JP2005235349A - アクチュエータ、光ピックアップ装置及び光ディスク装置 - Google Patents

アクチュエータ、光ピックアップ装置及び光ディスク装置 Download PDF

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Abstract

【課題】大型化及び高コスト化を招くことなく、精度良く対物レンズを駆動する。
【解決手段】トラックの接線方向に関してレンズ保持部材の一側と他側とに固定される一対のフォーカス用コイル(82a、82b)において、一方のフォーカス用コイルを対物レンズ60の光軸を回転軸として180度回転させると、他方のフォーカス用コイルとほぼ重なるような位置関係とする。これにより、各フォーカス用コイルに発生する推力の大きさにばらつきがあっても、メディアチルトの発生を抑制することが可能となり、大型化及び高コスト化を招くことなく、精度良く対物レンズを駆動することができる。
【選択図】図4

Description

本発明はアクチュエータ、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、光ピックアップ装置の対物レンズを駆動するためのアクチュエータ、該アクチュエータを備えた光ピックアップ装置及び該光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置に関する。
近年、デジタル技術の急激な進歩及びパーソナルコンピュータ(以下、「パソコン」と略述する)や映像機器などの情報機器の性能向上に伴って、情報機器が取り扱う情報量(データ量)が急増している。そのために、情報記録媒体としてCD(Compact Disc)や、CDの約7倍相当のデータをCDと同じ直径のディスクに記録可能としたDVD(Digital Versatile Disc)などの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクをアクセスするドライブ装置としての光ディスク装置が普及するようになった。
光ディスク装置では、スパイラル状又は同心円状のトラックが形成された光ディスクの記録面にレーザ光を照射することにより情報の記録及び消去を行い、記録面からの反射光に基づいて情報の再生を行っている。そして、光ディスク装置は、光ディスクの記録面にレーザ光を照射して光スポットを形成するとともに、記録面からの反射光を受光するための装置として、光ピックアップ装置を備えている。
通常、光ピックアップ装置は、対物レンズを含み、光源から出射される光束を光ディスクの記録面に導くとともに、記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置まで導く光学系、前記受光位置に配置された光検出器、及び対物レンズをその光軸方向(以下「フォーカス方向」ともいう)や、トラックの接線方向に直交する方向(以下「トラッキング方向」ともいう)に駆動するためのレンズ駆動装置(アクチュエータ)などを備えている。光検出器からは、記録面に記録されているデータの再生情報だけでなく、対物レンズの位置制御に必要な情報(サーボ情報)を含む信号が出力される。
そして、光ディスク装置では、光検出器からのサーボ情報を含む信号に基づいて、フォーカスエラー信号及びトラックエラー信号を検出し、光スポットにフォーカスずれがある場合には、レンズ駆動装置を介して対物レンズをフォーカス方向にシフトさせフォーカスずれを補正(フォーカス制御)している。また、光スポットにトラックずれがある場合には、レンズ駆動装置を介して対物レンズをトラッキング方向にシフトさせトラックずれを補正(トラッキング制御)している。
しかしながら、対物レンズをシフトする際に、レンズ駆動装置における駆動力(推力)のばらつきによってトルクが発生し、対物レンズの光軸方向と記録面に垂直な方向とにずれ(以下「メディアチルト」ともいう)が生じる場合がある。なお、トラックの接線方向に関するメディアチルトはタンジェンシャルチルト、トラックの接線方向に直交する方向に関するメディアチルトはラジアルチルトとも呼ばれている。
ところで、近年、光ディスクの記録容量の増加要求に伴い記録密度の高密度化が図られてきた。記録密度を高くするには記録面に形成される光スポットのスポット径を小さくする必要があり、開口数の大きな対物レンズが用いられる傾向にある。しかしながら、対物レンズの開口数が大きくなると、メディアチルトの許容範囲が狭くなり、光検出器から出力される信号の品質が低下するおそれがある。
そこで、フォーカス制御及びトラッキング制御に伴うメディアチルトを抑制する装置が提案された(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1に開示されている対物レンズ駆動装置では、今後更に厳しくなる小型化及び低コスト化に対応できないおそれがある。
特開2001−34974号公報
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、大型化及び高コスト化を招くことなく、精度良く対物レンズを駆動することができるアクチュエータを提供することにある。
また、本発明の第2の目的は、形状品質に優れた光スポットを形成することができる光ピックアップ装置を提供することにある。
また、本発明の第3の目的は、光ディスクへのアクセスを精度良く安定して行なうことができる光ディスク装置を提供することにある。
請求項1に記載の発明は、スパイラル状又は同心円状のトラックが形成された光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズを駆動するアクチュエータであって、前記対物レンズの光軸を回転軸として、その一方を180度回転させると他方とほぼ重なるような位置関係を有し、供給される電流に応じて前記対物レンズの光軸方向への推力を発生する一対のフォーカス用コイルと;前記対物レンズを保持するとともに、前記一対のフォーカス用コイルが、前記トラックの接線方向に関して、一側と他側とにそれぞれ固定されているレンズ保持部材と;を備えるアクチュエータである。
これによれば、フォーカス用コイルに電流が供給されると、該電流に応じた推力が発生する。ここでは、対物レンズの光軸を回転軸として、一方のフォーカス用コイルを180度回転させると、他方のフォーカス用コイルとほぼ重なるような位置関係を、一対のフォーカス用コイルが有しているため、各フォーカス用コイルに発生する推力の大きさにばらつきがあっても、メディアチルトの発生を抑制することができる。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、精度良く対物レンズを駆動することが可能となる。
この場合において、請求項2に記載のアクチュエータの如く、前記レンズ保持部材に固定され、供給される電流に応じて前記トラックの接線方向に直交するトラッキング方向への推力を発生する少なくとも一対のトラッキング用コイルを、更に備えることとすることができる。
この場合において、請求項3に記載のアクチュエータの如く、前記一対のフォーカス用コイルを構成する各フォーカス用コイルは、前記トラッキング方向に関してほぼ同じ位置に配置されていることとすることができる。
上記請求項2に記載のアクチュエータにおいて、請求項4に記載のアクチュエータの如く、前記一対のフォーカス用コイルを構成する各フォーカス用コイルは、前記トラッキング方向に関して、所定の距離だけ互いに離れて配置されていることとすることができる。
この場合において、請求項5に記載のアクチュエータの如く、前記所定の距離は、前記対物レンズと前記レンズ保持部と前記フォーカス用コイルと前記トラッキング用コイルとを含む可動部の慣性半径以下の距離であることとすることができる。
上記請求項2〜5に記載の各アクチュエータにおいて、請求項6に記載のアクチュエータの如く、前記少なくとも一対のトラッキング用コイルは、前記一対のフォーカス用コイルと所定の位置関係を有することとすることができる。
この場合において、請求項7に記載のアクチュエータの如く、前記少なくとも一対のトラッキング用コイルが、第1トラッキング用コイルと第2トラッキング用コイルとから成る一対のトラッキング用コイルを有し、前記一対のフォーカス用コイルが、第1フォーカス用コイルと第2フォーカス用コイルとから成り、前記トラッキング方向に関して、前記第1トラッキング用コイルは前記第1フォーカス用コイルの一側に配置され、前記第2トラッキング用コイルは前記第2フォーカス用コイルの他側に配置されていることとすることができる。
