JP2001143291A - 光学ヘッド用アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学ヘッドの対物レンズの光軸傾き補正機能
を向上すると共に、アクチュエータ駆動時における傾き
制御の簡便化を実現する。 【解決手段】 キャリッジ２に設けたナイフエッジ部２
ａにより、キャリッジベース３をトラッキング方向のＹ
軸回りに揺動自在に支持し、アクチュエータベース４を
トラック接線方向のＸ軸回りに揺動自在に、アクチュエ
ータベースに設けたナイフエッジ部４ａをキャリッジベ
ースに係合させる。キャリッジとキャリッジベースとの
間にＹ軸を挟んでねじ１２ａ・１２ｂを設け、キャリッ
ジベースとアクチュエータベースとの間にＸ軸を挟んで
ねじ１３ａ・１３ｂを設ける。 【効果】 各軸線回りについて別個に各揺動角度を調整
可能であり、光軸の傾きを、クロストークが発生せずか
つ安定して精度良く補正できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置な
どに用いられる対物レンズアクチュエータの光軸の傾き
（ティルト）を補正するのに適する光学ヘッド用アクチ
ュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク装置などに用いられる
対物レンズアクチュエータをドライブ装置に取り付ける
場合には、図８に示されるように、対物レンズ９を有す
るアクチュエータ本体８をアクチュエータベース４に固
定し、アクチュエータ本体５を一体化したアクチュエー
タベース４をキャリッジ２に図の矢印Ｄ・Ｅ・Ｆで示さ
れる３点でねじ止め（図では３箇所）していた。なお、
キャリッジ２は、図示されない光ディスクのトラック方
向に交差するシーク方向（図の矢印Ｓ）にアクチュエー
タ本体５を移動させるものである。

【０００３】ところで、様々な機械的取り付け誤差やデ
ィスク回転時のディスク記録面の傾き等により、アクチ
ュエータを構成する対物レンズ９の光軸Ｃにはディスク
記録面に対して傾きが生じる場合がある。この傾きは光
学的に悪影響を及ぼすため、その補正を行う必要があ
る。例えば図の矢印Ｄに示される点を基準にした場合に
は、矢印Ｅや矢印Ｆに示される点に対応する各ねじを締
め付けあるいは緩めることによりアクチュエータベース
４に傾きを与えることができ、そのようにして光ディス
ク記録面に対する光軸Ｃの補正を行うことができる。補
正が終了したら、その状態を保持するべく、例えば接着
剤等により完全に固定する。

【０００４】さらに、対物レンズ９をフォーカシング方
向やトラッキング方向に駆動する際、通常は上記駆動力
にとって様々な不要モーメントが生じるため、光軸Ｃの
傾きが発生する。これによる光軸Ｃの傾きは当然上記し
たように光学的に重大な悪影響を及ぼすため、アクチュ
エータ設計においてはこの様な不要モーメントの発生を
低減する努力がなされている。しかしながら、最近の光
ディスクの高密度・大容量化に伴い、この様な設計努力
だけでは安定した光軸の傾き特性を維持できず、量産時
の歩留まり低下を招く虞がある。

【０００５】そこで光ディスクのトラックの接線方向に
傾いた場合に、対物レンズ９を保持する可動部材８を駆
動したときに傾き制御なしの場合には図９の想像線に示
されるように可動部材８が傾いて光軸Ｃが傾く。その傾
きを補正する駆動力を発生させる（例えばフォーカシン
グコイルを制御する）制御方法が提案されており、それ
により図９の実線に示されるように傾きを補正すること
ができる。なお、光ディスクの半径方向についても同様
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】光学ヘッド用アクチュ
エータにおける対物レンズの光軸の傾き方向は全方位に
あり得るため、様々な方向に傾いた光軸を補正する必要
がある。その場合に、上記従来の方法では３点での支持
のため、ねじの締め付けあるいは緩め調節が互いに干渉
してしまい、高精度な調整が困難であるという問題があ
った。

【０００７】また、上記補正駆動力を発生させる制御方
法にあっては、アクチュエータの可動部材のフォーカシ
ングやトラッキングの駆動制御との併用となって、それ
ら駆動制御と補正制御とが互いに干渉することから、可
動部材の変位量（傾き量）を検出しなければならず、そ
のため可動部材に検出器を取り付けるなど検出機構が複
雑になるという問題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、光学ヘッドのアクチュエータを構成する対物レンズ
の光軸の傾き補正機能を向上すると共に、アクチュエー
タ駆動時における傾き制御の簡便化を実現するために、
本発明に於いては、対物レンズを保持しかつフォーカシ
ングコイル及びトラッキングコイルを備える可動部材
と、前記可動部材をフォーカシング方向及びトラッキン
グ方向に変位可能にかつ中立位置に弾性支持部材を介し
て支持するアクチュエータベースと、前記アクチュエー
タベースを搬送するためのキャリッジとを有する光学ヘ
ッド用アクチュエータであって、前記キャリッジに第１
の揺動支持手段を介して揺動自在に支持された揺動部材
を設け、前記アクチュエータベースと前記揺動部材との
間に前記第１の揺動支持手段の軸線に交差する軸線回り
に前記アクチュエータベースを揺動自在に支持する第２
の揺動支持手段を設けると共に、前記揺動部材の前記キ
ャリッジに対する揺動角度を調整するための第１の揺動
角度調整手段と、前記アクチュエータベースの前記揺動
部材に対する揺動角度を調整するための第２の揺動角度
調整手段とを設けたものとした。

