JPH04330642A - 光学素子駆動装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学素子をトラッキン
グ方向に移動させて光ディスクなどの光記録媒体の情報
の記録、又は再生、或いは記録と再生との双方を行う情
報記録再生装置に用いられる光学素子駆動装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、上述の光学素子駆動装置にお
いてトラッキング方向からの僅かの衝撃や加速などが加
えられると、光学素子のトラックずれが生じて信号が劣
化したりサーボが外れてしまったりする。このために、
例えば特開昭６２−４０６２７号公報に開示されている
光学素子駆動装置においては、図１３及び図１４に示す
ように、フォーカス方向へ回動自在な平行リンク８４の
基端部をベース９０に支持すると共に、トラッキング方
向へ回動自在なヒンジ部材８５の一方のヒンジ片８５ａ
を上記平行リンクの先端部に支持し、かつ、光学素子で
あるレンズ８０を保持するホルダ８２に他方のヒンジ片
８５ｂを固定し、前記ヒンジ部材８５のヒンジ軸８５ｃ
が前記ホルダのほぼ重心位置を通るように構成している
。そして、前記ヒンジ軸８５ｃを中心としてバランスを
取るために、ホルダ８２のレンズ８０の下方部に第１の
バランサ８８を、又、このレンズ８０に対向するホルダ
８２の一側に第２のバランサ８６を、夫々配置している
。（一方、光学素子を回動自在に支持して、この回動に
よって光学素子をトラッキング方向へ移動させた光学素
子駆動装置が、特開昭５６−１３４３２７号公報に記載
されている。）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの装置の場合
、前記２個のバランサ８６，８８をホルダ８２に取着し
ているために、以下に記載する３つの欠点が生じてしま
う。 １．　　ホルダが重くなるため駆動感度が低くなる。 ２．　　ホルダが大きくなるため、装置が大型化してし
まう。 ３．　　ホルダの端にバランサがあり、かつ、ホルダが
大きいためにホルダの共振周波数が低くなり、サーボ上
、問題になりやすい。

【０００４】又、この装置にトラッキング方向に沿った
外部から過度の衝撃や加速が加えられた場合、前記平行
リンク８４やヒンジ部材８５が弾性変形してレンズ８２
がトラッキングずれを起してしまう。

【０００５】本発明の目的は、小型・軽量のホルダを有
し、トラッキング方向からの衝撃や加速が加えられても
光学素子のトラックずれが容易に起こることのない光学
素子駆動装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】従って、本発明による光
学素子駆動装置においては、ベースと、光学素子を保持
するホルダと、光学素子がトラッキング方向及びフォー
カス方向へ移動するように前記ホルダを移動可能に前記
ベースに支持する支持手段と、前記光学素子がトラッキ
ング方向及びフォーカス方向に移動するように駆動する
駆動手段とを具備するものであり、前記支持手段は、前
記光学素子のトラッキング方向への移動を果すように前
記ホルダを前記ベースに対して回動可能に支持し、この
ホルダの回動軸は、ホルダの重心を通っていることを特
徴とする。

【０００７】

【作用】ホルダはホルダの重心を通った回動軸を中心と
して回動し、光学素子をトラッキング方向へ移動させる
。

【０００８】

【実施例】以下に、図１乃至図３を参照して、本発明に
よる第１実施例の光学素子駆動装置を説明する。なお、
図１及び図２中、矢印Ｘ方向を右、矢印Ｙ方向を前、矢
印Ｚ方向を上、と夫々規定する。

【０００９】図１中、符号２は、光学素子である対物レ
ンズを示す。この対物レンズ２は、上部及び下部が開口
した角筒状のレンズホルダ４の上部に固着されている。 このレンズホルダ４の外周面の上部及び下部には、２つ
のフォーカスコイル６，６が巻回されている。これらフ
ォーカスコイル６，６は、レンズホルダ４の両外側面に
対して後述の内ヨーク１８ｂ，１８ｂが挿入されるだけ
の間隔をもって巻回されている。これらフォーカスコイ
ル６，６の両外側面には、ロの字型に巻回されたトラッ
キングコイル８ａ，８ｂの上辺が固着されている。これ
ら対物レンズ２、レンズホルダ４、フォーカスコイル６
，６、トラッキングコイル８ａ，８ｂ及び後述する固着
部材４ａ，４ａは、レンズ駆動装置の可動部を構成して
いる。

