專利名稱：光學(xué)頭裝置及采用該光學(xué)頭裝置的光記錄再現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)頭裝置及采用該光學(xué)頭裝置的光記錄再現(xiàn)裝置。
背景技術(shù)：
光學(xué)頭裝置一般由具備物鏡的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置(傳動(dòng)裝置)和經(jīng)由物鏡傳播或接受光的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成，在光學(xué)系統(tǒng)塊的安裝臺(tái)上配置物鏡驅(qū)動(dòng)裝置。
物鏡驅(qū)動(dòng)裝置大致包括保持物鏡、聚焦線圈和跟蹤線圈的透鏡架和具備磁電路的固定部件。透鏡架利用多個(gè)彈性支持部件在固定部件上以懸臂梁式被支撐。
圖6是在保持物鏡59的狀態(tài)下的透鏡架53的透視圖。圖6中上下方向伸出的箭頭表示通過(guò)聚焦伺服器控制透鏡保持部55的位置時(shí)的聚焦位置控制方向F，與它大致正交的同時(shí)互相正交的2個(gè)箭頭分別表示通過(guò)跟蹤伺服器控制透鏡保持部55的位置時(shí)的跟蹤位置控制方向(光記錄媒體半徑(徑向)方向)R和光記錄媒體的軌道的切線(切向)方向T。還有，后述的圖7所示方向F、R、T也相同。
如圖6所示，透鏡架53包括保持透鏡外周為圓筒狀的物鏡59的透鏡保持部55和與磁體組合而構(gòu)成磁電路的線圈(未圖示)安裝于框狀壁部的框狀部57。在透鏡保持部55的大致中央設(shè)有向物鏡59入射光的中空?qǐng)A筒狀的開(kāi)口部(未圖示)。在開(kāi)口部周圍形成有將物鏡59固定配置的透鏡配置部63。透鏡保持部55的透鏡配置部63側(cè)的外周側(cè)壁從搭載物鏡59的方向看，在方向T的一方具有以凸?fàn)钔怀龅奶菪屋喞?。從?gòu)成梯形上底部的側(cè)壁55a兩側(cè)按預(yù)定角度擴(kuò)展地形成側(cè)壁55b、55c。
透鏡保持部55的開(kāi)口部的開(kāi)口中心軸從框狀部57的框的中心軸偏離預(yù)定距離。在從透鏡保持部55兩端相對(duì)地延伸的框狀部57的2個(gè)側(cè)壁外側(cè)，形成有連接對(duì)未圖示的線圈通電的導(dǎo)線(彈性支持部件)的長(zhǎng)方體形的導(dǎo)線連接部57a。
為了在旋轉(zhuǎn)的光記錄媒體的信息記錄面使物鏡59聚焦(焦點(diǎn)定位)或跟蹤(軌道定位)，從導(dǎo)線(未圖示)向透鏡架53的框狀部57上安裝的聚焦線圈或跟蹤線圈(均未圖示)供給聚焦伺服信號(hào)或跟蹤伺服信號(hào)。從而，受框狀部57的框內(nèi)配置的磁體(未圖示)的磁場(chǎng)影響，產(chǎn)生使線圈向預(yù)定方向移動(dòng)的力，以此為驅(qū)動(dòng)力，移動(dòng)固定于透鏡架53的物鏡59，實(shí)現(xiàn)聚焦或跟蹤。
由于需要極高速且高精度將物鏡59定位于預(yù)定位置，聚焦伺服信號(hào)或跟蹤伺服信號(hào)成為近似階梯函數(shù)的時(shí)間波形。因此，這些伺服信號(hào)中包含從DC(直流)到數(shù)十kHz(例如50kHz以上)的寬帶的頻率分量。因而，基于伺服信號(hào)向透鏡架53提供驅(qū)動(dòng)力的情況，換一角度說(shuō)明，則為在從DC到數(shù)十kHz寬的頻帶上使透鏡架53勵(lì)振。
另一方面，透鏡架53上根據(jù)其形狀或材質(zhì)等存在多個(gè)諧振頻率。若在這些諧振頻率上勵(lì)振，則透鏡架53以對(duì)應(yīng)于各諧振頻率的固有振動(dòng)模式振動(dòng)。圖7示意表示透鏡架53中聚焦位置控制方向F的有害諧振模式。圖7(a)及圖7(c)用一根線示意表示含物鏡59的光軸且與方向T平行的虛擬平面切斷的透鏡架53，圖7(b)用一根線示意表示含物鏡59的光軸且與方向R平行的虛擬平面切斷的透鏡保持部55。圖7(a)至圖7(c)中，透鏡架53或透鏡保持部55將靜止?fàn)顟B(tài)用點(diǎn)劃線表示，且將振動(dòng)模式的最大及最小振幅分別用實(shí)線及虛線表示。
例如，圖6所示結(jié)構(gòu)的透鏡架53，在20kHz、40kHz及50kHz附近存在高次(2次、3次、4次)諧振頻率fr2、fr3、fr4。若用2次諧振頻率fr2使透鏡架53勵(lì)振，則如圖7(a)所示，透鏡架53在包含方向T和方向F的平面內(nèi)沿方向F移位，在透鏡架53的大致中央部產(chǎn)生波腹，以從透鏡架53兩端部稍微向內(nèi)側(cè)產(chǎn)生波節(jié)的彎曲模式振動(dòng)。另外，若用3次諧振頻率fr3使透鏡架53勵(lì)振，則如圖7(b)所示，透鏡架53在包含方向R與方向F的平面內(nèi)沿方向F移位，在透鏡架53的大致中央部產(chǎn)生波節(jié)，產(chǎn)生透鏡架53的兩端部反相位且成為波腹的方向T的軸周圍的扭振。還有，若用4次諧振頻率fr4使透鏡架53勵(lì)振，則如圖7(c)所示，透鏡架53的圖左端的透鏡保持部55在包含方向T與方向F的平面內(nèi)沿方向F移位，在透鏡保持部55的大致中央部產(chǎn)生波節(jié)，產(chǎn)生透鏡保持部55的前端部上產(chǎn)生波腹的擺頭振動(dòng)。還有，1次諧振為導(dǎo)線懸掛的諧振，與透鏡架53的剛性無(wú)關(guān)。
