JP2003115127A - Optical pickup device - Google Patents

Optical pickup device

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Publication number
JP2003115127A
JP2003115127A JP2001305810A JP2001305810A JP2003115127A JP 2003115127 A JP2003115127 A JP 2003115127A JP 2001305810 A JP2001305810 A JP 2001305810A JP 2001305810 A JP2001305810 A JP 2001305810A JP 2003115127 A JP2003115127 A JP 2003115127A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
optical
optical axis
movable
lenses
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001305810A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayasu Kanazawa
孝恭 金沢
Toshio Watanabe
俊夫 渡辺
Original Assignee
Sony Corp
ソニー株式会社
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 Sony Corp, ソニー株式会社 filed Critical Sony Corp
Priority to JP2001305810A priority Critical patent/JP2003115127A/en
Publication of JP2003115127A publication Critical patent/JP2003115127A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain the accurate control of the position of a movable lenses group included in a group of spherical aberration correcting lenses which is provided in the device for movably being operated in the direction of optical axis, and also to allow the moving operation of the movable lenses group at a high speed without generating the tilt or the optical axis deviation. SOLUTION: This device is furnished with objective lenses 8, 9 for converging a luminous flux generated from a light source 1 on a signal recording surface of an optical recording medium 201 and the spherical aberration correcting lens groups 6, 7 including the movable lenses group 7 which is disposed on an optical path between the light source 1 and the objective lenses 8, 9 and supported so as movably operative in the direction of optical axis. The movable lenses group 7 is radially aligned keeping equal angle spaces with respect to the optical axis and supported with at least two leaf spring shaped arm parts formed to the spiral shape in the same direction, then the generation of decentration accompanied by the moving operation in the direction of optical axis is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の光
学記録媒体に対して、情報信号の書込みまたは読出しを
行う光学ピックアップ装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来より、光ディスクの如き光学記録媒
体は、音楽や映像、あるいは、コンピュータソフト等の
種々のデータのための記録媒体、配信媒体として、幅広
く普及している。また、従来より使用されてきているい
わゆる「CD(登録商標)」よりも、いわゆる「DVD
(登録商標)」のほうが、ディスク1枚あたりのデータ
容量も増え、記録密度も向上されている。そして、この
ような光学記録媒体においては、今後もより一層の高密
度化が望まれている。 【0003】光学記録媒体において記録密度を高密度化
をするには、光の短波長化と対物レンズの高開□数化が
有効である。そして、近年、このような高密度化が図ら
れた光ディスク及び光学ピックアップ装置の提案がなさ
れている。 【0004】そして、このような光学ピックアップ装置
においては、球面収差補正レンズ群を備えたものが提案
されている。この球面収差補正レンズ群は、透明基板の
