JPH0619842B2 - 光学系駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学系駆動装置に係り、特に光ディスク装置等
の光学式情報記録再生装置に好適に利用でき、光学系を
光軸方向及び光軸に垂直方向に移動させる光学系駆動装
置に関する。

〔従来技術〕

近年、情報化社会の発達に伴って、大量の情報を蓄積
し、所望の情報を短時間で記録あるいは再生することが
できる光学式情報記録再生装置の研究及び開発がさかん
に行われている。

以下、光学式情報記録再生装置の例として光ディスク装
置について説明する。

一般に光ディスク装置においては、情報記録媒体上に幅
１〜２μｍ,′長さ１〜３μｍ程度の情報ピットが形成
されている。この情報ピットから情報を再生するには、
まず光ビームを対物レンズにより微小スポットに集光
し、情報ピットに照射する。このとき情報ピットの有無
により、情報記録媒体からの反射光あるいは透過光が光
学的に変化する。この変化を光検出器で検出することに
より、情報ピットに対応した再生信号を得ることができ
る。

このような光ディスク装置においては、情報記録媒体上
の情報ピット列を微小スポットが常に正確に走査されて
いることが、極めて重要である。そのために情報記録媒
体の反り等に伴なう焦点ずれを補正するオートフォーカ
ス機能及び情報記録媒体の偏心等に伴なう照射位置ずれ
を補正するオートトラッキング機能が必要となる。

このオートフォーカス機能及びオートトラッキング機能
を実現する方法として、対物レンズをばね状構造体で支
持し、電磁コイルと永久磁石とによる電磁力の効果を用
いた駆動方法があり、この駆動方法が光ディスク装置の
対物レンズ駆動装置にとられていた。

第５図は従来の対物レンズ駆動装置の斜視図である。

第５図に示すように、基台３７にはコの字型のヨーク３
８が固着されており、このヨーク３８の内側に永久磁石
３４及びヨーク３３が固着される。支持ばね２７，２８
の一端はヨーク３８に、他端は断面が略正方形をした中
継板３５の基台３７に対する垂直面に固着される。支持
ばね２５，２６の一端は中継板３５の基台３７に対する
上下面に、他端は対物レンズ３９を有する対物レンズ保
持体２４に固着される。対物レンズ３９はレーザー光を
情報記録媒体面上に集光させるものである。前記支持ば
ね２５，２６の間にはコイル３２が固着される。このコ
イル３２は前記ヨーク３３と非接触で且つ、ヨーク３３
を取り巻くように設けられる。対物レンズ保持体２４の
支持ばね２５，２６が固着された面と反対の面にはコイ
ル３０が固着される。基台３７に、永久磁石２９が固着
されたコの字型のヨーク３１が固着され、前記コイル３
０は永久磁石２９と相対し、ヨーク３１の一方の立設部
を取り巻くように設けられる。基台３７の対物レンズ３
９と対向する部分は貫通孔３６があけられている。

以上の構成の従来の対物レンズ駆動装置のトラッキング
制御は、永久磁石３４とヨーク３８とヨーク３３とで磁
気回路を構成し、永久磁石３４とヨーク３３との間で形
成される磁界とコイル３２に流す電流とで電磁力を発生
させ、対物レンズ保持体２４を基台３７と平行方向に移
動させることによって行われる。

また、フォーカス制御は、永久磁石２９とヨーク３１と
で磁気回路を構成し、永久磁石２９とヨーク３１との間
で形成される磁界とコイル３０に流す電流とで電磁力を
発生させ、対物レンズ保持体２４を基台３７と垂直方向
に移動させることによって行われる。

