JP3894318B2

JP3894318B2 - Optical pickup, objective lens holder, actuator

Info

Publication number: JP3894318B2
Application number: JP2003056743A
Authority: JP
Inventors: 孝雄宇留野
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2023-03-04
Also published as: JP2004265552A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ、ＤＶＤといったディスク型媒体に対して情報の記録、再生を行なう光ピックアップと、光ピックアップに適用される対物レンズホルダ、アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
制御対象物の位置、姿勢を制御するアクチュエータは、例えばＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）やＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ）といったディスク型媒体に対して情報の読み取りや記録を行なう光ピックアップに設けられる。
光ピックアップでは、アクチュエータによってディスク型媒体へ照射される光の集束等を行なう対物レンズの位置等を制御する。
【０００３】
光ピックアップに適用されるようなアクチュエータとしては、例えば対物レンズが取り付けられた対物レンズホルダをヒンジや軸を介して水平方向及び上下方向に移動可能な形態でフレームに設けて、電磁的な方法で対物レンズの位置を制御するものが知られている。（例えば特許文献１）
また、対物レンズを、弾性を具備したサスペンションワイヤで支持するものも知られている。（例えば特許文献２）
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２０５２８３号（第４頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００２−３１２９６３（第３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載されているようなアクチュエータでは、上下方向や左右方向といった位置の制御によりトラッキングやフォーカシングについては高い精度で行なうことができる。しかし、対物レンズホルダは傾きの制御は行なえないため、ディスク型媒体の傾きや反りに対応するためのチルト補正はできない。よって、チルト補正は光ピックアップ全体を動かすといった方法で行なうこととなる。この場合、光ピックアップはギアやカムを有した機構で自身を動かす構成となるため、応答時間を短縮して追従性を高めたりすることや、光ピックアップの小型化、省エネルギー化に対応したりすることが困難となっていた。
【０００６】
また、特許文献２の場合では対物レンズホルダはサスペンションワイヤにより高い自由度を具備されているため、トラッキングやフォーカシングに加えてチルト補正も短応答時間、高精度で行なえる。しかし、サスペンションワイヤは、弾性と真直性の両方を具備するために高価であり、光ピックアップ全体を高価なものにするという問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、チルト補正を高精度、短応答時間で行なえるとともに小型化、省エネルギー化への対応が容易な光ピックアップを安価に提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、情報が光学的に記録されるディスク型媒体に照射される光を発光する発光部と、前記光ディスクから反射される光を受光する受光部と、前記ディスク型媒体に照射される光及び該ディスク型媒体から反射される光を集束する対物レンズ（６）とを有して、前記ディスク型媒体に情報の記録及び再生の少なくとも一方を行なう光ピックアップにおいて、フレーム（１）と、前記フレームに立設される支持軸（２）と、前記支持軸に支持され、前記対物レンズを保持する対物レンズホルダ（２０）と、前記対物レンズホルダと対向して前記フレームに取り付けられる磁石（７、７’）とを有し、前記対物レンズのフォーカシング、トラッキング及びチルト補正を行なうアクチュエータ（１０）とを備え、前記対物レンズホルダは、前記支持軸に対して、該支持軸に略平行な方向に移動自在且つ該支持軸を中心として回転自在に取り付けられ、前記磁石と対向して取り付けられ通電により前記支持軸に略平行な方向に力を発生するフォーカシングコイル（３２、３２’）と、前記磁石と対向して取り付けられ通電により前記支持軸を中心として回転する力を発生するトラッキングコイル（３３、３３’）とを有する位置補正部（３）と、前記対物レンズが取り付けられるチルト補正部（５）と、前記位置補正部と前記チルト補正部を接続する接続軸（４）とを有し、前記接続軸が前記チルト補正部に前記支持軸と直交する方向に配備されて固定されていると共に、その接続軸が前記位置補正部に設けられた接続軸取付孔に回転自在に挿通されていて、そのチルト補正部は、前記磁石と対向して取り付けられ通電により前記接続軸を中心として回転する力を発生するチルト補正コイル（５２、５２’）を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、対物レンズを保持する対物レンズホルダは、位置補正部を支持軸に略平行な方向に移動させてフォーカシングを行なったり、位置補正部を支持軸を中心に回転させてトラッキングを行なったりすることに加えて、位置補正部に接続軸を介して接続されたチルト補正部を接続軸を中心として回転させることによりチルト補正を行なうことができる。また、フォーカシング、トラッキング、チルト補正は磁石とコイルを組み合わせた機構により行われる。
