JP2005353134A - Optical pickup and optical disk device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ディスクに信号の記録や再生を行う光ディスク装置および光ディスク装置に用いられる光ピックアップに関する。 The present invention relates to an optical disc apparatus for recording and reproducing signals on an optical disc and an optical pickup used in the optical disc apparatus.
CD(Compact Disk)やDVD(Digital Versatile Disk)などの光ディスクに対して光ビームを照射して信号の記録あるいは再生あるいは記録および再生を行う光ピックアップがある。
このような光ピックアップは、対物レンズを保持するレンズホルダを有し、レンズホルダにはレンズホルダをフォーカス方向およびトラッキング方向に動かすフォーカスコイルおよびトラッキングコイルが設けられている。
一方、近年、光ディスクの高記録密度化に伴って光ビームの短波長化と対物レンズの高NA(開口数)化が進められている。また、成型の容易さやガラス製レンズよりコストが抑えられる理由により、対物レンズとしてプラスチックレンズが採用されることが多くなってきている。
ところで、プラスチックレンズは温度変化によって変形しやすく、プラスチックレンズの温度分布に偏りが発生すると、言い換えると、温度勾配が発生するとプラスチックレンズに歪みが生じ種々の光学収差が発生しやすい。
したがって、対物レンズとしてプラスチックレンズを用いた場合、フォーカスコイルおよびトラッキングコイルに流れる電流によりこれらコイルが発熱し、その熱がレンズホルダを介して対物レンズに伝わり前記温度勾配に起因する光学収差が発生すると、光ピックアップにおけるサーボ特性や再生信号の品質の悪化を招く問題がある。
このような問題を回避するために、熱伝導率が高い材料で構成された環状部材を対物レンズとレンズホルダとの間に介在させレンズホルダの熱を環状部材で均一化させて対物レンズに伝わるようにし、これにより対物レンズにおける温度勾配の発生を抑制する光ピックアップが提案されている(例えば特許文献1参照)。
Such an optical pickup includes a lens holder that holds an objective lens, and the lens holder is provided with a focus coil and a tracking coil that move the lens holder in a focus direction and a tracking direction.
On the other hand, in recent years, with the increase in recording density of optical discs, the wavelength of light beams has been shortened and the NA of numerical objectives has been increased. In addition, a plastic lens is increasingly used as an objective lens for reasons of ease of molding and cost reduction compared to a glass lens.
By the way, a plastic lens is easily deformed by a temperature change, and when the temperature distribution of the plastic lens is biased, in other words, when a temperature gradient is generated, the plastic lens is easily distorted and various optical aberrations are likely to occur.
Therefore, when a plastic lens is used as the objective lens, these coils generate heat due to the current flowing through the focus coil and tracking coil, and the heat is transmitted to the objective lens through the lens holder, causing optical aberration due to the temperature gradient. There is a problem in that the servo characteristics in the optical pickup and the quality of the reproduced signal are deteriorated.
In order to avoid such a problem, an annular member made of a material having high thermal conductivity is interposed between the objective lens and the lens holder, and the heat of the lens holder is made uniform by the annular member and transmitted to the objective lens. Thus, there has been proposed an optical pickup that suppresses the occurrence of a temperature gradient in the objective lens (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、前記光ピックアップでは、レンズホルダに環状部材を設けるため、部品点数が増加し光ピックアップの小型化およびコストの削減を図る上で不利となり、また、レンズホルダの重量が増加することから光ピックアップの応答性の向上を図る上でも不利となる。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目的は小型化、省コスト化を図るとともに、応答性を犠牲にすることなく対物レンズの温度勾配に起因する光学収差の発生を防止する上で有利な光ピックアップおよび光ディスク装置を提供することにある。
However, in the optical pickup, since the lens holder is provided with the annular member, the number of parts is increased, which is disadvantageous in reducing the size and cost of the optical pickup, and the weight of the lens holder is increased. It is also disadvantageous to improve the responsiveness.
The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to reduce the size and cost, and to prevent the occurrence of optical aberration due to the temperature gradient of the objective lens without sacrificing responsiveness. It is an object of the present invention to provide an optical pickup and an optical disk apparatus that are advantageous.
