专利名称：物镜致动器、光拾取器以及光盘装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种光盘装置，涉及一种构成该光盘装置的物镜致动 器以及光拾取器。
背景技术：
近年来，在光盘中高密度化不断推进，作为主要的对策，进行缩 短激光的波长或者增大物镜的孔径。在这样的状况中，物镜相对光盘 的倾斜对光斑品质的影响增大。物镜的倾斜引起的光斑的信号劣化与 记录再生时的信号劣化相关联，所以产生了减小光盘与物镜形成的角 (倾斜)的需要。
在这样的光盘装置中，有在聚焦方向(接近/远离光盘面的方向)、 跟踪方向(光盘的半径方向)、径向倾斜方向(向光盘半径方向倾斜) 以及切线倾斜方向(向光盘切线方向倾斜)上驱动向光盘上的记录面 聚光的物镜的物镜致动器。
包括装备了该物镜致动器的物镜以及线圏的托架的可动部支持 装置^J己置成由一端固定在可动部上、另一端固定在固定部上的弹性 支持部件、即多根直弹簧构成平行连接器。
专利文献l中公开了一种光拾取器，不需要在光学系统的配置位 置側确保用于相对光盘对物镜进行歪斜调整的空间的、具有锥部和螺 丝部的致动器。
此外，专利文献2以及非专利文献1公开了一种光盘系统，具有 在透镜托架上设置多个线圏并包括切线倾斜方向的4轴致动器。 专利文献l: JP特开2003 - 228852号公才艮 专利文献2: JP特开2006 - 236437号7>才艮 非专利文献i U n—亍夕二力少i^求一 卜(理光技术报告)No.31，pp.47 51 ( 2005 )
发明内容
专利文献2以及非专利文献1中记栽的光盘系统能够关于包括切 线倾斜方向的4个方向控制透镜托架。
但是，由于在透镜托架上设置了包括切线倾斜驱动线圏的多个线 圏，所以透镜控制器的质量增加，并且两方向的倾斜的控制变得复杂。
本发明的目的在于提供一种能够减小设置在透镜托架上的线團 的质量并减小透镜托架的惯性力矩，并且增大在切线倾斜方向上驱动 的物镜致动器，以较少的驱动电流驱动并控制透镜托架的物镜致动 器、光拾取器以及光盘装置。
本发明的物镜致动器的特征在于，包括具有物镜以及第一线圏 的透镜托架、固定于轭上的第一磁铁、由第一支点支持该透镜托架的 多个弹性支持部件、由与该第一支点不同的第二支点支持该弹性支持
部件的可动部、和具有用于使该可动部移动的可动机构的固定部；该 第 一 线圏以及该第 一磁铁构成第 一磁路，该第 一磁路可以在进行读写 的光盘的聚焦方向、跟踪方向以及径向倾斜方向上驱动该透镜托架， 该可动才几构可以驱动该可动部。
根据本发明，能够减小设置在透镜托架上的线闺的质量并减小透 镜托架的惯性力矩，并且能够增大在切线倾斜上方向驱动的物镜致动 器。此外，本发明能够提供能够用较少的驱动电流驱动、控制透镜托 架的物镜致动器、光拾取器以及光盘装置。
图l是说明本发明的实施例1的斜视图。
图2是说明本发明的实施例1的原理的侧面图。
图3是说明本发明的实施例1的初期动作的侧面图。
图4是说明本发明的实施例1的动作的侧面图。
图5是"i兌明本发明的实施例2的侧面图。图6是说明本发明的实施例2中的可动机构的磁路结构的斜视图。
图7是说明本发明的实施例3的侧面图。
图8是说明本发明的实施例3中的可动机构的磁路结构的斜视图。
图9是示出本发明中的切线方向的物镜的倾斜和记录抖动的关 系的曲线图。
图IO是示出釆用了本发明的物镜致动器的光拾取器的斜视图。 图11是示出采用了本发明的物镜致动器的光盘装置的电路结构的图。
图12是示出物镜相对于光盘的倾斜引起的输出信号的变化的曲线图。
附图标记说明
1:可动机构；2a:可动部；2b:固定部；3a 3d:直弹簧；4: 物镜；5:透镜托架；6a 6b:第一磁铁；7:辄；11:第二线圏；12: 第二磁铁；21:第二线圈；22:第二磁铁；101:物镜致动器；111: 光拾取器；112:光盘装置；113:光盘。
