JPH0354736A - 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〕 不発８ＡＦｉディスク状の記録媒体に対物レンズを介し
て光スポットを投射して光学的に情報を記録したシ再生
したシする光ディスク装置に用ｂる対物レンズ駆動装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は例えばＣＤプレーヤーの外観図である。

図において、（ｌ）はＣＤプレーヤー，（２）は演奏，
選曲等の各種操作を行うボタン，（３）はＣＤプレーヤ
ー（１》内にセットされているＣＤディスク，（４）Ｆ
ｉｃＤディスク（３｝の出し入れを行うカートリッジで
ある。そこで，カートリッジ（４）に聞こうとするＣＤ
ディスク（３）をセットし，ボタン｛２｝ヲ操作し，音
楽ｔ−聞く． 第６１ｎＦｉＣＤプレーヤー（１）内のＣＤディスク（
３）と光ピックアップとの位置関係を示した図である。

図において、（５）はＣＤディスク〈３｝上に渦巻状に
記載されている情報ピット，（６）はＣＤディスク（３
）にレーザ允を投射し，情報ビット（５）を読み取る光
ビックアップである．そこで，ＣＤディスク（３）を高
速回転させ．光ピックアップ１６１ｔ−ＣＤディスク｛
３｝の半径上を内周から外周へ移動させる。しかし，Ｃ
ぢノ 微少な情報ビツ吻動きに追従させながら情報ピσノ ットを読み取ってしく。

第７図は例えば特開昭６２−２８７４４１号公報に示さ
れた従来の対物レンズ駆動装置の外観を示す図に釦いて
．（７）はレーザー光にて，情報ゼット【釘 ＄４−読み取る対物レンズ，｛８｝は対物レンズ（７）
ｔ−保持し．図中のＸ万向，Ｚ万向に自由に変位する可
動部材，（９）は可動部材（８）を支持する弾性支持部
材であう，可動部材（８）側壁の支持部（ｌｉｋ弾性支
持部材（９）で支持している。α９は可動部材（８１　
ｔ−Ｚ方向に変位させるために可動部材（８）表面に巻
きつけたフオーカシングコイルで，この７オーカシング
コイルα９のさらに内側には可動部材（８）をＸ万向に
変位させるプリントコイル０３が設けられている。Ｌ３
ｄ弾性支持部材（９）ヲ固定するためにプラスチック材
料からなる固定プレート，すなわち絶縁プレートである
．ｔ１４はプリント基板である。

ａ９は磁性材料の一体成形からなるベース，（１６ａ）
は永久磁石（１７ａ）を接着し固定するヨークであり，
（１６ｂ）は永久磁石（１７ｂ）ｔ−接着し固定するの
に加えて，絶縁プレートα３Ｄよびプリント基板ｒｉ尋
もネジ止めによシ固定するヨークである。

第８図は弾性支持部材（９）と可動部材（８），弾性支
持部材（９）と絶縁１レート＋１３＄−よびプリント基
板α心との結合状態を示す拡大断面図である。

図にかいで．弾性支持部材（９）は金属線０砂とブチル
ゴム系のダンバ一部材＋１９から構或されてかや，ダン
バ一部材ａ９が金属線ｆｌｌを被覆した形状である。

（２０ａ）Ｆ′ｉダンバ一部材！１９と支持部αＯとの
接合部であう，ダンバ一部材住９ｔ−支持部ａｌにはめ
込み固定している。（２１ａ）は金属線！ｌｓとプリン
トコイルα２またｉｌｔ７オーカシングフイルａｎ’ｌ
電気的に接合するハンダである。（２０ｂ）はダンバ一
部材な９と絶Ｒプレート（Ｉ３との接合部であタ，ダ／
バ一部材α９を絶縁プレートａ３の溝（２２ａＪ　ｋよ
びプリント基板０の溝（２２ｂ，）に通し，溝（２２ａ
）周辺に接着剤（至）を塗布し，ダンバ一部材α！Ｊを
絶縁プレートα３に固定させる。（２ｌｂ）　ｔｉ金属
線住膀とプリント基板ａ番ヲ電気的に接合するハンダで
ある。

