JPH07210887A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フォーカス方向の準静的変位と力との関係にお
けるヒステリシス特性を抑制し、サーボ制御における引
き込みを容易にせしめるとともに、常に安定した制御特
性を得られるようにした対物レンズ駆動装置を提供する
ことにある。 【構成】すべり軸受機構の軸２４の軸心線を基準として
対物レンズ２８よりも遠い軸対称な２箇所の位置に、軸
心線と垂直な面内で曲部が形成された位置決め用ダンパ
部材３８ａ，３８ｂを設け、このダンパ部材３８ａ，３
８ｂを介して可動板２５と静止部とを連結するように対
物レンズ駆動装置を構成した。また、すべり軸受機構の
軸２４に対して対物レンズ２８と反対側にカウンタウエ
イト２９を配置することにより、可動部分の重心位置を
軸２４に一致させることができる構成とした。したがっ
て本発明によれば、ダンパ部材３８ａ，３８ｂの効果を
最大限に発揮させることができるため、装置の制御特性
を極めて安定化させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は対物レンズ駆動装置に係
り、特に光学式ディスクレコード再生装置に組込むのに
好適な対物レンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、音響機器の分野では、ＰＣＭ（パ
ルスコードモジュレーション）技術を利用したデジタル
記録再生方式が普及しつつある。周知のようにＰＣＭデ
ジタル記録再生方式は、オーディオ特性が記録媒体の特
性に左右されないこと、雑音に対して非常に強いことな
どの利点を有している。そして、記録媒体として、ディ
スクを対象としたものにあっては、その再生方式も光学
式、静電式および機械式などがすでに知られている。こ
れらのうちの何れの再生方式を採用する場合であって
も、その再生装置には、在来のアナログ方式にみられな
い高度な機能や性能が要求される。

【０００３】たとえば、光学式再生方式のうちＣＤ（コ
ンパクトディスク）方式による光学式ディスクレコード
再生装置においては、ディスクにトラックピッチ１．６
μｍで緻密に記録されている情報を正確に読取る必要が
ある。このため、読取り系には高度な機能や性能が備わ
っていなければならない。

【０００４】しかして、光学式ディスクレコード再生装
置にあっては、一般にディスクに記録されている情報を
対物レンズを介して読込む方式を採用している。この場
合、良好な再生を実現するには、対物レンズの焦点を常
に、ディスクの情報が記録されているグループまたはピ
ットに合わせ、かつ情報の記録されているトラックから
トラックはずれしないように対物レンズの位置を細かく
制御する必要がある。このため一般には、対物レンズを
対物レンズ駆動装置で保持させ、読出された情報信号を
利用して上記駆動装置をサーボ系で制御し、これによっ
てフォーカシング制御およびトラッキング制御を行なわ
せるようにしている。

【０００５】ところで上記のようなフォーカシング制御
およびトラッキング制御を行なう対物レンズ駆動装置の
主要部は、通常図４から図６に示すように構成されてい
る。

【０００６】すなわち、磁性材で形成されたベース１の
上面中央部に軸２を植設するとともに上記軸２に上記軸
２と嵌合して上記軸２とですべり軸受け機構を構成する
軸受筒３を介して有底筒状に形成された保持筒４を軸方
向にすべり自在で、かつ軸回りに回転自在に装着してい
る。そして保持筒４のいわゆる底壁４ａで対物レンズを
支持させるとともに保持筒４の筒部４ｂをコイルボビン
として利用し、上記筒部４ｂの外周に軸方向の位置を制
御するためのフォーカシングコイル６と軸回り方向の位
置を制御するためのトラッキングコイル７とを固定して
いる。また、ベース１の上面で保持筒４の底壁４ａの内
面と対向する位置に筒部４ｂ内に非接触に嵌入する関係
に２本の内側ヨーク８ａ，８ｂを軸２を中心にして対称
的に突設し、さらに筒部４ｂの外側に上記内側ヨーク８
ａ，８ｂの外面と対向する関係にそれぞれ外側ヨーク９
ａ，９ｂを配置し、これらヨーク９ａ，９ｂとベース１
の上面との間に軸方向に着磁された永久磁石１０を介在
させている。また、ベース１の上面で、かつ保持筒４の
底壁４ａの内面と対向する位置に小軸１１を立設し、こ
の小軸１１と軸受筒３との間にたとえばゴムなどで形成
されたトラッキング方向の中立位置設定用ダンパ部材１
２を介在させている。なお、図５中１３はベース１に設
けられ、対物レンズ５への光および対物レンズ５からの
光を導く光透過孔を示している。

