JP3768576B2 - 対物レンズ駆動装置、光ヘッド装置及び光学式情報装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は基板厚や記録密度等種類の異なる複数の光学式情報記録媒体を1台の光学式情報装置において記録もしくは再生するため、各々の光学式情報記録媒体の情報記録面にそれぞれ集光される光スポットを、各々の媒体に最も適したものとし、かつ正確にトラックずれ及び焦点ずれを制御するようにした対物レンズ駆動装置及び光ヘッド装置及び光学式情報装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体レーザを光源とし、光学的に情報の記録や再生を行う光学式情報装置に用いられる光学式情報記録媒体は、再生専用のコンパクトディスクを例に挙げれば、1.2mm厚のポリカーボネート基板上に情報が約1.6ミクロンの間隔で渦巻き状に凹凸の形態として刻まれている。そして光ビームは1.2mm厚の基板を透過して情報面に照射され、反射光の強度変化として情報の検出が行われている。
【0003】
一般に光学式情報装置では、コンパクトディスクよりも高い記録密度を達成するために、上述のように透明な基板越しに光ビームが照射される形態は共通であるが、コンパクトディスクとは異なる情報のトラックピッチや、異なる基板の厚みを持った光学式情報記録媒体が出現してきている。しかし、このようなトラックピッチや基板の厚みが異なるような光学式情報記録媒体を、従来の光ヘッド装置をそのまま用いて再生することは非常に困難であったり不可能であったりする。その理由は第一に光ビームを光学式情報記録媒体上に集光照射するための対物レンズは、使用する基板の厚みに対して収差が最小となるように設計されているので、異なる厚みの基板に対しては大きな収差が発生し、情報を再生するのに十分集光された光スポットを形成できないこと、第二にトラックピッチが異なるということは、光学式情報記録媒体の記録密度が異なっているためであり、その記録密度に応じた専用の対物レンズを使用しないと情報の記録や再生が困難であること、という点にある。
【0004】
そこで種類の異なる光学式情報記録媒体に対して記録再生できる光ヘッド装置の例として、たとえば特開平7−98431号公報に示すような光ヘッド装置がある。図26は従来の光ヘッド装置に設けられている複合対物レンズの概略断面図、図27は従来の光ヘッド装置の概略断面図である。
【0005】
図26において、104は対物レンズ、107はホログラムレンズである。ホログラムレンズ107は、光ビーム103に対して透明な基板109に形成されていて、格子パターン107aが同心円状であり、その中心は対物レンズ104と一致している。ホログラムレンズ107の1次回折光の回折効率は100パーセント未満であり、光ビーム103aの透過光(0次回折光)161aも充分な強度を有するように設計する。
【0006】
図27において、102は半導体レーザなどの放射光源である。この放射光源102から出射した光ビーム103はコリメータレンズ122によってほぼ平行光になり、ビームスプリッタ136を透過してホログラムレンズ107と対物レンズ104に入射し、光学式情報記録媒体上に集光される。光学式情報記録媒体で反射した光ビームはもとの光路を逆にたどって、透過光161はホログラムレンズを再び透過し、ビームスプリッタ136で反射され、収束レンズ121によって集光され光検出器107に入射する。
【0007】
次に動作について説明する。対物レンズ104はホログラムレンズ107を回折されずに透過した光ビーム161が入射したときに、基板の厚みの薄い光学式情報記録媒体上に回折限界の集光スポットを形成できるように設計されている。また、ホログラムレンズ107で回折された1次回折光164は対物レンズ104によって基板の厚みの厚い光学式情報記録媒体に集光される。ここで1次回折光164は基板の厚みの厚い光学式情報記録媒体に回折限界まで集光できるように収差補正されている。
【0008】
以上のように、この光ヘッド装置は常に2個の焦点をもっているため、基板の厚みの厚い光学式情報記録媒体と基板の厚みの薄い光学式情報記録媒体のいずれにも最適な光スポットを形成し、情報の記録または再生を行うことができる。
【0009】
光検出器107の出力を演算することにより、フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成し、そのエラー信号に基づいて対物レンズ104を駆動制御し、光スポットのフォーカスずれ及びトラックずれを補正する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従来の装置は以上のように構成されているので、以下に述べるような問題点があった。
【0011】
光源から出射した光ビーム103をホログラムレンズ107によって常に複数の光ビームに分離しているので、光ビームの利用効率が悪く、光源に高価な高出力の半導体レーザを用いなければならないという問題点があった。
【0012】
また、常に複数の光ビームが同一光路中に存在しているので、これらの光ビームが相互に干渉したり、一方の光ビームが迷光となったりして再生信号品質が悪化したり、フォーカシングまたはトラッキングエラー信号にオフセットを生じるという問題点があった。
【0013】
また、このようなホログラムレンズ107は非常に高価であるばかりでなく、生産性も悪いため、結果として光ヘッド装置が高価なものとなってしまうという問題点があった。
