JP2003109234A - 光学ピックアップ装置 - Google Patents

光学ピックアップ装置

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JP2003109234A
JP2003109234A JP2001303990A JP2001303990A JP2003109234A JP 2003109234 A JP2003109234 A JP 2003109234A JP 2001303990 A JP2001303990 A JP 2001303990A JP 2001303990 A JP2001303990 A JP 2001303990A JP 2003109234 A JP2003109234 A JP 2003109234A
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objective lens
pickup device
optical pickup
lens holder
lens
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JP2001303990A
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English (en)
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Hidetoshi Kabasawa
秀年 椛澤
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Original Assignee
Teac Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォーカスコイルおよびトラッキングコイル
を重量バランスが安定するように配置してレンズホルダ
ーの構造的な共振を防止するとともにチルトサーボを可
能とし、きわめて薄型に構成することができるノート型
パソコンに好適な光学ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 対物レンズを保持したレンズホルダーを
ムービングコイル方式により駆動制御し、前記対物レン
ズを変位させて光ディスクに対する光ビームの照射位置
を調整するようにした光学ピックアップ装置であって、
レンズホルダー1の中央に配置した対物レンズ4を中心
として一対のコイル主体が対称となるようにフォーカス
コイル7a、7bを配置して固定し、さらに前記各々の
フォーカスコイルの両側に一対のトラッキングコイル8
a、8b、8c、8dを配置して対物レンズ駆動部を構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ(以下、パソコンという)、特にノート型パソコ
ンへ組み込むために改良がなされた光ディスク装置の光
学ピックアップ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にパソコンには、CD(コンパクト
・ディスク)、DVD(デジタル・バーサタイル・ディ
スク)と略称される光ディスクの記録の再生あるいは情
報を記録するための光ディスク装置が標準的に装備され
ており、高度に情報を処理するためには不可欠なもので
あるとともに、記録密度の高度化ならびに読出速度、書
込速度などの高速化に伴い精度、信頼性の高いものが要
求されている。
【0003】図8はディスクトップ型パソコンに比較的
多く採用されている光ディスク装置の光学ピックアップ
装置を示すもので、同装置では半導体レーザ素子101
から発せられた光ビームがビームスプリッタ102を透
過し、レンズホルダー103内に設けられている対物レ
ンズ104に入射する。そしてこの対物レンズ104で
光ビームが集光され、光ディスクDの記録面に形成され
ている微小なピットにビームのスポットを形成されるよ
うに構成されている。
【0004】光ディスクDの記録面から反射したビーム
は対物レンズ104を透過して戻り、ビームスプリッタ
102によって直角方向へ反射される。そしてフォトダ
イオード105により検知される光ビームの強度により
光ディスクDの記録ピットの読み取りが可能となる。
【0005】ところで、高速に回転する光ディスクD
は、面振れや偏芯が存在するため、この面振れや偏芯に
