WO2006117906A1 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

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WO2006117906A1
WO2006117906A1 PCT/JP2006/301429 JP2006301429W WO2006117906A1 WO 2006117906 A1 WO2006117906 A1 WO 2006117906A1 JP 2006301429 W JP2006301429 W JP 2006301429W WO 2006117906 A1 WO2006117906 A1 WO 2006117906A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
correction lens
lens
objective lens
pickup device
optical pickup
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/301429
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Toshiya Matozaki
Nobuo Takeshita
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha filed Critical Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Publication of WO2006117906A1 publication Critical patent/WO2006117906A1/ja

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0925Electromechanical actuators for lens positioning
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0946Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for operation during external perturbations not related to the carrier or servo beam, e.g. vibration

Definitions

  • the present invention relates to an optical pickup device that records or reproduces information (or both) on an information recording medium, and more particularly to an optical pickup device that has a function of correcting optical wavefront aberration.
  • an optical pickup device a force that focuses a light beam on an information layer of an optical disc by an objective lens.
  • the information layer of the optical disc is covered with a transparent cover layer, and the thickness of the force bar layer is reduced.
  • wavefront aberration spherical aberration
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-103087 (Page 5-6, FIG. 1)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-338069 (Page 5, Fig. 1-5)
  • the correction lens can be moved at a higher speed, the position and posture of the correction lens can be maintained even in a non-energized state, and the position and posture of the lens unit are not changed by vibration or the like. You are also asked to do it.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to enable downsizing of an optical pickup device. Another object of the present invention is to enable the correction lens to move at high speed, to maintain the position and posture of the correction lens even when no power is supplied, and to prevent fluctuations in the position and posture of the correction lens due to vibration or the like. To do.
  • An optical pickup device includes an objective lens for condensing a light beam on an information layer of a disc-shaped medium, and an objective lens drive unit that drives the objective lens in a focus servo direction and a track servo direction.
  • a correction lens disposed on the same optical axis as the objective lens, and a correction lens driving unit for driving the correction lens in the same direction as the focus servo direction in order to control the state of the light beam incident on the objective lens. It is characterized by having prepared.
  • the correction lens is driven in the same direction as the focus servo direction, it is possible to share a magnetic circuit for generating an electromagnetic force necessary for driving the correction lens and the objective lens. It becomes possible. As a result, the number of parts can be reduced and the optical pickup device can be downsized.
  • the movement speed is increased by reducing the friction when the correction lens holder is moved. can do.
  • the position and orientation of the correction lens can be maintained by increasing the friction, and fluctuations in the position and orientation of the correction lens due to vibration can be prevented.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a main part of an optical pickup device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross section showing a main part of the optical pickup device according to Embodiment 1 of the invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the main part of the optical pickup device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the main part of the optical pickup device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a main part of the optical pickup device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the objective lens actuator according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the collimator lens actuator according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing an optical system of an optical pickup device according to Embodiments 1, 2, and 3 of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a main part of an optical pickup device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a main part of an optical pickup device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing an optical system of an optical pickup device according to Embodiments 4, 5, and 6 of the present invention.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing an optical system of an optical pickup device according to Embodiments 7, 8, and 9 of the present invention.
  • 1 Objective lens 2 Objective lens holder, 3, 6 magnet, 4 wire, 5 arm, 7 wire holder, 8a-8d yoke, 9 Flexible printed circuit board, 10 optical sensor, 11 base, 12a, 12b For focus servo drive Coil, 13a, 13b Vertical drive coil, 14 Collimator lens, 15 Correction lens holder, 16a, 16b Track servo drive coil, 17a, 17b Horizontal drive coil, 18a, 18b Magnetic strip, 1 9a, 19b Shaft, 20 Wire, 21 leaf spring, 22 partition plate, 23 optical disc,
  • FIG. 1 is a perspective view showing the principal unit of the optical pickup device according to Embodiment 1 of the present invention, that is, the actuator unit for driving the objective lens and the collimator lens.
  • This actuator unit has a flat base 11 made of a magnetic material.
  • the base 11 is placed parallel (horizontally) to the information layer of the optical disc (Fig. 8).
  • the direction perpendicular to the plate surface of the base 11, that is, the direction perpendicular to the information layer (recording surface) of the optical disk is defined as the Z direction.
  • the X and Y directions are defined in the plane perpendicular to the Z direction.
  • the X direction is parallel to the tangent line of the optical disk track that passes through the center of the objective lens (described later).
  • the Y direction is the direction across the track of the optical disc that passes through the center of the objective lens.
  • a pair of magnets 3 and 6 facing each other in the X direction are provided on the upper surface of the base 11 (the surface on the optical disc side).
  • Magnets 3 and 6 are rectangular plate-shaped members made of neodymium magnet material and are magnetized in the thickness direction (X direction). Each of the magnets 3 and 6 is configured such that the magnetization direction is reversed across the different polar boundary lines 3a and 6a (FIG. 6) defined at the center in the Y direction.
  • Magnets 3 and 6 are arranged so that the N pole faces and the S pole faces face each other. Near the magnetic pole faces of magnets 3 and 6 facing each other, a magnetic field in the X direction is generated. Yes.
  • the outer surfaces of the magnets 3 and 6 are fixed to holding plates 1 la and 1 lb standing on the upper surface of the base 11.
  • yokes 8a, 8b, 8c and 8d which are four columnar members, protrude from the upper surface of the base 11 in the Z direction.
  • the yokes 8c and 8d arranged in the vicinity of the magnet 3 and the yokes 8a and 8b arranged in the vicinity of the magnet 6 face each other.
  • the yokes 8a and 8c are located on one side of the magnets 3 and 6 in the Y direction (upper right side in the figure), and the yokes 8b and 8d are on the other side of the magnets 3 and 6 in the Y direction (lower left side in the figure) Is located.
  • the yoke 8a (FIG. 3) is in a hidden position in FIG.
  • Magnets 3 and 6, yokes 8a to 8d and base 11 constitute a magnetic circuit.
  • the gap between magnet 3 and yokes 8c and 8d and the gap between magnet 6 and yokes 8a and 8b A strong magnetic field is generated.
  • An objective lens holder 2 on which the objective lens 1 is mounted is provided between the magnets 3 and 6.
  • the objective lens holder 2 supports the objective lens 1 so as to be parallel to the optical axis direction force direction of the objective lens 1.
  • the objective lens holder 2 has a shape that penetrates the yokes 8a to 8d described above in the Z direction.
  • the objective lens holder 2 is supported by six parallel wires 4 extending substantially in the X direction.
  • the wire 4 is made of a spring material having conductivity such as phosphor bronze, and serves also as a power feeding means for a focus servo driving coil and a track servo driving coil, which will be described later.
  • These six wires 4 are three in the Z direction at two points symmetrical with respect to the axis in the X direction passing through the center (optical axis) of the objective lens 1 (that is, the tangent to the track of the optical disk). They are arranged side by side, and form a substantially rectangular parallelepiped link structure.
  • the six wires 4 are supported by a wire holder 7 provided adjacent to the holding plate ib described above. Specifically, the end force of each wire 4 is fixed to a gel-like resin 7 a provided in the wire holder 7. Thereby, the objective lens holder 2 is supported with appropriate vibration damping characteristics (viscosity) and spring elasticity. Therefore, the objective lens holder 2 can quickly move in the focus servo direction and the track servo direction while keeping the posture and angle of the objective lens 1 constant.
  • FIG. 2 is a diagram showing the main part of the optical pickup device shown in FIG. 1, and is a YZ sectional view passing through the optical axis of the objective lens 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing the main part of the optical pickup device shown in FIG. 1, and is an XZ sectional view passing through the optical axis of the objective lens 1.
  • FIG. 4 is an XY cross-sectional view taken along line I V-IV in FIG.
  • FIG. 5 is an XY sectional view taken along line V—V in FIG.
  • the objective lens holder 2 is provided with focus servo drive coils 12a and 12b (FIG. 2) and track servo drive coils 16a and 16b (FIG. 3).
  • the objective lens holder 2, the focus servo driving coils 12a and 12b, and the track servo driving coils 16a and 16b constitute an objective lens movable portion.
  • the focus servo drive coils 12a and 12b are attached to both sides of the objective lens holder 2 in the Y direction.
  • Focus servo drive coil 12a Has two sides in the X direction and two sides in the Y direction, and is wound around the yokes 8a and 8c.
  • the focus servo drive coil 12b has two sides in the X direction and two sides in the Y direction, and is curled so as to surround the yokes 8b and 8d.
  • the focus servo driving coils 12a and 12b are coil portions located in the gap between the magnets 3 and 6 and the yokes 8a to 8d, and generate an electromagnetic force perpendicular to the optical disk surface (Z direction).
  • the track servo driving coils 16a and 16b are provided on the surfaces of the objective lens holder 2 facing the magnets 3 and 6, respectively.
  • the track servo drive coil 16a is arranged so as to face the two sides in the Z direction (Fig. 4) and the N pole surface and S pole surface (Fig. 6) of the force magnet 3, respectively.
  • the track servo drive coil 16b is arranged so as to face the two sides in the Z direction (Fig. 4) and the N pole surface and S pole surface (Fig. 6) of the force magnet 6, respectively.
  • the track servo drive coils 16a and 16b generate electromagnetic force in a direction parallel to the Y direction, that is, the direction crossing the track of the optical disk.
  • the objective lens movable part (object lens holder 2, focus servo drive coils 12a and 12b, track servo drive coils 16a and 16b) and magnets 3 and 6 form an objective lens drive part (actuator unit). It is composed.
  • a correction lens movable part for moving the collimator lens 14 is provided directly below the objective lens movable part with the partition plate 22 interposed therebetween.
  • the correction lens movable part is configured to share a magnetic circuit including the base 11, the magnets 3 and 6, and the yokes 8a to 8d with the objective lens movable part.
  • the correction lens movable section includes a correction lens holder 15 that holds the collimator lens 14, vertical drive coils 13a and 13b (Fig. 2), and horizontal drive coils 17a and 17b (Fig. 3). Yes.
  • the correction lens holder 15 holds the collimator lens 14 so that the optical axis thereof is located on the same axis as the optical axis of the objective lens 1.
  • a flexible printed circuit board 9 for supplying power to the coils 13a, 13b, 17a, 17b is attached to the correction lens holder 15.
  • the vertical drive coils 13 a and 13 b are attached to both sides of the correction lens holder 15 in the Y direction.
  • the vertical drive coil 13a has two sides in the X direction and two sides in the Y direction, and is wound around the yokes 8a and 8c.
  • the vertical drive coil 13b has two sides in the X direction and two sides in the Y direction, and is curled so as to surround the yokes 8b and 8d.
  • vertical The driving coils 13a and 13b are coil portions located in the gap between the magnets 3 and 6 and the yokes 8a to 8d, and generate driving force in the Z direction, that is, the same direction as the focus servo direction of the objective lens 1.
  • the horizontal drive coils 17a and 17b are provided on the surfaces of the correction lens holder 15 facing the magnets 3 and 6, respectively.