上記目的を達成するために本発明は、対物レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダに設けられ電流が供給されることで前記レンズホルダを前記対物レンズの光軸方向であるフォーカス方向に移動させるフォーカスコイルと、前記レンズホルダに設けられ電流が供給されることで前記レンズホルダを前記フォーカス方向と直交するトラッキング方向に移動させるトラッキングコイルとを備える光ピックアップであって、前記レンズホルダは、前記対物レンズを収容する凹部を有し、前記凹部は、前記対物レンズの外周面に対応した直径の内周部を含んで構成され、前記内周部は、前記対物レンズの外周面に当接可能な複数の当接面と、前記対物レンズの外周面に空間を介して臨む複数の非当接面とが前記内周部の周方向に沿って交互に並べられることで構成され、前記対物レンズはその外周面が前記複数の当接面に当接し、かつ、前記複数の非当接面との間に前記空間が確保された状態で前記凹部に取着されていることを特徴とする。
また、本発明は、光ディスクを保持して回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段によって回転駆動する光ディスクに対し記録および/または再生用の光ビームを照射し、前記照射された光ビームの前記光記録媒体での反射光による反射光ビームを検出する光ピックアップとを有する光ディスク装置であって、前記光ピックアップは、対物レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダに設けられ電流が供給されることで前記レンズホルダを前記対物レンズの光軸方向であるフォーカス方向に移動させるフォーカスコイルと、前記レンズホルダに設けられ電流が供給されることで前記レンズホルダを前記フォーカス方向と直交するトラッキング方向に移動させるトラッキングコイルとを備え、前記レンズホルダは、前記対物レンズを収容する凹部を有し、前記凹部は、前記対物レンズの外周面に対応した直径の内周部を含んで構成され、前記内周部は、前記対物レンズの外周面に当接可能な複数の当接面と、前記対物レンズの外周面に空間を介して臨む複数の非当接面とが前記内周部の周方向に沿って交互に並べられることで構成され、前記対物レンズはその外周面が前記複数の当接面に当接し、かつ、前記複数の非当接面との間に前記空間が確保された状態で前記凹部に取着されていることを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides a lens holder for holding an objective lens, and the lens holder is moved in a focus direction, which is an optical axis direction of the objective lens, by supplying a current to the lens holder. An optical pickup comprising: a focus coil to be moved; and a tracking coil that is provided in the lens holder and moves the lens holder in a tracking direction orthogonal to the focus direction when current is supplied to the lens holder, A concave portion for accommodating the objective lens, the concave portion including an inner peripheral portion having a diameter corresponding to the outer peripheral surface of the objective lens, the inner peripheral portion being capable of contacting the outer peripheral surface of the objective lens; A plurality of contact surfaces and a plurality of non-contact surfaces facing the outer peripheral surface of the objective lens through a space intersect along the circumferential direction of the inner peripheral portion. The objective lens has an outer peripheral surface that is in contact with the plurality of contact surfaces, and the space is secured between the plurality of non-contact surfaces. It is attached.
The present invention also provides a driving means for holding and rotating the optical disk, and a recording and / or reproducing light beam applied to the optical disk rotated and driven by the driving means, and the light of the irradiated light beam. An optical disc apparatus having an optical pickup for detecting a reflected light beam by reflected light from a recording medium, wherein the optical pickup is provided with a lens holder for holding an objective lens, and provided with an electric current. The focus coil that moves the lens holder in the focus direction, which is the optical axis direction of the objective lens, and the lens holder is moved in the tracking direction orthogonal to the focus direction by being supplied with current. And a tracking coil for accommodating the objective lens The concave portion includes an inner peripheral portion having a diameter corresponding to the outer peripheral surface of the objective lens, and the inner peripheral portion includes a plurality of contact portions that can contact the outer peripheral surface of the objective lens. A contact surface and a plurality of non-contact surfaces facing the outer peripheral surface of the objective lens through a space are alternately arranged along the circumferential direction of the inner peripheral portion, and the objective lens Is in contact with the plurality of contact surfaces, and is attached to the recess with the space secured between the plurality of non-contact surfaces.
本発明によれば、対物レンズの外周面とレンズホルダの内周部との間には非当接面を介して複数の空間が介在している。したがって、トラッキングコイルおよびフォーカスコイルに電流が流れることによって発生する熱の対物レンズへの伝導は複数の当接面を介して行われるものの、複数の非当接面が存在することから極めて少ないものとなる。
このことから、複数の当接面と複数の非当接面を適宜配置することで、フォーカスコイルとトラッキングコイルからレンズホルダを介して対物レンズの外周に伝導される熱がその外周の全周にわたってほぼ均一となるようにすることが可能となる。
したがって、対物レンズの光軸を中心とする同一半径の円周上に位置する対物レンズ箇所の温度のそれぞれが対物レンズの全周にわたり半径方向外方に向かって同じような温度勾配で変化することになり、同一半径の円周上に位置する対物レンズ箇所における温度勾配がほぼ零となるようにすることができる。
このように対物レンズの同一半径の円周上に位置する対物レンズ箇所における温度勾配がほぼ零であれば、対物レンズに生じる光学収差としてコマ収差や非点収差は非常に少ないものとなるので無視することができ、球面収差のみを考慮すればよい。このような球面収差は光ピックアップの光学系によって容易に補正することができる。
このため、従来のように熱伝導率が高い材料で構成された環状部材を対物レンズとレンズホルダとの間に介在させることなく、対物レンズにおける温度勾配の発生を抑制することができるので、部品点数を削減でき光ピックアップの小型化およびコストの削減を図る上で有利となり、また、レンズホルダを軽量化できることから光ピックアップの応答性の向上を図る上でも有利となる。
According to the present invention, a plurality of spaces are interposed between the outer peripheral surface of the objective lens and the inner peripheral portion of the lens holder via the non-contact surface. Therefore, conduction of heat generated by the current flowing through the tracking coil and the focus coil to the objective lens is performed through a plurality of contact surfaces, but it is extremely small because there are a plurality of non-contact surfaces. Become.
From this, by arranging a plurality of contact surfaces and a plurality of non-contact surfaces as appropriate, heat conducted from the focus coil and tracking coil to the outer periphery of the objective lens through the lens holder is spread over the entire outer periphery. It becomes possible to make it substantially uniform.
