JP3583074B2 - 対物レンズ駆動装置および光ディスク装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズを、フォーカシング方向とトラッキング方向と対物レンズの光軸の傾き方向に駆動する対物レンズ駆動装置および光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高密度化が進む光ディスク装置において良好な記録再生を行うために、光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズを、フォーカシング方向とトラッキング方向に加えて、対物レンズの光軸の傾き方向にも駆動し、光ディスクの傾きに対しても補正する対物レンズ駆動装置が求められている。このような対物レンズ駆動装置としては、例えば特開平６−１６２５４０号公報に開示されている。
【０００３】
特開平６−１６２５４０号公報によれば、対物レンズホルダーを傾動可能に支持する支持材は、８本の平行な直線形状とし、一端を対物レンズホルダーの側面に、他端は基台の支持固定部に固着し、可動部をフォーカス方向、トラッキング方向、傾き方向の３方向に移動および傾動可能に支持している。また、上記８本の支持材は、４本の直線状の弾性体からなる支持材を、対物レンズホルダー側面とこの対物レンズホルダーを情報記録媒体の周方向に挟むように配置された支持材固定部とに固定後、対物レンズホルダー側面中央にて切断することにより構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
光ディスク装置において、対物レンズで集光された光をフォーカシング方向とトラッキング方向および対物レンズの光軸の傾き方向に高速・高精度に、なおかつ低消費電力で位置決めするためには、対物レンズ駆動装置の各方向への動作感度を高める必要がある。
【０００５】
対物レンズの光軸の傾き方向への静的な動作感度Ｓｔは、駆動電圧Ｖを印加したときに、対物レンズを含む可動部を固定部に対して支持する支持部材の中心回りに作用するモーメントをＭ、各支持部材のばね定数をｋｉ、支持部材の中心から各支持部材の固定位置までの距離をＬｉとすると、
【０００６】
【数１】

と表される。ここで添字のｉは複数本の支持部材の何番目かを示す。この式から、傾き方向への動作感度を高めるためには、支持部材の中心回りに作用するモーメントを大きくするのは当然として、支持部材のばね定数を小さくすることと、支持部材の中心から各支持部材の固定位置までの距離を小さくすることが必要である。
【０００７】
しかし、上記特開平６−１６２５４０号公報では、８本の直線状の支持部材がレンズホルダの側面に固着されており、支持部材の中心から各支持部材の固定位置までの距離が大きく、動作感度の向上という点に関しては必ずしも十分とは言えない。また、４本の直線状の弾性体からなる支持材を、対物レンズホルダー側面とこの対物レンズホルダーを情報記録媒体の周方向に挟むように配置された支持材固定部とに固定後、対物レンズホルダー側面中央にて切断し８本の支持材とすることは、切断作業が増えコストが高くなるという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑み、対物レンズで集光された光をフォーカシング方向とトラッキング方向および対物レンズの光軸の傾き方向に駆動制御する場合に、動作感度の向上と組立作業性の向上を図った対物レンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを保持するレンズホルダと、一端が固定部に固定され、前記レンズホルダを含む可動部を固定部に対してフォーカシング方向とトラッキング方向および前記対物レンズの光軸の傾き方向に動作可能に支持する直線状の４本の第１の支持部材と、前記４本の支持部材が固定された位置よりも内側で一端が固定部に固定され、中間にコイル形状部もしくは屈曲部を設けた２本の第２の支持部材とを有し、前記レンズホルダの側面に４本の前記第１の支持部材を固定する貫通孔と、２本の前記第２の支持部材を固定する溝を設けたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
上記目的を達成するために本発明の対物レンズ駆動装置は、対物レンズを保持するレンズホルダを含む可動部を固定部に対してフォーカシング方向とトラッキング方向と対物レンズの光軸の傾き方向に動作可能に支持する直線状の４本の第１の支持部材と、中間にコイル形状部もしくは屈曲部を設けた２本の第２の支持部材とを有し、第１の支持部材はレンズホルダの側面に設けた穴に挿入して固定し、第２の支持部材はレンズホルダの側面に設けた固定溝に固定し、第１の支持部材の固定部側端部が第２の支持部材の固定部側端部よりも外側に位置している。
【００１０】
