JPH0428023A

JPH0428023A - 対物レンズ駆動装置

Info

Publication number: JPH0428023A
Application number: JP13470490A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sakai; 博酒井
Original assignee: Kodak Digital Product Center Japan Ltd
Current assignee: Kodak Digital Product Center Japan Ltd
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1990-05-24
Publication date: 1992-01-30

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、光ディスクや光カード等の情報記録媒体に記
録されている情報を光学的に読取ったり情報を記録した
りする光ピツクアップに用いる対物レンズ駆動装置に関
するものである。

（従来の技術）従来の対物レンズ駆動装置を第８図を参照して説明する
。

光ディスクや光カード等の情報記録媒体に記録されてい
る情報を光学的に読取ったり情報を記録したりする場合
には、情報記録媒体上の所定のトラック（Ｘ−Ｘ方向）
上に正確に光スポットの焦点を結ばせなくてはならない
。

そのためには、対物レンズ１を情報記録媒体の反り等に
追従させて情報記録媒体に対して垂直に設定された光軸
方向（２−２方向）に移動するフォーカシング制御を行
なうとともに、対物レンズ１を情報記録媒体の偏心や位
置ずれ等に追従させて光軸及び情報記録媒体のトラック
と直角な方向（Ｙ−Ｙ方向）に移動するトラッキング制
御を行なう必要がある。

このため、対物レンズ１とウェイトバランサ２を板状の
レンズホルダ３に前後方向（Ｘ−Ｘ方向）に対称的に配
してそれぞれを垂直方向＜２−２方向）に嵌着し、この
レンズホルダ３の外周にフォーカシング制御方向（２−
２方向）の力を得るための筒状のフォーカシングコイル
４を装着するとともに、このフォーカシングコイル４の
外面にトラッキング制御方向（Ｙ−Ｙ方向）の力を得る
ための複数の偏平なトラッキングコイル５を左右方向（
Ｙ−Ｙ方向）に対称的に貼着し、これらによって、可動
体６を構成する。

また、鉄等の強磁性体から成る板状のベース１１上に同
じ強磁性体から成る一対の内側ヨーク１２と一対の外側
ヨーク１３を同心状に配して左右方向に対称的に固着す
ることによって、ヨーク体１４を構成し、さらに、この
ヨーク体１４の左右一対ノ外側ヨーク１３の内側面にそ
れぞれマグネット１５を固着することによって、固定体
１６を構成する。

そして、この固定体１６　ｓ：、、上記可動体６を対物
レンズ１の光軸と平行なフォーカシング制御方向（２−
２方向）及び対物レンズ１の光軸と直角のトラッキング
制御方向（Ｙ−Ｙ方向）に移動可能に支持する支持機構
２１として、上記内側ヨーク１２及び外側ヨーク１３の
中心に位置してベース１１上に円柱状の支軸２２を垂直
つまりフォーカシング制御方向（２−２方向）に立設す
るとともに、可動体６の重心となるレンズホルダ３の中
央部に円筒状の軸受筒２３を垂直つまりフォーカシング
制御方向（２−２方向）に嵌着し、この軸受筒２３を支
軸２２に軸方向及び回転方向に摺動可能に嵌合し、さら
に、ベース１１の後部にゴム等の弾性材料から成るダン
パ２４を取付け、このダンパ２４の後部に上記ウェイト
バランサ２の下端部を嵌着しである。

この支持機構２１に支持された状態では、可動体６のフ
ォーカシングコイル４及びトラッキングコイル５が固定
体１６のマグネット１５と内側ヨーク１２の間の磁気ギ
ャップに配設され、ダンパ２４によって、可動体６の移
動範囲が弾性的に設定されているとともに、可動体６の
センタリングが弾性的に行なわれ、これによって、対物
レンズ駆動装置２７が構成されている。