【００１０】前記レンズホルダ４の後面には、後方に凸
部を有する固着部材４ａが固着されている。図示しない
が、この固着部材４ａは、レンズホルダ４の前面にも設
けられている。これら固着部材４ａ，４ａの凸部の右側
面には、コの字形状の板ばね１０，１０の突出部１０ａ
，１０ａが固着されている。これら板ばね１０，１０は
、厚さ０．１ミリメートル程度のベリリウム銅の薄板を
エッチング加工し、ダンピングを取るためにプチブルゴ
ムを表面に形成し、プレスでコの字形状に形成したもの
である。これら板ばね１０，１０は、レンズホルダ４を
介して対物レンズ２を支持する支持部材であり、突出部
１０ａ，１０ａは、レンズホルダ４が取り付けられる取
り付け部である。前記各々の板ばね１０は、水平方向に
延出した２枚の支持片１０ｂ，１０ｂと、これら２枚の
支持片１０ｂ，１０ｂを接続するように延出した中継片
１０ｃとからなる。前記突出部１０ａは、接続部１０ｄ
を介して中継片１０ｃの中央に形成されている。この接
続部１０ｄが形成されたＺ方向の位置は、前記可動部の
重心のＺ方向の位置と一致している。この接続部１０ｄ
は、中継片１０ｃに対してＹ方向に沿った軸を中心とし
てねじれることによって、前記可動部を回動させる。 各々の中継片１０ｃの左側面には、支持片１０ｂ，１０
ｂと中継片１０ｃとの接続部分の変形を防止するための
補強部材１２が固着されている。支持片１０ｂ，１０ｂ
の先端部は、保持部材１４の上面及び下面に夫々固着さ
れている。支持片１０ｂ，１０ｂがこの保持部材１４に
固着されることによって、前記可動部は保持部材１４に
よって保持されている。

【００１１】一方、ベース１８の両側には、垂直方向に
延出した２個の固定部１８ａ，１８ａが互いに対向する
ように形成されている。これら固定部１８ａ，１８ａの
夫々の内側面には、２個のマグネット１６，１６がこれ
らの同極（本実施例ではＮ極）を対向させるようにして
固着されている。さらに固定部１８ａ，１８ａの内側に
は、２個の内ヨーク１８ｂ，１８ｂが垂直方向に延出し
て形成されている。これら内ヨーク１８ｂ，１８ｂの外
側面と前記マグネット１６，１６の内側面とは、互いに
対向して磁気ギャップを形成している。そして、前記２
個の固定部１８ａ，１８ａのうち、左側の固定部１８ａ
の外側面には前記保持部材１４が固着されており、図２
に示すように、前記レンズホルダ４とフォーカスコイル
６との間に設定された２つの空間に前記内ヨーク１８ｂ
，１８ｂが挿入されている。

【００１２】前記磁気ギャップの下方のベース１８には
、トラッキングコイル８ａ，８ｂのための逃げ穴部１８
ｃが形成されている。又、ベース１８の中央には、下方
から対物レンズ２へ光を通すための開口部１８ｄが形成
されている。なお、前記トラッキングコイル８ａ，８ｂ
の上辺のＺ方向の位置は、前記可動部の重心のＺ方向の
位置と一致している。この様に構成された第１実施例の
レンズ駆動装置において、各コイルに電流を流した時の
力の作用を、図３の（Ａ）を用いて説明する。

【００１３】まず、フォーカスコイル６に電流Ｉ１　を
図３の（Ａ）中の矢印方向に流す。すると、内ヨーク１
８ｂ，１８ｂとマグネット８ａ，８ｂとの間に形成され
た２つの磁気ギャップの磁界Ｈにより、上向きの２つの
力Ｆ１　が発生する。これらの力Ｆ１　は同方向である
ので、ばね１０の支持片１０ｂが矢印Ｚで示すフォーカ
ス方向へ変形し、レンズ２はレンズホルダ４を介してフ
ォーカス方向へ移動する。

