JPH01192025A - 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］ この発明は光学式情報記録媒体の情報記録面に情報の記
録再生のために集光される光スポットのトラックずれお
よび焦点ずれを制御するようにした光学式の再生装置や
記録再生装置に用いるに好適な対物レンズ駆動装置に関
するものである。

［従来の技術］ 第１６図は従来の対物レンズ駆動装置の分解斜視図であ
り、第１７図は第１６図の構成の組立状態の一部を切断
した平面図、第１８図は第１７図のＶ−ｖ線から得た断
面図である。各図において、（１）は図示しない情報記
録媒体に対面する対物レンズ、（２）はその中央部付近
に円筒状の軸受（３ａ）を備え、この軸受（３ａ）から
所定の距離だけ偏心した位置に対物レンズ（１）を固定
的に保持すると共に焦点制御用コイルボビン（３ｂ）を
有する可動ホルダ、（１０）は矢印Ａ方向に回動自在に
かつ矢印Ｂ方向に摺動自在に可動ホルダ（２）の軸受（
３ａ）を支ｎする支軸、（２５）は可動ホルダ（２）を
保持する支持ゴム、（２６）は可動ホルダ（２）を支軸
（１０）の軸線に沿って摺動駆動する焦点制御用永久磁
石、（２７ａ）、（２７ｂ）は可動ホルダ（２）を支軸
（１０）を中心に回動駆動するトラック制御用永久磁石
、（２８）は支軸（１０）を中央部に立設し、焦点制御
用永久磁石（２６）を保持するベースヨーク、（２９ａ
）、（２９ｂ）はトラック制御用永久磁石（２７ａ）、
（２７ｂ）のバックヨーク、（１１）は可動ホルダ（２
）を支軸（１０）の軸線に沿って摺動駆動するための焦
点制御用コイル、（１２ａ）、（１２ｂ）は可動ホルダ
（２）を支軸（１心）を中心に回動駆動するためのトラ
ック制御用コイル、（２２ａ）、（２２ｂ）は支持ゴム
（２５）を固定する支持ピン、（２３）は基底部を構成
し、その上にトラック制御用永久磁石（２７ａ）、（２
７ｂ）とバックヨーク（２９ａ）、（２９ｂ）を係合保
持する凹部（２３ａ）、（２３ｂ）と支持ピン（２２ａ
）、（２２ｂ）を立設支持する穴部（２３ｃ）、（２３
ｄ）を有する固定台、（２４）は装置全体を保護する保
護カバーである。

かかる構成において、次にその動作を説明する。

焦点制御用コイル（１１）に焦点ずれ瓜に応じた制御電
流を流すことによって可動ホルダ（２）が矢印Ｂ方向に
摺動し、可動ホルダ（２）と一体となった対物レンズ（
１）の焦点制御を行うことができる。

また、対物レンズ（１）は可動ホルダ（２）の軸受（３
ａ）より所定の距離偏心した位置に設けられているので
、トラック制御用コイル（１２ａ）、（１２ｂ）にトラ
ックずれ量に応じた制御電流を流すことによって可動ホ
ルダ（２）が矢印Ａ方向に回動して、これと一体となっ
た対物レンズ（１）の！・ラック制御を行うことができ
る。

かかかる構成において、可動部である可動ホルダ（２）
にら焦点制御用永久磁石（２６）およびトラック制御用
永久磁石（２７ａ）、（２７ｂ）を配しているので、こ
れらの制御用コイルに制御電流を供給するために複数本
のリード線によって可動部と固定部を結ぶ必要がある。

また、対物レンズ（１）の焦点制御方向やトラック制御
方向の中点保持を行うためには、可動部である可動ホル
ダ（２）と固定部である固定台（２３）を弾性的に支持
する支持部材によって両者を連結する必要がある。

［発明が解決すべき課題］ 従来の対物レンズ駆動装置は以上のように構成されてい
るので、可動部と固定部を連結するリード線の引回し作
業や支持部材の取り付は作業を丁寧に且つ精密に実施し
ないと組立精度が確保できず装置の動作に支障をきたし
てしまうという課題がある。また、これらの作業は比較
的困難な手作業を伴い生産性を低下させる一因となって
いた。

この発明は上記課題を解消するためになされたもので、
対物レンズを保持する可動部からのリード線の引回しお
よび可動部の支持部材を不要として装置組立に係る生産
性を高め併て信頼性の高い対物レンズ駆動装置を提供す
るものである。

