JP4272964B2 - Optical disc drive - Google Patents
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Description
本発明は、光ディスクから情報を再生する光ディスクドライブに関する。 The present invention relates to an optical disc drive for reproducing information from an optical disc.
CD-ROM等の光ディスクは、同心円または螺旋状のトラックに情報が記録されたディスクを回転させ、このトラックにレーザ光を照射し、その反射光を受光素子で受光して記憶された情報を読み取るものである。このため、光ディスクドライブの光学ヘッドは、トラックに正確にレーザ光を照射するためにサーボ機構によって駆動される。 An optical disk such as a CD-ROM rotates a disk on which information is recorded on a concentric or spiral track, irradiates the track with laser light, receives the reflected light with a light receiving element, and reads the stored information. Is. For this reason, the optical head of the optical disk drive is driven by a servo mechanism in order to accurately irradiate the track with laser light.
近年の光ディスクの高密度化や回転速度の高速化に伴い、光学ヘッドの駆動をより正確に行なうことが求められている。このため、光学ヘッドを固定部と可動部とに分離する分離型光学ヘッドが利用されるようになっている。 With the recent increase in the density and rotation speed of optical discs, it is required to drive the optical head more accurately. For this reason, a separation type optical head that separates the optical head into a fixed part and a movable part is used.
光ヘッド固定部は光ディスクドライブのフレーム部に固定されており、ビーム光源と受光部、および光学系を有する。光学系はレーザ光源からのビーム光を光学ヘッド可動部に導くと共に光ディスク上で反射したビーム光を受光部に導く。 The optical head fixing part is fixed to the frame part of the optical disk drive, and has a beam light source, a light receiving part, and an optical system. The optical system guides the beam light from the laser light source to the optical head movable part and guides the beam light reflected on the optical disk to the light receiving part.
また、光学ヘッド可動部は光ディスクのディスク半径方向に進退可能となっている。光学ヘッド可動部は対物レンズを有する。対物レンズは光ディスクのディスク面に近接して配置されており、ビーム光源からのビーム光を光ディスクに集光させる。光ディスク上で反射したビーム光は再度対物レンズに入射し、光ヘッド固定部に戻る。なお、光ヘッド固定部から光学ヘッド可動部に至るビーム光の光軸方向は光学ヘッド可動部の進退方向と同一であり、光学ヘッド可動部の位置に関わらずビーム光源からのビーム光は確実に光学ヘッド可動部に入射し、かつ光ディスク上で反射したビーム光は光ヘッド固定部に戻る。 Further, the optical head movable portion can advance and retreat in the disc radial direction of the optical disc. The optical head movable part has an objective lens. The objective lens is disposed close to the disk surface of the optical disk, and condenses the beam light from the beam light source on the optical disk. The beam light reflected on the optical disk enters the objective lens again and returns to the optical head fixing portion. Note that the optical axis direction of the beam light from the optical head fixed part to the optical head movable part is the same as the forward / backward direction of the optical head movable part, so that the beam light from the beam light source is reliably transmitted regardless of the position of the optical head movable part. The beam light incident on the optical head movable part and reflected on the optical disk returns to the optical head fixing part.
また、従来の(分離型ではない)光学ヘッドは、例えば特許文献1に開示されているもののように、温度変化による半導体レーザーの波長変動や光ディスクの厚み変動によって発生する対物レンズの球面収差を吸収するための複数枚の補正レンズを有する。複数枚の補正レンズはレーザ光の光路上に直列に配置されており、補正レンズの少なくとも一枚を他の補正レンズに対して移動させることによって温度に関わらずビーム光を光ディスク上で集光させることができる。 Further, the conventional (non-separable) optical head absorbs the spherical aberration of the objective lens caused by the change in the wavelength of the semiconductor laser or the change in the thickness of the optical disk due to a change in temperature, as disclosed in Patent Document 1, for example. A plurality of correction lenses. The plurality of correction lenses are arranged in series on the optical path of the laser beam, and the light beam is condensed on the optical disk regardless of the temperature by moving at least one of the correction lenses with respect to the other correction lens. be able to.
