JPH06215392A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対物レンズの位置が外部からの加速度に影響
されず、かつ対物レンズの傾き調整の不要な対物レンズ
駆動装置を提供する。 【構成】 レンズホルダ３の側部に球レンズ１が取付け
られている。またレンズホルダ３の下方にフォーカシン
グコイル７が取付けられている。フォーカシングコイル
７の両側面にはトラッキングコイル９が取付けられてい
る。このレンズホルダ３は、マグネット１１を有する磁
気回路２３に取付けられている。このレンズホルダ３は
所定の点を中心として回転運動することにより球レンズ
１をフォーカシング方向（矢印Ｆ方向）に移動させる。
この所定の点は板ばね１５中にあり可動部２１の重心は
この所定の点と一致している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対物レンズ駆動装置に
関するものであり、特に記録媒体に光ビームを照射する
ことによって、光学的に情報の記録、再生、消去などを
行なうことのできる光学的記録再生装置に配備される対
物レンズ駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】まず、従来の光学的記録再生装置につい
て説明する。

【０００３】図２０は、光学的記録再生装置の一例であ
る光ピックアップ装置の構成を概略的に示す断面図であ
る。

【０００４】図２０を参照して、この光ピックアップ装
置は、光学ヘッド３００を有している。この光学ヘッド
３００は、対物レンズアクチュエータ３２０、ミラー３
３１，レーザ光源３３３およびリニアモータ３５０を備
えている。この光学ヘッド３００は、モータ４１０によ
り鉛直軸周りに回転される記録媒体４２１の主面に対向
して、かつ光ビーム３４０を主面に照射する役割をなし
ている。この光ビーム３４０を照射するに際しては、ま
ずレーザ光源３３３より水平方向に光ビーム３４０が出
射される。この光ビーム３４０は、ミラー３３１により
光路を９０度変換して光ディスク４２０方向に反射され
る。この反射された光ビーム３４０は、対物レンズアク
チュエータ３２０に取付けられた対物レンズ３０１によ
り記録媒体４２１に集光させられる。この対物レンズ３
０１には、通常の凸型の対物レンズが採用されている。

【０００５】リニアモータ３５０により、光学ヘッド３
００がトラッキング方向（矢印Ａ方向）へ移動される。
なお、光ディスク４２０が光磁気ディスクである場合
は、光磁気ディスクを挟んで光学ヘッド３００と反対側
に位置する部分に、光磁気ディスクに磁界を印加するコ
イル４３０が設けられている。

【０００６】上記のような光ピックアップ装置において
は、対物レンズ３０１によって集光された光ビーム３４
０のスポットが常に正しく情報を記録あるいは再生する
場所に位置していなくてはならない。そのために、対物
レンズ３０１をフォーカシング方向およびトラッキング
方向へ移動させる対物レンズアクチュエータ３２０が設
けられている。なお、対物レンズ３０１が傾くことによ
り、光ビーム３４０の焦点ぼけが生じるため、信号の読
取などが困難となる。それゆえ、対物レンズ３０１をフ
ォーカシング方向およびトラッキング方向へ追従移動さ
せる際には、対物レンズ３０１が常に記録媒体４２１の
表面に対して傾かないように対物レンズ３０１は保持さ
れなければならない。

【０００７】次に、各種の対物レンズアクチュエータに
ついて説明する。図２１〜図２４は、従来の各種の対物
レンズアクチュエータの構成を示す概略的な斜視図であ
る。まず図２１を参照して、一般に、磁界中を流れる電
流は磁界よりローレンツ力を受ける。対物レンズアクチ
ュエータ５２０ａでは、対物レンズ５０１をフォーカシ
ング（矢印Ｆ）方向およびトラッキング（矢印Ｔ）方向
へ移動可能なようにフォーカシングコイル５０７、トラ
ッキングコイル５０９および磁気回路５１３が設けられ
ている。すなわち、対物レンズアクチュエータ５２０ａ
においては、磁気回路５１３により形成される磁界とフ
ォーカシングコイル５０７に流される電流とにより対物
レンズ５０１は駆動力を得て、フォーカシング方向に移
動する。また、磁気回路５１３により形成される磁界と
トラッキングコイル５０９に流される電流とにより対物
レンズ５０１はトラッキング方向に移動する。なお、フ
ォーカシング方向とは、記録媒体の主表面に対して垂直
な方向のことである。

【０００８】対物レンズアクチュエータ５２０ａでは、
対物レンズ５０１は板ばね５１７ａ、５１７ｂにより支
持されている。対物レンズ５０１の上記フォーカシング
およびトラッキング方向への移動は、板ばね５１７ａ、
５１７ｂが撓むことによってなされる。また、この移動
時において光軸の方向を変えることなく対物レンズ５０
１が移動される。

