JP2001176100A - 対物レンズ駆動装置、光ヘッドおよび光情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ディスク記録再生装置に使用される対物レ
ンズ駆動装置において、簡単な構成でローリングモード
の共振を抑制することを目的とする。 【解決手段】 ４本のワイヤの固定部側の一端を、弾性
移動可能な支持板を介して固定部に固定することによ
り、ワイヤのねじりでダンパー剤の減衰効果が得られる
ので、ローリングモードの共振が抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザなどの
光源から出射される光を光ディスクなどの情報媒体に収
束（集束）して情報を記録再生する情報記録再生装置に
用いられる対物レンズ駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクで広く普及しているものとし
て、音を記録したＣＤと呼ばれる光ディスクや音と映像
を記録したＤＶＤと呼ばれる光ディスクなどがある。一
般にＣＤプレーヤなどの光ディスク装置においては、対
物レンズが傾くとコマ収差が発生する。情報を高密度に
記録したＤＶＤなどに用いられる対物レンズにおいて
は、ＣＤの場合に比べ開口数が高いため対物レンズが傾
くとコマ収差は急激に増大し、信号レベルの低下を生じ
て正常な記録再生ができなくなる。対物レンズ駆動装置
としては、対物レンズを駆動しても傾きの小さい性能が
求められる。

【０００３】以下に図面を参照しながら従来の光ヘッド
の対物レンズ駆動装置の一例について説明する。

【０００４】図８は従来の対物レンズ駆動装置の概略を
示す。図中のｘはトラッキング方向、ｙはタンジェンシ
ャル方向、ｚはフォーカス方向、φはｙ軸周りの回転方
向を表す。ホルダ３は対物レンズ１および磁石２を具備
し、４本のワイヤ５によって固定部８に懸架されてい
る。固定部８はダンパー剤７が充填されており、ワイヤ
５の曲げ変形とダンパー剤７の粘弾性により対物レンズ
１、磁石２およびホルダ３から成る可動体４の振動は減
衰される。固定部８、フォーカスコイル１０およびトラ
ッキングコイル１１はベース１２に固定されている。ベ
ース１２は光学ユニット１３に取り付けられている。光
学ユニット１３は、半導体レーザ、半導体レーザから出
射される光を対物レンズ１に導くためのハーフミラーや
反射ミラーなどの光学素子、光ディスクから反射される
光を検出する光検出器によって構成される。フォーカス
コイル１０およびトラッキングコイル１１に電流を流す
ことにより磁石２に電磁力が働き、可動体４がｘ方向お
よびｚ方向に駆動される。

【０００５】可動体４およびワイヤ５から成るばね質量
系の振動様式としては、可動体４がｘ方向およびｚ方向
に並進運動するモードの他に、φ方向の回転運動である
ローリングモードがある。ローリングは可動体４の重心
と電磁力の力点のｚ方向のずれによって発生する。可動
体４がフォーカス方向に移動すれば電磁力の力点はｚ方
向にずれるので、そこでトラッキング駆動を行えばφ方
向のモーメントが働き、ローリングが発生する。ローリ
ングは対物レンズ１に傾きを生じさせてコマ収差を発生
させるので有害なモードである。正常な記録再生を行う
には、ディスクの回転数領域におけるローリングをなる
べく小さくしなければならない。

【０００６】従来の技術では、ワイヤ５の取り付け間隔
を大きくしたり、外径を太くしたりしてローリングモー
ドの共振周波数をディスクの回転数より高く設定するこ
とによって、ローリングの影響を避けていた。また、ダ
ンパー剤７の量を多くしてワイヤ５と接する領域を大き
くしてローリングを小さく抑えていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】最近の傾向としてディ
スク再生の高倍速化が進んでおり、ディスクの回転数は
年々高くなっている。ローリングを抑えるには、それに
ともなって共振周波数を高める必要がある。しかし、ワ
イヤの取り付け間隔を大きくしたり、ダンパー剤の量を
多くしたりすれば装置の大型化を招くことになる。ま
た、ワイヤ５の外径を太くすれば、駆動電流が増大し、
低消費電力であるノート型パソコンなどに対応できなく
なる。

