JP2726585B2 - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は対物レンズ駆動装置、特
に光学式情報記録媒体の情報記録面に集光される光スポ
ットのトラックずれ及び焦点ずれを制御するようにした
再生装置又は記録再生装置の対物レンズ駆動装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来の対物レンズ駆動装置の要部
斜視図であり、図において、１は対物レンズ、２はカウ
ンタ−ウエイト、３は筒状の軸受３ａを有するレンズホ
ルダ、４はレンズホルダ３の軸受３ａが図のｚ軸方向に
摺動自在に、かつ図のｘ軸方向に回動自在に嵌着された
支軸、５ａ、５ｂはレンズホルダ３を保持する支持ゴ
ム、６は焦点制御用コイル、７ａ、７ｂはトラック制御
用コイル、８は固定ベ−ス、９は焦点制御用永久磁石、
１０はヨ−ク、１１ａ、１１ｂはトラック制御用永久磁
石、１２ａ、１２ｂはバックヨ−クである。トラック制
御用永久磁石１１ａ、１１ｂは左右２極着磁で構成され
ている。

【０００３】対物レンズ１とカウンタ−ウエイト２とを
装着したレンズホルダ３は支持ゴム５ａ、５ｂにより中
点位置に支持され固定ベ−ス８に保持されている。又、
レンズホルダ３には筒状の軸受３ａが設けられかつこれ
と同心の筒状部に焦点制御用コイル６が取り付けられる
とともに左右の側面にトラック制御用コイル７ａ、７ｂ
が取り付けられている。前記焦点制御用コイル６は固定
側に設けられた焦点制御用永久磁石９とヨ−ク１０とに
よって形成される磁路中に配置され、前記トラック制御
用コイル７ａ、７ｂは固定側に設けられたトラック制御
用永久磁石１１ａ、１１ｂとバックヨ−ク１２ａ、１２
ｂとにより形成される磁路中に配置されている。

【０００４】次に動作について説明する。焦点制御用コ
イル６に所望の電流を流すことにより、レンズホルダ３
はｚ軸方向に摺動して、対物レンズ１の焦点距離を調節
する。又、トラック制御用コイル７ａ、７ｂに所望の電
流を流すことにより、レンズホルダ３はｘ軸方向に回動
し、対物レンズ１を回動させてトラック制御をする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の装置は以上のよ
うに構成されているので、支持ゴム５ａ，５ｂをそれぞ
れレンズホルダ３に取り付けた後固定ベース８に固定し
なければならず、作業が煩雑であるという問題点があっ
た。また、支持ゴム５ａ、５ｂの取付、固定が正確にで
きていないとレンズホルダ３を駆動したときその方向に
正確に運動せず、対物レンズ１が傾いてしまうという問
題点があった。さらに、支持ゴム５ａ、５ｂがその固有
周波数で共振し、図１０の円部に示したようにアクチュ
エータの周波数特性に悪影響をおよぼすという問題点も
あった。

【０００６】本発明は前記のような問題点を解消するた
めになされたもので、簡単な構成で、しかも信頼性の高
いレンズホルダ支持手段を持つ対物レンズ駆動装置を得
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
対物レンズ駆動装置は、レンズホルダに保持されたフィ
ンと、トラック制御方向および焦点制御方向にそれぞれ
垂直な平面を境として上下左右に対称な形状をなす如く
前記フィンに形成された欠け部と、該フィンを挟み光源
より出射された光束がフィンを経て受光するように配さ
れた４分割光検知器と、該４分割光検知器の出力をもと
に演算を行う演算装置とを備え、演算結果をもとに対物
レンズの摺動方向及び回動方向の位置を検出し、位置信
号を前記駆動装置へフィードバックすることにより電気
的にレンズホルダを摺動方向及び回動方向の中点位置に
保持するように構成した。

