JPH07169075A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

対物レンズ駆動装置

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JPH07169075A
JPH07169075A JP25344994A JP25344994A JPH07169075A JP H07169075 A JPH07169075 A JP H07169075A JP 25344994 A JP25344994 A JP 25344994A JP 25344994 A JP25344994 A JP 25344994A JP H07169075 A JPH07169075 A JP H07169075A
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objective lens
tracking
center
coil
focusing
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 対物レンズの保持体をその姿勢を変えること
なくトラッキング方向に駆動し、正確なトラッキング制
御を可能とする。 【構成】 図示しない対物レンズを収容した鏡筒10が
角状のレンズ枠11aに固定され、このレンズ枠11a
に角状のフォーカシングコイル12が、その4つの角部
にトラッキングコイル13a〜13dが夫々取り付けら
れて保持体を形成している。また、この保持体を挾んで
磁気回路部材17a,17bが設けられ、これら磁気回
路部材17a,17bの磁界内にフォーカシングコイル
12とトラッキングコイル13a〜13dが挿入されて
いる。ここで、対物レンズは保持体の一方の端部側にあ
るため、これとは反対側の端部に重り15を取り付け、
この保持体の重心を、トラッキングコイル13a〜13
dと磁気回路部材17a,17bとによる保持体へのト
ラッキング方向の駆動力の中心にほぼ一致させる。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体上に光学的に
記録された情報を読みとるための対物レンズを、光軸方
向及び光軸に垂直な方向に駆動する対物レンズ駆動装置
に関する。 【0002】 【従来の技術】レーザ光を用いる光学的再生装置では、
レーザ光をレンズなどにより微小スポットに集光して信
号検出を行なっているが、正しく信号を検出するには、
情報記録担体の凹凸や振動に応じて光スポットの焦点を
情報記録担体上に結ぶためのフォーカシング制御と、光
スポットを常に正しい信号トラックに追従させるトラッ
キング制御とが必要である。また、情報記録担体の回転
むらなどにより時間軸誤差を生じる場合には、これを補
正するための制御が必要である。これらの制御を行なう
ためには、夫々の誤差を検出する誤差検出装置と誤差を
打消すように光学系を動かすアクチュエータとが必要で
ある。 【0003】従来、このために、いわゆるボイスコイル
を対物レンズを含む被駆動体に設けて、光軸方向に移動
可能にするとともに、対物レンズに到る光路中に互いに
直交する回転軸をもつ鏡を配設し、これらの鏡を回転さ
せることにより光軸に垂直な二方向に光路を移動させ、
もって焦点位置を3つの独立した方向に関して制御する
構成が公知である。 【0004】また、画角の狭い対物レンズを用いた光学
系を板バネなどの弾性支持部材により支持し、対応する
電気信号により、光軸方向及び光軸に垂直な方向に振動
させる方法が特開昭52−138903号公報などで提
案されている。このような対物レンズを二次元的に駆動
する装置において、対物レンズを駆動させる手段として
は、電磁石を用いる方式、ボイスコイル方式、圧電素子
を用いる方式などが考えられるが、フォーカシング及び
トラッキングの応答性能を良好に保つためには、小型,
軽量とする必要がある。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】このような対物レンズ
駆動装置においては、駆動コイルの剛性が小さくなり、
駆動コイルを含む被駆動体の高域共振周波数(fh)を
サーボ使用帯域外まで高めることは非常に困難となり、
正確なフォーカシング及びトラッキングが行なえないと
いう問題があった。 【0006】また、このよううな対物レンズ駆動装置に
おいては、対物レンズが被駆動体のディスク側に固定さ
れているため、被駆動体の重心位置が駆動力よりも対物
レンズ側に片寄ってしまっている。 【0007】特に、直径が12cmのコンパクトディス
