光ピックアップおよび光情報装置
【課題】記録密度が異なる複数の光ディスクに適合し、共振の生じにくい光ックアップを提供する。
【解決手段】２つの対物レンズ３０１、３０２と、前記第２つの対物レンズを保持する支持体３０３と、前記支持体を光ディスクに垂直なフォーカシング方向および光ディスクの半径方向であるトラッキング方向に駆動するアクチュエータとを備え、２つの対物レンズの光軸間隔は５ｍｍ以下に構成され、対物レンズアクチュエータのフォーカシング駆動用コイル３０４ａ、４０３ｂは、支持体３０３の光ディスクの接線方向に垂直な両端面のそれぞれにおいて、対物レンズアクチュエータの可動部重心を含むフォーカシング方向に平行な軸に対して略対称な２箇所の位置に配置されている光ピックアップ。
【解決手段】２つの対物レンズ３０１、３０２と、前記第２つの対物レンズを保持する支持体３０３と、前記支持体を光ディスクに垂直なフォーカシング方向および光ディスクの半径方向であるトラッキング方向に駆動するアクチュエータとを備え、２つの対物レンズの光軸間隔は５ｍｍ以下に構成され、対物レンズアクチュエータのフォーカシング駆動用コイル３０４ａ、４０３ｂは、支持体３０３の光ディスクの接線方向に垂直な両端面のそれぞれにおいて、対物レンズアクチュエータの可動部重心を含むフォーカシング方向に平行な軸に対して略対称な２箇所の位置に配置されている光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的に情報の記録・再生を行う光情報装置および光情報装置に用いられる光ピックアップ、および対物レンズユニットに関する。また、本発明は光情報装置を搭載した応用機器にも関する。
【背景技術】
【０００２】
大容量の情報を記録することが可能な情報記録媒体として、光ディスクが広く用いられており、技術の進歩にともなって、より記録密度高い光ディスクが開発されてきている。
【０００３】
最初に普及した光ディスクはコンパクトディスク（ＣＤ）であり、その後、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）が普及した。ＤＶＤはＣＤの約６倍の記録密度で情報を記録することができることから、大容量のデータを一枚のＤＶＤに記録することができる。このため、特に、情報量の多い映像情報の記録に用いられている。また、近年、ＨＤ−ＤＶＤ、ブルーレイディスク（ＢＤ）といった、より高記録密度で情報を記録することが可能な光ディスクが開発され、特に、高精細映像を記録するために用いられ始めている。
【０００４】
種々の光ディスクが開発されるにつれて、光ディスク装置の互換性が重要となる。ユーザの利便性を考慮すれば、光ディスク装置は複数の光ディスクに対応していることが好ましい。
【０００５】
記録密度が異なる複数の光ディスクに対応した光ディスク装置用の光ピックアップとして、例えば、特許文献１〜３に示すように複数の対物レンズを備えた光ピックアップが提案されている。従来のこうした光ピックアップは、主としてＣＤおよびＤＶＤに対応していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１１７６５号公報
【特許文献２】特開平１１−１２０５８７号公報
【特許文献３】特開２００２−２４５６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＨＤ−ＤＶＤやＢＤなどのより高記録密度で情報を記録することが可能な光ディスクと従来のＣＤやＤＶＤとに対応した光ディスク装置について本願発明者が検討を行ったところ、以下のような課題が存在することが明らかとなった。
【０００８】
例えば２つの対物レンズを備えた光ピックアップでは、２つの対物レンズは共通の対物レンズホルダに支持され、対物レンズホルダは１つの対物レンズアクチュエータによって駆動される。
【０００９】
このため、対物レンズホルダに対して２つの対物レンズは、それぞれの対物レンズを用いる光学系における光軸に対して最適な位置あわせがなされた状態で対物レンズホルダに固定されている必要がある。このために、例えば、特許文献１は、１つの対物レンズを傾動ホルダに固定し、傾動ホルダの傾きを対物レンズホルダに対して調整ねじで位置を調整、固定した後、傾動ホルダと対物レンズホルダとを接着剤により固定することを開示している。
【００１０】
しかし、この構造では、調整ねじによっていったん傾動ホルダを固定する必要があり、位置調整が面倒である。また、傾動ホルダの傾きによって対物レンズに対する開口の大きさが変化してしまい、所望の開口数（ＮＡ）を確保できないという問題がある。
【００１１】
また、ＨＤ−ＤＶＤやＢＤなどの光ディスクでは、高記録密度を達成するため、開口数（ＮＡ）の大きな対物レンズを用いて、記録再生を行うための光スポットを小さくする必要がある。このため、対物レンズを固定するレンズホルダには大きな貫通孔を形成する必要がある。
【００１２】
このようなレンズホルダは大きな貫通孔のため、剛性が低くなり、所定の周波数において共振しやすい。本願発明者が検討をしたところ、この共振が、対物レンズホルダを駆動する対物レンズアクチュエータの動作に影響を与え、精度の高い対物レンズ制御を行うことが困難となる場合のあることが分かった。
【００１３】
また、記録密度が異なる複数の光ディスクに対する記録再生動作では、その制御精度が異なっている。一般に、記録密度が低い光ディスクの記録再生では、高い制御精度は要求されないが、記録密度が低いため、対物レンズの移動範囲は大きいことが求められる。一方、記録密度の高い光ディスクの記録再生では、高い制御精度が要求されるが、対物レンズの移動範囲は狭くてよい。
【００１４】
しかし、複数の対物レンズが対物レンズホルダに支持されている場合、対物レンズホルダを駆動するアクチュエータは１つであるため、このような異なる仕様を満たすことは一般に難しい。
【００１５】
本願発明はこのような従来技術の課題の少なくとも１つを解決し、複数の対物レンズを備えた光ピックアップおよび光情報装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の対物レンズユニットは、第１対物レンズと、第１対物レンズを支持する第１レンズホルダとを備え、前記第１レンズホルダは紫外線を透過する材料からなる。
【００１７】
ある好ましい実施形態において、前記第１レンズホルダは、第１および第２の開口を有し、前記第１対物レンズへ入射する光が通過する貫通孔と、前記貫通孔内において周方向に沿って前記貫通孔の中心軸方向へ突出した開口制限部とを含み、前記第１対物レンズは前記第１の開口を塞ぐように支持されており、前記開口制限部は、前記第２の開口から前記開口制限部に入射する光を前記第１対物レンズの光軸から離れる方向に導く。
【００１８】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部は、前記第１の開口側に面するように前記貫通孔の内側面に対して傾斜した第１のリング状の斜面を有している。
【００１９】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部は、前記第２の開口側に面するように前記貫通孔の内側面に対して傾斜した第２のリング状の斜面を有している。
【００２０】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部は、前記第１の開口側に面するように前記貫通孔の内側面に対して傾斜した第１のリング状の斜面と、前記第２の開口側に面するように前記貫通孔の内側面に対して傾斜した第２のリング状の斜面とを有している。
【００２１】
ある好ましい実施形態において、前記第２のリング状の斜面へ入射する光と第２のリング状斜面との法線とのなす角度をＡ１とし、前記第２のリング状の斜面から出射する光と
第２のリング状斜面との法線とのなす角度をＡ２とし、前記第２のリング状の斜面へ入射する光と前記第１のリング状斜面の法線とのなす角度をＡ３とし、前記開口制限部の屈折率をｎとした場合、ｓｉｎ（Ａ１）＝ｎ・ｓｉｎ（Ａ２）かつｎ・ｓｉｎ（Ａ３＋（Ａ１−Ａ２））＞１の関係を満たしている。
【００２２】
ある好ましい実施形態において、前記リング状の斜面は、同心状に配置された不連続な２つのリング状斜面部を有する。
【００２３】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部は、前記貫通孔の中心軸と一致する軸を有する凹レンズの一部を構成する形状を有している。
【００２４】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部の前記貫通孔の中心軸を通る断面は前記中心軸へ向かって突出した楕円の一部である。
【００２５】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部は、前記第１の開口側に設けられた回折格子を有する。
【００２６】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部は、前記第１の開口側に設けられた光線を散乱させる散乱面を有する。
【００２７】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部は、前記第１の開口側に設けられた光線を遮蔽する遮蔽面を有する。
【００２８】
本発明の光ピックアップは、第１光源と、上記いずれかに規定される対物レンズユニットと、前記対物レンズユニットを保持する支持体と、前記支持体を駆動するアクチュエータと、第１光検出器とを備え、前記光源から出射した光を前記対物レンズユニットの第１対物レンズにより、光ディスクのデータ記録面に集光し、前記データ記録面において反射した光を前記光検出器により電気信号に変換する。
【００２９】
ある好ましい実施形態において、前記支持体に対して、前記対物レンズユニットの第１レンズホルダが、紫外線硬化樹脂により接着されている。
【００３０】
ある好ましい実施形態において、光ピックアップは、前記対物レンズユニットが構成する光学系と光軸を共有しない第２対物レンズおよび第２光源をさらに備え、前記支持体は前記第２対物レンズを支持する第２レンズホルダである。
【００３１】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズの光軸と前記第２対物レンズの光軸との間隔は５ｍｍ以下である。
【００３２】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズの光軸と前記第２対物レンズの光軸との間隔は２．５ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
【００３３】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズは、前記光ディスクのトラッキング方向に位置するように配置されている。
【００３４】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズは、前記光ディスクのトラッキング方向と垂直な方向に位置するように配置されている。
【００３５】
ある好ましい実施形態において、前記第１レンズホルダは前記第２対物レンズに近接する位置において、平坦な側面を有する。
【００３６】
ある好ましい実施形態において、前記第１レンズホルダは前記光ディスクの外側において平坦な側面を有する。
【００３７】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズは前記第２対物レンズより長波長の光の集光に用いられる。
【００３８】
ある好ましい実施形態において、前記第１レンズホルダは、前記第１対物レンズの光軸を中心として前記平坦な側面と対称位置において切り欠き部を有する。
【００３９】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズよりも前記第１レンズホルダおよび前記第２レンズホルダから突出した突起部をさらに備え、前記突起部は、前記光ディスクの外周側以外の領域に設けられている。
【００４０】
本発明の光ピックアップは、第１波長の光を出射する第１光源と、前記第１光源から出射した光を第１光ディスクの記録面に向けて集光する第１対物レンズと、前記第１光ディスクの記録面に集光した光の反射光を受光し、検出信号を出力する第１検出器と、前記第１波長より短い第２波長の光を出射する第２光源と、前記第２光源から出射した光を第２光ディスクの記録面に向けて集光する第２対物レンズと、前記第２光ディスクの記録面に集光した光の反射光を受光し、検出信号を出力する第２検出器とを備え、前記第１検出器の検出信号に基づいて生成するフォーカスエラー信号のフォーカス検出範囲が、前記第２検出器の検出信号に基づいて生成するフォーカスエラー信号のフォーカス検出範囲に比べて広くなっている。
【００４１】
ある好ましい実施形態において、光ピックアップは、前記第１光源から出射した光の発散度を小さくするための第１コリメートレンズと、前記第２光源から出射した光の発散度を小さくするための第２コリメートレンズとをさらに備え、前記第１コリメートレンズの焦点距離を前記第１対物レンズの焦点距離で除算することにより得られる第１倍率は、前記第２コリメートレンズの焦点距離を前記第２対物レンズの焦点距離で除算することにより得られる第２倍率より小さい。
【００４２】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズの焦点距離が前記第２対物レンズの焦点距離より長くなっている。
【００４３】
ある好ましい実施形態において、光ピックアップは、前記第１光源から出射した光の発散度を小さくするための第１コリメートレンズと、前記第２光源から出射した光の発散度を小さくするための第２コリメートレンズとをさらに備え、前記第１コリメートレンズの焦点距離が前記第２コリメートレンズの焦点距離より短くなっている。
【００４４】
本発明の光情報装置は、上記いずれかに規定される光ピックアップと、光ディスクを回転駆動させるモータと、前記光ピックアップの少なくとも前記第１光検出器から得られる信号に基づき、前記光ピックアップを制御するための電気回路とを備える。
【００４５】
本発明のコンピュータは上記光情報装置を備える。
【００４６】
本発明の光ディスクプレーヤは、上記光情報装置を備える。
【００４７】
本発明のカーナビゲーションシステムは、上記光情報装置を備える。
【００４８】
本発明の光ディスクレコーダは、上記光情報装置を備える。
【００４９】
本発明の光ディスクサーバは、上記光情報装置を備える。
【００５０】
本発明の車両は、上記光情報装置を備える。
【００５１】
本発明の光ピックアップの組み立て方法は、上記光ピックアップの組み立て方法であって、前記第２対物レンズによって前記第２光源からの光ビームを集光した場合における前記光ディスクの記録面上におけるコマ収差が最小となるように前記第１レンズホルダ全体の傾きを調整する第１工程と、前記第１工程により調整された第１レンズホルダ全体の傾きを維持した状態において、前記第２対物レンズによって前記第１光源からの光ビームを集光した場合における前記光ディスクの記録面上におけるコマ収差が最小となるように、前記対物レンズユニットの前記前記第１レンズホルダに対する傾きを調整する第２工程と、を包含する。
【００５２】
ある好ましい実施形態において、前記光ピックアップは、第２対物レンズにより集光される第３光源をさらに備え、前記第２工程後、前記第２対物レンズによって前記第３光源からの光ビームを集光した場合における前記光ディスクの記録面上におけるコマ収差が最小となるように、前記第３光源の位置を前記光ビームの光軸に対して垂直方向の位置を調整する第３工程をさらに包含する。
【００５３】
本発明の対物レンズ駆動装置は、光ディスクに光ビームを収束させるための第１対物レンズおよび第２対物レンズと前記第１対物レンズおよび第２対物レンズを支持する支持体とを含む可動体を備えた対物レンズ駆動装置であって、前記第１対物レンズおよび第２対物レンズのそれぞれの光軸間の距離が５ｍｍ以下である。
【００５４】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズおよび第２対物レンズのそれぞれの光軸間の距離は２．５ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
【００５５】
本発明の対物レンズ駆動装置は、光ディスクに光ビームを収束させるための第１対物レンズおよび第２対物レンズと、前記第１対物レンズを支持する第１レンズホルダと、前記第２対物レンズを支持する第２レンズホルダとを含む可動体を備えた対物レンズ駆動装置であって、前記第１レンズホルダは前記第２レンズホルダに固定されており、前記第１レンズホルダは前記第２レンズホルダに支持された前記第２対物レンズに近接する位置において平坦な側面を有している。
【００５６】
ある好ましい実施形態において、前記第１レンズホルダは前記光ディスクの外側において前記平坦な側面を有する。
【００５７】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズは前記第２対物レンズより長波長の光の集光に用いられる。
【００５８】
ある好ましい実施形態において、前記第１レンズホルダは、前記第１対物レンズの光軸を中心として前記平坦な側面と対称位置において切り欠き部を有する。
【００５９】
ある好ましい実施形態において、対物レンズ駆動装置は、前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズよりも前記第１レンズホルダおよび前記第２レンズホルダから突出した突起部をさらに備え、前記開口制限部は、前記光ディスクの外周側以外の領域に設けられている。
【発明の効果】
【００６０】
本発明の対物レンズユニットによれば、紫外線を透過する材料によって形成されているため、対物レンズユニットを支持体に固定する場合、対物レンズレンズユニットの傾きを調整した後、紫外線硬化樹脂を用いて対物レンズユニットを固定できる。このため、対物レンズユニットの位置や傾きを容易に調整することが可能となる。
【００６１】
また、対物レンズユニットが開口制限部を備えるため、支持体に対する対物レンズユニットの傾きを調整しても、外部から対物レンズに入射する光ビームの光径を開口制限部によって、常に一定に調節できる。
【００６２】
また、本発明の光ピックアップによれば、２つの対物レンズの光軸間の距離を５ｍｍ以下にするため、レンズホルダの共振によるサーボ制御性能の悪化を抑制し、安定した制御を実現することができる。
【００６３】
また、第１レンズホルダは第２対物レンズに近接した位置において平坦な側面を有するため、２つの対物レンズ間の距離を小さくすることができ、２つの対物レンズの光軸間の距離を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明による光ピックアップの第１の実施形態を示す概略的な側面図である。
【図２】本発明による光ピックアップの第１の実施形態を示す概略的な斜視図である。
【図３】図１の光ピックアップに用いられる対物レンズ駆動装置の可動部の断面を示している。
【図４】図１の光ピックアップに用いられるレンズユニットの拡大断面図である。
【図５】図１の光ピックアップに用いられるレンズホルダの一部分を拡大して示す断面図である。
【図６】レンズホルダの開口制限部に入射する光の光路を説明する図である。
【図７Ａ】レンズホルダの開口制限部の他の形態を示す断面図である。
【図７Ｂ】レンズホルダの開口制限部の他の形態を示す断面図である。
【図７Ｃ】レンズホルダの開口制限部の他の形態を示す断面図である。
【図７Ｄ】レンズホルダの開口制限部の他の形態を示す断面図である。
【図７Ｅ】レンズホルダの開口制限部の他の形態を示す断面図である。
【図７Ｆ】レンズホルダの開口制限部の他の形態を示す断面図である。
【図７Ｇ】レンズユニットの他の形態を示す断面図である。
【図８】フォーカスエラー信号の一例を示す図である。
【図９】本実施形態において、ＢＤ用の光学系から得られるフォーカスエラー信号を示す図である。
【図１０】本実施形態において、ＤＶＤ用の光学系から得られるフォーカスエラー信号を示す図である。
【図１１】本実施形態において、ＣＤ用の光学系から得られるフォーカスエラー信号を示す図である。
【図１２】第２の実施形態による対物レンズ駆動装置を示す斜視図である。
【図１３】第２の実施形態による対物レンズ駆動装置を示す分解斜視図である。
【図１４】図１２の対物レンズ駆動装置のレンズホルダの断面図である。