  • the horizontal drive coil 17a is arranged so that its two sides in the Z direction face the N-pole surface and S-pole surface (Fig. 6) of the magnet 3, respectively.
  • the horizontal driving coil 17b is arranged so that its two sides in the Z direction face the N-pole surface and S-pole surface (Fig. 6) of the magnet 6, respectively.
  • the horizontal driving coils 17a and 17b generate driving force in the Y direction, that is, in the same direction as the track servo direction of the objective lens 1.
  • An arm 5 extending in the Y direction is attached to the correction lens holder 15, and an optical sensor 10 is provided to detect the position of the arm 5.
  • the optical sensor 10 has a light emitting part and a light receiving part, and outputs whether or not the arm 5 is positioned between the light emitting part and the light receiving part (detection range) as an electrical signal.
  • the electrical signal output from the optical sensor 10 constitutes a position signal of the collimator lens 14.
  • the position signal detection of the collimator lens 1 is used as a feedback control signal for position control of the collimator lens 1 as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-338069.
  • the yokes 8a to 8d are configured such that the cross section of the portion located in the correction lens holder 15 (Fig. 5) is larger than the cross section of the portion located in the objective lens holder 2 (Fig. 4). Yes. Since the correction lens holder 15 is not displaced in the track servo direction, even if the cross sections of the yokes 8a to 8d are enlarged, the yokes 8a to 8d and the vertical driving coils 13a and 13b do not interfere with each other. By increasing the cross section of the yokes 8a to 8d, the gap between the magnets 3 and 6 can be narrowed, thereby increasing the magnetic field strength and increasing the electromagnetic conversion efficiency.
  • the partition plate 22 is made of a magnetic material and has a hole through which a directional light beam passes from the collimator lens 14 to the objective lens 1.
  • the partition plate 22 is disposed at the stepped portion (the portion where the size of the cross section changes) of the yokes 8a to 8d.
  • the partition plate 22 forms a magnetic flux loop (magnetic path) between the yokes 8 a to 8 d and the magnets 3 and 6, and drives a magnetic circuit for driving the objective lens 1 and a collimator lens 14. Increase the efficiency of the magnetic circuit. As a result, the magnetic field in the gap between the yokes 8a to 8d and the magnets 3 and 6 can be strengthened, and the electromagnetic conversion efficiency can be increased.
  • the partition plate 22 generates magnetic fields generated in the coils 12a, 12b, 16a, and 16b when the objective lens 1 is driven and generated in the coils 13a, 13b, 17a, and 17b when the collimator lens 14 is driven. It has the effect of blocking the generated magnetic field and suppressing the mutual influence.
  • the partition plate 22 also has an action of preventing interference (collision) between the objective lens movable portion and the correction lens movable portion.
  • the flexible printed circuit board 9 described above forms power supply means for the coils 13a, 13b, 17a, and 17b.
  • the flexible printed circuit board 9 has a shape that is symmetrical with respect to an axis in the X direction passing through the center of the objective lens 1 (that is, a tangent to the track of the optical disk).
  • the flexible printed circuit board 9 is fixed to the wire holder 7 on the base 11 by connecting portions 9a and 9b formed at both ends in the Y direction. As a result, the flexible printed board 9 supports the correction lens holder 15 with an appropriate vibration damping characteristic and spring elasticity.
  • Magnetic pieces 18a and 18b are attached to the surfaces of the correction lens holder 15 facing the magnets 3 and 6, respectively.
  • the magnetic pieces 18a and 18b are attached at positions displaced in the Y direction from the different polar boundary lines 3a and 6a (FIG. 6) of the magnets 3 and 6, respectively.
  • the magnetic pieces 18a and 18b generate a biasing force in the Y direction against the guide shafts 19a and 19b.
  • correction lens movable section (correction lens holder 15, vertical drive coils 13a and 13b, horizontal drive coils 17a and 17b) and magnets 3 and 6 constitute a correction lens drive section (actuator unit).
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the objective lens driving unit in the optical pickup device according to the first embodiment, and corresponds to a cross-sectional view taken along line IV-IV shown in FIG.
  • the X direction (the direction perpendicular to each magnetic pole face) Direction) is generated.
  • Fig. 6 when current i flows through the focus servo drive coils 12a and 12b in the direction shown in the figure, it approaches the optical disc based on the left Fleming's law by the action of the magnetic field near magnets 3 and 6.
  • Electromagnetic force Ff in the direction (+ Z direction) is generated in the force servo drive coils 12a and 12b.
  • the optical disk force is also generated in the electromagnetic force Ff force focus servo driving coils 12a and 12b in the direction of separating ( ⁇ Z direction).
  • the objective lens 1 can be moved to an arbitrary position in the Z direction.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the correction lens driving unit in the optical pickup device according to the first embodiment, and corresponds to a cross-sectional view taken along the line VV shown in FIG.
  • the collimator lens 14 when the collimator lens 14 is moved, the collimator lens 14 can be moved smoothly by passing a current i that makes the static frictional force zero through the horizontal drive coils 17a and 17b.
  • the collimator lens 14 when fixing the collimator lens 14, by setting the current i flowing through the horizontal driving coils 17a and 17b to 0, the static frictional force is generated by using the biasing force Fp generated by the action of the magnetic pieces 18a and 18b.
  • the collimator lens 14 can be fixed.
  • the collimating lens 14 can be securely fixed so that the position and posture do not fluctuate even when subjected to vibrations or the like due to the static frictional force obtained by the biasing force Fp.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing an optical system of the optical pickup device according to the first embodiment.
  • the optical pickup device includes a semiconductor laser 28 that emits light, a diffraction grating 29 on which a light beam (diverging light) emitted from the semiconductor laser 28 enters, a prism 27 on which a light beam that has passed through the diffraction grating 29 enters, A power detector 33 that detects the light reflected by the prism 27 and a mirror 26 that reflects the light beam that has passed through the prism 27 toward the optical disc 23 (upward in the figure).
  • the light beam reflected by the mirror 26 passes through the collimator lens 14 described above to become a parallel light beam.
  • This parallel light beam is converged by the objective lens 1, passes through the cover layer 24 of the optical disk 23, and is condensed on the information layer (recording surface).
  • the optical pickup device further includes a condensing lens 30 and a sensor lens 31 that are reflected by the information layer of the optical disc 23, travel in the converging path in reverse, and pass through the prism 27, and the condensing lens. 30 and sensor lens 31 are received to receive servo signals and data. And a photodetector 32 for detecting the data signal.
  • the objective lens 1 changes the information layer on the optical disc substrate 23 by energizing the focus servo drive coils 12a and 12b (Fig. 2) and the track servo drive coils 16a and 16b (Fig. 2).
  • the objective lens 1 is designed so that an optimum focused spot can be obtained when the convergent light beam emitted from the objective lens 1 passes through the transparent layer (cover layer 24) having a predetermined thickness! The For this reason, if there is an error in the thickness of the cover layer 24, the distance at which the light beam passes through the cover layer 24 changes, so wavefront aberration (more specifically, spherical Aberration) occurs, and the recording / reproducing characteristics deteriorate as the diameter of the focused spot increases.
  • wavefront aberration more specifically, spherical Aberration
  • the thickness error of the cover layer 24 can be achieved by moving the collimator lens 14 before entering the objective lens 1 in the optical axis direction. It is possible to generate a spherical aberration that cancels the spherical aberration caused by. That is, the spherical aberration due to the thickness error of the cover layer 24 can be corrected.
  • the relationship between the spherical aberration caused by the thickness error of the cover layer 24 of the optical disc 23 and the incident light beam incident on the objective lens to correct this spherical aberration is disclosed in JP 2003-338069 (especially FIGS. It is explained in 4).
  • optical pickup apparatus shown in FIG. 8 and a spindle motor that holds and rotates the optical disk 23 constitute an optical disk apparatus.
  • the thickness error of the cover layer 24 It becomes possible to correct the spherical aberration caused by.
  • the collimator lens 14 that is a correction lens is configured to move in the same direction as the movement direction of the objective lens 1, the focus servo drive coil
  • the focus servo drive coils 12a and 12b and the vertical drive coils 13a and 13b to use a force and a common magnetic pole face of the magnets 3 and 6, the drive force is generated.
  • the magnetic circuit can be shared with a simple configuration.
  • the collimator lens 14 as a correction lens directly below the objective lens 1, it is possible to obtain an optical system with the shortest overall optical path, thereby providing an optical pickup device. Downsizing can be realized.
  • the collimator lens 14 is securely fixed at a desired position even in a non-energized state by applying pressure to the correction lens holder 15 with the magnetic pieces 18a and 18b.
  • the position and orientation of the collimator lens 14 can be prevented from changing even when subjected to vibration.
  • the horizontal driving coils 17a and 17b can be energized to reduce the frictional force applied to the correction lens holder 15, and the correction lens holder 15 can be moved at high speed. .
  • the track servo drive coils 16a, 16b and the horizontal drive coils 17a, 17b generate a driving force in the same direction, thereby providing a magnetic circuit (base 11, magnet 3, 6, yoke 8a-8d). ) Can be shared.
  • the configuration is such that the driving force is generated by utilizing the common magnetic pole face of the track servo driving coils 16a, 16b, the vertical driving coils 17a, 17b, and the force magnets 3, 6.
  • the magnetic circuit can be shared.
  • the configuration in which the correction lens holder 15 is guided by the shafts 19a and 19b improves the linear accuracy of the collimator lens 14 by utilizing the sliding between the shafts 19a and 19b and the through hole of the correction lens holder 15. Can be improved.
  • the magnetic path for driving the collimator lens 14 and the magnetic path for driving the objective lens 1 are configured to be small, whereby a magnetic field generated between the magnets 3 and 6 and the yokes 8a to 8d. To increase the electromagnetic conversion efficiency.
  • the magnetic field generated in each coil 12a, 12b, 16a, 16b when driving the objective lens 1 is blocked from the magnetic field generated in each coil 13a, 13b, 17a, 17b when driving the collimator lens 14. And affect each other If you don't give
  • the correction lens holder 15 is supported by the flexible printed circuit board 9, so that power is supplied to the coils 13a, 13b, 17a, and 17b, and the correction lens has a certain spring elasticity and vibration attenuation characteristics.
  • the holder 15 can be supported.
  • by adopting a structure similar to the support structure of the objective lens holder 2 elastic support by the wire 4
  • the correction lens holder 15 is provided with an arm 5, and the arm 5 is detected by the optical sensor 10, whereby the position information of the correction lens holder 15 is acquired, and stable position control of the collimator lens 14 is performed. It can be carried out.
  • the degree of coaxiality between the components can be increased.
  • the verticality can be obtained with high accuracy, and the optical pickup device can be miniaturized.
  • FIG. 9 is a perspective view showing an actuator unit of an objective lens and a collimator lens in the optical pickup device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the support structure for the correction lens movable portion (the correction lens holder 15 and the coils 13a, 13b, 17a, 17b) is different from that of the first embodiment.
