JPS63157328A - 光学ヘツド用レンズアクチユエ−タ - 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、対物レンズを保持するレンズ保持体を、その
両側に配設した湾曲板バネによってフォーカス方向とト
ランク方向に移動自在に支持する構造の光学ヘッドに関
し、更に詳しくは、その湾曲板バネの平板部と湾曲板部
に−それぞれフォーカス駆動用とトランク駆動用の弾性
磁石シートを貼着し、それら弾性磁石シートに外部磁界
が作用して駆動可能とした光学ヘッド用のレンズアクチ
ュエータに関するものである。

［従来の技術］ 光ディスク上への情報の書き込みや読み取りには一般に
半導体レーザを用いた光学へノドが使用される。光学ヘ
ッドではレーザビームを対物レンズで集光して光ディス
ク上のピット部に照射するが、該ピット部を照射する光
スポットの直径は約１μｍ程度であり、情報を正しく書
き込んだり読み取るためには光スポットがディスク信号
面上の所定の位置に正しく焦点を結ぶように制御されね
ばならない。

このため光学ヘッドの対物レンズは、少なくともフォー
カス方向とトラック方向の２方向に移動自在に支持され
、且つその位置を正しく制御できるようなアクチュエー
タ機構が必要となる。

対物レンズ保持体の支持構造の代表的な構造にはバネ方
式や軸滑り方式がある６例えば軸滑り方式としてはレン
ズ保持体の中心に設けた軸受にベースから立設した軸を
嵌合させて対物レンズにスラスト方向と回転方向の自由
度を持たせたものがあり、バネ方式としてはベースから
一方向に突設したバネ材でレンズ保持体を弾性的に片持
ち支持する構成などがある。

レンズ保持体の側面にはそれを取り囲むようにフォーカ
スコイルが巻き付けられ、またレンズ保持体の相対向す
る二側面には、予め四角平面形状に巻いた複数のフォー
カスコイルが貼着され、それらに外部磁界を作用させて
フォーカス方向（光ディスク面に対して直角な方向）と
トラッキング方向（光ディスク面に対して平行な半径方
向）の２方向に変位できるように構成されている。

［発明が解決しようとする問題点］ バネ支持方式並びに軸滑り方式の何れにしても従来技術
ではレンズ保持体を取り囲むようにフォーカスコイルが
巻き付けられ、その対向する側面に複数の平面トラッキ
ングコイルが貼着される構造だから、特にトラッキング
コイルを小型イーすることが困難でありレンズ保持体の
高さく軸方向長さ）が長くなる欠点がある。

従来技術ではレンズ系は複数のレンズを組み合わせた構
造が一般的であったから、必然的にレンズ保持体の高さ
も大きくなり特に問題はなかったが、近年、分布屈折率
レンズや小型マイクロレンズ等のように薄いレンズが開
発されるとトラッキングコイルを小型化できない問題の
ために光学ヘッドを薄型化し得ないと言う欠点が生じて
きた。

また可動する部分にコイルが貼着されているから、細い
リード線を十分保護しなければならないため組み立てが
煩瑣になる欠点もあった。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、レンズの薄型化に対応して光学ヘッドを薄型化でき、
しかもコイルリード線の保護も確実にでき、コイルも配
置し易く組み立てが容易となるような改良された構造の
光学ヘッド用レンズアクチュエータを提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 上記のような目的を達成することのできる本発明は、対
物レンズを組み込んだレンズ保持体の両側に湾曲板バネ
が位置し、該湾曲板バネは光ディスク面に対してほぼ平
行な状態で一端がレンズ保持体に固着される平板部と、
その他端に連続しベース上に取り付けられる湾曲板部と
からなり、対物レンズがフォーカス方向とトラック方向
に移動自在に支持される光学ヘッドである。

そして本発明では更に前記湾曲板バネの平板部にフォー
カス駆動用の弾性磁石シートが、また湾曲板部にトラッ
ク駆動用の弾性磁石シートがそれぞれ貼着され、それら
弾性磁石シートに対向してそれぞれフォーカスコイルと
トラッキングコイルが配置されてアクチュエータを構成
する。

弾性磁石シートは様々な態様のものが使用可能であり、
例えば弾性体中の一部に磁石を埋設した構成や、弾性を
有する磁石をシート状にして板バネに貼り付けたような
構成等が実施可能である。

［作用］ 光ディスクシステムでは、フォーカス方向の制御量は主
としてディスク面の反りで起こる面振れ規格値で決まり
、約±１．５ｍｍ程度必要であるのに対して、トラック
方向の制御量はディスクの偏心量（幾何学的中心と回転
中心とのずれ）でほぼ決まり、約３００μｍ程度が許容
範囲である。このようにトランク方向に動いて欲しい移
動量とフォーカス方向に動いて欲しい移動量は同等では
なくフォーカス方向の移動量の方が約５倍程度大きい。

