JPS6076039A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は対物レンズ駆動装置に係り、特に円盤状記録媒
体の情報トラックに光スポットを投影させて情報を光学
的に再生する装置において、光スポットを形成する対物
レンズの位置を円盤状記録媒体に対して相対的に制御す
る対物レンズ駆動装置に関する。

従来記述 上記の光学的情報再生＠Ｕにおいて情報信号を正常に再
生するには、円盤状記録媒体が面振れ及び偏心などを伴
なって回転している場合においても、レーザ光のスポッ
トが所定径に維持されたまま情報トラックを相対的に忠
実に追従して走査づることが必要である。このため、こ
の種の再生装置には対物レンズをこれにより形成される
レーザ光のスポットが情報トラックを追従するように変
位させる対物レンズ駆動装置が設けである。この対物レ
ンズ駆動装置においては、対物レンズは、記録媒体の面
振れに対するフォーカス調整のため、その光軸方向に変
位され、また記録媒体の偏心に対するトラッキング調整
のため、光軸と直交する方向に変位される。

従来のこの種の対物レンズ駆動装置は、例えば特開昭５
８−１２１４４号公報に示されているように、対物レン
ズを記録媒体の情報信号面に平行な方向に変位可能とな
るように、−組の平行板ばねよりなる第１の弾性支持部
材によって支持し、更にこれら第１の弾性支持部材を含
めた対物レンズ変位機構全体を情報信号面に垂直な方向
に変位しうるように別の一組の平行板ばねよりなる第２
の弾性支持部材で支持してなる構成としである。この装
置では、対物レンズは光軸を垂直に保ったま）駆動変位
される。

発明が解決しようとする問題点 この装置では、第１．第２の弾性支持部材の板ばねとし
て通常厚さが０．１ａ＋ｍ以下のものが用いられるため
、フォーカス制御動作時に、面と平行な方向に変位して
剛体として機能する第１の弾性支持部材の平行板はねに
寄生共振が発生してしまう。

このため、この装置のゲイン−周波数特性は第１図に示
すように周波数ｆ　＋　イ”Ｊ近でａで示ずように山谷
を生じたものとなり、この結果位相−周波数特性は第２
図に示すように周波数ｆ　＋　ｆ”Ｊ近でｂで示すよう
に山谷を生じたものとなり、周波数ｆ。

付近では対物レンズの駆動系のサーボが不可能となり、
記録媒体の正常な再生が出来なくなってしまう。

問題点を解決するだめの手段 本発明は上記問題点を解決した対物レンズ駆動装置を提
供することを目的とするものであり、円盤状の記録媒体
に記録された情報；〜ラックに対物レンズを介して光ス
ポットを投影させることにより光学的に情報を読み取る
装置において、一端側を基台に固定され、他端に取付け
られた対物レンズを互いに直交するフォーカス方向及び
【〜ラッキング方向に変位可能に支持する対物レンズ支
持手段と、該対物レンズに離間対向して配され該対物レ
ンズを上記のフォーカス方向及びトラッキング方向に変
位させる電磁駆動手段とよりなる構成としたものである
。

実施例 第３図及び第４図は夫々本発明になる対物レンズ駆動装
置１の平面図及び正面図である。第５図はこの分解斜視
図である。

円盤状記録媒体（以下ディスクという）の情報記録面に
、レーザの光スポットを集束させるだめの対物レンズ２
は、レンズホルダ３に固着されている。

このレンズホルダ３は本発明の要部をなす支持手段４に
より基台５に弾性的に支持されている。

支持手段４は、夫々を基台５の矩形状側面の各コー大部
に固定され、互いに平行とされてＸ軸方向（再生装置に
組込まれた状態で、ディスクの情報トラックに対する接
線方向）に延在する４本の棒状部材６Ａ〜６Ｄよりなる
。各棒状部ＩＪ６Ａ　（６Ｂ、６０．６Ｄ）は、合成樹
脂又はアルミニウム製の軽量なスリーブ７の両端に円筒
形状のゴムダンパ８ａ、８ｂを設けてなる構造であり、
ゴムダンパ８ａ、８ｂが撓み変形づることにより、先端
がＹ−Ｚ平面内で全方向に変位しうる。まノこレンズホ
ルダ３は両側の翼部３ａ、３ｂを各棒状部１、（６Ａ〜
６Ｄの先端に接着されて支持されている。

