JPH09305996A - 対物レンズ用アクチュエータ及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で且つ簡単な構成により、ラジアルスキ
ューサーボが行われるようにした、対物レンズ用アクチ
ュエータ及び光ディスク装置を提供すること。 【解決手段】 対物レンズを支持するレンズホルダー２
１と、このレンズホルダーをそれぞれ固定部に対して支
持する弾性支持部材２３と、このレンズホルダーを固定
部に対して二軸方向に移動させる電磁駆動手段とを含ん
でおり、上記レンズホルダーがラジアルスキュー方向に
傾斜したとき、上記弾性支持部材の応力集中する部分に
屈曲部２３ａが備えられていると共に、上記電磁駆動手
段に対して、左右異なるように制御された駆動電流が印
加されることにより、ラジアルスキュー調整が行なわれ
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、コンパクトディス
ク（ＣＤ），ＣＤ−ＲＯＭや光磁気ディスク等の光ディ
スク再生用の二軸アクチュエータ及び光ディスク装置に
関し、特に複数種類の光ディスクの再生が可能であるよ
うにした二軸アクチュエータ及び光ディスク装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク再生用の光学ピックア
ップは、例えば、発光手段としての半導体レーザ素子
と、半導体レーザ素子からの光を光ディスク上に照射す
る対物レンズと、この対物レンズを二軸方向に移動可能
に支持する二軸アクチュエータと、光ディスクからの戻
り光を検出する光検出器と、この光検出器の検出信号に
基づいて、二軸アクチュエータをフォーカシング方向及
びトラッキング方向に駆動制御するサーボ回路とから構
成されている。

【０００３】ここで、上記二軸アクチュエータ１は、例
えば図５に示すように、光ディスクの信号記録面に対し
て対物レンズ２ａの光軸が垂直に延びるように、対物レ
ンズを支持するレンズホルダー２と、このレンズホルダ
ーの両側をそれぞれ固定部３に対してフォーカス方向及
びトラッキング方向に移動可能に支持する、少なくとも
一対（図示の場合、二対）のワイヤ状の弾性支持部材４
と、上記固定部３が取り付けられる二軸ベース５とを備
える。さらに、二軸アクチュエータ１は、レンズホルダ
ー２内に収容されたコイルボビン６を備えており、この
コイルボビン６に巻回された、左右一対のフォーカス用
コイル及び一対のトラッキング用コイル（図示せず）
と、上記フォーカス用コイル及びトラッキング用コイル
に対向するように二軸ベース上に配設された、磁性材料
から成る一対のヨーク７と、ヨーク７に取り付けられた
マグネット８とを含んでいる。

【０００４】このような構成の二軸アクチュエータ１に
よれば、外部から、各コイルに対して、サーボ回路から
のトラッキングサーボ及びフォーカスサーボにより駆動
制御された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、マグネット８の磁束と相互に作用し
て、このレンズホルダー２が、弾性支持部材４の張力に
抗して二軸方向に移動されることになる。これにより、
レンズホルダー２に支持された対物レンズ２ａは、左右
に微動することにより、トラッキング方向Ｔｒｋに関し
て適宜に移動されると共に、上下に微動することによ
り、フォーカス方向Ｆｃｓに関して適宜に移動されるよ
うになっている。かくして、光ディスクからの戻り光が
光検出器の受光面に正確にスポットを形成することにな
り、この光検出器からの検出信号に基づいて、光ディス
クの再生信号が検出されることになる。

【０００５】

【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、図６に示すよ
うに、光ディスクＤの信号記録面に対して、対物レンズ
２ａの光軸は、所謂スキュー角の許容誤差が、約１．２
度である。このため、二軸アクチュエータ１は、その二
軸ベース５が光ディスク装置の光学ピックアップのベー
スに対して、取り付けられる際に、所謂スキュー調整に
より、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向に関し
て、正確に調整された後、固定保持されるようになって
いる。

【０００６】しかしながら、光ディスクは、コンピュー
タの補助記憶装置，音声・画像情報のパッケージメディ
アとして、高密度化が進んでおり、上述した傾きに関す
る許容範囲も小さくなってくる。また、より一層の高密
度化を実現するためには、対物レンズの開口数ＮＡを、
従来のコンパクトディスク用の光学ピックアップにおけ
る対物レンズの開口数ＮＡより大きくする方法がある
が、開口数ＮＡを大きくすると、光ディスクの傾きに対
する許容範囲が減少してしまうという問題がある。

