JPH0240140A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学式情報記録再生装置に使用される光学ヘ
ッドにおいて、対物レンズをフォーカス方向およびトラ
ッキング方向に変位させる対物レンズ駆動装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

光学式情報記録再生装置においては、対物レンズから照
射される光ビームが記録媒体に形成されたトラック上に
正確な焦点を結ぶように、光ビームの焦点を対物レンズ
の光軸方向に沿ったフォーカス方向に変位させるフォー
カス制御、および、光ビームを記録媒体のトラック上に
正確に追従させるように、トラック方向およびフォーカ
ス方向と直交するトラッキング方向に変位させるトラッ
キング制御が不可欠である。

一般に、このような制御は、対物レンズが基台に対して
変位自在になるように支持され、駆動コイルに発生する
電磁力と磁気回路の磁力とによって生じる駆動力を対物
レンズに作用させる対物レンズ駆動装置によって行われ
ている。

また、対物レンズを支持するには、様々な構成が提案さ
れているが、スムーズに対物レンズを変位させることが
でき、構造が簡単であるものとして、フォーカス方向に
変位する板バネ部材とトラッキング方向に変位する板バ
ネ部材とを用いたものがある。

このような対物レンズ駆動装置は、例えば、第４図に示
すように、対物レンズ１を保持する対物レンズ保持部材
２が２枚のフォーカス板バネ部材３・３によって中間支
持体５に支持され、この中間支持体５がトラッキング板
バネ部材４・４によって可動支持台６・６に支持される
ようになっている。

このように支持された対物レンズ１は、フォーカス駆動
コイル７に通電を行うと、中間支持体５を支点にしてフ
ォーカス板バネ部材３・３が撓むことによりフォーカス
方向に沿って変位し、トラッキング駆動コイル８・８に
通電を行うと可動支持台６・６を支点にしてトラッキン
グ板バネ部材が撓むことによりトラッキング方向に揺動
するようになっている。

しかし、光学式情報記録再生装置においては、光学ヘッ
ドが記録媒体上の目標のトラックに高速で移動する際に
、対物レンズ１が慣性力と上記板バネ部材の弾性力とに
よって振動して光学ヘッドの動きに一致しなくなり、光
学ヘッドを目標のトラックに移動させるアクセスに要す
るに時間が長くなるという問題点を有していた。

そこで、光学ヘッドが高速移動する際に、対物レンズ１
が慣性力によってトラッキング方向に変位した位置を光
学的に検出し、この位置から求められた変位量に応じて
、振動を抑制するなどの手段によってアクセスに要する
時間を短縮している。

対物レンズ１の位置検出は、発光素子および受光素子か
らなる対物レンズ位置検出手段によって行われる。この
ような対物レンズ位置検出手段は、例えば第５図に示す
ように、対物レンズ保持部材２の底面に発光部９が設け
られており、これに対向するように間隔をおいて、図示
しない基台より受光部１１が立設されている。発光部９
には、はぼ中央に発光素子１０が取り付けられ、これが
フォーカス方向およびトラッキング方向に直交する方向
に光を照射するようになっている。受光部１１には、受
光素子１２が設けられ、これが上記発光素子１０より発
せられた光を受光するようになっている。この受光素子
１２は、第６図（ａ）に示すように、２つの受光面１２
ａ・１２ｂを有しており、対物レンズがトラッキング方
向に対して中立の位置にあるときに、受光面１２ａ・１
２ｂにおいて受光する光がスポット１３のように位置し
、それぞれの受光量が等しくなるように配置されている
。

このような対物レンズ位置検出手段が備えられた対物レ
ンズ駆動装置において、対物レンズ１がトラッキング方
向に変位した場合、同様に変位する発光素子１０にした
がって、受光素子１２上のスポット１３は、スポット１
３ａまたはスポット１３ｂのように変位する。このとき
、受光面１２ａ・１２ｂは、受光量がそれぞれ異なるの
で出力信号に差が生じ、これによって対物レンズ１の位
置が検出されるようになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来の対物レンズ駆動装置では、受光素
子１２が第６図（ｂ）に示すように傾いた場合において
、対物レンズ１がフォーカス方向に変位したとき、スポ
ット１３もこの変位にしたがってスポット１３ｂまたは
スポット１３ｃのように変位するため、受光面１２ａ・
１２ｂの受光量が異なって、対物レンズ１がフォーカス
方向に変位しているにも拘らず、トラッキング方向の変
位が検出されてしまい正確な対物レンズ１の位置検出を
行うことができない。

