JPH08194962A - 二軸アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重量を増加させることなく、二次共振周波数
を高くして再生信号に悪影響がでないようにした、二軸
アクチュエータを提供すること。 【構成】 対物レンズを支持するレンズホルダー１１
と、このレンズホルダーを固定部に対して弾性的に支持
するための弾性支持部材１３と、前記レンズホルダーに
備えられたコイルボビン１２と、このコイルボビンに対
して巻回されたフォーカシング用コイル及びトラッキン
グ用コイルとを備え、上記レンズホルダーの対物レンズ
取付部１１ｃが、自由端に向かって徐々に肉薄になるよ
うに形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＤ，ＭＤ等やデータ
ストレージ用の情報記録媒体の信号を記録再生するため
に使用される光学ピックアップ用の二軸アクチュエータ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク、例えばいわゆるコン
パクトディスク（ＣＤ）や光磁気ディスクに対する情報
信号の再生もしくは記録は、光学ピックアップを使用し
て行なわれる。この光学ピックアップは、光源としての
半導体レーザ，対物レンズ，光学系及び光検出器を含ん
でいる。

【０００３】光学ピックアップにおいて、半導体レーザ
から出射された光ビームは、光学系を介して対物レンズ
によって光ディスクの記録面上に集光される。光ディス
クからの戻り光ビームは、光学系により半導体レーザか
ら出射された光ビームと分離されて、光検出器に導かれ
る。半導体レーザから出射された光ビームは、光ディス
クの反り等に起因して発生する光ディスクの面方向と直
交する方向の光ディスクの変位に追従して、光ディスク
の記録面上で合焦されるように、対物レンズの光軸方向
の位置が調整される。同時に、半導体レーザから出射さ
れた光ビームの光ディスク上のスポットの位置が光ディ
スクの偏心や光ディスク上に形成されたトラックの蛇行
に追従するように、対物レンズの光軸と直交する方向の
位置が調整される。

【０００４】この半導体レーザから出射された光ビーム
の合焦位置及び光ディスクの記録面上のスポット位置の
調整は、対物レンズを対物レンズの光軸方向の位置及び
光軸と直交する方向の位置を調整することによって行な
われる。対物レンズの位置調整には、電磁駆動型のアク
チュエータが使用される。このアクチュエータは、対物
レンズアクチュエータまたは二軸アクチュエータとい
い、対物レンズが取り付けられたボビンと、複数の弾性
支持部材と、駆動力を発生する駆動部とを含んでいる。
ボビンは、固定部に対して複数の弾性支持部材によっ
て、対物レンズの光軸方向の位置、すなわちフォーカス
位置と、対物レンズの光軸と直交する方向の位置、すな
わちトラッキング位置が調整可能に支持されている。以
下、この二軸アクチュエータの一例を図３にて説明す
る。

【０００５】このような二軸アクチュエータは、例えば
図３に示すように構成されている。即ち、図３におい
て、二軸アクチュエータ１は、対物レンズ２ａが先端に
取り付けられたレンズホルダー２と、このレンズホルダ
ー２に対して、接着等により取り付けられたコイルボビ
ン３とから構成されている。

【０００６】上記レンズホルダー２は、一端がこのレン
ズホルダー２の両側に、また他端が固定部４に対して固
定された二対の弾性支持部材５によって、固定部４に対
して垂直な二方向、即ち符号Ｔｒｋで示すトラッキング
方向及び、符号Ｆｃｓで示すフォーカシング方向に移動
可能に支持されている。

【０００７】また、上記コイルボビン３は、図示しない
フォーカシング用コイル及びトラッキング用コイルが巻
回されている。そして、フォーカシング用コイル及びト
ラッキング用コイルに通電することにより、各コイルに
発生する磁束が、固定部４に取り付けられたヨーク６及
びそれに取り付けられたマグネット７による磁束と相互
に作用するようになっている。

【０００８】さらに、上記弾性支持部材５は、弾性体に
より形成され、レンズホルダー２と固定部４との間に互
いに平行になるように固定されている。

【０００９】このように構成された二軸アクチュエータ
１によれば、外部から、各コイルに駆動電圧が供給され
ることにより、各コイルに発生する磁束が、ヨーク６及
びマグネット７による磁束と相互に作用して、このコイ
ルボビン３が、トラッキング方向Ｔｒｋ及びフォーカシ
ング方向Ｆｃｓに対して移動される。かくして、レンズ
ホルダー２に取り付けられた対物レンズ２ａが、フォー
カシング方向及びトラッキング方向に対して適宜に移動
されるようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の二軸アクチュエータ１においては、レンズホ
ルダー２は、樹脂等により一体に形成されたその対物レ
ンズ取付部２ｂが、図４に示すように、一定の厚さａを
有するように、形成されている。従って、この対物レン
ズ取付部２ｂの根元部分２ｃにおける剛性が、構造的に
弱くなってしまい、１０乃至１５ｋＨｚ程度の二次共振
周波数、例えば図５に示すように、１５ｋＨｚの二次共
振周波数Ａを有することになる。ところで、近年、２倍
速乃至４倍速のＣＤ−ＲＯＭドライブ装置のように、光
ディスクをより高速で回転させるようにした光ディスク
装置が開発されるようになってきており、このような高
速光ディスク装置においては、上述した１０乃至１５ｋ
Ｈｚ程度の二次共振周波数帯域では、再生信号領域と重
なってしまうことから、上述した二軸アクチュエータ１
を使用することができないという問題があった。

