JP2003016669A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、アクチュエータの可動部の固有共
振周波数のゲイン上昇分を低く設定し、良好なサーボ特
性を得ることができる対物レンズ駆動装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 対物レンズ６とレンズホルダー１３の間
に対物レンズを保持する保持部を設け、前記保持部にダ
ンピング部材を接合してなる対物レンズ駆動装置におい
て、前記対物レンズとレンズホルダーの間に粘弾性部材
よりなるリング状のアダプター１２を設けたことを特徴
とする。その他４項ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置に
おける対物レンズ駆動装置に関し、記録再生装置一般に
応用可能な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光を用いて光学的に信号の読み取
り、あるいは書き込みを行なう光ピックアップに備えら
れている対物レンズ駆動装置にあっては、対物レンズが
装着されるレンズホルダーはフォーカスカシング制御、
トラッキング制御を行ないながら対物レンズを駆動する
ように構成されているのが一般的である。

【０００３】まず、本発明の説明の前提として、従来の
光ピックアップの概略構成を図７に基づき説明する。半
導体レーザ１から発散光として照射された光ビーム（直
線偏光）は、カップリングレンズ２により平行光とさ
れ、偏光ビームスプリッタ３に入射する。ビームスプリ
ッタ３は光の偏光方向の違いによって貼り合せ面で光を
透過または反射させる働きをするものである。入射光は
平行光であり、ビームスプリッタ３の入射面に対して平
行振動するため透過する。

【０００４】透過した光ビームは、立上ミラー４で方向
を変えた後、１／４波長板５に入射する。１／４波長板
５では直線偏光が円偏光に変換される。その後、光ビー
ムは対物レンズ６に入射する。対物レンズ６に入射した
光は、光ディスク７の記録面上に集光される。記録面か
ら反射した光は、再び対物レンズ６、１／４波長板５に
入射する。このとき円偏光から再び直線偏光に変換され
るが、最初に１／４波長板５に入射した光に対して位相
が９０度ずれ、垂直振動する光となる。この光はビーム
スプリッタ３により入射方向と垂直な方向に反射され
る。そして、集光レンズ８により集光された後、受光素
子９により受光される。

【０００５】そして、この受光素子９で受光した光量が
電気信号に変換され、光ディスク７に記録されている情
報が再生される。また、受光素子９を分割して、その分
割された各々の受光素子が受光する光量に応じてトラッ
キングエラー信号及びフォーカスエラー信号を生成す
る。そして、これらの信号に基づいてトラッキングコイ
ル１０やフォーカシングコイル１１に電流を流し、トラ
ッキングサーボやフォーカシングサーボを行っている。

【０００６】ところで、前記対物レンズ６を変位させる
ためのトラッキングサーボやフォーカシングサーボを行
うアクチュエータは、動作時固有の共振周波数をもって
制御を行っている。斯かる固有共振周波数は、対物レン
ズ駆動装置の高次共振に直接関係し、この高次共振は対
物レンズに有害な共振を与えるものであるので、対物レ
ンズ駆動装置においては、各制御系の固有共振周波数を
考慮して各制御系の高次共振が各々サーボ帯域外になる
ように設計されているのが一般的である。

【０００７】図８に従来の対物レンズ駆動装置の斜視図
を示した。ここで、対物レンズ６は位置決め用の凸部２
２に嵌合し、接着剤により固着されている。従来は、斯
かる構成が採用されていたため、レンズホルダー１３の
高次の固有振動が、対物レンズ６に伝わり、メディア記
録面上のスポットが振動し良好な記録再生が困難となっ
ていた。

【０００８】更に、昨今、光ディスク装置においては標
準速度の３２倍速５０倍速等の高速回転が要求され、こ
のため高速に信号の読み取り、あるいは書き込みを行な
う必要が生じてきている。このような信号読み取りの高
速化を達成するためには、制御系の各サーボ帯域はそれ
ぞれ広帯域化し、高域まで拡大しなければならない傾向
にあるので、各サーボ帯域と高次共振とのマージンを確
保するのが困難となり、高次共振が発生しやすくなって
しまうという問題が発生する。

