JPWO2005112013A1 - 光ピックアップ及び光ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、対物レンズ（７）が取り付けられたレンズホルダ（２）を傾動させ、対物レンズの光軸を光ディスクの信号記録面に対し垂直になるように制御可能とした光ピックアップであり、対物レンズが取り付けられ、対物レンズの光軸と平行なフォーカス方向と、対物レンズの光軸方向と直交するトラッキング方向に移動されるレンズホルダと、レンズホルダをフォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能に支持する支持ブロック（３）と、支持ブロックを支持し、支持ブロックを支持する側から先端側に向かって互いの間隔を拡げるように傾斜して設けられた一対の脚片（４１）（４１）を有し、これら脚片の先端部側をベース（１６）に固定することにより支持ブロックを傾動可能に支持する支持部材（４）と、支持部材の一対の脚片を変位させることにより支持ブロックを傾斜させる駆動力を支持ブロックに付与し、支持ブロックに支持されたレンズホルダを傾斜させる駆動機構（５）を備えている。
Description
本発明は、光ディスクに情報信号の記録し、光ディスクに記録された情報信号の再生を行うために用いられる光ピックアップ及びこの光ピックアップを用いた光ディスク装置に関する。
従来、情報信号の記録媒体として、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の光ディスクが用いられ、この種の光ディスクに情報信号を記録を行い、あるいは光ディスクに記録された情報信号の再生を行うために光ピックアップが用いられている。
このような光ピックアップは、光源から出射された光ビームを光ディスクの記録面上に合焦させるため、対物レンズをその光軸方向であるフォーカス方向に移動させるフォーカス用アクチュエータを備え、さらに、光ビームが光ディスクに設けた記録トラックを追従するようにするため、対物レンズをその光軸と直交する平面方向でのトラッキング方向に移動させるトラッキング用アクチュエータとを備えている。すなわち、光ピックアップは、対物レンズをフォーカス方向とトラッキング方向の互いに直交する２軸方向に駆動変位させる２軸アクチュエータを備えている。
近年、光ディスクの高記録密度化に伴って、光ディスクの記録面に形成される光スポットの形状をより正確な円形とすることが要求されてきており、対物レンズをその光軸が光ディスクの記録面に対して垂直となるように制御することが一層重要となっている。このため、対物レンズの光軸を光ディスクの傾きに追従して傾けるチルト角制御用の専用のアクチュエータを、フォーカス用及びトラッキング用の２軸アクチュエータに加えて３軸アクチュエータを備えた光ピックアップが提案されている。
この３軸アクチュエータを備えた光ピックアップとして、対物レンズを支持したレンズホルダを軸により支持し、レンズホルダをこの支軸を支点に回転させることによって対物レンズの光ディスクに対する傾きを調整するようにしたものがある。例えば、特開平９−４４８７９号公報に記載されたものがある。
この光ピックアップは、レンズホルダの周面に設けたコイルに供給される駆動電流と、このコイルに対向するように設けたマグネットから発生する磁束との磁気相互作用による駆動力によりレンズホルダを回転させることによって、レンズホルダに支持された対物レンズを傾けチルト角の制御を行っている。
ところで、軸を用いた支持機構によりレンズホルダを回転させるようにした光ピックアップは、軸とこの軸を支持する軸受との間に生ずる摺動摩擦によるヒステリシスで、レンズホルダが駆動力に追随して回転変位することが困難となり、制御信号に応じてコイルに供給される駆動電流に応じた対物レンズのチルト角の制御ができなくなる。
このような光ピックアップは、光源から出射された光ビームを光ディスクの記録面上に合焦させるため、対物レンズをその光軸方向であるフォーカス方向に移動させるフォーカス用アクチュエータを備え、さらに、光ビームが光ディスクに設けた記録トラックを追従するようにするため、対物レンズをその光軸と直交する平面方向でのトラッキング方向に移動させるトラッキング用アクチュエータとを備えている。すなわち、光ピックアップは、対物レンズをフォーカス方向とトラッキング方向の互いに直交する２軸方向に駆動変位させる２軸アクチュエータを備えている。
近年、光ディスクの高記録密度化に伴って、光ディスクの記録面に形成される光スポットの形状をより正確な円形とすることが要求されてきており、対物レンズをその光軸が光ディスクの記録面に対して垂直となるように制御することが一層重要となっている。このため、対物レンズの光軸を光ディスクの傾きに追従して傾けるチルト角制御用の専用のアクチュエータを、フォーカス用及びトラッキング用の２軸アクチュエータに加えて３軸アクチュエータを備えた光ピックアップが提案されている。
この３軸アクチュエータを備えた光ピックアップとして、対物レンズを支持したレンズホルダを軸により支持し、レンズホルダをこの支軸を支点に回転させることによって対物レンズの光ディスクに対する傾きを調整するようにしたものがある。例えば、特開平９−４４８７９号公報に記載されたものがある。
この光ピックアップは、レンズホルダの周面に設けたコイルに供給される駆動電流と、このコイルに対向するように設けたマグネットから発生する磁束との磁気相互作用による駆動力によりレンズホルダを回転させることによって、レンズホルダに支持された対物レンズを傾けチルト角の制御を行っている。
ところで、軸を用いた支持機構によりレンズホルダを回転させるようにした光ピックアップは、軸とこの軸を支持する軸受との間に生ずる摺動摩擦によるヒステリシスで、レンズホルダが駆動力に追随して回転変位することが困難となり、制御信号に応じてコイルに供給される駆動電流に応じた対物レンズのチルト角の制御ができなくなる。
本発明の目的は、上述したような従来提案されている光ピックアップが有する問題点を解決し、さらに、フォーカス制御特性及びトラッキング制御特性の劣化を防止し、簡素な構成で対物レンズのチルト角の制御を行うことができる光ピックアップ及びこの光ピックアップを用いた光ディスク装置を提供することにある。
本発明が適用される光ピックアップは、対物レンズが取り付けられたレンズホルダを傾動させ、対物レンズの光軸を光ディスクの信号記録面に対し垂直になるように制御可能とした光ピックアップであり、対物レンズが取り付けられ、対物レンズの光軸と平行なフォーカス方向と、対物レンズの光軸方向と直交するトラッキング方向に移動されるレンズホルダと、レンズホルダをフォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能に支持する支持ブロックと、支持ブロックを支持し、支持ブロックを支持する側から先端側に向かって互いの間隔を拡げるように傾斜して設けられた一対の脚片を有し、これら脚片の先端部側をベースに固定することにより支持ブロックを傾動可能に支持する支持部材と、支持部材の一対の脚片を変位させることにより支持ブロックを傾斜させる駆動力を支持ブロックに付与し、支持ブロックに支持されたレンズホルダを傾斜させる駆動機構を備えている。
また、本発明に係る光ディスク装置は、光ディスクを保持して回転駆動する駆動機構と、この１駆動機構によって回転駆動する光ディスクに対し情報信号の記録又は再生行う光ビームを照射するとともに、光ディスクから反射される反射光ビームを検出する光ピックアップとを有し、この光ピックアップとして、対物レンズが取り付けられたレンズホルダを傾動させ、対物レンズの光軸を光ディスクの信号記録面に対し垂直になるように制御可能とした光ピックアップであり、対物レンズが取り付けられ、対物レンズの光軸と平行なフォーカス方向と、対物レンズの光軸方向と直交するトラッキング方向に移動されるレンズホルダと、レンズホルダをフォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能に支持する支持ブロックと、支持ブロックを支持し、支持ブロックを支持する側から先端側に向かって互いの間隔を拡げるように傾斜して設けられた一対の脚片を有し、これら脚片の先端部側をベースに固定することにより支持ブロックを傾動可能に支持する支持部材と、支持部材の一対の脚片を変位させることにより支持ブロックを傾斜させる駆動力を支持ブロックに付与し、支持ブロックに支持されたレンズホルダを傾斜させる駆動機構を備えているものを用いる。
本発明に係る光ピックアップは、支持ブロックに対して駆動機構から駆動力を付与すると、支持部材の一対の脚片が変位し、支持ブロックを傾動させることでレンズホルダが変位され、対物レンズを傾斜させることができる。
したがって、光ディスクの反り等に応じて、対物レンズを傾けることができる。また、支持部材で支持した支持ブロックを駆動するので、レンズホルダの構成を変更することなく、対物レンズを光ディスクの反り等に応じて傾ける構成を付加することができる。
本発明のさらに他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施に形態から一層明らかにされるであろう。
本発明が適用される光ピックアップは、対物レンズが取り付けられたレンズホルダを傾動させ、対物レンズの光軸を光ディスクの信号記録面に対し垂直になるように制御可能とした光ピックアップであり、対物レンズが取り付けられ、対物レンズの光軸と平行なフォーカス方向と、対物レンズの光軸方向と直交するトラッキング方向に移動されるレンズホルダと、レンズホルダをフォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能に支持する支持ブロックと、支持ブロックを支持し、支持ブロックを支持する側から先端側に向かって互いの間隔を拡げるように傾斜して設けられた一対の脚片を有し、これら脚片の先端部側をベースに固定することにより支持ブロックを傾動可能に支持する支持部材と、支持部材の一対の脚片を変位させることにより支持ブロックを傾斜させる駆動力を支持ブロックに付与し、支持ブロックに支持されたレンズホルダを傾斜させる駆動機構を備えている。
また、本発明に係る光ディスク装置は、光ディスクを保持して回転駆動する駆動機構と、この１駆動機構によって回転駆動する光ディスクに対し情報信号の記録又は再生行う光ビームを照射するとともに、光ディスクから反射される反射光ビームを検出する光ピックアップとを有し、この光ピックアップとして、対物レンズが取り付けられたレンズホルダを傾動させ、対物レンズの光軸を光ディスクの信号記録面に対し垂直になるように制御可能とした光ピックアップであり、対物レンズが取り付けられ、対物レンズの光軸と平行なフォーカス方向と、対物レンズの光軸方向と直交するトラッキング方向に移動されるレンズホルダと、レンズホルダをフォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能に支持する支持ブロックと、支持ブロックを支持し、支持ブロックを支持する側から先端側に向かって互いの間隔を拡げるように傾斜して設けられた一対の脚片を有し、これら脚片の先端部側をベースに固定することにより支持ブロックを傾動可能に支持する支持部材と、支持部材の一対の脚片を変位させることにより支持ブロックを傾斜させる駆動力を支持ブロックに付与し、支持ブロックに支持されたレンズホルダを傾斜させる駆動機構を備えているものを用いる。
本発明に係る光ピックアップは、支持ブロックに対して駆動機構から駆動力を付与すると、支持部材の一対の脚片が変位し、支持ブロックを傾動させることでレンズホルダが変位され、対物レンズを傾斜させることができる。
したがって、光ディスクの反り等に応じて、対物レンズを傾けることができる。また、支持部材で支持した支持ブロックを駆動するので、レンズホルダの構成を変更することなく、対物レンズを光ディスクの反り等に応じて傾ける構成を付加することができる。
本発明のさらに他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施に形態から一層明らかにされるであろう。
［図１］図１は、本発明が適用された光ピックアップを用いた光ディスク装置のブロック回路図である。
［図２］図２は、本発明に係る光ピックアップの第１の実施の形態を示す斜視図である。
［図３］図３は、図２に示す光ピックアップの分解斜視図である。
