JPH02278525A - 光学ヘッド用アクチュエータ - 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】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本発明は、光学ヘッドに於ける対物レンズをフォーカシ
ング及びトラッキング両方向に駆動するための光学ヘッ
ド用アクチュエータに関する。

〈従来の技術〉 光デイスクドライブ等に用いられる光学ヘッドの対物レ
ンズを駆動するためのアクチュエータが種々提案されて
おり、例えば実開昭６０−９８１２０号公報には、対物
レンズを遊端部にて支持する保持体を、ガイド軸により
軸線回りに回動自在にかつ軸線方向にスライド自在に支
持し、保持体と一体を成しかつガイド軸と同軸を成す円
筒状のコイルボビンの外周に巻装されたフォーカシング
用駆動コイル及び該コイルに貼着されたトラッキング用
駆動コイルと、これら両駆動コイルに対応する永久磁石
等の固定磁気ユニットとの間の磁気作用により、保持体
をフォーカシング及びトラッキング両方向に駆動する軸
摺動型アクチュエータが開示されている。上記アクチュ
エータでは、ボビン外周のコイルを部分的に外囲するよ
うに永久磁石を支持する外側ヨークを配置し、またガイ
ド軸を内側ヨークとして用いている。

ところで、近年、データの読み出しを高速化するために
ディスクが高速回転化する傾向にあるが、高速回転化に
伴ってディスクの面振れや偏心量も増大する。そのため
、ディスクの振れに対して確実に追従させるためには、
アクチュエータの駆動感度を高め、かつ高加速度にて駆
動した際にレンズ保持体が共振を生じないように、その
固有振動数を高める必要がある。また、トラッキング方
向に対する制御精度を高めるためには、対物レンズが回
転中心即ちガイド軸から成る程度の距離を有しているこ
とが望ましい。しかしながら、保持体の対物レンズ支持
部がガイド軸から遠くなると、その支持部の最遊端部の
振れが生じ易くなって、固有振動数を高めることが困難
となる。

また、トラッキング用駆動コイルを大型化することなく
、駆動力を大きくして駆動感度を高めるためには、トラ
ッキング用駆動コイルの取付は位置までの半径を出来る
だけ大きくすると良い。しかしながら、そのコイル支持
部が半径方向外向きに大きく突出すると、上記と同様に
コイル支持部の最遊端部の振れが生じ易くなって、固有
振動数を高めることが困難になる。各支持部の剛性を高
めるべく、例えば支持部の肉厚を厚くしたり、リブによ
り補強することが考えられるが、重量が増大して駆動感
度が低下するという問題がある。

〈発明が解決しようとする課題〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、対物レンズを支持する保持体を、軽量化しつつその
固有振動数を高めることが可能な光学ヘッド用アクチュ
エータを提供することにある。

［発明の構成］ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、光学ヘッドに於け
る対物レンズを遊端部にて支持する保持体と、前記保持
体をフォーカシング及びトラッキング両方向にガイドす
る手段と、前記保持体を前記両方向に駆動する手段とを
有する光学ヘッド用アクチュエータであって、前記両方
向の少なくとも一方が前記保持体の回動方向を成すと共
に前記保持体の前記遊端部の前記対物レンズを支持する
外周部にリブが設けられ、かつ前記リブが最遊端側に向
けて先細り形状をなしていることを特徴とする光学ヘッ
ド用アクチュエータ、或いは光学ヘッドに於ける対物レ
ンズを遊端部にて支持する保持体と、前記保持体をフォ
ーカシング及びトラッキング両方向にガイドする手段と
、前記保持体を前記両方向に駆動する手段とを有する光
学ヘッド用アクチュエータであって、前記両方向の少な
くとも一方が前記保持体の回動方向を成して、かつ前記
駆動手段の当該回動方向に駆動力を発生するための磁気
発生部材が、前記保持体の前記対物レンズの支持部に隣
接する支持面に取着されていることを特徴とする光学ヘ
ッド用アクチュエータを提供することにより達成される
。

