JP2000235719A

JP2000235719A - 対物レンズ駆動装置

Info

Publication number: JP2000235719A
Application number: JP11035206A
Authority: JP
Inventors: Izumi Onozawa; 泉小野沢; Tsuneo Sato; 恒雄佐藤; Masamichi Hayakawa; 正通早川
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2000-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】軽量で剛性の高いレンズホルダを備えた対物
レンズ駆動装置を提案すること。【解決手段】対物レンズ駆動装置１のレンズホルダ３
は、第１の部品１００と第２の部品２００を一体化した
複合部品であり、第１の部品はＰＰＳ等の樹脂成形品で
ある。第２の部品２００はカーボンファイバー積層材か
らなる成形品であり、レンズ取り付け部３４が形成され
ている。この構成のレンズホルダ３を用いることによ
り、樹脂成形品からなる単一部品としてのレンズホルダ
に比べて、質量を小さくでき、フォーカシング方向の高
次共振周波数を高めることができる。よって、応答性が
良く、共振の起こりにくいレンズホルダを備えた対物レ
ンズ駆動装置を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体の再生等
に用いる光ピックアップにおける対物レンズ駆動装置に
関し、特に、その対物レンズを保持しているレンズホル
ダに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ピックアップの対物レンズ駆動装置
は、対物レンズと、この対物レンズを保持しているレン
ズホルダと、このレンズホルダをレンズ光軸方向および
それに直交する方向に移動させる駆動機構から構成さ
れ、レンズホルダを光軸方向に移動させることによりフ
ォーカシングエラーを補正し、レンズホルダを光軸に直
交する方向に移動させることによりトラッキングエラー
を補正するように構成されている。

【０００３】このような対物レンズ駆動装置としては、
レンズホルダを回動軸に回転自在および当該回動軸の軸
線方向に摺動自在に保持し、磁気駆動機構によって、レ
ンズホルダを回動軸に沿って摺動させることによりフォ
ーカシングエラー補正を行い、当該レンズホルダを回動
軸の回りに回転させることによりトラッキングエラー補
正を行う軸しゅう動型のものが知られている。

【０００４】ここで、レンズホルダは一般にＰＰＳ（ポ
リフェニレンサルファイド）、ＬＣＰ（液晶樹脂）等の
樹脂成形品あるいはマグネシウムダイカスト品である
が、その振動特性を改善するためには、リブ等を追加し
て剛性の高い構造とする必要がある。しかし、構造的に
高剛性化させたレンズホルダは、リブ等の追加によっ
て、必然的に質量が大きくなり、感度特性が悪化し、高
速駆動に対応できなくなる。

【０００５】本願人は、このような点等に鑑みて、先に
特開平８ー２２１７８５号公報において、軸摺動型の対
物レンズ駆動装置のレンズホルダの材質を改良して、制
振性の改善を図っている。すなわち、この公開公報にお
いては、レンズホルダを、ＰＰＳと、ＬＣＰ等の振動吸
収性の樹脂と、炭素繊維等のフィラーとの混合材料から
形成することにより、制振性の改善を図っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、対物
レンズ駆動装置において、このような混合材料を用いる
ことなく、全体として剛性が高く、しかも軽量なレンズ
ホルダを実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、金属並の高
い剛性と樹脂並の小さな比重を備えたカーボンファイバ
ー積層材に着目し、当該素材を利用して、レンズホルダ
の高剛性化および軽量化を実現するに到った。

【０００８】すなわち、本発明は、対物レンズと、この
対物レンズを保持しているレンズホルダと、このレンズ
ホルダをレンズ光軸方向および当該レンズ光軸に直交す
る方向に移動させる駆動機構とを有する対物レンズ駆動
装置において、前記レンズホルダは、少なくとも第１お
よび第２の部品を一体化することにより構成された複合
部品であり、少なくとも前記第２の部品はカーボンファ
イバー積層材（炭素繊維シート）から形成されているこ
とを特徴としている。

