專(zhuān)利名稱(chēng)：透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備、光頭和光盤(pán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動(dòng)物鏡的物鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備和具有這種物鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備的光頭，所述物鏡用于將光束聚光到光記錄介質(zhì)的信號(hào)記錄面上。
在信息信號(hào)的記錄介質(zhì)之中，存在一種用于采用光頭記錄/再現(xiàn)信息信號(hào)的光記錄介質(zhì)。這種記錄介質(zhì)例如可以是光盤(pán)、磁光盤(pán)或者相變光盤(pán)。為了增加光記錄介質(zhì)的信息記錄密度，有效的做法是增加光頭的物鏡的數(shù)值孔徑NA。通過(guò)增加物鏡的數(shù)值孔徑NA，聚光在光記錄介質(zhì)的信號(hào)記錄面上的光束的光點(diǎn)尺寸能夠被減小，從而提高了信息記錄密度。
用于將來(lái)自光源的光聚集到信號(hào)記錄面上的常規(guī)光頭的物鏡包括單個(gè)透鏡。即用于常規(guī)光頭的物鏡是所謂的單透鏡型透鏡。
在這種光頭中，如果增加物鏡的數(shù)值孔徑NA，則單透鏡型透鏡需要具備特別大的折射能力。如果增加單透鏡型透鏡的折射能力，則反射面的曲率半徑需要特別小，同時(shí)反射面需要特別精確地定位。因此，如果光頭的物鏡是單透鏡型透鏡，則數(shù)值孔徑NA不能高于大約0.6以上。
在光記錄介質(zhì)中，在信號(hào)記錄面上面通常設(shè)置一個(gè)用于保護(hù)該信號(hào)記錄面的層(這里稱(chēng)作覆蓋玻璃)。來(lái)自光頭的光束通過(guò)該覆蓋玻璃落在信號(hào)記錄面上。如果覆蓋玻璃的厚度偏離其預(yù)定值，則產(chǎn)生球面像差。如果不考慮高階的球面像差，則該球面像差與數(shù)值孔徑NA的4次方成比例。因此，如果增加物鏡的數(shù)值孔徑NA，則覆蓋玻璃的厚度誤差的容許值明顯也減小。即如果增加物鏡的數(shù)值孔徑NA，則會(huì)對(duì)覆蓋玻璃的厚度容許偏差產(chǎn)生特別嚴(yán)格的要求，從而導(dǎo)致難于制造光記錄介質(zhì)。
作為用于解決在常規(guī)光頭中存在的問(wèn)題的光頭，在US5712842或US5764613中已經(jīng)提出了一種光頭，其中物鏡由兩個(gè)透鏡101、102構(gòu)成，如

圖1所示。
在該光頭中，物鏡由第一透鏡101和第二透鏡102構(gòu)成，來(lái)自光源的光束照射到第一透鏡101上，而由第一透鏡聚集的光束照射到第二透鏡102上。在照射到光記錄介質(zhì)上之前，來(lái)自光源的光束依次由第一透鏡101和第二透鏡102聚光。當(dāng)光束被第一透鏡101和第二透鏡102聚光以便照射到光記錄介質(zhì)上時(shí)，第一和第二透鏡101、102被一雙軸致動(dòng)器在垂直于光軸的方向上移動(dòng)，以便實(shí)現(xiàn)跟蹤伺服。另外，第一和第二透鏡101、102被該雙軸致動(dòng)器沿光軸方向移動(dòng)，以便實(shí)現(xiàn)聚焦伺服。
在該光頭中，如果第一和第二透鏡101、102的折射能力都小，則由兩個(gè)透鏡101、102組合成的雙透鏡系統(tǒng)能夠具有大的數(shù)值孔徑NA值，這樣實(shí)現(xiàn)了數(shù)值孔徑超過(guò)0.6，而利用具有作為物鏡的單透鏡型透鏡的光頭難于實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
而且，在采用雙透鏡系統(tǒng)的光頭中，如上所述，采用雙軸致動(dòng)器實(shí)現(xiàn)跟蹤伺服和聚焦伺服，還可能的是，將一音圈馬達(dá)安裝在第二透鏡102上代替采用雙軸致動(dòng)器，并且使得由該音圈馬達(dá)沿光軸方向移動(dòng)第二透鏡102，以便抑制球面像差。
即為了減少球面像差，不僅由第一和第二透鏡101、102構(gòu)成的雙透鏡型透鏡系統(tǒng)被雙軸致動(dòng)器移動(dòng)，而且，象消除因光記錄介質(zhì)的覆蓋玻璃的薄膜厚度的變化而引起的球面像差那樣，第二透鏡102被安裝在第二透鏡102上的音圈馬達(dá)沿光軸方向移動(dòng)。
即對(duì)于利用雙鏡型透鏡系統(tǒng)作為物鏡的光頭，如果音圈馬達(dá)安裝在第二透鏡102上以便能夠調(diào)節(jié)在第一透鏡101和第二透鏡102之間的距離，則就能夠克服在增加物鏡的數(shù)值孔徑的情況下球面像差增加的問(wèn)題。
為了消除球面像差，如果第二透鏡適合于根據(jù)第一透鏡而移動(dòng)，則需要增加音圈馬達(dá)的衰減系數(shù)，以適于使第二透鏡102朝向光記錄介質(zhì)的移動(dòng)。音圈馬達(dá)的衰減系數(shù)可以通過(guò)諸如改變粘性液體等增加。但是，由于粘性液體的粘度通常具有溫度依賴(lài)性，因此，粘性液體因外界環(huán)境溫度的升降而改變粘度，如果充填這種粘性液體以增加音圈馬達(dá)的衰減因素，其結(jié)果將引起聚焦伺服不穩(wěn)定。
為了維持聚焦伺服的穩(wěn)定性，需要增加安裝在第二透鏡102上的音圈馬達(dá)的衰減系數(shù)。但是，如果增加音圈馬達(dá)的衰減系數(shù)，則在位移特性中根據(jù)輸入電流產(chǎn)生磁滯，從而不可能實(shí)現(xiàn)高速穩(wěn)定操作。
而且，對(duì)于圖1中的雙透鏡型透鏡系統(tǒng)，朝向光記錄介質(zhì)的第二透鏡102能夠移位，以便如果第二透鏡102碰著光記錄介質(zhì)，則在第一透鏡101和第二透鏡102之間的距離將變化非常大，其結(jié)果就是難于在兩個(gè)透鏡之間保持適當(dāng)?shù)木嚯x。而且，如果第二透鏡102碰著光記錄介質(zhì)，則將施加一大的負(fù)載到可移動(dòng)地支撐第二透鏡102的部件上，使得存在破壞該支撐部件的危險(xiǎn)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于驅(qū)動(dòng)物鏡的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備，該物鏡用于將光束聚集到光記錄介質(zhì)上，其中物鏡的數(shù)值孔徑NA能夠被增加以消除球面像差，并且其中的聚焦伺服能夠快速穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供具有這種透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備的光頭。
