JP3801522B2 - Objective lens drive - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学式情報記録再生装置等において、光学式ディスク等の光学式情報記録媒体上に集光される光スポットの焦点ずれ及びトラックずれの補正制御を行うための対物レンズ駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
光学式情報記録再生装置等において、光学式ディスク等の光学式情報記録媒体(以下、単に記録媒体とする。)に対して情報の記録・再生を行うためには、対物レンズの焦点を、情報が記録されているグルーブ又はピットに合わせ、且つトラックから外れないようにしなければならない。そのため、対物レンズは、対物レンズ駆動装置により、光軸方向及びその直交方向(トラックを横切る方向)において正確に位置制御される。
【0003】
対物レンズ駆動装置においては、対物レンズの光軸が装置部品の寸法誤差や組立誤差等により傾斜してしまわないよう、対物レンズの光軸の傾きを調整する機能を設けることが望ましい。そのため、傾き調整機能を備えた対物レンズ駆動装置の開発が進められている(例えば、実用新案登録第2566382号公報)。
【0004】
図12は、従来の対物レンズ駆動装置を示す平面図である。図13は、図12における線分XIII−XIIIにおける断面図であり、図14は、図12における線分XIV−XIVにおける断面図である。図12及び図13に示すように、この対物レンズ駆動装置は、記録媒体102上に光スポットを形成する対物レンズ103(図13)と、この対物レンズ103を保持するレンズホルダ101とを有している。レンズホルダ101の略中央部には、対物レンズ103の光軸方向に延びた軸受け部101aが形成されている。
【0005】
レンズホルダ101の周囲を囲むように、外ヨーク板108が設けられている。外ヨーク板108は、円弧状の側壁部108a,108bを有しており、底面には対物レンズ103に光を入射させるための切り欠き部108d(図12)が形成されている。図14に示すように、外ヨーク板108の底面には、球面を有する凸部であるモールド部111が下方に突出形成されており、このモールド部111には支軸109が固定されている。支軸109には、レンズホルダ101の軸受け部101aが摺動可能に係合している。外ヨーク板108の内側には、内ヨーク板110が設けられている。この内ヨーク板110は、側壁部110a,110bを有しており、底面において外ヨーク板108と一体に固定されている。
【0006】
図12に示すように、外ヨーク板108の側壁部108a,108bには、フォーカシング用マグネット112a,112b及びトラッキング用マグネット113a,113bがそれぞれ固定されている。レンズホルダ101には、上記フォーカシング用マグネット112a,112b及びトラッキング用マグネット113a,113bにそれぞれ対向するように、フォーカシングコイル104a,104b及びトラッキングコイル105a,105bが設けられている。これらフォーカシングコイル104a,104b及びトラッキングコイル105a,105bは、上面視で略C字形状の成形体の外周面に固定されたものである。
【0007】
図13及び図14に示すように、ベース116には、外ヨーク板108のモールド部111を受ける凹部117が形成されている。傾き調整用のネジ部材119a,119bは、ベース116に形成された貫通孔を貫通して、外ヨーク板108の底面に形成されたネジ穴120a,120bに螺合している。また、ベース116には、板バネ121(図13)が設けられており、外ヨーク板108のネジ穴120a,120bと反対側の部分をベース116に向けて押圧付勢している。
【0008】
外ヨーク板108の上側には、薄いプラスチック板からなるカバー114が取り付けられている。このカバー114は、支軸109及び軸受け部101aの間に塵等の異物が入り込むのを防ぐ機能を有している。さらに、このカバー114は、移動範囲の上限に達したレンズホルダ101に当接するストッパーとしての機能も有しており、対物レンズ103と記録媒体102との当接を防止するようになっている。
【0009】
光スポットの焦点ずれを補正する場合には、フォーカシングコイル104a,104bに電流を流し、フォーカシング用マグネット112a,112bにより生じる磁界との相互作用によって電磁力を発生させ、レンズホルダ101を支軸109に沿って直進移動させる。これにより、対物レンズ103と記録媒体102との間隔が変化し、焦点ずれの補正が行われる。一方、光スポットのトラックずれを補正する場合には、トラッキングコイル105a,105bに電流を流し、トラッキング用マグネット113a,113bにより生じる磁界との相互作用によって電磁力を発生させ、レンズホルダ101を支軸109の周りに回動させる。これにより、対物レンズ103が記録媒体102のトラックを横切る方向に移動して、トラッキングずれの補正が行われる。
【0010】
記録媒体102に対する対物レンズ103の光軸の傾きを調整する場合には、ネジ部材119a,119bをそれぞれ締付け、あるいは緩める。ネジ部材119a,119bの締付け量又は緩め量に応じて、外ヨーク板108等が、モールド部111をベース116の凹部117に当接させた状態で回動し、これにより、対物レンズ103の光軸の傾きの調整が行われる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の装置には、以下のような問題点があった。
【0012】
上述したように、外ヨーク板108の底部には、レンズホルダ101を支持するための支軸109を固定しなければならない上、傾き調整のためのモールド部111や、対物レンズ103に入射する光を通過させるための切り欠き部108d等を設けなければならない。そのため、外ヨーク板108等の構成が複雑になり、対物レンズ駆動装置の小型化の妨げになるという問題があった。
【0013】
また、支軸109をモールド部111側の一端のみで支持する構成のため、外部からの振動が支軸109を介し対物レンズ103に伝達されやすく、フォーカシング制御およびトラッキング制御の広帯域化の妨げになるという問題があった。また、部品精度や組立精度により支軸109の傾きがばらつき易く、フォーカシング制御およびトラッキング制御において安定したサーボ特性が得られないという問題もあった。
【0014】
