JP2009043350A - Optical pickup device - Google Patents

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Inventor
Kenji Okamoto
研嗣 岡本
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Funai Electric Co Ltd
船井電機株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a configuration capable of downsizing an optical pickup device with a lens driving unit as a component of a means for correcting spherical aberrations. <P>SOLUTION: In the optical pickup device 1, a collimator lens 5 is made movable in an optical axis direction by a lens driving unit 11. The collimator lens 5 is moved in an optical axis direction, thereby roughly adjusting a spherical aberration correction. A refractive index varying element 3 is disposed between a light source 2 and the collimator lens 5. The refractive index varying element 3 can change the refractive index of a passing laser beam, thereby finely adjusting the spherical aberration correction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光記録媒体に光ビームを照射して情報の読み取りや書き込みを可能とする光ピックアップ装置に関し、より詳細には、球面収差を補正する手段を有する光ピックアップ装置の構成に関する。   The present invention relates to an optical pickup device that enables reading and writing of information by irradiating an optical recording medium with a light beam, and more particularly to a configuration of an optical pickup device having means for correcting spherical aberration.
コンパクトディスク(以下、CDという。)やデジタル多用途ディスク(以下、DVDという。)といった光記録媒体が普及している。更に、近年、光記録媒体の情報量を増やすために、光記録媒体に記録される情報の高密度化に関する研究が進められ、例えば、高品位のDVDであるHD−DVDやブルーレイディスク(以下、BDという。)といった光記録媒体も実用化され始めている。また、BD等の高密度記録を狙った光記録媒体においては、光記録媒体の厚み方向に複数の記録層を有する光記録媒体の開発が盛んに行われている。   Optical recording media such as compact discs (hereinafter referred to as CDs) and digital versatile discs (hereinafter referred to as DVDs) are widely used. Furthermore, in recent years, in order to increase the amount of information recorded on an optical recording medium, research on increasing the density of information recorded on the optical recording medium has been promoted. An optical recording medium such as BD is also in practical use. In addition, in an optical recording medium aiming at high-density recording such as BD, an optical recording medium having a plurality of recording layers in the thickness direction of the optical recording medium has been actively developed.
このような光記録媒体からの情報の読み取り(再生)や光記録媒体への情報の書き込み(記録)は、光ピックアップ装置を用いて行われる。ところで、記録層を複数有する光記録媒体について、光ピックアップ装置を用いて情報の読み取り等を行う場合、記録層の位置によって、記録層を保護する透明カバー層の厚みが異なるために、球面収差の発生が問題となる。   Such reading (reproduction) of information from the optical recording medium and writing (recording) of information to the optical recording medium are performed using an optical pickup device. By the way, when reading information using an optical pickup device for an optical recording medium having a plurality of recording layers, the thickness of the transparent cover layer that protects the recording layer differs depending on the position of the recording layer. Occurrence becomes a problem.
また、複数種類の光記録媒体に対応する光ピックアップ装置においても、光記録媒体の種類によって記録層を保護する透明カバー層の厚みが異なるために、球面収差の発生が問題となる場合がある。なお、透明カバー層の厚みをCD、DVD、BDの場合を例に示すと、例えば、CDではその厚みは1.2mmで、DVDでは0.6mm、BDでは0.1mmである。   Further, even in an optical pickup device that supports a plurality of types of optical recording media, the occurrence of spherical aberration may be a problem because the thickness of the transparent cover layer that protects the recording layer differs depending on the type of optical recording medium. For example, in the case of CD, DVD, and BD, the thickness of the transparent cover layer is 1.2 mm for CD, 0.6 mm for DVD, and 0.1 mm for BD.
以上に述べた球面収差の問題は、開口数(NA)の大きな対物レンズが必要となる青色光源を用いた光ピックアップ装置で特に問題となりやすく、近年、球面収差を適切に補正できる光ピックアップ装置に対する要望が強くなっている。このようなこともあり、従来、球面収差を補正する手段を備える光ピックアップ装置について種々の提案がなされている(例えば、特許文献1〜4参照)。   The problem of spherical aberration described above is likely to be a problem particularly in an optical pickup device using a blue light source that requires an objective lens having a large numerical aperture (NA). In recent years, an optical pickup device that can appropriately correct spherical aberration is proposed. The demand is getting stronger. For this reason, conventionally, various proposals have been made for optical pickup devices including means for correcting spherical aberration (see, for example, Patent Documents 1 to 4).
従来提案されている球面収差を補正する手段の例を示すと、例えば、光源から出射された光ビームの収束又は発散状態を変化させて対物レンズに入射させることにより、球面収差の補正を行うものがある。具体的には、2つのレンズを有し、少なくとも一方のレンズが可動するエキスパンダレンズを用いる例や、コリメータレンズを光軸方向に移動可能に構成する例が挙げられる。   An example of a conventionally proposed means for correcting spherical aberration is as follows. For example, the spherical aberration is corrected by changing the convergence or divergence state of the light beam emitted from the light source and entering the objective lens. There is. Specifically, examples include an expander lens having two lenses and at least one of which is movable, and an example in which the collimator lens is configured to be movable in the optical axis direction.
また、他の球面収差を補正する手段としては、例えば、光ピックアップ装置の光学系に液晶素子を配置し、これを通過した波面が任意の位相分布を有するように液晶素子に印加する電圧を制御して球面収差の補正を行うものがある。この場合、液晶素子を構成する透明電極について、球面収差の分布形状に対応したパターンを有するように構成する必要がある。   As another means for correcting spherical aberration, for example, a liquid crystal element is arranged in an optical system of an optical pickup device, and a voltage applied to the liquid crystal element is controlled so that a wavefront passing through the optical element has an arbitrary phase distribution. Some of them correct spherical aberration. In this case, the transparent electrode constituting the liquid crystal element needs to be configured to have a pattern corresponding to the spherical aberration distribution shape.
その他、特許文献1に示されるように、上述した2つの球面収差を補正する手段を組合せる例もある。特許文献1によると、2つの収差補正手段のうちの一方は、対物レンズに対する相対位置を光軸方向に変化させて光ビームの対物レンズへの入射光束の発散度又は収束度を変化させることにより、ディスクのカバー層厚みで発生する波面収差のうち低次の波面収差を補正するとされている。そして、他方は、液晶素子を構成する電極に印加する電圧の大きさを任意に制御することで、任意の形状で任意の位相差を有する任意の透過波面を形成でき、高次の波面収差を補正するとされている。すなわち、特許文献1においては、異なる手法で球面収差を補正する2つの収差補正手段を組合せることにより、それぞれの手段の不足点を補って収差の補正を行うことを狙っている。
特開2005−122861号公報 特開2005−158093号公報 特開2005−327396号公報 特開2005−327401号公報
In addition, as shown in Patent Document 1, there is also an example in which the above-described means for correcting the two spherical aberrations are combined. According to Patent Document 1, one of the two aberration correction means changes the divergence or convergence of the light beam incident on the objective lens by changing the relative position with respect to the objective lens in the optical axis direction. Among the wavefront aberrations generated by the disc cover layer thickness, low-order wavefront aberration is corrected. On the other hand, by arbitrarily controlling the magnitude of the voltage applied to the electrodes constituting the liquid crystal element, an arbitrary transmitted wavefront having an arbitrary phase difference can be formed in an arbitrary shape, and higher-order wavefront aberration can be reduced. It is supposed to be corrected. That is, Patent Document 1 aims at correcting aberrations by compensating for deficiencies of each means by combining two aberration correcting means for correcting spherical aberration by different methods.
