JPH01229435A - 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、ディスク状の記録媒体に光スポットを照射し
、情報記録又は再生を行う光デイスク情報装置に使用す
る対物レンズ駆動装置に関する。

従来の技術 光デイスク情報装置におりては、一般に面ぶれや偏心を
有する光ディスクに対して情報記録又は再生する光スポ
ットを安定して追従制御するために、対物レンズを光デ
ィスクに対して垂直及び平行方向の２軸方向同時に駆動
するようになっておジ、このだめ、対物レンズを２軸方
向に移動可能に保持する必要がある。対物レンズを２軸
方向に移動可能に保持する機構としては、対物レンズを
その光軸に直角方向に移動可能なように一対の板ばねで
保持し、更に全体を対物レンズ光軸方向に移動可能なよ
うに円形板ばねで保持するようにしたものが知られてい
る（例えば、特開昭５５−１４２４２５号公報参照）。

しかし、このように２段に板ばねを使用すると構造が複
雑となり、組立調整が困難である等の問題がある。

そこで、より簡単な機構として、平行板ばねによる平行
移動機構と軸及び軸受による回動機構とを組み合わせた
ものが提案されている（例えば、特開昭５９−１９１１
４７号公報参照）。この機構は、第４図（ａ）、ら）に
示すように、対物レンズ１の保持体２に、一対の平行な
板ばね３，３の一端を、その板ばねが対物レンズ１に対
して平行となるように固定し、この板ばね３，３の他端
には固定部材４を固定し、その固定部材４の上下面に対
物レンズ１の光軸に平行なピボット５，５を取り付け、
このピポッド５，５をピボット軸受６，６で回転可能に
保持したものであり、板ばね３，３がピボット５，５を
中心に回動することによって対物レンズ１が矢印Ａ方向
（トラッキング方向）に移動し、板ばね３，３のたわみ
によって矢印Ｂ方向（フォーカス方向）に移動可能であ
る。なお、図中、７は保持体２に取り付けられたコイル
、８は保持体２とは別に設けられた磁気回路である。

発明が解決しようとする課題 しかし、かかる構成によれば、光デイスク上のあるトラ
ックの情報検索を行う際の、対物レンズ、駆動装置全体
をディスクの半径方向（トラッキング方向と同方向）に
高速移動する場合や、同方向に突発的な衝撃を受ける場
合に、平行板ばね長形×可動部重量ｍから求められる軸
周りの慣性モーメント負荷の為に、対物レンズが容易に
トラッキング方向に振れてしまい、正常な情報記録や検
索が行えないという問題が生ずる。

ここで、平行板ばねの長さ！は、次の要件で決定される
。装置の小型化の為には、或いは上述の慣性負荷の軽減
の為には！はできるだけ短くすることが期待されるが、
上下動（フォーカス方向）の必要ストロークがディスク
の面プレ量から決定していて、この平行板ばねをあまり
短くすると、第５図に示すように対物レンズ１をストロ
ーク号大に１堅動した時に、レンズ光軸Ｘとレンズに入
射する光りの中心軸とがずれる為に、レンズの透過効率
を落としたり、記録ピントや、再生信号のジッタ成分を
生じたりする。

また、対物レンズの駆動条件を考えた場合、まず平行板
ばねのばね定数には、次式で表現される。

ｈ３ Ａ＝ＡＸｎＸ□　　　　　　　・・・・・・（１）ここ
で、ｋ：ばね定数、Ａ：ばね材のヤング率、ボアンン比
等から決定される比例係数、ｎ：板ばねの枚数、ｂ：板
ばねの幅、ｈ：板ばねの厚さ、！二板ばねの長さである
。

さて装置の小型化の要件から、磁石、コイルからなる系
のレンズ駆動力には限界があり、それによって上述のス
トロークを駆動させる為にｋも制約を受ける。従って、
２を小さくとると（１）式からす、ｈを小さくする必要
が生じ、そうすると今度は、板ばね自身の剛性が損なわ
れ、駆動系に要求される振動特性に対して不要な共振を
生じ、面ブレの持つ振動特性に対して安定に追従せしめ
るだめの振動特性が得られないという不具合を生ずる。

以上の条件から、平行板はねの長さは、十分な長さを必
要とする。

さて、このような要件から決定される板ばね長さを半径
とする回転体の回動機構によりトラッキング制御を行う
場合に１第４図のような構成では、高速検索時等のトラ
ッキング方向の突発的衝撃に対してどうしても影響を受
けやすい。

