(57)【要約】【課題】比較的質量の大きなレンズでも、精度良く位置決めできる光ピックアップ装置用のアクチュエータを提供する。【解決手段】ばね板１９の下端には、対物レンズ１２，レンズホルダ１１及びトラッキング用ベース１５の組立体の自重が付与されるが、ばね板１９は重力方向に延在しているので、かかる自重が付与された場合でも、変形が生じないため、トラッキングコイル１７に通電しない状態で中立状態とすることができ、不要な通電をなくし省エネを図ることができる。又、かかる状態で、ばね板１９は撓み方向には容易に変形するため、従って微少量のトラッキング制御を容易に行うことができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を対物レンズを介して、回転する光ディスクに対して集光することにより、その情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置用のアクチュエータにおいて、
前記対物レンズを保持する移動可能なホルダと、
前記光ディスクの半径方向に移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジに対して前記ホルダを支持する第１の弾性体と、を有し、
前記第１の弾性体は、少なくとも前記対物レンズのトラッキング方向に撓み可能であって、前記トラッキング方向に交差する重力方向の剛性が、前記トラッキング方向の剛性より高くなっていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記ホルダと前記前記キャリッジとの間に、相対移動可能なベースが配置されており、
前記第１の弾性体は、前記キャリッジと前記ベースとを連結しており、
更に、第２の弾性体が、前記ベースと前記ホルダとを連結しており、
前記第２の弾性体は、前記対物レンズのフォーカシング方向に撓み可能であって、前記トラッキング方向の剛性が、前記フォーカシング方向の剛性より高くなっていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記キャリッジは、ガイド軸に支持されて、前記トラッキング方向に移動可能となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記第１の弾性体と前記第２の弾性体のうち少なくとも一方は、板ばねであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記ホルダはフォーカシング駆動用のコイルを有し、前記ベースはトラッキング駆動用のコイルを有し、前記第１の弾性体と前記第２の弾性体のうち少なくとも一方を介して、前記コイルへの配線が行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記第１の弾性体が前記対物レンズの光軸と平行な方向に伸びており、前記対物レンズに近い側の端部が前記キャリッジに、前記対物レンズから離れた側の端部が前記ベースに固定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記ベースに、前記レーザ光を前記対物レンズの光軸に沿って反射するミラーを設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータに関し、特に光ディスクに対して適切に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置用のアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる光ピックアップ装置においては、対物レンズを用いてレーザ光を光ディスクの情報記録面に集光することによって情報の記録や再生を行っている。ここで、対物レンズを固定して用いた場合、光ディスクの面ブレ等が生じたときに、レーザ光が光ディスクの所定位置に精度良く集光されず、記録又は読み取りエラーが生じる恐れがある。そこで、レーザ光を光ディスクの所定位置に精度良く集光するために、対物レンズを変位させるアクチュエータが用いられている。
【０００３】
アクチュエータは、一般的にトラッキング制御およびフォーカス制御と呼ばれる位置制御により、対物レンズを２次元方向に変位させることができるようになっている。トラッキング制御とは、光ディスクの特定のトラックの中心にレーザ光が合焦するように対物レンズの径方向の位置を微調するサーボ制御である。一方、フォーカス制御は、レーザ光が光ディスクの情報記録面に正確に位置するように対物レンズと光ディスクとの離隔距離を制御するサーボ制御である。
【０００４】
