JP2003217152A - 光学系駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】組み込み作業性が良好で品質の安定した光学系
駆動装置を提案する。 【解決手段】光学素子１を備えた光学素子ホルダ２と、
この光学素子ホルダを弾性支持部材４ａ，４ｂを介して
記録媒体の略垂直方向に移動可能に支持する支持部材ホ
ルダ３と、この支持部材ホルダ３を光学素子ホルダ２と
ともに記録媒体の略半径方向に移動可能に保持するキャ
リッジとを少なくとも備える光学系駆動装置において、
前記支持部材ホルダ３のホルダ本体に、互いに間隔を開
けて対向配置した一対の長辺部材３ａとこの長辺部材の
端部でそれらをつなぐ短辺部材３ｂからなり弾性支持部
材の周りを光学素子ホルダ２とともに取り囲むフレーム
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の光
学的情報記録及び／または再生装置において情報記録媒
体に光スポットを投射する対物レンズ等の光学系を支
持、駆動するのに好適な光学系駆動装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】光学的情報記録及び／または再生装置
は、対物レンズ等の光学素子を光ディスク面の振れや傾
きに追従させつつその垂直方向あるいは半径方向に駆動
する必要があり、そのため、光学素子はホルダによって
保持するようにし、これをばねの如き弾性支持部材を介
して支持ホルダに支持して記録媒体の略垂直方向への移
動を可能とする一方で、光学素子を保持するホルダ及び
支持ホルダについては、記録媒体の略半径方向に沿って
移動可能としたキャリッジ内に組み込んだ構造とするの
が一般的になっている。

【０００３】とくに、光学素子を記録媒体の垂直方向に
移動させるための機構については、光学素子を正しく記
録媒体に向けるべく、光学素子の傾きを正確に調整して
からキャリッジに取り付けることが重要であって、この
点に関する先行技術としては、特開平９−５４９６０号
公報に開示のような光学系駆動装置が参照される。

【０００４】上記公報に開示の駆動装置は、図１４、図
１５に示すように、レンズ３０を保持したホルダ３１
が、フォーカスアクチュエータ３２を構成するばね受け
部材３３に板バネ３４ａ、３４ｂを介して記録媒体の垂
直方向に移動可能に支持されており、フォーカスアクチ
ュエータ３２そのものについては、光ビームを通過させ
る溝３５を形成したキャリッジ３６の溝３５に一部を入
れ込む形で取り付けられている。

【０００５】ばね受け部材３３はその端面に３つの凸部
３７ａ〜３７ｃが設けられ、キャリッジ３６の溝３５の
端面には壁面に溝３８と曲面３９を有する立上部４０が
設けられていて、ばね受け部材３３の凸部３７ａを溝３
８に入れ込むとともに凸部３７ｂ、３７ｃを曲面３９に
それぞれ当接させた状態でずらせることでばね受け部材
３３をキャリッジ３６内で傾け、フォーカスアクチュエ
ータ３２の位置調整を行い、レンズ３０を正しく記録媒
体に向けて接着固定できる構造になっている。

【０００６】ところで、上記の光学系駆動装置において
は、以下のような不具合があり、未だ改善の余地が残さ
れていた。

【０００７】すなわち、従来形式の装置は、板ばね３４
ａ、３４ｂがホルダ３１とばね受け部材３３との間でむ
き出しになっているためフォーカスアクチュエータ３２
をキャリッジ３６に組み込付ける組付け作業の際の不注
意によって板ばね３４ａ、３４ｂを損傷してしまう不具
合がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
したような従来の問題を解消し、安定した品質を確保で
きる新規な光学系駆動装置を提案するところにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、光学素子を備
えた光学素子ホルダと、この光学素子ホルダを弾性支持
部材を介して記録媒体の略垂直方向に移動可能に支持す
る支持部材ホルダと、この支持部材ホルダを光学素子ホ
ルダとともに記録媒体の略半径方向に移動可能に保持す
るキャリッジとを少なくとも備える光学系駆動装置にお
いて、前記支持部材ホルダは、ホルダ本体に、間隔を開
けて対向配置した一対の長辺部材とこの長辺部材の端部
でそれらをつなぐ短辺部材からなり弾性支持部材の周り
を光学素子ホルダとともに取り囲むフレームを備えるこ
とを特徴とする、光学系駆動装置である。

【００１０】上記の構成になる装置において、支持部材
ホルダ及び／またはキャリッジは、該支持部材ホルダの
該キャリッジに対する傾きの調整を可能とする球面又は
少なくとも３つの凸部を有するものが好適である。

