JP2002163833A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高転送速度光ディスク装置に対応する、ディス
ク高速回転振動に耐える対物レンズ駆動装置を提供す
る。 【解決手段】フォーカス方向に対物レンズを軸の摺動方
向に微動させ、トラッキング方向に対物レンズを軸を中
心に回動させる対物レンズ駆動装置において、対物レン
ズを中立位置に保持する磁性体とは別に、レンズ保持部
材を摺動軸に押付ける力が働く予圧用のリング状磁性体
を備えた対物レンズ駆動装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対物レンズ駆動装
置に係わり、特に、光磁気ディスク装置，ＣＤ−ＲＯＭ
装置，ＤＶＤ−ＲＯＭ装置，ＤＶＤ−ＲＡＭ装置などに
用いられる対物レンズ駆動装置およびそれを用いた光デ
ィスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特公平7−52514号公報に示され
ているように従来の軸摺動回動形対物レンズ駆動装置で
は、対物レンズとそれを保持するレンズ保持部材を含む
可動部とヨークおよび磁石で形成される磁気回路、前記
磁気回路に配置されて可動部の一部であるフォーカス方
向に対物レンズを軸の摺動方向に微動させるフォーカス
コイル、同トラッキング方向に対物レンズを軸中心に回
動させるトラッキングコイルで構成されており、磁気回
路には対物レンズの中立位置を保持する磁性体が設けら
れている。レンズ保持部材と軸間に働く予圧の大きさ
は、予圧用の磁性体の大きさとその位置によって変化さ
せていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】対物レンズ駆動装置
は、対物レンズとそれを保持するレンズ保持部材とコイ
ルからなる可動部において、対物レンズを記録媒体であ
るディスクに対して微動させる。対物レンズ駆動装置の
可動部は、通常、対物レンズとヨークおよび磁石で形成
される磁気回路と、前記磁気回路に配置されてフォーカ
ス方向に対物レンズを軸の摺動方向に微動させるフォー
カスコイルと、前記磁気回路に配置されてトラッキング
方向に対物レンズを軸中心に回動させるトラッキングコ
イルとを含んでいる。

【０００４】ＣＤ−ＲＯＭ装置，ＤＶＤ−ＲＯＭ装置や
コンピュータ用記録装置などとして用いられる光ディス
ク装置は、高転送速度化が進んできている。この高転送
速度化の方法は、主にディスクを高速に回転させること
によって対応を図っている。

【０００５】この高速に回転されているディスクによっ
て、ディスク重心と回転中心との差にともなう回転一次
振動が大きくなり、軸摺動回転形対物レンズ駆動装置で
はレンズ保持部材と摺動軸との間の接触部による振動が
発生し位置決め精度を劣化させた。そのため、レンズ保
持部材と摺動軸に押付ける力、予圧が必要となった。

【０００６】しかし、従来の対物レンズ駆動装置の構成
では、磁性体の大きさやその位置によって予圧の大きさ
を調整しているため、装置の仕様（例えば２４倍速ＣＤ
−ＲＯＭ対応、あるいは３２倍速ＣＤ−ＲＯＭ対応等）
によって最適予圧が変わるたびにレンズ保持部材の磁性
体取付け形状あるいは取付け冶具の変更が必要であっ
た。

【０００７】本発明の目的は、予圧の大きさを変えても
予圧用磁性体以外の部材変更を必要としない対物レンズ
駆動装置を供給することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、摺動軸を備える磁石とヨークで形成され
る磁気回路を備えた固定部材と、対物レンズと前記摺動
軸が差し込まれてる軸孔を備えた対物レンズ保持部材、
前記磁気回路に配置されて対物レンズをフォーカス方向
であるを軸の摺動方向に微動させるフォーカスコイル、
同トラッキング方向に対物レンズを軸を中心に回動させ
るトラッキングコイルとを含む対物レンズ駆動装置にお
いて、対物レンズを中立位置に保持する磁性体とは別に
対物レンズ保持部材を摺動軸に押付ける力が働く予圧用
のリング状磁性体をレンズ保持部材にリング外径より内
径がやや大きく平らな底面がある孔に配置する対物レン
ズ駆動装置を装備するものである。

【０００９】リング状鉄片を磁石と空隙をもって対をな
すインナヨークの上部に配置してもよい。前記予圧用リ
ング状磁性体を、摺動軸を法線とする面に配置してもよ
い。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、図１から図４を参照して、
本発明による対物レンズ駆動装置の実施例を説明する。

