JPH01192023A - 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、例えば光源から出射される光ビームを光ディ
スクの信号記録面に集束せしめる対物レンズをフォーカ
ス方向及びトラッキング方向あるいこれら方向の何れか
一方に駆動変位させる対物レンズ駆動装置に関する。

［発明の概要］ 本発明は対物レンズをフォーカス方向、トラッキング方
向に駆動変位させる対物レンズ駆動装置であって、対物
レンズが取付けられるボビン等から成る可動体を駆動手
段のヨーク等から成るフレームに第１、第２の支持部材
を介し支持し、この第１、第２の支持部材は一対のヒン
ジ部とその間を連結する第１、第２の平行リンクを有す
ることにより対物レンズは可動体を介して支持部材の第
１、第２の平行リンクにより光軸と平行する方向に移動
され、また可動体とフレームと第１、第２の支持部材に
より構成される第１、第２の支持部材の一対のヒンジ部
において可撓される第３の平行リンクにより光軸と直交
する方向に移動自在となされることにより可動体の形状
の制約をなくし、また装置の薄型化を可能としたもので
ある。

［従来の技術］ 従来の対物レンズ駆動装置としては対物レンズが取付け
られる可動体をベース基板に対してヒンジと平行リンク
とを有する単体の支持アームにより支持するように構成
したもの（特開昭６２−４０６２７号公報参照）、第７
図に示す如く対物レンズ（１）を支持すると共にフォー
カス制御用駆動コイル（２）及びトラッキング制御用駆
動コイル（３）を取付けたボビン（４）をヨークとして
の基台（５）上に対設したマグネット（ｆｉ）、　（６
）間に配して基台（５）上に植設された取付板（７）の
前面左右部位の上下に平行に片持ち状に横架したバネ性
を宥する金属製の支持棒（８）で片持ち状に支持して構
成したものが知られている。

そして、この構成のものはボビン（４）がフォーカス制
御用駆動コイル（２）あるいはトラッキング制御用駆動
コイル（３）に駆動電流を供給すること辷より支持棒（
８）の弾性変位によって移動され、このボビン（４）に
支持された対物レンズ（１）がフォーカス方向及びトラ
ッキング方向に移動される。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の技術で述べたもののうち前者においては、支持ア
ームのヒンジが可動体の回転中心に位置するので、これ
が可動体の形状の制約となり、例えば一体駆動を行う場
合の光学系配置の自由度を狭ばめることになって薄型化
を困難にしている。

また後者においては、片持バネ支持方式であるため、薄
型化すると上下のハネ状支持林間の間隔が狭ばまり、対
物レンズの光軸倒れが出やすく、一体駆動の場合は信号
線の引出し方法が別途に必要であって構成が複雑になり
、しかも４本のバネ状支持棒ではフォーカス方向及びト
ラッキング方向の振動特性を独立には設定できず、この
ため動作の円滑性に欠ける不具合がある。

本発明は、従来の技術の宥するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは対物レ
ンズを支持する可動体の形状の自由度が大きく、薄型化
を可能とし、またフォーカス方向及びトラッキング方向
の振動特性を独立して設定できてその設定範囲を広げる
ことができるようにした対物レンズ駆動装置を提供しよ
うとするものである。

［課題を解決するための手段］ 前述した目的を達成するために、本発明における対物レ
ンズ駆動装置は、対物レシズな支持する可動体と、対物
レンズをその光軸と平化する方向及び光軸と直交する方
向に駆動するための駆動手段と、可動体をフレームに対
して支持する第１と第２の支持部材とを備え、第１、第
２の支持部材は一対のヒンジ部とその間を連結する第１
、第２の平行リンクから構成したものである。

そして、第１．第２の支持部材の第１、第２の平行リン
クより対物レンズを可動体を介して光軸と平行する方向
に移動自在になし、また可動体とフレームと第１、第２
の支持部材により構成される第３の平行リンクにより対
物レンズを光軸と直交する方向に移動自在となしたもの
である。

［作用］ このように構成される本発明の対物レンズ駆動装置にお
いて、対物レンズを支持する可動体をフレームに対して
支持する第１、第２の支持部材は対物レンズが駆動手段
によりその光軸と平行する方向、即ちフォーカス方向に
駆動される場合は第１、第２の平行リンクの変形揺動に
より可動体が対物レンズのフォーカス方向に移動され、
また対物レンズがその光軸と直交する方向、即ちトラッ
キング方向に駆動される場合は第１、第２の支持部材は
夫々の一対のヒンジ部において屈曲可撓し、可動体は第
３の平行リンクの一辺として揺勅、即ちトラッキング方
向に移動される。