また、受光素子１２が傾いていない場合においても、受
光面１２ａ・１２ｂは、スポット１３がフォーカス方向
に変位してはみ出さないようにフオーカス方向の大きさ
が設定されなければならない。通常、対物レンズ１のフ
ォーカス方向の変位量は、中心より±１　ｍｍ程度であ
るため、受光面１２ａ・１２ｂは、フォーカス方向に３
ｍｍ程度の大きさが必要となる。

しかし、受光素子１２は、受光面１２ａ・１２ｂを上記
のような大きさに設定すると、面積が太き（なるため、
対物レンズ駆動装置の作製を困難にするばかりでなく、
光に対する応答性が悪くなり、高速で変位する対物レン
ズ１の動きに追従できな（なるというおそれがあった。

〔課題を解決するための手段］ 本発明に係る対物レンズ駆動装置は、上記の課題を解決
するために、対物レンズを取り付けた対物レンズ保持部
材が対物レンズの光軸方向に沿ったフォーカス方向へ変
位させるように、フォーカス板バネ部材によって中間支
持体に支持され、かつ、上記対物レンズ保持部材をフォ
ーカス方向および記録媒体のトラック方向と直交するト
ラッキング方向に変位させるように、上記中間支持体が
可動支持台にトラッキング板バネ部材によって支持され
ているとともに、発光素子および受光素子が受光関係に
設けられることにより対物レンズの位置を検出する対物
レンズ位置検出手段を備えた対物レンズ駆動装置におい
て、上記対物レンズ位置検出手段における発光素子およ
び受光素子は、一方が上記中間支持体に設けられ、他方
がこれと対向するように間隔をおいて設けられるととも
に、対物レンズの光軸を通りこの光軸方向およびトラッ
キング方向と直交する直線上に配置されていることを特
徴としている。

〔作　用〕

上記の構成により、中間支持体は、トラッキング板バネ
部材によって可動支持台に支持され、トラッキング板バ
ネ部材が撓むことによりトラッキング方向に変位するが
、フォーカス方向には変位しない。一方、対物レンズは
、フォーカス板バネ部材によって中間支持体に支持され
、フォーカス板バネ部材が撓むことによりツメ−カス方
向に変位するがトラッキング方向には変位しない。した
かって、中間支持体に設けられた対物レンズ位置検出手
段は、トラッキング方向にしか変位せず、対物レンズが
フォーカス方向に変位してもその影響を受けることがな
くなる。それゆえ、受光素子は、フォーカス方向に大き
くする必要がなくなり、受光面の面積を小さくして光の
応答性を向上させることができるとともに、小型化する
ことができる。

また、対物レンズ位置検出手段における発光素子または
受光素子が、対物レンズの光軸を通りトラッキング方向
と直交する直線上に設けられているので、対物レンズの
位置は、中間支持体に設けられた発光素子または受光素
子の変位を対物レンズの光軸の変位として間接的に検出
することにより求められる。したがって、対物レンズの
位置を正確に検出することができ、光学ヘッドの移動速
度を上げてアクセスを速くすることができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

なお、従来例と同様の機能を有する部材には、同一の符
号を付記し、その説明を省略する。

本実施例における対物レンズ駆動装置は、第１図に示す
ように、対物レンズ１、保持する対物レンズ保持部材２
、フォーカス板バネ部材３・３、トラッキング板バネ部
材４・４、中間支持体５および可動支持台６・６によっ
て主要部が構成されている。

対物レンズ１は、対物レンズ保持部材２によって周囲を
固定保持されている。そして、この対物レンズ１の光軸
方向がフォーカス方向となり、フォーカス方向と図示し
ない記録媒体のトラック方向とに直交する方向がトラッ
キング方向となる。

