JPH103675A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 いわゆる軸摺動型のレンズボビンを有する対
物レンズ駆動装置において、レンズボビンの傾きを厳し
く規制して、記録密度が高密度化された光学記録媒体に
も対応できる光学ピックアップ装置の作製を可能とす
る。 【解決手段】 レンズボビン１において支軸７が挿通さ
れる軸受け孔９を、上端側及び下端側が僅かに（数μｍ
程度）縮径されたものとして、支軸７に対して上端側及
び下端側のみで摺動するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学ピックアップ
装置において対物レンズを移動操作して光学記録媒体に
追従させるための対物レンズ駆動装置に関する技術分野
に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、いわゆる光ディスクや光磁気ディ
スクの如き光学記録媒体が提案され、このような光学記
録媒体に対して情報信号の書き込み及び読み出しを行う
光学ピックアップ装置が提案されている。

【０００３】上記光学記録媒体は、ディスク状記録媒体
として構成される場合には、円盤状の透明基板と、この
透明基板に被着形成される信号記録層とを有して構成さ
れる。この信号記録層上には、略々同心円状をなして螺
旋状に形成された記録トラックが形成されている。この
信号記録層において、情報信号は、上記記録トラックに
沿って記録されている。そして、上記光学ピックアップ
装置は、光源と、この光源より発せられる光束を上記光
学記録媒体の信号記録層上に集光させる対物レンズと、
該光束の該信号記録層による反射光束を検出する光検出
器とを有して構成されている。

【０００４】上記ディスク状記録媒体は、中央部分を保
持されて回転操作される。上記光学ピックアップ装置
は、回転操作されるディスク状記録媒体の主面部に上記
対物レンズを対向させるとともに、このディスク状記録
媒体の内外周に亘って移動操作される。そして、この光
学ピックアップ装置は、上記ディスク状記録媒体の信号
記録層の全面に亘って上記記録トラックに沿って、順
次、上記光束を集光、照射することにより、該信号記録
層の全面に亘って、情報信号の書き込み及び読み出しを
行うことができる。

【０００５】上記ディスク状記録媒体の透明基板は、平
板状に形成されているが、僅かな歪みを有することがあ
り、そのため、中央部分を保持されて回転操作されると
き、いわゆる面振れを起こす。すなわち、上記ディスク
状記録媒体の信号記録層は、このディスク状記録媒体が
中央部分を保持されて回転操作されるとき、上記光学ピ
ックアップ装置の対物レンズに対して接離する方向に周
期的に移動する。また、上記ディスク状記録媒体の記録
トラックは、曲率中心が上記透明基板の中心に一致する
ように形成されているが、僅かな偏心を有することがあ
り、そのため、該透明基板が中央部分を保持されて回転
操作されるとき、上記光学ピックアップ装置の対物レン
ズの光軸に直交する方向に周期的に移動する。

【０００６】このような面振れや偏心に上記対物レンズ
を追従させるため、上記光学ピックアップ装置は、対物
レンズ駆動装置（アクチュエータ）を備えている。この
対物レンズ駆動装置は、上記対物レンズが取付けられた
レンズボビンと、このレンズボビンを移動可能に支持す
る円柱状の支軸とを有して構成されている。すなわち、
上記レンズボビンは、上記支軸が挿通される軸受け孔を
有しており、この軸受け孔に上記支軸を挿通させること
により、この支軸の軸方向及びこの支軸の軸回り方向と
に移動可能となされている。上記対物レンズは、光軸を
上記支軸の軸に平行として、上記レンズボビンに取付け
られている。

【０００７】上記レンズボビンには、フォーカス用駆動
コイル及びトラッキング用駆動コイルが取付けられてい
る。また、この対物レンズ駆動装置は、上記各駆動コイ
ルを磁界中に位置させる磁気回路を有している。

【０００８】上記対物レンズ駆動装置において、上記フ
ォーカス駆動コイルに駆動電流が供給されると、上記レ
ンズボビンは、上記磁気回路が形成する磁界より作用を
受けて、上記支軸の軸方向、すなわち、フォーカス方向
（上記対物レンズの光軸方向）に移動操作される。ま
た、上記対物レンズ駆動装置において、上記トラッキン
グ駆動コイルに駆動電流が供給されると、上記レンズボ
ビンは、上記磁気回路が形成する磁界より作用を受け
て、上記支軸の軸回りに回動され、上記対物レンズをト
ラッキング方向（該対物レンズの光軸に直交する方向）
に移動操作する。

