JPH08194958A - 光ディスク用対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光ディスク装置に搭載される対物レンズ駆動装
置の薄型化を図る。 【構成】レンズホルダの側面に一対の偏平型フォーカス
コイルと、一対の偏平型トラッキングコイルを配置す
る。これらに磁石とヨークからなるフォーカス磁気回路
および磁石とヨークからなるトラッキング磁気回路が対
向している。支持ばねにより対物レンズはフォーカス方
向およびトラッキング方向に移動可能に支持される。支
持ばねは折り曲げ部２３ａ〜２３ｄを設けたフォーカス
板ばね１５とトラッキング板ばね１６を一体に構成し，
フォーカス板ばね１５の先端とトラッキング板ばね１６
の先端を断面がコの字型の中間ホルダ１７で拘束され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転する記録媒体面に集
光したレーザ光を照射し、情報の再生，記録を行う光デ
ィスク装置に搭載される対物レンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置には、レーザ光を集光し
て微小スポットを形成し、記録媒体面に照射するととも
に、回転する記録媒体面の動きに対してレーザ光を高精
度に追従させる対物レンズ駆動装置が搭載されている。
この装置は、記録媒体の面振れに追従して対物レンズを
その光軸方向（以下、フォーカス方向と呼ぶ）に駆動さ
せることによって光スポットの焦点を記録媒体上に保持
するフォーカス動作と、記録媒体の偏心に追従して対物
レンズを光軸と垂直な方向（以下、トラッキング方向と
呼ぶ）に駆動させることによって光スポットを目標のト
ラックに保持するトラッキング動作を行っている。この
ような装置は、例えば特開昭60−209935号公報に開示さ
れている装置がある。この支持ばねは二枚の平行板ばね
からなるフォーカス板ばねと、これらの板ばねに連結し
た二枚の板ばねからなるトラッキング板ばねによって構
成され、このトラッキングばねは可動部に固定されてい
る。

【０００３】特開平3−41629号公報に開示されている装
置は、対向する２辺が対物レンズの光軸と直交するよう
に配置されてボビンの両側面に固定された偏平型フォー
カスコイルと、このコイルの２辺に逆向きの磁束を与え
るよう対向して配置された一対の永久磁石からなる構成
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち特
開昭60−209935号公報では、フォーカスばねは板厚の薄
い単純な平板であるため可動部が駆動した際、この板ば
ねにはねじれモードが発生しやすい。このねじれモード
が対物レンズに伝わり対物レンズの振動特性に悪影響を
与えるという問題がある。また、フォーカス板ばねとト
ラッキング板ばねの連結部は板ばねだけで構成されてお
り、可動部が駆動した際にこの連結部においてねじれが
発生しやすい。そのため可動部がフォーカス方向に動作
した際、同時にトラッキング方向にも動作し誤動作を起
こしやすいという問題がある。ねじれを防ぎ振動特性が
良好な支持ばねの構成が第一の課題である。

【０００５】特開平3−41629号公報では、薄型化が可能
な構成ではあるが、対物レンズはフォーカス方向だけに
駆動し、トラッキング方向には駆動しない構成である。
薄型化が可能で、かつフォーカス方向，トラッキング方
向に駆動する駆動部の構成が第二の課題である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第一の課題を解決する手
段として、本発明では対物レンズと、これを保持するボ
ビンと、前記ボビンを駆動するコイルと、前記ボビンを
対物レンズの光軸方向に移動可能に支持するフォーカス
板ばねと対物レンズの光軸と直交する方向に移動可能に
支持するトラッキング板ばねの少なくとも一方の板ばね
と、前記板ばねを固定する固定部材と、前記コイルに磁
界を印加する磁気回路からなる光ディスク用対物レンズ
駆動装置において、前記板ばねはその長手方向と直交す
る方向の断面の一部に凹凸部を有する構成とした。

【０００７】前記凹凸部は板ばねの長手方向の端部を折
り曲げることによって形成される。また、板ばねをプレ
ス加工することによって形成してもよい。

【０００８】前記板ばねの凹凸部の外部に孔あき部を設
け、前記孔あき部を薄い弾性部材で覆う構成にした。

【０００９】一枚板を折り曲げることによって前記フォ
ーカス板ばねと前記トラッキング板ばねを構成し、かつ
前記トラッキング板ばねを前記ボビンに設けられたスリ
ット部に挿入する構成にした。