本發(fā)明提供了一種用于驅(qū)動(dòng)透鏡的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備，該透鏡適用于將來(lái)自光源的光聚集到光記錄介質(zhì)的信號(hào)記錄面上，其中，第一驅(qū)動(dòng)裝置，具有一可移動(dòng)部分，該部分適用于在沿來(lái)自光源的光的光軸方向上和在垂直于該光軸的方向上移動(dòng)；第二驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置安裝在第一驅(qū)動(dòng)裝置的一可移動(dòng)部分上并且具有一可在沿來(lái)自光源的光的光軸方向移動(dòng)的可移動(dòng)部分；第一透鏡，來(lái)自光源的光進(jìn)入該透鏡；以及第二透鏡，由第一透鏡聚集的光進(jìn)入該透鏡。所述第二驅(qū)動(dòng)裝置安裝在第一驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分上，并且第一透鏡安裝在第二驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分上。
在本透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，來(lái)自光源的光依次由第一透鏡和第二透鏡聚集以便照射到光記錄介質(zhì)的信號(hào)記錄面上。安裝在第一驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分上的第二透鏡、第二驅(qū)動(dòng)裝置和安裝在第二驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分上的第一透鏡在沿光軸的方向上以及在垂直于光軸的方向上被驅(qū)動(dòng)，以便實(shí)現(xiàn)跟蹤伺服和聚焦伺服。在本透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，第一透鏡能夠在沿光軸方向上被驅(qū)動(dòng)以便消除球面像差。
在本透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，如果當(dāng)?shù)谝煌哥R沿光軸移動(dòng)ΔZ1并且第二透鏡沿光軸移動(dòng)ΔZ2時(shí)，由第一透鏡和第二透鏡聚集的光的焦點(diǎn)位量的移動(dòng)量ΔZ利用系數(shù)α表示成下式ΔZ=(ΔZ1+α·ΔZ2)(1+α)則第一驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分和安裝在該可移動(dòng)部分上的部件的重量m2對(duì)第二驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分和安裝在該可移動(dòng)部分上的部件的重量ml的比值，或者m2/ml，最好不大于系數(shù)α。通過(guò)設(shè)置比值m2/ml使其不大于α，改進(jìn)在聚焦伺服中的開(kāi)環(huán)特性。
而且，在本透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，第二驅(qū)動(dòng)裝置是一音圈馬達(dá)，它具有在沿光軸方向上由彈性支撐部件支撐的上端部和下端部，并且該音圈馬達(dá)適用于在沿光軸方向上驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)部分?？梢苿?dòng)部分和安裝在該可移動(dòng)部分上的部件在沿光軸方向上的重心位于支撐可移動(dòng)部分的上端部的彈性支撐部件與支撐可移動(dòng)部分的下端部的彈性支撐部件的沿光軸方向的中點(diǎn)附近。
另一方面，本發(fā)明提供了一種包括光源、透鏡驅(qū)動(dòng)裝置和光接收裝置的光頭，該透鏡驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)透鏡，該透鏡適用于將光聚集到光記錄介質(zhì)的信號(hào)記錄面上，該光接收裝置用于接收被由透鏡驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的透鏡聚集在光記錄介質(zhì)的信號(hào)記錄面上并且被該光記錄介質(zhì)反射回來(lái)的返回光。該透鏡驅(qū)動(dòng)裝置包括第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置、來(lái)自光源的光入射在其上的第一透鏡和由第一透鏡聚集的光入射在其上的第二透鏡，其中的第一驅(qū)動(dòng)裝置具有一適于在沿著來(lái)自光源的光的光軸方向上和在垂直于該光軸方向上移動(dòng)的可移動(dòng)部分，第二驅(qū)動(dòng)裝置安裝在第一驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分上，并且具有一可在沿來(lái)自光源的光的光軸方向上移動(dòng)的可移動(dòng)部分。該第二驅(qū)動(dòng)裝置安裝在第一驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分上。該第一透鏡安裝在第二驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分上，而第二透鏡安裝在第一驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分上。
在本光頭中，來(lái)自光源的光依次由第一透鏡和第二透鏡聚集以便照射到光記錄介質(zhì)的信號(hào)記錄面上。安裝在第一驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分上的第二透鏡、第二驅(qū)動(dòng)裝置和安裝在第二驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分上的第一透鏡在沿光軸的方向上以及在垂直于光軸的方向上被驅(qū)動(dòng)，以便實(shí)現(xiàn)跟蹤伺服和聚焦伺服。在本光頭中，第一透鏡能夠在沿光軸方向移動(dòng)以便消除球面像差。
而且，在本光頭中，如果當(dāng)?shù)谝煌哥R沿光軸移動(dòng)ΔZ1并且第二透鏡沿光軸移動(dòng)ΔZ2時(shí)，由第一透鏡和第二透鏡聚集的光的焦點(diǎn)位置的移動(dòng)量ΔZ可利用系數(shù)α表示成下式ΔZ=(ΔZ1+α·ΔZ2)(1+α)，則第一驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分和安裝在其可移動(dòng)部分上的部件的重量m2對(duì)第二驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分和安裝在其可移動(dòng)部分上的部件的重量ml的比值，或者m2/ml，最好不大于系數(shù)α。通過(guò)設(shè)置比值m2/ml，使其不大于α，改進(jìn)在聚焦伺服中的開(kāi)環(huán)特性。
而且，在本光頭中，第二驅(qū)動(dòng)裝置是一音圈馬達(dá)，它具有在沿光軸方向上由彈性支撐部件支撐的上端部和下端部，并且該音圈馬達(dá)適用于在沿光軸方向上驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)部分。最好是，可移動(dòng)部分和安裝在該可移動(dòng)部分上的部件在沿光軸方向上的重心位于支撐可移動(dòng)部分的上端部的彈性支撐部件與支撐可移動(dòng)部分的下端部的彈性支撐部件的沿光軸方向的中點(diǎn)附近。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備，在其中能夠增大物鏡的數(shù)值孔徑NA并且能夠抑制球面像差，而同時(shí)能夠快速穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)聚焦伺服。另外，還提供了一種具有這樣的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備的光頭。