〈作用〉 このようにすれば、対物レンズの支持部の剛性を高める
ことにより、保持体の固有振動数を向上し得ると共に、
対物レンズ支持部の最遊端側を軽量化することができ、
保持体の駆動感度を向上し得る。また、回動方向に駆動
力を発生させるための磁気発生部材を取付けるための支
持面を対物レンズ支持部に隣接して設けることにより、
両者を一体化して剛性を高めることができ、保持体の固
有振動数を向上し得ると共に、対物レンズ支持部側にリ
ブ等を設ける必要がないため、磁気発生部材の支持部を
軽量化でき、駆動感度を向」ニし得る。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図〜第４図は本発明に基づく光学ヘッド用アクチュ
エータの構成を示す。有底円筒形状を成す下側ケーシン
グとしての磁性体からなるベースヨーク１の底壁１ａの
中央部には、丸棒状の磁性体からなるガイド軸２が立設
されている。ガイド軸２には、その直径方向に長い変形
楕円型を成しかつその一方の遊端部にて対物レンズ３を
支持する保持体４が、その中央部に第２図に於ける上下
方向に嵌通して形成された軸受は孔５により、ガイド軸
２の軸線回りに回動自在にかつ軸線方向にスライド自在
に支持されている。尚、保持体４は、固有振動数の向」
−のため、比重に対する曲げ弾性の大きさである比弾性
率の大きい材質である例えばＰＰＳ樹脂からなる。

保持体４の中央下部には軸受は孔５と同軸を成す円筒部
６が下方に向けて突設されており、円筒部６の下端面６
ａには、環状に巻回されたフォーカシング用駆動コイル
７がガイド軸２を囲繞するように設けられている。この
フォーカシング用駆動コイル７の内周面とガイド軸２と
の間には所定のギャップが郭成されている。

保持体４の長手方向の第１図に於ける左側の遊端部には
、対物レンズ３を一体的に支持するための支持部９が形
成されている。この支持部９には、軸受は孔５の軸線に
沿う向きに貫通する支持孔１１が形成されており、対物
レンズ３を同軸的かつ一体的に有する円筒形状を成すレ
ンズホルダ８が同軸的に固着されている。支持部９の」
二端面の支持孔１１の外周部には、レンズホルダ８の」
二部を囲繞するように環状リブ１２が形成されている。

この環状リブ１２は、第２図に良く示されるように、支
持孔１１の外周部の高い剛性を損わない範囲で、支持部
９の中間部から第２図に於ける左側である最遊端側かつ
斜め下方に向かう切断面をもって切除されている。尚、
支持部９の下側部分も、同様に最遊端側かつ斜め」二部
に向かう切断面をもって切除されている。

保持体４の長手方向の他端部、即ち第１図に於ける右端
部には、対物レンズ３による重量に対してバランスを取
るためのカウンタウェイト１３が取り付けられている。

カウンタウェイト１３は、有底円筒形状を成しており、
その底壁に保持体４の回動方向に直交する向きに形成さ
れたスリット１４を有する。また、カバーヨーク１５の
天板部１５ａの下面に固設された発光ダイオード１６と
、ベースヨーク１の底壁１ａ上に固設された受光センサ
としてのフォトダイオード１７とが、スリット１４を介
して互いに対向するように配設されている。

発光ダイオード１６から発せられる光がスリット１４を
介してフォトダイオード１７」二に照射されるが、この
フォトダイオード１７はトラッキング方向に等分割され
た２分割フォトダイオード素子からなり、保持体４の中
立位置に於てスリット１４を介した照射パターンが分割
線上を境に２等分されるようになっている。従って、ト
ラッキング方向に保持体４が回動した際には両フォトダ
イオード素子間に光量差が生じることから、中立位置か
らのずれを容易に検出することができる。このようにす
ることにより、対物レンズ３をトラフキング方向に対し
て常に中立位置に保持するように制御できる。

