JP2008146799A - Lens actuator and optical pickup device, and optical recording/reproducing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズを備え、該対物レンズを前記光情報記録媒体に対して少なくともフォーカス方向とトラッキング方向とに駆動するレンズアクチュエータ、および、そのレンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置ならびに光学式記録/再生装置に関するものである。 The present invention includes a lens actuator that includes an objective lens that focuses a light beam on an optical recording medium, and that drives the objective lens in at least a focus direction and a tracking direction with respect to the optical information recording medium, and the lens The present invention relates to an optical pickup device equipped with an actuator and an optical recording / reproducing device.
図14(a)〜(c)は従来の対物レンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置の構成図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は底面図を示す。 14A to 14C are configuration diagrams of an optical pickup device equipped with a conventional objective lens actuator, where FIG. 14A is a front view, FIG. 14B is a side view, and FIG. 14C is a bottom view. .
図14において、可動部のレンズホルダ1は、図示しない光ディスクに対して光ビームを集光させてビームスポットを形成させる対物レンズ2と回折素子3とを保持する筐体であり、フォーカス用の駆動コイル4とトラッキング用の駆動コイル5とが取り付けられ、サスペンション兼コイル給電線となる支持ばね6を介して固定側ベース7に取り付けられている。固定側ベース7は磁気回路の背面ヨークを兼ねマグネット8が取り付けられており、この磁場の中にレンズホルダ1の駆動コイル4,5が配置されている。
In FIG. 14, a
前記構造では、レンズホルダ1の上下に対物レンズ2と回折素子3が取り付けられており、レンズホルダ1全体に対する、主として対物レンズ2と回折素子3との慣性一次モーメントを打ち消すように、放熱板を兼ねる慣性バラスト9が設けられている。
In the above structure, the
しかし、従来例では、回折素子を搭載したアクチュエータの可動部構造の軽量高剛性化と回折素子の熱損傷防止とを図ることができるが、回折素子の取付け精度や角度については考慮されておらず、対物レンズと回折素子が完全な一致同軸の取り付けのままでは、回折素子の平面部の正反射が戻り光としてフレアーを発生し、偽信号などを生じさせるという課題がある。 However, in the conventional example, it is possible to increase the weight and rigidity of the movable part structure of the actuator equipped with the diffractive element and to prevent thermal damage to the diffractive element, but the diffractive element mounting accuracy and angle are not considered. If the objective lens and the diffractive element are completely coaxially mounted, there is a problem that specular reflection of the flat surface of the diffractive element generates flare as return light and generates a false signal or the like.
前記フレアーの回避に関しては、特許文献1に、この問題を回避する一例が提示されているが、後述する可動部構造の機能や信頼性に対する課題がある。
Regarding avoidance of the flare,
また、回折素子の斜め配置によるフレアー防止対策が提示され、このような斜め配置、つまり対物レンズ光軸に対して回折素子を傾けて配置する構造が提案されているが、その傾き、あるいは、その状態での位置決め精度確保を考慮したものではない。
通常、軸周り回転体となる光学素子は、その製作し易さや取り付け精度を高めるために、外形に円筒または円柱形状の軸部を設け、これらを取り付ける相手の部材に丸孔あるいは段付丸孔を設けて、丸形孔と軸との嵌合による位置決めを行うことになる。 In general, an optical element that is a rotating body around an axis is provided with a cylindrical or columnar shaft portion on the outer shape in order to increase the ease of manufacture and mounting accuracy, and a round hole or a stepped round hole is formed on a member to which these are attached. Thus, positioning is performed by fitting the round hole and the shaft.
同心状の回折素子を互換用素子として使用する場合には、機能を満足するため、次のような事項が必要となる。第1として、対物レンズ光軸と回折素子光軸を高精度に位置決めする必要があり、第2として、互換用回折素子の両面は階段状の段差を持つが、その各階段状の端面は平面であるために、各段の平面の積分は有効径全体の平面と等価であり、正反射によるフレアーを防止するために、レンズ光軸に対して各段の平面部を垂直から若干傾ける必要がある。 When concentric diffractive elements are used as interchangeable elements, the following matters are necessary to satisfy the functions. First, it is necessary to position the optical axis of the objective lens and the optical axis of the diffractive element with high precision. Second, both surfaces of the compatible diffractive element have stepped steps, but each stepped end surface is flat. Therefore, the integral of the plane of each step is equivalent to the plane of the entire effective diameter, and in order to prevent flare due to regular reflection, it is necessary to slightly tilt the flat portion of each step from the vertical with respect to the lens optical axis. is there.
この場合に、レンズ光軸に対して高精度位置決めを行うべき回折素子中心は、両面のうちで対物レンズ側の面の略中心ということになる。また、今後使用される3波長以上の光源を利用する互換光学系用の回折素子の場合には、従来の2波長の波長選択あるいは開口制限素子と比較して、非常に高い精度の位置決めを要求される。 In this case, the center of the diffraction element that should be positioned with high accuracy with respect to the optical axis of the lens is substantially the center of the surface on the objective lens side of both surfaces. In addition, in the case of a diffraction element for compatible optical systems that uses a light source of 3 wavelengths or more to be used in the future, extremely high accuracy positioning is required as compared with the conventional wavelength selection or aperture limiting element of two wavelengths. Is done.
ところで、傾けた面の中心を高精度で位置決めするには、相手側の部材、例えば図14に示すようなレンズアクチュエータにおける可動筐体であるレンズホルダ1に、対物レンズ2に対する孔に対して傾いた孔を設ける必要がある。ところが、このような形状は樹脂成型で製造する場合に通常の金型構造では作成できない。すなわち、一部のみ傾けた可動型では、小型軽量化を要する構造に対して高精度に形状を作成することが困難である。つまり部品が製造できない、あるいは製造できても組み付けに必要な精度が満足できない、組み付け作業が困難であるなどの問題が発生する。
By the way, in order to position the center of the tilted surface with high accuracy, the other member, for example, the
また、前記のような製造が困難な形状を作成する部材を使用すると、信頼性に問題が発生する可能性が高くなる。 In addition, when a member that creates a shape that is difficult to manufacture as described above is used, there is a high possibility that a problem in reliability occurs.
