JPH09115158A - 二軸アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望量でしかもバラツキの少ないダイナミッ
クスキューが設定されることにより、正確なトラッキン
グが行われるようにした、二軸アクチュエータを提供す
ること。 【解決手段】 対物レンズ１１をフォーカシング方向及
びトラッキング方向に移動可能に支持するレンズホルダ
ー１２と、固定部１３または対物レンズを含む可動部に
配設されたマグネット１６及びヨーク１５と、このマグ
ネット及びヨークに対向するように備えられたトラッキ
ング用コイル１８及びフォーカシング用コイル１７とを
備え、且つ上記マグネットが、上下方向即ち対物レンズ
の光軸方向に関して調整可能に配設される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光ディスク
に対して信号を記録及び／または再生するために使用さ
れる光学ピックアップ用の二軸アクチュエータに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク、例えばいわゆるコン
パクトディスク（ＣＤ）や光磁気ディスクに対する情報
信号の再生もしくは記録は、光学ピックアップを使用し
て行なわれる。この光学ピックアップは、光源としての
半導体レーザ，対物レンズ，光学系及び光検出器とを含
んでいる。

【０００３】光学ピックアップにおいて、半導体レーザ
から出射された光ビームは、光学系を介して対物レンズ
によって光ディスクの記録面上に集光される。光ディス
クからの戻り光ビームは、光学系により半導体レーザか
ら出射された光ビームと分離されて、光検出器に導かれ
る。半導体レーザから出射された光ビームは、光ディス
クの反り等に起因して発生する光ディスクの面方向と直
交する方向の光ディスクの変位に追従して、光ディスク
の記録面上で合焦されるように、対物レンズの光軸方向
の位置が調整される。同時に、半導体レーザから出射さ
れた光ビームの光ディスク上のスポットの位置が光ディ
スクの偏心や光ディスク上に形成されたトラックの蛇行
に追従するように、対物レンズの光軸と直交する方向の
位置が調整される。

【０００４】この半導体レーザから出射された光ビーム
の合焦位置及び光ディスクの記録面上のスポット位置の
調整は、対物レンズを対物レンズの光軸方向の位置及び
光軸と直交する方向の位置を調整することによって行な
われる。対物レンズの位置調整には、電磁駆動型のアク
チュエータが使用される。このアクチュエータは、対物
レンズアクチュエータまたは二軸アクチュエータとい
い、対物レンズが取り付けられた保持部材と、複数の弾
性支持部材と、駆動力を発生する駆動部とを含んでい
る。保持部材は、固定部に対して複数の弾性支持部材に
よって、対物レンズの光軸方向の位置、すなわちフォー
カス位置と、対物レンズの光軸と直交する方向の位置、
すなわちトラッキング位置が調整可能に支持されてい
る。以下、この二軸アクチュエータの一例を図７にて説
明する。

【０００５】このような二軸アクチュエータは、例えば
図７の平面図に示すように構成されている。図７におい
て、二軸アクチュエータ１は、対物レンズ２と、この対
物レンズ２を保持する保持部材３と、この保持部材３を
二軸方向即ちフォーカシング方向及びトラッキング方向
に移動可能に支持する固定部４とを有している。

【０００６】上記保持部材３は、固定部４との間に張架
されたワイヤ５によって、互いに垂直な二方向、即ち符
号Ｔｒｋで示すトラッキング方向及び、紙面に垂直なフ
ォーカシング方向に移動可能に支持されている。

【０００７】また、上記保持部材３には、フォーカシン
グ用コイル及びトラッキング用コイルが形成されたコイ
ルユニット６が取り付けられている。そして、このコイ
ルユニット６を両面から挟持するように、固定部４上に
は、断面がほぼＵ字状に上方が開放したヨーク７が取り
付けられており、さらにこのヨーク７の一側、図示の場
合には右側の内面には、このコイルユニット６に対向す
るように、マグネット８が備えられている。