【０００９】次に図２２を参照して、上記と同様、対物
レンズアクチュエータ５２０ｂでは、対物レンズ５０１
はフォーカシングコイル５０７、トラッキングコイル５
０９および磁気回路５１３によりフォーカシング、トラ
ッキング方向に移動される。対物レンズアクチュエータ
５２０ｂでは、対物レンズ５０１はワイヤ５１９によっ
て支持されている。対物レンズ５０１は、各ワイヤ５１
９が等しく撓むことによって、フォーカシングおよびト
ラッキング方向に光軸の方向を変えることなく移動され
る。

【００１０】図２３を参照して、上記と同様、対物レン
ズアクチュエータ５２０ｃでは、対物レンズ５０１は、
フォーカシングコイル５０７、トラッキングコイル（図
示せず）および磁気回路５１３によりフォーカシング、
トラッキング方向に移動される。すなわち、支点軸５２
１を軸として回転することによりトラッキング方向へ、
また支点軸５２１に沿った摺動によってフォーカシング
方向に各々光軸の方向を変えることなく対物レンズ５０
１が移動される。

【００１１】図２４を参照して、上記と同様、対物レン
ズアクチュエータ５２０ｄでは、対物レンズ５０１は、
フォーカシングコイル５０７、トラッキングコイル５０
９および磁気回路５１３によりフォーカシング、トラッ
キング方向に移動される。対物レンズアクチュエータ５
２０ｃでは、対物レンズ５０１は、交差するワイヤ５２
３によって支持されている。対物レンズ５０１は、各ワ
イヤ５２３が等しく撓むことによって、フォーカシング
方向へ、またワイヤ５２３の交差する点を中心として回
転するようにワイヤ５２３が撓むことによってトラッキ
ング方向へ、各々光軸の方向を変えることなく移動され
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記のような図２１〜
図２４に示す対物レンズアクチュエータ５２０ａ、５２
０ｂ、５２０ｃ、５２０ｄにより対物レンズ５０１のフ
ォーカシング、トラッキング方向への位置調整が行なわ
れる。しかし、従来の対物レンズアクチュエータ５２０
ａ、５２０ｂ、５２０ｃ、５２０ｄではリニアモータに
よる走行時に加えられる加速度や重力、外部からの衝撃
などにより対物レンズ５０１の位置が移動する構造とな
っている。

【００１３】図２５は、外部からレンズアクチュエータ
固定部（光学ヘッド）に加速度が加えられた場合に対物
レンズの位置が移動することを説明するための概略図で
ある。図２５を参照して、外部から矢印Ｂ方向の加速度
が加えられた場合、支持ばね５６０などにより支持され
る可動部５５０には、レンズアクチュエータ固定部に対
して仮想的にその重心（Ｇ点）に加速度による力Ｆ₁ が
加えられる。このため、支持ばね５６０は撓み、その支
持ばね５６０に支持される可動部５５０は力Ｆ ₁ の加え
られる方向に移動することとなる。よって、この可動部
５５０に取付けられた対物レンズ５５５の位置がずれる
こととなる。

【００１４】上記の図２５を用いた説明より明らかなよ
うに、図２１、図２２に示す対物レンズアクチュエータ
５２０ａ、５２０ｂでは、外部から加えられた加速度に
より、板ばね５１７ａ、５１７ｂおよびワイヤ５１９が
ばね定数に応じた量だけ撓む。これにより、対物レンズ
５０１の位置がフォーカシングおよびトラッキング方向
ともに加速度により加えられた力分だけ位置がずれる。

【００１５】また図２３に示す対物レンズアクチュエー
タ５２０ｃでも、外部から加えられる加速度により、フ
ォーカシングおよびトラッキング方向ともに対物レンズ
５０１が移動する。

【００１６】さらに図２４に示す対物レンズアクチュエ
ータ５２０ｄでは、交差するワイヤ５２３による回転中
心軸上に可動部の重心を置くようにバランスをとれば、
対物レンズ５０１のトラッキング方向への移動は抑制さ
れる。しかしながら、フォーカシング方向には、対物レ
ンズ５０１は支持ワイヤ５２３のばね定数に応じた量だ
け移動することとなる。

【００１７】このように、従来の対物レンズアクチュエ
ータは、対物レンズの微小な位置調整を行なうために設
けられているにも関わらず、外部から加速度が加えられ
た場合にはその構造より対物レンズの位置がずれるとい
う問題点があった。

