KR20040073962A - 수차보정장치를 이용한 광학헤드장치 및 디스크드라이브장치 - Google Patents

수차보정장치를 이용한 광학헤드장치 및 디스크드라이브장치 Download PDF

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KR20040073962A
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optical system
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하시모토가쿠지
야마모토겐지
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

대물렌즈와 수차보정장치를 개별로 구동하는 것으로, 대물렌즈를 포함하는 광학헤드장치의 가동부에 대해서 경중량화하는 동시에, 보다 정밀한 수차보정을 실현하는 광학헤드장치 및 디스크 드라이브장치이다. 디스크 드라이브장치(1)를 구성하는 광학헤드장치(3)에 있어서, 대물렌즈(6)를 포함하는 광학계의 수차보정장치(8)를 설치한다. 그리고, 대물렌즈(6)를 구동하는 제 1구동수단(7)과, 수차보정장치(8) 또는 당해 장치 및 광학계의 구성부품(10)을 포함하는 가동부분을 구동하기 위해 제 2구동수단(9)을 설치하는 동시에, 대물렌즈(6)와 수차보정장치(8)와의 사이의 위치 엇갈림을 보정한다.

Description

수차보정장치를 이용한 광학헤드장치 및 디스크 드라이브장치{Optical head device using aberration correction device and disk drive unit}
CD(Compact Disk)로 대표되는 광학식의 기록매체(광디스크 혹은 광학식 디스크)에 대해서는, 그 사용 목적에 맞쳐서 여러 가지의 것이 만들어 내어지고 있고, 예를 들면, 음악정보의 재생전용 디스크(CD)나, 녹음 가능한 음악용도의 디스크(MD), 영상정보 등의 대용량 데이터의 기록에 적합한 DVD(Digital Versatile Disk), 컴퓨터의 데이터 보존에 적합한 기입 가능 디스크(MO(Magneto Optical)) 디스크나, CD-R(Recordabel), CD-RW(ReWritable)) 등이 알려지고 있다.
이와 같이 각종 용도에 맞쳐서 사용되는, 각각의 광디스크에 있어서 공통하여 요구되는 성능으로서, 기록용량의 대용량화를 들 수 있다. 그리고, 그를 위한 방책으로서 유망시되는 것은, 레이저광원의 파장에 대해서 단파장화 하는 것 및 높은 개구수(NA)를 가지는 대물렌즈를 이용하여 빔스폿을 더욱 작게 짜 넣는 것이다.
그런데, 높은 NA(예를 들면, 0.8이상)의 대물렌즈를 이용한 광학헤드의 채용에 의해 기록용량의 대용량화를 도모하는데 즈음하여서는, 하기에 나타내는 사항이 문제가 된다.
·높은 NA의 렌즈를 이용하는 것에 기인하여, 렌즈의 초점 심도가 좁아지기 때문에, 포커스 방향에 있어서의 액츄에이터(대물렌즈를 구동하는 2축 액츄에이터 혹은 2축디바이스)의 감도를 필요로 하는 것.
·기록매체에 있어서 트랙피치를 좁히는 것으로 기록밀도를 높게 하는데 즈음하여, 트래킹 방향에 있어서의 상기 액츄에이터의 감도를 필요로 하는 것.
즉, 고밀도 기록의 광디스크에 이용하는 광학헤드 장치에 대해서는, 높은 감도를 가진 액츄에이터가 필요하게 된다.
또, 높은 개구수의 렌즈를 이용한 광디스크 시스템에 있어서는, 이하에 나타내는 원인에 의해 구면수차가 발생하기 때문에, 당해 수차를 보정하는 장치가 필요하게 된다.
(1) 기록디스크의 커버층(레이저 조사측의 투명보호층)의 두께에 관해서, 미시적으로는 불균일 한것.
(2) 광학적 마진(광학설계상의 여유)을 충분히 확보하기 위해, 높은 개구수의 대물렌즈에 대해서는 복수매의 구성(예를 들면, 2군 구성)을 채용하는 경우가 많고, 그 결과, 렌즈간 거리에 오차가 발생하는 것.
(3) 디스크의 기록층의 다층화에 수반하는 수차의 발생.
또한, (3)에 대해서는, 다층화에 의해 각 기록막까지의 거리가 다른 것에 기인 한다. 즉, 이것을 단층의 디스크에 옮겨놓고 생각한 경우에는, 투명보호막의 두께(DVR에서는, 0.1mm)가 대폭으로 다른 것과 등가이며, 따라서, 다른 기록막에 대한 기록이나 재생을 위해서는, 비교적 큰 구면수차에 대한 보정을 요한다.
상기 (1) 내지 (3)에 의해 발생하는 구면수차를 보정하는데는, 액정소자 등을 이용한 구면수차 보정장치가 제안되고 있다. 예를 들면, 액정소자를 이용한 광학수차 보정장치에서는, 대물렌즈와 수차보정장치와의 위치적인 엇갈림에 의해 발생하는 수차를 줄이기 위해, 대물렌즈 구동장치를 포함하는 광학헤드의 가동부에 수차보정장치를 탑재하는 방법이 채택되고 있다.
도 12는, 광학헤드장치를 구성하는 종래의 2축 액츄에이터에 대해서 일 예를 나타낸 것이다(대물렌즈와는 반대측(도시하지 않은 광원이 배치되는 방향))에서 본 사시도이다).
액츄에이터부(a)는, 대물렌즈(b)를 지지하는 가동부(c)와, 당해 가동부(c)를 4개의 판스프링(d, d,....)으로 지지하는 고정부(e)를 갖추고 있다. 즉, 가동부(c)와 고정부(e)와의 사이에는 판스프링(d, d, ,,,,)이 걸쳐 놓여져 있어서 서스펜션(현가수단)의 역할을 다하고 있다.
가동부(c)에는, 포커스 코일(f)이나 트래킹 코일(g, g)이 설치되어 있고, 이들은 가동부(c)의 보빈(h)에 부착되어 있다. 각 코일은, 도시하지 않은 마그넷을 포함하는 자계부와 함께 구동부를 구성하고 있고, 포커스 제어나 트래킹 제어를 위한 제어회로로부터의 신호를 받아서 구동된다. 즉, 상기 판스프링(d, d,...)의 일단부에 대해서는, 고정부(e)에 부착되어서 고정되는 동시에 단자부(i,i,....)가 설치되어 있고, 또, 각 판스프링의 타단부(d)에 대해서는, 보빈(h)에 고정되는 단자부(j,j,...)가 설치되어 있고, 그들 중의 어느 것은 각 코일의 단말부분에 접속되어 있다. 따라서, 도시하지 않은 회로부로부터의 구동신호는, 단자부(i, i,...)의 어느 것에서 판스프링(d)을 통하여 코일에 공급되어서 그들에 흐르는 전류가 제어된다.