また、レンズホルダの側面に設けた固定溝に固定した２本の第２の支持部材を、対物レンズの光軸方向において、直線状の４本の第１の支持部材の固定位置の中心よりも対物レンズに近い側で固定する構成とした。以上のように２本の第２の支持部材の中間にコイル形状部もしくは屈曲部を設けることで、第２の支持部材のばね定数を小さくすることができ、傾き方向の動作感度の向上が図れる。また、前記中間にコイル形状部もしくは屈曲部を設けた２本の第２の支持部材を、前記レンズホルダの側面に設けた溝に沿わせて固定することにより、第１、第２の支持部材の組立作業性を向上することができる。さらに、２本の第２の支持部材の固定位置を、４本の第１の支持部材の固定位置の中心よりも対物レンズに近い側にすることで、第１、第２の支持部材の支持中心と可動部の重心を近接させることができるので、静的にも動的にもバランスのとれた対物レンズ駆動装置を実現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
図１は本発明の対物レンズ駆動装置の構成を示す斜視図である。対物レンズ１を保持するレンズホルダ２には、２個のフォーカシングコイル３と４個のトラッキングコイル４及び２個の傾き動作用コイル１１が取り付けられる。フォーカシングコイル３と傾き動作用コイル１１は上下に並んで配設されている。ここでは、フォーカシングコイル３を上に、傾き動作用コイル１１を下に示したが、上下逆でも構わない。対物レンズ１とレンズホルダ２とフォーカシングコイル３とトラッキングコイル４及び傾き動作用コイル１１が可動部５となる。直線状の４本の支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、一端をレンズホルダ２の外縁部に固定し、他端を固定部７に固定する。２本の支持部材６ｅ、６ｆは、中間に屈曲部を有しており、一端をレンズホルダ２に他端を固定部７に固定する。この６本の支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆにより可動部５を固定部７に対して動作可能に支持している。永久磁石８は、対物レンズ１の両側に位置するフォーカシングコイル３とトラッキングコイル４および傾き動作用コイル１１を挟むように相対向し、磁性体から成るヨーク９に固着される。ヨーク９の底面からはインナーヨーク１０が、フォーカシングコイル３と傾き動作用コイル１１の内側に位置するよう設けられる。
【００１２】
対物レンズ駆動装置の駆動は次のように行う。２個のフォーカシングコイル３には、永久磁石８からの磁束との作用により生じる電磁力が同方向となるように駆動電流を印加し、可動部５を対物レンズ１の光軸方向であるフォーカシング方向に駆動する。また、２個の傾き動作用コイル１１には、永久磁石８からの磁束との作用により生じる電磁力が逆方向となるように駆動電流を印加する。それにより、可動部５を６本の支持部材の剛性バランスで決まる支持中心の回りに回転駆動する。また、４個のトラッキングコイル４には、永久磁石８からの磁束との作用により生じる電磁力が同方向となるように駆動電流を印加し、可動部５を光ディスクの半径方向であるトラッキング方向に駆動する。
【００１３】
ここで、６本の支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆの取付方法について図２を用いて説明する。直線状の４本の支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、レンズホルダ２の外縁部に設けた穴１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと固定部７に設けた穴１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄに挿入し、接着剤あるいは半田などによりレンズホルダ２と固定部７に固定する。ここでは支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄをレンズホルダ２側から固定部７へ向かって挿入しているが、固定部７側からレンズホルダ２へ向かって挿入してももちろん構わない。中間に屈曲部を有する２本の支持部材６ｅ、６ｆは、固定部側を固定部７に設けた穴１７ｅ、１７ｆに挿入し、レンズホルダ側をレンズホルダ２の側面に設けた溝１３ｅ、１３ｆに沿わせるように位置決めし、接着剤あるいは半田などによりレンズホルダ２と固定部７に固定する。なお、６本の支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆは、図示はしていないが、フォーカシングコイル３とトラッキングコイル４と傾き動作用コイル１１と半田などにより電気的に接続される。なお、６本全ての支持部材を導電部材で形成する必要はなく、少なくともレンズ中心を通る線に対して対称に配置された支持部材のうち２本の支持部材が導電部材で形成されていればよい。すなわち、ばね作用が左右で略均等になるように導電部材で形成された支持部材が配置されていれば良い。
【００１４】
