JP2002015444A - 可動部材の支持機構および対物レンズ駆動装置の支持機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動部材を複数本の可撓性支持部材によって
固定部材に支持させる構造において、可動部材の移動時
における所定方向に対する傾きの発生を防ぐ。 【解決手段】 可動部材１の両側を、固定部材１０に対
して２本ずつ計４本の支持ワイヤ１１ａ〜１１ｄにて支
持し、各支持ワイヤー１１ａ〜１１ｄ間における上下方
向（ｚ方向）の間隔を、可動部材１側の間隔Ｚａよりも
固定部材１０側の間隔Ｚｂの方が広くなるように設定す
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、可動部材を複数の
略平行に配置された可撓性支持部材によって固定部材に
連結してなる構成の可動部材の支持機構、および対物レ
ンズが設置された可動部材を複数の略平行に配置された
可撓性支持部材によって固定部材に連結してなる構成の
対物レンズ駆動装置の支持機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ピックアップ装置に搭載される
対物レンズアクチュエータにおいて、対物レンズが設置
された可動部材を、互いに平行に配置された可撓性を有
する複数の弾性支持部材によって、フォーカシング方向
およびトラッキング方向に移動可能に支持する構成にし
た支持機構がある。

【０００３】例えば実用新案登録第２５１５９７７号公
報に記載されている光ピックアップ装置では、可動部材
であるレンズホルダの重心を含む平面内で、レンズホル
ダを弾性支持部材により支持して、レンズホルダの重心
に推力を作用させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の光
ピックアップ装置などに採用されている支持機構、すな
わち、互いに平行に配置された可撓性を有する複数の弾
性支持部材によって、可動部材を所定の方向へ移動可能
に支持する構成の支持機構では、可動部材に推力を作用
させた場合、弾性支持部材に引張り圧縮力が作用して、
この引張り圧縮力が各弾性支持部材によって異なるた
め、各弾性支持部材ごとに異なる変形が生じ、可動部材
が傾いてしまうという問題があった。

【０００５】本発明の目的は、前記従来の問題を解決
し、可動部材の移動時における所定方向に対する傾きの
発生を防止した可動部材の支持機構および対物レンズ駆
動装置の支持機構を提供することにある。

【０００６】

【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記載の本発明は、可動部材を複数の略平行
に配置された可撓性支持部材によって固定部材に連結し
てなる可動部材の支持機構において、前記固定部材を弾
性部材によって構成すると共に、前記可撓性支持部材間
の間隔を前記可動部材側より前記固定部材側の方を広く
することによって、前記可動部材における所定の移動方
向に対して生じる傾きを抑制したことを特徴とし、この
構成によって、可動部材を変位させた際に生じる固定部
材の変形と、可撓性支持部材間の前記間隔の設定とによ
って、可動部材の所定の移動方向に対する傾きの発生を
キャンセルすることができるため、可動部材を所定方向
へ平行移動させることができる。

【０００７】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
可動部材の支持機構において、可動部材を移動させる方
向における可撓性支持部材間の間隔を可動部材側より固
定部材側の方を広くしたことを特徴とし、この構成によ
って、前記のように可動部材の所定の移動方向に対する
傾きの発生をキャンセルすることができ、可動部材を所
定方向へ平行移動させることができる。

【０００８】請求項３記載の本発明は、請求項１または
２記載の可動部材の支持機構において、線状または板状
をなす可撓性支持部材の長手方向の固定部材における部
位の剛性を低く設定したことを特徴とし、この構成によ
って、固定部材の剛性を前記のように低くして共振の影
響を低減させるようにしても、可動部材を所定方向へ平
行移動させることができる。

【０００９】請求項４記載の本発明は、請求項１，２ま
たは３記載の可動部材の支持機構において、可動部材を
移動させるための駆動力の作用点を、可撓性支持部材と
可動部材とが連結する位置よりも固定部材側に設定した
ことを特徴とし、この構成によって、駆動力の作用点を
連結位置からオフセットさせることにより、固定部材の
変形を低減させることができ、除去しきれない変形は可
撓性支持部材間の前記間隔の設定によりキャンセルする
ことができる。