【０００９】このような問題を解決するものとして、特
開平８−１４７７３８号公報が知られている。該公報に
は、対物レンズ駆動装置の可動部であるレンズホルダー
と駆動用コイルの間に弾性部材を設け、対物レンズ駆動
装置可動部の固有振動数によるゲインマージン低下を防
止するというものである。この発明により周波数特性上
では高次の共振ピークは押えることができゲインマージ
ンは向上できるようになった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】既述の通り、特開平８
−１４７７３８号公報にはレンズホルダーとコイルの間
にダンピング部材を介して共振ピークを押える方法が示
されている。この技術により、周波数特性上では高次の
共振ピークは押えることができゲインマージンは向上で
きるようになったが、反面、レンズホルダーとコイルの
あいだのダンピング部材によりレンズホルダーが重いた
め位相の遅れが低域の周波数から発生し、公差周波数帯
域でのサーボ設計上必要な位相保証が確保できなくな
り、良好なサーボ特性を得ることができないという新た
な問題が発生する。

【００１１】更に、特開平８−１４７７３８号公報に
は、対物レンズとレンズホルダーの間に対物レンズを微
小変位可能に保持するダンピング部材を前記保持部材に
接合することによってレンズホルダーの高次の固有共振
が対物レンズに伝わることを低減でき、対物レンズ駆動
時の高次共振ピークを低減できるという技術開示があ
る。

【００１２】具体的には、前記特開平８−１４７７３８
号公報では対物レンズとレンズホルダーの間にシリコン
等の物質を設けて接着している。しかし、対物レンズと
レンズホルダーとの間にシリコンなどを介在させると、
対物レンズの位置決め精度が低下するという問題が残
る。また、対物レンズの位置精度をある程度よくするた
めにはシリコンの入る隙間が少なく、このため防振効果
は少なくなってしまうという問題が残る。

【００１３】そこで、本発明は斯かる従来技術の問題点
に鑑み、アクチュエータの可動部の固有共振周波数のゲ
イン上昇分を低く設定し、良好なサーボ特性を得ること
ができる対物レンズ駆動装置を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、対物レンズとレンズホルダー
の間に対物レンズを保持する保持部を設け、前記保持部
にダンピング部材を接合してなる対物レンズ駆動装置に
おいて、前記対物レンズとレンズホルダーの間に粘弾性
部材よりなるリング状のアダプターを設けた対物レンズ
駆動装置を最も主要な特徴とする。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の対
物レンズ駆動装置において、前記対物レンズ保持部は、
対物レンズをトラッキング方向とフォーカシング方向に
弾性的に保持する構成である対物レンズ駆動装置を主要
な特徴とする。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項２記載の対
物レンズ駆動装置において、前記対物レンズ保持部は、
タンジェンシャル方向へ対物レンズの移動を規制し且つ
ラジアル方向へは移動可能な円柱形状又は平面状の阻止
部を設けた対物レンズ駆動装置を主要な特徴とする。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項１記載の対
物レンズ駆動装置において、前記対物レンズ保持部をレ
ンズホルダーより剛性が低い材質でかつ弾性を有する複
数の凸部で受容するとともに、該凸部を前記レンズホル
ダーと一体に成形した対物レンズ駆動装置を主要な特徴
とする。

【００１８】請求項５記載の発明は、請求項４記載の対
物レンズ駆動装置において、対物レンズ基準面下面に複
数のダンピング部材の塗布溜りを設け、前記ダンピング
部材の塗布溜りの上面は対物レンズ基準下面と間隔を設
けて構成した対物レンズ駆動装置を主要な特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき説明する。図１に基づき第１実施例を説明する。
図１（ａ）は本発明に係る対物レンズ駆動装置の外観斜
視図であり、図１（ｂ）は分解斜視図及び断面図であ
る。

【００２０】特に、図１（ｂ）で明らかなように、対物
レンズ６とレンズホルダー１３の間にリング状のアダプ
ター１２が設けられている。更に該アダプター１２を粘
弾性部材とした。これにより、ダンピングの効果が得ら
れ、且つまたアダプター１２自体が位置決めできる形状
となっているため、精度良く対物レンズ６を位置決めす
ることができる。

