專利名稱：光學(xué)頭及光盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有補(bǔ)正照射在光盤上的光點(diǎn)的球面像差的補(bǔ)正系統(tǒng)的光學(xué)頭、光盤驅(qū)動器及光盤裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著光盤數(shù)據(jù)記錄密度的增高，數(shù)據(jù)的記錄再生所使用的光學(xué)頭中，激光短波長化和物鏡高NA化的趨勢不斷發(fā)展。但是使用高NA物鏡的光學(xué)頭存在著，對由記錄介質(zhì)光盤的覆蓋層的厚度所誤差引起的球面像差的影響非常敏感的問題。
鑒于該問題，如專利文獻(xiàn)1(日本專利公報第3505525號，第4-6頁，圖4)中所公開，已知有一種設(shè)置了球面像差補(bǔ)正單元的光學(xué)頭。該專利文獻(xiàn)1所公開的光學(xué)頭，以板簧支撐補(bǔ)正球面像差的透鏡，進(jìn)行電磁驅(qū)動。
下面，參照圖20就上述光學(xué)頭的結(jié)構(gòu)予以說明。如圖20所示，以光軸方向為X軸。透鏡固定架44上裝載有像差補(bǔ)正透鏡41，在該透鏡固定架44上卷繞有線圈42。該線圈42由磁石43施以磁場。
像差補(bǔ)正基座46上連接有板簧45。該板簧45主要支撐透鏡固定架44使其可沿X方向移動。通過設(shè)置兩片板簧45，使像差補(bǔ)正透鏡41容易地向X軸方向平行移動。此外通過采用折疊板簧45的結(jié)構(gòu)，可抑制因板簧45的撓曲而引起的像差補(bǔ)正透鏡41向Y軸方向的移位。設(shè)有檢測該像差補(bǔ)正透鏡41在光軸方向的位置的位置傳感器47。本實施例中，位置傳感器由光學(xué)傳感器等構(gòu)成。
當(dāng)向線圈42通上規(guī)定的DC電流時，在基于磁石43的磁場的作用，透鏡固定架44受到向光軸方向的推力，板簧45則隨之撓曲。于是，像差補(bǔ)正透鏡41相對于像差補(bǔ)正基座46而相對移位。此時，像差補(bǔ)正透鏡41靜止在板簧45的彈性恢復(fù)力和線圈42所受的推力相平衡的位置上。由于傳感器47產(chǎn)生與此時像差補(bǔ)正透鏡41的位置相對應(yīng)的信號，因此可根據(jù)需要將與目標(biāo)位置的位置誤差反饋控制成線圈42的電流值而進(jìn)行位置控制。
穿過像差補(bǔ)正透鏡41的光束，隨其光軸方向(X方向)的位置而改變其發(fā)散收斂的狀態(tài)，產(chǎn)生球面像差。此時產(chǎn)生的球面像差，由于是與射入物鏡時因光盤的覆蓋層厚度誤差所引起的球面像差相反的像差，因此可用像差補(bǔ)正透鏡41對照射在光盤上的光點(diǎn)的球面像差加以補(bǔ)正。
發(fā)明的內(nèi)容然而，上述現(xiàn)有的光學(xué)頭存在以下問題。
即，盡管像差補(bǔ)正透鏡41是向X軸方向移動的部件，然而，像差補(bǔ)正透鏡41由于受板簧45的支撐，不僅X軸方向，繞Y軸也發(fā)生了不少的轉(zhuǎn)動。因此，該系統(tǒng)一旦受到外力干擾產(chǎn)生繞Y軸的振動，就將既無法觀測也無法控制。此外，繞Z軸的移位及Y軸方向即板簧撓曲方向的移位也同樣。
其結(jié)果，像差補(bǔ)正透鏡41，即使是在X軸以外的方向振動，由于自像差補(bǔ)正透鏡41發(fā)出的光束得不到抑制，因此也成為引發(fā)光盤記錄錯誤和不能再生等問題的主要原因。
此外，即使是僅使像差補(bǔ)正透鏡41不發(fā)生移位保持靜止，也必須為線圈42持續(xù)通電，這樣會增大耗電量。
另外，為了更加高密度化，在以多層光盤為對象時，有必要擴(kuò)大像差補(bǔ)正透鏡41的移動范圍，但如果是采用現(xiàn)有技術(shù)那樣由板簧45支撐的結(jié)構(gòu)，若移動范圍增大則沿Y軸方向的透鏡的移動也變得不容忽視。此外，若像差補(bǔ)正透鏡41移位較大，則板簧45的彈性應(yīng)變能也增加，隨之會帶來保持電力相應(yīng)增大的問題。從而，具有實質(zhì)上無法適應(yīng)多層光盤的問題。所以，本發(fā)明的目的在于提供一種不用電即可保持像差補(bǔ)正透鏡、且抗震性良好能精密定位的光學(xué)頭。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提供的光學(xué)頭，是激光光源發(fā)出的光束通過物鏡照射在光盤上的，其中包括在上述激光光源和上述物鏡之間保持像差補(bǔ)正透鏡的透鏡固定架，在與上述光束的光軸平行的方向延伸配置，在該方向上引導(dǎo)上述透鏡固定架的驅(qū)動軸，設(shè)置在上述驅(qū)動軸的端部，根據(jù)施加電壓而在驅(qū)動軸方向伸縮的壓電元件，和檢測在上述驅(qū)動軸方向上上述像差補(bǔ)正透鏡的位置的位置檢測部，其中，通過讓上述壓電元件的施加電壓增大和減小使變化速度互異，令上述透鏡固定架相對上述驅(qū)動軸在該驅(qū)動軸方向上相對移動。
該光學(xué)頭，在向壓電元件施加電壓使驅(qū)動軸在軸方向振動時，由于驅(qū)動軸向一方向移位時和向另一方向移位時的移位速度不同，高速移位時驅(qū)動軸和透鏡固定架之間發(fā)生滑動，低速移位時兩者間不發(fā)生滑動。因此，通過驅(qū)動軸的反復(fù)振動，透鏡固定架相對驅(qū)動軸的位置逐漸變化，可使像差補(bǔ)正透鏡逐漸向光軸方向移動。從而，像差補(bǔ)正透鏡可以在光軸方向上得到精確地定位。而且，由于僅在使像差補(bǔ)正透鏡移位時向壓電元件施加電壓即可，因此在像差補(bǔ)正透鏡保持靜止時可以不加電。此外，由于透鏡固定架由驅(qū)動軸支撐，這樣可以抑制像差補(bǔ)正透鏡向光軸方向以外的方向移位。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，不消耗電力即可在驅(qū)動軸的任意位置上固定像差補(bǔ)正透鏡，且能精密定位。另外，還可以改善抗震性。


圖1是本發(fā)明實施例1所涉及的光學(xué)頭的要部的概略示意圖。
圖2是上述光學(xué)頭的側(cè)視圖。
圖3是示意上述光學(xué)頭中設(shè)置的驅(qū)動軸和摩擦保持體之間產(chǎn)生的摩擦力和驅(qū)動軸的相對速度的關(guān)系的特性概略圖。
圖4是上述光學(xué)頭中設(shè)置的磁石的示意圖。
圖5是用于說明上述磁石的各剖面的圖。
圖6(a)是剖面Y1的磁通示意圖，(b)是剖面Y2的磁通示意圖，(c)是剖面Y3的磁通示意圖。
圖7是在光軸方向上像差補(bǔ)正透鏡的位置和位置信號的關(guān)系的特性示意圖。
圖8是本發(fā)明實施例2所涉及的光盤裝置的要部的概略示意圖。
圖9是本發(fā)明實施例3所涉及的光盤裝置的要部的概略示意圖。