【０００９】この対物レンズ駆動装置は、上記フォーカ
ス駆動コイルに、上記対物レンズによる上記光束の集光
点と上記信号記録層の表面部との上記フォーカス方向へ
のずれ量を示すフォーカスエラー信号に基づくフォーカ
ス駆動電流が供給されることにより、常に、該集光点を
該信号記録層の表面部上に位置させる。また、この対物
レンズ駆動装置は、上記トラッキング駆動コイルに、上
記対物レンズによる上記光束の集光点と上記記録トラッ
クとの上記トラッキング方向へのずれ量を示すトラッキ
ングエラー信号に基づくトラッキング駆動電流が供給さ
れることにより、常に、該集光点を該記録トラック上に
位置させる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な光ディスクの如き光学記録媒体においては、コンピュ
ータ用の補助記憶装置として、また、音声及び画像信号
の記録媒体として用いるために、情報信号の記録密度の
高密度化が進められている。

【００１１】このように記録密度が高密度化された光学
記録媒体に対して情報信号の書き込み及び読み出しを行
うには、上記対物レンズをより開口数（ＮＡ）の大きな
ものとするとともに、上記光源の発光波長をより短波長
化して、この光学記録媒体上に上記光束が集光されるこ
とにより形成されるビームスポットを小さくする必要が
ある。

【００１２】しかし、上記対物レンズの開口数が大きく
なると、上記光学記録媒体の傾き、この光学記録媒体の
透明基板の厚みムラ、及び、この光学記録媒体上におけ
る上記光束のデフォーカス（焦点ずれ）に対する許容度
が減少することとなり、この光学記録媒体に対する情報
信号の書き込み及び読み出しが困難となる。

【００１３】例えば、上記対物レンズの光軸の上記光学
記録媒体に対する傾き（スキュー）が生ずると、上記信
号記録面上に集光される光束において波面収差が生じ、
上記光検出器より出力される電気信号（ＲＦ出力）に影
響が出る。

【００１４】この波面収差は、上記対物レンズの開口数
の３乗と上記光学記録媒体の傾き角（スキュー角）の約
１乗に比例して発生する３次のコマ収差が支配的であ
る。したがって、上記光学記録媒体の傾きに対する許容
値は、上記対物レンズの開口数の３乗に反比例すること
となり、すなわち、この開口数が大きくなれば小さくな
る。

【００１５】上記対物レンズ駆動装置において、上記光
学記録媒体に対する上記支軸の傾きは、取付け時の機械
精度や調整により、必要な精度を維持することができ
る。したがって、情報信号の記録密度が高密度化された
光学記録媒体に対して該情報信号の書き込み及び読み出
しを行うための光学ピックアップ装置に用いる対物レン
ズ駆動装置においては、上記レンズボビンの上記支軸に
対する傾きを厳しく規制する必要がある。

【００１６】上記レンズボビンの上記支軸に対する傾き
を厳しく規制するには、この支軸の外周面と上記軸受け
孔の内周面との間の空隙をできるだけ狭くしたほうがよ
い。しかし、上記支軸の外周面と上記軸受け孔の内周面
との間の空隙を過剰に狭くすると、該軸受け孔の該支軸
に対する摺動が行えなくなる虞れがある。

【００１７】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、対物レンズが取付けられたレン
ズボビンのこのレンズボビンを支持する支軸に対する良
好な摺動が維持されながら、該レンズボビンの該支軸に
対する傾きが厳しく規制され、情報信号の記録密度が高
密度化された光学記録媒体に対して情報信号の書き込み
及び読み出しを行う光学ピックアップ装置に適用して好
適な対物レンズ駆動装置の提供という課題を解決しよう
とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る対物レンズ駆動装置は、円柱状の支軸
と、対物レンズ及び駆動コイルが取付けられ該支軸が挿
通される軸受け孔を有しこの軸受け孔に該支軸が挿通さ
れることにより該支軸の軸方向及び該支軸の軸回り方向
に移動可能に該支軸により支持されたレンズボビンと、
該駆動コイルを磁界中に位置させる磁気回路とを備え、
上記レンズボビンの軸受け孔は、両側の開口部近傍の部
分が、中央部分よりも縮径されており、これら開口部近
傍の部分において上記支軸の外周面に摺接することとな
されたものである。

【００１９】また、本発明は、上記対物レンズ駆動装置
において、上記レンズボビンは、少なくとも上記軸受け
孔回りの部分が一体成型手段により形成されていること
としたものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。