具体实施例方式
以下，引用
本发明的实施例。 实施例1
使用图l、 2、 3、 4、 9说明本发明的实施例1。图l是示出本实 施例的物镜致动器的外观图，图2是示出本实施例的动作的、省略了 轭以及磁铁的物镜致动器的侧面图，图3是示出本实施例的动作初期 的侧面图，图4是示出本发明的动作的侧面图，图9是示出物镜向光 盘的切线方向倾斜时的抖动特性的图。
抖动是表示光盘数据再生时的正确性的指标，但也是在数据记录 时表示记录的正确性的指标。若抖动值变大，则表示记录品质恶化。 与向光盘切线方向倾斜的情况相比，向光盘半径方向倾斜时对抖动的影响更大。物镜向光盘半径方向倾斜时的修正如专利文献l所记栽的 那样已经在进行。
但是，在使用蓝色激光等短波长激光的光拾取器中，其性质上必
须使用高NA的透镜，以往忽浮见的、向光盘的切线方向倾斜的物镜对 抖动的影响增大。因此，需要修正物镜的光盘切线方向的倾斜的机构。
本实施例的特征在于形成以下结构包括由第一支点51、 52支 持透镜托架5的多根直弹簧3a、 3b、 3c、 3d,由与第一支点52不同 的第二支点(未图示)支持直弹簧3a、 3c的可动部2a以及由与第一 支点51不同的第二支点(未图示)支持直弹簧3b、 3d的固定部2b， 固定部2b具有用于移动可动部2a的可动机构1。在本实施例中，由 金属丝构成直弹簧3a、 3b、 3c、 3d，所以以下将直弹簧3a、 3b、 3c、 3d称为支持金属丝。直弹簧3a、 3b、 3c、 3d除了本实施例所示的金 属丝以外也可以应用板簧等。在本实施例中，第一支点51、 52是固 定的，但也可以是可旋转的。此外，第二支点优选为不可旋转。
物镜4安装在透镜托架5上。使透镜托架5可动，以使物镜4 能够向未图示的光盘对准激光的焦点，并且通过作为弹性支持部件的 支持金属丝3a、 3b、 3c、 3d弹性支持在可动部2a、固定部2b上。支 持金属丝3b、 3d以可旋转的状态支持在透镜托架5的支持部51上。 此外，支持金属丝3a、 3c以可旋转的状态支持在透镜托架5的支持 部52上。透镜托架5的可动方向为聚焦、跟踪、径向倾斜以及切线 倾斜的各方向。
这里说明用于在切线倾斜方向上驱动的结构。
可动部2a可以利用设置在固定部2b上的可动机构1对固定部 2b在光盘切线方向(以下，称为切线方向)上进行驱动。由此，可动 部2a能够以固定部2b为基准来定位。
在本实施例中，由压电元件、静电致动器、步进电机以及超声波 电机中的至少任意一个构成可动机构1，并用外部电压进行驱动。此 外，透镜托架5向光盘的激光对焦通过设置于透镜托架5的第一线闺 (未图示)与配置于其对面的第一磁铁6a、 6b、 6c、 6d的电磁作用而进行。第一线圏以及第一磁铁6a、 6b、 6c、 6d构成第一磁路。第 一磁铁6a、 6b、 6c、 6d支持在辄7上。轭7支持磁铁6a、 6b、 6c、 6d，并且支持透镜托架5以及固定部2b即物镜致动器整体。
接下来，用图2、 3、 4、 9说明本发明的实施例1的动作。利用 外部电压驱动可动机构1，使可动机构1在切线方向上伸缩。由此， 可动部2a相对于固定部2b产生相对的位移。然后，使连接固定部2b 和透镜托架5的支持金属丝3b、 3d不移动，连接可动部2a和透镜托 架5的支持金属丝3a、 3c在可动部2a运动的方向上移动。
例如，在进行图2中的动作1的情况下，如图3所示，动作初期 即可动机构1的伸展量微小时，可动部2a在透镜托架5方向上移动， 支持金属丝3a、 3c保持平直状态地按压透镜托架5的第一支点52， 所以以支持金属丝3b、 3d在透镜托架5上的第一支点51为中心产生 力矩，在支持金属丝3b、 3d上产生微小的挠曲。
