JPH097210A - 対物レンズ及び光学ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対物レンズの塵埃や汚れ等による光学特性の
劣化が防止されるようにした、対物レンズ及び光学ピッ
クアップを提供すること。 【構成】 発光手段からの光を光ディスク上に照射し且
つ光ディスクからの戻り光を光検出器に入射させる光学
ピックアップの対物レンズ１４において、この対物レン
ズの表面を覆うための透明材料から成る保護カバー２８
が備えられるように、対物レンズ１４を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばミニディスク
（ＭＤ）・コンパクトディスク（ＣＤ）等の再生用また
は記録再生用の光学ピックアップと、例えばこの光学ピ
ックアップの光学系に好適に利用される対物レンズの保
護カバーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンパクトディスク用の光学ピッ
クアップは、例えば図８に示すように構成されている。
図８において、光学ピックアップ１は、光源となる半導
体レーザ２と、半導体レーザ２からの光を光ディスクＤ
に向かって反射させると共に光ディスクＤからの戻り光
を透過するビームスプリッタ３と、ビームスプリッタ３
で反射された光ビームを光ディスクＤの信号記録面に結
像させる対物レンズ４と、光ディスクＤからの戻り光が
対物レンズ４及びビームスプリッタ３を介して結像され
る位置に配設された光検出器５と、対物レンズ４を情報
読出位置に設定する駆動手段（二軸アクチュエータ）６
と、上記各光学部品即ち半導体レーザ２，ビームスプリ
ッタ３，光検出器５が取り付けられるベース７と、ベー
ス７上の光学部品及び駆動手段６を覆うカバー８とを含
んでいる。

【０００３】上記駆動手段である対物レンズアクチュエ
ータ６は、図９に示すように、対物レンズ４を保持する
ホルダー６ａと、ホルダーを支持する支持部材６ｂと、
ホルダーを移動させるための電磁駆動機構６ｃと、対物
レンズ４の光軸を調整するための調整部材６ｄと、光学
ピックアップ１全体を光ディスクの半径方向に移動させ
るための送り機構６ｅとから構成されている。

【０００４】このように構成された光学ピックアップ１
によれば、半導体レーザ２から出射された光ビームＬ
は、ビームスプリッタ３により反射された後、対物レン
ズ４に入射し、対物レンズ４によって光ディスクＤの信
号記録面に収束する。光ディスクＤの信号記録面で反射
されレーザ光（戻り光）は、対物レンズ４を介してビー
ムスプリッタ３に入射し、このビームスプリッタ３を透
過して光検出器５に入射する。これにより、光検出器５
からの出力信号に基づいて、光ディスクＤの再生信号及
びフォーカスエラー信号，トラッキングエラー信号が検
出される。そして、これらフォーカスエラー信号，トラ
ッキングエラー信号に基づいて、駆動手段６の電磁駆動
機構６ｃが適宜に制御されることにより、対物レンズ４
のフォーカシングサーボ及びトラッキングサーボが行な
われ、対物レンズ４は、光ディスクＤの所望のトラック
に対して正確に位置決めされると共に、フォーカス調整
されることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
光学ピックアップ１を使用する再生用または記録再生用
の光ディスク装置は、その使用環境が多様であると共
に、一般的には光ディスクを上に且つ光学ピックアップ
を下に配置することが多いことから、対物レンズ４の上
面には、塵埃や汚れが付着し易い。対物レンズ４に塵埃
や汚れが付着すると、光学ピックアップの特性が劣化す
ることになり、環境変化に弱くなる等の弊害が生ずるこ
とから、最悪の場合には、記録・再生が不可能になって
しまうという問題があった。

【０００６】このため、光ディスクと同一形状のディス
クにクリーニング用のブラシを備えて、このディスクを
光ディスクの代わりに光ディスク装置に装填することに
より、対物レンズの表面の塵埃や汚れを取除いたり、あ
るいは布にアルコール等の洗浄液を滴下して、この布に
より対物レンズの表面を拭くことにより、塵埃や汚れの
除去が行なわれている。