圖8是表示透鏡架53的振動(dòng)傳遞特性的波特線圖。橫軸以對(duì)數(shù)顯示頻率(kHz)，縱軸以分貝(dB)顯示傳遞函數(shù)的振幅。圖8的曲線表示在從透鏡架53上保持的物鏡59的光記錄媒體側(cè)的最凸部稍微偏離的位置上測(cè)量的傳遞特性。由圖8所示傳遞特性可知透鏡架53在諧振頻率fr2＝20、fr3＝40、fr4＝50kHz上產(chǎn)生基于固有振動(dòng)模式的振動(dòng)。
物鏡59用透鏡保持部55保持，因此會(huì)以上述的振動(dòng)模式一起振動(dòng)。因此，該振動(dòng)模式的物鏡59的振動(dòng)成為干擾(噪聲)，會(huì)令聚焦伺服系統(tǒng)或跟蹤伺服系統(tǒng)不穩(wěn)定，最終使系統(tǒng)振蕩的危險(xiǎn)性高。若發(fā)生振蕩，則不能進(jìn)行最初聚焦控制或跟蹤控制，來(lái)自光學(xué)頭裝置的激光束光點(diǎn)不能在光記錄媒體的信息記錄面形成的軌道上以最佳焦點(diǎn)位置隨動(dòng)。另外，如果想要抑制振蕩，就不能充分提高系統(tǒng)增益，因此存在不能將物鏡59以高速且高精度定位的問(wèn)題。
為了改善此狀況，在專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了一種光讀寫(xiě)頭的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置，在設(shè)有可對(duì)旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)及上下移動(dòng)的物鏡架的光讀寫(xiě)頭的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中，上述物鏡架上裝載物鏡，且在上述物鏡的安裝位置與相反側(cè)的上述物鏡架最外周面，通過(guò)具有粘接性的粘接材料安裝取得上述物鏡架的重量平衡的平衡器，使其安裝面與上述物鏡的控制驅(qū)動(dòng)而來(lái)的上述物鏡架的振動(dòng)諧振方向平行，并通過(guò)該粘接材料的歪曲吸收振動(dòng)能量。
在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了與圖6所示結(jié)構(gòu)同樣的由多個(gè)彈性支持部件在固定部件上被懸臂式支撐的透鏡架的防振技術(shù)。即，專利文獻(xiàn)2的透鏡架中透鏡保持部從保持驅(qū)動(dòng)線圈的線圈保持部突出。另外，通過(guò)將透鏡保持部設(shè)成大致環(huán)狀，將振動(dòng)總括在聚焦方向的振動(dòng)，用第一振動(dòng)吸收部件抑制該振動(dòng)。另外，通過(guò)從透鏡保持部去除肋部，將振動(dòng)總括在跟蹤方向的振動(dòng)，且用第二振動(dòng)吸收部件抑制該振動(dòng)。就是說(shuō)，在與圖6所示透鏡架53的透鏡保持部55的側(cè)壁55a相當(dāng)?shù)奈恢门渲玫谝徽駝?dòng)吸收部件，且在與透鏡保持部55的框狀部57的2個(gè)根部分配置第二振動(dòng)吸收部件。
專利文獻(xiàn)1日本特許第2598530號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2004-127415號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容但是，專利文獻(xiàn)1的技術(shù)以能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)及上下移動(dòng)的物鏡架為前提，不適用于如圖6所示用多個(gè)彈性支持部件在固定部件上以懸臂式支撐的透鏡架。
另外，在專利文獻(xiàn)2的圖1所示結(jié)構(gòu)中，用一個(gè)振動(dòng)吸收部件衰減聚焦位置控制方向F的振動(dòng)分量，因此難以抑制方向T的軸周圍的扭振。另外，該圖4所示結(jié)構(gòu)有可能抑制扭振，但至少需要將振動(dòng)吸收部件設(shè)在3處，存在制造工序復(fù)雜且成本高的問(wèn)題。另外，需要安裝各振動(dòng)吸收部件的充分的空間，存在裝置會(huì)大型化的問(wèn)題。
還有，專利文獻(xiàn)1及2的任一結(jié)構(gòu)都難以對(duì)2次、3次及4次諧振頻率的所有有害振動(dòng)模式同時(shí)起衰減效果。