引用文献1では、専用鏡枠に組み込み品として提供する場合の例が示されているが、このような専用鏡枠の使用は可動筐体の大型化を招き、これらに対するバランスウェイトの質量も増大させるため、大型化と質量増大による感度低下、あるいは高次共振周波数の低下を招き易い、特に、鏡枠を使用した全体の質量と慣性モーメントの大きいレンズ組み込み品を上部のみ接着などで固着することは、接合剛性の不足により高次共振特性劣化への影響が非常に大きい。
本発明は、前記従来の技術における課題を解消し、対物レンズと回折素子とを、製造が容易で高精度な位置決め、調整を行うことのできるレンズアクチュエータおよび光ピックアップ装置ならびに光学式記録/再生装置を提供することを目的とする。 The present invention eliminates the above-described problems in the prior art, and makes it possible to easily and precisely position and adjust the objective lens and the diffractive element, a lens actuator, an optical pickup device, and an optical recording / reproducing device. The purpose is to provide.
前記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズを筺体に設け、前記対物レンズを前記筺体と共に前記光記録媒体に対して少なくともフォーカス方向とトラッキング方向とに駆動するレンズアクチュエータにおいて、複数の異なる波長の光源に対する複数種類の規格の光記録媒体に対して互換性を付与するための回折素子を、該回折素子の光軸を前記対物レンズの光軸に対して傾けて前記筐体に設置したことを特徴とし、この構成によって、対物レンズと回折素子とを単一の筐体に位置決め固定することにより、小型軽量な可動部をもつアクチュエータを提供できると共に、回折素子を対物レンズの光軸に対して傾けて取り付けることにより、正反射による光学的外乱を防ぐことができる。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an objective lens for condensing a light beam on an optical recording medium is provided in the casing, and the objective lens is attached to the optical recording medium together with the casing. In a lens actuator that is driven in a focus direction and a tracking direction, a diffraction element for imparting compatibility to a plurality of types of optical recording media with respect to a plurality of light sources having different wavelengths, and the optical axis of the diffraction element The objective lens and the diffraction element are positioned and fixed on a single casing by this configuration, and the movable part that is small and lightweight can be obtained by tilting with respect to the optical axis of the objective lens. In addition to providing an actuator with a diffractive element, tilting the diffraction element relative to the optical axis of the objective lens prevents optical disturbance due to regular reflection. .
請求項2に記載の発明は、請求項1記載のレンズアクチュエータにおいて、筺体と回折素子とにおける対物レンズの光軸周囲の異なる3箇所において、筺体と回折素子とのいずれか一方に半球状または球の一部をなす形状の突起を設け、他方に突起と接する半球状の窪み部を設け、突起と窪み部とにより回折素子の対物レンズの光軸に対する位置決めを行うことを特徴とし、この構成によって、3箇所の突起と、それに対応する窪みとにより、回折素子と対物レンズに対する光軸合せと傾き合せを行う構造にすることができ、対物レンズの光軸に対して傾いた軸を持つ嵌合構造を備えることなく、高精度な光軸合せと傾き合せの取り付けを行うことができる。 According to a second aspect of the present invention, in the lens actuator according to the first aspect, the hemisphere or the sphere is formed on either the case or the diffraction element at three different locations around the optical axis of the objective lens in the case and the diffraction element. A projection having a shape that forms a part of the projection, and a hemispherical depression in contact with the projection on the other, and positioning the diffraction element with respect to the optical axis of the objective lens by the projection and the depression. With the three protrusions and the corresponding recesses, it is possible to make a structure that aligns and tilts the optical axis with respect to the diffraction element and the objective lens, and has a fitting that is tilted with respect to the optical axis of the objective lens. High-precision optical axis alignment and tilt alignment can be attached without providing a structure.
請求項3に記載の発明は、請求項1記載のレンズアクチュエータにおいて、筺体と回折素子とにおける対物レンズの光軸周囲の異なる3箇所において、筺体と回折素子とのいずれか一方に半球状または球の一部をなす形状の突起を設け、他方に突起と接する円錐形状の窪み部を設け、突起と窪み部とにより回折素子の対物レンズの光軸に対する位置決めを行うことを特徴とし、この構成によって、3箇所の突起と、それに対応する窪みとにより、回折素子と対物レンズに対する光軸合せと傾き合せを行う構造にすることができ、対物レンズの光軸に対して傾いた軸を持つ嵌合構造を備えることなく、高精度な光軸合せと傾き合せの取り付けを行うことができる。 According to a third aspect of the present invention, in the lens actuator according to the first aspect, the hemisphere or the sphere is formed on one of the case and the diffraction element at three different locations around the optical axis of the objective lens in the case and the diffraction element. A projection having a shape that forms a part of the projection is provided, and a conical recess that is in contact with the projection is provided on the other, and the projection and the recess are used to position the diffraction element relative to the optical axis of the objective lens. With the three protrusions and the corresponding recesses, it is possible to make a structure that aligns and tilts the optical axis with respect to the diffraction element and the objective lens, and has a fitting that is tilted with respect to the optical axis of the objective lens. High-precision optical axis alignment and tilt alignment can be attached without providing a structure.
