JPH02276029A - 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、対物レンズを有する被駆動体を１−ラッキン
グ（′ｒＲ）方向及びファーカス（ＡＦ）方向に駆動す
る対物レンズ駆動装置に係り、ＣＤプレーヤ、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ装置、レーザディスク、光デイスク装置に好適なピ
ックアップに関するものである。

〔従来の技術〕

従来の対物レンズ駆動装置（アクチュエータ）は例えば
実開昭６３−７４７２２号公報（例Ａと記す）のように
中央にビンを有しこのビンを上下にスライ１（シて、Ａ
　Ｆ方向に、このビンを中心に回転することによって、
°１゛Ｒ方向に２次元アクチュエータを構成していた。

この方式の大きな改善すべき項目の一つに同第１図ｂ　
ａ　＊　ｈ　ａに示されるリード線がサスペンジョの他
に必要であるということである。これに対し、他の従来
の対物レンズアクチュエータは、例えは特開昭６１−１
１５２４９号公報（例Ｂと記す）の様に４本の支持棒が
互いに平行に配置され、２軸の平行リンクを構成する方
式で、この方式は４本の支持棒がリード線を兼ねるため
、被駆動体に具備されている駆動コイルへの″耐流供給
用リード線が不要であるという利点をもっている。しか
しながらこの方式は、光ディスクの半径方向にシークす
る際、慣性おくれのため、高速シーク時に残留振動が発
生し、高速シークが不可能になる欠点を有する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術の不具合点をまとめると前者の例において
はリード線の必要なこと、後者の例においては残留振動
のあることである。

そこで、本発明の第一の１４的はこれら２つの点につい
て改良することにある。

さて、リード線を無くする他の従来例として、例えば特
開昭６３−１６８８４７号公報（以ド例Ｃと記す）には
可動部にマグネットを具備し、固定部に配置された直交
したコイルにより対物レンズを２次ノしに駆動する方式
がある。本例は光ヘッドのＭ形化、組立ての簡単化に大
きな利点をもつものであるが、単一駆動のため、大きな
磁石が必要なこと、磁気回路が閉じてないため磁気効果
が良くないことがさほど配慮されていなく、感度を高く
確保できない問題があった。

本発明の第２の目的はこの高感度化を達成することにあ
る。

さらに、例Ａ、Ｈにおいて知られている事がらに高次共
振周波数（２０Ｋ　Ｈｚ近傍）とは別な副共振（１〜数
Ｋ　Ｈｚ　）がさまざまな要因で発生していることであ
る。その要因例としては、加工ばらつき、組立てばらつ
き、回転中心と支持中心の不一致、重心と推力中心の不
一致などである。

そこで本発明の第３の目的は、このような副共振を低減
することにある。

さらに本発明の目的は以上の目的を満足しながら、薄形
の駆動装置を提供するところにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記第１の目的はアクチュエータの動作自由度を２軸方
向のみに規定される構造とし、リード線を兼用した支持
ばねをもっことにより達成されろ。

上記第２の目的は、磁気回路の磁束の年中した部分を有
効に利用することにより達成される。

上記第３の目的は、駆動力を］点に集中させずに、分布
させるか、駆動系としてプッシュプル方式にすることに
より達成される。

〔作用〕

第１の手段は、アクチュエータ１′＋ｆ動体の慣性才９
くれかなくなる。それによって、常にシーク時に不要な
残留抵抗がなくなるので、シーク速度を速くすることが
可能となる。またリード線を兼用することによって組立
性のよい構造体がＬＩｒ能となる。

第２の手段は、磁束分布を４１効に利用できるので感度
の確保が安易となる。

第３の手段は、アクチュエータの振動モードが非対称形
態を呈しても、分布された駆動力のため各点に作用する
。それによって、非対称形態が緩和されるように動作し
、より安定した周波数特性を得られる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図により説明する。

アクチュエータ可動部１は対物レンズ２、それを登載す
るプラスチック製のホルダー３、可動部を駆動するコイ
ル４の主な部品で構成されている。

コイル４はＡ　Ｆ’方向駆動コイルである。中央部には
ヨーク５に重直に立てられたビン６を有し、このビンを
上下することによりＡＦ力方向動作をするものである。

またこのビンを中心に回転することによりレンズ２は左
右方向によう動する。これによって′１°Ｒ方向の動作
が０ｆ能になる。本アクチュエータの動作はこれら２方
向の動作のみで他にはない。

