JPH03141040A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は対物レンズ駆動装置に係り、特に、光学式ディ
スクレコード再生装置に組み込むのに好適な対物レンズ
駆動装置に関する。

（従来の技術） 近年、音響機器の分野では、ＰＣＭ（パルスコードモジ
ュレーシラン）技術を利用したデジタル記録再生方式が
普及しつつある。周知のように、ＰＣＭ、デジタル記録
再生方式は、オーディオ特性が記録媒体の特性に左右さ
れないこと、雑音に対して非常に強いことなどの利点を
有している。そして、記録媒体として、ディスクを対象
としたものにあっては、その再生方式も光学式、静電式
および機械式などがすでに知られている。これらのうち
の何れの再生方式を採用する場合であっても、その再生
装置には、在来のアナログ方式にみられない高度な機能
や性能が要求される。

たとえば、光学式再生方式のうちでＣＤ（コンパクトデ
ィスク）方式による光学式ディスクレコード再生装置に
おいては、ディスクにトラックピッチ１．６μｍで緻密
に記録されている情報を正確に読取る必要がある。この
ため、読取り系には高度な機能や性能が備わっていなけ
ればならない。

しかして、光学式ディスクレコード再生装置にあっては
、一般に、ディスクに記録されている情報を対物レンズ
を介して読込む方式を採用している。この場合、良好な
再生を実現するには、対物レンズの焦点を常に、ディス
クの情報が記録されているグループまたはピットに合わ
せ、かつ情報の記録されているトラックからトラックは
ずれしないように対物レンズの位置を細かく制御する必
要がある。このため、一般には、対物レンズを対物レン
ズ駆動装置で保持させ、読出された情報信号を利用して
上記駆動装置をサーボ系で制御し、これによってフォー
カシング制御およびトラッキング制御を行わせるように
している。

ところで、上記のようなフォーカシング制御およびトラ
ッキング制御を行う対物レンズ駆動装置の主要部は、通
常、第５図から第７図に示すように構成されている。

すなわち、磁性材で形成されたベース１の上面中央部に
軸２を植設するとともに上記軸２と嵌合して上記軸２と
ですべり軸受機構を構成する軸受筒３を介して有底筒状
に形成された保持筒４を軸方向にすべり自在で、かつ軸
回りに回転自在に装着している。そして保持筒４のいわ
ゆる底壁４ａで対物レンズ５を支持させるとともに保持
筒４の筒部４ｂをコイルボビンとして利用し、上記筒部
４ｂの外周に軸方向の位置を制御するためのフォーカシ
ングコイル６と軸回り方向の位置を制御するためのトラ
ッキングコイル７とを固定している。

また、ベース１の上面で保持筒４の底壁４ａの内面と対
向する位置に筒部４ｂ内に非接触に嵌入する関係に２本
の内側ヨーク８ａ、８ｂを軸２を中心にして対称的に突
設し、さらに、筒部４ｂの外側に上記内側ヨーク８ａ、
８ｂの外面と対向する関係にそれぞれ外側ヨーク９ａ、
９ｂを配置し、これら外側ヨーク９ａ、９ｂとベース１
の上面との間に軸方向に着磁された永久磁石１０を介在
させている。また、ベース１の上面で、かつ保持筒４の
底壁４ａの内面と対向する位置に小軸１１を立設し、こ
の小軸１１と軸受筒３との間にたとえばゴムなどで形成
されたトラッキング方向の中立位置設定用ダンパ部材１
２を介在させている。なお、第６図中１３は、ベース１
に設けられ、対物レンズ５への光および対物レンズ５か
らの光を導く、光透過孔を示している。

このように構成された対物レンズ駆動装置は、フォーカ
シングコイル６への通電制御に伴う電磁力で保持筒４の
位置を第５図中Ｙ軸方向に変化させ、これによってフォ
ーカシング制御を行うとともに、トラッキングコイル７
への通電制御に伴う電磁力で保持筒４の位置を第５図中
Ｘ輪方向に回動させ、これによってトラッキング制御を
行うようにしている。そして、これらの通電制御は、図
示しないサーボ系で行わせるようにしている。