クに対するCDプレーヤでは、ディスク面におけるスポ
ット径λ/NA(λ:波長、NA:開口数)を1.75
μm以下にすることが規格として規定されている。この
規格を満たすためには、NAを0.45〜0.5と大き
くしなければならない。このため、対物レンズの構成は
3〜4枚構成となり、また、対物レンズの最もディスク
寄りの面とディスクの物理的距離(ワーキングディスタ
ンス)を1.5mm〜2.0mm程度と小さなものにし
なければならない。そこで、対物レンズは、鏡筒のディ
スク寄りの端部に3〜4枚構成で配列されている。従っ
て、対物レンズを含む被駆動体の重心位置は、どうして
も対物レンズ側にあり、このことをいいかえれば、対物
レンズの光軸方向において、被駆動体の駆動力が被駆動
体の重心より対物レンズとは反対側に位置している。従
って、このような対物レンズ駆動装置においては、その
駆動装置を駆動するとき、駆動電流の特定周波数におい
て不要な連成共振(rolling )が発生してしまい、この
ため、正確なトラッキング制御及びフォーカシング制御
を行なうことができないという問題があった。 【0008】本発明の目的は、かかる問題を解消し、正
確な駆動制御の可能な対物レンズ駆動装置を提供するこ
とにある。 【0009】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、対物レンズを備えかつフォーカシングコ
イルやトラッキングコイルが取り付けられた被駆動体に
その重心位置を調整するための重心位置調整手段を設
け、該トラッキングコイルの垂直部分の中心と該被駆動
体へのトラッキング方向の駆動力の中心とが、フォーカ
シング方向に垂直な同一の仮想平面上にあるようにし、
該重心位置調整手段により、該被駆動体の重心位置がほ
ぼ該仮想平面上に一致させる。 【0010】 【作用】被駆動体にトラッキング制御のための駆動力が
作用しても、被駆動体にはほとんど回転力が生ずること
がなく、このため、被駆動体は同じ姿勢を保ったまま変
位して正しいトラッキング制御が行なわれる。 【0011】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。 【0012】図2において、中央部に開口部1をもつダ
イガスト材からなる基台2の上面には、ヨークプレイト
3a,3bと、直方体をなしかつ厚さ方向に着磁された
磁石4a,4bとからなる磁気回路部材17a,17b
が、止めねじ5a,5bなどによって互いに同極が対向
するように、図1に示すように固定されている。磁気回
路部材17a,17bの磁気、磁力線の方向は図4に示
す通りであり、磁束は夫々磁気空隙6a,6bの矢印の
方向に発生する。そして、一方の磁気回路部材17aの
ヨークプレイト3aには、図2,図1に示すように、支
持枠7と端子板14とが設けられ、これらを固定端とし
てその4つの角部に支持バネ8a〜8dの各水平部の一
端が接着剤により接着され、これら支持バネ8a〜8d
の他端は移動枠9の4つの角部に接着剤により接着され
ている。 【0013】これに対して、対物レンズを収容した鏡筒
10は、接着剤により互いに接着固定されているレンズ
枠11a,11bに、接着剤で接着されて固定されてい
る。そして、角形のレンズ枠11bの外側面に角形のフ
ォーカシングコイル12が接着剤で固定されている。こ
のフォーカシングコイル12の4つの角部にトラッキン
グコイル13a〜13dが接着剤により固定されてい
る。 【0014】そして、フォーカシングコイル12を挾ん
でレンズ枠11a,11bに支持(サスペンション)ホ
ルダ18a,18bが接着剤にて固定され、これら支持
ホルダ18a,18bに図1に示す支持バネ8a〜8d
の各垂直部の遊端a,b,c,dが接着剤により固定さ
れている。ここで、これら支持バネ8a〜8bの各垂直
部の他端は各水平部と一体になっていて、移動枠9に接
着剤により固定されている。 【0015】4つのトラッキングコイル13a〜13d
は直列に連結され、その両端子は支持バネ8a,8bの
各垂直部の遊端a,bにハンダ付けされている。また、
フォーカシングコイル12の両端子は、支持バネ8c,
8dの各垂直部の遊端c,dにハンダ付けされている。
このようにして、各コイルは電気的に板バネ8a〜8d
を介して端子板14に接続され、端子板14の銅箔面を
介して端子14a〜14dに夫々電気的に接続されてい
る。この端子板14は、支持枠7と共に止めねじ19に
よってヨークプレイト3aに固定されている。 【0016】以上のように構成することにより、フォー
