JPH09198676A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズホルダ１１の加速度感度を高めつつ一
次共振周波数をも向上させ、性能向上を図るとともに、
軽量化によって低コスト化を図ることを可能とする。 【解決手段】 レンズホルダ１１ｂに、対物レンズ２と
支持軸７とを結ぶｘ方向に延在する複数本の梁状部材１
２を設けて、振動モードにおける梁の長手方向（ｘ方
向）に関する剛性を無駄なく効率的に増大させ、レンズ
ホルダ１１の剛性を高めつつ軽量化を行うように構成し
たもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対物レンズを保持
するレンズホルダを、フォーカシング方向及びトラッキ
ング方向に駆動させる対物レンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光学式記録再生装置等の各種
装置において対物レンズ駆動装置が採用されている。こ
の対物レンズ駆動装置では、光ディスク等の光情報記録
媒体に対して情報信号の書込・読取を行うための対物レ
ンズがレンズホルダに装着されているとともに、そのレ
ンズホルダが、例えば磁気的駆動手段によってフォーカ
シング方向及びトラッキング方向に駆動されることによ
り、光情報記録媒体の情報ピットにレーザビームが正確
に集光されるようになっている。このような対物レンズ
駆動装置に関しては種々のものが知られているが、例え
ば特開平１−３１７２３４号公報に記載のものを示した
ものが図６に示されている。

【０００３】同図において、レンズホルダ１は、当該レ
ンズホルダ１の略中央に配設された支持軸（固定軸）７
に軸受部１ｃを介して回転可能かつ摺動可能に装着され
ており、上記支持軸７の周りにレンズホルダ１が回転
し、かつ支持軸７の軸方向（紙面垂直方向）に移動する
ように構成されている。このようなレンズホルダ１の周
縁部分には、略中空円筒状のレンズ取付部１ｂが一体に
成形されており、当該レンズ取付部１ｂに対して対物レ
ンズ２が、その光軸を上記支持軸７と平行とするように
して装着されている。

【０００４】また上記レンズホルダ１には、支持軸７を
中心にして対物レンズ２の反対側にバランサ８が固着さ
れており、当該バランサ８とレンズ取付部１ｂとを円弧
状に結ぶようにして設けられた一対の湾曲壁１ａには、
前記支持軸７を挟んで対称位置にそれぞれ対をなすフォ
ーカシング用駆動コイル４及びトラッキング用駆動コイ
ル３がそれぞれ固着されている。

【０００５】上記支持軸７は、固定部材（フレーム）と
しての外ヨーク９の底面に立設されている。この外ヨー
ク９は、支持軸７を挟んで両側が扇形に形成されてお
り、その扇形の外周縁部が直角に折り曲げられて上述し
た各駆動用コイル３，４と対向するように立ち上げられ
ている。そしてこの外ヨーク９の両立上部の内周壁面に
は、円弧状の駆動マグネット６，６が前記支持軸７を挟
んで対称位置に対をなして配設されている。

【０００６】上記各駆動マグネット６の円弧方向におけ
る中間部位には、前記支持軸７と平行な方向（フォーカ
シング方向）に溝６ｃが形成されており、この溝６ｃを
境にしてフォーカシング用マグネット部６ａとトラッキ
ング用マグネット部６ｂとに分割されている。このうち
フォーカシング用マグネット部６ａには、Ｎ極とＳ極が
支持軸７の軸方向に並ぶように分極着磁されているとと
もに、トラッキング用マグネット部６ｂには、上記フォ
ーカシング用マグネット部６ａの着磁方向に対し直交す
る方向（トラッキング方向）に分極着磁が施されてお
り、Ｎ極とＳ極とが周方向に形成されている。

【０００７】そして上記フォーカシング用駆動コイル４
は、フォーカシング用マグネット部６ａの各磁極と対向
するように配置されているとともに、トラッキング用駆
動コイル３が、トラッキング用マグネット部６ｂの各磁
極と対向するように配置されている。