JP 2005-122861 A JP 2005-158093 A JP 2005-327396 A JP 2005-327401 A
しかしながら、上述した液晶素子を用いて入射するレーザ光に位相差を発生させて球面収差の補正を行う構成には、次のような問題がある。すなわち、この構成の場合、液晶素子の透明電極に複数の領域からなる電極パターンを形成して使用する必要があるために、配線が複雑と成り易い。また、透明電極に形成する電極パターンを精度良く形成し、高い取り付け精度で、液晶素子を光学系に配置することが要求される。これらの精度が低いと、液晶素子を通過した光ビームの位相差が狙いと異なったものとなり、球面収差の補正が十分行えないからである。   However, the configuration for correcting the spherical aberration by generating a phase difference in the incident laser beam using the liquid crystal element described above has the following problems. That is, in this configuration, since it is necessary to form and use an electrode pattern composed of a plurality of regions on the transparent electrode of the liquid crystal element, wiring is likely to be complicated. In addition, it is required to accurately form an electrode pattern to be formed on the transparent electrode and to dispose the liquid crystal element in the optical system with high attachment accuracy. This is because if the accuracy is low, the phase difference of the light beam that has passed through the liquid crystal element is different from the target, and the spherical aberration cannot be sufficiently corrected.
この点、上述のコリメートレンズを光軸方向に移動させる構成やエキスパンダレンズを用いる構成等を球面収差の補正を行うための手段として用いる場合、上述した配線の複雑化等について回避することが可能である。しかし、このような構成の場合には、レンズを移動するための手段であるレンズ駆動ユニットが必要となり、従来の構成においては次のような問題点があった。   In this regard, when using a configuration for moving the collimating lens in the optical axis direction or a configuration using an expander lens as a means for correcting spherical aberration, it is possible to avoid the complexity of the wiring described above. It is. However, in the case of such a configuration, a lens driving unit which is a means for moving the lens is required, and the conventional configuration has the following problems.
まず、従来の構成においては、レンズ駆動ユニットはリードスクリュ及びモータを用いてレンズを移動するために、非常に大きな形状となる。また、従来のレンズ駆動ユニットにおいては、可動レンズの位置を正確に管理するために、ステッピングモータを用い、更にフォトインタラプタを備える必要がある。このため、モータのコストが高くなり、また、フォトインタラプタを設けるために余分なスペースが必要となって光ピックアップ装置の大型化の原因となる。更に、リードスクリュによる回転によってレンズを移動させる構成であるために、球面収差の補正を行うための設定を変更する際に、設定の切り換えに時間を要するといった問題もある。   First, in the conventional configuration, the lens driving unit has a very large shape because the lens is moved using a lead screw and a motor. Further, in the conventional lens driving unit, in order to accurately manage the position of the movable lens, it is necessary to use a stepping motor and further include a photo interrupter. For this reason, the cost of the motor increases, and an extra space is required to provide the photo interrupter, which causes an increase in the size of the optical pickup device. Furthermore, since the lens is moved by rotation with the lead screw, there is a problem that it takes time to change the setting when changing the setting for correcting the spherical aberration.
以上の点を鑑みて、本発明の目的は、球面収差の補正を行う手段の構成要素としてレンズ駆動ユニットを備える光ピックアップ装置において、装置を小型化できる構成を提供することである。また、本発明の他の目的は、球面収差の補正を行う手段の構成要素としてレンズ駆動ユニットを備える光ピックアップ装置において、製造コストを抑制できる構成を提供することである。更に、本発明の他の目的は、球面収差の補正を行う手段の構成要素としてレンズ駆動ユニットを備える光ピックアップ装置において、球面収差を補正するための補正量を高速に切り換えられる光ピックアップ装置を提供することである。   In view of the above points, an object of the present invention is to provide a configuration capable of reducing the size of an optical pickup device including a lens driving unit as a component of means for correcting spherical aberration. Another object of the present invention is to provide a configuration capable of suppressing the manufacturing cost in an optical pickup device including a lens driving unit as a component of means for correcting spherical aberration. Furthermore, another object of the present invention is to provide an optical pickup device having a lens driving unit as a component of means for correcting spherical aberration, and capable of switching the correction amount for correcting spherical aberration at high speed. It is to be.
上記目的を達成するために本発明は、光源と、前記光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、光軸方向に移動可能とされる可動レンズと、前記可動レンズを駆動するためのレンズ駆動ユニットと、を備える光ピックアップ装置において、前記レンズ駆動ユニットによる前記可動レンズの移動は、球面収差の補正を行う際に粗調整用として使用され、前記光源と前記対物レンズとの間に、通過する光ビームの屈折率を変更可能に設けられ、球面収差の補正を行う際に微調整用として使用される屈折率可変素子を設けたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention is provided between a light source, an objective lens that focuses a light beam emitted from the light source on a recording surface of an optical recording medium, and the light source and the objective lens. In an optical pickup device comprising a movable lens movable in the optical axis direction and a lens drive unit for driving the movable lens, the movement of the movable lens by the lens drive unit corrects spherical aberration. Used for coarse adjustment when performing, provided between the light source and the objective lens so that the refractive index of the passing light beam can be changed, and used for fine adjustment when correcting spherical aberration A variable refractive index element is provided.
この構成によれば、球面収差の補正について、粗調整する手段と微調整する手段を設ける構成のために、球面収差を適切に補正できる。そして、可動レンズは球面収差補正の粗調整用に使用されるために、可動レンズの移動精度について高い精度が要求されない。このために、レンズ駆動ユニットを低コストで製造することが可能となり、更にはモータを抹消することも可能となる。従来、モータは広いスペースを必要としており、本発明の構成によれば、光ピックアップ装置の小型化が可能である。また、球面収差の補正を微調整する屈折率可変素子を設けたために、可動レンズを移動させる範囲を短縮でき、球面収差を補正するための補正量の切り換えを従来に比べて高速化することも可能となる。   According to this configuration, spherical aberration can be corrected appropriately because of the configuration in which coarse adjustment means and fine adjustment means are provided for correcting spherical aberration. Since the movable lens is used for coarse adjustment of spherical aberration correction, high accuracy is not required for the movement accuracy of the movable lens. For this reason, the lens driving unit can be manufactured at low cost, and the motor can be deleted. Conventionally, a motor requires a large space, and according to the configuration of the present invention, the optical pickup device can be miniaturized. In addition, since the variable refractive index element that finely adjusts the correction of spherical aberration is provided, the range in which the movable lens can be moved can be shortened, and the correction amount for correcting the spherical aberration can be switched faster than before. It becomes possible.
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記可動レンズと前記レンズ駆動ユニットとを用いた球面収差の補正と、前記屈折率可変素子を用いた球面収差の補正とは、いずれも前記対物レンズに入射する光ビームの収束又は発散状態に変化を与えることによって行われることとしても良い。   Further, in the optical pickup device having the above-described configuration, the present invention provides that the spherical aberration correction using the movable lens and the lens driving unit and the spherical aberration correction using the refractive index variable element are both described above. It may be performed by changing the convergence or divergence state of the light beam incident on the objective lens.