このように対物レンズのフォーカス方向とトラッキング
方向の駆動において第１、第２の支持部材は可動部位が
異なり、夫々の可動部位を対物レンズの駆動に最適の振
動特性に設定できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明するに、こ
の実施例は本発明を光学ピックアップ装置に適用したも
のである。

本例の対物レンズ駆動装置は対物レンズ（１１）を支持
した可動体としてのボビン（１２）をフレームとしての
ヨーク（１３）に第１、第２の支持部材としてのアーム
部材（１４）、（ｔｓ）を介して対物レンズ（１１）の
光軸に平行する方向、即ちフォーカス方向及び光軸に直
交する方向、即ちトラッキング方向に移動可能に支持し
て成るものである。

この構成におけるボビン（１２）は耐熱性を有し、剛性
の高いＡＢＳ樹脂等の合成樹脂により形成されて中央部
には対物レンズ（１１）が光軸な上下方向にして嵌合支
持され、外周には光軸と直交する方向にフォーカス制御
用駆動コイル（１６）が巻回され、このコイル（１６）
上に前後面側の両側部に位置して略四角形に巻回された
トラッキング制御用駆動コイル（１７）が接合等により
取付けられている。

また、ヨーク（１３）はボビン（１２）を所要間隔を置
いて囲繞す−る大きさの四辺形状の枠体として形成され
、この前後辺部（１３ａ）　、（１３ｂ）の内面側には
ボビン（１２）のフォーカス制御用駆動コイル（１６）
及びトラッキング制御用駆動コイル（１７）に所定の間
隔をもって対向してマグネット（１８）、（１８）が固
着されており、これらマグネット（１８）、（１８）と
ヨーク（１３）により磁路をオープンとした磁気回路が
構成されてなる。なお、ヨーク（１３）の後辺部（１：
＋ｂ）の内面側には突部（１３ｂｌ）が形成されてこの
突部（１３ｂ、）の内端面にマグネット（１８）が固定
されてコイル（１６）、（１７）との間に所定の間隔を
得るように成されている。

また、フレームとしてのヨーク（１３）に対してボビン
（１２）を支持するアーム部材（１４）及び（１５）は
−対のヒンジ部（１４ａ）、（１４ｂ）及び（１５ａ）
　、（１５ｂ）と平行リンク（１４ｃ）　、（１４ｄ）
及び（１５ｃ）　、　（１５ｄ）とを有し、弾性を保有
する合成樹脂により形成されている。

このアーム部材（１４）と（１５）は対称的に形成され
るもので、以下一方のアーム部材（１４）について第２
図を参照して詳細に説明する。即ちアーム部材（，１４
）の前後端部側には一対のヒンジ部（１４ａ）及び（１
４ｂ）が両側面からの切込凹部（１４ａ、）、（１４ａ
、）及び（１４ｂ１）、（１４ｂｔ）を形成することに
より形成されてアーム部材（１４）は一対のヒンジ部（
１４ａ）、（１４ｂ）において第２図Ｂの二点鎖線で示
すように屈曲揺動され、また平行リンク（１４ｃ）及び
（１４ｄ）がヒンジ部（１４ａ）、（１４ｂ）との間に
位置しその屈曲方向と直交する方向に形成されてこの平
行リンク（１４ｃ）及び（１４ｄ）の前後両端部には切
込状に可撓部（１４ｃｔ）、（１４ｃ＊）及び（１４ｄ
ｔ）、（１４ｄｔ）を形成して第２図Ｃに二点鎖線で示
すように平行揺動が円滑に行われるように成されている
。

そして、このアーム部材（１４）　、（Ｉｓ）はヨーク
（１３）内に突部（１３ｂ＋）を挟んで配し、その後端
面をヨーク後辺部（１３ｂ）の内面側に平行リンク（１
４ｃ）と（１４ｄ）及び（１５ｃ）と（１５ｄ）が上下
、即ち対物レンズ（１１）の光軸方向に対応する状態で
固定し、前端面をボビン（１２）の後面側の両側部に固
着することによりボビン（１２）をヨーク（１３）に対
して支持している。

