JP2006114127A - Objective lens driving apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、光ディスクに対してデータの記録や再生を行う光ピックアップに搭載される対物レンズ駆動装置に関する。 The present invention relates to an objective lens driving device mounted on an optical pickup for recording and reproducing data on an optical disc.
CD(コンパクトディスク)、DVD(デジタル多用途ディスク)、青紫レーザ用の光ディスクなど、光ディスクに対してデータの記録や再生を行う光ピックアップにおいて、光ディスクの記録面にレーザ光を集光する対物レンズをフォーカス方向やトラッキング方向(光ディスクの半径方向)に高速で微小駆動させる対物レンズ駆動装置が搭載される。このような対物レンズ駆動装置には、さらに、光ディスクの反りに対応して対物レンズのチルト角を微小駆動する構成を有するものもある。 An objective lens that focuses laser light on the recording surface of an optical disc in an optical pickup that records and reproduces data on the optical disc, such as CD (compact disc), DVD (digital versatile disc), and optical disc for blue-violet laser. An objective lens driving device is mounted for fine driving at high speed in the focus direction and tracking direction (radial direction of the optical disk). Some objective lens driving devices further have a configuration for minutely driving the tilt angle of the objective lens in response to warping of the optical disk.
一般的な対物レンズアクチュエータでは、対物レンズを光ディスクの下面すれすれの位置に配置する必要があることから、対物レンズはそれを保持するレンズホルダの上部に固定される。さらに、チルト角補正を行う場合にはレンズホルダに設けられたコイルにより電磁力を作用させてレンズホルダの左右を上下させることで行うのが一般的であるが、この場合、何らの工夫がないとチルト角駆動はレンズホルダの真ん中を中心とした回転運動となり、その結果、レンズホルダの上部に設けられている対物レンズはレンズホルダの回転とともに左右に位置が変位してしまう。 In a general objective lens actuator, since the objective lens needs to be disposed at a position slightly past the lower surface of the optical disc, the objective lens is fixed to an upper portion of a lens holder that holds the objective lens. Further, when the tilt angle is corrected, it is common to move the lens holder up and down by applying electromagnetic force to the coil provided on the lens holder, but in this case, there is no contrivance. The tilt angle drive is a rotational movement around the center of the lens holder. As a result, the position of the objective lens provided on the upper part of the lens holder is displaced to the left and right with the rotation of the lens holder.
このように対物レンズが左右に変位すると、対物レンズの下方から入射されるレーザの光軸が対物レンズの主点から横にそれてしまい対物レンズにより集光されるレーザ光に収差を生じさせてしまうという問題があった。また、同時に、対物レンズにより集光されるレーザ光の焦点も横に位置が変位するため光ピックアップ自体を光ディスクの半径方向に移動させるトラバースサーボを行う必要があった。 When the objective lens is displaced left and right in this way, the optical axis of the laser incident from below the objective lens is deviated laterally from the principal point of the objective lens, causing aberration in the laser light collected by the objective lens. There was a problem that. At the same time, the position of the focal point of the laser beam condensed by the objective lens is displaced laterally, so that it is necessary to perform a traverse servo for moving the optical pickup itself in the radial direction of the optical disk.