しかしながら、従来の分離型光学ヘッドに上記の補正レンズを適用しようとすると、光路と光学ヘッド可動部の移動方向が同一となる。この結果、光学ヘッド可動部の移動方向と補正レンズの移動方向が同一となる。従って、光学ヘッド可動部の移動による加速度が補正レンズにかかり、またその加速度の方向は補正レンズの移動方向である。このため、補正レンズの位置精度が低下する。高密度化が進む近年の近年の光ディスクにあっては、より高い補正レンズの位置精度を確保する必要があるため、上記従来の形式の分離型光学ヘッドではより一層の高密度化を果たした光ディスクから情報を読み出すことが困難となりつつある。
上記の問題に鑑み、本発明は、温度変化による半導体レーザーの波長変動や光ディスクの厚み変動により発生する対物レンズの球面収差を吸収することができ、かつ補正レンズの位置精度を高精度で確保可能な光ディスクドライブを提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention can absorb the spherical aberration of the objective lens caused by the variation in the wavelength of the semiconductor laser due to the temperature change and the variation in the thickness of the optical disc, and can secure the positional accuracy of the correction lens with high accuracy. It is an object to provide an optical disc drive.
上記の目的を達成するために、本発明の光ディスクドライブは、光学ヘッド可動部を前記第1の方向に移動させる光学ヘッド駆動手段と、光学ヘッド可動部に固定され対物レンズによる球面収差を補正する球面収差補正ユニットと、を有し、球面収差補正ユニットは、光学ヘッド固定部から照射された光ビームを90度屈曲させて第2の方向に偏向させる第1の偏向部材と、第1の偏向部材によって偏向させられた光ビームを屈曲させて第1の方向に偏向させて光学ヘッド可動部に入射させる第2の偏向部材と、第1の偏向部材と前記第2の間に配置された可動補正レンズと、可動補正レンズを第2の方向に移動させて対物レンズによる球面収差を補正するレンズ駆動手段と、を有する。 In order to achieve the above object, an optical disk drive according to the present invention corrects spherical aberration caused by an objective lens fixed to the optical head movable unit and an optical head driving means for moving the optical head movable unit in the first direction. A spherical aberration correction unit, and the spherical aberration correction unit includes a first deflection member that bends the light beam emitted from the optical head fixing portion by 90 degrees and deflects the light beam in a second direction, and a first deflection. A second deflecting member that bends the light beam deflected by the member and deflects the light beam in the first direction to enter the optical head movable portion, and a movable member disposed between the first deflecting member and the second. A correction lens; and a lens driving unit that moves the movable correction lens in the second direction to correct spherical aberration caused by the objective lens.
本発明によれば、光学ヘッド可動部の移動方向と、可動補正レンズの移動方向が直交しているため、光学ヘッド可動部の移動によって可動レンズにかかる加速度の方向は可動レンズの移動方向と直交する。従って、光学ヘッド可動部の移動によって可動レンズにかかる加速度は可動レンズの位置制御にほとんど影響を与えず、可動レンズの高精度な位置制御が可能となる。 According to the present invention, since the moving direction of the optical head movable part and the moving direction of the movable correction lens are orthogonal, the direction of the acceleration applied to the movable lens by the movement of the optical head movable part is orthogonal to the moving direction of the movable lens. To do. Therefore, the acceleration applied to the movable lens by the movement of the movable portion of the optical head hardly affects the position control of the movable lens, and the position control of the movable lens can be performed with high accuracy.
また、第2の方向は、光ディスクの記録面に沿った方向でも良く、或いは光ディスクの記録面に垂直な方向であっても良い。 The second direction may be a direction along the recording surface of the optical disk, or a direction perpendicular to the recording surface of the optical disk.
従って、本発明によれば、温度変化による半導体レーザーの波長変動や光ディスクの厚み変動によって発生する対物レンズの球面収差を吸収することができ、かつ球面収差および焦点距離の補正のための可動補正レンズの位置精度を高精度で確保可能な光ディスクドライブが実現できる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to absorb the spherical aberration of the objective lens caused by the variation in the wavelength of the semiconductor laser due to the temperature change and the variation in the thickness of the optical disc, and the movable correction lens for correcting the spherical aberration and the focal length. It is possible to realize an optical disc drive capable of ensuring the position accuracy of the image with high accuracy.
