JP3784369B2 - 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】
この発明は、光ディスク等の光学式情報記録媒体に集光される光スポットのトラックずれ及び焦点ずれを補正制御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】
光学式情報記録媒体に対して情報の記録又は再生を行うためには、対物レンズの焦点を常に情報が記録されているグルーブまたはピットに合わせ、かつトラックから外れないように、対物レンズの位置を制御する必要がある(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特公平6−79383号公報(第2−4頁、第1図、第7図)
【0004】
従来の対物レンズ駆動装置において、対物レンズを保持するレンズホルダは、固定部に立設された支軸に沿って移動可能に、且つこの支軸を中心として回動可能に支持されている。レンズホルダの外周面には、支軸を挟んで対称な位置にそれぞれ対をなすように、一対のフォーカシングコイル及び一対のトラッキングコイルが固定されている。
【0005】
レンズホルダをフォーカシング方向及びトラッキング方向に駆動するための電磁力を発生させるため、固定部には一対のマグネットが取り付けられている。各マグネットは、中間部に形成された溝を境にして、フォーカシング用マグネット部とトラッキング用マグネット部とに分割された構造を有するものである。フォーカシング用マグネット部は、N極とS極が支軸方向に並ぶように分極着磁され、トラッキング用マグネット部は、上記フォーカシング用マグネット部の着磁方向に対し直交する方向に分極着磁されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の対物レンズ駆動装置では、着磁方向の異なる2種類のマグネット部を含む複雑な構造のマグネットを使用するので、部品の単価が高く、製造コストが上昇するという問題がある。一方、このような複雑な構造のマグネットの代わりに、フォーカシング用のマグネットとトラッキングのマグネットとを別々に設けることも可能であるが、この場合、部品点数が多くなり、組み立て工程が複雑になるという問題がある。
【0007】
また、支軸とレンズホルダの軸受け穴のギャップのため、レンズホルダのがたつきが生じ、その結果、対物レンズの傾きや振動が発生するという問題もある。
【0008】
この発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、安価で、部品点数が少なく、組み立て性に優れ、振動特性の良好な対物レンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【0009】
【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、情報記録媒体上に光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダを、前記対物レンズの光軸方向と平行な支軸に沿って移動可能に、且つ前記支軸の周りに回動可能に支持する固定ベースと、前記レンズホルダに取り付けられ、前記支軸を囲むように巻かれたフォーカシングコイルと、前記レンズホルダに取り付けられ、前記支軸と略平行な辺を有するように巻かれたトラッキングコイルと、前記固定ベースに取り付けられ、前記支軸と略平行な方向に分極着磁されたマグネットと、前記固定ベースに設けられ、前記マグネットに接し、前記フォーカシングコイルの内側に位置する内ヨークと、前記固定ベースに設けられ、前記内ヨークとの間で前記フォーカシングコイル及び前記トラッキングコイルの前記辺を挟み込むように配置された外ヨークと、前記レンズホルダに取り付けられ、前記内ヨークを囲むように略環状に形成された磁性体であって、前記内ヨークに対向する内周端縁が前記支軸を中心とする円周状に形成され、内周端縁又は外周端縁に突出部を備えた磁性体とを備える。前記内ヨークは2つの平板状部材で構成され、一方の平板状部材に前記支軸が固定され、他方の平板状部材は前記マグネットに固定されている。前記一方の平板状部材は、前記支軸の一端が固定される穴と、当該穴と同軸で前記他方の平板状部材の側に突出する突起部とを有する。前記他方の平板状部材は、前記一方の平板状部材の前記突起部に嵌合する穴を有する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態1.
