物镜组件、光拾波器及光信息装置的制作方法

文档序号:6776775阅读:82来源:国知局
专利名称:物镜组件、光拾波器及光信息装置的制作方法
技术领域
本发明涉及光学性地记录重放信息的光信息装置及光信息装置使用的 光拾波器及物镜组件。另外,本发明还涉及搭载光信息装置的应用机器。 领域背景技术
作为可以记录大容量的信息的信息记录介质,光盘得到广泛应用,伴 随着技术的进步,记录密度更高的光盘正在不断问世。
最初普及的光盘,是小型光盘(CD),然后数字数字通用光盘(DVD) 得到普及。DVD因为能够用大约是CD的6倍的记录密度记录信息,所以 能够将大容量的数据记录到一枚DVD上。因此,被特别用于记录信息量很 多的电影信息。另外,近几年来开发出HD-DVD、蓝光光盘(BD)等能够 用更高的记录密度记录信息的光盘,开始被特别用于记录高精细映像。
随着各种光盘的问世,光盘装置的互换性越来越重要。考虑到用户的 便利性,光盘装置最好能够与多个光盘对应。
作为与记录密度不同的多个光盘对应的光盘装置用的光拾波器,例如 专利文献1 3公开了具备多个物镜的光拾波器。现有技术的这些光拾波器, 主要与CD及DVD对应。专利文献l: JP特开平10 — 11765号公报专利文献2: JP特开平11一120587号公报专利文献3: JP特开2002 — 245650号公报
可是,本专利申请人对与HD-DVD及BD等能够用更高的记录密度记 录信息的光盘和现有技术的CD及DVD对应的光盘装置进行了研究,结果 发现存在着以下课题。
例如在具备二个物镜的光拾波器中,二个物镜被共同的物镜架支持, 物镜架则被一个物镜促动器驱动。
因此,对于物镜架而言,需要将二个物镜以与使用各自的物镜的光学 系统中的光轴成为最适当的位置的状态,固定到物镜架上。因此,例如专 利文献1公开了将一个物镜固定到倾动架上,用调整螺钉调整、固定倾动 架对于物镜架而言的倾斜位置后,再利用粘接剂固定倾动架与物镜架的技 术。
可是,在该结构中,需要先用调整螺钉固定倾动架,位置调整比较麻 烦。另外,还存在着由于倾动架的倾斜,对于物镜而言的开口的大小变化, 不能够确保所需的数值孔径(NA)的问题。
另外,在HD-DVD及BD等光盘中,为了实现高记录密度,需要使用 数值孔径(NA)较大的物镜,縮小旨在进行记录重放的光点。因此,需要 在固定物镜的物镜架上形成较大的贯通孔。
这种物镜架由于形成较大的贯通孔,所以刚性变低,在规定的频率中 容易共振。本专利申请人进行了研究,结果发现该共振影响驱动物镜架的 物镜促动器的动作,难以进行高精度的物镜控制。
另外,在对记录密度不同的多种光盘进行记录重放的动作中,其控制 精度不同。 一般来说,在记录密度较低的光盘的记录重放中,不要求很高 的控制精度,但是因为记录密度较低,所以要求物镜的移动范围大。另一方面,在记录密度较高的光盘的记录重放中,要求很高的控制精度,但是 物镜的移动范围可以狭小。
可是,多个物镜被物镜架支持时,由于驱动物镜架的促动器是一个, 所以通常难以满足这种不同的规格。
发明内容
本专利申请旨在至少解决现有技术的这些课题中的一个,提供具备多 个物镜光拾波器及光信息装置。
本发明的物镜组件,具备第1物镜和支持第1物镜的第1透镜架;所 述第1透镜架,由透过紫外线的材料构成。
在某种理想的实施方式中,所述第1透镜架,具有第1及第2开口; 包含射入所述第1物镜的光通过的贯通孔,和在所述贯通孔内沿着周方向 向所述贯通孔的中心轴突出的开口限制部;所述第1物镜被堵塞所述第1 开口地支持;所述开口限制部,将从所述第2开口射入所述开口限制部的 光,向离开所述第1物镜的光轴的方向引导。
在某种理想的实施方式中,所述开口限制部,具有面向所述第1开口 侧地倾斜于所述贯通孔的内侧面的第1环状的斜面。
在某种理想的实施方式中,所述开口限制部,具有面向所述第2开口 侧地倾斜于所述贯通孔的内侧面的第2环状的斜面。
在某种理想的实施方式中,所述开口限制部,具有面向所述第1开口 侧地倾斜于所述贯通孔的内侧面的第1环状的斜面,和面向所述第2开口 侧地倾斜于所述贯通孔的内侧面的第2环状的斜面。
在某种理想的实施方式中,使射入所述第2环状斜面的光和第2环状斜面的法线构成的角为Al,从所述第2环状斜面射出的光和第2环状斜面 的法线构成的角为A2,射入所述第2环状斜面的光和所述第1环状斜面的 法线构成的角为A3,所述开口限制部的折射率作为n时,满足sin(Al) =n*sin (A2) 而且n sin (A3+ (Al—A2)) >1的关系。
在某种理想的实施方式中,所述环状的斜面,具有同心状地配置的不 连续的两个环状斜面部。
在某种理想的实施方式中,所述开口限制部,具备构成具有和所述贯 通孔的中心轴一致的轴的凹透镜的 一部分的形状。
在某种理想的实施方式中,所述开口限制部的通过所述贯通孔的中心 轴的断面,是向所述中心轴突出的椭圆的一部分。
在某种理想的实施方式中,所述开口限制部,具备在所述第1开口侧 设置的环状的衍射光栅。
在某种理想的实施方式中,所述开口限制部,具备在所述第1开口侧 设置的使光线散射的散射面。
在某种理想的实施方式中,所述开口限制部,具备在所述第1开口侧 设置的遮蔽光线的遮蔽面。
本发明的光拾波器,具备第1光源,上述任一项所述的物镜组件,保持所述物镜组件的支持体,驱动所述支持体的促动器,第1光检出器;利 用所述物镜组件的第1物镜,将所述光源射出的光聚光到光盘的数据记录 面上,在所述数据记录面中,由所述光检出器将反射的光变换成电信号。
在某种理想的实施方式中,利用紫外线硬化树脂,将所述物镜组件的第1透镜架与所述支持体粘接。
在某种理想的实施方式中,光拾波器进而具有和构成所述物镜组件的 光学系统非公共光轴的第2物镜及第2光源;所述支持体,是支持所述第2 物镜的第2透镜架。
在某种理想的实施方式中,所述第1物镜的光轴和所述第2物镜的光 轴的间隔,是5mm以下。
在某种理想的实施方式中,所述第1物镜的光轴和所述第2物镜的光 轴的间隔,是2.5mm以上、5mm以下。
在某种理想的实施方式中,所述第1物镜及所述第2物镜,被配置在 所述光盘的跟踪方向的位置上。
在某种理想的实施方式中,所述第1物镜及所述第2物镜,被配置在 与所述光盘的跟踪方向垂直的方向的位置上。
在某种理想的实施方式中,所述第1透镜架,在靠近所述第2透镜架 的位置中,具有平坦的侧面。
在某种理想的实施方式中,所述第1透镜架,在所述光盘的外侧中, 具有平坦的侧面。
在某种理想的实施方式中,所述第1物镜,与所述第2物镜相比,用 于对长波长的光进行聚光。
在某种理想的实施方式中,所述第1透镜架,将所述第1物镜的光轴 作为中心,在和所述平坦的侧面对称的位置,具有切口部。
在某种理想的实施方式中,进而具备从所述第1透镜架及所述第1透 镜架比所述第1物镜及所述第2物镜突出的突起部;所述突起部,设置在 所述光盘的外周侧以外的区域。
本发明的光拾波器,进而具备射出第1波长的光的第1光源,将所述 第1光源射出的光朝着所述第1光盘的记录面聚光的第1物镜,接收聚光 到所述第1光盘的记录面的光的反射光、输出检出信号的第1检出器,射 出比所述第1波长短的第2波长的光的第2光源,将所述第2光源射出的 光朝着所述第2光盘的记录面聚光的第2物镜,接收聚光到所述第2光盘 的记录面的光的反射光、输出检出信号的第2检出器;根据所述第1检出 器的检出信号生成的聚焦误差信号的聚焦检出范围,比根据所述第2检出 器的检出信号生成的聚焦误差信号的聚焦检出范围大。
在某种理想的实施方式中,光拾波器进而具备为了减小从所述第1光 源射出的光的发散度的第1视准透镜,和为了减小从所述第2光源射出的光的发散度的第2视准透镜;用所述第1物镜的焦点距离除所述第1视准透镜的焦点距离后获得的第1倍率,小于用所述第2物镜的焦点距离除所 述第2视准透镜的焦点距离后获得的第2倍率。
在某种理想的实施方式中,所述第1物镜的焦点距离,比所述第2物 镜的焦点距离长。
