JP2720557B2 - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はディスク状記録媒体に光スポットを照射して
光学的に情報を記録し、または読み取る方式の記録再生
装置における対物レンズ駆動装置に関する。

従来の技術 近年、情報の記録，再生，消去可能な機器として光学
式記録再生装置が注目を集めている。

第７図は最も一般的な従来例の光学式記録再生装置の
概略構成を示す側面図である。

図示のように情報記録媒体１に情報を記録もしくは再
生するためにレーザ光を集光する対物レンズ２は、対物
レンズ駆動装置３によって情報記録媒体１に対して垂直
および水平方向に駆動される。レーザ光源、ハーフミラ
ー等の光学素子で構成される光学ブロック６からの光は
プリズム（図示せず）で平行光４に成形され、反射ミラ
ー５によって前記対物レンズ２の光軸に一致するよう導
かれる。

同図に示すように光学ブロック６の上に、対物レンズ
駆動装置３が固着されているものが一般的である。

第８図は特に装置の薄型化を目的に構成された他の従
来例の対物レンズ駆動装置の概略を示す側面図である。

同図では対物レンズ支持機構が軸摺動タイプのもの
で、図に示すように支持軸７の回りに回動自在でかつ軸
線方向に摺動自在に支持される対物レンズ保持体８があ
る。対物レンズ２′は対物レンズ保持体８が支持軸７の
回りに回動することによりトラッキング方向（第８図中
矢印ａ）に移動し、対物レンズ保持体８が支持軸７に対
し摺動することによりフォーカシング方向（第８図中矢
印ｂ）に移動する構造になっている。

図中、９は対物レンズ保持体８に巻装されたフォーカ
ス駆動コイル、10はトラッキング駆動コイルを示す。

第８図には図示されていないがそれぞれの駆動コイル
に所望の推力が発生するように磁気回路が構成されてい
る。また、同図では特に装置の薄型化のために光学ブロ
ック基台11に直接支持軸７が埋設され、平行光４′を対
物レンズ２′に導くための反射ミラー５′を含む装置全
体の高さＨが第７図に示した従来例よりも低く構成され
ている。

発明が解決しようとする課題 第７図に示す従来例では光学ブロック６の厚みに対物
レンズ駆動装置３の厚みが加わり、装置全体として薄型
化が困難である。

また、第８図に示す他の従来例では光学ブロック内に
対物レンズ駆動装置を一体化しているが、この場合は反
射ミラー５′の設置スペースを確保するために対物レン
ズ保持体８の肉厚（第８図中L₁）に制約を受ける。すな
わち、対物レンズ２′を取り付けた部分だけが突出した
構造になる。その結果対物レンズ保持体８の機械的剛性
劣化を余儀なくされ、周波数特性に悪影響を及ぼし、対
物レンズ駆動装置の制御回路のサーボゲインを高くする
ことが困難となり、対物レンズを安定してディスク面に
追従させることが難しくなる。

さらに、対物レンズ保持体８の駆動コイルを設置でき
る箇所（第８図中L₂）が小さくなり、推力発生に寄与す
る駆動コイル有効面積が縮少する。その結果、加速度特
性が悪化しディスクの面振れ、偏心、外部からの振動、
衝撃等に対しても不安定となる。

また、装置の小形薄型化に伴ない磁気回路の大きさも
制約を受ける。従来は永久磁石を固着された後面のバッ
クヨークと永久磁石の前面のフロントヨークで磁気回路
を形成していたがフロントヨークを設けると対物レンズ
保持体の肉厚がさらに縮少され剛性が低下し、周波数特
性が悪化する等の種々の問題点を有していた。

本発明は上述した従来装置の欠点を改良したもので、
周波数特性及び加速度特性を向上させつつ、装置全体の
薄型化を目的とした対物レンズ駆動装置を提供するもの
である。

課題を解決するための手段 本発明は対物レンズ駆動装置の基台に固着された反射
ミラーを囲み、中央部が長方形空洞で筒状の対物レンズ
保持体を、一端が前記対物レンズ保持体に、他端が前記
基台に固着され対物レンズをディスク面に略垂直なフォ
ーカス方向および略水平なトラッキング方向に移動可能
な状態て支持する上下２つのばね部材を配置し、前記対
物レンズ保持体には巻装されたトラッキング駆動コイル
および２つのコ字状に成形された偏平コイルから成るフ
ォーカス駆動コイルが固着されている。前記２種類の駆
動コイルは前記基台に固着されたバックヨークおよび永
久磁石から成る２つの独立した磁気回路の空隙内に位置
し、それぞれの駆動コイルに推力が発生するように構成
されている。また、前記磁気回路にはフロントヨークを
用いず、中央部に永久磁石のＮ極（またはＳ極）を設置
し、その両側にＳ極（またはＮ極）を配し、その面積比
率を中央部を１に対し両側をほぼ0.5に設定し、Ｎ極
（またはＳ極）領域にフォーカス駆動コイルを対応さ
せ、両側２つのＳ極（またはＮ極）領域にトラッキング
駆動コイルをそれぞれ対応配置させ、必要な部位に磁界
が与えられるように構成されている。