しかしながら、上記のように構成された従来の対物レン
ズ駆動装置にあっては次のような問題があった。すなわ
ち、保持筒４の中立位置を決めるダンパ部材１２は、そ
のＹ軸方向における取付は位置がフォーカシングコイル
６やトラッキングコイル７とほぼ同一の位置となってい
る。ダンパ部材１２をこのように低い位置に取付けた場
合、対物レンズ５を含む保持筒４の重量のほとんどがダ
ンパ部材１２の上部に配置されることになるので、保持
筒４の支持が不安定となってしまう。そして、第４図に
示すように、例え保持筒４の中心軸が重力方向に一致し
ていたとしても、保持筒４の中心軸は必・熱的に傾いて
しまう。

このような対物レンズ駆動装置を用いて対物レンズ５の
フォーカシング方向駆動を行う場合、保持筒４と軸２と
の間に、いわゆるこじれ現象が発生してしまう。しかも
、こじれ部分には保持筒４の重量のほとんどが作用する
ことになるので、サーボ制御における引き込みが非常に
困難となり、対物レンズ５の高速高精度な位置決めが大
きく疎外されてしまう。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように従来の対物レンズ駆動装置においては、対
物レンズを保持する保持筒を支持するダンパ部材が、保
持筒の比較的低い位置に取付けられているので、フォー
カシング方向への駆動に際して、保持筒と軸とのいわゆ
るこじれ現象が顕著に現れ、対物レンズの高速高精度な
位置決めが大きく疎外されてしまうという・問題点があ
った。本発明は、このような事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、保持筒と軸とのいわ
ゆるこじれ現象を最小限に抑えることにより、サーボ制
御における引き込みを容易にせしめるとともに、常に安
定した制御特性を得られるようにした対物レンズ駆動装
置を提供することにある。

［発明の目的］ （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明においては、対物レ
ンズを支持した可動体を軸方向へのすべりおよび軸回り
の回転を許容するすべり軸受機構で支持してなる対物レ
ンズ駆動装置において、前記可動体と静止部との間に位
置決め用ダンパを設けるとともに、この位置決め用ダン
パの可動体との取付は位置を前記軸方向における前記可
動体の重心位置よりも前記対物レンズ寄りの位置とする
対物レンズ駆動装置とした。

（作用） 上記のような構成の対物レンズ駆動装置とすれば、可動
体全体が位置決め用ダンパによって吊設された状態とな
る。このような状態であると、可動体と軸とのいわゆる
こじれ現象が最小限に抑えられるので、サーボ制御にお
ける引き込みが容易となり、常に安定した制御特性が得
られるようになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る対物レンズ駆動装置の
平面図、第２図は第１図におけるＣ−Ｃ線切断矢視図、
また第３図は同装置を一部切欠して示す斜視図である。

これらの図において、２１は磁性材でたとえば円板状に
形成されたベースを示している。ベース２１のほぼ中央
部には孔２２が設けてあり、またベース２１の上面には
上記孔２２を中心にして対称的に内側ヨーク２３ａ、２
３ｂが上方に向けて突設されている。そして、上記内側
ヨーク２３８゜２３ｂ間には軸２４が配置されており、
この軸２４の下端側は前記孔２２に挿入されてネジ止め
あるいはその他の適宜な手段で固定されている。

しかして、紬２４には、たとえば非磁性材で偏平に形成
された可動板２５が装着されているる可動板２５は、中
心位置を境にして対称的な形状に形成されており、その
ほぼ中央部に上記軸２４と嵌合してすべり軸受は機構を
構成する軸受筒２６を有している。そして、上記可動板
２５は、軸受筒２６と軸２４との嵌合によって軸方向へ
のすべりが自由でかつ軸回りに回転自在に装着されてい
る。可動板２５の長手方向の一端部には、第３図に示す
ように孔２７が設けてあり、この孔２７を使って対物レ
ンズ２８かがその光軸を軸２４と平行させて可動板２５
に固定されている。また、可動板２５の長手方向の他端
部で、軸２４を中心にして対物レンズ２８の取付位置と
対称的な位置には、同じく第３図に示すように後述する
コイルおよびコイルボビンを含む可動部分全体の重心を
軸２４の軸心線に一致させるためのカウンタウェイト２
９が固定されている。

しかして、可動板２５の前記ベース２１と対向する面に
は、内径が前述した内側ヨーク２３ａ。

２３ｂの外面間距離より大きく、外径が軸２４の軸心線
と対物レンズ２８との間の距離の２倍より小さい円筒状
に形成されたコイルボビン３０が軸２４と同心的に固定
されている。このコイルボビン３０は、可動板２５を形
成するときに可動板２５と一体的に形成することもでき
る。そして、コイルボビン３０の外周面にはフォーカシ
ングコイル３１が巻装されており、また、外周面の対称
的な位置に２組のトラッキングコイル３２が固定されて
いる。

