JP2002319166A - 光ディスク装置の対物レンズ駆動機構 - Google Patents

光ディスク装置の対物レンズ駆動機構

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JP2002319166A
JP2002319166A JP2001125701A JP2001125701A JP2002319166A JP 2002319166 A JP2002319166 A JP 2002319166A JP 2001125701 A JP2001125701 A JP 2001125701A JP 2001125701 A JP2001125701 A JP 2001125701A JP 2002319166 A JP2002319166 A JP 2002319166A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクに対する対物レンズの傾きを制御す
る機構を備えた光ディスク装置の対物レンズ駆動機構に
おいて、安定したチルト制御動作性能を簡略化した構成
で実現する。 【解決手段】 チルトコイル12は、チルト回転軸11
を中心とするトルクを発生する二辺を有する多角形状の
単一のコイルからなる。具体的には、チルトコイル12
は、一対の短辺121,122及び一対の長辺123,
124とからなる平行四辺形状であり、一対の短辺12
1,122がトルクとなる力を発生し、一対の長辺12
3,124が互いに相殺される力を発生する。一つのチ
ルトコイル12でチルト動作が可能であるため、従来の
少なくとも一対のチルトコイルが必要な対物レンズ駆動
機構に比べ、軽量化及び構成簡易化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に光ディスク装
置の光学式ピックアップ機構に関し、特に対物レンズの
傾きを補正する機能を有した対物レンズ駆動機構に関す
る。
【0002】
【従来の技術】光ディスク装置において、ディスクの反
りや面振れによって、対物レンズにより収束される光軸
がディスクの信号面に対して傾きを生じると、対物レン
ズによって収束された焦点に光学的な収差が発生するの
で、再生動作時の信号読み取り性能及び記録動作時の記
録性能が劣化してしまう。
【0003】そこで、ディスクの傾き量を検出し、対物
レンズを保持するレンズホルダをディスクの傾き量に応
じてチルト動作させる対物レンズ駆動機構が、例えば特
開平6−251405号公報に開示されている。
【0004】図5は、この種の対物レンズ駆動機構の第
一従来例を示す分解斜視図である。以下、この図面に基
づき説明する。
【0005】対物レンズ1を保持するレンズホルダ2
は、フォーカス方向Z及びトラック接線方向Xに平行移
動可能かつディスク半径方向(ディスク円周方向)Yを
軸方向としてチルト動作可能とする弾性支持体3を介し
て、アクチュエータベース4に固定された支持部5に取
り付けられている。そして、レンズホルダ2は、磁気回
路の電磁作用によって、フォーカス方向Z及びトラック
接線方向Xに平行移動する。この磁気回路は、レンズホ
ルダ2の中央付近のコイル取り付け孔6に取り付けられ
たフォーカスコイル7a,7bと、フォーカスコイル7
a,7bのディスク半径方向Y側面に取り付けられたト
ラックコイル8a,8bと、トラックコイル8a,8b
に対向するように配置されヨーク9a,9bに固定され
た磁性体10a,10bとから構成される。磁性体10
a,10bは例えば永久磁石である。
【0006】また、レンズホルダ2は、一対のチルトコ
イル12a,12bと磁性体10a,10bとから構成
された磁気回路の電磁作用によって、ディスク半径方向
Yを中心とするチルト動作が可能になっている。チルト
コイル12a,12bは、フォーカスコイル7a,7b
の上面に、対物レンズ1の中心を通るディスク半径方向
Yのチルト軸を対称軸として捲線方向を対向させて取り
付けられている。
【0007】図6は、この種の対物レンズ駆動機構の第
二従来例を示す分解斜視図である。以下、この図面に基
づき説明する。ただし、図5と同じ機能を有する部分は