【０００９】これによれば、キャリッジに揺動部材が揺
動自在に支持され、その揺動部材に対してアクチュエー
タベースが揺動自在にされていると共に、各揺動支持手
段の各軸線同士が互いに交差していることから、揺動部
材のキャリッジに対する揺動角度及びアクチュエータベ
ースの揺動部材に対する揺動角度をそれぞれ独立して調
整することができる。

【００１０】また、前記揺動角度調整手段が電気的駆動
手段を有することによれば、各揺動角度の調整を自動的
に行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。

【００１２】図１は、本発明が適用された光学ヘッド用
アクチュエータの全体を示す斜視図であり、本光学ヘッ
ド用アクチュエータは、図示されない光ディスクに記録
されたデータを光学的に読み取りまたは書き込むために
用いられる。また図２は、図１の光学ヘッド用アクチュ
エータの分解組み立て斜視図である。

【００１３】図１及び図２に示されるように、２本の平
行なガイド軸１によりキャリッジ２が支持されており、
そのキャリッジ２はガイド軸１の軸線方向であるシーク
方向（図の矢印Ｓ）に移動自在である。なお、シーク方
向は、図示されない光ディスクのトラックの接線に直交
する方向である。

【００１４】キャリッジ２により揺動部材としての板状
のキャリッジベース３が支持され、キャリッジ２とキャ
リッジベース３との間に板状のアクチュエータベース４
が設けられているが、アクチュエータベース４はキャリ
ッジベース３により支持されている。そのアクチュエー
タベース４によりアクチュエータ本体５が支持されてい
る。

【００１５】アクチュエータベース４の上面には固定ブ
ロック６がねじ止めにて固設され、その固定ブロック６
により弾性支持部材としての左右各２本の線ばね７を介
して可動部材８が支持されている。線ばね７は、固定ブ
ロック６からアクチュエータベース４の上面に沿って延
出され、可動部材８の左右の各側面にてそれぞれ上下２
本が平行になるように設けられている。

【００１６】可動部材８には、対物レンズ９とフォーカ
シングコイル１０ａ及びトラッキングコイル１０ｂとが
設けられており、アクチュエータベース４には、各コイ
ル１０ａ・１０ｂに対応するマグネット１１が設けられ
ている。各コイル１０ａ・１０ｂに適宜電流を流すこと
により、稼働部材８すなわち対物レンズ９が、光ディス
クの面に直交するフォーカシング方向（図１の矢印Ｚ）
と光ディスクのトラックの接線に直交するトラッキング
方向（図１の矢印Ｘに示される方向）とに変位するよう
になっている。なお、対物レンズ９の光軸Ｃはフォーカ
シング方向に向けられている。

【００１７】キャリッジベース３は、キャリッジ２の上
面にトラッキング方向に直交する（図１の矢印Ｙに示さ
れる方向）線上で互いに所定の間隔をあけて配設された
ナイフエッジ部２ａにＶ字溝を係合させて支持されてい
る。また、アクチュエータベース４は、その上面にトラ
ッキング方向の線上で上記と同様に配設されたナイフエ
ッジ部４ａをキャリッジベース３の対応するＶ字溝に係
合させている。

【００１８】本図示例にあっては、ナイフエッジ部２ａ
による両支点は対物レンズ９の中心を通る矢印Ｙ方向の
Ｙ軸上に位置し、ナイフエッジ部４ａによる両支点は対
物レンズ９の中心を通る矢印Ｘ方向のＸ軸上に位置する
ようにされている。これにより、Ｙ軸回りにキャリッジ
ベース３が揺動自在であり、Ｘ軸回りにアクチュエータ
ベース４が揺動自在である。

【００１９】また、Ｙ軸回りに対してアクチュエータベ
ース４はナイフエッジ部４ａを介してキャリッジベース
３に当接状態になるため、Ｙ軸回りにはキャリッジベー
ス３とアクチュエータベース４とが一体的に揺動する。
また、Ｘ軸回りに対してキャリッジベース３はナイフエ
ッジ部２ａ（キャリッジ２）に当接状態になるため、Ｘ
軸回りにはアクチュエータベース４のみが揺動する。し
たがって、可動部材８（対物レンズ９）は、Ｘ軸及びＹ
軸の各軸回りにそれぞれ独立して揺動自在である。

