JPH03292641A - 光ヘッドの構造 - 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】 （技術分野） 本発明は光デイスク原盤カッティングマシンあるいは光
情報読み取り装置等に用いられる光ヘッド、詳細には対
物レンズを変移させて自動焦点制御を行なうアクチュエ
ータ部の支持構造に関するものである。

（従来技術） 光ディスクに記録された情報を読み取るための光ヘッド
として、対物レンズを光軸方向に移動可能な駆動部を備
えるとともに５ディスク面の光軸方向偏位に追従して自
動的にフオー力ツシングするための自動焦点合わせ機能
を有したものがある。

特に、光デイスク原盤カッティングマシンや半導体マス
クアナライザ等における自動焦点合わせ機能は高精度を
要求されるため、対物レンズの駆動応答特性を左右する
対物レンズの支持方法及び駆動手段の調整が重要となり
、これらに関する対策が種々提案されている。

従来は例えば第４図に示す様に、対物レンズ４０の外周
をレンズ枠４１にて密着包囲するとともに、レンズ枠４
１から外径方向へ延びるアーム４２の外径側端部から一
体的に下方へ延びるコイルポビン４３外周に駆動コイル
４４を巻回したものを可動部として、図示しない上下二
組の板バネにより周囲ケースに対してレンズ光軸方向に
移動可能なように支持するのが一般的であった。

駆動コイル４４は上記周囲ケース（図示省略）に固定さ
れた磁界発生回路（磁界発生手段）４５の磁界内に置か
れるように設定され、該磁界と駆動コイルに電流を通ず
ることによって発生する磁界との相互作用によって、光
軸方向に変位させるようになっている。

しかし、このようにコイルボビン４３に駆動コイル４４
を巻回したものでは、コイルボビンの寸法、形状あるい
はその質量等の条件によって決まる高周波領域での共振
現象のため、自動焦点側−が不可能になることがあった
。

即ち、高い周波数で可動部を変移させたとき、その周波
数領域に可動部全体あるいはコイル自体の共振周波数が
存在すると、制御ループ系の位相特性及び利得特性に乱
れが生じ、発振現象を生じてコントロールが利かなくな
る。このような発振現象は可動部を支持する板バネの剛
性等によっても違いがあると考えられており、このため
、従来は例えば特開昭６０−１５７７３３号公報「光ヘ
ッド」に示されているように、対物レンズを取り付けた
支持部材を支持する二枚の板バネの剛性を互いに異なら
せると共に、可動部の重心部に剛性の大きい板バネを配
置する等の手段が施されていた。

この支持構造によれば、主として剛性の大きい板バネに
よって可動部を支持するとともに、他方の板バネは単に
可動部の姿勢を保持し、光軸と直角方向へのずれを防ぐ
こととなるため、二つの板バネの剛性の協働による発振
を低減することができるが、コイルボビン自体の共振に
起因する発振を防止することは不可能であった。

また、コイルボビンの共振による発振を抑圧するために
、上記板バネを取り付ける部分にゴム弾性体を介挿した
り、板バネ表面にゴム部材を塗布して振動抑制ダンパー
機能を付加する手段も提案されているが、この方法では
ゴム材の経年変化による特性の劣化を伴う他、ゴム材の
ヒステリシス等のため直進性が損なわれることがあった
。

（発明の目的） 本発明は上述したような光ヘッドにおける諸問題点に鑑
みてなされたものであって、コスト上昇や直進特性を損
なうことなく可動部制御の発振を防止し、高い周波数領
域まで安定に自動焦点制御を行なうことができるように
した光ヘッドの構造を提供することを目的としている。

（発明の構成） この目的を達成するために本発明では、対物レンズとそ
の側部を包囲するレンズ枠と該レンズ枠に一体に連結し
た駆動コイルとからなる可動部と、該可動部を筐体また
はケースに少なくとも対物レンズ光軸方向に移動可能に
支持する支持手段と、その磁界中に前記駆動コイルが位
置するように配置された磁界発生手段とを備えた光ヘッ
ドにおいて、前記駆動コイルが導電線を巻回積層し接着
固化して筒状に成型し、その−万端部を前記レンズ枠端
部に直接固定したを特徴とする。