この構成によれば、屈折率可変素子を構成する電極について、複数の領域から成る電極パターンとする必要もなく、屈折率可変素子の構成を簡易な構成とできる。そして、電極をベタ電極とできるために、屈折率可変素子を光ピックアップ装置の光学系に配置するにあたって、取り付け位置精度についての要求も低くできる。   According to this configuration, the electrode constituting the refractive index variable element does not have to be an electrode pattern composed of a plurality of regions, and the configuration of the refractive index variable element can be simplified. In addition, since the electrode can be a solid electrode, the requirement for mounting position accuracy can be reduced when the refractive index variable element is arranged in the optical system of the optical pickup device.
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記可動レンズは、コリメートレンズであることが好ましい。この構成によれば、球面収差を補正する手段について従来の構成から大幅に変化させる必要がないために、光ピックアップ装置の小型化等を実現し易い。   In the optical pickup device having the above configuration according to the present invention, it is preferable that the movable lens is a collimating lens. According to this configuration, it is not necessary to significantly change the means for correcting the spherical aberration from the conventional configuration, and thus it is easy to realize downsizing and the like of the optical pickup device.
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記屈折率可変素子は、前記光源と前記可動レンズとの間に配置されるのが好ましい。この構成によれば、微調整用の屈折率可変素子について、電極をベタ電極とした場合においても球面収差の補正を適切に行い易い。   In the optical pickup device having the above configuration according to the present invention, it is preferable that the variable refractive index element is disposed between the light source and the movable lens. According to this configuration, it is easy to appropriately correct spherical aberration even in the case where the refractive index variable element for fine adjustment is a solid electrode.
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記レンズ駆動ユニットは、コイルと磁石とを備え、前記コイルに電流を流すことによって形成される磁界と、前記磁石によって形成される磁界との相互作用により、前記可動レンズを移動することとできる。   According to the present invention, in the optical pickup device configured as described above, the lens driving unit includes a coil and a magnet, and a magnetic field formed by passing a current through the coil and a magnetic field formed by the magnet. The movable lens can be moved by the interaction.
この構成によれば、球面収差の粗調整用に用いられる可動レンズを駆動するレンズ駆動ユニットについて、モータを抹消する構成である。従って、光ピックアップ装置の小型化が図れる。また、可動レンズを移動させる構成を、磁石とコイルを用いる構成としているために、レンズ駆動ユニットに要するコストを低コストとできる。更に、磁石の力を利用して可動レンズを移動するために、可動レンズの移動を素早く行うことが可能であり、球面収差を補正するための補正量の切り換えを高速化できる。   According to this configuration, the lens driving unit that drives the movable lens used for coarse adjustment of spherical aberration is configured to erase the motor. Therefore, the optical pickup device can be reduced in size. Further, since the configuration for moving the movable lens is a configuration using magnets and coils, the cost required for the lens driving unit can be reduced. Further, since the movable lens is moved using the force of the magnet, the movable lens can be quickly moved, and the switching of the correction amount for correcting the spherical aberration can be speeded up.
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記屈折率可変素子は、印加する電圧に応じて屈折率を変更できる液晶と、前記液晶に電圧を印加するための電極と、を備えることとしても良く、また、前記屈折率可変素子は、印加する電圧に応じて屈折率を変更できる電気光学結晶と、前記電気光学結晶に電圧を印加するための電極と、を備えることとしても良い。電気光学結晶を用いる構成の場合には、特に、液晶を用いる場合に比べて応答速度が速いために、球面収差を補正するための補正量の切り換えを高速に行うという目的に適する。   According to the present invention, in the optical pickup device configured as described above, the refractive index variable element includes a liquid crystal capable of changing a refractive index according to an applied voltage, and an electrode for applying a voltage to the liquid crystal. Further, the refractive index variable element may include an electro-optic crystal whose refractive index can be changed according to an applied voltage, and an electrode for applying a voltage to the electro-optic crystal. The configuration using the electro-optic crystal is particularly suitable for the purpose of switching the correction amount for correcting the spherical aberration at a high speed because the response speed is faster than the case of using the liquid crystal.
本発明によれば、球面収差の補正を行う手段の構成要素としてレンズ駆動ユニットを備える光ピックアップ装置において、装置の小型化、コストの抑制、及び球面収差を補正するための補正量の切り換えを高速に行うこと、のうちの少なくともいずれか一つを実現可能である。   According to the present invention, in an optical pickup device including a lens driving unit as a component of means for correcting spherical aberration, downsizing of the device, cost reduction, and switching of a correction amount for correcting spherical aberration are performed at high speed. It is possible to realize at least one of the following.
以下、本発明の光ピックアップ装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of an optical pickup device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本実施形態の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。本実施形態の光ピックアップ装置1は、情報が記録される記録層の数が1つの光ディスク(光記録媒体)及び前記記録層の数が2つの光ディスクについて、情報の読み取り及び書き込みを可能に設けられる。なお、図1では、2つの記録層L0、L1を有する2層光ディスクが示されている。   FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the optical pickup device of the present embodiment. The optical pickup device 1 of the present embodiment is provided so as to be able to read and write information on an optical disc (optical recording medium) having one recording layer on which information is recorded and an optical disc having two recording layers. . In FIG. 1, a two-layer optical disc having two recording layers L0 and L1 is shown.
図1に示すように、光ピックアップ装置1の光学系には、光源2と、屈折率可変素子3と、偏光ビームスプリッタ4と、コリメートレンズ5と、立ち上げミラー6と、1/4波長板7と、対物レンズ8と、センサレンズ9と、光検出器10と、が備えられる。   As shown in FIG. 1, the optical system of the optical pickup device 1 includes a light source 2, a refractive index variable element 3, a polarizing beam splitter 4, a collimator lens 5, a rising mirror 6, and a quarter wavelength plate. 7, an objective lens 8, a sensor lens 9, and a photodetector 10.
光源2は半導体レーザである。半導体レーザの種類は、光ピックアップ装置1がどのような種類の光ディスク対応するかによって異なってくる。すなわち、例えば、光ピックアップ装置1がBDに対応する場合には405nm帯のレーザ光を、DVDに対応する場合には650nm帯のレーザ光を、CDに対応する場合には780nm帯のレーザ光を、出射する半導体レーザが使用される。   The light source 2 is a semiconductor laser. The type of semiconductor laser differs depending on what type of optical disk the optical pickup device 1 supports. That is, for example, when the optical pickup device 1 is compatible with BD, a laser beam of 405 nm band is used, when the optical pickup device 1 is compatible with DVD, a laser beam of 650 nm band is used; A semiconductor laser that emits light is used.
屈折率可変素子3は、印加する電圧を変化させることで屈折率を変化させることができる素子で、印加電圧を制御することにより屈折率の制御を行える。屈折率可変素子3を通過するレーザ光は、屈折率可変素子3の屈折率に応じて屈折力を与えられ、その発散状態(発散角)が変更される。すなわち、屈折率可変素子3を制御することで、球面収差を発生させることが可能である。そして、屈折率可変素子3によって発生させる球面収差を、透明カバー層の厚みの違い等が原因となって発生する球面収差と逆極性とすることにより、球面収差の補正が可能となる。   The refractive index variable element 3 is an element that can change the refractive index by changing the applied voltage, and can control the refractive index by controlling the applied voltage. The laser light passing through the variable refractive index element 3 is given refractive power according to the refractive index of the variable refractive index element 3, and its divergence state (divergence angle) is changed. That is, spherical aberration can be generated by controlling the refractive index variable element 3. Then, the spherical aberration can be corrected by setting the spherical aberration generated by the refractive index variable element 3 to have the opposite polarity to the spherical aberration generated due to the difference in the thickness of the transparent cover layer.
