JP2000020980A - 光ディスク装置用光学ヘッド - Google Patents
光ディスク装置用光学ヘッドInfo
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Abstract
クチュエータのサーボ機能を安定させて高密度記録再生
が可能な光ディスク装置用光学ヘッドを提供する。 【解決手段】 光源から出射させたレーザ光を対物レン
ズで集光し、光ディスクDに照射させる機構を備える光
ディスク装置用光学ヘッド10であって、少なくともフ
ォーカス方向に変位可能なアクチュエータ30と、この
アクチュエータ30を搭載し、かつこのアクチュエータ
30をトラック方向に移動させるキャリッジ20と、こ
のキャリッジ20に取り付けられるとともに光ディスク
表面に倣って姿勢変位が可能なスライダ50とを備え、
上記対物レンズは、少なくとも1枚のレンズからなる第
1対物レンズ41と、少なくとも1枚のレンズからなる
第2対物レンズ42とを含み、上記第1対物レンズ41
は上記スライダ50に支持されている。
Description
用光学ヘッドに関する。なお、本明細書において光ディ
スク装置の意味中には、光ディスクの読み取り専用の装
置のみならず、磁界変調方式や光パルス変調方式によっ
て光磁気ディスクに読み書き可能な光磁気ディスク装置
をも含む。
量外部記憶装置等として幅広く用いられており、今後の
マルチメディア時代の本格到来に向け、さらに記録密度
の高密度化が求められている。
ッドの要部を模式的に示す。1つの対物レンズlがトラ
ッキング制御あるいはフォーカス制御のための図示しな
いアクチュエータに搭載されている。アクチュエータ
は、対物レンズlによって集光されたレーザ光スポット
が光ディスクdの透明基板の背後に位置する記録面rに
当たるように、トラッキング制御あるいはフォーカス制
御される。なお、図9において符号hは、磁気ヘッドで
ある。
ヘッド上でなしうる方策としては、 ヘッドの光源としての半導体レーザの短波長化、ヘ
ッドの対物レンズの開口数(NA)の増大、が挙げられ
る。また、記録密度を上げるための記録方式としては、
好ましくは磁界変調方式が採用される。
わち、青色系の半導体レーザは、価格面、出力効率面、
温度安定性などに未だ課題が多く、現時点において実用
化は困難である。
は、これを一つの対物レンズにおいて実現しようとする
と、対物レンズの曲率半径が小さくなり、レンズ成形時
に発生するレンズ表面の曲率や寸法のマージンが厳しく
なり、適正なレンズ製作が困難となるとともに、レンズ
の面内間(入射面と出射面との間)のチルトや偏心、レ
ンズそのもののチルトや偏心、あるいはディスクのチル
トに起因するコマ収差(NAの3乗に比例)やディスク
の厚みむらに起因する球面収差(NAの4乗に比例)が
増大し、ディスクへの記録再生が事実上困難となってし
まうという問題が生じる。
たものとして、たとえば、特開平8−221790号公
報に開示された光学ピックアップ装置がある。同公報に
示された光学ピックアップ装置は、図10に示すよう
に、対物レンズを比較的NAの小さい第1の対物レンズ
l1と第2の対物レンズl2とに分け、第2の対物レン
ズl2をサーボ制御用アクチュエータaの鏡筒mに保持
させるとともに、第1の対物レンズl1を弾性部材bを
介して鏡筒mに支持させたスライダsに保持させて構成
されている。ディスク駆動状態においてスライダsはデ
ィスク表面に摺接するか、または空気膜を介してディス
ク表面から浮上する。
ば、対物レンズとして、アクチュエータaに保持される
第2の対物レンズl2と、スライダsに保持される第1
の対物レンズl1との、NAの比較的小さい2個のレン
ズを組合せているという限りにおいて、対物レンズの総
合的なNAが高まり、基本的に記録密度の高密度化に対
応することができる。そうして、1つの対物レンズを用
いる場合の各レンズ表面の曲率半径の小径化に起因する
問題が抑制され、また、スライダsがディスク表面に倣
うため、ディスクdのチルトに起因するコマ収差が抑制
され、総合的に波面収差が抑制されて、ディスクへの高
密度記録再生が事実上可能となる。
報に示された光学ピックアップ装置は、第1の対物レン