そうして、この対物レンズ駆動装置２７ては、フォーカ
シングコイル４に制御電流を通電することにより、可動
体６が支軸２２方向の直線運動を行ない、これによって
、対物レンズ１のフォーカシング制御を行なうことがで
き、トラッキングコイル５に制御電流を通電することに
より、可動体６が支軸２２回りの回転運動を行ない、こ
れによって、対物レンズ１のトラッキング制御を行なう
ことができ、実際の動作時には、可動体６は絶えずフォ
ーカシング制御方向及びトラッキング制御方向に運動す
る。

なお、２８は対物レンズ駆動装置２７のカバーで、この
カバー２８は、上記可動体６の運動を妨げないように可
動体６と非接触の状態で、上記固定体１６のヨーク体重
４に取付けられている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上述したような従来の対物レンズ駆動装置２
７では、対物レンズ１を備えた可動体６を固定体１６に
支持する支持機構２１が、円柱状の支軸２２と円筒状の
軸受筒２３との軸摺動形式で、軸受筒２３の内面全体に
摩擦が発生するため、摩擦抵抗が大きく、シたがって、
フォーカシング制御及びトラッキング制御の応答性やヒ
ステリシスが悪く、周波数特性における位相遅れも生じ
る。

この支持機構２１における摩擦抵抗が可動体６の動作に
どのような影響を及ぼすかを、応答性を例に第９図に示
す。

この第９図は数Ｈｚの低周波の入力電流に対する可動体
６の応答変位を示すもので、（Ａ）は入力電流、（Ｂ）
は摩擦抵抗が小さい場合の応答変位、（Ｃ）は摩擦抵抗
が大きい場合の応答変位である。

低周波領域において、摩擦抵抗がある場合、可動体６が
動作しない時間領域Ｔｓが存在し、この時間領域Ｔｓは
可動体６の応答性の悪さを示し、摩擦抵抗が大きいほど
Ｔｓも大きくなり、このＴＳが大きいとサーボ引き込み
不良等の不具合が生じる。

そして、上述したような軸摺動形式の対物レンズ駆動装
置２７では、ベース１１に支軸２２を光軸方向に対して
１０分以内の角度精度で固定しなければならず、このた
め、製造における歩留りが悪い。

また、対物レンズ１や光学系にコマ収差や光軸ずれ等が
ある場合、情報記録媒体上の光スポットにコマ収差を生
じるため、このコマ収差を打消すように、対物レンズ１
を傾けなければならないが、従来の場合、対物レンズ駆
動装置２フ全体を傾けなければならず、このため、第１
０図に示すように、対物レンズ駆動装置２７のベース１
１を光ピツクアップの光学台やトラバースキャリッジ等
の固定台３１に、複数組のスプリング３２及びねじ３３
等を用いて、角度調整可能に取付ける必要があり、この
角度調整のための部品点数が多く、構造が複雑で、調整
も面倒であった。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、まず、
対物レンズを備えた可動体を固定体に支持する支持機構
における摩擦抵抗を少なくすること、つぎに、対物レン
ズの角度調整を簡単に行なえるようにすること、を目的
とするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、対物レンズ４２をフォーカシングコイル４５
及びトラッキングコイル４６とともにレンズホルダ４４
に設けた可動体４１と、上記フォーカシングコイル４５
及びトラッキングコイル４６に対するマグネット５６及
びヨーク５５をベース５２に設けた固定体５１と、この
固定体５１に上記可動体４１を対物レンズ４２の光軸と
平行なフォーカシング制御方向及び対物レンズ４２の光
軸と直角のトラッキング制御方向に移動可能に支持する
支持機構６１．７１．８Ｉとを備えた対物レンズ駆動装
ｆ１６９．７７、８７に関するものであって、請求項１の対物レンズ駆動装置１６９．７７は、上記支
持機構６１．７１が、球頭部６２を備えた一対の支軸６
３．６４と、この一対の支軸６３．６４の球頭部６２に
摺動可能に嵌合する軸受筒６５とを有し、一対の支軸６
３．６４はその球頭部６２をフォーカシング制御方向に
対向させて上記固定体５１に設けられ、軸受筒６５は上
記可動体４１にフォーカシング制御方向に設けられたも
のである。