【０００７】しかしながら、特に最近の光ディスク装置
においては、光学ピックアップの対物レンズとして、プ
ラスチック製レンズが使用されていることが多いため、
上述したような機械的なクリーニングでは、対物レンズ
の表面が傷つく可能性が高く、また化学的なクリーニン
グでは、塵埃や汚れ等が完全に除去できないことにな
る。さらに、機械的クリーニングにおいては、駆動手段
６の支持部材６ｂを変形させることになり、光学ピック
アップ１の動作特性が劣化することがあるという問題が
あった。

【０００８】本発明は、以上の点に鑑み、対物レンズの
塵埃や汚れ等による光学特性の劣化が防止されるように
した、対物レンズ及びこれを利用した光学ピックアップ
を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、発光手段からの光を光ディスクの記録面に照射し
且つ光ディスクからの戻り光を光検出器に入射させる光
学ピックアップの対物レンズにおいて、この対物レンズ
の表面を覆うための透明材料から成る保護カバーが備え
られている、対物レンズにより、達成される。

【００１０】また、上記目的は、本発明によれば、発光
手段と、発光手段からの光を光ディスク上に照射する対
物レンズと、この対物レンズを二軸方向に移動可能に支
持するアクチュエータと、光ディスクから対物レンズを
介して入射される戻り光を検出する光検出器とを含んで
おり、前記対物レンズの表面を覆うための透明薄板から
成る保護カバーが備えられている、光学ピックアップに
より、達成される。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、対物レンズの表面に、保護
カバーが備えられているので、対物レンズの表面には、
塵埃や汚れ等が付着するようなことはない。また、保護
カバーが着脱可能に固定保持されていることにより、保
護カバーの表面に塵埃や汚れ等が付着した場合には、保
護カバーを取り外して洗浄し、あるいは新しい保護カバ
ーと交換することにより、常に塵埃や汚れ等のない清浄
な保護カバーが備えられ得ることになる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図１乃至図
６を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる
実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に
好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００１３】図１及び図２は、本発明による対物レンズ
を備えた光学ピックアップの一実施例を示している。図
１及び図２において、光学ピックアップ１０は、二軸ア
クチュエータ１１，光軸調整部材１２，ベース部１３を
含んでいる。二軸アクチュエータ１１は、そのベース１
１ａ（二軸ベース）が、光軸調整部材１２を介してベー
ス部１３に対してネジ等により固定されるようになって
いる。

【００１４】また、二軸アクチュエータ１１は、ベース
１１ａ，対物レンズ１４を保持するホルダー１５，電磁
駆動機構１６，ホルダー１５を支持する支持部材１７を
含んでいる。二軸アクチュエータ１１は、図２に示すよ
うに、防塵用のカバー１８により覆われていて、対物レ
ンズ１４はカバー１８の孔１８ａに対応して配置されて
いる。カバー１８は、電磁駆動機構１６及び光学部品を
保護している。

【００１５】図１の二軸アクチュエータ１１における電
磁駆動機構１６は、上記ホルダー１５及び対物レンズ１
４をフォーカス方向及びトラッキング方向に移動するた
めのものであり、以下のように構成されている。即ち、
図１及び図３に示すように、ホルダー１５は、一対のフ
ォーカスコイル１９と二組のトラッキングコイル２０を
有している。これに対して、ベース１１ａは、一対のマ
グネット２１及び一対のヨーク２２を有している。

【００１６】また、ホルダー１５は対物レンズ１４を保
持するものであり、二軸アクチュエータ１１の支持部材
１７のフォーカスヒンジ１７ａ及びトラッキングヒンジ
１７ｂを介して、固定部２３に支持されている。二軸ア
クチュエータ１１の支持部材１７は、対物レンズ１４を
光ディスクＤの情報読出位置に設定するためのものであ
る。フォーカスコイル１９は、図３において、線材を水
平方向に沿って巻回されることにより形成されている。
トラッキングコイル２０は、このフォーカスコイル１９
と直交する方向に巻回されている。

