JPH0253233A - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、各種の光ディスクや光磁気ディスクＢ９発明
の概要 本発明は、種々の光ディスクに対する情報信号の記録及
び／又は再生を行う光ピツクアップ装置に用いられる対
物レンズ駆動袋！において、回動自在に枢支される支持
部材と、この支持部材によりトラッキング方向用電歪変
換部材を介して支持されこの支持部材の回動により光デ
ィスクの内外周に亘って臨ませられる対物レンズとを備
えることにより、トラッキングの粗調整を支持部材の回
動駆動により行い、トラッキングの微調整をトラッキン
グ方向用電歪変換部材の変位により行うようにして、外
部よりの振動や磁気に影響されることなくいわゆる高速
シークが可能であり、また、容易に小型化、薄型化が図
れるようにしたものである。

Ｃ０従来の技術 従来、いわゆるコンパクト・ディスクやレーザ・ディス
ク、あるいは、光磁気ディスク等の種々の光ディスクに
対して、情報信号の記録及び／又は再生を行う光ピンク
アップ装置は、回転駆動される光ディスクの全面に対す
る情報信号の記録及び／又は再生を行うため、この光デ
ィスクの内外周に亘って変位駆動されるように配設され
ている。

また、この光ピツクアップ装置においては、情報信号の
記録及び／又は再生を行うための光ビームを上記光デイ
スク上に形成された記録トラック上に正確に集光させる
必要がある。そのため、このような光ピツクアップ装置
においては、対物レンズをその先軸方向であるフォーカ
ス方向及び光ディスクの径方向であるトラッキング方向
に変位駆動させるための対物レンズ駆動装置が設けられ
ている。

この対物レンズ駆動装置は、例えば、マグネットと、こ
のマグネットの磁気フラックスを伝導して所定の磁場を
形成するヨークと、上記磁場中に配設される駆動コイル
とからなる磁気回路を有し、この磁気回路の駆動力によ
り対物レンズを上記２軸方向に変位駆動するように構成
されている。すなわち、この対物レンズ駆動装置は、２
軸方向に変位自在に支持されるとともに対物レンズが取
付けられるコイルボビンに、上記磁場中に互いに直交す
る方向の電流を流すように構成されたフォーカス用及び
トラッキング用の駆動コイルが巻回されてなる。そして
、これら駆動コイルにそれぞれフォーカス方向用駆動電
流及びトラッキング方向用駆動電流が対応して供給され
ることにより、上記対物レンズを２軸方向に変位駆動す
るようになされている。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 ところで、上述のように電るｎ的駆動力により対物レン
ズを変位駆動するように構成された対物レンズ駆動装置
においては、対物レンズを光ディスクの内外周に亘って
移動させるためには、光ビックアンプ装置全体を送り操
作する必要がある。そのため、可動部の重量が大きくな
り、対物レンズを光ディスクの内外周に亘って高速で移
動させるいわゆる高速シークを行うことが困難となって
いる。また、該可動部の重量が大きいことから、外部よ
りの振動等による影響を受は易く、対物レンズの移動制
御Ｂが正確に行われず、良好な情報信号の書込み及び／
又は読出しが阻害される虞れがある。

また、上記対物レンズが電磁的駆動手段により駆動され
ていることにより、外部よりの磁気や、フォーカス方向
用の駆動電流により発生する磁気とトラッキング方向用
の駆動電流により発生する磁気とのいわゆるクロストー
ク等により該対物レンズの駆動制御が影響を受は易く、
情報信号の正確な書込み及び／又は読出しが行えなくな
る虞れがある。

さらに、上記対物レンズを駆動するための電磁的駆動手
段を構成するためのマグネットやコイル等を配設する必
要があるため、装置の小型化、薄型化が困難となされて
いる。

そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるもの
であって、外部よりの振動や磁気に影響されることなく
いわゆる高速シークが可能であり、また、容易に小型化
、薄型化が図れる対物レンズ駆動装置を捉供することを
目的とする。