作用 本発明は前述したように、第１の特徴である反射ミラ
ーを囲み中央部が長方形空洞で筒状の対物レンズ保持対
を用いるため、反射ミラーを含む装置全体の厚みを薄く
構成できる。

また、対物レンズ保持体の構造が筒状であるため、対
物レンズ取付部の肉厚が薄いにもかかわらずフォーカス
方向およびトラッキング方向の機械的剛性を高めること
ができ、高域まで共振のない良好な周波数特性が得られ
る。

さらに、反射ミラーを囲む構造の対物レンズ保持体に
は駆動コイルを設置するスペースが十分確保でき、必要
とされる加速度特性を得るための設計裕度を大きくでき
る。

また、本発明の第２の特徴であるバックヨーク上にＮ
極とその両側にＳ極の永久磁石を配置して磁気回路を構
成し、それぞれの磁界が有効に駆動コイルに付与される
ようにコイルレイアウトを工夫することによって、フロ
ントヨークを用いず左右２つの独立した磁気回路で機能
を満足することができる。

したがって、対物レンズ保持体側には磁気回路への設
計依存性がなくなり、その結果剛性強固な対物レンズ保
持体が設計でき良好な周波数特性が得られる。

さらに、それぞれ独立した磁気回路のバックヨークは
折り曲げ加工のないシンプルな板金のみで設計でき、安
価な磁気回路を得ることができる。

実 施 例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例を具体的に表わすための部
品構成斜視図で、第２図はその断面斜視図、第３図はそ
の上側ばね部材を取り除いた状態での平面図、第４図は
第３図におけるＡ−Ａ線縦断面図である。

以下図を用いて構成を説明すると、対物レンズ２″を
保持した対物レンズ保持体８′には巻装されたトラッキ
ング駆動コイル10′と、コ字状に成形された２つの偏平
コイルから成るフォーカス駆動コイル９′が固着され
る。また一端が対物レンズ保持体８′に、他端が対物レ
ンズ駆動装置の基台13に固着され対物レンズ２″をディ
スク面に略垂直なフォーカス方向および略水平なトラッ
キング方向に移動可能な状態で支持する上下２つのうず
巻き状板ばね14があり、このうず巻き状板ばね14の表面
には、ダンピング効果を得るための薄いゴム板15が貼ら
れている。

バックヨーク16には中央部に表面がＮ極の永久磁石17
とその両側に２つの、表面がＳ極の永久磁石18が固着さ
れその面積比率を中央部を１に対し両側をほぼ0.5に設
定している。この左右２つの独立した磁気回路部は基台
13にそれぞれ固着される。そして、第３図に示すように
中央部の表面がＮ極の永久磁石17にはフォーカス駆動コ
イル９′を対応させ、両側２つのＳ極の永久磁石18には
トラッキング駆動コイル10′をそれぞれ対応配置させ、
必要な部位に磁界が与えられるように構成されている。

また、第４図に示すように反射ミラー５″は反射ミラ
ーホルダー12に固着され、反射ミラーホルダー12は基台
13に固着され、平行光４″を対物レンズ２″の光軸に一
致させるよう取り付けられている。

以上のように構成された本発明の一実施例の対物レン
ズ駆動装置を光学ブロック６′内に一体化した光学式記
録再生装置の概略構成を第６図に示す。ａはその平面図
で、ｂはその一部断面を示した側面図である。19は装置
の移送手段に用いるベアリングを示す。

以下、図によって本発明の一実施例における動作を説
明する。

第５図は対物レンズ保持体８′がフォーカス方向およ
びトラッキング方向に駆動される動作原理の説明図であ
る。図ａはフォーカス方向駆動原理を示し、図ｂはトラ
ッキング方向駆動原理を示す。図ｃはそれぞれの駆動コ
イルと永久磁石の極性およびその担当領域の相関を表わ
したものである。