一方、コイルボビン３０より外側位置には、コイルボビ
ン３０を介して内側ヨーク２３ａ、２３ｂにそれぞれ対
面する関係に外側ヨーク３３ａ。

３３ｂが配置されており、これら外側ヨーク３３ａ、３
３ｂとベース２１との間には軸方向に着磁された永久磁
石３４ａ、３４ｂがそれぞれ介装されている。そして、
外側ヨーク３３ａと永久磁石３４ａとは非磁性材製のボ
ルト３５によって、また外側ヨーク３３ｂと永久磁石３
４ｂとは非磁性材製のボルト３６によってそれぞれベー
ス２１に固定されている。この固定は接着剤を用いて固
定することもできる。

しかして、可動板２５の長手方向両端部下面には、それ
ぞれ同一形状に形成された薄い支持板３７ａ、３７ｂが
軸２４を中心にして対称的に固定されている。そして、
支持板３７ａ、３７ｂの下面同一位置には、軸回りに一
周するリング状に形成されたダンパ部材３８の周方向に
１８０度異なる２個所の位置が接着剤等を介して固定さ
れている。ダンパ部材３８は、薄いシリコンゴム板の打
ち抜きあるいは成形によって形成されたもので、前記の
ように固定された状態で前記対物レンズ２８の中心と軸
２４の軸心線とを結ぶ線上および軸心線上に位置する面
に対して面対称の形状が形成されるように構成されてい
る。そして、上記ダンパ部材３８は、前記支持板３７ａ
、３７ｂ間の周方向中心位置において固定機構３９ａ、
３９ｂを介して外側ヨーク３３ａ、３３ｂに固定されて
いる。固定機構３９ａ、３９ｂは、外側ヨーク３３ａ、
３３ｂの上端面にそれぞれ当てがわれ、上面にダンパ部
材３８の一部が嵌入する溝Ｐを有したスペーサ４０と、
このスペーサ４０の上面に当てかわれる当て板４１と、
前記溝Ｐ内にダンパ部材３８の一部を嵌入させた状態で
前記当て板４１、スペーサ４０およびダンパ部材３８を
一体的に各外側ヨーク３３ａ、３３ｂに固定するネジ４
２とで構成されている。

また、本発明の対物レンズ駆動装置をＹ軸方向から見た
場合、対物レンズ２８やカウンタウェイト２９とほぼ同
じ位置にダンパ部材３８が配置されている。そして、フ
ォーカシングコイル３１やトラッキングコイル３２の取
付は位置は、ダンパ部材３８よりも下方となるように設
計されている。

このような構成であると、フォーカシングコイル３１へ
の通電制御に伴う電磁力で可動板２５を第７図中Ｘ軸方
向に推移させ、これによってフォーカシング制御を行い
、またトラッキングコイル３２への通電制御に伴う電磁
力で可動板２５を第７図中Ｘ軸方向に回動させ、これに
よってトラッキング制御を行うことには変わりないが、
次のような利点がある。

一般に、光デイスク面の所定の情報に素早くアクセスす
るために、可動板自身の重量は極力軽量化されるように
設計されている。そのため、対物レンズ、カウンタウェ
イト、フォーカシングコイル、トラッキングコイルとい
った部品の重量が可動部分の大半の重量を占めるものと
なっている。

本発明においては、上述したように、ダンパ部材３８の
取付は位置が対物レンズ２８やカウンタウェイト２９と
ほぼ同じ高さであり、しかもこれはフォーカシングコイ
ル３１やトラッキングコイル３２よりも上部となってい
る。言い換えれば、ダンパ部材３８の取付は位置は、可
動板２５の重心よりも対物レンズ２８寄りの位置に設定
されたものとなっている。そのため、可動板２５と紬２
４との間で、いわゆるこじれ現象が発生しても、可動部
の重量のうちのわずかしか作用しないため、このこじれ
現象は極力抑えられることになる。そして、フォーカシ
ング方向のサーボ制御における引き込みは容易となり、
常に安定した制御特性を得られるようになる。

