JPH11185266A - ２軸アクチュエータ、光学ピックアップ及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成により、薄型に構成することがで
きると共に、特にトラッキングの際の対物レンズの光軸
倒れの発生を防止することができる２軸アクチュエー
タ、光学ピックアップ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２２を２軸方向に移動可能に
保持する保持部材３１と、前記対物レンズ及び保持部材
を含む可動部に配設されたマグネット３３，３４と、前
記マグネットに対向するように固定部に配設されたフォ
ーカシング用コイル３７及びトラッキング用コイル３６
と、前記マグネット及び各コイルに関連したヨーク３８
とを備え、前記マグネットのうち、トラッキング用マグ
ネット３３が、前記保持部材のトラッキング方向に関し
て両側面に取り付けられ、トラッキング用ヨーク３８
ａ，３８ｂが、前記トラッキング用マグネットに対向す
るように外側に配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の情
報記録媒体の信号を記録再生するための光ディスク装置
で使用される光学ピックアップ用の２軸アクチュエー
タ、光学ピックアップ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、光ディスク等の情報記録媒体、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（ＭＯ）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を含んでいる。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。

【０００３】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。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。

【０００４】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２軸アクチュエータといい、対物レンズ
が取り付けられたボビンと、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。ボビンは、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、即ちフォーカシング位置と、対物レン
ズの光軸と直交する方向の位置、即ちトラッキング位置
が調整可能に支持されている。このような２軸アクチュ
エータは、例えば図６の平面図に示すように構成されて
いる。この２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２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。

【０００５】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２方向、即ち符号Ｔ
ｒｋ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。また、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、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。

【０００６】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。このように構成された２
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、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。

【０００７】これにより、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。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。これにより、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。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の２軸アクチュエータ１においては、対物レン
ズ２を保持する保持部材３に対して、フォーカシング用
コイル及びトラッキング用コイルを備えたコイルユニッ
ト６が取り付けられており、このコイルユニットの各コ
イルを挟持するように、固定部４上にＵ字状のヨーク７
が配設されている。このため、保持部材３の直下に、ヨ
ーク７の下端部分が位置することになるので、保持部材
３がフォーカシング方向に移動する際に、保持部材３が
ヨーク７と干渉しないように、ヨーク７の下端部分まで
の距離に余裕を持たせるようにしている。従って、２軸
アクチュエータ１全体の薄型化の障害になってしまうと
いう問題があった。

【０００９】また、対物レンズ２及び保持部材３そして
コイルユニット６を含む可動部全体の重心と、コイルユ
ニット６の各コイルが駆動の際に受ける駆動力の中心と
がずれていることから、保持部材３そして対物レンズ２
に回転モーメントが作用することになる。このため、フ
ォーカシングまたはトラッキングの際に、対物レンズ２
の光軸倒れが発生することになり、特にトラッキングの
際の光軸倒れが大きいことから、光学ピックアップそし
て光ディスク装置の光学性能が劣化してしまうという問
題があった。これに対して、保持部材３にバランスウェ
イトを付加する方法も考えられるが、この場合、部品点
数が多くなり、部品コスト及び組立コストが高くなって
しまうと共に、可動部全体の重量が増加してしまい、可
動部そして対物レンズ２のフォーカシング方向及びトラ
ッキング方向の駆動応答性が低下してしまうという問題
があった。

【００１０】本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成に
より、薄型に構成することができると共に、特にトラッ
キングの際の対物レンズの光軸倒れの発生を防止するこ
とができる２軸アクチュエータ、光学ピックアップ及び
光ディスク装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【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２軸方向に移動可能に保持する保持
部材と、前記対物レンズ及び保持部材を含む可動部に配
設されたマグネットと、前記マグネットに対向するよう
に固定部に配設されたフォーカシング用コイル及びトラ
ッキング用コイルと、前記マグネット及び各コイルに関
連したヨークとを備えている２軸アクチュエータであっ
て、前記マグネットのうち、トラッキング用マグネット
が、前記保持部材のトラッキング方向に関して両側面に
取り付けられており、前記ヨークのうち、トラッキング
用ヨークが、前記トラッキング用マグネットに対向する
ように外側に配設されていることにより達成される。