【００１０】前記フォーカス板ばねと前記トラッキング
板ばねの結合部分を前記フォーカス板ばねの長手方向か
ら見た断面形状がコの字をなす中間ホルダで拘束した。
前記中間ホルダのコの字の内部を粘弾性部材で埋めた。

【００１１】第二の課題を解決する手段として、本発明
では対物レンズと、これを保持するボビンと、前記ボビ
ンを駆動するフォーカスコイルおよびトラッキングコイ
ルと、前記ボビンを前記対物レンズの光軸方向と光軸に
直交する方向に移動可能に支持する支持ばねと、前記支
持ばねを固定する固定部材と、前記コイルに磁界を印加
する磁気回路からなる光ディスク用対物レンズ駆動装置
において、ボビンの外周側面に偏平型フォーカスコイル
と一対の偏平型トラッキングコイルを向かい合って配置
し、前記偏平型フォーカスコイルと前記偏平型トラッキ
ングコイルを逆の極性面を向けた一対の永久磁石とヨー
クからなる磁気回路に対向させる構成にした。

【００１２】板ばねの長手方向と直交する方向の断面の
一部に凹凸部を有するとともに前記凹凸部の外部に孔あ
き部が設けられた上下二枚の平行板ばねからなるフォー
カス板ばねと、前記フォーカス板ばねの間にあってこれ
に直交して配置されかつ板面に孔が設けられた板ばねか
らなるトラッキング板ばねから支持ばねが構成される。

【００１３】前記フォーカス板ばねと前記トラッキング
板ばねの結合部分は前記フォーカス板ばねの長手方向か
ら見た断面形状がコの字をなす中間ホルダで拘束され
る。前記中間ホルダのコの字の内部は粘弾性部材で埋め
られる。

【００１４】

【作用】第一の課題を解決する手段によりフォーカス板
ばねはねじれに対して強い構成となるため、ねじれモー
ドが発生しにくく、対物レンズの振動特性が良好とな
る。また、フォーカス板ばねとトラッキング板ばねの連
結部の剛性が強化されるため、可動部が駆動した際にこ
の連結部においてねじれの発生が防止され、可動部がフ
ォーカス方向に動作した際、同時にトラッキング方向に
動作することを防止できる。

【００１５】第二の課題を解決する手段によりボビンと
駆動コイルと磁気回路の高さをほぼ等しくすることがで
きるので、可動部の高さと磁気回路の高さがほぼ等しく
なる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の一実施例における対物レンズ
駆動装置の斜視図である。

【００１７】対物レンズ１はボビン２に保持されてい
る。偏平型のフォーカスコイル３ａ，３ｂはボビン２の
左右側面に接着固定されている。これらのコイルには上
辺，下辺に逆方向の磁束を与える一対の磁石８ａ，８
ｂ，９ａ，９ｂとヨーク１２ａ，１２ｂからなるフォー
カス磁気回路を対向させている。トラッキングコイル４
ａ，４ｂは、ボビン２の前後に接着固定されている。こ
れらのコイルには、右辺，左辺に互いに逆方向の磁束を
与える一対の磁石１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂとヨ
ーク１３ａ，１３ｂからなるトラッキング磁気回路１４
ａ，１４ｂを対向させている。ボビン２は、支持ばね５
によって、フォーカス方向（Ｚ方向）およびトラッキン
グ方向（ＸＹ平面）に移動可能に支持されている。

【００１８】支持ばね５の形状を図２，図３を用いて説
明する。図２は展開図、図３は上面図および側面図を表
している。支持ばね５はフォーカスばね１５，トラッキ
ングばね１６，中間ホルダ１７から構成される。一枚の
薄いばね用りん青銅（例えば０.０４mm ）、ステンレス
等の板材にエッチング加工を行い、図５の１８ａ，１８
ｂ，１８ｃ，１８ｄに示される点線部を折り曲げること
によって、フォーカスばね１５とトラッキングばね１６
は一体に構成される。図６に示すように、フォーカスば
ね１５には長手方向に沿って板面２４ａ，２４ｂに対し
て直角に折り曲げられた折り曲げ部２３ａ，２３ｂ，２
３ｃ，２３ｄが設けられ、その外側には孔１９ａ，１９
ｂ，１９ｃおよび孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃがあけられ
ている。２０ａ，２０ｂはねじ止め用の孔である。トラ
ッキングばね１６はフォーカスばね１５の間にあり、上
面から見ると対物レンズ１の中心とボビンの重心を結ぶ
線上に配置されている。側面からみた断面形状がコの字
の中間ホルダ１７でフォーカスばね１５の先端部とトラ
ッキングばね１６の先端部を拘束することにより、二つ
のばねの機能を分離している。さらに、トラッキングば
ね１６に減衰を付加するため、中間ホルダ１７のコの字
の内部にゲル状の接着剤等の粘弾性部材２６を埋め込ん
でいる。