対物レンズ保持体２４の中立点保持は支持ばね２５，２
６，２７，２８によって行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の対物レンズ駆動においては、
高周波領域でフォーカス制御及びトラッキング制御を行
う際に、対物レンズ保持体が板状の支持ばねで保持され
ているために、支持ばねに副共振が発生し、精度の良い
フォーカスサーボ及びトラッキングサーボができなくな
る問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点は、光学系を保持した光学系保持体と、互
いに回動及び摺動可能な支持軸及び軸受を前記光学系の
光軸方向に２組並設して成り、前記光学系保持体を光軸
に垂直な方向に移動可能に支持する第１の支持手段と、
弾性部材及び制振部材から成り前記第１の支持手段に接
続されて前記光学系保持体を光軸方向に移動可能に支持
する第２の支持手段と、前記光学系保持体を光軸方向及
び光軸に垂直な方向に移動させる駆動手段とから成る本
発明の光学系駆動装置によって解決される。

〔作用〕

本発明の光学系駆動装置は、上記の構成とすることによ
り、光学系保持体の光軸と垂直な方向については、バネ
性を有する支持手段の支持なしに移動させることによ
り、光学系保持体の振動をなくすことができ、一方、光
軸方向は第２の支持手段の変形を伴なうがこの第２の支
持手段を制振部材と弾性部材とで構成することにより光
学系保持体の振動の減衰時間を短縮することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
なお、本発明の光学系駆動装置として、対物レンズ駆動
装置を例にとって説明を行うものとする。

第１図は本発明の対物レンズ駆動装置の一実施例を示す
斜視図である。

第１図に示すように、対物レンズ保持体２は、外周部に
コイル１８が巻回された円柱部材２０と、この円柱部材
２０の上部に設けられ、レーザー光を情報記録媒体上に
集光する対物レンズ１を有する柱状の対物レンズ保持部
材２２と、この対物レンズ保持部材２２の側面に設けら
れ、対物レンズ１の光軸方向（第１図図示のＹ方向、以
下Ｙ方向とする）と垂直な方向（第１図図示のＸ方向、
以下Ｘ方向とする）に２個の円筒形の軸受３，４を有す
る軸受保持部材２１からなる。Ｌ字形形状をなす基台１
９には円筒形状の永久磁石１７が固着されており、この
永久磁石１７の内周部と円柱部材２０に巻回されたフォ
ーカス用コイル１８とが対向するように、対物レンズ保
持体２が配置されている。

軸受保持部材２１に保持された軸受３，４は内面が潤滑
性を有する様に加工が施こされ、互いに平行となるよう
に設けられる。軸受３，４には、回転可能かつ摺動可能
に支持軸５，６（以下軸５，６と記す）が嵌通される。
第２図は軸５の斜視図であり、軸５は軸受３と接触する
部分５ａにテフロン系の樹脂がコーティーングされてお
り、これによって軸受３との軸摩擦の低減を図ってい
る。なお、軸６は軸５と同構造である。本実施例では第
１の支持手段は軸５，６と軸受３，４とから構成され
る。軸５，６の端部にはガイド７，８及び９，１０が設
けられ、軸受保持部材２１のＸ方向の移動を規制してい
る。各ガイド７，８，９，１０の外周上の一部には、基
台１９の立設部に一端が固着された第２の支持手段（以
下、単に支持手段と記す）１１，１２，１３，１４の他
端が接続されている。なおこの支持手段１１，１２，１
３，１４の詳細については後述する。

軸受保持部材２１の対物レンズ保持部材２２が固着され
た面の反対面には略矩形状のコイル１６が固着されてい
る。このコイル１６に対向するように、永久磁石１５が
背板２３に固着され、この背板２３は基台１９に固着さ
れる。

次に上記構成の対物レンズ駆動装置の動作について説明
する。

まず、トラッキング制御はコイル１６のＹ方向に流す電
流と永久磁石１５との電磁力によって、対物レンズ保持
体２を、軸受３，４を介して軸５，６上でＸ方向に摺動
させることによって行われる。この時、軸受３，４と軸
５，６との摩擦が少ないために支持手段１１〜１４はほ
とんど変形しない。すなわち、トラッキング駆動は支持
手段１１〜１４にほとんど影響を及ぼさないために、高
周波域において、不用な副共振等の発生が抑えられ、精
度の良いトラッキングサーボをかけることができる。

