JPH0237530A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、記録媒体上に光スポットを照射する対物レン
ズを、その光軸と平行なフォーカス方向およびこれと直
交するトラッキング方向に駆動する対物レンス駆動装置
に関する。

〔従来の技術〕

対物レンズ駆動装置は従来種々提案されており、例えば
対物レンズをホルダの中央部に装着し、このホルダを４
本の平行ワイヤを介して磁性体より成るベースに固定し
た固定部材にフォーカスおよびトラッキング方向に変位
可能に支持すると共に、このホルダの外周にフォーカス
コイルを巻装し、更にホルダの対向する端面においてフ
ォーカスコイルの外周にそれぞれ一対のトラッキングコ
イルを装着している。また、ホルダの外側で各一対のト
ラッキングコイルおよびフォーカスコイルと対向してベ
ースに永久磁石が設けられていると共に、各永久磁石上
対向するようにホルダに形成した開口部を通してベース
と一体に内ヨークが設けられ、各永久磁石と対向する内
ヨークおよびベースとによって閉磁気回路を形成し、こ
れにより対応する一対のトラッキングコイルおよびフォ
ーカスコイルを横切る磁束を発生させて、フォーカスコ
イルおよびトラッキングコイルに流す電流と磁気回路と
の電磁作用により対物レンズをフォーカス方向およびト
ラッキング方向に駆動するようにしているものがある。

また、対物レンズをホルダの中央部に装着し、このホル
ダを一対のフォーカス用板ばねを介して中継部材に連結
すると共に、この中継部材を一対のトラッキング用板ば
ねを介してベースに設けたポストに連結して、対物レン
ズをフォーカスおよびトラッキング方向に変位可能に支
持している。

また、トラッキング方向において対向するホルダの両端
面には、それぞれフォーカスコイルが設けられ、更に各
フォーカスコイル上にトラッキングコイルが設けられて
いると共に、ベースにはこれらフォーカスコイルおよび
トラッキングコイルと協働する永久磁石を存する磁気回
路が設けられているものがある。

また、レンズとして薄膜状のマイクロフレネルレンズを
使用し、この薄膜状レンズの上に圧電素子を設け、その
印加電圧を制御して焦点調整をするものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した前二者の対物レンズ駆動装置に
あっては、対物レンズをホルダの中央部に装着している
ため、この対物レンズを経て記録媒体に光スポットを投
射するにあたっては、対物レンズの記録媒体とは反対側
に反射ミラー等の光学部材を配置する必要があり、これ
がため光軸方向の寸法が太き（なって装置が大形になる
という問題がある。また、対物レンズを有する駆動部分
にかなりのスペースを要するため装置の大形化が避けら
れないという問題がある。また駆動部の重量が大で駆動
部を形成するフレーム等は強度を充分考慮したものでな
ければならず、そのための構成、コスト面での不利があ
る。

一方、圧電素子を用いて対物レンズを駆動するものは上
下方向にのみ移動させるものであるためフォーカス方向
、トラッキング方向へ移動させなければならない対物レ
ンズ駆動装置に適用するには充分なものでないという問
題がある。

本発明は、上記従来の問題点を解決すべく提案されるも
ので、小型で軽量な構成であるとともにフォーカス方向
、トラッキング方向へ適正な駆動をする対物レンズ駆動
装置を提供することを目的としたものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は、上
記目的を達成するため記録媒体上に光スポットを照射す
る対物レンズを、その光軸と平行なフォーカス方向およ
びこれと直交するトラッキング方向に駆動する対物レン
ズ駆動装置において、一端を固定し他端に対物レンズを
設けた圧電素子の一方の面の長手方向中心線両側に少な
（とも２個づつの電極を設けるとともに、他方の面の長
手方向中心線両側に少なくとも１個づつの電極を設け、
それらの電極に対し異った電圧を印加することにより、
固定部を支点に上下方向、左右方向に圧電素子を駆動さ
せるようにしたものである。