【００２１】次に図２に基づき第２実施例を説明する。
図２（ａ）は対物レンズ駆動装置の外観斜視図、図２
（ｂ）は分解斜視図である。レンズホルダー１３の対物
レンズ６の取り付け部において、対物レンズ保持部をト
ラッキング方向とフォーカシング方向に弾性的に保持す
る対物レンズ位置決め弾性支持部１４を設ける構成を採
用すると共に、かつレンズホルダー本体と前記保持手段
の間にダンピング部材１５を塗布することとした。これ
により、部品を減らしつつ、第１実施例と同等の効果が
得られることになる。更に、対物レンズ位置決め弾性支
持部１４の撓み部の厚みや高さを変えたり、ダンピング
部材の硬度を変えることでレンズホルダーの固有振動数
のピーク量を調整することが可能となり、サーボ特性と
の最適な周波数特性のマッチングを計ることができる。

【００２２】図３及び４は、本発明の第３実施例を示す
もので、図３（ａ）、図４（ａ）は対物レンズ駆動装置
の外観斜視図、図３（ｂ）、図４（ｂ）は異なる角度よ
り観察した外観斜視図である。対物レンズの保持におい
て、タンジェンシャル方向への対物レンズ６の移動を規
制し、且つラジアル方向への移動を可能にする位置に、
円柱形状の突起１６（図４参照）又は平面部壁１７（図
３参照）などのような阻止部を設けた。これらにより、
対物レンズのタンジェンシャル方向への変位を規制でき
ることとなった。したがって、対物レンズレンズの微小
変位はラジアル方向フォーカス方向のみに規制され、ジ
ッタ方向へは対物レンズが移動しないため、ジッター特
性劣化を防止でき、且つフォーカシング、トラッキング
の各々の共振のみをダンピングできる。

【００２３】次に図５に基づき、本発明の第３実施例を
説明する。図５（ａ）は対物レンズ駆動装置の外観斜視
図、図５（ｂ）は分解斜視図である。図５に示すよう
に、対物レンズ保持部を３点のレンズホルダーより剛性
が低い材質からなる凸部１８で受けることにした。前記
凸部は弾性を有し前記レンズホルダーと一体に成形され
ているところから、レンズホルダー本体への高次共振の
伝達を低減でき、かつ弾性部材の組付けが不要になり、
対物レンズの組付け位置精度も向上でき、光学特性の向
上が図られた。尚、前記弾性支持部４を、レンズホルダ
ーと異なる材質で二色成形（ダブルモールド成形）する
ことでも同じような効果をうることが可能である。

【００２４】更に図６に基づき、本発明の第４実施例を
説明する。図６（ａ）は対物レンズ駆動装置の外観斜視
図、図６（ｂ）は分解斜視図である。ダンピング効果を
向上させるために、対物レンズ基準面下面に少なくとも
２個所にダンピング部材の塗布溜り１９を設け、前記ダ
ンピング部材１５の塗布溜りの上面は対物レンズ基準下
面と間隔を設けて構成とした。これにより、より対物レ
ンズのダンピング効果が高くでき、ゲインマージ確保が
容易となるため、高速化においてより信頼性の高い制御
が可能となった。また塗布溜りを設けることでダンピン
グ部材を定量的に塗布できるため、ダンピングのバラツ
キを低減でき、より最適なサーボ性能を得ることが可能
となった。

【００２５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、対物レン
ズとレンズホルダーの間に対物レンズを保持する保持部
を設け、前記保持部にダンピング部材を接合してなる対
物レンズ駆動装置において、前記対物レンズとレンズホ
ルダーの間に粘弾性部材よりなるリング状のアダプター
を設けることとしたので、極めて良好なダンピング効果
が得られることになった。またアダプター自体が位置決
めできる形状となっているため、対物レンズ位置決め精
度が向上できる。

【００２６】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の対物レンズ駆動装置において、前記対物レンズ保持
部は、対物レンズをトラッキング方向とフォーカシング
方向に弾性的に保持する構成としたことにより、部品を
減らしつつ、請求項１に記載した効果と同等の効果が得
られる。