巳１課題を解決するための手段 上述の課題を解決し上記目的を達成するため、本発明に
係る対物レンズ駆動装置は、回動自在に枢支されるとと
もに、電磁駆動手段により回動駆動される支持部材と、
この支持部材により支持される対物レンズと、上記支持
部材の被枢支部分と上記対物レンズとの間に介在される
トラ・ノキング方向用電歪変換部材とを備え、上記対物
レンズは、上記支持部材の回動駆動により光ディスクの
内外周に亘って臨ませられるとともに、上記トラ・ンキ
ング方向用電歪変換部材の変位により上記光ディスクの
径方向に変位駆動されてなることを特徴とする特 Ｆ１作用 本発明に係る対物レンズ駆動装置においては、支持部材
の回動駆動により対物レンズの光ディスクの内外周に亘
る移動制御及びトラッキングの粗調整が行われ、トラッ
キング方向用電歪変換部材の変位駆動によりトラッキン
グの微調整が行われる。

Ｇ、実施例 以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照しながら説
明する。

本発明に係る対物レンズ駆動装置は、第１図に示すよう
に、この対物レンズ駆動装置が適用される光ピツクアン
プ装置を有して構成される光デイスクプレーヤの装置筐
体内に回転自在に植設される支持軸１により回動自在に
枢支されるとともに、電磁的駆動手段により、第１図中
矢印Ｔで示す方向に回動駆動される支持部材となる支持
アーム２を有してなる。上記電磁的駆動手段は、例えば
、上記支持アーム２の基端側に設けられる駆動コイル３
とこの駆動コイル３に対向するように上記装置筐体内に
固定して設けられるマグネット４とからいわゆる面対向
モータを構成してなるものである。

上記支持アーム２の先端側には、一対のフォーカス方向
用電歪変換素子板５．６が互いに平行に延設されている
。これらフォーカス方向用電歪変換素子板５．６は、そ
れぞれいわゆるバイモルフ板またはモノモルフ板と呼ば
れるものである。すなわち、これらフォーカス方向用電
歪変換素子板５．６は、それぞれ例えば金属等の材料よ
りなる基材の両面または片面にセラミックス等が被着さ
れ、さらにこのセラミックス等の層の上に金属薄膜等か
らなる電極が形成されてなるものである。

これらフォーカス方向用電歪変換素子板５．６は、上記
ｔＩＮ電圧が印加されることにより、電圧の極性及び電
位に応じて、第１図中矢印Ｆで示すように、厚み方向め
、すなわち、自由端部をこの自由端部が上記支持アーム
２の回動により変位させられる方向に直交する方向に変
位させるような歪曲を生ずる。

上記一対のフォーカス方向用電歪変換素子板５゜６の自
由端部には、フォーカス用変位部材７が取付けられてい
る。このフォーカス用変位部材７は、例えば炭素繊維入
りエポキシ樹脂等の可撓性を有する材料よりなり、一端
部及び他端部がそれぞれ一方及び他方のフォーカス方向
用電歪変換素子板５．６の自由端部に対応して取付けら
れている。

したがって、このフォーカス用変位部材７は、上記一対
のフォーカス方向用電歪変換素子板５．６が互いに同方
向に歪曲することにより、姿勢を維持したまま、いわゆ
る平行移動するように変位される。

そして、上記フォーカス用変位部材７には、トラッキン
グ方向用電歪変換部材であるトラッキング方向用電歪変
換素子板８を介して対物レンズ９が取付けられるレンズ
ボビン１０が取付けられている。上記トランキング方向
用電歪変換素子板７は、上記一対のフォーカス方向用電
歪変換素子板５．６と同様に構成されてなるものである
。上記対物レンズ９は、上記トラッキング方向用電歪変
換素子板８が歪曲することにより、第１図中矢印ｔで示
すように、上記トラッキング方向用電歪変換素子板８の
基端部を中心として上記支持アーム２の回動により変位
させられる方向と同様の方向に変位される。

上述のように構成されてなる本発明に係る対物レンズ駆
動装置は、上記装置筐体内において、上記対物レンズ９
が、光ディスクＤに臨むように配設される。この光ディ
スクＤは、上記装置筐体内に所定のチャッキング装置に
より支持され、回転駆動される。そして、上記対物レン
ズ９は、上記支持アーム２の回動により上記光ディスク
Ｄの信号記録領域の内外周に亘って臨ませられるように
なされている。

