JP2006344274A - Optical head - Google Patents
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Abstract
【課題】安定したトラッキング制御を行いながら球面収差量の調整を可能にすること。
【解決手段】光ヘッドは、圧電素子7を備えた主軸8と、主軸8に保持された球面収差補正光学素子5と、球面収差補正光学素子5を保持する副軸10を備え、主軸8と副軸10で決まる面を第1の面とし、球面収差補正光学素子5の光軸に垂直な面を第2の面として、第1の面と第2の面の交線を記録媒体上に投影した際の方向と記録媒体1上のトラックの方向が平行になるように構成する。
【選択図】図1A spherical aberration amount can be adjusted while performing stable tracking control.
An optical head includes a main shaft 8 including a piezoelectric element 7, a spherical aberration correcting optical element 5 held on the main shaft 8, and a sub shaft 10 holding the spherical aberration correcting optical element 5. The surface determined by the sub-axis 10 is the first surface, the surface perpendicular to the optical axis of the spherical aberration correcting optical element 5 is the second surface, and the intersection of the first surface and the second surface is on the recording medium. The projection direction and the track direction on the recording medium 1 are configured to be parallel to each other.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、光ビームの集光位置および球面収差を調整する際にトラッキング制御の安定性を確保できる光ヘッドに関する。 The present invention relates to an optical head capable of ensuring the stability of tracking control when adjusting the light beam focusing position and spherical aberration.
近年の光ディスクの高密度化に伴い、記録再生に使用される光ヘッドはレーザ光の短波長化と対物レンズの高NA化が図られて来た。光ヘッドから照射される光ビームの開口数を大きくし、照射される光の波長を短くすると、光ディスクに形成された保護層の厚みの誤差に起因して生じる球面収差量が急激に増大する。従って、球面収差量を補正する手段を設けることが不可欠になる。 With the recent increase in the density of optical discs, optical heads used for recording and reproduction have been made to shorten the wavelength of laser light and increase the NA of objective lenses. When the numerical aperture of the light beam emitted from the optical head is increased and the wavelength of the emitted light is shortened, the amount of spherical aberration caused by the error in the thickness of the protective layer formed on the optical disk increases rapidly. Therefore, it is indispensable to provide means for correcting the amount of spherical aberration.
図9(a)に上記従来例の要部を示す。 FIG. 9A shows the main part of the conventional example.
図9(a)で、1は記録媒体、1aは基板で、1bはカバー層である。カバー層1bと基板1aの間に記録層1cが配置される。3はレーザ光源で、レーザ光4を出射する。5はコリメータレンズ、6は対物レンズである。16は、記録層1c上に集光して照射された光スポットを示す。コリメータレンズ5は、光スポット16の球面収差を補正するための球面収差補正光学素子を兼ねている。7は、圧電素子で、+端子に正の電圧を加えるとAの方向へ伸び、負の電圧を加えると縮む。13は、圧電素子7に電圧を加えるための電源である。8はコリメータレンズ5に入射するレーザ光4の光軸9に平行に配置され、圧電素子7の一端に固定された円筒状の主軸である。
In FIG. 9A, 1 is a recording medium, 1a is a substrate, and 1b is a cover layer. A
主軸8に加速度を与え、移動させる手段として圧電素子7を使用している。圧電素子7の主軸8の反対側である他端は光ヘッドの一部に固定されている。10は副軸であって、光軸9に平行に配置され、両端が光学ヘッドの一部に固定されている。11はコリメータレンズ5を固定する固定手段であるレンズホルダである。レンズホルダ11の主軸8の側には結合手段である摩擦保持体12が固定され、摩擦保持体12は主軸8と摩擦結合している。レンズホルダ11にはガイド穴11aが設けられ、副軸10はガイド穴11aを貫通するように配置している。
The
ガイド穴11aと副軸10の間の摩擦力は摩擦保持体12と主軸8の間の摩擦力に比べ十分小さい。
The frictional force between the
コリメータレンズ5とレンズホルダ11、摩擦保持体12は摩擦力で主軸8に固定されている以外は光軸方向に摺動可能であり、可動部100を構成する。便宜上光軸方向のうち記録媒体1に接近する側をAの向き、離れる側をBの向きと呼ぶ。
The
可動部100は主軸8、副軸10の2本の相互に平行な軸で支持されているため、回転することなく光軸9の方向に平行に移動することができる。
Since the movable part 100 is supported by two mutually parallel axes of the
圧電素子7に徐々に電圧をかけるとAの向きに伸長する。すると主軸8はAの向きに徐々に移動し、主軸8と摩擦結合した摩擦保持体12も主軸8とともにAの向きに移動する。ここで、副軸10とガイド穴11aの間の摩擦力は十分小さいので、摩擦保持体12を含む可動部100は徐々にAの向きに移動し、結果としてコリメータレンズ5はAの向きに移動する。
When a voltage is gradually applied to the
この状態から圧電素子7にかけた電圧を急に除くと圧電素子7はBの向きに急激に短縮し、主軸8も同じく急激にBの向きに移動する。ところが、可動部100はB方向に加速しようとすると可動部100の質量に応じた慣性力が作用する。摩擦保持体12は主軸8と摩擦結合しているので、その静止摩擦力を慣性力が上回ると、摩擦保持体12は主軸8を滑って比較的力の小さい動摩擦領域に移行し、結果としてコリメータレンズ5を含む可動部100は主軸8のBの向きへの変位に関わらずほぼその場に留まる。
When the voltage applied to the
この1サイクルの結果、コリメータレンズ5は圧電素子7の伸長分だけAの向きに移動したことになる。圧電素子7の伸長量は微少であるため1サイクルあたりのコリメータレンズ5の移動量は微少であるが、このサイクルを繰り返すことでコリメータレンズ5を任意の量(収差を補正すべき量)だけAの向きに移動させることができる。
As a result of this one cycle, the
また、コリメータレンズ5を任意の量だけ移動した後には、摩擦保持体12より主軸8に固定される。
Further, after the
図9(b)は、図9(a)を上から見た図である。なお、同図には記録媒体1を回転するためのモータの軸14が示されている。また、記録媒体1にはスパイラル状、または、同心円状のトラックが複数形成されている。15は、複数形成されたトラックの内の1トラックである。