【０００８】このように、ローリングモードの共振が大
きな課題のため、対物レンズ駆動装置の小型化、高倍速
化が非常に困難となっている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の対物レンズ駆動装置は、ワイヤの固定部側の
一端に弾性移動可能な支持板を設け、ワイヤのねじりに
よる力を利用することによって、ダンパー剤の減衰効果
を得るようにしたものである。

【００１０】本発明の対物レンズ駆動装置は、光源から
放射された光を情報媒体に集束する対物レンズと、前記
対物レンズを保持するホルダと、前記ホルダを固定部に
支持する支持手段と、前記ホルダをフォーカス方向およ
びトラッキング方向に駆動する駆動手段を備えている。
前記支持手段は複数の棒状弾性部材と支持板とを備え、
前記棒状弾性部材の一端は前記ホルダに固定され、前記
棒状弾性部材の他端は前記支持板を介して前記固定部に
取り付けられ、前記支持板はフォーカス方向およびトラ
ッキング方向の少なくとも一方に弾性移動可能である。
前記支持板は前記固定部に備えられた粘弾性剤と接して
いる。

【００１１】前記支持板は弾性部材であることが好まし
い。また、前記支持板に前記棒状弾性部材の軸に垂直な
垂線をもつ幅広部を設け、前記幅広部は前記粘弾性剤と
接することが好ましい。さらに、前記支持板は樹脂製の
前記固定部と一体的にインサート成型されたのちに切断
によって複数の支持板となり、前記複数の支持板を通じ
て前記駆動手段に電源供給することにより前記ホルダを
フォーカス方向およびトラッキング方向に駆動すること
が好ましい。さらに、前記棒状弾性部材と前記支持板は
一つの弾性部材からなることが好ましい。

【００１２】本発明の光ヘッドは、上述の対物レンズ駆
動装置と、光源と、前記光源から放射された光を前記情
報媒体に集束する対物レンズと、前記情報媒体から反射
される光を検出する検出手段とを備え、前記対物レンズ
駆動装置は、前記対物レンズを前記情報媒体に追従させ
る。

【００１３】本発明の光情報記録再生装置は、上述の光
ヘッドと、前記情報媒体を回転駆動する回転部と、前記
光ヘッドを制御する制御部と、前記情報媒体に情報の記
録および再生の少なくとも一方を行う記録再生手段とを
備えている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。なお、図面において、同じ参照記号は同
一または同等のものを示すものとする。

【００１５】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態を示す。図中のｘはトラッキング方向、ｙ
はタンジェンシャル方向、ｚはフォーカス方向、φ方向
はｙ軸周りの回転方向を表す。ホルダ３は対物レンズ１
および磁石２を具備している。４本のワイヤ５の一端は
ホルダ３に、他端は支持板６を介して固定部８に固定さ
れる。支持板６は弾性部材であり、ワイヤ取付部６ａは
φ方向に弾性移動可能となっている。また、支持板６
は、ワイヤ５の軸に垂直な垂線をもつ幅広部６ｂを有す
る。固定部８はダンパー剤７が充填されており、ダンパ
ー剤７はワイヤ５、ワイヤ取付部６ａおよび幅広部６ｂ
と接している。固定部８、フォーカスコイル１０および
トラッキングコイル１１はベース１２に固定されてい
る。ベース１２は光学ユニット１３に取り付けられてい
る。光学ユニット１３は、半導体レーザ、半導体レーザ
から出射される光を対物レンズ１に導くためのハーフミ
ラーや反射ミラーなどの光学素子、光ディスクから反射
される光を検出する光検出器によって構成される。フォ
ーカスコイル１０およびトラッキングコイル１１に電流
を流すことにより磁石２に電磁力が働き、可動体４がｘ
方向およびｚ方向に駆動される。

【００１６】図２は本発明の対物レンズ駆動装置１４を
用いた光ヘッド１５を用いる光情報記録再生装置の概略
を示す。対物レンズ駆動装置１４以外の構成は従来と同
様である。情報媒体としての光ディスク１６はモータ１
７により回転される。光ヘッド１５は、シャフト１８に
そって光ディスク１６の半径方向に移動される。情報の
記録または再生のため、光ヘッド１５の半導体レーザか
らの出射光が、対物レンズ１によって光ディスク１６の
情報記録面に収束される。光ヘッド１５の光検出器の出
力信号により、対物レンズ１を光ディスク１６の面に追
従させるためのフォーカス制御信号と、光ディスク１６
の情報トラックに追従させるためのトラッキング制御信
号が検出される。ヘッド制御回路１９は、これらの制御
信号をもとに光ヘッド１５のフォーカス制御とトラッキ
ング制御を行う。また、信号処理回路２０は、記録の際
に光ヘッドにより光ディスク１６に情報を記録し、再生
の際に光ヘッド１５の光検出器の出力信号から光ディス
ク１６の情報トラックに記録された光情報を再生する。