Therefore, each of the temperatures of the objective lens portions located on the circumference of the same radius centered on the optical axis of the objective lens changes with a similar temperature gradient outward in the radial direction over the entire circumference of the objective lens. Thus, the temperature gradient at the objective lens portion located on the circumference of the same radius can be made substantially zero.
In this way, if the temperature gradient at the objective lens portion located on the circumference of the same radius of the objective lens is almost zero, coma and astigmatism as optical aberrations generated in the objective lens will be very small and ignored. Only spherical aberrations need to be considered. Such spherical aberration can be easily corrected by the optical system of the optical pickup.
For this reason, it is possible to suppress the occurrence of a temperature gradient in the objective lens without interposing an annular member made of a material having a high thermal conductivity as in the past, between the objective lens and the lens holder. The number of points can be reduced, which is advantageous in reducing the size and cost of the optical pickup, and the lens holder can be reduced in weight, which is advantageous in improving the response of the optical pickup.
本発明は、小型化、省コスト化を図るとともに、応答性を犠牲にすることなく対物レンズの温度勾配に起因する光学収差の発生を防止するという目的を、対物レンズの外周面とレンズホルダの内周部との間に非当接面を介して複数の空間を介在させることで実現した。 An object of the present invention is to reduce the size and cost and to prevent the occurrence of optical aberration due to the temperature gradient of the objective lens without sacrificing responsiveness. This was realized by interposing a plurality of spaces with non-contact surfaces between the inner peripheral portion and the inner peripheral portion.
以下、本発明による光ピックアップ及び記録再生装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例1における光ピックアップを組み込んだ光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
Embodiments of an optical pickup and a recording / reproducing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical disc apparatus incorporating an optical pickup according to Embodiment 1 of the present invention.
図1において、光ディスク装置101は、CD−RやDVD±R、DVD−RAM、Blu−rayディスクなどの光記録媒体としての光ディスク102を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ103と、光ピックアップ104と、光ピックアップ104をその半径方向に移動させる駆動手段としての送りモータ105とを備えている。ここで、スピンドルモータ103は、システムコントローラ107及びサーボ制御部109により所定の回転数で駆動制御される構成になっている。
In FIG. 1, an
信号変復調部及びECCブロック108は、信号処理部120から出力される信号の変調、復調及びECC(エラー訂正符号)の付加を行う。光ピックアップ104は、システムコントローラ107及びサーボ制御部109からの指令に従って回転する光ディスク102の信号記録面に対して光ビームを照射する。このような光照射により光ディスク102に対する光信号の記録、再生が行われる。
また、光ピックアップ104は、光ディスク102の信号記録面からの反射光ビームに基づいて、後述するような各種の光ビームを検出し、各光ビームに対応する信号を信号処理部120に供給できるように構成されている。
The signal modulation / demodulation unit and
Further, the
前記信号処理部120は、各光ビームに対応する検出信号に基づいてサーボ制御用信号、すなわち、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、RF信号、記録時における光ディスクの回転制御を行うために必要なATIP信号などを生成できるように構成されている。また、再生対象とされる記録媒体の種類に応じて、サーボ制御部109、信号変調及びECCブロック108等により、これらの信号に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理が行われる。
ここで、信号変調及びECCブロック108により復調された記録信号が、例えばコンピュータのデータストレージ用であれば、インタフェース111を介して外部コンピュータ130等に送出される。これにより、外部コンピュータ130等は光ディスク102に記録された信号を再生信号として受け取ることができるように構成されている。
The signal processing unit 120 is a servo control signal based on a detection signal corresponding to each light beam, that is, a focus error signal, a tracking error signal, an RF signal, and an ATIP necessary for controlling the rotation of the optical disc during recording. A signal or the like can be generated. Further, predetermined processing such as demodulation and error correction processing based on these signals is performed by the servo control unit 109, the signal modulation and
Here, if the recording signal demodulated by the signal modulation and
また、信号変調及びECCブロック108により復調された記録信号がオーディオ・ビジュアル用であれば、D/A、A/D変換器112のD/A変換部でデジタル/アナログ変換され、オーディオ・ビジュアル処理部113に供給される。そして、このオーディオ・ビジュアル処理部113でオーディオ・ビデオ信号処理が行われ、オーディオ・ビジュアル信号入出力部114を介して外部の撮像・映写機器に伝送される。
光ピックアップ104には送りモータ105が接続され、送りモータ105の回転によって光ピックアップ104が光ディスク102上の所定の記録トラックまで移動されるように構成されている。スピンドルモータ103の制御と、送りモータ105の制御と、光ピックアップ104の対物レンズを保持するアクチュエータのフォーカシング方向及びトラッキング方向の制御は、それぞれサーボ制御部109により行われる。
すなわち、サーボ制御部109は、ATIP信号に基づいてスピンドルモータ103の制御を行ない、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に基づいてアクチュエータの制御を行う。
また、サーボ制御部109は、信号処理部120から入力されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、RF信号などに基づいて、後述する1つのフォーカスコイル20(図2参照)および4つのトラッキングコイル30(図2参照)に供給するための駆動信号(駆動電流)をそれぞれ生成するように構成されている。
また、レーザ制御部121は、光ピックアップ104におけるレーザ光源を制御するものである。
Also, if the recording signal demodulated by the signal modulation and
A
That is, the servo control unit 109 controls the spindle motor 103 based on the ATIP signal, and controls the actuator based on the focus error signal and the tracking error signal.