請求項２の対物レンズ駆動装置６９．７７は、請求項１
において、一対の支軸６３．６４の一方をフォーカシン
グ制御方向と垂直な方向に調整可能に形成したものであ
る。

請求項３の対物レンズ駆動装置８７は、球頭部６２を備
えた一対の支軸６３．６４の代りに一対の球状部８２．
８３を備えた１つの支軸８４を用いたものである。

（作用）本発明の請求項１の対物レンズ駆動装置６９゜７７は、
対物レンズ４２を備えた可動体４１を固定体５１に支持
する支持機構６１．７１が、一対の支軸６３．６４の球
頭部６２の最大外径部分だけが軸受筒６５と摺動する形
式で、摩擦は軸受筒６５の内面の限られた一部分だけに
発生するため、摩擦抵抗が極めて小さい。

これに加えて、請求項２の対物レンズ駆動装置６９．７
７では、一対の支軸６３．６４の一方をフォーカシング
制御方向と垂直な方向に調整することで、対物レンズ４
２を備えた可動体４１の角度調整を行なうことができる
。

また、請求項３の対物レンズ駆動装置８７では、対物レ
ンズ４２を備えた可動体４１を固定体５１に支持する支
持機構８１が、１つの支軸８４の球状部８２．８３の最
大外径部分だけが軸受筒６５と摺動する形式で、請求項
１と同様に、摩擦は軸受筒６５の内面の限られた一部分
だけに発生するため、摩擦抵抗が極めて小さい。

（実施例）本発明の対物レンズ駆動装置の実施例を図面を参照して
説明する。

第１図ないし第３図は請求項１及び請求項２に対応した
第１の実施例である。

第１図及び第２図において、４１は可動体で、この可動
体４１は、対物レンズ４２とウェイトバランサ４３を板
状のレンズホルダ４４に前後方向（Ｘ−Ｘ方向）に対称
的に配してそれぞれを垂直方向（Ｚ−Ｚ方向）に嵌着し
、このレンズホルダ４４の外周にフォーカシング制御方
向（２−２方向）の力を得るための筒状のフォーカシン
グコイル４５を装着するとともに、このフォーカシング
コイル４５の外面にトラッキング制御方向（Ｙ−Ｙ方向
）の力を得るための複数の偏平なトラッキングコイル４
６を左右方向（Ｙ−Ｙ方向）に対称的に貼着することに
よって、構成されている。

５１は固定体で、この固定体５１は、板状のベース５２
上に鉄等の強磁性体から成るコ字状のヨーク体５３の両
端の外側ヨーク部５４を左右方向に対称的に配して、左
右一対の内側ヨーク５５及び左右一対のマグネット５６
とともに、取付けることによって構成されている。

すなわち、左右一対の内側ヨーク５５は、予め、ヨーク
体５３の中間の連結部５７の下面にヨーク体５３の両端
の外側ヨーク部５４と平行に配して対称的に固着されて
いるとともに、左右一対のマグネット５６は、予め、ヨ
ーク体５３の両端の外側ヨーク部５４の内側面に固着さ
れており、ヨーク体５３の両端の外側ヨーク部５４の端
面にベース５２の下面からねじ５８をベース５２の通孔
５９を介して螺合締着することによって、固定体５１を
構成することができる。

６１は上記固定体５１に上記可動体４１を対物レンズ４
２の光軸と平行なフォーカシング制御方向（２−Ｚ方向
）及び対物レンズ４２の光軸と直角のトラッキング制御
方向（Ｙ−Ｙ方向）に移動可能に支持する支持機構で、
この支持機構６１は、球頭部６２を備えた上下一対の支
軸６３．６４と円筒状の軸受筒６５とゴム等の弾性材料
から成るダンパ６６とで構成されている。

そして、この支持機構６１の上下一対の支軸６３゜６４
は、上記固定体５１の左右一対の内側ヨーク５５及び上
記ヨーク体５３の両端の外側ヨーク部５４の中間に位置
して、ヨーク体５３の連結部５７の下部と、上記ベース
５２の上部とに、垂直つまりフォーカシング制御方向（
２−２方向）に対向して植設されて、その球頭部６２を
垂直方向に対向し、また、この支持機構６１の軸受筒６
５は、上記可動体４１の重心となるレンズホルダ４４の
中央部に垂直つまりフォーカシング制御方向（２−２方
向）に嵌着され、この軸受筒６５が上記一対の支軸６３
．６４の球頭部６２に軸方向及び回転方向に摺動可能に
嵌合している。

