JPH05128559A

JPH05128559A - 対物レンズ駆動装置

Info

Publication number: JPH05128559A
Application number: JP28640791A
Authority: JP
Inventors: Susumu Katagiri; 片桐　　進
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1991-10-31
Publication date: 1993-05-25
Anticipated expiration: 2016-01-15
Also published as: JP3125105B2

Abstract

(57)【要約】【目的】バランスよく、しかも薄型化，小型化，強度
の増加を可能にする。【構成】薄肉にすると、発生する磁気力の影響を受け
て振動が生じ易くなる、ボビン１におけるコイル６を巻
回するためのコイル巻回部４の下部に、ボビン１の材料
に比べてヤング率が大きい材料よりなるバランスウエイ
ト９を固定することにより、ボビン１の剛性を向上させ
ると共に、対物レンズ２とコイル６とボビン１等よりな
る可動体の重心位置の適正なる設定ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク，光磁気デ
ィスク等の光学的記録媒体に対して記録再生するための
装置に適用される対物レンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の対物レンズ駆動装置は、一般的に
対物レンズ保持部を一体に形成したボビンの外周部にフ
ォーカス用コイルとトラッキング用コイルとを設け、磁
気回路によって磁気力を発生し、ボビンを対物レンズ保
持部と一体に移動させ、フォーカス制御，トラッキング
制御を行っている。

【０００３】前記フォーカス制御，トラッキング制御の
特性を安定化させるための１つの方法としては、前記コ
イルを含むボビン等の可動体の重心位置と駆動力の作用
点とのバランスが良好になるようにする方法があげられ
る。例えば、特開昭60−219641号公報の対物レンズの３
次元駆動装置には、対物レンズ保持体の下方にバランサ
を設け、可動体の重心を下げ、なるべく重心に力が働く
ようにすることが示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の対物レンズの３
次元駆動装置においては、可動体の駆動時におけるバラ
ンスを良好にする構成が示されているが、現在、対物レ
ンズ駆動装置に望まれている薄型化，小型化、あるいは
耐久性向上のための強度の増加等についての開示はな
い。

【０００５】本発明の目的は、バランスがよく、しかも
薄型化，小型化，強度の増加を図ることができる対物レ
ンズ駆動装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の第１の手段は、対物レンズと、対物レンズ
を保持し、かつ周囲にコイルを巻回したボビンと、ボビ
ンを支持する複数の弾性支持部材と、コイルに対して磁
界を発生させる磁気回路とを備えた対物レンズ駆動装置
において、前記コイルが巻回されるボビンの外周部の下
部にバランスウエイトを設けたことを特徴とする。

【０００７】また第２の手段は、第１の手段において、
ボビンを、中央に対物レンズを保持する保持部と、保持
部の両側から平行に延出するコイル巻回部よりなる断面
形状略Ｈ字状にし、前記コイル巻回部の下部にバランス
ウエイトを設けたことを特徴とする。

【０００８】また第３の手段は、対物レンズと、対物レ
ンズを保持し、かつ周囲にフォーカス用コイルを巻回し
たボビンと、ボビンの上下部分を支持する複数の弾性支
持部材と、コイルに対して磁界を発生させる磁気回路と
を備えた対物レンズ駆動装置において、前記対物レンズ
の保持位置と反対側の前記ボビン側部に突設した鍔部を
前記弾性支持部材で支持し、さらに前記鍔部上に設けた
スペーサの上部を他の弾性支持部材で支持し、前記鍔部
とスペーサとにおける前記弾性支持部材の支持部材間の
中間位置に、トラッキング用コイルの設置中心を設けた
ことを特徴とする。

【０００９】また第４の手段は、第３の手段において、
弾性支持部材の支持部材間の中間位置に、前記対物レン
ズとボビンとスペーサとフォーカス用コイルとトラッキ
ング用コイルとからなる可動体の重心が位置するように
鍔部の下部にバランスウエイトを設けたことを特徴とす
る。

【００１０】さらに第５の手段は、第１の手段，第２の
手段，第４の手段におけるバランスウエイトを構成する
材料のヤング率を、ボビンを構成する材料のヤング率よ
り大きくしたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記の第１の手段によれば、薄肉にすると、発
生する磁気力の影響を受けて振動が生じ易くなる、ボビ
ンのコイルを巻回する外周部の下部に、駆動装置のバラ
ンスをとるためのバランスウエイトを設けたので、ボビ
ンの剛性が向上する。