【０００８】また、本発明の請求項２では、請求項１の
フィンを平板とし、欠け部として当該平板に略円形の開
口を形成して成る。

【０００９】さらに、請求項３では、請求項１のフィン
を平板とし、欠け部として当該平板の両側より当該平板
の中央方向に向けて凹部を形成して成る。

【００１０】また、本発明の請求項４に係る対物レンズ
装置は、前記レンズホルダの、前記対物レンズに入射し
光スポットを形成する光束が通過する部分を避けた場所
に保持された複数の反射面を有する１つの反射ミラー
と、該反射ミラーに対向する位置に設けられた光源より
出射され前記反射ミラーにより反射された光束を受光す
る２個の２分割光検知器と、それぞれの２分割光検知器
の出力をもとに演算を行う演算装置とを備え、演算結果
をもとに対物レンズの摺動方向及び回動方向の位置を検
出し、位置信号を前記駆動装置へフィードバックするこ
とにより電気的にレンズホルダを摺動方向及び回動方向
の中点位置に保持するように構成した。

【００１１】また、請求項５では、請求項４の反射ミラ
ーとして、トラック制御方向に垂直な平面を境としてレ
ンズホルダ方向に傾斜する斜面より成る連続した２つの
反射面を有するものを設けるようにした。

【００１２】

【作用】請求項１においては、フィンに欠き部を設ける
ことによって、光源より出射された光束もレンズホルダ
の摺動又は回動に伴って変位するので、４分割光検知器
によりその変位量を検知し対物レンズの位置を検出す
る。この位置情報をもとに対物レンズの摺動方向及び回
動方向の中点位置を定める。

【００１３】また、請求項２においては、平板状のフィ
ンに形成された略円形の開口より成る欠き部を介して、
フィンの影がレンスホルダの摺動又は回動に伴って変位
するので、４分割光検知器によりその変位量を検知し対
物レンズの位置を検出する。この位置情報をもとに対物
レンズの摺動方向及び回動方向の中点位置を定める。

【００１４】また、請求項３においては、平板状のフィ
ンの両側より当該平板の中央方向に向けて形成された凹
部より成る欠き部を介して、フィンの影がレンスホルダ
の摺動または回動に伴って変位するので、４分割光検知
器によりその変位量を検知し対物レンズの位置を検出す
る。この位置情報をもとに対物レンズの摺動方向及び回
動方向の中点位置を定める。

【００１５】また、請求項４においては、レンズホルダ
の、対物レンズに入射し光スポットを形成する光束が通
過する部分を避けた場所に保持された複数の反射面を有
する反射ミラー、及びこの反射ミラーに対向する位置に
設けられた光源である、光ピックアップの光源とは別の
光源を備え、反射ミラーにより反射した光束もレンズホ
ルダに伴って変位するので、２個の２分割光検知器によ
りその変位量を検知し対物レンズの位置を検出する。こ
の位置情報をもとに対物レンズの摺動方向及び回動方向
の中点位置を定める。特に、請求項５では、請求項４の
反射ミラーとして、トラック制御方向に垂直な平面を境
としてレンズホルダ方向に傾斜する斜面より成る連続し
た２つの反射面を有するものを設けているので、２つの
反射面の境界に対向して光源の中心が位置されるよう光
源を配置することによって、光源の効率的な使用が可能
となる。

【００１６】

【実施例】実施例１． 図１は本発明の一実施例による対物レンズ駆動装置を示
す要部斜視図、図２はレンズホルダに支持されたフィン
が対物レンズの焦点方向及びトラック方向にそれぞれ変
位したときの、４分割光検知器上のスポットの変位を示
す図である。図において、３１は情報記録媒体、３２は
ＬＥＤなどの光源としての発光素子、５１はレンズホル
ダ３に保持され発光素子３２から出射された光束を開口
部のみ通過させ、残りを遮蔽させるフィン、３４はフィ
ン５１の開口部のみを通過した光束を受光する４分割光
検知器、３５、３６は４分割光検知器からの出力を演算
する演算器である。尚、本実施例１においては、フィン
５１は平板より成り、当該平板に、トラック制御方向お
よび焦点制御方向にそれぞれ垂直な平面を境として上下
左右に対称な形状をなす欠け部として、円形の開口部が
形成されている。図において、図９と同一または相当す
る部分には同一の符号を付している。