  • the correction lens holder 15 is supported by a plurality (four in this case) of wires 20.
  • the wire 20 is made of a spring member having conductivity such as phosphor bronze, and also serves as a power feeding means to the coils 13a, 13b, 17a, and 17b attached to the correction lens holder 15. Both ends of each wire 20 are connected to the wire ends of each coil and the power supply source.
  • Each wire 20 is arranged so that two wires are arranged in the Z direction at two positions symmetrical with respect to the axis line in the X direction passing through the center of the objective lens 1 (that is, the tangent to the track of the optical disk). It has a substantially rectangular parallelepiped link structure.
  • FIG. 9 only two wires 20 arranged on the + Y side of the correction lens holder 15 are shown, and two similar wires 20 are arranged on the Y side of the force correction lens holder 15.
  • Each wire 20 extends in the X direction These are fixed to a gelled resin (not shown) provided in the wire holder 7. Accordingly, the correction lens holder 15 is supported with appropriate vibration damping characteristics and spring elasticity, and can be moved quickly.
  • the configuration of the optical pickup device according to the present embodiment is the same as that of the optical pickup device according to the above-described first embodiment (FIGS. 1 to 8) except for the support structure of the correction lens holder 15.
  • the objective lens driving unit and the correction lens driving unit include the base 11, the magnets 3 and 6, and the yokes 8a to 8d (reference numeral 8 in FIG. 9). It is configured to share a magnetic circuit consisting of In addition, a partition plate 22 made of a magnetic material cover is provided between the objective lens holder 2 and the correction lens holder 15.
  • the collimator lens 14 can be moved while maintaining a constant posture. Further, the stability of the position control can be improved by supporting the collimator lens 14 with a vibration primary system having an appropriate vibration damping characteristic (viscosity) and spring elasticity.
  • the support structure of the correction lens holder 15 is similar to the support structure of the objective lens holder 2, a magnetic circuit is shared between the correction lens driving unit and the objective lens driving unit, thereby reducing the size of the apparatus. Can contribute.
  • FIG. 10 is a perspective view showing an actuator unit of the objective lens and collimator lens of the optical pickup device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the support structure for the correction lens movable portion (the correction lens holder 15 and the coils 13a, 13b, 17a, 17b) is different from that of the first embodiment.
  • the correction lens movable portion is supported by a plurality of (here, four) leaf springs 21.
  • the leaf spring 21 is composed of a conductive spring member such as phosphor bronze, and also serves as a power supply means for the coils 13a, 13b, 17a, and 17b attached to the correction lens holder 15. Both ends of each leaf spring 21 are connected to the wire ends of each coil and the power supply source Has been.
  • the leaf springs 21 are arranged so as to be arranged two by two in the Z direction at two symmetrical positions with respect to the axis in the X direction passing through the center of the collimator lens 14 (that is, the tangent to the track of the optical disk). It has a rectangular parallelepiped link structure.
  • FIG. 10 only two leaf springs 21 arranged on the —Y side of the correction lens holder 15 are shown. Two similar leaf springs 21 are also arranged on the + Y side of the force compensation lens holder 15. ing.
  • Each leaf spring 21 extends in the X direction and is fixed to a gel-like resin (not shown) provided in the wire holder 7. As a result, the correction lens holder 15 is supported with appropriate vibration damping characteristics and spring elasticity, and can be moved quickly.
  • the configuration of the optical pickup device according to the present embodiment is the same as that of the optical pickup device according to the above-described first embodiment (FIGS. 1 to 8) except for the support structure of the correction lens movable portion.
  • the objective lens driving unit and the correction lens driving unit are composed of the base 11, the magnets 3 and 6, and the yokes 8a to 8d (reference numeral 8 in FIG. 9). It is configured to share a magnetic circuit consisting of In addition, a partition plate 22 made of a magnetic material cover is provided between the objective lens holder 2 and the correction lens holder 15.
  • the collimator lens 14 can be moved while maintaining a constant posture. Further, since the collimator lens 14 is supported by a vibration primary system having appropriate vibration damping characteristics and spring elasticity, the stability of position control can be improved.
  • the correction lens drive unit and the objective lens drive unit share a magnetic circuit, thereby reducing the size of the apparatus. Can contribute.
  • FIG. 11 is a diagram showing an optical system of an optical pickup device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • a convex lens constituting a beam expander is used as the correction lens instead of the collimator lens 14 (FIG. 8).
  • a beam expander (relay lens) including a convex lens 34 and a concave lens 35 is provided in the optical path between the objective lens 1 and the mirror 26, and either the convex lens or the concave lens is provided. (Here, convex lens 34) is moved.
  • the light beam incident on the objective lens 1 is slightly adjusted to be a divergent light beam or a convergent light beam, and the spherical aberration of the beam incident on the optical disk 23 from the objective lens 1 is changed. Cancels and generates a beam spot with less aberration!
  • a method for correcting spherical aberration by moving the convex lens of the beam expander is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-13087.
  • the convex lens 34 of the beam expander is disposed on and immediately below the optical axis of the objective lens 1, and the correction lens holder 15 (FIGS. 1, 3, 5 and 5) described in the first embodiment. , 7).
  • the concave lens 35 of the beam expander is fixed inside the hole 1 Id formed in the base 11 just below the convex lens 34.
  • the configuration of the optical pickup device according to the present embodiment is such that the convex lens 34 of the beam expander is used instead of the collimator lens 14, except for the disadvantage. This is the same as in Figs.
  • the correction lens holder 15 that holds the convex lens 34 is elastically supported via the flexible printed circuit board 9 as described in the first embodiment.
  • the correction lens holder 15 that holds the convex lens 34 is driven in the Z direction by the vertical drive coils 13a and 13b (Fig. 2), and is connected to the shaft 19 (Fig. 5) by the horizontal drive coils 17a and 17b (Fig. 3). The frictional force is controlled.
  • the objective lens driving unit and the correction lens driving unit share a magnetic circuit including the base 11, the magnets 3 and 6, and the yokes 8a to 8d (omitted in FIG. 11). It is configured as follows.
  • a partition plate 22 made of a magnetic material is provided between the objective lens holder 2 and the correction lens holder 15.
  • the spherical aberration due to the thickness error of the cover layer 24 is reduced by moving the convex lens 34 of the expander lens arranged coaxially with the objective lens 1 in the optical axis direction.
  • a spherical aberration that cancels out can be generated. That is, the spherical aberration due to the thickness error of the cover layer 24 can be corrected.
  • the correction lens is a convex lens 34 of the beam expander and is disposed immediately below the object lens 1, whereby the optical system having the shortest overall optical path can be obtained. Miniaturization of the pickup device can be realized.
  • the degree of coaxiality and verticality between the parts can be increased. Can be obtained with high accuracy and can contribute to miniaturization of the optical pickup device.
  • the concave lens 35 of the beam expander to the base 11, the coaxiality and verticality between the concave lens 35 and the convex lens 34 can be obtained with high accuracy.
  • the correction lens holder 15 is connected to the wire as described in the second embodiment by using the apparatus configuration for moving the convex lens 34 (FIG. 11) of the beam expander as described in the fourth embodiment. It is intended to support at 20.
  • the concave lens 35 of the beam expander is fixed to the base 11 as described in the fourth embodiment.
  • the configuration of the optical pickup device according to the present embodiment is the same as that of the optical pickup device described in the fourth embodiment, except for the support structure of the correction lens holder 15.
  • the spherical aberration due to the thickness error of the cover layer 24 can be corrected by moving the convex lens 34 of the beam expander arranged coaxially with the objective lens 1 in the optical axis direction. become. Moreover, since the correction lens holder 15 is supported by the link structure, the convex lens 34 can be moved while maintaining a constant posture. Further, by supporting the convex lens 34 with a vibration primary system having appropriate vibration damping characteristics and spring elasticity, the stability of the position control can be improved.
  • the correction lens holder 15 is replaced by the leaf spring 21 as described in the third embodiment. It is intended to support.
  • the concave lens 35 of the beam expander is fixed to the base 11 as described in the fourth embodiment.
  • the configuration of the optical pickup device according to the present embodiment is a support structure for the correction lens holder 15. Except for the structure, it is the same as the optical pickup device described in the fourth embodiment.
  • the spherical aberration due to the thickness error of the cover layer 24 can be corrected by moving the convex lens 34 of the beam expander arranged coaxially with the objective lens 1 in the optical axis direction. become. Moreover, since the correction lens holder 15 is supported by the link structure, the convex lens 34 can be moved while maintaining a constant posture. Further, by supporting the convex lens 34 with a vibration primary system having appropriate vibration damping characteristics and spring elasticity, the stability of the position control can be improved.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an optical system of the optical pickup device according to the seventh embodiment of the present invention.
  • a concave lens 35 is used as a correction lens instead of the convex lens 34 constituting the beam expander.
  • the convex lens 34 of the beam expander is arranged on the optical axis of the objective lens 1 and directly below it, and is fixed inside the hole formed in the partition plate 22.
  • the concave lens 35 of the beam expander is attached to the correction lens holder 15 (FIGS. 1, 3, 5, and 7) described in the first embodiment on the optical axis of the objective lens 1.
  • the configuration of the optical pickup device according to the present embodiment is the same as that of the optical pickup device according to Embodiment 4 described above (FIG. 11) except that the concave lens 35 is driven instead of the convex lens 34 of the beam expander. ).
  • the correction lens holder 15 that holds the concave lens 35 is elastically supported via the flexible printed circuit board 9 as described in the first embodiment. Further, the correction lens holder 15 holding the concave lens 35 is driven in the Z direction by the vertical drive coils 13a and 13b (FIG. 2) as described in the first embodiment, and the horizontal drive coils 17a and 17b (FIG. The friction force with shaft 19 (Fig. 5) is controlled by 3).
  • the objective lens driving unit and the correction lens driving unit share a magnetic circuit including the base 11, the magnets 3 and 6, and the yokes 8a to 8d (omitted in FIG. 12). It is configured as follows. Between the objective lens holder 2 and the correction lens holder 15, a partition plate 22 (a convex lens 34 is attached) made of a magnetic material is provided.
  • the present embodiment is arranged coaxially with the objective lens 1.
  • the concave lens 35 of the beam expander By moving the concave lens 35 of the beam expander in the optical axis direction, it is possible to generate spherical aberration that cancels the spherical aberration caused by the thickness error of the cover layer 24. That is, the spherical aberration due to the thickness error of the cover layer 24 can be corrected.
  • the correction lens is the concave lens 35 of the beam expander and is disposed below the objective lens 1 (via the convex lens 34).
  • the optical pickup device can be reduced in size.
  • the degree of coaxiality and verticality between the components is achieved. Can be obtained with high accuracy and can contribute to miniaturization of the optical pickup device.
  • the coaxiality and perpendicularity between the convex lens 34 and the concave lens 35 can be obtained with high accuracy.
  • the correction lens holder 15 is connected to the wire 20 as described in the second and fifth embodiments. It is intended to support in.
  • the convex lens 34 of the beam expander is fixed to the base 11 as described in the seventh embodiment.