図2は、本実施形態の光ピックアップ装置1が備える屈折率可変素子3の構成を示す概略平面図である。屈折率可変素子3においては、印加する電圧を変化させることにより屈折率を変更できる材料として液晶21を用いている。そして、液晶21に電圧を印加するために、例えばITO(Indium Tin Oxide)等から成る2つの電極22a、22bで液晶21を挟んでいる。屈折率可変素子3を構成する電極22a、22bは、いずれもベタ電極であり、特に電極パターンは形成されていない。2つの電極22a、22bは、それぞれガラス基板23a、23bに支持されている。   FIG. 2 is a schematic plan view showing the configuration of the refractive index variable element 3 provided in the optical pickup device 1 of the present embodiment. In the refractive index variable element 3, the liquid crystal 21 is used as a material whose refractive index can be changed by changing the applied voltage. In order to apply a voltage to the liquid crystal 21, the liquid crystal 21 is sandwiched between two electrodes 22a and 22b made of, for example, ITO (Indium Tin Oxide). The electrodes 22a and 22b constituting the refractive index variable element 3 are both solid electrodes, and no electrode pattern is particularly formed. The two electrodes 22a and 22b are supported by the glass substrates 23a and 23b, respectively.
なお、本実施形態においては、印加する電圧を変化させることにより屈折率を変更できる材料として液晶を用いているが、これに限定される趣旨ではない。例えば、液晶の代わりに、LiNbO3(ニオブ酸リチウム)等の電気光学結晶を用いる構成としても構わない。電気光学結晶を用いる構成の場合、液晶を用いる構成に比べて応答速度が速いという利点を有し、球面収差を補正する補正量の切り換えをよりスピーディに行うことが可能となる。 In this embodiment, liquid crystal is used as a material whose refractive index can be changed by changing the voltage to be applied, but the present invention is not limited to this. For example, instead of the liquid crystal, an electro-optic crystal such as LiNbO 3 (lithium niobate) may be used. The configuration using the electro-optic crystal has an advantage that the response speed is faster than the configuration using the liquid crystal, and the correction amount for correcting the spherical aberration can be switched more quickly.
偏光ビームスプリッタ4は、偏光方向が互いに直交する2つの直線偏光のうち一方を透過させ、他方を反射させる機能を有する。本実施形態の光ピックアップ装置1においては、往路においてはレーザ光が透過され、復路においてはレーザ光が反射されるように構成されている。なお、偏光ビームスプリッタ4は、後述の1/4波長板7と協働して光アイソレータとして機能する。   The polarization beam splitter 4 has a function of transmitting one of two linearly polarized light whose polarization directions are orthogonal to each other and reflecting the other. In the optical pickup device 1 of the present embodiment, the laser beam is transmitted in the forward path and the laser beam is reflected in the return path. The polarization beam splitter 4 functions as an optical isolator in cooperation with a quarter wave plate 7 described later.
コリメートレンズ5は、入射するレーザ光を平行光に変換する機能を有する光学部材であるが、本実施形態においては、レンズ駆動ユニット11によって光軸方向(図1の矢印Aで示す方向)に移動可能な可動レンズとなっている。このため、レンズ駆動ユニット11によってコリメートレンズ5の位置を制御することにより、対物レンズ8に入射するレーザ光の収束角又は発散角を変化させることが可能となる。すなわち、コリメートレンズ5の位置の調整により球面収差を発生させることが可能となる。そして、コリメートレンズ5の位置の調整によって発生させる球面収差を、透明カバー層の厚みの違い等が原因となって発生する球面収差と逆極性とすることにより、球面収差の補正が可能となる。   The collimating lens 5 is an optical member having a function of converting incident laser light into parallel light. In the present embodiment, the collimating lens 5 is moved in the optical axis direction (direction indicated by arrow A in FIG. 1) by the lens driving unit 11. It is a possible movable lens. For this reason, by controlling the position of the collimating lens 5 by the lens driving unit 11, the convergence angle or the divergence angle of the laser light incident on the objective lens 8 can be changed. That is, spherical aberration can be generated by adjusting the position of the collimating lens 5. The spherical aberration can be corrected by setting the spherical aberration generated by adjusting the position of the collimating lens 5 to the opposite polarity to the spherical aberration generated due to the difference in the thickness of the transparent cover layer.
図3は、コリメートレンズ5を光軸方向に駆動するレンズ駆動ユニット11の構成を示す概略斜視図である。図3に示すように、レンズ駆動ユニット11は、レンズホルダ31と、2本のガイドシャフト33a、33bと、永久磁石34と、コイル35と、ストッパ36と、を備えている。   FIG. 3 is a schematic perspective view showing the configuration of the lens driving unit 11 that drives the collimating lens 5 in the optical axis direction. As shown in FIG. 3, the lens driving unit 11 includes a lens holder 31, two guide shafts 33 a and 33 b, a permanent magnet 34, a coil 35, and a stopper 36.
樹脂製のレンズホルダ31は、その略中央部分に貫通孔32を有し、この部分でコリメートレンズ5を保持する。また、レンズホルダ31には、2本のガイドシャフト33a、33bが貫通しており、レンズホルダ31は、ガイドシャフト33a、33bに沿って摺動可能となっている。なお、2本のガイドシャフト33a、33bは互いに平行となるように固定配置されている。また、ガイドシャフト33a、33bは、非磁性材料から成っている。   The resin lens holder 31 has a through hole 32 at a substantially central portion thereof, and holds the collimating lens 5 at this portion. In addition, two guide shafts 33a and 33b pass through the lens holder 31, and the lens holder 31 is slidable along the guide shafts 33a and 33b. The two guide shafts 33a and 33b are fixedly arranged so as to be parallel to each other. The guide shafts 33a and 33b are made of a nonmagnetic material.
レンズホルダ31のガイドシャフト33aが貫通する部分には、断面視ドーナツ形状の永久磁石34が嵌入されている。また、永久磁石34が設けられる側のガイドシャフト33aには、コイル35が巻かれている。コイル35は図示しない電極と接続されており、コイル35を流れる電流の大きさ及び向きは、後述の制御部14によって制御可能となっている。   In a portion of the lens holder 31 through which the guide shaft 33a passes, a permanent magnet 34 having a donut shape in cross section is inserted. A coil 35 is wound around the guide shaft 33a on the side where the permanent magnet 34 is provided. The coil 35 is connected to an electrode (not shown), and the magnitude and direction of the current flowing through the coil 35 can be controlled by the control unit 14 described later.
このように構成した場合、コイル35に電流を流すと磁界が形成されるために、この磁界が永久磁石によって形成される磁界と相互作用を起こす。このために、コイル35に流す電流を制御することで、レンズホルダ31をガイドシャフト33a、33bに沿って摺動させることが可能となり、コリメートレンズ5の駆動を行える。ただし、ストッパ36が固定配置されているために、このストッパ36によってレンズホルダ31の移動範囲は規制されることになる。   In such a configuration, when a current is passed through the coil 35, a magnetic field is formed, and this magnetic field interacts with the magnetic field formed by the permanent magnet. Therefore, by controlling the current flowing through the coil 35, the lens holder 31 can be slid along the guide shafts 33a and 33b, and the collimating lens 5 can be driven. However, since the stopper 36 is fixedly arranged, the movement range of the lens holder 31 is restricted by the stopper 36.