【図１５】光軸間距離とサーボ制御位相の遅れ量との関係を示す図である。
【図１６】本実施形態における、フォーカシングコイルに流れる電流値に対するレンズホルダのフォーカシング方向への変位周波数応答特性を示す図である。
【図１７】本実施形態における、サーボ制御の位相遅れ量に対するレンズホルダのフォーカシング方向への変位周波数応答特性を示す図である。
【図１８】従来のレンズホルダの共振の様子を模式的に示す図である。
【図１９】従来の対物レンズ駆動装置における、フォーカシングコイルに流れる電流値に対するレンズホルダのフォーカシング方向への変位周波数応答特性を示す図である。
【図２０】従来の対物レンズ駆動装置における、サーボ制御の位相遅れ量に対するレンズホルダのフォーカシング方向への変位周波数応答特性を示す図である。
【図２１】第３の実施形態による対物レンズ駆動装置の構成を示す平面図である。
【図２２】第３の実施形態による対物レンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２３】第３の実施形態のレンズホルダの側面図である。
【図２４】図２１におけるＡ−Ａ線断面を示している。
【図２５】第３の実施形態の対物レンズ駆動装置と光ディスクとの位置関係を示す図である。
【図２６】第４の実施形態による光情報装置の構成を示す図である。
【図２７】第５の実施形態によるコンピュータの構成を示す図である。
【図２８】第６の実施形態による光ディスクプレーヤの構成を示す図である。
【図２９】第７の実施形態による光ディスクレコーダの構成を示す図である。
【図３０】第８の実施形態によるサーバの構成を示す図である。
【図３１】第９の実施形態による車両の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
（第１の実施形態）
以下本発明による光ピックアップの第１の実施形態を説明する。図１および図２は、光ピックアップ１０１の概略的な側面図および斜視図である。
【００６６】
図１において、方向Ｔトラッキング方向であり、方向Ｆはフォーカシング方向である。また、方向Ｙはトラッキング方向に垂直な方向である。光ピックアップ１０１はこれらの方向が光情報装置（光ディスク装置）のトラッキング方向、フォーカシング方向およびトラッキング方向と垂直な方向と一致するように配置される。ただし、方向Ｙおよび方向Ｔが光情報装置のトラッキング方向およびこれに垂直な方向と一致するように配置することも可能である。
【００６７】
光ピックアップ１０１は、３つの異なる記録密度の光ディスク３２、３５、４６に対して、記録および再生のうちの少なくとも一方を行うことが可能である。光ディスク３２、３５、４６は、例えば、ＤＶＤ、ＢＤおよびＣＤである。
【００６８】
光ピックアップ１０１は、最も記録密度が高い光ディスク３５に対し記録および再生のうちの少なくとも一方を行うために、光源３１および対物レンズ３４を備える。
【００６９】
光源３１は最も短波長の光（例えば青色）を出射する。光源３１から出射する光は所定の方向の直線偏光である。偏光ビームスプリッタ１０３２は光源３１から出射した光をコリメートレンズ３３へ導く。偏光ビームスプリッタ１０３２は、光源３１から出射した光の方向の直線偏光を強く反射し、それと直交する方向の直線偏光は高い割合で透過させる。以下で説明する１／４波長板４８と偏光ビームスプリッタ１０３２との組み合わせによって光の利用効率を向上させる効果も得ることができる。
【００７０】
コリメートレンズ３３は光源３１から放射された光ビーム５６が概ね平行光となるよう、収束状態を変換する。プリズム６０は斜面６０ａを有し、コリメートレンズ３３を透過した光ビーム５６を光ディスク３５に対して直角の方向に反射する。対物レンズ３４は光ビーム５６を光ディスク３５の記録面上に収束させる。光ディスク３５の記録面にて反射された光ビームは元の光路を逆にたどり、偏光ビームスプリッタ１０３２などの分岐手段
によって、光源３１とは別の方向に分岐され、光検出器３６に入射する。光検出器３６は、入射した光を光電変換し、情報信号、サーボ信号（フォーカシング制御のためのフォーカスエラー信号や、トラッキング制御のためのトラッキング信号）を得るための電気信号を出力する。
【００７１】
ここで、１／４波長板４８を偏光ビームスプリッタ１０３２と対物レンズ３４との間に備えることによって、偏光ビームスプリッタ１０３２で反射された直線偏光を円偏光に変換できる。光ディスク３５の記録面における反射により反対回りの円偏光になった光ビーム５６が、再び１／４波長板４８に入射する際、元の方向と直交する方向の直線偏光に変換される。このため、偏光ビームスプリッタ１０３２を高い割合で透過し、光の利用効率が高められる。
【００７２】
偏光ビームスプリッタ１０３２と光検出器３６との間にシリンドリカルレンズあるいはトーリックレンズなどの非点収差発生素子５０を配置し、かつ、光検出器３６に４分割光検出領域（図示せず）を設けてもよい。このような構成を採用し、非点収差発生素子５０によって非点収差を付加した光を受光することにより、非点収差法によるフォーカスエラー信号を検出することができる。さらに非点収差発生素子５０への集光、拡散力のあるレンズパワーを付加すれば、非点収差発生素子５０を光軸方向へ移動し、フォーカスエラー信号のオフセット調整を実現できる。さらに偏光ビームスプリッタ１０３２と光検出器３６との間に回折光学素子（diffractive optical element: DOE）５１を配置することにより、１ビーム方式の安定なトラッキング信号を得ることができる。
【００７３】
光ピックアップ１０１は、光源３７ａおよび対物レンズ４１を備える。光源３７ａは集積ユニット３７に収納されており、光源３１より長い波長の光（例えば赤色）を放射する。コリメートレンズ３９は、光源３７ａから放射された光ビーム５７が概ね平行光となるよう光ビーム５７の収束状態を変換する。コリメートレンズ３９を透過した光ビーム５７は、プリズム６０の斜面６０ａとは別の斜面６０ｂによって光ディスク３２に対して直角の方向に反射する。
【００７４】
対物レンズ４１は光ビーム５７を光ディスク３２の記録面上に収束させる。光ディスク３２の記録面にて反射された光ビームは元の光路を逆にたどり、偏光ホログラム４０などの分岐手段によってはじめとは別の方向に分岐され、集積ユニット３７の図示していない光検出器に入射し、光電変換される。これにより、情報信号、サーボ信号（フォーカシング制御のためのフォーカスエラー信号や、トラッキング制御のためのトラッキング信号）を得るための電気信号が出力される。光検出器と光源３７ａとが内蔵された集積ユニット３７を用いることにより、光ピックアップの小型、薄型化を実現でき、光ピックアップの動作を安定させることができる。
【００７５】
光ピックアップ１０１は光源４３ａをさらに備える。光源４３ａは集積ユニット４３に収納されており、最も長い波長の光（例えば赤色）を放射する。コリメートレンズ３９は、光源４３ａから放射された光ビーム５８が概ね平行光となるよう光ビーム５７の収束状態を変換する。コリメートレンズ３９を透過した光ビーム５８は、プリズム６０の斜面６０ｂによって光ディスク４６に対して直角の方向に反射する。
【００７６】
対物レンズ４１は光ビーム５８を光ディスク４６の記録面上に収束させる。光ディスク４６の記録面にて反射された光ビーム５８は元の光路を逆にたどり、ホログラム４３ｂなどの分岐手段によって、光源４３ａとは別の方向に分岐され、集積ユニット４３内の図示していない光検出器に入射し、光電変換される。これにより、情報信号、サーボ信号（フォーカシング制御のためのフォーカスエラー信号や、トラッキング制御のためのトラッキング信号）を得るための電気信号が出力される。光検出器と光源４３ａとが内蔵された集
積ユニット４３を用いることにより、光ピックアップの小型、薄型化を実現でき、光ピックアップの動作を安定させることができる。
【００７７】
図１および図２に示すように、光ピックアップ１０１は、光源３７ａおよび光源４３ａから出射する光を合波または分岐するためのダイクロイック膜を有するビームスプリッタ３８を備えている。光源４３ａから出射する光の一部は、ビームスプリッタ３８によって反射され、光検出器５４へ導かれる。残りの光は、コリメートレンズ３９を透過する。また、光ディスク４６からの反射光の一部を透過し、集積ユニット４３へ導く。ビームスプリッタ３８は光源３７ａの光を全反射する。
【００７８】
なお、プリズム６０の断面は三角形であるが、頂点（プリズム全体としてみれば稜）を面取りしてチッピング（欠け）を防止してもよい。この場合を含めプリズム６０はおおよそ三角形の断面を有する。
【００７９】
本実施形態では光ピックアップ１０１は３種類の光ディスクに対応し、３つの光源を備えているが、２種類の光ディスクに対応する光情報装置を実現するために、光ピックアップ１０１は、光源４３ａまたは光源３７ａのいずれか一方と光源３１とを備えていてもよい。
【００８０】
光ピックアップ１０１は対物レンズ駆動装置４５を備え、対物レンズ３４および対物レンズ４１は、対物レンズ駆動装置４５内において、所定の位置に配置されている。対物レンズ３４および対物レンズ４１は方向Ｙつまり光ディスクのトラック溝の伸びる方向あるいはトラッキング方向と垂直な方向に並べて配置されていることが望ましい。これにより、対物レンズ３４または対物レンズ４１が、光ディスク３２、３５、４６の最外周や最内周へアクセスし場合において、使用していない対物レンズ４１または対物レンズ３４が光ディスク３２、３５、４６を回転させるモータや、光情報装置の外装と干渉するのを防止することができる。
【００８１】
対物レンズ駆動装置（対物レンズアクチュエータ）４５は、対物レンズ３４および対物レンズ４１を光ディスク３５、３２、４６の記録面と直交するフォーカシング方向Ｆおよび光ディスクのトラッキング方向Ｔの両方向に移動させ、光ディスク３２、３５、４６の記録や再生に用いる光スポットの集光状態を調整し、また、光スポットの位置をトラッキング方向へ移動させることができる。
【００８２】
図３は、対物レンズ駆動装置４５の可動部の断面を示している。可動部は、対物レンズ３４および対物レンズ４１を支持、固定しており、図示しないコイルおよび磁石などの駆動機構によって、可動部をフォーカシング方向およびトラッキング方向へ移動させることにより、対物レンズ３４および対物レンズ４１をフォーカシング方向およびトラッキング方向へ移動させる。
【００８３】
対物レンズ３４および対物レンズ４１がともに可動部に固定された後は対物レンズ３４および対物レンズ４１の方向を独立して調整することはできない。このため、対物レンズ３４の光軸に対する対物レンズ４１の光軸の方向はあらかじめ調整されている必要がある。
【００８４】
本実施形態では、可動部は、対物レンズ３４と、レンズホルダ１と、対物レンズ４１が支持された対物レンズユニット１０とを含み、対物レンズ３４が固定された第１のレンズホルダ１に対して、対物レンズユニット１０の方向を調節することができる。このために対物レンズユニット１０は、レンズホルダ２を有している。レンズホルダ２は、対物レンズ４１を支持、固定する。また、レンズホルダ２は曲面で構成された底部２ｒを有し、レ
ンズホルダ１の曲面で構成された凹部１ｒにレンズホルダ２の底部２ｒが接するように支持、固定されている。
【００８５】
レンズホルダ２の底部２ｒが曲面で構成されているため、レンズホルダ１の凹部１ｒ内においてレンズホルダ２の傾きを調整した後、レンズホルダ２とレンズホルダ１とを固定することができる。
【００８６】
レンズホルダ２の傾きの調整は、例えば、以下の手順によって行う。まず、図１の斜面６０ａで反射された光ビーム５６が対物レンズ３４で集光されたときに、コマ収差が最小になるように、あるいは、収束スポットが光軸に対して最も対称な形になるようにレンズホルダ１の傾き調整する。この調整は、レンズホルダ１の位置を可動部内において調整したり、対物レンズ駆動装置４５の傾きを斜面６０ａで反射された光ビーム５６の光軸に対して調整することによって行う。
【００８７】
次に、この状態で対物レンズ４１が固定されたレンズホルダ２のレンズホルダ１に対する傾きの調整を行う。斜面６０ｂで反射された光ビーム５７が対物レンズ４１で集光されたときに、コマ収差が最小になるように、あるいは、収束スポットが光軸に対して最も対称な形になるようにする。さらに、光源４３ａを光軸に垂直な方向に位置調整し、斜面６０ｂで反射された光ビーム５８が対物レンズ４１で集光されたときに、コマ収差が最小になるように、あるいは、収束スポットが光軸に対して最も対称な形になるようにする。
【００８８】
特許文献１に開示された従来技術によれば、２つの対物レンズの光軸が平行になるように２つの対物レンズの傾きが決定される。しかし、この方法によれば、対物レンズの製造誤差により生じるコマ収差や、他の光学部品の製造誤差による光ビームのコマ収差が残存し、収束ビームを歪ませてしまう。
【００８９】
これに対して、本実施の形態の調整方法であれば、総合的にコマ収差を低減し、あるいは、収束ビームの形状を最良にすることができる。このため、複数の異なる種類の光ディスクに対し、良好な記録、再生性能を発揮することのできる光ピックアップを実現することができる。
【００９０】
このようにして、レンズホルダ２のレンズホルダ１に対する傾きを調整した後、図３のように、接着剤２２を用いてレンズホルダ２を、レンズホルダ１に対して固着する。電子部品の接着などには、一般に熱硬化性接着剤が広く用いられる。しかし、熱硬化性接着剤を使用するためには高温槽を用意する必要があり、製造設備が余分に必要となる。また、時間経過により硬化する接着剤を用いる場合、製造時間短縮の観点からは硬化時間は短いことが望ましい。しかし、硬化時間が短いとレンズホルダ２の傾きを調整中に接着剤の硬化が進み、調整しにくいという課題がある。
【００９１】
本実施形態ではこれらの点を考慮し、接着剤２２として紫外線硬化樹脂を用いることが好ましい。また、接着剤２２はレンズホルダ１とレンズホルダ２との隙間にも塗布し、レンズホルダ１とレンズホルダ２との強固に接着することが好ましい。このため、レンズホルダ１とレンズホルダ２との隙間にも塗布した接着剤２２も硬化させることができるようにレンズホルダ２は、は紫外線を透過する材料からなることが好ましい。ポリオレフィン系樹脂やポリカーボネイト系樹脂などは紫外線を透過することができ、かつ、安価で物性が安定しているため、レンズホルダ２を構成する材料として適している。レンズホルダ１は、可視光線および紫外線を透過しない材料によって構成されている。
【００９２】
上述した手順によって対物レンズ４１の光軸を調整した後、接着剤２２に紫外線を照射することによって接着剤２２を硬化させ、レンズホルダ２をレンズホルダ１に固定する。
これにより、対物レンズ４１の光軸を調整中に接着剤２２が固まって調整が困難となることもない。また、紫外線硬化樹脂は比較的短時間で硬化させることができるため、調整に要する時間も短縮される。レンズホルダ２が紫外線を透過するため、接着剤２２の硬化も均一に行うことができる。また、紫外線を放射する光源があればよいので、設備投資も少なくてよい。もちろん、接着固定時間が短いという効果があることは言うまでもない。
【００９３】
なお、レンズホルダ２に固定され対物レンズは、相対的に記録密度の低い光ディスクの記録再生に用いられる光学系を構成しているほうが好ましい。記録密度の低い光ディスクに対する記録再生時の光ビームの制御精度は、記録密度の高い光ディスクに比べて相対的に低くてよい。このため、対物レンズの軸調整の精度も記録密度の高い光ディスクに比べて相対的に低くてよく、光軸の調整が容易となる。
【００９４】
図３に示すように、対物レンズ３４に所望の大きさの光ビームを入射させるために、レンズホルダ１には、開口１ｈを規定するよう、対物レンズ３４に入射する光ビームの経路を規定する貫通孔の内部に突出した開口制限部１４が設けられる。開口制限部１４も可視光線および紫外線を透過しない材料によって構成されている。
【００９５】
一方、レンズホルダ２を紫外線が透過する材料によって構成する場合、レンズホルダ２は可視光線も透過する。このため、対物レンズ４１に所望の大きさの光ビームを入射させ、所望の開口数（ＮＡ)を得ることが困難となる。本願では、対物レンズユニット１０は
、開口制限部３を備える。以下図４を参照して開口制限部３を詳細に説明する。
【００９６】
図４はレンズユニット１０の拡大断面図である。図４に示すようにレンズホルダ２は、第１の開口２ｂおよび第２の開口２ａを有し、内側面２ｆによって規定される貫通孔を有する。対物レンズ４１は、第１の開口２ｂを塞ぐようにレンズホルダ２に支持され、第２の開口２ａから貫通孔を通過した光が対物レンズ４１に入射する。開口制限部３は、貫通孔の内側面２ｆの周方向に沿って貫通孔の中心軸２ｃ方向へ突出した形状を有している。これにより、開口制限部３は、対物レンズ４に入射する光ビームの光径２ｈを規定する。貫通孔の中心軸２ｃは対物レンズ４１の中心４１ｃと概ね一致している。開口制限部３が形成する開口２ｈは対物レンズ４１のレンズとして機能する有効口径Ｄ以下に設定される。
【００９７】
上述したようにレンズホルダ２は紫外線および可視光を透過する。このため、開口制限部３をレンズホルダ２と同じ材料から一体的に形成する場合、入射した光が開口制限部３も透過するため、対物レンズ４１へ入射する光を遮蔽し、所定の光径を規定できない。このため、開口制限部３の第２の開口２ａから開口制限部３に入射する光を対物レンズ４１の光軸から離れる方向に導く構造を備える。
【００９８】
図５は、レンズホルダ２の断面の一部を拡大して示している。図５に示すように、開口制限部３の断面は台形形状であり、台形の２つの斜辺によって、開口制限部３は、レンズホルダ２の貫通孔内に突出する第１のリング状斜面３ａおよび第２のリング状斜面３ｂを含む。第１のリング状斜面３ａおよび第２のリング状斜面３ｂはそれぞれ第１の開口２ａおよび第２の開口２ａ側に面するように内側面２ｆに対し傾斜している。開口制限部３の側面３ｃは概ね内側面２ｆと平行である。
【００９９】
図５に示すように、第２の開口２ａへ入射する光のうち開口制限部３に入射する光５７は、第１のリング状斜面３ａから開口制限部３の内部に透過する。このとき、第１のリング状斜面３ａにおいて光５７が光軸４１ｃから離れる方向に屈折する。これにより、開口制限部３に入射した光を対物レンズ４１に入射しないようにすることができる。したがって、図４に示すように開口制限部３が規定する光径２ｈの光のみを対物レンズ４１へ入射
させることができる。
【０１００】
開口制限部３の第１のリング状斜面３ａおよび第２のリング状斜面３ｂは、図５において破線で示すように、光軸４ｃとほぼ一致する凹レンズの２つの球面の一部を構成していてもよい。第１のリング状斜面３ａおよび第２のリング状斜面３ｂをこのような形状にしても開口制限部３に入射する光５７を光軸４１ｃから遠ざかる方向に屈折させることができる。これにより、可視光線や紫外線を透過する材料から開口制限部３が構成されていても、開口制限部３によって光を遮蔽し、所望の光径の光を対物レンズ４１に入射させることができる。
【０１０１】
また、開口制限部３を対物レンズ４１を支持するレンズホルダ２の対物レンズ４１に入射する光が通過する貫通孔の内部に設けるため、開口制限部３を対物レンズ４１に近接して配置することが可能となり、開口制限部３の中心と対物レンズ４１の光軸とのずれを小さくすることができる。さらに、レンズホルダ１に対する対物レンズ４１の傾きを調整する場合でも傾きの調節は、対物レンズ４１およびレンズホルダ２を含むレンズユニット全体で行う。このため、ため、上述した開口制限部３の中心と対物レンズ４１の光軸とのずれを生じさせることもなく、常に対物レンズ４１に入射する光の光径は開口制限部３によって決まる。したがって、対物レンズ４１に入射する光の光径の誤差を最小限に抑えることができる。
【０１０２】
開口制限部３による光の遮蔽の効果を高めるために、第２のリング状斜面３ｂにおける光の全反射を利用してもよい。具体的には、図６に示すように、第１のリング状斜面３ａへ入射する光５７と第１のリング状斜面３ａの法線とのなす角をＡ１とし、リング状斜面３ａから内部へ進む光と法線とのなす角をＡ２とする。また、第２のリング状斜面３ｂに入射する光と法線とのなす角をＡ４とし、第２のリング状斜面３ｂから出射する光と法線とのなす角をＡ３とする。開口制限部３を構成する材料の屈折率をｎとする。
【０１０３】
スネルの法則により、これらの角は、以下の式（１）および（２）の関係を満たす。
【０１０４】
ｓｉｎ（Ａ１）＝ｎ・ｓｉｎ（Ａ２） ・・・（１）
Ａ４＝Ａ３＋（Ａ１−Ａ２） ・・・（２）
【０１０５】
第２のリング状斜面３ｂにおいて全反射が起こる条件は式（３）で示される。
【０１０６】
