JPH01100742A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光源から出射される光ビームを光ディスク等
の信号記録面に集束せしめる対物レンズを、フォーカス
方向及びトラッキング方向あるいはこれら方向のいずれ
か一方に駆動変位させる対物レンズ駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、ディスク回転駆動装置に装着されて回転操作され
る光ディスクや、光学式ロータリーエンコーダのロータ
等の光記録媒体の信号記録面に光ビームを照射し、上記
光記録媒体に記録された情報信号を読み取りあるいは上
記光記録媒体に所定の情報信号を書き込む手段として光
学ピックアンプ装置が用いられている。この光学ピック
アップ装置には、光源としての半導体レーザから出射さ
れた光ビームを上記信号記録面に集束せしめる対物レン
ズを、フォーカス方向及びトラッキング方向あるいはこ
れら方向のいずれか一方に駆動変位させることによって
、上記光ビームが上記信号記録画に合焦して記録トラン
クを正確に走査するようになす対物レンズ駆動装置が配
設されている。

従来、光学式ロータリーエンコーダ用の光学ピックアッ
プ装置に用いられる対物レンズ駆動装置として、第６図
に示すように構成されたものが知られている。

この対物レンズ駆動装置は、対物レンズ１０１が取付け
られるとともに上記対物レンズ１０１を光軸方向である
第６図中矢印Ｆ方向のフォーカス方向に可動変位せしめ
るフォーカス制御用駆動コイル１０２を巻回した対物レ
ンズ１０１の支持体であるボビン１０３を、支持基台１
０４から立上り形成された取付は板１０５に左右一対ず
つのバネ性を有するりん青銅等の金属の板状体によって
形成されてなる４本の支持バネ１０６によって支持する
ことによってフォーカス方向に変位可能に支持している
。

また、支持基台１０４上には、磁気回路部を構成する一
対のマグネッｌ−１０７，１０８が上記ボビン１０３を
挟んで上記フォーカス制御用駆動コイル１０２に磁気ヨ
ーク１０９を介して対向して配設されている。これらマ
グネット１０７，１０８は、上記ボビン１０４を挟んで
相対向するように取付は板１０５の基端部の上記ボビン
１０３と対向する側に接合等して配設されている。

上述のように構成されてなる対物レンズ駆動装置は、フ
ォーカス制御用駆動コイル１０２にフォーカス方向の誤
差検出信号に応じた駆動電流が供給されると、上記フォ
ーカス制御用駆動コイル１０２の上記ヨーク１０９と対
向する部分を流れる上記駆動電流と上記マグネッ）１０
７，１０８からの磁束との作用によって、第６図中矢印
Ｆ方向のフォーカス方向の駆動力が発生し、ボビン１０
３を支持する４本の支持バネ１０６が同方向に撓み変位
する。そして、対物レンズ１０１を含むボビン１０３は
、第６図中矢印Ｆ方向のフォーカス方向に移動変位され
光ビームのフォーカス方向の制御を行う。

このように構成されてなる対物レンズ駆動装置は、対物
レンズ１０１を支持するボビン１０３の外方側にマグネ
ット１０７．１０８を配して磁気回路を構成してなるの
で、対物レンズ１０１を含む可動部側の重量の軽量化が
可能になるとともに小型化が図られ、装置全体の小型化
を達成することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述のように構成された対物レンズ駆動装置
おいて、高速回転される光ディスクやロータの信号記録
面上に光ビームが追随性良く集光させられるためには、
対物レンズがフォーカス方向の制御電流に対し応答性良
く可動変位される必要がある。また、外部より振動が与
えられる場合にも、確実に光ビームが上記信号記録面上
に集光されることが要求される。耐振動性を向上させる
ためには、上記フォーカス制御用駆動コイルと上記マグ
ネットの間に作用する電磁力を強化する必要がある。

上述の対物レンズ駆動装置において、上記電磁力を強化
するための手段としては、上記フォーカス制御用駆動コ
イルに流れる電流を増加させることや、上記マグネット
の発生する磁束を増加させること、あるいは上記フォー
カス制御用駆動コイルの巻数を増加させる等が挙げられ
る。

