JPH09306000A - 二軸アクチュエータ及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、耐振性が向上した、二軸アクチュ
エータ及び光ディスク装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 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少なくとも対
物レンズの光軸方向に沿って移動可能に支持する弾性支
持部材１５ａと、このレンズホルダーを固定部に対して
移動させる駆動手段と、上記固定部が固定されると共
に、光学ピックアップのフレーム等に対してインシュレ
ータ１２を介して取り付けられたメカデッキ１３と、を
備えている、二軸アクチュエータ１５において、上記二
軸アクチュエータの共振周波数Ｆ０が、上記メカデッキ
の共振周波数ｆ０よりも高く設定されるように、二軸ア
クチュエータ１５を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンパクトディス
ク（ＣＤ），ＣＤ−ＲＯＭや光磁気ディスク（ＭＯ）等
の光ディスクの情報の記録及び／または再生用の二軸ア
クチュエータ及び光ディスク装置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とを含
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。こ
のような二軸アクチュエータそして光学ピックアップを
含む光ディスク装置は、図７に示すように構成されてい
る。

【０００５】図７において、光ディスク装置１は、フレ
ーム２と、フレーム２上にインシュレータ３を介して指
示されたメカデッキ４と、メカデッキ４上に取り付けら
れた光学ピックアップ５と、光学ピックアップ５内に組
み込まれた対物レンズを支持する二軸アクチュエータ６
とから構成されている。

【０００６】メカデッキ４は、光ディスク装置１のフレ
ーム２に対して、インシュレータ３により支持されるこ
とにより、耐振のための所謂フローティング構造になっ
ている。これにより、メカデッキ４は、フレーム２に対
して、図８に示すように、インシュレータ３による固有
の共振周波数ｆ０を有する。

【０００７】上記光学ピックアップ５は、光源及び光検
出器を備えており、光源からの光ビームが、二軸アクチ
ュエータ６により支持された対物レンズ（図示せず）を
介して、光ディスクの信号記録面に照射され、光ディス
クからの戻り光ビームが、再び対物レンズを介して光検
出器に入射することにより、光検出器の出力信号に基づ
いて、光ディスクの信号記録面に記録された情報が再生
される。

【０００８】上記二軸アクチュエータ６は、そのレンズ
ホルダーが、弾性支持部材６ａによって、光学ピックア
ップ５に取り付けられた固定部に対して、垂直な二方
向、即ち符号トラッキング方向及びフォーカシング方向
に移動可能に支持されている。

【０００９】また、上記二軸アクチュエータ６のレンズ
ホルダーには、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備えられている。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、上記固定部
に取り付けられたヨーク及びそれに取り付けられたマグ
ネット（図示せず）による磁束と相互に作用して、レン
ズホルダーに支持された対物レンズが、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。

【００１０】このような構成の二軸アクチュエータ６に
おいては、対物レンズ及び上記コイルを備えたレンズホ
ルダーが、可動部として、弾性支持部材６ａにより固定
部そして光学ピックアップ５，メカデッキ４に対して連
結されることから、図９に示すように、固有の共振周波
数Ｆ０を有することになる。

【００１１】

【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６においては、上述した
二軸アクチュエータ６の可動部の共振周波数Ｆ０は、一
般的に、前述したメカデッキ４の共振周波数ｆ０とほぼ
同じか、または低い場合が多い。また、二軸アクチュエ
ータ６及びメカデッキ４は、その振動特性が、共に図８
及び図９に示すように、共振周波数ｆ０，Ｆ０より低い
周波数では、やや動き難くなるものの、ほぼ一定である
のに対して、共振周波数より高い周波数では、周波数が
高くなるにつれて、例えば−１２ｄＢ／ｏｃｔで減衰し
て動き難くなる。

【００１２】ここで、二軸アクチュエータ６の共振周波
数Ｆ０が、メカデッキ４の共振周波数ｆ０とほぼ同じで
ある場合には、光ディスク装置１全体の共振周波数は、
これらの共振周波数ｆ０，Ｆ０の組合せによって、図１
０に示すように、共振周波数ｆ０（＝Ｆ０）にて、振幅
が比較的大きくなってしまう。これに対して、二軸アク
チュエータ６の共振周波数Ｆ０が、メカデッキ４の共振
周波数ｆ０より低い場合には、光ディスク装置１全体の
共振周波数は、これらの共振周波数ｆ０，Ｆ０の組合せ
によって、図１１に示すように、共振周波数Ｆ０におけ
る振幅が比較的大きくなってしまう。