【０００９】カーボンファイバー積層材はベースとなる
樹脂中に所定方向のカーボンファイバーをシート状に一
体化したもので、カーボンファイバーの配向方向が一方
向であるので、カーボンファイバー積層材を用いて単一
部品としてのレンズホルダを作製することはできない。
しかし、本発明では、レンズホルダを単一部品とする代
わりに複合部品とし、そのうちの少なくとも一つの部品
をカーボンファイバー積層材から形成している。従っ
て、カーボンファイバー積層材の特性を活かして、全体
として剛性が高い軽量のレンズホルダを実現できる。

【００１０】ここで、前記第２の部品は平板状部品ある
いは円筒状部品とすることができる。平板状部品とする
場合には、当該平板状部材の平面方向をカーボンファイ
バーの配向方向とすることが望ましい。円筒状部品とす
る場合には、当該円筒状部材の円周方向をカーボンファ
イバーの配向方向とすることが望ましい。

【００１１】また、剛性の高いカーボンファイバー積層
材からなる第２の部品は、レンズホルダにおける振動あ
るいは応力が作用する部位に用いることが望ましい。典
型的なレンズホルダでは、前記第２の部品には対物レン
ズが取り付けられる。あるいは、前記第２の部品には、
前記駆動機構を構成しているマグネットおよび駆動コイ
ルの一方が取り付けられる。

【００１２】一方、前記第１の部材は樹脂成形品あるい
はダイカスト品とすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明を適
用したレンズホルダを備えた対物レンズ駆動装置を説明
する。

【００１４】図１は本例の対物レンズ駆動装置を示す平
面図、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線で切断した部
分の断面図である。これらの図に示すように、対物レン
ズ駆動装置１は、対物レンズ２と、この対物レンズ２を
保持しているレンズホルダ３と、このレンズホルダ３を
支持しているホルダ支持部材４とを有している。

【００１５】ホルダ支持部材４は、略長方形の底壁４１
と、底壁４１の四辺から垂直に立ち上がった側壁４２〜
４５を備えている。これらの側壁４２〜４５のうち、互
いに平行に延びる側壁４２、４３の内側面には、周方向
に分極着磁されたトラッキング駆動マグネット５１、５
２がそれぞれ接着固定されている。

【００１６】また、底壁４１からは、トラッキング駆動
マグネット５１、５２が取り付けられた側壁４２、４３
に対して平行に延びる一対の内壁４７、４８が切り起こ
されている。内壁４７、４８の内側面には、単極に着磁
された面が内側に向いているフォーカシング駆動マグネ
ット６１、６２がそれぞれ接着固定されている。

【００１７】さらに、一対の内壁４７、４８によって挟
まれた底壁４１の中央部には、摺動軸４６が固定されて
いる。この摺動軸４６には、レンズホルダ３が支持され
ている。

【００１８】レンズホルダ３は、後述するように、第１
および第２の部品１００、２００（図３参照）を一体化
することにより構成された複合部品であり、円筒状の胴
部３１と、胴部３１の上側を覆う天板３２と、胴部３１
の内側に同軸状に形成された円筒状の軸受け部３３を備
えている。天板３２には、外側に向けて薄く張り出した
レンズ取り付け部３４が形成されており、この上に対物
レンズ２が接着固定されている。また、天板３２のう
ち、軸受け部３３を挟んで両側の位置には、一対の開口
３２１、３２２が形成されている。

【００１９】このレンズホルダ３の軸受け部３３に形成
された軸孔３３１には、ホルダ支持部材４の底壁４１か
ら直立した摺動軸４６が差し込まれている。また、レン
ズホルダ３の天板３２に形成された一対の開口３２１、
３２２の内側には、ホルダ支持部材３の底壁４１から直
立した一対の内壁４７、４８がそれぞれ差し込まれてい
る。従って、レンズホルダ３の軸受け部３３は、一対の
内壁４７、４８に取り付けられたフォーカシング駆動マ
グネット６１、６２の間に位置している。

【００２０】レンズホルダ３の軸受け部３３には、フォ
ーカシング駆動コイル６３が巻き付けられている。この
フォーカシング駆動コイル６３とフォーカシング駆動マ
グネット６１、６２との間には、レンズホルダ３を摺動
軸４６に沿って上下に移動させるフォーカシング磁気駆
動回路が構成されている。