在某种理想的实施方式中,进而具备为了减小从所述第1光源射出的 光的发散度的第1视准透镜,和为了减小从所述第2光源射出的光的发散 度的第2视准透镜;所述第1视准透镜的焦点距离,比所述第2视准透镜 的焦点距离短。
本发明的光信息装置,具备上述任一项所述的光拾波器;旋转驱动 光盘的电动机;根据所述光拾波器的至少所述第1光检出器获得的信号, 控制所述光拾波器的电气电路。
本发明的计算机,具备上述光信息装置。
本发明的光盘播放器,具备所述光信息装置。
本发明的车辆导航系统,具备上述光信息装置。
本发明的光盘记录器,具备上述光信息装置。
本发明的光盘服务器,具备上述光信息装置。
本发明的车辆,具备上述光信息装置。
本发明的光拾波器的装配方法,是上述光拾波器的装配方法,包含 调整所述第1透镜架整体的倾斜的第1工序,以便在利用所述第2物镜,对来自所述第2光源的光束进行聚光时,使所述光盘的记录面上的慧形象 差成为最小的第1工序;在维持所述第1工序调整的第1透镜架整体的倾 斜的状态下,调整所述物镜组件对于所述第1透镜架而言的倾斜,以便使 所述光盘的记录面上的慧形象差成为最小的第2工序。
在某种理想的实施方式中,所述光拾波器,进而具备被第2物镜聚光 的第3光源;进而包含在所述第2工序后,调整所述第3光源的对于所述 光束的光轴的垂直方向的位置,以便使来自所述第3光源的光束被所述第2 物镜聚光时的所述光盘的记录面上的慧形象差成为最小的第3工序。
本发明的物镜驱动装置,是具备可动体(该可动体包含旨在使光束聚 光到光盘上的第1物镜及第2物镜,和支持所述第1物镜及第2物镜的支 持体)的物镜驱动装置,所述第1物镜及第2物镜各自的光轴之间的距离,是5mm以下。
在某种理想的实施方式中,17、如权利要求15所述的光拾波器,其特征在于所述第1物镜及第2物镜各自的光轴之间的距离,是2.5mm以上、 5mm以下o
本发明的物镜驱动装置,是具备可动体(该可动体包含旨在使光束聚 光到光盘上的第1物镜及第2物镜,支持所述第1物镜的第1透镜架和支 持所述第2物镜的第2透镜架)的物镜驱动装置;所述第1透镜架,被所述第2透镜架固定;所述第1透镜架,在靠近被所述第2透镜架支持的所述第1物镜的位置中,具有平坦的侧面。
在某种理想的实施方式中,所述第1透镜架,在所述光盘的外侧中, 具有所述平坦的侧面。
在某种理想的实施方式中,所述第1物镜,与所述第2物镜相比,用 于对长波长的光进行聚光。
在某种理想的实施方式中,所述第1透镜架,将所述第1物镜的光轴 作为中心,在和所述平坦的侧面对称的位置,具有切口部。
在某种理想的实施方式中,物镜驱动装置进而具备从所述第1透镜架及所述第1透镜架比所述第1物镜及所述第2物镜突出的突起部;所述开 口限制部,设置在所述光盘的外周侧以外的区域。
采用本发明的物镜组件后,因为由透过紫外线的材料形成,所以将物 镜组件固定到支持体上时,调整物镜组件的倾斜后,能够利用紫外线硬化 树脂固定物镜组件。这样,能够很容易地调整物镜组件的位置及倾斜。
另外,因为物镜组件具备开口限制部,所以即使调整物镜组件对于支 持体而言的倾斜,也能够利用开口限制部,始终将从外部射入物镜的光束 的光径调节成一定。
另外,采用本发明的光拾波器后,因为使两个物镜的光轴间的距离成 为5mm以下,所以能够抑制透镜架的共振引起的伺服控制性能的恶化,实 现稳定的控制。
另外,因为第1透镜架在靠近第2物镜的位置,具有平坦的侧面,所 以能够縮小两个物镜间的距离,能够縮短两个物镜的光轴间的距离。



图1是表示采用本发明的光拾波器的第1实施方式的简要的侧面图。图2是表示采用本发明的光拾波器的第1实施方式的简要的立体图。图3表示图1的光拾波器使用的物镜驱动装置的可动部的断面。图4是图1的光拾波器使用的物镜组件的放大剖面图。图5是放大图1的光拾波器使用的透镜架的一部分后表示的断面图。图6是讲述射入透镜架的开口限制部的光的光路的图形。图7A是表示透镜架的开口限制部的其它方式的断面图。图7B是表示透镜架的开口限制部的其它方式的断面图。图7C是表示透镜架的开口限制部的其它方式的断面图。图7D是表示透镜架的开口限制部的其它方式的断面图。图7E是表示透镜架的开口限制部的其它方式的断面图。图7F是表示透镜架的开口限制部的其它方式的断面图。图7G是表示透镜组件的其它方式的断面图。图8是表示聚焦误差信号的一个例子的图形。图9是表示本实施方式中的由BD用的光学系统获得的聚焦误差信号的 图形。图10是表示本实施方式中的由DVD用的光学系统获得的聚焦误差信 号的图形。图11是表示本实施方式中的由CD用的光学系统获得的聚焦误差信号 的图形。图12是表示采用第2实施方式的物镜驱动装置的立体图。图13是表示采用第2实施方式的物镜驱动装置的分解立体图。图14是图12的物镜驱动装置的透镜架的断面图。图15是表示光轴间距离和伺服控制相位的延迟量的关系的图形。图16是表示本实施方式中的对于流入聚焦线圈的电流值而言的透镜架向聚焦方向的变位频率应答特性的图形。图17是表示本实施方式中的对于伺服控制的相位延迟量而言的透镜架向聚焦方向的变位频率应答特性的图形。图18是示意性地表示现有技术的透镜架产生的共振的情况的图形。 图19是表示在现有技术的物镜驱动装置中,对于流入聚焦线圈的电流值而言的透镜架向聚焦方向的变位频率应答特性的图形。图20是表示在现有技术的物镜驱动装置中,对于伺服控制的相位延迟量而言的透镜架向聚焦方向的变位频率应答特性的图形。图21是表示采用第3实施方式的物镜驱动装置的结构的平面图。图22是表示采用第3实施方式的物镜驱动装置的结构的分解立体图。图23是表示第3实施方式的透镜架的侧面图。图24表示图21中的A—A线剖面。图25是表示物镜驱动装置和光盘的位置关系的图形。图26是表示采用第4实施方式的光信息装置的结构的图形。图27是表示采用第5实施方式的计算机的结构的图形。图28是表示采用第6实施方式的光盘播放器的结构的图形。图29是表示采用第7实施方式的光盘记录器的结构的图形。图30是表示采用第8实施方式的服务器的结构的图形。图31是表示采用第9实施方式的车辆的结构的图形。符号说明
1、 2透镜架 3开口限制部 31、 37a、 43a光源 34、 41物镜33、 39视准透镜 32、 35、 46光盘 45物镜驱动装置 56、 57、 58光束具体实施方式

(第1实施方式)下面,讲述采用本发明的光拾波器的第1实施方式。图1及图2是表 示光拾波器101的简要的侧面图及立体图。
在图1中,方向T是跟踪方向,方向F是聚焦方向。另外,方向Y是 垂直于跟踪方向的方向。使这些方向与光信息装置(光盘装置)的跟踪方 向、聚焦方向及垂直于跟踪方向的方向一致地配置光拾波器101。但是,也 可以使方向Y及方向T与光信息装置的跟踪方向及垂直于它的方向一致地 配置。
光拾波器101,至少可以对三个记录密度不同的光盘32、 35、 46进行 记录及重放中的一个。光盘32、 35、 46,例如是DVD、 BD及CD。
为了对记录密度最高的光盘35至少进行记录及重放中的一个,光拾波 器101具备光源31及物镜34。
光源31,射出波长最短的光(例如蓝色)。光源31射出的光,是规定 的方向的直线偏振光。偏振光射束分裂器1032将光源31射出的光,引导 到视准透镜33上。偏振光射束分裂器1032强反射光源31射出的光的方向 的直线偏振光,以很高的比例透过与它正交的方向的直线偏振光。利用以 下讲述的1/4波长板48和偏振光射束分裂器1032的组合,还能够获得提高 光的利用效率的效果。
视准透镜33变换收敛状态,使光源31射出的光束56大致成为平行光。 棱镜60具有斜面60a,将透过视准透镜33的光束56朝着与光盘35成为直 角的方向反射。物镜34使光束56收敛到光盘35的记录面上。光盘35的 记录面反射的光束,相反地经过原来的光路,在偏振光射束分裂器1032等 分岔单元的作用下,被分岔成和光源31不同的方向,射入光检出器36。光 检出器36,对射入的光进行光电变换,输出为了获得信息信号、伺服信号 (为了进行聚焦控制的聚焦误差信号及为了进行跟踪控制的跟踪误差信 号)的电信号。