しかしながら、上記フォーカス制御用駆動コイルに流れ
る電流量は、このコイルをなす線材の特性に制限されて
充分に増加させることができない。

また、発熱量が電流量に比例して増加し、対物レンズ等
の光学部品に悪影響を及ぼして正確な情報信号の読取り
及び／又は書込みが保証できなくなる虞れがある。

また、上記マグネットの発生する磁束は、このマグネッ
トをなす材料の特性に制服されて充分に増加させること
ができない、また、マグネットの発生する磁束を増加さ
せると、磁束の漏洩が多くなり、情報信号の記録の際に
光ビームとともに磁力を用いる光磁気ディスク等の記録
媒体に対しては、通用できなくなる。

さらに、上記フォーカス制御用駆動コイルの巻数を増加
させることは、上記電磁力の増加をもたらす一方で可動
部の重量の増加及び大型化を招き、上記信号記録面に対
する追従性の向上及び耐撮動性の向上をともに実現する
ことはできない。

そこで、本発明は、上述したような対物レンズを可動変
位させるとき、対物レンズが充分に応答性良く可動変位
され、しかも、充分な耐振動性を有するとともに、磁束
の漏洩のない対物レンズ駆動装置を提供することを目的
に提案されたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上述したような従来のものが有している問題
点の解消を図り上記目的を達成するため、対物レンズと
、互いに平行に配設され上記対物レンズをその先軸方向
に可動自在に支持する第１及び第２のフォーカス方向用
電歪変換素子板と、上記対物レンズをその光軸と直交す
る方向に可動自在に支持する少なくとも１枚のトラッキ
ング方向用電歪変換素子板とを備え、上記対物レンズを
、上記第１及び第２のフォーカス方向用電歪変換素子板
及び上記トラッキング方向用電歪変換素子板を介して、
光軸方向及び光軸に直交する方向に可動自在に支持して
なることを特徴とする。

〔作用〕

本発明に係る対物レンズ駆動装置においては、対物レン
ズが、互いに平行に配設された第１及び第２のフォーカ
ス方向用電歪変換素子板と、少なくとも１枚のトラッキ
ング方向用電歪変換素子板とにより２軸方向に可動自在
に支′持されてなり、上記各方向用電歪変換素子板は充
分な剛性を有するので、上記対物レンズが応答性良（可
動変位されるとともに、充分な耐振動性を有し、また、
磁束が漏洩することがない。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照しながら説
明する。

（第１の実施例） 本発明に係る対物レンズ駆動装置は、上述した従来の対
物レンズ駆動装置と同様に、半導体レーザ等の光源や光
検出器を内蔵した光学ピックアップ装置に通用され、上
記光源より発せられる光ビームを光記録媒体の信号記録
面上に集光させる対物レンズを互いに直交するフォーカ
ス方向及びトラッキング方向の２軸方向に可動自在に支
持してなるものである。

すなわち、本発明に係る対物レンズ駆動装置は、第１図
及び第２図に示すように、上記光学ピックアップ装置へ
取付けられる取付台１より垂設された一対の支持棒２に
、支持部材３により位置決めされて基端部を接着等の手
段により固定され、上記取付台１に平行に、所定の間隔
を隔てて互いに平行に配設される第１及び第２のフォー
カス方向用電歪変換素子板４，５を有する。この第１及
び第２のフォーカス方向用電歪変換素子板４，５の先端
側には、フォーカス用変位部材６が取付けられている。

このフォーカス用変位部材６は、上記第１及び第２のフ
ォーカス方向用電歪変換素子板４．５の変位により、第
１図及び第２図中矢印Ｆで示すフォーカス方向に可動自
在に支持されている。このフォーカス用変位部材６には
、一対のトラッキング方向用電歪変換素子板７の基端部
が取付けられている。このトラッキング方向用電歪変換
素子板７は、上記第１及び第２のフォーカス方向用電歪
変換素子板４，５の間に挟持されるように、上記第１及
び第２のフォーカス方向用電歪変換素子板４，５に垂直
に配設されている。そして、このトラッキング方向用電
歪変換素子板７の先端部には、対物レンズ８を支持する
レンズホルダ９が取付けられている。上記対物レンズ８
は、上記トラッキング方向用電歪変換素子板７の変位に
より、上記対物レンズ８の光軸及び上記フォーカス方向
と直交する方向である第１図及び第２図中矢印Ｔで示す
トラッキング方向に可動自在に支持されている。