【０００８】また上記外ヨーク９の底面には、内ヨーク
５が紙面奥側から手前側に向かうように突設されてい
る。この内ヨーク５も、前記外ヨーク９と同様に支持軸
７を挟んで両側が扇形に形成されており、当該扇形の外
周縁部が直角に折り曲げられて立ち上げられている。こ
の内ヨーク５における両立上部は、各駆動用コイル３，
４を挟んで各駆動マグネット部６ａ，６ｂと対向してい
る。

【０００９】以上のようにして支持軸７側から外側に向
かって順に、内ヨーク５，５、駆動用コイル３，４、駆
動マグネット６，６、外ヨーク９，９が、それぞれ支持
軸７を中心とする同心円弧に沿って配置されており、こ
れらを通る略閉磁路が形成されている。

【００１０】そして、前記フォーカシング用駆動コイル
４に駆動電流を流すことによって、当該駆動電流と磁気
回路内の磁束とによる軸方向推力が発生し、レンズホル
ダ１とともに対物レンズ２が光軸方向に移動してフォー
カシング制御動作が行われ、またトラッキング用駆動コ
イル３に駆動電流を流すことによって、当該駆動電流と
磁気回路内の磁束とにより推力が発生し、レンズホルダ
１とともに対物レンズ２が支持軸７を中心として光軸直
交方向に回動してトラッキング制御動作が行われるよう
になっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが近年、光情報
記録媒体の高密度化及び高速運転化に伴い、対物レンズ
駆動装置には、より一層の高感度特性及び高共振特性が
要求されている。しかしながら上述した従来の対物レン
ズ駆動装置では、レンズホルダ１の重量が大きくなる傾
向があり、そのためフォーカシング及びトラッキングの
何れにあっても加速度感度が十分ではない。しかも感度
特性を向上させるために単に軽量化を行っただけでは剛
性が低下することとなり、その結果、一次共振周波数が
低くなって動作中に共振し易くなり誤動作を生じ易くな
るという問題がある。

【００１２】そこで本発明は、レンズホルダの軽量化を
行いつつ剛性を向上させ、これにより加速度感度を高め
つつ一次共振周波数をも向上させて性能向上を図るとと
もに、充分になされた軽量化によって低コスト化を図る
ことができるようにした対物レンズ駆動装置を提供する
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願発明は、基本的に梁（ビーム）による軽量化構造を
採用し、その軽量化梁構造における高次共振のモード変
形を抑えるため、本願発明者は以下のような近似モデル
を考えた。すなわち上述したレンズホルダを、図５に示
されているように、両端自由の梁Ａの一端に質量ｍの錘
（レンズ）Ｂを有するものとし、その梁Ａが、長手方向
に直交する上下方向（矢印方向）に振動する近似モデル
を考えた。このようなレンズホルダモデルの振動モード
は、質量ｍの錘Ｂが矢印方向に上下動する共振モードを
有しており、その振動を直接的に抑えるような梁構造を
求めることとした。

【００１４】なお、上記近似モデルにおける振動モード
は、レンズホルダの実機測定及びＦＥＭによる３次元シ
ミュレーションによって確認したが、この振動モードの
共振周波数を上げるためには、振動理論から、長手方向
であるｘ方向における断面積を大きくすればよいことと
なる。

【００１５】上記観点より、本願発明にかかる請求項１
記載の対物レンズ駆動装置は、レンズホルダの軸受部
が、支持軸に対してフォーカシング方向及びトラッキン
グ方向に移動自在に支持され、上記レンズホルダのレン
ズ取付部に対物レンズが装着された対物レンズ駆動装置
において、上記レンズホルダに、前記対物レンズと支持
軸とを結ぶ方向に延在する複数本の梁状部材が設けられ
たものであって、 上記複数の梁状部材は、レンズ取付
部と軸受部とを連結する中央梁部材と、この中央梁部材
の両側の各々においてレンズ取付部と軸受部とを結ぶ方
向に少なくとも一本づつ延びる側部梁部材と、から構成
されている。

