JPH0922537A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円盤状記録媒体に対する対物レンズの光軸の
傾きを安定に補正する対物レンズ駆動装置を提供する。 【解決手段】 可動体２０に永久磁石３ａ，３ｂを搭載
し、永久磁石３ａに対向する位置に対向ヨーク部５ａ，
５ｂ、永久磁石３ｂに対向する位置に対向ヨーク部５
ｃ，５ｄをそれぞれ配置し、対向ヨーク部５ａ，５ｂの
位置関係を可動体２０の略重心を含み、かつ、トラッキ
ング方向Ｔと略垂直な平面に対して対向ヨーク部５ａと
対向ヨーク部５ｂが対称となるように配置する。また、
対向ヨーク部５ｃ，５ｄの位置関係も同様に配置する。
対向ヨーク部５ａ〜５ｄに対し、それぞれフォーカシン
グコイル７ａ〜７ｄを巻回する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円盤状記録媒体に
光学的に情報を記録し及び／又は再生する装置における
対物レンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】対物レンズ駆動装置は、コンパクトディ
スク等の円盤状記録媒体（以下ディスクという）の反り
に起因する記録面の上下運動によるフォーカシングず
れ、偏心等によるトラッキングずれ、及びディスクと対
物レンズとの角度ずれを補正するために、対物レンズを
ディスクに対して垂直な方向（以下フォーカシング方向
という）及びディスクの半径方向（以下トラッキング方
向という）の２軸方向に駆動する。

【０００３】上記対物レンズ駆動装置を含む光学的情報
記録再生装置において、ディスク面に対して対物レンズ
の光軸が傾いている場合、光学的な収差が発生し、記録
再生時の信号が劣化する原因となる。そのため、従来の
光学的情報記録再生装置では、ＤＣモータ等のチルトモ
ータにより光ピックアップ全体を傾け、光軸制御を行う
傾き制御装置が用いられていた。

【０００４】また、例えば特開平６−１６２５４０号公
報に示されているように、ディスクと対物レンズとの相
対角度を検出し、検出された相対角度信号に基づいて、
可動体に固着された複数個のフォーカシングコイルに流
す駆動電流を調整し、傾きを補正する方法が提案されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ディスクを用いた光記
録再生装置において、高開口率の対物レンズを用いて集
光スポットの小径化を図り、記録容量を増大させること
が実現されつつある。この場合、ディスクに対する対物
レンズの光軸の傾きにともなう収差の度合が開口率の３
乗に比例して大きくなるため、良好な記録再生信号を得
るためには、ディスクに対する対物レンズの光軸を、よ
り高精度に位置決めする必要がある。しかしながら、Ｄ
Ｃモータ等を用いた傾き補正手段では低周波数の角度ず
れしか補正できず、収差低減は困難であるという問題点
を有していた。

【０００６】一方、ディスクと対物レンズとの相対角度
を検出し、その検出信号に基づき可動体に固着された複
数個のフォーカシングコイルに流す駆動電流を調整し傾
きを補正する方法を用いれば、低周波数から高周波数に
おける広い範囲での角度ずれを補正することが可能であ
る。しかしながら、このような構成では、磁気回路は固
定されているため、可動体の移動に伴い磁気回路の磁束
密度分布に対する複数個のフォーカシングコイルの位置
が変化することにより、各々のフォーカシングコイルと
鎖交する磁束の量が変動する。従って、可動体の位置に
より駆動感度が変動し、サーボの安定性及び制御精度の
劣化等の問題点を有していた。

【０００７】本発明は上記従来例の問題点を解決するた
めになされたものであり、ディスクに対する対物レンズ
の相対角度を検出し、低周波数から高周波数の角度ずれ
に対応するとともに、可動体のフォーカシング方向及び
トラッキング方向の位置によらず、駆動感度の安定した
角度補正が可能な対物レンズ駆動装置を提供することを
目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の対物レンズ駆動装置は、円盤状記録媒体へ
の光学情報の記録及び／又は再生のための対物レンズ
と、前記対物レンズを保持するレンズホルダと、前記光
軸方向及び前記半径方向に垂直な接線方向に磁化の向き
を有し、前記レンズホルダに固着された少なくとも一つ
の永久磁石とを含む可動体と、前記可動体を前記対物レ
ンズの光軸方向又は前記円盤状記録媒体の半径方向に移
動可能に支持する少なくとも４本の棒状支持部材と、前
記棒状支持部材を固定する固定基台と、前記接線方向に
おいて前記永久磁石と対向する位置に配置された少なく
とも一つの磁性体からなるヨークと、前記ヨークに巻回
され、前記光軸方向に巻回軸を有する少なくとも一つの
フォーカシングコイルと、前記ヨークに巻回され、前記
半径方向に巻回軸を有する少なくとも一つのトラッキン
グコイルと、前記ヨークに巻回され前記光軸方向に巻回
軸を有し、前記可動体の略重心を含み、かつ前記半径方
向と略垂直な平面に対して対称となる位置に配置された
少なくとも二つのチルト駆動コイルとを具備する。

