JP2000048382A - 記録媒体記録再生装置及び光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対物レンズと補助レンズとの間の距離を可変
する距離可変手段の構成を単純で、且つ、小型化でき
る。 【解決手段】 光を発生するレーザダイオードと、この
レーザダイオードからの光を収束する対物レンズ１０６
と、この対物レンズ１０６で収束された光の実質的な開
口数を変換する補助レンズ１１０とを有する光ピックア
ップを備え、この光ピックアップを用いてディスク２に
情報を記録又は再生する記録媒体記録再生装置におい
て、対物レンズ１０６と補助レンズ１１０との連結部分
に配置され、電圧の印加によりレンズの光軸方向に変形
する圧電セラミックス体２０を有し、この圧電セラミッ
クス体２０の変形により対物レンズ１０６と補助レンズ
１１０との間の距離を可変する距離可変手段と、ディス
ク２を記録再生するために対物レンズ１０６と補助レン
ズ１１０との間の距離を最適距離にするべく、圧電セラ
ミックス体２０に印加する電圧値を制御する圧電制御手
段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対物レンズと補助
レンズとから成る２群レンズにて記録媒体に集光させる
光ピックアップ及びこれを備えた記録媒体記録再生装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ピックアップとしては、特開平
９−２５１６６２号公報に開示されたものがあり、その
光ピックアップのアクチュエータ部の断面図が図１２に
示されている。図１２において、ユニット本体１００の
一対のレンズ支持体１００ａ内にはレンズブロック体１
０１が配置され、レンズブロック体１０１のレンズベー
ス体１０２はユニット本体１００に図示しない支持部材
によって一定の支持力で支持されている。各レンズ支持
体１００ａの内側にはマグネッット１０３が固定され、
マグネット１０３の対向位置のレンズベース体１０２に
はフォーカス用コイル１０４とトラッキング用コイル１
０５とが配置されている。

【０００３】つまり、フォーカス用コイル１０４とマグ
ネット１０３等によってフォーカス用アクチュエータを
構成し、トラッキング用コイル１０５とマグネット１０
３等によってトラッキング用アクチュエータを構成し、
これらの駆動力でレンズブロック体１０１をディスク１
１３に対してフォーカス方向及びトラッキング方向に移
動できるよう構成されている。この際、フォーカス方向
はディスク１１３の面に略垂直な方向であり、トラッキ
ング方向はディスク１１３の面に略平行な方向である。

【０００４】レンズベース体１０２の内周側には対物レ
ンズ１０６が取付けられ、又、レンズベース体１０２の
上面には超音波モータ１０７が配置され、この超音波モ
ータ１０７はステータ１０７ａとローテータ１０７ｂと
を有している。このローテータ１０７ｂの内周にはネジ
溝（図示せず）が形成され、このネジ溝にレンズホルダ
ー１０８のネジ部（図示せず）が螺合されている。この
レンズホルダー１０８は回り止め部材１０９で支持され
ており、ローテータ１０７ｂの回転によりネジピッチに
よって上下方向に移動される。レンズホルダー１０８の
内周には補助レンズ１１０が取付けられており、補助レ
ンズ１１０は球面と平面で構成されるソリッドイマージ
ョンレンズ、又は、球面ではない曲面と平面で構成され
る非球面レンズ等にて構成される。

【０００５】尚、図１２において、１１１はローテータ
１０７ｂの回転速度及び位置を検出するエンコーダ、１
１２はレンズホルダー１０８をローテータ１０７ｂ側に
押圧する与圧バネ、１１３は記録媒体であるディスクで
ある。

【０００６】上記構成において、フォーカス用アクチュ
エータ及びトラッキング用アクチュエータが駆動される
と、レンズブロック体１０１の全体が移動し、これによ
って対物レンズ１０６及び補助レンズ１１０がフォーカ
ス方向及びトラッキング方向に移動される。そして、対
物レンズ１０６と補助レンズ１１０との２群レンズ構成
とすることにより対物レンズ１０６の径を大きくするこ
となく高開口数を実現できるものである。

【０００７】また、超音波モータ１０７に駆動電流が供
給されると、ローテータ１０７ｂが回転し、この回転に
よってレンズホルダー１０８と共に補助レンズ１１０が
上下方向に移動する。この補助レンズ１１０の変位によ
って、補助レンズ１１０と対物レンズ１０６との間の距
離を可変できる。つまり、ディスク１１３の種類によっ
てディスク１１３の基板の厚さが異なる場合において、
対物レンズ１０６と補助レンズ１１０との距離が同じで
あると大きな球面収差が発生し、この球面収差が再生信
号の外乱として作用するが、ディスク１１３の基板の厚
さによって対物レンズ１０６と補助レンズ１１０との間
の距離を調整することで球面収差を小さく抑えることが
できる。又、補助レンズ１１０の厚さにバラツキがある
場合にも球面収差が大きくなるが、この場合にも対物レ
ンズ１０６と補助レンズ１１０との間の距離を調整する
ことで球面収差を小さく抑えることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の光ピックアップにおいては、超音波モータ１０７を
用いて対物レンズ１０６と補助レンズレンズ１１０間の
距離を可変する構成であるので、構造が複雑で、且つ、
小型化できないという問題があった。

【０００９】そこで、本発明は、前記した課題を解決す
べくなされたものであり、対物レンズと補助レンズとの
間の距離を可変する距離可変手段の構成が単純で、且
つ、小型化できる光ピックアップ及び記録媒体記録再生
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、光を
発生する光源と、この光源からの光を収束する対物レン
ズと、この対物レンズで収束された光の実質的な開口数
を変換する補助レンズとを有する光ピックアップを備
え、この光ピックアップを用いて記録媒体に情報を記録
又は再生する記録媒体記録再生装置において、前記対物
レンズと前記補助レンズとの連結部分に配置され、電圧
の印加により各レンズの光軸方向に変形する圧電セラミ
ックス体を有し、この圧電セラミックス体の変形により
前記対物レンズと前記補助レンズとの間の距離を可変す
る距離可変手段と、前記記録媒体を記録再生するために
前記対物レンズと前記補助レンズとの間隔が最適距離と
なるべく、前記圧電セラミックス体に印加する電圧値を
制御する圧電制御手段とを備えたことを特徴とする記録
媒体記録再生装置である。