図1及び図2は、この発明の実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置を上方及び下方からそれぞれ見た斜視図である。図3及び図4は、実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置の可動部を上方から見た斜視図及び分解斜視図である。
【0011】
実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置は、光ディスク装置等において用いられるものであり、図1に示すように、対物レンズ2を保持するレンズホルダ1と、このレンズホルダ1を支持する固定ベース9とを有している。対物レンズ2は、図示しない光源から発せられた光を、光学式情報記録媒体の記録面に集光させるものである。レンズホルダ1は、剛性の高い非磁性プラスチック材料等により形成されたものであり、対物レンズ2をその光軸が光学式情報記録媒体の記録面に直交するように保持している。レンズホルダ1は、対物レンズ2の光軸に平行に設けられた支軸3に沿って移動可能に、且つこの支軸3を中心として回動可能に支持されている。
【0012】
以下の説明では、支軸3に平行な方向をZ方向とし、支軸3と対物レンズ1とを結ぶ方向をY方向とする。また、Z方向及びY方向のいずれにも直交する方向を、X方向とする。尚、Z方向において、光学式情報記録媒体に対向する側を上側とする。
【0013】
図3に示すように、レンズホルダ1は、直方体部13の上端に、Y方向に延在する板状の延在部14を形成したものである。延在部14のY方向における一端部には、対物レンズ2を保持するレンズ保持部14aが形成されている。延在部14のY方向における他端部には、下方に屈曲した屈曲部14bが形成されている。直方体部13には、上記の支軸3が挿入される軸受け穴1aがZ方向に貫通している。この軸受け穴1aに挿入される支軸3は、摩擦係数の小さなフッ素系樹脂等がコーティングされ、又はメッキが施されている。
【0014】
図4に示すように、直方体部13のX方向における両端には、X方向に対して略直交する2つの端面13a,13bが形成されている。端面13a,13bのそれぞれの下端縁には、突出部13c,13dがX方向に突出形成されており、この突出部13c,13dには、トラッキングコイル5a,5bが位置決めされ、固定されている。トラッキングコイル5a,5bは、いずれも、Z方向の2つの辺51とY方向の2つの辺52とを有するよう矩形状に巻かれている。また、トラッキングコイル5a,5bは、直方体部13の端面13a,13bに沿ってそれぞれ平面的に複数回巻かれた、いわゆる平面コイルである。トラッキングコイル5a,5bは、いずれも、Y方向の2つの辺52のうち、上側の辺52において、直方体部13の突起13c,13dに支持されている。また、トラッキングコイル5a,5bは、軸受け穴1aに対して互いに対称な位置に配置されている。
【0015】
直方体部13の下面には、周壁15が下方に突出形成されている。図5に、周壁15のZ方向に直交する面内における断面形状を示す。周壁15は、軸受け穴1aに挿入される支軸3(図4)を囲むように延びている。周壁15は、Z方向から見て略長方形の各辺をなすように、X方向に延びた2つの壁部15aと、Y方向に延びた2つの壁部15bとを有している。各壁部15bのY方向中心部には、Z方向に延びたスリット15cが形成されている。
【0016】
図4に示すように、レンズホルダ1の周壁15の外周面には、フォーカシングコイル4が位置決めされ、固定されている。フォーカシングコイル4は、Y方向に延びた2つの辺41と、X方向に延びた2つの辺42とを有するよう、周壁15の外周面に矩形状に巻かれている。また、フォーカシングコイル4は、周壁15に沿ってZ方向に複数回巻かれている。
【0017】
レンズホルダ1の周壁15には、フォーカシングコイル4を上下に挟み込むように、環状の磁性板6,7が取り付けられている。磁性板6,7は、いずれもステンレス鋼やニッケル等の磁性材料からなり、Z方向に厚さを有する薄板状に形成されている。図6は、磁性板6,7の形状を示す平面図である。磁性板6の内周端縁6aは、Z方向から見て、概ね円周状に形成されている。磁性板6の内周端縁6aのX方向両端に位置する部分には、内側に突出する突出部61,62が形成されており、一方の突出部62の突出量W2は、他方の突出部61の突出量W1よりも大きい。同様に、磁性板7の内周端縁7aは、Z方向から見て、概ね円周状に形成されている。磁性板7の内周端縁7aのX方向両端に位置する部分には、内側に突出する突出部71,72が形成されており、一方の突出部72の突出量W2は、他方の突出部71の突出量W1よりも大きい。磁性板6の突出部61,62及び磁性板7の突出部71,72は、レンズホルダ1の周壁15に形成されたスリット15c(図5)に挿入されて係合し、これにより磁性板6,7の回動方向の位置決めがなされている。