【００２１】本発明に係る対物レンズ駆動装置は、いわ
ゆる光ディスクや光磁気ディスクの如きディスク状光学
記録媒体に対して情報信号の書き込み及び読み出しを行
う光学ピックアップ装置の構成に用いられるものであ
る。

【００２２】上記ディスク状光学記録媒体は、図１に示
すように、円盤状の透明基板と、この透明基板に被着形
成される信号記録層とを有して構成される。この信号記
録層上には、略々同心円状をなして螺旋状に形成された
記録トラックが形成されている。この信号記録層におい
て、情報信号は、上記記録トラックに沿って記録されて
いる。

【００２３】そして、上記光学ピックアップ装置は、光
源となる半導体レーザ１２と、この半導体レーザ１２よ
り発せられる光束を上記ディスク状光学記録媒体１０１
の信号記録層上に集光させる対物レンズ２と、該光束の
該信号記録層による反射光束を検出する光検出器１３と
を有して構成されている。なお、この光学ピックアップ
装置において、上記半導体レーザ１２及び上記光検出器
１３は、同一の半導体基板上に配設されて、いわゆるレ
ーザカプラ１１を構成している。

【００２４】上記ディスク状光学記録媒体１０１は、図
示しないディスクテーブルにより中央部分を保持され、
スピンドルモータにより回転操作される。上記光学ピッ
クアップ装置は、回転操作されるディスク状光学記録媒
体１０１の主面部に上記対物レンズ２を対向させるとと
もに、このディスク状光学記録媒体１０１の内外周に亘
って移動操作される。そして、この光学ピックアップ装
置は、上記ディスク状光学記録媒体１０１の信号記録層
の全面に亘って上記記録トラックに沿って、順次、上記
光束を集光、照射することにより、該信号記録層の全面
に亘って、情報信号の書き込み及び読み出しを行うこと
ができる。

【００２５】上記ディスク状光学記録媒体１０１の透明
基板は、中央部分を保持されて回転操作されるとき、い
わゆる面振れを起こす。すなわち、上記ディスク状光学
記録媒体１０１の信号記録層は、このディスク状光学記
録媒体１０１が中央部分を保持されて回転操作されると
き、上記光学ピックアップ装置の対物レンズ２に対して
接離する方向に周期的に移動する。また、上記ディスク
状光学記録媒体１０１の記録トラックは、上記透明基板
が中央部分を保持されて回転操作されるとき、上記光学
ピックアップ装置の対物レンズ２の光軸に直交する方向
に周期的に移動する。

【００２６】本発明に係る対物レンズ駆動装置は、この
ようなディスク状光学記録媒体１０１の面振れや偏心に
上記対物レンズ２を追従させるものである。この対物レ
ンズ駆動装置は、図１乃至図３に示すように、上記対物
レンズ２が取付けられたレンズボビン１と、このレンズ
ボビン１を移動可能に支持する円柱状の支軸７とを有し
て構成されている。上記支軸７は、この対物レンズ駆動
装置のベース板６に対して略々垂直に立設されている。

【００２７】上記レンズボビン１は、上記支軸７が挿通
される軸受け孔９を有しており、この軸受け孔９に上記
支軸７を挿通させることにより、この支軸７の軸方向及
びこの支軸の軸回り方向とに移動可能となされている。
上記対物レンズ２は、光軸を上記支軸７の軸に平行とし
て、上記軸受け孔９より離間した位置において、上記レ
ンズボビン１に取付けられている。したがって、上記レ
ンズボビン１が上記支軸７に対して移動操作されると
き、上記対物レンズ２は、図１中矢印Ｆで示すこの対物
レンズ２の光軸方向、すなわち、フォーカス方向、及
び、図１中矢印Ｔで示すこの対物レンズ２の光軸に直交
する方向、すなわち、トラッキング方向に移動操作され
る。

【００２８】上記レンズボビン１には、それぞれ駆動コ
イルであるフォーカス駆動コイル３，３及びトラッキン
グ駆動コイル４，４が取付けられている。上記フォーカ
ス駆動コイル３，３は、巻軸方向を上記対物レンズの光
軸に平行として、上記レンズボビン１の両側側部分に一
対が取付けられている。また、上記トラッキング駆動コ
イル４，４は、巻軸方向を上記対物レンズの光軸に直交
する方向として、上記レンズボビン１の両側面部に取付
けられている。

