JP3567931B2

JP3567931B2 - Optical information device

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Publication number: JP3567931B2
Application number: JP2003010973A
Authority: JP
Inventors: 恵司中村; 実透矢部; 教弘渡辺; 健治朗木目
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2015-12-08
Also published as: JP2003263759A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板厚や記録密度等種類の異なる複数の光学式情報記録媒体を１台の光学式情報装置において記録もしくは再生するため、各々の光学式情報記録媒体の情報記録面にそれぞれ集光される光スポットを、各々の媒体に最も適したものとし、かつ正確にトラックずれ及び焦点ずれを制御するようにした対物レンズ駆動装置及び光ヘッド装置及び光学式情報装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザを光源とし、光学的に情報の記録や再生を行う光学式情報装置に用いられる光学式情報記録媒体は、再生専用のコンパクトディスクを例に挙げれば、１．２ｍｍ厚のポリカーボネート基板上に情報が約１．６ミクロンの間隔で渦巻き状に凹凸の形態として刻まれている。そして光ビームは１．２ｍｍ厚の基板を透過して情報面に照射され、反射光の強度変化として情報の検出が行われている。
【０００３】
一般に光学式情報装置では、コンパクトディスクよりも高い記録密度を達成するために、上述のように透明な基板越しに光ビームが照射される形態は共通であるが、コンパクトディスクとは異なる情報のトラックピッチや、異なる基板の厚みを持った光学式情報記録媒体が出現してきている。しかし、このようなトラックピッチや基板の厚みが異なるような光学式情報記録媒体を、従来の光ヘッド装置をそのまま用いて再生することは非常に困難であったり不可能であったりする。その理由は第一に光ビームを光学式情報記録媒体上に集光照射するための対物レンズは、使用する基板の厚みに対して収差が最小となるように設計されているので、異なる厚みの基板に対しては大きな収差が発生し、情報を再生するのに十分集光された光スポットを形成できないこと、第二にトラックピッチが異なるということは、光学式情報記録媒体の記録密度が異なっているためであり、その記録密度に応じた専用の対物レンズを使用しないと情報の記録や再生が困難であること、という点にある。
【０００４】
そこで種類の異なる光学式情報記録媒体に対して記録再生できる光ヘッド装置の例として、たとえば特開平７−９８４３１号公報に示すような光ヘッド装置がある。図２６は従来の光ヘッド装置に設けられている複合対物レンズの概略断面図、図２７は従来の光ヘッド装置の概略断面図である。
【０００５】
図２６において、１０４は対物レンズ、１０７はホログラムレンズである。ホログラムレンズ１０７は、光ビーム１０３に対して透明な基板１０９に形成されていて、格子パターン１０７ａが同心円状であり、その中心は対物レンズ１０４と一致している。ホログラムレンズ１０７の１次回折光の回折効率は１００パーセント未満であり、光ビーム１０３ａの透過光（０次回折光）１６１ａも充分な強度を有するように設計する。
【０００６】
図２７において、１０２は半導体レーザなどの放射光源である。この放射光源１０２から出射した光ビーム１０３はコリメータレンズ１２２によってほぼ平行光になり、ビームスプリッタ１３６を透過してホログラムレンズ１０７と対物レンズ１０４に入射し、光学式情報記録媒体上に集光される。光学式情報記録媒体で反射した光ビームはもとの光路を逆にたどって、透過光１６１はホログラムレンズを再び透過し、ビームスプリッタ１３６で反射され、収束レンズ１２１によって集光され光検出器１０７に入射する。
【０００７】
次に動作について説明する。対物レンズ１０４はホログラムレンズ１０７を回折されずに透過した光ビーム１６１が入射したときに、基板の厚みの薄い光学式情報記録媒体上に回折限界の集光スポットを形成できるように設計されている。また、ホログラムレンズ１０７で回折された１次回折光１６４は対物レンズ１０４によって基板の厚みの厚い光学式情報記録媒体に集光される。ここで１次回折光１６４は基板の厚みの厚い光学式情報記録媒体に回折限界まで集光できるように収差補正されている。
【０００８】
以上のように、この光ヘッド装置は常に２個の焦点をもっているため、基板の厚みの厚い光学式情報記録媒体と基板の厚みの薄い光学式情報記録媒体のいずれにも最適な光スポットを形成し、情報の記録または再生を行うことができる。
【０００９】
光検出器１０７の出力を演算することにより、フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成し、そのエラー信号に基づいて対物レンズ１０４を駆動制御し、光スポットのフォーカスずれ及びトラックずれを補正する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の装置は以上のように構成されているので、以下に述べるような問題点があった。
【００１１】
光源から出射した光ビーム１０３をホログラムレンズ１０７によって常に複数の光ビームに分離しているので、光ビームの利用効率が悪く、光源に高価な高出力の半導体レーザを用いなければならないという問題点があった。
【００１２】
また、常に複数の光ビームが同一光路中に存在しているので、これらの光ビームが相互に干渉したり、一方の光ビームが迷光となったりして再生信号品質が悪化したり、フォーカシングまたはトラッキングエラー信号にオフセットを生じるという問題点があった。
【００１３】
また、このようなホログラムレンズ１０７は非常に高価であるばかりでなく、生産性も悪いため、結果として光ヘッド装置が高価なものとなってしまうという問題点があった。
【００１４】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、対物レンズがターンテーブルに衝突することがなくなり信頼性の高い光学式情報装置を得ることができるばかりでなく、メカ部の設計の自由度が大きな光学式情報装置を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光学式情報装置においては、光ヘッドベースと、トラッキング用マグネットおよびフォーカシング用マグネットを有して前記光ヘッドベース上に配設される固定ベースと、該固定ベース上の軸線の回りに回動かつ当該軸線に沿って上下動自在に保持され、発生する磁界と前記トラッキング用マグネットの磁界との相互作用によって前記回動する方向に駆動力を生じるトラッキング用コイル、および発生する磁界と前記フォーカシング用マグネットの磁界との相互作用によって前記上下動する方向に駆動力を生じるフォーカシング用コイルを備えたレンズホルダと、該レンズホルダに前記軸線からほぼ等しい距離だけ偏心した位置に前記回動方向に配列された複数の対物レンズと、該複数の対物レンズのうちのいずれかの対物レンズによって収束された光ビームを照射される光学式情報記録媒体を回転させるディスクモータとを備える光学式情報装置であって、前記複数の対物レンズのうち、径の小さいおよび／または作動距離の大きい対物レンズを前記ディスクモータに近い側に配置し、トラッキング用マグネットが対物レンズの個数以上設けられ、軸線を中心とする回動方向に沿った前記トラッキング用マグネットの互いに隣接する角度は、前記軸線を中心とする回動方向に沿った前記対物レンズの隣接する角度にほぼ等しいことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置の斜視図、図２は本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置の平面図であり、第２の固定ベースをレンズホルダを透過して示している。図３は本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置の分解斜視図、図４は本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置における可動部の分解斜視図、図５は本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置における可動部を裏面からみた斜視図、図６は本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置における対物レンズと光学式情報記録媒体を保持するディスクモータとターンテーブルの関係を示す図、図７は本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置の要部の断面図、図８は本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置を備えた光ヘッド装置の要部の斜視図、図９はその光ヘッド装置を設けた光学式情報装置を示す図である。
【００１７】
図１〜図７において、１は磁性材で形成された第１の固定ベースであり、ネジ部１ａ、１ｂを有している。また、支軸４から１ａに向かうベクトルと１ｂに向かうベクトルの和のほぼ反対方向の底面付近に突出部と貫通穴１ｃを有している。また、第１の固定ベース１の底面には球面部１ｄが設けられている。図７に示すように、球面部１ｄの中心は対物レンズの主点を含む光学式情報記録媒体に平行な平面と軸線との交点近傍に設けられている。２は光ビームである。
【００１８】
３は第２の固定ベースであり、摩擦係数が小さなフッ素系樹脂がコーティングされた支軸４の下端部を保持している。５、６は光学式情報記録媒体と平行な方向に着磁されたフォーカシング用マグネットであり、上記第２の固定ベース３に接着固定されている。上記第１の固定ベース１の球面部が形成されている箇所の表側の面は周囲の部分に対して段差になっており、この段差部分を利用して第２の固定ベース３が接着固定されている。この段差部分の高さは第２の固定ベース３の底面の高さ以上設けられている。
【００１９】
７、８は左右方向に２極着磁されたトラッキング用マグネットであり第１の固定ベース１に接着固定されている。９は正面から入射する上記光ビーム２を鉛直上方に反射する打ち上げミラーである。
【００２０】
１０は軽量で高剛性なプラスチック材等で形成されたレンズホルダであり、複数の異なる基板厚の光学式情報記録媒体に対応する対物レンズ１１及び１２を、支軸４からほぼ等しい距離だけ偏心した位置に、両者ができるだけ接近した位置で保持している。レンズホルダ１０には対物レンズ１１及び１２の光軸とほぼ平行な軸を有する様な軸受け部が設けられている。
【００２１】
図６に示すように、一般的に異なる種類の光学式情報記録媒体に対応した対物レンズ１１、１２は光ビーム２を光学式情報記録媒体に集光させる位置に設けたとき、媒体下面との距離（ワーキングディスタンスと呼ばれる）Ｗ１、Ｗ２が異なる。１３は光学式情報記録媒体、１４は光学式情報記録媒体を回転させるディスクモータ、１５は光学式情報記録媒体を回転可能に保持するターンテーブルである。対物レンズ１１、１２はワーキングディスタンスが大きい方がターンテーブル１５に近く、すなわち光学式情報記録媒体の内周側に位置するように、レンズホルダ１０に接着固定されている。
【００２２】
また、一般的に異なる種類の光学式情報記録媒体に対応した対物レンズ１１、１２はその外径が異なる。対物レンズ１１、１２はその外径が小さい方がターンテーブル１５に近く、すなわち光学式情報記録媒体の内周側に位置するように、レンズホルダ１０に接着固定されている。
【００２３】
１６は上記レンズホルダ１０に対して上記軸受け部と同軸をなすように接着固定されたフォーカシング用コイルであり、上記第２の固定ベース３と上記フォーカシング用マグネット５、６とで形成された磁気ギャップ中に配置されている。
【００２４】
上記レンズホルダ１０には切り欠き部が設けられており、磁性片１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを切り欠き部に挿入し、接着固定している。磁性片１７ａと１７ｂ及び１７ｃと１７ｄを固定する位置はそれぞれ前記対物レンズ１１と１２の支軸４を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。また、磁性片１７ａと１７ｃ及び１７ｂと１７ｄを固定する位置はそれぞれ前記トラッキング用マグネット７、８の支軸４を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。
【００２５】
また、上記レンズホルダ１０には前記切り欠き部をまたぐようにトラッキング用コイル固定用ボスが形成されている。このトラッキング用コイル固定用ボスにトラッキング用コイル１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄを位置決めし接着固定している。トラッキング用コイル１８ａと１８ｂ及び１８ｃと１８ｄを固定する位置はそれぞれ前記対物レンズ１１と１２の支軸４を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。また、トラッキング用コイル１８ａと１８ｃ及び１８ｂと１８ｄを固定する位置はそれぞれ前記トラッキング用マグネット７、８の支軸４を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。また、トラッキング用コイル１８ａ〜１８ｄは連続巻きで構成されており、直列に接続されている。各トラッキングコイル間の線長さは前記トラッキング用コイル固定用ボス間の距離よりも若干長めに設定されている。
【００２６】
また、レンズホルダ１０の裏面には突起部１９が設けられている。この突起部はレンズホルダ１０が回転すると、第２の固定ベースに接触する位置に設けられている。
【００２７】
２０はレンズホルダ１０上に設けられたフォーカシング用コイル及びトラッキング用コイルに駆動電流を供給する給電手段であり、フレキシブルプリント基板で構成されている。給電手段２０の先端はレンズホルダ１０の裏面に固定されており、フォーカシング用コイル及びトラッキング用コイルの端線と半田付け等の方法で電気的に接続されている。レンズホルダ１０には突起部２１ｃが設けられており、前記端線が光ビーム通過用の穴を遮らないように引き回される。給電手段２０はその先で２０ａ、２０ｂに分割され、その根本はレンズホルダの裏面に設けられたフォーカシング用コイルを保持する円筒部分の上端付近の可動部の重心付近に位置決め固定されている。また、給電手段２０を固定する部分の外周部にはレンズホルダと一体に成形されたボス２１ａ、２１ｂが設けられている。また、給電手段２０ａ、２０ｂのもう一方の先端は、第１の固定ベース１の側壁部に設けられたボスで位置決めし固定されている。さらに、給電手段２０ａ、２０ｂは支軸４と対物レンズ１１、１２間の中心を結ぶ直線に対してほぼ対称となるように形成されている。また、給電手段２０は光学式情報記録媒体と垂直な方向に面をもつように形成されている。
【００２８】
３１は先端にネジが形成されていてそのネジ部より直径の大きな円筒部をもつ特殊ネジ、３２はバネ、３３、３４はネジである。
【００２９】
次に動作について説明する。光学式情報装置に光学式情報記録媒体がセットされると、媒体の種類を所定の手段で判別し、その種類に対応した対物レンズ（図２では対物レンズ１２）を選択する。
【００３０】
図１０は基板の厚みの違う光学式情報記録媒体がセットされたとき、それに対応した対物レンズが選択されているかどうかを識別する手段の一例を示す図である。図１０（ａ）に示すように、光学式情報記録媒体に対応した対物レンズが選択されているときは、フォーカシングエラー信号があるしきい値以上の振幅をもつが、図１０（ｂ）に示すように、対応していない対物レンズが選択されているときは、しきい値以下の振幅しか得られない。したがってフォーカシングエラー信号の振幅を設定されたしきい値と比較することにとり、正しい対物レンズが選択されているかを判断することができる。
【００３１】
光学式情報記録媒体に対応した対物レンズが光ビーム２中に存在する場合は引続きフォーカス引き込み動作を開始する。一方、対応した対物レンズが光ビーム２中に存在しない場合は、トラッキング用コイル１８ａ〜１８ｄにあらかじめ設定された所望の電流を印加し、トラッキング用マグネット７、８が発生する磁界との相互作用により得られる電磁力により、支軸４を中心としてレンズホルダ１０を回動させ、対応する対物レンズを光ビーム２中に移動させる。このとき、後述する磁性片により発生する磁気力により、選択された対物レンズが光ビームの中心位置付近で回動を中止し保持される。その後フォーカス引き込み動作を開始する。
【００３２】
光スポット（図示せず）のフォーカスずれを補正する場合は、フォーカシング用コイル１６に所望の電流を印加し、上記フォーカシング用マグネット５、６が発生する磁界との相互作用により得られる電磁力によりレンズホルダ１０ひいては対物レンズ１１または１２を光学式情報記録媒体に対して垂直な方向に駆動し、フォーカシング方向の制御を行なう。また、光スポット（図示せず）のトラックずれを補正する場合は、トラッキング用コイル１８ａ〜１８ｄに所望の電流を印加し、上記トラッキング用マグネット７、８が発生する磁界との相互作用により得られる電磁力により、支軸４を中心としてレンズホルダ１０を電磁力により光学式情報記録媒体のトラックを横切る方向に回動させ、対物レンズ１１または１２のトラッキング方向の制御を行なう。
【００３３】
磁性片１７ａ〜１７ｄは、レンズホルダ１０に設けられた複数の対物レンズがそれぞれ光ビーム２の中心位置に存在するとき、トラッキング用マグネット７、８が発生する磁界中の最も磁束密度が高くなる点に配置する。レンズホルダ１０が、フォーカシング方向、トラッキング方向のいずれの方向においても、移動するのに伴い磁性材に作用する磁束密度の変化が生じ、その移動量に応じて磁気的に復元力が生じる。磁性片は、対物レンズのトラック補正を行う範囲で（一般的にはプラスマイナス０．５ｍｍ程度）リニアな特性が得られるように形状を決定する。
【００３４】
給電手段２０はレンズホルダ１０を含む可動部の重心付近に固定されているので、レンズホルダが移動しても給電手段２０により発生する反力がレンズホルダ１０の駆動に影響を与えない。また、給電手段２０により、可動部のダンピング効果が得られている。また、レンズホルダと一体に成形されたボス２１ａ、２１ｂにより給電手段２０の移動量を規制し、固定部から剥離するのを防止している。