가동부(c) 중, 대물렌즈(b)가 설치된 부분과는 반대측의 면에, 수차보정용의 액정소자(k)가 부설되어 있고, 대물렌즈(b)를 포함하는 광학계의 광축상에 배치된다. 그리고, 당해 액정소자(k)에의 구동신호에 대해서도, 판스프링(d,d, ,,,)을 거쳐서 공급되도록 되어 있다. 즉, 도전성을 가지는 판스프링(d,d,,,,,)에 대해서는, 가동부(c)의 지지부재로서의 역할과, 가동부(c)에 설치된 각 코일이나 액정소자의 배선용 부재로서의 역할을 겸하여 가지고 있다.
이와 같이, 대물렌즈(b)와 액정소자(k)를 가동부(c)에 탑재한 구성을 채용함으로써, 양자 간의 위치 엇갈림의 문제를 해결할 수 있다.
그런데, 상기한 종래의 구성에서는, 수차보정용의 액정소자(k)를 2축 액츄에이터의 가동부(c)에 탑재한 것에 기인하여, 하기에 나타내는 사항의 문제가 된다.
(1) 가동부의 중량증가에 의해, 액츄에이터의 감도가 저하 하는 것.
(2) 액정소자의 구동신호수를 늘리는 것이 어려운 것.
또한, (2)에 대해서는, 상기한 바와 같이, 2축 액츄에이터의 가동부(c)를 탄성지지하는 지지부재(판스프링 d, d,...)를 통해서, 액정소자(k)에의 구동전원 등의 공급을 행하는 경우에 있어서, 가동부(c)의 코일(포커스 코일이나 트래킹 코일)에의 구동전류에 대해서도 당해 지지부재를 거쳐서 공급할 필요가 있고, 구동신호수가 제한되는 것에 의한다. 그 때문에, 액정소자에 대해서 분할수(구분수)를 늘리는 것이 어렵고, 이상적인 구면수차 보정용 패턴을 작성하는 것이 곤란하게 된다.
그래서, 본 발명은, 대물렌즈와 수차보정장치를 개별로 구동하는 것으로, 대물렌즈를 포함하는 광학헤드장치의 가동부에 대해서 경중량화 하는 동시에, 보다 정밀한 수차보정을 실현하는 것을 과제로 한다.
본 발명은, 대물렌즈 및 그 수차보정장치를 갖춘 광학헤드장치 및 디스크 드라이브장치에 있어서, 대물렌즈와 수차보정장치와의 사이에서 광학중심이 엇갈리는 것에 의한 수차를 저감하기 위한 기술에 관한 것이다.
도 1은, 본 발명에 관계되는 기본구성예를 나타내는 개략도이다.
도 2는, 본 발명에 관계되는 광학헤드 장치의 구성에 대해서 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명에 관계되는 광학헤드 장치의 구성에 대해서 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 4는, 도 5 및 도 6과 함께, 액정소자의 구동기구의 구성예를 나타내는 것이며, 본 도면은 사시도이다.
도 5는, 광축방향에서 본 평면도이다.
도 6은, 측면도이다.
도 7은, 도 8 및 도 9와 함께, 액정소자의 구동기구의 구성에 대해서 다른 예를 나타내는 것이며, 본 도면은 사시도이다.
도 8은, 광축방향에서 본 평면도이며, 부분적으로 절결하여 나타내고 있다.
도 9는, 측면도이다.
도 10은, 제어구성예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 11은, 제어계에 구성예에 대해서 설명하기 위한 블록선도이다.
도 12는, 종래의 2축 액츄에이터의 구성에 대해서 일 예를 나타내는 사시도이다.
본 발명은, 상기한 과제를 해결하기 위해, 대물렌즈를 구동하는 제 1구동수단과, 광학계의 광로상에 배치된 수차보정장치 또는 당해 장치 및 광학계의 구성부품을 포함하는 가동부분을 구동하는 제 2구동수단과, 대물렌즈와 수차보정장치와의 사이의 위치 엇갈림을 보정하는 보정수단을 갖춘 것이다.
따라서, 본 발명에 의하면, 대물렌즈와 수차보정장치를 각각 별개로 구동하는 구성을 채용하고 있으므로, 대물렌즈를 포함하는 가동부에 대해서 중량을 경감할 수 있고, 또, 수차보정장치에 대해서 필요한 배선수를 확보할 수 있다.
본 발명은, 대물렌즈와, 당해 대물렌즈를 포함하는 광학계의 수차보정장치를 이용한 광학헤드장치나, 당해 광학헤드장치를 이용한 디스크 드라이브장치에 관한 것이다. 예를 들면, 기록매체에 형성된 다층 기록막으로의 신호기록 또는 재생을 행하는 경우나, 높은 개구수(예를 들면, 0.8이상)의 대물렌즈(또는 렌즈군)를 이용하여 광학헤드장치를 구성하는 경우에 있어서 유용하다. 즉, 높은 NA의 대물렌즈를 이용한 다층 광기록 시스템과 같이, 기록막 사이에 대한 구면수차를 보정할 때에, 수차보정장치로서 액정소자 등의 구면수차 보정용 소자를 이용하는 구성으로의 적용에 있어서 본 발명이 호적하며, 대물렌즈와 수차보정장치와의 사이의 위치 엇갈림(광학중심의 엇갈림)에 기인하는 코마수차를 저감하는 위에서 본 발명이 유효하다.
도 1은, 디스크 드라이브장치(1)의 기본 구성에 대해서 개략적으로 나타내고 있고, 2점 쇄선으로 나타내는 디스크형 기록매체(2)에 대향하는 상태로 구동되는 광학헤드장치(혹은 광학픽업장치)(3)를 갖추고 있다. 또한, 디스크형 기록매체(2)에 대해서는, 상기 한 각종 광디스크를 예로 들고, 그 기록형태나 재생형태 등의 여하는 묻지 않는다.
디스크형 기록매체(2)의 회전수단(4)을 구성하는 구동원으로서, 스핀들 모터(5)가 설치되어 있고, 당해 모터의 회전축에 고정된 턴테이블(혹은 디스크 테이블) 상에 디스크형 기록매체(2)가 재치된 상태로 회전구동된다.
도 1에 있어서, 둥근 틀로 둘러싼 광학헤드장치(3)의 부분을 꺼내서, 그 구성에 대해서 개략적으로 예시한 것을, 같은 도면의 하편에 나타내고 있다.
본 예에서는, 대물렌즈(6)를 포함하는 가동부에 대해서 구동하기 위한 제 1구동수단(7)이 설치되는 동시에, 광학계의 수차보정장치(8)에 대해서 구동하기 위해 제 2구동수단(9)이 설치되어 있다. 즉, 대물렌즈(6)의 구동과, 수차보정장치(8)의 구동이 별개로 행해지는 구성으로 되어 있다.
또한, 대물렌즈(6)를 포함하는 광학계에 대해서는, 당해 대물렌즈나 상기 수차보정장치(8) 이외의 광학부품이나 디바이스를 포함하는 구성부분(10)이 설치되고, 당해 부분과 수차보정장치(8)를 포함하여 구동하는 형태도 들 수 있지만, 도면에는, 제 2구동수단(9)에 의해 수차보정장치(8)만을 구동하는 형태를 나타내고 있다.
즉, 수차보정장치(8)의 구동에 대해서는, 하기의 2형태를 들 수 있다.