【０００９】上記構成において、前記円盤状記録媒体に
対する前記対物レンズの傾きを検出するチルト検出手段
を具備し、前記円盤状記録媒体に対して前記対物レンズ
を位置決めするためのフォーカシング駆動信号と前記チ
ルト検出手段からのチルト駆動信号とが重畳された信号
により駆動されることが好ましい。また、上記構成にお
いて、前記チルト検出手段は、可動体に搭載された反射
型の光センサーであることが好ましい。また、上記構成
において、前記チルト検出手段への給電を、前記棒状支
持部材を介して行うことが好ましい。また、上記構成に
おいて、前記棒状支持部材の断面形状は、円形、略多角
形及び楕円形状から選択されたいずれかであることが好
ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の対物レンズ駆動装置の一
実施例を、図１から図６を参照しつつ説明する。図１は
本発明の一実施例における対物レンズ駆動装置の構成を
示した斜視図である。図１において、対物レンズ駆動装
置は、対物レンズ１と、対物レンズ１を保持するレンズ
ホルダ２と、レンズホルダ２に対して接線方向Ｋに沿っ
て配列固着された永久磁石３ａ及び３ｂ、レンズホルダ
２に設けられたチルト検出器４と、固定基台５と、トラ
ッキングコイル６ａ〜６ｄと、フォーカシングコイル７
ａ〜７ｄと、ワイヤー部材８ａ〜８ｄ（８ｄはレンズホ
ルダ２の裏側に位置するため図示せず）と、支持部材９
等で構成されている。なお、図中、１０はディスク、Ｔ
はディスク１０の半径方向と平行なトラッキング方向、
Ｆはディスク１０と垂直なフォーカシング方向、Ｋはフ
ォーカシング方向Ｆ及びトラッキング方向Ｔに対して垂
直な方向、Ｊは対物レンズ１の光軸をそれぞれ示す。対
物レンズ１と、レンズホルダ２と、永久磁石３ａ及び３
ｂと、チルト検出器４により可動体２０を構成する。

【００１１】チルト検出器４は、発光部４ａと、発光部
４ａを挟んでトラッキング方向Ｔに配列された受光部４
ｂ及び４ｃを有し、発光部４ａからディスク１０に対し
て光を照射し、ディスク１０で反射された光を受光部４
ｂ及び４ｃで受光し、それぞれ受光量に応じた電圧を発
生するように構成されている。固定基台５は磁性材によ
り形成され、永久磁石３ａ及び３ｂに対して接線方向Ｋ
に沿って対向ヨーク部５ａ〜５ｄが設けられている。具
体的には、永久磁石３ａに対向する位置に対向ヨーク部
５ａ及び５ｂを配置し、永久磁石３ｂに対向する位置に
対向ヨーク部５ｃ及び５ｄを配置し、対向ヨーク部５ａ
及び５ｂの位置関係は、可動体２０の略重心を含み、か
つ、トラッキング方向Ｔと略垂直な平面に対して対向ヨ
ーク部５ａと対向ヨーク部５ｂが対称となるように配置
されている。また、対向ヨーク部５ｃと５ｄの位置関係
も同様に配置されている。