また、ボビン（１２）の両側部には所要数の配線パター
ンが形成された帯状のフレキシブルプリント基板（１９
）、（２０）が給電引出し線として接続され、９０度ね
じりを与えた状態でヨーク（１３）の後辺部（１３ｂ）
の上縁側に固定して外方に導出されている。

以上のように構成される本例の対物レンズ駆動装置は、
ボビン（１２）に巻回されたフォーカス制御用駆動コイ
ル（１６）に給電引出し線としてのフレキシブルプリン
ト基板（１９）、（２０）を通して駆動電流が供給され
ると、磁気回路のマグネット（１８）　、　（１８）か
らの磁束と相俟ってボビン（１２）を上方又は下方、即
ち、ボビン（１２）に取付けられた対物レンズ（１１）
の光軸と平行する方向（フォーカス方向）に可動させる
駆動力が発生する。

そして、前述した如くこのボビン（１２）をヨーク（１
３）に対して支持するアーム部材（１４）及び（１５）
は上下の平行リンク（１４ｃ）、（１４ｄ）及び（１５
ｃ）、（１５ｄ）がその前後両端部の可撓部において上
方又は下方に平行に屈曲して揺動することによってボビ
ン（１２）は上方又は下方に平行に変位され、これに伴
って対物レンズ（１１）がフォーカス方向に可動される
。この際、フレキシブルプリント基板（１９）。

（２０）は水平面部においてねじり部の伸縮弾性作用に
伴って撓み動作するのでボビン（１２）の変位動作は同
等支障なく行われる。

また、トラッキング制御用駆動コイル（１７）にフレキ
シブルプリント基板（１９）、（２０）を通して駆動電
流が供給されると、マグネット（１８）　、（１８）か
らの磁束と相俟ってボビン（１２）を横方向、即ち、対
物レンズ（１１）の光軸と直交する方向（トラッキング
方向）に可動させる駆動力が発生する。

そして、ボビン（１２）をヨーク（１３）に対して支持
するアーム部材（１４）及び（１５）が前後のヒンジ部
（１４ａ）　、（１４ｂ）及び（１５ａ）　、（１５ｂ
）において左方向又は右方向に屈曲して揺動することに
よってボビン（１２）は横方向、即ち左方向又は右方向
に変位される。このボビン（１２）の横方向変位はボビ
ン（１２）とヨーク（１３）とを左右方向に揺動するア
ーム部材（１４）、（Ｉｓ）により連結することによっ
て全体として平行リンク即ち、第３の平行リンクが構成
されるため、水平状態て行われ、これに伴って対物レン
ズ（１１）がトラッキング方向に可動される。この際、
フレキシブルプリント基板（１９）、（２０）は垂直部
においてねじり部の伸縮弾性作用に伴って撓み動作する
のでボビン（１２）の変位動作は同等支障なく行′われ
る。

次に第３図を参照して本発明の他の実施例を説明するに
、本例は対物レンズ（１１）と光学ピックアップユニッ
ト（２１）を一体重に組込んだ一体型光学ビツクアップ
装置である。

本例におけるボビン（２２）は耐熱性を有し、剛性の高
いＡＢＳ樹脂等の合成樹脂により匣体状に形成されてそ
の上面側に対物レンズ（１１）が光軸を上下方向にして
嵌合保持され、内部には光源としての半導体レーザ、こ
の半導体レーザからの光ビームを対物レンズに導くビー
ムスプリッタ及び反射ミラー、光ディスクから反射され
た戻りビームをビームスプリッタを通して検出するフォ
トディテクタ等の光検出器等から成る光学ピックアップ
ユニット（２１）が内蔵されている。

また、本例のヨーク（２コ）は略コ字状に形成された前
半側ヨーク部（２３ａ）と後半側ヨーク部（２３ｂ）と
を、その両端部において角度調整可能に連結して四辺形
状の枠体として形成されるもので、この前後半側ヨーク
部（２３ａ）、（２３ｂ）の夫々の内側に内側ヨーク部
（２３ａｕ）、（２３ｂｉ）を突設しである。

このヨーク（２３）の前後の内面側、゛即ち前後半側ヨ
ーク部（２３ａ）　、（２３ｂ）の内面に、ボビン（２
２）に巻回固定されたフォーカス制御用駆動コイル（１
６）及びトラッキング制御用駆動コイル（１７）に対向
されるマグネット（１８）　、　（１ｇ）が固着されて
、これらマグネット（１８）、（１８）とヨーク（２３
）により磁気回路が構成される。