(I) 광학계의 광로 상에 배치된 수차보정장치만을 제 2구동수단에 의해 구동하는 형태.
(II) 광학계의 광로 상에 배치된 수차보정장치 및 당해 광학계의 구성부품(그 전부 또는 일부)을 포함하는 가동부분을 제 2구동수단에 의해 구동하는 형태.
어느 형태에서도, 수차보정장치(8)에 대해서는, 광학계의 광축방향에 대해서 직교하는 방향으로 구동된다. 즉, 대물렌즈(6)에 대해서는 제 1구동수단(7)에 의해, 광축에 따르는 방향(포커스 방향) 및 당해 방향에 직교하는 방향(트래킹 방향)에 있어서 구동되는 것에 대해, 수차보정장치(8)에 관해서는, 광학계의 광축에 직교하는 트래킹 방향으로의 대물렌즈(6)의 이동에 추종하도록, 당해 방향에 따라서 제 2구동수단(9)에 의해 구동되도록 구성되어 있고, 이것에 의해, 대물렌즈(6)와 수차보정장치(8)와의 사이의 위치 엇갈림이 보정된다.
또한, 구면수차나 코마수차 등에 대한 수차보정장치(8)로서는, 액정소자를 예로 들지만, 이것에 한정되지 않고, 빔 익스팬더(beam expander)(확대광학계) 등을 이용할 수 있다. 예를 들면, 트래킹 서보에 의한 대물렌즈의 이동에 수반하는 위치 엇갈림을 보정하기 위해서는, 빔 익스팬더를 포함하는 광학헤드의 이동베이스를 구동하여 대물렌즈에 추종시키는 것으로, 코마수차(빔 익스팬더와 대물렌즈와의 사이에서의 광학중심의 엇갈람에 의해 발생한다)를 저감할 수 있다.
또, 분리광학계와 같이, 광학검출부(수광소자를 포함한다)가 분리된 구성으로의 적용에 대해서도 본 발명은 유효하다.
도 2는, 상기 형태(I)에 관계되는 구성예의 요부를 나타내는 것이다.
광학계(11)로서는, 기록매체(2)에 가까운 측에서 순서로, 대물렌즈(6), 액정소자(12), 1/4파장판(4분의 1파장판)(13), 조준렌즈(collimate lens)(혹은 조준기)(14), 편광빔 스플리터(PBS)(15)가 배치되어 있다. 그리고, 발광계(송광계)에 대해서는, 레이저 다이오드(IC) 등을 이용한 광원(16)과 편광빔 스플리터(15)와의 사이에 글레이팅(회절격자)(17)이 위치되어 있고, 수광계에 대해서는, 포토다이오드 IC 등을 이용한 수광부(18)와 편광빔 스플리터(15)와의 사이에 렌즈(소위 멀티렌즈)(19)가 위치되어 있다.
대물렌즈(6)에 대해서는, 단(單) 렌즈로 할 수 있지만, 높은 NA화에의 대응을 고려한 경우에는 렌즈군으로 한다. 본 예에서는, 대물렌즈(6)가 2군 구성으로 되어 있고, 기록매체(2)에 가까운 쪽에 위치하는 제 1렌즈(6a)와, 당해 렌즈보다도 큰 지름의 제 2렌즈(6b)로 구성되어 있다. 이들 렌즈는, 제 1구동수단인, 2축 액츄에이터(20)(도면에는 대물렌즈(6)의 양옆의 각 사각형 틀 내에「×」표시를 기입하여 나타낸다.)에 의해 구동된다. 즉, 2축 액츄에이터(20)에는, 이미 알고 있는 바와 같이, 포커스 코일이 설치되어 있고, 당해 코일로의 구동전류에 의해, 도면의 종방향의 화살표 F로 나타내는 바와 같이, 광학계의 광축에 평행한, 포커스 방향으로의 구동제어(소위 포커스제어)가 행해진다. 또, 화살표 F의 방향에 직교하는 횡방향의 화살표 T로 나타내는 바와 같이, 트래킹 방향(광축에 수직이며, 또한 기록매체의 트랙의 배열방향에 대해서 평행한 방향)으로의 구동제어(소위 트래킹제어)에 대해서는, 2축 액츄에이터에 탑재된 트래킹 코일로의 구동전류에 의해 행해진다.
수차보정용의 액정소자(12)에 대해서는, 제 2구동수단인, 1축 액츄에이터(21)(도면에는 액정소자(12)의 양옆의 각 사각형 틀 내에 「×」표시를 기입하여 나타낸다.)에 의해 구동된다. 이 1축 액츄에이터(21)의 구성에 대해서는 후에 기술하지만, 도면의 횡방향의 화살표 T로 나타내는 바와 같이, 액정소자(12)를 일방향(광학계의 광축에 직교하는 트래킹 방향)에 있어서 구동하기 위해 설치되어 있다.
광학계(11)를 구성하는 그 이외의 광학부품(13 내지 19)에 대해서는, 대물렌즈(6)를 탑재한 가동부나 액정소자(12)를 탑재한 가동부와의 사이에서의 상대적인 관계에 있어서 고정부로 되며, 각 부품에 전용의 구동수단을 갖추고 있지 않지만, 당해 광학계를 포함하는 헤드(혹은 픽업) 전체로서는, 도시하지 않은 송출기구(소위 슬레드기구)에 의해, 기록매체(2)에 대해서 이동되는 것으로 당해 기록매체에 대한 대물렌즈(6)의 시야 위치가 변경된다.
본 예에서는, 레이저파 면의 보정을 행하는 수차보정장치로서의 액정소자(12)를 1축 액츄에이터(21)로 구동하고 있고, 당해 액정소자와 대물렌즈(6)와의 사이의 위치 엇갈림에 의한 수차를 저감하는 것을 목적으로 하고 있다. 즉, 트래킹 서보제어에 의해 2축 액츄에이터(20)의 가동부가 도 2의 화살표 T방향에 있어서 이동되기 때문에, 이것에 수반하여 대물렌즈(6)도 동일하게 이동하지만, 이 대로 로는 대물렌즈(6)와 액정소자(12)와의 사이에 위치 엇갈림이 발생하게 되므로, 당해 위치 엇갈림의 양을 검출하고, 이것이 제로 또는 최소치가 되도록 1축 액츄에이터(21)를 이용하여 액정소자(12)의 위치제어를 행한다. 이것에 의해, 대물렌즈(6)의 이동에 대해서 액정소자(12)가 항상 적정한 위치에 유지되고, 양자간의 위치 엇갈림이 없게 된다.
도 12에 나타낸 종래의 구성예에서는, 2축 액츄에이터의 가동부(c)에 대물렌즈(b)와 액정소자(k)를 탑재하고, 양자를 일체로 구동시키고 있기 때문에, 상기한 바와 같이 당해 가동부의 중량이 무거워지고, 제어상 충분한 가속도를 확보하는 것이 곤란하였지만(감도저하), 본 예와 같이, 대물렌즈(6)와 액정소자(12)를 각별로 구동하는 형태를 채택함으로써, 대물렌즈(6)를 포함하는 가동부에 대해서 경량화할 수 있다. 즉, 대물렌즈(6)를 구동하는 2축 액츄에이터(20)와는 별개로 1축 액츄에이터(21)를 설치하여 액정소자(12)를 구동함으로써, 2축 액츄에이터(20)의 가동부의 중량을 경감할 수 있으므로, 제어상 충분한 가속도를 확보할 수 있고, 혹은 감도를 올릴 수 있다.