本發(fā)明的目的在于提供能夠除去在高次(2次以上)諧振頻率上產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的影響的光學(xué)頭裝置及采用該光學(xué)頭裝置的光記錄再現(xiàn)裝置。
上述目的由以下光學(xué)頭裝置達(dá)成，該光學(xué)頭裝置的特征在于包括保持物鏡的透鏡架；可移動(dòng)所述透鏡架地以懸臂梁式支撐的導(dǎo)線；以及在包含所述物鏡光軸且與所述導(dǎo)線的延伸方向平行的虛擬平面上，分別安裝到位于該平面兩面?zhèn)鹊乃鐾哥R架的兩側(cè)壁的一對(duì)減振系統(tǒng)。
根據(jù)上述本發(fā)明的光學(xué)頭裝置，所述減振系統(tǒng)使所述透鏡架的所述光軸方向的振幅衰減。
根據(jù)上述本發(fā)明的光學(xué)頭裝置，在所述透鏡架的2次諧振頻率以上的頻帶，所述減振系統(tǒng)的振動(dòng)相位相對(duì)所述透鏡架的振動(dòng)相位反轉(zhuǎn)180°。
根據(jù)上述本發(fā)明的光學(xué)頭裝置，所述減振系統(tǒng)的諧振頻率低于所述透鏡架的所述2次諧振頻率。
根據(jù)上述本發(fā)明的光學(xué)頭裝置，在所述兩側(cè)壁以彼此反相位振動(dòng)的振動(dòng)模式中，所述一對(duì)減振系統(tǒng)以與所安裝的所述側(cè)壁的振動(dòng)相位的反相位振動(dòng)。
根據(jù)上述本發(fā)明的光學(xué)頭裝置，所述減振系統(tǒng)包括錘和粘彈性粘合劑，所述粘彈性粘合劑具備將所述透鏡架的所述光軸方向的振動(dòng)傳遞給所述錘的同時(shí)，使所述光軸方向的所述錘的振動(dòng)衰減的粘性衰減特性，并將所述錘粘合在所述側(cè)壁。
根據(jù)上述本發(fā)明的光學(xué)頭裝置，所述錘具有薄片形狀，所述粘彈性粘合劑以面狀連接所述薄片形狀的一表面與所述側(cè)壁。
根據(jù)上述本發(fā)明的光學(xué)頭裝置，所述透鏡架還包括具備從所述物鏡的光軸偏離的框結(jié)構(gòu)的框狀部。
根據(jù)上述本發(fā)明的光學(xué)頭裝置，所述透鏡架具有向所述框狀部相反側(cè)突出而對(duì)所述虛擬平面大致對(duì)稱的梯形輪廓，所述一對(duì)減振系統(tǒng)分別安裝于從構(gòu)成所述梯形上底部的上底部側(cè)壁兩側(cè)以預(yù)定角度擴(kuò)展并延伸的第一和第二側(cè)壁。
另外，上述目的通過(guò)設(shè)有上述本發(fā)明的光學(xué)頭裝置為特征的光記錄再現(xiàn)裝置來(lái)達(dá)成。
依據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)可除去高次(2次以上)諧振頻率上產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的影響的光學(xué)頭裝置及采用該光學(xué)頭裝置的光記錄再現(xiàn)裝置。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)頭裝置具備的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置1的概略結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖2是表示本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)頭裝置具備的透鏡架3及減振系統(tǒng)30、31的振動(dòng)模型的透視圖。
圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)頭裝置具備的減振系統(tǒng)30的尺寸示圖。
圖4是表示本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)頭裝置具備的透鏡架3及減振系統(tǒng)30、31的振動(dòng)傳遞特性的波特線圖。
圖5是本發(fā)明一實(shí)施例的光記錄再現(xiàn)裝置150的概略結(jié)構(gòu)示圖。
圖6是表示傳統(tǒng)透鏡架53的概略結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖7是傳統(tǒng)透鏡架53中聚焦位置控制方向F的有害諧振模式的示意圖。
圖8是表示傳統(tǒng)透鏡架3的振動(dòng)傳遞特性的波特線圖。