【００１２】また第２の手段によれば、第１の手段によ
りボビンの剛性を高められるので、ボビンを断面形状略
Ｈ字状にでき、側部の肉厚分だけ薄型化が図れる。

【００１３】また第３の手段によれば、弾性支持部材に
よってボビン一側部の鍔部と鍔部に設けられたスペーサ
とを支持することで、ボビンの支持がされるので、上下
側にそれぞれ鍔部が設けられた従来装置より鍔部１つ分
だけ高さを低くでき、しかも支点と力点を一致させるこ
とができるので、薄型化と良好なバランスの設定が行え
る。

【００１４】また第４の手段によれば、支点，力点が存
在する位置に可動体の重心が位置するようにバランスウ
エイトが設けられるので、より良好なバランスの設定が
なされる。

【００１５】さらに第５の手段によれば、バランスウエ
イトの材料としてボビンの材料よりヤング率が大きい材
料を選択することにより、バランスウエイトが剛性に大
きく影響するので、ボビンの剛性を大きくすることが容
易になる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１７】図１は本発明の一実施例の組立状態を示す
斜視図、図２は本実施例の分解斜視図、図３は本実施例
の断面図、図４は本実施例のボビン部分の分解斜視図で
あり、１は対物レンズ２を保持する保持部３と、この保
持部３の両側から平行に延出するコイル巻回部４と、下
側部の両方に突設した鍔部５とを有する断面形状略Ｈ字
状のボビン、６は前記コイル巻回部４に巻回されたフォ
ーカス用のコイル、７はコイル６上に固着されたトラッ
キング用の４個の偏平コイル、８は前記鍔部５上に載置
されて位置決めされ、かつ前記コイル６側部に接着され
たスペーサ、９は前記ボビン１の相対向するコイル巻回
部４の下部を連結するように固定された平面視コ字状の
バランスウエイトである。

【００１８】また10は対向壁10aで永久磁石11を保持
し、かつ中央部に相対向するヨーク壁12が立設されたヨ
ーク体、13は対向壁10aの一方に固定された支持壁、14
は支持壁13に一端が固定され、他端が前記鍔部５とスペ
ーサ８に固定された弾性支持部材である４本の棒ばねで
ある。

【００１９】前記ヨーク体10のヨーク壁12は、前記ボビ
ン１のコイル巻回部４間に挿入され、しかもコイル６と
偏平コイル７を介して永久磁石11に相対向している。ま
たヨーク体10は、図３に示したように、キャリッジ15に
固定され、このキャリッジ15に設けられた反射ミラー16
が、前記対物レンズ２と対向する位置で、ヨーク体10に
形成された通孔17から突出している。

【００２０】図２に示したごとく、ボビン１の厚みｔ₁
は、コイル６の高さｔ₆と鍔部５の厚みｔ₅を加算したも
のである。つまり、ｔ₁＝ｔ₆＋ｔ₅となり、従来のよう
に鍔部が上下側に２個あるものに比べて鍔部１個分の厚
みだけボビン２は薄くなる。ところで、バランスウエイ
ト９の厚みｔ₉は、上記のｔ₁の値には含めていない。そ
の理由を図３，４を用いて以下説明する。

【００２１】図４に示したごとく、バランスウエイト９
は、ボビン１の下面に部分的に設けられる。つまり、対
物レンズ２の下部分にはバランスウエイト９はなく、こ
の部分の厚みは、上述したごとくｔ₁である。しかし、
バランスウエイト９を設けた部分の厚みは、バランスウ
エイト９の厚みｔ₉が加算される。図３に示したごとく
対物レンズ２の下には、ボビン１が設置され、さらにそ
の下には反射ミラー16がキャリッジ15上に設置されてい
る。キャリッジ15は、図３の紙面垂直方向に移動自在と
なっており、図示しない円盤状情報記録媒体(以下、光
ディスクという)の半径方向に移動し、いわゆるシーク
動作を行う。また、反射ミラー16は、図示しない光源か
ら発する光束(図３の紙面垂直方向に入射する)を対物レ
ンズ２に入射させるためのものである。このように、対
物レンズ駆動装置の上端から反射ミラー16の下面までの
高さＴは、先に説明したボビン１の厚みｔ₁と反射ミラ
ー16の厚みｔ₁₆で決まり、バランスウエイト９の厚みｔ
₉は関与しない。

【００２２】ところで、対物レンズ駆動装置の機能は対
物レンズ２で形成される光スポットを光ディスクの記録
部に位置決めすることである。そのために、図２に示し
たＺ方向(フォーカシング方向)、Ｘ方向(トラッキング
方向)に対物レンズ２を微動させる。その推力はコイル
６と偏平コイル７に磁気回路(図示せず)により通電する
ことにより得られる。また対物レンズ駆動装置の振動特
性は良好(共振がない)である必要があり、そのために
は、バランスをとらなければならない。