圖1是顯示常規(guī)光頭的示意圖。
圖2是顯示實(shí)施本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備的示意性剖面圖。
圖3A示出了由于覆蓋玻璃的厚度厚于一預(yù)定值而產(chǎn)生的球面像差。
圖3B示出了由于在后透鏡和前透鏡之間的距離窄于所述預(yù)定值而產(chǎn)生的球面像差。
圖3C示出了圖3A和3B的球面像差相加而產(chǎn)生的球面像差。
圖4示出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的光頭。
圖5是一波特圖，示出了當(dāng)雙軸致動(dòng)器的可移動(dòng)部分和安裝在該可移動(dòng)部分上的部件的重量m2等于0.25g時(shí)音圈馬達(dá)的開(kāi)環(huán)曲線(xiàn)。
圖6是一波特圖，示出了當(dāng)雙軸致動(dòng)器的可移動(dòng)部分和安裝在該可移動(dòng)部分上的部件的重量m2等于1g時(shí)音圈馬達(dá)的開(kāi)環(huán)曲線(xiàn)。
圖7是一波特圖，示出了當(dāng)雙軸致動(dòng)器的可移動(dòng)部分和安裝在該可移動(dòng)部分上的部件的重量m2等于2g時(shí)音圈馬達(dá)的開(kāi)環(huán)曲線(xiàn)。
結(jié)合附圖，下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
圖2示出了實(shí)施本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備的說(shuō)明性結(jié)構(gòu)。該透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1適用于驅(qū)動(dòng)物鏡，該物鏡用于將光束聚焦到諸如光盤(pán)磁光盤(pán)等光記錄介質(zhì)2的信號(hào)記錄面2a上，并且該透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1用于一光頭，該光頭適用于記錄信號(hào)信號(hào)到光記錄介質(zhì)2上或者從光記錄介質(zhì)2上再現(xiàn)信息信號(hào)。
該透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1包括作為物鏡的第一透鏡2和第二透鏡4，由第一透鏡3聚集的光入射到第二透鏡4上。應(yīng)該注意的是，第一透鏡3離光記錄介質(zhì)2遠(yuǎn)一些并且在這里稱(chēng)作后透鏡3，而第二透鏡4離光記錄介質(zhì)2近一些并且在這些稱(chēng)作透鏡4。
通過(guò)將物鏡設(shè)計(jì)成由前透鏡4和后透鏡3構(gòu)成的雙透鏡型透鏡，就能夠在整體上增加雙透鏡型透鏡的數(shù)值孔徑NA。尤其是能夠利用雙透鏡型透鏡相對(duì)容易地設(shè)置數(shù)值孔徑NA為0.8或者更高。
透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1包括用作驅(qū)動(dòng)裝置的雙軸致動(dòng)器5，該驅(qū)動(dòng)裝置用于使由前透鏡4和后透鏡3組成的物鏡移動(dòng)。由后透鏡3和前透鏡4構(gòu)成的物鏡由該雙軸致動(dòng)器5在沿由圖2的箭頭F所示的方向(聚焦方向)上移動(dòng)，以例實(shí)現(xiàn)聚焦伺服。另一方面，由后透鏡3和前透鏡4構(gòu)成的物鏡由雙軸致動(dòng)器5在沿圖2的箭頭T所示的方向(跟蹤方向)上移動(dòng)，以便實(shí)現(xiàn)跟蹤伺服。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1中，用于常規(guī)透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備中的各種系統(tǒng)可以直接用作雙軸致動(dòng)器5的機(jī)構(gòu)，該雙軸致動(dòng)器5用于使由后透鏡3和前透鏡4構(gòu)成的物鏡移動(dòng)，并且驅(qū)動(dòng)方法也是如此。因此，其詳細(xì)描述將略去，僅僅參照?qǐng)D2簡(jiǎn)單解釋用于使后透鏡3和前透鏡4移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
在示于圖2的實(shí)施例中，用于使由后透鏡3和前透鏡4構(gòu)成的物鏡在聚焦方向上移動(dòng)的機(jī)構(gòu)包括安裝在透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1的基座6上的磁軛和磁鐵7，軸心8和位于軸心8的外邊周?chē)挠糜诰劢顾欧木€(xiàn)圈9。
軸心8是當(dāng)在聚焦方向和跟蹤方向上驅(qū)動(dòng)雙軸致動(dòng)器5時(shí)工作的一可移動(dòng)部分，它包括透鏡支撐部分8a，用于嚙合并保持前透鏡4的外輪圈；以及線(xiàn)圈纏繞部分8b，用于將聚焦伺服線(xiàn)圈9纏繞在其上。前透鏡4位于軸心8的線(xiàn)圈纏繞部分8b的周?chē)?br> 該軸心8由四個(gè)彈性支撐部件10a、10b、10c、10d支撐，使得位于線(xiàn)圈纏繞部分8b周?chē)木劢顾欧€(xiàn)圈9將面向磁軛和磁鐵7，在該磁軛和磁鐵之間具有一確定的縫隙。特別地，彈性支撐部分10a、10b、10c、10d的一端安裝在軸心8兩側(cè)的上端部和下端部，而彈性支撐部分10a、10b、10c、10d的另一端安裝在透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1的基座6上，應(yīng)該注意的是，彈性支撐部分10a、10b、10c、10d由金屬材料或合成樹(shù)脂材料的板簧構(gòu)成，而軸心8由這些彈性支撐部件10a、10b、10c、10d支撐以便用于在聚焦和跟蹤方向上移動(dòng)。
在該透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1中，在軸心8的徑向上產(chǎn)生來(lái)自磁軛和磁鐵7的磁場(chǎng)。因此，如果允許電流流過(guò)聚焦伺服線(xiàn)圈9，則通過(guò)電流與來(lái)自磁軛和磁鐵7的磁場(chǎng)的交互作用而產(chǎn)生Loretz(洛倫茲)力，其結(jié)果就是產(chǎn)生用于在其周?chē)胖镁劢顾欧€(xiàn)圈9的軸心8的聚焦方向上的驅(qū)動(dòng)力。因此，通過(guò)控制流經(jīng)聚焦伺服線(xiàn)圈9的電流，安裝在軸心8上的物鏡就能夠與軸心8一起沿著聚焦方向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)聚集伺服。
