JPH07129981A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対物レンズを設計上の中立位置に安定に静止
させると共に、フォーカスｆ₀ の変化を抑えつつトラッ
クｆ₀ を高める。 【構成】 対物レンズ２を保持したレンズホルダ１と固
定部材９とのうちの一方に駆動コイル３，４を、他方に
マグネット６をそれぞれ配置して、駆動コイル３，４と
マグネット６とを対向させ、駆動コイル３，４に通電さ
せることにより、レンズホルダ１をフォーカシング及び
トラッキング方向に駆動するようにした装置であって、
マグネット６の磁気回路中に磁性片１０が配置され、磁
性片１０に作用する磁気的吸引力によりフォーカシング
及びトラッキング方向に２次元的に復元力を発生させて
対物レンズ２を中性点に保持させるようにした対物レン
ズ駆動装置において、磁性片１０とマグネット６との間
隔を、設計上の静止中立位置において、最も近接させて
なるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対物レンズ駆動装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】光学式ディスクを記録媒体とする光ディ
スク装置では、ディスクに対して情報信号を書き込み、
またこれを読み取るために光ピックアップが用いられ
る。この光ピックアップにおいては、ディスクの情報ピ
ットにレーザビームを正確に集光させるための対物レン
ズ駆動装置が用いられる。従って、この対物レンズ駆動
装置では、対物レンズをフォーカシング方向とトラッキ
ング方向に２次元的に精密に位置制御する必要があり、
この２次元的な追従サーボを精密に行うためには、対物
レンズを所定の中性点（静止中立位置）に保持するため
の構造が、光ピックアップの性能を決定付ける重要な要
素となっている。

【０００３】この対物レンズを所定の中性点に保持する
手段として、磁気的な復元力をもたせることにより対物
レンズを中性点に保持するようにしたものが、特開平１
−３１７２３４号公報に記載されている。

【０００４】この特開平１−３１７２３４号公報記載の
対物レンズ駆動装置は、駆動コイルに対向配置されるマ
グネットを、例えばフォーカシング方向に分極着磁し、
このフォーカシングマグネットの磁気回路中に、薄板状
の上下方向に長い磁性片を配置し、この磁性片に作用す
る磁気的吸引力によりフォーカシング方向とトラッキン
グ方向に２次元的に復元力を発生させて対物レンズを中
性点に保持させるようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平１−３１７２３４号公報記載の対物レンズ駆動装置
においては、以下の問題点がある。すなわち、例えばマ
グネットを固定として磁性片を移動させる構造とした場
合、磁性片のトラッキング方向の収束位置（静止中立位
置）を、磁束が最も大きくなるマグネットの中点位置
（周方向における中央部の位置）に対向するように設計
して、当該位置において磁性片に作用する磁気的吸引力
を極大にして対物レンズを安定的に保持させようとする
が、磁束のアンバランス及び漏れ磁束並びに製造上のば
らつき等により、該磁性片が上記設計中立位置に安定し
難いといった問題がある。この問題はトラッキング方向
のみならずフォーカシング方向にも同様に問題となる。

【０００６】また、最近の２〜４倍速ＣＤ−ＲＯＭ等に
あっては、フォーカスｆ₀ （フォーカシング方向に関す
るアクチュエータの共振周波数）の変化を抑えつつトラ
ックｆ₀ （トラッキング方向に関するアクチュエータの
共振周波数）を高めるというニーズが高まってきている
が、このニーズに応えられないといった問題点もある。

【０００７】そこで本発明は、対物レンズを設計上の中
立位置に安定に静止できると共に、フォーカスｆ₀ の変
化を抑えつつトラックｆ₀ を高めることが可能な対物レ
ンズ駆動装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の対物レンズ駆動
装置は上記目的を達成するために、対物レンズを保持し
たレンズホルダと固定部材とのうちの一方に駆動コイル
を、他方にマグネットをそれぞれ配置して、この駆動コ
イルとマグネットとを対向させ、前記駆動コイルに通電
させることにより、前記レンズホルダをフォーカシング
方向及びトラッキング方向に駆動するようにした対物レ
ンズ駆動装置であって、前記マグネットの磁気回路中に
磁性片が配置され、この磁性片に作用する磁気的吸引力
によりフォーカシング方向とトラッキング方向に２次元
的に復元力を発生させて前記対物レンズを中性点に保持
させるようにした対物レンズ駆動装置において、前記磁
性片と前記マグネットとの間隔を、設計上の静止中立位
置において、最も近接させたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】このような手段における対物レンズ駆動装置に
よれば、磁性片とマグネットとの間隔を最も近接させた
位置においては、磁束のアンバランス、漏れ磁束、製造
上のばらつき等の影響を無視できる程に磁性片に作用す
る磁気的吸引力が大きくなり、この位置を設計上の中性
点とすれば、当該位置において対物レンズが安定的に静
止するようになる。

【００１０】また、磁性片に対する間隔が、例えばマグ
ネットの周方向における中央において最も近接するよう
にすれば、マグネットの磁束密度が中央に集中されるよ
うになり、フォーカスｆ₀ の変化が抑えられると共にト
ラックｆ₀ が高められる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１乃至図４において、符号１はレンズホルダで
あり、このレンズホルダ１は固定軸７の周りに回動可能
且つ軸７に沿って移動可能に支持されている。レンズホ
ルダ１には対物レンズ２がその光軸を上記軸７に平行に
して取付けられている。レンズホルダ１にはまた、軸７
を中心にして対物レンズ２の反対側にバランサ８が固着
されている。レンズホルダ１の外周面には軸７を挟んで
対称位置にそれぞれ対をなすフォーカシング用駆動コイ
ル４とトラッキング用駆動コイル３が固着されている。
このフォーカシング用駆動コイル４とトラッキング用駆
動コイル３を固着したレンズホルダ１の外周面は軸７を
中心とする共通の連続した円弧面となっており、各コイ
ル４，３は上記円弧面に沿って曲げられてレンズホルダ
１に固着されている。