従来、上記のようなチルト補正の問題点に関連する技術として、特許文献1〜6に示すような種々の提案がなされている。
しかしながら、上記従来の技術では、例えば特許文献1の技術では、チルト角補正をレンズの主点で行わせるために対物レンズをレンズホルダの中央の深さまで沈めて配置させる必要があったり、例えば特許文献2の技術では、レンズホルダをフレームに対して摺動させて遥動させる構成が必要であったり、例えば特許文献3の技術では、レンズホルダの左右に配置される電磁磁石の位置をレンズより高く配置しなければならなかったり、例えば特許文献4の技術では、チルト補正の回転を行わせるためのチルト支持軸を設け、それをレンズの主点位置と同じ高さに配置する必要があったり、例えば特許文献5の技術では、チルト補正の回転中心が板バネの剛性に依存してしまい制御が困難であったり、例えば特許文献6の技術では、対物レンズを主点中心で回転させる代わりに対物レンズの上方にもう一つ半球レンズを設ける必要があるなど、対物レンズを光ディスクの近傍に近づけるのを阻害するような構成が必要であっり、その他の複雑な制御が必要となるなどの問題があった。
However, in the above-described conventional technique, for example, in the technique of
この発明の目的は、レンズホルダをワイヤで支持して電磁力により駆動すると云った応答性・耐久性に優れ且つ単純な構成を採用しつつ、レンズホルダの上部に対物レンズを保持する構成としても、対物レンズのチルト補正の回転中心をレンズの主点位置としたり、レンズの焦点位置とすることの出来る対物レンズ駆動装置を提供することにある。 The object of the present invention is to adopt a structure in which the objective lens is held on the upper part of the lens holder while adopting a simple structure having excellent responsiveness and durability in which the lens holder is supported by a wire and driven by electromagnetic force. Another object of the present invention is to provide an objective lens driving device in which the rotation center of tilt correction of the objective lens can be set as the principal point position of the lens or the focal position of the lens.
本発明は、上記目的を達成するため、対物レンズを保持するレンズホルダと、このレンズホルダをフォーカス方向、トラッキング方向、チルト角方向に変位可能な状態で支持する支持手段と、前記レンズホルダに対して電磁力によりフォーカス方向、トラッキング方向、チルト角方向に駆動力を与える駆動手段とを備えた対物レンズ駆動装置において、前記レンズホルダの底部のチルト角駆動方向に沿った両方の側にそれぞれ設けられたコイルと、前記レンズホルダの下方で前記コイルに対向してそれぞれ設けられた磁石と、前記コイルの前記磁石に対向する第1の面が、前記レンズホルダ底部の中央側から外側にかけて前記レンズホルダの上面側にせりあがるように傾斜を有しているとともに、前記磁石の前記コイルに対向する第2の面が、当該対向しているコイルの第1の面と同じ向きに傾斜され、前記コイルと前記磁石との作用により前記レンズホルダのチルト角方向の駆動が行われる構成とした。 In order to achieve the above object, the present invention provides a lens holder for holding an objective lens, support means for supporting the lens holder in a displaceable state in a focus direction, a tracking direction, and a tilt angle direction, and the lens holder. And an objective lens driving device provided with driving means for applying driving force in the focus direction, tracking direction, and tilt angle direction by electromagnetic force, provided on both sides along the tilt angle drive direction at the bottom of the lens holder. The lens holder, a magnet provided opposite to the coil below the lens holder, and a first surface of the coil facing the magnet from the center side to the outside of the bottom of the lens holder. And a second surface facing the coil of the magnet is inclined so as to rise to the upper surface side of the magnet. Are inclined in the same direction as the first surface of the coil are the opposite, the driving of the tilt angle direction of the lens holder is configured to be performed by the action of the said coil magnet.
このような手段によれば、チルト角駆動用のコイルと磁石とが上記のように傾斜して配置されているので、これらから傾斜面に沿った方向の駆動力を生じさせることが出来る。従って、この傾斜面の角度を適宜設定することで、レンズホルダを任意の位置を中心として回転駆動させることが出来る。それにより、対物レンズをレンズホルダの上部に固定した場合でも、対物レンズの主点や焦点を中心としたチルト角駆動も容易なものとなる。 According to such means, since the tilt angle driving coil and the magnet are inclined as described above, it is possible to generate a driving force in a direction along the inclined surface. Therefore, by appropriately setting the angle of the inclined surface, the lens holder can be driven to rotate around an arbitrary position. Thereby, even when the objective lens is fixed to the upper part of the lens holder, it is easy to drive the tilt angle around the principal point and focal point of the objective lens.