これに対する解決策として、第６図（ａ）、（ｂ）に示
すように、対物レンズ１その他の可動部の、回転中心位
置（ピボット５の位置）に対する回転対称方向に、トラ
ッキング駆動用コイル１０を配したり、その他にバラン
スウェイト１１を設けることによって、回転中心位置を
可動部全体の重心位置に近づけることが容易に考えられ
るが、板ばねの長手方向に装置が大型化し、また、トラ
ッキング駆動負荷がその分増大するので、必要駆動力を
えるためにコイル、磁気回路を、それに応じて大きくす
る必要が生じ、結局装置全体を大型化せざるを得ないと
いう不具合が発生する。

本発明は、上述の問題点に鑑みて為されたもので、装置
全体の高速移動やその他のトラッキング方向の衝撃に刈
して影響を受けることがない、小型の対物レンズ駆動装
置を提供することを目的とする。

課題を解決するだめの手段 本発明は上述の問題点を解決するため、対物レンズの保
持体に一端を固定された互いに平行な少なくとも一対の
板はねと、この板ばねの他端に固定された固定部材と、
この固定部材を前記板ばねに直角な軸線を中心として回
動可能に保持するピボット軸受とを有する対物レンズ駆
動装置において、前記固定部材に、一対の板ばねのほぼ
中央に延びるアーム部を形成し、そのアーム部を前記ピ
ボット軸受によって支持することにより、そのピボット
軸受を、対物レンズの保持体、一対の板ばね、固定部材
等からなる可動体全体のほぼ重心位置に位置させるとい
う構成を備えたものである。

作用 本発明は上述の構成によって、対物レンズの保持体、一
対の板ばね、固定部材等からなる可動体全体の重心位置
若しくはその近傍が回動中心となるため、平行板ばねの
長さを十分に確保しながら、対物レンズ、駆動装置全体
をトラッキング方向に高速で移動させても可動体全体に
回転トルクが加わることがなく、小型で且つ安定したフ
ォーカス、トラッキング制御が可能となる。

実施例 第１図は本発明の一実施例による対物レンズ駆動装置の
概略斜視図である。同図において、１３は光ディスク（
図示せず）上に光スポットを照射する為の対物レンズ、
１４は対物レンズ１３を保持する保持体、１５は互いに
平行に設けられた一対の板はねてあり、中央に開口１５
Ａを備えている。この平行板ばね１５．１５は、その一
端が保持体１４に固定されておシ、かつ、対物レンズ１
３に平行になるように配置されている。１６は平行板ば
ね１５．１５の他端に固定された固定部材である。この
構成によバ対物レンズ１３のフォーカシング方向の平行
動を得る。

固定部材１６は、一対の板はね１５．１５の間を、板ば
ね長さのほぼ中央まで延びるアーム部１６Ａを備えてお
り、そのアーム部１６Ａの上下面に板ばねに直角な、従
って対物レンズ１３の光軸に平行なピボット１７，１７
が取り付けられている。このピボット１７、１７は一対
の板ばね１５．１５に形成した開口１５Ａ。

１５Ａを貫通して上下に延び出してお見支持基台１８の
上下の穴１８Ａ、　１８Ａに回転可能に係合する。

すなわち、ピボット１７と穴１８Ａはピボット軸受を形
成する。ピボノ［７，１７は、レンズ１３、保持体１４
、一対の板ばね１５、固定部材１６等からなる可動体の
重心位置若しくはその近傍に配置されている。

この構成により、対物レンズ１３を含む前記可動体が、
そのほぼ重心位置に配置されたピボット１７の軸線を中
心として回動し、対物レンズ１３のトラッキング方向の
水平動を得る。１９は、フォーカス及びトラッキング用
コイルで、磁気回路２０とによりフォーカス、トラッキ
ング駆動力を得る。

以上の構成によシ、マず、フォーカス用のコイル１９に
電流が流れると、磁気回路団のギヤノブ磁束との作用に
より電磁力を生じ、フォーカス駆動力を得る。この時、
トラッキング用水平動の為のピボット軸受の位置が、板
ばねの中間部（両固定端にはさまれた位置）に設けられ
ている為に、装置全体の外径寸法の制約に対して他の部
材に振り分けることなく、板ばね及びレンズの長さで、
ばね方向の長さを利用できる為（第６図のものに比べて
、回転軸やウェイトバランサ等を全てばね両固定端の間
に配している。）、ばね長に対する制約を少なくして、
フォーカス制御を安定に行う為に十分な長さを確保し得
る。