同一又は共通の符号を付すことにより説明を省略する。
【0008】チルトコイル12ad,12bdは、レン
ズホルダ2のディスク半径方向Y側面にトラックコイル
8ad,8bdと並列又は一部を重ねて取り付けられて
いる。チルトコイル12ac(図示せず),12bc
は、レンズホルダ2のディスク半径方向Y側面にトラッ
クコイル8ac,8bcと並列又は一部を重ねて取り付
けられている。本従来例も第一従来例と同様に動作す
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】第一従来例の対物レン
ズ駆動機構では、チルト動作を行うためには反対方向の
力を同時に発生させなければならないので、少なくとも
一対のチルトコイル12a,12bが必要となる。その
ため、対物レンズ駆動機構の軽量化及び構成簡易化が困
難であった。
【0010】また、ヨーク9a,9b及び磁性体10
a,10bが各々のチルトコイル12a,12bの空芯
部を貫通する構成であることにより、磁気回路が二分割
されていなければならないので、磁気回路の構成簡易化
が困難であった。また、磁気回路を分割する間隔は、レ
ンズホルダ2のフォーカス方向Z、トラック接線方向X
及びチルト方向Tの所要の変位量を確保できるだけ必要
となる。しかし、その間隔を確保しつつ安定した磁気回
路を構成することは困難であるため、フォーカス方向
Z、トラック接線方向X及びチルト方向Tともに動作不
安定な対物レンズ駆動機構であった。
【0011】第二従来例の対物レンズ駆動機構では、磁
気回路を分割する必要は無いものの、チルトコイル12
ad,…のチルト動作に有効に作用する一辺に正対する
他辺を、磁気回路の有効範囲外に配置しなければならな
い。そのため、対物レンズ駆動機構にフォーカス方向Z
の厚みが必要であり、薄型の対物レンズ駆動機構には適
応できない構成であった。
【0012】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、従来の課題を
解消することにより、構成の簡略化及び軽量化が可能で
あり、かつ安定した動作が可能な薄型の対物レンズ駆動
機構を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明に係る対物レンズ
駆動機構は、光ディスクの信号面に光ビームの焦点を結
ぶ対物レンズと、この対物レンズを保持するレンズホル
ダと、このレンズホルダに一端が取り付けられ当該レン
ズホルダをフォーカス方向及びトラック接線方向に平行
移動可能かつディスク半径方向をチルト回転軸とするチ
ルト動作可能に支持する弾性支持体と、この弾性支持体
の他端が固定されアクチュエータベースに取り付けられ
た支持部と、フォーカス方向にレンズホルダを駆動する
フォーカスコイルと、トラック接線方向にレンズホルダ
を駆動するトラックコイルと、ディスク半径方向をチル
ト回転軸とする方向にレンズホルダを駆動するチルトコ
イルと、コイル駆動用の磁気回路とを備えたものであ
る。そして、チルトコイルは、チルト回転軸を中心とす
るトルクを発生する二辺を有する多角形状の単一のコイ
ルからなる(請求項1)。
【0014】チルトコイルは、一対の短辺及び一対の長
辺とからなる平行四辺形状であり、一対の短辺が前記ト
ルクとなる力を発生し、一対の長辺が互いに相殺される
力を発生する、としてもよい(請求項2)。このとき、
チルトコイルは中央で折り返されている、としてもよい
(請求項4)。
【0015】チルトコイルは第一及び第二の矩形が連結
された形状であり、これらの第一及び第二の矩形はそれ
ぞれ、対向する二辺が互いに相殺される力を発生し、残
りの二辺の一方が前記トルクとなる力を発生し、残りの
二辺の他方が磁場の影響を受けない位置にある、として
もよい(請求項3)。このとき、チルトコイルは中央で
折り返されている、としてもよい(請求項4)。
【0016】チルトコイルのチルト動作に有効となる部
分が、レンズホルダがフォーカス方向及びトラック接線
方向の可動範囲内で変位しても、磁気回路から外れない
位置に配置された、としてもよい(請求項5)。
【0017】チルトコイルはシートコイルである、とし
てもよい(請求項6)。