［図４］図４は、図２に示す光ピックアップの背面図である。
［図５］図５は、支持部材を変位させ、支持ブロックを傾動させた状態を示す背面図である。
［図６］図６は、図２に示す光ピックアップの支持ブロックを傾動させる制御系を示すブロック回路図である。
［図７］図７は、支持機構を構成する支持部材の他の例を示す斜視図である。
［図８］図８は、図７に示す支持部材を変位させた状態を示す正面図である。
［図９］図９は、支持機構を構成する支持部材のさらに他の例を示す斜視図である。
［図１０］図１０は、支持機構を構成する支持部材のさらに他の例を示す斜視図である。
［図１１］図１１は、本発明に係る光ピックアップの第２の実施の形態を示す分解斜視図である。
［図１２］図１２は、支持部材を備えた支持機構を示す斜視図である。
［図１３］図１３は、支持部材をベースに取り付けた状態を示す正面図である。
［図１４］図１４は、本発明に係る光ピックアップの第３の実施の形態を示す斜視図である。
［図２］図２は、本発明に係る光ピックアップの第１の実施の形態を示す斜視図である。
［図３］図３は、図２に示す光ピックアップの分解斜視図である。
［図４］図４は、図２に示す光ピックアップの背面図である。
［図５］図５は、支持部材を変位させ、支持ブロックを傾動させた状態を示す背面図である。
［図６］図６は、図２に示す光ピックアップの支持ブロックを傾動させる制御系を示すブロック回路図である。
［図７］図７は、支持機構を構成する支持部材の他の例を示す斜視図である。
［図８］図８は、図７に示す支持部材を変位させた状態を示す正面図である。
［図９］図９は、支持機構を構成する支持部材のさらに他の例を示す斜視図である。
［図１０］図１０は、支持機構を構成する支持部材のさらに他の例を示す斜視図である。
［図１１］図１１は、本発明に係る光ピックアップの第２の実施の形態を示す分解斜視図である。
［図１２］図１２は、支持部材を備えた支持機構を示す斜視図である。
［図１３］図１３は、支持部材をベースに取り付けた状態を示す正面図である。
［図１４］図１４は、本発明に係る光ピックアップの第３の実施の形態を示す斜視図である。
まず、本発明に係る光ピックアップ及びこの光ピックアップを用いた光ディスク装置の実施の形態を図面を参照して説明する。
本発明を適用した光ディスク装置１０１は、図１に示すように、ＣＤ−ＲやＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの光記録媒体としての光ディスク１０２を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ１０３と、光ピックアップ１０４と、光ピックアップ１０４をその半径方向に移動させる駆動手段としての送りモータ１０５とを備えている。ここで、スピンドルモータ１０３は、システムコントローラ１０７及び制御回路部１０９により所定の回転数で駆動するように制御されている。
信号変復調部及びＥＣＣブロック１０８は、信号処理部１２０から出力される信号の変調、復調及びＥＣＣ（エラー訂正符号）の付加を行う。光ピックアップ１０４は、システムコントローラ１０７及び制御回路部１０９からの指令に従って回転する光ディスク１０２の信号記録面に対して光ビームを照射する。このような光ビームの照射により光ディスク１０２に対する情報信号の記録が行われ、光ディスクに記録された情報信号の再生が行われる。
また、光ピックアップ１０４は、光ディスク１０２の信号記録面から反射される反射光ビームに基づいて、後述するような各種の光ビームを検出し、各光ビームから得られる検出信号を信号処理部１２０に供給するように構成されている。
信号処理部１２０は、各光ビームを検出して得られる検出信号に基づいて各種のサーボ用信号、すなわち、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成し、さらに、光ディスクに記録された情報信号であるＲＦ信号を生成する。また、再生対象とされる記録媒体の種類に応じて、制御回路部１０９、信号変調及びＥＣＣブロック１０８等により、これらの信号に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理が行われる。
ここで、信号変調及びＥＣＣブロック１０８により復調された記録信号が、例えばコンピュータのデータストレージ用であれば、インタフェース１１１を介して外部コンピュータ１３０等に送出される。これにより、外部コンピュータ１３０等は光ディスク１０２に記録された信号を再生信号として受け取ることができるように構成されている。
また、信号変調及びＥＣＣブロック１０８により復調された記録信号がオーディオ・ビジュアル用であれば、Ｄ／Ａ、Ａ／Ｄ変換器１１２のＤ／Ａ変換部でデジタル／アナログ変換され、オーディオ・ビジュアル処理部１１３に供給される。そして、このオーディオ・ビジュアル処理部１１３でオーディオ・ビデオ信号処理が行われ、オーディオ・ビジュアル信号入出力部１１４を介して外部の撮像・映写機器に伝送される。
光ピックアップ１０４には送りモータ１０５が接続されている。光ピックアップ１０４は、送りモータ１０５の回転によって光ディスク１０２の径方向に送り操作され、光ディスク１０２上の所定の記録トラックまで移動される。スピンドルモータ１０３の制御と、送りモータ１０５の制御と、光ピックアップ１０４の対物レンズをその光軸方向のフォーカス方向及び光軸方向と直交するトラッキング方向へ移動変位させるアクチュエータの制御は、それぞれ制御回路部１０９により行われる。
すなわち、制御回路部１０９は、スピンドルモータ１０３の制御を行い、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいてアクチュエータの制御を行う。
また、制御回路部１０９は、信号処理部１２０から入力されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号などに基づいて、後述するフォーカスコイル１０（図２参照）及びタンジェンシャル方向Ｔｚの両側にそれぞれ一対設けられるトラッキングコイル１１（図２参照）に供給するための駆動信号（駆動電流）をそれぞれ生成するように構成されている。
また、レーザ制御部１２１は、光ピックアップ１０４におけるレーザ光源を制御するものである。
なお、ここでフォーカス方向Ｆとは光ピックアップ１０４の対物レンズ７（図２参照）の光軸方向をいい、タンジェンシャル方向Ｔｚとはフォーカス方向Ｆと直交する方向であって光ディスク装置１０１の円周のタンジェンシャル方向と平行する方向をいい、トラッキング方向Ｔとはフォーカス方向Ｆ及びタンジェンシャルＴｚ方向と直交する方向をいう。また、対物レンズ７の光軸と、この光軸を通り光ディスク１０２の半径方向に延在する仮想線とのなす角度が９０度に対してずれている差分の角度をラジアル方向のチルト角という。
また、光ディスク装置１０１には、スピンドルモータ１０３に装着された光ディスク１０２の傾きを検出する傾き検出センサ２１が設けられている。傾き検出センサ２１によって検出された検出信号は、制御回路部１０９に供給される。制御回路部１０９は、傾き検出信号に基づいてチルト角制御信号を出力し、後述する駆動機構５に供給する。駆動機構５は、チルト角制御信号に応じた駆動電流により対物レンズ７を駆動変位させてチルト角の調整を行う。
次に、本発明が適用された光ピックアップ１０４について詳細に説明する。
図２は、本発明が適用された光ピックアップの第１の実施の形態を示す斜視図であり、図３は、その分解斜視図であり、図４は、図２に示す光ピックアップの背面図である。
本発明が適用された光ピックアップ１０４は、光ビームを出射する光源としての半導体レーザと、光ディスク１０２の信号記録面から反射される反射光ビームを検出する光検出素子としてのフォトダイオードと、半導体レーザからの光ビームを光ディスク１０２に導くとともに、反射光ビームを光検出素子に導く光学系とを有している。
図２及び図４に示すように、光ピックアップ１０４は、光ディスク装置１０１の筐体内で光ディスク１０２の半径方向に移動可能に設けられた取り付け基台６０上に設けられている。
光ピックアップ１０４は、光源から出射された光ビームを集光して光ディスクに照射する対物レンズ７を支持するレンズホルダ２と、レンズホルダ２からトラッキング方向に間隔をおいて配置され取り付け基台６０に取り付けられた支持ブロック３とを備え、対物レンズ７は、光ピックアップ１０４の光学系の一部を構成している。
図２、図３に示すように、レンズホルダ２は、対物レンズ７の外周面側を囲むように設けられ、その中央部で対物レンズ７を支持している。
レンズホルダ２の外周面にはフォーカスコイル１０が巻回され、レンズホルダ２のトラッキング方向Ｔと直交するタンジェンシャル方向Ｔｚに相対向する側面には、トラッキングコイル１１が取り付けられている。トラッキングコイル１１は、レンズホルダ２の各側面に一対ずつ設けられている。
レンズホルダ２のトラッキング方向の両側には、それぞれフォーカス方向に間隔をおいて一対ずつのアーム支持部８が設けられている。
支持ブロック３は、図２、図３に示すように、トラッキング方向に沿った長さと、フォーカス方向に沿った高さとを有している。
トラッキング方向に沿った支持ブロック３の両側には、それぞれフォーカス方向に間隔をおいて一対のアーム支持部１４が設けられている。支持ブロックの背面側には、プリント配線基板１５が取り付けられている。このプリント配線基板１５には、制御回路部１０９からフォーカス用の駆動電流とトラッキング用の駆動電流が供給される。
そして、レンズホルダ２のトラッキング方向における両側の一対ずつのアーム支持部８と、支持ブロック３のトラッキング方向における両側の一対ずつのアーム支持部１４とは、それぞれ一方及び他方の一対ずつの支持アーム６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄで連結されている。一方及び他方の各支持アーム６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、図２に示すように、フォーカス方向に間隔をおいて互いに平行に設けられ、支持ブロック３に対してレンズホルダ２をフォーカス方向Ｆとトラッキング方向Ｔとに移動可能に支持している。これら各支持アーム６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、導電性を有するとともに、弾性を有する線状部材により構成されている。
支持ブロック３の一方の側に配設された一対の支持アーム６ａ，６ｂのレンズホルダ２側の端部は、フォーカスコイル１０に設けられた接続端子１２，１２に半田付けなどで接続され、支持ブロック３側の端部はプリント配線基板１５に設けた導電パターンに接続されている。これにより、制御回路部１０９からのフォーカス用の駆動電流が支持アーム６ａ，６ｂを介してフォーカスコイル１０に供給される。同様に、支持ブロック３の他方の側に配設された支持アーム６ｃ，６ｄのレンズホルダ２側の端部は、トラッキングコイル１１に設けられた接続端子１３に半田付けなどで接続され、支持ブロック３側の端部はプリント配線基板１５に設けた導電パターンに接続されている。これにより、制御回路部１０９からのトラッキング用の駆動電流が支持アーム６ｃ，６ｄを介してトラッキングコイル１１に供給される。
そして、レンズホルダ２と取り付け基台６０との間には、図２、図４に示すように、ヨーク１８が配設されている。ヨーク１８は、取り付け基台６０上に取り付けられている。このヨーク１８のほぼ中央部には、図２、図３に示すように、対物レンズ７に入射する光ビームを透過するための開口部１８ｂが設けられている。
ヨーク１８のタンジェンシャル方向Ｔｚの両側には、図２及び図３に示すように、対物レンズ７を挟んで相対向するように一対のヨーク片１８ａ，１８ａが立ち上がり形成され、各ヨーク片１８ａ，１８ａの相対向する面には、マグネット１９，１９が取り付けられている。これら各マグネット１９，１９は、レンズホルダ２の外周面に巻回されたフォーカスコイル１０及びレンズホルダ２の相対向する側面にそれぞれ取り付けられたトラッキングコイル１１に相対向されている。