在这里,在偏振光射束分裂器1032和物镜34之间具备1/4波长板48 后,能够用偏振光射束分裂器1032将反射的直线偏振光变换成圆偏振光。 光盘35的记录面中被反射的相反旋转的圆偏振光的光束56,再次射入1/4 波长板48之际,被变换成与原来的方向正交的方向的直线偏振光。因此, 能够以很高的比例透过偏振光射束分裂器1032,提高光的利用效率。
可以在偏振光射束分裂器1032和光检出器36之间,配置圆柱透镜或 特里克透镜等象散发生元件50,而且还在光检出器36中设置4分割光检出 区域(未图示)。采用这种结构后,能够接收被象散发生元件50附加了象 散后的光,根据象散法检出聚焦误差信号。如果进而附加向象散发生元件 50聚光、具有扩散力的透镜能力,就能够实现使象散发生元件50向光轴方 向移动、对聚焦误差信号进行失调调节。进而,在偏振光射束分裂器1032 和光检出器36之间,配置衍射光学元件(diffractive optical element:DOE) 后,能够获得一射束方式的稳定的跟踪信号。
光拾波器101 ,具备光源37a及物镜41 。光源37a被集成组件37收纳, 放射波长比光源31长的光(例如红色)。视准透镜39变换光束57的收敛 状态,使光源37a射出的光束57大致成为平行光。透过视准透镜39的光 束57,在和棱镜60的斜面60a不同的斜面60b的作用下,朝着与光盘32 成为直角的方向反射。
物镜41使光束57收敛到光盘32的记录面上。光盘32的记录面反射 的光束,相反地经过原来的光路,在偏振光全息40等分岔单元的作用下, 被分岔成和开始不同的方向,射入集成组件37的未图示的光检出器,被进 行光电变换。这样,输出为了获得信息信号、伺服信号(为了进行聚焦控 制的聚焦误差信号及为了进行跟踪控制的跟踪误差信号)的电信号。使用 内置光检出器和光源37a的集成组件37后,能够实现光拾波器的小型、薄 型化,能够使光拾波器的动作稳定。
光拾波器IOI,进而具备光源43a。光源43a被集成组件43收纳,放 射波长最长的光(例如红色)。视准透镜39变换光束57的收敛状态,使光 源43a射出的光束58大致成为平行光。透过视准透镜39的光束58,在棱 镜60的斜面60b的作用下,朝着与光盘46成为直角的方向反射。
物镜41使光束58收敛到光盘46的记录面上。光盘46的记录面反射 的光束58,相反地经过原来的光路,在全息43b等分岔单元的作用下,被 分岔成和光源43a不同的方向,射入集成组件43内的未图示的光检出器, 被进行光电变换。这样,输出为了获得信息信号、伺服信号(为了进行聚 焦控制的聚焦误差信号及为了进行跟踪控制的跟踪误差信号)的电信号。 使用内置光检出器和光源43a的集成组件43后,能够实现光拾波器的小型、 薄型化,能够使光拾波器的动作稳定。
如图l及图2所示,光拾波器101具备具有为了将光源37a及光源43a 射出的光合波或分岔的分色膜的射束分裂器38。光源43a射出的一部分光, 被射束分裂器38反射,引导到光检出器54上。其余的光,透过视准透镜 39。另外,透过来自光盘46的一部分反射光,引导到集成组件43上。射 束分裂器38对光源37a的光,进行全反射。
此外,棱镜60的断面是三角形,可以将顶点(作为棱镜的整体看是棱) 磨边后防止掉屑(缺口)。包含这时在内,棱镜60大致具有三角形的断面。
在本实施方式中,光拾波器101与三种光盘对应,具备三个光源。但 是为了实现与两种光盘对应的光信息装置,光拾波器101也可以具备光源43a或光源37a中的某一个和光源31 。
光拾波器101,具备物镜驱动装置45,在物镜驱动装置45内的规定的 位置,配置物镜34及物镜41。物镜34及物镜41,最好朝着Y方向即光盘 的轨道槽的延伸方向或者和跟踪方向垂直的方向并列配置。这样,物镜34 或物镜41访问光盘32、 35、 46的最内周及最外周时,能够防止不使用的 物镜41或物镜34与使光盘32、 35、 46旋转的电动机及和光信息装置的外 装产生干涉。
物镜驱动装置(物镜促动器)45,能够使物镜34及物镜41向与光盘 32、 35、 46的记录面正交的聚焦方向F及光盘的跟踪方向T的两方向移动, 调整光盘32、 35、 46记录及重放使用的光点的聚光状态,另外还能够使光 点的位置向跟踪方向移动。
图3表示物镜驱动装置45的可动部的断面。可动部支持、固定物镜34 及物镜41,在未图示的线圈及磁铁等驱动机构的作用下,可动部向聚焦方 向及跟踪方向移动,从而使物镜34及物镜41向聚焦方向及跟踪方向移动。
物镜34及物镜41都被可动部固定后,不能够独立地调整物镜34及物 镜41的方向。因此,需要预先调整物镜41对于物镜34的光轴而言的光轴 的方向。
在本实施方式中,可动部包含物镜34、透镜架l、支持物镜41的物镜 组件IO,对于固定物镜34的第1透镜架1,能够调节物镜组件10的方向。 因此,物镜组件10具有透镜架2。透镜架2支持、固定物镜41。另外,透 镜架2具有用曲面构成的底部2r,透镜架2的底部2r与用透镜架1的曲面 构成的凹部lr相接地被支持、固定。
因为透镜架2的底部2r用曲面构成,所以在透镜架1的凹部lr内调整 透镜架2的倾斜后,能够固定透镜架2和透镜架1。
透镜架2的倾斜的调整,例如可以按照以下的步骤进行。首先,调整 透镜架1的倾斜,以便在用图1的斜面60a反射的光束56被用物镜34聚 光时,慧形象差成为最小或者收敛光点成为最对称于光轴的形状。该调整, 通过在可动部内调整透镜架1的位置,或者调整物镜驱动装置45对于用斜 面60a反射的光束56的光轴而言的倾斜来实现。
采用专利文献1公布的现有技术后,使两个物镜的光轴平行地决定两 个物镜的倾斜。可是,采用该方法后,残存着物镜的制造误差造成的慧形 象差以及其它的光学部件的制造误差造成的慧形象差,从而使收敛光束失 真。
与此不同,采用本实施方式的调整方法后,能够综合性的减少慧形象 差,或者使收敛光束的形状成为最佳。因此,能够实现对于多个不同种类 的光盘发挥良好的记录、重放性能的光拾波器。
这样地调整透镜架2对于透镜架1而言的倾斜后,如图3所示,使用 粘接剂22将透镜架2对于透镜架1而言固定。在电子部件的粘接等中,一 般广泛使用热硬化性粘接剂。可是,为了使用热硬化性粘接剂,需要准备 高温槽装置,需要增加制造设备。另外,使用过一会硬化的粘接剂时,从 縮短制造时间的角度上说,希望硬化时间短。可是,硬化时间短后,却带 来在调整透镜架2的倾斜时,粘接剂逐渐硬化而不容易调整的课题。
在本实施方式中,考虑到这些问题,作为粘接剂22,最好使用紫外线 硬化树脂。另外,最好在透镜架1和透镜架2的间隙中也涂敷粘接剂22, 从而将透镜架1和透镜架2牢固地粘接。因此,透镜架2最好由透过紫外 线的材料构成,以便使在透镜架1和透镜架2的间隙中涂敷的粘接剂22也 能够得到硬化。聚烯类树脂及聚碳酸脂类树脂等能够透过紫外线,而且便 宜,物性也稳定,所以宜于作为构成透镜架2的材料。透镜架1由不透过 可见光及紫外线的材料构成。
经过上述步骤调整了物镜41的光轴后,向粘接剂22照射紫外线,使 粘接剂22硬化,将透镜架2固定到透镜架1上。这样,在调整物镜41的 光轴的期间,不会出现由于粘接剂22固化而难以调整的问题。另外,由于 紫外线硬化树脂能够用比较短的时间硬化,所以还能够縮短调整所需的时 间。由于透镜架2透过紫外线,所以还能够使粘接剂22的硬化均匀地进行。 另外,因为只要是放射紫外线光源就行,所以设备投资少。毫无疑问,具 有縮短粘接固定时间的效果。
此外,被透镜架2固定的物镜,最好构成用于记录重放记录密度相对 较低的光盘的光学系统。记录重放记录密度相对较低的光盘时的光束的控 制精度,与记录密度相对较高的光盘相比,可以相对的低。因此,物镜的 轴调整的精度,与记录密度相对较高的光盘相比,也可以相对的低,从而 使光轴的调整比较容易。