【0018】換言すると、本発明に係る対物レンズ駆動
機構は、光ディスクの信号面に光ビームの焦点を結ぶ対
物レンズと、対物レンズを保持するレンズホルダと、レ
ンズホルダに一端が取り付けられレンズホルダをフォー
カス方向及びトラック接線方向に平行移動可能かつディ
スク半径方向をチルト回転軸とするチルト動作可能に支
持する弾性支持体と、アクチュエータベースに取り付け
られ弾性支持体の他端が固定されている支持部と、フォ
ーカス方向にレンズホルダを駆動するフォーカスコイル
と、トラック接線方向にレンズホルダを駆動するトラッ
クコイルと、コイル駆動用の磁気回路とを有する。そし
て、単一のチルトコイルをレンズホルダ円周方向側面に
配置して、磁気回路との電磁作用によってディスク半径
方向をチルト回転軸とするチルト動作を行う。このチル
トコイルは、一辺がチルト回転軸のディスク内周側又は
外周側かつチルト回転軸のフォーカス上方向又は下方向
に配置され、対向する他辺がチルト回転軸に対してディ
スク内外周方向及びフォーカス上下方向ともに前記一辺
と反対側に配置された、多角形に形成されたものであ
る。
【0019】要するに、本発明に係る対物レンズ駆動機
構は、フォーカスコイル又はレンズホルダのディスク半
径方向側面に、一辺をチルト回転軸のディスク内周側又
は外周側かつチルト回転軸のフォーカス上方向又は下方
向に配置し、対向する他辺をチルト回転軸に対してディ
スク内外周方向及びフォーカス上下方向ともに反対側に
配置した多角形に形成された単一のチルトコイルを有し
ている。
【0020】次に、本発明に係る対物レンズ駆動機構の
作用を説明する。
【0021】本発明によれば、上記形状に形成したチル
トコイルを使用することにより、一つのコイルでチルト
動作が可能であるため、構成の簡略化・軽量化を実現で
きる。また、磁気回路を分割する必要が無いため、レン
ズホルダのフォーカス方向の厚さを増すことなく、安定
した磁気回路が構成可能である。したがって、安定した
動作が可能な薄型の対物レンズ駆動機構を実現できる。
【0022】
【発明の実施の形態】図1及び図2は本発明に係る対物
レンズ駆動機構の第一実施形態を示し、図1は分解斜視
図、図2はディスク半径方向から見た要部側面図であ
る。以下、これらの図面に基づき説明する。
【0023】本実施形態の対物レンズ駆動機構は、ディ
スク13の信号面に光ビームの焦点を結ぶ対物レンズ1
と、対物レンズ1を保持するレンズホルダ2と、レンズ
ホルダ2に一端が取り付けられレンズホルダ2をフォー
カス方向Z及びトラック接線方向Xに平行移動可能かつ
ディスク半径方向Yをチルト回転軸11とするチルト動
作可能に支持する弾性支持体3と、弾性支持体3の他端
が固定されアクチュエータベース4に取り付けられた支
持部5と、フォーカス方向Zにレンズホルダ2を駆動す
るフォーカスコイル7と、トラック接線方向Xにレンズ
ホルダ2を駆動するトラックコイル8a,8bと、ディ
スク半径方向Yをチルト回転軸11とするチルト方向T
にレンズホルダ2を駆動するチルトコイル12と、コイ
ル駆動用の磁気回路(ヨーク9及び磁性体10)とを備
えたものである。
【0024】チルトコイル12は、チルト回転軸11を
中心とするトルクを発生する二辺を有する多角形状の単
一のコイルからなる。具体的には、チルトコイル12
は、一対の短辺121,122及び一対の長辺123,
124とからなる平行四辺形状であり、一対の短辺12
1,122がトルクとなる力を発生し、一対の長辺12
3,124が互いに相殺される力を発生する。
【0025】次に、各構成要素について更に詳しく説明
する。
【0026】図示しない光源から出射された光ビームを
集光し、ディスク13の情報記録面に焦点を結ぶ対物レ
ンズ1は、レンズホルダ2に保持されている。レンズホ
ルダ2には中央部付近にコイル取り付け孔6が設けられ
ており、コイル取り付け孔6にはフォーカスコイル7が
取り付けられている。フォーカスコイル7のディスク半
径方向Y側面には、トラックコイル8a,8bとチルト
コイル12とが取り付けられている。チルトコイル12
の一辺(短辺121)は、対物レンズ1の中心を通るデ
ィスク半径方向Yのチルト回転軸11に対してディスク