ところが、主軸8の圧電素子7の反対側である他端はすべりを良くするために固定されていない、すなわち若干のガタが存在するため、可動部100をAの向きに移動する際には、可動部100の主軸8の側に対し副軸10の側が遅れて移動するようなモーメント力が主軸8に加わる。このために、主軸8が振れ、可動部100は、主軸8と副軸10で決まる面内で光軸9に対して傾くことになる。図9(b)に示すようにコリメータレンズを保持する主軸8と副軸10で決まる面を第1の面とし、光軸9に垂直な面を第2の面として、第1の面と第2の面の交線を記録媒体1上に投影した際の方向と記録媒体1上のトラックの方向が直交するように構成される場合には、記録媒体1上の光スポット16はトラック15と直行する方向に変位する。その結果、トラッキング制御が不安定になる場合が生じる。
However, the other end of the
本発明の光ヘッドは、光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段と、前記集光手段から出射される光の球面収差を補正する球面収差補正手段とを備え、前記球面収差補正手段は、駆動手段を備えた主軸と、前記主軸に保持された球面収差補正光学素子と、前記球面収差補正光学素子を保持する副軸とからなり、前記主軸と前記副軸で決まる面を第1の面とし、前記球面収差補正光学素子の光軸に垂直な面を第2の面として、前記第1の面と前記第2の面の交線を記録媒体上に投影した際の方向と記録媒体上のトラックの方向が平行になるように構成する。これにより、上記目的が達成される。 The optical head of the present invention includes a light source that emits light, a condensing unit that condenses light on a recording medium having a track, and a spherical aberration correcting unit that corrects spherical aberration of light emitted from the condensing unit. The spherical aberration correction means includes a main axis provided with a drive means, a spherical aberration correction optical element held on the main axis, and a sub-axis holding the spherical aberration correction optical element, and the main axis and the sub-axis The surface determined by the axis is the first surface, the surface perpendicular to the optical axis of the spherical aberration correcting optical element is the second surface, and the intersection of the first surface and the second surface is on the recording medium. The projection direction and the track direction on the recording medium are configured to be parallel. As a result, the above object is achieved.
本発明の光ヘッドは、光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段と、前記集光手段から出射される光の球面収差を補正する球面収差補正手段とを備え、前記球面収差補正手段は、第1の駆動手段を備えた主軸と、前記主軸に保持された球面収差補正光学素子と、前記球面収差補正光学素子を保持し、かつ、第2の駆動手段を備えた副軸とにより構成され、前記第1の駆動手段による前記球面収差補正光学素子の変位と前記第2の駆動手段による前記球面収差補正光学素子の変位とが等しくなるように駆動。これにより、上記目的が達成される。 The optical head of the present invention includes a light source that emits light, a condensing unit that condenses light on a recording medium having a track, and a spherical aberration correcting unit that corrects spherical aberration of light emitted from the condensing unit. The spherical aberration correction means includes a main axis provided with a first drive means, a spherical aberration correction optical element held on the main axis, the spherical aberration correction optical element, and a second drive means. And the displacement of the spherical aberration correction optical element by the first drive means is equal to the displacement of the spherical aberration correction optical element by the second drive means. As a result, the above object is achieved.
本発明の光ヘッドは、光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段と、前記集光手段から出射される光の球面収差を補正する球面収差補正手段とを備え、前記球面収差補正手段は、軸に保持された球面収差補正光学素子と、前記軸の端に配置され、かつ、軸と反対側の他端が固定された第1の圧電素子と、前記第1の圧電素子と反対側の前記軸の他端に配置され、かつ、前記軸と反対側の他端が固定された第2の圧電素子とにより構成され、前記軸と前記第1の圧電素子と第2の圧電素子の全体の長さが等しくなるように前記第1の圧電素子と前記第2の圧電素子が駆動される。これにより、上記目的が達成される。 The optical head of the present invention includes a light source that emits light, a condensing unit that condenses light on a recording medium having a track, and a spherical aberration correcting unit that corrects spherical aberration of light emitted from the condensing unit. The spherical aberration correction means includes: a spherical aberration correction optical element held on a shaft; a first piezoelectric element disposed at an end of the shaft and fixed at the other end opposite to the shaft; A second piezoelectric element disposed at the other end of the shaft opposite to the first piezoelectric element and fixed at the other end opposite to the shaft; and the shaft and the first piezoelectric element. The first piezoelectric element and the second piezoelectric element are driven so that the entire lengths of the element and the second piezoelectric element are equal. As a result, the above object is achieved.