カシングコイル12とトラッキングコイル13a〜13
dとは図4に示す磁気空隙6a,6b内に介在すること
となり、フォーカシングコイル12に通電することで対
物レンズを収容した鏡筒10がY方向に変位し、トラッ
キングコイル13a〜13dに通電することで子の鏡筒
10がX方向に変位する。 【0017】ここで、鏡筒10には、先に述べたが、そ
の内部に、図3に示すように、3枚のレンズ20a,2
0b,20cから構成される対物レンズが、ディスクR
側(上側)寄りの端部に配列されて固定されている。従
って、図2において、鏡筒10やレンズ枠11a,11
b、コイル12,13a〜13dからなる被駆動体の重
心Gは鏡筒10内の対物レンズ寄りにある。これに対し
て、この被駆動体のトラッキング方向の駆動力の中心は
トラッキングコイル13a〜13dの垂直部分の中央、
即ち、D−Eを含む仮想平面上にあり、対物レンズの光
軸方向においては、点Fが中心となる。この結果、これ
だけの構成では、被駆動体の重心Gはこの点Fより上側
に位置してしまうこととなる。 【0018】これに対し、この実施例では、図1,図2
に示すように、鏡筒10の下方のレンズ枠11bの下側
に、中央に光束が通過できる窓15aを備えた重り15
が接着剤によって固定されている。この重り15は、重
心Gを駆動力の作用方向線上に配置するためのものであ
って、被駆動体自身の重心Gの位置を下げて、被駆動体
Gの重心Gを被駆動体トラッキング方向の駆動力の中心
Fと一致させる役割を果たしている。また、このときの
重心Gの位置は、フォーカシング方向の駆動力の作用方
向線上にも位置している。この重り15の材質は真鍮,
アルミニウムなどの非磁性体である。 【0019】ここで、支持バネ8a〜8dの遊端a〜d
はトラッキング方向の駆動力の中心Fから略等間隔にあ
る。また、この重り15は、図2において、止めネジ1
9を止めない状態、即ち、被駆動体が支持バネ8a〜8
d、支持枠9に固定された状態において、後で固着でき
る構成としているため、対物レンズの形状や重さの変化
に容易に対応できる。 【0020】なお、この実施例では、その全体を保護す
るカバー16を具備しており、このカバー16は基台2
の段部2aに接着剤により固定される。 【0021】ここで、レンズ枠11a,11bとして
は、軽量かつ剛体であることが望ましく、要求される性
能を満たす材料を選択する必要があるが、この実施例に
おいては、グラスファイバーやカーボンファイバーを1
0〜30%混入したポリカーボネートもしくはポリブチ
レンテレフタレートを使用することで良好な結果が得ら
れた。 【0022】レンズ枠11aのつば(支持ホルダ)18
a,18b,18c,18dは、フォーカシングコイル
12の四辺を強化するために、フォーカシングコイル1
2の上面に固着されている。また、レンズ枠11bは、
フォーカシングコイル12の下面の2辺に固着されて補
強している。これらレンズ枠は中央で対物レンズに固定
されていることから、対物レンズ、駆動コイルを含む振
動形の剛性を高めることができる。 【0023】レンズ枠11aの4辺には、切欠き部19
a〜19dが設けられている。これらは対物レンズ駆動
装置を組立てるときに、駆動コイルが正しく磁気回路の
磁気空隙中に介在しているかどうかを確認することがで
きるようにするためのものであり、また、位置決め治具
を通すことができるようにするためのものである。 【0024】図5は本発明の実施例による対物レンズ駆
動装置の1つの駆動方向における振幅周波数特性図であ
る。図中Aは本発明を実施したとき、Bは本発明を実施
しないときのものであって、この図から本発明による対
物レンズ駆動装置の周波数応答領域が広いことが分か
る。 【0025】図6は本実施例による対物レンズ駆動装置
のトラッキング方向の振動周波数特性図である。トラッ
キングコイル13a〜13dに駆動電流を流して対物レ
ンズを含む被駆動体をトラッキング方向に移動させてト
ラッキング制御するものであるが、図6はこの駆動電流
に供給する周波数を横軸にとり、縦軸に上部は振幅に相
対変位特性を、下部は位置特性を夫々示している。図中
1は、支持バネ8a〜8dの剛性と被駆動体の質量と
で決まる最低共振周波数、f2は最低共振周波数f1
数倍のところにできる連成共振(rolling)周波数であ
る。 【0026】また、図7は対物レンズ駆動装置のトラッ
キング方向の駆動時を説明する図である。 【0027】重り15をつけない場合には、図7(a)
に示すように、対物レンズ20を含む被駆動体にトラッ
キング方向の駆動力Fを供給したとき、傾いてしまう。
