JP2003045068A - Optical head - Google Patents

Optical head

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JP2003045068A
JP2003045068A JP2001228406A JP2001228406A JP2003045068A JP 2003045068 A JP2003045068 A JP 2003045068A JP 2001228406 A JP2001228406 A JP 2001228406A JP 2001228406 A JP2001228406 A JP 2001228406A JP 2003045068 A JP2003045068 A JP 2003045068A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
relay lens
optical head
lens holder
information recording
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001228406A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Murakami
Koichi Nagai
学 村上
宏一 永井
Original Assignee
Toshiba Corp
株式会社東芝
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, 株式会社東芝 filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2001228406A priority Critical patent/JP2003045068A/en
Publication of JP2003045068A publication Critical patent/JP2003045068A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical head which accurately adjusts the distances of lens group for compensating a spherical aberration. SOLUTION: The optical head is characterized by the fact that the optical head is provided with a relay lens system 6 which compensates the spherical aberration of a light beam condensed on an information recording face with an objective lens, a relay lens holder 18a which holds a lens 6a includes in the relay lens system 6, guide rails 16a and 16b which support the relay lens holder 18a movably in the optical axis of the relay lens system, a knife edge 20 mounted on the relay lens holder 18a, a feeding screw 14 which is extended in parallel with the direction of the optical axis of the relay lens system 6 and engaged with the knife edge 20 and a stepping motor 13 which rotates the feeding screw 14.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、光学ヘッドに係
り、特に、送りねじとステッピングモータとからなる駆
動機構を用いて、光ディスクの保護基板の厚み誤差によ
り発生するビームスポットの球面収差を補正するレンズ
群の間隔を調整する球面収差補正機能を有する光学ヘッ
ドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head, and more particularly, it corrects spherical aberration of a beam spot caused by a thickness error of a protective substrate of an optical disk by using a drive mechanism including a feed screw and a stepping motor. The present invention relates to an optical head having a spherical aberration correction function of adjusting the distance between lens groups.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、情報記録媒体として、例えば光デ
ィスクを使用して情報信号の記録または再生を行う分野
においては、高精細な静止画や動画等を扱うために、小
型且つ大容量の光ディスク装置の開発が進んでいる。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of recording or reproducing information signals using, for example, an optical disc as an information recording medium, a small-sized and large-capacity optical disc device for handling high-definition still images and moving images. Is being developed.
【0003】光ディスク装置は、光ディスクの情報記録
面上にビームスポットを形成するための光学ヘッドを備
えている。この光学ヘッドにおいて、光源から出射され
た光ビームは、情報記録層を保護する透明な保護基板層
を通過する際に球面収差を発生する。
The optical disk device has an optical head for forming a beam spot on the information recording surface of the optical disk. In this optical head, the light beam emitted from the light source causes spherical aberration when passing through the transparent protective substrate layer that protects the information recording layer.
【0004】特開平5−266511号公報によれば、
この球面収差を補正するために、球面収差補正用のレン
ズ群を設け、そのレンズ群における逐次的な1対のレン
ズ要素の面の間に可変の空隙を形成し、ラック及びピニ
オンの組み合わせによる機械的手法によって空隙間隔を
可変する装置が開示されている。
According to Japanese Patent Laid-Open No. 5-266511,
In order to correct this spherical aberration, a lens group for correcting spherical aberration is provided, and a variable air gap is formed between the surfaces of a pair of successive lens elements in the lens group. There is disclosed a device for varying the air gap distance by a dynamic method.
【0005】また、特開2001−28147号公報に
よれば、上述した球面収差を補正するために、球面収差
補正用のレンズ群を設け、そのレンズ群における逐次的
な1対のレンズ要素の面の間に可変の空隙を形成し、ボ
イスコイルモータによる電気的手法によって空隙間隔を
可変する装置が開示されている。
Further, according to Japanese Patent Laid-Open No. 2001-28147, in order to correct the above-mentioned spherical aberration, a lens group for correcting spherical aberration is provided, and the surface of a pair of lens elements which are successively arranged in the lens group. There is disclosed a device in which a variable air gap is formed between the two, and the air gap distance is changed by an electric method using a voice coil motor.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】光ディスクの保護基板
の厚み誤差により発生する球面収差を補正するために、
特開平5−266511号公報などに開示されているよ
うに、球面収差を補正するレンズ群の空隙をラック及び
ピニオンを組み合わせた機械的手法によって調節する場
合、外部からの衝撃により位置ズレを生じる可能性が高
い。
In order to correct spherical aberration caused by a thickness error of a protective substrate of an optical disk,
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-266511, when the air gap of the lens group that corrects spherical aberration is adjusted by a mechanical method that combines a rack and a pinion, a positional shift may occur due to an impact from the outside. It is highly likely.
【0007】また、特開2001−28147号公報な
どに開示されているように、球面収差を補正するレンズ
群の空隙をボイスコイルモータによって調整する場合、
電流値により位置決めをしている。このため、外部から
の振動や衝撃により位置ズレを生じる可能性が高い。
Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-28147, when adjusting the gap of the lens group for correcting spherical aberration by a voice coil motor,
Positioning is based on the current value. For this reason, there is a high possibility that positional deviation will occur due to external vibration or impact.
【0008】また、ボイスコイルモータは、球面収差補
正用のレンズ群を板ばねの上でマグネットの支持台を介
して支えている。このため、ボイスコイルモータ自体の
剛性は低く、球面収差補正用のレンズ群が傾きやすい。
さらには、2層ディスクを使用した際には、常に位置保
持のためDC電流を流しつづけなければならず、電力を
無駄に消費してしまう。
Further, the voice coil motor supports a lens group for spherical aberration correction on a leaf spring through a support of a magnet. For this reason, the rigidity of the voice coil motor itself is low, and the lens group for spherical aberration correction tends to tilt.
Furthermore, when a two-layer disc is used, a DC current must be kept flowing to maintain the position, and power is wasted.
【0009】そこで、この発明は、上述した問題点に鑑
みなされたものであって、その目的は、球面収差を補正
するレンズ群の間隔を高精度に調整可能な光学ヘッドを
提供することにある。
Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide an optical head capable of highly accurately adjusting the distance between lens groups for correcting spherical aberration. .
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項1に記載の光学ヘッドは、光源
から出射された光ビームを情報記録媒体の情報記録面に
集光する対物レンズと、前記対物レンズにより前記情報
記録面に集光された光ビームの球面収差を補正するレン
ズ群と、前記レンズ群に含まれる少なくとも1つのレン
ズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダを前記
レンズ群の光軸方向に移動可能に支持する支持機構と、
前記レンズホルダに取り付けられたナイフエッジと、前
記レンズ群の光軸方向に平行に延出され、前記ナイフエ
ッジと噛み合う送りねじと、前記送りねじを回転させる
ステッピングモータと、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems and to achieve the object, an optical head according to claim 1 focuses a light beam emitted from a light source on an information recording surface of an information recording medium. An objective lens, a lens group that corrects the spherical aberration of the light beam focused on the information recording surface by the objective lens, a lens holder that holds at least one lens included in the lens group, and the lens holder. A support mechanism for movably supporting the lens group in the optical axis direction,
A knife edge attached to the lens holder, a feed screw extending in parallel to the optical axis direction of the lens group and meshing with the knife edge, and a stepping motor for rotating the feed screw. And
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
係る光学ヘッドついて図面を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical head according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0012】図1及び図2に示すように、この光学ヘッ
ド100は、情報記録媒体としての光ディスク12にお
ける情報記録面上にビームスポットを形成するものであ
り、光ディスク12の情報記録面において情報信号の記
録または再生を行う光ディスク装置に適用される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the optical head 100 forms a beam spot on the information recording surface of an optical disk 12 as an information recording medium, and an information signal is formed on the information recording surface of the optical disk 12. It is applied to an optical disc device for recording or reproducing.