対し、対物レンズ駆動装置により対物レンズ104を追
従させ、光ディスクDの記録ピットにビームのスポット
を常に正確に照射するようにしている。
【0006】この対物レンズ駆動装置は、対物レンズ1
04を保持するレンズホルダー103の側面にフォーカ
スコイル106を巻装し、さらにトラッキングコイル1
07を対向する2面に一対ずつ配置したものである。そ
して、これらフォーカスコイル106とトラッキングコ
イル107を挟むように、永久磁石108とヨークベー
ス109が配置され、磁気回路を構成する。前記レンズ
ホルダー103はサスペンションワイヤー110とサス
ペンションホルダー111で支持され、前記フォーカス
コイル106およびトラッキングコイル107に流す制
御電流によりレンズホルダー103全体を駆動し、対物
レンズ104を正確に位置決めできるようにしている。
【0007】つぎに、図9に示す光学ピックアップ装置
は、ノート型パソコンに組み込む光ディスク装置用とし
て開発されたもので、ノート型パソコンの扁平な本体に
組み込むため、各部品もきわめて偏平な構成となってい
る。同図において符号112はレンズホルダーであり、
その先端に対物レンズ113を保持し、後端にフォーカ
スコイル114が保持されている。前記フォーカスコイ
ルの開放端面に2個のトラッキングコイル115が固着
されており、前記フォーカスコイル114とトラッキン
グコイル115が同時に永久磁石116、117により
形成される磁気回路中に位置するようにサスペンション
ワイヤー116とサスペンションホルダー118で支持
されいる。そしてヨークベース119の下方の枠体(図
示せず)に配設された立ち上げミラー120に横方向か
ら進入した光ビームが対物レンズ113に入射するよう
に構成されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図8のように構成され
る光学ピックアップ装置は、対物レンズ104を中心と
してフォーカスコイル106ならびにトラッキングコイ
ル107が点対称に配置されていることから全体に質量
の偏りがないため、コイルにより発生する駆動力が重心
に均等に作用するので、低い駆動周波数でトラッキング
サーボ、フォーカスサーボを行ってもレンズホルダー1
03が傾くことがなく、また、高い周波数でトラッキン
グサーボ、フォーカスサーボを行ってもレンズホルダー
103が共振することがないという利点がある。
【0009】ところが、かかる構成の光学ピックアップ
装置は、レンズホルダー103の底面から光ビームを入
射するため、光学部品をヨークベース109の下部に配
設する必要がある。このような構成であると光ディスク
装置全体の厚みが増加し、ノート型パソコンには不向き
であるが、筐体容量の大きいディスクトップ型パソコン
では許容できるものである。
【0010】一方、ノート型パソコンは薄型化の傾向が
顕著となるにしたがい、この薄型化に対応するため、図
9に示す光学ピックアップ装置の構成が多く採用される
に至った。この構成による場合は、レンズホルダー11
2を極力扁平なものとしなければならない反面、共振を
防止するため弾性率の高い液晶ポリマーなどきわめて高
価な材料を採用しなければならない。
【0011】また、レンズホルダー112に固定したフ
ォーカスコイル114に取り付けるトラッキングコイル
115は片側に一対のみであるため重量バランスが偏る
構成となっている。さらに前記コイル部分と対物レンズ
113は長手方向に離れた先端に位置する形態となって
いるため、全体の構成はディスクトップ型パソコンに採
用されている図8に示す光学ピックアップ装置のような
対物レンズを中心にした点対称の構成とはならず、きわ
めて重量バランスの悪い片持支持構造となる。
【0012】このようにコイルの配置を点対称となる構
成とすることができず、対物レンズ113と駆動源とな
るコイルとの距離が大きい重量バランスの悪いレンズホ
ルダー112を片持支持した構成では、トラッキングサ
ーボ、フォーカスサーボを行った場合、低い駆動周波数
ではレンズホルダー112に傾きが発生し、高い駆動周
波数では高次共振がレンズホルダー112に発生し、液
晶ポリマーなどの弾性率の高い材料を採用してもこれを
防止することはできない。
【0013】そして、レンズホルダー112に共振が発
生すると当然、対物レンズによるビームスポットも共振
状態となり、正確なフォーカスサーボ、トラッキングサ