上記請求項6に記載のアクチュエータにおいて、請求項8に記載のアクチュエータの如く、前記少なくとも一対のトラッキング用コイルが、第1トラッキング用コイルと第2トラッキング用コイルとから成る一対のトラッキング用コイルと、第3トラッキング用コイルと第4トラッキング用コイルとから成る一対のトラッキング用コイルとを有し、前記一対のフォーカス用コイルが、第1フォーカス用コイルと第2フォーカス用コイルとから成り、前記トラッキング方向に関して、前記第1フォーカス用コイルの一側に前記第1トラッキング用コイル、他側に前記第3トラッキング用コイルがそれぞれ配置され、前記第2フォーカス用コイルの一側に前記第4トラッキング用コイル、他側に前記第2トラッキング用コイルがそれぞれ配置されていることとすることができる。
上記請求項2〜8に記載の各アクチュエータにおいて、請求項9に記載のアクチュエータの如く、前記レンズ保持部材に固定され、供給される電流に応じて前記トラックの接線方向を軸とする回転方向のトルクを発生する一対のチルト用コイルを、更に備えることとすることができる。
この場合において、請求項10に記載のアクチュエータの如く、前記トラッキング用コイルは、一対設けられ、その一対のトラッキング用コイルと、前記一対のフォーカス用コイルと、前記一対のチルト用コイルは、それぞれ所定の位置関係を有することとすることができる。
この場合において、請求項11に記載のアクチュエータの如く、前記一対のトラッキング用コイルが、第1トラッキング用コイルと第2トラッキング用コイルとから成り、前記一対のチルト用コイルが、第1チルト用コイルと第2チルト用コイルとから成り、前記一対のフォーカス用コイルが、第1フォーカス用コイルと第2フォーカス用コイルとから成り、前記トラッキング方向に関して、前記第1フォーカス用コイルの一側に前記第1トラッキング用コイル、他側に前記第1フォーカス用コイルがそれぞれ配置され、前記第2フォーカス用コイルの他側に前記第2トラッキング用コイル、一側に前記第2フォーカス用コイルがそれぞれ配置されていることとすることができる。
上記請求項9〜11に記載の各アクチュエータにおいて、請求項12に記載のアクチュエータの如く、前記一対のチルト用コイルは、前記一対のフォーカス用コイルと同一仕様のコイルであることとすることができる。
請求項13に記載の発明は、光ディスクの記録面に光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、請求項1〜12のいずれか一項に記載のアクチュエータと;前記記録面に照射される光束を出射する光源と;前記アクチュエータによって駆動され、前記光源から出射される光束を前記記録面に集光する対物レンズを含み、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置に導く光学系と;前記受光位置に配置された光検出器と;を備える光ピックアップ装置である。
これによれば、請求項1〜12のいずれか一項に記載のアクチュエータを備えているため、精度良く対物レンズを駆動することができる。その結果、形状品質に優れた光スポットを形成することが可能となる。
請求項14に記載の発明は、光ディスクの記録面に光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、請求項9〜12のいずれか一項に記載のアクチュエータと;前記記録面に照射される光束を出射する光源と;前記アクチュエータによって駆動され、前記光源から出射される光束を前記記録面に集光する対物レンズを含み、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置に導く光学系と;前記受光位置に配置された光検出器と;前記対物レンズに対する前記記録面の傾きを検出するチルト検出手段と;を備える光ピックアップ装置である。
これによれば、請求項9〜12のいずれか一項に記載のアクチュエータを備えているため、精度良く対物レンズを駆動することができる。その結果、形状品質に優れた光スポットを形成することが可能となる。
請求項15に記載の発明は、光ディスクに対して情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生を行なう光ディスク装置であって、請求項13又は14に記載の光ピックアップ装置と;前記光ピックアップ装置の出力信号に基づいて、前記光ピックアップ装置のアクチュエータを制御し、前記情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生を行なう処理装置と;を備える光ディスク装置である。
これによれば、処理装置により、光ピックアップ装置の出力信号に基づいて請求項13又は14に記載の光ピックアップ装置のアクチュエータが制御され、精度良く対物レンズが駆動されるため、形状品質に優れた光スポットを光ディスクに形成することができる。その結果、光ディスクへの記録、再生及び消去のうち少なくとも再生を含むアクセスを精度良く安定して行なうことが可能となる。
《第1の実施形態》
以下、本発明の第1の実施形態を図1〜図11(B)に基づいて説明する。図1には、本発明の第1の実施形態に係る光ディスク装置20の概略構成が示されている。
この図1に示される光ディスク装置20は、光ディスク15を回転駆動するためのスピンドルモータ22、光ピックアップ装置23、該光ピックアップ装置23をスレッジ方向に駆動するためのシークモータ21、レーザ制御回路24、エンコーダ25、サーボ制御回路26、再生信号処理回路28、バッファRAM34、バッファマネージャ37、インターフェース38、フラッシュメモリ39、CPU40及びRAM41などを備えている。なお、図1における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。また、本第1の実施形態では、一例としてDVDの規格に準拠した情報記録媒体が光ディスク15に用いられるものとする。
前記光ピックアップ装置23は、スパイラル状又は同心円状のトラックが形成された光ディスク15の記録面にレーザ光を照射するとともに、記録面からの反射光を受光するための装置である。この光ピックアップ装置23は、一例として図2に示されるように、X軸方向に延びる2本のシークレール102で保持されている。これら2本のシークレール102の一方はシークモータ21(図2では不図示)によって回転駆動され、その回転によって光ピックアップ装置23を構成するハウジング71がスレッジ方向に移動するようになっている。なお、ここでは、X軸方向がラジアル方向、トラッキング方向(トラックの接線方向に直交する方向)、及びスレッジ方向、Y軸方向がタンジェンシャル方向(トラックの接線方向)、Z軸方向がフォーカス方向となるように、スピンドルモータ22及び光ピックアップ装置23が配置されている。
そして、光ピックアップ装置23は、ハウジング71と、光束を出射する光束出射系12と、この光束出射系12からの光束を光ディスク15の記録面に集光する集光系11と、光ディスク15からの戻り光束を受光する検出系13と、を含んで構成されている。前記光束出射系12及び検出系13は、それぞれハウジング71の内部に格納されている。
前記光束出射系12は、一例として図3に示されるように、光源ユニット51、コリメートレンズ52、ビームスプリッタ54、及び立ち上げミラー56などを備えている。光源ユニット51は、波長が約660nmの光束を出射する光源としての半導体レーザ(図示省略)を備えている。この光源ユニット51は、光源ユニット51から出射される光束の最大強度出射方向が+X方向となるようにハウジング71に固定されている。前記コリメートレンズ52は、光源ユニット51の+X側に配置され、光源ユニット51から出射された光束を略平行光とする。前記ビームスプリッタ54は、コリメートレンズ52の+X側に配置され、コリメートレンズ52からの光束をそのまま透過させ、かつ光ディスク15の記録面からの反射光(戻り光束)を−Y方向に分岐する。前記立ち上げミラー56は、ビームスプリッタ54の+X側に配置され、ビームスプリッタ54を透過した光束の光路を+Z方向に曲げる。この立ち上げミラー56で曲げられた光束は、ハウジング71に設けられた開口部53を介して前記集光系11に入射する。