【０００８】これにより、コイルユニット６のトラッキ
ング用コイルに通電すると、このコイルに発生する磁束
が、固定部４に取り付けられたヨーク７及びそれに取り
付けられたマグネット８による磁束と相互に作用するこ
とにより、保持部材３全体が、矢印Ｔｒｋで示すトラッ
キング方向に移動されることになる。また、コイルユニ
ット６のフォーカシング用コイルに通電すると、同様に
して、保持部材３全体が、紙面に垂直なフォーカシング
方向に移動されることになる。

【０００９】このように構成された二軸アクチュエータ
１によれば、外部から、各コイルに駆動電圧が供給され
ることにより、各コイルに発生する磁束が、ヨーク７及
びマグネット８による磁束と相互に作用して、この保持
部材３が、トラッキング方向Ｔｒｋ及びフォーカシング
方向に対して移動される。かくして、保持部材３に取り
付けられた対物レンズ２が、フォーカシング方向及びト
ラッキング方向に対して適宜に移動されるようになって
いる。

【００１０】このようにして、フォーカシング及びトラ
ッキングが行なわれることにより、光学ピックアップの
光源からの光ビームが、対物レンズ２を介して、光ディ
スクの信号記録面に照射され、光ディスクの信号記録面
からの戻り光が、再び対物レンズ２を介して、光学ピッ
クアップの光検出器に入射する。かくして、光ディスク
の信号記録面に記録された情報信号が読み出されること
になる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構成の二軸アクチュエータ１においては、対物レンズ２
の光軸方向に関して、固定部４に対する可動部（保持部
材）の高さ（光軸方向の位置）や、ヨーク７及びマグネ
ット８による磁気回路の位置がずれると、トラッキング
のために対物レンズ２の視野を振ったときのラジアルス
キューが発生する。このラジアルスキューは、対物レン
ズ２の光軸ずれを引き起こし、光ディスクの正確な情報
の読出が行なわれ得なくなってしまうという問題があっ
た。

【００１２】このため、従来は二軸アクチュエータ１の
組立の際に、可動部の高さやヨーク７及びマグネット８
の固定部４への取付精度を上げることにより、ラジアル
スキューの発生をできるだけ抑制するようにしていた。
しかしながら、可動部の高さやヨーク７及びマグネット
の取付位置のバラツキを抑制することは困難であり、プ
ラスマイナス０．４度前後のラジアルスキューが発生し
てしまう。また、使用中における可動部の下垂としての
自動ダレが発生してしまうことから、可動部の高さずれ
が不可避であり、この可動部の自動ダレによっても、ダ
イナミックスキューが発生してしまう。

【００１３】さらに、二軸アクチュエータによって、発
生するダイナミックスキューにバラツキがあることか
ら、最適な光学特性を得ることは困難であるという問題
があった。これに対して、光学ピックアップそして二軸
アクチュエータは、将来的にもさらなる小型化の要請が
あり、上述した取付精度のバラツキによるダイナミック
スキューの影響が益々大きくなる傾向にある。

【００１４】本発明は、以上の点に鑑み、所望量でしか
もバラツキの少ないダイナミックスキューが設定される
ことにより、正確なトラッキング移動が行われるように
した、二軸アクチュエータを提供することを目的として
いる。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、対物レンズをフォーカシング方向及びトラッキン
グ方向に移動可能に保持する保持部材と、固定部または
対物レンズを含む可動部に、配設されたマグネット及び
ヨークと、このマグネット及びヨークに対向するように
備えられたトラッキング用コイル及びフォーカシング用
コイルと、を備えており、前記マグネットが、上下方向
即ち対物レンズの光軸方向に関して調整可能に配設され
ている、二軸アクチュエータにより、達成される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図６を参照しながら、詳細に説明する。尚、
以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例である
から、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。