【００１９】図４はボビン２と支持ばね５の組立てを示
している。ボビン２は前側ボビン２７と後側ボビン２８
に分割されている。後側ボビン２８は厚みがフォーカス
ばね１５の間隔よりも薄く、トラッキングばね１６を固
定するスリット部２９が設けられている。ボビン２と支
持ばね５の組立ては以下のように行われる。後側ボビン
２８のスリット部２９にトラッキングばね１６が差し込
まれて接着固定された後、前側ボビン２７に後側ボビン
２８が接着固定される。このようにしてボビン２と支持
ばね５が結合される。また、図５に示すようにスリット
２９を後側ボビン２８の高さ方向に貫通しない形状にす
れば、後側ボビン２８に対するトラッキングばね１６の
位置決めが容易となり取り付けがより簡単になる。

【００２０】図６は同実施例における光ディスク装置の
機構部の斜視図である。記録媒体３０はスピンドルモー
タ３１に固定され、高速で回転する。対物レンズ駆動装
置を収めたキャリッジ３２がガイドレール３３ａ，３３
ｂ上で走行し、対物レンズ１は記録媒体３０の半径方向
に粗動する。さらに、対物レンズ駆動装置によって対物
レンズ１は記録媒体３０の焦点方向（Ｚ方向）と半径方
向（Ｙ方向）に微動する。このようにして対物レンズ１
は記録媒体３０面の目標位置まで移動する。半導体レー
ザ３４から出射したレーザ光３５は固定光学系３６を通
り、キャリッジ３２側面に設けられたレーザ通過孔３７
を通った後、対物レンズ１の真下にあり、かつキャリッ
ジ３２の底面に固定された立上げプリズムに入射して記
録媒体３０面と垂直な方向に曲げられた後、対物レンズ
１によって集光され、記録媒体３０に光スポットを形成
する。その反射光を固定光学系３６に設けられた光検出
器３７で受光し、記録媒体３０の情報を読み出す。

【００２１】以下、図１に示した対物レンズ駆動装置の
動作を説明する。

【００２２】フォーカスコイル３ａ，３ｂの上辺には＋
Ｙ方向の磁界が作用し、下辺には−Ｙ方向の磁界が作用
している。この状態でフォーカスコイル３ａ，３ｂの上
辺に＋Ｘ方向，下辺に−Ｘ方向に電流を流すとフレミン
グの法則によりフォーカスコイル３ａ，３ｂにはＺ方向
の電磁力が発生する。平行リンク機構を構成するフォー
カスばね１５がＺ方向にたわんで対物レンズ１は焦点方
向（Ｚ方向）に駆動する。フォーカスばね１５には、長
手方向に沿って、板面に対し直角に折り曲げられた折り
曲げ部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄを設けているの
で、可動部がＺ方向に駆動したとき、ねじれが発生しに
くい構成になっている。

【００２３】トラッキングコイル４ａ，４ｂの左辺には
＋Ｘ方向（−Ｘ方向）の磁界が作用し、右辺には−Ｘ方
向（＋Ｘ方向）の磁界が作用している。この状態でトラ
ッキングコイル４ａ，４ｂの左辺に＋Ｚ方向，右辺に−
Ｚ方向に電流を流すとフレミングの法則によりトラッキ
ングコイル４ａには＋Ｙ方向の、トラッキングコイル４
ｂには−Ｙ方向の電磁力が発生する。トラッキングばね
１６は先端が中間ホルダ１７に固定された片持ちはり形
状になっているので、これと結合されたボビン２はトラ
ッキングばね１６の有効長さの１／２の位置を中心にＸ
−Ｙ平面内を回転駆動し、対物レンズ１は回転駆動す
る。

