JPS61115247A - 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】 （発明の技術分野） 本発明は、記録媒体上に記録筐たは再生用の光ビームを
投射し、光学的に記録または再生を行なう光メモリー装
置の対物レンズ駆動装置に関する。

（発明の背景〕 近年、レーザ技術の進歩に伴い、レーザの光ビームを回
転する盤状の記録媒体（以下「光ディスク」と称する。

ン上に投射して、光学的に映倫や音声などの情報信号を
記録し、またはこのようにして記録された情報信号を再
生する光学的記録（再生）装置（以下単に「光メモリ装
置」と称する。）が数多く実用化されている。この元メ
モリ装置においては、光ディスクに螺旋状あるいは同心
円状に記録される情報トラックの半径方向の基準となる
ガイド溝に対物し／ズを通して極めて微細な光スポット
を正しく集束させるために、その対物レンズを光軸方向
に変位させるフォーカシング機構と、光スポットとガイ
ド溝との相対的位置ズレ（光ディスクの半径方向へのズ
レ）を補正するトラッキング機構とが設けられ、トラッ
キングと対物レンズのフォーカシングとが自動的に行わ
れるように構成されている。

具体的には、対物レンズを保持するレンズホルダーの外
周にフォーカシングコイルとトラッキングコイルとを巻
回し、これら両コイルを垂直な磁界中に置くために、こ
れら両コイルを挾んで対向配置されたヨーク及び、対向
配置されたヨーク間に磁界を発生させる磁石を設け、上
記両コイルに電流を流すことによって、レンズホルダー
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
、フォーカシング及びトラッキング制御するようになし
た対物レンズ駆動装置がある。レンズホルダーはフォー
カシング方向及びトラッキング方向に直線移動すべく、
平行ばね等の支持部材によって支持されている。

ところで、このような対物レンズ駆動装置では、フォー
カシングコイル及びトラッキングコイルの内側に配設さ
れたヨークが、両コイルのインダクタンスに影響を与え
ている。すなわち、上記内側に配設されたヨークが厚く
なると両コイルのインダクタンスは増加し、薄くなれば
インダクタンスは減少する。そして、インダクタンスが
増加するとフォーカシング及びトラッキングの制御性能
が悪化するので、（高周波領域での位相遅れによる）、
上記内側のヨークはできるだけ薄くし、磁気飽和させた
状態で用いることが好ましい。

しかしながら、前記内側に配設されたヨークを薄くシて
インダクタンスの減少をはかると、ヨークを薄くしたこ
とによってヨークの剛性が低下し、返って共振等の制御
上好ましくない現象が生じるという問題があった。

また、ヨークを薄くしてインダクタンスの減少をはかり
、ヨークの剛性も低下させないような磁気回路の構成と
してレンズホルダーにフォーカシングコイルを円形に巻
回すると共にフォーカシングコイルの内側のヨーク及び
外側のヨークを上記フォーカシングコイルと同心になし
て円をの磁気回路を構成することによりヨーク先端の共
振を防止し、インダクタンスの小さい制御性能良好な対
物レンズ駆動装置も考えられるが、このような構成は、
フォーカシング動作のみの１次元の動作には適している
が、フォーカシングとトラッキングを同時に行なう２次
元動作をさせるのには必ずしも好ましくない。すなわち
フォーカシングコイルとヨークを同心円状に配設して円
型の磁気回路を構成し九上記構造では、レンズホルダー
を平行ハねによってトラッキング方向へ直線移動させる
と、磁気回路中のギャップとフォーカシングコイルの中
心がずれるためにフォーカシング方向への磁界のアンバ
ランスが生じてしまい、レンズホルダーが傾いてしまっ
たりする不都合が生じてしまう。

また、２組の平行バネで支持され２次元動作可能な対物
レンズ駆動装置において、磁気回路を円ＷＶｃ構成する
と、円形のフォーカシングコイルを同心円状の磁気回路
中に挿入したあとで平行バネを組立てなければならない
など、組立上困難が多い。

（発明の目的ン 本発明の目的は、レンズホルダーをフォーカシング方向
とトラッキング方向各々に直線移動させると共に、レン
ズホルダーのみの動きによってフォーカシングとトラッ
キングを行なえる構造を採用しつつ、コイルのインダク
タンスを十分小さくし、共振等の少ない制御性能良好な
対物レンズ駆動装置を得ることにある。