  • the configuration of the optical pickup device according to the present embodiment is the same as that of the optical pickup device described in the seventh embodiment, except for the support structure of the correction lens holder 15.
  • the concave lens 35 can be moved while maintaining a constant posture.
  • the stability of the position control can be improved.
  • the correction lens holder 15 is fixed to the leaf spring as described in the third and sixth embodiments. It is intended to support in 21.
  • the convex lens 34 of the beam expander is fixed to the base 11 as described in the seventh embodiment.
  • the configuration of the optical pickup device according to the present embodiment is the same as that of the optical pickup device described in the seventh embodiment, except for the support structure of the correction lens holder 15. According to the present embodiment, in consideration of the effects obtained by the seventh embodiment described above, the attitude of the concave lens 35 can be kept constant, and the stability of position control can be improved. Can do.

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Abstract

 光ピックアップ装置は、ディスク状媒体の情報層に光束を集光させるための対物レンズ1と、対物レンズ1をフォーカスサーボ方向及びトラックサーボ方向に駆動する対物レンズ駆動ユニットと、対物レンズ1と同一光軸上に配置された補正レンズ14と、対物レンズ1に入射する光束の状態を制御するため、補正レンズ14をフォーカスサーボ方向と同一方向に駆動する補正レンズ駆動ユニットと備えて構成される。これにより、光ピックアップ装置の小型化が可能になり、また、補正レンズの高速移動が可能になる。また、非通電時でも補正レンズの位置及び姿勢を維持することができ、振動などによる補正レンズの位置及び姿勢の変動を防止することができる。  

Description

明 細 書
光ピックアップ装置
技術分野
[0001] 本発明は、情報記録媒体に対して情報の記録若しくは再生 (又はその両方)を行う 光ピックアップ装置に関し、より詳細には、光学波面収差を補正する機能を備えた光 ピックアップ装置に関する。
背景技術
[0002] 光ピックアップ装置は、光ビームを対物レンズにより光ディスクの情報層に集光する ようになつている力 光ディスクの情報層は透明のカバー層で覆われており、この力 バー層の厚みにばらつきがあると、波面収差 (球面収差)を生じることが知られて 、る 。この波面収差を補正するため、コリメータレンズを移動して対物レンズに入射する光 束の収束発散角を補正することが提案されている (例えば、特許文献 1参照)。また、 リレーレンズを移動することにより、対物レンズに入射する光束の収束発散角を補正 することも提案されている (例えば、特許文献 2参照)。
[0003] 特許文献 1 :特開 2004— 103087号公報(第 5— 6頁、図 1)
特許文献 2:特開 2003 - 338069号公報 (第 5頁、図 1— 5)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] し力しながら、このような補正手段を備えた光ピックアップ装置では、対物レンズを 移動させるための駆動部(例えば電磁力を発生するための磁気回路)のほかに、コリ メータレンズ又はリレーレンズを移動させるための駆動部を更に設けなければならな いため、構成部品数が増加し、光ピックアップ装置の小型化が困難になる。そのため 、波面収差を補正しつつ、光ピックアップ装置の小型化を可能にすることが求められ ている。
[0005] また、補正レンズをさらに高速で移動させること、非通電状態でも補正レンズの位置 及び姿勢を維持できるようにすること、及び、振動などによってレンズ部の位置及び 姿勢が変動しな 、ようにすることも求められて 、る。 [0006] 本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、光ピックアップ装置の小 型化を可能にすることを目的とする。本発明は、また、補正レンズの高速移動を可能 にし、非通電時でも補正レンズの位置及び姿勢を維持できるようにし、また振動など による補正レンズの位置及び姿勢の変動を防止することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明に係る光ピックアップ装置は、ディスク状媒体の情報層に光束を集光させる ための対物レンズと、前記対物レンズをフォーカスサーボ方向及びトラックサーボ方 向に駆動する対物レンズ駆動ユニットと、前記対物レンズと同一光軸上に配置された 補正レンズと、前記対物レンズに入射する光束の状態を制御するため、前記補正レ ンズを前記フォーカスサーボ方向と同一方向に駆動する補正レンズ駆動ユニットと備 えたことを特徴とする。
発明の効果
[0008] 本発明によれば、補正レンズをフォーカスサーボ方向と同一方向に駆動するように したので、補正レンズ及び対物レンズの駆動に必要な電磁力を発生するための磁気 回路を共有することが可能になる。その結果、部品点数を少なくし、光ピックアップ装 置を小型化することが可能になる。
[0009] 加えて、トラックサーボ方向と同一方向に駆動力を発生して補正レンズホルダの摩 擦を制御することにより、補正レンズホルダの移動時には、摩擦を小さくすることで移 動速度を高速にすることができる。また、非通電時には、摩擦を大きくすることで補正 レンズの位置及び姿勢を維持し、さらに振動などによる補正レンズの位置及び姿勢 の変動を防止することができる。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]本発明の実施の形態 1に係る光ピックアップ装置の主要部を示す斜視図である [図 2]本発明の実施の形態 1に係る光ピックアップ装置の主要部を示す断面図である [図 3]本発明の実施の形態 1に係る光ピックアップ装置の主要部を示す断面図である 圆 4]本発明の実施の形態 1に係る光ピックアップ装置の主要部を示す断面図である
[図 5]本発明の実施の形態 1に係る光ピックアップ装置の主要部を示す断面図である
[図 6]本発明の実施の形態 1による対物レンズァクチユエータの動作を説明するため の図である。
[図 7]本発明の実施の形態 1によるコリメータレンズァクチユエータの動作を説明する ための図である。
[図 8]本発明の実施の形態 1, 2, 3に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図であ る。
[図 9]本発明の実施の形態 2に係る光ピックアップ装置の主要部を示す斜視図である
[図 10]本発明の実施の形態 3に係る光ピックアップ装置の主要部を示す斜視図であ る。
[図 11]本発明の実施の形態 4, 5, 6に係る光ピックアップ装置の光学系を示す説明 図である。
[図 12]本発明の実施の形態 7, 8, 9に係る光ピックアップ装置の光学系を示す説明 図である。
符号の説明
1 対物レンズ、 2 対物レンズホルダ、 3, 6 マグネット、 4 ワイヤ、 5 ァー ム、 7 ワイヤホルダ、 8a〜8d ヨーク、 9 フレキシブルプリント基板、 10 光セ ンサ、 11 ベース、 12a, 12b フォーカスサーボ駆動用コイル、 13a, 13b 垂 直駆動用コイル、 14 コリメータレンズ、 15 補正レンズホルダ、 16a, 16b トラ ックサーボ駆動用コイル、 17a, 17b 水平駆動用コイル、 18a, 18b 磁性片、 1 9a, 19b シャフト、 20 ワイヤ、 21 板ばね、 22 仕切り板、 23 光ディスク、
24 カバー層、 26 ミラー、 27 プリズム、 28 半導体レーザー、 29 回折格 子、 30 集光レンズ、 31 センサレンズ、 32 光検出器、 33 光パワー検出器 34 凸レンズ、 35 凹レンズ。 発明を実施するための最良の形態
[0012] 実施の形態 1.
図 1は、本発明の実施の形態 1に係る光ピックアップ装置の主要部、すなわち対物 レンズ及びコリメータレンズを駆動するためのァクチユエータユニットを示す斜視図で ある。
[0013] このァクチユエータユニットは、磁性材料により構成された平板状のベース 11を有し ている。ここでは、ベース 11が、光ディスク(図 8)の情報層に対して平行 (水平)に置 かれているものとする。また、ベース 11の板面に直交する方向、すなわち光ディスク の情報層(記録面)に対して直交する方向を、 Z方向とする。この Z方向に直交する面 内に、 X方向及び Y方向を規定する。 X方向は、対物レンズ (後述)の中心を通る光 ディスクのトラックの接線に平行な方向である。 Y方向は、対物レンズの中心を通る光 ディスクのトラックを横切る方向である。
[0014] ベース 11の上面(光ディスク側の面)には、 X方向に互いに対向する一対のマグネ ット 3, 6が設けられている。マグネット 3, 6は、ネオジゥム磁石材料などで構成された 方形の板状部材であり、その厚み方向(X方向)に着磁されている。マグネット 3, 6は 、いずれも、 Y方向中心に規定された異極境界線 3a, 6a (図 6)を挟んで着磁方向が 逆になるよう構成されている。マグネット 3, 6は、 N極面同士、 S極面同士が互いに対 向するように向きに配置されており、マグネット 3, 6の互いに対向する磁極面の近傍 では、 X方向の磁界が生じている。なお、マグネット 3, 6のそれぞれ外側の面は、ベ ース 11の上面に立設された保持プレート 1 la, 1 lbに固定されて!、る。
[0015] マグネット 3, 6の間の領域では、ベース 11の上面から 4つの柱状部材であるヨーク 8a, 8b, 8c, 8dが Z方向に突出形成されている。マグネット 3の近傍に配置されたョ ーク 8c, 8dと、マグネット 6の近傍に配置されたヨーク 8a, 8bとがそれぞれ互いに対 向している。ヨーク 8a, 8cは、マグネット 3, 6の Y方向における一方の側(図中右上側 )に位置し、ヨーク 8b, 8dは、マグネット 3, 6の Y方向における他方の側(図中左下側 )に位置している。なお、ヨーク 8a (図 3)は、図 1では隠れた位置にある。