【００１７】図１は、本発明による光学ピックアップ用
の二軸アクチュエータの一実施形態を示している。図１
において、二軸アクチュエータ１０は、対物レンズ１１
と、光学ピックアップの二軸アクチュエータ１０は、対
物レンズ１１と、この対物レンズ１１を保持している保
持部材としてのレンズホルダー１２と、このレンズホル
ダー１２を二軸方向、即ちフォーカシング方向及びトラ
ッキング方向に移動可能に支持する固定部１３とを含ん
でいる。

【００１８】上記レンズホルダー１２は、固定部１３に
対して、この固定部１３との間に張架された板バネ１４
によって、互いに垂直な二方向、即ち矢印Ｔｒｋで示す
トラッキング方向及び、矢印Ｆｃｓで示すフォーカシン
グ方向に移動可能に支持されている。

【００１９】また、上記レンズホルダー１２の中央に設
けられた中空部内には、固定部１３上に取り付けられ、
且つ断面がほぼＵ字状に上方が開放したヨーク１５が嵌
入している。そして、このヨーク１５の一方の端部１５
ａの内面には、マグネット１６が取り付けられている。
尚、ヨーク１５の開放した上部は、カバー１５ｃによっ
て閉じられている。

【００２０】さらに、このヨーク１５の端部１５ａ及び
マグネット１６を水平方向に包囲するように、フォーカ
シングコイル１７がレンズホルダー１２に取り付けられ
ている。また、このヨーク１５の他方の端部１５ｂとマ
グネット１６との間には、このフォーカシングコイル１
７の外側に、このフォーカシングコイル１７の巻線方向
と直交する方向に巻線して形成した二つのトラッキング
コイル１８が備えられている。

【００２１】これにより、トラッキングコイル１８に通
電した場合には、このコイルにより発生する磁界が、マ
グネット１６及びヨーク１５に作用することによって、
レンズホルダー１２全体が、トラッキング方向Ｔｒｋに
移動されることになる。また、フォーカシングコイル１
７に通電した場合、同様にして、レンズホルダー１２全
体が、フォーカシング方向Ｆｃｓに移動されることにな
る。

【００２２】さらに、マグネット１６は、図２にて矢印
Ｘで示すように、ヨーク１５の端部１５ａに対して、上
下方向、即ち対物レンズ１１の光軸方向に関して、調整
可能に構成されている。例えば、図１のカバー１５ｃ
は、ヨーク１５に装着した時に、下面が十分な高さを有
するように形成されている。また、マグネット１６が形
成する磁界が極端に乱れない限り、これを省略して、マ
グネット１６が上下に移動する際の妨げとならないよう
にしてもい。これにより、図３に示すように、マグネッ
ト１６が、トラッキング用コイル１８に対して、センタ
ーが一致するように配設されている場合には、トラッキ
ング用コイル１８の通電時における駆動力の中心Ｃは、
ほぼ中央にある。この駆動力の中心Ｃが、トラッキング
用コイル１８の中心と一致しているので、レンズホルダ
ー１２及び対物レンズ１１は、図３にて矢印で示すよう
に、視野振りの際にラジアルスキューは発生しない。

【００２３】この状態から、図４に示すように、マグネ
ット１６が上方に移動調整されると、トラッキング用コ
イル１８の通電時における駆動力の中心Ｃは、やや上方
に位置することになる。従って、この駆動力の中心Ｃ
は、トラッキング用コイル１８の中心より上方に位置す
るので、レンズホルダー１２及び対物レンズ１１は、こ
の駆動力によってモーメントを受け、図４にて矢印で示
すように、視野振りの際にプラス方向のラジアルスキュ
ーが発生する。これに対して、図５に示すように、マグ
ネット１６が下方に移動調整されると、トラッキング用
コイル１８の通電時における駆動力の中心Ｃは、やや下
方に位置することになる。従って、この駆動力の中心Ｃ
は、トラッキング用コイル１８の中心より下方に位置す
るので、レンズホルダー１２及び対物レンズ１１は、こ
の駆動力によってモーメントを受け、図５にて矢印で示
すように、視野振りの際にマイナス方向のラジアルスキ
ューが発生する。