【００１７】ここで、対物レンズ駆動装置のローリング
モードの共振について説明する。図９は従来の対物レン
ズ駆動装置のローリングの様子を示す斜視図である。可
動体４およびワイヤ５から成るばね質量系の振動様式と
しては、可動体４がｘ方向およびｚ方向に並進運動する
モードの他に、φ方向の回転運動であるローリングモー
ドがある。ローリングは可動体４の重心と電磁力の力点
のｚ方向のずれによって発生する。可動体４がフォーカ
ス移動すれば電磁力の力点はｚ方向にずれるので、そこ
でトラッキング駆動を行えばφ方向のモーメントが働
き、ローリングが発生する。

【００１８】可動体４がローリングを起こすと、ワイヤ
５には、その一端５ａのｘ、ｚ方向の変位による曲げと
φ方向のねじりが生じる（図９で矢印で示す）。ダンパ
ー剤７は、ローリングに対して減衰を行っており、それ
はワイヤ５の曲げに対する減衰である。ところが、ねじ
りに対しては無減衰である。一般に、ワイヤのねじりに
よるばね定数は曲げによるばね定数の４割程度であるの
で、ワイヤのねじりは無視できない。本発明は、この点
に着目したものであり、ローリングを抑えるためにワイ
ヤのねじりに対しても減衰を行うものである。

【００１９】図１において、本発明の対物レンズ駆動装
置にローリングが生じた場合、ワイヤ５のねじりによっ
てワイヤ取付部６ａにφ方向のモーメントが加わる。こ
のモーメントによってワイヤ取付部６ａはφ方向に弾性
移動し、ダンパー剤７の減衰を受ける。よって、ワイヤ
５のねじりに対して減衰が行える。支持板６には幅広部
６ｂが設けられているので、ダンパー剤７の大きな減衰
効果が得られる。幅広部６ｂの面積を大きくすればそれ
だけ減衰は大きくなり、ローリングモードの共振を小さ
く抑えることができる。なお、図１では幅広部６ｂをｙ
ｚ平面に設けているが、ｘｙ平面に設けても同様な効果
が得られる。

【００２０】図３は、可動体４がローリングしたときの
側面図を示す。ローリング前を点線で、ローリング後を
実線で示す。可動体４がローリングしたとき、ワイヤ５
の一端（ホルダ側）は５ｂに移動する。ローリングによ
りワイヤ５にねじりが生じるのでワイヤ取付部６ａは弾
性移動し、ワイヤ５の他端（固定部側）は５ｃに移動す
る。この移動による力は可動体４にモーメントＭを発生
させる。このモーメントＭの方向はローリングとは逆方
向である。つまり、可動体４に静的なローリングが発生
しても傾きは小さく抑えられる。

【００２１】（第２の実施の形態）図４は本発明の第２
の実施の形態を示す。なお、第１の実施の形態との差異
は、支持板６が４つに独立している点と、ワイヤ取付部
６ａがｚ方向に弾性移動しやすいように支持板６に屈曲
部６ｃを設けている点である。ワイヤ５にねじりが生じ
るとワイヤ取付部６ａは回動軸６ｄを軸として弾性移動
する。このような構成によってもねじりに対する減衰効
果が得られるので、ローリングを小さく抑えることがで
きる。支持板６に導電性部材を用いれば、電源供給部６
ｅから電源供給し、ワイヤ５を通じて可動体に具備され
るフォーカスコイルやトラッキングコイル（図示せず）
に電流を与えることによりムービングコイル型の対物レ
ンズ駆動装置として使える。

【００２２】図５は、図４の支持板６であり、樹脂製の
固定部８とインサート成型する前のものである。支持板
は固定部６と一体的にインサート成型したのちに切断に
よって４つに分離されるので、量産性も良好である。