さらに、支軸109と軸受け部101aとの隙間に異物が侵入することを防止し、また対物レンズ103の記録媒体側への移動を規制するために、別個の部材を設ける必要があり、部品点数が増えるという問題があった。
【0015】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、装置構成の簡単化、部品点数の低減及びフォーカシング制御等の広帯域化を達成し、且つ安定したサーボ特性を得ることが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。
【0016】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る対物レンズ駆動装置は、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と平行に貫通し、当該光軸と平行な軸線を規定すると共に、前記レンズホルダを前記軸線の方向に移動可能に且つ前記軸線を中心として回動可能に支持する支軸と、前記支軸の一端側に配置され、前記支軸の前記一端が当接されたベースと、前記支軸の他端側に配置され前記支軸の前記他端が固定された天板部と、当該天板部から前記ベースに向かって延出すると共に前記レンズホルダの外周部に対向する側壁部とを有するヨークと、前記ヨークを前記ベースに向けて付勢することにより、前記ヨークと前記支軸とを前記ベースに対して保持する保持手段と、前記ヨークの前記ベースに対する傾きを調整することにより、前記支軸の傾きを調整し、これにより前記レンズホルダに保持された前記対物レンズの光軸の傾きを調整する傾き調整手段と、前記ヨークの前記側壁部に固定されたマグネットと、前記レンズホルダに、前記マグネットに対してそれぞれ少なくとも一部が対向するように固定されたフォーカシングコイル及びトラッキングコイルとを備え、前記ヨークが、前記天板部から前記ベースに向かって延出する延出部を有し、前記ヨークの前記延出部から、当該延出部の前記ベース側を通って、前記レンズホルダの前記ベース側の面に固定された給電部材をさらに備えたことを特徴とする。
【0018】
請求項2に係る対物レンズ駆動装置は、前記ベースに、前記支軸の前記一端の少なくとも周縁部に当接する当接面を有する凹部を形成したものである。
【0019】
請求項3に係る対物レンズ駆動装置は、前記当接面を、前記支軸の長手方向に対して傾斜したテーパ面としたものである。
【0020】
請求項4に係る対物レンズ駆動装置は、前記支軸の前記ベース側の端部に、前記支軸より大きな外径を有する中間部材を固定し、前記ベースに、前記中間部材に当接する凹部を設けたものである。
【0021】
請求項5に係る対物レンズ駆動装置は、前記凹部に、前記支軸の方向において前記対物レンズの主点と略同一位置にある点を中心とする球面の一部をなす当接面を設けたものである。
【0022】
請求項6に係る対物レンズ駆動装置は、前記ヨークに、前記天板部から前記側壁部と略平行に延びた内壁部を設け、前記側壁部に固定したマグネットと前記内壁部との間で、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それぞれ少なくとも一部を挟み込むよう構成し、前記内壁部の前記ベース側の端部を、前記中間部材に固定したものである。
【0023】
請求項7に係る対物レンズ駆動装置は、前記保持手段を、前記ヨークの第1の部分を前記ベースに対して付勢する付勢部材と、前記ヨークの前記支軸に対して前記第1の部分と反対側に位置する第2の部分を前記ベースに対して調整可能に締付ける締付け機構とにより構成したものである。
【0024】
請求項8に係る対物レンズ駆動装置は、前記締付け機構を、前記ヨークの前記第2の部分に形成されたネジ穴と、前記ベースを貫通し、前記ヨークの前記第2の部分の前記ネジ穴に螺合するネジ部材とにより構成したものである。
【0025】
請求項9に係る対物レンズ駆動装置は、前記ヨークの前記第2の部分を、前記側壁部の前記ベース側の端部から前記ベースに沿ってさらに延びた部分としたものである。
【0026】
請求項10に係る対物レンズ駆動装置は、前記ヨークに、前記支軸に対して互いに対称に配置された一対の前記側壁部を設けたものである。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本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、本発明の実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置の全体構成を示す斜視図及び平面図である。また、図3は、実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置の分解斜視図である。図4は、図2の線分IV−IVにおける断面図であり、図5は、図2の線分V−Vにおける断面図である。
【0028】
実施の形態1に係る対物レンズ駆動装置は、図示しない光ディスク装置等に搭載されるものであって、図1及び図2に示すように、記録媒体2(図4)上に光ビームを集光させる対物レンズ3と、対物レンズ3を保持するレンズホルダ1と、レンズホルダ1を支持するベース16とを有している。レンズホルダ1は、対物レンズ3の光軸に平行な支軸9に沿って移動可能に、且つ当該支軸9を中心として回動可能に支持されている。以下の説明では、支軸9と平行な方向をZ方向と規定し、このZ方向に直交するXY平面において、支軸9と対物レンズ3の中心とを結ぶ軸線方向をX方向とする。このX方向は、レンズホルダ1が回動方向における基準位置にある状態で定義する。X方向及びZ方向の両方に直交する方向をY方向とする。このY方向は、記録媒体のトラックを横切る方向と一致するものとする。
【0029】
図3に示すように、レンズホルダ1は、軽量で高剛性なプラスチック材料等により形成されたものであり、一方向(X方向)に長い板状部分1aを有している。この板状部分1aの長手方向一端には、対物レンズ3を装着するレンズ装着部1gが形成されている。以下の説明では、レンズホルダ1の対物レンズ3側(レンズ装着部1g側)を「前方」とし、その反対側を「後方」として説明する。板状部分1aの長手方向における中心部には、筒状部分1bが、下方(ベース16側)に向けて突出形成されている。
【0030】