【０００７】このように構成された対物レンズ駆動装置
は、フォーカシングコイル６への通電制御に伴なう電磁
力によって保持筒４の位置を図４中Ｙ軸方向に変化さ
せ、これによってフォーカシング制御を行なうととも
に、トラッキングコイル７への通電制御に伴う電磁力に
よって保持筒４の位置を図４中Ｘ軸方向に回動させ、こ
れによってトラッキング制御を行なうようにしている。
そしてこれらの通電制御は、図示しないサーボ系で行な
わせるようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うに構成された従来の対物レンズ駆動装置にあっては次
のような問題があった。すなわち、保持筒４の中立位置
を決めるダンパ部材１２を軸２を境にして対物レンズ５
とは反対側の位置で固定するようにしている。このよう
に、保持筒４の中心から片側へ離れた部位でダンパ部材
１２を静止部に固定するようにしているので、フォーカ
ス方向に変位を与えると保持筒４に直交軸回りのモーメ
ントが発生する。このため、直交軸回りの回転を規制し
ているすべり軸受機構に上記モーメントに比例した反力
が生じる。すべり軸受機構のすべり摩擦はほぼ垂直抗力
に比例するのでフォーカス方向変位が大きくなるほど大
きな摩擦力が働く。このため、フォーカス方向の準静的
変位と反力との関係は図７に示すようなヒステリシス特
性となる。このように準静的変位に大きなヒステリシス
を持っているのでサーボをかける際の引き込みが困難と
なる問題があった。そこで、このような問題を解決する
ために従来は軸受機構の面精度を上げることによって対
処しているが、面精度を上げることには限界があり、根
本的な解決に至っていないのが実情である。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、フォーカス方向の準
静的変位と力との関係におけるヒステリシス特性を抑制
し、サーボ制御における引き込みを容易にせしめるとと
もに、常に安定した制御特性を得られるようにした対物
レンズ駆動装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、対物レンズを支持した可動体と、前記可
動体に軸方向へのすべりおよび軸回りの回転を許容する
すべり軸受機構と、前記可動体の一部であり前記すべり
軸受機構の軸心線まわりに設けられた、磁束の通過を許
容するコイルボビンと、前記コイルボビンに支持され
た、少なくとも前記可動体を軸方向へ駆動するためのコ
イルと、前記すべり軸受機構の軸心線に対して前記対物
レンズと反対側に配置されるカウンタウエイトとを有す
る対物レンズ駆動装置において、前記可動体および前記
コイルボビンを含む可動部分と静止部との間でかつ前記
すべり軸受機構の軸心線を中心とする軸対称な少なくと
も２箇所の位置に、この位置を結ぶ線上および前記軸心
線上に位置する面に対して面対称となるように、前記軸
心線と垂直な面内で曲部が形成された位置決め用ダンパ
部材を設けてなることを特徴としている。

【００１１】

【作用】以上のように構成された本発明によれば、ダン
パ部材が軸心線に対して対称に配置されるので、フォー
カス方向の変位が与えられても、軸を挟んで向い合うダ
ンパが逆向きの直交軸回りのモーメントを発生させて釣
り合う。このため、すべり軸受機構に加わる垂直抗力を
小さくすることができ、ヒステリシス特性を抑制するこ
とができる。したがって、サーボの引込みの容易化に寄
与することができる。また、軸対称な前記２箇所の位置
を結ぶ線上および軸心線上に位置する面に対して面対称
にダンパ部材を設けているので、フォーカス方向に変位
させたときにトラッキング方向に変位するクロストー
ク、あるいはその逆のクロストークを少なくすることが
でき、なお一層サーボ制御の安定に寄与できる。さら
に、ダンパ部材は曲部を有し、この部分を介して可動部
分と静止部とが連結されている。そのため、可動体が軸
方向へのすべり変位や軸回りの回転変位をする際、ダン
パ部材による可動体への過度の復元力が発生することが
なく、電磁駆動力に対する可動体の変位量の関係をほぼ
線形に保つことが可能となり、サーボ制御を容易に行な
うことができる。

【００１２】なお、すべり軸受機構の軸心線に対して対
物レンズと反対側にカウンタウエイトを配置することに
より、可動体の重心位置を軸心線に一致させることがで
き、上述のダンパ部材の効果を最大限に発揮させること
ができるようになる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例に係る対物レンズ
駆動装置の平面図、図２は図１におけるＣ−Ｃ線切断矢
視図、また図３は同装置を一部切欠して示す斜視図であ
る。

【００１５】これらの図において、２１は磁性材でたと
えば平板上に形成されたベースを示している。ベース２
１のほぼ中央部には孔２２が設けてあり、またベース２
１の上面には上記孔２２を中心にして対称的に内側ヨー
ク２３ａ，２３ｂが上方に向けて突設されている。そし
て、上記内側ヨーク２３ａ，２３ｂ間には軸２４が配置
されており、この軸２４の下端側は前記孔２２に挿入さ
れてネジ止めあるいはその他の適宜な手段で固定されて
いる。