前記検出系13は、一例として図3に示されるように、検出レンズ58、シリンドリカルレンズ57及び受光器59などを備えている。検出レンズ58は、ビームスプリッタ54の−Y側に配置され、ビームスプリッタ54で−Y方向に分岐された戻り光束を集光する。検出レンズ58の−Y側にはシリンドリカルレンズ57が配置され、検出レンズ58で集光された光束に所定の非点収差を付与する。受光器59は、シリンドリカルレンズ57の−Y側に配置され、シリンドリカルレンズ57からの光束を受光する。この受光器59の受光領域は通常の光ディスク装置と同様に4つの部分受光領域に分割されており、部分受光領域毎に受光量に応じた信号(光電変換信号)をそれぞれ生成する。ここで生成された各信号はそれぞれ再生信号処理回路28に出力される。
前記集光系11は、図4〜図6に示されるように、対物レンズ60、レンズ保持部材としてのレンズホルダ81、一対のフォーカス用コイル(82a,82b)、一対のトラッキング用コイル(83a,83b)、ベース板85、2つのヨーク(86a,86b)、2つの永久磁石(91a,91b)、固定ブロック87、導電性を有する4本の線ばね(92a1,92a2,92b1,92b2とする)、2つの可動側プリント基板(89a,89b)及び固定側プリント基板93などから構成されている。すなわち、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置は、いわゆる2軸駆動型の光ピックアップ装置である。
上記ベース板85は、外形が長方形の板状部材であり、その中央より若干+Y側の部分には、ハウジング71に設けられた前記開口部53とほぼ同形状の開口部95(図6参照)が設けられている。このベース板85は、その長手方向がY軸方向とほぼ一致するとともに、その開口部95がハウジング71に設けられた開口部53とほぼ重なるように、ハウジング71上に固定されている。なお、ベース板85は磁気回路を形成するためのヨークとしての役割も有している。
前記ヨーク86a及びヨーク86bは、それぞれほぼ同形状の板状部材であり、各板面がY軸方向に関して対峙するような位置関係を有してベース板85上に固定されている。ここでは、ヨーク86aはベース板85の開口部95の+Y側に配置され、ヨーク86bはベース板85の開口部95の−Y側に配置されている。
前記固定ブロック87はヨーク86bの−Y側に配置されている。この固定ブロック87にはY軸方向に延びる貫通孔が、X軸方向に関する両端部近傍にそれぞれ形成されている。
前記永久磁石91a及び91bは、それぞれほぼ同じ磁気特性を有する、ほぼ同形状のブロック状の永久磁石である。永久磁石91aはヨーク86aの−Y側の面に貼り付けられ、永久磁石91bはヨーク86bの+Y側の面に貼り付けられている。すなわち、ベース板85と各ヨークと各永久磁石とによって、磁気回路が構成され、永久磁石91aの−Y側の面と永久磁石91bの+Y側の面との間に磁気ギャップが形成される。なお、各永久磁石の詳細については後述する。
前記固定側プリント基板93は、固定ブロック87の−Y側の面に固定されている。この固定側プリント基板93は複数の入力端子及び出力端子を有している。そして、各入力端子には、サーボ制御回路26からの信号線がそれぞれ接続されている。
前記レンズホルダ81は、外形形状が立方体に類似した部材であり、永久磁石91aと永久磁石91bとの間、すなわち磁気ギャップ内に配置されている。なお、レンズホルダ81は、各永久磁石及びベース板85とは非接触状態で配置されている。また、図4のA−A線断面図である図6に示されるようにレンズホルダ81には光束出射系12からの光束の光路となるZ軸方向に延びる貫通孔83が形成されている。この貫通孔83の+Z側の端部には、前記対物レンズ60がその光軸と貫通孔83の中心軸とがほぼ一致するように固定されている。
このレンズホルダ81の−X側には可動側プリント基板89aが配置され、+X側には可動側プリント基板89bが配置されている。可動側プリント基板89aには2つの端子(Ta1、Ta2とする)が設けられ、可動側プリント基板89bには2つの端子(Tb1、Tb2とする)が設けられている。そして、端子Ta1には線ばね92a1の一端が接続され、端子Ta2には線ばね92a2の一端が接続され、端子Tb1には線ばね92b1の一端が接続され、端子Tb2には線ばね92b2の一端が接続されている。
各線ばねはそれぞれほぼY軸方向に延びている。そして、各線ばねの他端は固定ブロック87に設けられた前記貫通孔を介して固定側プリント基板93の出力端子に、はんだ付け等によってそれぞれ接続されている。従って、可動部は線ばねを介して固定ブロック87に弾性的に支持されている。また、端子Ta1及びTa2は前記一対のフォーカス用コイル(82a,82b)と接続され、端子Tb1及びTb2は前記一対のトラッキング用コイル(83a,83b)と接続されている。すなわち、各線ばねは、各フォーカス用コイル及び各トラッキング用コイルへの給電媒体としての役割も有している。
また、レンズホルダ81には、前記一対のフォーカス用コイル(82a,82b)及び一対のトラッキング用コイル(83a,83b)が所定の位置関係で固定されている。各フォーカス用コイルはそれぞれほぼ同じ仕様のコイルであり、各トラッキング用コイルはそれぞれほぼ同じ仕様のコイルである。ここでは、フォーカス用コイル82a(第1フォーカス用コイル)及びトラッキング用コイル83a(第1トラッキング用コイル)は、それぞれレンズホルダ81の+Y側に配置され、フォーカス用コイル82b(第2フォーカス用コイル)及びトラッキング用コイル83b(第2トラッキング用コイル)は、それぞれレンズホルダ81の−Y側に配置されている。なお、対物レンズ60、レンズホルダ81、各フォーカス用コイル及び各トラッキング用コイルは、それぞれ一体となって移動するので、以下では便宜上、これらが一体化したものを「可動部」と呼ぶこととする。
一対のフォーカス用コイル(82a,82b)は、一方のフォーカス用コイル(例えば82a)を対物レンズ60の光軸を回転軸として180度回転させると、他方のフォーカス用コイル(例えば82b)とほぼ重なるような位置関係を有している。そして、図7(A)及び図7(B)に示されるように、各フォーカス用コイルは、X軸方向に関してほぼ同じ位置に配置されている。
前記トラッキング用コイル83aは、図7(A)に示されるように、2つのコイル(83a1、83a2)を組み合わせためがね型コイルであり、フォーカス用コイル82aの−X側に、距離L1だけ離れた位置に配置されている。前記トラッキング用コイル83bは、図7(B)に示されるように、2つのコイル(83b1、83b2)を組み合わせためがね型コイルであり、フォーカス用コイル82bの+X側に、距離L1だけ離れた位置に配置されている。
ここで、前記永久磁石について説明する。永久磁石91aは、図8(A)に示されるように、XY面に平行な着磁境界DL1とYZ面に平行な着磁境界DL2とによって4つの領域に分けられている。着磁境界DL1は、図8(B)に示されるように、Z軸方向に関してフォーカス用コイル82a及びトラッキング用コイル83aの中心を通る境界である。また、着磁境界DL2は、図8(B)に示されるように、X軸方向に関してトラッキング用コイル83aの中心を通る境界である。
ここでは、図8(A)に示されるように、着磁境界DL1の+Z側で着磁境界DL2の+X側の領域を磁石領域RA1、この磁石領域RA1の−X側の領域を磁石領域RA2、磁石領域RA1の−Z側の領域を磁石領域RA3、この磁石領域RAの−X側の領域を磁石領域RA4とする。そして、永久磁石91aの+Y側の面において、例えば磁石領域RA1がS極であれば、磁石領域RA2はN極、磁石領域RA3はN極、磁石領域RA4はS極となるように設定されている。
永久磁石91bは、図9(A)に示されるように、XY面に平行な着磁境界DL3とYZ面に平行な着磁境界DL4とによって4つの領域に分けられている。着磁境界DL3は、図9(B)に示されるように、Z軸方向に関してフォーカス用コイル82b及びトラッキング用コイル83bの中心を通る境界である。着磁境界DL4は、図9(B)に示されるように、X軸方向に関してトラッキング用コイル83bの中心を通る境界である。
