[发明专利]变形镜致动器和光盘装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可使透镜面变形、并具有可变焦透镜、像差修正透镜等光学特性可变的元件的变焦透镜致动器以及使用了该变焦透镜致动器的光盘装置。

背景技术

近年来，随着因特网的普及和图像的高画质化等而使电子信息量增加，由此，作为主要信息记录介质之一的光盘寻求高密度化。高密度化通常采用缩小通过增加物镜的开口数和缩短波长而聚光的光点尺寸、将记录层多层化的方式等。

由于光盘是使来自半导体激光的光穿过基板而聚光，因此会产生取决于激光波长和物镜的开口数、基板厚度(盘入射面与记录层之间的距离、此后的基板厚度)的球面像差。该球面像差与物镜开口数的四次方成正比，因此随着开口数的增加，因基板厚度的误差变动而产生的球面像差急剧增大。由于记录层多层化，自激光入射侧看去最近的记录层与最远的记录层的基板厚度相差数十μm(微米)，因此为了实现正常的记录、再现动作，需要有修正由此产生的球面像差的机构。

作为光拾取器的物镜的材质，研究采用玻璃、塑料等。塑料在成本、量产性等方面优于玻璃，近年来光拾取器多使用塑料制的物镜。但是，与玻璃透镜相比，塑料的折射率的温度变化非常大，因温度变化而产生的球面像差增大。因此，尤其是对于塑料制的物镜，需要有修正由于温度变化产生的球面像差的机构。

另一方面，在光拾取器中，因光盘相对于激光光轴的倾斜(disk tilt)、光拾取器组装的误差，会产生彗形像差、像散等像差。因此，需要修正这些像差。

球面像差是相对于光轴旋转而对称的像差，例如通过使光拾取器的透镜沿光轴方向移动，或对于具有可变焦透镜的光拾取器，改变该可变焦透镜的焦距，能够产生球面像差。另一方面，彗形像差、像散是相对于光轴旋转而不对称的像差，例如通过使用透射型液晶元件，并使施加于该液晶元件的电压模式最优化，能够产生彗形像差、像散。

在专利文献1记载的光拾取器中公开了如下技术：利用致动器使用于修正球面像差的透镜沿光轴方向平行移动来产生与因基板厚度的误差变动产生的球面像差相反符号的球面像差，来修正因基板厚度的误差变动产生的球面像差。

图15是表示以往的具有像差修正机构223的光拾取器的光学系统的一例子的图。

为了修正因光盘212的记录层211的位置变化(记录层211a与记录层211b的位置变化)等产生的球面像差的变化，以往，使用采用了电动机222的单轴致动器，使自入射到物镜209的激光源207发出的激光光束的发散角度、透镜221光轴方向的位置发生变化。

在专利文献2中记载的光拾取器中公开了使用产生光相位差的透射型液晶元件来利用来自盘的信号修正球面像差的技术。

在专利文献3中记载的光拾取器中公开了如下技术：将向物镜反射激光光束的反射镜的反射面弯曲成抛物线状，改变入射到物镜的激光光束的强度分布图案来修正球面像差。

在专利文献4中公开了如下技术：在具有两个透明电极面的液晶像差修正元件中，一方具有修正光盘的径向彗形像差的透明电极图案，另一方具有修正光盘的切向的彗形像差和像散的透明电极图案，使液晶像差修正元件中产生彗形像差和像散来修正在光拾取器产生的彗形像差和像散。

专利文献1：日本特开平13-45067号公报

专利文献2：日本特开平12-57616号公报

专利文献3：日本特开2006-155850号公报

专利文献4：日本特开2005-122828号公报

发明内容

但是，在专利文献1示出的例子中，随着新时代光盘的多层化，会产生更大的球面像差SA1，因此要修正这样的球面像差，需要透镜沿光轴方向更大的平行移动。例如，若光盘为4层以上，则为了修正有时需要使透镜沿光轴方向移动z1＝数cm。另外，除了因光盘的多层化产生的较大的球面像差SA1，对于因基板厚度的误差变动、激光的波长变动、温度变动而在物镜(尤其是塑料物镜)产生的球面像差等、比球面像差SA1小的球面像差SA2，也需要修正。为此，例如有时需要使透镜沿光轴方向以z2＝数十μm的微细步距移动。由于透镜的移动量z与所要修正的球面像差SA成大致正比关系，因此无法独立设计用于修正球面像差SA1、SA2必须的透镜的移动量z1、z2。以本构造难以同时实现数cm的较大的透镜移动和数十μm的较小的高精度透镜移动。在本构造中，球面像差修正机构复杂，设置空间变大。因此，在需要小型、薄型化的光拾取器中，存在难以确保部件配置空间的问题。而且，以本构造难以修正彗形像差、像散。

在专利文献2所示的例子中，为了修正较大的球面像差SA1，必须对用于产生光相位差的液晶元件施加非常大的电压，而且需要多个电极图案，不现实。