The servo control unit 109 also includes one focus coil 20 (see FIG. 2) and four tracking coils 30 (described later) based on the focus error signal, tracking error signal, RF signal, and the like input from the signal processing unit 120. A driving signal (driving current) to be supplied to each other is generated.
The
なお、ここでフォーカス方向Zとは光ピックアップ104の対物レンズ7(図2参照)の光軸方向をいい、トラッキング方向Xとはフォーカス方向Zと直交する方向(光ディスク101の半径方向をいい、タンジェンシャル方向Yとはフォーカス方向Zおよびトラッキング方向Xの双方と直交する方向(光ディスク101の円周の接線方向)をいう。
Here, the focus direction Z refers to the optical axis direction of the objective lens 7 (see FIG. 2) of the
次に光ピックアップ104について詳細に説明する。
図2は本発明の実施例1による光ピックアップの斜視図、図3は実施例1による光ピックアップの平面図、図4は図3のAA線断面図、図5は図3のBB線断面図、図6は図2のCC線断面図、図7は光ピックアップからヨークベースを取り去った状態を示す分解斜視図、図8は光ピックアップからヨークベースを取り去った状態を示す組み立て図である。
Next, the
2 is a perspective view of the optical pickup according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view of the optical pickup according to the first embodiment, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 2, FIG. 7 is an exploded perspective view showing a state where the yoke base is removed from the optical pickup, and FIG. 8 is an assembly view showing a state where the yoke base is removed from the optical pickup.
光ピックアップ104は、光を出射する光源としての半導体レーザと、光ディスク102の信号記録面からの反射光ビームを検出する光検出素子としてのフォトダイオードと、半導体レーザからの光を光ディスク101に導くとともに、前記反射光ビームを前記光検出素子に導く光学系とを有している。
図2に示すように、光ピックアップ104は、光ディスク装置100の筐体内で光ディスク101の半径方向に移動可能に設けられたマウント部材60上に設けられている。
光ピックアップ104は、前記光源から出射された光ビームを集光して光ディスクに照射する対物レンズ7を保持するレンズホルダ2と、レンズホルダ2からタンジェンシャル方向Yに間隔をおいて配置されマウント部材60に取着された支持ブロック3と、レンズホルダ2と支持ブロック3とを連結するサスペンションワイヤ80とを備え、対物レンズ7は、光ピックアップ104の光学系の一部を構成している。
レンズホルダ2のトラッキング方向Xの両側には、それぞれフォーカス方向Zに間隔をおいて2つのワイヤ支持部8が設けられている。
The
As shown in FIG. 2, the
The
On both sides of the
支持ブロック3は、図2、図3に示すように、トラッキング方向Xに沿った長さと、フォーカス方向Zに沿った高さとを有している。
トラッキング方向Xに沿った支持ブロック3の両側には、それぞれフォーカス方向Zに間隔をおいて2つのワイヤ支持部14が設けられている。
サスペンションワイヤ80は合計4本設けられ、レンズホルダ2のトラッキング方向Xにおける両側の2つのワイヤ支持部8と、支持ブロック3のトラッキング方向Xにおける両側の2つのワイヤ支持部14とはそれぞれ2本のサスペンションワイヤ80で連結されている。
2本のサスペンションワイヤ80はフォーカス方向Zに間隔をおいて互いに平行に設けられ、支持ブロック3に対してレンズホルダ2を前記フォーカス方向Zと前記トラッキング方向Xとに移動可能に支持している。
これら各サスペンションワイヤ80は導電性および弾性を有する材質で構成されている。
各サスペンションワイヤ80のうち、支持ブロック3側の端部は、不図示の配線部材を介して前記サーボ制御部109に接続され、サーボ制御部109からフォーカス用の駆動信号とトラッキング用の駆動信号が供給されるように構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
On both sides of the
A total of four
The two
Each of these
The end of each
図2、図3に示すように、フォーカス方向Zにおけるレンズホルダ2および支持ブロック3とマウント部材60との間の箇所にはヨークベース18が設けられている。ヨークベース18はマウント部材60に取着され、支持ブロック3はヨークベース18に取着され、ヨークベース18には対物レンズ7の光軸が通る部分に開口1802が設けられている。
ヨークベース18のタンジェンシャル方向Yの両側には一対のヨーク片18aが対向して立設され、各ヨーク片18aの互いに対向する面には、タンジェンシャル方向Yにおけるレンズホルダ2の両端に臨むように単一の矩形板状のマグネット19がその厚さ方向をタンジェンシャル方向Yに向けてそれぞれ取着されている。
また、一対のヨーク片18aのトラッキング方向Xの両側には、対向するヨーク片18aに近接する方向に屈曲されたヨーク端部18bが設けられ、2つのヨーク片18aのうち、一方のヨーク片18aの各ヨーク端部18bの端面と、他方のヨーク片18aの各ヨーク端部18bの端面とはそれぞれ対向している。
また、一方のヨーク片18aの各ヨーク端部18bの端面と、この一方のヨーク18aに取着されたマグネット19のレンズホルダ2に臨む表面とはほぼ同一面上に位置するように構成され、同様に、他方のヨーク片18aの各ヨーク端部18bの端面と、この他方のヨーク片18aに取着されたマグネット19のレンズホルダ2に臨む表面とはほぼ同一面上に位置するように構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
