JPH08757U - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対物レンズを支持する部材の最低共振周波数
ｆ₀ のコントロールを容易となし、高次共振の発生を抑
え、安定した対物レンズの駆動制御を行う。 【解決手段】 対物レンズ１２と、対物レンズ１２を光
軸方向及び光軸に直交する方向に変位可能に支持する支
持部材２０と、対物レンズ１２を駆動変位させる電磁駆
動手段１６，１７，１８と、支持部材２０が取付けられ
る基台１１とを備える。支持部材２０は、一対の平行板
２３，２４と、一対の平行板２３，２４の間に薄肉部を
介して連結される連結部２１と、連結部２１に薄肉部を
介して連結された垂直板４３，４４とが合成樹脂により
一体に形成され、連結部２１に対し平行板２３，２４及
び垂直板４３，４４が薄肉部を支点として互いに直交す
る方向に回動変位可能に連結されたヒンジ構造を備え
る。支持部材２０が、弾性変位可能な薄肉部を介して基
台１１に取付けられることにより、対物レンズ１２を基
台に対して光軸方向及び光軸方向に直交する方向に変位
可能に支持する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、対物レンズを、その光軸方向及び光軸と直交する方向に駆動変位さ せる対物レンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、光学ディスクプレーヤに用いられる光学ピックアップ装置は、半導体レ ーザ等のレーザ発振器から出射される光ビームが高速で回転される光ディスクの 記録トラックを正確にトラッキングするようになすため、光ビームを光ディスク 面に集光させる対物レンズを記録トラックのトラッキング方向及びフォーカス方 向の互いに直交する２軸方向に駆動変位させてトラッキング制御及びフォーカス 制御を行う行う対物レンズ駆動装置を備えている。

【０００３】 この種の対物レンズ駆動装置として図１１に示すように構成されたものが知ら れている。この対物レンズ駆動装置は、対物レンズ１を支持するとともに対物レ ンズ１を光軸方向と平行な方向及び光軸方向と直交する方向に駆動変位させる電 磁駆動手段を構成する駆動コイルが配設されるボビン２を備えている。そして、 ボビン２は、対物レンズ１の光軸方向と直交する方向に可動可能に支持された支 持体３に基端側を取付けた一対の板バネからなる平行バネ４，４によって光軸方 向と直交する２面である図中上下２面を挾持するようにして片持ち支持されてい る。このように構成された対物レンズ駆動装置にあっては、電磁駆動手段によっ てボビン２に対し対物レンズ１の光軸方向の駆動力が加えられると、平行バネ４ ，４が弾性変位させられ、対物レンズ１は、図１１中矢印方向に平行に移動変位 させられ、光ディスクの信号記録面に集光する光ビームのフォーカス制御が行わ れる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上述のように構成された対物レンズ駆動装置は、対物レンズ１を支持する平行 バネ４，４が板バネで形成されてなるため、平行バネ４，４の最低共振周波数ｆ ₀ 及び最低共振周波数ｆ₀ 点における共振鋭度（Ｑ値）は、板バネの材質や板厚 に依存している。しかし、板金によって形成される板バネは、材質や加工特性上 板厚にバラツキが大きく、最低共振周波数ｆ₀ 及び共振鋭度（Ｑ値）が一定しな い。そのため、トラッキング及びフォーカス方向の制御駆動電流に応じて安定し た対物レンズ１の駆動制御を行うことが困難となっている。

【０００５】 特に、平行バネ４，４に金属の板バネを用いたものにあっては、板バネの最低 共振周波数ｆ₀ が高く、最低共振周波数ｆ₀ 点における共振鋭度（Ｑ値）が大き くなってしまう。特に、微細なトラッキング方向及びフォーカス方向の制御を必 要とする対物レンズ駆動装置にあっては、制御駆動の周波数も高く駆動時に高次 共振を発生し易く、トラッキング及びフォーカス方向の制御駆動電流に追随した 良好な制御特性をもって対物レンズ１の制御を行うことができない。

【０００６】 このような高次共振を防止し、安定した制御特性を得るためには、最低共振周 波数ｆ₀ を下げ、最低共振周波数ｆ₀ 点における共振鋭度（Ｑ値）を小さくする 必要がある。