このように、フォーカスコイル１０、トラッキングコイル１１にマグネット１９が対向されることにより、フォーカスコイル１０にフォーカス用の駆動電流が供給されると、フォーカスコイル１０に供給された駆動電流と各マグネット１９からの磁界との相互作用によってレンズホルダ２をフォーカス方向に駆動変位させ、トラッキングコイル１１にトラッキング用の駆動電流が供給されると、トラッキングコイル１１に供給された駆動電流と各マグネット１９からの磁界との相互作用によってレンズホルダ２をトラッキング方向に駆動変位させる。その結果、レンズホルダ２に支持された対物レンズ７が、フォーカス方向Ｆ又はトラッキング方向Ｔに駆動変位され、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される光ビームが光ディスク１０２の信号記録面に合焦するように制御されるフォーカス制御が行われ、光ビームが光ディスク１０２に形成された記録トラックを追従するように制御されるトラッキング制御が行われる。
そして、本発明に係る光ピックアップ１０４は、左右一対ずつの支持アーム６ａ〜６ｄを介してレンズホルダ２を支持した支持ブロック３を傾動可能に支持する支持部材４と、支持ブロック３を光ディスク１０２の傾きに応じて傾斜させる駆動機構５とを備える。
本実施の形態において、支持部材４は、図３に示すように、帯状の板ばね材を折り曲げて形成したもので、支持ブロック３に固定される支持ブロック取付片４２と、支持ブロック取付片４２の両端から延長された一対の脚片４１，４１とを備える。これら脚片４１，４１の先端部からは、支持部材４をベース１６に取り付けるためのベース取付片４３，４３が設けられている。支持ブロック取付片４２の中央には、貫通穴４２ａが設けられている。
支持ブロック３を駆動する駆動機構５は、支持ブロック３の下面に取り付けられる二極着磁マグネット５１と、この二極着磁マグネット５１に対向してベース１６に取り付けられるボイスコイル５２とから構成される。二極着磁マグネット５１は棒状で、中央には貫通穴５１ａが設けられる。
支持ブロック３は、下面に突出した嵌合突部３ａを貫通穴４２ａに挿通するとともに、二極着磁マグネット５１の貫通穴５１ａを嵌合して支持ブロック取付片４２上に載置される。そして、支持部材４は、支持ブロック取付片４２を支持ブロック３の下面側に接合することにより支持ブロック３と一体化される。また、マグネット５１は、貫通穴５１ａに嵌合された嵌合突部３ａに接着剤を用いて固定されることにより支持ブロック３と一体化される。
このとき、二極着磁マグネット５１は、図３に示すように、対物レンズ７の光軸と平行なフォーカス方向Ｆと直交するトラッキング方向Ｔに垂直なタンジェンシャル方向Ｔｚを分極線としてＮ極とＳ極が配置されるように固定される。また、支持部材４は、各脚片４１，４１と支持ブロック取付片４２との連結部とされている折り曲げ部及び各脚片４１，４１とベース取付片４３，４３との連結部とされている曲げ部が、タンジェンシャル方向Ｔｚと平行となるように固定される。さらに、支持部材４は、支持ブロック３に対してガタが生じないように固定される。
また、支持部材４のベース取付片４３，４３にはそれぞれ貫通穴４３ａ，４３ａが設けられ、ベース１６には、各貫通穴４３ａ，４３ａに挿通される固定ねじ１７，１７が螺合するねじ穴１６ａ，１６ａが設けられている。支持部材４は、ベース取付片４３，４３の貫通穴４３ａ，４３ａそれぞれに固定ねじ１７，１７を挿通し、これらねじ１７，１７をねじ穴１６ａ，１６ａに螺合することでベース１６に固定される。これにより、支持ブロック３は、支持部材４の２一対の脚片４１，４１を介してベース１６に支持される。
ところで、支持部材４を構成する一対の脚片４１，４１は、支持ブロック取付片４２側からベース取付片４３，４３側に向かって間隔が広がるように傾斜して非平行に設けられている。そして、互いに傾斜された一対の脚片４１，４１は、支持ブロック取付片４２上に支持された支持ブロック３側に向かって延長した仮想線Ｌ１，Ｌ２の交点Ｏと同じ高さに対物レンズ７の重心の高さが略一致するように形成されている。したがって、支持部材４は、全体で台形状に形成されている。
また、ボイスコイル５２は、これら一対の脚片４１，４１の間で二極着磁マグネット５１と対向するようにしてベース１６上に固定される。
そして、ボイスコイル５２に駆動電流が供給されると、ボイスコイル５２に流れる電流と、二極着磁マグネット５１の磁界との作用により、ボイスコイル５２に対して二極着磁マグネット５１を動かす力、すなわち、支持ブロック３を駆動する力が発生する。支持ブロック３は、板ばねにより形成され、一対の非平行な脚片４１，４１を有し、全体で台形状をなす支持部材４で支持されているので、駆動力を受けたとき、支持部材４の形状に倣ってその姿勢が可変される。
ところで、支持部材４は、ねじれに対しては剛性を持つように所定の幅を有する。そして、支持部材４は支持ブロック取付片４２が支持ブロック３に固定され、取付片４３がベース１６に固定されることで、駆動力を受けたときに各脚片４１，４１が弓なりに弾性変形することができる。また、脚片４１，４１と支持ブロック取付片４２との間の連結部となる折り曲げ部及び脚片４１，４１とベース取付片４３、４３との連結部となる折り曲げ部も弾性変形することができる。
次に、上述したような支持ブロック３を駆動する駆動機構５を備えた光ピックアップ１０４の動作を説明する。
光ピックアップ１０４は、駆動機構５のボイスコイル５２に給電がされていない状態では、図４に示すように、支持部材４が変形することなく中立状態にあつある。このとき、支持部材４は、レンズホルダ２に支持された対物レンズ７が水平となるように形状等が設定されている。
図４に示す状態において、ボイスコイル５２に駆動電流が供給されると、二極着磁マグネット５１の磁界中のコイルに電流が流れることで、支持ブロック３を二極着磁マグネット５１の延在方向に沿って略水平方向に駆動する力が発生する。支持ブロック３は、非平行な一対の脚片４１，４１を有する台形の支持部材４により支持されているので、駆動力を受けたとき、支持ブロック３の姿勢が支持部材４の形状に倣って制御される。すなわち、支持ブロック３を略水平方向に駆動する力が加わると、図５に示すように、支持部材４の一方の脚片４１はベース１６の平面に対する角度が小さくなる矢印ａ方向に弾性変形し、他方の脚片４１はベース１６の平面に対する角度が大きくなる矢印ｂ方向に弾性変形する。これにより、支持ブロック３は、図５中矢印ｃ方向に傾く。このとき、支持ブロック３は、図４に示す中立状態にある一対の脚片４１，４１の延長線上の交点Ｏを中心として回転する。
支持ブロック３は、４本の支持アーム６ａ〜６ｄによりレンズホルダ２を支持しているので、支持ブロック３が傾斜することで、レンズホルダ２が傾斜する、これにより、所定の制御信号に応じた駆動電流をボイスコイル５２に供給することで、レンズホルダ２に支持された対物レンズ７の光軸を、光ディスクの反り等に対応させて傾斜させるチルト角の制御を行うことができる。支持ブロック３の傾斜の方向は、ボイスコイル５２に供給される駆動電流の向きで切り換えられる。また、支持ブロック３の傾斜の角度は、ボイスコイル５２に供給される駆動電流電圧値により所定の角度に調整できる。
上述したように、支持部材４を構成する互いに傾斜された一対の脚片４１，４１は、支持ブロック取付片４２上に支持された支持ブロック３側に向かって延長した仮想線Ｌ１，Ｌ２の交点Ｏと同じ高さに対物レンズ７の重心の高さとを略一致させてあるので、レンズホルダ２は、対物レンズ７の重心を通る軸を中心とした回転を行う。これにより、対物レンズ７が水平な状態と傾斜した状態とで、光軸はほぼ一致している。
以上のように、板ばねを用いて形成され、一対の傾斜した脚片４１，４１を備えた支持部材４を用いて支持ブロック３を支持し、この支持部材４の弾性変形で支持ブロック３を回転させることで、レンズホルダを軸支して回転させる従来の光ピックアップと比較して、摺動摩擦によるヒステリシスの影響等をなくすことができる。
なお、上述した支持部材４を用いた構成では、支持ブロック３は、正確に一点を中心とする回転動作を行っていない。このため、支持ブロック３を傾斜させてレンズホルダ２を回転させると、対物レンズ７はフォーカス方向及びトラッキング方向にも微小量移動する。このため、必要に応じてフォーカス補正やトラッキング補正を行う。また、レンズホルダ２を含む支持ブロック３の傾斜による対物レンズ７の光軸に対する微小移動量を予め測定し、支持ブロック３の傾斜量に応じてフォーカス補正及びトラッキング補正を行ってもよい。
次に、レンズホルダ２を支持した支持ブロック３を傾動させる制御系を図６を参照して説明する。
図６は、本実施の形態の光ピックアップ１０４の制御系を示すブロック図であり、図２、図３に示すボイスコイル５２に供給する制御信号を得るため、例えば、光ディスク１０２の傾きを検出する検出装置としての傾き検出センサ２１を備える。そして、傾き検出センサ２１の出力に応じて、コイル駆動回路２２はボイスコイル５２に制御信号を印加し、レンズホルダ２を光ディスク１０２の反り等によるディスク面の傾きに合わせて回転させる。なお、この動作は、光ディスク１０２がスピンドルモータ１０３に最初に装着されたときに行い、再生中等は、補正されたレンズホルダ２の傾きを維持する。
また、光ディスクの傾きは、図示しない光検出器の出力にノイズとなって現れるため、傾き検出センサを用いず、光検出器の出力のノイズが少なくなる方向にレンズホルダ２を傾斜させるように駆動機構５を制御するような制御機能を持たせてもよい。
以上のように、支持ブロック３を駆動する駆動機構５を設けてレンズホルダ２を傾斜させる構成とすれば、光ディスクの傾斜を検出する手段を設けることで、個々の光ディスクの反り等に対応した量だけ対物レンズ７を傾動させて、対物レンズ７の光軸が光ディスクの面に対して垂直となるように補正できる。これにより、光ディスクの信号記録面に光ビームが集光されて形成される光スポットの形状を常に適正なものとできる。また、人手によりレンズホルダ２の傾きを調整する作業も不要となる。
次に、レンズホルダ２のフォーカス制御及びトラッキング制御について説明する。フォーカスコイル１０に再生信号から生成したフォーカス制御信号に応じた駆動電流が供給されると、フォーカスコイル１０に流れる電流と、ヨーク１８及びヨーク片１８ａ，１８ａと、これらヨーク片１８ａ，１８ａに支持されたマグネット１９，１９とによって形成された磁界との作用により生ずる力で、レンズホルダ２を駆動電流の向きに応じて、対物レンズ７の光軸方向と平行な上昇あるいは下降させる方向の力が生じる。レンズホルダ２は、４本の支持アーム６ａ〜６ｄの一端部に支持されているので、昇降する方向の力を受けると、スピンドルモータ１０３によって回転される光ディスク１０２に対して平行な姿勢を保ったまま上下に昇降する。これにより、対物レンズ７が光軸に沿った方向にフォーカス制御され、対物レンズ７からの光スポットが光ディスクのトラック上に合焦点される。
また、トラッキングコイル１１に再生信号から生成したトラッキング制御信号に応じた駆動電流が供給されると、このコイルに流れる電流と、ヨーク１８及びヨーク片１８ａ，１８ａと、これらヨーク片１８ａ，１８ａに支持されたマグネット１９，１９とによって形成された磁界との作用により生ずる力で、レンズホルダ２を電流の向きに応じて、スピンドルモータ１０３によって回転される光ディスク１０２の内周方向、又は光ディスク１０２の外周方向へ移動させる力が生じる。レンズホルダ２は、４本の支持アーム６ａ〜６ｄの一端部に支持されているので、光ディスク１０２の平面と平行な方向に移動する方向の力を受けると、光ディスク１０２に形成された記録トラックの法線方向とほぼ平行な方向に移動変位する。これにより対物レンズ７が光ディスク１０２の径方向に移動制御されるトラッキング制御が行われ、対物レンズ７から出射された光ビームが所望の記録トラックをトレースすることができる。
なお、このフォーカス及びトラッキング制御による反力が支持アーム６ａ〜６ｄを介して支持ブロック３に伝わるが、支持部材４は、レンズホルダ２を移動させる力では変形しないように形成されている。
上述した第１の実施の形態では、支持ブロック３を傾動可能に支持する支持部材４として帯状の板ばね材を折り曲げて形成したものを用いているが、この例に限られるものではなく、図７に示すように構成されたものであってもよい。この支持部材４０は、図７に示すように、ポリエステル樹脂等の合成樹脂を射出成形するなどして形成されたものであって、前記第１の実施の形態の支持部材４と同様に、支持ブロック３に固定される支持ブロック取付片１４２と、支持ブロック取付片１４２の両端から延長された一対の脚片４６，４６とを備える。これら脚片４６，４６の先端部からは、この支持部材４をベース１６に取り付けるためのベース取付片４３、４３が設けられている。支持ブロック取付片１４２の中央には、貫通穴１４２ａが設けられている。