更には、前記レンズ枠の光軸方向上端部に導電線を巻回
積層して筒状に成型した駆動コイルを同心状に固定する
と共に、中心部に筒状突出部を有する継鉄の該筒状突出
部を該駆動コイルの筒内に非接触状態で位置させ、該筒
状突出部の軸方向貫通孔の下側開口を透明部材で塞ぐこ
とによって、前記対物レンズと駆動コイルと継鉄の突出
部との三者にて形成した空所を前記可動部を制御する際
のエアーダンパとして機能させたことを特徴としている
。

上記夫々の手段は単独に使用してもよいが、以下実施例
にて詳細に説明する様に両者を共に併用すればより一層
の効果が得られる。

以下、本発明を添付図面に示した好適な実施例に基づい
て詳細に説明する。

第１図は本発明に係る光ヘッドの一実施例を示す縦断面
図であって、この図に示す光ヘッドにおいて符号ｌはレ
ーザー光が所定位置に焦点を生ずるように絞り込むため
の対物レンズであり、対物レンズＩは光軸方向両端部を
除き側部外周をレンズ枠２によって包囲されている。

また、レンズ枠２の軸方向上下両端部には夫々円盤状板
へネ３．４が配置され、この板バネ３．４の同径部周縁
をレンズ枠２の上下端部とバネ押え５．６との間で挟持
している。更に上記板バネの外径側端縁は同様にバネ押
え７．８によって光へラドケース９に固定されている。

対物レンズ１、レンズ枠２等は可動部を構成しており、
この可動部は板バネ３．４によってレンズ光軸方向に所
定範囲に亙って可動に支持されている。

また、上記ケース９は少なくとも内部に筒状空間部９ａ
を有し、空間部９ａ円内下に上記可動部が板バネによっ
て支持されているが、空間部９ａ上部（可動部上方）に
は、永久磁石ｌＯを付加した継鉄１１がケース９に固定
して配置されている。

この継鉄１１の形状は同図に示すように、例えば中心に
貫通孔１２を有するとともに、貫通孔１２の外径側底面
に同心円状の凹陥溝１３を備え、貫通孔Ｉ２と凹陥溝１
３との境界部が突出した突起１４となっている、この継
鉄１１の凹陥溝１３にはリング状永久磁石１０がその外
周を継鉄１１に接して取り付けられており、永久磁石ｌ
Ｏと継鉄１１の貫通孔１２の周縁突起１４との間には所
定の間隙が形成され、更には貫通孔１２の下部開口は透
明な板、例えばカバーガラス１５で塞がれている。

また、上記可動部を構成するレンズ枠２の上端部には駆
動コイル１６が取り付けられているが、この実施例にお
いて使用するコイルは導電線のみを積層巻回して筒状に
固化したものであって、これを上記可動部上端−ａ直接
取り付９．−Ｃ１上述した永久磁石１０の内周面と貫通
孔周縁突起１４の外周面との間隙に位置させる。駆動コ
イル１６の内外周面は永久磁石１０及び突起１４と非接
触と成るように設定される。

この駆動コイルには図示を省略したリード線を介して電
流を流し、コイルに発生する磁界が永久磁石の磁界と反
発して光軸方向に変位する。

この構成によれば、まず第一に駆動コイルが導電線のみ
で積層されているので質量及び寸法を小さくできる。従
ってその共振周波数は極めて高くなって光ヘッドが動作
する周波数領域以上となり、実質的に発振現象が発生す
るのを防止することができる。

