JP3757603B2 - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転駆動される円盤状記録媒体上に記録された情報を光学的に読み取るための対物レンズを、その対物レンズの光軸に平行なフォーカシング方向および光軸に垂直なトラッキング方向に駆動する対物レンズ駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
回転駆動される円盤状記録媒体上に記録された情報を光学的に読み取る情報再生装置に用いられる対物レンズ駆動装置における対物レンズ保持部材のひとつの支持手段として、例えば、4本の金属ワイヤを用いそれぞれの一端を前記対物レンズ保持部材に固定し、他端を固定部に固定する片持ち支持方式がある。この片持ち支持方式においては、前記対物レンズ保持部材を含む可動体質量と、主に前記金属ワイヤのばね定数によって、前記対物レンズ駆動装置の一次共振周波数が定まる。
【0003】
この一次共振周波数帯域においては、前記対物レンズ駆動装置への印加電流に対する駆動感度が著しく上昇するため、一次共振周波数帯域が前記記録媒体の回転周波数帯域にほぼ一致するように設計を行うことによって、前記対物レンズ保持部材に固定された対物レンズによって生成される光スポットが、前記記録媒体の回転による情報記録トラックのフォーカシング方向およびトラッキング方向の変位に追従するために必要な加速度を確保することが容易になり、これによって前記情報再生装置の光学的な情報の読み取りに要求されるフォーカシングおよびトラッキングサーボ性能を確保することができる。
【0004】
近年CD−ROM再生装置においては、従来音楽プログラム再生等に用いられている記録情報の標準転送速度に対して、4倍速、8倍速、16倍速というようなデータ転送の高速化が推し進められCD−ROM再生装置市場の主流を占めるようになった。このようなデータ転送の高速化は情報記録媒体であるディスクの回転速度を増加させる手段によって成されており、このような回転速度のもとで対物レンズによって生成される光スポットがディスクの情報トラックの変位に正確に追従するために必要な加速度感度が、情報の読み取りを担う光ピックアップの対物レンズ駆動装置に要求されてくる。
【0005】
この要求を満たすため従来対物レンズ駆動装置においては、その一次共振周波数をディスクの回転速度の増加に応じて高めていき、情報記録トラックのフォーカシング方向およびトラッキング方向での最大変位が発生するディスクの回転周波数帯域において最大レベルの加速度感度が得られるように設計を行っていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、データ転送の高速化を目的としたディスクの回転速度の増加に応じて前記対物レンズ駆動装置が有する一次共振周波数を高めていくことは、DC帯域に近いディスクの回転周波数帯域において前記対物レンズによって生成された光スポットが情報記録トラックの変位に追従していくための加速度感度を低下させることになり、CD−ROM再生装置の標準機能である音楽再生等に適用されるデータの標準転送速度下での動作性能に支障をきたす要因となっている。
【0007】
したがって、CD−ROM再生装置のように、データ転送速度が増加傾向にある光学的情報読み取り装置においては、少なくともふたつのディスク回転周波数帯域において光スポットが情報記録トラックの変位に正確に追従しフォーカシングサーボおよびトラッキングサーボの動作が正常に行われるための加速度感度が対物レンズ駆動装置に要求される。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の対物レンズ駆動装置は、前記対物レンズ保持部材の支持手段として4本を一組とする二組の金属ワイヤを用い、4本の第一の金属ワイヤにより前記対物レンズ保持部材を中継保持部材に保持し、その中継保持部材を4本の第二の金属ワイヤにより固定部に保持することを特徴とするものであり、前記第一の金属ワイヤの弾性変形により移動可能に支持される前記対物レンズ保持部材などの部材の総和質量と4本の第一の金属ワイヤのばね定数による第一の自由振動系と、4本の第二の金属ワイヤにより前記中継保持部材を固定部に保持し、その第二の金属ワイヤの弾性変形により移動可能に支持される前記対物レンズ保持部材および中継部材などの部材の総和質量と4本の第二の金属ワイヤのばね定数による第二の自由振動系との二つの自由振動系を構成し、これらの構成部材の質量と前記金属ワイヤのばね定数を最適化させることによって前記第一の自由振動系によってもたらされる共振周波数よりも低い帯域において前記第二の自由振動系に固有の共振現象を起こさせるものである。