ｎ・ｓｉｎ（Ａ４）＞１ ・・・（３）
【０１０７】
したがって、式（２）を式（３）に代入することによって式（４）の関係が得られる。
【０１０８】
ｎ・ｓｉｎ（Ａ３＋（Ａ１−Ａ２））＞１ ・・・（４）
【０１０９】
つまり、式（１）および（４）の関係を角度Ａ１およびＡ３が満たしていれば、第１のリング状斜面３ａに入射した光のすべてを光軸４１ｃから遠ざかる方向に光を屈折させ、対物レンズ４１に入射しないようにすることができる。
【０１１０】
このような構造を採用することによって、対物レンズ４１へ不要な光線が入射しないので、迷光成分を完全に除去できるという効果を得ることができる。
【０１１１】
レンズホルダ２に設ける開口制限部は、図５および図６に示す構造以外の構造を採用してもよい。
【０１１２】
図７Ａに示すように、レンズホルダ６２に設けられた開口制限部６３は、同心状に配置された２つのリング状斜面部６３ｄ、６３ｄと、第２のリング状斜面６３ｂと、側面６３ｃと有している。リング状斜面部６３ｄ、６３ｅはそれぞれ第２の開口２ａ側に傾斜しており、リング状斜面部６３ｄとリング状斜面部６３ｅとは不連続になっている。リング状斜面部６３ｄ、６３ｅは第１のリング状斜面６３ａとして機能し、図５を参照して説明したように開口制限部６３に入射する光を光軸４１ｃから遠ざかる方向へ導く。
【０１１３】
２つの不連続なリング状斜面部６３ｄ、６３ｅによって第１のリング状斜面６３ａを形成することによって、それぞれのリング状斜面部６３ｄ、６３ｅの内側面６３ｆに対する傾斜角を小さくし、開口制限部６３に入射する光をより大きく光軸４１ｃから遠ざかる方向へ屈折させることができる。また、内側面６３ｆにおいてリング状斜面部６３ｄ、６３ｅを設けるのに必要な長さＬ１を同じ角度で傾斜した１つのリング状斜面を形成する場合に比べて短くすることができる。したがって、レンズホルダ６２の貫通孔方向の長さを短くすることができ、厚みの小さい光情報装置を実現するのに適している。
【０１１４】
図７Ｂに示すようにレンズホルダ６４に設けられた開口制限部６５は、第２の開口２ａ側に設けられたリング状の回折格子６５ａと第２のリング状斜面６５ｂと側面６５ｃとを備えている。リング状の回折格子６５ａは開口制限部６５に入射する光を光軸４１ｃから遠ざかる方向へ屈折させることができる。回折格子６５ａは凹凸のパターンによって光の回折方向を設定することが可能である。内側面６３ｆにおいて回折格子６５ａを設けるのに必要な長さＬ２を第１のリング状斜面を形成する場合に比べて短くすることができる。したがって、レンズホルダ６４の貫通孔方向の長さを短くすることができ、厚みの小さい光情報装置を実現するのに適している。
【０１１５】
図５に示す開口制限部３は第１のリング状斜面３ａおよび第２のリング状斜面３ｂを備えていたが、いずれか一方の斜面のみを備えていてもよい。図７Ｃに示すレンズホルダ６６に設けられた開口制限部６７は、垂直面６７ａと第２のリング状斜面６７ｂと側面６７ｃを含む。垂直面６７ａは内側面６７ｆに対して垂直であり、光５７が入射した場合、垂直面６７ａにおける光の屈折は生じない。しかし、第２のリング状斜面６７ｂの内側面６７ｆに対する傾斜角を小さくすることによって第２のリング状斜面６７ｂにおいて、光軸４１ｃから遠ざかるように光５７を屈折させることができる。
【０１１６】
この場合、図７Ｃに示すように、光５７が入射する方向と第２のリング状斜面６７ｂの法線とのなす角をＡ３とした場合、式（５）を満たせば、光５７は第２のリング状斜面６７ｂにおいて全反射し、対物レンズ４１に入射するのを防ぐことができる。
【０１１７】
ｎ・ｓｉｎ（Ａ３）＞１ ・・・（５）
【０１１８】
図７Ｄに示すレンズホルダ６８に設けられた開口制限部６９は、第１のリング状斜面６９ａと、垂直面６９ｂと側面６９ｃとを含む。開口制限部６９は、第１のリング状斜面６９ａによって、光５７を光軸４１ｃから遠ざかる方向に屈折させることができる。
【０１１９】
開口制限部の断面形状は曲線によって構成されていてもよい。図７Ｅに示すレンズホルダ７１に設けられた開口制限部７２は、貫通孔の中心軸を通る断面において、中心軸に向かって突出した楕円の一部分からなる形状を有している。このような形状を有する開口制限部７２も光５７を光軸４１ｃから遠ざかる方向に屈折させることができる。このような形状を有するレンズホルダ７１射出成形などの方法により成形することが容易であり、レンズホルダ７１の製造コストを低減させることができる。
【０１２０】
これまで説明した開口制限部は、レンズホルダ７１と一体的に形成可能であり、低コス
トで製造が可能な構造を備えていた。しかし、光の遮蔽を確実に行いたい場合には、開口制限部に遮光面を設けてもよい。図７Ｆに示すように、レンズホルダ７３に設けられた開口制限部７４は、内側面７４ｆ内において光軸４１ｃに向かって突出した、概ね垂直な面７４ａ、７４と側面７４ｃとからなるリング状の突起形状を有している。第２の開口２ａ面する面７４ａには、リング状の遮蔽面７５が設けられている。遮蔽面７５は、黒色塗料や黒鉛を含む樹脂、または、着色樹脂などからなるリング状のシートの一面であってもよいし、開口制限部７４全体を黒色塗料や黒鉛を含む樹脂、または、着色樹脂によって形成してもよい。また、光を遮蔽する遮蔽面７５の代わりに光を散乱させる散乱面を設けてもよい。
【０１２１】
レンズホルダ２とは異なる構成部材を用いるため、製造コストは多少アップするが、光の遮蔽効果は高く、より確実に不要な光を遮蔽することができる。
【０１２２】
なお、本実施形態では、レンズユニットはレンズホルダと対物レンズとによって構成されていたが、レンズユニットは更に他の光学素子を含んでいてもよい。
【０１２３】
例えば、図７Ｇに示すように、レンズユニット８０は対物レンズ４１と、レンズホルダ８３と、レンズホルダに設けられた開口制限部８２と、光学素子８４を含んでいる。
【０１２４】
開口制限部８２はこれまで説明した種々の構造の開口制限部のいずれであってもよい。光学素子８４には回折レンズなど種々の光学素子を用いることができる。レンズホルダ８３は紫外線を透過するため、レンズホルダ８３と光学素子８４を紫外線硬化樹脂によって接着することができる。このため、対物レンズ４１、開口制限部８２および光学素子８４の傾きや位置を適切に調整した後、上述したように紫外線を照射して、光学素子８４をレンズホルダ８３の固定することによって、光軸などが調整された光学ユニットを得ることできる。
【０１２５】
次に図１および図２を参照して、本実施形態における光学系の設計について説明する。光ピックアップ１０１は、３つの異なる記録密度の光ディスク３２、３５、４６に対応しており光ディスク３２、３５、４６は、例えば、ＤＶＤ、ＢＤおよびＣＤである。
【０１２６】
記録密度が異なる複数の光ディスクに対する記録再生動作では、その制御精度が異なっている。一般に、記録密度が低い光ディスクの記録再生では、高い制御精度は要求されないが、記録密度が低いため、対物レンズの移動範囲は大きいことが求められる。一方、記録密度の高い光ディスクの記録再生では、高い制御精度が要求されるが、対物レンズの移動範囲は狭くてよい。例えば、高記録密度の光ディスクであるＢＤと低記録密度の光ディスクであるＣＤとでは記録密度が４０倍程度異なるため、こうした制御精度や対物レンズの移動範囲も大きく異なる。
【０１２７】
このため、記録密度の低いディスクは相対的に大きな形状の歪みが許容される、光情報装置に記録密度の低いディスクを装填し、スピンドルモーターで回転した場合、ディスクの形状の歪みにより記録面の位置が上下に変化する。つまり「面ぶれ」を起こす。面ぶれの大きなディスクに対して、フォーカス制御を確実に開始するためには、フォーカスエラー信号のダイナミックレンジが大きくなければならない。具体的には図８に示すように、フォーカスエラー信号が最大となるデフォーカス点Ａおよび最小となるフォーカス点Ｂの間隔が広いことが望ましい。
【０１２８】
一方高記録密度の光ディスクでは、光ディスクの記録面上に形成する集光スポットも小さく、その焦点深度も浅い。したがってフォーカス制御をより高精度に行う必要があり、図８におけるデフォーカス点ＡとＢ点との間隔は狭く、点ＡＢ間における検出感度の高い
ことが必要である。
【０１２９】
本実施形態では、このような課題に対応するため、各光ディスクに対応する光学系を以下のように設計する。
【０１３０】
具体的には、光ビーム５６よりも長波長の光ビーム５７や光ビーム５８を光ディスクに照射し、反射光を光検出器によって検出することにより得られるフォーカスエラー信号のデフォーカス検出範囲が、光ビーム５６を光ディスクに照射し、反射光を光検出器によって検出することにより得られるフォーカスエラー信号のデフォーカス検出範囲より広くなるように、光ビーム５６、５７、５８が透過する光学系を設計する。
【０１３１】
好ましくは、対物レンズ３４の焦点距離ｆ１を１ｍｍ〜１．８ｍｍ、コリメートレンズ３３の焦点距離ｆＣ１を１４ｍｍ〜３０ｍｍにする。また、対物レンズ４１の焦点距離ｆ２を２ｍｍ〜３ｍｍ、コリメートレンズ３９の焦点距離ｆＣ２を１０ｍｍ〜２０ｍｍにする。
【０１３２】
さらに、これらの焦点距離の範囲の中で、コリメートレンズ３３の焦点距離ｆＣ１を対物レンズ３４の焦点距離ｆ１で割った第１の倍率を、コリメートレンズ３９の焦点距離ｆＣ２を第２対物レンズ４１の焦点距離で割った第２の倍率より大きく設定する。すなわち、以下の式（６）の関係を満たすように、これらのレンズの焦点距離を設定する。
【０１３３】
ｆＣ１／ｆ１＞ｆＣ２／ｆ２ ・・・（６）
【０１３４】
また、式（６）の関係を満たすために対物レンズ３４の焦点距離ｆ１よりも、対物レンズ４１の焦点距離ｆ２を長くしたり、コリメートレンズ３３の焦点距離ｆＣ１よりも、コリメートレンズ３９の焦点距離ｆＣ２を短くすることが好ましい。
【０１３５】
このように対物レンズ３４、４１、コリメートレンズ３３、３９の焦点距離を選択することによって、高密度の光ディスク３５記録再生する場合には、高い精度のフォーカス制御を実現することができる。また、低記録密度の光ディスク３２、４６を記録再生する場合には、デフォーカス検出感度を低くし、デフォーカス検出範囲を広くすることができる。このため、回転する光ディスクの面ぶれが大きい場合でも、確実にフォーカス制御を開始できる。
【０１３６】
特にリレーレンズ４４に凸レンズ作用を持たせて、対物レンズ４１の開口部分から光源４３ａを見込む角度、すなわち光源側開口数（ＮＡ）を光源近傍の大きなＮＡから、コリメートレンズ３９側のＮＡへと変換することによって、本実施例では最も波長の長い赤外光での倍率を最も小さくして、デフォーカス検出感度を低くして、デフォーカス検出範囲を最も広くする効果を得ることができる。
【０１３７】
このように光学系を設計した光ピックアップにより得られるフォーカスエラー信号を以下に模式的に示す。図９はＢＤに対して青色光を光源３１から照射したときに得られるフォーカスエラー信号である。図１０はＤＶＤに対して赤色光を光源３７ａから照射したときに得られるフォーカスエラー信号である。図１１はＣＤに対して赤外色光を光源４３ａから照射したときに得られるフォーカスエラー信号である。
【０１３８】
図９から図１１において、横軸はデフォーカス量、すなわち記録面と収束スポットの光軸方向（フォーカス方向）の距離を示し、縦軸はフォーカスエラー信号の強度を示している。
【０１３９】
図９に示すように、ＢＤのフォーカスエラー信号において、ダイナミックレンジすなわちフォーカスエラー信号強度が最大および最小になるデファーカス量の間隔を約２μｍに設定している。また、図１０に示すようにＤＶＤのフォーカスエラー信号において、ダイナミックレンジすなわちフォーカスエラー信号強度が最および最小になるデファーカス量の間隔を約４μｍに設定している。
【０１４０】
この設定は対物レンズおよびコリメートレンズの焦点距離の関係、すなわち、倍率を設定することによって実現できる。これによってＢＤに対して高感度のフォーカスエラー信号を得て、高精度のフォーカス制御を実現できる。
【０１４１】
このとき、図１１に示すように、ＣＤのフォーカスエラー信号において、ダイナミックレンジすなわちフォーカスエラー信号強度が最大および最小になるデファーカス量の間隔、いわばデフォーカス検出範囲、は約６μｍとなる。これは、リレーレンズによって、倍率をＤＶＤより下げた効果である。こうして面ぶれの大きなＣＤであっても安定にフォーカス制御を開始することが実現できる。
【０１４２】
なお、赤外光における対物レンズ４１の焦点距離を、赤色光に対する対物レンズ４１の焦点距離に比べて長く設計することによっても、赤外光でのデフォーカス検出感度を低くして、デフォーカス検出範囲を広くする効果を得ることができる。
【０１４３】
（第２の実施形態）
複数の対物レンズを備えた光ピックアップでは、光ビームの経路となる複数の貫通孔をレンズホルダに設ける必要がある。特に、高記録密度の光ディスクに対して記録再生を行うためには、開口数の大きな対物レンズを用いる必要がある。このため、貫通孔も大きくなる。このようなレンズホルダは大きな貫通孔のため、剛性が低くなり、所定の周波数において共振しやすい。本実施形態の光ピックアップは、レンズホルダの共振によるサーボ性能の劣化を抑制する構造を有する対物レンズ駆動装置を備えている。
【０１４４】
図１２および図１３は、本実施形態による光ピックアップの対物レンズ駆動装置を示す斜視図および分解斜視図である。第１の実施形態と同様、矢印Ｆ、Ｔ、Ｙはそれぞれ、フォーカシング方向、トラッキング方向、および光ディスク（図示せず）の接線方向を示す。また、矢印ＲはＹ軸回りの回転方向であるチルト方向を示している。これらフォーカシング方向Ｆ、トラッキング方向Ｔ、及び方向Ｙは相互に直交し、それぞれ、３次元の直交座標における各座標軸の方向に対応している。
【０１４５】
本実施形態対物レンズ駆動装置１０２は可動体２５１を備える。可動体２５１は、対物レンズ２０１、対物レンズ２０２、レンズホルダ２０３、第１のプリントコイル２０４、第２のプリントコイル２０５および端子板２０８を含む。
【０１４６】
レンズホルダ２０３は樹脂などによって形成されており、対物レンズ２０１および対物レンズ２０２を支持している。対物レンズ２０１は、ＣＤ、ＤＶＤなどの低記録密度の光ディスクに対して記録再生を行うために用いられる。対物レンズ２０２は、ＢＤなどの高記録密度の光ディスクに対して記録再生を行うために用いられる。レンズホルダ３における方向Ｙと平行な２つの側面には第１のプリントコイル２０４と第２のプリントコイル２０５が取り付けられており、トラッキング方向Ｔと平行な２つの側面には端子板２０８がそれぞれ取り付けられている。
【０１４７】
第１のプリントコイル２０４と第２のプリントコイル２０５は、それぞれ基板上に方向Ｙと平行な軸の周りに導電性材料を渦巻き状に付着させることによってコイル構造を形成させたプリントコイルである。
【０１４８】
第１のプリントコイル２０４においては、トラッキング方向Ｔに沿って第１のフォーカシングコイル部２０４ａと第１のトラッキングコイル部２０４ｂとが、配列され形成されている。また、第２のプリントコイル２０５においてはトラッキング方向Ｔに沿って第２のフォーカシングコイル部２０５ａと第２のトラッキングコイル部２０５ｂがそれぞれ配列され、形成されている。
【０１４９】
第１のフォーカシングコイル部２０４ａと第２のフォーカシングコイル部５ａとは、方向Ｙを含みトラッキング方向Ｔに垂直な平面を中心に、互いに逆向きに等距離だけずれた位置でかつ方向Ｙ沿って互いに離間した位置に配置されている。また、第１のトラッキングコイル部２０４ｂおよび第２のトラッキングコイル部２０５ｂも、同様関係を満たすように配置されている。したがって、第１のプリントコイル２０４と第２のプリントコイ２０５は、同一部品を用い、方向Ｙに対して回転対称の位置に配置することによって上述の関係を満たすことができる。
【０１５０】
第１のフォーカシングコイル部２０４ａの両端子および第２フォーカシングコイル部２０５ａの両端子は、それぞれ独立に端子板２０８およびワイヤー２０９を通じて制御回路（図示せず）に結線されている。また、第１のトラッキングコイル部２０４ｂおよび第２のトラッキングコイル２０５ｂは互いに直列に結線され、端子板２０８およびワイヤー２０９を通じて制御回路に結線されている。
【０１５１】
光ピックアップ１０２は、可動体２５１を駆動するための第１のマグネット２０６および第２のマグネット２０７をさらに備える。第１のマグネット２０６および第２のマグネット２０７は、いずれもフォーカシング方向Ｆおよびトラッキング方向Ｔの２つの線を境界とする４つの領域で異極着磁されている。
【０１５２】
第１のマグネット２０６は、第１のプリントコイル２０４のフォーカシングコイル部２０４ａの中心線２０４ｃおよびトラッキングコイル部２０４ｂの中心線２０４ｄと磁極の境界線が一致する位置に、第１のプリントコイル２０４に対向して配置され、ヨーク２１０に固定されている。同様に、第２マグネット２０７は、第２のプリントコイル２０５のフォーカシングコイル部２０５ａの中心線２０５ｃおよびトラッキングコイル部２０５ｂの中心線２０５ｄと磁極の境界線が一致する位置に、第２のプリントコイル２０５に対向して配置され、ヨーク２０９に固定されている。
【０１５３】
第１のマグネット２０６および第２のマグネッ２０７の材質、形状、着磁パターンと着磁強度は、好ましくは、全て等しく、第１のマグネット２０６および第２のマグネッ２０７により発生する磁界は概ね等しい。
【０１５４】
第１のフォーカシングコイル部２０４ａの２端子、第２のフォーカシングコイル部２０５ａの２端子および直列接続されたトラッキングコイル部２０４ｂ、トラッキングコイル部２０５ｂの２端子の合計６端子が端子板２０８を介して６本のワイヤー２０９の先端側に接続されている。ワイヤー２０９の基端側はサスホルダ２１２を通って基板２１３に固定されている。また、ヨーク２１０、サスホルダ２１２、基板２１３はベース２１１に固定されている。ワイヤー２０９はベリリウム銅やリン青銅等の弾性金属材料からななり、円形、多角形、または楕円形等の断面形状を有する線材、又は棒材が用いられる。また、ワイヤー２０９の支持中心は可動体の重心に概ね一致するように設定されている。
【０１５５】
対物レンズ２０１および対物レンズ２０２は方向Ｙに沿ってレンズホルダ２０３上に配列されている。対物レンズ２０１はワイヤー２０９の支持中心よりワイヤー２０９の基端側に、対物レンズ２０２はワイヤー２０９の支持中心よりワイヤー２０９の先端側にそれ
ぞれ配置されている。
【０１５６】
また、第１のプリントコイル２０４および第１のマグネット２０６は、ワイヤー２０９の基端側に配置され、第２のプリントコイル２０５および第２のマグネット２０７はワイヤー２０９の先端側に配置されている。すなわち方向Ｙにおいて対物レンズ２０１側に第１のプリントコイル２０４および第１のマグネット２０６が、対物レンズ２０２側に第２のプリントコイル２０５および第２のマグネット２０７が配置されている。
【０１５７】
図１４は方向Ｙと平行な面におけるレンズホルダ２０３の断面を示している。対物レンズ２０１および対物レンズ２０２はそれぞれの光軸Ｋ１およびＫ２を有する。レンズホルダ２０３の対物レンズ２０１および対物レンズ２０２に対応する位置には光軸Ｋ１および光軸Ｋ２に沿って、それぞれの対物レンズを透過する光ビームの光路を確保するための貫通孔が配置されている。
【０１５８】
本願発明者は、レンズホルダの剛性と共振について、種々の検討を行った。その結果、レンズホルダに形成される貫通孔が大きくなるとレンズホルダの剛性が低下することもあるが、サーボ性能の劣化に重要な要因は共振周波数であることが分かった。また、共振周波数は、光軸Ｋ１と光軸Ｋ２との距離ｐによって変化し、距離ｐを適切な値に設定することにより、サーボ性能の劣化を抑制することができることがわかった。
【０１５９】
図１５は光軸Ｋ１と光軸Ｋ２との距離ｐと共振によってサーボ制御に生じる位相の遅れ量との関係を示している。図１５に示すように、距離が短いほど位相の遅れ量は小さくなる。距離ｐが小さくなると、レンズホルダの剛性がより低下するため、共振による悪影響が大きくなるとも思われるが、位相の遅れは剛性そのものによるのではなく、共振周波数に依存している。
【０１６０】
位相の遅れ量は１０度以下であれば、サーボ制御の特性が大きく劣化することなく、また制御が不安定になることはない。したがって、図１５に示すように、光軸Ｋ１と光軸Ｋ２との距離ｐを５ｍｍ以下に設定することが好ましい。距離ｐを５ｍｍ以下にすることによって、共振によってサーボ制御に位相の遅れが発生することを抑制し、位相の遅れ量を小さくすることができる。
【０１６１】
共振による悪影響を抑制するという観点では、距離ｐが５ｍｍ以下であれば効果を得ることができる。距離ｐの好ましい値の下限値は、対物レンズ２０１、２０２の直径に依存する。