本実施例のように２本の支持部材６ｅ、６ｆの中間に屈曲部を設けることで、支持部材６ｅ、６ｆの全長を長くでき、ばね定数を小さくすることができる。前述のように、傾き方向の動作感度は支持部材のばね定数に反比例となるので、支持部材６ｅ、６ｆの中間に屈曲部を設けることにより傾き方向の動作感度を向上することができる。
【００１５】
また、中間に屈曲部を設けた支持部材６ｅ、６ｆを、レンズホルダ２と固定部７の両方共に穴に挿入して固定しようとすると、どちらか一方へ支持部材６ｅ、６ｆを深く挿入し、もう一方へ折り返すようにして挿入する必要があり、作業が困難になる。これに対して本実施例では、レンズホルダ２への支持部材６ｅ、６ｆの固定は、レンズホルダ２の側面に設けた溝１３ｅ、１３ｆに沿わせて行うため、支持部材を折り返す必要が無く、作業が容易になる。
【００１６】
さらに本実施例では、レンズホルダ２の側面に設けた溝１３ｅ、１３ｆに沿わせて固定した２本の支持部材６ｅ、６ｆの固定位置を、図３に示すように、対物レンズ１の光軸方向において、直線状の４本の支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの固定位置の中心よりも対物レンズ１に近い側としている。これにより、６本の支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆの剛性バランスで決まる支持中心を対物レンズ１に近づけることができる。図３のように、対物レンズ１をレンズホルダ２の上部に取り付けた場合は、可動部５の重心は４本の支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの固定位置の中心よりも対物レンズ１側にある。従って、本構成により支持中心と可動部５の重心を近接させることが可能となり、静的にも動的にもバランスのとれた対物レンズ駆動装置を実現できる。
【００１７】
なお、レンズホルダ２の下部にバランスウエイトなどを取り付けて、可動部５の重心が４本の支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの固定位置の中心に対して対物レンズ１と反対側になる場合には、支持部材６ｅ、６ｆの固定位置を、対物レンズ１の光軸方向において、４本の支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの固定位置の中心に対して対物レンズ１と反対側とすれば良い。いずれの場合も、支持部材６ｅ、６ｆの固定位置を、対物レンズ１の光軸方向において、４本の支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの固定位置の中心に対して可動部５の重心に近い側とすれば良い。
【００１８】
次に、本発明の他の実施例を図４に示す。本実施例では、第１の実施例における支持部材６ｅ、６ｆを、中間にコイル形状部を有する支持部材１６ｅ、１６ｆとしたものである。このように支持部材１６ｅ、１６ｆの中間にコイル形状部を設けることで、ばね定数をさらに小さくすることができ、傾き方向の動作感度を向上することができる。その他の構成および効果については第１の実施例と同様である。
【００１９】
図５に前述の対物レンズ駆動装置を用した光ディスク装置の斜視図を示す。ディスク装置は、円盤状の情報記録媒体であるディスク５１を装置内へ搬送し、その後、スピンドルモータ５２の回転軸に設けられたターンテーブルへ搭載し、その後固定するディスクローディング機構を備えている。このディスクローディング機構は、ディスクトレー６１と、図示していないローディング用モータと、モータの駆動力を伝達するギアと、駆動力伝達部材およびディスク５１をスピンドルモータ５２のターンテーブルに固定するディスククランパ５３によって構成されている。ディスクローディング動作は、まず、ディスク５１を装置内に搬入あるいは、装置外に搬出するため、搬送時にディスク１を載せるディスクトレー６１を装置のフロントパネル６０に設けた搬入出孔より出し入れする動作がある。さらに、装置内に搬入されたディスク１をスピンドルモータ５２のターンテーブルに搭載し、トップカバー５８のディスク５１に対面する面に備えているディスククランパ５３により固定するため、スピンドルモータ５２、ディスク５１の情報を再生あるいは記録再生する光ヘッド５４と、これらを保持しているユニットメカシャシ５５を一体的に上下昇降させる動作とからなる。ディスク５１がスピンドルモータ５２に固定されると、スピンドルモータ５２は規定の回転数で回転し、ユニットメカシャシ５５に備えた前記光ヘッド５４により、ディスク５１に記録された情報の再生を行ったり、またはディスク５１に情報を記録する。
【００２０】
