JPH1064071A - 光ディスク装置の対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対物レンズの光軸と光ディスクとの適正な角
度からのずれを簡便に補正することができる光ディスク
装置の対物レンズ駆動装置を提供すること。 【解決手段】 光ディスク装置の光ディスクＤの情報面
へ光Ｌを用いて情報を記録再生する際に、光Ｌを通す対
物レンズ２の駆動装置において、可動部の重心９が対物
レンズの光軸ＯＰＬ上にあり、サスペンションの可動部
に対する取付け高さＨが、可動部の重心９と概ね一致し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置に
おいて光ディスクの情報面へ光を用いて情報記録再生す
る際に、光を通す対物レンズの駆動装置の改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に光ディスク装置は、光学ピックア
ップから出射されるレーザ光がディスク面に対して垂直
に入射した場合に、集束スポットに収差が極力生じない
ように光学設計されている。ところが、実際の光ディス
ク装置においては、ターンテーブルの回転時の軸振れ及
び光ディスク単体のそり等により、信号の記録再生時に
入射ビームとディスク面との角度ずれ現象（以後、スキ
ューと記す）が生じる。光ディスクに信号を高密度に記
録すればするほど、このスキューに起因するコマ収差が
信号の読み書きに与える悪影響が大きいため、光ディス
クの高密度化を図る際にはこのディスクスキューを低減
させる、又は何らかの手法で光学的に補正する必要があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これまでの光ディスク
装置、例えばレーザディスクの様なディスク径が大きく
ディスクスキューが多く発生するような光ディスク装置
においては、図２６に示すような機構が提案されてき
た。これはディスクスキュー角θが生じた場合に、光学
ピックアップ１１１３をメカデッキ１１１４上にスライ
ド移動可能に設置された光学ピックアップのベース１１
１５上の回転軸１０１６を中心に角度θだけ回転させる
ことにより、レーザ光をディスク面１０００に垂直入射
させる方式である。しかしながら、この方式では大きい
光学ピックアップ１１１３を傾動させなければならない
ため、消費電力が大きくなる他、高速で傾動させること
が容易でないためレーザディスクの回転に同期したスキ
ューのＡＣ成分（光ディスクの反りが回転ごとに出る時
間的変動分）を補正することは困難であった。

【０００４】このような問題に対し、図２７に示すよう
なレンズ１００２の光軸とディスク面とが常に垂直にな
るように対物レンズ１００２とプリズム・ミラー群（図
示せず）のみを、傾動制御することが提案されている
（特開平５−６５５５号公報）。この方式を採用すれ
ば、可動部１１９０は対物レンズ２、プリズム、ミラー
及びそれらを保持する筐体のみであるので、スキュー制
御に要する電力が少なくて済む上、高速動作が可能であ
るためディスクスキューのＡＣ成分を補正することが可
能になる。

【０００５】ところが、スキューを補正するために傾動
動作を行う場合、可動部１１９０は低い周波数帯（トラ
ッキング方向の１次共振周波数ｆｔｒよりも低い場合）
においては、図２８（ａ）に示すように光軸１１１７と
板バネ１１１８の取り付け高さ位置との交点を回転中心
ＥＺとする回転運動のモーメント力Ｍｒｓになる。一
方、高い周波数帯（トラッキング方向の１次共振周波数
ｆｔｒより高い場合）においては、可動部１１９０は図
２８（ｂ）に示すように可動部１１９０の重心位置Ｇを
中心とした回転運動のモーメント力Ｍｒｓになる。従っ
てラジアルスキューを補正するために可動部１１９０を
傾動動作をさせた場合、図２８（ａ)(ｂ）のいずれの場
合も対物レンズ１００２の主点位置Ｏは矢印ＡＲで示す
ようにディスクの半径方向に動いてしまい、この主点位
置Ｏの移動はトラッキングサーボに対して外乱となるた
め、通常の２軸アクチュエータを用いた場合以上にトラ
ッキングサーボゲインが必要とされる。さらに、図２９
に示すように低い周波数帯においては、トラッキング動
作時に、可動部１１９０は、板バネ１１１８の取り付け
位置と光軸１１１７との交点ＥＺ回りに回転運動のモー
メント力Ｍｒｓを生じるためにラジアルスキューサーボ
に対して外乱を与えることになる。従って、ラジアルス
キューサーボとトラッキングサーボとが相互に外乱を及
ぼし合うことになり、制御不安定の要因になる。

【０００６】また、特開平５−６５５５号公報において
は、信号の読み書き用のレーザとは別の光源及び光学系
をスキュー検出用に備えているために、ピックアップ本
体を小型でかつ低価格にて提供する場合の妨げとなる。
さらに図２７の可動部１１９０が１枚の円筒状の板バネ
１１１８により支持されるため、アクチュエータの駆動
感度が低下するといった問題があった。可動部１１９０
は薄い板バネ１１１８によって支持されているので、外
部から強い衝撃が加わった場合に板バネ部の塑性変形を
起こしてアクチュエータの性能を損なう可能性もある。
そこで本発明は上記課題を解消し、対物レンズの光軸と
光ディスクとの適正な角度からのずれを簡便に補正する
ことができる光ディスク装置の対物レンズ駆動装置を提
供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、光ディスク装置の光ディスクの情報面へ光を用
いて情報を記録再生する際に、光を通す対物レンズの駆
動装置において、通電することにより、対物レンズを有
する可動部を、対物レンズを光ディスクに遠ざかったり
近づいたりするフォーカス方向に直線移動し、光ディス
クのスキュー発生量に応じてラジアルスキュー方向とタ
ンジェンシャルスキュー方向に傾動するための複数の第
１コイルと、通電することにより、対物レンズを有する
可動部を、光ディスクのトラックを横切るトラッキング
方向に移動するための複数の第２コイルと、固定部と、
可動部を固定部に対して弾性的に保持するサスペンショ
ンと、を備え、可動部の重心が対物レンズの光軸上にあ
り、サスペンションの可動部に対する取付け高さが、可
動部の重心と概ね一致している、光ディスク装置の対物
レンズ駆動装置により、達成される。本発明では、可動
部の重心が対物レンズの光軸上にあり、しかもサスペン
ションの可動部に対する取付け高さが可動部の重心と概
ね一致していることから、トラッキング方向の一次共振
周波数よりも低い周波数の外乱に対してトラッキングサ
ーボ動作させる場合に、可動部がラジアルスキュー方向
に傾いてしまうのを極力抑えることができる。

