JP3675356B2 - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク装置の対物レンズ駆動装置に関し、特に光ディスク媒体のラジアル方向の傾きに対して対物レンズをチルト動作（以下、ラジアルチルトと称する）して傾き補正が可能な対物レンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置では、光源より発光したレーザー光を対物レンズにより集光し、光ディスク媒体の情報記録面に対して情報の記録、再生、消去を行っている。この種の光ディスク装置においては、光ディスク媒体は回転動作に伴って生じる面振れや偏心等により、情報が記録されている媒体記録面上のトラック位置が、媒体の上下方向に相当するフォーカシング方向や、媒体の半径方向（ラジアル方向）に相当するトラッキング方向に常に変動する。このため光ディスク装置では、対物レンズを常に目的とするトラックに追従して最適位置に駆動する必要があり、この対物レンズをフォーカシング方向、あるいはラジアル方向に駆動する働きを対物レンズ駆動装置により行っている。この対物レンズ及び対物レンズ駆動装置を含めた全体を光ピックアップとも称する。
【０００３】
近年、コンピュータで扱われる情報量の大容量化に伴い、光ディスク媒体に要求される記録容量も大容量化の傾向にある。光ディスク媒体の大容量化には、情報記録面にレーザー光を集光したビーム径を小さくすることが考えられる。このビーム径の小径化は、レーザー光源の波長の短波長化、あるいは対物レンズの高ＮＡ化により実現可能である。ところが、対物レンズの高ＮＡ化による高密度大容量化では、光ディスク媒体への情報の記録、消去、再生する際に、対物レンズより出射される光軸に対する光ディスク媒体の傾き許容量が減少するため、光ディスク媒体のラジアル方向の傾きに対しても対物レンズを補正する必要が出てきた。
【０００４】
光ディスク媒体のラジアル方向の傾きに対する対物レンズの補正、すなわちラジアルチルトを可能にした対物レンズ駆動装置の一例が、特開平１１−３０６５７０号公報に記載されている。この対物レンズ駆動装置の概略構成を図５を参照して説明すると、支持ベース２０１に立設した固定部材２０４に対して対物レンズ２０３を保持したレンズホルダ２０２を４本の弾性支持部材２０５により片持支持しており、レンズホルダ２０２に設けたフォーカシングコイル２０６及びトラッキングコイル２０７と、前記支持ベース２０１に立設したフォーカシング用のヨーク・磁石２０８及びトラッキング用のヨーク・磁石２０９とで電磁駆動機構を構成したものである。そのため、フォーカシングコイル２０６への通電を制御することでレンズホルダ２０２を上下に移動してフォーカシング調整することができ、トラッキングコイル２０７への通電を制御することでレンズホルダ２０２を光ディスク媒体のラジアル方向（半径方向）に移動してトラッキング調整することができる。さらに、前記レンズホルダ２０２のトラッキング動作方向を向いた両側面にチルトコイル２１１を備え、また前記支持ベース２０１にレンズホルダ２０２をトラッキング方向に挟んでチルトコイル２１１に対向する位置にチルト用のヨーク・磁石２１２を備え、チルトコイル２１１への通電を制御することでレンズホルダ２０２をラジアル方向に沿って傾動させ、ラジアルチルトを実現している。
【０００５】
この対物レンズ駆動装置では、レンズホルダ２０２にはフォーカシングコイル２０６、トラッキングコイル２０７、チルトコイル２１１の３つのコイルに対して独立して通電を行うために弾性支持部材２０５に導電性材料を利用しているが、弾性支持部材２０５が４本であるために、そのうちの２本の弾性支持部材は対をなす金属材料で絶縁材料を挟んだサンドイッチ構造とし、両金属材料を通して通電を行う構成がとられている。そのため、サンドイッチ構造とした弾性支持部材における捩じれ方向の弾力性が大きくなり、ラジアルチルトを行なう際におけるレンズホルダ２０２のスムーズな傾倒動作の障害になり、高速なラジアルチルトを実現することが難しいものとなっている。
【０００６】