ここでは、図9(A)に示されるように、着磁境界DL3の+Z側で着磁境界DL4の−X側の領域を磁石領域RB1、この磁石領域RB1の+X側の領域を磁石領域RB2、磁石領域RB1の−Z側の領域を磁石領域RB3、この磁石領域RB3の+X側の領域を磁石領域RB4とする。そして、永久磁石91bの−Y側の面において、例えば磁石領域RB1がS極であれば、磁石領域RB2はN極、磁石領域RB3はN極、磁石領域RB4はS極となるように設定されている。
そこで、フォーカス用コイル82aに駆動電流が供給されると、フォーカス用コイル82aを流れる電流と磁石領域RA1及び磁石領域RA3からの磁束とに基づいて、一例として図10(A)に示されるように、フォーカス用コイル82aの中心を作用点とする+Z方向(又は−Z方向)のローレンツ力(Ff1とする)が発生する。また、フォーカス用コイル82bに駆動電流が供給されると、フォーカス用コイル82bを流れる電流と磁石領域RB1及び磁石領域RB3からの磁束とに基づいて、一例として図10(B)に示されるように、フォーカス用コイル82bの中心を作用点とする+Z方向(又は−Z方向)のローレンツ力(Ff2とする)が発生する。すなわち、ローレンツ力Ff1とローレンツ力Ff2とは同じ方向の力である。また、フォーカス用コイル82aとフォーカス用コイル82bとは互いにほぼ等しい特性を有するため、ローレンツ力Ff1とローレンツ力Ff2とはほぼ同じ大きさの力となる。これにより、可動部は+Z方向(又は−Z方向)に駆動する。
なお、ローレンツ力Ff1及びFf2の大きさは、コイルを流れる電流の大きさに応じて変化するため、駆動電流の大きさによって可動部の駆動量を制御することができる。また、可動部の駆動方向(+Z方向又は−Z方向)は駆動電流の向きによって切替えることができる。
また、トラッキング用コイル83aに駆動電流が供給されると、コイル83a1を流れる電流と磁石領域RA1及び磁石領域RA2からの磁束とに基づいて、一例として図11(A)に示されるように、コイル83a1の中心を作用点とする+X方向(又は−X方向)のローレンツ力(Ft1とする)が発生する。そして、コイル83a2を流れる電流と磁石領域RA3及び磁石領域RA4からの磁束とに基づいて、一例として図11(A)に示されるように、コイル83a2の中心を作用点とする+X方向(又は−X方向)のローレンツ力(Ft2とする)が発生する。
また、トラッキング用コイル83bに駆動電流が供給されると、コイル83b1を流れる電流と磁石領域RB1及び磁石領域RB2からの磁束とに基づいて、一例として図11(B)に示されるように、コイル83b1の中心を作用点とする+X方向(又は−X方向)のローレンツ力(Ft3とする)が発生する。そして、コイル83b2を流れる電流と磁石領域RB3及び磁石領域RB4からの磁束とに基づいて、一例として図11(B)に示されるように、コイル83b2の中心を作用点とする+X方向(又は−X方向)のローレンツ力(Ft4とする)が発生する。
すなわち、ローレンツ力Ft1、Ft2、Ft3及びFt4は、それぞれ互いに同じ方向の力である。また、コイル83a1、83a2、83b1及び83b2は、それぞれ互いにほぼ等しい特性を有するため、ローレンツ力Ft1、Ft2、Ft3及びFt4は、それぞれ互いにほぼ同じ大きさの力となる。これにより、可動部は+X方向(又は−X方向)に駆動する。
また、ローレンツ力Ft1、Ft2、Ft3及びFt4の大きさは、コイルを流れる電流の大きさに応じて変化するため、駆動電流の大きさによって可動部の駆動量を制御することができる。また、可動部の駆動方向(+X方向又は−X方向)は駆動電流の向きによって切替えることができる。
図1に戻り、前記再生信号処理回路28は、I/Vアンプ28a、サーボ信号検出回路28b、ウォブル信号検出回路28c、RF信号検出回路28d、及びデコーダ28eなどから構成されている。
前記I/Vアンプ28aは、受光器59からの各信号をそれぞれ電圧信号に変換するとともに、所定のゲインで増幅する。
前記サーボ信号検出回路28bは、I/Vアンプ28aの出力信号に基づいてフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号などのサーボ信号を検出する。ここでは、フォーカスエラー信号はいわゆる非点収差法を用いて検出され、トラックエラー信号はいわゆるプッシュプル法又は位相差法を用いて検出される。ここで検出されたサーボ信号はサーボ制御回路26に出力される。
前記ウォブル信号検出回路28cは、I/Vアンプ28aの出力信号に基づいてウォブル信号を検出する。前記RF信号検出回路28dは、I/Vアンプ28aの出力信号に基づいてRF信号を検出する。前記デコーダ28eは前記ウォブル信号からアドレス情報及び同期信号などを抽出する。ここで抽出されたアドレス情報はCPU40に出力され、同期信号はエンコーダ25に出力される。また、デコーダ28eは前記RF信号に対して復号処理及び誤り検出処理などを行い、誤りが検出されたときには誤り訂正処理を行った後、再生データとして前記バッファマネージャ37を介して前記バッファRAM34に格納する。
前記サーボ制御回路26は、PU制御回路26a、シークモータ制御回路26b、及びSPモータ制御回路26cを有している。
前記PU制御回路26aは、フォーカスエラー信号に基づいてフォーカスずれを補正するためのフォーカス制御信号を生成する。また、PU制御回路26aは、トラックエラー信号に基づいてトラックずれを補正するためのトラッキング制御信号を生成する。そして、ここで生成された各制御信号に応じた駆動電流が光ピックアップ装置23に出力される。
前記シークモータ制御回路26bは、CPU40の指示に基づいてシークモータ21を駆動するための駆動信号を生成する。ここで生成された駆動信号はシークモータ21に出力される。
前記SPモータ制御回路26cは、CPU40の指示に基づいてスピンドルモータ22を駆動するための駆動信号を生成する。ここで生成された駆動信号はスピンドルモータ22に出力される。なお、SPモータ制御回路26cは、再生及び記録中においては、スピンドルモータ22の線速度(又は角速度)が指示された速度を維持するようにスピンドルモータ22の駆動信号を調整する。
前記バッファRAM34には、光ディスク15に記録するデータ(記録用データ)、及び光ディスク15から再生したデータ(再生データ)などが一時的に格納される。このバッファRAM34へのデータの入出力は、前記バッファマネージャ37によって管理されている。
前記エンコーダ25は、CPU40の指示に基づいてバッファRAM34に蓄積されている記録用データをバッファマネージャ37を介して取り出し、データの変調及びエラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク15への書き込み信号を生成する。ここで生成された書き込み信号はレーザ制御回路24に出力される。
前記レーザ制御回路24は、半導体レーザから出射されるレーザ光のパワーを制御する。例えば記録の際には、レーザ制御回路24は、前記書き込み信号、記録条件、及び半導体レーザの発光特性などに基づいて、半導体レーザの駆動信号を生成する。
前記インターフェース38は、上位装置90(例えば、パソコン)との双方向の通信インターフェースであり、ATAPI(AT Attachment Packet Interface)及びSCSI(Small Computer System Interface)などの標準インターフェースに準拠している。再生時には、バッファRAM34に格納されている再生データは、セクタ毎にインターフェース38を介して上位装置90に出力される。また、記録時には、上位装置90から記録用データがインターフェース38を介して入力され、バッファマネージャ37を介してバッファRAM34に蓄積される。
前記フラッシュメモリ39は、プログラム領域及びデータ領域を含んで構成されている。フラッシュメモリ39のプログラム領域には、CPU40にて解読可能なコードで記述されたプログラムが格納されている。また、フラッシュメモリ39のデータ領域には、記録条件及び半導体レーザの発光特性などが格納されている。
前記CPU40は、フラッシュメモリ39のプログラム領域に格納されているプログラムに従って前記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをRAM41及びバッファRAM34に保存する。