［課題を解決するための手段１ 上記課題を解消するために、この発明は光スポットの光
情報媒体に対する焦点位置を制御すべく摺動可能な、ま
た情報トラックに対するトラック位置を制御すべく回動
可能な可動手段に保持される対物レンズと、可動手段の
回動軸とほぼ直交する方向に多極若磁されるリング状の
永久磁石と、永久磁石の内周面および外周面に対向して
設けられたベースヨークと、永久磁石の磁極の境界部に
少なくとも２個所と対向するようにベースヨークに設け
た幅の異なる切欠部と、永久磁石とベースヨークで形成
される空隙中に位置するようにベースヨークに固定され
る焦点制御用コイルと、永久磁石とベースヨークで形成
される空隙中に位置するようにベースヨークに固定され
るトラック位置制御用コイルを備える対物レンズ駆動装
置を提供するものである。

［作用］ 上記手段により、この発明の対物レンズ駆動装置は固定
部から可動部へのリード線の引回しが不要となり、さら
に永久磁石の磁極面と対向してベースヨークを設けてい
るので可動手段の焦点制御方向の中点保持が可能となり
、また永久磁石の磁極境界と対向してベースヨークに切
欠部を設けているのでトラック制御方向の変位と逆方向
のトルクが作用して可動手段のトラック制御方向の中点
保持が可能となる。

［実施例］ 以下図面を参照しながらこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る対物レンズ駆動装置
の平面図、第２図は第１図の１−１線で得た断面図、第
３図は第１図の■−■線で得た断面図、第４図は第１図
の固定部を抜き出した平面図、第５図は第１図の構成に
おける永久磁石部分の平面図、第６図は第５図の永久磁
石とベースヨークの位置関係を示す平面図である。各図
において、（１４）は可動ホルダ（２）の下部に設けら
れたリング部（４）に固定的に保持され、さらに第５図
に示すようにラジアル方向に４極を着磁して磁極（１４
ａ）、（１４ｂ）、（１４ｃ）、（１４ｄ）を形成した
リング状の永久磁石である。

この磁極（１４ａ）と（１４ｂ）および磁極（１４ｃ）
と（１４ｄ）はそれぞれ同一の周面で同じ極性となって
いる。（３）は可動ホルダ（２）の中央部付近に円筒状
に形成される軸受部である。

また、（６）は固定部であるベースヨークであり、この
ベースヨーク（６）は永久磁石（１４）との間に所定の
空隙を有するように外側突出部（７）および内側突出部
（８）を有している。外側突出部（７）には永久磁石（
１４）と対向する周面に永久磁石（１４）と同心固状の
凸面（１０９）および切欠部（９ａ）、（９ｂ）、（９
ｃ）、（９ｄ）が永久磁石（１４）の磁極（１４ａ）、
（１４ｃ）の境界（イ）、磁極（１４ａ）、（１４ｄ）
の境界（ロ）、磁極（１４ｂ）、（１４ｃ）（Ｆ）境界
（ハ）、磁極（１４ｂ）、（１４ｄ）の境界（ニ）とそ
れぞれ対向するように設けられている。

なお、切欠部（９ａ）と（９ｂ）は同じ幅となるように
、また切欠部（９ｃ）と（９ｄ）は同じ幅となるように
設定されている。さらに、永久磁石（１４）の磁極（１
４ｃ）、（１４ｄ）の磁極幅θｍとほぼ同一の間隔θｙ
のピッチで切欠部（９ａ）、（９Ｃ）および切欠部（９
ｂ）、（９ｄ）が設けられている。（１０）はベースヨ
ーク（６）のほぼ中央部に固定的に立設される支軸（１
０）であり、この支軸（１０）には可動ホルダ（２）の
軸受部（３）が矢印Ｂ方向に摺動自在に、矢印入方向に
回動自在にはめこまれている。（１１）はベースヨーク
（６）の外側突出部（７）の凸面（１０９）に永久磁石
（１４）と対向して固定的に配設されている焦点制御用
コイルである。また、（１２ａ）、（１２ｂ）は外側突
出部（７）に設けられている切欠部（９ａ）、（９ｂ）
に支軸（１０）の軸線とほぼ平行な辺を持つように永久
磁石（１４）と対向する位置に固定されている矩形状の
トラック制御用コイルである。