圖10是位置信號的溫度變化的特性示意圖。
圖11是本發(fā)明實施例4所涉及的光學(xué)頭的要部的概略示意圖。
圖12是上述光學(xué)頭的位置信號隨在光軸方向上像差補(bǔ)正透鏡位置的變化的特性示意圖。
圖13是本發(fā)明實施例5所涉及的光盤裝置的要部的概略示意圖。
圖14是本發(fā)明實施例6所涉及的光盤裝置的要部的概略示意圖。
圖15是本發(fā)明實施例7所涉及的光學(xué)頭的要部的概略示意圖。
圖16是上述光學(xué)頭的側(cè)視圖。
圖17是本發(fā)明實施例8所涉及的光學(xué)頭的要部的概略示意圖。
圖18是上述光學(xué)頭的概略俯視圖。
圖19(a)是本發(fā)明實施例9中磁石和霍爾元件的示意圖，(b)為另一結(jié)構(gòu)例的示意圖，(c)為又一結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖20為現(xiàn)有光學(xué)頭的要部立體圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。
(實施例1)圖1和圖2是本發(fā)明所涉及的光學(xué)頭的第1實施例的要部概略示意圖。
如圖1和圖2所示，該光學(xué)頭包括激光光源3、像差補(bǔ)正透鏡4和物鏡5。從光源3射出的激光3a，通過像差補(bǔ)正透鏡4和物鏡5照射在作為記錄介質(zhì)的光盤1上。該光盤1至少具有基板2、覆蓋層2a、基板2和覆蓋層2a之間的記錄層(圖示省略)。記錄層為相變材料(phase change material)、磁光材料(magneto-optical material)或此外的其他記錄材料(or any other recording material)均可。
像差補(bǔ)正透鏡4由像差補(bǔ)正基座11支撐。具體而言，像差補(bǔ)正基座11包括底部11a、豎立設(shè)置在該底部11a上的一對第1支撐部11b、豎立設(shè)置在底部11a上的一對第2支撐部11c。底部11a為俯視T字形的平板狀的結(jié)構(gòu)。兩第1支撐部11b被分別配置在與激光3a的光軸正交方向的一端(例如圖1的左端)，兩第2支撐部11c被分別配置在與光軸正交方向的另一端(例如圖1的右端)。
兩第1支撐部11b以在光軸方向分開一定間隔的狀態(tài)豎立設(shè)置在底部11a上。各第1支撐部11b，呈分別與激光3a的光軸正交方向平行配置的平板狀結(jié)構(gòu)。在像差補(bǔ)正基座11的底部11a上，夾著一方(圖1的下側(cè))的第1支撐部11b，在與另一方第1支撐部11b的相反側(cè)豎立設(shè)置有固定部11d。該固定部11d，為與第1支撐部11b平行配置的平板狀結(jié)構(gòu)。
固定部11d上固定有壓電元件6。該壓電元件6被配設(shè)為可通過施加電壓向圖示驅(qū)動方向即A方向稍許伸長。
各第1支撐部11b上分別形成有驅(qū)動軸7的貫穿孔。這些貫穿孔被配置在與激光3a的光軸平行的位置上。從而，使貫穿該貫穿孔的驅(qū)動軸7與上述光軸平行配置。
驅(qū)動軸7的一端部從上述一方的第1支撐部11b突出。驅(qū)動軸7為圓筒狀結(jié)構(gòu)。該驅(qū)動軸7由于受兩第1支撐部11b的支撐，與像差補(bǔ)正基座11隔著間隙予以保持，可在圖示的AB方向自由移動。
上述第2支撐部11c以在光軸方向分開一定間隔的狀態(tài)被豎立設(shè)置在像差補(bǔ)正基座11上。各第2支撐部11c，為分別與激光3a的光軸正交方向大致平行配置的平板狀結(jié)構(gòu)。
輔助導(dǎo)軸9，由兩第2支撐部11c支撐。該輔助導(dǎo)軸9與上述激光3a的光軸大致平行配置，由第2支撐部11c保持而使其在軸方向不移動。于是，上述像差補(bǔ)正透鏡4則位于輔助導(dǎo)軸9和驅(qū)動軸7之間。
從上述一方的第1支撐部11b突出的驅(qū)動軸7的一端部，固定有上述壓電元件6。即，該壓電元件6，在與激光3a的光軸平行的方向給予驅(qū)動軸7加速度、用作使之移動的手段。
透鏡固定架10，由驅(qū)動軸7和輔助導(dǎo)軸9支撐。在該透鏡固定架10上固定有上述像差補(bǔ)正透鏡4。透鏡固定架10呈矩形平板狀，在該透鏡固定架10的驅(qū)動軸7一側(cè)的端部設(shè)有貫穿槽10b，此外在輔助導(dǎo)軸9一側(cè)的端部設(shè)有導(dǎo)槽10a。
圓筒狀的摩擦保持體8，在透鏡固定架10的貫穿槽10b中以貫穿狀態(tài)被固定。驅(qū)動軸7貫穿該摩擦保持體8。由于摩擦保持體8具有充分的長度，因此像差補(bǔ)正透鏡4的傾斜得以防止。
摩擦保持體8與驅(qū)動軸7互相摩擦結(jié)合。即，摩擦保持體8和驅(qū)動軸7，通過一定程度的摩擦力的作用，在小于等于靜止摩擦力、逐漸增大的外力作用在驅(qū)動軸7上時，摩擦保持體8與該驅(qū)動軸7成一體移動，另一方面，在作用在驅(qū)動軸7上的外力急劇增大，與后述可動部100的質(zhì)量相應(yīng)的慣性力超過了靜止摩擦力時，則兩者間產(chǎn)生滑動，此時僅有驅(qū)動軸7移動。例如，如圖3所示，靜止摩擦力f1在驅(qū)動軸7和摩擦保持體8的相對速度還未達(dá)到規(guī)定速度v1時起作用。當(dāng)上述慣性力超過靜止摩擦力f1時，相對速度移向大于等于v1的動摩擦區(qū)域，在兩者間產(chǎn)生滑動，此時，比靜止摩擦力f1還小的動摩擦力f2起作用。因此，通過根據(jù)驅(qū)動軸7和摩擦保持體8之間產(chǎn)生的摩擦力和可動部100的質(zhì)量，適當(dāng)調(diào)整向壓電元件6的加壓方法，可在摩擦保持體8(透鏡固定架10)對驅(qū)動軸7相對移位的滑動狀態(tài)和驅(qū)動軸7與摩擦保持體8(透鏡固定架10)成一體移動的一體移動狀態(tài)之間進(jìn)行切換。通過兩狀態(tài)的反復(fù)，可改變摩擦保持體8(透鏡保持器10)對驅(qū)動軸7的位置關(guān)系。
另外，摩擦保持體8與透鏡固定架10一體地成形也無妨。
輔助導(dǎo)軸9貫穿上述導(dǎo)槽10a。導(dǎo)槽10a和輔助導(dǎo)軸9在與摩擦保持體8和驅(qū)動軸7間作用的摩擦力相比十分小的摩擦力作用的狀態(tài)下相接觸。
另外，在圖例中，采用的是將透鏡固定架10的端部切下一塊構(gòu)成導(dǎo)槽10a的結(jié)構(gòu)，但亦可取而代之，在透鏡固定架10中形成由貫通孔構(gòu)成的導(dǎo)孔，在該導(dǎo)孔中貫穿輔助導(dǎo)軸9。