なお、本実施形態では、一方のガイドシャフト33a側にのみ永久磁石34とコイル35を設ける構成としているが、この構成に限定される趣旨ではなく、更にガイドシャフト33b側にも永久磁石34とコイル35を設ける構成としても勿論構わない。また、本実施形態では、非磁性材料から成るガイドシャフト33aにコイル35を巻きつける構成としているが、この構成に限定されない。すなわち、コイル35に電流を流した時に発生する磁力を増大するために、コイル35は透磁率の大きい物質に巻きつけ、これをガイドシャフト33aの先端に接合する構成等としても良い。   In this embodiment, the permanent magnet 34 and the coil 35 are provided only on the one guide shaft 33a side. However, the present invention is not limited to this configuration, and the permanent magnet 34 and the coil are also provided on the guide shaft 33b side. Of course, it is possible to provide 35. In the present embodiment, the coil 35 is wound around the guide shaft 33a made of a nonmagnetic material. However, the present invention is not limited to this configuration. That is, in order to increase the magnetic force generated when a current is passed through the coil 35, the coil 35 may be wound around a material having a high magnetic permeability and joined to the tip of the guide shaft 33a.
図1に戻って、立ち上げミラー6は、コリメートレンズ5から送られてきたレーザ光を反射して、光軸方向を光ディスク20の記録層L0、L1と直交する方向に変更する機能を有する。   Returning to FIG. 1, the rising mirror 6 has a function of reflecting the laser beam sent from the collimating lens 5 and changing the optical axis direction to a direction orthogonal to the recording layers L <b> 0 and L <b> 1 of the optical disc 20.
1/4波長板7は、光源2から出射される直線偏光が入射した場合に、円偏光に変換するように配置されている。なお、このように配置した場合、光ディスク20で反射され、1/4波長板7に入射した円偏光は、光源2から出射した直線偏光に対して偏光方向が90°回転した直線偏光に変換される。このために、光ディスク20で反射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ4を透過することなく反射する。すなわち、前述のように、1/4波長板7と偏光ビームスプリッタ4とは、協同して光アイソレータとして機能する。   The quarter-wave plate 7 is arranged so as to convert it into circularly polarized light when linearly polarized light emitted from the light source 2 enters. In this arrangement, the circularly polarized light reflected by the optical disk 20 and incident on the quarter-wave plate 7 is converted into linearly polarized light whose polarization direction is rotated by 90 ° with respect to the linearly polarized light emitted from the light source 2. The For this reason, the laser light reflected by the optical disk 20 is reflected without passing through the polarization beam splitter 4. That is, as described above, the quarter wavelength plate 7 and the polarization beam splitter 4 cooperate to function as an optical isolator.
対物レンズ8は入射したレーザ光を光ディスク20の記録層L0(又は記録層L1)に集光する。対物レンズ8はアクチュエータ12に搭載されており、光軸方向と平行なフォーカス方向と、光ディスク20の半径方向と平行なトラッキング方向とに移動可能とされる。これにより、対物レンズ8の焦点位置が常に光ディスク20の記録層に合致するように制御するフォーカシング制御が可能となる。また、対物レンズ8によって集光されて形成されるビームスポットが、常に光ディスク20に形成されるトラックに追従するように制御するトラッキング制御も可能となる。   The objective lens 8 focuses the incident laser light on the recording layer L0 (or recording layer L1) of the optical disc 20. The objective lens 8 is mounted on the actuator 12 and is movable in a focus direction parallel to the optical axis direction and a tracking direction parallel to the radial direction of the optical disc 20. Thereby, focusing control for controlling the focal position of the objective lens 8 to always coincide with the recording layer of the optical disc 20 becomes possible. In addition, tracking control for controlling the beam spot formed by being focused by the objective lens 8 to always follow the track formed on the optical disc 20 is also possible.
また、対物レンズ8の焦点位置を或る記録層から別の記録層(例えば記録層L0から記録層L1等)へとジャンプさせるフォーカスジャンプも、このアクチュエータ12で対物レンズ8の位置をフォーカス方向に移動することにより可能となる。なお、アクチュエータ12の構成については、コイルに流れる電流と永久磁石によって作られる磁界との電磁気的な作用を用いて対物レンズ8を移動させる周知の構成であるために、ここではその説明を省略する。   In addition, a focus jump that causes the focal position of the objective lens 8 to jump from one recording layer to another recording layer (for example, the recording layer L0 to the recording layer L1) also causes the position of the objective lens 8 to be in the focus direction by the actuator 12. It is possible by moving. Note that the configuration of the actuator 12 is a well-known configuration in which the objective lens 8 is moved using the electromagnetic action of the current flowing through the coil and the magnetic field generated by the permanent magnet, and therefore the description thereof is omitted here. .
センサレンズ9は、光ディスク20で反射され、対物レンズ8、1/4波長板7、立ち上げミラー6、コリメートレンズ5の順に通過し、偏光ビームスプリッタ4で反射されたレーザ光を光検出器10の受光領域(図示せず)に集光する。   The sensor lens 9 is reflected by the optical disk 20, passes through the objective lens 8, the quarter wavelength plate 7, the rising mirror 6, and the collimating lens 5 in this order, and the laser beam reflected by the polarization beam splitter 4 is detected by the photodetector 10. The light is focused on a light receiving area (not shown).
光検出器10は、光ディスク20で反射されたレーザ光を図示しない受光領域で受光し、光情報を電気信号へと変化する。光検出器10から出力される電気信号は、信号処理部13に送られる。   The photodetector 10 receives the laser beam reflected by the optical disc 20 in a light receiving region (not shown), and changes the optical information into an electrical signal. The electrical signal output from the photodetector 10 is sent to the signal processing unit 13.
信号処理部13は、光検出器10から受け取った電気信号を処理して、RF信号、フォーカスエラー信号(FE信号)、トラッキングエラー信号(TE信号)、ジッタ信号等を生成する。なお、RF信号によって情報の読み出しが行われ、FE信号、TE信号に基づいて上述のフォーカシング制御やトラッキング制御が行われる。ジッタ信号は、屈折率可変素子3の設定を決定する指標として用いられる。この点については後述する。   The signal processing unit 13 processes the electrical signal received from the photodetector 10 to generate an RF signal, a focus error signal (FE signal), a tracking error signal (TE signal), a jitter signal, and the like. Information is read by the RF signal, and the above focusing control and tracking control are performed based on the FE signal and the TE signal. The jitter signal is used as an index for determining the setting of the refractive index variable element 3. This point will be described later.
制御部14は、光ピックアップ装置1の動作全体を制御する機能を有する。例えば、制御部14は、屈折率可変素子3、レンズ駆動ユニット11、アクチュエータ12の制御等を行う。   The control unit 14 has a function of controlling the entire operation of the optical pickup device 1. For example, the control unit 14 controls the refractive index variable element 3, the lens driving unit 11, the actuator 12, and the like.
光ピックアップ装置1の全体構成は以上のようであるが、本実施形態の光ピックアップ装置1においては、主に透明カバー層20aの厚みの違いに起因して発生する球面収差の補正を行えるように、屈折率可変素子3と、レンズ駆動ユニット11によって光軸方向に移動可能なコリメートレンズ5と、を備える構成となっている。このように球面収差を補正する手段を2つ設けている理由について説明する。   The overall configuration of the optical pickup device 1 is as described above. However, in the optical pickup device 1 of this embodiment, it is possible to correct spherical aberration that occurs mainly due to the difference in the thickness of the transparent cover layer 20a. The refractive index variable element 3 and the collimating lens 5 movable in the optical axis direction by the lens driving unit 11 are provided. The reason for providing two means for correcting spherical aberration in this way will be described.