【０００８】上記目的は、本発明にあっては、第２コイ
ルに対してトラッキングサーボ動作をさせる際のサーボ
帯域は、第１コイルに対してラジアルスキューサーボ動
作をさせる際のサーボ帯域よりも高い周波数に設定され
ている光ディスク装置の対物レンズ駆動装置により、達
成される。本発明では、第２コイルに対してトラッキン
グサーボ動作をさせる際のサーボ帯域が、第１コイルに
対してラジアルスキューサーボ動作をさせる際のサーボ
帯域よりも高い周波数に設定されているので、ラジアル
スキューサーボによる可動部のトラッキング方向への不
要な動きはトラッキングサーボによる可動部の動作で吸
収できる。

【０００９】上記目的は、本発明にあっては、光ディス
ク装置の光ディスクの情報面へ光を用いて情報を記録再
生する際に、光を通す対物レンズの駆動装置において、
通電することにより、対物レンズを有する可動部を、対
物レンズを光ディスクに遠ざかったり近づいたりするフ
ォーカス方向に直線移動し、光ディスクのスキュー発生
量に応じてラジアルスキュー方向とタンジェンシャルス
キュー方向に傾動するための複数の第１コイルと、通電
することにより、対物レンズを有する可動部を、光ディ
スクのトラックを横切るトラッキング方向に移動するた
めの複数の第２コイルと、固定部と、可動部を固定部に
対して弾性的に保持するサスペンションと、を備え、可
動部の重心が対物レンズの光軸上にあり、サスペンショ
ンの可動部に対する取付け高さが、対物レンズの後側主
点位置の高さと概ね一致している、光ディスク装置の対
物レンズ駆動装置により、達成される。本発明では、可
動部の重心が対物レンズの光軸上にあり、サスペンショ
ンの可動部に対する取付け高さが、対物レンズの後側主
点位置の高さと概ね一致しているので、トラッキング方
向の一次共振周波数よりも低い周波数の外乱に対して、
ラジアルスキューサーボ動作させる場合に、対物レンズ
の後側主点位置が、ディスクの半径方向（トラッキング
方向）に動いてしまうことによりトラッキングサーボに
外乱が発生するのを極力抑えることができる。

【００１０】上記目的は、本発明にあっては、光ディス
ク装置の光ディスクの情報面へ光を用いて情報を記録再
生する際に、光を通す対物レンズの駆動装置において、
通電することにより、対物レンズを有する可動部を、対
物レンズを光ディスクに遠ざかったり近づいたりするフ
ォーカス方向に直線移動し、光ディスクのスキュー発生
量に応じてラジアルスキュー方向とタンジェンシャルス
キュー方向に傾動するための複数の第１コイルと、通電
することにより、対物レンズを有する可動部を、光ディ
スクのトラックを横切るトラッキング方向に移動するた
めの複数の第２コイルと、固定部と、可動部を固定部に
対して弾性的に保持するサスペンションと、を備え、可
動部の重心が対物レンズの光軸上にあり、可動部の重心
位置が対物レンズの後側主点位置と概ね一致しており、
サスペンションの可動部に対する取り付け高さが、可動
部の重心及び対物レンズの後側主点位置の高さと概ね一
致している、光ディスク装置の対物レンズ駆動装置によ
り、達成される。本発明では、可動部の重心が対物レン
ズの光軸上にあり、可動部の重心位置が対物レンズの後
側主点位置と概ね一致しており、サスペンションの可動
部に対する取り付け高さが、可動部の重心及び対物レン
ズの後側主点位置の高さと概ね一致していることから、
対物レンズはフォーカス、トラッキング、ラジアルスキ
ュー、タンジェンシャルスキューの４自由度方向の機械
的な干渉を極力防いで４自由度方向に独立して安定動作
させることができる。

【００１１】上記目的は、本発明にあっては、可動部
は、光ディスクと対物レンズとの相対的な傾きを検出す
るためのスキューセンサを備え、スキューセンサは、光
ディスクの情報面の信号を読み取るための読み取り光学
系に用いられている光の波長と異なる波長を有する光を
発生する光発生手段と、この光発生手段からの光を通
し、読み取り光学系に用いられている光を遮蔽する光学
フィルタと、光学フィルタを通った光発生手段からの光
を受光する受光手段と、を備える光ディスク装置の対物
レンズ駆動装置により、達成される。本発明では、スキ
ューセンサの光学フィルタが、スキューセンサの光発生
手段からの光は通すが、光ディスクの情報面の信号を読
み取るための読み取り光学系の光は遮蔽するので、スキ
ューセンサは、読み取り光学系に用いられている光に邪
魔されずに、光ディスクと対物レンズとの相対的な傾き
を確実に検出することができる。

【００１２】上記目的は、本発明にあっては、サスペン
ションは、光ディスクのトラック方向にそって部分的に
厚みを増加してある板状部材である光ディスク装置の対
物レンズ駆動装置により、達成される。本発明では、サ
スペンションが部分的に厚みを増加している板状部材で
あるので、全体としては軽く作ることができ、しかもサ
スペンションは光ディスクのトラック方向にそって部分
的な厚みを増加しているので、４自由度方向には、従来
と同程度のばね定数で可動部を支持しつつ、トラック方
向への剛性を強化することができる。このことから、逆
にトラック方向への剛性を従来と同程度確保した場合、
４自由度方向へのばね定数を下げることができるため、
駆動装置の駆動感度を向上できる。