（発明の概要） 本発明は、少なくともフォーカシングコイルを貫く磁界
を生じさせるために、少なくとも前記フォーカシングコ
イルの内側にヨークがあるよりに前記フォーカシングコ
イルを挾んで磁石とヨークとよりなる磁気回路を設ける
と共に、前記フォーカシングコイルのインダクタンスを
減少するために前記フォーカシングコイルの内側のヨー
クを十分薄く構成し、前記内側のヨークと該ヨークに対
向する前記磁気回路の一部との間を防振材にて接続した
ことを特徴とする。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付の図面に基づいて詳しく説
明する。

第１図は本発明の実施例を示す正面図、第２図は第１図
の実施例の平面図で、第３図は第１図のＡ−Ａ断面図で
ある。

対物レンズ１を保持する対物レンズ枠２は、第３図に示
す如くレンズホルダー３の上部に固設されている。この
レンズホルダー３の内部は空洞に形成され、下部にはレ
ーザ光速Ｌ（第３図参照）を対物レンズ１に導く開口３
Ａが設けられている。

マタ、そのレンズホルダー３の上部と下部には、第３図
中でそれぞれ左右に突出した突出部３Ｂ。

３Ｃが形成され、上部突出部３Ｂの上面と下部突出部３
Ｃの下面には、第２図に示す如き枠状の板ばね４Ａ、４
Ｂの一端が小ねじ５人、５に、５Ｂ、５Ｂ′によって固
設されている。さらに、２枚の板はね４Ａ、４Ｂの他端
には、第１図に示す如く中継部材６が小ねじ５Ａ二、５
に“、　５　Ｂ″、　５　Ｂ”　　（ただし５Ｂ”は図
面には現われていない）によって固設され、レンズホル
ダー３．２枚の板ばね４人、４Ｂおよび中継部材６によ
って平行四辺形が形成されている。この２枚の板ばね４
Ａおよび４Ｂをもって、面方向の弾性変形により、レン
ズホルダー３を対物レンズ１の光軸に沿うフォーカシン
グ方向に変位可能に支持する第１平行板ばねを構成する
。

レンズホルダー３の中間部分は、光軸に垂直な断面がほ
ぼ正方形になるように形成され、その中間部分の外周に
は、フォーカシングコイル７が巻かれ、その上に四辺形
をなす２個のトラッキングコイル８Ａ、８Ｂが貼着され
ている。また、このフォーカシングコイル７とトラッキ
ングコイル８Ａ、８Ｂとは、この両コイル７．８Ａ、８
Ｂを内外から挾むように設けられた２個の永久磁石９Ａ
、９Ｂと台板１０上に固設され且つその永久磁石９Ａ、
９Ｂをそれぞれ支持する２個のヨーク１１　、１２と共
にレンズホルダー３が第３図中で上下、左右にそれぞれ
移動させるリニアモータを構成している。

第２図に示すように、２個のヨーク１１および１２は、
レーザ光束が通る開口１０Ａを有する合板１０上に、対
物レンズ１に対して対称的に配置され、それぞれのヨー
ク１１　、１２は、第１図に示す如く断面がＵ状に形成
されている。また、それぞれのヨーク１１　、１２の突
出した一方の立上り部１１Ａ、１２Ａには永久磁石９Ａ
、９Ｂが固設され、他方の立上り部１１Ｂ、１２Ｂは、
第２図に示すように、レンズホルダー３に設けられた矩
形孔３Ｄ　、　３Ｄ’内を光軸方向に貫通して設けられ
ている。他方の立上り部１１Ｂ、１２Ｂは、トラッキン
グコイル８Ａ、８Ｂとフォーカシングコイル７のインダ
クタンスを小さくするために一方の立上り部１１Ａ、１
２Ａに比し十分薄くしである。そして、一方の立上り部
１１Ａと他方の立上り部１１Ｂの上端同志及び一方の立
上り部１２Ａと他方の立上り部１２Ｂの上端同志は、各
々ゴム板等の防振材１７Ａ、１７Ｂによって連結されて
いる。一方のヨーク１１の立上９部１１Ｂと永久磁石９
Ａとの間および他方のヨーク１２の立上シ部１２Ｂと永
久磁石９Ｂとの間のそれぞれの磁場内に、前記矩形状の
トラッキングコイル８Ａ、８Ｂの短辺部８ａが光軸に平
行に置かれ２個の永久磁石９Ａと９Ｂの間に露出する、
トラッキングコイル８Ａ、８Ｂの長辺部は、ヨーク１１
および１２の立上り部１１Ｂ、１２Ｂより外側の磁場外
に設けられている。

