JPH01317234A - 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、光デイスク装置等に用いられる光ピツクアッ
プにおける対物レンズ駆動装置に関する。

（従来の技術） 光学式ディスクを記録媒体とする光デイスク装置では、
ディスクに対して情報信号を書き込みまたこれを読み取
るために光ピツクアップが用いられる。この光ピツクア
ップにおいては、ディスクの情報ピットにレーザビー１
１を正確に集光させるための対物レンズ駆動装置が用い
られる。従ってこの対物レンズ駆動装置では、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２次元的
に精密に位置制御する必要があり、この２次元的な追従
サーボを精密に行うためには、対物レンズを所定の中性
点に保持するための構造が、光ピツクアップの性能を決
定付ける重要な要素となっている。

従来の対物レンズ駆動装置における対物レンズ支持構造
は、対物レンズを所定の中性点に保持するのに、金属板
ばねを用いたものと、支持軸に成型ばねなどの弾性保持
用ダンパを組み合わせたものに大別される。前者はレン
ズの位置決めと弾性保持とを兼用することができるが、
板ばねのわずかな撓みにより異常共振を起こしたり共振
時の制動性が不十分で不安定となりやすく、また、レン
ズの光軸精度も出しにくい。後者は支持軸による光軸精
度出しが容易である反面、これと組み合わせて用いる弾
性部材が多くはゴムや樹脂などによる成型品であり、温
度特性や経時変化の面で不利であると共に、装置の小型
化に伴いばねも小型化されるため、特性のリニアリティ
範囲が狭くなり、面振れや偏心の大きなディスクでは追
従特性が悪化するという問題がある。

そこで、これらの問題点を改善するために、磁気的な復
元力をもたせることにより対物レンズを中性点に保持す
るようにしたものがいくつか提案されている。実開昭５
８−１７９６３５号公報、実開昭５８−１６３９０８号
公報、特開昭６２−１４１６４６号公報記載のものはそ
の例である。

（発明が解決しようとする課題） 上に述へた磁気的復元力をもたせた対物レンズ駆動装置
によれば、磁気的復元力が均一になる範囲が狭く、これ
を補うために磁性片を複数個用いる等の改善が必要であ
り、また、一つの磁性片による中性点の保持はフォーカ
シング方向か又はトラッキング方向のうちのいずれか一
方向であり、フォーカシング方向及びトラッキング方向
の両方向の中性点を出そうとすれば、二組の磁性片を必
要とし、構成が複雑でコス１〜が高くなるという問題点
があった。

本発明は、かかる従来技術の問題点に解消するためにな
されたもので、磁気的復元力を利用して中性点を出すよ
うにしたものにおいて、−組の磁性片によってフォーカ
シング方向及びトラッキング方向に２次元的に復元力を
発生させて２次元的に中性点を出すことを可能にし、も
って、安価で信頼性の高い対物レンズ駆動装置を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明にかかる対物レンズ駆動装置は、駆動コイルと対
向配置されるマグネットを、フォーカシング方向及びト
ラッキング方向のうちの少なくとも一方向に分極着磁し
、分極着磁したマグネットを含む磁気回路中に磁性片を
配置し、この磁性片に作用する磁気的吸引力によりフォ
ーカシング方向とトラッキング方向に２次元的に復元力
を発生させて対物レンズを中性点に保持させることを特
徴とする。

（作用） 分極着磁したマグネットを含む磁気回路中に磁性片を配
置することにより磁性片に磁気的吸引力が発生する。こ
の磁気的吸引力は、磁束の極大点で安定に保持されよう
とし、この安定な保持力が磁気的復元力となり、対物レ
ンズが中性点に保持される。上記マグネットはフォーカ
シング方向又はトラッキング方向のうちの少なくとも一
方向に分極着磁されているため、磁性片には上記分極方
向及びこれに直交する方向に磁気的復元力が発生し、対
物レンズをフォーカシング方向とトラツキング方向の両
方向の中性点に保持する。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明にかかる対物レンズ即
動装置の実施例について説明する。

第１図ないし第４図において、符号１はレンズホルダで
あり、このレンズホルダ１は固定の軸７の周りに回動可
能かつ軸７に沿−）で移動可能に支持されている。レン
ズホルダ１には対物レンズ２がその光軸を上記軸７と平
行にして取付けられている。レンズホルダ１にはまた、
軸７を中心にして対物レンズ２の反対側にバランサ８が
固着されている。レンズホルダ１の外周面には軸７を挾
んで対称位置にそれぞれ対をなすフォー・カシング用駆
動コイル４とトラッキング用駆動コイル３が固着されて
いる。このフォーカシング用邸動コイル４とトラッキン
グ用駆動コイル３を固着したレンズホルダ１の外周面は
軸７を中心とする共通の連続した円弧面となっており、
各コイル４．３は上記円弧面に沿って曲げられてレンズ
ホルダ１に固着されている。