【００２４】本実施形態による光学ピックアップ用の二
軸アクチュエータ１０は、以上のように構成されてお
り、図示しない光学ピックアップの光源からの光が、対
物レンズ１１を介して、光ディスク（図示せず）の信号
記録面に結像される。そして、この光ディスクの信号記
録面からの戻り光が、再び対物レンズ１１を通って、図
示しない光学ピックアップの光検出部に入射する。これ
により、光ディスクの信号記録面に記録された情報が読
み出される。その際、レンズホルダー１２に取り付けら
れたフォーカシングコイル１７及びトラッキングコイル
１８への通電が適宜に制御されることにより、対物レン
ズ１１のフォーカシング及びトラッキングが行われるよ
うになっている。

【００２５】この場合、可動部であるレンズホルダー１
２の固定部１３に対する取付高さにずれがあったり、保
持部材１２の下垂としての自動ダレが発生したり、マグ
ネット１６のトラッキング用コイル１８に対する上下方
向の取付位置にずれがある場合には、図３に示すような
方法により、調整を行う。駆動力の中心Ｃとトラッキン
グ用コイル１７の中心が一致していても、これらのずれ
によって、レンズホルダー１２の重心が、トラッキング
用コイル１８の中心からずれる。このため、トラッキン
グによる対物レンズ１１の視野振りによりラジアルスキ
ューが発生してしまう。

【００２６】この場合、マグネット１６が図４または図
５に示すようにヨーク１５の端部１５ａに対して上下方
向に調整されることにより、トラッキング用コイルへの
通電による駆動力の中心が、トラッキング用コイル１８
の中心からずれ、レンズホルダー１２の中心付近に移動
されることにより、トラッキングによる対物レンズ１１
の視野振りによるラジアルスキューの発生が抑制される
ことになる。尚、トラッキング時の対物レンズ１１の光
学特性が、一定のラジアルスキューがあるときに最適と
なるような場合には、マグネット１６のヨーク１５の端
部１５ａに対する上下調整により、上記一定のラジアル
スキューとなるように、調整され、そこで固定される。

【００２７】かくして、トラッキングの際に、対物レン
ズの視野振りによるラジアルスキューが、ゼロまたは所
定値になるように、マグネット１６が上下調整されるこ
とにより、対物レンズ１１の正確なトラッキングが行わ
れることになる。

【００２８】このように、マグネットが上下方向に調整
されることにより、ヨーク及びマグネットから成る磁気
回路と、トラッキング用コイル及びフォーカシング用コ
イルとの上下方向の位置が適宜に調整されることにな
る。従って、マグネットの上下調整によって、二軸アク
チュエータの光学特性、即ち対物レンズの視野振りの際
のジッター劣化を補償するために、所望のダイナミック
スキューが設定されると共に、可動部の固定部に対する
取付高さやマグネットの取付位置のバラツキが低減さ
れ、正確なトラッキングが行われることになる。

【００２９】図６は、本発明による光学ピックアップ用
の二軸アクチュエータの第二の実施形態を示している。
図６において、二軸アクチュエータ２０は、対物レンズ
２１と、この対物レンズ２１を保持している保持部材２
２と、この保持部材２２を二軸方向、即ちフォーカシン
グ方向及びトラッキング方向に移動可能に支持する固定
部２３とを含んでいる。上記保持部材２２は、固定部２
３に対して、この固定部２３との間に張架された板バネ
２４によって、互いに垂直な二方向、即ちトラッキング
方向Ｔｒｋ及びフォーカシング方向に移動可能に支持さ
れている。ここで、上記対物レンズ２１，保持部材２
２，固定部２３及び板バネ２４は、図１の二軸アクチュ
エータ１０と同様の構成であり、その作用も同じである
が、以下の点で異なる構成になっている。