在光學(xué)頭中設(shè)有檢測像差補(bǔ)正透鏡4在光軸方向的位置的位置檢測部20。該位置檢測部20包括，作為磁場發(fā)生部的一個例子的磁石12和作為磁場檢測部的一個例子的霍爾元件(hall element)13。磁石12設(shè)于透鏡固定架10上。另一方面，霍爾元件13設(shè)于像差補(bǔ)正基座11的底部11a上，與上述磁石12相對置?；魻栐?3，如圖2所示，被設(shè)置成自底部11a的上表面(內(nèi)側(cè)面)略微突出。
磁石12雖如圖4所示呈長方體狀，但由被相對其長度方向斜向延伸的界線分成2塊楔狀區(qū)域12a、12b。各區(qū)域12a、12b被異極著磁，易磁化軸被設(shè)定在與紙面垂直的方向上。
霍爾元件13，被配置成沿底部11a的大致垂直方向(圖1紙面的大致垂直方向)上的磁場的靈敏度增高。另外，在此，設(shè)定霍爾元件13當(dāng)受到向下的磁場作用時可得正的輸出。即，設(shè)定當(dāng)受到圖2中從磁石12到霍爾元件13方向的磁場作用時可得正的輸出。
由于透鏡固定架10和固定在該透鏡固定架10上的像差補(bǔ)正透鏡4、摩擦保持體8及磁石12可沿驅(qū)動軸7在與光軸平行的方向上滑動，在此，將透鏡固定架10、像差補(bǔ)正透鏡4、摩擦保持體8和磁石12概括定義成可動部100。于是，將光軸方向中接近光盤1的方向稱為A方向，遠(yuǎn)離光盤1的方向稱為B方向。
透鏡固定架10，由于受驅(qū)動軸7和輔助導(dǎo)軸9兩條相互平行的軸支撐，可在光軸方向移動且不會隨繞軸轉(zhuǎn)動方向的搖動而搖動。
此處，將由可動部100和使該可動部100移動的驅(qū)動部組合而成的單元定義為像差補(bǔ)正單元101。驅(qū)動部是指將像差補(bǔ)正基座11、壓電元件6、驅(qū)動軸7、輔助導(dǎo)軸9和霍爾元件13組合后的部。
以下，就如上所述的實施例1所涉及的光學(xué)頭的動作動作進(jìn)行說明。
從光源3射出的激光3a在經(jīng)像差補(bǔ)正透鏡4透射后，通過物鏡5和覆蓋層2a在記錄層上成像。此時，當(dāng)光盤1發(fā)生晃動(side-runout)或偏心(decentering)時，物鏡5被位置控制成可在2維空間移動和追蹤。
在該動作動作過程中，若逐漸向壓電元件6施加電壓，壓電元件6就向圖1所示的A方向伸長。驅(qū)動軸7隨之向A方向逐漸移動，而與該驅(qū)動軸7摩擦結(jié)合的摩擦保持體8也與驅(qū)動軸7成一體向A方向移動。此時，由于輔助導(dǎo)軸9和導(dǎo)槽10a間的摩擦力十分小，包含摩擦保持體8的可動部100會逐漸向A方向移動，其結(jié)果，像差補(bǔ)正透鏡4在保持其姿勢不變的狀態(tài)下向A方向移動(一體移動狀態(tài))。
在該狀態(tài)下，若急劇消除加在壓電元件6上的電壓，壓電元件6就急劇地縮短，驅(qū)動軸7急劇地向B方向移動返回到原來位置。此時，雖然有使可動部100向B方向加速的力的作用，但在可動部100上還作用著與其質(zhì)量相應(yīng)的慣性力。另一方面，摩擦保持體8雖與驅(qū)動軸7摩擦結(jié)合，其靜止摩擦力一旦超過上述慣性力，驅(qū)動軸7就在摩擦保持力8之間產(chǎn)生滑動，兩者間的相對速度增加，向摩擦力相對較小的動摩擦區(qū)域移行。其結(jié)果，盡管驅(qū)動軸7向B方向移動，然而包含像差補(bǔ)正透鏡4的可動部100還是大致停留在其位置上(滑動狀態(tài))。
該一體移動狀態(tài)和滑動狀態(tài)組成的1次循環(huán)的結(jié)果是，像差補(bǔ)正透鏡4向A方向只移動了壓電元件6伸長的那部分距離。由于壓電元件6的伸長量微小，因此每次循環(huán)像差補(bǔ)正透鏡4的移動量也很微小。因此，通過反復(fù)循環(huán)可獲得希望的移動量，可使像差補(bǔ)正透鏡4向A方向移動任意量。該移動，是通過將每次循環(huán)的納米級(nano order)的移動量以數(shù)百kHz級的高頻循環(huán)不斷反復(fù)而進(jìn)行的。
另一方面，當(dāng)讓像差補(bǔ)正透鏡4向B方向移動時，則可急劇增大壓電元件6的驅(qū)動電壓，然后逐漸減小驅(qū)動電壓。這樣，驅(qū)動軸7向A方向急速移動時可動部100不動，而驅(qū)動軸7向B方向移動時，通過逐漸移動可使可動部100向B方向移動。其結(jié)果，像差補(bǔ)正透鏡4向B方向移動。
當(dāng)覆蓋層2a有厚度斑(不均勻)等而產(chǎn)生球面像差時，通過以上述方法使像差補(bǔ)正透鏡4在光軸方向移動，激光射入物鏡5的角度產(chǎn)生變化，從而球面像差的補(bǔ)正得以進(jìn)行。
由于驅(qū)動軸7不是板簧那樣的撓曲體，且摩擦保持體8和像差補(bǔ)正透鏡4之間實質(zhì)上可認(rèn)為是剛性的，故像差補(bǔ)正透鏡4不會象以往技術(shù)那樣在外力干擾振動的影響下發(fā)生振動。此外，也不會象以往技術(shù)那樣在使像差補(bǔ)正透鏡4不發(fā)生移位保持靜止時需要保持電力。即，通過摩擦保持體8與驅(qū)動軸7的摩擦結(jié)合，透鏡固定架10，即使無電力也可以穩(wěn)定地保持像差補(bǔ)正透鏡4。從而，可以減少消耗的電力。
實際的球面像差補(bǔ)正動作是通過探索使光盤1發(fā)出的再生信號為最佳的像差補(bǔ)正透鏡4的位置來進(jìn)行的。該像差補(bǔ)正透鏡4的最佳位置，因依覆蓋層2a的厚度誤差而變，因此對每個光盤1都各不相同。
在2層以上的光盤時，是通過分別對各層來探索其信號為最佳的像差補(bǔ)正透鏡4的位置來進(jìn)行的。在層間移動時，不進(jìn)行再次探索，而是將最佳位置進(jìn)行存儲從而移至最佳位置，這樣在時間上較為有利。在本發(fā)明中，此時必要的位置信號是從霍爾元件13獲得的，該霍爾元件13輸出與從磁石12得到的磁場相應(yīng)的信號。
另外，球面像差的補(bǔ)正動作，也可以在向光盤1施加了聚焦伺服的狀態(tài)下進(jìn)行，或者，亦可在球面像差補(bǔ)正后向光盤1施加聚焦伺服。
在使用具有圖4所示的楔狀區(qū)域12a、12b的磁石12時，關(guān)于通過霍爾元件13的磁通，用圖5和圖6進(jìn)行說明。易磁化軸垂直于紙面。圖6(a)概念性地表示了圖5所示的從V方向看到的磁石12的剖面Y1的磁通。同樣，圖6(b)表示剖面Y2的磁通，圖6(c)表示剖面Y3的磁通。如圖6(a)所示，霍爾元件13在包含剖面Y1的面主要受到向上的磁場。此外，如圖6(b)所示，在包含剖面Y2的面主要受到橫向的磁場，如圖6(c)所示，在包含剖面Y3的面主要受到向下的磁場。
因此，在像差補(bǔ)正透鏡4沿光軸方向移動時，霍爾元件13所受到的磁場，從剖面Y1的向上磁通至剖面Y3的向下磁通連續(xù)地變化。其結(jié)果，以霍爾元件13的輸出為基礎(chǔ)的位置信號，如圖7所示，呈連續(xù)的大致直線狀。另外，該位置信號是經(jīng)過差動放大或量子化處理后的信號。