【００１８】また、従来の対物レンズアクチュエータ５
２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃ、５２０ｄでは、通常の凸
型の対物レンズ５０１が用いられている。この通常の凸
型の対物レンズ５０１は、記録媒体の表面に略平行とな
るように位置決めされている。仮に対物レンズが記録媒
体の表面に対して傾いた場合、記録媒体表面で光ビーム
に収差が発生し、焦点に光が収束しなくなる。このよう
に焦点に光が収束しない場合には、信号のＣＮ比が劣化
するなど種々の問題が生じる。このため、従来の対物レ
ンズアクチュエータでは、対物レンズ５０１が記録媒体
の表面に対して略平行に維持できるように初期設定とし
て対物レンズ５０１の傾き調整を行なう必要がある。こ
の傾き調整を行なうためには、傾き調整装置が必要とな
る。以下、傾き調整装置について詳細に説明する。

【００１９】図２６は、傾き調整装置の構成を示す概略
的な平面図である。図２６を参照して、傾き調整装置
は、対物レンズ６０１が配置された調節台６０３を基台
（図示せず）に傾き調整可能に連結して構成されてい
る。そして、調節台６０３の基台に対する傾き角度を調
節することにより対物レンズ６０１の傾き調整が行なえ
るようになっている。具体的に、この傾き調整は、傾き
調整装置を構成する調整板６０９に形成された雌ねじ６
１５ａ、６１５ｂに２本の調整ねじ６３７ａ、６３７ｂ
を螺合することによって行なわれる。すなわち、調整ね
じ６３７ａ、６３７ｂの締めつけ量を調整すれば、鋼球
６３５を支点にして調整板６０９の基台（図示ぜす）に
対する傾きが調整される。これにより、調節台６０３の
傾きが調節され、調節台６０３に取付けられた対物レン
ズ６０１の傾きが調節されることとなる。

【００２０】この傾き調整装置は以下のように構成され
ている。図２７は、図２６に示す傾き調整装置の構成を
概略的に示す斜視図である。図２７を参照して、調節台
６０３は対物レンズ６０１が配置されたレンズ保持部６
０７と平板状をなす調整板６０９が板ばね６１１によっ
て水平方向に隣接されてなり、該調整板６０９には垂直
方向にピン挿通孔６１３および雌ねじ６１５ａ、６１５
ｂが形成されている。また、図上後側に位置する雌ねじ
６１５ａから対物レンズ６０１側に少し変位した位置に
は、内側より位置決め凹部６１７が形成されている。

【００２１】また、基台６０５は磁気回路６１９と連結
腕部６２１とが連設されてなり、レンズ保持部６０７に
対応して磁気回路６１９が上方を突設され、調整板６０
９に対応して側面視Ｌ字型状をなす連結腕部６２１が上
方へ突設されている。この連結腕部６２１の水平片に
は、ピン挿通孔６３および雌ねじ６１５ａ、６１５ｂの
各々に対応してピン受け孔６２３およびねじ挿通孔６２
５が形成されている。

【００２２】一方の連結腕部６２１における水平片の上
面には、位置決め凹部６１７に対応して位置決め部６２
７が形成されている。位置決め凹部６１７および位置決
め部６２７は、たとえば一定の深さを有する皿状の凹部
である。また、位置決め部６２７の近傍の水平片の上面
には、押え金具６２９の基端が固定される固定端６３１
が突設されている。押え金具６２９は、その自由端が調
整板６０９の上面に圧接されて、スプリング６３３の弾
性力とともに調整板６０９を保持するためのものであ
る。

【００２３】上記のように、対物レンズの傾き調整装置
は複雑かつ大掛かりな構成となる。このため、傾き調整
装置は光学ヘッドの重量の低減を妨げる一因となり、リ
ニアモータによる走行の高速化を困難にするという問題
点があった。

【００２４】また、上記の傾き調整装置は構成が複雑で
あるため、装置製造時の加工工程が増加し、かつ対物レ
ンズの光軸の調整工程なども増加するという問題点もあ
った。

【００２５】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、対物レンズの位置が外部からの
加速度に影響されず、かつ対物レンズの傾き調整の不要
な対物レンズ駆動装置を提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明の対物レンズ駆動
装置は、光源からの光を記録媒体の主表面上に集光する
対物レンズを移動させるための対物レンズ駆動装置であ
って、対物レンズを保持し、記録媒体の主表面に対して
対物レンズが相対的に移動可能に設けられた可動部材
と、対物レンズが記録媒体の主表面に垂直な方向に移動
するように所定の点を中心として可動部材を回転運動さ
せるための手段とを備え、対物レンズが球レンズからな
り、可動部材の重心が所定の点と一致している。

【００２７】本発明の好ましい局面によれば、球レンズ
は、その中心から第１の径を有する第１の球面において
は第１の屈折率を有し、かつ前記第１の径と異なる第２
の径を有する第２の球面においては第１の屈折率と異な
る第２の屈折率を有する。

