JPH03141041A

JPH03141041A - 対物レンズ駆動装置

Info

Publication number: JPH03141041A
Application number: JP15260190A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Kasahara; 章裕笠原; Katsutoshi Wada; 勝利和田; Akira Yamada; 瑛山田; Akiya Goto; 後藤　顕也
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-06-13
Filing date: 1990-06-13
Publication date: 1991-06-17
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPH0670856B2

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）本発明は対物レンズ駆動装置に係り、特に、光学式ディ
スクレコード再生装置に組み込むのに好適な対物レンズ
駆動装置に関する。

（従来の技術）近年、音響機器の分野では、ＰＣＭ（パルスコードモジ
ュレーシ褒ン）技術を利用したデジタル記録再生方式が
普及しつつある。周知のように、ＰＣＭデジタル記録再
生方式は、オーディオ特性が記録媒体の特性に左右され
ないこと、雑音に対して非常に強いことなどの利点を有
している。そして、記録媒体として、ディスクを対象と
したものにあっては、その再生方式も光学式、静電式お
よび機械式などがすでに知られている。これらのうちの
何れの再生方式を採用する場合であっても、その再生装
置には、在来のアナログ方式にみられない高度な機能や
性能が要求される。

たとえば、光学式再生方式のうちでＣＤ（コンパクトデ
ィスク）方式による光学式ディスクレコード再生装置に
おいては、ディスクにトラックピッチ１．６μｍで緻密
に記録されている情報を正確に読取る必要がある。この
ため、読取り系には高度な機能や性能が備わっていなけ
ればならない。

しかして、光学式ディスクレコード再生装置にあっては
、一般に、ディスクに記録されている情報を対物レンズ
を介して読込む方式を採用している。この場合、良好な
再生を実現するには、対物レンズの焦点を常に、ディス
クの情報が記録されているグループまたはピットに合わ
せ、かつ情報の記録されているトラックからトラックは
ずれしないように対物レンズの位置を細かく制御する必
要がある。このため、一般には、対物レンズを対物レン
ズ駆動装置で保持させ、読出された情報信号を利用して
上記駆動装置をサーボ系で制御し、これによってフォー
カシング制御およびトラッキング制御を行わせるように
している。

ところで、上記のようなフォーカシング制御およびトラ
ッキング制御を行う対物レンズ駆動装置の主要部は、通
常、第４図から第６図に示すように構成されている。

すなわち、磁性材で形成されたベース１の上面中央部に
軸２を植設するとともに上記軸２と嵌合して上、記軸２
とですべり軸受機構を構成する軸受筒３を介して有底筒
状に形成された保持筒４を軸方向にすべり自在で、かつ
軸回りに回転自在に装着している。そして保持筒４のい
わゆる底壁４ａで対物レンズ５を支持させるとともに保
持筒４の筒部４ｂをコイルボビンとして利用し、上記筒
部４ｂの外周に軸方向の位置を制御するためのフォーカ
シングコイル６と軸回り方向の位置を制御するためのト
ラッキングコイル７とを固定している。

また、ベース１の上面で保持筒４の底壁４ａの内面と対
向する位置に筒部４ｂ内に非接触に嵌入する関係に２本
の内側ヨーク８ａ、８ｂを軸２を中心にして対称的に突
設し、さらに、筒部４ｂの外側に上記内側ヨーク８ａ、
８ｂの外面と対向する関係にそれぞれ外側ヨーク９ａ、
９ｂを配置し、これら外側ヨーク９ａ、９ｂとベース１
の上面との間に軸方向に着磁された永久磁石１０を介在
させている。また、ベース１の上面で、かつ保持筒４の
底壁４ａの内面と対向する位置に小軸１１を立設し、こ
の小軸１１と軸受筒３との間にたとえばゴムなどで形成
されたトラッキング方向の中立位置設定用ダンパ部材１
２を介在させている。なお、第５図中１３は、ベース１
に設けられ、対物レンズ５への光および対物レンズ５か
らの光を導く、光透過孔を示している。

このように構成された対物レンズ駆動装置は、フォーカ
シングコイル６への通電制御に伴う電磁力で保持筒４の
位置を第４図中Ｙ軸方向に変化さしかしながら、上記の
ように構成された従来の対物レンズ駆動装置にあっては
次のような問題があった。すなわち、保持筒４の中立位
置を決めるダンパ部材１２は、そのＹ軸方向における取
付は位置がフォーカシングコイル６やトラッキングコイ
ル７とほぼ同一の位置となっている。ダンパ部材１２を
このように低い位置に取付けた場合、対物レンズ５を含
む保持筒４の重量のほとんどがダンパ部材１２の上部に
配置されることになるので、保持筒４の支持が不安定と
なってしまう。そして、第８図に示すように、例え保持
筒４の中心軸が重力方向に一致していたとしても、保持
筒４の中心軸は必然的に傾いてしまう。