このように、チルト補正部を回転させてチルト補正を行なうことで、例えば光ピックアップ全体の傾きを制御するような場合に較べて動かす部分の重量を軽減し、ギア、カム等の構成要素を省いて短応答時間、省エネルギーでチルト補正を行なえるとともに、光ピックアップ装置の小型化、省エネルギー化に容易に対応できる。また、上述の機構はサスペンションワイヤのような高価な材料を用いずに作製できるので、短応答時間でチルト補正を行なえるとともに、小型化、省エネルギー化に容易に対応できる光ピックアップを安価に提供できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、情報が光学的に記録されるディスク型媒体に照射される光及び該ディスク型媒体から反射される光を集束する対物レンズ（６）を保持し、かつ、支持軸によって前記対物レンズのフォーカシングを行なう方向及び該対物レンズのトラッキングを行なう方向に可動に取り付けられている対物レンズホルダ（２０）において、前記支持軸を挿通させた軸孔が設けられて前記対物レンズのフォーカシングを行なう方向及び該対物レンズのトラッキングを行なう方向に可動な位置補正部（３）と、前記対物レンズが取り付けられたチルト補正部（５）と、を備え、前記チルト補正部が、当該チルト補正部に固定されて前記支持軸と直交する方向の接続軸を前記位置補正部に設けられた接続軸取付孔に回転自在に挿通させることによって前記位置補正部と接続されていることを特徴とする
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、光を集束する対物レンズのフォーカシングやトラッキングを行なうことに加えて、チルト補正を短応答時間、高精度、省エネルギーで行なうことができる。また、チルト補正部は接続軸によって位置補正部に取り付けられ、接続軸を中心として回転自在な形態とされるので、チルト補正のために対物レンズの姿勢を制御できる。対物レンズホルダを上述の構成とすることで、対物レンズのフォーカシング、トラッキング及びチルト補正のための機構を簡素にすることができる。また、上記機構は高価な材料を必要としないので安価に作製できる。よって、対物レンズのフォーカシング、トラッキング及びチルト補正をより短応答時間で行なえるとともに、光ピックアップを安価で維持管理を容易なものにできる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の対物レンズホルダを備え、前記対物レンズのフォーカシング、トラッキング及びチルト補正を行なうアクチュエータ（１０）において、フレーム（１）と、前記フレームに立設される前記支持軸（２）と、前記対物レンズホルダと対向して前記フレームに取り付けられる磁石（７、７’）とを備え、前記位置補正部は、前記磁石と対向して取り付けられ通電により前記支持軸に略平行な方向に力を発生するフォーカシングコイル（３２、３２’）と、前記磁石と対向して取り付けられ通電により前記支持軸を中心として回転する力を発生するトラッキングコイル（３３、３３’）とを有し、前記チルト補正部は、前記磁石と対向して取り付けられ通電により前記接続軸を中心として回転する力を発生するチルト補正コイル（５２、５２’）を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、対物レンズのフォーカシング、トラッキング及びチルト補正といった制御を、磁石とコイルを組み合わせた機構で行なうことで、上記制御をより短応答時間、高精度で行なうことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る光ピックアップ、対物レンズホルダ、アクチュエータについて、図１〜図４を参照して説明する。ここで本明細書におけるＸ方向、Ｙ方向は水平面上で互いに直交する方向であり、Ｚ方向は垂直な方向である。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は図１〜図４にそれぞれ図示する。
光ピックアップは、ＣＤ、ＤＶＤといった情報を光学的に記録するディスク型媒体に対して情報の記録、再生を行なうレコーダ、プレーヤ、ドライブといった電子機器に備えられる装置である。
【００１５】
光ピックアップは、発光部、受光部、駆動部（以上、非図示）、対物レンズ６、アクチュエータ１０を備えて構成される。光ピックアップは記録、再生の進行に応じて駆動部の作動によりディスク型媒体（非図示）上を径方向に移動しながら、レーザダイオード等を有する発光部で発する所定波長の光を対物レンズ６で集束してディスク型媒体に照射するとともに、ディスク型媒体で反射した光を対物レンズ６で再び集束してフォトダイオード等を有する受光部へ導く構成を有する。対物レンズ６は、ディスク型媒体の情報の記録、再生に使用する１種類以上の所定の波長の光を集束する機能を有しており、必要に応じて回折輪体や凹部、凸部といった光路差付与構造を有している。
【００１６】
アクチュエータ１０では、対物レンズ６の焦点がディスク型媒体の記録面に位置するように対物レンズ６とディスク型媒体の距離を調節するフォーカシングと、ディスク型媒体の各トラックに対して順次情報の記録、再生を行なうことができるよう対物レンズ６の光軸の位置を微調整するトラッキングと、ディスク型媒体の反りや傾きに対応して対物レンズ６の光軸の傾きを調節するチルト補正とを、対物レンズ６の位置、角度を制御することで行なう。
【００１７】
アクチュエータ１０は図１〜図４に示すようにフレーム１、支持軸２、永久磁石７、７’、対物レンズホルダ２０及び制御部（非図示）を有して構成される。アクチュエータ１０は、対物レンズ６がディスク型媒体とＺ方向に重なり、対物レンズ６の位置においてディスク型媒体が情報の記録、再生時に回転する方向とＸ方向が近似するとともに、ディスク型媒体の記録面とＺ方向が直交するようにして配置される。また、情報の記録、再生時に光ピックアップが移動する方向はＹ方向となる。
【００１８】
フレーム１は、アクチュエータ１０を光ピックアップ本体に取り付けるための構成要素である。支持軸２は、対物レンズホルダ２０を支持する構成要素であり、フレーム１に垂直（Ｚ方向）に立設されている。
【００１９】
対物レンズホルダ２０は対物レンズ６を保持するための構成要素であり、図１、図２に示すように位置補正部３、接続軸４、チルト補正部５を有して構成される。永久磁石７、７’は図３、図４に示すように対物レンズホルダ２０と対向するとともに対物レンズホルダ２０を挟む形態でフレーム１に取り付けられる。永久磁石７、７’は対物レンズホルダ２０に取り付けられた各種コイルとともに磁気的な相互作用によって対物レンズ６のフォーカシング、トラッキング、チルト補正のための原動力を発生する。上記各種コイルに付いては後述する。永久磁石７、７’の材質としては、コバルト磁石、ネオジム磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石、プラスチック磁石などが適用可能である。
【００２０】