【００２８】

【作用】本発明の対物レンズ駆動装置では、可動部材が
所定の点を中心として回転運動する。この回転運動によ
り、対物レンズの記録媒体の主表面に垂直な方向の位置
調整が行なわれる。すなわち、対物レンズを記録媒体の
主表面に対して垂直方向へ移動させることにより、当該
主表面への焦点が合わせられる。

【００２９】対物レンズに通常の凸型のレンズを用いた
場合は、可動部材の回転運動により凸型のレンズが記録
媒体の主表面に対して傾く。このような凸型のレンズの
傾きに対して焦点ぼけは非常に敏感に反応するため、記
録媒体の主表面において光の焦点ぼけが生じる。これに
対して、本発明では、球レンズを用いているため、可動
部材の回転運動によっても球レンズは記録媒体の主表面
に対して実質的に傾くことはない。このため、本発明で
は回転運動によって記録媒体の主表面に対して垂直方向
に対物レンズを移動調整しても、対物レンズの傾きによ
る焦点ぼけは生じず、容易に焦点を合わせることができ
る。

【００３０】このように対物レンズに球レンズを用いた
ため、対物レンズの初期調整としての傾き調整を考慮す
る必要がなくなる。このため、対物レンズの傾きの初期
調整を行なうための傾き調整装置が不要となる。したが
って、装置の軽量化を図ることができ、これに伴ってリ
ニアモータによる走行の高速化を実現することが可能と
なる。

【００３１】また、可動部材が回転運動をする回転中心
に可動部材の重心が一致するように構成されている。こ
のため、外部からいかなる方向の加速度が加えられても
可動部材は移動しない。よって、光軸が記録媒体の主表
面上の所定の位置からずれることはない。よって、信号
を常に安定して読取ることができる。

【００３２】本発明の好ましい局面によれば、球レンズ
は、その中心から第１の径を有する第１の球面において
は第１の屈折率を有し、かつ第１の径と異なる第２の径
を有する第２の球面においては第１の屈折率と異なる第
２の屈折率を有している。このため、球レンズの傾きを
考慮する必要はなく、球レンズが傾いた場合でも光軸を
記録媒体の主表面に対して垂直に維持することがより一
層容易となる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の対物レンズアクチュエータに
ついて図を用いて説明する。

【００３４】図１は、本発明の第１の実施例における対
物レンズアクチュエータの構造を概略的に示す平面図
（ａ）、正面図（ｂ）である。また、図２は本発明の第
１の実施例における対物レンズアクチュエータの構成を
概略的に示す分解斜視図である。

【００３５】図１および図２を参照して、対物レンズア
クチュエータ２０は、板ばね１５、可動部材２１および
磁気回路２３を備えている。

【００３６】可動部材２１は、球レンズ１、レンズホル
ダ３、バランサ５、フォーカシングコイル７およびトラ
ッキングコイル９を備えている。レンズホルダ３の一方
側部には球レンズ１が取付けられている。また、レンズ
ホルダ３の他方側部にはバランサ５が取付けられてい
る。レンズホルダ３の下方にはフォーカシングコイル７
が取付けられている。またフォーカシングコイル７の両
側部にはトラッキングコイル９が取付けられている。

【００３７】可動部材２１は、板ばね１５を介在して磁
気回路２３に取付けられている。この磁気回路２３は光
ヘッド基材４８に固定されている。また磁気回路２３
は、マグネット１１を含み、所望の磁界を発生する。

【００３８】可動部材２１の重心は、バランサ５によっ
て板ばね１５中に位置するように設定されている。また
板ばね１５の磁気回路２３によって支持された端部と可
動部材２１に支持された端部との略中心位置に可動部材
２１の重心が位置するように設定されている。

【００３９】このように構成された対物レンズアクチュ
エータ２０の球レンズ１には、光源（図示せず）から発
せられた光ビーム４０が４５度ミラー３１により入射さ
せられる。

【００４０】次に、図１および図２に示す対物レンズア
クチュエータ２１の動作について以下に説明する。

【００４１】図３は、磁気回路により構成される磁力線
とコイルに流される電流との関係を示す磁気回路の概略
断面図である。図３を参照して、磁気回路に含まれるマ
グネット１１を所望の位置に配置することにより磁力線
４１が発生させられる。またフォーカシングコイル７お
よびトラッキングコイル９には所望の方向に電流が流さ
れる。一般に磁界と電界とにより発生するローレンツ力
は、電流の流れる方向と磁力線の方向とに垂直となる方
向に働く。このため、フォーカシングコイルに流される
電流と磁力線とにより可動部材は一方端部では矢印Ｃ₁
方向に力を受け、かつ他方端部では矢印Ｄ₁ 方向に力を
受けることとなる。また、トラッキングコイル９と磁力
線とにより可動部材は一方端部と他方端部で逆方向の力
を受けることとなる。これにより、可動部材は、以下に
述べるフォーカシング方向およびトラッキング方向へ移
動することとなる。