【００１３】上記目的は、本発明にあっては、可動部の
フォーカス方向とトラッキング方向への過度の変位を規
制する規制部材を備える光ディスク装置の対物レンズ駆
動装置により、達成される。本発明では、可動部のフォ
ーカス方向とトラッキング方向への過度の変位を規制部
材で規制できるので、これにより、可動部は光ディスク
の面と垂直な方向及び光ディスクの面と平行な方向にそ
れぞれ動きが規制され、外部からの衝撃が加わってもサ
スペンションの塑性変形などの損傷を防ぐことができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、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、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１５】図１は、本発明の対物レンズ駆動装置を備
えた光ディスク装置の一例を示している。図１の光ディ
スク装置２００は、対物レンズ駆動装置１００と再生光
学系１５０及び光ディスクＤの駆動部１９０等を備えて
いる。駆動部１９０はチャッキング部１９１とモータ１
９２を備えており、チャッキング部１９１には、光ディ
スクＤを着脱可能に取付けることができる。モータ１９
２は、チャッキング部１９１と光ディスクＤを連続回転
させることができる。

【００１６】対物レンズ駆動装置１００は、対物レンズ
２を光ディスクＤのディスク面ＤＰに対して移動するた
めの装置である。この対物レンズ駆動装置１００の付近
には、再生光学系１５０が配置されている。この再生光
学系１５０は、光ディスクＤのディスク面ＤＰに記録さ
れている情報信号を再生する光学系である。再生光学系
１５０は、レーザダイオード１５１、コリメータレンズ
１５２、グレーティング１５３、λ／２板（１／２波長
板）１５４、偏光ビームスプリッタ１５５、λ／２板１
５６、集光レンズ１５７、円筒レンズ及び凹レンズ１５
８、８分割のフォトディテクタ１６０、フロントモニタ
ー用フォトディテクタ１５９、λ／４板１６１等を備え
ている。

【００１７】レーザダイオード１５１は、例えば６５０
ｎｍの波長のレーザ光Ｌを発生するもので、レーザ光Ｌ
はコリメータレンズ１５２により平行光にされて、グレ
ーティング１５３とλ／２板１５４を通り偏光ビームス
プリッタ１５５に至る。偏光ビームスプリッタ１５５
は、このレーザ光Ｌの一部をフロントモニター用フォト
ディテクタ１５９に導くとともにレーザ光Ｌの残部を対
物レンズ２側に導く。フロントモニター用フォトディテ
クタ１５９は、レーザダイオード１５１の出力をモニタ
ーするためのディテクタである。

【００１８】対物レンズ２は、レーザ光Ｌをディスク面
ＤＰに集束して照射する。そしてディスク面ＤＰからの
戻り光は、λ／４板１６１を通り偏光ビームスプリッタ
１５５で反射されてλ／２板１５６を通り集光レンズ１
５７で集光され、かつ円筒レンズ及び凹レンズ１５８に
より更に集光されて、８分割のフォトディテクタ１６０
に導かれるようになっている。８分割のフォトディテク
タ１６０は、図５にパターン配置例を示している。フォ
トディテクタ１６０は、ディテクタ１６０Ａ〜１６０Ｈ
からなる。ディテクタ１６０Ａ〜１６０Ｄは正方形状で
あり、ディテクタ１６０Ｅ〜１６０Ｈは長方形状であ
る。

【００１９】次に、図１の対物レンズ駆動装置１００の
構造を、図２と図３を参照して詳しく説明する。図２
は、図１の対物レンズ駆動装置１００の構造を更に詳し
く示す側面図であり、図３はその駆動装置１００の平面
図である。対物レンズ２は、図１のレーザ光Ｌのスポッ
トＳＰをディスク面ＤＰに形成するためのレンズであ
る。対物レンズ駆動装置１００は、対物レンズ２、ボビ
ン（可動部）５、複数のフォーカスコイル６−ａ，６−
ｂ，６−ｃ，６−ｄ、トラッキングコイル７ａ，７ｂ、
ベースＢＡ、４本のサスペンション８、タンジェンシャ
ルスキューセンサ３、ラジアルスキューセンサ４等を備
えている。可動部であるボビン５は、例えばプラスチッ
ク等により作られており、図３で見て長方形状を有して
いる。このボビン５の図３で見て中心には対物レンズ２
が搭載されている。タンジェンシャルスキューセンサ３
とラジアルスキューセンサ４は、図３の平面図において
ボビン５の中心軸ＣＬＬにほぼそって設けられている
が、これらのセンサ３，４は図３においてややフォーカ
スコイル６−ａ，６−ｃ側に変位して配置されている。
ラジアルスキューセンサ４とタンジェンシャルスキュー
センサ３は、対物レンズ２と光ディスクＤのディスク面
ＤＰ（図１参照）との相対角度を検出するセンサであ
る。

【００２０】４つのフォーカスコイル６−ａ〜６−ｄ
は、図３のボビン５の上面において、それぞれほぼ四隅
に配置されている。これらのフォーカスコイル６−ａ〜
６−ｄは、通電することにより、ボビン５及び対物レン
ズ２をフォーカス方向ＦＣＳに直線移動し、又はボビン
５と対物レンズ２をラジアルスキュー方向ＲＳＤとタン
ジェンシャルスキュー方向ＴＳＤに傾動させるための駆
動コイルである。２つのトラッキングコイル７−ａ，７
−ｂは、ボビン５の短辺側にそれぞれ取付けられてい
る。このトラッキングコイル７−ａ，７−ｂは、通電す
ることにより、ボビン５及び対物レンズ２をトラッキン
グ方向ＴＲＫにそって直線移動させるための駆動コイル
である。ボビン５は、４つのサスペンション８を備えて
いる。４つのサスペンション８が、ボビン５とベースＢ
Ａとの間に設けられている。特徴的なのは、４つのサス
ペンション８は、ボビン５の対物レンズ２の光軸ＯＰＬ
に関して対称位置に配置されており、かつサスペンショ
ン８の上部の取付部８ａが対物レンズ２の主点１０と同
じ高さＨ、すなわちベースＢＡの上面に対して同じ高さ
Ｈに設定されていることである。

