JPH10255290A - Objective lens for optical pickup - Google Patents
Objective lens for optical pickupInfo
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- JPH10255290A JPH10255290A JP5803197A JP5803197A JPH10255290A JP H10255290 A JPH10255290 A JP H10255290A JP 5803197 A JP5803197 A JP 5803197A JP 5803197 A JP5803197 A JP 5803197A JP H10255290 A JPH10255290 A JP H10255290A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、第1のレンズと第
2のレンズとからなる2群レンズに適用された光学ピッ
クアップ用対物レンズに関して、詳しくは、フォーカス
サーボ時などに第1のレンズと第2のレンズとの間の距
離が可変とされる光学ピックアップ用対物レンズに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an objective lens for an optical pickup applied to a two-group lens comprising a first lens and a second lens. The present invention relates to an objective lens for an optical pickup in which a distance from a second lens is variable.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、情報信号の記録媒体として、いわ
ゆる光ディスク、光磁気ディスク、或いは光カードの如
き種々の光学記録媒体が提案されている。そして、この
光学記録媒体上に光源よりの光を照射してこの光学記録
媒体の信号記録面に対する情報信号の書き込みや読み出
しを行う光学ピックアップが提案されている。2. Description of the Related Art Various types of optical recording media, such as optical disks, magneto-optical disks, and optical cards, have been proposed as information signal recording media. Then, there has been proposed an optical pickup that irradiates light from a light source onto the optical recording medium to write and read information signals on and from a signal recording surface of the optical recording medium.
【0003】上記光学ピックアップは、対物レンズの開
口数(NA)を大きくすることによって、光学記録媒体
の信号記録面上に光のビーム径を小さくして集光させる
ことができるため、光学記録媒体の情報記録密度を向上
させることができる。In the above optical pickup, by increasing the numerical aperture (NA) of the objective lens, the beam diameter of the light can be reduced and condensed on the signal recording surface of the optical recording medium. Can be improved in information recording density.
【0004】例えば、いわゆる単玉レンズでは、高開口
数を得ようとした場合、屈折パワーが必要になる。しか
し、屈折パワーを大きくすると、レンズ面の曲率が小さ
くなり、屈折面同士の位置決め精度が厳しくなる。この
ような理由から上記単玉レンズの開口数は、0.6程度
が限界であった。For example, a so-called single lens requires a refracting power in order to obtain a high numerical aperture. However, when the refracting power is increased, the curvature of the lens surface decreases, and the positioning accuracy between the refracting surfaces becomes severe. For these reasons, the numerical aperture of the single lens is limited to about 0.6.
【0005】また、光学記録媒体である光学ディスクに
おいて、信号記録面を保護する基板の厚さが規定値から
ずれると、球面収差が大きく変化する。一方、球面収差
は、高次の項を無視すると上記開口数の4乗に比例す
る。そのため、対物レンズの開口数を増加させた場合、
ディスクの基板厚さの製造トレランスが狭くなってしま
う。In an optical disk as an optical recording medium, when the thickness of a substrate for protecting a signal recording surface deviates from a specified value, spherical aberration changes greatly. On the other hand, spherical aberration is proportional to the fourth power of the numerical aperture, ignoring higher-order terms. Therefore, when the numerical aperture of the objective lens is increased,
The manufacturing tolerance of the disk substrate thickness becomes narrow.
【0006】2群レンズは、高開口数を可能にしなが
ら、ディスクの基板厚さの設計の許容範囲を広くさせる
ことができる。2群レンズは、図11に示すように、半
導体レーザよりのレーザ光が入射される第1のレンズ1
01と、第1のレンズ101を透過してきた上記レーザ
光が入射され、この入射されたレーザ光を対向する光学
ディスクに向けて出射する第2のレンズ102とから構
成されている。[0006] The two-group lens can increase the design tolerance of the substrate thickness of the disk while enabling a high numerical aperture. As shown in FIG. 11, the second lens group includes a first lens 1 on which laser light from a semiconductor laser is incident.
01, and a second lens 102 into which the laser light transmitted through the first lens 101 is incident and which emits the incident laser light toward the optical disk facing the laser light.
【0007】このように構成することで2群レンズ10
0は、半導体レーザからのレーザ光を第1のレンズ10
1及び第2のレンズ102を透過させて高開口数で光学
ディスクの信号記録面に集束させることができる。With this configuration, the second group lens 10
0 indicates that the laser light from the semiconductor laser is
The light can be transmitted through the first and second lenses 102 and focused on the signal recording surface of the optical disc with a high numerical aperture.
【0008】また、2群レンズ100は、第1のレンズ
101と第2のレンズ102との間の距離を変化させ
て、基板厚みに誤差、例えば光学ディスクの半径方向に
基板厚み誤差が生じた光ディスクの信号記録面上にレー
ザ光を集光させている。さらに、第1のレンズ101と
第2のレンズ102との間の距離を可変にすることで、
2群レンズ100は、基板厚さの異なった光学ディスク
に対しても使用可能になっている。In the second lens group 100, the distance between the first lens 101 and the second lens 102 is changed to cause an error in the substrate thickness, for example, an error in the radial direction of the optical disk. Laser light is focused on the signal recording surface of the optical disk. Furthermore, by making the distance between the first lens 101 and the second lens 102 variable,
The second group lens 100 can be used for optical disks having different substrate thicknesses.
【0009】そして、第1のレンズ101と第2のレン
ズ102との間の距離を可変可能にされた2群レンズ1
00は、通常の状態において第1のレンズ101と第2
のレンズ102との間の距離を一定に保つためのポジシ
ョンサーボを備えている。A two-group lens 1 in which the distance between the first lens 101 and the second lens 102 is made variable.
00 is the first lens 101 and the second lens 101 in the normal state.
And a position servo for keeping the distance between the lens 102 and the lens 102 constant.
【0010】例えば2群レンズ100は、情報信号の記
録又は再生対象となる光学ディスクに対応して第1のレ
ンズ101と第2のレンズ102との間の距離を適宜変
化させた後、上記ポジションサーボによって第1のレン
ズ101と第2のレンズ102との間隔が一定に保たれ
ている。このときポジションサーボによって、球面収差
が減少する方向、またフォーカスサーボが安定するよう
になされる。[0010] For example, the second group lens 100 is arranged such that the distance between the first lens 101 and the second lens 102 is appropriately changed in accordance with the optical disk on which information signals are recorded or reproduced, and then the position The distance between the first lens 101 and the second lens 102 is kept constant by the servo. At this time, the position servo is performed so that the spherical aberration is reduced and the focus servo is stabilized.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】したがって、2群レン
ズ100には、ポジションサーボの制御のための回路を
付加する必要がある。また、2群レンズ100におい
て、第1のレンズ101と第2のレンズ102との間の
距離を一定に保つポジションサーボの機械的構造は複雑
である。Therefore, it is necessary to add a circuit for controlling the position servo to the second lens group 100. Further, in the second group lens 100, the mechanical structure of the position servo for keeping the distance between the first lens 101 and the second lens 102 constant is complicated.
【0012】よって、2群レンズ100は、第1のレン
ズ101と第2のレンズ102との間の距離を一定に保
つためにポジションサーボ及びその制御のための回路を
備ているため、高コストになり、さらに、重量も重くな
る。Therefore, the second group lens 100 is provided with a position servo and a circuit for controlling the position servo in order to keep the distance between the first lens 101 and the second lens 102 constant. And the weight also increases.
【0013】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みてな
されたものであり、第1のレンズと第2のレンズとから
なる2群レンズであって、基板厚み誤差或いは基板厚さ
の異なった光学ディスクに適用でき、且つポジションサ
ーボのように複雑な構造を必要とせず簡素な構造で第1
のレンズと第2のレンズとの間隔を球面収差が問題とな
らないレベルで一定に保ち、フォーカスサーボの安定性
を確保することができる光学ピックアップ用対物レンズ
の提供を目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a two-group lens including a first lens and a second lens. It can be applied to an optical disk, and does not require a complicated structure like a position servo.