設(shè)相對2層光盤的各記錄層L0、L1的最佳像差補(bǔ)正透鏡4的位置分別為P0、P1。設(shè)表示像差補(bǔ)正透鏡位置的位置信號，相對像差補(bǔ)正透鏡4的位置P0、P1分別為S0、S1。位置信號可由霍爾元件13的輸出信號獲得。此處，設(shè)位置信號的值S0、S1為存儲著的值。
現(xiàn)設(shè)像差補(bǔ)正透鏡4位于相當(dāng)于記錄層L0的位置P0處。此時，當(dāng)希望訪問記錄層L1時，通過比較所存儲的位置信號S1和現(xiàn)在的位置信號S0，為使位置信號變成S1而反復(fù)上述循環(huán)并移動像差補(bǔ)正透鏡4，進(jìn)行向與記錄層L1相對應(yīng)的位置P1處的移動。此外，當(dāng)返回記錄層L0時，采用相反的過程即可。
即使光盤1有多層記錄層需要大幅度移動像差補(bǔ)正透鏡4，由于本實施例是使像差補(bǔ)正透鏡4只移動驅(qū)動軸7的長度那一段距離，因此比較容易確保相對較大的移動距離。此外，透鏡偏移量及電力也不會象以往技術(shù)那樣依振幅而增加，即使是多層的光盤也容易應(yīng)付。
霍爾元件13，雖然盡量靠近磁石12配置能提高其SN比，但若磁石12太靠近像差補(bǔ)正基座11則有碰撞的可能性。因此，在設(shè)計上，考慮到誤差，一定程度地拉開磁石12和像差補(bǔ)正基座11的距離，僅讓霍爾元件13或霍爾元件13及其附帶的固定機(jī)構(gòu)對準(zhǔn)磁石12的位置接近即可。作為一個例子，例如使霍爾元件13自像差補(bǔ)正基座11的底部11a的主面突出一些即可。
摩擦保持體8，包括與透鏡固定架10一體成形的情況在內(nèi)，其材料可選擇鋅(zinc)等，也可以是樹脂。在選擇樹脂材料時，若使用包括PTFE(氟類樹脂(fluorine-basedresin))等在內(nèi)的具有自身潤滑性的材料，則可預(yù)期得到改善摩擦保持體8耐磨損性的效果。而且，由于不需要涂敷潤滑劑，也不會有潤滑劑飛散到光學(xué)系統(tǒng)中。此外，摩擦保持體8，包括與透鏡固定架10一體成形的情況在內(nèi)，亦可由含有氟類化合物(fluorine-based compound)的樹脂材料構(gòu)成。
另外，在本實施例1中，雖然采用在像差補(bǔ)正基座11上配置霍爾元件13，并在可動部100一側(cè)配置磁石12的結(jié)構(gòu)，但也可以采用將該配置反過來的結(jié)構(gòu)。不過，在可動部100一側(cè)配置磁石12的結(jié)構(gòu)，有無須配線的優(yōu)點(diǎn)。
下面說明實施例1的概要。
(1)如上所述，上述壓電元件上所施加的電壓是以下二種電壓的不斷反復(fù)，即，隨著上述驅(qū)動軸相對上述透鏡固定架的滑動變化的電壓、和隨著上述驅(qū)動軸與上述透鏡固定架成一體移動的變化的電壓。
(2)上述位置檢測部包括磁場發(fā)生部和被配置成可相對該磁場發(fā)生部在光軸方向移位的磁場檢測部。
(3)上述驅(qū)動軸受具有底部的基座支撐，上述磁場檢測部被配置成自上述基座的底部突出。
(4)上述透鏡固定架通過摩擦保持體與上述驅(qū)動軸接觸。
(5)上述透鏡固定架由含有氟類化合物的樹脂材料或氟類樹脂構(gòu)成。
(6)上述像差補(bǔ)正透鏡是補(bǔ)正球面像差的透鏡。
(實施例2)圖8是本發(fā)明實施例2所涉及的光盤裝置的要部的概略示意圖。該光盤裝置的光學(xué)頭200包括像差補(bǔ)正單元101。該像差補(bǔ)正單元101是實施例1中所說明的像差補(bǔ)正單元，包含像差補(bǔ)正透鏡4。在該光學(xué)頭200中，該像差補(bǔ)正透鏡4和物鏡5之間設(shè)有反射鏡15。該反射鏡15反射從激光光源3向與光盤1大致平行的方向射出經(jīng)像差補(bǔ)正透鏡4透射的激光。經(jīng)反射鏡15所反射的該激光，其光軸方向與光盤1大致垂直，經(jīng)物鏡5透射，照射在光盤1上。
此處設(shè)光盤1是記錄層為2層的信息記錄介質(zhì)。即，具有記錄層L0和記錄層L1。此外，光盤1中設(shè)有光盤的固有識別符。光學(xué)頭200的結(jié)構(gòu)，除設(shè)有反射鏡15這一點(diǎn)之外其他部分與實施例1基本相同。
光盤裝置具有控制部21和存儲部22?？刂撇?1根據(jù)層切換信號25、來自光學(xué)頭200的位置信號23和來自存儲部22的信息控制壓電元件6的驅(qū)動信號24。上述位置信號23與實施例1中說明的位置信號相同。此外，控制部21，從再生信息26中抽出必要的信息存入存儲部22中。
以下，就如上所述的實施例2所涉及的光盤裝置的動作進(jìn)行說明。
在此首先對存儲部22中沒有存儲盤識別符的情況進(jìn)行說明。
光盤1被裝入(load)光盤裝置，進(jìn)入可再生狀態(tài)，光盤200首先試圖再生光盤的識別符，將其讀取的信息作為再生信息26傳遞給控制部21。該盤識別符即使在有球面像差等時也完全可以讀取?？刂撇?1從存儲部22中檢索盤識別符，當(dāng)沒有檢索到時就將盤識別符存入存儲部22中。
然后，控制部21一邊確認(rèn)再生信息26一邊控制壓電元件6的驅(qū)動信號24，使像差補(bǔ)正透鏡4移到再生記錄層L0上所記錄的信息的最佳位置上。由此，像差補(bǔ)正透鏡4移動到目的位置上。
求得像差補(bǔ)正透鏡4相對于記錄層L0的最佳的位置的方法有多種。例如，逐漸移動像差補(bǔ)正透鏡4，以再生信息26的顫抖(jitter)變成最小的位置為像差補(bǔ)正透鏡4的最佳位置的方法，在沒有追蹤伺服時，以追蹤誤差信號振幅成為最大的位置為像差補(bǔ)正透鏡4的最佳位置的方法等。在通過聚焦控制和追蹤控制求得記錄層L0上最佳的物鏡5的位置的基礎(chǔ)上，通過讀取預(yù)先記錄在記錄層L0中的記錄層識別符或識別信號，則可知該層為記錄層L0。
這樣，抽出相對記錄層L0的位置信號23的最佳值作為S0，并存入存儲部22中。對記錄層L1也可以相同的過程，將位置信號23的最佳值S1存入存儲部22中。這樣在存儲部22中生成以各盤識別符為索引的像差補(bǔ)正透鏡4的最佳位置信號23的表。
另外，在未使用記錄層的識別符時，亦可從記錄介質(zhì)光盤1厚度方向的一方起依次探索記錄層，將檢知記錄層的位置上的位置信號23的值按照記錄層的檢知順序存儲到存儲部22中，由此生成位置信號的表。
在向光盤1進(jìn)行信息記錄或信息再生時，例如在進(jìn)行在記錄層L0上的記錄再生時，向?qū)忧袚Q信號25賦予L0層切換指令?？刂撇?1從存儲部22的位置信號表中取出記錄層L0的相應(yīng)最佳位置信號S0，一邊與現(xiàn)在的位置信號23相比較一邊控制壓電元件6的驅(qū)動信號24。而且，至位置信號大致為S0為止，變化驅(qū)動信號24，移動像差補(bǔ)正透鏡4。