【０００７】 そこで、従来の対物レンズ駆動装置にあっては、板金の板バネからなる平行バ ネ４，４にゴム等の粘性抵抗の大きな部材を接着し、最低共振周波数ｆ₀ を下げ るとともに共振鋭度（Ｑ値）を小さくするようにしている。しかし、このようも のにあっても、十分に共振鋭度（Ｑ値）を小さくすることができないばかりか、 ゴム等を接合する接着剤の影響、接合されるゴム等の硬度のバラツキ等により、 対物レンズの制御特性の安定化を達成することが困難となっている。

【０００８】 そこで、本考案は、対物レンズを支持する部材の最低共振周波数ｆ₀ のコント ロールを容易に行うことができ、共振鋭度（Ｑ値）を小さくして高次共振の発生 を抑え、安定した対物レンズの駆動制御を行い得る対物レンズ駆動装置を提供す ることを目的とする。

【０００９】 また、本考案は、組立てが容易で量産を容易に行い得る対物レンズ駆動装置を 提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る対物レンズ駆動装置は、上述したような従来のものが有している 問題点の解消を図り、上記目的を達成するため、対物レンズと、この対物レンズ を光軸方向及び光軸に直交する方向に変位可能に支持する支持部材と、対物レン ズをその光軸と平行な方向及び光軸と直交する方向に駆動変位させる電磁駆動手 段と、支持部材が取付けられる基台とを備え、支持部材が、対物レンズの光軸に 交差する方向に平行で且つ上記光軸方向に離間して配された一対の平行板と、こ の一対の平行板の間に薄肉部を介して連結される連結部と、この連結部に薄肉部 を介して連結され、上記光軸に対して平行な方向に設けられた垂直板とが合成樹 脂により一体に形成され、上記連結部に対し平行板及び垂直板が薄肉部を支点と して互いに直交する方向に回動変位可能に連結されたヒンジ構造を備え、支持部 材を弾性変位可能な薄肉部を介して上記基台に取付けることにより、対物レンズ を基台に対して上記光軸方向及び上記光軸方向に直交する方向に変位可能に支持 するようにしたものである。

【００１１】 本考案に係る対物レンズ駆動装置は、対物レンズをその光軸と平行な方向及び 光軸と直交る方向に変位可能に支持する支持部材を合成樹脂により一体的に形成 して構成してなるので、用いる合成樹脂の材料の選択及びこの支持部材に設けら れる弾性変位部の弾性変位力を調整することにより、支持部材の最低共振周波数 ｆ₀ をコントロールし共振鋭度（Ｑ値）を小さくすることができる。

【００１２】

【考案の実施の形態】

以下、本考案を実施するための形態を図面を参照しながら説明する。

【００１３】 本考案に係る対物レンズ駆動装置１３は、図１に示すように、光ビームを出射 する半導体レーザ、この半導体レーザから出射されて光ディスクに照射される光 ビームと光ディスクから反射された戻りビームとを分離するビームスプリッタ等 の光学部品及び戻りビームを検出するフォトディテクタ等を内蔵した光学系ブロ ック１１上に配置され、光学ディスクプレーヤ等に用いられる光学ピックアップ 装置を構成する。このとき、光学系ブロック１１は、対物レンズ駆動装置１３の 取付け用の基台となる。

【００１４】 この対物レンズ駆動装置は、光ディスクの信号記録面に光ビームを集光させる 対物レンズ１２を、戻りビームを検出して得られるフォーカス方向及びトラッキ ング方向の誤差検出出力に応じて対物レンズ１２の光軸方向のフォーカス方向及 びこの光軸方向と直交するトラッキング方向に駆動変位させて光ビームのフォー カス制御及びトラッキング制御を行うものである。この対物レンズ駆動装置１３ は、図２に示すように、Ｕ字状をなす第１及び第２のヨーク１４，１５と、これ らヨーク１４，１５に取付けられるマグネット１６，１６とからなる磁気回路部 と、光ディスクの信号記録面から反射される戻りビームを検出して得られるフォ ーカス方向及びトラッキング方向の誤差検出出力に応じた制御駆動電流が供給さ れ上記対物レンズ１２を光軸方向及びこの光軸方向と直交する方向に駆動せしめ る駆動力をそれぞれ発生させる磁気回路部と相俟って電磁駆動手段を構成するフ ォーカス駆動コイル１７及び４個のトラッキング駆動コイル１８と、これら駆動 コイル１７，１８が取付けられる方形状のボビン１９と、対物レンズ１２を光軸 方向及びこの光軸方向と直交する方向に移動変位可能に支持するとともに上記ボ ビン１９が取付けられる合成樹脂からなる対物レンズ支持部材２０とから構成さ れている。

