JPS62208437A - 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、光学式ディスク装置に用いられる対物レンズ
駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

対物レンズ駆動装置として、例えば、特開昭６０−４３
２３２号公報に示されるように、対物レンズ七回動アー
ム上に支軸から離間して設け、回動アームに支軸縁方向
駆動（フォーカシング）手段及び回動方向層Ｉｊｈ（ト
ラッキング）手段を配置したものが仰られている。この
装置では１回動アームの端部に回動方向の駆動力を加え
るため、小形化の可能性がある。しかし、この装置では
回動アーム端部に与えた駆動力の方向の力が平衡してい
ないため、上記駆動力を刃口えると対物レンズは支軸を
中心とした回動による変位と上記駆動力の方向の直進方
向の変位の和だけ変位する。そのため支軸が共振すると
、直通方向の変位が大きくなり対物レンズのトラッキン
グ方向の変位の振幅及び位相は、回動のみの場合に比べ
てずれ、正常な制御ができない場合がある。

上記装置の問題点を解決するために、トラッキング方向
と直交する方向の２つの駆動力によって直進方向の力を
平衡させ、純粋な回転モーメントにより対物レンズを回
動させてトラッキング方向に変位させることが考えらｎ
る〇 このような方法の場合、回動方向駆動コイルが一気回路
の中央付近にある時は良好な特性を示すが、回動アーム
が上または下にある時に上記した公矧例と類似した対物
レンズのトラッキング方向変位の振幅および位相のずｎ
が発生することがある。この原因を第２８図ｔｇ２ｂ図
および第３図によジ説明する。回動アーム２の端部に設
けられれた回動方向駆動コイル１５（１５ａ、１５ｂ）
は、磁石１６．ヨーク１７およびヨーク１８により形成
き詐る磁気ギャップ内に第２ａ図、第２ｂ図に示される
ように配置される。第２ａ図はフォーカス方向の位置が
中央にある場合である。回動方向駆動コイル１５にｔ流
ｉが流ｎると、磁気ギャップ内のコイルＢ−Ｃ間に上向
きの力ｆ３．（：：−０間に後向きの力ｆｉ、Ｅ−Ｄ間
に下向きの力ｆ２が発生する。上向きの力ｆ３と下向き
の力ｆ２が打消し合うため、後向きの力ｆ１のみが残る
。

回動アームには第３図に示す後向きの力ｆｔｂと前向き
の力ｆ１ａが作用し、支軸回りに回動する。一方、第２
ｂ図は回動アームが７オーカス方向の上方に位置してい
る場合である。回動コイルのうちＢ−０問およびＣ−Ｆ
間は磁気ギャップ内から出てしまうため、この部分では
力が発生しない。そのためコイル１５には後向きの力ｆ
１と下向きの力ｆ２が作用する。この時、回動アームに
は、第３図に示す後向きのカｆ１ｂと前向きのカｆ１ａ
ばがシでなく、下向きの力ｆｚｂと上向きの力ｆｚ３が
作用する。そのため回動アームには支軸回りの回動モー
ノ／）Ｇだけでなく、支軸に直交する（ジッタ）軸回り
のモーメントＨも同時に作用する。モーメントｌ（は回
動アーム２に接合されている軸受３を通じて支軸にＪＪ
Ｏわる。そのため支軸が共振し、回動アームの最上部に
ある対物レンズには、トラッキング方向の変位を生じる
。その結果、対物レンズのトラッキング方向の変位は、
支軸回りの回動モーメントＧのみが作用する時の２次遅
ｎ系の特性からずれた特性となり、正常な制御ができな
くなる問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように、従来技術では、フォーカス方向の位置に
よって外乱となる力が発生する点について配慮さ牡てお
らず１回動アームが支軸の軸方向（フォーカス方向）に
大きく移動するとトラッキング方向の駆動電流に対する
対物レンズの変位の振幅や位相が、通常の２次遅れ系の
特性からずれて、正常な制御ができなくなる問題があっ
た。

本発明の目的は、対物レンズに対するバランサを兼ねる
と共に、フォーカス方向のいかなる位置においても、支
軸に対して力あるいはモーメントを作用させないＬｇｌ
一方向駆動手段を備えた対物レンズ駆動装置と提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、回動アームすなＶち回動方向駆動コイルが
支軸の軸方向のいかなる位置にあっても、回動方向駆動
コイルの水平方向部分に力が発生しないようにすること
により達成される。その具体的手段として、第４図に示
すように極性が異なり。