次に動作について説明する。

まず，２個の永久磁石（１７ａ），（１７ｂＪにょシ磁
界ｄＫ　ヨ９　（１６ａ），（１６ｂ）間に形或されて
おシ，その磁界内に対物レンズ｛７｝を含む可動部材（
８）が配置されている。そこで，可動部材（８）に設置
されている（１２冫 プリントコイル揃にプリント基板ｒ１４，金属線αＳを
介してｔ流を流すと，磁界中でローレ／ツカが発（ｇ） 生し，可動部材唸をｘ方向に変位させる。同様に１フオ
ーカシングコイルαＤに電流を流すことによ＃）．可動
部材（８）を２万向に変位させる。このように可動部材
（８）のＸ＞よび２万向の変位量を電流にて制（３） 御し．対物レンズｆ７１’ｉ　Ｃ　Ｄディスク珠の面ブ
レや偏心に追従させ，ディスク面上の情報ビット（５）
を読み取る． ここで，このよ５Ｋ構成された機械装置では．可動部材
《８｝の質ｊｔＭと４本の弾性支持部材（９）のバネ定
数ＫＫよクー次共振点が存在する。そこで，この対物レ
ンズ駆動装置の動作感度の周波数特性を第９図の破線で
示し．比較のためにダンバ一部材α９ｔｌ−絶縁プレー
ト（ｌ３に接着剤ので固定せずにダンパ一部材ｆｉＱを
絶縁プレートＱ３にはめ込んだ状態の周波数特性を実線
で示している。

図において，横軸は周波数，ｆ！１軸は動作感度を示し
，　ｆｏ点は一次共振点の周波数である。このｆＯ点お
よびｆＯ点近傍の周波数域では，感度が急激に変化する
ため，安定な動作を行うようにフォー力シングコイル０
υシよびプリントコイルａ３に流す電ｉを制御すること
は極めて難しい。そこで，感度低下を図るために，弾性
支持部材｛９｝の剛性の（１『） 大部分を決定づけている金属線管周辺をダンバー　：部
材αタで被覆し，かつ，ダンバ一部材α９を絶縁プレー
トａ３に接着剤ので固定した結果，ダンパ一部材ａ９の
粘性による一次共振点ｆｏでのダンピング，すなわち感
度低下が図られ．図中の実線から点線に改善されたので
ある。

〔発ＢＡが解決しようとする！！！題〕従米の対物レン
ズ駆動装ｆｉは以上のように構成され，ダンバ部材ａ９
の粘性によシダンピングを図るために金属線ａｓｈダン
バ一部材（Ｌ９で被覆し，かつダンバ一部材ａ９ヲ絶縁
プレー｝（１３に接着剤（至）で固定させなければなら
ない。

一般にダンパ一部材α９Ｆｉゴム材を用いることが多く
，ゴム材で金Ｒ線ｔｌ９ｔ−被覆するために加硫或形（
ゴム材にイオウ威分金混合し，固め込むこと：を行うが
，その際に金属線ａＳが変形した状態で被覆されたう．
ゴム材にパリが生じたシし．弾性支持部材（９）が不良
品となる問題点がある。

また．当然のことながら，ダンパ一部材（１９による被
覆は，弾性支持部材（９）のコスト上昇につながる。

さらに，ダンパ一部材α！ＩＦｉ絶縁プレート（１３Ｋ
十分に接着固定しないと有効なダンピング効果が得られ
ない。しかし，絶縁プレートａ３は一般にプラスチック
材料などが使われ，ダンパ一部材ａ９のゴム材料とプラ
スチック材料とを接着することは一般に難しく，作業工
数が多くなるのに加え，ゴム材科としても温度変化に対
する特性変化の少ないシリコンゴム等を用いることがで
きず，温度特性の悪いブチルゴム等が使えるだけである
。従って温度変化のある環境下では，第９図の点線に示
すような良好な周波数特性が得られない等の問題点があ
る。

この発明は上記のような課題を解決するためにダンバ一
部材によるダンビ／グ効果の解析に材料力学的手法を導
入し．これによシ現行のダンピング効果を維持しながら
も，不良品となる問題点を少なくシ，かつ低価格で供給
できるとともに，作業工数を大幅に低減でき．さらに温
度特性も良好ｉ対物レンズ駆動装置を得ることを目的と
する。

〔課題を解決するための千段コ この発明に係る対物レンズ駆動装置は，対物レンズを保
持する可動部材と．この可動部材を支持する金ｙ４Ｍか
らなる複数本の線状弾性支持部材と，この線状弾性支持
部材の径ようも十分大きな径の穴を設け，＊状弾性支持
部材の一端を固定する固定プレートと，この固定プレー
トの穴に前記線状弾性支持部材を通し．この穴と線状弾
性支持部材との間にゴム系接着剤を充てんしたものであ
る。

