JP2008217872A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 組立て精度の高精度化を招くことなく、タンジェンシャルチルトの補正可能な光ディスク装置を提供する。
【解決手段】 対物レンズを保持するためのレンズ保持部材と弾性支持部材を支持する部材を有する固定部との間に斥力を発生させるために、レンズ保持部材と部材に磁石が対向して配されている光ディスク装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えばＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃといった光ディスク装置に関するものである。

近年、光ディスク装置においては記録再生情報の高密度化による大容量化、ノートパソコンやビデオカメラといった使用形態に適応可能な装置の薄型化が求められている。このため光ディスクに光ビームを集光する対物レンズを駆動させる対物レンズアクチュエータにおいては、薄型化と、信号品位劣化を低減する動作の高精度化が要求されている。

そして、信号品位を劣化させる一因として、対物レンズの光ディスクに対するチルトが挙げられる。該チルトは、ディスク半径方向のチルト（以下ｒａｄチルトと記す。）と、ディスク接線方向のチルト（以下ｔａｎチルトと記す。）に大別することができる。該チルトの発生する要因としては、
〔１〕光ディスクの情報が記録されたトラックへの追従動作に伴う対物レンズの倒れ
〔２〕光ディスクを回転駆動するスピンドルモータの倒れ
〔３〕光ディスク単体の反り
〔４〕対物レンズアクチュエータの組立て誤差による倒れ
等が挙げられる。

このため、近年は、例えば６本ワイヤ方式といったディスク半径方向へ回転可能な対物レンズアクチュエータが開発され、上記〔２〕や〔３〕に起因するｒａｄチルトを補正することで信号品位の劣化を低減している。

また、〔４〕に対しては対物レンズアクチュエータを、構造上の基台となる光学ベースに組み付ける際に、傾き調整を行うことで除去することが一般的である。

一方、上述した〔１〕に起因するチルトのうち、ｔａｎチルトを低減する技術として、特開２０００−２０９７６号公報に示す従来技術がある。

図６に上記従来技術を示す。従来技術の光ヘッドアクチュエータは、４本ワイヤ支持型のムービングコイル方式のものであり、磁気回路の構成などは公知であるため説明は省略する。以下に、従来技術の特徴となる構成を示す。

対物レンズ５は、レンズホルダ４によって保持されている。レンズホルダ４は、全体としてタンジェンシャル（Ｘ軸）方向に延在する４本の弾性部材３によって、トラッキング（Ｙ軸）方向およびフォーカス（Ｚ軸）方向にそれぞれ変位可能に支持部材１に懸架支持されている。上記従来技術においては、４本の弾性部材３のうち、Ｚ軸方向に離間する２本の弾性部材３をそれぞれ対として、各対を成す２本の弾性部材３の支持部材１側における間隔をｄＢ、レンズホルダ４側における間隔をｄＬ（ｄＬ＜ｄＢ）とする。つまり、各対を成す２本の弾性部材３の支持部材１側における間隔ｄＢをレンズホルダ４側における間隔ｄＬよりも広く構成する。

そして、詳細な説明は省略するが、ｄＢ−ｄＬ＝△ｄ、各対を成す２本の弾性部材のタンジェンシャル方向の長さｌ、フォーカス方向の平均間隔ｄＭ、それぞれの弾性部材のフォーカス方向の厚さｔ、フォーカス方向における変位量ｚとし、

とすることで、ｔａｎチルトの低減を図っている。
特開２０００−２０９７６号公報

しかし、従来の光ディスク装置には、以下のような問題点があった。

上記従来例の構成では関係式を満足するため、４本の弾性部材の取り付けに高精度な組立てが要求される。例えば、ｌ＝１０ｍｍ、ｄＭ＝３ｍｍ、ｔ＝０。１ｍｍ、ｚ＝０。５ｍｍとすると、２△ｄ２−△ｄ１は０。０２４ｍｍとなる。このため、４本のワイヤ各々の端部は、組立基準に対し０。０２４／４＝０。００６ｍｍ以下の組立て精度によって組み立てられる必要がある。このため、組立てコストが増加する。

本発明は上記課題に鑑み、組立て精度の高精度化を招くことなくｔａｎチルトを補正可能な光ディスク装置を実現することを目的とする。

上記課題を解決するために、対物レンズと、前記対物レンズを保持するためのレンズ保持部材とを有し、前記対物レンズをトラッキング方向とフォーカス方向に駆動可能である可動部と、
前記可動部を支持するための弾性支持部材と、前記弾性支持部材を支持するための部材を有する固定部と、を有する光ディスク装置において、前記可動部と前記部材との間に斥力を発生させる斥力発生手段を有する光ディスク装置を提供する。

