JP2000235720A - 対物レンズ支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対物レンズ支持装置が用いられる光学式情報
記録及び再生装置の性能を向上させるためには、高速に
対物レンズをトラッキング方向にシークさせる必要があ
った。 【解決手段】 本発明は、レンズホルダ２の支持手段と
して、対物レンズ１のフォーカシング方向Ｙよりこのフ
ォーカシング方向Ｙと直交するトラッキング方向Ｘのバ
ネ剛性を大きくした弾性部材４よりなるものである。こ
れにより高速シーク時にトラッキング方向Ｘに大きな推
力が加わっても、トラッキング方向Ｘの変位は弾性部材
４が若干変形するだけであり、その結果、高速シークに
対するトラッキング制御がしやすい装置を実現すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的情報記録媒
体に対物レンズを介して光ビームを集光照射して、情報
を光学的に処理する光学式情報記録／再生装置に用いら
れる対物レンズ支持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光学式記録／再生装置は、情報を正確に
記録／再生するために、対物レンズより集光された光ビ
ームを光学的記録媒体のトラックに正確に追従させる必
要がある。この対物レンズは、光学的記録媒体の記録面
に直交する光軸方向のフォーカシング方向と、その光軸
方向に直交するトラッキング方向とに移動変位できるよ
うに対物レンズ支持装置によって支持されている。

【０００３】従来の対物レンズ支持装置としては、例え
ば、特開昭５９−２２１８３９号公報に記載されたもの
が知られている。この対物レンズ支持装置は、図１１に
示すように、対物レンズ１０１を保持したレンズホルダ
１０２と、このレンズホルダ１０２を固定するための基
体１０５と、一端が前記レンズホルダ１０２に固着さ
れ、かつ他端が前記基体１０５に固着された，互いに平
行な４本の弾性変形可能な金属ワイヤ１１６からなる弾
性部材とを有するものである。

【０００４】この対物レンズ支持装置によれば、前記基
体１０５と前記レンズホルダ１０２との間に配設された
マグネット１０９、フォーカシングコイル１０７及びト
ラッキングコイル１０８からなる駆動手段の推進力によ
り、金属ワイヤ１１６を弾性変形せしめて、レンズホル
ダ１０２を移動させることにより、対物レンズ１０１を
光軸方向のフォーカシング方向Ｙ、およびこの光軸方向
に直交するトラッキング方向Ｘにそれぞれ移動させ、フ
ォーカシング制御とトラッキング制御とがそれぞれ行わ
れていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の対物レンズ支持装置では、レンズホルダ１０２を４
本の金属ワイヤ１１６で支持しているため、フォーカシ
ング方向Ｙとトラッキング方向Ｘの４本の金属ワイヤ１
１６によるバネ剛性が同一となるため、フォーカシング
方向Ｙとトラッキング方向Ｘの１次共振周波数が同じと
なり、外乱に対してフォーカシング方向Ｙとトラッキン
グ方向Ｘの強さを変えることができない、という欠点が
あった。すなわち、この対物レンズ支持装置が用いられ
る光学式情報記録及び再生装置の性能を向上させるため
には、高速に対物レンズ１０１をトラッキング方向Ｘに
シークさせる必要があり、そのためには、対物レンズ支
持装置においてフォーカシング方向のバネ剛性よりもト
ラッキング方向のバネ剛性を強くする必要があった。

【０００６】ところが、４本の金属ワイヤ１１６でレン
ズホルダ１０２を支持した従来の対物レンズ支持装置で
は、フォーカシング方向Ｙとトラッキング方向Ｘのバネ
剛性が同一であるため、フォーカシング方向Ｙのバネ剛
性よりもトラッキング方向Ｘのバネ剛性を強くし、高速
シークに対応できるような対物レンズ支持装置を実現す
ることはできなかった。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するために提
案されたもので、高速シークに対応したトラッキング制
御が行える対物レンズ支持装置を提供することを目的と
したものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
対物レンズ支持装置は、対物レンズを保持するホルダ
と、このホルダを前記対物レンズの光軸方向及びこの光
軸方向と直交する方向に移動変位させる駆動手段と、前
記ホルダを移動変位可能に支持する支持手段とを有する
対物レンズ支持装置において、前記支持手段は、前記対
物レンズの光軸方向のバネ剛性よりこの光軸方向と直交
する方向のバネ剛性を大きくした弾性部材よりなるもの
であることを特徴とするものである。