また、フォーカス制御はコイル１８に流す電流と永久磁
石１７により発生する磁界との電磁力によってＹ方向に
対物レンズ保持体２を移動させることによって行われ
る。この時対物レンズ保持体２は軸受３，４を介して軸
５，６上を、軸受３，４の軸線を中心として回動しなが
ら、且つ支持手段１１〜１４の変形を伴いながら移動す
る。その際対物レンズ保持体２は４本の支持手段１１〜
１４によって支持されているために、支持手段と対物レ
ンズ保持体とが所謂平行リングを構成し、対物レンズ１
の光軸倒れは発生しない。

本発明の対物レンズ駆動装置においては支持手段１１〜
１４を、ワイヤー等の弾性部材とゴム等の制振部材とか
ら構成する。第３図は支持手段１１の斜視図であり、弾
性部材１１ａを軸として、その周囲に制振部材１１ｂを
形成する。

第４図は支持手段１１の振動の減衰特性を示す図であ
り、(a)は弾性部材１１ａのみの場合を示し、(b)は制振
部材１１ｂを設けた場合を示す。

第４図に示したように、支持手段１１の振動の減衰特性
は著しく改善される。すなわち支持部材１１ａの弾性力
によって生ずる振動は制振部材１１ａによって抑制され
振動は早く減衰する。なお、支持手段１２〜１４は支持
手段１１と同構造である。上記本発明の対物レンズ装置
の支持手段を用いることにより、高周波動作時における
対物レンズ１の光軸方向の副共振の発生が抑えられ、フ
ォーカスサーボを安定化させることができる。

制振部材としては、天然系ゴム、シリコーンゴム、クロ
ロプレン、スチレンゴム、ニトリルゴム等の合成ゴム等
の高分子材料が用いられる。また弾性部材の材料として
は弾性を有する鋼材等が適している。

本発明は以上の実施例に限らず種々の変形が可能であ
る。例えば、前述の装置において、軸を対物レンズ保持
体に、軸受を支持手段に固定してもかまわない。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明の光学系駆動装置
によれば、光学系保持体をバネ性を有する支持手段の支
持なしに軸受の長さ方向に移動させるので、光軸に垂直
な方向の光学系保持体の振動を抑えることができ、また
光軸方向に支持する支持手段を制振部材と弾性部材とで
構成することにより、光軸方向の光学系保持体の振動の
減衰時間を短縮することができるので、光学系保持体の
駆動時の副共振の発生を防ぎ、精度の良いトラッキング
サーボ、及びフォーカスサーボが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対物レンズ駆動装置の一実施例を示す
斜視図である。 第２図は上記実施例に用いられる軸の斜視図である。 第３図は上記実施例に用いられる支持手段の斜視図であ
る。 第４図は支持手段の振動減衰特性を示す図である。 第５図は従来の対物レンズ駆動装置の斜視図である。 １……対物レンズ、２……対物レンズ保持体、３，４…
…軸受、５，６……軸、７，８，９，１０……ガイド、
１１，１２，１３，１４……支持手段、１１ａ……弾性
部材、１１ｂ……制振部材、１９……基台。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学系を保持した光学系保持体と、互いに
   回動及び摺動可能な支持軸及び軸受を前記光学系の光軸
   方向に２組並設して成り、前記光学系保持体を光軸に垂
   直な方向に移動可能に支持する第１の支持手段と、弾性
   部材及び制振部材から成り前記第１の支持手段に接続さ
   れて前記光学系保持体を光軸方向に移動可能に支持する
   第２の支持手段と、前記光学系保持体を光軸方向及び光
   軸に垂直な方向に移動させる駆動手段とから成る光学系
   駆動装置。