【００２１】図９と図１０はサスペンション８の一部を
示しており、図９と図１０のサスペンション８は、例え
ば弾性、機械的特性に優れ、屈曲疲労性も良好な熱可塑
性エラストマー（例：東レ株式会社のハイトレル）展延
性が良い高性能ばね材であるりん青銅、ステンレス鋼に
より作られている。図９のサスペンション８は板状で厚
み８Ｗを有し、部分的に肉厚部８ｄとなっている。この
肉厚部８ｄは、光ディスクのトラック方向ＴＤ（図３参
照）にそって形成されている。このようにすることで、
図２と図３のボビンがフォーカス方向ＦＣＳやトラッキ
ング方向ＴＲＫあるいはタンジェンシャルスキュー方向
ＴＳＤやラジアルスキュー方向ＲＳＤに移動する場合に
おいて柔軟性を確保しつつ、ボビン５をしっかりとベー
スＢＡに対して保持することができる。

【００２２】図１０のサスペンション８はやはり板状の
ものを曲げて形成しており、トラック方向ＴＤにそって
肉厚部８ｅが形成されている。この肉厚部８ｅも図９の
肉厚部８ｄと同じ働きをする。このように肉厚部８ｄ，
８ｅがトラック方向ＴＤに形成されていることにより、
サスペンション８のトラック方向ＴＤにおける剛性を高
めることができる。図１１は、図１０のサスペンション
８を模式的に示している。図１２は、サスペンション８
がフォーカス方向ＦＣＳ方向に柔軟性を持って弾性変形
している様子を示し、図１３はサスペンション８がトラ
ッキング方向ＴＲＫにそって弾性的に変形している様子
を示している。また図１４は、図９と図１０の肉厚部８
ｄ，８ｅがトラック方向ＴＤにそって形成されているメ
リットから、サスペンション８がトラック方向ＴＤには
変形しにくく安定している様子を示している。つまり図
３のボビン５がトラック方向ＴＤへは不要な動作をしな
いようにサスペンションが機能するのである。

【００２３】次に、図３のタンジェンシャルスキューセ
ンサ３とラジアルスキューセンサ４の構造について説明
する。図３において光ディスクＤは、例えば直径が１２
０ｍｍのディスク（コンパクトディスクや高密度な２枚
のディスクを貼り合わせたディスクのようなもの）を使
用することを前提とすると、例えば光ディスクＤの半径
が４０ｍｍ付近で、対物レンズ２と２つのセンサ３，４
が同じトラック上に位置するように、センサ３，４がボ
ビン５の上に配置されている。つまりスキューセンサ
３，４は対物レンズ２に比べて光ディスクＤの中心側に
オフセットするようにボビン５の上に配置されている。

【００２４】図６はタンジェンシャルスキューセンサ３
のディテクタの配置例を示し、図７はラジアルスキュー
センサ４のディテクタの配置例を示している。図６にお
いて、タンジェンシャルスキューセンサ３は、光発生手
段であるＬＥＤ（光発光素子）３ａと２つのフォトトラ
ンジスタ３ｂ，３ｃを有している。フォトトランジスタ
３ｂ，３ｃは、受光手段である。これらのＬＥＤ３ａと
フォトトランジスタ３ｂ，３ｃは、図８のようにレンズ
及び光学フィルタＦＴにより覆われている。このタンジ
ェンシャルスキューセンサ３は、図３に示すように対物
レンズ２と光ディスクＤのディスク面ＤＰとのタンジェ
ンシャルスキュー方向ＴＳＤに関する相対角度を検出す
るものである。

【００２５】図７のラジアルスキューセンサ４は、光発
生手段であるＬＥＤ４ａ、受光手段であるフォトトラン
ジスタ４ｂ，４ｃを備えている。これらＬＥＤ４ａ、フ
ォトトランジスタ４ｂ，４ｃは、図８のようにレンズ及
び光学フィルタＦＴにより覆われている。このラジアル
スキューセンサ４は、図３に示すように対物レンズ２と
光ディスクＤのディスク面ＤＰとのラジアルスキュー方
向ＲＳＤに関する相対角度を検出するものである。図８
のレンズ及び光学フィルタＦＴは、例えば透明なプラス
チックで作られているが、図６と図７のＬＥＤ４ａが発
生する光は通すが、図１の再生光学系１５０のレーザダ
イオード１５１の発生するレーザ光Ｌは遮蔽する。つま
り例えばレンズ及び光学フィルタＦＴは、波長６５０ｎ
ｍ光の進入を阻止するが、波長９５０ｎｍの光は透過す
る性質を持っている。

【００２６】なお、図３のマグネットＭＧ，ＭＧは、全
てトラック方向ＴＤに着磁されており、隣り合うマグネ
ットは互いに逆方向に着磁されている。これらのマグネ
ットＭＧが第１コイル及び第２コイルに対して、トラッ
ク方向ＴＤに磁界を与えることにより、通電時に第１コ
イルはディスク面に垂直な方向に駆動力を発生し、第２
コイルはトラッキング方向に駆動力を発生することがで
きる。また図２のベースＢＡの中間部分には、穴ＨＬが
形成されており、この穴ＨＬは、図１に示すように偏光
ビームスプリッタ１５５からくるレーザ光Ｌを通した
り、ディスク面ＤＰからの戻り光を偏光ビームスプリッ
タ１５５側に通すための穴である。

【００２７】次に、図５の８分割のフォトディテクタ１
６０と、図６のタンジェンシャルスキューセンサ３及び
図７のラジアルスキューセンサ４と図１のフォーカスコ
イル６−ａ〜６−ｄ及びトラッキングコイル７−ａ，７
−ｂ等から構成される駆動回路３０について、図４を参
照して説明する。