【００１２】また、上記目的は、本発明によれば、光源
と、前記光源から出射された光ビームを回転駆動される
光ディスクの信号記録面上に合焦するように照射する対
物レンズと、前記光ディスクの信号記録面からの戻り光
ビームが入射する光検出器と、前記対物レンズを２軸方
向に移動可能に支持する２軸アクチュエータとを備えて
いる光学ピックアップであって、前記２軸アクチュエー
タが、前記対物レンズを２軸方向に移動可能に保持する
保持部材と、前記対物レンズ及び保持部材を含む可動部
に配設されたマグネットと、前記マグネットに対向する
ように固定部に配設されたフォーカシング用コイル及び
トラッキング用コイルと、前記マグネット及び各コイル
に関連したヨークとを備えており、さらに、トラッキン
グ用マグネットが、前記保持部材のトラッキング方向に
関して両側面に取り付けられていると共に、トラッキン
グ用ヨークが、前記トラッキング用マグネットに対向す
るように外側に配設されていることにより達成される。

【００１３】さらに、上記目的は、本発明によれば、光
ディスクを回転駆動する駆動手段と、回転する前記光デ
ィスクに対して対物レンズを介して光を照射し、前記光
ディスクからの信号記録面からの戻り光を前記対物レン
ズを介して検出する光学ピックアップと、前記対物レン
ズを２軸方向に移動可能に支持する２軸アクチュエータ
と、前記光学ピックアップ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、前記光学ピックア
ップからの検出信号に基づいて、前記対物レンズを２軸
方向に移動させるサーボ回路とを備えている光ディスク
装置であって、前記２軸アクチュエータが、前記対物レ
ンズを２軸方向に移動可能に保持する保持部材と、前記
対物レンズ及び保持部材を含む可動部に配設されたマグ
ネットと、前記マグネットに対向するように固定部に配
設されたフォーカシング用コイル及びトラッキング用コ
イルと、前記マグネット及び各コイルに関連したヨーク
とを備えており、さらに、トラッキング用マグネット
が、前記保持部材のトラッキング方向に関して両側面に
取り付けられていると共に、トラッキング用ヨークが、
前記トラッキング用マグネットに対向するように外側に
配設されていることにより達成される。

【００１４】上記構成によれば、固定部に設けられたフ
ォーカシング用コイルまたはトラッキング用コイルに通
電することにより、これらのコイルに発生する磁束が、
保持部材に取り付けられたマグネット及びヨークの磁束
と相互作用し、保持部材そして対物レンズがフォーカシ
ング方向またはトラッキング方向に沿って移動され、対
物レンズのフォーカシングまたはトラッキングが行なわ
れる。ここで、上記トラッキング用ヨークは、保持部材
の両側面に取り付けられたトラッキング用マグネットか
ら外側に張り出すように保持部材に取り付けられ、ある
いは対応するトラッキング用コイルの鉄芯として固定部
に取り付けられているので、保持部材の直下には、ヨー
クは部分的にも存在しない。従って、保持部材のフォー
カシング方向の移動の際にも、保持部材がヨークと干渉
するようなことはないので、２軸アクチュエータが薄型
に構成されることになり、さらに光学ピックアップそし
て光ディスク装置も薄型に構成される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を添付図を参照しながら詳細に説明する。なお、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。

【００１６】図１は、本発明による２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の基本構成を
示している。この光ディスク装置１０は、光ディスク１
１を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ１
２、回転する光ディスク１１の信号記録面に対して光ビ
ームを照射して信号を記録し、この信号記録面からの戻
り光ビームにより記録信号を再生する光学ピックアップ
２０及びこれらを制御する制御部１３を備えている。制
御部１３は、光ディスクコントローラ１４，信号復調器
１５，誤り訂正回路１６，インターフェイス１７，ヘッ
ドアクセス制御部１８及びサーボ回路１９を備えてい
る。