【0018】
図4に示すように、レンズホルダ1の屈曲部14bのY方向端面には、フォーカシングコイル4及びトラッキングコイル5a,5bに電力を供給するためのフレキシブルプリント基板8の端子部81が固定されている。以上説明したレンズホルダ1、対物レンズ2、フォーカシングコイル4、トラッキングコイル5a,5b及び磁性板6,7は、対物レンズ駆動装置の可動部を構成する。
【0019】
図7は、対物レンズ駆動装置の固定部を上方から見た斜視図であり、図8は、対物レンズ駆動装置の固定部の分解斜視図である。図7に示すように、対物レンズ駆動装置は、固定部として、磁性材料からなる固定ベース9と、この固定ベース9上に固定されたマグネット10と、マグネット10上に固定された内ヨーク11,12とを有している。
【0020】
図8に示すように、固定ベース9は、一方向(Y方向)に長い平板状の底板90を有しており、この底板90の長手方向一端部には、対物レンズ2に入射する光及び対物レンズ2により反射された光を通過させるための開口部90aが形成されている。底板90の長手方向他端部には、ねじ穴90bが形成されている。底板90のねじ穴90bの側の端縁から上方に、一対の壁部93,94が延びており、この一対の壁部93,94に、フレキシブルプリント基板8の中継部82(図4)が固定されている。フレキシブルプリント基板8の中継部82と、レンズホルダ1に固定された端子部81とは、接続部83を介して互いに接続されている。
【0021】
底板90の幅方向(X方向)両側には、上方に向かって延びた一対の外ヨーク91,92が一体に形成されている。外ヨーク91,92は、底板90の幅方向において互いに対向しており、互いに同一の幅を有している。一方の外ヨーク91の上端部は、底板90の幅方向外側に屈曲し、底板90と平行な水平部91aを形成している。この水平部91aには、ねじ穴91bが形成されている。また、底板90の下面には、それぞれ球面の一部をなす当接面90c,90d,90e(図2)が形成されている。当接面90c,90d,90eは、光ヘッド装置等に形成された凹面を有する部材に摺動可能に係合するもので、光ヘッド装置等に対する固定ベース9の取り付け角の調整を可能にするものである。固定ベース9の取り付け角の調整は、底板90に形成されたねじ穴90b及び外ヨーク91に形成されたねじ穴91bに螺合させた各ねじを回動操作することにより行う。尚、外ヨーク91のねじ穴91bは、当接面90c,90d,90eの球中心とほぼ同じ高さに設定されているので、固定ベース9の取り付け角の調整を小さな力で滑らかに行うことができる。
【0022】
固定ベース9の底板90の上面には、略立方体形状のマグネット10が取り付けられている。マグネット10は、Z方向に分極着磁されている。言い換えると、マグネット10は、その上側がN極で下側がS極、あるいはその反対となるように着磁されている。
【0023】
マグネット10の下面は、固定ベース9の上面に固定されている。また、マグネット10は、外ヨーク91,92に平行に対向する側面10a,10bと、この側面10a,10bに直交する側面10c,10dとを有している。尚、固定ベース9の底板90には、マグネット10を位置決めするため、マグネット10の側面10a,10b,10cにそれぞれ当接する3つの突起95が形成されている。
【0024】
マグネット10の上面には、磁性材料よりなる上下2つの内ヨーク11,12が固定されている。内ヨーク11,12は、例えば板金プレスや焼結などにより形成されるものであり、Z方向から見た外形形状は互いにほぼ同じである。
【0025】
上側の内ヨーク11は、平板状に形成されており、その下面から下方に突出した円筒状の突起部111がバーリング処理等により形成されている。内ヨーク11には、穴110がZ方向に形成されており、この穴110には、支軸3の下端部が圧入又は接着等により位置決め固定されている。穴110は、内ヨーク11の上面から突起部111の下面まで貫通しており、軸3を穴110に固定するときに軸3の傾きが生じないような長さが確保されている。内ヨーク11は、外ヨーク91,92にそれぞれ対向する側面11a,11bと、この側面11a,11bに直交する側面11c,11dとを有し、Z方向から見た形状が略正方形になるように形成されている。内ヨーク11の各側面の間には、Z方向から見て支軸3を中心とした円弧状に形成された曲面部11eが形成されている。
【0026】
下側の内ヨーク12は、平板状に形成されており、下面においてマグネット10の上面に固定されている。内ヨーク12の上面には、内ヨーク10の突起部111が嵌合して位置決め固定される穴120がZ方向に形成されている。内ヨーク12は、外ヨーク91,92にそれぞれ対向する側面12a,12bと、この側面12a,12bに直交する側面12c,12dとを有し、Z方向から見た形状が略正方形になるように形成されている。内ヨーク12の各側面の間には、Z方向から見て支軸3を中心とした円弧状に形成された曲面部12eが形成されている。