【００１４】トラッキングコイル８ｂに電流Ｉ２　を矢
印の方向に流すと、トラッキングコイル８ｂの上辺に下
向きの力Ｆ２　が発生する。逆にトラッキングコイル８
ａに電流Ｉ３　を矢印の方向に流すと、トラッキングコ
イル８ａの上辺に上向きの力Ｆ３　が発生する。これら
の力Ｆ２　，Ｆ３　によって、レンズホルダ４はＹ方向
回りにモーメントを受けて回動し、対物レンズ２をトラ
ッキング方向へ移動させる。このレンズホルダ４の回動
状態を、図３の（Ｂ）を用いて以下に説明する。

【００１５】まず、図中対物レンズ２が傾いて移動する
前の主点位置を符号Ｈ、光スポットの位置を符号Ａで夫
々示し、対物レンズ２が移動した後の夫々の位置をＨ´
、Ａ´で示す。符号Ｇは、レンズホルダ４を含む可動部
の重心を通り、この可動部の回動中心である回動軸を示
している。又、符号ｌは主点位置Ｈと回動軸Ｇとの間隔
を示している。

【００１６】可動部が回動軸Ｇを中心としてθ°回動し
た場合、光スポットの移動量ｘは、ｌｓｉｎ　θとほぼ
等しい。例えば一般的な値として、ｌ＝３ｍｍ，θ＝０
．１°とすると、ｘ＝５μｍとなる。

【００１７】対物レンズが傾いた場合にはコマ収差が増
大するが、例えば光磁気ディスク装置においては、開口
数０．５３程度の対物レンズが使用されており、この程
度の開口数であれば０．１°程度の対物レンズの傾きに
よるコマ収差の増大はほんの僅かであるので、特に問題
はない。コンパクトディスク装置においては、用いる対
物レンズの開口数は０．４７程度であるため、さらにレ
ンズを傾けることもできる。

【００１８】可動部の回動軸回りの傾き量は、例えば反
射式の傾きセンサをベースに固定し、レンズホルダの傾
きを測定することによって測定でき、それによりトラッ
キング方向へのスポットの移動量を求めることができる
。

【００１９】本実施例によれば、トラッキングコイルを
可動部の重心よりも下げてあるのでこのコイルを対物レ
ンズのバランサとして使用することができ、他のバラン
サが不要である。又、フォーカス方向とトラッキング方
向との支持部材を一体で形成しているので、部品点数が
低く、安価になる。

【００２０】次の本発明による第２実施例のレンズ駆動
装置を、図４乃至図７を用いて説明する。なお、第１実
施例と同一の部材は同一の符号で示し、異なるところの
みを説明する。以下、第３実施例についても同じ様に説
明する。

【００２１】図４に示すように、レンズホルダ２０の外
側面には、角柱状に巻回されたコイルＡ２２及びコイル
Ｂ２４が固着されている。これらレンズホルダ２０と、
コイルＡ２２及びコイルＢ２４は、可動部を構成してい
る。このレンズホルダ２０の前後面には凸部２０ａが形
成されており、この凸部２０ａには、保持部材２６の中
継片２６ｂに形成された円柱部２６ａの穴部２６ｇに位
置決めされて固着されている。この円柱部２６ａは、レ
ンズホルダ２０を取り付ける取り付け部を構成している
。円柱部２６ａと中継片２６ｂとの間は、接続部２６ｃ
によって連結されている。

【００２２】保持部材２６は、平行リンク形状を有して
おり、前記中継片２６ｂと、Ｘ方向に延在した連動部２
６ｄと、ベース３０へ固着される固着部２６ｅとからな
る。夫々が接続されている部分は非常に薄く形成されて
おり、ヒンジ部２６ｆを構成している。又、保持部材２
６は、ヒンジ部２６ｆが変形可能な材料、例えばポリウ
レタンエスラトマーなどで一体形成されている。この保
持部材２６は、ベース３０の左側の固定部３０ａの外側
に固定されている。固定部３０ａ，３０ａの内側には、
マグネット３２，３４が固着されており、内ヨーク３０
ｂ，３０ｂとの間で磁気ギャップを形成している。前記
コイルＡ２２とコイルＢ２４との間隔の中央と、前記可
動部の重心と、接続部２６ｃとは、図６において一点鎖
線Ｃで示すように一直線に並んでいる。この様に構成さ
れた第２実施例のレンズ駆動装置の作用を以下に説明す
る。

