JPS63181128A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、所謂光ピツクアップと称される光ディスク装
置における対物レンズ駆動装置に関する。

従来の技術 一般に、この種の光ディスク装置では光ピツクアップ（
光ヘッド）中の対物レンズが光ディスクに対してトラッ
クを追従し、かつ、合焦点状態にあることが重要である
。このため、従来にあってはフォーカシング及びトラッ
ク調整用の種々の対物レンズ駆動装置が提案・実施され
ている。

例えば、特開昭５８−２２２４４９号公報に示されるも
のがある。その概略を第１１図及び第１２図に示す。ま
ず、２枚の短冊状の垂直な圧電素子（バイモルフ）１．
１’によって、対物レンズ２を保持した対物レンズ保持
筒３と可動片４との間が結合されている。又、同様に２
枚の短冊状で水平な圧電素子（バイモルフ）５．５’に
よって可動片４とベース６との間が結合されている。こ
こで、何れの圧電素子１．１’　、５．５’にあっても
その表裏には便宜上斜線を施して示すような電極７．．
７’　、８．８’が設けられている。これにより、電極
７，７′に電圧を印加すると圧電素子１，１′の変形に
より対物レンズ２が光ディスク上のトラックと直交する
トラッキング方向Ｔに変位運動する。一方、電極８，８
′に電圧を印加すると圧電素子５，５′の変形により対
物レンズ２が光ディスク面に直交するフォーカシング方
向Ｆに変位運動する。つまり、圧電素子ｌ、ｉ′がトラ
ック調整用であり、圧電素子５，５′がフォーカシング
調整用であり、対物レンズ２のＴ方向及びＦ方向の運動
により、トラック調整とフォーカス調整とが可能となる
ものである。なお、図面中、９，１０は可動片４、ベー
ス６に各々形成されたレーザビーム透過用の孔である。

１１は可動片４のベース６に対するダンパーである。又
、保持筒３の両側にもダンパー１２．１２’が設けられ
いる。

一方、特開昭６１−４５４２７号公報に示されるものも
ある。その概略を第１３図に示す。まず、ベース１３の
上には、このベース１３に垂直な中心軸が設定された円
筒状の保持枠１４が固定されている。この保持枠１４に
は中心軸に沿わせた支持軸１５が配設されている。二の
支持軸１５は４枚の放射状のバイモルフ１６ａ〜１６ｄ
によって保持枠１４に支持されている。更に、このよう
な支持軸１５の上下両端部からは２枚の短冊状のバイモ
ルフ１７ａ、１７ｂが互いに平行状態で同一方向に延設
されている。具体的には、ベース１３に平行な水平状態
であり、これらのバイモルフ１７ａ、１７ｂの先端間に
は対物レンズ１８を内蔵した対物レンズ保持枠１９の上
下端が取付けられている。このような構成において、バ
イモルフ１６ａ〜Ｌ６ｄに電圧を印加すると、これらの
バイモルフ１６ａ〜１６ｄに支持軸１５とバイモルフ１
７ａ、１７ｂとを介して連結されている対物レンズ１８
は、バイモルフｌｅａ〜１６ｄの屈曲変形により矢印ｃ
　−ｄ方向に変位運動する。即ち。

トラック調整方向である。一方、バイモルフ１７ａ、１
７ｂに電圧を印加するとこれらのバイモルフ１７ａ、１
７ｂの同一方向の屈曲変位により。

対物レンズ１８が矢印ｅ　−ｆ方向、即ちフォーカシン
グ方向に変位運動する。これらの運動の組合せにより、
対物レンズ１８のトラック調整及びフォーカス調整がな
される。

発明が解決しようとする問題点 ところが、前者の特開昭５８−２２２４４９号公報方式
による場合、トラック調整用圧電素子ｌ。

１′の屈曲運動をする部分が光ディスクから見て対物レ
ンズ２の下部に位置するものであり、装置全体の高さが
高くなってしまう。よって、装置の小型化に適さないも
のである。

一方、後者の特開昭６１−４５４２７号公報方式による
場合、支持軸１５を保持枠１４に対して複数枚のバイモ
ルフ１ｅａ−１６Ｆによって支持させる必要がある。こ
のため、構造が複雑となり、生産性の悪いものとなって
いる。