【０００７】このため、二軸アクチュエータそして光デ
ィスク装置の各部品の精度を高めて、さらに組立精度を
上げることにより、高精度のスキュー調整が可能となる
が、この場合もコストが高くなってしまうと共に、あま
り高精度が望めないという問題があった。

【０００８】これに対して、例えば光学ピックアップ全
体または二軸アクチュエータ全体を、光ディスク再生時
に、随時スキュー調整できるようにする方法が採用され
ているが、このためには比較的大きな駆動力が必要にな
ると共に、機構全体が大きく複雑で、コストが高くなっ
てしまうという問題があった。さらに、二軸アクチュエ
ータのスキュー調整をサーボ制御する場合、二軸アクチ
ュエータは、一般にフォーカシング及びトラッキングの
モードに関しては、例えば一次固有振動周波数が１００
Ｈｚ以下に抑えられているが、その他のモードに関して
は、一次固有振動周波数が数ｋＨｚ以上に設定されてお
り、特にラジアルスキューモードに関しては、例えば４
１０Ｈｚ程度の一次固有振動周波数であるので、実質的
にサーボ制御を行なうことが困難であるという問題があ
った。

【０００９】本発明は、以上の点に鑑み、小型で且つ簡
単な構成により、ラジアルスキューサーボが行われるよ
うにした、対物レンズ用アクチュエータ及び光ディスク
装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、対物レンズを支持するレンズホルダーと、このレ
ンズホルダーを、固定部に対して、フォーカス方向及び
トラッキング方向に沿って移動可能に、支持する少なく
とも一対の弾性支持部材と、このレンズホルダーを固定
部に対してフォーカス方向及びトラッキング方向に移動
させる駆動手段と、前記レンズホルダーがラジアルスキ
ュー方向に傾斜したとき、前記弾性支持部材の応力集中
する部分に設けられた屈曲部とを備え、前記駆動手段
は、可動部であるレンズホルダーの両側部にそれぞれ配
置された電磁駆動手段であり、前記各電磁駆動手段に対
して、それぞれ異なるように制御された駆動電流が印加
されることにより、ラジアルスキュー調整が行なわれ
る、対物レンズ用アクチュエータにより、達成される。

【００１１】上記構成によれば、光源からの光ビームが
対物レンズを介して光ディスクの信号記録面に対して結
像され、光ディスクの信号記録面からの戻り光が、光検
出器に入射することによって、光ディスクの信号記録面
に記録された信号の再生が行なわれる。

【００１２】その際、対物レンズのフォーカシングは、
サーボ回路により制御された同じ駆動電圧が電磁駆動手
段に印加されることにより、行なわれ、また対物レンズ
のトラッキングは、同様に、サーボ回路により制御され
た駆動電圧が電磁駆動手段に印加されることにより、行
なわれる。

【００１３】さらに、対物レンズのラジアルスキュー調
整は、サーボ回路により制御された異なる駆動電圧が各
電磁駆動手段にそれぞれ印加されることにより、行なわ
れることになる。ここで、レンズホルダーがラジアル方
向に傾斜したとき、レンズホルダーを支持する弾性支持
部材が、応力集中部に屈曲部を備えていることから、ラ
ジアルスキュー方向に関する固有振動数が低減されるこ
とになり、ラジアルスキューサーボが確実に行なわれる
ことになる。

【００１４】

【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４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。

【００１５】図１は、本発明による二軸アクチュエータ
を組み込んだ光ディスク装置の一実施形態を示してい
る。図１において、光ディスク装置１０は、光ディスク
１１を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ
１２と、光学ピックアップ１３を備えている。ここで、
スピンドルモータ１２は、光ディスクドライブコントロ
ーラ１４により駆動制御され、所定の回転数で回転され
る。また、光学ピックアップ１３は、この回転する光デ
ィスク１１の信号記録面に対して、光源からの光ビーム
を対物レンズを介して照射して、この信号記録面からの
戻り光を対物レンズを介して光検出器により検出し、そ
の検出信号を信号復調器１５に対して出力する。