【００１７】フォーカスコイル１９に通電することによ
り、図３に示すように、対物レンズ１４を保持するホル
ダー１５は、フォーカスヒンジ１７ａを介してフォーカ
ス方向Ｆｃｓに移動するようになっている。また、トラ
ッキングコイル２０に通電することにより、ホルダー１
５及び対物レンズ１４は、トラッキングヒンジ１７ｂを
介してトラッキング方向Ｔｒｋに移動するようになって
いる。

【００１８】図１の光軸調整部材１２は、ベース１１ａ
を一体的に取り付けることができるものであり、この光
軸調整部材１２をベース部１３に対して移動して位置決
めすることにより、光学ピックアップを構成する半導体
レーザ，ビームスプリッタ，光検出器等の光学部品（図
示せず）に対する対物レンズ１４の光軸の位置が調整さ
れるようになっている。

【００１９】上記ベース部１３は、送り機構部２４を有
している。この送り機構部２４は、ラック２４ａと案内
用の孔２４ｂを有しており、この案内用の孔２４ｂに
は、ガイド棒２４ｃが挿入されている。ラック２４ａ
は、図示しないピニオンに噛合するようになっており、
このピニオンが図示しないモータにより駆動されて、ベ
ース部１３が、矢印ＦＤに沿ってガイド棒２４ｃ上を移
動して、位置決めされるようになっている。これによ
り、ベース部１３と一体である二軸アクチュエータ１１
は、光ディスクＤの半径方向に移動され、所望のトラッ
ク位置に対してアクセスされる。

【００２０】光学ピックアップ１０の光学系は、以下の
ように構成されている。即ち、半導体レーザ２５は、図
２において、ベース部１３の壁部１３ａに固定されてい
る。半導体レーザ２５から出射するレーザ光Ｌは、半透
過反射部品（ビームスプリッタ）２６を介して対物レン
ズ１４に経て、光ディスクＤの信号記録面に結像するよ
うになっている。この光ディスクＤの信号記録面で反射
されたレーザ光の戻り光は、逆方向を辿って対物レンズ
１４，半透過反射部品２６を介して、光検出器２７に入
射できるようになっている。ここで、光検出器２７は、
受光した戻り光に基づいて検出信号を図示しない制御装
置に出力し、制御装置は、光ディスクＤに記録された信
号を再生することができる。

【００２１】さらに、本実施例による光学ピックアップ
１０においては、上記対物レンズ１４は、図３に示すよ
うに、その上面を覆うように配設された保護カバー２８
を備えている。保護カバー２８は、対物レンズ１４の光
学特性を損なわないように、例えば使用する光源である
半導体レーザ２５からのレーザ光に関して、光透過率が
少なくとも９０％以上である光学材料、例えばアクリル
樹脂，ポリカーボネート，ポリスチレン等の光学プラス
チックから構成され、図３の実施例においては、薄板状
に形成されている。そして、この保護カバー２８は、透
過波面収差の球面収差を除いた値である残存収差が、使
用する光源の波長に対して、０．０１λ以下に設定され
ている。尚、保護カバー２８は、光学ガラスから構成さ
れていてもよい。

【００２２】上記保護カバー２８は、その周囲に、下方
に延びる複数個の固定用の係合部２８ａを備えている。
各係合部２８ａは、その下端に、内側に向かって突出し
た係合爪２８ｂを備えている。この場合、係合部２８ａ
は、保護カバー２８と一体に成形されているが、これに
限らず、光学プラスチックまたは光学ガラスから構成さ
れる保護カバー２８に対して、構造用プラスチックから
構成されていてもよい。

【００２３】これに対して、対物レンズ１４の外周縁に
は、図４に示すように、外側に突出した係合段部１４ａ
が形成されている。これにより、保護カバー２８は、上
方から対物レンズ１４の上面に移動されると、その係合
部２８ａの先端の係合爪２８ｂが、一端外側に変形した
後、対物レンズ１４の係合段部１４ａに係合することに
より、対物レンズ１４は、その上面が保護カバー２８に
より覆われることになる。これにより、一般的な使用状
態である光ディスクＤの下面に対して信号の記録・再生
を行なう場合に、対物レンズ１４に対して上方から付着
する塵埃や、光ディスク装填時等における誤接触による
汚れに対して、対物レンズ１４が保護されることにな
る。