【0009】
この構成によれば、前記第一の自由振動系によってもたらされる共振周波数と前記第二の自由振動系によってもたらされる共振周波数それぞれの帯域において前記対物レンズ駆動装置における対物レンズ保持部材に作用する加速度感度が上昇し、前記第一の自由振動系に固有の共振周波数をデータの高速転送を目的とするディスクの高速回転周波数に略一致させることによって前記光スポットの前記情報記録トラックの変位への追従性能を向上させ、さらに前記第二の自由振動系において発生する共振によってデータの標準転送速度でのディスクの回転周波数帯域での前記光スポットの前記情報記録トラックの変位への追従性能を向上させることが可能になる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態をCD−ROM再生装置に用いられる光ピックアップの対物レンズ駆動装置を例にとり説明する。図1および図2において、対物レンズ1を保持する対物レンズ保持部材2の外周には、前記対物レンズ1の光軸に平行なフォーカシング方向に駆動力を発生するためのフォーカシングコイル3と対物レンズの光軸に垂直なトラッキング方向に駆動力を発生するトラッキングコイル4とが巻き付けられており、その対物レンズ保持部材2の両側面にはプリント基板5が固定され、これを介して前記フォーカシングコイル3および前記トラッキングコイル4のそれぞれの両端子と4本の第一の金属ワイヤ61の一端が接続固定されることによって電気的導通が成されると共に、前記金属ワイヤ61の他端があらかじめ中継支持部材である中継支持ブロック71に固定されたプリント基板81に電気的導通が成されながら接続固定されている。
【0011】
すなわち、前記対物レンズ保持部材2は4本の第一の金属ワイヤ61の弾性変形によって移動可能に中継支持ブロック71に支持されている。また、前記中継支持ブロック71に固定されたプリント基板81に、4本の第二の金属ワイヤ62の一端が接続固定されることによって前記第一の金属ワイヤ61との電気的導通が成されると共に、その第二の金属ワイヤ62の他端があらかじめ固定部である固定支持ブロック72に固定されたプリント基板82に電気的導通が成されながら接続固定されており、この固定支持ブロック72は、装置基盤などの固定部に固定されている。
【0012】
すなわち、前記中継支持ブロック71は、前記第一の金属ワイヤ61と平行した4本の第二の金属ワイヤ62の弾性変形によって移動可能に固定部に支持されている。10は固定部に固定された磁気ヨーク9に、前記フォーカシングコイル3およびトラッキングコイル4との間に所定の空隙をもって対向するように固定されたマグネット10であり、このマグネット10は、前記第一の金属ワイヤ61および第二の金属ワイヤ62を介して所定の駆動電流を前記フォーカシングコイル3およびトラッキングコイル4よってローレンツ力による駆動力を発生させるための磁界を形成する。これによって、前記フォーカシングコイル3および前記トラッキングコイル4への電流供給に応じて対物レンズ1の光軸に平行なフォーカシング方向と光軸に垂直なトラッキング方向に関する前記対物レンズ保持部材2の変位が得られ、フォーカシングサーボおよびトラッキングサーボ動作が成される。
【0013】
図3に、従来使用されている対物レンズ駆動装置に見られる加速度周波数特性を示す。これによると、一次共振周波数帯域において加速度ゲインの著しい増加がみられ、この周波数帯域を前記ディスクの回転周波数帯域とおおむね合致させることによって対物レンズ駆動装置における光スポットの情報記録トラックの変位への追従感度を高めることが可能になる。さらに、データ転送の高速化を目的としてディスクの回転周波数を上昇させた場合、図4に示すように対物レンズ駆動装置の一次共振周波数を上昇させる手段を講じることによって必要な周波数帯域における追従感度を高めることが可能になる。ところが、DC帯域に近い周波数帯域での加速度ゲインは一次共振周波数の上昇に伴い周波数上昇量の二乗に反比例して低下していくため、CD−ROM再生装置を用いた音楽再生等に適用される前記ディスク22の低速回転周波数帯域での前記光スポット21の前記情報記録トラック23の変位への追従感度を低下させる要因となり得る。
【0014】