しかも、その傾き方向が駆動力Fに対して逆方向のディ
スクトラックから離れる方向に傾く。従って、トラッキ
ング誤差信号に基づくトラッキング方向の駆動力によっ
て図7(b)に示すように傾くと、ディスクトラックか
ら離れる方向に傾くため、トラッキング誤差信号がより
大きくなり、ディスクトラックから対物レンズによるス
ポットがはずれてしまうことになる。しかも、図6に示
すように、連成共振周波数f2においては、位相が18
0度以上遅れてしまうため、この連成共振周波数f2
は、トラッキングサーボが発振してしまい、サーボが不
可能となってしまう。従って、従来では、正確なトラッ
キング制御をすることができなかった。 【0028】これに対し、この実施例では、上記のよう
に重り15を設け、この重り15でもって図7(b)に
示すように重心Gとトラッキング方向の駆動力Fとを一
致させると、図6に示す実線のようになり、最低共振周
波数f1 で180度以上の位相遅れが発生しなくなるた
め、正確なトラッキング制御を行なうことができる。 【0029】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
重心位置調整用の重りを備えたことにより、重心をトラ
ッキング制御のための駆動力の作用方向線の近傍に配置
できるので、対物レンズの保持体の姿勢を変えることな
くこの保持体をトラッキング方向に駆動することがで
き、正確なトラッキング制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明による対物レンズ駆動装置の一実施例を
示す斜透視図である。 【図2】図1に示した実施例の展開図である。 【図3】図1における鏡筒での対物レンズの構成とその
配置とを示す断面図である。 【図4】図1における磁気回路部材を示す拡大斜視図で
ある。 【図5】図1に示した実施例の振幅周波数特性図であ
る。 【図6】図1に示した実施例の振幅位相周波数特性図で
ある。 【図7】従来の対物レンズ駆動装置と図1に示した実施
例での被駆動体のトラッキング方向の駆動を示す説明図
である。 【符号の説明】 3a,3b ヨークプレイト 4a,4b マグネット 7 支持枠 8a〜d 支持バネ 9 移動枠 10 対物レンズを収容した鏡筒 11a,11b レンズ枠 12 フォーカシングコイル 13a〜13d トラッキングコイル 15 重り 17a,17b 磁気回路部材 20a〜20c 対物レンズ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.対物レンズを保持し、その外周部には互いに直交す
    るトラッキング方向とフォーカシング方向とに駆動力を
    発生するためのトラッキングコイル及びフォーカシング
    コイルを備えた保持体と、 該保持体を、トラッキング方向及びフォーカシング方向
    に変位可能に、弾性的に支持する弾性支持部材と、 該トラッキングコイル及びフォーカシングコイルと磁気
    的結合関係にある磁気回路部材と、 該弾性支持部材と該磁気回路部材とを取り付ける基台と
    からなる対物レンズ駆動装置において、 該保持体への該トラッキングコイルと該磁気回路部材と
    によるトラッキング方向の駆動力の中心が、該トラッキ
    ングコイルの垂直部分の中心を含む該フォーカシング方
    向に垂直な仮想面上に設定され、 該保持体に、該保持体の重心位置を少なくとも該仮想平
    面上に略一致させる重心位置調整手段を設けたことを特
    徴とする対物レンズ駆動装置。 2.特許請求の範囲第1項において、 前記重心位置調整手段は、中央部に前記対物レンズの光
    束が通過するための窓を有する重りであって、前記保持
    体での前記対物レンズよりも下側に設けたことを特徴と
    する対物レンズ駆動装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015064501A (ja) * 2013-09-25 2015-04-09 日本電産サンキョー株式会社 振れ補正機能付き光学ユニット

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5885942A (ja) * 1981-11-18 1983-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd アクチユエ−タ

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