JP2778590B2 - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクの光学
式再生記録装置等に用いられる対物レンズ駆動装置に関
し、特に、対物レンズをフォーカス方向とトラッキング
方向に制御動作するためのフォーカスコイル及びトラッ
キングコイルと、対物レンズの位置検出のための反射板
とを、レンズホルダに精度よく、かつ簡単に組み付ける
構造の対物レンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスクや光磁気ディスク等の
信号記録面に光ビームを照射して、これらディスクに記
録された情報信号を読み取り、あるいは所定の情報信号
を書き込むようにした光学式再生記録装置が広く用いら
れている。このような光学式再生記録装置では、光ビー
ムをディスク上のトラックに常に正確に集光，照射させ
るため、フォーカス方向及びトラッキング方向の２軸方
向に対物レンズを変位駆動させる対物レンズ駆動装置が
備えられている。

【０００３】特に、光学式再生記録装置は、近年ますま
す大容量化（高密度化）とデータの高速読み出し性能の
向上が要求され、高密度化に対応するためには、光ピッ
クアップの光学特性を記録又は再生動作中、常に確保し
なければならず、対物レンズは、極力その光軸上に保持
する必要がある。また、データ読み出しの高速化に対し
ては光ピックアップの高速移動時に生じる対物レンズの
振れを抑止することが必須となっている。このようなこ
とから、対物レンズの位置を正確に検出し、これを制御
する対物レンズ駆動装置はきわめて重要となってきてい
る。

【０００４】図４は、この種の従来の対物レンズ駆動装
置を示す概略平面図である。同図に示すように、従来の
対物レンズ駆動装置は、ヨーク１１０と、このヨーク１
１０内に収納される、対物レンズ１２１を備えたレンズ
ホルダ１２０からなっている。

【０００５】ヨーク１１０は、中心部に底面から垂直に
立設されたシャフト１１３を有し、外周立上げ部の内壁
面にフォーカスマグネット１１１ａ，１１１ｂ及びトラ
ッキングマグネット１１２ａ，１１２ｂを具備してい
る。

【０００６】一方、レンズホルダ１２０は、中心部にシ
ャフト１１３が貫通する摺動孔（図示せず）を有し、上
面には、対物レンズ１２１が備えられている。また、レ
ンズホルダ１２０の側面外周には、フォーカスコイル１
３１ａ，１３１ｂとトラッキングコイル１３２ａ，１３
２ｂが備えられ、ヨーク１１０のフォーカスマグネット
１１１ａ，１１１ｂ及びトラッキングマグネット１１２
ａ，１１２ｂに対向して配設されている。

【０００７】さらに、ヨーク１１０には位置センサ１１
４が設けてある。この位置センサ１１４は、可動側とし
て設けられた対物レンズ１２１と一緒に動く反射板１３
３に対し、固定側として設けられた発光素子と受光素子
からなるフォトカプラーによって構成してある。そし
て、この位置センサ１１４は、発光素子からの出射光を
レンズホルダ１２０の側面の反射板１３３に当て、その
反射光を図示しない受光素子で受け、レンズホルダ１２
０のＸ方向の回転による反射光の光量変化によって、対
物レンズ１２１の位置ずれを検出するものである。

【０００８】このような構成からなる従来の対物レンズ
駆動装置によれば、対物レンズ１２１は、位置センサ１
１４で検出された位置ずれが、図示しないサーボ回路か
らの誤差検出信号として出力され、フォーカスコイル１
３１ａ，１３１ｂとトラッキングコイル１３２ａ，１３
２ｂに電流を流すことにより、光ディスク上の情報ピッ
トを追従すべく制御される。

【０００９】すなわち、ヨーク１１０及びマグネット１
１１，１１２により構成される磁気回路が、フォーカス
コイル１３１とトラッキングコイル１３２と対向して位
置しているので、各コイル１３１，１３２に電流を流す
と、磁気回路とコイル間の電磁作用により、レンズホル
ダ１２０がフォーカス方向（シャフト１１３の軸方向）
及びトラック方向（図中Ｘ方向）に駆動されることにな
る。これにより、対物レンズ１２１は、駆動変位されて
フォーカスサーボ及びトラッキングサーボが行なわれ
る。