【００１１】請求項２の発明は、光を発生する光源と、
この光源からの光を収束する対物レンズと、この対物レ
ンズで収束された光の実質的な開口数を変換する補助レ
ンズとを有する光ピックアップを備え、この光ピックア
ップを用いて記録媒体に情報を記録又は再生する記録媒
体記録再生装置において、前記対物レンズと前記補助レ
ンズとの連結部分に配置され、電圧の印加により各レン
ズの光軸方向に変形する圧電バイモルフ体を有し、この
圧電バイモルフ体の変形により前記対物レンズと前記補
助レンズとの間の距離を可変する距離可変手段と、前記
記録媒体を記録再生するために前記対物レンズと前記補
助レンズとの間隔が最適距離となるべく、前記圧電バイ
モルフ体に印加する電圧値を制御する圧電制御手段とを
備えたことを特徴とする記録媒体記録再生装置である。

【００１２】請求項３の発明は、前記請求項１に記載の
記録媒体記録再生装置において、前記圧電セラミックス
体は、別個独立に電圧を印加できる複数の分割セラミッ
クス体にて構成され、この各分割セラミックス体への電
圧値を可変して前記補助レンズの傾斜を可変するチルト
可変手段を備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項４の発明は、前記請求項２に記載の
記録媒体記録再生装置において、前記圧電バイモルフ体
は、別個独立に電圧を印加できる複数の分割バイモルフ
体にて構成され、この各分割バイモルフ体への電圧値を
可変して前記補助レンズの傾斜を可変するチルト可変手
段を備えたことを特徴とする。

【００１４】請求項５の発明は、光を発生する光源と、
この光源からの光を収束する対物レンズと、この対物レ
ンズで収束された光の実質的な開口数を変換する補助レ
ンズとを有する光ピックアップにおいて、前記対物レン
ズと前記補助レンズとの連結部分に配置され、電圧の印
加により各レンズの光軸方向に変形する圧電セラミック
ス体を有し、この圧電セラミックス体の変形により前記
対物レンズと前記補助レンズとの間の距離を可変する距
離可変手段とを備えたことを特徴とする光ピックアップ
である。

【００１５】請求項６の発明は、光を発生する光源と、
この光源からの光を収束する対物レンズと、この対物レ
ンズで収束された光の実質的な開口数を変換する補助レ
ンズとを有する光ピックアップにおいて、前記対物レン
ズと前記補助レンズとの連結部分に配置され、電圧の印
加により各レンズの光軸方向に変形する圧電バイモルフ
体を有し、この圧電バイモルフ体の変形により前記対物
レンズと前記補助レンズとの間の距離を可変する距離可
変手段とを備えたことを特徴とする光ピックアップであ
る。

【００１６】請求項７の発明は、前記請求項５に記載の
光ピックアップにおいて、前記圧電セラミックス体は、
別個独立に電圧を印加できる複数の分割セラミックス体
にて構成され、この各分割セラミックス体への電圧値を
可変して前記補助レンズの傾斜を可変可能とするチルト
可変手段を備えたことを特徴とする。

【００１７】請求項８の発明は、前記請求項６に記載の
光ピックアップにおいて、前記圧電バイモルフ体は、別
個独立に電圧を印加できる複数の分割バイモルフ体にて
構成され、この各分割バイモルフ体への電圧値を可変し
て前記補助レンズの傾斜を可変可能とするチルト可変手
段を備えたことを特徴とする。

【００１８】請求項９の発明は、前記請求項１〜請求項
４に記載の記録媒体記録再生装置において、前記補助レ
ンズ側に装着され、前記記録媒体に対して印加する磁界
を発生する磁界発生手段を備えたことを特徴とする。

【００１９】請求項１０の発明は、前記請求項５〜請求
項８に記載の光ピックアップにおいて、前記補助レンズ
側に装着され、前記記録媒体に対して印加する磁界を発
生する磁界発生手段を備えたことを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２１】（第１実施形態）図１〜図４（ｂ）は本発
明の第１実施形態を示し、この第１実施形態では本発明
を記録媒体記録再生装置である記録媒体再生装置に適用
した場合が示されている。図１は記録媒体再生装置の回
路ブロック図である。図１において、スピンドルモータ
１は、記録媒体であるディスク２を回転するよう構成さ
れ、回転制御回路３からの駆動信号によってディスク２
を回転させる。回転制御回路３はコントロール回路４か
らの指令信号によってスピンドルモータ１の回転を制御
する。

【００２２】スレッドモータ５は、光ピックアップ６を
ディスク２の半径方向に移動するよう構成され、スレッ
ドモータ制御回路７からの駆動信号によって光ピックア
ップ６を移動させる。光ピックアップ６の構成は下記に
詳説する。スレッドモータ制御回路７はコントロール回
路４からの指令信号によってスレッドモータ５の駆動を
制御する。

【００２３】ピックアップ制御回路８は、コントロール
回路４からの指令信号に基づいてフォーカス用アクチュ
エータ及びトラッキング用アクチュエータの各駆動を制
御する。又、ピックアップ制御回路８は、コントロール
回路４からの制御信号に基づき後述する圧電セラミック
ス体２０への電圧を制御する。

【００２４】信号処理回路９は、光ピックアップ６から
の再生信号に復調処理、エラー処理等を施す。又、光ピ
ックアップ６からの再生ＲＦ信号をエンベロープ検波し
この検波信号の振幅を抽出するＲＦ振幅抽出手段と、Ｒ
Ｆ信号を波形等化するＥＱ手段と、この信号にＰＬＬ
（フェーズロックループ）をかけて再生クロックを抽出
し、この再生クロックと二値化したデータとのジッタ成
分を検出するジッタ検出手段とを有する。信号処理回路
９のＲＦ振幅抽出手段は、フォーカスとトラッキングと
スピンドルのサーボがかかった状態で、ＲＦ信号の振幅
を抽出し、この抽出振幅信号をコントロール回路４に出
力するよう構成されている。