【００２３】図７に示すように、コイルＡ２２には、フ
ォーカスサーボ信号とトラッキングサーボ信号とを加え
た信号を流し、コイルＢ２４には、フォーカスサーボ信
号とトラッキングサーボ信号との差信号を流す。

【００２４】フォーカス方向に動かす場合には、コイル
Ａ２２とコイルＢ２４とに前記磁気ギャップによる磁界
にしたがって同じＺ方向への力が発生するように信号を
流す。保持部材２６のヒンジ部２６ｆが変形して、可動
部はフォーカス方向に移動する。

【００２５】コイルＢ２４に流れるトラッキングサーボ
信号は、コイルＡ２２とは逆向きになるためにコイルＡ
２２とコイルＢ２４とで発生する力はＺ方向において逆
向きの力が発生する。従って可動部２６にはＹ軸回りの
モーメントが発生し、ヒンジ部２６ｆが変形し、可動部
が回転する。つまり、光スポットは、トラッキング方向
に移動する。本実施例によれば、以下の３つの効果を奏
することが出来る。 １．　　フォーカスコイルとトラッキングコイルとを１
種類のコイルで兼用できるので、部品点数が少なくなり
、安価・軽量になる。 ２．　　保持部材がフォーカス・トラッキング固定部材
を一体形成してあるので、部品点数が少なくなり、精度
も出しやすい。

【００２６】３．　　保持部材の平行リンク形状の部分
は、トラッキング方向に延在しているので、本実施例の
装置をＸ方向に高速アクセスさせたときに生ずるＸ方向
の加速度に対して、保持部材が変形しにくく、正確なサ
ーボが可能となる。

【００２７】又、本実施例における保持部材を、図８に
示すようなものにしてもよい。この保持部材４０は、取
り付け部をＸ方向にではなく、Ｚ方向に延在させた角柱
部４０ａとしたものである。保持部材４０をこの様に構
成すれば、可動部のフォーカス方向駆動時において、接
続部４０ｃの変形による共振周波数が高くなる。次に、
第３実施例のレンズ駆動装置を、図９乃至図１１を用い
て説明する。

【００２８】第３実施例におけるレンズホルダ５０には
、その上部及び下部に、左右に突出した突出片５０ａが
４個取り付けられている。このレンズホルダ５０の両側
面には、夫々コの字形状に巻回されたコイルＡ５２及び
コイルＢ５４が固着されている。これらコイルＡ５２及
びコイルＢ５４と、前記レンズホルダ５０とは、可動部
を構成する。前記４個の突出片５０ａには、４個の板ば
ね５６の一端部が固着されている。これら４個の板ばね
５６の他端部は、保持部材５８の上面及び下面に夫々固
着されている。この保持部材５８は、ベース６０に形成
された固定部６０ａの前面に取り付けられている。この
ベース６０には、２極着磁のマグネット６２，６２を固
着するための固着部６０ｂ，６０ｂが形成されている。 そして、図１０に示すマグネット６２，６２と前記コイ
ルＡ５２及びコイルＢ５４との間で、磁気ギャップを形
成している。この様に構成された第３実施例の作用を以
下に説明する。

【００２９】トラッキング方向及びフォーカス方向にレ
ンズホルダ５０を駆動させるためにコイルＡ５２及びコ
イルＢ５４に与えるサーボ信号は、第２実施例と同様で
ある。このサーボ信号によってコイルＡ５２とコイルＢ
５４とに同じＺ方向の力が発生するときには、前記可動
部は、Ｚ方向、即ちフォーカス方向にに移動する。

【００３０】コイルＡ５２とコイルＢ５４とに逆向きに
信号を流し、これらコイルに逆向きの力が発生するとき
には、前記可動部はＹ方向回りに回動し、光スポットは
Ｘ方向、即ちトラッキング方向に移動する。