ーボが不能となる。特に高倍速、高記録密度のDVDで
はトラックの幅が0.74μm程であり、共振の発生に
より読取および書込のエラーを発生する危険性がきわめ
て高いものである。
【0014】また、図8のディスクトップ型パソコンの
光学ピックアップ装置では、光ディスクの反りに対し対
物レンズを平行となるように追随させるチルトサーボが
可能であるが、図9のノート型パソコンの光学ピックア
ップ装置ではコイルの数が制限されているため、このチ
ルトサーボを行うことができず、光ディスクの高倍速
化、高記録密度に対応できない要因ともなっている。
【0015】本発明はかかる従来の問題を解決するため
になされたもので、第1の目的は、対物レンズを中心に
据えて点対称となるようにフォーカスコイルおよびトラ
ッキングコイルを配置し、重量バランスを安定なものと
し、構造的に共振が発生するのを防止する。
【0016】本発明の第2の目的は、従来のノート型パ
ソコンでは不能であったチルトサーボが可能となるよう
にする。
【0017】本発明の第3の目的は、厚さを15mm以
下の光ディスク装置を達成するため、光学ピックアップ
装置の厚さを8.5mm以下とすべく光学部品をレンズ
ホルダーと同等の高さ位置に配置できるようにする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は、対物レンズを
保持したレンズホルダーをムービングコイル方式により
駆動制御し、前記対物レンズを変位させて光ディスクに
対する光ビームの照射位置を調整するようにした光学ピ
ックアップ装置であって、レンズホルダーの中央に配置
した対物レンズを中心として一対のコイル主体が対称と
なるようにフォーカスコイルを配置して固定し、さらに
前記各々のフォーカスコイルの両側に一対のトラッキン
グコイルを配置して対物レンズ駆動部とする第1の構成
と、
【0019】上記第1の構成において、フォーカスコイ
ルのコイル主体を電流路において独立に構成した第2の
構成と、
【0020】上記第1の構成において、フォーカスコイ
ルのコイル主体を電流路において一体に構成した第3の
構成と、
【0021】上記第1乃至第2の構成において、レンズ
ホルダーの各々の側面を3本のサスペンションワイヤー
で片持支持し、該サスペンションワイヤーから個々のフ
ォーカスコイルおよびトラッキングコイルへ駆動電流を
供給するようにした第4の構成と、
【0022】上下のサスペンションワイヤーに対し中間
に配置するサスペンションワイヤーを柔軟にした第5の
構成と、
【0023】対物レンズを保持したレンズホルダーをム
ービングコイル方式により駆動制御し、前記対物レンズ
を変位させて光ディスクに対する光ビームの照射位置を
調整するようにした光学ピックアップ装置であって、レ
ンズホルダーにフォーカスコイルのコイル主体を対物レ
ンズを中心に対称配置し、前記レンズホルダーの側面で
あって対物レンズが位置する中間部に光路を確保するた
めの切欠きを形成した第6の構成と、
【0024】対物レンズを保持したレンズホルダーをム
ービングコイル方式により駆動制御し、前記対物レンズ
を変位させて光ディスクに対する光ビームの照射位置を
調整するようにした光学ピックアップ装置であって、対
物レンズの下面に空間が形成されるようにレンズホルダ
ーを箱型に形成し、前記空間内の対物レンズの直下にレ
ンズホルダーの側面から入射する光ビームを反射する立
ち上げミラーを収容した第7の構成と、
【0025】上記第7の構成において、立ち上げミラー
の頂部に対応するレンズホルダーの内壁面に逃げ溝を形
成した第8の構成と、
【0026】上記第7の構成において、対物レンズと立
ち上げミラーの配置関係に関し、前記対物レンズを保持
したレンズホルダーが下方に変位したとき、前記対物レ
ンズの最下部が前記立ち上げミラーの最上部よりも下方
に位置するようにした第9の構成と、
【0027】レンズホルダーにストッパーを設け、該レ
ンズホルダーの揺動を阻止するようにした第10の構成
と、により上記課題を解決する。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図にもとづいて詳
細に説明する。図1は本発明の光学ピックアップ装置
A、DVD用半導体レーザ素子BおよびCD用半導体レ
ーザ素子Cの配置状態を示す。前記各レーザ素子から発
射される光ビームは、複数のミラー系、レンズ系の光学
