JPH09251653A - 二軸アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立時に必要な位置調整を正確に行うことが
できる二軸アクチュエータを提供すること。 【解決手段】 対物レンズを支持するレンズホルダー１
１と、このレンズホルダーを固定部に対してトラッキン
グ方向及びフォーカシング方向に移動可能に支持する支
持部材１３と、前記固定部が固定される第１のプレート
２１と、この第１のプレートと光学ベースとの間に配さ
れる第２のプレート２５と、コイルが巻回されたコイル
ボビンとマグネット及びマグネットヨークとからなる電
磁駆動手段とを備え、前記レンズホルダーと第１のプレ
ートの何れか一方に前記コイルボビン１２が装着され、
他方にマグネット及びマグネットヨーク３１が設けられ
ており、且つ前記第１のプレートと第２のプレートとの
間に充填剤が充填される構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の情
報記録媒体の信号を記録及び／又は再生するために使用
される光学ピックアップの対物レンズを二軸方向に移動
させる二軸アクチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク等の情報記録媒体，例
えばいわゆるコンパクトディスク（ＣＤ）や光磁気ディ
スクに対する情報信号の再生もしくは記録は、光学ピッ
クアップを使用して行なわれる。この光学ピックアップ
は、光源としての半導体レーザ，対物レンズ，光学系及
び光検出器とを含んでいる。

【０００３】光学ピックアップにおいて、半導体レーザ
から出射された光ビームは、光学系を介して対物レンズ
によって光ディスクの記録面上に集光される。光ディス
クからの戻り光ビームは、光学系により半導体レーザか
ら出射された光ビームと分離されて、光検出器に導かれ
る。半導体レーザから出射された光ビームは、光ディス
クの反り等に起因して発生する光ディスクの面方向と直
交する方向の光ディスクの変位に追従して、光ディスク
の記録面上で合焦されるように、対物レンズの光軸方向
の位置が調整される（フォーカシング制御）。同時に、
半導体レーザから出射された光ビームの光ディスク上の
スポットの位置が光ディスクの偏心や光ディスク上に形
成されたトラックの蛇行に追従するように、対物レンズ
の光軸と直交する方向の位置が調整される（トラッキン
グ制御）。

【０００４】この半導体レーザから出射された光ビーム
の合焦位置及び光ディスクの記録面上のスポット位置の
調整は、対物レンズを対物レンズの光軸方向の位置及び
光軸と直交する方向の位置を調整することによって行な
われる。対物レンズの位置調整には、電磁駆動型のアク
チュエータが使用される。このアクチュエータは、対物
レンズアクチュエータまたは二軸アクチュエータとい
い、対物レンズが取り付けられたボビンと、複数の弾性
支持部材と、駆動力を発生する駆動部とを含んでいる。
ボビンは、固定部に対して複数の弾性支持部材によっ
て、対物レンズの光軸方向の位置、すなわちフォーカス
位置と、対物レンズの光軸と直交する方向の位置、すな
わちトラッキング位置が調整可能に支持されている。以
下、この二軸アクチュエータの一例を図３にて説明す
る。

【０００５】図３において、二軸アクチュエータ１は、
対物レンズ５が先端に取り付けられたレンズホルダー２
と、このレンズホルダー２に対して、接着等により取り
付けられたコイルボビン３とを有している。この場合、
レンズホルダー２は上部２Ｕと下部２Ｌに分けて作ら
れ、組立の段階で上部２Ｕと下部２Ｌとを例えば接着剤
等により、固定するようになっている。

【０００６】上記レンズホルダー２は、一端がこのレン
ズホルダー２の両側に、また他端が固定部４に対して固
定された二対の弾性支持部材３によって、固定部４に対
して垂直な二方向、即ち符号Ｔｒｋで示すトラッキング
方向及び、符号Ｆｃｓで示すフォーカシング方向に移動
可能に支持されている。尚、固定部４も上部４Ｕと下部
４Ｌに分けて作られ、組立の段階で上部４Ｕと下部４Ｌ
とを固定するようになっている。

【０００７】また、上記コイルボビン３は、レンズホル
ダー２の開口部２ｂに挿入固定される。このコイルボビ
ン３は、上下方向に貫通する開口部３ａを備えていると
共に、この開口部３ａを包囲するように巻回されたフォ
ーカシング用コイル３ｂと、このフォーカシング用コイ
ル３ｂの前側にて、左右二ヶ所に設けられたトラッキン
グ用コイル３ｃ，３ｃを備えている。