【0014】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、給電手段により発生する反力が対物レンズの駆動方向によらない上、いずれの対物レンズが選択されても一定であるので、対物レンズの駆動制御を安定して行うことができる対物レンズ駆動装置、光ヘッド装置及び光学式情報装置を得ることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
トラッキング用マグネットおよびフォーカシング用マグネットを有する固定ベースと、該固定ベース上の軸線の回りに回動かつ当該軸線に沿って上下動自在に保持され、発生する磁界と前記トラッキング用マグネットの磁界との相互作用によって前記回動する方向に駆動力を生じるトラッキング用コイル、および発生する磁界と前記フォーカシング用マグネットの磁界との相互作用によって前記上下動する方向に駆動力を生じるフォーカシング用コイルを備えたレンズホルダと、該レンズホルダに前記軸線からほぼ等しい距離だけ偏心した位置に前記回動方向に配列された複数の対物レンズとを備える対物レンズ駆動装置であって、前記複数の対物レンズは、前記トラッキング用マグネットと前記トラッキング用コイルとの相互作用による駆動力によって選択的に用いられるものであり、一端が前記固定ベースの前記軸線に対向するよう離間した2箇所の固定部において固定され、他端が前記レンズホルダを含む可動部の重心付近であって、かつ前記軸線に対向する2箇所において固定され、前記レンズホルダに備えられた前記トラッキング用コイルおよび前記フォーカシング用コイルに接続され、前記2箇所の固定部から前記レンズホルダに向けて、前記軸線と前記2箇所の固定部の内のいずれかとを結ぶ線を境界とするいずれか一方の側のみに湾曲して前記トラッキング用コイルおよび前記フォーカシング用コイルに駆動電流を供給する給電手段を備えるものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置の斜視図、図2は本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置の平面図であり、第2の固定ベースをレンズホルダを透過して示している。図3は本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置の分解斜視図、図4は本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置における可動部の分解斜視図、図5は本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置における可動部を裏面からみた斜視図、図6は本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置における対物レンズと光学式情報記録媒体を保持するディスクモータとターンテーブルの関係を示す図、図7は本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置の要部の断面図、図8は本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置を備えた光ヘッド装置の要部の斜視図、図9はその光ヘッド装置を設けた光学式情報装置を示す図である。
【0017】
図1〜図7において、1は磁性材で形成された第1の固定ベースであり、ネジ部1a、1bを有している。また、図2に示した通り、支軸4に対してネジ部1bとほぼ反対位置の底面付近に突出部と貫通穴1cを有している。また、第1の固定ベース1の底面には球面部1dが設けられている。図7に示すように、球面部1dの中心は対物レンズの主点を含む光学式情報記録媒体に平行な平面と軸線との交点近傍に設けられている。2は光ビームである。
【0018】
3は第2の固定ベースであり、摩擦係数が小さなフッ素系樹脂がコーティングされた支軸4の下端部を保持している。5、6は光学式情報記録媒体と平行な方向に着磁されたフォーカシング用マグネットであり、上記第2の固定ベース3に接着固定されている。上記第1の固定ベース1の球面部が形成されている箇所の表側の面は周囲の部分に対して段差になっており、この段差部分を利用して第2 の固定ベース3が接着固定されている。この段差部分の高さは第2の固定ベース3の底面の高さ以上設けられている。
【0019】
7、8は左右方向に2極着磁されたトラッキング用マグネットであり第1の固定ベース1に接着固定されている。9は正面から入射する上記光ビーム2を鉛直上方に反射する打ち上げミラーである。
【0020】
10は軽量で高剛性なプラスチック材等で形成されたレンズホルダであり、複数の異なる基板厚の光学式情報記録媒体に対応する対物レンズ11及び12を、支軸4からほぼ等しい距離だけ偏心した位置に、両者ができるだけ接近した位置で保持している。レンズホルダ10には対物レンズ11及び12の光軸とほぼ平行な軸を有する様な軸受け部が設けられている。
【0021】
図6に示すように、一般的に異なる種類の光学式情報記録媒体に対応した対物レンズ11、12は光ビーム2を光学式情報記録媒体に集光させる位置に設けたとき、媒体下面との距離(ワーキングディスタンスと呼ばれる)W1、W2が異なる。13は光学式情報記録媒体、14は光学式情報記録媒体を回転させるディスクモータ、15は光学式情報記録媒体を回転可能に保持するターンテーブルである。対物レンズ11、12はワーキングディスタンスが大きい方がターンテーブル15に近く、すなわち光学式情報記録媒体の内周側に位置するように、レンズホルダ10に接着固定されている。