【００１２】トラッキングコイル６ａ〜６ｄは、それぞ
れ巻回軸をトラッキング方向Ｔに有し、対向ヨーク部５
ａ〜５ｂに巻回されている。フォーカシングコイル７ａ
〜７ｄは、それぞれ巻回軸をフォーカシング方向Ｆに有
し、対向ヨーク部５ａ〜５ｂに巻回されている。ワイヤ
ー部材８ａ〜８ｄは、それぞれ接線方向Ｋに軸を有し、
互いに略平行な棒状支持部材であり、導電性材料で形成
されている。ワイヤー部材８ａ〜８ｄのそれぞれの一端
はレンズホルダ２と結合されている。支持部材９には、
ワイヤー部材８ａ〜８ｄのそれぞれの他端が結合され、
固定基台５に固定されている。従って、可動体２０はワ
イヤー部材８ａ〜８ｄにより、固定基台５に対してフォ
ーカシング方向Ｆ及びトラッキング方向Ｔ及び接線方向
Ｋ周りの回転方向に移動可能に支持されている。

【００１３】次に、本実施例の対物レンズ駆動装置のチ
ルト制御回路の回路構成を図２に示す。図２において、
チルト制御回路は、チルト検出器４の受光部４ｂ及び４
ｃからの光検出信号の差動をとる差動アンプ１１と、差
動アンプ１１からの差動出力とフォーカスエラー信号と
の和を出力する正転駆動アンプ１２と、差動アンプ１１
からの差動出力とフォーカスエラー信号との差動出力す
る反転駆動アンプ１３とを有する。正転駆動アンプ１２
の出力はフォーカシングコイル７ａ及び７ｃに通電さ
れ、反転駆動アンプ１３の出力はフォーカシングコイル
７ｂ及び７ｄに通電される。

【００１４】以上のように構成された対物レンズ駆動装
置について、その動作を説明する。トラッキング方向Ｔ
の駆動の場合、永久磁石３ａ及び３ｂが発生する磁束が
トラッキングコイル６ａ〜６ｄに流れる電流と直交する
ことにより電磁力が発生する。トラッキングコイル６ａ
〜６ｄは固定基台５に固定されているため、相対的に可
動体２０がトラッキング方向Ｔに略並進運動する。一
方、フォーカシング方向Ｆの駆動の場合、永久磁石３ａ
及び３ｂが発生する磁束がフォーカシングコイル７ａ〜
７ｄに流れる電流と直交することにより電磁力が発生
し、同様に可動体２０がフォーカシング方向Ｆに略並進
運動する。

【００１５】次に、接線方向Ｋ周りの回転駆動について
説明する。まず、チルト検出は以下のようになされる。
対物レンズ１の光軸Ｊとディスク１０が垂直である場
合、図３に示すように、チルト検出器４の発光部４ａか
ら照射された光はディスク１０により反射され、受光部
４ｂ及び４ｃで受光される。このとき、受光部４ｂで受
光される光量と受光部４ｃで受光される光量とは等し
い。一方、対物レンズ１の光軸Ｊとディスク１０が垂直
でない場合、図４に示すように、ディスク１０により反
射された光のうち、一部は受光部４ｂ又は４ｃで受光さ
れず、受光部４ｂで受光される光量と受光部４ｃで受光
される光量との間に差を生じる。従って、受光部４ｂと
受光部４ｃで発生した信号を差動アンプ１１にそれぞれ
入力し、差をとることによりチルト検出信号を発生させ
る。

【００１６】次に、接線方向Ｋ周りの回転駆動であるチ
ルト駆動は以下のようになされる。まず、チルト検出信
号を２つに分け、一方を正転駆動アンプ１２に入力し、
他方を反転駆動アンプ１３に入力する。正転駆動アンプ
１２の出力はフォーカシングコイル７ａ及び７ｃに、反
転駆動アンプ１３の出力はフォーカシングコイル７ｂ及
び７ｄに、それぞれフォーカシング駆動信号とともに通
電される。従って、チルト検出信号に応じたモーメント
が永久磁石３ａ及び３ｂに働き、ディスク１０と対物レ
ンズ１の光軸Ｊとの角度ずれが補正される。