【００２３】図３を用いてバランスの説明を行う。線分
20は、鍔部５に固定された棒ばね14の中心を示す。同様
に線分21は、他の棒ばね14の中心を示す。線分20と21の
中心線22は、つまり支持点の存在する線である。トラッ
キング動作を安定にするには、この線分22上に、力点と
重心(ホビン１，対物レンズ２，コイル６，偏平コイル
７，スペーサ８，バランスウエイト９よりなる可動体の
重心)がなければならない。これがずれていると、ずれ
た距離に応じて、モーメントが発生し、共振が生じる。
本実施例では、トラッキング推力を発する偏平コイル７
をコイル６からずらせて、下方に位置させている。従っ
て、偏平コイル７の中心は線分22上にあり、つまり力点
が、線分22上にあることになる。

【００２４】バランスウエイト９を含まない可動部の重
心は、上方に対物レンズ２があるために、やや上方にあ
る。しかし、バランスウエイト９により、線分22上に重
心が位置することになる。次にフォーカシング動作を安
定にするためには、対物レンズ２の光軸23上に、支点，
力点，重心が存在する必要がある。バランスウエイト９
は、光軸23に対して線対称であり、その他の可動部を構
成する部材も光軸23に対して線対称であるため、その重
心は光軸23上にある。またフォーカシング推力を発する
コイル６も光軸23に対して線対称であるから、力点も光
軸23上にある。さらに、支点は鍔部５とスペーサ８に固
定された棒ばね14の端であり、これも光軸23上にある。

【００２５】以上、説明したように良好なバランスを図
りながら、ボビン１の薄型化を可能にしたが、本実施例
では、ボビン１を断面形状略Ｈ字状にすることで、長さ
方向の小型化も可能としている。つまり、図２におい
て、Ｙ方向のコイル６の長さｂ₆は、図４において、ボ
ビン１の長さｂ₁、コイル６のコイル部分の厚みｂ_coil
から決まる。つまり、ｂ₆＝２×ｂ_coil＋ｂ₁の関係が成
り立つ。

【００２６】図５(a)は従来のボビン１′の説明図であ
り、６′はコイルである。ｂ_a′はコイル部分の厚みｂ
_coil′とボビン１′の側部の肉厚ｂ₂′の和である。図
５(b)は本実施例におけるボビン１の説明図であり、６
はコイルである。図より明らかに、本実施例の長さｂ₆
は、図５(a)の従来例のｂ₆′に比べて側部の肉厚ｂ₂′
分短くなっている。つまり図２のＹ方向において、
(ｂ₂′×２)分短い対物レンズ駆動装置が可能となって
いる。この場合、ボビン１の剛性が低下することが懸念
されるが、本実施例において、バランスウエイト９によ
り、ボビン１の剛性が低下することがなく、むしろ増大
する。さらに本実施例では、ボビン１のヤング率に比べ
て、バランスウエイト９のヤング率を大きくしており、
バランスウエイト９は剛性に関して支配的である。

【００２７】ボビン１の材質としては、ＰＰＳ等のエン
ジニアリングプラスチックを用いるが一般的であって、
ヤング率は約1000kgf／mm²であるので、バランスウエイ
ト９としては、例えば黄銅を用いることが考えられる。
黄銅のヤング率は約7000〜10000kgf／mm²である。

【００２８】尚、本実施例においては、弾性支持部材と
して棒ばね14を用いたが、板ばねでも同様の効果が得ら
れる。また棒ばね４本の構成に限定されず、板ばねが２
枚の構成でもよい。

【００２９】上記の実施例において、ボビン１の薄肉部
分であるコイル巻回部４にバランスウエイト９を設けた
ので、ボビン１の剛性を向上させると共に、可動体重心
の位置を任意に設定でき、バランスの良い振動特性が良
好な対物レンズ駆動装置が可能となる。またコイル６と
棒ばね14の固定部(鍔部５とスペーサ８)とを並列になら
べることにより、可動体の薄型化を行う場合、対物レン
ズ駆動装置の高さ方向へのバランスのずれ(支点，力
点，重心のずれ)を防止でき、かつボビン剛性も向上で
きる。つまり振動特性が良好で薄型の対物レンズ駆動装
置が可能となる。

【００３０】また略Ｈ型の断面形状を有するボビン１に
おける延出したコイル巻回部４にバランスウエイト９を
設けたので、略Ｈ型の断面形状にすることによりボビン
１の小型化(棒ばね長手方向への小型化)を可能にしつつ
も、ボビン剛性を保障できる。さらに対物レンズ２の真
下にはバランスウエイト９はないので、ボビン厚みと反
射ミラー16の高さより決まる対物レンズ駆動装置の高さ
には、バランスウエイト９の厚みは関与しないため、薄
型化が図れる。