厚さの異なる複数種類の光学記録媒体を用いる場合にお
けるこの透明基板の厚さや、または、透明基板の厚さや
屈折率のばらつきに応じて発生する球面収差を補正する
ものである。この球面収差補正レンズ群は、光源と対物
レンズとの間の光路上に配設されており、2群のレンズ
群からなり、一方のレンズ群は固定された固定レンズ群
とされ、他方のレンズ群は光軸方向に移動操作可能な可
動レンズ群となされている。 【0005】そして、この球面収差補正レンズ群は、光
学記録媒体の透明基板の厚さに応じて、可動レンズ群の
光軸方向の位置を調整されることにより、球面収差の補
正を行う。 【0006】球面収差補正レンズの可動レンズ群を移動
操作可能に支持する機構としては、従来、図7及び図8
に示すように、可動レンズ群101にウォームホイール
102を取付け、このウォームホイール102をウォー
ムギヤ103を介してDCモータ104により回転操作
するようにしたものが提案されている。ウォームホイー
ル102ピン102aが取付けられている。このピン1
02aの先端側は、レンズホルダ101aに設けられた
溝に係合している。このレンズホルダ101aは、可動
レンズ群101を保持するホルダである。このレンズホ
ルダ101aは、ウォームホイール102が回転される
ことにより、光学ピックアップ装置の本体にあるV溝1
01bをガイドにして、光軸方向に移動操作される。 【0007】また、球面収差補正レンズ群の可動レンズ
群を移動操作可能に支持する機構としては、図9及び図
10に示すように、可動レンズ群101を複数の平行板
ばね105によって支持させておき、ボイスコイルモー
タ(VCM)106によって駆動するものが提案されて
いる。この場合には、レンズポビン101aに保持され
た可動レンズ群101は、2枚の平行に配置された板ば
ね105,105を介して光軸方向に移動可能となされ
て、固定ブロック105aに対して弾性支特されてい
る。この固定ブロック105aは、光学ピックアップ装
置の本体に固着されている。レンズボビン101aに
は、ボイスコイルモータ106を構成する2つのコイル
106a,106aが取付けられている。このレンズボ
ビン101aは、コイル106a,106aに電流が供
給されることにより、ボイスコイルモータ106を構成
するマグネット106b及び∃ーク106cによって形
成される磁気回路の磁界を受け、光軸方向に移動操作さ
れる。 【0008】このようにして可動レンズ群を移動操作す
る機構として求められる性能としては、可動レンズ群の
位置を制御したときの目標位置からの残留偏差が少ない
こと、また、可動軸以外の方向へは動かないことが挙げ
られる。 【0009】さらに、記録層が2層である光ディスクを
扱う場合を考えると、記録層の切替えにより発生する光
透過層の厚みの違いを補正する必要もある。この場合に
は、異なる記録層にすばやく切替えるスピードが要求さ
れ、可動レンズ群を移動させるときの発生加速度が大き
いことも要求される。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な光学ピックアップ装置においては、図7及び図8に示
す支持機構においては、各ギヤ間で生ずるバックラッシ
ュなどにより、残留偏差が大きく、すなわち、位置決め
精度を高くすることができず、また、可動レンズ群を高
速で駆動できないという問題があった。 【0011】また、図9及び図10に示す支持機構にお
いては、残留偏差が少なく高速化には向いているが、可
動レンズ群の傾きによる光軸ずれが生じやすいという問
題があった。このような光軸ずれが生ずると、非点収差
が発生することとなる。 【0012】さらに、対物レンズの開口数を大きくした
場合においては、このような可動レンズ群の光軸ずれ
は、光学記録媒体の信号記録面上に形成される光スポッ
トの収差に影響する。そして、このような収差の発生
は、レンズの形状精度やレンズの組立て精度、光学記録
媒体の厚さの精度といった各種精度に対して敏感にな
り、非常に高い部品精度、組立て精度が必要となってし
まう。 【0013】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、光軸方向に移動操作される可動
レンズ群を含む球面収差補正レンズ群を有し、この可動
レンズ群の位置を正確に制御することができ、かつ、可
動レンズ群を高速に、かつ、傾きや光軸ずれを生じさせ
ることなく移動操作できるようになされた光学ピックア
ップ装置を提供しようとするものである。 【0014】 【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る光学ピックアップ装置は、光源と、こ
の光源から発せられた光束を光学記録媒体の信号記録面
上に集光させる対物レンズと、光源と対物レンズとの間
の光路上に配設され光軸方向に移動操作可能となされて
支持された可動レンズ群を含む球面収差補正レンズ群
と、この球面収差補正レンズ群の可動レンズ群を支持し
光軸方向に移動操作するアクチュエータとを備え、この
アクチュエータにおいて、可動レンズ群は、光軸に対し
て等角度間隔で放射状に配列され同一方向の渦巻き形状
をなしている少なくとも2枚の板バネ状アーム部によっ
て支持されており、光軸方向に移動操作されることに伴
う偏芯の発生を防止されていることを特徴とするもので
ある。 【0015】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。 【0016】本発明に係る光学ピックアップ装置におい
ては、図1に示すように、半導体レーザ(LD)1から
出射された拡散光束は、グレーティング2、偏光ピーム
スプリッタ(PBS)3を通過し、コリメータレンズ4
により平行光束となる。グレーティング2において光束
は分岐され、差動プッシュプル法によるトラッキングエ
ラー信号を検出するためのサブビームが形成される。 【0017】そして、これら光束は、1/4波長板5に
入射する。半導体レーザ1より直線偏光として出射され
た光束は、1/4波長板5により、平行光束のまま、円