A pair of yoke pieces 18a are erected on both sides of the
Further, on both sides of the pair of yoke pieces 18a in the tracking direction X,
The end face of each
図7に示すように、対物レンズ7は本実施例では、光軸方向に重ね合わされた2つのプラスチックレンズが接合されることで構成されており、全体として扁平な円柱状を呈している。本実施例では、対物レンズ7のNAは例えばBlu−rayディスクに対応した0.85であり、波長405nmの光ビームに対応したものである。
レンズホルダ2は、矩形板状を呈し、対物レンズ7を収容する凹部2002を有し、凹部2002の底部には対物レンズ7の光軸が通る部分に開口2004が設けられている。
図2、図6に示すように、レンズホルダ2の外周には1つのフォーカスコイル20が巻回されている。
フォーカスコイル20は、このフォーカスコイル20を構成するコイルの巻回軸線と直交するコイル面を有し、このコイル面がフォーカス方向Zに向くように設けられている。
図3、図6に示すように、タンジェンシャル方向Yにおけるレンズホルダ2の両端面であってトラッキング方向Xの両端部には、それぞれ2つのトラッキングコイル30がトラッキング方向Xに間隔をおいて取着され合計4つのトラッキングコイル30が設けられている。
各トラッキングコイル30は、トラッキングコイル30を構成するコイルの巻回軸線と直交するコイル面3002を有している。
対物レンズ7の光軸方向から見たときに、4つのトラッキングコイル30のうち、タンジェンシャル方向Yにおけるレンズホルダ2の一方の端面に取着された2つのトラッキングコイル30のコイル面3002は、タンジェンシャル方向Yにおける一方のヨーク片18aの各ヨーク端部18bとマグネット19の表面との双方に臨み、タンジェンシャル方向Yにおけるレンズホルダ2の他方の端面に取着された2つのトラッキングコイル30のコイル面3002は、タンジェンシャル方向Yにおける他方のヨーク片18aの各ヨーク端部18bとマグネット19の表面との双方に臨んでいる。
そして、本実施例では、図6に示すように、対物レンズ7の光軸方向から見たときに、各トラッキングコイル30は、トラッキング方向Xにおいてレンズホルダ2の輪郭の内側の箇所に位置する内側コイル部分3004と、トラッキング方向Xにおいてレンズホルダ2の輪郭の外側の箇所に位置する外側コイル部分3006とを有している。
フォーカスコイル20および各トラッキングコイル30は、4本のサスペンションワイヤ80のレンズホルダ2側の端部に電気的に接続され、2つのフォーカスコイル20にはサスペンションワイヤ80を介して前記フォーカス用の駆動信号がそれぞれ独立して供給され、各トラッキングコイル30にはサスペンションワイヤ80を介して前記トラッキング用の駆動信号が共通に供給されるように構成されている。
As shown in FIG. 7, in this embodiment, the objective lens 7 is configured by joining two plastic lenses superposed in the optical axis direction, and has a flat cylindrical shape as a whole. In this embodiment, the NA of the objective lens 7 is 0.85 corresponding to, for example, a Blu-ray disc and corresponds to a light beam having a wavelength of 405 nm.
The
As shown in FIGS. 2 and 6, one
The
As shown in FIGS. 3 and 6, two tracking
Each tracking
When viewed from the optical axis direction of the objective lens 7, the
In this embodiment, as shown in FIG. 6, when viewed from the optical axis direction of the objective lens 7, each tracking
The
レンズホルダ2について詳細に説明すると、図3〜図8に示すように、凹部2002はレンズホルダ2の中央に形成され、凹部2002は、対物レンズ7の外周面7002に対応した直径の内周部2006を含んで構成されている。
内周部2006は、対物レンズ7の外周面7002に当接可能な複数の当接面2008と、対物レンズ7の外周面7002に空間2009を介して臨む複数の非当接面2010とが内周部2006の周方向に沿って交互に並べられることで構成されており、本実施例では、4つの当接面2008と4つの非当接面2010が設けられ、4つの当接面2008は、レンズホルダ2の四隅に対応する内周部2006の箇所にそれぞれ設けられている。
対物レンズ7はその外周面7002が複数の当接面2008に当接し、かつ、複数の非当接面2010との間に空間2009が確保された状態で凹部2002に取着されている。
凹部2002は対物レンズ7の光軸方向の端部が当接される底面2012を有し、内周部2006は底面2012の外周から起立されている。複数の当接面2008は対物レンズ7の光軸方向の底面2012寄りの箇所に当接可能に設けられている。複数の非当接面2010は底面2012から対物レンズ7の光軸方向の全長にわたり空間2009が確保されるように設けられている。
また、レンズホルダ2の底面2012と反対側の上面2013で四隅に対応する箇所には接着剤充填用凹部2014が形成され、着剤充填用凹部2014に接着剤が充填されることで対物レンズ7がレンズホルダ2に接着されるように構成されている。
また、上面2013でトラッキング方向Xに挟む2箇所にはフォーカス方向Zに突出するレンズ保護用凸部2016が設けられ、レンズ保護用凸部2016の先端はレンズホルダ2に取着された対物レンズ7の光ディスク102に臨むレンズ面よりも突出している。これにより、対物レンズ7の前記レンズ面が光ディスク102に接触する方向に移動された場合、各レンズ保護用凸部2016が光ディスク102に当接することで、対物レンズ7のレンズ面が損傷することを防止している。
The
The inner