そして、この対物レンズ駆動装置が通用される光ピツク
アップ装置は、上記装置筐体内に配設される光学フレー
ム１１及び上記支持軸ｌにより上記支持アーム２ととも
に回動自在に支持されるミラーフレーム１２内に所定の
光学デバイスが配設されて構成される。

すなわち、上記光学フレーム１１内に配設されるレーザ
ダイオード等の発光素子１３から発した出射光ビームｂ
は、コリメータレンズ１４及びビームスプリンタ１５を
介して、上記ミラーフレーム１２内に配設される第１の
ミラー１６に到達する。この第１のミラー１６により、
上記出射光ビームｂは、上記支持アーム２に沿ってこの
支持アーム２の先端側に向かう方向に反射される。この
第１のミラー１６は上記ミラーフレーム１２の回動によ
り上記支持アーム２とともに回動変位されるので、この
第１のミラー１６により反射された出射光ビームｂは、
上記支持アーム２の回動位置に依らずに、常に上記支持
アーム２の先端側に向かう方向に進行する。そして、上
記出射光ビームｂは、上記ミラーフレーム１２内の上記
対物レンズ９に臨む位置に配設される第２のミラー１７
に到達する。この第２のミラー１７は、上記ミラーフレ
ーム１２の回動により上記支持アーム２とともに回動変
位され、常に、上記対物レンズ９に臨む位置にあるよう
になされている。この第２のミラー１７により反射され
た出射光ビームｂは、上記対物レンズ９に垂直に入射さ
れる。

上記対物レンズ９に入射された出射光ビームｂは、上記
光ディスクＤの信号記録面上に集光されて反射される。

上記信号記録面により反射された反射光ビームｒは、上
記対物レンズ９、上記第２のミラー１７、上記第１のミ
ラー１６を介して、上記ビームスプリッタ１５に到達す
る。このビームスプリッタ１５に入射した反射光ビーム
ｒは、検出レンズ１８の方向に反射される。検出レンズ
１８を通過した反射光ビームｒは、フォトダイオード等
の光検出装置１９の複数の受光素子上に集光される。

この先ピ・ンクアップ装置においては、上記光検出装置
１９に入射する反射光ビームｒの状態の変化により、い
わゆるフォーカスエラー信号Ｅ、及びトラッキングエラ
ー信号Ｅアが検出される。上記フォーカスエラー信号Ｅ
ｒは、上記光ディスクＤの信号記録面に対する光ビーム
ｂの集光点の光軸方向の位置ずれを表現する信号である
。このフォーカスエラー信号Ｅ、は、例えば、上記検出
レンズ１８により反射光ビームｒに非点収差を与え、こ
の非点収差の状態を上記光検出装置１９の複数の受光素
子の出力を比較することにより検出するいわゆる非点収
差方式等により得ることができる。

また、上記トラッキングエラー信号Ｅ、は、上記光ディ
スクＤの信号記録面上に形成される記録トラックに対す
る光ビームｂの上記光ディスクＤの径方向の位置ずれを
表現する信号である。このトラッキングエラー信号ＥＴ
は、例えば、上記光検出装置１９の複数の受光素子の出
力を比較することにより、反射光ビームｒの径方向のエ
ネルギー分布の変化を検出すること等により得ることが
できる。

上記フォーカスエラー信号Ｅ、は、所定のフォーカス駆
動回路を介してフォーカス駆動電圧として上記一対のフ
ォーカス方向用電歪変換素子板５゜６に送られる。この
一対のフォーカス方向用電歪変換素子板５，６は、上記
フォーカスエラー信号Ｅ、に基づくフォーカス駆動電圧
が印加されることにより、上記光ビームｂが上記光ディ
スクＤの信号記録面上に常に集光されるように、歪曲変
位して上記対物レンズ９を光軸方向に駆動変位させる。