偏光へと変換される。次に、この光束は、第1の補正レ
ンズ6により若干拡散光束へと広げられ、可動レンズ群
となる第2の補正レンズ7を透過して、再度平行光束と
なる。 【0018】第2の補正レンズ7は、補正レンズアクチ
ュエータ11に支持されており、光軸方向に移動操作さ
れて、第1の補正レンズ6との距離を変化されることが
できる。このように、第2の補正レンズ7の第1の補正
レンズ6からの距離が変化されることにより、第2の補
正レンズ7から出射される光束は、拡散光束へと広げら
れたり、または、収束光束へと狭められる。このよう
に、互いの距離が変化させられる第1及び第2の補正レ
ンズ6,7は、球面収差を補正する機能を有する球面収
差補正レンズ群となっている。 【0019】第2の補正レンズ7から出射された光束
は、対物レンズ8,9により、光学記録媒体である光デ
ィスク201の信号記録面上に集光される。この対物レ
ンズ8,9は、第1の対物レンズ8及び第2の対物レン
ズ9からなる2群構成となっており、開口数(NA)が
0.8を越える高NAレンズとなっている。 【0020】対物レンズ8,9は、2軸アクチュエータ
10によって支持されており、光ディスク201の主面
に対する垂直方向、及び、光ディスク201の主面に平
行であってこの光ディスク201の記録トラックに直交
する方向の2方向に移動操作される。この2軸アクチュ
エータ10の動作により、フォーカスサーボ動作及びト
ラッキングサーボ動作が行われる。 【0021】そして、光ディスク201の信号記録面に
より反射された光束は、戻り光として、第2の対物レン
ズ9、第1の対物レンズ8、第2の補正レンズ7、第1
の補正レンズ6の順に透過する。この戻り光は、次に、
1/4波長板5を透過することにより、円偏光から、再
度、直線偏光へと変換される。このときの直線偏光の方
向は、光ディスク201への往きの光束の偏光方向に対
しては、直交する方向となっている。 【0022】この戻り光は、コリメータレンズ4により
集光されつつ、再び偏光ビームスプリッタ3に入射す
る。この戻り光は、往きの光束の偏光方向に対して直交
する方向の直線偏光になっているので、偏光ビームスプ
リッタ3の傾斜した反射面に対してS偏光となってお
り、この反射面で反射される。偏光ビームスプリッタ3
において反射された戻り光は、半導体レーザ1に戻る光
路より分岐され、マルチレンズ12を経て、フォトダイ
オードIC13上に集光される。マルチレンズ12は、
一面が凹面、他面がシリンドリカル面となされたレンズ
であって、戻り光に非点収差を生じさせ、非点収差法に
よるフォーカスエラー信号の検出を可能とするものであ
る。フォトダイオードIC13においては、戻り光は、
電気信号へと変換される。 【0023】そして、この光学ピックアップ装置におい
て、フォトダイオードIC13において戻り光から変換
された電気信号は、この光学ピックアップ装置を用いて
構成される記録再生装置の変調/復調回路16に送られ
る。この変調/復調回路16は、送られた電気信号を復
調して情報信号として外部に出力する。この動作によ
り、光ディスク201に記録された情報信号の再生が行
われる。また、光ディスク201に情報信号を記録する
場合には、変調/復調回路16は、外部から送られた情
報信号を変調して、記録再生装置の制御回路15に送
る。この制御回路15は、記録再生装置の各部を制御す
る回路であって、半導体レーザ1の光出力、2軸アクチ
ュエータ10の動作、補正レンズアクチュエータ11の
動作を制御するとともに、光ディスク201の中心部分
を支持して回転操作するスピンドルモータ14の回転速
度を制御する。この制御回路15は、変調/復調回路1
6により変調された信号に応じて、半導体レーザ1の光
出力を制御することにより、光ディスク201への情報
信号の記録を行う。 【0024】ところで、この光学ピックアップ装置の光
学系において、光ディスク201の光透過部の厚さムラ
や、第1の対物レンズ8、第2の対物レンズ9の厚みの
誤差、第1の対物レンズ8と第2の対物レンズ9との間
隔の誤差等により、光ディスク201の信号記録面上に
集光された光束において球面収差が発生する。そして、
この光学系においては、この球面収差を、第2の補正レ
ンズ7を光軸方向に移動させることによって補正する。 【0025】第2の補正レンズ7を光軸方向に移動させ
る補正レンズアクチュエータ11においては、図2及び
図3に示すように、第2の補正レンズ7は、円筒状のレ
ンズホルダ17に取り付けられ、2枚の平行に配置され
た板ばね22a,22bを介して光学ピックアップ装置
の本体21に支特されている。 【0026】各板ばね22a,22bは、レンズホルダ
17との固着部から、光軸を中心にして等角度間隔の放
射状に、3本の板バネ状アーム部である屈曲アーム部2
2cを有して形成されている。これら屈曲アーム部22
cは、「渦巻きばね」と呼ぱれているものであって、光
軸を中心に、中心側から外周側に向けて、すぺて同じ方
向(図3における時計回り方向)に回り込むように渦巻
き状に伸び、各板ばね22a,22bの光学ピックアッ
プ装置本体21への固着部側へとつながっている。 【0027】2枚の板ばね22a,22bは、互いに同
一の形状を有しており、光軸方向から見て、2枚の板ば
ね22a,22bのそれぞれ3本のアーム部22cが同
じ方向の螺旋となるようにして取付けられている。第2
補正レンズ7は、これら2枚の板ばね22a,22bに
より、光軸方向に移動できるよう弾性支持されている。 【0028】レンズホルダ17には、円筒状に巻かれた
コイル18が固着されている。このコイル18は、電流
が供給されることにより、本体21側に取付けられたマ
グネット19及びヨーク20によって形成される磁気回
路の磁界を受けて、レンズホルダ17とともに光軸方向
に移動操作される。 【0029】これら板ばね22a,22bは、第2の補
正レンズ7を光軸方向に移動させたときにも、この第2
の補正レンズ7が光軸まわりに回転することで各アーム
部22cの歪が吸収されるので、第2の補正レンズ7の