【００３５】
第１の固定ベース１は特殊ネジ３１及びバネ２２によって、図示しないヘッドベースに設けられた円錐状面に、下面の球面部で接触するように押圧されている。ヘッドベースの下方よりネジ３４の締め付け量を調整することにより、球面部の中心点を中心に第１の固定ベース１、ひいては対物レンズ１１、１２の光学式情報記録媒体のトラック方向の光軸の傾きを調整することができる。同様にネジ３３の締め付け量を調整することにより、第１の固定ベース１、ひいては対物レンズ１１、１２の光学式情報記録媒体のトラックに垂直な方向の光軸の傾きを調整することができる。
【００３６】
図８、図９において、４０は光ヘッドベース、４１は光源である半導体レーザで光ヘッドベースに位置決め固定されている。４２は光ビームを分割する回折格子であり、回折格子ホルダ４３に接着固定されており、回折格子ホルダ４３は光ヘッドベース４０に回動調整可能なように位置決め固定されている。４４はハーフミラーであり、入射する光ビームの一部を反射し、一部を透過する性質を持ち、光ヘッドベース４０に位置決め固定されている。４５はコリメータレンズであり、発散光をほぼ平行な光ビームに変換する性質をもち、やはり光ヘッドベース４０に位置決め固定されている。４６は収束レンズで光ビームを集光するとともにフォーカシングエラー信号を発生させるために非点収差を発生させる。収束レンズ４６は収束レンズホルダ４７に接着固定されており、収束レンズホルダ４７は光ビーム方向に調整可能なように、光ヘッドベース４０に位置決め固定されている。４８は光検知器であり、入射光を光量に応じて電流に変換する作用を持つ。光ヘッドベースには軸受け５１及びＵ字部５２が設けられておりシャフト（図示せず）によって支持されており、やはり不図示の駆動手段により光学式情報記録媒体の半径方向に駆動される。
【００３７】
半導体レーザ４１から出射した光ビームは回折格子４２で３ビームに分割された後、ハーフミラー４４で反射される。その後光ビームはコリメータレンズ４５で平行光に変換され、打ち上げミラー９で反射されて対物レンズ駆動装置に設けられた対物レンズに入射し、光学式情報記録媒体上に集光される。光学式情報記録媒体で反射された光ビームはハーフミラー４４を透過し収束レンズ４６を通過した後光検知器４８に入射する。光検知器４８から出力される電流を電圧に変換した後、再生信号を検出するとともに、フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成し、これをもとにアクチュエータ駆動回路に必要な駆動情報を与え、対物レンズ駆動装置を駆動する。さらに、光検知器より得られた信号をもとに、ディスク判別回路で光学式情報記録媒体の識別をし、必要なら切り替えパルス発生回路により所望の電流（電圧）を発生させてアクチュエータ駆動回路に入力し、レンズホルダ１０を回動させて対物レンズを選択する。
【００３８】
なお、上記実施の形態１では、磁性材１７ａ〜１７ｄをレンズホルダ１０に固定したが、これはレンズホルダ１０と一体でインサート成形しても良い。
【００３９】
実施の形態２．
図１１は本発明の実施の形態２である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。図において、図１〜７と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【００４０】
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄは円柱状の磁性片で、たとえば既成のピン材を切断するといった方法で製作されている。磁性材６１ａ〜６１ｄはレンズホルダ１０の切り欠き部に位置決め固定されている。その他の構成、動作、作用は実施の形態１と全く同じである。
【００４１】
実施の形態３．
図１２は本発明の実施の形態３である対物レンズ駆動装置の可動部を下方からみた斜視図である。図において、図１〜７と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【００４２】
６２ａ、６２ｂはレンズホルダ１０のフォーカシングコイル保持部の周囲に突出した壁部である。給電手段２０ａ、２０ｂはフォーカシングコイル保持部と６２ａ、６２ｂのすきまで位置決め固定されている。その他の構成、動作、作用は実施の形態１と全く同じである。
【００４３】
実施の形態４．
図１３は本発明の実施の形態４である対物レンズ駆動装置の固定ベースの斜視図である。図において、図１〜７と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【００４４】
６３は磁性材で形成された固定ベースであり、ネジ部６３ａ、６３ｂを有している。また、支軸から６３ａに向かうベクトルと６３ｂに向かうベクトルの和のほぼ反対方向の底面付近に突出部と貫通穴６３ｃを有している。また、固定ベース６３の底面には球面部６３ｄ（不図示）が設けられている。球面部６３ｄの中心は対物レンズの主点を含む光学式情報記録媒体に平行な平面と軸線との交点近傍に設けられている。固定ベース６３には支軸の保持部及びフォーカシング用マグネットの保持部、さらにはトラッキング用マグネットの保持部が一体で形成されている。また、固定ベース６３は鉄系の焼結材により形成されている。その他の構成、動作、作用は実施の形態１と全く同じである。
【００４５】
実施の形態５．
図１４は本発明の実施の形態５である対物レンズ駆動装置の固定ベースの斜視図である。図において、図１〜７と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【００４６】
６４は固定ベースである。本発明の実施の形態４では固定ベースを鉄系の焼結材で形成したが、実施の形態５では鉄系の板金で形成したものである。その他の構成、動作、作用は実施の形態１と全く同じである。
【００４７】
実施の形態６．
図１５は本発明の実施の形態６である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。図において、図１〜７と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【００４８】
レンズホルダ１０にはボスが複数箇所形成されている。６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄは中心部に矩形状の穴があいた磁性片で、前記レンズホルダのボスに位置決め固定されている。さらに、その上からトラッキング用コイル１８ａ〜１８ｄが同じボスに位置決め固定されている。その他の構成、動作、作用は実施の形態１と全く同じである。
【００４９】
実施の形態７．
図１６は本発明の実施の形態７である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。図において、図１〜７と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【００５０】
レンズホルダ１０には中心部にスリットを設けたボスが複数箇所形成されている。６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄは磁性片で、前記レンズホルダのボスのスリット部に位置決め固定されている。さらに、その上から前記ボスにトラッキング用コイル１８ａ〜１８ｄが位置決め固定されている。その他の構成、動作、作用は実施の形態１と全く同じである。
【００５１】
実施の形態８．
図１７は本発明の実施の形態８である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。図において、図１〜７と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【００５２】
レンズホルダ１０の上面に連続した１つの勘合部６７が設けられている。この勘合部６７に複数の対物レンズ１１、１２が位置決め固定されている。その他の構成、動作、作用は実施の形態１と全く同じである。
【００５３】
実施の形態９．
図１８は本発明の実施の形態９である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図、図１９は本発明による光学式情報装置である。図において、図１〜７と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【００５４】
レンズホルダ１０の切り欠き部をまたぐように形成されたボスにトラッキング用コイル６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄを位置決めし接着固定している。トラッキング用コイル６８ａと６８ｃ及び６８ｂと６８ｄを固定する位置はそれぞれ前記対物レンズ１１と１２の支軸４を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。また、トラッキング用コイル６８ａと６８ｂ及び６８ｃと６８ｄを固定する位置はそれぞれ前記トラッキング用マグネット７、８の支軸４を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。また、トラッキング用コイル６８ａと６８ｂ及び６８ｃと６８ｄはそれぞれ連続巻きで構成されており、直列に接続されている。それぞれのトラッキングコイル間の線長さは前記ボス間の距離よりも若干長めに設定されている。トラッキング用コイル６８ａ、６８ｂと６８ｃ、６８ｄは並列にアクチュエータ駆動回路に接続されている。
【００５５】
次に動作について説明する。光学式情報記録媒体に対応した対物レンズが選択されたとき、トラッキング用マグネットと対向する位置に存在するトラッキング用コイルの組をトラッキングコイル切り替え回路を用いて選択する。選択されたトラッキング用コイルの組にアクチュエータ駆動回路から所望の電圧（電流）を与え、対物レンズ駆動装置をトラッキング方向に駆動する。同様に、光検知器より得られた信号をもとに、ディスク判別回路で光学式情報記録媒体の識別をし、必要ならトラッキングコイル切り替え回路によりトラッキングコイルの組を選択した後、切り替えパルス発生回路により所望の電流（電圧）を発生させてアクチュエータ駆動回路に入力し、レンズホルダを回動させて対物レンズを選択する。その他の構成、動作、作用は実施の形態１と全く同じである。
【００５６】
実施の形態１０．
図２０は本発明の実施の形態１０である対物レンズ駆動装置の斜視図、図２１は本発明の実施の形態１０である対物レンズ駆動装置の平面図、図２２は本発明の実施の形態１０である対物レンズ駆動装置における可動部を裏面からみた斜視図、図２３は本発明の実施の形態１０である対物レンズ駆動装置図を備えた光ヘッド装置の要部の斜視図、図２４はその光ヘッド装置を設けた光学式情報装置の動作を説明する図、図２５はこの光学式情報装置を示す図である。図において、図１から図９と同一または相当する部分には同一の符号を付している。
【００５７】
図２０〜図２５において、７１は磁性材で形成された第１の固定ベースである。７２、７３、７４、７５は左右方向に２極着磁されたトラッキング用マグネットであり第１の固定ベース７１に接着固定されている。マグネット７２と７３及び７４と７５を固定する位置はそれぞれ前記対物レンズ１１と１２の支軸４を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。また、トラッキング用マグネット７２と７４及び７３と７５を固定する位置は後述するトラッキング用コイル７７ａ、７７ｂの支軸４を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。給電手段２０の先端はレンズホルダ１０の裏面に固定されており、フォーカシング用コイル及びトラッキング用コイル７７ａ、７７ｂの端線と半田付け等の方法で電気的に接続されている。
【００５８】
前記レンズホルダ１０には切り欠き部が設けられており、磁性片７６ａ、７６ｂを該切り欠き部に挿入し、接着固定している。また、上記レンズホルダ１０には前記切り欠き部をまたぐようにトラッキングコイル固定用ボスが形成されている。このトラッキングコイル固定用ボスにトラッキング用コイル７７ａ、７７ｂを位置決めし接着固定している。トラッキング用コイル７７ａ、７７ｂは連続巻きで構成されており、直列に接続されている。両トラッキング用コイル間の接続線はレンズホルダ１０の裏面にはいまわされており、給電手段２０をレンズホルダに固定する際覆うように同時に固定している。レンズホルダ１０には突起部７８ａ、７８ｂが設けられており、前記端線及び接続線が光ビーム通過用の穴を遮らないように引き回される。
【００５９】
８０は本発明による光ヘッド装置、８１はメカデッキ、８２は基板であり図２４に示すような回路が実装されている。８３は光学式情報装置の外枠である。
【００６０】
次に動作について説明する。トラッキング用コイル７７ａ、７７ｂに所望の電流を印加することにより、レンズホルダ１０を回動制御する。本発明の実施の形態１がトラッキング用コイルと磁性材を４個、トラッキング用マグネットを２個用いた構成であるのに対し、実施の形態１０ではトラッキング用コイルと磁性材を２個、トラッキング用マグネットを４個用いた構成としたが、その構成、動作、作用は実施の形態１と全く同じである。
【００６１】
【発明の効果】
本発明に係る光学式情報装置においては、光ヘッドベースと、トラッキング用マグネットおよびフォーカシング用マグネットを有して前記光ヘッドベース上に配設される固定ベースと、該固定ベース上の軸線の回りに回動かつ当該軸線に沿って上下動自在に保持され、発生する磁界と前記トラッキング用マグネットの磁界との相互作用によって前記回動する方向に駆動力を生じるトラッキング用コイル、および発生する磁界と前記フォーカシング用マグネットの磁界との相互作用によって前記上下動する方向に駆動力を生じるフォーカシング用コイルを備えたレンズホルダと、該レンズホルダに前記軸線からほぼ等しい距離だけ偏心した位置に前記回動方向に配列された複数の対物レンズと、該複数の対物レンズのうちのいずれかの対物レンズによって収束された光ビームを照射される光学式情報記録媒体を回転させるディスクモータとを備える光学式情報装置であって、前記複数の対物レンズのうち、径の小さいおよび／または作動距離の大きい対物レンズを前記ディスクモータに近い側に配置し、トラッキング用マグネットが対物レンズの個数以上設けられ、軸線を中心とする回動方向に沿った前記トラッキング用マグネットの互いに隣接する角度は、前記軸線を中心とする回動方向に沿った前記対物レンズの隣接する角度にほぼ等しいことを特徴とするので、複数の対物レンズのどの対物レンズが選択されても、対物レンズがターンテーブルに衝突することがなくなり信頼性の高い対物レンズ駆動装置を得ることができるばかりでなく、メカ部の設計の自由度が大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置の分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置における可動部の分解斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置における可動部を裏面からみた斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置における対物レンズと光学式情報記録媒体を保持するディスクモータとターンテーブルの関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置の要部の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１である対物レンズ駆動装置図を備えた光ヘッド装置の要部の斜視図である。
【図９】本光ヘッド装置を設けた光学式情報装置を示す図である。
【図１０】基板の厚みの違う光学式情報記録媒体がセットされたとき、それに対応した対物レンズが選択されているかを識別する手段の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態３である対物レンズ駆動装置の可動部を下方からみた斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態４である対物レンズ駆動装置の固定ベースの斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態５である対物レンズ駆動装置の固定ベースの斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態６である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。
【図１６】本発明の実施の形態７である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。
【図１７】本発明の実施の形態８である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。
【図１８】本発明の実施の形態９である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。
【図１９】本発明の実施の形態９である対物レンズ駆動装置を備えた光学式情報装置を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態１０である対物レンズ駆動装置の斜視図である。
【図２１】本発明の実施の形態１０である対物レンズ駆動装置の平面図である。
【図２２】本発明の実施の形態１０である対物レンズ駆動装置における可動部を裏面からみた斜視図である。
【図２３】本発明の実施の形態１０である対物レンズ駆動装置図を備えた光ヘッド装置の要部の斜視図である。
【図２４】本発明の実施の形態１０である光ヘッド装置を設けた光学式情報装置の動作を説明する図である。
【図２５】本発明の実施の形態１０である光ヘッド装置を設けた光学式情報装置を示す図である。
【図２６】従来の光ヘッド装置に設けられている複合対物レンズの概略断面図である。