또한, 도 2에 있어서, 광원(16)에서 출사된 빛은, 그레이팅(17), 편광빔 스플리터(15)를 이 순서로 투과한 후, 조준렌즈(14)에 의해 평행광이 된다. 그레이팅(17)에 의한, ±1차 회절광에 대해서는, 기록매체(2)로부터의 복귀광으로서 수광부(18)에서 검출되는 것으로, 트래킹 에러 검출이 행해진다(예를 들면, 차동푸시풀(DPP)법에 의한 트래킹 서보제어 등).
조준렌즈(14)를 거친 후에는 1/4파장판(13)이 배치되어 있지만, 이것은, 레이저 광원으로부터의 직선편광의 빛을 원편광으로 하는 것이다.
1/4파장판(13)을 투과한 빛은 액정소자(12)에 입사되고, 당해 소자를 투과한 빛이 2군 구성의 대물렌즈(6)를 투과하여 기록매체(2)의 기록층에 집광된다.
기록층에서 반사된 빛은 복귀광이 되며, 상기와는 반대의 경로를 더듬어 찾는다. 즉, 대물렌즈(6), 액정소자(12)를 투과하고, 1/4파장판(13)에 의해 원편광에서 직선편광으로 복귀한다. 이 때의 편광방향이, 광원(16)에서 발진한 때의 빛(기록매체(2)로 향하여 가는 빛)에 대해서 90°의 각도를 갖고 기울기 때문에, 편광빔 스플리터(15)(의 첩합면)에 의해 반사되어서 광로변경을 받는다.
또한, 편광빔 스플리터(15)에서의 반사전에, 조준렌즈(14)에 의해 집광하고 있던 복귀광은, 편광빔 스플리터(15)에 의해 반사 후에, 다시 렌즈(멀티렌즈)(19)에 의해 수광부(18)(의 수광면 위)에 집광되고, 여기서 전기신호로 변환된다. 이 렌즈(19)가 가진 역할은, 그 원통렌즈로서의 형상에 기초한 작용에 의해 비점수차를 발생시키는 것이며, 스폿을 맺는 상(像) 위치의 차이를 이용한 포커스 에러 검출방법(비점 수차법)에 있어서 필요하게 된다.
광학계에 있어서 광원(16)에서 발한 빛은, 상기와 같이, 조준렌즈(14)에 의해 평행광이 되지만, 액정소자(12)가 이 평행한 광로 상에 배치되어 있으므로, 광축에 대해서 평행한 방향으로의 당해 소자의 구동을 필요로 하지 않는다. 즉, 광원(16)으로부터의 빛에 대해서 콜리메이션 후에 평행광으로 된 광로 상에 액정소자(12)(수차보정장치)를 배치함으로써, 이것을 광축에 직교하는 방향에 따라서 구동하면 좋다.
도 3은, 상기 형태(II)에 관계되는 구성예의 요부를 나타내는 것이며, 광학계에 대해서는 도 2에 나타내는 구성과 동일하므로 상위점만을 설명한다.
도 2의 구성에서는, 제 2구동수단(1축 액츄에이터(21))에 의해 액정소자(12)만을 움직이는 것으로 하였으나, 본 예에서는, 액정소자(12) 및 광학부품(13 내지 19)의 전체를 제 2구동수단에 의해 움직이는 점이 상위(相違)하다.
즉, 광학계(22) 중, 액정소자(12), 1/4파장판(13), 조준렌즈(14), 편광빔 스플리터(15), 광원(16), 그레이팅(17), 수광부(18), 렌즈(19)를 포함하는 부분 전체가 가동부(23)가 되고(액정소자(12)를 제외하는 부분이 상기 구성부분(10)에 상당한다), 제 2구동수단인, 1축 액츄에이터(24)(도면에는 가동부(23)의 양옆의 각 직사각형 틀 내에「×」표시를 기입하여 나타낸다.)에 의해 구동되는 구성으로 되어 있고, 도면의 횡방향의 화살표(T)로 나타내는 바와 같이, 일방향(광학계의 광축에 직교하는 트래킹 방향)에 따라서 가동부(23)가 이동된다.
또한, 액정소자(12) 대신에 빔 익스팬더를 이용하는 경우에는, 당해 소자를 빔 익스팬더로 치환하면 좋다.
또, 분리광학계에의 적용에 있어서는, 도 3에 있어서, 대물렌즈(6) 및 2축 액츄에이터(20), 도시하지 않은 광로변경수단(상승미러)로 이루는 부분과, 액정소자(12) 및 광학부품(13 내지 19)의 부분으로 나누어진 구성, 혹은, 가동부분에 도시하지 않은 광로변경수단(상승미러)나 액정소자(2)를 포함한 구성 등을 예로 들 수 있다.
상기한 (I), (II)의 각 형태에 있어서, 대물렌즈의 개구수를 높게 하고 싶은(예를 들면, 0.8을 초과하는 값으로 설계한다) 경우에는, 상기한 바와 같이 2군 렌즈구성을 채용하는 것이 많지만, 이것에 수반하여, 렌즈 간격에 관계되는 오차가 생기고, 또, 상기한 디스크의 커버층 두께의 오차에 기인하여 구면수차가 발생하고, 그 보정을 위해 액정소자 등을 이용한 수차보정장치가 필요하게 된다. 또, 디스크의 기록용량을 늘리기 위해, 기록층의 다층화를 도모하는 경우에는, 각층에 적합한 수차량의 보정이 필요하다.
그리고, 대물렌즈와 액정소자와의 사이에 위치 엇갈림이 발생한 경우에는, 수차(코마수자)가 발생하게 되므로, 각 부의 구동제어에 있어서는 양자의 상대적인 관계에 있어서 위치 엇갈림이 극력 발생하지 않도록 하는 것이 필요하다. 특히, 다층화된 기록층을 가지는 기록매체에 대해서 기록이나 재생을 행하는 경우에는, 구면수차에 관해서 양적으로 큰 보정을 필요로 하며, 대물렌즈와 액정소자와의 사이에 위치 엇갈림에 의한 코마수차가 크게 된 경우에는, 충분한 기록성능이나 재생성능을 얻는 것이 곤란하게 된다. 그래서, 당해 위치 엇갈림을 제외하는 것이 필요하며, 도 2나 도 3에 나타내는 바와 같이, 액정소자(12)를 구동하는 1축 액츄에이터(21, 24)가 설치된다.