【００１０】そして、このような対物レンズ１２１のフ
ォーカスサーボにより、光ディスクが回転駆動される際
に、いわゆる面ぶれを起こしても、信号記録面に投射さ
れる光ビームが常に信号記録面上に正確に集光されるよ
うになる。このフォーカスサーボが作動されているとき
は、対物レンズ１２１は光ディスクとの間の距離を常に
所定の値に保つように駆動変位される。

【００１１】また、対物レンズ１２１のトラッキングサ
ーボにより、光ディスクが回転駆動される際、いわゆる
芯ぶれを起こしても、光ビームが集光されるビームスポ
ットが信号記録面上に形成された記録トラックを正確に
トレースするようになっている。これによって、対物レ
ンズ１２１は、光ピックアップを高速で移動したときに
生じる振動が抑止され、記録又は再生時の光学的性能が
確保される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の対物レンズ駆動装置では、反射板１３３と位置セ
ンサ１１４の相対位置は、対物レンズ１２１が図４に示
すＸ方向の中心にあるときに正対するように設計される
が、その相対位置がずれた場合、図５に示すように、位
置センサ１１４と反射板１３３が正対しなくなり（図５
においては、角度誤差θをもつ）、対物レンズ１２１の
位置検出精度（リニアリティ）が悪くなり、その結果光
学式再生記録装置としての性能劣化を招くことになる。

【００１３】すなわち、図５に示すように、反射板１３
３の位置が設計上の位置からθだけずれた場合、位置セ
ンサ１１４はヨーク１１０の内壁面に沿う方向にしか移
動調整することができない。このため、位置センサ１１
４と反射板１３３の面もθだけ相対的に傾くことにな
り、レンズホルダ１２０の回動時に、回動方向が左右に
よって出力のリニアリティが異なるという不都合が生ず
ることとなる。

【００１４】一方、各マグネット１１１ａ，１１１ｂ，
１１２ａ，１１２ｂに対応する各コイル１３１ａ，１３
１ｂ，１３２ａ，１３２ｂの相対位置についても、磁気
的なアンバランスによる感度低下と制御性能の劣化、及
びレンズホルダ１２０の機械的アンバランスによる不要
共振を防ぐ観点から、高い精度が求められる。

【００１５】しかしながら、従来の対物レンズ駆動装置
では、フォーカスコイル，トラッキングコイル，反射板
のそれぞれを、レンズホルダに独立して位置決めして固
着する構造となっていた。このため、各部の位置精度に
誤差が生じた場合、その取り付け誤差が重畳されること
となり、各マグネットに対する各コイルの位置精度及び
反射板に対する位置センサの相対位置精度を維持するこ
とは非常に困難であった。

【００１６】一方、このような各部の位置精度を得るた
めには、従来の対物レンズ駆動装置では、各部品を組み
立てる際に、一定の位置精度を得るための組立治具を用
いた位置決め作業が必要であり、組立作業が煩雑とな
り、製品組立に多大な手間がかかるという問題も生じ
た。

【００１７】本発明は、このような従来の技術が有する
問題を解決するために提案されたものであり、対物レン
ズをフォーカス方向とトラッキング方向に制御動作する
ためのフォーカスコイル及びトラッキングコイルと、対
物レンズの位置検出のための反射板とを、レンズホルダ
に精度よくかつ簡単に組み付けることができる対物レン
ズ駆動装置の提供を目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の請求項１記載の対物レンズ駆動装置は、内壁面
にフォーカスマグネット及びトラッキングマグネットを
備えるとともに、中心にシャフトを立設したヨークと、
前記シャフトに貫挿されて、フォーカス方向及びトラッ
キング方向に移動可能な状態で前記ヨーク内に収納され
る、上面に対物レンズを備えたレンズホルダと、前記レ
ンズホルダの側面に備えられ、前記フォーカスマグネッ
ト及びトラッキングマグネットにそれぞれ対向するフォ
ーカスコイル及びトラッキングコイルと、前記レンズホ
ルダの側面に備えられた反射板と、発光素子と受光素子
とからなり、前記反射板と正対して配設された位置セン
サとからなり、前記レンズホルダが、前記各マグネット
及び各コイルの電磁作用によりトラッキング方向及びフ
ォーカス方向に駆動される対物レンズ駆動装置におい
て、前記フォーカスコイル，トラッキングコイル及び反
射板を、可撓性を有する帯状部材の表面に形成し、該帯
状部材を前記レンズホルダの側面に巻装した構成として
ある。