【０００９】本発明の請求項２に係る対物レンズ支持装
置は、請求項１に記載の対物レンズ支持装置において、
前記支持手段は、２個以上の前記弾性部材により構成さ
れており、これらの弾性部材の一端は前記ホルダに取り
付けられ、他端は前記ホルダを固定するための基体に取
り付けられてなることを特徴とするものである。

【００１０】本発明の請求項３に係る対物レンズ支持装
置は、請求項１に記載の対物レンズ支持装置において、
前記弾性部材の形状は、前記対物レンズの光軸方向に短
く、かつ前記光軸方向と直交する方向に長く形成してな
ることを特徴とするものである。

【００１１】本発明の請求項４に係る対物レンズ支持装
置は、請求項１に記載の対物レンズ支持装置において、
前記ホルダが前記弾性部材の上方に配設され、前記ホル
ダを固定するための基体が前記弾性部材の下方に配設さ
れたものであることを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に記載された発明
の実施の形態における対物レンズ支持装置について、図
面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形
態による対物レンズ支持装置を示す斜視図であり、図２
は、本対物レンズ支持装置の断面図である。本実施の形
態の対物レンズ支持装置は、図１，２に示すように、対
物レンズ１を接着剤等により固定させて保持するレンズ
ホルダ２と、このレンズホルダ２を移動変位可能に収容
する基体５と、レンズホルダ２と基体５との間に配置さ
れたレンズホルダ２の支持手段としての２つの弾性部材
４とを有する。

【００１３】この弾性部材４は、材質としては、ゴム
系、プラスチック系などの弾性を有する素材であればす
べて使用可能であり、形状としては、細長い矩形形状を
有している。このような細長い矩形形状をした弾性部材
４のバネ剛性は、長い方が大きく短い方が小さくなる。
従って、この弾性部材４をその長い方を上記レンズホル
ダ２のトラッキング方向Ｘに向けて配置し、短い方を上
記レンズホルダ２のフォーカシング方向Ｙに向けて配置
することにより、対物レンズ１の駆動制御において、フ
ォーカシング方向Ｙのバネ剛性よりトラッキング方向Ｘ
のバネ剛性を強くすることができる。

【００１４】また、上記対物レンズ支持装置は、上記レ
ンズホルダ２を移動変位可能とする駆動手段として、フ
ォーカシングコイル７、トラッキングコイル８、マグネ
ット９、バックヨーク１０および背面コーク１１を有
し、対物レンズ１の光軸方向であるフォーカシング方向
Ｙには、フォーカシングコイル７、マグネット９、バッ
クヨーク１０および背面ヨーク１１によってレンズホル
ダ２を駆動させ、また光軸方向に直交する方向であるト
ラッキング方向Ｘには、トラッキングコイル８およびマ
グネット９によってレンズホルダ２を駆動させる。

【００１５】図３は、上記基体５の底部を示す斜視図で
あり、図４は、上記レンズホルダ２を示す斜視図であ
る。上記レンズホルダ２は、その中心部に設けた開口部
分に対物レンズ１を嵌め込み、この対物レンズ１がレン
ズホルダ２によって安定的に保持されるよう接着剤等に
より固定されている。また、このレンズホルダ２の両端
付近には、基体５より突設させた２つの背面ヨーク１１
を通す背面ヨーク用開口２１が形成されている。また、
レンズホルダ２の外周部には、フォーカス方向Ｙの制御
用に用いられるフォーカシングコイル７が巻き付けられ
ており、さらにこのフォーカシングコイル７の外側には
トラッキング方向Ｘの制御用に用いられる４個のトラッ
キングコイル８が接着剤等により取り付けられている。
また、レンズホルダ２の下部には、図４を参照して、対
物レンズ用開口２３の両側においてトラッキング方向に
細長い矩形形状をした弾性部材取り付け孔上３が、対物
レンズ１に対して対称の位置になるよう２箇所設けられ
ている。各弾性部材取り付け孔上３には、細長い矩形形
状をした弾性部材４が接着材等にて固定されている。

【００１６】上記基体５は、図３を参照して、上記レン
ズホルダ２の下部に形成した弾性部材取り付け孔上３と
対応するように、トラッキング方向Ｘに細長い矩形形状
をした弾性部材取り付け孔下６が設けられている。そし
て、この弾性部材取り付け孔下６には、レンズホルダ２
の下部に取り付けた弾性部材４の他端が接着剤等により
固定されている。また、基体５は、その両端部分に鉄系
の材料で構成されたバックヨーク１０を立設させ、各バ
ックヨーク１０の内側にマグネット９が装着されてい
る。このマグネット９は、上記レンズホルダ２の外周部
に取り付けられたトラッキングコイル８の外側に位置す
るようにされている。また、この基体５には、その底部
から突設させて上記レンズホルダ２の背面ヨーク用開口
２１内を通し、上記フォーカシングコイル７の内側に配
置される背面ヨーク１１が形成されている。この背面ヨ
ーク１１は、鉄系の材料により構成され、バックヨーク
１０に取り付けられたマグネット９の磁束が効率よくフ
ォーカシングコイル７およびトラッキングコイル８を横
切るようにしたものである。