そこで本実施の形態では、前述のように前記対物レンズ保持部材2の支持手段として4本を一組とする二組の金属ワイヤを用い、一組の第一の金属ワイヤ61はそれらの一端が前記対物レンズ保持部材2に固定され他端が中継支持部材71に固定され、前記第一の金属ワイヤ61によって支持される部材の総和質量と前記第一の金属ワイヤ61のばね定数による第一の自由振動系を構成し、他の一組の第二の金属ワイヤ62は、一端が前記中継支持ブロック71に固定され、他端を固定部に固定し、前記第二の金属ワイヤ62によって支持される部材の総和質量と前記第二の金属ワイヤ62のばね定数による第二の自由振動系を構成している。そして、それぞれの構成部材の質量と前記金属ワイヤ61および62のばね定数を最適化させることによって、図5に示すように前記第一の自由振動系に固有の一次共振周波数帯域と、それよりも低い前記第二の自由振動系に固有の一次共振周波数帯域双方において前記対物レンズ保持部材2に作用する加速度ゲインを増大させるものである。
【0015】
【発明の効果】
以上のように本発明は、対物レンズ保持部材の支持手段として4本を一組とする二組の金属ワイヤを用いた二組の自由振動系を構成し、第一の自由振動系に固有の共振周波数をデータの高速転送を目的とするディスクの高速回転周波数帯域に略一致させることによって前記対物レンズ保持部材に作用する加速度を前記ディスクの高速回転周波数帯域において増大させ、さらに前記第一の自由振動系に固有の共振周波数よりも低い周波数帯域に前記第二の自由振動系に固有の共振現象を起こさせることによって、CD−ROM再生装置を用いた音楽再生等に適用される前記ディスクの低速回転周波数帯域での加速度を前記第一の自由振動系のみによって得られる加速度よりも増大させ、データの高速転送を目的とする前記ディスクの高速回転周波数帯域と音楽再生等に適用される前記ディスクの低速回転周波数帯域双方において前記光スポットの前記情報記録トラックの変位への追従感度を高めることを可能とする対物レンズ駆動装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による対物レンズ駆動装置の平面図
【図2】同実施の形態による対物レンズ駆動装置の斜視図
【図3】従来の対物レンズ駆動装置の加速度周波数特性の一例を示す図
【図4】一次共振周波数の上昇によってデータ転送の高速化に対応した対物レンズ駆動装置の加速度周波数特性の一例を示す図
【図5】本発明の対物レンズ駆動装置の加速度周波数特性の一例を示す図
【符号の説明】
1 対物レンズ
2 対物レンズ保持部材
3 フォーカシングコイル
4 トラッキングコイル
10 マグネット
61 第一の金属ワイヤ
62 第二の金属ワイヤ
71 中継支持ブロック
72 固定支持ブロック
Claims (1)
- 対物レンズを保持し、その外周部に前記対物レンズの光軸に平行なフォーカシング方向に駆動力を発生するためのフォーカシングコイルと前記対物レンズの光軸に垂直なトラッキング方向に駆動力を発生するトラッキングコイルとが巻き付けられた対物レンズ保持部材と、前記対物レンズ保持部材に一端が固定され、他端が中継保持部材に固定された4本の第一の金属ワイヤと、前記中継保持部材に一端が固定され、他端が固定部に固定された前記第一の金属ワイヤに平行な4本の第二の金属ワイヤと、前記第一の金属ワイヤと第二の金属ワイヤを介して前記フォーカシングコイルおよびトラッキングコイルに電流を供給することによってローレンツ力による駆動力を発生させるための磁界を形成するように前記固定部に配置された磁気回路部材とを有し、前記対物レンズ保持部材を前記第一の金属ワイヤの弾性変形により移動可能に前記中継保持部材で支持し、その中継保持部材を前記第二の金属ワイヤの弾性変形により移動可能に前記固定部で支持した対物レンズ駆動装置において、前記第一の金属ワイヤによって支持される部材の第一の総和質量と前記第一の金属ワイヤの第一のばね定数とからなる第一の自由振動系における第一の一次共振周波数を、前記第一のばね定数と前記第一の総和質量の加減により、音楽プログラム再生に用いられる回転速度の逓倍速であるディスクの高速回転周波数帯域に略一致させるとともに、前記第二の金属ワイヤによって支持される部材の第二の総和質量と前記第二の金属ワイヤの第二のばね定数とからなる第二の自由振動系における第二の一次共振周波数を、前記第二のばね定数と前記第二の総和質量の加減により、前記第一の一次共振周波数よりも低くすることにより前記第二の一次共振周波数より低い帯域にある低速回転周波数帯域の加速度感度を高くすることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
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