【0027】
マグネット10及びヨーク11,12は、支軸3及びその延長線上、すなわち支軸3により規定される軸線上に位置する。この軸線は、マグネット10及びヨーク11,12のそれぞれのZ方向に直交する面内における中央部を貫通している。
【0028】
図9は、マグネット10により生じる磁束の流れを説明するための概略図であり、Y方向に直交する断面図に対応している。内ヨーク11,12は、レンズホルダ1の周壁15の内側に挿入されており、マグネット10はレンズホルダ1の周壁15よりも下側に配置されている。周壁15の外側に巻かれたフォーカシングコイル4は、内ヨーク11,12の周囲を囲んでいる。また、内ヨーク11,12と外ヨーク91,92との間には、トラッキングコイル5a,5bのZ方向の各辺51がそれぞれ位置している。なお、周壁15は、レンズホルダ1が支軸3を中心として回動しても、内ヨーク11,12が周壁15の内面に当接しないような形状に構成されている。
【0029】
この図9において、マグネット10により生じた磁束の流れを矢印で示す。ここでは、マグネット10の上側がN極、下側がS極に分極着磁されているものとして示すが、分極着磁方向は逆でもよい。マグネット10のN極からの磁束はZ方向に進み、内ヨーク11,12に侵入する。ここで、内ヨーク11,12のZ方向には、非磁性材料からなるレンズホルダ1が隣接し、内ヨーク11,12のX方向両側には、磁性材料からなる外ヨーク91,92が対向している。そのため、磁束は、内ヨーク11,12から外ヨーク91,92に向かう。外ヨーク91,92と底板90とは一体形成されており、マグネット10は底板90上に固定されているため、これら内ヨーク11,12、外ヨーク91,92、底板90及びマグネット10からなる閉磁路が形成される。
【0030】
内ヨーク11,12と外ヨーク91,92との間の磁界中には、フォーカシングコイル4の辺41,42が位置する。フォーカシングコイル4に電流を流すと、辺41,42を流れる電流と、ヨーク11,12と外ヨーク91,92との間の磁界との作用により、フォーカシングコイル4をZ方向(上向き又は下向き)に付勢する電磁力が生じる。
【0031】
図10は、内ヨーク11,12と外ヨーク91,92との間の磁界とトラッキングコイル5a,5bとの関係を説明するための概略図であり、Z方向に直交する断面図に対応している。なお、図10にでは、磁性板6,7とZ方向に重なり合うフォーカシングコイル4(図9)は図示されていない。内ヨーク11,12と外ヨーク91との間の磁界中には、トラッキングコイル5aの一辺51が位置し、内ヨーク11,12と外ヨーク92との間の磁界中には、トラッキングコイル5bの一辺51が位置する。トラッキングコイル5a,5bに電流を流すと、各辺51を流れる電流と、内ヨーク11,12と外ヨーク91,92との間の各磁界との作用により、トラッキングコイル5a,5bをY方向におけるそれぞれ反対側に付勢する電磁力、すなわち支軸3を中心とした回動方向に付勢する電磁力が生じる。
【0032】
なお、内ヨーク11,12において、外ヨーク91,92に対向していない側面11c,11d及び側面12c,12dから外部に向かう磁束も存在するが、その磁束密度は、内ヨーク11,12と外ヨーク91,92との間の磁界における磁束密度に比べ、はるかに小さい。内ヨーク11,12及び外ヨーク91,92は、上記の閉磁路を構成するためである。
【0033】
次に、このように構成された対物レンズ駆動装置の動作について説明する。光スポットの焦点ずれを補正する場合は、フォーカシングコイル4に電流を流すことにより、上述したようにフォーカシングコイル4にZ方向の電磁力を発生させ、レンズホルダ1を支軸3に沿って移動させる。これにより、レンズホルダ1に保持された対物レンズ2は、光学式情報記録媒体に垂直な方向、すなわちフォーカシング方向に移動し、光スポットの焦点ずれが補正される。
【0034】
一方、レンズホルダ1が支軸3に沿って移動するのに伴い、磁性板6,7に作用する磁界の変化が生じ、その移動量に応じて磁気的な復元力が生じる。すなわち、レンズホルダ1の移動方向において、内ヨーク11,12の中心部ほど磁束密度が高いため、磁性板6,7の両方が内ヨーク11,12の中心部において安定に保持されようとする復元力が生じる。従って、フォーカシングコイル4の電流を停止すると、レンズホルダ1は、磁性板6,7の両方が内ヨーク11,12の中心部に等距離に近づいた位置(移動方向における基準位置とする。)に復帰する。尚、磁性板6,7の形状及び厚さは、対物レンズ2の焦点補正制御を行う範囲(一般的に±1mm程度)においてリニアな復元力特性(変位と復元力が比例するような特性)が得られるように決定する。
【0035】