この支持部材４０において、支持ブロック取付片１４２と、一対の脚片４６，４６と、ベース取付片４３、４３とは、容易に弾性変形しないように剛性を有するように形成されている。ここでは、一定の厚さを有するように形成され、容易に弾性変形し得ない程度の剛性を有するように形成されている。
そして、支持ブロック取付片１４２と脚片４６，４６とを連結する連結部には、この連結部の厚さを薄くするようにして弾性変位部４４，４４が形成されている。同様に、各脚片４６，４６と各ベース取付片４３、４３とを連結する連結部には、この連結部の厚さを薄くするようにして弾性変位部４８，４８が形成されている。
図７に示す支持部材４０においても、支持ブロック取付片１４２の中央には、支持ブロック３の下面に突出した嵌合突部３ａが挿通される貫通穴１４２ａが設けられ、各ベース取付片４３、４３には、この支持部材４をベース１６に固定するための固定ねじ１７，１７が挿通される貫通穴４３ａ，４３ａが設けられている。
この支持部材４０においても、支持ブロック３の下面側に配し、この支持ブロック３の下面に突出した嵌合突部３ａを貫通穴１４２ａに挿通するとともに、二極着磁マグネット５１の貫通穴５１ａを嵌合し、支持ブロック取付片４２を支持ブロック３の下面に接合することにより支持ブロック３と一体化される。また、マグネット５１が、貫通穴５１ａに嵌合された嵌合突部３ａに接着剤を用いて固定されることにより支持ブロック３と一体化される。
図７に示す支持部材４０を用いた支持ブロック３の支持機構では、支持ブロック３とベース１６と一対の脚片４６，４６とで４節リンク機構が構成されている。この４節リンク機構が構成された支持ブロック３の支持機構の変位の状態を図８に示す。
図７に示す支持部材４０を用いた支持機構を備えた光ピックアップは、ボイスコイル５２に駆動電流が供給され、二極着磁マグネット５１の磁界中のコイルに電流が流れることで駆動力が生じ、支持ブロック３を略水平方向に駆動する力が加わると、図８に示すように、支持ブロック取付片１４２と脚片４６，４６との連結部に形成され弾性変位部４４，４４と、各脚片４６，４６と各ベース取付片４３、４３とを連結する連結部に形成された弾性変位部４８，４８が弾性変形することによって支持部材４が変位し、支持ブロック取付片１４２が傾動し、この支持ブロック取付片１４２上に支持された支持ブロック３が傾く。
本例の支持部材４０は、支持ブロック取付片１４２と一対の脚片４６，４６とが容易に弾性変形しないように剛性を有するように形成されているので、支持ブロック３を直線的に移動させて傾けるようにすることができるので、個々の光ディスクの反り等に応じて対物レンズ７を直線的に傾けることができ、対物レンズ７の光軸を光ディスクの面に対して一層正確に垂直となるように補正することができる。
さらに、本発明に係る光ピックアップ１０４においては、支持部材１４０は、図９に示すように、鋼板を用いて形成したものであってもよい。
なお、前述した図７に示す支持部材４０と共通する部分には、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
この支持部材１４０は、図９に示すように、例えば均一な厚さのばね鋼板を折り曲げることによって形成される。そして、支持ブロック取付片１４２と脚片４６，４６との間に設けられる弾性変位部４４，４４と、各脚片４６，４６と各取付片５０，５０との間に形成される弾性変位部４８，４８は、ばね鋼板の屈曲部で構成されている。
一対の脚片４６，４６には、容易に弾性変形しないように、厚さ方向の一方に突出する補強用の突条部４６ａ，４６ａが十字状に形成されている。この支持部材１４０を用いた支持ブロック３の支持機構も、各脚片４６，４６の弾性変形が防止され、一対の脚片４６，４６が４節リンク機構として確実に機能するように構成されている。
さらにまた、本発明に係る光ピックアップ１０４においては、支持部材１４０は、鋼板を用いて図１０に示すように形成したものであってもよい。
この支持部材２４０は、一対の脚片４６，４６と支持ブロック取付片１４２に弾性変形を防止するためのリブ部を設けているものであって、この支持部材２４０も例えば均一厚みのばね鋼板を屈曲して形成されている。
なお、前述した図７に示す支持部材４０と共通する部分には、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
この支持部材２４０においても、支持ブロック取付片１４２と脚片４６，４６との間に設けられる弾性変位部４４，４４と、各脚片４６，４６と各ベース取付片４３、４３との間に形成される弾性変位部４８，４８は、ばね鋼板の屈曲部で構成されている。
支持ブロック取付片１４２の幅方向両側には、厚さ方向の一方に起立するリブ４２ｂが設けられている。同様に、各脚片４６，４６の幅方向両側には、厚さ方向の一方に起立するリブ部４６ｂが設けられている。これらリブ４２ｂ、４６ｂが形成されることで支持ブロック取付片４２及び各脚片４６，４６の弾性変形が規制され、一対の脚片４６，４６が４節リンク機構として確実に機能するように構成されている。
次に、本発明が適用された光ピックアップの第２の実施の形態を説明する。
以下に説明する光ピックアップは、前述した各例の光ピックアップのように、支持部材を固定ねじ１７を用いることなくベース１６に取り付けるようにしたものであって、支持部材を半田付けによってベース１６に取り付けるようにしたものである。
なお、以下の説明で、図２及び図３に示す光ピックアップ１０４と共通する部分には、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
この光ピックアップ２０４は、図１１に示すように、マグネット１９，１９が取り付けられたヨーク１８が固定される固定枠１８０２を備える。固定枠１８０２は、ヨーク１８が取り付けられるヨーク支持部１８０３から後方側に突出して固定部支持枠１８０５が突出形成されている。この固定部支持枠１８０５を介して支持ブロック３を傾動可能に支持する支持機構３４１が取り付けられている。支持機構３４１は、固定部支持枠１８０５の後端側に設けられた連結部１８０６上にベース１６を固定して取り付けられる。このとき、ベース１６は、このベース１６に支持された支持部材３４０が開口部１８０８内に位置するようにして固定部支持枠１８０５に取り付けられる。
本実施の形態において、支持機構３４１を構成する支持部材３４０は、前述した第１の実施の形態に用いたものと同様に、帯状の板ばね材を折り曲げて形成したもので、支持ブロック３に固定される支持ブロック取付片４２と、支持ブロック取付片４２の両端から延長された一対の脚片４１，４１とを備える。これら脚片４１，４１の先端部からは、支持部材３４０をベース１６に取り付けるためのベース取付片４３，４３が設けられている。この支持部材３４０は、ベース１６に半田付けにより取り付けられている。そこで、ベース１６は、半田付けが可能な金属材料で形成され、図１１、図１２に示すように、固定部支持枠１８０５の両側に形成した一対の立ち上がり片１８０４，１８０４間に亘る幅とほぼ同一の幅を有し、相対向する両側に一対の立ち上がり片１６０４，１６０４が折り曲げ形成されている。ベース１６の平面部１６０２には、前後方向の一方の縁部には、幅方向に一定の間隔を隔て一対の切り欠き１６０６，１６０６が形成されている。また、ベース１６の平面部１６０２上には、各立ち上がり片１６０４，１６０４側に位置して、下面側に突出する一対の突起部１６０８，１６０８が突設されている。
なお、支持部材３４０のベース取付片４３，４３には、図１１に示すように、突起部１６０８，１６０８が係合する係合孔４３ａ，４３ａが穿設されている。
そして、支持部材３４０をベース１６に取り付けるには、図１２、図１３に示すように、支持部材３４０の各脚片４１，４１を各切り欠き１６０６，１６０６に挿入し、各脚片４１，４１の先端部に設けたベース取付片４３，４３をベース１６の平面部１６０２の下面側に臨ませる。
次いで、各ベース取付片４３，４３に穿設した係合孔４３ａ、４３ａに突起部１６０８，１６０８を係合して位置決めを図った状態で各ベース取付片４３，４３の縁部とその縁部に臨む平面部１６０２の下面箇所との間、及び各ベース取付片４３，４３の係合孔４３ａ，４３ａ周辺部分と各突起部１６０８，１６０８との間を半田付けすることで支持部材３４０のベース１６への取り付けが行われる。
そして、支持部材３４０に支持ブロック３を支持するには、支持ブロック３の下面側に設けた取付部３ｂを支持ブロック取付片４２上に載置するようにし、支持ブロック３の下面側に突設した一対の嵌合突部を支持ブロック取付片４２に穿設した貫通穴４２ａ，４２ａに挿通する。そして、支持ブロック３は、支持ブロック用取付片４２に接着剤によって接着されことによって支持部材３４０に一体化される。
ベース１６のヨーク１８への取り付けは、支持部材３４０が取り付けられたベース１６がヨーク１８の各立ち上がり片１８０４，１８０４間に位置するように配置し、各立ち上がり片片１６０４，１６０４をヨーク１８側の各立ち上がり片１８０４，１８０４に対向させ、これら立ち上がり片１６０４，１６０４と立ち上がり片１８０４，１８０４との間を半田Ｈ若しくは接着剤を用いて接合することによって行われる。
なお、ヨーク１８の固定枠１８０２への取り付けは、固定ネジ１８１０を用いて行われる。
次に、上述した半田を用いてベース１６への取り付けを可能とした支持部材３４０の製造方法を説明する。
この支持部材３４０を製造するには、平板状のバネ鋼板から所定の大きさの部材を切断し、この切断工程で得られた部材をプレス工程で折り曲げ加工し、その後、硬度を上げるため熱処理工程において熱処理を行う。次いで、部材の表面に半田の付着を容易とするような金属めっきを施す等のめっき処理を行う。
支持部材３４０は、めっき処理の工程で外力が加わり変形する可能性がある。一方、対物レンズ７のチルト角を精度よく制御するためには、支持部材３４０によって支持ブロック３の位置を精度よく位置決めして支持する必要があり、このことから支持部材３４０のバネ定数のばらつきを抑えることが必要である。したがって、めっき処理の工程は、バネ部材を折り曲げ加工するプレス工程の前に行うことが好ましい。
また、熱処理工程を行うとバネ鋼板により形成された支持部材３４０の表面が酸化してめっきを施す上で不利となることから、めっきの処理工程は熱処理工程の前に行うことが好ましい。
これらの条件を勘案すると、例えば次のような工程で支持部材３４０を製造することが好ましい。
１）切断工程、めっき工程、プレス工程、熱処理工程
２）めっき工程、切断工程、プレス工程、熱処理工程
また、本例の支持部材３４０においても、脚片４１に補強用の突条部を形成するようにしてもよい。
上述したように支持部材３４０を固定ネジを用いて機械的な締め付けによりベース１６に取り付けることなく、半田や接着剤を用いてベース１６への固定を行うことにより、支持部材３４０に機械的な締め付け力が加わることがないので、締め付け力が部分的に加わり支持部材３４０が変形してしまうこともなく、高精度に支持ブロック３を支持することができる。
ところで、図１１に示す光ピックアップ２０４においては、支持ブロック３を駆動する駆動機構５を構成するボイスコイル５２は、支持ブロック３の下面側に設けた取付部３ｂに支持され、マグネット５１はベース１６の平面部１６０２上に配設されている。ボイスコイル５２への駆動電流の給電は、支持ブロック３の背面側に取り付けられる図示しないプリント配線基板を介して行われる。
この光ピックアップ２０４においても、前述した図６に示すような制御系を備え、傾き検出センサ２１の出力に応じて、コイル駆動回路２２から、駆動機構５のボイスコイル５２に駆動電流を供給し、レンズホルダ２を光ディスク１０２の反り等によるディスク面の傾きに合わせて傾動変位させることにより、対物レンズ７の光軸を光ディスク１０２の記録面に垂直になるようなチルト角の制御が行われる。
上述した光ピックアップ１０４，２０４は、レンズホルダ２に対物レンズ７を１つのみ支持しているが、本発明は、図１４に示すように、複数の対物レンズ７１，７２を備えた光ピックアップ３０４にも適用することができる。