ズl1を保持するスライダをアクチュエータ(鏡筒)m
上に取り付けていることから、次のような不具合が懸念
される。
ち、フォーカス方向とトラック方向の2方向に駆動され
るアクチュエータaは、通常、ディスクdの半径方向に
移動可能なキャリッジ上に支持バネを介して支持される
とともに、キャリッジに設けた磁気回路の磁場内にフォ
ーカスコイルとトラックコイルが装備されたサーボ駆動
構成を備えている。ディスクの記録面からのレーザ反射
光の検出信号に基づいて、トラックコイルあるいはフォ
ーカスコイルに電流を駆動することにより、アクチュエ
ータをフォーカス方向とトラック方向の2方向に駆動し
てフォーカス制御およびトラック制御を行う。したがっ
て、このようなフォーカス制御とトラック制御を応答性
良く行うには、アクチュエータそれ自体の慣性質量をで
きるだけ小さくし、キャリッジに対する支持バネのバネ
剛性も小さい方が望ましい。
クアップ装置のように、アクチュエータaにさらに弾性
部材bを介してスライダsを取り付けると、第1に、ア
クチュエータ全体の重量増加を招き、第2に、スライダ
sが弾性的にディスクdに押し付けられている状態にお
いて、キャリッジからスライダsまでの間に、非常に複
雑な質量・バネ系が形成される。第1の点に関していえ
ば、アクチュエータaの駆動応答性が悪化してスライダ
の浮上量、チルト量が変化し、結局これは波面収差の悪
化につながって、正常な高密度記録再生を阻害する要因
となるとともに、スライダsのわずかな取り付け誤差に
よってアクチュエータaの駆動特性がばらつく。第2の
点に関していえば、キャリッジに対して支持バネを介し
てアクチュエータaが支持され、このアクチュエータa
に対してさらに弾性体bを介してスライダsが支持さ
れ、ディスク駆動状態においてさらに弾性空気膜を介し
てスライダsとディスク面間が関連させられることにな
る。そのため、ディスク駆動状態においてディスクdの
チルトや厚みのむらに起因してスライダsに与えられる
振動が上記のような複雑な質量・バネ系に共振を惹起し
やすくなる。そうすると、ディスクdに対するスライダ
sの浮上量の変動やチルト量の変動となって現れ、波面
収差が悪化するとともに、上記した共振がフォーカス制
御やトラック制御の不安定要因となり、結局ディスクへ
の適正な記録再生が困難となってしまう。
されたものであって、上記従来例の問題を解消し、波面
収差を抑制することができるとともにアクチュエータの
サーボ機能を安定させて高密度記録再生が可能な光ディ
スク装置用光学ヘッドを提供することをその課題として
いる。
は、次の技術的手段を講じている。
ディスク装置用光学ヘッドは、光源から出射させたレー
ザ光を対物レンズで集光し、光ディスクに照射させる機
構を備える光ディスク装置用光学ヘッドであって、少な
くともフォーカス方向に変位可能なアクチュエータと、
このアクチュエータを搭載し、かつこのアクチュエータ
をトラック方向に移動させるキャリッジと、このキャリ
ッジに取り付けられるとともに光ディスク表面に倣って
姿勢変位が可能なスライダとを備え、上記対物レンズ
は、それぞれが1枚または複数枚のレンズからなる複数
群のレンズを含んでおり、そのうちの一群が上記スライ
ダに支持されていることを特徴としている。
ドによれば、アクチュエータに保持される1群のレンズ
(1枚の場合も含む)と、スライダに保持されるレンズ
(1枚または複数枚)とに分離して対物レンズを構成
し、各レンズ群、または各レンズ群を構成する各レンズ
のNAを小さくしながら、全体としてのNAを高めてい
るので、基本的に記録密度の高密度化に対応することが
できる。そして、各レンズのNAを比較的小さくするこ
とができるので、これらのレンズの製作が容易となる。
さらには、スライダがディスク表面に倣ってディスク表
面の直近で姿勢変位するため、ディスクのチルトに起因
するコマ収差は抑制される。また、ディスクの厚みむら
に起因して発生する球面収差は、アクチュエータをフォ
ーカス方向に変位させてスライダに支持されるレンズと
残りのレンズとの間隔を調整することによって抑制する
ことができる。
ては、スライダを、キャリッジに取り付けている。した