【図２７】従来の光ヘッド装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１第１の固定ベース、２光ビーム、３第２の固定ベース、４支軸、５，６フォーカシング用マグネット、７，８トラッキング用マグネット、１０レンズホルダ、１１，１２対物レンズ、１７ａ〜１７ｄ磁性片、１８ａ〜１８ｄトラッキング用コイル、２０給電手段。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Since the present invention records or reproduces a plurality of optical information recording media having different types such as substrate thickness and recording density in one optical information device, the information is focused on the information recording surface of each optical information recording medium. The present invention relates to an objective lens driving device, an optical head device, and an optical information device in which a light spot is most suitable for each medium, and in which a track shift and a focus shift are accurately controlled.
[0002]
[Prior art]
An optical information recording medium used for an optical information device that uses a semiconductor laser as a light source and optically records and reproduces information is, for example, a 1.2 mm-thick polycarbonate substrate, for example, a compact disc dedicated to reproduction. Information is engraved in the form of convolutions in a spiral at intervals of about 1.6 microns. Then, the light beam is transmitted through the substrate having a thickness of 1.2 mm and is applied to the information surface, and the information is detected as a change in the intensity of the reflected light.
[0003]
In general, in optical information devices, in order to achieve a higher recording density than a compact disk, the form in which a light beam is irradiated through a transparent substrate as described above is common, but information tracks different from a compact disk are used. Optical information recording media having pitches and different substrate thicknesses have emerged. However, it is very difficult or impossible to reproduce such an optical information recording medium having different track pitches and substrate thicknesses using a conventional optical head device as it is. The first reason is that the objective lens for condensing and irradiating the light beam onto the optical information recording medium is designed so that the aberration is minimized with respect to the thickness of the substrate to be used. Large aberrations occur on the substrate, making it impossible to form a focused light spot enough to reproduce information.Secondly, the different track pitch means that the recording density of the optical information recording medium is different. Therefore, it is difficult to record and reproduce information unless a dedicated objective lens corresponding to the recording density is used.
[0004]
Therefore, as an example of an optical head device capable of recording and reproducing information on different types of optical information recording media, there is an optical head device as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-98431. FIG. 26 is a schematic sectional view of a compound objective lens provided in a conventional optical head device, and FIG. 27 is a schematic sectional view of a conventional optical head device.
[0005]
In FIG. 26, reference numeral 104 denotes an objective lens, and 107 denotes a hologram lens. The hologram lens 107 is formed on a substrate 109 that is transparent to the light beam 103, and the lattice pattern 107 a is concentric, and its center coincides with the objective lens 104. The hologram lens 107 is designed so that the diffraction efficiency of the first-order diffracted light is less than 100%, and the transmitted light (zero-order diffracted light) 161a of the light beam 103a also has a sufficient intensity.
[0006]
In FIG. 27, reference numeral 102 denotes a radiation light source such as a semiconductor laser. The light beam 103 emitted from the radiation light source 102 becomes almost parallel light by the collimator lens 122, passes through the beam splitter 136, enters the hologram lens 107 and the objective lens 104, and is condensed on the optical information recording medium. . The light beam reflected by the optical information recording medium follows the original optical path in reverse, and the transmitted light 161 passes through the hologram lens again, is reflected by the beam splitter 136, is collected by the converging lens 121, and is condensed by the converging lens 121. Incident on.
[0007]
Next, the operation will be described. The objective lens 104 is designed so that when a light beam 161 transmitted through the hologram lens 107 without being diffracted is incident, a diffraction-limited condensed spot can be formed on an optical information recording medium having a thin substrate. . The first-order diffracted light 164 diffracted by the hologram lens 107 is condensed by the objective lens 104 onto an optical information recording medium having a thick substrate. Here, the first-order diffracted light 164 is aberration-corrected so that it can be converged to the diffraction limit on an optical information recording medium having a thick substrate.
[0008]
As described above, since this optical head device always has two focal points, an optimal light spot is formed on both an optical information recording medium having a thick substrate and an optical information recording medium having a thin substrate. In addition, information can be recorded or reproduced.
[0009]
By calculating the output of the photodetector 107, a focusing error signal and a tracking error signal are generated, and the drive of the objective lens 104 is controlled based on the error signal to correct the focus shift and the track shift of the light spot.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional apparatus is configured as described above, there are the following problems.
[0011]
Since the light beam 103 emitted from the light source is always separated into a plurality of light beams by the hologram lens 107, the use efficiency of the light beam is low, and an expensive high-power semiconductor laser must be used for the light source. there were.
[0012]
Also, since a plurality of light beams are always present in the same optical path, these light beams interfere with each other, one of the light beams becomes stray light, the quality of the reproduced signal deteriorates, There is a problem that an offset occurs in the tracking error signal.
[0013]
Further, such a hologram lens 107 is not only very expensive, but also has poor productivity, so that the optical head device is expensive.
[0014]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and not only can the objective lens not collide with the turntable, and a highly reliable optical information device can be obtained. An object of the present invention is to obtain an optical information device having a large degree of freedom in design.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In the optical information device according to the present invention, an optical head base, a fixed base having a tracking magnet and a focusing magnet, and disposed on the optical head base, and around an axis on the fixed base. A tracking coil that is held rotatably and vertically movable along the axis, and generates a driving force in the rotating direction by the interaction between the generated magnetic field and the magnetic field of the tracking magnet; and A lens holder having a focusing coil that generates a driving force in the direction of vertical movement by interaction with the magnetic field of the focusing magnet, and a lens holder that is eccentric by approximately the same distance from the axis in the rotation direction. A plurality of objective lenses arranged, and an objective lens of any of the plurality of objective lenses A disk motor for rotating an optical information recording medium irradiated with the light beam converged by the optical information recording medium, wherein the objective having a small diameter and / or a large working distance is selected from the plurality of objective lenses. Place the lens on the side near the disc motor The number of the magnets for tracking provided is equal to or more than the number of the objective lenses, and the angles adjacent to each other of the magnets for tracking along the rotation direction about the axis are the objective lenses along the rotation direction about the axis. Is approximately equal to the adjacent angle of It is characterized by the following.