It is an object of the present invention to provide an objective lens for an optical pickup capable of maintaining a constant distance between the lens and the second lens at a level at which spherical aberration does not cause a problem and ensuring stability of focus servo.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明に係る光学ピック
アップ用対物レンズは、上述の課題を解決するために、
空隙部を介して第1のレンズに対向させて第2のレンズ
を支持するとともに、第1のレンズと第2のレンズとの
間の距離を変化させる距離可変駆動手段を備えた2群レ
ンズによって構成する。そして、距離可変駆動手段の減
衰率を0.5以上に設定する。このように構成すること
で光学ピックアップ用対物レンズは、第1のレンズと第
2のレンズとの間の距離を一定に保ち、球面収差が問題
とならないレベルでフォーカスサーボの安定性を確保す
る。The objective lens for an optical pickup according to the present invention has been developed in order to solve the above-mentioned problems.
A second lens group that has a variable distance drive unit that supports the second lens in opposition to the first lens through the gap and changes the distance between the first lens and the second lens. Configure. Then, the attenuation rate of the variable distance driving means is set to 0.5 or more. With this configuration, the objective lens for the optical pickup keeps the distance between the first lens and the second lens constant, and ensures the stability of the focus servo at a level where spherical aberration does not matter.
【0015】また、本発明に係る光学ピックアップ用対
物レンズは、上述の課題を解決するために、空隙部を介
して第1のレンズに対向させて第2のレンズを支持する
とともに、第1のレンズと第2のレンズとの間の距離を
変化させる距離可変駆動手段を備えた2群レンズによっ
て構成する。そして、距離可変駆動手段の1次共振周波
数を5kHz以上に設定する。このように構成すること
で光学ピックアップ用対物レンズは、第1のレンズと第
2のレンズとの間の距離を一定に保ち、球面収差が問題
とならないレベルでフォーカスサーボの安定性を確保す
る。Further, in order to solve the above-mentioned problems, the objective lens for an optical pickup according to the present invention supports the second lens in opposition to the first lens via a gap, and supports the first lens. It is constituted by a two-group lens provided with a variable distance driving means for changing the distance between the lens and the second lens. Then, the primary resonance frequency of the variable distance driving means is set to 5 kHz or more. With this configuration, the objective lens for the optical pickup keeps the distance between the first lens and the second lens constant, and ensures the stability of the focus servo at a level where spherical aberration does not matter.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて詳しく説明する。Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0017】先ず第1の実施の形態は、光学ピックアッ
プに組み込まれ、対向配設された光学ディスクの信号記
録面上に半導体レーザよりのレーザ光を集束させる光学
ピックアップ用対物レンズに適用して構成された2群レ
ンズである。First, the first embodiment is applied to an objective lens for an optical pickup, which is incorporated in an optical pickup and focuses a laser beam from a semiconductor laser on a signal recording surface of an optical disk arranged opposite to the optical disk. This is a two-group lens.
【0018】上記2群レンズは、図1に示すように、第
1のレンズ2と、空隙部9を介して第1のレンズ2に対
向する第2のレンズ3とから構成される。そして、2群
レンズ1は、第1のレンズ2と第2のレンズ3との間の
距離を可変にする距離可変駆動部16を備えている。な
お、距離可変駆動部16の減衰率は、0.5以上であ
る。As shown in FIG. 1, the second group lens includes a first lens 2 and a second lens 3 opposed to the first lens 2 with a gap 9 therebetween. The second lens group 1 includes a variable distance drive unit 16 that varies the distance between the first lens 2 and the second lens 3. Note that the attenuation rate of the variable distance drive unit 16 is 0.5 or more.
【0019】上記第1のレンズ2は、半導体レーザより
のレーザ光が入射される第1の面4と、第1の面4から
入射されたレーザ光を第2のレンズ3に向けて出射する
第2の面5とから構成される。また、第2のレンズ3
は、第1のレンズ2を透過してきたレーザ光が入射され
る第3の面6と、第3の面6から入射されたレーザ光を
対向される光学ディスクに向けて出射する第4の面7と
から構成される。The first lens 2 emits the laser light incident from the first surface 4 to the second lens 3 from the first surface 4 on which the laser light from the semiconductor laser is incident. And a second surface 5. Also, the second lens 3
Is a third surface 6 on which the laser light transmitted through the first lens 2 is incident, and a fourth surface on which the laser light incident from the third surface 6 is emitted toward the optical disk opposed thereto. And 7.
【0020】上記第1のレンズ2と第2のレンズ3とで
構成された2群レンズ1は、例えば0.8以上の開口数
を発生させることができる。The second group lens 1 composed of the first lens 2 and the second lens 3 can generate a numerical aperture of, for example, 0.8 or more.
【0021】また、2群レンズ1は、上述の第1のレン
ズ2及び第2のレンズ3に加え、第2のレンズ3の外周
部3aを嵌合して第2のレンズ3を保持する略筒状のボ
ビン8と、ボビン8との間に空隙部9を設けて、第1の
レンズ2の第2の面5の外周部に配設されるヨーク10
と、ボビン8の外周部に対して巻装されたコイル11
と、ヨーク10に取り付けられ、且つコイル11に離間
されて配設されているマグネット12と、ボビン8とヨ
ーク10とを機械的に連結しているバネ13と、空隙部
9に封入されている粘性流体14と、第2のレンズ3の
第4の面7の外周部に配設された保護材15とから構成
される。The second lens group 1 holds the second lens 3 by fitting the outer peripheral portion 3a of the second lens 3 in addition to the first lens 2 and the second lens 3 described above. A gap 9 is provided between the cylindrical bobbin 8 and the bobbin 8, and a yoke 10 is provided around the outer periphery of the second surface 5 of the first lens 2.
And a coil 11 wound around the outer periphery of the bobbin 8.
And a magnet 12 attached to the yoke 10 and spaced apart from the coil 11, a spring 13 for mechanically connecting the bobbin 8 and the yoke 10, and sealed in the gap 9. It is composed of a viscous fluid 14 and a protective member 15 disposed on the outer peripheral portion of the fourth surface 7 of the second lens 3.
【0022】上記ボビン8は、第2のレンズ3の外周部
3aを嵌合して保持するレンズ支持部8aと、レンズ支
持部8aの外周部に一体にされ、コイル11が巻装され
るコイル巻装部8bとから構成され、全体として略逆L
字形状をなしている。The bobbin 8 has a lens supporting portion 8a which fits and holds the outer peripheral portion 3a of the second lens 3, and a coil on which the coil 11 is wound around which is integrated with the outer peripheral portion of the lens supporting portion 8a. And a winding portion 8b.
It is shaped like a letter.
【0023】なお、ボビン8には、コイル巻装部8bの
端部に、レンズ保持部8aに嵌合保持された第2のレン
ズ3の第4の面7よりも突出された保護材15が配設さ
れている。保護材15は、硬度の低い樹脂材料又は不織
布によって構成されている。この保護材15は、万が
一、フォーカスサーボが外れたり、フォーカスサーチに
失敗したときに第1のレンズ2の第4の面7と光学ディ
スクが衝突して互いが傷付くのを防止している。The bobbin 8 has a protection member 15 protruding from the fourth surface 7 of the second lens 3 fitted and held in the lens holding section 8a at the end of the coil winding section 8b. It is arranged. The protective material 15 is made of a resin material having a low hardness or a nonwoven fabric. The protection member 15 prevents the optical disc from colliding with the fourth surface 7 of the first lens 2 and damaging each other when the focus servo is deviated or the focus search fails.
【0024】上記コイル11は、ボビン8のコイル巻装
部8bの外側面に対して巻装されている。後述するよう
に、このコイル11に電流が印加されることで、対向配
置されているマグネット12が発する磁界とでローレン
ツ力を発生させる。The coil 11 is wound around the outer surface of the coil winding portion 8b of the bobbin 8. As will be described later, when a current is applied to the coil 11, a Lorentz force is generated by a magnetic field generated by the magnet 12 arranged opposite to the coil 11.
【0025】上記ヨーク10は、コイル巻装部8bの内
側面より離間されて位置される内側壁部10aと、コイ
ル巻装部8bの外側面に対向されている外側壁部10b
と、ボビン8のコイル巻装部8bの端部との間に隙間を
設け、内側壁部10aと外側壁部10bとに一体にされ
ている低面部10cとから構成されている。このヨーク
10は、例えば磁性材によって形成されている。The yoke 10 has an inner wall portion 10a spaced apart from an inner surface of the coil winding portion 8b, and an outer wall portion 10b opposed to the outer surface of the coil winding portion 8b.
A gap is provided between the end portion of the coil winding portion 8b of the bobbin 8 and a lower surface portion 10c integrated with the inner wall portion 10a and the outer wall portion 10b. The yoke 10 is formed of, for example, a magnetic material.