【００１６】これにより、信号復調器１５にて復調され
た再生信号は、誤り訂正回路１６を介して誤り訂正さ
れ、インターフェイス１７を介して、外部コンピュータ
等に送出される。これにより、外部コンピュータ等は、
光ディスク１１に記録された信号を再生信号として受け
取ることができるようになっている。

【００１７】上記光学ピックアップ１３には、例えば光
ディスク１１上の所定の記録トラックまで、トラックジ
ャンプ等により移動させるためのヘッドアクセス制御部
１８が接続されている。さらに、この移動された所定位
置において、光学ピックアップ１３の対物レンズを保持
する二軸アクチュエータ（後述）に対して、当該対物レ
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
させると共に、後述するようにラジアルスキュー調整を
行なうためのサーボ回路１９が接続されている。

【００１８】図２は、上記光ディスク装置１０における
二軸アクチュエータの構成例を示している。図２におい
て、二軸アクチュエータ２０は、光ディスクの信号記録
面に対して対物レンズ２１ａの光軸が垂直に延びるよう
に、対物レンズを支持するレンズホルダー２１と、この
レンズホルダーの両側を、それぞれ光学ピックアップの
光学ベース（図示せず）に直接に取り付けられた固定部
２２に対して、フォーカス方向Ｆｃｓ及びトラッキング
方向Ｔｒｋに移動可能に支持する、少なくとも一対（図
示の場合、二対）の弾性支持部材２３と、を含んでい
る。

【００１９】さらに、二軸アクチュエータ２０は、その
両側部にそれぞれ電磁駆動手段３１，３１を有してい
る。この電磁駆動手段３１は、例えば、少なくとも左右
一対（図示の場合、一対）のフォーカス用コイル２４
と、その両側面に備えられた少なくとも左右一対（図示
の場合、二対）のトラッキング用コイル２５と、上記フ
ォーカス用コイル２４及びトラッキング用コイル２５に
対向するように、二軸ベース上に配設された、磁性材料
から成る一対のヨーク（図示せず）と、このヨークに取
り付けられたマグネット（図示せず）で構成される。こ
こで、上記ヨーク及びマグネットは、その磁路が、上述
したフォーカス用コイル２４及びトラッキング用コイル
２５を横切るように、構成されている。尚、この電磁駆
動手段３１は、可動側であるレンズホルダー２１側にマ
グネットを有し、固定側にトラッキング用，フォーカシ
ング用の各コイルを設けるようにしてもよい。

【００２０】上記弾性支持部材２３は、例えばリン青銅
またはベリリウム銅からなる細い線材でワイヤ状に構成
されている。この弾性支持部材２３は、図３に示すよう
に、固定部２２からレンズホルダー２１に向かって先細
に、約４０度の傾斜角を有するように配設されていると
共に、レンズホルダー２１が図２にてラジアルスキュー
方向Ｒに傾いたとき、応力集中する部分、即ち図示の場
合、左右方向（トラッキング方向Ｔｒｋ）に関して１／
３の位置に相当する部分で、屈曲部２３ａを備えること
により、中間部分２３ｂが固定部２２に対して、より小
さな傾斜角を有するように、形成されている。これによ
り、弾性支持部材２３は、ラジアルスキューモードに対
しても、例えば８０Ｈｚ程度の低い固有振動数を有する
ことになる。

【００２１】図４は、二軸アクチュエータ２０のフォー
カス用コイル２４及びトラッキング用コイル２５を駆動
制御するためのサーボ回路１９の構成例を示している。
図４において、サーボ回路１９は、光学ピックアップ１
３に設けられた光検出器１３ａにより、光ディスク１１
からの戻り光を検出して、それぞれメモリ１９ａに記憶
された目標値と比較して、演算回路１９ｂ，１９ｃによ
り、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号
を生成すると共に、光学ピックアップ１３に設けられた
スキューセンサ１３ｂにより、光ディスク１１に対する
対物レンズ２１ａの傾きを検出して、同様にメモリ１９
ａに記憶された目標値と比較して、演算回路１９ｄによ
り、ラジアルスキューエラー信号を生成する。そして、
サーボ回路１９は、これらのフォーカスエラー信号，ト
ラッキングエラー信号及びラジアルスキューエラー信号
を、アンプ１９ｅにより電力増幅して、コイル駆動回路
１９ｆを介して、フォーカス用コイル２４及びトラッキ
ング用コイル２５に駆動電流を印加するようになってい
る。