액정소자(12)에 대해서는, 대물렌즈(6)의 트래킹 방향에만 구동하고 당해 방향에 있어서의 위치 엇갈림에 대해서 추종시키면 좋고, 광축에 따르는 포커스 방향으로의 구동은 불필요 하다. 액정소자(12)의 구동수단이 1축 액츄에이터로 끝나는 이유가 여기에 있고, 그 결과, 일방향(트래킹 방향에 대해서 평행한 방향)에 있어서의 구동기구를 설치하는 것만으로 좋으므로, 구조가 간단하다. 또한, 대물렌즈 구동용의 2축 액츄에이터의 구성예에 대해서는, 도 12에 나타내는 종래 예에 있어서, 액정소자(k)를 설치하지 않는 구성과 기본적으로는 동일하며, 본 발명에서는 당해 소자를 2축 액츄에이터의 가동부에 탑재시킬 필요가 없는 분만, 경량화를 도모할 수 있다.
또, 고밀도 기록의 광디스크로의 적용에 있어서는, 대물렌즈에 관한 디포커스나 디트랙의 허용범위가 수 ~ 수십nm(나노미터)정도가 되며, 상당히 작은 것에 대해서, 대물렌즈와 액정소자와의 사이의 위치 엇갈림에 관해서는, 그 허용범위는 수 ~ 수십㎛(미크론) 정도의 오더량으로 되기 때문에, 1축 액츄에이터의 감도에 대해서 그 만큼 엄격한 설계요구가 부과되지 않는다. 또, 액정소자에 대해서도 집합렌즈가 아닌 평행 평판형이기 때문에, 스큐에 대한 허용치도 충분히 크다.
또한, 도 2나 도 3에 나타낸 예에서는, 각 광학부품에 대해서 각각 개별의 부품을 이용한 구성을 나타내었지만, 이와 같은 구성에 한정되지 않고, 그들 중의 몇개의 부품을 하나로 모아서 작성한 집적형의 광학소자나 광학유닛을 이용하여도 상관없다. 예를 들면, 동일 기판상에 레이저 광원이나, 수광소자, 광학소자를 탑재한 광집적형 디바이스(레이저 커플러등)를 이용함으로써, 당해 디바이스에 대해서 액저소자나 대물렌즈를 포함하는 소수의 부품을 설치하면 끝나고, 소형화나 경량화 등의 면에서 유리하다(특히, 상기 형태(II)에의 적용에 있어서 1축 액츄에이터의 가동부분에 대해서 집적화 하는 것이 바람직하다).
다음에, 액정소자의 구동형태에 대해서 설명한다.
도 4 내지 도 6은, 상기 형태(I)로의 적용에 있어서, 액정탑재형의 1축 액츄에이터의 구성을 예시한 것이며, 도 4가 1축 액츄에이터에 있어서 자계부를 제외한 부분을 나타내는 사시도, 도 5가 1축 액츄에이터를 광학계의 광축방향에서 본 평면도, 도 6이 그 측면도이다.
본 예에서는, 1축 액츄에이터(21A)가 가동부(25)와 고정부(26)를 갖추고 있고, 탄성 지지부재(27, 27, ...)를 거쳐서 가동부(25)가 고정부(26)에 탄성 지지된 구성으로 되어 있다. 또한, 탄성 지지부재(27)로서는, 탄성을 가지는 도전재료가 바람직하며, 예를 들면, 판스프링이 사용되지만, 와이어 등을 이용하여도 상관없다.
도시하는 바와 같이, 4개의 탄성지지부재(27, 27,....) 중, 2개씩을 조로 하여 그들의 일단부(27a, 27a, ....)에 대해서는, 가동부(25)의 보빈(28)의 긴쪽 방향에 있어서의 각 측면에 형성된 부착부(28a, 28a)에 각각 고정되는 동시에, 후술하는 액정소자나 구동용 코일에 대해서 전기적으로 접속되어 있다. 또, 각 탄성지지부재(27)의 타단부에 대해서는, 고정부(26)에 형성된 수납 오목부에 위치되어서 각각 고정되는 동시에, 도시하지 않은 회로(액정소자의 구동회로나, 구동용 코일의 제어회로)와의 접속단자(27b)가 각각에 설치되어 있다.
가동부(25)의 보빈(28)에는, 액정소자(12A)가 부착되어서 고정되는 동시에, 트래킹 방향으로의 구동용 코일(29)이 부착되어 있다. 그리고, 도 5나 도 6에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 자석(30, 30) 및 요크(31, 31)가 설치되어 있고, 자석끼리가 대극하는 상태로 대향되어서 있고, 양자의 사이에 가동부(25)가 위치되어있다. 즉, 자석(30, 30)을 서로의 극성(N, S)이 대극하는 방향으로 배치한 자기회로(개자회로)가 형성되어 있으므로, 상기 탄성 지지부재(27)를 거쳐서 가동부(25)에 두루 감겨진 각 구동용 코일(29)에 전류를 흘린 경우에는, 자석(30, 30)에 의한 자계의 방향에 대해서 거의 직교하는 방향(도 5의 지면내에 있어서 화살표 T로 나타내는 방향)으로 가동부(25)를 움직일 수 있다.
각 탄성지지부재(27)는, 가동부(25)를 탄성 지지하는 부재인 것과 동시에, 당해 가동부와의 전기적인 접속부재이기도 하고, 당해 부재에 의해 구동용 코일(29)이나 액정소자(12A)에의 구동신호가 전송된다. 상기한 바와 같이 광축에 따르는 방향으로의 구동용 코일(대물렌즈의 2축 액츄에이터에 있어서의 포커스 코일에 상당하는 것)이 불필요하기 때문에, 가동부(25)의 구동에 필요한 신호선 수가 적게 완료된다.
또, 1축 액츄에이터에 관해서는, 대물렌즈 구동용의 2축 액츄에이터와 비교해서, 액츄에이터로서의 감도나 스큐치에 대한 제한이 느슨함으로, 상기 탄성 지지부재 이외의 배선을 늘릴 수 있다(이것에 대해서, 대물렌즈 구동용의 2축 액츄에이터의 경우에는, 탄성지지부재 이외의 배선을 무턱대고 추가하면, 당해 액츄에이터의 감도를 현저히 저하시키는 요인으로 되게 될 염려가 생긴다). 따라서, 액정소자의 구동에 이용되는 신호선 수의 제한에 대해서 완화되므로, 당해 신호선을 증가하여 분할의 구분수를 늘림으로써, 액정소자에 있어서 레이저파 면을 보다 정밀하게 제어하는 것이 가능하다.
또한, 도시한 예에서는, 자기회로에 대해서, 각 자석을 서로 대극하는 방향을 배치한 개자회로(開磁回路)의 구성을 나타내었으나, 백 요크를 설치하는 것으로 폐자회로(閉磁回路)의 구성을 채용한다는 각종 형태로의 실시가 가능하다.
또, 본 구성예에서는, 수차보정장치를 구성하는 액정소자만을 구동하는 1축 액츄에이터에 있어서, 상기와 같이 코일과 자석을 이용한 보이스 코일모터의 구성을 채용하였으나, 이것에 한정되지 않고, 압전소자 등을 이용한 구성형태라도 좋다.