【００１３】さらに、弾性支持部材６ａにより支持され
た二軸アクチュエータ６の可動部は、フォーカスサーボ
によるフォーカス方向の移動が容易に制御されるよう
に、ジャストフォーカス位置からフォーカス方向に動い
たときでもその低域共振周波数は、あまり変化しないよ
うに構成されているが、この場合、逆に耐振性の点で問
題があった。

【００１４】さらにまた、フォーカシング用コイルに駆
動電圧が印加されない状態では、二軸アクチュエータ６
は、その可動部が自重によって、弾性支持部材６ａの張
力に抗して、下方に垂れ下がることになる。このため、
二軸アクチュエータ６の固定部を光学ピックアップ５に
取り付ける場合、先づ固定部が光学ピックアップ５に対
して接着された後、フォーカシング用コイルに通電が行
なわれ、対物レンズ２ａがジャストフォーカス位置に設
定される。このため、対物レンズをジャストフォーカス
位置に持ち上げるために、電力が必要であると共に、可
動部の可動中心が下方にずれてしまうことになるため、
外部から振動を受けた場合に、可動部が下方のストッパ
に当たりやすいので、光ディスクの記録再生の際に、正
しくフォーカシングが行なわれなくなるという問題があ
った。

【００１５】本発明は、以上の点に鑑み、耐振性が向上
した、二軸アクチュエータ及び光ディスク装置を提供す
ることを目的としている。

【００１６】

【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少なくとも対物レンズの
光軸方向に沿って移動可能に支持する弾性支持部材と、
このレンズホルダーを固定部に対して移動させる駆動手
段と、上記固定部が固定されると共に、光学ピックアッ
プのフレーム等に対してインシュレータを介して取り付
けられたメカデッキと、を備えている、二軸アクチュエ
ータにおいて、上記二軸アクチュエータの共振周波数
が、上記メカデッキの共振周波数よりも高く設定されて
いることを特徴とする二軸アクチュエータにより、達成
される。

【００１７】また、上記目的は、本発明によれば、光デ
ィスクを回転駆動する回転駆動手段と、回転する光ディ
スクに対して対物レンズを介して光を照射し、光ディス
クの信号記録面からの戻り光を対物レンズを介して光検
出器により検出する光学ピックアップと、対物レンズを
二軸方向に移動可能に支持する二軸アクチュエータと、
光検出器からの検出信号に基づいて、再生信号を生成す
る信号処理回路と、光検出器からの検出信号に基づい
て、光学ピックアップの対物レンズを二軸方向に移動さ
せるサーボ回路とを備え、前記二軸アクチュエータが、
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少なくとも対物レンズの光軸方
向に沿って移動可能に支持する弾性支持部材と、このレ
ンズホルダーを固定部に対して移動させる駆動手段と、
上記固定部が固定されると共に、光学ピックアップのフ
レーム等に対してインシュレータを介して取り付けられ
るメカデッキと、を備えている、光ディスク装置におい
て、上記二軸アクチュエータの共振周波数が、上記メカ
デッキの共振周波数よりも高く設定されていることを特
徴とする光ディスク装置により、達成される。

【００１８】上記構成によれば、二軸アクチュエータの
共振周波数が、メカデッキの共振周波数より高く設定さ
れているので、比較的動きの大きくなる二軸アクチュエ
ータの共振周波数が、メカデッキの振動特性における減
衰領域内に収まることになる。従って、全体としての振
動特性がなだらかになって、比較的低減されることか
ら、二軸アクチュエータの耐振性が向上することにな
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施の形
態を図１乃至図６を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、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
の一実施の形態を組み込んだ光ディスク装置を示してい
る。図１において、光ディスク装置１０は、フレーム１
１と、フレーム１１上にインシュレータ１２を介して指
示されたメカデッキ１３と、メカデッキ１３上に取り付
けられた光学ピックアップ１４と、光学ピックアップ１
４内に組み込まれた対物レンズを支持する二軸アクチュ
エータ１５とから構成される。

