JPS62229539A - 光学系駆動装置 - 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、光学系駆動装置に係り、特に光デイスク装置
、光磁気ディスク装置、デジタルオーディオ装置等の光
学式情報記録再生装置において、光ビームを情報記録媒
体上に集光させる光学系駆動装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に光デイスク装置等の光学式情報記録再生装置にお
いて、情報記録媒体の情報ピット（幅１〜２μｍ１長さ
１〜３μｍ）に記録されている情報を読み取るには、ま
ず、レーザ光を対物レンズ等の光学系によって微小スポ
ットに集光し、情報ピットに照射する。この時、情報の
有無によって情報記録媒体からの反射光或いは透過光は
光学的に変化する。この変化を光検出器で検出すること
により、情報ピットに対応した再生信号を得ることがで
きる。前述した光学式情報記録再生装置においては、情
報記録媒体上の情報ピット列をレーザ光の微小スポット
が常に正確に走査することが極めて重要である。そのた
めに、情報記録媒体の反り等に伴う焦点ずれを補正する
フォーカシング制御機能及び情報記録媒体の偏心等によ
る照射位置ずれを補正するトラッキング制御機能が必要
となる。

従来、前記フォーカシング制御及びトラッキング制御機
能を備えた光学系駆動装置としては、第６図に示す構造
の光学系駆動装置が公知である。

第６図において、１は光学系として対物レンズ２を装着
した光学系保持体である。３．４は光学系保持体ｌの側
面にそれぞれ対設したフォーカシング用コイル及びトラ
ッキング用コイルであり、磁石とヨークとで構成される
磁気回路（第３図（イ）。

（ロ）参照）内に配置されている。５，５ａは光学系保
持体１をフォーカシング方向（Ａ−Ａ’力方向に移動自
在に保持する金属から成る仮ばねであり、振板ばね５，
５ａは光学系保持体１のコイル３，４を配した面と対向
する側に平行に対設されている。６，６ａは光学系保持
体１をトラッキング方向（Ｂ−Ｂ’力方向に移動自在に
保持する金属から成る仮ばねであり、振板ばね６．６ａ
は板ばね５，５ａの一端側を固着した中継板７を介して
平行に対設されている。８は板ばね６，６ａの一方の端
面を固着した基台である。

以上のように構成された装置において、コイル３．４に
電流を印加することにより、不図示の磁石、ヨークから
成る磁気回路によって生じる電磁力による相互作用によ
って、各支持ばね５，５ａ及び６，６ａが変形し、光学
系保持体１に装着した対物レンズ２のフォーカシング制
御及びトラッキング制御を行うことができる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前述した光学系保持体１〜板ばね５，５
ａ及び６，６ａ系には、主共振周波数及び高次の共振周
波数が存在する為、コイル３．４に電流を印加してフォ
ーカシング制御及びトラッキング制御を行う際、前記共
振周波数の為に高精度な制御ができない問題点があった
。また、板ばね５，５ａ及び６，６ａは金属性である為
、減衰特性が小さく、しかも共振周波数で共振が生じる
と、その共振は大きなものとなり、高精度のフォーカシ
ング及びトラッキングができない問題点があった。

本発明は、上記従来の問題点を解決する目的でなされ、
共振の影響を小さくして、光学系の高精度な駆動が可能
な光学系駆動装置を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 前記問題点の解決にあたって、本発明は、光学系を有す
る光学系保持体を、前記光学系の光軸方向に対して略垂
直及び略平行に空洞部を形成したゴム状弾性体によって
支持したことを要旨とするものである。

（実施例） 以下、本発明を図示の一実施例によって詳細に説明する
。

第１図は本発明に係る光学系駆動装置の要部を示す斜視
図である。この図において、１０は光学系として対物レ
ンズ１１を装着した光学系保持体である。１２．１３は
光学系保持体１０の側面にそれぞれ対設したフォーカシ
ング用コイル及びトラッキング用コイルであり、磁石１
４とヨーク１５とで構成される磁気回路内に配置されて
いる（第３図（イ）、（ロ）参照）。１６は対物レンズ
１１の光軸りに対して、それぞれ垂直（Ｂ−Ｂ’）及び
平行（Ａ−Ａ’力方向に角形の空洞部１６ａ。

１６ｂを有するゴム等の弾性体であり、該弾性体１６は
光学系保持体１０のコイル１２．１３を配した面と対向
する側に固着されている。１７は弾性体１６の一方の端
面を固着した基台である。

本発明に係る光学系駆動装置は上記のように構成されて
おり、まず、対物レンズ１１をフォーカス方向（Ａ−Ａ
’力方向へ駆動させる場合について説明する。第２図に
示すように、フォーカシング用コイル１２に矢印方向に
示すいずれか適切な方向に電流を印加することによって
生じる磁界と、各磁石１４によって生じる磁界との磁気
的相互作用により、光学系保持体１０にはフォーカス方
向（Ａ−Ａ’力方向に力が生じる。この際、弾性体１６
は、この力によって空洞部１６ａの両面の板状部１６ｃ
がフォーカス方向（Ａ−Ａ’力方向に弾性変形し、光学
系保持体ＩＯに設けた対物レンズ１１のフォーカシング
制御を行うことができ、る。