〔作用〕

この発明における対物レンズ駆動装置は，材料力学的手
法を導入させ，ダンピング効果を解析し金属線からなる
線状弾性支持部材を固定プレートの穴にゴム系接着剤を
用いて固着させているので温度粋性の良好なダンピング
効果を得，かつ安価で作業工数も少なくなる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す対物レンズ駆動装置
の斜視図である。

１１Ｋ＞イテ，　ｆ７１，　（８），　ａｌｌ，　ａ４
　〜Ｇ？）は上記第７図と同一のものであるので説ＢＡ
を省略する。金属線ａ砂は線状弾性支持部材として使用
し，絶縁プレート（［３には金Ｒ線＋ＩＩの一端を固定
するための穴（２４ａ）を設け，同様に支持部ａｌにも
穴（２４ｂ，）　′ｔ−設ける。

＄２図は金属線ｉｓと絶縁プレー｝１ｔ３との結合状態
を示す拡大図である． 図において，　　（２１ｂ）＃：ｔ上記第８図と同一の
ものであるので説明を省略する。穴（２４ｂ）の径は金
属線Ｉｌｌの径と同程度とし，穴（２４ａ，）の径は金
属線ａｓに充てんされた軟粘性のシリコンゴム系接着剤
であυ．金属線Ｕを絶縁プレートαｊに接着固定してい
る．但し．プリント基板α４の溝（２２１））の径は従
来よシも小さくシ，金！Ａ線ｒ１Ｓが通過できる程度と
する。

第３図は材料力学的考察を行う梁モデル図であシ．（１
），＠，（至）はそれぞれ金属ｌｓαｇ，可動部材（８
），絶縁プレートａ３をモデル化した梁，可動部．固定
部である。

対物レンズ駆動装置のような線状弾性体を用いて可動物
体を支持する場合，材料力学的考察を行うには片持ち梁
モデルを考える。

まず，対物レンズ駆動装置のうち可動部材（８），線状
弾性支持部材である金属線αＳ，絶縁グレートな３の３
つの部分を簡略化すると第３図（Ａｌに示すよ５な図式
となシ，梁（１）の片端は固定部■に固定され，もう片
端は可動部いに固定され，この可動部（５）側の片端に
集中荷重Ｆと回転モーメン｝Ｍｏがかかる。この図式か
ら更に材料力学的考察を行いやすいように等価なモデル
を考えると，第３図（Ｂ）に示すものとなる、このモデ
ルで集中荷重Ｆと回転モーメン｝Ｍｏがかかる点を荷重
点Ｃとし，梁（１）の片端で荷重点Ｃを保持し，もう片
端は固定部■に固定する。ここで荷重点Ｃでの角度変位
を零とすると回転モーメントＭｏ　Ｆｉ Ｍｏ＝−Ｆ−ｌ（但し，ｌＶｉ梁（％）の長さ）２ で与えられる。

次に梁（ホ）上にかいて荷重点Ｃからの任意の距離ＸＯ
点での曲げモーメン｝　Ｍｘぱ ２２ （但し，Ｏ≦Ｘ≦ｌ） で与えられる。

上式よシ最大曲げモーメントＭ　ｍａ！　＃′ｉＸ　＝
　Ｏとｘ＝ｌの位置すなわち可動部＠釦よび固定部（至
）と梁（至）との接合部である梁翰端部に生じｙｒＢｘ
＝となることがわかる。

一般に曲げモーメン｝Ｍのみがかかる梁■の場合．梁（
１）の断面係数１ｚとすると梁■の上下面に生ずる曲げ
応力σは Ｍ σ＝±一 ２ で与えられる。梁（至）のような丸棒の場合は２＝πｄ
３／３２　（　ｄは直径）となう，曲げ応力σは２　　
　　　　　　３２ となる。よって，最大曲げ応力ｏｆｆｌａＸは最大モー
メントＭｍａＸ（Ｘ＝Ｏ又Ｆｉｌの場合）時に生じ，上
式よシ ２　　　　３２ となる。

また， 部分的な伸び， 縮み全歪Ｃで定義すると と，曲げ応力σは σ＝Ｚ・ε（Ｅはヤング率ク で与えられる。上式よシ曲げ応力σと歪εが比例関係で
あることがわかク，曲げ応力が最大時σｍａｗには歪も
最大εｍａｘとなる。