請求項4に記載の発明は、請求項1記載のレンズアクチュエータにおいて、筺体と回折素子とにおける対物レンズの光軸周囲の異なる3箇所において、筺体と回折素子とのいずれか一方に半球状または球の一部をなす形状の突起を設け、他方に突起と接するように対物レンズの光軸と交差する方向に断面V字形状の窪み部を設け、突起と窪み部とにより回折素子の対物レンズの光軸に対する位置決めを行うことを特徴とし、この構成によって、3箇所の突起と、それに対応する断面V字形状の窪みとにより、回折素子と対物レンズに対する光軸合せと傾き合せを行う構造にすることができ、対物レンズの光軸に対して傾いた軸を持つ嵌合構造を備えることなく、高精度な光軸合せと傾き合せの取り付けを行うことができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the lens actuator according to the first aspect, the hemisphere or the sphere is formed on one of the case and the diffractive element at three different locations around the optical axis of the objective lens in the case and the diffractive element. A recess having a V-shaped cross section in a direction intersecting the optical axis of the objective lens so as to be in contact with the protrusion on the other side, and the protrusion and the recess provide the projection of the objective lens of the diffraction element. It is characterized by positioning with respect to the optical axis, and with this configuration, the optical axis is aligned and tilted with respect to the diffraction element and the objective lens by three protrusions and a corresponding V-shaped recess. It is possible to perform high-precision optical axis alignment and tilt alignment without providing a fitting structure having an axis inclined with respect to the optical axis of the objective lens.
請求項5に記載の発明は、請求項1記載のレンズアクチュエータにおいて、筺体と回折素子とをそれぞれの端部において接触させ、回折素子の接触端部に該回折素子の光軸上における前記対物レンズ側の表面中心近傍を中心とする球面形状の突起を設け、筺体の接触端部に突起と接する形状の窪みを設け、突起と前記窪みとにより回折素子の対物レンズの光軸に対する調整を行うことを特徴とし、この構成によって、突起と、それに対応する窪みとにより、回折素子と対物レンズに対する光軸合せを行う構造にすることができ、対物レンズの光軸に対して傾いた軸を持つ嵌合構造を持たせることなく、高精度な軸合せと傾いた状態での取り付けを行うことができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the lens actuator according to the first aspect, the casing and the diffractive element are brought into contact with each end, and the objective lens on the optical axis of the diffractive element is in contact with the contact end of the diffractive element. A spherical protrusion centering on the vicinity of the surface center on the side, a recess in contact with the protrusion at the contact end of the housing, and adjusting the optical axis of the objective lens of the diffraction element with the protrusion and the recess With this configuration, it is possible to make a structure that aligns the optical axis with respect to the diffraction element and the objective lens by the protrusion and the corresponding depression, and the fitting has an axis inclined with respect to the optical axis of the objective lens. Without giving a joint structure, it is possible to perform high-precision axial alignment and attachment in an inclined state.
請求項6に記載の発明は、請求項1記載のレンズアクチュエータにおいて、筺体と回折素子とをそれぞれの端部において接触させ、回折素子の接触端部に該回折素子の光軸上における対物レンズ側の表面中心近傍を中心とする球面形状の突起を設け、筺体の接触端部に突起と接する面を設け、突起と面とにより回折素子の対物レンズの光軸に対する調整を行うことを特徴とし、この構成によって、突起と、それに対応する面とにより、回折素子と対物レンズに対する光軸合せを行う構造にすることができ、対物レンズの光軸に対して傾いた軸を持つ嵌合構造を持たせることなく、高精度な軸合せと傾いた状態での取り付けを行うことができる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the lens actuator according to the first aspect, the housing and the diffractive element are brought into contact with each end, and the end of the diffractive element on the objective lens side on the optical axis of the diffractive element is contacted. Characterized by providing a spherical projection centered around the surface center of the surface, providing a surface in contact with the projection at the contact end of the housing, and adjusting the optical axis of the objective lens of the diffraction element by the projection and the surface, With this configuration, the projection and the surface corresponding to the projection allow the optical axis to be aligned with the diffraction element and the objective lens, and has a fitting structure with an axis inclined with respect to the optical axis of the objective lens. It is possible to perform high-precision axial alignment and attachment in a tilted state without causing any trouble.
請求項7に記載の発明は、請求項1記載のレンズアクチュエータにおいて、筺体と回折素子とのいずれか一方に、回折素子の光軸上の対物レンズ側の表面中心近傍に中心軸を持つ円柱状の突起を横設し、他方に突起と接するように対物レンズの光軸と交差する方向に断面矩形状の溝を設け、突起と溝とにより回折素子の対物レンズの光軸に対する位置決めを行うことを特徴とし、この構成によって、突起と、それに対応する溝とにより、回折素子と対物レンズに対する光軸合せを行う構造にすることができ、対物レンズの光軸に対して傾いた軸を持つ嵌合構造を持たせることなく、高精度な軸合せと傾いた状態での取り付けを行うことができる。 According to a seventh aspect of the present invention, in the lens actuator according to the first aspect, a cylindrical shape having a central axis in the vicinity of the center of the surface on the objective lens side on the optical axis of the diffractive element, on either the housing or the diffractive element. A groove having a rectangular cross section is provided in the direction intersecting the optical axis of the objective lens so as to be in contact with the protrusion on the other side, and positioning of the diffraction element with respect to the optical axis of the objective lens is performed by the protrusion and the groove. With this configuration, the projection and the corresponding groove can be used to make a structure that aligns the optical axis with respect to the diffraction element and the objective lens, and the fitting has an axis inclined with respect to the optical axis of the objective lens. Without giving a joint structure, it is possible to perform high-precision axial alignment and attachment in an inclined state.