【００１７】次に動作について説明する。発光素子３２
より出射された光束はフィン５１により開口部を通過し
て４分割光検知器３４に導かれる。図２ａにレンズホル
ダ３が焦点方向、トラック方向共に変位が無い時即ち中
点の時の４分割光検知器３４上のスポット６１ａを示
す。この時の焦点制御方向とトラック制御方向の誤差信
号はそれぞれ （３４ａ＋３４ｂ）−（３４ｃ＋３４ｄ）＝０ （３４ａ＋３４ｃ）−（３４ｂ＋３４ｄ）＝０ となる。焦点ずれ量に応じた電流を焦点制御用コイル６
に流すことによりレンズホルダ３を焦点方向に制御し変
位させると、レンズホルダ３に保持されるフィン５１も
同方向に変位するので、通過光束は４分割光検知器３４
上で図１のｚ軸方向に変位する。この時の焦点制御方向
とトラック制御方向の誤差信号はそれぞれ （３４ａ＋３４ｂ）−（３４ｃ＋３４ｄ）＝ＶＦ （３４ａ＋３４ｃ）−（３４ｂ＋３４ｄ）＝０ となる。図２ｂにΔｚ変位したときの４分割光検知器上
のスポット６１ｂを示す。従って、この演算より焦点制
御方向に位置信号Ｖｆが得られて、レンズホルダ３、ひ
いては対物レンズ１の焦点方向の位置を得ることができ
る。同様に、トラックずれ量に応じた電流をトラック制
御用コイル７ａ、７ｂに流すことによりレンズホルダ３
を支軸４のまわりに回動させトラック方向に制御し変位
させると、フィン５１も同方向に回動、変位する。これ
に伴い通過光束は４分割光検知器上で図１のｘ軸方向に
変位する。この時の焦点制御方向とトラック制御方向の
誤差信号はそれぞれ （３４ａ＋３４ｂ）−（３４ｃ＋３４ｄ）＝０ （３４ａ＋３４ｃ）−（３４ｂ＋３４ｄ）＝ＶＴ となる。図２ｃにΔｘ変位したときの４分割光検知器上
のスポット６１ｃを示す。従って、先と同様に演算によ
りトラック制御方向に位置信号Ｖｔが得られてレンズホ
ルダ３、ひいては対物レンズ１のトラック方向の位置を
得ることができる。この対物レンズ１の焦点方向及びト
ラック方向の位置情報からその中点位置を定めることが
でき、焦点制御用コイル６及びトラック制御用コイル７
ａ、７ｂに電流を流すことにより電気的にその位置を保
持することができる。

【００１８】実施例２． 以下、本発明の他の実施例を図について説明する。図３
は本発明の他の実施例による対物レンズ駆動装置の要部
斜視図、図４はレンズホルダに支持されたフィンが対物
レンズの焦点方向及びトラック方向にそれぞれ変位した
ときの、４分割光検知器上に発光素子から照射された光
及びフィンの影の変位を示した図である。発光素子３２
からの光束を遮蔽、通過するフィンの形状が異なってい
る他は構成、動作共に実施例１と全く同様であり、フィ
ンの焦点制御方向、トラック制御方向の移動に対し４分
割光検知器上の総光量は変動しないことを特徴としてい
る。この実施例２においては、フィン５２は、平板より
成り、当該平板に、トラック制御方向および焦点制御方
向にそれぞれ垂直な平面を境として上下左右に対称な形
状をなす欠け部として、平板の両側より当該平板の中央
方向に向けて三角形状の凹部が形成されている。図にお
いて、図１、または図９と同一または相当する部分は同
一の符号を付している。

【００１９】実施例３． 以下、本発明の他の実施例を図について説明する。図５
は本発明の他の実施例による対物レンズ駆動装置の要部
斜視図である。図６はレンズホルダに支持されたフィン
が対物レンズの焦点方向及びトラック方向にそれぞれ変
位したときの、４分割光検知器上に発光素子から照射さ
れた光及びフィンの影の変位を示した図である。この実
施例３においては、フィン５３は、平板より成り、当該
平板に、トラック制御方向および焦点制御方向にそれぞ
れ垂直な平面を境として上下左右に対称な形状をなす欠
け部として、平板の両側より当該平板の中央方向に向け
て凹部が形成されているが、この実施例３においては、
これら凹部によりフィン５３の先端が三角形状に形成さ
れている。図において、図１、図３または図９と同一ま
たは相当する部分は同一の符号を付している。