【0022】
また、一般的に異なる種類の光学式情報記録媒体に対応した対物レンズ11、12はその外径が異なる。対物レンズ11、12はその外径が小さい方がターンテーブル15に近く、すなわち光学式情報記録媒体の内周側に位置するように、レンズホルダ10に接着固定されている。
【0023】
16は上記レンズホルダ10に対して上記軸受け部と同軸をなすように接着固定されたフォーカシング用コイルであり、上記第2の固定ベース3と上記フォー カシング用マグネット5、6とで形成された磁気ギャップ中に配置されている。
【0024】
上記レンズホルダ10には切り欠き部が設けられており、磁性片17a、17b、17c、17dを切り欠き部に挿入し、接着固定している。磁性片17aと17b及び17cと17dを固定する位置はそれぞれ前記対物レンズ11と12の支軸4を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。また、磁性片17aと17c及び17bと17dを固定する位置はそれぞれ前記トラッキング用マグネット7、8の支軸4を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。
【0025】
また、上記レンズホルダ10には前記切り欠き部をまたぐようにトラッキング用コイル固定用ボスが形成されている。このトラッキング用コイル固定用ボスにトラッキング用コイル18a、18b、18c、18dを位置決めし接着固定している。トラッキング用コイル18aと18b及び18cと18dを固定する位置はそれぞれ前記対物レンズ11と12の支軸4を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。また、トラッキング用コイル18aと18c及び18bと18dを固定する位置はそれぞれ前記トラッキング用マグネット7、8の支軸4を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。また、トラッキング用コイル18a〜18dは連続巻きで構成されており、直列に接続されている。各トラッキングコイル間の線長さは前記トラッキング用コイル固定用ボス間の距離よりも若干長めに設定されている。
【0026】
また、レンズホルダ10の裏面には突起部19が設けられている。この突起部はレンズホルダ10が回転すると、第2の固定ベースに接触する位置に設けられている。
【0027】
20はレンズホルダ10上に設け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駆動電流を供給する給電手段であり、フレキシブルプリント基板で構成されている。給電手段20の一端はレンズホルダ10の裏面に固定されており、フォーカシング用コイル及びトラッキング用コイルの端線と半田付け等の方法で電気的に接続されている。レンズホルダ10には突起部21cが設けられており、前記端線が光ビーム通過用の穴を遮らないように引き回される。給電手段20はレンズホルダ10の裏面に設けられたフォーカシング用コイル16の上端付近の可動部の重心付近で20a、20bに分割されている。分割された20a、20bは、それぞれ上記重心付近に軸線に対向する2箇所において固定された後、引き出されている。また、前記フォーカシング用コイルを保持する円筒部分と隣接した位置にボス21a、21bがレンズホルダと一体に形成されており、前記分割された給電手段20a、20bはそれぞれ前記円筒部分とボス21a、21bのすき間に配置されている。また、給電手段20a、20bのもう一方の先端は、第1の固定ベース1の側壁部に設けられたボスで位置決めし固定されている。さらに、給電手段20a、20bは上記固定ベース1側の2箇所の固定部からレンズホルダ10に向けて、軸線とこの2箇所の固定部のうちいずれかを結ぶ線を境界とするいずれか一方の側のみに湾曲している。支軸4と対物レンズ11、12間の中心を結ぶ直線に対してほぼ対称となるように形成されている。また、給電手段20は光学式情報記録媒体と垂直な方向に面をもつように形成されている。
【0028】
31は先端にネジが形成されていてそのネジ部より直径の大きな円筒部をもつ特殊ネジ、32はバネ、33、34はネジである。
【0029】
次に動作について説明する。光学式情報装置に光学式情報記録媒体がセットされると、媒体の種類を所定の手段で判別し、その種類に対応した対物レンズ(図2では対物レンズ12)を選択する。
【0030】
図10は基板の厚みの違う光学式情報記録媒体がセットされたとき、それに対応した対物レンズが選択されているかどうかを識別する手段の一例を示す図である。図10(a)に示すように、光学式情報記録媒体に対応した対物レンズが選択されているときは、フォーカシングエラー信号があるしきい値以上の振幅をもつが、図10(b)に示すように、対応していない対物レンズが選択されているときは、しきい値以下の振幅しか得られない。したがってフォーカシングエラー信号の振幅を設定されたしきい値と比較することにとり、正しい対物レンズが選択されているかを判断することができる。
【0031】
光学式情報記録媒体に対応した対物レンズが光ビーム2中に存在する場合は引 続きフォーカス引き込み動作を開始する。一方、対応した対物レンズが光ビーム2中に存在しない場合は、トラッキング用コイル18a〜18dにあらかじめ設定された所望の電流を印加し、トラッキング用マグネット7、8が発生する磁界との相互作用により得られる電磁力により、支軸4を中心としてレンズホルダ10を回動させ、対応する対物レンズを光ビーム2中に移動させる。このとき、後述する磁性片により発生する磁気力により、選択された対物レンズが光ビームの中心位置付近で回動を中止し保持される。その後フォーカス引き込み動作を開始する。