【００１５】 磁気回路部を構成する第１及び第２のヨーク１４，１５は、光学系ブロック１ １に設けられた光ビームが透孔する光窓１０を中心にして対称に解放側を上方に 向け、立上り片１４ａ，１４ｂ及び１５ａ，１５ｂを相対向させて上記光学系ブ ロック１１の上面に位置決めして取付けられる。そして、マグネット１６，１６ は、第１及び第２のヨーク１４，１５の外方側に位置する立上り片１４ａ，１５ ａの内側面に接合配設される。

【００１６】 また、フォーカス駆動コイル１７は、制御駆動電流が供給されたとき、マグネ ット１６，１６の着磁の方向と相俟って対物レンズ１２を光軸方向であるフォー カス方向に駆動する駆動力を生ずるようにボビン１９の周回り方向に巻回されて いる。各トラッキング駆動コイル１８は、同じく制御駆動電流が供給されたとき 、マグネット１６，１６の着磁の方向と相俟って対物レンズ１２を光軸方向と直 交する方向であるトラッキング方向に駆動する駆動力を生ずるように角形に巻回 され、ボビン１９の各コーナ部に亘って設けられる。

【００１７】 さらに、対物レンズ支持部材２０は、折曲げ疲労に強いポリプロピレン又はポ リエステルエラスト等の合成樹脂を成形して図３に示すように一体に形成される 。この対物レンズ支持部材２０は、ボビン１９の高さＨ₁ と略同一の高さＨ₂ を 有する連結部２１の上下両側に対物レンズ１２及びボビン１９を対物レンズ１２ の光軸方向に変位可能に支持する平行支持板２２を構成する一対の平行板２３， ２４を第１の弾性変位部２５，２６を介して図３に示すように連設している。こ れら弾性変位部２５，２６は、各平行板２３，２４の連結部２１への連設部分を 薄肉部となすことによって形成されてなる。連設部分には、第１の弾性変位部２ ５，２６の弾性変位力を調節するため、切欠き穴２７，２８が設けられている。 一対の平行板２３，２４は、図６に示すように、第１の弾性変位部２５，２６に 沿って相対向する側に折曲げられて平行支持板２２を構成する。この平行支持板 ２２を構成する一対の平行板２３，２４のうちの一方の平行板２３の先端側には 、対物レンズ１２が取付けられたレンズホルダー２９が嵌合する対物レンズ取付 け穴３０が穿設され、他方の平行板２４の先端側には、対物レンズ１２に入射す る光ビームを制御するビーム透過孔３１が穿設されている。また、一対の平行板 ２３，２４には、対物レンズ支持部材２０を光学系ブロック１１に取付けたとき 第１及び第２のヨーク１４，１５のマグネット１６，１６と対向する内方側の立 上り片１４ｂ，１５ｂがそれぞれ挿通するヨーク挿通孔３２，３３，３４，３５ が対物レンズ取付け穴３０及びビーム透過孔３１を中心にして対称に穿設されて いる。さらに、一対の平行板２３，２４の相対向する内面には、図３及び図６に 示すように、対物レンズ取付け穴３０及びビーム透過孔３１の中心を中心にして ボビン１９の両端が位置決め係合される係合段部３６，３７が設けられている。