部品を介して光学ピックアップ装置Aの対物レンズまで
光路が形成される。
【0029】前記光学ピックアップ装置Aは図2および
図3に示すごとく、レンズホルダー1がサスペンション
ホルダー2に片側3本のサスペンションワイヤー3a、
3b、3cで片持支持されている。前記レンズホルダー
1は中央に対物レンズ4を保持し、該対物レンズを中心
に図2において上下対称にコイル収容部5、6が形成さ
れている。そしてこのコイル収容部5、6には図1に示
すごとくフォーカスコイル7a、7bとトラッキングコ
イル8a、8b、8c、8dが収容される。これにより
対物レンズ駆動部が構成され、前記フォーカスコイル、
トラッキングコイルの各々の配置が対物レンズ4を中心
とする点対称の配置となるため、全体が重量バランスの
優れたものとなる。なお、フォーカスコイルとトラッキ
ングコイルは接着剤で固定されており、さらに両コイル
はコイル収容部内で接着剤で固定されている。
【0030】前記サスペンションワイヤー3a、3b、
3cは各コイルへの給電路となるリード線としての機能
を備えており、一方のフォーカスコイルは片側のサスペ
ンションワイヤーの2本に接続され、他方のフォーカス
コイルは反対側のサスペンションワイヤーの2本に接続
される。そして4個のトラッキングコイル8a、8b、
8c、8dは直列に接続され、その終端は左右のサスペ
ンションワイヤーに1本づつ接続される。したがって各
トラッキングコイル8a、8b、8c、8dには同一の
制御電流が供給されるが、フォーカスコイル7a、7b
には各別に異なる制御電流を供給することができるの
で、光ディスクが偏向していても対物レンズ4が常に平
行となるようにチルトサーボが可能となる。なお、本実
施例におけるフォーカスコイルとトラッキングコイルは
図6に示すごとく個々に構成されるが、図7に示すごと
く同一の電流路で一体に構成することもできる。この場
合、フォーカスコイルを使用してのチルトサーボを行う
ことはできないが、サスペンションワイヤーは片側2本
で済む。
【0031】ところで、本実施例のごとく片側3本のサ
スペンションワイヤーでレンズホルダーを片持支持する
と、中間に配設したサスペンションワイヤー3bが上下
のサスペンションワイヤー3a、3cの撓みに対する抵
抗体となってしまい、フォーカス方向に不安定な共振が
発生することを確認した。そこで、この中間のサスペン
ションワイヤー3bは上下のサスペンションワイヤー3
a、3cより柔軟性の高いものとして撓みに対する影響
が発生しないようにする必要がある。
【0032】この問題への対応として、例えば、中間の
サスペンションワイヤー3bの直径を上下のサスペンシ
ョンワイヤー3a、3cより直径を80%以下とするこ
とによりそのバネ定数が約41%となり、柔軟に変形さ
せることができる。また、上下のサスペンションワイヤ
ー3a、3cと同径のものを採用して中間のサスペンシ
ョンワイヤー3bを構成する場合は、その中間部分に折
り目を付けることにより柔軟性を付与することができ
る。
【0033】つぎに前記サスペンションワイヤー3a、
3b、3cの端部で支持されるレンズホルダー1は、図
4に示すごとく光ビームを対物レンズ4へ導入する側面
に切欠き9が形成されている。このレンズホルダー1は
図5に示すごとく対物レンズの下面に空間が形成される
ように箱型に形成されており、前記空間内にヨークベー
ス11の下方に配された枠体(図示せず)に固定された
立ち上げミラー10が収容される。そしてこの偏向レン
ズ10を前記空間内で高位置に配置できるようするた
め、レンズホルダー1の内壁面には逃げ溝12が形成さ
れており、立ち上げミラー10の頂部10aがこの逃げ
溝に入り込むように構成されている。これによりフォー
カスサーボによりレンズホルダー1が降下しても逃げ溝
12によりその距離を十分に得ることができるので、相
対的に立ち上げミラー10を空間の高い位置に配置する
ことができ、光学ピックアップ装置全体の扁平化に奇与
することができる。なお、レンズホルダーに保持された
対物レンズ4の最下部が、立ち上げミラーの頂部(最上
部)よりも下方に位置するように変位することが可能な
構成となっている。
【0034】つぎに、端部にサスペンションホルダー2
を固定するヨークベース11は他端に起立させたヨーク
片13・・・、14・・・を設け、一方のヨーク片13
・・・に永久磁石15・・・を固定する。したがって永