具体的には、前記コイルは前記第1の面に沿った方向に電線が巻回された構成であり、前記磁石は前記第2の面における前記レンズホルダ底部の中央側の領域と外側の領域とでそれぞれ異なる磁極を有するように構成することが出来る。 Specifically, the coil has a configuration in which an electric wire is wound in a direction along the first surface, and the magnet has a region on the center side and an outer region on the bottom of the lens holder on the second surface. And can be configured to have different magnetic poles.
この構成により、コイルに電流を流すことで、コイルは磁石に対して横方向(互いに対向する面に沿った方向)にスライド駆動されるので、コイルや磁石の上記傾斜面に沿ったレンズホルダのチルト角駆動が実現される。 With this configuration, by passing an electric current through the coil, the coil is slid in the horizontal direction (the direction along the surfaces facing each other) with respect to the magnet, so that the lens holder along the inclined surface of the coil or magnet Tilt angle driving is realized.
また具体的には、前記支持手段としては、前記レンズホルダを複数のワイヤで支持する構成にすることが出来る。このような構成により、摺動面に沿って駆動させる構成と比べて、耐久性や対物レンズ駆動の応答性を高くすることができ、また、構成が単純でありレンズホルダの駆動制御が容易なものとなる。 More specifically, the supporting means can be configured to support the lens holder with a plurality of wires. With such a configuration, the durability and the responsiveness of driving the objective lens can be increased as compared with the configuration driven along the sliding surface, and the configuration is simple and the drive control of the lens holder is easy. It will be a thing.
望ましくは、前記コイルの第1面および前記磁石の第2面は、前記対物レンズの主点を中心とした円周にほぼ沿った角度で傾斜していると好ましい。 Desirably, the first surface of the coil and the second surface of the magnet are preferably inclined at an angle substantially along a circumference centered on the principal point of the objective lens.
このような構成により、チルト角駆動により対物レンズをほぼ主点を中心として回転駆動させることが出来るので、対物レンズのチルト角駆動がなされてもレンズホルダの下側から入射してくるレーザ光は、いつもその光軸が対物レンズの主点を通ることとなって、光軸と主点とのずれによる収差の発生を非常に小さくすることが出来る。 With such a configuration, the objective lens can be rotationally driven about the principal point by tilt angle driving, so that even if the objective lens tilt angle is driven, the laser light incident from below the lens holder is Since the optical axis always passes through the principal point of the objective lens, the occurrence of aberration due to the deviation between the optical axis and the principal point can be greatly reduced.
また望ましくは、前記コイルの第1面および前記磁石の第2面は、前記対物レンズの焦点を中心とした円周にほぼ沿った角度で傾斜していると好ましい。 Desirably, the first surface of the coil and the second surface of the magnet are inclined at an angle substantially along a circumference centered on the focal point of the objective lens.
このような構成により、チルト角駆動により対物レンズをほぼレーザ光の焦点を中心として回転駆動させることが出来るので、対物レンズのチルト角駆動によりレーザ光の焦点位置がほぼ変位しなくなり、光ピックアップ自体を光ディスクの半径方向に駆動して焦点の位置ずれを調整するトラバースサーボをチルト角補正時に行う必要がなくなる。 With such a configuration, the objective lens can be rotated about the focal point of the laser beam by tilt angle driving, so that the focal position of the laser beam is not substantially displaced by driving the tilt angle of the objective lens, and the optical pickup itself It is not necessary to perform traverse servo for adjusting the focal position deviation by driving the optical disc in the radial direction of the optical disc when the tilt angle is corrected.
以上説明したように、本発明に従うと、耐久性や応答性の高いワイヤ支持構造を採用し、且つ、対物レンズを光ディスクの近傍に配置できるようにレンズホルダの上部に固定した場合でも、対物レンズの主点や焦点を中心としたチルト角駆動を容易に行うことが出来るという効果がある。 As described above, according to the present invention, even when the wire support structure having high durability and responsiveness is adopted and the objective lens is fixed to the upper part of the lens holder so as to be disposed in the vicinity of the optical disk, the objective lens There is an effect that it is possible to easily drive the tilt angle around the principal point and the focal point.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態の対物レンズ駆動装置においてレンズホルダとチルト角駆動のための構成を示す斜視図、図2は同構成の正面図である。また、図3は、フォーカス駆動とトラッキング駆動の構成を含めた一部分離斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration for driving a lens holder and a tilt angle in an objective lens driving device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of the configuration. FIG. 3 is a partially separated perspective view including configurations of focus drive and tracking drive.