【００１８】 そして、対物レンズ１２は、この対物レンズ１２を取付けたレンズホルダー２ ９を一方の平行板２３の対物レンズ取付け穴３０に嵌合され、レンズホルダー２ ９のフランジ部２９ａを一方の平行板２３に対し光軸が直交するように取付けら れる。また、ボビン１９は、互いに平行となるように折曲げられた一対の平行板 ２３，２４の係合段部３６，３７に両端をそれぞれ係合させるとともに両端面を 接着剤により接合して一対の平行板２３，２４に挾持されるように取付けられる 。

【００１９】 上述のように対物レンズ１２及びボビン１９を支持する平行支持板２２は、フ ォーカス方向の駆動力を受けたとき対物レンズ１２が光軸方向に第１の弾性変位 部２５，２６と相俟って平行移動可能となるように、各平行板２３，２４の中途 部に幅方向に亘って第２の弾性変位部３８，３９が設けられている。これら第２ の弾性変位部３８，３９は、第１の弾性変位部２５，２６と同様に一対の平行板 ２３，２４の一部を薄肉部となすことによって形成され、中央部に弾性変位力を 調節する切欠き穴４０，４１を設けて構成されている。

【００２０】 また、対物レンズ支持部材２０の連結部２１の左右両側には、第１の平行支持 板２２を構成する一対の平行板２３，２４と直交して対物レンズ１２及びボビン １９を対物レンズ１２の光軸方向と直交する方向に変位可能に支持するとともに 光学系ブロック１１への固定部となる一対の垂直板４３，４４が連設されている 。これら垂直板４３，４４も、第３の弾性変位部４５，４６を介して図３に示す ように連結部２１に連設されている。これら弾性変位部４５，４６も連結部２１ への連設部分を薄肉部となすことによって形成され、且つ連設部分には弾性変位 力を調節する切欠き穴４７，４８が設けられている。そして、一対の垂直板４３ ，４４は、図５に示すように第３の弾性変位部４５，４６に沿って相対向して平 行となるように折曲げられる。これら一対の垂直板４３，４４は、左右対称の同 形状に形成され、一端に固定部となる光学系ブロック１１への取付け部４９，５ ０が設けられている。これら取付け部４９，５０は、各垂直板４３，４４の一端 を膨出して形成され、軸方向に固定ネジ５１，５２が挿通するネジ挿通孔５３， ５４が穿設されて構成されている。さらに、一対の垂直板４３，４４の中途部に は、トラッキング方向の駆動力を受けたとき、平行支持板２２を介して取付けら れた対物レンズ１２及びボビン１９が対物レンズ１２の光軸方向と直交する方向 に第３の弾性変位部４５，４６と相俟って平行移動可能となるように幅方向に亘 って第４の弾性変位部５５，５６が設けられている。これら第４の弾性変位部５ ５，５６は、第２の弾性変位部３８，３９と同様に、一対の垂直板４３，４４の 一部を薄肉部となすことによって形成され、中央部に弾性変位力を調節する切欠 き穴５７，５８を設けて構成されている。

【００２１】 上述のように対物レンズ及びボビン１９を支持する平行支持板２２と一対の垂 直板４３，４４を一体に設けてなる対物レンズ支持部材２０は、対物レンズ１２ の光軸と光学系ブロック１１の光窓１０を透光する光ビームの光軸とを一致させ て、図６に示すように光学系ブロック１１の上面に取付けられる。すなわち、対 物レンズ支持部材２０は、一対の支持板４３，４４の一端に設けた取付け部４９ ，５０を、スペーサ５９を介在させて固定ネジ５１，５２により光学系ブロック １１に固定することによって取付けられる。このとき、平行支持板２２に穿設さ れたヨーク挿通孔３２，３３，３４，３５には、第１及び第２のヨーク１４，１ ５の内方側の立上り片１４ｂ，１５ｂが図７に示すように挿通する。そして、ボ ビン１９に取付けたフォーカス及び取付け駆動コイル１７，１８がマグネット１ ６，１６と第１及び第２のヨーク１４，１５間の間隙に所定の磁気ギャップを保 持させて支持される。