本発明の第1の実施の形態の光ディスクドライブの構成を図1に示す。なお、以下に示す実施形態においてはxyzの直交三軸座標を用いて各部材の方向を説明する。光ディスクドライブ100はフレーム101、光学ヘッド固定部110、光学ヘッド可動部130、スピンドルモーター140を有する。光ディスク200はスピンドルモーター140に固定され、スピンドルモーター140と一体となって回転する。なお、スピンドルモーター140の回転軸はz軸に平行である。
FIG. 1 shows the configuration of the optical disk drive according to the first embodiment of the present invention. In the embodiment described below, the direction of each member will be described using xyz orthogonal triaxial coordinates. The
光ディスクドライブ100のフレーム101には光学ヘッド固定部110が固定されている。光学ヘッド固定部110はレーザ光源111、複合プリズムアッセイ112、光量モニター素子113、受光素子114、偏向ミラー115を有する。なお、図中の一点鎖線はレーザ光の光路である。
An optical
レーザ光源111から射出されるレーザ光は複合プリズムアッセイ112を通過し、偏向ミラー115上で反射して光学ヘッド可動部130に向かう。光学ヘッド可動部130はこのレーザ光を光ディスク200の回転軸方向(z軸方向)に屈曲させる。光学ヘッド可動部130によって屈曲させられたレーザ光は光学ヘッド可動部130の対物レンズ133によって集光させられて光ディスク200の記録面に投射される。光ディスク200の記録面に投射されたレーザ光は反射して対物レンズに戻り、さらに光学ヘッド可動部130内を通って光学ヘッド固定部110に戻る。光学ヘッド固定部110に戻ったレーザ光は偏向ミラー115で反射して複合プリズムアッセイ112に入射し、さらに複合プリズムアッセイ112を通って受光素子114に入射する。
Laser light emitted from the
また、レーザ光源111から射出されるレーザ光はその一部が複合プリズムアッセイ112内のビームスプリッタで分岐して光量モニター素子113に向かう。光量モニター素子113は、レーザー光源111から出射された光量の一部を受光する素子であり、その光電出力値はレーザー光源111の光量に比例する。すなわち、光量モニター素子113の出力をフィードバックすることにより安定したレーザー出力を得ることが可能となる。
A part of the laser light emitted from the
光ディスク200は同心円のトラック上に情報が記録されている。光ディスクドライブ100の図示しない制御手段は光学ヘッド可動部130を光ディスク200の半径方向であるx軸方向に移動して対物レンズ133からのレーザ光を所望のトラックに照射させることができる。なお、光学ヘッド固定部110から光学ヘッド可動部130に向かうレーザ光および光学ヘッド可動部130から光学ヘッド固定部110に向かうレーザ光の中心軸はx軸に平行である。従って、光学ヘッド可動部130の位置に関わらず、光学ヘッド固定部110から光学ヘッド可動部130に向かうレーザ光は確実に光学ヘッド可動部130に入射し、また光学ヘッド可動部130から光学ヘッド固定部110に向かうレーザ光は確実に光学ヘッド固定部110に入射する。
In the
光学ヘッド可動部130の駆動機構を以下に説明する。光学ヘッド可動部130は対物レンズ133等の光学部材が設置されたキャリッジ134と、このキャリッジ134の両側に取り付けられたコイル131L、131Rを有する。光学ヘッド可動部130はx軸方向に延びる2本のガイドシャフト122にガイドされてx軸方向のみに移動可能となっている。また光学ヘッド可動部130のy軸方向両側にはx軸方向に延びる2つのセンターヨーク121L、121Rが設置されている。ここで、コイル131L、131Rにはそれぞれセンターヨーク121L、121Rが挿入され、コイル131L、131Rはそれぞれセンターヨーク121L、121Rに沿って移動可能となっている。また、各センターヨーク121L、121Rのy軸方向外側にはコの字型のサイドヨーク123L、123Rが連結されている。連結されたセンターヨークとサイドヨークは四角形の四辺を構成し、この四辺の内側にはマグネットが配置されている。
The drive mechanism of the optical head
コイルとヨーク、マグネットは所謂ボイスコイルモータを構成している。コイル131L、131Rに電流を流すと、コイルに発生する磁界とマグネットによる磁界との間に働く磁力により光学ヘッド可動部130はx軸方向に直進移動可能となる。なお、ボイスコイルモータは公知技術(特開2000−90598号公報等)であるので詳細な説明は省略する。なお、120は光ディスクドライブ100の図示しない制御手段から光学ヘッド可動部130に送られる制御信号が搬送されるフレキシブルケーブルである。
The coil, yoke, and magnet constitute a so-called voice coil motor. When a current is passed through the