これにより、１個の圧電素子で対物レンズを上下方向に
平行に移動させ、あるいは左右方向へも移動させること
ができる。

〔実施例〕

第１図、第２図は本発明の第１実施例を示すもので、先
ず光学系の説明をすると、第１図は側面図、第２図は平
面図である。ＬＥＤ　Ｉからのビームは、コリ、メータ
レンズ２により平行光束とした後、プリズム３のハーフ
ミラ−３ａにより反射され更にミラー４で反射され、対
物レンズ５を経て光カード６にそのほぼ法線方向から投
射して結像させる。

光カード６面で反射されたビームは対物レンズ５で集光
してミラー４で反射され、プリズム３を透過させ結像レ
ンズ７を経てフォトダイオード８に入射させて結像させ
る。

対物レンズ５は、バイモルフ１０に固定してあり光カー
ド６に対し移動可能である。バイモルフ１０は、支持台
９により駆動可能にその一端を支持しである。光カード
６をトラック方向に移動させながら情報の再生を行うも
のであるが、光カード６に対しての対物レンズ５の上下
方向のズレ、光カード６の情報記録部に対する対物レン
ズ５の左右方向のズレがあると光カード６上の像はフォ
トダイオード８に適正に投影されなくなる。したがって
、バイモルフ１０の駆動により対物レンズ５を移動させ
るのである。

なお、上記実施例における光学系のう・ちプリズム３に
代えてハーフコートされたミラーを用いてもよい。また
、光カード６上の記録情報をＬＥＤ　１の投射ビームが
複数個同時に読み取るためには、各トラックを幅方向に
おいて有効に照明する必要がある。このためＬＥＤ　１
の光源の位置をコリメータレンズ２の焦点位置からコリ
メータレンズ２側に位置させておくことにより、ＬＥＤ
　１の投射ビームをデフォーカス状態とすることがよい
。

次にバイモルフ１０の駆動により対物レンズ５が移動す
るための具体的実施例を説明する。第３図Ａは、バイモ
ルフ１０の主要部の斜視図を示したもので、中央に長手
方向に沿った溝１７を形成し、バイモルフ１０の駆動を
容易にしている。上面に溝１７の両側に電極パターン１
２．１３．１５．１６を対応するように２個づつ設け、
下面には溝１７の両側に２個設ける。第３図Ｂの状態か
ら第３図Ｃの状態にバイモルフ１０が駆動し対物レンズ
５がフォーカス方向に移動させるには次のように電極に
電圧を印加する。第４図は、フォーカスサーボ、トラッ
キングサーボのための信号系を示す回路図であるが、電
極パターン１１に印加される電圧は位置信号子トラック
エラー信号とし、電極パターン１２に印加される電圧は
位置信号子トラックエラー信号十のフォーカスエラー信
号とし、電極パターン１３に印加される電圧は位置信号
子トラックエラー信号−フオーカスエラー信号とし、電
極パターン１４に印加される電圧は位置信号子トラック
エラー信号とし、電極パターン１５に印加される電圧は
位置信号−トラックエラー信号十フォーカスエラー信号
とし、電極パターン１６に印加される電圧は位置信号−
トラックエラー信号−フォーカスエラー信号としている
。

フォーカス信号等によりｃｐｕで演算して位置出しをし
くこの間の詳細な説明は省略する）、位置信号つまりフ
ォーカスサーチ電圧を印加する。次に光学系により得ら
れるフォーカスエラー信号（ＦＥ）トラッキングエラー
信号（ＴＥ）を合成する。電極パターン１２と電極パタ
ーン１１、電極パターン１３と電極パターン１１０間に
、更に電極パターン１５と電極パターン１４、電極パタ
ーン１６の間にそれぞれフォーカスエラー信号による電
圧差が生じるとバイモルフ１０は第３図Ｂの状態から第
３図Ｃの状態に駆動し、対物レンズ５はその取付部上と
もにフォーカス方向に移動する。

一方、電極パターン１１，１２．１３のブロックと電極
パターン１４．１５．１６のブロックにトラッキングエ
ラー信号による電位差を生じさせると、第３図りの状態
から第３図Ｅの状態に駆動し、対物レンズ５はその取付
部とともにトラッキング方向に移動する。