【００２８】図４の駆動回路３００は、上述したよう
に、８分割のフォトディテクタ１６０、ラジアルスキュ
ーセンサ４、タンジェンシャルスキューセンサ３と、４
つのフォーカスコイル６−ａ〜６−ｄ及び２つのトラッ
キングコイル７−ａ，７−ｂの接続関係を示している。
図４において、フォトディテクタ１６０は、位相補償器
１８０とゲイン調整器１８１を介して、２つのトラッキ
ングコイル７−ａ，７−ｂに接続されている。フォトデ
ィテクタ１６０は位相補償器１８２とゲイン調整器１８
３を介して４つのフォーカスコイル６−ａ〜６−ｄに接
続されている。ラジアルスキューセンサ４は、位相補償
器１８４とゲイン調整器１８５及び反転器１８６を介し
て２つのフォーカスコイル６−ｂ，６−ｄに接続されて
いる。ラジアルスキューセンサ４は、位相補償器１８４
とゲイン調整器１８５を介して２つのフォーカスコイル
６−ａ，６−ｃに接続されている。タンジェンシャルス
キューセンサ３は、位相補償器１８７、ゲイン調整器１
８８及び反転器１８９を介してフォーカスコイル６−
ｃ，６−ｄに接続されている。タンジェンシャルスキュ
ーセンサ３は、位相補償器１８７、ゲイン調整器１８８
を介してフォーカスコイル６−ａ，６−ｂに接続されて
いる。

【００２９】図１の再生光学系１５０において、フォト
ディテクタ１６０がディスク面ＤＰからの戻り光を受け
て、図４のディテクタ１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，
１６０Ｄからフォーカスエラー信号ＦＥＳが位相補償器
１８２で位相補償され、かつゲイン調整器１８３でゲイ
ンの調整が行われた後に、４つのフォーカスコイル６−
ａ〜６−ｄに対して同位相の駆動電流が送られる。図４
のフォトディテクタ１６０のディテクタ１６０Ｅ，１６
０Ｆ，１６０Ｈ，１６０Ｇからはトラッキングエラー信
号ＴＲＳが位相補償器１８０に送られる。このトラッキ
ングエラー信号ＴＲＳは位相補償器１８０で位相補償さ
れ、かつゲイン調整器１８１でゲインの調整が行われた
後、ゲイン調整器１８１からは同位相の駆動電流が２つ
のトラッキングコイル７−ａ，７−ｂに送られる。

【００３０】図４のラジアルスキューセンサ４から得ら
れるラジアルスキューエラー信号ＲＳＥは、位相補償器
１８４に送られて位相補償され、かつゲイン調整器１８
５でゲイン調整が行われる。そしてゲイン調整器１８５
からは２つのフォーカスコイル６−ａ，６−ｃに対して
同位相の駆動電流が送られるとともに、反転器１８６か
らは残りの２つのフォーカスコイル６−ｂ，６−ｄに対
して逆位相の駆動電流が送られる。図４のタンジェンシ
ャルスキューセンサ３から得られるタンジェンシャルス
キューエラー信号ＴＳＥは、位相補償器１８７で位相補
償され、かつゲイン調整器１８８でゲイン調整が行われ
る。その後、ゲイン調整器１８８からは、２つのフォー
カスコイル６−ａ，６−ｂに対して同位相の駆動電流が
送られるとともに、反転器１８９からは残りの２つのフ
ォーカスコイル６−ｃ，６−ｄに対して逆位相の駆動電
流が送られる。

【００３１】図１２〜図１４に示すサスペンション８の
動作例において、サスペンション８は図１２と図１３で
は、フォーカス方向ＦＣＳとトラッキング方向ＴＲＫの
弾性を損なうことなく、図１４に示すようなトラック方
向ＴＤへのボビン５（図３参照）の動きを押えることが
できる。逆にいえば、トラック方向ＴＤへのサスペンシ
ョン８のスタビリティを同程度に確保しようとした場合
には、サスペンション８の幅ＷＳを小さくすることがで
きるために、ボビン５のフォーカスコイルやトラッキン
グコイルがアクチュエータとして作動する時のアクチュ
エータの感度を向上させることができる。

【００３２】図２には、外部衝撃防止用ストッパ１２と
して横ストッパ２６０，２６０と上ストッパ２７０，２
７０が、ベースＢＡの上部分２８０に設けられている。
横ストッパ２６０は、ボビン５がトラッキング方向ＴＲ
Ｋにそって過度に変位するのを機械的に阻止する。上ス
トッパ２７０は、ボビン５がフォーカス方向ＦＣＳにそ
って、ディスク面１側に過度に変位するのを機械的に防
ぐ。このように上ストッパ２７０と横ストッパ２６０を
設けることにより、外部から衝撃が加わった時にボビン
５がトラッキング方向ＴＲＫやフォーカス方向ＦＣＳに
過度に変位して、サスペンション８が塑性変形してしま
うのを防ぐ役割を果たしている。

【００３３】次に、図１５と図１６を参照して、対物レ
ンズの駆動装置１００におけるフォーカスサーボ動作と
ラジアルスキューサーボ動作について説明する。図１５
は図２をより簡単化して示しているが、図１５に示すボ
ビン５の状態は、図２に示す状態と同じような状態にあ
り、ボビン５の重心９と対物レンズ２の主点１０とサス
ペンション８の取付け高さＨは概ね一致している。しか
もフォーカスコイル６−ａ〜６−ｄ及びボビン５を弾性
的に支持する４つのサスペンション８は、対物レンズ２
の光軸（図３の光軸ＯＰＬ）に関して対称な位置であ
る。

【００３４】このことから、図４のフォーカスコイル６
−ａ〜６−ｄに対してフォーカスサーボ用の同位相の駆
動電流が加わった場合に、ボビン５は決して姿勢を乱す
ことなくフォーカス方向ＦＣＳ（図１のディスク面ＤＰ
に近づいたり遠ざかる方向、ディスク面ＤＰに垂直の方
向）にのみ駆動される。つまり４つのサスペンション８
と４つのフォーカスコイル６−ａ〜６−ｄが、レンズ２
の主点１０に対して点対称になっているので、ボビン５
は横揺れ（トラッキング方向ＴＲＫ方向あるいはトラッ
ク方向ＴＤ方向への揺れ）を発生せずに、レンズ２はフ
ォーカスサーボ動作を行うことができる。一方、図４の
トラッキングコイル７−ａ，７−ｂに対して同位相のト
ラッキングサーボ電流が加わった場合であっても、ボビ
ン５は、図３のトラッキング方向ＴＲＫ（半径方向）に
姿勢を乱すことなく直線移動することができる。