【0026】上記ビン8とヨーク10とは、互いが接す
ることなく配設される。そして、ヨーク10の内方壁部
10aとボビン8のコイル巻装部8bとの間は、略50
μm離間されており、この離間された部分が空隙部9と
なる。そして、この空隙部9には、上述したように粘性
流体14が封入されている。なお、粘性流体14には、
例えばシリコン系グリスを用いている。The bin 8 and the yoke 10 are arranged without being in contact with each other. The distance between the inner wall portion 10a of the yoke 10 and the coil winding portion 8b of the bobbin 8 is approximately 50
μm, and the separated portion becomes the gap 9. The viscous fluid 14 is sealed in the gap 9 as described above. The viscous fluid 14 includes
For example, silicon-based grease is used.
【0027】上記マグネット12は、ボビン8のコイル
巻装部8aに巻装されたコイル11に対向して配設さ
れ、ヨーク10の外側壁部10bの内面に対して着磁さ
れている。このマグネット12は、磁界を半径方向に発
生させている。バネ13は、このヨーク10の上下部に
それぞれ配設されている。The magnet 12 is disposed to face the coil 11 wound around the coil winding portion 8a of the bobbin 8, and is magnetized on the inner surface of the outer wall 10b of the yoke 10. This magnet 12 generates a magnetic field in the radial direction. The springs 13 are provided on the upper and lower portions of the yoke 10, respectively.
【0028】上記バネ13は、いわゆるアルキメデスバ
ネであって、ボビン8とヨーク10を機械的に連結し
て、ヨーク10に対してボビン8を弾性支持している。
また、バネ13は、ボビン8を光軸方向にのみ移動可能
に支持している。The spring 13 is a so-called Archimedes spring, which mechanically connects the bobbin 8 and the yoke 10 to elastically support the bobbin 8 with respect to the yoke 10.
Further, the spring 13 supports the bobbin 8 so as to be movable only in the optical axis direction.
【0029】そして、2群レンズ1において、ボビン
8、ヨーク10、コイル11、マグネット12及びバネ
13によって、いわゆるボイスコイルモータを構成し、
このボイコイルモータに設けられた空隙部9に粘性流体
14を封入して距離可変駆動部16を構成している。In the second lens group 1, a so-called voice coil motor is constituted by the bobbin 8, the yoke 10, the coil 11, the magnet 12, and the spring 13.
A viscous fluid 14 is sealed in a gap 9 provided in the voice coil motor to form a variable distance driving unit 16.
【0030】すなわち、2群レンズ1は、コイル11と
マグネット12との間で発生するローレンツ力によって
駆動される距離可変駆動部16によって、第1のレンズ
2とこの第1のレンズ2に対してヨーク11、バネ13
及びボビン8を介して光軸方向に自由度を有して弾性的
に支持されている第2のレンズ3との間の距離を可変可
能にしている。That is, the second lens group 1 is moved relative to the first lens 2 and the first lens 2 by the variable distance drive unit 16 driven by the Lorentz force generated between the coil 11 and the magnet 12. Yoke 11, spring 13
The distance between the second lens 3 and the elastically supported second lens 3 having a degree of freedom in the optical axis direction via the bobbin 8 is variable.
【0031】なお、距離可変駆動部16を備えた2群レ
ンズ1は、光学ピックアップ内において、半導体レーザ
発射するレーザ光の光軸及び光軸の垂直方向へ移動可能
に対物レンズ駆動アクチュエータによって支持されてい
る。The second lens group 1 provided with the variable distance drive unit 16 is supported by an objective lens drive actuator in the optical pickup so as to be movable in the optical axis of the laser light emitted from the semiconductor laser and in the direction perpendicular to the optical axis. ing.
【0032】そして、2群レンズ1は、距離可変駆動部
16によって減衰率が0.5以上に設定されている。The attenuation ratio of the second lens unit 1 is set to 0.5 or more by the variable distance drive unit 16.
【0033】上記減衰率は、主に距離可変駆動部16の
空隙部9に封入された粘性流体14によって決定されて
いる。また、減衰率は、実際の減衰係数と臨界減衰係数
との関係、すなわち、減衰率=(実際の減衰係数)/
(臨界減衰係数)で表され、詳細には、(1)式のよう
に示される。The damping rate is determined mainly by the viscous fluid 14 sealed in the gap 9 of the variable distance drive 16. Further, the damping rate is a relation between the actual damping coefficient and the critical damping coefficient, that is, damping rate = (actual damping coefficient) /
(Critical damping coefficient), and is expressed in detail as in equation (1).
【0034】[0034]
【数1】 (Equation 1)
【0035】ただし、cは実際の減衰係数、mは可動部
の重量、及びkはバネ定数である。Where c is the actual damping coefficient, m is the weight of the movable part, and k is the spring constant.
【0036】また、2群レンズ1は、距離可変駆動部1
6によって第1のレンズ2と第2のレンズ3との間の距
離を、図2に示すように、第2のレンズ3の第4の面7
に対向される光学ディスクの基板を介して信号記録面5
2上にレーザ光が集束するように、且つそのときの球面
収差が最小となるように設定されている。The second lens unit 1 includes a variable distance drive unit 1
6, the distance between the first lens 2 and the second lens 3 is changed to the fourth surface 7 of the second lens 3 as shown in FIG.
Signal recording surface 5 via an optical disc substrate facing
2 is set so that the laser light is focused and the spherical aberration at that time is minimized.
【0037】例えば、2群レンズ1は、信号記録面52
を保護するカバーガラスとされる基板51の厚み誤差に
よって発生する球面収差に対して逆極性の球面収差が発
生するように、第1のレンズ2と第2のレンズ3との間
の距離L1を調整している。For example, the second lens group 1 includes a signal recording surface 52
The distance L 1 between the first lens 2 and the second lens 3 is set such that spherical aberration having a polarity opposite to that of spherical aberration caused by a thickness error of the substrate 51 serving as a cover glass for protecting the lens is generated. Has been adjusted.
【0038】なお、基板厚み誤差によって発生する球面
収差W40は、高次の収差を無視した(2)式によって求
められる。ただし、nは基板の屈折率、Δdは基板厚み
誤差である。The spherical aberration W 40 caused by the thickness error of the substrate can be obtained by the equation (2) ignoring higher-order aberrations. Here, n is the refractive index of the substrate, and Δd is the substrate thickness error.
【0039】[0039]
【数2】 (Equation 2)
【0040】例えば、基板によって発生する球面収差が
図3(a)に示すような値の場合、2群レンズ1は、距
離可変駆動部16によって第1のレンズ2と第2のレン
ズ3との間の距離L1を調整して、図3(b)に示すよ
うな逆極性の球面収差を発生させる。すると、図3
(c)に示すように、2群レンズ1及び基板51のそれ
ぞれの球面収差が互いに打ち消し合って、全体として球
面収差がほとんど生じなくなる。For example, when the spherical aberration generated by the substrate has a value as shown in FIG. 3A, the second lens group 1 is moved by the variable distance driving unit 16 between the first lens 2 and the second lens 3. by adjusting the distance L 1 between, to generate a reverse polarity spherical aberration as shown in FIG. 3 (b). Then, FIG.
As shown in (c), the spherical aberrations of the second lens unit 1 and the substrate 51 cancel each other, and almost no spherical aberration occurs as a whole.
【0041】このように第1のレンズ2と第2のレンズ
3との間の距離が距離可変駆動部16によって調整され
た2群レンズ1は、減衰率が0.5以上に設定されてい
るため、対物レンズ駆動アクチュエータが駆動された時
でも、従来のようにポジションサーボを備えることな
く、第1のレンズ2と第2のレンズ3との間の距離L1
を適切に保ち、フォーカスサーボの安定性を確保するこ
とができる。The attenuation ratio of the second lens group 1 in which the distance between the first lens 2 and the second lens 3 is adjusted by the variable distance drive unit 16 is set to 0.5 or more. Therefore, even when the objective lens drive actuator is driven, the distance L 1 between the first lens 2 and the second lens 3 is provided without providing the position servo unlike the related art.
Is properly maintained, and stability of the focus servo can be secured.
【0042】したがって、2群レンズ1は、ディスク面
振れがある状態でも、球面収差がほとんど生じていない
状態で安定したフォーカスサーボで維持することができ
る。Accordingly, the second group lens 1 can be maintained by a stable focus servo with little spherical aberration occurring even in a state where the disk surface oscillates.