【0032】
光スポット(図示せず)のフォーカスずれを補正する場合は、フォーカシング用コイル16に所望の電流を印加し、上記フォーカシング用マグネット5、6が発生する磁界との相互作用により得られる電磁力によりレンズホルダ10ひいては対物レンズ11または12を光学式情報記録媒体に対して垂直な方向に駆動し、フォーカシング方向の制御を行なう。また、光スポット(図示せず)のトラックずれを補正する場合は、トラッキング用コイル18a〜18dに所望の電流を印加し、上記トラッキング用マグネット7、8が発生する磁界との相互作用により得られる電磁力により、支軸4を中心としてレンズホルダ10を電磁力により光学式情報記録媒体のトラックを横切る方向に回動させ、対物レンズ11または12のトラッキング方向の制御を行なう。
【0033】
磁性片17a〜17dは、レンズホルダ10に設けられた複数の対物レンズがそれぞれ光ビーム2の中心位置に存在するとき、トラッキング用マグネット7、8が発生する磁界中の最も磁束密度が高くなる点に配置する。レンズホルダ10が、フォーカシング方向、トラッキング方向のいずれの方向においても、移動するのに伴い磁性材に作用する磁束密度の変化が生じ、その移動量に応じて磁気的に復元力が生じる。磁性片は、対物レンズのトラック補正を行う範囲で(一般的にはプラスマイナス0.5mm程度)リニアな特性が得られるように形状を決定する。
【0034】
給電手段20から分割された給電手段20a、20bは、それぞれレンズホルダ10の裏面に設けられたフォーカシング用コイル16を保持する円筒部分の上端付近の可動部の重心付近の軸線に対向する2箇所において固定されており、さらに、上記固定ベース1側の2箇所の固定部からレンズホルダ10に向けて、軸線とこの2箇所の固定部のうちいずれかを結ぶ線を境界とするいずれか一方の側のみに湾曲しているので、レンズホルダが移動しても給電手段20a、20bにより発生する反力がレンズホルダ10の駆動に影響を与えない。また、フレキシブルプリント基板で構成された給電手段20a、20bにより、可動部のダンピング効果が得られている。また、レンズホルダと一体に成形されたボス21a、21bにより給電手段20の移動量を規制し、固定部から剥離するのを防止している。
【0035】
第1の固定ベース1は特殊ネジ31及びバネ22によって、図示しないヘッドベースに設けられた円錐状面に、下面の球面部で接触するように押圧されている。ヘッドベースの下方よりネジ34の締め付け量を調整することにより、球面部の中心点を中心に第1の固定ベース1、ひいては対物レンズ11、12の光学式情報記録媒体のトラック方向の光軸の傾きを調整することができる。同様にネジ33の締め付け量を調整することにより、第1の固定ベース1、ひいては対物レンズ11、12の光学式情報記録媒体のトラックに垂直な方向の光軸の傾きを調整することができる。
【0036】
図8、図9において、40は光ヘッドベース、41は光源である半導体レーザで光ヘッドベースに位置決め固定されている。42は光ビームを分割する回折格子であり、回折格子ホルダ43に接着固定されており、回折格子ホルダ43は光ヘッドベース40に回動調整可能なように位置決め固定されている。44はハーフミラーであり、入射する光ビームの一部を反射し、一部を透過する性質を持ち、光ヘッドベース40に位置決め固定されている。45はコリメータレンズであり、発散光をほぼ平行な光ビームに変換する性質をもち、やはり光ヘッドベース40に位置決め固定されている。46は収束レンズで光ビームを集光するとともにフォーカシングエラー信号を発生させるために非点収差を発生させる。収束レンズ46は収束レンズホルダ47に接着固定されており、収束レンズホルダ47は光ビーム方向に調整可能なように、光ヘッドベース40に位置決め固定されている。48は光検知器であり、入射光を光量に応じて電流に変換する作用を持つ。光ヘッドベースには軸受け51及びU字部52が設けられておりシャフト(図 示せず)によって支持されており、やはり不図示の駆動手段により光学式情報記録媒体の半径方向に駆動される。
【0037】
半導体レーザ41から出射した光ビームは回折格子42で3ビームに分割された後、ハーフミラー44で反射される。その後光ビームはコリメータレンズ45で平行光に変換され、打ち上げミラー9で反射されて対物レンズ駆動装置に設けられた対物レンズに入射し、光学式情報記録媒体上に集光される。光学式情報記録媒体で反射された光ビームはハーフミラー44を透過し収束レンズ46を通過した後光検知器48に入射する。光検知器48から出力される電流を電圧に変換した後、再生信号を検出するとともに、フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成し、これをもとにアクチュエータ駆動回路に必要な駆動情報を与え、対物レンズ駆動装置を駆動する。さらに、光検知器より得られた信号をもとに、ディスク判別回路で光学式情報記録媒体の識別をし、必要なら切り替えパルス発生回路により所望の電流(電圧)を発生させてアクチュエータ駆動回路に入力し、レンズホルダ10を回動させて対物レンズを選択する。
【0038】
なお、上記実施の形態1では、磁性材17a〜17dをレンズホルダ10に固定したが、これはレンズホルダ10と一体でインサート成形しても良い。
【0039】
実施の形態2.