【００２９】また、この対物レンズ駆動装置は、上記各
駆動コイルを磁界中に位置させる磁気回路を有してい
る。この磁気回路は、上記ベース板６上に立設された一
対のコ字状ヨーク１０，１０と、このコ字状ヨーク１
０，１０に対応して取付けられた一対のマグネット５，
５とから構成されている。上記各コ字状ヨーク１０，１
０は、それぞれ、板状の磁性材料がコ字状に屈曲されて
形成されることにより、互いに平行となされ基端側を連
結された一対の接片部を有し、これら接片部を上記ベー
ス板６上に立設させて配設されている。上記各コ字状ヨ
ーク１０，１０は、一方の接片部を上記各フォーカス駆
動コイル３，３内に対応させて挿通させている。また、
上記各マグネット５，５は、上記各トラッキング駆動コ
イル４，４に対応して対向されている。

【００３０】この対物レンズ駆動装置において、上記フ
ォーカス駆動コイル３，３に駆動電流が供給されると、
上記レンズボビン１は、上記磁気回路が形成する磁界よ
り作用を受けて、図１中矢印Ｆで示すように、上記支軸
７の軸方向、すなわち、フォーカス方向（上記対物レン
ズ２の光軸方向）に移動操作される。また、この対物レ
ンズ駆動装置において、上記トラッキング駆動コイル
４，４に駆動電流が供給されると、上記レンズボビン１
は、上記磁気回路が形成する磁界より作用を受けて、上
記支軸７の軸回りに回動され、上記対物レンズ２をトラ
ッキング方向（該対物レンズ２の光軸に直交する方向）
に移動操作する。

【００３１】この対物レンズ駆動装置は、上記フォーカ
ス駆動コイル３，３に、上記対物レンズ２による上記光
束の集光点と上記信号記録層の表面部との上記フォーカ
ス方向へのずれ量を示すフォーカスエラー信号に基づく
フォーカス駆動電流が供給されることにより、常に、該
集光点を該信号記録層の表面部上に位置させる。また、
この対物レンズ駆動装置は、上記トラッキング駆動コイ
ル４，４に、上記対物レンズ２による上記光束の集光点
と上記記録トラックとの上記トラッキング方向へのずれ
量を示すトラッキングエラー信号に基づくトラッキング
駆動電流が供給されることにより、常に、該集光点を該
記録トラック上に位置させる。

【００３２】ところで、この対物レンズ駆動装置におい
て、上記ディスク状光学記録媒体１０１に対する上記支
軸７の傾きは、この支軸７の上記ベース板６への取付け
時の機械精度や調整により、必要な精度を維持すること
ができる。そして、この対物レンズ駆動装置において
は、上記軸受け孔９は、図４に示すように、両側の開口
部近傍の部分である摺動部１４，１４が、中央部分であ
る拡径部１５よりも僅かに縮径されている。これら摺動
部１４，１４と拡径部１５との内径の差は、数μｍ程度
である。したがって、上記摺動部１４，１４と上記拡径
部１５との間には、高さが数μｍの段差部１６，１６が
形成されている。したがって、上記レンズボビン１は、
図５に示すように、上記支軸７に対して上記各摺動部１
４，１４の内壁部１７，１７のみにおいて摺動すること
となり、該支軸７の基端側及び先端側によって支持され
ることとなるので、該支軸７に対する傾きが厳しく規制
される。すなわち、この対物レンズ駆動装置において
は、上記レンズボビン１の上記ディスク状光学記録媒体
１０１に対する傾きが厳しく規制されている。

【００３３】また、上記軸受け孔９は、上記支軸７に対
する接触面積が小さくなされていることにより、この支
軸７に対する摺動が、摩擦が少ない状態で良好に行える
ようになされている。すなわち、この対物レンズ駆動装
置においては、上記軸受け孔９の上記支軸７に対する摺
動が良好に行える状態が維持されつつ、上記レンズボビ
ン１の該支軸７に対する傾きが厳しく規制されている。
したがって、この対物レンズ駆動装置は、情報信号の記
録密度が高密度化されたディスク状光学記録媒体に対し
て該情報信号の書き込み及び読み出しを行うための光学
ピックアップ装置に用いることができる。

【００３４】そして、上記レンズボビン１は、少なくと
も軸受け孔９回りの筒状部分８が、一体成型手段により
形成されている。このレンズボビン１は、例えばグラス
ファイバが混入された合成樹脂材料の如き複合材料を用
いて、射出成型手段によって形成されている。この軸受
け孔９において、上記拡径部１５の部分は、いわゆる
「無理抜き」といわれる型抜きによって形成される。す
なわち、上記レンズボビン１を形成するための金型にお
いて、上記軸受け孔９を形成する円柱状部分は、中途部
が数μｍ拡径された状態となっており、該軸受け孔９が
形成された後には、このままではこの軸受け孔９より抜
けない。このとき、形成されたレンズボビン１を上記金
型より離す方向の一定以上の力を加えることにより、該
レンズボビン１が若干の弾性変形を起こし、このレンズ
ボビン１は、該金型より離間される。