以上のような構成において、次にその作用を説明する。

焦点制御用コイル（１１）は永久磁石（１４）の外周側
に配置されており、これに電流を流した場合、発生する
電磁力は可動ホルダ（２）に作用して、これを第２図の
矢印Ｂ方向に駆動する。従って、焦点制御用コイル（１
１）に焦点ずれ量に応じた制御電流を流してやることに
よって可動ホルダ（２）と一体となった対物レンズ（１
）を矢印Ｂ方向に移動させてその焦点制御を行うことが
できる。

また、トラック制御用コイル（１２ａ）、（１２ｂ）も
永久磁石（１４）の外周側に配置されており支軸（１０
）の軸線とほぼ平行な辺が磁極（１４ａ）、（ｌｔｃ）
および磁極（１４ｂ）、（１４ｄ）と対向するように配
置されているので、トラック制御用コイル（１２ａ）、
（１２ｂ）の各々の支軸（１０）の軸線と平行な辺の一
辺と他の辺とでは鎖交する磁束の極性が異なる。このた
め、トラック制御用コイル（１２ａ）、（１２ｂ）に電
流を流すことによって、支軸（１０）の軸線とほぼ平行
な辺に生じる力の向きが同一の回転方向となるので、可
動ホルダ（２）を第１図の矢印Ａ方向に回動するように
力が作用し、トラック制御用コイル（１２ａ）、（１２
ｂ）にトラックずれ量に応じた制御電流を流すことによ
って可動ホルダ（２）と一体となった対物レンズ（１）
のトラック制御を行うことができる。

ここで可動ホルダ（２）の中点保持機構について説明す
る。

まず、焦点制御方向の中点保持ｔｉｌ＋Ｍについて第７
図の焦点制御方向変位の特性図に従って説明する。ちな
みに、第７図は焦点制御方向の復元力Ｆ　に対する焦点
制御方向変位Ｘ、の関係を示している。可動ホルダ（２
）が焦点制御方向の中点位置にある場合の永久磁石（１
４）の磁極（１４ａ・）、　（１４ｂ）、　（１４ｃ）
、　（１４ｄ）と対向してベースヨーク（６）の外側突
出部（７）の永久磁石（１４）と対向する周面に永久磁
石（１４）と同心の凸面（１０９）を設けているので、
第７図に示されるように可動ホルダ（２）の焦点制御方
向変位Ｘ　と反対方向に作用する復元力Ｘ「が永久磁石
（１４）に作用して凸面（１０９）の高さ方向の中心付
近を中点として可動ホルダ（２）の焦点制御方向の中点
保持が可能となる。

これは永久磁石（１４）が磁気エネルギーが最大になる
位置で安定することによる。すなわち、空隙の磁束密度
が最大になる位置で安定するためである。このことによ
り、凸面（１０９）上に焦点制御用コイル（１１）を設
ければ空隙における最大の磁束密度を得ることのできる
部分にこれを配したことになり、より大きな焦点制御方
向の駆動力が得られることになる。また、焦点制御動作
に伴って、永久磁石（１４）が変位しても磁束が凸面（
１０９）に入射しようとするために焦点制御用コイル（
１１）を鎖交する磁束密度の変化が小さく、焦点制御方
向動作に伴う焦点制御方向駆動力の変化が小さくなる。

次に、トラック制御方向の中点保持機構について第８図
のトラック制御方向の回転角の特性図に従って説明する
。ちなみに第８図はトラック制御方向の復元力に対する
回動角の関係を示す特性図である。この場合、ｍ６図に
示されているように、永久磁石（１４）の磁極（１４ａ
）、（１４ｂ）、（１４ｃ）、（１４ｄ）の境界（イ）
、（ロ）、（ハ）、（ニ）と対向してベースヨーク（６
）の外側突出部（７）に切欠部（９ａ）、（９ｂ）、（
９ｃ）、（９ｄ）を設けているので、第８図に示すよう
に可動ホルダ（２）の回動角θ１とは逆方向の復元力Ｔ
　　（）ルク）が永久磁石（１４）に作用し可動ホルダ
（２）のトラック制御方向の中点保持が可能となる。こ
れは、焦点制御方向の中点保持機構と同様の原理に基づ
くもので、永久磁石（１４）が磁気エネルギーが最大に
なる位置で安定するためである。