この実施の形態の対物レンズ駆動装置1は、記録型DVDや青紫レーザ用の光ディスクに対してデータの記録や再生を行う光ピックアップに搭載されるものであり、光ディスクの記録面に対向配置され該記録面にレーザ光を集光させる対物レンズ10を、フォーカス方向、トラッキング方向(光ディスクの半径方向)、光ディスクの反りに追従するチルト角方向へと、高速に微小駆動させるものである。
The objective
この対物レンズ駆動装置1は、対物レンズ10と、対物レンズ10を保持するレンズホルダ12と、一端が図示略の光ピックアップの基台(オプトベース)に固定され他端がレンズホルダ12の側面に固着されている左右3本合計6本のワイヤ14…と、レンズホルダ12の底面に固着された2個の扁平コイル21,21と、この扁平コイル21,21と対向する配置で基台に固定された磁石31,31と、レンズホルダ12の正面と背面(光ディスクの回転方向に沿って見て正面と背面)に固着された扁平コイル23,23,24,24(図3参照)と、これら扁平コイル23,24と対向する配置で基台に固定された磁石32,32(図3参照)等から構成されている。
The objective
これらのうち、扁平コイル23,23は、磁石32,32の第1と第2領域A,Bの磁界に作用してレンズホルダ12をトラッキング方向へ駆動させるものである。また、扁平コイル24,24は、磁石32,32の第3と第4領域C,Dの磁界に作用してレンズホルダ12をフォーカス方向へ駆動させるものである。図3においては分離して示してあるが、磁石32,32は扁平コイル23,24に近接した位置に固定される。なお、これらのフォーカス方向およびトラッキング方向の駆動構成は一例に過ぎず、本発明において、フォーカス方向とトラッキング方向の駆動構成は、特に制限されるものではない。
Of these, the
ワイヤ14…は、レンズホルダ12を中空に浮かんだ状態に支持するとともに、2本が1組の導線となって、フォーカス駆動、トラッキング駆動、チルト角駆動に必要な駆動電流をそれぞれ供給するようになっている。
The
レンズホルダ12は、下面から上面にかけて中央が円筒状の空洞にされ、その上部に対物レンズ10が固着されている。レンズホルダ12の底面は、ワイヤ14…のある両側方に、中央から外側にかけてせりあがる傾斜面12a,12aが形成されている。
The center of the
扁平コイル21,21は、磁石31,31と作用してレンズホルダ12をチルト角方向に駆動させるものである。扁平コイル21,21は薄い平板状に電線が巻回されてなるもので、レンズホルダ12の傾斜面12a,12aに固着されている。そのため、扁平コイル21,21の磁石31に対向する面(第1の面)も傾斜面12a,12aと同じ角度になる。
The
磁石31,31は、図2に示すように、扁平コイル21,21と対向する面(第2の面)においてレンズホルダ12の中央側の半分の領域と外側の半分の領域とで極性が反転した構成をしており、その磁極の境界線が扁平コイル21を二等分するような配置にされている。
As shown in FIG. 2, the
従って、扁平コイル21,21に電流が流れることで、左側の扁平コイル21には、磁石31との対向面に沿って右又は左にスライドする方向に駆動力が働き、右側の扁平コイル21には、同様に磁石31との対向面に沿って右又は左にスライドする方向に駆動力が働く。その結果、レンズホルダ12は、扁平コイル21,21と磁石31,31の対向面に沿った円周方向に微小駆動されることになる。
Accordingly, when a current flows through the
この微小駆動は、扁平コイル21,21と磁石31,31の対向面と、ほぼ辺が重なる円を想定した場合に、この円の中心点を中心とする回転運動と同等なものである。従って、扁平コイル21,21と磁石31,31の対向面の角度、すなわち、レンズホルダ12の傾斜面12a,12aの傾斜角度を所望の角度に設計することで、扁平コイル21,21と磁石31,31によるチルト角運動の回転中心を任意な位置に設定することが可能となる。
This micro drive is equivalent to a rotational motion around the center point of this circle, assuming a circle in which the opposing surfaces of the
図4には、チルト角駆動の回転中心を対物レンズの主点とした場合の動作を説明する図を示す。 FIG. 4 is a diagram for explaining the operation in the case where the rotation center for tilt angle driving is the principal point of the objective lens.
