JPH05197982A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対物レンズ及び光記録媒体の保護を図るとと
もに装置の小型化を実現する。 【構成】 対物レンズ５が取付けられるレンズボビン４
の重心付近より対物レンズ４が取付けられた側の側面に
至る間の位置に緩衝部材１０を取付け、この緩衝部材１
０の先端部が対物レンズ５よりも光記録媒体側に突出す
るようにして、対物レンズ５と光記録媒体との衝突を防
止するとともに、緩衝部材１０と光記録媒体との接触時
に対物レンズ５に負荷が加えられないようになす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク等の光記録
媒体に対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光学
ピックアップ装置に適用されて有用な対物レンズ駆動装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体レーザ素子等の光源を有
し、この光源から出射される光ビームをコリメータレン
ズやビームスプリッタ等の光学デバイス及び対物レンズ
を介して光記録媒体となる光ディスクの信号記録面上に
集光させるとともに、この信号記録面により反射された
光ビームを光検出器により検出して、光ディスクに対し
情報信号の書込み及び／又は読出しを行う光学ピックア
ップ装置がディスク記録及び／又は再生装置において用
いられている。

【０００３】このような光学ピックアップ装置において
は、光ビームを光ディスクの信号記録面に集光させる対
物レンズを、対物レンズ駆動装置により、この対物レン
ズの光軸方向（すなわちフォーカス方向）及び光軸に直
交する方向（すなわちトラッキング方向）の２軸方向に
変位自在に支持している。

【０００４】この種の対物レンズ駆動装置として、図８
に示すように構成されたものが知られている。この図８
に示す対物レンズ駆動装置は、基板１０１に垂直に植立
された支持部材１０２に、レンズボビン支持腕１０３を
介して支持されたレンズボビン１０４を有してなる。上
記レンズボビン支持腕１０３は、可撓性を有する材料よ
り形成されており、それぞれ肉薄となされ互いに直交す
る方向に変位可能となされた第１及び第２のヒンジ部１
０３ａ，１０３ｂが形成されている。従って、上記レン
ズボビン１０４は、上記レンズボビン支持腕１０３が上
記各ヒンジ部１０３ａ，１０３ｂを介して弾性変形する
ことにより、図８中矢印ｆで示すフォーカシング方向及
び矢印ｔで示すトラッキング方向の互いに直交する２軸
方向に変位可能となされている。

【０００５】上記レンズボビン１０４には、対物レンズ
１０５が取付けられている。また、このレンズボビン１
０４には、フォーカスコイル１０６及びトラッキングコ
イル１０７が取付けられている。そして、これら各コイ
ル１０６，１０７に対向するように、上記基板１０１に
植立された磁気ヨーク部１０８にマグネット１０９が取
付けられている。これら各コイル１０６，１０７、磁気
ヨーク部１０８及びマグネット１０９は、磁気回路を形
成しており、上記各コイル１０６，１０７にそれぞれフ
ォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に応じ
た駆動電流が供給されることにより、上記レンズボビン
１０４がフォーカシング方向及びトラッキング方向に駆
動変位される。

【０００６】このような対物レンズ駆動装置を備えてな
る光学ピックアップ装置においては、上記対物レンズ１
０５を上記光検出器の出力信号に基づいて駆動変位し
て、いわゆるフォーカス制御及びトラッキング制御を行
うことができる。

【０００７】上記フォーカス制御は、光ディスクが回転
駆動される際にいわゆる面ぶれを起こしても、光ディス
クの信号記録面に投射される光ビームが、常に信号記録
面上に正確に集光されるようにするものである。従っ
て、このフォーカス制御が作動されているときには、対
物レンズ１０５は、光ディスクとの間の距離を常に一定
になるように駆動変位される。

【０００８】また、上記トラッキング制御は、光ディス
クが回転駆動される際にいわゆる芯ぶれを起こしても、
光ビームが集光されてなるビームスポットが光ディスク
の信号記録面上に形成された記録トラックを正確にトレ
ースするようになすものである。