【００１１】また、支持部材ホルダには、光学素子ホル
ダを挟んで対向配置しその軸心を中心にして支持部材ホ
ルダのキャリッジに対する傾き調整を可能とする少なく
とも２つの円柱状凸部を設けるのが好ましい。

【００１２】さらに、支持部材ホルダが、光学素子ホル
ダ及び／または弾性支持部材の記録媒体面側を覆うカバ
ーとしての機能を兼ね備えたものが本発明にとくに有利
に適合する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明をより
具体的に説明する。図１〜図５は本発明の第１の実施の
形態を示したものであり、図１は装置の全体の外観斜視
図、図２は要部の分解斜視図、図３は要部の平面図、図
４は要部の外観斜視図、そして、図５は要部の分解斜視
図をそれぞれ示したものである。

【００１４】図１〜図５において番号１は対物レンズの
如き光学素子、２は光学素子１を保持する光学素子ホル
ダ、３は光学素子ホルダ２を弾性支持部材４ａ、４ｂを
介して記録媒体の略垂直方向（図中のＺ方向）に移動可
能に支持する支持部材ホルダである。支持部材ホルダ３
は図２〜図５に示すようにホルダ本体に間隔を開けて互
いに対向配置した一対の長辺部材３ａ（Ｘ＋方向）とこ
の長辺部材３ａの端部でこれらをつなぐ短辺部材３ｂと
の組み合わせになるフレームを一体的に備えていて、弾
性部材４ａ、４ｂの周りを光学素子ホルダ２とともに取
り囲む（光学素子ホルダをその素子の光軸周りに取り囲
むような形状）ようになっている。

【００１５】支持ホルダ３の長辺部材３ａの内側対向位
置には、図５に示す如く、凹部３ｃ、３ｄが設けられて
いて、ここには、ヨーク５ａ、５ｂを介して磁石６ａ、
６ｂが接着固定されている。

【００１６】磁石６ａ、６ｂはその表面にＮ極とＳ極を
並べて形成する多極着磁がなされたものになっており、
磁石６ａ、６ｂの磁界によりフォーカスコイル７ａ、７
ｂは駆動力を受けることになる。

【００１７】支持ホルダ３には、図４に示すように、そ
の先端部に円柱状の凸部８と先端が球形になる凸部９
ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂが設けられていて、それらの
頂点は図１、図３のように組立られた状態で光学素子１
の主点を中心とする球面を形成するようになっている。

【００１８】また、図１〜３において１１は支持ホルダ
３を光学素子ホルダとともに記録媒体の略半径方向に移
動可能に保持するキャリッジである。このキャリッジ１
１には光ビームを通過させるための通路１１ａと軸を通
すための貫通孔１１ｂ、１１ｃが設けられていて、該貫
通孔１１ｂ、１１ｃには軸受け部が配置されている。

【００１９】キャリッジ１１の内側側壁には図２に示す
如く、支持ホルダ３の凸部９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ
によって形成される球面と同じ半径になる球面部１１ｄ
が設けられており、その上端には支持ホルダ３に設けら
れた円柱状の凸部８に係合する溝部１１ｅが設けられて
いる。

【００２０】支持ホルダ３の円柱状の凸部８をキャリッ
ジ１１の溝部１１ｅに係合させて該支持ホルダ３をキャ
リッジ１１内に入れ込むと、支持ホルダ３の凸部９ａ、
９ｂ、１０ａ、１０ｂとキャリッジ１１の球面部１１ｅ
とが接触すことになる。

【００２１】支持ホルダ３はキャリッジ１１に接着固定
されるが、支持ホルダ３をキャリッジ１１に入れ込んで
該支持ホルダ３を球面部１１ｅに沿いＺ方向に動かすこ
とにより光学素子１はＹ軸周りに回転調整される。

【００２２】支持ホルダ３の凸部８は溝部１１ｅにおい
てスライドすることはなく、該支持ホルダ３を凸部８を
中心としてＸ軸周りに動かすことにより光学素子１はＸ
軸周りに回転調整される。

【００２３】光学素子１の回転調整に際しては、図示は
しないが、調整機により支持ホルダ３をつかみ、キャリ
ッジ１１に押し当てるようにして行なう。

【００２４】また、図２において１２はキャリッジ１１
内に配置されるミラーであり、図１〜図３において１３
ａ、１３ｂはキャリッジ１１の両サイドに配置されるト
ラッキングコイルである。トラッキングコイル１３ａ、
１３ｂの中には、図１に示す如く、内ヨーク１４ａ、１
４ｂが配置されており、その外側には厚さが０．２mm程
度になる銅製のショートリング１５ａ、１５ｂがかしめ
により取り付けられていて、内ヨーク１４ａ、１４ｂの
Ｙ方向中心から外側には外ヨーク１６ａ、１６ｂが設け
られている。外ヨーク１６ａ、１６ｂには磁石９０ａ、
９０ｂが接着固定される。