また、前記斥力発生手段は、前記レンズ保持部材に設けられた第一の磁石と、前記固定部に設けられた第二の磁石を、同一の着磁面を対向させて配していることを特徴とする光ディスク装置を提供する。

また、前記第一の磁石と、前記第二の磁石は、前記トラッキング方向とフォーカス方向で形成される平面と平行に、同一の着磁面を対向させて配していることを特徴とする光ディスク装置を提供する。

また、前記トラッキング方向とフォーカス方向で形成される平面における、前記第一の磁石の投影面積は、前記第二の磁石の投影面積より小さいことを特徴とする光ディスク装置を提供する。

本発明の構成によれば、ｔａｎチルトによって生じるレンズ保持部材と固定部の間の変位に対して、斥力発生手段によって斥力を発生しｔａｎチルトを補正するため、特別な制御手段は不要である。

また、本発明は、第一の磁石と第二の磁石の斥力を利用することで、ｔａｎチルト補正のみならず、可動部、固定部に対する弾性部材の組立ても可能なため、従来技術と比較し、弾性部材組立ての高精度化を招くことはない。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施例）
図１に本発明の光ピックアップ装置の概略構成を示す。ここで１は光ディスク、２は光ピックアップ、３は光ディスク１を回転駆動するスピンドルモータである。光ピックアップ２はレーザ光源６、コリメータレンズ７、ビームスプリッタ８、集光レンズ９、受光素子１０、対物レンズ２０、および対物レンズ２０をフォーカス制御およびトラッキング制御する対物レンズアクチュエータ１１より構成される。

光ディスク１は基板１２上に形成した可逆的に相状態が変化し得る相変化材料から成る情報信号記録層１３、および透明な樹脂材料から成るカバー層１４より構成される。情報信号記録層１３には、らせん状または同心円状の記録トラックが形成されている。なお情報信号記録層１３は、光磁気記録材料、またはピット（凹凸）を形成した金属反射膜から成るものであってもよい。また光ピックアップ２は光ディスク１のカバー層１４に対向する側に配置される。

図２に、本発明の６本の弾性支持部材を備えた対物レンズアクチュエータ１１の構成を示す。図２は斜視図である。対物レンズアクチュエータ１１は、固定部２６と、フォーカス方向、トラッキング方向およびチルト方向に駆動可能な可動部２５から成り、固定部２６は永久磁石２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、ヨーク２４、基板１０１、基板固定部材１０２および支持基台１７で構成される。一方、可動部２５は対物レンズ２０、フォーカスコイル１９ａ、１９ｂ、トラッキングコイル１８およびこれらを保持するレンズ保持部材１５で構成される。６本の弾性支持部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆは線状で弾性および高導電性を有し、一端は固定部２６の弾性支持部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆを固定するための部材（基板１０１）に固定されている。６本の弾性支持部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆは、基板１０１と電気的に接続され、基板１０１は基板固定部材１０２に固定されている。なお、基板１０１が、基板固定部材１０２に組み込まれるような一体的な構成であっても良い。

さらに図１に示すように光ピックアップ装置は、対物レンズアクチュエータ１１をフォーカス制御、トラッキング制御およびチルト制御するための、エラー信号生成回路４と制御回路５を備えている。そして、制御回路５は、弾性支持部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆを通してフォーカスコイル１９ａ、１９ｂ、トラッキングコイル１８に制御電流を供給する。

制御回路５はこのフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号に基づく制御電流を、弾性支持部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆを通してフォーカスコイル１９ａ、１９ｂとトラッキングコイル１８に供給する。対物レンズアクチュエータ１１はこの制御電流と、永久磁石２１ａ、２１ｂ、２１ｃが発生する磁束との間で発生する電磁的な力によって、可動部２５を駆動する。駆動方向は、光ディスク１に対してフォーカス方向と、記録トラックに直交するトラッキング方向と、記録トラックの接線方向（タンジェンシャル方向）を回転軸とするｒａｄチルト方向である。例えば、図２に示す対物レンズアクチュエータ１１のｒａｄチルト駆動方式は、フォーカスコイル１９ａ、１９ｂに与える電圧差によって互いに逆の推力を発生することで駆動する。チルト駆動に関しては、ここでは示さないが可動部２５のコイル配置により他の構成でも可能である。

