JPH0254431A - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、例えば光学ピックアップ装置において対物レ
ンズを可動自在に支持して所定方向に変位駆動する対物
レンズ駆動装置に関する。

Ｂ９発明の概要 本発明は、光学ピックアップ装置等の対物レンズを支持
して所定方向に変位駆動する対物レンズ駆動装置におい
て、電歪領域と高次共振防止用の非電歪領域とを備えて
なる電歪変換素子板により対物レンズを支持し、電歪変
換素子板を歪曲駆動することにより、対物レンズを少な
くとも一方向に変位駆動するようにして、高次共振が低
減され広い周波数帯域に亘って高ゲインの駆動制御が行
えるようにしたものである。

Ｃ０従来の技術 従来、ディスク状やテープ状等の光記録媒体に対して情
報信号の書込み及び／又は読出しを行う光学ピックアッ
プ装置においては、対物レンズを介して上記光記録媒体
上に光ビームを集光するようにしている。

この対物レンズは、この対物レンズにより集光される光
ビームが上記記録媒体上に形成された記録トラックを正
確にトレースするように、対物レンズ駆動装置により、
所定方向に可動自在に支持されるとともに所定の制御信
号に基づいて変位駆動されるようになされている。すな
わち、光学ピックアップ装置においては、対物レンズを
上記記録トラックに追従させるいわゆるトラッキング制
御と、この対物レンズをその先軸方向に駆動制御するい
わゆるフォーカス制御とが行われている。

上記対物レンズ駆動装置として、例えば、本件出願人が
先に提案している対物レンズ駆動装置においては、基端
部を固定されて配設された電歪変換素子板を備え、この
電歪素子板の先端部により、対物レンズを支持するよう
にしている。この対物レンズ駆動装置においては、上記
電歪変換素子板に制御信号に基づく駆動電圧を印加する
ことにより、この電歪変換素子板を歪曲させ、上記対物
レンズを所定の方向に変位させるようにしている。

Ｄ９発明が解決しようとする課題 ところで、上述のような、本件出願人が先に提案してい
る対物レンズ駆動装置においては、上記対物レンズを支
持する電歪変換素子板の機械的な振動特性に依り、いわ
ゆる高次共振が発生する虞れがある。

光学ピックアップ装置においては、情報信号の再生出力
よりフォーカスエラー信号を生成し、このフォーカスエ
ラー信号に基づいて対物レンズを変位駆動させるいわゆ
る閉ループ制御を行っている。そのため、対物レンズ駆
動装置における高次共振が増大すると、高周波数帯域に
おいて高ゲインの駆動制御を行うことができない。

情報信号が高密度で記録される光ディスクにお諭では、
光ディスクが高速で回転駆動されるため、フォーカス制
御のための対物レンズの変位駆動を高い周波数の制御信
号に基づいて行う必要がある。

したがって、高周波数帯域において高ゲインの駆動制御
が行えない対物レンズ駆動装置を用いる場合には、高密
度に記録された情報信号の読取りを行うことが困難とな
る。

すなわち、上述のような対物レンズ駆動装置において、
高周波数帯域においても対物レンズを良好に変位駆動す
るためには、良好な振動特性を有する電歪変換素子板を
構成する必要がある。振動特性の良好な電歪変換素子板
を製作しなければならないことは、このような構成の対
物レンズ駆動装置の製作を困難となしている。

そこで、本発明は、上述の実情に鑑み、上述のような対
物レンズ駆動装置をさらに改良して提案されるものであ
って、広い周波数帯域に亘って高ゲインの駆動制御が行
える対物レンズ駆動装置を提供することを目的とする。

Ｅ１課題を解決するための手段 上述の課題を解決し上記目的を達成するため、本発明に
係る対物レンズ駆動装置は、電歪領域と高次共振防止用
の非電歪領域とを備えてなる電歪変換素子板により対物
レンズを支持し、該電歪変換素子板を歪曲駆動すること
により、上記対物レンズを少なくとも一方向に変位駆動
してなることを特徴とする。

Ｆ１作用 本発明に係る対物レンズ駆動装置においては、電歪変換
素子板に高次共振防止用の非電歪領域が設けられている
ため、主起電歪変換素子板における高次共振が低減され
る。