下面，就存儲部22中存儲有光盤1的盤識別符的有關(guān)信息的情況進(jìn)行說明。
光盤1一旦進(jìn)入可再生狀態(tài)，盤識別符則被再生，該盤識別符作為再生信息被傳遞給控制部21。控制部21，根據(jù)盤識別符，從存儲部22中讀出記錄層L0及記錄層L1的相應(yīng)位置信號并作為S0、S1。
當(dāng)層切換信號25中包含L0層切換指令時，控制部21從存儲部22中抽出記錄層L0的相應(yīng)最佳位置信號S0，通過與現(xiàn)在的位置信號23進(jìn)行比較控制壓電元件6的驅(qū)動信號24，移動像差補(bǔ)正透鏡4直到位置信號大致為S0為止。
這樣，在進(jìn)行層切換時，通過將最佳位置信號S0、S1存入存儲部22，多次探索的必要性不需要了，因此可以實現(xiàn)高速的層切換。
此外，通過在存儲部22中存入盤識別符及其位置信號，已再生過一次的光盤不用再次探索就可以根據(jù)存儲部22中所存儲的信息，立即進(jìn)行信息再生、記錄。
雖然也有存在無盤識別符的光盤的可能性，但因為在這種情況下，每次插入該光盤時只要探索S0、S1即可，故不會引起什么問題。
另外，即使光盤1的記錄層在3層以上，本實施例進(jìn)行適當(dāng)變更后也適用。
下面說明實施例2的概要。
(1)如上所述，本實施例2包括，光學(xué)頭、和根據(jù)上述光學(xué)頭的位置檢測部的檢測結(jié)果調(diào)整向上述壓電元件施加電壓的控制部。
(2)上述控制部被設(shè)計成可獲取設(shè)置在上述光盤中的盤識別信息，并設(shè)有存儲與上述盤識別信息相應(yīng)的上述像差補(bǔ)正透鏡的設(shè)定位置的存儲部。
(實施例3)圖9是本發(fā)明實施例3所涉及的光盤裝置的要部的概略示意圖。光學(xué)頭201中設(shè)有溫度傳感器16，在將該溫度傳感器16的輸出作為溫度信息27輸入控制部28這一點(diǎn)上與實施例2不同，其他方面與實施例2相同。
實施例1中說明的霍爾元件13和磁石12，其特性隨溫度而變化。例如如圖10所示，即使像差補(bǔ)正透鏡4被設(shè)定在相同位置上，基于霍爾元件13的輸出而生成的位置信號隨溫度的上升呈大致直線地下降。但由于溫度系數(shù)大致為一定，如果考慮到溫度系數(shù)的變化則可以進(jìn)行更為精密的控制。
下面就結(jié)構(gòu)如上的實施例3的光盤裝置的動作進(jìn)行說明。
基本的動作由于與實施例2相同，故省略其說明。本實施例3，在存儲部22中，將與記錄層相應(yīng)的位置信號S0、S1和探索這些信號時由溫度傳感器16檢測出的溫度作為溫度信息27加以存儲。此外，若取得盤識別信息時，也存儲該識別信息。
當(dāng)存儲部22中未存儲盤識別信息時，控制部28記錄有該光盤的識別信息和像差補(bǔ)正透鏡4位于最佳位置時的位置信號S0、S1，還將探索到該最佳位置時的溫度作為溫度信息27存入存儲部22中?？刂撇?8，在每次探索最佳位置時監(jiān)測溫度，根據(jù)存儲部22中存儲的探索時的溫度與現(xiàn)在溫度的差和溫度系數(shù)，對位置信號S0、S1進(jìn)行補(bǔ)正。
該補(bǔ)正可與阻抗的溫度系數(shù)補(bǔ)正同樣進(jìn)行。例如，在溫度T1的條件下進(jìn)行位置信號S0的探索時，欲計算溫度T2時的位置信號S0，可利用以下的關(guān)系式S0(T2)＝S0(T1)×(1+α(T2-T1))在此，α為溫度系數(shù)，其值大致一定。該值可以容易地通過實驗求得。
當(dāng)存儲部22中存儲有盤識別信息時，控制部28，根據(jù)該盤識別信息，從存儲部22中取出表示該盤最佳位置的位置信號S0、S1和探索時的溫度。此時也如上以同樣方式進(jìn)行溫度補(bǔ)正，計算現(xiàn)在溫度下的目標(biāo)位置，可由此設(shè)定像差補(bǔ)正透鏡4的最佳位置。
如上所述，根據(jù)本實施例3，可通過簡單的運(yùn)算即可進(jìn)行球面像差的溫度補(bǔ)償，從而使進(jìn)行更為準(zhǔn)確的記錄再生成為可能。
下面說明實施例3的概要。
(1)設(shè)有檢測光學(xué)頭溫度的溫度傳感器。
(2)具有光學(xué)頭、和根據(jù)上述光學(xué)頭的位置檢測部的檢測結(jié)果調(diào)整向上述壓電元件的施加電壓的控制部，上述控制部，根據(jù)上述溫度傳感器的檢測溫度對上述像差補(bǔ)正透鏡的設(shè)定位置進(jìn)行補(bǔ)正。
另外，即使在本實施例3中，霍爾元件13也可與實施例2同樣在驅(qū)動軸方向配置多個。
(實施例4)圖11是本發(fā)明實施例4所涉及的光學(xué)頭的要部示意圖。該光學(xué)頭包括作為第1磁場檢測部的霍爾元件13和作為第2磁場檢測部的霍爾元件14。除此以外其他部分的結(jié)構(gòu)與實施例1相同。
霍爾元件(hall element)14和霍爾元件(hall element)13由相同類型的霍爾元件構(gòu)成。上述2個霍爾元件13、14被配置成排列在像差補(bǔ)正元件4的移動方向上，相隔一定距離。
從各霍爾元件13、14輸出的位置信號的例子如圖12所示。在該圖中，霍爾元件13的位置信號用實線表示，霍爾元件14的位置信號用虛線表示。如該圖所示，通過配置多個霍爾元件13、14，可以覆蓋像差補(bǔ)正透鏡4所移動區(qū)域的全部。由此可以謀求空間分辨率(spatial resolution)的改善。
有關(guān)該結(jié)構(gòu)下的具體動作的說明在此省略，但要說明的是，當(dāng)使用記錄層為2層的光盤時，可設(shè)定各霍爾元件的位置信號大致線性度(linearity)良好的中央?yún)^(qū)域與各記錄層的位置相對應(yīng)。例如，在訪問第1記錄層L0時根據(jù)來自霍爾元件13的位置信號，或在訪問第2記錄層L1時根據(jù)來自霍爾元件14的位置信號，進(jìn)行像差補(bǔ)正透鏡4的位置控制即可。
實施例4的概要可說明為，上述磁場檢測部在上述驅(qū)動軸方向排列，配置有多個。
另外，即使在本實施例4，霍爾元件13也可與實施例2同樣在驅(qū)動軸方向配置多個。
(實施例5)圖13是本發(fā)明實施例5所涉及的光盤裝置的主要部分的概略示意圖。該光盤裝置的光學(xué)頭202裝載有與像差補(bǔ)正單元101中裝載的霍爾元件13不同的，作為補(bǔ)正用磁場檢測部的一個例子的霍爾元件17。除此以外的其他方面的結(jié)構(gòu)與實施例2大致相同。
霍爾元件17和霍爾元件13由相同類型的霍爾元件構(gòu)成。霍爾元件17被配置成使磁通靈敏度(magnetic flux sensitivity)的方向與霍爾元件13大致相同。霍爾元件17的輸出被作為基準(zhǔn)信號29輸入至控制部30。