これらのサーボ制御の駆動は、一般に、コイルの電流と永久磁石の磁束とによって生じる電磁力によって行われる。このため、対物レンズが装着されるレンズホルダと、これを支持する固定部には、コイルと永久磁石が隣接するように適宜配設されている。特許文献１においては、対物レンズを支持するレンズホルダを片側３本（計６本）のワイヤで片持ち状に支持し、トラッキング方向及びフォーカシング方向に磁気駆動させるアクチュエータが開示されている。又、特許文献２においては、対物レンズを支持するレンズホルダを、２本の軸でガイドしてフォーカシング方向に移動可能に支持すると共に、かかる２本の軸を植設したキャリッジを別の２本の軸でガイドしてトラッキング方向に移動可能に支持するアクチュエータが開示されている。
【特許文献１】特開平０８−８７７６５号公報
【特許文献２】特開２００７−１５７２４７号公報
【特許文献３】特開２００６−２５１４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年は、従来のＣＤ、ＤＶＤに加え、波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザを用いて、Ｂｌｕ−ｒａｙ  ＤｉｓｃやＨＤ  ＤＶＤなどの高密度光ディスクに情報の記録／再生を行える光ピックアップ装置の開発も急速に進んでいる。このような高密度ディスクは、４０５ｎｍ程度の短波長のレーザ光を用いるため、所望の光学特性を得るためにガラス製の対物レンズを用いる場合もある。ここで、従来から用いられているプラスチック製の対物レンズに比べると、ガラス製の対物レンズは比重が大きいので質量が大きくなる傾向がある。
【０００６】
しかるに、特許文献１のアクチュエータを用いて、このように質量が大きな対物レンズをレンズホルダと共に駆動しようとすると、自重により撓みが生じ、且つ高周波の駆動に追従できないという問題がある。一方、特許文献２のアクチュエータを用いて、このように質量が大きな対物レンズをレンズホルダと共に駆動しようとすると、対物レンズとレンズホルダの自重が軸に付与されて大きな摩擦力が発生するため、駆動時の摺動抵抗が大きくなり、特に微少量だけ変位させる場合の位置決め制御が困難になるという問題がある。
【０００７】
加えて、特許文献３に示すように、近年、ホログラフィを利用して光情報記録媒体に対し情報の記録／再生を行う、ホログラム記録／再生用の光ピックアップ装置も開発されているが、ホログラム記録用対物レンズの場合は、複数枚のガラスレンズで構成され、より重い対物レンズになることが多い。
【０００８】
本発明は、かかる問題点に鑑みて成されたものであり、比較的質量の大きなレンズでも、精度良く位置決めできる光ピックアップ装置用のアクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のアクチュエータは、光源からの光束を対物レンズを介して、回転する光ディスクに対して集光することにより、その情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置用のアクチュエータにおいて、
前記対物レンズを保持する移動可能なホルダと、
前記光ディスクの半径方向に移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジに対して前記ホルダを支持する第１の弾性体と、を有し、
前記第１の弾性体は、少なくとも前記対物レンズのトラッキング方向に撓み可能であって、前記トラッキング方向に交差する重力方向の剛性が、前記トラッキング方向の剛性より高くなっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前記キャリッジに対して前記ホルダを支持する前記第１の弾性体が、少なくとも前記対物レンズのトラッキング方向に撓み可能であって、前記トラッキング方向に交差する重力方向の剛性が、前記トラッキング方向の剛性より高くなっているので、前記対物レンズと前記ホルダの自重が大きい場合でも、十分な剛性で支持することが出来、更に、前記トラッキング方向には前記第１の弾性体により変位可能に支持することで、トラッキング駆動を容易に行えるようにしている。
【００１１】
前記ホルダと前記前記キャリッジとの間に、相対移動可能なベースが配置されており、前記第１の弾性体は、前記キャリッジと前記ベースとを連結しており、更に、第２の弾性体が、前記ベースと前記ホルダとを連結しており、前記第２の弾性体は、前記対物レンズのフォーカシング方向に撓み可能であって、前記トラッキング方向の剛性が、前記フォーカシング方向の剛性より高くなっていると、トラッキング駆動とは独立して、フォーカシング駆動を容易に行うことができる。
【００１２】