【０００８】固定部４は、プレート６に固定され、この
プレート６は他のプレート７に取付けられる。このプレ
ート７は、移送手段としての光学ベース８に固定される
ようになっていて、二軸アクチュエータ１は、光学ベー
ス８により光ディスクの目標トラック付近まで送られる
ようになっている。

【０００９】また、プレート７は透磁性の金属材料で構
成されており、その先端付近には一対のヨーク７ａ，７
ｂが対向するように起立して設けられている。ヨーク７
ｂの内側にはマグネット７ｃが固着され、このヨーク７
ｂとマグネット７ｃは上記コイルボビン３の開口部３ａ
に差し込まれるようになっている。そして、各コイル３
ｂ，３ｃに通電することにより、各コイル３ｂ，３ｃに
発生する磁束が、ヨーク７ｂ及びそれに取り付けられた
マグネット７ｃによる磁束と相互に作用するようになっ
ている。この場合、トラッキング用コイル３ｃは、それ
ぞれ内側の垂直に延びる部分を流れる電流が、フレミン
グの左手の法則に基づいて、レンズホルダー３をトラッ
キング方向Ｔｒｋに移動させる力を発生させることにな
る。従って、トラッキング用コイル３ｃの内側の垂直に
延びる部分のみが有効部分となり、このトラッキング用
コイル３ｃの水平に延びる部分及び外側の垂直に延びる
部分は、トラッキングに寄与せず、無効部分となってい
る。

【００１０】このように構成された二軸アクチュエータ
１によれば、外部から、各コイルに駆動電流が供給され
ることにより、各コイルに発生する磁束が、ヨーク７ｂ
及びマグネット７ｃによる磁束と相互に作用して、この
コイルボビン３が、トラッキング方向Ｔｒｋ及びフォー
カシング方向Ｆｃｓに対して移動される。かくして、レ
ンズホルダー２に取り付けられた対物レンズ５が、フォ
ーカシング方向及びトラッキング方向に対して適宜に移
動されるようになっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ここで、二軸アクチュ
エータ１の組立に際しては、レンズホルダー２の上側２
Ｕと下側２Ｌとを固定して可動側を構成し、このレンズ
ホルダー２にコイルボビン３と対物レンズ５を固定す
る。一方、固定部４は、同様にして上側４Ｕと下側４Ｌ
とを固定することで、可動側と固定側とでなる二軸アク
チュエータの本体を組み立てる。そして、固定部４をプ
レート６に対して固着する。

【００１２】これに対して、プレート７は光学ベース８
に固定され、上記プレート６とプレート７とを固定する
際に、プレート７の垂直壁部７ｄ，７ｅとプレート６の
垂直壁部６ａ，６ｂとの間に充填剤を充填して、図３の
矢印Ｘ−Ｙの各方向の位置調整及び矢印Ｑ−Ｒの各方向
のスキュー調整を行うことで、対物レンズ５の光軸の調
整を行っている。

【００１３】しかしながら、二軸アクチュエータ１の本
体を組立た後、プレート６とプレート７との間で上記位
置調整を行うと、プレート７にヨーク７ａ，７ｂが設け
られていることから、コイルボビン３の開口部３ａ内壁
とヨーク７ａ，７ｂとが干渉を生じる。このため、図３
の二軸アクチュエータでは、適切なＸ−Ｙ方向の位置調
整及びスキュー調整が困難であるという問題があった。

【００１４】本発明は、以上の点に鑑み、組立時に必要
な位置調整を正確に行うことができる二軸アクチュエー
タを提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、対物レンズを保持するレンズホルダーと、このレ
ンズホルダーを固定部に対してトラッキング方向及びフ
ォーカシング方向に移動可能に支持する支持部材と、前
記固定部が固定される第１のプレートと、この第１のプ
レートと光学ベースとの間に配される第２のプレート
と、トラッキング用コイル及びフォーカシング用コイル
が巻回されたコイルボビンとマグネット及びマグネット
ヨークとからなる電磁駆動手段とを備え、前記レンズホ
ルダーと第１のプレートの何れか一方に前記コイルボビ
ンが装着され、他方にマグネット及びマグネットヨーク
が設けられており、且つ前記第１のプレートと第２のプ
レートとの間に充填剤が充填されることにより、レンズ
ホルダーの位置調整が行われる構造とした、二軸アクチ
ュエータにより、達成される。