図2に光学ヘッド固定部110を示す。図2に示されるように、複合プリズムアッセイ112は整形プリズム121a、第1の三角プリズム121b、第2の三角プリズム121cを有する。
FIG. 2 shows the optical
レーザ光源111から射出されたレーザ光は最初にコリメートレンズ116に入射し、平行光束に変換される。次いで、レーザ光は整形プリズム121aに入射する。レーザ光源111は半導体レーザ光源であり、その特性から平行光束が楕円断面となる。整形プリズム121aの入射面はレーザ光の中心軸に対して所定角度傾斜しており、整形プリズム121aに入射したレーザ光は略円形断面に整形される。
The laser light emitted from the
次いで、レーザ光は第1のプリズム121bに入射する。第1のプリズム121bのレーザ光源111側の入射面でレーザ光は2本の光束に分岐する。一方の光束は第1のプリズム121bを通過して偏向ミラー115に向かう。他方の光束は第1のプリズム121bの入射面上で反射して光量モニター素子113に向かう。
Next, the laser light is incident on the
一方、光学ヘッド可動部130から光学ヘッド110に戻るレーザ光は変更ミラー115で反射して第1のプリズム121bに入射する。第1のプリズム121bのレーザ光源111側の入射面でこのレーザ光は反射して第2のプリズム112cに入射する。第2のプリズム121cの反射面で反射したレーザ光は光束分離素子116を透過後集束レンズ117により受光素子114に入射する。受光素子114は分割された領域を有する光電素子であり、図示せぬ演算回路により制御信号及び情報信号を得る。
On the other hand, the laser beam returning from the optical head
図3は光学ヘッド可動部130の拡大図である。図3に示されるように、光学ヘッド可動部130の手前側には球面収差補正ユニット135が取り付けられている。球面収差補正ユニット135は第1の反射プリズム135a、可動レンズ135b、第2の反射プリズム135c、固定レンズ群135fを有する。第1の反射プリズム135a、可動レンズ135b、第2の反射プリズム135cはこの順番でy軸方向に並んで配置されている。また、第2の反射プリズム135cと固定レンズ群135fはx軸方向に並んで配置されている。
FIG. 3 is an enlarged view of the optical head
光学ヘッド固定部110から光学ヘッド可動部130に向けて照射されるレーザ光は第1の反射プリズム135aに入射する。レーザ光は第1の反射プリズム135aの入射面で反射して90度偏向してその光軸はy軸に平行となり、可動レンズ135bに向かう。次いで、レーザ光は可動レンズ135bを通過して第2の反射プリズムに入射する。レーザ光は第2の反射プリズム135cの入射面で反射して90度偏向してその光軸はx軸に平行となり、固定レンズ群135fに向かう。次いでレーザ光は固定レンズ群135fを通過してキャリッジ134内に導かれ、キャリッジ134内に配置された偏向ミラー134aに入射する。レーザ光は偏向ミラー134aの入射面で反射して90度偏向してその光軸はz軸に平行となり、対物レンズ133に向かう。
Laser light emitted from the optical
前述のように、対物レンズ133に入射したレーザ光は集光されて光ディスク200に入射し、光ディスク200上で反射して対物レンズ133に戻る。対物レンズ133に戻ったレーザ光は偏向ミラー134a、固定レンズ群135f、第2の反射プリズム135c、可動レンズ135b、第1の反射プリズム135aを順次経由して光学ヘッド固定部110に戻る。なお、第1の反射プリズム135aおよび第2の反射プリズム135cの代わりに反射ミラーを用いる構成としても良い。
As described above, the laser light incident on the
可動レンズ135bの支持および駆動機構を図4を用いて以下に説明する。図4は球面収差補正ユニット135の拡大図である。
The support and drive mechanism of the
可動レンズ135bはキャリッジ134からy軸方向に延びる板バネ135dおよび135eに挟持されて支持される。板バネ135dおよび135eのキャリッジ134側の端部はキャリッジ134に形成されたスリット134bおよび134c内にそれぞれ固定され、平行板バネを形成している。従って、可動レンズ135bの変位は、板バネが変形可能な方向および量に限定される。具体的には、可動レンズ135bは、板バネの曲げ方向に主に変位する。即ち、可動レンズ135bはy軸方向に大きく変位すると共に板バネの撓み方向(x軸方向)に微小に変位する。必要な可動レンズ135bの変位量は、板バネ135d、135eのx軸方向の長さに比べて十分に小さいため、可動レンズ135bのy軸方向の変位に伴うx軸方向の変位は微小である。従って、可動レンズ135bの変位方向はy軸方向のみに限定されるといってよい。
The
可動レンズ135bは、ソレノイドと永久磁石を用いた駆動機構によってy軸方向に変位するようになっている。この駆動機構に付き以下説明する。
The