図11は本発明の実施の形態2である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。図において、図1〜7と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【0040】
61a、61b、61c、61dは円柱状の磁性片で、たとえば既成のピン材を切断するといった方法で製作されている。磁性材61a〜61dはレンズホルダ10の切り欠き部に位置決め固定されている。その他の構成、動作、作用は実施の形態1と全く同じである。
【0041】
実施の形態3.
図12は本発明の実施の形態3である対物レンズ駆動装置の可動部を下方からみた斜視図である。図において、図1〜7と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【0042】
62a、62bはレンズホルダ10のフォーカシングコイル保持部の周囲に突出した壁部である。給電手段20a、20bはフォーカシングコイル保持部と62a、62bのすきまで位置決め固定されている。その他の構成、動作、作用は実施の形態1と全く同じである。
【0043】
実施の形態4.
図13は本発明の実施の形態4である対物レンズ駆動装置の固定ベースの斜視図である。図において、図1〜7と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【0044】
63は磁性材で形成された固定ベースであり、ネジ部63a、63bを有している。また、支軸に対してネジ部63bとほぼ反対位置の底面付近に突出部と貫通穴63cを有している。また、固定ベース63の底面には球面部63d(不図示)が設けられている。球面部63dの中心は対物レンズの主点を含む光学式情報記録媒体に平行な平面と軸線との交点近傍に設けられている。固定ベース63には支軸の保持部及びフォーカシング用マグネットの保持部、さらにはトラッキング用マグネットの保持部が一体で形成されている。また、固定ベース63は鉄系の焼結材により形成されている。その他の構成、動作、作用は実施の形態1と全く同じである。
【0045】
実施の形態5.
図14は本発明の実施の形態5である対物レンズ駆動装置の固定ベースの斜視図である。図において、図1〜7と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【0046】
64は固定ベースである。本発明の実施の形態4では固定ベースを鉄系の焼結材で形成したが、実施の形態5では鉄系の板金で形成したものである。その他の構成、動作、作用は実施の形態1と全く同じである。
【0047】
実施の形態6.
図15は本発明の実施の形態6である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。図において、図1〜7と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【0048】
レンズホルダ10にはボスが複数箇所形成されている。65a、65b、65c、65dは中心部に矩形状の穴があいた磁性片で、前記レンズホルダのボスに位置決め固定されている。さらに、その上からトラッキング用コイル18a〜18dが同じボスに位置決め固定されている。その他の構成、動作、作用は実施の形態1と全く同じである。
【0049】
実施の形態7.
図16は本発明の実施の形態7である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。図において、図1〜7と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【0050】
レンズホルダ10には中心部にスリットを設けたボスが複数箇所形成されている。66a、66b、66c、66dは磁性片で、前記レンズホルダのボスのスリット部に位置決め固定されている。さらに、その上から前記ボスにトラッキング用コイル18a〜18dが位置決め固定されている。その他の構成、動作、作用は実施の形態1と全く同じである。
【0051】
実施の形態8.
図17は本発明の実施の形態8である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視 図である。図において、図1〜7と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【0052】
レンズホルダ10の上面に連続した1つの勘合部67が設けられている。この勘合部67に複数の対物レンズ11、12が位置決め固定されている。その他の構成、動作、作用は実施の形態1と全く同じである。
【0053】
実施の形態9.