問題点を解決するための手段 光ディスク上に記録された信号を光信号に変換するため
にレーザビームを前記光ディスク上に集光させる対物レ
ンズを、前記光ディスク上の信号ビットのトラックに対
して直交するトラッキング方向と前記光ディスク面に直
交するフォーカシング方向に運動させる対物レンズ駆動
装置において、前記対物レンズを保持する保持筒と固定
部材との間に前記対物レンズのフォーカス調整用圧電素
子とトラック調整用圧電素子とを直線的に配置する。

作用 対物レンズとフォーカス調整用圧電素子とトラック調整
用圧電素子と固定部材とが直線平面的となり、フォーカ
ス方向の高さが薄いものとなる。

実施例 本発明の第一の実施例を第１図ないし第３図に基づいて
説明する。まず、対物レンズ２１を保持する保持筒２２
が設けられている。この保持筒２２は平面的に見て略半
円状のホルダ２３に対してピン２４を介して回動変位自
在に支持されている。

これは、フォーカス調整用アクチュエータによって対物
レンズ２１がベース２５面に対して上下動しても（ホル
ダ２３が斜めになっても）、対物レンズ２１とベース２
５との平行度を確保するため、保持筒２２はこのピン２
４を中心に回動変位し常に自重により垂直状態を取るよ
うに設定されている。

ここで、前記ベース２５上にはブロック状の固定部材２
６が設けられている。そして、前記対物レンズ２１．保
持筒２２を含むホルダ２３はベース２５面より上方の位
置に、直線状に連結配列した２枚の圧電素子（バイモル
フ）２７．２８を介して前記固定部材２６によって支持
されている。

これらの圧電素子２’７．２８間はコネクタ２９により
連結され、変位方向が直交する異なる方向に設定された
ものである。即ち、固定部材２６側の圧電素子２７はフ
ォーカス調整用であるのに対し、ホルダ２３側の圧電素
子２８はトラック調整用である。これにより、前記対物
レンズ２１　（保持筒２２）はフォーカスＦ方向及びト
ラック方向Ｔに変位し得るように支持されている。例え
ば、圧電素子２７は中間電極に対して分極が対称である
対称型のものであり、その表裏には第２図及び第３図に
便宜上斜線を施して示すような電極３０ａ。

３０ｂが形成されている。そこで、これらの電極３０　
ａ、　　３０　ｂ間に電圧を印加すればこの圧電素子２
６が第１図中に矢印Ｆで示す方向に変位するので、対物
レンズ２１のフォーカス調整用のアクチュエータとして
機能し得ることとなる。圧電素子２８についても同様で
あり、その左右両面には電極３１ａ、３１ｂが形成され
ており、電極３１ａ、３１ｂ間に電圧を印加すれば圧電
素子２８が矢印下方向に変位するので、対物レンズ２１
のトラック調整用のアクチュエータとして機能し得るこ
ととなる。つまり、圧電素子２７．．２８双方に対する
電圧印加状態を制御することにより、対物レンズ２１の
フォーカス及びトラック調整が可能となる。なお、前記
ベース２５には光透過用の孔３２が対物レンズ２１対向
位置に形成されている。

ところで、この種の光ピツクアップを用いる光ディスク
メモリ装置においては、ディスクの偏心は±７０μｍ程
度、ディスク面振れは±０．４ｍｍ程度とされている。

これに対し、フォーカス調整用アクチュエータ側がディ
スク面振れ分を吸収し、トラック調整用アクチュエータ
側がディスク偏心分を吸収することとなる。つまり、前
者の調整変位量の方を後者の調整変位量よりも大きくす
る必要がある。又、圧電素子（バイモルフ）にあっては
、その変位量が分極方向に直角な方向の長さが長くなる
程、大きく取れることは周知の通りである。この点、本
実施例によれば、図面にも示すように調整変位量を大き
く取ることが要求されるフォーカス調整用圧電素子２７
が固定部材２６側、即ち変位させるべき対物レンズ２１
から離れた方に配置され、対物レンズ２１側にトラック
調整用圧電素子２８が配置されているので、フォーカス
Ｆ方向の変位調整量を大きく取るのが簡単となる。