図１４に示す光ピックアップ３０４は、波長を異にする複数種類の光ビームを選択的に用いて情報信号の記録又は再生が行われる複数種類の光ディスクを選択的に記録媒体として用いる光ディスク装置に用いられる。この種の光ディスク装置としては、例えば、波長を４００〜４１０ｎｍとする光ビームを用いて情報信号の記録又は再生が行われる第１の光ディスクと、波長を６５０〜６６０ｎｍとする光ビームを用いて情報信号の記録又は再生が行われる第２の光ディスクと、波長を７６０〜８００ｎｍとする光ビームを用いて情報信号の記録又は再生が行われる第３の光ディスクとを記録媒体として用いるものがある。
このように波長を異にする光ビームをそれぞれ用いる複数の光ディスクを選択的に用いる光ディスク装置に用いられる光ピックアップ３０４においては、図１４に示すように、波長を異にする光ビームに対応して複数の対物レンズ７１，７７２を備える。ここで、第１の対物レンズ７１は、例えば、波長を４００〜４１０ｎｍとする光ビームを第１の光ディスクに集光させるために用いられ、第２の対物レンズ７２は、波長を６５０〜６６０ｎｍとする光ビームと波長を７６０〜８００ｎｍとする光ビームとを第２又は第３の光ディスクに集光させるために用いられる。
図１４に示す光ピックアップ３０４は、図１４に示すように、前述した光ピックアップ１０４と同様に、１つのレンズホルダ２を備え、このレンズホルダ２に第１及び第２の対物レンズ７１，７２を取り付けている。ここで、第１及び第２の対物レンズ７１，７２は、支持アーム６ａ〜６ｄの延長方向であるタンゼンシャル方向Ｔｚに並列して配置されている。ここで、支持アーム６ａ〜６ｄの固定部側である固定部３側に位置して、第１の対物レンズ７１が配置され、レンズホルダ２の先端側に位置して第２の対物レンズ７２が配置されている。
第１及び第２の対物レンズ７１，７２が取り付けられたレンズホルダ２は、支持アーム６ａ〜６ｄの延長方向において、第１及び第２の対物レンズ７１，７２の光軸間の中間部分の両側を６ａ〜６ｄによって支持されている。すなわち、レンズホルダ２は、第１及び第２の対物レンズ７１，７２の光軸間の中間部分の両側に設けたワイヤ支持部８に支持アーム６ａ〜６ｄの先端部を固定することによって、少なくともフォーカス方向Ｆ及びトラッキング方向Ｔの互いに直交する２軸方向に変位可能に支持される。
なお、レンズホルダ２の支持アーム６ａ〜６ｄの先端部によって支持される位置には、フォーカスコイル１０及びトラッキングコイル１１，１１を取り付けたレンズホルダ２の重心の両側に位置することが望ましい。このような位置が支持されることにより、第１及び第２の対物レンズ７１，７２は、捩れ等を生じさせることなくフォーカス方向Ｆ及びトラッキング方向Ｔに安定して変位可能となる。
そして、図１４に示す光ピックアップ３０４も、上述した図１１に示す光ピックアップ２０４と同様に構成された支持機構３４１を用いて支持ブロック３を支持している。この支持機構３４１及び支持ブロック３を傾動する駆動機構５は、上述した図１１に示す光ピックアップ２０４と同様の構成を備えるので、上述の説明を参照して詳細な説明は省略する。
図１４に示す２つの対物レンズ７１，７２を共通のレンズホルダ２に取り付けた光ピックアップ２０４においても、部品点数を増加することなくチルト角の調整が可能となり、複数の対物レンズ７１，７２を用いることによる可動部の重量化を抑え、対物レンズ７１，７２を少ない駆動電流により安定して駆動制御することができる。
対物レンズ７１，７２を少ない駆動電流により安定しで駆動制御することができる光ピックアップ３０４を用いた光ディスク装置は、省電力化を実現できるばかりか、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号又はチルト制御信号に応じて対物レンズ７１，７２の正確に駆動変位することができ、情報信号の記録又は再生特性の向上を実現できる。
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることは当業者にとって明らかである。
本発明を適用した光ディスク装置１０１は、図１に示すように、ＣＤ−ＲやＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの光記録媒体としての光ディスク１０２を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ１０３と、光ピックアップ１０４と、光ピックアップ１０４をその半径方向に移動させる駆動手段としての送りモータ１０５とを備えている。ここで、スピンドルモータ１０３は、システムコントローラ１０７及び制御回路部１０９により所定の回転数で駆動するように制御されている。
信号変復調部及びＥＣＣブロック１０８は、信号処理部１２０から出力される信号の変調、復調及びＥＣＣ（エラー訂正符号）の付加を行う。光ピックアップ１０４は、システムコントローラ１０７及び制御回路部１０９からの指令に従って回転する光ディスク１０２の信号記録面に対して光ビームを照射する。このような光ビームの照射により光ディスク１０２に対する情報信号の記録が行われ、光ディスクに記録された情報信号の再生が行われる。
また、光ピックアップ１０４は、光ディスク１０２の信号記録面から反射される反射光ビームに基づいて、後述するような各種の光ビームを検出し、各光ビームから得られる検出信号を信号処理部１２０に供給するように構成されている。
信号処理部１２０は、各光ビームを検出して得られる検出信号に基づいて各種のサーボ用信号、すなわち、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成し、さらに、光ディスクに記録された情報信号であるＲＦ信号を生成する。また、再生対象とされる記録媒体の種類に応じて、制御回路部１０９、信号変調及びＥＣＣブロック１０８等により、これらの信号に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理が行われる。
ここで、信号変調及びＥＣＣブロック１０８により復調された記録信号が、例えばコンピュータのデータストレージ用であれば、インタフェース１１１を介して外部コンピュータ１３０等に送出される。これにより、外部コンピュータ１３０等は光ディスク１０２に記録された信号を再生信号として受け取ることができるように構成されている。
また、信号変調及びＥＣＣブロック１０８により復調された記録信号がオーディオ・ビジュアル用であれば、Ｄ／Ａ、Ａ／Ｄ変換器１１２のＤ／Ａ変換部でデジタル／アナログ変換され、オーディオ・ビジュアル処理部１１３に供給される。そして、このオーディオ・ビジュアル処理部１１３でオーディオ・ビデオ信号処理が行われ、オーディオ・ビジュアル信号入出力部１１４を介して外部の撮像・映写機器に伝送される。
光ピックアップ１０４には送りモータ１０５が接続されている。光ピックアップ１０４は、送りモータ１０５の回転によって光ディスク１０２の径方向に送り操作され、光ディスク１０２上の所定の記録トラックまで移動される。スピンドルモータ１０３の制御と、送りモータ１０５の制御と、光ピックアップ１０４の対物レンズをその光軸方向のフォーカス方向及び光軸方向と直交するトラッキング方向へ移動変位させるアクチュエータの制御は、それぞれ制御回路部１０９により行われる。
すなわち、制御回路部１０９は、スピンドルモータ１０３の制御を行い、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいてアクチュエータの制御を行う。
また、制御回路部１０９は、信号処理部１２０から入力されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号などに基づいて、後述するフォーカスコイル１０（図２参照）及びタンジェンシャル方向Ｔｚの両側にそれぞれ一対設けられるトラッキングコイル１１（図２参照）に供給するための駆動信号（駆動電流）をそれぞれ生成するように構成されている。
また、レーザ制御部１２１は、光ピックアップ１０４におけるレーザ光源を制御するものである。
なお、ここでフォーカス方向Ｆとは光ピックアップ１０４の対物レンズ７（図２参照）の光軸方向をいい、タンジェンシャル方向Ｔｚとはフォーカス方向Ｆと直交する方向であって光ディスク装置１０１の円周のタンジェンシャル方向と平行する方向をいい、トラッキング方向Ｔとはフォーカス方向Ｆ及びタンジェンシャルＴｚ方向と直交する方向をいう。また、対物レンズ７の光軸と、この光軸を通り光ディスク１０２の半径方向に延在する仮想線とのなす角度が９０度に対してずれている差分の角度をラジアル方向のチルト角という。
また、光ディスク装置１０１には、スピンドルモータ１０３に装着された光ディスク１０２の傾きを検出する傾き検出センサ２１が設けられている。傾き検出センサ２１によって検出された検出信号は、制御回路部１０９に供給される。制御回路部１０９は、傾き検出信号に基づいてチルト角制御信号を出力し、後述する駆動機構５に供給する。駆動機構５は、チルト角制御信号に応じた駆動電流により対物レンズ７を駆動変位させてチルト角の調整を行う。
次に、本発明が適用された光ピックアップ１０４について詳細に説明する。
図２は、本発明が適用された光ピックアップの第１の実施の形態を示す斜視図であり、図３は、その分解斜視図であり、図４は、図２に示す光ピックアップの背面図である。
本発明が適用された光ピックアップ１０４は、光ビームを出射する光源としての半導体レーザと、光ディスク１０２の信号記録面から反射される反射光ビームを検出する光検出素子としてのフォトダイオードと、半導体レーザからの光ビームを光ディスク１０２に導くとともに、反射光ビームを光検出素子に導く光学系とを有している。
図２及び図４に示すように、光ピックアップ１０４は、光ディスク装置１０１の筐体内で光ディスク１０２の半径方向に移動可能に設けられた取り付け基台６０上に設けられている。
光ピックアップ１０４は、光源から出射された光ビームを集光して光ディスクに照射する対物レンズ７を支持するレンズホルダ２と、レンズホルダ２からトラッキング方向に間隔をおいて配置され取り付け基台６０に取り付けられた支持ブロック３とを備え、対物レンズ７は、光ピックアップ１０４の光学系の一部を構成している。
図２、図３に示すように、レンズホルダ２は、対物レンズ７の外周面側を囲むように設けられ、その中央部で対物レンズ７を支持している。
レンズホルダ２の外周面にはフォーカスコイル１０が巻回され、レンズホルダ２のトラッキング方向Ｔと直交するタンジェンシャル方向Ｔｚに相対向する側面には、トラッキングコイル１１が取り付けられている。トラッキングコイル１１は、レンズホルダ２の各側面に一対ずつ設けられている。
レンズホルダ２のトラッキング方向の両側には、それぞれフォーカス方向に間隔をおいて一対ずつのアーム支持部８が設けられている。
支持ブロック３は、図２、図３に示すように、トラッキング方向に沿った長さと、フォーカス方向に沿った高さとを有している。
トラッキング方向に沿った支持ブロック３の両側には、それぞれフォーカス方向に間隔をおいて一対のアーム支持部１４が設けられている。支持ブロックの背面側には、プリント配線基板１５が取り付けられている。このプリント配線基板１５には、制御回路部１０９からフォーカス用の駆動電流とトラッキング用の駆動電流が供給される。
そして、レンズホルダ２のトラッキング方向における両側の一対ずつのアーム支持部８と、支持ブロック３のトラッキング方向における両側の一対ずつのアーム支持部１４とは、それぞれ一方及び他方の一対ずつの支持アーム６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄで連結されている。一方及び他方の各支持アーム６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、図２に示すように、フォーカス方向に間隔をおいて互いに平行に設けられ、支持ブロック３に対してレンズホルダ２をフォーカス方向Ｆとトラッキング方向Ｔとに移動可能に支持している。これら各支持アーム６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、導電性を有するとともに、弾性を有する線状部材により構成されている。