【００２５】コントロール回路４は、外部インタフェー
ス１０を介して入力される命令に基づいて上記の各回路
に指令信号を出力する。又、コントロール回路４は、信
号処理回路９から入力される再生信号を外部インタフェ
ース１０を介して外部装置に出力する。さらに、コント
ロール回路４は、ＲＦ振幅抽出手段からの振幅信号より
振幅を測定し、この振幅の測定値が最大となるようピッ
クアップ制御回路８に制御信号を出力するよう構成され
ている。即ち、コントロール回路４は、対物レンズ１０
６と補助レンズ１１０との間の距離を最適距離にするべ
く圧電セラミックス体２０への電圧値を制御する圧電制
御手段として構成されている。

【００２６】また、信号処理回路９のジッタ検出手段の
ジッタ成分結果をコントロール回路４にて測定し、この
測定結果が最少値になるよう対物レンズ１０６と補助レ
ンズ１１０との間の距離を制御しても良い。

【００２７】図２は前記光ピックアップ６の概略構成図
である。図２において、光源であるレーザダイオード１
１はレーザ光を発生し、この発生したレーザ光の光ビー
ムはグレーティング１２、偏光ビームスプリッタ１３及
び１／４波長板１４を介してコリメータレンズ１５に入
射される。コリメータレンズ１５で平行光とされた光ビ
ームは、アクチュエータ部Ａの対物レンズ１０６と補助
レンズ１１０より構成される２群レンズ構成を通ってデ
ィスク２の情報記録面に集光される。

【００２８】ディスク２の情報記録面からの反射光は、
補助レンズ１１０及び対物レンズ１０６を通ってアクチ
ュエータ部Ａより出射され、この出射光はコリメータレ
ンズ１５及び１／４波長板１４を介して偏光ビームスプ
リッタ１３に入射される。偏光ビームスプリッタ１３で
反射された光ビームは、フォーカシングレンズ１６及び
マルチレンズ１７を通り、フォーカシングレンズ１６及
びマルチレンズ１７により共役点に位置するフォトディ
テクタ１８に集光される。このフォトディテクタ１８に
よってディスク２の信号記録面に記録されたデータが再
生信号に変換される。

【００２９】図３は光ピックアップ６のアクチュエータ
部Ａの断面図である。図３において、この第１実施形態
にあって前記従来例と同一構成部分は図面に同一符号を
付してその説明を省略し、異なる構成部分のみを説明す
る。

【００３０】即ち、レンズベース体１０２の上面には圧
電セラミックス体２０が固定され、この圧電セラミック
ス体２０の上端で、且つ、内周側には補助レンズ１１０
のレンズホルダー１０８が取付けられている。つまり、
圧電セラミックス体２０は対物レンズ１０６のホルダー
を兼用するレンズベース体１０２と補助レンズ１１０の
レンズホルダー１０８とを連結する部材として構成され
ている。

【００３１】図４（ａ）は圧電セラミックス体２０の全
体の概略斜視図、図４（ｂ）はその断面図である。図４
（ａ），（ｂ）において、圧電セラミックス体２０は厚
みの薄い円筒状のＰＺＴ材２０ａ（ジルコン酸チタン酸
鉛：電子工学性のセラミック材）を積層し、且つ、各Ｐ
ＺＴ材２０ａの間に電極部２０ｂ，２０ｃを介在して全
体が円筒状に構成されている。各電極部２０ｂ，２０ｃ
は１つ置きに交互に外周側と内周側に延設され、その一
方が＋電極部２０ｂ、その他方が−電極部２０ｃとされ
る。

【００３２】この双方の電極部２０ｂ，２０ｃ間に電圧
を印加することで各ＰＺＴ材２０ａの厚み方向（上下方
向）に電歪効果が発生して各ＰＺＴ材２０ａの厚み方向
（上下方向）に膨らむ。一定電圧の印加における圧電セ
ラミックス体２０の変位量はセラミックスの弾性率によ
って決定されるが、例えば１００Ｖの電圧印加において
例えば１０μｍから数十μｍの変位で、数ｋｇから数十
ｋｇの力が得られる。つまり、圧電セラミックス体２０
のかかる特性より、外部のショックや振動等の多少の外
力が作用しても補助レンズ１１０が位置変動を生じるこ
とがない。

【００３３】この圧電セラミックス体２０にはピックア
ップ制御回路８より電圧が印加され、この印加電圧のレ
ベルによって圧電セラミックス体２０の厚み、ひいては
対物レンズ１０６と補助レンズ１１０との間の光軸方向
の距離が可変される。

【００３４】この第１実施形態では、圧電セラミックス
体２０単独で圧電セラミックス体２０への電圧の印加に
よって対物レンズ１０６と補助レンズ１１０との間の光
軸方向の距離を可変する距離可変手段が構成されてい
る。

【００３５】上記構成において、レーザダイオード１１
からの光ビームが各レンズ等を通ってディスク２に集光
し、この反射光が各レンズ等を通ってフォトディテクタ
１８に照射される。フォトディテクタ１８がこの反射光
による再生信号を信号処理回路９に出力し、ここで所定
の信号処理が施されて所定方式の再生信号が得られる。

【００３６】また、信号処理回路９のＲＦ振幅抽出手段
は、フォーカスとトラッキングとスピンドルのサーボが
かかった状態で、ＲＦ信号の振幅を抽出し、この抽出振
幅信号をコントロール回路４に出力する。コントロール
回路４は、ＲＦ振幅検出手段からの振幅信号より振幅を
測定し、この振幅の測定値が最大となるようピックアッ
プ制御回路８を介して圧電セラミックス体２０への印加
電圧が制御される。これにより、圧電セラミックス体２
０の厚みが可変される。この圧電セラミックス体２０の
変形によって対物レンズ１０６と補助レンズ１１０との
間の光軸方向の距離が最適な距離に調整される。即ち、
ディスク２の有する基板の厚み、補助レンズ１１０の厚
さのバラツキ等がある場合に、レンズ間の距離が最適に
調整されて球面収差が小さく抑えられ、良好な再生信号
を得ることができる。