도 7 내지 도 9는, 바이몰후형 압전소자(혹은 바이몰 압전소자:bimorph cell)를 이용한 1축 액츄에이터에 대해서 구성예를 나타낸 것이며, 도 7이 사시도, 도 8이 광축방향에서 본 평면도(일부를 절결하여 나타낸다.), 도 9가 측면도이다(압전소자를 일점쇄선으로 나타낸다.).
1축 액츄에이터(21B)에 있어서, 그 가동부(32)가 판형의 바이몰후형 압전소자(33, 33)를 이용하여 고정부(34)에 지지된 구성을 갖추고 있다. 즉, 각 압전소자(33, 33)에 대해서는 가늘고 긴 각판형을 이루고, 그 일단부가, 가동부(32)의 보빈(35)의 측면에 형성된 부착부(35a, 35a)의 오목부에 수납된 상태로 각각 고정되어 있고, 각 압전소자(33)의 타단부 근방의 부분에 대해서는, 고정부(34)에 설치된 부착부(36, 36)에 각각 끼워 넣어진 상태로 고정되어 있다. 그리고, 이들의 압전소자(33, 33)에 대해서 도시하지 않은 구동회로에서 소망의 전위를 부여함으로써, 압전소자(33, 33)가 서로 평행한 상태로 되는 중립상태를 기준으로 하여, 액정소자(12B)를 포함하는 가동부(32)를 트래킹 방향(도 8의 화살표 T를 참조)으로 움직일 수 있다.
또, 판형을 한 각 압전소자(33)의 측면에는, 액정소자(12B)로의 구동용 신호를 공급하기 위한 배선을 부설함으로써, 당해 액정소자의 구동을 행할 수 있다.
본 구성예에서도, 대물렌즈 구동용의 2축 액츄에이터와 비교해서, 액츄에이터로서의 감도나 스큐치에 대한 제한이 느슨함으로, 압전소자에 따르는 경로 이외의 배선을 늘릴 수 있다. 따라서, 액정소자의 구동에 이용되는 신호선 수의 제한에 대해서 완화되므로, 당해 신호선을 증가하여 분할 구분수를 늘림으로써, 액정소자에 있어서 레이저 파면을 보다 정밀하게 제어하는 것이 가능하다.
또, 압전소자로서는 바이몰후형에 한정되지 않고, 기타의 타입을 이용하는 것도 가능하지만, 가동범위나 가동부의 중량 등의 관점에서는, 바이몰후형 소자의 사용이 바람직하다.
도 10은, 상기 형태(I) 또는 (II)에 대해서, 광학헤드장치에 있어서의 제어계를 개략적으로 나타낸 것이다. 또한, 광학계에 대해서는, 2축 액츄에이터(20)에 의해 구동되는 대물렌즈(6)를 단일 렌즈로 하고, 또, 액정소자(12)나, 편광빔 스플리터(15), 광원(16), 수광부(18)만을 나타내는 것으로 간략화 하고 있다.
광원(16)을 구성하는 반도체 레이저에 대해서는, 레이저 구동부(37)로부터의 신호를 받아서 구동되고, 발진한 빛은, 상기한 바와 같이 기록매체(2)의 기록층에서의 반사 후에 수광부(18)에서 검출된다. 그리고, 수광신호 처리부(38)에 있어서, 연산된 신호 중, 기록정보를 나타내는 신호가「Sout」로서 추출되는 동시에, 포커스 서보제어나 트래킹 서보제어에 이용되는 에러신호「Err」에 대해서는, 포커스 및 트래킹 제어부(39)로 보내진다. 따라서, 당해 제어부에서 2축액츄에이터(20)의 코일(포커스 코일이나 트래킹 코일)에 공급되는 구동전류에 의해 당해 액츄에이터의 가동부가 구동된다.
1축 액츄에이터 제어부(40)는, 1축 액츄에이터(21)(또는 24)의 구동제어를 행하는 것이다. 즉, 상기 포커스 및 트래킹 제어부(39)의 제어하에 2축 액츄에이터(20)에 의해 구동되는 대물렌즈(6)의 트래킹 방향에 있어서의 변위에 대해서, 액정소자(12)를 추종시키기 위해 필요하게 된다. 또한, 1축 액츄에이터에 의해 구동되는 액정소자(12)로의 구동신호에 대해서는, 도시하지 않은 액정구동회로에서 공급되지만, 당해 회로를 1축 액츄에이터 제어부(40)에 포함시키는 것으로, 양자를 제어하는 것으로 생각하여도 좋다.
어쨌든, 대물렌즈(6)의 트래킹 방향에 있어서의 이동에 대해서, 액정소자(12)를 당해 방향에 있어서 추종시키기 위해서는, 대물렌즈 혹은 당해 렌즈를 포함하는 가동부의 위치를 항상 파악할 필요가 있고, 그를 위해서는, 하기에 나타내는 형태를 예로 들 수 있다.
(A) 2축 액츄에이터에 센서를 설치하고, 가동부의 변위를 검출하는 형태
(B) 2축 액츄에이터의 가동부에 설치된 트래킹 코일로의 구동전류에 기초해서 가동부의 변위를 검출하는 형태
우선, (A)에서는, 2축 액츄에이터(20)의 가동부가 트래킹 방향으로 이동하였을 때에, 그 변위를 당해 2축 액츄에이터(20)에 부착된 위치검출수단(변위센서)(41)에서 감지하여 검출한다. 즉, 당해 위치검출수단(41)에 의한 검출신호가 1축 액츄에이터 제어부(40)에 보내진다.
또, (B)에서는, 2축 액츄에이터(20)의 가동부가 트래킹 방향으로 이동하였을 때에, 그 변위에 대해서, 트래킹 코일로의 구동전류값의 변화(변위)에 의해 검출한다. 즉, 당해 전류값에 대해서는, 포커스 및 트래킹 제어부(39)에서 트래킹 코일에 공급되는 구동전류로서 항상 파악할 수 있다. 따라서, 그 변화를 1축 액츄에이터 제어부(40)가 감시하는 것으로, 2축 액츄에이터(20)의 가동부가 어느 방향으로 어느 정도의 변위를 갖고 이동하는지를 파악할 수 있다.
어느 형태라도, 1축 액츄에이터 제어부(40)가, 대물렌즈와 수차보정장치와의 사이의 위치 엇갈림을 보정하는 보정수단(42)의 역할을 가지는 것에 대해서 변화는 없다.
또한, 2축 액츄에이터(20)의 구동제어에 대해서는, 이미 아는 바와 같이 서보 에러신호에 의거한 피이드백의 형성에 의한 폐루프 제어로 되지만, 1축 액츄에이터의 구동제어에 대해서는, 개루프 제어라도 폐루프 제어라도 상관없다. 예를 들면, 대물렌즈에 관계되는 위치검출 결과에 의거하여 액정소자의 위치를 거기에 맞추도록 1축 액츄에이터를 구동하여도 좋고, 혹은, 수광신호처리부(38)에서 1축 액츄에이터 제어부(40)에 에러신호(단, 트래킹 에러신호만)를 송출하고, 당해 신호에 의거해서 대물렌즈와 액정소자와의 위치 엇갈림량이 감소하는 방향 및 제어량을 갖고, 1축 액츄에이터를 구동하여도 좋다. 단, 상기한 바와 같이, 대물렌즈와 액정소자와의 위치 엇갈림에 기인하는 코마수차를 고려하여, 그것을 충분히 저감시키기 위해서는 폐루프 제어가 바람직하다.