(符號(hào)說(shuō)明)1物鏡驅(qū)動(dòng)裝置，3、53透鏡架，5、55透鏡保持部，7、57框狀部，7a、57a導(dǎo)線連接部，9、59物鏡，11樹(shù)脂，13、63透鏡配置部，15導(dǎo)線，17底座，18透鏡保持側(cè)壁部，19減振外殼，21基板，23聚焦線圈，25跟蹤線圈，27磁鐵，29頂座，30、31減振系統(tǒng)，30a、31a錘，30b、31b粘彈性粘合劑，150光記錄再現(xiàn)裝置，152主軸馬達(dá)，154控制器，155激光器驅(qū)動(dòng)電路，156透鏡驅(qū)動(dòng)電路，157聚焦伺服隨動(dòng)電路，158跟蹤伺服隨動(dòng)電路，159激光器控制電路，160光學(xué)頭裝置，161光記錄媒體。
具體實(shí)施例方式
借助圖1至圖5說(shuō)明本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)頭裝置及采用該光學(xué)頭裝置的光記錄再現(xiàn)裝置。首先，借助圖1說(shuō)明本實(shí)施例的光學(xué)頭裝置的概略結(jié)構(gòu)。圖1是表示本實(shí)施例的光學(xué)頭裝置的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置1的結(jié)構(gòu)的透視圖。圖1中上下方向伸出的箭頭表示由聚焦伺服器控制透鏡保持部5的位置時(shí)的聚焦位置控制方向F，與該方向大致正交的同時(shí)彼此正交的2個(gè)箭頭分別表示由跟蹤伺服器控制透鏡保持部5的位置時(shí)的跟蹤位置控制方向(光記錄媒體的半徑(徑向)方向)R和光記錄媒體的軌道的切線(切向)方向T。
如圖1所示，在透鏡架3上保持物鏡9，該物鏡9與光記錄媒體(未圖示)的信息記錄面相對(duì)，通過(guò)將光束會(huì)聚并照射到光記錄媒體的信息記錄面，記錄或再現(xiàn)信息。透鏡架3由樹(shù)脂材料形成。作為樹(shù)脂材料，可采用例如液晶聚合物。只要能獲得所期望的成形性及剛性，可使用各種工程塑料作為該樹(shù)脂材料。
透鏡架3包括保持透鏡外周為圓筒狀的物鏡9的透鏡保持部5和由透鏡保持部5側(cè)壁構(gòu)成中空口字形的框體的框狀部7。透鏡保持部5的大致中央形成有將物鏡9固定配置的透鏡配置部13。在透鏡配置部13外周的一部分上形成有比其它部分突出并相對(duì)的壁狀的透鏡保持側(cè)壁部18。相對(duì)的2個(gè)透鏡保持側(cè)壁部18的內(nèi)壁為了容易收容物鏡9，與物鏡9的圓筒狀外周側(cè)壁隔著預(yù)定間隙，以仿效物鏡9的形狀形成。物鏡9通過(guò)例如將用光或熱固化的樹(shù)脂制粘合劑11涂敷(滴下)固接在透鏡配置部13及物鏡9的側(cè)壁來(lái)固定于透鏡架3上。在透鏡保持部5的大致中央開(kāi)設(shè)了使光入射到物鏡9的例如中空?qǐng)A筒狀的開(kāi)口部(未圖示)。透鏡保持部5的透鏡配置部13側(cè)的外周側(cè)壁從物鏡9裝載方向看，具有與框狀部7相反側(cè)的方向T的一方以凸?fàn)钔怀龅奶菪屋喞?。該梯形輪廓?duì)于包含物鏡9的光軸且與方向T平行的虛擬平面大致對(duì)稱。從構(gòu)成梯形上底部的側(cè)壁5a的兩側(cè)以預(yù)定角度擴(kuò)展地形成側(cè)壁(第一和第二側(cè)壁)5b、5c。
對(duì)于包含物鏡9的光軸且與方向T平行的虛擬平面，位于該平面的兩面?zhèn)鹊膬蓚?cè)壁5b、5c上分別安裝減振系統(tǒng)30、31。減振系統(tǒng)30、31配置在物鏡9附近。減振系統(tǒng)30包括金屬性薄片形狀的錘30a和將錘30a粘接在側(cè)壁5b的粘彈性粘合劑30b。粘彈性粘合劑30b具有將透鏡架3的物鏡9的光軸方向的振動(dòng)傳遞給錘30a的同時(shí)衰減該光軸方向的錘30a的振動(dòng)的粘性衰減特性。粘彈性粘合劑30b使錘30a的薄片形狀的一表面與側(cè)壁5b以面狀連接。減振系統(tǒng)31設(shè)有金屬性薄片形狀的錘31a和將錘31a粘接在側(cè)壁5c的粘彈性粘合劑31b。粘彈性粘合劑31b具有將透鏡架3的物鏡9的光軸方向的振動(dòng)傳遞給錘31a的同時(shí)衰減該光軸方向的錘31a的振動(dòng)的粘性衰減特性。粘彈性粘合劑31b使錘31a的薄片形狀的一表面與側(cè)壁5c以面狀連接。
固定于透鏡保持部5的物鏡9的光軸從框狀部7的框的中心軸偏離預(yù)定距離地配置。在框狀部7的框內(nèi)壁固接了線圈部的一部分沿著框壁纏繞的聚焦線圈23和其中心軸形成在與聚焦線圈23的中心軸正交的方向的、線圈部纏繞的跟蹤線圈25。在透鏡架3的圖中下側(cè)配置的底座17突出地配置以預(yù)定間隙相對(duì)的2個(gè)磁鐵(磁體)27。一方磁鐵27配置在聚焦線圈23的內(nèi)周側(cè)，另一方磁鐵27配置跟蹤線圈25與透鏡保持部5之間?？?個(gè)磁鐵27，配置例如下側(cè)開(kāi)口的“ㄈ”字形截面的頂座29。通過(guò)頂座29及底座17抑制在磁鐵27上產(chǎn)生的磁通從磁路泄漏。由2個(gè)磁鐵、頂座29和底座17構(gòu)成磁電路。