上記トラッキングエラー信号Ｅ、は、第２図に示すよう
に、ローパスフィルタ２０及び所定の駆動回路２１を介
して上記駆動コイル３′に送られるとともに、バイパス
フィルタ２２及び所定のトラッキング駆動回路２３を介
して上記トランキング方向用電歪変換素子板８に送られ
る。

上記ローパスフィルタ２０は、例えば周波数が５００Ｈ
ｚ乃至６００Ｈｚ以下の信号を弁別するように構成され
ている。したがって、上記駆動コイル３には、上記トラ
ッキングエラー信号Ｅ１の上記ローパスフィルタ２０を
通過するような低域周波数成分のみに基づく駆動電流が
送られる。そして、上記バイパスフィルタ２２は、例え
ば周波数が５０〇七乃至６００Ｈｚ以上の１８号を弁別
するように構成されている。そのため、上記トラッキン
グ方開用電歪変換素子板８には、上記トラッキングエラ
ー信号Ｅ、の上記バイパスフィルタ２２を通過するよう
な高域周波数成分のみに基づく駆動電圧が印加される。

すなわち、上記トラッキングエラー信号Ｅ、のうちの低
域周波数成分に基づく、いわゆるトラッキングの粗調整
は、上記駆動コイル３に供給される駆動電流により上記
支持アーム２が回動駆動されることにより行われる。そ
して、上記トラッキングエラー信号Ｅ、のうちの高域周
波数成分に基づく、いわゆるトラッキングの微調整は、
上記トラッキング方向用電歪変換素子板８に供給される
駆動電圧によりこのトラッキング方向用電歪変換素子板
８が歪曲駆動されることにより行われる。

また、上記対物レンズ９を上記光ディスクＤの信号記録
面の内外周に亘って高速で移動させるいわゆるシークは
、所定の駆動回路により生成されるトラックジャンプ信
号に基づく駆動電流を上記駆動コイル３に供給すること
により、上記支持アーム２を回動駆動することにより行
われる。

このように、本発明に係る対物レンズ駆動装置において
は、上記支持アーム２の上記電磁駆動手段による回動駆
動により、上記対物レンズ９の上記光ディスクＤの信号
記録面の内外周に亘る移動及びトラッキングの粗調整が
行われるとともに、上記トラッキング方向用電歪変換素
子板８の歪曲駆動によりトラッキングの微調整が行われ
る。

そのため、上記対物レンズ９の上記光ディスクＤの信号
記録面の内外周に亘る移動を迅速に行うことができる。

また、上記支持アーム２の重心を上記支持軸ｌに一致す
るようにしておくことにより、この支持アーム２の回動
が外部よりの振動等の影響を受は難くすることができる
。そして、トラッキングの微調整については、上記トラ
ッキング方向用電歪変換素子板８により行われるため、
外部よりの磁気の影響を受けずに上記対物レンズ９の正
確な変位駆動を行うことができる。

また、本発明に係る対物レンズ駆動装置は、第３図に示
すように、上記支持アーム２の先端側にスリット２４を
設けることにより、この支持アーム２の先端部を第３図
中τで示すトラッキング方向に揺動自在となすヒンジ部
２５を形成し、上記スリット２４に挟持されるようにト
ラッキング方向用電歪変換部材となる積層圧電素子２６
を設けてもよい。

この場合には、上記積層圧電素子２６に上記トラッキン
グエラー信号Ｅ、の高域周波数成分に基づく駆動電圧を
印加することによりこの積層圧電素子２６を変位させ、
上記支持アーム２の先端部を上記しンジ部２５を中心に
揺動駆動させることにより、トラッキングの微調整を行
うことができる。したがって、この場合には、上記レン
ズボビン１０は、上記フォーカス用変位部材７に直接的
に取付ければよい。

また、上述の実施例においては、対物レンズは一対のフ
ォーカス方向用電歪変換素子板を介して支持されている
が、上記対物レンズは、１枚のフォーカス方向用電歪変
換素子板とこのフォーカス方向用電歪変換素子板に平行
に配設される支持板とを介して支持されるようにしても
よい、この支持板は、上記フォーカス方向用電歪変換素
子板の基材と同様の材料や、あるいは合成樹脂等の軽量
の材料により形成されてなるものである。