【００１０】請求項５記載の本発明は、対物レンズが搭
載された可動部材を複数の略平行に配置された可撓性支
持部材によって固定部材に連結してなり、前記対物レン
ズを所定の方向へ移動させるため前記可動部材を駆動す
る対物レンズ駆動装置の支持機構において、前記固定部
材を弾性部材によって構成すると共に、前記可撓性支持
部材間の間隔を前記可動部材側より前記固定部材側の方
を広くすることによって、前記可動部材における所定の
移動方向に対して生じる傾きを抑制したことを特徴と
し、この構成によって、対物レンズ（可動部材）を変位
させた際に生じる固定部材の変形と、可撓性支持部材間
の前記間隔の設定とによって、対物レンズの所定の移動
方向に対する傾きの発生をキャンセルすることができる
ため、対物レンズを所定方向へ平行移動させることがで
きる。

【００１１】請求項６記載の本発明は、入射光を反射す
る第１ミラーと、この第１ミラーで反射された光を対物
レンズの光軸方向へ反射して入射させる第２ミラーとが
備えられ、前記第１ミラーと対物レンズとを搭載した可
動部材を複数の略平行に配置された可撓性支持部材によ
って固定部材に連結してなり、前記対物レンズを所定の
方向へ移動させるため前記可動部材を駆動する対物レン
ズ駆動装置の支持機構であって、前記固定部材を弾性部
材によって構成すると共に、前記可撓性支持部材間の間
隔を前記可動部材側より前記固定部材側の方を広くする
ことによって、前記可動部材における所定の移動方向に
対して生じる傾きを抑制したことを特徴とし、この構成
によって、第１ミラー（可動部材）を変位させた際に生
じる固定部材の変形と、可撓性支持部材間の前記間隔の
設定とによって、第１ミラーの所定の移動方向に対する
傾きの発生をキャンセルすることができるため、第１ミ
ラーを所定方向へ平行移動させることができ、移動によ
る光軸ずれを低減させることができる。

【００１２】請求項７記載の本発明は、請求項５または
６記載の対物レンズ駆動装置の支持機構において、対物
レンズの光軸方向における可撓性支持部材間の間隔を可
動部材側より固定部材側の方を広くしたことを特徴と
し、この構成によって、対物レンズのフォーカシング時
の傾きを防止することができる。

【００１３】請求項８記載の本発明は、請求項５，６ま
たは７記載の対物レンズ駆動装置の支持機構において、
線状または板状をなす可撓性支持部材の長手方向の固定
部材における部位の剛性を低く設定したことを特徴と
し、この構成によって、固定部材の剛性を前記のように
低くして共振の影響を低減させるようにしても、可動部
材を所定方向へ平行移動させることができる。

【００１４】請求項９記載の本発明は、請求項５，６，
７または８記載の対物レンズ駆動装置の支持機構におい
て、可動部材を移動させるための駆動力の作用点を、可
撓性支持部材と可動部材とが連結する位置よりも固定部
材側に設定したことを特徴とし、この構成によって、駆
動力の作用点を連結位置からオフセットさせることによ
り、固定部材の変形を低減させることができ、除去しき
れない変形は可撓性支持部材間の前記間隔の設定により
キャンセルすることができる。

【００１５】

【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。

【００１６】図１は本発明の第１実施形態を説明するた
めの４本ワイヤー支持構造の対物レンズアクチュエータ
の分解斜視図であり、１はレンズホルダである可動部材
であって、可動部材１には前部に対物レンズ２が設けら
れ、中央部にフォーカシングコイル３とトラッキングコ
イル４とが設けられ、両側部に支持部５が設けられてい
る。６はベース部材であって、ベース部材６上には磁石
７がヨーク部８に設けられ、さらに入射する光ビームを
対物レンズ２方向へ立ち上げるように偏向するための立
上げミラー９が設けられている。１０は倒Ｈ字状をした
板状弾性部材からなる固定部材であって、固定部材１０
の４つの端部１０ａには可撓性支持部材である４本の支
持ワイヤー１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの長手方向
の一端部がそれぞれ固定され、この支持ワイヤー１１ａ
〜１１ｄの他端部が可動部材１の支持部５にそれぞれ固
定されている。

【００１７】組立時には、固定部材１０の基部１０ｂは
ベース部材６の固定立壁１２にネジ１３により固定さ
れ、可動部材１に設けられたフォーカシングコイル３と
トラッキングコイル４と、ベース部材６上に設けられた
磁石７とヨーク部８とにより、可動部材１をフォーカシ
ング方向とトラッキング方向へ移動駆動させる磁気回路
を構成する。