レンズ中心を光軸中心から移動させることがない。 【0030】したがって、この光学ピックアップ装置に
おいては、第2の補正レンズ7が光軸方向に移動操作さ
れても、光ディスク201の信号記録面上において、非
点収差が発生することがない。 【0031】この光学ピックアップ装置のような光学系
において、第2の補正レンズ7が光軸に対して偏芯を生
じた場合には、図4に示すように、第2の補正レンズ7
の偏芯量に応じて波面収差が発生する。第2の補正レン
ズ7の光軸偏芯による発生が許容される収差は、0.0
1λrms以下である。したがって、第2の補正レンズ7
に許容される偏芯量は、20μmであることになる。そ
して、上述した光学ピックアップ装置の光学系におい
て、第2の補正レンズ7の光軸方向への必要とされる可
動範囲は、±0.5mm乃至±1mm程度である。 【0032】図9及び図10に示した従来の光学ピック
アップ装置における移動操作機構において、固定ブロッ
ク105aから可動レンズ群101までの距離を15m
mとすると、可動レンズ群101を光軸方向に±0.7
mm動かしたとき、この可動レンズ群101は、光軸中
心から16μm程度の偏芯を生じる。この偏芯量は、
0.008λrmsの収差を発生させる偏芯量にあたる。 【0033】すなわち、本発明に係る光学ピックアップ
装置においては、第2の補正レンズ7の光軸方向への移
動操作に伴う偏芯は理論上発生しないため、従来の装置
に比較して、0.008λrmsだけ発生する収差が小さ
いことになる。 【0034】ここで、収差を発生させる要因の例として
「ディスク厚の精度」を考える。仮に、ディスク厚が1
00μmで対物レンズの開口数が0.9だとすると、前
述の収差量(0.008λrms)は、8μmのディスク
厚み誤差に相当する。そして、図9及び図10に示した
従来の光学ピックアップ装置における移動操作機構を用
いた場合、必要とされるディスク厚精度は、100μm
±2μm程度となる。これに対し、本発明に係る光学ピ
ックアップ装置においては、ディスク厚精度は、100
μm±10μm程度でよいことになる。ディスク厚を1
00μm±2μmの精度に維持するには、100μmの
フィルムシートを貼付ける方法でしか、光ディスクを作
ることが難しいことになり、光ディスクの量産が困難と
なってしまう。これに対し、ディスク厚を100μm±
10μmの精度に維持するならば、いわゆる「スビンコ
ート法」を使用することができるので、光ディスクの量
産が容易となる。 【0035】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、第2の補正レンズ7の支持に板ばね22a,22
bを使用しているため、バックラッシュや摩擦による負
荷がなく、第2の補正レンズ7の高精度の位置制御が可
能である。さらに、この光学ピックアップ装置において
は、第2の補正レンズ7を含む可動部のイナーシャが少
ないため、加速度を出しすく、第2の補正レンズ7を高
速で移動させることができる。 【0036】なお、板バネ22a,22bにおける渦巻
き状の屈曲アーム部22cの本数は、上述したような3
本であることに限定されず、図5に示すように、2本で
もよく、また、図6に示すように、4本でもよく、さら
に、5本以上の多数であってもよい。 【0037】 【発明の効果】上述のように、本発明に係る光学ピック
アップ装置は、光源から発せられた光束を光学記録媒体
の信号記録面上に集光させる対物レンズと、光源及び対
物レンズの間の光路上に配設され光軸方向に移動操作可
能となされて支持された可動レンズ群を含む球面収差補
正用レンズ群とを備えるている。可動レンズ群は、光軸
に対して等角度間隔で放射状に配列され同一方向の渦巻
き形状をなしている少なくとも2枚の板バネ状アーム部
によって支持されており、光軸方向に移動操作されるこ
とに伴う偏芯の発生を防止されている。 【0038】すなわち、これら板ばね状アーム部は、可
動レンズ群を光軸方向に移動させたときにも、この可動
レンズ群が光軸まわりに回転することで歪が吸収される
ので、可動レンズ群のレンズ中心を光軸中心から移動さ
せることがない。 【0039】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、可動レンズ群の支持に板ばね状アーム部を使用し
ているため、バックラッシュや摩擦による負荷がなく、
可動レンズ群の高精度の位置制御が可能である。さら
に、この光学ピックアップ装置においては、可動レンズ
群を含む可動部のイナーシャが少ないため、加速度を出
しすく、可動レンズ群を高速で移動させることができ
る。 【0040】すなわち、本発明は、光軸方向に移動操作
される可動レンズ群を含む球面収差補正レンズ群を有
し、この可動レンズ群の位置を正確に制御することがで
き、かつ、可動レンズ群を高速に、また、傾きや光軸ず
れを生じさせることなく移動操作できる光学ピックアッ
プ装置を提供することができるものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup device for writing or reading an information signal on or from an optical recording medium such as an optical disk. 2. Description of the Related Art Conventionally, optical recording media such as optical disks have been widely used as recording media and distribution media for various data such as music, video, and computer software. In addition, the so-called “DVD (registered trademark)” has been replaced by the so-called “DVD (registered trademark)”.