本発明の光ヘッドは、光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段とを備え、前記集光手段は、駆動手段を備えた主軸と、前記主軸に保持された集光素子と、前記集光素子を保持する副軸とからなりと、前記主軸と前記副軸で決まる面を第1の面とし、前記集光素子の光軸に垂直な面を第2の面として、前記第1の面と前記第2の面の交線を記録媒体上に投影した際の方向と記録媒体上のトラックの方向が平行になるように構成する。これにより、上記目的が達成される。 An optical head according to the present invention includes a light source that emits light, and a condensing unit that condenses the light on a recording medium having a track, and the condensing unit is held by the main shaft including a driving unit and the main shaft. A surface determined by the main axis and the sub-axis is defined as a first surface, and a surface perpendicular to the optical axis of the light-collecting element is defined as a second surface. The first surface and the second surface are configured such that the direction when the intersecting line of the first surface and the second surface is projected onto the recording medium is parallel to the direction of the track on the recording medium. As a result, the above object is achieved.
本発明の光ヘッドは、光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段とを備え、前記集光手段は、第1の駆動手段を備えた主軸に保持された集光素子と、前記集光素子を保持し、かつ、第2の駆動手段を備えた副軸より構成され、前記第1の駆動手段による前記集光素子の変位と前記第2の駆動手段による前記集光素子の変位とが等しくなるように駆動される。これにより、上記目的が達成される。 An optical head according to the present invention includes a light source that emits light and a condensing unit that condenses light on a recording medium having a track, and the condensing unit is held by a main shaft that includes a first driving unit. Consists of a condensing element and a secondary shaft that holds the condensing element and includes a second driving means, and the displacement of the condensing element by the first driving means and the second driving means It is driven so that the displacement of the condensing element is equal. As a result, the above object is achieved.
本発明の光ヘッドは、光を発する光源と、トラックを有する記録媒体に光を集光する集光手段とを備え、前記集光手段は、軸に保持された集光素子と、前記軸の端に配置され、かつ、軸と反対側の他端が固定された第1の圧電素子と、前記第1の圧電素子と反対側の前記軸の他端に配置され、かつ、前記軸と反対側の他端が固定された第2の圧電素子とにより構成され、前記軸と前記第1の圧電素子と第2の圧電素子の全体の長さが等しくなるように前記第1の圧電素子と前記第2の圧電素子が駆動される。これにより、上記目的が達成される。 The optical head of the present invention includes a light source that emits light, and a condensing unit that condenses the light on a recording medium having a track. The condensing unit includes a condensing element held on a shaft, A first piezoelectric element disposed at an end and fixed at the other end opposite to the axis; and disposed at the other end of the axis opposite to the first piezoelectric element and opposite to the axis And the second piezoelectric element having the other end fixed to the first piezoelectric element so that the entire length of the shaft, the first piezoelectric element, and the second piezoelectric element is equal. The second piezoelectric element is driven. As a result, the above object is achieved.
本発明によれば、前記第1の面と前記第2の面の交線を記録媒体上に投影した際の方向と記録媒体上のトラックの方向が平行になるように構成したことにより可動部100が、前記主軸と前記副軸で決まる面内で光軸に対して傾いても記録媒体上の光スポットはトラックと平行な方向に変位するので、オフトラックが生じることがなく、トラッキング制御を安定にできる。 According to the present invention, the movable portion is configured such that the direction when the intersecting line of the first surface and the second surface is projected onto the recording medium and the direction of the track on the recording medium are parallel to each other. Even if 100 is inclined with respect to the optical axis within the plane determined by the main axis and the sub axis, the light spot on the recording medium is displaced in a direction parallel to the track, so that off-track does not occur and tracking control is performed. Can be stable.
また、前記第1の駆動手段と前記第2の駆動手段へ電圧を印加して前記球面収差補正光学素子を駆動するので、可動部100が、前記主軸と前記副軸で決まる面内で光軸に対して傾くことがなく、記録媒体上の光スポットは変位しないので、オフトラックが生じることがなく、トラッキング制御を安定にできる。 In addition, since the spherical aberration correction optical element is driven by applying a voltage to the first driving unit and the second driving unit, the movable unit 100 has an optical axis within a plane determined by the main axis and the sub axis. Since the light spot on the recording medium is not displaced, off-track does not occur and tracking control can be stabilized.
また、前記軸と前記第1の圧電素子と第2の圧電素子の全体の長さが等しくなるように前記第1の圧電素子と前記第2の圧電素子への印加電圧を制御して前記球面収差補正光学素子を駆動するので軸が傾くことがなく、記録媒体上の光スポットは変位しないので、オフトラックが生じることがなく、トラッキング制御を安定にできる。 Further, the spherical surface is controlled by controlling the voltage applied to the first piezoelectric element and the second piezoelectric element so that the entire lengths of the shaft, the first piezoelectric element, and the second piezoelectric element are equal. Since the aberration correction optical element is driven, the axis does not tilt and the light spot on the recording medium is not displaced, so that off-track does not occur and tracking control can be stabilized.
また、前記第1の面と前記第2の面の交線を記録媒体上に投影した際の方向と記録媒体上のトラックの方向が平行になるように構成したことにより前記集光素子が、前記主軸と前記副軸で決まる面内で光軸に対して傾いても記録媒体上の光スポットはトラックと平行な方向に変位するので、オフトラックが生じることがなく、トラッキング制御を安定にできる。 Further, the condensing element is configured such that the direction when the intersecting line of the first surface and the second surface is projected onto the recording medium and the direction of the track on the recording medium are parallel, Even if the optical spot is tilted with respect to the optical axis within the plane determined by the main axis and the sub axis, the light spot on the recording medium is displaced in a direction parallel to the track, so that off-track does not occur and tracking control can be stabilized. .