レンズホルダ1の筒状部分1bには、円形断面を有する貫通孔である軸受け孔1eが形成されている。この軸受け孔1eは、板状部分1aの上面から筒状部分1bの下面まで貫通するものであり、その内部には支軸9が摺動可能に係合している。支軸9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ている。支軸9と軸受け孔1eとが摺動可能に係合することにより、レンズホルダ1は支軸9に沿って移動可能に、且つ支軸9を中心として回動可能に支持される。
【0031】
レンズホルダ1の筒状部分1bの外周には、上下一対のフォーカシングコイル4a,4bが固定されている。このフォーカシングコイル4a,4bは、いずれも、Y方向の2辺とX方向の2辺とを有するように、筒状部分1bの周囲に巻き回されている。フォーカシングコイル4a,4bの間には、ステンレス鋼やニッケル等の磁性材料からなる平板状の磁性片6が設けられている。
【0032】
レンズホルダ1の筒状部分1bのY方向両側には、それぞれ平坦面1fが形成されており、一方の平坦面1fにはトラッキングコイル5aが固定され、他方の平坦面1fにはトラッキングコイル5bが固定されている。トラッキングコイル5a,5bは、いずれも、Z方向の2辺とX方向の2辺とを有するように、平坦面1fに沿って巻き回されている。
【0033】
レンズホルダ1の軸受け孔1eにY方向に隣接して、一対の孔部1c,1dが形成されている。これら一対の孔部1c,1dは、板状部分1aの上面から筒状部分1bの下面まで貫通している。孔部1c,1dは、後述する内壁部10a,10bをそれぞれ挿通させるためのものである。
【0034】
ヨーク8は、ベース16との間でレンズホルダ1を上下に(Z方向に)挟みこむように配置されている。ヨーク8は、磁性材料により構成されたプレス加工品であり、レンズホルダ1に対してベース16と反対の側に配置された板状部材である天板部8cを有している。天板部8cの中央には孔部8iが形成されており、この孔部8iには、支軸9の上端部が圧入により固定されている。天板部8cのY方向における両端には、ベース16側に向かって延びた側壁部8a,8bが形成されている。側壁部8a,8bは、レンズホルダ1の筒状部分1bにおける各平坦面1fにそれぞれ対向するようになっている。
【0035】
図5に示すように、側壁部8a,8bの内側(レンズホルダ1側)の面には、板状のマグネット12a,12bがそれぞれ固定される。マグネット12a,12bは、側壁部8a,8bの内側に突出形成されたボス12d,12eにより下方からも支持されている。マグネット12a,12bは、その厚さ方向に分極着磁されており、その分極着磁方向が、支軸9に向かう方向又はその逆方向と一致するように配置されている。マグネット12aは、レンズホルダ1に取り付けられたトラッキングコイル5aの一部及びフォーカシングコイル4a,4bのそれぞれ一部に対向している。マグネット12bは、レンズホルダ1に取り付けられたトラッキングコイル5bの一部及びフォーカシングコイル4a,4bのそれぞれ一部に対向している。
【0036】
ヨーク8の側壁部8a,8bよりも内側には、天板部8cから側壁部8a,8bと平行に延びた内壁部10a,10bが形成されている。内壁部10a,10bは、レンズホルダ1に形成された孔部1c,1dをそれぞれ通ってレンズホルダ1を貫通している。
【0037】
図6(A)は、側壁部8a,8b、フォーカシングコイル4a,4b、トラッキングコイル5a,5b及び内壁部10a,10bの位置関係を模式的に示す図である。図6(B)は、トラッキングコイル5a,5bの平面形状を示す図である。図6(C)は、磁性片6の平面形状を示す図である。図6(A)に示すように、側壁部8aに固定されたマグネット12aと内壁部10aとの間には、マグネット12aによる磁界Bが形成されている。一方、側壁部8bに固定されたマグネット12bと内壁部10bとの間には、マグネット12bによる磁界Bが形成されている。
【0038】
フォーカシングコイル4aは、X方向の2辺41,43及びY方向の2辺42,44を有している。このうち、X方向の1辺41はマグネット12aと内壁部10aとの間に位置し、X方向の他の1辺43はマグネット12bと内壁部10bとの間に位置する。図6では省略するが、フォーカシングコイル4bについても同様である。これにより、フォーカシングコイル4a,4bの各辺41には、マグネット12aと内壁部10aとの間の磁界Bが及び、各辺43には、マグネット12bと内壁部10bとの間の磁界Bが及ぶ。
【0039】
トラッキングコイル5a,5bは、図6(B)に示すように、いずれも、Z方向の2辺51,53及びX方向の2辺52,54を有している。但し、図6(A)に示すように、トラッキングコイル5aは、Z方向の1辺51のみがマグネット12aと内壁部10aとの間に位置するように配置されており、同様に、トラッキングコイル5bも、Z方向の1辺51のみがマグネット12bと内壁部10bとの間に位置するように配置されている。これにより、トラッキングコイル5aの1辺51には、マグネット12aと内壁部10aとの間の磁界が及び、トラッキングコイル5bの1辺51には、マグネット12bと内壁部10bとの間の磁界が及ぶ。
【0040】
図6(C)に示すように、磁性片6は、X方向の2辺61,63とY方向の2辺62,64を有している。X方向の1辺61には、マグネット12aと内壁部10aとの間の磁界が及び、X方向の他の1辺63には、マグネット12bと内壁部10bとの間の磁界が及ぶ。また、X方向の1辺61には、マグネット12aに対向するようY方向に突出する一対の突起部6a,6bが形成されており、X方向の他の1辺63には、マグネット12bに対向するようY方向に突出する一対の突起部6c,6dが形成されている。この磁性片6は、辺61,63において磁界の作用を受け、支軸9方向(Z方向)及び支軸9を中心とした回動方向における基準位置にレンズホルダ1を保持するようになっている。
【0041】
図3に示すように、ヨーク8の天板部8cの後端部には、下方に向かって延びた後端壁部8dが形成されている。この後端壁部8dには、フォーカシングコイル4a,4b及びトラッキングコイル5a、5bに給電を行うためのフレキシブルプリント基板7が固定される。このフレキシブルプリント基板7は、レンズホルダ1の板状部分1aの下面を経てフォーカシングコイル4a,4b及びトラッキングコイル5a,5bに接続されている。
【0042】