【００１９】また、請求項２記載の対物レンズ駆動装置
は、前記帯状部材を、フィルム状コイル板により形成し
た構成としてある。

【００２０】また、請求項３記載の対物レンズ駆動装置
は、前記レンズホルダ側面に基準ピンを突設するととも
に、前記帯状部材に、該基準ピンが貫通する基準孔を穿
設した構成としてある。

【００２１】さらに、請求項４記載の対物レンズ駆動装
置は、前記基準ピン及び基準孔を、それぞれ対応して複
数設けるとともに、該複数の基準孔のうち、一の基準孔
は真円形、他の基準孔は前記レンズホルダ側面の周方向
に長い楕円形とした構成としてある。

【００２２】このような構成からなる本発明の対物レン
ズ駆動装置によれば、フォーカスコイル及びトラッキン
グコイルは、帯状部材としてのフィルム状コイル板に一
体的に形成され、また対物レンズ位置検出用の反射板も
フィルム状コイル板上にメッキ工法によって一体的に設
けられるので、各コイル，反射板間の相対精度は理想的
な位置に保持することができる。

【００２３】また、対物レンズを保持したレンズホルダ
の外周に基準ピンを突設するとともに、フィルム状コイ
ル板には、レンズホルダの基準ピンに係合，貫通する基
準孔を穿設してある。そして、基準ピン及び基準孔の位
置は、レンズボルダ及びフィルム状コイル板との一体成
形により非常に高精度に加工される。これにより、対物
レンズ駆動装置の組立に際しては、フィルム状コイル板
の基準孔をレンズホルダの基準ピンに合わせてレンズホ
ルダの外周に沿って貼り付けて巻装するだけのきわめて
容易な作業のみによって、対物レンズに対する各コイル
及び反射板の相対位置精度を高く確保することが可能と
なる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の対物レンズ駆動装
置の一実施形態について、図面を参照して説明する。図
１は、本発明の対物レンズ駆動装置の一実施形態にかか
る概略平面図であり、図２は、同じく一部截断正面図で
ある。また、図３は、レンズホルダに巻装されるフィル
ム状コイル板の展開正面図である。

【００２５】これらの図に示すように、本実施形態の対
物レンズ駆動装置は、ヨーク１０と、このヨーク１０内
に収納される、対物レンズ２１を備えたレンズホルダ２
０からなっている。

【００２６】ヨーク１０は凹状に形成された磁性体であ
り、ほぼ中心部に、底面から垂直方向にシャフト１３が
立設されており、レンズホルダ２０が収納できるように
なっている。また、このヨーク１０の外周立ち上げ部の
内壁面には、１８０度対向した２個のフォーカスマグネ
ット１１ａ，１１ｂ及び同じく１８０度対向した２個の
トラッキングマグネット１２ａ，１２ｂが備えられ、さ
らに位置センサ１４を具備している。

【００２７】このヨーク１０に収納されるレンホルダ２
０は、図２に示すように、円筒状部材であって、中心部
にヨーク１０のシャフト１３に係合，貫通する摺動孔２
３が穿設してある。そして、このレンズホルダ２０の上
面側には、中心の摺動孔２３から離間して対物レンズ２
１が取り付けられている。また、レンズホルダ２０の側
面外周には、帯状部材としてなるフィルム状コイル板３
０が巻装して貼り付けられるようになっている。

【００２８】さらに、レンズホルダ２０には、図１に示
すように、側面外周の円周上のほぼ１８０度対向する位
置に基準ピン２２ａ，２２ｂが突設されている。この基
準ピン２２ａ，２２ｂは樹脂の一体成形によりレンズホ
ルダ２０と一体的に形成されており、レンズホルダ２０
に巻装されるフィルム状コイル板３０の位置決めのため
の基準となっている。