また、位置決め用ダンパ部材３８を軸心線に対して対称
に配置しているので、可動板２５がフォーカス方向に変
位しても、紬２４を挾んで向い合うダンパ部材３８の実
質的なダンパ部分が直交軸回りの逆向きのモーメントを
発生して互いに打ち消し合い、結局、直行軸回りのモー
メントは零になる。このため軸受筒２６が傾いて軸２４
に押し付けられることがなく、フォーカス方向に加えた
力と準静的変位との間のヒステリシス特性を十分制御す
ることができる。この結果、サーボ制御における引き込
みの容易化を図ることができる。第４図に示すヒステリ
シス特性に見られるように、従来の片持ち支持のダンパ
部材を用いた場合を示す実線に対して、本実施例のごと
くリング状のダンパとした場合は破線のようになり、ヒ
ステリシス特性は大きく改善されていることがわかる。

なお、−点鎖線で示したものは、片持支持のダンパ部材
を可動部の重心より対物レンズ寄りに設けた場合のヒス
テリシス特性である。

また、位置決め用ダンパ部材３８を対物レンズ２８の中
心と軸心線とを結ぶ線上および軸心線上に位置する面に
対しても対称に設けているので、可動板２５をフォーカ
ス方向に変位させたとき、前記対称面を挾んで向かい合
うダンパ部材３８のトラッキング方向の分力を釣り合わ
せることができる。したがって、フォーカス方向とトラ
ッキング方向のクロストークを少なくでき、−層、安定
した２方向のサーボ制御を実現することができる。

さらに、また、対称ダンパ構造を２つ以上のダンパ部材
によって形成する場合には、たとえばシリコーン等のゴ
ム類でダンパ部材を構成しようとすると、成形時の温度
、湿度等の成形条件によって大きく硬度が変化して各ダ
ンパ部材に剛性のバラツキが発生し、これによって向か
い合うダンパ部材のモーメント及びトラッキング方向の
分力の釣り合いがくずれ、力と準静的変位との間のヒス
テリシスが大きくなったり、フォーカス方向とトラッキ
ング方向のクロストークが多くなったりする。しかし、
本実施例では、１つのリング状のダンパ部材３８を用い
て対称性を出すようにしているので上記の問題を解消す
ることができ、ヒステリシス特性の非常に抑制された対
物レンズ駆動装置を得ることができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでは
ない。すなわち、本発明は、第５図に示した保持筒タイ
プのものにも適用できることは勿論である。また、ダン
パ部材の可動側における取付位置も前述した条件を満た
していれば可動部のどの位置に取付けてもよい。また、
可動側に軸を設け、静止側に軸受筒を設けるようにして
もよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の対物レンズ駆動装置によれ
ば、可動体と軸とのいわゆるこじれ現象が最小限に抑え
られるので、サーボ制御における引き込みが容易となり
、常に安定した制御特性が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る対物レンズ駆動装置の
主要部を示す平面図、第２図は第１図におけるＣ−Ｃ線
切断矢視図、第３図は同装置を局部的に切欠して示す斜
視図、第４図は本実施例の特徴を示すためのヒステリシ
ス特性図、第５図は従来の対物レンズ駆動装置における
主要部の斜視図、第６図は第５図におけるＡ−Ａ線切断
矢視図、第７図は第５図におけるＢ−Ｂ線切断矢視図、
第８図は従来技術の問題点を説明するための部分的模式
図である。 ３ａ、２３ｂ・・・内側ヨーク ４・・・軸 ５・・・可動板 ６・・・軸受筒 ８・・・対物レンズ ９・・・カウンタウェイト ０・・・コイルボビン ト・・フォーカシングコイル ２・・・トラッキングコイル ３ａ、３３ｂ・・・外側ヨーク ４ａ、３４ｂ・・・永久磁石 ７ａ、３７ｂ・・・支持板 ８・・・ダンパ部材 ９ａ、３９ｂ・・・固定機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）対物レンズを支持した可動体を軸方向へのすべり
   および軸回りの回転を許容するすべり軸受機構で支持し
   てなる対物レンズ駆動装置において、前記可動体と静止
   部との間に位置決め用ダンパを設けるとともに、この位
   置決め用ダンパの可動体との取付け位置を前記軸方向に
   おける前記可動体の重心位置よりも前記対物レンズ寄り
   の位置とすることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
2. （２）前記位置決め用ダンパ部材は、前記すべり軸受機
   構の輪心線を中心とする軸対称に前記軸心線回りに一周
   するリング状に形成されてなることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の対物レンズ駆動装置。
3. （３）前記位置決め用ダンパ部材は、軸対称の位置相互
   を結ぶ線上および軸心線上に位置する面に対して面対称
   に形成されたものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の対物レンズ駆動装置。