何れにしても、本実施例によれば、対物レンズ２１のフ
ォーカス及びトラック調整用アクチュエータを構成する
圧電素子２７．２８が対物レンズ１側と固定部材２６側
との間に直線的に配列されているので、フォーカス方向
の高さを低くして光ピツクアップの小型・薄型化を図る
ことができるものである。又、構造的にも単純な圧電素
子２７゜２８を２枚設けて連結させればよいので、簡単
である。

なお、本実施例では分極が対照的な圧電素子２７．２８
を用いた場合で説明したが、分極が非対称のバイモルフ
でもよく、更にはユニモルフであっても同様に適用し得
るものである。

つづいて、本発明の第二の実施例を第４図により説明す
る。本実施例は、フォーカスエラーが小さくトラックエ
ラーの方が大きい場合を想定し、前記実施例の場合とは
逆に、フォーカス調整用圧電素子２７を対物レンズ２１
側に配置し、トラック調整用圧電素子２８を固定部材２
６側に配置させるようにしたものである。これによれば
、圧電素子２８によるトラック調整を変位量が大きく取
れる状態で効率よく行なうことができる。

又、本発明の第三の実施例を第５図及び第６図により説
明する。本実施例では、第１図に示したような圧電素子
２７、コネクタ２９、圧電素子２８に代えて、１枚の短
冊平板状の圧電素子３３を用意し、この圧電素子３３の
中央部で９０°捻ることにより、その半分をフォーカス
調整用圧電素子３４とし、残りの半分をトラック調整用
圧電素子３５としたものである。これによっても、両圧
電素子３４．３５は直線的配列であることは明らかであ
る。

ここで、圧電素子３３の構造について説明すると、本実
施例では非対称型バイモルフが用いられており、中央に
金属板３３ａを挾んで第６図に示すように分極方向を設
定した圧電素子材３３ｂ。

３３ｃを形成してなるものである。そして、圧電素子３
３の表裏には電極が形成されているが、フォーカス用の
電極３６　ａ、　　３６　ｂとトラック用の電極３７　
ａ、　　３７　ｂとでは分離されて形成されている。

このような構成によっても、動作的には前述した実施例
の場合と同様である。本実施例によれば、アクチュエー
タが１枚の圧電素子３３で済むため、コネクタ２９が不
要となり、その分軽量化される。

これにより、圧電素子３４．３５に対する駆動力も小呟
くて済み、応答特性も向上するものとなる。

なお、本実施例は非対称型バイモルフを用いた場合で示
すが、前述した実施例の場合のように対称型バイモルフ
を用いてもよいものである。

更に、本発明の第四の実施例を第７図ないし第１Ｏ図に
より説明する。本実施例では、前記実施例において、フ
ォーカス調整用圧電素子を特性が同一の２枚の圧電素子
３４ａ、３４ｂにより構成したものである。より具体的
には、これらの圧電素子３４ａ、３４ｂは１枚の圧電素
子３３の長手方向中央部まで２分割状態切断し、このよ
うな状態で前記実施例の場合と同様に各々を９０″捻る
ことにより形成してなり、変形しない初期状態にあって
は何れもベース２５に対して平行となるように設定され
ている。

このようにフォーカス調整用圧電素子側を２枚構成とす
る理由について説明する。まず、第９図に示すように第
５図と同様の圧電素子３３を用いてフォーカス調整を行
なう場合を考える。この場合、対物レンズ２１用の保持
筒２２にはホルダ２３及びピン２４が存在せず、圧電素
子３３の一端に直結されているものとする。ここに、フ
ォーカス調整用圧電素子３４の電極３６　ａ、　　３６
　ｂに電圧が印加されない初期状態では第１０図（ａ）
に示すように、この圧電素子３４が水平状態（ベース２
５に平行状態）にあり、対物レンズ２１の中心軸φ８と
光軸φ。とは一致又は平行な状態となる。

そして、電極３６　ａ、　　３６　ｂに電圧を印加する
と、その極性に応じて第１０図（ｂ）又は（Ｃ）のよう
に圧電素子３４がフォーカス方向に変形する。この場合
、圧電素子３４は固定部材２６（第４図に示す方式の場
合にはコネクタ２９）を中心に円弧状に変位するもので
あり、対物レンズ２１側もベース２５に対して角度を持
つ上下変動することとなる。これにより、対物レンズ２
１の中心軸φ、は第１０図（ｂ）又は（Ｃ）に示すよう
に光軸φ。に平行でなくなる。即ち、ベース２５に対し
て垂直でなくなり、正確な記録・再生ができなくなる。