そして、このヨーク（Ｚ３）にボビン（２２）を再駆動
コイル（１６）及び（１７）が内側ヨーク（２３ａ、）
、（２３ｋ１１）とマグネット（１８）　、（１８）と
の間に位置するように配してアーム部材（１４）及び（
１５）により支持する。

このアーム部材（１４）及び（１５）は前述した実施例
と同様にヒンジ部と平行リンクとを有し、その後端側に
おいてヨーク（２３）の後端側、即ち後半側ヨーク部（
２３ｂ）に固定され、前端側がボビン（２２）に固定さ
れている。

なお、ヨーク（２３）の前面側、即ち前半側ヨーク部（
２３ａ）の前面にはガイド軸ホルダー（２４）が取付け
られて、移動基軸としてのガイド軸（２５）に嵌挿され
、また、後面部、即ち後半側ヨーク部（２３ｂ）の後面
には固定ブロック（２６）を介して高さ決めピン（２７
）が突設されて高さ決めベース（２８）に載置当接され
る０図中、（２９）はヨーク（２３）の前後半側ヨーク
部（２３ａ）　、（２３ｂ）を連結する止めネジで、前
半側ヨーク部（２３ａ）の一端部に穿設された上下に長
い案内孔（３０）を通して後半側ヨーク部（２３ｂ）に
螺合される。（３１）は前半側ヨーク部（２：ｌａ）の
一端部に案内孔（３０）より前側に位置して穿設された
上下に長い角度調整用長孔、（３２）は後半側ヨーク部
（２３ｂ）の一端部に突設されて角度調整用長孔（３１
）に係合されるダボ、（３３）は後半側ヨーク部（２３
ｂ）の他端側に穿設した円形の角度調整用基準孔、（３
４）は前半側ヨーク部（２３ａ）の他端側に突設されて
角度調整用基準孔（３３）に係合されるダボである。

以上のように構成される本例においても、前述した実施
例と同様に、フォーカス制御用駆動コイル（１６）、ト
ラッキング制御用駆動コイル（１７）に駆動電流を供給
することによりボビン（２２）はアーム部材（１４）及
び（１５）の平行リンク、ヒンジ部による揺動動作によ
って対物レンズ（１１）の光軸と平行する方向、光軸と
直交する方向に移動されて対物レンズ（１１）はフォー
カス駆動、トラッキング駆動されることになる。

第４図乃至第６図はアーム部材の他の実施例を示すもの
で、この実施例においても一方のアーム部材のみについ
て説明する。

先ず第４図に示すアーム部材（４４）は一対のヒンジ部
材（４４ａ）及び（４４ｂ）と平行リンク（４４ｃ）及
び（４４ｄ）の可撓部の位置関係を前述したアーム部材
（１４）の場合と逆にしたものである。即ち平行リンク
（４４ｃ）及び（４４ｄ）は両端側可撓部（４４ｃｍ）
−（４４ｃｚ）及び（４４ｄ＋）、（４４ｄａ）をアー
ム部材（４４）の両端側に形成し、一対のヒンジ部（４
４ａ）及び（４４ｂ）は内方寄りに形成したものであっ
て、このように形成されるアーム部材（４４）は平行リ
ンク（４４ｃ）及び（４４ｄ）が長く形成されることに
なって対物レンズのフォーカス動作時の復元力が低減さ
れることになり、このためフォーカス制御用駆動コイル
へ　　′の供給電圧に対する可動体としてのボビンの移
動量を増加することができて対物レンズのフォーカス駆
動範囲を拡大できることになる。

次に第５図に示すアーム部材（５４）は一対のヒンジ部
材（５４ａ）及び（５４ｂ）も平行リンク構成としたも
のである。即ち、ヒンジ部（５４ａ）及び（５４ｂ）は
上下面に前後方向に長く形成された開口部（５４ｅ）の
前後端面の両側に切込み状の可撓部（５４ａｘ）−（５
４ａ２）及び（５４ｂ＋　）　、　（５４ｂ２）として
形成したものであり、また平行リンク（５４ｃ）及び（
５４ｄ）は前述した実施例と同様に両端側に可撓部（ｓ
’１ｃｔ）＊　（５４Ｃ２）及び（５４ｄｔ）、（５４
ｄ２）が形成されるが、この平行リンク面には開口部（
５４ｅ）が形成されることにより棒状に形成されること
になる。