【００１６】しかして、軸２４には、たとえば非磁性材
で偏平に形成された可動板２５が装着されている。可動
板２５は、中心位置を境にして対称的な形状に形成され
ており、そのほぼ中央部に上記軸２４と嵌合してすべり
軸受機構を構成する軸受筒２６を有している。そして、
上記可動板２５は、軸受筒２６と軸２４との嵌合によっ
て軸方向へのすべりが自由でかつ軸回りに回転自在に装
着されている。

【００１７】可動板２５の長手方向の一端部には、図３
に示すように孔２７が設けてあり、この孔２７を使って
対物レンズ２８がその光軸を軸２４と平行させて可動板
２５に固定されている。また、可動板２５の長手方向の
他端部で、軸２４を中心にして対物レンズ２８の取付位
置と対称的な位置には、同じく図３に示すように後述す
るコイルおよびコイルボビンを含む可動部分全体の重心
を軸２４の軸心線に一致させるためのカウンタウエイト
２９が固定されている。

【００１８】しかして、可動板２５の前記ベース２１と
対向する面には、内径が前述した内側ヨーク２３ａ，２
３ｂの外面間距離より大きく、外形が軸２４の軸心線と
対物レンズ２８との間の距離の２倍より小さい円筒状に
形成されたコイルボビン３０が軸２４と同心的に固定さ
れている。このコイルボビン３０は可動板２５を形成す
るときに可動板２５と一体的に形成することもできる。
そしてコイルボビン３０の外周面にはフォーカシングコ
イル３１が巻装されており、また、外周面の対称的な位
置に２組のトラッキングコイル３２が固定されている。

【００１９】一方、コイルボビン３０より外側位置に
は、コイルボビン３０を介して内側ヨーク２３ａ，２３
ｂにそれぞれ対面する関係に外側ヨーク３３ａ，３３ｂ
が配置されており、これら外側ヨーク３３ａ，３３ｂと
ベース２１との間には軸方向に着磁された永久磁石３４
ａ，３４ｂがそれぞれ介挿されている。そして外側ヨー
ク３３ａと永久磁石３４ａとは非磁性材製のボルト３５
によって、また外側ヨーク３３ｂと永久磁石３４ｂとは
非磁性材製のボルト３６によってそれぞれベース２１に
固定されている。この固定は接着剤を使って固定するこ
ともできる。

【００２０】しかして前記可動板２５の長手方向両端で
軸２４の軸心線を境にした対称的位置には、薄い金属板
３７ａ，３７ｂを介して可動部分の中立位置を設定する
ダンパ部材３８ａ，３８ｂの一端側が固定されている。
そしてこれらダンパ部材３８ａ，３８ｂの他端側は薄い
金属板３９ａ，３９ｂを介してベース２１に立設された
支柱４０ａ，４０ｂに固定されている。ダンパ部材３８
ａ，３８ｂは、それぞれ、たとえば薄いゴム板を打抜い
て同一寸法の４角枠状に曲部が形成されたもので、対向
する２つの辺のうちの一方の辺が可動板２５に固定さ
れ、他方の辺の中間部が上記支柱に固定され、さらに対
物レンズ２８の中心と軸２４の軸心線とを結ぶ線上およ
び上記軸心線上に位置する面に対して面対称となる関係
に配置されている。またダンパ部材３８ａ，３８ｂは、
軸心線と垂直な面（図１で示された面）内で屈曲した形
状となっている。

【００２１】このような構成であると、フォーカシング
コイル３１への通電制御に伴なう電磁力で可動板２５を
図３中Ｙ軸方向に推移させ、これによってフォーカシン
グ制御を行ない、またトラッキングコイル３２への通電
制御に伴なう電磁力で可動板２５を図３中Ｘ軸方向に回
動させ、これによってトラッキング制御することには変
りないが、次のような利点がある。

【００２２】すなわち、可動板２５の位置決めを行なう
ダンパ部材３８ａ，３８ｂが軸２４の軸心線に対して対
称に配置されているので、可動板２５がフォーカス方向
であるＹ軸方向に変位しても、軸２４を境にして向い合
うダンパ部材３８ａ，３８ｂが逆向きの直交軸回りのモ
ーメントを発生して互いに打ち消し合う。したがって直
交軸回りのモーメントは零になる。このため、軸受筒２
６が傾いて軸２４に押しつけられることがなくなり、フ
ォーカス方向に加えた力と準静的変位の関係のヒステリ
シス特性を抑制することができる。したがって、サーボ
の引込みの容易化に寄与でき、結局、前述した効果が得
られることになる。