【００１７】光ディスクコントローラ１４は、スピンド
ルモータ１２を所定の回転数で駆動制御する。信号復調
器１５は、光学ピックアップ２０からの記録信号を復調
して誤り訂正し、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する。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。ヘッドア
クセス制御部１８は、光学ピックアップ２０を例えば光
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。サーボ回路１９は、この移動
された所定位置において、光学ピックアップ２０の２軸
アクチュエータに保持されている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。

【００１８】図２は、上記光ディスク装置１０に組み込
まれた光学ピックアップ２０の構成を示している。この
光学ピックアップ２０は、受発光素子２１と対物レンズ
２２から構成されている。受発光素子２１は、発光素子
としての半導体レーザ素子と、受光素子としての光検出
器が一体化されて構成されている。対物レンズ２２は、
凸レンズであって、受発光素子２１からの光ビームを、
回転駆動される光ディスク１１の信号記録面の所望のト
ラック上に結像させる。さらに、対物レンズ２２は、以
下に詳述する本発明による２軸アクチュエータによっ
て、２軸方向、即ちトラッキング方向及びフォーカシン
グ方向に移動可能に支持されている。

【００１９】図３及び図４は、上記光ディスク装置１０
及び光学ピックアップ２０に組み込まれた本発明による
２軸アクチュエータの一実施形態を示している。この２
軸アクチュエータ３０は、対物レンズ２２を保持する保
持部材としてのレンズホルダー３１と、このレンズホル
ダー３１を２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３２を含んでい
る。レンズホルダー３１は、固定部３２に対して、この
固定部３２との間に張架された板バネ３３によって、互
いに垂直な２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。

【００２０】また、レンズホルダー３１のトラッキング
方向に関して両側の端面には、それぞれトラッキング用
マグネット３４が取り付けられている。さらに、レンズ
ホルダー３１の固定部３２側の端面には、フォーカシン
グ用マグネット３５が取り付けられている。尚、図示の
場合、トラッキング用マグネット３４及びフォーカシン
グ用マグネット３５は、それぞれレンズホルダー３１に
対して、インサート成形等によって固定保持されてい
る。

【００２１】これに対して、トラッキング用マグネット
３４の外側には、これらトラッキング用マグネット３４
を挟持するように、トラッキング用コイル３６が固定配
置されている。さらに、フォーカシング用マグネット３
４の固定部３２側には、フォーカシング用コイル３７が
固定配置されている。これらのトラッキング用コイル３
６及びフォーカシング用コイル３７は、扁平な板状のベ
ース３８に対して、ベース３８から立ち上げられた鉄芯
部３８ａ，３８ｂ，３８ｃに対して被嵌されている。こ
のベース３８は、鉄等の磁性体から構成されており、レ
ンズホルダー３１の下方部分に切欠部を備えていること
により、レンズホルダー３１との干渉を回避するように
なっている。

【００２２】この２軸アクチュエータ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
合には、光学ピックアップ２０の受発光素子２１の半導
体レーザ素子が発光し、この光ビームは、対物レンズ２
２を介して、光ディスク１１の信号記録面に合焦され
る。光ディスク１１からの戻り光は、再び対物レンズ２
２を介して、受発光素子２１の光検出器に入射する。こ
れにより、光検出器からの検出信号に基づいて、光ディ
スク１１に関する再生信号，フォーカシングエラー信号
及びトラッキングエラー信号が検出され、光ディスク１
１の記録信号が再生される。