また、前記第1の駆動手段と前記第2の駆動手段へ電圧を印加して前記集光素子を駆動するので、前記集光素子が、前記主軸と前記副軸で決まる面内で光軸に対して傾くことがなく、記録媒体上の光スポットは変位しないので、オフトラックが生じることがなく、トラッキング制御を安定にできる。 Further, since the condensing element is driven by applying a voltage to the first driving means and the second driving means, the condensing element is placed on the optical axis within a plane determined by the main axis and the sub axis. In contrast, the light spot on the recording medium is not displaced, and therefore no off-track occurs, and the tracking control can be stabilized.
また、前記軸と前記第1の圧電素子と第2の圧電素子の全体の長さが等しくなるように前記第1の圧電素子と前記第2の圧電素子への印加電圧を制御して前記集光素子を駆動するので軸が傾くことがなく、記録媒体上の光スポットは変位しないので、オフトラックが生じることがなく、トラッキング制御を安定にできる。 Further, the voltage applied to the first piezoelectric element and the second piezoelectric element is controlled so that the entire lengths of the shaft, the first piezoelectric element, and the second piezoelectric element are equal to each other. Since the optical element is driven, the axis does not tilt and the light spot on the recording medium is not displaced, so that off-track does not occur and tracking control can be stabilized.
以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the present embodiment.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における光ヘッドの要部を示すものである。図1(a)はその断面図である。図1(a)において、記録媒体1、レーザ光源3、コリメータレンズ5、対物レンズ6、光スポット16、圧電素子7、電源13、主軸8は、従来例(図9)で説明したものと同等のものであるので詳しい説明は省略する。図1(b)は、図1(a)を上から見た図である。15は、複数形成されたトラックの内の1トラックを示す。従来例と異なるのは主軸8と副軸10で決まる面を第1の面とし、光軸9に垂直な面を第2の面として、第1の面と第2の面の交線を記録媒体1上に投影した際の方向と記録媒体1上のトラックの方向が平行になるように構成されている点である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a main part of an optical head according to
以上のように構成された実施の形態1について、以下その動作を説明する。 The operation of the first embodiment configured as described above will be described below.
レーザ光源3から出射されたレーザ光4はコリメータレンズ5を経て対物レンズ6、カバー層1bを通過して記録層1cで結像する。記録媒体1が面振れや偏芯を伴って回転運動している場合、対物レンズ6が2次元的に動作して、光スポット16の記録層1c上での集光状態が所定の状態になるように、かつ、光スポット16がトラック15を追従するように制御される。
The
図2は7に印加される駆動電圧の時間変化を示したものである。電圧0から電圧Eまでの間で直線的に変化する正電圧である。駆動電圧波形として、T2に対するT1の値が1でないような波形としている。図2では、T1>T2としている。
FIG. 2 shows the change over time of the drive voltage applied to 7. It is a positive voltage that varies linearly between
T1の期間に示すように圧電素子7に電圧を徐々にかけるとAの向きに伸長する。すると主軸8はAの向きに徐々に移動し、主軸8と摩擦結合した摩擦保持体12も主軸8とともにAの向きに移動する。ここで、副軸10とガイド穴11aの間の摩擦力は十分小さいので、摩擦保持体12を含む可動部100は徐々にAの向きに移動し、結果としてコリメータレンズ5はAの向きに移動する。この状態からT2の期間に示すように圧電素子7にかけた電圧を急に除くと圧電素子7はBの向きに急激に短縮し、主軸8も同じく急激にBの向きに移動する。ところが、可動部100はB方向に加速しようとすると可動部100の質量に応じた慣性力が作用する。摩擦保持体12は主軸8と摩擦結合しているので、その静止摩擦力を慣性力が上回ると、摩擦保持体12は主軸8を滑って比較的力の小さい動摩擦領域に移行し、結果としてコリメータレンズ5を含む可動部100は主軸8のBの向きへの変位に関わらずほぼその場に留まる。この1サイクルの結果、コリメータレンズ5は圧電素子7の伸長分だけAの向きに移動したことになる。圧電素子7の伸長量は微少であるため1サイクルあたりのコリメータレンズ5の移動量は微少であるが、このサイクルを繰り返すことでコリメータレンズ5を任意の量(収差を補正すべき量)だけAの向きに移動させることができる。
As shown in the period of T1, when the voltage is gradually applied to the
コリメータレンズ5を逆方向すなわちBの向きに動かす場合は、圧電素子7への印加電圧をT1<T2となるような電圧に切り替える。従って、圧電素子7への駆動電圧は、急激に上がり、徐々に下がる。すると主軸8がAの向きに急速に移動するが可動部100は動かず、主軸8がBの向きに徐々に移動することで可動部100もBの向きに移動する。結果としてコリメータレンズ5はBの向きに移動する。
When the
カバー層1bに厚さムラ等があって球面収差が生じる場合は上記の方法で球面収差が小さくなる方向へコリメータレンズ5を移動させることで収差補正が実行される。
When the
ところで、従来例では、主軸8の圧電素子7の反対側である他端は固定されていないため、可動部100をAまたはBの向きに移動する際には、可動部100の主軸8の側に対し副軸10の側が遅れて移動するようなモーメント力が主軸8に加わる。このために、主軸8が振れ、可動部100は、主軸8と副軸10で決まる面内で光軸9に対して傾くのが問題であった。しかしながら、本実施の形態では、図1(b)に示すように主軸8と副軸10で決まる面を第1の面とし、光軸9に垂直な面を第2の面として、第1の面と第2の面の交線を記録媒体1上に投影した際の方向と記録媒体1上のトラックの方向が平行となるように構成されているため、ガタがあったとしても記録媒体1上の光スポット16はトラック15と平行な方向に変位する。その結果、光スポット16がトラック15上に常に位置するのでトラッキング制御が不安定になることがない。
By the way, in the conventional example, the other end of the
なお、上述の説明ではコリメータレンズ5を変位させる手段として圧電素子7と主軸8および主軸8と摩擦結合している摩擦保持体12を用いたが、主軸8をリードスクリューとして、リードスクリューを回転させるDCモータ、または、ステッピングモータを用いても同様な効果が得られる。
In the above description, the
また、上述の説明では球面収差を補正する手段としてコリメータレンズ5を変位させるとしたが、ビームエキスパンダーを用いてもよい。
In the above description, the
図3にビームエキスパンダーを用いた光ヘッドの要部の構成図を示す。 FIG. 3 shows a configuration diagram of a main part of an optical head using a beam expander.