がって、スライダをアクチュエータに取り付ける従来例
に比較して、アクチュエータの慣性質量増加を招くこと
がなく、主としてフォーカス制御をつかさどるアクチュ
エータの作動応答性が減じられることがない。また、従
来例のようにディスクのチルトや厚みむらに起因した外
力がスライダを介してアクチュエータに入力されること
もないので、共振等によってアクチュエータのフォーカ
ス制御ないしはトラッキング制御が不安定化することも
ない。また、従来例のようにキャリッジ、アクチュエー
タ、スライダないしディスク面に至る複雑な質量・バネ
系が形成されることもないので、スライダに支持される
レンズにに不要なチルト量および/または浮上量の変動
が生じることを抑制することが可能となり、このことに
起因する波面収差の悪化も抑制される。
ば、波面収差を抑制することができるとともにアクチュ
エータのサーボ機能を安定させて高密度記録再生が可能
な光ディスク装置用光学ヘッドが実現される。
イダに支持される1群のレンズ以外のレンズは上記アク
チュエータに支持されている。
上記スライダに支持される1群のレンズと残りのレンズ
とは、相対的に変位させられるように構成されている。
これにより、フォーカス制御および/またはトラッキン
グ制御を問題なく行うことができる。
に、上記スライダに支持される1群のレンズと残りのレ
ンズとをフォーカス方向に相対変位させることによって
フォーカス制御を行う。
上記スライダに支持される1群のレンズと残りのレンズ
とをトラック方向に相対変位させることによってトラッ
キング制御を行う。
スライダをトラック方向に変位サセルコトニヨリ、上記
スライダに支持される1群のレンズと残りのレンズとを
トラック方向に変位させてトラッキング制御を行う。
に、上記アクチュエータをフォーカス方向に変位させる
ことによってスライダに支持される1群のレンズと残り
のレンズとをフォーカス方向に相対変位させ、上記フォ
ーカス制御を行う。
上記アクチュエータはフォーカス方向とトラック方向に
変位可能な2次元アクチュエータであり、このアクチュ
エータをトラック方向に変位させることによって上記ス
ライダに支持される1群のレンズと残りのレンズとをト
ラック方向に相対変位させ、上記トラッキング制御を行
う。
アクチュエータはフォーカス方向に変位可能な1次元ア
クチュエータであり、上記スライダをトラック方向に変
位させることによって上記スライダに支持される1群の
レンズと残りのレンズとをトラック方向に変位させ、上
記トラッキング制御を行う。
は、上記スライダに支持されるレンズ以外のレンズに対
するレーザ光の入射角を変化させ、集束されるビームス
ポットをトラック方向に動かせることによってトラッキ
ング制御を行う。
ガルバノミラーを回転させることによって上記スライダ
に支持されるレンズ以外のレンズに対するレーザ光の入
射角を変化させ、上記ビームスポットをトラッキング方
向に動かせる。
イダが支持されるキャリッジは、直進型のキャリッジで
ある。
スライダが支持されるキャリッジは、スイングアーム型
のキャリッジである。
イダは、光ディスクの回転による浮上圧によって光ディ
スクに対して浮上させられるようになっている。
スライダは、回転する光ディスクの表面に摺接するよう
になっている。
クに対して上記スライダと反対側に磁気ヘッドが設けら
れている。
上記磁気ヘッドは、上記スライダと同等の圧力で光ディ
スクに向けて付勢されている。
レンズは、透明基板の厚みがほぼ0.6mmの光ディス
クに対応して、その記録面に好適にレーザビームスポッ
トが集束するように構成されている。
記対物レンズを構成するレンズの一部または全部は、色
消し補正されたものが用いられる。
面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかと
なろう。
の形態につき、図面を参照して説明する。
スク装置用光学ヘッド10の第1の実施形態の要部を示
す。キャリッジ20は、ガイド部材21によってトラッ
ク方向(図1の矢印X方向)に移動可能に支持されてお
り、たとえば、直進型ボイスコイルモータなどの直進駆
動機構22によって適宜トラック方向に駆動される。キ
ャリッジ20には、アクチュエータ30が支持され、か
