JPWO2006019067A1 - 光ピックアップ・レンズ駆動装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
補正時間の短縮と構成の簡略化実施することができる光ピックアップ・レンズ駆動装置及び方法を提供する。
光ピックアップ・レンズ駆動装置３１は、レーザ光を出射する光源と、レーザ光を光ディスクＤの情報記録面に集光する対物レンズ１５を含むアクチュエータ５３と、光源とアクチュエータ５３の間に配置され、レーザ光を収束光又は発散光として球面収差を補正する収差補正機構３６と、を備える。収差補正機構３６が、情報記録面の層間厚み補正を行う第一収差補正機構３４と、情報記録面の層内厚み誤差補正を行う第二収差補正機構３５と、を備える。
光ピックアップ・レンズ駆動装置３１は、レーザ光を出射する光源と、レーザ光を光ディスクＤの情報記録面に集光する対物レンズ１５を含むアクチュエータ５３と、光源とアクチュエータ５３の間に配置され、レーザ光を収束光又は発散光として球面収差を補正する収差補正機構３６と、を備える。収差補正機構３６が、情報記録面の層間厚み補正を行う第一収差補正機構３４と、情報記録面の層内厚み誤差補正を行う第二収差補正機構３５と、を備える。
Description
本発明は、光ピックアップ・レンズ駆動装置及び方法に関する。
従来、高密度・大容量の記憶媒体として、ピット状パターンを有する光ディスクを用いる光メモリ技術は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ（ＤＶＤ）、ビデオディスク、文書ファイルディスク、さらにはデータファイルと用途を拡張しつつ、実用化されてきている。
この様な高密度・大容量の光ディスクにおいては、光ディスクの基板厚み誤差補正（層内誤差補正）と、多層ディスクの層間厚み補正（層間補正）を行う為、球面収差補正を行う必要があるが、レンズを光軸方向に沿って移動させることで球面収差補正する方法（例えば、特許文献１参照）や、液晶素子により球面収差を発生して球面収差補正する方法（例えば、特許文献２参照）が実施されてきた。
この様な高密度・大容量の光ディスクにおいては、光ディスクの基板厚み誤差補正（層内誤差補正）と、多層ディスクの層間厚み補正（層間補正）を行う為、球面収差補正を行う必要があるが、レンズを光軸方向に沿って移動させることで球面収差補正する方法（例えば、特許文献１参照）や、液晶素子により球面収差を発生して球面収差補正する方法（例えば、特許文献２参照）が実施されてきた。
例えば、図１に示した従来の光ピックアップ・レンズ駆動装置１は、図示しない光源が出射した光を光ディスクＤの情報記録面に集光して照射する対物レンズ１５と、前記光源及び前記対物レンズ１５の間に配置され、前記光を収束光又は発散光として球面収差を補正する収差補正機構４と、を備えている。
前記収差補正機構４の場合、正レンズ２及び負レンズ３からなる一組のレンズ群が、各々可動側レンズホルダ６及び固定側レンズホルダ７に収容されている。
前記収差補正機構４の場合、正レンズ２及び負レンズ３からなる一組のレンズ群が、各々可動側レンズホルダ６及び固定側レンズホルダ７に収容されている。
負レンズ３は、固定側レンズホルダ７に収容されて光ピックアップ本体９に固定されており、正レンズ２は、前記固定側レンズホルダ７に対して光軸方向に移動自在に支持された可動側レンズホルダ６に収容されている。
そして、正レンズ２を収容した可動側レンズホルダ６は、ステッピングモータ１０とリードスクリュー送り機構１１により、所定量だけ光軸方向に沿って移動する。
そして、正レンズ２を収容した可動側レンズホルダ６は、ステッピングモータ１０とリードスクリュー送り機構１１により、所定量だけ光軸方向に沿って移動する。
又、図２に示した従来の球面収差補正機構２１は、液晶素子２３のみにより球面収差を補正する場合の従来例である。
図２に示すように、対物レンズ１５と球面収差を補正する液晶素子２３とは一体に動くよう、両方とも同一のアクチュエータ２５におけるレンズホルダ２６に搭載されている。
これは、液晶素子２３によって層間補正のような大きな球面収差を発生させている時に、液晶素子２３と対物レンズ１５の中心のズレが起こると、対物レンズ１５を出た光はあたかもコマ収差があるような振る舞いを示す。
図２に示すように、対物レンズ１５と球面収差を補正する液晶素子２３とは一体に動くよう、両方とも同一のアクチュエータ２５におけるレンズホルダ２６に搭載されている。
これは、液晶素子２３によって層間補正のような大きな球面収差を発生させている時に、液晶素子２３と対物レンズ１５の中心のズレが起こると、対物レンズ１５を出た光はあたかもコマ収差があるような振る舞いを示す。
即ち、仮に液晶素子２３をアクチュエータ２５に乗せずに、その他の光学部品と一緒にピックアップ・ベース２８に固定した場合、アクチュエータ２５及び対物レンズ１５は光ディスクの偏芯に追従して数百μｍ単位でトラッキング方向（ディスク半径方向）に変位するので、球面収差の補正能力が損なわれ、コマ収差も悪化するというダブルパンチで、光ディスクのリード／ライト性能に著しい劣化が生じる。
従って、対物レンズ１５と球面収差を補正する液晶素子２３は、一体に動くよう両方とも同一のアクチュエータ２５の可動部であるレンズホルダ２６に搭載されている。
従って、対物レンズ１５と球面収差を補正する液晶素子２３は、一体に動くよう両方とも同一のアクチュエータ２５の可動部であるレンズホルダ２６に搭載されている。