図1と同様な構成部分には同じ番号を付して説明を省略する。ビームエキスパンダーは、そもそもは凹レンズ50と凸レンズ51のレンズ2枚を用い、光線の平行度を保ちながらその光径を拡大若しくは縮小することを目的とするものである。ただ、上記凹凸レンズ間の距離をわざとずらせた場合、弱い拡散若しくは集光光が得られ、対物レンズ6との兼ね合いで球面収差を自由に発生させることができる。この機能を利用することで球面収差補正手段として用いられる。
Constituent parts similar to those in FIG. The beam expander is originally intended to use two lenses, a
凸レンズ51は、レンズホルダ11に取り付けられている。また、凹レンズ50、および、コリメータレンズ5は、光ヘッドの一部に固定されている。
The
上述の説明と同様に凸レンズ51を変位させることによって凹レンズ50と凸レンズ51の間隔を変え、光スポット16の球面収差が最小となるように制御する。
Similarly to the above description, the distance between the
(実施の形態2)
図4は本発明の実施の形態2における光ヘッドの要部を示すものである。実施の形態1と同様な構成部分には同じ番号を付して説明を省略する。実施の形態1と異なるのは主軸8の両端に圧電素子60、61が取り付けられている点である。なお、圧電素子60、61の主軸8と反対の側は光ヘッドの一部に固定されている。圧電素子60、61は、+端子に正の電圧を加えることで伸び、負の電圧を加えることで縮む。圧電素子60の+端子側は、主軸8に取り付けられ、−端子側は光ヘッドの一部に固定されている。圧電素子61の+端子側は、主軸に取り付けられ、−端子側は光ヘッドの一部に固定されている。
(Embodiment 2)
FIG. 4 shows a main part of the optical head according to the second embodiment of the present invention. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The difference from the first embodiment is that
圧電素子60の+端子は電源13のOUT端子に接続され、−端子はGNDに接続される。また、圧電素子61の−端子は電源13のOUT端子に接続され、+端子はGNDに接続されている。圧電素子60、61に印加される駆動電圧は図2と同じである。
The + terminal of the
従って、T1の期間に示すように圧電素子60に電圧を徐々にかけるとAの向きに伸長する。それと同時に、圧電素子61はAの向きに縮む。従って、主軸8はAの向きに徐々に移動し、主軸8と摩擦結合した摩擦保持体12も主軸8とともにAの向きに移動する。ここで、副軸10とガイド穴11aの間の摩擦力は十分小さいので、摩擦保持体12を含む可動部100は徐々にAの向きに移動し、結果としてコリメータレンズ5はAの向きに移動する。
Therefore, when the voltage is gradually applied to the
この状態からT2の期間に示すように圧電素子60にかけた電圧を急に除くと圧電素子60はBの向きに急激に縮む。それと同時に、圧電素子61はAの向きに急激に伸長する。
When the voltage applied to the
従って、主軸8も同じく急激にBの向きに移動する。ところが、可動部100はB方向に加速しようとすると可動部100の質量に応じた慣性力が作用する。摩擦保持体12は主軸8と摩擦結合しているので、その静止摩擦力を慣性力が上回ると、摩擦保持体12は主軸8を滑って比較的力の小さい動摩擦領域に移行し、結果としてコリメータレンズ5を含む可動部100は主軸8のBの向きへの変位に関わらずほぼその場に留まる。
Accordingly, the
この1サイクルの結果、コリメータレンズ5は圧電素子60の伸長分だけAの向きに移動したことになる。
As a result of this one cycle, the
圧電素子60、61を駆動することによって可動部100をAの向きに移動する際に、可動部100の主軸8の側に対し副軸10の側が遅れて移動するようなモーメント力が主軸8に加わっても、主軸8の両端は圧電素子60、61を介してのそれぞれ光ヘッドの一部に固定されているので、主軸8が振れることがない。したがって、可動部100は、主軸8と副軸10で決まる面内で光軸9に対して傾くことがない。
When the movable unit 100 is moved in the direction A by driving the
よって、光スポット16がトラック15上に常に位置するのでトラッキング制御が不安定になることがない。
Therefore, since the
なお、本実施の形態においては、コリメータレンズ5によって球面収差を補正するとしたがビームエキスパンダーを用いてもよい。
In the present embodiment, the spherical aberration is corrected by the
(実施の形態3)
図5は本発明の実施の形態3における光ヘッドの要部を示すものである。実施の形態1と同様なブロックには同じ番号を付して説明を省略する。実施の形態1と異なるのは主軸8および副軸67の両方に圧電素子65、66がそれぞれ取り付けられている点である。また、レンズホルダ11は、摩擦保持体12および68を介して主軸8および副軸67に摩擦力で固定されている点である。
(Embodiment 3)
FIG. 5 shows a main part of the optical head according to the third embodiment of the present invention. The same blocks as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The difference from the first embodiment is that