【００１７】次に、上記対物レンズ支持装置におけるフ
ォーカシング方向Ｙおよびトラッキング方向Ｘの動作を
説明する。まず、レンズホルダ２が対物レンズ１の光軸
方向であるフォーカシング方向Ｙに移動する動作を、図
５、図６および図７を用いて説明する。図５は、上記対
物レンズ支持装置のフォーカシング駆動部の平面図であ
り、図６は、レンズホルダ２のフォーカス方向移動前の
断面図であり、図７は、レンズホルダ２のフォーカス方
向移動後の断面図である。レンズホルダ２のフォーカシ
ング方向Ｙの駆動は、フォーカシングコイル７、マグネ
ット９、バックヨーク１０および背面ヨーク１１により
行われる。

【００１８】図５において、右側のマグネット９のＮ極
がバックヨーク１０に当接しているので、磁束はＮ極か
らＳ極に流れ、マグネット９のＮ極から出た磁束１７ｂ
はバックヨーク１０、基体５の下部、背面ヨーク１１を
通った後、マグネット９のＳ極にもどる。したがって、
図５に示す右側のフォーカシングコイル７を通過する磁
束１７ｂは、同図５中の左側から右側へ向かうこととな
る。

【００１９】いま、フォーカシングコイル７に流れるフ
ォーカシング電流１２の向きを、図５において時計回り
とすると、フレミングの左手の法則により電流と磁界の
相互作用にてレンズホルダ２には、紙面の裏側から表側
の方向にフォーカシング推力が働き、レンズホルダ２は
紙面の裏側から表側の方向に移動する。

【００２０】同様に図５に示す左側のマグネット９のＮ
極がバックヨーク１０に当接しているので、フォーカシ
ングコイル７を横切る磁束１７ｂは右側から左側へ向か
うこととなり、フレミングの左手の法則によりレンズホ
ルダ２は紙面の裏側から表側の方向に移動する。すなわ
ち、フォーカシングコイル７に対して、図５において時
計回りとなるフォーカシング電流１２を流すことによ
り、左右のマグネット９からの磁束１７ｂによって、レ
ンズホルダ２は紙面の裏側より表側の方向にフォーカシ
ング推力を受けることになる。

【００２１】フォーカシングコイル７に対して上述のよ
うにフォーカシング電流１２を流すと、図６、図７にお
いて、レンズホルダ２を上側方向に動かすフォーカシン
グ推力１３が加わる。そうすると、レンズホルダ２と基
体５との間に取り付けられた弾性部材４は、図６に示す
ようなＡＢＣＤの寸胴な形状から、図７に示すようなａ
ｂｃｄのスリムな形状に変形され、レンズホルダ２を上
側方向に移動させることになる。レンズホルダ２は、弾
性部材４が図６における静止状態に戻ろうとする反力
と、図７におけるフォーカシング推力１３とが等しくな
ってつり合うまで変位し、フォーカシングコイル７のフ
ォーカシング電流１２を断ち切るとフォーカシング推力
１３が無くなって、レンズホルダ２は下方向に移動し最
終的には図６に示す初期状態の位置に戻る。

【００２２】ここで、弾性部材４をレンズホルダ２の下
方に配置することにより、レンズホルダ２の重量を弾性
部材４が受けて、左右の弾性部材４は常に等しい圧縮荷
重を受けることになるので、レンズホルダ２の姿勢は常
に安定した状態を保つことができる。

【００２３】次に、レンズホルダ２が対物レンズ１の光
軸方向と直交する方向であるトラッキング方向Ｘに移動
する動作を、図８、図９および図１０を用いて説明す
る。図８は、上記対物レンズ支持装置のトラッキング駆
動部の平面図であり、図９は、レンズホルダ２のトラッ
キング方向移動前の断面図であり、図１０は、レンズホ
ルダ２のトラッキング方向移動後の断面図である。レン
ズホルダ２のトラッキング方向Ｘの駆動は、トラッキン
グコイル８およびマグネット９により行われる。

