JP2848999B2 - 対物レンズの駆動装置 - Google Patents

対物レンズの駆動装置

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    • G11B7/0932Details of sprung supports

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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光学的情報記録媒体に情
報を記録・再生するための情報記録再生装置に係り、と
くに光学的情報記録媒体に対して情報の記録・再生を行
うために光ビームを照射する光学ヘッドの対物レンズを
駆動する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光学的情報記録再生装置では、情報記録
媒体に光ビームを照射するため光学ヘッドの対物レンズ
を2次元駆動させて、媒体の情報トラックに光ビームを
焦点合わせするためのフォーカシングとトラック追尾の
ためのトラッキングとを行っている。
【0003】この2次元駆動装置としては、例えば図8
に示す軸摺動方式と呼ばれるものとか図9の示す弾性体
支持方式のものなどが実用されている。
【0004】このうち図8に示す駆動装置は、端部に対
物レンズ1が装着され、フォーカシングコイル2とトラ
ッキングコイル3とを巻回したドラム型駆動部4が固定
中心軸5に挿入された構造となっている。そして、この
駆動部4がマグネット6a,6b、外側ヨーク7a,7
b、内側ヨーク8a,8bからなる磁気回路9a,9b
との電磁作用により固定中心軸5の軸方向すなわち対物
レンズ1の光軸方向10に摺動してフォーカシング動作
を行なうとともに、固定中心軸5を中心として円周方向
11に回転してトラッキング動作を行なうように構成さ
れている。
【0005】また図9に示す駆動装置は、弾性体支持方
式の一種で対物レンズ1を装着し、フォーカシングコイ
ル2とトラッキングコイル3とを巻回した駆動部4が4
本の弾性支持体12で支持されており、この駆動部4が
マグネット6a,6b、外側ヨーク7a,7b、内側ヨ
ーク8a,8bからなる磁気回路9a,9bの部分に挿
入、配置されている。そして磁気回路9a,9bとの電
磁作用により対物レンズ1の光軸方向10へのフォーカ
シング動作と、これと直角方向11のトラッキング動作
とを行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】対物レンズの2次元駆
動装置の駆動部は、情報記録媒体の速い回転や往復運動
などに追従しなければならないため、駆動感度が高く駆
動周波数特性が良好でなければならない。
【0007】そのため駆動部は小型軽量でなければなら
ず、また駆動時に副共振が発生し難いものでなければな
らない。副共振が発生すると高い周波数領域までサーボ
を掛けることができず、正常な情報の記録・再生ができ
なくなるからである。そこで、駆動部は対物レンズだけ
で構成されるのが理想である。
【0008】しかし、図8に示す軸摺動方式ではドラム
型で大きく重い駆動部4を駆動させなければならず、駆
動感度を上げることが難しいという問題点がある。ま
た、図9に示す弾性体支持方式では、弾性体を使用する
ため副共振が発生し易く、この副共振を抑圧するために
ダンピング部材を用いると駆動周波数特性が温度により
変化するなどの問題点がある。
【0009】本発明は上述の問題点を解消するためにな
されたもので、駆動感度が高くかつ駆動周波数特性に優
れた対物レンズの駆動装置を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、光源および対物レンズを内蔵した光学ヘッド
を光学的情報記録媒体に情報トラックに対して位置合わ
せ、および焦点合わせしつつ光ビームを照射することに
より情報を記録し、また該媒体から情報を再生する装置
に用いられる前記対物レンズの駆動装置において、軸方
向が上下方向を向くように空隙を介して対向した筒状部
材およびこの筒状部材が挿入される筒状孔部からなる緩
結合手段と、中央部に前記筒状部材を配設し、前記筒状
部材内に前記対物レンズを保持するレンズ支持部材と、
低弾性材料で構成され、端部側に前記筒状孔部を揺動可
能に支持するアーム部材と、このアーム部材に取り付け
られ、該アーム部材を前記筒状部材および筒状孔部の軸
方向と直角方向に揺動させて前記対物レンズに前記トラ
ックを追従させるためのトラッキングコイルと、このト
ラッキングコイルに磁界を作用させるマグネットと、前
記レンズ支持部材に取り付けられ、前記筒状部材をその
軸方向に移動させて前記対物レンズの焦点合わせをさせ
るためのフォーカシングコイルと、このフォーカシング
コイルに磁界を作用させるマグネットとをそなえたこと
を特徴とする対物レンズの駆動装置、を提供するもので