これに対し、特開２０００−１４９２９２号公報では、対物レンズを保持したレンズホルダを６本の導電性弾性支持部材で支持し、これら６本の導電性弾性支持部材を利用してフォーカシングコイル、トラッキングコイル、チルトコイルにそれぞれ独立して通電を行うようにした対物レンズ駆動装置が提案されている。そのため、６本の導電性弾性支持部材はそれぞれ線状金属材で構成でき、前者の公報に記載の技術に比較してラジアルチルトの高速化を図る上では有効である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、後者の公報に記載の技術では、レンズホルダをラジアルチルトする際の傾動中心を対物レンズの光学的中心に近接するために６本の導電性弾性支持部材のうち、４本（左右に各２本）をレンズホルダの対物レンズ側に、２本（左右に各１本）を反対側にそれぞれ配置している。そのため、対物レンズ側の各２本の導電性弾性支持部材が一体的に機能することになり、反対側の各１本の導電性弾性支持部材に比較すると特に捩じり方向の弾力性が大きく、弾力性のバランスに偏りが生じている。したがって、ラジアルチルトを行った場合における対物レンズの光学的中心位置の変動を抑制する上では有効であるが、レンズホルダが傾動され易くなり、トラッキング動作時もレンズホルダに傾きが生じたり、ラジアルチルト時における軽快かつスムーズな傾倒動作の障害となり、高速かつ安定なラジアルチルトを実現することが難しいという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、対物レンズをフォーカシング、ラジアル及びラジアルチルトの３方向へ移動可能とする一方で、対物レンズをスムーズにかつ応答性良く駆動することを可能にし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】
本発明は、対物レンズを保持するレンズホルダを装置固定部に対して対をなす３本の線状の支持部材で支持するとともに、レンズホルダにはフォーカシングコイル、トラッキングコイル及びチルトコイルを備えており、チルトコイルはレンズホルダのラジアル方向の両側面にラジアル方向と垂直なタンジェンシャル方向に巻かれ、６本の支持部材は、同じ規格の線材で構成され、両側面の各３本の支持部材は光ディスク媒体のラジアル方向及びフォーカシング方向に垂直なタンジェンシャル方向にほぼ平行でかつフォーカシング方向に等間隔に配置され、かつフォーカシング方向の中央の支持部材はチルトコイルの中心を通る線上に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、支持部材は導電性材料であり、フォーカシングコイル、トラッキングコイル及びチルトコイルに各々２本づつ電気接続され、それぞれを通して各コイルへの通電を行う構成とすることが好ましい。さらに、レンズホルダはチルトコイルの中心にラジアル方向に突出した突部を有し、突部の先端面は平坦面に形成されてチルト用磁石に所定の間隔で対向配置されることが好ましい。
【００１１】
本発明によれば、レンズホルダを支持する各３本の支持部材は同じ規格の線材で構成されてタンジェンシャル方向に平行でかつ等間隔に配置され、しかも中央の支持部材はタンジェンシャル方向に巻かれたチルトコイルの中心を通る位置に配置されているため、ラジアルチルトによって上下の各支持部材には互いに反対方向の捩じりが生じることになり、均衡のとれた安定した状態でのラジアルチルトが行われることになる。また、チルトコイルの中心に位置している突部の平坦な先端面がトラッキング方向に突出されているので、レンズホルダがラジアル方向へ可動する際にレンズホルダのトラッキング移動量を制限することが可能となり、また、ラジアルチルトにおいても、突部の先端面の上下辺部がチルト用磁石に当接することで、レンズホルダのラジアルチルト傾動量を制限することが可能となり、対物レンズの暴走等による対物レンズ駆動装置の破損を防ぐことが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る対物レンズ駆動装置の一実施形態の全体構成を示す斜視図、図２はラジアル方向から見た側面図、図３はラジアル方向と垂直なタンジェンシャル方向から見た側面図である。