また対物レンズ２のビンとは反対側にバランスウェイト
７があり、ビン６を中心として前後方向のバランスがと
られている。このバランスとビンの効果により本アクチ
ュエータが横方向すなわち１゛Ｒ方向にシークしても本
アクチュエータは振動しなく、慣性おくれによる残留振
動が防止される効果がある。

このｐｆ動部」に対し、サスペンション８が具備されて
いる。本サスペンションは、リン青銅もしくはステンレ
スで作られており、導伝性を有するものである。このサ
スペンションは一端を固定側ヨーク５の足部９に半田で
取められ、他端ｌ：１：ホルダ−３の上面に取りつけら
れた回路パターン１０に半田で止められる。この他端は
ホルダー３の中央部に位置したビン１１祭経由すること
により、可動部１がビン６に対し、精度よく組立てられ
るものである。またこのサスペンションはＡＦ方向コイ
ル４に電流を供給することが可能である。

次に本アクチュエータを駆動する推力系につり）で説明
する。磁石１２はヨークプレー１−５の立ち上り曲げ部
を利用したアウターヨーク１４に接着され、インナヨー
ク１３で閉回路の磁気回路を構成している。Ａ　Ｆ方向
コイル４に、４本あるサスペンションのうち後側２本の
サスペンションを利用し電流を供給することによって、
上上方向に動作する。次にＴＲ方向について説明する。

ホルダー３には円柱形の磁石１５がビン６を中心に回転
対称で、前後、左右対称の位置に横方向に平行に一体柱
形されている。４ケの磁石１５の円柱軸の延長線上で固
定側に接着されたＴ　Ｒコイル１６が４ケ具備されてい
る。このコイルに電流を流すことにより対物レンズ２は
’ｌ’　Ｒ方向に駆動される。

との′１°Ｒ方向駆動系の配置について第２図で説明す
る。第２図は第１図を上面より見たものである。磁石は
１５ａ〜１５ｄと４ケ、またコイルは１６ａ〜１６ｄと
４ケ各々が対向して配置されている。その具体的動作状
態を第３図にボしている。

同図のレンズ側に位置する磁石、コイルは図の下方向に
力が働く様、またバランスウェイト側は上方向に力が向
く様に構成されている。すなわち、磁石はすべて一体柱
形された後着磁されてるが、その着磁方向はＮがすべて
第３図の上側で、Ｓが下側向きである。これによって着
磁が一度にしかも簡“単に行える。これに対しコイル１
６はそれぞれが前述のベクトルを発生せしめる方向に結
線されている。

これらのコイル」６の細詳の一実施例を第４図と第５図
に示す。第４図はコイルＪ６のＣ，ｄ部分を示したもの
でＣは断面表ｚｌ＜、ｄは一ヒ血表刀（をした。゛１゛
Ｒコイル１６はプラスチックでできたカラー５１ｃの上
に巻きつけられており、このカラーをアーム５２ｃの中
に挿入したものである。このアーム５２ｃは軟鋼ででき
たヨークプレート５の側端をおり曲げ加工して出来上っ
ている。このアーム５２はコイル１６でできた磁束を集
中させる役目と、コイルを保持する役目をもつ。

コイルは空心コイルとし、Ｃ林に先のアームに接着保持
してもよいし、また、コイルは、フレキシブルパターン
配線の中にエツチングではり込んだものでもよい。

また本実施例では磁石を４組対向した構造としているが
、第６図に示すように８組が対向した構造でもよい。い
ずれの場合も推力のベアは少なくとも２，４．６・・・
と偶数ケのベアとなることが必要である。

さて第２の目的に対し、本発明が効果のある理由を以下
に示す。磁石の磁束分布はよく知られているように第７
図の磁石の外側ではＮ極から５ｔ４４へ向って磁束が流
れる。そのうち空間的密度のいちばん高いのは各極の存
在する面の垂直方向である６本考案ではこの磁石に作用
する磁界発生用コイルはこの！１へ直方向に位置し、さ
らにこのコイルが固定側から、磁界を発生させることに
よって可動体１の中に存在する磁石を磁気吸引もしくは
反発で動かせる原理である。

次に第３の目的の構成に対する理由を示す。第８図は、
第２．：３図と同様に上面からみた模式図を刀（してお
り、中央部実線はモードを示している。

このようにビン中心のモードのとき、もし奇数の推力系
の場合、例えばＦｓだけの場合ビン６にはド１の逆の反
力Ｒが動くことになる。ところがド２も考えると相方直
線力であるが互いに点対称になるよう構成しているので
、ビン６には反力がかからないものとなる。さらに、も
し、ド工の加わる８１点、第３図では１５ａ、ｉ５ｄ点
に相当する点で極部的な変形モードが発生しても、全体
として両件するために極部の変形の作用が平均化され全
体としてスムースに動作するものどなる。