The objective lens 7 is attached to the recess 2002 with its outer
The recess 2002 has a
In addition,
Further, lens protection
次に光ピックアップ104の動作について説明する。
レンズホルダ2をフォーカス方向Zおよびトラッキング方向Xに移動させる場合について説明する。
サーボ制御部109からフォーカスコイル20にフォーカス用の駆動信号が供給されると、フォーカスコイル20に発生した磁界と各マグネット19の磁界との磁気相互作用によって生じるフォーカス方向Zの力がレンズホルダ2に作用することによりレンズホルダ2がフォーカス方向Zに動かされる。
また、サーボ制御部109から各トラッキングコイル30にトラッキング用の駆動信号が共通に供給されると、各トラッキングコイル30に発生した磁界と各マグネット19の磁界との磁気相互作用によってトラッキング方向Xの力がレンズホルダ2に作用することによりレンズホルダ2がトラッキング方向Xに動かされる。
なお、前記フォーカス用の駆動信号がフォーカスコイル20に供給されていない状態では、レンズホルダ2はサスペンションワイヤ80の弾性によりフォーカス方向Zの中立位置に保持され、また、前記トラッキング用の駆動信号がトラッキングコイル30に供給されていない状態では、レンズホルダ2はサスペンションワイヤ80の弾性によりトラッキング方向Xの中立位置に保持される。
Next, the operation of the
A case where the
When a focus drive signal is supplied from the servo control unit 109 to the
When a tracking drive signal is commonly supplied from the servo control unit 109 to each tracking
In a state where the focus drive signal is not supplied to the
次に、フォーカスコイル20および各トラッキングコイル30にそれぞれ駆動信号が供給され、これらコイルが発熱した状態における、レンズホルダ2および対物レンズ7の温度分布のシミュレーション結果について説明する。
図9は対物レンズおよびレンズホルダを対物レンズの光軸を含みトラッキング方向Xと平行な平面で破断した状態における温度分布を示す模式図、図10は対物レンズおよびレンズホルダを対物レンズの光軸を含みタンジェンシャル方向Yと平行な平面で破断した状態における温度分布を示す模式図、図11は図9、図10のDD線断面における温度分布を示す模式図である。
図9〜図11において、符号T1〜T5は温度であり、各温度の関係はT1<T2<T3<T4<T5であり、温度T1、T2、T3、T4、T5は隣り合う温度の温度差が一定値となっている。また、前記シュミレーションに際しては、光ピックアップ104の環境温度を設定するとともに、光ピックアップ104のヨークベース18についても温度分布の解析を行っているが以下では説明を省略する。
図9〜図11に示すように、レンズホルダ2の内周部2006は、対物レンズ7の外周面7002に当接可能な複数の当接面2008と、対物レンズ7の外周面7002に空間2009を介して臨む複数の非当接面2010とが内周部2006の周方向に沿って交互に並べられることで構成されている。
すなわち、対物レンズ7は当接面2008を介してレンズホルダ2に位置決めされ当接面2008とレンズホルダ2の内周部2006が接触しているものの、対物レンズ7の外周面7002とレンズホルダ2の内周部2006との間には非当接面2010を介して複数の空間2009が介在している。
したがって、トラッキングコイル20およびフォーカスコイル30に電流が流れることによって発生する熱の対物レンズ7への伝導は複数の当接面2008を介して行われるものの、複数の非当接面2010が存在することから極めて少ないものとなる。
このことから、複数の当接面2008と複数の非当接面2010を適宜配置することで、フォーカスコイル20と4つのトラッキングコイル30からレンズホルダ2を介して対物レンズ7の外周に伝導される熱がその外周の全周にわたってほぼ均一となるようにすることが可能となる。
したがって、図9〜図11に示すように、対物レンズ7の光軸を中心とする同一半径の円周上に位置する対物レンズ7箇所の温度T1〜T5のそれぞれが対物レンズ7の全周にわたり半径方向外方に向かって同じような温度勾配で変化することになり、同一半径の円周上に位置する対物レンズ7箇所における温度勾配がほぼ零となるようにすることができる。
このように対物レンズ7の同一半径の円周上に位置する対物レンズ7箇所における温度勾配がほぼ零であれば、対物レンズ7に生じる光学収差としてコマ収差や非点収差は非常に少ないものとなるので無視することができ、球面収差のみを考慮すればよい。このような球面収差は光ピックアップ104の光学系によって容易に補正することができる。
本実施例によれば、従来のように熱伝導率が高い材料で構成された環状部材を対物レンズとレンズホルダとの間に介在させることなく、対物レンズにおける温度勾配の発生を抑制することができるので、部品点数を削減でき光ピックアップの小型化およびコストの削減を図る上で有利となり、また、レンズホルダを軽量化できることから光ピックアップの応答性の向上を図る上でも有利となる。
また、レンズホルダ2に複数の非当接面2010を設けることにより空間2009に相当する体積のレンズホルダ2の材料が不要となるため、レンズホルダ2の軽量化を図る上で有利となる。
Next, simulation results of temperature distributions of the
9 is a schematic diagram showing a temperature distribution in a state where the objective lens and the lens holder are broken along a plane parallel to the tracking direction X including the optical axis of the objective lens, and FIG. 10 shows the optical axis of the objective lens and the lens holder. FIG. 11 is a schematic diagram showing the temperature distribution in the DD line cross section of FIGS. 9 and 10. FIG.