【００２４】従って、例えば長期間の使用や保存によ
り、保護カバー２８の表面に塵埃が堆積したり、誤って
汚れが付着した場合には、保護カバー２８が対物レンズ
１４から取り外され、新しい保護カバー２８が対物レン
ズ１４に装着される。尚、上記保護カバー２８は、その
係合部２８ａの係合爪２８ｂが、対物レンズ１４の外周
縁に設けられた係合段部１４ａに係合するようになって
いるが、これに限らず、例えば図５に示すように、係合
爪２８ｂがホルダー１５の周縁に設けられた係合溝１５
ａ内に係合することにより、保護カバー２８が対物レン
ズ１４に対して間接的に固定保持されるようにしてもよ
い。

【００２５】本実施例による光学ピックアップ１０は、
以上のように構成されており、半導体レーザ２５から出
射されたレーザ光は、半透過反射部品２６により反射さ
れて対物レンズ１４に入射し、対物レンズ１４により保
護カバー２８を介して光ディスクＤの信号記録面に収束
する。そして、光ディスク１５の信号記録面で反射され
たレーザ光（戻り光）は、保護カバー２８及び対物レン
ズ１４を介して、さらに半透過反射部品２６を透過し
て、光検出器２７に入射する。これにより、光検出器２
７からの検出信号に基づいて、光ディスクＤからの情報
信号とフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラ
ー信号が検出されるようになっている。

【００２６】この場合、保護カバー２８は、対物レンズ
１４の光学特性を損なわないように構成されているの
で、従来の保護カバー２８がない場合と同様に、光ディ
スクＤからの戻り光の検出が行なわれ得る。さらに、対
物レンズ１４の上面が、保護カバー２８によって覆われ
ているので、塵埃や汚れが対物レンズ１４の表面に付着
するようなことはなく、また保護カバー２８の表面に塵
埃や汚れが付着した場合には、保護カバー２８が新しい
ものと交換されることにより、容易に且つ迅速に塵埃や
汚れが除去されることになる。

【００２７】ところで、半導体レーザ２５から出射され
たレーザ光は、図６に図式的に示すように、対物レンズ
１４により光ディスクＤの信号記録面に収束するが、一
般的に半導体レーザ２５は、その構造の点から、活性層
の方向に依存する非点隔差を有するので、出射ビームに
は非点収差が残存する。従って、図６に示すように、レ
ーザ光Ｌが光ディスクＤの信号記録面に収束したとき、
そのスポットは円形にならなくなってしまう。また、ビ
ームスプリッタ２６は、その取付の際あるいは外部温度
による変形によって、非点収差やコマ収差を発生する可
能性がある。

【００２８】このため、本発明の他の実施例において
は、図７に示すように、保護カバー２９は、対物レンズ
１４の光軸に対して回転非対称な形状に、例えばシリン
ドリカルレンズとして形成される。これにより、上述し
た非点収差やコマ収差が補正されることになり、光ディ
スクＤの信号記録面には円形のスポットが形成される。
かくして、光学ピックアップ１０の特性が向上されるこ
とになる。

【００２９】さらに、他の実施例によれば、その係合爪
と対物レンズもしくはホルダーの係合構造を変更して、
例えば対物レンズの周囲に複数の係合段部を設けるよう
にしてもよい。これにより、保護カバー２９の係合爪
が、対物レンズ１４の周囲に段階的に変位して係合する
ことで、対物レンズ１４の光軸の周りに回転可能に固定
されるようにしてもよい。これにより、保護カバー２９
を対物レンズ１４の光軸の周りに回転させることによ
り、保護カバー２９による非点収差及びコマ収差の補正
が、最小になるように調整される。尚、この保護カバー
２９の回転調整の後、保護カバー２９は、接着または熱
カシメ等によって固着されるようにしてもよい。