雖然沒(méi)有特別說(shuō)明，但是，跟蹤伺服也可由相同的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)跟蹤伺服中，流過(guò)圖中未示出的跟蹤伺服線(xiàn)圈的電流可以被控制，以便使得安裝在軸心上的物鏡與軸心8一起在跟蹤方向上移動(dòng)。
應(yīng)該注意的是，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1不僅具有用于實(shí)現(xiàn)聚焦伺服和跟蹤伺服的雙軸致動(dòng)器5，而且具有作為雙軸致動(dòng)器5的可移動(dòng)部分的位于軸心8上的音圈馬達(dá)11。該音圈馬達(dá)11的構(gòu)成是安裝在雙軸致動(dòng)器5的軸心8上的磁軛和磁鐵12、用于在聚焦方向上移動(dòng)的安裝在雙軸致動(dòng)器5的軸心8上的軸心13、以及位于軸心13周?chē)那蛎嫦癫钚Ｕ€(xiàn)圈14。
軸心13是音圈馬達(dá)11的可移動(dòng)部分并被模壓成一大體上的管狀。該軸心13由用于保持透鏡的安裝在后透鏡3的外輪圈上的透鏡支撐部分13a、以及球面像差校正線(xiàn)圈14圍繞其放置的線(xiàn)圈纏繞部分13b構(gòu)成。應(yīng)該注意的是，球面像差校正線(xiàn)圈14圍繞軸心13的線(xiàn)圈纏繞部分13b的外緣放置，使得線(xiàn)圈14相對(duì)于后透鏡3而形成一大體上的同心圓。
音圈馬達(dá)11的軸心8由四個(gè)彈性支撐部件15a、15b、15c、15d支撐，使得球面像差校正線(xiàn)圈14將面向磁軛和磁鐵12，在該磁軛和磁鐵之間具有一確定的縫隙。特別地，彈性支撐部件15a、15b、15c、15d的一端安裝在軸心13兩側(cè)的上端部和下端部，而彈性支撐部件15a、15b、15c、15d的另一端安裝在雙軸致動(dòng)器5的軸心8的內(nèi)壁區(qū)域。應(yīng)該注意的是，彈性支撐部件15a、15b、15c、15d由金屬材料或合成樹(shù)脂材料的板簧構(gòu)成，并且音圈馬達(dá)11的支座13由這些用于在聚焦方向上移動(dòng)的彈性支撐部件15a、15b、15c、15d支撐以便用于相對(duì)于雙軸致動(dòng)器5的車(chē)軸心8移動(dòng)。
音圈馬達(dá)11的可移動(dòng)部分以及安裝在該可移動(dòng)部分上的部件在聚焦方向上的重心最好基本上與安裝在作為音圈馬達(dá)11的可移動(dòng)部分的軸心13的上端部的彈性支撐部件15a、15c和安裝在軸心13的下端部的彈性支撐部件15b、15d在聚焦方向上的中點(diǎn)相一致。如果音圈馬達(dá)11的可移動(dòng)部分以及安裝在該可移動(dòng)部分上的部件在聚焦方向上的重心基本上與彈性支撐部件15a、15c和彈性支撐部件15b、15d的中點(diǎn)一致，就能夠把在跟蹤伺服中驅(qū)動(dòng)音圈馬達(dá)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)的影響減至最小，以便確保較穩(wěn)定的跟蹤伺服。
在該音圈馬達(dá)11中，在軸心13的徑向上產(chǎn)生來(lái)自磁軛和磁鐵12的磁場(chǎng)。因此，如果允許電流流過(guò)球面像差校正線(xiàn)圈14，則通過(guò)電流與來(lái)自磁軛和磁鐵12的磁場(chǎng)的交互作用而產(chǎn)生Lorentz(洛倫茲)力，其結(jié)果就是產(chǎn)生用于在其周?chē)胖们蛎嫦癫钚Ｕ€(xiàn)圈14的軸心13的聚焦方向上的驅(qū)動(dòng)力。因此，通過(guò)控制流經(jīng)球面像差校正線(xiàn)圈14的電流，安裝在軸心13上的后透鏡3就能夠與軸心13一起沿著聚焦方向移動(dòng)，從而改變?cè)诤笸哥R3和前透鏡4之間的距離以消除球面像差。
如上所述，本透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1不僅具有作為第一驅(qū)動(dòng)裝置的雙軸致動(dòng)器5，該第一驅(qū)動(dòng)裝置具有可在聚焦和跟蹤方向上移動(dòng)的一可移動(dòng)部分，而且具有作為第二驅(qū)動(dòng)裝置的音圈馬達(dá)11，該第二驅(qū)動(dòng)裝置安裝在雙軸致動(dòng)器5的可移動(dòng)部分上并用于在聚焦方向上移動(dòng)。前透鏡4和后透鏡3安裝在雙軸致動(dòng)器5的可移動(dòng)部分和音圈馬達(dá)11上。
在前面的描述中，利用洛倫茲力驅(qū)動(dòng)的雙軸致動(dòng)器5用作具有在聚焦和跟蹤方向的可移動(dòng)部分的第一驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)例子。但是，第一驅(qū)動(dòng)裝置不限于雙軸致動(dòng)器5，因?yàn)槔?，采用壓電元件的致?dòng)器亦可使用。而且，在前述描述中，雖然作為例子采用了利用洛倫茲力驅(qū)動(dòng)的音圈馬達(dá)11，但是，第二驅(qū)動(dòng)裝置不限于此，因?yàn)橐部梢圆捎脡弘娫闹聞?dòng)器。
為了采用透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1將光束聚集在光記錄介質(zhì)2的信號(hào)記錄表面2a上，透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1被設(shè)計(jì)成使得前透鏡4將面向光記錄介質(zhì)2的信號(hào)記錄面2a。這樣就依次由后透鏡3和前透鏡4將來(lái)自光源的光束聚集，使得聚集后的光束落在光記錄介質(zhì)2的信號(hào)記錄面2a上。
同時(shí)，流經(jīng)聚焦伺服線(xiàn)圈9的電流被控制，以便使得由安裝在雙軸致動(dòng)器5的軸心8上的前透鏡4和后透鏡3構(gòu)成的物鏡在聚焦方向上移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)聚焦伺服。而且，流經(jīng)跟蹤伺服線(xiàn)圈的電流被控制，以便使得由安裝在雙軸致動(dòng)器5的軸心8上的前透鏡4和后透鏡3構(gòu)成的物鏡在跟蹤方向上移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)跟蹤伺服。
而且，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1，不僅后透鏡3和前透鏡4共同地由雙軸致動(dòng)器5移動(dòng)，而且后透鏡3由音圈馬達(dá)11移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)在聚焦方向上的透鏡移動(dòng)。即，通過(guò)使電流流經(jīng)音圈馬達(dá)11的球面像差校正線(xiàn)圈14而引起后透鏡3在聚焦方向上移動(dòng)，就能夠改變后透鏡3和前透鏡4之間的距離，從而消除由于光記錄介質(zhì)2的覆蓋玻璃2b的厚度誤差引起的球面像差。
下面將進(jìn)一步描述在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1中的球面像差校正機(jī)構(gòu)。