このように構成される本例のアーム部材（５４）はボビ
ンの水平方向の移動、即ち対物レンズのトラッキング動
作時において両側のアーム部材が個々に単独で平行リン
ク動作することになる。

さらに、第６図に示すアーム部材（６４）は前述した第
５図に示すアーム部材（５４）とヒンジ部（６４ａ）。

（６４ｂ）及び平行リンク（６４ｃ）、（６４ｄ）の可
撓部の位置関係を逆にしたものである。

即ち、平行リンク（６４ｃ）及び（６４ｄ）の両端側可
撓部（６４ｃｔ）−（６４Ｃ２）及び（６４ｄｕ）、（
６４ｄｉ）をアーム部材（６４）の両端部側に、ヒンジ
部（６４ａ）及び（６４ｂ）としての平行リンク状可撓
部（６４ａ□）（６４ａ２）、（６４ｂ、）　（６４ｂ
２）を内側より形成したものである。

このように構成される本例のアーム部材（６４）は平行
リンク（６４ｃ）及び（６４ｄ）が長く形成されること
になって対物レンズのフォーカス動作時の復元力が低減
されて駆動供給電圧に対する可動部としてのボビンの移
動量を増加することができて対物レンズのフォーカス駆
動範囲が拡大できることになる。

以上のように構成される各側のアーム部材は、合成樹脂
により一体成形できてヒンジ部及び平行リンクは夫々の
可撓部の厚みを変えることによって夫々め動作方向、即
ちトラッキング方向及びフォーカス方向の振動特性を独
立に設定できて対物レンズを高精度で支持できる。

以上１本発明の詳細な説明したが、本発明はこれ等の実
施例に限定されるものアはなく、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で種々変更できるものである。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば対物レンズを支持する可動
体を、一対のヒンジ部とその間を連結する第１．第２の
平行リンクを有する第１と第２の支持部材によりフレー
ムに対して支持するように構成したことにより、対物レ
ンズの光軸に平行する方向と光軸に直交する方向の可動
体の動作は夫々支持部材の別個な可撓動作により行われ
るので捩り剛性及び傾き精度が維持されて対物レンズを
常に正確に安定して駆動でき、また対物レンズの光軸に
直交する方向の動作も平行リンク機構によって行われる
ことにより可動体の形状の自由度が大きく薄型化が可能
となると共に各方向の振動特性を独立して設定てきてそ
の設定範囲を広げることが可能となり装置全体の設計の
自由度が増大して所望の装置を確実に得られるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による対物レンズ駆動装置の一例の斜視
図、第２図Ａ−Ｃは第１図に示す装置に適用する一例の
アーム部材を示し、Ａは斜視図、Ｂは平面図、Ｃは側面
図、第３図は対物レンズ駆動装置の他例の斜視図、第４
図〜第６図は他例のアーム部材を示し、夫々Ａは斜視図
、Ｂは平面図、Ｃは側面図、第７図は従来の対物レンズ
駆動装置の斜視図である。 図中、（１１）は対物レンズ、（１２）、（２２）は可
動体としてのボビン、（１３）、（２３）はフレームと
してのヨーク、　（１４）、（１５）は支持部材として
のアーム部材、（１４ａ）　、（１４ｂ）　、（１５ａ
）　、（１５ｂ）はヒンジ部、（１４ｃ）、（１４ｄ）
、（１５ｃ）、（１５ｄ）は平行リンク、（１６）　。 （１７）は駆動コイル、（１８）はマグネットである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 対物レンズを支持する可動体と、 前記対物レンズを、その光軸と平行する方向及び光軸と
   直交する方向に駆動するための駆動手段と、 前記可動体をフレームに対して支持する第１と第２の支
   持部材とを備え、 前記第１、第２の支持部材は一対のヒンジ部とその間を
   連結する第１、第２の平行リンクを有して成り、 前記第１、第２の支持部材の第１、第２の平行リンクよ
   り、前記対物レンズを前記可動体を介して光軸と平行す
   る方向に移動自在になし、かつ前記可動体と前記フレー
   ムと前記第１、第２の支持部材により構成される第３の
   平行リンクにより前記対物レンズを光軸と直交する方向
   に移動自在となしたことを特徴とする対物レンズ駆動装
   置。