JP2003006896A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易な方法でアパーチャに対物レンズを精度
良く組み込んだ対物レンズ駆動装置を提供する。 【解決手段】 レンズ取り付け部８を構成しかつ所定の
リング状のアパーチャ１０に、対物レンズ９を組み込ん
だ対物レンズ駆動装置１において、アパーチャ１０に取
り付けられる対物レンズ９は、その光軸がアパーチャ１
０の中心と一致するようにアパーチャ１０に取り付けら
れかつアパーチャ１０に接するレンズ部分に位置を決め
るための凹状又は凸状の位置決めマーク１１が設けられ
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、高密度光ディスク
の記録再生する際に用いられる対物レンズ駆動装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスクは、コンピュータの補
助記憶装置，音声・画像情報を記録再生するメディア用
として、高密度化が進められている。このため、この高
密度光ディスクの記録及び／または再生する記録再生装
置に用いられる光ピックアップには、より短波長のレー
ザ光を出射する半導体レーザ素子や対物レンズの開口数
ＮＡが従来のＣＤ用やＤＶＤ用の対物レンズの開口数Ｎ
Ａよりも大きいものが用いられる。

【０００３】このような光学ピックアップは、図８に示
す構成を有している。光ビームを出射する半導体レーザ
素子１００と、この光ビームを反射し、光ディスク１０
１からの戻り光を通過するビームスプリッタ１０２と、
このビームスプリッタ１０２で反射された光ビームを所
定の開口率で通過させるアパーチャ１０３及びこれに取
り付けられた対物レンズ１０４を備えた対物レンズ駆動
装置１０５と、光ディスク１０１からの戻り光を検出す
る分割受光部を有する光検出器１０６と、からなる。

【０００４】ビームスプリッタ１０２は、その反射面が
対物レンズ１０４の光軸に対して４５度傾斜した状態で
配設されており、半導体レーザ素子１００から出射した
光ビームと光ディスク１０１の信号記録面からの戻り光
を分離する。即ち、半導体レーザ素子１００からの光ビ
ームは、ビームスプリッタ１０２の反射面で反射し、光
ディスク１００からの戻り光は、ビームスプリッタ１０
２を透過する。

【０００５】対物レンズ駆動装置１０５の対物レンズ１
０４は、凸レンズであって、ビームスプリッタ１０２で
反射された光ビームを、回転駆動される光ディスク１０
１の信号記録面の所望のトラック上に収束させ、二軸ア
クチュエータによって、二軸方向にフォーカシング方向
及びトラッキング方向に移動可能なアパーチャ１０３に
支持されている。光検出器１０６は、ビームスプリッタ
１０２を透過して入射する戻り光を検出する複数の分割
受光部を有する。

【０００６】このような構成の光ピックアップによれ
ば、半導体レーザ素子１００から出射された光ビームを
ビームスプリッタ１０２の反射面で反射させ、対物レン
ズ駆動装置１０５におけるアパーチャ１０３を所定の開
口率で通過させた後、対物レンズ１０４により光ディス
ク１０１の信号記録面に収束する。

【０００７】次に、光ディスク１０１の信号記録面で反
射された戻り光を対物レンズ駆動装置１０５を介して、
ビームスプリッタ１０２に入射させた後、通過させ、光
検出器１０６の分割受光部に入射させる。こうして、光
検出器１０６の分割受光部から出力される検出信号に基
づいて、光ディスク１０１の信号記録面に記録された情
報の再生が行なわれる。情報の記録は、半導体レーザ素
子１００に所定の記録信号を出力して、光ディスク１０
０に記録することによって行なわれる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、次世代
光ディスクシステムでは高密度光ディスクが要求される
ため開口数ＮＡを大きくする必要があるが、これを大き
くすると、光ディスク１０１の傾きに対する許容範囲が
減少してしまうという問題を生じる。この対策として、
光ビーム照射側となる光ディスクのカバー層は、０．１
ｍｍと薄く、ある程度の傾きに対して許容範囲を確保で
きる構造が提案されている。この場合、対物レンズ駆動
装置１０５における対物レンズ１０４をアパーチャ１０
３に精度良く取り付けることが必要とされるが、従来
は、対物レンズ外形を基準にして組み立てられていたた
め、レンズ外形精度が要求精度よりも低く、高密度光デ
ィスク用として高い位置精度で組み立てることができな
かった。