(Registered trademark) ”has an increased data capacity per disc and an improved recording density. Further, in such an optical recording medium, further higher density is desired in the future. In order to increase the recording density of an optical recording medium, it is effective to shorten the wavelength of light and increase the numerical aperture of an objective lens. In recent years, optical discs and optical pickup devices with such high densities have been proposed. An optical pickup device having a spherical aberration correcting lens group has been proposed. This spherical aberration correction lens group is used for a plurality of types of optical recording media having different thicknesses of the transparent substrate, and a spherical aberration generated according to the thickness of the transparent substrate or a variation in the thickness or the refractive index of the transparent substrate. Is to be corrected. The spherical aberration correcting lens group is disposed on the optical path between the light source and the objective lens, and is composed of two lens groups, one of which is a fixed lens group and the other of which is a fixed lens group. The group is a movable lens group that can be moved in the optical axis direction. The spherical aberration correcting lens group corrects spherical aberration by adjusting the position of the movable lens group in the optical axis direction according to the thickness of the transparent substrate of the optical recording medium. Conventionally, as a mechanism for movably supporting a movable lens group of a spherical aberration correcting lens, FIGS.
As shown in FIG. 1, a worm wheel 102 is mounted on a movable lens group 101, and the worm wheel 102 is rotated by a DC motor 104 via a worm gear 103. A worm wheel 102 pin 102a is attached. This pin 1
02a is engaged with a groove provided in the lens holder 101a. The lens holder 101a is a holder for holding the movable lens group 101. When the worm wheel 102 is rotated, the lens holder 101a rotates the V-groove 1 in the main body of the optical pickup device.
The moving operation is performed in the optical axis direction with 01b as a guide. As a mechanism for movably supporting the movable lens group of the spherical aberration correction lens group, as shown in FIGS. 9 and 10, the movable lens group 101 is supported by a plurality of parallel leaf springs 105. A device driven by a voice coil motor (VCM) 106 has been proposed. In this case, the movable lens group 101 held by the lens pobin 101a is movable in the optical axis direction via two parallelly arranged leaf springs 105, 105, and is elastically movable with respect to the fixed block 105a. Have been supported. The fixed block 105a is fixed to the main body of the optical pickup device. Two coils 106a, 106a constituting the voice coil motor 106 are attached to the lens bobbin 101a. When current is supplied to the coils 106a and 106a, the lens bobbin 101a receives the magnetic field of the magnetic circuit formed by the magnet 106b and the ake 106c that constitute the voice coil motor 106, and moves in the optical axis direction. Is done. The performance required of the mechanism for moving and operating the movable lens group in this manner is that the residual deviation from the target position when the position of the movable lens group is controlled is small, and that the mechanism moves in a direction other than the movable axis. Does not move. Further, considering the case of handling an optical disk having two recording layers, it is necessary to correct the difference in the thickness of the light transmitting layer caused by switching of the recording layers. In this case, a speed for quickly switching to a different recording layer is required, and a large acceleration is required when moving the movable lens group. In the above-described optical pickup device, the supporting mechanism shown in FIGS. 7 and 8 has a large residual deviation due to backlash or the like generated between the gears. That is, there is a problem that the positioning accuracy cannot be increased and the movable lens group cannot be driven at a high speed. Further, the support mechanism shown in FIGS. 9 and 10 has a small residual deviation and is suitable for high-speed operation, but has a problem that the optical axis is easily shifted due to the inclination of the movable lens group. If such an optical axis shift occurs, astigmatism will occur. Further, when the numerical aperture of the objective lens is increased, such an optical axis shift of the movable lens group affects the aberration of the light spot formed on the signal recording surface of the optical recording medium. The occurrence of such aberrations becomes sensitive to various types of accuracy, such as lens shape accuracy, lens assembly accuracy, and optical recording medium thickness accuracy, and requires extremely high component accuracy and assembly accuracy. Would. Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above situation, and has a spherical aberration correction lens group including a movable lens group that is moved and operated in the optical axis direction. It is an object of the present invention to provide an optical pickup device capable of accurately controlling the position and moving the movable lens group at high speed without causing tilt or optical axis deviation. In order to solve the above problems, an optical pickup device according to the present invention collects a light source and a light beam emitted from the light source on a signal recording surface of an optical recording medium. An objective lens that emits light, a spherical aberration correction lens group including a movable lens group that is provided on an optical path between the light source and the objective lens and that is movable and supported in the optical axis direction, and a spherical aberration correction lens An actuator that supports the movable lens group of the group and moves the movable lens group in the optical axis direction. In this actuator, the movable lens groups are radially arranged at equal angular intervals with respect to the optical axis and form a spiral shape in the same direction. And is supported by at least two leaf spring-shaped arm portions to prevent eccentricity caused by a movement operation in the optical axis direction. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the optical pickup device according to the present invention, as shown in FIG. 1, a diffused light beam emitted from a semiconductor laser (LD) 1 passes through a grating 2, a polarizing beam splitter (PBS) 3, and a collimator lens. 4