【００１１】図１は本発明による対物レンズ駆動装置の
一実施例の外観を示す斜視図である。本図では、例えば
ＣＤ用対物レンズとＤＶＤ用対物レンズのように２種類
の対物レンズを搭載しており、ディスクの種類によって
軸９を中心に回転し必要な対物レンズを対物レンズ駆動
部に入光される光ビーム１２の定位置に選択できる構造
となっている。第一対物レンズ１および第二対物レンズ
２の光軸方向すなわちＺ軸をフォーカス方向とし、ディ
スク１６の半径方向をすなわちＹ軸方向をトラッキング
方向とする。第一対物レンズ１と第二対物レンズ２は、
ポリカーボネートなどの高剛性プラスチック非磁性材料
で作られたレンズ保持部材３に略９０°の間隔で保持さ
れている。

【００１２】コイル形状のフォーカスコイル４は、レン
ズ保持部材３の周囲に軸９を中心に配置されている。扁
平形状のトラッキングコイル５ａ〜５ｄは、フォーカス
コイル４に近接し、軸９の同一円周上に一つのトラッキ
ングコイル５ａを第一レンズ１と第二レンズ２間にはさ
み、他のトラッキングコイル５ｂ〜５ｄを略９０°の角
度で放射状に配置されている。前記トラキングコイル５
ａ〜５ｄの外周位置で同一円周上に磁石８ａ〜８ｄ配置
され、その磁石８ａ〜８ｄの外周にアウタヨーク６ａ〜
６ｄがあり、内周にインナヨーク７ａ，７ｂがある。

【００１３】このインナヨーク７ａ，７ｂは磁石８ａ〜
８ｄとの間にフォーカスコイル４およびトラッキングコ
イル５ａ〜５ｄがはさまれるように配置され、磁気回路
を構成している。インナヨーク７ａ，７ｂは第一磁石８
ａと第二磁石８ｂと対に第一インナヨーク７ａがあり、
第三磁石８ｃと第四磁石８ｄと対に第二インナヨーク７
ｂが設けられている。この磁気回路は一組のインナヨー
ク７ａ，７ｂと磁石８ａ〜８ｄ、アウタヨーク６ａ〜６
ｄで形成される磁気回路において、各々の挿入されるト
ラキングコイル５ａ〜５ｄと磁気回路の位置関係が略９
０°回転するごとに同一になる配置となっている。

【００１４】第一および第二対物レンズ１，２とレンズ
保持部材３とフォーカスコイル４およびトラッキングコ
イル５ａ〜５ｄからなる可動部は、前記磁気回路によっ
てフォーカス方向すなわち軸９の摺動方向と、トラッキ
ング方向すなわち軸９を中心とした回動方向に駆動され
る軸摺動回動形対物レンズ駆動装置である。

【００１５】可動部には、第一および第二対物レンズ
１，２を中立位置に保持するための各々の磁石８ａ〜８
ｄに向かって腕が伸びる十字状板の磁性体１０が設けら
れている。この中立位置保持用の磁性体１０は、軸９を
法線とする面内（ＸＹ平面）に可動部フォーカス方向の
ほぼ重心１４で軸９を中心に対称形状配置され、略90°
ごとに磁石の中心に向かって同等の吸引力が働く構造と
なっている。その際、図２に示す可動部の重心１４に中
点保持力が働くため、θｘおよびθｙ方向にはモーメン
トがほぼ働かない構造となっている。

【００１６】前記中点保持用磁性体１０とは別にレンズ
保持部材３のスリーブ部１５と軸９間に押付け力である
予圧を与えるための予圧用リング状磁性体１１を中点保
持用十字状磁性体１０のひとつの腕先端近傍に設けてい
る。この予圧用リング状磁性体１１は、軸９を法線とす
る面内（ＸＹ平面）に可動部フォーカス方向のほぼ重心
１４で中点保持用磁性体１０とフォーカス方向に０.１m
m 程度の隙間をもち、インナヨーク上部に配置されてい
る。この予圧用リング状磁性体１１は、可動部の重心１
４にレンズ保持部材３と軸９に予圧が働くためθｘおよ
びθｙ方向にはモーメントがほぼ働かない構造で、中点
保持用磁性体１０に対して隙間を設けかつインナヨーク
上部に配置されているため中点保持力にほぼ影響を与え
ない構造となっている。

【００１７】また、この予圧用リング状磁性体１１は同
一外径で内径を変動させることによって予圧の大きさを
変化させることが可能であり、レンズ保持部材３に位置
決め用の円筒状穴を１個所設ければ装置の仕様に応じて
最適な予圧を、内径を変えた予圧用リング状磁性体１１
の取り替えのみで与えることが可能となる構造となって
いる。同様に、前記リング状予圧用磁性体１１の内径を
一定にして外径を変えることによっても予圧の大きさを
変化させることが可能であり、レンズ保持部材３に位置
決め用のリング状孔の外径を大きくとることによって、
１個所設ければ装置の仕様に応じて最適な予圧を、外径
を変えた予圧用リング状磁性体１１の取り替えのみで与
えることが可能となる構造となっている。このレンズ保
持部材３の位置決め用リング孔で予圧用リング状磁性体
１１の位置決めを行うため、予圧用リング状磁性体１１
取付けの際取付け冶具が不要な構造となっている。