このような対物レンズ駆動装置を用いて対物レンズ５の
フォーカシング方向駆動を行う場合、保持１！！４と軸
２との間に、いわゆるこじれ現象が発生してしまう。し
かも、こじれ部分には保持筒４の重量のほとんどが作用
することになるので、サーボ制御における引き込みが非
常に困難となり、対物レンズ５の高速高精度な位置決め
が大きく疎カス方向の準静的変位と力との関係は第７図
に示すようなヒステリシス特性となる。このように準静
的変位の大きなヒステリシスを持っているのでサーボを
かける際の引き込みが困難となる問題があった。そこで
、このような問題を解決するために従来は軸受機構の面
精度を上げることによって対処しているが、面精度を上
げることには限界があり、根本的な解決に至っていない
のが実情である。

（発明が解決しようとする課題）本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、フォーカス方向のの準静的変位と
力との関係におけるヒステリシス特性を抑制でき、もっ
てサーボ制御における引き込みの容易化に寄与できると
ともに、その特性が常に安定して得られる構成簡単な対
物レンズ駆動装置を提供することにある。

［発明の目的］（課題を解決するための手段）本発明は、対物レンズを支持した可動体を軸方向へのす
べりおよび軸回りの回転を許容するすべり軸受機構で支
持するとともに上記可動体に輪方向および軸回り力を付
与する電磁駆動要素の一部を支持したコイルボビンを上
記すべり軸受機構の軸心線と同心的に上記可動体に設け
てなる対物レンズ駆動装置において、前記可動体および
コイルボビンを含む可動部分と静止部との間に前記すべ
り軸受機構の軸心線を中心とする軸対称に上記軸心線回
りに一周するリング状に形成された位置決め用ダンパ部
材を設けるとともに、この位置決め用ダンパ部材を前記
軸に対して対物レンズよりも遠い位置に配置したことを
特徴としている。

また、前記位置決め用ダンパ部材は、軸対称の位置相互
を結ぶ線上および軸心線上に位置する面に対して面対称
に形成されている。

（作用）位置決め用ダンパ部材を軸心線を中心にして対称に配置
しているので、フォーカス方向の変位が与えられても、
軸心線を挾んで向かい合うダンパ部材が逆向きの直交軸
回りモーメントを発生させて釣り合うため、すべり軸受
機構に加わる垂直抗力は増加しない。したがってヒステ
リシス特性が抑制されることになり、サーボ制御時の引
き込みの容易化を図ることができる。また、軸対称位置
を結ぶ線上および軸心線上に位置する面に対してダンパ
部材を面対称に配置することにより、フォーカス方向に
変位させたときにトラッキング方向に変位するクロスト
ーク、あるいはその逆のクロストークを少なくでき、サ
ーボ制御をより安定化させることができる。さらに、前
記ダンパ部材を軸心線回りに一周するリング状に構成し
ているので、対称性のよいダンパ部材を形成することが
容易に行え、この結果ヒステリシス特性を一層抑制する
ことができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本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図におけるＣ−Ｃ線切断矢視図、
また第３図は同装置を一部切欠して示す斜視図である。

これらの図において、２１は磁性材でたとえば円板状に
形成されたベースを示している。ベース２１のほぼ中央
部には孔２２が設けてあり、またベース２１の上面には
上記孔２２を中心にして対称的に内側ヨーク２３ａ、２
３ｂが上方に向けて突設されている。そして、上記内側
ヨーク２３ａ。

２３ｂ間には軸２４が配置されており、この軸２４の下
端側は前記孔２２に挿入されてネジ止めあるいはその他
の適宜な手段で固定されている。

しかして、軸２４には、たとえば非磁性材で偏平に形成
された可動板２５が装着されているる可動板２５は、中
心位置を境にして対称的な形状に形成されており、その
ほぼ中央部に上記軸２４と嵌合してすべり軸受は機構を
構成する軸受筒２６を有している。そして、上記可動板
２５は、軸受筒２６と軸２４との嵌合によって軸方向へ
のすべりが自由でかつ軸回りに回転自在に装着されてい
る。可動板２５の長手方向の一端部には、第３図に示す
ように孔２７が設けてあり、この孔２７を使って対物レ
ンズ２８かがその光軸を軸２４と平行させて可動板２５
に固定されている。また、可動板２５の長手方向の他端
部で、軸２４を中心にして対物レンズ２８の取付位置と
対称的な位置には、同じく第３図に示すように後述する
コイルおよびコイルボビンを含む可動部分全体の重心を
軸２４の軸心線に一致させるためのカウンタウェイト２
９が固定されている。

