JP2857112B2 - 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、光学式記録媒体に
対して情報の記録再生を行う対物レンズ駆動装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】近年実用化されているレーザー光を用い
た高密度記録再生装置は、一般に回転する記録円盤上に
螺旋状あるいは同心円状の微細な溝に、凹凸で記録され
た音声や画像等の情報を、この溝に焦点を結ぶように制
御されたコヒーレントな光であるレーザー光の回折現象
を利用して読取る。またあるいは、レーザー光のエネル
ギーによって記録すべき情報を、その溝の上に作る方式
のものである。これに類似した装置では、レーザー光を
微細な溝に正確に焦点を結ばせることが重要な技術の一
つである。特にコンピュータ等の外部記憶装置として画
像情報などの大量の情報の高速記録及び高速再生に使用
される場合は、その情報の記録再生誤りを極力減らす必
要がある。そのためには、対物レンズの広い周波数帯域
における正確かつ安定な２次元制御が必要となる。 【０００３】また、記録情報の検索を迅速に行なうこと
が、コンピュータの情報処理を高速に行なう上で重要な
技術的問題点である。この記録媒体上の情報の高速検索
は、一つの溝から他の離れた別の溝に素早く対物レンズ
の位置制御を切り替えることが要求される。この時に対
物レンズは、急激な加速と停止が必要となり、加速時に
は、力学的に大きな運動エネルギーを与えられることと
なる。このことは、一旦外された位置制御を目標の溝で
素早く制御状態に戻す時に障害となる。 【０００４】図６（ａ）と（ｂ）に現在実用化されてい
る対物レンズ駆動装置の例を示す。（図６では金属線の
他端が突出していますが、これを突出していない図に描
き直します。）対物レンズ１とフォーカス駆動用コイル
５とラジアル駆動用コイル６と保持筒１２は、固定部１
１に４本の平行な弾性支持部材である金属線７によって
支持されている。この弾性部材である金属線７は、コイ
ルのリード線と支持ばねを兼ねるもので、金属線７の周
囲をゴムチューブ２２で被覆し減衰効果を付加してあ
る。 【０００５】このような構造では、中立点位置である図
６（ａ）から図６（ｂ）のように変位した時の減衰効果
は、金属線７の曲げ変形に伴い、ゴムチューブ２２に発
生する金属線７と同様な形状の曲げモーメントの分布１
８の各部分で消費されるエネルギーによるものとなる。 【０００６】しかしながら、金属線７がコイルのリード
線と支持ばねを兼ねる構造であるため、その製造時には
微細な加工精度が要求されていた。例えば金属線７を支
持ばねとして組み立てた後、この金属線７とコイルとの
電気的接続を行うべく、はんだ等の加工を施す場合に
は、支持ばねのばね特性が変化してしまう可能性が高か
った。特に、図６（ａ）や図６（ｂ）に示すように支持
ばね（金属線７）は複数利用されることが一般的であ
り、そのような場合には各支持ばねのばね定数が変化し
てしまって支持機構全体がアンバランスになってしま
い、結果として制御特性が不安定になるといった問題が
あった。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、製造時に各支持ばねのばね定数が
変化してしまうことを極力防止し、制御特性を安定に保
つことのできる対物レンズ駆動装置を提供することを目
的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、対物レンズと、前記対物レンズを搭載
し、固定部に対して変位可能な可動部と、前記可動部を
前記固定部に対して弾性支持する複数の支持部材と、前
記可動部を前記固定部に対して駆動変位させる駆動手段
とを有する対物レンズ駆動装置において、前記固定部
は、前記支持部材との接続部位付近に形成される第１の
空間と、前記第１の空間に隣接して形成される前記第１
の空間より大きな容積を備えた第２の空間と、これら第
１の空間および第２の空間に配置される粘性体とを具備
することを特徴とする対物レンズ駆動装置とした。 【０００９】このような構成からなる本発明によれば、
第１の空間内は第２の空間に比べて、配置されている粘
性体による減衰効果が大きく、対物レンズに作用する振
動を効果的に抑制することができる。 【００１０】また、第１の空間に隣接して第２の空間が
存在し、第１の空間を閉塞する関係となっているため、
第１の空間内に配置されている粘性体が支持部材の変形
に応じて第２の空間側に移動してしまうのを阻止し、減