可動レンズ135bの周りには導電性のケーブルが巻き付けられている。このケーブルは可動レンズ135bの光軸を中心に巻き付けられており、ソレノイド154を構成している。従って、このケーブルに直流電流を流すと、ソレノイド154を囲むような、可動レンズ135bの光軸方向の磁束が発生する。
A conductive cable is wound around the
また、2つの永久磁石156aおよび156bが、ソレノイド154に近接しかつソレノイド154を挟むように配置されている。永久磁石156aと156bとはx軸方向に並んで配置されており、特に永久磁石156bは、板バネ135dと135eとの間に配置されている。また、永久磁石156aと156bは、それぞれN極がソレノイド154に近接し、かつS極がソレノイド154からx軸方向に離れるように配置されている。従って、ソレノイド154の永久磁石156aに近接する部分には、永久磁石156aからソレノイド154に向かうx軸方向(図4において右下から左上に向かう方向)の磁束が発生する。同様に、ソレノイド154の永久磁石156bに近接する部分には、永久磁石156bからソレノイド154に向かうx軸方向(図4において左上から右下に向かう方向)の磁束が発生する。
Further, the two
この状態で、ソレノイド154に、永久磁石156a付近では図中下から上に電流が流れるように(従って永久磁石156b付近では図中上から下に電流が流れるように)、電流を流すと、フレミングの左手の法則により、可動レンズ135bを第1の反射プリズム135aに向かって変位させるようなy軸方向の力がソレノイド154に働く。反対に、ソレノイド154に、永久磁石156a付近では図中上から下に電流が流れるように電流を流すと、可動レンズ135bを第2の反射プリズム135cに向かって変位させるようなy軸方向の力がソレノイド154に働く。
In this state, if a current flows through the
電流をソレノイド154に流すことによってソレノイドに生じる力の大きさは、ソレノイドを通過する磁束密度、コイルの巻数、電流の大きさによって決まる。可動レンズ135bの変位量が微少であるならば、可動レンズ135bの位置にかかわらずソレノイドを通過する磁束密度はほぼ一定と見なせるので、ソレノイドに生じる力、即ち可動レンズ135bを変位させるための力の大きさは、電流の大きさを変動させることによって変化可能である。
The magnitude of the force generated in the solenoid by passing the current through the
また、板バネ135d、135eはそれぞれスリット134bおよび134cを支点とする一種の片持ちばりである。従って、ソレノイドに生じる力に対する板バネの変形量は、板バネの材質、断面形状、及び長さによって決まる。板バネの材質、断面形状、及び長さはあらかじめ定められているので、板バネの変形量は、ソレノイドに生じる力のみによって決まる。
The
従って、ソレノイド154に流す電流を変化させることによって、所望の位置に可動レンズ135bを移動させることができる。この電流の大きさは光ディスクドライブ100の制御手段によって制御されており、従って、制御手段は可動レンズ135bを任意の位置に移動させることができる。なお、光学ヘッド固定部110には対物レンズ133の球面収差の度合いを検知する図示しないセンサが設置されており、制御手段はこのセンサの検出結果から、球面収差の補正が最も効果的に行なわれる可動レンズ135bの位置を算出する。
Therefore, the
なお、永久磁石の設置数及び設置位置は、本実施形態の構成に限定されるものではなく、ケーブルに直流電流を流したときにソレノイドにy軸方向の力を発生させるものであればよい。例えば、各磁石のS極がソレノイドに向いている構成としても良いし、或いは、永久磁石がz軸方向に配列されている構成としてもよい。さらに、ソレノイドの円周部を3等分、4等分、或いはそれ以上の数等分する位置のそれぞれに永久磁石を配置する構成としてもよい。 The number and position of permanent magnets are not limited to the configuration of the present embodiment, and any permanent magnets may be used as long as they generate a force in the y-axis direction when a direct current is passed through the cable. For example, the S pole of each magnet may be directed to the solenoid, or the permanent magnets may be arranged in the z-axis direction. Furthermore, it is good also as a structure which arrange | positions a permanent magnet in each of the position which divides the circumference part of a solenoid into 3 equal parts, 4 equal parts, or more.