【００２５】また、１７は光学素子１を露出させる開口
ｈを有し支持ホルダ３に覆い隠すカバーであって、この
カバー１７はキャリッジ１１の上端面に合わさるように
なっている。

【００２６】フォーカスコイル７ａ、７ｂとトラッキン
グコイル１３ａ、１３ｂについては、図示していないフ
レキシブル基板により外部の電気基板と接続される。

【００２７】キャリッジ１１の貫通孔１１ｂ、１１ｃの
軸受け部には、図１に示すように軸１８ａ、１８ｂが通
されていて、この軸１８ａ、１８ｂによりキャリッジ１
１は記録媒体（図示せず）の半径方向（図中のＸ方向）
に移動可能に支持される。

【００２８】軸１８ａ、１８ｂ、内ヨーク１４ａ、１４
ｂ及び外ヨーク１６ａ、１６ｂはデッキベース（図示せ
ず）に固定保持される。

【００２９】上記の構成からなる装置の動作につき図
１、図２、図４及び図５を参照して以下に説明する。ま
ず、固定の光学系（図示せず）より発せられた光ビーム
は図１に示したキャリッジ１１の通路１１ａと図２、図
４及び図５に示した支持ホルダ３の通路３ｅを通り反射
ミラー１２で反射された後、光学素子１によって記録媒
体（図示せず）上にスポットを形成する。

【００３０】記録媒体からの反射光は再び光学素子１を
通って固定光学系に戻り、フォーカスエラー、トラッキ
ングエラー及び記録信号の検出が行なわれる。

【００３１】フォーカスエラーが検出された場合は、図
２、図４、図５において示したフォーカスコイル７ａ、
７ｂに電流を流すことによって光学素子ホルダ２を媒体
面に垂直な方向へと駆動する（フォーカスコイル７ａ、
７ｂは磁石６ａ、６ｂの記録媒体の接線方向（Ｙ方向）
端面からの漏れ磁界によって駆動される）。

【００３２】一方、トラッキングエラーが検出された場
合には、図１、図２に示したトラッキングコイル１３
ａ、１３ｂに電流を流すことによってキャリッジ１１ご
とホルダ２を記録媒体の半径方向に駆動する（Ｘ方
向）。

【００３３】異なるトラックにアクセスする場合は、ト
ラッキングコイル１３ａ、１３ｂに電流を流し、キャリ
ッジ１１をホルダ２とともに記録媒体の半径方向に駆動
する。

【００３４】トラッキングコイル１３ａ、１３ｂは図１
において示した磁石９０ａ、９０ｂと内ヨーク１４ａ、
１４ｂの間の通常の磁気ギャップから駆動力を受ける。

【００３５】上記の構成になる装置は以上の要領で動作
してフォーカス制御、トラッキング制御、アクセス制御
がなされる。

【００３６】本発明に従う装置は、支持ホルダ３を長辺
部材３ａと短辺部材３ｂからなり、弾性支持部材４ａ、
４ｂの周りを光学素子ホルダ２とともに取り囲むフレー
ムを備えるようにしたので、弾性支持部材４ａ、４ｂお
よびこの弾性支持部材４ａ、４ｂに連結する光学素子ホ
ルダ２がフレームによって保護されるため組み込みに際
して指等が触れることがない。

【００３７】また、装置の組み込みに際してフレームの
長辺部材３ａ、短辺部材３ｂを把持することが可能であ
り、さらにこの部分を下にして置くことができるのでハ
ンドリングが容易になり、組み込み作業性を向上させる
ことができる。

【００３８】上掲図１〜図５に示した実施の形態では、
支持ホルダ３に凸部９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂを設け
た例を示したが、これらの凸部９ａ、９ｂ、１０ａ、１
０ｂの代わりにその面全体をキャリッジ１１の球面１１
ａに適合する球面とすることもできる。

【００３９】図６〜図１２は、本発明の第２の実施の形
態を示したものであり、図６は装置の外観斜視図、図７
は装置の分解斜視図、図８は要部の外観斜視図、そして
図９〜図１２は要部の分解斜視図である。

