JPH06349090A - 対物レンズアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】対物レンズアクチュエータの特にトラッキング
駆動感度、生産性の問題点を解決するため、信頼性の良
好な金属ばねを用い、フォーカス、トラック方向とも並
進運動するアクチュエータの構造を工夫し、高速アクセ
ス可能な光ディスク装置に適した対物レンズアクチュエ
ータを提供する。 【構成】可動体であるレンズホルダ２２の支持を４本の
板ばね２１ａ〜ｄにフォーカスおよびトラック方向とも
並進する構造をとし、電磁駆動は磁気回路とフォーカ
ス、トラッキングコイルの形態を工夫し、トラッキング
駆動については駆動感度を大きくとるため単一の角形様
コイルの４辺の２辺を電磁駆動可能なように構成し、磁
気回路は長尺と短尺のマグネット１５，１６を点対称位
置に配置し、レンズホルダ２２を支持するアクチュエー
タベース１１に傾き調整機構のスリット３０を設け、デ
ィスク半径、接線方向にニードルねじ１９，２０を設け
てスリット３０を押し広げて角度調整をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ヘッドの対物レンズ
アクチュエータに関し、特に再生専用もしくは追記可能
なもしくは記録再生消去可能な光ディスク装置に取り付
けられる高分解能・高精度の対物レンズアクチュエータ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報処理および放送・映像分野は
急速に発展しており、情報処理システムおよび放送・映
像システム全体としては、ダウンサイジング化の方向に
あり、また、扱う情報もマルチメディア化され、益々増
加の一途を辿っている。

【０００３】このような中で、これらの情報であるデー
タを記憶する外部記憶装置が、情報処理システムや音声
・映像処理システムにおいて重要な役割りを果してお
り、この外部記憶装置の小型・大容量化、処理速度の高
速化が望まれている。

【０００４】そして、その一つとしてデータ転送速度が
速く、高速ランダムアクスセが可能で、小型・大容量、
低価格で、媒体の交換可能な外部記憶装置が期待されて
いる。

【０００５】現在、この外部記憶装置としては、代表的
なものとして磁気ディスク装置、光ディスク装置等があ
る。

【０００６】光ディスク装置は、円板型のディスク状の
媒体を使用しており、よく磁気ディスク装置と比較され
る。この光ディスク装置と磁気ディスク装置との相違点
はいろいろとあるが、一つの大きな相違は媒体の交換型
と固定型の相違からくる機械的精度の差であり、他の大
きな相違は書込み／読出し用ヘッドの重量と書込み／読
出し速度の差である。そして、この差がデータ転送速
度、アクセス速度等を含むデータ処理速度、データの信
頼性に大きく影響する。

【０００７】このように、音声・映像処理システムにお
けるハイビジョン対応もしくは現行の放送システムのデ
ジタル化をめざした光ディスク装置においては、コンピ
ュータ用の外部記憶装置である磁気ディスク装置の高速
アクセス性と、光ディスク装置のもつ大容量メモリを併
せもつ外部記憶装置の研究が急速に進展している。