【0013】光ディスク12は、再生専用ディスク、相
変化型ディスク、または光磁気ディスクのような記録ま
たは再生用ディスクである。この光ディスク12は、光
学ヘッドからの光ビームの入射面に透明のカバー層を持
つ構造である。
The optical disk 12 is a read-only disk, a phase change type disk, or a recording or reproducing disk such as a magneto-optical disk. The optical disk 12 has a structure having a transparent cover layer on the incident surface of the light beam from the optical head.
【0014】光学ヘッド100は、光源としての半導体
レーザ素子1と、光源1から出射された光ビームを光デ
ィスク12の情報記録面上に集光する対物レンズ8とを
備えている。また、光学ヘッド100は、コリメータレ
ンズ2、ビームスプリッタ3、1/4波長板4、反射ミ
ラー5、リレーレンズ系6、立上げミラー7などを備え
ている。さらに、光学ヘッド100は、集光レンズ9、
フォーカス誤差信号発生用素子10、光検出器11など
を備えている。
The optical head 100 comprises a semiconductor laser element 1 as a light source, and an objective lens 8 for focusing the light beam emitted from the light source 1 on the information recording surface of the optical disc 12. The optical head 100 also includes a collimator lens 2, a beam splitter 3, a quarter-wave plate 4, a reflection mirror 5, a relay lens system 6, a rising mirror 7, and the like. Further, the optical head 100 includes the condenser lens 9,
The focus error signal generating element 10 and the photodetector 11 are provided.
【0015】光源1から出射された発散した光ビーム
は、コリメータレンズ2でコリメートされた後、ビーム
スプリッター3に入射する。ビームスプリッタ3を通過
した光ビームは、1/4波長板4を経た後、反射ミラー
5によって反射され、進行方向を90度曲げられる。
The divergent light beam emitted from the light source 1 is collimated by the collimator lens 2 and then enters the beam splitter 3. The light beam that has passed through the beam splitter 3 passes through the quarter-wave plate 4 and is then reflected by the reflection mirror 5 so that its traveling direction is bent by 90 degrees.
【0016】反射ミラー5によって反射された光ビーム
は、光ディスク12のカバー層の厚み誤差がある場合に
発生する球面収差を補正するためのリレーレンズ系6を
通過し、立ち上げミラー7によって反射され、進行方向
を90度曲げられる。立上げミラー7によって反射され
た光ビームは、対物レンズ8に入射する。
The light beam reflected by the reflection mirror 5 passes through a relay lens system 6 for correcting spherical aberration generated when there is an error in the thickness of the cover layer of the optical disk 12, and is reflected by a rising mirror 7. The direction of travel can be bent 90 degrees. The light beam reflected by the rising mirror 7 enters the objective lens 8.
【0017】リレーレンズ系6は、レンズ群、例えば2
枚のレンズ6a及び6bによって構成されている。対物
レンズ側のレンズ6aは、後述するリレーレンズ駆動機
構により光軸方向に沿って移動可能であり、光源側のレ
ンズ6bは、固定されている。なお、この実施の形態で
は、リレーレンズ系6における対物レンズ側のレンズ6
aのみを可動としたが、複数のレンズを光軸方向に沿っ
て移動可能としても良いし、光源側のレンズ6bのみを
移動可能としても良い。
The relay lens system 6 includes a lens group, for example, 2
It is composed of the lenses 6a and 6b. The lens 6a on the objective lens side is movable along the optical axis direction by a relay lens drive mechanism described later, and the lens 6b on the light source side is fixed. In this embodiment, the objective lens side lens 6 in the relay lens system 6 is
Although only a is movable, a plurality of lenses may be movable along the optical axis direction, or only the lens 6b on the light source side may be movable.
【0018】対物レンズ8に入射した光ビームは、光デ
ィスク12の情報記録面上に集光され、ビームスポット
を形成する。この対物レンズ8は、対物レンズアクチュ
エータ22に固定されている。この対物レンズアクチュ
エータ22は、対物レンズ8の光軸方向に平行なフォー
カス方向、及び光ディスクの半径方向に平行なトラッキ
ング方向に移動可能に構成されている。
The light beam incident on the objective lens 8 is condensed on the information recording surface of the optical disc 12 to form a beam spot. The objective lens 8 is fixed to the objective lens actuator 22. The objective lens actuator 22 is configured to be movable in a focus direction parallel to the optical axis direction of the objective lens 8 and a tracking direction parallel to the optical disc radial direction.
【0019】光ディスク12の情報記録面で反射された
光ビームは、対物レンズ8を通過した後、立ち上げミラ
ー7で反射され、リレーレンズ系6を通過し、反射ミラ
ー5で反射される。反射ミラー5で反射された光ビーム
は、1/4波長板4を通過した後、ビームスプリッタ3
に入射する。
The light beam reflected by the information recording surface of the optical disk 12 passes through the objective lens 8, is reflected by the rising mirror 7, passes through the relay lens system 6, and is reflected by the reflecting mirror 5. The light beam reflected by the reflection mirror 5 passes through the quarter-wave plate 4 and then the beam splitter 3
Incident on.
【0020】ビームスプリッタに入射した光ビームは、
反射され、進行方向を90度曲げられた後、集光レンズ
9によって集光される。集光レンズ9によって集光され
た光ビームは、フォーカス誤差信号発生用素子10を通
過した後、光検出器11に入射する。
The light beam incident on the beam splitter is
After being reflected and bent 90 degrees in the traveling direction, it is condensed by the condenser lens 9. The light beam condensed by the condenser lens 9 passes through the focus error signal generating element 10 and then enters the photodetector 11.
【0021】フォーカス誤差検出用素子10は、フォー
カス誤差信号を実現できる方法であればどのような方法
でも良く、例えば非点収差法の場合には円柱レンズとな
る。光検出器11からの出力は、演算回路25に入力さ
れ、情報再生信号、フォーカス誤差信号、及びトラッキ
ング誤差信号を得る。
The focus error detecting element 10 may be any method as long as it can realize a focus error signal. For example, in the case of the astigmatism method, it is a cylindrical lens. The output from the photodetector 11 is input to the arithmetic circuit 25, and an information reproduction signal, a focus error signal, and a tracking error signal are obtained.
【0022】演算回路25で発生されたフォーカス誤差
信号及びトラッキング誤差信号は、位相補償回路40に
入力され、位相補償が行われる。
The focus error signal and the tracking error signal generated by the arithmetic circuit 25 are input to the phase compensation circuit 40, and the phase compensation is performed.
【0023】位相補償されたフォーカス誤差信号は、ア
クチュエータドライバ41に入力される。アクチュエー
タドライバ41は、入力されたフォーカス誤差信号に基
づいて対物レンズアクチュエータ22のフォーカスコイ
ル43に電流を流し、対物レンズ8の位置をフォーカス
方向に制御する。
The phase-corrected focus error signal is input to the actuator driver 41. The actuator driver 41 applies a current to the focus coil 43 of the objective lens actuator 22 based on the input focus error signal to control the position of the objective lens 8 in the focus direction.
【0024】位相補償されたトラッキング誤差信号は、
アクチュエータドライバ42に入力される。アクチュエ
ータドライバ42は、入力されたトラッキング誤差信号
に基づいて対物レンズアクチュエータ22のトラッキン
グコイル45に電流を流し、対物レンズ8の位置をトラ
ッキング方向に制御する。
The phase-compensated tracking error signal is
It is input to the actuator driver 42. The actuator driver 42 applies a current to the tracking coil 45 of the objective lens actuator 22 based on the input tracking error signal to control the position of the objective lens 8 in the tracking direction.
【0025】また、リレーレンズ系6は、光ディスク1
2のカバー層の厚み誤差で発生する球面収差を補正する
ために使用するものであり、2枚のレンズのうち、対物
レンズ側のレンズ6aを光軸方向に移動可能とし、光源
側のレンズを固定としている。リレーレンズ系6は、レ
ンズ6aを移動することにより、2枚のレンズ間隔を調
整し、光ディスク12のカバー層の厚み誤差で発生する
球面収差を補正する。
The relay lens system 6 is used for the optical disc 1
It is used to correct the spherical aberration generated by the thickness error of the cover layer 2, and the objective lens side lens 6a of the two lenses can be moved in the optical axis direction, and the light source side lens is It is fixed. By moving the lens 6a, the relay lens system 6 adjusts the distance between the two lenses and corrects spherical aberration generated due to a thickness error of the cover layer of the optical disc 12.