さらに、この支持機構６１のダンパ６６は、上記固定体
５１のベース５２の後部に取付けられ、このダンパ６６
の後部に上記可動体４１のウェイトバランサ４３の下端
部が嵌着されている。

なお、組立に際しては、固定体５１のベース５２とヨー
ク体５３を組合せる前に、このベース５２とヨーク体５
３に支軸６３．６４とダンパ６６を取付けておき、軸受
筒６５も事前に可動体４１のレンズホルダ４４に取付け
ておく。

また、支持機構６１の支軸６３．６４と軸受筒６５には
、ともに、低摩擦で磨耗の少ない材料を選ぶが、磨耗す
る場合には、支軸６３．６４が磨耗するように設定する
。

このようにして、支持機構６１に支持された状態では、
可動体４１のフォーカシングコイル４５及びトラッキン
グコイル４６が固定体５１のマグネット５６と内側ヨー
ク５５の間の磁気ギャップに配設され、ダンパ６６によ
って、可動体４１の移動範囲が弾性的に設定されている
とともに、可動体４１のセンタリングが弾性的に行なわ
れ、これによって、対物レンズ駆動装置６９が構成され
ている。

そうして、この対物レンズ駆動装置６９では、フォーカ
シングコイル４５に制御電流を通電することにより、可
動体４１が一対の支軸６３．６４の球頭部６２方向の直
線運動を行ない、これによって、対物レンズ４２のフォ
ーカシング制御を行なうことができ、トラッキングコイ
ル４６に制御電流を通電することにより、可動体４１が
一対の支軸６３．６４の球頭部６２回りの回転運動を行
ない、これによって、対物レンズ４２のトラッキング制
御を行なうことができる。

そして、実際の動作時には、可動体４１は絶えずフォー
カシング制御方向及びトラッキング制御方向に運動する
が、この際、支持機構６１では、対の支軸６３．６４の
球頭部６２の最大外径部分のなだらかな曲面だけが軸受
筒６５と摺動するので、摩擦は軸受筒６５の内面の限ら
れた一部分だけに発生し、摩擦抵抗が極めて小さくなる
。

つぎに、この実施例における、対物レンズ４２の角度調
整を説明する。

この実施例では、ヨーク体５３をベース５２に固定する
ねじ５８とこのねじ５８を通すためにベース５２に形成
した通孔５９との関係で、第３図に示すように、ねじ５
８の外径よりも通孔５９の内径を大きくしである。

このため、ヨーク体５３をベース５２に固定する前に、
ベース５２に対してヨーク体５３をフォーカシング制御
方向（２−２方向）と垂直な方向（ＸＸ方向及びＹ−Ｙ
方向）に位置調整することができ、これによって、上側
の支軸６３も同方向に位置調整することができる。

したがって、可動体４１の角度調整が可能となり、これ
によって、対物レンズ４２の角度を調整することができ
、情報記録媒体上の光スポットに発生するコマ収差を少
なくすることができる。

そして、この対物レンズ４２の角度調整のための構造も
極めて単純で、調整作業も容易にできる。

第４図ないし第６図は請求項１及び請求項２に対応した
第２の実施例である。

なお、この第２の実施例は、可動体４１を固定体５１に
支持する支持機構の一部が先に説明した第１の実施例と
異なるだけで、他の部分は第１の実施例と同様な構造で
あるので、異なる部分を中心に説明し、同様の部分には
同一の符号を付して説明を省略する。