一方、中継部材６の両側面には、それぞれ板はね１４Ａ
、１４Ｂの一端が小ねじ１３Ｂ、１３Ｂ’によって固設
され、その板ばね１４Ａ、１４Ｂはレンズホルダー３の
方に伸びて、その他端はヨーク１２の一方の立上り部１
２Ａの両側面に小ねじ１３Ａ　、　１３Ａ’によって固
設されている。このヨーク１２の一方の立上り部１２Ａ
、２枚の板ばね１４Ａ、１４Ｂおよび中継部材６によっ
て第２図に示すように平行四辺形が形成されている。そ
の２枚の板ばね１４Ａ、１４Ｂをもって、面方向の弾性
変形によりレンズホルダーを光軸に直角な方向に変位可
能に支持する第２平行板ばねが構成される。

なお、レンズホルダー３をフォーカシング方向（光軸方
向）に変位可能に支持する第１平行板はね４Ａ、４Ｂの
２枚の板ばねは、トラッキング方向（第２図中で上下方
向ンにもある程度振動し得るようにし且つレンズホルダ
ー３に倒れが生じないように、各板ばね４Ａ、４Ｂは、
第２図に示す如く板の平面方向も２本並列の枠状に形成
されている。また、レンズホルダー３をトラッキング方
向く変位可能に支持する第２平行板ばね１４Ａ、１４Ｂ
は、ばね板４人と４Ｂとの中間にありて、この第１板ば
ね４Ａ、４Ｂに対し、中継部材６を介してレンズホルダ
ー３の方へ折り返す如く配置、され、これによりてレン
ズ駆動装置の外形寸法を小さくしている。さらに、この
第２平行板ばね１４Ａ、１４Ｂは、第１図に示すように
上下方向に長い肉抜き孔１５が左右方向に多数並列して
形成され、これによシ、フォーカシング方向には剛性が
高く、シかもトラッキング方向には必要なばね定数Ｋが
得られるように構成されている。また、トラッキング方
向の振動系の粘性減垂係数Ｃ式を大さくするため、第２
平行板ばね１４Ａ、１４Ｂは、２枚の板ばねの間に第２
図に示すように弾性ゴム板等のダンピング部材１６を設
けて、２枚の板ばね１４Ａ、１４Ｂはこのダンピング部
材１６を介して互いに接合されている。

このような構成であるから、不図示のフォーカシング信
号作成回路からのフォーカシング信号をフォーカシング
コイル７に流せば、対物し／ズｌが光軸方向に移動する
如く、レンズホルダー３が第１図の紙面円上下方向（光
軸方向）に移動する。また、不図示のトラッキング信号
作成回路からのトラッキング信号をトラッキングコイル
８Ａ、８Ｂに流せば、レンズホルダー３が第２図の紙面
円上下方向（光ディスクの半径方向）Ｋ移動する。この
ようにしてフォーカシングとトラッキングが行なわれる
。その際、フォーカシングコイル７とトラッキングコイ
ル８Ａ、８Ｂの内側のヨーク（他方の立上り部１１Ｂ、
１２Ｂ）は薄くして、その部分で磁気飽和するように構
成され、その結果、フォーカシングコイル７とトラッキ
ングコイル８Ａ、８Ｂのインダクタンスは小さく抑えら
れているため、フォーカシング及びトラッキングの制御
性能はきわめて良好なものとなる。そして、薄くなった
内側のヨーク（他方の立上り部れているので、薄くなり
た内側のヨークが振動を起こし、制御性能を悪化させる
こともない。

なお、以上の説明では、フォーカシングコイル及びトラ
ッキングコイルの平面形状が矩形になるように巻回し友
が、フォーカシングコイルを円形に、トラッキングコイ
ルを円弧状になしても良い。