図外の光ディスク媒体の情報記録面の下側には、図外のアーム等の移動機構によって光ディスク媒体の半径方向に移動制御される支持ベース１０１が配置されており、この支持ベース１０１上にはレンズホルダ１０２が支持されている。前記レンズホルダ１０２は、図外の光源からの光を前記光ディスク媒体の情報記録面に集光するように当該情報記録面に対して光軸を垂直方向に向けた対物レンズ１０３を保持するとともに、前記支持ベース１０１の上面一側部に設けられた固定ブロック１０４にその一端を固定されたそれぞれ対をなす各３本、すなわち６本の弾性を有する導電性支持部材１０５（１０５ＵＲ，１０５ＵＬ，１０５ＣＲ，１０５ＣＬ，１０５ＤＲ，１０５ＤＬ）により片持ち支持されており、これら導電性支持部材１０５の弾性変形によって前記光ディスク媒体に対してフォーカシング、トラッキング及びラジアルチルトの各方向に移動可能な構成となっている。すなわち、フォーカシング方向は前記対物レンズ１０３の光軸方向であり、トラッキング方向は前記光ディスク媒体の半径方向（ラジアル方向）であり、ラジアルチルト方向は前記ラジアル方向に沿って傾動する方向である。
【００１３】
前記レンズホルダ１０２の一側部には、支持ベース１０１の表面と平行に巻回されたフォーカシングコイル１０６が設けられており、またこれと隣接する位置には支持ベース１０１の表面に垂直でラジアル方向に巻回されたトラッキングコイル１０７が設けられている。そして、前記支持ベース１０１上には前記フォーカンシグコイル１０６及びトラッキングコイル１０７を挟み込むようにフォーカシング・トラッキング用磁石１０８ａ，１０８ｂとフォーカシング・トラッキング用ヨーク１０９ａ，１０９ｂがそれぞれ固定配設されている。前記磁石１０８ａ，１０８ｂはフォーカシングコイル１０６及びトラッキングコイル１０７に電磁力を発生させるために必要となる磁場を形成し、前記ヨーク１０９ａ，１０９ｂは前記磁石１０８ａ，１０８ｂの磁界強度の分布効率を高める目的で設けられる。
【００１４】
また、図４に一部の拡大図を示すように、前記レンズホルダ１０２のラジアル方向の両側面には、それぞれラジアル方向に突出した突部１１０が設けられるとともに、この突部１１０の周囲には前記支持ベース１０１の表面と垂直でラジアル方向と垂直なタンジェンシャル方向に向けてチルトコイル１１１が巻回されている。さらに、図１に示すように前記支持ベース１０１上には前記チルトコイル１１１をラジアル方向の両側から挟む位置にチルト用磁石１１２ａ，１１２ｂとチルト用ヨーク１１３ａ，１１３ｂが配置されている。なお、前記突部１１０の両先端面は前記チルトコイル１１１の表面よりもラジアル方向に突出されており、かつ当該突部１１０の先端面は支持ベース１０１の表面に垂直な平坦面とされ、前記チルト用磁石１１２ａ，１１２ｂに対して所要の間隙をもって対向配置されている。
【００１５】
ここで、前記６本の導電性支持部材１０５はそれぞれ同じ規格、すなわち同一材料で同一径寸法、さらにほぼ同じ長さの線状の金属材で構成されており、２本ずつ、すなわち１０５ＵＲと１０５ＵＬ，１０５ＣＲと１０５ＣＬ，１０５ＤＲと１０５ＤＬが対をなして前記レンズホルダ１０２のラジアル方向の両側面において、すなわち前記チルトコイル１１１が巻回された立面の延長面内或いはこれに極めて近い立面内において、前記タンジェンシャル方向に沿って、しかもフォーカシング方向には等間隔で平行に配列され、各一端が前記固定ブロック１０４に固定され、他端が前記レンズホルダ１０２に連結されている。特に、フォーカシング方向の中央の導電性支持部材１０５ＣＲ，１０５ＣＬは、その延長線が前記チルトコイル１１１の中心位置或いはその近傍を通るように配置されている。また、前記６本の導電性支持部材１０５は前記したように２本ずつ対をなして、前記フォーカシングコイル１０６、トラッキングコイル１０７、チルトコイル１１１に電気接続され、各対の導電性支持部材を介して前記各コイルへの通電を行っている。
【００１６】