【００３１】またボビン１を弾性的に支持する複数の棒
ばね14の２つの固定端位置(鍔部５とスペーサ８)の中間
位置に、その中心が位置するようにトラッキング用の偏
平コイル７をボビン１に設けたので、支点と力点が一致
し、トラッキング動作時の振動特性が良好(モーメント
が発生しない)になる。フォーカシング用のコイル６の
中心は、前記偏平コイル７の中心と一致させる必要はな
いから、コイル６の位置が関与する対物レンズ２下のボ
ビン１の厚みと、反射ミラー16とから決まる対物レンズ
駆動装置の高さには、偏平コイル７の位置は関与しな
い。つまり、対物レンズ駆動装置の高さを増すことな
く、トラッキング動作時の振動特性が良好な対物レンズ
駆動装置が可能となる。

【００３２】また前記支点，力点が存在する位置に可動
体の重心が位置するようにバランスウエイト９を設けた
ので、支点，力点，重心の３点が一致するために、トラ
ッキング動作時の振動特性が良好な対物レンズ駆動装置
が可能となる。またバランスウエイト９は対物レンズ２
の光軸23に対して、線対称な位置に配したので、フォー
カシング動作におけるアンバランスは発生しない。

【００３３】さらにバランスウエイト９のヤング率は、
ボビン１のヤング率より大きい材質としたので、バラン
スウエイト９によりボビン１の剛性の向上が容易に行え
る。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の手
段によれば、バランスウエイトによって、良好なバラン
スの設定と共にボビンのコイルを巻回する外周部を補強
でき、また第２の手段によれば、ボビンの断面形状を略
Ｈ字状にできて側部の肉厚分だけ薄型化が図れ、また第
３，第４の手段によれば、弾性支持部材を支持するボビ
ンの鍔部を少なくして装置の高さを低くでき、しかも支
点，力点，あるいは重心を一致させることができるの
で、良好なバランスの設定ができ、さらに第５の手段に
よれば、ヤング率が大きい材料をバランスウエイトに用
いることでボビンの剛性の向上が容易に行えるため、バ
ランスがよく、しかも薄型化，小型化，強度の増加を図
ることができる対物レンズ駆動装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対物レンズ駆動装置の一実施例の組立
状態を示す斜視図である。

【図２】本実施例の分解斜視図である。

【図３】本実施例の断面図である。

【図４】本実施例のボビン部分の分解斜視図である。

【図５】本実施例における従来例に対する薄型化の説明
図である。

【符号の説明】

１…ボビン、２…対物レンズ、４…コイル巻回部、
５…鍔部、６…コイル(フォーカス用コイル)、７
…偏平コイル(トラッキング用コイル)、８…スペー
サ、９…バランスウエイト、 10…ヨーク体、 14…
棒ばね。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対物レンズと、対物レンズを保持し、か
つ周囲にコイルを巻回したボビンと、ボビンを支持する
複数の弾性支持部材と、コイルに対して磁界を発生させ
る磁気回路とを備えた対物レンズ駆動装置において、前
記コイルが巻回されるボビンの外周部の下部にバランス
ウエイトを設けたことを特徴とする対物レンズ駆動装
置。
【請求項２】前記ボビンを、中央に対物レンズを保持
する保持部と、保持部の両側から平行に延出するコイル
巻回部よりなる断面形状略Ｈ字状にし、前記コイル巻回
部の下部にバランスウエイトを設けたことを特徴とする
請求項１の対物レンズ駆動装置。
【請求項３】対物レンズと、対物レンズを保持し、か
つ周囲にフォーカス用コイルを巻回したボビンと、ボビ
ンの上下部分を支持する複数の弾性支持部材と、コイル
に対して磁界を発生させる磁気回路とを備えた対物レン
ズ駆動装置において、前記対物レンズの保持位置と反対
側の前記ボビン側部に突設した鍔部を前記弾性支持部材
で支持し、さらに前記鍔部上に設けたスペーサの上部を
他の弾性支持部材で支持し、前記鍔部とスペーサとにお
ける前記弾性支持部材の支持部材間の中間位置に、トラ
ッキング用コイルの設置中心を設けたことを特徴とする
対物レンズ駆動装置。
【請求項４】前記弾性支持部材の支持部材間の中間位
置に、前記対物レンズとボビンとスペーサとフォーカス
用コイルとトラッキング用コイルとからなる可動体の重
心が位置するように前記鍔部の下部にバランスウエイト
を設けたことを特徴とする請求項３の対物レンズ駆動装
置。
【請求項５】前記バランスウエイトを構成する材料の
ヤング率を、前記ボビンを構成する材料のヤング率より
大きくしたことを特徴とする請求項１又は請求項２又は
請求項４の対物レンズ駆動装置。