磁束密度がほぼ等しい磁場Ｊ１＋Ｊ２　に対向してコイ
ル７を配置する。

〔作用〕

第４図に示すコイル７に電流ｉを流した時、右辺に作用
する力ｆ５と左辺に作用する力ｆ８は加え合い、上辺に
作用する力ｆ４とｆ７　ｓ下辺に作用する力ｆ６とｆ９
はそれぞれ打消し合う。上辺の力ｆ４とｆ７　ｓ　下辺
の力ｆ６とｆ９で構成されるモーメントＭ２　　とＭ３
は打消し合う方向である。

同動アームがフォーカス方向の上方に位置した場合につ
いて第５図で説明する。この場合、コイル７ａ、ｂの上
辺側には磁界が作用しないので力は発生せず、それぞｎ
のコイルにはｆ５　ｒ　ｆ６　ｒ　ｆ８　ｒｆ９　が作
用し、それぞれ合力として白ぬきの矢印で示した支軸回
りのモーメン）Ｍｌと互いに方向が反対でトラッキング
方向軸回りのモーメントＭ３ａ、　Ｍａｂとなる。ＭＢ
２とＭａｂはガ同が逆のため、回動アームおよびコイル
７の剛性が十分大きけｎば１回動アームの変位は生じな
い。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例（！ｉ−第１第１第、第６第１
０図により説明する。

第１図は本発明の一実施例における分解斜視図。

第６図は平面図、第７図は正面図、第８図は回動アーム
の後部の断面を示している。対物レンズ１は回動アーム
２の一端に仲人固定さｎる。この回動アーム２は、アル
ミニウム等の軽量かつ高剛性の非磁性材料から成る。回
動アーム２には軸受３が仲人固定されている。＠受３は
、後述する支軸９と摺動部を構成しており、＠瀘かつ高
剛性の非磁性材料から加工形成さｎている。支軸軸線（
フォーカス）方向駆動コイル６は軸受３′ｆ！ｒ：巻中
心とし、回動アーム２に形成されたボビン部に固定され
る。回動方向駆動コイル７ａ、７ｂは、軸受３に対し対
物レンズ１と反対側で、かつトラッキング方向に離間し
た位置に設けらｎ、ガラス繊維入リボリカーボネートな
どの高剛性プラスチック製の回動コイル保持体５の両側
に設けられた巻芯４ａ。

４ｂに固定される。回動コイル支持体５は、第８図に示
すように、回動アーム２の対物レンズとは反対側の一端
に、回動アーム２の上面および下面のｖＸり出し部と嵌
合して固定さｎる。回動アーム２の上面および下面の張
り出し部は、回動方向駆動コイル７ａ、７ｂに発生した
力を、回動アームに伝達するために十分大きな剛性を持
っている。また、この上面および下面の張り出し部は、
軸線方向駆動コイル６の上、下面押えを兼ねている。

鉄等の磁性材でつくらｎたベース板８には、支軸９が垂
直に圧入置屋さｎている。支軸９は、高剛性の材料から
加工形成さ扛、摺励辰面は低摩擦係数の樹脂でコーティ
ングされている。さらに。

ベース板８には、軸奪方向駆動用ｉ気ギャップ１４ａ、
１４ｂを形成するヨーク１２ａ、１２１）と、軸線方向
駆動用磁気ギャップおよび回動方向駆動用磁場形成に共
用さｎるヨーク１１ａ、１１ｂが形成さｎている。ヨー
クｌｌａ、１ｌｌ）の上部には軸線方向駆動用磁気ギャ
ップ形成用および回動方向駆動用磁場形成用のマグネッ
ト１０ａ、１０ｂと回動方向駆動用磁場形成用マグネツ
）　１３ａ、１３ｂが、若干の間隔を隔てて固定さｎて
いる。マグネット１０ａ、１０ｂとヨーク１１ａ、ｌ１
ｌ）　　およびヨーク１２ａ、１２ｂは、軸線方向駆動
用磁気ギャップ１４ａ、１４ｂを形成し、この磁気ギャ
ップ１４ａ。