支持ブロック３の一方の側に配設された一対の支持アーム６ａ，６ｂのレンズホルダ２側の端部は、フォーカスコイル１０に設けられた接続端子１２，１２に半田付けなどで接続され、支持ブロック３側の端部はプリント配線基板１５に設けた導電パターンに接続されている。これにより、制御回路部１０９からのフォーカス用の駆動電流が支持アーム６ａ，６ｂを介してフォーカスコイル１０に供給される。同様に、支持ブロック３の他方の側に配設された支持アーム６ｃ，６ｄのレンズホルダ２側の端部は、トラッキングコイル１１に設けられた接続端子１３に半田付けなどで接続され、支持ブロック３側の端部はプリント配線基板１５に設けた導電パターンに接続されている。これにより、制御回路部１０９からのトラッキング用の駆動電流が支持アーム６ｃ，６ｄを介してトラッキングコイル１１に供給される。
そして、レンズホルダ２と取り付け基台６０との間には、図２、図４に示すように、ヨーク１８が配設されている。ヨーク１８は、取り付け基台６０上に取り付けられている。このヨーク１８のほぼ中央部には、図２、図３に示すように、対物レンズ７に入射する光ビームを透過するための開口部１８ｂが設けられている。
ヨーク１８のタンジェンシャル方向Ｔｚの両側には、図２及び図３に示すように、対物レンズ７を挟んで相対向するように一対のヨーク片１８ａ，１８ａが立ち上がり形成され、各ヨーク片１８ａ，１８ａの相対向する面には、マグネット１９，１９が取り付けられている。これら各マグネット１９，１９は、レンズホルダ２の外周面に巻回されたフォーカスコイル１０及びレンズホルダ２の相対向する側面にそれぞれ取り付けられたトラッキングコイル１１に相対向されている。
このように、フォーカスコイル１０、トラッキングコイル１１にマグネット１９が対向されることにより、フォーカスコイル１０にフォーカス用の駆動電流が供給されると、フォーカスコイル１０に供給された駆動電流と各マグネット１９からの磁界との相互作用によってレンズホルダ２をフォーカス方向に駆動変位させ、トラッキングコイル１１にトラッキング用の駆動電流が供給されると、トラッキングコイル１１に供給された駆動電流と各マグネット１９からの磁界との相互作用によってレンズホルダ２をトラッキング方向に駆動変位させる。その結果、レンズホルダ２に支持された対物レンズ７が、フォーカス方向Ｆ又はトラッキング方向Ｔに駆動変位され、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される光ビームが光ディスク１０２の信号記録面に合焦するように制御されるフォーカス制御が行われ、光ビームが光ディスク１０２に形成された記録トラックを追従するように制御されるトラッキング制御が行われる。
そして、本発明に係る光ピックアップ１０４は、左右一対ずつの支持アーム６ａ〜６ｄを介してレンズホルダ２を支持した支持ブロック３を傾動可能に支持する支持部材４と、支持ブロック３を光ディスク１０２の傾きに応じて傾斜させる駆動機構５とを備える。
本実施の形態において、支持部材４は、図３に示すように、帯状の板ばね材を折り曲げて形成したもので、支持ブロック３に固定される支持ブロック取付片４２と、支持ブロック取付片４２の両端から延長された一対の脚片４１，４１とを備える。これら脚片４１，４１の先端部からは、支持部材４をベース１６に取り付けるためのベース取付片４３，４３が設けられている。支持ブロック取付片４２の中央には、貫通穴４２ａが設けられている。
支持ブロック３を駆動する駆動機構５は、支持ブロック３の下面に取り付けられる二極着磁マグネット５１と、この二極着磁マグネット５１に対向してベース１６に取り付けられるボイスコイル５２とから構成される。二極着磁マグネット５１は棒状で、中央には貫通穴５１ａが設けられる。
支持ブロック３は、下面に突出した嵌合突部３ａを貫通穴４２ａに挿通するとともに、二極着磁マグネット５１の貫通穴５１ａを嵌合して支持ブロック取付片４２上に載置される。そして、支持部材４は、支持ブロック取付片４２を支持ブロック３の下面側に接合することにより支持ブロック３と一体化される。また、マグネット５１は、貫通穴５１ａに嵌合された嵌合突部３ａに接着剤を用いて固定されることにより支持ブロック３と一体化される。
このとき、二極着磁マグネット５１は、図３に示すように、対物レンズ７の光軸と平行なフォーカス方向Ｆと直交するトラッキング方向Ｔに垂直なタンジェンシャル方向Ｔｚを分極線としてＮ極とＳ極が配置されるように固定される。また、支持部材４は、各脚片４１，４１と支持ブロック取付片４２との連結部とされている折り曲げ部及び各脚片４１，４１とベース取付片４３，４３との連結部とされている曲げ部が、タンジェンシャル方向Ｔｚと平行となるように固定される。さらに、支持部材４は、支持ブロック３に対してガタが生じないように固定される。
また、支持部材４のベース取付片４３，４３にはそれぞれ貫通穴４３ａ，４３ａが設けられ、ベース１６には、各貫通穴４３ａ，４３ａに挿通される固定ねじ１７，１７が螺合するねじ穴１６ａ，１６ａが設けられている。支持部材４は、ベース取付片４３，４３の貫通穴４３ａ，４３ａそれぞれに固定ねじ１７，１７を挿通し、これらねじ１７，１７をねじ穴１６ａ，１６ａに螺合することでベース１６に固定される。これにより、支持ブロック３は、支持部材４の２一対の脚片４１，４１を介してベース１６に支持される。
ところで、支持部材４を構成する一対の脚片４１，４１は、支持ブロック取付片４２側からベース取付片４３，４３側に向かって間隔が広がるように傾斜して非平行に設けられている。そして、互いに傾斜された一対の脚片４１，４１は、支持ブロック取付片４２上に支持された支持ブロック３側に向かって延長した仮想線Ｌ１，Ｌ２の交点Ｏと同じ高さに対物レンズ７の重心の高さが略一致するように形成されている。したがって、支持部材４は、全体で台形状に形成されている。
また、ボイスコイル５２は、これら一対の脚片４１，４１の間で二極着磁マグネット５１と対向するようにしてベース１６上に固定される。
そして、ボイスコイル５２に駆動電流が供給されると、ボイスコイル５２に流れる電流と、二極着磁マグネット５１の磁界との作用により、ボイスコイル５２に対して二極着磁マグネット５１を動かす力、すなわち、支持ブロック３を駆動する力が発生する。支持ブロック３は、板ばねにより形成され、一対の非平行な脚片４１，４１を有し、全体で台形状をなす支持部材４で支持されているので、駆動力を受けたとき、支持部材４の形状に倣ってその姿勢が可変される。
ところで、支持部材４は、ねじれに対しては剛性を持つように所定の幅を有する。そして、支持部材４は支持ブロック取付片４２が支持ブロック３に固定され、取付片４３がベース１６に固定されることで、駆動力を受けたときに各脚片４１，４１が弓なりに弾性変形することができる。また、脚片４１，４１と支持ブロック取付片４２との間の連結部となる折り曲げ部及び脚片４１，４１とベース取付片４３、４３との連結部となる折り曲げ部も弾性変形することができる。
次に、上述したような支持ブロック３を駆動する駆動機構５を備えた光ピックアップ１０４の動作を説明する。
光ピックアップ１０４は、駆動機構５のボイスコイル５２に給電がされていない状態では、図４に示すように、支持部材４が変形することなく中立状態にあつある。このとき、支持部材４は、レンズホルダ２に支持された対物レンズ７が水平となるように形状等が設定されている。
図４に示す状態において、ボイスコイル５２に駆動電流が供給されると、二極着磁マグネット５１の磁界中のコイルに電流が流れることで、支持ブロック３を二極着磁マグネット５１の延在方向に沿って略水平方向に駆動する力が発生する。支持ブロック３は、非平行な一対の脚片４１，４１を有する台形の支持部材４により支持されているので、駆動力を受けたとき、支持ブロック３の姿勢が支持部材４の形状に倣って制御される。すなわち、支持ブロック３を略水平方向に駆動する力が加わると、図５に示すように、支持部材４の一方の脚片４１はベース１６の平面に対する角度が小さくなる矢印ａ方向に弾性変形し、他方の脚片４１はベース１６の平面に対する角度が大きくなる矢印ｂ方向に弾性変形する。これにより、支持ブロック３は、図５中矢印ｃ方向に傾く。このとき、支持ブロック３は、図４に示す中立状態にある一対の脚片４１，４１の延長線上の交点Ｏを中心として回転する。
支持ブロック３は、４本の支持アーム６ａ〜６ｄによりレンズホルダ２を支持しているので、支持ブロック３が傾斜することで、レンズホルダ２が傾斜する、これにより、所定の制御信号に応じた駆動電流をボイスコイル５２に供給することで、レンズホルダ２に支持された対物レンズ７の光軸を、光ディスクの反り等に対応させて傾斜させるチルト角の制御を行うことができる。支持ブロック３の傾斜の方向は、ボイスコイル５２に供給される駆動電流の向きで切り換えられる。また、支持ブロック３の傾斜の角度は、ボイスコイル５２に供給される駆動電流電圧値により所定の角度に調整できる。
上述したように、支持部材４を構成する互いに傾斜された一対の脚片４１，４１は、支持ブロック取付片４２上に支持された支持ブロック３側に向かって延長した仮想線Ｌ１，Ｌ２の交点Ｏと同じ高さに対物レンズ７の重心の高さとを略一致させてあるので、レンズホルダ２は、対物レンズ７の重心を通る軸を中心とした回転を行う。これにより、対物レンズ７が水平な状態と傾斜した状態とで、光軸はほぼ一致している。
以上のように、板ばねを用いて形成され、一対の傾斜した脚片４１，４１を備えた支持部材４を用いて支持ブロック３を支持し、この支持部材４の弾性変形で支持ブロック３を回転させることで、レンズホルダを軸支して回転させる従来の光ピックアップと比較して、摺動摩擦によるヒステリシスの影響等をなくすことができる。
なお、上述した支持部材４を用いた構成では、支持ブロック３は、正確に一点を中心とする回転動作を行っていない。このため、支持ブロック３を傾斜させてレンズホルダ２を回転させると、対物レンズ７はフォーカス方向及びトラッキング方向にも微小量移動する。このため、必要に応じてフォーカス補正やトラッキング補正を行う。また、レンズホルダ２を含む支持ブロック３の傾斜による対物レンズ７の光軸に対する微小移動量を予め測定し、支持ブロック３の傾斜量に応じてフォーカス補正及びトラッキング補正を行ってもよい。
次に、レンズホルダ２を支持した支持ブロック３を傾動させる制御系を図６を参照して説明する。
図６は、本実施の形態の光ピックアップ１０４の制御系を示すブロック図であり、図２、図３に示すボイスコイル５２に供給する制御信号を得るため、例えば、光ディスク１０２の傾きを検出する検出装置としての傾き検出センサ２１を備える。そして、傾き検出センサ２１の出力に応じて、コイル駆動回路２２はボイスコイル５２に制御信号を印加し、レンズホルダ２を光ディスク１０２の反り等によるディスク面の傾きに合わせて回転させる。なお、この動作は、光ディスク１０２がスピンドルモータ１０３に最初に装着されたときに行い、再生中等は、補正されたレンズホルダ２の傾きを維持する。
また、光ディスクの傾きは、図示しない光検出器の出力にノイズとなって現れるため、傾き検出センサを用いず、光検出器の出力のノイズが少なくなる方向にレンズホルダ２を傾斜させるように駆動機構５を制御するような制御機能を持たせてもよい。
以上のように、支持ブロック３を駆動する駆動機構５を設けてレンズホルダ２を傾斜させる構成とすれば、光ディスクの傾斜を検出する手段を設けることで、個々の光ディスクの反り等に対応した量だけ対物レンズ７を傾動させて、対物レンズ７の光軸が光ディスクの面に対して垂直となるように補正できる。これにより、光ディスクの信号記録面に光ビームが集光されて形成される光スポットの形状を常に適正なものとできる。また、人手によりレンズホルダ２の傾きを調整する作業も不要となる。
次に、レンズホルダ２のフォーカス制御及びトラッキング制御について説明する。フォーカスコイル１０に再生信号から生成したフォーカス制御信号に応じた駆動電流が供給されると、フォーカスコイル１０に流れる電流と、ヨーク１８及びヨーク片１８ａ，１８ａと、これらヨーク片１８ａ，１８ａに支持されたマグネット１９，１９とによって形成された磁界との作用により生ずる力で、レンズホルダ２を駆動電流の向きに応じて、対物レンズ７の光軸方向と平行な上昇あるいは下降させる方向の力が生じる。レンズホルダ２は、４本の支持アーム６ａ〜６ｄの一端部に支持されているので、昇降する方向の力を受けると、スピンドルモータ１０３によって回転される光ディスク１０２に対して平行な姿勢を保ったまま上下に昇降する。これにより、対物レンズ７が光軸に沿った方向にフォーカス制御され、対物レンズ７からの光スポットが光ディスクのトラック上に合焦点される。