【００１８】図２は、図１の第一磁石８ａと第三磁石８
ｃと軸９を通る構成断面図である。第二対物レンズ２は
レンズ保持部材３に軸９から距離を置いた位置に保持さ
れ、その第二対物レンズ２の外側にフォーカスコイル４
が同一円周上にコイル形状でレンズ保持部材３に巻かれ
ている。このフォーカスコイル４に近接し、軸９の同一
円周上で軸９において対称に二つのトラッキングコイル
５ａ，５ｃが配置されている。更にそのトラッキングコ
イル５ａ，５ｃの外周に磁石８ａ，８ｃが配置され、レ
ンズ支持部材３の下側にあるインナヨーク７ａ，７ｂと
磁石８ａ，８ｃによってフォーカスコイル４とトラッキ
ングコイル５ａ，５ｃがはさまれた構造となっている。
対物レンズの中立位置を保持する磁性体１０は、ＸＹ平
面上で第一および第二対物レンズ１，２とレンズ保持部
材３とフォーカスコイル４およびトラッキングコイル５
ａ〜５ｄからなる可動部のフォーカス方向のほぼ重心１
４にあり、インナヨーク７ａ，７ｂの上部近傍まで腕が
伸びた十字状板の形状である。

【００１９】中点保持用磁性体１０の腕の先端近傍に予
圧用リング状磁性体１１がＸＹ平面に中点保持用磁性体
１０の上部に０.１mm 程度の隙間を設けインナヨーク上
部に配置されてあり、磁石８ｃの吸引力によってレンズ
保持部材３を軸９に押付ける予圧構造となっている。レ
ンズ保持部材３が軸と当たる部分（スリーブ）１５は通
常図面上下の２個所で出っ張り中央付近ではへこむ形状
となっている。

【００２０】一方、予圧用磁性体１１を中点保持用磁性
体１０の近傍に設けると、ほぼ可動部の重心１４に予圧
が働くこととなりθｘおよびθｙ方向にはモーメントが
ほぼ働かない。そのため、スリーブ１５と軸９は上下二
個所でほぼ同等の予圧が働く構造となっている。この予
圧を可動部に働かせることによって、ディスク１６のデ
ィスク重心とディスク回転中心との差にともなう回転一
次振動によるレンズ保持部材と軸間の接触部で発生する
振動を抑圧でき、高位置決め精度が可能な対物レンズ駆
動装置ができる。また、可動部の重心１４近傍で予圧が
働くためθｘおよびθｙ方向にはモーメントがほぼない
ためスリーブ１５と軸９が少なくとも二個所接触し、磁
石８ｃによる吸引力によって良好な接触状態が保たれる
構造となっている。

【００２１】ここで、本予圧構造は軸摺動回動形対物レ
ンズ駆動装置全てにおいて適応が可能であり、対物レン
ズの種類や個数、フォーカス方向／トラッキング方向駆
動方法（磁石やコイル個数等）、中点保持方法は任意に
とれるものとする。

【００２２】図３は、本発明による対物レンズ駆動装置
を搭載したユニットメカシャシ１８の概略の構造を示す
斜視図である。ディスク１６はクランパ２２により、ス
ピンドルモータ２０のターンテーブル１７に磁気吸引し
て固定される。ディスク１６は、スピンドルモータ２０
により所定回転数で回転し、ディスク１６の下方に配置
されているユニットメカシャシ１８に備えられた光ヘッ
ド１９によって、情報を書き込み、または情報を読み出
される。光ヘッド１９は、ディスク１６の半径方向に粗
移動できるようにユニットメカシャシ１８に固定され、
フォーカス方向とトラッキング方向に微動できる対物レ
ンズ駆動装置１３を搭載している。

【００２３】図４は、本発明による対物レンズ駆動装置
を搭載した光ディスク装置の一実施例の概略構造を示す
斜視図である。光ディスク装置は、ディスク１６をディ
スクトレイ２１に置くと、ここでは図示していないディ
スクローディング機構により、ディスク１６を装置内部
に送る。ディスク１６は、クランパホルダ２３に取り付
けられているクランパ２２により、スピンドルモータ２
０のターンテーブル１７に磁気吸引して固定される。