【００２３】また、実施例の場合にはダンパ部材３８
ａ，３８ｂを軸心線とレンズ中心を結ぶ線上および軸心
線上に位置する面に対して面対称に設けているので、可
動板２５をフォーカス方向に変位させた場合、対称面を
挟んで向い合うダンパ部材全体のトラッキング方向の分
力が釣り合うことになる。このため、フォーカス方向と
トラッキング方向のクロストークを少なくでき、より安
定した２方向のサーボ制御に寄与することができる。

【００２４】さらに、ダンパ部材３８ａ，３８ｂは４角
枠状に曲部が形成されており、この部分を介して可動部
分と静止部とが連結されている。そのため、可動体が軸
方向へのすべり変位や軸回りの回転変位をする際、ダン
パ部材３８ａ，３８ｂによる可動体への過度の復元力が
発生することがなく、電磁駆動力に対する可動体の変位
量の関係をほぼ線形に保つことが可能となり、サーボ制
御を容易に行なうことができる。

【００２５】また、本発明では特に、軸２４に対して対
物レンズ２８と反対側にカウンタウエイト２９を配置し
ている。そのため、可動部分の重心位置をこの軸２４に
一致させることができ、上述のダンパ部材３８ａ，３８
ｂの効果を最大限に発揮させることができるようにな
る。

【００２６】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。すなわち本発明は、図４に示した保持
筒タイプのものにも適用できることは勿論である。ま
た、ダンパ部材の形状および材質も格別限定されるもの
ではない。また、ダンパ部材の可動側における取付位置
も前述した条件を満たしていれば可動部のどの位置に取
付けてもよい。また、可動側に軸を設け、静止側に軸受
筒を設けるようにしてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ダ
ンパ部材が軸心線に対して対称に配置されるので、フォ
ーカス方向の変位が与えられても、軸を挟んで向い合う
ダンパが逆向きの直交軸回りのモーメントを発生させて
釣り合う。このため、すべり軸受機構に加わる垂直抗力
を小さくすることができ、ヒステリシス特性を抑制する
ことができる。したがって、サーボの引込みの容易化に
寄与することができる。また、軸対称な前記２箇所の位
置を結ぶ線上および軸心線上に位置する面に対して面対
称にダンパ部材を設けているので、フォーカス方向に変
位させたときにトラッキング方向に変位するクロストー
ク、あるいはその逆のクロストークを少なくすることが
でき、なお一層サーボ制御の安定に寄与できる。さら
に、ダンパ部材は曲部を有し、この部分を介して可動部
分と静止部とが連結されている。そのため、可動体が軸
方向へのすべり変位や軸回りの回転変位をする際、ダン
パ部材による可動体への過度の復元力が発生することが
なく、電磁駆動力に対する可動体の変位量の関係をほぼ
線形に保つことが可能となり、サーボ制御を容易に行な
うことができる。

【００２８】また、すべり軸受機構の軸心線に対して対
物レンズと反対側にカウンタウエイトを配置することに
より、可動体の重心位置を軸心線に一致させることがで
き、上述のダンパ部材の効果を最大限に発揮させること
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る対物レンズ駆動装置の
主要部平面図。

【図２】第１図におけるＣ−Ｃ線切断矢視図。

【図３】同装置を局部的に切欠して示す斜視図。

【図４】従来の対物レンズ駆動装置における主要部の斜
視図。

【図５】第４図におけるＡ−Ａ線切断矢視図。

【図６】第４図におけるＢ−Ｂ線切断矢視図。

【図７】従来装置の問題点を説明するための図。

【符号の説明】

２１…ベース ２３ａ，２３ｂ…内側ヨーク ２４…軸 ２５…可動板 ２６…軸受筒 ２８…対物レンズ ２９…カウンタウエイト ３０…コイルボビン ３１…フォーカシングコイル ３２…トラッキングコイル ３３ａ，３３ｂ…外側ヨーク ３４ａ，３４ｂ…永久磁石 ３８ａ，３８ｂ…ダンパ部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久米 雅弘 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝堀川町工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対物レンズを支持した可動体と、 前記可動体に軸方向へのすべりおよび軸回りの回転を許
   容するすべり軸受機構と、 前記可動体の一部であり前記すべり軸受機構の軸心線ま
   わりに設けられた、磁束の通過を許容するコイルボビン
   と、 前記コイルボビンに支持された、少なくとも前記可動体
   を軸方向へ駆動するためのコイルと、 前記すべり軸受機構の軸心線に対して前記対物レンズと
   反対側に配置されるカウンタウエイトと、を有する対物
   レンズ駆動装置おいて、 前記可動体および前記コイルボビンを含む可動部分と静
   止部との間でかつ前記すべり軸受機構の軸心線を中心と
   する軸対称な少なくとも２箇所の位置に、この位置を結
   ぶ線上および前記軸心線上に位置する面に対して面対称
   となるように、前記軸心線と垂直な面内で曲部が形成さ
   れた位置決め用ダンパ部材を設けてなることを特徴とす
   る対物レンズ駆動装置。