【００１８】前記構成の対物レンズアクチュエータは光
ピックアップ装置に搭載され、レーザ光源からの光ビー
ムを、立上げミラー９によって対物レンズ２方向へ偏向
し、記録／再生時に対物レンズ２によって光ディスクの
記録面に光スポットとして集光させるものである。そし
て、対物レンズアクチュエータにおけるフォーカシング
制御は、フォーカシングコイル３に電流を流して前記磁
気回路によってｚ軸方向の推力を発生させ、支持ワイヤ
ー１１ａ〜１１ｄが撓むことにより対物レンズ２を含む
可動部材１をｚ軸方向へ変位させることによって行わ
れ、またトラッキング制御は、トラッキングコイル４に
電流を流して前記磁気回路によってｘ軸方向の推力を発
生させ、支持ワイヤー１１ａ〜１１ｄが撓むことにより
対物レンズ２を含む可動部材１をｘ軸方向へ変位させる
ことによって行われる。

【００１９】前記制御動作の際に、ｚ軸方向における上
側の支持ワイヤー１１ａ，１１ｃには圧縮応力が作用
し、下側の支持ワイヤー１１ｂ，１１ｄには引張応力が
作用する。このとき、図２に示す説明図のように、固定
部材１０が剛体であれば、固定部材１０は矢印に示す圧
縮／引張応力により変形せずに、可動部材１がｚ軸方向
に平行移動して変位する。しかし実際には、図３に示す
説明図のように、固定部材１０は弾性体であるため、圧
縮／引張応力により変形し、可動部材１は矢印Ａ方向へ
傾いてしまう。

【００２０】特に可動部材１を高周波で駆動する際に、
支持ワイヤー１１ａ〜１１ｄの共振が可動部材１の動作
に影響しないようにするためには、固定部材１０におけ
るｙ軸方向（支持ワイヤー１１ａ〜１１ｄにおける長手
方向）の剛性を低くすることが有効であるが、この場
合、先に説明したように可動部材１の傾きは大きくなる
傾向にある。

【００２１】そこで図４に示す説明図のように、各支持
ワイヤー１１ａ〜１１ｄ間における上下方向（ｚ方向）
の間隔を、可動部材１側の間隔Ｚａよりも固定部材１０
側の間隔Ｚｂの方が広くなるようにハの字状に設定する
ことが有効であると考えられる。すなわち、フォーカシ
ングコイル３に電流を流すと、図２の説明図と同様に、
可動部材１はｚ軸方向へ変位する。このとき、図５に示
す説明図のように、固定部材１０が剛体であれば、圧縮
／引張応力により固定部材１０が変形せずに、可動部材
１が矢印Ａ´方向へ傾き、図３に示す矢印Ａと逆の方向
へ傾くため、傾きが相殺される。

【００２２】しかし実際には、固定部材１０は弾性体で
ある。そこで本実施形態では、固定部材１０の変形によ
る傾き量と、支持ワイヤー１１ａ〜１１ｄをハの字状に
配置したことによる傾き量とが等しくなるように設定す
ることにより、図６に示す説明図のように可動部材１に
おける傾きを相殺するようにしている。

【００２３】また各支持ワイヤー１１ａ〜１１ｄに生じ
る圧縮／引張応力は、可動部材１における支持部５にお
けるモーメントと釣り合う量となる。図２〜図６に示す
ように、可動部材１における磁気回路から受ける駆動力
の作用点と、可動部材１の支持点である支持部５の位置
とが一致している場合、モーメントは支持ワイヤー１１
ａ〜１１ｄが撓むことにより発生する曲げモーメントの
和となる。

【００２４】前記駆動力の作用点を支持部５から移動
（オフセット）させた場合、駆動力によってもモーメン
トが発生し、駆動力の作用点が支持ワイヤー１１ａ〜１
１ｄを二等分する位置にある場合には、支持ワイヤー１
１ａ〜１１ｄの撓みによるモーメントと駆動力によるモ
ーメントとが釣り合い、圧縮／引張応力が生じない。し
たがって、このように構成して可動部材１の傾きを低減
するようにすれば、部品のばらつきによる影響が少ない
という利点がある。しかし、駆動力の作用点は可動部材
１の重心に位置させる必要があり、図７に示す説明図の
ように、一般的には支持ワイヤー１１ａ〜１１ｄを二等
分する位置までオフセットさせることができず、傾きを
取りきれない。

【００２５】図８に示す本発明の第２実施形態の構成を
示す説明図のように、駆動力の作用点を支持部５からオ
フセットさせると共に、各支持ワイヤー１１ａ〜１１ｄ
間における上下方向（ｚ軸方向）の間隔を、可動部材１
側よりも固定部材１０側の方が広くなるようにハの字状
に設定することによって可動部材１における傾きを除去
することができる。