霍爾元件一般在受到外部磁場的影響時，其特性基于溫度等的變化而變化。由于與位置信號無關(guān)的霍爾元件17所受到的外部磁場等的影響，與輸出位置信號的霍爾元件13所受到的外部磁場等的影響相同，通過設(shè)置霍爾元件17，用霍爾元件17只檢測上述影響成為可能。在控制部30，進(jìn)行通過用來自霍爾元件17的基準(zhǔn)信號29對來自霍爾元件13的位置信號予以補(bǔ)正的運(yùn)算，則可以降低外部磁場或溫度特性等的影響。此外，通過設(shè)置霍爾元件17，還可降低緊隨電源ON之后溫度急劇變化的過渡狀態(tài)的影響。
另外，代替在光學(xué)頭202中裝載霍爾元件17的結(jié)構(gòu)，還可以采用其他結(jié)構(gòu)。例如，可采用通過在運(yùn)算放大器(operational amplifier)構(gòu)成的霍爾元件13的輸出補(bǔ)正電路中設(shè)置霍爾元件17，將自動補(bǔ)正后的位置信號輸入至控制部30的結(jié)構(gòu)。此時，需要將霍爾元件17設(shè)置為使外部磁場或溫度特性等對輸出的影響與霍爾元件13正好極性相反。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，就不需要再在控制部30處進(jìn)行位置信號的補(bǔ)正了。
下面說明實施例5的概要。
(1)本實施例中，在不受上述磁場發(fā)生部的磁場影響的位置上設(shè)有使上述磁場檢測部和磁場靈敏度方向相一致的補(bǔ)正用磁場檢測部。
(2)具有光學(xué)頭、和根據(jù)上述光學(xué)頭的位置檢測部的檢測結(jié)果調(diào)整向上述壓電元件的施加電壓的控制部，上述控制部根據(jù)上述光學(xué)頭的補(bǔ)正用磁場檢測部的檢測結(jié)果對上述像差補(bǔ)正透鏡的設(shè)定位置進(jìn)行補(bǔ)正。
另外，即使在本實施例5中，霍爾元件13也可與實施例2同樣在驅(qū)動軸方向配置多個。
(實施例6)圖14是本發(fā)明實施例6所涉及的光盤裝置的主要部分的概略示意圖。光學(xué)頭203在具有作為補(bǔ)正用磁場發(fā)生部的一個例子的磁石18這一點(diǎn)上與實施例5不同。其他，基準(zhǔn)信號31、控制部32與實施例5中的相同。
磁石18雖然在被固定于光學(xué)頭203這點(diǎn)上與設(shè)置在可移動的透鏡固定架10上的像差補(bǔ)正單元101的磁石12不同，但兩磁石12、18在分別以同樣材料構(gòu)成這點(diǎn)上有共通之處。
本實施例6中，除降低外部磁場、溫度特性及過渡響應(yīng)等的影響外，還可對實磁場下包含磁石12的溫度特性在內(nèi)的霍爾元件13的動作特性進(jìn)行補(bǔ)正。在控制部32，可根據(jù)霍爾元件17的輸出的變化對像差補(bǔ)正單元101的霍爾元件13的輸出信號進(jìn)行補(bǔ)正。例如，由于基于溫度變化的增益(gain)變動等與實施例5相比其影響更加明顯，故可進(jìn)行更為準(zhǔn)確的補(bǔ)正。
例如，設(shè)某基準(zhǔn)溫度T1下與記錄層L0對應(yīng)的位置P0上的霍爾元件13、17的輸出分別為V11、V12。設(shè)某基準(zhǔn)溫度T2下與記錄層L0對應(yīng)的位置P0上的霍爾元件13、17的輸出分別為V21、V22。此時，由于增益變動的比率對兩霍爾元件13、17來說基本相同，故V21/V11＝V22/V12。
首先將溫度T1下記錄層L0對應(yīng)的位置P0上的霍爾元件13、17的輸出存儲為V11、V12，溫度變?yōu)門2后由于外力干擾等可動部100移動，霍爾元件13受到伴隨磁石12的移位的磁場變化的影響和溫度變化的影響。另一方面，由于霍爾元件17只受溫度變化的影響，V22可觀測。
若假定霍爾元件13在記錄層L0對應(yīng)的位置P0上只受到溫度的影響，則由于其輸出V21可預(yù)測為V21＝V11×(V22/V12)，通過進(jìn)行對像差補(bǔ)正透鏡4的位置調(diào)整使霍爾元件13的輸出變?yōu)閂21，可以降低溫度的影響，由此可以更為準(zhǔn)確地將像差補(bǔ)正透鏡4移動到記錄層L0對應(yīng)的位置P0上。
根據(jù)本實施例6的結(jié)構(gòu)，對位置信號的補(bǔ)正可將磁石12的溫度特性的影響包含在內(nèi)來進(jìn)行。即，即使磁石12的特性有隨溫度變化的情況，也可以降低其影響。此外，由于可以與接近來自磁石12賦予霍爾元件13的磁場強(qiáng)度的平均磁場強(qiáng)度大致相等的磁場強(qiáng)度向霍爾元件17賦予來自磁石18的磁場，因此可以補(bǔ)正該磁場強(qiáng)度下霍爾元件13的靈敏度特性隨溫度的變換。
實施例6的概要可說明為，在與上述補(bǔ)正用磁場檢測部鄰接處設(shè)有補(bǔ)正用磁場發(fā)生部。
另外，即使在本實施例6中，霍爾元件13也可與實施例2同樣在驅(qū)動軸方向配置多個。
(實施例7)圖15和圖16是本發(fā)明實施例7所涉及的光學(xué)頭的要部概略示意圖。
光盤1、激光光源3、物鏡5、像差補(bǔ)正透鏡4、驅(qū)動軸7、摩擦保持體8、壓電元件6、磁石12及霍爾元件13與實施例1中的結(jié)構(gòu)相同。透鏡固定架50、導(dǎo)槽50a、像差補(bǔ)正基座51、底部51a和第2支撐部51c分別實現(xiàn)與實施例1的相應(yīng)元件相同的功能。
輔助導(dǎo)軸52由軟磁體(soft magnetic material)構(gòu)成?？蓜硬?04由透鏡固定架50、像差補(bǔ)正透鏡4、磁石12和摩擦保持體8構(gòu)成。
磁石12被配置在圖16中導(dǎo)槽50a的正下方。即，從磁石12到輔助導(dǎo)軸52的方向是與驅(qū)動軸7的方向大致垂直的方向。磁石12和輔助導(dǎo)軸52，被基本一致地配置在以驅(qū)動軸7為中心的同一圓周上。
輔助導(dǎo)軸52是軟磁體制的，受磁石12吸引。因此，如圖16所示，透鏡固定架50受到圖示向上的力F。其結(jié)果，可動部104以驅(qū)動軸7為中心繞圖16的逆時針方向轉(zhuǎn)動，導(dǎo)槽50a和輔助導(dǎo)軸52接觸。
一般，若像差補(bǔ)正透鏡4發(fā)生急劇的搖動，會引起光盤1上的光點(diǎn)的偏差或伺服的不穩(wěn)定等，因此希望盡可能地降低導(dǎo)槽50a和導(dǎo)軸52之間的間隙(clearance)伴有的松動。然而，若使該間隙過小，則會發(fā)生受到來自導(dǎo)槽50a和導(dǎo)軸52之間的約束及來自驅(qū)動軸7和摩擦保持體8之間的約束所引起的雙重約束。這種情形在導(dǎo)槽50a的寬度有限，驅(qū)動軸7和輔助導(dǎo)軸52的位置關(guān)系有扭曲的情況下會發(fā)生。由于無論采用怎樣的機(jī)構(gòu)使位置關(guān)系上的誤差為0都是不可能的，故若使導(dǎo)槽50a和輔助導(dǎo)軸52之間的間隙過小會成為像差補(bǔ)正單元動作不良的主要原因。通常，留有一定程度的間隙，并使用用于消除松動的壓桿彈簧(pressure bar spring)等即可。