衰効果を安定化させることができる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の対
物レンズ駆動装置の実施例を説明する。第１図、第２図
は本発明の対物レンズ駆動装置の一実施例に係る斜視図
および断面図である。 【００１２】対物レンズ１と対物レンズ１の保持筒１２
と、保持筒１２に駆動力を与えるフォーカス用駆動コイ
ル５及びラジアル用駆動コイル６からなる可動部１３
を、４本の弾性支持部材でありコイルのリード線を兼ね
る金属線７で、固定部１１と位置決め部材１０を介して
支持している。４本の弾性支持部材である金属線７は、
その周囲が一部粘性体８で覆われており、その周囲を固
定部１１に固定された比較的剛な材質の円筒形の被覆部
材９で覆われている。粘性体８は、被覆部材９から流れ
出さない程度の粘度であり、支持機構全体のばね定数を
大幅に増加させるものではない。 【００１３】また、金属線７の他端は保持筒１２から突
出する程度の長さに設定されており、図示されているよ
うに、この突出した部分を利用してフォーカス用駆動コ
イル５及びラジアル用駆動コイル６との電気的接続が図
られている。 【００１４】可動部１３は、永久磁石２とヨーク３とセ
ンターポール４によって構成される磁気回路による磁束
と、可動部１３の駆動コイル５，６に流れる電流を調整
することによって変位可能である。可動部１３が、図２
（ａ）に示した中立位置から図２（ｂ）に示すように変
位した場合、弾性支持部材である金属線７は、その一部
が粘性体８の中で生じる。 【００１５】また、金属線７が周囲の粘性体８から受け
る圧力分布１７は、金属線７の動的変位に対して位相遅
れがあり、エネルギーの散逸に大きな効果をもたらす。
また、変形の比較的小さい高周波領域でも粘性体８は接
着性があるため、金属線７に密着し部分共振等も十分吸
収する。このような対物レンズ駆動装置の駆動特性は、
適度に減衰の効いた単純な２次遅れ系の伝達特性を示
す。これは、対物レンズ駆動装置を記録再生装置全体の
制御系の一要素として使用する上で、その設計を容易に
するものである。 【００１６】このように構成された本発明によれば、金
属線７の他端が保持筒１２から突出する程度の長さに設
定されているため、この突出した部分を利用してフォー
カス用駆動コイル５及びラジアル用駆動コイル６との電
気的接続を容易に図ることができる。したがって、４本
の金属線７の各々のばね定数をほぼ一定に保ちつつ製作
を行うことができるため、支持機構全体がアンバランス
になってしまうことを回避し、結果として制御特性を安
定に保つことができるようになる。 【００１７】特に、保持筒１２はフォーカス用駆動コイ
ル５及びラジアル用駆動コイル６という駆動制御に大切
な電気部品である。これらコイル５，６は精密に位置決
め固着されており、しかも駆動電流の供給路を形成して
いる。このようなコイル５，６と共に駆動電流の供給路
を形成するにあたり、金属線７の他端を突出させると、
はんだ等によりコイルとの接続を図ることが極めて容易
となり、装置の安定な品質管理を行うことができる。 【００１８】さらに、図２からも明らかなように、金属
線７と保持筒１２との接続位置は、保持筒１２の固定部
１１側の対向面ではない。保持筒１２の前記対向面には
４箇所に凹部が形成されており、金属線７はこれら凹部
内に挿通されて保持筒１２の中心まで延出し、ちょうど
対物レンズ１の光軸付近にて保持筒１２と接続してい
る。これは、金属線７の全体長さを必要以上に長くする
ことなく、所望のばね性を確保する上で有効な手段とな
る。特に、金属線７が保持筒１２の中心付近で接続する
構成とした場合、保持筒１２に作用する弾性力の位置を
ほぼ保持筒１２の重心に一致させることができる。その
ため、対物レンズ１の光軸が傾くことを抑制され、制御
特性の安定化に寄与する。 【００１９】次に、図３から図５を用いて本発明の別の
実施例を説明する。なお図中、図１及び図２と同一部分
あるいは相当する部分には同一符号を付し、その説明は
省略する。 【００２０】この実施例では、弾性支持部材に板ばね１
４を用いたもので、可動部１３は、二枚の平行なフォー
カス用板ばね１４ａに取付けられており、このフォーカ
ス用板ばね１４ａに接着された、対物レンズ１の光軸を
含む面に同一面を持つ一枚のラジアル用板ばね１４ｂ
を、固定部１１で挟み込むことによって固定支持してい
る。これら板ばね１４による支持系は、上部と下部に配
置された二枚の被覆部材９と固定部１１とによって、固
定部１１の付近が可動部１３に面した部分を除いて覆わ
れることになる。そして、これらの隙間には粘性体８が