以上よシ最大曲げモーメントＭ　ｍｆｌＸが生じる梁■
端部に最大歪ｃｆｆｌａＸが生じている事になる。また
，同様に考察して．曲げモーメントが零である梁■中央
部では歪が零であることがわかる。

一方．対物レンズ駆動装置のダンピング性能はゴム等の
粘性抵抗に依存してカシ，この粘性抵抗はゴムの変形に
よって生じるため．ゴムを十分に変形させることがダン
ピング性能を向上させるポイントとなる。

ここで，前述の片持ち梁モデルによＤ．梁■の歪が梁■
端部では最大とな少．梁（１）中央部では零となること
を示した。すなわち金属線ａｓ全体にゴム金被覆させて
ダンピング効果金得る場合でも，ゴムが十分変形する金
属！ｉｌｉＩ（ｌＩＩ両端のゴムによってダンピング効
果がほぼ決定されていると言える。

周辺に軟粘性のシリコンゴム系接着剤＠を充てんさせ，
金属線Ｕ端部をゴムで被覆し，絶縁プレートα３に金属
線一を軟粘固着することにょシ，従来の金属線静全体を
ゴムで被覆させた場合と同様のダンピング効果が得られ
ることがわかる。

また，シリコンゴム系接着剤舘ヲ充てんさせる場合，初
期粘度を高くとっておくことによう，流出することなく
簡単に充てんでき，作業工数の削減が可能となる。

シリコンゴム系接着剤Ｗｉ充てんするため金属線（１Ｂ
の位置ズレを生じない。

次に第４図にこの発明の他の実施例金示す上記実施例で
は絶縁プレーＨ３側の金属線α撞端部にシリコンゴム系
接着剤２！９を充てんしたものを示したが，前述に示す
ように可動部材（８）側の金属Ｍαｇ端部でも歪が最大
となるため，固定グレートに相当する支持部Ｏｌ）にシ
リコンゴム系接着剤（至）を充てんし，金属線帥を軟粘
固着してよい。

また，上記実施例ではＣＤプレーヤー（１１の光ビック
アップ｛６｝の場合について説明したが，ＣＤ−ＲＯＭ
，ＶＨＤ，レーザーディスク（ＬＤ）等の光情Ｎ処理関
連の光ベッドにかける対物レンズ駆動装置に採用しても
上記実施例と同様の効果を奏する．〔発明の効果〕 以上のように，この発明の対物レンズ駆動装置は材料力
学的手法によう金属線からなる線状弾性支持部材の端部
を温度特性の良好なシリコンゴム系接着剤で固定プレー
トに軟粘固着するように構成したので，温度特性の良好
々周波数特性が得られるとともに，作業工数が少な＜．
ｍ立が容易となう，対物レンズ駆動装置が安価にできる
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を示す対物レンズ駆動装置
の斜視図．第２図はこの発明の一実施例を示す金属線と
絶縁プレートとの結合状態の拡大図，第３図は材料力学
的考察を行うためのモデル図，第４図はこの発明の他の
実施例を示す金属線と絶縁プレートとの結合状態の拡大
図，第５図はＣＤプレーヤーの外観図，ｉ６図はＣＤプ
レーヤー内のＣＤディスクと光ビックアップとの位置関
係を示す図，第Ｔ図は従来の対物レンズ駆動装置の斜視
図，第８図は弾性支持部材と可動部材．弾性支持部材と
絶縁プレート・プリント基板との結？において、（７）
は対物レンズ，（８）は可動部材，ａＱは支持部，　Ｃ
１３は固定プレー｝，（ＩＪはプリント基板，ｆｉｓは
金属線．Ｑ１）はハンダ，（ハ）は穴，Ｇはシリコンゴ
ム系Ｗ：Ｎ剤，（４）は梁，■■■は可動部，■は固定
部である。 なか，各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光情報処理に用いられる光ヘッドの対物レンズ駆動装置
   において、 対物レンズを保持する可動部材と、 この可動部材を支持する線状弾性支持部材と、この線状
   弾性支持部材を固定する固定プレートと、 この固定プレートおよび前記可動部材と前記線状弾性支
   持部材との接合部の少なくとも一方に前記線状弾性支持
   部材の径よりも十分大きな径の穴を設け、この穴に前記
   線状弾性支持部材を通し、前記穴と前記線状弾性支持部
   材の間にゴム系接着剤を充てんしたことを特徴とする対
   物レンズ駆動装置。