【０００８】このような次世代の光ディスク装置では、
高速のデータ転送速度と大容量メモリの必要性から記録
再生消去可能な光ヘッドの対物レンズの開口数が大き
く、かつレーザの波長も短波長のものが使用されること
となる。特にフォーカスサーボにおいては上記の開口数
の増大、レーザ波長が短くなることから焦点深度がより
浅くなり、より分解能が高く精度の高い対物レンズアク
チュエータが要望されている。高速アクセス対応の対物
レンズアクチュエータは内外周サーチ時にトラッキング
動作をロックし、サーチ後ロックを解除し、トラッキン
グ動作に移行するものと、トラッキングの自己保持力を
大きく取り、ディスク内周外周アクセス時に自己保持に
よるトラッキングの振動を抑え、すみやかにサーチ後の
トラッキング動作に移行するものがある。前者はトラッ
キング位置検出を取り付ける必要がある。さらに、対物
レンズアクチュエータはレンズの支持方法によって大き
く分けてばね式と軸摺動式にわけられる。両者ともメリ
ット／デメリットを有する。ばね式は可動体を軽く同一
体積においては大きな加速度を得ることが可能であある
が、動作時の軸安定性、経年変化に問題がある。軸摺動
式は可動体にスリーブを設け、これと勘合する軸によっ
て軸摺動を実現している。この方式は摺動部分を有する
ため運動に際して非線形性がある。しかし軸安定性に優
れており、量産時点において高開口数を有する対物レン
ズの軸傾き（チルト）特性が厳しいものに対して有利な
構成である。また、高速アクセス、装置全体の小型化に
伴って小型、軽量化、薄型化が要望され、併せて光ヘッ
ドも小型、軽量化、薄型化が可能となる光ヘッドのアク
チュエータが要望されている。さらに、高開口レンズの
アクチュエータは微小なレンズ傾きに対して実効波面収
差が大きくなり信号再生が劣化する。特にばね式は構造
と生産性の観点からレンズのディスクに対する傾きが信
号の記録再生に大きく影響する。

【０００９】このような中で、従来の公知例としては特
開平３−１５６７３０が知られている。

【００１０】この従来の対物レンズアクチュエータにつ
いて図面を参照して説明する。図４は従来例の対物レン
ズアクチュエータの傾き調整と説明するための構成図で
ある。

【００１１】従来例の対物レンズアクチュエータでは、
角形のレンズホルダ４１に、フォーカスの巻き線４２と
これと直交するトラッキングの角型の巻き線４３をし、
フォーカスの電磁駆動は略閉磁路構成とし、トラッキン
グは開磁路構成としている。このレンズホルダ４１に４
ワイヤ４４のそれぞれが取り付く４ワイヤ取付部４５を
設け、４ワイヤ４４の一端を４ワイヤ取付部４５に取り
付け、他端を４ワイヤ支持部材４６に取り付ける。４ワ
イヤ支持部材４６はアクチュエータベースにばね４７と
３本のねじ４８によって支持され、ディスク半径もしく
は接線方向に角度調整可能に構成されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の４ワイ
ヤ式ばね式の対物レンズのアクチュエータにおいては、
レンズホルダのディスクのフォーカス、トラック方向の
並進運動のみならず、ローリングの運動も生じるため軸
安定性が良くない。さらに、トラッキング電磁駆動感度
は開磁路構成とトラッキングコイルの電磁駆動に寄与す
る面積を大きく取れないことから電磁駆動を大きく取れ
ない問題点があった。さらに４ワイヤを支持するアクチ
ュエータベースに取り付くディスク半径、接線方向の傾
き調整板の調整スペースを大きくとることと、ばね部材
等の構造上複雑となる問題があった。

【００１３】以上、駆動感度、動作時のローリングモー
ドとディスク半径・接線角度の調整に問題があった。次
に生産性をいかにして確保するかも問題である。アクチ
ュエータ全体を傾けて対物レンズのコマ収差発生を抑え
るものを構成するより、アクチュエータを構成するレン
ズホルダを傾ける方式において、アクチュエータベース
に取り付く部分に上記のようにばね、ねじで構成すると
作業性が低下する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上記の
対物レンズアクチュエータの特にトラッキング駆動感
度、生産性の問題点を解決するため、信頼性の良好な金
属ばねを用い、フォーカス方向、トラック方向とも並進
運動するアクチュエータの構造を工夫し、高速アクセス
可能な光ディスク装置に適した光ヘッドのアクチュエー
タを提供することにある。