【００１７】さらに、可動体２０がトラッキング方向Ｔ
に移動したときのチルト駆動について、図５及び図６を
参照しつつ説明する。いま、ディスク１０と対物レンズ
１の光軸Ｊとの角度ずれ、すなわち、チルト駆動信号に
応じたチルト駆動電流が正転駆動アンプ１２を介してフ
ォーカシングコイル７ａ及び７ｃに、また、反転駆動ア
ンプ１３を介してフォーカシングコイル７ｂ及び７ｄに
それぞれ通電されているとする。このとき、可動体２０
が図５の実線で示した中立位置に位置する場合、永久磁
石３ａ及び３ｂにはそれぞれフォーカシングコイル７ａ
〜７ｂで生じる電磁力の反力が発生している。そのう
ち、トラッキング方向Ｔのチルト駆動力は図６の実線で
表したように分布している。ここで、可動体２０の略重
心を通り、接線方向Ｋに平行な軸を重心軸と称すると、
チルト駆動力の分布は可動体２０の重心軸に対称にな
り、可動体２０は重心軸を中心にチルト駆動信号に応じ
た角度だけ回転する。

【００１８】また、可動体２０が図５の破線で示したよ
うにトラッキング方向に移動した位置に位置する場合、
可動体２０とともに磁界発生源である永久磁石３ａ及び
３ｂが移動しているので、永久磁石３ａと対向ヨーク部
５ａ及び５ｂとの間又は永久磁石３ｂと対向ヨーク部５
ｃ及び５ｄとの間の磁束密度分布も変化し、トラッキン
グ方向Ｔのチルト駆動力は図６の破線で表したように分
布する。すなわち、永久磁石３ａ及び３ｂの移動にとも
なってチルト駆動力の分布も移動しているので、やはり
可動体２０の重心軸に略対称となる。従って、可動体２
０は、重心軸を中心にチルト駆動信号に応じた角度だけ
回転し、可動体２０の位置にかかわらず、常に一定のチ
ルト駆動感度が得られる。

【００１９】なお、上記実施例では、可動体２０の略重
心を含み、トラッキング方向Ｔと略垂直な平面に対して
対称となる位置に、フォーカシングコイル７ａ及び７ｂ
を配置したが、これに限定されるものではなく、可動体
２０に対して重心軸の周りの回転駆動力を与えられれば
良い。例えば、可動体２０の略重心を含み、フォーカシ
ング方向Ｆと略垂直な平面に対して対称となる位置に、
２つのトラッキングコイルを配置し、トラッキングエラ
ー信号にチルト検出信号を重畳した信号をトラッキング
コイルに出力するように構成してもよい。

【００２０】また、上記実施例では、重力方向を特に議
論していないが、重力方向に関わりなく同様の効果を得
ることができる。また、可動体２０がトラッキング方向
Ｔに移動した場合のチルト駆動感度について述べたが、
フォーカシング方向Ｆに移動した場合についても同様の
効果を得ることができる。また、棒状支持部材であるワ
イヤー部材８ａ〜８ｄの断面形状は、円形、略多角形、
楕円形状のいずれの場合でも同様の効果を得ることがで
きる。

【００２１】さらに、上記実施例では、支持機構として
可動体２０を４本の棒状支持部材によって支持する４ワ
イヤー支持機構について述べたが、フォーカシング方
向、トラッキング方向及び接線方向Ｋ周りの回転方向で
あるチルト駆動方向の３軸に移動可能に支持できる支持
機構であれば良く、例えば平行板バネをエッチング等に
より所定の形状とし、３軸に移動可能に支持できるよう
にした支持機構であっても同様の効果を実現することが
可能である。

【００２２】さらに、上記実施例では、チルト検出手段
として反射型の光センサーを可動体２０に搭載するチル
ト検出器４について述べたが、チルト検出手段はディス
ク１０と対物レンズ１の光軸の相対角度が検出できれば
良く、これに限定されるものではない。また、チルト検
出器４の発光部４ａの代わりに、記録再生用の光ビーム
の一部を用いるようにすれば、同様の効果が得られるこ
とに加えて軽量化、簡素化が実現される。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、対物レン
ズと、対物レンズを保持するレンズホルダと、磁束発生
源である永久磁石を一体の可動体としたので、可動体が
トラッキング方向に移動しても、可動体と共に磁界発生
源である永久磁石が移動し、永久磁石と対向ヨーク部と
の間の磁束密度分布も変化し、永久磁石の移動に伴って
チルト駆動力の分布も移動する。そのため、チルト駆動
力の分布は可動体の重心軸に略対称になる。従って、可
動体は、重心軸を中心にチルト駆動信号に応じた角度だ
け回転し、可動体の位置によらず、常に一定のチルト駆
動感度が得られる。駆動対象物が軽量小型であることか
ら、低周波数から高周波数の広い範囲において角度ずれ
を補正することが可能となる。さらに、チルト制御にお
いて、サーボの安定性及び高精度の制御精度を実現する
ことができる。その結果、高密度記録再生を実現するた
めに高開口率の対物レンズを用いても光学的な収差及び
焦点ずれが抑制され、情報の正確な記録、再生が可能と
なる。