[0016] マグネット 3, 6、ヨーク 8a〜8d及びベース 11は、磁気回路を構成している。マグネ ット 3とヨーク 8c, 8dとの間の空隙、及びマグネット 6とヨーク 8a, 8bとの間の空隙には 、強い磁界が発生している。
[0017] マグネット 3, 6の間には、対物レンズ 1を搭載する対物レンズホルダ 2が設けられて いる。この対物レンズホルダ 2は、対物レンズ 1の光軸方向力 ¾方向と平行となるように 対物レンズ 1を支持している。対物レンズホルダ 2は、上述したヨーク 8a〜8dを Z方向 に貫通させる形状を有している。対物レンズホルダ 2は、略 X方向に延在する平行な 6本のワイヤ 4によって支持されている。ワイヤ 4は、リン青銅など、導電性を持つばね 材料により構成されており、後述するフォーカスサーボ駆動用コイルとトラックサーボ 駆動用コイルへの給電手段を兼ねて 、る。
[0018] これら 6本のワイヤ 4は、対物レンズ 1の中心(光軸)を通る X方向の軸線(すなわち、 光ディスクのトラックの接線)に対対して対称な 2箇所において、 Z方向に 3本ずつ並 ぶように配置され、略直方体状のリンク構造をなしている。 6本のワイヤ 4は、上述した 保持プレート l ibに隣接して設けられたワイヤホルダ 7により支持されている。具体的 には、各ワイヤ 4の端部力 ワイヤホルダ 7に設けられたゲル状榭脂 7aに固定されて いる。これにより、対物レンズホルダ 2は、適度な振動減衰特性 (粘性)とばね弾性を もって支持される。そのため、対物レンズホルダ 2は、対物レンズ 1の姿勢及び角度を 一定に保ったまま、フォーカスサーボ方向及びトラックサーボ方向に、速やかに移動 可能となる。
[0019] 図 2は、図 1に示した光ピックアップ装置の主要部を示す図であり、対物レンズ 1の 光軸を通る YZ断面図である。図 3は、図 1に示した光ピックアップ装置の主要部を示 す図であり、対物レンズ 1の光軸を通る XZ断面図である。図 4は、図 2における線分 I V— IVに沿った XY断面図である。図 5は、図 2における線分 V— Vに沿った XY断面 図である。
[0020] 対物レンズホルダ 2には、フォーカスサーボ駆動用コイル 12a, 12b (図 2)及びトラ ックサーボ駆動用コイル 16a, 16b (図 3)が取り付けられている。対物レンズホルダ 2 と、フォーカスサーボ駆動用コイル 12a, 12bと、トラックサーボ駆動用コイル 16a, 16 bとにより、対物レンズ可動部が構成されている。
[0021] 図 2及び図 4に示すように、フォーカスサーボ駆動用コイル 12a, 12bは、対物レン ズホルダ 2の Y方向両側に取り付けられている。フォーカスサーボ駆動用コイル 12a は、 X方向の 2辺と Y方向の 2辺とを有し、ヨーク 8a, 8cを囲むように巻かれている。同 様に、フォーカスサーボ駆動用コイル 12bは、 X方向の 2辺と Y方向の 2辺とを有し、ョ ーク 8b, 8dを囲むように卷カれている。フォーカスサーボ駆動用コイル 12a, 12bは、 マグネット 3, 6とヨーク 8a〜8dとの空隙に位置するコイル部分で、光ディスク面に垂 直な方向(Z方向)の電磁力を発生させる。
[0022] 図 3及び図 4に示すように、トラックサーボ駆動用コイル 16a, 16bは、対物レンズホ ルダ 2のマグネット 3, 6にそれぞれ対向する面に設けられている。トラックサーボ駆動 用コイル 16aは、その Z方向の 2辺(図 4)力 マグネット 3の N極面と S極面(図 6)にそ れぞれ対向するように配置されている。同様に、トラックサーボ駆動用コイル 16bは、 その Z方向の 2辺(図 4)力 マグネット 6の N極面と S極面(図 6)にそれぞれ対向する ように配置されている。トラックサーボ駆動用コイル 16a, 16bは、 Y方向、すなわち光 ディスクのトラックを横切る方向に平行な方向の電磁力を発生させる。
[0023] 対物レンズ可動部(対物レンズホルダ 2、フォーカスサーボ駆動用コイル 12a, 12b 、トラックサーボ駆動用コイル 16a, 16b)及びマグネット 3, 6により、対物レンズ駆動 部(ァクチユエータユニット)が構成されて 、る。
[0024] 図 2及び図 3に示すように、対物レンズ可動部の直下には、仕切り板 22を挟んで、 コリメータレンズ 14を移動させるための補正レンズ可動部が設けられている。この補 正レンズ可動部は、ベース 11とマグネット 3, 6とヨーク 8a〜8dとからなる磁気回路を 、対物レンズ可動部と共有するように構成されている。
[0025] 補正レンズ可動部は、コリメータレンズ 14を保持する補正レンズホルダ 15と、垂直 駆動用コイル 13a, 13b (図 2)と、水平駆動用コイル 17a, 17b (図 3)とを有している。 補正レンズホルダ 15は、コリメータレンズ 14を、その光軸が対物レンズ 1の光軸と同 軸上に位置するように保持している。補正レンズホルダ 15には、各コイル 13a, 13b, 17a, 17bに給電するためのフレキシブルプリント基板 9が取り付けられている。
[0026] 図 5に示すように、垂直駆動用コイル 13a, 13bは、補正レンズホルダ 15の Y方向 両側に取り付けられている。垂直駆動用コイル 13aは、 X方向の 2辺と Y方向の 2辺と を有し、ヨーク 8a, 8cを囲むように巻かれている。同様に、垂直駆動用コイル 13bは、 X方向の 2辺と Y方向の 2辺とを有し、ヨーク 8b, 8dを囲むように卷カれている。垂直 駆動用コイル 13a, 13bは、マグネット 3, 6とヨーク 8a〜8dとの空隙に位置するコイル 部分で、 Z方向、すなわち対物レンズ 1のフォーカスサーボ方向と同一方向に駆動力 を発生する。
[0027] 水平駆動用コイル 17a, 17bは、補正レンズホルダ 15のマグネット 3, 6にそれぞれ 対向する面に設けられている。水平駆動用コイル 17aは、その Z方向の 2辺がマグネ ット 3の N極面と S極面(図 6)にそれぞれ対向するように配置されている。水平駆動用 コイル 17bは、その Z方向の 2辺がマグネット 6の N極面と S極面(図 6)にそれぞれ対 向するように配置されている。水平駆動用コイル 17a, 17bは、 Y方向、すなわち対物 レンズ 1のトラックサーボ方向と同一方向に駆動力を発生する。
[0028] 補正レンズホルダ 15には、 Y方向に延在するアーム 5が取り付けられており、このァ ーム 5の位置を検出するために、光センサ 10が設けられている。光センサ 10は、発 光部と受光部とを有しており、この発光部と受光部との間(検知範囲)にアーム 5が位 置しているかいないかを、電気信号として出力する。この光センサ 10から出力される 電気信号は、コリメータレンズ 14の位置信号を構成するものである。
[0029] コリメータレンズ 1の位置信号検出は、例えば特開 2003— 338069号公報にも説 明されているように、コリメータレンズ 1の位置制御のフィードバック制御信号として使 用される。
[0030] ヨーク 8a〜8dは、対物レンズホルダ 2内に位置する部分の断面(図 4)よりも、補正 レンズホルダ 15内に位置する部分の断面(図 5)が大きくなるように構成されている。 補正レンズホルダ 15はトラックサーボ方向に変位しないため、ヨーク 8a〜8dの断面 を大きくしても、ヨーク 8a〜8dと垂直駆動用コイル 13a, 13bとが干渉することがない 。ヨーク 8a〜8dの断面を大きくすることで、マグネット 3, 6との空隙を狭くし、これによ り磁界強度を大きくして電磁変換効率を高めることができる。
[0031] 仕切り板 22は、磁性材料で構成されており、コリメータレンズ 14から対物レンズ 1に 向力 光束を通過させる穴を有している。この仕切り板 22は、ヨーク 8a〜8dの段差部 分 (断面の大きさが変化する部分)に配置されて 、る。
[0032] 仕切り板 22は、ヨーク 8a〜8dとマグネット 3, 6との間の磁束ループ (磁路)を形成し 、対物レンズ 1を駆動するための磁気回路及びコリメータレンズ 14を駆動するための 磁気回路の効率を上げる。その結果、ヨーク 8a〜8dとマグネット 3, 6との間の空隙の 磁界を強め、電磁変換効率を増大させることができる。
[0033] 仕切り板 22は、対物レンズ 1を駆動する際に各コイル 12a, 12b, 16a, 16bで発生 する磁界と、コリメータレンズ 14を駆動する際に各コイル 13a, 13b, 17a, 17bで発 生する磁界とを遮断し、相互の影響を抑制する作用を有している。仕切り板 22は、ま た、対物レンズ可動部と補正レンズ可動部との干渉 (衝突)を防止する作用も有して いる。
[0034] 上述したフレキシブルプリント基板 9は、各コイル 13a, 13b, 17a, 17bに対する給 電手段を形成している。このフレキシブルプリント基板 9は、図 4に示すように、対物レ ンズ 1の中心を通る X方向の軸線 (すなわち、光ディスクのトラックの接線)に対して対 称な形状を有している。フレキシブルプリント基板 9は、その Y方向両端に形成された 接続部 9a, 9bにより、ベース 11上のワイヤホルダ 7に固定されている。これにより、フ レキシブルプリント基板 9は、補正レンズホルダ 15を、適度な振動減衰特性とばね弹 '性をもって支持するようになって 、る。
[0035] 図 5に示すように、補正レンズホルダ 15において、コリメータレンズ 14の中心に対し て対称な 2箇所には、 Z方向に延在する 2つの貫通孔が形成されており、これら 2つの 貫通孔にはシャフト 19a, 19bが貫通している。シャフト 19a, 19bは、その下端にお いて、ベース 11に固定されている。
[0036] 補正レンズホルダ 15のマグネット 3, 6にそれぞれ対向する面には、磁性片 18a, 1 8bが取り付けられている。磁性片 18a, 18bは、マグネット 3, 6のそれぞれの異極境 界線 3a, 6a (図 6)から Y方向に変位した位置に取り付けられている。これにより、磁 性片 18a, 18bは、ガイドシャフト 19a, 19bに対する Y方向の付勢力を発生させる。
[0037] 補正レンズ可動部(補正レンズホルダ 15、垂直駆動用コイル 13a, 13b、水平駆動 用コイル 17a, 17b)及びマグネット 3, 6により、補正レンズ駆動部(ァクチユエータュ ニット)が構成されている。
[0038] 図 6は、実施の形態 1に係る光ピックアップ装置における対物レンズ駆動部の動作 を説明する図であり、図 2に示した線分 IV— IVに沿った断面図に相当する。