【０１６２】
光ビームは図１３に示すベース２１１の下部に配置された光学ブロック（図示せず）から出射される。光ビームの光軸と対物レンズの光軸とのずれは、記録再生信号の劣化を抑制するため、通常、直径の１０％以下にする必要がある。また、光ディスクのトラックを追従するため対物レンズがトラッキング方向に移動する好ましい距離は０．２ｍｍである。これらの点から、対物レンズの有効径としては約２ｍｍであることが好ましい。また、対物レンズの周囲に構成された位置決めのための平坦部の幅として最低０．２ｍｍを確保する必要がある。また、２つの対物レンズの間の隙間として０．１ｍｍ以上は設計上、最低必要である。
【０１６３】
これらの要因から、距離ｐは２．５ｍｍ以上であることが好ましい。つまり、距離ｐは２．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。距離ｐは、より好ましくは、３．４ｍｍ以上３．８ｍｍ以下であり、この範囲に距離ｐを設定することにより共振によるサーボ制御の位相遅れ量が５ｄｅｇ程となり、共振がない場合の特性と同等の特性を得ることができる。
【０１６４】
対物レンズ駆動装置において、第１のプリントコイル２０４のフォーカシングコイル部２０４ａおよび第２のプリントコイル２０５のフォーカシングコイル部２０５ａに電流が流されると第１のマグネット２０６および第２のマグネット７２０との間にそれぞれ電磁力を発生し、フォーカシング方向Ｆに駆動される。
【０１６５】
図１６はフォーカシングコイル部２０４ａに流された電流値に対するレンズホルダ２０３のフォーカシング方向Ｆへの変位周波数応答特性を示している。また。図１７は、サーボ制御の位相遅れ量に対するレンズホルダ２０３のフォーカシング方向Ｆへの変位周波数応答特性を示している。図１６に示すように、変位周波数が高くなるにつれて電流値は低下するが、周波数による乱れはほとんど発生していない。また図１７に示すように、位相の遅れ量は、概ね数百Ｈｚから１００００Ｈｚまでの領域において５度以下であり、ほとんど位相の遅れが発生していない。このことは、フォーカス制御に位相の遅れが生じることがなく、良好な制御が実現することを示している。また、位相の遅れによって制御が不安定になることがなく、安定した制御が実現することも示している。
【０１６６】
図１８は、対物レンズ１１６、１１７を備えた従来のレンズホルダ１１４において、共振が発生する様子を模式的に示している。従来の対物レンズ駆動装置においては、２つの対物レンズ間の距離は約６ｍｍ程度である。図１９および図２０は従来の対物レンズ駆動装置における、電流値に対するレンズホルダのフォーカシング方向Ｆへの変位周波数応答特性および、サーボ制御の位相遅れ量に対するレンズホルダのフォーカシング方向Ｆへの変位周波数応答特性を示している。図１９に示すように数万Ｈｚにおいて、電流値が急激に低下している。これはレンズホルダの共振による影響である。図２０に示すように、共振によって、数万Ｈｚ付近において位相遅れ量が大きくなっている。この影響を受け１００００Ｈｚ付近においても位相の遅れ量が大きくなっている。
【０１６７】
このように、本実施形態によれば、２つの対物レンズ間の距離を小さくすることによってレンズホルダの共振周波数を適切に制御することができ、サーボ制御における位相の遅れ量を小さくすることができる。したがって、本実施形態の対物レンズ駆動装置によれば、精度の高いサーボ制御を安定して実現することが可能となる。
【０１６８】
本実施形態の対物レンズ駆動装置は、第１の実施形態の光ピックアップにおいて対物レンズ駆動装置４５として好適に用いることができる。これにより、第１の実施形態の効果に加えて本実施形態の効果を奏する光ピックアップが実現する。
【０１６９】
（第３の実施形態）
本実施形態では、第２の実施形態で説明した２つの対物レンズ間の距離を実現するのに好適な構造を備えた対物レンズ駆動装置を説明する。
【０１７０】
図２１および図２２は、本実施形態による、対物レンズ駆動装置１０３の構成を示す平面図および分解斜視図である。図２１および図２２に示す方向Ｔ、方向Ｙおよび方向Ｆは第２の実施形態と同様フォーカシング方向トラッキング方向および光ディスクの接線方向を示す。
【０１７１】
対物レンズ駆動装置１０３は、対物レンズ３０１、対物レンズ３０２、レンズホルダ３０３、フォーカシングコイル３０４ａ〜３０４ｄおよびトラッキングコイル３０５ａ、３０５ｂから構成される可動体を備えている。
【０１７２】
レンズホルダ３０３は樹脂からなり、対物レンズ３０１および対物レンズ３０２を支持している。対物レンズ３０１は、ＣＤやＤＶＤなど低記録密度の光ディスクの記録再生に
用いられる。また、対物レンズ３０２は、ＢＤなど高記録密度の光ディスクの記録再生に用いられる。
【０１７３】
レンズホルダ３におけるトラッキング方向Ｔと平行な２つの側面にはフォーカシングコイル３０４ａ〜３０４ｄとトラッキングコイル３０５ａ、３０５ｂが取り付けられており、方向Ｙと平行な２つの側面には端子板３０８が取り付けられている。フォーカシングコイル３０４ａ、３０４ｃは直列に接続され、その両端子が、端子板３０８およびワイヤー３０９、基板３１３を通じて制御回路（図示せず）に結線されている。同様にフォーカシングコイル３０４ｂ、３０４ｄは直列に接続され、両端子が端子板３０８およびワイヤー３０９、基板３１３を通じて制御回路（図示せず）に結線されている。
【０１７４】
また、トラッキングコイル３０５ａおよびトラッキングコイル３０５ｂは互いに直列に結線されて端子板３０８およびワイヤー３０９、基板３１３を通じて制御回路（図示せず）に結線されている。
【０１７５】
可動体を駆動するために、対物レンズ駆動装置は、第１のマグネット３０６および第２のマグネット３０７をさらに備える。第１のマグネット３０６および第２のマグネット７をはいずれもフォーカシングコイル３０４ａ〜３０４ｄおよびトラッキングコイル３０５ａ、３０５ｂに対応した線を境界として分割された領において、多極着磁されたており、ヨーク３１０に固定されている。
【０１７６】
ワイヤー３０９の基端側はサスホルダ３１２を通って基板３１３に固定されている。また、ヨーク３１０、サスホルダ３１２、基板３１３はベース３１１に固定されている。ワイヤー３０９はベリリウム銅やリン青銅等の弾性金属材料からななり、円形、多角形、又は楕円形等の断面形状を有する線材、またｈは棒材が用いられる。また、ワイヤー３０９の支持中心は可動体の重心に概ね一致するように設定されている。
【０１７７】
対物レンズ３０１および対物レンズ３０２は方向Ｙに沿ってレンズホルダ３０３上に配列されており、対物レンズ３０１はワイヤー３０９の支持中心よりワイヤー３０９の基端側に、対物レンズ３０２はワイヤー３０９の支持中心よりワイヤー３０９の先端側にそれぞれ設置されている。
【０１７８】
図２３は、レンズホルダ３１４の側面図であり、図２４は、レンズホルダ３０３の図２１におけるＡ−Ａ線断面を示している。図２２、図２４に示すように、レンズホルダ３０３の対物レンズ３０１が搭載される部分には球面状の凹面部３ａが形成されており、対物レンズ３０１は球面状の凸面部３１４ａを有するレンズホルダ３１４に搭載されたレンズユニットとしてレンズホルダ３０３の球面状凹面部３０３ａに配置されている。したがって、第１の実施形態で説明したように、対物レンズ３０１はレンズホルダ３０３の球面状凹面部３０３ａと傾動ホルダ３１４の球面状凸面部３１４ａを接触摺動させることにより対物レンズ３０２とは独立に角度を調整することが可能である。
【０１７９】
図２３および図２４に示すようにレンズホルダ３１４は対物レンズ３０２に近接する位置において、平坦な側面（Ｄカット面）３１４ｂを有している。また、対物レンズ３０１の光軸に対して側面３１４ｂと対称となる位置に球面の一部を切り欠いた切欠き部３１４ｃを有している。
【０１８０】
また、レンズホルダ３０３は対物レンズ３０２および対物レンズ３０１の周囲に突起部３０３ｂが形成され、好ましくは、突起部３０３ｂの上面にポリウレタン系の樹脂からなる衝突防止材が塗布されている。これにより対物レンズ３０２および対物レンズ３０１と光ディスク（図示せず）とが直接衝突するのを防止している。図２５に示すように、突起
部３０３ｂは光ディスク（図示せず）の外周側以外の位置に形成されている。
【０１８１】
本実施形態によれば、２つの対物レンズはレンズホルダ上に隣接して配置され、対物レンズ３０１はレンズホルダ３１４を介してレンズホルダ３に固定される。レンズホルダ３１４の少なくとも対物レンズ３０２に近接する位置には平坦な側面が設けられているため、対物レンズ３０１および対物レンズ３０２を最も近接して配置できる。
【０１８２】
したがって、２つのレンズ間の距離を小さくできるため、光ヘッドの光学配置に無駄な空間をつくることなく光ヘッドの小型化を実現することができる。
【０１８３】
また、第２の実施形態で説明したように２つの対物レンズの光軸を近接させる配置を実現することにより、２つの対物レンズの光路となる２つの貫通穴の間隔も小さくすることができ、可動部全体の小型化が可能となり、かつ、レンズホルダの共振による悪影響を低減し、良好な変位周波数応答特性を得ることができる。これにより、安定なサーボ性能を確保し、安定した記録再生動作を行うことのできる光情報装置を実現することができる。
【０１８４】
また、図２５に示すようにレンズホルダ３１４の少なくとも光ディスク１５の外周側の側面に平坦な側面３１４ｂを配置することにより、カートリッジ３１６に内包された光ディスク３１５に対する記録再生を行う場合に外周側のカートリッジ縁部３１６ａとレンズホルダ３１４が接触することがなくなり、安定した記録再生を実現することができる。
【０１８５】
同様にレンズホルダ３０３の突起部３０３ｂが外周側以外の位置に形成されているため、カートリッジ３１６に内包された光ディスク３１５に対する記録再生を行う場合に外周側のカートリッジ縁部３１６ａとレンズホルダ３１４が接触することがなくなり、安定した記録再生を実現することができる。
【０１８６】
さらに、図２３および図２４に示すように、レンズホルダ３１４は球面の摺動面３１４ａを有するとともに、対物レンズ２の光軸を中心として平坦な側面と対称とな位置に球面の一部を切り欠いた切欠き部３１４ｃを設けている。このため、図２４に示すようにレンズホルダ３１４とレンズホルダ３０３との接触面積を光軸を中心に対称にすることができ、レンズホルダ３０３とレンズホルダ３１４とを接着剤により接合する場合に、熱による変形量および熱の伝導性が対称となり信頼性を向上することができる。
【０１８７】
本実施形態の対物レンズ駆動装置は上述したように第２の実施形態と好適に組み合わせることができる。さらに第１の実施形態と組み合わせてもよいし、本実施形態と第１の実施形態とのみを組み合わせてもよい。
【０１８８】
（第４の実施形態）
本発明による光情報装置の実施形態を図２６を参照しながら説明する。
【０１８９】
光情報装置１０４は、光ピックアップ４０２と電気回路４０３とモータ４０４とを備えている。
【０１９０】
光ディスク４０７〜４０９は記録密度が互いに異なっており、いずれか１つを操作者が選択して、選択した光ディスクをターンテーブル４０５に載置する。載置された光ディスクは、クランパ４０６によって、ターンテーブル４０５に固定されモータ４０４によって回転駆動される。
【０１９１】
光ヘッド４０２には、第１の実施形態で説明した光ピックアップ１０１または第２、第３の実施形態で説明したい対物レンズ駆動装置１０２、１０３を搭載した光ピックアップ
を好適に用いることができる。
【０１９２】
光ピックアップ４０２はトラバースモータなどの駆動機構４０１によってトラッキング方向に移動することができ、所望のトラックへジャンプすることができる。
【０１９３】
光ピックアップ４０３は、光ディスク４０７〜４０９との位置関係に対応して、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を電気回路４０３へ出力する。電気回路４０３はこの信号に対応して、光ピックアップ４０３へ、対物レンズを微動させるための信号を送る。この信号によって、光ピックアップ４０２は、光ディスク４０７〜４０９に対してフォーカス制御およびトラッキング制御を行い、光ピックアップ１０４によって、情報の再生または情報の記録を行う。
【０１９４】
本実施形態によれば、第１の実施形態の光ピックアップまたは第２、第３の実施形態の対物レンズ駆動装置を備えているため、記録密度の異なる複数の光ディスクの記録再生動作を高い精度で安定して行うことのできる光情報装置を実現することができる。
【０１９５】
（第５の実施形態）
図２７を参照しながら、本発明によるコンピュータの実施形態を説明する。
【０１９６】
コンピュータ１０５は、第４の実施形態で説明した光情報装置１０４と同じ光情報装置５０１を備える。コンピュータ１０５は、さらに情報の入力を行うためのキーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置５０３と、入力装置５０３から入力された情報や、光情報装置５０１から読み出した情報などに基づいて演算を行う中央演算装置（ＣＰＵ）などの演算装置５０２を備える。
【０１９７】
また、演算装置５０２によって演算された結果などの情報を表示するブラウン管や液晶表示装置、プリンターなどの出力装置５０４を備える。
【０１９８】
コンピュータ１０５によれば、第４の実施形態で説明した光情報装置と同じ光情報装置５０１を備えるので、映像情報、音声情報あるいはデータを異なる種類の光ディスクに記録したり、光ディスクに記録されたこれらの情報を読み出し、情報の加工、編集を行う際、異なる光ディスクに対する記録再生動作を高い精度で安定して行うことができる。
【０１９９】
（第６の実施形態）
図２８を参照しながら、本発明による光ディスクプレーヤの実施形態を説明する。
【０２００】
光ディスクプレーヤ１０６は、第４の実施形態で説明した光情報装置１０４と同じ光情報装置６０１を備える。光ディスクプレーヤ１０６は、光情報装置６０１から得られる情報信号を画像に変換するデコーダなどの変換装置６０２をさらに備える。光ディスクプレーヤ１０６はカーナビゲーションシステムとしても利用してもよい。また、液晶モニターなどの表示装置６０３をさらに備えていてもよい。
【０２０１】
（第７の実施形態）
図２９を参照しながら、本発明による光ディスクレコーダの実施形態を説明する。
【０２０２】
光ディスクレコーダ１０７は、第４の実施形態で説明した光情報装置１０４と同じ光情報装置７０１を備える。また、画像情報を、光情報装置７０１によって光ディスクへ記録する情報へ変換するエンコーダなどの変換装置７０２をさらに備える。光情報装置７０１から得られる情報信号を画像に変換するデコーダ７０３をさらに備えていてもよい。また、情報を表示するブラウン管や液晶表示装置、プリンターなどの出力装置７０４を備えて
もよい。
【０２０３】
（第８の実施形態）
図３０を参照しながら、本発明による光ディスクサーバの実施形態を説明する。
【０２０４】
光ディスクサーバ１０８は、第４の実施形態で説明した光情報装置１０４と同じ光情報装置８０１を備える。さらに、サーバ１０８は、情報の入力を行うためのキーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置８０５と、光情報装置８０１に記録する情報を取り込んだり、光情報装置８０１によって読み出した情報を外部に出力する有線または無線の入出力端子８０２を備える。これによって、ネットワーク、すなわち、複数の機器、例えば、コンピュータ、電話、テレビチューナなどと情報をやりとりし、これら複数の機器と情報を共有する光ディスクサーバとして機能する。情報を表示するブラウン管や液晶表示装置、プリンターなどの出力装置８０４をさらに備えてもよい。また、複数の光ディスクを光情報装置８０１に出し入れするチェンジャー（図示せず）を設けることによって、多くの情報を記録・蓄積することができる。
【０２０５】
（第９の実施形態）
図３１を参照しながら、本発明による車両１０９の実施形態を説明する。
【０２０６】
車両１０９は、第４の実施形態で説明した光情報装置１０４と同じ光情報装置９０１を備える。
【０２０７】
車両１０９は車体９１５と、車体９１５を駆動するための動力を発生する動力発生部９１２を備える。また、動力発生部９１２へ供給する燃料を貯蔵する燃料貯蔵部９１１、あるいは/さらに、電源９１０を備える。このように車両１０９に光情報装置９０１を搭載
することにより、移動体の中に居ながら、様々な種類の光ディスクから安定に情報を得ることができ、あるいは、情報を記録することができる。車両１０９が電車や車である場合には走行のために車輪９０７をさらに備える。また、走行方向を変えるためのハンドル９１６を備える。
【０２０８】
さらに、チェンジャー９０２や光ディスク収納部９０３を備えることにより、手軽に多数の光ディスクを利用することができる。光ディスクから得られる情報を加工し、画像を得る演算装置９０８や情報を一時的に蓄える半導体メモリ９０９、表示装置９０５を備えることにより、光ディスクから映像情報を再生することも可能である。また、アンプ９１３とスピーカ９１４を備えることにより光ディスクから音声や音楽を再生することもできる。
【０２０９】
また、ＧＰＳ９０６などの位置センサーを備えることにより光ディスクから再生した地図情報と併せて、現在位置や進行方向を表示装置９０５に表示させ、スピーカ９１４から交通情報や道案内の情報を音声として発声させることができる。さらに無線通信部９０４を備えることにより、外部からの情報を得て、光ディスクの情報と相補的に利用することもできる。
【０２１０】
なお、第４から第９の実施形態において、出力装置や入力装置を示しているが、入力端子や出力端子のみを備え、出力装置や入力装置は、第４から第９の実施形態の機器が備えていなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２１１】
本発明は、種々の光ディスクに対して記録および再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置などの光情報装置に好適に用いられる。特に、複数の対物レンズを備える光ディス
ク装置などの光情報装置に好適に用いられる。
【符号の説明】
【０２１２】
１、２ レンズホルダ
３ 開口制限部
３１、３７ａ、４３ａ 光源
３４、４１ 対物レンズ
３３、３９ コリメートレンズ
３２、３５、４６ 光ディスク
４５ 対物レンズ駆動装置
５６、５７、５８ 光ビーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的に情報の記録・再生を行う光情報装置および光情報装置に用いられる光ピックアップ、および対物レンズユニットに関する。また、本発明は光情報装置を搭載した応用機器にも関する。
【背景技術】
【０００２】
大容量の情報を記録することが可能な情報記録媒体として、光ディスクが広く用いられており、技術の進歩にともなって、より記録密度高い光ディスクが開発されてきている。
【０００３】
最初に普及した光ディスクはコンパクトディスク（ＣＤ）であり、その後、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）が普及した。ＤＶＤはＣＤの約６倍の記録密度で情報を記録することができることから、大容量のデータを一枚のＤＶＤに記録することができる。このため、特に、情報量の多い映像情報の記録に用いられている。また、近年、ＨＤ−ＤＶＤ、ブルーレイディスク（ＢＤ）といった、より高記録密度で情報を記録することが可能な光ディスクが開発され、特に、高精細映像を記録するために用いられ始めている。
【０００４】
種々の光ディスクが開発されるにつれて、光ディスク装置の互換性が重要となる。ユーザの利便性を考慮すれば、光ディスク装置は複数の光ディスクに対応していることが好ましい。
【０００５】
記録密度が異なる複数の光ディスクに対応した光ディスク装置用の光ピックアップとして、例えば、特許文献１〜３に示すように複数の対物レンズを備えた光ピックアップが提案されている。従来のこうした光ピックアップは、主としてＣＤおよびＤＶＤに対応していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１１７６５号公報
【特許文献２】特開平１１−１２０５８７号公報
【特許文献３】特開２００２−２４５６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＨＤ−ＤＶＤやＢＤなどのより高記録密度で情報を記録することが可能な光ディスクと従来のＣＤやＤＶＤとに対応した光ディスク装置について本願発明者が検討を行ったところ、以下のような課題が存在することが明らかとなった。