圧電素子65、66は、+端子に正の電圧を加えることで伸び、負の電圧を加えることで縮む。圧電素子65の+端子側は、主軸8に取り付けられ、−端子側は光ヘッドの一部に固定されている。圧電素子66の+端子側は、副軸67に取り付けられ、−端子側は光ヘッドの一部に固定されている。圧電素子65の+端子は電源13のOUT端子に接続され、−端子はGNDに接続される。また、圧電素子66の+端子は電源13のOUT端子に接続され、−端子はGNDに接続されている。副軸67は、光軸9に平行に配置されている。なお、副軸67の圧電素子66と反対側の他端は、固定されていない。レンズホルダ11の副軸67の側には結合手段である摩擦保持体68が固定され、摩擦保持体68は副軸67と摩擦結合している。コリメータレンズ5とレンズホルダ11、摩擦保持体12、68は摩擦力で主軸8および副軸67に固定されている。従って、コリメータレンズ5とレンズホルダ11、摩擦保持体12、68で構成される可動部70は、主軸8と副軸67で決まる面内で光軸方向に摺動可能である。
The
圧電素子65、66に印加される駆動電圧は図2と同じである。
The drive voltage applied to the
従って、T1の期間に示すように圧電素子65、66に電圧を徐々にかけるとAの向きに伸長する。従って、主軸8および副軸67はAの向きに徐々に移動し、主軸8および副軸67と摩擦結合した摩擦保持体12および68も主軸8および副軸67とともにAの向きに移動する。結果として可動部70はAの向きに移動する。
Therefore, when the voltage is gradually applied to the
この状態からT2の期間に示すように圧電素子65、66にかけた電圧を急に除くと圧電素子65、66はBの向きに急激に縮む。従って、主軸8および副軸67も同じく急激にBの向きに移動する。ところが、可動部70はB方向に加速しようとすると可動部70の質量に応じた慣性力が作用する。摩擦保持体12、68は主軸8および副軸67と摩擦結合しているので、その静止摩擦力を慣性力が上回ると、摩擦保持体12、68は主軸8および副軸67をそれぞれ滑って比較的力の小さい動摩擦領域に移行し、結果としてコリメータレンズ5を含む可動部70は主軸8および副軸67のBの向きへの変位に関わらずほぼその場に留まる。
If the voltage applied to the
この1サイクルの結果、コリメータレンズ5は圧電素子65、66の伸長分だけAの向きに移動したことになる。
As a result of this one cycle, the
圧電素子65、66を同時に駆動することによって可動部70をAの向きに移動する際に、可動部70の主軸8の側に対し副軸67の側が遅れて移動するようなモーメント力が主軸8に加わらないので、主軸8が振れることがない。したがって、可動部70のコリメータレンズ5は、主軸8と副軸67で決まる面内で光軸9に対して傾くことがない。
When the movable unit 70 is moved in the direction A by simultaneously driving the
よって、光スポット16がトラック15上に常に位置するのでトラッキング制御が不安定になることがない。
Therefore, since the
なお、上述の説明ではコリメータレンズ5を変位させる手段として圧電素子65、66、主軸8、副軸67および摩擦保持体12、68を用いたが、主軸8および副軸67をリードスクリューとして、リードスクリューを回転させるDCモータ、または、ステッピングモータを用いても同様な効果が得られる。
In the above description, the
また、本実施の形態においては、コリメータレンズ5によって球面収差を補正するとしたがビームエキスパンダーを用いてもよい。
In the present embodiment, the spherical aberration is corrected by the
(実施の形態4)
図6は本発明の実施の形態4における光ヘッドの要部を示すものである。実施の形態1と同様なブロックには同じ番号を付して説明を省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 6 shows a main part of an optical head according to
実施の形態1と異なるのは、駆動する対象がコリメータレンズ5ではなく対物レンズ6になっている点である。すなわち、スポット16の球面収差を調整するのではなく、集光状態を調整する点である。
The difference from the first embodiment is that the object to be driven is not the
図6(a)で、80は、対物レンズ6を固定する固定手段であるレンズホルダである。レンズホルダ80の主軸8の側には結合手段である摩擦保持体12が固定され、摩擦保持体12は主軸8と摩擦結合している。レンズホルダ80にはガイド穴80aが設けられ、副軸10はガイド穴80aを貫通するように配置している。対物レンズ6、レンズホルダ80、摩擦保持体12で構成される可動部を、可動部81とする。
In FIG. 6A,
レーザ光源3から出射されたレーザ光4はコリメータレンズ5を経て対物レンズ6、カバー層1bを通過して記録層1cで結像する。記録媒体1に面振れ生じた場合、対物レンズ6が移動して、光スポット16の記録層1c上での集光状態が所定の状態になるように制御される。図6(b)は、上から見た図である。15は、複数形成されたトラックの内の1トラックを示す。主軸8と副軸10で決まる面を第1の面とし、光軸9に垂直な面を第2の面として、第1の面と第2の面の交線を記録媒体1上に投影した際の方向と記録媒体1上のトラックの方向が平行になるように構成されている。
The
以上のように構成された実施の形態4について、以下その動作を説明する。 The operation of the fourth embodiment configured as described above will be described below.