次に、対物レンズ１１をトラッキング方向（Ｂ−８’方
向）へ駆動させる場合は、トラッキング用コイル１３に
矢印方向に示すいずれか適切な方向に電流を印加するこ
とによって生じる磁界と、磁石１４によって生じる磁界
との磁気的相互作用により、光学系保持体１０にはトラ
ッキング方向（Ｂ−Ｂ’力方向に力が生じる。この際、
弾性体１６は、この力によって空洞部１６ｂの両面の仮
状部１６ｄがトラッキング方向（Ｂ−Ｂ’力方向に弾性
変形し、光学系保持体１０に設けた対物レンズ１１のト
ラッキング制御を行うことができる。

以上説明したように、光学系（対物レンズ１１）を有す
る光学系保持体１０を、減衰特性が大きいゴム等の弾性
体１６によって弾性的に支持したことにより、光学系保
持体１０〜弾性体１６系の主共振周波数及び高次の共振
周波数が駆動電流の周波数と一致しても、共振が生じる
ことを大幅に小さくできる。つまり、ゴム等の弾性体は
その固有の性質として、柔軟性、弾力性、粘弾性などが
あり、それらの相乗効果として音や振動の伝達をやわら
げる防振、緩衝作用がある。また、弾性体の内部粘性に
より共振時の振幅が小さく、且つ振動が速やかに減衰す
る。

第４図は一般的な粘性減衰系に調和起振力（振幅ＦＯ＋
振動数ω）が作用した時の状態を示しており、この図に
前述した実施例をあてはめると、ｍ：質量（光学系保持
体１０．対物レンズ１１）、ｋ：ばね（弾性体１６）、
Ｃ：ダンパ（弾性体１６の減衰特性）、Ｆｏｓｉｎωｔ
：コイル１２．１３の駆動電流により発生する力が対応
する。

そして、この時の運動方程式は、 ｍｘ＋ｃｘ＋ｋｘ＝Ｆｏ　ｓｉｎ　ｔＪｔ　　　　＝（
ｌ）となり、（１１式の解、つまり定常振動はｘ　＝Ｆ
ｏ　（（ｋ−ｍωす２＋（Ｃω）’）　−’　（（ｋ−
ｎ＋ωすｓｉｎωを−Ｃωｃｏｓωｔ） となる。ここで、ｋはばね定数である。

第５図は振幅倍率Ｘ　／　Ｘ　、、と振動数比ω／　Ｑ
ｎとの関係を示した図である。ここでＸ、、＝Ｆ、／ｋ
（つまり、静たわみ）、ω、＝ｆ［７開（第４図で示し
たばねに〜質量ｍ系の固有振動数）である。

また、ζ＝Ｃ／２　、βＷ１−（粘性減衰比率）はｍ。

ｋが一定であるとＣに比例するので、本実施例で使用し
たゴム等の弾性体１６のＣ（弾性体１６の減衰特性）つ
まり、ζは比較的大きく、共振（ω／ω７＝１）の時で
も振幅倍率Ｘ　／　Ｘ　ｓｔは小さなものとなる。

また、前述した実施例は光学系として対物レンズのみを
駆動する場合を説明したが、光源等も含んだ光学系全体
を駆動する場合にも適用可能である。

更に、本実施例は光デイスク装置の光学系駆動装置に適
用した例であるが、形状検知装置、レーザ加工機等、他
の光学機器にも適用できることは明らかである。

（発明の効果） 以上説明した様に、本発明に係る光学系駆動装置は、光
学系を有する光学系保持体を、前記光学系の光軸方向に
対して略垂直及び略平行に空洞部を形成したゴム状弾性
体によって支持することにより、共振の影響が大幅に減
少され、光学系の高精度な駆動を行うことができる。

また、弾性体は一体成形が可能により、低コスト化も図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光学系駆動装置の要部を示す斜視
図、第２図は同装置の側面図、第３図（イ）は磁石とヨ
ークから成る磁気回路を示す正面図、第３図（ロ）は同
側面図、第４図は一般的な粘性減衰系を示す図、第５図
は第４図で示した粘性減衰系の共振倍率と振動数比との
関係を示す図、第６図は従来例における光学系駆動装置
の要部を示す斜視図である・。 ＩＯ・・・光学系保持体、１１・・・対物レンズ、１２
．１３・・・コイル、１４・・・磁石、１６・・・弾性
体、１６ａ、１６ｂ・・・空洞部、１６ｃ、１６ｄ・・
・板状部。 代理人　弁理士　　山　下　穣　平 第２図 第３図 第４図 第５図 ｔＩＪ／ｌｕ１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光学系を有する光学系保持体を、前記光学系の光軸方向
   に対して略垂直及び略平行に空洞部を形成したゴム状弾
   性体によって支持したことを特徴とする光学系駆動装置
   。