このようにして対物レンズ２０によって光ディスク１に形成される光スポットは、光ディスク１が面振れによりフォーカス方向に変位しても、これに追従して記録トラック上に正確に集光するようにフォーカス制御される。また記録トラックが偏芯によりトラッキング方向に変位してもこれに追従しながら走査するようにトラッキング制御され、さらにディスクチルト等による影響を補正するためにチルト制御される。

以下に本発明の特徴となる部分を説明する。

レンズ保持部材１５には第一の磁石２０１が、トラッキング方向とフォーカス方向で形成される平面と平行、かつ、可動部の重心を含み前記フォーカス方向と垂直な平面と交わるように固着されている。また、固定部２６の基板固定部材１０２には第二の磁石２０２が、第一の磁石２０１と平行、かつ同一の着磁面を対向させて固着されている。

なお、所定の間隔のみを保持して、第一の磁石２０１が設けられたレンズ保持部材１５と、第二の磁石２０２が設けられた基板固定部材１０２を配置すると、各々の磁石による斥力で平行配置が実現される。このため、可動部２５と固定部２６に対して、弾性支持部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆを容易に取り付け可能であり、高精度な組立ては不要である。

また、第一の磁石２０１が設けられたレンズ保持部材１５と、第二の磁石２０２が設けられた基板固定部材１０２、各々の組立て精度が低くても、本発明の効果を得ることは可能である。

例えば、レンズ保持部材１５と基板固定部材１０２の間の組立てにおいて、チルトが生じている場合を想定する。この場合、第一の磁石２０１と第二の磁石２０２がつりあいの状態になると、対物レンズ２０と基板固定部材１０２にはチルトが生じることになる。しかし、該チルトは、背景技術において詳述した『〔４〕対物レンズアクチュエータの組立て誤差による倒れ』に相当する。このため、背景技術に示したとおり、構造上の基台となる光学ベースに組み付ける際に、傾き調整を行うことで除去することが可能である。

次にｔａｎチルト補正の原理について説明する。
図３は、図２に示した対物レンズアクチュエータのタンジェンシャル方向とフォーカス方向にて形成される平面による断面を示す模式図であり、説明に要する部分のみを抜粋して示している。図３（ａ）はｔａｎチルトが発生していないつりあいの状態、（ｂ）はｔａｎチルトが発生した状態を示している。

図３（ｂ）に示すようにｔａｎチルトが発生すると、第一の磁石２０１と第二の磁石２０２の間隔ｔ０が変化する。このとき、図３（ｂ）に示すようにｔ１＞ｔ０、ｔ２＜ｔ０となると、第一の磁石２０１と第二の磁石２０２により、斥力が変化する。すなわち、つりあいの状態の斥力をＦ０とすると、ｔ１による斥力Ｆ１＜Ｆ０、ｔ２による斥力Ｆ２＞Ｆ０となり、ｔａｎチルトによる回転と逆方向への重心周りの曲げモーメントが可動部２５に生じ、ｔａｎチルトが補正される。その後、つりあいの状態に戻ることで曲げモーメントは発生しなくなるため、特別に制御することなく常に可動部２５と固定部２６は好適な姿勢を維持することが可能となる。

また、斥力は常にタンジェンシャル方向のみに生じるため、フォーカス、トラッキング、ｒａｄチルト動作には作用せず、可動部２５の好適な動作が実現する。

また、図４にトラッキング方向とフォーカス方向で形成される平面における、対物レンズ２０と、レンズ保持部材１５と、第一の磁石２０１と、第二の磁石２０２の投影図を模式的に示す。図４（ａ）は可動部２５が固定部２６に対し設計中心に位置した場合、（ｂ）はフォーカス方向、トラッキング方向ともに最大量変位した場合、（ｃ）は（ｂ）に加えｒａｄチルトを生じさせた場合である。

図４に示すように、本実施例の第一の磁石２０１の投影面積は、前記第二の磁石２０２の投影面積より、トラッキング方向とフォーカス方向で形成される平面において小となるように構成されている。また、本実施例においては、図４（ａ）に示す設計中心と、第一の磁石２０１の中心と、ラジアル駆動による回転中心は一致するよう構成されている。以下により具体的に詳述する。