９ａはテンションワイヤであり、棒状部材６Ａの内部の
孔（即ちゴムダンパ８ａの孔３ａ　−１。

スリーブ７の孔７−１．ゴムダンパ８ｂの孔８ｂ−１）
を通って、翼部３ａの孔３ａ−１を通り、レンズホルダ
３に巻き付いて、反対側の翼部３ｂの孔を通り、棒状６
Ｂの内部の孔を通って、Ｕ字状となっており、各棒状部
ＩＪ６Ａ、６Ｂより突出している両端が基台５の孔５ａ
　（他方は図示せず）を通って基台５の両側の各面に止
めねじ１０゜１１によりねじ止めされているワイヤクラ
ンパ１２．１３により固定されている。別のテンション
ワイヤ９ｂは、棒状部材６Ｃ及び６Ｄの内部の孔を通し
てＵ字状に掛（プ渡してあり、両端がワイヤクランパ１
２．１３により基台５４の側面に固定されている。こ）
で、各テンションワイヤ９ａ。

９ｂは所定の張力がイ１与された状態で装架固定してあ
り、各棒状部材６Ａ〜６Ｄの両端のゴムダンパ８ａ　、
３ｂにはこれらがダンパとして動作するに必要な予備圧
縮荷重が作用している。

また、ゴムダンパ８ａ、８ｂとスリーブ７との接触面、
ゴムダンパ８ａと基台５との接触面、及びゴムダンパ８
ｂとレンズホルダ３との接触面は、粘性を有し、硬化後
も弾性を維持している接着剤。

例えばシリコンゴム接着剤により接着されている。

この接着剤は組立てに際して塗布されているテンション
ワイヤ９ａ　、９ｂに張ツノを付与する段階ではゴムダ
ンパ８ａ、８ｂの両端面はスリーブ７等と接着している
。このため、テンションワイヤ９ａ、９ｂが引っ張られ
るとき、ゴムダンパ８ａ。

８ｂはスリーブ７等との接触面での摩擦による引つ掛か
りが発生しない状態で圧縮され、レンズホルダ３は正し
い姿勢で組立てられ、組立が容易どなる。即ち、シリコ
ンゴム接着剤は接合面の潤滑の働きも兼ねている。また
硬化後はゴムダンパ８ａ、８ｂとスリーブ７、基台５及
びレンズボルダ３との接触面は動作中でも位置ずれを起
こすことが無く、支持手段４の特性は組立時の特性に長
期に亘って安定に保たれる。

基台５はねじ１４により非磁性のケース１５の底板上に
固定されており、棒状部ｔｔＡ６Ａ〜６Ｄ。

レンズボルダ３及び対物レンズ２は共にケース１５内に
収容される。

次に上記のように支持手段４により支持された対物レン
ズ２を変位させる電磁駆動手段について説明する。

レンズホルダ３のＸ軸方向両端面には、同じくＸ軸方向
に着磁された永久磁石２０．２１が固着しである。−の
永久磁石２０に離間対向して第１のコイル体２２．別の
永久磁石２１に離間対向して第２のコイル体２３が設り
である。各コイル体２２．２３は、夫々磁性体よりなる
ヨーク２４゜２５にフォーカシング用コイル２６．２７
及びトラッキング用コイル２８．２９を夫々Ｙ軸方向及
びＺ軸方向として互いに９０度の角度をもって巻ぎ付【
ノてなる構造である。第１のコイル体２２は、ケース１
５の底板と一体のコイルホルダ３０に取付けられている
。第２のコイル体２３はコイルホルダ３１に取付けであ
る。各永久磁石２０．２１よりの磁束は、コイル体２２
及び２３を垂直に通過している。

なお、コイルホルダ３１には、この背面とケース１５と
の側壁との間に介挿されている圧縮可能な可撓性部材３
２及びコイルホルダ３１に螺合している左右一対の調整
ねじ３３ａ　、３３ｂより構成される調整機構が設けで
ある。調整ねじ３３ａ。

３３ｂをケース１５の外部より回動させることににす、
コイルホルダ３１が可撓性部材３２を圧縮しつ）、Ｘ軸
方向に変位し、第２のコイル体２３の永久磁石２１に対
する位置、即ち永久磁石２１と第２のコイル体２３との
間の磁気的エアーギャップｇが適宜調整される。また、
第１のコイル体２２及びコイルホルダ３０は、棒状部材
６Δ。

６Ｃと６Ｂ、６Ｄとの間の空間に配設しである。

次に上記構成になる装置１の動作について説明する。

対物レンズ駆動装置１は、第６図（Ａ＞、（Ｂ）に示す
ように、棒状部材６Ａ〜６Ｄがディスク４０の情報トラ
ック４１の接線方向に延在する向きで、ディスク４０の
下面側に配してあり、Ｙ軸方向に移動する。対物レンズ
２で集束されたレーザの光スポットが高速回転するディ
スク４０の情報トラック４１を相対的に走査づることに
より情報信号が再生される。