光ピックアップ装置1においては、2層光ディスクの情報の読み取りや書き込みを行う場合、記録層L0の情報の読み込みや書き込みを行う場合と、記録層L1の情報の読み取り等を行う場合とで、球面収差の補正量を変更する必要がある。2層光ディスクは、その規格によって、記録層L0とL1が形成される位置は決まっている。例えば、BDでは、記録層L0は透明カバー層20aの厚みが0.1mm、記録層L1は透明カバー層20aの厚みが0.075mmと成るようにディスクが形成される。なお、ここでは、記録層L0と記録層L1との間の中間層も含めて透明カバー層と表現している。   In the optical pickup device 1, spherical aberration occurs when information is read from or written to the two-layer optical disc, when information is read from or written to the recording layer L 0, and when information is read from the recording layer L 1. It is necessary to change the correction amount. In the dual-layer optical disc, the positions where the recording layers L0 and L1 are formed are determined according to the standard. For example, in BD, the disc is formed so that the recording layer L0 has a transparent cover layer 20a thickness of 0.1 mm, and the recording layer L1 has a transparent cover layer 20a thickness of 0.075 mm. Here, the transparent cover layer including the intermediate layer between the recording layer L0 and the recording layer L1 is also expressed.
このために、理想的には、球面収差を補正する量は予め決まった値となり、球面収差の補正を行うにあたって、コリメートレンズ5を2つの位置の間で切り換える構成とすれば良いということになる。しかし、例えば、光ディスク20の製造ばらつきや光源2から出射されるレーザ光の波長ずれ等が原因となって、理想値では球面収差の補正はできない。従って、コリメートレンズ5の位置を2つの位置で切り換える構成とした上で、更に球面収差の補正量を微調整できる構成を設ける必要がある。   For this reason, ideally, the amount of correction of spherical aberration is a predetermined value, and when correcting spherical aberration, the collimating lens 5 may be configured to be switched between two positions. . However, the spherical aberration cannot be corrected with the ideal value due to, for example, manufacturing variations of the optical disc 20 or a wavelength shift of the laser light emitted from the light source 2. Accordingly, it is necessary to provide a configuration in which the correction amount of the spherical aberration can be finely adjusted after the configuration of switching the position of the collimating lens 5 at two positions.
以上の点を考慮して、本実施形態では、球面収差の補正を行う手段を2つ設けている。すなわち、コリメートレンズ5をレンズ駆動ユニット11によって移動することによって球面収差を補正する構成は、2つの位置の間を切り換える機能のみを有する粗調整用の手段として、印加電圧の制御により屈折率の制御を行える屈折率可変素子3は、微調整用の手段として設けている。   Considering the above points, in this embodiment, two means for correcting spherical aberration are provided. That is, the configuration in which the spherical aberration is corrected by moving the collimating lens 5 by the lens driving unit 11 is a rough adjustment means having only a function of switching between two positions, and the refractive index is controlled by controlling the applied voltage. The refractive index variable element 3 capable of performing the above is provided as means for fine adjustment.
次に、本実施形態の光ピックアップ装置1によって、情報の読み取り又は書き込みの対象記録層が、記録層L0から記録層L1へ移動する場合、又は記録層L1から記録層L0へと移動する場合(すなわちフォーカスジャンプする場合)に、球面収差を補正するための設定がどのように切り換わるかについて、図4を参照しながら説明する。なお、図4は、フォーカスジャンプ時に、球面収差を補正するための設定が変更される手順を示したフローチャートである。   Next, when the target recording layer from which information is read or written is moved from the recording layer L0 to the recording layer L1, or from the recording layer L1 to the recording layer L0 by the optical pickup device 1 of the present embodiment ( In other words, how to change the setting for correcting the spherical aberration in the case of a focus jump will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for changing the setting for correcting the spherical aberration during the focus jump.
フォーカスジャンプ指令が出ると、レンズ駆動ユニット11によって、コリメートレンズ5が現在の位置から、もう一方の位置に移動される(ステップS1)。具体的には、制御部14からの命令によってコイル35に所定の電流が流され、磁力の引力又は反発力でレンズホルダ31が移動することによってコリメートレンズ5の位置が移動される。この移動は、単に、ストッパ36の両端2点の間でコリメートレンズ5を移動させるものであり、球面収差補正の粗調整に該当する。   When a focus jump command is issued, the collimating lens 5 is moved from the current position to the other position by the lens driving unit 11 (step S1). Specifically, a predetermined current is passed through the coil 35 according to a command from the control unit 14, and the position of the collimating lens 5 is moved by moving the lens holder 31 with a magnetic attractive force or repulsive force. This movement simply moves the collimating lens 5 between the two ends of the stopper 36, and corresponds to rough adjustment for spherical aberration correction.
球面収差の粗調整を行った段階で、球面収差を補正するための設定が現在の設定で良いか否かが、制御部14で判断される(ステップS2)。この判断は、本実施形態においては、信号処理部13から送られてくるジッタ信号を用いて判断するようになっている。具体的には、ジッタ値が、予め準備しておいた(データをメモリに記憶しておく)所定の閾値よりも小さければ、球面収差を補正するための補正量が良好であると判断し、所定の閾値以上であれば、球面収差を補正するための補正量が不適切であると判断する。   When the spherical aberration is roughly adjusted, the control unit 14 determines whether or not the setting for correcting the spherical aberration may be the current setting (step S2). In this embodiment, this determination is made using a jitter signal sent from the signal processing unit 13. Specifically, if the jitter value is smaller than a predetermined threshold value prepared in advance (data is stored in the memory), it is determined that the correction amount for correcting the spherical aberration is good, If it is equal to or greater than the predetermined threshold, it is determined that the correction amount for correcting the spherical aberration is inappropriate.
なお、本実施形態においては、ジッタ信号を用いて球面収差を補正するための補正量が良好であるか否かを判断する構成となっているが、これに限定される趣旨ではない。すなわち、再生信号の品質を表す指標を用いれば良く、例えば、トラッキングエラー信号の振幅、RF信号の振幅、エラーレート等を用いて、球面収差を補正するための補正量が良好であるか否かを判断する構成等としても構わない。   In the present embodiment, it is configured to determine whether or not the correction amount for correcting the spherical aberration is good using the jitter signal, but the present invention is not limited to this. That is, an index indicating the quality of the reproduction signal may be used. For example, whether or not the correction amount for correcting the spherical aberration is good using the tracking error signal amplitude, the RF signal amplitude, the error rate, or the like. It does not matter as a configuration for judging the above.
球面収差を補正するための設定が現在の設定で良いと判断された場合には、屈折率可変素子3の設定を変更することなく、球面収差の補正するための動作は終了する。一方、現在の設定では、球面収差を補正するための補正量が不適切であると判断された場合には、屈折率可変素子3の設定が変更される(ステップS3)。具体的には、印加電圧の設定が変更され、設定が変更されると、ステップS2に戻って、再度、球面収差を補正するための補正量が良好であるか否かが確認され、その補正量が良好となるまで、この動作が繰り返される。すなわち、屈折率可変素子3によって、球面収差補正の微調整が行われる。   If it is determined that the setting for correcting the spherical aberration may be the current setting, the operation for correcting the spherical aberration ends without changing the setting of the refractive index variable element 3. On the other hand, if it is determined that the correction amount for correcting the spherical aberration is inappropriate under the current setting, the setting of the refractive index variable element 3 is changed (step S3). Specifically, when the setting of the applied voltage is changed and the setting is changed, the process returns to step S2, and it is confirmed again whether or not the correction amount for correcting the spherical aberration is good, and the correction is performed. This operation is repeated until the quantity is good. That is, fine adjustment of spherical aberration correction is performed by the refractive index variable element 3.