【００１５】そのため、本発明の対物レンズアクチュエ
ータは、４本の板ばねを有し略角形枠状をした対物レン
ズホルダと、略角形枠の対角の位置に配置され略角形枠
の周回を捲き線したフォーカスコイルと、フォーカスコ
イルの対辺に略角形枠の対角の位置に配置され角形様の
一対のトラッキングコイルと、フォーカスコイルとトラ
ッキングコイルとを電磁駆動するための略閉磁路構成の
磁気回路と、対物レンズホルダの４本の板ばねをディス
ク半径方向と接線方向の両方に角度調整可能となるよう
に支持するアクチュエータベースとを備えることを特徴
としている。

【００１６】

【作用】本発明は上述した構成により、これによって、
フォーカス、トラッキングの直交する２軸方向に可動さ
せ、とくにトラック方向の駆動感度を大きくとることが
できる。さらに対物レンズのコマ収差の発生を抑えるた
めのシンプルな調整機能を付加したため開口数の大きい
レンズを使用することが可能となり、さらに調整も容易
になった。

【００１７】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１８】図１は本発明による対物レンズアクチュエ
ータの一実施例を示す分解斜視図、図２は図１の対物レ
ンズアクチュエータのレンズホルダを支持する４本の金
属板ばねの１本のばね形状を示す平面図、図３は図１の
対物レンズアクチュエータの平、立、側面図である。図
１において、長尺形状のアクチュエータベース１１は磁
気回路を構成している。アクチュエータベース１１にコ
リメータビームの通過する円形スリット１２をもうけ、
トラック方向と直角方向（ディスク接線方向）に伸びる
線にそって磁気ギャップ１３，１４を形成し、この部分
に長尺のマグネット１５と棒状のマグネット１６を取り
付けている。このアクチュエータベース１１の端に平行
板ばねを構成する金属ばね１４を取り付けるスタンド１
７を設けている。このスタンドにたとえば、接着もしく
はハンダ付けによって４本の板ばねを図中、上下に配置
するよう構成している。このスタンド１７には穴１８を
設け後述するニードルねじ１９，２０を貫通させてい
る。ニードルねじ１９はディスク半径方向の傾きの調
整、ニードルねじ２０はディスク接線方向の傾きの調整
に役立つ。スタンド１７から伸びた４本の板ばね２１
ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに角形枠レンズホルダ２２
を取り付ける。この接合方法はスタンド１７とレンズホ
ルダ２２に前述の板ばねの両端に穴部分を設けて、ハン
ダ付けもしくは紫外線硬化型の接着する。フォーカス、
トラッキング駆動のためにレンズホルダ２２の周回にフ
ォーカス捲き線２３を行い、図中、角形レンズ枠の対角
の位置に一対のトラッキング用の角形コイル２４，２５
を貼りつける。さらにこのレンズホルダ２２に対物レン
ズ２６をとりつける。この枠型のレンズホルダ２２の枠
をアクチュエータベースの磁気ギャップにはめ込む。