つこのアクチュエータ30には、後述するスライダ50
に支持されるレンズ41と協働して対物レンズを構成す
るレンズ42が保持される。以下において、このように
アクチュエータ30に支持されるレンズを便宜上第2対
物レンズ42という。図に示す実施形態ではこの第2対
物レンズは1枚のレンズからなっているが、複数枚のレ
ンズが組み合わさっていてもよい。このアクチュエータ
30は、第2対物レンズ42を少なくともフォーカス方
向(図1のZ方向)に駆動してフォーカス制御を行うた
めのものである。この種の光学ヘッド10には、フォー
カス制御とトラック制御が必要であるがアクチュエータ
30として、フォーカス方向とトラック方向の2方向に
駆動される2次元アクチュエータを採用する場合、この
2次元アクチュエータによって、フォーカス制御とトラ
ック制御の双方が可能となる。
状部材からなるサスペンション部材23を介して、スラ
イダ50が支持されている。このスライダ50は、光デ
ィスクDの表面に摺接する上面51を有する枠板状の部
材であり、中央の開口には、上記アクチュエータ30に
支持される第2対物レンズ42と協働してこの光学ヘッ
ド10の対物レンズを構成するレンズ41が保持され
る。以下において、このようにスライダ50に支持され
るレンズを第1対物レンズという。図に示す実施形態で
はこの第1対物レンズもまた1枚のレンズからなってい
るが、複数枚のレンズが組み合わさっていてもよい。こ
の第1対物レンズ41は、基本的には、アクチュエータ
30に保持された第2対物レンズ42とフォーカス方向
の同一軸線上に配置される。また、スライダ50は、デ
ィスク装填時にサスペンション部材23が適度に変形し
て、所定の圧力でディスク表面に押し付けられるよう
に、キャリッジ20に対する高さ位置が設定される。
は、これらが総合して、所定の高密度記録再生に必要な
高NAとなるように設計される。第2対物レンズ42に
は、キャリッジ20の外部に配置された半導体レーザ光
源からのビームがキャリッジ20に支持された立上げミ
ラー24で反射させられた後に入射され、第2対物レン
ズ42および第1対物レンズ41によってディスクDの
記録面d1にビームスポットが形成されるように集光さ
れる。
ィスクDに対してスライダ50と反対側の面に、たとえ
ばスライダ50のディスクDに対する押圧力と均衡する
押圧力で付勢されつつ配置される磁気ヘッドを示し、磁
界変調方式でディスクに記録する場合に必要とされるも
のである。なお、塵の付着による信号劣化を抑え、磁界
変調を行うためには、ディスクDにおけるレーザ入射面
と記録面との距離が必要となることから、このディスク
Dは透明基板の一面に記録膜を設けた構成とし、ディス
クの厚みはたとえば0.6mmに設定されている。この
ことの意義についてはさらに後述する。
態において回転すると、スライダ50は、ディスク表面
に対して空気膜を介してわずかに浮上するか、または、
ディスク表面に対して摺接する。いずれにせよ、スライ
ダ50は、ディスクDのチルト、あるいはディスクの厚
みむらに倣って、その姿勢を変えることができ、それに
伴って第1対物レンズ41の姿勢も変化する。
カス方向に変位可能なアクチュエータ30に支持されて
いるため、第1対物レンズ41と第2対物レンズ42は
フォーカス方向、すなわち、ビームの光路方向に相対変
位可能である。こうして第2対物レンズ42をフォーカ
ス方向に変位させることにより、レーザビームの最小ス
ポットをディスクDの厚み方向に動かせることができ、
こうしてフォーカス制御がなされる。このフォーカス制
御は、ディスクDの記録面からの反射光をビームスプリ
ッタを介して検出器によって検出し、この検出情報に基
づいてアクチュエータ30にサーボ制御をかけることに
よる、従前の方式によって行うことができる。
エータである場合、第2対物レンズ42を第1対物レン
ズ41に対してトラック方向に相対変位させることがで
き、これによってビームスポットをトラック方向に動か
せて、トラッキング制御を行うことができる。このトラ
ッキング制御もまた、ディスクDの記録面からの反射光
をビームスプリッタを介して検出器によって検出し、こ