以上のように、本実施形態によれば、光学ヘッド可動部の移動方向と、球面収差補正用の可動レンズ135bの移動方向が直交しているため、光学ヘッド可動部130の移動によって可動レンズ135bにかかる加速度の方向は可動レンズ135bの移動方向と直交する。従って、光学ヘッド可動部130の移動によって可動レンズ135bにかかる加速度は可動レンズ135bの位置制御にほとんど影響を与えず、可動レンズ135bの高精度な位置制御が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the moving direction of the optical head movable portion and the moving direction of the spherical aberration correcting
以上説明した本発明の第1の実施の形態においては、可動レンズ135bがy軸方向、すなわち光学ヘッド可動部130の移動方向に垂直かつ光ディスク200のディスク面に平行な方向に移動する構成となっているが、本発明は上記構成に限定されるものではない。すなわち、光学ヘッド可動部の移動方向と直交する他の方向に可動レンズが移動する他の構成も本発明に含まれる。以下に説明する本発明の第2の実施の形態は、このような構成の光ディスクシステムである。
In the first embodiment of the present invention described above, the
本実施形態の光ディスクドライブの基本構成は、球面収差補正ユニットを除いては、本発明の第1の実施の形態と同様である。従って、本実施形態の光ディスクドライブの基本構成の詳細な説明は省略する。なお、本発明の第1の実施の形態と同様の機能を有する部材には、本発明の第1の実施の形態と同一または類似の符号を付与する。 The basic configuration of the optical disk drive of this embodiment is the same as that of the first embodiment of the present invention except for the spherical aberration correction unit. Therefore, a detailed description of the basic configuration of the optical disk drive of the present embodiment is omitted. Note that members having the same functions as those in the first embodiment of the present invention are given the same or similar reference numerals as those in the first embodiment of the present invention.
図5は本実施形態の光学ヘッド可動部130の拡大図である。図5に示されるように、光学ヘッド可動部130の手前側には球面収差補正ユニット1135が取り付けられている。球面収差補正ユニット1135は第1の反射プリズム1135a、可動レンズ1135b、第2の反射プリズム1135c、固定レンズ群1135fを有する。第1の反射プリズム1135a、可動レンズ1135b、第2の反射プリズム1135cはこの順番でz軸方向に並んで配置されている。また、第2の反射プリズム1135cと固定レンズ群1135fはx軸方向に並んで配置されている。なお、図中の一点鎖線はレーザ光の光路である。
FIG. 5 is an enlarged view of the optical head
光学ヘッド固定部110から光学ヘッド可動部130に向けて照射されるレーザ光は第1の反射プリズム1135aに入射する。レーザ光は第1の反射プリズム1135aの入射面で反射して90度偏向してその光軸はz軸に平行となり、可動レンズ1135bに向かう。次いで、レーザ光は可動レンズ1135bを通過して第2の反射プリズムに入射する。レーザ光は第2の反射プリズム1135cの入射面で反射して90度偏向してその光軸はx軸に平行となり、固定レンズ群1135fに向かう。次いでレーザ光は固定レンズ群1135fを通過してキャリッジ134内に導かれ、キャリッジ134内に配置された偏向ミラー134aに入射する。レーザ光は偏向ミラー134aの入射面で反射して90度偏向してその光軸はz軸に平行となり、対物レンズ133に向かう。
Laser light emitted from the optical
前述のように、対物レンズ133に入射したレーザ光は集光されて光ディスク200に入射し、光ディスク200上で反射して対物レンズ133に戻る。対物レンズ133に戻ったレーザ光は偏向ミラー134a、固定レンズ群1135f、第2の反射プリズム1135c、可動レンズ1135b、第1の反射プリズム1135aを順次経由して光学ヘッド固定部110に戻る。なお、第1の反射プリズム1135aおよび第2の反射プリズム1135cの代わりに反射ミラーを用いる構成としても良い。
As described above, the laser light incident on the
可動レンズ1135bはキャリッジ134からx軸方向に突出する突出部1134dからy軸方向に延びる板バネ1135dおよび1135eに挟持されて支持される。可動レンズ1135bの支持および駆動機構を図6を用いて以下に説明する。図6は球面収差補正ユニット1135の拡大図である。
The
板バネ1135dおよび1135eのキャリッジ134の突出部1134d側の端部は突出部1134dに形成されたスリット1134bおよび1134c内にそれぞれ固定され、平行板バネを形成している。従って、可動レンズ1135bの変位は、板バネが変形可能な方向および量に限定される。具体的には、可動レンズ1135bは、板バネの曲げ方向に主に変位する。即ち、可動レンズ1135bはz軸方向に大きく変位すると共に板バネの撓み方向(y軸方向)に微小に変位する。必要な可動レンズ1135bの変位量は、板バネ1135d、1135eのy軸方向の長さに比べて十分に小さいため、可動レンズ1135bのz軸方向の変位に伴うy軸方向の変位は微小である。従って、可動レンズ1135bの変位方向はz軸方向のみに限定されるといってよい。