【0026】その制御方法は、情報再生信号の振幅が最
大となるようなリレーレンズ系6のレンズ位置を検出回
路30で検出し、その出力信号に基づいて、ドライブ回
路31によりリレーレンズ駆動機構32を構成するステ
ッピングモータ13に電流を流し、リレーレンズ系6の
レンズ位置の最適制御を行う。
In the control method, the detection circuit 30 detects the lens position of the relay lens system 6 where the amplitude of the information reproduction signal is maximized, and the drive circuit 31 uses the output signal to detect the relay lens drive mechanism 32. An electric current is passed through the stepping motor 13 constituting the above to optimize the lens position of the relay lens system 6.
【0027】次に、リレーレンズ駆動機構の第1実施例
に係る構成をより詳細に説明する。
Next, the structure of the first embodiment of the relay lens driving mechanism will be described in more detail.
【0028】図3及び図4に示すように、第1実施例の
リレーレンズ駆動機構32は、リレーレンズホルダ18
a、支持機構としてのガイドレール16a及び16b、
ナイフエッジ20、送りねじ14、ステッピングモータ
13、位置センサ15、付勢手段としてのばね17など
によって構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the relay lens driving mechanism 32 according to the first embodiment includes a relay lens holder 18
a, guide rails 16a and 16b as a support mechanism,
It comprises a knife edge 20, a feed screw 14, a stepping motor 13, a position sensor 15, a spring 17 as an urging means, and the like.
【0029】リレーレンズホルダ18aは、レンズ6a
及び6bを含むリレーレンズ系(レンズ群)6に含まれ
る少なくとも1つのレンズを保持する。この実施の形態
では、対物レンズ側のレンズ6aは、リレーレンズホル
ダ18aに固定され、光源側のレンズ6bは、光学ヘッ
ドの外枠に固定される。
The relay lens holder 18a includes the lens 6a.
And at least one lens included in the relay lens system (lens group) 6 including 6b. In this embodiment, the objective lens side lens 6a is fixed to the relay lens holder 18a, and the light source side lens 6b is fixed to the outer frame of the optical head.
【0030】ガイドレール16a及び16bは、リレー
レンズホルダ18aをリレーレンズ系6の光軸方向に移
動可能に支持する。これらガイドレール16a及び16
bは、リレーレンズ系6の光軸方向に平行に延出されて
いる。
The guide rails 16a and 16b support the relay lens holder 18a so as to be movable in the optical axis direction of the relay lens system 6. These guide rails 16a and 16
b is extended in parallel to the optical axis direction of the relay lens system 6.
【0031】ナイフエッジ20は、リレーレンズホルダ
18aに取り付けられ、リレーレンズホルダ18aと送
りねじ14とを繋ぐように構成されている。ナイフエッ
ジ20の送りねじ14に付勢される側には、らせん状の
ねじ山が形成されている。送りねじ14は、リレーレン
ズ系6の光軸方向に平行に延出され、ナイフエッジ20
と噛み合うようならせん状のねじ山を有している。
The knife edge 20 is attached to the relay lens holder 18a and is configured to connect the relay lens holder 18a and the feed screw 14. A spiral thread is formed on the side of the knife edge 20 that is biased by the feed screw 14. The feed screw 14 extends parallel to the optical axis direction of the relay lens system 6 and has a knife edge 20.
It has a helical thread that meshes with.
【0032】ステッピングモータ13は、送りねじ14
の一端に接続され、この送りねじ14を回転させる。位
置センサ15は、リレーレンズホルダ18aの移動基準
となる基準位置を検出する。この位置センサ15は、例
えば、フォトインタラプタによって構成されている。
The stepping motor 13 has a feed screw 14
Is connected to one end of and the feed screw 14 is rotated. The position sensor 15 detects a reference position which is a movement reference of the relay lens holder 18a. The position sensor 15 is composed of, for example, a photo interrupter.
【0033】ばね17は、ナイフエッジ20を送りねじ
14に向けて付勢する。この実施の形態では、ばね17
は、ナイフエッジ20をリレーレンズ系6の光軸方向に
沿って送りねじ14に向けて付勢している。
The spring 17 biases the knife edge 20 toward the lead screw 14. In this embodiment, the spring 17
Biases the knife edge 20 toward the feed screw 14 along the optical axis direction of the relay lens system 6.
【0034】ガイドレール16a及び16bは、リレー
レンズホルダ18aに貫通されている。ガイドレール1
6aは、リレーレンズホルダ18aに形成された円形の
貫通穴を介して貫通させる。ガイドレール16bは、リ
レーレンズホルダ18aに形成された長穴の貫通穴を介
して貫通させる。このような形状の貫通穴を介してガイ
ドレール16a及び16bをレンズホルダ18aに貫通
することにより、軸周りの回転方向の自由度を拘束し、
かつ2軸間の距離の誤差に対応することが可能となる。
The guide rails 16a and 16b are penetrated by the relay lens holder 18a. Guide rail 1
6a is penetrated through a circular through hole formed in the relay lens holder 18a. The guide rail 16b penetrates through a long hole formed in the relay lens holder 18a. By penetrating the guide rails 16a and 16b into the lens holder 18a through the through holes having such a shape, the degree of freedom in the rotational direction around the axis is restricted,
And it becomes possible to cope with the error of the distance between the two axes.
【0035】これにより、リレーレンズホルダ18a及
びこれに固定されたレンズ6aは、リレーレンズ系6を
構成するレンズ6a及び6bの間の距離を調整できるよ
うに、カイドレール16a及び16bに沿って光軸方向
に移動可能に構成されている。
As a result, the relay lens holder 18a and the lens 6a fixed to the relay lens holder 18a are arranged along the guide rails 16a and 16b so that the distance between the lenses 6a and 6b constituting the relay lens system 6 can be adjusted. It is configured to be movable in any direction.
【0036】これらのガイドレール16a及び16bを
用いることにより、リレーレンズ系6が光軸ずれを発生
しない機構を構成することができ、特開2001−28
147号公報などに開示されているような機構と比較し
て、剛性が高く、傾きにくい機構が実現できる。
By using these guide rails 16a and 16b, it is possible to construct a mechanism in which the relay lens system 6 does not cause an optical axis shift.
As compared with the mechanism disclosed in Japanese Patent Publication No. 147, etc., it is possible to realize a mechanism having high rigidity and being hard to tilt.
【0037】リレーレンズ系6の光軸は、光ディスク1
2の情報記録面にほぼ平行である。送りねじ14も、リ
レーレンズ系6の光軸方向に平行、すなわち光ディスク
12の情報記録面にほぼ平行に配置されている。ステッ
ピングモータ13は、送りねじ14の一端に接続されて
いる。これらのリレーレンズ駆動機構は、光ディスク1
2の情報記録面にほぼ平行に配置されているため、光学
ヘッド自体を薄型化することが可能となる。
The optical axis of the relay lens system 6 is the optical disc 1
It is almost parallel to the second information recording surface. The feed screw 14 is also arranged parallel to the optical axis direction of the relay lens system 6, that is, substantially parallel to the information recording surface of the optical disc 12. The stepping motor 13 is connected to one end of the feed screw 14. These relay lens drive mechanisms are used for the optical disc 1
The optical head itself can be thinned because it is arranged substantially parallel to the second information recording surface.
【0038】また、リレーレンズ系の光軸は、対物レン
ズ8の光軸にほぼ垂直であり、かつ、光学ヘッド100
の移動方向(トラッキング方向)にほぼ垂直である。こ
のため、光学ヘッド100のトラッキング方向の移動に
伴って発生する、リレーレンズ系6にかかる慣性力によ
り、リレーレンズホルダ18aが移動することを防止で
きる。
The optical axis of the relay lens system is substantially perpendicular to the optical axis of the objective lens 8 and the optical head 100
Is almost perpendicular to the moving direction (tracking direction). Therefore, it is possible to prevent the relay lens holder 18a from moving due to the inertial force applied to the relay lens system 6 which is generated as the optical head 100 moves in the tracking direction.