[0039] 上述したように、マグネット 3, 6の磁極面の近傍では X方向(各磁極面に垂直な方 向)の磁界が生じている。図 6に示すように、フォーカスサーボ駆動用コイル 12a, 12 bに電流 iを図示方向に流すと、マグネット 3, 6の近傍の磁界との作用で、フレミング の左手法則に基づき、光ディスクに接近する方向(+Z方向)の電磁力 Ffがフォー力 スサーボ駆動用コイル 12a, 12bに発生する。一方、電流 iの流れる方向を逆にすると 、光ディスク力も離間する方向(-Z方向)の電磁力 Ff力フォーカスサーボ駆動用コィ ル 12a, 12bに発生する。フォーカスサーボ駆動用コイル 12a, 12bに流れる電流 iを 制御することで、対物レンズ 1を Z方向の任意の位置に移動させることができる。
[0040] また、トラックサーボ駆動用コイル 16a, 16bに電流 iを図示方向に流すと、マグネッ ト 3, 6近傍の磁界との作用で、フレミングの左手法則に基づき、図中上向き(+Y方 向)の電磁力 Ftがトラックサーボ駆動用コイル 16a, 16bに発生する。一方、電流 iの 流れる方向を逆にすると、図中下向き(一 Y方向)の電磁力 Ftがトラックサーボ駆動 用コイル 16a, 16bに発生する。トラックサーボ駆動用コイル 16a, 16bに流れる電流 i を制御することで、対物レンズ 1を Y方向の任意の位置に移動させることができる。
[0041] 図 7は、実施の形態 1に係る光ピックアップ装置における補正レンズ駆動部の動作 を説明する図であり、図 2に示した線分 V—Vに沿った断面図に相当する。
[0042] 図 7に示すように、垂直駆動用コイル 13a, 13bに電流 iを図示方向に流すと、マグ ネット 3, 6の近傍の磁界との作用で、フレミングの左手法則に基づき、光ディスクに接 近する方向(+ Z方向)の電磁力 Ffが垂直駆動用コイル 13a, 13bに発生する。一方 、電流 iの流れる方向を逆にすると、光ディスク力も離間する方向(-Z方向)の電磁 力 Ffが垂直駆動用コイル 13a, 13bに発生する。垂直駆動用コイル 13a, 13bに流 れる電流 iを制御することで、コリメータレンズ 14を Z方向の任意の位置に移動させる ことができる。
[0043] 補正レンズホルダ 15に設けられた磁性片 18a, 18bは、マグネット 3, 6の異極境界 線 3a, 6aに対して Y方向に変位しているため、常に— Y方向の付勢力 Fp (与圧)を 受けている。補正レンズホルダ 15の貫通孔には、上述したシャフト 19が係合している ため、磁性片 18a, 18bに作用する一定の付勢力 Fpにより、補正レンズホルダ 15が シャフト 19に押し付けられて!/、る。
[0044] 一方、水平駆動用コイル 17a, 17bに電流 iを図示方向に流すと、マグネット 3, 6の 近傍の磁界との作用で、フレミングの左手法則に基づき、 +Y方向の電磁力 Ftが水 平駆動用コイル 17a, 17bに発生する。この電磁力 Ftは、磁性片 18a, 18bに作用す る付勢力 Fpとは逆向きである。
[0045] 水平駆動用コイル 17a, 17bに流れる電流 iを 0から増大させていくと、電磁力 Ftは 増大するが、磁性片 18a, 18bの作用で発生している力 Fpと同じになると (互いに方 向が逆であるため)、補正レンズホルダ 15をシャフト 19に押し付ける力は 0になる。
[0046] このような構成によれば、水平駆動用コイル 17a, 17bの電流 iを制御することで、補 正レンズホルダ 15をシャフト 19a, 19bに押し付ける力を制御し、これにより補正レン ズホルダ 15の貫通孔とシャフト 19a, 19bとの間の摩擦力を制御することができる。
[0047] すなわち、コリメータレンズ 14を移動させるときは、水平駆動用コイル 17a, 17bに 静止摩擦力を 0にする電流 iを流すことで、コリメータレンズ 14をスムーズに移動させ ることができる。一方、コリメータレンズ 14を固定するときは、水平駆動用コイル 17a, 17bに流す電流 iを 0とすることで、磁性片 18a, 18bの作用で発生している付勢力 Fp を利用して静摩擦力を発生させ、コリメータレンズ 14を固定しておくことができる。特 に、付勢力 Fpにより得られる静摩擦力により、振動などを受けても位置や姿勢の変動 が生じないよう、コリメータレンズ 14を確実に固定しておくことができる。
[0048] 図 8は、実施の形態 1に係る光ピックアップ装置の光学系を示す説明図である。光 ピックアップ装置は、光を射出する半導体レーザー 28と、半導体レーザー 28から射 出された光束 (発散光)が入射する回折格子 29と、回折格子 29を透過した光束が入 射するプリズム 27と、プリズム 27で反射された光を検出するパワー検出器 33と、プリ ズム 27を透過した光束を光ディスク 23側(図中上方)に反射するミラー 26とを備えて いる。
[0049] ミラー 26により反射された光束は、上述したコリメータレンズ 14を透過することで平 行光束となる。この平行光束は、対物レンズ 1により収束され、光ディスク 23のカバー 層 24を透過して、情報層(記録面)に集光される。
[0050] 光ピックアップ装置は、さらに、光ディスク 23の情報層で反射され、集光経路を逆に 進んでプリズム 27を透過した光束が入射する集光レンズ 30及びセンサレンズ 31と、 この集光レンズ 30及びセンサレンズ 31を透過した光束を受光してサーボ信号とデー タ信号を検出する光検出器 32とを備えている。
[0051] 対物レンズ 1は、上述したフォーカスサーボ駆動コイル 12a, 12b (図 2)とトラックサ ーボ駆動コイル 16a, 16b (図 2)に通電することにより、光ディスク基板 23上の情報 層の変動に正確に追従する。
[0052] 対物レンズ 1は、対物レンズ 1から出射された収束光束が、所定の厚みの透明層( カバー層 24)を透過したときに最適な集光スポットが得られるように設計されて!、る。 そのため、カバー層 24の厚みに誤差などがあると、光束がカバー層 24を透過する距 離が変化するため、光ディスク 23の情報層上の集光スポットに波面収差 (より具体的 には、球面収差)が生じ、集光スポットの径が大きくなつて記録再生特性が劣化する。
[0053] し力しながら、本実施の形態に係る光ピックアップ装置によれば、対物レンズ 1に入 射する前のコリメータレンズ 14を光軸方向に移動させることで、カバー層 24の厚み誤 差による球面収差を相殺する球面収差を発生することができる。すなわち、カバー層 24の厚み誤差による球面収差を補正することができる。光ディスク 23のカバー層 24 の厚み誤差に起因する球面収差と、この球面収差を補正するために対物レンズに入 射させる入射光束との関係は、特開 2003— 338069号公報 (特に図 2〜図 4)にお いて説明されている。
[0054] なお、図 8に示した光ピックアップ装置と、光ディスク 23を保持して回転させるスピン ドルモータ等により、光ディスク装置が構成される。
[0055] 以上説明したように、本実施の形態によれば、対物レンズ 1と同軸上に配置された コリメータレンズ 14 (補正レンズ)を光軸方向に移動させることで、カバー層 24の厚み 誤差に起因する球面収差を補正することが可能になる。
[0056] また、本実施の形態では、補正レンズであるコリメータレンズ 14を、対物レンズ 1の 移動方向と同一方向に移動させるよう構成したので、フォーカスサーボ駆動用コイル
12a, 12bと垂直駆動用コイル 13a, 13bとが同一方向に駆動力を発生させる構成と なり、これにより磁気回路(ベース 11,マグネット 3, 6,ヨーク 8a〜8d)を共用すること が可能になる。
[0057] 特に、フォーカスサーボ駆動用コイル 12a, 12bと垂直駆動用コイル 13a, 13bと力 、マグネット 3, 6の共通の磁極面を利用して駆動力を発生するよう構成することにより 、簡単な構成で、磁気回路を共用することができる。
[0058] さらに、本実施の形態では、補正レンズとしてのコリメータレンズ 14を対物レンズ 1 の直下に配置することにより、光路の全長が最も短い光学系とすることができ、これに より光ピックアップ装置の小型化を実現することができる。
[0059] また、本実施の形態では、磁性片 18a, 18bにより補正レンズホルダ 15に与圧をか けることにより、非通電状態でも、コリメータレンズ 14を所望の位置で確実に固定して おくことができ、振動などを受けてもコリメータレンズ 14の位置や姿勢の変動を防止 することができる。カロえて、コリメータレンズ 14を移動させる際には、水平駆動用コィ ル 17a, 17bに通電することで補正レンズホルダ 15にかかる摩擦力を小さくし、補正 レンズホルダ 15を高速で移動させることができる。
[0060] さらに、トラックサーボ駆動用コイル 16a, 16bと水平駆動用コイル 17a, 17bとが同 一方向に駆動力を発生する構成により、磁気回路 (ベース 11,マグネット 3, 6,ヨーク 8a〜8d)を共用することが可能になる。
[0061] 特に、トラックサーボ駆動用コイル 16a, 16bと垂直駆動用コイル 17a, 17bと力 マ グネット 3, 6の共通の磁極面を利用して駆動力を発生するよう構成することにより、簡 単な構成で、磁気回路を共用することができる。
[0062] 加えて、補正レンズホルダ 15をシャフト 19a, 19bで案内する構成により、シャフト 1 9a, 19bと補正レンズホルダ 15の貫通孔との摺動を利用して、コリメータレンズ 14の 直進精度を向上することができる。
[0063] また、補正レンズホルダ 15を、対物レンズホルダ 2に対して光軸方向(Z方向)に並 ベて配置することにより、光ピックアップ装置の小型化を実現することができる。
[0064] さらに、補正レンズホルダ 15と対物レンズホルダ 2との間に仕切り板 22を設けること により、補正レンズホルダ 15と対物レンズホルダ 2との干渉を防止することができる。 さらに、コリメータレンズ 14を駆動するための磁路と、対物レンズ 1を駆動するための 磁路とをそれぞれ小さく構成し、これによりマグネット 3, 6とヨーク 8a〜8dとの間に生 じる磁界を大きくし、電磁変換効率を高めることができる。また、対物レンズ 1を駆動 する際に各コイル 12a, 12b, 16a, 16bで発生する磁界と、コリメータレンズ 14を駆 動する際に各コイル 13a, 13b, 17a, 17bで発生する磁界とを遮断し、相互に影響 を与えな 、ようにすることができる。
[0065] 加えて、補正レンズホルダ 15をフレキシブルプリント基板 9によって支持することに より、各コイル 13a, 13b, 17a, 17bへの給電を行いつつ、一定のばね弾性と振動減 衰特性をもって補正レンズホルダ 15を支持することが可能となる。また、対物レンズ ホルダ 2の支持構造 (ワイヤ 4による弾性支持)と類似の構造を採用することで、磁気 回路の共用、及び光ピックアップ装置の小型化が可能となる。
[0066] また、補正レンズホルダ 15にアーム 5を設け、このアーム 5を光センサ 10で検知す ることにより、補正レンズホルダ 15の位置情報を取得し、コリメータレンズ 14の安定し た位置制御を行うことができる。
[0067] さらに、対物レンズホルダ 2と、マグネット 3, 6と、補正レンズホルダ 15と、ガイドシャ フト 19a, 19bとを、共通のベース 10上に構成することにより、各部品間の同軸度及 び垂直度を高い精度で得ることができ、光ピックアップ装置の小型化に資することが できる。
[0068] 実施の形態 2.