位置補正部３は、略楕円を短軸付近で切断した形状を有する板状体であり上記短軸側の端部でチルト補正部５と接続される。また、上記短軸の反対側となる短部に軸孔３１が設けられている。位置補正部３は図２に示すように軸孔３１に支持軸２を挿通することで、支持軸２に対して平行な方向であるＺ方向に移動自在且つ支持軸２を中心として回転自在な形態で取り付けられている。位置補正部３がこのような形態で取り付けられていることで、位置補正部３はＺ方向に移動して対物レンズ６のフォーカシングを行なったり、略Ｚ方向に移動して対物レンズ６のトラッキングを行なったりすることができる。
位置補正部３側面の永久磁石７、７’と対向する部位には、永久磁石７、７’と相互作用する各種コイルのうち、フォーカシングコイル３２、３２’とトラッキングコイル３３、３３’がそれぞれ一対ずつ取り付けられている。
【００２１】
フォーカシングコイル３２、３２’はフォーカシングのために位置補正部３をＺ方向に移動させる原動力を発生する。フォーカシングコイル３２、３２’の巻き線の方向は、通電されることで永久磁石７、７’の磁束との相互作用により支持軸２に平行で互いに同じ方向に推進力が発生する向きにそれぞれ磁束を形成するように設定される。
トラッキングコイル３３、３３’は、トラッキングのために位置補正部３を回転させる原動力を発生する。トラッキングコイル３３、３３’の巻き線の方向は、通電されることで永久磁石７、７’の磁束との相互作用により支持軸２を中心として回転する方向で、互いに反対の方向に推進力が発生する向きにそれぞれ磁束を形成するように決定される。
【００２２】
ここで、トラッキングコイル３３、３３’が通電により推進力を発生する向きは厳密にはＹ方向である。しかし、位置補正部３がトラッキングの際に回転する範囲は、接続軸４がＸ方向に対して平行となる位置を中心とした数°程度の範囲である。よって、この範囲では、位置補正部３の回転方向はトラッキングコイル３３、３３’の位置ではＹ方向に近似する。そのため、トラッキングコイル３３、３３’で発生した推進力により、効率良く位置補正部３を回転させることができる。
【００２３】
接続軸４は位置補正部３とチルト補正部５を接続するための構成要素である。接続軸４はチルト補正部５に固定されるとともに、位置補正部３に回転自在な形態で取り付けられる。接続軸４の位置補正部３への取り付けは、図２に示すように、短軸側端部に設けられた接続軸取付孔３４に挿通して行なわれ、図示しない止め輪によってＸ方向に固定される。さらに、接続軸４にはチルト補正部５の回転を後述する範囲に制限するための回転制限ストッパが取り付けられている。
【００２４】
チルト補正部５は、略楕円を短軸付近で切断した形状を有する板状体である。チルト補正部５は水平となる位置を定位置として、上記短軸側の側面で接続軸４を介して位置補正部３と接続される。チルト補正部５が回転する範囲は、上記ストッパの作用により、定位置から１°程度の範囲に制限される。
チルト補正部５の短軸と反対側の端部には光通過孔５１が設けられており、この光通過孔５１に対物レンズ６が取り付けられている。ここで、位置補正部３の軸孔３１及び光通過孔５１の位置と、接続軸４の取り付け位置、方向は、位置補正部３及びチルト補正部５が線対称な形状となるように決定される。
【００２５】
チルト補正部５側面の永久磁石７、７’と対向する部位には、永久磁石７、７’と相互作用する各種コイルのうち、チルトコイル５２、５２’が設けられている。
チルトコイル５２、５２’は、チルト補正部５を回転させる原動力を発生する。チルトコイル５２、５２’の巻き線の方向は、通電されることで永久磁石７、７’の磁束との相互作用により支持軸２を中心として回転する方向で互いに反対の方向に推進力が発生する向きにそれぞれ磁束を発生するように決定される。
【００２６】
ここで、チルトコイル５２、５２’が通電により推進力を発生する向きは厳密にはＺ方向である。しかし、チルト補正部５がチルト補正の際に回転する範囲は、定位置を中心とした１°に満たない範囲である。よって、この範囲においてチルト補正部回転方向はチルトコイル５２、５２’の位置ではＺ方向に近似する。そのため、チルトコイル５２、５２’で発生した推進力により、効率良くチルト補正部５を回転させることができる。
【００２７】
制御部は、受光部での光の受光状態に基づき、周知の方法で演算を行ない、ディスク型媒体上のトラックに対する対物レンズ６の位置、姿勢を検知する。さらに、制御部はフォーカシングコイル３２、３２’、トラッキングコイル３３、３３’、チルトコイル５２、５２’に通電される電流の強さ、方向（以下、電流値と表記）を調節することで位置補正部３及びチルト補正部５を動かして対物レンズ６の位置、姿勢を最適化する。
【００２８】
次に、アクチュエータ１０における対物レンズ６の位置、姿勢の制御について説明する。
ディスク型媒体に対する情報の記録、再生時には、フォーカシングコイル３２、３２’、トラッキングコイル３３、３３’及びチルトコイル５２、５２’には制御部により決定された電流値の電流が流されている。こうして電流が流されることにより、フォーカシングコイル３２、３２’、トラッキングコイル３３、３３’及びチルトコイル５２、５２’で発生する磁束と永久磁石７、７’の発生する磁束との相互作用が最小となる位置、姿勢で対物レンズ６は停止する。
【００２９】
制御部は受光部での受光状態に基づいてディスク型媒体の記録面で光の焦点が結ばれているか否かを判定し、必要に応じて対物レンズ６のフォーカシングを行なう。フォーカシングは、フォーカシングコイル３２、３２’における電流値を変えて行なう。例えば、フォーカシングのために対物レンズ６を図３において紙面に対して手前側（以下、手前側と略記）に移動させる場合には、フォーカシングコイル３２、３２’に対してそれぞれ手前側に推進力が働くようフォーカシングコイル３２、３２’の電流値を調節する。制御部は記録面で光の焦点が結ばれるまでフォーカシングコイル３２、３２’の電流値の調節を続ける。
【００３０】
また、制御部は受光部での受光状態に基づいて対物レンズ６を通して照射される光の光軸がディスク型媒体のトラックを正確に追従しているか否かを判定し、必要に応じてトラッキングを行なう。トラッキングは、トラッキングコイル３３、３３’における電流値を変えて行なう。例えば、トラッキングのために対物レンズ６を図３における矢印Ｔの方向に移動させる場合には、トラッキングコイル３３の電流値を永久磁石７に向けて推進力が発生するように調節するとともに、トラッキングコイル３３’の電流値を永久磁石７’と反発するように調節する。制御部は光の光軸がトラックを正確に追従するようになるまでトラッキングコイル３３、３３’の電流値の調節を続ける。