充填されている。 【００２１】この実施例では、図５からも明らかなよう
に、一枚のラジアル用板ばね１４ｂの根元に近い位置に
は、容積の小さい第１の空間が設けられ、またこの第１
の空間に隣接した位置には、第１の空間より容積の大き
な第２の空間が設けられている。このように２つの空間
を形成した場合、次のような効果を期待することかでき
る。すなわち、第１の空間内は第２の空間に比べて、充
填されている粘性体８による減衰効果が大きく対物レン
ズ１に作用する振動を効果的に抑制することができる。
また、第１の空間の出口に第２の空間が存在し、第１の
空間を閉塞する関係となっているため、第１の空間内に
充填されている粘性体がラジアル用板ばね１４ｂの変形
に応じて第２の空間側に移動してしまうのを阻止し、減
衰効果を安定化させることができる。 【００２２】図４は、可動部１３がフォーカス方向に変
位した場合を示すもので、この時に変形したフォーカス
用板ばね１４ａが周囲の粘性体８から受ける反力は、減
衰圧力分布２０のようになる。図５は、可動部１３がラ
ジアル方向に変位した場合で、この時に変形したラジア
ル用板ばね１４ａが周囲の粘性体８から受ける反力は、
減衰線せん断力分布２１のようになる。これらの反力
は、板ばね１４の動的変位に対して位相遅れがあり、運
動エネルギーの散逸に大きな効果をもたらす。また、変
形の比較的小さい高周波領域でも板ばね１４の周囲の粘
性体８は接着性があるため、板ばね１４に密着し部分共
振等も十分吸収する。 【００２３】なお、金属線の場合も、板ばねの場合も、
固定部付近よりも可動部に近いほど周囲の粘性体に大き
な変形を与え減衰効果が大きくなるため、金属線や板ば
ねを粘性体にどの程度含ませるかは、必要とする減衰効
果との兼ね合いによって決まるものである。 【００２４】なお本発明は、上述の実施例に限定される
ものではなく、支持部材は金属線、板ばねの他にも弾性
支持部材であれば何でもよい。また、可動部の駆動手段
もムービングコイル方式に限らず、ムービングマグネッ
ト方式等の駆動方式でもよい。 【００２５】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、製
造時に各支持ばねのばね定数が変化してしまうことを極
力防止し、装置の制御特性を安定に保つことができるよ
うになる。

【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例を示す
斜視図。 【図２】本発明の対物レンズ駆動装置の一実施例を示す
断面図。 【図３】本発明の対物レンズ駆動装置の別の実施例を示
す斜視図。 【図４】本発明の対物レンズ駆動装置の別の実施例を示
す断面図。 【図５】本発明の対物レンズ駆動装置の別の実施例を示
す断面図。 【図６】従来の対物レンズ駆動装置を示す断面図。 【符号の説明】 １ 対物レンズ ２ 永久磁石 ５ フォーカス用駆動コイル ６ ラジアル用駆動コイル ７ 金属線（支持部材） ８ 粘性体 ９ 被覆部材（支持部材挿通部） １１ 固定部 １２ 保持筒 １３ 可動部 １４ａ，１４ｂ 板ばね（支持部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小久保 高弘 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式 会社東芝 総合研究所内 (72)発明者 松浦 彰 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式 会社東芝 総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−221839（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−83232（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．対物レンズと、 前記対物レンズを搭載し、固定部に対して変位可能な可
   動部と、 前記可動部を前記固定部に対して弾性支持する複数の支
   持部材と、 前記可動部を前記固定部に対して駆動変位させる駆動手
   段とを有する対物レンズ駆動装置において、 前記固定部は、前記支持部材との接続部位付近に形成さ
   れる第１の空間と、 前記第１の空間に隣接して形成される前記第１の空間よ
   り大きな容積を備えた第２の空間と、 これら第１の空間および第２の空間に配置される粘性体
   とを具備する ことを特徴とする対物レンズ駆動装置。