内周側、かつチルト回転軸11のフォーカス上方向に電
流方向をディスク円周接線方向となるように配置されて
いる。一辺(短辺121)に対向する他辺(短辺12
2)は、チルト回転軸11に対してディスク外周方向、
かつフォーカス下方向に配置されている。レンズホルダ
2は、フォーカス方向Z、トラック接線方向X及びチル
ト方向Tに可動する弾性支持体3を介して、アクチュエ
ータベース4に固定された支持部5に取り付けられてい
る。
【0027】磁性体10は、アクチュエータベース4に
固定されたU字型の金属片であるヨーク9に取り付けら
れ磁気回路を構成し、フォーカスコイル7の一辺、トラ
ックコイル8a,8b及びチルトコイル12をU字状に
挟む位置に配置されている。磁性体10は、例えば永久
磁石である。
【0028】次に、本実施形態の対物レンズ駆動機構の
チルト動作について説明する。
【0029】対物レンズ1とディスク13の傾きは、図
示しないエラー検出装置によって検出され、検出された
傾きに応じた電流がレンズホルダ2に取り付けられたチ
ルトコイル12に通電される。
【0030】動作有効部分である短辺121は、ヨーク
9及び磁性体10によって構成される磁気回路内に配置
されたチルトコイル12のチルト回転軸11に対してデ
ィスク内周側、かつチルト回転軸11のフォーカス上方
向に電流方向をディスク円周接線方向となるように配置
されている。この短辺121に電流が通電されることに
より、電磁力F1が発生する。
【0031】動作有効部分である短辺122は、ヨーク
9及び磁性体10によって構成される磁気回路内に配置
されたチルトコイル12のチルト回転軸11に対してデ
ィスク外周側、かつチルト回転軸11のフォーカス下方
向に電流方向をディスク円周接線方向となるように配置
されている。この短辺122に電流が通電されることに
より、電磁力F1と逆方向の電磁力F2が発生する。
【0032】すなわち、チルト回転軸11の周りに駆動
方向の正対する電磁力F1,F2が発生することによ
り、レンズホルダ2がチルト方向Tにチルト動作される
ので、ディスク13と対物レンズ1との傾きが補正され
る。なお、チルトコイル12の短辺121,122を繋
ぐ部分である長辺123,124においても、同様に電
磁力F3,F4が発生する。しかし、電磁力F3,F4
は、大きさが同じでかつ駆動方向が反対であるため相殺
されることになり、チルト動作には影響しない。
【0033】図3[1]は、本発明に係る対物レンズ駆
動機構の第二実施形態を示す、ディスク半径方向から見
た要部側面図である。以下、この図面に基づき説明す
る。ただし、図2と同じ機能を有する部分は同じ符号を
付す。
【0034】本実施形態では、チルトコイル12の動作
有効部分である短辺121,122は、レンズホルダ2
がフォーカス方向Z及びトラック接線方向Xの可動範囲
内で移動しても、ヨーク9及び磁性体10(図1)によ
って構成される磁気回路外とならない位置に配置されて
いる。なお、基本動作については、第一実施形態と同様
なので、説明を省略する。
【0035】本実施形態によれば、レンズホルダ2がフ
ォーカス方向Z及びトラック接線方向Xに変位してもチ
ルト動作に必要な電磁力F1,F2が変化しないので、
安定したチルト動作が可能となる。
【0036】図3[2]は、本発明に係る対物レンズ駆
動機構の第三実施形態を示す、ディスク半径方向から見
た要部側面図である。以下、この図面に基づき説明す
る。ただし、図2と同じ機能を有する部分は同じ符号を
付す。
【0037】チルトコイル12は、第一及び第二の矩形
が連結された形状であり、これらの第一及び第二の矩形
はそれぞれ、対向する二辺が互いに相殺される力を発生
し、残りの二辺の一方(動作有効部分121,122)
が前記トルクとなる力を発生し、残りの二辺の他方(動
作無効部分123,124)が磁場の影響を受けない位
置にある。
【0038】チルトコイル12の動作有効部分121
は、レンズホルダ2の内周側かつフォーカス方向Z中心
付近に配置されている。動作有効部分121に繋がる部
分は、レンズホルダ2のトラック内周側でフォーカス上
方向へ変形され、更にレンズホルダ2の上面を越えた位
