(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに情報の記録または再生のための光ビームを集光する対物レンズを搭載した可動部材と、この可動部材を前記対物レンズの光軸と平行で、かつ前記光軸から離れた軸線を中心として回動可能に支持する弾性支持部材と、この弾性支持部材における回転軸線を中心としたトラッキングのための回転駆動力を前記可動部材に加えるトラッキング駆動部材とを有し、前記可動部材の重心を前記回転軸線上に略一致させた対物レンズ駆動装置において、
前記可動部材に、該可動部材における前記回転軸線を中心とした回動運動に起因する慣性力により発生するモーメントを打ち消す作用力を加える補助駆動手段を備え、該補助駆動手段を、前記可動部材における対物レンズ側の上側部に設置された第１の補助駆動部材と、前記可動部材における対物レンズとは反対側の下側部に設置された第２の補助駆動部材とから構成したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項２】
前記第１の補助駆動部材を、前記可動部材における対物レンズ側の上側部に固定された電磁コイルおよび前記電磁コイルと対向する位置に設けられたマグネットから構成し、前記第２の補助駆動部材を、前記可動部材における対物レンズとは反対側の下側部に固定された電磁コイルおよび前記電磁コイルと対向する位置に設けられたマグネットから構成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。
【請求項３】
前記第１の補助駆動部材および第２の補助駆動部材における電磁コイルを、前記対物レンズの光軸に対して直交する方向に前記可動部材が回動するローリング軸線に対して平行な軸線回りに巻回された略四辺形状の平面コイルとし、前記第１の補助駆動部材および第２の補助駆動部材におけるマグネットを、フォーカシング方向に分割線を有し、トラッキング方向に分割着磁されたマグネットとしたことを特徴とする請求項２記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の対物レンズ駆動装置を搭載する光ディスク装置であって、前記トラッキング駆動部材のトラッキング駆動信号におけるＡＣ成分に基づいて前記補助駆動手段を駆動する制御手段を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項記載の対物レンズ駆動装置を搭載する光ディスク装置であって、前記トラッキング駆動部材のトラッキング駆動信号における予め設定された周波数帯域のみで前記補助駆動手段を駆動する制御手段を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに対する情報の記録／再生の際に、光ディスクに光ビームを適正状態に集光させるための対物レンズ駆動装置、およびその対物レンズ駆動装置を搭載する光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスク装置における対物レンズ駆動装置として、特開平６−３３３２５３号公報に記載されている２軸アクチュエータのように、トラッキング方向に回動する可動部における回転中心から離れた位置に対物レンズを配置し、可動部の回動によってトラッキングを行う構成のものがある。
【０００３】
図７は前記構成の一例を示す対物レンズ駆動装置の斜視図であり、対物レンズ１を一側上部に保持した可動部材２が、中央通孔部３において回動支持用板ばね５を介して中間部材４に連結しており、この回動支持用板ばね５の弾性変形によって可動部材２は、回転軸線Ａを中心としてトラッキング方向へ回動可能になっている。中間部材４は回動支持用板ばね５における上下に配置された一対の互いに平行に配設された平行板ばね６（図７では上側のみ示されている）によりフォーカシング方向に移動可能に支持されている。
【０００４】
回動支持用板ばね５を挟むようにして、可動部材２におけるトラッキング方向の両側には、フォーカシング用コイル７とトラッキング用コイル８とがそれぞれ固定されており、図示しないベース部材に設けられたマグネット９，ヨーク１０と各コイル７，８からなる磁気回路により、可動部材２は対物レンズ１と共にフォーカシング方向(上下方向)、トラッキング方向(回転方向)に駆動される。
【０００５】
前記のように可動部材２における回転軸線Ａから離れた位置に対物レンズ１を配置し、可動部材２の回動によってトラッキングを行う構成のものでは、振動あるいは衝撃により可動部材２に不要な振動が発生しないように、可動部材２の重心位置Ｇを回転軸線Ａ上に配置する。