請求項8に記載の発明は、請求項1記載のレンズアクチュエータにおいて、筺体と回折素子とのいずれか一方に、回折素子の光軸上の対物レンズ側の表面中心近傍に中心軸を持つ円柱状の突起を横設し、他方に突起と接するように対物レンズの光軸と交差する方向に断面V字形状の溝を設け、突起と溝とにより回折素子の対物レンズの光軸に対する位置決めを行うことを特徴とし、この構成によって、突起と、それに対応する溝とにより、回折素子と対物レンズに対する光軸合せを行う構造にすることができ、対物レンズの光軸に対して傾いた軸を持つ嵌合構造を持たせることなく、高精度な軸合せと傾いた状態での取り付けを行うことができる。 According to an eighth aspect of the present invention, in the lens actuator according to the first aspect, a cylindrical shape having a central axis in the vicinity of the center of the surface on the objective lens side on the optical axis of the diffractive element, on either the housing or the diffractive element. A groove having a V-shaped cross section is provided in the direction intersecting the optical axis of the objective lens so as to be in contact with the projection on the other side, and the projection and the groove are used to position the diffraction element with respect to the optical axis of the objective lens. With this configuration, it is possible to make a structure that aligns the optical axis with respect to the diffraction element and the objective lens by the protrusion and the corresponding groove, and has an axis inclined with respect to the optical axis of the objective lens. Without giving a fitting structure, it is possible to perform highly accurate axis alignment and attachment in an inclined state.
請求項9に記載の発明は、光情報記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズと、該対物レンズを前記光情報記録媒体に対して少なくともフォーカス方向とトラッキング方向とに駆動するレンズアクチュエータと、前記光情報記録媒体からの反射ビームから光学的情報を得る手段を備えた光ピックアップ装置において、前記レンズアクチュエータとして請求項1〜8いずれか1項記載のレンズアクチュエータを搭載したことを特徴とし、この構成によって、信頼性のあるレンズアクチュエータを搭載したことにより、良好でかつ安定した光学的情報のピックアップが可能になる。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an objective lens for condensing a light beam on an optical information recording medium, and a lens actuator for driving the objective lens in at least a focus direction and a tracking direction with respect to the optical information recording medium. And an optical pickup apparatus comprising means for obtaining optical information from a reflected beam from the optical information recording medium, wherein the lens actuator according to
請求項10に記載の発明は、光ピックアップを備え、光学的に光情報記録媒体に対して情報の記録および/または再生を行う光学式記録/再生装置において、前記光ピックアップとして請求項9記載の光ピックアップ装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、信頼性のあるレンズアクチュエータを搭載したことにより、良好でかつ安定した光学的情報の記録および/または再生が可能になる。 A tenth aspect of the present invention is an optical recording / reproducing apparatus that includes an optical pickup and optically records and / or reproduces information on an optical information recording medium. It is characterized in that an optical pickup device is mounted. With this configuration, it is possible to record and / or reproduce good and stable optical information by mounting a reliable lens actuator.
本発明に係るレンズアクチュエータによれば、対物レンズと回折素子とを、それぞれ単一の筺体に位置決め固定することにより、製造容易で高精度な位置決めを行うことができ、小型軽量な可動部をもつアクチュエータを提供できると共に、回折素子を対物レンズの光軸に対して傾けて取り付けることにより、正反射による光学的外乱を防ぐことができる。 According to the lens actuator of the present invention, the objective lens and the diffractive element can be positioned and fixed to a single housing, respectively, and can be easily manufactured with high accuracy and have a small and lightweight movable part. An actuator can be provided, and an optical disturbance due to regular reflection can be prevented by attaching the diffractive element so as to be inclined with respect to the optical axis of the objective lens.
また、本発明に係る光ピックアップ装置,光学式記録再生装置によれば、本発明に係るレンズアクチュエータを搭載したことにより、良好かつ安定した光学的な記録/再生が行われる。 Further, according to the optical pickup device and the optical recording / reproducing apparatus according to the present invention, the lens actuator according to the present invention is mounted, so that good and stable optical recording / reproducing is performed.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態は、図14に示す光ピックアップ装置における対物レンズアクチュエータの構成を、対物レンズ2と回折素子3とを保持する筺体であるレンズホルダ1における対物レンズ2と回折素子3との取付け構造を除いて、採用することができる。