ところで、図１に示したようなステッピングモータ型エキスパンダによる球面収差を補正する収差補正機構４では、補正し易い感度（リード角）はモータ回転あたりの収差補正量を最小にするよう設計される。
そこで、光ディスクＤの情報記録面における上層ｄ１と下層ｄ２との層間厚みを補正する為には、上層ｄ１及び下層ｄ２の各層内よりも多くの収差補正量が必要なため、その補正に要する時間は非常に長くなる（例えば、層内誤差を各層のセンターから追いかけた場合の約４倍）。
そこで、光ディスクＤの情報記録面における上層ｄ１と下層ｄ２との層間厚みを補正する為には、上層ｄ１及び下層ｄ２の各層内よりも多くの収差補正量が必要なため、その補正に要する時間は非常に長くなる（例えば、層内誤差を各層のセンターから追いかけた場合の約４倍）。
又、収差補正機構４のステッピングモータ型エキスパンダ（レンズ駆動機構）は、光ピックアップのその他光学部品と一体の場所（ピックアップ・ベース）に調整固定される必要があるので、ハーフハイトドライブ以下のサイズで実現しようとした場合、最終的な光ピックアップの要求サイズも小さいものとなり、ステッピングモータ１０もサイズに限界がある。
従って、現実的に選択できるモータではトルクに限界があり、フォーカスジャンプの１０倍以上の時間が、層間球面収差補正にかかってしまうという問題が一例として挙げられる。
従って、現実的に選択できるモータではトルクに限界があり、フォーカスジャンプの１０倍以上の時間が、層間球面収差補正にかかってしまうという問題が一例として挙げられる。
又、上述の如き小型高性能なステッピングモータ１０は高価であり、大きなステッピングモータ型エキスパンダは重く、光ピックアップが重くなると、ドライブの消費電力が上がるという問題が一例として挙げられる。又、光ピックアップが重くなると、サーチ時の時間が長くなる弊害もある。
一方、図２に示したような液晶素子２３のみによる球面収差補正機構２１では、先に説明したように対物レンズ１５との芯ズレに弱いので、対物レンズ１５と同じアクチュエータ２５のレンズホルダ２６に、液晶素子２３も一体に調整固定する必要がある。一般に、光ピックアップで利用される収差補正素子としての液晶素子２３は、ガラス薄板２枚でサンドイッチされており、数十ｍｇの重さを持つ。
これはアクチュエータ２５にとっては致命的な重さであり、感度が不足して高倍速化に対応できなくなったり、粗悪ディスクの記録再生能力が低下するという問題が一例として挙げられる。
これはアクチュエータ２５にとっては致命的な重さであり、感度が不足して高倍速化に対応できなくなったり、粗悪ディスクの記録再生能力が低下するという問題が一例として挙げられる。
又、通常は対物レンズ１５の為の２軸アクチュエータをムービングコイル式で実現した場合、フォーカスコイル及びトラッキングコイルの２回路を持っているので、４本のサスペンション２９は、全て駆動コイルの通電に使用され、液晶素子２３に給電する為には別途接続手段が必要になる。
これは生産性を著しく低下させ、又、２軸アクチュエータとしての基本特性であるフォーカス及びトラッキング方向に変位した際の対物レンズ１５のレンズ傾き（アクチュエータ駆動部傾き）を悪化させる要因にもなる。対物レンズ１５が傾けばコマ収差が発生し、光ディスクの記録再生能力が低下するという問題も一例として挙げられる。
これは生産性を著しく低下させ、又、２軸アクチュエータとしての基本特性であるフォーカス及びトラッキング方向に変位した際の対物レンズ１５のレンズ傾き（アクチュエータ駆動部傾き）を悪化させる要因にもなる。対物レンズ１５が傾けばコマ収差が発生し、光ディスクの記録再生能力が低下するという問題も一例として挙げられる。
又、もしもムービング・マグネット式で２軸アクチュエータを実現した場合、もともと可動部に重い磁石を配置している理由で高感度化が難しいところに、液晶素子２３という重い荷物を背負って、さらに感度が上げられなくなり、高倍速化には、輪をかけて不利であるという問題も一例として挙げられる。
又、大きな量の球面収差を補正する為には、液晶素子２３の液晶層が厚くある必要があるので、層間補正にかかる時間も長くなるという問題も一例として挙げられる。
又、大きな量の球面収差を補正する為には、液晶素子２３の液晶層が厚くある必要があるので、層間補正にかかる時間も長くなるという問題も一例として挙げられる。
請求項１に記載の発明は、レーザ光を出射する光源と、前記レーザ光を記録媒体の記録面に集光する対物レンズを含むアクチュエータとを備えた光ピックアップ・レンズ駆動装置であって、第一収差補正機構と、前記第一収差補正機構より収差補正量が小さい第二収差補正機構とを更に有している。
請求項６に記載の発明は、光源が出射したレーザ光の焦点位置を記録媒体の複数の情報記録層にそれぞれ集光する際、前記レーザ光を記録媒体の記録面に集光する対物レンズを含むアクチュエータが前記レーザ光の焦点位置を各前記情報記録層にフォーカスジャンプして移動させるフォーカス移動ステップと、第一収差補正機構が前記レーザ光の焦点を前記情報記録層の層間厚みに対応した補正を行う層間補正ステップと、第二収差補正機構が前記レーザ光の焦点を前記情報記録層の層内厚みに対応した補正を行う層内補正ステップと、を備える。
１５ 対物レンズ
３１ 光ピックアップ・レンズ駆動装置
３２ 可動レンズ
３３ 固定レンズ
３４ 第一収差補正機構
３５ 第二収差補正機構
３７ ストッパ部
３８ 固定側レンズホルダ
４０ レンズ駆動機構
４２ 可動側レンズホルダ