トラックずれを補正する場合は、トラッキングコイル5a,5bに電流を流すことにより、上述したようにトラッキングコイル5a,5bに支軸3を中心とした回動方向の電磁力を発生させ、レンズホルダ1を、支軸3を中心として回動させる。これにより、レンズホルダ1に保持された対物レンズ2が光学式情報記録媒体のトラックを横切る方向、すなわちトラッキング方向に移動し、光スポットのトラックに対する位置ずれが補正される。
【0036】
一方、レンズホルダ1の回動に伴い、磁性板6,7に作用する磁界に変化が生じ、その回動量に応じて磁気的な復元力が生じる。磁性板6,7に作用する磁界は、突出部61,62が内ヨーク11の両側面11a,11bに対向し、突出部71,72が内ヨーク12の両側面12a,12bに対向したときに最大となる。そのため、レンズホルダ1が回動すると、磁性板6の突出部61,62が内ヨーク11の側面11a,11bに対向し、磁性板7の突出部71,72が内ヨーク12の側面12a,12bに対向する位置(すなわち、回動方向における基準位置)に復帰しようとする復元力が生じる。従って、トラッキングコイル5a、5bの電流を停止すると、レンズホルダ1は、上記の回動方向における基準位置に復帰する。なお、磁性板6,7の形状と厚さは、対物レンズ2のトラックずれの補正を行う範囲(一般的に±0.5mm程度)においてリニアな復元力特性(変位と復元力が比例するような特性)が得られるように決定する。
【0037】
ここで、磁性板6,7の内周端縁6a,6bと、内ヨーク11,12の曲面部11e,12eとは、Z方向から見て互いに略同心円をなすよう構成されており、従って、レンズホルダ1の回動に伴う内ヨーク11,12と磁性板6,7の各内周端縁6a,7aとの間隔の変化は小さい。そのため、磁性板6,7の内周端縁6a,7aに作用する磁界は、レンズホルダ1の回動位置に関わらずほぼ一定であり、その結果、磁界の不均一性によって生じる不要な付勢力の発生が防止される。
【0038】
また、磁性板6,7の図中左側の突出部62,72が、図中右側の突出部61,71よりも突出量が大きい(従って、内ヨーク11,12により近い)ため、磁性板6,7は、内ヨーク11,12と外ヨーク91,92との間の磁界との作用による磁気的吸引力により、図中右方向(すなわち、突出部62,72が内ヨーク11,12に吸引される方向)に付勢される。これにより、レンズホルダ1の軸受け部1aが支軸3に押し当てられ、軸受け部1aと支軸3とのギャップに起因するレンズホルダ1のがたつきの発生が防止される。従って、レンズホルダ1のがたつきに起因する対物レンズ2の傾きや振動が抑制される。
【0039】
以上説明したように、実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置によれば、一方向に分極着磁した単一のマグネット10を用いて、対物レンズ2をフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動させることができるので、複雑な着磁構造のマグネットを用いる必要がなくなり、部品コストを低減することができる。また、着磁方向の異なる複数種類のマグネットを用いる必要もないため、部品点数を低減することができ、その結果、組み立て工程を簡単にすることができる。従って、安価で、部品点数が少なく、組立性に優れた対物レンズ駆動装置が得られる。
【0040】
さらに、磁性板6,7に作用する磁気的吸引力を利用して、レンズホルダ1の軸受け部1aを支軸に対して押し当てるよう構成したので、レンズホルダのがたつきを抑制し、これに起因する対物レンズの傾きや振動を抑制することができる。
【0041】
また、磁性板6の突出部61,62及び磁性板7の突出部71,72に作用する磁気的吸引力を利用して、レンズホルダ1を移動方向及び回動方向の基準位置に復帰させるようにしたので、復帰のための専用のばね部材を設ける必要がなくなり、共振の発生を抑制することができる。
【0042】
さらに、マグネット10及び内ヨーク11,12を、支軸3により規定される軸線上に配置し、また、外ヨーク91,92を当該軸線に対して対称に配置したので、X方向にもY方向にも均一な磁界を発生することができる。これにより、レンズホルダ1の位置に関わらず、フォーカシングコイル4及びトラッキングコイル5a,5bに常に一定の磁界を作用させることができる。その結果、共振の発生を抑制し、駆動効率を高めることができる。
【0043】
加えて、内ヨーク11,12をマグネット10上に固定し、支軸3を内ヨーク11に固定するよう構成したので、支軸3により規定される軸線上にマグネット10及び内ヨーク11,12を配置する構成を、比較的簡単な構成で実現することができる。
【0044】
また、内ヨーク11,12をレンズホルダ1の周壁15の内側に挿入し、外ヨーク91,92をレンズホルダ1の両側に配置したので、マグネット10により生じた磁界中にフォーカシングコイル4及びトラッキングコイル5a,5bを配置する構成を、比較的簡単な構成で実現することができる。
【0045】