第４図及び第５図において、７１は支持機構で、この支
持機構７１では、下側の支軸６４を調整盤７２を介して
固定体５１のベース５２に支持しである。

すなわち、この支持機構７１では、下側の支軸６４を調
整盤７２の上部に植設してあり、この調整盤７２に形成
した通孔７３にねじ７４を挿通して、このねじ７４をベ
ース５２に螺合締着してあり、この状態で、この調整盤
７２側の下側の支軸６４がヨーク体５３側の上側の支軸
６３と垂直つまりフォーカシング制御方向（２−２方向
）に対向して、その球頭部６２を垂直方向に対向してい
る。

そして、これ以外は、先に説明した第１の実施例と同様
の構造で、対物レンズ駆動装置７７が構成されている。

そうして、この第２の実施例の対物レンズ駆動装置７７
も、第１の実施例の対物レンズ駆動装置６９と同様に、
フォーカシングコイル４５に制御電流を通電することに
より、可動体４１が一対の支軸６３゜６４の球頭部６２
方向の直線運動を行ない、これによって、対物レンズ４
２のフォーカシング制御を行なうことができ、トラッキ
ングコイル４６に制御電流を通電することにより、可動
体４Ｉが一対の支軸６３゜６４の球頭部６２回りの回転
運動を行ない、これによって、対物レンズ４２のトラッ
キング制御を行なうことができる。

そして、可動体４１がフォーカシング制御方向及びトラ
ッキング制御方向に運動する際に、支持機構７１では、
第１の実施例の支持機構６Ｉと同様に、一対の支軸６３
．６４の球頭部６２の最大外径部分のなだらかな曲面だ
けが軸受筒６５と摺動するので、摩擦は軸受筒６５の内
面の限られた一部分だけに発生し、摩擦抵抗が極めて小
さくなる。

つぎに、この第２の実施例における、対物レンズ４２の
角度調整を説明する。

この実施例では、調整盤７２をベース５２に固定するね
じ７４とこのねじ７４を通すために調整盤７２に形成し
た通孔７３との関係で、第６図に示すように、ねじ７４
の外径よりも通孔７３の内径を大きくしである。

このため、調整盤７２をベース５２に固定する前に、ベ
ース５２に対して調整盤７２をフォーカシング制御方向
（Ｚ−Ｚ方向）と垂直な方向（Ｘ−Ｘ方向及びＹ−Ｙ方
向）に位置調整することができ、これによって、下側の
支軸６４も同方向に位置調整することができる。

したがって、第１の実施例と同様に、可動体４１の角度
調整が可能となり、これによって、対物レンズ４２の角
度を調整することができ、情報記録媒体上の光スポット
に発生するコマ収差を少なくすることができる。

さらに、この第２の実施例では、対物レンズ４２の角度
調整に際して、上側の支軸６３の球頭部６２が支点とな
るので、同じレベルにある対物レンズ４２の移動が少な
くなり、とくに、球頭部６２の中心と対物レンズ４２の
像側主点位置Ｈを同じレベルに設定すると、角度調整に
よって、対物レンズ４２がフォーカシング制御方向（Ｚ
−Ｚ方向）と垂直な方向（Ｘ−Ｘ方向及びＹ−Ｙ方向）
に移動することがなく、したがって、情報記録媒体上の
光スポットに発生するコマ収差を最小にすることができ
る。

第７図は請求項３に対応した第３の実施例である。

なお、この第３の実施例は、可動体４１を固定体５１に
支持する支持機構の一部が先に説明した第１の実施例と
異なるだけで、他の部分は第１の実施例と同様な構造で
あるので、異なる部分を中心に説明し、同様の部分には
同一の符号を付して説明を省略する。

第７図において、８１は支持機構で、この支持機構８１
では、一対の球状部８２．８３を備えた１つの支軸８４
を、球頭部６２を備えた一対の支軸６３．６４の代りに
用いている。

すなわち、この支持機構８１の支軸８４は、先の第１の
実施例の支持機構６１の一対の支軸６３．６４を連結し
た構造で、この支軸の一対の球状部８２．８３が軸受筒
６５に摺動可能に嵌合する。