５０ モータ
５３ アクチュエータ
６０ 液晶素子
３１ 光ピックアップ・レンズ駆動装置
３２ 可動レンズ
３３ 固定レンズ
３４ 第一収差補正機構
３５ 第二収差補正機構
３７ ストッパ部
３８ 固定側レンズホルダ
４０ レンズ駆動機構
４２ 可動側レンズホルダ
５０ モータ
５３ アクチュエータ
６０ 液晶素子
本発明に係わる光ピックアップ・レンズ駆動装置及び方法の実施の形態について説明する。
本発明の光ピックアップ・レンズ駆動装置は、レーザ光を出射する光源と、前記レーザ光を記録媒体の記録面に集光する対物レンズを含むアクチュエータとを備えた光ピックアップ・レンズ駆動装置であって、第一収差補正機構と、前記第一収差補正機構より収差補正量が小さい第二収差補正機構とを更に有している。
本発明の光ピックアップ・レンズ駆動装置は、レーザ光を出射する光源と、前記レーザ光を記録媒体の記録面に集光する対物レンズを含むアクチュエータとを備えた光ピックアップ・レンズ駆動装置であって、第一収差補正機構と、前記第一収差補正機構より収差補正量が小さい第二収差補正機構とを更に有している。
又、前記記録媒体は複数の情報記録層を有し、前記アクチュエータは前記レーザ光の焦点位置を各前記情報記録層に移動させるフォーカスジャンプ制御手段を有し、前記第一収差補正機構は前記レーザ光の焦点を前記情報記録層の層間厚みに対応した補正を行い、前記第二収差補正機構は層内厚みに対応した補正をする。
又、前記第一収差補正機構は光軸方向に移動制御される可動レンズと、前記可動レンズを前記情報記録層の層間厚みに対応して移動させるレンズ駆動機構と、を備える。
更に、前記レンズ駆動機構が、前記可動レンズを収容して光軸方向に移動自在とされる可動側レンズホルダを備え、前記可動側レンズホルダの所定位置間の移動範囲を規制するストッパ部を有する。
又、前記第一収差補正機構は光軸方向に移動制御される可動レンズと、前記可動レンズを前記情報記録層の層間厚みに対応して移動させるレンズ駆動機構と、を備える。
更に、前記レンズ駆動機構が、前記可動レンズを収容して光軸方向に移動自在とされる可動側レンズホルダを備え、前記可動側レンズホルダの所定位置間の移動範囲を規制するストッパ部を有する。
本発明の場合、前記情報記録面の層間厚み補正を行うレンズ駆動機構は、従来のステッピングモータ型エキスパンダに比べて小さくなったり、通常のモータによる切替機構などで実現可能なので、第一収差補正機構が小型化でき、それによって光ピックアップを小型化できる。又、第一収差補正機構におけるレンズ駆動機構に高価なステッピングモータを使用せず、機構も簡略化できるので、第二収差補正機構に液晶素子を導入しても尚、低価格化できる。
又、前記第二収差補正機構は前記情報記録面の層内厚みに対応する球面収差を発生する液晶素子を備える。
この場合、第二収差補正機構における液晶素子は、補正する球面収差量が少ない為、芯ズレによって発生するコマ収差は許容範囲であり、対物レンズと一体に駆動する必要がなく、その他光学部品と同一の場所に調整固定すればよいので、生産性が著しく向上する。又、対物レンズと第二収差補正機構における液晶素子とを、対物レンズと一体駆動する必要がないので、光ピックアップを薄型化できると共に、第一収差補正機構の小型化に伴い光ピックアップを小型化・薄型化でき、スリムサイズの高密度ドライブへの道が拓ける。
この場合、第二収差補正機構における液晶素子は、補正する球面収差量が少ない為、芯ズレによって発生するコマ収差は許容範囲であり、対物レンズと一体に駆動する必要がなく、その他光学部品と同一の場所に調整固定すればよいので、生産性が著しく向上する。又、対物レンズと第二収差補正機構における液晶素子とを、対物レンズと一体駆動する必要がないので、光ピックアップを薄型化できると共に、第一収差補正機構の小型化に伴い光ピックアップを小型化・薄型化でき、スリムサイズの高密度ドライブへの道が拓ける。
なお、ここで層間厚みとは複数の記録層を有するディスクの各記録層同士の距離を意味し、層内厚み誤差とは、例えば製造誤差によって生じるディスク固有の層内厚みのばらつきを意味する。またここで層内厚みとは、記録層の厚さを意味し、層内厚み誤差とは、上記と同様に製造誤差等により生じるディスク固有の記録層の厚さばらつきを意味する。
本発明の光ピックアップ・レンズ駆動方法は、光源が出射したレーザ光の焦点位置を記録媒体の複数の情報記録層にそれぞれ集光する際、前記レーザ光を記録媒体の記録面に集光する対物レンズを含むアクチュエータが前記レーザ光の焦点位置を各前記情報記録層にフォーカスジャンプして移動させるフォーカス移動ステップと、第一収差補正機構が前記レーザ光の焦点を前記情報記録層の層間厚みに対応した補正を行う層間補正ステップと、第二収差補正機構が前記レーザ光の焦点を前記情報記録層の層内厚みに対応した補正を行う層内補正ステップと、を備える。
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施例に係る光ピックアップ・レンズ駆動装置を詳細に説明する。
図３は本発明の一実施例に係る光ピックアップ・レンズ駆動装置３１の概略構成図であり、図４及び図５は図３に示した第一収差補正機構３４の上面斜視図及び下面斜視図であり、図６は図３に示した第二収差補正機構３５の斜視図である。
図３は本発明の一実施例に係る光ピックアップ・レンズ駆動装置３１の概略構成図であり、図４及び図５は図３に示した第一収差補正機構３４の上面斜視図及び下面斜視図であり、図６は図３に示した第二収差補正機構３５の斜視図である。