在本實施例7中，利用用于像差補(bǔ)正透鏡4的位置檢測用磁石12的力F來防止松動。因此，在本實施例中，無需追加新的元件，僅利用磁石12的吸引力F就可以消除輔助導(dǎo)軸52和導(dǎo)槽50a之間的間隙帶來的松動等的不穩(wěn)定性。另外，由于霍爾元件13位于輔助導(dǎo)軸52的相反側(cè)，基于該吸引所引起的磁場變化幾乎不會影響到位置信號。
此外，本實施例7與實施例1的結(jié)構(gòu)相比，可成為更為小型的結(jié)構(gòu)。
下面說明實施例7的概要。
(1)由軟磁體構(gòu)成，設(shè)有與上述驅(qū)動軸平行配置的輔助導(dǎo)軸，上述磁場發(fā)生部被配置在從該磁場發(fā)生部到上述輔助導(dǎo)軸的方向與上述驅(qū)動軸相垂直的位置上。
另外，即使在本實施例7中，霍爾元件13也可與實施例2同樣在驅(qū)動軸方向配置多個。
(實施例8)圖17和圖18是本發(fā)明實施例8所涉及的光學(xué)頭的要部概略示意圖。本實施例8中，像差補(bǔ)正單元105包含可動部104在內(nèi)全部與實施例7中說明的結(jié)構(gòu)相同。
本實施例的光學(xué)頭中，激光光源3相對像差補(bǔ)正透鏡4來說被配置在與實施例7相反的一側(cè)，反射鏡61被配置在像差補(bǔ)正透鏡4和物鏡5之間。該反射鏡61位于壓電元件6的一側(cè)。該光學(xué)頭中，反射鏡61被配置成夾在驅(qū)動軸7和輔助導(dǎo)軸之間。通過這樣配置，可以有效地利用反射鏡61一側(cè)的死角，有助于光學(xué)頭的小型化。
壓電元件6雖然原則上配置在驅(qū)動軸7的延長線上，但也可將該壓電元件6略微裝入反射鏡61的側(cè)部。此外，雖然在可動部104移動的同時磁石12也移動，但也可將其裝入反射鏡的側(cè)部，這樣有助于改善空間利用率(space factor)。
下面說明實施例8的概要。
(1)上述驅(qū)動軸與光盤平行配置，設(shè)有與上述驅(qū)動軸平行配置的輔助導(dǎo)軸和使上述激光光源發(fā)出的光束偏向上述光盤的法線方向的反射鏡，上述反射鏡被配置在上述像差補(bǔ)正透鏡和上述物鏡之間，同時也被配置在上述驅(qū)動軸和上述輔助導(dǎo)軸之間。
另外，即使在本實施例8中，霍爾元件13也可與實施例2同樣在驅(qū)動軸方向配置多個。
(實施例9)在上述各實施例中，磁石12雖如圖4和圖5所示是由2個楔形區(qū)域構(gòu)成的，但磁石12不僅局限于圖4和圖5所示。
圖19(a)～圖19(c)對使用其他形態(tài)的磁石時的磁石和霍爾元件的關(guān)系進(jìn)行說明。圖19(a)表示使用單純的條形的磁石12時的主要部分。磁石12和像差補(bǔ)正透鏡4與上述各實施例同樣，通過像差補(bǔ)正基座11、透鏡固定架10等在機(jī)構(gòu)上成一體移動。磁石12和霍爾元件13對置，因該相對位置，加在霍爾元件13上的磁通量發(fā)生變化，霍爾元件13則產(chǎn)生與像差補(bǔ)正透鏡4的位置相對應(yīng)的輸出信號。該結(jié)構(gòu)，由于可使用簡單的磁石，因此能降低元件成本。
圖19(b)是與圖4和圖5的磁石同樣的2分楔形磁石，故省略說明。該磁石12也可由2塊磁石貼合而成，亦可采用分為2部分進(jìn)行著磁的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)，由于靈敏度高，而且像差補(bǔ)正透鏡4的配置位置和位置信號的變換特性的線性度良好，因此可以更為準(zhǔn)確地進(jìn)行像差補(bǔ)正。
圖19(c)是使用相對較短的條形磁石12的例子，該條形磁石12被配置在對置的2個霍爾元件13a、13b之間，可在該霍爾元件13a、13b之間移動。該結(jié)構(gòu)，由于使用單純的條形磁石作為磁石12，因此可以減小磁石12所占的體積。此外，由于可將磁石12和霍爾元件13a、13b之間的間隔設(shè)定得較大，因此它們彼此接觸碰撞的可能性很小。此外，不需要精確地調(diào)整磁石12和霍爾元件13a、13b之間的間隙(gap)。此外，通過對2個霍爾元件13a、13b的輸出進(jìn)行差動檢測，還可以進(jìn)行噪聲的消除和溫度特性的消除。
圖19(a)和圖19(c)的實施例中，也同樣適用圖14的磁石18和霍爾元件17的思路。即，將由基準(zhǔn)磁石產(chǎn)生的磁通加在基準(zhǔn)的霍爾元件上，得到相當(dāng)于基準(zhǔn)位置信號的信號，從而補(bǔ)正圖19(a)和圖19(c)的霍爾元件的輸出信號。在圖19(c)的情況下，基準(zhǔn)磁石和霍爾元件也可以分別設(shè)置2個。
另外，在上述各實施例中雖對磁場檢測部采用霍爾元件的例子進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并非限定于此。例如還可以使用MR元件。
此外，在上述各實施例中，雖對像差補(bǔ)正基座上裝載了作為磁場檢測部的霍爾元件的例子進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并非限定于此?？傊?，只要是在相對像差補(bǔ)正基座無相對移動的部分上設(shè)置霍爾元件的結(jié)構(gòu)即可。例如，可裝載在光學(xué)頭的基座本身上。
此外，在上述各實施例中，雖采用了使用像差補(bǔ)正基座的結(jié)構(gòu)，但并非限定于此，例如亦可采用作為光學(xué)頭的一部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。采用該結(jié)構(gòu)也可以完全無差別地實現(xiàn)本發(fā)明的功能。總之，只要是能夠?qū)崿F(xiàn)透鏡固定架、摩擦保持體、像差補(bǔ)正基座的功能的結(jié)構(gòu)體即可。