本発明では湾曲板バネは一部が平板状で残部が湾曲した
形状をなしているため、平板部が主としてフォーカス方
向への変位を担当し、湾曲板部が主としてトランク方向
への変位を担当することになる。このため平板部の長さ
と湾曲板部の曲率半径を適当に変化させることにより、
それぞれフォーカス方向ならびにトランク方向の可動範
囲を自由に調節でき、最適な支持構造を実現できる。

そして湾曲板バネに貼着された弾性磁石シートとそれと
対向して設けられたコイルによる磁界との相互作用によ
ってフォーカス方向あるいはトランク方向に電磁力が作
用し、コイル電流の向き並びにその大きさを制ＪＢＩす
ることによってレンズを所定の位置に駆動できる０本発
明では湾曲板バネには弾性磁石シートが貼り付けられて
いるだけであり、コイルはベース側に設けられるため、
コイルからのリード線はベースに沿って配設でき、振動
等の影響を受けずしっかりと保護固定できるから組み立
ても容易に行える。

［実施例］ 第１図は本発明に係る光学ヘッド用レンズアクチュエー
タの一実施例を示す縦断面図であり、第２図はそのトラ
ッキング駆動の説明図である。

対物レンズＩＯはレンズ保持体１２内に組み込まれ、両
側に位置する湾曲板バネ１４によってベース１６上でフ
ォーカス方向Ｆとトランク方向Ｔに移動自在に支持され
る。湾曲板バネ１４は、光ディスク面に対してほぼ平行
な状態でレンズ保持体１２の側壁に一端が固着される平
板部１４ａと、その他端に連続しベース１６に取り付け
られる湾曲板部１４ｂとから構成される。湾曲板バネ１
４は、ベリリウム銅やリン青銅等のバネ材を所定形状に
成形し、所望の弾性特性を持たせた構造である。

湾曲板バネの平板部１４ａの下面にはフォーカス駆動用
の弾性磁石シート１８が貼着され、また湾曲板部１４ｂ
の内面側にはトランク駆動用の弾性磁石シー１−２０が
貼着される。そして前記フォーカス駆動用の弾性磁石シ
ート１８に対向するようにフォーカスコイル２２が、ま
たトラック駆動用の弾性磁石シートに対向してトラッキ
ングコイル２４がそれぞれベース１６に配設される。

ここでフォーカス駆動用並びにトランク駆動用の弾性磁
石シート１８．２０は、それぞれ湾曲板バネ１４の弾性
を阻害しないような弾力性を存する磁石構造体である。

前述のように対物レンズ１０を保持しているレンズ保持
体１２は、両側で湾曲板バネ１４によって支持されてい
るため少なくともフォーカス方向（光ディスクに対して
垂直な方向）Ｆとトランク方向（光ディスク面に対し平
行な半径方向、ここでは第１図において紙面左右方向）
Ｔの２方向には変位可能になっている。

従って例えばトラッキングコイル２４に電流を流すと、
それに対応した向きと大゛きさを持つ磁界が発生する。

磁界の向きを第２図に示すように外側がＮ極で内側がＳ
極であり、それに対向して貼着さｈている弾性磁石シー
ト２０の着磁方向が内面側がＮ極で外面側がＳ極である
とすると、流す電流の強さに応じて外向きの力Ｗが作用
し、レンズ保持体１２を紙面左手方向に駆動することが
できる。その変位量はトラッキングコイル２４に流す電
流量によって制御できる。また電流の向きを反転すれば
発生する磁界の向きが逆になり、相互に吸引力が作用し
て紙面右手方向に駆動することができる。フォーカス方
向の駆動原理もこれと全く同様であり、フォーカスコイ
ル２２に供給する電流の向きと大きさを制御することに
よってフォーカス方向の駆動量を制御することができる
。か（して対物レンズ１０の位置制御を行なえる。

なお本発明では前記のように湾曲板バネ１４は平板部を
有するから、その平板部が主としてフォーカス方向ゐ変
形を担当し、湾曲板部がトラック方向の変形を担当する
。そのため平板部の長さや湾曲板部の曲率半径を適切な
値に選択することによってフォーカス方向とトラック方
向の位置制御に必要な許容移動範囲を最適状態に設定す
ることができる。また磁石シートが弾性体のため湾曲板
バネの基本共振を防ぐダンパーとして作用し、異常共振
を防止できると共に、その貼着状態によって弾性定数を
適切に制御することも可能となる。