保持体４の外周部の前記した支持部９に隣接する部分に
は、第３図に併せて示されるように、支持部９の外周面
に連続する面を有するスカート部４ａが形成されており
、スカート部４ａの外側壁面に形成された平坦状を成す
支持面には、矩形の環状を成すトラッキング用駆動コイ
ル１８ａが貼着されていると共に、ガイド軸２を挾んで
相反する側にも対称的に同様のトラッキング用駆動コイ
ル１８ｂが貼着されている。また、保持体４の軸受は孔
５とトラッキング用駆動コイル１８ａ、１８ｂとの間の
部分には、軸受孔５の軸線に沿って上下方向に貫通し、
かつ概ね扇形断面を有する通孔１９がそれぞれ設けられ
ている。

保持体４の支持部９と、第１図に於けるガイド軸２の時
計方向回りに隣り合うスカート部４ａとの間、及び保持
体４のカウンタウェイト１３の支持部と上記と同方向に
隣り合うスカート部４ｂとの間には、保持体４の重量を
低減するべく、保持体４の外周面及び下側に開口する凹
設部２１が形成されている。これら両凹股部２１の天板
部分には、係合片２２がそれぞれ下方に向けて凸段され
ている。係合片２２と、ベースヨーク１の周壁部１ｂの
各対応する部分に設けられた係止片２３とが、環状ゴム
体２４を介して互いに連結されており、ベースヨーク１
に弾性的に保持体４が支持されている。ここで、環状ゴ
ム体２４は、保持体４の中立位置を保持するためのもの
であり、減衰作用の比較的大きなかつ温度特性の良いシ
リコンゴムを用いると良い。

前記した通孔１つには、ベースヨーク１と一体をなして
その底壁１ａ側から立ち」二がるようにされ、かつ通孔
１９と概ね補完的な形状を成す円弧状断面を有する内側
ヨーク２７が受容されている。

ベースヨーク１の周壁部１ｂの内側ヨーク２７と対峙す
る側が開口しており、カバーヨーク１５の天板部１５ａ
から立ち下がりかつその開口部を概ね埋めるように形成
された外側ヨーク２８の内周面には、内側ヨーク２７と
概ね補完的な形状を成す一対のマグネット部＋ａ’２９
ａ、２９ｂを、互いに相反する磁極が隣接するようにし
てなるトラッキング用マグネット２つが設けられている
。

尚、内側ヨーク２７の下部と外側ヨーク２８の下部との
間には、両者間を磁気的に橋絡するためのヨーク部月２
０が設けられている。

ベースヨーク１の」一部には、その−Ｌ方間口面を覆う
ための」二側ケーシングとしての磁性体からなるカバー
ヨーク１５が一体的に取り付けられている。カバーヨー
ク１５の天板部１５ａには、対物レンズ３を通るレーザ
光を上下方向に通過させるための孔３０が設けられてお
り、ベースヨーク１の底壁１ａには、対物レンズ３を通
るレーザー光の光軸を直角に曲げて外部に導くための鏡
体３１が設けられている。また、カバーヨーク１５の天
板部１５ａには、ガイド軸２の上端面が固着されており
、ベースヨーク１とカバーヨーク１５とによりガイド軸
２が両端固定支持されている。

フォーカシング用駆動コイル７の外周部には、第５図に
良く示されるように、ベースヨーク１の底壁１ａに設け
られた鏡体３１を避けるように、環状の一部を切り欠か
れた形状を成すフォーカシング用マグネット２５が配設
されている。このフォーカシング用マグネット２５は、
互いに対称形を成す円弧状の一対のマグネット部材’２
５ａ、２５ｂ同士を周方向に結合してなり、前記したフ
ォーカシング用駆動コイル７を所定のギャップをもって
囲繞するように、ベースヨーク１の底壁１ａに立設され
かつフォーカシング用マグネット２５と同様に一部を切
り欠かれた環状を成す磁性体からなる周方向壁２６の内
周面に固着されている。