また、トラッキングコイル１９に電流を流して、磁気回
路孔とによりトラッキング１駆動力を得る。

この時、高速検索時のように装置全体がトラッキング方
向、即ち、平行板ばね及びピボット両方に直交する方向
に力を受ける場合、可動体全体の重心は、ピボット位置
に一致しているので、レンズ位置でのピボット周りのモ
ーメントは受けない。

従ってそのような突発的衝撃に対して影響を受けにくい
制御が可能となる。

なお、上記実施例では、互いに直交する平行板ばね１５
とピボット１７との干渉を避ける為に、板ばね１５の中
央部に開口１５Ａを設けているが、板ばね１５を完全に
左右に分離し、それぞれ２枚ずつ合計４枚の板ばねで構
成することも可能である。更に、固定部材１６に設ける
アームの形状や支持基台１８の形状を変形することも可
能である。

第２図（ａ）、（ｂ）に示すものは、一対の板ばね１５
゜１５の一端を固定した固定部材１６が、板ばね１５．
１５の上下にアーム部１６Ｂ、１６Ｂを備え、その上下
面にそれぞれピボット１７，１７を取り付けている。こ
の構成では、板ばね１５．１５に開口を設ける必要はな
くなる。

第３図（ａ）、■）に示すものは、一対の板ばね１５゜
１５の一端を固定した固定部材１６が、板ばね１５．１
５の中間に延びるアーム部１６Ｃを備え、その上下面に
ピボット１７．１７を取り付けており、一方、支持基台
１８が一対の板ばね１５．１５間に延びるアーム部１８
Ｂ、１８Ｂを備え、そのアーム部にピボット１７を受け
る穴１８Ａを備えている。この構成でも、板ばね１５．
１５に開口を設ける必要はない。

第２図、第３図に示す実施例においてもピボットは、可
動体のほぼ重心位置に設けておシ、これによって、第１
図の実施例と同様な効果を得ることができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、対物レンズ
の保持体に一端を固定された互いに平行な少なくとも一
対の板ばねと、この板ばねの他端に固定された固定部材
と、この固定部材を前記板ばねに直角な軸線を中心とし
て回動可能に保持するピボット軸受とを有する対物レン
ズ駆動装置において、前記固定部材に、一対の板ばねの
ほぼ中央にまで延びるアーム部を形成し、そのアーム部
を前記ピボット軸受によって支持することによυ、その
ピボット軸受を、対物レンズの保持体、一対の板ばね、
固定部材等からなる可動体全体のほぼ重心位置に位置さ
せるという構成とすることによって、対物レンズを含む
可動体全体のほぼ重心位置が回動中心となるため、装置
全体の外形的寸法制約に対して、性能上必要十分な平行
板ばね長を確保しながら、対物レンズ駆動装置全体をト
ラッキング方向に高速で移動させても可動体全体に回転
トルクが加わることがなく、トラッキング方向の突発的
衝撃に対して影響を受けない構造とすることができ、装
置を小型化しながら、安定したフォーカス、トラッキン
グ制御が可能となるという効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による対物レンズ駆動装置を
概略的に示す分解斜視図、第２図（ａ）、（ｂ）は本発
明の他の実施例を示す平面図及び側断面図、第３図（ａ
）、（ｂ）は本発明の更に他の実施例を示す平面図及び
側断面図、第４図（ａ）、（ｂ）は従来の対物レンズ駆
動装置を示す平面図及び側面図、第５図はその従来例に
おける問題点を説明する要部側面図、第６図（ａ）、（
ｂ）は、第４図の装置を改善した従来例を示す平面図及
び側面図である。 １３・・・対物レンズ、１４・・・保持体、１５・・・
板ばね、１５Ａ・・・開口、１６・・・固定部材、１６
Ａ・・・アーム部、１７・・・ピボット、１８・・・支
持基台、１８Ａ・・・穴。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対物レンズの保持体に一端を固定され且つ対物レンズに
   対して平行な少なくとも一対の板ばねと、この板ばねの
   他端に固定された固定部材と、この固定部材を、前記対
   物レンズの光軸に対して平行な軸線を中心として回転可
   能に保持するピボット軸受とを有し、前記固定部材が、
   一対の板ばねのほぼ中央にまで延びるアーム部を有し、
   且つそのアーム部を前記ピボット軸受によって支持して
   おり、前記ピボット軸受が前記対物レンズの保持体一対
   の板ばね、固定部材等からなる可動体全体のほぼ重心位
   置に位置することを特徴とする対物レンズ駆動装置。