圧電素子7に印加される駆動電圧は図2と同じである。
The drive voltage applied to the
T1の期間に示すように圧電素子7に電圧を徐々にかけるとAの向きに伸長する。すると主軸8はAの向きに徐々に移動し、主軸8と摩擦結合した摩擦保持体12も主軸8とともにAの向きに移動する。ここで、副軸10とガイド穴80aの間の摩擦力は十分小さいので、摩擦保持体12を含む可動部81は徐々にAの向きに移動し、結果として対物レンズ6はAの向きに移動する。
As shown in the period of T1, when the voltage is gradually applied to the
この状態からT2の期間に示すように圧電素子7にかけた電圧を急に除くと圧電素子7はBの向きに急激に短縮し、主軸8も同じく急激にBの向きに移動する。ところが、可動部81はB方向に加速しようとすると可動部81の質量に応じた慣性力が作用する。摩擦保持体12は主軸8と摩擦結合しているので、その静止摩擦力を慣性力が上回ると、摩擦保持体12は主軸8を滑って比較的力の小さい動摩擦領域に移行し、結果として対物レンズ6を含む可動部81は主軸8のBの向きへの変位に関わらずほぼその場に留まる。この1サイクルの結果、対物レンズ6は圧電素子7の伸長分だけAの向きに移動したことになる。
If the voltage applied to the
対物レンズ6をBの向きに動かす場合は、圧電素子7への印加電圧をT1<T2となるような電圧に切り替える。従って、圧電素子7への駆動電圧は、急激に上がり、徐々に下がる。すると主軸8がAの向きに急速に移動するが可動部81は動かず、主軸8がBの向きに徐々に移動することで可動部81もBの向きに移動する。結果として対物レンズ6はBの向きに移動する。
When the
記録媒体1に面振れや生じた場合、その面振れに応じて対物レンズ6を上記方法で移動させることで、光スポット16の記録層1c上での集光状態を常に所定の状態にすることができる。
When surface vibration or occurrence occurs in the
ところで、主軸8の圧電素子7の反対側である他端はすべりをよくするために固定されていない、すなわち若干のガタが存在するため、可動部81をAまたはBの向きに移動する際には、可動部81の主軸8の側に対し副軸10の側が遅れて移動するようなモーメント力が主軸8に加わる。このために、主軸8が振れ、可動部8は、主軸8と副軸10で決まる面内で光軸9に対して傾くことになる。しかしながら、本実施の形態では、図6(b)に示すように主軸8と副軸10で決まる面を第1の面とし、光軸9に垂直な面を第2の面として、第1の面と第2の面の交線を記録媒体1上に投影した際の方向と記録媒体1上のトラックの方向が平行となるように構成されているため、記録媒体1上の光スポット16はトラック15と平行な方向に変位する。その結果、光スポット16がトラック15上に常に位置するのでトラッキング制御が不安定になることがない。
By the way, the other end of the
(実施の形態5)
図7は本発明の実施の形態5における光ヘッドの要部を示すものである。実施の形態2、4と同様なブロックには同じ番号を付して説明を省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 7 shows the main part of the optical head according to the fifth embodiment of the present invention. Blocks similar to those in
本実施の形態では、実施の形態4と同様に駆動する対象は対物レンズ6である。すなわち、スポット16の集光状態を調整する。
In the present embodiment, the object to be driven is the
本実施の形態が実施の形態2、4と異なるのは主軸8の両端に圧電素子60、61が取り付けられている点である。なお、圧電素子60、61の主軸8と反対の側は光ヘッドの一部に固定されている。
This embodiment is different from the second and fourth embodiments in that
対物レンズ6、レンズホルダ80、摩擦保持体12で構成される可動部81は、圧電素子60、61によって駆動される。圧電素子60、61に印加される駆動電圧は図2と同じである。従って、T1の期間に示すように圧電素子60に電圧を徐々にかけるとAの向きに伸長する。それと同時に、圧電素子61はAの向きに縮む。従って、主軸8はAの向きに徐々に移動し、主軸8と摩擦結合した摩擦保持体12も主軸8とともにAの向きに移動する。ここで、副軸10とガイド穴80aの間の摩擦力は十分小さいので、摩擦保持体12を含む可動部81は徐々にAの向きに移動し、結果として対物レンズ6はAの向きに移動する。
A movable portion 81 composed of the
この状態からT2の期間に示すように圧電素子60にかけた電圧を急に除くと圧電素子60はBの向きに急激に縮む。それと同時に、圧電素子61はAの向きに急激に伸長する。
When the voltage applied to the
従って、主軸8も同じく急激にBの向きに移動する。ところが、可動部81はB方向に加速しようとすると可動部81の質量に応じた慣性力が作用する。摩擦保持体12は主軸8と摩擦結合しているので、その静止摩擦力を慣性力が上回ると、摩擦保持体12は主軸8を滑って比較的力の小さい動摩擦領域に移行し、結果として対物レンズ6を含む可動部81は主軸8のBの向きへの変位に関わらずほぼその場に留まる。
Accordingly, the
この1サイクルの結果、対物レンズ6は圧電素子60、61の伸長分だけAの向きに移動したことになる。
As a result of this one cycle, the
記録媒体1に面振れや生じた場合、その面振れに応じて対物レンズ6を上記方法で移動させることで、光スポット16の記録層1c上での集光状態を常に所定の状態にすることができる。
When surface vibration or occurrence occurs in the
圧電素子60、61を駆動することによって可動部81をAの向きに移動する際に、可動部81の主軸8の側に対し副軸10の側が遅れて移動するようなモーメント力が主軸8に加わっても、主軸8の両端は圧電素子60、61を介してのそれぞれ光ヘッドの一部に固定されているので、主軸8が振れることがない。したがって、可動部81は、主軸8と副軸10で決まる面内で光軸9に対して傾くことがない。
When the movable portion 81 is moved in the direction A by driving the
よって、光スポット16がトラック15上に常に位置するのでトラッキング制御が不安定になることがない。
Therefore, since the
(実施の形態6)
図8は本発明の実施の形態6における光ヘッドの要部を示すものである。実施の形態3、4と同様なブロックには同じ番号を付して説明を省略する。
(Embodiment 6)
FIG. 8 shows a main part of an optical head according to the sixth embodiment of the present invention. The same blocks as those in the third and fourth embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態では、実施の形態4と同様に駆動する対象は対物レンズ6である。すなわち、スポット16の集光状態を調整する。本実施の形態が実施の形態3、4と異なるのは主軸8および副軸67の両方に圧電素子65、66がそれぞれ取り付けられている点である。また、レンズホルダ80は、摩擦保持体12および68を介して主軸8および副軸67に摩擦力で固定されている点である。
In the present embodiment, the object to be driven is the