さらに、上述の各実施例においては、支持部材として上
記支持アーム２を用いているが、この支持部材は、上述
のような支持アームに限定されず、例えば、周囲に上記
駆動コイル３が配設された円盤状の部材としてもよい。

なお、本発明に係る対物レンズ駆動装置は、上述の実施
例中に説明したような光ピックア・２プ装置に限定され
ることなく、種々の光ピツクアップ装置に適用できるも
のである。例えば、光ピツクアップ装置における上記各
エラー信号ＥＦ、ＥＴの検出方式は、上述したような方
式に限定されず、所定の臨界角プリズムを用いてフォー
カスエラーを検出するいわゆる臨界角方式、所定のナイ
フェツジによりフォーカスエラーを検出するいわゆるナ
イフェツジ方式、回折格子等の光学デバイスによりサブ
光ビームを形成しこのサブ光ビームの反射光量の比較に
よりトラッキングエラーを検出するいわゆるスリービー
ム方式等を用いた光ピツクアップ装置にも通用できるも
のである。

また、上述の実施例における光ピツクアップ装置におい
ては、光ビームを第１及び第２のミラー１６．１７によ
り上記支持アーム２に沿った方向に導いているが、この
第１及び第２のミラー１６゜１７は、両端が所定の傾斜
を有する反射面として形成された平行四辺形プリズムに
換えてもよい。

Ｈ０発明の効果 上述のように、本発明に係る対物レンズ駆動装置におい
ては、支持部材の回動駆動により対物レンズの光ディス
クの内外周に亘る移動及びトラッキングの粗調整を行う
ことができるとともに、トラッキング方向用電歪変換部
材の変位駆動によりトラッキングの微調整を行うことが
できる。

そのため、対物レンズの光ディスクの内外周に亘る移動
を迅速に行うことができ、いわゆる高速シークが可能で
ある。また、このシークは上記支持部材の回動により行
われるため、外部よりの振動等の影響を受は難く、上記
対物レンズの正確な変位制御を行うことができる。そし
て、トラッキングの微調整については、トラッキング方
向用電歪変換部材により行われるため、外部よりの磁気
による影響を受けずに正確な変位制御を行うことができ
る。また、上記対物レンズをフォーカス方向に駆動する
ための磁気等による影響、すなわち、いわゆるクロクト
ークのない正確な変位制御を行うことができる。

さらに、電磁的駆動手段を構成するためのマグネットや
コイル等を用いる必要がないため、装置の小型化、薄型
化が容易である。

すなわち、本発明は、外部よりの振動や磁気に影響され
ることなくいわゆる高速シークが可能であり、また、容
易に小型化、薄型化が図れる対物レンズ駆動装置を提供
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る対物レンズ駆動装置及びこの対物
レンズ駆動装置が適用された光ピツクアップ装置の構成
を示す概略的な斜視図である。 第２図は上記光ピツクアップ装置においてトランキング
エラー信号を上記対物レンズ駆動装置に供給するための
周波数弁別回路の構成の一例を示すブロック図である。 第３図は上記対物レンズ駆動装置の構成の他の例を示す
平面図である。 ２・・・・・・・・支持アーム ３・・・・・・・・駆動コイル ４・・・・・・・・マグネット ５．６・・・・フォーカス方向用電歪変換素子板８・・
・・・・・・トラッキング方向用電歪変換素子板９・・
・・・・・・対物レンズ ２６・・・・・・・・積層圧電素子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　回動自在に枢支されるとともに、電磁駆動手段により
   回動駆動される支持部材と、 上記支持部材により支持される対物レンズと、上記支持
   部材の被枢支部分と上記対物レンズとの間に介在される
   トラッキング方向用電歪変換部材とを備え、 上記対物レンズは、上記支持部材の回動駆動により光デ
   ィスクの内外周に亘って臨ませられるとともに、上記ト
   ラッキング方向用電歪変換部材の変位により上記光ディ
   スクの径方向に変位駆動されてなる対物レンズ駆動装置
   。