【0039】上述したようなリレーレンズ駆動機構32
は、位置ズレを生じにくい構造になっているが、このよ
うな方式を採用することにより、さらに位置ズレを発生
しにくくなる。つまり、光学ヘッド100がシークに失
敗してストッパに衝突した場合であっても、リレーレン
ズ系6の位置の保持が可能になる。
The relay lens drive mechanism 32 as described above.
Has a structure that does not easily cause a positional deviation, but by adopting such a method, it becomes more difficult to cause a positional deviation. That is, even if the optical head 100 fails in seeking and collides with the stopper, the position of the relay lens system 6 can be held.
【0040】リレーレンズホルダ18aの重心及びリレ
ーレンズホルダ18aに保持されたレンズ6aの中心
は、ガイドレール16の中心と、送りねじ14の中心と
を結ぶ線上のほぼ中央に配置されている。これにより、
外乱によってリレーレンズ駆動機構32に発生するモー
メントが最小になり、リレーレンズ系6の姿勢を安定さ
せることが可能となる。
The center of gravity of the relay lens holder 18a and the center of the lens 6a held by the relay lens holder 18a are arranged substantially at the center of the line connecting the center of the guide rail 16 and the center of the feed screw 14. This allows
The moment generated in the relay lens drive mechanism 32 due to the disturbance is minimized, and the posture of the relay lens system 6 can be stabilized.
【0041】光ディスク12表面の厚み誤差により発生
する球面収差を補正する際に、リレーレンズ系6の2枚
のレンズ間隔は、リレーレンズホルダ18aに直接取り
付けられたナイフエッジ20を送りねじ14に噛み合
せ、この送りねじ14をステッピングモータ13により
入力パルス数だけ回転させることにより調整される。
When correcting the spherical aberration caused by the thickness error of the surface of the optical disk 12, the distance between the two lenses of the relay lens system 6 is set so that the knife edge 20 directly attached to the relay lens holder 18a is engaged with the feed screw 14. Adjustment is performed by rotating the feed screw 14 by the stepping motor 13 by the number of input pulses.
【0042】送りねじ14を用いることにより、特開平
5−266511号公報などに開示されているような機
械的手法と比較して、外部からの衝撃や振動に対して、
リレーレンズホルダ18aの位置が変動しにくい。
By using the feed screw 14, as compared with the mechanical method disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-266511, external shock and vibration can be prevented.
The position of the relay lens holder 18a is unlikely to change.
【0043】また、ステッピングモータ13を用いるこ
とにより、保持電流を流すことで位置保持能力が上が
り、外部からの衝撃や振動のある条件下でも、正確な位
置制御が可能になる。また、位置によらず、ステッピン
グモータ13に流す保持電流が変動しないため、多層デ
ィスクに対応した光学ヘッドにおいては、各層で消費電
力が変動することがない。
Further, by using the stepping motor 13, the position holding ability is improved by flowing the holding current, and the accurate position control can be performed even under the condition of external impact or vibration. Further, since the holding current supplied to the stepping motor 13 does not change regardless of the position, the power consumption does not change in each layer in the optical head compatible with the multilayer disc.
【0044】さらに、ナイフエッジ20は、リレーレン
ズホルダ18aと送りねじ14とをつなぎ合わせ、リレ
ーレンズホルダ18aの位置をステッピングモータ13
で調整できるようにするものである。このナイフエッジ
20は、バネ17により送りねじ14に押付けられ、位
置ズレなく噛み合わされる。
Further, the knife edge 20 connects the relay lens holder 18a and the feed screw 14, and the position of the relay lens holder 18a is adjusted by the stepping motor 13.
You can adjust it with. The knife edge 20 is pressed against the feed screw 14 by the spring 17 and meshed with each other without positional deviation.
【0045】したがって、ナイフエッジ20と送りねじ
14との噛み合せによるガタツキを軽減することができ
る。つまり、送りねじ14、ステッピングモータ13、
バネ17、及びナイフエッジ20を用いることにより、
リレーレンズホルダ18aの位置精度を向上することが
可能となり、より正確な球面収差の補正を行うことがで
きる。
Therefore, rattling due to the meshing of the knife edge 20 and the feed screw 14 can be reduced. That is, the feed screw 14, the stepping motor 13,
By using the spring 17 and the knife edge 20,
The positional accuracy of the relay lens holder 18a can be improved, and more accurate spherical aberration can be corrected.
【0046】また、球面収差を補正するためにリレーレ
ンズ系6の間隔を調整する際、リレーレンズ系6の対物
レンズ側レンズ6aを移動させる場合は、必ず初期状態
を把握するために原点位置(基準位置)を検出する必要
がある。そこで、この実施の形態では、位置センサ15
を設け、原点位置の検出を行っている。ここでは、位置
センサ15は、フォトインタラプタである。
When adjusting the distance between the relay lens system 6 to correct the spherical aberration, when the objective lens side lens 6a of the relay lens system 6 is moved, the origin position ( It is necessary to detect the reference position). Therefore, in this embodiment, the position sensor 15
Is provided to detect the origin position. Here, the position sensor 15 is a photo interrupter.
【0047】フォトインタラプタ15は、自身の中に対
向配置された発光素子及び受光素子を備え、発光素子か
ら出射した光を受光素子で検出した場合に所定電流を流
し、発光素子からの光を受光素子で検出しなかった場合
に電流を流さない用に構成されている。つまり、フォト
インタラプタ15は、その検出溝間に通過物体があれば
発光素子からの光を通過物体が遮るため、受光素子に光
が届かず、電流を流さないが、通過物体がなければ電流
を流す。
The photo interrupter 15 is provided with a light emitting element and a light receiving element which are opposed to each other in the photo interrupter 15. When the light emitted from the light emitting element is detected by the light receiving element, a predetermined current is passed to receive the light from the light emitting element. It is configured so that no current flows when it is not detected by the element. That is, in the photo interrupter 15, if there is a passing object between the detection grooves, the passing object blocks the light from the light emitting element, so that the light does not reach the light receiving element and does not flow the current, but if there is no passing object, the current is passed. Shed.
【0048】また、このフォトインタラプタ15は、通
過物体を非接触で検知することができるため、レンズの
移動を妨げず、リレーレンズホルダ18aの光軸に対す
る傾きなども発生しない。
Further, since the photo interrupter 15 can detect a passing object in a non-contact manner, it does not hinder the movement of the lens and the inclination of the relay lens holder 18a with respect to the optical axis does not occur.
【0049】このような位置センサを用いない場合に
は、モータにフルストロークに相当する移動指令を送
り、移動させる物体をストッパに接触させて移動できな
くなった地点を原点として検出するので、モータに余分
な負荷がかかってしまう。
When such a position sensor is not used, a movement command corresponding to a full stroke is sent to the motor, and the moving object is brought into contact with the stopper to detect the point where the object cannot be moved as the origin. Extra load will be applied.
【0050】それに対して、この実施の形態のように、
位置センサであるフォトインタラプタ15を用いること
により、リレーレンズホルダ18aに取り付けた遮蔽版
19がフォトインタラプタ15の検出溝に入った場合
に、フォトインタラプタ15内に内蔵している発光素子
と受光素子の間を遮蔽する。
On the other hand, as in this embodiment,
By using the photo interrupter 15 which is the position sensor, when the shield plate 19 attached to the relay lens holder 18a enters the detection groove of the photo interrupter 15, the light emitting element and the light receiving element built in the photo interrupter 15 Block the space.
【0051】これにより、ドライブ回路31においてス
テッピングモータ13にパルス信号が入力されなくな
る。その時点で、原点検出が完了し、その位置を基準位
置としてリレーレンズホルダ18aの位置が調整され
る。
As a result, no pulse signal is input to the stepping motor 13 in the drive circuit 31. At that point, the origin detection is completed, and the position of the relay lens holder 18a is adjusted with the position as the reference position.