【００３５】次に、図１６において、ボビン５と対物レ
ンズ２に対してラジアルスキューサーボをかける場合に
は、対物レンズ２の主点１０の位置とボビン５の重心９
とサスペンション８の取付け高さＨが概ね一致している
ので、駆動力の合力もボビン５の重心９の位置を回転中
心とするモーメント力Ｍｒｓのみが発生する。つまり図
４のラジアルスキュー信号ＲＳＥに基づいて、４つのフ
ォーカスコイル６−ａ〜６−ｄに対してラジアルスキュ
ーサーボ電流が加わった時に、ボビン５は決して直線移
動することなく、図３と図１６のラジアルスキュー方向
ＲＳＤのみに傾動されることになる。またタンジェンシ
ャルスキューサーボをボビン５及び対物レンズ２に対し
てかける場合にも同様であり、対物レンズ２の主点１０
の位置とボビン５の重心９とサスペンション８の取付け
高さＨが概ね一致しており、駆動力の合力も重心位置を
回転中心とするモーメント力のみとなるために、タンジ
ェンシャルスキューサーボ電流がフォーカスコイル６−
ａ〜６−ｄに加わった場合に、ボビン５は決して直線移
動することなく図３のタンジェンシャルスキュー方向Ｔ
ＳＤのみに傾動される。

【００３６】このように対物レンズ３にラジアルスキュ
ーサーボをかける場合には、図４のラジアルスキューエ
ラー信号ＲＳＥに基づいて、フォーカスコイル６−ａ，
６−ｃには同位相のラジアルスキューサーボ電流が与え
られ、残りの２つのフォーカスコイル６−ｂ，６−ｄに
は逆位相のラジアルスキューサーボ電流が加わることか
ら、図１６に示すようにボビン５はラジアルスキュー方
向ＲＳＤのみ傾動する。これに対して、対物レンズ３に
タンジェンシャルスキューサーボをかける場合には、図
４のタンジェンシャルスキューエラー信号ＴＳＥに基づ
いて、２つのフォーカスコイル６−ａ，６−ｂに同位相
のタンジェンシャルスキューサーボ電流が加わり、残り
の２つのフォーカスコイル６−ｃ，６−ｄには逆位相の
タンジェンシャルスキューサーボ電流が加わることか
ら、図３のタンジェンシャルスキュー方向ＴＳＤにボビ
ン５が傾動する。

【００３７】光ディスクＤのスキュー発生量に応じて、
対物レンズ２とボビン５は、図１６のラジアルスキュー
方向ＲＳＤに傾動したり、図３に示すタンジェンシャル
スキュー方向ＴＳＤに傾動させることができる。従っ
て、対物レンズ２のコマ収差をキャンセルすることがで
きる。また、４つのサスペンション８が図９や図１０の
ような構造になっているので、ボビン５と対物レンズ２
のトラック方向ＴＤへの不要な動きを抑え、安定したフ
ォーカス、トラッキング及びラジアルスキューサーボ、
タンジェンシャルスキューサーボを、一つのアクチュエ
ータで実現することができる。

【００３８】従って、機構の精度や記録媒体である光デ
ィスクの反り等に記入する光学ピックアップの対物レン
ズ２の光軸ＯＰＬと、光ディスクＤとの適正な角度から
のずれを簡単に補正することができる。そしてフォーカ
ス、トラッキング、ラジアルスキュー、タンジェンシャ
ルスキュー方向の合計４自由度間の機械的な緩衝を極力
減少させることができ、フォーカスサーボ、トラッキン
グサーボ、ラジアルスキューサーボ、タンジェンシャル
スキューサーボがそれぞれ独立に安定して動作できる。
図３のディスク面ＤＰと対物レンズ２の光軸ＯＰＬの角
度のずれであるスキューが簡便な構造でありながら、精
度よく検出できる。

【００３９】図８と図９のサスペンション８の構造を採
用することにより、トラック方向ＴＤに関するサスペン
ション８の剛性を高めることができるので、トラック方
向ＴＤに関するサスペンション８の幅を小さくすること
も可能であるので、その幅を小さくすることができる
と、ボビン５のトラック方向ＴＤのスタビリティを確保
するとともに、アクチュエータであるフォーカスコイル
とトラッキングコイルの駆動感度を向上できる。

【００４０】上述した実施の形態では、特に図２と図１
５に示すようにボビン５の重心９と対物レンズ２の後側
主点位置１０が概ね一致しており、しかもサスペンショ
ン８の取付部８ａの取付け高さＨも重心９と主点１０に
対して概ね一致している。これに対して、図１７の実施
の形態では、サスペンション８の取付部８ａとの取付け
高さＨとボビン５の重心９は概ね一致しているが、対物
レンズ２の主点１０が一致しておらず、対物レンズ２の
主点１０がボビン５の重心９やサスペンション８の高さ
Ｈよりも高い位置に位置している場合を示している。図
１７の各要素は、図１〜図１６で説明した各要素と実質
的に同じなのでその説明を省略する。

【００４１】図３あるいは図１５に示したような構造、
すなわち対物レンズ２の主点１０、ボビン５の重心９及
びサスペンション８の取付部８ａの取付け高さＨの３者
が概ね一致あるいは全く一致しているような構造が、光
学ピックアップの構造としては理想的である。しかしな
がら、実際には、光ディスク装置に用いられている光学
ピックアップの対物レンズ２のワーキングディスタンス
（作動距離）は、１〜１．５ｍｍ程度であり、ボビン５
の重心９と対物レンズ２の主点１０の位置とを完全に一
致させるためには、ボビン５自体をスキューセンサ３．
４や対物レンズ２等を含めてかなり小型化させる必要が
ある。