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing the embodiments.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view of an objective lens driving device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the objective lens driving device according to the first embodiment of the present invention. Are shown transparently. FIG. 3 is an exploded perspective view of the objective lens driving device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 4 is an exploded perspective view of a movable portion in the objective lens driving device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a perspective view of a movable portion of the objective lens driving device according to the first embodiment viewed from the back surface. FIG. 6 is a diagram illustrating a disk holding an objective lens and an optical information recording medium in the objective lens driving device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 shows a relationship between a motor and a turntable, FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of the objective lens driving device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows the objective lens driving device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 9 is a perspective view of a main part of an optical head device provided with the optical information device provided with the optical head device.
[0017]
1 to 7, reference numeral 1 denotes a first fixed base formed of a magnetic material, which has screw portions 1a and 1b. In addition, a protruding portion and a through hole 1c are provided near the bottom surface in a direction substantially opposite to the sum of the vector directed to 1a and the vector directed to 1b from the support shaft 4. Further, a spherical portion 1d is provided on the bottom surface of the first fixed base 1. As shown in FIG. 7, the center of the spherical portion 1d is provided near the intersection of the axis and the plane parallel to the optical information recording medium including the principal point of the objective lens. 2 is a light beam.
[0018]
Reference numeral 3 denotes a second fixed base, which holds the lower end of the spindle 4 coated with a fluororesin having a small coefficient of friction. Reference numerals 5 and 6 denote focusing magnets magnetized in a direction parallel to the optical information recording medium, and are adhered and fixed to the second fixed base 3. The front surface of the first fixed base 1 where the spherical portion is formed has a step with respect to the surrounding portion, and the second fixed base 3 is bonded and fixed using the step. ing. The height of the step is greater than the height of the bottom surface of the second fixed base 3.
[0019]
Reference numerals 7 and 8 denote tracking magnets magnetized in two poles in the left-right direction, which are bonded and fixed to the first fixed base 1. Reference numeral 9 denotes a launch mirror that reflects the light beam 2 incident from the front vertically upward.
[0020]
Reference numeral 10 denotes a lens holder formed of a lightweight, high-rigidity plastic material or the like, which decenters the objective lenses 11 and 12 corresponding to a plurality of optical information recording media having different substrate thicknesses from the support shaft 4 by substantially equal distances. It is held in a position where both are as close as possible. The lens holder 10 is provided with a bearing having an axis substantially parallel to the optical axes of the objective lenses 11 and 12.
[0021]
As shown in FIG. 6, when the objective lenses 11 and 12 generally corresponding to different types of optical information recording media are provided at positions where the light beam 2 is condensed on the optical information recording medium, the objective lenses 11 and 12 are located between the lower surface and the lower surface of the medium. Distances (called working distances) W1 and W2 are different. 13, an optical information recording medium; 14, a disk motor for rotating the optical information recording medium; and 15, a turntable for rotatably holding the optical information recording medium. The objective lenses 11 and 12 are bonded and fixed to the lens holder 10 such that the one having a larger working distance is closer to the turntable 15, that is, located on the inner peripheral side of the optical information recording medium.
[0022]
Further, generally, the objective lenses 11 and 12 corresponding to different types of optical information recording media have different outer diameters. The objective lenses 11 and 12 are adhered and fixed to the lens holder 10 such that the smaller outer diameter is closer to the turntable 15, that is, located on the inner peripheral side of the optical information recording medium.
[0023]
Numeral 16 denotes a focusing coil which is adhered and fixed to the lens holder 10 so as to be coaxial with the bearing. A magnetic gap formed by the second fixed base 3 and the focusing magnets 5 and 6 is provided. Is located inside.
[0024]
The lens holder 10 is provided with a notch, and the magnetic pieces 17a, 17b, 17c, and 17d are inserted into the notch, and are fixed by bonding. The positions at which the magnetic pieces 17a and 17b and 17c and 17d are fixed are disposed at substantially the same angles as the angles about the support shaft 4 of the objective lenses 11 and 12, respectively. The positions at which the magnetic pieces 17a and 17c and 17b and 17d are fixed are arranged at substantially the same angles as the angles of the tracking magnets 7 and 8 around the support shaft 4.
[0025]
Further, a boss for fixing a tracking coil is formed on the lens holder 10 so as to straddle the notch. The tracking coils 18a, 18b, 18c and 18d are positioned and adhesively fixed to the tracking coil fixing boss. The positions where the tracking coils 18a and 18b and 18c and 18d are fixed are arranged at substantially the same angle as the center of the support shaft 4 of the objective lenses 11 and 12, respectively. The positions at which the tracking coils 18a and 18c and 18b and 18d are fixed are arranged at substantially the same angle as the angle of the tracking magnets 7 and 8 around the support shaft 4. The tracking coils 18a to 18d are formed by continuous winding and are connected in series. The line length between the tracking coils is set slightly longer than the distance between the tracking coil fixing bosses.
[0026]
In addition, a projection 19 is provided on the back surface of the lens holder 10. The projection is provided at a position where the projection comes into contact with the second fixed base when the lens holder 10 rotates.
[0027]
Reference numeral 20 denotes a power supply unit that supplies a driving current to the focusing coil and the tracking coil provided on the lens holder 10, and is configured by a flexible printed circuit board. The leading end of the power supply means 20 is fixed to the back surface of the lens holder 10 and is electrically connected to end lines of the focusing coil and the tracking coil by soldering or the like. The lens holder 10 is provided with a projection 21c, which is routed so that the end line does not block the light beam passage hole. The power supply means 20 is divided into 20a and 20b at the end thereof, and the root thereof is positioned and fixed near the center of gravity of the movable portion near the upper end of the cylindrical portion holding the focusing coil provided on the back surface of the lens holder. Further, bosses 21a and 21b formed integrally with the lens holder are provided on the outer peripheral portion of the portion where the power supply means 20 is fixed. The other ends of the power supply means 20a and 20b are positioned and fixed by bosses provided on the side wall of the first fixed base 1. Further, the power supply means 20a and 20b are formed so as to be substantially symmetric with respect to a straight line connecting the support shaft 4 and the center between the objective lenses 11 and 12. The power supply means 20 is formed to have a surface in a direction perpendicular to the optical information recording medium.
[0028]