【００１９】図２において、両端の穴部分は一方は円形
２８であり、他方は長円形２７にしている。これはレン
ズホルダ２２と４本の板ばね２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，
２１ｄを支持するスタンド１７を結ぶ位置関係を治具に
よって設定し、製作するため部品寸法の精度によってレ
ンズホルダの角度出しを行うものではなく、治具にレン
ズホルダ２２とアクチュエータベース１１、スタンド１
７を取り付ける精度を基準として製作するため、取り付
け寸法に遊びをもたせるためである。取り付け部分の円
形２８、もしくは長円形２７の取り付け穴から伸びたビ
ーム部分の両側に長方形をした枠形状の部分をもうけて
いる。これはフォーカス方向に対してばね厚方向にたわ
むと同時に、ばね厚と直角方向（トラック方向）にもた
わみ、この曲がり角をビームによって拡大する構造とし
ている。このための回転たわみを容易におこさせるため
に長方形をした枠形状部分２９を設けた。図３におい
て、磁気ギャップとレンズホルダの枠部分のはめ込み、
レンズへの光線３１の入射を示す。レンズホルダの傾き
調整はアクチュエータベースのスリット部分のニードル
ピンの配置を平面、立面で示す。対物レンズ２６を４本
の板ばね２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄで支持するス
タンド１７を取り付けるアクチュエータベース１１部分
の傾きを調整する構成とし、結果的に対物レンズ２６の
光学特性を充分に発揮させるべく傾き調整を行う。この
アクチュエータベース１１の傾きはディスク半径方向お
よび接線方向の両方向に傾き調整可能とするため、スリ
ット３０を設け、このスリット３０にニードルねじ１
９，２０を取り付けて傾きを調整する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の対物レン
ズアクチュエータは、プラスチック製のばねと比較して
信頼性の良好な金属ばねを用い、フォーカス方向、トラ
ック方向とも並進運動するアクチュエータの構造を工夫
することにより、フォーカス方向、トラック方向の直交
する２軸方向に可動させ、とくにトラック方向の駆動感
度を大きくとることができ、対物レンズのコマ収差の発
生を抑えるためのシンプルな調整機能を付加したため開
口数の大きいレンズを使用することが可能となり、さら
に調整も容易になり、従来の棒状の４本のばねによるア
クチュエータ固有の問題であるレンズ傾きの調整、低感
度、生産性、信頼性の問題を解決できるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による対物レンズアクチュエータの一実
施例を示す分解斜視図である。

【図２】図１の対物レンズアクチュエータのレンズホル
ダを支持する４本の金属板ばねの１本のばね形状を示す
平面図である。

【図３】図１の対物レンズアクチュエータの平、立、側
面図である。

【図４】従来例の対物レンズアクチュエータの傾き調整
と説明するための構成図である。

【符号の説明】

１１ アクチュエータベース １２ 円形スリット １３，１４ 磁気ギャプ １５ 長尺のマグネット １６ 棒状のマグネット １７ スタンド １８ 穴 １９，２０ ニードルねじ ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ 板ばね ２２ レンズホルダ ２３ フォーカス捲き線 ２４，２５ 角形コイル ２６ 対物レンズ ２７ 長円形 ２８ 円形 ２９ 長方形をした枠形状部分 ３０ スリット ３１ 光線 ４１ レンズホルダ ４２ フォーカスの巻き線 ４３ トラッキングの角型の巻き線 ４４ ４ワイヤ ４５ ４ワイヤ取付部 ４６ ４ワイヤ支持部材 ４７ ばね ４８ ねじ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４本の板ばねを有し略角形枠状をした対
   物レンズホルダと、前記略角形枠の対角の位置に配置さ
   れ前記略角形枠の周回を捲き線したフォーカスコイル
   と、前記フォーカスコイルの対辺に前記略角形枠の対角
   の位置に配置され角形様の一対のトラッキングコイル
   と、前記フォーカスコイルと前記トラッキングコイルと
   を電磁駆動するための略閉磁路構成の磁気回路と、前記
   対物レンズホルダの前記４本の板ばねをディスク半径方
   向と接線方向の両方に角度調整可能となるように支持す
   るアクチュエータベースとを備えることを特徴とする対
   物レンズアクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記磁気回路が、長尺と短尺の一対のマ
   グネットを前記略角形枠の対辺に点対称になるように配
   置し、前記長尺と短尺のマグネットを前記フォーカスコ
   イルと前記トラッキングコイルのフォーカス方向の対辺
   に対して磁界印加方向を逆極に配置してとりつける構造
   であることを特徴とする請求項１記載の対物レンズアク
   チュエータ。
3. 【請求項３】 前記アクチュエータベースが、傾き支持
   されるためのスリットと、このスリットに直交し前記デ
   ィスク半径方向と接線方向に直交する位置に前記スリッ
   トを押し広げるように設置したニードルねじとを有する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１
   項に記載の光ヘッドのアクチュエータ。