【００４２】図４は、可動部材に駆動力が加えられてい
ない状態を示す可動部材の概略的な側面図である。図４
を参照して、可動部材２１は、駆動力がかかっていない
状態では、略水平に保持されている。

【００４３】図５は、可動部材がフォーカシング方向へ
変位した状態を示す可動部材の概略的な側面図である。
図５を参照して、フォーカシングコイル７に通電するこ
とにより可動部材２１の一方端部は上側に、かつ他方端
部は下側に力を受ける。このため、可動部材２１には、
回転力が加えられる。この際、板ばね１５が十分に短
く、かつ変位が十分に小さい範囲であれば、可動部材２
１の変位は板ばね１５を中心とした回転運動とみなすこ
とができる。すなわち、可動部材２１は、板ばね１５の
中心位置にある重心を中心とした回転運動をしていると
見なすことができる。この回転運動により、球状の対物
レンズ１をフォーカシング方向（矢印Ｆ方向）に変位さ
せることができる。

【００４４】上記のように可動部材を回転運動させるこ
とにより対物レンズをフォーカシング方向に移動させる
機構とした場合には、対物レンズに通常の凸型のレンズ
を用いると以下に述べる弊害が生じる。

【００４５】図６および図７は、回転運動する可動部材
に通常の凸型の対物レンズを採用した場合に生じる弊害
を説明するための模式図である。まず図６を参照して、
光ビーム４０の記録媒体４２１の表面で焦点が合わない
場合には、対物レンズ３０１をフォーカシング方向（矢
印Ｆ方向）に移動させなければならない。

【００４６】次に図７を参照して、対物レンズ３０１を
フォーカシング方向（矢印Ｆ方向）に移動させるために
は、所定の点Ｏを中心として所定角度θ₁ だけ可動部材
が回転される。この可動部材の回転運動により対物レン
ズ３０１は記録媒体４２１の表面に対して傾く。このよ
うな対物レンズ３０１の傾きに記録媒体４２１の表面に
おける焦点ぼけは非常に敏感に反応する。このため、記
録媒体４２１の表面で光ビーム４０が収束しなくなると
いう弊害が生じる。

【００４７】これに対し図８および図９は、可動部材が
回転することにより対物レンズがフォーカシング方向に
移動される場合にその対物レンズに球レンズを用いたと
きの様子を示す模式図である。まず図８を参照して、上
述と同様、対物レンズ１から記録媒体４２１に入射する
光ビーム４０の焦点が合わない場合には、対物レンズ１
をフォーカシング方向（矢印Ｆ方向）に移動させなけれ
ばならない。

【００４８】次に図９を参照して、フォーカシング方向
（矢印Ｆ方向）に対物レンズ１を移動させるためには、
まず所定の点Ｏを中心として所定角度θ₁ だけ可動部材
が回転される。この可動部材の回転に伴って対物レンズ
１が所望量移動する。しかし、対物レンズ１には球レン
ズが用いられているため、この移動によって球レンズが
記録媒体４２１の表面に対して実質的に傾くことはな
い。このため、レンズの傾きによる焦点ぼけは生じず、
容易に記録媒体４２１の表面において焦点を合わせるこ
とが可能となる。

【００４９】なお、可動部材が回転することにより、球
レンズ１の中心が光ビーム４０の光軸からずれる。しか
し、可動部材の回転は微小角度の回転であるため、球レ
ンズ１の中心が光軸４０からずれる変位量も微小範囲内
である。このため、可動部材が回転した状態での記録媒
体４２１への入射位置Ｐ₂ は、所望の入射位置Ｐ₀ とほ
ぼ同一の点とすることができる。

【００５０】このように、対物レンズに球レンズを用い
たため、可動部材の回転運動により対物レンズがフォー
カシング方向に移動される場合でも、対物レンズは記録
媒体の表面に対して実質的に傾くことはなく、ゆえに対
物レンズの傾きによる焦点ぼけが生じることもなくな
る。

【００５１】図１０および図１１は、本発明の第１の実
施例における対物レンズアクチュエータのトラッキング
方向への移動を説明するための対物レンズアクチュエー
タの概略的な平面図である。図１０を参照して、磁気回
路により発生する磁界とトラッキングコイル９に流され
る電流とにより可動部材２１の一方端部は矢印Ｊ₁ 方向
に力を受け、かつ他方端部は矢印Ｈ₁ 方向に力を受け
る。これにより、可動部材２１には、板ばね１５中にあ
る重心を中心とした回転力が加えられる。