【０００９】ところで、このような対物レンズ駆動装置
においては、光ディスク及び対物レンズの保護のため、
レンズボビン１０４のフォーカシング方向の変位の範囲
を機械的に制限することにより、このレンズボビン１０
４に取付けられた対物レンズ１０５が最も光ディスクに
接近した状態においても、該対物レンズ１０５の先端部
が上記光ディスクに接触しないように規制している。す
なわち、図９に示すように、光ディスク１１０の対物レ
ンズに対向する側の主面１１０ａがいわゆる面ぶれによ
り変位する範囲ｄ_D を基準位置に対し上下に０．５ｍｍ
程度となし、上記対物レンズ１０５の先端部が変位され
る範囲ｄ_F を基準位置に対し上下に１ｍｍ程度とする
と、これら各範囲ｄ_D ，ｄ_F は互いに重なることがない
ように規制されている。そして、これら光ディスク１１
０の主面１１０ａと対物レンズ１０５の先端部が最も接
近した状態においても、これらの間に距離ｄ_M として
０．５ｍｍ程度の間隔が保たれるようになされている。

【００１０】ところで、光ディスク１１０の面ぶれに関
わらず対物レンズ１０５を常にこの光ディスク１１０に
所定の距離を保って追従させるために、上記対物レンズ
１０５が変位される範囲ｄ_F は、上記光ディスク１１０
が面ぶれする範囲ｄ_D よりも大きくなされている。ま
た、この対物レンズ１０５の先端部から、この対物レン
ズ１０５の焦点までの距離、すなわち作動距離（ワーキ
ング・ディスタンス）ｄ_W は、距離（ｄ_D ＋ｄ_M ）より
大きくなされている（例えば１．８〜１．９ｍｍ程
度）。

【００１１】しかしながら、このような対物レンズ駆動
装置においても、いわゆる反りにより面ぶれが大きい光
ディスクも用いた場合や、光ディスクを誤った状態に装
着した場合等には、この光ディスクと対物レンズ１０５
の先端部とが接触する虞れがある。そのため、従来、図
８及び図９に示すように、対物レンズ１０５の先端部
に、例えばいわゆるフェルトやゴム等の材料からなる緩
衝部材１１１を取付けることが提案されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な光学ピックアップ装置において、この光学ピックアッ
プ装置より光ディスク上に投射され、該光ディスクで反
射されて光学ピックアップ装置に戻った光ビームは、該
光ディスク上に記録された情報信号に基づいて変調され
ている。従って、この光ビームを光検出器を用いて検出
することにより、光ディスクに記録された情報信号を読
取ることができる。

【００１３】ところが、光検出器となるフォトダイオー
ド等の受光素子は、光ディスクの記録トラックと同程度
の面積の受光面を有するように形成することは困難であ
る。そのため、光学ピックアップ装置においては、光検
出器に入射し集光する光ビームの光路を、所定の検出用
光学デバイスを用いて延長させている。すなわち、検出
される光ビームの光路を延長させることにより、光ディ
スクの信号記録面の状態を拡大して検出している。

【００１４】従って、焦点距離の短い対物レンズを用い
れば、光検出器の受光面を小型化することなく、光学ピ
ックアップ装置の小型化を図ることができる。すなわ
ち、焦点距離の短い対物レンズを用いれば、光検出器に
入射される光ビームの光路長を短くしても充分な拡大率
が得られるからである。

【００１５】ところが、焦点距離の短い対物レンズを用
いると、この対物レンズと光ディスクとの距離、すなわ
ち作動距離（ワーキング・ディスタンス）を１．３ｍｍ
程度うに小さくすることができる。すると、この対物レ
ンズの先端部が駆動変位される範囲と、光ディスクの主
面が該光ディスクの面ぶれにより変位する範囲とが重な
ることとなり、これら対物レンズと光ディスクとが接触
する虞れが大きくなる。