【００３１】
さらに、制御部は受光部での受光状態に基づいて対物レンズ６を通して照射される光の光軸がディスク型媒体の記録面に直交しているか否かを判定し、必要に応じてチルト補正を行なう。チルト補正は、チルトコイル５２、５２’における電流値を変えて行なう。例えば、チルト補正のために対物レンズ６を図４における矢印Ｉの方向に移動させる場合には、チルトコイル５２の電流値を図４における上側に推進力が発生するように調節するとともに、チルトコイル５２’の電流値を図４における下側に推進力が発生するように調節する。制御部は光の光軸が記録面に直交するまでチルトコイル５２、５２’の電流値の調節を続ける。
【００３２】
このように、アクチュエータ１０、対物レンズホルダ２０において、支持軸２と直交するようにして位置補正部３に取り付けられた接続軸４にチルト補正部５を揺動可能な形態で取り付けることで、このチルト補正部５の傾きを調節できる。こうしてチルト補正部５の傾きを調節することで、対物レンズ６のチルト補正を行なうことができる。
このような機構によるチルト補正は、例えば光ピックアップ全体を動かすような場合に較べて、調節のために動かす対象物の重量を最小限に軽減し、調節のための機構をギアやカムといった構成要素を省いた簡素なものにすることができるために、短応答時間で実行できる。また、上記機構は、サスペンションワイヤのような高価な材料を用いずに安価に作製できる。よって、高速でディスク型媒体を回転させて情報の記録、再生を行なうような場合でも、フォーカシングやトラッキングに加えて高い追従性でチルト補正を行なうことができる光ピックアップを安価に提供できる。さらに、光ピックアップ全体を動かすような場合に較べて高精度、省エネルギーでチルト補正を行なうことができる。
【００３３】
また、対物レンズ６の傾きを調節するための駆動力は、永久磁石７、７’とチルトコイル５２、５２’の相互作用によって発生するので、チルトコイル５２、５２’に通電される電流の電流値を調節することによりチルト補正を行なうことができる。このことにより、チルト補正をより短応答時間、高精度で行なうことができる。
さらに、このように、アクチュエータ１０において、光ピックアップ全体を動かさずにチルト補正を行なえるようにすることで、光ピックアップをコンパクトに作製できるとともに、消費エネルギーを少なく抑えることができる。
【００３４】
なお、本発明に係るアクチュエータ１０は、上述のものに限らない。例えば、永久磁石７、７’は電磁石としてもよい。また、アクチュエータ１０に備えられる磁石の個数や取り付け位置は設計事項であり、適宜設定される。また、接続軸４は、位置補正部３に固定され、チルト補正部５に対して回転自在に取り付けられることとしてもよい。
また、位置補正部３が支持軸２に平行な方向に移動する範囲、支持軸２の周方向に揺動する範囲及びチルト補正部５が接続軸４の周方向に揺動する範囲は設計事項であり、アクチュエータ１０に要求される性能に応じて適宜設定される。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、位置補正部にチルト補正部が接続される構成とし、チルト補正部は位置補正部に接続される方向に回転自在とすることで、対物レンズの姿勢を制御してチルト補正を行なえる。このことで、例えば光ピックアップ全体の傾きを調節する場合に較べて動かす対象物の重量を軽減し、制御のための機構を簡素にすることで短応答時間でチルト補正を行なえる。さらにチルト補正を省エネルギー、高精度で行なえる。また、上記機構は高価な材料を用いずに安価に作製できるので、光ピックアップ装置を安価に提供できる。さらに、光ピックアップ装置を容易に小型化、省エネルギー化に容易に対応させることができる。
【００３６】
また、位置補正部を、支持軸に略平行な方向に移動自在且つ支持軸を中心として回転自在な形態で支持軸に取り付けるとともに、チルト補正部を接続軸を中心として回転自在な形態で位置補正部に取り付けることで、対物レンズホルダ及びアクチュエータを簡素で、安価な構成にすることができる。よって、チルト補正をより短応答時間で行なえるとともに、アクチュエータ及び光ピックアップ装置を安価で維持管理が容易なものとすることができる。
【００３７】
また、対物レンズのフォーカシング、トラッキング、チルト補正といった制御を、磁石とコイルを組み合わせた機構で行なうことで、上記制御をより短応答時間、高精度で行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る対物レンズホルダ２０の斜視図である。
【図２】対物レンズホルダ２０の断側面図である。
【図３】本発明に係るアクチュエータ１０の平面図である。
【図４】アクチュエータ１０の正面図である。
【符号の説明】
１フレーム
２支持軸
３位置補正部
４接続軸
５チルト補正部
６対物レンズ
７、７’ 永久磁石
１０アクチュエータ
２０対物レンズホルダ
３２フォーカシングコイル
３３トラッキングコイル
５２チルトコイル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical pickup that records and reproduces information on a disc-type medium such as a CD and a DVD, and an objective lens holder and an actuator applied to the optical pickup.
[0002]
[Prior art]
An actuator that controls the position and orientation of a control target is provided in an optical pickup that reads and records information on a disc-type medium such as a CD (Compact Disc) or a DVD (Digital Versatile Disk).
In the optical pickup, the position and the like of an objective lens that performs focusing and the like of light irradiated onto a disk type medium by an actuator are controlled.