如图3所示,为了使所需大小的光束射入物镜34,在透镜架l上规定 开口 lh地设置开口限制部14,该开口限制部14向规定射入物镜34的光束 的线路的贯通孔的内部突出。开口限制部14也由不透过可见光及紫外线的 材料构成。
另一方面,由透过紫外线的材料构成透镜架2时,透镜架2也透过可 见光。因此,难以使所需大小的光束射入物镜41,获得所需的数值孔径(NA)。在本发明申请中,物镜组件10具备开口限制部3。下面,参照图 4,详细讲述开口限制部3。
图4是物镜组件10的放大剖面图。如图4所示。透镜架2具有第1开 口 2b及第2开口 2a,还具有被内侧面2f规定的贯通孔。物镜41堵塞第1 开口2b地被透镜架2支持,透过贯通孔的光,从第2开口 2a射入物镜41。 开口限制部3,具有沿着贯通孔的内侧面2f的周方向向贯通孔的中心轴2c 方向突出的形状。这样,开口限制部3规定射入物镜4的光束的光径2h。 贯通孔的中心轴2c,和物镜41的中心41c基本一致。开口限制部3形成的 开口 2h,被设定成作为物镜41的透镜发挥作用的有效口径D以下。
综上所述,透镜架2透过紫外线及可见光。因此,用和透镜架2相同 的材料一体性形成开口限制部3时,射入的光也透过开口限制部3,所以不 能够遮蔽射入物镜41的光,不能够规定规定的光径。因此,具备将从开口 限制部3的第2开口 2a射入开口限制部3的光引导到离开物镜41的光轴 的方向的结构。
图5是透镜架2的断面的局部放大图。如图5所示,开口限制部3的 断面是台形形状,利用台形的两个斜边,开口限制部3包含向透镜架2的 贯通孔内突出的第1环状斜面3a及第2环状斜面3b。第1环状斜面3a及 第2环状斜面3b,分别面向第1开口 2b及第2开口 2a —侧地向内侧面2f 倾斜。开口限制部3的侧面3c,大致和内侧面2f平行。
如图5所示,射入第1开口 2b的光中射入开口限制部3的光57,从第 1环状斜面3a向开口限制部3的内部透过。这时,在第l环状斜面3a中, 光57向离开光轴41c的方向折射。这样,能够使射入开口限制部3的光不 射入物镜41。因此,如图4所示,能够只使开口限制部3规定的光径2h的 光射入物镜41。
开口限制部3的第1环状斜面3a及第2环状斜面3b,也可以如在图5中用虚线所示的那样,构成和光轴4c大致一致的凹透镜的二个球面的一部分。尽管使第1环状斜面3a及第2环状斜面3b成为这种形状,也能够使 射入开口限制部3的光57向离开光轴41c的方向折射。这样,即使用透过 可见光及紫外线的材料构成开口限制部3,也可以利用开口限制部3遮蔽光, 能够使所需的光径的光射入物镜41 。
另外,因为在支持物镜41的透镜架2的射入物镜41的光通过的贯通 孔的内部设置开口限制部3,所以能够靠近物镜41地配置开口限制部3, 能够减小开口限制部3的中心和物镜41的光轴的偏移。进而,调整物镜41 对于透镜架1而言的倾斜时,也能够用包含物镜41及透镜架2的透镜组件 整体进行倾斜的调节。因此,能够不产生上述开口限制部3的中心和物镜 41的光轴的偏移,使射入物镜41的光的光径始终取决于开口限制部3。这 样,能够将射入物镜41的光的光径的误差抑制到最小限度。
为了提高利用开口限制部3遮蔽光的效果,可以利用第2环状斜面3b 中的光的全反射。具体地说,如图6所示,使射入第1环状斜面3a的光57 和第1环状斜面3a的法线构成的角为Al ,从第1环状斜面3a向内部行进 的光和法线构成的角为A2。另外,使射入第2环状斜面3b的光和法线构 成的角为A4,从第2环状斜面3b射出的光和法线构成的角为A3。使构成 开口限制部3的材料的折射率作为n。
根据斯内尔定律,这些角满足以下的公式(1)及(2)的关系。
sin (Al) =n sin (A2) …(1)A4=A3+ (A1—A2) …(2)
n sin (A4) > 1 …(3)
这样,将公式(3)代入公式(2)后,可以获得公式(4)的关系。
n*sin (A3+ (A1—A2)) >1 …(4)
就是说,如果角度A1及A3满足公式(1)及公式(4)的关系,就能 够使射入第1环状斜面3a的光全部向离开光轴41c的方向折射,而不射入 物镜41。
采用这种结构后,因为不需要的光线不射入物镜41,所以能够获得完 全除去杂散光成分的效果。[oiu]透镜架2设置的开口限制部,还可以采用图5及图6所示的结构以外 的结构。
如图7A所示,透镜架62设置的开口限制部63,具有同心状地配置的 两个环状斜面部63d、 63e、第2环状斜面63b和侧面63c。环状斜面部63d、 63e分别向第1开口 2b —侧倾斜,环状斜面部63d和环状斜面部63e不连 续。环状斜面部63d、 63e作为第l环状斜面63a发挥作用,如参照图5讲 述的那样,将射入开口限制部63光引导到离开光轴41c的方向。
利用两个不连续的环状斜面部63d、 63e形成第l环状斜面63a后,能 够使对于各自的环状斜面部63d、 63e的内侧面63f而言的倾斜角变小,使 射入开口限制部63光向离开光轴41c更远的方向折射。另外,与用相同的 角度形成倾斜的一个环状斜面时相比,能够縮短在内侧面63f中设置环状斜 面部63d、 63e所必需的长度Ll。这样,能够縮短透镜架62的贯通孔方向 的长度,有利于实现厚度小的光信息装置。
如图7B所示,透镜架64设置的开口限制部65,具备在第1开口 2a 一侧设置的环状的衍射光栅65a、第2环状斜面65b和侧面65c。环状的衍 射光栅65a能够使射入开口限制部65光向离开光轴41c的方向折射。衍射光栅65a,能够利用凹凸的图案设定光的衍射方向。与形成第l环状斜面时相比,能够縮短在内侧面63f中设置衍射光栅65a所必需的长度L2。这样, 能够縮短透镜架64的贯通孔方向的长度,有利于实现厚度小的光信息装置。
图5所示的开口限制部3,具备第1环状斜面3a及第2环状斜面3b, 但是也可以只具备其中的某一个斜面。图7C所示的透镜架65设置的开口 限制部67,包含垂直面67a、第2环状斜面67b和侧面67c。垂直面67a垂 直于内侧面67f,光57射入时,在垂直面67a中不产生光的折射。可是, 减小第2环状斜面67b对于内侧面67f而言的倾斜角后,能够在第2环状斜 面67b中使光离开光轴41c地折射。
这时,如图7C所示,使光57射入的方向和第2环状斜面67b的法线 构成的角为A3时,如果满足公式(5),光57就能够在第2环状斜面67b 中全反射,能够防止射入物镜41。
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图7D所示的透镜架68设置的开口限制部69,包含第1环状斜面69a、 垂直面69b和侧面69c。开口限制部69能够利用第1环状斜面69a,使光 57向离开光轴41c的方向折射。
开口限制部的断面形状,也可以采用曲线结构。图7E所示的透镜架 71设置的开口限制部72,在通过贯通孔的中心轴的断面中,具有由向中心 轴突出的椭圆的一部分构成的形状。具有这种形状的开口限制部72,也能 够使光57向离开光轴41c的方向折射。易于采用射出成形等方法,使具有 这种形状的透镜架71成形,能够降低透镜架71的制造成本。
以上讲述的开口限制部,可以透镜架71—体形成,具备能够用低成本 制造的结构,可是,希望切实遮蔽光时,可以在开口限制部上设置遮光面。 如图7F所示,透镜架73设置的开口限制部74,具有在内侧面74f内向光轴41c突出的、由大致垂直的面74a和侧面74c构成的环状的突起形状。在 面向第一开口 2a的面74a上,设置环状的遮蔽面75。遮蔽面75既可以是 由黑色涂料及包含石墨的树脂或者着色树脂等构成的环状的薄片的一个 面,也可以利用黑色涂料及包含石墨的树脂或者着色树脂形成整个开口限 制部74。另外,也可以取代遮蔽光的遮蔽面75,设置使光散射的散射面。
因为使用和透镜架2不同的构成部件,所以制造成本略微增加,但是 光的遮蔽效果大,能够更切实地遮蔽不需要的光。
此外,在本实施方式中,透镜组件由透镜架和物镜构成,但是透镜组 件也可以进而包含其它的光学元件。