なお、こうしたバイモルフ１０の駆動による移動量は、
例えばバイモルフ１０の長さを３０ｍｍトラッキング方
向への移動量を片側０．５　ｍｍとしても、前後方向４
μｍしかずれないので光カードのデータを読取るのに支
障はない。また対物レンズ５はバイモルフ１０に固着し
ている簡素な構成であるため、付加荷重はほぼ５０ｍｇ
以下ですみ小さな電圧でバイモルフを駆動させることが
できるとともに不要な振動を生じさせることもない。

第５図は、本発明の第２実施例に係るバイモルフを示し
たもので、２枚のバイモルフ（８，１９を固定具２０．
２１でそれらの両端にかけて固定して中央に溝１７ａを
形成している。

第６図は、本発明の第３実施例に係るバイモルフを示し
たもので、中央の溝を有しないものである。第２実施例
、第３実施例に係るバイモルフとも裏面に第１実施例と
同様の電極パターンを設けることはいうまでもない。

第７図は、本発明の第４実施例に係るバイモルフを示し
たもので中央に長手方向に沿った溝１７ｂを形成し、こ
の溝１７ｂの両側に電極パターン２２゜２３．２６．２
７を対応するように２個づつ設け、下面にも同様に電極
パターン２４，２５．２８．２９（図示されていない）
を２個づつ設ける。

第８図は、本発明の第５実施例に係るバイモルフを示し
たもので第４実施例と異り溝を設けていないものである
。

第４実施例の場合、電極パターン２２と２５、電極パタ
ーン２３と２４、電極パターン２６と２９、電極パター
ン２７．２８には同じ電圧を印加する。第５実施例の場
合も同様である。このようにして対物レンズ５ｃ、　５
ｄをその取付部とともにフォーカス方向、トラッキング
方向に移動させることができる。

第９図は、第４実施例、第５実施例の場合のフォーカス
サーボ、トラッキングサーボのための信号系を示す回路
図であるが、電極パターン２２と２５には位置信号子ト
ラックエラー信号十フォーカスエラー信号を印加し、電
極パターン２３と２４には位置信号−フオーカス信号＋
トラックエラー信号を印加し、電極パターン２６と２９
には位置信号−トラックエラー信号十フォーカスエラー
信号を印加し電極パターン２７と２８には位置信号−フ
オーカスエラー信号−トラックエラー信号とを印加する
ようにしている。

［発明の効果］ 以上のごとく、本発明によれば一枚のバイモルフで対物
レンズをトラッキングサーボ、フォーカスサーボできる
ため対物レンズ駆動部の小型化、軽量化を実現できると
ともにコストダウンをも図れる。また、マグネットを使
用しないので磁気の発生がなく鉄片その他を引きつけて
しまい円滑な駆動を実現できないということもなくなる
。また、対物レンズを保持している部分が簡素な構成で
あるため軽量であり、駆動装置が振動しても対物レンズ
の振動を招いてしまうということもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例の側面図、第２図は、同
平面図、 第３図Ａ−Ｅは、同バイモルフのみを示す説明図、 第４図は、バイモルフ駆動用信号系の回路図、第５図は
、本発明の第２実施例に係るバイモルフの平面図、 第６図は、第３実施例に係るバイモルフの平面図、 第７図は、第４実施例に係るバイモルフの平面図、 第８図は、第５実施例に係るバイモルフの平面図、 第９図は、第５．第６実施例のバイモルフ駆動用信号系
の回路図である。 ３・・・プリズム　　　　　４・・・ミラー５・・・対
物レンズ　　　　６・・・光カード７・・・結像レンズ
　　　　８・・・フォトダイオード９・・・支持台１０
・・・バイモルフ 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、記録媒体上に光スポットを照射する対物レンズを、
   その光軸と平行なフォーカス方向およびこれと直交する
   トラッキング方向に駆動する対物レンズ駆動装置におい
   て、一端を固定し他端に対物レンズを設けた圧電素子の
   一方の面の長手方向中心線両側に少なくとも２個づつの
   電極を設けるとともに、他方の面の長手方向中心線両側
   に少なくとも１個づつの電極を設け、それらの電極に対
   し異った電圧を印加することにより、固定部を支点に上
   下方向、左右方向に圧電素子を駆動させるようにしたこ
   とを特徴とする対物レンズ駆動装置。