【００２４】図８において、左右のトラッキングコイル
８におけるトラッキングコイル電流１４の向きは互いに
反対方向に流れるように設定されている。すなわち、同
図８中の左側のトラッキングコイル電流１４が反時計回
りに流れ、右側のトラッキングコイル電流１４が時計回
りに流れている。

【００２５】いま、マグネット９の磁束が紙面の裏から
表の方向に流れているとする。この場合、同図８中の左
側のトラッキングコイル８におけるトラッキングコイル
電流１４ａと、右側のトラッキングコイル８におけるト
ラッキングコイル電流１４ｄはマグネット９が配設され
た位置に無いので、これらトラッキングコイル８の部分
にはマグネット９の磁束が殆ど流れない。一方、左側の
トラキングコイル８のトラッキングコイル電流１４ｂお
よび右側のトラッキングコイル８のトラッキング電流１
４ｃはマグネット９が配設された位置にあるので、これ
らトラッキングコイル８の部分にはマグネット９の磁束
が多く流れている。そうすると、磁束が横切っているコ
イルに電流を流すと、フレミングの左手の法則に従って
推力が発生するので、図８の場合、左から右に向かって
トラッキング推力１５が発生する。

【００２６】レンズホルダ２の両外側に２個ずつ取り付
けられたトラッキングコイル８に対して、上述のように
トラッキング電流１４を流すと、図９、図１０におい
て、レンズホルダ２を対物レンズ１の光軸方向と直交す
る方向のトラッキング方向Ｘに動かすトラッキング推力
１５が加わる。そうすると、レンズホルダ２と基体５と
の間に取り付けられた弾性部材４は、図９に示すような
ＥＦＧＨの長方形形状から、図１０に示すｅｆｇｈの歪
んだ形状に変形され、レンズホルダ２を図１０において
右側に移動させることになる。レンズホルダ２は、弾性
部材４が図９における静止状態に戻ろうとする反力と、
図１０におけるトラッキング推力１５とが等しくなって
つり合うまで変位し、トラッキングコイル８のトラッキ
ング電流１４を断ち切るとトラッキング推力１５が無く
なって、レンズホルダ２は左方向に移動し最終的には図
９に示す初期状態の位置に戻る。

【００２７】以上のようにして、本実施の形態による対
物レンズ支持装置では、そのレンズホルダ２を対物レン
ズ１のフォーカシング方向Ｙおよびトラッキング方向Ｘ
に移動させることができるが、レンズホルダ２と基体５
との間に取り付けられた弾性部材４は、トラッキング方
向Ｘの方を長くしているので、トラッキング方向Ｘへの
バネ剛性がフォーカシング方向Ｙへのバネ剛性に比べて
大きくなっている。従って、フォーカシング方向Ｙに比
べてトラッキング方向Ｘの弾性部材４の反力が大きくな
るので、レンズホルダ２のトラッキング方向Ｘへの変位
が少なく、かつ素早い移動変位を行うことができる。そ
の結果、本実施の形態の対物レンズ支持装置では、レン
ズホルダ２を素早く変位移動させる必要のある高速シー
クに対してトラッキング制御のしやすいものを実現する
ことができるという効果を有することとなる。

【００２８】なお、本発明は、上記実施の形態のものに
限定されず、種々の設計変更を施すことが可能であり、
例えば、弾性部材４は２つ使用しているが、３つ、４つ
など２以上使用しても良く、また、レンズホルダ２を安
定して支持できれば１つでも良い。

【００２９】また、上記弾性部材４としては、対物レン
ズ１の光軸方向Ｙのバネ剛性よりこの光軸方向Ｙと直交
する方向Ｘのバネ剛性を大きくしたものであれば、円柱
状、柱状など種々の形状、また、ゴム製、プラスチック
製など種々の材質のものを使用しても良く、さらには、
短い矩形形状のものを複数個並設して使用するなどして
も良い。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る対物レンズ
支持装置によれば、対物レンズを支持するホルダの支持
手段は、前記対物レンズの光軸方向のバネ剛性よりこの
光軸方向と直交する方向のバネ剛性を大きくした弾性部
材よりなるものであるので、高速シーク時に前記光軸方
向と直交する方向のトラッキング方向に大きな推力が加
わっても、弾性部材のバネ剛性が高いためトラッキング
方向の変位は弾性部材が若干変形するだけであり、その
結果、高速シークに対するトラッキング制御がしやすい
装置を実現することができるという効果を有する。