ここで、磁極（１４ａ）、（１４ｂ）、（１４Ｃ）、（
１４ｄ）の境界（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）とそれ
ぞれ対向するように２８ｉ類の幅を有する切欠部（９ａ
）、（９ｂ）、（９Ｃ）、（９ｄ）を設ける理由を第９
図１．第１０図の平面図に従って説明する。ちなみに第
９図、第１０図は２つの切欠部（９ｘ）、（９ｙ）によ
りトラック位置制御を行うための一般的な構成を示すも
のである。第９図に示すように、永久磁石（１４）の磁
極（１４ａ）、（１４ｂ）、（１４ｃ）、（１４ｄ）の
境界（イ）、（ロ）と対向するようにベースヨーク（６
）の外側突出部（７）に切欠部（９Ｘ）、（９ｙ）を設
けた場合、焦点制御方向動作を行うために焦点制御用コ
イル（１１）に制御電流を流すことによって生じる起磁
力によって永久磁石（１４）が回動し動作干渉が起る。

これは、対物レンズ（１）の駆動を行う−ｌ―で問題と
なる。

この磁気的な動作干渉を除去するために第１０図に示さ
れるように永久磁石（１４）の磁極（１４ａ）、（１４
ｂ）、（１４ｃ）、（１４ｄ）の境界（イ）、（ロ）と
対向してベースヨーク（６）の外側突出部（７）に切欠
部（９ｘ）、（９ｙ）を設けた場合、永久磁石（１４）
とベースヨーク（６）による空隙中の磁束密度分布が点
対称とならないために永久磁石（１４）にラジアル方向
の力が生じ、可動ホルダ（２）の軸受部（３）に垂直抗
力として作用し摺動面の摩擦力が増大し摺動特性が悪化
し、焦点制御動作に悪影響を与える。

以上のような理由により、本実施例の構成においては、
永久磁石（１４）の磁極（１４ａ）、（１４ｂ）、（１
４ｃ）、（１４ｄ）の境界（イ）、（ロ）、（ハ）、（
ニ）と対向するようにベースヨーク（６）の外側突出部
（７）に切欠部（９ａ）、（９ｂ）、（９Ｃ）、（９ｄ
）を設けている。

次に、第１１図の平面図に従って、切欠部（９ａ）、（
９ｂ）、（９Ｃ）、（９ｄ）の切り欠きの大きさ、つま
り幅の関係について説明する。さきに述べた磁気的な干
渉を除去するためには、焦点制御用コイル（１１）の起
磁力による空隙中の磁束密度分布の増減の割合が支軸（
１０）の軸心を通る軸線と直交する直線に対し線対称（
点対称を含まず）に生じなければならない。また、永久
磁石（１４）に使用するラジアル方向の力を低減するた
めには、空隙中の磁束密度分布が点対称に近付かなけれ
ばならないため、ベースヨーク（６）の外側突出部（７
）に設けられた切欠部（９ａ）、（９ｂ）の幅θ１と切
欠部（９ｃ）、（９ｄ）の幅θ　の関係はθｌ〉θ２と
ならなければならない。この場合、θ１と０２の値が近
付く程、永久磁石（１４）に作用するラジアル方向の力
は低減する。

第１４図はこの発明の他の実施例に係る対物レンズ駆動
装置の平面図、第１２図は第１４図の構成に適用される
焦点制御コイルアッセンブリィの平面図、第１３図は第
１２図の■−■線で得た断面図、第１５図は第１４図の
ＩＶ−ＩＶ線で得た断面図である。

本実施例の第１図から第６図の実施例の構成と異なる点
は、焦点制御用コイル（１１）を空心状態で巻き線を行
うことで形成してこれをベースヨーク（６）に固定する
代わりに、非磁性祠料または磁性材料からなるコイルホ
ルダ（１１５）に焦点制御用コイル（１１）を巻き線し
て、これをベースヨーク（６）の外側突出部（７）に永
久磁石（１４）と対向するように固定したことである。

このように、比較的機械的な強度の高いコイルホルダ（
１１５）に焦点制御用コイル（１１）を巻き線すること
によって、従来から焦点制御用コイル（１１）の組立作
業上の問題点であった取り扱いミスによる破壊の心配が
なくなり、取り扱いを簡単化できて作業性を向上するこ
とができる。