【００１６】上述のように、対物レンズの先端部に緩衝
部材が取付けられてなる対物レンズ駆動装置において
は、この緩衝部材と光ディスクとが接触したときには、
上記緩衝部材を介して対物レンズに負荷が加えられる。
上記対物レンズは、上記レンズボビンに対して接着等の
手段により取付けられているため、このような負荷が加
えられると、いわゆる位置ずれや傾き等を生ずる虞れが
あり、ひいては光ディスクに対する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。

【００１７】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、緩衝部材と光記録媒体とが接触
した場合であっても対物レンズに負荷が加えられること
がなく、対物レンズの焦点距離を短くすることにより装
置の小型化を図った光学ピックアップ装置に適用されて
好適な対物レンズ駆動装置を提供することを目的とす
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る対物レンズ
駆動装置は、上述したような目的を達成するため、対物
レンズが取付けられ、この対物レンズを光記録媒体に対
向させるとともに、この対物レンズの光軸方向に変位自
在に支持されてなるレンズボビンを備え、上記レンズボ
ビンの上記光記録媒体に対向する側であってこのレンズ
ボビンの重心に対応する位置から上記対物レンズが取付
けられた側の側面に至る間の位置に、先端部を上記対物
レンズの先端部よりも突出させて緩衝部材を配設するよ
うにしたものである。

【００１９】

【作用】本発明に係る対物レンズ駆動装置は、対物レン
ズのフォーカシング方向への駆動変位時に、対物レンズ
の先端部よりも先に緩衝部材の先端部が光記録媒体に接
触することにより、上記対物レンズに直接負荷が加えら
れることが防止される。

【００２０】

【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、光学ピックアップ装置に適用される装置であって、
半導体レーザ等の光源、フォトダイオード等の光検出器
及び所定の光学デバイス等を有してなる光学系ブロック
部より射出される光ビームを光ディスク等の光記録媒体
の信号記録面上に集光させる装置である。

【００２１】この対物レンズ駆動装置は、図１に示すよ
うに、支持基板１に垂直に植立された支持部２に、可動
支持腕部材３を介して２軸方向に可動自在に支持された
レンズボビン４を有している。上記可動支持腕部材３
は、例えば合成樹脂等の可撓性を有する材料より形成さ
れてなり、第１及び第２のヒンジ部３ａ，３ｂが形成さ
れてなる。これら各ヒンジ部３ａ，３ｂは、それぞれ肉
薄となされて互いに直交する方向に弾性変位自在となさ
れている。

【００２２】上記レンズボビン４には、対物レンズ５が
取付けられている。この対物レンズ５は、上記光学系ブ
ロック部より出射される光ビームを光ディスクの信号記
録面上に集光させるように構成されたレンズである。

【００２３】また、このレンズボビン４には、一対のフ
ォーカスコイル６及び二対のトラッキングコイル７が取
付けられている。そして、上記支持基板１に植立された
一対のヨーク部８には一対のマグネット９が取付けられ
ており、これら一対のマグネット９は、上記各コイル
６，７に対向するようになされている。これら各コイル
６，７、ヨーク８及びマグネット９は、磁気回路を構成
してなる。すなわち、上記フォーカスコイル６にフォー
カスエラー信号に対応する駆動電流が供給されることに
より、上記レンズボビン４は、図１中矢印Ｆで示す対物
レンズ５の光軸方向、すなわちフォーカシング方向に駆
動変位される。また、上記トラッキングコイル７にトラ
ッキングエラー信号に応じた駆動電流が供給されること
により、上記レンズボビン４は、図１中矢印Ｔで示す対
物レンズ５の光軸に直交する方向、すなわちトラッキン
グ方向に駆動変位される。