1축 액츄에이터에 대한 위치검출수단(43)으로서는, 당해 액츄에이터에 의해구동되는 액정소자(12)의 트래킹 방향에 있어서의 변위를 검출하기 위해 센서(변위센서)가 설치되고, 그 검출신호는 1축 액츄에이터 제어부(40)에 보내진다. 또한 위치검출수단(43)은 1축 액츄에이터 제어부(40)와 함께 상기 보정수단(42)을 구성하고 있다.
도 11은, 1축 액츄에이터 제어부(40)에 관계되는 서보제어계의 요부에 대해서 구성예를 나타낸 것이다.
목표치(혹은 지령치)가 비교부(4)에 보내지고, 여기서, 위치검출부(47)(상기 위치검출수단(43)을 포함한다)로부터의 검출신호와 비교되어, 양자간의 에러신호가 콘트롤러(제어부)(45)에 보내진다. 또한, 여기서,「목표치」란, 대물렌즈(6)를 구동하는 2축 액츄에이터의 가동부와, 액정소자(12)를 구동하는 1축 액츄에이터의 가동부와의 사이의 상대적인 위치 엇갈림량(트래킹 방향에 있어서의 위치 엇갈림량)을 의미하고, 통상의 제어에서는, 이 목표치를 제로로 설정하고, 즉, 대물렌즈와 액정소자(수차보정장치)와의 사이에서 광학중심이 일치하도록 제어를 행한다. 즉, 위치검출부(47)에 의해, 대물렌즈와 액정소자에 관계되는 실제의 위치 엇갈림이 검출되고, 이것이 비교부(44)에 피드백되므로, 당해 위치 엇갈림량이 제로가 되도록 서보제어가 행해진다. 그 외에는, 목표치를 의도적으로 제로 이외의 임의의 값으로 설정할 수도 있고, 예를 들면, 일정한 코마수차를 보정하기 위해 목표치를 당해 보정에 필요한 값으로 규정하면, 소망의 제어(스큐 서보제어)를 실현하는 것이 가능하며, 수차보정에 있어서 효과적이다.
콘트롤러(45)는, 1축 액츄에이터(46)의 구동수단을 구성하는 요소(상기 구동용 코일이나, 압전소자 등)에 대해서 구동신호를 생성하는 것이며, 비교부(44)로부터의 에러신호의 레벨에 대응한 구동신호를 1축 액츄에이터(46)(예를 들면, 21, 24등)에 송출한다.
1축 액츄에이터(46)의 구동에 의해, 그 가동부가 트래킹 방향에 있어서 이동되고, 그 변위량에 따른 정보가 위치검출부(47)에 의해 검출되어서, 상기와 같이 비교부(44)에 복귀되는 것으로 피이드백 제어계가 형성되고, 비교부(44)에서의 에러(목표치와 실제치와의 차)가 제로가 되도록(즉, 대물렌즈와 액정소자와의 위치 엇갈림이 없어지도록), 제어가 행해진다. 또한, 도면에는 간단화를 위해, 위치제어만에 대해서 나타내었지만, 속도 제어나 가속도 제어를 포함한 서보제어가 가능한 것은 물론이다.
또, 구면수차만을 보정하는 경우에는, 도 11에 나타내는 구성에 있어서, 목표치를 제로로 세트하고, 대물렌즈와 수차보정장치와의 광학중심에 대해서 위치맞춤을 행하도록 제어하면 좋고, 대물렌즈의 위치에 관하여, 당해 렌즈 근방에 위치센서를 배치하거나, 혹은 2축 액츄에이터에 관계되는 구동전류의 값에서 검출할 수 있다. 동일하게, 수차보정장치의 위치 검출에 대해서도, 당해 장치의 근방에 배치된 위치센서에 의한 검출값이나, 1축 액츄에이터에 관계되는 구동전류의 값에 의거하여 행하거나, 혹은, 수차(코마수차 등)를 광학적으로 검출하기 위한 광학검출수단을 적극적으로 설치함으로써, 해당 검출수단에 의해 검출된 신호에 의거해서 수차가 가장 저감되도록 서보제어를 행하는 것이 가능하다.
이것에 대해서, 코마수차를 포함한 보정을 행하고 싶은 경우에, 상기한 구동전류나 광학검출수단에 의한 방법을 이용하는 것도 가능하지만, 충분한 정밀도나 제어성 등이 얻어지지 않는 경우가 일어날 수 있다. 즉, 구면수차 뿐만 아니라 코마수차를 포함시킨 보정에서는, 각 액츄에이터의 가동부분에 대해서 각각에 정확한 위치검출을 필요로 하므로(센싱 정밀도가 높다), 상기와 같은 구동전류를 이용한 실시형태보다도, 개개의 가동부에 대해서 위치센서(위치검출수단)를 부설한 실시형태 쪽이 소망스럽다. 또한, 그 경우에 있어서, 외부에 설치한 스큐센서에 의해 디스크의 스큐를 측정하여 제어의 목표치를 산출하는 방법이나, 코마수차를 광학적으로 검출하기 위한 광학검출수단을 설치하고, 당해 검출수단에 의해 산출된 제어상의 목표치를 설정하는 방법 등을 이용하는 것으로, 구면수차 및 코마수차에 대해서 적정한 보정을 행하는 것이 가능하다.
상기 형태(II)에의 적용에 있어서는, 예를 들면, 도 4 내지 도 6이나, 도 7 내지 도 9의 구성에 있어서, 액정소자 대신에, 액정소자, 광학소자, 발광소자, 수발광소자 등을 포함하는 광집적형 디바이스로 치환한 구성을 이용하여도 좋지만, 광학부품 등을 개별의 부품으로서 광학계를 구성하는 경우에는, 가동부의 중량을 고려하여, 볼나사를 사용한 송출기구나 전자 액츄에이터 등의 사용이 바람직하다. 즉, 수차보정장치만을 구동하는 구성과 비교해서, 가동부분에는 그 이외의 광학계 구성부품을 포함하는 것으로 되므로, 당해 가동부분을 구동하는 1축 액츄에이터(제 2구동수단)로서는, 형태(I)의 경우와 비교해서, 보다 구동력을 발생하는 것이 가능한 보이스 코일 모터 또는 송출나사에 의한 이동기구를 이용하면 좋다. 이 기구 자체는, 디스크형 기록매체에 대해서, 그 내외주에 걸쳐서 광학헤드부(혹은 픽업부)를 보내기 위한 기구와 큰 차 없는 것이며, 따라서, 대물렌즈를 제외한 부분을 집적화 등으로 소형화 하는 것으로 그 전체를 움직여서 대물렌즈의 움직임에 추종시키는 것이 가능하다. 또, 형태(I)와의 비교에 있어서는, 액정소자 전용의 구동부품을 필요로 하지 않고, 부품수나 코스트면 등에서 유리하다.