図18は本発明の実施の形態9である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図、図19は本発明による光学式情報装置である。図において、図1〜7と同一または相当する部分は同一の符号を付している。
【0054】
レンズホルダ10の切り欠き部をまたぐように形成されたボスにトラッキング用コイル68a、68b、68c、68dを位置決めし接着固定している。トラッキング用コイル68aと68c及び68bと68dを固定する位置はそれぞれ前記対物レンズ11と12の支軸4を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。また、トラッキング用コイル68aと68b及び68cと68dを固定する位置はそれぞれ前記トラッキング用マグネット7、8の支軸4を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。また、トラッキング用コイル68aと68b及び68cと68dはそれぞれ連続巻きで構成されており、直列に接続されている。それぞれのトラッキングコイル間の線長さは前記ボス間の距離よりも若干長めに設定されている。トラッキング用コイル68a、68bと68c、68dは並列にアクチュエータ駆動回路に接続されている。
【0055】
次に動作について説明する。光学式情報記録媒体に対応した対物レンズが選択されたとき、トラッキング用マグネットと対向する位置に存在するトラッキング用コイルの組をトラッキングコイル切り替え回路を用いて選択する。選択されたトラッキング用コイルの組にアクチュエータ駆動回路から所望の電圧(電流)を与え、対物レンズ駆動装置をトラッキング方向に駆動する。同様に、光検知器よ り得られた信号をもとに、ディスク判別回路で光学式情報記録媒体の識別をし、必要ならトラッキングコイル切り替え回路によりトラッキングコイルの組を選択した後、切り替えパルス発生回路により所望の電流(電圧)を発生させてアクチュエータ駆動回路に入力し、レンズホルダを回動させて対物レンズを選択する。その他の構成、動作、作用は実施の形態1と全く同じである。
【0056】
実施の形態10.
図20は本発明の実施の形態10である対物レンズ駆動装置の斜視図、図21は本発明の実施の形態10である対物レンズ駆動装置の平面図、図22は本発明の実施の形態10である対物レンズ駆動装置における可動部を裏面からみた斜視図、図23は本発明の実施の形態10である対物レンズ駆動装置図を備えた光ヘッド装置の要部の斜視図、図24はその光ヘッド装置を設けた光学式情報装置の動作を説明する図、図25はこの光学式情報装置を示す図である。図において、図1から図9と同一または相当する部分には同一の符号を付している。
【0057】
図20〜図25において、71は磁性材で形成された第1の固定ベースである。72、73、74、75は左右方向に2極着磁されたトラッキング用マグネットであり第1の固定ベース71に接着固定されている。マグネット72と73及び74と75を固定する位置はそれぞれ前記対物レンズ11と12の支軸4を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。また、トラッキング用マグネット72と74及び73と75を固定する位置は後述するトラッキング用コイル77a、77bの支軸4を中心とした角度とほぼ同じ角度に配置されている。給電手段20の先端はレンズホルダ10の裏面に固定されており、フォーカシング用コイル及びトラッキング用コイル77a、77bの端線と半田付け等の方法で電気的に接続されている。
【0058】
前記レンズホルダ10には切り欠き部が設けられており、磁性片76a、76bを該切り欠き部に挿入し、接着固定している。また、上記レンズホルダ10には前記切り欠き部をまたぐようにトラッキングコイル固定用ボスが形成されてい る。このトラッキングコイル固定用ボスにトラッキング用コイル77a、77bを位置決めし接着固定している。トラッキング用コイル77a、77bは連続巻きで構成されており、直列に接続されている。両トラッキング用コイル間の接続線はレンズホルダ10の裏面にはいまわされており、給電手段20をレンズホルダに固定する際覆うように同時に固定している。レンズホルダ10には突起部78a、78bが設けられており、前記端線及び接続線が光ビーム通過用の穴を遮らないように引き回される。
【0059】
80は本発明による光ヘッド装置、81はメカデッキ、82は基板であり図24に示すような回路が実装されている。83は光学式情報装置の外枠である。
【0060】
次に動作について説明する。トラッキング用コイル77a、77bに所望の電流を印加することにより、レンズホルダ10を回動制御する。本発明の実施の形態1がトラッキング用コイルと磁性材を4個、トラッキング用マグネットを2個用いた構成であるのに対し、実施の形態10ではトラッキング用コイルと磁性材を2個、トラッキング用マグネットを4個用いた構成としたが、その構成、動作、作用は実施の形態1と全く同じである。
【0061】
トラッキング用マグネットおよびフォーカシング用マグネットを有する固定ベースと、該固定ベース上の軸線の回りに回動かつ当該軸線に沿って上下動自在に保持され、発生する磁界と前記トラッキング用マグネットの磁界との相互作用によって前記回動する方向に駆動力を生じるトラッキング用コイル、および発生する磁界と前記フォーカシング用マグネットの磁界との相互作用によって前記上下動する方向に駆動力を生じるフォーカシング用コイルを備えたレンズホルダと、該レンズホルダに前記軸線からほぼ等しい距離だけ偏心した位置に前記回動方向に配列された複数の対物レンズとを備える対物レンズ駆動装置であって、前記複数の対物レンズは、前記トラッキング用マグネットと前記トラッキング用コイルとの相互作用による駆動力によって選択的に用いられるものであり、一端が前記固定ベースの前記軸線に対向するよう離間した2箇所の固定部において固定され、他端が前記レンズホルダを含む可動部の重心付近であって、かつ前記軸線に対向する2箇所において固定され、前記レンズホルダに備えられた前記トラッキング用コイルおよび前記フォーカシング用コイルに接続され、前記2箇所の固定部から前記レンズホルダに向けて、前記軸線と前記2箇所の固定部の内のいずれかとを結ぶ線を境界とするいずれか一方の側のみに湾曲して前記トラッキング用コイルおよび前記フォーカシング用コイルに駆動電流を供給する給電手段を備えることを特徴とするので、複数の対物レンズのどの対物レンズが選択されても、給電手段により発生する反力が対物レンズの駆動方向によらず、対物レンズの駆動制御を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置の斜視図である。