図4に示すように、レンズホルダ12の傾斜面12a,12aや扁平コイル21,21と磁石31,31の対向面の傾斜角度をやや急にして回転中心を対物レンズ10の主点P1とした場合、チルト角駆動が行われるとレンズホルダ12は主点P1を中心に微小回転するので、下方から入射されるレーザ光は対物レンズ10の主点P1を通過して光ディスクの記録面に集光される。ここで、レーザ光の光軸は対物レンズ10の主点P1とほぼ重なるので収差の発生が少量に抑えられる。また、対物レンズ10が少し傾いている分、レーザ光の焦点が横にずれることになり、その分、光ピックアップを光ディスクの半径方向に移動させるトラバース制御が必要となるが、その量は微小なものである。
As shown in FIG. 4, the inclination angle of the
図5には、チルト角駆動の回転中心を対物レンズの焦点とした場合の動作を説明する図を示す。 FIG. 5 is a diagram illustrating an operation when the rotation center of tilt angle driving is the focal point of the objective lens.
図5に示すように、レンズホルダ12の傾斜面12a,12aや扁平コイル21,21と磁石31,31の対向面の傾斜角度をやや緩くしてチルト角駆動の回転中心をレーザ光の焦点位置P2とした場合、チルト角駆動が行われるとレンズホルダ12は焦点位置P2を中心に微小回転するので、対物レンズ10により集光されるレーザ光の焦点位置P2は位置ずれを起こさない。従って、この場合、チルト角制御に伴うトラバース制御が不要となる。但し、下方から入射されるレーザ光の光軸は対物レンズ10の主点から僅かにずれるので、収差が生じるがその量は僅かなものである。
As shown in FIG. 5, the tilt angles of the
以上のように、この実施の形態の対物レンズ駆動装置1によれば、レンズホルダ12の指示構造として耐久性や応答性に優れ、単純な構成のワイヤ支持構造を採用し、且つ、対物レンズ10を光ディスクの近傍に配置できるようにレンズホルダ12の上部に固定した場合でも、対物レンズ10の主点や焦点を中心としたチルト角駆動を容易に行えるという効果がある。
As described above, according to the objective
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記の実施の形態では、レンズホルダ12底部の傾斜面12a,12aや、扁平コイル21,21と磁石31,31の対向面を平面状にしているが、これらをチルト回転軸を中心とした円筒曲面としても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the
その他、レンズホルダの支持構造やフォーカス方向およびトラッキング方向の駆動構造などは、実施の形態のものに限られず、周知の種々の構造を適用しても良い。 In addition, the support structure of the lens holder and the drive structure in the focus direction and the tracking direction are not limited to those in the embodiment, and various known structures may be applied.