【００２６】図９は本発明の第３実施形態を説明するた
めの４本ワイヤー支持構造の対物レンズアクチュエータ
の分解斜視図、図１０は図９の対物レンズアクチュエー
タの組立状態を示す斜視図であり、第３実施形態におい
て、図１に示す第１実施形態の構成と異なる点は、立上
げミラー９を、反射面がｙ軸方向外側に向くように９０
度回転させ、さらに対物レンズ２の設置側の可動部材１
における端部を突出させ、この突出部１ａに、入射する
光ビームを立上げミラー９の反射面へ偏向させるための
可動ミラー１５が固着されている構成である。

【００２７】したがって、第３実施形態では、図１０に
示すように、光源から出射された光ビームＬは、ｘ軸方
向から可動ミラー１５へ入射すると、可動ミラー１５に
よりｙ軸方向へ偏向されて、立上げミラー９によってｚ
軸方向へ偏向され、対物レンズ２へ入射することにな
る。ここで、可動部材１がｘ軸方向へ平行に移動される
と、可動ミラー１５から立上げミラー９へ向かう光ビー
ムＬも平行に同量だけ移動するため、立上げミラー９か
ら対物レンズ２へ入射する光ビームＬにおける光軸の位
置が対物レンズ２に対して一定となる。

【００２８】ここで単に、トラッキングコイル４に電流
を流して可動部材１をトラッキング方向（ｘ軸方向）に
駆動した場合、図３と同様に固定部材１０が変形して、
図１２（動作時の平面状態）に示す説明図のように、図
１１（静止時の平面状態）に示す状態から可動部材１が
ｚ軸周りに傾いてしまう。可動部材１がｚ軸周りに傾く
と、可動ミラー１５から立上げミラー９へ向かう光ビー
ムＬの光軸も傾いてしまい、対物レンズ２へ入射する光
ビームＬの光軸がずれてしまうことになる。

【００２９】そこで、第３実施形態では、図１３（静止
時の平面状態），図１４（動作時の平面状態）に示す説
明図のように、支持ワイヤー１１ａ〜１１ｄを平面（ｘ
ｙ面）においてハの字状に配置することにより、ｚ軸周
りの傾きを防ぐようにしている。また第３実施形態で
は、図１３，図１４に示すように、上述した可動部材１
における支持部５のオフセットも合わせて実施してい
る。

【００３０】第３実施形態のような可動部材／ミラー一
体構造では、支持ワイヤー１１ａ〜１１ｄが光ビームＬ
を妨げないようにする必要があるため、オフセット量を
多くすることはできない。したがって、支持ワイヤー１
１ａ〜１１ｄを前記のようにハの字状に配列すること
は、より効果的である。

【００３１】図１５に第４実施形態における要部の斜視
図に示すように、第３実施形態の可動部材／ミラー一体
構造において、支持ワイヤー１１ａ〜１１ｄを、ｙｚ面
とｘｙ面との両方において、それぞれハの字状に配置す
ることにより、ｚ軸方向の変位による対物レンズ２の傾
きの防止と、ｘ軸方向の変位による光軸ずれとを防止す
ることができる。

【００３２】なお、本発明は、前記各実施形態として説
明した４本ワイヤー支持構造の対物レンズアクチュエー
タのみならず、可動部材を複数本の線材あるいは板材か
らなる可撓性支持部材を介して固定部材に支持させる構
造の装置にも適用することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
対物レンズが搭載されたレンズホルダなどの可動部材
を、複数の略平行に配置された可撓性支持部材によって
固定部材に連結してなる支持機構において、可動部材を
変位させた際に生じる固定部材の変形と、可撓性支持部
材間の間隔の設定とによって、可動部材の所定の移動方
向に対する傾きの発生をキャンセルすることができるた
め、可動部材を所定方向へ正確に平行移動させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を説明するための４本ワ
イヤー支持構造の対物レンズアクチュエータの分解斜視
図