9 to 11, symbols T1 to T5 are temperatures, and the relationship between the temperatures is T1 <T2 <T3 <T4 <T5, and the temperatures T1, T2, T3, T4, and T5 are temperature differences between adjacent temperatures. Is a constant value. In the simulation, the environmental temperature of the
As shown in FIGS. 9 to 11, the inner
That is, the objective lens 7 is positioned on the
Therefore, conduction of heat generated by the current flowing through the tracking
Therefore, by appropriately arranging a plurality of
Accordingly, as shown in FIGS. 9 to 11, each of the temperatures T <b> 1 to T <b> 5 of the objective lens 7 located on the circumference of the same radius centered on the optical axis of the objective lens 7 extends over the entire circumference of the objective lens 7. The temperature gradient changes outward in the radial direction with a similar temperature gradient, and the temperature gradient at the seven objective lens positions on the circumference of the same radius can be made substantially zero.
Thus, if the temperature gradient at the seven objective lens positions on the circumference of the same radius of the objective lens 7 is substantially zero, coma and astigmatism are very small as optical aberrations generated in the objective lens 7. Therefore, it can be ignored and only spherical aberration needs to be considered. Such spherical aberration can be easily corrected by the optical system of the
According to the present embodiment, the occurrence of a temperature gradient in the objective lens can be suppressed without interposing an annular member made of a material having a high thermal conductivity as in the past between the objective lens and the lens holder. Therefore, the number of components can be reduced, which is advantageous in reducing the size and cost of the optical pickup, and the lens holder can be reduced in weight, which is advantageous in improving the response of the optical pickup.
Further, providing the
なお、本実施例では、対物レンズ7の光軸方向から見たときに、各トラッキングコイル30は、トラッキング方向Xにおいてレンズホルダ2の輪郭の内側の箇所に位置する内側コイル部分3004と、トラッキング方向Xにおいてレンズホルダ2の輪郭の外側の箇所に位置する外側コイル部分3006とを有している。言い換えると、レンズホルダ2は矩形板状を呈し、前記矩形の四辺のうちの二辺はトラッキング方向Xに平行して設けられ残りの二辺はタンジェンシャル方向Yに平行して設けられ、トラッキングコイル30は、レンズホルダ2のトラッキング方向Xに平行して延在する二辺の延在方向の両端でそれぞれそれらの一部がレンズホルダ2の端部からトラッキング方向Xに突出して設けられている。
したがって、レンズホルダ2の輪郭の外側に位置している外側コイル部分3006で発生した熱は空気中に放熱されやすくなり対物レンズ7に伝達されにくくなる。これにより、4つのトラッキングコイル30で発生した熱が分散されやすくなることから、前記熱を対物レンズ7の外周の全周にわたって均一に伝達させる上で有利となる。
また、レンズホルダ2を正方形板状に設けるとともに、4つのトラッキングコイル30をレンズホルダ4の四隅に設ければ、対物レンズ7の光軸を中心とする円周上に円周方向に等間隔をおいて各トラッキングコイル30を配置することができ、各トラッキングコイル30で発生した熱を対物レンズ7の外周の全周にわたって均一に伝達させる上で有利となる。
In this embodiment, when viewed from the optical axis direction of the objective lens 7, each tracking
Therefore, the heat generated in the
If the
なお、本実施例では、対物レンズ7がプラスチックレンズで構成されている場合について説明したが、対物レンズ7がガラスレンズで構成されている場合にも本発明は無論適用可能である。
また、本実施例では、対物レンズ7のNAが0.85である場合について説明したが、本発明は、非点収差やコマ収差の発生を極力防止することが要求されるNAが0.8以上の対物レンズを用いる光ピックアップに特に好適である。
しかしながら、本発明は対物レンズのNAが0.8未満の光ピックアップに無論適用可能である。
また、本実施例では、対物レンズ7を保持するレンズホルダ2にフォーカスコイル20及びトラッキングコイル30のみを搭載しているが、それ以外の方向で駆動する事を目的とするコイル、例えばチルティングコイル等が搭載されていても本発明は無論適用可能である。
In the present embodiment, the case where the objective lens 7 is made of a plastic lens has been described. However, the present invention is naturally applicable to a case where the objective lens 7 is made of a glass lens.
In this embodiment, the case where the NA of the objective lens 7 is 0.85 has been described. However, in the present invention, the NA required to prevent astigmatism and coma as much as possible is 0.8. It is particularly suitable for an optical pickup using the above objective lens.
However, the present invention is naturally applicable to an optical pickup having an objective lens with an NA of less than 0.8.