【００２２】 上述の如く構成された光学ピックアップ装置の対物レンズ駆動装置１３は、光 ディスクから反射される戻りビームを検出して得られるフォーカス方向の誤差検 出出力に応じたフォーカス駆動電流がフォーカス駆動コイル１７に供給されると 、磁気作用によりこのコイル１７を流れる電流とマグネット１６，１６の磁界の 方向とからボビン１９に対し図６中矢印Ｆ方向の駆動力が生ずる。この駆動力を 受けたボビン１９を取付けた平行支持板２２は、第１及び第２の弾性変位部２５ ，２６及び３８，３９が弾性変位し、図６中矢印Ｆ方向に変位駆動し対物レンズ １２を光軸方向に変位させてフォーカス制御を行う。このとき、平行支持板２２ は、互いに平行な第１及び第２の弾性変位部２５，２６及び３８，３９を屈曲点 にして弾性変位するため、先端側は平行状態を維持して移動変位し、対物レンズ １２も光軸方向に近似的に直線移動する。

【００２３】 また、光ディスクから反射される戻りビームを検出して得られるトラッキング 方向の誤差検出出力に応じたトラッキング駆動電流が各トラッキング駆動コイル １８に供給されると、磁気作用によりこれらコイル１８を流れる電流とマグネッ ト１６，１６の磁界の方向とからボビン１９に対し図８中矢印Ｔ方向の駆動力が 生ずる。そして、この駆動力により、連結部２１への連設部分となる第３の弾性 変位部４５，４６が弾性変位するとともに、一対の垂直板４３，４４の中途部に 設けた第４の弾性変位部５５，５６が弾性変位し、対物レンズ１２を図８中矢印 Ｔ方向の光軸と直交する方向に変位駆動させて光ビームのトラッキング制御を行 う。このとき、一対の垂直板４３，４４は、互いに平行な第３及び第４の弾性変 位部４５，４６及び５５，５６を屈曲点にして弾性変位するため、平行支持板２ ２を含む対物レンズ１２及びボビン１９は、光学系ブロック１１に対する水平状 態を維持したまま平行移動される。

【００２４】 なお、対物レンズ１２をトラッキング方向に変位駆動させるだけであれば、第 ４の弾性変位部５５，５６は必要なく、少なくとも第３の弾性変位部４５，４６ を備えていればよい。

【００２５】 さらにまた、上述の説明では、一対の垂直板４３，４４は、平行に折曲げるよ うにしているが、光学系ブロック１１への固定位置を適宜選択することにより、 稍々拡開するように折曲げた場合であっても、第３及び第４の弾性変位部４５， ４６及び５５，５６が互いに平行であれば、平行アーム２２を含む対物レンズ１ ２及びボビン１９は、光学系ブロック１１に対し水平に移動変位する。

【００２６】 上述の実施例では、対物レンズ支持部材２０は、光学系ブロック１１に直接取 付けられて光学ピックアップ装置を構成するようにしているが、図９及び図１０ に示すように、取付け基板６１を介して光学系ブロック１１に取付けるようにし てもよい。この例の場合にあっては、磁気回路部を構成するマグネット１６，１ ６が取付けられた第１及び第２のヨーク１４，１５を取付け基板６１に取付ける 。

【００２７】 また、対物レンズ１２及びボビン１９を支持した対物レンズ支持部材２０は、 一対の垂直板４３，４４の一端に設けた取付け部６２，６３を取付け基板６１の 両側に立上り形成した取付け片６３，６５にビス６６をもって固定して取付ける 。この場合、一方の垂直板４３に設けられる取付け部６２は、ビス孔６７と一方 の取付け片６４に設けた位置決め突起６８に嵌合する位置決め孔をこの垂直板４ ３の長手方向に水平に設けられる。また、他方の垂直板４４に設けられる取付け 部６３は、ビス孔７０の他方の取付け片６５に設けた位置決め突起７１に嵌合す る位置決め孔７２をこの垂直板４４の高さ方向に垂直に設けて構成される。そし て、対物レンズ支持部材２０は、一対の垂直板４３，４４に設けた取付け部６２ ，６３の位置決め孔７２を各取付け片６４，６５に各位置決め突起６８，７１に 嵌合し、ビス６６により固定され、対物レンズ１２の光軸方向及び光軸方向に直 交する方向に加わる駆動力に対し偏位することなく位置決めされて取付けられる 。