如果不考慮高階象差，則在物鏡的數(shù)值孔徑與由光記錄介質(zhì)2的覆蓋玻璃2b的厚度誤差引起的球面像差之間的關(guān)系大約可表達(dá)為下式W40={(n2-1)/8n3)·(NA)4Δd……(1)在上式中，n是覆蓋玻璃2b的折射率，而Δd是覆蓋玻璃2b的厚度誤差。從上式(1)可見(jiàn)，厚度誤差Δd的容許值與數(shù)值孔徑NA的四次方成反比。因此，如果考慮光記錄介質(zhì)2的制造公差，則某些球面像差校正機(jī)構(gòu)需要增加數(shù)值孔徑。因此，對(duì)于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1，物鏡由后透鏡3和前透鏡4構(gòu)成，并且改變它們之間的距離以校正球面像差。
例如，假定覆蓋玻璃2b的厚度厚于預(yù)定厚度，使得產(chǎn)生于圖3A的球面像差。在這種情況下，音圈馬達(dá)11移動(dòng)后透鏡3以減小在后透鏡3和前透鏡4之間的距離至一窄于預(yù)定值的值，從而產(chǎn)生如圖3B所示的反極性的球面像差。其結(jié)果是這些球面像差相互抵消而從整體上將球面像差基本上減小到零，如圖3C所示。
因此，通過(guò)改變?cè)诤笸哥R3和前透鏡4之間的距離，就能夠消除由于覆蓋玻璃2b的厚度誤差而產(chǎn)生的球面像差。應(yīng)該注意的是，這種機(jī)構(gòu)就顯微鏡的應(yīng)用而論是已知的。而且，用于光盤(pán)的機(jī)構(gòu)已經(jīng)由S.Mansfield.W.R.Studenmund,G.S.Kino和K.Osato闡明于OpticsLett.(18期305頁(yè)，1993年)中。
應(yīng)該注意的是，通過(guò)由音圈馬達(dá)11調(diào)節(jié)在后透鏡3和前透鏡4之間的距離，不僅能夠消除由于光記錄介質(zhì)2的覆蓋玻璃2b的厚度誤差而引起的球面像差，而且能夠消除由于后透鏡3或前透鏡4的曲率或厚度誤差而引起的球面像差。
下面采用示于圖4的模型進(jìn)一步詳細(xì)描述根據(jù)將上述透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1安裝在光頭上而執(zhí)行的聚焦伺服操作的情況。雖然此后將描述本發(fā)明的聚焦伺服特性，但是該光頭能夠?qū)崿F(xiàn)跟蹤伺服。另外，如果信息信號(hào)從光記錄介質(zhì)2中再現(xiàn)，則該光頭也能從來(lái)自光記錄介質(zhì)2的返回光中檢測(cè)再現(xiàn)信號(hào)。應(yīng)該注意的是，跟蹤伺服或者再現(xiàn)信號(hào)的檢測(cè)可由任意常規(guī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)并且因此在這里不作具體的解釋。
光頭20包括上述的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1，用于發(fā)射激光束至透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1的后透鏡3的半導(dǎo)體激光器21、位于半導(dǎo)體激光器21和后透鏡3之間的分光鏡22、位于分光鏡22和后透鏡3之間的準(zhǔn)直透鏡23、聚光透鏡24和光檢測(cè)器25，其中，該聚光透鏡24用于聚集具有散光像差的來(lái)自光記錄介質(zhì)2的信號(hào)記錄面2a的返回光束，該光檢測(cè)器25用于接收和檢測(cè)由聚光透鏡24聚集的光。
從半導(dǎo)體激光器21發(fā)射的激光傳輸經(jīng)過(guò)分光鏡22而落到準(zhǔn)直透鏡23上，使得轉(zhuǎn)換成平行光束而到達(dá)后透鏡3。入射到后透鏡3的光束被聚集并且然后被前透鏡聚焦，以便落在光記錄介質(zhì)2的信號(hào)記錄面2a上。
從信號(hào)記錄面2a反射回的返回光徑由前透鏡4、后透鏡3和準(zhǔn)直透鏡23又落在分光鏡22上，使得被分光鏡22反射。該反射光到達(dá)聚光透鏡24。照射在聚光透鏡24上的返回光由聚透鏡24聚集而具有散光像差。該聚集的返回光照射在光檢測(cè)器25上并由其接收，然后光檢測(cè)器25檢測(cè)光度。光檢測(cè)器25具有分成四個(gè)部分的光接收面以便通過(guò)象散方法檢測(cè)聚焦誤差，并且檢測(cè)照射在光接收面25A、25B、25C、25D上的返回光的光度。
由光檢測(cè)器25檢測(cè)的結(jié)果被送到圖中未示出的聚焦伺服檢測(cè)電路。根據(jù)光檢測(cè)器25的檢測(cè)結(jié)果，該聚焦伺服檢測(cè)電路通過(guò)象散方法產(chǎn)生聚焦伺服信號(hào)，以便驅(qū)動(dòng)雙軸致動(dòng)器5，使得通過(guò)由后透鏡3和前透鏡4組成的物鏡聚集的光束的焦點(diǎn)位置將總是在光記錄介質(zhì)2的信號(hào)記錄面2a上。特別地，對(duì)雙軸致動(dòng)器5的聚焦伺服線(xiàn)圈9施加電流以便引起由后透鏡3和前透鏡4構(gòu)成的物鏡在聚焦方向上移動(dòng)，使得光束的焦點(diǎn)將總是位于光記錄介質(zhì)2的信號(hào)記錄面2a上。
在這里通過(guò)采用彈簧31和阻壓器33、34制造透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1的驅(qū)動(dòng)部分，討論具有上述結(jié)構(gòu)的光頭20的聚焦伺服操作的青況。具體地，通過(guò)將彈簧31和阻壓器33放置在運(yùn)載后透鏡3的軸心13與運(yùn)轉(zhuǎn)前透鏡4的軸心8之間而制造音圈馬達(dá)11。類(lèi)似地，通過(guò)將彈簧32和阻尼器34安裝在透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1的基座6與運(yùn)載前透鏡4的軸心8之間而制造雙軸致動(dòng)器5。
假定驅(qū)動(dòng)后透鏡3的音圈馬達(dá)11在聚焦方向上的彈性系數(shù)和衰減因數(shù)分別表示為K1和C1，并且音圈馬達(dá)11的可移動(dòng)部分和安裝在該可移動(dòng)部分上的部件的重量表示為ml。還假定用于驅(qū)動(dòng)由后透鏡3和前透鏡4構(gòu)成的物鏡的雙軸致動(dòng)器5在聚焦方向上的彈性系統(tǒng)和衰減因素分別表示為K2和C2，并且雙軸致動(dòng)器5的可移動(dòng)部分和安裝在該可移動(dòng)部分上的部件的重量為m2。
而且還假定，由加到雙軸致動(dòng)器5的聚焦伺服線(xiàn)圈9的電流，即對(duì)該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸入而產(chǎn)生的力為f2，后透鏡3相對(duì)于透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1的基座6的位移量為U1，并且前透鏡4相對(duì)于透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備的基座6的位移量為U2。
對(duì)雙軸致動(dòng)器5具有運(yùn)動(dòng)公式(2)m2d2u2dt2+C2du2dt+C1(du2dt-du1dt)+k2u2+k1(u2-u1)=f2----(2)]]>另一方面，對(duì)音圈馬達(dá)11具有下面的運(yùn)動(dòng)公式(3)m1d2u1dt2+c1(du1dt-du2dt)+k1(u2-u1)=0---(3)]]>