【0052】したがって、モータに余分な負荷をかける
ことなく、短時間に省電力で原点検出を行うことがで
き、さらにリレーレンズホルダ18aが動かないとき
は、故障診断も可能である。
Therefore, the origin detection can be performed in a short time with a low power consumption without applying an extra load to the motor, and when the relay lens holder 18a does not move, the failure diagnosis can be performed.
【0053】次に、リレーレンズ駆動機構の第2実施例
に係る構成について説明する。なお、この第2実施例で
は、上述した第1実施例と同一の構成については同一の
参照符号を付して詳細な説明を省略する。
Next, the structure of the second embodiment of the relay lens driving mechanism will be described. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
【0054】すなわち、図5に示すように、上述した光
学ヘッド100に適用可能な第2実施例のリレーレンズ
駆動機構33は、リレーレンズホルダ18b、支持機構
としてのガイドレール16c、送りねじ14、ステッピ
ングモータ13、位置センサ15、付勢手段としての板
ばね21aを有するナイフエッジ21などによって構成
されている。
That is, as shown in FIG. 5, the relay lens drive mechanism 33 of the second embodiment applicable to the above-described optical head 100 includes a relay lens holder 18b, a guide rail 16c as a support mechanism, a feed screw 14, It is composed of a stepping motor 13, a position sensor 15, a knife edge 21 having a leaf spring 21a as an urging means, and the like.
【0055】リレーレンズホルダ18bは、リレーレン
ズ系(レンズ群)6に含まれる対物レンズ側のレンズ6
aを保持する。ガイドレール16cは、リレーレンズホ
ルダ18bをリレーレンズ系6の光軸方向に移動可能に
支持する。このガイドレール16cは、リレーレンズ系
6の光軸方向に平行に延出されている。
The relay lens holder 18b includes the objective lens 6 included in the relay lens system (lens group) 6.
Hold a. The guide rail 16c supports the relay lens holder 18b so as to be movable in the optical axis direction of the relay lens system 6. The guide rail 16c extends parallel to the optical axis direction of the relay lens system 6.
【0056】ナイフエッジ21は、リレーレンズホルダ
18bに取り付けられ、リレーレンズホルダ18bと送
りねじ14とを繋ぐように構成されている。板ばね21
aは、ナイフエッジ21を送りねじ14に向けて付勢す
る。この実施の形態では、板ばね21aは、ナイフエッ
ジ21をリレーレンズ系6の光軸に垂直な方向に沿って
送りねじ14に向けて付勢している。
The knife edge 21 is attached to the relay lens holder 18b and is configured to connect the relay lens holder 18b and the feed screw 14. Leaf spring 21
a urges the knife edge 21 toward the feed screw 14. In this embodiment, the leaf spring 21a biases the knife edge 21 toward the feed screw 14 along a direction perpendicular to the optical axis of the relay lens system 6.
【0057】リレーレンズホルダ18bは、第1実施例
と同様にガイドレール16cを介して調整されるが、一
本のガイドレール16cのみがリレーレンズホルダ18
bに貫通されている。また、送りねじ14は、直接リレ
ーレンズホルダ18bに組み込まれ、ガイドレールの機
能を兼任する。
The relay lens holder 18b is adjusted via the guide rail 16c as in the first embodiment, but only one guide rail 16c is used for the relay lens holder 18b.
It is penetrated by b. Further, the feed screw 14 is directly incorporated in the relay lens holder 18b and also serves as a guide rail.
【0058】このとき、ナイフエッジ21の板ばね21
aにより、ナイフエッジ21が送りねじ14に押付けら
れる方向に予圧がかけられた状態で隙間なく噛み合わせ
られている。このため、送りねじ14とリレーレンズホ
ルダ18bとの間のガタツキを最小限に軽減することが
できる。つまり、この第2実施例では、リレーレンズホ
ルダ18bは、ガイドレール16cと送りねじ14とに
沿って光軸方向に移動させられることになる。
At this time, the leaf spring 21 of the knife edge 21 is
By a, the knife edge 21 is meshed without a gap in a state where a preload is applied in the direction in which the knife edge 21 is pressed against the feed screw 14. Therefore, the rattling between the feed screw 14 and the relay lens holder 18b can be minimized. That is, in the second embodiment, the relay lens holder 18b is moved along the guide rail 16c and the feed screw 14 in the optical axis direction.
【0059】また、リレーレンズホルダ18bに形成さ
れたガイドレール16c用の貫通穴は、ヒンジ構造であ
る。このヒンジ構造の貫通穴の一辺は、リレーレンズホ
ルダ18bに一体に成形された弾性ヒンジ構造であり、
このヒンジ構造の貫通穴がガイドレール16cを押付け
ている。これにより、リレーレンズホルダ18bとガイ
ドレール16cとの間のガタツキを取り除き、しかも、
レンズの傾きを防止することができる。また、リレーレ
ンズホルダ18bの位置精度を向上することができ、収
差の発生を抑制できる構造にすることができる。
The through hole for the guide rail 16c formed in the relay lens holder 18b has a hinge structure. One side of the through hole of this hinge structure is an elastic hinge structure integrally formed with the relay lens holder 18b,
The through hole of this hinge structure presses the guide rail 16c. This removes rattling between the relay lens holder 18b and the guide rail 16c, and
The tilt of the lens can be prevented. Further, the positional accuracy of the relay lens holder 18b can be improved, and the structure that can suppress the occurrence of aberration can be obtained.
【0060】次に、リレーレンズ駆動機構の第3実施例
に係る構成について説明する。なお、この第2実施例で
は、上述した第1実施例と同一の構成については同一の
参照符号を付して詳細な説明を省略する。
Next, the structure of the third embodiment of the relay lens driving mechanism will be described. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
【0061】すなわち、図6及び図7に示すように、上
述した光学ヘッド100に適用可能な第3実施例のリレ
ーレンズ駆動機構34は、リレーレンズホルダ18c、
支持機構としてのガイドレール16b及び16d、位置
センサ15、直動型の超音波モータ24などによって構
成されている。
That is, as shown in FIGS. 6 and 7, the relay lens drive mechanism 34 of the third embodiment applicable to the above-described optical head 100 includes the relay lens holder 18c,
The guide rails 16b and 16d as a support mechanism, the position sensor 15, the direct-acting ultrasonic motor 24, and the like are included.
【0062】リレーレンズホルダ18cは、リレーレン
ズ系(レンズ群)6に含まれる対物レンズ側のレンズ6
aを保持する。ガイドレール16b及び16dは、リレ
ーレンズホルダ18cをリレーレンズ系6の光軸方向に
移動可能に支持する。これらのガイドレール16b及び
16dは、リレーレンズ系6の光軸方向に平行に延出さ
れている。
The relay lens holder 18c includes the lens 6 on the objective lens side included in the relay lens system (lens group) 6.
Hold a. The guide rails 16b and 16d support the relay lens holder 18c so as to be movable in the optical axis direction of the relay lens system 6. These guide rails 16b and 16d extend parallel to the optical axis direction of the relay lens system 6.
【0063】超音波モータ24は、超音波振動する超音
波振動子と、自身をガイドレール16dに押しつける押
圧部とを備えている。この第3実施例では、第1実施例
や第2実施例と異なり、送りねじ14とステッピングモ
ータ13とを組み合わせた駆動機構に代えて、この直動
型の超音波モータ24を駆動機構として用いて、リレー
レンズ系6の間隔を調整して、光ディスク12の表面の
厚み誤差により発生した球面収差を補正している。
The ultrasonic motor 24 includes an ultrasonic vibrator that vibrates ultrasonically and a pressing portion that presses itself against the guide rail 16d. In the third embodiment, unlike the first and second embodiments, the direct drive ultrasonic motor 24 is used as a drive mechanism instead of the drive mechanism in which the feed screw 14 and the stepping motor 13 are combined. The distance between the relay lens systems 6 is adjusted to correct the spherical aberration caused by the thickness error of the surface of the optical disc 12.