【００１１】これに対して、レンズホルダー２の重量を
増加させることにより、二次共振周波数を高くすること
も考えられるが、このような重量増加によって、二軸ア
クチュエータ１のフォーカシング及びトラッキングに必
要な駆動力も大きくなるので、二軸アクチュエータ１全
体が大型化してしまうという問題があった。

【００１２】本発明は、以上の点に鑑み、重量を増加さ
せることなく、二次共振周波数を高くして、記録，再生
に悪影響が出ないようにした、二軸アクチュエータを提
供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、対物レンズを支持するレンズホルダーと、このレ
ンズホルダーを固定部に対して弾性的に支持するための
弾性支持部材と、前記レンズホルダーに備えられたコイ
ルボビンと、このコイルボビンに対して巻回されたフォ
ーカシング用コイルと、このコイルボビンに対して巻回
されたトラッキング用コイルとを備え、前記レンズホル
ダーの対物レンズ取付部が、自由端側に向かって徐々に
肉薄になるように形成されている、二軸アクチュエータ
により、達成される。

【００１４】本発明による二軸アクチュエータは、好ま
しくは、前記レンズホルダーの対物レンズ取付部が、自
由端側が徐々に薄くなるように、且つ固定部側が徐々に
厚くなるように、傾斜して形成されている。

【００１５】本発明による二軸アクチュエータは、好ま
しくは、前記レンズホルダーの対物レンズ取付部が、２
０ｋＨｚ程度の二次共振周波数を有している。

【００１６】

【作用】上記構成によれば、対物レンズを保持するレン
ズホルダーが、弾性支持部材によって支持されている。
フォーカシング用コイルまたはトラッキング用コイルに
通電することにより、弾性支持部材の張力に抗して、レ
ンズホルダーがフォーカシング方向またはトラッキング
方向に沿って移動され、対物レンズのフォーカシングま
たはトラッキングが行なわれる。

【００１７】ここで、レンズホルダーは、その対物レン
ズ取付部が、自由端側（前縁）に向かって肉薄になるよ
うに形成されているので、根元部分は比較的肉厚であ
る。従って、対物レンズ取付部の根元部分の剛性が高め
られることになり、二次共振周波数が高くされる。

【００１８】レンズホルダーの対物レンズ取付部が、自
由端側が徐々に薄くなるように、且つ固定部側側が徐々
に厚くなるように、形成されている場合には、従来の下
部が平坦な対物レンズ取付部の場合に比較して、重量増
加が殆どない。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を添付図面を
参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる実施
例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ま
しい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以
下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない
限り、これらの態様に限られるものではない。

【００２０】図１は、本発明による二軸アクチュエータ
の一実施例を示している。図１において、二軸アクチュ
エータ１０は、レンズホルダー１１，コイルボビン１
２，複数の弾性支持部材１３，固定部１４，ヨーク１５
を含んでいる。上記レンズホルダー１１は、コイルボビ
ン１２が取り付けられる開口部１１ａを備えていると共
に、対物レンズ１１ｂが接着等により取り付けられる。

【００２１】さらに、上記レンズホルダー１１は、弾性
支持部材１３によって、フォーカシング方向Ｆｃｓ及び
トラッキング方向Ｔｒｋ方向に移動可能に支持されてい
る。

【００２２】コイルボビン１２には、ヨーク１５及びそ
の内ヨーク１５ａの内側面に取り付けられたマグネット
１６から成る磁気回路が挿入される開口部１２ａが形成
されていると共に、フォーカシング用コイル及びトラッ
キング用コイルが巻回されている。フォーカシング用コ
イルは、コイルボビン１２の対物レンズ１１ｂの光軸と
平行な軸に沿って巻回されている。また、トラッキング
用コイルは、楕円状または矩形状にコイルを巻回するこ
とによって形成され、フォーカシング用コイルの一つの
側面に取り付けられている。