次に、光ディスク装置20における対物レンズ60の位置制御について説明する。
《フォーカス制御》
1.再生信号処理回路28は、受光器59の出力信号をI/Vアンプ28aで電圧信号に変換した後、サーボ信号検出回路28bにてフォーカスエラー信号を検出し、サーボ制御回路26に出力する。
2.サーボ制御回路26は、PU制御回路26aにてフォーカスエラー信号に基づいてフォーカス制御信号を生成し、該フォーカス制御信号に対応したフォーカス用駆動電流を光ピックアップ装置23に出力する。
3.光ピックアップ装置23では、PU制御回路26aからのフォーカス用駆動電流は、固定側プリント基板93の所定の入力端子に入力され、線ばね92a1及び線ばね92a2、可動側プリント基板89aを介して各フォーカス用コイルに供給される。
4.各フォーカス用コイルにフォーカス用駆動電流が流れると、前述したように、駆動電流の大きさ及び駆動電流の向きに応じた駆動力(推力)が発生し、それによって可動部がフォーカス方向に駆動される。その結果、対物レンズ60がフォーカス方向にシフトし、フォーカスずれが補正される。
《トラッキング制御》
1.再生信号処理回路28は、受光器59の出力信号をI/Vアンプ28aで電圧信号に変換した後、サーボ信号検出回路28bにてトラックエラー信号を検出し、サーボ制御回路26に出力する。
2.サーボ制御回路26は、PU制御回路26aにてトラックエラー信号に基づいてトラッキング制御信号を生成し、該トラッキング制御信号に対応したトラッキング用駆動電流を光ピックアップ装置23に出力する。
3.光ピックアップ装置23では、PU制御回路26aからのトラッキング用駆動電流は、固定側プリント基板93の所定の入力端子に入力され、線ばね92b1及び線ばね92b2、可動側プリント基板89bを介して各トラッキング用コイルに供給される。
4.各トラッキング用コイルにトラッキング用駆動電流が流れると、前述したように、駆動電流の大きさ及び駆動電流の向きに応じた駆動力(推力)が発生し、それによって可動部がトラッキング方向に駆動される。その結果、対物レンズ60がトラッキング方向にシフトし、トラックずれが補正される。
以上の説明から明らかなように、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置では、レンズホルダ81と、各フォーカス用コイルと、各トラッキング用コイルと、ベース板85と、各ヨークと、各永久磁石と、固定ブロック87と、各線ばねとによって、アクチュエータが構成されている。
また、本第1の実施形態に係る光ディスク装置では、再生信号処理回路28とCPU40及び該CPU40によって実行されるプログラムとによって、処理装置が実現されている。しかしながら、本発明がこれに限定されるものではないことは勿論である。すなわち、上記第1の実施形態は一例に過ぎず、CPU40によるプログラムに従う処理の少なくとも一部をハードウェアによって構成しても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。
以上説明したように、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、一対のフォーカス用コイル(82a,82b)を有し、フォーカス用コイル82a(第1のフォーカス用コイル)はレンズホルダ81(レンズ保持部材)の+Y側に配置され、フォーカス用コイル82b(第2のフォーカス用コイル)はレンズホルダ81の−Y側に配置されている。そして、一方のフォーカス用コイル(例えば82a)を対物レンズ60の光軸を回転軸として180度回転させると、他方のフォーカス用コイル(例えば82b)とほぼ重なるような位置関係を有するとともに、各フォーカス用コイルは、X軸方向に関してほぼ同じ位置に配置されている。これにより、フォーカス制御に伴うメディアチルトの発生を抑えることができる。また、ローレンツ力Ff1及びFf2の大きさにある程度のばらつきがあっても、線ばねの剛性によりタンジェンシャルチルトの発生を抑えることができる。従って、精度良く対物レンズ60を駆動することが可能となる。さらに、各フォーカス用コイルを組み込む際の位置精度に関する許容誤差を従来よりも大きくすることができるため、組立工程及び検査工程の簡素化を図ることができる。その結果として、高コスト化を招くことなく、形状品質に優れた光スポットを光ディスク15に形成することができる。
また、一対のトラッキング用コイル(83a,83b)を有し、トラッキング用コイル83a(第1のトラッキング用コイル)はレンズホルダ81の+Y側に配置され、トラッキング用コイル83b(第2のトラッキング用コイル)はレンズホルダ81の−Y側に配置されている。そして、トラッキング用コイル83aは、フォーカス用コイル82aの−X側に距離L1だけ離れた位置に配置され、トラッキング用コイル83bは、フォーカス用コイル82bの+X側に距離L1だけ離れた位置に配置されている。これにより、トラッキング制御に伴うメディアチルトの発生を抑えることができる。
そして、トラッキング用コイルとフォーカス用コイルとが重ね貼りとならないため、磁気ギャップの幅を狭くすることができる。これにより、フォーカス制御及びトラッキング制御における推力及び感度を維持しつつ、光ピックアップ装置の小型化を促進することが可能となる。さらに、組立工程での作業性が向上し、信頼性の向上を図ることができる。
また、本第1の実施形態に係る光ディスク装置によると、メディアチルトの発生を抑制しつつ、フォーカス制御及びトラッキング制御を行うことができるため、形状品質に優れた光スポットを光ディスクの所定位置に精度良く形成することができる。その結果、光ディスクへの記録、再生及び消去のうち少なくとも再生を含むアクセスを精度良く安定して行なうことが可能となる。
なお、上記第1の実施形態では、各フォーカス用コイルがX軸方向に関してほぼ同じ位置に配置されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、一例として図12(A)及び図12(B)に示されるように、各フォーカス用コイルがX軸方向に関して、所定の距離L2だけ互いに離れて配置されても良い。これにより、設計の自由度が増加する。この場合には、距離L2が可動部の慣性半径以下の距離であることが好ましい。これにより、ローレンツ力Ff1及びFf2の大きさにある程度のばらつきがあっても、線ばねの剛性によりタンジェンシャルチルトの発生を抑えることができる。
また、上記第1の実施形態では、設けられているトラッキング用コイルが一対の場合について説明したが、これに限らず、例えば図13(A)及び図13(B)に示されるように、更に一対のトラッキング用コイル(84a、84b)が設けられても良い。すなわち、設けられているトラッキング用コイルが二対であっても良い。この場合には、一対のトラッキング用コイル(84a、84b)は、前記一対のトラッキング用コイル(83a、83b)とほぼ同じ仕様のコイルである。そして、トラッキング用コイル84a(第3トラッキング用コイル)は、フォーカス用コイル82aの+X側に距離L1だけ離れた位置に配置され、トラッキング用コイル84b(第4トラッキング用コイル)は、フォーカス用コイル82bの−X側に距離L1だけ離れた位置に配置されている。なお、トラッキング用コイル84aは2つのコイル(84a1、84a2)を組み合わせためがね型コイルであり、トラッキング用コイル84bは2つのコイル(84b1、84b2)を組み合わせためがね型コイルである。
これに伴って、永久磁石91aに代えて、図14(A)及び図14(B)に示されるように、永久磁石91cが用いられ、永久磁石91bに代えて、図15(A)及び図15(B)に示されるように、永久磁石91dが用いられる。
この永久磁石91cは、図14(A)に示されるように、XY面に平行な着磁境界DL5とYZ面に平行な2つの着磁境界DL6、DL7とによって6つの領域に分けられている。図14(B)に示されるように、着磁境界DL5は、Z軸方向に関してフォーカス用コイル82a及び各トラッキング用コイルの中心を通る境界である。図14(B)に示されるように、着磁境界DL6は、X軸方向に関してトラッキング用コイル83aの中心を通る境界であり、着磁境界DL7は、X軸方向に関してトラッキング用コイル84aの中心を通る境界である。