さらに、固定ベース9を磁性材料により構成し、その底部90が外ヨーク91,92と共に閉磁路の一部を構成するようにしたので、より少ない部品点数で閉磁路を構成することができる。加えて、固定ベース9の底板90に当接面90c,90d,90eを設け、これら当接面90c,90d,90eの球中心とほぼ同じ高さに、固定ベース9の取り付け角を調整するための調整用ねじを螺合させるねじ穴91bを設けたので、固定ベース9の取り付け角の調整を小さな力で滑らかに行うことができる。
【0046】
また、磁性板6,7の内周端縁6a,7aと、内ヨーク11,12の曲面部11e,12eとが互いに略同心円をなすようにしたので、レンズホルダ1の回動に伴う不要な付勢力の発生を防止することができる。
【0047】
なお、上記実施の形態1では、支軸3を非磁性の材料により形成すると、内ヨーク11,12から支軸3への磁束の進入を小さくすることができるため、内ヨーク11,12と外ヨーク91,92との間の磁界における磁束密度をより大きくすることができ、レンズホルダ1の駆動効率を向上することができる。
【0048】
また、上記実施の形態1では、レンズホルダ1の周壁15の内側に複数の内ヨーク11,12を設けたが、これら内ヨーク11,12の代わりに、1個の内ヨークを用いてもよい。
【0049】
さらに、上記実施の形態1では、レンズホルダ1を基準位置に復帰させるための復元力を発生するために複数の磁性板6,7を用いたが、これら磁性板6,7の代わりに1個の磁性板を用いてもよい。この場合には、フォーカシングコイル4の上側に配置するよりは、下側に配置した方が、レンズホルダ1のZ方向位置に関わらず常に強い磁界が作用するため、大きな復元力を得る上で有利である。
【0050】
また、上記実施の形態1では、内ヨーク11,12を矩形状とし、四隅に曲面部11e,12eを形成したが、Z方向に見て、支軸3により規定される軸線を中心とした円弧状の面を有していればよく、例えば、内ヨーク11,12をそれぞれ円筒部材としてもよい。さらに、上記実施の形態1では、フォーカシングコイル4が矩形状に巻かれているが、円筒状に巻いた場合でも同様の効果が得られる。また、トラッキングコイル5a,5bの辺51は、必ずしも直線状である必要は無く、Z方向に電流が流れる部分があれば曲線状であってもよい。
【0051】
加えて、上記実施の形態1では、磁性体6の突出部61,62の突出量が異なっていたが、一方の突出部に他方よりも強い磁気的吸引力が作用するよう、両者が支軸3に対して非対称に形成されていればよい。また、突出部の数は幾つであってもよい。磁性体7についても同様である。さらに、上記実施の形態1では、マグネット10を、支軸3により規定される軸線上に配置したが、当該軸線の近傍であれば、厳密に軸線上でなくてもよい。
【0052】
実施の形態2.
図11は、この発明の実施の形態2に係る対物レンズ駆動装置においてレンズホルダの復元力を発生する磁性板(付勢手段)20を、固定部と共に示す斜視図である。図11において、図1〜10に示した構成要素と同一または相当する構成要素には、同一の符号を付している。また、図11では、マグネット10及び内ヨーク12は、図示されていない。
【0053】
実施の形態2では、レンズホルダ1(図1)を移動方向及び回動方向の基準位置に復帰させる復元力を発生させるための磁性板20の構成が、実施の形態1と異なっている。レンズホルダ1、フォーカシングコイル4及びトラッキングコイル5a,5bの構成は、実施の形態1と同様である。また、固定ベース9、マグネット10及び内ヨーク11,12を含む固定部の構成は、実施の形態1と同様である。
【0054】
磁性板20は、ステンレス鋼やニッケル等の磁性材料からなる環状部材であり、レンズホルダ1(図11では省略)に取り付けられている。磁性板20は、Z方向に厚さを有する薄板形状で、内周端縁20aが、Z方向から見て略円周状に形成されている。磁性板20の外周端縁20bの外ヨーク91に対向する部分には、外ヨーク91に向けて突出する突出部21,22が形成されている。同様に、磁性板20の外周端縁20bの外ヨーク92に対向する部分には、外ヨーク92に向けて突出する突出部23,24が形成されている。磁性板20の突出部21,22の突出量は、突出部23,24の突出量よりも大きく、従って、突出部21,22と外ヨーク91との間隔は、突出部23,24と外ヨーク92との間隔よりも小さい。
【0055】
この磁性板20は、実施の形態1における磁性板6,7(図4)と同様にフォーカシングコイル4(図4)の上側及び下側にそれぞれ1つずつ設けてもよいし、フォーカシングコイル4の上側又は下側に一つだけ設けてもよい。
【0056】
焦点ずれを補正する場合において、レンズホルダ1が支軸3に沿って移動すると、実施の形態1と同様に、磁性板20に作用する磁界の変化が生じ、レンズホルダ1の移動量、すなわち磁性板20の移動量に応じて、レンズホルダ1を移動方向の基準位置に復帰させるための磁気的な復元力が生じる。
【0057】