【００２３】（第３の実施の形態）図６は、本発明の第
３の実施の形態を示す。第１の実施の形態との差異は、
ホルダ３を弾性部材９で固定部８に懸架した点であり、
９ａがワイヤ、９ｂが幅広部の機能を果たす。このよう
な構成によってもローリングは小さく抑えられる。

【００２４】（第４の実施の形態）図７は本発明の第４
の実施の形態を示す。第１の実施の形態との差異は、支
持板６が固定部８のピン８ａを中心にφ方向に回転可能
となっている点である。ワイヤ５のねじりおよび曲げに
よって支持板６は回転する。支持板６は幅広部６ｂが設
けられている。このような構成によってもローリングは
小さく抑えられる。なお、支持板６は動吸振器の役目を
果たし、支持板６の質量を変えてチューニングを行え
ば、ローリングの発生を抑えられる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ワイヤ
の曲げに加え、ねじりに対しても減衰が得られるので、
ローリングモードの共振を抑制するという有利な効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装
置の斜視図

【図２】本発明の対物レンズ駆動装置を用いた光ヘッド
および光情報記録再生装置を示す図

【図３】本発明の対物レンズ駆動装置の可動体がローリ
ングしたときの側面図

【図４】本発明の第２の実施の形態の対物レンズ駆動装
置の斜視図

【図５】図３の対物レンズ駆動装置の支持板の斜視図

【図６】本発明の第３の実施の形態の対物レンズ駆動装
置の斜視図

【図７】本発明の第４の実施の形態の対物レンズ駆動装
置の斜視図

【図８】従来の対物レンズ駆動装置の斜視図

【図９】従来の対物レンズ駆動装置がローリングしたと
きの斜視図

【符号の説明】

１ 対物レンズ ２ 磁石 ３ ホルダ ４ 可動体 ５ ワイヤ ６ 支持板 ６ａ ワイヤ取付部 ６ｂ 幅広部 ７ ダンパー剤 ８ 固定部 ９ 弾性部材 １０ フォーカスコイル １１ トラッキングコイル １２ ベース １３ 光学ユニット １４ 対物レンズ駆動装置 １５ 光ヘッド １６ 光ディスク １７ モータ １８ シャフト １９ ヘッド制御回路 ２０ 信号処理回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から放射された光を情報媒体に集束
   する対物レンズと、前記対物レンズを保持するホルダ
   と、前記ホルダを固定部に支持する支持手段と、前記ホ
   ルダをフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動す
   る駆動手段を備え、前記支持手段は複数の棒状弾性部材
   と支持板とを備え、前記棒状弾性部材の一端は前記ホル
   ダに固定され、前記棒状弾性部材の他端は前記支持板を
   介して前記固定部に取り付けられ、前記支持板はフォー
   カス方向およびトラッキング方向の少なくとも一方に弾
   性移動可能であり、前記支持板は前記固定部に備えられ
   た粘弾性剤と接することを特徴とする対物レンズ駆動装
   置。
2. 【請求項２】 前記支持板は弾性部材であることを特徴
   とする請求項１記載の対物レンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記支持板に前記棒状弾性部材の軸に垂
   直な垂線をもつ幅広部を設け、前記幅広部は前記粘弾性
   剤と接することを特徴とする請求項１記載の対物レンズ
   駆動装置。
4. 【請求項４】 前記支持板は樹脂製の前記固定部と一体
   的にインサート成型されたのちに切断によって複数の支
   持板となり、前記複数の支持板を通じて前記駆動手段に
   電源供給することにより前記ホルダをフォーカス方向お
   よびトラッキング方向に駆動することを特徴とする請求
   項１記載の対物レンズ駆動装置。
5. 【請求項５】 前記棒状弾性部材と前記支持板は一つの
   弾性部材からなることを特徴とする請求項１記載の対物
   レンズ駆動装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれか１項に記載の
   対物レンズ駆動装置と、光源と、前記光源から放射され
   た光を前記情報媒体に集束する対物レンズと、前記情報
   媒体から反射される光を検出する検出手段とを備え、 前記対物レンズ駆動装置は、前記対物レンズを前記情報
   媒体に追従させることを特徴とする光ヘッド。
7. 【請求項７】 請求項６記載の光ヘッドと、前記情報媒
   体を回転駆動する回転部と、前記光ヘッドを制御する制
   御部と、前記情報媒体に情報の記録および再生の少なく
   とも一方を行う記録再生手段とを備えた光情報記録再生
   装置。