ここでは、図14(A)に示されるように、着磁境界DL5の+Z側で着磁境界DL7の+X側の領域を磁石領域RC1、この磁石領域RC1の−X側の領域を磁石領域RC2、この磁石領域RC2の−X側の領域を磁石領域RC3、磁石領域RC1の−Z側の領域を磁石領域RC4、この磁石領域RC4の−X側の領域を磁石領域RC5、この磁石領域RC5の−X側の領域を磁石領域RC6とする。そして、永久磁石91cの+Y側の面において、例えば磁石領域RC1がS極であれば、磁石領域RC2はN極、磁石領域RC3はS極、磁石領域RC4はN極、磁石領域RC5はS極、磁石領域RC6はN極となるように設定されている。
永久磁石91dは、図15(A)に示されるように、XY面に平行な着磁境界DL8と、YZ面に平行な2つの着磁境界DL9、DL10とによって6つの領域に分けられている。図15(B)に示されるように、着磁境界DL8は、Z軸方向に関してフォーカス用コイル82b及び各トラッキング用コイルの中心を通る境界である。図15(B)に示されるように、着磁境界DL9は、X軸方向に関してトラッキング用コイル83bの中心を通る境界であり、着磁境界DL10は、X軸方向に関してトラッキング用コイル84bの中心を通る境界である。
ここでは、図15(A)に示されるように、着磁境界DL8の+Z側で着磁境界DL10の−X側の領域を磁石領域RD1、この磁石領域RD1の+X側の領域を磁石領域RD2、この磁石領域RD2の+X側の領域を磁石領域RD3、磁石領域RD1の−Z側の領域を磁石領域RD4、この磁石領域RD4の+X側の領域を磁石領域RD5、この磁石領域RD5の+X側の領域を磁石領域RD6とする。そして、永久磁石91dの−Y側の面において、例えば磁石領域RD1がS極であれば、磁石領域RD2はN極、磁石領域RD3はS極、磁石領域RD4はN極、磁石領域RD5はS極、磁石領域RD6はN極となるように設定されている。
そこで、フォーカス用コイル82aに駆動電流が供給されると、フォーカス用コイル82aを流れる電流と磁石領域RC2及び磁石領域RC5からの磁束とに基づいて、フォーカス用コイル82aの中心を作用点とする+Z方向(又は−Z方向)のローレンツ力(Ff3とする)が発生する。また、フォーカス用コイル82bに駆動電流が供給されると、フォーカス用コイル82bを流れる電流と磁石領域RD2及び磁石領域RD5からの磁束とに基づいて、フォーカス用コイル82bの中心を作用点とする+Z方向(又は−Z方向)のローレンツ力(Ff4とする)が発生する。すなわち、ローレンツ力Ff3とローレンツ力Ff4とは同じ方向の力である。また、フォーカス用コイル82aとフォーカス用コイル82bとは互いにほぼ等しい特性を有するため、ローレンツ力Ff3とローレンツ力Ff4とはほぼ同じ大きさの力となる。これにより、可動部は+Z方向(又は−Z方向)に駆動する。
また、トラッキング用コイル83aに駆動電流が供給されると、コイル83a1を流れる電流と磁石領域RC2及び磁石領域RC3からの磁束とに基づいて、一例として図16(A)に示されるように、コイル83a1の中心を作用点とする+X方向(又は−X方向)のローレンツ力(Ft5とする)が発生する。そして、コイル83a2を流れる電流と磁石領域RC5及び磁石領域RC6からの磁束とに基づいて、一例として図16(A)に示されるように、コイル83a2の中心を作用点とする+X方向(又は−X方向)のローレンツ力(Ft6とする)が発生する。
また、トラッキング用コイル84aに駆動電流が供給されると、コイル84a1を流れる電流と磁石領域RC1及び磁石領域RC2からの磁束とに基づいて、一例として図16(A)に示されるように、コイル84a1の中心を作用点とする+X方向(又は−X方向)のローレンツ力(Ft7とする)が発生する。そして、コイル84a2を流れる電流と磁石領域RC4及び磁石領域RC5からの磁束とに基づいて、一例として図16(A)に示されるように、コイル84a2の中心を作用点とする+X方向(又は−X方向)のローレンツ力(Ft8とする)が発生する。
また、トラッキング用コイル83bに駆動電流が供給されると、コイル83b1を流れる電流と磁石領域RD2及び磁石領域RD3からの磁束とに基づいて、一例として図16(B)に示されるように、コイル83b1の中心を作用点とする+X方向(又は−X方向)のローレンツ力(Ft9とする)が発生する。そして、コイル83b2を流れる電流と磁石領域RD5及び磁石領域RD6からの磁束とに基づいて、一例として図16(B)に示されるように、コイル83b2の中心を作用点とする+X方向(又は−X方向)のローレンツ力(Ft10とする)が発生する。
また、トラッキング用コイル84bに駆動電流が供給されると、コイル84b1を流れる電流と磁石領域RD1及び磁石領域RD2からの磁束とに基づいて、一例として図16(B)に示されるように、コイル84b1の中心を作用点とする+X方向(又は−X方向)のローレンツ力(Ft11とする)が発生する。そして、コイル84b2を流れる電流と磁石領域RD4及び磁石領域RD5からの磁束とに基づいて、一例として図16(B)に示されるように、コイル84b2の中心を作用点とする+X方向(又は−X方向)のローレンツ力(Ft12とする)が発生する。
すなわち、ローレンツ力Ft5〜Ft12は、それぞれ互いに同じ方向の力である。また、コイル83a1、83a2、83b1、83b2、コイル84a1、84a2、84b1及び84b2は、それぞれ互いにほぼ等しい特性を有するため、ローレンツ力Ft5〜Ft12は、互いにほぼ同じ大きさの力となる。これにより、可動部は+X方向(又は−X方向)に駆動する。
《第2の実施形態》
次に、本発明の第2の実施形態を図17〜図21(B)に基づいて説明する。
この第2の実施形態は、一例として図17に示されるように、第1の実施形態に係る光ピックアップ装置に、タンジェンシャル方向を軸とする回転方向のトルクを発生する一対のチルト用コイル(88a、88b)が更に設けられている点が前述した第1の実施形態と異なっている。すなわち、本第2の実施形態に係る光ピックアップ装置は、いわゆる3軸駆動型の光ピックアップ装置である。そして、以下においては、第1の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、前述した第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
これに伴い、一例として図18に示されるように、第1の実施形態における前記4本の線ばねに、各チルト用コイルに給電するための2本の線ばね(92a3、92b3とする)が付加されている。
また、可動側プリント基板89aには3つの端子(Ta1、Ta2、Ta3とする)が設けられ、可動側プリント基板89bには3つの端子(Tb1、Tb2、Tb3とする)が設けられている。そして、端子Ta1には線ばね92a1の一端が接続され、端子Ta2には線ばね92a2の一端が接続され、端子Ta3には線ばね92a3の一端が接続されている。また、端子Tb1には線ばね92b1の一端が接続され、端子Tb2には線ばね92b2の一端が接続され、端子Tb3には線ばね92b3の一端が接続されている。そして、各線ばねの他端は固定ブロック87に設けられた前記貫通孔を介して固定側プリント基板93の出力端子に、はんだ付け等によってそれぞれ接続されている。
また、一例として図19に示されるように、前記ハウジング71上にラジアルチルトを計測するためのチルトセンサTSが配置されている。
このチルトセンサTSの計測結果は、I/Vアンプ28aを介してサーボ信号検出回路28bに供給される。サーボ信号検出回路28bは、チルトセンサTSの出力信号に基づいてラジアルチルト量に対応するチルト信号を検出し、PU制御回路26aに出力する。
PU制御回路26aは、チルト信号に基づいてラジアルチルトを補正するためのチルト制御信号を生成する。そして、チルト制御信号に応じた駆動電流が光ピックアップ装置23に出力される。
前記チルト用コイル88a(第1チルト用コイル)は、一例として図20(A)に示されるように、フォーカス用コイル82a(第1フォーカス用コイル)の+X側に配置され、前記チルト用コイル88b(第2チルト用コイル)は、一例として図20(B)に示されるように、フォーカス用コイル82b(第2フォーカス用コイル)の−X側に配置されている。なお、各チルト用コイルには、各フォーカス用コイルと同一仕様のコイルが用いられている。