To form a parallel light beam. The light beam is split in the grating 2, and a sub-beam for detecting a tracking error signal by the differential push-pull method is formed. These light beams enter the quarter-wave plate 5. The luminous flux emitted as linearly polarized light from the semiconductor laser 1 is converted into circularly polarized light by the quarter-wave plate 5 while keeping the parallel luminous flux. Next, this light beam is slightly spread by the first correction lens 6 into a diffused light beam, passes through the second correction lens 7 serving as a movable lens group, and becomes a parallel light beam again. The second correction lens 7 is supported by a correction lens actuator 11 and can be moved in the direction of the optical axis to change the distance from the first correction lens 6. As described above, by changing the distance of the second correction lens 7 from the first correction lens 6, the light beam emitted from the second correction lens 7 is expanded into a diffuse light beam, or It is narrowed down to a convergent beam. As described above, the first and second correction lenses 6 and 7 whose distances can be changed constitute a spherical aberration correction lens group having a function of correcting spherical aberration. The light beam emitted from the second correction lens 7 is condensed by the objective lenses 8 and 9 on the signal recording surface of an optical disk 201 as an optical recording medium. The objective lenses 8 and 9 have a two-group configuration including a first objective lens 8 and a second objective lens 9, and are high NA lenses having a numerical aperture (NA) exceeding 0.8. The objective lenses 8 and 9 are supported by a biaxial actuator 10 and are perpendicular to the main surface of the optical disk 201 and parallel to the main surface of the optical disk 201 and orthogonal to recording tracks of the optical disk 201. Is operated in two directions. By the operation of the biaxial actuator 10, a focus servo operation and a tracking servo operation are performed. The light beam reflected by the signal recording surface of the optical disk 201 is returned as the second objective lens 9, the first objective lens 8, the second correction lens 7,
In the order of the correction lens 6. This return light, in turn,
By passing through the quarter-wave plate 5, the light is converted from circularly polarized light to linearly polarized light again. At this time, the direction of the linearly polarized light is orthogonal to the polarization direction of the light beam going to the optical disk 201. This return light is incident on the polarizing beam splitter 3 again while being collected by the collimator lens 4. Since this return light is linearly polarized light in a direction orthogonal to the polarization direction of the incoming light flux, it is S-polarized light with respect to the inclined reflection surface of the polarization beam splitter 3 and reflected by this reflection surface. Is done. Polarizing beam splitter 3
Is reflected from the optical path returning to the semiconductor laser 1 and is condensed on the photodiode IC 13 via the multi-lens 12. The multi lens 12
A lens having a concave surface on one side and a cylindrical surface on the other side, which produces astigmatism in the return light and enables detection of a focus error signal by the astigmatism method. In the photodiode IC13, the return light is
Converted to electrical signals. In the optical pickup device, the electric signal converted from the return light in the photodiode IC 13 is sent to a modulation / demodulation circuit 16 of a recording / reproducing device configured using the optical pickup device. The modulation / demodulation circuit 16 demodulates the transmitted electric signal and outputs it as an information signal to the outside. With this operation, the information signal recorded on the optical disc 201 is reproduced. When recording an information signal on the optical disc 201, the modulation / demodulation circuit 16 modulates the information signal sent from the outside and sends it to the control circuit 15 of the recording / reproducing apparatus. This control circuit 15 is a circuit for controlling each part of the recording / reproducing apparatus, and controls the optical output of the semiconductor laser 1, the operation of the biaxial actuator 10, the operation of the correction lens actuator 11, and The rotation speed of the spindle motor 14, which is supported and rotated, is controlled. The control circuit 15 controls the modulation / demodulation circuit 1
The information signal is recorded on the optical disk 201 by controlling the optical output of the semiconductor laser 1 in accordance with the signal modulated by 6. By the way, in the optical system of the optical pickup device, the thickness unevenness of the light transmitting portion of the optical disk 201, the error in the thickness of the first objective lens 8 and the second objective lens 9, the first objective lens 8 Spherical aberration occurs in the light beam condensed on the signal recording surface of the optical disk 201 due to an error in the distance between the optical disk 201 and the second objective lens 9. And
In this optical system, the spherical aberration is corrected by moving the second correction lens 7 in the optical axis direction. In the correction lens actuator 11 for moving the second correction lens 7 in the optical axis direction, as shown in FIGS. 2 and 3, the second correction lens 7 is mounted on a cylindrical lens holder 17. The main body 21 of the optical pickup device is supported via two leaf springs 22a and 22b arranged in parallel. Each of the leaf springs 22a and 22b is radially arranged at equal angular intervals around the optical axis from the portion where the leaf springs 22a and 22b are fixed.