【００２１】また、レンズホルダ３の胴部３１の外周面
には、トラッキング駆動マグネット５１、５２と対峙す
るように一対のトラッキング駆動コイル５３、５４が取
り付けられている。このトラッキング駆動コイル５３、
５４とトラッキング駆動マグネット５１、５２との間に
は、レンズホルダ３を摺動軸４６の周りに回転させるト
ラッキング磁気駆動回路が構成されている。

【００２２】次に、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれレン
ズホルダ３の斜視図および分解斜視図である。これらの
図に示すように、本例のレンズホルダ３は、第１の部品
１００と第２の部品２００を一体化することにより構成
されている。第１の部品１００は、ＰＰＳの成形品であ
り、円筒状の胴部３１と、天板３２と、軸受け部分３３
とが形成されている。

【００２３】これに対して、第２の部品２００は、カー
ボンファイバー積層材からなる成形品であり、全体とし
て平板形状をしており、円環状のレンズ取り付け部３４
が形成されている。

【００２４】第２の部品２００には、レンズ取り付け部
３４に連続して、第１の部品１００の側への取り付け部
３５が形成されている。この取り付け部３５は、レンズ
取り付け部３４に連続している一対の円弧状部分３５
１、３５２と、これらの円弧状部分３５１、３５２の先
端を相互の連結している連結部分３５３から形成されて
いる。円弧状部分３５１、３５２は、第１の部品１００
の側における胴部３１の天板３２の左右の円弧状の上面
に固定されている。連結部分３５３は、第１の部品１０
０の天板３２に形成した差込み溝３２１に差込まれた状
態で固定されている。

【００２５】なお、第１の部品１００には、第２の部品
２００のレンズ取り付け部３４を支持するための一対の
張り出し部３７、３８が形成されている。

【００２６】このように構成した本例の対物レンズ駆動
装置１におけるレンズホルダ３は、レンズホルダ全体を
例えばＰＰＳ等の樹脂で成形する場合に比べて、質量、
慣性モーメント、および固有周波数の点で優れているこ
とが確認された。

【００２７】（レンズホルダの別の例）図４にはレンズ
ホルダ３の別の構成例を示してある。この図に示すレン
ズホルダ３Ａも第１の部品３００と第２の部品４００か
ら構成された複合部品である。このレンズホルダ３Ａの
全体形状はレンズホルダ３と同一であり、また、第１の
部品３００はＰＰＳからなる成形品であり、第２の部品
４００はカーボンファイバー積層材からなる成形品であ
る。

【００２８】しかしながら、本例では、第２の部品４０
０は円筒状部品であり、レンズホルダ３Ａの胴部３１お
よびその上端の天板部分が形成されている。これ以外の
部分が第１の部品３００によって形成されている。第１
の部品３００には、そのレンズ取り付け部３４と中央の
軸受け部分３４の間に差込み溝３８１が形成されてお
り、ここに、第４の部品４００のレンズ取り付け部側の
側壁部分４０１が差し込まれて固定された状態となって
いる。第４の部品４００の反対側の側壁部分４０２は、
第３の部品３００に形成された取り付け用端面３８２に
密着固定されている。第４の部品４００において、側壁
部分４０１、４０２の両端に繋がっている円弧状の側壁
部分４０３、４０４の外周面が、トラッキング用駆動コ
イル５３、５４の取り付け面である。

【００２９】（解析例）本発明者等は、上記構成の対物
レンズ駆動装置１におけるレンズホルダ３、３Ａと、同
一構成のＰＰＳからなる単一部品としてのレンズホルダ
を用いて、ＦＥＭ解析を行った。

【００３０】使用材料であるＰＰＳおよびカーボンファ
イバー積層材の材料定数を表１に示す。また、解析結果
を表２に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】表２から分かるように、本発明によるレン
ズホルダ３、３Ａを使用した場合には、レンズホルダの
質量は約３〜７％低減したことが確認された。また、慣
性モーメントは約６〜８％低減したことが確認された。

【００３４】さらに、レンズホルダの高次共振について
は、問題となるのはフォーカシング方向（Ｆ方向）の振
動であり、レンズ取り付け部３４をカーボンファイバー
積層材により形成したレンズホルダ３の場合には、ＰＰ
Ｓ製のレンズホルダに比べて固有振動数が約６．７ｋＨ
ｚ（約３０％）上昇したことが確認された。同様に、ト
ラッキング用駆動コイルの取り付け部分である胴部３１
がカーボンファイバー積層材から形成されているレンズ
ホルダ３Ａの場合にも、ＰＰＳ製レンズホルダに比べて
固有振動数が約４．７ｋＨｚ（約２１．７％）上昇した
ことが確認された。