【００２８】 上述のように対物レンズ支持部材２０が取付けられた取付け基板は、光ビーム が透光する嵌合孔７３を光学系ブロック１１に設けた同じく光ビームを透光させ る嵌合筒部７４に嵌合させてビス７５により固定されて取付けられる。

【００２９】 なお、上述した実施例では、ボビン１９は、対物レンズ支持部材２０とは別体 に構成しているが、平行支持板２２を構成する一対の平行板２３，２４のいずれ か一方の内面側に一体に設けるようにしてもよい。

【００３０】

【考案の効果】

上述したように、本考案に係る対物レンズ駆動装置は、対物レンズをその光軸 と平行な方向及び光軸と直交る方向に変位可能に支持する支持部材を合成樹脂に より一体的に形成して構成してなるので、用いる合成樹脂の材料の選択及びこの 支持部材に設けられる弾性変位部の弾性変位力を調整することにより、支持部材 の最低共振周波数ｆ₀ をコントロールし共振鋭度（Ｑ値）を小さくなし、駆動時 の共振を抑え、対物レンズを制御電流に応じて正確に光軸方向及び光軸に直交す る方向に駆動制御することを可能となす。

【００３１】 また、対物レンズを支持する支持部材が、合成樹脂により一体に成形されて形 成されてなるので、部品点数の削減を図って組立ての容易化を達成できる。

【００３２】 そして、上述した実施例のものにあっては、平行アーム及び固定アームは、弾 性変位部を屈曲点にして弾性変位するため、変位点が一定となり、対物レンズを 光軸方向及び光軸方向に直交する方向に安定した駆動変位が行え、且つ上記直交 する２方向にそれぞれ平行に移動変位させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る対物レンズ駆動装置を光学ピック
アップ装置に適当した状態を示す斜視図である。

【図２】本考案に係る対物レンズ駆動装置を分解して示
す斜視図である。

【図３】本考案に係る対物レンズ駆動装置を構成する対
物レンズ支持部材の展開図である。

【図４】図３のＡーＡ線断面図である。

【図５】図３のＢーＢ線断面図である。

【図６】本考案に係る対物レンズ駆動装置の側面図であ
る。

【図７】上記対物レンズ駆動装置の断面図である。

【図８】上記対物レンズ駆動装置の平面図である。

【図９】本考案に係る対物レンズ駆動装置の他の例を示
す斜視図である。

【図１０】図９に示す対物レンズ駆動装置の分解斜視図
である。

【図１１】従来の対物レンズ駆動装置を示す概略斜視図
である。

【符号の説明】

１１ 光学系ブロック １２ 対物レンズ １６ マグネット １７ フォーカス駆動コイル １８ トラッキング駆動コイル １９ ボビン ２０ 対物レンズ支持部材 ２１ 連結部 ２２ 平行支持板 ２３，２４ 平行板 ２５，２６ 第１の弾性変位部 ３８，３９ 第２の弾性変位部 ４３，４４ 垂直板 ４５，４６ 第３の弾性変位部 ５５，５６ 第４の弾性変位部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】対物レンズと、 上記対物レンズをこの対物レンズの光軸方向及び光軸に
   直交する方向に変位可能に支持する支持部材と、 上記対物レンズを上記光軸と平行な方向及び上記光軸と
   直交する方向に駆動変位させる電磁駆動手段と、 上記支持部材が取付けられる基台とを備え、 上記支持部材は、上記光軸に交差する方向に平行で且つ
   上記光軸方向に離間して配された一対の平行板と、上記
   一対の平行板の間に薄肉部を介して連結される連結部
   と、上記連結部に薄肉部を介して連結され、上記光軸に
   対して平行な方向に設けられた垂直板とが合成樹脂によ
   り一体に形成され、上記連結部に対し上記平行板及び垂
   直板が上記薄肉部を支点として互いに直交する方向に回
   動変位可能に連結されたヒンジ構造を備え、 上記支持部材を弾性変位可能な薄肉部を介して上記基台
   に取付けることにより、上記対物レンズを上記基台に対
   して上記光軸方向及び上記光軸方向に直交する方向に変
   位可能に支持してなる対物レンズ駆動装置。