ある。
【0011】
【作用】レンズ支持部材の中央部に設けられた筒状部材
内に対物レンズが配設されている。筒状部材は空隙の空
気層を介して筒状孔部と対向している。そして、筒状部
材と空隙の空気層を介して対向するように配された筒状
孔部は、アーム部材の端部側に揺動可能に支持されてい
る。これにより対物レンズとアーム部材とは、空隙の空
気層を介して対向した筒状部材と筒状孔部とによって連
携されている。
【0012】レンズ支持部材はフォーカシングコイルに
よる駆動力に応じて駆動され、対物レンズを光軸方向に
駆動する。アーム部材はトラッキングコイルによる駆動
力を筒状孔部に与え、この駆動力は空気層を介して筒状
孔部から筒状部材に伝達され、筒状部材内に取り付けら
れた対物レンズを光軸方向と直角方向に駆動させる。
【0013】
【発明の効果】本発明は上述のように、レンズ支持部材
とアーム部材とが空隙の空気層を介して対向した一対の
円筒により連携されており、対物レンズはレンズ支持部
材に支持されているから対物レンズは従来のような特別
の支持機構を持たないので、対物レンズ周りが軽量であ
り駆動感度が高い対物レンズの駆動装置を提供すること
ができる。また、トラッキング動作に関与するアーム部
材は低弾性であるから副共振を生じることがなく、駆動
周波数特性の優れた対物レンズの駆動装置を提供するこ
とができる。
【0014】
【実施例】図1は、対物レンズをフォーカシングおよび
トラッキング駆動するための本発明の一実施例の構造を
示す分解斜視図である。そして、空隙の空気層を介して
対向した筒状部材と筒状孔部により対物レンズとその支
持機構とが連携された本発明の特徴をなす機構部分を明
確に示すため、対物レンズ1を有するフォーカシング駆
動部13を上方に引き離した状態を図示している。
【0015】すなわちフォーカシング駆動部13は、対
物レンズ1を内部に有する筒状部材14が中央に設けら
れ、両側部にフォーカシングコイル2a,2bが設けら
れたレンズ支持部材15として構成されている。
【0016】そして、フォーカシング駆動部13はトラ
ッキング駆動部16と組み合わされる。すなわち、フォ
ーカシング駆動部13の筒状部材14がくびれ部として
形成されたヒンジ17によって固定部材18に結合され
る樹脂製のアーム20の先端寄り部分に設けられた筒状
孔部19に挿入され、これにより両駆動部13、16が
結合される。ヒンジ17は、ばね、シャフト、ピボット
などの他の種類の部材に変えてもよい。アーム20の先
端には、トラッキングコイル3が設けられている。
【0017】フォーカシング駆動部13との間で電磁作
用を行うフォーカシング磁気回路21a,21bは、マ
グネット22a,22b、外側ヨーク23a,23b、
内側ヨーク24a,24bにより構成される閉磁路であ
る。そしてフォーカシングコイル2a,2b内に、内側
ヨーク24a,24bが差し込まれるように両者が配置
される。
【0018】また、トラッキング駆動部16との間で電
磁作用を行うトラッキング磁気回路25は、マグネット
26、外側ヨーク27、内側ヨーク28により構成され
る閉磁路である。そしてトラッキングコイル3に内側ヨ
ーク28が差し込まれるように両者が配置される。
【0019】図2は、図1におけるフォーカシング駆動
部の縦断面を示したものである。符号13で表されるフ
ォーカシング駆動部は、対物レンズ1、フォーカシング
コイル2a,2bと、対物レンズ1が嵌合されて外側面
が作用面となる筒状部材14と、フォーカシングコイル
2a,2bおよび筒状部材14を連結するレンズ支持部
材15とにより構成される。
【0020】このように構成されたフォーカシング駆動
部13を、トラッキング駆動部16とともにフォーカシ
ング磁気回路21a,21bおよびトラッキング磁気回
路25と組み合わせることにより構成される本発明の一
実施例は、フォーカシングコイル2a,2bおよびトラ
ッキングコイル3への通電により対物レンズ1を図1に
おけるフォーカシング方向10およびトラッキング方向
11のいづれかの方向に駆動する。
【0021】このうちフォーカシング駆動時は、フォー
カシングコイル2a,2bによる駆動力がレンズ支持部
材15を介して対物レンズ1に直接的に伝達される。他
方、トラッキング駆動時は、トラッキングコイル3によ
る駆動力は、筒状部材14の外側面である作用面と筒状
孔部19の内側面である作用面との間にある10μm程
度の空隙の空気層が作用力伝達手段として機能すること
により対物レンズ1に伝達される。すなわち、トラッキ
ング駆動力は流体を介して伝達されるのであるが、光学
ヘッドの通常動作は高速で行われるため、駆動力が正確
に対物レンズ1に伝達される。
【0022】ここで、筒状部材14の外側面と筒状孔部
19の内側面とは、通常動作では直接接触しないが、低
速動作時には摺動することもあり、この場合を想定して
たとえば弗素樹脂加工などの摩擦減少および耐磨耗処理