In this embodiment, only the
2……レンズホルダ202……凹部、2006……内周部、2008……当接面、2009……空間、2010……非当接面、7……対物レンズ、7002……外周面、20……フォーカスコイル、30……トラッキングコイル、101……光ディスク装置、102……光ディスク、104……光ピックアップ。 2... Lens holder 202... Recessed portion, 2006. Inner circumferential portion, 2008... Abutting surface, 2009... Space, 2010. ... Focus coil, 30... Tracking coil, 101... Optical disk device, 102.
Claims (16)
前記レンズホルダに設けられ電流が供給されることで前記レンズホルダを前記対物レンズの光軸方向であるフォーカス方向に移動させるフォーカスコイルと、
前記レンズホルダに設けられ電流が供給されることで前記レンズホルダを前記フォーカス方向と直交するトラッキング方向に移動させるトラッキングコイルとを備える光ピックアップであって、
前記レンズホルダは、前記対物レンズを収容する凹部を有し、
前記凹部は、前記対物レンズの外周面に対応した直径の内周部を含んで構成され、
前記内周部は、前記対物レンズの外周面に当接可能な複数の当接面と、前記対物レンズの外周面に空間を介して臨む複数の非当接面とが前記内周部の周方向に沿って交互に並べられることで構成され、
前記対物レンズはその外周面が前記複数の当接面に当接し、かつ、前記複数の非当接面との間に前記空間が確保された状態で前記凹部に取着されている、
ことを特徴とする光ピックアップ。 A lens holder for holding the objective lens;
A focus coil that is provided in the lens holder and moves the lens holder in a focus direction that is an optical axis direction of the objective lens by supplying an electric current;
An optical pickup provided with a tracking coil that is provided in the lens holder and moves the lens holder in a tracking direction orthogonal to the focus direction by supplying an electric current;
The lens holder has a recess for accommodating the objective lens,
The concave portion includes an inner peripheral portion having a diameter corresponding to the outer peripheral surface of the objective lens,
The inner peripheral portion includes a plurality of contact surfaces that can contact the outer peripheral surface of the objective lens and a plurality of non-contact surfaces that face the outer peripheral surface of the objective lens through a space. It is composed of being arranged alternately along the direction,
The objective lens is attached to the recess in a state in which an outer peripheral surface thereof is in contact with the plurality of contact surfaces and the space is secured between the plurality of non-contact surfaces.
An optical pickup characterized by that.
前記駆動手段によって回転駆動する光ディスクに対し記録および/または再生用の光ビームを照射し、前記照射された光ビームの前記光記録媒体での反射光による反射光ビームを検出する光ピックアップとを有する光ディスク装置であって、
前記光ピックアップは、
対物レンズを保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダに設けられ電流が供給されることで前記レンズホルダを前記対物レンズの光軸方向であるフォーカス方向に移動させるフォーカスコイルと、
前記レンズホルダに設けられ電流が供給されることで前記レンズホルダを前記フォーカス方向と直交するトラッキング方向に移動させるトラッキングコイルとを備え、
前記レンズホルダは、前記対物レンズを収容する凹部を有し、
前記凹部は、前記対物レンズの外周面に対応した直径の内周部を含んで構成され、
前記内周部は、前記対物レンズの外周面に当接可能な複数の当接面と、前記対物レンズの外周面に空間を介して臨む複数の非当接面とが前記内周部の周方向に沿って交互に並べられることで構成され、
前記対物レンズはその外周面が前記複数の当接面に当接し、かつ、前記複数の非当接面との間に前記空間が確保された状態で前記凹部に取着されている、
ことを特徴とする光ディスク装置。 Driving means for holding and rotating the optical disc;
An optical pickup that irradiates a recording and / or reproducing light beam to the optical disk that is rotationally driven by the driving means, and detects a reflected light beam of the irradiated light beam reflected by the optical recording medium; An optical disk device,
The optical pickup is
A lens holder for holding the objective lens;
A focus coil that is provided in the lens holder and moves the lens holder in a focus direction that is an optical axis direction of the objective lens by supplying an electric current;
A tracking coil that is provided in the lens holder and moves the lens holder in a tracking direction orthogonal to the focus direction by supplying an electric current;
The lens holder has a recess for accommodating the objective lens,
The concave portion includes an inner peripheral portion having a diameter corresponding to the outer peripheral surface of the objective lens,
The inner peripheral portion includes a plurality of contact surfaces that can contact the outer peripheral surface of the objective lens and a plurality of non-contact surfaces that face the outer peripheral surface of the objective lens through a space. It is composed of being arranged alternately along the direction,
The objective lens is attached to the recess in a state in which an outer peripheral surface thereof is in contact with the plurality of contact surfaces and the space is secured between the plurality of non-contact surfaces.
An optical disc device characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004170720A JP2005353134A (en) | 2004-06-09 | 2004-06-09 | Optical pickup and optical disk device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004170720A JP2005353134A (en) | 2004-06-09 | 2004-06-09 | Optical pickup and optical disk device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005353134A true JP2005353134A (en) | 2005-12-22 |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006164416A (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical pickup device and optical disk device |
-
2004
- 2004-06-09 JP JP2004170720A patent/JP2005353134A/en active Pending
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