进而，在需要增大透镜托架5的倾斜的情况下，如图4所示，增 大可动部2a与固定部2b的相对位移，所以使可动4几构1进一步伸展， 用支持金属丝3a、 3c压出透镜托架5。这种情况下，支持金属丝3a、 3c产生微小的挠曲，支持金属丝3b、 3d的挠曲量进一步变大。这时， 透镜托架5的第一支点51成为支持金属丝3b、3d的透镜托架5的旋 转中心。通过以上动作，支持金属丝3a、 3c和支持金属丝3b、 3d在 支持金属丝轴方向即切线方向上发生相对位移，由此使透镜托架5在 动作1的方向上旋转即切线倾斜，从而可以对光盘的切线方向的倾斜 进行修正动作。
此外，对于相反方向，也通过在图2所示的动作2的方向上移动， 使支持金属丝3b、 3d屈曲，透镜托架5的倾斜成为与动作1的情况 相反的方向。由此，与上述同样，可以对光盘的切线方向的倾斜进行 修正动作。此时，透镜托架5的第一支点52成为支持金属丝3a、 3c 的透镜托架5的旋转中心。
切线倾斜方向在正向和反向时的旋转中心不同，所以在聚焦方向 上产生位移，但通过同时进行聚焦控制可以消除聚焦方向的位移。上述物镜4的切线倾斜修正动作是支持金属丝3a、 3c的刚性与支持金 属丝3b、 3d的刚性相同的情况下的描述，而在支持金属丝3a、 3c的 刚性比支持金属丝3b、 3d的刚性小的情况下，上述切线倾斜修正动 作时的金属丝挠曲量的大小有时逆转。即，支持金属丝3a、 3c形成 大的挠曲，支持金属丝3b、 3d形成微小的挠曲。即使在这种情况下， 也进行物镜的切线倾斜修正动作。
切线倾斜修正动作的范围如图9所示， 一旦相对光盘发生倾斜则 抖动值将会恶化，于是记录品质也将恶化。如果记录品质恶化，则将 产生记录不良区域。所以，使抖动值不会到达该区域地决定物镜4的 倾斜的最大值。对于使用蓝色激光的光拾取器，大致在0.15。以下。 满足最大倾斜角的距离是金属丝间隔的sin分量，所以可动机构1的 位移必要量为几十nm即可。本动作可以结合光盘旋转来动态地进行 物镜5的切线倾斜，并且在光盘旋转前预先修正来抵偿地使用光盘的 切线方向的倾斜。
如上述说明，在本实施例中，通过以物镜4的倾斜来修正光盘圆 周方向即切线方向的光盘的倾斜，能够减少对光盘的记录不良，并且 通过与光盘的旋转同步地动态地控制物镜4的倾斜的修正，能够抑制 光盘内的记录品质的偏差，并且能够得到可靠性高的光拾取器。
此外，能够减小设置于透镜托架5的第一线圏的质量，来减小透 镜托架5的惯性力矩，能够增大在切线倾斜方向上驱动的物镜致动器。 此外，能够提供能以较少的驱动电流驱动并控制透镜托架5的物镜致 动器、光拾取器以及光盘装置。
实施例2
用图5、 6说明本发明的实施例2。图5是除去了轭以及磁铁的 本实施例的侧面图，图6是说明作为本实施例的特征的可动机构的线 圏以及磁铁的配置的斜视图。
本实施例的特征在于，由第二磁路ll、 12构成使可动部2a、固 定部2b相对地移动的可动机构。第二磁路由设置于可动部2a的第二 线圏11和设置于固定部2b的第二磁铁12构成。如图6所示，磁铁12在第二线圏11的对面将N极及S极这两极着磁，在同一平面内配 置N极及S极。第二线圏11和第二磁铁12的位置关系如下所示。第 二线圏11与第二磁铁12的平面对置地隔着空间进行配置。第二线圏 11的巻绕方式为平面巻绕。第二线圏11的空芯部位与第二磁铁12的 磁极边界线重合地配置。此外，优选地，笫二磁4失12大于与第二线 圏11对置的面积。
通过以上结构，能够构成高度低、即薄型的可动机构。如果配置 第二线圏11以及第二磁铁12,并对第二线圏11施加电压或电流，则 面内的推进力对第二线圏11起作用。由于该推进力的方向是物镜4 的切线倾斜方向，所以利用施加到第二线圏11的电压可以控制物镜4 的倾斜。在本实施例中，即使第二线圏11以及第二磁铁12的设置位 置相反，效果也一样。物镜4的倾斜动作原理与实施例1同样。