【００２２】本実施形態による二軸アクチュエータを組
み込んだ光ディスク装置１０は、以上のように構成され
ており、光ディスク１１の再生を行なう場合、次のよう
に動作する。光ディスク装置１０のスピンドルモータ１
２が回転することにより、光ディスク１１が回転駆動さ
れる。そして、光学ピックアップ１３が、光ディスク１
１の半径方向に移動されることにより、対物レンズ２１
ａの光軸が、光ディスク１１の所望のトラック位置まで
移動されることにより、アクセスが行なわれる。

【００２３】この状態にて、光学ピックアップ１３に
て、光源である半導体レーザ素子からの光ビームは、対
物レンズ２１ａを介して、光ディスク１１の信号記録面
に結像される。光ディスク１１からの戻り光は、再び対
物レンズ２１ａを介して、光検出器１３ａに結像する。
これにより、光検出器１３ａの検出信号に基づいて、光
ディスク１１の記録信号が再生される。

【００２４】その際、光検出器１３ａからの検出信号か
ら、信号復調器１５により、トラッキングエラー信号及
びフォーカス信号が検出され、光ディスクドライブコン
トローラ１４を介して、サーボ回路１９が、フォーカス
用コイル２４及びトラッキング用コイル２５への駆動電
圧をサーボ制御する。これにより、各フォーカス用コイ
ル２５に同じ駆動電圧を印加することによって、レンズ
ホルダー２１が、弾性支持部材２３の張力に抗してフォ
ーカス方向Ｆｃｓに移動調整され、フォーカシングが行
なわれる。また、各トラッキング用コイル２５の駆動電
圧の制御によって、レンズホルダー２１が、弾性支持部
材２３の張力に抗して、トラッキング方向Ｔｒｋに移動
調整されて、トラッキングが行なわれる。

【００２５】これに対して、ラジアルスキュー調整は、
スキューセンサ１３ｂの検出信号に基づいて、演算回路
１９ｄによりラジアルスキューエラー信号を生成し、こ
のラジアルスキュー信号に基づいて、コイル駆動回路１
９ｆにより、対となる左右のフォーカス用コイル２４に
対して、それぞれ異なる駆動電圧を印加することによ
り、レンズホルダー２１は、左右で異なる移動量だけフ
ォーカス方向Ｆｃｓに移動調整され、結果としてラジア
ルスキュー方向Ｒに傾斜調整されることになり、ラジア
ルスキュー調整が行われることになる。この場合、左右
のフォーカス用コイル２４に対して、逆向きの電流を流
すことにより、レンズホルダー２１及び対物レンズ２１
ａのラジアルスキュー調整が効率良く行われることにな
る。

【００２６】そして、レンズホルダー２１がラジアル方
向に傾斜したとき、レンズホルダー２１を支持するワイ
ヤ状の弾性支持部材２３が、応力集中部に屈曲部２３ａ
を備えていることから、ラジアルスキュー方向に関する
固有振動数が低減されることになり、ラジアルスキュー
サーボが確実に行なわれることになる。従って、上述の
実施形態によれば、ラジアルスキュー方向への駆動手段
を別体に設ける必要がなく、またラジアルスキュー方向
への駆動は、対物レンズ２１ａを含むレンズホルダーの
部分のみであるので、ラジアルスキュー方向への駆動の
ために必要な消費電力も少なくて済み、全体に小型に且
つ簡単に構成されるので、製造コスト及びランニングコ
ストが低減されることになる。

【００２７】尚、上記実施形態による光ディスク装置１
０及び二軸アクチュエータ２０においては、光ディスク
として再生専用の例えばＣＤ，ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディ
スクが使用されているが、これに限らず、光磁気ディス
ク（ＭＯ）や記録再生式ミニディスク（ＭＤ）あるいは
ライトワンス式のＣＤ−Ｒ等の光ディスクのための光デ
ィスク装置そして対物レンズ用アクチュエータに本発明
を適用することも可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、小
型で且つ簡単な構成により、ラジアルスキューサーボが
行われるようにした、対物レンズ用アクチュエータ及び
光ディスク装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による対物レンズ用アクチュエータを組
み込んだ光ディスク装置の一実施形態の全体構成を示す
ブロック図である。