１４ｂには軸線方向駆動用コイル６が挿入される。

ヨーク１２ａ、１２ｂの下部は磁束密度が飽和し易いの
で、厚みを増して、飽和するのを防いでいる。

回動アーム２はこの厚みを増した部分との干渉を避ける
ため下部の幅が狭くなっている。回動方向駆動コイル７
ａ＋７ｂは、第６図、第７図に示すようにマグネット１
０ａ、１０ｂとマグネット１３２．１３ｔ）にまたがっ
て対向して設けられる。

マグネット１０ａと１０ｂは、軸方向駆動コイルに軸方
向駆動力を発生させるため、極性は逆方向となっている
。また、マグネット１０ａとマグネット１３ａは、回動
方向駆動力を回動方向駆動コイル１１に発生させるため
逆極性となっている。マグネット１０ｂと１３ｂも同様
に逆極性となっている。マグネットｌｏａと１３ａに対
向する部分の大きさが、はぼ等しくなるように、回動方
向駆動コイル７ａは設けられる。また、回動方向駆動コ
・イル７ａの対称面１７ａに対し、磁束密度分布が逆対
称となる様に、マグネット１０ａ、ヨーク１１ａ。

マグネツ）１３ａは定めらｎる。反対側の回動方向駆動
コイル７ｂに対しても同様である０回動方向駆動コイル
７ａ及び７ｂは、対物レンズ１に対するカウンタウェイ
トを兼ねるため、軸受３に対し、対物レンズ１０反対側
に設けられる。

また、回動方向駆動コイル７ａ、７ｂは、対物レンズ１
と軸受３ｔ−結ぶ線に直交する線上に離間して設けられ
る。本実施例においては、回動方向駆動コイル７ａ、７
ｂ付近の磁場は、コイル７ａ。

７ｂの面に垂直でなく、傾いている。コイル７ｂの中心
線における磁束密度の有効成分を、第９図のＪ１〜Ｊ８
に示す。コイル７ｂに電流ｉｆ！：流し九時、コイル７
ｂの各部分に発生する力は、上辺のＰ−Ｎ間にはｆ４と
ｆｔ２ｒＴ−Ｒ間にはｆ７とｆ　１４　ｖ右辺のＮ−０
間にはｆ５とｆｌｏ　を左辺のＴ−Ｕ閣にはｆ８とｆ１
５　＊下辺のＯ−Ｑ間にはｆ６とｆｌｔ　＋　Ｓ　−Ｕ
間にはｆ９　とｆｔ３の力がそれぞれ発生する。力ｆ５
とｆ８は同一方向であり、加え合わされて一つの合力と
なる。ｆ６とｆ９　およびｆ４とｆ７はそｎぞれトラッ
キング方向を軸とする互いに反対方向の回転モーメント
１−形成する。

この合成モーメントｆｃ第５図にならってＭ３と名づけ
る〇一方・　ｒｔｔとｆｔａおよびｆｔ２とｆｔ４は回
動支軸回りの、上から見て左回りの回転モーメントを形
成し、ｆｌＯとｈｓは同一軸回りの右回りの回転モーメ
ントを形成する０これらのモーメントの合成モーメント
ｆ、Ｍ＋と名づける。コイル７ｂの形状は、一般的に縦
方向の辺Ｎ−０ｅ、横方向の辺Ｕ−０よりも長くするの
で、右回り成分の方が大きくなり、合成モーメントも右
回９となる。

回動方向駆動コイル７ａでは、コイル７ｂと磁場の極性
が逆で、コイルの電流が同一方向であるから、回動方向
駆動コイル７ａｔ７ｂで発生する回動アーム駆動力は第
１Ｏ図に示すものとなる。第１０図に示すようにｆ５ａ
＋ｆ６ａとｆ５ｂ　＋　ｆｌｌｂが形成する回動モーメ
ントと回転モーメン）Ｍ４ａ　　。