第３図は本発明の他の実施例を示す説明図である。フォ
ーカス駆動用の弾性磁石シート１８やトラック駆動用の
弾性磁石シート２０の貼着位置は、湾曲板バネ１４の内
面側に限定されるものではなく外面側に設けてもよい、
その場合フォーカスコイルやトラッキングコイルの設置
場所は湾曲板バネの内側でもよいし外側でもよい、この
実施例ではフォーカスコイル２２を内側に配置し、トラ
ッキングコイル２４を外側に配置している。

本発明で使用できる弾性磁石シートの例を第４図に示す
、同図Ａは磁石３０を弾性体３２の内部に細かく分散し
て埋設した構造である。磁石３０が細かく分割されてい
るから湾曲板バネ１４の弾性を低下するのを防止できる
。また同図Ｂは磁石３０を弾性体３２の表面に分割して
接着した構造であり、同図Ｃは弾性体３２も分割した構
造である。これらも弾性磁石シートを取り付けることに
よって湾曲板バネとしての弾性が低下しないように工夫
したものである。同図Ｃのような構成の場合は、弾性体
３２が接着剤のみからなるようにしてもよい、何れにし
てもこれらの場合、磁石３０としてはアルニコ磁石やフ
ェライ＋−ｍ石あるいは希±［ｉ石など任意の素材のも
のを使用できる。同図りは弾性を有する磁石を一体的に
貼り付けた構造である。

磁石３４自体が弾性を有するような素材であればそのま
ま湾曲板バネに貼り付けることも可能である。

湾曲板バネ自身を磁石材料で構成することも考えられる
が、−ａには仮バネの耐疲労性と磁石特性を同時に満足
させることは極めて困難であり実現が難しいため、本発
明のように湾曲板バネに弾性磁石シートを貼り付ける構
造が現実的である。

［発明の効果］ 本発明は上記のように対物レンズを組み込んだレンズ保
持体を両側に位置する湾曲板バネによって支持し、その
湾曲板バネにフォーカス駆動用とトラック駆動用の弾性
磁石シートを貼着し、それらに対向してそれぞれフォー
カスコイルとトラッキングコイルを配置した構成だから
、従来のようにレンズ保持体にコイルを取り付ける必要
がなくなるため寸法を低くできるし、可動部の構造が簡
素化され同時にコイルがベース側に設けられることから
コイルリード線の保護並びに配置が行い易く組み立て容
易となり、全体として光学ヘッドを小型化並びに薄型化
し易くなる効果がある。

また本発明では湾曲板バネに弾性磁石シートが取り付け
られるから、仮バネの基本共振を防ぎ湾曲板バネを含め
た弾性的な支持系の弾性定数を適切な値に制御すること
も可能となり、安定なサーボ動作を行わせることが可能
となる。

更には本発明では仮バネを使用して両側から支持してい
るため、フォーカス方向とトランク方向以外の方向への
移動や回転等が生じ難く、光学へラドの位置合わせ精度
を高め誤動作を防止できる効果も生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光学ヘッド用レンズアクチュエー
タの一実施例を示す緘断面図、第２図はそのトランク駆
動動作の説明図、第３図は本発明の他の実施例を示す説
明図、第４図Ａ〜Ｄは本発明で用いるに好適な弾性磁石
シートの例を示す説明図である。 １０・・・対物レンズ、１２・・・レンズ保持体、１４
・・・湾曲板バネ、１４ａ・・・平板部、１４ｂ・・・
湾曲板部、１８・・・フォーカス駆動用の弾性磁石シー
ト、２０・・・トラック駆動用の弾性磁石シート、２２
・・・フォーカスコイル、２４・・・トラッキングコイ
ル。 特許出願人　　富士電気化学株式会社 代　　理　　人　　　　　茂　　見　　　　　穣第１図 第２図 第３図 旧 第４図 ＣＤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、両側に位置する湾曲板バネによって対物レンズを組
   み込んだレンズ保持体をフォーカス方向とトラック方向
   に移動自在に支持する光学ヘッドにおいて、前記湾曲板
   バネは光ディスク面に対してほぼ平行な状態で一端がレ
   ンズ保持体に固着される平板部とそれに連続しベース上
   に取り付けられる湾曲板部とからなり、平板部にフォー
   カス駆動用の弾性磁石シートが、また湾曲板部にトラッ
   ク駆動用の弾性磁石シートがそれぞれ貼着され、それら
   弾性磁石シートに対向してフォーカスコイルとトラッキ
   ングコイルを配設したことを特徴とする光学ヘッド用レ
   ンズアクチュエータ。