【００２４】また、上記レンズボビン４の対物レンズ５
の両側に対応する位置には、一対の緩衝部材１０が、上
記対物レンズ５に接触しないように取付けられている。
この緩衝部材１０の先端部は、上記対物レンズ５の先端
部よりも上方に突出するようになされている。なお、上
記対物レンズ５の先端部から上記緩衝部材１０の先端部
までの距離は、上記対物レンズ５の先端部よりこの対物
レンズ５の焦点までの距離、すなわちこの対物レンズ５
の作動距離（ワーキング・ディスタンス）よりも小さく
なされている。この緩衝部材１０は、例えば、スチレン
−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー
（ＳＥＢＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロッ
クコポリマー（ＳＢＳ）または、スチレン−イソプレン
−スチレンブロックコポリマー（ＳＢＳ）等の熱可塑性
エラストマーよりなる。

【００２５】この熱可塑性エラストマーからなる緩衝部
材１０は、低い硬度と高い破断強度を有している。この
緩衝部材１０は、接着等の手段により上記レンズボビン
４に取付けられるようにしてもよいが、熱可塑性エラス
トマーは接着剤を用いて取付けることが困難であるた
め、いわゆる機械的な手段により取付けられるようにし
てもよい。例えば、図２に示すように、レンズボビン４
に緩衝部材支持突起１１を突設し、この緩衝部材支持突
起１１に、円環状に形成した緩衝部材１０を嵌め込むよ
うにすればよい。上記緩衝部材支持突起１１は先端部が
拡径されてなり、また、この緩衝部材１０の内径は一端
側が縮径されてなる。従って、この緩衝部材１０を一端
側より緩衝部材支持突起１１内に嵌め込めば、この緩衝
部材１０は上記緩衝部材支持突起１１の拡径された先端
部により支持されて脱落が防止される。

【００２６】また、上記緩衝部材１０は、図３に示すよ
うに、上記レンズボビン４に緩衝部材支持孔１２を穿設
し、この緩衝部材支持孔１２に嵌め込まれて支持される
ようにしてもよい。この緩衝部材支持孔１２は貫通孔又
は内方側が拡径されてなる孔であり、上記緩衝部材１０
は中央部が縮径された円筒形に形成されてなる。従っ
て、この緩衝部材１０は、上記緩衝部材支持孔１２の入
口部に縮径された中央部を支持され、脱落が防止されて
いる。

【００２７】さらに、上記緩衝部材１０は、図４に示す
ように、板状に成形されてなり、上記レンズボビン４に
形成された一対の支持爪１３及び突条１４により支持さ
れるようにしてもよい。上記一対の支持爪１３は互いに
対向する側に支持溝１３ａを有し、上記突条１４は上記
一対の支持爪１３の間に突設されている。上記緩衝部材
１０は、両縁部を上記支持溝１３ａに嵌入させ、中央部
を上記突条１４により持ち上げられるようにして支持さ
れる。すなわち、上記緩衝部材１０は、この緩衝部材１
０の有する弾性力により上記支持爪１３及び上記突条１
４を押圧支持することにより脱落が防止されている。

【００２８】そして、この対物レンズ駆動装置は、対物
レンズ５を光記録媒体の信号記録面に対向させるように
配設支持される。このとき、上記対物レンズ５の光軸が
上記信号記録面に略垂直となるとともに、トラッキング
方向が、上記信号記録面に形成される記録トラックの接
線方向に略直交する状態となるように配設される。

【００２９】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により、光学系ブロック部より出射
された光ビームが光記録媒体の信号記録面上に集光され
ると、この光ビームは該信号記録面で反射されて再び光
学系ブロック部に戻り、光検出器により検出される。そ
して、この光検出器の出力信号に基づいて、所定の信号
処理回路により、読取り信号、フォーカスエラー信号及
びトラッキングエラー信号が生成される。上記フォーカ
スエラー信号は、上記対物レンズ５により形成されるビ
ームスポットと信号記録面との対物レンズ５の光軸方向
のずれ量を示す信号である。上記トラッキングエラー信
号は、ビームスポットと信号記録面上の記録トラックと
の該記録トラックの接線に直交する方向のずれ量を示す
信号である。これら各エラー信号に基づき、上記フォー
カス及びトラッキング駆動電流が生成され、対応する上
記各コイル６，７に供給されることにより、いわゆるフ
ォーカス制御及びトラッキング制御が行われる。すなわ
ち、上記対物レンズ５により形成されるビームスポット
は、光記録媒体のいわゆる面ぶれや芯ぶれ等に左右され
ることなく、常に光記録媒体の記録トラック上に形成さ
れるようになされる。このように、フォーカス制御及び
トラッキング制御が作動された状態においては、対物レ
ンズ５の先端部と光記録媒体の信号記録面との間は、常
に上記対物レンズ５の作動距離となされる。