そして、これ以外は、先に説明した第１の実施例と同様
の構造で、対物レンズ駆動装置８７が構成されている。

そうして、この第３の実施例の対物レンズ駆動装置８７
も、第１の実施例の対物レンズ駆動装置６９と同様に、
フォーカシングコイル４５に制御電流を通電することに
より、可動体４１が支軸８４の一対の球状部８２．８３
方向の直線運動を行ない、これによって、対物レンズ４
２のフォーカシング制御を行なうことができ、トラッキ
ングコイル４６に制御電流を通電することにより、可動
体４１が支軸８４の一対の球状部８２．８３回りの回転
運動を行ない、これによって、対物レンズ４２のトラッ
キング制御を行なうことができる。

そして、可動体４１がフォーカシング制御方向及びトラ
ッキング制御方向に運動する際に、支持機構８１では、
第１の実施例の支持機構６１と同様に、支軸８４の球状
部８２．８３の最大外径部分のなだらかな曲面だけが軸
受筒６５と摺動するので、摩擦は軸受筒６５の内面の限
られた一部分だけに発生し、摩擦抵抗が極めて小さくな
る。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明の対物レンズ駆動装置は、対物
レンズを備えた可動体を固定体に支持する支持機構にお
いて、摩擦は軸受筒の内面の限られた一部分だけに発生
するため、摩擦抵抗が極めて小さく、シたがって、フォ
ーカシング制御及びトラッキング制御の応答性やヒステ
リシスが向上し、周波数特性における位相遅れも生じ難
い。

さらに、請求項２では、対物レンズを備えた可動体の角
度調整が可能となり、これによって、対物レンズの角度
調整を簡単な構造で容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の請求項１及び請求項２に
対応した第１の実施例を示し、第１図は対物レンズ駆動
・装置の分解斜視図、第２図はその縦断面図、第３図は
その対物レンズの角度調整方法の説明図であり、第４図
ないし第６図は本発明の請求項１及び請求項２に対応し
た第２の実施例を示し、第４図は対物レンズ駆動装置の
分解斜視図、第５図はその縦断面図、第６図はその対物
レンズの角度調整方法の説明図であり、第７図は本発明
の請求項３に対応した第３の実施例を示す対物レンズ駆
動装置の縦断面図であり、第８図は従来の対物レンズ駆
動装置の分解斜視図、第９図は対物レンズを備えた可動
体の応答性と支持機構の摩擦抵抗の関係を示す説明図、
第１０図は従来の対物レンズの角度調整方法の説明図で
ある。４１・・可動体、４２・・対物レンズ、４４・・レンズ
ホルダ、４５・・フォーカシングコイル、４６・・トラ
ッキングコイル、５１・・固定体、５２・・ベース、５
５・・ヨーク、５６・・マグネット、６１．７１゜８１
・・支持機構、６２・・球頭部、６３．６４・・支軸、
６５・・軸受筒、６９．７７、８７・・対物レンズ駆動
装置、８２．８３・・球状部、８４・・支軸。１ド３ＷＪ（Ａ）１いυＬ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）対物レンズをフォーカシングコイル及びトラッキ
ングコイルとともにレンズホルダに設けた可動体と、上
記フォーカシングコイル及びトラッキングコイルに対す
るマグネット及びヨークをベースに設けた固定体と、こ
の固定体に上記可動体を対物レンズの光軸と平行なフォ
ーカシング制御方向及び対物レンズの光軸と直角のトラ
ッキング制御方向に移動可能に支持する支持機構とを備
えた対物レンズ駆動装置であって、上記支持機構は、球頭部を備えた一対の支軸と、この一
対の支軸の球頭部に摺動可能に嵌合する軸受筒とを有し
、一対の支軸はその球頭部をフォーカシング制御方向に
対向させて上記固定体に設けられ、軸受筒は上記可動体
にフォーカシング制御方向に設けられたことを特徴とす
る対物レンズ駆動装置。
（２）一対の支軸の一方をフォーカシング制御方向と垂
直な方向に調整可能に形成したことを特徴とする請求項
１に記載の対物レンズ駆動装置。
（３）球頭部を備えた一対の支軸の代りに一対の球状部
を備えた１つの支軸を用いたことを特徴とする請求項１
に記載の対物レンズ駆動装置。