前記キャリッジは、ガイド軸に支持されて、前記トラッキング方向に移動可能となっていると、前記ガイド軸に対して前記キャリッジを移動させることで、トラッキング方向の粗動調整を行うことができ、前記キャリッジに対して前記ベースを変位させることで、トラッキング方向の微動調整を行うことができる。
【００１３】
前記第１の弾性体と前記第２の弾性体のうち少なくとも一方は、板ばねであると、撓みの方向を一方向に限定できるので好ましい。
【００１４】
前記ホルダはフォーカシング駆動用のコイルを有し、前記ベースはトラッキング駆動用のコイルを有し、前記第１の弾性体と前記第２の弾性体のうち少なくとも一方を介して、前記コイルへの配線が行われると、配線の取り回しを容易に又は簡略化できるので好ましい。
【００１５】
前記第１の弾性体が前記対物レンズの光軸と平行な方向に伸びており、前記対物レンズに近い側の端部が前記キャリッジに、前記対物レンズから離れた側の端部が前記ベースに固定されていると好ましい。
【００１６】
前記ベースに、前記レーザ光を前記対物レンズの光軸に沿って反射するミラーを設けると好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる光ピックアップ装置に用いられるアクチュエータ１０の斜視図である。図１で、Ｚ方向がフォーカシング方向且つ重力方向であり、Ｙ方向がトラッキング方向であるものとする。図２、３は、アクチュエータ１０の要部を取り出して示す斜視図であるが、図３においては、キャリッジを取り外した状態で、光ピックアップ装置の構成部品を併せて示している。
【００１８】
図２において、レンズホルダ１１は、天板１１ａと、それに連結された一対の側板１１ｂ、１１ｂとから一体的に形成されている。天板１１ａの中央に形成された開口１１ｃ内には、ガラス製の対物レンズ１２が取り付けられている。各側板１１ｂの表面には、水平方向に伸びたフォーカシングコイル１３（一方のみ図示）が固定されている。
【００１９】
レンズホルダ１１の上面と下面に、それぞれ一端を接着（ねじ止めでも良い）するようにして、第２の弾性体であるばね板１４，１４が取り付けられ、互いに平行に延在している。各ばね板１４は、リン青銅又はステンレスなどから形成されており、中央に矩形開口１４ａを形成しているが、左右別体の構造としても良い。ばね板１４は、フォーカシング方向に撓み可能となっているが、それ以外の方向（トラッキング方向を含む）には、殆ど変形しないようになっている。尚、ばね板１４にフレキシブル基板を貼り付けることで、フォーカシングコイル１３への配線を行うことができるが、ばね板１４そのものを配線として用いても良い。
【００２０】
図３において、ガラス強化樹脂又はアルミダイキャスト等から一体的に形成されたトラッキング用ベース１５は、下部直方体１５ａの端部と、それより短い上部直方体１５ｂの端部とを、開口１５ｄを有する柱部１５ｃにより連結した構成を有する。ばね板１４，１４の他端は、それぞれ上部直方体１５ｂの上面と下面に接着（ねじ止めでも良い）されており、レンズホルダ１１は下部直方体１５ａの上方に位置するようになっている。
【００２１】
下部直方体１５ａの上面であって、対物レンズ１２の真下には、入射したレーザ光を対物レンズ１２の光軸に沿った方向に反射する立ち上げミラー１６が配置されている。又、下部直方体１５ａの両側面には、側壁１５ｅが形成されており、かかる側壁１５ｅの表面には、上下方向に伸びたトラッキングコイル１７（一方のみ図示）が固定されている。下部直方体１５ａの各側面下部には、矩形板状の支持部１５ｆが２つ、対向するようにして形成されている。
【００２２】
図１において、レンズホルダ１１と上部直方体１５ｂを挟むようにして、コ字状のキャリッジ１７が配置されている。キャリッジ１７は、トラッキング方向に平行して延在する２本のガイド軸１８，１８に挿通され、不図示のリニアモータによりガイド軸１８，１８に沿って移動可能となっている。
【００２３】
４つの支持部１５ｆに、それぞれ下端を接着するようにして、第１の弾性体であるばね板１９が取り付けられ、互いに平行に重力方向に延在している。４枚のばね板１９の上端は、キャリッジ１７にそれぞれ接着されている。ばね板１９は、トラッキング方向に撓み可能となっているが、それ以外の方向（フォーカシング方向を含む）には、殆ど変形しないようになっている。ばね板１９は対物レンズ１２の光軸と平行な方向に伸びており、対物レンズ１２に近い側の端部がキャリッジ１７に、対物レンズ１２から離れた側の端部がトラッキング用ベース１５に固定されている。尚、ばね板１９にフレキシブル基板を貼り付けることで、フォーカシングコイル１３及びトラッキングコイル１７への配線を行うことができるが、ばね板１９そのものを配線として用いても良い。