ところで、一般には、焼結磁石を環状に閉じるように形
成した場合には、半径方向に磁束を生じさせるようには
磁化できないため、軸線方向端面に環状ヨークを結合し
て、その環状ヨークの内周面を介して半径方向に磁束を
生じさせるようにしている。従って、マグネットの」二
にヨークを重ねるため、高さ方向に大きくなりがちであ
った。また、プラスチック磁石を環状に形成することに
より、半径方向に磁束を生じさせるように着磁できるが
、磁気力が弱くかつ着磁条件などから内径が比較的大き
くなり、アクチュエータの小型化が困難であった。

本実施例では、円弧状の焼結磁石を複数用いて全体とし
て概ね環状を成すようにフォーカシング用マグネット２
５を形成しており、このようにすることにより、個々の
マグネット部材２５ａ、２５ｂごとに着磁できるため、
焼結磁石を用いて円弧状部材の内周面と外周面とを通る
向きに磁束を生じさせることができ、大きな磁気力を有
する小型のフォーカシング用マグネットを形成すること
ができる。

このようにして構成された光学ヘッド用アクチュエータ
に於ては、ガイド軸２が、珪素鋼などの飽和磁束密度の
高い磁性体にて形成されて、フォーカシング方向の駆動
用磁気回路のヨークの一部として用いられており、ガイ
ド軸２とフォーカシング用マグネット２５との間の磁気
ギャップ内に形成される磁束が、フォーカシング用駆動
コイル７を貫通している。従って、フォーカシング用駆
動コイル７に供給される電流の向き及び強さを適宜調節
することにより、保持体４をガイド軸２の軸線方向に駆
動制御することができる。このように、ガイド軸２とは
別個に内側ヨークを設ける必要がないため、フォーカシ
ング用駆動コイル７の外径を可及的に小さくすることが
できる。これにより、ガイド軸２の軸線回りの慣性モー
メントを最小限に押えることができるため、ｌ・ラッキ
ング方向の駆動に必要な駆動力も小さくすることができ
る。

一方、トラッキング用マグネット２９は、前記したよう
に、両マグネット部ｔｒＡ２９　ａ、２９ｂ同士が互い
に相反する磁極が隣接するように設けられており、即ち
トラッキング用駆動コイル１８ａ１１８ｂの回動方向に
対を成す辺に対して、それぞれ互いに相反する方向に磁
束が貫通ずるようにされている。従って、トラッキング
用駆動コイル１８ａ、１８ｂに供給される電流の向き及
び強さを適宜調節することにより、トラッキング用駆動
コイル１８ａ、１８ｂの上記対を成す辺には、それぞれ
同方向に磁気作用による力が生じ、保持体４を、軸線回
りのトラッキング方向に効率良く駆動制御することがで
きる。

前記したように、保持体４の遊端部に設けられた支持部
９には、環状リブ１２が設けられており、比較的重い対
物レンズ３を高い剛性をもって支持することができ、保
持体４が駆動された際の支持部９の振れを比較的高い周
波数まで防止し得る。

また、支持部９の最遊端側が前記したように軽量化され
ており、保持体４の駆動感度を向上し得る。

また、１ヘラツキング用駆動コイル１８ａ、１８ｂを支
持するための一方のスカート部４ａを対物レンズ３ａの
支持部９に隣接して設けると共に、他方のスカート部４
ｂもカウンタウェイト１３の支持部に隣接して設けたた
め、各支持部と各スカート部４ａ、４ｂとをそれぞれ一
体化して剛性を高めることができる。従って、前記と同
様に、保持体４が駆動された際のスカート部４ａ、４ｂ
の振れを比較的高い周波数まで防止し得る。更に、例え
ば両支持部間の中間位置にスカート部４ａ、４ｂを設け
た場合には、スカート部４ａ、４ｂの両側縁部の剛性を
高めるために一対のリブを設ける必要があるが、本実施
例では各支持部側のリブを設ける必要がないため、スカ
ート部４ａ、４ｂ即ちトッキング用駆動コイル１８ａ、
１８ｂの支持部が軽量化されており、前記と同様に保持
体４の駆動感度を向上し得る。また、スカート部４ａ、
４ｂの高い剛性を好適に確保することができるため、ト
ラッキング用駆動コイル１８ａ、１８ｂをガイド軸２か
ら可及的に遠い位置に設けて、トラッキング方向の大き
な駆動ノコを得ることができる。