【0043】例えば、2群レンズ1は、互換再生可能な
光学ディスクプレーヤに採用された場合には、基板厚さ
の異なる光学ディスクに対する情報信号の記録及び再生
時において有効に働く。For example, when the second group lens 1 is employed in an optical disk player capable of compatible reproduction, it works effectively when recording and reproducing information signals on optical disks having different substrate thicknesses.
【0044】すなわち、光学ディスクプレーヤに装着さ
れた光学ディスクに適用して第1のレンズ2と第2のレ
ンズ3との間の距離が適宜調整された2群レンズ1は、
記録及び再生時に対物レンズ駆動アクチュエータが駆動
されても、距離可変駆動部16によって、第1のレンズ
2と第2のレンズ3との間の距離を一定に保つことがで
きる。That is, the second group lens 1 applied to an optical disc mounted on an optical disc player and having a suitably adjusted distance between the first lens 2 and the second lens 3 is:
Even if the objective lens drive actuator is driven during recording and reproduction, the distance between the first lens 2 and the second lens 3 can be kept constant by the variable distance drive unit 16.
【0045】さらに、光ディスクの半径方向の基板厚み
むらによって対物レンズ駆動アクチュエータが駆動され
ても、2群レンズ1は、距離可変駆動部16によって、
第1のレンズ2と第2のレンズ3との間の距離を一定に
保つことができる。Further, even if the objective lens drive actuator is driven by the unevenness of the substrate thickness in the radial direction of the optical disc, the second lens group 1 is moved by the variable distance drive unit 16.
The distance between the first lens 2 and the second lens 3 can be kept constant.
【0046】よって、2群レンズ1を備えた光学ディス
クプレーヤは、基板厚みむらのある光学ディスク或いは
基板厚さの異なる光学ディスクに対して情報信号を劣化
することなく記録及び再生することができる。Accordingly, the optical disk player provided with the second group lens 1 can record and reproduce information signals on an optical disk having an uneven substrate thickness or an optical disk having a different substrate thickness without deteriorating information signals.
【0047】また、2群レンズ1は、例えば外部からの
衝撃に対しても影響されることなく、距離可変駆動部1
6によって、第1のレンズ2と第2のレンズ3との間の
距離を一定に保つことができる。The second lens unit 1 is provided with a variable distance drive unit 1 without being affected by, for example, an external impact.
6 allows the distance between the first lens 2 and the second lens 3 to be kept constant.
【0048】さらに、2群レンズ1は、距離可変駆動部
16を簡素な部品によって構成しているために、従来の
ポジションサーボと同等な動作を安価に製造され、軽量
化された構造によって提供することができる。Further, in the second group lens 1, since the variable distance drive unit 16 is constituted by simple parts, the same operation as that of the conventional position servo is provided at a low cost and provided by a lightweight structure. be able to.
【0049】なお、2群レンズ1は、ボビン8とヨーク
11とを摺動させて、その摩擦力によって減衰率を0.
5以上にすることもできる。The second group lens 1 slides the bobbin 8 and the yoke 11 to reduce the damping rate to 0.1 by the frictional force.
It can be 5 or more.
【0050】次に上記2群レンズ1を光学ピックアップ
に適用し、その場合のフォーカスサーボのオープンルー
プ特性について説明する。Next, the open-loop characteristic of the focus servo in which the above-mentioned second lens group 1 is applied to an optical pickup will be described.
【0051】2群レンズ1及びこの2群レンズ1を備え
る光学ピックアップは、図4に示すように、対物レンズ
駆動アクチュエータ21及び距離可変駆動部16をバネ
とダッシュポットとを用いてモデル化している。 この
ようにモデル化することで、計算によって減衰率変化に
対するフォーカスサーボのオープンループ特性の変化等
について検討することができる。In the second group lens 1 and the optical pickup including the second group lens 1, as shown in FIG. 4, the objective lens drive actuator 21 and the variable distance drive unit 16 are modeled using a spring and a dashpot. . By modeling in this way, it is possible to study, for example, a change in the open-loop characteristic of the focus servo with respect to a change in the attenuation rate by calculation.
【0052】先ず2群レンズ1は、図4に示すように、
第1のレンズ2と、第2のレンズ3と、第1のレンズ2
と第2のレンズ3との間に配設される第2のバネ22及
び第2のダッシュポット23とから構成される。First, as shown in FIG. 4, the second group lens 1
First lens 2, second lens 3, first lens 2
A second spring 22 and a second dashpot 23 are provided between the second spring 3 and the second lens 3.
【0053】上記光学ピックアップ20は、2群レンズ
1と、第1のバネ24及び第2のダッシュポット25か
らなる対物レンズ駆動アクチュエータ21と、2群レン
ズ1に向けてレーザ光を発射する半導体レーザ26と、
2群レンズ1と半導体レーザ26との間に配設されるビ
ームスプリッタ27及びコリメータレンズ28と、光学
ディスク50の信号記録面よりの反射光がビームスプリ
ッタ27を介して入射される集光レンズ29と、集光レ
ンズ29によって集光された光を受光する光検出器30
とから構成される。The optical pickup 20 includes a second group lens 1, an objective lens driving actuator 21 including a first spring 24 and a second dashpot 25, and a semiconductor laser for emitting laser light toward the second group lens 1. 26,
A beam splitter 27 and a collimator lens 28 disposed between the second lens unit 1 and the semiconductor laser 26, and a condensing lens 29 to which light reflected from the signal recording surface of the optical disk 50 enters via the beam splitter 27. And a photodetector 30 for receiving the light condensed by the condensing lens 29
It is composed of
【0054】また、光学ピックアップ20は、図示しな
いものの、光検出器によって得た信号をもとにフォーカ
スサーボを行うフォーカスサーボ信号検出回路を備えて
いる。 上記フォーカスサーボ検出回路は、非点収差法
を適用し、フォ−カスエラ−信号を対物レンズ駆動アク
チュエ−タにフィ−ドバックさせている。このとき、フ
ォ−カスサ−ボと距離可変駆動部16の制御との間に
は、位相的相関がないものとする。Although not shown, the optical pickup 20 includes a focus servo signal detection circuit that performs focus servo based on a signal obtained by a photodetector. The focus servo detection circuit applies an astigmatism method and feeds back a focus error signal to an objective lens driving actuator. At this time, it is assumed that there is no phase correlation between the focus servo and the control of the variable distance drive unit 16.
【0055】また、対物レンズ駆動アクチュエータ21
及び2群レンズ1の距離可変駆動部16の可動部の変位
を以下のような運動方程式によって求めている。The objective lens driving actuator 21
And the displacement of the movable unit of the variable distance drive unit 16 of the second lens unit 1 is obtained by the following equation of motion.
【0056】対物レンズ駆動アクチュエータ21に関し
て、運動方程式は、(3)式に示すようになる。ただ
し、k1は第1のバネ24のバネ定数、c1は第1のダッ
シュポット25の減衰係数、m1は対物レンズ駆動アク
チュエータ21の可動部の重量である。With respect to the objective lens drive actuator 21, the equation of motion is as shown in equation (3). Here, k 1 is the spring constant of the first spring 24, c 1 is the attenuation coefficient of the first dashpot 25, and m 1 is the weight of the movable part of the objective lens drive actuator 21.
【0057】[0057]
【数3】 (Equation 3)
【0058】また、距離可変駆動部16に関して、運動
方程式は、(4)式に示すようになる。ただし、c2は
第2のバネ22のバネ係数、k2は第2のダッシュポッ
ト23の減衰係数、m2を距離可変駆動部16の可動部
の重量である。Further, with respect to the variable distance drive unit 16, the equation of motion is as shown in equation (4). Here, c 2 is the spring coefficient of the second spring 22, k 2 is the damping coefficient of the second dashpot 23, and m 2 is the weight of the movable part of the distance variable drive unit 16.
【0059】[0059]
【数4】 (Equation 4)
【0060】なお、(3)式及び(4)式において、u
1及びu2は、対物レンズ駆動アクチュエータ21及び距
離可変駆動部16の可動部の変位速度である。Note that, in equations (3) and (4), u
1 and u 2 are the displacement speeds of the movable portions of the objective lens drive actuator 21 and the variable distance drive unit 16.