【００２１】メカデッキ１３は、光ディスク装置１０の
フレーム１１に対して、インシュレータ１２により支持
されることにより、耐振のための所謂フローティング構
造になっている。これにより、メカデッキ１３は、フレ
ーム１１に対して、図７におけるインシュレータ３と同
様に、インシュレータ１２による固有の共振周波数ｆ０
を有することになる。

【００２２】上記光学ピックアップ１４は、光源及び光
検出器を備えており、光源からの光ビームが、二軸アク
チュエータ１５により支持された対物レンズ（図示せ
ず）を介して、光ディスクの信号記録面に照射され、光
ディスクからの戻り光ビームが、再び対物レンズを介し
て光検出器に入射することにより、光検出器の出力信号
に基づいて、光ディスクの信号記録面に記録された情報
が再生される。

【００２３】上記二軸アクチュエータ１５は、そのレン
ズホルダーが、弾性支持部材１５ａによって、光学ピッ
クアップ１４に取り付けられた固定部に対して、垂直な
二方向、即ち符号トラッキング方向及びフォーカシング
方向に移動可能に支持されている。

【００２４】また、上記二軸アクチュエータ１５のレン
ズホルダーには、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備えられている。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、上記固定
部に取り付けられたヨーク及びそれに取り付けられたマ
グネット（図示せず）による磁束と相互に作用して、レ
ンズホルダーに支持された対物レンズが、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。

【００２５】このような構成の二軸アクチュエータ１５
においては、対物レンズ及び上記コイルを備えたレンズ
ホルダーが、可動部として、弾性支持部材１５ａにより
固定部そして光学ピックアップ１４，メカデッキ１３に
対して連結されることから、図９における二軸アクチュ
エータ６と同様に、固有の共振周波数Ｆ０を有すること
になる。

【００２６】以上の構成は、図７に示した従来の光ディ
スク装置１と同様の構成であるが、本発明の実施の形態
による二軸アクチュエータ１５を備えた光ディスク装置
１０においては、上述した二軸アクチュエータ１５の共
振周波数Ｆ０が、メカデッキ１３の共振周波数ｆ０より
高くなるように、設定されている。ここで、例えば弾性
支持部材１５ａが平行リンク板バネである場合には、こ
の板バネのフォーカシングの際に変形する部分の厚さを
変更することによって、共振周波数Ｆ０は、容易に低く
設定できる。

【００２７】また、上記二軸アクチュエータ１５は、図
３に示すように、レンズホルダー，コイルを含む可動部
１５ｂが、その自重により、弾性支持部材１５ａの張力
に抗して垂れ下がった位置で、可動部１５ｂにより支持
された対物レンズ１６のジャストフォーカス位置となる
ように、即ち対物レンズ１６により光ディスク１７に照
射される光ビームが、光ディスク１７の信号記録面に結
像するように、構成されている。これにより、対物レン
ズ１６は、フォーカシング方向の駆動手段に対して無通
電の状態にて、ジャストフォーカス位置に位置すると共
に、フォーカス方向に関する上下のストッパ（図示せ
ず）に対する、上ストローク及び下ストロークがほぼ同
量となっている。

【００２８】さらに、上記弾性支持部材１５ａは、その
フォーカス方向の厚さが、図５に示すように、可動部側
の先端にて厚さＬ１に対して、固定部側の厚さＬ２と比
較的厚くなるように形成されている。

【００２９】本発明の実施の形態による光ディスク装置
１０及び二軸アクチュエータ１５は、以上のように構成
されており、可動部に備え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駆動電流
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
ルから生ずる磁界とによって、二軸アクチュエータ１５
のレンズホルダー即ち対物レンズ１６がフォーカス方向
及びトラッキング方向に駆動される。

【００３０】ここで、図２に示すように、二軸アクチュ
エータの共振周波数Ｆ０が、メカデッキ１３の共振周波
数ｆ０より高く設定されている。従って、比較的動きの
大きくなる二軸アクチュエータの共振周波数Ｆ０が、メ
カデッキの振動特性における例えば−１２ｄＢ／ｏｃｔ
で減衰する減衰領域内に収まることになる。これによ
り、上記光ディスク装置１０全体の振動特性は、全体と
しての振動特性がなだらかになって、比較的低減され、
二軸アクチュエータに伝達される振動レベルが比較的低
くなり、二軸アクチュエータ１５の耐振性が向上するこ
とになる。