The end portions of the
可動レンズ1135bは、ソレノイドと永久磁石を用いた駆動機構によってz軸方向に変位するようになっている。この駆動機構に付き以下説明する。
The
可動レンズ1135bの周りには導電性のケーブルが巻き付けられている。このケーブルは可動レンズ1135bの光軸を中心に巻き付けられており、ソレノイド154を構成している。従って、このケーブルに直流電流を流すと、ソレノイド154を囲むような、可動レンズ1135bの光軸方向の磁束が発生する。
A conductive cable is wound around the
また、2つの永久磁石156aおよび156bが、ソレノイド154に近接しかつソレノイド154を挟むように配置されている。永久磁石156aと156bとはy軸方向に並んで配置されており、特に永久磁石156bは、板バネ1135dと1135eとの間に配置されている。また、永久磁石156aと156bは、それぞれN極がソレノイド154に近接し、かつS極がソレノイド154からy軸方向に離れるように配置されている。従って、ソレノイド154の永久磁石156aに近接する部分には、永久磁石156aからソレノイド154に向かうy軸方向(図6において右上から左下に向かう方向)の磁束が発生する。同様に、ソレノイド154の永久磁石156bに近接する部分には、永久磁石156bからソレノイド154に向かうy軸方向(図6において左下から右上に向かう方向)の磁束が発生する。
Further, the two
この状態で、ソレノイド154に、永久磁石156a付近では図中右下から左上に電流が流れるように(従って永久磁石156b付近では図中左上から右下に電流が流れるように)、電流を流すと、フレミングの左手の法則により、可動レンズ1135bを第1の反射プリズム1135aに向かって変位させるようなz軸方向の力がソレノイド154に働く。反対に、ソレノイド154に、永久磁石156a付近では図中左上から右下に電流が流れるように電流を流すと、可動レンズ1135bを第2の反射プリズム1135cに向かって変位させるようなz軸方向の力がソレノイド154に働く。
In this state, if a current is passed through the
電流をソレノイド154に流すことによってソレノイドに生じる力の大きさは、ソレノイドを通過する磁束密度、コイルの巻数、電流の大きさによって決まる。可動レンズ1135bの変位量が微少であるならば、可動レンズ1135bの位置にかかわらずソレノイドを通過する磁束密度はほぼ一定と見なせるので、ソレノイドに生じる力、即ち可動レンズ1135bを変位させるための力の大きさは、電流の大きさを変動させることによって変化可能である。
The magnitude of the force generated in the solenoid by passing the current through the
また、板バネ1135d、1135eはそれぞれスリット1134bおよび1134cを支点とする一種の片持ちばりである。従って、ソレノイドに生じる力に対する板バネの変形量は、板バネの材質、断面形状、及び長さによって決まる。板バネの材質、断面形状、及び長さはあらかじめ定められているので、板バネの変形量は、ソレノイドに生じる力のみによって決まる。
The
従って、ソレノイド154に流す電流を変化させることによって、所望の位置に可動レンズ1135bを移動させることができる。この電流の大きさは光ディスクドライブ100の制御手段によって制御されており、従って、制御手段は可動レンズ1135bを任意の位置に移動させることができる。なお、光学ヘッド固定部110には対物レンズ133の球面収差の度合いを検知するセンサが設置されており、制御手段はこのセンサの検出結果から、球面収差の補正が最も効果的に行なわれる可動レンズ1135bの位置を算出する。
Therefore, the
なお、永久磁石の設置数及び設置位置は、本実施形態の構成に限定されるものではなく、ケーブルに直流電流を流したときにソレノイドにz軸方向の力を発生させるものであればよい。例えば、各磁石のS極がソレノイドに向いている構成としても良いし、或いは、永久磁石がx軸方向に配列されている構成としてもよい。さらに、ソレノイドの円周部を3等分、4等分、或いはそれ以上の数等分する位置のそれぞれに永久磁石を配置する構成としてもよい。 The number and position of permanent magnets are not limited to the configuration of the present embodiment, and any permanent magnets may be used as long as they generate a z-axis direction force when a direct current is passed through the cable. For example, the S pole of each magnet may be configured to face the solenoid, or the permanent magnet may be configured in the x-axis direction. Furthermore, it is good also as a structure which arrange | positions a permanent magnet in each of the position which divides the circumference part of a solenoid into 3 equal parts, 4 equal parts, or more.