【００３０】上記実施例においては、保護カバー２８，
２９は、対物レンズ１４の上面即ち光ディスクＤ側の面
に配設されているが、これに限らず、対物レンズ１４の
任意の片面あるいは両面に配設されてもよい。さらに、
本発明は、光学ピックアップに限らず、塵埃や汚れの付
着により光学特性が劣化してしまうような他の任意の構
成の光学機器の対物レンズに適用することも可能であ
る。また、実施例においては、光ディスクが水平に配設
されている場合について説明したが、これに限らず、光
ディスクが垂直または斜めに配設され回転駆動される光
学ピックアップに本発明を適用することも可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、対
物レンズの塵埃や汚れ等による光学特性の劣化が防止さ
れるようにした、対物レンズ及びこれを利用した光学ピ
ックアップが提供されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による対物レンズの第一の実施例を備え
た光学ピックアップの構成を示す分解斜視図である。

【図２】図１の光学ピックアップを組み立てた状態を示
す概略斜視図である。

【図３】図１の光学ピックアップの要部を示す概略斜視
図である。

【図４】図１の光学ピックアップにおける対物レンズの
拡大断面図である。

【図５】本発明による対物レンズの第二の実施例の構成
を示す部分断面図である。

【図６】図１の光学ピックアップにおける光源から光デ
ィスクまでの光路を示す概念図である。

【図７】本発明による対物レンズの第三の実施例による
図５と同様の概念図である。

【図８】従来の光学ピックアップの一例の構成を示す概
略斜視図である。

【図９】図８の光学ピックアップにおける駆動手段（二
軸アクチュエータ）の分解斜視図である。

【符号の簡単な説明】

１０ 光学ピックアップ １１ 二軸アクチュエータ １２ 光軸調整部材 １３ ベース部 １４ 対物レンズ １４ａ 係合段部 １５ ホルダー １５ａ 係合溝 １６ 電磁駆動機構 １７ 支持部材 １８ カバー １９ フォーカスコイル ２０ トラッキングコイル ２１ マグネット ２２ ヨーク ２３ 固定部 ２４ 送り機構部 ２５ 半導体レーザ ２６ ビームスプリッタ ２７ 光検出器 ２８，２９ 保護カバー ２８ａ 係合部 ２８ｂ 係合爪

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光手段からの光を光ディスクの記録面
   に照射し且つ光ディスクからの戻り光を光検出器に入射
   させる光学ピックアップの対物レンズにおいて、 前記対物レンズの表面を覆うための透明材料から成る保
   護カバーが備えられていることを特徴とする対物レン
   ズ。
2. 【請求項２】 前記保護カバーが、着脱可能な取付手段
   により、対物レンズまたは対物レンズのホルダーに対し
   て固定保持されることを特徴とする請求項１に記載の対
   物レンズ。
3. 【請求項３】 前記取付手段が、保護カバーに対して一
   体に成形されていることを特徴とする請求項２に記載の
   対物レンズ。
4. 【請求項４】 前記保護カバーが、対物レンズの光学性
   能に影響を与えないように、薄板状に形成されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ。
5. 【請求項５】 前記保護カバーの透過波面収差の球面収
   差を除いた値である残存収差が、使用する光源の波長に
   対して、０．０１λ以下であることを特徴とする請求項
   ４に記載の対物レンズ。
6. 【請求項６】 前記保護カバーが、対物レンズの光学性
   能を改善または偏光するために、対物レンズの光軸に対
   して回転非対称に形成されていて、且つ対物レンズの光
   軸の周りに回動可能に固定保持されることを特徴とする
   請求項１に記載の対物レンズ。
7. 【請求項７】 前記保護カバーが、残像収差を除去する
   ために、シリンドリカルレンズとして形成されているこ
   とを特徴とする請求項６に記載の対物レンズ。
8. 【請求項８】 対物レンズが、前記保護カバーにより生
   ずる球面収差を補正するように、構成されていることを
   特徴とする請求項１に記載の対物レンズ。
9. 【請求項９】 発光手段と、 発光手段からの光を光ディスク上に照射する対物レンズ
   と、 この対物レンズを二軸方向に移動可能に支持するアクチ
   ュエータと、 光ディスクから対物レンズを介して入射される戻り光を
   検出する光検出器と、を含んでおり、 前記対物レンズの表面を覆うための透明薄板から成る保
   護カバーが備えられていることを特徴とする光学ピック
   アップ。