【０００６】
また、可動部材２をトラッキング方向に回動することができるように支持する手段として回動支持用板ばね５、あるいは樹脂性のヒンジなどの弾性支持部材を用いた場合には、可動部材２の重心Ｇにおける高さ方向(軸方向)の位置も弾性支持部材の支持中心高さと略一致させることにより、回転軸線Ａと直交し、かつ回転軸線Ａと対物レンズ１の光軸とを結ぶ方向を軸として生じる回転振動(以後、ローリングと呼ぶ)を抑制している。
【０００７】
通常、対物レンズ１は光ディスクに近接して配置されるため、対物レンズ１とバランスをとって重心Ｇの高さと支持中心の高さを一致させるために、回転軸線Ａを挟むようにして対物レンズ１と反対側の下側部(光ディスクから離れた方)にカウンタ・ウエイト１１を配する。このようにすることにより、外乱振動，衝撃あるいは対物レンズ駆動装置を搭載したピックアップ全体を光ディスクの半径方向に移動させるアクセス動作を高速に行ってもローリングが発生することを防ぐことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図７に示すように、トラッキングのために可動部材２を回動をさせると、回転駆動力による加速度と逆方向に見かけ上慣性力が働くが、可動部材２における対物レンズ１側は上部(光ディスクに近い方)が重く、カウンタ・ウエイト１１側は下部が重いため、対物レンズ１側とカウンタ・ウエイト１１側で、前記慣性力が上下方向にずれて発生する。この慣性力がローリング軸線Ｂに対してモーメントとして働いて、ローリング軸線Ｂを中心としたローリングが発生してしまう。対物レンズ１の移動運動のトラッキング方向の周波数特性を見ると、図８に示すようにローリング共振となってあらわれる。このローリング共振は１００〜２００Ｈｚ程度の場合が多い。
【０００９】
従来、１００〜２００Ｈｚの周波数帯ではトラッキング制御ゲインが高いため問題とならないことが多かったが、近年、ＣＤ−ＲＯＭなどの再生スピードの高速化の要求が増すに連れ、ディスクの回転周波数が前記ローリング共振の周波数に近づいてきている。トラックの偏心の大きいディスクを再生する場合など、ディスクの回転に追従するため回転周波数≒ローリング周波数の帯域においてトラッキング加振すると、可動部材が激しくローリング方向に回転して傾きが生じるため、ピックアップの信号が劣化し、トラッキングエラー信号も劣化してトラッキング制御不能に陥ることもあり得る。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決し、弾性支持部材により支持され回動運動によりトラッキングを行う対物レンズ駆動装置において、回動駆動時にローリングが発生することを防止し、さらにチルトの増加、また高周波数帯域にてゲインが上がり過ぎるという副作用の発生を防止することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、光ディスクに情報の記録または再生のための光ビームを集光する対物レンズを搭載した可動部材と、この可動部材を前記対物レンズの光軸と平行で、かつ前記光軸から離れた軸線を中心として回動可能に支持する弾性支持部材と、この弾性支持部材における回転軸線を中心としたトラッキングのための回転駆動力を前記可動部材に加えるトラッキング駆動部材とを有し、前記可動部材の重心を前記回転軸線上に略一致させた対物レンズ駆動装置において、前記可動部材に、該可動部材における前記回転軸線を中心とした回動運動に起因する慣性力により発生するモーメントを打ち消す作用力を加える補助駆動手段を備え、該補助駆動手段を、前記可動部材における対物レンズ側の上側部に設置された第１の補助駆動部材と、前記可動部材における対物レンズとは反対側の下側部に設置された第２の補助駆動部材とから構成したことを特徴とし、この構成によって、弾性支持部材により支持され回動運動によりトラッキングが行われる際、補助駆動手段を動作させることによって回動駆動時に発生するローリングを防ぐことができる。