また、トラッキングコイル１１に再生信号から生成したトラッキング制御信号に応じた駆動電流が供給されると、このコイルに流れる電流と、ヨーク１８及びヨーク片１８ａ，１８ａと、これらヨーク片１８ａ，１８ａに支持されたマグネット１９，１９とによって形成された磁界との作用により生ずる力で、レンズホルダ２を電流の向きに応じて、スピンドルモータ１０３によって回転される光ディスク１０２の内周方向、又は光ディスク１０２の外周方向へ移動させる力が生じる。レンズホルダ２は、４本の支持アーム６ａ〜６ｄの一端部に支持されているので、光ディスク１０２の平面と平行な方向に移動する方向の力を受けると、光ディスク１０２に形成された記録トラックの法線方向とほぼ平行な方向に移動変位する。これにより対物レンズ７が光ディスク１０２の径方向に移動制御されるトラッキング制御が行われ、対物レンズ７から出射された光ビームが所望の記録トラックをトレースすることができる。
なお、このフォーカス及びトラッキング制御による反力が支持アーム６ａ〜６ｄを介して支持ブロック３に伝わるが、支持部材４は、レンズホルダ２を移動させる力では変形しないように形成されている。
上述した第１の実施の形態では、支持ブロック３を傾動可能に支持する支持部材４として帯状の板ばね材を折り曲げて形成したものを用いているが、この例に限られるものではなく、図７に示すように構成されたものであってもよい。この支持部材４０は、図７に示すように、ポリエステル樹脂等の合成樹脂を射出成形するなどして形成されたものであって、前記第１の実施の形態の支持部材４と同様に、支持ブロック３に固定される支持ブロック取付片１４２と、支持ブロック取付片１４２の両端から延長された一対の脚片４６，４６とを備える。これら脚片４６，４６の先端部からは、この支持部材４をベース１６に取り付けるためのベース取付片４３、４３が設けられている。支持ブロック取付片１４２の中央には、貫通穴１４２ａが設けられている。
この支持部材４０において、支持ブロック取付片１４２と、一対の脚片４６，４６と、ベース取付片４３、４３とは、容易に弾性変形しないように剛性を有するように形成されている。ここでは、一定の厚さを有するように形成され、容易に弾性変形し得ない程度の剛性を有するように形成されている。
そして、支持ブロック取付片１４２と脚片４６，４６とを連結する連結部には、この連結部の厚さを薄くするようにして弾性変位部４４，４４が形成されている。同様に、各脚片４６，４６と各ベース取付片４３、４３とを連結する連結部には、この連結部の厚さを薄くするようにして弾性変位部４８，４８が形成されている。
図７に示す支持部材４０においても、支持ブロック取付片１４２の中央には、支持ブロック３の下面に突出した嵌合突部３ａが挿通される貫通穴１４２ａが設けられ、各ベース取付片４３、４３には、この支持部材４をベース１６に固定するための固定ねじ１７，１７が挿通される貫通穴４３ａ，４３ａが設けられている。
この支持部材４０においても、支持ブロック３の下面側に配し、この支持ブロック３の下面に突出した嵌合突部３ａを貫通穴１４２ａに挿通するとともに、二極着磁マグネット５１の貫通穴５１ａを嵌合し、支持ブロック取付片４２を支持ブロック３の下面に接合することにより支持ブロック３と一体化される。また、マグネット５１が、貫通穴５１ａに嵌合された嵌合突部３ａに接着剤を用いて固定されることにより支持ブロック３と一体化される。
図７に示す支持部材４０を用いた支持ブロック３の支持機構では、支持ブロック３とベース１６と一対の脚片４６，４６とで４節リンク機構が構成されている。この４節リンク機構が構成された支持ブロック３の支持機構の変位の状態を図８に示す。
図７に示す支持部材４０を用いた支持機構を備えた光ピックアップは、ボイスコイル５２に駆動電流が供給され、二極着磁マグネット５１の磁界中のコイルに電流が流れることで駆動力が生じ、支持ブロック３を略水平方向に駆動する力が加わると、図８に示すように、支持ブロック取付片１４２と脚片４６，４６との連結部に形成され弾性変位部４４，４４と、各脚片４６，４６と各ベース取付片４３、４３とを連結する連結部に形成された弾性変位部４８，４８が弾性変形することによって支持部材４が変位し、支持ブロック取付片１４２が傾動し、この支持ブロック取付片１４２上に支持された支持ブロック３が傾く。
本例の支持部材４０は、支持ブロック取付片１４２と一対の脚片４６，４６とが容易に弾性変形しないように剛性を有するように形成されているので、支持ブロック３を直線的に移動させて傾けるようにすることができるので、個々の光ディスクの反り等に応じて対物レンズ７を直線的に傾けることができ、対物レンズ７の光軸を光ディスクの面に対して一層正確に垂直となるように補正することができる。
さらに、本発明に係る光ピックアップ１０４においては、支持部材１４０は、図９に示すように、鋼板を用いて形成したものであってもよい。
なお、前述した図７に示す支持部材４０と共通する部分には、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
この支持部材１４０は、図９に示すように、例えば均一な厚さのばね鋼板を折り曲げることによって形成される。そして、支持ブロック取付片１４２と脚片４６，４６との間に設けられる弾性変位部４４，４４と、各脚片４６，４６と各取付片５０，５０との間に形成される弾性変位部４８，４８は、ばね鋼板の屈曲部で構成されている。
一対の脚片４６，４６には、容易に弾性変形しないように、厚さ方向の一方に突出する補強用の突条部４６ａ，４６ａが十字状に形成されている。この支持部材１４０を用いた支持ブロック３の支持機構も、各脚片４６，４６の弾性変形が防止され、一対の脚片４６，４６が４節リンク機構として確実に機能するように構成されている。
さらにまた、本発明に係る光ピックアップ１０４においては、支持部材１４０は、鋼板を用いて図１０に示すように形成したものであってもよい。
この支持部材２４０は、一対の脚片４６，４６と支持ブロック取付片１４２に弾性変形を防止するためのリブ部を設けているものであって、この支持部材２４０も例えば均一厚みのばね鋼板を屈曲して形成されている。
なお、前述した図７に示す支持部材４０と共通する部分には、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
この支持部材２４０においても、支持ブロック取付片１４２と脚片４６，４６との間に設けられる弾性変位部４４，４４と、各脚片４６，４６と各ベース取付片４３、４３との間に形成される弾性変位部４８，４８は、ばね鋼板の屈曲部で構成されている。
支持ブロック取付片１４２の幅方向両側には、厚さ方向の一方に起立するリブ４２ｂが設けられている。同様に、各脚片４６，４６の幅方向両側には、厚さ方向の一方に起立するリブ部４６ｂが設けられている。これらリブ４２ｂ、４６ｂが形成されることで支持ブロック取付片４２及び各脚片４６，４６の弾性変形が規制され、一対の脚片４６，４６が４節リンク機構として確実に機能するように構成されている。
次に、本発明が適用された光ピックアップの第２の実施の形態を説明する。
以下に説明する光ピックアップは、前述した各例の光ピックアップのように、支持部材を固定ねじ１７を用いることなくベース１６に取り付けるようにしたものであって、支持部材を半田付けによってベース１６に取り付けるようにしたものである。
なお、以下の説明で、図２及び図３に示す光ピックアップ１０４と共通する部分には、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
この光ピックアップ２０４は、図１１に示すように、マグネット１９，１９が取り付けられたヨーク１８が固定される固定枠１８０２を備える。固定枠１８０２は、ヨーク１８が取り付けられるヨーク支持部１８０３から後方側に突出して固定部支持枠１８０５が突出形成されている。この固定部支持枠１８０５を介して支持ブロック３を傾動可能に支持する支持機構３４１が取り付けられている。支持機構３４１は、固定部支持枠１８０５の後端側に設けられた連結部１８０６上にベース１６を固定して取り付けられる。このとき、ベース１６は、このベース１６に支持された支持部材３４０が開口部１８０８内に位置するようにして固定部支持枠１８０５に取り付けられる。
本実施の形態において、支持機構３４１を構成する支持部材３４０は、前述した第１の実施の形態に用いたものと同様に、帯状の板ばね材を折り曲げて形成したもので、支持ブロック３に固定される支持ブロック取付片４２と、支持ブロック取付片４２の両端から延長された一対の脚片４１，４１とを備える。これら脚片４１，４１の先端部からは、支持部材３４０をベース１６に取り付けるためのベース取付片４３，４３が設けられている。この支持部材３４０は、ベース１６に半田付けにより取り付けられている。そこで、ベース１６は、半田付けが可能な金属材料で形成され、図１１、図１２に示すように、固定部支持枠１８０５の両側に形成した一対の立ち上がり片１８０４，１８０４間に亘る幅とほぼ同一の幅を有し、相対向する両側に一対の立ち上がり片１６０４，１６０４が折り曲げ形成されている。ベース１６の平面部１６０２には、前後方向の一方の縁部には、幅方向に一定の間隔を隔て一対の切り欠き１６０６，１６０６が形成されている。また、ベース１６の平面部１６０２上には、各立ち上がり片１６０４，１６０４側に位置して、下面側に突出する一対の突起部１６０８，１６０８が突設されている。
なお、支持部材３４０のベース取付片４３，４３には、図１１に示すように、突起部１６０８，１６０８が係合する係合孔４３ａ，４３ａが穿設されている。
そして、支持部材３４０をベース１６に取り付けるには、図１２、図１３に示すように、支持部材３４０の各脚片４１，４１を各切り欠き１６０６，１６０６に挿入し、各脚片４１，４１の先端部に設けたベース取付片４３，４３をベース１６の平面部１６０２の下面側に臨ませる。
次いで、各ベース取付片４３，４３に穿設した係合孔４３ａ、４３ａに突起部１６０８，１６０８を係合して位置決めを図った状態で各ベース取付片４３，４３の縁部とその縁部に臨む平面部１６０２の下面箇所との間、及び各ベース取付片４３，４３の係合孔４３ａ，４３ａ周辺部分と各突起部１６０８，１６０８との間を半田付けすることで支持部材３４０のベース１６への取り付けが行われる。
そして、支持部材３４０に支持ブロック３を支持するには、支持ブロック３の下面側に設けた取付部３ｂを支持ブロック取付片４２上に載置するようにし、支持ブロック３の下面側に突設した一対の嵌合突部を支持ブロック取付片４２に穿設した貫通穴４２ａ，４２ａに挿通する。そして、支持ブロック３は、支持ブロック用取付片４２に接着剤によって接着されことによって支持部材３４０に一体化される。
ベース１６のヨーク１８への取り付けは、支持部材３４０が取り付けられたベース１６がヨーク１８の各立ち上がり片１８０４，１８０４間に位置するように配置し、各立ち上がり片片１６０４，１６０４をヨーク１８側の各立ち上がり片１８０４，１８０４に対向させ、これら立ち上がり片１６０４，１６０４と立ち上がり片１８０４，１８０４との間を半田Ｈ若しくは接着剤を用いて接合することによって行われる。
なお、ヨーク１８の固定枠１８０２への取り付けは、固定ネジ１８１０を用いて行われる。
次に、上述した半田を用いてベース１６への取り付けを可能とした支持部材３４０の製造方法を説明する。
この支持部材３４０を製造するには、平板状のバネ鋼板から所定の大きさの部材を切断し、この切断工程で得られた部材をプレス工程で折り曲げ加工し、その後、硬度を上げるため熱処理工程において熱処理を行う。次いで、部材の表面に半田の付着を容易とするような金属めっきを施す等のめっき処理を行う。
支持部材３４０は、めっき処理の工程で外力が加わり変形する可能性がある。一方、対物レンズ７のチルト角を精度よく制御するためには、支持部材３４０によって支持ブロック３の位置を精度よく位置決めして支持する必要があり、このことから支持部材３４０のバネ定数のばらつきを抑えることが必要である。したがって、めっき処理の工程は、バネ部材を折り曲げ加工するプレス工程の前に行うことが好ましい。
また、熱処理工程を行うとバネ鋼板により形成された支持部材３４０の表面が酸化してめっきを施す上で不利となることから、めっきの処理工程は熱処理工程の前に行うことが好ましい。
これらの条件を勘案すると、例えば次のような工程で支持部材３４０を製造することが好ましい。
１）切断工程、めっき工程、プレス工程、熱処理工程
２）めっき工程、切断工程、プレス工程、熱処理工程
また、本例の支持部材３４０においても、脚片４１に補強用の突条部を形成するようにしてもよい。