【００２３】コイルボビン１２の上面は、ヨークブリッ
ジ１７によって覆われている。このヨークブリッジ１７
は、前記磁気回路のヨーク１５の内ヨーク１５ａ及び対
向ヨーク１５ｂと共に、閉磁路を構成することにより、
磁気回路の感度アップ及び洩れ磁束の防止を行なうと共
に、レンズホルダー１１のストッパとして機能する。コ
イルボビン１２は、フォーカシング用コイル及びトラッ
キング用コイルが取り付けられた状態で、レンズホルダ
ー１１に形成された開口部１１ａ内に取り付けられる。

【００２４】上記弾性支持部材１３は、弾性体により形
成され、レンズホルダー１１と固定部１４との間に互い
に平行になるように固定されている。この弾性支持部材
１３は、導電性があり、しかもバネ性があるものが好ま
しく、例えばリン青銅やベリリウム銅，チタン銅，スズ
−ニッケル合金，ステンレス鋼等の材質のものが使用さ
れる。これらにより、本実施例では、薄い板金によっ
て、例えば板バネサスペンションとして形成され、レン
ズホルダー１１と固定部１４との間に互いに平行になる
ように固定されている。これにより、上記弾性支持部材
１３は、図示しない外部の電流供給手段からの駆動電流
を、コイルボビン１２に巻回されたフォーカシング用コ
イル及びトラッキング用コイルの各端子に対して供給す
るように構成してもよい。

【００２５】レンズホルダー１１と固定部１４が４本の
弾性支持部材１３により連結された状態で、ベース１８
に対して、上記固定部１４が取り付けられる。この固定
部１４のベース１８への取付は、この固定部１４が調整
プレート（図示せず）を介して、ヨーク１５に固定保持
され、このヨーク１５が、ベース１８にネジ等により取
り付けられることにより、行なわれる。ここで、ヨーク
１５には、前記磁気回路を構成する一対のヨーク、即ち
内ヨーク１５ａ及び対向ヨーク１５ｂが、プレス加工等
により一体成形されており、内ヨーク１５ａの内側面に
は、マグネット１６が取り付けられている。これによ
り、一対のヨーク１５ａ，１５ｂとマグネット１６によ
り、磁気回路が構成されている。

【００２６】そして、上述のように、固定部１４がヨー
ク１５に取り付けられると、マグネット１６と対向ヨー
ク１５ｂとの間のギャップ内に、コイルボビン１２に取
り付けられたフォーカシング用コイル及びトラッキング
用コイルが挿入される。同時に、内ヨーク１５ａ及びマ
グネット１６が、コイルボビン１２の開口部１２ａ内に
挿入されることになる。

【００２７】図２に示すように、レンズホルダー１１
は、その対物レンズ取付部１１ｃが、このレンズホルダ
ー１１の自由端（図において左側）に向かって肉薄にな
るように、且つ固定部側（図において右側）に向かって
肉厚になるように、その下面が傾斜して形成されてい
る。これにより、この対物レンズ取付部１１ｃは、前縁
にて厚さｂ、後縁にて厚さｃを有している。この場合、
厚さｂは、従来の二軸アクチュエータ１における対物レ
ンズ取付部２ｂの厚さａ（図４参照）より薄く、また厚
さｃは、この厚さａより厚くなるように選定される。

【００２８】ここで、対物レンズ取付部１１ｃは、好ま
しくは、その重量が、従来の厚さａの平坦な対物レンズ
取付部２ｂと同じ重量になるように、形成される。つま
り従来のものは図２にて鎖線で示した形状でなるから、
対物レンズ取付部１１ｃを図２のように構成すれば、従
来の対物レンズ取付部２ｂと同じ量の材料で形成される
ので、重量は同じとすることができる。これにより、コ
イルボビン１２，レンズホルダー１１及び対物レンズ１
１ｂから成る可動部アッセンブリをフォーカシング方向
及びトラッキング方向に移動させるための駆動力が、従
来の二軸アクチュエータ１の場合とほぼ同様、好ましく
は同じになる。従って、コイルボビン１２及びフォーカ
シング用コイル，トラッキング用コイル等は、従来のも
のがそのまま利用されることになる。

【００２９】本実施例による二軸アクチュエータ１０
は、以上のように構成されており、コイルボビン１２に
巻回されたフォーカシング用コイル及びトラッキング用
コイルに対して、フォーカスサーボ信号及びトラッキン
グサーボ信号に基づく電流が、それぞれ供給される。こ
れにより、磁気回路の直流磁界とフォーカシング用コイ
ル及びトラッキング用コイルから生ずる交番磁界とによ
って、レンズホルダー１１即ち対物レンズ１１ｂがフォ
ーカス方向Ｆｃｓ及びトラッキング方向Ｔｒｋに駆動さ
れる。