図 9は、本発明の実施の形態 2に係る光ピックアップ装置における対物レンズ及び コリメータレンズのァクチユエータユニットを示す斜視図である。本実施の形態では、 補正レンズ可動部(補正レンズホルダ 15及び各コイル 13a, 13b, 17a, 17b)の支持 構造が、実施の形態 1と異なっている。
[0069] 本実施の形態では、補正レンズホルダ 15を、複数本(ここでは 4本)のワイヤ 20で 支持するようにしたものである。ワイヤ 20はリン青銅など導電性を有するばね部材で 構成され、補正レンズホルダ 15に取り付けられた各コイル 13a, 13b, 17a, 17bへの 給電手段を兼ねている。各ワイヤ 20の両端は、各コイルの線端と電源供給源とに接 続されている。
[0070] 各ワイヤ 20は、対物レンズ 1の中心を通る X方向の軸線(すなわち、光ディスクのト ラックの接線)に対して対称な 2箇所において、 Z方向に 2本ずつ並ぶように配置され 、略直方体状のリンク構造をなしている。図 9では、補正レンズホルダ 15の +Y側に 配置された 2本のワイヤ 20のみが図示されている力 補正レンズホルダ 15の Y側 にも同様の 2本のワイヤ 20が配置されている。各ワイヤ 20は、 X方向に延在しており 、ワイヤホルダ 7に設けられたゲル状榭脂(図示せず)に固定されている。これにより、 補正レンズホルダ 15は、適度な振動減衰特性及びばね弾性をもって支持され、速や かに移動することが可能になる。
[0071] 本実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成は、補正レンズホルダ 15の支持構 造を除き、上述した実施の形態 1に係る光ピックアップ装置(図 1〜図 8)と同様である
[0072] また、本実施の形態においても、実施の形態 1と同様、対物レンズ駆動部と補正レ ンズ駆動部とは、ベース 11とマグネット 3, 6とヨーク 8a〜8d (図 9では符号 8で示す) とからなる磁気回路を共用するよう構成されている。また、対物レンズホルダ 2と補正 レンズホルダ 15との間には、磁性材料カゝらなる仕切り板 22が設けられている。
[0073] 本実施の形態によれば、補正レンズホルダ 15をリンク構造により支持しているため 、コリメータレンズ 14の姿勢を一定に保って移動させることができる。また、コリメータ レンズ 14を適度な振動減衰特性 (粘性)とばね弾性とをもつ振動一次系で支持する ことで、位置制御の安定性を向上することができる。
[0074] また、補正レンズホルダ 15の支持構造が対物レンズホルダ 2の支持構造と類似して いるため、補正レンズ駆動部と対物レンズ駆動部とで磁気回路を共用し、装置の小 型化に資することができる。
[0075] さらに、補正レンズホルダ 15の支持と各コイル 13a, 13b, 17a, 17bへの通電とを 共通の部材で行うよう構成されているため、部品点数の低減が可能になる。
[0076] 実施の形態 3.
図 10は、本発明の実施の形態 3に係る光ピックアップ装置の対物レンズ及びコリメ ータレンズのァクチユエータユニットを示す斜視図である。本実施の形態では、補正 レンズ可動部(補正レンズホルダ 15及びコイル 13a, 13b, 17a, 17b)の支持構造が 、実施の形態 1と異なっている。
[0077] 本実施の形態では、補正レンズ可動部を、複数 (ここでは 4枚)の板ばね 21で支持 するようにしたものである。板ばね 21は、リン青銅など導電性を有するばね部材で構 成され、補正レンズホルダ 15に取り付けられた各コイル 13a, 13b, 17a, 17bへの給 電手段を兼ねている。各板ばね 21の両端は、各コイルの線端と電源供給源とに接続 されている。
[0078] 板ばね 21は、コリメータレンズ 14の中心を通る X方向の軸線(すなわち、光ディスク のトラックの接線)に対して対称な 2箇所において、 Z方向に 2本ずつ並ぶように配置 され、略直方体状のリンク構造をなしている。図 10では、補正レンズホルダ 15の— Y 側に配置された 2本の板ばね 21のみが図示されている力 補正レンズホルダ 15の + Y側にも同様の 2本の板ばね 21が配置されている。各板ばね 21は、 X方向に延在し ており、ワイヤホルダ 7に設けられたゲル状榭脂(図示せず)に固定されている。これ により、補正レンズホルダ 15は、適度な振動減衰特性及びばね弾性を持って支持さ れ、速やかに移動することが可能になる。
[0079] 本実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成は、補正レンズ可動部の支持構造 を除き、上述した実施の形態 1に係る光ピックアップ装置(図 1〜図 8)と同様である。
[0080] また、本実施の形態においても、実施の形態 1と同様、対物レンズ駆動部と補正レ ンズ駆動部とは、ベース 11とマグネット 3, 6とヨーク 8a〜8d (図 9では符号 8で示す) とからなる磁気回路を共用するよう構成されている。また、対物レンズホルダ 2と補正 レンズホルダ 15との間には、磁性材料カゝらなる仕切り板 22が設けられている。
[0081] 本実施の形態によれば、補正レンズホルダ 15をリンク構造により支持しているため 、コリメータレンズ 14の姿勢を一定に保って移動させることができる。また、コリメータ レンズ 14を適度な振動減衰特性とばね弾性とをもつ振動一次系で支持することにな るため、位置制御の安定性を向上することができる。
[0082] また、補正レンズホルダ 15の支持構造が対物レンズホルダ 2の支持構造と類似して いるため、補正レンズ駆動部と対物レンズ駆動部とで磁気回路を共用し、装置の小 型化に資することができる。
[0083] さらに、補正レンズホルダ 15の支持と各コイル 13a, 13b, 17a, 17bへの通電とを 共通の部材で行うよう構成されているため、部品点数の低減が可能になる。
[0084] 実施の形態 4.
図 11は、本発明の実施の形態 4に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図であ る。本実施の形態では、補正レンズとして、コリメータレンズ 14 (図 8)の代わりに、ビー ムエキスパンダを構成する凸レンズを用いたものである。 [0085] 本実施の形態では、対物レンズ 1とミラー 26との間の光路中に、凸レンズ 34と凹レ ンズ 35とからなるビームエキスパンダ(リレーレンズ)を設け、凸レンズ及び凹レンズの どちらか一方(ここでは凸レンズ 34)を移動させる。これにより、対物レンズ 1に入射す る光束を僅かに発散光束あるいは収束光束に調整し、対物レンズ 1から光ディスク 23 に入射するビームの球面収差を変化させ、光ディスクの情報層で発生する球面収差 を相殺し、収差の少な!/、ビームスポットを生成する。
[0086] ビームエキスパンダの凸レンズを移動させて球面収差を補正する方法につ!、ては、 例えば特開 2004— 13087号公報に開示されている。
[0087] 図 11に示すように、ビームエキスパンダの凸レンズ 34は、対物レンズ 1の光軸上で 且つ直下に配置され、実施の形態 1で説明した補正レンズホルダ 15 (図 1 , 3, 5, 7) に取り付けられている。一方、ビームエキスパンダの凹レンズ 35は、凸レンズ 34の直 下で、ベース 11に形成された孔部 1 Idの内側に固定されて 、る。
[0088] 本実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成は、コリメータレンズ 14の代わりに、 ビームエキスパンダの凸レンズ 34を用いたと ヽぅ点を除き、上述した実施の形態 1に 係る光ピックアップ装置(図 1〜図 8)と同様である。
[0089] すなわち、凸レンズ 34を保持する補正レンズホルダ 15は、実施の形態 1で説明し たようにフレキシブルプリント基板 9を介して弾性支持されている。また、凸レンズ 34を 保持する補正レンズホルダ 15は、垂直駆動用コイル 13a, 13b (図 2)により Z方向に 駆動され、水平駆動用コイル 17a, 17b (図 3)によりシャフト 19 (図 5)との摩擦力の制 御が行われる。
[0090] また、実施の形態 1と同様、対物レンズ駆動部と補正レンズ駆動部とは、ベース 11 とマグネット 3, 6とヨーク 8a〜8d (図 11では省略)とからなる磁気回路を共用するよう 構成されている。対物レンズホルダ 2と補正レンズホルダ 15との間には、磁性材料か らなる仕切り板 22が設けられて 、る。
[0091] 本実施の形態によれば、対物レンズ 1と同軸上に配置されたエキスパンダレンズの 凸レンズ 34を光軸方向に移動させることで、カバー層 24の厚み誤差に起因する球 面収差を相殺する球面収差を発生することができる。すなわち、カバー層 24の厚み 誤差による球面収差を補正することができる。 [0092] また、本実施の形態では、補正レンズをビームエキスパンダの凸レンズ 34とし、対 物レンズ 1の直下に配置することにより、光路の全長が最も短い光学系とすることがで き、光ピックアップ装置の小型化を実現することができる。
[0093] さらに、対物レンズホルダ 2と、マグネット 3, 6と、補正レンズホルダ 15と、ガイドシャ フト 19a, 19bとを共通のベース 10上に構成することにより、部品間の同軸度及び垂 直度を高い精度で得ることができ、光ピックアップ装置の小型化に資することができる
[0094] 特に、ビームエキスパンダの凹レンズ 35をベース 11に固定することにより、凹レンズ 35と凸レンズ 34との同軸度及び垂直度を高い精度で得ることができる。
[0095] 実施の形態 5.
実施の形態 5は、実施の形態 4で説明したようにビームエキスパンダの凸レンズ 34 ( 図 11)を移動させる装置構成にぉ ヽて、実施の形態 2で説明したように補正レンズホ ルダ 15をワイヤ 20で支持するようにしたものである。ビームエキスパンダの凹レンズ 3 5は、実施の形態 4で説明したように、ベース 11に固定されている。
[0096] 本実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成は、補正レンズホルダ 15の支持構 造を除き、実施の形態 4で説明した光ピックアップ装置と同様である。
[0097] 本実施の形態によれば、対物レンズ 1と同軸上に配置されたビームエキスパンダの 凸レンズ 34を光軸方向に移動させることで、カバー層 24の厚み誤差による球面収差 の補正が可能になる。また、補正レンズホルダ 15をリンク構造により支持しているため 、凸レンズ 34の姿勢を一定に保って移動させることができる。また、凸レンズ 34を適 度な振動減衰特性とばね弾性とをもつ振動一次系で支持することで、位置制御の安 定性を向上することができる。
[0098] 実施の形態 6.
実施の形態 6は、実施の形態 4で説明したようにビームエキスパンダの凸レンズ 34 ( 図 11)を移動させる装置構成において、実施の形態 3で説明したように補正レンズホ ルダ 15を板ばね 21で支持するようにしたものである。ビームエキスパンダの凹レンズ 35は、実施の形態 4で説明したように、ベース 11に固定されている。
[0099] 本実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成は、補正レンズホルダ 15の支持構 造を除き、実施の形態 4で説明した光ピックアップ装置と同様である。
[0100] 本実施の形態によれば、対物レンズ 1と同軸上に配置されたビームエキスパンダの 凸レンズ 34を光軸方向に移動させることで、カバー層 24の厚み誤差による球面収差 の補正が可能になる。また、補正レンズホルダ 15をリンク構造により支持しているため 、凸レンズ 34の姿勢を一定に保って移動させることができる。また、凸レンズ 34を適 度な振動減衰特性とばね弾性とをもつ振動一次系で支持することで、位置制御の安 定性を向上することができる。
[0101] 実施の形態 7.