対物レンズ保持部材２は、側面周囲にフォーカス駆動コ
イル７が巻かれ、フォーカス方向およびトラッキング方
向に直交する方向の一側面に２つのトラッキング駆動コ
イル８・８が並ぶように設けられている。

対物レンズ保持部材２におけるトラッキング駆動コイル
８・８が設けられた側面と対向する側面側の上面および
底面には、それぞれフォーカス方向およびトラッキング
方向と直交する方向に長くフォーカス板バネ部材３・３
の一端側が固定され、このフォーカス板バネ部材３・３
の他端側が中間支持体５に固定されている。この中間支
持体５は、トラッキング方向に面する両側面にトラッキ
ング板バネ部材４・４の一端側が固定され、このトラッ
キング板バネ部材４・４の他端側か図示しない基台に立
設された２つの可動支持台６・６にそれぞれ固定されて
いる。これら２つの可動支持台６・６は、中間支持体５
のトラッキング方向の幅より広い間隔をもって配置され
て、トラッキング板バネ部材４・４が「ハの字型」とな
るように固定されている。このように、対物レンズ保持
部材２、フォーカス板バネ部材３・３、トラッキング板
バネ部材４・４および中間支持体５は、可動支持台６・
６に支持されて運動可能となる。

また、中間支持体５のフォーカス方向およびトラッキン
グ方向に平行な面５ａにおいて、対物レンズ１の光軸を
通り、この光軸方向およびトラッキング方向と直交する
直線上に発光素子１ｏが設けられている。そして、これ
と対向するように間隔をおいて、受光部１１が基台上に
立設されるとともに、２つの受光面１２ａ・１２ｂを有
する受光素子１２が設けられている。受光素子１２は、
受光面１２ａ・１２ｂにおいて発光素子１ｏがら発せら
れる光を受光し、この光強度を電気信号に変換する。そ
して、対物レンズ１がトラッキング方向に対して中立の
位置にあるとき、受光面Ｉ２ａ・１２ｂの受光量が等し
くなるように配置されている。このように、発光素子１
ｏおよび受光素子１２等によって対物レンズ位置検出手
段が構成されている。

ここで、中間支持体５の面５ａにおいて、対物レンズの
光軸を通り、この光軸方向およびトラッキング方向と直
交する直線Ｃ上に点Ａをとり、点Ａより間隔をおいてト
ラッキング方向に点Ｂをとる。第３図に示すように、中
間支持体５をトラッキング方向に直線Ｃについて対称に
変位させた場合、点Ａは、点Ａ′または点Ａ″のように
直線Ｃについて対称に変位するが、点Ｂは、Ｂ′または
Ｂ　ｎのように直線Ｃについて対称に変位せず、また、
点Ｂと対向するように設けられた受光素子１２からの距
離も点Ｂ′と点Ｂ”とでは同じでなくなる。このように
、点Ｂに発光素子１０を取り付けると中間支持体５の位
置を正確に検出することができなくなるので、発光素子
１０は、点への位置に取り付ける。

上記のような構成において、フォーカス駆動コイル７に
電流を供給すると、フォーカス駆動コイル７に生じた電
磁力によってフォーカス方向の駆動力が生じ、対物レン
ズ１は、フォーカス板バネ部材３・３が中間支持体５を
支点にして撓むことによりフォーカス方向に変位する。

一方、トラッキング駆動コイル８・８に電流を供給する
と、対物レンズ１は、トラッキング駆動コイル８・８に
よる駆動力が作用して、可動支持台６・６を支点にトラ
ッキング板バネ部材４・４が撓むことによりトラッキン
グ方向に変位する。

このとき、中間支持体５は、フォーカス板バネ部材３・
３を介して対物レンズ１を支持しているため、対物レン
ズ１がトラッキング方向に変位すると、同じ方向に変位
する。また、中間支持体５は、トラッキング板バネ部材
４・４を介して可動支持台６・６に支持されているので
、フォーカス方向へ変位することはない。したがって、
受光素子１２は、対物レンズ１のトラッキング方向の位
置のみ検出することができる。