【００５２】次に図１１を参照して、この回転力によ
り、可動部材２１は重心を中心として回転する。この
際、板ばね１５は、ねじれ変形する。この可動部材２１
の回転運動により球レンズ１がトラッキング方向（矢印
Ｔ方向）に移動する。

【００５３】このように、本発明の第１の実施例におけ
る対物レンズアクチュエーターでは、対物レンズが移動
させられる。

【００５４】また、上記の対物レンズアクチュエーター
では、板ばね１５の中心位置に重心を位置させたため、
外部から加速度が加えられた場合でも、対物レンズがフ
ォーカシング方向に変位しない。以下そのことについて
詳細に説明する。

【００５５】図１２は、可動部材の重心が板ばね中に位
置するよう設定された対物レンズアクチュエータに外部
から加速度が加えられた場合の板ばねの挙動を示す模式
図である。図１２を参照して、板ばね１５のひずみの形
状は、一般に以下に示す公式で表わされる。

【００５６】

【数１】

【００５７】ここでＭ（ｘ）は曲げモーメント、ＥＩは
曲げ剛性、ｖは歪みである。図１２に示すように重心位
置から板ばねの先端１５ａまでの鉛直方向の距離をｒと
すると、上記の式より曲げモーメントは、

【００５８】

【数２】

【００５９】となる。この式より、板ばね１５の先端の
傾きは、

【００６０】

【数３】

【００６１】となる。この式より、ｒ＝Ｌ／２のときに
先端の傾きは０になる。これに対してｒ＞Ｌ／２のとき
には先端の傾きは負となり、またｒ＜Ｌ／２のとき先端
の傾きは正になる。

【００６２】すなわち、図１３に示すように板ばね１５
の固定端１５ｂと先端１５ａの中間位置に重心がくるよ
う設定した場合には、先端１５ａは水平方向と略並行な
面（一点鎖線Ｓ−Ｓ）を維持したまま変位する。このた
め、板ばね１５の先端１５ａに支持される可動部材は回
転運動を伴わず、タンジェンシャル方向（矢印Ｔｎ方
向）に平行移動するだけである。またこの平行移動も、
板ばね１５の長さを十分に短くすれば、その変位が無視
できる範囲にまですることができる。すなわち、外部か
ら加速度が加えられた場合でも、可動部材に取付けられ
た対物レンズがフォーカシング方向およびトラッキング
方向のいずれにも移動しない。なお、タンジェンシャル
方向とは、フォーカシングおよびトラッキング方向のい
ずれの方向にも垂直な方向である。

【００６３】これに対して、可動部材の重心が板ばね１
５の先端１５ａ側に位置する場合には、図１４に示すよ
うに板ばね１５の先端１５ａの表面（一点鎖線Ｓ−Ｓ）
は水平線と平行状態を維持できず傾く。また可動部材の
重心が板ばね１５の固定端１５ｂ側に位置している場合
には、図１５に示すように板ばね１５の先端１５ａの表
面（一点鎖線Ｓ−Ｓ）は傾く。

【００６４】このように、可動部材の重心位置が板ばね
１５の先端１５ａと固定端１５ｂの中心位置に位置して
いない場合には、先端１５ａの表面（一点鎖線Ｓ−Ｓ）
が傾く。このため、可動部材は傾き、回転運動を伴った
運動をする。このため、可動部材に取付けられた対物レ
ンズはフォーカシング方向へ移動することとなり、フォ
ーカシング方向へのずれが生じる。

【００６５】また、タンジェンシャル方向への平行移動
量は、板ばね１５の長さを十分に短くすれば抑制するこ
とができる。また、振動などにより板ばねに励起される
高次共振モードも、板ばねの長さを十分に短くすれば、
その周波数が高くなるため、振動の大きさを小さくする
ことができる。

【００６６】次に、本発明の第２の実施例における対物
レンズアクチュエータについて説明する。

【００６７】図１６は、本発明の第２の実施例における
対物レンズアクチュエータの構成を概略的に示す平面図
である。また、図１７は本発明の第２の実施例における
対物レンズアクチュエータの構成を概略的に示す分解斜
視図である。図１６および図１７を参照して、本発明の
第２の実施例における対物レンズアクチュエータ１２０
は、ヒンジ１１５、可動部材１２１、磁気回路部１２３
とを備えている。