の検出情報に基づいて2次元アクチュエータ30にサー
ボ制御をかけることによる、従前の方式によって行うこ
とができる。なお、上記アクチュエータ30がフォーカ
ス方向のみ変位可能な1次元アクチュエータである場合
には、たとえばガルバノミラーで反射させたビームを第
2対物レンズ42に入射させるように構成し、ガルバノ
ミラーを回転制御してビームをトラック方向に振ること
により、トラッキング制御を行うことができるが、これ
については、後述の他の実施形態においてさらに説明す
る。
は、上記したように、スライダ50がディスク表面に倣
ってディスク表面の直近で姿勢変位するため、ディスク
Dのチルトに起因するコマ収差は抑制される。また、デ
ィスクDの厚みむらに起因して発生する球面収差は、ア
クチュエータ30をフォーカス方向に変位させて第1お
よび第2対物レンズ41,42間の間隔を調整すること
によって抑制することができる。
おいては、第1対物レンズ41を支持するスライダ50
を、キャリッジ20に取り付けている。したがって、ス
ライダ50を付加することによるアクチュエータ30の
慣性質量増加を招くことがなく、アクチュエータ30の
作動応答性が減じられることがない。また、ディスクの
チルトや厚みむらに起因した外力がスライダ50を介し
てアクチュエータ30に入力されることもないので、共
振等によってアクチュエータ30のフォーカス制御ない
しはトラッキング制御が不安定化することもない。ま
た、キャリッジ20、アクチュエータ30、スライダ5
0ないしディスク面に至る複雑な質量・バネ系が形成さ
れることもないので、スライダ50、すなわち第1対物
レンズ41に不要なチルト量および/または浮上量の変
動が生じることもなく、このことに起因する波面収差の
悪化も抑制される。
0においては、ディスクDを挟んでスライダ50と反対
側にスライダ50と同等の押圧力でディスクDに向けて
付勢される磁気ヘッド60(例えばコイルを搭載したス
ライダから構成される)が配置されているので、スライ
ダ50に起因してディスクDが反ったり、厚み方向に変
位したりすることが抑制され、上述のフォーカス制御あ
るいはトラッキング制御がより安定する。
の実施形態を示している。同図において、図1および図
2の第1の実施形態における部材または部品と同一また
は同等のものには、同一の符号を付してある。
クチュエータ30をトラック方向に動かせるためのキャ
リッジ20として、スイングアーム式のキャリッジ20
を採用している。スイングアーム20は、垂直方向の回
転軸25を中心として、揺動させられる。このスイング
アーム20の揺動によって、このスイングアーム20の
先端部は円弧軌跡を描くが、この円弧軌跡は、ほぼディ
スクDの記録領域をディスクの半径方向に横断する格好
となる。
カス方向とトラック方向に変位可能な2次元アクチュエ
ータ30が設けられ、このアクチュエータ30には、垂
直なフォーカス方向の光軸をもつ第2対物レンズ42が
支持される。そして、スイングアーム20の中間部上面
から延出する板バネ状のサスペンション部材23を介し
てスライダ50が設けられ、このスライダ50には、第
2対物レンズ42と同じ光軸をもつ第1対物レンズ41
が支持される。
しての半導体レーザ71、コリメータレンズ72、サー
ボレンズ76、ビームスプリッタ73、検出器74など
が配置されている。半導体レーザ71から出射されたレ
ーザビームがレンズ72、ビームスプリッタ73を通過
してスイングアーム20の長手方向に進み、ミラー24
で反射して第2対物レンズ42に入射される。このビー
ムは、第2対物レンズ42および第1対物レンズ41に
よってディスクDの記録面でビームスポットを形成する
ように集光される。そして、ディスクDの記録面から反
射したレーザ光は、上記と逆の経路をたどるとともに、
ビームスプリッタ73で分離されてサーボレンズ76を
介して検出器74に導入されるようになっている。そう
して、2次元アクチュエータ30によって、フォーカス
制御およびトラッキング制御がなされる点は、上述した
第1の実施形態と同様である。
においても、対物レンズを第1対物レンズ41と第2対
物レンズ42とに分け、第2対物レンズ42をアクチュ
エータ30に支持させるとともに、第1対物レンズ41