通過(guò)上式(2)和(3)的Laplace(拉普拉斯)變換，得到由下式(4)和(5)所示的根據(jù)由加到聚焦伺服線(xiàn)圈9的電流產(chǎn)生的力f2的后透鏡3的位移傳遞函數(shù)T1和前透鏡4的位移傳遞函數(shù)T2:
T1=u1(s)/f2(s)……(4)T2=u2(s)/f2(s)……(5)后透鏡3在聚焦方向上的位移ΔZ1、前透鏡4在聚焦方向上的位移ΔZ2與檢測(cè)的聚焦誤差級(jí)之間的關(guān)系可以通過(guò)光計(jì)算而發(fā)現(xiàn)。采用系數(shù)α表達(dá)的這個(gè)關(guān)系是由下式(6)表示的線(xiàn)性和的形式X=(ΔZ1+α·ΔZ2)/(1+α) ……(6)同時(shí)，聚焦誤差級(jí)X對(duì)應(yīng)于由后透鏡3和前透鏡4聚集的光的焦點(diǎn)位置的位移量。另一方面，在根據(jù)本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1中的系數(shù)α的值不小于1。
根據(jù)上式(4)、(5)、(6)，可獲得如下式(7)所示的對(duì)應(yīng)于輸入f2的聚焦級(jí)X的傳遞函數(shù)T3:
T3=X(s)/f2(s) ……(7)通過(guò)增加相位補(bǔ)償項(xiàng)到傳送函數(shù)T3中并且為了增加相位補(bǔ)償而設(shè)定S=jω，就能夠獲得實(shí)際的聚焦伺服的開(kāi)環(huán)特性。
圖5到7顯示了這樣得到的結(jié)果，即實(shí)際聚焦伺服的開(kāi)環(huán)特性。圖5到7是顯示音圈馬達(dá)11的傳遞函數(shù)的頻率響應(yīng)的波特圖(其輸入是加到音圈馬達(dá)11的球面像差校正線(xiàn)圈14的電流，而其輸出是音圈馬達(dá)11的可移動(dòng)部分的位移)。在每個(gè)圖中，橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別代替音圈馬達(dá)11的輸入頻率和音圈馬達(dá)11的可移動(dòng)部分的位移的相位或振幅，在獲得示于圖5和6中的開(kāi)環(huán)特性中，各種參數(shù)的值的設(shè)置示于下表1中<
一方面，上表1中的衰減因素ξ1和ξ2能夠從實(shí)際衰減因素和臨界衰減因數(shù)而獲得。具體地，音圈馬達(dá)11的衰減因數(shù)ξ1和雙軸致動(dòng)器5的衰減因素ξ2分別由下式(8)和(9)表達(dá)衰減因素ξ1=實(shí)際衰減因數(shù)/臨界衰減因數(shù)=c1/{2(m1·k1)0.5｝ ……(8)衰減因素ξ2=實(shí)際衰減因數(shù)/臨界衰減因數(shù)=c2/{2(m2·k2)0.5｝ ……(9)在圖5的實(shí)施例中，由于m2=0.5g而m1=0.25g，因此m2/m1=2。于是m2/m1＜α，在這種情況下，音圈馬達(dá)11的可移動(dòng)部分的位移的相位特性或增益被改變。但是，由于在任何時(shí)候超前-180度，因此不存在不穩(wěn)定操作的危險(xiǎn)。
而且，在圖6的實(shí)施例中，由于m2=1g而m1=0.25g，因此m2/m1=4。因此，m2/m1=α。在這種隋況下，在音圈馬達(dá)11的可移動(dòng)部分的位移增益或相位滯后中不會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，并且因此能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)聚焦伺服或者球面像差的校正。
而且，在圖7的實(shí)施例中，由于m2=2g而m1=0.25g，因此m2/m1=8。因此，m2/m1＞α。在這種情況下，音圈馬達(dá)11的可移動(dòng)部分在200至300HZ左右受到的位移相位滯后小于-180度。其結(jié)果是由于增益波動(dòng)而使得聚焦伺服不穩(wěn)定。
從上可以看出，通過(guò)設(shè)置m2/m1≤α，在驅(qū)動(dòng)音圈馬達(dá)的過(guò)程中能夠防止可移動(dòng)部分的位移相位特性相對(duì)于-180。而被延遲，從而允許球面像差和聚焦伺服的穩(wěn)定校正。
從上可以看出，對(duì)于上述的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1，雙軸致動(dòng)器5的可移動(dòng)部分以及安裝在可移動(dòng)部分上的部件的重量m2等于雙軸致動(dòng)器5的軸心8。安裝在軸心8的透鏡支撐部分8a上的前透鏡4，位于軸心8的線(xiàn)圈纏繞部分8b的外側(cè)面的周?chē)木劢顾欧€(xiàn)圈9，安裝到軸心8上的音圈馬達(dá)11以及安裝到音圈馬達(dá)11的軸心13的透鏡支撐部分13a上的后透鏡3的總重量。另一方面，音圈馬達(dá)11的可移動(dòng)部分以及安裝在該可移動(dòng)部分上的部件的重量m1等于音圈馬達(dá)11的軸心13安裝在軸心13的透鏡支撐部分13a上的后透鏡3。位于軸心13的線(xiàn)圈纏繞部分13b的外側(cè)面的周?chē)那蛎嫦癫钚Ｕ€(xiàn)圈14的總重量。
因此，對(duì)于上述的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置每個(gè)部件部分的重量，如果雙軸致動(dòng)器5的軸心8、安裝在軸心8的透鏡支撐部分8a上的前透鏡4、位于軸心8的線(xiàn)圈纏繞部分8b的外側(cè)面的周?chē)木劢顾欧€(xiàn)圈9、安裝至軸心8上的音圈馬達(dá)11以及安裝到音圈馬達(dá)11的軸心13的透鏡支撐部分13a上的后透鏡3的總重量與音圈馬達(dá)11的軸心13、安裝在軸心13的透鏡支撐部分13a上的后透鏡3、以及位于軸心13的線(xiàn)圈纏繞部分13b的外側(cè)面的周?chē)那蛎嫦癫钚Ｕ€(xiàn)圈14的總重量的比率不大于上述的因數(shù)α就足夠了。這樣就能夠獲得較穩(wěn)定的聚焦伺服和球面像差校正。
如果m2/m1＜α，則可獲得穩(wěn)定的伺服方案。如從圖5至圖7中所見(jiàn)，m2/m1的值越接近因數(shù)α，則其相位特性將越優(yōu)化。
在本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1中，如果在光記錄介質(zhì)2的覆蓋玻璃2b中存在厚度誤差，則通過(guò)由音圈馬達(dá)11調(diào)節(jié)后透鏡3和前透鏡4之間的距離，就能夠消除由于覆蓋玻璃2b的厚度誤差引起的球面像差。而且，如果在后透鏡3或前透鏡4的厚度或曲率上存在誤差，則通過(guò)由音圈馬達(dá)11調(diào)節(jié)后透鏡3和前透鏡4之間的距離，就能夠消除由于該誤差引起的球面像差。因此，利用本透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1，就能夠抑制由于球面像差而引起的記錄/再現(xiàn)性能的惡化。