【００２０】次に動作について説明する。発光素子３２
より出射された光束は一部フィン５３で遮蔽され、残り
の光束は４分割光検知器３４に導かれる。図６ａにレン
ズホルダ３が焦点方向、トラック方向共に変位が無い時
即ち中点の時の４分割光検知器３４上のフィンの影６３
ａを示す。この時の焦点制御方向とトラック制御方向の
誤差信号はそれぞれ （３４ａ＋３４ｂ）−（３４ｃ＋３４ｄ）＝Ｖｆ０ （３４ａ＋３４ｃ）−（３４ｂ＋３４ｄ）＝０ となる。なお、この実施例では４分割光検知器３４ａ，
３４ｂ，３４ｃ，３４ｄに照射される光束のそれぞれの
面積は等しくないため、焦点方向の中点位置では焦点制
御方向に対して誤差信号Ｖｆ０に相当するバイアス電圧
を印加しておくことは言うまでもない。焦点ずれ量に応
じた電流を焦点制御用コイル６に流すことによりレンズ
ホルダ３を焦点方向に制御し変位させると、レンズホル
ダ３に保持されるフィン５３も同方向に変位するので、
フィンの影は４分割光検知器３４上で図５のｚ軸方向に
変位する。この時の焦点制御方向とトラック制御方向の
誤差信号はそれぞれ （３４ａ＋３４ｂ）−（３４ｃ＋３４ｄ）＝Ｖｆ０＋Ｖ
Ｆ （３４ａ＋３４ｃ）−（３４ｂ＋３４ｄ）＝０ となる。図６ｂにΔｚ変位したときの４分割光検知器上
のフィンの影６３ｂを示す。したがってこの演算より焦
点制御方向に位置信号ＶＦが得られて、レンズホルダ
３、ひいては対物レンズ１の焦点方向の位置を得ること
ができる。同様に、トラックずれ量に応じた電流をトラ
ック制御用コイル７ａ、７ｂに流すことによりレンズホ
ルダ３を支軸４のまわりに回動させトラック方向に制御
し変位させると、フィン５３も同方向に回動、変位す
る。これに伴いフィンの影は４分割光検知器上で図５の
ｘ軸方向に変位する。この時の焦点制御方向とトラック
制御方向の誤差信号はそれぞれ （３４ａ＋３４ｂ）−（３４ｃ＋３４ｄ）＝Ｖｆ０ （３４ａ＋３４ｃ）−（３４ｂ＋３４ｄ）＝ＶＴ となる。図６ｃにΔｘ変位したときの４分割光検知器上
のフィンの影６３ｃを示す。従って、先と同様にこの演
算よりトラック制御方向に位置信号Ｖｔが得られて、レ
ンズホルダ３、ひいては対物レンズ１の焦点方向の位置
を得ることができる。この位置情報をもとに実施例１と
同様に対物レンズ１を電気的に保持する。

【００２１】実施例４． 図７に本発明のさらなる他の実施例による対物レンズ駆
動装置の要部斜視図を示す。図８は対物レンズの焦点方
向及びトラック方向にそれぞれ変位したときの、発光素
子３２からの出射光束のそれぞれの２分割光検知器に至
る状態の変位を示した図である。図において、図１、図
３、図５または図９と同一または相当する部分は同一符
号を付している。３３はＬＥＤなどの光源としての発光
素子３２から出射される光束を反射させる反射ミラーで
ある。尚、本実施例４においては、反射ミラー３３は、
レンズホルダ３の、対物レンズ１に入射し光スポットを
形成する光束が通過する部分を避けた場所に保持される
もので、トラック制御方向に垂直な平面を境としてレン
ズホルダ方向に傾斜する斜面より成る連続した２つの反
射面を有する。