【０００８】
例えば２つの対物レンズを備えた光ピックアップでは、２つの対物レンズは共通の対物レンズホルダに支持され、対物レンズホルダは１つの対物レンズアクチュエータによって駆動される。
【０００９】
このため、対物レンズホルダに対して２つの対物レンズは、それぞれの対物レンズを用いる光学系における光軸に対して最適な位置あわせがなされた状態で対物レンズホルダに固定されている必要がある。このために、例えば、特許文献１は、１つの対物レンズを傾動ホルダに固定し、傾動ホルダの傾きを対物レンズホルダに対して調整ねじで位置を調整、固定した後、傾動ホルダと対物レンズホルダとを接着剤により固定することを開示している。
【００１０】
しかし、この構造では、調整ねじによっていったん傾動ホルダを固定する必要があり、位置調整が面倒である。また、傾動ホルダの傾きによって対物レンズに対する開口の大きさが変化してしまい、所望の開口数（ＮＡ）を確保できないという問題がある。
【００１１】
また、ＨＤ−ＤＶＤやＢＤなどの光ディスクでは、高記録密度を達成するため、開口数（ＮＡ）の大きな対物レンズを用いて、記録再生を行うための光スポットを小さくする必要がある。このため、対物レンズを固定するレンズホルダには大きな貫通孔を形成する必要がある。
【００１２】
このようなレンズホルダは大きな貫通孔のため、剛性が低くなり、所定の周波数において共振しやすい。本願発明者が検討をしたところ、この共振が、対物レンズホルダを駆動する対物レンズアクチュエータの動作に影響を与え、精度の高い対物レンズ制御を行うことが困難となる場合のあることが分かった。
【００１３】
また、記録密度が異なる複数の光ディスクに対する記録再生動作では、その制御精度が異なっている。一般に、記録密度が低い光ディスクの記録再生では、高い制御精度は要求されないが、記録密度が低いため、対物レンズの移動範囲は大きいことが求められる。一方、記録密度の高い光ディスクの記録再生では、高い制御精度が要求されるが、対物レンズの移動範囲は狭くてよい。
【００１４】
しかし、複数の対物レンズが対物レンズホルダに支持されている場合、対物レンズホルダを駆動するアクチュエータは１つであるため、このような異なる仕様を満たすことは一般に難しい。
【００１５】
本願発明はこのような従来技術の課題の少なくとも１つを解決し、複数の対物レンズを備えた光ピックアップおよび光情報装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の対物レンズユニットは、第１対物レンズと、第１対物レンズを支持する第１レンズホルダとを備え、前記第１レンズホルダは紫外線を透過する材料からなる。
【００１７】
ある好ましい実施形態において、前記第１レンズホルダは、第１および第２の開口を有し、前記第１対物レンズへ入射する光が通過する貫通孔と、前記貫通孔内において周方向に沿って前記貫通孔の中心軸方向へ突出した開口制限部とを含み、前記第１対物レンズは前記第１の開口を塞ぐように支持されており、前記開口制限部は、前記第２の開口から前記開口制限部に入射する光を前記第１対物レンズの光軸から離れる方向に導く。
【００１８】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部は、前記第１の開口側に面するように前記貫通孔の内側面に対して傾斜した第１のリング状の斜面を有している。
【００１９】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部は、前記第２の開口側に面するように前記貫通孔の内側面に対して傾斜した第２のリング状の斜面を有している。
【００２０】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部は、前記第１の開口側に面するように前記貫通孔の内側面に対して傾斜した第１のリング状の斜面と、前記第２の開口側に面するように前記貫通孔の内側面に対して傾斜した第２のリング状の斜面とを有している。
【００２１】
ある好ましい実施形態において、前記第２のリング状の斜面へ入射する光と第２のリング状斜面との法線とのなす角度をＡ１とし、前記第２のリング状の斜面から出射する光と
第２のリング状斜面との法線とのなす角度をＡ２とし、前記第２のリング状の斜面へ入射する光と前記第１のリング状斜面の法線とのなす角度をＡ３とし、前記開口制限部の屈折率をｎとした場合、ｓｉｎ（Ａ１）＝ｎ・ｓｉｎ（Ａ２）かつｎ・ｓｉｎ（Ａ３＋（Ａ１−Ａ２））＞１の関係を満たしている。
【００２２】
ある好ましい実施形態において、前記リング状の斜面は、同心状に配置された不連続な２つのリング状斜面部を有する。
【００２３】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部は、前記貫通孔の中心軸と一致する軸を有する凹レンズの一部を構成する形状を有している。
【００２４】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部の前記貫通孔の中心軸を通る断面は前記中心軸へ向かって突出した楕円の一部である。
【００２５】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部は、前記第１の開口側に設けられた回折格子を有する。
【００２６】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部は、前記第１の開口側に設けられた光線を散乱させる散乱面を有する。
【００２７】
ある好ましい実施形態において、前記開口制限部は、前記第１の開口側に設けられた光線を遮蔽する遮蔽面を有する。
【００２８】
本発明の光ピックアップは、第１光源と、上記いずれかに規定される対物レンズユニットと、前記対物レンズユニットを保持する支持体と、前記支持体を駆動するアクチュエータと、第１光検出器とを備え、前記光源から出射した光を前記対物レンズユニットの第１対物レンズにより、光ディスクのデータ記録面に集光し、前記データ記録面において反射した光を前記光検出器により電気信号に変換する。
【００２９】
ある好ましい実施形態において、前記支持体に対して、前記対物レンズユニットの第１レンズホルダが、紫外線硬化樹脂により接着されている。
【００３０】
ある好ましい実施形態において、光ピックアップは、前記対物レンズユニットが構成する光学系と光軸を共有しない第２対物レンズおよび第２光源をさらに備え、前記支持体は前記第２対物レンズを支持する第２レンズホルダである。
【００３１】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズの光軸と前記第２対物レンズの光軸との間隔は５ｍｍ以下である。
【００３２】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズの光軸と前記第２対物レンズの光軸との間隔は２．５ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
【００３３】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズは、前記光ディスクのトラッキング方向に位置するように配置されている。
【００３４】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズは、前記光ディスクのトラッキング方向と垂直な方向に位置するように配置されている。
【００３５】
ある好ましい実施形態において、前記第１レンズホルダは前記第２対物レンズに近接する位置において、平坦な側面を有する。
【００３６】
ある好ましい実施形態において、前記第１レンズホルダは前記光ディスクの外側において平坦な側面を有する。
【００３７】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズは前記第２対物レンズより長波長の光の集光に用いられる。
【００３８】
ある好ましい実施形態において、前記第１レンズホルダは、前記第１対物レンズの光軸を中心として前記平坦な側面と対称位置において切り欠き部を有する。
【００３９】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズよりも前記第１レンズホルダおよび前記第２レンズホルダから突出した突起部をさらに備え、前記突起部は、前記光ディスクの外周側以外の領域に設けられている。
【００４０】
本発明の光ピックアップは、第１波長の光を出射する第１光源と、前記第１光源から出射した光を第１光ディスクの記録面に向けて集光する第１対物レンズと、前記第１光ディスクの記録面に集光した光の反射光を受光し、検出信号を出力する第１検出器と、前記第１波長より短い第２波長の光を出射する第２光源と、前記第２光源から出射した光を第２光ディスクの記録面に向けて集光する第２対物レンズと、前記第２光ディスクの記録面に集光した光の反射光を受光し、検出信号を出力する第２検出器とを備え、前記第１検出器の検出信号に基づいて生成するフォーカスエラー信号のフォーカス検出範囲が、前記第２検出器の検出信号に基づいて生成するフォーカスエラー信号のフォーカス検出範囲に比べて広くなっている。
【００４１】
ある好ましい実施形態において、光ピックアップは、前記第１光源から出射した光の発散度を小さくするための第１コリメートレンズと、前記第２光源から出射した光の発散度を小さくするための第２コリメートレンズとをさらに備え、前記第１コリメートレンズの焦点距離を前記第１対物レンズの焦点距離で除算することにより得られる第１倍率は、前記第２コリメートレンズの焦点距離を前記第２対物レンズの焦点距離で除算することにより得られる第２倍率より小さい。
【００４２】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズの焦点距離が前記第２対物レンズの焦点距離より長くなっている。
【００４３】
ある好ましい実施形態において、光ピックアップは、前記第１光源から出射した光の発散度を小さくするための第１コリメートレンズと、前記第２光源から出射した光の発散度を小さくするための第２コリメートレンズとをさらに備え、前記第１コリメートレンズの焦点距離が前記第２コリメートレンズの焦点距離より短くなっている。
【００４４】
本発明の光情報装置は、上記いずれかに規定される光ピックアップと、光ディスクを回転駆動させるモータと、前記光ピックアップの少なくとも前記第１光検出器から得られる信号に基づき、前記光ピックアップを制御するための電気回路とを備える。
【００４５】
本発明のコンピュータは上記光情報装置を備える。
【００４６】
本発明の光ディスクプレーヤは、上記光情報装置を備える。
【００４７】
本発明のカーナビゲーションシステムは、上記光情報装置を備える。
【００４８】
本発明の光ディスクレコーダは、上記光情報装置を備える。
【００４９】
本発明の光ディスクサーバは、上記光情報装置を備える。
【００５０】
本発明の車両は、上記光情報装置を備える。
【００５１】
本発明の光ピックアップの組み立て方法は、上記光ピックアップの組み立て方法であって、前記第２対物レンズによって前記第２光源からの光ビームを集光した場合における前記光ディスクの記録面上におけるコマ収差が最小となるように前記第１レンズホルダ全体の傾きを調整する第１工程と、前記第１工程により調整された第１レンズホルダ全体の傾きを維持した状態において、前記第２対物レンズによって前記第１光源からの光ビームを集光した場合における前記光ディスクの記録面上におけるコマ収差が最小となるように、前記対物レンズユニットの前記前記第１レンズホルダに対する傾きを調整する第２工程と、を包含する。
【００５２】
ある好ましい実施形態において、前記光ピックアップは、第２対物レンズにより集光される第３光源をさらに備え、前記第２工程後、前記第２対物レンズによって前記第３光源からの光ビームを集光した場合における前記光ディスクの記録面上におけるコマ収差が最小となるように、前記第３光源の位置を前記光ビームの光軸に対して垂直方向の位置を調整する第３工程をさらに包含する。
【００５３】
本発明の対物レンズ駆動装置は、光ディスクに光ビームを収束させるための第１対物レンズおよび第２対物レンズと前記第１対物レンズおよび第２対物レンズを支持する支持体とを含む可動体を備えた対物レンズ駆動装置であって、前記第１対物レンズおよび第２対物レンズのそれぞれの光軸間の距離が５ｍｍ以下である。
【００５４】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズおよび第２対物レンズのそれぞれの光軸間の距離は２．５ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
【００５５】
本発明の対物レンズ駆動装置は、光ディスクに光ビームを収束させるための第１対物レンズおよび第２対物レンズと、前記第１対物レンズを支持する第１レンズホルダと、前記第２対物レンズを支持する第２レンズホルダとを含む可動体を備えた対物レンズ駆動装置であって、前記第１レンズホルダは前記第２レンズホルダに固定されており、前記第１レンズホルダは前記第２レンズホルダに支持された前記第２対物レンズに近接する位置において平坦な側面を有している。
【００５６】
ある好ましい実施形態において、前記第１レンズホルダは前記光ディスクの外側において前記平坦な側面を有する。
【００５７】
ある好ましい実施形態において、前記第１対物レンズは前記第２対物レンズより長波長の光の集光に用いられる。
【００５８】
ある好ましい実施形態において、前記第１レンズホルダは、前記第１対物レンズの光軸を中心として前記平坦な側面と対称位置において切り欠き部を有する。
【００５９】
ある好ましい実施形態において、対物レンズ駆動装置は、前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズよりも前記第１レンズホルダおよび前記第２レンズホルダから突出した突起部をさらに備え、前記開口制限部は、前記光ディスクの外周側以外の領域に設けられている。
【発明の効果】
【００６０】
本発明の対物レンズユニットによれば、紫外線を透過する材料によって形成されているため、対物レンズユニットを支持体に固定する場合、対物レンズレンズユニットの傾きを調整した後、紫外線硬化樹脂を用いて対物レンズユニットを固定できる。このため、対物レンズユニットの位置や傾きを容易に調整することが可能となる。
【００６１】
また、対物レンズユニットが開口制限部を備えるため、支持体に対する対物レンズユニットの傾きを調整しても、外部から対物レンズに入射する光ビームの光径を開口制限部によって、常に一定に調節できる。
【００６２】
また、本発明の光ピックアップによれば、２つの対物レンズの光軸間の距離を５ｍｍ以下にするため、レンズホルダの共振によるサーボ制御性能の悪化を抑制し、安定した制御を実現することができる。
【００６３】
また、第１レンズホルダは第２対物レンズに近接した位置において平坦な側面を有するため、２つの対物レンズ間の距離を小さくすることができ、２つの対物レンズの光軸間の距離を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明による光ピックアップの第１の実施形態を示す概略的な側面図である。
【図２】本発明による光ピックアップの第１の実施形態を示す概略的な斜視図である。
【図３】図１の光ピックアップに用いられる対物レンズ駆動装置の可動部の断面を示している。
【図４】図１の光ピックアップに用いられるレンズユニットの拡大断面図である。
【図５】図１の光ピックアップに用いられるレンズホルダの一部分を拡大して示す断面図である。
【図６】レンズホルダの開口制限部に入射する光の光路を説明する図である。
【図７Ａ】レンズホルダの開口制限部の他の形態を示す断面図である。
【図７Ｂ】レンズホルダの開口制限部の他の形態を示す断面図である。
【図７Ｃ】レンズホルダの開口制限部の他の形態を示す断面図である。
【図７Ｄ】レンズホルダの開口制限部の他の形態を示す断面図である。
【図７Ｅ】レンズホルダの開口制限部の他の形態を示す断面図である。
【図７Ｆ】レンズホルダの開口制限部の他の形態を示す断面図である。
【図７Ｇ】レンズユニットの他の形態を示す断面図である。
【図８】フォーカスエラー信号の一例を示す図である。
【図９】本実施形態において、ＢＤ用の光学系から得られるフォーカスエラー信号を示す図である。
【図１０】本実施形態において、ＤＶＤ用の光学系から得られるフォーカスエラー信号を示す図である。
【図１１】本実施形態において、ＣＤ用の光学系から得られるフォーカスエラー信号を示す図である。
【図１２】第２の実施形態による対物レンズ駆動装置を示す斜視図である。
【図１３】第２の実施形態による対物レンズ駆動装置を示す分解斜視図である。
【図１４】図１２の対物レンズ駆動装置のレンズホルダの断面図である。
【図１５】光軸間距離とサーボ制御位相の遅れ量との関係を示す図である。
【図１６】本実施形態における、フォーカシングコイルに流れる電流値に対するレンズホルダのフォーカシング方向への変位周波数応答特性を示す図である。
【図１７】本実施形態における、サーボ制御の位相遅れ量に対するレンズホルダのフォーカシング方向への変位周波数応答特性を示す図である。
【図１８】従来のレンズホルダの共振の様子を模式的に示す図である。
【図１９】従来の対物レンズ駆動装置における、フォーカシングコイルに流れる電流値に対するレンズホルダのフォーカシング方向への変位周波数応答特性を示す図である。
【図２０】従来の対物レンズ駆動装置における、サーボ制御の位相遅れ量に対するレンズホルダのフォーカシング方向への変位周波数応答特性を示す図である。
【図２１】第３の実施形態による対物レンズ駆動装置の構成を示す平面図である。
【図２２】第３の実施形態による対物レンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２３】第３の実施形態のレンズホルダの側面図である。
【図２４】図２１におけるＡ−Ａ線断面を示している。
【図２５】第３の実施形態の対物レンズ駆動装置と光ディスクとの位置関係を示す図である。
【図２６】第４の実施形態による光情報装置の構成を示す図である。
【図２７】第５の実施形態によるコンピュータの構成を示す図である。
【図２８】第６の実施形態による光ディスクプレーヤの構成を示す図である。
【図２９】第７の実施形態による光ディスクレコーダの構成を示す図である。
【図３０】第８の実施形態によるサーバの構成を示す図である。
【図３１】第９の実施形態による車両の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
（第１の実施形態）
以下本発明による光ピックアップの第１の実施形態を説明する。図１および図２は、光ピックアップ１０１の概略的な側面図および斜視図である。
【００６６】
図１において、方向Ｔトラッキング方向であり、方向Ｆはフォーカシング方向である。また、方向Ｙはトラッキング方向に垂直な方向である。光ピックアップ１０１はこれらの方向が光情報装置（光ディスク装置）のトラッキング方向、フォーカシング方向およびトラッキング方向と垂直な方向と一致するように配置される。ただし、方向Ｙおよび方向Ｔが光情報装置のトラッキング方向およびこれに垂直な方向と一致するように配置することも可能である。
【００６７】
光ピックアップ１０１は、３つの異なる記録密度の光ディスク３２、３５、４６に対して、記録および再生のうちの少なくとも一方を行うことが可能である。光ディスク３２、３５、４６は、例えば、ＤＶＤ、ＢＤおよびＣＤである。
【００６８】
光ピックアップ１０１は、最も記録密度が高い光ディスク３５に対し記録および再生のうちの少なくとも一方を行うために、光源３１および対物レンズ３４を備える。
【００６９】
光源３１は最も短波長の光（例えば青色）を出射する。光源３１から出射する光は所定の方向の直線偏光である。偏光ビームスプリッタ１０３２は光源３１から出射した光をコリメートレンズ３３へ導く。偏光ビームスプリッタ１０３２は、光源３１から出射した光の方向の直線偏光を強く反射し、それと直交する方向の直線偏光は高い割合で透過させる。以下で説明する１／４波長板４８と偏光ビームスプリッタ１０３２との組み合わせによって光の利用効率を向上させる効果も得ることができる。
【００７０】