本実施例の光ピックアップ・レンズ駆動装置３１は、図３に示すように、レーザ光を出射する光源(図示せず)と、レーザ光を光ディスクＤの情報記録面に集光する対物レンズ１５を含むアクチュエータ５３と、前記光源と前記アクチュエータ５３の間に配置され、前記レーザ光を収束光又は発散光として球面収差を補正する収差補正機構３６と、を備える。
前記収差補正機構３６は、前記光ディスクＤの情報記録面における上層ｄ１と下層ｄ２との層間厚み補正を行う第一収差補正機構３４と、前記光ディスクＤの情報記録面における上層ｄ１及び下層ｄ２の層内厚み誤差補正を行う第二収差補正機構３５と、を備える。
更に、前記第一収差補正機構３４は、図３乃至図５に示すように、固定レンズ３３に対して光軸方向に移動制御される可動レンズ３２を含むと共に該可動レンズ３２の移動により光を収束光又は発散光として球面収差を補正する収差補正レンズ群と、前記可動レンズ３２を前記光ディスクＤの情報記録面における上層ｄ１と下層ｄ２との層間厚み（層間ギャップ）に対応して移動させるレンズ駆動機構４０と、を備える。
更に、前記レンズ駆動機構４０は、前記固定レンズ３３を収容する固定側レンズホルダ３８と、前記可動レンズ３２を収容して前記固定側レンズホルダ３８に対して光軸方向に移動自在とされる可動側レンズホルダ４２と、前記可動側レンズホルダ４２を移動させるモータ５０と、を備える。
ピックアップ本体に固定される前記固定側レンズホルダ３８は、前記可動側レンズホルダ４２を摺動案内する一対のガイド軸３９，３９を備えており、可動側レンズホルダ４２の本体部４１と係合部４４とが、それぞれガイド軸３９，３９に摺動案内されている。
ピックアップ本体に固定される前記固定側レンズホルダ３８は、前記可動側レンズホルダ４２を摺動案内する一対のガイド軸３９，３９を備えており、可動側レンズホルダ４２の本体部４１と係合部４４とが、それぞれガイド軸３９，３９に摺動案内されている。
又、前記固定側レンズホルダ３８において、可動側レンズホルダ４２の本体部４１が摺動案内される一方のガイド軸３９の両端支持部には、該本体部４１の両端面に当接して前記可動側レンズホルダ４２の２位置間の移動範囲を規制する一対のストッパ部３７，３７を有している。
又、可動側レンズホルダ４２の本体部４１には、モータ５０の揺動アーム５２の先端に突設された係合突起５１に係合するアーム係合部４５が設けられている。
又、可動側レンズホルダ４２の本体部４１には、モータ５０の揺動アーム５２の先端に突設された係合突起５１に係合するアーム係合部４５が設けられている。
そこで、モータ５０が駆動されて揺動アーム５２が揺動すると、可動側レンズホルダ４２は、アーム係合部４５を介して本体部４１が駆動され、それぞれ本体部４１の両端面がストッパ部３７，３７に当接して機械的に停止される範囲で２位置間を移動する。
即ち、本実施例の第一収差補正機構３４は、可動側レンズホルダ４２を機械的に停止できる２つのポジションを行き来させるレンズ駆動機構４０に、移動距離に応じた固定レンズ３３と可動レンズ３２とのレンズ間隔によって、球面収差を発生できる一組のレンズ群が組み込まれている。
即ち、本実施例の第一収差補正機構３４は、可動側レンズホルダ４２を機械的に停止できる２つのポジションを行き来させるレンズ駆動機構４０に、移動距離に応じた固定レンズ３３と可動レンズ３２とのレンズ間隔によって、球面収差を発生できる一組のレンズ群が組み込まれている。
各ポジションで発生される球面収差は、図７（２層ディスクにおける層間補正と層内補正誤差）に示すように、補正したい上層ｄ１と下層ｄ２のそれぞれの略中間（設計的なセンターｄ１ｃ，ｄ２ｃ）の補正値（層間ギャップＴ）と一致するように、レンズ群は設計されている。
尚、上記実施例の第一収差補正機構３４は、図７における層間補正を分担しており、最終的な球面収差目標値に対しては、後述する第一収差補正機構３５により微調整が施されるので、可動レンズ３２は固定レンズ３３に対して、図７に示す上層ｄ１と下層ｄ２のそれぞれの概ねセンターｄ１ｃ，ｄ２ｃ間を行き来できればよい。即ち、レンズ群の各構成レンズである可動レンズ３２及び固定レンズ３３は、球面加工により実現されていて構わない。非球面レンズは高価であることから、球面レンズで実現されればそれに越したことは無い。
尚、上記実施例の第一収差補正機構３４は、図７における層間補正を分担しており、最終的な球面収差目標値に対しては、後述する第一収差補正機構３５により微調整が施されるので、可動レンズ３２は固定レンズ３３に対して、図７に示す上層ｄ１と下層ｄ２のそれぞれの概ねセンターｄ１ｃ，ｄ２ｃ間を行き来できればよい。即ち、レンズ群の各構成レンズである可動レンズ３２及び固定レンズ３３は、球面加工により実現されていて構わない。非球面レンズは高価であることから、球面レンズで実現されればそれに越したことは無い。
又、第一収差補正機構３４とアクチュエータ５３との間に設けられた前記第二収差補正機構３５は、図６に示すように、前記情報記録面の各上層ｄ１と下層ｄ２の層内厚み誤差ｔ１，ｔ２に対応する球面収差を発生する液晶素子６０を備える。
図６に示すような液晶素子６０に代表される球面収差補正素子は、必要な層内厚み誤差ｔ１，ｔ２に適合する球面収差に呼応する電圧を球面収差補正信号として受け取り、液晶を駆動させることで所望の球面収差を発生させる。
図６に示すような液晶素子６０に代表される球面収差補正素子は、必要な層内厚み誤差ｔ１，ｔ２に適合する球面収差に呼応する電圧を球面収差補正信号として受け取り、液晶を駆動させることで所望の球面収差を発生させる。