【0064】超音波モータ24は、ギア減速機構を使用
する必要がなく、ダイレクトドライブが可能である。ま
た、超音波モータ24は、自己保持特性として電源を切
った後も、保持力を持ち続けるというブレーキ機能をも
つ。さらに、超音波モータ24は、巻線や磁石を駆動源
としないため、磁気を発生しない。そして、超音波モー
タ24は、巻線を使用しないモータであるため、シンプ
ルな構成であり、軽量である。
The ultrasonic motor 24 does not need to use a gear reduction mechanism and can be directly driven. Further, the ultrasonic motor 24 has a self-holding characteristic that it has a braking function of having a holding force even after the power is turned off. Further, the ultrasonic motor 24 does not generate magnetism because it does not use windings or magnets as drive sources. Since the ultrasonic motor 24 is a motor that does not use windings, it has a simple structure and is lightweight.
【0065】超音波モータ24を用いたリレーレンズ駆
動機構34の動作原理について説明する。図7に示すよ
うに、超音波モータ24は、ガイドレール支持台23上
に取り付けられたバネ26により、ガイドレール16d
にガタなく押し付けられている。
The operation principle of the relay lens driving mechanism 34 using the ultrasonic motor 24 will be described. As shown in FIG. 7, the ultrasonic motor 24 uses a spring 26 mounted on the guide rail support 23 to guide the guide rail 16d.
It is pressed against.
【0066】ガイドレール16dは、リレーレンズホル
ダ18cとガイドレール支持体23とを貫通し、さらに
超音波モータ24の駆動子27が挿入される案内溝28
を有している。これにより、ガイドレール16dを直線
運動させることができる。また、案内溝28には、繰り
返し移動に伴う磨耗対策として、耐磨耗性の材料を塗布
してある。
The guide rail 16d penetrates the relay lens holder 18c and the guide rail support 23, and further has a guide groove 28 into which the driver 27 of the ultrasonic motor 24 is inserted.
have. Thereby, the guide rail 16d can be linearly moved. Further, a wear resistant material is applied to the guide groove 28 as a measure against wear due to repeated movement.
【0067】以上説明したように、この発明の実施の形
態に係る光学ヘッドによれば、光ディスクの保護基板の
厚み誤差により発生する情報記録面上でのビームスポッ
トの球面収差を補正するために、レンズ群からなるリレ
ーレンズ系を備え、さらに、このレンズ群の少なくとも
1つのレンズをリレーレンズ系の光軸方向に駆動する駆
動機構を備えている。
As described above, according to the optical head according to the embodiment of the present invention, in order to correct the spherical aberration of the beam spot on the information recording surface caused by the thickness error of the protective substrate of the optical disc, A relay lens system including a lens group is provided, and further, a drive mechanism that drives at least one lens of the lens group in the optical axis direction of the relay lens system is provided.
【0068】この駆動機構は、送りねじとステッピング
モータとの組み合わせ、または、超音波モータによって
構成される。このような駆動機構を採用することによ
り、外部から衝撃や振動が加わった場合でも、リレーレ
ンズ系のレンズの位置を高精度に制御することができ、
しかも、レンズ位置の変動を防止することができる。ま
た、ステッピングモータを用いた駆動機構では、保持電
流を流すことにより、さらに位置保持能力を向上するこ
とができる。
This drive mechanism is composed of a combination of a feed screw and a stepping motor or an ultrasonic motor. By adopting such a drive mechanism, the position of the lens of the relay lens system can be controlled with high accuracy even when external impact or vibration is applied.
Moreover, it is possible to prevent the lens position from changing. Further, in the drive mechanism using the stepping motor, the position holding ability can be further improved by supplying the holding current.
【0069】また、たとえ、レンズ位置が変動した場合
であっても、保持電流が変動しない。すなわち、多層デ
ィスクに対応した光学ヘッドでは、各層により消費電力
の変動を防止することができる。
Further, even if the lens position changes, the holding current does not change. That is, in an optical head compatible with a multi-layer disc, each layer can prevent fluctuations in power consumption.
【0070】さらに、ステッピングモータを用いた駆動
機構では、外部から衝撃や振動のある条件下でも、レン
ズの正確な位置制御が可能となる。
Further, in the drive mechanism using the stepping motor, it is possible to accurately control the position of the lens even under the condition of external impact or vibration.
【0071】この発明の一実施の形態に係る光学ヘッド
をまとめると、以下のようになる。
The optical head according to the embodiment of the present invention is summarized as follows.
【0072】(1)光源から出射された光ビームを光デ
ィスクの情報記録面に集光する対物レンズと、対物レン
ズにより情報記録面に集光された光ビームの球面収差を
補正するリレーレンズ系と、リレーレンズ系に含まれる
少なくとも1つのレンズを保持するリレーレンズホルダ
と、リレーレンズホルダをリレーレンズ系の光軸方向に
移動可能に支持する支持機構と、リレーレンズホルダに
取り付けられたナイフエッジと、リレーレンズ系の光軸
方向に平行に延出されナイフエッジと噛み合う送りねじ
と、送りねじを回転させるステッピングモータと、を備
えたことを特徴とする。
(1) An objective lens for focusing the light beam emitted from the light source on the information recording surface of the optical disc, and a relay lens system for correcting the spherical aberration of the light beam focused on the information recording surface by the objective lens. A relay lens holder that holds at least one lens included in the relay lens system, a support mechanism that movably supports the relay lens holder in the optical axis direction of the relay lens system, and a knife edge attached to the relay lens holder. , A feed screw extending parallel to the optical axis direction of the relay lens system and meshing with the knife edge, and a stepping motor for rotating the feed screw.
【0073】この光学ヘッドによれば、リレーレンズ系
の駆動機構として送りねじを用いることにより、外部か
ら衝撃や振動が加わった場合であっても、レンズを保持
しているリレーレンズホルダの位置が変動しにくい。た
とえ、リレーレンズホルダの位置が変動した場合であっ
ても、保持電流が変動しないため、多層ディスクに対応
した光学ヘッドでは、各層により消費電力が変動するこ
とがない。また、リレーレンズ系の駆動機構としてステ
ッピングモータを用いているため、保持電流を流すこと
により、リレーレンズホルダの位置保持能力が上がり、
さらに外部から衝撃や振動のある条件下でも、正確な位
置制御が可能となる。
According to this optical head, by using the feed screw as the drive mechanism of the relay lens system, the position of the relay lens holder holding the lens can be adjusted even when external impact or vibration is applied. Hard to change. Even if the position of the relay lens holder changes, the holding current does not change. Therefore, in the optical head corresponding to the multilayer disc, the power consumption does not change depending on each layer. Also, since the stepping motor is used as the drive mechanism of the relay lens system, the holding current is increased by increasing the holding current,
In addition, accurate position control is possible even under the condition of external impact or vibration.
【0074】(2)上記(1)に記載の光学ヘッドであ
って、リレーレンズホルダの移動基準となる基準位置を
検出する位置センサを備えたことを特徴とする。
(2) The optical head according to the above (1) is characterized by including a position sensor for detecting a reference position which is a movement reference of the relay lens holder.
【0075】この光学ヘッドによれば、位置検出用の位
置センサを用いることにより、短時間で移動基準となる
基準位置を検出できる。また動かない場合に故障診断が
可能である。(位置センサを用いない場合、フルストロ
ークに相当する移動指令をモータに送り、ストッパに接
触させて原点を検出させるため、常にフルストロークに
相当する時間だけモータを駆動し続ける必要がある。し
かし、位置センサがストローク中央位置で動作し、かつ
移動方向が分かるようにすれば、最大でも1/2ストロ
ーク移動分の時間しかかからない。) (3)上記(2)に記載の光学ヘッドであって、位置セ
ンサは、フォトインタラプタであることを特徴とする。
According to this optical head, by using the position sensor for position detection, the reference position as the movement reference can be detected in a short time. In addition, failure diagnosis is possible when it does not move. (When the position sensor is not used, a movement command corresponding to a full stroke is sent to the motor and the stopper is contacted to detect the origin, so it is necessary to continue driving the motor for a time corresponding to the full stroke. If the position sensor operates at the stroke center position and the movement direction is known, it takes only a maximum of 1/2 stroke movement time.) (3) The optical head according to (2) above, The position sensor is a photo interrupter.