【０００９】これに対して、干渉計を用いて干渉縞を測
定しながら対物レンズ１０４をアパーチャ１０３に取り
付けることが考えられるが、干渉縞の模様と調整方向の
相関を得るために干渉縞解析ソフトを利用するか、また
は専用ソフトを新規開発して行うため、調整に多大な時
間が必要となる。そこで、本発明は上記問題に鑑みて成
されたものであり、容易な方法でアパーチャに対物レン
ズを精度良く組み込んだ対物レンズ駆動装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の対物レンズ駆動
装置における第１の発明は、レンズ取り付け部を構成し
かつ所定のリング状のアパーチャに、対物レンズを組み
込んだ対物レンズ駆動装置において、前記アパーチャに
取り付けられる前記対物レンズは、その光軸が前記アパ
ーチャの中心と一致するように前記アパーチャに取り付
けられかつ前記アパーチャに接するレンズ部分に位置を
決める凹状又は凸状の位置決めマークを設けたことを特
徴とする対物レンズ駆動装置を提供する。第２の発明
は、前記位置決めマークは、対物レンズの形成と同時に
一体成形されてたことを特徴とする請求項２記載の対物
レンズ駆動装置を提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の対物レンズ駆動装置の実
施形態について図１乃至図７を用いて説明する。図１
は、本発明の対物レンズ駆動装置の実施形態を示す平面
図である。図２は、図１に示した対物レンズ駆動部の側
面図である。図３は、レンズ取り付け部の近傍拡大図で
ある。図４は、対物レンズの第１変形例を示し、（Ａ）
は対物レンズの断面図、（Ｂ）は球面側から見た平面
図、（Ｃ）は位置合わせマークを示す図である。図５
は、対物レンズの第２変形例を示し、（Ａ）は対物レン
ズの断面図、（Ｂ）は球面側から見た平面図、（Ｃ）は
位置合わせマークを示す図である。図６は、対物レンズ
の第３変形例を示し、（Ａ）は対物レンズの断面図、
（Ｂ）は球面側から見た平面図、（Ｃ）は位置合わせマ
ークを示す図である。図７は、対物レンズの第４変形例
を示し、（Ａ）は対物レンズの断面図、（Ｂ）は球面側
から見た平面図、（Ｃ）は位置合わせマークを示す図で
ある。

【００１２】図１及び図２に示すように、本発明の実施
形態の対物レンズ駆動装置１は、底部２Ａ上に両端から
直角に切り起こした外ヨーク３Ａ、３Ｂ及び中央部に底
部２Ａの一部を垂直に所定の間隔を有して切り起こした
内ヨーク３Ｃ、３Ｄを有するヨークプレート２と、この
内ヨーク３Ｃ、３Ｄ間に配置されたレンズホルダ４と、
一方の外ヨーク３Ａに固定された樹脂からなるサスペン
ションベース５と、このサスペンションベース５を固定
するＦＰＣ基板６と、伸縮自在の金属弾性体からなり、
レンズホルダ４をサスペンションベース５を介してＦＰ
Ｃ基板６に固定すると共に電流供給線を兼ね備えた一対
のホルダー支持部材７、７とを有している。

【００１３】また、図３に示すように、レンズホルダ４
の中央部に円筒状の貫通孔を有したレンズ取り付け部８
が形成され、この円筒状の貫通孔内周には後述する対物
レンズ９のフランジ部９Ｂを固定する平坦な同心円段差
部８Ａと、この同心円段差部８Ａの下方に所定の開口数
ＮＡを得るための開口径を有したアパーチャ１０を備え
ている。

【００１４】対物レンズ９は、一方の面が球面のレンズ
本体部９Ａと、このレンズ本体部９Ａの球面における両
側面にこれと連続したフランジ部９Ｂとからなり、他方
の面が円形となる円柱状をなしている。更に、このレン
ズ本体部９Ａの球面に位置決めマーク１１がアパーチャ
１０の中心に対して、この開口径よりも内周側に同心状
に形成されている。また、レンズ本体部９Ａの球面側に
おけるフランジ部９Ｂの環状端面９Ｃは、レンズ取り付
け部８の同心円段差部８Ａに固定できるように平坦な形
状を有している。

【００１５】図３及び図４に示す位置決めマーク１１
は、対物レンズ成形時に同時に形成される。そして、対
物レンズ９とアパーチャ１０との調整組立を干渉計を用
いて行う場合には、この位置決めマーク１１は、光学的
に識別可能な形状であれば良い。また、ＣＣＤカメラを
用いる場合には、位置決めマーク１１は、画像データで
識別可能な形状であれば良い。

【００１６】この位置決めマーク１１は、図３及び図４
に示すものの代わりに図５に示す凸状、図６に示す３点
のボス形状、図７に示す３点の孔形状であっても良い。
そして、レンズ本体部９Ａの球面側におけるフランジ部
９Ｂの環状端面９Ｃを同心円段差部８Ａに嵌め込むよう
にして、対物レンズ９は、レンズ取り付け部８に嵌め込
まれている。