【００１６】上記構成によれば、第１のプレートと第２
のプレートの間に充填剤を充填して第１のプレートを動
かすことで、レンズホルダーに装着される対物レンズの
光軸を調整することができる。この場合、電磁駆動手段
を構成するヨークが、例えば第１のプレートに設けられ
ていれば、コイルボビンはレンズホルダーに固定されて
いるので、第１のプレートと第２のプレートとの間で位
置調整しても、ヨークとコイルボビンの相対的位置関係
は変化しない。同様に、例えばコイルボビンが第１のプ
レート側がに設けられていれば、ヨークはレンズホルダ
ーに設けられているので、この場合にも、第１のプレー
トと第２のプレートとの間で位置調整を行っても、ヨー
クとコイルボビンの相対的位置関係は変化しない。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を添付図面を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下
に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本
発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する
旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものでは
ない。

【００１８】図１は本発明による二軸アクチュエータの
一実施形態の構成を示している。図において、二軸アク
チュエータ１０は、レンズホルダー１１，コイルボビン
１２，支持部材としての複数の弾性支持部材１３ａ，１
３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，固定部１４，ヨーク３１を含ん
でいる。上記レンズホルダー１１は、図１に示すよう
に、水平な分割ラインによって、上部１１Ｕ及び下部１
１Ｌに分割されており、接着剤によって互いに接着され
ている。さらに、上記レンズホルダー１１には、図１に
示すように、コイルボビンが取り付けられる開口部１１
ａが形成されていると共に、対物レンズが取り付けられ
る凹部１１ｂが形成されている。この凹部１１ｂの底面
には、半導体レーザから出射された光ビームまたは光デ
ィスクの記録面からの戻り光ビームが通過する貫通孔が
形成されている。レンズホルダー１１の凹部１１ｂに
は、対物レンズ１１ｃが、接着等により取り付けられ
る。

【００１９】さらに、上記レンズホルダー１１は、弾性
支持部材１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによって、フ
ォーカシング方向Ｆｃｓ及びトラッキング方向Ｔｒｋ方
向に移動可能に支持されている。

【００２０】第１のプレートは二軸アクチュエータのベ
ース部であり、透磁性材料で形成され、この第１のプレ
ート２１の対物レンズ側の端部は上方に向かって折り曲
げられて、互いに対向するように垂直に延びる一対のヨ
ーク３１が設けられている。向かい合うヨーク３４，３
５の一方のヨーク３５の内側には、マグネット３２が固
定されている。また、第１のプレート２１の側面には、
４箇所において起立して設けられた垂直壁部２２，２
２，２２，２２が設けられている。この４つの垂直壁部
２２，２２，２２，２２はプレス加工等により、第２の
プレート２１と一体に形成されている。

【００２１】コイルボビン１２には、ヨーク３１及びそ
の内ヨーク３５の内側面に取り付けられたマグネット３
２から成る磁気回路が挿入される開口部１２ａが形成さ
れていると共に、フォーカシング用コイル１２ｂ及びト
ラッキング用コイル１２ｃが備えられている。フォーカ
シング用コイル１２ｂは、コイルボビン１２対物レンズ
１１ｃの光軸と平行な軸に沿って巻回されている。ま
た、トラッキング用コイル１２ｃは、楕円状または矩形
状にコイルを巻回することによって形成され、フォーカ
シング用コイル１２ｂの一つの側面に取り付けられてい
る。コイルボビン１２は、フォーカシング用コイル１２
ｂ及びトラッキング用コイル１２ｃが取り付けられた状
態で、レンズホルダー１１に形成された開口部１２ａに
取り付けられている。

【００２２】支持部材としての弾性支持部材１３ａ，１
３ｂ，１３ｃ，１３ｄは、例えば導通性があり、しかも
バネ性があるものが好ましく、例えばリン青銅やベリリ
ウム銅，チタン銅，スズ−ニッケル合金，ステンレス等
の材質が用いられる。これらにより、本実施形態では、
薄い板金によって、例えば板バネサスペンションとして
形成され、レンズホルダー１１と固定部１４との間に互
いに平行になるように固定されている。これにより、上
記弾性支持部材１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは、図
示しない外部の電流供給手段からの駆動電流を、コイル
ボビン１２に巻回されたフォーカシング用コイル１２ｂ
及びトラッキング用コイル１２ｃに対して供給するよう
に構成してもよい。