2c. These bent arms 22
“c” is a so-called “spiral spring”, which spirals around the optical axis from the center side toward the outer peripheral side so as to wrap in the same direction (clockwise direction in FIG. 3). Each of the leaf springs 22a and 22b is connected to the side where the leaf springs 22a and 22b are fixed to the optical pickup device body 21. The two leaf springs 22a and 22b have the same shape as each other, and when viewed from the optical axis direction, the three arm portions 22c of the two leaf springs 22a and 22b have the same direction. It is attached in a spiral. Second
The correction lens 7 is elastically supported by these two leaf springs 22a and 22b so as to be movable in the optical axis direction. A coil 18 wound in a cylindrical shape is fixed to the lens holder 17. The coil 18 is moved in the optical axis direction together with the lens holder 17 by receiving an electric current and receiving a magnetic field of a magnetic circuit formed by the magnet 19 and the yoke 20 attached to the main body 21 side. These leaf springs 22a and 22b keep the second correction lens 7 in the second position even when the second correction lens 7 is moved in the optical axis direction.
When the correction lens 7 rotates around the optical axis, the distortion of each arm 22c is absorbed, so that the lens center of the second correction lens 7 does not move from the optical axis center. Therefore, in this optical pickup device, astigmatism does not occur on the signal recording surface of the optical disk 201 even when the second correction lens 7 is moved in the optical axis direction. In an optical system such as this optical pickup device, when the second correction lens 7 is decentered with respect to the optical axis, as shown in FIG.
The wavefront aberration occurs according to the amount of eccentricity. The aberration allowed to occur due to the optical axis eccentricity of the second correction lens 7 is 0.0
It is 1λrms or less. Therefore, the second correction lens 7
Is 20 μm. In the optical system of the optical pickup device described above, the required movable range of the second correction lens 7 in the optical axis direction is about ± 0.5 mm to ± 1 mm. In the moving operation mechanism in the conventional optical pickup device shown in FIGS. 9 and 10, the distance from the fixed block 105a to the movable lens group 101 is 15 m.
m, the movable lens group 101 is moved by ± 0.7 in the optical axis direction.
When the movable lens group 101 is moved by mm, the eccentricity of the movable lens group 101 is about 16 μm from the optical axis center. This eccentricity is
This corresponds to the amount of eccentricity that causes aberration of 0.008 λrms. That is, in the optical pickup device according to the present invention, the eccentricity associated with the operation of moving the second correction lens 7 in the optical axis direction does not theoretically occur. The aberration generated by 008 λrms is small. Here, "accuracy of disk thickness" is considered as an example of a factor that causes aberration. If the disk thickness is 1
If the numerical aperture of the objective lens is 0.9 at 00 μm, the above-mentioned aberration amount (0.008λrms) corresponds to a disc thickness error of 8 μm. When the moving operation mechanism in the conventional optical pickup device shown in FIGS. 9 and 10 is used, the required disc thickness accuracy is 100 μm.
It is about ± 2 μm. On the other hand, in the optical pickup device according to the present invention, the disc thickness accuracy is 100
It may be about μm ± 10 μm. Disc thickness 1
In order to maintain the accuracy of 00 μm ± 2 μm, it is difficult to produce an optical disk only by a method of attaching a 100 μm film sheet, and mass production of the optical disk becomes difficult. On the other hand, when the disk thickness is 100 μm ±
If the accuracy is maintained at 10 μm, the so-called “sbin coat method” can be used, and mass production of optical disks becomes easy. In this optical pickup device, the leaf springs 22a, 22
Since b is used, there is no load due to backlash or friction, and highly accurate position control of the second correction lens 7 is possible. Further, in this optical pickup device, since the inertia of the movable portion including the second correction lens 7 is small, the second correction lens 7 can be moved at a high speed with high acceleration. The number of the spirally bent arms 22c in the leaf springs 22a and 22b is 3 as described above.
The number is not limited to a book, but may be two as shown in FIG. 5, or four as shown in FIG. 6, or may be a large number of five or more. As described above, the optical pickup device according to the present invention comprises an objective lens for condensing a light beam emitted from a light source on a signal recording surface of an optical recording medium, and a light source and an objective lens. And a lens group for correcting spherical aberration including a movable lens group which is disposed on an optical path between them and is movably operated in the optical axis direction and supported. The movable lens group is supported by at least two leaf spring-like arms that are arranged radially at equal angular intervals with respect to the optical axis and have a spiral shape in the same direction, and are moved in the optical axis direction. As a result, the occurrence of eccentricity is prevented. That is, even when the movable lens group is moved in the direction of the optical axis, the distortion is absorbed by the rotation of the movable lens group around the optical axis. The lens center of the group is not moved from the optical axis center. In this optical pickup device, since a leaf spring arm is used to support the movable lens group, there is no load due to backlash or friction.
Highly accurate position control of the movable lens group is possible. Further, in this optical pickup device, since the inertia of the movable section including the movable lens group is small, the acceleration can be easily generated and the movable lens group can be moved at high speed. That is, the present invention has a spherical aberration correction lens group including a movable lens group that is moved and operated in the optical axis direction, and the position of the movable lens group can be controlled accurately, and the movable lens An object of the present invention is to provide an optical pickup device capable of moving a group at high speed and without causing a tilt or an optical axis shift.