【図２】４本ワイヤー支持構造における問題点の説明図
（剛性固定部材）

【図３】４本ワイヤー支持構造における問題点の説明図
（弾性固定部材）

【図４】本発明の第１実施形態における比較例の説明図
（静止状態）

【図５】本発明の第１実施形態における比較例の説明図
（動作状態）

【図６】本発明の第１実施形態における動作状態の説明
図

【図７】本発明の第２実施形態における比較例の説明図

【図８】本発明の第２実施形態の構成を説明する説明図

【図９】本発明の第３実施形態を説明するための４本ワ
イヤー支持構造の対物レンズアクチュエータの分解斜視
図

【図１０】本発明の第３実施形態の対物レンズアクチュ
エータの組立状態を示す斜視図

【図１１】本発明の第３実施形態における比較例の説明
図（静止時の平面状態）

【図１２】本発明の第３実施形態における比較例の説明
図（動作時の平面状態）

【図１３】本発明の第３実施形態における平面状態の説
明図（静止状態）

【図１４】本発明の第３実施形態における平面状態の説
明図（動作状態）

【図１５】本発明の第４実施形態を説明するための要部
の斜視図

【符号の説明】

１ 可動部材 ２ 対物レンズ ３ フォーカシングコイル ４ トラッキングコイル ５ 支持部 ６ ベース部材 ７ 磁石 ８ ヨーク部 ９ 立上げミラー １０ 固定部材 １１ａ〜１１ｄ 支持ワイヤー １２ 固定立壁 １５ 可動ミラー

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動部材を複数の略平行に配置された可
   撓性支持部材によって固定部材に連結してなる可動部材
   の支持機構において、 前記固定部材を弾性部材によって構成すると共に、前記
   可撓性支持部材間の間隔を前記可動部材側より前記固定
   部材側の方を広くすることによって、前記可動部材にお
   ける所定の移動方向に対して生じる傾きを抑制したこと
   を特徴とする可動部材の支持機構。
2. 【請求項２】 前記可動部材を移動させる方向における
   前記可撓性支持部材間の間隔を前記可動部材側より前記
   固定部材側の方を広くしたことを特徴とする請求項１記
   載の可動部材の支持機構。
3. 【請求項３】 線状または板状をなす前記可撓性支持部
   材の長手方向の前記固定部材における部位の剛性を低く
   設定したことを特徴とする請求項１または２記載の可動
   部材の支持機構。
4. 【請求項４】 前記可動部材を移動させるための駆動力
   の作用点を、前記可撓性支持部材と前記可動部材とが連
   結する位置よりも前記固定部材側に設定したことを特徴
   とする請求項１，２または３記載の可動部材の支持機
   構。
5. 【請求項５】 対物レンズが搭載された可動部材を複数
   の略平行に配置された可撓性支持部材によって固定部材
   に連結してなり、前記対物レンズを所定の方向へ移動さ
   せるため前記可動部材を駆動する対物レンズ駆動装置の
   支持機構において、 前記固定部材を弾性部材によって構成すると共に、前記
   可撓性支持部材間の間隔を前記可動部材側より前記固定
   部材側の方を広くすることによって、前記可動部材にお
   ける所定の移動方向に対して生じる傾きを抑制したこと
   を特徴とする対物レンズ駆動装置の支持機構。
6. 【請求項６】 入射光を反射する第１ミラーと、この第
   １ミラーで反射された光を対物レンズの光軸方向へ反射
   して入射させる第２ミラーとが備えられ、前記第１ミラ
   ーと対物レンズとを搭載した可動部材を複数の略平行に
   配置された可撓性支持部材によって固定部材に連結して
   なり、前記対物レンズを所定の方向へ移動させるため前
   記可動部材を駆動する対物レンズ駆動装置の支持機構で
   あって、 前記固定部材を弾性部材によって構成すると共に、前記
   可撓性支持部材間の間隔を前記可動部材側より前記固定
   部材側の方を広くすることによって、前記可動部材にお
   ける所定の移動方向に対して生じる傾きを抑制したこと
   を特徴とする対物レンズ駆動装置の支持機構。
7. 【請求項７】 前記対物レンズの光軸方向における前記
   可撓性支持部材間の間隔を前記可動部材側より前記固定
   部材側の方を広くしたことを特徴とする請求項５または
   ６記載の対物レンズ駆動装置の支持機構。
8. 【請求項８】 線状または板状をなす前記可撓性支持部
   材の長手方向の前記固定部材における部位の剛性を低く
   設定したことを特徴とする請求項５，６または７記載の
   対物レンズ駆動装置の支持機構。
9. 【請求項９】 前記可動部材を移動させるための駆動力
   の作用点を、前記可撓性支持部材と前記可動部材とが連
   結する位置よりも前記固定部材側に設定したことを特徴
   とする請求項５，６，７または８記載の対物レンズ駆動
   装置の支持機構。