をキャリッジ20に取付けたスライダ50に支持させる
ことによる、第1の実施形態について述べたのと同様の
利点を享受することができる。
の実施形態を示している。同図において、図1および図
2の第1の実施形態における部材または部品と同一また
は同等のものには、同一の符号を付してある。
式のキャリッジ20を備えている点は第2の実施形態と
同様であるが、トラッキング制御の方式が異なる。すな
わち、スイングアーム20の先端側に配置されるアクチ
ュエータ30は、フォーカス方向にのみ変位可能な1次
元アクチュエータが用いられている。したがって、この
アクチュエータ30は、フォーカス制御のみつかさど
る。一方、スイングアーム20の基端側には、半導体レ
ーザ71から発せられたビームをスイングアーム20の
先端側に向けて反射させながら、かつその光軸を振るこ
とができるガルバノミラー75が設けられている。これ
により、ビームスポットをトラック方向に振って、トラ
ッキング制御を行うことができる。そして、その余の構
成は、図3に示した第2の実施形態と同様である。
においても、対物レンズを第1対物レンズ41と第2対
物レンズ42とに分け、第2対物レンズ42をアクチュ
エータ20に支持させるとともに、第1対物レンズ41
をキャリッジ20に取付けたスライダ50に支持させる
ことによる、第1の実施形態について述べたのと同様の
利点を享受することができる。
の実施形態を示している。同図において、図1および図
2の第1の実施形態における部材または部品と同一また
は同等のものには、同一の符号を付してある。
違は、第1対物レンズ41を支持するスライダ50が先
端に設けられたサスペンション部材23の基端にこのサ
スペンション部材23をトラック方向に振ることができ
る駆動部28を設け、これによって適宜第1対物レンズ
41と第2対物レンズ42とをトラック方向に相対変位
させてトラッキング制御を行うようにしている点であ
る。スイングアーム20の基端側の構成は図3に示した
第2の実施形態のものと同様であり、スイングアーム2
0の先端側の構成は、上述したように駆動部28がサス
ペンション部材23をトラック方向に振ることができる
ようになっていることを除き、図4の第3の実施形態の
ものと同様である。
においても、対物レンズを第1対物レンズ41と第2対
物レンズ42とに分け、第2対物レンズ42をアクチュ
エータ20に支持させるとともに、第1対物レンズ41
をキャリッジ20に取付けたスライダ50に支持させる
ことによる、第1の実施形態について述べたのと同様の
利点を享受することができる。
厚みむらやチルトに対する波面収差を抑制するために
は、一般には、ディスクの厚みはできるだけ薄くしたほ
うが望ましい。一方、ディスクの厚みを薄くすると、デ
ィスク表面に付着し塵等の影響により読み取り信号劣化
が起こりやすくなる。たとえば、DVD(Digital Vide
o Disc) 装置においては、一般にNAが0.6の対物レ
ンズが採用されるため、ディスクの厚みは0.6mmで
設計されている。この場合、仮にNAを0.6より高く
しようとすると、通常はディスクの厚みは0.6mmよ
りも薄くする必要があると考えるのが通常である。そこ
で、本願発明に係る光学ヘッドの実施例として、第1対
物レンズ41と第2対物レンズ42のNAを組合せ、総
合的なNAを0.85にし、対象となるディスクDの厚
みを0.6mmに設定して本願発明の光学ヘッドを設計
するとともに、各ディスク厚みに対し、アクチュエータ
30に搭載されるべき第2対物レンズ42をデフォーカ
スしたときの波面収差最小値を計算したところ、図6の
ような結果となった。なお図6ではNAを0.85で設
定した計算結果の1例である。マーシャルの評価基準で
は、許容される波面収差は、0.07λ以下であるの
で、この基準に照らせば、図6より、上記実施例では、
許容される厚みむらはディスクが厚くなる方向で30μ
mとなり、十分なマージンが確保されうることが確認さ
れた。このことは、本願発明の光学ヘッドを用いれば、
ディスク厚みが0.6mmのDVDを互換再生可能な光
ディスク装置を構成できることを意味する。
カス制御としては、一般に、非点収差法、フーコ法等が