【００２９】ここで、フィルム状コイル板３０につい
て、図３を参照して説明する。フィルム状コイル板３０
は、薄いポリイミドをベースとした絶縁基板上に、レン
ズホルダ２０の基準ピン２２ａ，２２ｂに対応した２個
の基準孔３４ａ，３４ｂと、この基準孔３４ａ，３４ｂ
をガイドとして位置出しされた４個の渦巻き状の銅線部
（３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ）、及び銅の薄膜上
にニッケル等の光沢金属メッキされた反射板２３が形成
された帯状の可撓性シートである。そして、この４個の
渦巻き状の銅線部が、それぞれ対物レンズ２１を駆動制
御するフォーカスコイル３１ａ，３１ｂ及びトラッキン
グコイル３２ａ，３２ｂを構成している。

【００３０】このフォーカスコイル３１ａ，３１ｂ及び
トラッキングコイル３２ａ，３２ｂを構成する４個の渦
巻き状の銅線部の位置は、図３に示すように、基準孔３
４ａを中心に図面左側へａ１離れた位置にトラッキング
コイル３２ｂ、図面右側へａ２離れた位置にトラッキン
グコイル３２ａ、トラッキングコイル３２ａ，３２ｂの
中間にフォーカスコイル３１ａ、フォーカスコイル３１
ａから図面左側にａ１＋ａ２離れた位置にフォーカスコ
イル３１ｂとなっている。一方、基準孔３４ａから図面
左側にｂ離れた位置には、反射板３３が形成されてい
る。

【００３１】さらに、レンズホルダ２０の基準ピン２２
ａ，２２ｂに対応する２個の基準孔３４ａ，３４ｂは、
本実施形態では、一の基準孔３４ａは真円形、他の基準
孔３４ｂはレンズホルダ２０の側面の周方向に長い楕円
形に形成してある。このように２個の基準孔３４ａ，３
４ｂを形成することによって、レンズホルダ２０の基準
ピン２２ａ，２２ｂやフィルム状コイル板３０の加工上
生ずる誤差を吸収しつつ、対物レンズ駆動装置として必
要な精度を確保することができる。

【００３２】なお、フィルム状コイル板３０の製法とし
ては、一般的なプリント基板と同様の印刷によってパタ
ーンを形成した後、エッチングで銅の膜を除去して銅線
を形成するか、又はフォトレジストで形成した厚さ数μ
ｍの巻線パターンを基にメッキで銅線を形成したシート
を複数枚重ね、スルーホール等で電気的に接続させる、
等の方法がある。従って、このようなコイル製法によれ
ば、フォーカスコイル同士やトラッキングコイル同士の
接続についても、基板上のパターンで接続ができ、さら
に、図３に示すように、外部回路との接続のためのラン
ド部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄも、表面に簡単に
設けることもできる。

【００３３】次に、このような構成からなる本実施形態
の対物レンズ駆動装置の動作について説明する。まず、
本装置の組立に際しては、レンズホルダ２０の基準ピン
２２ａにフィルム状コイル板３０の基準孔３４ａを貫通
させ、フィルム状コイル板３０をレンズホルダ２０の外
周に沿うように貼り合わせながら、２つ目の基準ピン２
２ｂに基準孔３４ｂを貫通，係合させ、その後、フィル
ム状コイル板３０をレンスホルダ２０の側面に全面貼り
合わせ、巻装させる。これで本実施形態の対物レンズ駆
動装置が完成する。

【００３４】このように、本実施形態の対物レンズ駆動
装置では、組立作業者は、レンズホルダ２０の基準ピン
２２ａ，２２ｂとフィルム状コイル板の基準孔３４ａ，
３４ｂを位置合わせしながら貼付するだけで、対物レン
ズ２１を駆動制御するための各コイル３１ａ，３１ｂ，
３２ａ，３２ｂ及び反射板３３の相対位置精度を確保す
ることができる。これによって、従来の装置に比べ、組
み立て工数が大幅に低減される上に、位置合わせ治具等
を一切使用することなく、対物レンズに対するフォーカ
スコイル，トラッキングコイル及び反射板間の高い位置
精度を簡単に得ることができる。

【００３５】以上のように、本実施形態の対物レンズ駆
動装置によれば、対物レンズ２１を保持するレンズホル
ダ２０の外周に基準ピン２２ａ，２２ｂを突設し、この
基準ピン２２ａ，２２ｂに係合する基準孔３４ａ，３４
ｂを有するフィルム状コイル板３０に各コイル３１，３
２及び反射板３３を一体的に形成してあるので、各コイ
ル３１，３２及び反射板３３を個々に位置出し固着する
必要がなくなり、組立がきわめて容易となり、加工コス
トの低減を図ることができる。