例如,如图7G所示,透镜组件80包含物镜41、透镜架83、透镜架设 置的开口限制部82和光学元件84。
开口限制部82,可以是以上讲述的各种结构的开口限制部中的任何一 个。在光学元件84中,能够使用衍射透镜等各种光学元件。透镜架83因 为透过紫外线,所以能够利用紫外线硬化树脂粘接透镜架83和光学元件84。 因此,适当调整物镜41、开口限制部82和光学元件84的倾斜及位置后, 如上所述地照射紫外线,将光学元件84固定到透镜架83上后,能够获得 光轴等被调整的光学组件。
接着,参照图l及图2,讲述本实施方式中的光学系统的设计。光拾波 器IOI,与三个记录密度不同的光盘32、 35、 46对应,光盘32、 35、 46, 例如是DVD、 BD及CD。
对于记录密度不同的多个光盘的记录重放动作,其控制精度不同。一 般来说,在记录密度较低的光盘的记录重放中,不要求很高的控制精度, 但是因为记录密度较低,所以要求物镜的移动范围大。另一方面,在记录 密度较高的光盘的记录重放中,要求很高的控制精度,但是物镜的移动范围可以狭小。例如高记录密度的光盘——BD和低记录密度的光盘—— CD,由于记录密度相差40倍左右,所以它们的控制精度及物镜的移动范围
也迥然不同。
因此,记录密度较低的光盘,相对性地允许较大的形状的变形。将记 录密度较低的光盘装入光信息装置,用主轴电动机旋转时,由于盘的形状 的变形,记录面的位置上下变化。就是说,出现"面摆动"。对于面摆动较 大的光盘,为了切实开始聚焦控制,必须加大跟踪误差信号的动态范围。 具体地说,如图8所示,跟踪误差信号成为最大的聚焦点A及成为最小的 聚焦点B的间隔最好很大。
在本实施方式中,为了解决这种课题,对与各光盘对应的各光学系统 进行如下设计。
具体地说,用波长比光束56长的光束57及光束58照射光盘、由光检 出器检出反射光后获得的聚焦误差信号的散焦检出范围,大于用光束56照 射光盘、由光检出器检出反射光后获得的聚焦误差信号的散焦检出范围地 设计光束56、 57、 58透过的光学系统。
首选的方法是将物镜34的焦点距离fl定为1 mm 1.8 mm,将视准透 镜33的焦点距离fCl定为14 mm 30 ram。另外,将物镜41的焦点距离f2 定为2 mm 3 mm,将视准透镜39的焦点距离fC2定为10 mm 20 mm。
进而,在这些焦点距离的范围中,大于用第2物镜41的焦点距离除视 准透镜39的焦点距离的第2倍率地设定用物镜34的焦点距离fl除视准透 镜33的焦点距离fCl的第1倍率。就是说,满足以下的公式(6)的关系地设定这些透镜的焦点距离。
fCl/fl >fC2/f2…(6)
另外,为了满足公式(6)的关系,最好使物镜41的的焦点距离f2比 物镜34的的焦点距离fl长,或者使视准透镜39的焦点距离比视准透镜33 的焦点距离fCl短。
这样地选择物镜34、 41、视准透镜33、 39的焦点距离后,进行高密度 的光盘35的记录重放时,能够实现高精度的聚焦控制。另外,进行低密度 的光盘32、 46的记录重放时,能够降低聚焦灵敏度,扩大散焦检出范围。 因此,即使旋转的光盘的面摆动较大时,也能够切实开始聚焦控制。
特别是使中继透镜44具有凸透镜作用,将从物镜41的开口部分盯住 光源43a的角度即光源侧数值孔径(NA)由光源附加的较大的NA变换成 视准透镜39—侧的NA后,在本实施例中,能够获得使波长最长的红外光 的倍率最小、使散焦检出灵敏度降低、使散焦检出范围最大的效果。
以下示意性地表示如此设计光学系统的光拾波器获得的聚焦误差信 号。图9是从光源31向BD照射蓝光时获得的聚焦误差信号。图10是从光 源37a向DVD照射红光时获得的聚焦误差信号。图11是从光源43a向CD 照射红光时获得的聚焦误差信号。
在图9 图11中,纵轴表示散焦即记录面和收敛点的光轴方向(聚焦 方向)的距离,纵轴表示聚焦误差信号的强度。
如图9所示,在BD的聚焦误差信号中,将动态范围即聚焦误差信号 的强度成为最大及最小的散焦的间隔,设定成约2um。另外,如图10所 示,在DVD的聚焦误差信号中,将动态范围即聚焦误差信号的强度成为最 大及最小的散焦的间隔,设定成约4um。
该设定能够通过设定物镜及视准透镜的焦点距离的关系即倍率来实 现。这样,对于BD可以获得高灵敏度的聚焦误差信号,能够实现高精度的 聚焦控制。
这时,如图11所示,在CD的聚焦误差信号中,动态范围即聚焦误差 信号的强度成为最大及最小的散焦的间隔——所谓散焦检出范围成为大约 6um。这是利用中继透镜,使倍率低于DVD的效果。这样即使是面摆动 较大的CD,也能够实现稳定地开始聚焦控制。
此外,将红外光中的物镜41的的焦点距离,比对于红光而言的物镜41 的的焦点距离长地设计,也能够获得降低红外光的散焦检出灵敏度、扩大 散焦检出范围的效果。
(第2实施方式)在具备多个物镜的光拾波器中,需要在透镜架上设置成为光束的经过 路线的多个贯通孔。特别是为了对高记录密度的光盘进行记录重放,需要 使用数值孔径较大是物镜。因此,贯通孔也变大。这种透镜架因为有较大 的贯通孔,所以刚性变低,在规定的频率中容易共振。在本实施方式的光 拾波器中,具备具有抑制透镜架共振引起的伺服性能的劣化的结构的物镜 驱动装置。
图12及图13是表示采用本实施方式的光拾波器的物镜驱动装置的立 体图及分解立体图。和第l实施方式同样,箭头F、 T、 Y分别表示聚焦方 向、跟踪方向及光盘(未图示)的切线方向。另外,箭头R表示Y轴周围 的旋转方向——倾斜方向。这些聚焦方向F、跟踪方向T及方向Y相互正 交,分别与三维的正交坐标中的各坐标轴的方向对应。
本实施方式的物镜驱动装置102,具备可动体251。可动体251,包含 物镜201、物镜202、透镜架203、第1印刷线圈204、第2印刷线圈205及端子板208。
透镜架203由树脂等形成,支持物镜201及物镜202。物镜201用于对 CD、 DVD等低记录密度的光盘进行记录重放。物镜202用于对BD等高记 录密度的光盘进行记录重放。在透镜架203中的和方向Y平行的两个侧面, 安装第1印刷线圈204和第2印刷线圈205;在与跟踪方向T平行的两个侧 面,分别安装端子板208。
第1印刷线圈204和第2印刷线圈205,是分别在基板上使导电性材料 螺旋形地附着在和方向Y平行的轴的周围后形成线圈结构的印刷线圈。
在第1印刷线圈204中,沿着跟踪方向T,排列形成第1聚焦线圈部 204a和第l跟踪线圈部204b。另外,在第2印刷线圈205中,沿着跟踪方 向T,排列形成第2聚焦线圈部205a和第2跟踪线圈部205b。
第1聚焦线圈部204a和第2聚焦线圈部205a,被配置在包含方向Y、 以垂直于跟踪方向T的平面为中心,互相朝着相反的方向等距离错开的位 置,而且沿着方向Y互相离开的位置。另外,第l跟踪线圈部204b和第2 跟踪线圈部205b,也被满足同样的关系地配置。这样,第1印刷线圈204 和第2印刷线圈205,使用相同的部件,配置在对于方向Y而言旋转对称 的位置上后,能够满足上述关系。
第1聚焦线圈部204a的两端子及第2聚焦线圈部205a的两端子,分 别独立地通过端子板208及金属线209与控制电路(未图示)接线。另外, 第1跟踪线圈部204b和第2跟踪线圈部205b,互相串联接线,通过端子板 208及金属线209与控制电路接线。
第1磁铁206,在第1印刷线圈204的第1聚焦线圈部204a的中心线 204c及第1跟踪线圈部204b的中心线204d和磁极的交界线一致的位置, 与第1印刷线圈204相对地配置,被扼铁210固定。同样,第2磁铁207, 在第2印刷线圈205的第1聚焦线圈部205a的中心线205c及第2跟踪线圈 部205b的中心线205d和磁极的交界线一致的位置,与第2印刷线圈205 相对地配置,被扼铁209固定。
第1磁铁206及第2磁铁207的材质、形状、磁化图案和磁化强度, 最好完全相等;由第1磁铁206及第2磁铁207产生的磁场,最好大致相等。