なお、コイルホルダ（１１５）の材料としては、例えば
エンジニアリングプラスチックのような非磁性材料を用
いた場合は可動ホルダ（２）の焦点制御方向の中点保持
ができないが、鉄等の磁性材料を用いた場合は可動ホル
ダ（２）の焦点制御方向の中点保持が可能である。

「発明の効果〕 以」二述べたようにこの発明の対物レンズ駆動装置によ
れば、可動部に永久磁石を配し、固定部に制御用コイル
を配しているので、可動部からのリード線引き回し処理
が不要となり、また固定部であるベースヨークの永久磁
石と対向する周面に設けた凸面もしくは固定部のベース
ヨークに永久磁石と対向するように設けたヨークにより
可動部の焦点制御方向の中点保持が可能となり、さらに
永久磁石の磁極の境界の各々と対向するようにベースヨ
ークに切り欠きを設けているので可動部のトラック制御
方向の中点保持が可能となるので可動部の支持部材が不
要になる等、可動部と固定部を連結する微妙な作業がな
くなるので、組立上の生産性が良く信頼性の高い装置を
実現することができる。さらに、凸面上に制御用コイル
を設けるか、ヨーク部に制御用コイルを巻回しているか
しているので、焦点制御動作に伴う駆動力の変化が少な
く、また永久磁石の磁極境界と対向して切り欠きを設け
ているので、摺動面に加わる垂直抗力が小さくなるので
、安定した制御動作が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る対物レンズ駆動装置
の平面図、第２図は第１図の１−１線で得た断面図、第
３図はｍ１図の■−■線で得た断面図、第４図は第１図
の固定部を抜き出した平面図、第５図は第１図の構成に
おける永久磁石部分の平面図、第６図は第５図の永久磁
石とベースヨークの位置関係を示す図、第７図は焦点制
御方向変位の特性図、第８図はトラック制御方向の回転
角の特性図、第９図及び第１０図は２つの切欠部により
トラック位置制御を行うための一般的な構成を示す平面
図、第１１図は切欠部の切り欠きの大きさ、つまり幅の
関係について説明する平面図、第１２図は他の実施例に
係る対物レンズ駆動装置に適用される焦点制御コイルア
ッセンブリィの平面図、第１３図は第１２図の■−■線
で得た断面図、第１４図は第１２図実施例に係る対物レ
ンズ駆動装置の平面図、第１５図は第１４図のＩＶ−Ｉ
Ｖ線で得た断面図状態の部を切断した平面図、第１６図
は従来の対物レンズ駆動装置の分解斜視図、第１７図は
第１６図の構成の組立状態の一部を切断した平面図、第
１８図は第１７図のＶ−Ｖ線から得た断面図である。 図において、（１）は対物レンズ、（２）は可動ホルダ
、（３）は軸受部、（６）はベースヨーク、（７）は外
側突出部、（８）は内側突出部、（９ａ）、（９ｂ）、
（９ｃ）、（９ｄ）は切欠部、（１０）は支軸、（１１
）は焦点制御用コイル、（１２ａ）、（１２ｂ）はトラ
ック制御用コイル、（１０９）は凸面、（１４）は永久
磁石、（１４ａ）、（１４ｂ）、（１４ｃ）、（１４ｄ
）は磁極、（１１５）はコイルホルダである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　弁理士　大　岩　増　雄 （他　２名） 第１図 第３図 第４図 別　　　　　　　６ 第５図 第６図 ９Ｃ”　　１４Ｃ 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 １口 第１４図 第１５図 第１６図 第１７図 第１８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光スポットの光情報媒体に対する焦点位置を制御
   すべく摺動可能な、また情報トラックに対するトラック
   位置を制御すべく回動可能な可動手段に保持される対物
   レンズと、可動手段の回動軸とほぼ直交する方向に多極
   着磁されるリング状の永久磁石と、永久磁石の内周面お
   よび外周面に対向して設けられたベースヨークと、永久
   磁石の磁極の境界部の少なくとも２個所と対向するよう
   にベースヨークに設けた幅の異なる切欠部と、永久磁石
   とベースヨークで形成される空隙中に位置するようにベ
   ースヨークに固定される焦点制御用コイルと、永久磁石
   とベースヨークで形成される空隙中に位置するようにベ
   ースヨークに固定されるトラック位置制御用コイルを備
   えることを特徴とする対物レンズ駆動装置。