【0061】そして、(3)式及び(4)式をラプラス
変換することによって入力信号f1に対する第1のレン
ズ2及び第2のレンズ3の変位の伝達関数T1及び伝達
関数T2は、(5)式及び(6)式に示すようになる。Then, by subjecting the equations (3) and (4) to Laplace transform, the transfer functions T 1 and T 2 of the displacement of the first lens 2 and the second lens 3 with respect to the input signal f 1 are given by Equations (5) and (6) are obtained.
【0062】[0062]
【数5】 (Equation 5)
【0063】[0063]
【数6】 (Equation 6)
【0064】一方、第1のレンズ2及び第2のレンズ3
の変位とフォーカスエラーレベルXの間には、光学計算
から、(7)式に示すような線形和の関係が成り立つ。
ここで、α及びβは定数とする。On the other hand, the first lens 2 and the second lens 3
And a focus error level X, a relationship of a linear sum as shown in Expression (7) is established from optical calculations.
Here, α and β are constants.
【0065】[0065]
【数7】 (Equation 7)
【0066】また、(5)式乃至(7)式から入力信号
f1に対するフォーカスエラーレベルXの伝達関数T
3は、(8)式に示すようになる。From the equations (5) to (7), the transfer function T of the focus error level X with respect to the input signal f 1 is obtained .
3 is as shown in equation (8).
【0067】[0067]
【数8】 (Equation 8)
【0068】以上の式に位相補償項を付加して、s=j
ωと置くことによって、実際のフォーカスサーボのオー
プンループ特性を導き出している。By adding a phase compensation term to the above equation, s = j
By setting ω, the open loop characteristic of the actual focus servo is derived.
【0069】なお、計算は表1に示す条件で行う。The calculation is performed under the conditions shown in Table 1.
【0070】[0070]
【表1】 [Table 1]
【0071】以下に、光学ピックアップ20のフォーカ
スサーボのオープンループ特性に関する結果を示す。The results regarding the open loop characteristics of the focus servo of the optical pickup 20 will be described below.
【0072】まず、図5(A)乃至図5(C)は、距離
可変駆動部16の減衰率ξ2が0.1のときの位相変化
を示している。[0072] First, FIG. 5 (A) through FIG. 5 (C) attenuation factor xi] 2 of the distance variable drive unit 16 indicates a phase change when 0.1.
【0073】図5(A)は、距離可変駆動部16への入
力電流に対する可動部変位の伝達関数を示している。こ
の図5(A)において、横軸は距離可変駆動部16の入
力周波数を示し、縦軸は距離可変駆動部16の変位の振
幅又は位相を示す。FIG. 5A shows the transfer function of the displacement of the movable part with respect to the input current to the variable distance drive unit 16. In FIG. 5A, the horizontal axis represents the input frequency of the variable distance drive unit 16, and the vertical axis represents the amplitude or phase of the displacement of the variable distance drive unit 16.
【0074】この図5(A)により、対物レンズ駆動ア
クチュエータ21のカットオフ周波数である1kHz〜
2kHz付近において位相遅れが略80°になることが
示される。FIG. 5A shows that the cut-off frequency of the objective lens drive actuator 21 is 1 kHz to
It is shown that the phase delay becomes approximately 80 ° around 2 kHz.
【0075】また、図5(B)は、対物レンズ駆動アク
チュエータ21へ入力電流を供給したときの距離可変駆
動部16の可動部変位の伝達関数を示している。この図
5(B)において、横軸は対物レンズ駆動アクチュエー
タ21の振動周波数を示し、縦軸は対物レンズ駆動アク
チュエータ21の変位の振幅又は位相を示している。FIG. 5B shows a transfer function of the displacement of the movable portion of the distance variable drive section 16 when an input current is supplied to the objective lens drive actuator 21. In FIG. 5B, the horizontal axis represents the vibration frequency of the objective lens drive actuator 21, and the vertical axis represents the displacement amplitude or phase of the objective lens drive actuator 21.
【0076】この図5(B)により、1kHz〜2kH
z付近において、位相が略300°遅れることが示され
る。According to FIG. 5B, 1 kHz to 2 kHz
Near z, the phase is shown to lag approximately 300 °.
【0077】そして図5(C)は、上記図5(A)の効
果と図5(B)の効果との関係によって得られるフォー
カスサーボのオープンループ特性を示している。光学ピ
ックアップ20においてフォーカスサーボは対物レンズ
駆動アクチュエータ21の振動周波数が2kHz以上で
安定するがカットオフ周波数を600Hz〜1.2kH
zに設定すると、位相余裕がなくサーボが不安定にな
る。FIG. 5C shows the open-loop characteristic of the focus servo obtained by the relationship between the effect shown in FIG. 5A and the effect shown in FIG. 5B. In the optical pickup 20, the focus servo is stabilized when the vibration frequency of the objective lens drive actuator 21 is 2 kHz or more, but the cutoff frequency is 600 Hz to 1.2 kHz.
When set to z, there is no phase margin and the servo becomes unstable.
【0078】次に距離可変駆動部16の減衰率ξが1.
0以上のときのフォーカスサーボのオープンループ特性
に関する結果について説明する。Next, when the attenuation factor の of the distance variable drive unit 16 is 1.
A result regarding the open loop characteristic of the focus servo when the value is 0 or more will be described.
【0079】図6(A)乃至図6(C)は、距離可変駆
動部16の減衰率ξ2が、例えば2.0のときの位相変
化の結果を示している。ここで、図6(A)乃至図6
(C)は、上述の図5(A)乃至図5(C)と対比でき
るように、各図が図5(A)乃至図5(C)に対応して
いる。[0079] FIG. 6 (A) to FIG. 6 (C), the attenuation factor xi] 2 of the distance variable drive section 16 shows the result of the phase change when, for example, 2.0. Here, FIGS. 6A to 6
FIGS. 5C to 5C correspond to FIGS. 5A to 5C so that FIGS. 5A to 5C can be compared with FIGS.
【0080】先ず図6(A)では、例えば対物レンズ駆
動アクチュエータ21のカットオフ周波数である1kH
z〜2kHz付近において位遅れが図5(A)に比べて
40°程度低減していることを示している。例えば図5
(A)と比較した場合、図6(A)は、減衰率ξ2を増
加させたことによって、明らかに位相遅れが減少するこ
とを示している。First, in FIG. 6A, for example, 1 kHz which is the cutoff frequency of the objective lens driving actuator 21 is used.
It shows that the order delay is reduced by about 40 ° in the vicinity of z to 2 kHz as compared with FIG. For example, FIG.
When compared to (A), 6 (A) is by increasing the attenuation factor xi] 2, obviously phase delay have been shown to decrease.
【0081】さらに、図6(B)では、1kHz〜2k
Hz付近において位相遅れが200°付近の値を示して
いる。例えば図5(B)と比較した場合、図6(B)
は、減衰率ξ2を増加させたことによって、明らかに位
相遅れが低減することを示している。Further, in FIG. 6B, 1 kHz to 2 k
At around Hz, the phase lag shows a value around 200 °. For example, when compared with FIG. 5B, FIG.
That by increasing the attenuation factor xi] 2, clearly the phase delay is shown that reduction.
【0082】そして、図6(A)の結果と図6(B)の
結果との関係から得られたフォーカスサーボのオープン
ループ特性を示す図6(C)では、1kHz〜2kHz
付近において位相余裕が略50°であり、且つ位相余裕
が180°以上遅れる点が10kHzまで存在しないこ
とを示している。例えば図5(C)と比較した場合、図
6(C)は、減衰率ξ2を増加させたことによって、明
らかに位相余裕が増加し、さらに1kHz〜2kHzの
周波数領域において、位相余裕が実用上問題のないレベ
ルで一定な値を示している。FIG. 6 (C) showing the open loop characteristic of the focus servo obtained from the relationship between the result of FIG. 6 (A) and the result of FIG. 6 (B), from 1 kHz to 2 kHz.
In the vicinity, the phase margin is approximately 50 °, and there is no point where the phase margin is delayed by 180 ° or more up to 10 kHz. For example when compared 5 (C), and FIG. 6 (C) by increasing the attenuation factor xi] 2, clearly increases the phase margin, further in the frequency domain of the 1KHz~2kHz, phase margin practical It shows a constant value at a level without any problem.