第1聚焦线圈部204a的二端子、第2聚焦线圈部205a的二端子及串 联的跟踪线圈部204b、跟踪线圈部205b的二端子合计六端子,通过端子板 208作媒介,与6根金属线209的前端侧连接。金属线209的基端侧,通过 支撑架212,被基板213固定。另外,扼铁210、支撑架212、基板213被 底座211固定。金属线209,由铍青铜及磷青铜等弹性金属材料构成,使用 具有圆形、多边形或椭圆形等断面形状的线材或棒材。另外,金属线209 的支持中心,被大致与可动体的重心一致地设定。
物镜201及物镜202,沿着方向Y排列在透镜架203上。物镜201被 配置在比金属线209的支持中心靠近金属线209的基端侧,物镜202被配 置在比金属线209的支持中心靠近金属线209的前端侧。
另外,第1印刷线圈204及第1磁铁206,被配置在金属线209的基端 侧;第2印刷线圈205及第2磁铁207,被配置在金属线209的前端侧。就 是说,在方向Y中,第1印刷线圈204及第1磁铁206,被配置在物镜201 侧;第2印刷线圈205及第2磁铁207,被配置在物镜202侧。
图14表示和Y方向平行的面中的透镜架203的断面。物镜201及物镜202,分别具有光轴Kl及K2。在镜架203的与物镜201及物镜202对应的 位置,沿着光轴K1及光轴K2,配置着为了确保透过各自的物镜的光束的 光路的贯通孔。
本专利发明人对透镜架的刚性和共振进行了各种研究。结果发现虽 然透镜架形成的贯通孔变大后,透镜架的刚性往往下降,但是使伺服性能 劣化的重要原因却是共振频率。另外,还发现共振频率随着光轴K1和光 轴K2的距离p而变,将距离p设定成适当值后,能够抑制伺服性能的劣化。
图15表示出光轴Kl和光轴K2的距离p和伺服控制由于共振而产生 的相位的延迟量的关系。如图15所示,距离越短,相位的延迟量越小。虽 然可以认为距离p变小后,由于透镜架的刚性进一步下降,所以共振带来 的不良影响变大,但是相位的延迟却并不是刚性造成的,它与共振频率息 息相关。
相位的延迟量如果在10度以下,伺服控制的特性就不会有很大的劣化, 控制还不会不稳定。这样,如图15所示,最好将光轴Kl和光轴K2的距 离p设定成5咖以下。将距离p设定成5Mi以下,能够抑制共振使伺服控制产生的相位的延迟,能够使相位的延迟量最小。
从抑制共振带来的不良影响的角度上说,距离p为5 min以下后,能够 获得一定的效果。距离p的理想值的下限值,与物镜201、 202的直径密切 相关。
光束从配置在图13所示的底座211的下部的光学块(未图示)射出。 为了抑制记录重放信号的劣化,通常需要使光束的光轴和物镜的光轴的偏 移在直径的10%以下。另外,为了跟踪光盘的轨道,物镜向轨道方向移动 的理想距离是0.2mm。根据这些情况,作为物镜的有效直径,最好是大约 2mm。另外,作为在物镜的周围构成的旨在定位的平坦部的宽度,需要确 保最低0.2mm。另夕卜,作为二个物镜之间的间隙,在设计上需要最低0.1mm以上。
根据这些重要原因,距离p最好是2.5mm以上。就是说,距离p最好 是2.5mm以上、5mm以下。距离p为3.4mm以上、3.8mm以下则更好, 将距离p设定在该范围内后,伺服控制由于共振而产生的相位的延迟量成 为5deg,可以获得和没有共振时的特性同等的特性。
在物镜驱动装置中,电流流入第1印刷线圈204的第1聚焦线圈部204a 及第2印刷线圈205的第2聚焦线圈部205a后,在第1磁铁206及第2磁 铁207之间分别产生电磁力,被向聚焦方向F驱动。
图16表示出对于流入第1印刷线圈204的第1聚焦线圈部204a的电 流值而言的透镜架203向聚焦方向F的变位频率应答特性。另外,图17表 示出对于伺服控制的相位延迟量而言的透镜架203向聚焦方向F的变位频 率应答特性。如图16所示,虽然电流值随着变位频率的变大而下降,但是 却几乎不发生频率引起的紊乱。另外,如图17所示,相位的延迟量在数百 Hz 10000Hz的区域中大致是5度以下,几乎不发生相位的延迟。这表明 聚焦控制不发生相位的延迟,实现了良好的控制。它还表明控制没有由于 相位的延迟而不稳定,能够实现稳定的控制。
图18示意性地表示出在具备物镜116、 117的现有技术的透镜架114 中产生共振的情况。在现有技术的物镜驱动装置中,两个物镜之间的距离 大约为6mm左右。图19及图20表示出在现有技术的物镜驱动装置中,对 于电流值而言的透镜架向聚焦方向F的变位频率应答特性及对于伺服控制 的相位延迟量而言的透镜架向聚焦方向F的变位频率应答特性。如图19所 示,在数万Hz中,电流值急剧下降,这是因为受到透镜架共振产生的影响 的缘故。如图20所示,由于共振,在数万Hz附近,相位的延迟量变大。 受到该影响,在10000Hz附近,相位的延迟量变大。
这样,采用本实施方式,使两个物镜之间的距离变小后,能够适当控制透镜架的共振频率,能够减小伺服控制中的相位的延迟量。这样,采用 本实施方式的物镜驱动装置后,能够稳定地实现高精度的伺服控制。
本实施方式的物镜驱动装置,能够在第1实施方式的光拾波器中作为 物镜驱动装置适当使用。这样,能够实现在具有第1实施方式的效果的基 础上,后具有本实施方式的效果的光拾波器。
(第3实施方式)在本实施方式中,讲述具备实现在第2实施方式中讲述的两个物镜之 间的距离的适当的结构的物镜驱动装置。
图21及图22是表示采用本实施方式的物镜驱动装置103的平面图及 分解立体图。图21及图22所示的方向T、方向Y及方向F,和第2实施方 式同样,表示跟踪方向、聚焦方向及光盘的切线方向。
物镜驱动装置103,具备由物镜301、物镜302、透镜架303、聚焦线 圈304a 304d及跟踪线圈305a、 3005b构成的可动体。
透镜架303由树脂形成,支持物镜301及物镜302。物镜301用于对 CD、 DVD等低记录密度的光盘进行记录重放。物镜302用于对BD等高记 录密度的光盘进行记录重放。
在透镜架303中的和跟踪方向T平行的两个侧面,安装着聚焦线圈 304a 304d和跟踪线圈305a、 305b;在与方向Y平行的两个侧面,安装着 端子板308。聚焦线圈304a、 304c被串联,其两端子通过端子板308及金 属线309、基板313与控制电路(未图示)接线。同样,聚焦线圈304b、 304d被串联,其两端子通过端子板308及金属线309、基板313与控制电 路(未图示)接线。
另外,跟踪线圈305a及跟踪线圈305b,互相串联接线,通过端子板208及金属线209、基板313与控制电路(未图示)接线。
为了驱动可动体,物镜驱动装置进而具备第1磁铁306及第2磁铁307。 第1磁铁306及第2磁铁307,都在将与聚焦线圈304a 304d和跟踪线圈 305a、 305b对应的线作为界限被分割的区域被多极磁化,被扼铁310固定。
金属线309的基端侧,通过支撑架312作媒介,被基板313固定。另 外,扼铁310、支撑架312、基板313被底座311固定。金属线309,由铍 青铜及磷青铜等弹性金属材料构成,使用具有圆形、多边形或椭圆形等断 面形状的线材或棒材。另外,金属线309的支持中心,被大致与可动体的 重心一致地设定。
物镜301及物镜302,沿着方向Y排列在透镜架303上。物镜301被 配置在比金属线309的支持中心靠近金属线309的基端侧,物镜302被配 置在比金属线309的支持中心靠近金属线309的前端侧。
图23是透镜架314的侧面图。图24表示出透镜架303的图21中的A 一A线剖面。如图22、图24所示,在透镜架303搭载物镜301的部分,形 成球面状的凹面部3a,作为被具有球面状的凸面部314a的透镜架314搭载 的透镜组件,在透镜架303的球面状的凹面部303a中配置物镜301。这样, 如在第1实施方式中所讲述的那样,物镜301使透镜架303的球面状的凹 面部303a和倾动架314的球面状的凸面部314a接触滑动,从而能够和物镜 302独立地调整角度。