置で動作有効部分121と平行に変形され、レンズホル
ダ2のトラック接線方向X中央付近でフォーカス下方向
に変形された後にレンズホルダ2のフォーカス方向Z中
心付近でトラック外周方向に変形されることで、チルト
コイル12の動作有効部分122となる。
【0039】動作有効部分122に繋がる部分は、レン
ズホルダ2のトラック外周側でフォーカス下方向へ変形
され、更にレンズホルダ2の下面を越えた位置で動作有
効部分122と平行に変形され、レンズホルダ2のトラ
ック接線方向X中央付近でフォーカス上方向に変形され
た後に動作有効部分121と繋がっている。
【0040】チルトコイル12のレンズホルダ2の上面
及び下面を超えた部分は、各々レンズホルダ2の上面及
び下面に折り曲げられている。なお、基本動作について
は、第一実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【0041】本実施形態によれば、チルトコイル12の
動作有効部分121,122をレンズホルダ2のフォー
カス方向Z中央部に配置することで、第二実施形態より
更にフォーカス可動範囲に対するマージンが取れるた
め、更に安定したチルト動作が可能となる。なお、チル
トコイル12のレンズホルダ2の上面及び下面を越えた
動作有効部分121,122と平行な部分は、各々レン
ズホルダ2の上面及び下面に折り曲げられることで、動
作有効部分121,122よりも磁気回路内の磁界の弱
い領域に配置されることにより、チルト動作への影響は
少ない。また、チルトコイル12のその他の部分は、各
々駆動力が相殺されるため、チルト動作への影響は無
い。
【0042】図4[1]は、本発明に係る対物レンズ駆
動機構の第四実施形態を示す、ディスク半径方向から見
た要部側面図である。以下、この図面に基づき説明す
る。ただし、図2と同じ機能を有する部分は同じ符号を
付す。
【0043】本実施形態では、第一及び第二実施形態に
記載のチルトコイル12をV字型に折り曲げ、チルトコ
イル12の動作有効部分である短辺121,122がレ
ンズホルダ2のフォーカス方向Z中央付近に配置されて
いる。なお、基本動作については、第一実施形態と同様
であるので、説明を省略する。
【0044】本実施形態によれば、第三実施形態と同様
に、フォーカス可動範囲に対するマージンが取れるた
め、安定したチルト動作が可能となる。また、第三実施
形態におけるチルトコイル12の動作有効部分121,
122と平行な部分が、存在しないため、更に動作の安
定化が図れる。
【0045】図4[2]は、本発明に係る対物レンズ駆
動機構の第五実施形態を示す、ディスク半径方向から見
た要部側面図である。以下、この図面に基づき説明す
る。ただし、図2と同じ機能を有する部分は同じ符号を
付す。
【0046】本実施形態では、レンズホルダ2のディス
ク半径方向側面に、チルト用シートコイル14が取り付
けられている。シートコイル14の配線パターン15は
第一乃至第四実施形態に記載のチルトコイルの形状と等
しいパターンとなっている。なお、基本動作について
は、第一実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【0047】本実施形態によれば、上記構成とすること
で、チルトコイルを変形させる工数が不要となり、組立
コストの低減が図れる。また、チルトコイルを所要の形
状に変形させる時に発生する形状のバラツキが発生しな
いため、チルト特性の安定化が図れる。
【0048】
【発明の効果】以上のように本発明は、従来の薄型対物
レンズ駆動機構に比べ、以下の効果を奏する。
【0049】第1の効果は、一つのチルトコイルでチル
ト動作が可能であるため、従来の少なくとも一対のチル
トコイルが必要な対物レンズ駆動機構に比べ、軽量化及
び構成簡易化が図れることである。
【0050】第2の効果は、従来の薄型対物レンズ駆動
機構と異なり磁気回路を分割する必要が無いため、磁気
回路の構成を簡略化できるとともに、安定した磁気回路
が構成できることから、薄型の対物レンズ駆動機構にお
いて、フォーカス方向、トラック接線方向及びチルト方