Ｇ、実施例 以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照しながら説
明する。

本発明に係る対物レンズ駆動装置は、第１図に示すよう
に、光学ピックアップ装置へ取付けられる取付台ｌに植
立された一対の支持軸２に、それぞれ第１及び第２の支
持部材３，４により位置決めされて基端部を固定される
一対のフォーカス方向用電歪変換素子板５，６を有する
。これらフォーカス方向用電歪変換素子板５．６は、そ
れぞれ上記取付台１に平行に、互いに所定の間隔を隔て
て配設されている。

上記一対のフォーカス方向用電歪変換素子板５゜６は、
それぞれ電歪領域５ａ、６ａと高次共振防止用の非電歪
領域５ｂ、６ｂとを備えてなり、上記電歪領域５ａ、６
ａの部分はいわゆるパイモルフ板またはモノモルフ板と
なされている。すなわち、これらフォーカス方向用電歪
変換素子板５゜６は、例えば、金属板等よりなる基材を
有し、上記電歪領域５ａ、６ａにおいては、上記基材の
両面または片面にセラミックス等が被着されこのセラミ
ックス層の上に金属薄膜等からなる電極が形成されてい
る。そして、上記一対のフォーカス方向用電歪変換素子
板５，６は、第１図及び第２図に示すように、先端部が
基端部よりも幅が狭くなるようになされた略三角形に形
成され、第２図中ｌで示す基端より先端に至る全長に対
して、第２図中（２／３）Ｎで示す基端より２／３程度
の部分が上記電歪領域５ａ、６ａとなされ、第２図中（
１／３）Ｎで示す先端側の１／３程度の部分が上記非電
歪領域５ｂ、６ｂとなされている。

そして、上記一対のフォーカス方向用電歪変換素子板５
．６のそれぞれの先端部には、これら先端部間に架設さ
れるようにフォーカス用変位部材７が取付けられている
。このフォーカス用変位部材７は、例えば炭素繊維入り
エポキシ樹脂等の可撓性を有する材料よりなり、肉薄に
形成された一対のヒンジ部８を介して上記一対のフォー
カス方向用電歪変換素子板５．６に接着等の手段により
取付けられている。

すなわち、上記一対のフォーカス方向用電歪変換素子板
５，６の電歪領域５ａ、６ａがその電極に電圧が印加さ
れることにより歪曲されると、上記フォーカス用変位部
材７の上記一対のヒンジ部８の間の部分は、上記一対の
フォーカス方向用電歪変換素子板５．６のそれぞれの先
端部に上記−対のヒンジ部８を介して支持され、その姿
勢を維持したまま平行移動するように変位される。

そして、上記フォーカス用変位部材７には、短冊状に形
成されたトラッキング方向用電歪変換素子板９を介して
、レンズボビン１０が取付けられて−いる。上記トラッ
キング方向用電歪変換素子板９は、上記一対のフォーカ
ス方向用電歪変換素子板５．６の電歪領域５ａ、６ａと
同様に形成されてなり、上記一対のフォーカス方向用電
歪変換素子板５，６に直交する状態に支持されている。

上記レンズボビン１０には、対物レンズ１１が取付けら
れている。

上述のように構成された本発明に係る対物レンズ駆動装
置は、上記光学ピックアップ装置により情報信号の再生
出力より生成されるいわゆるフォーカスエラー信号及び
トラッキングエラー信号に基づいて上記対物レンズ１１
を変位駆動する。すなわち、上記フォーカスエラー信号
に基づく電圧が上記一対のフォーカス方向用電歪変換素
子板５゜６のそれぞれの電歪領域５ａ、６ａに印加され
、上記トラッキングエラー信号に基づく電圧が上記トラ
ッキング方向用電歪変換素子板９に印加される。すると
、上記対物レンズ１１は、上記フォーカスエラー信号に
基づいて、第１図中矢印Ｆで示す光軸方向に駆動制御さ
れ、上記トラッキングエラー信号に基づいて光軸に直交
する第１図中矢印Ｔで示す方向に駆動制御される。この
ように、いわゆる閉ループ制御を行うことにより、上記
対物レンズ１１が変位駆動され、いわゆるフォーカス制
御及びトラッキング制御を行うことができる。

ところで、この対物レンズ駆動装置のフォーカス方向の
振動特性は、第３図及び第４図中に実線で示すように、
第３図及び第４図中に点線で示す前述した全面が電歪領
域となされた一対の電歪変換素子板により対物レンズを
支持するように構成した従来の対物レンズ駆動装置の振
動特性に比して、広い周波数帯域に亘って高ゲインの駆
動制御を行うことが可能となっている。