【００６８】可動部材１２１は、球レンズ１０１、レン
ズホルダ１０３、バランサ１０５、フォーカシングコイ
ル１０７およびトラッキングコイル１０９を備えてい
る。球レンズ１０１は、レンズホルダ１０３の一方側部
に取付けられている。またレンズホルダ１０３の他方側
部にはバランサ１０５が取付けられている。レンズホル
ダ１０３の側面にはフォーカシングコイル１０７が巻付
けられている。このフォーカシングコイル１０７の側部
には複数個のトラッキングコイル１０９が取付けられて
いる。特にこの対物レンズアクチュエータは、トラッキ
ングコイル１０９をレンズホルダ１０３の四方に取付け
た構成を有している。

【００６９】可動部材１２１は、ヒンジ１１５によって
回転自在に固定部１１７に取付けられている。また各コ
イル１０７、１０９と所定の位置関係で磁界を発生させ
る磁気回路１２３が四方に設けられている。

【００７０】可動部材１２１の重心は、バランサ１０５
によってヒンジ１１５の中央部１１５ａに位置するよう
設定されている。

【００７１】次に、本発明の第２の実施例における対物
レンズアクチュエータの動作について説明する。

【００７２】図１６および図１７を参照して、磁気回路
１２３により形成される磁界とフォーカシングコイル１
０７、トラッキングコイル１０９とに流される電流とに
より可動部材１２１はフォーカシングおよびトラッキン
グ方向に移動する。

【００７３】図１８は、本発明の第２の実施例における
対物レンズアクチュエータのフォーカシング方向への移
動を示す対物レンズアクチュエータの概略的な断面図で
ある。図１８を参照して、磁気回路１２３による磁界と
フォーカシングコイル１０７に流される電流とにより可
動部材１２１の一方端部は矢印Ｃ₂ 方向に力を受け、か
つ他方端部が矢印Ｄ₂ 方向に力を受ける。この力により
可動部材１２１はヒンジ１１５の中央部１１５ａを中心
とした回転運動をなす。この回転運動により球レンズ１
０１はフォーカシング方向（矢印Ｆ方向）に移動する。

【００７４】図１９は、本発明の第２の実施例における
対物レンズアクチュエータのトラッキング方向への移動
を示す対物レンズアクチュエータの概略的な平面図であ
る。図１９を参照して、磁気回路１２３による磁界とト
ラッキングコイル１０９に流される電流とにより可動部
材１２１の一方端部が矢印Ｈ₂ 方向に力を受け、かつ他
方端部が矢印Ｊ₂ 方向に力を受ける。これにより、可動
部材１２１はヒンジ１１５の中央部１１５ａを中心とし
た回転運動をする。この回転運動により、球レンズ１０
１はトラッキング方向（矢印Ｔ方向）に移動する。

【００７５】本発明の第２の実施例における対物レンズ
アクチュエータ１２０においては、可動部材１２１の重
心がヒンジ１１５の中央部１１５ａに位置するように設
定されている。このため、外部からいかなる方向の加速
度が加えられても、可動部材１２１がフォーカシングお
よびトラッキング方向に回転移動することはない。この
ため、球レンズ１０１がフォーカシングおよびトラッキ
ング方向に位置がずれることはない。

【００７６】また、本発明の第２の実施例における対物
レンズアクチュエータにおいては、対物レンズとして球
レンズ１０１が用いられている。このため、第１の実施
例で説明したと同様図１８に示すように可動部材１２１
がフォーカシング方向に回転移動した場合でも、対物レ
ンズが記録媒体の主表面に対して実質的に傾くことはな
くなる。

【００７７】なお、本発明の第１および第２の実施例に
おける対物レンズアクチュエータに採用される球レンズ
１０１に、球レンズ１０１の中心から第１の径を有する
第１の球面においては第１の屈折率を有し、かつ第１の
径とは異なる第２の径を有する第２の球面においては第
１の屈折率とは異なる第２の屈折率を有する球レンズ、
すなわち同心球状に屈折率を変化させた球レンズを採用
すれば、球面収差をおさえ焦点をしぼり込むことが可能
となる。

【００７８】上記球レンズの一例として、１９９１年１
１月１５日付の日本工業新聞に記載された球面収差のほ
とんどない球形マイクロレンズを対物レンズとして採用
することもできる。

【００７９】

【発明の効果】本発明の対物レンズ駆動装置では、可動
部材は所定の点を中心として回転運動する。この回転運
動により、対物レンズの記録媒体の主表面に垂直な方向
の位置調整が行なわれる。また、球レンズを用いている
ため、可動部材の回転運動によっても記録媒体の表面に
対して対物レンズが実質的に傾くことはない。このた
め、対物レンズの傾き調整を考慮する必要がなく、傾き
調整装置は不要となる。したがって、装置の軽量化を図
ることができ、動作の高速化を実現することが可能とな
る。