しかして、可動板２５の前記ベース２１と対向する面に
は、内径が前述した内側ヨーク２３ａ。

２３ｂの外面間距離より太き（、外径が軸２４の輪心線
と対物レンズ２８との間の距離の２倍より小さい円筒状
に形成されたフィルボビン３０が軸２４と同心的に固定
されている。このコイルボビン３０は、可動板２５を形
成するときに可動板２５と一体的に形成することもでき
る。そして、コイルボビン３０の外周面にはフォーカシ
ングコイル３１が巻装されており、また、外周面の対称
的な位置に２組のトラッキングコイル３２が固定されて
いる。

一方、コイルボビン３０より外側位置には、コイルボビ
ン３０を介して内側ヨーク２３ａ、２３ｂにそれぞれ対
面する関係に外側ヨーク３３ａ。

３３ｂが配置されており、これら外側ヨーク３３ａ、３
３ｂとベース２１との間には軸方向に着磁された永久磁
石３４ａ、３４ｂがそれぞれ介装されている。そして、
外側ヨーク３３ａと永久磁石３４ａとは非磁性材製のボ
ルト３５によって、また外側ヨーク３３ｂと永久磁石３
４ｂとは非磁性材製のボルト３６によってそれぞれベー
ス２１に固定されている。この固定は接着剤を用いて固
定することもできる。

しかして、可動板２５の長手方向両端部下面には、それ
ぞれ同一形状に形成された薄い支持板３７ａ、３７ｂが
軸２４を中心にして対称的に固定されている。そして、
支持板３７　ａ、　　３７　ｂの下面同一位置には、軸
回りに一周するリング状に形成されたダンパ部材３８の
周方向に１８０度異なる２個所の位置が接着剤等を介し
て固定されている。ダンパ部材３８は、薄いシリコンゴ
ム板の打ち抜きあるいは成形によって形成されたもので
、前記のように固定された状態で前記対物レンズ２８の
中心と軸２４の軸心線とを結ぶ線上および軸心線上に位
置する面に対して面対称の形状が形成されるように構成
されている。そして、上記ダンパ部材３８は、前記支持
板３７ｇ、３７ｂ間の周方向中心位置において固定機構
３９ａ、３９ｂを介して外側ヨーク３３ａ、３３ｂに固
定されている。固定機構３９ａ、３９ｂは、外側ヨーク
３３ａ、３３ｂの上端面にそれぞれ当てがわれ、上面に
ダンパ部材３８の一部が嵌入する溝Ｐを有したスペーサ
４０と、このスペーサ４０の上面に当てがわれる当て板
４１と、前記溝Ｐ内にダンパ部材３８の一部を嵌入させ
た状態で前記当て板４１、スペーサ４０およびダンパ部
材３８を一体的に各外側ヨーク３３ａ、３３ｂに固定す
るネジ４２とで構成されている。

また、本発明の対物レンズ駆動装置をＹ軸方向から見た
場合、対物レンズ２８やカウンタウェイト２９とほぼ同
じ位置にダンパ部材３８が配置されている。そして、フ
ォーカシングコイル３１やトラッキングコイル３２の取
付は位置は、ダンパ部材３８よりも下方となるように設
計されている。

このような構成であると、フォーカシングコイル３１へ
の通電制御に伴う電磁力で可動板２５を第７図中Ｘ軸方
向に推移させ、これによってフォーカシング制御を行い
、またトラッキングコイル３２への通電制御に伴う電磁
力で可動板２５を第７図中Ｘ軸方向に回動させ、これに
よってトラッキング制御を行うことには変わりないが、
次のような利点がある。

すなわち、位置決め用ダンパ部材３８を軸心線に対して
対称に配置しているので、可動板２５がフォーカス方向
に変位しても、軸２４を挾んで向い合うダンパ部材３８
の実質的なダンパ部分が直交軸回りの逆向きのモーメン
トを発生して互いに打ち消し合い、結局、直交軸回りの
モーメントは零になる。このため軸受［２６が傾いて紬
２４に押し付けられることがなく、フォーカス方向に加
えた力と準静的変位との間のヒステリシス特性を十分制
御することができる。この結果、サーボ制御における引
き込みの容易化を図ることができる。