【0076】この光学ヘッドによれば、位置センサが非
接触センサであるため、リレーレンズホルダ及びこれに
保持されたレンズの移動を妨げず、これらの位置を検出
することができ、レンズの傾きの発生も防止できる。
According to this optical head, since the position sensor is the non-contact sensor, it is possible to detect the positions of the relay lens holder and the lens held by the relay lens holder without hindering the movement of the lens and the tilt of the lens. Occurrence can also be prevented.
【0077】(4)上記(1)に記載の光学ヘッドであ
って、支持機構は、リレーレンズ系の光軸方向に平行に
延出されたガイドレールを備えたことを特徴とする。
(4) In the optical head described in (1) above, the support mechanism is provided with a guide rail extending parallel to the optical axis direction of the relay lens system.
【0078】この光学ヘッドによれば、直動ガイドレー
ルを用いることにより、リレーレンズ系を構成する各レ
ンズの光軸ずれの発生を防止できる。また、特開200
1−28147号公報に開示されている機構と比較し
て、剛性が高く、しかもレンズの傾きが生じにくい機構
を提供できる。
According to this optical head, by using the linear guide rail, it is possible to prevent the optical axis deviation of each lens constituting the relay lens system from occurring. In addition, JP-A-200
It is possible to provide a mechanism that has higher rigidity and is less likely to cause the lens to tilt as compared with the mechanism disclosed in JP-A 1-28147.
【0079】(5)上記(1)に記載の光学ヘッドであ
って、ナイフエッジを送りねじに向けて付勢する付勢手
段を備えたことを特徴とする。
(5) The optical head according to the above (1), characterized in that it is provided with a biasing means for biasing the knife edge toward the feed screw.
【0080】この光学ヘッドによれば、送りねじ、ステ
ッピングモータ、付勢手段としてのバネ、及びナイフエ
ッジを用いることにより、ナイフエッジと送りねじとの
噛み合せによるガタツキを軽減することができる。これ
により、リレーレンズホルダの位置精度を向上すること
が可能となり、より正確な球面収差の補正を行うことが
できる。
According to this optical head, by using the feed screw, the stepping motor, the spring as the biasing means, and the knife edge, it is possible to reduce the rattling caused by the meshing between the knife edge and the feed screw. As a result, the positional accuracy of the relay lens holder can be improved, and more accurate spherical aberration correction can be performed.
【0081】(6)上記(1)に記載の光学ヘッドであ
って、リレーレンズ系の光軸は、光ディスクの情報記録
面にほぼ平行であることを特徴とする。送りねじも、光
ディスク12の情報記録面にほぼ平行に配置されてい
る。ステッピングモータは、送りねじの一端に接続され
ている。
(6) The optical head described in (1) above, characterized in that the optical axis of the relay lens system is substantially parallel to the information recording surface of the optical disc. The feed screw is also arranged substantially parallel to the information recording surface of the optical disc 12. The stepping motor is connected to one end of the feed screw.
【0082】この光学ヘッドによれば、これらのリレー
レンズ駆動機構は、光ディスクの情報記録面にほぼ平行
に配置されているため、光学ヘッド自体を小型化・薄型
化することが可能となる。
According to this optical head, these relay lens driving mechanisms are arranged substantially parallel to the information recording surface of the optical disc, so that the optical head itself can be made compact and thin.
【0083】(7)上記(1)に記載の光学ヘッドであ
って、リレーレンズ系の光軸は、対物レンズの光軸にほ
ぼ垂直であり、かつ、光学ヘッドの移動方向にほぼ垂直
であることを特徴とする。
(7) In the optical head described in (1) above, the optical axis of the relay lens system is substantially perpendicular to the optical axis of the objective lens, and is substantially perpendicular to the moving direction of the optical head. It is characterized by
【0084】この光学ヘッドによれば、光学ヘッドの半
径方向の移動に伴って発生する、リレーレンズ系にかか
る慣性力により、リレーレンズ系が移動することを防止
できる。上述したリレーレンズ駆動機構は、位置ズレを
生じにくい構造になっているが、このような方式を採用
することにより、さらに位置ズレを発生しにくくなる。
例えば、光学ヘッドがシークに失敗してストッパに衝突
した場合であっても、リレーレンズ系の位置の保持が可
能になる。
According to this optical head, it is possible to prevent the relay lens system from moving due to the inertial force applied to the relay lens system which is generated as the optical head moves in the radial direction. The relay lens drive mechanism described above has a structure that is less likely to cause positional deviation, but by employing such a method, positional deviation is further less likely to occur.
For example, even if the optical head fails to seek and collides with the stopper, the position of the relay lens system can be maintained.
【0085】(8)上記(1)に記載の光学ヘッドであ
って、支持機構の中心と、送りねじの中心とを結ぶ線上
のほぼ中央にリレーレンズホルダの重心及びリレーレン
ズホルダに保持されたレンズの中心を配置したことを特
徴とする。
(8) In the optical head described in (1), the center of gravity of the relay lens holder and the relay lens holder are held substantially at the center of the line connecting the center of the support mechanism and the center of the feed screw. The feature is that the center of the lens is arranged.
【0086】この光学ヘッドによれば、外乱によりリレ
ーレンズホルダに働くモーメントが最小になり、リレー
レンズ系の姿勢を安定させることが可能となる。
According to this optical head, the moment acting on the relay lens holder due to disturbance is minimized, and the posture of the relay lens system can be stabilized.
【0087】(9)光源から出射された光ビームを光デ
ィスクの情報記録面に集光する対物レンズと、光ディス
クの対物レンズ側表面から情報記録面までの間に発生す
る球面収差を補正するリレーレンズ系と、リレーレンズ
系に含まれる少なくとも1つのレンズを保持するリレー
レンズホルダと、リレーレンズホルダをレンズの光軸方
向に移動可能に支持する支持機構と、リレーレンズホル
ダを駆動する超音波モータと、を備えたことを特徴とす
る。
(9) An objective lens for converging the light beam emitted from the light source on the information recording surface of the optical disc, and a relay lens for correcting spherical aberration generated between the objective lens side surface of the optical disc and the information recording surface. System, a relay lens holder that holds at least one lens included in the relay lens system, a support mechanism that movably supports the relay lens holder in the optical axis direction of the lens, and an ultrasonic motor that drives the relay lens holder. , Is provided.
【0088】DCモータは、高速・低トルクを特徴とす
るため、低速・高トルクを得るためには、歯車で減速し
なければならない。この光学ヘッドによれば、超音波モ
ータを使用しているため、ギア減速機構を使用する必要
がなく、ダイレクトドライブが可能である。また、超音
波モータは、自己保持特性として電源を切った後も、保
持力を持ち続けるというブレーキ機能をもつ。さらに、
超音波モータは、巻線や磁石を駆動源としないため、磁
気を発生しない。また、超音波モータは、巻線を使用し
ないモータであるため、シンプルな構成であり、軽量で
ある。
Since the DC motor is characterized by high speed and low torque, it must be decelerated by gears in order to obtain low speed and high torque. According to this optical head, since an ultrasonic motor is used, it is not necessary to use a gear reduction mechanism, and direct drive is possible. Further, the ultrasonic motor has a self-holding characteristic, that is, it has a braking function of having a holding force even after the power is turned off. further,
The ultrasonic motor does not generate magnetism because it does not use windings or magnets as drive sources. Further, since the ultrasonic motor is a motor that does not use windings, it has a simple structure and is lightweight.
【0089】[0089]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、球面収差を補正するレンズ群の間隔を高精度に調整
可能な光学ヘッドを提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an optical head capable of highly accurately adjusting the distance between lens groups for correcting spherical aberration.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】図1は、この発明の一実施の形態に係る光学ヘ
ッドの構造を概略的に示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the structure of an optical head according to an embodiment of the present invention.
【図2】図2は、図1に示した光学ヘッドの構造を概略
的に示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view schematically showing the structure of the optical head shown in FIG.