対物レンズ6、レンズホルダ80、摩擦保持体12、68で構成される可動部82は、圧電素子65、66によって駆動される。
The movable part 82 including the
圧電素子65、66に印加される駆動電圧は図2と同じである。
The drive voltage applied to the
従って、T1の期間に示すように圧電素子65、66に電圧を徐々にかけるとAの向きに伸長する。従って、主軸8および副軸67はAの向きに徐々に移動し、主軸8および副軸67と摩擦結合した摩擦保持体12および68も主軸8および副軸67とともにAの向きに移動する。結果として可動部82はAの向きに移動する。
Therefore, when the voltage is gradually applied to the
この状態からT2の期間に示すように圧電素子65、66にかけた電圧を急に除くと圧電素子65、66はBの向きに急激に縮む。従って、主軸8および副軸67も同じく急激にBの向きに移動する。ところが、可動部82はB方向に加速しようとすると可動部82の質量に応じた慣性力が作用する。摩擦保持体12、68は主軸8および副軸67と摩擦結合しているので、その静止摩擦力を慣性力が上回ると、摩擦保持体12、68は主軸8および副軸67をそれぞれ滑って比較的力の小さい動摩擦領域に移行し、結果として対物レンズ6を含む可動部82は主軸8および副軸67のBの向きへの変位に関わらずほぼその場に留まる。
If the voltage applied to the
この1サイクルの結果、対物レンズ6は圧電素子65、66の伸長分だけAの向きに移動したことになる。
As a result of this one cycle, the
記録媒体1に面振れや生じた場合、その面振れに応じて対物レンズ6を上記方法で移動させることで、光スポット16の記録層1c上での集光状態を常に所定の状態にすることができる。
When surface vibration or occurrence occurs in the
圧電素子65、66を同時に駆動することによって可動部80をAの向きに移動する際に、可動部80の主軸8の側に対し副軸67の側が遅れて移動するようなモーメント力が主軸8に加わらないので、主軸8が振れることがない。したがって、可動部80の対物レンズ6は、主軸8と副軸67で決まる面内で光軸9に対して傾くことがない。
When the
よって、光スポット16がトラック15上に常に位置するのでトラッキング制御が不安定になることがない。
Therefore, since the
なお、上述の説明では対物レンズ6を変位させる手段として圧電素子65、66、主軸8、副軸67および摩擦保持体12、68を用いたが、主軸8および副軸67をリードスクリューとして、リードスクリューを回転させるDCモータ、または、ステッピングモータを用いても同様な効果が得られる。
In the above description, the
以上のように、本発明の好ましい実施の形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施の形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施の形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。 As described above, the present invention has been exemplified using the preferred embodiment of the present invention, but the present invention should not be construed as being limited to this embodiment. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.
本発明は、安定したトラッキング制御を行いながら再生信号品質が最良となる球面収差量の調整を行うことが可能な光ヘッドとして有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as an optical head capable of adjusting the amount of spherical aberration that provides the best reproduction signal quality while performing stable tracking control.
1 記録媒体
3 レーザ光源
4 レーザ光
5 コリメータレンズ
6 対物レンズ
7 圧電素子
8 主軸
9 光軸
10 副軸
11 レンズホルダ
11a ガイド穴
12 摩擦保持体
13 電源
14 モータの軸
15 トラック
16 光スポット
DESCRIPTION OF
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005167949A JP2006344274A (en) | 2005-06-08 | 2005-06-08 | Optical head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005167949A JP2006344274A (en) | 2005-06-08 | 2005-06-08 | Optical head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006344274A true JP2006344274A (en) | 2006-12-21 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005167949A Pending JP2006344274A (en) | 2005-06-08 | 2005-06-08 | Optical head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006344274A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008204516A (en) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Hitachi Ltd | Optical disk device |
| US7894320B2 (en) | 2007-04-27 | 2011-02-22 | Funai Electric Co., Ltd. | Optical pickup device and optical disc apparatus |
| WO2011064988A1 (en) * | 2009-11-24 | 2011-06-03 | 日立マクセル株式会社 | Optical pickup device |
-
2005
- 2005-06-08 JP JP2005167949A patent/JP2006344274A/en active Pending
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| US7894320B2 (en) | 2007-04-27 | 2011-02-22 | Funai Electric Co., Ltd. | Optical pickup device and optical disc apparatus |
| WO2011064988A1 (en) * | 2009-11-24 | 2011-06-03 | 日立マクセル株式会社 | Optical pickup device |
| JP2011113581A (en) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Hitachi Maxell Ltd | Optical pickup device |
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