また、ヨークの空隙部（コイルが通る部分・・・第２図
参照）の形状を円弧状になしても構わない。

次に、第４図は、ヨーク１１と磁石９Ａから成る磁気回
路と防振材１７Ａの他の実施例である。第１図では防振
材１７Ａをヨークの一方の立上ジ部１１Ａの上端面と磁
石９Ａの上端面と、ヨークの他方の立上り部１１Ｂの上
端面の全体にはり付けたが、単に、防振材１７Ａを磁石
１１Ｂとヨークの他方の立上シ部１１Ｂの間にはさむだ
けでもヨークの薄くした部分１１Ｂの共振が十分抑えら
れ、制御性能は良好になる。

また、第５図はヨーク１１と磁石９Ａより成る磁気回路
の他の実施例を示す。第４図のようにコイルを貫くヨー
ク部１１Ｂがヨーク１１底面から次第に薄くなるような
構造でも、第５図に示すように同じ厚みであっても、ヨ
ーク１１の薄くした部分１１Ｂが共振を起こしやすい構
造であれば、防振材ＩＡを付加することにより共振を抑
えることができる。

以上の実施例では、ヨークと磁石の間に防振材を付加す
ることによって、ヨークの薄くなりた部分の共振を抑え
、さらにコイルのインダクタンスを減少させることがで
きるので、制御性能良好な対物レンズ駆動装置を得るこ
とができる。また、第１図で対物レンズ枠りの上方に光
ディスクが配設されるが、防振材１７Ａ、１７Ｂにレン
ズホルダー３の上方移動制限として抜は止め効果を兼用
させることができる。

また、第１図で対物レンズ枠２の上方に光ディスクが配
設されるが、防振材１７Ａ、１７Ｂをレンズホルダー３
の上方移動制限のストッパーとして用いれば、対物レン
ズ１と光ディスクの衝突防止の効果も兼用させることが
できる。

さらに、以上の例ではレンズホルダーをフォーカシング
とトラッキングの２次元動作するようになしていたが、
本発明はレンズホルダーでフォーカシングを行ない、ト
ラッキングは光路中釦配設したミラーの傾きを変えるこ
とにより行なう、いわゆる１次元の動作の場合にも適用
できることは勿論である。

（発明の効果） 本発明は、以上の如く構成したので、レンズホルダーを
フォーカシング方向とトラッキング方向各々に直線移動
させると共に、レンズホルダーのみの動＠によってフォ
ーカシングとトラッキングを行なえる構造を採用しつつ
コイルのインダクタンスを十分小さくすることのできる
対物レンズ駆動装置を得ることができる。従って、本発
明による対物レンズ駆動装置は制御性能の良好なもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の正面図、第°２図は第１図
の実施例の平面図、第３図は第１図の実施例のＡ−Ａ断
面図、第４図は防振材の配置の他の例を示す正面図、第
５図はヨークの他の形状を示す正面図である。 （主要部分の符号の説明） １・・・対物レンズ、２・・・対物レンズ枠、３・・・
レンズホルダー、４Ａ、４Ｂ・・・フォーカシング用板
ばね、７・・・フォーカシングコイル、８Ａ、８Ｂ・・
・トラッキングコイル、９Ａ、９Ｂ・・・磁石、１１　
、１２・・・ヨーク、１４Ａ、１４Ｂ・・・トラッキン
グ用板ばね、１７Ａ、１７Ｂ・・・防振材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フォーカシングコイルが巻回されると共に、フォーカシ
   ング方向に直線移動すべく支持部材によって支持された
   レンズホルダーに対物レンズを設け、前記レンズホルダ
   ーを介して前記対物レンズを少なくとも前記フォーカシ
   ング方向に移動せしめる対物レンズ駆動装置において、
   前記フォーカシングコイルを貫く磁界を生じさせるため
   に、少なくとも前記フォーカシングコイルの内側にヨー
   クがあるよりに前記フォーカシングコイルを挾んで磁石
   とヨークとよりなる磁気回路を設けると共に、前記フォ
   ーカシングコイルのインダクタンスを減少するために前
   記フォーカシングコイルの内側のヨークを十分薄く構成
   し、前記内側のヨークと該ヨークに対向する前記磁気回
   路の一部との間を防振材にて接続してなることを特徴と
   する対物レンズ駆動装置。