【図2】 本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置の平面図である。
【図3】 本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置の分解斜視図である。
【図4】 本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置における可動部の分解斜視図である。
【図5】 本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置における可動部を裏面からみた斜視図である。
【図6】 本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置における対物レンズと光学式情報記録媒体を保持するディスクモータとターンテーブルの関係を示す図である。
【図7】 本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置の要部の断面図である。
【図8】 本発明の実施の形態1である対物レンズ駆動装置図を備えた光ヘッド装置の要部の斜視図である。
【図9】 本光ヘッド装置を設けた光学式情報装置を示す図である。
【図10】 基板の厚みの違う光学式情報記録媒体がセットされたとき、それに対応した対物レンズが選択されているかを識別する手段の一例を示す図である。
【図11】 本発明の実施の形態2である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。
【図12】 本発明の実施の形態3である対物レンズ駆動装置の可動部を下方からみた斜視図である。
【図13】 本発明の実施の形態4である対物レンズ駆動装置の固定ベースの斜視図である。
【図14】 本発明の実施の形態5である対物レンズ駆動装置の固定ベースの斜視図である。
【図15】 本発明の実施の形態6である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。
【図16】 本発明の実施の形態7である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。
【図17】 本発明の実施の形態8である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。
【図18】 本発明の実施の形態9である対物レンズ駆動装置の可動部を示す斜視図である。
【図19】 本発明の実施の形態9である対物レンズ駆動装置を備えた光学式情報装置を示す図である。
【図20】 本発明の実施の形態10である対物レンズ駆動装置の斜視図である。
【図21】 本発明の実施の形態10である対物レンズ駆動装置の平面図である。
【図22】 本発明の実施の形態10である対物レンズ駆動装置における可動部を裏面からみた斜視図である。
【図23】 本発明の実施の形態10である対物レンズ駆動装置図を備えた光ヘッド装置の要部の斜視図である。
【図24】 本発明の実施の形態10である光ヘッド装置を設けた光学式情報装置の動作を説明する図である。
【図25】 本発明の実施の形態10である光ヘッド装置を設けた光学式情報装置を示す図である。
【図26】 従来の光ヘッド装置に設けられている複合対物レンズの概略断面図である。
【図27】 従来の光ヘッド装置の概略断面図である。
【符号の説明】
1 第1の固定ベース、2 光ビーム、3 第2の固定ベース、4 支軸、5,6 フォーカシング用マグネット、7,8 トラッキング用マグネット、10レンズホルダ、11,12 対物レンズ、17a〜17d 磁性片、18a〜18d トラッキング用コイル、20 給電手段。
Claims (26)
- トラッキング用マグネットおよびフォーカシング用マグネットを有する固定ベースと、
該固定ベース上の軸線の回りに回動かつ当該軸線に沿って上下動自在に保持され、発生する磁界と前記トラッキング用マグネットの磁界との相互作用によって前記回動する方向に駆動力を生じるトラッキング用コイル、および発生する磁界と前記フォーカシング用マグネットの磁界との相互作用によって前記上下動する方向に駆動力を生じるフォーカシング用コイルを備えたレンズホルダと、
該レンズホルダに前記軸線からほぼ等しい距離だけ偏心した位置に前記回動方向に配列された複数の対物レンズとを備える対物レンズ駆動装置であって、
前記複数の対物レンズは、前記トラッキング用マグネットと前記トラッキング用コイルとの相互作用による駆動力によって選択的に用いられるものであり、
一端が前記固定ベースの前記軸線に対向するよう離間した2箇所の固定部において固定され、他端が前記レンズホルダを含む可動部の重心付近であって、かつ前記軸線に対向する2箇所において固定され、前記レンズホルダに備えられた前記トラッキング用コイルおよび前記フォーカシング用コイルに接続され、前記2箇所の固定部から前記レンズホルダに向けて、前記軸線と前記2箇所の固定部の内のいずれかとを結ぶ線を境界とするいずれか一方の側のみに湾曲して前記トラッキング用コイルおよび前記フォーカシング用コイルに駆動電流を供給する給電手段を備えることを特徴とする対物レンズ駆動装置。 - 給電手段は、フレキシブルプリント基板であることを特徴とする請求項1に記載の対物レンズ駆動装置。