図 12は、本発明の実施の形態 7に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図であ る。本実施の形態では、補正レンズとして、ビームエキスパンダを構成する凸レンズ 3 4の代わりに、凹レンズ 35を用いるものである。
[0102] 図 12に示すように、ビームエキスパンダの凸レンズ 34は、対物レンズ 1の光軸上で 且つ直下に配置され、仕切り板 22に形成された孔部の内側に固定されている。一方 、ビームエキスパンダの凹レンズ 35は、対物レンズ 1の光軸上において、実施の形態 1で説明した補正レンズホルダ 15 (図 1, 3, 5, 7)に取り付けられている。
[0103] 本実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成は、ビームエキスパンダの凸レンズ 34の代わりに、凹レンズ 35を駆動するという点を除き、上述した実施の形態 4に係る 光ピックアップ装置(図 11)と同様である。
[0104] すなわち、凹レンズ 35を保持する補正レンズホルダ 15は、実施の形態 1で説明し たようにフレキシブルプリント基板 9を介して弾性支持されている。また、凹レンズ 35を 保持する補正レンズホルダ 15は、実施の形態 1で説明したように、垂直駆動用コイル 13a, 13b (図 2)により Z方向に駆動され、水平駆動用コイル 17a, 17b (図 3)によりシ ャフト 19 (図 5)との摩擦力の制御が行われる。
[0105] また、実施の形態 1と同様、対物レンズ駆動部と補正レンズ駆動部とは、ベース 11 とマグネット 3, 6とヨーク 8a〜8d (図 12では省略)とからなる磁気回路を共用するよう 構成されている。対物レンズホルダ 2と補正レンズホルダ 15との間には、磁性材料か らなる仕切り板 22 (凸レンズ 34が取り付けられている)が設けられている。
[0106] 以上説明したように、本実施の形態によれば、対物レンズ 1と同軸上に配置された ビームエキスパンダの凹レンズ 35を光軸方向に移動させることで、カバー層 24の厚 み誤差に起因する球面収差を相殺する球面収差を発生することができる。すなわち 、カバー層 24の厚み誤差による球面収差を補正することができる。
[0107] また、本実施の形態では、補正レンズをビームエキスパンダの凹レンズ 35とし、(凸 レンズ 34を介して)対物レンズ 1の下方に配置することにより、光路の全長が最も短い 光学系とすることができ、光ピックアップ装置の小型化を実現することができる。
[0108] また、対物レンズホルダ 2と、マグネット 3, 6と、補正レンズホルダ 15と、ガイドシャフ ト 19a, 19bとを共通のベース 10上に構成することにより、部品間の同軸度及び垂直 度を高い精度で得ることができ、光ピックアップ装置の小型化に資することができる。
[0109] 特に、ビームエキスパンダの凸レンズ 34をベース 11に対して固定することにより、 凸レンズ 34と凹レンズ 35との同軸度及び垂直度を高い精度で得ることができる。
[0110] 実施の形態 8.
実施の形態 8は、実施の形態 7で説明したようにビームエキスパンダの凹レンズ 35 ( 図 12)を移動させる装置構成において、実施の形態 2, 5で説明したように補正レン ズホルダ 15をワイヤ 20で支持するようにしたものである。ビームエキスパンダの凸レ ンズ 34は、実施の形態 7で説明したように、ベース 11に固定されている。
[0111] 本実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成は、補正レンズホルダ 15の支持構 造を除き、実施の形態 7で説明した光ピックアップ装置と同様である。
[0112] 本実施の形態によれば、上述した実施の形態 7により得られる効果にカ卩えて、リンク 構造を採用することで、凹レンズ 35の姿勢を一定に保って移動させることができ、ま た位置制御の安定性を向上することができる。
[0113] 実施の形態 9.
実施の形態 9は、実施の形態 7で説明したようにビームエキスパンダの凹レンズ 35 ( 図 12)を移動させる装置構成において、実施の形態 3, 6で説明したように補正レン ズホルダ 15を板ばね 21で支持するようにしたものである。ビームエキスパンダの凸レ ンズ 34は、実施の形態 7で説明したように、ベース 11に固定されている。
[0114] 本実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成は、補正レンズホルダ 15の支持構 造を除き、実施の形態 7で説明した光ピックアップ装置と同様である。 本実施の形態によれば、上述した実施の形態 7により得られる効果にカ卩えて、凹レ ンズ 35の姿勢を一定に保って移動させることができ、また位置制御の安定性を向上 することができる。

Claims

請求の範囲
[1] ディスク状媒体の情報層に光束を集光させるための対物レンズと、
前記対物レンズをフォーカスサーボ方向及びトラックサーボ方向に駆動する対物レ ンズ駆動ユニットと、
前記対物レンズと同一光軸上に配置された補正レンズと、
前記対物レンズに入射する光束の状態を制御するため、前記補正レンズを前記フ オーカスサーボ方向と同一方向に駆動する補正レンズ駆動ユニットと
を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
[2] 前記補正レンズ駆動ユニットが、
前記トラックサーボ方向と同一方向に駆動力を発生することにより、前記補正レンズ を保持する補正レンズホルダに力かる摩擦力を制御する摩擦制御ユニット
をさらに備えたことを特徴とする請求項 1に記載の光ピックアップ装置。
[3] 前記摩擦制御ユニットが、前記トラックサーボ方向と同一方向に駆動力を発生する 電磁コイルを有することを特徴とする請求項 2に記載の光ピックアップ装置。
[4] 前記摩擦制御ユニットが、前記補正レンズホルダに、前記トラックサーボ方向と同一 方向に与圧を与えるための磁性片を有することを特徴とする請求項 2に記載の光ピッ クアップ装置。
[5] 前記補正レンズ力 コリメータレンズであり、
前記補正レンズ駆動ユニットが、前記コリメータレンズを前記フォーカスサーボ方向 と同一方向に駆動することにより、前記対物レンズにおいて発生する波面収差を補 正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装置。
[6] 前記補正レンズ駆動ユニットが、前記フォーカスサーボ方向と同一方向に駆動力を 発生する電磁コイルを有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装置。
[7] 前記補正レンズ駆動ユニットが、前記補正レンズを保持する補正レンズホルダを、 前記フォーカスサーボ方向と同一方向に案内する少なくとも一本のシャフトを有する ことを特徴とする請求項 1に記載の光ピックアップ装置。
[8] 前記対物レンズ駆動ユニットが、前記対物レンズをフォーカスサーボ方向に駆動す る電磁力を発生するための磁極面を有するマグネットを備え、 前記補正レンズ駆動ユニットが、前記対物レンズ駆動ユニットと共通の前記磁極面 を利用して駆動力を得ることを特徴とする請求項 1に記載の光ピックアップ装置。
[9] 前記対物レンズ駆動ユニットが、前記対物レンズをトラックサーボ方向に駆動する電 磁力を発生するための磁極面を有するマグネットを備え、
前記補正レンズ駆動ユニットが、前記対物レンズ駆動ユニットと共通の前記磁極面 を利用して駆動力を得ることを特徴とする請求項 1に記載の光ピックアップ装置。
[10] 前記補正レンズを保持する補正レンズホルダと、前記対物レンズを保持する対物レ ンズホルダと力 前記フォーカスサーボ方向に並んで配置されて 、ることを特徴とす る請求項 1に記載の光ピックアップ装置。
[11] 前記補正レンズホルダに設けられた少なくとも一つの電磁コイルと、前記対物レン ズホルダに設けられた少なくとも一つの電磁コイルとが、共通の磁気回路内に位置し ていることを特徴とする請求項 10に記載の光ピックアップ装置。
[12] 前記補正レンズを保持する補正レンズホルダと、前記対物レンズを保持する対物レ ンズホルダとの間に配置され、前記補正レンズと前記対物レンズとの間の光路に相 当する部分に開口部を有する磁性材料カゝらなる仕切り板を備えたことを特徴とする請 求項 1に記載の光ピックアップ装置。
[13] 前記補正レンズ駆動ユニットが、前記補正レンズを保持する補正レンズホルダを支 持するフレキシブルプリント基板をさらに備え、
前記フレキシブルプリント基板が、前記補正レンズの中心を通る前記ディスク状媒 体の接線に対して対称な形状を有して ヽることを特徴とする請求項 1に記載の光ピッ クアップ装置。
[14] 前記補正レンズ駆動ユニットが、前記補正レンズを保持する補正レンズホルダを支 持する複数のワイヤと、前記複数のワイヤが固定されたゲル状部材の榭脂とをさらに 備え、
前記複数のワイヤ力 前記補正レンズの中心を通る前記ディスク状媒体のトラックの 接線に対して対称な少なくとも 2箇所において、前記フォーカスサーボ方向に並ぶよ うに配列されて 、ることを特徴とする請求項 1に記載の光ピックアップ装置。
[15] 前記補正レンズ駆動ユニットが、前記補正レンズを保持する補正レンズホルダを支 持する複数の板ばねと、前記複数の板ばねが固定されたゲル状の樹脂とをさらに備 え、
前記複数の板ばねが、前記補正レンズの中心を通る前記ディスク状媒体のトラック の接線に対して対称な少なくとも 2箇所において、前記フォーカスサーボ方向に並ぶ ように配列されて 、ることを特徴とする請求項 1に記載の光ピックアップ装置。
[16] 前記補正レンズ駆動ユニットが、
前記補正レンズを保持する補正レンズホルダに取り付けられたアームと、 前記アームを検出する光センサと
をさらに備えたことを特徴とする請求項 1に記載の光ピックアップ装置。
[17] 前記対物レンズを保持する対物レンズホルダと、前記対物レンズを前記フォーカス サーボ方向及び前記トラックサーボ方向に駆動するためのマグネットと、前記補正レ ンズを保持する補正レンズホルダと、前記補正レンズホルダを前記フォーカスサーボ 方向に案内するシャフトとが、共通のベースに設けられていることを特徴とする請求 項 1に記載の光ピックアップ装置。
[18] 前記補正レンズ力 ビームエキスパンダを構成する可動レンズであり、
前記補正レンズ駆動ユニットが、前記可動レンズを前記フォーカスサーボ方向と同 一方向に駆動することにより、前記対物レンズにおいて発生する波面収差を補正す ることを特徴とする請求項 1に記載の光ピックアップ装置。
[19] 前記補正レンズが、ビームエキスパンダを構成する凸レンズであり、
前記ビームエキスパンダを構成する凹レンズ力 ベースに固定されていることを特 徴とする請求項 18に記載の光ピックアップ装置。
[20] 前記対物レンズを保持する対物レンズホルダと、前記対物レンズを前記フォーカス サーボ方向及び前記トラックサーボ方向に駆動するためのマグネットと、前記凸レン ズを保持する補正レンズホルダと、前記補正レンズホルダを前記フォーカスサーボ方 向に案内するシャフトとが、共通のベースに設けられていることを特徴とする請求項 1
9に記載の光ピックアップ装置。
[21] 前記補正レンズが、ビームエキスパンダを構成する凹レンズであり、
前記ビームエキスパンダを構成する凸レンズが、ベースに固定されることを特徴とす る請求項 18に記載の光ピックアップ装置。
前記対物レンズを保持する対物レンズホルダと、前記対物レンズを前記フォーカス サーボ方向及び前記トラックサーボ方向に駆動するためのマグネットと、前記凹レン ズを保持する補正レンズホルダと、前記補正レンズホルダを前記フォーカスサーボ方 向に案内するシャフトとが、共通のベースに設けられていることを特徴とする請求項 2 1に記載の光ピックアップ装置。
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