【００３０】ところで、この対物レンズ駆動装置が適用
されてなる光学ピックアップ装置により、いわゆる面ぶ
れの量の大きな光記録媒体に対して情報信号の書込み及
び／又は読出しを行う場合や、光記録媒体が誤った状態
に装着された場合等には、上記フォーカス制御が正常に
作動されないことがある。このような場合には、上記対
物レンズ５の先端部と光記録媒体の信号記録面との距離
は一定に保たれず、光記録媒体と緩衝部材１０とが接触
する場合がある。この対物レンズ駆動装置においては、
対物レンズ５の先端部よりも緩衝部材１０の先端部が突
出しているので、上記光記録媒体が上記対物レンズ５の
先端部に接触することがない。そして、上記緩衝部材１
０は、低い硬度、すなわち柔らかいものであるので、光
記録媒体に接触した場合にも、該光記録媒体に傷損を与
えることがない。また、上記緩衝部材１０は、対物レン
ズ５に接触しなようにレンズボビン４に配設されてなる
ので、この緩衝部材１０が光記録媒体に接触した場合に
も、上記対物レンズ５には負荷が加えられることがな
い。

【００３１】なお、上記緩衝部材１０には、光記録媒体
に接触したときに該光記録媒体との間の摩擦をより低減
させるため、例えば油脂等の潤滑剤を含浸させてもよ
い。この潤滑剤としては、光記録媒体を化学的に浸食し
ないような、例えばオレフィン系の油脂等の材料を用い
ることができる。

【００３２】また、本発明に係る対物レンズ駆動装置
は、図５に示すように、緩衝部材１０をレンズボビン４
の重心近傍に取付けるようにしてもよい。この図５に示
す対物レンズ駆動装置を構成する各部材の材料及びこれ
ら各部材を互いに取付ける手段等は、前述した図１に示
した対物レンズ駆動装置と同様であるので共通部分につ
いては詳細な説明を省略する。

【００３３】この図５に示す対物レンズ駆動装置におい
ては、緩衝部材１０が光記録媒体に接触したときのレン
ズボビン４の傾きが小さくなされている。すなわち、上
記緩衝部材１０が上記レンズボビン４の重心近傍に取付
けられてなるため、この緩衝部材１０に光記録媒体によ
り応力が加えられても、上記レンズボビン４の回転モー
メントが生じ難くなされている。そのため、上記緩衝部
材１０と光記録媒体が接触することによりフォーカス制
御が作動されない状態となってから、フォーカス制御の
作動状態に復帰するまでの時間を短くなすことができ
る。

【００３４】また、本発明は、図６に示すように、レン
ズボビン４が基板１に植立された支持軸１５に回動可能
となるように軸支されてなる対物レンズ駆動装置に適用
することもできる。すなわち、この図６に示す対物レン
ズ駆動装置においては、上記レンズボビン４は、支持軸
１５に軸方向の摺動及び軸回りの回動が自在に支持され
てなり、このレンズボビン４に取付けられる対物レンズ
５を図６中矢印Ｆ及び矢印Ｔで示すフォーカシング方向
及びトラッキング方向に変位自在となしている。また、
このレンズボビン４に取付けられるフォーカスコイル６
及びトラッキングコイル７は、上記基板１に垂直に植立
された一対のヨーク部８に取付けられる一対のマグネッ
ト９に対向し、磁気回路を構成している。これら各コイ
ル６，７にフォーカスエラー信号及びトラッキングエラ
ー信号に応じた駆動電流が供給されることにより、レン
ズボビン４が支持軸１５に対して摺動及び回動駆動さ
れ、対物レンズ５をフォーカシング方向及びトラッキン
グ方向に駆動変位させる。