【００２２】次に動作について説明する。発光素子３２
より出射された光束は反射ミラー３３で反射され、２分
割光検知器３７、３８にそれぞれ導かれる。図７ａにレ
ンズホルダ３が焦点方向、トラック方向共に変位が無い
時即ち中点の時の反射ミラーによる反射光束６４ａ、６
５ａを示す。この時の焦点制御方向とトラック制御方向
の誤差信号はそれぞれ （３７ａ＋３８ａ）−（３７ｂ＋３８ｂ）＝０ （３７ａ＋３７ｂ）−（３８ａ＋３８ｂ）＝０ となる。焦点ずれ量に応じた電流を焦点制御用コイル６
に流すことによりレンズホルダ３を焦点方向に制御し変
位させると、レンズホルダ３に保持される反射ミラー３
３も同方向に変位するので、反射光束は２分割光検知器
３７、３８上でそれぞれ図７のｚ軸方向に変位する。こ
の時の焦点制御方向とトラック制御方向の誤差信号はそ
れぞれ （３７ａ＋３８ａ）−（３７ｂ＋３８ｂ）＝ＶＦ （３７ａ＋３７ｂ）−（３８ａ＋３８ｂ）＝０ となる。図７ｂにΔｚ変位したときの反射ミラーによる
反射光束６４ｂ、６５ｂを示す。従ってこの演算より焦
点制御方向に位置信号Ｖｆが得られて、レンズホルダ
３、ひいては対物レンズ１の焦点方向の位置を得ること
ができる。同様に、トラックずれ量に応じた電流をトラ
ック制御用コイル７ａ、７ｂに流すことによりレンズホ
ルダ３を支軸４のまわりに回動させトラック方向に制御
し変位させると、反射ミラー３３も同方向に回動、変位
する。これに伴い出射光束は２分割光検知器３７、３８
上でそれぞれスポットの大きさが変位する。この時の焦
点制御方向とトラック制御方向の誤差信号はそれぞれ （３７ａ＋３８ａ）−（３７ｂ＋３８ｂ）＝０ （３７ａ＋３７ｂ）−（３８ａ＋３８ｂ）＝ＶＴ となる。図７ｃにΔｘ変位したときの反射ミラーによる
反射光束６４ｃ、６５ｃを示す。従って、先と同様にこ
の演算よりトラック制御方向に位置信号Ｖｔが得られ
て、レンズホルダ３、ひいては対物レンズ１の焦点方向
の位置を得ることができる。この位置情報をもとに実施
例１と同様に対物レンズ１を電気的に保持する。

【００２３】なお、上記実施例では受光素子として２分
割光検知器や４分割光検知器を用いた例を示したが、２
次元方向の位置を検出できるものであれば何でも良く、
例えば２次元の位置検出素子のようなものでも同様の効
果を得ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１，２，３
によれば、トラック制御方向および焦点制御方向にそれ
ぞれ垂直な平面を境として上下左右に対称な形状をなす
欠き部を有するフィンを介した光束を検出し、この検出
出力に基づいて対物レンズの摺動方向及び回動方向の位
置を演算制御するよう構成したので、対物レンズを摺動
方向及び回動方向の中点位置に電気的に保持でき、支持
ゴムを使用する必要がなく組立作業が簡素化されるうえ
に、支持ゴムによる対物レンズの傾きや不要共振の発生
をなくすことができる。また、請求項４，５では、レン
ズホルダの、対物レンズに入射し光スポットを形成する
光束が通過する部分を避けた場所に保持された複数の反
射面を有する反射ミラー、及びこの反射ミラーに対向す
る位置に設けられた光源である、光ピックアップの光源
とは別の光源を備え、反射ミラーにより反射された光束
を検出して、この検出出力に基づいて対物レンズの摺動
方向および回動方向の位置を演算制御する構成により、
前記請求項１，２，３と同様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における対物レンズ駆動装置
を示す要部斜視図である。