すなわち、第３図に示す周波数−ゲイン特性については
、従来の対物レンズ駆動装置においては、第３図中に（
ａ）及び（ｂ）で示すように、周波数３ＫＨｚ近辺に２
次共振峰及び周波数５ＫＩ（ｚ近辺に３次共振峰が現れ
ている。これに対し、本発明に係る対物レンズ駆動装置
においては、周波数３ＫＨｚ以上における共振が抑えら
れており、共振峰が現れていない。

また、第４図に示す周波数−位相回り特性については、
従来の対物レンズ駆動装置においては、３ＫＨｚ以上の
周波数帯域において、上述のように２次及び３次の共振
峰が現れていることにより、位相が１８０°を大きく越
えて回転してしまっている。そのため、いわゆる閉ルー
プ制御により上記対物レンズ１１を変位駆動する場合に
は、所定１位相補償回路等を用いて位相補償を行っても
、高周波数帯域におけるサーボゲインを高めることがで
きない。これに対し、本発明に係る対物レンズ駆動装置
においては、上述のように、２次以上の高次共振が抑え
られていることにより、高周波数帯域においても位相回
りが少なく抑えられている。

したがって、本発明に係る対物レンズ駆動装置において
は、いわゆる閉ループ制御により上記対物レンズ１１を
フォーカス方向に変位駆動する場合には、所定の位相補
償を行うことにより、広い周波数帯域に亘って高ゲイン
の駆動制御を行うことができる。そのため、情報信号の
高密度な記録及び／又は再生を行うために光ディスクが
高速度で回転駆動される場合にも、情報信号の良好な書
込み及び／又は読出しを行うことができる。

また、本発明に係る対物レンズ駆動装置は、上述した実
施例に限定されることなく、例えば、上記トラッキング
方向用層電歪変換素子板９を、第５図に示すように、電
歪領域１２ａと非電歪領域１２ｂとを備えてなるトラッ
キング方向用電歪変換素子板１２としてもよい、これら
電歪領域１２ａと非電歪領域１２ｂとは、それぞれ上記
一対のフォーカス方向用電歪変換素子板５．６の電歪領
域５ａ、６ａと非電歪領域５ｂ、６ｂと同様に構成され
てなるものである。このトラッキング方向用電歪変換素
子板１２は、前述した実施例における一対のフォーカス
方向用電歪変換素子Ｆｉ、５．　６と同様に、第５図中
ｍで示すこのトラッキング方向用電歪変換素子板１２の
全長に対して、第５図中（２／３）ｍで示す基端例の２
／３程度の部分が電歪領域１２ａとなされており、第５
図中（ｌ／３）ｍで示す先端側の１／３程度の部分が非
電歪領域１２ｂとなされている。

この第５図に示すトラッキング方向用電歪変換素子板１
２を用いてなる対物レンズ駆動装置においては、トラッ
キング方向の振動特性は、第６図及び第７図中に実線で
示すように、第６図及び第７図中に点線で示す全面が電
歪領域となされた短朋状のトラッキング方向用電歪変換
素子板９により対物レンズを支持するように構成した対
物レンズ駆動装置の振動特性に比して、広い周波数帯域
に亘って高ゲインの駆動制御を行うことが可能となって
いる。

すなわち、第６図に示す周波数−ゲイン特性については
、全面が電歪領域となされたトラッキング方向用電歪変
換素子板９を用いてなる対物レンズ駆動装置においては
、第６図中に（ｃ）及び（ｄ）で示すように、周波数６
．５ＫＨｚ近辺に急峻な２次共振峰及び周波数２０ＫＨ
ｚ近辺に３次共振峰が現れている。これに対し、上記電
歪領域１２ａと上記非電歪領域１２ｂとを備えてなるト
ラッキング方向用電歪変換素子板１２を用いた対物レン
ズ駆動装置においては、周波数５ＫＨｚ以上における共
振が抑えられており、共振時が現れていない また、第７図に示す周波数−位相回り特性にっいては、
全面が電歪領域となされたトラッキング方向用電歪変換
素子板９を用いた対物レンズ駆動装置においては、３Ｋ
Ｈｚ乃至６ＫＨｚの周波数帯域において、上述のように
大きな２次共振峰が現れていることにより、位相が変動
している。そのため、いわゆる閉ループ制御により上記
対物レンズ１１を変位駆動する場合には、位相補償が困
難であり、該周波数帯域におけるサーボゲインを高める
ことができない。これに対し、上記電歪領域１２ａと上
記非電歪領域１２ｂとを備えてなるトラッキング方向用
電歪変換素子ｔｊｉ１２を用いた対物レンズ駆動装置に
おいては、上述のように、２次以上の高次共振が抑えら
れていることにより、該周波数帯域における位相変動が
少なく抑えられている。