【００３７】また、距離可変手段は、対物レンズ１０６
と補助レンズ１１０との連結部分に圧電セラミックス体
２０を介在するだけの構成であるため、構成が単純（簡
単）であり、且つ、光ピックアップ６、ひいては記録媒
体再生装置を小型化できる。

【００３８】（第２実施形態）図５及び図６は本発明の
第２実施形態が示されている。図５は光ピックアップ６
のアクチュエータ部Ｂの断面図、図６（ａ）は圧電セラ
ミックス体２０及び押上部材２１の斜視図、図６（ｂ）
は圧電セラミックス体２０の配置を示す平面図である。
図５及び図６において、第２実施形態にあって前記第１
実施形態と同一構成部分は図面に同一符号を付してその
説明を省略し、異なる構成部分のみを説明する。

【００３９】即ち、レンズベース体１０２の上面には圧
電セラミックス体２０が固定され、この圧電セラミック
ス体２０の上面にはさらにリング状の押上部材２１が配
置されている。又、レンズホルダー１０８には押上部材
２１を支持するために外周側に突出した支持部１０８ａ
が設けられ、この支持部１０８ａは押上部材２１の外周
に突出している。押上部材２１より外周に突出した支持
部１０８ａには、与圧バネ２２の自由端側が圧接されて
おり、このバネ力によってレンズホルダー１０８は下方
に押圧されている。与圧バネ２２の一端側はレンズベー
ス体１０２に固定されている。つまり、与圧バネ２２の
バネ力によって外部のショックや振動等の多少の外力が
作用しても補助レンズ１１０が位置変動を生じることが
ない。

【００４０】前記圧電セラミックス体２０は、円周方向
に４分割した円弧状の分割セラミックス体２３ａ〜２３
ｄにて構成されている。そして、各分割セラミックス体
２３ａ〜２３ｄの円弧状の下面側がレンズベース体１０
２に固定され、上面側の突出部２４が押上部材２１の下
面に当接している。分割セラミックス体２３ａ〜２３ｄ
の断面構造は前記第１実施形態のものと同様であり、
又、各分割セラミックス体２３ａ〜２３ｄには別個独立
に電圧を印加できる電圧供給手段が構成されている。

【００４１】一方、信号処理回路９には複数のフォトデ
テクタからの再生信号が入力されるよう構成され、信号
処理回路９はこの複数の再生信号からディスク２の傾き
を検出する傾き検出手段を有し、この傾き検出信号に基
づき前記各分割セラミックス体２３ａ〜２３ｄへの電圧
レベルが制御される。例えば、傾斜方向がディスク２の
円周方向（線速度方向）であれば、分割セラミックス体
２３ａ，２３ｂの組と分割セラミックス体２３ｃ，２３
ｄの組とに分け、一方の組に他方より大きな電圧を印加
することによりディスク２の円周方向（線速度方向）の
傾斜が調整される。又、傾斜方向がディスク２の半径方
向であれば、分割セラミックス体２３ａ，２３ｃの組と
分割セラミックス体２３ｂ，２３ｄの組とに分け、一方
の組に他方より大きな電圧を印加することによりディス
ク２の半径方向の傾斜が調整される。

【００４２】つまり、この第２実施形態では、４つの分
割セラミックス体２３ａ〜２３ｄと、傾き検出手段と、
この傾き検出手段の検出結果に基づき４つの分割セラミ
ックス体２３ａ〜２３ｄに別個独立に電圧を印加する電
圧印加手段とによって補助レンズ１１０の傾斜を可変す
るチルト可変手段が構成されている。

【００４３】また、４つの分割セラミックス体２３ａ〜
２３ｄ全てに同じレベルの電圧値を印加することにより
対物レンズ１０６と補助レンズ１１０との間の光軸方向
の距離が調整される。

【００４４】また、距離可変手段は、対物レンズ１０６
と補助レンズ１１０との連結部分に圧電セラミックス体
２０と押上部材２１等を介在するだけの構成であるた
め、従来の超音波モータの場合に比べて構成が単純（簡
単）であり、且つ、チルトの機能を付加できると共に、
光ピックアップ６、ひいては記録媒体再生装置を小型化
できる。

【００４５】尚、ここで押上部材２１はレンズホルダー
１０８と一体であっても良い。

【００４６】（第３実施形態）図７及び図８は本発明の
第３実施形態を示す。図７は光ピックアップ６のアクチ
ュエータ部Ｃの断面図、図８（ａ）は圧電バイモルフ体
２５及び押上部材２１の斜視図、図８（ｂ）は圧電バイ
モルフ体２５の配置を示す斜視図である。図７及び図８
において、第３実施形態にあって前記第２実施形態と同
一構成部分は図面に同一符号を付してその説明を省略
し、異なる構成部分のみを説明する。

【００４７】即ち、レンズベース体１０２の上面には圧
電バイモルフ体２５が固定されている。この圧電バイモ
ルフ体２５は、円周方向に４分割した円弧状の分割バイ
モルフ体２５ａ〜２５ｄにて構成され、この４つの分割
バイモルフ体２５ａ〜２５ｄの２つ同士はそれぞれ円弧
状の一端側同士が当接して配置されている。そして、各
分割バイモルフ体２５ａ〜２５ｄの円弧状の一端側がレ
ンズベース体１０２に固定され、他端側の突出部２６が
押上部材２１の下面に当接している。分割バイモルフ体
２５ａ〜２５ｄには別個独立に電圧を印加できる電圧供
給手段が構成されている。

【００４８】一方、信号処理回路９には複数のフォトデ
テクタからの再生信号が入力されるよう構成され、信号
処理回路９はこの複数の再生信号からディスク２の傾き
を検出する傾き検出手段を有し、この傾き検出信号に基
づき前記各分割バイモルフ体２５ａ〜２５ｄへの電圧レ
ベルが制御される。例えば、傾斜方向がディスク２の円
周方向（線速度方向）であれば、分割セラミックス体２
５ａ，２５ｂの組と分割バイモルフ体２５ｃ，２５ｄの
組とに分け、一方の組に他方より大きな電圧を印加する
ことによりディスク２の円周方向（線速度方向）の傾斜
が調整される。又、傾斜方向がディスク２の半径方向で
あれば、分割バイモルフ体２５ａ，２５ｃの組と分割バ
イモルフ体２５ｂ、２５ｄの組とに分け、一方の組に他
方より大きな電圧を印加することによりディスク２の半
径方向の傾斜が調整される。