上記第１及び第２のフォーカス方向用電歪変換素子板４
．５は、所謂バイモルフ板又はモノモルフ板と呼ばれる
ものであり、例えば金属板の両面又は片面にセラミック
スが被着され、このセラミックス層の上に金属薄膜等か
らなる電極が形成されてなる。この電極に電圧が印加さ
れることにより、電圧の極性及び電位に応じた厚み方向
の歪曲を生ずるように形成されている。また、上記第１
及び第２のフォーカス方向用電歪変換素子板４゜５は、
振動特性を良好に保つため略３角形に形成され、上記対
物レンズ８と対向する部分には、光ビームを通過させる
ための挿通孔ｌＯが設けられている。

上記フォーカス用変位部材６は、可撓性−を存する、例
えば炭素繊維入りエポキシ樹脂等の材料により形成され
、肉薄に形成された一対のヒンジ部１１を介して上記第
１及び第２のフォーカス方向用電歪変換素子板４．５に
接着等の手段により取付けられている。したがって、上
記フォーカス用変位部材６の上記一対のヒンジ部１１の
間の部分は、上記第１及び第２のフォーカス方向用電歪
変換素子板４，５の変位により、平行移動するようにな
されている。また、上記フォーカス用変位部材６と上記
取付台１との間には、ダンパ部材１２が設けられ、上記
第１及び第２のフォーカス方向用電歪変換素子板４．５
の歪曲に伴う共振を防止するようになされている。

上記トラッキング方向用電歪変換素子板７は、上記第１
及び第２のフォーカス方向用電歪変換素子板４，５と同
様の材料により形成されている。

上述のように構成された本考案に係る対物レンズ駆動装
置においては、上記第１及び第２のフォーカス方向用電
歪変換素子板４．５に、上記光ピンクアンプ装置により
検出されるフォーカスエラー信号に基づく電圧が印加さ
れる。また、上記トラッキング方向用電歪変換素子板７
に、上記光ピツクアップ装置により検出されるトラッキ
ングエラー信号に基づく電圧が印加される。すると、上
　〜記第１及び第２のフォーカス方向用電歪変換素子板
４．５及び上記トラッキング方向用電歪変換素子板７が
それぞれ所定の方向及び量の歪曲を生じ、上記対物レン
ズ８が上記フォーカス方向及び上記トラッキング方向に
可動制御され、上記信号記録面上の所定位置に光ビーム
が正確に集光するようになされている。

なお、上述した例においては、上記トラッキング方向用
電歪変換素子板７として、一対の電歪変換素子板を用い
ているが、このトラッキング方向用電歪変換素子板は、
１枚の電歪変換素子板により構成してもよい。

（第２の実施例） 本発明に係る対物レンズ駆動装置は、第３図に示すよう
に、上記トラッキング方向用電歪変換素子板７が、上記
フォーカス用変位部材６より、上記第１及び第２のフォ
ーカス方向用電歪変換素子板４．５の延長方向に延設さ
れてなるようにしてもよい、上記トラッキング方向用電
歪変換素子板７は、上記第１及び第２のフォーカス方向
用電歪変換素子板４．５に直交する状態に配設される。

この対物レンズ駆動装置が通用される光学ピックアップ
装置の形状によっては、その形状に合わせるため、この
ように構成して上記支持部材３から上記対物レンズ８ま
での距離を、前述の第１の実施例の構成に比して長くす
ることができる。

（第３の実施例） また、本発明に係る対物レンズ駆動装置は、第４図に示
すように、上記フォーカス用変位部材６の上記一対のヒ
ンジ部１１の間の部分を、上記第１及び第２のフォーカ
ス方向用電歪変換素子板４゜５に垂直な方向に延長して
上記第１又は第２のフォーカス方向用電歪変換素子板４
．５より突出させるようにしてもよい、そして、この突
出した部分に取付けられる上記トラッキング方向用電歪
変換素子板７が、上記第１及び第２のフォーカス方向用
電歪変換素子板４．５の外側に、上記第１及び第２のフ
ォーカス方向用電歪変換素子板４，５に直交する状態に
配設される。

このように構成した場合には、上記対物レンズ８が、上
記第１及び第２のフォーカス方向用電歪変換素子板４．
５の外側に配設されるので、この対物レンズ８が配設さ
れる側に光ディスク等の記録媒体゛が対向するように光
学ピックアンプ装置を構成すれば、上記対物レンズ８と
上記記録媒体との距離を短くすることができる。