コリメートレンズ３３は光源３１から放射された光ビーム５６が概ね平行光となるよう、収束状態を変換する。プリズム６０は斜面６０ａを有し、コリメートレンズ３３を透過した光ビーム５６を光ディスク３５に対して直角の方向に反射する。対物レンズ３４は光ビーム５６を光ディスク３５の記録面上に収束させる。光ディスク３５の記録面にて反射された光ビームは元の光路を逆にたどり、偏光ビームスプリッタ１０３２などの分岐手段
によって、光源３１とは別の方向に分岐され、光検出器３６に入射する。光検出器３６は、入射した光を光電変換し、情報信号、サーボ信号（フォーカシング制御のためのフォーカスエラー信号や、トラッキング制御のためのトラッキング信号）を得るための電気信号を出力する。
【００７１】
ここで、１／４波長板４８を偏光ビームスプリッタ１０３２と対物レンズ３４との間に備えることによって、偏光ビームスプリッタ１０３２で反射された直線偏光を円偏光に変換できる。光ディスク３５の記録面における反射により反対回りの円偏光になった光ビーム５６が、再び１／４波長板４８に入射する際、元の方向と直交する方向の直線偏光に変換される。このため、偏光ビームスプリッタ１０３２を高い割合で透過し、光の利用効率が高められる。
【００７２】
偏光ビームスプリッタ１０３２と光検出器３６との間にシリンドリカルレンズあるいはトーリックレンズなどの非点収差発生素子５０を配置し、かつ、光検出器３６に４分割光検出領域（図示せず）を設けてもよい。このような構成を採用し、非点収差発生素子５０によって非点収差を付加した光を受光することにより、非点収差法によるフォーカスエラー信号を検出することができる。さらに非点収差発生素子５０への集光、拡散力のあるレンズパワーを付加すれば、非点収差発生素子５０を光軸方向へ移動し、フォーカスエラー信号のオフセット調整を実現できる。さらに偏光ビームスプリッタ１０３２と光検出器３６との間に回折光学素子（diffractive optical element: DOE）５１を配置することにより、１ビーム方式の安定なトラッキング信号を得ることができる。
【００７３】
光ピックアップ１０１は、光源３７ａおよび対物レンズ４１を備える。光源３７ａは集積ユニット３７に収納されており、光源３１より長い波長の光（例えば赤色）を放射する。コリメートレンズ３９は、光源３７ａから放射された光ビーム５７が概ね平行光となるよう光ビーム５７の収束状態を変換する。コリメートレンズ３９を透過した光ビーム５７は、プリズム６０の斜面６０ａとは別の斜面６０ｂによって光ディスク３２に対して直角の方向に反射する。
【００７４】
対物レンズ４１は光ビーム５７を光ディスク３２の記録面上に収束させる。光ディスク３２の記録面にて反射された光ビームは元の光路を逆にたどり、偏光ホログラム４０などの分岐手段によってはじめとは別の方向に分岐され、集積ユニット３７の図示していない光検出器に入射し、光電変換される。これにより、情報信号、サーボ信号（フォーカシング制御のためのフォーカスエラー信号や、トラッキング制御のためのトラッキング信号）を得るための電気信号が出力される。光検出器と光源３７ａとが内蔵された集積ユニット３７を用いることにより、光ピックアップの小型、薄型化を実現でき、光ピックアップの動作を安定させることができる。
【００７５】
光ピックアップ１０１は光源４３ａをさらに備える。光源４３ａは集積ユニット４３に収納されており、最も長い波長の光（例えば赤色）を放射する。コリメートレンズ３９は、光源４３ａから放射された光ビーム５８が概ね平行光となるよう光ビーム５７の収束状態を変換する。コリメートレンズ３９を透過した光ビーム５８は、プリズム６０の斜面６０ｂによって光ディスク４６に対して直角の方向に反射する。
【００７６】
対物レンズ４１は光ビーム５８を光ディスク４６の記録面上に収束させる。光ディスク４６の記録面にて反射された光ビーム５８は元の光路を逆にたどり、ホログラム４３ｂなどの分岐手段によって、光源４３ａとは別の方向に分岐され、集積ユニット４３内の図示していない光検出器に入射し、光電変換される。これにより、情報信号、サーボ信号（フォーカシング制御のためのフォーカスエラー信号や、トラッキング制御のためのトラッキング信号）を得るための電気信号が出力される。光検出器と光源４３ａとが内蔵された集
積ユニット４３を用いることにより、光ピックアップの小型、薄型化を実現でき、光ピックアップの動作を安定させることができる。
【００７７】
図１および図２に示すように、光ピックアップ１０１は、光源３７ａおよび光源４３ａから出射する光を合波または分岐するためのダイクロイック膜を有するビームスプリッタ３８を備えている。光源４３ａから出射する光の一部は、ビームスプリッタ３８によって反射され、光検出器５４へ導かれる。残りの光は、コリメートレンズ３９を透過する。また、光ディスク４６からの反射光の一部を透過し、集積ユニット４３へ導く。ビームスプリッタ３８は光源３７ａの光を全反射する。
【００７８】
なお、プリズム６０の断面は三角形であるが、頂点（プリズム全体としてみれば稜）を面取りしてチッピング（欠け）を防止してもよい。この場合を含めプリズム６０はおおよそ三角形の断面を有する。
【００７９】
本実施形態では光ピックアップ１０１は３種類の光ディスクに対応し、３つの光源を備えているが、２種類の光ディスクに対応する光情報装置を実現するために、光ピックアップ１０１は、光源４３ａまたは光源３７ａのいずれか一方と光源３１とを備えていてもよい。
【００８０】
光ピックアップ１０１は対物レンズ駆動装置４５を備え、対物レンズ３４および対物レンズ４１は、対物レンズ駆動装置４５内において、所定の位置に配置されている。対物レンズ３４および対物レンズ４１は方向Ｙつまり光ディスクのトラック溝の伸びる方向あるいはトラッキング方向と垂直な方向に並べて配置されていることが望ましい。これにより、対物レンズ３４または対物レンズ４１が、光ディスク３２、３５、４６の最外周や最内周へアクセスし場合において、使用していない対物レンズ４１または対物レンズ３４が光ディスク３２、３５、４６を回転させるモータや、光情報装置の外装と干渉するのを防止することができる。
【００８１】
対物レンズ駆動装置（対物レンズアクチュエータ）４５は、対物レンズ３４および対物レンズ４１を光ディスク３５、３２、４６の記録面と直交するフォーカシング方向Ｆおよび光ディスクのトラッキング方向Ｔの両方向に移動させ、光ディスク３２、３５、４６の記録や再生に用いる光スポットの集光状態を調整し、また、光スポットの位置をトラッキング方向へ移動させることができる。
【００８２】
図３は、対物レンズ駆動装置４５の可動部の断面を示している。可動部は、対物レンズ３４および対物レンズ４１を支持、固定しており、図示しないコイルおよび磁石などの駆動機構によって、可動部をフォーカシング方向およびトラッキング方向へ移動させることにより、対物レンズ３４および対物レンズ４１をフォーカシング方向およびトラッキング方向へ移動させる。
【００８３】
対物レンズ３４および対物レンズ４１がともに可動部に固定された後は対物レンズ３４および対物レンズ４１の方向を独立して調整することはできない。このため、対物レンズ３４の光軸に対する対物レンズ４１の光軸の方向はあらかじめ調整されている必要がある。
【００８４】
本実施形態では、可動部は、対物レンズ３４と、レンズホルダ１と、対物レンズ４１が支持された対物レンズユニット１０とを含み、対物レンズ３４が固定された第１のレンズホルダ１に対して、対物レンズユニット１０の方向を調節することができる。このために対物レンズユニット１０は、レンズホルダ２を有している。レンズホルダ２は、対物レンズ４１を支持、固定する。また、レンズホルダ２は曲面で構成された底部２ｒを有し、レ
ンズホルダ１の曲面で構成された凹部１ｒにレンズホルダ２の底部２ｒが接するように支持、固定されている。
【００８５】
レンズホルダ２の底部２ｒが曲面で構成されているため、レンズホルダ１の凹部１ｒ内においてレンズホルダ２の傾きを調整した後、レンズホルダ２とレンズホルダ１とを固定することができる。
【００８６】
レンズホルダ２の傾きの調整は、例えば、以下の手順によって行う。まず、図１の斜面６０ａで反射された光ビーム５６が対物レンズ３４で集光されたときに、コマ収差が最小になるように、あるいは、収束スポットが光軸に対して最も対称な形になるようにレンズホルダ１の傾き調整する。この調整は、レンズホルダ１の位置を可動部内において調整したり、対物レンズ駆動装置４５の傾きを斜面６０ａで反射された光ビーム５６の光軸に対して調整することによって行う。
【００８７】
次に、この状態で対物レンズ４１が固定されたレンズホルダ２のレンズホルダ１に対する傾きの調整を行う。斜面６０ｂで反射された光ビーム５７が対物レンズ４１で集光されたときに、コマ収差が最小になるように、あるいは、収束スポットが光軸に対して最も対称な形になるようにする。さらに、光源４３ａを光軸に垂直な方向に位置調整し、斜面６０ｂで反射された光ビーム５８が対物レンズ４１で集光されたときに、コマ収差が最小になるように、あるいは、収束スポットが光軸に対して最も対称な形になるようにする。
【００８８】
特許文献１に開示された従来技術によれば、２つの対物レンズの光軸が平行になるように２つの対物レンズの傾きが決定される。しかし、この方法によれば、対物レンズの製造誤差により生じるコマ収差や、他の光学部品の製造誤差による光ビームのコマ収差が残存し、収束ビームを歪ませてしまう。
【００８９】
これに対して、本実施の形態の調整方法であれば、総合的にコマ収差を低減し、あるいは、収束ビームの形状を最良にすることができる。このため、複数の異なる種類の光ディスクに対し、良好な記録、再生性能を発揮することのできる光ピックアップを実現することができる。
【００９０】
このようにして、レンズホルダ２のレンズホルダ１に対する傾きを調整した後、図３のように、接着剤２２を用いてレンズホルダ２を、レンズホルダ１に対して固着する。電子部品の接着などには、一般に熱硬化性接着剤が広く用いられる。しかし、熱硬化性接着剤を使用するためには高温槽を用意する必要があり、製造設備が余分に必要となる。また、時間経過により硬化する接着剤を用いる場合、製造時間短縮の観点からは硬化時間は短いことが望ましい。しかし、硬化時間が短いとレンズホルダ２の傾きを調整中に接着剤の硬化が進み、調整しにくいという課題がある。
【００９１】
本実施形態ではこれらの点を考慮し、接着剤２２として紫外線硬化樹脂を用いることが好ましい。また、接着剤２２はレンズホルダ１とレンズホルダ２との隙間にも塗布し、レンズホルダ１とレンズホルダ２との強固に接着することが好ましい。このため、レンズホルダ１とレンズホルダ２との隙間にも塗布した接着剤２２も硬化させることができるようにレンズホルダ２は、は紫外線を透過する材料からなることが好ましい。ポリオレフィン系樹脂やポリカーボネイト系樹脂などは紫外線を透過することができ、かつ、安価で物性が安定しているため、レンズホルダ２を構成する材料として適している。レンズホルダ１は、可視光線および紫外線を透過しない材料によって構成されている。
【００９２】
上述した手順によって対物レンズ４１の光軸を調整した後、接着剤２２に紫外線を照射することによって接着剤２２を硬化させ、レンズホルダ２をレンズホルダ１に固定する。
これにより、対物レンズ４１の光軸を調整中に接着剤２２が固まって調整が困難となることもない。また、紫外線硬化樹脂は比較的短時間で硬化させることができるため、調整に要する時間も短縮される。レンズホルダ２が紫外線を透過するため、接着剤２２の硬化も均一に行うことができる。また、紫外線を放射する光源があればよいので、設備投資も少なくてよい。もちろん、接着固定時間が短いという効果があることは言うまでもない。
【００９３】
なお、レンズホルダ２に固定され対物レンズは、相対的に記録密度の低い光ディスクの記録再生に用いられる光学系を構成しているほうが好ましい。記録密度の低い光ディスクに対する記録再生時の光ビームの制御精度は、記録密度の高い光ディスクに比べて相対的に低くてよい。このため、対物レンズの軸調整の精度も記録密度の高い光ディスクに比べて相対的に低くてよく、光軸の調整が容易となる。
【００９４】
図３に示すように、対物レンズ３４に所望の大きさの光ビームを入射させるために、レンズホルダ１には、開口１ｈを規定するよう、対物レンズ３４に入射する光ビームの経路を規定する貫通孔の内部に突出した開口制限部１４が設けられる。開口制限部１４も可視光線および紫外線を透過しない材料によって構成されている。
【００９５】
一方、レンズホルダ２を紫外線が透過する材料によって構成する場合、レンズホルダ２は可視光線も透過する。このため、対物レンズ４１に所望の大きさの光ビームを入射させ、所望の開口数（ＮＡ)を得ることが困難となる。本願では、対物レンズユニット１０は
、開口制限部３を備える。以下図４を参照して開口制限部３を詳細に説明する。
【００９６】
図４はレンズユニット１０の拡大断面図である。図４に示すようにレンズホルダ２は、第１の開口２ｂおよび第２の開口２ａを有し、内側面２ｆによって規定される貫通孔を有する。対物レンズ４１は、第１の開口２ｂを塞ぐようにレンズホルダ２に支持され、第２の開口２ａから貫通孔を通過した光が対物レンズ４１に入射する。開口制限部３は、貫通孔の内側面２ｆの周方向に沿って貫通孔の中心軸２ｃ方向へ突出した形状を有している。これにより、開口制限部３は、対物レンズ４に入射する光ビームの光径２ｈを規定する。貫通孔の中心軸２ｃは対物レンズ４１の中心４１ｃと概ね一致している。開口制限部３が形成する開口２ｈは対物レンズ４１のレンズとして機能する有効口径Ｄ以下に設定される。
【００９７】
上述したようにレンズホルダ２は紫外線および可視光を透過する。このため、開口制限部３をレンズホルダ２と同じ材料から一体的に形成する場合、入射した光が開口制限部３も透過するため、対物レンズ４１へ入射する光を遮蔽し、所定の光径を規定できない。このため、開口制限部３の第２の開口２ａから開口制限部３に入射する光を対物レンズ４１の光軸から離れる方向に導く構造を備える。
【００９８】
図５は、レンズホルダ２の断面の一部を拡大して示している。図５に示すように、開口制限部３の断面は台形形状であり、台形の２つの斜辺によって、開口制限部３は、レンズホルダ２の貫通孔内に突出する第１のリング状斜面３ａおよび第２のリング状斜面３ｂを含む。第１のリング状斜面３ａおよび第２のリング状斜面３ｂはそれぞれ第１の開口２ａおよび第２の開口２ａ側に面するように内側面２ｆに対し傾斜している。開口制限部３の側面３ｃは概ね内側面２ｆと平行である。
【００９９】
図５に示すように、第２の開口２ａへ入射する光のうち開口制限部３に入射する光５７は、第１のリング状斜面３ａから開口制限部３の内部に透過する。このとき、第１のリング状斜面３ａにおいて光５７が光軸４１ｃから離れる方向に屈折する。これにより、開口制限部３に入射した光を対物レンズ４１に入射しないようにすることができる。したがって、図４に示すように開口制限部３が規定する光径２ｈの光のみを対物レンズ４１へ入射
させることができる。
【０１００】
開口制限部３の第１のリング状斜面３ａおよび第２のリング状斜面３ｂは、図５において破線で示すように、光軸４ｃとほぼ一致する凹レンズの２つの球面の一部を構成していてもよい。第１のリング状斜面３ａおよび第２のリング状斜面３ｂをこのような形状にしても開口制限部３に入射する光５７を光軸４１ｃから遠ざかる方向に屈折させることができる。これにより、可視光線や紫外線を透過する材料から開口制限部３が構成されていても、開口制限部３によって光を遮蔽し、所望の光径の光を対物レンズ４１に入射させることができる。
【０１０１】
また、開口制限部３を対物レンズ４１を支持するレンズホルダ２の対物レンズ４１に入射する光が通過する貫通孔の内部に設けるため、開口制限部３を対物レンズ４１に近接して配置することが可能となり、開口制限部３の中心と対物レンズ４１の光軸とのずれを小さくすることができる。さらに、レンズホルダ１に対する対物レンズ４１の傾きを調整する場合でも傾きの調節は、対物レンズ４１およびレンズホルダ２を含むレンズユニット全体で行う。このため、ため、上述した開口制限部３の中心と対物レンズ４１の光軸とのずれを生じさせることもなく、常に対物レンズ４１に入射する光の光径は開口制限部３によって決まる。したがって、対物レンズ４１に入射する光の光径の誤差を最小限に抑えることができる。
【０１０２】
開口制限部３による光の遮蔽の効果を高めるために、第２のリング状斜面３ｂにおける光の全反射を利用してもよい。具体的には、図６に示すように、第１のリング状斜面３ａへ入射する光５７と第１のリング状斜面３ａの法線とのなす角をＡ１とし、リング状斜面３ａから内部へ進む光と法線とのなす角をＡ２とする。また、第２のリング状斜面３ｂに入射する光と法線とのなす角をＡ４とし、第２のリング状斜面３ｂから出射する光と法線とのなす角をＡ３とする。開口制限部３を構成する材料の屈折率をｎとする。
【０１０３】
スネルの法則により、これらの角は、以下の式（１）および（２）の関係を満たす。
【０１０４】
ｓｉｎ（Ａ１）＝ｎ・ｓｉｎ（Ａ２） ・・・（１）
Ａ４＝Ａ３＋（Ａ１−Ａ２） ・・・（２）
【０１０５】
第２のリング状斜面３ｂにおいて全反射が起こる条件は式（３）で示される。
【０１０６】
ｎ・ｓｉｎ（Ａ４）＞１ ・・・（３）
【０１０７】
したがって、式（２）を式（３）に代入することによって式（４）の関係が得られる。
【０１０８】
ｎ・ｓｉｎ（Ａ３＋（Ａ１−Ａ２））＞１ ・・・（４）
【０１０９】
つまり、式（１）および（４）の関係を角度Ａ１およびＡ３が満たしていれば、第１のリング状斜面３ａに入射した光のすべてを光軸４１ｃから遠ざかる方向に光を屈折させ、対物レンズ４１に入射しないようにすることができる。
【０１１０】
このような構造を採用することによって、対物レンズ４１へ不要な光線が入射しないので、迷光成分を完全に除去できるという効果を得ることができる。
【０１１１】
レンズホルダ２に設ける開口制限部は、図５および図６に示す構造以外の構造を採用してもよい。
【０１１２】
図７Ａに示すように、レンズホルダ６２に設けられた開口制限部６３は、同心状に配置された２つのリング状斜面部６３ｄ、６３ｄと、第２のリング状斜面６３ｂと、側面６３ｃと有している。リング状斜面部６３ｄ、６３ｅはそれぞれ第２の開口２ａ側に傾斜しており、リング状斜面部６３ｄとリング状斜面部６３ｅとは不連続になっている。リング状斜面部６３ｄ、６３ｅは第１のリング状斜面６３ａとして機能し、図５を参照して説明したように開口制限部６３に入射する光を光軸４１ｃから遠ざかる方向へ導く。
【０１１３】
２つの不連続なリング状斜面部６３ｄ、６３ｅによって第１のリング状斜面６３ａを形成することによって、それぞれのリング状斜面部６３ｄ、６３ｅの内側面６３ｆに対する傾斜角を小さくし、開口制限部６３に入射する光をより大きく光軸４１ｃから遠ざかる方向へ屈折させることができる。また、内側面６３ｆにおいてリング状斜面部６３ｄ、６３ｅを設けるのに必要な長さＬ１を同じ角度で傾斜した１つのリング状斜面を形成する場合に比べて短くすることができる。したがって、レンズホルダ６２の貫通孔方向の長さを短くすることができ、厚みの小さい光情報装置を実現するのに適している。
【０１１４】
図７Ｂに示すようにレンズホルダ６４に設けられた開口制限部６５は、第２の開口２ａ側に設けられたリング状の回折格子６５ａと第２のリング状斜面６５ｂと側面６５ｃとを備えている。リング状の回折格子６５ａは開口制限部６５に入射する光を光軸４１ｃから遠ざかる方向へ屈折させることができる。回折格子６５ａは凹凸のパターンによって光の回折方向を設定することが可能である。内側面６３ｆにおいて回折格子６５ａを設けるのに必要な長さＬ２を第１のリング状斜面を形成する場合に比べて短くすることができる。したがって、レンズホルダ６４の貫通孔方向の長さを短くすることができ、厚みの小さい光情報装置を実現するのに適している。
【０１１５】
図５に示す開口制限部３は第１のリング状斜面３ａおよび第２のリング状斜面３ｂを備えていたが、いずれか一方の斜面のみを備えていてもよい。図７Ｃに示すレンズホルダ６６に設けられた開口制限部６７は、垂直面６７ａと第２のリング状斜面６７ｂと側面６７ｃを含む。垂直面６７ａは内側面６７ｆに対して垂直であり、光５７が入射した場合、垂直面６７ａにおける光の屈折は生じない。しかし、第２のリング状斜面６７ｂの内側面６７ｆに対する傾斜角を小さくすることによって第２のリング状斜面６７ｂにおいて、光軸４１ｃから遠ざかるように光５７を屈折させることができる。
【０１１６】
この場合、図７Ｃに示すように、光５７が入射する方向と第２のリング状斜面６７ｂの法線とのなす角をＡ３とした場合、式（５）を満たせば、光５７は第２のリング状斜面６７ｂにおいて全反射し、対物レンズ４１に入射するのを防ぐことができる。
【０１１７】
ｎ・ｓｉｎ（Ａ３）＞１ ・・・（５）