この場合、第二収差補正機構３５における液晶素子６０は、補正する球面収差量が少ない為、芯ズレによって発生するコマ収差は許容範囲であり、アクチュエータ５３の対物レンズ１５と一体に駆動する必要がなく、その他光学部品と同一の場所に調整固定すればよい。
又、第二収差補正機構３５における液晶素子６０を、アクチュエータ５３のフォーカスコイル５５に駆動される対物レンズ１５と一体駆動する必要がないので、光ピックアップを薄型化できると共に、第一収差補正機構３４の小型化に伴い、光ピックアップを小型化・薄型化でき、スリムサイズの高密度ドライブへの道が拓ける。
即ち、光ディスクＤの基板厚み誤差補正（層内誤差補正）と多層ディスクの層間厚み補正（層間補正）とを、別々の第一及び第二収差補正機構３４，３５で行うことにより、補正時間の短縮と、収差補正機構３６の構成簡略化、ひいては総合的な低価格化を達成できるものである。
次に、上述した本実施例の第一収差補正機構３４と、第二収差補正機構３５と、を備えた光ピックアップ・レンズ駆動装置３１によって、層間及び層内の球面収差の誤差を補正し、品質の高いディスク情報読み取り信号を得る動作の概略を説明する。
図８に示すように、当初は光源のレーザ光を集光した微小スポット（焦点）が光ディスクＤの上層ｄ１にアクセスしており、図９に示すように下層ｄ２にアクセス（リード／ライト）したい場合、先ず、第一収差補正機構３４を駆動して、所望の下層ｄ２のポジションへ動作させ、移動先の下層ｄ２に対応する球面収差補正を行っておく（層間補正ステップ）。
図８に示すように、当初は光源のレーザ光を集光した微小スポット（焦点）が光ディスクＤの上層ｄ１にアクセスしており、図９に示すように下層ｄ２にアクセス（リード／ライト）したい場合、先ず、第一収差補正機構３４を駆動して、所望の下層ｄ２のポジションへ動作させ、移動先の下層ｄ２に対応する球面収差補正を行っておく（層間補正ステップ）。
次に、図１０に示すように、フォーカスジャンプ制御手段を有するアクチュエータ５３がキックパルスによって対物レンズ１５を駆動しフォーカスジャンプを行い、移動先の層に微小スポットを移動する（フォーカス移動ステップ）。
そして、第二収差補正機構３５の液晶素子６０を駆動して、図１１に示すように、光ディスクＤからの情報に基づき、下層ｄ２における層内誤差を補正し（層内補正ステップ）、光ピックアップによりリード／ライト動作を開始する。
尚、光ディスクＤからの情報に基づき、常時層内誤差補正サーボをかける場合は、第二収差補正機構３５による層内誤差補正と光ピックアップによるリード／ライト動作が並列して動作させられる。
そして、第二収差補正機構３５の液晶素子６０を駆動して、図１１に示すように、光ディスクＤからの情報に基づき、下層ｄ２における層内誤差を補正し（層内補正ステップ）、光ピックアップによりリード／ライト動作を開始する。
尚、光ディスクＤからの情報に基づき、常時層内誤差補正サーボをかける場合は、第二収差補正機構３５による層内誤差補正と光ピックアップによるリード／ライト動作が並列して動作させられる。
即ち、本実施例の光ピックアップ・レンズ駆動装置３１における第一収差補正機構３４は、図１に示した従来の収差補正機構４のステッピングモータ型エキスパンダより半分程度小さく、第二収差補正機構３５は従来例の液晶素子よりも薄くできる。
又、本実施例の第二収差補正機構３５は、アクチュエータ５３の対物レンズ１５と一体である必要がない。
又、本実施例の第二収差補正機構３５は、アクチュエータ５３の対物レンズ１５と一体である必要がない。
この場合、前記情報記録面の層間厚み補正を行うレンズ駆動機構４０は、従来のステッピングモータ型エキスパンダに比べて小さくなり、光ピックアップを小型化できる。又、第一収差補正機構３４におけるレンズ駆動機構４０に高価なステッピングモータを使用せず、通常のモータ５０による簡単な切替機構で実現できるので、第二収差補正機構３５に液晶素子６０を導入しても尚、低価格化できる。
又、液晶素子のみで層間厚み補正を行う場合に比べて、全体の動作を格段に高速化できる。
又、液晶素子のみで層間厚み補正を行う場合に比べて、全体の動作を格段に高速化できる。
尚、本発明の光ピックアップ・レンズ駆動装置における第一収差補正機構、第二収差補正機構、レンズ駆動機構、固定側レンズホルダ、可動側レンズホルダ、アクチュエータ等の構成は、上記実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうることは勿論である。
本出願は、２００４年８月２０日出願の日本特許出願（特願２００４−２４１４０９）、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は、２００４年８月２０日出願の日本特許出願（特願２００４−２４１４０９）、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