【００４２】そこで、ボビン５の重心９とサスペンショ
ン８の取付部８ａの高さＨが概ね一致しているが、対物
レンズ２の主点１０がやや高い位置にある場合を想定す
る必要がある。この状態で対物レンズ２にトラッキング
サーボをかけた場合には、ボビン５は、図１８に示すよ
うに光ディスクＤの半径方向（トラッキング方向ＴＲＫ
に相当）に直線移動して、傾かないために、トラッキン
グサーボ動作はラジアルスキューサーボ動作には何ら影
響を与えない。

【００４３】一方、図１９に示すように、対物レンズ２
にラジアルスキューサーボをかけると、対物レンズ２は
ボビン５の重心９を回転中心として回動するために、モ
ーメント力Ｍｒｓが働いて対物レンズ２の主点１０の位
置はトラッキング方向ＴＲＫに距離ΔＸｔｒ分動いてし
まうことになり、ラジアルスキューサーボ動作はトラッ
キングサーボ動作に対して外乱になってしまう。しか
し、図２０に示すようにトラッキングサーボの帯域をラ
ジアルスキューサーボの帯域よりも十分に高い周波数に
設定しておくことにより、ラジアルスキューサーボがト
ラッキングサーボに与える外乱分は、トラッキングサー
ボのゲイン曲線内にあり吸収することが可能である。

【００４４】次に、図２１は、サスペンション８の取付
部８ａの取付け高さＨが、対物レンズ２の主点１０の位
置の高さと概ね一致させた実施の形態を示している。し
かし、ボビン５の重心９の位置の高さは、対物レンズ２
の主点１０とサスペンション８の取付部８ａの高さより
も低い位置にある。このような実施の形態では、トラッ
キング方向ＴＲＫの１次共振周波数をｆｔとすると、図
２２に示すように、１次共振周波数ｆｔよりも低い周波
数ｆでは、ボビン５と対物レンズ２がトラッキング動作
をする時に回転動作Ｍｔｒを伴ってしまい、この回転動
作がラジアルスキューサーボ力Ｆｔｒに影響を与える。
しかしラジアルスキュー動作はトラッキングサーボには
影響を与えない。

【００４５】一方、トラッキング方向の１次共振周波数
ｆｔよりも高い周波数では、図２３に示すようにトラッ
キング動作はボビン５と対物レンズ２の直線移動動作の
みでラジアルスキューサーボには影響しないが、ラジア
ルスキューサーボ動作時には対物レンズ２の主点１０の
位置はトラッキング方向に距離ΔＸｔｒ分動いてしま
う。結局図２４に示すようにトラッキングサーボとラジ
アルスキューサーボは互いに外乱を与えあう格好になる
が、図２４のトラッキングサーボの周波数帯域が、図２
５のラジアルスキューサーボ帯域と異なるために、それ
ぞれのサーボゲインを十分高く取っておけば、安定した
トラッキングサーボやラジアルスキューサーボをかける
ことができることになる。

【００４６】ところで本発明は上記実施の形態に限定さ
れない。上述した実施の形態では、光ディスク装置が光
ディスクの情報面に記録されている情報を再生する例を
説明している。しかしそれに限らず光ディスクに対して
情報記録しかつ再生することができる記録再生型の光デ
ィスク装置に対しても本発明の対物レンズの駆動装置が
適用できる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
対物レンズの光軸と光ディスクとの適正な角度からのず
れを簡便に補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対物レンズの駆動装置を含む光ディス
ク装置の一例を示す図。