從透鏡保持部5兩端相對(duì)地延伸的框狀部7的2個(gè)側(cè)壁的外側(cè)形成有分別連接可向線圈通電的多根(本例中兩側(cè)各2根)導(dǎo)線(彈性支持部件)15的大致長(zhǎng)方體形的多個(gè)導(dǎo)線連接部7a。由于向聚焦線圈23及跟蹤線圈25供給伺服信號(hào)(電流)，兩線圈23、25的各端部扎到導(dǎo)線連接部7a，與導(dǎo)線15的一端例如焊接而連接固定。導(dǎo)線15的另一端例如焊接而固定于減振外殼19。從而，透鏡架3被底座17、頂座29、磁鐵27、減振外殼19及固定于減振外殼19的基板21構(gòu)成的固定部可移動(dòng)地懸臂梁式支撐。
將具備物鏡驅(qū)動(dòng)裝置1的光學(xué)頭裝置配置成2個(gè)磁鐵27的相對(duì)面與跟蹤位置控制方向R平行，若對(duì)框狀部7內(nèi)的聚焦線圈23及跟蹤線圈25通電，則基于弗來(lái)明左手定律，夾在2個(gè)磁鐵27之間的聚焦線圈23的線圈部上產(chǎn)生沿聚焦位置控制方向F移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，且?jiàn)A在2個(gè)磁鐵27之間的跟蹤線圈27的線圈部上產(chǎn)生沿跟蹤位置控制方向R移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。從而，能夠使物鏡9在與光記錄媒體的信息記錄面大致垂直的方向移動(dòng)，以調(diào)整焦點(diǎn)位置，且使物鏡9在光記錄媒體的半徑方向R移動(dòng)，以調(diào)整軌道位置。
圖2表示透鏡架3及減振系統(tǒng)30、31的振動(dòng)模型。透鏡架3表現(xiàn)為質(zhì)量Mh的質(zhì)點(diǎn)從固定端由彈簧常數(shù)Kh與粘性系數(shù)Ch連接的1個(gè)自由度的振動(dòng)系統(tǒng)Rh。減振系統(tǒng)30、31表現(xiàn)為與錘30a、31a等效的質(zhì)量Md的質(zhì)點(diǎn)從透鏡架3的側(cè)壁5b、5c由粘彈性粘合劑30b、31b的彈簧常數(shù)Kh與粘性系數(shù)Ch連接的1個(gè)自由度的振動(dòng)系統(tǒng)Rd。在2次諧振、3次諧振或4次諧振下的各振動(dòng)模式可分別由圖2所示振動(dòng)模型表現(xiàn)。
損耗能量(能量的衰減)通過(guò)對(duì)粘性系數(shù)乘上速度(dx/dt)來(lái)求得，因此振動(dòng)系統(tǒng)Rh與振動(dòng)系統(tǒng)Rd的速度差越大振動(dòng)系統(tǒng)Rd的減振效果就越大。因此，只要在低于振動(dòng)系統(tǒng)Rh的2次諧振頻率的頻率上使振動(dòng)系統(tǒng)Rd的振動(dòng)相位相對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)Rh的振動(dòng)相位反轉(zhuǎn)180°即可。通過(guò)使用這樣的振動(dòng)系統(tǒng)Rd，針對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)Rh的高次諧振頻率可以最大效率獲得振幅的衰減效果。在預(yù)定頻率以上的頻帶上，通過(guò)使振動(dòng)系統(tǒng)Rd的振動(dòng)相位相對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)Rh的振動(dòng)相位反轉(zhuǎn)180°，可在振動(dòng)系統(tǒng)Rh的高次諧振頻率的全部振動(dòng)模式上獲得振幅的衰減效果。
接著，借助圖3說(shuō)明減振系統(tǒng)30、31的具體結(jié)構(gòu)。減振系統(tǒng)30與31為同一結(jié)構(gòu)，因此以減振系統(tǒng)30為例進(jìn)行說(shuō)明。圖3表示減振系統(tǒng)30的尺寸。圖3(a)表示從其法線方向看錘30a的一表面的減振系統(tǒng)30，圖3(b)表示減振系統(tǒng)30的一側(cè)面。粘彈性粘合劑30b與錘30a粘合而構(gòu)成一個(gè)減振系統(tǒng)30，使減振系統(tǒng)30本身的諧振頻率低于透鏡架3的諧振頻率(例如，約一半)地設(shè)定。
若認(rèn)為減振系統(tǒng)30為以側(cè)壁5b為固定端的懸臂梁，則梁截面為減振器縱寬h(m)、減振器橫寬b(m)的長(zhǎng)方形，若設(shè)減振器臂長(zhǎng)為l(m)，則減振系統(tǒng)30的諧振頻率frd可由下式(1)表示。
frd＝(1/2π)(K/m)1/2＝(1/4π)(Ebh3/ml3)1/2(1)式(1)中，K表示粘彈性粘合劑30b的彈簧常數(shù)，E表示粘彈性粘合劑30b的楊氏模量，m表示錘30a的質(zhì)量。粘彈性粘合劑30b的彈簧常數(shù)K可由下式(2)表示。
K＝3EI/l3(2)式(2)中，I表示粘彈性粘合劑30b的截面2次力矩，可由式(3)表示。