[0003]
As an actuator applied to an optical pickup, for example, an objective lens holder to which an objective lens is attached is provided on a frame in a form that can be moved horizontally and vertically via a hinge or a shaft, and an electromagnetic method is used. One that controls the position of the objective lens is known. (For example, Patent Document 1)
In addition, an objective lens that is supported by a suspension wire having elasticity is also known. (For example, Patent Document 2)
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-205283 (page 4, Fig. 1)
[Patent Document 2]
JP 2002-312963 (3rd page, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the actuator described in Patent Document 1, tracking and focusing can be performed with high accuracy by controlling the position in the vertical direction and the horizontal direction. However, since the tilt of the objective lens holder cannot be controlled, tilt correction cannot be performed to cope with the tilt and warp of the disk type medium. Therefore, tilt correction is performed by a method of moving the entire optical pickup. In this case, since the optical pickup is configured to move itself with a mechanism having a gear or a cam, the response time can be shortened to improve followability, and the optical pickup can be reduced in size and energy saved. It was difficult.
[0006]
In the case of Patent Document 2, since the objective lens holder is provided with a high degree of freedom by the suspension wire, in addition to tracking and focusing, tilt correction can be performed with a short response time and high accuracy. However, the suspension wire is expensive because it has both elasticity and straightness, and there is a problem that the entire optical pickup is expensive.
[0007]
It is an object of the present invention to provide an optical pickup that can perform tilt correction with high accuracy and a short response time, and that can easily cope with downsizing and energy saving, at low cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the invention described in claim 1 is directed to a light emitting unit that emits light irradiated to a disk type medium on which information is optically recorded, and a light that is reflected from the optical disk. And a light receiving unit for focusing, and an objective lens (6) for focusing the light applied to the disk type medium and the light reflected from the disk type medium, and at least recording and reproducing information on the disk type medium. In the optical pickup for performing one of the above, a frame (1), a support shaft (2) standing on the frame, an objective lens holder (20) supported by the support shaft and holding the objective lens, and the objective An actuator (10) having a magnet (7, 7 ') attached to the frame facing the lens holder and performing focusing, tracking and tilt correction of the objective lens The objective lens holder is attached to the support shaft so as to be movable in a direction substantially parallel to the support shaft and to be rotatable about the support shaft, and is attached to face the magnet. Focusing coils (32, 32 ') that generate a force in a direction substantially parallel to the support shaft when energized, and tracking coils that are attached facing the magnet and generate a force that rotates around the support shaft when energized ( 33, 33 ′), a tilt correction unit (5) to which the objective lens is attached, and a connecting shaft (4) for connecting the position correction unit and the tilt correction unit. and, rotatably inserted the together with the connection shaft is fixed by being deployed in a direction orthogonal to the support shaft to the tilt correction portion, the connecting shaft attachment hole provided in the connecting shaft is the position correcting unit Have been, the tilt correction unit is characterized by having a tilt correction coil for generating a pre-Symbol force that rotates around the connection axis by energizing mounted opposite the magnet (52, 52 ').
[0009]
According to the first aspect of the present invention, the objective lens holder that holds the objective lens performs focusing by moving the position correction unit in a direction substantially parallel to the support shaft, or the position correction unit with respect to the support shaft. In addition to performing tracking by rotating, tilt correction can be performed by rotating the tilt correction unit connected to the position correction unit via the connection axis about the connection axis. Further, focusing, tracking, and tilt correction are performed by a mechanism combining a magnet and a coil.
Thus, by performing tilt correction by rotating the tilt correction unit , for example, the weight of the moving part is reduced compared with the case of controlling the tilt of the entire optical pickup, and components such as gears and cams are omitted. In addition, the tilt correction can be performed with a short response time and energy saving, and the optical pickup device can be easily reduced in size and energy saving. In addition, since the mechanism described above can be manufactured without using an expensive material such as a suspension wire, tilt correction can be performed with a short response time, and an optical pickup that can easily cope with downsizing and energy saving can be provided at low cost. .
[0010]
The invention according to claim 2 holds and supports the objective lens (6) for focusing the light applied to the disk-type medium on which information is optically recorded and the light reflected from the disk-type medium. In the objective lens holder (20) movably attached in a direction in which the objective lens is focused by a shaft and in a direction in which the objective lens is tracked, a shaft hole through which the support shaft is inserted is provided, and the objective lens A position correction unit (3) movable in a focusing direction and a tracking direction of the objective lens, and a tilt correction unit (5) to which the objective lens is attached. A connecting shaft fixed to the tilt correcting portion and orthogonal to the support shaft may be rotatably inserted into a connecting shaft mounting hole provided in the position correcting portion. Characterized in that it is connected to the position correction unit by [0011]
According to the second aspect of the invention, in addition to performing focusing and tracking of the objective lens that focuses light , tilt correction can be performed with a short response time, high accuracy, and energy saving. Further, since the tilt correction unit is attached to the position correction unit by the connection axis and is configured to be rotatable around the connection axis, the posture of the objective lens can be controlled for tilt correction. By configuring the objective lens holder as described above, the mechanism for focusing, tracking, and tilt correction of the objective lens can be simplified. Further, since the mechanism does not require expensive materials, it can be manufactured at low cost. Therefore, focusing, tracking, and tilt correction of the objective lens can be performed with a shorter response time, and the optical pickup can be inexpensively maintained and managed easily.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the actuator (10) including the objective lens holder according to the second aspect and performing focusing, tracking, and tilt correction of the objective lens, the frame (1) and the frame are erected. It said support shaft (2) which is, the an objective lens holder and opposed to the magnet attached to the frame (7,7 '), the position correction unit is energized mounted opposite to the magnet Focusing coils (32, 32 ') that generate a force in a direction substantially parallel to the support shaft, and tracking coils (33, 32') that are attached to face the magnet and generate a force that rotates around the support shaft when energized. 33 ′), and the tilt correction unit is attached to face the magnet and generates a force that rotates about the connection shaft when energized. Characterized in that it has a tilt correction coil (52, 52 ').
[0013]
According to the third aspect of the present invention, the control such as focusing, tracking and tilt correction of the objective lens is performed by a mechanism combining a magnet and a coil, so that the control can be performed with a shorter response time and higher accuracy. it can.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An optical pickup, an objective lens holder, and an actuator according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the X direction and the Y direction in the present specification are directions orthogonal to each other on a horizontal plane, and the Z direction is a vertical direction. The X direction, Y direction, and Z direction are illustrated in FIGS.