【００３１】トラッキング方向の共振周波数は、可動部
のＹ方向回りの慣性モーメントと、４本の板ばね５６の
Ｙ方向回りの剛性とによって決まる。４本の板ばね５６
の間隔、平行度、又は板ばね５６１本の剛性を選ぶこと
により、フォーカス方向の共振周波数に対して自由度を
持たせることができる。

【００３２】本実施例のレンズ駆動装置によれば、レン
ズホルダを支持する部材が１種類で良いため、構成が簡
単になる。又、対物レンズ２からの矢印Ｙと逆方向の寸
法が小さいため、例えば図１２のように、２組向かい合
わせてマルチレンズ駆動装置に用いた場合に、２つの対
物レンズ間の距離を小さくできる。従って、光ディスク
の内周・外周でのトラックエラー信号の片かが小さく、
又、光ディスクのカートリッジに対応しやすい。

【００３３】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、多数の実施例・変形例が可能である。例えば、上
記実施例においては、コイルを可動部に固定したムービ
ングコイル型としたが、マグネットを可動部に固定した
ムービングマグネット型でも良い。又、光学素子は、対
物レンズに限らず、ＬＤ一体型のホログラム素子等でも
良い。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、小型・軽量のホルダを
有し、トラッキング方向からの衝撃や加速が加えられて
も光学素子のトラックずれが容易に起こることのない光
学素子駆動装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施例のレンズ駆動装置を示
す分解斜視図である。

【図２】図１における装置の斜視図である。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）を含み、（Ａ）はレンズの駆
動状態を説明するための図、（Ｂ）はトラッキングコイ
ルとフォーカスコイルとに電流を流したときに発生する
力の状態を示す図である。

【図４】本発明による第２実施例のレンズ駆動装置を示
す分解斜視図である。

【図５】図４における装置の斜視図である。

【図６】図５における装置を部分的に示す側面図である
。

【図７】図４におけるコイルＡ及びコイルＢを駆動させ
る駆動回路を示す回路図である。

【図８】第２実施例の装置における支持部材の変形例を
示す斜視図である。

【図９】本発明による第３実施例の装置を示す分解斜視
図である。

【図１０】図９における装置の斜視図である。

【図１１】図１０における装置の正面図である。

【図１２】第３実施例の装置の応用例を示す上面図であ
る。

【図１３】従来のレンズ駆動装置を示す上面図である。

【図１４】図１３における装置の断面図である。

【符号の説明】

２…対物レンズ、４…レンズホルダ、６…フォーカスコ
イル、８ａ，８ｂ…トラッキングコイル、１０…板ばね
、１０ｄ…接続片、１４…保持部材、１６…マグネット
、１８…ベース。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ベースと、光学素子を保持するホルダ
   と、光学素子がトラッキング方向及びフォーカス方向へ
   移動するように前記ホルダを移動可能に前記ベースに支
   持する支持手段と、前記光学素子がトラッキング方向及
   びフォーカス方向に移動するように駆動する駆動手段と
   を具備する光学素子駆動装置において、前記支持手段は
   、前記光学素子のトラッキング方向への移動を果すよう
   に前記ホルダを前記ベースに対して回動可能に支持し、
   このホルダの回動軸は、ホルダの重心を通っていること
   を特徴とする光学素子駆動装置。
2. 【請求項２】　　ベースと、光学素子を保持するホルダ
   と、光学素子がトラッキング方向及びフォーカス方向へ
   移動するように前記ホルダを移動可能に前記ベースに支
   持する支持部材を有する支持手段と、前記光学素子がト
   ラッキング方向及びフォーカス方向に移動するように駆
   動する駆動手段とを具備する光学素子駆動装置において
   、前記支持部材は、前記ホルダが取り付けられた取り付
   け部と、前記ホルダを回動可能にするように前記取り付
   け部と前記支持部材とを連結する連結部とを有し、前記
   ホルダの回動により、前記光学素子のトラッキング方向
   への移動を果すことを特徴とする光学素子駆動装置。