【００３５】（その他の実施の形態）なお、上記の各例
では、レンズホルダを２個の部品を一体化することによ
り構成し、そのうちの一つの部品をカーボンファイバー
積層材により形成している。しかし、レンズホルダを３
個以上の部品から構成することもでき、この場合には、
それらの部品のうちの１個あるいは２個以上の部品をカ
ーボンファイバー積層材から形成すればよい。

【００３６】ここで、レンズホルダを２個以上の部品か
ら構成すると共に、これらの各部品をカーボンファイバ
ー積層材から形成することもできる。

【００３７】次に、レンズホルダの各部品を一体化する
ための方法は、接着剤を用いてもよいし、インサート成
形を用いることもできる。

【００３８】一方、上記の各例では第１の部品をＰＰＳ
製としているが、これとは異なる樹脂材料を用いて第１
の部品を形成することもできる。また、マグネシウム等
のダイカスト品とすることもできる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の対物レン
ズ駆動装置においては、そのレンズホルダを少なくとも
第１および第２の部品を一体化することにより構成する
と共に、少なくとも第２の部品をカーボンファイバー積
層材から形成したことを特徴としている。

【００４０】本発明によるレンズホルダは、単一部品か
らなる樹脂成形品あるいはダイカスト品に比べて、質量
を小さくできるので、フォーカシング方向の感度が改善
され、また慣性モーメントが低減されるのでトラッキン
グ方向の感度も改善される。これに加えて、固有振動数
を高めることができるので、高次共振周波数が高くなる
と共に振動レベルのピーク値も低減する。

【００４１】このように本発明によれば、応答性が良
く、しかも、高次共振が発生しにくいレンズホルダを備
えた対物レンズ駆動装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した対物レンズ駆動装置の概略平
面図である。

【図２】図１の対物レンズ駆動装置のＩＩ−ＩＩ線で切
断した部分の概略断面図である。

【図３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、図１の対物
レンズ駆動装置のレンズホルダを示す斜視図および分解
斜視図である。

【図４】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、図３のレン
ズホルダの別の例を示す斜視図および分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

１対物レンズ駆動装置２対物レンズ３レンズホルダ３１胴部３２天板３３軸受け部３４レンス取り付け部１００、３００レンズホルダの第１の部品２００、４００レンズホルダの第２の部品４ホルダ支持板４６摺動軸５１、５２トラッキング用マグネット５３、５４トラッキング用駆動コイル６１、６２フォーカシング用マグネット６３フォーカシング用駆動コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者早川正通長野県諏訪郡下諏訪町5329番地株式会社三協精機製作所内Ｆターム(参考） 5D118 AA23 DC03 EA02 ED08 5D119 AA50 JA43 JC05 JC06 NA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対物レンズと、この対物レンズを保持し
ているレンズホルダと、このレンズホルダをレンズ光軸
方向および当該レンズ光軸に直交する方向に移動させる
駆動機構とを有する対物レンズ駆動装置において、前記レンズホルダは、少なくとも第１および第２の部品
を一体化することにより構成された複合部品であり、少
なくとも前記第２の部品はカーボンファイバー積層材か
ら形成されていることを特徴とする対物レンズ駆動装
置。
【請求項２】請求項１において、前記第２の部品は平板状部品であり、当該平板状部品の
平面方向にカーボンファイバーが配向されていることを
特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項３】請求項１において、前記第２の部品は円筒状部品であり、当該円筒状部品の
円周方向にカーボンファイバーが配向されていることを
特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項４】請求項２において、前記第２の部品には前記対物レンズが取り付けられてい
ることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項５】請求項３において、前記第２の部品には、前記駆動機構を構成しているマグ
ネットおよび駆動コイルの一方が取り付けられているこ
とを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項６】請求項１ないし５のうちの何れかの項に
おいて、前記第１の部品は樹脂成形品あるいはダイカスト品であ
ることを特徴とする対物レンズ駆動装置。