以上の構成の対物レンズ駆動装置によれば、図外の電源から６本の導電性支持部材１０５を通してフォーカシングコイル１０６、トラッキングコイル１０７、チルトコイル１１１にそれぞれ独立して通電制御する。フォーカシングコイル１０６への通電により、フォーカシング・トラッキング用の磁石１０８ａ，１０８ｂ及びヨーク１０９ａ，１０９ｂとの間に生じる電磁力によって６本の導電性支持部材１０５を弾性変形させながらレンズホルダ１０２をフォーカシング方向に移動し、光ディスク媒体の情報記録面に対する対物レンズ１０３の位置調整を行う。また、トラッキングコイル１０７への通電によりフォーカシグ・トラッキング用の磁石１０８ａ，１０８ｂ及びヨーク１０９ａ，１０９ｂとの間に生じる電磁力によって６本の導電性支持部材１０５を弾性変形させながらレンズホルダ１０２をラジアル方向に移動し、光ディスク媒体の情報記録面に対する対物レンズ１０３の光軸の位置調整を行う。さらに、チルトコイル１１１への通電により、チルト用の磁石１１２ａ，１１２ｂ及びヨーク１１３ａ，１１３ｂとの間に生じる電磁力によって６本の導電性支持部材１０５を捩じり方向に弾性変形させながらレンズホルダ１０２をラジアル方向に沿って傾動し、ラジアルチルトにより光ディスク媒体の情報記録面に対する対物レンズ１０３の光軸の位置調整を行う。
【００１７】
ここで、６本の導電性支持部材１０５はそれぞれ同じ規格の線状の金属材料で形成されているので、フォーカシング方向、ラジアル方向の変形は容易でかつ均等であり、フォーカシング動作及びトラッキング動作をスムーズに行うことができる。また、ラジアルチルトにおいては、６本の導電性支持部材１０５を捩じり方向に弾性変形させるが、ラジアル方向の両側の各３本の導電性支持部材はタンジェンシャル方向に平行でかつ等間隔に配置され、しかも中央の導電性支持部材１０５ＣＲ，１０５ＣＬはチルトコイル１１１の中心を通る位置に配置されているため、ラジアルチルトによって上下の各導電性支持部材１０５ＵＲ，１０５ＵＬと１０５ＤＲ，１０５ＤＬは互いに反対方向の捩じりが生じることになり、捩じり力の均衡のとれた安定した状態でのラジアルチルトが行われることになる。
【００１８】
また、チルトコイル１１１の中心に位置している突部１１０の平坦な先端面がトラッキング方向に突出されているので、レンズホルダ１０２がラジアル方向へ可動する際に、誤動作等によってレンズホルダ１０２が大きくラジアル方向に可動しても、突部１１０とチルト用磁石１１２ａ，１１２ｂとの当接によりレンズホルダ１０２のトラッキング移動量を制限することが可能となり、対物レンズ１０３の暴走等による対物レンズ駆動装置の破損を防ぐことが可能となる。また、ラジアルチルトにおいても、突部１１０の先端面の上下辺部がチルト用磁石１１２ａ，１１２ｂに当接することで、レンズホルダ１０２のラジアルチルト傾動量を制限することが可能となり、同様に対物レンズの暴走等による対物レンズ駆動装置の破損を防ぐことも可能になる。
【００１９】
さらに、６本の導電性支持部材１０５はレンズホルダ１０２のラジアル方向の両側面に沿って配置されており、レンズホルダ１０２の上下にそれぞれ突出されてはいないので、レンズホルタ１０２の厚みをチルトコイル１１１のコイル高さ分のみまで低減することが可能となり、対物レンズ駆動装置の薄型化を実現することが可能となる。
【００２０】
なお、前記実施形態では、６本の導電性支持部材１０５を通してフォーカシング、トラッキング、チルトの各コイルに通電を行う構成例を示しているが、６本の支持部材を導電性材料で構成せず、各コイルには独立した導電コードで通電を行うように構成することも可能である。