Ｍ４ｂは同一方向であり、回転モーノ：’　トＭ４Ｂ　
ｒＭ４ｂ　が回動駆動力を増大させる効果があることが
分かる。一方、モーメントＭａ２とＭａｂは反対方向で
あるため、回動アーム２および回動方向駆動コイル７ａ
、７ｂおよび支持枠５の剛性が十分大きけｎば、回転ア
ームに変位を発生させることはない。以上、説明したよ
うに本実施例によれば、回動アームに加わる駆動力は、
支軸回ジの回転モーメントのみとなり、支軸に力を加え
、支軸の共振を発生させることはない。

回動コイル支持体５は、＠１図に示すように、その両端
に回動方向駆動コイル７ａｔ７ｂＴｈ固定している。第
８図に示す様に、支持体５の、回動アーム２と接合さｎ
た側と反対側は、回動方向駆動コイル７ａ＊７ｂｔ−固
定した端面同志を、十分な厚さの板で結合し、さらにそ
の板と前記のコイル７ａ　ｙ　７ｂｆｔ固定した端面の
下部とに接続した底面板を設け、この底面板ｔ１回動ア
ームの一端に接合している。この九め１回動方向駆動コ
イル７１．７ｂＫ駆動力ｆ５　＋（８などが加わっても
。

コイル７ａｒ７ｂの変形が十分小さく抑えられる０その
結果、誦周波領域まで回動アームを１回動駆動すること
ができ、対物レンズを高精度に位置制御することが可能
となる。

なお、第１図に示したように、回動方向駆動用磁場形成
マグネット１３ａ、１３ｂの下部のベースに穴１９を設
けておけば、コイル７ａ、７ｂ下部のＩＪｉｉ場を、コ
イルに直角な方向に向かせると同時に、その磁束密度を
高める効果がある。

また、マグネット１３ａ、１３ｂのフォーカス方向の寸
法を太きく−ｒることにより、コイル７ａ１７ｂ部の磁
束そ度１ｃ筒めることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、回動方向駆動用
コイルに発生する力およびモーメントが、軸方向（フォ
ーカス方向）のいかなる位置にあっても、支軸回りの回
動モーメントのみとなることにより、支軸に力を加える
ことがない０その結果軸受に加わる摩擦及び振動を低減
でき、各方向の位置決め精度を高める効果がある）

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の対物レンズ駆動装置の一実施例を示
す分解斜視図、第２ａ図、第２ｂ図および第３図は従来
技術の問題点の説明図、第４図と第５図は本発明の原理
説明図、第６図と第７図は第１図と同じ実施例の平面図
と正面図、第８図は第１図に示す実施例の後部断面図、
第９図と第１０図は第１図に示す実施例の作用力説明図
である。 １・・・対物レンズ、２・・・回動アーム、３・・・軸
受、５・・・回動方向駆動コイル支持体、６・・・軸線
方向駆動コイル、７ａ、７ｂ・・・回動方向駆動コイル
、８・・・ベース、９・・・支軸、１０ａ、１０ｂ・・
・マグネット、１１　ａ　、　１　ｌ　ｂ−ヨーク、１
２ａ、１２ｂ・・・ヨー′・１３°・”３°−ｚｙ＋ｙ
ｈ°　　　　　　１、−ラ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支軸に回動可能に設けられた回動アームに対物レン
   ズを支軸から離間して設け、巻中心が支軸とほぼ一致す
   る軸線方向駆動用コイルと、支軸から離間して設けた複
   数の回動方向駆動用コイルを備え、支軸を中心にした回
   動および支軸の軸線方向の摺動が可能な対物レンズ駆動
   装置において、対称面を有する前記回動方向駆動用コイ
   ルは、その対称面に対しほぼ逆対称の分布を持つ磁場中
   に配置すると共に、前記回動方向駆動用コイルに発生す
   る力が前記対物レンズのトラッキング方向と直角方向と
   なるように前記回動アームに設置したことを特徴とする
   対物レンズ駆動装置。 ２、前記回動方向駆動用コイルを、支軸に対し対物レン
   ズと反対側に設置したことを特徴とする特許請求範囲第
   １項記載の対物レンズ駆動装置。 ３、前記回動方向駆動用コイルあるいはそのボビンの一
   端を回動アームに接合し、他端同志を軽量高剛性部材で
   結合し、前記コイルあるいはボビンと前記結合部材をこ
   れにほぼ直交するほぼ平面の部材でそれらとの接合部の
   一部あるいは全部で結合した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。