An optical pickup is a device provided in an electronic device such as a recorder, a player, or a drive that records and reproduces information on a disk-type medium that optically records information such as a CD and a DVD.
[0015]
The optical pickup includes a light emitting unit, a light receiving unit, a driving unit (not shown), an objective lens 6 and an actuator 10. The optical pickup uses the objective lens 6 to emit light of a predetermined wavelength emitted from a light emitting unit having a laser diode or the like while moving in a radial direction on a disk type medium (not shown) by operation of a driving unit according to the progress of recording and reproduction. In addition to focusing and irradiating the disk-type medium, the light reflected by the disk-type medium is again focused by the objective lens 6 and guided to a light receiving unit having a photodiode or the like. The objective lens 6 has a function of focusing one or more kinds of light having a predetermined wavelength used for recording and reproducing information on a disk-type medium, and an optical path such as a diffraction ring, a concave portion, or a convex portion as necessary. It has a difference giving structure.
[0016]
In the actuator 10, focusing for adjusting the distance between the objective lens 6 and the disc type medium so that the focal point of the objective lens 6 is positioned on the recording surface of the disc type medium, and recording information sequentially on each track of the disc type medium, The objective is to perform tracking that finely adjusts the position of the optical axis of the objective lens 6 so that reproduction can be performed, and to perform tilt correction that adjusts the inclination of the optical axis of the objective lens 6 in accordance with the warp and inclination of the disk type medium. This is done by controlling the position and angle of the lens 6.
[0017]
The actuator 10 includes a frame 1, a support shaft 2, permanent magnets 7, 7 ', an objective lens holder 20, and a control unit (not shown) as shown in FIGS. The actuator 10 has an objective lens 6 that overlaps the disk-type medium in the Z direction, and the direction in which the disk-type medium rotates during recording and reproduction of information at the position of the objective lens 6 approximates the X direction, and the recording surface of the disk-type medium. And the Z direction are orthogonal to each other. In addition, the direction in which the optical pickup moves during information recording and reproduction is the Y direction.
[0018]
The frame 1 is a component for attaching the actuator 10 to the optical pickup main body. The support shaft 2 is a component that supports the objective lens holder 20 and is erected vertically (Z direction) with respect to the frame 1.
[0019]
The objective lens holder 20 is a component for holding the objective lens 6, and includes a position correction unit 3, a connecting shaft 4, and a tilt correction unit 5 as shown in FIGS. 1 and 2. As shown in FIGS. 3 and 4, the permanent magnets 7 and 7 ′ are attached to the frame 1 so as to face the objective lens holder 20 and sandwich the objective lens holder 20. The permanent magnets 7 and 7 ′ generate motive power for focusing, tracking, and tilt correction of the objective lens 6 by magnetic interaction together with various coils attached to the objective lens holder 20. The various coils will be described later. As materials for the permanent magnets 7 and 7 ', cobalt magnets, neodymium magnets, ferrite magnets, alnico magnets, plastic magnets, and the like are applicable.
[0020]
The position correction unit 3 is a plate-like body having a shape obtained by cutting an approximately ellipse near the short axis, and is connected to the tilt correction unit 5 at the end on the short axis side. A shaft hole 31 is provided in a short part opposite to the short shaft. As shown in FIG. 2, the position correction unit 3 is movable in the Z direction that is parallel to the support shaft 2 and rotatable about the support shaft 2 by inserting the support shaft 2 through the shaft hole 31. Attached in form. Since the position correction unit 3 is attached in this manner, the position correction unit 3 moves in the Z direction to focus the objective lens 6 or moves in the substantially Z direction to track the objective lens 6. Can be done.
A pair of focusing coils 32 and 32 'and tracking coils 33 and 33' among a variety of coils that interact with the permanent magnets 7 and 7 'are provided at portions facing the permanent magnets 7 and 7' on the side of the position correction unit 3, respectively. It is attached one by one.
[0021]
The focusing coils 32 and 32 'generate a driving force for moving the position correction unit 3 in the Z direction for focusing. The winding direction of the focusing coils 32 and 32 ′ is such that when energized, the magnetic fluxes are generated in the directions in which driving force is generated in the same direction parallel to the support shaft 2 due to the interaction with the magnetic fluxes of the permanent magnets 7 and 7 ′. Is set to form.
The tracking coils 33 and 33 ′ generate a driving force for rotating the position correction unit 3 for tracking. The winding direction of the tracking coils 33 and 33 ′ is a direction in which the energizing current rotates with the magnetic flux of the permanent magnets 7 and 7 ′ around the support shaft 2, and propulsive forces are in opposite directions. It is determined so as to form a magnetic flux in each direction of generation.
[0022]
Here, the direction in which the tracking coils 33 and 33 ′ generate a propulsive force when energized is strictly the Y direction. However, the range in which the position correction unit 3 rotates during tracking is a range of about several degrees around the position where the connecting shaft 4 is parallel to the X direction. Therefore, in this range, the rotation direction of the position correction unit 3 approximates the Y direction at the positions of the tracking coils 33 and 33 ′. Therefore, the position correction unit 3 can be efficiently rotated by the propulsive force generated by the tracking coils 33 and 33 ′.
[0023]
The connection shaft 4 is a component for connecting the position correction unit 3 and the tilt correction unit 5. The connecting shaft 4 is fixed to the tilt correction unit 5 and attached to the position correction unit 3 in a rotatable manner. As shown in FIG. 2, the connecting shaft 4 is attached to the position correcting portion 3 by being inserted through a connecting shaft mounting hole 34 provided at the short shaft side end and fixed in the X direction by a retaining ring (not shown). Is done. Further, the connection shaft 4 is provided with a rotation limiting stopper for limiting the rotation of the tilt correction unit 5 to a range described later.