【００３０】この場合、レンズホルダー１１の対物レン
ズ取付部１１ｃは、その下部が図２に示すように傾斜し
て形成されているので、後部（図において右側）におけ
る厚さｃが比較的厚くなっている。これにより、対物レ
ンズ取付部１１ｃの根元部分の剛性が高められることに
なるので、ゲイン特性は、例えば図５にて点線で示すよ
うになる。つまり、その二次共振周波数は、符号Ｂで示
すように、２０ｋＨｚ程度と高くなっている。このた
め、例えば２倍速ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置等の高速光
ディスク装置において、二次共振周波数が再生信号と重
なってしまうようなことはなく、本二軸アクチュエータ
１０が使用されることになる。

【００３１】さらに、厚さｂは、従来の二軸アクチュエ
ータ１における対物レンズ取付部２ｂの厚さａより薄
く、また厚さｃは、この厚さａより厚くなるように選定
されているので、対物レンズ取付部１１ｃは、その重量
が、従来の二軸アクチュエータ１における対物レンズ取
付部２ｂの重量とほぼ同様、好ましくは等しい。従っ
て、フォーカシング方向及びトラッキング方向への駆動
系であるコイルボビン１２とフォーカシング用コイル，
トラッキング用コイル、そしてヨーク１５及びマグネッ
ト１６は、従来の二軸アクチュエータ１のものがそのま
ま使用される。かくして、二軸アクチュエータ１０の重
量が増加することなく、二次共振周波数が高くされるこ
とになり、高速光ディスク装置に適した二軸アクチュエ
ータが得られることになる。

【００３２】このように、上述の実施例では、レンズホ
ルダーは、その対物レンズ取付部が、自由端側に向かっ
て肉薄になるようにしているので、根元部分は比較的肉
厚である。従って、対物レンズ取付部の根元部分の剛性
が高められることになり、二次共振周波数が高くされ
る。これにより、２倍速等の高速光ディスク装置であっ
ても、二次共振周波数が再生信号と重なるようなことが
ないので、本二軸アクチュエータが使用されることにな
る。

【００３３】レンズホルダーの対物レンズ取付部が、自
由端側徐々に薄くなるように、且つ固定部側が徐々に厚
くなるように、その下部が傾斜して形成されている場合
には、従来の下部が平坦な対物レンズ取付部の場合に比
較して、重量増加が殆どない。従って、フォーカシング
及びトラッキング時の駆動力を大きくする必要がなく、
従来の二軸アクチュエータのコイルボビンがそのまま使
用されることになると共に、二軸アクチュエータ全体が
大型化するようなこともない。

【００３４】尚、上述した実施例においては、弾性支持
部材１３は、それぞれレンズホルダー１１及び固定部１
４に対して、単に固定されていると説明したが、レンズ
ホルダー１１及び固定部１４に対してインサート形成等
により一体形成されていてもよいことは明らかである。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、重
量を増加させることなく、二次共振周波数を高くするよ
うにして、再生信号に悪影響が出ないようにした、二軸
アクチュエータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学ピックアップ用二軸アクチュ
エータの一実施例の全体構成を示す概略斜視図である。

【図２】図１の二軸アクチュエータにおけるレンズホル
ダーの概略側面図である。

【図３】従来の光学ピックアップ用二軸アクチュエータ
の一例の全体構成を示す概略斜視図である。

【図４】図３の二軸アクチュエータにおけるレンズホル
ダーを示す概略側面図である。

【図５】二軸アクチュエータにおけるゲイン特性及び位
相特性を従来のものと、実施例のものとで比較して示す
グラフである。

【符号の説明】

１０ 二軸アクチュエータ １１ レンズホルダー １１ａ 開口部 １１ｂ 対物レンズ １１ｃ 対物レンズ取付部 １２ コイルボビン １２ａ 開口部 １３ 弾性支持部材 １４ 固定部 １５ ヨーク １５ａ 内ヨーク １５ｂ 対向ヨーク １６ マグネット １７ ヨークブリッジ １８ ベース

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズを支持するレンズホルダー
   と、 このレンズホルダーを固定部に対して弾性的に支持する
   ための弾性支持部材と、 前記レンズホルダーに備えられたコイルボビンと、 このコイルボビンに対して巻回されたフォーカシング用
   コイルと、 このコイルボビンに対して巻回されたトラッキング用コ
   イルと、を備え、 且つ、前記レンズホルダーの対物レンズ取付部が、自由
   端側に向かって徐々に肉薄になるように形成されている
   ことを特徴とする二軸アクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記レンズホルダーの対物レンズ取付部
   が、自由端側が徐々に薄くなるように、且つ固定部側が
   徐々に厚くなるように形成されていることを特徴とする
   請求項１に記載の二軸アクチュエータ。
3. 【請求項３】 前記レンズホルダーの対物レンズ取付部
   が、２０ｋＨｚ程度の二次共振周波数を有していること
   を特徴とする請求項１に記載の二軸アクチュエータ。