【００２０】そして、図３及び図４に併せて示されるよ
うに、キャリッジベース３のＹ軸を挟んだ２点の位置に
は、キャリッジ２に挿通されかつアクチュエータベース
４を貫通した２本のねじ１２ａ・１２ｂがそれぞれねじ
込まれており、アクチュエータベース４のＸ軸を挟んだ
２点の位置には、キャリッジベース３に挿通された２本
のねじ１３ａ・１３ｂがそれぞれねじ込まれている。な
お、各ねじ１２ａ・１２ｂ・１３ａ・１３ｂをキャリッ
ジ２の下方から工具などで回すことができるように、キ
ャリッジ２の対応する部分がそれぞれ凹設されている。

【００２１】図１の矢印III線から見た図３（ａ）に示
されるように、上記２本のねじ１２ａ・１２ｂの一方の
ねじ１２ａは、キャリッジベース３の図の矢印Ａに示さ
れるＹ軸回りの揺動角度を調整するためのものであり、
他方のねじ１２ｂは、一方のねじ１２ａにより調整した
キャリッジベース３の揺動角度を固定するためのもので
ある。そのために、ねじ１２ｂの頭部とキャリッジ２と
の間にコイルばねからなる与圧ばね１４が介装されてい
る。このようにして、第１の揺動角度調整手段が構成さ
れている。

【００２２】また、図１の矢印IV線から見た図４に示さ
れるように、上記２本のねじ１３ａ・１３ｂの一方のね
じ１３ａは、アクチュエータベース４を図の矢印Ｂに示
されるＸ軸回りの揺動角度を調整するためのものであ
り、他方のねじ１３ｂは、一方のねじ１３ａにより調整
したアクチュエータベース４の揺動角度を固定するため
のものである。このねじ１３ｂの頭部とアクチュエータ
ベース４との間にも与圧ばね１５が介装されている。こ
のようにして、第２の揺動角度調整手段が構成されてい
る。

【００２３】本光学ヘッド用アクチュエータの組み立て
にあっては、まずアクチュエータベース４に固定ブロッ
ク６を固設して可動部材８をアクチュエータベース４に
一体化し、そのアクチュエータベース４のナイフエッジ
部４ａをキャリッジベース３の対応するＶ字溝に係合さ
せると共に、各ねじ１３ａ・１３ｂによりアクチュエー
タベース４をキャリッジベース３に仮止め状態にする。
次に、キャリッジベース３のＶ字溝にキャリッジ２のナ
イフエッジ部２ａを係合させると共に、各ねじ１３ａ・
１３ｂによりキャリッジベース３をキャリッジ２に仮止
め状態にする。

【００２４】そして、対物レンズ９の光軸ＣがＸ軸回り
に傾いていた場合には、ねじ１３ａを締め込むか緩める
かして、アクチュエータベース４をＸ軸回りの正・逆回
転方向の対応する方に傾ける。そのねじ１３ａの回転量
に応じて、ねじ１３ａを締め込んだ場合の図５に誇張し
て示されるようにアクチュエータベース４が傾き、光軸
Ｃの光ディスクトラック接線方向についての傾きが補正
される。

【００２５】また、光軸ＣがＹ軸回りに傾いていた場合
には、ねじ１２ａを締め込むか緩めるかして、キャリッ
ジベース３をＹ軸回りの正・逆回転方向の対応する方に
傾けることにより、上記と同様に図３（ｂ）に誇張して
示されるようにキャリッジベース３が傾き、光軸Ｃの光
ディスク半径方向についての傾きが補正される。

【００２６】なお、いずれの場合にあっても、他方のね
じ１２ｂ・１３ｂに設けた与圧ばね１４・１５の上記し
た作用により、対応するキャリッジベース３及びアクチ
ュエータベース４の傾きが補正された状態に保持され
る。このようにしてあおり調整を完了することができ
る。なお、図示例のように光ディスクのトラックの接線
方向（Ｘ軸回り）と、光ディスクの半径方向（Ｙ軸回
り）とに対する光軸Ｃの傾き補正をそれぞれ独立して行
うことができるので、クロストークが発生せず、安定し
て高精度な傾き補正を行うことができる。

【００２７】さらに、本発明によれば、図６に示される
ように一方のねじ１２ａの頭部とキャリッジ２の対応す
る面（凹設部の底面）との間に電気的駆動手段としての
圧電素子１６を挟持するように設けると良い。同様に、
図７に示されるようにねじ１３ａの頭部とアクチュエー
タベース４との間に圧電素子１７を設ける。