I＝bh3/l2 (3)例如，設(shè)透鏡架3的2次諧振頻率fr2為20kHz時(shí)，減振系統(tǒng)30a、30b的諧振頻率最好與10kHz一致。這是因?yàn)楫?dāng)減振系統(tǒng)30a、30b的諧振頻率為10kHz時(shí)，其峰上相位反轉(zhuǎn)90°，在20kHz上相位完全反轉(zhuǎn)180°。這里，為了將減振系統(tǒng)30、31的諧振頻率frd設(shè)成10kHz，設(shè)b＝0.002(m)、h＝0.002(m)、l＝0.0006(m)、m＝0.00001392(kg)、E＝3250000(Pa)，并設(shè)錘30a的厚度tp為0.0004(m)、錘30a的比重為8.7，設(shè)粘彈性粘合劑30b的厚度tv為0.0004(m)。將上述各參數(shù)代入式(1)至式(3)，則減振系統(tǒng)30a的諧振頻率成為frd＝10465.1466(Hz)。
圖4是一例表示透鏡架3及減振系統(tǒng)30、31的振動(dòng)傳遞特性的波特線圖。圖4(a)表示透鏡架3及減振系統(tǒng)30、31的振幅的傳遞特性，橫軸以對(duì)數(shù)表示頻率(kHz)，縱軸以分貝(dB)表示傳遞函數(shù)的振幅。圖4(b)表示透鏡架3及減振系統(tǒng)30、31的振動(dòng)相位的頻率特性，橫軸以對(duì)數(shù)表示頻率(kHz)，縱軸表示相位(°)。圖4(a)及圖4(b)的實(shí)線的曲線H表示從透鏡架3上保持的物鏡9的光記錄媒體側(cè)最凸部稍微偏離的位置上測(cè)量的傳遞特性。虛線的曲線D表示在減振系統(tǒng)30、31的錘30a、30b的光記錄媒體側(cè)的側(cè)壁上測(cè)量的傳遞特性。在圖4(a)的曲線H上重疊示出的點(diǎn)劃線的曲線H’為傳統(tǒng)的透鏡架53的傳遞特性。
如圖4(a)及圖4(b)所示，若透鏡架3的振動(dòng)頻率約在7kHz以下，則減振系統(tǒng)30、31隨著透鏡架3的振動(dòng)而振動(dòng)，因此減振系統(tǒng)30、31與透鏡架3的振動(dòng)的相位差大致為0。若透鏡架3的振動(dòng)頻率超過(guò)7kHz，則減振系統(tǒng)30、31并不與透鏡架3的振動(dòng)隨動(dòng)，在減振系統(tǒng)30、31與透鏡架3的振動(dòng)相位上開(kāi)始產(chǎn)生相差。形成減振系統(tǒng)30、31約在10kHz上諧振，因此當(dāng)透鏡架3的振動(dòng)頻率成為10kHz時(shí)諧振而振幅變大。另外，減振系統(tǒng)30、31的相位在諧振頻率frd＝10kHz上相對(duì)初始相位反轉(zhuǎn)90°。
若透鏡架3的振動(dòng)頻率約為15kHz，則減振系統(tǒng)30、31的相位相對(duì)初始相位反轉(zhuǎn)180°。若透鏡架3的振動(dòng)頻率近似2次諧振頻率fr2＝20kHz，則透鏡架3的相位開(kāi)始偏離初始相位，在20kHz上反轉(zhuǎn)90°。另一方面，減振系統(tǒng)30、31以維持與透鏡架3的180°的相位差的狀態(tài)下相位反轉(zhuǎn)。如圖4(b)所示，在2次諧振頻率fr2＝20kHz時(shí)，透鏡架3與減振系統(tǒng)30、31的相位差成為180°。透鏡架3的振動(dòng)與減振系統(tǒng)30、31的振動(dòng)具有相對(duì)的關(guān)系，不管透鏡架3響應(yīng)外部輸入以何種相位運(yùn)動(dòng)，透鏡架3與減振系統(tǒng)30、31的相位關(guān)系也不變。因此，透鏡架3與減振系統(tǒng)30、31的相對(duì)速度成為最大，減振系統(tǒng)30、31對(duì)于透鏡架3的振動(dòng)可以最大效率衰減振幅。從而，如圖4(a)所示，本實(shí)施例的光學(xué)頭裝置所具備的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置1與傳統(tǒng)的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置相比，可充分減小在2次諧振頻率fr2＝20kHz上產(chǎn)生的諧振導(dǎo)致的振動(dòng)。
減振系統(tǒng)30、31在3次諧振頻率fr3＝40kHz上對(duì)透鏡架3也與2次諧振頻率fr2時(shí)同樣地作用，如圖4(a)所示，可充分地減小諧振導(dǎo)致的振動(dòng)。如圖7(b)所示，3次諧振頻率fr3下的振動(dòng)模式為透鏡保持部5上方向T的軸周圍的扭振。因此，透鏡架3的側(cè)壁5b、5c在3次諧振頻率fr3以反相位振動(dòng)。減振系統(tǒng)30、31在從初始相位反轉(zhuǎn)180°的頻率以上的頻帶，相位常時(shí)對(duì)于透鏡架3的振動(dòng)相位反轉(zhuǎn)180°，因此減振系統(tǒng)30、31以與所安裝的側(cè)壁5b、5c的振動(dòng)相位反相位而振動(dòng)。從而，減振系統(tǒng)30、31對(duì)于方向T的軸周圍的扭振也能以最大效率減小諧振振幅。