【0083】以上の結果から、光学ピックアップ20
は、減衰率ξ2が0.5以上とされた距離可変駆動部1
6を有する2群レンズ1を備えることで、フォーカスサ
ーボのオープンループ特性の位相余裕の値が適切な値を
示すことから、フォーカスサーボを安定してかけられ
る。From the above results, the optical pickup 20
Is a variable distance drive unit 1 in which the attenuation factor ξ 2 is 0.5 or more.
By providing the second lens group 1 having the value 6, the value of the phase margin of the open loop characteristic of the focus servo shows an appropriate value, so that the focus servo can be stably applied.
【0084】また、一例として、図7には、距離可変駆
動部16の減衰率ξ2と位相余裕との関係を示してい
る。この図7に示すように、位相余裕は、減衰率ξ2と
共に増加することが示される。すなわち、2群レンズ1
の減衰率ξ2を0.5以上にすることにより、安定した
フォーカスサーボを得ることができる。[0084] As an example, FIG. 7 shows the relationship between the damping factor xi] 2 and phase margin of the distance variable drive unit 16. As shown in FIG. 7, the phase margin is shown to increase with attenuation factor xi] 2. That is, the second group lens 1
The decay rate xi] 2 by 0.5 or more, it is possible to obtain a stable focus servo.
【0085】図8には、図1に示すような2群レン距離
可変手段を備えた2群レンズの図6(A)に相当する粘
性流体を用いて減衰率を高めた実機における特性であ
る。FIG. 8 shows the characteristics of a two-unit lens provided with a two-lens distance varying means as shown in FIG. 1 in an actual machine whose damping rate is increased by using a viscous fluid corresponding to FIG. 6 (A). .
【0086】図8に示すように、対物レンズ駆動アクチ
ュエータのカットオフ周波数である1kHz〜2kHz
の領域において、位相遅れが上記計算値通りに150°
付近になっていることがわかる。よって、光学ピックア
ップは、図1のように構成された2群レンズ1を備える
ことで、フォーカスサーボを安定してかけることができ
る。As shown in FIG. 8, the cutoff frequency of the actuator for driving the objective lens is 1 kHz to 2 kHz.
In the region, the phase delay is 150 ° as calculated above.
It turns out that it is near. Therefore, the optical pickup can stably apply the focus servo by including the two-unit lens 1 configured as shown in FIG.
【0087】次に第2の実施の形態について詳しく説明
する。この第2の実施の形態は、光学ピックアップに組
み込まれ、対向配設された光学ディスクの信号記録面上
に半導体レーザよりのレーザ光を集束させる光学ピック
アップ用対物レンズに適用して構成された2群レンズで
ある。Next, the second embodiment will be described in detail. The second embodiment is configured to be applied to an objective lens for an optical pickup which is incorporated in an optical pickup and focuses a laser beam from a semiconductor laser on a signal recording surface of an optical disk arranged opposite to the optical disk. It is a group lens.
【0088】上記2群レンズ1は、図1に示すように上
述の第1の実施の形態の2群レンズ1と同じく構成さ
れ、第1のレンズ2と、空隙部9を介して第1のレンズ
2に対向される第2のレンズ3とから構成される。そし
て、2群レンズ1は、第1のレンズ2と第2のレンズ3
との間の距離を可変にする距離可変駆動部16を備えて
いる。なお、距離可変駆動部16の1次共振周波数は、
5kHz以上である。As shown in FIG. 1, the second group lens 1 has the same configuration as the second group lens 1 of the first embodiment, and the first lens 2 and the first lens And a second lens 3 facing the lens 2. The second lens group 1 includes a first lens 2 and a second lens 3
Is provided with a variable distance drive unit 16 for making the distance between the variable distance and the variable distance. The primary resonance frequency of the variable distance drive unit 16 is
It is 5 kHz or more.
【0089】詳しくは、2群レンズ1は、第1の実施の
形態の説明において図1を用いて説明したように、第1
の面4と第2の面5とからなる第1のレンズ2と、第3
の面6と第3の面7とからなる第2のレンズ3と、第2
のレンズ3の外周部3aを嵌合して第2のレンズ3を保
持する略筒状のボビン8と、ボビン8との間に空隙部9
を設けて、第1のレンズ2の第2の面5の外周部に配設
されるヨーク10と、ボビン8の外周部に巻装されたコ
イル11と、ヨーク10に取り付けられ、且つコイル1
1に離間されて配設されているマグネット12と、ボビ
ン8とヨーク10を機械的に連結しているアルキメデス
バネとされるバネ13と、第2のレンズ3の第4の面7
の外周部に配設された保護材15とから構成される。More specifically, as described with reference to FIG. 1 in the description of the first embodiment, the second group lens 1
A first lens 2 composed of a surface 4 and a second surface 5;
A second lens 3 composed of a surface 6 and a third surface 7;
A substantially cylindrical bobbin 8 for holding the second lens 3 by fitting the outer peripheral portion 3 a of the lens 3, and a gap 9 between the bobbin 8.
And a yoke 10 arranged on the outer periphery of the second surface 5 of the first lens 2, a coil 11 wound on the outer periphery of the bobbin 8, and a coil 1 attached to the yoke 10.
1, a magnet 13, which is an Archimedes spring mechanically connecting the bobbin 8 and the yoke 10, and a fourth surface 7 of the second lens 3.
And a protective material 15 disposed on the outer peripheral portion of the.
【0090】なお、各部の形状等については、上述の第
1の実施の形態の説明している通りである。また、空隙
部9への粘性流体の封入は、2群レンズ1の1次共振周
波数の値の如何によって決定される。The shape and the like of each part are as described in the first embodiment. The sealing of the viscous fluid into the gap 9 is determined by the value of the primary resonance frequency of the second lens group 1.
【0091】そして、2群レンズ1において、ボビン
8、ヨーク10、コイル11、マグネット12及びバネ
13によって、いわゆるボイスコイルモータを構成し、
このボイコイルモータに設けられた空隙部9に粘性流体
14を封入して距離可変駆動部16を構成している。In the second lens group 1, a so-called voice coil motor is constituted by the bobbin 8, the yoke 10, the coil 11, the magnet 12, and the spring 13.
A viscous fluid 14 is sealed in a gap 9 provided in the voice coil motor to form a variable distance driving unit 16.
【0092】すなわち、2群レンズ1は、コイル11と
マグネット12との間で発生するローレンツ力によって
駆動される距離可変駆動部16によって、第1のレンズ
2とこの第1のレンズ2に対してヨーク11、バネ13
及びボビン8を介して光軸方向に自由度を有して弾性的
に支持されている第2のレンズ3との間の距離を可変可
能にしている。That is, the second lens group 1 is moved relative to the first lens 2 and the first lens 2 by the variable distance drive unit 16 driven by the Lorentz force generated between the coil 11 and the magnet 12. Yoke 11, spring 13
The distance between the second lens 3 and the elastically supported second lens 3 having a degree of freedom in the optical axis direction via the bobbin 8 is variable.
【0093】なお、距離可変駆動部16を備えた2群レ
ンズ1は、光学ピックアップ内において、半導体レーザ
発射するレーザ光の光軸及び光軸の垂直方向へ移動可能
に対物レンズ駆動アクチュエータによって支持されてい
る。The second lens group 1 having the variable distance drive unit 16 is supported by an objective lens drive actuator in the optical pickup so as to be movable in the optical axis of the laser light emitted from the semiconductor laser and in the direction perpendicular to the optical axis. ing.
【0094】そして、2群レンズ1は、距離可変駆動部
16によって1次共振周波数が5kHz以上に設定され
ている。上記1次共振周波数は、主に距離可変駆動部1
6の備えるバネ13及び可動部重量によって決定されて
いる。The primary resonance frequency of the second lens unit 1 is set to 5 kHz or more by the variable distance drive unit 16. The primary resonance frequency mainly depends on the distance variable drive unit 1.
6 is determined by the spring 13 and the weight of the movable part.
【0095】上記2群レンズ1は、距離可変駆動部16
によって1次共振周波数が5kHz以上に設定されるこ
とで、対物レンズ駆動アクチュエータが駆動された時に
おいても、従来のようにポジションサーボを備えること
なく、第1のレンズ2と第2のレンズ3との間の距離L
1を適切に保つことができる。The two-unit lens 1 includes a variable distance drive unit 16
By setting the primary resonance frequency to 5 kHz or more, even when the objective lens driving actuator is driven, the first lens 2 and the second lens 3 can be connected to each other without providing the position servo unlike the related art. Distance L between
You can keep one properly.