上記軸７は固定部材としての外ヨーク９の中央のバーリ
ング加工によって形成されたボス部９ａに圧入や接着等
の手段により固定されている。外ヨーク９は軸７を挾ん
で両側が扇形に形成されると共に、この扇形の外周縁部
が直角に折り曲げられて上記各コイル４．３と対向する
ように立ち上がっている。この外ヨーク９の各立ち上が
り部は軸７を中心とする円弧に沿って形成され、この立
上り部の内面には円弧状のマグネット６が固定されてい
る。マグネット６は例えば樹脂バインダ等により一体成
型される。マグネット６は、第５図、第７図にも示すよ
うに中間部に軸７と平行な方向に溝６ｃが形成されてお
り、この溝６Ｃを境にしてフォーカシング用マグネツ１
一部６ａと１−ラッキング用マグネット部６ｂに分割さ
れている。フォーカシング用マグネッ１〜部６ａはＮ極
とＳ極が軸７方向に並ぶように分極着磁され、　方、ｌ
ヘランキング用マグネッ１〜部６ｂは上記フォーカシン
グ用マグネット部６ａの着磁方向に対し直交する方向に
分極着磁されることによりＮ極とＳ極が周方向に形成さ
れている。このように各マグネット部６ａ、６ｂは一体
に形成されることにより連続した共通の面に配置されて
いることになる。

第６図に示すように、前記フォーカシング用駆動コイル
４は横長の長方形になるように形成されてその長辺がフ
ォーカシング用マグネット部６ａの各磁極と対向するよ
うに配置されている。また、トラッキング用駆動コイル
３は縦長の長方形になるように形成されてその長辺がト
ラッキング用マグネット部６ｂの各磁極と対向するよう
に配置されている。

前記外ヨーク９には内ヨーク５が重ねられると共に、前
記ボス部９ａの外径を基準にして固定されている。内ヨ
ーク５も外ヨーク９と同様に軸７を挾んで両側が扇形に
形成されると共に、この扇形の外周縁部が直角に折り曲
げられて立ち上がっている。この立ち上がり部は軸７を
中心とする円弧に沿って形成されている。上記立上り部
は、レンズホルダ１に形成された窓孔１ａを空間的余裕
をもって貫くと共に各コイル４，３を挾んで前記各マグ
ネット部６ａ、６ｂと対向している。以上のようにして
内側から順に、内ヨーク５、各駆動コイル３，４、マグ
ネット６、外ヨーク９がそれぞれ軸７を中心とする円弧
に沿って配置され、これらを通る略閉磁路が形成されて
いる。

レンズホルダ３の前記扇形の外周縁部には、フォーカシ
ング用マグネッ１〜部６ａの磁極中心に対向する位置に
磁性片１０が固着されている。磁性片１ｏは幅が狭く、
軸７の方向に長い部材であり、第８図、第９図に示すよ
うに、軸７を中心とする円周方向の幅寸法Ｘはフォーカ
シング用マグネット部６ａの円周方向の寸法に比べてか
なり小さく、軸７方向の長さ寸法ｙはフォーカシング用
マグネット部６ａの軸７方向の寸法よりも短く形成され
ている。

次に、上記実施例の動作を説明する。

フォーカシング用マグネット部６ａによる磁束と磁性片
１０との関係を第８図、第９図に示す。

フォーカシング用マグネット部６ａは軸７方向に分極着
磁されているが、第８図に示すように、軸７に直交する
平面内では、磁束は空隙内の周方向中央部において極大
となり、空隙の両端に近くなるに従って減少していく。

上記空隙内には磁性片１０が配置されているため、磁性
片１０にはフォーカシング用マグネット部６ａによる磁
気的吸引力が作用すると共に、上記磁束の極大点におい
て安定に保持されようとする弾性的な復元力と同等の復
元力が作用する。この復元力によりレンズホルダ１が周
方向の中性点に保持され、もって、対物レンズ２が１−
ラッキンタ方向の中性点に保持される。上記復元力は、
磁束分布の勾配及び磁性片］Ｏの面積に比例する。対物
レンズ２のトラッキング方向への通常の可動範囲では上
記磁束勾配は近似的に直線的に変化するため、上記復元
力は対物レンズ２の通常の可動範囲において略均−にえ
られる。

一方、第９図に示すように、フォーカシング用マグネッ
ト部６ａの軸７方向の断面内においては、上記マグネッ
ト部６ａが軸７方向に分極着磁されているため、磁性片
１０が配置された空隙内における磁束の勾配が上下方向
の中間部において逆転する。ここでは上記磁性片１０は
磁路の一部として作用し、磁性片１０が分極着磁の中央
部に磁気的に吸引される。この吸引力が復元力として作
用し、レンズホルダ１が軸７方向の所定位置に保持され
、もって、対物レンズ２がフォーカシング方向の中性点
に保持される。また、上述のように磁性片１０はマグネ
ッ１一部６ａからでた磁束の磁路として作用するため、
磁束密度が向上して対物レンズ駆動装置の感度の向上に
寄与すると共に、磁気的な復元力が広範囲で安定して得
られる。