第二には、第１図から明らかなように、可動コイル１６
の中にわずかな間隙をもって継鉄１１の貫通孔周縁突起
Ｉ４が挿入されて、しかも貫通孔庇部はカバーガラス１
５にて塞がれているので、該カバーガラスと可動コイル
と対物レンズ上面との三者で構成された空所が実質的な
エアーダンパとして機能するため、上記駆動コイルの共
振周波数領域が光ヘッドの動作領域に位置したとしても
、上記エアーダンパの作用でその周波数においてＱの値
が極端に大きくならず（適当な値に留まり）、発振が生
じにくくなる。また、非接触でありゴム等のダンパ部材
を必要としないのでヒステリシスの発生がなく直進性や
温度変化に対する特性変化も防止することが出来る。

第２図は光ヘッドの周波数と利得及び位相の関係を示し
たボード線図であり、従来の方法では点線で示すように
周波数が高い領域にて利得と位相の乱れが生じ、その結
果発振現象が発生していたのに対し、本発明によればこ
れらの発生を防止し理想的な特性となる。

本発明は以上説明した他に種々変更が可能であって１例
えば上記駆動コイルの線材が細く強度に欠けるときは第
３図に示すように、質量の小さいべっていのボビンに巻
回してもよい。

さらに必要があれば、上記駆動コイルのほか速度検出用
コイルを一体にまたは所定の間隔をもって同様に一体積
層固化することも可能である。

なお、上記実施例では駆動コイルを導電線のみを積層固
化して、または質量の小さいボビンに積層固化して直接
可動部に固定する手段と、該コイル内に継鉄の突出部を
挿入してエアーダンパ機能を持たせることとする手段と
の両者を共に使用した光ヘッドを例示したが、夫々を独
立に使用しても従来の光ヘッドの構造よりも発振が生じ
にくいものとすることができる。

（発明の効果） 本発明は以上説明したように駆動コイルや速度検出フィ
ル等、可動部に付加すべきコイルを導電線のみあるいは
質量の小さいボビンに積層して、直接可動部のレンズ枠
に取り付けることによってコイル自身の共振周波数を極
めて高くし、またはコイルの中に継鉄の突起部分を挿入
する構造とすることによって可動部が変位する際のエア
ーダンパとして機能するように構成したので、実質的に
光ヘッドを制御する周波数領域において位相特性及び利
得特性に乱れが生ずることがなく、発振を防止すること
Ｐ嘗′きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ヘッドの一実施例を示す断面図、第
２図は上記実施例の位相特性と利得特性の動作周波数に
対する関係を示したボード線図、第３図は本発明の駆動
コイルの他の実施例を示す側面断面図、ｉｉ４図は従来
の光ヘッドにおける可動部と駆動コイル及び磁界発生回
路の関係を示す側面断面図である。 １．４０・・・対物レンズ、　２．４１・・・レンズ枠
、３．４・・・板バネ、５．６．７．８・・・バネ押え
、　９・・・ケース、　　１０永久磁石、　　１１・・
・継鉄、　１２・・・貫通こう、　　１３・・・凹陥部
、　　１４・・・貫通孔周縁突起、１５・・・カバーガ
ラス、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）対物レンズの外周を包囲するレンズ枠と該レンズ
   枠に一体に連結した駆動コイルとからなる可動部と、該
   可動部をケースに対して少なくとも対物レンズ光軸方向
   に移動可能に支持する支持手段と、磁界中に前記駆動コ
   イルが位置するように配置された磁界発生手段とを備え
   た光ヘッドにおいて、 前記駆動コイルが導電線を巻回積層し接着固化して筒状
   に成型し、その一方端部を前記レンズ枠端部に接着した
   ものであることを特徴とする光ヘッドの構造。
2. （２）前記レンズ枠の光軸方向上端部に導電線を巻回積
   層して筒状に成型した駆動コイルを同心状に固定すると
   共に、中心部に筒状突出部を有する継鉄の該筒状突出部
   を該駆動コイルの筒内に非接触状態で位置させ、該筒状
   突出部の軸方向貫通孔の下側開口を透明部材で塞ぐこと
   によって、前記対物レンズと駆動コイルと継鉄の突出部
   との三者にて形成した空所を前記可動部を制御する際の
   エアーダンパとして機能させたことを特徴とする特許請
   求の範囲（１）項記載の光ヘッドの構造。