【0096】例えば、2群レンズ1は、互換可能な光学
ディスクプレーヤに採用された場合には、基板厚さの異
なる光学ディスクに対する情報信号の記録及び再生時に
おいて有効に働く。For example, when the second group lens 1 is employed in a compatible optical disk player, it effectively works at the time of recording and reproducing information signals on optical disks having different substrate thicknesses.
【0097】すなわち、光学ディスクプレーヤに装着さ
れた光学ディスクに適用して第1のレンズ2と第2のレ
ンズ3との間の距離が適宜調整された2群レンズ1は、
記録及び再生時に対物レンズ駆動アクチュエータが駆動
されても、距離可変駆動部16によって、第1のレンズ
2と第2のレンズ3との間の距離を一定に保つことがで
きる。That is, the second lens group 1 in which the distance between the first lens 2 and the second lens 3 is appropriately adjusted by applying to the optical disc mounted on the optical disc player,
Even if the objective lens drive actuator is driven during recording and reproduction, the distance between the first lens 2 and the second lens 3 can be kept constant by the variable distance drive unit 16.
【0098】さらに、光ディスクの半径方向の基板厚み
むらによって対物レンズ駆動アクチュエータが駆動され
ても、2群レンズ1は、距離可変駆動部16によって、
第1のレンズ2と第2のレンズ3との間の距離を一定に
保つことができる。Further, even when the objective lens driving actuator is driven by the unevenness of the substrate thickness in the radial direction of the optical disk, the second lens group 1 is moved by the variable distance driving unit 16.
The distance between the first lens 2 and the second lens 3 can be kept constant.
【0099】よって、2群レンズ1を備えた光学ディス
クプレーヤは、基板厚みむらのある光学ディスク或いは
基板厚さの異なる光学ディスクに対して情報信号を劣化
することなく記録及び再生することができる。Therefore, the optical disk player provided with the second lens group 1 can record and reproduce information signals on an optical disk having an uneven substrate thickness or an optical disk having a different substrate thickness without deteriorating information signals.
【0100】さらに、2群レンズ1は、例えば外部から
の衝撃に対しても影響されることなく、距離可変駆動部
16によって、第1のレンズ2と第2のレンズ3との間
の距離を一定に保つことができる。Further, the distance between the first lens 2 and the second lens 3 is changed by the distance variable drive unit 16 without being affected by, for example, an external impact. Can be kept constant.
【0101】また、2群レンズ1は、距離可変駆動部1
6を簡素な部品によって構成しているために、従来のポ
ジションサーボと同等な動作を安価に製造され、軽量化
された構造によって提供することができる。The second lens unit 1 includes a variable distance drive unit 1
Since 6 is composed of simple components, the same operation as that of the conventional position servo can be provided at a low cost and provided by a lightweight structure.
【0102】以上のように2群レンズ1は、1次振動周
波数を5kHz以上にすることでフォーカスサーボ時に
おいても第1のレンズ2と第2のレンズ3との間の距離
を一定に保つことができ、これは、例えばフォーカスサ
ーボが適切にかけられる位相余裕の値が得られない減衰
率のときにも効果的に作用する。これについて2群レン
ズ1を光学ピックアップに適用し、そのとき得られるフ
ォーカスサーボのオープンループ特性を用いて説明す
る。As described above, the second lens group 1 maintains the distance between the first lens 2 and the second lens 3 constant even during focus servo by setting the primary vibration frequency to 5 kHz or more. This works effectively even at a damping rate at which a value of the phase margin to which the focus servo can be appropriately applied cannot be obtained, for example. This will be described by applying the second group lens 1 to an optical pickup and using an open loop characteristic of a focus servo obtained at that time.
【0103】ここで、フォーカスサーボのオープンルー
プ特性は、第1の実施の形態と同様にモデル化された光
学ピックアップによって得ている。Here, the open loop characteristic of the focus servo is obtained by an optical pickup modeled in the same manner as in the first embodiment.
【0104】すなわち、光学ピックアップのモデル化に
関する運動方程式、伝達関数及び計算条件は、上述の第
1の実施の形態と同様な式及び表1を用いる。ただし、
距離可変駆動部16の1次共振周波数は5kHzとし、
減衰率ξ2は0.1としている。That is, equations of motion, transfer functions, and calculation conditions relating to the modeling of the optical pickup use the same equations and Table 1 as in the above-described first embodiment. However,
The primary resonance frequency of the variable distance drive unit 16 is 5 kHz,
Attenuation factor xi] 2 is set to 0.1.
【0105】図9に、フォ−カスサ−ボのオ−プンル−
プ特性を示す。この図9において、横軸は対物レンズ駆
動アクチュエータ21の振動周波数を示し、縦軸に対物
レンズ駆動アクチュエータ21の変位にゲイン及び位相
特性を示す。FIG. 9 shows the open-focus state of the focus servo.
Shows the loop characteristics. In FIG. 9, the horizontal axis indicates the vibration frequency of the objective lens driving actuator 21, and the vertical axis indicates the gain and phase characteristics of the displacement of the objective lens driving actuator 21.
【0106】この図9により、対物レンズ駆動アクチュ
エータ21のカットオフ周波数である1kHz〜2kH
z付近において、位相余裕が略50°になることが示さ
れる。According to FIG. 9, the cut-off frequency of the objective lens driving actuator 21 is 1 kHz to 2 kHz.
It is shown that the phase margin is approximately 50 ° near z.
【0107】これは、距離可変駆動部16の1次共振周
波数を5kHzにすることで、フォーカスサーボに適切
でない位相余裕の値をフォーカスサーボのカットオフ周
波数よりも高い周波数領域にシフトさせた結果であり、
図9において、振動周波数の6kHz以降でみられる位
相変化分がシフトによるものである。This is a result of shifting the value of the phase margin that is not appropriate for the focus servo to a frequency region higher than the cutoff frequency of the focus servo by setting the primary resonance frequency of the variable distance drive unit 16 to 5 kHz. Yes,
In FIG. 9, the phase change observed after the vibration frequency of 6 kHz is due to the shift.
【0108】よって、光学ピックアップ20は、1次共
振周波数が5kHz以上とされた距離可変駆動部16を
有する2群レンズ1を備えることで、フォーカスサーボ
のオープンループ特性の位相余裕の値が適切な値を得る
ことができ、フォーカスサーボを安定してかけられる。Therefore, since the optical pickup 20 includes the second lens group 1 having the variable distance drive unit 16 having a primary resonance frequency of 5 kHz or more, the value of the phase margin of the open loop characteristic of the focus servo is appropriate. The value can be obtained, and the focus servo can be applied stably.
【0109】なお図10には、距離可変駆動部16の1
次共振周波数f02とゲイン余裕との関係を示している。FIG. 10 shows one of the distance variable driving units 16.
The relationship between the next resonance frequency f02 and the gain margin is shown.
【0110】図10において、1次共振周波数f02の増
加と共にゲイン余裕が増加する結果が示される。ゲイン
余裕があることは、制御系の安定を示すものであるか
ら、よって、2群レンズ1は、1次共振周波数f02を大
きな値、例えば5kHz以上に設定した距離可変駆動部
16を備えることで、安定してフォーカスサーボをかけ
ることができる。FIG. 10 shows the result that the gain margin increases as the primary resonance frequency f 02 increases. That there is a gain margin, but to indicate the stability of the control system, thus, the second group lens 1, a large value first resonance frequency f 02, for example, comprise a distance variable drive unit 16 which is set above 5kHz Thus, the focus servo can be stably applied.
【0111】[0111]
【発明の効果】本発明に係る光学ピックアップ用対物レ
ンズは、空隙部を介して第1のレンズに対向する第2の
レンズを支持する距離可変駆動手段を備え、その距離可
変駆動手段によって減衰率が0.5以上にされること
で、高開口数を可能にしながら、且つフォーカスサーボ
時等においても第1のレンズと第2のレンズとの間の距
離を一定に保つことができる。よって、上記光学ピック
アップ用対物レンズは、光学ピックアップにおいて安定
したフォーカスサーボを提供することができる。The objective lens for an optical pickup according to the present invention includes variable distance driving means for supporting a second lens opposed to the first lens via a gap, and the attenuation factor is controlled by the variable distance driving means. Is set to 0.5 or more, it is possible to maintain a constant distance between the first lens and the second lens even during focus servo or the like while enabling a high numerical aperture. Therefore, the objective lens for an optical pickup can provide a stable focus servo in the optical pickup.