この光ヘッド５４は、ディスク５１の方向にレンズを移動させる駆動手段に加え、半径方向に移動させる駆動手段を備えている。また、ユニットメカシャシ５５には、スピンドルモータ５２や、前記光ヘッド５４が取付けられている。装置外部からユニットメカシャシ５５に伝わる振動や衝撃は、インシュレータ５６ａ、ｂ、ｃ、ｄ（弾性部材）により減衰される。ユニットメカシャシ５は、このインシュレータ５６ａ、ｂ、ｃ、ｄを介して図示していないユニットホルダーに取り付けられている。さらに、前記ユニットホルダーはメカベース５７部に嵌合結合している。このメカベース部５７の下には、スピンドルモータ等の制御を行う回路基板が取付けられ、その外側はボトムカバーで覆われる構成となっている。ディスク装置は、ボトムカバー５９及びトップカバー５８が取り付けられた状態でコンピュータ装置等に組み込まれるよう構成されている。
【００２１】
光ヘッド５４を駆動し、情報の読み出し又は書込みを行う時に、対物レンズを駆動して、光ディスク面上の情報記録一に焦点を合す必要が有るが、その時にレンズが傾いたり、また、変形したディスク面となっている時には、レンズ自体を傾き制御行う必要が有る。そのため、先の実施例で述べた対物レンズ駆動装置を適用することで、高速にしかも高精度に位置合わせが可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
このように本発明によれば、２本の支持部材の中間にコイル形状部もしくは屈曲部を設けることで、支持部材のばね定数を小さくすることができ、傾き方向の動作感度の向上が図れる。また、中間にコイル形状部もしくは屈曲部を設けた２本の支持部材を、レンズホルダの側面に設けた溝に沿わせて固定することにより、支持部材の組立作業性を向上することができる。さらに、中間にコイル形状部もしくは屈曲部を設けた２本の支持部材の固定位置を、直線状の４本の支持部材の固定位置の中心よりも対物レンズに近い側にすることで、支持部材の支持中心と可動部の重心を近接させることができるので、静的にも動的にもバランスのとれた対物レンズ駆動装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対物レンズ駆動装置の実施例を示す図である。
【図２】本発明の実施例における支持部材の取付方法を示す図である。
【図３】本発明の実施例における支持部材の取付位置を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す図である。
【図５】本発明の対物レンズ駆動装置を適用した光ディスク装置の斜視図である。
【符号の説明】
１…対物レンズ、２…レンズホルダ、３…フォーカシングコイル、４…トラッキングコイル、５…可動部、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ…支持部材、７…固定部、８…永久磁石、９…ヨーク、１０…インナーヨーク、１１…傾き動作用コイル、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ…レンズホルダに設けた穴、１２ｅ、１２ｆ…レンズホルダに設けた溝、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ…固定部に設けた穴。

Claims (5)

1. 光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを保持するレンズホルダと、一端が固定部に固定され、前記レンズホルダを含む可動部を固定部に対してフォーカシング方向とトラッキング方向および前記対物レンズの光軸の傾き方向に動作可能に支持する直線状の４本の第１の支持部材と、前記４本の支持部材が固定された位置よりも内側で一端が固定部に固定され、中間にコイル形状部もしくは屈曲部を設けた２本の第２の支持部材とを有し、前記レンズホルダの側面に４本の前記第１の支持部材を固定する貫通孔と、２本の前記第２の支持部材を固定する溝を設けたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
2. 請求項１に記載の対物レンズ駆動装置において、前記レンズホルダの側面に設けた溝に沿わせて固定した２本の第２の支持部材を、前記対物レンズの光軸方向において、前記第１の支持部材の固定位置の中心よりも前記対物レンズに近い側で固定することを特徴とする対物レンズ駆動装置。
3. 請求項１に記載の対物レンズ駆動装置において、前記レンズホルダの側面に設けた溝に沿わせて固定した２本の第２の支持部材を、前記対物レンズの光軸方向において、４本の前記第１の支持部材の固定位置の中心よりも前記可動部の重心に近い側で固定することを特徴とする対物レンズ駆動装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の対物レンズ駆動装置において、少なくとも前記２本の第２の支持部材は導電部材で形成されていることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の対物レンズ駆動装置を用いた光ディスク装置。

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