1 対物レンズ駆動装置
10 対物レンズ
12 レンズホルダ
12a,12a 傾斜面
21,21 扁平コイル(チルト角駆動用のコイル)
31,31 磁石(チルト角駆動用のコイル)
P1 主点
P2 焦点
DESCRIPTION OF
31, 31 Magnet (coil for tilt angle drive)
P1 principal point P2 focus
Claims (6)
前記レンズホルダの底部のチルト角駆動方向に沿った両方の側にそれぞれ設けられたコイルと、
前記レンズホルダの下方で前記コイルに対向してそれぞれ設けられた磁石とを備え、
前記コイルは、前記磁石に対向する第1の面に沿った方向に電線が巻回されてなるとともに、前記第1面が前記レンズホルダ底部の中央側から外側にかけて前記レンズホルダの上面側にせりあがるように傾斜を有し、
前記磁石は、前記コイルに対向する第2の面が、前記コイルの第1の面の傾斜と同じ向きに傾斜され、且つ、前記第2の面の前記レンズホルダ底部の中央側の領域と外側の領域とでそれぞれ異なる磁極を有するように構成され、
前記コイルと前記磁石との作用により前記レンズホルダのチルト角方向の駆動が行われるとともに、前記コイルの第1の面および前記磁石の第2の面は、前記対物レンズの主点を中心とした円周にほぼ沿った角度で傾斜していることを特徴とする対物レンズ駆動装置。 A lens holder that holds the objective lens, a support unit that supports the lens holder in a state in which the lens holder can be displaced in a focus direction, a tracking direction, and a tilt angle direction by a plurality of wires; In an objective lens driving device including a driving unit that applies a driving force in a tracking direction and a tilt angle direction,
Coils respectively provided on both sides along the tilt angle driving direction of the bottom of the lens holder;
A magnet provided respectively facing the coil below the lens holder;
The coil is formed by winding an electric wire in a direction along a first surface facing the magnet, and the first surface extends from the center side to the outside of the lens holder bottom portion on the upper surface side of the lens holder. It has a slope to go up,
In the magnet, the second surface facing the coil is inclined in the same direction as the inclination of the first surface of the coil, and the region on the center side of the bottom of the lens holder on the second surface and the outside Each region is configured to have different magnetic poles,
The lens holder is driven in the tilt angle direction by the action of the coil and the magnet, and the first surface of the coil and the second surface of the magnet are centered on the principal point of the objective lens. An objective lens driving device characterized by being inclined at an angle substantially along the circumference.
前記レンズホルダの底部のチルト角駆動方向に沿った両方の側にそれぞれ設けられたコイルと、
前記レンズホルダの下方で前記コイルに対向してそれぞれ設けられた磁石と、
前記コイルの前記磁石に対向する第1の面が、前記レンズホルダ底部の中央側から外側にかけて前記レンズホルダの上面側にせりあがるように傾斜を有しているとともに、
前記磁石の前記コイルに対向する第2の面が、当該対向しているコイルの第1の面と同じ向きに傾斜され、
前記コイルと前記磁石との作用により前記レンズホルダのチルト角方向の駆動が行われることを特徴とする対物レンズ駆動装置。 A lens holder for holding the objective lens, a support means for supporting the lens holder in a state in which the lens holder can be displaced in a focus direction, a tracking direction, and a tilt angle direction, and a focus direction, a tracking direction, and a tilt by electromagnetic force with respect to the lens holder In an objective lens driving device provided with driving means for applying a driving force in an angular direction,
Coils respectively provided on both sides along the tilt angle driving direction of the bottom of the lens holder;
Magnets provided respectively facing the coils below the lens holder;
The first surface of the coil facing the magnet has an inclination so as to rise to the upper surface side of the lens holder from the center side to the outside of the lens holder bottom,
The second surface of the magnet facing the coil is inclined in the same direction as the first surface of the facing coil;
An objective lens driving device, wherein the lens holder is driven in the tilt angle direction by the action of the coil and the magnet.
前記磁石は前記第2の面における前記レンズホルダ底部の中央側の領域と外側の領域とでそれぞれ異なる磁極を有するように構成されていることを特徴とする請求項2記載の対物レンズ駆動装置。 The coil has a configuration in which an electric wire is wound in a direction along the first surface,
3. The objective lens driving device according to claim 2, wherein the magnet is configured to have different magnetic poles in a central region and an outer region of the lens holder bottom portion on the second surface. 4.
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