（第４の実施例） さらに、本発明に係る対物レンズ駆動装置は、第５図に
示すように、上記支持部材３が上記トラッキング方向用
電歪変換素子板７の基端部を支持し、このトラッキング
方向用電歪変換素子板７の先端部に支持部材３０を介し
て上記第１及び第２のフォーカス方向用電歪変換素子板
４．５が取付けられてなるようにしてもよい。

このように構成した場合には、上記第２の実施例と同様
に上記支持部材３から上記対物レンズ８までの距離を長
くできるとともに、上記トラッキング方向用電歪変換素
子板７の変位量に対して上記対物レンズ８の移動量が大
きくなされる。すなわち、上記対物レンズ８の上記トラ
ッキング方向の移動量を大きくとりたい場合に好適であ
る。

上述のように構成した第２乃至第４の実施例においても
、前述した第１実施例と同様に、上記各方向用電歪変換
素子板４，５及び７がそれぞれ所定の方向及び量の歪曲
を生じ、上記対物レンズ８が上記２軸方向に可動制御さ
れ、上記信号記録面上の所定位置に光ビームが正確に集
光するようになされる。

〔発明の効果〕

上述のように、本発明に係る対物レンズ駆動装置におい
ては、対物レンズは、第１及び第２のフォーカス方向用
電歪変換素子板及びトラッキング方向用電歪変換素子板
により、２軸方向に可動自在に支持されている。

上記電歪変換素子板は、高い剛性を有するので、外部か
ら加えられる振動に影響されることなく、上記対物レン
ズにより集光される光ビームは常に記録媒体の信号記録
面上の所定の位置に集光される。そのため、例えば、振
動の多い場所で使用する機器に用いるロータリーエンコ
ーダ等に通用して好適である。

また、上記電歪変換素子板が高い剛性を有することから
、所謂高速シークが可能である。

さらに、上記電歪変換素子板は、低温、高温下でも安定
した変換特性を維持するので、上記光ビームは、外部環
境に影響されず、上記信号記録面上の所定の位置に集光
される。

゛　　　また、上記電歪変換素子板による駆動は、電磁
力による駆動に比して少ない電力で同等の駆動力を得る
ことができるとともに、従来、電磁式の対物レンズ駆動
装置において用いられているマグネット、コイル等の部
品が不要となされ、小型化。

薄型化を図ることができる。

さらに、上記電歪変換素子板は、漏洩磁束を発生するこ
とがないので、光ビームとともに磁束を用いて情報信号
の記録を行う記録媒体に用いる光学ピックアップ装置に
通用して好適である。

すなわち、本発明は、耐振動性、耐環境性に優れ、小型
化、薄型化及び省電力化が図れ、且つ高速シークが可能
で漏洩磁束のない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】

第１図は本発明に係る対物レンズ駆動装置の第１の実施
例を示す斜視図であり、第２図は上記対物レンズ駆動装
置の第１の実施例の構成を示す分解斜視図である。 第３図は本発明に係る対物レンズ駆動装置の第２のの実
施例を示す斜視図である。 第４図は上記対物レンズ駆動装置の第３の実施例を示す
斜視図である。 第５図は上記対物レンズ駆動装置の第４の実施例を示す
斜視図である。 第６図は従来の対物レンズ駆動装置の構成を示す断面図
である。 ４・・・・第１のフォーカス方向用電歪変換素子板５・
・・・第２のフォーカス方向用電歪変換素子板６・・・
・フォーカス用変位部材 ７・・・・トラッキング方向用電歪変換素子坂８・・・
・対物レンズ ９・・・・レンズホルダ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　対物レンズと、 互いに平行に配設され、上記対物レンズをその光軸方向
   に可動自在に支持する第１及び第２のフォーカス方向用
   電歪変換素子板と、 上記対物レンズをその光軸と直交する方向に可動自在に
   支持する少なくとも１枚のトラッキング方向用電歪変換
   素子板とを備え、 上記対物レンズを、上記第１及び第２のフォーカス方向
   用電歪変換素子板及び上記トラッキング方向用電歪変換
   素子板を介して、光軸方向及び光軸に直交する方向に可
   動自在に支持してなる対物レンズ駆動装置。