【００１７】更に、ヨークプレート２における一方の外
ヨーク３Ａ及び中央部の一方の内ヨーク３Ｃの対向面の
それぞれに接着された一対の駆動マグネット１２、１３
と、他方の外ヨーク３Ｂ及び中央部の他方の内ヨーク３
Ｄの対向面のそれぞれに接着された一対の駆動マグネッ
ト１４、１５とからなる。

【００１８】内ヨーク３Ｃに接着された駆動マグネット
１３の周囲には、これらを囲むようにして巻回され、か
つレンズホルダ４に固定されたフォーカシング駆動用コ
イル１６と、駆動マグネット１２とフォーカシング駆動
用コイル１６との間にあって、フォーカシング駆動用コ
イル１６に接触し、所定の間隔を有して配置された一対
のトラッキング駆動用コイル１８、１９とを有する。

【００１９】一方、対物レンズ９を中心として、フォー
カシング駆動用コイル１６及びトラッキング駆動用コイ
ル１８、１９と対称な位置には、フォーカシング駆動用
コイル１７及び一対のトラッキング駆動用コイル２０、
２１が形成されている。即ち、内ヨーク３Ｄに接着され
た駆動マグネット１５の周囲には、これらを囲むように
して巻回され、かつレンズホルダ４に固定されたフォー
カシング駆動用コイル１７と、駆動マグネット１５とフ
ォーカシング駆動用コイル１７との間にあって、フォー
カシング駆動用コイル１７に接触し、所定の間隔を有し
て配置された一対のトラッキング駆動用コイル２０、２
１とを有する。

【００２０】言い換えると、対物レンズ９、アパーチャ
１０、フォーカシング駆動用コイル１６、１７及びトラ
ッキング駆動用コイル１８、１９、２０、２１は共に一
体化され、一対のホルダー支持部材７，７によってサス
ペンションベース５を介してＦＰＣ基板６に固定されて
いる。そして、フォーカシング駆動用コイル１６、１７
及びトラッキング駆動用コイル１８、１９、２０、２１
に電流を供給することによって生じた磁界と駆動マグネ
ットによる磁界との相互作用によって、これらの一体化
されたものがホルダー支持部材７、７により上下水平方
向に稼動できる。

【００２１】次に、その動作について説明する。フォー
カシング駆動用コイル１６、１７に電流を供給して磁界
を発生させ、この磁界と駆動用マグネット１２、１３、
１４、１５により発生する磁界との相互作用によって、
レンズホルダ４と共に一体化されたフォーカシング駆動
用コイル１６、１７、トラッキング駆動用コイル１８、
１９、２０、２１を上下方向に稼動させてフォーカシン
グ制御を行う。

【００２２】一対のトラッキング駆動用コイル１８、１
９、２０．２１に電流を供給して、磁界を発生させ、こ
の磁界と駆動用マグネット１２、１３、１４、１５の磁
界との相互作用によって、レンズホルダ４と共に一体化
されたフォーカシング駆動用コイル１６、１７、トラッ
キング駆動用コイル１８、１９、２０、２１を水平方向
に稼動させてトラッキング制御を行う。

【００２３】次に、対物レンズ駆動装置１の組み立て方
法について説明する。底部２Ａ上に両端から直角に切り
起こし、外ヨーク３Ａ、３Ｂ及び中央部に底部２Ａの一
部を垂直に所定の間隔を有して切り起こした内ヨーク３
Ｃ、３Ｄを有するヨークプレート２を用意する。また、
中央部に円筒状の貫通孔を有し、この円筒状の貫通孔内
周には対物レンズ９を固定する同心円段差部８Ａと、こ
の同心円段差部８Ａの下方に所定の開口数ＮＡを得るた
めの開口径を有したアパーチャ１０を備えたレンズホル
ダ４を用意する。

【００２４】そして、このレンズホルダ４をフォーカシ
ング駆動用コイル１６、１７間に配置し、伸縮自在の一
対のホルダー支持部材７，７により、このレンズホルダ
４をサスペンションベース５を介してＦＰＣ基板６に固
定する。更に、このヨークプレート２の一方の内ヨーク
３Ａを樹脂からなるサスペンションベース５に固定す
る。外ヨーク３Ａと内ヨーク３Ｃの互いの対向面に駆動
マグネット１２、１３を接着し、外ヨーク３Ｂと内ヨー
ク３Ｄの互いの対向面に駆動マグネット１４、１５を接
着する。

【００２５】予め中空を有して環状に巻回されたフォー
カシング駆動用コイル１６を駆動マグネット１３に接着
された内ヨーク３Ｃを共に囲むようにヨークプレート２
の底部２Ａ上に固定する。また、同様にして、予め中空
を有して環状に巻回されたフォーカシング駆動用コイル
１７を駆動マグネット１５に接着された内ヨーク３Ｄ共
に囲むようにしてヨークプレート２の底部２Ａ上に固定
する。