【図3】図3は、図1に示した光学ヘッドに適用可能な
第1実施例に係るリレーレンズ駆動機構を上方から見た
斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a relay lens driving mechanism according to a first example applicable to the optical head shown in FIG. 1, as seen from above.
【図4】図4は、図1に示した光学ヘッドに適用可能な
第1実施例に係るリレーレンズ駆動機構を下方から見た
斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a relay lens driving mechanism according to a first example applicable to the optical head shown in FIG. 1, as viewed from below.
【図5】図5は、図1に示した光学ヘッドに適用可能な
第2実施例に係るリレーレンズ駆動機構を上方から見た
斜視図である。
5 is a perspective view of a relay lens driving mechanism according to a second example applicable to the optical head shown in FIG. 1, as seen from above.
【図6】図6は、図1に示した光学ヘッドに適用可能な
第3実施例に係るリレーレンズ駆動機構を上方から見た
斜視図である。
6 is a perspective view of a relay lens driving mechanism according to a third embodiment applicable to the optical head shown in FIG. 1, as seen from above.
【図7】図7は、図1に示した光学ヘッドに適用可能な
第3実施例に係るリレーレンズ駆動機構の超音波モータ
の構造を概略的に示す図である。
7 is a diagram schematically showing a structure of an ultrasonic motor of a relay lens driving mechanism according to a third embodiment applicable to the optical head shown in FIG.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1…光源(半導体レーザ素子) 2…コリメータレンズ 3…ビームスプリッタ 4…1/4波長板 5…反射ミラー 6…リレーレンズ系 6a…対物レンズ側レンズ 6b…光源側レンズ 7…立ち上げミラー 8…対物レンズ 9…集光レンズ 10…誤差検出用素子 11…光検出器 12…光ディスク 13…ステッピングモータ 14…送りねじ 15…位置センサ 16…ガイドレール 17…バネ 18a、18b、18c…リレーレンズホルダ 19…遮蔽版 20…ナイフエッジ 21…ナイフエッジ 21a…ナイフエッジ付勢用板ばね 22…対物レンズアクチュエータ 23…ガイドレール支持体 24…超音波モータ 25…演算回路 26…バネ 27…駆動子 28…案内溝 30…位置検出回路 31…ドライブ回路 32、33、34…リレーレンズ駆動機構 40…位相補償回路 41…ドライブ回路 42…ドライブ回路 43…フォーカスコイル 44…トラッキングコイル 100…光学ヘッド 1. Light source (semiconductor laser element) 2 ... Collimator lens 3 ... Beam splitter 4 ... Quarter wave plate 5 ... Reflective mirror 6 ... Relay lens system 6a ... Objective lens side lens 6b ... Lens on the light source side 7 ... Launch mirror 8 ... Objective lens 9 ... Condensing lens 10 ... Error detecting element 11 ... Photodetector 12 ... Optical disc 13 ... Stepping motor 14 ... Feed screw 15 ... Position sensor 16 ... Guide rail 17 ... Spring 18a, 18b, 18c ... Relay lens holder 19 ... Shield version 20 ... knife edge 21 ... Knife edge 21a ... Leaf spring for energizing knife edge 22 ... Objective lens actuator 23 ... Guide rail support 24 ... Ultrasonic motor 25 ... Arithmetic circuit 26 ... Spring 27 ... driver 28 ... Guide groove 30 ... Position detection circuit 31 ... Drive circuit 32, 33, 34 ... Relay lens drive mechanism 40 ... Phase compensation circuit 41 ... Drive circuit 42 ... Drive circuit 43 ... Focus coil 44 ... Tracking coil 100 ... Optical head

Claims (10)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】光源から出射された光ビームを情報記録媒
    体の情報記録面に集光する対物レンズと、 前記対物レンズにより前記情報記録面に集光された光ビ
    ームの球面収差を補正するレンズ群と、 前記レンズ群に含まれる少なくとも1つのレンズを保持
    するレンズホルダと、 前記レンズホルダを前記レンズ群の光軸方向に移動可能
    に支持する支持機構と、 前記レンズホルダに取り付けられたナイフエッジと、 前記レンズ群の光軸方向に平行に延出され、前記ナイフ
    エッジと噛み合う送りねじと、 前記送りねじを回転させるステッピングモータと、 を備えたことを特徴とする光学ヘッド。
    1. An objective lens for focusing a light beam emitted from a light source on an information recording surface of an information recording medium, and a lens for correcting spherical aberration of the light beam focused on the information recording surface by the objective lens. Group, a lens holder that holds at least one lens included in the lens group, a support mechanism that movably supports the lens holder in the optical axis direction of the lens group, and a knife edge attached to the lens holder An optical head comprising: a feed screw extending in parallel to the optical axis direction of the lens group and meshing with the knife edge; and a stepping motor that rotates the feed screw.
  2. 【請求項2】前記レンズホルダの移動基準となる基準位
    置を検出する位置センサを備えたことを特徴とする請求
    項1に記載の光学ヘッド。
    2. The optical head according to claim 1, further comprising a position sensor that detects a reference position that is a movement reference of the lens holder.
  3. 【請求項3】前記位置センサは、フォトインタラプタで
    あることを特徴とする請求項2に記載の光学ヘッド。
    3. The optical head according to claim 2, wherein the position sensor is a photo interrupter.
  4. 【請求項4】前記支持機構は、前記レンズ群の光軸方向
    に平行に延出されたガイドレールを備えたことを特徴と
    する請求項1に記載の光学ヘッド。
    4. The optical head according to claim 1, wherein the support mechanism includes a guide rail extending parallel to the optical axis direction of the lens group.
  5. 【請求項5】前記ナイフエッジを前記送りねじに向けて
    付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項1に
    記載の光学ヘッド。
    5. The optical head according to claim 1, further comprising a biasing unit that biases the knife edge toward the feed screw.
  6. 【請求項6】前記レンズ群の光軸は、前記情報記録媒体
    の前記情報記録面にほぼ平行であることを特徴とする請
    求項1に記載の光学ヘッド。
    6. The optical head according to claim 1, wherein an optical axis of the lens group is substantially parallel to the information recording surface of the information recording medium.
  7. 【請求項7】前記レンズ群の光軸は、前記対物レンズの
    光軸にほぼ垂直であり、かつ、光学ヘッドの移動方向に
    ほぼ垂直であることを特徴とする請求項1に記載の光学
    ヘッド。
    7. The optical head according to claim 1, wherein an optical axis of the lens group is substantially perpendicular to an optical axis of the objective lens and is substantially perpendicular to a moving direction of the optical head. .
  8. 【請求項8】前記支持機構の中心と、前記送りねじの中
    心とを結ぶ線上のほぼ中央に前記レンズホルダの重心及
    び前記レンズホルダに保持された前記レンズの中心を配
    置したことを特徴とする請求項1に記載の光学ヘッド。
    8. The center of gravity of the lens holder and the center of the lens held by the lens holder are arranged substantially at the center of a line connecting the center of the support mechanism and the center of the feed screw. The optical head according to claim 1.
  9. 【請求項9】光源から出射された光ビームを情報記録媒
    体の情報記録面に集光する対物レンズと、 前記対物レンズにより前記情報記録面に集光された光ビ
    ームの球面収差を補正するレンズ群と、 前記レンズ群に含まれる少なくとも1つのレンズを保持
    するレンズホルダと、 前記レンズホルダを前記レンズの光軸方向に移動可能に
    支持する支持機構と、 前記レンズホルダを駆動する超音波モータと、 を備えたことを特徴とする光学ヘッド。
    9. An objective lens for focusing a light beam emitted from a light source on an information recording surface of an information recording medium, and a lens for correcting spherical aberration of the light beam focused on the information recording surface by the objective lens. Group, a lens holder that holds at least one lens included in the lens group, a support mechanism that movably supports the lens holder in the optical axis direction of the lens, and an ultrasonic motor that drives the lens holder. An optical head comprising:
  10. 【請求項10】前記支持機構に案内溝を備えたことを特
    徴とする請求項9に記載の光学ヘッド。
    10. The optical head according to claim 9, wherein the support mechanism is provided with a guide groove.
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