【００２８】アクチュエータベース４の傾き量は他の要
因による影響を受け難いため、傾き制御信号と傾き量と
の間に単純な相関関係が成り立つ。したがって、各圧電
素子１６・１７に電圧を印加して各圧電素子１６・１７
を伸縮させることにより、上記図示例と同様にアクチュ
エータベース４を傾動させることができ、そのような傾
き制御を行うことで、アクチュエータ駆動時の光軸傾き
制御が行うことができる。このようにすることにより、
上記図示例のように手動で補正することなく、電気的に
自動補正することができると共に、アクチュエータ自身
（アクチュエータベース４）の傾き量の検出が不要とな
り、検出器を設ける必要がないため、簡便な制御系で傾
き補正制御回路を構成することができる。

【００２９】なお、図示例では圧電素子を用いたが、圧
電素子に限るものではなく、電気的駆動手段であれば良
く、例えば、磁歪素子や、ムービングコイルなどの電磁
的変位手段を用いることができる。また、これらとねじ
との組み合わせに限らず、圧電素子などを単独で使用す
るものであっても良い。

【００３０】なお、本図示例にあっては、各揺動軸を対
物レンズの中心を通るように設定し、対物レンズの光軸
の傾きを直接的かつ容易に補正し得るようにしたが、各
揺動軸は対物レンズの中心を通らせなくても良く、その
場合には例えば制御装置側にて各揺動角度に対する光軸
の傾度を演算して求めることができる。また、揺動軸同
士が互いに直交する必要もなく、また互いの軸線上で交
差する必要もなく、上記と同様に光軸の傾度を演算して
求めることができる。

【００３１】

【発明の効果】このように本発明によれば、揺動部材と
アクチュエータベースとを互いに交差する各揺動支持手
段の各軸線回りについてそれぞれ別個に揺動可能にして
各揺動角度を調整可能にしたことから、光軸の傾きを、
クロストークが発生せずかつ安定して精度の良く補正す
ることができる。また、上記構造による傾き量は他の要
因からの影響を受けにくいため、傾き制御信号と傾き量
に単純な相関関係が成り立つことから、各揺動角度を電
気的駆動手段により調整することにより、アクチュエー
タ自身の傾き量の検出が不要となって簡便な制御系を構
成できるため、アクチュエータ駆動時の光軸傾き制御を
自動的に行い得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく光学ヘッド用アクチュエータの
全体斜視図。

【図２】図１の光学ヘッド用アクチュエータの分解組み
立て斜視図。

【図３】（ａ）は図１の矢印III線から見たアクチュエ
ータベースの中立位置状体を示す要部破断端面図であ
り、（ｂ）はアクチュエータベースの光ディスクの半径
方向に傾いた状態を示す図。

【図４】図１の矢印IV線から見たアクチュエータベース
の中立位置状体を示す要部破断端面図。

【図５】アクチュエータベースの光ディスクのトラック
接線方向に傾いた状態を示す図４に対応する図。

【図６】圧電素子を用いた例を示す図３（ａ）に対応す
る図。

【図７】圧電素子を用いた例を示す図４に対応する図。

【図８】従来の光学ヘッド用アクチュエータの分解組み
立て斜視図。

【図９】従来の光軸傾き補正制御方法を説明する要部側
面図。

【符号の説明】

１ ガイド軸 ２ キャリッジ ３ キャリッジベース、２ａ ナイフエッジ部 ４ アクチュエータベース ５ アクチュエータ本体、４ａ ナイフエッジ部 ６ 固定ブロック ７ 線ばね ８ 可動部材 ９ 対物レンズ １０ａ フォーカシングコイル、１０ｂ トラッキング
コイル １１ マグネット １２ａ・１２ｂ ねじ １３ａ・１３ｂ ねじ １４・１５ 与圧ばね １６ 圧電素子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズを保持しかつフォーカシン
   グコイル及びトラッキングコイルを備える可動部材と、
   前記可動部材をフォーカシング方向及びトラッキング方
   向に変位可能にかつ中立位置に弾性支持部材を介して支
   持するアクチュエータベースと、前記アクチュエータベ
   ースを搬送するためのキャリッジとを有する光学ヘッド
   用アクチュエータであって、 前記キャリッジに第１の揺動支持手段を介して揺動自在
   に支持された揺動部材を設け、前記アクチュエータベー
   スと前記揺動部材との間に前記第１の揺動支持手段の軸
   線に交差する軸線回りに前記アクチュエータベースを揺
   動自在に支持する第２の揺動支持手段を設けると共に、 前記揺動部材の前記キャリッジに対する揺動角度を調整
   するための第１の揺動角度調整手段と、前記アクチュエ
   ータベースの前記揺動部材に対する揺動角度を調整する
   ための第２の揺動角度調整手段とを設けたことを特徴と
   する光学ヘッド用アクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記揺動角度調整手段が電気的駆動手
   段を有することを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッ
   ド用アクチュエータ。