【００２３】このとき、フォーカシングエラー信号及び
トラッキングエラー信号に基づいて、サーボ回路１９が
２軸アクチュエータ３０のトラッキング用コイル及びフ
ォーカシング用コイルへの駆動電流を制御することによ
り、対物レンズ２２のトラッキング及びフォーカシング
が行なわれるようになっている。即ち、２軸アクチュエ
ータ３０のフォーカシング用コイル及びトラッキング用
コイルに対して、フォーカシングサーボ信号及びトラッ
キングサーボ信号に基づく電流が、それぞれ供給され
る。

【００２４】これにより、フォーカシング用コイル及び
トラッキング用コイルから生ずる磁束とマグネット３
４，３５による磁束との相互作用によって、マグネット
３４，３５にそれぞれフォーカシング方向及びトラッキ
ング方向の駆動力が発生することになり、レンズホルダ
ー３１即ち対物レンズ２２がフォーカシング方向Ｆｃｓ
及びトラッキング方向Ｔｒｋに駆動される。この場合、
トラッキング用マグネット３４は、その重心が、対物レ
ンズ２２及びレンズホルダー３１を含む可動部全体の重
心と実質的に一致するように、レンズホルダー３に対し
て取り付けられていることにより、トラッキング用マグ
ネット３４に発生するトラッキングの際の駆動力は、そ
の作用点が可動部の重心とほぼ一致することになるの
で、レンズホルダー３２及び対物レンズ２２には回転モ
ーメントが作用せず、従って対物レンズ２２の光軸倒れ
が発生するようなことはない。

【００２５】図５は、上述したトラッキング用コイル，
トラッキング用ヨーク及びトラッキング用マグネットの
配置の変形例を示している。この場合、トラッキング用
ヨーク３９は、レンズホルダー３１に取り付けられたト
ラッキング用マグネット３４から、図示の場合ほぼＵ字
状に外側に張り出して、その先端がトラッキング用コイ
ル３６内に嵌入するように構成されている。このような
構成によれば、トラッキング用コイル３６に駆動電流が
流れると、トラッキング用コイル３６に発生する磁界
が、トラッキング用マグネット３４及びトラッキング用
ヨーク３９による磁界と相互作用することにより、トラ
ッキング用ヨーク３９の先端部分に、トラッキング方向
の駆動力が作用することになる。この場合も、レンズホ
ルダー３１の下方部分には、ヨークが存在しないので、
レンズホルダー３１がフォーカシングの際にヨークと干
渉するようなことがない。

【００２６】尚、上述した実施形態においては、板バネ
３３は、それぞれレンズホルダー３１及び固定部３２の
間に張架されていると説明したが、レンズホルダー３１
及び固定部３２に対してインサート形成等により一体形
成されていてもよいことは明らかである。また、上述し
た実施形態においては、光ディスク装置１０及び光学ピ
ックアップ２０は例示したものであり、他の構成の光デ
ィスク装置や光学ピックアップに使用される２軸アクチ
ュエータについても本発明を適用することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、簡
単な構成により、薄型に構成することができると共に、
特にトラッキングの際の対物レンズの光軸倒れの発生を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による２軸アクチュエータを組み込んだ
光ディスク装置の構成を示すブロック図。