In the present embodiment, the structure of the objective lens actuator in the optical pickup device shown in FIG. 14 is the same as the mounting structure of the
以下の説明では、図14にて説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略し、レンズアクチュエータの要部を説明することにする。 In the following description, members corresponding to those described with reference to FIG. 14 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof is omitted, and the main part of the lens actuator will be described.
図1は本発明の実施形態1のレンズアクチュエータにおけるレンズホルダの一部断面図であって、筺体であるレンズホルダ1は、上部に対物レンズ2を設け、下部に回折素子3を設けている。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a lens holder in a lens actuator of
本レンズアクチュエータは光ピックアップ用のものであり、対物レンズ2が光情報記録媒体である光ディスク(図示せず)に対して光ビームを集光させてビームスポットを形成させ、また、回折素子3が少なくとも3種の波長の光ビームに対する3種類以上のディスク規格の光ディスクに対して互換性を付与するために機能する(後で詳述する)。
This lens actuator is for an optical pickup, and the
実施形態1において、回折素子3の光軸を対物レンズ2の光軸に対して傾けて設置し、対物レンズ2と回折素子3とを、それぞれ単一のレンズホルダ1に設けて位置決め固定することにより、小型軽量な可動部をもつアクチュエータを提供することができ、しかも、回折素子3を対物レンズ2の光軸に対して傾けて取り付けることにより、正反射による光学的外乱を防ぐことができる。
In the first embodiment, the
本例では、レンズホルダ1の下側と回折素子3のフランジ部3aの上側との接触側側面に、必要な傾きを持つ3点または小面積3箇所を設けることにより、具体的には、図1に示すように、レンズホルダ1の下側に3種の突起部13を突設し、該突起部13を回折素子3のフランジ部3aの上側の平坦な側面に当接させて回折素子3の傾きを規制する。なお、図1は断面を示しているため、図面上、手前側の突起部13は図示されていない。
In this example, three points or three small areas having the necessary inclination are provided on the contact side surface between the lower side of the
前記突起部13と、それに対応する平坦な面とは、前記構成に限定されず、レンズホルダ1と回折素子3とのいずれか一方に突起部13を設け、他方に平坦な面を形成すればよい。
The
なお、本例では、光軸合わせを別途行う必要があるが、対物レンズ2の光軸に対して回折素子3における対物レンズ側の光学面中心の光軸合せは、例えば、光学的な透過ビーム特性を参照しながら調整を行うことができる。
In this example, it is necessary to perform optical axis alignment separately, but optical axis alignment of the optical surface center on the objective lens side of the
調整後、レンズホルダ1と回折素子3のフランジ部3aとを、紫外線硬化型接着剤などの公知の接合法を採用して固着させる。
After the adjustment, the
図2は本発明の実施形態2のレンズアクチュエータにおけるレンズホルダの一部断面図であって、実施形態2では、レンズホルダ1における対物レンズ2の光軸周囲に角度120度の等分配置にて3ヶ所に半球状の窪み14を設け、この窪み14に対応させて回折素子3のフランジ部3aに3つの半球状の突起15を設けて、窪み14と突起15とが接触することにより相対位置と傾きが設定されるようにしている。なお、図2は断面を示しているため、図面上、手前側の窪み14と突起15は図示されていない。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the lens holder in the lens actuator according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the
実施形態2では、回折素子3のフランジ部3aの3つの突起15は、回折素子基準面に対して共通の高さとし、これを傾けたときの突起15の位置に合うように、レンズホルダ1側の窪み14の位置と深さを合わせてある。このようにすることにより、対物レンズ2の光軸に対して傾いた構造を設けることなく、対物レンズ2に対する回折素子3の位置決めや傾き合わせを高精度に行うことができる。
In
図3は本発明の実施形態3のレンズアクチュエータにおけるレンズホルダの一部断面図であって、実施形態3が、実施形態2と異なる構成は窪み14と突起15とを設置する部位が逆であって、レンズホルダ1における対物レンズ2の光軸周囲に角度120度の等分配置にて3ヶ所に半球状の突起15を設け、この突起15に対応させて回折素子3のフランジ部3aに3つの半球状の窪み14を設けて、窪み14と突起15とが接触することにより相対位置と傾きが設定されるようにしている。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the lens holder in the lens actuator according to the third embodiment of the present invention. The configuration of the third embodiment is different from that of the second embodiment in that the portion where the
実施形態3では、回折素子3のフランジ部3aの3つの窪み14は、回折素子基準面に対して共通の深さとし、これを傾けたときの窪み14の位置に合うように、レンズホルダ1側の突起15の位置と高さを合わせてある。このようにすることにより、対物レンズ2の光軸に対して傾いた構造を設けることなく、対物レンズ2に対する回折素子3の位置決めや傾き合わせを高精度に行うことができる。
In the third embodiment, the three
図4は本発明の実施形態4のレンズアクチュエータにおけるレンズホルダの一部断面図であって、実施形態4では、レンズホルダ1における対物レンズ2の光軸周囲に角度120度の等分配置にて3ヶ所に円錐状の窪み16を設け、この窪み16に対応させて回折素子3のフランジ部3aに3つの半球状の突起17を設けて、窪み16と突起17とが接触することにより相対位置と傾きが設定されるようにしている。なお、図4は断面を示しているため、図面上、手前側の窪み16と突起17は図示されていない。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the lens holder in the lens actuator according to the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the
実施形態4では、回折素子3のフランジ部3aの3つの突起17は、回折素子基準面に対して共通の高さとし、これを傾けたときの突起17の位置に合うように、レンズホルダ1側の窪み16の位置と深さを合わせてある。このようにすることにより、対物レンズ2の光軸に対して傾いた構造を設けることなく、対物レンズ2に対する回折素子3の位置決めや傾き合わせを高精度に行うことができる。
In Embodiment 4, the three