【0112】さらに、上記光学ピックアップ用対物レン
ズは、ポジションサーボのように複雑な構造を必要とし
ないため、低コストで製造でき、重量を軽減することが
できる。Further, since the objective lens for the optical pickup does not require a complicated structure unlike the position servo, the objective lens can be manufactured at low cost and the weight can be reduced.
【0113】また、本発明に係る光学ピックアップ用対
物レンズは、空隙部を介して第1のレンズに対向する第
2のレンズを支持する距離可変駆動手段を備え、その距
離可変駆動手段によって1次共振周波数が5kHz以上
されることで、高開口数を可能にしながら、フォーカス
サーボ時等においても第1のレンズと第2のレンズとの
間の距離を一定に保つことができる。よって、上記光学
ピックアップ用対物レンズは、光学ピックアップにおい
て安定したフォーカスサーボを提供することができる。The objective lens for an optical pickup according to the present invention includes variable distance driving means for supporting a second lens opposed to the first lens via a gap, and the primary variable lens driving means uses the variable distance driving means. By setting the resonance frequency to 5 kHz or more, the distance between the first lens and the second lens can be kept constant even during focus servo or the like while enabling a high numerical aperture. Therefore, the objective lens for an optical pickup can provide a stable focus servo in the optical pickup.
【0114】さらに、上記光学ピックアップ用対物レン
ズは、ポジションサーボのように複雑な構造を必要とし
ないため、低コストで製造でき、重量を軽減することが
できる。Further, since the objective lens for an optical pickup does not require a complicated structure unlike the position servo, it can be manufactured at low cost and can reduce the weight.
【図1】本発明となる光学ピックアップ用対物レンズに
適用して構成され、第1の実施の形態とされる2群レン
ズの斜視断面図である。FIG. 1 is a perspective sectional view of a two-unit lens according to a first embodiment, which is configured to be applied to an objective lens for an optical pickup according to the present invention.
【図2】上記2群レンズの第1のレンズと第2のレンズ
との間の距離の設定に関する説明に用いた構成図であ
る。FIG. 2 is a configuration diagram used for describing a setting of a distance between a first lens and a second lens of the second group lens.
【図3】上記第1のレンズ及び上記第2のレンズとの間
の距離を調整されたときの球面収差を示す特性図であ
る。FIG. 3 is a characteristic diagram showing spherical aberration when a distance between the first lens and the second lens is adjusted.
【図4】モデル化された上記2群レンズ及び2群レンズ
を備える光学ピックアップを示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a modeled second group lens and an optical pickup including the second group lens;
【図5】上記2群レンズの備える距離可変駆動部の減衰
率が0.1のときの位相変化を示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a phase change when an attenuation factor of a variable distance driving unit provided in the second group lens is 0.1.
【図6】上記2群レンズの備える距離可変駆動部の減衰
率が2のときの位相変化を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a phase change when an attenuation factor of a variable distance drive unit provided in the second group lens is 2.
【図7】上記減衰率と位相余裕との関係を示す特性図で
ある。FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between the attenuation rate and a phase margin.
【図8】実際の2群レンズ間の距離可変駆動部の位相変
化を示す特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram showing an actual phase change of the variable distance drive unit between the two lens units.
【図9】第2の実施の形態となる2群レンズの備える距
離可変駆動部の1次共振周波数が5kHzのときの位相
余裕を示す特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram showing a phase margin when the primary resonance frequency of the variable distance drive unit included in the second group lens according to the second embodiment is 5 kHz.
【図10】上記1次共振周波数と位相余裕との関係を示
す特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between the primary resonance frequency and a phase margin.
【図11】従来の2群レンズを説明するのに用いた2群
レンズの構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a two-group lens used to describe a conventional two-group lens.
1 2群レンズ、2 第1のレンズ、3 第2のレン
ズ、9 空隙部、13バネ、14 粘性流体、16 距
離可変駆動部Reference Signs List 1 2 group lens, 2 first lens, 3 second lens, 9 gap, 13 spring, 14 viscous fluid, 16 variable distance drive
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲斐 慎一 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 鈴木 彰 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shinichi Kai 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Akira Suzuki 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation
Claims (6)
と、情報記録媒体に対向する面を有する第2のレンズと
からなり、これら第1のレンズ及び第2のレンズが対物
レンズ駆動手段によって上記光の光軸及び光軸の垂直方
向に移動自在に支持された2群レンズにおいて、 空隙部を介して上記第1のレンズに対向する上記第2の
レンズを支持するとともに、上記第1のレンズと上記第
2のレンズとの間の距離を変化させる距離可変駆動手段
を備え、 上記距離可変駆動手段は減衰率が0.5以上であること
を特徴とする光学ピックアップ用対物レンズ。A first lens on which light from a light source is incident; and a second lens having a surface facing the information recording medium, wherein the first lens and the second lens are driven by an objective lens. Means for supporting the second lens opposing the first lens via a gap, wherein the second lens is movably supported in the optical axis of the light and in the direction perpendicular to the optical axis. An objective lens for an optical pickup, comprising: variable distance driving means for changing a distance between the first lens and the second lens, wherein the variable distance driving means has an attenuation factor of 0.5 or more.
とする請求項1記載の光学ピックアップ用対物レンズ。2. The objective lens for an optical pickup according to claim 1, wherein the attenuation factor is 1 or more.
で、上記減衰率を0.5以上にすることを特徴とする請
求項1記載の光学ピックアップ用対物レンズ。3. The objective lens for an optical pickup according to claim 1, wherein the attenuation factor is set to 0.5 or more by filling a viscous fluid in the gap.
される電流とマグネットとの間のローレンツ力によっ
て、上記第1のレンズと上記第2のレンズとの間の距離
を変化させることを特徴とする請求項1記載の光学ピッ
クアップ用対物レンズ。4. The variable distance driving means changes a distance between the first lens and the second lens by a Lorentz force between a current applied to a coil and a magnet. The objective lens for an optical pickup according to claim 1, wherein
と、情報記録媒体に対向する面を有する第2のレンズと
からなり、これら第1のレンズ及び第2のレンズが対物
レンズ駆動手段によって上記光の光軸及び光軸の垂直方
向に移動自在に支持された2群レンズにおいて、 弾性体を介して上記第1のレンズに対向する上記第2の
レンズを支持するとともに、上記第1のレンズと上記第
2のレンズとの間の距離を変化させる距離可変駆動手段
を備え、 上記距離可変駆動手段による駆動系の1次共振周波数が
5kHz以上であることを特徴とする光学ピックアップ
用対物レンズ。5. A first lens on which light from a light source is incident, and a second lens having a surface facing the information recording medium, wherein the first lens and the second lens are driven by an objective lens. A second group lens supported movably in a direction perpendicular to the optical axis of the light by the means and supporting the second lens opposed to the first lens via an elastic body; A variable distance driving means for changing a distance between the first lens and the second lens, wherein a primary resonance frequency of a driving system by the variable distance driving means is 5 kHz or more. Objective lens.
される電流とマグネットと間のローレンツ力によって、
上記第1のレンズと上記第2のレンズとの間の距離を変
化させることを特徴とする請求項5記載の光学ピックア
ップ用対物レンズ。6. The variable distance driving means uses a current applied to the coil and a Lorentz force between the magnet and
6. An objective lens for an optical pickup according to claim 5, wherein a distance between said first lens and said second lens is changed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5803197A JPH10255290A (en) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | Objective lens for optical pickup |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5803197A JPH10255290A (en) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | Objective lens for optical pickup |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10255290A true JPH10255290A (en) | 1998-09-25 |
Family
ID=13072590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5803197A Withdrawn JPH10255290A (en) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | Objective lens for optical pickup |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH10255290A (en) |
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US6974939B1 (en) | 1999-05-12 | 2005-12-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical recording/reproducing apparatus for multi-layer recording media that alleviates adverse effect of spherical aberration beyond compensation by changing the numerical aperture of combined lenses |
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JP2011112933A (en) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Sanyo Electric Co Ltd | Lens drive unit, camera module on which lens drive unit is mounted, and cellular phone |
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-
1997
- 1997-03-12 JP JP5803197A patent/JPH10255290A/en not_active Withdrawn
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