【００１６】このような手段においては、前述した近似
モデルの振動モードにおける梁の長手方向（ｘ方向）に
関する剛性が、同方向に延在するように配置された複数
本の梁状部材によって無駄なく効率的に増大され、レン
ズホルダの剛性が高められつつ軽量化が行われるように
なっている。

【００１７】このとき請求項２記載のように、レンズホ
ルダの側壁部にレンズホルダの駆動手段を取り付けるよ
うに構成すれば、梁構造が一層無駄なく効率的に構成さ
れることとなる。

【００１８】さらに請求項３記載のような補助梁状部材
を設けることとすれば、上記ｘ方向に直交するｙ方向に
おける伸縮変形が抑えられるとともに、回転時における
レンズホルダの剛性も確実に高められ、レンズホルダの
剛性が一層確実に高められるようになっている。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１及び図２における実施
形態にかかるレンズホルダ１１は、図２に仮想線で示さ
れる対物レンズ２が固着される略中空円筒形状のレンズ
取付部１１ｂと、図示を省略したフレーム（固定部材）
に植設された支持軸７に対して回動及び摺動可能に支持
される軸受部１１ｃと、前記支持軸７を中心とする円周
方向に略円弧状に配置されかつ後述する駆動用コイル
３，４が取り付けられる一対の側壁部１１ａ，１１ａ
と、これら一対の側壁部１１ａ，１１ａを結ぶ後端連結
部１１ｄと、を備えている。このようなレンズホルダ１
１は、光軸方向（図１における紙面垂直方向）に肉薄で
全体形状として偏平状に形成されている。

【００２０】前記軸受部１１ｃは、レンズホルダ１１の
略中心部分に配置されており、当該軸受部１１ｃからｘ
方向（図示上下方向）に所定間隔離して、前記レンズ取
付部１１ｂが配置されている。また上述した両側壁部１
１ａ，１１ａは、レンズ取付部１１ｂの両側部から軸受
部１１ｃと同心状に延在している。そしてこれらレンズ
取付部１１ｂ、軸受部１１ｃ、側壁部１１ａ，１１ａ及
び後端連結部１１ｄの間が、３本の梁状部材１２によっ
て連結されている。以下、その梁状部材１２について詳
述する。

【００２１】上記３本の梁状部材１２のうちの中央梁部
材１２ａは、レンズホルダ１１の略中央部分をｘ方向
（図示上下方向）に横断するように配置されており、前
記レンズ取付部１１ｂと軸受部１ｃとを、ｘ方向（図示
上下方向）に連結するとともに、軸受部１１ｃと後端連
結部１１ｄとを、同様にｘ方向（図示上下方向）に連結
している。

【００２２】また、上記中央梁部材１２ａの両側には、
２本の側部梁部材１２ｂ，１２ｂがそれぞれ配置されて
いる。これらの両側部梁部材１２ｂ，１２ｂも、ｘ方向
（図示上下方向）に横断するように配置されており、前
記レンズ取付部１ｂと後端連結部１１ｄとを、ｘ方向
（図示上下方向）に連結している。

【００２３】このような実施形態にかかる装置において
は、図５に示されている近似モデルの振動モードにおけ
る梁の長手方向（ｘ方向）に関する剛性が、同方向に延
在するように配置された３本の梁状部材１２によって無
駄なく効率的に増大されており、これによってレンズホ
ルダ１１の剛性が良好に高められているとともに、同時
にレンズホルダ１１の軽量化が行われている。

【００２４】このとき、前記側部梁部材１２ｂに対し
て、レンズホルダ１１をフォーカシング方向及びトラッ
キング方向に移動させるコイルやマグネット等の駆動手
段を取り付けるように構成すれば、全体の梁構造が一層
無駄なく効率的に構成される。

【００２５】さらに、図３に示されている実施形態装置
では、上述した実施形態装置における３本のｘ方向梁状
部材１２に加えて、これらｘ方向梁状部材１２に直交す
るｙ方向に延在する複数本の補助梁状部材１３が設けら
れており、これによって格子状の梁構造が構成されてい
る。このような格子状梁構造とすれば、ｙ方向における
伸縮変形を抑えることができるとともに、回転時におけ
るレンズホルダ１１の剛性も確実に高められるようにな
っている。