【００２４】
キャリッジ１７は、各フォーカシングコイル１３に対向して、磁石２０を取り付けており、又、各トラッキングコイル１７に対向して、磁石２１（点線で一方のみ図示）を取り付けている。
【００２５】
次に、図３を参照して本実施の形態のアクチュエータを用いる光ピックアップ装置の動作について説明する。半導体レーザＬＤから出射された波長４０５ｎｍの光束は、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過し、コリメートレンズＣＬで平行光束に変換され、アクチュエータ１０の開口１５ｄを通って立ち上げミラー１６で反射され、不図示のλ／４波長板を通過し、対物レンズ１２により光ディスクＯＤの情報記録面上に形成されるスポットとなる。
【００２６】
光ディスクＯＤの情報記録面上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズ１２、λ／４波長板を通過し、立ち上げミラー１６で反射され、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射されて、センサ用レンズＳＬによって、受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤの出力信号を用いて、アクチュエータ１０のフォーカシングコイル１３に通電して、対物レンズ１２をレンズホルダ１１と共にフォーカシング方向に変位させ、或いはトラッキングコイル１７に通電して、トラッキング方向に変位させることで、スポットの集光位置を精度良く制御することができ、適切に情報の記録及び／又は再生を行うことができる。更にキャリッジ１７は、シーク動作に従い、不図示のリニアモータによって光ディスクＯＤの半径方向に移動するようになっている。即ち、ガイド軸１８，１８に対してキャリッジ１７を移動させることで、トラッキング方向の粗動調整を行うことができ、キャリッジ１７に対してトラッキング用ベース１５を変位させることで、トラッキング方向の微動調整を行うことができる。
【００２７】
本実施の形態によれば、ばね板１９の下端には、対物レンズ１２，レンズホルダ１１及びトラッキング用ベース１５の組立体の自重が付与されるが、ばね板１９は重力方向に延在しているので、かかる自重が付与された場合でも、変形が生じないため、トラッキングコイル１７に通電しない状態で中立状態とすることができ、不要な通電をなくし省エネを図ることができる。又、かかる状態で、ばね板１９は撓み方向には容易に変形するため、従って微少量のトラッキング制御を容易に行うことができる。
【００２８】
又、一方向にのみ撓み可能なばね板１４，１９を、異なる方向に延在するように配置しているので、対物レンズ１２のフォーカシング駆動時には、トラッキング方向に変位することが抑制され、一方、対物レンズ１２のトラッキング駆動時には、フォーカシング方向に変位することが抑制されるというように、制御の独立性が維持されるため、より高精度な位置決め制御を実現できる。
【００２９】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、弾性体としてばね板を用いたが、ワイヤを用いても良い。又、上述の実施の形態では、単一の対物レンズを駆動するアクチュエータを示しているが、複数個の光学素子を駆動するアクチュエータも本発明の適用範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施の形態にかかる光ピックアップ装置に用いられるアクチュエータ１０の斜視図である。
【図２】アクチュエータ１０の要部を取り出して示す斜視図である。
【図３】アクチュエータ１０の要部を取り出して示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０ アクチュエータ
１１ レンズホルダ
１１ａ 天板
１１ｂ 側板
１１ｃ 開口
１２ 対物レンズ
１３ フォーカシングコイル
１４ ばね板
１４ａ 矩形開口
１５ トラッキング用ベース
１５ａ 下部直方体
１５ｂ 上部直方体
１５ｃ 柱部
１５ｄ 開口
１５ｅ 側壁
１５ｆ 支持部
１６ 立ち上げミラー
１７ キャリッジ
１７ トラッキングコイル
１８ ガイド軸
１９ ばね板
２０ 磁石
２１ 磁石
ＣＬ コリメートレンズ
ＬＤ 半導体レーザ
ＯＤ 光ディスク
ＰＢＳ 偏光ビームスプリッタ
ＰＤ 受光素子
ＳＬ センサ用レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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