如上述说明，在本实施例中，由线圏11以及磁铁12构成物镜4 的倾斜发生机构，所以能够得到较低地抑制成本并降低了高度的物镜 致动器。
实施例3
用图7、图8说明本发明的实施例3。图7是除去了轭、磁铁的 本实施例的侧面图，图8是说明作为本实施例的特征的可动机构的线 圏以及磁铁的配置的图。
本实施例的特征在于，为了缩短可动部2a、固定部2b的长度， 将作为使该固定部相对移动的可动机构的第二磁路21、 22配置在切 线方向上。第二磁路21、 22由配置在可动部2a上的第二线團21和 配置在固定部2b上的第二磁铁22构成。如图8所示，第二磁铁22 在厚度方向上着磁，在第二磁铁22的表面和里面存在N极和S极。 当然，也可以是表面为S极、里面为N极。
第二线圏21和笫二磁铁22的位置关系如下所示。第二线圏21 与第二磁铁22的平面对置地隔着空间进行配置，巻绕方式为平面巻 绕。此外，优选地，笫二磁铁22大于与第二线圏21对置的面积。通 过以上结构，能够构成全长短的可动机构。如果配置第二线團21和第二磁铁22，并对第二线團21施加电压，则根据右螺旋法则，由于 电流流动方向的不同，在第二线圏21上形成N极或S极。由于与第 二线圏21对置的第二磁铁22的磁极，排斥或吸引的推进力对第二线 圏21起作用。该推进力的方向是使物镜4向切线方向倾斜的方向， 所以可以利用对第二线團21施加的电压来控制物镜4的倾斜。
在本实施例中，即使第二线圈21以及第二磁铁22的设置位置相 反，效果也同样。此外用空芯线圏表现了本实施例的第二线圏21，但 将铁心等轭插入空芯部分的所谓的柱塞形态也能达成目的。另外，物 镜4的倾斜的动作原理与实施例1、 2—样。
如上述说明，在本实施例中，物镜4的倾斜机构以第二线團21 以及第二磁铁22为结构要素，所以能够得到较低地抑制成本的物镜 致动器，并且能够得到缩短了全长的物镜致动器。
实施例4
接下来，用图lO说明将本发明的物镜致动器配置在光拾取器lll 上的实施例。这里示出了使用前述实施例1所示的物镜致动器的例子， 在使用其它实施例所示的物镜致动器的情况下，也能同样地构成光拾 取器lll。
如图10所示，物镜致动器101设置在光拾取器111内。从发光 元件102、 103出射的光通过物镜4在光盘上聚光。通过这样使用本 发明的物镜致动器101，能够构成适于高密度化的光拾取器111。
实施例5
接下来用图11、 12说明使用设置了本发明的物镜致动器的光拾 取器111的光盘装置112的实施例。
光盘装置112具备使光盘113旋转的主轴电机114、光拾取器 111、使光拾取器111在光盘113的半径方向上移动的进给机构和控 制它们的控制器115。控制器115上连接有主轴电机114的旋转控制 电路116，进行安装在主轴电机114上的光盘113的旋转控制。此夕卜， 控制器115上连接有光拾取器111的进给控制电路117，进行使光拾 取器111在光盘113的半径方向上移动的进给控制。由光拾取器111检测的各种信号118被送至伺服信号检测电路 119以及再生信号检测电路120，由伺服信号检测电路119生成聚焦 错误信号、跟踪错误信号，依照来自控制器115的指令，利用来自聚 焦驱动电路121以及跟踪驱动电路122的信号进行物镜4的聚焦方向 和跟踪方向的位置控制。