在本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1中，前透鏡4固定在雙軸致動(dòng)器5的可移動(dòng)部分上，而后透鏡3固定在安裝于雙軸致動(dòng)器5的可移動(dòng)部分上的音圈馬達(dá)11上。這樣做，就能夠當(dāng)在聚焦伺服中改變后透鏡3和前透鏡4之間的距離時(shí)減小振動(dòng)可能產(chǎn)生的影響。特別地，通過(guò)設(shè)量m2/m1使其基本上等于α，就能夠最小化后透鏡3在聚焦伺服中產(chǎn)生的振動(dòng)可能產(chǎn)生的影響，從而實(shí)現(xiàn)特別穩(wěn)定的聚焦伺服。
在根據(jù)本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1中，通過(guò)移動(dòng)后透鏡3而改變透鏡之間的距離。在這種隋況下，利用一在其中能夠通過(guò)移動(dòng)前透鏡而改變透鏡之間距離的系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)透鏡之間距離的音圈馬達(dá)11的衰減因數(shù)就能夠設(shè)置為比可能值更小的值。
因此，本透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1具有的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是增加了在設(shè)計(jì)由雙軸致動(dòng)器5和音圈馬達(dá)11組成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)的自由度。另一方面，如果音圈馬達(dá)11的衰減因數(shù)被設(shè)置為一更小的值，則其磁滯現(xiàn)象可降低，從而實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的、更敏捷有效的聚焦伺服。通常，粘性液體需要用于提高調(diào)節(jié)透鏡間的距離的音圈馬達(dá)的衰減因數(shù)。在本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1中，音圈馬達(dá)11的衰減因數(shù)可以設(shè)置為一較低的值，使得不需要采用呈現(xiàn)寬的性能波動(dòng)的粘性液體。因此，利用本透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1能夠抑制性能的波動(dòng)。
另外，對(duì)于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1，如果物鏡碰到光記錄介質(zhì)2，則就是前透鏡4碰到光記錄介質(zhì)2，這時(shí)不存在安裝在音圈馬達(dá)11的可移動(dòng)部分上的后透鏡4碰到光記錄介質(zhì)2的危險(xiǎn)。因此，如果透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1的物鏡碰到光記錄介質(zhì)2，則透鏡之間的距離保持為常數(shù)。而且，即使透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1的物鏡碰到光記錄介質(zhì)2，也不存在安裝在音圈馬達(dá)11的可移動(dòng)部分上的后透鏡4碰到光記錄介質(zhì)2的危險(xiǎn)，因此幾乎不加載用于支持音圈馬達(dá)11的可移動(dòng)部分的彈性支撐部件15a、15b、15c、15d。其結(jié)果是本透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備1具有更高的耐久性和可靠性。
權(quán)利要求
1．一種驅(qū)動(dòng)聚集來(lái)自光源的光至光記錄介質(zhì)的信號(hào)記錄面上的透鏡的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備，包括第一驅(qū)動(dòng)裝置，具有一可移動(dòng)部分，該部分適用于在沿來(lái)自所述光源的光的光軸方向上和在垂直于該光軸的方向上移動(dòng)；第二驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置安裝在所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的一可移動(dòng)部分上并且具有一可在沿來(lái)自該光源的光的光軸方向移動(dòng)的可移動(dòng)部分；第一透鏡，該透鏡安裝在所述第二驅(qū)動(dòng)裝置的該可移動(dòng)部分上并且來(lái)自光源的光進(jìn)入該透鏡；以及第二透鏡，該透鏡安裝在第一驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分上并且由所述第一透鏡聚集的光進(jìn)入該透鏡，所述第二透鏡將聚集的光照向所述光記錄介質(zhì)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備，還包括安裝在基座部分上的磁鐵和安裝在可移動(dòng)部分上的線(xiàn)圈。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中，如果當(dāng)?shù)谝煌哥R沿光軸移動(dòng)ΔZ1并且第二透鏡沿光軸移動(dòng)ΔZ2時(shí)，由第一透鏡和第二透鏡聚集的光的焦點(diǎn)位置的移動(dòng)量ΔZ可利用系數(shù)α表示成下式ΔZ=ΔZ1+α·ΔZ2)(1+α)，第一驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分和安裝在該可移動(dòng)部分上的部件的重量m2對(duì)第二驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分和安裝在該可移動(dòng)部分上的部件的重量ml的比值、即m2/ml不大于所述系數(shù)α。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置是一音圈馬達(dá)，它具有在沿光軸方向上由彈性支撐部件支撐的上端部和下端部，并且該音圈馬達(dá)適用于在沿光軸方向上驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)部分；該可移動(dòng)部分和安裝在所述可移動(dòng)部分上的部件在沿光軸方向上的重心位于支撐可移動(dòng)部分的上端部的彈性支撐部件與支撐可移動(dòng)部分的下端部的彈性支撐部件的沿光軸方向的中點(diǎn)附近。