［００１４］ 請求項１に記載の発明は、レーザ光を出射する光源と、前記レーザ光を複数の情報記録層を有する記録媒体の記録面に集光する対物レンズを含むアクチュエータとを備え、当該アクチュエータは前記レーザ光の焦点位置を前記複数の情報記録層に移動させるフォーカスジャンプ制御手段を有する光ピックアップ・レンズ駆動装置であって、前記レーザ光の焦点を前記情報記録層の層間厚みに対応した補正を行う第一収差補正機構と、前記第一収差補正機構より収差補正量が小さく層内厚みに対応した補正を行う第二収差補正機構と、を有し、前記第一収差補正機構は、移動距離に応じた固定レンズと可動レンズとのレンズ間隔によって球面収差を発生する収差補正レンズ群が組み込まれ、前記情報記録層の層間厚みに対応して可動側レンズホルダを機械的に停止できる所定位置の間を行き来させるレンズ駆動機構を備え、前記各所定位置で発生させる球面収差が、前記複数の情報記録層のうちの各層のそれぞれの略中間の補正値と一致するように、前記収差補正レンズ群が設計されていることを特徴とする。
［００１５］ 請求項４に記載の発明は、光源が出射したレーザ光の焦点位置を記録媒体の複数の情報記録層にそれぞれ集光する際、前記レーザ光を記録媒体の記録面に集光する対物レンズを含むアクチュエータが前記レーザ光の焦点位置を各前記情報記録層にフォーカスジャンプして移動させるフォーカス移動ステップと、第一収差補正機構が、前記複数の情報記録層のうちの補正したい各層のそれぞれの略中間の補正値と一致するように、前記レーザ光の焦点を前記情報記録層の層間厚みに対応した補正を行う層間補正ステップと、第二収差補正機構が前記レーザ光の焦点を前記情報記録層の層内厚みに対応した補正を行う層内補正ステップと、を備える。
【図面の簡単な説明】
［００１６］［図１］従来の光ピックアップ・レンズ駆動装置を説明する概略構成図である。
［図２］従来の球面収差補正機構を備えたアクチュエータの上面斜視図及び底面斜視図である。
［図３］本発明の一実施例に係る光ピックアップ・レンズ駆動装置の概略構成図である。
［図４］図３に示した第一収差補正機構の上方斜視図である。
［図５］図３に示した第一収差補正機構３４の上面斜視図及び下面斜視図である。
［図６］図３に示した第二収差補正機構３５の斜視図である。
［図７］２層ディスクにおける層間補正と層内補正誤差を示す説明図である。
［図８］図３に示した光ピックアップ・レンズ駆動装置によって、層間及び層内の球面収差の誤差を補正する動作を説明する概略図である。
［図９］図３に示した光ピックアップ・レンズ駆動装置によって、層間及び層内の球面収差の誤差を補正する動作を説明する概略図である。
［図１０］図３に示した光ピックアップ・レンズ駆動装置によって、層間及び層内の球面収差の誤差を補正する動作を説明する概略図である。
４／１
【課題を解決するための手段】
［００１４］ 請求項１に記載の発明は、レーザ光を出射する光源と、前記レーザ光を複数の情報記録層を有する記録媒体の記録面に集光する対物レンズを含むアクチュエータとを備え、当該アクチュエータは前記レーザ光の焦点位置を前記複数の情報記録層に移動させるフォーカスジャンプ制御手段を有する光ピックアップ・レンズ駆動装置であって、前記レーザ光の焦点を前記情報記録層の層間厚みに対応した補正を行う第一収差補正機構と、前記第一収差補正機構より収差補正量が小さく層内厚みに対応した補正を行う第二収差補正機構と、を有し、前記第一収差補正機構は、移動距離に応じた固定レンズと可動レンズとのレンズ間隔によって球面収差を発生する収差補正レンズ群が組み込まれ、前記情報記録層の層間厚みに対応して可動側レンズホルダを機械的に停止できる所定位置の間を行き来させるレンズ駆動機構を備え、前記各所定位置で発生させる球面収差が、前記複数の情報記録層のうちの各層のそれぞれの略中間の補正値と一致するように、前記収差補正レンズ群が設計されていることを特徴とする。
［００１５］ 請求項４に記載の発明は、光源が出射したレーザ光の焦点位置を記録媒体の複数の情報記録層にそれぞれ集光する際、前記レーザ光を記録媒体の記録面に集光する対物レンズを含むアクチュエータが前記レーザ光の焦点位置を各前記情報記録層にフォーカスジャンプして移動させるフォーカス移動ステップと、第一収差補正機構が、前記複数の情報記録層のうちの補正したい各層のそれぞれの略中間の補正値と一致するように、前記レーザ光の焦点を前記情報記録層の層間厚みに対応した補正を行う層間補正ステップと、第二収差補正機構が前記レーザ光の焦点を前記情報記録層の層内厚みに対応した補正を行う層内補正ステップと、を備える。
【図面の簡単な説明】
［００１６］［図１］従来の光ピックアップ・レンズ駆動装置を説明する概略構成図である。
［図２］従来の球面収差補正機構を備えたアクチュエータの上面斜視図及び底面斜視図である。
［図３］本発明の一実施例に係る光ピックアップ・レンズ駆動装置の概略構成図である。
［図４］図３に示した第一収差補正機構の上方斜視図である。
［図５］図３に示した第一収差補正機構３４の上面斜視図及び下面斜視図である。
［図６］図３に示した第二収差補正機構３５の斜視図である。
［図７］２層ディスクにおける層間補正と層内補正誤差を示す説明図である。
［図８］図３に示した光ピックアップ・レンズ駆動装置によって、層間及び層内の球面収差の誤差を補正する動作を説明する概略図である。
［図９］図３に示した光ピックアップ・レンズ駆動装置によって、層間及び層内の球面収差の誤差を補正する動作を説明する概略図である。
［図１０］図３に示した光ピックアップ・レンズ駆動装置によって、層間及び層内の球面収差の誤差を補正する動作を説明する概略図である。
４／１
【０００８】
ピックアップ本体に固定される前記固定側レンズホルダ３８は、前記可動側レンズホルダ４２を摺動案内する一対のガイド軸３９，３９を備えており、可動側レンズホルダ４２の本体部４１と係合部４４とが、それぞれガイド軸３９，３９に摺動案内されている。