用いられる。本願発明の光学ヘッドにおいても、フォー
カスがずれると、平行光で入射したビームの反射光は、
スライダ50とディスクDが第2対物レンズ42に近づ
くときに発散ぎみに、スライダ50とディスクDが第2
対物レンズ42から遠ざかると集束ぎみになることを検
出し、常にディスクDの記録面でビームが集束するよう
にフォーカス制御することになる。
般には、図7に示されるようにジャストフォーカス時の
フォーカスエラー信号は0となることを前提として、こ
のフォーカスエラー信号が0となるようにフォーカス制
御する。しかしながら、対物レンズを高NA化すると、
ディスク厚みや厚みむらによる球面収差の影響を受けや
すくなるため、フォーカスエラー信号が0のところで波
面収差が最小になっている保証はなくなる。
の可能性を検討したのと同様の実施例において、ディス
ク厚みむら等が発生した場合、第2対物レンズ42をデ
フォーカスした時のフォーカスエラー信号と波面収差を
計算したところ、図8のような結果となった。図8に表
れているように、この場合、フォーカスエラー信号が0
のところと、波面収差最小点のずれはほとんどみられな
い。このことは、本願発明によれば、アクチュエータ3
0に搭載された第2対物レンズ42をフォーカス方向に
調整することによって、波面収差を抑制しつつ、フォー
カス制御をなしうることを意味する。
によってシフトする。それに伴い、対物レンズの屈折率
を変化する。波長がシフトするとフォーカス位置がずれ
て波面収差も悪化するのでディスクの記録再生が困難に
なる。そこで第1対物レンズ41と第2対物レンズ42
として分散特性の互いに異なるレンズを用いたり、第1
対物レンズ41と第2対物レンズ42のそれぞれを、分
散特性の異なる2種類のレンズを組み合わせて構成す
る。これによって半導体レーザの発振波長が短くなると
集光が早くなるが、分散特性の異なるレンズを用いるこ
とによって発散を早くすることが可能となり、互いにキ
ャンセルしあうことによって色消し効果を得ることが可
能となる。また、第1対物レンズ41および/または第
2対物レンズ42を収束レンズと発散レンズとを組み合
わせて構成することにより、上記と同様に色消し効果を
得ることが可能である。さらには、レンズ表面に回折格
子を形成することによって、レーザ光の発振波長のシフ
トによるフォーカス位置ずれを補正することも可能とな
り、色消し効果を達成することができる。
対物レンズ41と第2対物レンズ42との2つの対物レ
ンズ(ただし、第1対物レンズと第2対物レンズのそれ
ぞれが2枚以上のレンズで構成される場合もある)に分
ける例について述べたが、さらに3つあるいは4つに分
けて、少なくとも第1対物レンズ41に相当するレンズ
をキャリッジ20に取付けられたスライダ50に支持さ
れる場合も、もちろん、本願発明の範囲に含まれる。
ク装置用光学ヘッドによれば、対物レンズを第1対物レ
ンズと第2対物レンズとに分け、第2対物レンズをアク
チュエータに支持させるとともに、第1対物レンズをキ
ャリッジに取付けたスライダに支持させているので、波
面収差を抑制することができるとともにアクチュエータ
のサーボ機能を安定させて高密度記録再生が可能とな
る。
全体構成を示す模式的斜視図である。
全体構成を示す模式的透視図である。
全体構成を示す模式的透視図である。
全体構成を示す模式的透視図である。
カスしたときの波面収差最小点を示すグラフである。
の説明図である。
デフォーカスしたときのフォーカスエラー信号と波面収
差との関係を示すグラフである。
Claims (20)
- 【請求項1】 光源から出射させたレーザ光を対物レン
ズで集光し、光ディスクに照射させる機構を備える光デ
ィスク装置用光学ヘッドであって、 少なくともフォーカス方向に変位可能なアクチュエータ
と、このアクチュエータを搭載し、かつこのアクチュエ
ータをトラック方向に移動させるキャリッジと、このキ
ャリッジに取り付けられるとともに光ディスク表面に倣
って姿勢変位が可能なスライダとを備え、 上記対物レンズは、それぞれが1枚または複数枚のレン
ズからなる複数群のレンズを含んでおり、そのうちの一
群が上記スライダに支持されていることを特徴とする、