以上のように、本実施形態の光ピックアップ装置1においては、コリメートレンズ5の移動による球面収差の補正を、球面収差補正の粗調整として用いる構成とし、コリメートレンズ5の移動にステッピングモータを使用しない構成としている。このために、従来大きなスペースが必要とされたモータを、レンズ駆動ユニットの構成から抹消することができ、光ピックアップ装置1の小型化を図れる。なお、微調整用に屈折率可変素子3を新たに配置する構成としているが、モータ抹消による効果が大きく、光ピックアップ装置1の小型化が図れる。   As described above, in the optical pickup device 1 of the present embodiment, correction of spherical aberration due to movement of the collimator lens 5 is used as rough adjustment for correction of spherical aberration, and no stepping motor is used for movement of the collimator lens 5. It is configured. For this reason, the motor that conventionally required a large space can be eliminated from the configuration of the lens driving unit, and the optical pickup device 1 can be downsized. In addition, although the refractive index variable element 3 is newly arranged for fine adjustment, the effect of removing the motor is great, and the optical pickup device 1 can be downsized.
また、上述のように、コリメートレンズ5を磁石の力を用いて移動する簡単な構成としているために、ステッピングモータやフォトインタラプタを用いる従来の構成に比べて、コストを抑制することも可能である。   In addition, as described above, since the collimating lens 5 has a simple configuration that moves using the force of the magnet, it is possible to reduce the cost as compared with the conventional configuration using a stepping motor or a photo interrupter. .
更に、コリメートレンズ5の移動について、本実施形態の場合は、磁力の引力又は反発力でコリメートレンズ5を移動させる構成であるために、ステッピングモータでリードスクリュを回転させながらコリメートレンズ5を移動させる場合に比べてコリメートレンズ5の位置の移動を高速に行える。更に、球面収差補正の微調整を屈折率可変素子3で行う構成であるために、図5に示すように、コリメートレンズ5の位置の可変のみによって球面収差の補正を行う場合に比べて、コリメートレンズ5の移動範囲を短くできる(図5の例では、1.2mm程度短くなっている)。従って、従来に比べ球面収差の補正の設定を高速に行うことが可能となる。なお、図5は、コリメートレンズの駆動量と、球面収差の発生量との関係を示すグラフである。   Further, regarding the movement of the collimating lens 5, in the case of the present embodiment, since the collimating lens 5 is moved by the attractive force or repulsive force of the magnetic force, the collimating lens 5 is moved while rotating the lead screw by the stepping motor. Compared with the case, the position of the collimating lens 5 can be moved at high speed. Further, since the fine adjustment of the spherical aberration correction is performed by the refractive index variable element 3, as shown in FIG. 5, the collimator is compared with the case of correcting the spherical aberration only by changing the position of the collimator lens 5. The moving range of the lens 5 can be shortened (in the example of FIG. 5, it is shortened by about 1.2 mm). Therefore, it is possible to set the correction of spherical aberration at a higher speed than in the prior art. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the driving amount of the collimating lens and the generation amount of spherical aberration.
以上に示した実施形態は一例であり、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。   The embodiment described above is an example, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
例えば、本実施形態においては、球面収差の補正について微調整を行うために設けられる屈折率可変素子3を、光源2とコリメートレンズ5との間に配置する構成としたが、これに限定される趣旨ではない。すなわち、コリメートレンズ5と対物レンズ8との間に配置する構成としても構わない。   For example, in the present embodiment, the refractive index variable element 3 provided for fine adjustment of spherical aberration correction is arranged between the light source 2 and the collimating lens 5, but the present invention is not limited to this. Not the purpose. That is, it may be configured to be disposed between the collimating lens 5 and the objective lens 8.
ただし、コリメートレンズ5と対物レンズ8との間に配置する構成とする場合には、本実施形態のように屈折率可変素子3が備える2つの電極22a、22bについて、ベタ電極とすると、球面収差を補正できる量が小さくなる。従って、屈折率可変素子3をコリメートレンズ5と対物レンズ8との間に配置する構成とする場合には、屈折率可変素子3が備える2つの電極22a、22bについて、少なくとも一方は同心円状の電極パターンを有する構成とするのが好ましい。しかし、この場合には、屈折率可変素子3について高い取り付け精度が要求されること等なるために、本実施形態の構成が好ましい。   However, when the arrangement is made between the collimating lens 5 and the objective lens 8, if the two electrodes 22a and 22b included in the refractive index variable element 3 are solid electrodes as in this embodiment, spherical aberration is obtained. The amount that can be corrected becomes smaller. Therefore, when the refractive index variable element 3 is arranged between the collimating lens 5 and the objective lens 8, at least one of the two electrodes 22a and 22b provided in the refractive index variable element 3 is a concentric electrode. A configuration having a pattern is preferable. However, in this case, since the high mounting accuracy is required for the refractive index variable element 3, the configuration of this embodiment is preferable.
なお、本実施形態のように、屈折率可変素子3を光源2とコリメートレンズ5との間に配置した場合でも、屈折率可変素子3が備える2つの電極22a、22bについて、少なくとも一方は同心円状の電極パターンを有する構成としても構わないが、上述した屈折率可変素子3の取り付け精度の問題等を考慮して、屈折率可変素子3が備える2つの電極22a、22bについてはベタ電極とするのが好ましい。   Even when the refractive index variable element 3 is arranged between the light source 2 and the collimating lens 5 as in the present embodiment, at least one of the two electrodes 22a and 22b provided in the refractive index variable element 3 is concentric. However, in consideration of the above-mentioned problem of the accuracy of attaching the variable refractive index element 3, the two electrodes 22a and 22b provided in the variable refractive index element 3 are solid electrodes. Is preferred.
また、本実施形態においては、球面収差の補正について粗調整を行う構成を、永久磁石34とコイル35とを用いる構成とした。しかし、これに限定される趣旨ではない。すなわち、コリメートレンズ5の位置を粗調整できれば良いために、例えば、DCモータを用いてコリメートレンズ5の位置を調整する構成としても構わない。ただし、この場合には、本実施形態のようにモータの抹消する構成ではないために、光ピックアップ装置1の小型化の効果はあまり期待できない。しかし、ステッピングモータをDCモータとすることで低コスト化は期待できる。また、DCモータを用いる構成とする場合でも、微調整用の屈折率可変素子3を設けたことにより、従来に比べてモータを用いてコリメートレンズ5を移動する距離を短くでき、球面収差を補正するための補正量を高速に切り換えることが可能となる。   In the present embodiment, the configuration in which the rough adjustment is performed for the correction of the spherical aberration is a configuration in which the permanent magnet 34 and the coil 35 are used. However, the present invention is not limited to this. That is, since it is only necessary to roughly adjust the position of the collimating lens 5, for example, a configuration in which the position of the collimating lens 5 is adjusted using a DC motor may be used. However, in this case, since the motor is not erased as in the present embodiment, the effect of downsizing the optical pickup device 1 cannot be expected so much. However, cost reduction can be expected by using a DC motor as the stepping motor. Even in the case of a configuration using a DC motor, by providing the fine-tuning refractive index variable element 3, it is possible to shorten the distance that the collimating lens 5 is moved using the motor, and to correct spherical aberration. It is possible to switch the correction amount for this at high speed.