［００２９］ 又、前記固定側レンズホルダ３８において、可動側レンズホルダ４２の本体部４１が摺動案内される一方のガイド軸３９の両端支持部には、該本体部４１の両端面に当接して前記可動側レンズホルダ４２の２位置間の移動範囲を規制する一対のストッパ部３７，３７を有している。
又、可動側レンズホルダ４２の本体部４１には、モータ５０の揺動アーム５２の先端に突設された係合突起５１に係合するアーム係合部４５が設けられている。
［００３０］ そこで、モータ５０が駆動されて揺動アーム５２が揺動すると、可動側レンズホルダ４２は、アーム係合部４５を介して本体部４１が駆動され、それぞれ本体部４１の両端面がストッパ部３７，３７に当接して機械的に停止される範囲で２位置間を移動する。
即ち、本実施例の第一収差補正機構３４は、可動側レンズホルダ４２を機械的に停止できる２つのポジションを行き来させるレンズ駆動機構４０に、移動距離に応じた固定レンズ３３と可動レンズ３２とのレンズ間隔によって、球面収差を発生できる一組のレンズ群が組み込まれている。
［００３１］ 各ポジションで発生される球面収差は、図７（２層ディスクにおける層間補正と層内補正誤差）に示すように、補正したい上層ｄ１と下層ｄ２のそれぞれの略中間（設計的なセンターｄ１ｃ，ｄ２ｃ）の補正値（層間ギャップＴ）と一致するように、レンズ群は設計されている。
尚、上記実施例の第一収差補正機構３４は、図７における層間補正を分担しており、最終的な球面収差目標値に対しては、後述する第二収差補正機構３５により微調整が施されるので、可動レンズ３２は固定レンズ３３に対して、図７に示す上層ｄ１と下層ｄ２のそれぞれの概ねセンターｄ１ｃ，ｄ２ｃ間を行き来できればよい。即ち、レンズ群の各構成レンズである可動レンズ３２及び固定レンズ３３は、球面加工により実現されていて構わない。非球面レンズは高価であることから、球面レンズで実現されればそれに越したことは無い。
［００３２］ 又、第一収差補正機構３４とアクチュエータ５３との間に設けられた前記第二収差補
８／１
ピックアップ本体に固定される前記固定側レンズホルダ３８は、前記可動側レンズホルダ４２を摺動案内する一対のガイド軸３９，３９を備えており、可動側レンズホルダ４２の本体部４１と係合部４４とが、それぞれガイド軸３９，３９に摺動案内されている。
［００２９］ 又、前記固定側レンズホルダ３８において、可動側レンズホルダ４２の本体部４１が摺動案内される一方のガイド軸３９の両端支持部には、該本体部４１の両端面に当接して前記可動側レンズホルダ４２の２位置間の移動範囲を規制する一対のストッパ部３７，３７を有している。
又、可動側レンズホルダ４２の本体部４１には、モータ５０の揺動アーム５２の先端に突設された係合突起５１に係合するアーム係合部４５が設けられている。
［００３０］ そこで、モータ５０が駆動されて揺動アーム５２が揺動すると、可動側レンズホルダ４２は、アーム係合部４５を介して本体部４１が駆動され、それぞれ本体部４１の両端面がストッパ部３７，３７に当接して機械的に停止される範囲で２位置間を移動する。
即ち、本実施例の第一収差補正機構３４は、可動側レンズホルダ４２を機械的に停止できる２つのポジションを行き来させるレンズ駆動機構４０に、移動距離に応じた固定レンズ３３と可動レンズ３２とのレンズ間隔によって、球面収差を発生できる一組のレンズ群が組み込まれている。
［００３１］ 各ポジションで発生される球面収差は、図７（２層ディスクにおける層間補正と層内補正誤差）に示すように、補正したい上層ｄ１と下層ｄ２のそれぞれの略中間（設計的なセンターｄ１ｃ，ｄ２ｃ）の補正値（層間ギャップＴ）と一致するように、レンズ群は設計されている。
尚、上記実施例の第一収差補正機構３４は、図７における層間補正を分担しており、最終的な球面収差目標値に対しては、後述する第二収差補正機構３５により微調整が施されるので、可動レンズ３２は固定レンズ３３に対して、図７に示す上層ｄ１と下層ｄ２のそれぞれの概ねセンターｄ１ｃ，ｄ２ｃ間を行き来できればよい。即ち、レンズ群の各構成レンズである可動レンズ３２及び固定レンズ３３は、球面加工により実現されていて構わない。非球面レンズは高価であることから、球面レンズで実現されればそれに越したことは無い。
［００３２］ 又、第一収差補正機構３４とアクチュエータ５３との間に設けられた前記第二収差補
８／１
Claims (6)
- レーザ光を出射する光源と、
前記レーザ光を記録媒体の記録面に集光する対物レンズを含むアクチュエータとを備えた光ピックアップ・レンズ駆動装置であって、
第一収差補正機構と、前記第一収差補正機構より収差補正量が小さい第二収差補正機構とを更に有していることを特徴とする光ピックアップ・レンズ駆動装置。 - 前記記録媒体は複数の情報記録層を有し、
前記アクチュエータは前記レーザ光の焦点位置を各前記情報記録層に移動させるフォーカスジャンプ制御手段を有し、
前記第一収差補正機構は前記レーザ光の焦点を前記情報記録層の層間厚みに対応した補正を行い、前記第二収差補正機構は層内厚みに対応した補正をすることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ・レンズ駆動装置。 - 前記第一収差補正機構は光軸方向に移動制御される可動レンズと、
前記可動レンズを前記情報記録層の層間厚みに対応して移動させるレンズ駆動機構と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ・レンズ駆動装置。 - 前記第二収差補正機構は前記情報記録層の層内厚みに対応する球面収差を発生する液晶素子を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光ピックアップ・レンズ駆動装置。