【０１１８】
図７Ｄに示すレンズホルダ６８に設けられた開口制限部６９は、第１のリング状斜面６９ａと、垂直面６９ｂと側面６９ｃとを含む。開口制限部６９は、第１のリング状斜面６９ａによって、光５７を光軸４１ｃから遠ざかる方向に屈折させることができる。
【０１１９】
開口制限部の断面形状は曲線によって構成されていてもよい。図７Ｅに示すレンズホルダ７１に設けられた開口制限部７２は、貫通孔の中心軸を通る断面において、中心軸に向かって突出した楕円の一部分からなる形状を有している。このような形状を有する開口制限部７２も光５７を光軸４１ｃから遠ざかる方向に屈折させることができる。このような形状を有するレンズホルダ７１射出成形などの方法により成形することが容易であり、レンズホルダ７１の製造コストを低減させることができる。
【０１２０】
これまで説明した開口制限部は、レンズホルダ７１と一体的に形成可能であり、低コス
トで製造が可能な構造を備えていた。しかし、光の遮蔽を確実に行いたい場合には、開口制限部に遮光面を設けてもよい。図７Ｆに示すように、レンズホルダ７３に設けられた開口制限部７４は、内側面７４ｆ内において光軸４１ｃに向かって突出した、概ね垂直な面７４ａ、７４と側面７４ｃとからなるリング状の突起形状を有している。第２の開口２ａ面する面７４ａには、リング状の遮蔽面７５が設けられている。遮蔽面７５は、黒色塗料や黒鉛を含む樹脂、または、着色樹脂などからなるリング状のシートの一面であってもよいし、開口制限部７４全体を黒色塗料や黒鉛を含む樹脂、または、着色樹脂によって形成してもよい。また、光を遮蔽する遮蔽面７５の代わりに光を散乱させる散乱面を設けてもよい。
【０１２１】
レンズホルダ２とは異なる構成部材を用いるため、製造コストは多少アップするが、光の遮蔽効果は高く、より確実に不要な光を遮蔽することができる。
【０１２２】
なお、本実施形態では、レンズユニットはレンズホルダと対物レンズとによって構成されていたが、レンズユニットは更に他の光学素子を含んでいてもよい。
【０１２３】
例えば、図７Ｇに示すように、レンズユニット８０は対物レンズ４１と、レンズホルダ８３と、レンズホルダに設けられた開口制限部８２と、光学素子８４を含んでいる。
【０１２４】
開口制限部８２はこれまで説明した種々の構造の開口制限部のいずれであってもよい。光学素子８４には回折レンズなど種々の光学素子を用いることができる。レンズホルダ８３は紫外線を透過するため、レンズホルダ８３と光学素子８４を紫外線硬化樹脂によって接着することができる。このため、対物レンズ４１、開口制限部８２および光学素子８４の傾きや位置を適切に調整した後、上述したように紫外線を照射して、光学素子８４をレンズホルダ８３の固定することによって、光軸などが調整された光学ユニットを得ることできる。
【０１２５】
次に図１および図２を参照して、本実施形態における光学系の設計について説明する。光ピックアップ１０１は、３つの異なる記録密度の光ディスク３２、３５、４６に対応しており光ディスク３２、３５、４６は、例えば、ＤＶＤ、ＢＤおよびＣＤである。
【０１２６】
記録密度が異なる複数の光ディスクに対する記録再生動作では、その制御精度が異なっている。一般に、記録密度が低い光ディスクの記録再生では、高い制御精度は要求されないが、記録密度が低いため、対物レンズの移動範囲は大きいことが求められる。一方、記録密度の高い光ディスクの記録再生では、高い制御精度が要求されるが、対物レンズの移動範囲は狭くてよい。例えば、高記録密度の光ディスクであるＢＤと低記録密度の光ディスクであるＣＤとでは記録密度が４０倍程度異なるため、こうした制御精度や対物レンズの移動範囲も大きく異なる。
【０１２７】
このため、記録密度の低いディスクは相対的に大きな形状の歪みが許容される、光情報装置に記録密度の低いディスクを装填し、スピンドルモーターで回転した場合、ディスクの形状の歪みにより記録面の位置が上下に変化する。つまり「面ぶれ」を起こす。面ぶれの大きなディスクに対して、フォーカス制御を確実に開始するためには、フォーカスエラー信号のダイナミックレンジが大きくなければならない。具体的には図８に示すように、フォーカスエラー信号が最大となるデフォーカス点Ａおよび最小となるフォーカス点Ｂの間隔が広いことが望ましい。
【０１２８】
一方高記録密度の光ディスクでは、光ディスクの記録面上に形成する集光スポットも小さく、その焦点深度も浅い。したがってフォーカス制御をより高精度に行う必要があり、図８におけるデフォーカス点ＡとＢ点との間隔は狭く、点ＡＢ間における検出感度の高い
ことが必要である。
【０１２９】
本実施形態では、このような課題に対応するため、各光ディスクに対応する光学系を以下のように設計する。
【０１３０】
具体的には、光ビーム５６よりも長波長の光ビーム５７や光ビーム５８を光ディスクに照射し、反射光を光検出器によって検出することにより得られるフォーカスエラー信号のデフォーカス検出範囲が、光ビーム５６を光ディスクに照射し、反射光を光検出器によって検出することにより得られるフォーカスエラー信号のデフォーカス検出範囲より広くなるように、光ビーム５６、５７、５８が透過する光学系を設計する。
【０１３１】
好ましくは、対物レンズ３４の焦点距離ｆ１を１ｍｍ〜１．８ｍｍ、コリメートレンズ３３の焦点距離ｆＣ１を１４ｍｍ〜３０ｍｍにする。また、対物レンズ４１の焦点距離ｆ２を２ｍｍ〜３ｍｍ、コリメートレンズ３９の焦点距離ｆＣ２を１０ｍｍ〜２０ｍｍにする。
【０１３２】
さらに、これらの焦点距離の範囲の中で、コリメートレンズ３３の焦点距離ｆＣ１を対物レンズ３４の焦点距離ｆ１で割った第１の倍率を、コリメートレンズ３９の焦点距離ｆＣ２を第２対物レンズ４１の焦点距離で割った第２の倍率より大きく設定する。すなわち、以下の式（６）の関係を満たすように、これらのレンズの焦点距離を設定する。
【０１３３】
ｆＣ１／ｆ１＞ｆＣ２／ｆ２ ・・・（６）
【０１３４】
また、式（６）の関係を満たすために対物レンズ３４の焦点距離ｆ１よりも、対物レンズ４１の焦点距離ｆ２を長くしたり、コリメートレンズ３３の焦点距離ｆＣ１よりも、コリメートレンズ３９の焦点距離ｆＣ２を短くすることが好ましい。
【０１３５】
このように対物レンズ３４、４１、コリメートレンズ３３、３９の焦点距離を選択することによって、高密度の光ディスク３５記録再生する場合には、高い精度のフォーカス制御を実現することができる。また、低記録密度の光ディスク３２、４６を記録再生する場合には、デフォーカス検出感度を低くし、デフォーカス検出範囲を広くすることができる。このため、回転する光ディスクの面ぶれが大きい場合でも、確実にフォーカス制御を開始できる。
【０１３６】
特にリレーレンズ４４に凸レンズ作用を持たせて、対物レンズ４１の開口部分から光源４３ａを見込む角度、すなわち光源側開口数（ＮＡ）を光源近傍の大きなＮＡから、コリメートレンズ３９側のＮＡへと変換することによって、本実施例では最も波長の長い赤外光での倍率を最も小さくして、デフォーカス検出感度を低くして、デフォーカス検出範囲を最も広くする効果を得ることができる。
【０１３７】
このように光学系を設計した光ピックアップにより得られるフォーカスエラー信号を以下に模式的に示す。図９はＢＤに対して青色光を光源３１から照射したときに得られるフォーカスエラー信号である。図１０はＤＶＤに対して赤色光を光源３７ａから照射したときに得られるフォーカスエラー信号である。図１１はＣＤに対して赤外色光を光源４３ａから照射したときに得られるフォーカスエラー信号である。
【０１３８】
図９から図１１において、横軸はデフォーカス量、すなわち記録面と収束スポットの光軸方向（フォーカス方向）の距離を示し、縦軸はフォーカスエラー信号の強度を示している。
【０１３９】
図９に示すように、ＢＤのフォーカスエラー信号において、ダイナミックレンジすなわちフォーカスエラー信号強度が最大および最小になるデファーカス量の間隔を約２μｍに設定している。また、図１０に示すようにＤＶＤのフォーカスエラー信号において、ダイナミックレンジすなわちフォーカスエラー信号強度が最および最小になるデファーカス量の間隔を約４μｍに設定している。
【０１４０】
この設定は対物レンズおよびコリメートレンズの焦点距離の関係、すなわち、倍率を設定することによって実現できる。これによってＢＤに対して高感度のフォーカスエラー信号を得て、高精度のフォーカス制御を実現できる。
【０１４１】
このとき、図１１に示すように、ＣＤのフォーカスエラー信号において、ダイナミックレンジすなわちフォーカスエラー信号強度が最大および最小になるデファーカス量の間隔、いわばデフォーカス検出範囲、は約６μｍとなる。これは、リレーレンズによって、倍率をＤＶＤより下げた効果である。こうして面ぶれの大きなＣＤであっても安定にフォーカス制御を開始することが実現できる。
【０１４２】
なお、赤外光における対物レンズ４１の焦点距離を、赤色光に対する対物レンズ４１の焦点距離に比べて長く設計することによっても、赤外光でのデフォーカス検出感度を低くして、デフォーカス検出範囲を広くする効果を得ることができる。
【０１４３】
（第２の実施形態）
複数の対物レンズを備えた光ピックアップでは、光ビームの経路となる複数の貫通孔をレンズホルダに設ける必要がある。特に、高記録密度の光ディスクに対して記録再生を行うためには、開口数の大きな対物レンズを用いる必要がある。このため、貫通孔も大きくなる。このようなレンズホルダは大きな貫通孔のため、剛性が低くなり、所定の周波数において共振しやすい。本実施形態の光ピックアップは、レンズホルダの共振によるサーボ性能の劣化を抑制する構造を有する対物レンズ駆動装置を備えている。
【０１４４】
図１２および図１３は、本実施形態による光ピックアップの対物レンズ駆動装置を示す斜視図および分解斜視図である。第１の実施形態と同様、矢印Ｆ、Ｔ、Ｙはそれぞれ、フォーカシング方向、トラッキング方向、および光ディスク（図示せず）の接線方向を示す。また、矢印ＲはＹ軸回りの回転方向であるチルト方向を示している。これらフォーカシング方向Ｆ、トラッキング方向Ｔ、及び方向Ｙは相互に直交し、それぞれ、３次元の直交座標における各座標軸の方向に対応している。
【０１４５】
本実施形態対物レンズ駆動装置１０２は可動体２５１を備える。可動体２５１は、対物レンズ２０１、対物レンズ２０２、レンズホルダ２０３、第１のプリントコイル２０４、第２のプリントコイル２０５および端子板２０８を含む。
【０１４６】
レンズホルダ２０３は樹脂などによって形成されており、対物レンズ２０１および対物レンズ２０２を支持している。対物レンズ２０１は、ＣＤ、ＤＶＤなどの低記録密度の光ディスクに対して記録再生を行うために用いられる。対物レンズ２０２は、ＢＤなどの高記録密度の光ディスクに対して記録再生を行うために用いられる。レンズホルダ３における方向Ｙと平行な２つの側面には第１のプリントコイル２０４と第２のプリントコイル２０５が取り付けられており、トラッキング方向Ｔと平行な２つの側面には端子板２０８がそれぞれ取り付けられている。
【０１４７】
第１のプリントコイル２０４と第２のプリントコイル２０５は、それぞれ基板上に方向Ｙと平行な軸の周りに導電性材料を渦巻き状に付着させることによってコイル構造を形成させたプリントコイルである。
【０１４８】
第１のプリントコイル２０４においては、トラッキング方向Ｔに沿って第１のフォーカシングコイル部２０４ａと第１のトラッキングコイル部２０４ｂとが、配列され形成されている。また、第２のプリントコイル２０５においてはトラッキング方向Ｔに沿って第２のフォーカシングコイル部２０５ａと第２のトラッキングコイル部２０５ｂがそれぞれ配列され、形成されている。
【０１４９】
第１のフォーカシングコイル部２０４ａと第２のフォーカシングコイル部５ａとは、方向Ｙを含みトラッキング方向Ｔに垂直な平面を中心に、互いに逆向きに等距離だけずれた位置でかつ方向Ｙ沿って互いに離間した位置に配置されている。また、第１のトラッキングコイル部２０４ｂおよび第２のトラッキングコイル部２０５ｂも、同様関係を満たすように配置されている。したがって、第１のプリントコイル２０４と第２のプリントコイ２０５は、同一部品を用い、方向Ｙに対して回転対称の位置に配置することによって上述の関係を満たすことができる。
【０１５０】
第１のフォーカシングコイル部２０４ａの両端子および第２フォーカシングコイル部２０５ａの両端子は、それぞれ独立に端子板２０８およびワイヤー２０９を通じて制御回路（図示せず）に結線されている。また、第１のトラッキングコイル部２０４ｂおよび第２のトラッキングコイル２０５ｂは互いに直列に結線され、端子板２０８およびワイヤー２０９を通じて制御回路に結線されている。
【０１５１】
光ピックアップ１０２は、可動体２５１を駆動するための第１のマグネット２０６および第２のマグネット２０７をさらに備える。第１のマグネット２０６および第２のマグネット２０７は、いずれもフォーカシング方向Ｆおよびトラッキング方向Ｔの２つの線を境界とする４つの領域で異極着磁されている。
【０１５２】
第１のマグネット２０６は、第１のプリントコイル２０４のフォーカシングコイル部２０４ａの中心線２０４ｃおよびトラッキングコイル部２０４ｂの中心線２０４ｄと磁極の境界線が一致する位置に、第１のプリントコイル２０４に対向して配置され、ヨーク２１０に固定されている。同様に、第２マグネット２０７は、第２のプリントコイル２０５のフォーカシングコイル部２０５ａの中心線２０５ｃおよびトラッキングコイル部２０５ｂの中心線２０５ｄと磁極の境界線が一致する位置に、第２のプリントコイル２０５に対向して配置され、ヨーク２０９に固定されている。
【０１５３】
第１のマグネット２０６および第２のマグネッ２０７の材質、形状、着磁パターンと着磁強度は、好ましくは、全て等しく、第１のマグネット２０６および第２のマグネッ２０７により発生する磁界は概ね等しい。
【０１５４】
第１のフォーカシングコイル部２０４ａの２端子、第２のフォーカシングコイル部２０５ａの２端子および直列接続されたトラッキングコイル部２０４ｂ、トラッキングコイル部２０５ｂの２端子の合計６端子が端子板２０８を介して６本のワイヤー２０９の先端側に接続されている。ワイヤー２０９の基端側はサスホルダ２１２を通って基板２１３に固定されている。また、ヨーク２１０、サスホルダ２１２、基板２１３はベース２１１に固定されている。ワイヤー２０９はベリリウム銅やリン青銅等の弾性金属材料からななり、円形、多角形、または楕円形等の断面形状を有する線材、又は棒材が用いられる。また、ワイヤー２０９の支持中心は可動体の重心に概ね一致するように設定されている。
【０１５５】
対物レンズ２０１および対物レンズ２０２は方向Ｙに沿ってレンズホルダ２０３上に配列されている。対物レンズ２０１はワイヤー２０９の支持中心よりワイヤー２０９の基端側に、対物レンズ２０２はワイヤー２０９の支持中心よりワイヤー２０９の先端側にそれ
ぞれ配置されている。
【０１５６】
また、第１のプリントコイル２０４および第１のマグネット２０６は、ワイヤー２０９の基端側に配置され、第２のプリントコイル２０５および第２のマグネット２０７はワイヤー２０９の先端側に配置されている。すなわち方向Ｙにおいて対物レンズ２０１側に第１のプリントコイル２０４および第１のマグネット２０６が、対物レンズ２０２側に第２のプリントコイル２０５および第２のマグネット２０７が配置されている。
【０１５７】
図１４は方向Ｙと平行な面におけるレンズホルダ２０３の断面を示している。対物レンズ２０１および対物レンズ２０２はそれぞれの光軸Ｋ１およびＫ２を有する。レンズホルダ２０３の対物レンズ２０１および対物レンズ２０２に対応する位置には光軸Ｋ１および光軸Ｋ２に沿って、それぞれの対物レンズを透過する光ビームの光路を確保するための貫通孔が配置されている。
【０１５８】
本願発明者は、レンズホルダの剛性と共振について、種々の検討を行った。その結果、レンズホルダに形成される貫通孔が大きくなるとレンズホルダの剛性が低下することもあるが、サーボ性能の劣化に重要な要因は共振周波数であることが分かった。また、共振周波数は、光軸Ｋ１と光軸Ｋ２との距離ｐによって変化し、距離ｐを適切な値に設定することにより、サーボ性能の劣化を抑制することができることがわかった。
【０１５９】
図１５は光軸Ｋ１と光軸Ｋ２との距離ｐと共振によってサーボ制御に生じる位相の遅れ量との関係を示している。図１５に示すように、距離が短いほど位相の遅れ量は小さくなる。距離ｐが小さくなると、レンズホルダの剛性がより低下するため、共振による悪影響が大きくなるとも思われるが、位相の遅れは剛性そのものによるのではなく、共振周波数に依存している。
【０１６０】
位相の遅れ量は１０度以下であれば、サーボ制御の特性が大きく劣化することなく、また制御が不安定になることはない。したがって、図１５に示すように、光軸Ｋ１と光軸Ｋ２との距離ｐを５ｍｍ以下に設定することが好ましい。距離ｐを５ｍｍ以下にすることによって、共振によってサーボ制御に位相の遅れが発生することを抑制し、位相の遅れ量を小さくすることができる。
【０１６１】
共振による悪影響を抑制するという観点では、距離ｐが５ｍｍ以下であれば効果を得ることができる。距離ｐの好ましい値の下限値は、対物レンズ２０１、２０２の直径に依存する。
【０１６２】
光ビームは図１３に示すベース２１１の下部に配置された光学ブロック（図示せず）から出射される。光ビームの光軸と対物レンズの光軸とのずれは、記録再生信号の劣化を抑制するため、通常、直径の１０％以下にする必要がある。また、光ディスクのトラックを追従するため対物レンズがトラッキング方向に移動する好ましい距離は０．２ｍｍである。これらの点から、対物レンズの有効径としては約２ｍｍであることが好ましい。また、対物レンズの周囲に構成された位置決めのための平坦部の幅として最低０．２ｍｍを確保する必要がある。また、２つの対物レンズの間の隙間として０．１ｍｍ以上は設計上、最低必要である。
【０１６３】
これらの要因から、距離ｐは２．５ｍｍ以上であることが好ましい。つまり、距離ｐは２．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。距離ｐは、より好ましくは、３．４ｍｍ以上３．８ｍｍ以下であり、この範囲に距離ｐを設定することにより共振によるサーボ制御の位相遅れ量が５ｄｅｇ程となり、共振がない場合の特性と同等の特性を得ることができる。
【０１６４】
対物レンズ駆動装置において、第１のプリントコイル２０４のフォーカシングコイル部２０４ａおよび第２のプリントコイル２０５のフォーカシングコイル部２０５ａに電流が流されると第１のマグネット２０６および第２のマグネット７２０との間にそれぞれ電磁力を発生し、フォーカシング方向Ｆに駆動される。
【０１６５】
図１６はフォーカシングコイル部２０４ａに流された電流値に対するレンズホルダ２０３のフォーカシング方向Ｆへの変位周波数応答特性を示している。また。図１７は、サーボ制御の位相遅れ量に対するレンズホルダ２０３のフォーカシング方向Ｆへの変位周波数応答特性を示している。図１６に示すように、変位周波数が高くなるにつれて電流値は低下するが、周波数による乱れはほとんど発生していない。また図１７に示すように、位相の遅れ量は、概ね数百Ｈｚから１００００Ｈｚまでの領域において５度以下であり、ほとんど位相の遅れが発生していない。このことは、フォーカス制御に位相の遅れが生じることがなく、良好な制御が実現することを示している。また、位相の遅れによって制御が不安定になることがなく、安定した制御が実現することも示している。
【０１６６】
図１８は、対物レンズ１１６、１１７を備えた従来のレンズホルダ１１４において、共振が発生する様子を模式的に示している。従来の対物レンズ駆動装置においては、２つの対物レンズ間の距離は約６ｍｍ程度である。図１９および図２０は従来の対物レンズ駆動装置における、電流値に対するレンズホルダのフォーカシング方向Ｆへの変位周波数応答特性および、サーボ制御の位相遅れ量に対するレンズホルダのフォーカシング方向Ｆへの変位周波数応答特性を示している。図１９に示すように数万Ｈｚにおいて、電流値が急激に低下している。これはレンズホルダの共振による影響である。図２０に示すように、共振によって、数万Ｈｚ付近において位相遅れ量が大きくなっている。この影響を受け１００００Ｈｚ付近においても位相の遅れ量が大きくなっている。
【０１６７】
このように、本実施形態によれば、２つの対物レンズ間の距離を小さくすることによってレンズホルダの共振周波数を適切に制御することができ、サーボ制御における位相の遅れ量を小さくすることができる。したがって、本実施形態の対物レンズ駆動装置によれば、精度の高いサーボ制御を安定して実現することが可能となる。
【０１６８】