此外，制造裝載實施例4、7、8的光學(xué)頭的光盤裝置在技術(shù)上沒有任何問題，例如可以用與實施例2、3等相同的結(jié)構(gòu)構(gòu)成光盤裝置。上述場合下本發(fā)明的效果可作為裝置得到有效地發(fā)揮。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明可用于將激光光源發(fā)出的光束通過物鏡照射在光盤上的光學(xué)頭上。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)頭，將激光光源發(fā)出的光束通過物鏡照射在光盤上，其特征在于包括透鏡固定架，在上述激光光源和上述物鏡之間保持像差補(bǔ)正透鏡；驅(qū)動軸，被配置成沿與上述光束的光軸平行的方向延伸，在該方向上引導(dǎo)上述透鏡固定架；壓電元件，被設(shè)置在上述驅(qū)動軸的端部，根據(jù)施加電壓在驅(qū)動軸方向伸縮；以及位置檢測部，檢測上述像差補(bǔ)正透鏡在上述驅(qū)動軸方向上的位置；其中，通過讓上述壓電元件的施加電壓增大和減小使變化速度互不相同，令上述透鏡固定架相對上述驅(qū)動軸在該驅(qū)動軸方向相對移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭，其特征在于上述壓電元件上被反復(fù)施加有伴隨上述驅(qū)動軸相對上述透鏡固定架滑動變化的電壓、和伴隨上述驅(qū)動軸與上述透鏡固定架成一體移動變化的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)頭，其特征在于上述位置檢測部包括磁場發(fā)生部和磁場檢測部，上述磁場檢測部被配置成可相對該磁場發(fā)生部在光軸方向移位。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)頭，其特征在于上述驅(qū)動軸受具有底部的基座支撐；上述磁場檢測部被配置成自上述基座的底部突出。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光學(xué)頭，其特征在于上述磁場檢測部在上述驅(qū)動軸方向排列，配設(shè)有多個。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中的任一項所述的光學(xué)頭，其特征在于在不受上述磁場發(fā)生部的磁場影響的位置上，設(shè)有使上述磁場檢測部和磁場靈敏度方向一致的補(bǔ)正用磁場檢測部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)頭，其特征在于在上述補(bǔ)正用磁場檢測部鄰接處設(shè)有補(bǔ)正用磁場發(fā)生部。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中的任一項所述的光學(xué)頭，其特征在于還包括輔助導(dǎo)軸，由軟磁體構(gòu)成，被配置成與上述驅(qū)動軸平行；其中，上述磁場發(fā)生部，被配置在自該磁場發(fā)生部到上述輔助導(dǎo)軸的方向與上述驅(qū)動軸垂直的位置上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項所述的光學(xué)頭，其特征在于上述透鏡固定架通過摩擦保持體與上述驅(qū)動軸接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項所述的光學(xué)頭，其特征在于上述驅(qū)動軸與光盤平行配置；所述光學(xué)頭還包括與上述驅(qū)動軸平行配置的輔助導(dǎo)軸、和使上述激光光源發(fā)出的光束向上述光盤的法線方向偏向的反射鏡；其中，上述反射鏡被配置在上述像差補(bǔ)正透鏡和上述物鏡之間，同時也被配置在上述驅(qū)動軸和上述輔助導(dǎo)軸之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項所述的光學(xué)頭，其特征在于上述摩擦保持體由含有氟類化合物的樹脂材料或氟類樹脂構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項所述的光學(xué)頭，其特征在于還包括檢測光學(xué)頭溫度的溫度傳感器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項所述的光學(xué)頭，其特征在于上述像差補(bǔ)正透鏡是用于補(bǔ)正球面像差的。
14.一種光盤裝置，其特征在于包括光學(xué)頭，如權(quán)利要求1至13中任一項所述；和控制部，根據(jù)上述光學(xué)頭的位置檢測部的檢測結(jié)果，調(diào)整向上述壓電元件所施加的電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光盤裝置，其特征在于還包括存儲部，其中上述控制部被設(shè)計成可獲取設(shè)于上述光盤中的盤識別信息；上述存儲部存儲與上述盤識別信息相對應(yīng)的上述像差補(bǔ)正透鏡的設(shè)定位置。
16.一種光盤裝置，其特征在于包括光學(xué)頭，如權(quán)利要求6所述；和控制部，根據(jù)上述光學(xué)頭的位置檢測部的檢測結(jié)果，調(diào)整向上述壓電元件所施加的電壓；其中，上述控制部，根據(jù)上述光學(xué)頭的補(bǔ)正用磁場檢測部的檢測結(jié)果，對上述像差補(bǔ)正透鏡的設(shè)定位置進(jìn)行補(bǔ)正。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光盤裝置，其特征在于上述光學(xué)頭中，在與上述補(bǔ)正用磁場檢測部鄰接處還設(shè)有補(bǔ)正用磁場發(fā)生部。
18.一種光盤裝置，其特征在于包括光學(xué)頭，如權(quán)利要求12所述；和控制部，根據(jù)上述光學(xué)頭的位置檢測部的檢測結(jié)果，調(diào)整向上述壓電元件所施加的電壓；其中，上述控制部，根據(jù)上述溫度傳感器的檢測溫度對上述像差補(bǔ)正透鏡的設(shè)定位置進(jìn)行補(bǔ)正。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不用電即可保持像差補(bǔ)正透鏡、且抗震性良好能精密定位的光學(xué)頭。在激光光源(3)和物鏡(5)之間配置像差補(bǔ)正透鏡(4)，透鏡固定架(10)通過摩擦保持體(8)與驅(qū)動軸(7)摩擦結(jié)合。驅(qū)動軸(7)的一端部設(shè)有壓電元件(6)。壓電元件(6)在施加電壓的作用下伸縮。使增大和減小壓電元件(6)的施加電壓時的變化速度互異，并令透鏡固定架(10)相對驅(qū)動軸(7)在該驅(qū)動軸方向相對移動。
文檔編號G11B7/125GK1914672SQ20058000396
公開日2007年2月14日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月6日
發(fā)明者水野修, 愛甲秀樹, 山元猛晴 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社