【００３１】また、前記支持手段として、２個以上の前
記弾性部材により構成され、これらの弾性部材の一端を
前記ホルダに取り付け、他端を前記ホルダを固定するた
めの基体に取り付け、前記ホルダと前記基体との間に弾
性部材を装着させるものとすることにより、弾性部材は
引張り力により変形してフォーカシング方向へ変位し、
せん断力により変形してトラッキング方向へ変位するこ
とが可能となり、かつ、弾性部材の厚さ、長さ、高さ、
ヤング率等を変えることにより、フォーカス方向のバネ
剛性およびトラッキング方向のバネ剛性を容易に変える
ことができ、これによりフォーカシング制御及びトラッ
キング制御のための調整をしやすい対物レンズ支持装置
を実現することができるという効果も有する。

【００３２】また、前記弾性部材の形状を、前記対物レ
ンズの光軸方向に短く、かつ前記光軸方向と直交する方
向に長いものとすることにより、前記バネ剛性を有した
弾性部材よりなる支持手段を簡単な構成で得られ、その
結果、高速シークに対するトラッキング制御がしやすい
装置を簡単な構成で実現することができるという効果を
有する。

【００３３】また、前記ホルダが前記弾性部材の上方に
配設され、前記ホルダを固定するための基体が前記弾性
部材の下方に配設されるようにすることにより、弾性部
材がレンズホルダの重量を受けて、弾性部材は常に等し
い圧縮荷重を受けることになるので、レンズホルダの姿
勢は常に安定した状態を保つことができ、その結果、フ
ォーカシング制御及びトラッキング制御を安定して行え
る装置を実現することができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による対物レンズ支持装置
の斜視図である。

【図２】図１の対物レンズ支持装置の断面図である。

【図３】図１の対物レンズ支持装置における基体底部の
斜視図である。

【図４】図１の対物レンズ支持装置におけるレンズホル
ダの斜視図である。

【図５】図１の対物レンズ支持装置におけるフォーカシ
ング駆動部の平面図である。

【図６】図１の対物レンズ支持装置におけるフォーカス
方向移動前の断面図である。

【図７】図１の対物レンズ支持装置におけるフォーカス
方向移動後の断面図である。

【図８】図１の対物レンズ支持装置におけるトラッキン
グ駆動部の側面図である。

【図９】図１の対物レンズ支持装置におけるトラッキン
グ方向移動前の断面図である。

【図１０】図１の対物レンズ支持装置におけるトラッキ
ング方向移動後の断面図である。

【図１１】従来の対物レンズ支持装置の斜視図である。

【符号の説明】

１ 対物レンズ ２ レンズホルダ ３ 弾性部材取り付け孔上 ４ 弾性部材 ５ 基体 ６ 弾性部材取り付け孔下 ７ フォーカシングコイル ８ トラッキングコイル ９ マグネット １０ バックヨーク １１ 背面ヨーク １２ フォーカシング電流 １３ フォーカシング推力 １４ トラッキングコイル電流 １５ トラッキング推力 １７ 磁束 ２１ 背面ヨーク用開口 ２２ レンズホルダ外周部 ２３ レンズ用開口 １０１ 対物レンズ １０２ レンズホルダ １０５ 基体 １０７ フォーカシングコイル １０８ トラッキングコイル １０９ マグネット １１６ 金属ワイヤ Ｘ トラッキング方向 Ｙ フォーカシング方向

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズを保持するホルダと、このホ
   ルダを前記対物レンズの光軸方向及びこの光軸方向と直
   交する方向に移動変位させる駆動手段と、前記ホルダを
   移動変位可能に支持する支持手段とを有する対物レンズ
   支持装置において、 前記支持手段は、前記対物レンズの光軸方向のバネ剛性
   よりこの光軸方向と直交する方向のバネ剛性を大きくし
   た弾性部材よりなるものであることを特徴とする対物レ
   ンズ支持装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の対物レンズ支持装置に
   おいて、 前記支持手段は、２個以上の前記弾性部材により構成さ
   れており、 これらの弾性部材の一端は前記ホルダに取り付けられ、
   他端は前記ホルダを固定するための基体に取り付けられ
   てなることを特徴とする対物レンズ支持装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の対物レンズ支持装置に
   おいて、 前記弾性部材の形状は、前記対物レンズの光軸方向に短
   く、かつ前記光軸方向と直交する方向に長く形成してな
   ることを特徴とする対物レンズ支持装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の対物レンズ支持装置に
   おいて、 前記ホルダが前記弾性部材の上方に配設され、前記ホル
   ダを固定するための基体が前記弾性部材の下方に配設さ
   れたものであることを特徴とする対物レンズ支持装置。