【００２３】レンズホルダー１１と固定部１４が４本の
弾性支持部材１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄにより連
結された状態で、第１のプレート２１に対して、上記固
定部１４が取り付けられる。この固定部１４の第１のプ
レートへの取付けは、固定部１４に設けたボスを第１の
プレート２１の穴２１ａに挿入し、接着剤等にて固定す
ることにより、行われる。ここで、第１のプレート２１
には、上述のようにヨーク３１がプレス加工等により一
体成形されており、内ヨーク３５の内側面には、マグネ
ット３２が取り付けられている。これにより、一対のヨ
ーク３１とマグネット３２により、磁気回路が構成され
ている。

【００２４】そして、上述のように、固定部１４が第１
のプレート２１に取り付けられると、マグネット３２と
対向ヨーク３４との間のギャップ内に、コイルボビン１
２に取り付けられたフォーカシング用コイル１２ｂ及び
トラッキング用コイル１２ｃが挿入される。同時に、内
ヨーク３５及びマグネット３２が、コイルボビン１２の
開口部１２ａ内に挿入されることになる。

【００２５】一方、第２のプレート２５は、例えば図１
に示されているように、枠状の金属板体でなっている。
この第２のプレート２５の４隅の領域には、例えばプレ
ス加工等により、４つの垂直壁部２６，２６，２６，２
６が形成されている。この第２のプレート２５は、光学
ベース２８に対してビス等により固定されるようになっ
ている。さらに、図２に示すように、第２のプレート２
５の垂直壁部２６，２６の幅方向の間隔は、第１のプレ
ート２１の垂直壁部２２，２２の幅方向の間隔より広く
形成されている。これにより、後述するように充填剤を
使った固定位置の調整を行うことができるようになって
いる。

【００２６】光学ベース２８は、図示しない光ディスク
の径方向に沿って設けられるガイド軸４１，４２の軸方
向に沿って移動するようになっている。これにより、こ
の光学ベース２８に設けられた図示しない光源や光検出
器等の光学ピックアップを構成する光学系とともに、光
学ベース２８に固定される二軸アクチュエータ１０を光
ディスクの径方向に沿って、例えば目標トラック付近ま
で送るようになっている。

【００２７】本実施形態による二軸アクチュエータ１０
は、以上のように構成されており、コイルボビン１２に
巻回されたフォーカシング用コイル１２ｂ及びトラッキ
ング用コイル１２ｃに対して、フォーカスサーボ信号及
びトラッキングサーボ信号に基づく電流が、それぞれ供
給される。これにより、磁気回路の直流磁界とフォーカ
シング用コイル１２ｂ及びトラッキング用コイル１２ｃ
から生ずる交番磁界とによって、レンズホルダー１１即
ち対物レンズ１１ｃをフォーカス方向Ｆｃｓ及びトラッ
キング方向Ｔｒｋに微動させる。

【００２８】ここで、図１の二軸アクチュエータ１０で
は、レンズホルダー１１等の可動部と、固定部１４とを
組立て、この固定部１４を第１のプレート２１に固定す
る。このように二軸アクチュエータ１０を組み立てた
後、以下のようにして、対物レンズ１１ｃの光軸の位置
調整を行う。

【００２９】図２は、図１の二軸アクチュエータ１０を
図の右側，即ち固定部１４側から見た状態の概略図であ
る。図において、第２のプレート２５の垂直壁２６，２
６の内側に充填剤として、例えば半田を載せる。次い
で、その上から第１のプレート２１を固定した二軸アク
チュエータ１０を載置し、半田４５が粘性を有している
間に、二軸アクチュエータ１０の第１のプレート２１を
移動させる。

【００３０】具体的には、図示しない立ち上げミラー等
から、図１において対物レンズ１１ｃの中心に向かって
光軸が合うように、Ｘ及びＹの方向に位置調整を行う。
さらに、対物レンズ１１ｃの光軸が倒れないように、矢
印Ｑで示すラジアルスキューと、矢印Ｒで示すタンジェ
ンシャルスキューの方向に位置調整を行う。このような
位置調整を行った後、そのまま所定時間保持することに
より、半田が固化すれば、二軸アクチュエータ１０は、
第１のプレート２１及び第２のプレート２５を介して、
光学ベース２８上に位置調整されて固定される。