ヨーク8は、その側壁部8a,8bの下端部(ベース16側の端部)にそれぞれ固定され、ベース16の表面から一定間隔を開けて前後方向に延びた長尺板状部分8e,8fをさらに有している。長尺板状部分8e,8fの各後端部には、ネジ穴20a,20bがそれぞれ形成されている。長尺板状部分8e,8fの前端部には、上方に(ベース16側と反対の側に)略円弧状に延びた円弧状部分8g,8hが形成されている。円弧状部分8g,8hは、ヨーク8の幅方向における中心近傍において互いに対向し、全体としてアーチ状をなすようになっている。
【0043】
ヨーク8、支軸9及びマグネット12a,12b、並びにレンズホルダ1、フォーカシングコイル4a,4b、トラッキングコイル5a,5b、磁性片6及び対物レンズ3は、それぞれ互いに固定されており、これらが、ベース16上で一体的に保持されるユニット15を構成する。
【0044】
ベース16は、プラスチック材料により形成されたものであり、支軸9を介してヨーク8等のユニット15を保持するほか、光源部を含む光学ユニット(図示せず)を保持している。図4及び図5に示すように、ベース16は、略長方形の板状部分16aを有している。この板状部分16aの外周近傍から下方(レンズホルダ1側とは反対の側)に向けて、脚部16b,16c,16d,16eがそれぞれ形成されている。板状部分16aの長手方向における中央部には、対物レンズ3を通過する光を通過させるための、対物レンズ3に略対向する開口部16fが形成されている。この開口部16fの後方側に隣接して、支軸9の下端を受ける凹部17が形成されている。凹部17は、支軸9の下端の周縁部に当接すると共に支軸9の長手方向に対して傾斜するテーパ面を有している。支軸9の下端面は、支軸9の軸線方向に対して略垂直であって、周縁部が面取りされている。支軸9は、その下端面の面取りされた周縁部において凹部17のテーパ面に当接している。これにより、支軸9の傾きが変化しても、凹部17のテーパ面により支軸9の下端部を受けることができる。
【0045】
図3に示すように、ベース16の板状部分16aの後端部近傍には、一対の貫通孔18a,18bが形成されている。これら貫通孔18a,18bは、板状部分16aの幅方向中心に対して互いに対称に配置されている。貫通孔18a,18bには、ネジ部材19a,19bが挿通されており、その先端部は上側(ヨーク8側)に突出している。ネジ部材19a,19bの先端部は、ヨーク8の長尺板状部分8e,8fの後端部に形成されたネジ穴20a,20bに螺合している。これらネジ部材19a,19b及びネジ穴20a,20bは、ヨーク8をベース16に対して調整可能に締付ける締付け機構を構成する。
【0046】
図1に示したように、ベース16の幅方向(Y方向)の一端部であって円弧状部分8gの前側には、略直方体形状の台座16gが形成されている。この台座16gには、ヨーク8を押圧付勢するための板バネ21が取り付けられている。板バネ21は、長尺形状の略板状部材を屈曲形成したものであり、その長手方向一端に形成した平板部21aにおいて台座16gに固定されている。さらに、板バネ21は、平板部21aから上方に(ベース16側と反対側に)屈曲されると共に、円弧状部分8gの輪郭線にほぼ沿って湾曲しつつ、ベース16の幅方向に延びた湾曲部21bを有している。この湾曲部21bの上端部は、ベース16の幅方向の略中央部において、円弧状部分8g,8hの上端部と略同一高さに達している。湾曲部21bの上端部に連続して、後方に(すなわち円弧状部分8g,8hに向かって)延びた平板部21cが形成されている。さらに、平板部21cの後端部に連続して、円弧状部分8g,8hに上側から当接する当接片21dが形成されている。この当接片21dは、円弧状部分8g,8hの上端に当接し、これをベース16に向けて付勢するものである。
【0047】
このように、ヨーク8は、その中央部に固定された支軸9が凹部17により受けられ、後端部においてネジ部材19a,19bにより調整可能に締付けられ、前端部において板バネ21により押圧付勢されることで、ベース16に対して固定されている。ネジ部材19a,19b、ネジ穴20a,20b及び板バネ21は、ヨーク8及び支軸9をベース16に対して一体的に保持する保持手段を構成すると共に、対物レンズ3の光軸の傾き調整を行うための傾き調整手段を構成している。
【0048】
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。焦点ずれを補正する場合には、フレキシブルプリント基板7を介し、フォーカシングコイル4a,4bに電流を流し、マグネット12a,12bにより生じる磁界との相互作用で電磁力を発生させ、レンズホルダ1を支軸9に沿って駆動する。これにより、対物レンズ3と記録媒体2との間隔が変化し、焦点ずれの補正が行われる。なお、このとき、ヨーク8の下面とレンズホルダ1の上面との当接によりレンズホルダ1の上限位置が規制されるため、記録媒体2と対物レンズ3との当接が防止される。
【0049】
レンズホルダ1の移動に伴い、磁性板6とマグネット12a,12bとの間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に復元力が生じる。すなわち、レンズホルダ1の移動方向において、マグネット12a,12bの中心部ほど磁束密度が高いため、磁性板6がマグネット12a,12b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。
【0050】
一方、トラッキングずれを補正する場合は、フレキシブルプリント基板7を介し、トラッキングコイル5a,5bに電流を流し、マグネット12a,12bにより発生する磁界との相互作用で電磁力を発生させ、レンズホルダ1を支軸9の周りに回動させる。これにより、対物レンズ3が記録媒体2のトラックを横切る方向(Y方向)に移動し、トラッキングずれが補正される。
【0051】
レンズホルダ1の回動に伴い、磁性板6とマグネット12a,12bとの間に作用する磁界の変化が生じ、レンズホルダ1の回動量に応じて磁気的に復元力が生じる。すなわち、磁性板6は、辺61の突出部6a,6b(図6(C))のマグネット12aからの距離が等しくなり、且つ、辺63の突出部6c,6d(図6(C))のマグネット12bからの距離が等しくなった状態で最も安定に保持される。そのため、レンズホルダ1の回動に伴って突出部6a,6b及び突出部6c,6dの距離が互いに異なる状態となると、元の状態に戻すべく復元力が生じる。
【0052】