【００４９】つまり、この第３実施形態では、４つの分
割バイモルフ体２５ａ〜２５ｄと、傾き検出手段と、こ
の傾き検出手段の検出結果に基づき４つの分割バイモル
フ体２５ａ〜２５ｄに別個独立に電圧を印加する電圧印
加手段とによって補助レンズ１１０の傾斜を可変するチ
ルト可変手段が構成されている。

【００５０】また、４つの分割バイモルフ体２５ａ〜２
５ｄ全てに同じレベルの電圧値を印加することにより対
物レンズ１０６と補助レンズ１１０との間の光軸方向の
距離が調整される。

【００５１】また、距離可変手段は、対物レンズ１０６
と補助レンズ１１０との連結部分に圧電バイモルフ体２
５と押上部材２１等を介在するだけの構成であるため、
従来の超音波モータの場合に比べて構成が単純（簡単）
であり、且つ、チルトの機能を付加できると共に、光ピ
ックアップ６、ひいては記録媒体再生装置を小型化でき
る。

【００５２】（第４実施形態）図９及び図１０は本発明
の第４実施形態を示し、この第４実施形態では本発明を
記録媒体記録再生装置に適用した場合が示されている。
図９は記録媒体記録再生装置の回路ブロック図である。
図９において、前記第１実施形態に係る図１のブロック
図と同一構成の部分は図面の同一符号を付してその説明
を省略し、異なる構成部分のみを説明する。

【００５３】即ち、信号処理回路９は再生モード時等に
は上記と同様の信号処理を行うと共に、記録モード時に
は信号処理回路９は入力された記録信号に基づいた記録
電流を磁界発生手段としての磁界変調コイル３０（図１
０に示す）に供給するよう構成されている。詳しくは、
信号処理回路９は、入力記録信号に対して変調を施す磁
界変調駆動回路と、記録に必要な磁束を得るために磁界
変調コイル３０への電流を制御する電流制御回路とを有
し、初期状態ではコイル電流は所定の固定値であるが、
記録時にはコイル電流を圧電セラミックス体２０への電
圧制御値と連動させてコントロール回路４からの制御値
によって所定のステップ単位で調整できるように構成さ
れている。つまり、コントロール回路４からの上記電圧
制御値は補助レンズ１１０のディスク２に対する位置に
対応し、補助レンズ１１０がディスク２に対して遠ざか
る方向の場合には電流を大きく、反対に近付く方向の場
合には電流を小さくするよう調整される。例えば、コン
トロール回路４からの上記電圧制御値はその初期値と対
比され、初期値との差を２乗し、これに所定の係数を掛
け算し、この結果に基づいて磁界変調コイル３０への電
流のステップレベルを調整する。

【００５４】図１０は光ピックアップ６のアクチュエー
タ部Ｄの断面図である。図１０において、前記第１実施
形態に係る図３の断面図と同一構成の部分は図面の同一
符号を付してその説明を省略し、異なる構成部分のみを
説明する。即ち、補助レンズ１１０の前面側には磁界発
生手段である磁界変調コイル３０とこれを保護する保護
部材３１とが固定されている。磁界変調コイル３０は中
心部に補助レンズ１１０の先端部を臨むませ、且つ、光
軸を中心として円周状に巻回して配置され、この巻回半
径は光ビームの光路を邪魔しない範囲で極力小さく設定
されている。

【００５５】つまり、磁界変調コイル３０はその中心が
光軸上に位置し、光ビームの焦点から磁界変調コイル３
０の中心までの光軸方向の距離の（２^1/2／２）倍の半
径を有するように装着すると、光ビームの焦点での単位
消費電力当りの磁界強度が最大となるが、補助レンズ１
１０のＮＡ（光ビームの光路）、光軸に対する磁界変調
コイル３０の取付け精度、及び、光軸と垂直な方向に磁
界変調コイル３０を複数回巻回することを考慮すると、
結局、光ビームを遮らないでできるだけ小さい半径で巻
回して配置するのが好ましい。

【００５６】保護部材３１は磁界変調コイル３０より大
きな径のリング状を有し、磁界変調コイル３０の外周側
に配置されている。又、保護部材３１の高さは磁界変調
コイル３０及び補助レンズ１１０の先端部の高さよりも
わずかに高く設定されており、保護部材３１の方が磁界
変調コイル３０よりもディスク２側に突出している。従
って、磁界変調コイル３０がディスク２に近付き過ぎた
場合には、先に保護部材３１がディスク２に接触するた
め、磁界変調コイル３０を損傷することがない。

【００５７】また、保護部材３１は補助レンズ１１０に
使用される硝材より熱伝導率の高い材質（セラミック、
ダイヤモンド、シリコンカーバイト等）で作成され、高
速変調時における磁界変調コイル３０の発熱による磁界
強度の低減を抑制している。つまり、保護部材３１は放
熱部材としての効果もある。さらに、保護部材３１のデ
ィスク２側の面には耐摩耗性の樹脂がコーティングされ
ており、ディスク２に接触したときにディスク２の表面
に傷が付くのを防止してある。又、保護部材３１の外周
側下面は圧電セラミックス体２０に当接しており、放熱
効果のある圧電セラミックス体２０を介しても磁界変調
コイル３０の熱を放熱するよう構成されている。

【００５８】また、この第４実施形態では、第１実施形
態と同様に、圧電セラミックス体２０単独で圧電セラミ
ックス体２０への電圧の印加によって対物レンズ１０６
と補助レンズ１１０との間の光軸方向の距離を可変する
距離可変手段が構成されている。