【００２７】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の対物レンズ駆動装置において、前記対物レンズ保持
部は、タンジェンシャル方向へ対物レンズの移動を規制
し且つラジアル方向へは移動可能な円柱形状又は平面状
の阻止部を設けたことにより、対物レンズのタンジェン
シャル方向への変位を規制できる。したがって、ジッタ
ー特性劣化を防止でき且つ、フォーカシング、トラッキ
ング各々の共振をダンピングできる。

【００２８】請求項４記載の発明によれば、請求項１記
載の対物レンズ駆動装置において、前記対物レンズ保持
部をレンズホルダーより剛性が低い材質でかつ弾性を有
する複数の凸部で受容するとともに、該凸部を前記レン
ズホルダーと一体に成形したことで、対物レンズへのレ
ンズホルダー本体の高次共振を対物レンズへの伝達を低
減でき、かつ弾性部材の組付け不要であり、対物レンズ
の組付け位置精度も向上でき、光学特性を向上できる対
物レンズ駆動装置を提供することができた。

【００２９】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の対物レンズ駆動装置において、対物レンズ基準面下
面に複数のダンピング部材の塗布溜りを設け、前記ダン
ピング部材の塗布溜りの上面は対物レンズ基準下面と間
隔を設けて構成したことで、より、対物レンズのダンピ
ング効果が高くでき、ゲインマージ確保が用意となるた
め、高速化においてより信頼性の高い制御が可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明に係る対物レンズ駆動装置
の外観斜視図であり、図１（ｂ）は分解斜視図及び断面
図である。

【図２】図２（ａ）は対物レンズ駆動装置の外観斜視
図、図２（ｂ）は分解斜視図である。

【図３】図３（ａ）は対物レンズ駆動装置の外観斜視
図、図３（ｂ）は異なる角度より観察した外観斜視図で
ある。

【図４】図４（ａ）は対物レンズ駆動装置の外観斜視
図、図４（ｂ）は異なる角度より観察した外観斜視図で
ある。

【図５】図５（ａ）は対物レンズ駆動装置の外観斜視
図、図５（ｂ）は分解斜視図である。

【図６】図６（ａ）は対物レンズ駆動装置の外観斜視
図、図６（ｂ）は分解斜視図である。

【図７】従来の光ピックアップの概略構成を説明する説
明図である。

【図８】従来の対物レンズ駆動装置の斜視図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ２ カップリングレンズ ３ ビームスプリッタ ４ 立上ミラー ５ １／４波長板 ６ 対物レンズ ７ 光ディスク ８ 集光レンズ ９ 受光素子 １０ トラッキングコイル １１ フォーカシングコイル １２ アダプター １３ レンズホルダー １４ 対物レンズ位置決め弾性支持部 １５ ダンピング部材 １６ 円柱形状の突起 １７ 平面部壁 １８ 凸部 １９ 塗布溜り ２２ 凸部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズとレンズホルダーの間に対物
   レンズを保持する保持部を設け、前記保持部にダンピン
   グ部材を接合してなる対物レンズ駆動装置において、前
   記対物レンズとレンズホルダーの間に粘弾性部材よりな
   るリング状のアダプター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】 請求項１記載の対物レンズ駆動装置にお
   いて、前記対物レンズ保持部は、対物レンズをトラッキ
   ング方向とフォーカシング方向に弾性的に保持する構成
   であることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の対物レンズ駆動装置にお
   いて、前記対物レンズ保持部は、タンジェンシャル方向
   へ対物レンズの移動を規制し且つラジアル方向へは移動
   可能な円柱形状又は平面状の阻止部を設けたことを特徴
   とする対物レンズ駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の対物レンズ駆動装置にお
   いて、前記対物レンズ保持部をレンズホルダーより剛性
   が低い材質でかつ弾性を有する複数の凸部で受容すると
   ともに、該凸部を前記レンズホルダーと一体に成形した
   ことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の対物レンズ駆動装置にお
   いて、対物レンズ基準面下面に複数のダンピング部材の
   塗布溜りを設け、前記ダンピング部材の塗布溜りの上面
   は対物レンズ基準下面と間隔を設けて構成したことを特
   徴とする対物レンズ駆動装置。