（発明の効果〕 本発明に係る対物レンズ駆動装置は、以上のように、対
物レンズを取り付けた対物レンズ保持部材が対物レンズ
の光軸方向に沿ったフォーカス方向へ変位させるように
、フォーカス板バネ部材によって中間支持体に支持され
、かつ、上記対物レンズ保持部材をフォーカス方向およ
び記録媒体のトラック方向と直交するトラッキング方向
に変位させるように、上記中間支持体が可動支持台にト
ラッキング板バネ部材によって支持されているとともに
、発光素子および受光素子が受光関係に設けられること
により対物レンズの位置を検出する対物レンズ位置検出
手段を備えた対物レンズ駆動装置において、上記対物レ
ンズ位置検出手段における発光素子および受光素子は、
一方が上記中間支持体に設けられ、他方がこれと対向す
るように間隔をおいて設けられるとともに、対物レンズ
の光軸を通り、この光軸方向およびトラッキング方向と
直交する直線上に配置されている構成である。

これにより、中間支持体は、トラッキング板バネ部材に
よって可動支持台に支持されて、対物レンズをトラッキ
ング方向にのみ変位させるので、対物レンズ位置検出手
段において、発光素子または受光素子の何れか一方が中
間支持体に設けられることにより、対物レンズがフォー
カス方向に変位しても同し方向に変位することはない。

したがって、受光素子は、フォーカス方向にその面積を
大きくする必要がないため、受光面の面積を小さくして
光の応答性を向上させることができるとともに、小型化
して製造コストを下げることができるという効果を奏す
る。

また、対物レンズ位置検出手段は、対物レンズの光軸を
通り、この光軸方向およびトラッキング方向と直交する
直線上に設けられているので、対物レンズの光軸の変位
に対応して対物レンズの位置を正確に検出することがで
き、光学ヘッドの移動速度を上げてアクセスを速くする
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第１図は対物レンズ駆動装置の構成を示す斜視図
、第２図は発光素子が受光素子に光を照射している状態
を示す斜視図、第３図は中間支持体に設けられた点の変
位を示す説明図である。 第４図ないし第６図は従来例を示すものであって、第４
図は対物レンズ位置検出手段が備えられていない対物レ
ンズ駆動装置の構成を示す斜視図、第５図は対物レンズ
位置検出手段が備えられている対物レンズ駆動装置の構
成を示す斜視図、第６図（ａ）は受光素子に光が照射さ
れている状態を示す説明図、第６図（ｂ）は傾いた受光
素子に光が照射されている状態を示す説明図である。 １は対物レンズ、２は対物レンズ保持部材、３はフォー
カス板ハネ部材、４はトラッキング板バネ部材、５は中
間支持体、６は可動支持台、１０は発光素子（対物レン
ズ位置検出手段）、１２は受光素子（対物レンズ位置検
出手段）である。 −回 ！ｔ ］ 第１図 フォーカス万イｎ 第　２　図 羞 図 トラツキング”方向 １＼ 第 図 七ｉ 図（ａ） 第 図 第 図（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、対物レンズを取り付けた対物レンズ保持部材が対物
   レンズの光軸方向に沿ったフォーカス方向へ変位させる
   ように、フォーカス板バネ部材によって中間支持体に支
   持され、かつ、上記対物レンズ保持部材をフォーカス方
   向および記録媒体のトラック方向と直交するトラッキン
   グ方向に変位させるように、上記中間支持体が可動支持
   台にトラッキング板バネ部材によって支持されていると
   ともに、発光素子および受光素子が受光関係に設けられ
   ることにより対物レンズの位置を検出する対物レンズ位
   置検出手段を備えた対物レンズ駆動装置において、 上記対物レンズ位置検出手段における発光素子および受
   光素子は、一方が上記中間支持体に設けられ、他方がこ
   れと対向するように間隔をおいて設けられるとともに、
   対物レンズの光軸を通り、この光軸方向およびトラッキ
   ング方向と直交する直線上に配置されていることを特徴
   とする対物レンズ駆動装置。