[0024]
The tilt correction unit 5 is a plate-like body having a shape obtained by cutting a substantially ellipse near the short axis. The tilt correction unit 5 is connected to the position correction unit 3 via the connection shaft 4 on the side surface on the short axis side with the horizontal position as a fixed position. The range in which the tilt correction unit 5 rotates is limited to a range of about 1 ° from the fixed position by the action of the stopper.
A light passage hole 51 is provided at the end of the tilt correction unit 5 opposite to the short axis, and the objective lens 6 is attached to the light passage hole 51. Here, the positions of the shaft hole 31 and the light passage hole 51 of the position correction unit 3 and the attachment position and direction of the connecting shaft 4 are determined so that the position correction unit 3 and the tilt correction unit 5 have a line-symmetric shape. The
[0025]
Of the various coils that interact with the permanent magnets 7, 7 ′, tilt coils 52, 52 ′ are provided on the side of the tilt correction unit 5 facing the permanent magnets 7, 7 ′.
The tilt coils 52 and 52 ′ generate a driving force for rotating the tilt correction unit 5. As for the winding direction of the tilt coils 52 and 52 ', a propulsive force is generated in a direction opposite to each other in the direction of rotation about the support shaft 2 due to the interaction with the magnetic flux of the permanent magnets 7 and 7' when energized. Are determined so as to generate a magnetic flux in each direction.
[0026]
Here, the direction in which the tilt coils 52 and 52 ′ generate a propulsive force when energized is strictly the Z direction. However, the range in which the tilt correction unit 5 rotates during tilt correction is a range that is less than 1 ° with the fixed position as the center. Therefore, in this range, the rotation direction of the tilt correction unit approximates the Z direction at the positions of the tilt coils 52 and 52 ′. Therefore, the tilt correction unit 5 can be efficiently rotated by the propulsive force generated by the tilt coils 52 and 52 ′.
[0027]
Based on the light receiving state of the light receiving unit, the control unit performs calculation by a known method to detect the position and orientation of the objective lens 6 with respect to the track on the disk type medium. Further, the controller corrects the position by adjusting the intensity and direction (hereinafter referred to as current value) of the current supplied to the focusing coils 32 and 32 ′, the tracking coils 33 and 33 ′, and the tilt coils 52 and 52 ′. The position and orientation of the objective lens 6 are optimized by moving the unit 3 and the tilt correction unit 5.
[0028]
Next, control of the position and orientation of the objective lens 6 in the actuator 10 will be described.
At the time of recording / reproducing information on / from the disk type medium, a current having a current value determined by the control unit is supplied to the focusing coils 32 and 32 ′, the tracking coils 33 and 33 ′, and the tilt coils 52 and 52 ′. By flowing the current in this way, the interaction between the magnetic flux generated by the focusing coils 32 and 32 ′, the tracking coils 33 and 33 ′ and the tilt coils 52 and 52 ′ and the magnetic flux generated by the permanent magnets 7 and 7 ′ is minimized. The objective lens 6 stops at this position and posture.
[0029]
The control unit determines whether or not the light is focused on the recording surface of the disk-type medium based on the light receiving state of the light receiving unit, and performs focusing of the objective lens 6 as necessary. Focusing is performed by changing the current value in the focusing coils 32 and 32 '. For example, when the objective lens 6 is moved to the near side (hereinafter abbreviated as the near side) in FIG. 3 for focusing, a propulsive force is applied to the near side with respect to the focusing coils 32 and 32 ′. The current values of the focusing coils 32 and 32 ′ are adjusted so as to work. The control unit continues to adjust the current values of the focusing coils 32 and 32 'until the light is focused on the recording surface.
[0030]
Further, the control unit determines whether or not the optical axis of the light irradiated through the objective lens 6 accurately follows the track of the disk type medium based on the light receiving state at the light receiving unit, and performs tracking as necessary. Do. Tracking is performed by changing the current value in the tracking coils 33 and 33 ′. For example, when the objective lens 6 is moved in the direction of the arrow T in FIG. 3 for tracking, the current value of the tracking coil 33 is adjusted so that a propulsive force is generated toward the permanent magnet 7, and the tracking coil The current value of 33 ′ is adjusted so as to repel the permanent magnet 7 ′. The controller continues to adjust the current values of the tracking coils 33 and 33 ′ until the optical axis of the light accurately follows the track.
[0031]
Further, the control unit determines whether or not the optical axis of the light irradiated through the objective lens 6 is orthogonal to the recording surface of the disk type medium based on the light receiving state at the light receiving unit, and performs tilt correction as necessary. Do. The tilt correction is performed by changing the current value in the tilt coils 52 and 52 ′. For example, when the objective lens 6 is moved in the direction of arrow I in FIG. 4 for tilt correction, the current value of the tilt coil 52 is adjusted so that a propulsive force is generated on the upper side in FIG. The current value of 52 ′ is adjusted so that a propulsive force is generated on the lower side in FIG. The controller continues to adjust the current values of the tilt coils 52 and 52 ′ until the optical axis of the light is orthogonal to the recording surface.
[0032]
In this manner, in the actuator 10 and the objective lens holder 20, the tilt correction unit 5 is attached to the connection shaft 4 attached to the position correction unit 3 so as to be orthogonal to the support shaft 2 in a swingable form. The tilt of the tilt correction unit 5 can be adjusted. Thus, the tilt correction of the objective lens 6 can be performed by adjusting the tilt of the tilt correction unit 5.