【００３５】なお、上記軸受け孔９は、上述のような金
型からの「無理抜き」を容易とするため、図８に示すよ
うに、上記段差部１６，１６の部分がテーパ部１８，１
８となるように形成してもよい。これらテーパ部１８，
１８は、上記各摺動部１４，１４より上記拡径部１５に
かけて、内径が徐々に拡径されるように形成されてい
る。

【００３６】また、上記軸受け孔９においては、図７に
示すように、上記拡径部１５及び一方の摺動部１４を上
記レンズボビン１の筒状部分８と一体的に形成し、他方
の摺動部１４を軸受け（スラストベアリング）１９をこ
の軸受け孔９に圧入することによって形成することとし
てもよい。上記軸受け１９は、例えば、いわゆる含油金
属（「オイルレスメタル」）の如き材料により、円環状
に形成され、内径が上記摺動部１４の内径に等しくなさ
れている。

【００３７】さらに、上記軸受け孔９においては、図６
に示すように、上記拡径部１５を上記レンズボビン１の
筒状部分８と一体的に形成し、上記各摺動部１４をそれ
ぞれ軸受け１９，１９をこの軸受け孔９に圧入すること
によって形成することとしてもよい。

【００３８】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る対物レンズ
駆動装置においては、対物レンズが取付けられたレンズ
ボビンの軸受け孔は、両側の開口部近傍の部分が、中央
部分よりも縮径されており、これら開口部近傍の部分に
おいて、この軸受け孔に挿通される支軸の外周面に摺接
する。

【００３９】しだがって、上記レンズボビンは、上記支
軸の基端側及び先端側によって支持されることとなるの
で、該支軸に対する傾きが厳しく規制される。また、上
記軸受け孔は、上記支軸に対する接触面積が小さくなさ
れていることにより、この支軸に対する摺動が、摩擦が
少ない状態で良好に行える。

【００４０】すなわち、本発明は、対物レンズが取付け
られたレンズボビンのこのレンズボビンを支持する支軸
に対する良好な摺動が維持されながら、該レンズボビン
の該支軸に対する傾きが厳しく規制され、情報信号の記
録密度が高密度化された光学記録媒体に対して情報信号
の書き込み及び読み出しを行う光学ピックアップ装置に
適用して好適な対物レンズ駆動装置を提供することがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る対物レンズ駆動装置の構成を示す
斜視図である。

【図２】上記対物レンズ駆動装置の構成を示す縦断面図
である。

【図３】上記対物レンズ駆動装置の構成を示す平面図で
ある。

【図４】上記対物レンズ駆動装置の要部の構成（第１の
例）を示す要部縦断面図である。

【図５】上記対物レンズ駆動装置の要部の構成（第２の
例）を示す要部縦断面図である。

【図６】上記対物レンズ駆動装置の要部の構成（第３の
例）を示す要部縦断面図である。

【図７】上記対物レンズ駆動装置の要部の構成（第４の
例）を示す要部縦断面図である。

【図８】上記対物レンズ駆動装置の要部の構成（第５の
例）を示す要部縦断面図である。

【符号の説明】

１ レンズボビン、２ 対物レンズ、３ フォーカス駆
動コイル、４ トラッキング駆動コイル、５ マグネッ
ト、７ 支軸、９ 軸受け孔、１０ ヨーク、１４ 摺
動部、１５ 拡径部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱状の支軸と、 対物レンズ及び駆動コイルが取付けられ、上記支軸が挿
   通される軸受け孔を有し、この軸受け孔に該支軸が挿通
   されることにより該支軸の軸方向及び該支軸の軸回り方
   向に移動可能に該支軸により支持されたレンズボビン
   と、 上記駆動コイルを磁界中に位置させる磁気回路とを備
   え、 上記レンズボビンの軸受け孔は、両側の開口部近傍の部
   分が、中央部分よりも縮径されており、これら開口部近
   傍の部分において上記支軸の外周面に摺接することとな
   された対物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 レンズボビンは、少なくとも軸受け孔回
   りの部分が一体成型手段により形成されている請求項１
   記載の対物レンズ駆動装置。