図４に示すように、設計中心を原点とする座標系において、第一象限、及び第四象限における第一の磁石２０１のトラッキング方向の長さをｘ０、フォーカス方向の長さをｙ０、トラッキングの最大の駆動量をｘ１、フォーカスの最大の駆動量をｙ１、ｒａｄチルトの最大角度をθとする。このとき、図４（ｃ）の状態における第一の磁石２０１のトラッキング方向において最大となる座標をｘ２、フォーカス方向において最大となる座標をｙ２とすると、
ｘ２＝ｘ１＋ｘ０・ｃｏｓθ＋ｙ０・ｓｉｎθ （式１）
ｙ２＝ｙ１＋ｘ０・ｓｉｎθ＋ｙ０・ｃｏｓθ （式２）
となる。

よって、第二の磁石２０２の外形の大きさを上記ｘ２、ｙ２以上に構成することで、可動部２５のフォーカス、トラッキング、ｒａｄチルト動作による第一の磁石２０１の軌跡を内包することが可能となり、常にｔａｎチルト補正のための斥力を発生させることが可能となる。

なお、従来例においては、固定端である間隔ｄＢを、間隔ｄＬよりも広く構成する必要があったが、本実施例においては、第一の磁石２０１を小形に構成することで、第二の磁石も相対的に小形化が可能である。このため、装置の小形化も実現可能である。
なお、本発明は上述した実施例のみに限定されるものではない。

例えば第一の磁石、及び、第二の磁石を図５（ａ）に示すように円柱形状とすることも可能である。係る構成とすることで、式１、式２に示したｒａｄチルトによる第一の磁石の軌跡の増加を防止することが可能である。図５に示すように軌跡によって作られる領域が更に小さくできる。このため、第二の磁石の小型化が実現される。また、円柱形状のため第一の磁石の回転方向の取り付け精度が不要になる。このため更なる装置の低コスト化が可能となる。

また、図５（ｂ）に示すように第一の磁石、および／または、第二の磁石を、トラッキング方向とフォーカス方向で形成される平面内で分割して配置することも可能である。係る構成とすることで、第一の磁石、および／または第二の磁石の体積を減ずることが可能となり、装置の軽量化が実現可能である。

また、本発明の効果はｒａｄチルト駆動を行わない例えば４本ワイヤ方式の対物レンズアクチュエータにも適用可能である。

また、本実施例では第二の磁石２０２を基板固定部材１０２に配したが、例えば支持基台１７に固着することで構成することも可能である。

また、本実施例においては斥力発生手段として、第一の磁石と第二の磁石を用いたが、本発明の効果はこれに限定されるものではない。例えばレンズ保持部材１５と、基板固定部材１０２の間にコイルバネや、ゴムを配することも可能である。

本発明の実施例における光ディスク装置を示す図である。 本発明の実施例における対物レンズアクチュエータを示す図である。 本発明の実施例における対物レンズアクチュエータの、タンジェンシャル方向とフォーカス方向で形成される平面による断面図である。 本発明の実施例における第一の磁石と第二の磁石の、トラッキング方向とフォーカス方向で形成される平面における投影図である。 本発明のその他の実施例を示す、第一の磁石と第二の磁石の、トラッキング方向とフォーカス方向で形成される平面における投影図である。 従来の対物レンズアクチュエータを示す図である。

符号の説明

１ 光ディスク
２ 光ピックアップ
４ エラー信号生成回路
５ 制御回路
１０ 受光素子
１１ 対物レンズアクチュエータ
１５ レンズ保持部材
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ 弾性支持部材
１７ 支持基台
１８ トラッキングコイル
１９ａ、１９ｂ フォーカスコイル
２０ 対物レンズ
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 永久磁石
２４ ヨーク
２５ 可動部
２６ 固定部
１０１ 基板
１０２ 基板固定部材
２０１ 第一の磁石
２０２ 第二の磁石

Claims (5)

1. 対物レンズと、前記対物レンズを保持するためのレンズ保持部材とを有し、
   前記対物レンズをトラッキング方向とフォーカス方向に駆動可能である可動部と、
   前記可動部を支持するための弾性支持部材と、
   前記弾性支持部材を支持するための部材を有する固定部と、を有する光ディスク装置において、
   前記可動部と前記部材との間に斥力を発生させる斥力発生手段を有することを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記斥力発生手段は、前記レンズ保持部材に設けられた第一の磁石と前記部材に設けられた第二の磁石とからなり、同一の着磁面が対向して配されていることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記第一の磁石と前記第二の磁石は、前記トラッキング方向と前記フォーカス方向で形成される平面と平行に、前記同一の着磁面が対向して配されていることを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
4. 前記第一の磁石の面積は、前記第二の磁石の面積よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
5. 前記第一の磁石と前記第二の磁石は、円柱形状であることを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。

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