図5は本発明の実施形態5のレンズアクチュエータにおけるレンズホルダの一部断面図であって、実施形態5が、実施形態4と異なる構成は窪み16と突起17とを設置する部位が逆であって、レンズホルダ1における対物レンズ2の光軸周囲に角度120度の等分配置にて3ヶ所に半球状の突起17を設け、この突起17に対応させて回折素子3のフランジ部3aに3つの半球状の窪み16を設けて、窪み16と突起17とが接触することにより相対位置と傾きが設定されるようにしている。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the lens holder in the lens actuator according to the fifth embodiment of the present invention. The configuration in which the fifth embodiment is different from the fourth embodiment is that the portion where the
実施形態5では、回折素子3のフランジ部3aの3つの窪み16は、回折素子基準面に対して共通の深さとし、これを傾けたときの窪み16の位置に合うように、レンズホルダ1側の突起17の位置と高さを合わせてある。このようにすることにより、対物レンズ2の光軸に対して傾いた構造を設けることなく、対物レンズ2に対する回折素子3の位置決めや傾き合わせを高精度に行うことができる。
In the fifth embodiment, the three
図6(a),(b)は本発明の実施形態6のレンズアクチュエータにおけるレンズホルダの構成を示す図であり、(a)は断面図、(b)はレンズホルダの底面図であって、実施形態6では、レンズホルダ1における対物レンズ2の光軸周囲に角度120度の等分配置にて3ヶ所に、対物レンズ2の光軸上で交わる対称軸を持つV字状の窪み18を設け、この窪み18に対応させて回折素子3の下部筺体12に3つの半球状の突起19を設けて、窪み18と突起19とが接触することにより相対位置と傾きが設定されるようにしている。
6A and 6B are views showing the configuration of the lens holder in the lens actuator of Embodiment 6 of the present invention, wherein FIG. 6A is a sectional view, and FIG. 6B is a bottom view of the lens holder. In the sixth embodiment, V-shaped
実施形態6では、回折素子3のフランジ部3aの3つの突起19は、回折素子基準面に対して共通の高さとし、これを傾けたときの突起19の位置に合うように、レンズホルダ1側の窪み18の位置と深さを合わせてある。このようにすることにより、対物レンズ2の光軸に対して傾いた構造を設けることなく、対物レンズ2に対する回折素子3の位置決めや傾き合わせを高精度に行うことができる。
In the sixth embodiment, the three
図7は本発明の実施形態7のレンズアクチュエータにおけるレンズホルダの一部断面図であって、実施形態7が、実施形態6と異なる構成は窪み18と突起19とを設置する部位が逆であって、レンズホルダ1における対物レンズ2の光軸周囲に角度120度の等分配置にて3ヶ所に前記と同様にV字状の窪み18を設け、この窪み18に対応させて回折素子3の下部筺体12に3つの半球状の突起19を設けて、窪み18と突起19とが接触することにより相対位置と傾きが設定されるようにしている。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the lens holder in the lens actuator according to the seventh embodiment of the present invention. The configuration of the seventh embodiment is different from that of the sixth embodiment in that the portion where the
実施形態5では、回折素子3のフランジ部3aの3つの窪み18は、回折素子基準面に対して共通の深さとし、これを傾けたときの窪み18の位置に合うように、レンズホルダ1側の突起19の位置と高さを合わせてある。このようにすることにより、対物レンズ2の光軸に対して傾いた構造を設けることなく、対物レンズ2に対する回折素子3の位置決めや傾き合わせを高精度に行うことができる。
In the fifth embodiment, the three
図8は本発明の実施形態8のレンズアクチュエータにおけるレンズホルダの一部断面図であって、実施形態8では、レンズホルダ1の下端部と、回折素子3のフランジ部3aの上端部とを接触させ、レンズホルダ1とフランジ部3aとの接触端部に、回折素子3の光軸上における対物レンズ2側の表面中心O近傍を中心とする球の一部をなす形状(半径:球R)の窪み部20を設けてあり、この窪み部20に対応させて回折素子3のフランジ部3aにおけるレンズホルダ1との接触端部に、前記と同様に表面中心O近傍を中心とする球の一部をなす形状の突起部21を設けて、窪み部20と突起部21とが接触することにより相対位置が設定されるようにしている。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view of the lens holder in the lens actuator according to the eighth embodiment of the present invention. In the eighth embodiment, the lower end portion of the
ここでは傾き規制機構を図示していないが、レンズホルダ1と回折素子3のフランジ部3aとは、調整後に固定してもよいし、傾けたフランジ部3aに突部を設けて、レンズホルダ1に接触させることによって傾きを決定し固定してもよい。このようにすることにより、対物レンズ2の光軸に対して傾いた構造を設けることなく、対物レンズ2に対する回折素子3の位置決めや傾き合わせを高精度に行うことができる。
Although the tilt regulating mechanism is not shown here, the
図9は本発明の実施形態9のレンズアクチュエータにおけるレンズホルダの一部断面図であって、実施形態9では、レンズホルダ1の下端部と、回折素子3のフランジ部3aの上端部とを接触させる点では実施形態8と同様な構成であるが、フランジ部3aにおけるレンズホルダ1との接触端部に、回折素子3の光軸上における対物レンズ2側の表面中心近傍を中心Oとする球の一部をなす形状(半径:球R)の突起部21を設け、この突起部21に対応させてレンズホルダ1におけるフランジ部3aとの接触端部を円錐形状をなす面22としており、突起部21と面22とが接触することにより相対位置が設定されるようにしている。
FIG. 9 is a partial cross-sectional view of the lens holder in the lens actuator according to the ninth embodiment of the present invention. In the ninth embodiment, the lower end portion of the
ここでは傾き規制機構を図示していないが、レンズホルダ1と回折素子3のフランジ部3aとは、調整後に固定してもよいし、傾けたフランジ部3aに突起を設けて、レンズホルダ1に接触させることによって傾きを決定し固定してもよい。このようにすることにより、対物レンズ2の光軸に対して傾いた構造を設けることなく、対物レンズ2に対する回折素子3の位置決めや傾き合わせを高精度に行うことができる。
Although the tilt regulating mechanism is not shown here, the
図10は本発明の実施形態10のレンズアクチュエータにおけるレンズホルダの一部断面図であって、実施形態10では、レンズホルダ1に、対物レンズ2の光軸に対して対称に回折素子3のフランジ部3aの外形円筒面の径と同じ幅を持つ溝23を形成し、この溝23にフランジ部3aの外形円筒面が嵌め込まれるようになっている。