【００２４】また、円盤状記録媒体に対する対物レンズ
の傾きを検出するチルト検出手段を具備し、フォーカシ
ング駆動信号とチルト駆動信号とを正転駆動アンプ及び
反転駆動アンプにより重畳した信号をフォーカシングコ
イルに出力するので、フォーカシングコイルによりフォ
ーカシング方向の駆動及び接線方向周りの回転駆動方向
であるチルト駆動方向の駆動を兼用することができ、小
型軽量化及び部品点数の削減と工数低減により低コスト
化を実現することができる。また、駆動用のコイルは、
可動体には搭載されていないので、可動体への給電を必
要とするものはチルト検出器のみとなり、４本の棒状支
持部材を介して給電することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対物レンズ駆動装置の一実施例の構成
を示す斜視図

【図２】本発明の対物レンズ駆動装置の一実施例におけ
るチルト制御回路の回路図

【図３】チルト検出手段の傾きがない場合における要部
模式図

【図４】チルト検出手段の傾きが生じた場合における要
部模式図

【図５】本発明の対物レンズ駆動装置の動作説明のため
の要部模式図

【図６】本発明の対物レンズ駆動装置の可動体にかかる
トラッキング方向におけるチルト駆動分布図

【符号の説明】

Ｔ ：トラッキング方向 Ｆ ：フォーカシング方向 Ｋ ：接線方向 Ｊ ：対物レンズの光軸 １ ：対物レンズ ２ ：レンズホルダ ３ａ，３ｂ：永久磁石 ４ ：チルト検出器 ４ａ：発光部 ４ｂ，４ｃ：受光部 ５ ：固定基台 ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ：対向ヨーク部 ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ：トラッキングコイル ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ：フォーカシングコイル ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ：ワイヤー部材 ９ ：支持部材 １０：ディスク １１：差動アンプ １２：正転駆動アンプ １３：反転駆動アンプ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円盤状記録媒体への光学情報の記録及び
   ／又は再生のための対物レンズと、前記対物レンズを保
   持するレンズホルダと、前記光軸方向及び前記半径方向
   に垂直な接線方向に磁化の向きを有し、前記レンズホル
   ダに固着された少なくとも一つの永久磁石とを含む可動
   体と、 前記可動体を前記対物レンズの光軸方向又は前記円盤状
   記録媒体の半径方向に移動可能に支持する少なくとも４
   本の棒状支持部材と、 前記棒状支持部材を固定する固定基台と、 前記接線方向において前記永久磁石と対向する位置に配
   置された少なくとも一つの磁性体からなるヨークと、 前記ヨークに巻回され、前記光軸方向に巻回軸を有する
   少なくとも一つのフォーカシングコイルと、 前記ヨークに巻回され、前記半径方向に巻回軸を有する
   少なくとも一つのトラッキングコイルと、 前記ヨークに巻回され前記光軸方向に巻回軸を有し、前
   記可動体の略重心を含み、かつ前記半径方向と略垂直な
   平面に対して対称となる位置に配置された少なくとも二
   つのチルト駆動コイルとを具備する対物レンズ駆動装
   置。
2. 【請求項２】 前記円盤状記録媒体に対する前記対物レ
   ンズの傾きを検出するチルト検出手段を具備し、前記円
   盤状記録媒体に対して前記対物レンズを位置決めするた
   めのフォーカシング駆動信号と前記チルト検出手段から
   のチルト駆動信号とが重畳された信号により駆動される
   請求項１記載の対物レンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記チルト検出手段は、可動体に搭載さ
   れた反射型の光センサーである請求項２記載の対物レン
   ズ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記チルト検出手段への給電を、前記棒
   状支持部材を介して行う請求項３記載の対物レンズ駆動
   装置。
5. 【請求項５】 前記棒状支持部材の断面形状は、円形、
   略多角形及び楕円形状から選択されたいずれかである請
   求項１から４のいずれかに記載の対物レンズ駆動装置。