【図２】図１の光ディスク装置の対物レンズ駆動装置の
一例を示す側面図。

【図３】図２の対物レンズ駆動装置の平面図。

【図４】図２と図３のフォーカスコイル及びトラッキン
グコイルの駆動回路例を示す図。

【図５】図１の再生光学系におけるフォトディテクター
の一例を示す図。

【図６】図３のタンジェンシャルスキューセンサの一例
を示す図。

【図７】図３のラジアルスキューセンサの一例を示す
図。

【図８】図６と図７のスキューセンサの光学フィルタの
一例を示す図。

【図９】図３のサスペンションの一例を示す図。

【図１０】図３のサスペンションの別の例を示す図。

【図１１】図１０のサスペンションを模式的に示す図。

【図１２】サスペンションのフォーカス方向への動作例
を示す図。

【図１３】サスペンションのトラッキング方向への動作
例を示す図。

【図１４】サスペンションがトラック方向ＴＤへのボビ
ンの不要な動作を抑制する動作を示す図。

【図１５】ボビンの重心とレンズの主点及びサスペンシ
ョンの取付け高さが一致した例を示し、フォーカスサー
ボ動作状態を示す図。

【図１６】ボビンの重心とレンズの主点及びサスペンシ
ョンの取付け高さが一致した例を示し、ラジアルスキュ
ーサーボ動作状態を示す図。

【図１７】サスペンションの取付け高さとボビンの重心
が概ね一致しているが、レンズの主点がその上に位置し
ている場合の例を示す図。

【図１８】図１７の例におけるトラッキングサーボ動作
例を示す図。

【図１９】図１７の例におけるラジアルスキューサーボ
動作例を示す図。

【図２０】ラジアルスキューサーボがトラッキングサー
ボに与える外乱分をトラッキングサーボゲイン曲線で含
ませる様子を示す図。

【図２１】対物レンズの主点がサスペンションの取付け
高さに概ね一致しているが、ボビンの重心がそれらの高
さよりは低い位置にある例を示す図。

【図２２】図２１の状態において一次共振周波数ｆｔよ
りも低い周波数でトラッキングサーボ動作を行った様子
を示す図。

【図２３】一次共振周波数ｆｔよりも高い周波数でラジ
アルスキューサーボ動作を行った様子を示す図。

【図２４】図２２に対応して、ラジアルスキューサーボ
がトラッキングサーボに与える外乱分よりも、十分高い
周波数を有するトラッキングサーボゲイン曲線を示す
図。

【図２５】トラッキングサーボがラジアルスキューサー
ボに与える外乱分に比べて、十分高い周波数のラジアル
スキューサーボゲイン曲線を示す図。

【図２６】従来の光ディスク装置におけるディスクのス
キュー角θの一例を示す図。

【図２７】従来の対物レンズ、フォーカスコイル、トラ
ッキングコイル及び板バネ等を示す図。

【図２８】図２７の従来例におけるラジアルスキューサ
ーボ動作を示す図。

【図２９】図２７の従来例におけるトラッキングサーボ
動作を示す図。

【符号の説明】

ＢＡ・・・ベース（固定部）、Ｄ・・・光ディスク、Ｆ
ＣＳ・・・フォーカス方向、ＦＴ・・・レンズ及び光学
フィルタ、Ｈ・・・サスペンションの可動部に対する取
付け高さ、Ｌ・・・レーザ光（光）、ＯＰＬ・・・対物
レンズの光軸、ＲＳＤ・・・ラジアルスキュー方向、Ｔ
ＲＫ・・・トラッキング方向、ＴＳＤ・・・タンジェン
シャルスキュー方向、２・・・対物レンズ、３・・・タ
ンジェンシャルスキューセンサ（スキューセンサ）、４
・・・ラジアルスキューセンサ（スキューセンサ）、５
・・・ボビン（可動部）、６−ａ〜６−ｄ・・・フォー
カスコイル（第１コイル）、７−ａ，７−ｂ・・・トラ
ッキングコイル（第２コイル）、８・・・サスペンショ
ン、９・・・ボビンの重心（可動部の重心）、１０・・
・対物レンズの主点、２６０・・・横ストッパ（ストッ
パ）、２７０・・・上ストッパ（ストッパ）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスク装置の光ディスクの情報面へ
   光を用いて情報を記録再生する際に、光を通す対物レン
   ズの駆動装置において、 通電することにより、対物レンズを有する可動部を、対
   物レンズを光ディスクに遠ざかったり近づいたりするフ
   ォーカス方向に直線移動し、光ディスクのスキュー発生
   量に応じてラジアルスキュー方向とタンジェンシャルス
   キュー方向に傾動するための複数の第１コイルと、 通電することにより、対物レンズを有する可動部を、光
   ディスクのトラックを横切るトラッキング方向に移動す
   るための複数の第２コイルと、 固定部と、 可動部を固定部に対して弾性的に保持するサスペンショ
   ンと、を備え、 可動部の重心が対物レンズの光軸上にあり、 サスペンションの可動部に対する取付け高さが、可動部
   の重心と概ね一致している、ことを特徴とする光ディス
   ク装置の対物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 第２コイルに対してトラッキングサーボ
   動作をさせる際のサーボ帯域は、第１コイルに対してラ
   ジアルスキューサーボ動作をさせる際のサーボ帯域より
   も高い周波数に設定されている請求項１に記載の光ディ
   スク装置の対物レンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 光ディスク装置の光ディスクの情報面へ
   光を用いて情報を記録再生する際に、光を通す対物レン
   ズの駆動装置において、 通電することにより、対物レンズを有する可動部を、対
   物レンズを光ディスクに遠ざかったり近づいたりするフ
   ォーカス方向に直線移動し、光ディスクのスキュー発生
   量に応じてラジアルスキュー方向とタンジェンシャルス
   キュー方向に傾動するための複数の第１コイルと、 通電することにより、対物レンズを有する可動部を、光
   ディスクのトラックを横切るトラッキング方向に移動す
   るための複数の第２コイルと、 固定部と、 可動部を固定部に対して弾性的に保持するサスペンショ
   ンと、を備え、 可動部の重心が対物レンズの光軸上にあり、 サスペンションの可動部に対する取付け高さが、対物レ
   ンズの後側主点位置の高さと概ね一致している、ことを
   特徴とする光ディスク装置の対物レンズ駆動装置。
4. 【請求項４】 光ディスク装置の光ディスクの情報面へ
   光を用いて情報を記録再生する際に、光を通す対物レン
   ズの駆動装置において、 通電することにより、対物レンズを有する可動部を、対
   物レンズを光ディスクに遠ざかったり近づいたりするフ
   ォーカス方向に直線移動し、光ディスクのスキュー発生
   量に応じてラジアルスキュー方向とタンジェンシャルス
   キュー方向に傾動するための複数の第１コイルと、 通電することにより、対物レンズを有する可動部を、光
   ディスクのトラックを横切るトラッキング方向に移動す
   るための複数の第２コイルと、 固定部と、 可動部を固定部に対して弾性的に保持するサスペンショ
   ンと、を備え、 可動部の重心が対物レンズの光軸上にあり、 可動部の重心位置が、対物レンズの後側主点位置と概ね
   一致しており、サスペンションの可動部に対する取り付
   け高さが、可動部の重心及び対物レンズの後側主点位置
   の高さと概ね一致している、ことを特徴とする光ディス
   ク装置の対物レンズ駆動装置。
5. 【請求項５】 可動部は、光ディスクと対物レンズとの
   相対的な傾きを検出するためのスキューセンサを備え、 スキューセンサは、光ディスクの情報面の信号を読み取
   るための読み取り光学系に用いられている光の波長と異
   なる波長を有する光を発生する光発生手段と、 この光発生手段からの光を通し、読み取り光学系に用い
   られている光を遮蔽する光学フィルタと、 光学フィルタを通った光発生手段からの光を受光する受
   光手段と、を備える請求項１に記載の光ディスク装置の
   対物レンズ駆動装置。
6. 【請求項６】 サスペンションは、光ディスクのトラッ
   ク方向にそって部分的に厚みを増加してある板状部材で
   ある請求項１に記載の光ディスク装置の対物レンズ駆動
   装置。
7. 【請求項７】 可動部のフォーカス方向とトラッキング
   方向への過度の変位を規制する規制部材を備える請求項
   １に記載の光ディスク装置の対物レンズ駆動装置。