Reference numeral 31 denotes a special screw having a screw formed at the tip and having a cylindrical portion having a diameter larger than the screw portion, 32 denotes a spring, and 33 and 34 denote screws.
[0029]
Next, the operation will be described. When an optical information recording medium is set in the optical information device, the type of the medium is determined by a predetermined means, and an objective lens (the objective lens 12 in FIG. 2) corresponding to the type is selected.
[0030]
FIG. 10 is a diagram showing an example of means for identifying whether or not an objective lens corresponding to an optical information recording medium having a different substrate thickness is set when the optical information recording medium is set. As shown in FIG. 10A, when the objective lens corresponding to the optical information recording medium is selected, the focusing error signal has an amplitude equal to or greater than a certain threshold, but as shown in FIG. 10B. As described above, when a non-corresponding objective lens is selected, only an amplitude smaller than the threshold value is obtained. Therefore, by comparing the amplitude of the focusing error signal with the set threshold value, it can be determined whether the correct objective lens has been selected.
[0031]
When the objective lens corresponding to the optical information recording medium is present in the light beam 2, the focus pull-in operation is continuously started. On the other hand, when the corresponding objective lens does not exist in the light beam 2, a predetermined desired current is applied to the tracking coils 18a to 18d, and the interaction with the magnetic fields generated by the tracking magnets 7 and 8 is performed. The obtained electromagnetic force rotates the lens holder 10 about the support shaft 4 and moves the corresponding objective lens into the light beam 2. At this time, the selected objective lens stops rotating near the center position of the light beam and is held by the magnetic force generated by the magnetic piece described later. Thereafter, the focus pull-in operation is started.
[0032]
When correcting a focus shift of a light spot (not shown), a desired current is applied to the focusing coil 16 and a lens is formed by an electromagnetic force obtained by an interaction with a magnetic field generated by the focusing magnets 5 and 6. The holder 10 and thus the objective lens 11 or 12 are driven in a direction perpendicular to the optical information recording medium to control the focusing direction. When correcting a track deviation of a light spot (not shown), a desired current is applied to the tracking coils 18a to 18d, and the tracking coils 18a to 18d are obtained by interaction with a magnetic field generated by the tracking magnets 7, 8. The electromagnetic force causes the lens holder 10 to rotate about the support shaft 4 in a direction crossing the track of the optical information recording medium by the electromagnetic force to control the tracking direction of the objective lens 11 or 12.
[0033]
The magnetic pieces 17a to 17d have a point at which the magnetic flux density becomes highest in the magnetic field generated by the tracking magnets 7 and 8 when a plurality of objective lenses provided on the lens holder 10 are respectively located at the center position of the light beam 2. To place. As the lens holder 10 moves in either the focusing direction or the tracking direction, a change in the magnetic flux density acting on the magnetic material occurs, and a restoring force is magnetically generated according to the amount of movement. The shape of the magnetic piece is determined so as to obtain a linear characteristic (generally about ± 0.5 mm) within a range in which track correction of the objective lens is performed.
[0034]
Since the power supply unit 20 is fixed near the center of gravity of the movable unit including the lens holder 10, the reaction force generated by the power supply unit 20 does not affect the driving of the lens holder 10 even if the lens holder moves. In addition, a damping effect of the movable part is obtained by the power supply means 20. Further, the bosses 21a and 21b formed integrally with the lens holder regulate the amount of movement of the power supply means 20 to prevent the power supply means 20 from being separated from the fixed portion.
[0035]
The first fixed base 1 is pressed by a special screw 31 and a spring 22 so as to come into contact with a conical surface provided on a head base (not shown) at a spherical portion on the lower surface. By adjusting the amount of tightening of the screw 34 from below the head base, the optical axis of the first fixed base 1 and thus the objective lenses 11 and 12 in the track direction of the optical information recording medium around the center point of the spherical portion is adjusted. The tilt can be adjusted. Similarly, by adjusting the amount of tightening of the screw 33, the inclination of the optical axis of the first fixed base 1, and eventually the objective lenses 11, 12 in the direction perpendicular to the track of the optical information recording medium can be adjusted.
[0036]
8 and 9, reference numeral 40 denotes an optical head base, and reference numeral 41 denotes a semiconductor laser as a light source, which is positioned and fixed to the optical head base. Reference numeral 42 denotes a diffraction grating for dividing the light beam, which is adhesively fixed to a diffraction grating holder 43, and the diffraction grating holder 43 is positioned and fixed to the optical head base 40 so as to be rotatable. A half mirror 44 has a property of reflecting a part of an incident light beam and transmitting a part thereof, and is positioned and fixed to the optical head base 40. A collimator lens 45 has a property of converting divergent light into a substantially parallel light beam, and is also positioned and fixed to the optical head base 40. A focusing lens 46 condenses the light beam and generates astigmatism to generate a focusing error signal. The convergent lens 46 is adhesively fixed to a convergent lens holder 47, and the convergent lens holder 47 is positioned and fixed to the optical head base 40 so as to be adjustable in the light beam direction. Reference numeral 48 denotes a photodetector, which has a function of converting incident light into current according to the amount of light. The optical head base is provided with a bearing 51 and a U-shaped portion 52, which are supported by a shaft (not shown), and which is also driven in the radial direction of the optical information recording medium by driving means (not shown).
[0037]
The light beam emitted from the semiconductor laser 41 is split into three beams by the diffraction grating 42 and then reflected by the half mirror 44. Thereafter, the light beam is converted into parallel light by the collimator lens 45, reflected by the launch mirror 9, enters the objective lens provided in the objective lens driving device, and is focused on the optical information recording medium. The light beam reflected by the optical information recording medium passes through the half mirror 44, passes through the converging lens 46, and then enters the light detector 48. After converting the current output from the photodetector 48 to a voltage, the reproducing signal is detected, a focusing error signal and a tracking error signal are generated, and necessary driving information is given to the actuator driving circuit based on the signals. Drive the objective lens drive. Further, based on the signal obtained from the photodetector, the optical information recording medium is identified by a disc discriminating circuit, and if necessary, a desired current (voltage) is generated by a switching pulse generating circuit, which is then transmitted to the actuator driving circuit. An input is made and the objective lens is selected by rotating the lens holder 10.
[0038]
In the first embodiment, the magnetic members 17a to 17d are fixed to the lens holder 10, but may be insert-molded integrally with the lens holder 10.
[0039]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 11 is a perspective view showing a movable portion of the objective lens driving device according to the second embodiment of the present invention. In the figures, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals.