また、磁性板20は、突出部21,22の外ヨーク91からの距離が互いに等しく、且つ突出部23,24の外ヨーク92からの距離が互いに等しくなった状態で最も安定に保持される。従って、トラックずれを補正する場合において、レンズホルダ1が回動すると、突出部21,22の外ヨーク91からの距離が互いに等しく、且つ突出部23,24の外ヨーク92からの距離が互いに等しくなる位置(すなわち、回動方向における基準位置)に復帰しようとする復元力が生じる。ここで、磁性板20の内周端縁20aと、内ヨーク11,12の曲面部11e,12eとは、Z方向から見て互いに略同心円をなすよう形成されているため、レンズホルダ1の回動位置に関わらず、磁性板20の内周端縁20aと内ヨーク11,12との距離はほぼ一定であり、不要な付勢力の発生が防止される。
【0058】
磁性板20の突出部21,22の突出量が突出部23,24の突出量よりも大きいため、突出部21,22が外ヨーク91側に吸引される力が、突出部23,24が外ヨーク92側に吸引される力よりも大きく、従って、レンズホルダ1の軸受け部1aは、支軸3に対し図中右方向(外ヨーク91側)に押し当てられる。その結果、軸受け部1aと支軸3とのギャップに起因するレンズホルダ1のがたつきが防止され、対物レンズ2の傾きや振動が抑制される。
【0059】
このように、本発明の実施の形態2に係る対物レンズ駆動装置によると、外周端縁に突出部21〜24を有する磁性板20を用いることにより、実施の形態1と同様、レンズホルダ1を移動方向及び回動方向の基準位置に復帰させる復元力を得ることができる。また、突出部21,22の形状と突出部23,24の形状とを支軸3を中心として非対称に形成することにより、レンズホルダ1の軸受け部1aを支軸3に対して一方向に押し当て、軸受け部1aと支軸3とのギャップに起因するレンズホルダ1のがたつきを防止し、対物レンズ2の傾きや振動を抑制することができる。
【0060】
なお、上記実施の形態2では、図中右側(外ヨーク91側)の突出部21,22の形状と、図中左側(外ヨーク92側)の突出部23,24の形状とを異ならせたが、図中奥側の突出部21,23と、図中手前側の突出部22,24とを異ならせることにより、レンズホルダ1の軸受け部1aを支軸3に対してY方向に押し当てることもできる。また、磁性板20の突出部21〜24の形状や位置を適宜選択することにより、軸受け部1aを支軸3に対して任意の方向に押し当てることができる。レンズホルダ1の軸受け穴1aの形状や支軸3の外径に応じて、大きながたつきが発生する方向にレンズホルダ1を押し当てるように構成すると、より効果的に傾きや振動を抑制することができる。
【0061】
上述した各実施の形態の説明では、「上」、「下」、「上面」、「下面」などの言葉を用いているが、これらは説明の便宜のためのものであって、完成された装置あるいは使用状態における装置の向きを表すものではない。例えば、説明中の「上面」が下向き、あるいは横向きになるように装置を構成することも可能である。
【0062】
本発明は、以上説明したように構成されているので、対物レンズ駆動装置において、単一のマグネットを用いて対物レンズをフォーカシング方向とトラッキング方向に移動させることが可能になる。複雑形状のマグネットが不要になるため部品単価を低減することができ、さらに、部品点数を低減できるため組み立て工程を簡単にすることができる。加えて、磁性体と内ヨーク又は外ヨークとの間に作用する磁気的吸引力により、レンズホルダのがたつきを抑制することができる。従って、レンズホルダのがたつきに起因する対物レンズの傾きや振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置を上から見た斜視図である。
【図2】 この発明の実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置を下から見た斜視図である。
【図3】 この発明の実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置の可動部の斜視図である。
【図4】 この発明の実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置の可動部の分解斜視図である。
【図5】 この発明の実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置のレンズホルダに形成された周壁の形状を示す断面図である。
【図6】 この発明の実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置のレンズホルダに取り付けられた磁性板の形状を示す断面図である。
【図7】 この発明の実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置の固定部の斜視図である。
【図8】 この発明の実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置の固定部の分解斜視図である。