【００５９】上記構成において、記録モード時ではレー
ザダイオードからの光ビームが第１実施形態と同様の光
路を経てディスク２に集光すると共に、信号処理回路９
からの電流によって磁界変調コイル３０が磁界を発生す
ることによってディスク２にデータが記録される。ここ
で、補助レンズ１１０上に磁界変調コイル３０が装着さ
れているので、レーザ光の照射位置と磁界の印加位置を
正確に一致させることができるため、比較的弱い磁界で
も記録ができ、省電力化となる。又、光学系と磁界変調
コイル３０が一体となって駆動されるので、駆動系が単
純になり、装置が小型軽量化できる。又、再生モード時
では、上記第１実施形態と同様の作用により記録データ
が再生される。

【００６０】また、上記記録モード及び再生モード時に
おいて、第１実施形態と同様に、信号処理回路９のＲＦ
振幅抽出手段は、フォーカスとトラッキングとスピンド
ルの各サーボがかかった状態で、ＲＦ信号の振幅を抽出
し、この振幅抽出信号をコントロール回路４に出力す
る。コントロール回路４は、この振幅信号より振幅を測
定し、この振幅の測定値が最大となるようピックアップ
制御回路８を介して圧電セラミックス体２０への印加電
圧が制御され、これにより圧電セラミックス体２０の厚
みが可変される。この圧電セラミックス体２０の変形に
よって対物レンズ１０６と補助レンズ１１０との間の光
軸方向の距離が最適な距離に調整され、球面収差が小さ
く抑えられ、良好な記録・再生信号を得ることができ
る。

【００６１】（第５実施形態）図１１は本発明の第５実
施形態を示し、この第５実施形態では本発明を前記第４
実施形態と同様に記録媒体記録再生装置に適用した場合
が示されている。図１１は光ピックアップ６のアクチュ
エータ部Ｅの断面図である。図１１において、この第５
実施形態にあって前記第４実施形態と同一構成の部分は
図面の同一符号を付してその説明を省略し、異なる構成
部分のみを説明する。

【００６２】即ち、磁界変調コイル３０と保護部材３１
の構成は前記第４実施形態と同じであり、異なるのは距
離可変手段の構成である。第４実施形態のものは圧電セ
ラミックス体２０にて構成されているが、第５実施形態
のものは第３実施形態と同様に圧電バイモルフ体２５と
押上部材２１等にて構成されている。詳しい構成は第３
実施形態で説明したので、省略する。

【００６３】この第５実施形態においても、前記第４実
施形態と同様の作用・効果を得ることができる。

【００６４】以上、上記各実施形態においては、対物レ
ンズ１０６と補助レンズ１１０との間の距離調整は、再
生ＲＦ信号の振幅値を最大にするよう制御したり、再生
信号のジッタ成分を最小にするよう制御することによっ
て行っているが、次のように制御しても良い。

【００６５】つまり、コントロール回路４がピックアッ
プ制御回路８を介して対物レンズ１０６及び補助レンズ
１１０をフォーカス方向（ディスク２面に対して垂直方
向）に移動するよう制御し、この間におけるディスク２
からの反射光量等の信号を信号処理回路９を介して監視
し続ける。そして、所定の移動が終了した段階で、反射
光量の信号レベル、又は、信号の出現回数を予めプログ
ラムに書き込まれている値と比較し、この比較結果より
ディスク２の種類を判別する。

【００６６】この結果、例えばディスク２が単層ディス
ク、２層ディスクの差によって、対物レンズ１０６と補
助レンズ１１０との間の最適な位置関係が収差等の影響
により異なる場合、予めプログラムに書き込まれた最適
値データをピックアップ制御回路８に出力する。ピック
アップ制御回路８は最適値データに対応する電圧を圧電
セラミックス体２０や圧電バイモルフ体２５に出力して
対物レンズ１０６と補助レンズ１１０との間の距離の初
期設定を行うよう構成しても良い。この設定は、ディス
ク挿入時、又は、電源投入時に行われ、双方のレンズ間
の位置調整が終了した段階で、以降にフォーカス、トラ
ッキングサーボ等の処理や、それ以降の記録再生処理が
行なわれる。

【００６７】上記第２実施形態では、圧電セラミックス
体２０を４分割して構成し、また、上記第３実施形態で
は、圧電バイモルフ体２５を４分割して構成してディス
ク２の半径方向の傾斜と周方向の傾斜とを調整できるよ
うに構成したが、いずれか一方向のみの傾斜の調整で足
りる場合には圧電セラミックス体２０や圧電バイモルフ
体２５を２分割して構成しても良く、更に、円周方向の
一部を可変できるような構成でも良い。又、ディスク２
の種類は、ユーザが指定入力した信号からコントロール
回路４で検出するようにしても良い。

【００６８】また、高密度の記録再生を実現するため
に、光ピックアップ６の製造時点で、対物レンズ１０６
と補助レンズ１１０の関係角度を正確に位置決めする必
要があるが、これを簡単に調整するために、製造時点で
２つのレンズ間の最良の位置関係を測定し、このデータ
をコントロール回路４のＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモ
リに書き込んで置く。そして、記録再生時にこのデータ
を読み出しこの値に対応する電圧を印加することにより
最適な位置関係を光ピックアップ６の複雑な調整を行う
ことなく実現できる。

【００６９】尚、上記各実施形態では、記録媒体として
ディスク２を用いているが、情報を記録再生できるもの
であれば良く、記録媒体としてカード等を用いても良
い。

【００７０】尚、従来より、距離可変手段がコイルとマ
グネットの電磁アクチュエータにて構成されたものもあ
るが、大きな電力とコイルの発熱が発生し、磁気回路も
大型化し、熱によるレンズの変形等の問題がある。その
点、本発明によれば、非常に小さい電力しか必要なく上
述の問題がない。但し、本発明によれば、位置を保持す
るために常時電力の供給が必要であるが、非常に小さい
電力しか必要ないため、実用上問題がない。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、対物レンズと補助レンズとの連結部分に配置さ
れ、電圧の印加により各レンズの光軸方向に変形する圧
電セラミックス体を有し、この圧電セラミックス体の変
形により前記対物レンズと前記補助レンズとの間の距離
を可変する距離可変手段と、記録媒体を記録再生するた
めに前記対物レンズと前記補助レンズとの間の距離を最
適距離にするべく、前記圧電セラミックス体に印加する
電圧値を制御する圧電制御手段とを記録媒体記録再生装
置に備えたので、圧電セラミックス体の膨張によってレ
ンズ間の距離が最適距離とされ、対物レンズと補助レン
ズとの間の距離を可変する距離可変手段の構成を単純
で、且つ、小型化できる。