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係る光学ピックアップ装置及びこの光
学ピックアップ装置を用いて構成された記録再生装置の
構成を示す側面図及びブロック図である。 【図2】上記光学ピックアップ装置における補正レンズ
アクチュエータの構成を示す縦断面図である。 【図3】上記補正レンズアクチュエータの構成を示す平
面図である。 【図4】光学ピックアップ装置における可動レンズ群の
偏芯量と発生する波面収差量との関係を示すグラフであ
る。 【図5】本発明に係る光学ピックアップ装置における補
正レンズアクチュエータの構成の他の例を示す平面図で
ある。 【図6】本発明に係る光学ピックアップ装置における補
正レンズアクチュエータの構成のさらに他の例を示す平
面図である。 【図7】従来の光学ピックアップ装置において可動レン
ズ群を移動操作する機構の構成を示す側面図である。 【図8】従来の光学ピックアップ装置において可動レン
ズ群を移動操作する機構の構成を示す平面図である。 【図9】従来の光学ピックアップ装置において可動レン
ズ群を移動操作する機構の構成の他の例を示す側面図で
ある。 【図10】従来の光学ピックアップ装置において可動レ
ンズ群を移動操作する機構の構成の他の例を示す平面図
である。 【符号の説明】 1 半導体レーザ、3 偏光ビームスプリッタ、4 コ
リメータレンズ、6第1の補正レンズ、7 第2の補正
レンズ、8 第1の対物レンズ、9 第2の対物レン
ズ、10 2軸アクチュエータ、11 補正レンズアク
チュエータ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side view and a block diagram showing a configuration of an optical pickup device according to the present invention and a recording / reproducing device configured using the optical pickup device. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a correction lens actuator in the optical pickup device. FIG. 3 is a plan view showing a configuration of the correction lens actuator. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amount of eccentricity of a movable lens group and the amount of generated wavefront aberration in an optical pickup device. FIG. 5 is a plan view showing another example of the configuration of the correction lens actuator in the optical pickup device according to the present invention. FIG. 6 is a plan view showing still another example of the configuration of the correction lens actuator in the optical pickup device according to the present invention. FIG. 7 is a side view showing a configuration of a mechanism for moving a movable lens group in a conventional optical pickup device. FIG. 8 is a plan view showing a configuration of a mechanism for moving a movable lens group in a conventional optical pickup device. FIG. 9 is a side view showing another example of the configuration of the mechanism for moving the movable lens group in the conventional optical pickup device. FIG. 10 is a plan view showing another example of the configuration of the mechanism for moving the movable lens group in the conventional optical pickup device. [Description of Signs] 1 semiconductor laser, 3 polarization beam splitter, 4 collimator lens, 6 first correction lens, 7 second correction lens, 8 first objective lens, 9 second objective lens, 10-axis actuator , 11 Correction lens actuator
フロントページの続き Fターム(参考) 2H044 AA15 AA16 AJ06 2H087 KA13 LA27 NA01 PA02 PA17 PB02 QA16 QA21 QA31 QA42 RA41 RA43 RA46 5D119 AA22 BA01 EC01 JA09 5D789 AA22 BA01 EC01 JA09 Continuation of front page    F term (reference) 2H044 AA15 AA16 AJ06                 2H087 KA13 LA27 NA01 PA02 PA17                       PB02 QA16 QA21 QA31 QA42                       RA41 RA43 RA46                 5D119 AA22 BA01 EC01 JA09                 5D789 AA22 BA01 EC01 JA09

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 光源と、上記光源から発せられた光束を
    光学記録媒体の信号記録面上に集光させる対物レンズ
    と、 上記光源と上記対物レンズとの間の光路上に配設され、
    光軸方向に移動操作可能となされて支持された可動レン
    ズ群を含む球面収差補正レンズ群と、 上記球面収差補正レンズ群の可動レンズ群を支持し光軸
    方向に移動操作するアクチュエータとを備え、 上記アクチュエータにおいて、可動レンズ群は、光軸に
    対して等角度間隔で放射状に配列され同一方向の渦巻き
    形状をなしている少なくとも2枚の板バネ状アーム部に
    よって支持されており、光軸方向に移動操作されること
    に伴う偏芯の発生を防止されていることを特徴とする光
    学ピックアップ装置。
    Claims: 1. A light source, an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on a signal recording surface of an optical recording medium, and an optical path between the light source and the objective lens Arranged in
    A spherical aberration correction lens group including a movable lens group that is movable and supported in the optical axis direction, and an actuator that supports the movable lens group of the spherical aberration correction lens group and moves and operates in the optical axis direction, In the above actuator, the movable lens group is supported by at least two leaf spring-like arms that are radially arranged at equal angular intervals with respect to the optical axis and form a spiral shape in the same direction. An optical pickup device wherein occurrence of eccentricity due to a moving operation is prevented.
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