【図２】本発明の実施例１の４分割光検知器と可動部フ
ィンの位置関係図である。

【図３】本発明の実施例２における対物レンズ駆動装置
を示す要部斜視図である。

【図４】本発明の実施例２の４分割光検知器と可動部フ
ィンの位置関係図である。

【図５】本発明の実施例３における対物レンズ駆動装置
を示す要部斜視図である。

【図６】本発明の実施例３の４分割光検知器と可動部フ
ィンの位置関係図である。

【図７】本発明の実施例４における対物レンズ駆動装置
を示す要部斜視図である。

【図８】本発明の実施例４の２分割光検知器と可動部反
射ミラーの位置関係図である。

【図９】従来の対物レンズ駆動装置の要部斜視図であ
る。

【図１０】従来の対物レンズ駆動装置の周波数特性図で
ある。

【符号の説明】

１ 対物レンズ ３ レンズホルダ ４ 支軸 ６ 焦点制御用コイル ７ａ、７ｂ トラック制御用コイル ９ 焦点制御用永久磁石 １１ａ、１１ｂ トラック制御用永久磁石 ３１ 情報記録媒体 ３２ 発光素子 ３３ 反射ミラー ３４ ４分割光検知器 ３５、３６ 演算器 ３７、３８ ２分割光検知器 ５１、５２、５３ フィン ６１ スポット ６２、６３ 影 ６４、６５ 反射光束

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉原 徹 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電 機株式会社 電子商品開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−289934（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−120625（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−78026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−285728（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−27034（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−78121（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−32726（ＪＰ，Ｕ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支軸に回動かつ摺動自在に保持されたレ
   ンズホルダと、該レンズホルダに前記支軸から偏心した
   位置に設けられた対物レンズと、前記レンズホルダを摺
   動及び回動させて光学式情報記録媒体上の光スポットを
   焦点制御及びトラック制御する駆動装置とを有する対物
   レンズ駆動装置において、前記レンズホルダに保持され
   たフィンと、トラック制御方向および焦点制御方向にそ
   れぞれ垂直な平面を境として上下左右に対称な形状をな
   す如く前記フィンに形成された欠け部と、該フィンを挟
   み光源より出射された光束がフィンを経て受光するよう
   に配された４分割光検知器と、該４分割光検知器の出力
   をもとに演算を行う演算装置とを備え、演算結果をもと
   に対物レンズの摺動方向及び回動方向の位置を検出し、
   位置信号を前記駆動装置へフィードバックすることによ
   り電気的にレンズホルダを摺動方向及び回動方向の中点
   位置に保持することを特徴とする対物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記フィンは平板より成り、前記欠け部
   は当該平板に形成された略円形の開口より成ることを特
   徴とする請求項１に記載の対物レンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記フィンは平板より成り、前記欠け部
   は当該平板の両側より当該平板の中央方向に向けて形成
   された凹部より成ることを特徴とする請求項１に記載の
   対物レンズ駆動装置。
4. 【請求項４】 支軸に回動かつ摺動自在に保持されたレ
   ンズホルダと、該レンズホルダに前記支軸から偏心した
   位置に設けられた対物レンズと、前記レンズホルダを摺
   動及び回動させて光学式情報記録媒体上の光スポットを
   焦点制御及びトラック制御する駆動装置とを有する対物
   レンズ駆動装置において、前記レンズホルダの、前記対
   物レンズに入射し光スポットを形成する光束が通過する
   部分を避けた場所に保持された複数の反射面を有する１
   つの反射ミラーと、該反射ミラーに対向する位置に設け
   られた光源より出射され前記反射ミラーにより反射され
   た光束を受光する２個の２分割光検知器と、それぞれの
   ２分割光検知器の出力をもとに演算を行う演算装置とを
   備え、演算結果をもとに対物レンズの摺動方向及び回動
   方向の位置を検出し、位置信号を前記駆動装置へフィー
   ドバックすることにより電気的にレンズホルダを摺動方
   向及び回動方向の中点位置に保持することを特徴とする
   対物レンズ駆動装置。
5. 【請求項５】 前記反射ミラーは、トラック制御方向に
   垂直な平面を境としてレンズホルダ方向に傾斜する斜面
   より成る連続した２つの反射面を有することを特徴とす
   る請求項４に記載の対物レンズ駆動装置。