【００７２】請求項２の発明によれば、前記対物レンズ
と前記補助レンズとの連結部分に配置され、電圧の印加
により各レンズの光軸方向に変形する圧電バイモルフ体
を有し、この圧電バイモルフ体の変形により前記対物レ
ンズと前記補助レンズとの間の距離を可変する距離可変
手段と、記録媒体を記録再生するために前記対物レンズ
と前記補助レンズとの間の距離を最適距離にするべく、
前記圧電バイモルフ体に印加する電圧値を制御する圧電
制御手段とを記録媒体記録再生装置に備えたので、圧電
バイモルフ体の膨張によってレンズ間の距離が最適距離
とされ、対物レンズと補助レンズとの間の距離を可変す
る距離可変手段の構成を単純で、且つ、小型化できる。

【００７３】請求項３の発明によれば、請求項１に記載
の記録媒体記録再生装置において、前記圧電セラミック
ス体は、別個独立に電圧を印加できる複数の分割セラミ
ックス体にて構成され、この各分割セラミックス体への
電圧値を可変して前記補助レンズの傾斜を可変するチル
ト可変手段を備えたので、請求項１の発明の効果に加
え、２つのレンズ関係や光軸と記録媒体との関係の傾き
（チルト）を調整できる。

【００７４】請求項４の発明によれば、請求項２に記載
の記録媒体記録再生装置において、前記圧電バイモルフ
体は、別個独立に電圧を印加できる複数の分割バイモル
フ体にて構成され、この各分割バイモルフ体への電圧値
を可変して前記補助レンズの傾斜を可変するチルト可変
手段を備えたので、請求項２の発明の効果に加え、２つ
のレンズ関係や光軸と記録媒体との関係の傾き（チル
ト）を調整できる。

【００７５】請求項５の発明によれば、前記対物レンズ
と前記補助レンズとの連結部分に配置され、電圧の印加
により各レンズの光軸方向に変形する圧電セラミックス
体を有し、この圧電セラミックス体の変形により前記対
物レンズと前記補助レンズとの間の距離を可変する距離
可変手段とを光ピックアップに備えたので、圧電セラミ
ックス体の膨張によってレンズ間の距離が最適距離とさ
れ、対物レンズと補助レンズとの間の距離を可変する距
離可変手段の構成を単純で、且つ、小型化できる。

【００７６】請求項６の発明によれば、前記対物レンズ
と前記補助レンズとの連結部分に配置され、電圧の印加
により各レンズの光軸方向に変形する圧電バイモルフ体
を有し、この圧電バイモルフ体の変形により前記対物レ
ンズと前記補助レンズとの間の距離を可変する距離可変
手段とを光ピックアップに備えたので、圧電バイモルフ
体の膨張によってレンズ間の距離が最適距離とされ、対
物レンズと補助レンズとの間の距離を可変する距離可変
手段の構成を単純で、且つ、小型化できる。

【００７７】請求項７の発明によれば、請求項５に記載
の光ピックアップにおいて、前記圧電セラミックス体
は、別個独立に電圧を印加できる複数の分割セラミック
ス体にて構成され、この各分割セラミックス体への電圧
値を可変して前記補助レンズの傾斜を可変可能とするチ
ルト可変手段を備えたので、請求項５の発明の効果に加
え、２つのレンズ関係や光軸と記録媒体との関係の傾き
（チルト）を調整できる。

【００７８】請求項８の発明によれば、請求項６に記載
の光ピックアップにおいて、前記圧電バイモルフ体は、
別個独立に電圧を印加できる複数の分割バイモルフ体に
て構成され、この各分割バイモルフ体への電圧値を可変
して前記補助レンズの傾斜を可変可能とするチルト可変
手段を備えたので、請求項６の発明の効果に加え、２つ
のレンズ関係や光軸と記録媒体との関係の傾き（チル
ト）を調整できる。

【００７９】請求項９の発明によれば、請求項１〜請求
項４に記載の記録媒体記録再生装置において、補助レン
ズ側に装着され、記録媒体に対して印加する磁界を発生
する磁界発生手段を備えたので、請求項１〜請求項４の
発明の効果に加え、レーザ光の照射位置と磁界の印加位
置を正確に一致させることができるため、比較的弱い磁
界でも記録ができ、省電力化となり、又、光学系と磁界
変調コイルが一体となって駆動できるため、駆動系が単
純になり、装置が小型軽量化できる。

【００８０】請求項１０の発明によれば、請求項５〜請
求項８に記載の光ピックアップにおいて、補助レンズ側
に装着され、記録媒体に対して印加する磁界を発生する
磁界発生手段を備えたので、請求項５〜請求項８の発明
の効果に加え、レーザ光の照射位置と磁界の印加位置を
正確に一致させることができるため、比較的弱い磁界で
も記録ができ、省電力化となり、又、光学系と磁界変調
コイルが一体となって駆動できるため、駆動系が単純に
なり、装置が小型軽量化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る記録媒体再生装置
の回路ブロック図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る光ピックアップの
概略構成図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係る光ピックアップの
アクチュエータ部の断面図である。

【図４】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る圧電セラ
ミックス体の全体の概略斜視図、（ｂ）はその断面図で
ある。