記録媒体2に対する対物レンズ3の光軸の傾きを調整する場合には、ネジ部材19a,19bを締付け、あるいは緩める。上述したように、支軸9は、下端部の外周縁が凹部17のテーパ面に当接した状態で保持されている。また、ヨーク8は、その前端部において板バネ21により押圧付勢されている。従って、ネジ部材19a,19bを締付け、あるいは緩めると、その締付け量又は緩め量に応じて、ヨーク8の長尺板状部分8e,8fの後端部とベース16との間隔が変化し、ヨーク8の傾きが変化する。ヨーク8の傾きが変化することにより、支軸9及びこれに支持されるレンズホルダ1の傾きが変化し、その結果、レンズホルダ1に保持された対物レンズ3の光軸の傾きが変化する。すなわち、ネジ部材19a,19bを締付け、あるいは緩めることにより、対物レンズ3の光軸の傾きを調整することが可能になる。
【0053】
このように、実施の形態1によれば、支軸9の一端をヨーク8に固定すると共に他端をベース16に当接させ、且つヨーク8をベース16に対して押圧付勢することで、ヨーク8と支軸9とをベース16に対して保持するようにしたので、外部の振動が支軸9を介し対物レンズ3に伝達されにくくなる。これにより、フォーカシング制御およびトラッキング制御の広帯域化が可能になる。加えて、支軸9の両端がヨーク8及びベース16により位置決めされるため、部品精度や組立精度に起因する支軸9の傾きのばらつきを抑制でき、安定したサーボ特性が得られる。
【0054】
さらに、支軸9のベース16と反対側の端部をヨーク8に固定するようにしたので、従来構造(図14)のようにヨークと支軸とを一体に且つ回動調整可能に支持するモールド部(図14におけるモールド部111)を設ける必要がない。従って、対物レンズ装置の構造及び製造方法を簡単にすることができる。加えて、支軸9のベース16と反対側にヨーク8が設けられているので、このヨーク8が、支軸9と軸受け孔1eとの隙間への異物の侵入を防止するカバーとしても機能し、且つ、レンズホルダ1の上限位置を規定するストッパーとしても機能する。これにより、別部材としてカバーやストッパーを設ける必要がなくなり、部品点数を低減できる。
【0055】
また、支軸9の下端面の周縁部をベース16の凹部17のテーパ面に当接させるようにしたので、支軸9の傾きが変化した場合でも支軸9の下端部を凹部17によって受けることができる。
【0056】
さらに、ヨーク8の後端をネジ部材19a,19bにより締付けつつ、ヨーク8の前端を板バネ21により押圧付勢する構成としたので、ヨーク8がベース16に対して確実に固定される。加えて、側壁部8a,8bの端部に形成した長尺板状部分8e,8fにネジ穴20a,20bを形成したので、ネジ部材19a,19bによる締付けが容易になる。
【0057】
さらに、支軸9に対して対称な一対の側壁部8a,8b(及び一対の内壁部10a,10b)を設けるようにしたので、レンズホルダ8の駆動力を均等に発生させ、レンズホルダ8の傾きを防止することができる。なお、上記の実施の形態では、下端面が平坦に形成された支軸9を用いたが、下端が半球状に形成された支軸を用いてもよい。
【0058】
実施の形態2.
図7及び図8は、本発明の実施の形態2に係る対物レンズ駆動装置を示す斜視図及び平面図である。図9は、図8の線分IX−IXにおける断面図であり、図10は、図8の線分X−Xにおける断面図である。図11は、実施の形態2に係る対物レンズ駆動装置の分解斜視図である。ここで、図1〜図6と同一又は相当する構成要素には、同一の符号で示している。
【0059】
図7及び図8に示すように、実施の形態2に係る対物レンズ駆動装置は、実施の形態1と同様に構成されたユニット15(ヨーク8、レンズホルダ1及び支軸9等)及びベース16を有している。但し、実施の形態1では、支軸9の下端部を凹部17に当接させていたのに対し(図4参照)、この実施の形態2では、図9及び図10に示すように、支軸9の下端部にプラスチック材料よりなる中間部材22を取り付け、この中間部材22を凹部17に当接させるようになっている。
【0060】
図9及び図10に示すように、中間部材22の上面22a及び下面22bはいずれも平坦面となっている。中間部材22の上面22aは、支軸9よりも大きな外径を有しており、その略中央部には、支軸9の下端部が嵌め込まれる孔部23cが形成されている。中間部材22の上面22aには、また、孔部23cを挟んで互いに対称な位置に、ヨーク8の内壁部10a,10bの各下端部が嵌め込まれる孔部23a,23bが形成されている。下面22bは上面22aよりも小さく形成されており、この下面22bの周囲には、所定の曲面形状を有する当接面22cが形成されている。具体的には、この当接面22cは、支軸9方向における位置(すなわち高さ)が対物レンズ3の主点と同じになる点を中心とした球面の一部をなしている。
【0061】
ベース16には、中間部材22の当接面22cと略同一球面(すなわち、支軸9方向における位置が対物レンズ3の主点と同じになる点を中心とした略同一径の球面)の一部をなす当接面を有する凹部17が形成されている。
【0062】
中間部材22を支軸9に取り付ける際には、支軸9の上端をヨーク8の孔部8iに圧入固定したのち、この支軸9をレンズホルダ1の軸受け孔1eに嵌合させ、さらに支軸9の下端に中間部材22を固定する。すなわち、支軸9の下端を中間部材22の孔部23cに嵌め込み、内壁部材10a,10bの下端を孔部23a,23bに嵌め込む。
【0063】
記録媒体2に対する対物レンズ3の光軸の傾きを調整する場合は、ネジ部材19a,19bを締付け、あるいは緩める。ネジ部材19a,19bの締付け量又は緩め量に応じて、中間部材22と凹部17とが当接した状態で、上述した球面中心を中心としてヨーク8が回動する。これにより、ヨーク8を含むユニット15の傾きが変化し、レンズホルダ1に取り付けられた対物レンズ3の光軸の傾きが調整される。また、回動中心が対物レンズ3の主点と同じ高さにあるため、対物レンズ3のX方向及びY方向における位置は実質的に変化せず、従って記録媒体上の光スポットの位置も実質的に変化しない。実施の形態2に係る対物レンズ駆動装置のその他の構成、動作及び作用は、実施の形態1と同様である。
【0064】
このように、実施の形態2によれば、実施の形態1の効果に加え、支軸9よりも大きな外径を有する中間部材22とベース16の凹部17とを当接させるようにしたので、より広い当接面積を確保することができ、より円滑な傾き調整が可能になる。また、支軸9の下端のほか、内壁部10a,10bの下端を中間部材22に嵌め込んで固定するようにしたので、外部の振動が支軸9に伝達されにくくなる。さらに、内壁部10a,10bの長さ等にばらつきがあっても、下端部を中間部材22の孔部23b,23cに嵌め込むことで補正することができる。