另外，減振系統(tǒng)30、31在4次諧振頻率fr4＝50kHz上對(duì)透鏡架3也與2次諧振頻率fr2時(shí)同樣地作用，如圖4(a)所示，與傳統(tǒng)的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置相比，可充分地減小諧振導(dǎo)致的振動(dòng)。
如以上說(shuō)明，依據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)將一對(duì)減振系統(tǒng)30、31配置在透鏡架3的物鏡9側(cè)的側(cè)壁5b、5c，并將減振系統(tǒng)30、31的諧振頻率設(shè)定成透鏡架3的2次諧振頻率fr2的約一半，從而能夠減小2次諧振及更高次(3次、4次)諧振時(shí)的振幅的峰，并可充分除去在2次以上諧振頻率上產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的影響。另外，一對(duì)減振系統(tǒng)30、31可減小彎曲模式的振動(dòng)(2次諧振)、透鏡架3沿切向移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的透鏡保持部5的扭振(3次諧振)以及透鏡架3沿聚焦位置控制方向F移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的透鏡保持部5的擺頭振動(dòng)(4次諧振)地形成并配置。如此，物鏡驅(qū)動(dòng)裝置1可通過(guò)一種減振系統(tǒng)吸收全部振動(dòng)模式的振動(dòng)，因此顯著提高光學(xué)頭裝置的空間效率。
接著，就本實(shí)施例的光記錄再現(xiàn)裝置進(jìn)行說(shuō)明。光記錄再現(xiàn)裝置具備例如沿著圓板狀光記錄媒體的圓周方向形成且在光記錄媒體的半徑方向形成多個(gè)的軌道的預(yù)定區(qū)域記錄信息，或者在該軌道的預(yù)定區(qū)域記錄的信息再現(xiàn)的光學(xué)頭裝置。光學(xué)頭裝置包括僅用于對(duì)光記錄媒體記錄信息的記錄專用型、僅用于再現(xiàn)信息的再現(xiàn)專用型以及可用于記錄再現(xiàn)兩種情況的記錄再現(xiàn)型。因而，搭載它們的裝置分別為光記錄裝置、光再現(xiàn)裝置、光記錄再現(xiàn)裝置，但本申請(qǐng)中將這全部統(tǒng)稱為光記錄再現(xiàn)裝置。
圖5表示搭載本實(shí)施例的光學(xué)頭裝置160的光記錄再現(xiàn)裝置150的概略結(jié)構(gòu)。如圖5所示，光記錄再現(xiàn)裝置150包括使光記錄媒體161旋轉(zhuǎn)的主軸馬達(dá)152；對(duì)光記錄媒體161照射激光束的同時(shí)接收其反射光的光學(xué)頭裝置160；控制主軸馬達(dá)152及光學(xué)頭裝置160的動(dòng)作的控制器154；向光學(xué)頭裝置160供給激光器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的激光器驅(qū)動(dòng)電路155；以及向光學(xué)頭裝置160供給透鏡驅(qū)動(dòng)信號(hào)的透鏡驅(qū)動(dòng)電路156。
控制器154包含聚焦伺服隨動(dòng)電路157、跟蹤伺服隨動(dòng)電路158及激光器控制電路159。若聚焦伺服隨動(dòng)電路157起動(dòng)，則成為在旋轉(zhuǎn)的光記錄媒體161的信息記錄面上聚焦的狀態(tài)，若跟蹤伺服隨動(dòng)電路158起動(dòng)，則對(duì)于光記錄媒體161的偏心的信號(hào)軌道，激光束的光點(diǎn)成為自動(dòng)隨動(dòng)狀態(tài)。聚焦伺服隨動(dòng)電路157及跟蹤伺服隨動(dòng)電路158分別具有自動(dòng)調(diào)整聚焦增益的自動(dòng)增益控制功能及自動(dòng)調(diào)整跟蹤增益的自動(dòng)增益控制功能。另外，激光器控制電路159是生成由激光器驅(qū)動(dòng)電路155供給的激光器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電路，基于光記錄媒體161上記錄的記錄條件設(shè)定信息，進(jìn)行適當(dāng)?shù)募す馄黩?qū)動(dòng)信號(hào)的生成。
這些聚焦伺服隨動(dòng)電路157、跟蹤伺服隨動(dòng)電路158及激光器控制電路159未必是組裝到控制器154內(nèi)的電路，可為與控制器154分離的部品。還有，這些未必是物理電路，也可為控制器154內(nèi)執(zhí)行的軟件。