このように、トラッキング用駆動コイル１８ａ１１８ｂ
の支持部を好適に軽量化できるため、保持体４を軽量化
できることにより、フォーカシング用駆動コイル７をよ
り一層小さくすることができ、保持体４の駆動感度をよ
り一層向上し得る。尚、ガイド軸２を中心とした対称位
置にそれぞれトッキング用駆動コイル１８ａ、１８ｂが
配設されており、コイルに電流を流した際に生じる回動
方向以外の分力が互いに打ち消し合うため、該分力によ
る動特性の乱れを好適に抑制し得る。

［発明の効果］ このように本発明によれば、対物レンズ支持部の振れ及
び回動方向に駆動するための磁気発生部材の支持部の振
れを比較的高い周波数まで防止でき、保持体の固有振動
数を向上できると共に、軽量化により駆動感度を向上し
得るため、面振れ等の大きいディスクに対して十分に追
従制御を行うことができ、より高速度で回転するディス
クに対して安定した制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づく光学ヘッド用アクチュエータ
のケーシングの上面を切除して示す平面図である。 第２図は、第１図の■−■線について見た側断面図であ
る。 第３図は、第１図の■−■線について見た側断面図であ
る。 第４図は、第１図のＩＶ−ＩＶ線について見た側断面図
である。 第５図は、第２図の■−■線について見た要部断面図で
ある。 １・・・ベースヨーク　　１ａ・・・底壁１ｂ・・・周
壁部　　　　２・・・ガイド軸３・・・対物レンズ　　
　４・・・保持体４ａ、４ｂ・・・スカート部 ５・・・軸受は孔　　　　６・・・円筒部６ａ・・・下
端面 ７・・・フォーカシング用駆動コイル ８・・・レンズホルダ　　９・・・支持部１１・・・支
持孔　　　　１２・・・環状リブ１３・・・カウンタウ
ェイト １４・・・スリット　　　１５・・・カバーヨーク１５
ａ・・・天板部　　　１６・・・発光ダイオード１７・
・・フォトダイオード １８ａ、１８ｂ・・・トラッキング用駆動コイル１９・
・・通孔　　　　　２０・・・ヨーク部材２１・・・凹
設部　　　　２２・・・係合片２３・・・係止片　　　
　２４・・・環状ゴム体２５・・・フォーカシング用マ
グネット２５ａ、２５ｂ・・・マグネット部材 ２６・・・周方向壁　　　２７・・・内側ヨーク２８・
・・外側ヨーク ２９・・・トラッキング用マグネット ２９ａ、２９ｂ・・・マグネット部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学ヘッドに於ける対物レンズを遊端部にて支持
   する保持体と、前記保持体をフォーカシング及びトラッ
   キング両方向にガイドする手段と、前記保持体を前記両
   方向に駆動する手段とを有する光学ヘッド用アクチュエ
   ータであって、 前記両方向の少なくとも一方が前記保持体の回動方向を
   成すと共に前記保持体の前記遊端部の前記対物レンズを
   支持する外周部にリブが設けられ、かつ前記リブが最遊
   端側に向けて先細り形状をなしていることを特徴とする
   光学ヘッド用アクチュエータ。
2. （２）光学ヘッドに於ける対物レンズを遊端部にて支持
   する保持体と、前記保持体をフォーカシング及びトラッ
   キング両方向にガイドする手段と、前記保持体を前記両
   方向に駆動する手段とを有する光学ヘッド用アクチュエ
   ータであって、 前記両方向の少なくとも一方が前記保持体の回動方向を
   成して、かつ前記駆動手段の当該回動方向に駆動力を発
   生するための磁気発生部材が、前記保持体の前記対物レ
   ンズの支持部に隣接する支持面に取着されていることを
   特徴とする光学ヘッド用アクチュエータ。