久磁石15・・・とヨーク片14・・・との間に磁気回
路が形成され、この磁気回路に図1に示すごとくフォー
カスコイル7a、7bおよびトラッキングコイル8a、
8b、8c、8dを介在させて配置する。ここで、両コ
イルを磁気回路に介在させる場合、フォーカスコイル7
a、7bの両側すべてが磁界の作用を受けるように配置
することができるが、トラッキングコイル8a、8b、
8c、8dは一辺のみが磁界の作用を受けるようにする
ため、図1ならびに図6に示すごとくフォーカスコイル
7a、7bの中心から変位させて取り付ける。
【0035】以上のごとく本発明の光学ピックアップ装
置が図3に示すごとく組み立てられると、フォーカスコ
イル7a、7bおよびトラッキングコイル8a、8b、
8c、8dは対物レンズ4を中心として点対称に配置さ
れることになる。そして、前記フォーカスコイル7a、
7bにはサスペンションワイヤーから個々に制御電流が
供給される状態となり、立ち上げミラー10の全体がレ
ンズホルダー1内に収容される。これによりレンズホル
ダー1の近傍に配置するレンズなどの光学部品16もレ
ンズホルダー1およびヨークベース11の厚みの範囲に
収まることになる。
【0036】また、本発明の光学ピックアップ装置のレ
ンズホルダー1はその主体からストッパー1a、1b、
1c、1dを張設し、永久磁石15・・・に当接するよ
うにしている。これは外部から衝撃が加わったとき何等
拘束されていない遊動状態にあるレンズホルダー1がト
ラッキング方向に揺動し、サスペンションワイヤー3a
・・・が塑性変形するのを防止するためのものである。
なお、通常の安定した動作時には、前記ストッパーと永
久磁石との間にはクリアランスがあるため、制御時のト
ラッキング動作によりレンズホルダー1がトラッキング
方向に揺動しても、ストッパーと永久磁石が接触するこ
とはない。
【0037】即ち、このような構成にしたことにより、
外部からの衝撃によりレンズホルダー1が揺動する状態
となっても、その揺動の範囲は前記ストッパー1a、1
b、1c、1dが永久磁石15・・・に当接する範囲に
規制されるため、サスペンションワイヤー3a・・・へ
影響を与えることがない。本実施例の場合、対物レンズ
4を中心としてほぼ点対称に4箇所に設けたので、片側
2箇所のストッパーが同時に永久磁石に当接し、これに
より回転モーメントが発生しないようにしている。な
お、このようなストッパーは、前記4箇所に限らず、例
えば、更にレンズホルダの上下に設けてもよい。
【0038】
【発明の効果】以上、詳細に説明したごとく本発明によ
れば、対物レンズを中心としてフォーカスコイルならび
にトラッキングコイルを点対称に配置したので重量バラ
ンスが安定したものとなるため、構造的問題に起因する
レンズホルダーの傾きおよび共振を防止することができ
る。したがって高倍速、高記録密度への対応をノート型
パソコンにおいても容易に行うことができる。
【0039】また、本発明によればフォーカスコイル
を、対物レンズを中心に分割して対称に配置した構成と
したので各別のフォーカスコイルに異なる制御電流を流
すことができ、これによりチルトサーボが可能となり、
光ディスクの反りなどに起因する読取りおよび書込みエ
ラーを防止することができる。
【0040】さらに本発明によれば、対物レンズへの光
路がレンズホルダーの側面に形成されるようにしたの
で、光学部品の配置をレンズホルダーと同等の高さに配
置することができ、これにより光学ピックアップ装置の
全体の厚さをきわめて薄いものとすることができ、特に
ノート型パソコンにきわめて有用な光ディスク装置を提
供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光学ピックアップ装置および光学部品
の配置状態を示す平面図である。
【図2】本発明のレンズホルダーを示す平面図である。
【図3】本発明の光学ピックアップ装置の内部構造を説
明する図である。
【図4】本発明のレンズホルダーの構成を説明するため
の一部断面側面図である。
【図5】本発明のレンズホルダーの内部構造を説明する
図である。
【図6】本発明に用いるフォーカスコイルおよびトラッ
キングコイルを示す斜視図である。
【図7】本発明に用いるフォーカスコイルおよびトラッ
キングコイルの他の例を示す斜視図である。
【図8】従来のディスクトップ型パソコンで採用されて
いる光学ピックアップ装置の構造を示す斜視図である。