【００２６】また、図４に示されている実施形態装置
は、３本のｘ方向梁状部材１２に加えて、複数本の補助
梁状部材１４を軸受部１１ｃを中心として略放射状に配
置したものである。このような装置においても、ｙ方向
における伸縮変形を抑えることができるとともに、回転
時におけるレンズホルダ１１の剛性も確実に高められる
ようになっている。

【００２７】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもな
い。例えば、ｘ方向梁状部材１２の配置数は、上述した
各実施形態装置のように３本に限定されることはなく４
本以上設けることも当然可能である。

【００２８】また、上記各実施形態にかかるレンズホル
ダ１１は、所定のプラスチック材料より成形されている
が、プラスチック材料に限定されるものではなく、レン
ズ取付部１１ｂ、軸受部１１ｃ、側壁部１１ａ、後端連
結部１１ｄ及び複数の梁状部材１２，１３，１４を一体
成形できるものであればなんでもよい。さらに、側壁部
１１ａには、駆動用コイルではなく、駆動用コイルと対
向するマグネットを取り付けるようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように請求項１の発明では、
レンズホルダに、対物レンズと支持軸とを結ぶｘ方向に
延在する複数本の梁状部材を設けて、振動モードにおけ
る梁の長手方向（ｘ方向）に関する剛性を無駄なく効率
的に増大させ、レンズホルダの剛性を高めつつ軽量化を
行うように構成したものであるから、レンズホルダの加
速度感度を高めつつ一次共振周波数を向上させることが
でき、性能を飛躍的に向上させることができるととも
に、充分になされた軽量化によって低コスト化を図るこ
とができる。

【００３０】また請求項２記載の発明のように、側部梁
部材にレンズホルダの駆動手段を取り付けて、梁構造を
一層無駄なく効率的に構成することとすれば、上述した
請求項１記載の発明の効果をさらに高めることができ
る。

【００３１】さらに請求項３記載の発明のように、梁状
部材に交差する複数本の補助梁状部材を設けて、レンズ
ホルダの剛性を一層確実に高めるように構成すれば、上
述した請求項１記載の発明の効果を一層高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるレンズホルダを表
した平面説明図である。

【図２】同上対物レンズホルダのII−II線に沿う横断面
図である。

【図３】本発明の他の実施形態におけるレンズホルダを
表した平面説明図である。

【図４】本発明のさらに他の実施形態におけるレンズホ
ルダを表した平面説明図である。

【図５】レンズホルダにおける近似振動モデルを表した
模式図である。

【図６】従来技術におけるレンズホルダを有する対物レ
ンズ駆動装置の平面説明図である。

【符号の説明】

２ 対物レンズ ３，４ 駆動用コイル ７ 支持軸 １１ レンズホルダ １１ａ 側壁部 １１ｂ 対物レンズ固着部 １１ｃ 軸受部 １１ｄ 後端連結部 １２ 梁状部材 １２ａ 中央梁状部材 １２ｂ 側部梁状部材 １３，１４ 補助梁状部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズホルダの軸受部が、支持軸に対し
   てフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動自在
   に支持され、上記レンズホルダのレンズ取付部に対物レ
   ンズが装着された対物レンズ駆動装置において、 上記レンズホルダに、前記対物レンズと支持軸とを結ぶ
   方向に延在する複数本の梁状部材が設けられたものであ
   って、 上記複数の梁状部材は、レンズ取付部と軸受部とを連結
   する中央梁部材と、この中央梁部材の両側の各々におい
   てレンズ取付部と軸受部とを結ぶ方向に少なくとも一本
   づつ延びる側部梁部材と、から構成されていることを特
   徴とする対物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のレンズホルダの側壁部
   に、レンズホルダをフォーカシング方向及びトラッキン
   グ方向に移動させる駆動手段が取り付けられていること
   を特徴とする対物レンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のレンズホルダに、梁状部
   材に交差する方向に延在する補助梁状部材が設けられて
   いることを特徴とする対物レンズ駆動装置。