- 前記レンズ駆動機構が、前記可動レンズを収容して光軸方向に移動自在とされる可動側レンズホルダを備え、前記可動側レンズホルダの所定位置間の移動範囲を規制するストッパ部を有することを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ・レンズ駆動装置。
- 光源が出射したレーザ光の焦点位置を記録媒体の複数の情報記録層にそれぞれ集光する際、
前記レーザ光を記録媒体の記録面に集光する対物レンズを含むアクチュエータが前記レーザ光の焦点位置を各前記情報記録層にフォーカスジャンプして移動させるフォーカス移動ステップと、
第一収差補正機構が前記レーザ光の焦点を前記情報記録層の層間厚みに対応した補正を行う層間補正ステップと、
第二収差補正機構が前記レーザ光の焦点を前記情報記録層の層内厚みに対応した補正を行う層内補正ステップと、
を備えた光ピックアップ・レンズ駆動方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004241409 | 2004-08-20 | ||
| JP2004241409 | 2004-08-20 | ||
| PCT/JP2005/014898 WO2006019067A1 (ja) | 2004-08-20 | 2005-08-15 | 光ピックアップ・レンズ駆動装置及び方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2006019067A1 true JPWO2006019067A1 (ja) | 2008-07-31 |
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ID=35907454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006531784A Pending JPWO2006019067A1 (ja) | 2004-08-20 | 2005-08-15 | 光ピックアップ・レンズ駆動装置及び方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2006019067A1 (ja) |
| WO (1) | WO2006019067A1 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH103687A (ja) * | 1996-06-17 | 1998-01-06 | Konica Corp | 光ピックアップ及び光ディスク装置 |
| JP2002170257A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-14 | Sharp Corp | 光ピックアップ装置 |
| JP2002237076A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-23 | Pioneer Electronic Corp | 収差補正装置 |
| JP2002352449A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-06 | Sony Corp | 光学ピックアップ装置及び記録再生装置 |
| JP2003099970A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-04 | Toshiba Corp | 光ディスク装置及びフォーカス制御方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS643687A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-09 | Nippon Electric Eng | Remote crt display device |
-
2005
- 2005-08-15 WO PCT/JP2005/014898 patent/WO2006019067A1/ja active Application Filing
- 2005-08-15 JP JP2006531784A patent/JPWO2006019067A1/ja active Pending
Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPH103687A (ja) * | 1996-06-17 | 1998-01-06 | Konica Corp | 光ピックアップ及び光ディスク装置 |
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| JP2003099970A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-04 | Toshiba Corp | 光ディスク装置及びフォーカス制御方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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