【００３５】そして、上記レンズボビン４には、対物レ
ンズ５と支持軸１５の先端部との間となる位置に、緩衝
部材１０が取付けられている。この緩衝部材１０は、前
述の図１及び図５に示した対物レンズ駆動装置における
緩衝部材と同様に形成され、また、取付けられてなり、
先端部が対物レンズ５の先端部よりも突出している。

【００３６】この対物レンズ駆動装置においても、緩衝
部材１０により、光記録媒体と対物レンズ５とが接触す
ることが防止され、上記光記録媒体の傷損が防止され
る。

【００３７】さらに、本発明は、前述した図６に示した
対物レンズ駆動装置において、図７に示すように、緩衝
部材１０を円環状となしこの緩衝部材１０を支持軸１５
を取り囲むように取付けてもよい。この図７に示す対物
レンズ駆動装置を構成する各部材の材料及びこれら各部
材を互いに取付ける手段等は、前述した図６に示した対
物レンズ駆動装置と同様の構成を備えてなるので、詳細
な説明は省略する。

【００３８】この図７に示す対物レンズ駆動装置におい
ては、緩衝部材１０が光記録媒体に接触したときのレン
ズボビン４の傾きが小さくなされている。すなわち、支
持軸１５を取り囲むようにして取付けられた緩衝部材１
０は、レンズボビン４の重心近傍に位置しているため、
この緩衝部材１０に光記録媒体により応力が加えられて
も、レンズボビン４の支持軸１５を傾ける方向の回転モ
ーメントが生じ難くなされている。そのため、緩衝部材
１０と光記録媒体が接触することによりフォーカス制御
が作動されない状態となってから、該フォーカス制御の
作動状態に復帰するまでの時間を短くなすことができ
る。

【００３９】

【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、対物レンズの先端部よりも先に緩
衝部材の先端部が光記録媒体に接触するようになされて
いる。そのため、対物レンズの先端部と光記録媒体が接
触したような場合であっても、上記対物レンズに負荷が
加えられることがない。

【００４０】すなわち、緩衝部材と光記録媒体とが接触
する場合にも対物レンズに負荷が加えられることがない
ので、対物レンズの焦点距離を短くすることにより装置
の小型化を図った光学ピックアップ装置に適用されて好
適なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レンズボビンが可動支持腕部材により支持され
てなる本発明に係る対物レンズ駆動装置を示す斜視図で
ある。

【図２】本発明に係る対物レンズ駆動装置に適用される
緩衝部材の一例を一部破断して示す斜視図である。

【図３】本発明を構成する緩衝部材の他の例を一部破断
して示す斜視図である。

【図４】本発明を構成する緩衝部材のさらに他の例を一
部破断して示す斜視図である。

【図５】本発明に係る対物レンズ駆動装置の他の例を示
す斜視図である。

【図６】レンズボビンが支持軸に軸支されてなる本発明
に係る対物レンズ駆動装置を示す斜視図である。

【図７】図６に示す対物レンズ駆動装置の他の例を示す
斜視図である。

【図８】従来の対物レンズ駆動装置を示す斜視図であ
る。

【図９】従来の対物レンズ駆動装置における対物レンズ
と光記録媒体との位置関係を説明する模式図である。

【符号の説明】

４ レンズボビン ５ 対物レンズ １０ 緩衝部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズが取付けられ、この対物レン
   ズを光記録媒体に対向させるとともに、この対物レンズ
   の光軸方向に変位自在に支持されてなるレンズボビンを
   備え、 上記レンズボビンの上記光記録媒体に対向する側であっ
   てこのレンズボビンの重心に対応する位置から上記対物
   レンズが取付けられた側の側面に至る間の位置に、先端
   部を上記対物レンズの先端部よりも突出させて緩衝部材
   を配設してなる対物レンズ駆動装置。