这里，图12中示出基于物镜l相对于光盘113的倾斜的输出信 号。根据图12，在物镜4相对于光盘113没有倾斜的情况下，输出信 号最大。利用这种现象，如果使物镜4向径向方向或切线方向倾斜， 求出形成最大输出的物镜4的倾斜，则能够减小物镜4相对于光盘113 的倾斜。即，经由振荡器123驱动径向倾斜驱动电路124，将光盘113 旋转一周的期间的输出信号暂时保管在存储器功能125中，求出最佳 的径向倾斜驱动电流。同样地，经由振荡器123驱动切线倾斜驱动电 路126，将光盘113旋转一周的期间的输出信号暂时保管在存储器功 能125中，求出最佳的切线倾斜驱动电压或电流。
通过将径向倾斜以及切线倾斜驱动电流再次施加到径向倾斜驱 动电路124以及切线驱动电路126上，能够减小物镜4相对于光盘113 的倾斜，能够实现适于高密度化的光盘装置112。也可以通过在光盘 113的最内周、最外周进行采样、线性近似来使用求出最佳驱动电压 或电流的功能。这里，如果将采样的光盘113的位置设为三个以上， 来求出n次函数的近似式，则能够减小在光盘113整个面上的物镜4 相对于光盘113的倾斜。由此可以得到记录再生信号稳定、数据错误 少的光盘装置。
权利要求
1. 一种物镜致动器，其特征在于，包括具有物镜以及第一线圈的透镜托架、固定于轭上的第一磁铁、由第一支点支持该透镜托架的多个弹性支持部件、由与该第一支点不同的第二支点支持该弹性支持部件的可动部、和具有用于使该可动部移动的可动机构的固定部；该第一线圈以及该第一磁铁构成第一磁路，该第一磁路可以在进行读写的光盘的聚焦方向、跟踪方向以及径向倾斜方向上驱动该透镜托架，该可动机构可以驱动该可动部。
2. —种物镜致动器，其特征在于，包括具有物镜以及第一线圏的透镜托架、固定于轭上的第一磁 铁、由可旋转的第一支点支持该透镜托架的多个弹性支持部件、由与 该第一支点不同的不可旋转的第二支点支持该弹性支持部件的可动部、和具有用于使该可动部移动的可动机构的固定部；该第 一 线圏以及该第 一磁铁构成第 一磁路，该第 一磁路可以在进 行读写的光盘的聚焦方向、跟踪方向以及径向倾斜方向上驱动该透镜托架，该可动机构可以驱动该可动部。
3. 根据权利要求1或2所述的物镜致动器，其特征在于， 通过由所述可动机构驱动所述可动部，可以在进行读写的光盘的切线倾斜方向上驱动所述透镜托架。
4. 根据权利要求1~3中任意一项所述的物镜致动器，其特征在于，所述可动机构使用压电元件、静电致动器、步进电机以及超声波 电机中的至少任意一个。
5. 根据权利要求1~3中任意一项所述的物镜致动器，其特征在于，所述可动机构包括设置于所述可动部的第二线團和设置于所述 固定部的第二磁铁，该第二线圏以及该第二磁铁构成第二磁路。
6. 根据权利要求5所述的物镜致动器，其特征在于， 所述第二磁铁在与所述第二线圏对置的面上具有N极以及S极。
7. 根据权利要求5所述的物镜致动器，其特征在于， 所述第二磁铁在与所述第二线圏对置的面上仅具有N极或S极。
8. —种光拾取器，其特征在于，具有权利要求1~7中任意一项 所述的物镜致动器。
9. 一种光盘装置，其特征在于，具有权利要求8所述的光拾取器。
全文摘要
本发明提供一种物镜致动器、光拾取器以及光盘装置，能够增大在切线倾斜方向上驱动的物镜致动器，并以较小的驱动电流驱动、控制透镜托架。该物镜致动器包括具有物镜以及第一线圈的透镜托架、固定于轭上的第一磁铁、由第一支点支持该透镜托架的多个弹性支持部件、由与该第一支点不同的第二支点支持该弹性支持部件的可动部、以及具有用于移动该可动部的可动机构的固定部；该第一线圈以及该第一磁铁构成第一磁路，该第一磁路可以驱动该透镜托架，该可动机构可以驱动该可动部。
文档编号G11B7/09GK101419811SQ200810170190
公开日2009年4月29日 申请日期2008年10月13日 优先权日2007年10月23日
发明者佐藤良广, 斋藤英直, 木村胜彦, 水野隆一郎, 羽藤顺 申请人:株式会社日立媒介电子