しかも、第１，第２の補助駆動部材により、回動運動時に可動部材に発生する慣性力を効果的に打ち消すことができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の対物レンズ駆動装置において、第１の補助駆動部材を、可動部材における対物レンズ側の上側部に固定された電磁コイルおよび前記電磁コイルと対向する位置に設けられたマグネットから構成し、第２の補助駆動部材を、可動部材における対物レンズとは反対側の下側部に固定された電磁コイルおよび電磁コイルと対向する位置に設けられたマグネットから構成したことを特徴とし、この構成によって、この種の装置においては比較的容易に採用される磁気回路により補助駆動手段を構成することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の対物レンズ駆動装置において、第１の補助駆動部材および第２の補助駆動部材における電磁コイルを、対物レンズの光軸に対して直交する方向に可動部材が回動するローリング軸線に対して平行な軸線回りに巻回された略四辺形状の平面コイルとし、第１の補助駆動部材および第２の補助駆動部材におけるマグネットを、フォーカシング方向に分割線を有し、トラッキング方向に分割着磁されたマグネットとしたことを特徴とし、この構成によって、この種の装置において一般的に採用されている磁気回路で構成された補助駆動手段により、トラッキング方向の慣性力を確実に防止することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、前記請求項１〜３のいずれか１項記載の対物レンズ駆動装置を搭載する光ディスク装置であって、前記トラッキング駆動部材のトラッキング駆動信号におけるＡＣ成分に基づいて前記補助駆動手段を駆動する制御手段を備えたことを特徴とし、この構成によって、加速度が比較的小さいＤＣ〜低周波帯域では発生慣性力が小さく、補助駆動手段の駆動力がチルトを増加させることになるため、補助駆動手段を動作させないようにして補助駆動手段による副作用の発生を防ぐことができる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、前記請求項１〜３のいずれか１項記載の対物レンズ駆動装置を搭載する光ディスク装置であって、前記トラッキング駆動部材のトラッキング駆動信号における予め設定された周波数帯域のみで前記補助駆動手段を駆動する制御手段を備えたことを特徴とし、この構成によって、高周波帯域において補助駆動手段を動作させると可動部材に加わる加速度が大き過ぎてトラッキング外れを発生させるおそれがあるため、補助駆動手段を動作させる周波数帯域を予め設定して補助駆動手段による副作用の発生を防ぐことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施形態を説明するための対物レンズ駆動装置の斜視図、図２は図１に示す対物レンズ駆動装置の平面図、図３は図１に示す対物レンズ駆動装置の側面一部断面図であり、図７にて説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００１９】
本実施形態において、可動部材２における対物レンズ１側の上側面部分と、可動部材２におけるカウンタ・ウエイト１１側の下側面部分とに、それぞれローリング軸線Ｂと平行な軸線回りに巻回された四辺形状の平面コイル１５，１６が固着されており、各平面コイル１５，１６に対向する位置にはフォーカシング方向に分割線を有し、かつトラッキング方向に分割着磁されたマグネット１７，１８およびヨーク１９，２０が設置されている。
【００２０】
可動部材２における対物レンズ１側の平面コイル１５とマグネット１７とヨーク１９とにより第１の補助駆動部材２１が構成され、可動部材２におけるカウンタ・ウエイト１１側の平面コイル１６とマグネット１８とヨーク２０とにより第２の補助駆動部材２２が構成され、マグネット１７，１８およびヨーク１９，２０における磁界と、平面コイル１５，１６における縦の辺の電流とによって、可動部材２にトラッキング方向の回転力が与えられる。
【００２１】
図４に示すように、光ディスクのトラック（図示せず）に追従するためトラッキング用コイル８に電流が流されると電磁力によるトラッキング駆動力が発生して可動部材２は、回動支持用板ばね５の弾性変形によって回転軸線Ａを中心としてトラッキング方向へ回動し、これに伴い対物レンズ１はトラッキング方向に移動（加速）される。このときに可動部材２における対物レンズ１部分とカウンタ・ウエイト１１部分には、トラッキング方向の加速度とは反対方向の慣性力が働く。
【００２２】
しかし、本実施形態では、第１の補助駆動部材２１の平面コイル１５，第２の補助駆動部材２２の平面コイル１６にトラッキング用コイル８に流される電流と同相の電流を流すことにより、前記慣性力を打ち消すことができる。したがって、従来のように慣性力によってローリング軸線Ｂ回りにモーメントが加わることを防ぐことができるため、ローリング共振の発生を抑制することができる。