チルト用コイル88aに駆動電流が供給されると、チルト用コイル88aを流れる電流と磁石領域RA1及び磁石領域RA3からの磁束とに基づいて、一例として図21(A)に示されるように、チルト用コイル88aの中心を作用点とする+Z方向(又は−Z方向)のローレンツ力(Fr1とする)が発生する。また、チルト用コイル88bに駆動電流が供給されると、チルト用コイル88bを流れる電流と磁石領域RB1及び磁石領域RB3からの磁束とに基づいて、一例として図21(B)に示されるように、チルト用コイル88bの中心を作用点とする−Z方向(又は+Z方向)のローレンツ力(Fr2とする)が発生する。すなわち、ローレンツ力Fr1とローレンツ力Fr2とは互いに反対方向の力である。また、チルト用コイル88aとチルト用コイル88bは互いにほぼ等しい特性を有するため、ローレンツ力Fr1とローレンツ力Fr2とはほぼ同じ大きさの力となる。これにより、タンジェンシャル方向を軸とする回転方向のトルクが発生する。
なお、ローレンツ力Fr1及びFr2の大きさは、コイルを流れる電流の大きさに応じて変化するため、駆動電流の大きさによって可動部の回動量を制御することができる。また、可動部の回転方向は駆動電流の向きによって切替えることができる。
次に、光ディスク装置20におけるラジアルチルトの制御について説明する。
1.再生信号処理回路28は、チルトセンサTSの出力信号をI/Vアンプ28aで電圧信号に変換した後、サーボ信号検出回路28bにてチルト信号を検出し、サーボ制御回路26に出力する。
2.サーボ制御回路26は、PU制御回路26aにてチルト信号に基づいてチルト制御信号を生成し、該チルト制御信号に対応したチルト用駆動電流を光ピックアップ装置23に出力する。
3.光ピックアップ装置23では、PU制御回路26aからのチルト用駆動電流は、固定側プリント基板93の所定の入力端子に入力され、線ばね92a3及び線ばね92b3、各可動側プリント基板を介して各チルト用コイルに供給される。
4.各チルト用コイルにチルト用駆動電流が流れると、前述したように、駆動電流の大きさ及び駆動電流の向きに応じたトルクが発生し、それによって可動部がタンジェンシャル方向の軸を回転軸として回動する。その結果、対物レンズ60が傾斜し、ラジアルチルトが補正される。
以上説明したように、本第2の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、第1の実施形態に係る光ピックアップ装置に、タンジェンシャル方向(トラックの接線方向)を軸とする回転方向のトルクを発生する一対のチルト用コイル(88a、88b)が更に設けられているため、第1の実施形態に係る光ピックアップ装置と同様な効果を得ることができるとともに、更にラジアルチルトのアクティブ制御が可能となる。
また、フォーカス用コイル82a(第1フォーカス用コイル)の−X側にトラッキング用コイル83a(第1トラッキング用コイル)、+X側にチルト用コイル84a(第1チルト用コイル)がそれぞれ配置され、フォーカス用コイル82b(第2フォーカス用コイル)の+X側にトラッキング用コイル83b(第2トラッキング用コイル)、−X側にチルト用コイル84b(第2チルト用コイル)がそれぞれ配置されている。すなわち、トラッキング用コイルとフォーカス用コイルとチルト用コイルとがそれぞれ重ね貼りとならないため、磁気ギャップの幅を狭くすることができる。そのため、フォーカス制御、トラッキング制御及びチルト制御における推力及び感度を維持しつつ、光ピックアップ装置の小型化を促進することが可能である。さらに、組立工程での作業性が向上し、信頼性の向上を図ることができる。
また、各チルト用コイルに、各フォーカス用コイルと同一仕様のコイルが用いられているため、コスト低減を図ることができる。
また、本第2の実施形態に係る光ディスク装置によると、メディアチルトの発生を抑制しつつ、フォーカス制御及びトラッキング制御を行うことができ、更にメディアに起因するラジアルチルトを精度良く補正することが可能なため、形状品質に優れた光スポットを光ディスクの所定位置に精度良く形成することができる。その結果、光ディスクへの記録、再生及び消去のうち少なくとも再生を含むアクセスを精度良く安定して行なうことが可能となる。
なお、上記第2の実施形態では、6本の線ばねが設けられる場合について説明したが、これに限らず、例えば、第1の実施形態と同様に、4本の線ばねが設けられても良い。この場合には、減らされた2本の線ばねの代わりに撚り線などが給電用に用いられる。
また、上記第2の実施形態では、チルトセンサTSによってラジアルチルト量を求める場合について説明したが、例えばRF信号からラジアルチルト量を推定しても良い。この場合には、前記チルトセンサTSは不要である。
また、上記第2の実施形態では、各チルト用コイルに、各フォーカス用コイルと同一仕様のコイルが用いられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。
また、上記各実施形態では、可動部を弾性的に支持するために線ばねが用いられる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば板ばねが用いられても良い。
また、上記各実施形態では、線ばねが導電性を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。また、各線ばねと各プリント基板との接続がはんだ付けによって行われる場合について説明したが、これに限らず、例えば、接着やインサート成型などで接続しても良い。但し、これらの場合には、各コイルに給電するための配線が別途必要となる。
また、上記各実施形態では、DVDの規格に準拠した情報記録媒体が光ディスク15として用いられる場合について説明したが、これに限らず、例えばCDの規格に準拠した情報記録媒体や波長が約405nmの光束に対応した次世代の情報記録媒体であっても良い。
また、上記各実施形態では、光源が1つの場合について説明したが、これに限らず、複数の光源を備えていても良い。この場合に、例えば波長が約405nmの光束を出射する光源、波長が約660nmの光束を出射する光源及び波長が約780nmの光束を出射する光源の少なくともいずれかを含む複数の光源を備えていても良い。
また、上記各実施形態では、情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置について説明したが、これに限らず、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であれば良い。
本発明の第1の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 図1における光ピックアップ装置の構成を説明するための図である。 図2における光束出射系及び検出系の詳細構成を説明するための図である。 図2における集光系の詳細構成を説明するための図である。 図2における集光系の斜視図である。 図4のA−A線断面図である。 図7(A)及び図7(B)は、それぞれフォーカス用コイル及びトラッキング用コイルの配置位置を説明するための図である。 図8(A)及び図8(B)は、それぞれ永久磁石91aを説明するための図である。 図9(A)及び図9(B)は、それぞれ永久磁石91bを説明するための図である。 図10(A)及び図10(B)は、それぞれフォーカス用コイルの作用を説明するための図である。 図11(A)及び図11(B)は、それぞれトラッキング用コイルの作用を説明するための図である。 図12(A)及び図12(B)は、それぞれフォーカス用コイルの配置位置の変形例を説明するための図である。 図13(A)及び図13(B)は、それぞれ二対のトラッキング用コイルの配置位置を説明するための図である。 図14(A)及び図14(B)は、それぞれ永久磁石91cを説明するための図である。 図15(A)及び図15(B)は、それぞれ永久磁石91dを説明するための図である。 図16(A)及び図16(B)は、それぞれ二対のトラッキング用コイルの作用を説明するための図である。 本発明の第2の実施形態に係るピックアップ装置における集光系の詳細構成を説明するための図である。 図17の集光系の斜視図である。 チルトセンサを説明するための図である。 図20(A)及び図20(B)は、それぞれフォーカス用コイル、トラッキング用コイル及びチルト用コイルの配置位置を説明するための図である。 図21(A)及び図21(B)は、それぞれチルト用コイルの作用を説明するための図である。