を施した方がよい。
【0023】図3は、本発明の他の実施例におけるフォ
ーカシング駆動部13の構成を示したものであり、フォ
ーカシングコイルを図1の実施例での2個ではなく1個
にしたものである。この場合、フォーカシングコイル2
は筒状部材14の下端に設け、レンズ支持部材15を介
して筒状部材14と連結されている。このフォーカシン
グ駆動部は、図1のものよりも構造が簡単である。
【0024】図4は、本発明のさらに他の実施例におけ
るトラッキング駆動部の構成を示したものである。この
実施例では、トラッキング磁気回路25は、マグネット
26を有する開磁気回路で構成され、トラッキングコイ
ル3a,3bをそなえた駆動部16はトラッキング磁気
回路25との電磁作用で矢印方向11に沿って駆動され
る。このトラッキング駆動部は、図1のものよりも構造
が簡単である。
【0025】図5は、本発明のなおも他の実施例を示し
たもので、トラッキング駆動部をトラッキングコイル3
を1個、マグネット26a,26bを2個で構成したも
のである。これも図1のものよりも構造が簡単である。
【0026】図6は、本発明に係る装置のフォーカシン
グ駆動周波数実測特性を示したものであり、10[H
z]ないし10[kHz]までの対物レンズの応動振幅
を示したものである。この振幅は、駆動周波数の増加に
伴い指数関数的に減じていくことが分かる。
【0027】図7は、本発明に係る装置のトラッキング
駆動周波数実測特性を示したものであり、10[Hz]
ないし10[kHz]までの対物レンズの応動振幅を示
したものである。この振幅は、フォーカシング駆動周波
数特性とは異なり、30Hz近傍に主共振をもつが、こ
の主共振を越えると、ほぼ駆動周波数の増加に伴い指数
関数的に減じていくことが分かる。
【0028】これら図6および図7の特性は、光学的情
報記録再生装置における光学ヘッドの動作特性として十
分なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す分解斜視図。
【図2】図1におけるフォーカシング駆動部を示す縦断
面図。
【図3】本発明の他の実施例におけるフォーカシング駆
動部13の構成を示す図。
【図4】本発明のさらに他の実施例におけるトラッキン
グ駆動部の構成を示す図。
【図5】本発明のなおも他の実施例のトラッキング駆動
部を示す図。
【図6】本発明に係る装置のフォーカシング駆動周波数
実測特性図。
【図7】本発明に係る装置のトラッキング駆動周波数実
測特性図。
【図8】軸摺動方式と呼ばれる従来の対物レンズ駆動方
式の説明図。
【図9】弾性体支持方式と呼ばれる従来の対物レンズ駆
動方式の説明図。
【符号の説明】
1 対物レンズ 2,2a,2b フォーカシングコイル 3,3a,3b トラッキングコイル 13 フォーカシング駆動部 14 筒状部材 15 レンズ支持部材 16 トラッキング駆動部 17 ヒンジ 18 固定部材 19 筒状孔部 20 アーム 21a,21b フォーカシング磁気回路 22,22a,22b マグネット 23 外側ヨーク 24 内側ヨーク 25 トラッキング磁気回路 26,26a.26b マグネット 27 外側ヨーク 28 内側ヨーク

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源および対物レンズを内蔵した光学ヘッ
    ドを光学的情報記録媒体に情報トラックに対して位置合
    わせ、および焦点合わせしつつ光ビームを照射すること
    により情報を記録し、また該媒体から情報を再生する装
    置に用いられる前記対物レンズの駆動装置において、 軸方向が上下方向を向くように空隙を介して対向した筒
    状部材およびこの筒状部材が挿入される筒状孔部からな
    る緩結合手段と、 中央部に前記筒状部材を配設し、前記筒状部材内に前記
    対物レンズを保持するレンズ支持部材と、 低弾性材料で構成され、端部側に前記筒状孔部を揺動可
    能に支持するアーム部材と、 このアーム部材に取り付けられ、該アーム部材を前記筒
    状部材および筒状孔部の軸方向と直角方向に揺動させて
    前記対物レンズに前記トラックを追従させるためのトラ
    ッキングコイルと、 このトラッキングコイルに磁界を作用させるマグネット
    と、 前記レンズ支持部材に取り付けられ、前記筒状部材をそ
    の軸方向に移動させて前記対物レンズの焦点合わせをさ
    せるためのフォーカシングコイルと、 このフォーカシングコイルに磁界を作用させるマグネッ
    トとをそなえたことを特徴とする対物レンズの駆動装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の装置において、 前記アーム部材は、樹脂製である対物レンズの駆動装
    置。
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