The tilt correction by such a mechanism reduces the weight of the object to be moved for adjustment to a minimum as compared with the case where the entire optical pickup is moved, for example, and the mechanism for adjustment is a component such as a gear or a cam. Therefore, it can be executed with a short response time. The mechanism can be manufactured at low cost without using an expensive material such as a suspension wire. Therefore, even when information is recorded and reproduced by rotating a disk-type medium at high speed, an optical pickup capable of performing tilt correction with high followability in addition to focusing and tracking can be provided at low cost. Furthermore, tilt correction can be performed with higher accuracy and energy saving than when the entire optical pickup is moved.
[0033]
Further, since the driving force for adjusting the tilt of the objective lens 6 is generated by the interaction between the permanent magnets 7 and 7 ′ and the tilt coils 52 and 52 ′, the current flowing through the tilt coils 52 and 52 ′. Tilt correction can be performed by adjusting the value. Thus, tilt correction can be performed with a shorter response time and higher accuracy.
Furthermore, by making it possible to perform tilt correction without moving the entire optical pickup in the actuator 10 as described above, the optical pickup can be made compact and energy consumption can be reduced.
[0034]
The actuator 10 according to the present invention is not limited to the above. For example, the permanent magnets 7 and 7 ′ may be electromagnets. Further, the number of magnets provided in the actuator 10 and the mounting position are design matters and are appropriately set. The connection shaft 4 may be fixed to the position correction unit 3 and attached to the tilt correction unit 5 so as to be rotatable.
The range in which the position correction unit 3 moves in the direction parallel to the support shaft 2, the range in which the position correction unit 3 swings in the circumferential direction of the support shaft 2, and the range in which the tilt correction unit 5 swings in the circumferential direction of the connection shaft 4 are design matters. It is set as appropriate according to the performance required for the actuator 10.
[0035]
【The invention's effect】
According to the present invention, the tilt correction unit is connected to the position correction unit, and the tilt correction unit is rotatable in the direction connected to the position correction unit, thereby controlling the posture of the objective lens and tilt correction. Can be done. Thus, for example, the weight of the object to be moved is reduced as compared with the case where the inclination of the entire optical pickup is adjusted, and the tilt correction can be performed with a short response time by simplifying the control mechanism. Furthermore, tilt correction can be performed with energy saving and high accuracy. Further, since the mechanism can be manufactured at low cost without using an expensive material, an optical pickup device can be provided at low cost. Furthermore, the optical pickup device can be easily reduced in size and energy saving.
[0036]
In addition, the position correction unit is attached to the support shaft in a form that is movable in a direction substantially parallel to the support shaft and is rotatable about the support shaft, and the position of the tilt correction unit is corrected in a form that is rotatable about the connection axis. By attaching to the unit, the objective lens holder and the actuator can be made simple and inexpensive. Therefore, tilt correction can be performed with a shorter response time, and the actuator and the optical pickup device can be made inexpensive and easy to maintain.
[0037]
Further, by performing control such as focusing, tracking, and tilt correction of the objective lens with a mechanism combining a magnet and a coil, the control can be performed with a shorter response time and higher accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an objective lens holder 20 according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional side view of the objective lens holder 20;
FIG. 3 is a plan view of the actuator 10 according to the present invention.
4 is a front view of the actuator 10. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Frame 2 Support axis | shaft 3 Position correction | amendment part 4 Connection axis | shaft 5 Tilt correction | amendment part 6 Objective lens 7, 7 'Permanent magnet 10 Actuator 20 Objective lens holder 32 Focusing coil 33 Tracking coil 52 Tilt coil

Claims

A light emitting unit that emits light applied to a disc type medium on which information is optically recorded, a light receiving unit that receives light reflected from the optical disc, light applied to the disc type medium, and the disc type In an optical pickup having an objective lens that focuses light reflected from the medium and performing at least one of recording and reproduction of information on the disk-type medium,
A frame, a support shaft standing on the frame, an objective lens holder supported by the support shaft and holding the objective lens, and a magnet attached to the frame so as to face the objective lens holder An actuator for performing focusing, tracking and tilt correction of the objective lens,
The objective lens holder is attached to the support shaft so as to be movable in a direction substantially parallel to the support shaft and to be rotatable about the support shaft. A position correction unit having a focusing coil that generates a force in a direction substantially parallel to the magnet, a tracking coil that is attached to face the magnet and generates a force that rotates about the support shaft when energized, and the objective lens A tilt correction unit to be attached; and a connecting shaft that connects the position correction unit and the tilt correction unit;
The connection shaft is disposed and fixed to the tilt correction unit in a direction orthogonal to the support shaft, and the connection shaft is rotatably inserted into a connection shaft mounting hole provided in the position correction unit. , the tilt correction portion, before Symbol optical pickup and having a tilt correction coil to generate a force to rotate about said connecting shaft when energized mounted opposite the magnet.

An objective lens that focuses light applied to a disk-type medium on which information is optically recorded and light reflected from the disk-type medium is held , and a direction in which the objective lens is focused by a support shaft; In the objective lens holder that is movably attached in the direction of tracking of the objective lens,
A position correction unit that is provided with a shaft hole through which the support shaft is inserted and is movable in a direction in which the objective lens is focused and a direction in which the objective lens is tracked; a tilt correction unit to which the objective lens is attached ; With
The tilt correction unit is fixed to the tilt correction unit, and a connection shaft in a direction perpendicular to the support shaft is rotatably inserted into a connection shaft mounting hole provided in the position correction unit, thereby the position correction unit and An objective lens holder which is connected.

An actuator comprising the objective lens holder according to claim 2 , wherein the objective lens performs focusing, tracking, and tilt correction.
Frame,
And the support shaft erected on the frame,
A magnet attached to the frame facing the objective lens holder;
The position correction unit is mounted facing the magnet and generates a force in a direction substantially parallel to the support shaft when energized. The position correction unit is mounted facing the magnet and rotates about the support shaft by energization. A tracking coil that generates a force to
The actuator according to claim 1, wherein the tilt correction unit includes a tilt correction coil that is attached to face the magnet and generates a force that rotates about the connection shaft when energized.