以上のように、本実施形態によれば、光学ヘッド可動部の移動方向と、球面収差補正用の可動レンズ1135bの移動方向が直交しているため、光学ヘッド可動部130の移動によって可動レンズ1135bにかかる加速度の方向は可動レンズ1135bの移動方向と直交する。従って、光学ヘッド可動部130の移動によって可動レンズ1135bにかかる加速度は可動レンズ1135bの位置制御にほとんど影響を与えず、可動レンズ1135bの高精度な位置制御が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, since the moving direction of the optical head movable portion and the moving direction of the spherical aberration correcting
なお、上記の第1の実施形態及び第2の実施形態においては、球面収差補正用の可動レンズの移動方向を光学ヘッド可動部の移動方向に直交させることが可能となるように、反射プリズム135a(第2の実施形態においては1135a)及び135b(第2の実施形態においては1135b)を用いてレーザ光を90度屈曲させている。しかしながら、本発明は上記の構成に限定されるものではなく、レーザ光(又は他のピックアップの為の光束)を屈曲可能な他の手段を反射プリズムの代わりに使用してもよい。
In the first embodiment and the second embodiment described above, the reflecting
すなわち、図7のように、第1の実施形態の反射プリズム135a、135b(図4)の代わりに反射ミラー160a、160bを使用する構成としてもよい。或いは、図8のように、第2の実施形態の反射プリズム1135a、1135b(図6)の代わりに反射ミラー1160a、1160bを使用する構成としてもよい。
That is, as shown in FIG. 7, the reflection mirrors 160 a and 160 b may be used instead of the
100 光ディスクドライブ
110 光学ヘッド固定部
130 光学ヘッド可動部
134 キャリッジ
135 球面収差補正ユニット
135a 第1の反射プリズム
135b 可動レンズ
135c 第2の反射プリズム
135d 板バネ
135e 板バネ
154 ソレノイド
156a 永久磁石
156b 永久磁石
160a 反射ミラー
160b 反射ミラー
200 光ディスク
100
Claims (4)
前記光学ヘッド可動部に前記光ディスクの記録面に沿う第1の方向に光ビームを照射すると共に、光ディスクの記録面で反射した光ビームを受光する光学ヘッド固定部と、
前記光学ヘッド可動部を前記第1の方向に移動させる光学ヘッド駆動手段と、
前記光学ヘッド可動部に固定され、前記対物レンズによる球面収差を補正する、球面収差補正ユニットと、
を有し、
前記球面収差補正ユニットは、
前記光学ヘッド固定部から照射された光ビームを90度屈曲させて第2の方向に偏向させる、第1の偏向部材と、
前記第1の偏向部材によって偏向させられた光ビームを屈曲させて前記第1の方向に偏向させて前記光学ヘッド可動部に入射させる第2の偏向部材と、
前記第1の偏向部材と前記第2の偏向部材の間に配置された可動補正レンズと、
前記可動補正レンズを前記第2の方向に移動させて前記対物レンズによる球面収差を補正する、レンズ駆動手段とを有し、
前記第2の方向は、前記光ディスクの記録面に沿った方向であることを特徴とする、光ディスクドライブ。 An optical head movable part equipped with an objective lens for condensing a light beam on the recording surface of the optical disc;
An optical head fixing unit that irradiates the optical head movable unit with a light beam in a first direction along the recording surface of the optical disc and receives the light beam reflected by the recording surface of the optical disc;
An optical head driving means for moving the optical head movable portion in the first direction;
A spherical aberration correction unit that is fixed to the optical head movable portion and corrects spherical aberration due to the objective lens;
Have
The spherical aberration correction unit is
A first deflecting member that bends the light beam emitted from the optical head fixing portion by 90 degrees and deflects the light beam in a second direction;
A second deflecting member that bends the light beam deflected by the first deflecting member and deflects the light beam in the first direction so as to enter the movable optical head;
A movable correction lens disposed between the first deflection member and the second deflection member;
It said movable correction lens is moved in the second direction to correct the spherical aberration by the objective lens, and a lens driving means,
The optical disk drive according to claim 1, wherein the second direction is a direction along a recording surface of the optical disk.
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