向全てに安定した動作が図れることである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る対物レンズ駆動機構の第一実施形
態を示す分解斜視図である。
【図2】本発明に係る対物レンズ駆動機構の第一実施形
態を示す、ディスク半径方向から見た要部側面図であ
る。
【図3】図3[1]は、本発明に係る対物レンズ駆動機
構の第二実施形態を示す、ディスク半径方向から見た要
部側面図である。図3[2]は、本発明に係る対物レン
ズ駆動機構の第三実施形態を示す、ディスク半径方向か
ら見た要部側面図である。
【図4】図4[1]は、本発明に係る対物レンズ駆動機
構の第四実施形態を示す、ディスク半径方向から見た要
部側面図である。図4[2]は、本発明に係る対物レン
ズ駆動機構の第五実施形態を示す、ディスク半径方向か
ら見た要部側面図である。
【図5】対物レンズ駆動機構の第一従来例を示す分解斜
視図である。
【図6】対物レンズ駆動機構の第二従来例を示す分解斜
視図である。
【符号の説明】 1 対物レンズ 2 レンズホルダ 3 弾性支持体 4 アクチュエータベース 5 支持部 6 コイル取り付け孔 7 フォーカスコイル 8a,8b トラックコイル 9 ヨーク 10 磁性体 11 チルト軸 12 チルトコイル 13 ディスク

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ディスクの信号面に光ビームの焦点を
    結ぶ対物レンズと、この対物レンズを保持するレンズホ
    ルダと、このレンズホルダに一端が取り付けられ当該レ
    ンズホルダをフォーカス方向及びトラック接線方向に平
    行移動可能かつディスク半径方向をチルト回転軸とする
    チルト動作可能に支持する弾性支持体と、この弾性支持
    体の他端が固定されアクチュエータベースに取り付けら
    れた支持部と、フォーカス方向に前記レンズホルダを駆
    動するフォーカスコイルと、トラック接線方向に前記レ
    ンズホルダを駆動するトラックコイルと、ディスク半径
    方向を前記チルト回転軸とする方向に前記レンズホルダ
    を駆動するチルトコイルと、コイル駆動用の磁気回路と
    を備えた光ディスク装置の対物レンズ駆動機構におい
    て、 前記チルトコイルは、前記チルト回転軸を中心とするト
    ルクを発生する二辺を有する多角形状の単一のコイルか
    らなる、 ことを特徴とする光ディスク装置の対物レンズ駆動機
    構。
  2. 【請求項2】 前記チルトコイルは、一対の短辺及び一
    対の長辺とからなる平行四辺形状であり、前記一対の短
    辺が前記トルクとなる力を発生し、前記一対の長辺が互
    いに相殺される力を発生する、 請求項1記載の光ディスク装置の対物レンズ駆動機構。
  3. 【請求項3】 前記チルトコイルは第一及び第二の矩形
    が連結された形状であり、これらの第一及び第二の矩形
    はそれぞれ、対向する二辺が互いに相殺される力を発生
    し、残りの二辺の一方が前記トルクとなる力を発生し、
    残りの二辺の他方が磁場の影響を受けない位置にある、 請求項1記載の光ディスク装置の対物レンズ駆動機構。
  4. 【請求項4】 前記チルトコイルは中央で折り返されて
    いる、 請求項2又は3記載の光ディスク装置の対物レンズ駆動
    機構。
  5. 【請求項5】 前記チルトコイルのチルト動作に有効と
    なる部分が、前記レンズホルダがフォーカス方向及びト
    ラック接線方向の可動範囲内で変位しても、前記磁気回
    路から外れない位置に配置された、 請求項1記載の光ディスク装置の対物レンズ駆動機構。
  6. 【請求項6】 前記チルトコイルはシートコイルであ
    る、 請求項1、2、3、4又は5記載の光ディスク装置の対
    物レンズ駆動機構。
JP2001125701A 2001-04-24 2001-04-24 光ディスク装置の対物レンズ駆動機構 Expired - Fee Related JP3494165B2 (ja)

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