【００３１】これにより、光ディスク再生中に外部振動
を受けた際に発生する音飛び等の再生不具合が解消さ
れ、安定した光ディスクの再生が可能になる等、光ディ
スクの記録または再生が確実に行なわれる。

【００３２】また、光ディスク装置１０に外部から振動
が加えられた場合には、二軸アクチュエータ１５の可動
部は、フォーカス方向に関して上下に同量のストローク
を有していることから、不用意にストッパに当たって、
フォーカシングが妨げられるようなことはなく、光ディ
スク１７の記録または再生が確実に行なわれる。尚、二
軸アクチュエータ１５の可動部そして対物レンズ１６
は、フォーカシング用コイルに通電しない状態で、ジャ
ストフォーカス位置にあるので、対物レンズ１６をジャ
ストフォーカス位置に保持するために、フォーカシング
用コイルに通電する必要はなく、消費電力が低減され
る。

【００３３】さらに、二軸アクチュエータ１５の可動部
を支持する弾性支持部材１５ａが、図４及び図５に示す
ように形成されていることから、可動部がジャストフォ
ーカス位置からフォーカシング方向に小さく移動する場
合には、弾性支持部材１５ａの比較的厚さの少ない先端
付近が変形することによって、可動部が移動する。従っ
て、復元力は比較的小さい。これに対して、可動部がジ
ャストフォーカス位置からフォーカシング方向に大きく
移動する場合には、弾性支持部材１５ａが全体に亘って
変形することによって、可動部が移動する。従って、復
元力は比較的大きくなる。かくして、二軸アクチュエー
タ１５がジャストフォーカス位置から比較的大きく移動
した場合であっても、耐振性が向上する。

【００３４】図６は、所謂軸摺動形二軸アクチュエータ
に対して本発明を適用した実施の形態を示している。図
６において、二軸アクチュエータ２０は、光ディスク２
１の信号記録面に対して垂直に延びる支持軸２２に対し
て、軸方向に移動可能に且つ軸の周りに回動可能に支持
されたレンズホルダー２３と、レンズホルダー２３の上
記支持軸から偏心した位置で光軸が支持軸に平行に保持
された対物レンズ２４と、支持軸２２が取り付けられる
と共に、レンズホルダー２３がダンパー２５を介して連
結されるベース２６とから構成されている。このベース
２６は、図示しない光ディスク装置にて、フレーム等に
対してインシュレータを介して連結されたメカデッキ上
に固定保持されている。さらに、二軸アクチュエータ２
０は、レンズホルダー２３の円筒状の外周面に、フォー
カス用コイル（図示せず）が巻回されると共に、フォー
カス用コイルの外面の互いに反対側に、一対のトラッキ
ング用コイル（図示せず）が取り付けられている。これ
に対して、ベース２６上には、磁性材料から形成された
一対のヨークが、上記フォーカス用コイル及びトラッキ
ング用コイルに対向するように配設されている。

【００３５】以上の構成は、従来公知の軸摺動形二軸ア
クチュエータと同様の構成であるが、図６による本発明
の実施の形態の二軸アクチュエータ２０においては、二
軸アクチュエータ２０の可動部であるレンズホルダー２
３の共振周波数Ｆ０が、レンズホルダー２３がダンパー
２５を介してベース２６に連結されていることにより、
光ディスク装置のメカデッキの共振周波数ｆ０より高く
設定されている。

【００３６】このような構成の二軸アクチュエータ２０
によれば、図１に示した光ディスク装置１０における二
軸アクチュエータ１５と同様にして、上記光ディスク装
置の振動特性が全体としてなだらかになって、比較的低
減され、二軸アクチュエータに伝達される振動レベルが
比較的低くなり、二軸アクチュエータ２０の耐振性が向
上する。

【００３７】尚、上述した実施の形態においては、弾性
支持部材１５ａは、それぞれ一端が二軸アクチュエータ
１５のレンズホルダーに対して、また他端が固定部に対
してそれぞれ固定された、例えば板バネ状に形成されて
いるが、これに限らず、ワイヤ状に形成されていてもよ
く、また他の形状であってもよいことは明らかである。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、耐
振性が向上した、二軸アクチュエータ及び光ディスク装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による二軸アクチュエータの第一の実施
形態を組み込んだ光ディスク装置の構成を示す概略図で
ある。