第４図に示すヒステリシス特性に見られるように、従来
の片持ち支持のダンパ部材を用いた場合を示す実線に対
して、本実施例のごとくリング状のダンパとした場合は
破線のようになり、ヒステリシス特性は大きく改善され
ていることがわかる。なお、−点鎖線で示したものは、
片持支持のダンパ部材を可動部の重心より対物レンズ寄
りに設けた場合のヒステリシス特性である。

また、位置決め用ダンパ部材３８を対物レンズ２８の中
心と軸心線とを結ぶ線上および輪心線上に位置する面に
対しても対称に設けているので、可動板２５をフォーカ
ス方向に変位させたとき、前記対称面を挾んで向かい合
うダンパ部材３８のトラッキング方向の分力を釣り合わ
せることができる。したがって、フォーカス方向とトラ
ッキング方向のクロストークを少なくでき、−層、安定
した２方向のサーボ制御を実現することができる。

さらに、また、対称ダンパ構造を２つ以上のダンパ部材
によって形成する場合には、たとえばシリコーン等のゴ
ム類でダンパ部材を構成しようとすると、成形時の温度
、湿度等の成形条件によって大きく硬度が変化して各ダ
ンパ部材に剛性のバラツキが発生し、これによって向か
い合うダンパ部材のモーメント及びトラッキング方向の
分力の釣り合いがくずれ、力と準静的変位との間のヒス
テリシスが大きくなったり、フォーカス方向とトラッキ
ング方向のクロストークが多くなったりする。しかし、
本実施例では、１つのリング状のダンパ部材３８を用い
て対称性を出すようにしているので上記の問題を解消す
ることができ、ヒステリシス特性の非常に抑制された対
物レンズ駆動装置を得ることができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでは
ない。すなわち、本発明は、第５図に示した保持筒タイ
プのものにも適用できることは勿論である。また、ダン
パ部材の可動側における取付位置も前述した条件を満た
していれば可動部のどの位置に取付けてもよい。また、
可動側に軸を設け、静止側に軸受筒を設けるようにして
もよい。

［発明の効果］以上説明したように本発明の対物レンズ駆動装置によれ
ば、可動体と軸とのいわゆるこじれ現象が最小限に抑え
られるので、サーボ制御における引き込みが容易となり
、常に安定した制御特性が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る対物レンズ駆動装置の
主要部を示す平面図、第２図は第１図におけるＣ−Ｃ線
切断矢視図、第３図は同装置を局部的に切欠して示す斜
視図、第４図は従来の対物レンズ駆動装置における主要
部の斜視図、第５図は第４図におけるＡ−Ａ線切断矢視
図、第６図は第４図におけるＢ−Ｂ線切断矢視図、第７
図は従来装置の問題点を説明するための図である。５・・・可動板６・・・軸受筒８・・・対物レンズ９・・・カウンタウェイト０・・・コイルボビント・・フォーカシングコイル２・・・トラッキングコイル３ａ、３３ｂ・・・外側ヨーク４ａ、３４ｂ・・・永久磁石７ａ、３７ｂ・・・支持板８・・・ダンパ部材９ａ、３９ｂ・・・固定機構

Claims

【特許請求の範囲】

（１）対物レンズを支持した可動体を軸方向へのすべり
および軸回りの回転を許容するすべり軸受機構で支持す
るとともに上記可動体に軸方向および軸回り力を付与す
る電磁駆動要素の一部を支持したコイルボビンを上記す
べり軸受機構の輪心線と同心的に上記可動体に設けてな
る対物レンズ駆動装置において、前記可動体およびコイ
ルボビンを含む可動部分と静止部との間に前記すべり軸
受機構の軸心線を中心とする軸対称に上記軸心線回りに
一周するリング状に形成された位置決め用ダンパ部材を
設けるとともに、この位置決め用ダンパ部材を前記軸に
対して対物レンズよりも遠い位置に配置したことを特徴
とする対物レンズ駆動装置。
（２）前記位置決め用ダンパ部材は、前記すべり軸受機
構の軸心線を中心とする軸対称に前記軸心線回りに一周
するリング状に形成されてなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の対物レンズ駆動装置。
（３）前記位置決め用ダンパ部材は、軸対称の位置相互
を結ぶ線上および輪心線上に位置する面に対して面対称
に形成されたものであることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の対物レンズ駆動装置。