【００８０】さらに、可動部材が回転運動する回転中心
に可動部材の重心が一致する。したがって光軸が記録媒
体の主表面上の所定の位置からずれることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における対物レンズアク
チュエータの構成を概略的に示す平面図（ａ）、正面図
（ｂ）である。

【図２】本発明の第１の実施例における対物レンズアク
チュエータの構成を概略的に示す分解斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施例における対物レンズアク
チュエータの磁界および電界の関係を示す模式図であ
る。

【図４】本発明の第１の実施例による対物レンズアクチ
ュエータの可動部に駆動力が加えられていない状態を概
略的に示す正面図である。

【図５】本発明の第１の実施例における対物レンズアク
チュエータの可動部にフォーカシング方向の回転力が加
えられた場合の状態を示す概略的な正面図である。

【図６】フォーカシング方向に回転運動する可動部に通
常の凸型の対物レンズを用いた場合に生じる弊害を説明
するための模式図である。

【図７】フォーカシング方向に回転運動する可動部に通
常の凸型の対物レンズを用いた場合に生じる弊害を説明
するための模式図である。

【図８】フォーカシング方向に回転連動する可動部に球
レンズを用いた場合の利点を説明するための模式図であ
る。

【図９】フォーカシング方向に回転運動する可動部に球
レンズを用いた場合の利点を説明するための模式図であ
る。

【図１０】本発明の第１の実施例における対物レンズア
クチュエータの可動部に駆動力が加えられていない場合
の可動部の概略的な平面図である。

【図１１】本発明の第１の実施例における対物レンズア
クチュエータの可動部にトラッキング方向の駆動力が加
えられた状態を示す概略的な平面図である。

【図１２】可動部の重心が板ばね中に位置するよう設定
された対物レンズアクチュエータに外部から加速度が加
えられた場合の板ばねの挙動を示す模式図である。

【図１３】板ばねの中心部に可動部の重心が位置する場
合の板ばねの挙動を示す模式図である。

【図１４】板ばねの先端側に可動部の重心が位置する場
合の板ばねの挙動を示す模式図である。

【図１５】板ばねの固定端側に可動部の重心が位置する
場合の板ばねの挙動を示す模式図である。

【図１６】本発明の第２の実施例における対物レンズア
クチュエータの構成を概略的に示す平面図である。

【図１７】本発明の第２の実施例における対物レンズア
クチュエータの構成を概略的に示す分解斜視図である。

【図１８】本発明の第２の実施例における対物レンズア
クチュエータのフォーカシング方向への動作を示す概略
的な断面図である。

【図１９】本発明の第２の実施例における対物レンズア
クチュエータのトラッキング方向の動作を示す概略的な
平面図である。

【図２０】一般的な光学的記録再生装置の構成を概略的
に示す断面図である。

【図２１】従来の第１の対物レンズアクチュエータの構
成を概略的に示す斜視図である。

【図２２】従来の第２の対物レンズアクチュエータの構
成を概略的に示す斜視図である。

【図２３】従来の第３の対物レンズアクチュエータの構
成を概略的に示す斜視図である。

【図２４】従来の第４の対物レンズアクチュエータの構
成を概略的に示す斜視図である。

【図２５】外部から加速度が加えられた場合に可動部が
移動する様子を説明するための模式図である。

【図２６】傾き調整装置の構成を概略的に示す平面図で
ある。

【図２７】傾き調整装置の構成を概略的に示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１、１０１ 球レンズ ３、１０３ レンズホルダ ７、１０７ フォーカシングコイル ９、１０９ トラッキングコイル １５ 板ばね ２０、１２０ 対物レンズアクチュエータ ２１、１２１ 可動部材 ２３、１２３ 磁気回路 １１５ ヒンジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上山 徹男 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光を記録媒体の主表面上に集
   光する対物レンズを移動させるための対物レンズ駆動装
   置であって、 前記対物レンズを保持し、前記記録媒体の主表面に対し
   て前記対物レンズが相対的に移動可能に設けられた可動
   部材と、 前記対物レンズが前記記録媒体の主表面に垂直な方向に
   移動するように所定の点を中心として前記可動部材を回
   転運動させるための手段とを備え、 前記対物レンズが球レンズからなり、 前記可動部材の重心が前記所定の点と一致している、対
   物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記球レンズは、その中心から第１の径
   を有する第１の球面においては第１の屈折率を有し、か
   つ前記第１の径と異なる第２の径を有する第２の球面に
   おいては第１の屈折率と異なる第２の屈折率を有するこ
   とを特徴とする、請求項１に記載の対物レンズ駆動装
   置。