【図２】図１の光ディスク装置における光学ピックアッ
プの構成を示す概略図。

【図３】図１の光ディスク装置における２軸アクチュエ
ータの一実施形態の構成を示す概略斜視図。

【図４】図３の２軸アクチュエータの概略平面図。

【図５】図３の２軸アクチュエータの変形例を示す概略
断面図。

【図６】従来の光学ピックアップ用２軸アクチュエータ
の一例の全体構成を示す概略平面図。

【符号の説明】

１０・・・光ディスク装置、１１・・・光ディスク装
置、１２・・・スピンドルモータ、１３・・・制御部、
１４・・・光ディスクコントローラ、１５・・・信号復
調器、１６・・・誤り訂正回路、１７・・・インターフ
ェイス、１８・・・ヘッドアクセス制御部、１９・・・
サーボ回路、２０・・・光学ピックアップ、２１・・・
受発光素子、２２・・・対物レンズ、３０・・・２軸ア
クチュエータ、３１・・・レンズホルダー、３２・・・
固定部、３３・・・板バネ、３４・・・トラッキング用
マグネット、３５・・・フォーカシング用マグネット、
３６・・・トラッキング用コイル、３７・・・フォーカ
シング用コイル、３８・・・ベース、３９・・・ヨーク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズを２軸方向に移動可能に保持
   する保持部材と、 前記対物レンズ及び保持部材を含む可動部に配設された
   マグネットと、 前記マグネットに対向するように固定部に配設されたフ
   ォーカシング用コイル及びトラッキング用コイルと、 前記マグネット及び各コイルに関連したヨークとを備え
   ている２軸アクチュエータであって、 トラッキング用マグネットが、前記保持部材のトラッキ
   ング方向に関して両側面に取り付けられており、 トラッキング用ヨークが、前記トラッキング用マグネッ
   トに対向するように外側に配設されていることを特徴と
   する２軸アクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記トラッキング用ヨークが、対応する
   前記各トラッキング用マグネットから外側に張り出すよ
   うに前記保持部材に取り付けられている請求項１に記載
   の２軸アクチュエータ。
3. 【請求項３】 前記トラッキング用ヨークが、対応する
   前記各トラッキング用コイルの鉄芯として前記固定部に
   取り付けられている請求項１に記載の２軸アクチュエー
   タ。
4. 【請求項４】 ２つの前記トラッキング用マグネット
   が、その重心が前記可動部の重心とほぼ一致するように
   配設されている請求項１に記載の２軸アクチュエータ。
5. 【請求項５】 光源と、 前記光源から出射された光ビームを回転駆動される光デ
   ィスクの信号記録面上に合焦するように照射する対物レ
   ンズと、 前記光ディスクの信号記録面からの戻り光ビームが入射
   する光検出器と、 前記対物レンズを２軸方向に移動可能に支持する２軸ア
   クチュエータとを備えている光学ピックアップであっ
   て、 前記２軸アクチュエータが、前記対物レンズを２軸方向
   に移動可能に保持する保持部材と、前記対物レンズ及び
   保持部材を含む可動部に配設されたマグネットと、前記
   マグネットに対向するように固定部に配設されたフォー
   カシング用コイル及びトラッキング用コイルと、前記マ
   グネット及び各コイルに関連したヨークとを備えてお
   り、 さらに、トラッキング用マグネットが、前記保持部材の
   トラッキング方向に関して両側面に取り付けられている
   と共に、トラッキング用ヨークが、前記トラッキング用
   マグネットに対向するように外側に配設されていること
   を特徴とする光学ピックアップ。
6. 【請求項６】 光ディスクを回転駆動する駆動手段と、 回転する前記光ディスクに対して対物レンズを介して光
   を照射し、前記光ディスクからの信号記録面からの戻り
   光を前記対物レンズを介して検出する光学ピックアップ
   と、 前記対物レンズを２軸方向に移動可能に支持する２軸ア
   クチュエータと、 前記光学ピックアップ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、 前記光学ピックアップからの検出信号に基づいて、前記
   対物レンズを２軸方向に移動させるサーボ回路とを備え
   ている光ディスク装置であって、 前記２軸アクチュエータが、前記対物レンズを２軸方向
   に移動可能に保持する保持部材と、前記対物レンズ及び
   保持部材を含む可動部に配設されたマグネットと、前記
   マグネットに対向するように固定部に配設されたフォー
   カシング用コイル及びトラッキング用コイルと、前記マ
   グネット及び各コイルに関連したヨークとを備えてお
   り、 さらに、トラッキング用マグネットが、前記保持部材の
   トラッキング方向に関して両側面に取り付けられている
   と共に、トラッキング用ヨークが、前記トラッキング用
   マグネットに対向するように外側に配設されていること
   を特徴とする光ディスク装置。