【００４０】この例は、図１１、図１２に示すように支
持ホルダ３のフレーム本体外側と短辺部材３ｂの外側面
にそれぞれ同軸になる円柱状の凸部１９ａ（図中Ｘ−
側）、１９ｂ（図中Ｘ＋側）を設けるとともに球面状の
凸部２０ａ（図中Ｘ−側）、２０ｂ（図中Ｘ−側）、２
１ａ（図中Ｘ＋側）、２１ｂ（図中Ｘ＋側）を形成し、
このうち凸部１９ａ、１９ｂに対応させるためキャリッ
ジ１１に、図９、図１０に示すように、該凸部１９ａ、
１９ｂの直径（Ｙ方向の寸法）よりも極わずかに大きく
した溝部２２ａ（図中Ｘ−側）、２２ｂ（図中Ｘ＋側）
と、球面部２３ａ、２３ｂを設けたものである。

【００４１】キャリッジ１１の球面部２３ａ、２３ｂは
図８のように組上がった状態で光学素子１の主点を中心
として円柱状の凸部１９ａ、１９ｂの頂点が存在する球
面の半径にて形成されており、支持ホルダ３はその円柱
状の凸部１９ａ、１９ｂがキャリッジ１１の溝部２２
ａ、２２ｂにそれぞれ嵌め合わされ、かつ、球面状の凸
部２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂが球面部２３ａ、２
３ｂに接するかたちで取り付けられる。

【００４２】支持ホルダ３は、円柱状の凸部１９ａ、１
９ｂを中心に回転し、球面状の凸部２０ａ、２０ｂ、２
１ａ、２１ｂはキャリッジ１１の球面部２３ａ、２３ｂ
に接した状態でスライドすることができるので、これに
より光学素子１の傾きの調整が可能となることは上述の
第１の実施の形態と同じであり、調整後に支持ホルダ３
キャリッジ１１において接着、固定される。

【００４３】第２の実施の形態は支持ホルダ３には磁石
とヨークは固定されておらず、その代わりにその他の磁
気回路の構成が若干異なるものである。すなわち、キャ
リッジ１１には、トラッキングコイル１３ａ、１３ｂが
成形時に同時にインサートされていて、該トラッキング
コイル１３ａ、１３ｂの内側には図６に示すように、内
ヨーク１４ａ、１４ｂが配置される。

【００４４】内ヨーク１４ａ、１４ｂの外側には厚さ
０．２mm程度の銅のシートリング１５ａ、１５ｂがかし
めにより取り付けられている。

【００４５】また、内ヨーク１４ａ、１４ｂの上面（Ｚ
＋方向）には磁石９１ａ、９１ｂが接着固定された外ヨ
ーク１６ａ、１６ｂが備えられていて、軸１８ａ、１８
ｂは内ヨーク１４ａ、１４ｂとともにデッキベース（図
示せず）に固定保持されている。

【００４６】磁石９１ａ、９１ｂはＹ方向の側面が、支
持ホルダ３のフレームの長尺部材３ａを挟んでフォーカ
スコイル７ａ、７ｂに対向するように配置されている。

【００４７】支持ホルダ３は合成樹脂にて形成され、磁
石９１ａ、９１ｂの漏れ磁界がフォーカスコイル７ａ、
７ｂに及ぶようになっており、他の構成については、第
１の実施の形態とほぼ同じになる。

【００４８】第２の実施の形態で示した装置は、支持ホ
ルダ３の球面状の凸部２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ
がそれぞれ支持ホルダ３のＸ方向において最も遠い位置
に設けられているため、第１の実施の形態で示した装置
に比較して公差による位置ずれの影響を小さくすること
ができ、光学素子１が本来あるべき位置からのずれをよ
り小さくすることが可能となる。

【００４９】また、支持ホルダ３の円柱状の凸部１９
ａ、１９ｂは図８に示す如く、光学素子１をＸ方向にお
いて挟み込むように配置され、この凸部１９ａ、１９ｂ
がキャリッジ１１の溝部２２ａ、２２ｂによりＹ方向の
位置が決定されるため、凸部８だけで位置決めするよう
な第１の実施の形態で示した構造のものよりもさらに精
度の高い設定が行なえ（Ｙ方向の位置の精度向上）、高
性能で低コストの装置を実現できる。

【００５０】第２の実施の形態では、支持ホルダ１１の
円柱状の凸部１９ａ、１９ｂはほぼ同一径としたものを
例として示したが、同軸にあれば直径は異なるものであ
ってもかまわない。