本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，可作各種變形。
例如，在上述實(shí)施例中，以物鏡9的光軸與框狀部7的中心偏離的、所謂透鏡補(bǔ)償型的透鏡架3為例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明也可適用于例如物鏡配置在透鏡架的大致中心的、所謂透鏡中心型透鏡架。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)頭裝置，其特征在于包括保持物鏡的透鏡架；可移動(dòng)所述透鏡架地以懸臂梁式支撐的導(dǎo)線；以及在包含所述物鏡光軸且與所述導(dǎo)線的延伸方向平行的虛擬平面上，分別安裝到位于該平面兩面?zhèn)鹊乃鐾哥R架的兩側(cè)壁的一對(duì)減振系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭裝置，其特征在于所述減振系統(tǒng)使所述透鏡架的所述光軸方向的振幅衰減。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)頭裝置，其特征在于在所述透鏡架的2次諧振頻率以上的頻帶，所述減振系統(tǒng)的振動(dòng)相位相對(duì)所述透鏡架的振動(dòng)相位反轉(zhuǎn)180°。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)頭裝置，其特征在于所述減振系統(tǒng)的諧振頻率低于所述透鏡架的所述2次諧振頻率。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)頭裝置，其特征在于在所述兩側(cè)壁以彼此反相位振動(dòng)的振動(dòng)模式中，所述一對(duì)減振系統(tǒng)以與所安裝的所述側(cè)壁的振動(dòng)相位的反相位振動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的光學(xué)頭裝置，其特征在于所述減振系統(tǒng)包括錘和粘彈性粘合劑，所述粘彈性粘合劑具備將所述透鏡架的所述光軸方向的振動(dòng)傳遞給所述錘的同時(shí)，使所述光軸方向的所述錘的振動(dòng)衰減的粘性衰減特性，并將所述錘粘合在所述側(cè)壁。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)頭裝置，其特征在于所述錘具有薄片形狀，所述粘彈性粘合劑以面狀連接所述薄片形狀的一表面與所述側(cè)壁。
8.如權(quán)利要求1至7的任一項(xiàng)所述的光學(xué)頭裝置，其特征在于所述透鏡架還包括具備從所述物鏡的光軸偏離的框結(jié)構(gòu)的框狀部。
9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)頭裝置，其特征在于所述透鏡架具有向所述框狀部相反側(cè)突出而對(duì)所述虛擬平面大致對(duì)稱的梯形輪廓，所述一對(duì)減振系統(tǒng)分別安裝于從構(gòu)成所述梯形上底部的上底部側(cè)壁兩側(cè)以預(yù)定角度擴(kuò)展并延伸的第一和第二側(cè)壁。
10.一種光記錄再現(xiàn)裝置，其特征在于設(shè)有權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的光學(xué)頭裝置。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供能夠除去在高次(2次以上)諧振頻率上產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的影響的光學(xué)頭裝置及采用該光學(xué)頭裝置的光記錄再現(xiàn)裝置。從構(gòu)成透鏡保持部(5)的梯形輪廓的梯形上底部的側(cè)壁(5a)的兩側(cè)以預(yù)定角度擴(kuò)展地形成側(cè)壁(5b、5c)。在兩側(cè)壁(5b、5c)上分別安裝減振系統(tǒng)(30、31)。減振系統(tǒng)(30、31)包括金屬性薄片形狀的錘(30a、31a)和將錘(30a、31a)粘接在側(cè)壁(5b)的粘彈性粘合劑(30b、31b)。粘彈性粘合劑(30b、31b)具有將透鏡架(3)的物鏡(9)的光軸方向的振動(dòng)傳遞給錘(30a、31a)的同時(shí)衰減該光軸方向的錘(30a、31a)的振動(dòng)的粘性衰減特性。
文檔編號(hào)G11B7/09GK1892850SQ200610103050
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月7日
發(fā)明者宇野勝, 寺崎泰弘, 植草伸夫, 詹益良 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社, 臺(tái)灣東電化股份有限公司