【００３０】即ち、可動部である保持部材２２は、固定
部２３に組み付けられる際に、可動部の自動ダレによる
固定部２３に対する高さずれが補正されるように、固定
部２３に対して、相対的に上下方向即ち対物レンズ２１
の光軸方向に関して調整可能になっている。尚、この保
持部材２２の固定部２３に対する高さ調整は、相対的に
行なわれればよく、実際には矢印Ｙで示すように、固定
部２３自体が高さ調整されてもよいことは明らかであ
る。

【００３１】このような構成によれば、可動部即ち保持
部材２２が、固定部２３に対して高さ調整されることに
よって、保持部材２２に取り付けられたトラッキング用
コイル（図示せず）が、固定部２３に対して固定された
マグネット（図示せず）に対して、間接的に上下方向に
調整される。従って、図１に示した二軸アクチュエータ
１０の場合と同様に、マグネットがトラッキング用コイ
ルに対して上下調整されることになる。かくして、二軸
アクチュエータ２０によれば、保持部材２２が固定部２
３に対して高さ調整して組み付けられることにより、マ
グネットが上下調整されることになり、トラッキングの
際に、対物レンズ２１の視野振りによるラジアルスキュ
ーが、ゼロまたは所定値になるように、対物レンズ２１
の正確なトラッキングが行われることになる。

【００３２】尚、上述した実施形態においては、ヨーク
１５及びマグネット１６が固定部１３，２３に対して固
定されており、フォーカシング用コイル１７及びトラッ
キング用コイル１８がレンズホルダー１２，２２に対し
て取り付けられているが、これに限らず、マグネットが
支持部材に取り付けられていて、フォーカシング用コイ
ル及びトラッキング用コイルが固定部に取り付けられ
た、所謂ムービングマグネット形式の二軸アクチュエー
タに本発明を適用し得ることは明らかである。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、所
望量でしかもバラツキの少ないダイナミックスキューを
二軸アクチュエータに設定することができ、正確なトラ
ッキング移動が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学ピックアップ用二軸アクチュ
エータの一実施形態の全体構成を示す概略斜視図であ
る。

【図２】図１の二軸アクチュエータの要部の概略断面図
である。

【図３】図１の二軸アクチュエータにおけるトラッキン
グ用コイルとマグネットとの関係を示す概略図である。

【図４】図３のトラッキング用コイルと上方に移動調整
されたマグネットとの関係を示す概略図である。

【図５】図３のトラッキング用コイルと下方に移動調整
されたマグネットとの関係を示す概略図である。

【図６】本発明による二軸アクチュエータの第二の実施
形態を示す概略側面図である。

【図７】従来の光学ピックアップ用二軸アクチュエータ
の一例の全体構成を示す概略平面である。

【符号の説明】

１０ 二軸アクチュエータ １１ 対物レンズ １２ 支持部材 １３ 固定部 １４ 板バネ １５ ヨーク １６ マグネット １７ フォーカシング用コイル １８ トラッキング用コイル ２０ 二軸アクチュエータ ２１ 対物レンズ ２２ 支持部材 ２３ 固定部 ２４ 板バネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大熊 英生 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズをフォーカシング方向及びト
   ラッキング方向に移動可能に保持する保持部材と、 固定部または対物レンズを含む可動部に、配設されたマ
   グネット及びヨークと、 このマグネット及びヨークに対向するように備えられた
   トラッキング用コイル及びフォーカシング用コイルとを
   備えており、 前記マグネットが、上下方向即ち対物レンズの光軸方向
   に関して調整可能に配設されていることを特徴とする二
   軸アクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記マグネットの上下方向の調整が、マ
   グネットをヨークに対して上下調整することにより、行
   なわれることを特徴とする請求項１に記載の二軸アクチ
   ュエータ。
3. 【請求項３】 前記マグネットの上下方向の調整が、可
   動部を固定部に対して高さ調整することにより、行なわ
   れることを特徴とする請求項１に記載の二軸アクチュエ
   ータ。