5．一種光頭，包括一光源；透鏡驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置用于驅(qū)動(dòng)透鏡，該透鏡適用于將光聚集到光記錄介質(zhì)的信號(hào)記錄面上；以及光接收裝置，用于接收被由所述透鏡驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的透鏡聚集在光記錄介質(zhì)的信號(hào)記錄面上并且被所述光記錄介質(zhì)反射回來(lái)的返回光；所述透鏡驅(qū)動(dòng)裝置包括第一驅(qū)動(dòng)裝置，具有一適于在治著來(lái)自所述光源的光的光軸方向上和在垂直于該光軸方向上移動(dòng)的可移動(dòng)部分；第二驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置安裝在所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的一可移動(dòng)部分上，并且具有一可在沿來(lái)自光源的光的光軸方向上移動(dòng)的可移動(dòng)部分；第一透鏡，該透鏡安裝在所述第二驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分上并且來(lái)自光源的光入射在其上以及第二透鏡，該透鏡安裝在第一驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分上并且由所述第一透鏡聚集的光入射在其上，所述第二透鏡將所聚集的光照射向所述記錄介質(zhì)。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備，進(jìn)一步包括一安裝在基座部分上的磁鐵和一安裝在可移動(dòng)部分上的線(xiàn)圈。
7．根據(jù)權(quán)利要求5的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中，如果當(dāng)?shù)谝煌哥R沿光軸移動(dòng)ΔZ1并且第二透鏡沿光軸移動(dòng)ΔZ2時(shí)，由第一透鏡和第二透鏡聚集的光的焦點(diǎn)位置的移動(dòng)量ΔZ可利用系數(shù)α表示成下式ΔZ=(ΔZ1+α·ΔZ2)(1+α)，第一驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分和安裝在該可移動(dòng)部分上的部件的重量m2對(duì)第二驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分和安裝在該可移動(dòng)部分上的部件的重量ml的比值、即m2/ml不大于所述系數(shù)α。
8．根據(jù)權(quán)利要求5所述的透鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置是一音圈馬達(dá)，它具有在沿光軸方向上由彈性支撐部件支撐的上端部和下端部，并且該音圈馬達(dá)適用于在沿光軸方向上驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)部分；并且其中，該可移動(dòng)部分和安裝在所述可移動(dòng)部分上的部件在沿光軸方向上的重心位于支撐可移動(dòng)部分的上端部的彈性支撐部件與支撐可移動(dòng)部分的下端部的彈性支撐部件的沿光軸方向的中點(diǎn)附近。
9．一種光盤(pán)系統(tǒng)，包括，一光源；第一透鏡，從光源發(fā)射的光入射在其上；第二透鏡，由所述第一透鏡聚集的光入射在其上；透鏡驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)聚集來(lái)自所述光源的光至所述光源的信號(hào)記錄面上的所述第一和第二透鏡；以及光接收裝置，用于接收被由所述透鏡驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的透鏡聚集在光記錄介質(zhì)的信號(hào)記錄面上并且被所述光記錄介質(zhì)反射回來(lái)的返回光；所述透鏡驅(qū)動(dòng)裝置包括第一驅(qū)動(dòng)裝置，具有一適于在沿著來(lái)自所述光源的光的光軸方向上和在垂直于該光軸方向上移動(dòng)的可移動(dòng)部分；第二驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置安裝在所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的一可移動(dòng)部分上，并且具有一可在沿來(lái)自光源的光的光軸上移動(dòng)的可移動(dòng)部分；所述第一透鏡安裝在所述第二驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分上，所述第二透鏡安裝在所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分上，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)所述第二透鏡和光盤(pán)之間的距離，而所述第二驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)所述第一和第二透鏡之間的距離。
10．根據(jù)權(quán)利要求9的光盤(pán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一安裝在基座部分上的磁鐵和一安裝在可移動(dòng)部分上的線(xiàn)圈。
11．根據(jù)權(quán)利要求9的光盤(pán)系統(tǒng)，如果當(dāng)?shù)谝煌哥R沿光軸移動(dòng)ΔZ1并且第二透鏡沿光軸移動(dòng)ΔZ2時(shí)，由第一透鏡和第二透鏡聚集的光的焦點(diǎn)位置的移動(dòng)量ΔZ可利用系數(shù)α表示成下式ΔZ=(ΔZ1+α·ΔZ2)(1+α)，第一驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分和安裝在該可移動(dòng)部分上的部件的重量m2對(duì)第二驅(qū)動(dòng)裝置的可移動(dòng)部分和安裝在該可移動(dòng)部分上的部件的重量ml的比值、即m2/ml不大于所述系數(shù)α。
12．根據(jù)權(quán)利要求9所述的光盤(pán)系統(tǒng)，其中，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置是一音圈馬達(dá)，它具有在沿光軸方向上由彈性支撐部件支撐的上端部和下端部，并且該音圈馬達(dá)適用于在沿光軸方向上驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)部分；并且其中該可移動(dòng)部分和安裝在所述可移動(dòng)部分上的部件在沿光軸方向上的重心位于支撐可移動(dòng)部分的上端部的彈性支撐部件與支撐可移動(dòng)部分的下端部的彈性支撐部件的沿光軸方向的中點(diǎn)附近。
全文摘要
一種光記錄介質(zhì)的記錄/再現(xiàn)裝置,其中激光束被采用由至少第一透鏡和第二透鏡組成的雙鏡型物鏡照射到光記錄介質(zhì)上,以便記錄和/或再現(xiàn)信息。該裝置包括用于聚焦從光源發(fā)射的激光的第一透鏡,位于第一透鏡和光記錄介質(zhì)之間的第二透鏡,以及一音圈馬達(dá),該音圈馬達(dá)用于產(chǎn)生第一和第二透鏡的相對(duì)運(yùn)動(dòng),以便在沿光軸方向上改變它們之間的距離。第一透鏡被移動(dòng)以改變?cè)诘谝缓偷诙哥R之間的距離。這樣增大了數(shù)值孔徑并且減小了像差的影響,從而允許高密度的信息信號(hào)記錄和/或再現(xiàn)達(dá)到高的記錄密度。
文檔編號(hào)G11B7/125GK1223432SQ9812261
公開(kāi)日1999年7月21日 申請(qǐng)日期1998年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月30日
發(fā)明者前田史貞, 市村功, 山本健二, 大里潔, 渡邊俊夫 申請(qǐng)人:索尼公司