この場合においても、６本の支持部材を本発明のように配置した構成とすることで、レンズホルダの安定した高速な移動が可能になる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、対物レンズを保持するレンズホルダを装置固定部に対して対をなす３本の同じ規格の線材からなる支持部材で支持するとともに、レンズホルダにはフォーカシングコイル、トラッキングコイル及びチルトコイルを備えており、各３本の支持部材は光ディスク媒体のラジアル方向及びフォーカシング方向に垂直なタンジェンシャル方向にほぼ平行でかつフォーカシング方向に等間隔に配置され、かつフォーカシング方向の中央の支持部材はタンジェンシャル方向に巻かれたチルトコイルの中心を通る線上に配置された構成としているので、対物レンズのラジアルチルトによって上下の各支持部材には互いに反対方向の捩じりが生じることになり、均衡のとれた安定した状態でのラジアルチルトが行われることになり、スムーズで応答性のよい対物レンズ駆動装置を得ることができる。また、チルトコイルの中心に位置している突部の平坦な先端面がトラッキング方向に突出されているので、レンズホルダのトラッキング動作及びラジアルチルト動作時に突部の先端面の上下辺部がチルト用磁石に当接することで、レンズホルダのラジアルチルト傾動量を制限することが可能となり、対物レンズの暴走等による対物レンズ駆動装置の破損を防ぐことが可能となる。さらに、各３本の支持部材がレンズホルダの側面に連結されているので、レンズホルダの厚みが増大することがなく、薄型の対物レンズ駆動装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る対物レンズ駆動装置の一実施形態の構成を示す斜視図である
【図２】図１に示す対物レンズ駆動装置のラジアル方向の側面図である。
【図３】図１の対物レンズ駆動装置のタンジェンシャル方向の側面図である。
【図４】図１の対物レンズ駆動装置の一部の拡大斜視図である。
【図５】従来の対物レンズ駆動装置の一例の斜視図である。
【符号の説明】
１０１ 支持ベース
１０２ レンズホルダ
１０３ 対物レンズ
１０４ 固定ブロック
１０５ 導電性支持部材
１０６ フォーカシングコイル
１０７ トラッキングコイル
１０８ａ，１０８ｂ フォーカシング・トラッキング用ヨーク
１０９ａ，１０９ｂ フォーカシング・トラッキング用磁石
１１０ 突部
１１１ チルトコイル
１１２ａ，１１２ｂ チルト用磁石
１１３ａ，１１３ｂ チルト用ヨーク

Claims (2)

1. 光ディスク媒体の情報記録面に光源からの光を集光させる対物レンズと、前記対物レンズを保持するとともに、前記光ディスク媒体の面振れ、偏心及び反りなどの変動に対応してフォーカシング方向及びラジアル方向に移動され、かつラジアル方向に傾動されるレンズホルダと、
   前記レンズホルダのラジアル方向の両側面においてそれぞれ３本ずつ配置され、前記レンズホルダを装置固定部に対して移動可能に支持する６本の線状の支持部材と、
   前記レンズホルダに設けられたフォーカシングコイル、トラッキングコイル及びチルトコイルと、
   前記装置固定部に設けられて前記フォーカシングコイル、トラッキングコイル及びチルトコイルに電磁力を発生させるフォーカシング・トラッキング用磁石及びチルト用磁石
   とを備える対物レンズ駆動装置であり、
   前記チルトコイルは前記レンズホルダのラジアル方向の両側面にラジアル方向と垂直なタンジェンシャル方向に巻かれて配設され、前記６本の支持部材は、同じ規格の線材で構成され、両側面の各３本の支持部材は前記ラジアル方向及びフォーカシング方向に垂直なタンジェンシャル方向にほぼ平行でかつフォーカシング方向に等間隔に配置され、かつフォーカシング方向の中央に位置される支持部材は前記チルトコイルの中心を通る線上に配置されていることを特徴とする対物レンズ駆動装置
   において、
   前記レンズホルダは前記チルトコイルの中心にラジアル方向に突出した突部を有し、前記突部の先端面は平坦面に形成されて前記チルト用磁石に所定の間隔で対向配置されていることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
2. 前記支持部材は導電性材料であり、前記フォーカシングコイル、トラッキングコイル及びチルトコイルに各々２本づつ電気接続され、それぞれを通して前記各コイルへの通電を行う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。

Images