光ディスク装置用光学ヘッド。 - 【請求項2】 上記複数群のレンズのうち、上記スライ
ダに支持される一群を除く残りのレンズは上記アクチュ
エータに支持されている、請求項1に記載の光ディスク
装置用光学ヘッド。 - 【請求項3】 上記スライダに支持される一群のレンズ
と、残りのレンズとは、相対的に変位させられるように
構成されている、請求項1に記載の光ディスク装置用光
学ヘッド。 - 【請求項4】 上記スライダをトラック方向に変位させ
ることにより、上記スライダに支持される一群のレンズ
と残りのレンズとをトラック方向に相対変位させてトラ
ッキング制御を行う、請求項3に記載の光ディスク装置
用光学ヘッド。 - 【請求項5】 上記スライダに支持される一群のレンズ
と残りのレンズとをトラック方向に相対変位させること
によってトラッキング制御を行う、請求項3に記載の光
ディスク装置用光学ヘッド。 - 【請求項6】 上記スライダに支持される一群のレンズ
と残りのレンズとをフォーカス方向に相対変位させるこ
とによってフォーカス制御を行う、請求項3に記載の光
ディスク装置用光学ヘッド。 - 【請求項7】 上記アクチュエータはフォーカス方向に
変位可能な1次元アクチュエータであり、上記スライダ
をトラック方向に変位させることによって上記スライダ
に支持される一群のレンズと残りのレンズとをトラック
方向に相対変位させる、請求項4に記載の光ディスク装
置用光学ヘッド。 - 【請求項8】 上記アクチュエータはフォーカス方向と
トラック方向に変位可能な2次元アクチュエータであ
り、このアクチュエータをトラック方向に変位させるこ
とによって上記スライダに支持される一群のレンズと残
りのレンズとをトラック方向に相対変位させる、請求項
5または6に記載の光ディスク装置用光学ヘッド。 - 【請求項9】 上記スライダに支持される一群のレンズ
以外のレンズに対するレーザ光の入射角を変化させ、集
束されるビームスポットをトラック方向に動かせること
によってトラッキング制御を行う、請求項1に記載の光
ディスク装置用光学ヘッド。 - 【請求項10】 ガルバノミラーを回転させることによ
って上記スライダに支持される一群のレンズ以外のレン
ズに対するレーザ光の入射角を変化させる、請求項9に
記載の光ディスク装置用光学ヘッド。 - 【請求項11】 上記アクチュエータは、フォーカス方
向に変位可能な1次元アクチュエータである、請求項1
0に記載の光ディスク装置用光学ヘッド。 - 【請求項12】 上記スライダは、光ディスクの回転に
よる浮上圧によって光ディスクに対して浮上させられる
ようになっている、請求項1に記載の光ディスク装置用
光学ヘッド。 - 【請求項13】 上記スライダは、回転する光ディスク
の表面に摺接するようになっている、請求項1に記載の
光ディスク装置用光学ヘッド。 - 【請求項14】 上記キャリッジは、直進型のキャリッ
ジである、請求項1に記載の光ディスク装置用光学ヘッ
ド。 - 【請求項15】 上記キャリッジは、スイングアーム型
のキャリッジである、請求項1に記載の光ディスク装置
用光学ヘッド。 - 【請求項16】 光ディスクに対して上記スライダと反
対側に磁気ヘッドが設けられている、請求項1に記載の
光ディスク装置用光学ヘッド。 - 【請求項17】 上記磁気ヘッドは、上記スライダと同
等の圧力で光ディスクに向けて付勢されている、請求項
16に記載の光ディスク装置用光学ヘッド。 - 【請求項18】 上記光ディスクは透明の基板上に記録
膜が設けられており、透明の基板側に上記スライダが、
記録膜側に上記磁気ヘッドが位置するようにして用いら
れる、請求項17に記載の光ディスク装置用光学ヘッ
ド。 - 【請求項19】 対物レンズは、透明基板の厚みがほぼ
0.6mmの光ディスクに対応して、その記録面に好適
にレーザビームスポットが集束するように構成されてい
る、請求項1に記載の光ディスク装置用光学ヘッド。 - 【請求項20】 上記対物レンズを構成するレンズの一
部または全部は、色消し補正されたものである、請求項
1に記載の光ディスク装置用光学ヘッド。
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