【図５】本発明の第２実施形態に係る光ピックアップの
アクチュエータ部の断面図である。

【図６】（ａ）は本発明の第２実施形態に係る圧電セラ
ミックス体及び押上部材の斜視図、（ｂ）は圧電セラミ
ックス体の配置を示す平面図である。

【図７】本発明の第３実施形態に係る光ピックアップの
アクチュエータ部の断面図である。

【図８】（ａ）は本発明の第３実施形態に係る圧電バイ
モルフ体及び押上部材の斜視図、（ｂ）は圧電バイモル
フ体の配置を示す斜視図である。

【図９】本発明の第４実施形態に係る記録媒体記録再生
装置の回路ブロック図である。

【図１０】本発明の第４実施形態に係る光ピックアップ
のアクチュエータ部の断面図である。

【図１１】本発明の第５実施形態に係る光ピックアップ
のアクチュエータ部の断面図である。

【図１２】従来例に係る光ピックアップのアクチュエー
タ部の断面図である。

【符号の説明】

２ ディスク（記録媒体） ６ 光ピックアップ １１ レーザダイオード（光源） ２０ 圧電セラミックス体 ２３ａ〜２３ｄ 分割セラミックス体 ２５ 圧電バイモルフ ２５ａ〜２５ｄ 分割バイモルフ体 ３０ 磁界変調コイル（磁界発生手段） １０６ 対物レンズ １１０ 補助レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D075 AA03 CC04 CC12 CD01 CD17 CD20 CF03 CF08 EE03 5D118 AA06 AA13 BA01 BB02 BB06 BF02 BF03 DC03 EA02 EA11 EA12 5D119 AA22 AA38 BA01 BB01 BB05 DA01 EA02 EA03 JA44 MA30 NA07

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を発生する光源と、この光源からの光
   を収束する対物レンズと、この対物レンズで収束された
   光の実質的な開口数を変換する補助レンズとを有する光
   ピックアップを備え、この光ピックアップを用いて記録
   媒体に情報を記録又は再生する記録媒体記録再生装置に
   おいて、 前記対物レンズと前記補助レンズとの連結部分に配置さ
   れ、電圧の印加により各レンズの光軸方向に変形する圧
   電セラミックス体を有し、この圧電セラミックス体の変
   形により前記対物レンズと前記補助レンズとの間の距離
   を可変する距離可変手段と、 前記記録媒体を記録再生するために前記対物レンズと前
   記補助レンズとの間隔が最適距離となるべく、前記圧電
   セラミックス体に印加する電圧値を制御する圧電制御手
   段とを備えたことを特徴とする記録媒体記録再生装置。
2. 【請求項２】 光を発生する光源と、この光源からの光
   を収束する対物レンズと、この対物レンズで収束された
   光の実質的な開口数を変換する補助レンズとを有する光
   ピックアップを備え、この光ピックアップを用いて記録
   媒体に情報を記録又は再生する記録媒体記録再生装置に
   おいて、 前記対物レンズと前記補助レンズとの連結部分に配置さ
   れ、電圧の印加により各レンズの光軸方向に変形する圧
   電バイモルフ体を有し、この圧電バイモルフ体の変形に
   より前記対物レンズと前記補助レンズとの間の距離を可
   変する距離可変手段と、 前記記録媒体を記録再生するために前記対物レンズと前
   記補助レンズとの間隔が最適距離となるべく、前記圧電
   バイモルフ体に印加する電圧値を制御する圧電制御手段
   とを備えたことを特徴とする記録媒体記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１に記載の記録媒体記録再生
   装置において、 前記圧電セラミックス体は、別個独立に電圧を印加でき
   る複数の分割セラミックス体にて構成され、この各分割
   セラミックス体への電圧値を可変して前記補助レンズの
   傾斜を可変するチルト可変手段を備えたことを特徴とす
   る記録媒体記録再生装置。
4. 【請求項４】 前記請求項２に記載の記録媒体記録再生
   装置において、 前記圧電バイモルフ体は、別個独立に電圧を印加できる
   複数の分割バイモルフ体にて構成され、この各分割バイ
   モルフ体への電圧値を可変して前記補助レンズの傾斜を
   可変するチルト可変手段を備えたことを特徴とする記録
   媒体記録再生装置。
5. 【請求項５】 光を発生する光源と、この光源からの光
   を収束する対物レンズと、この対物レンズで収束された
   光の実質的な開口数を変換する補助レンズとを有する光
   ピックアップにおいて、 前記対物レンズと前記補助レンズとの連結部分に配置さ
   れ、電圧の印加により各レンズの光軸方向に変形する圧
   電セラミックス体を有し、この圧電セラミックス体の変
   形により前記対物レンズと前記補助レンズとの間の距離
   を可変する距離可変手段とを備えたことを特徴とする光
   ピックアップ。
6. 【請求項６】 光を発生する光源と、この光源からの光
   を収束する対物レンズと、この対物レンズで収束された
   光の実質的な開口数を変換する補助レンズとを有する光
   ピックアップにおいて、 前記対物レンズと前記補助レンズとの連結部分に配置さ
   れ、電圧の印加により各レンズの光軸方向に変形する圧
   電バイモルフ体を有し、この圧電バイモルフ体の変形に
   より前記対物レンズと前記補助レンズとの間の距離を可
   変する距離可変手段とを備えたことを特徴とする光ピッ
   クアップ。
7. 【請求項７】 前記請求項５に記載の光ピックアップに
   おいて、 前記圧電セラミックス体は、別個独立に電圧を印加でき
   る複数の分割セラミックス体にて構成され、この各分割
   セラミックス体への電圧値を可変して前記補助レンズの
   傾斜を可変可能とするチルト可変手段を備えたことを特
   徴とする光ピックアップ。
8. 【請求項８】 前記請求項６に記載の光ピックアップに
   おいて、 前記圧電バイモルフ体は、別個独立に電圧を印加できる
   複数の分割バイモルフ体にて構成され、この各分割バイ
   モルフ体への電圧値を可変して前記補助レンズの傾斜を
   可変可能とするチルト可変手段を備えたことを特徴とす
   る光ピックアップ。
9. 【請求項９】 前記請求項１〜請求項４に記載の記録媒
   体記録再生装置において、 前記補助レンズ側に装着され、前記記録媒体に対して印
   加する磁界を発生する磁界発生手段を備えたことを特徴
   とする記録媒体記録再生装置。
10. 【請求項１０】 前記請求項５〜請求項８に記載の光ピ
    ックアップにおいて、 前記補助レンズ側に装着され、前記記録媒体に対して印
    加する磁界を発生する磁界発生手段を備えたことを特徴
    とする光ピックアップ。