【0065】
なお、上記各実施の形態では、共通のマグネット12a,12bを用いてレンズホルダ1のフォーカシング方向及びトラッキング方向の駆動力を得るようにしたが、フォーカシング用及びトラッキング用に別々のマグネットを用いてもよい。
【0066】
また、上記各実施の形態では、マグネット12a,12bをヨーク8に固定し、各コイル4a,4b,5a,5bをレンズホルダ1に固定するいわゆる固定マグネット型の対物レンズ駆動装置について説明したが、本発明は、マグネット12a,12bをレンズホルダ1に固定し、各コイル4a,4b,5a,5bをヨーク8に固定するいわゆる可動マグネット型の対物レンズ駆動装置に適用することもできる。
【0067】
【発明の効果】
この発明は、以上の説明のように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【0068】
請求項1に記載の発明によれば、支軸の一端をヨークに固定すると共に他端をベースに当接させ、ヨークをベースに対して付勢することによりヨークと支軸とをベースに対して一体に保持するようにしたので、不要な振動が支軸を介し対物レンズに伝達されにくくなり、フォーカシング制御およびトラッキング制御の広帯域化が可能になる。さらに、支軸が両端において位置決めされるため、部品精度や組み立て制度に起因する支軸の位置のばらつきが抑制され、安定したサーボ特性が得られる。また、支軸のベースと反対側の端部をヨークに固定するようにしたので、従来構造のようにヨークと支軸とを一体に且つ回動調整可能に保持するモールド部を設ける必要がなくなり、従って、対物レンズ装置の構造及び製造方法をより簡単にすることができる。加えて、支軸の周囲の隙間への異物の侵入を防止すると共に、レンズホルダの移動の上限位置を規定するストッパーとしても機能させることができる。これにより、別部材としてカバーを設ける必要がなくなり、部品点数を低減できる。
【0070】
請求項2及び請求項3に記載の発明によれば、支軸の一端の少なくとも周縁部をベースの凹部に当接させるようにしたので、支軸の傾きが変化した場合でも当該支軸を凹部により保持することができる。
【0071】
請求項4に記載の発明によれば、支軸に、当該支軸よりも大きな外径を有する中間部材を設け、この中間部材をベースの凹部に当接させるようにしたので、両者の当接面積の確保が容易になり、よりスムースな傾き調整が可能になる。
【0072】
請求項5に記載の発明によれば、中間部材の当接面が、光軸方向において対物レンズの主点と略同一位置にある点を中心とする球面をなすようにしたので、対物レンズ光軸の傾き調整を行っても、記録媒体上の光スポットの位置が実質的に変化しないようにすることができる。
【0073】
請求項6に記載の発明によれば、ヨークの内壁部の端部を中間部材に固定するようにしたので、より一層、外部の振動が支軸に伝達されにくくなる。
【0074】
請求項7及び請求項8に記載の発明によれば、ヨークの第1の部分をベースに対して付勢し、この第1の部分と反対側の第2の部分を締付け機構により調整可能に締付けるようにしたので、ヨークがベースに対してより確実に固定される。
【0075】
請求項9に記載の発明によれば、側壁部のベース側の端部からベースに沿って延びた部分にネジ穴を形成したので、ネジ部材による締付けのための構成が簡単になる。
【0076】
請求項10に記載の発明によれば、支軸に対して対称な位置に一対の側壁部を設けるようにしたので、レンズホルダを駆動するための駆動力を支軸に対し対称に発生させることができ、これによりレンズホルダの傾きを防止することができる。
【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示す斜視図である。
【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示す平面図である。
【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を示す分解斜視図である。
【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を示す図2の線分IV−IVにおける断面図である。
【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を示す図2の線分V−Vにおける断面図である。
【図6】この発明の実施の形態1及び2に係る各コイル及びマグネットの位置関係を示すための概略図である。
【図7】この発明の実施の形態2に係る対物レンズ駆動装置を示す斜視図である。
【図8】この発明の実施の形態2に係る対物レンズ駆動装置を示す平面図である。
【図9】この発明の実施の形態2に係る対物レンズ駆動装置を示す図8の線分IX−IXにおける断面図である。
【図10】この発明の実施の形態2に係る対物レンズ駆動装置を示す図8の線分X−Xにおける断面図である。
【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を示す分解斜視図である。
【図12】従来の対物レンズ駆動装置を示す平面図である。
【図13】従来の対物レンズ駆動装置を示す図12の線分XIII−XIIIにおける断面図である。
【図14】従来の対物レンズ駆動装置を示す図12の線分XIV−XIVにおける断面図である。
【符号の説明】
1 レンズホルダ
1e 軸受け孔
2 光学式情報記録媒体
3 対物レンズ
4a,4b フォーカシングコイル
5a,5b トラッキングコイル
8 ヨーク
8a,8b 側壁部
9 支軸
10a,10b 内壁部
12a,12b マグネット
16 ベース
17 凹部
19a,19b ネジ部材
21 板バネ
22 中間部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an objective lens driving device for performing correction control of defocusing and tracking error of a light spot collected on an optical information recording medium such as an optical disk in an optical information recording / reproducing device or the like. It is.