【００２３】
ここで、通常、対物レンズ駆動装置においては、加速度の小さいＤＣ（直流域）〜低周波数域では発生する慣性力が小さいため、この周波数帯域では補助駆動部材２１，２２によって可動部材２に加わる力が、可動部材２に対してローリング軸線Ｂ回りの捩り力として作用してしまい、可動部材２にチルトが発生する原因となる。このため、本実施形態では補助駆動部材２１，２２の平面コイル１５，１６に供給する電流をＡＣ成分のみにしている。
【００２４】
図５は前記対物レンズ駆動装置を搭載した本発明に係る光ディスク装置の実施形態を説明するための制御系の構成を示すブロック図であり、光ピックアップ２５に設けられた図示しない検出センサにより検出されたトラックエラー信号はヘッドアンプ２６で増幅され、演算処理／制御手段であるコントローラ２７に送られる。コントローラ２７ではトラックエラーを小さくするようにフィードバックが施された制御信号に変換されて対物レンズ駆動装置のドライバ２８へと送られる。ドライバ２８は制御信号を電力に変換してトラッキング用コイル８へ供給する。
【００２５】
また、コントローラ２７からの制御信号は分岐されて、ハイパスフィルタ２９を通してドライバ２８に送られて、電力に変換されて補助駆動部材２１，２２の平面コイル１５，１６へ供給される。このようにすることにより、ＤＣ〜低周波数域での平面コイル１５，１６に対する電力の供給が制限されるため、可動部材２にチルトが発生することを防ぐことができる。
【００２６】
また、補助駆動部材２１，２２による可動部材２に加わる駆動力はトラッキング加速度と同じ向きであるから、ＡＣ領域ではゲインが高くなっていることになる。しかしながら、あまり高周波でゲインが高いとディスク上の細かい傷などに過剰に反応してトラッキング外れが生じやすくなるという不具合が生じる。
【００２７】
図６に示す制御系の構成を示すブロック図のように、図５に示す構成におけるハイパスフィルタ２９に換えて１００〜２００Ｈｚ程度のローリング共振周波数帯域以外は減衰させるバンドパスフィルタ３０を用いることにより、前記不具合を解消することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の対物レンズ駆動装置によれば、弾性支持部材により支持され回動運動によりトラッキングを行う際、その回動駆動時に慣性力によって発生するモーメントを補助駆動手段により打ち消し、ローリングが発生することを防止することができるため、対物レンズに対する正確で良好なトラッキング制御が可能になる。
【００２９】
また、本発明の対物レンズ駆動装置を搭載する光ディスク装置によれば、前記補助駆動手段を設けたことによる副作用としてのＤＣ帯域におけるチルトの増加を防止することができ、さらに高周波帯域においてゲインが上がり過ぎてトラッキング外れが生じるようなことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための対物レンズ駆動装置の斜視図
【図２】本発明の実施形態における対物レンズ駆動装置の平面図
【図３】本発明の実施形態における対物レンズ駆動装置の側面一部断面図
【図４】本発明の実施形態における対物レンズ駆動装置の作用力の説明図
【図５】本発明に係る光ディスク装置の実施形態を説明するための制御系の構成を示すブロック図
【図６】本発明に係る光ディスク装置の実施形態を説明するための他の制御系の構成を示すブロック図
【図７】従来の対物レンズ駆動装置の斜視図
【図８】従来の対物レンズ駆動装置における周波数特性図
【符号の説明】
１  対物レンズ
２  可動部材
５  回動支持用板ばね
６  平行板ばね
８  トラッキング用コイル
１１  カウンタ・ウエイト
１５，１６  平面コイル
１７，１８  マグネット
１９，２０  ヨーク
２１，２２  補助駆動部材
２５  光ピックアップ
２７  コントローラ
２８  ドライバ
２９  ハイパスフィルタ
３０  バンドパスフィルタ
【図１】
0003958519.tif 000002
【図２】
0003958519.tif 000003
【図３】
0003958519.tif 000004
【図４】
0003958519.tif 000005
【図５】
0003958519.tif 000006
【図６】
0003958519.tif 000007
【図７】
0003958519.tif 000008
【図８】
0003958519.tif 000009