如图23及图24所示,透镜架314在靠近物镜302的位置,具有平坦 的侧面(D切削面)314b。另外,在对于物镜301的光轴而言与侧面314b 对称的位置,具有切除球面一部分的切口部314c。
另外,透镜架314还在物镜302及物镜301的周围,形成突起部303b, 最好在突起部303b的上面,涂敷由聚氨脂类树脂构成的防止冲突材料。这样,能够防止物镜302及物镜301和光盘(未图示)直接冲突。如图25所 示,在光盘(未图示)的外周侧以外的位置,形成突起部303b。
采用本实施方式后,两个物镜在透镜架上相邻配置,物镜301通过透 镜架314作媒介,固定在透镜架3上。由于在透镜架314的至少与物镜302 邻接的位置,设置平坦的侧面,所以能够最靠近地配置物镜302及物镜301。
这样,因为能够减小两个透镜间的距离,所以能够实现在光头的光学 配置上毫无多余的空间的光头的小型化。
另外,如在第2实施方式中讲述的那样,实现使两个物镜的光轴相邻 配置后,还能够縮小成为两个物镜的光路的二个贯通孔的间隔,可以使整 个可动部小型化,而且能够减少共振带来的不良影响,获得良好的变位频 率应答特性。这样,能够确保稳定的伺服性能,能够实现可以进行稳定的 记录重放动作的光信息装置。
另外,如图25所示,在透镜架314的至少在光盘15的外周侧的侧面, 设置平坦的侧面314b后,对被限幅316内包的光盘315进行记录重放时, 能够使外周侧的限幅316缘部316a不和透镜架314接触,实现稳定的记录 重放。
同样,因为在外周侧以外的位置,形成透镜架303的突起部303b,所 以对被限幅316内包的光盘315进行记录重放时,能够使外周侧的限幅316 缘部316a不和透镜架314接触,实现稳定的记录重放。
进而,如图23及图24所示,透镜架314在具有球面的滑动部314a的 同时,还将物镜2的光轴作为中心,在与平坦的侧面对称的位置,设置切 除球面一部分的切口部314c。因此,如图24所示,能够使透镜架314和透 镜架303的接触面积以光轴作为中心地对称,利用粘接剂粘接透镜架314 和透镜架303时,由热引起的变形量及热的传导性能成为对称,能够提高可靠性。
本实施方式的物镜驱动装置,如前所述,宜于和第2实施方式组合。 既可以进而和第1实施方式组合,也可以只将本实施方式和第2实施方式 组合。
(第4实施方式)下面,参照图26,讲述采用本发明的光信息装置的实施方式。
光信息装置104,具备光拾波器402、电气电路403和电动机404。
光盘407 409记录密度互不相同,操作者选择某一个后,将选择的光 盘放置到转盘405上。利用接线板406将被放置的光盘固定到转盘405上, 再利用电动机使其旋转驱动。
在光头402中,能够使用第1实施方式中讲述的光拾波器101或搭载 了第2、第3实施方式中讲述的物镜驱动装置102、 103的光拾波器。
光拾波器402,被纵向电动机等驱动机构401驱动后,能够向跟踪方向 移动,能够向所需的轨道跳跃。
光拾波器403,与光盘407 409的位置关系对应,向电气电路403输 出聚焦误差信号及跟踪误差信号。电气电路403,与该信号对应,发送使物 镜微动的信号。根据该信号,光拾波器402对光盘407 409进行聚焦控制 及跟踪控制。利用光拾波器104迸行信息的重放或信息的记录。
采用本实施方式后,因为具备第1实施方式中的光拾波器或第2、第3 实施方式的物镜驱动装置,所以能够实现可以用高精度稳定地实现对记录 密度不同的多个光盘进行记录重放动作的光信息装置。
(第5实施方式) 下面,参照图27,讲述采用本发明的计算机的实施方式。
计算机105,具备和第4实施方式讲述的光信息装置104相同的光信息 装置501。计算机105进而具备旨在输入信息的键盘、鼠标、触摸屏等输 入装置503;根据由输入装置503输入的信息及从光信息装置501读出的信 息等,进行运算的中央运算装置(CPU)等运算装置502。
另外,还具备显示运算装置502的运算结果等的信息的布老恩管及液 晶显示装置、打印机等输出装置504。
采用计算机105后,因为具备和第4实施方式讲述的光信息装置相同 的光信息装置501,所以在将映像信息、声音信息或数据记录到不同的光盘 中,或者读出光盘记录的这些信息,进行信息的加工、编辑之际,能够用 很高的精度稳定地对不同的光盘进行记录重放动作。
(第6实施方式)下面,参照图28,讲述采用本发明的光盘播放器的实施方式。
光盘播放器106,具备和第4实施方式讲述的光信息装置104相同的光 信息装置501。光盘播放器106进而具备将从光信息装置601获得的信息信 号变换成图像的译码器等变换装置602。作为车辆导航系统也可以利用盘播 放器106。另外,还可以具备液晶监视器等显示装置603。
(第7实施方式)下面,参照图29,讲述采用本发明的光盘记录器的实施方式。
光盘记录器107,具备和第4实施方式讲述的光信息装置104相同的光 信息装置701。还进而具备将图像信息变换成由光信息装置701向光盘记录 的信息的编码器等变换装置702。还可以进而具备将由光信息装置701获得的信息信号变换成图像的译码器703。另外,还可以具备显示信息的布老恩
管及液晶显示装置、打印机等输出装置704。
(第8实施方式) 下面,参照图30,讲述采用本发明的光盘服务器的实施方式。
光盘服务器108,具备和第4实施方式讲述的光信息装置104相同的光 信息装置801。服务器108进而具备旨在输入信息的键盘、鼠标、触摸屏 等输入装置805;调出光信息装置801记录的信息,或者将光信息装置801 读出的信息向外部输出的有线或无线的输出端子802。从而和网络即多个机 器例如计算机、电话、电视机调谐器等交换信息,作为和这些机器共享信 息的光盘服务器发挥作用。还可以具备显示信息的布老恩管及液晶显示装 置、打印机等输出装置804。另外,设置将多个光盘向光信息装置801装卸 的转换开关(未图示)后,可以记录,存储许多信息。 (第9实施方式)
下面,参照图31,讲述采用本发明的车辆109的实施方式。
车辆109,具备和第4实施方式讲述的光信息装置104相同的光信息装 置頻。
车辆109,具备车体915、产生驱动车体915的动力的动力发生部912。 另外,还具备贮藏向动力发生部912供给的燃料的燃料贮藏部911或者/进 而具备电源910。这样将光信息装置901搭载到车辆109上后,能够在移动 体中稳定地从多种光盘中获得信息,或者记录信息。车辆109是电车及汽 车时,进而具备旨在行驶的车轮907。另外,具备旨在改变行驶方向的方向 盘916。
进而具备转换开关902及光盘收纳部903,能够轻巧地利用多个光盘。 具备加工从光盘获得的信息形成图像的运算装置908,及暂时存储信息的半导体存储器909、显示装置后,还能够根据光盘重放映像信息。另外,具备
放大器913和扬声器914后,还能够根据光盘重放声音及音乐。
另外,具备GPS906等位置传感器后,还能够在显示装置905上和根据 光盘重放的地图一起显示现在位置及行驶方向,能够作为声音使扬声器914 发出交通信息及道路指南的信息。进而,具备无线通信部904后,还能够 获得来自外部的信息,与光盘的信息互相补充地利用。
此外,在第4 第9实施方式中,表示出输出装置及输入装置。但是, 也可以只具备输出端子及输入端子,输出装置及输入装置不具备第4 第9 实施方式的机器。
本发明宜于被对于多种光盘至少进行记录及重放中的一个的光盘装置 等光信息装置使用。特别宜于被具备多个物镜的光盘装置等光信息装置使 用。
权利要求
1、一种物镜组件,具备第1物镜,和支持第1物镜的第1透镜架;所述第1透镜架,由可透过紫外线的材料构成。
2、 如权利要求1所述的物镜组件,其特征在于所述第1透镜架, 具有第1及第2开口,并包含射入所述第1物镜的光可通过的贯通孔、和 在所述贯通孔内沿着周方向向所述贯通孔的中心轴突出的开口限制部;所述第1物镜被堵塞所述第1开口地支持;所述开口限制部,将从所述第2开口射入所述开口限制部的光,向离 开所述第1物镜的光轴的方向引导。