- 給電手段の他端の位置は、レンズホルダの可動部を含む重心位置近傍であることを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。
- 給電手段の他端は、レンズホルダに設けた突出部またはボスに固定されることを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。
- レンズホルダは、給電手段の移動を規制するボスを設けたことを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。
- 給電手段の移動を規制する手段は、レンズホルダに成形されたボスであることを特徴とする請求項4記載の対物レンズ駆動装置。
- 給電手段の移動を規制する手段は、レンズホルダに突出して成形された壁状部であることを特徴とする請求項5記載の対物レンズ駆動装置。
- 固定ベースは、給電手段の位置決め手段を有することを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。
- トラッキング用コイルが対物レンズの個数以上設けられ、軸線を中心とする回動方向に沿った前記トラッキング用コイルの互いに隣接する角度は、前記軸線を中心とする回動方向に沿った前記対物レンズの隣接する角度にほぼ等しいことを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。
- レンズホルダに切り欠き部を設け、磁性材を当該切り欠き部に挿入したことを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。
- レンズホルダと磁性材とを一体にインサート成形したことを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。
- レンズホルダに突起部を設け、当該突起部と固定ベース上の面とを接触させて前記レンズホルダの回動する範囲を規制することを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。
- トラッキング用コイルが複数設けられ、
当該各トラッキング用コイルは、直列に接続されることを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。 - トラッキング用コイルが複数設けられ、
当該各トラッキング用コイルは、連続巻きで形成されたことを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。 - 磁性材は、円柱状であることを特徴とする請求項10記載の対物レンズ駆動装置。
- 固定ベースは、
軸線に沿って形成される支軸を挿入可能な穴と、
該穴とほぼ同心に形成され、フォーカシング用マグネットを保持する円筒部と、
トラッキング用マグネットを保持する側壁と、
前記軸線と対物レンズの主面との交点付近を中心とする球面部とを備えたことを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。 - 固定ベースは、鉄系の焼結材により形成されたことを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。
- 固定ベースは、鉄系の板金により形成されたことを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。
- レンズホルダは複数の突起部を有し、当該各突起部にトラッキング用コイル及び磁性材を組として配設したことを特徴とする請求項10記載の対物レンズ駆動装置。
- 突起部の一部分に磁性材の位置決め部を設けることを特徴とする請求項19記載の対物レンズ駆動装置。
- レンズホルダは、複数の対物レンズを配設する連続した勘合部を有することを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。
- トラッキング用コイルは、該トラッキング用コイルの所定数で組を構成し、該組が電気的に並列に接続されていることを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。
- トラッキング用マグネットが対物レンズの個数以上設けられ、軸線を中心とする回動方向に沿った前記トラッキング用マグネットの互いに隣接する角度は、前記軸線を中心とする回動方向に沿った前記対物レンズの隣接する角度にほぼ等しいことを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。
- 前記請求項1乃至23のいずれかに記載の対物レンズ駆動装置を備え、
前記対物レンズ駆動装置の複数の対物レンズの内のいずれか一つが選択され、
光源から出射される光ビームがほぼ平行な光束に変換された後、前記選択された対物レンズによって、前記ほぼ平行な光束が光学式情報記録媒体上に収束される光ヘッド装置であって、
前記光学式情報記録媒体から反射される反射光を受光して当該反射光に対応する電気信号を生成し、当該電気信号に含まれる前記選択された対物レンズに関するフォーカシングエラー信号およびトラッキングエラー信号を出力する光検知器を更に備え、
該光検知器より出力される前記フォーカシングエラー信号およびトラッキングエラー信号に基づいて前記対物レンズ駆動装置を駆動する光ヘッド装置。 - 光検知器の出力する電気信号に基づいて光学式情報記録媒体の判別を行うディスク判別回路を更に備え、
該ディスク判別回路の出力する判別結果に基づいて、ほぼ平行な光束を前記光学式情報記録媒体上に収束させるのに用いる対物レンズを選択するように構成した請求項24記載の光ヘッド装置。 - 請求項24または25に記載の光ヘッド装置を備える光学式情報装置。
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