【００３６】また、フィルム状コイル板３０には、印刷
とエッチング又はメッキ工法によりコイル３１，３２及
び反射板３３を形成するので、各コイル３１，３２及び
反射板３３の位置精度を非常に高く確保することがで
き、組立誤差による位置精度のばらつきによって磁気特
性及び機械的振動特性の劣化を防止することができる。

【００３７】これによって、従来の対物レンズ駆動装置
のような組立誤差がなくなり、コイルと磁束が鎖交して
駆動力を発生する部分の中心と支持部材の中心ずれが少
なくなり、また、本来駆動に関係しないコイル部が洩れ
磁束と鎖交して望ましくない方向に力を発生させること
も少なくなる。このため、レンズホルダ２０を含めた可
動部のバランスが確保され、不要共振が減少するととも
に、各コイル及びマグネットの相対位置精度が向上し、
不要共振が減少する。

【００３８】さらに、反射板３３についても、レンズホ
ルダ２０の外周に沿う形でほぼ円周状にフォーミングさ
れるため、レンズホルダ２０が回動しても位置センサ１
４と反射板３３の距離は一定となり、出力のリニアリテ
ィが確保される。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の対物レンズ
駆動装置によれば、対物レンズをフォーカス方向とトラ
ッキング方向に制御動作するためのフォーカスコイル及
びトラッキングコイルと、対物レンズの位置検出のため
の反射板とを、レンズホルダに精度よくかつ簡単に組み
付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対物レンズ駆動装置の一実施形態を示
す概略平面図である。

【図２】本発明の対物レンズ駆動装置の一実施形態を示
す一部截断正面図である。

【図３】本発明の対物レンズ駆動装置のレンズホルダに
巻装されるフィルム状コイル板の展開正面図である。

【図４】従来の対物レンズ駆動装置を示す概略平面図で
ある。

【図５】従来の対物レンズ駆動装置を示す要部概略平面
図である。

【符号の説明】

１…対物レンズ駆動装置 １０…ヨーク １１…フォーカスマグネット １２…トラッキングマグネット １３…シャフト １４…位置センサ ２０…レンズホルダ ２１…対物レンズ ２２（２２ａ，２２ｂ）…基準ピン ２３…摺動孔 ３０…フィルム状コイル板 ３１（３１ａ，３１ｂ）…フォーカスコイル ３２（３２ａ，３２ｂ）…トラッキングコイル ３３…反射板 ３４（３４ａ，３４ｂ）…基準孔

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内壁面にフォーカスマグネット及びトラ
   ッキングマグネットを備えるとともに、中心にシャフト
   を立設したヨークと、前記シャフトに貫挿されて、フォ
   ーカス方向及びトラッキング方向に移動可能な状態で前
   記ヨーク内に収納される、上面に対物レンズを備えたレ
   ンズホルダと、前記レンズホルダの側面に備えられ、前
   記フォーカスマグネット及びトラッキングマグネットに
   それぞれ対向するフォーカスコイル及びトラッキングコ
   イルと、前記レンズホルダの側面に備えられた反射板
   と、発光素子と受光素子とからなり、前記反射板と正対
   して配設された位置センサとからなり、 前記レンズホルダが、前記各マグネット及び各コイルの
   電磁作用によりトラッキング方向及びフォーカス方向に
   駆動される対物レンズ駆動装置において、 前記フォーカスコイル，トラッキングコイル及び反射板
   を、可撓性を有する帯状部材の表面に形成し、該帯状部
   材を前記レンズホルダの側面に巻装したことを特徴とす
   る対物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記帯状部材を、フィルム状コイル板に
   より形成した請求項１記載の対物レンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記レンズホルダ側面に基準ピンを突設
   するとともに、 前記帯状部材に、該基準ピンが貫通する基準孔を穿設し
   た請求項１又は２記載の対物レンズ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記基準ピン及び基準孔を、それぞれ対
   応して複数設けるとともに、 該複数の基準孔のうち、一の基準孔は真円形、他の基準
   孔は前記レンズホルダ側面の周方向に長い楕円形とした
   請求項３記載の対物レンズ駆動装置。