図であり、図２４に示すように、それぞれのレンズ枠１０５、１０７において、レンズの移動を規制するメインポーとメインポール周りの回転をおさえるサブポールの役割を違えるようにする。すなわち、レンズ枠１０５にとっては、ポール１１２がメインポール、ポール１１１がサブポールとなる。また、反対にレンズ枠１０７にとってはポール１１１がサブポール、ポール１１２がメインポールとなる。
図２５に示すように、それぞれのレンズ枠１０５、１０７にとってのメインポール１１１、１１２の近傍に、レンズ駆動手段１１３、１１４を配置することで、レンズ駆動手段１１１、１１２の配置を容易にできる。
［第９の実施の形態］
次に、図２６〜図２９を用いて本発明の第９の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。
図２６に示すようなレンズ１２１のレンズ枠１２０をバネ部材１２２で保持し、バネ部材１２２の撓みによって可動部が移動できるように支持する方法が知られている。
このように構成すると、上記図２４に示したようなポールによる支持に比べ摺動部の摩擦の影響を受けないので小さな力で駆動できる利点がある。しかし、レンズ１２０を光軸方向に移動させると、図２７に示すように、バネ１２２の長手方向にレンズがずれる欠点がある。この影響を小さくするには、光軸方向の移動量に対してバネ部材１２２の長さを大きく取ることが必要になる。図２８はバネ部材１２２の長さが違う場合の軸ズレ量を示したもので、Ｌ２はＬ１の２倍の長さである。光軸方向の駆動量が同じであれば、軸ズレ量はバネの長さに反比例する。しかしながら、バネを長くするとそのためのスペースが必要になる。
そこで、本発明の第９の実施の形態においては、図２９に示すようにレンズ枠１３０におけるレンズ１３１、１３２の並び方向とバネ１３３の長手方向を合わせることによりスペースを無駄にせずにバネ部材を長くすることができる。
次に、図２６〜図２９を用いて本発明の第９の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構造について説明する。
図２６に示すようなレンズ１２１のレンズ枠１２０をバネ部材１２２で保持し、バネ部材１２２の撓みによって可動部が移動できるように支持する方法が知られている。
このように構成すると、上記図２４に示したようなポールによる支持に比べ摺動部の摩擦の影響を受けないので小さな力で駆動できる利点がある。しかし、レンズ１２０を光軸方向に移動させると、図２７に示すように、バネ１２２の長手方向にレンズがずれる欠点がある。この影響を小さくするには、光軸方向の移動量に対してバネ部材１２２の長さを大きく取ることが必要になる。図２８はバネ部材１２２の長さが違う場合の軸ズレ量を示したもので、Ｌ２はＬ１の２倍の長さである。光軸方向の駆動量が同じであれば、軸ズレ量はバネの長さに反比例する。しかしながら、バネを長くするとそのためのスペースが必要になる。
そこで、本発明の第９の実施の形態においては、図２９に示すようにレンズ枠１３０におけるレンズ１３１、１３２の並び方向とバネ１３３の長手方向を合わせることによりスペースを無駄にせずにバネ部材を長くすることができる。
［第１０の実施の形態］
次に、図３０を用いて本発明の第１０の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成を示した図である。なお、図２と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。
この図３０に示す光ピックアップ装置においては、異なる規格のディスクであっても対物レンズ１４を共通にする場合、光路が一緒になる前後にそれぞれレンズ１４０と１４１、１４３を配置して、それぞれビームエキスパンダを構成し、光路が一緒になった後の１つの共通レンズ１４０を移動させるようにする。この場合、レーザダイオード２１から出た光線はカップリングレンズ２２を通り、プリズム２７を挟んで、レンズ１４０とレンズ１４１で構成されるビームエキスパンダでレンズ１４０の位置を調整することにより、ディスクの記録面で球面収差が発生しない集光角または発散角に調整して対物レンズ１４に導くことができる。またレーザダイオード１１から出た光線もカップリングレンズ１２を通り、プリズム１７を挟んで、レンズ１４０とレンズ１４２で構成されるビームエキスパンダでレンズ１４０の位置を調整することにより、ディスクの記録面で球面収差が発生しない集光角または発散角に調整されて対物レンズ１４に導くことができる。このように構成するとレンズ一枚分の移動範囲のスペースを省くことが出来る。
したがって、これまで説明した第１〜第１０の実施の形態に係る球面収差補正装置を備えた光ピックアップ装置を光ディスクドライブに搭載すれば、複数の光学系で球面収差を補正するための駆動手段を共用することができるので光ピックアップの大型化を防ぎ、結果的には光ディスクドライブの大型化を防ぐことができるようになる。
なお、本実施の形態において説明した球面収差補正装置および光ピックアップ装置の構成はあくまで一例であり、本発明の球面収差補正装置および光ピックアップ装置の構成は本実施の形態の限定されるものでない。また本実施の形態においては球面収差補正装置を光ピックアップ装置に適用する場合を例にあげたが、これはあくまでも一例であり光ピックアップ装置以外も適用可能であることは言うまでもない。
次に、図３０を用いて本発明の第１０の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成を示した図である。なお、図２と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。