したがって、この例において、いわゆる閉ループ制御に
より上記対物レンズ１１をトラッキング方向に変位駆動
する場合には、位相補償が容易であり、広い周波数帯域
に亘って高ゲインの駆動制御を行え、情報信号の高密度
な記録及び／又は再生を行うために光ディスクが高速度
で回転駆動される場合にも、情報信号の良好な書込み及
び／又は読出しを行うことができる。

なお、上述した各実施例において、上記一対のフォーカ
ス方向用電歪変換素子板５，６及び上記トラッキング方
向用電歪変換素子板１２における電歪領域５ａ、６ａ、
１２ａと非電歪領域５ｂ６ｂ、１２ｂとの比率は、これ
ら各電歪変換素子板５，６．１２を構成する基材等の機
械的振動特性を考慮し、適宜に変更することができる。

また、上記各電歪変換素子板５，６．１２は、例えば、
第８図に示すように、高次共振防止用の非電歪領域Ｂが
円形状に中央部に形成されてなるものとしてもよい。こ
の場合にも、上述した各実施例と同様に、いわゆる閉ル
ープ制御により一ヒ記対物レンズ１１を変位駆動する場
合には、所定の位相補償を行うことにより、広い周波数
帯域に亘って高ゲインの駆動制御を行うことができる。

■］０発明の効果 り述のように、本発明に係る対物レンズ駆動装置におい
ては、対物レンズを支持する電歪変換素子板における高
次共振が、高次共振防止用の非電歪領域が設けられてい
ることにより低減されているので、広い周波数帯域に亘
って高ゲインの駆動制御を行うことができる。

そのため、いわゆる閉ループ制御を行って対物レンズを
変位駆動する場合にも、高速度で回転駆動される光ディ
スクに対して対物レンズを良好に追従させることができ
る。

すなわち、本発明は、広い周波数帯域に亘って高ゲイン
の駆動制御が行え、情報信号の高密度の記録及び／又は
再生を行う光学ビックアンプ装置に用いて好適な対物レ
ンズ駆動装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る対物レンズ駆動装置の構成を示す
斜視図であり、第２図は上記対物レンズ駆動装置の平面
図であり、第３図は上記対物レンズ駆動装置のフォーカ
ス方向の振動特性のうち周波数−ゲイン特性を示すグラ
フであり、第４図は上記対物レンズ駆動装置のフォーカ
ス方向の振動特性のうち周波数−位相回り特性を示すグ
ラフである。 第５図は上記対物レンズ駆動装置の他の例におけるトラ
ッキング方向用電歪変換素子板の構成を示す要部側面図
であり、第６図は第５図に示すトラ、キング方向用電歪
変換素子板を用いた対物レンズ駆動装置のトラッキング
方向の振動特性のうち周波数−ゲイン特性を示すグラフ
であり、第７図は第５図に示すトラッキング方向用電歪
変換素子板を用いた対物レンズ駆動装置のトラッキング
方向の振動特性のうち周波数−位相回り特性を示すグラ
フである。 第８図は電歪変換素子板における非電歪領域の形状の他
の例を示す概略平面図である。 ５ａ　　　６ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
電歪領域 ５ｂ、６ｂ・・・・・・・・・・・・ ・・・・・・非電歪領域 ９．１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ト
ラッキング方向用電歪変換素子板１１・・・・・・対物
レンズ １２ａ・・・・電歪領域 １２ｂ・・・・非電歪領域

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　電歪領域と、高次共振防止用の非電歪領域とを備えて
   なる電歪変換素子板により対物レンズを支持し、 上記電歪変換素子板を歪曲駆動することにより、上記対
   物レンズを少なくとも一方向に変位駆動してなる対物レ
   ンズ駆動装置。