まず、第５図ａにおいてコ字状に成形された偏平コイ
ルに電流をたとえば図中に示す方向に流すと、互いに同
極で向い合った永久磁石のＮ極から、それぞれ両側に設
置されたＳ極に向う磁束によって偏平コイルの両側面部
にフレミング左手の法則により図中に示す大きな矢印方
向に力が発生する。ここで偏平コイルの側面部の左右円
弧部分はＳ極領域にあるために図中に示す大きな矢印方
向とは逆の方向に力を発生するが、形が円弧であること
と側面中央部のコイル面積に比べて小さいため、駆動コ
イル全体の合成力としては図中に示す大きな矢印方向に
力を発生させることができる。

また、第５図ｂおよびｃにおいて、対物レンズ保持体
８′に巻装されたトラッキング駆動コイル10′の側面に
は磁気回路中のＳ極領域のみを対応配置させているた
め、たとえば図ｂ中に示す方向に電流を流するフォーカ
ス方向駆動時と同様に図ｂ中に示す大きな矢印方向に力
を発生させることができる。

また、対物レンズ保持体８′を支持する上下２つのう
ず巻き状板ばね14は、その板厚・幅の大きさによってフ
ォーカス方向およびトラッキング方向のばね力を任意に
設計でき、対物レンズ保持体８′の推力発生に伴ない、
それぞれの方向に移動することができる。

発明の効果 上述したように本発明によれば、対物レンズ保持体の
構造及び駆動コイルのレイアウトと磁気回路の組み合せ
等の工夫により、次の効果を得ることができる。

光学式記録再生装置全体の薄型化、小型化を実現で
きる。

薄型にもかかわらず高域まで共振のない良好な周波
数特性を得ることができる。

薄型にもかかわらず必要とされる加速度特性を得る
ための設計裕度を大きくできる。

シンプルで安価な磁気回路構成で機能を満足するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図は本発明の対物レンズ駆動装置の一実
施例を説明するための図であって、第１図は部品構成斜
視図、第２図は断面斜視図、第３図は上側ばね部材を取
り除いた状態での平面図、第４図は第３図におけるＡ−
Ａ線縦断面図、第５図は推力発生動作原理の説明図で、
ａはフォーカス方向駆動原理を示し、ｂはトラッキング
方向駆動原理を示す。ｃはそれぞれの駆動コイルと永久
磁石の極性およびその担当領域の相関を表わしたもので
ある。第６図は本発明の一実施例の対物レンズ駆動装置
を光学ブロック内に一体化した光学式記録再生装置の概
略構成を示し、ａはその平面図、ｂはその一部断面を示
した側面図である。第７図は従来例を説明するための光
学式記録再生装置の側面図、第８図は他の従来例を説明
するための対物レンズ駆動装置の側面図である。 ２″……対物レンズ、４″……平行光、５″……反射ミ
ラー、８′……対物レンズ保持体、９′……フォーカス
駆動コイル、10′……トラッキング駆動コイル、13……
対物レンズ駆動装置基台、14……うず巻き状板ばね、16
……バックヨーク、17……表面Ｎ極永久磁石、18……表
面Ｓ極永久磁石。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対物レンズと、基台と、前記基台に固着さ
   れた反射ミラーと、前記反射ミラーを囲み、中央部が長
   方形空洞で筒状の対物レンズ保持体と、一端が前記対物
   レンズ保持体に、他端が前記基台に固着され、前記対物
   レンズをディスク面にほぼ垂直なフォーカス方向および
   ほぼ水平なトラッキング方向に移動可能な状態で支持す
   る上下２つのばね部材と、前記対物レンズ保持体に巻装
   されたトラッキング駆動用コイルと、前記対物レンズ保
   持体に固着された２つのコ字状に成形された偏平コイル
   から成るフォーカス駆動用コイルと、前記基台に固着さ
   れたバックヨークおよび永久磁石から成る２つの独立し
   た磁気回路の空隙内に前記２種類の駆動コイルが位置
   し、それぞれの駆動用コイルに推力が発生するように構
   成した対物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】推力発生手段での磁気回路は、フロントヨ
   ークを用いず、中央部に永久磁石のＮ極（またはＳ極）
   を設置し、その両側にＳ極（またはＮ極）を配し、その
   面積比率を中央部を１に対し両側をほぼ0.5に設定し、
   Ｎ極（またはＳ極）領域にフォーカス駆動コイルの大部
   分を対応させ、２つのＳ極（またはＮ極）領域にトラッ
   キング駆動コイルをそれぞれ対応配置させて構成させて
   構成された請求項１記載の対物レンズ駆動装置。