上述したように支持部材３４０を固定ネジを用いて機械的な締め付けによりベース１６に取り付けることなく、半田や接着剤を用いてベース１６への固定を行うことにより、支持部材３４０に機械的な締め付け力が加わることがないので、締め付け力が部分的に加わり支持部材３４０が変形してしまうこともなく、高精度に支持ブロック３を支持することができる。
ところで、図１１に示す光ピックアップ２０４においては、支持ブロック３を駆動する駆動機構５を構成するボイスコイル５２は、支持ブロック３の下面側に設けた取付部３ｂに支持され、マグネット５１はベース１６の平面部１６０２上に配設されている。ボイスコイル５２への駆動電流の給電は、支持ブロック３の背面側に取り付けられる図示しないプリント配線基板を介して行われる。
この光ピックアップ２０４においても、前述した図６に示すような制御系を備え、傾き検出センサ２１の出力に応じて、コイル駆動回路２２から、駆動機構５のボイスコイル５２に駆動電流を供給し、レンズホルダ２を光ディスク１０２の反り等によるディスク面の傾きに合わせて傾動変位させることにより、対物レンズ７の光軸を光ディスク１０２の記録面に垂直になるようなチルト角の制御が行われる。
上述した光ピックアップ１０４，２０４は、レンズホルダ２に対物レンズ７を１つのみ支持しているが、本発明は、図１４に示すように、複数の対物レンズ７１，７２を備えた光ピックアップ３０４にも適用することができる。
図１４に示す光ピックアップ３０４は、波長を異にする複数種類の光ビームを選択的に用いて情報信号の記録又は再生が行われる複数種類の光ディスクを選択的に記録媒体として用いる光ディスク装置に用いられる。この種の光ディスク装置としては、例えば、波長を４００〜４１０ｎｍとする光ビームを用いて情報信号の記録又は再生が行われる第１の光ディスクと、波長を６５０〜６６０ｎｍとする光ビームを用いて情報信号の記録又は再生が行われる第２の光ディスクと、波長を７６０〜８００ｎｍとする光ビームを用いて情報信号の記録又は再生が行われる第３の光ディスクとを記録媒体として用いるものがある。
このように波長を異にする光ビームをそれぞれ用いる複数の光ディスクを選択的に用いる光ディスク装置に用いられる光ピックアップ３０４においては、図１４に示すように、波長を異にする光ビームに対応して複数の対物レンズ７１，７７２を備える。ここで、第１の対物レンズ７１は、例えば、波長を４００〜４１０ｎｍとする光ビームを第１の光ディスクに集光させるために用いられ、第２の対物レンズ７２は、波長を６５０〜６６０ｎｍとする光ビームと波長を７６０〜８００ｎｍとする光ビームとを第２又は第３の光ディスクに集光させるために用いられる。
図１４に示す光ピックアップ３０４は、図１４に示すように、前述した光ピックアップ１０４と同様に、１つのレンズホルダ２を備え、このレンズホルダ２に第１及び第２の対物レンズ７１，７２を取り付けている。ここで、第１及び第２の対物レンズ７１，７２は、支持アーム６ａ〜６ｄの延長方向であるタンゼンシャル方向Ｔｚに並列して配置されている。ここで、支持アーム６ａ〜６ｄの固定部側である固定部３側に位置して、第１の対物レンズ７１が配置され、レンズホルダ２の先端側に位置して第２の対物レンズ７２が配置されている。
第１及び第２の対物レンズ７１，７２が取り付けられたレンズホルダ２は、支持アーム６ａ〜６ｄの延長方向において、第１及び第２の対物レンズ７１，７２の光軸間の中間部分の両側を６ａ〜６ｄによって支持されている。すなわち、レンズホルダ２は、第１及び第２の対物レンズ７１，７２の光軸間の中間部分の両側に設けたワイヤ支持部８に支持アーム６ａ〜６ｄの先端部を固定することによって、少なくともフォーカス方向Ｆ及びトラッキング方向Ｔの互いに直交する２軸方向に変位可能に支持される。
なお、レンズホルダ２の支持アーム６ａ〜６ｄの先端部によって支持される位置には、フォーカスコイル１０及びトラッキングコイル１１，１１を取り付けたレンズホルダ２の重心の両側に位置することが望ましい。このような位置が支持されることにより、第１及び第２の対物レンズ７１，７２は、捩れ等を生じさせることなくフォーカス方向Ｆ及びトラッキング方向Ｔに安定して変位可能となる。
そして、図１４に示す光ピックアップ３０４も、上述した図１１に示す光ピックアップ２０４と同様に構成された支持機構３４１を用いて支持ブロック３を支持している。この支持機構３４１及び支持ブロック３を傾動する駆動機構５は、上述した図１１に示す光ピックアップ２０４と同様の構成を備えるので、上述の説明を参照して詳細な説明は省略する。
図１４に示す２つの対物レンズ７１，７２を共通のレンズホルダ２に取り付けた光ピックアップ２０４においても、部品点数を増加することなくチルト角の調整が可能となり、複数の対物レンズ７１，７２を用いることによる可動部の重量化を抑え、対物レンズ７１，７２を少ない駆動電流により安定して駆動制御することができる。
対物レンズ７１，７２を少ない駆動電流により安定しで駆動制御することができる光ピックアップ３０４を用いた光ディスク装置は、省電力化を実現できるばかりか、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号又はチルト制御信号に応じて対物レンズ７１，７２の正確に駆動変位することができ、情報信号の記録又は再生特性の向上を実現できる。
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることは当業者にとって明らかである。
Claims (17)
- 対物レンズが取り付けられ、前記対物レンズの光軸と平行なフォーカス方向と、前記対物レンズの光軸方向と直交するトラッキング方向に移動されるレンズホルダと、
前記レンズホルダを前記フォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能に支持する支持ブロックと、
前記支持ブロックを支持し、前記支持ブロックを支持する側から先端側に向かって互いの間隔を拡げるように傾斜して設けられた一対の脚片を有し、前記脚片の先端部側をベースに固定することにより前記支持ブロックを傾動可能に支持する支持部材と、
前記支持部材の前記一対の脚片を変位させることにより前記支持ブロックを傾斜させる駆動力を前記支持ブロックに付与し、前記支持ブロックに支持された前記レンズホルダを傾斜させる駆動機構と
を備えていることを特徴とする光ピックアップ。 - 前記支持部材は、前記ディスク状記録媒体に形成された記録トラックの接線方向に沿った軸を支点に前記支持ブロックを傾斜させる方向に前記脚片が弾性変形することを特徴とする請求の範囲第１項記載の光ピックアップ。
- 前記駆動機構は、ボイスコイルと棒状のマグネットとから構成され、前記マグネットは前記支持ブロックに取り付けられ、前記ボイスコイルは前記マグネットに対向して前記ベースに取り付けられることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光ピックアップ。
- 前記駆動機構は、ボイスコイルと棒状のマグネットとから構成され、前記ボイスコイルは前記支持ブロックに取り付けられ、前記マグネットは前記ボイスコイルに対向して前記ベースに取り付けられていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光ピックアップ。
- 前記一対の脚片は、前記対物レンズの光軸と平行なフォーカス方向を通る仮想線に対して線対称となるように配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光ピックアップ。
- 前記一対の脚片は、前記対物レンズの光軸方向と直交するトラッキング方向に亘る前記支持ブロックの長さ方向の中央で前記フォーカス方向を通る仮想線に対して線対称となるように配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光ピックアップ。
- 前記支持部材は、前記支持ブロックに固定される支持ブロック取付片の両端に弾性変位部を介して前記脚片が連結されるとともに、前記各脚片の先端部に弾性変位部を介して取付片が設けられ、前記取付片を介してベースに取り付けられ、前記脚片が前記各弾性変位部を変位点として変位されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光ピックアップ。
- 前記一対の脚片は、前記駆動機構から前記支持ブロックを傾斜させる駆動力が付与されたとき、前記支持ブロックと前記ベースと前記一対の脚片で構成される４節リンク機構として揺動することを特徴とする請求の範囲第１項記載の光ピックアップ。
- 前記レンズホルダには、２つの対物レンズが前記トラッキング方向と直交するタンジェンシャル方向に配置されて支持されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光ピックアップ。
- 光ディスクを保持して回転１駆動する駆動手段と、
前記駆動手段によって回転１駆動する光ディスクに対し情報信号の記録又は再生行う光ビームを照射するとともに、前記光ディスクから反射される反射光ビームを検出する光ピックアップとを有する光ディスク装置であって、
前記光ピックアップは、
対物レンズが取り付けられ、前記対物レンズの光軸と平行なフォーカス方向と、前記対物レンズの光軸方向と直交するトラッキング方向に移動されるレンズホルダ部と、
前記レンズホルダを前記フォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能に支持する支持ブロックと、
前記支持ブロックを支持し、前記支持ブロックを支持する側から先端側に向かって互いの間隔を拡げるように傾斜して設けられた一対の脚片を有し、前記脚片の先端部側をベースに固定することにより前記支持ブロックを傾動可能に支持する支持部材と、
前記支持部材の前記一対の脚片を変位させることにより前記支持ブロックを傾斜させる駆動力を前記支持ブロックに付与し、前記支持ブロックに支持された前記レンズホルダを傾斜させる駆動機構と
を備えていることを特徴とする光ディスク装置。 - 前記支持部材は、前記ディスク状記録媒体に形成された記録トラックの接線方向に沿った軸を支点に前記支持ブロックを傾斜させる方向に前記脚片が弾性変形することを特徴とする請求の範囲第１０項記載の光ディスク装置。
- 前記駆動機構は、ボイスコイルと棒状のマグネットとから構成され、前記マグネットは前記支持ブロックに取り付けられ、前記ボイスコイルは前記マグネットに対向して前記ベースに取り付けられることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の光ディスク装置。
- 前記駆動機構は、ボイスコイルと棒状のマグネットとから構成され、前記ボイスコイルは前記支持ブロックに取り付けられ、前記マグネットは前記ボイスコイルに対向して前記ベースに取り付けられていることを特徴とする請求の範囲第１１項記載の光ディスク装置。
- 前記一対の脚片は、前記対物レンズの光軸と平行なフォーカス方向を通る仮想線に対して線対称となるように配置されていることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の光ディスク装置。
- 前記一対の脚片は、前記対物レンズの光軸方向と直交するトラッキング方向に亘る前記支持ブロックの長さ方向の中央で前記フォーカス方向を通る仮想線に対して線対称となるように配置されていることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の光ディスク装置。
- 前記支持部材は、前記支持ブロックに固定される支持ブロック取付片の両端に弾性変位部を介して前記脚片が連結されるとともに、前記各脚片の先端部に弾性変位部を介して取付片が設けられ、前記取付片を介してベースに取り付けられ、前記脚片が前記各弾性変位部を変位点として変位されることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の光ディスク装置。
- 前記一対の脚片は、前記駆動機構から前記支持ブロックを傾斜させる駆動力が付与されたとき、前記支持ブロックと前記ベースと前記一対の脚片で構成される４節リンク機構として揺動することを特徴とする請求の範囲第１０項記載の光ディスク装置。
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