【００２６】次に、駆動マグネット１２側のフォーカシ
ング駆動用コイル１６に接触するようにして、一対のト
ラッキング駆動コイル１８、１９を固定し、駆動マグネ
ット１４側のフォーカシング駆動用コイル１７に接触す
るようにして一対のトラッキング駆動用コイル２０、２
１を固定する。更に、対物レンズ９をアパーチャ１０に
位置合わせした後、レンズホルダ４の同心円段差部８Ａ
に固定することによって対物レンズ駆動装置１が組み立
てられる。

【００２７】この際、対物レンズ９のアパーチャ１０へ
の組み込みは、以下のように行う。まず、対物レンズ９
のレンズ本体９Ａの球面側に位置決めマーク１１をこの
光軸がアパーチャ１０の中心と一致するように、アパー
チャ１０に接するレンズ部分に形成した対物レンズ９を
用意する。そして、ＣＣＤ等を用いて、この位置決めマ
ーク１１をアパーチャ１０のレンズ部分に合わせるよう
にして対物レンズ９をアパーチャ１０に組み込む。この
ようにして、対物レンズ９とアパーチャ１０とを容易に
しかも精度良く行うことができる。

【００２８】以上のように、本発明の実施形態によれ
ば、対物レンズ９には、この光軸がアパーチャ１０の中
心と一致するようにアパーチャ１０に取り付けられかつ
アパーチャ１０に接するレンズ部分に位置を決めるため
の位置決めマーク１０が形成されているので、アパーチ
ャ１０に対物レンズ９を精度良く組み込んだレンズ駆動
装置１を得ることができる。この結果、次世代光ディス
クシステムにおける光ディスクの傾きを安定して制御で
きる。

【００２９】

【発明の効果】本発明のレンズ駆動装置によれば、アパ
ーチャに取り付けられる前記対物レンズは、その光軸が
前記アパーチャの中心と一致するように前記アパーチャ
に取り付けられかつ前記アパーチャに接するレンズ部分
に位置を決める凹状又は凸状の位置決めマークを設けた
ので、アパーチャに対物レンズを精度良く組み込んだレ
ンズ駆動装置を得ることができる。この結果、次世代光
ディスクシステムにおける光ディスクの傾きを安定して
制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ピックアップの実施形態に用いられ
る対物レンズ駆動部の平面図である。

【図２】図１に示した対物レンズ駆動部の側面図であ
る。

【図３】レンズ取り付け部を示す断面図である。

【図４】対物レンズの第１変形例を示し、（Ａ）は対物
レンズの断面図、（Ｂ）は球面側から見た平面図、
（Ｃ）は位置合わせマークを示す図である。

【図５】対物レンズの第２変形例を示し、（Ａ）は対物
レンズの断面図、（Ｂ）は球面側から見た平面図、
（Ｃ）は位置合わせマークを示す図である。

【図６】対物レンズの第３変形例を示し、（Ａ）は対物
レンズの断面図、（Ｂ）は球面側から見た平面図、
（Ｃ）は位置合わせマークを示す図である。

【図７】対物レンズの第４変形例を示し、（Ａ）は対物
レンズの断面図、（Ｂ）は球面側から見た平面図、
（Ｃ）は位置合わせマークを示す図である。

【図８】従来の光ピックアップを示す図である。

【符号の説明】

１…対物レンズ駆動部、２、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ…
ヨークプレート、２Ａ…底部、４…レンズホルダ、５…
サスペンションベース、６…ＦＰＣ基板、７…ホルダー
支持部材、８…レンズ取り付け部、８Ａ…同心円段差
部、９…対物レンズ、９Ａ…球面、９Ｂ…外周縁部、１
０…アパーチャ、１１…位置決めマーク、１２、１３、
１４、１５…駆動マグネット、１６、１７…フォーカシ
ング駆動用コイル、１８、１９、２０、２１…トラッキ
ング駆動用コイル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レンズ取り付け部を構成しかつ所定のリン
   グ状のアパーチャに、対物レンズを組み込んだ対物レン
   ズ駆動装置において、 前記アパーチャに取り付けられる前記対物レンズは、そ
   の光軸が前記アパーチャの中心と一致するように前記ア
   パーチャに取り付けられかつ前記アパーチャに接するレ
   ンズ部分に位置を決める凹状又は凸状の位置決めマーク
   を設けたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】前記位置決めマークは、対物レンズの形成
   と同時に一体成形されてたことを特徴とする請求項１記
   載の対物レンズ駆動装置。