また、本実施形態においては、球面収差の補正について粗調整するために設けられる光学素子が、光軸方向に移動するコリメートレンズである場合について示した。ただし、本発明は、これに限られる趣旨ではない。すなわち、例えば、エキスパンダレンズが球面収差の補正を行う場合の粗調整用の光学素子として用いられる場合にも、本発明は適用可能である。   Further, in the present embodiment, the case where the optical element provided for coarse adjustment for correcting the spherical aberration is a collimating lens that moves in the optical axis direction has been described. However, the present invention is not limited to this. That is, for example, the present invention can also be applied when the expander lens is used as an optical element for coarse adjustment when correcting spherical aberration.
また、本実施形態においては、光ピックアップ装置1はBD、DVD、CD等の一種類の光ディスクについて対応する構成とした。しかし、これに限定される趣旨ではない。すなわち、本発明は、BD、DVD、CD等の複数種類に対応する光ピックアップ装置等にも勿論適用できる。そして、BD、DVD、CD等、透明カバー層の厚みが異なる複数種類の光ディスクに対応する光ピックアップ装置では、上述のように球面収差の発生が問題となるが、これに対しても本発明を適用することにより、球面収差の補正を行える。   In the present embodiment, the optical pickup device 1 is configured to support one type of optical disk such as a BD, a DVD, and a CD. However, the present invention is not limited to this. In other words, the present invention is naturally applicable to an optical pickup device corresponding to a plurality of types such as BD, DVD, and CD. In the optical pickup device corresponding to a plurality of types of optical discs having different transparent cover layer thicknesses such as BD, DVD, and CD, the occurrence of spherical aberration becomes a problem as described above. By applying this, spherical aberration can be corrected.
本発明によれば、球面収差の補正を行う手段の構成要素としてレンズ駆動ユニットを備える光ピックアップ装置において、装置の小型化、製造コストの抑制、及び球面収差を補正するための補正量の切り換えを高速に行うこと、のうちの少なくともいずれか一つについて実現可能である。従って、本発明の光ピックアップ装置は有用である。   According to the present invention, in an optical pickup device including a lens driving unit as a component of means for correcting spherical aberration, downsizing of the device, reduction of manufacturing cost, and switching of a correction amount for correcting spherical aberration are performed. It is feasible for at least one of high-speed operations. Therefore, the optical pickup device of the present invention is useful.
は、本実施形態の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。These are the schematic diagrams which show the structure of the optical pick-up apparatus of this embodiment. は、本実施形態の光ピックアップ装置が備える屈折率可変素子の構成を示す概略平面図である。These are the schematic plan views which show the structure of the refractive index variable element with which the optical pick-up apparatus of this embodiment is provided. は、本実施形態の光ピックアップ装置が備えるコリメートレンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動ユニットの構成を示す概略斜視図である。These are the schematic perspective views which show the structure of the lens drive unit which drives the collimating lens with which the optical pick-up apparatus of this embodiment is provided in an optical axis direction. は、本実施形態の光ピックアップ装置において、フォーカスジャンプ時に球面収差を補正するための設定が変更される手順を示したフローチャートである。These are the flowcharts which showed the procedure in which the setting for correct | amending a spherical aberration at the time of a focus jump is changed in the optical pick-up apparatus of this embodiment. は、本実施形態の光ピックアップ装置における、コリメートレンズの駆動量と、球面収差の発生量との関係を示すグラフである。These are the graphs which show the relationship between the drive amount of a collimating lens and the generation amount of spherical aberration in the optical pickup device of the present embodiment.
符号の説明Explanation of symbols
1 光ピックアップ装置
2 光源
3 屈折率可変素子
5 コリメートレンズ(可動レンズ)
8 対物レンズ
11 レンズ駆動ユニット
20 光ディスク(光記録媒体)
21 液晶(又は電気光学結晶)
22a、22b 電極
34 永久磁石
35 コイル
L0、L1 記録層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical pick-up apparatus 2 Light source 3 Refractive index variable element 5 Collimate lens (movable lens)
8 Objective lens 11 Lens drive unit 20 Optical disc (optical recording medium)
21 Liquid crystal (or electro-optic crystal)
22a, 22b Electrode 34 Permanent magnet 35 Coil L0, L1 Recording layer

Claims (7)

  1. 光源と、
    前記光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、
    前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、光軸方向に移動可能とされる可動レンズと、
    前記可動レンズを駆動するためのレンズ駆動ユニットと、
    を備える光ピックアップ装置において、
    前記レンズ駆動ユニットによる前記可動レンズの移動は、球面収差の補正を行う際に粗調整用として使用され、
    前記光源と前記対物レンズとの間に、通過する光ビームの屈折率を変更可能に設けられ、球面収差の補正を行う際に微調整用として使用される屈折率可変素子を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
    A light source;
    An objective lens for condensing the light beam emitted from the light source on the recording surface of the optical recording medium;
    A movable lens provided between the light source and the objective lens and movable in the optical axis direction;
    A lens driving unit for driving the movable lens;
    In an optical pickup device comprising:
    The movement of the movable lens by the lens driving unit is used for coarse adjustment when correcting spherical aberration,
    A refractive index variable element is provided between the light source and the objective lens so that the refractive index of the light beam passing therethrough can be changed and used for fine adjustment when correcting spherical aberration. Optical pickup device.
  2. 前記可動レンズと前記レンズ駆動ユニットとを用いた球面収差の補正と、前記屈折率可変素子を用いた球面収差の補正とは、いずれも前記対物レンズに入射する光ビームの収束又は発散状態に変化を与えることによって行われることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。   The correction of spherical aberration using the movable lens and the lens driving unit and the correction of spherical aberration using the refractive index variable element both change to the convergence or divergence state of the light beam incident on the objective lens. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is performed.
  3. 前記可動レンズは、コリメートレンズであることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup device according to claim 1, wherein the movable lens is a collimating lens.
  4. 前記屈折率可変素子は、前記光源と前記可動レンズとの間に配置されることを特徴とする請求項3に記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup device according to claim 3, wherein the refractive index variable element is disposed between the light source and the movable lens.
  5. 前記レンズ駆動ユニットは、コイルと磁石とを備え、前記コイルに電流を流すことによって形成される磁界と、前記磁石によって形成される磁界との相互作用により、前記可動レンズを移動することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   The lens driving unit includes a coil and a magnet, and moves the movable lens by an interaction between a magnetic field formed by flowing an electric current through the coil and a magnetic field formed by the magnet. The optical pickup device according to claim 1.
  6. 前記屈折率可変素子は、印加する電圧に応じて屈折率を変更できる液晶と、前記液晶に電圧を印加するための電極と、を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   The said refractive index variable element is equipped with the liquid crystal which can change a refractive index according to the voltage to apply, and the electrode for applying a voltage to the said liquid crystal, In any one of Claim 1 to 5 characterized by the above-mentioned. Optical pickup device.
  7. 前記屈折率可変素子は、印加する電圧に応じて屈折率を変更できる電気光学結晶と、前記電気光学結晶に電圧を印加するための電極と、を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   6. The refractive index variable element includes: an electro-optic crystal capable of changing a refractive index in accordance with an applied voltage; and an electrode for applying a voltage to the electro-optic crystal. The optical pick-up apparatus in any one.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011060370A (en) * 2009-09-09 2011-03-24 Pioneer Electronic Corp Multilayer optical recording medium, optical recording medium drive device, and focus pull-in method

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