それを式で表示するとレンズ部の応答Ｘ　１．　（ω）
は１次のモードだけを考えると ここでＢ（ω）は動的応答倍率を示すもの４はモード ａ　”　ｄは例えばｉ　５　ａ　〜ｉ　５　ｂに対応１
・゛は推力 りはレンズ部を示すもの となる。すなわち応答は Ｘ’Ｌ（ω）＝ψａψＬ）１’ｄ＋ψｂψしト′ｂ十　
ψＣψ＋−Ｆｃ＋　り輸ψｂ　ＦｄでＦはすべて同じド
とすると となる。すなわちＸ’＋、の応答はψ８〜ψ６の加算で
表現される。ψａ〜ψ６は本アクチュエータの例では絶
対値がほぼ一定となる。しかし部分的に例えばψａが少
し大きくなっても、４ψａψｒ、　Ｆで駆動（１ｊ） されるわけでなく４ケで駆動されるのでψａの変形が他
と変ってもＸ　’　＋、（ω）のノ、８＠は平均的に緩
和されたものとなることがわかる。

さて、別な実施例を第９図に示す。本例はバランスウェ
イト７のない例であるバランスウェイトはピンに対しレ
ンズ側とバランスウェイト側がつり合う目的で具備され
たものである。それに対し第９図はバランスウェイ１〜
側の磁石１５ｂ、１５ｃがｉ５ａ、］、５ｄより大きく
、構成され、全体としてバランスがピン中央部にくるよ
う成されたものである。この場合、推力が０１を側と後
側でアンバランスなものとなる。そこでバランスをとる
ため駆動コイルＬ６ｂ、　　１６ｃはＪ、６ａ、Ｊ、６
ｄに比べて、巻き数をへらしたものになっている。

磁石の保磁力の前側をト′１．後側をＦ’ｓとする、コ
イル発磁力をト”、Ｃ，）”ｓＣとするとＦ’　　ｉ　
　Ｘ　　Ｆ”　　ｚＣ＝　　ト’　　ｓＣ＋　　Ｉｅ’
　　ｓとなる様ｆ→”ｉＣＴ　Ｆ’ｓＣを調節する。す
なわちＦ　ｓＣ；＝　）”　　ｉＣＸ　　Ｆ　ｆ　／　
　ｌ”　　ｓで計算されるコイル巻数を決定することが
可能である。

次に本発明の他の一実施例を説明する。

第１０図は斜視図であり、対物レンズ２の中心とピン（
支軸）６中心を通る直線をＹ軸とし、支＠線方向をＺ軸
（Ａｌ−”方向）、Ｘ方向を′１゛Ｊぐ方向で第１図で
は支軸６を中心に回転する。対物レンズ２はレンズホル
ダ３の一端に挿入固定される。

このレンズホルダ８はポリカーボネートなどの高剛性プ
ラスチック非磁性材料から成る。レンズホルダ３には軸
受穴２１が設けてあり、ヨークプレート２２に取付られ
た支軸６と摺動部を構成している。２個のＡ　Ｆ’方向
駆動コイル４ａ、４ｂはレンズホルダ３の両脇にＹＩＩ
Ｉｌｌｌ対称固定される。゛」°Ｒ方向駆動コイル１−
６８〜ｉ６ｄはレンズホルダ両脇に、Ｙ軸及びＸ軸対称
に固定される。

Ａ　Ｆ方向及び’ｌ’　Ｒ方向駆動磁場形成用マグネッ
ト１２ａ、１２ｂが、アウタヨークｉ４ａ、Ｊ−４ｂに
固定されヨークプレート２２をかいしてインナヨーク１
３ａ、１３ｂ！気回路を形成する。その間に、Ａ　Ｆ方
向駆動コイル４ａ、４ｂとＪ゛１り方向駆功ｊコイルｉ
６ａ〜１６ｄがありレンズホルダ３を駆動する。