FIG. 10 is a partial cross-sectional view of the lens holder in the lens actuator according to the tenth embodiment of the present invention. In the tenth embodiment, the
さらにフランジ部3aの外側円筒面には、回折素子3の対物レンズ2側の面中心Oを通る軸を中心軸とする円柱形状の突起24を横設し、突起24は、これに対応させてレンズホルダ1の前記溝23を形成する壁部に該溝23と直交する方向に設けられた矩形状の溝25に嵌め込まれる。
Further, on the outer cylindrical surface of the
この構成により、実施形態10では、対物レンズ2の光軸に対して垂直な平面内の2方向の光軸の位置決めを行い、かつ回折素子3を円柱形状の突起24廻りに回転させることにより傾きを持たせることができる。
With this configuration, in the tenth embodiment, the optical axis in two directions in a plane perpendicular to the optical axis of the
ここでは傾き規制機構を図示していないが、レンズホルダ1と回折素子3のフランジ部3aとは、調整後に固定してもよいし、傾けたフランジ部3aに突部を設けて、レンズホルダ1に接触させることによって傾きを決定し固定してもよい。このようにすることにより、対物レンズ2の光軸に対して傾いた構造を設けることなく、対物レンズ2に対する回折素子3の位置決めや傾き合わせを高精度に行うことができる。
Although the tilt regulating mechanism is not shown here, the
図11は本発明の実施形態11である実施形態10の変形例の一部断面図であり、本変形例は実施形態10における矩形状の溝25をV字型の溝26とした点のみが異なる。このようにすることにより、実施形態10と同様に、対物レンズ2の光軸に対して傾いた構造を設けることなく、対物レンズ2に対する回折素子3の位置決めや傾き合わせを高精度に行うことができる。
FIG. 11 is a partial cross-sectional view of a modified example of the tenth embodiment which is the eleventh embodiment of the present invention. This modified example is only the point that the
図12は本発明に係る前記各実施形態の構成の対物レンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置の概略構成図であり、単一の対物レンズ38において、異なる光源波長を用いて、3種類の光記録媒体(BD系,DVD系,CD系)を異なる開口数:NAで記録または再生を行う互換型の光ピックアップである。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device equipped with the objective lens actuator of each of the embodiments according to the present invention. In the single
BD系、DVD系,CD系の光記録媒体39a,39b,39cの基板厚は、それぞれ0.1mm,0.6mm,1.2mmであり、またBD系,DVD系,CD系の光記録媒体39a,39b,39cに対応する。開口数(NA)は、それぞれNA0.85,NA0.65,NA0.50であり、第1,第2,第3の光源の波長λ1,λ2,λ3は、それぞれλ1=395〜415nm,λ2=650〜670nm,λ3=770〜805nmである。
The substrate thicknesses of the BD, DVD, and CD
図12に示す光ピックアップは、BD系光記録媒体39aに対して、半導体レーザ31,コリメートレンズ32,偏光ビームスプリッタ33,波長選択性ビームスプリッタ34,偏向プリズム35,1/4波長板36,収差補正素子(回折素子)37,対物レンズ38,検出レンズ40,受光素子42により構成される。第1の光源である半導体レーザ31の中心波長は405nmであり、対物レンズ38の開口数(NA)は0.85である。前記収差補正素子(回折素子)37,対物レンズ38とが、前記実施形態の構成のように単一のレンズホルダ1に設けられている。また、BD系光記録媒体39aの基板厚は0.1mmである。
The optical pickup shown in FIG. 12 has a
半導体レーザ31の出射光は、コリメートレンズ32により略平行光にされる。コリメートレンズ32を通過した光は偏光ビームスプリッタ33に入射し、偏向プリズム35により偏向される。そして、1/4波長板36で円偏光に変換され、収差補正素子37,対物レンズ38を介してBD系光記録媒体39aに集光されることにより、情報の記録,再生がされる。そして、BD系光記録媒体39aからの反射光は1/4波長板36を通過した後、往路の光の偏光方向とは直交する直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ33により反射,入射光と分離して偏向され、検出レンズ40により受光素子42上に導かれ、再生信号,フォーカス誤差信号,トラック誤差信号が検出される。
The light emitted from the
なお、この光ピックアップにおいては、DVD系光記録媒体39b用のレーザ光と、CD系光記録媒体39c用のレーザ光と発生する2波長レーザユニット50を有しており、すなわち、互いに波長の異なるレーザ光を出射することができる。
This optical pickup has a two-
また、DVD系光記録媒体39bに対して、中心波長が660nmのDVD系半導体レーザ43aから出射した光は、コリメートレンズ45,波長選択性ビームスプリッタ34を経て、偏向プリズム35により偏向される。そして、1/4波長板36,収差補正素子37,対物レンズ38を介して、DVD系光記録媒体39bに集光される。このDVD系光記録媒体39bの基板厚は0.6mmであり、開口数(NA)は0.65である。NAの切り替えは、収差補正素子37により制限される。そして、DVD系光記録媒体39bからの反射光は対物レンズ38,1/4波長板36を通過した後、波長選択性ビームスプリッタ34により偏向され、ホログラム素子44により入射光と分離してDVD系受光素子43b上に導かれ、再生信号,フォーカス誤差信号,トラック誤差信号が検出される。
Further, the light emitted from the
さらに、CD系光記録媒体39cに対して、中心波長が785nmのCD系半導体レーザ46aから出射した光は、コリメートレンズ45,波長選択性ビームスプリッタ34を経て、偏向プリズム35により偏向される。そして、1/4波長板36,収差補正素子37,対物レンズ38を介して、CD系光記録媒体39cに集光される。このCD系光記録媒体39cの基板厚は1.2mmであり、対物レンズの開口数(NA)は0.50である。NAの切り替えは、収差補正素子37により制限される。そして、CD系光記録媒体39cからの反射光は対物レンズ38,1/4波長板36を通過した後、波長選択性ビームスプリッタ34により偏向され、ホログラム素子44により入射光と分離してCD系受光素子46b上に導かれ、再生信号,フォーカス誤差信号,トラック誤差信号が検出される。
Further, the light emitted from the
図13は本発明に係る前記実施形態の構成の光ピックアップ装置を搭載した光学式記録再生装置の概略構成を示すブロック図であって、光記録媒体に対する情報の再生、記録、消去のうちの、少なくとも1つを行う装置である。 FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical recording / reproducing apparatus equipped with the optical pickup device having the configuration of the embodiment according to the present invention. Of the information reproducing, recording, and erasing information on the optical recording medium, An apparatus that performs at least one.