この点、構造的な面からは、第一の実施例で説明したよ
うに保持筒２２をピン２４を介してホルダ２３に支持さ
せるようにすれば垂直状態に維持し得る。しかるに、本
実施例ではこのようなピン２４等を用いることのない直
結型の簡単な構造で、対物レンズ２１の中心軸φ、倒れ
を防止するようにしたものである。

本実施例によるフォーカス調整時の動作を第８図を参照
して説明する。まず、第８図（ａ）はフォーカス調整用
圧電素子３４ａ、３４ｂの電極３６ａ、３６ｂの何れに
も電圧を印加しない初期状態を示す。この状態では、対
物レンズ２１の中心軸φ、と光軸φ。とは一致又は平行
な状態にある。そして、フォーカス調整用圧電素子３４
ａ、３４ｂの双方の電極に同一の電圧を印加すると、２
枚の圧電素子３４ａ、３４ｂはその極性に応じて第８図
（ｂ）又は（Ｃ）に示すように平行四辺形状態で可動変
位する。つまり、ベース２５に対して回動変位ではなく
、垂直変位となる。よって、圧電素子３３の開放端側に
保持されている対物レンズ２１もベース２５に対して垂
直に可動する。この結果、第８図（ｂ）又は（ｃ）に示
すように対物レンズ２１の中心軸φ１が光軸φ。と常に
平行状態でフォーカス方向に変位することになる。これ
により、光軸φ。に対するずれ量が極めて小さいので、
正確な記録・再生が可能となる。よ・つて、本実施例に
よれば、圧電素子３３を保持筒２２に直結する簡単な構
成にして、フォーカス調整時の対物レンズ２１の軸倒れ
を防止することができる。

なお、本実施例のようなフォーカス調整用圧電素子を２
枚構成とする方式は、第一の実施例のようにコネクタ２
９によって連結する方式のものにも同様に適用できるこ
とは勿論である。又、固定部材２６側でなく、対物レン
ズ２１側に配置させるものでも同様である。

発明の効果 本発明は、上述したように対物レンズのフォーカス及び
トラックアクチュエータを構成するフォーカス調整用圧
電素子とトラック調整用圧電素子とを対物レンズ用の保
持部材と固定部材との間に直線的に配置させて設けたの
で、アクチュエータ部材がフォーカス方向の厚みを増す
ことがなく、光ピツクアップとして小型・薄型化を図る
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す概略斜視図、第２
図は正面図、第３図は平面図、第４図は本発明の第二の
実施例を示す概略斜視図、第５図は本発明の第三の実施
例を示す概略斜視図、第６図はその一部を拡大して示す
構造断面図、第７図は本発明の第四の実施例を示す概略
斜視図、第８図はそのフォーカス調整動作時の変形状態
を示す正面図、第９図は概略斜視図、第１０図はそのフ
ォーカス調整動作時の変形状態を示す正面図、第１１図
は従来例を示す斜視図、第１２図はその正面図、第１３
図は異なる従来例を示す斜視図である。 ２１・・・対物レンズ、２２・・・保持筒、２６・、・
固定部材、２７・・・フォーカス調整用圧電素子、２８
・・・トラック調整用圧電素子、３４．３４ａ、３４ｂ
・・・フォーカス調整用圧電素子、３５・・・トラック
調整用圧電素子 〜％Ｌｌ−図 、３Ｊ　５　図 −こ牙へ　　、ｌ、Ｉ　　　　を戸へ　（廓っ１刀Ｚ図
（従秘υ〕 Ｕ北口（史建Ｓ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光ディスク上に記録された信号を光信号に変換するた
   めにレーザビームを前記光ディスク上に集光させる対物
   レンズを、前記光ディスク上の信号ピットのトラックに
   対して直交するトラッキング方向と前記光ディスク面に
   直交するフォーカシング方向に運動させる対物レンズ駆
   動装置において、前記対物レンズを保持する保持筒と固
   定部材との間に前記対物レンズのフォーカス調整用圧電
   素子とトラック調整用圧電素子とを直線的に配置したこ
   とを特徴とする対物レンズ駆動装置。