【００２４】フォーカスばね１５の先端とトラッキング
ばね１６の先端は中間ホルダ１７で拘束されているた
め、可動部がＺ方向に動作したときにトラッキングばね
１６の先端部にねじれが発生しにくく、従ってトラッキ
ング方向への連成振動を防止することができる。

【００２５】支持ばね５の別の実施例を図７，図８を用
いて説明する。図７は展開図、図８は上面図および側面
図を示している。フォーカスばねの形状は、図２，図３
と同一である。トラッキングばね３８ａ，３８ｂは上面
から見て、対物レンズ１の中心線に対して対称な位置に
配置されている。

【００２６】図３と同様に、側面からみた断面形状がコ
の字の中間ホルダ１７でフォーカスばね１５の先端部と
トラッキングばね１６の先端部を拘束することにより、
二つのばねの機能を分離している。さらに、トラッキン
グばね１６に減衰を付加するため、中間ホルダ１７のコ
の字の内部にゲル状の接着剤等の粘弾性部材２６を埋め
込んでいる。この場合、トラッキング動作はボビン２を
並進駆動させることによって行う。

【００２７】図９は本発明の別の実施例における対物レ
ンズ駆動装置の斜視図である。レーザ光を集光する対物
レンズ１はボビン３９に保持されている。ボビン３９に
はフォーカスコイル４０が巻き付けられている。フォー
カス板ばね４１ａ，４１ｂはボビン３９をＺ方向に移動
可能に支持し、固定部材４５に固定されている。フォー
カスコイル４０には磁石４２ａ，４２ｂとヨーク４３
ａ，４３ｂから構成される磁気回路が対向している。

【００２８】フォーカス板ばね４１ａ，４１ｂについて
説明する。フォーカス板ばね４１ａ，４１ｂには、板ば
ねの左右端の一部を板面に対して直角に折り曲げた折り
曲げ部４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄが設けられてい
る。これらの前後に設けられた複数の孔あき部４８ａ〜
４８ｐはフォーカス板ばね４１ａ，４１ｂの曲げ剛性を
調整するために設けている。本実施例では孔の形状は円
形を示したが、これに限らず、例えば、楕円形，長方形
等でも良い。折り曲げ部４４ａ,４４ｂ,４４ｃ，４４ｄ
の代わりに、図１０に示すように、プレス加工により曲
げ部４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄを構成しても良
い。孔の形状，個数により曲げ剛性を任意に設計するこ
とが可能である。

【００２９】図１１に示すように、フォーカス板ばねに
設けられた孔あき部の上下に薄い粘弾性部材、例えばゴ
ムシート４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄを張り付ける
ことによって主共振周波数における共振ピークの持ち上
がり量を抑制する、すなわち減衰を与えることができ
る。これは図２，図３，図７，図８に示した構成のフォ
ーカス板ばねにも適用可能である。

【００３０】以上のように構成された図９の対物レンズ
駆動装置の動作を説明する。

【００３１】磁石４２ａ，４２ｂとヨーク４３ａ，４３
ｂから構成される磁気回路によりＹ方向に磁界が発生す
る。フォーカスコイル４０に流れるＸ方向の電流によっ
てＺ方向に推力が発生し、平行リンク機構を構成してい
るフォーカス板ばね４１ａ，４１ｂがたわみ対物レンズ
１はＺ方向に駆動する。フォーカス板ばね４１ａ，４１
ｂには、折り曲げ部４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄを
設けているので、可動部がＺ方向に駆動したとき、ねじ
れが発生しにくい構成になっている。

【００３２】図１２は本発明のさらに別の実施例におけ
る対物レンズ駆動装置の斜視図である。レーザ光を集光
する対物レンズ１はボビン５０に保持されている。ボビ
ン５０にはトラッキングコイル５１ａ，５１ｂが取り付
けられている。トラッキング板ばね５２ａ，５２ｂはボ
ビン５０をＹ方向に移動可能に支持し、固定部材５３に
固定されている。トラッキングコイル５１ａ，５１ｂに
は磁石５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂとヨーク５６
ａ，５６ｂから構成される磁気回路が対向している。ト
ラッキング板ばね５２ａ、５２ｂには先に説明したフォ
ーカス板ばねの場合と同様に折り曲げ部５７ａ，５７
ｂ，５７ｃ，５７ｄが設けられ、これらの前後には複数
の孔あき部５８ａ〜５８ｌが設けられている。