ディスク４０が面振れして下方に変位したどすると、フ
ォーカスエラーが検出されてこれに応じたフォーカシン
グ電流が各コイル体２２．２３のフォーカシング用コイ
ル２６．２７に流れる。このフォーカシング電流の作用
で、フレミングの左手の法則により、永久磁石２０．２
１の磁（ル面には第７図（Ａ＞に示すように力Ｆ＋　、
Ｆ２が作用し、対物レンズ２が第６図（Ａ）、（Ｂ）に
示すように下方に変位してディスク４ｏの信号面に追従
し、フォーカスが制御される。

このとき、支持手段４は、垂直面であるｘ−７面内に配
されている棒状部材６Ａと６０とが所謂用１の平行板ば
ねとして機能し、同じ＜Ｘ−７面内の棒状部４４６Ｂと
６Ｄとが第２の平行板ばねとして機能して第６図（Ｂ）
に示すように平行関係を保ったま）撓む。対物レンズ２
は二組の平行板ばねにより左右側を支持された状態で、
第６図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、光軸２ａをディス
ク４０に対して垂直に保ったま）Ｚ軸方向（フォーカス
方向）に変位する。

またディスク４ｏが芯振れして回転したとすると、トラ
ッキングエラーが検出されてこれに応じたトラッキング
電流が各コイル体２２．２３のトラッキング用コイル２
８．２９に流れる。この１〜ラツキング電流の作用で、
永久磁石２０．２１の磁極面にはＹ軸方向のカが作用し
、対物レンズ２が第８図（Ａ）、（Ｂ）に示すようにＹ
軸方向に変位して情報トラック４１に追従し、トラッキ
ングが制御される。

このとき、支持手段４は、水平面であるＸ−Ｙ面内に配
されている棒状部材６Ａと６Ｂとが第１の平行板ばねと
して機能し、同じ＜Ｘ−Ｙ面内の棒状部材６Ｃと６Ｄと
が第２の平行板ばねとして機能し゛Ｃ１第８図（Δ）に
示りＪ、うに平行関係を保ったま）撓む。対物レンズ２
は二組の平行板ばねにより上下側を支持された状態で、
第８図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、光軸２ａをディス
ク４０に対して垂直に保ったま）Ｙ軸方向（［・ラッキ
ング方向）に変位する。

従って、フォーカス制御時及び１〜ラツキング制御時の
両方において、対物レンズ２は共に棒状部材６Ａ〜６Ｄ
を介ゴることなく直接的に駆動されるものであり、棒状
部＋１Ｊ６Ａ〜６Ｄには従来にＪ３けるような奇生共振
は発生せず、装置１のフォーカス制御時及びトラッキン
グ制御時でのゲイン−周波数特性は、第９図に示すよう
に、直線性が良いものとなる。位相−周波数特性も第１
０図に示ずように良好となり、全動作域に亘って制御が
正常に行なわれ、対物レンズ２は、ディスクの面振れ及
び偏心に追従し、ディスク１は良好に再生される。

なお、上記のように撓み振動する振動系において、ゴム
ダンパ８ａ　、　８ｂの硬度を調整することにより所定
の共振周波数に設定することが可能であることは言うま
でもない。

なお、上記フォーカス制御時及びトラッキング制御時に
永久磁石２０．２１に発生する力は、永°久磁石２０．
２１の磁力及び着磁方向のバラツキ。

コイル体２２．２３のバラツキ、１１気的エアーギヤツ
プのバラツキ等が原因でアンバランスとなることがある
。特にＺ軸方向の力がアンバランスとなると、（第７図
（Ｂ）参照）、対物レンズ２（レンズホルダ３）はフォ
ーカス方向に振動するど共に第１１図に示すように、Ｙ
軸を中心として回動してピッチング共振を起こし、ジッ
タが発生ずる。Ｙ軸方向の力がアンバランスとなると、
対物レンズ２（レンズホルダ３）はＸ軸を中心として回
動してヨーイング共振を起こし、トラッキング方向には
変位せずにヨーイング共振するだ（プとなり、１〜ラツ
キング制御が正常に行なわれなくなってしまう。

しかし、本発明装置においでは、調整ねじ３３ａ。

３３ｂを操作することににす、第２のコイル体２３をＸ
軸方向に変位さゼて第２のコイル体２３と永久磁石２１
との間の磁気的エアーギャップリを調整して永久磁石２
１に生ずる力を可変して、反対側の永久磁石２０に生ず
る力とバランスさせることが可能となっている。即ら、
本発明装置１においては、調整されて各永久磁石２０及
び２１に生ずる力がバランスした状態となって＋１３す
、ピッチング共振及びヨーイング共振は発生せず、第９
図及び第１０図に示すように良好な周波数特性となる。