【図9】従来のノート型パソコンで採用されている光学
ピックアップ装置の構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
1・・・・・・・レンズホルダー 2・・・・・・・サスペンションホルダー 3a、3b、3c・・・サスペンションワイヤー 4・・・・・・・対物レンズ 5、6・・・・・コイル収容部 7a、7b・・・フォーカスコイル 8a、8b、8c、8d・・・トラッキングコイル 9・・・・・・・切欠き 10・・・・・・立ち上げミラー 11・・・・・・ヨークベース 12・・・・・・逃げ溝 13、14・・・ヨーク片 15・・・・・・永久磁石 16・・・・・・光学部品

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対物レンズを保持したレンズホルダーを
    ムービングコイル方式により駆動制御し、前記対物レン
    ズを変位させて光ディスクに対する光ビームの照射位置
    を調整するようにした光学ピックアップ装置であって、 レンズホルダーの中央に配置した対物レンズを中心とし
    て一対のコイル主体が対称となるようにフォーカスコイ
    ルを配置して固定し、さらに前記各々のフォーカスコイ
    ルの両側に一対のトラッキングコイルを配置して対物レ
    ンズ駆動部を構成したことを特徴とする光学ピックアッ
    プ装置。
  2. 【請求項2】 フォーカスコイルのコイル主体を電流路
    において独立に構成したことを特徴とする請求項1記載
    の光学ピックアップ装置。
  3. 【請求項3】 フォーカスコイルのコイル主体を電流路
    において一体に構成したことを特徴とする請求項1記載
    の光学ピックアップ装置。
  4. 【請求項4】 レンズホルダーの各々の側面を3本のサ
    スペンションワイヤーで片持支持し、該サスペンション
    ワイヤーから個々のフォーカスコイルおよび直列に接続
    されたトラッキングコイルへ駆動電流を供給するように
    したことを特徴とする請求項1乃至請求項2記載の光学
    ピックアップ装置。
  5. 【請求項5】 上下のサスペンションワイヤーに対し中
    間に配置するサスペンションワイヤーを柔軟にしたこと
    を特徴とする請求項4記載の光学ピックアップ装置。
  6. 【請求項6】 対物レンズを保持したレンズホルダーを
    ムービングコイル方式により駆動制御し、前記対物レン
    ズを変位させて光ディスクに対する光ビームの照射位置
    を調整するようにした光学ピックアップ装置であって、 レンズホルダーにフォーカスコイルのコイル主体を対物
    レンズを中心に対称配置し、前記レンズホルダーの側面
    であって対物レンズが位置する中間部に光路を確保する
    ための切欠きを形成したことを特徴とする光学ピックア
    ップ装置。
  7. 【請求項7】 対物レンズを保持したレンズホルダーを
    ムービングコイル方式により駆動制御し、前記対物レン
    ズを変位させて光ディスクに対する光ビームの照射位置
    を調整するようにした光学ピックアップ装置であって、 対物レンズの下面に空間が形成されるようにレンズホル
    ダーを箱型に形成し、前記空間内の対物レンズの直下に
    レンズホルダーの側面から入射する光ビームを反射する
    立ち上げミラーを収容するようにしたことを特徴とする
    光学ピックアップ装置。
  8. 【請求項8】 立ち上げミラーの頂部に対応するレンズ
    ホルダーの内壁面に逃げ溝を形成したことを特徴とする
    請求項7記載の光学ピックアップ装置。
  9. 【請求項9】 対物レンズと立ち上げミラーの配置関係
    に関し、前記対物レンズを保持したレンズホルダーが下
    方に変位したとき、前記対物レンズの最下部が前記立ち
    上げミラーの最上部よりも下方に位置するように構成し
    たことを特徴とする請求項7記載の光学ピックアップ装
    置。
  10. 【請求項10】 レンズホルダーにストッパーを設け、
    該レンズホルダーの揺動を阻止するようにしたことを特
    徴とする請求項1乃至請求項8記載の光学ピックアップ
    装置。
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