【００５１】また、円柱状の凸部１９ａ、１９ｂは支持
ホルダ３に設けた場合について示したが、これはキャリ
ッジ１１側に設けることもできる。

【００５２】支持ホルダ３の凸部１９ａ、１９ｂを除く
領域については、球面以外のの形状であってもかまわ
ず、本発明はこの点についてとくに限定はされない。

【００５３】図１３は本発明の第３の実施の形態を示し
たものである。同図において番号２４は弾性支持部材及
び支持ホルダ３を保護するカバーであり、このカバー２
４と該支持ホルダ３が樹脂により一体的に成形され一つ
の部品になっていて、他の構成については第２の実施の
形態と同様になる。

【００５４】上掲図１３に示した装置はカバー２４と支
持ホルダ３が一体であるから、分品点数を減らすことが
でき、装置にかかるコストの削減を図ることが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態を示した図であ
る。

【図２】 図１に示した装置の要部の分解斜視図であ
る。

【図３】 図１に示した装置の要部の平面図である。

【図４】 図１に示した装置の要部の外観斜視図であ
る。

【図５】 図１に示した装置の分解斜視図である。

【図６】 本発明の第２の実施の形態を示した図であ
る。

【図７】 図６に示した装置の分解斜視図である。

【図８】 図６に示した装置の要部の外観斜視図であ
る。

【図９】 図６に示した装置の要部の分解斜視図であ
る。

【図１０】 図６に示した装置の要部の分解斜視図であ
る。

【図１１】 図６に示した装置の要部の分解斜視図であ
る。

【図１２】 図６に示した装置の要部の分解斜視図であ
る。

【図１３】 本発明の第３の実施の形態を示した図であ
る。

【図１４】 従来の光学系駆動装置の構造を示した図で
ある。

【図１５】 図１４に示した装置の側面を示した図であ
る。

【符号の説明】

１ 光学素子 ２ 光学素子ホルダ ３ 支持ホルダ ３ａ 長辺部材 ３ｂ 短辺部材 ３ｃ 凹部 ３ｄ 凹部 ３ｅ 通路 ４ａ 弾性部材 ４ｂ 弾性部材 ５ａ ヨーク ５ｂ ヨーク ６ａ 磁石 ６ｂ 磁石 ７ａ フォーカスコイル ７ｂ フォーカスコイル ８ 円柱状の凸部 ９ａ 凸部 ９ｂ 凸部 １０ａ 凸部 １０ｂ 凸部 １１ キャリッジ １１ａ 通路 １１ｂ 貫通孔 １１ｃ 貫通孔 １２ ミラー １３ａ トラッキングコイル １３ｂ トラッキングコイル １４ａ 内ヨーク １４ｂ 内ヨーク １５ａ ショートリング １５ｂ ショートリング １６ａ 外ヨーク １６ｂ 外ヨーク １７ カバー １８ａ 軸 １８ｂ 軸 １９ａ 凸部 １９ｂ 凸部 ２０ａ 凸部 ２０ｂ 凸部 ２１ａ 凸部 ２１ｂ 凸部 ２２ａ 溝部 ２２ｂ 溝部 ２３ａ 球面部 ２３ｂ 球面部 ２４ カバー ９０ａ 磁石 ９０ｂ 磁石 ９１ａ 磁石 ９１ｂ 磁石

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学素子を備えた光学素子ホルダと、こ
   の光学素子ホルダを弾性支持部材を介して記録媒体の略
   垂直方向に移動可能に支持する支持部材ホルダと、この
   支持部材ホルダを光学素子ホルダとともに記録媒体の略
   半径方向に移動可能に保持するキャリッジとを少なくと
   も備える光学系駆動装置において、 前記支持部材ホルダは、ホルダ本体に、間隔を開けて対
   向配置した一対の長辺部材とこの長辺部材の端部でそれ
   らをつなぐ短辺部材からなり弾性支持部材の周りを光学
   素子ホルダとともに取り囲むフレームを備えることを特
   徴とする光学系駆動装置。
2. 【請求項２】 支持部材ホルダ及び／またはキャリッジ
   は、該支持部材ホルダの該キャリッジに対する傾きの調
   整を可能とする球面又は少なくとも３つの凸部を有する
   ものである、請求項１記載の光学系駆動装置。
3. 【請求項３】 支持部材ホルダに、光学素子ホルダを挟
   んで対向配置しその軸心を中心にして支持部材ホルダの
   キャリッジに対する傾き調整を可能とする少なくとも２
   つの円柱状凸部を設ける請求項１または２記載の光学系
   駆動装置。
4. 【請求項４】 支持部材ホルダが、光学素子ホルダ及び
   ／または弾性支持部材の記録媒体面側を覆うカバーとし
   ての機能を兼ね備えたものである、請求項１〜３の何れ
   かに記載の光学系駆動装置。