【図２】図１の光ディスク装置における二軸アクチュエ
ータの構成を示す概略斜視図である。

【図３】図２のアクチュエータにおけるワイヤ状の弾性
支持部材の形状を示す概略平面図である。

【図４】図２の二軸アクチュエータにおけるサーボ回路
の具体的な構成を示すブロック図である。

【図５】従来の二軸アクチュエータの一例の構成を示す
概略斜視図である。

【図６】図５の二軸アクチュエータにおける対物レンズ
のスキューを示す概略図である。

【符号の簡単な説明】

１０・・・光ディスク装置、１１・・・光ディスク、１
２・・・スピンドルモータ、１３・・・光学ピックアッ
プ、１３ｂ・・・スキューセンサ、１４・・・光ディス
クドライブコントローラ、１５・・・信号復調器、１６
・・・誤り訂正回路、１７・・・インターフェイス、１
８・・・ヘッドアクセス制御部、１９・・・サーボ回
路、２０・・・二軸アクチュエータ、２１・・・レンズ
ホルダー、２１ａ・・・対物レンズ、２２・・・固定
部、２３・・・ワイヤ状の弾性支持部材、２４・・・フ
ォーカス用コイル、２５・・・トラッキング用コイル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズを支持するレンズホルダー
   と、 このレンズホルダーを、固定部に対して、フォーカス方
   向及びトラッキング方向に沿って移動可能に、支持する
   少なくとも一対の弾性支持部材と、 このレンズホルダーを固定部に対してフォーカス方向及
   びトラッキング方向に移動させる駆動手段と、 前記レンズホルダーがラジアルスキュー方向に傾斜した
   とき、前記弾性支持部材の応力集中する部分に設けられ
   た屈曲部とを備え、 前記駆動手段は、 可動部であるレンズホルダーの両側部にそれぞれ配置さ
   れた電磁駆動手段であり、 前記各電磁駆動手段に対して、それぞれ異なるように制
   御された駆動電流が印加されることにより、ラジアルス
   キュー調整が行なわれることを特徴とする対物レンズ用
   アクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記電磁駆動手段が、 固定部またはレンズホルダー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、
   トラッキング方向に関して対称配置された少なくとも一
   対のフォーカス用コイルとから構成されていることを特
   徴とする請求項１に記載の対物レンズアクチュエータ。
3. 【請求項３】 前記弾性支持部材が、リン青銅またはベ
   リリウム銅から構成されていることを特徴とする、請求
   項１に記載の対物レンズ用アクチュエータ。
4. 【請求項４】 光ディスクを回転駆動する駆動手段と、 回転する光ディスクに対して対物レンズを介して光を照
   射し、光ディスクからの信号記録面からの戻り光を対物
   レンズを介して光検出器により検出する光学ピックアッ
   プと、 対物レンズを少なくとも二軸方向に移動可能に支持する
   対物レンズ用アクチュエータと、 光検出器からの検出信号に基づいて、再生信号を生成す
   る信号処理回路と、 光検出器からの検出信号に基づいて、光学ピックアップ
   の対物レンズを二軸方向に移動させるサーボ回路とを含
   んでおり、 前記対物レンズ用アクチュエータが、 対物レンズを支持するレンズホルダーと、 このレンズホルダーを、固定部に対して、フォーカス方
   向及びトラッキング方向に沿って移動可能に、支持する
   少なくとも一対の弾性支持部材と、 このレンズホルダーを固定部に対してフォーカス方向及
   びトラッキング方向に移動させる駆動手段と、 前記レンズホルダーがラジアルスキュー方向に傾斜した
   とき、前記弾性支持部材の応力集中する部分に設けられ
   た屈曲部とを備え、 前記駆動手段は、 可動部であるレンズホルダーの両側部にそれぞれ配置さ
   れた電磁駆動手段であり、 前記各電磁駆動手段に対して、それぞれ異なるように制
   御された駆動電流が印加されることにより、ラジアルス
   キュー調整が行なわれる、ことを特徴とする光ディスク
   装置。