【００３３】以上のように構成された図１２の対物レン
ズ駆動装置の動作を説明する。トラッキングコイル５１
ａ，５１ｂの左辺には＋Ｘ方向の磁界が作用し、右辺に
は−Ｘ方向の磁界が作用する。この状態でトラッキング
コイル５１ａ，５１ｂの左辺に＋Ｚ方向，右辺に−Ｚ方
向に電流を流すとフレミングの法則によりトラッキング
コイル５１ａ，５１ｂには＋Ｙ方向の推力が発生する。
平行リンク機構を構成しているトラッキング板ばね５２
ａ，５２ｂがたわみ、対物レンズ１はＹ方向に駆動す
る。トラッキング板ばね５１ａ，５１ｂには折り曲げ部
５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄを設けているので、可
動部がＹ方向に駆動したときにねじれが発生しにくい構
成になっている。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、板ばね自体の不要な振
動モードが抑制される。支持ばねを一枚板から一体に構
成しながら、フォーカス動作とトラッキング動作の機能
分離ができる。ボビンとの取り付けは、トラッキングば
ねをボビンに設けたスリットに差し込むだけで良いの
で、組立てが簡単になる。フォーカス方向とトラッキン
グ方向の剛性を独立に設計できるとともに、二方向の連
成振動を防止することができる。

【００３５】また、従来に比べて磁気回路の効率が向上
するため、磁石の体積を小さくすることができ、製造コ
ストが下がる。また、コイル，ボビン，磁気回路の三つ
の高さがほぼ等しい構成にできるため、対物レンズ駆動
装置を薄くすることが可能となる。また、２個のトラッ
キングコイルをボビンの長手方向となる、ボビン前後に
配置したので、大きな回転駆動力を得ることができ、そ
の結果、トラッキング方向の感度を大きくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における対物レンズ駆動装置
の斜視図。

【図２】支持ばねの展開図。

【図３】支持ばねの構成を示す説明図。

【図４】ボビンと支持ばねの分解斜視図。

【図５】支持ばねとボビンの取り付けを示す斜視図。

【図６】本発明の一実施例における光ディスク装置の斜
視図。

【図７】支持ばねの第二の実施例を示す展開図。

【図８】支持ばねの第三の実施例を示す説明図。

【図９】本発明の第四の実施例における対物レンズ駆動
装置の構成を示す斜視図。

【図１０】フォーカスばねの第五の実施例を示す斜視
図。

【図１１】減衰の付加方法を示す説明図。

【図１２】本発明の第六の実施例における対物レンズ駆
動装置の斜視図。

【符号の説明】

１５…フォーカスばね、１６…トラッキングばね、１７
…中間ホルダ、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ…孔あき部、２
０ａ，２０ｂ…ねじ止め用孔、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ
…孔あき部、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ…折り曲
げ部、２５…孔、２７…前側ボビン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対物レンズと、前記対物レンズを保持する
   ボビンと、前記ボビンを駆動するコイルと、前記ボビン
   を前記対物レンズの光軸方向に移動可能に支持するフォ
   ーカス板ばねと前記対物レンズの光軸と直交する方向に
   移動可能に支持するトラッキング板ばねの少なくとも一
   方の板ばねと、前記板ばねを固定する固定部材と、前記
   コイルに磁界を印加する磁気回路からなる光ディスク用
   対物レンズ駆動装置において、前記板ばねの長手方向と
   直交する方向の断面の一部に凹凸部を有することを特徴
   とする光ディスク用対物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】対物レンズと、前記対物レンズを保持する
   ボビンと、前記ボビンを駆動するフォーカスコイルおよ
   びトラッキングコイルと、前記ボビンを前記対物レンズ
   の光軸方向と光軸に直交する方向に移動可能に支持する
   支持ばねと、前記支持ばねを固定する固定部材と、前記
   コイルに磁界を印加する磁気回路からなる光ディスク用
   対物レンズ駆動装置において、前記ボビンの外周側面に
   偏平型フォーカスコイルと一対の偏平型トラッキングコ
   イルが向かい合って配置され、前記偏平型フォーカスコ
   イルと前記偏平型トラッキングコイルは逆の極性面を向
   けた一対の永久磁石とヨークからなる磁気回路に対向し
   ていることを特徴とする光ディスク用対物レンズ駆動装
   置。