対物レンズ駆動装置の可動部の１次共振周波数ｆ、（第
１０図参照）を決定するパラメータとして上記復元力は
ばね定数と同様に重要である。通常ｆ。はディスクの回
転周波数よりやや高めに設定する。これらの定数を最適
化することは、対物レンズ叶動装置の高効率化と高性能
化のために極めて重要なことである。これはフォーカシ
ングとトラッキングのいずれについてもいえることであ
る。前述の磁気的復元力は、磁性片１０の幅Ｘ、長さｙ
、厚みｔを選択することによりｆ　Ｉ＋をフォーカシン
グ方向及びトラッキング方向ともに最適化することがで
きる。

通常の対物レンズ駆動装置における磁気回路では、第９
図に示すフォーカシング方向の復元力の方が第８図に示
すトラッキング方向の復元力よりも大きく、また、復元
力の範囲もフォーカシング方向の方が広い。このため、
可動部をスライドさせるフォーカシング側に磁性片１０
を配置した図示の実施例は、コンパクトディスクプレー
ヤやビデオディスクプレーヤ等の既存のディスク装置の
特性にたいしてより合理的である。しかし、他の特殊な
ディスクや他の用途等によっては、それらの特性の要求
に応じてトラッキング側、即ち、１−ランキング用マグ
ネッ１へ部６ｂと対向するがわに磁性片を配置してもよ
い。第４図にお番づる符号１１は１−ラノキンク側に配
置する場合の磁性片の例を示す。

なお、フォーカシング用旺動コイル４に駆動電流を流す
ことにより、この駆動電流と磁気回路内の磁束とによっ
て推力が発生し、レンズホルダ１と共に対物レンズ２が
その先軸方向に移動してフォーカシング動作が行われ、
また、トラッキング用駆動コイル３に駆動電流を流すこ
とにより、この駆動電流と磁気回路内の磁束とによって
推力が発生し、レンズホルダ１と共に対物レンズ２をト
ラッキング方向に駆動してトラッキング動作が行われる
。

マグネットは、図示の実施例のように成型によりフォー
カシング用マグネット部と１−ラッキング用マグネット
部とを１個にまとめることができ、こうすることにより
部品点数を少なくすることができる。また、一体のマグ
ネッ１へにフォーカシング用マグネット部と１〜クラッ
キングマグネット部とを分極着磁によって形成すること
ができるため、着磁コス１−を単極着磁の場合とさほど
変わらないレベルに抑えることができ、コス１−を」二
げることなく性能を上げることができる。

但し、対物レンズ駆動装置全体の設Ｒ１によっては、第
１１図に示すように、フォーカシング用マグネッｌ一部
６ａとトラッキング用マグネット部６ｂとを分離して用
いてもよい。

図示の実施例では、磁性片はレンズホルダの外周面に駆
動コイルによって囲まれるようにして配置されていたが
、レンズホルダに埋め込んでもよい。また、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１へ部の
双方に対向する位置にそれぞれ磁性片を配置してもよい
。

（発明の効果） 本発明によれば、対物レンズを中性点に保持するための
復元力を磁気的に得るようにし、板ばねや成型ゴム等は
用いないため、温度特性に左右されたり経時的に変化し
たりすることがなく、復元力のりニアリテイ範囲か広く
、面振れや偏心の多いディスクでも安定した追従が可能
である。また、１個又は１組の磁性片によりフォーカシ
ング方向及び１−ラッキング方向の２方向に復元力を得
ることができるため、小型で軽量の対物レンズ駆動装置
を提供できると共に、少ない部品点数で構成できるため
、コストが安く信頼性の高い対物レンズ駆動装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる対物レンズ駆動装置の実施例を
示す平面図、第２図は同上実施例の縦断面図、第３図は
同上実施例の対物レンズ部分の縦断面図、第４図は上記
実施例のマグネッ１〜及びコイル部分の拡大平面図、第
５図は上記実施例中のマグネットの正面図、第６図は上
記実施例中のコイルの正面図、第７図は上記マグネッ１
〜の斜視図、第８図は上記実施例における磁性片の部分
の磁束の様子を示す平面図、第９図は同じく磁性片の部
分の磁束の様子を示す縦断面図、第１０図は可動部の１
次共振周波数の例を示す特性線図、第１１図はマグネッ
トの変形例を示す斜視図である。 １・・・・レンズホルダ　２・・・・対物レンズ　３．
４・・・・駆動コイル　６・・・・マグネッ１−９・・
・・固定部材としての外ヨーク　１０・・・・磁性片な
≧ へ 蝋？ α

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 対物レンズを保持したレンズホルダと固定部材とのうち
   の一方に駆動コイルを他方にマグネットを配置してこの
   駆動コイルとマグネットとを対向させ、駆動コイルに通
   電させることにより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ようにした対物レンズ
   駆動装置において、 上記マグネットは、フォーカシング方向及びトラッキン
   グ方向のうちの少なくとも一方向に分極着磁されており
   、 分極着磁されたマグネットを含む磁気回路中に磁性片を
   配置し、 上記磁性片に作用する磁気的吸引力によりフォーカシン
   グ方向とトラッキング方向に２次元的に復元力を発生さ
   せて対物レンズを中性点に保持させることを特徴とする
   対物レンズ騒動装置。