レンズホルダ；３は軸受穴２１の周辺部を厚くした土手
部２３を有し、その土手部２３にはレンズホルダ支持用
バー（サスペンション）８ａ〜８ｄを固定するためのピ
ンｌｌａ〜ｉｌｄを設けである。レンズホルダ支持用バ
ー８ａ〜８ｄは、支軸６中心を通る放射線上に配置する
。このバー８ａ〜８ｄは電流供給用リード線と兼用であ
り、ト’　ＰＣＩＯのパターンにハンダ付されＡＦ力方
向びＴ）１方向駆動コイル４　ａ　、　４　ｂ　、　ｉ
、　６　ａ　〜１６　ｄにそれぞれ直列接続される。３
０ａ〜３０ｃは半田部である。３　ｉ　ａ　−３１ｃは
、スリットである。

レンズホルダ３には、対物レンズ２と支軸６をはさんで
バランスウェイト７を取付ける。これは、レンズホルダ
３全体の重心及びモーメント中心を支軸６中心と一致さ
せるため設けた。

第１１図は、バー８の形状を示したもので、矩形状にな
った部分１８を持つことによりレンズホルダ３のＡ　Ｉ
−”及び１゛Ｒ方向１次ｌｌ５１有振動数を制御（］４
） する。

第１２〜１６図は、バー８の形状が異なる実施例である
。

第１２図は、矩形部１９かＡＦ力方向び゛」Ｊ＜方向に
伸びた形状を取っている。

第１３図は、矩形部２０が■字形をとったものである。

第１４図は、第１１１＊ｌの矩形部」８にアールをつけ
たものでＳ字状部２５になっている。これと同様に■字
形他の形状でもアールを付けたものとつけないものがあ
る。

第１５図は、第１２図の矩形部」９でＡ　Ｆ方向と１゛
Ｒ方向に向いている部分の結合を一直線で結んだもの２
６を有する。

第１６図は、矩形部の代わりにかすがい状部２７を設け
たものである。このかすがい状部２３が設けられている
平面は、゛１゛Ｒ方向乎向であるがＡ　Ｐ’方向乎而面
あるものもあるとする。

第１１〜１６図は、−ケ所に矩形部があるが、数ケ所あ
るいは、バー８全体にあってもよい。またその方向も、
Ａ　Ｆ方向平面、ＴＲ方向平面どちらもとれる。

〔発明の効果〕

本発明によれは、駆動体に供給するり−ド線の数を従来
の４本から２本にへらせるはかりでなく、それによって
組立性の向上を図ることができる。

また本発明によれば、残悄振動のないアクチュエータを
供することが口ｆ能となる。

また本発明によれば、感度をおとすことなく、組立性の
よいアクチュエータを供することができる。

また本発明によれば、アクチエータが極部的に変動した
モードをもってもその影響を小さくおさえることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の外観図、第２図は第１図の
上面図で、駆動部を強調した図、第３図は駆動力の方向
を示す図、第４図はコイル部の詳詳構造図、第５図は第
４図の横断面図、第６図は磁石配置の他の実施例を示す
図、第７図は磁束台（■６） 布を示す図、第８図は駆動力位置と振動モードの関係を
示す図、第９図は磁石配置の別な実施例を示す図、第１
０図は本発明の他の実施例をボすド１、第１１図は第１
０図の一部材であるサスペンションの部分拡大図、第１
２図〜第１６図は夫々サスペンションの他の例を示す図
である。 １・・・ｉｉＪ　ｍｒ体、２・・・対物レンズ、；３・
・・ホルダ、４・・・Ａ　Ｆ駆動コイル、５・・・ヨー
クプレート、６・・・ビン、７・・・バランスウェイト
、８・・・サスペンション、９゜１１・・・位置決めビ
ン、１２・・・磁石、１５・・・′１′Ｒ方向磁石、１
６・・・′１゛Ｒ駆動コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、対物レンズを有し、該対物レンズを直角の２軸方向
   に駆動できる対物レンズ駆動装置において、可動なる該
   対物レンズを保持するホルダーの一部に磁石を複数個を
   対向もしくは同向させて配置し、その配置された磁石に
   相対する位置に固定した電動コイルなどの電気的な発磁
   装置を具備したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。 ２、回転支軸を回転中心とした回転及び、回転支軸の軸
   方向に移動可能なレンズ保持体に、対物レンズと回動支
   軸方向駆動用コイルと回転方向駆動コイルを備えた、軸
   摺動形対物レンズ駆動装置において、同一平面内で複数
   の弾性部材を配設し、弾性部材の一端をレンズ支持体に
   、他端をベースに保持し、その弾性部材が矩形状等の形
   状を持つことを特徴とした対物レンズ駆動装置。