この図３０に示す光ピックアップ装置においては、異なる規格のディスクであっても対物レンズ１４を共通にする場合、光路が一緒になる前後にそれぞれレンズ１４０と１４１、１４３を配置して、それぞれビームエキスパンダを構成し、光路が一緒になった後の１つの共通レンズ１４０を移動させるようにする。この場合、レーザダイオード２１から出た光線はカップリングレンズ２２を通り、プリズム２７を挟んで、レンズ１４０とレンズ１４１で構成されるビームエキスパンダでレンズ１４０の位置を調整することにより、ディスクの記録面で球面収差が発生しない集光角または発散角に調整して対物レンズ１４に導くことができる。またレーザダイオード１１から出た光線もカップリングレンズ１２を通り、プリズム１７を挟んで、レンズ１４０とレンズ１４２で構成されるビームエキスパンダでレンズ１４０の位置を調整することにより、ディスクの記録面で球面収差が発生しない集光角または発散角に調整されて対物レンズ１４に導くことができる。このように構成するとレンズ一枚分の移動範囲のスペースを省くことが出来る。
したがって、これまで説明した第１〜第１０の実施の形態に係る球面収差補正装置を備えた光ピックアップ装置を光ディスクドライブに搭載すれば、複数の光学系で球面収差を補正するための駆動手段を共用することができるので光ピックアップの大型化を防ぎ、結果的には光ディスクドライブの大型化を防ぐことができるようになる。
なお、本実施の形態において説明した球面収差補正装置および光ピックアップ装置の構成はあくまで一例であり、本発明の球面収差補正装置および光ピックアップ装置の構成は本実施の形態の限定されるものでない。また本実施の形態においては球面収差補正装置を光ピックアップ装置に適用する場合を例にあげたが、これはあくまでも一例であり光ピックアップ装置以外も適用可能であることは言うまでもない。
１ 光ピックアップ装置、１１、２１、５１、６１ レーザダイオード、１２、２２ カップリングレンズ、１３、２３、６３ ビームスプリッタ、１４、２４、５４、６４ 対物レンズ、１５、２５、５５、６５ 集光レンズ、１６、２６、５６、６６ 光検出器、３０ 光ピックアップ装置、３１ ダイオード固定部材、３２ カップリングレンズ枠、３３ レンズ枠、５０ 光ピックアップ装置、５２、６２ コリメータレンズ、５３ ビーム整形プリズム（ビームスプリッタ）、集光レンズ、５７、６７、７１ 球面収差補正レンズ、６８、７２、８１ レンズ枠、８２、８３ 補正レンズ、８４ 引張バネ、８５、８６ ストッパ、１０１〜１０４ エキスパンダ用レンズ、１０５、１０７ 可動レンズ枠、１０６ 固定レンズ枠、１１１〜１１４ レンズ駆動手段、１２０ レンズ枠、１２１ レンズ、１２２ バネ、１３０ レンズ枠、１４０〜１４２ レンズ
Claims (11)
- 光学素子の位置を移動させることにより球面収差を補正する球面収差補正装置において、複数の光路にそれぞれ設けられた光学素子を連動して駆動する駆動手段を備えていることを特徴とする球面収差補正装置。
- 前記駆動手段は、前記光学素子として複数の光路に設けた球面収差補正レンズを連動して挿脱することを特徴とする請求項１に記載の球面収差補正装置。
- 前記光学素子として設けた２種類の球面収差補正レンズを取り付け可能な補正レンズ枠と、該補正レンズ枠を中立位置に保持する保持手段とをさらに備え、前記駆動手段により前記補正レンズ枠をレーザ光軸と直交方向に移動させることにより、前記光路から前記２種類の球面収差補正レンズを挿脱して、３段階の球面収差補正を行うことができるように構成されていることを特徴とする請求項２記載の球面収差補正装置。
- 前記駆動手段は、前記光学素子として夫々の光路に配置されたビームエキスパンダを構成する可動レンズのうち、それぞれの光路に配置されている可動レンズを連動して駆動することを特徴とする請求項１に記載の球面収差補正装置。
- 前記ビームエキスパンダのうち、それぞれの光路に配置されている可動レンズを二段階に切換可能で、且つ、前記光路に配置されている可動レンズの移動量を同じにしたことを特徴とする請求項４に記載の球面収差補正装置。
- 前記ビームエキスパンダを構成するレンズのうち、前記駆動手段によって駆動されないレンズを光軸方向に移動させて個別に位置調整を行う位置調整手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の球面収差補正装置。
- 複数の光路にそれぞれビームエキスパンダを配置したうえで、前記駆動手段は、前記ビームエキスパンダを構成する１対のレンズをそれぞれ独立に駆動すると共に、前記複数の光路に配置されたレンズを連動して駆動することを特徴とする請求項４に記載の球面収差補正装置。
- 前記ビームエキスパンダを構成するレンズを保持する２つのレンズ枠は、駆動方向にガイドするメインポールと該メインポール周りの回転を抑えるサブポールとにより支持され、夫々のポールの配置位置がレンズ枠により異なることを特徴とする請求項７に記載の球面収差補正装置。
- 前記レンズを保持するレンズ枠を板バネ部材により支持すると共に、前記レンズの並び方向が板バネ部材の長手方向となるように構成したことを特徴とする請求項４乃至請求項７のいずれか一項に記載の球面収差補正装置。
- 波長の異なるレーザ光源と、該レーザ光源から照射されたそれぞれの光束を同一光路に導く導光手段と、前記導光手段を挟んで、前記同一光路中に配置したレンズと、前記導光手段により同一光路に導かれる前の夫々の光路に配置されたレンズとにより構成されるビームエキスパンダと、前記同一光路中に配置したレンズを駆動する駆動手段と、を備えていることを特徴とする球面収差補正装置。
- 請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の球面収差補正装置を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
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- 2004-07-02 JP JP2004197055A patent/JP2006018948A/ja active Pending
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