【図２】図１の光ディスク装置における振動特性を示す
グラフである。

【図３】図１の光ディスク装置における二軸アクチュエ
ータの可動部のストロークを示す概略側面図である。

【図４】図１の光ディスク装置における二軸アクチュエ
ータの拡大側面図である。

【図５】図４の二軸アクチュエータにおける弾性支持部
材を示す概略斜視図である。

【図６】本発明による二軸アクチュエータの第二の実施
形態を示す概略側面図である。

【図７】従来の二軸アクチュエータを備えた光ディスク
装置の一例の構成を示す概略図である。

【図８】図７の光ディスク装置におけるメカデッキの振
動特性を示すグラフである。

【図９】図７の光ディスク装置における二軸アクチュエ
ータの振動特性を示すグラフである。

【図１０】図７の光ディスク装置における組合せ振動特
性の一例（Ｆ０＝ｆ０）を示すグラフである。

【図１１】図７の光ディスク装置における組合せ振動特
性の他の例（Ｆ０＜ｆ０）を示すグラフである。

【符号の説明】

１０・・・光ディスク装置、１１・・・フレーム、１２
・・・インシュレータ、１３・・・メカデッキ、１４・
・・光学ピックアップ、１５・・・二軸アクチュエー
タ、１５ａ・・・弾性支持部材、１５ｂ・・・可動部、
１６・・・対物レンズ、１７・・・光ディスク、２０・
・・二軸アクチュエータ、２１・・・光ディスク、２２
・・・支持軸、２３・・・レンズホルダー、２４・・・
対物レンズ、２５・・・ダンパー、２６・・・ベース。

Claims (5)

【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少なくとも対物レ
   ンズの光軸方向に沿って移動可能に支持する弾性支持部
   材と、 このレンズホルダーを固定部に対して移動させる駆動手
   段と、 上記固定部が固定されると共に、光学ピックアップのフ
   レーム等に対してインシュレータを介して取り付けられ
   たメカデッキと、を備えている、二軸アクチュエータに
   おいて、 上記二軸アクチュエータの共振周波数が、上記メカデッ
   キの共振周波数よりも高く設定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】 上記レンズホルダーが、駆動手段の非駆
   動時（無通電時）に、弾性支持部材の張力に抗して自重
   により垂れ下がった位置で、ジャストフォーカスとなる
   ように、配設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】 上記レンズホルダー及び対物レンズを含
   む可動部の低域共振周波数が、フォーカス方向に関して
   ジャストフォーカス位置から離反する程高くなるように
   構成されていることを特徴とする請求項２に記載の二軸
   アクチュエータ。
4. 【請求項４】 上記レンズホルダーのフォーカス方向の
   ストロークが、ジャストフォーカス位置から光軸方向の
   一方及び他方に関して同量となるように設定されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の二軸アクチュエー
   タ。
5. 【請求項５】 光ディスクを回転駆動する回転駆動手段
   と、 回転する光ディスクに対して対物レンズを介して光を照
   射し、光ディスクの信号記録面からの戻り光を対物レン
   ズを介して光検出器により検出する光学ピックアップ
   と、 対物レンズを二軸方向に移動可能に支持する二軸アクチ
   ュエータと、 光検出器からの検出信号に基づいて、再生信号を生成す
   る信号処理回路と、 光検出器からの検出信号に基づいて、光学ピックアップ
   の対物レンズを二軸方向に移動させるサーボ回路とを備
   え、 前記二軸アクチュエータが、 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少なくとも対物レ
   ンズの光軸方向に沿って移動可能に支持する弾性支持部
   材と、 このレンズホルダーを固定部に対して移動させる駆動手
   段と、 上記固定部が固定されると共に、光学ピックアップのフ
   レーム等に対してインシュレータを介して取り付けられ
   るメカデッキと、を備えている、光ディスク装置におい
   て、 上記二軸アクチュエータの共振周波数が、上記メカデッ
   キの共振周波数よりも高く設定されていることを特徴と
   する光ディスク装置。