[0040]
61a, 61b, 61c and 61d are cylindrical magnetic pieces, which are manufactured by, for example, cutting an existing pin material. The magnetic members 61a to 61d are positioned and fixed in the cutouts of the lens holder 10. Other configurations, operations, and operations are exactly the same as those of the first embodiment.
[0041]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 12 is a perspective view of a movable portion of the objective lens driving device according to the third embodiment of the present invention as viewed from below. In the figures, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals.
[0042]
Reference numerals 62a and 62b denote walls protruding around the focusing coil holding portion of the lens holder 10. The power supply means 20a and 20b are positioned and fixed up to the gap between the focusing coil holding portion and 62a and 62b. Other configurations, operations, and operations are exactly the same as those of the first embodiment.
[0043]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 13 is a perspective view of a fixed base of the objective lens driving device according to the fourth embodiment of the present invention. In the figures, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals.
[0044]
63 is a fixed base formed of a magnetic material, and has screw portions 63a and 63b. In addition, a protruding portion and a through hole 63c are provided near the bottom surface in a direction substantially opposite to the sum of the vector directed to 63a and the vector directed to 63b from the support shaft. A spherical portion 63d (not shown) is provided on the bottom surface of the fixed base 63. The center of the spherical portion 63d is provided near the intersection of the axis and a plane parallel to the optical information recording medium including the principal point of the objective lens. On the fixed base 63, a holding portion for the support shaft, a holding portion for the focusing magnet, and a holding portion for the tracking magnet are integrally formed. The fixed base 63 is formed of an iron-based sintered material. Other configurations, operations, and operations are exactly the same as those of the first embodiment.
[0045]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 14 is a perspective view of a fixed base of the objective lens driving device according to the fifth embodiment of the present invention. In the drawings, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals.
[0046]
64 is a fixed base. In the fourth embodiment of the present invention, the fixed base is formed of an iron-based sintered material. In the fifth embodiment, the fixed base is formed of an iron-based sheet metal. Other configurations, operations, and operations are exactly the same as those of the first embodiment.
[0047]
Embodiment 6 FIG.
FIG. 15 is a perspective view showing a movable portion of the objective lens driving device according to the sixth embodiment of the present invention. In the figures, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals.
[0048]
A plurality of bosses are formed on the lens holder 10. Numerals 65a, 65b, 65c and 65d are magnetic pieces having a rectangular hole in the center, and are positioned and fixed to the boss of the lens holder. Further, the tracking coils 18a to 18d are positioned and fixed to the same boss from above. Other configurations, operations, and operations are exactly the same as those of the first embodiment.
[0049]
Embodiment 7 FIG.
FIG. 16 is a perspective view showing a movable portion of the objective lens driving device according to the seventh embodiment of the present invention. In the drawings, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals.
[0050]
The lens holder 10 is provided with a plurality of bosses having a slit at the center. Reference numerals 66a, 66b, 66c, and 66d denote magnetic pieces that are positioned and fixed in the slits of the boss of the lens holder. Further, tracking coils 18a to 18d are positioned and fixed to the boss from above. Other configurations, operations, and operations are exactly the same as those of the first embodiment.
[0051]
Embodiment 8 FIG.
FIG. 17 is a perspective view showing a movable portion of the objective lens driving device according to the eighth embodiment of the present invention. In the figures, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals.
[0052]
One continuous fitting portion 67 is provided on the upper surface of the lens holder 10. A plurality of objective lenses 11 and 12 are positioned and fixed to the fitting portion 67. Other configurations, operations, and operations are exactly the same as those of the first embodiment.
[0053]
Embodiment 9 FIG.
FIG. 18 is a perspective view showing a movable portion of an objective lens driving device according to Embodiment 9 of the present invention, and FIG. 19 is an optical information device according to the present invention. In the drawings, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals.
[0054]
Tracking coils 68a, 68b, 68c, and 68d are positioned and adhered and fixed to bosses formed so as to straddle the cutouts of the lens holder 10. The positions at which the tracking coils 68a and 68c and the positions at which the tracking coils 68b and 68d are fixed are substantially the same as the angles of the objective lenses 11 and 12 around the support shaft 4. The positions at which the tracking coils 68a and 68b and the tracking coils 68c and 68d are fixed are disposed at substantially the same angles as the angles around the support shaft 4 of the tracking magnets 7 and 8, respectively. The tracking coils 68a and 68b and the tracking coils 68c and 68d are each formed by continuous winding and are connected in series. The line length between the tracking coils is set slightly longer than the distance between the bosses. The tracking coils 68a, 68b and 68c, 68d are connected in parallel to an actuator drive circuit.
[0055]
Next, the operation will be described. When an objective lens corresponding to the optical information recording medium is selected, a set of tracking coils located at a position facing the tracking magnet is selected using a tracking coil switching circuit. A desired voltage (current) is applied from the actuator driving circuit to the selected set of tracking coils, and the objective lens driving device is driven in the tracking direction. Similarly, based on the signal obtained from the photodetector, the disc information discrimination circuit identifies the optical information recording medium, and if necessary, selects a set of tracking coils by the tracking coil switching circuit, and then generates a switching pulse generation circuit. , A desired current (voltage) is generated and input to the actuator drive circuit, and the objective holder is selected by rotating the lens holder. Other configurations, operations, and operations are exactly the same as those of the first embodiment.
[0056]
Embodiment 10 FIG.
20 is a perspective view of an objective lens driving device according to a tenth embodiment of the present invention, FIG. 21 is a plan view of the objective lens driving device according to the tenth embodiment of the present invention, and FIG. 22 is a tenth embodiment of the present invention. FIG. 23 is a perspective view of a movable portion of the objective lens driving device viewed from the back, FIG. 23 is a perspective view of a main part of an optical head device including the objective lens driving device diagram of Embodiment 10 of the present invention, and FIG. The figure explaining operation | movement of the optical information apparatus provided with the optical head device, FIG. 25: is a figure which shows this optical information apparatus. In the figures, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 9 are denoted by the same reference numerals.
[0057]