符号の説明
15…光ディスク、20…光ディスク装置、23…光ピックアップ装置、28…再生信号処理回路(処理装置の一部)、40…CPU(処理装置の一部)、59…受光器(光検出器)、60…対物レンズ、81…レンズホルダ(レンズ保持部材)、82a…フォーカス用コイル(第1フォーカス用コイル)、82b…フォーカス用コイル(第2フォーカス用コイル)、83a…トラッキング用コイル(第1トラッキング用コイル)、83b…トラッキング用コイル(第2トラッキング用コイル)、83c…トラッキング用コイル(第3トラッキング用コイル)、83d…トラッキング用コイル(第4トラッキング用コイル)、88a…チルト用コイル(第1チルト用コイル)、88b…チルト用コイル(第2チルト用コイル)、TS…チルトセンサ(チルト検出手段)。

Claims (15)

  1. スパイラル状又は同心円状のトラックが形成された光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズを駆動するアクチュエータであって、
    前記対物レンズの光軸を回転軸として、その一方を180度回転させると他方とほぼ重なるような位置関係を有し、供給される電流に応じて前記対物レンズの光軸方向への推力を発生する一対のフォーカス用コイルと;
    前記対物レンズを保持するとともに、前記一対のフォーカス用コイルが、前記トラックの接線方向に関して、一側と他側とにそれぞれ固定されているレンズ保持部材と;を備えるアクチュエータ。
  2. 前記レンズ保持部材に固定され、供給される電流に応じて前記トラックの接線方向に直交するトラッキング方向への推力を発生する少なくとも一対のトラッキング用コイルを、更に備えることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
  3. 前記一対のフォーカス用コイルを構成する各フォーカス用コイルは、前記トラッキング方向に関してほぼ同じ位置に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータ。
  4. 前記一対のフォーカス用コイルを構成する各フォーカス用コイルは、前記トラッキング方向に関して、所定の距離だけ互いに離れて配置されていることを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータ。
  5. 前記所定の距離は、前記対物レンズと前記レンズ保持部と前記フォーカス用コイルと前記トラッキング用コイルとを含む可動部の慣性半径以下の距離であることを特徴とする請求項4に記載のアクチュエータ。
  6. 前記少なくとも一対のトラッキング用コイルは、前記一対のフォーカス用コイルと所定の位置関係を有することを特徴とする請求項2〜5のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
  7. 前記少なくとも一対のトラッキング用コイルが、第1トラッキング用コイルと第2トラッキング用コイルとから成る一対のトラッキング用コイルを有し、
    前記一対のフォーカス用コイルが、第1フォーカス用コイルと第2フォーカス用コイルとから成り、
    前記トラッキング方向に関して、前記第1トラッキング用コイルは前記第1フォーカス用コイルの一側に配置され、前記第2トラッキング用コイルは前記第2フォーカス用コイルの他側に配置されていることを特徴とする請求項6に記載のアクチュエータ。
  8. 前記少なくとも一対のトラッキング用コイルが、第1トラッキング用コイルと第2トラッキング用コイルとから成る一対のトラッキング用コイルと、第3トラッキング用コイルと第4トラッキング用コイルとから成る一対のトラッキング用コイルとを有し、
    前記一対のフォーカス用コイルが、第1フォーカス用コイルと第2フォーカス用コイルとから成り、
    前記トラッキング方向に関して、前記第1フォーカス用コイルの一側に前記第1トラッキング用コイル、他側に前記第3トラッキング用コイルがそれぞれ配置され、前記第2フォーカス用コイルの一側に前記第4トラッキング用コイル、他側に前記第2トラッキング用コイルがそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項6に記載のアクチュエータ。
  9. 前記レンズ保持部材に固定され、供給される電流に応じて前記トラックの接線方向を軸とする回転方向のトルクを発生する一対のチルト用コイルを、更に備えることを特徴とする請求項2〜8のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
  10. 前記トラッキング用コイルは一対設けられ、該一対のトラッキング用コイルと、前記一対のフォーカス用コイルと、前記一対のチルト用コイルは、それぞれ所定の位置関係を有することを特徴とする請求項9に記載のアクチュエータ。
  11. 前記一対のトラッキング用コイルが、第1トラッキング用コイルと第2トラッキング用コイルとから成り、
    前記一対のチルト用コイルが、第1チルト用コイルと第2チルト用コイルとから成り、
    前記一対のフォーカス用コイルが、第1フォーカス用コイルと第2フォーカス用コイルとから成り、
    前記トラッキング方向に関して、前記第1フォーカス用コイルの一側に前記第1トラッキング用コイル、他側に前記第1フォーカス用コイルがそれぞれ配置され、前記第2フォーカス用コイルの他側に前記第2トラッキング用コイル、一側に前記第2フォーカス用コイルがそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項10に記載のアクチュエータ。
  12. 前記一対のチルト用コイルは、前記一対のフォーカス用コイルと同一仕様のコイルであることを特徴とする請求項9〜11のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
  13. 光ディスクの記録面に光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、
    請求項1〜12のいずれか一項に記載のアクチュエータと;
    前記記録面に照射される光束を出射する光源と;
    前記アクチュエータによって駆動され、前記光源から出射される光束を前記記録面に集光する対物レンズを含み、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置に導く光学系と;
    前記受光位置に配置された光検出器と;を備える光ピックアップ装置。
  14. 光ディスクの記録面に光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、
    請求項9〜12のいずれか一項に記載のアクチュエータと;
    前記記録面に照射される光束を出射する光源と;
    前記アクチュエータによって駆動され、前記光源から出射される光束を前記記録面に集光する対物レンズを含み、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置に導く光学系と;
    前記受光位置に配置された光検出器と;
    前記対物レンズに対する前記記録面の傾きを検出するチルト検出手段と;を備える光ピックアップ装置。
  15. 光ディスクに対して情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生を行なう光ディスク装置であって、
    請求項13又は14に記載の光ピックアップ装置と;
    前記光ピックアップ装置の出力信号に基づいて、前記光ピックアップ装置のアクチュエータを制御し、前記情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生を行なう処理装置と;を備える光ディスク装置。
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