또한, 이 경우에는, 대물렌즈를 탑재한 2축 액츄에이터의 가동부가 트래킹 방향으로 이동하였을 때에, 그 변위를 당해 2축 액츄에이터에 설치된 변위센서로 감지하여 검출하고 또는 트래킹 코일로의 구동전류의 변화에 의해 검출하고, 액정소자를 포함하는 가동부 전체로서 1축 액츄에이터에 의해 구동하는 것으로, 당해 가동부를, 대물렌즈(를 포함하는 가동부)의 위치적 변위에 대해서 추종시킬 수 있다. 즉, 도 11에 있어서, 1축 액츄에이터(46)를 1축 액츄에이터(24)로서, 위치검출부(47)에 의해, 액정소자를 포함하는 가동부와, 대물렌즈를 포함하는 가동부와의 사이의 위치 엇갈림량이 검출된다.
그러나, 상기한 구성에 의하면, 하기에 나타내는 각종의 이점이 얻어진다.
·대물렌즈와 액정소자(수차보정수단)와의 사이의 위치 엇갈림에 의한 수차를 억제함으로써, 다층 광기록을 실현하는 것이 가능하게 되며, 예를 들면, 청색 레이저를 사용한 상변화형 디스크(DVR등)에의 적용에 호적하다.
·구면수차용의 액정소자를, 대물렌즈를 포함하는 가동부와는 별체로 하고, 당해 소자 또는 이것을 포함하는 가동부를 구동시킴으로써, 광학헤드 중 대물렌즈를 포함하는 가동부의 중량을 경감할 수 있으므로, 당해 가동부에 대한 액츄에이터 감도를 충분히 확보하는 것이 가능하다. 또, 대물렌즈와 액정소자와의 양자를가동부에 탑재한 구성과 비교해서, 액정소자에 있어서의 액정부의 구동신호수(혹은 신호선수)를 증감시키는 것이 가능하게 되며, 보다 정밀한 수차보정을 실현할 수 있다.
본 발명에 의하면, 대물렌즈와 수차보정장치를, 각각 개별로 구동하는 구성을 채용하고 있으므로, 대물렌즈를 포함하는 가동부에 대해서 중량을 경감함으로써, 액츄에이터의 감도를 높일 수 있고, 또, 수차보정장치의 구동신호선에 대해서 필요한 배선수를 확보할 수 있다.
또, 광학계의 광축에 직교하는 방향에 있어서, 대물렌즈와 수차보정장치와의 사이의 위치 엇갈림량을 검출하고, 양자의 광학중심이 일치하도록 맞출 수 있으므로, 양자의 위치 엇갈림에 기인하는 수차에 대해서 저감할 수 있다.
또, 수차보정장치만을 구동하는 구동수단에 대해서 구성을 간단화 할 수 있다.
또, 수차보정장치 및 광학계의 구성부품을 포함하는 가동부분을 전체로서 구동함으로써, 수차보정장치에 전용의 구동수단을 설치할 필요가 없어 지며, 또, 설계상의 자유도를 높일 수 있다.
또한, 평행광로 상에 수차보정장치를 배치하고, 당해 장치를 광축에 직교하는 방향에 따라서 구동하면 좋으므로, 구성이 간단하게 되며, 제어가 용이하다.

Claims (12)

  1. 대물렌즈와, 당해 대물렌즈를 포함하는 광학계의 수차보정장치를 이용한 광학헤드장치에 있어서,
    상기 대물렌즈를 구동하는 제 1구동수단과,
    상기 광학계의 광로상에 배치되는 수차보정장치와, 상기 수차보정장치 또는 당해 장치 및 상기 광학계의 구성부품을 포함하는 가동부분을 상기 대물렌즈와 상기 수차보정장치와의 사이의 위치 엇갈림을 보정하도록 구동하는 제 2구동수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 광학헤드장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광학계의 광축에 직교하는 방향에 있어서의 대물렌즈의 위치와, 당해 방향에 있어서의 수차보정장치의 위치와의 사이의 위치 엇갈림량을 검출하는 동시에, 당해 위치 엇갈림량이 제로 또는 최소가 되도록, 제 2구동수단에 의해 수차보정장치 또는 당해 장치를 포함하는 가동부분이 구동되는 것을 특징으로 하는 광학헤드장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 광학계의 광축에 직교하는 방향에 있어서의 대물렌즈의 이동에 추종하도록, 당해 방향에 따라서 수차보정장치 또는 당해 장치를 포함하는 가동부분이 제2구동수단에 의해 구동되는 것으로, 대물렌즈와 수차보정장치와의 사이의 위치 엇갈림이 보정되는 것을 특징으로 하는 광학헤드장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2구동수단은, 수차보정장치만을 구동하기 위한, 보이스 코일 모터 또는 전압소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학헤드장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2구동수단은, 상기 수차보정장치 및 상기 광학계의 구성부품을 포함하는 가동부분을 구동하기 위한, 보이스 코일 모터 또는 송출 나사에 의한 이동기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학헤드장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 수차보정장치는, 광원으로부터의 빛에 대해서 조준 후의 평행광으로 된 광로상에 배치되고, 광축에 직교하는 방향에 따라서 구동되는 것을 특징으로 하는 광학헤드장치.
  7. 디스크형 기록매체에 대향하는 상태로 구동되는 대물렌즈와, 당해 대물렌즈를 포함하는 광학계의 수차보정장치를 이용한 광학헤드장치를 갖춘 디스크 드라이브장치에 있어서,
    상기 대물렌즈를 구동하는 제 1구동수단과,
    상기 광학계의 광로상에 배치되는 수차보정장치 또는 당해 장치 및 상기 광학계의 구성부품을 포함하는 가동부분을 구동하는 제 2구동수단과,
    상기 대물렌즈와 상기 수차보정장치와의 사이의 위치 엇갈림을 보정하는 보정수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 보정수단은, 상기 광학계의 광축에 직교하는 방향에 있어서의 대물렌즈의 위치와, 당해 방향에 있어서의 수차보정장치의 위치와의 사이의 위치 엇갈림량을 검출하는 동시에, 당해 위치 엇갈림량이 제로 또는 최소가 되도록, 제 2구동수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 보정수단은, 상기 광학계의 광축에 직교하는 방향에 있어서의 대물렌즈의 이동에 추종하도록, 상기 제 2구동수단을 제어함으로써, 대물렌즈와 수차보정장치와의 사이의 위치 엇갈림을 보정하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2구동수단은, 수차보정장치만을 구동하기 위한, 보이스 코일 모터 또는 압전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브장치.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2구동수단은, 수차보정장치 및 상기 광학계의 구성부품을 포함하는 가동부분을 구동하기 위한, 보이스 코일 모터 또는 송출나사에 의한 이동기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브장치.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 수차보정장치는, 광원으로부터의 빛에 대해서 조준 후의 평행광으로 된 광로상에 배치되고, 광축에 직교하는 방향에 따라서 구동되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브장치.
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