3、 如权利要求2所述的物镜组件,其特征在于所述开口限制部,具有第1环状的斜面,该第1环状的斜面面向所述第1开口侧地倾斜于所述贯通孔的内侧面。
4、 如权利要求2所述的物镜组件,其特征在于所述开口限制部, 具有第2环状的斜面,该第2环状的斜面面向所述第2开口侧地倾斜于所 述贯通孔的内侧面。
5、 如权利要求2所述的物镜组件,其特征在于所述开口限制部,具有第1环状的斜面和第2环状的斜面,所述第1环状的斜面面向所述第 1开口侧地倾斜于所述贯通孔的内侧面,所述第2环状的斜面面向所述第 2开口侧地倾斜于所述贯通孔的内侧面。
6、 如权利要求2所述的物镜组件,其特征在于设射入所述第2环 状斜面的光和第2环状斜面的法线构成的角为Al,从所述第2环状斜面 射出的光和第2环状斜面的法线构成的角为A2,射入所述第2环状斜面 的光和所述第1环状斜面的法线构成的角为A3,所述开口限制部的折射 率作为n时,则满足sin (Al ) =n sin (A2) 而且n-sin (A3+ (A1—A2)) >1 的关系。
7、 如权利要求4所述的物镜组件,其特征在于所述环状的斜面, 具有同心状地配置的不连续的两个环状斜面部。
8、 如权利要求2所述的物镜组件,其特征在于所述开口限制部, 具备构成具有和所述贯通孔的中心轴一致的轴的凹透镜的一部分的形状。
9、 如权利要求2所述的物镜组件,其特征在于所述开口限制部的 通过所述贯通孔的中心轴的断面,是向所述中心轴突出的椭圆的一部分。
10、 如权利要求2所述的物镜组件,其特征在于所述开口限制部,具备设置在所述第1开口侧的衍射光栅。
11、 如权利要求2所述的物镜组件,其特征在于所述开口限制部,具备设置在所述第1开口侧的使光线散射的散射面。
12、 如权利要求2所述的物镜组件,其特征在于所述开口限制部,具备设置在所述第1开口侧的遮蔽光线的遮蔽面。
13、 一种光拾波器,具备 第1光源;权利要求1 12任一项所述的物镜组件;保持所述物镜组件的支持体; .驱动所述支持体的促动器;以及 第l光检出器,利用所述物镜组件的第1物镜,将所述光源射出的光聚光到光盘的数 据记录面上,由所述光检出器将在所述数据记录面反射的光变换成电信
14、 如权利要求13所述的光拾波器,其特征在于利用紫外线硬化 树脂,将所述物镜组件的第1透镜架与所述支持体粘接。
15、 如权利要求14所述的光拾波器,其特征在于进而具有和所述 物镜组件构成的光学系统非公共光轴的第2物镜及第2光源;所述支持体, 是支持所述第2物镜的第2透镜架。
16、 如权利要求15所述的光拾波器,其特征在于所述第1物镜的光轴和所述第2物镜的光轴的间隔,是5mm以下。
17、 如权利要求15所述的光拾波器,其特征在于所述第1物镜的光轴和所述第2物镜的光轴的间隔,是2.5mm以上、5mm以下。
18、 如权利要求15所述的光拾波器,其特征在于所述第1物镜及 所述第2物镜,被配置在所述光盘的跟踪方向的位置上。
19、 如权利要求15所述的光拾波器,其特征在于所述第1物镜及 所述第2物镜,被配置在与所述光盘的跟踪方向垂直的方向的位置上。
20、 如权利要求16所述的光拾波器,其特征在于所述第l透镜架, 在靠近所述第2透镜的位置,具有平坦的侧面。
21、 如权利要求16或20所述的光拾波器,其特征在于所述第l透 镜架,在所述光盘的外侧,具有平坦的侧面。
22、 如权利要求19 21任一项所述的光拾波器,其特征在于所述 第l物镜,与所述第2物镜相比,用于对波长长的光进行聚光。
23、 如权利要求19 22任一项所述的光拾波器,其特征在于所述 第1透镜架,将所述第1物镜的光轴作为中心,在和所述平坦的侧面对称 的位置,具有切口部。
24、 如权利要求15所述的光拾波器,其特征在于进而具备与所述 第1物镜及所述第2物镜相比,从所述第1透镜架及所述第1透镜架更突 出的突起部;所述突起部,设置在所述光盘的外周侧以外的区域。
25、 如权利要求13所述的光拾波器,其特征在于进而具备第2光 源、第2检出器、和第2物镜;所述第1光源,射出第1波长的光;所述第1物镜,将所述第1光源射出的光,朝着所述第1光盘的记录 面聚光;所述第1检出器,接收聚光到所述第1光盘的记录面的光的反射光,输出检出信号;所述第2光源,射出比所述第1波长短的第2波长的光; 所述第2物镜,将所述第2光源射出的光,朝着所述第2光盘的记录面聚光;所述第2检出器,接收聚光到所述第2光盘的记录面的光的反射光, 输出检出信号;根据所述第1检出器的检出信号生成的聚焦误差信号的聚焦检出范围,比根据所述第2检出器的检出信号生成的聚焦误差信号的聚焦检出范 围大。
26、 如权利要求25所述的光拾波器,其特征在于进而具备为了 减小从所述第1光源射出的光的发散度的第1视准透镜,和为了减小从所 述第2光源射出的光的发散度的第2视准透镜;用所述第1物镜的焦点距离除所述第1视准透镜的焦点距离后获得的第1倍率,小于用所述第2物镜的焦点距离除所述第2视准透镜的焦点距 离后获得的第2倍率。
27、 如权利要求25所述的光拾波器,其特征在于所述第1物镜的 焦点距离,比所述第2物镜的焦点距离长。
28、 如权利要求25所述的光拾波器,其特征在于进而具备为了减小从所述第1光源射出的光的发散度的第1视准透镜,和为了减小从所述第2光源射出的光的发散度的第2视准透镜;所述第1视准透镜的焦点距离,比所述第2视准透镜的焦点距离短。
29、 一种光信息装置,具备 权利要求13 28任一项所述的光拾波器; 旋转驱动光盘的电动机;以及根据所述光拾波器的至少由所述第1光检出器获得的信号,控制所述 光拾波器的电路。
30、 一种计算机,其特征在于,具备权利要求29所述的光信息装置。
31、 一种光盘播放器,其特征在于,具备权利要求29所述的光信息 装置。
32、 一种车辆导航系统,其特征在于,具备权利要求29所述的光信息装置。
33、 一种光盘记录器,其特征在于,具备权利要求29所述的光信息装置。
34、 一种光盘服务器,其特征在于,具备权利要求29所述的光信息装置。
35、 一种车辆,其特征在于,具备权利要求29所述的光信息装置。
36、 一种光拾波器的装配方法,是权利要求15所述的光拾波器的装配方法,包括调整所述第1透镜架整体的倾斜,使利用所述第2物镜对来自所述第 2光源的光束进行聚光时,在所述光盘的记录面上的慧形象差成为最小的 第l工序;和在维持所述第1工序调整的第1透镜架整体的倾斜的状态下,调整所述物镜组件对于所述第1透镜架而言的倾斜,使利用所述第2物镜对来自所述第1光源的光束进行聚光时,在所述光盘的记录面上的慧形象差成为最小的第2工序。
37、如权利要求36所述的光拾波器的装配方法,其特征在于所述光拾波器,进而具备由第2物镜聚光的第3光源;所述光拾波器的装配方法进而包含在所述第2工序后,调整所述第 3光源的位置为对于所述光束的光轴的垂直方向的位置,使利用所述第2 物镜对来自所述第3光源的光束进行聚光时,在所述光盘的记录面上的慧 形象差成为最小的第3工序。
全文摘要
本发明的物镜组件,具备第1物镜(41)和支持第1物镜(41)的第1透镜架(2);第1透镜架(2)由可透过紫外线的材料构成。优选第1透镜架(2)具有第1及第2开口(2a、2b),并包含射入第1物镜的光可通过的贯通孔、和在贯通孔内沿着周方向向贯通孔的中心轴突出的开口限制部(3);第1物镜(41)被堵塞所述第1开口(2b)地支持。开口限制部(3),将从第2开口(2a)射入开口限制部(3)的光,向离开第1物镜的光轴的方向引导。
文档编号G11B7/135GK101243501SQ20068002994
公开日2008年8月13日 申请日期2006年8月24日 优先权日2005年8月26日
发明者佐野晃正, 和田秀彦, 松崎圭一, 田中俊靖, 若林宽尔, 金马庆明 申请人:松下电器产业株式会社
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