20 to 25, reference numeral 71 denotes a first fixed base formed of a magnetic material. Reference numerals 72, 73, 74, and 75 denote tracking magnets that are magnetized in two poles in the left-right direction, and are bonded and fixed to the first fixed base 71. The positions at which the magnets 72 and 73 and 74 and 75 are fixed are arranged at substantially the same angle as the angle around the support shaft 4 of the objective lenses 11 and 12, respectively. The positions at which the tracking magnets 72 and 74 and the tracking magnets 73 and 75 are fixed are disposed at substantially the same angle as the center of the support coils 4 of the tracking coils 77a and 77b described later. The leading end of the power supply means 20 is fixed to the back surface of the lens holder 10, and is electrically connected to the end lines of the focusing coil and the tracking coils 77a and 77b by a method such as soldering.
[0058]
The lens holder 10 is provided with a notch, and the magnetic pieces 76a and 76b are inserted into the notch and fixed by bonding. A tracking coil fixing boss is formed on the lens holder 10 so as to straddle the notch. The tracking coils 77a and 77b are positioned and adhesively fixed to the tracking coil fixing boss. The tracking coils 77a and 77b are formed by continuous winding and are connected in series. A connection line between the two tracking coils is provided on the back surface of the lens holder 10, and is fixed at the same time so as to cover when the power supply means 20 is fixed to the lens holder. The lens holder 10 is provided with protrusions 78a and 78b, which are routed so that the end lines and the connection lines do not block the holes for passing the light beams.
[0059]
80 is an optical head device according to the present invention, 81 is a mechanical deck, and 82 is a substrate on which a circuit as shown in FIG. 24 is mounted. 83 is an outer frame of the optical information device.
[0060]
Next, the operation will be described. The rotation of the lens holder 10 is controlled by applying a desired current to the tracking coils 77a and 77b. Embodiment 1 of the present invention has a configuration in which four tracking coils and four magnetic materials are used and two tracking magnets are used, whereas in the tenth embodiment, two tracking coils and two magnetic materials are used. Although a configuration using four magnets is used, the configuration, operation, and operation are exactly the same as those in the first embodiment.
[0061]
【The invention's effect】
In the optical information device according to the present invention, an optical head base, a fixed base having a tracking magnet and a focusing magnet, and disposed on the optical head base, and around an axis on the fixed base. A tracking coil that is held rotatably and vertically movable along the axis, and generates a driving force in the rotating direction by the interaction between the generated magnetic field and the magnetic field of the tracking magnet; and A lens holder having a focusing coil that generates a driving force in the direction of vertical movement by interaction with the magnetic field of the focusing magnet, and a lens holder that is eccentric by approximately the same distance from the axis in the rotation direction. A plurality of objective lenses arranged, and an objective lens of any of the plurality of objective lenses A disk motor for rotating an optical information recording medium irradiated with the light beam converged by the optical information recording medium, wherein the objective having a small diameter and / or a large working distance is selected from the plurality of objective lenses. Place the lens on the side near the disc motor The number of the magnets for tracking provided is equal to or more than the number of the objective lenses, and the angles adjacent to each other of the magnets for tracking along the rotation direction about the axis are the objective lenses along the rotation direction about the axis. Is approximately equal to the adjacent angle of Therefore, no matter which one of the plurality of objective lenses is selected, the objective lens does not collide with the turntable, so that a highly reliable objective lens driving device can be obtained. The degree of freedom in the design of the unit increases.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an objective lens driving device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the objective lens driving device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the objective lens driving device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an exploded perspective view of a movable section in the objective lens driving device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view of the movable portion of the objective lens driving device according to the first embodiment of the present invention, as viewed from the back surface.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between the objective lens, a disk motor holding an optical information recording medium, and a turntable in the objective lens driving device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view of a main part of the objective lens driving device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view of a main part of the optical head device including the objective lens driving device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an optical information device provided with the optical head device.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a means for identifying whether an objective lens corresponding to an optical information recording medium having a different substrate thickness is set when the optical information recording medium is set.
FIG. 11 is a perspective view showing a movable portion of the objective lens driving device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view of a movable portion of the objective lens driving device according to the third embodiment of the present invention, as viewed from below.
FIG. 13 is a perspective view of a fixed base of the objective lens driving device according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a perspective view of a fixed base of the objective lens driving device according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a perspective view showing a movable portion of the objective lens driving device according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a perspective view showing a movable portion of the objective lens driving device according to the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a perspective view showing a movable portion of the objective lens driving device according to the eighth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a perspective view showing a movable portion of the objective lens driving device according to the ninth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a diagram illustrating an optical information device including an objective lens driving device according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a perspective view of an objective lens driving device according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a plan view of an objective lens driving device according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a perspective view of a movable portion of the objective lens driving device according to the tenth embodiment of the present invention, as viewed from the back.
FIG. 23 is a perspective view of a main part of an optical head device including an objective lens driving device according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a diagram illustrating an operation of an optical information device provided with an optical head device according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a diagram showing an optical information device provided with an optical head device according to Embodiment 10 of the present invention.
FIG. 26 is a schematic sectional view of a compound objective lens provided in a conventional optical head device.
FIG. 27 is a schematic sectional view of a conventional optical head device.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 first fixed base, 2 light beam, 3 second fixed base, 4 support shaft, 5,6 focusing magnet, 7,8 tracking magnet, 10 lens holder, 11,12 objective lens, 17a-17d magnetism Pieces, 18a to 18d tracking coil, 20 feeding means.