応用例 なお、本発明装置１は、上記実施例とは逆に、レンズホ
ルダにコイル体を固着し、これに対向して永久磁石を調
整可能に配し−Ｃなる構成とするこども出来る。

効果 上述の如く、本発明になる対物レンズ駆動装置によれば
、対物レンズを支持する手段が対物レンズを互いに直交
するフォーカス方向及びトラッキング方向に変位可能に
支持しうる構成であるため、対物レンズはフォーカス方
向及び１〜ラツキング方向の両方向について共に支持手
段を介さずに直接的に駆動されて変位覆ることになり、
支持手段を介して対物レンズを変位させた場合に生ずる
寄生振動が発生せず、動作の直線性の向上を図ることが
出来、また支持手段を全方向に撓みうる４本の棒状１１
１１の組合わせ構造で、対物レンズの変位方向に応じて
互いに異なる一対の棒状部材同士が対をなして平行板ば
ね１ｊｌＩ構を形成する構成とすることにより、支持手
段の構造が簡単となり、且つ対物レンズをその光軸を記
録媒体に対して垂直に保ったま）最適位置へ変位させる
ことが出来、然して情報検出性能を正常に維持したま）
フォーカス及びトラッキング制御を行なうことが出来、
また電磁駆動手段が調整可能な構成であるため、部品及
び組立てのバラツキがあった場合でも対物レンズがピッ
チング共振及びヨーイング共振を起こさないようにする
ことが出来、良好な周波数特性を得ることが出来るとい
う等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々従来の対物レンズ駆動装置の１
例のゲイン−周波数特性及び位相−周波数特性を示す図
、第３図、第４図、第５図は夫々本発明になる対物レン
ズ駆動＠装置の一実施例の平面図、ケースを断面して示
す正面図、及びケースの側壁の一部を切載して示す分解
斜視図、第６図（Ａ）、（Ｂ）は夫々本発明装置のフォ
ーカス制御１時での動作状態を示す平面図及び正面図、
第７図（Ａ）はノＪＦ＋　、Ｆ２がバランスしている状
態での対物レンズの変位状態を示す図、同図（Ｂ）は力
Ｆ＋　、Ｆ２がアンバランス状態での対物レンズの動作
状態を示す図、第８図（Ａ）、（Ｂ）は夫々本発明装置
のトラッキング制御時での動作状態を示す平面図及び正
面図、第９図及び第１０図は夫々本発明装置のゲイン−
周波数特性及び位相−周波数特性を示す図、第１１図は
対物レンズ（レンズホルダ）のピッチング共振及びヨー
イング共振と説明するだめの図である。 １・・・対物レンズ駆動装置、２・・・対物レンズ、２
ａ・・・光軸、３・・・レンズホルダ、３ａ、３ｂ・・
・翼部、４・・・支持手段、５・・・基台、６Δ〜６Ｄ
・・・棒状部材、７・・・スリーブ、３ａ、８ｂ・・・
ゴムダンパ、９ａ　、９ｂ・・・テンションワイＡ７．
１２．１３・・・ワイＡ７クランパ、１５・・・ケース
、２０．２１・・・永久磁石、２２・・・第１のコイル
体、２３・・・第２のコイル体、２４．２５・・・ヨー
ク、２６．２７・・・フォーカシング用コイル、２８．
２９・・・１−ラッキング用コイル、３０．３１・・・
コイルホルダ、３２・・・可撓性部材、３３ａ　、３３
ｂ　・Ｊ４ｍねじ、４０−・・ディスク、４１・・・情
報トラック。 第６図 ｆＡｌ ｔＢ＋ 第７図 （Ａ＋ ＦＢ＋ 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）円盤状の記録媒体に記録された情報トラックに対
   物レンズを介して光スポットを投影させることにより光
   学的に情報を読み取る装置において、一端側を基台に固
   定され、他端に取付けられた対物レンズを互いに直交す
   るフォーカス方向及びトラッキング方向に変位可能に支
   持する対物レンズ支持手段と、該対物レンズに離間対向
   して配され該対物レンズを上記のフォーカス方向及びト
   ラッキング方向に変位させる電磁駆動手段とよりなるこ
   とを特徴とする対物レンズ駆動装置。 ■　該対物レンズ支持手段は、一端側を該基台に仮想矩
   形の各コーナ部に対応する位置関係で固定されて該情報
   トラックに対する接線と平行に延在し、全方向に撓みう
   る４本の棒状部材の組み合わせ構造であり、他端に支持
   する該対物レンズの変位方向に応じて互いに異なる該棒
   状部材同士が対をなして平行板ばね機構を形成する構成
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の対
   物レンズ駆動装置。 ■　該電磁駆動手段は、該対物レンズに対する対向位置
   を調整可能な構成であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の対物レンズ駆動装置。