[0002]
[Prior art]
In an optical information recording / reproducing apparatus or the like, in order to record / reproduce information with respect to an optical information recording medium (hereinafter simply referred to as a recording medium) such as an optical disk, the focus of the objective lens is set to the information Must match the groove or pit in which it is recorded and must not be off track. For this reason, the position of the objective lens is accurately controlled by the objective lens driving device in the optical axis direction and the orthogonal direction (the direction across the track).
[0003]
In the objective lens driving device, it is desirable to provide a function for adjusting the tilt of the optical axis of the objective lens so that the optical axis of the objective lens is not tilted due to a dimensional error or assembly error of device parts. Therefore, development of an objective lens driving device having an inclination adjustment function is being promoted (for example, Utility Model Registration No. 2566382).
[0004]
FIG. 12 is a plan view showing a conventional objective lens driving device. 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. 12, and FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. As shown in FIGS. 12 and 13, the objective lens driving device includes an objective lens 103 (FIG. 13) that forms a light spot on the
[0005]
An
[0006]
As shown in FIG. 12, focusing
[0007]
As shown in FIGS. 13 and 14, the
[0008]
A
[0009]
When correcting the defocusing of the light spot, an electric current is passed through the focusing
[0010]
When adjusting the inclination of the optical axis of the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional apparatus has the following problems.
[0012]
As described above, the
[0013]
In addition, since the
[0014]
Furthermore, in order to prevent foreign matter from entering the gap between the
[0015]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to achieve a wide range of devices such as simplification of the apparatus configuration, reduction of the number of parts and focusing control, and stable servo characteristics. An object is to provide an objective lens driving device.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
An objective lens driving device according to
[0018]
[0019]
[0020]
Claim 4 In the objective lens driving device according to the present invention, an intermediate member having an outer diameter larger than that of the support shaft is fixed to an end portion of the support shaft on the base side, and a concave portion that contacts the intermediate member is provided on the base. It is.
[0021]
Claim 5 In the objective lens driving device according to the present invention, the concave portion is provided with a contact surface that forms a part of a spherical surface centered on a point substantially in the same position as the principal point of the objective lens in the direction of the support shaft. .
[0022]
Claim 6 In the objective lens driving device according to the present invention, the focusing coil is provided between the magnet fixed to the side wall and the inner wall, the inner wall extending substantially parallel to the side wall from the top plate. And at least a part of each of the tracking coils, and the base side end of the inner wall is fixed to the intermediate member.
[0023]
[0024]
[0025]
[0026]
Claim 10 In the objective lens driving device according to the present invention, the yoke is provided with a pair of side wall portions arranged symmetrically with respect to the support shaft.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
1 and 2 are a perspective view and a plan view showing the overall configuration of the objective lens driving device according to
[0028]
The objective lens driving device according to
[0029]
As shown in FIG. 3, the
[0030]
The
[0031]
A pair of upper and lower focusing
[0032]
[0033]
A pair of
[0034]
The
[0035]
As shown in FIG. 5, plate-
[0036]
[0037]
FIG. 6A is a diagram schematically showing the positional relationship between the
[0038]
The focusing
[0039]
As shown in FIG. 6B, each of the tracking coils 5a and 5b has two
[0040]
As shown in FIG. 6C, the magnetic piece 6 has two
[0041]
As shown in FIG. 3, a rear
[0042]
The
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
As shown in FIG. 3, a pair of through
[0046]
As shown in FIG. 1, a substantially
[0047]
Thus, the
[0048]
Next, the operation of the objective lens driving device configured as described above will be described. When correcting the defocus, a current is applied to the focusing
[0049]
As the
[0050]
On the other hand, when correcting the tracking deviation, current is passed through the tracking coils 5a and 5b via the flexible printed
[0051]
As the
[0052]
When adjusting the inclination of the optical axis of the
[0053]
Thus, according to the first embodiment, one end of the
[0054]
Further, since the end portion of the
[0055]
Further, since the peripheral edge portion of the lower end surface of the
[0056]
Further, since the rear end of the
[0057]
Further, since the pair of
[0058]
7 and 8 are a perspective view and a plan view showing the objective lens driving apparatus according to
[0059]
As shown in FIGS. 7 and 8, the objective lens driving apparatus according to the second embodiment includes a unit 15 (
[0060]
As shown in FIGS. 9 and 10, the
[0061]
The
[0062]
When attaching the
[0063]
When adjusting the inclination of the optical axis of the
[0064]
Thus, according to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the
[0065]
In each of the above embodiments, the driving force in the focusing direction and the tracking direction of the
[0066]
In each of the above embodiments, the so-called fixed magnet type objective lens driving device has been described in which the
[0067]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0068]
According to the first aspect of the present invention, one end of the support shaft is fixed to the yoke, the other end is brought into contact with the base, and the yoke and the support shaft are moved against the base by urging the yoke with respect to the base. Therefore, unnecessary vibrations are hardly transmitted to the objective lens via the support shaft, and it is possible to widen the focusing control and tracking control. Further, since the support shaft is positioned at both ends, variations in the position of the support shaft due to component accuracy and assembly system are suppressed, and stable servo characteristics can be obtained. Further, since the end of the support shaft opposite to the base is fixed to the yoke, there is no need to provide a mold portion for holding the yoke and the support shaft integrally and in a rotatable manner as in the conventional structure. Therefore, the structure and manufacturing method of the objective lens device can be simplified. In addition, it is possible to prevent foreign matter from entering the gap around the support shaft and to function as a stopper that defines the upper limit position of the movement of the lens holder. Thereby, it is not necessary to provide a cover as a separate member, and the number of parts can be reduced.
[0070]
[0071]
Claim 4 Since the intermediate member having an outer diameter larger than that of the support shaft is provided on the support shaft and the intermediate member is brought into contact with the concave portion of the base, the contact area between the two is ensured. Becomes easier and smoother tilt adjustment becomes possible.