【図9】 この発明の実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置に形成される磁界を模式的に示す図である。
【図10】 この発明の実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置に形成される磁界を模式的に示す図である。
【図11】 この発明の実施の形態2に係る対物レンズ駆動装置の固定部の一部と付勢手段を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 レンズホルダ、1a 軸受け穴、2 対物レンズ、3 支軸、4 フォーカシングコイル、5a,5b トラッキングコイル、6,7 磁性板、8 中継基板、9 固定ベース、10 マグネット、11,12 内ヨーク、13 直方体部、15 周壁、20 磁性板、21,22,23,24 突出部、90 底板、91,92 外ヨーク、61,62,71,72 突出部、110,120穴。
Claims (10)
- 情報記録媒体上に光を集光する対物レンズと、
前記対物レンズを保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダを、前記対物レンズの光軸方向と平行な支軸に沿って移動可能に、且つ前記支軸の周りに回動可能に支持する固定ベースと、
前記レンズホルダに取り付けられ、前記支軸を囲むように巻かれたフォーカシングコイルと、
前記レンズホルダに取り付けられ、前記支軸と略平行な辺を有するように巻かれたトラッキングコイルと、
前記固定ベースに取り付けられ、前記支軸と略平行な方向に分極着磁されたマグネットと、
前記固定ベースに設けられ、前記マグネットに接し、前記フォーカシングコイルの内側に位置する内ヨークと、
前記固定ベースに設けられ、前記内ヨークとの間で前記フォーカシングコイル及び前記トラッキングコイルの前記辺を挟み込むように配置された外ヨークと、
前記レンズホルダに取り付けられ、前記内ヨークを囲むように略環状に形成された磁性体であって、前記内ヨークに対向する内周端縁が前記支軸を中心とする円周状に形成され、内周端縁又は外周端縁に突出部を備えた磁性体と
を備え、
前記内ヨークは2つの平板状部材で構成され、一方の平板状部材に前記支軸が固定され、他方の平板状部材は前記マグネットに固定され、
前記一方の平板状部材は、前記支軸の一端が固定される穴と、当該穴と同軸で前記他方の平板状部材の側に突出する突起部とを有し、
前記他方の平板状部材は、前記一方の平板状部材の前記突起部に嵌合する穴を有することを特徴とする対物レンズ駆動装置。 - 一対の前記外ヨークが、前記支軸に対し、互いに対称に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の対物レンズ駆動装置。
- 前記レンズホルダは、前記支軸を囲むように形成された周壁を有し、前記周壁の内側に前記内ヨークが挿入され、前記周壁の外側に前記フォーカシングコイルが巻き付けられることを特徴とする請求項1又は2に記載の対物レンズ駆動装置。
- 前記固定ベースは、前記マグネットが固定される固定面を有する底部と、前記底部から前記光軸の方向に延在する壁部とを有し、
前記壁部が、前記外ヨークを構成することを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の対物レンズ駆動装置。 - 前記固定ベースは、
前記底部の前記固定面と反対の側に形成された球面をなす当接面と、
前記壁部の上端部に屈曲形成され、前記底部と平行な水平部と、
前記水平部に形成され、前記固定ベースの取り付け角を調整するための調整用ねじを螺合させるねじ穴と
を有することを特徴とする請求項4に記載の対物レンズ駆動装置。 - 前記磁性体の前記突出部は、前記磁性体の前記内周端縁から前記内ヨークに向けて突出していることを特徴とする請求項1から5までのいずれかに記載の対物レンズ駆動装置。
- 前記磁性体の前記突出部は、前記磁性体の前記外周端縁から前記外ヨークに向けて突出していることを特徴とする請求項1から5までのいずれかに記載の対物レンズ駆動装置。
- 一対又は複数対の前記突出部が、前記支軸に対して互いに非対称な形状を有するように形成されていることを特徴とする請求項6又は7に記載の対物レンズ駆動装置。
- 前記内ヨークは、前記支軸の方向から見て、前記磁性体の前記内周端縁に沿った円弧をなす曲面部を有することを特徴とする請求項1から8までのいずれかに記載の対物レンズ駆動装置。
- 前記レンズホルダは、前記支軸の方向に形成された軸受け穴を有し、
前記支軸が、前記レンズホルダの前記軸受け穴を貫通し、前記内ヨークに固定されていることを特徴とする請求項1から9までのいずれかに記載の対物レンズ駆動装置。
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