Claims

An optical head base,
A fixed base having a tracking magnet and a focusing magnet and disposed on the optical head base,
Tracking that is rotated about an axis on the fixed base and held so as to be able to move up and down along the axis, and generates a driving force in the rotating direction by the interaction between the generated magnetic field and the magnetic field of the tracking magnet. A lens holder including a focusing coil, and a focusing coil that generates a driving force in the vertical direction by an interaction between the generated magnetic field and the magnetic field of the focusing magnet;
A plurality of objective lenses arranged in the rotation direction at positions eccentric to the lens holder by substantially the same distance from the axis;
A disc motor for rotating an optical information recording medium irradiated with a light beam converged by any one of the objective lenses,
Among the plurality of objective lenses, an objective lens having a small diameter and / or a large working distance is arranged on a side close to the disk motor ,
The number of tracking magnets provided is equal to or more than the number of objective lenses, and the angles adjacent to each other of the tracking magnets along the rotation direction about the axis are the angles of the objective lens along the rotation direction about the axis. An optical information device characterized by being substantially equal to adjacent angles .

The number of tracking coils provided is equal to or more than the number of objective lenses, and the angles adjacent to each other of the tracking coils along the rotation direction about the axis are the angles of the objective lens along the rotation direction about the axis. 2. The optical information device according to claim 1, wherein the optical information devices are substantially equal to adjacent angles.

The optical information device according to claim 1, wherein a notch is provided in the lens holder, and a magnetic material is inserted into the notch.

2. The optical information device according to claim 1, wherein the lens holder and the magnetic material are integrally insert-molded.

2. The optical information device according to claim 1, wherein a projection is provided on the lens holder, and the projection and the surface on the fixed base are brought into contact with each other to regulate a rotation range of the lens holder.

A plurality of tracking coils are provided,
The optical information device according to claim 1, wherein the tracking coils are connected in series.

A plurality of tracking coils are provided,
2. The optical information device according to claim 1, wherein each of the tracking coils is formed by continuous winding.

The optical information device according to claim 1, wherein the magnetic material has a columnar shape.

2. The optical information device according to claim 1, wherein the lens holder has a plurality of protrusions, and each of the protrusions is provided with a tracking coil and a magnetic material.

10. The optical information device according to claim 9, wherein a positioning portion of the magnetic material is provided on a part of the projection.

2. The optical information device according to claim 1, wherein the lens holder has a continuous fitting portion for disposing a plurality of objective lenses.

2. The optical information device according to claim 1, wherein the tracking coils form a set of a predetermined number of the tracking coils, and the sets are electrically connected in parallel.

Any one of the plurality of objective lenses is selected,
An optical information device in which, after a light beam emitted from a light source is converted into a substantially parallel light beam, the substantially parallel light beam is converged on an optical information recording medium by the selected objective lens,
Receives reflected light reflected from the optical information recording medium, generates an electric signal corresponding to the reflected light, and outputs a focusing error signal and a tracking error signal related to the selected objective lens included in the electric signal. Further comprising a light detector,
2. The optical information device according to claim 1, wherein the position of the objective lens is controlled based on the focusing error signal and the tracking error signal output from the light detector.

Further provided is a disc discriminating circuit for discriminating the optical information recording medium based on the electric signal output from the photodetector,
14. The optical information device according to claim 13 , wherein an objective lens used for converging a substantially parallel light beam on the optical information recording medium is selected based on a determination result output from the disk determination circuit.