【００３１】したがって、この二軸アクチュエータ１０
では、第１のプレート２１に設けられたヨーク３１がこ
の第１のプレート２１に設けられているから、可動部及
び固定部１４を組み立て、この固定部１４に対して第１
のプレート２１を固定する時点で、ヨーク３１は、レン
ズホルダー１１の開口部１１ａ及びコイルボビン１２の
開口部１２ａ内に挿入されている。そして、上記位置調
整作業に関し、図１のＸおよびＹ方向の調整と、タンジ
ェンシャルスキュー及びラジアルスキューの調整を一度
に行う。このような調整作業の際には、第１のプレート
２１が移動されることで、ヨーク３１とコイルボビン１
２やレンズホルダー１１の相対位置は変化しない。

【００３２】したがって、二軸アクチュエータ１０の組
立に際して上記位置調整を行うときに、ヨーク３１がコ
イルボビン１２やレンズホルダー１１と干渉することが
ない。このため、二軸アクチュエータ１０では、ＸＹ方
向及びタンジェンシャルスキュー及びラジアルスキュー
の方向になんら制約無く位置調整でき、対物レンズ１１
ａの正確な光軸合わせを行うことができる。

【００３３】尚、上述した実施形態においては、弾性支
持部材１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは、それぞれレ
ンズホルダー１１及び固定部１４に対して、単に固定さ
れていると説明したが、レンズホルダー１１及び固定部
１４に対してインサート形成等により一体形成されてい
てもよいことは明らかである。また、レンズホルダーや
固定部は、上部及び下部に分割されているが、一体に形
成されていてもよいことは明らかである。

【００３４】さらに、上述の実施形態の二軸アクチュエ
ータ１０は、レンズホルダーが固定部に対して弾性支持
部材，特に板バネサスペンションにより支持されている
が、このようなタイプに限らず、レンズホルダーが、ト
ラッキング方向，及びフォーカシング方向に変位可能な
ヒンジ部を有する支持部材により支持されている二軸ア
クチュエータに本発明を適用することもできる。また、
第１のプレートと第２のプレートとの間に充填される充
填剤は、半田にかぎられない、これと同様に、位置調整
のさいに粘性を有していて第１のプレートと第２のプレ
ートとの間に充填でき、所定の位置調整後に固化される
ことができるものであれば、例えば接着剤等種々のもの
を用いることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、組
立時に必要な位置調整を正確に行うことができる二軸ア
クチュエータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学ピックアップ用二軸アクチュ
エータの構成を示す分解斜視図である。

【図２】図１の二軸アクチュエータの位置調整の様子を
示す説明図である。

【図３】従来の二軸アクチュエータの一例を示す分解斜
視図である。

【符号の説明】

１０・・・二軸アクチュエータ、１１・・・レンズホル
ダー、１１ａ・・・開口部、１１ｂ・・・凹部、１１ｃ
・・・対物レンズ、１２・・・コイルボビン、１２ａ・
・・開口部、１２ｂ・・・フォーカシング用コイル、１
２ｃ トラッキング用コイル、１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄ・・・弾性支持部材、１４・・・固定部、２
１・・・第１のプレート、２５・・・第２のプレート、
３１・・・ヨーク、３２・・・マグネット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズを保持するレンズホルダー
   と、 このレンズホルダーを固定部に対してトラッキング方向
   及びフォーカシング方向に移動可能に支持する支持部材
   と、 前記固定部が固定される第１のプレートと、 この第１のプレートと光学ベースとの間に配される第２
   のプレートと、 トラッキング用コイル及びフォーカシング用コイルが巻
   回されたコイルボビンとマグネット及びマグネットヨー
   クとからなる電磁駆動手段とを備え、 前記レンズホルダーと第１のプレートの何れか一方に前
   記コイルボビンが装着され、他方にマグネット及びマグ
   ネットヨークが設けられており、 且つ前記第１のプレートと第２のプレートとの間に充填
   剤が充填されることにより、レンズホルダーの位置調整
   が行われる構造としたことを特徴とする二軸アクチュエ
   ータ。
2. 【請求項２】 前記支持部材は、前記レンズホルダーを
   前記固定部に対して弾性的に支持する弾性支持部材であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の二軸アクチュエー
   タ。
3. 【請求項３】 前記充填剤が半田であることを特徴とす
   る請求項１に記載の二軸アクチュエータ。