[0072]
Claim 5 According to the present invention, the contact surface of the intermediate member forms a spherical surface centered on a point that is substantially at the same position as the principal point of the objective lens in the optical axis direction. Even if the adjustment is performed, the position of the light spot on the recording medium can be substantially unchanged.
[0073]
Claim 6 Since the end of the inner wall portion of the yoke is fixed to the intermediate member, the external vibration is more difficult to be transmitted to the support shaft.
[0074]
[0075]
[0076]
Claim 10 According to the invention described in (2), since the pair of side wall portions are provided at positions symmetrical with respect to the support shaft, the driving force for driving the lens holder can be generated symmetrically with respect to the support shaft, Thereby, the inclination of the lens holder can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an objective lens driving apparatus according to
FIG. 2 is a plan view showing an objective lens driving apparatus according to
FIG. 3 is an exploded perspective view showing an objective lens driving apparatus according to
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2, showing the objective lens driving apparatus according to
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 2, showing the objective lens driving apparatus according to
FIG. 6 is a schematic diagram for illustrating the positional relationship between coils and magnets according to
FIG. 7 is a perspective view showing an objective lens driving device according to
FIG. 8 is a plan view showing an objective lens driving apparatus according to
9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG. 8, showing an objective lens driving apparatus according to
10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 8, showing an objective lens driving apparatus according to
FIG. 11 is an exploded perspective view showing an objective lens driving device according to
FIG. 12 is a plan view showing a conventional objective lens driving device.
13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. 12 showing a conventional objective lens driving device.
14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. 12 showing a conventional objective lens driving device.
[Explanation of symbols]
1 Lens holder
1e Bearing hole
2 Optical information recording media
3 Objective lens
4a, 4b Focusing coil
5a, 5b Tracking coil
8 York
8a, 8b Side wall
9 Support shaft
10a, 10b inner wall
12a, 12b Magnet
16 base
17 recess
19a, 19b Screw member
21 leaf spring
22 Intermediate member
Claims (10)
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と平行に貫通し、当該光軸と平行な軸線を規定すると共に、前記レンズホルダを前記軸線の方向に移動可能に且つ前記軸線を中心として回動可能に支持する支軸と、
前記支軸の一端側に配置され、前記支軸の前記一端が当接されたベースと、
前記支軸の他端側に配置され前記支軸の前記他端が固定された天板部と、当該天板部から前記ベースに向かって延出すると共に前記レンズホルダの外周部に対向する側壁部とを有するヨークと、
前記ヨークを前記ベースに向けて付勢することにより、前記ヨークと前記支軸とを前記ベースに対して保持する保持手段と、
前記ヨークの前記ベースに対する傾きを調整することにより、前記支軸の傾きを調整し、これにより前記レンズホルダに保持された前記対物レンズの光軸の傾きを調整する傾き調整手段と、
前記ヨークの前記側壁部に固定されたマグネットと、
前記レンズホルダに、前記マグネットに対してそれぞれ少なくとも一部が対向するように固定されたフォーカシングコイル及びトラッキングコイルと
を備え、
前記ヨークが、前記天板部から前記ベースに向かって延出する延出部を有し、
前記ヨークの前記延出部から、当該延出部の前記ベース側を通って、前記レンズホルダの前記ベース側の面に固定された給電部材をさらに備えたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。An objective lens;
A lens holder for holding the objective lens;
The lens holder penetrates in parallel with the optical axis of the objective lens, defines an axis parallel to the optical axis, and is movable in the direction of the axis and rotatable about the axis. Supporting spindles,
A base disposed on one end side of the support shaft, with which the one end of the support shaft is in contact;
A top plate portion disposed on the other end side of the support shaft and having the other end of the support shaft fixed thereto, and a side wall extending from the top plate portion toward the base and facing the outer peripheral portion of the lens holder A yoke having a portion,
Holding means for holding the yoke and the support shaft against the base by urging the yoke toward the base;
Adjusting the inclination of the support shaft by adjusting the inclination of the yoke with respect to the base, thereby adjusting the inclination of the optical axis of the objective lens held by the lens holder;
A magnet fixed to the side wall portion of said yoke,
Said lens holder, a focusing coil and tracking coils which are at least partially respectively fixed so as to face to the magnet
With
The yoke has an extending portion extending from the top plate portion toward the base;
An objective lens driving device , further comprising: a power feeding member fixed to the base side surface of the lens holder from the extension portion of the yoke through the base side of the extension portion .
前記ベースは、前記中間部材に当接する凹部を有し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。An intermediate member having an outer diameter larger than that of the support shaft is fixed to the end of the support shaft on the base side,
The objective lens driving device according to claim 1 , wherein the base has a concave portion in contact with the intermediate member.
前記内壁部の前記ベース側の端部は、前記中間部材に固定されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の対物レンズ駆動装置。The yoke has an inner wall portion extending substantially parallel to the side wall portion from the top plate portion, and each of the focusing coil and the tracking coil between the magnet fixed to the side wall portion and the inner wall portion. It is configured to sandwich at least a part,
6. The objective lens driving device according to claim 4 , wherein an end of the inner wall on the base side is fixed to the intermediate member.
前記ヨークの第1の部分を前記ベースに対して付勢する付勢部材と、
前記ヨークの前記支軸に対して前記第1の部分と反対側に位置する第2の部分を前記ベースに対して調整可能に締付ける締付け機構と、
を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1に記載の対物レンズ駆動装置。The holding means is
A biasing member that biases the first portion of the yoke against the base;
A tightening mechanism that adjustably tightens a second portion of the yoke opposite to the first portion relative to the support shaft with respect to the base;
An objective lens driving apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein a.
前記ヨークの前記第2の部分に形成されたネジ穴と、
前記ベースを貫通し、前記ヨークの前記第2の部分の前記ネジ穴に螺合するネジ部材と、
を有することを特徴とする請求項7に記載の対物レンズ駆動装置。The tightening mechanism is
A screw hole formed in the second portion of the yoke;
A screw member that passes through the base and is screwed into the screw hole of the second portion of the yoke;
The objective lens driving device according to claim 7 , comprising:
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