本実施形態では、図12に示す光ピックアップ装置に相当する光ピックアップ51を備えて構成されている。そして光記録媒体39を回転駆動するスピンドルモータ58と、情報信号の記録再生を行うにあたって使用される光ピックアップ51と、光ピックアップ51を光記録媒体39の内外周に移動操作するための送りモータ52と、所定の変調および復調処理を行う変復調回路54と、光ピックアップ51のサーボ制御などを行うサーボ制御回路53と、光情報処理装置の全体の制御を行うシステムコントローラ56とを備えている。
In the present embodiment, an
スピンドルモータ58は、サーボ制御回路53により駆動制御され、所定の回転数で回転駆動される。すなわち、記録再生の対象となる光記録媒体39は、スピンドルモータ58の駆動軸上にチャッキングされ、サーボ制御回路53により駆動制御される。このスピンドルモータ58によって、所定の回転数で回転駆動される。
The
光ピックアップ51は、光記録媒体39に対する情報信号の記録および再生を行うとき、前述したように、回転駆動される光記録媒体39に対してレーザ光を照射し、その反射光を検出する。この光ピックアップ51は、変復調回路54に接続されている。そして、情報信号の記録を行う際には、外部回路55から入力され変復調回路54によって所定の変調処理が施された信号が光ピックアップ51に供給される。光ピックアップ51は、変復調回路54から供給される信号に基づいて、光記録媒体39に対して、光強度変調が施されたレーザ光を照射する。また、情報信号の再生を行う際には、光ピックアップ51は、回転駆動される光記録媒体39に対して、一定の出力のレーザ光を照射し、その戻り光から再生信号が生成され、この再生信号が変復調回路54に供給される。
When recording and reproducing information signals to and from the optical recording medium 39, the
また、光ピックアップ51は、サーボ制御回路53にも接続されている。そして、情報信号の記録再生時に、回転駆動される光記録媒体39によって反射されて戻ってきた戻り光から、前述したように、フォーカスサーボ信号およびトラッキングサーボ信号が生成され、それらのサーボ信号がサーボ制御回路53に供給される。
The
変復調回路54は、システムコントローラ56および外部回路55に接続されている。この変復調回路54は、情報信号を光記録媒体39に記録するときには、システムコントローラ56による制御のもとで、光記録媒体39に記録する信号を外部回路55から受け取り、この信号に対して所定の変調処理を施す。
The
変復調回路54によって変調された信号は、光ピックアップ51に供給される。また、変復調回路54は、情報信号を光記録媒体39から再生するときには、システムコントローラ56による制御のもとで、光記録媒体39から再生された再生信号を光ピックアップ51から受け取り、再生信号に対して所定の復調処理を施す。そして、変復調回路54によって復調された信号は、変復調回路54から外部回路55へ出力される。
The signal modulated by the
送りモータ52は、情報信号の記録および再生を行うとき、光ピックアップ51を光記録媒体39の半径方向で所定の位置に移動させるためのものであり、サーボ制御回路53からの制御信号に基づいて駆動される。すなわち、送りモータ52は、サーボ制御回路53に接続されており、サーボ制御回路53により制御される。
The
サーボ制御回路53は、システムコントローラ56による制御のもとで、光ピックアップ51が光記録媒体39に対向する所定の位置に移動されるように、送りモータ52を制御する。また、サーボ制御回路53は、スピンドルモータ58にも接続されており、システムコントローラ56による制御のもとで、スピンドルモータ58の動作を制御する。すなわち、サーボ制御回路53は、光記録媒体39に対する情報信号の記録および再生時に、光記録媒体39が所定の回転数で回転駆動されるように、スピンドルモータ58を制御する。
The
また、光記録媒体の種類を判別する方法として、トラッキングサーボ信号やフォーカスサーボ信号を用いてもよい。 Further, as a method for determining the type of the optical recording medium, a tracking servo signal or a focus servo signal may be used.
複数種の光記録媒体に記録および再生処理する光学的記録/再生装置に本発明の光ピックアップ装置を具備することにより、基板厚の異なる光記録媒体に情報の記録,再生を行う品質の精度を高めることができる。 By providing the optical recording / reproducing apparatus for recording and reproducing on a plurality of types of optical recording media with the optical pickup device of the present invention, the quality of recording and reproducing information on optical recording media having different substrate thicknesses can be improved. Can be increased.
本発明は、CD系,DVD系などの各種光記録媒体にビームを集光させる対物レンズを駆動するレンズアクチュエータ、そのレンズアクチュエータを搭載する各種の光ピックアップ装置,光学式記録/再生装置に適用することができる。 The present invention is applied to a lens actuator that drives an objective lens that focuses a beam on various optical recording media such as a CD system and a DVD system, various optical pickup devices that include the lens actuator, and optical recording / reproducing devices. be able to.
1 レンズホルダ
2,38 対物レンズ
3,37 回折素子(収差補正素子)
3a 回折素子のフランジ部
13 突起部
14,16,18 窪み
15,17,19 突起
20 窪み部
21 突起部
22 平坦面
23,25,26 溝
24 突起
39,39a,39b,39c 光記録媒体
51 光ピックアップ
1
Claims (10)
複数の異なる波長の光源に対する複数種類の規格の光記録媒体に対して互換性を付与するための回折素子を、該回折素子の光軸を前記対物レンズの光軸に対して傾けて前記筐体に設置したことを特徴とするレンズアクチュエータ。 In a lens actuator for providing an objective lens for condensing a light beam to an optical recording medium in a housing, and driving the objective lens together with the housing in at least a focus direction and a tracking direction with respect to the optical recording medium,
A diffractive element for providing compatibility with optical recording media of a plurality of kinds of standards for a plurality of light sources having different wavelengths, the casing having the optical axis of the diffractive element inclined with respect to the optical axis of the objective lens Lens actuator characterized by being installed in
前記レンズアクチュエータとして請求項1〜8いずれか1項記載のレンズアクチュエータを搭載したことを特徴とする光ピックアップ装置。 From an objective lens for condensing a light beam to the optical recording medium, a lens actuator for driving the objective lens in at least a focus direction and a tracking direction with respect to the optical recording medium, and a reflected beam from the optical recording medium In an optical pickup device provided with means for obtaining optical information,
9. An optical pickup device comprising the lens actuator according to claim 1 mounted as the lens actuator.
前記光ピックアップとして請求項9記載の光ピックアップ装置を搭載したことを特徴とする光学式記録/再生装置。 In an optical recording / reproducing apparatus that includes an optical pickup and optically records and / or reproduces information on an optical recording medium,
An optical recording / reproducing apparatus comprising the optical pickup device according to claim 9 as the optical pickup.
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