【００２４】ディスク１６は、スピンドルモータ２０に
より所定回転数で回転し、ディスク１６の下方に配置さ
れているユニットメカシャシ１８に備えられた光ヘッド
１９によって、情報を書き込まれ、または情報を読み出
される。光ヘッド１９は、ディスク１６の半径方向に粗
移動できるようにユニットメカシャシ１８に固定され、
対物レンズ駆動装置１３を搭載している。ユニットメカ
シャシ１８は、弾性部材からなる防振脚２５ａ〜２５ｄ
を介して、メカベース２４に取り付けられる。これらの
機構の外側には、ボトムカバー２６とトップカバー２７
が取り付けられている。

【００２５】本発明の対物レンズ駆動装置を搭載するこ
とによって、ディスク１６のディスク重心とディスク回
転中心との差にともなう回転一次振動によるレンズ保持
部材と軸９の接触部で発生する振動を抑圧でき、高転送
速度に対応し高位置決め精度が制御が可能な装置あるい
は高記録密度対応が可能な装置となる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、対物レンズ駆動装置に
おける対物レンズの中点保持用磁性体とは別に予圧用リ
ング状磁性体を設けることによってレンズ保持部材を軸
に押付ける予圧が生じ、高位置決め精度が得られる。ま
た、予圧用磁性体の内径を変化させることによって装置
の仕様による最適予圧を与えることが可能となり、予圧
用磁性体の変更のみによって、各装置仕様の対物レンズ
駆動装置の共用化ができ、経済的に有利な装置となる。
また、この対物レンズ駆動装置を搭載することにより高
位置決め精度な光ディスク装置ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明による対物レンズ駆動装置の一実施例の外
観を示す斜視図である。

【図２】第一磁石と第三磁石軸を通る構成を示す断面図
である。

【図３】発明によるメカ部における一実施例の概略構造
を示す斜視図である。

【図４】発明による光ディスク装置の一実施例の概略構
造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…第一対物レンズ、２…第二対物レンズ、３…レンズ
保持部材、４…フォーカスコイル、５ａ…トラッキング
コイル、５ｂ…トラッキングコイル、５ｃ…トラッキン
グコイル、５ｄ…トラッキングコイル、６ａ…アウタヨ
ーク、６ｂ…アウタヨーク、６ｃ…アウタヨーク、６ｄ
…アウタヨーク、７ａ…インナヨーク、７ｂ…インナヨ
ーク、８ａ…磁石、８ｂ…磁石、８ｃ…磁石、８ｄ…磁
石、９…軸、１０…中点保持用磁性体、１１…予圧用磁
性体、１２…光ビーム、１３…対物レンズ駆動装置、１
４…可動部の重心、１５…スリーブ、１６…ディスク、
１７…ターンテーブル、１８…ユニットメカシャシ、１
９…光ヘッド、２０…スピンドルモータ、２１…ディス
クトレイ、２２…クランパ、２３…クランパーホルダ、
２４…メカベース、２５ａ…防振脚、２５ｂ…防振脚、
２５ｃ…防振脚、２５ｄ…防振脚、２６…ボトムカバ
ー、２７…トップカバー。

フロントページの続き (72)発明者 木村 勝彦 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 市川 厚司 茨城県ひたちなか市大字稲田1410番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア製品事 業部内 (72)発明者 信太 郁夫 茨城県ひたちなか市大字稲田1410番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア製品事 業部内 (72)発明者 乾 真朗 茨城県ひたちなか市大字稲田1410番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア製品事 業部内 (72)発明者 三浦 美智雄 岩手県水沢市真城字北野１番地 株式会社 日立メディアエレクトロニクス内 (72)発明者 畑木 道生 岩手県水沢市真城字北野１番地 株式会社 日立メディアエレクトロニクス内 Ｆターム(参考） 5D118 AA13 BA01 DC03 EA02 EB02 ED05 FA06 FB11

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスクの半径方向に粗動させる光ヘッド
   に搭載され、摺動軸を備える磁石とヨークで形成される
   磁気回路を備えた固定部材と、対物レンズと前記摺動軸
   が差し込まれてる軸孔を備えた対物レンズ保持部材、前
   記磁気回路に配置されて対物レンズをフォーカス方向で
   ある軸の摺動方向に微動させるフォーカスコイル、同ト
   ラッキング方向に対物レンズを軸を中心に回動させるト
   ラッキングコイルとを含む対物レンズ駆動装置におい
   て、対物レンズを中立位置に保持する磁性体とは別に対
   物レンズ保持部材を摺動軸に押付ける力が働く予圧用の
   リング状磁性体をレンズ保持部材にリング外径より内径
   がやや大きく平らな底面がある孔に配置することを特徴
   とする対物レンズ駆動装置。