本実施形態の対物レンズ駆動装置は、第１の実施形態の光ピックアップにおいて対物レンズ駆動装置４５として好適に用いることができる。これにより、第１の実施形態の効果に加えて本実施形態の効果を奏する光ピックアップが実現する。
【０１６９】
（第３の実施形態）
本実施形態では、第２の実施形態で説明した２つの対物レンズ間の距離を実現するのに好適な構造を備えた対物レンズ駆動装置を説明する。
【０１７０】
図２１および図２２は、本実施形態による、対物レンズ駆動装置１０３の構成を示す平面図および分解斜視図である。図２１および図２２に示す方向Ｔ、方向Ｙおよび方向Ｆは第２の実施形態と同様フォーカシング方向トラッキング方向および光ディスクの接線方向を示す。
【０１７１】
対物レンズ駆動装置１０３は、対物レンズ３０１、対物レンズ３０２、レンズホルダ３０３、フォーカシングコイル３０４ａ〜３０４ｄおよびトラッキングコイル３０５ａ、３０５ｂから構成される可動体を備えている。
【０１７２】
レンズホルダ３０３は樹脂からなり、対物レンズ３０１および対物レンズ３０２を支持している。対物レンズ３０１は、ＣＤやＤＶＤなど低記録密度の光ディスクの記録再生に
用いられる。また、対物レンズ３０２は、ＢＤなど高記録密度の光ディスクの記録再生に用いられる。
【０１７３】
レンズホルダ３におけるトラッキング方向Ｔと平行な２つの側面にはフォーカシングコイル３０４ａ〜３０４ｄとトラッキングコイル３０５ａ、３０５ｂが取り付けられており、方向Ｙと平行な２つの側面には端子板３０８が取り付けられている。フォーカシングコイル３０４ａ、３０４ｃは直列に接続され、その両端子が、端子板３０８およびワイヤー３０９、基板３１３を通じて制御回路（図示せず）に結線されている。同様にフォーカシングコイル３０４ｂ、３０４ｄは直列に接続され、両端子が端子板３０８およびワイヤー３０９、基板３１３を通じて制御回路（図示せず）に結線されている。
【０１７４】
また、トラッキングコイル３０５ａおよびトラッキングコイル３０５ｂは互いに直列に結線されて端子板３０８およびワイヤー３０９、基板３１３を通じて制御回路（図示せず）に結線されている。
【０１７５】
可動体を駆動するために、対物レンズ駆動装置は、第１のマグネット３０６および第２のマグネット３０７をさらに備える。第１のマグネット３０６および第２のマグネット７をはいずれもフォーカシングコイル３０４ａ〜３０４ｄおよびトラッキングコイル３０５ａ、３０５ｂに対応した線を境界として分割された領において、多極着磁されたており、ヨーク３１０に固定されている。
【０１７６】
ワイヤー３０９の基端側はサスホルダ３１２を通って基板３１３に固定されている。また、ヨーク３１０、サスホルダ３１２、基板３１３はベース３１１に固定されている。ワイヤー３０９はベリリウム銅やリン青銅等の弾性金属材料からななり、円形、多角形、又は楕円形等の断面形状を有する線材、またｈは棒材が用いられる。また、ワイヤー３０９の支持中心は可動体の重心に概ね一致するように設定されている。
【０１７７】
対物レンズ３０１および対物レンズ３０２は方向Ｙに沿ってレンズホルダ３０３上に配列されており、対物レンズ３０１はワイヤー３０９の支持中心よりワイヤー３０９の基端側に、対物レンズ３０２はワイヤー３０９の支持中心よりワイヤー３０９の先端側にそれぞれ設置されている。
【０１７８】
図２３は、レンズホルダ３１４の側面図であり、図２４は、レンズホルダ３０３の図２１におけるＡ−Ａ線断面を示している。図２２、図２４に示すように、レンズホルダ３０３の対物レンズ３０１が搭載される部分には球面状の凹面部３ａが形成されており、対物レンズ３０１は球面状の凸面部３１４ａを有するレンズホルダ３１４に搭載されたレンズユニットとしてレンズホルダ３０３の球面状凹面部３０３ａに配置されている。したがって、第１の実施形態で説明したように、対物レンズ３０１はレンズホルダ３０３の球面状凹面部３０３ａと傾動ホルダ３１４の球面状凸面部３１４ａを接触摺動させることにより対物レンズ３０２とは独立に角度を調整することが可能である。
【０１７９】
図２３および図２４に示すようにレンズホルダ３１４は対物レンズ３０２に近接する位置において、平坦な側面（Ｄカット面）３１４ｂを有している。また、対物レンズ３０１の光軸に対して側面３１４ｂと対称となる位置に球面の一部を切り欠いた切欠き部３１４ｃを有している。
【０１８０】
また、レンズホルダ３０３は対物レンズ３０２および対物レンズ３０１の周囲に突起部３０３ｂが形成され、好ましくは、突起部３０３ｂの上面にポリウレタン系の樹脂からなる衝突防止材が塗布されている。これにより対物レンズ３０２および対物レンズ３０１と光ディスク（図示せず）とが直接衝突するのを防止している。図２５に示すように、突起
部３０３ｂは光ディスク（図示せず）の外周側以外の位置に形成されている。
【０１８１】
本実施形態によれば、２つの対物レンズはレンズホルダ上に隣接して配置され、対物レンズ３０１はレンズホルダ３１４を介してレンズホルダ３に固定される。レンズホルダ３１４の少なくとも対物レンズ３０２に近接する位置には平坦な側面が設けられているため、対物レンズ３０１および対物レンズ３０２を最も近接して配置できる。
【０１８２】
したがって、２つのレンズ間の距離を小さくできるため、光ヘッドの光学配置に無駄な空間をつくることなく光ヘッドの小型化を実現することができる。
【０１８３】
また、第２の実施形態で説明したように２つの対物レンズの光軸を近接させる配置を実現することにより、２つの対物レンズの光路となる２つの貫通穴の間隔も小さくすることができ、可動部全体の小型化が可能となり、かつ、レンズホルダの共振による悪影響を低減し、良好な変位周波数応答特性を得ることができる。これにより、安定なサーボ性能を確保し、安定した記録再生動作を行うことのできる光情報装置を実現することができる。
【０１８４】
また、図２５に示すようにレンズホルダ３１４の少なくとも光ディスク１５の外周側の側面に平坦な側面３１４ｂを配置することにより、カートリッジ３１６に内包された光ディスク３１５に対する記録再生を行う場合に外周側のカートリッジ縁部３１６ａとレンズホルダ３１４が接触することがなくなり、安定した記録再生を実現することができる。
【０１８５】
同様にレンズホルダ３０３の突起部３０３ｂが外周側以外の位置に形成されているため、カートリッジ３１６に内包された光ディスク３１５に対する記録再生を行う場合に外周側のカートリッジ縁部３１６ａとレンズホルダ３１４が接触することがなくなり、安定した記録再生を実現することができる。
【０１８６】
さらに、図２３および図２４に示すように、レンズホルダ３１４は球面の摺動面３１４ａを有するとともに、対物レンズ２の光軸を中心として平坦な側面と対称とな位置に球面の一部を切り欠いた切欠き部３１４ｃを設けている。このため、図２４に示すようにレンズホルダ３１４とレンズホルダ３０３との接触面積を光軸を中心に対称にすることができ、レンズホルダ３０３とレンズホルダ３１４とを接着剤により接合する場合に、熱による変形量および熱の伝導性が対称となり信頼性を向上することができる。
【０１８７】
本実施形態の対物レンズ駆動装置は上述したように第２の実施形態と好適に組み合わせることができる。さらに第１の実施形態と組み合わせてもよいし、本実施形態と第１の実施形態とのみを組み合わせてもよい。
【０１８８】
（第４の実施形態）
本発明による光情報装置の実施形態を図２６を参照しながら説明する。
【０１８９】
光情報装置１０４は、光ピックアップ４０２と電気回路４０３とモータ４０４とを備えている。
【０１９０】
光ディスク４０７〜４０９は記録密度が互いに異なっており、いずれか１つを操作者が選択して、選択した光ディスクをターンテーブル４０５に載置する。載置された光ディスクは、クランパ４０６によって、ターンテーブル４０５に固定されモータ４０４によって回転駆動される。
【０１９１】
光ヘッド４０２には、第１の実施形態で説明した光ピックアップ１０１または第２、第３の実施形態で説明したい対物レンズ駆動装置１０２、１０３を搭載した光ピックアップ
を好適に用いることができる。
【０１９２】
光ピックアップ４０２はトラバースモータなどの駆動機構４０１によってトラッキング方向に移動することができ、所望のトラックへジャンプすることができる。
【０１９３】
光ピックアップ４０３は、光ディスク４０７〜４０９との位置関係に対応して、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を電気回路４０３へ出力する。電気回路４０３はこの信号に対応して、光ピックアップ４０３へ、対物レンズを微動させるための信号を送る。この信号によって、光ピックアップ４０２は、光ディスク４０７〜４０９に対してフォーカス制御およびトラッキング制御を行い、光ピックアップ１０４によって、情報の再生または情報の記録を行う。
【０１９４】
本実施形態によれば、第１の実施形態の光ピックアップまたは第２、第３の実施形態の対物レンズ駆動装置を備えているため、記録密度の異なる複数の光ディスクの記録再生動作を高い精度で安定して行うことのできる光情報装置を実現することができる。
【０１９５】
（第５の実施形態）
図２７を参照しながら、本発明によるコンピュータの実施形態を説明する。
【０１９６】
コンピュータ１０５は、第４の実施形態で説明した光情報装置１０４と同じ光情報装置５０１を備える。コンピュータ１０５は、さらに情報の入力を行うためのキーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置５０３と、入力装置５０３から入力された情報や、光情報装置５０１から読み出した情報などに基づいて演算を行う中央演算装置（ＣＰＵ）などの演算装置５０２を備える。
【０１９７】
また、演算装置５０２によって演算された結果などの情報を表示するブラウン管や液晶表示装置、プリンターなどの出力装置５０４を備える。
【０１９８】
コンピュータ１０５によれば、第４の実施形態で説明した光情報装置と同じ光情報装置５０１を備えるので、映像情報、音声情報あるいはデータを異なる種類の光ディスクに記録したり、光ディスクに記録されたこれらの情報を読み出し、情報の加工、編集を行う際、異なる光ディスクに対する記録再生動作を高い精度で安定して行うことができる。
【０１９９】
（第６の実施形態）
図２８を参照しながら、本発明による光ディスクプレーヤの実施形態を説明する。
【０２００】
光ディスクプレーヤ１０６は、第４の実施形態で説明した光情報装置１０４と同じ光情報装置６０１を備える。光ディスクプレーヤ１０６は、光情報装置６０１から得られる情報信号を画像に変換するデコーダなどの変換装置６０２をさらに備える。光ディスクプレーヤ１０６はカーナビゲーションシステムとしても利用してもよい。また、液晶モニターなどの表示装置６０３をさらに備えていてもよい。
【０２０１】
（第７の実施形態）
図２９を参照しながら、本発明による光ディスクレコーダの実施形態を説明する。
【０２０２】
光ディスクレコーダ１０７は、第４の実施形態で説明した光情報装置１０４と同じ光情報装置７０１を備える。また、画像情報を、光情報装置７０１によって光ディスクへ記録する情報へ変換するエンコーダなどの変換装置７０２をさらに備える。光情報装置７０１から得られる情報信号を画像に変換するデコーダ７０３をさらに備えていてもよい。また、情報を表示するブラウン管や液晶表示装置、プリンターなどの出力装置７０４を備えて
もよい。
【０２０３】
（第８の実施形態）
図３０を参照しながら、本発明による光ディスクサーバの実施形態を説明する。
【０２０４】
光ディスクサーバ１０８は、第４の実施形態で説明した光情報装置１０４と同じ光情報装置８０１を備える。さらに、サーバ１０８は、情報の入力を行うためのキーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置８０５と、光情報装置８０１に記録する情報を取り込んだり、光情報装置８０１によって読み出した情報を外部に出力する有線または無線の入出力端子８０２を備える。これによって、ネットワーク、すなわち、複数の機器、例えば、コンピュータ、電話、テレビチューナなどと情報をやりとりし、これら複数の機器と情報を共有する光ディスクサーバとして機能する。情報を表示するブラウン管や液晶表示装置、プリンターなどの出力装置８０４をさらに備えてもよい。また、複数の光ディスクを光情報装置８０１に出し入れするチェンジャー（図示せず）を設けることによって、多くの情報を記録・蓄積することができる。
【０２０５】
（第９の実施形態）
図３１を参照しながら、本発明による車両１０９の実施形態を説明する。
【０２０６】
車両１０９は、第４の実施形態で説明した光情報装置１０４と同じ光情報装置９０１を備える。
【０２０７】
車両１０９は車体９１５と、車体９１５を駆動するための動力を発生する動力発生部９１２を備える。また、動力発生部９１２へ供給する燃料を貯蔵する燃料貯蔵部９１１、あるいは/さらに、電源９１０を備える。このように車両１０９に光情報装置９０１を搭載
することにより、移動体の中に居ながら、様々な種類の光ディスクから安定に情報を得ることができ、あるいは、情報を記録することができる。車両１０９が電車や車である場合には走行のために車輪９０７をさらに備える。また、走行方向を変えるためのハンドル９１６を備える。
【０２０８】
さらに、チェンジャー９０２や光ディスク収納部９０３を備えることにより、手軽に多数の光ディスクを利用することができる。光ディスクから得られる情報を加工し、画像を得る演算装置９０８や情報を一時的に蓄える半導体メモリ９０９、表示装置９０５を備えることにより、光ディスクから映像情報を再生することも可能である。また、アンプ９１３とスピーカ９１４を備えることにより光ディスクから音声や音楽を再生することもできる。
【０２０９】
また、ＧＰＳ９０６などの位置センサーを備えることにより光ディスクから再生した地図情報と併せて、現在位置や進行方向を表示装置９０５に表示させ、スピーカ９１４から交通情報や道案内の情報を音声として発声させることができる。さらに無線通信部９０４を備えることにより、外部からの情報を得て、光ディスクの情報と相補的に利用することもできる。
【０２１０】
なお、第４から第９の実施形態において、出力装置や入力装置を示しているが、入力端子や出力端子のみを備え、出力装置や入力装置は、第４から第９の実施形態の機器が備えていなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２１１】
本発明は、種々の光ディスクに対して記録および再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置などの光情報装置に好適に用いられる。特に、複数の対物レンズを備える光ディス
ク装置などの光情報装置に好適に用いられる。
【符号の説明】
【０２１２】
１、２ レンズホルダ
３ 開口制限部
３１、３７ａ、４３ａ 光源
３４、４１ 対物レンズ
３３、３９ コリメートレンズ
３２、３５、４６ 光ディスク
４５ 対物レンズ駆動装置
５６、５７、５８ 光ビーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光源と、
第１対物レンズと、
第２光源と、
第２対物レンズと、
前記第１対物レンズと前記第２対物レンズを保持する支持体と、
前記支持体を前記光ディスクに垂直なフォーカシング方向および前記光ディスクの半径方向であるトラッキング方向に駆動するアクチュエータと、
光検出器と、
を備え、
前記第１光源は第１波長の光を出射し、
前記第１光源から出射した光を前記第１対物レンズにより、第１の光ディスクのデータ記録面に集光し、
前記第２光源は前記第１波長より短い第２波長の光を出射し、
前記第２光源から出射した光を前記第２対物レンズにより、第２の光ディスクのデータ記録面に集光し、
前記第１対物レンズの光軸と前記第２対物レンズの光軸との間隔は５ｍｍ以下に構成され、かつ、
前記対物レンズアクチュエータのフォーカシングコイルは、前記支持体の前記光ディスクの接線方向に垂直な両端面のそれぞれにおいて、前記対物レンズアクチュエータの可動部重心を含む前記フォーカシング方向に平行な軸に対して略対称な２箇所の位置に配置されている光ピックアップ。
【請求項２】
前記両端面それぞれ２カ所に配置されるフォーカシングコイルの間に、それぞれ１個のトラッキングコイルが配置されている請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズのそれぞれの光軸間の距離は２．５ｍｍ以上５ｍｍ以下である請求項１または２のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズは、前記光ディスクのトラッキング方向と垂直な方向に沿って並列配置されている請求項１から３のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記第１対物レンズの焦点距離を前記第２対物レンズの焦点距離より長くすることによって、第１波長の光に基づいて生成するフォーカスエラー信号のフォーカス検出範囲が、前記第２波長の検出信号に基づいて生成するフォーカスエラー信号のフォーカス検出範囲に比べて広くなっている請求項１から４のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項１】
第１光源と、
第１対物レンズと、
第２光源と、
第２対物レンズと、
前記第１対物レンズと前記第２対物レンズを保持する支持体と、
前記支持体を前記光ディスクに垂直なフォーカシング方向および前記光ディスクの半径方向であるトラッキング方向に駆動するアクチュエータと、
光検出器と、
を備え、
前記第１光源は第１波長の光を出射し、
前記第１光源から出射した光を前記第１対物レンズにより、第１の光ディスクのデータ記録面に集光し、
前記第２光源は前記第１波長より短い第２波長の光を出射し、
前記第２光源から出射した光を前記第２対物レンズにより、第２の光ディスクのデータ記録面に集光し、
前記第１対物レンズの光軸と前記第２対物レンズの光軸との間隔は５ｍｍ以下に構成され、かつ、
前記対物レンズアクチュエータのフォーカシングコイルは、前記支持体の前記光ディスクの接線方向に垂直な両端面のそれぞれにおいて、前記対物レンズアクチュエータの可動部重心を含む前記フォーカシング方向に平行な軸に対して略対称な２箇所の位置に配置されている光ピックアップ。
【請求項２】
前記両端面それぞれ２カ所に配置されるフォーカシングコイルの間に、それぞれ１個のトラッキングコイルが配置されている請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズのそれぞれの光軸間の距離は２．５ｍｍ以上５ｍｍ以下である請求項１または２のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズは、前記光ディスクのトラッキング方向と垂直な方向に沿って並列配置されている請求項１から３のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記第１対物レンズの焦点距離を前記第２対物レンズの焦点距離より長くすることによって、第１波長の光に基づいて生成するフォーカスエラー信号のフォーカス検出範囲が、前記第２波長の検出信号に基づいて生成するフォーカスエラー信号のフォーカス検出範囲に比べて広くなっている請求項１から４のいずれかに記載の光ピックアップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図７Ｆ】
【図７Ｇ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図７Ｆ】
【図７Ｇ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２０１２−５３９７８（Ｐ２０１２−５３９７８Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４６２６４（Ｐ２０１１−２４６２６４）
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【分割の表示】特願２００７−５３２１８０（Ｐ２００７−５３２１８０）の分割
【原出願日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【分割の表示】特願２００７−５３２１８０（Ｐ２００７−５３２１８０）の分割
【原出願日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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