【００１２】上記軸７は固定部材としての外ヨーク９の
中央のバーリング加工によって形成されたボス部９ａ
に、圧入や接着等の手段により固定されている。外ヨー
ク９は軸７を挟んで両側が扇形に形成されると共に、こ
の扇形の外周縁部が直角に折り曲げられて上記各コイル
４，３と対向するように立ち上がっている。この外ヨー
ク９の各立ち上がり部は軸７を中心とする円弧に沿って
形成され、この立ち上がり部の内面にはマグネット６が
固定されている。マグネット６は、例えば樹脂バインダ
等により一体成型される。

【００１３】マグネット６は、図５に示されるように、
中間部に軸７と平行な方向に溝６ｃが形成されており、
この溝６ｃを境にしてフォーカシング用マグネット部６
ａとトラッキング用マグネット部６ｂに分割されてい
る。

【００１４】フォーカシング用マグネット部６ａはＮ極
とＳ極が軸７方向に並ぶように分極着磁され、その外周
面は外ヨーク９内周面に装着すべく円弧状になってお
り、その内周面は、本実施例においては、中央部６ｄに
おいて後述の磁性片１０との間の隙間を最小にすべく平
面状になっている。

【００１５】一方、トラッキング用マグネット部６ｂは
上記フォーカシング用マグネット部６ａの着磁方向に対
し直交する方向に分極着磁されることにより、Ｎ極とＳ
極とが周方向に形成されている。このように各マグネッ
ト部６ａ，６ｂは一体に形成されることにより連続した
共通の面に配置されていることになる。

【００１６】上記フォーカシング用駆動コイル４は、図
６に示されるように、横長の長方形になるように形成さ
れてその長辺がフォーカシング用マグネット部６ａの各
磁極と対向するように配置されている。また、トラッキ
ング用駆動コイル３は縦長の長方形になるように形成さ
れてその長辺がトラッキング用マグネット部６ｂの各磁
極と対向するように配置されている。

【００１７】上記外ヨーク９には内ヨーク５が重ねられ
ると共に、上記ボス部９ａの外径を基準にして固定され
ている。内ヨーク５も外ヨーク９と同様に軸７を挟んで
両側が扇形に形成されると共に、この扇形の外周縁部が
直角に折り曲げられて立ち上がっている。この立ち上が
り部は軸７を中心とする円弧に沿って形成されている。
上記立ち上がり部は、レンズホルダ１に形成された窓孔
１ａを空間的余裕をもって貫くと共に各コイル４，３を
挟んで上記各マグネット部６ａ，６ｂと対向している。
以上のようにして内側から順に、内ヨーク５、各駆動コ
イル３，４、マグネット６、外ヨーク９がそれぞれ軸７
を中心とする円弧に沿って配置され、これらを通る略閉
磁路が形成されている。

【００１８】レンズホルダ１の上記扇形の外周縁部に
は、フォーカシング用マグネット部６ａの磁極中心（中
央部）６ｄに対向する位置に、磁性片１０が固着されて
いる。この磁性片１０は、図７、図８に示されるよう
に、薄板状をなしており、軸７を中心とする円周方向の
幅寸法ｘがフォーカシング用マグネット部６ａの円周方
向の寸法に比べてかなり小さく、軸７方向の長さ寸法ｙ
がフォーカシング用マグネット部６ａの軸７方向の寸法
よりも短く形成されている。

【００１９】次に、このように構成された対物レンズ駆
動装置の動作を説明する。先ず、フォーカシング及びト
ラッキングの基本動作について説明する。フォーカシン
グ用駆動コイル４に駆動電源を流すことにより、この駆
動電流と磁気回路内の磁束とによって推力が発生し、レ
ンズホルダ１と共に対物レンズ２がその光軸方向に移動
してフォーカシング動作が行われ、またトラッキング用
駆動コイル３に駆動電流を流すことにより、この駆動電
流と磁気回路内の磁束とによって推力が発生し、レンズ
ホルダ１と共に対物レンズ２をトラッキング方向に駆動
してトラッキング動作が行われる。

【００２０】次に、フォーカシング用マグネット部６ａ
による磁束と磁性片１０との関係について説明する。フ
ォーカシング用マグネット部６ａは軸７方向に分極着磁
されているが、図７に示すように、軸７に直交する平面
内では、磁束は空隙内の周方向中央部において大とな
り、空隙の両端に近くなるに従って減少していく。

【００２１】しかも、本実施例においては、内周面が平
面をなすフォーカシング用マグネット部６ａの中央部６
ｄに対向する位置に磁性片１０を配置しているので、フ
ォーカシング用マグネット部６ａ内周面と磁性片１０と
の間の間隔が当該位置において最小となっており、従っ
てこの位置において磁束が極大となっている。

【００２２】磁性片１０にはフォーカシング用マグネッ
ト部６ａによる磁気的吸引力が作用すると共に、上記磁
束の極大点において安定に保持されようとする弾性的な
復元力と同等の復元力が作用する。この復元力によりレ
ンズホルダ１が周方向における上記位置（磁性片１０が
フォーカシング用マグネット部６ａの中央部６ｄに対向
している位置）に保持される。

【００２３】ここで、本実施例においては、上記位置、
すなわちフォーカシング用マグネット部６ａ内周面と磁
性片１０との間の間隔が最小となる位置を設計上のトラ
ッキング方向の中性点（静止中立位置）としており、当
該位置においては、磁束のアンバランス、漏れ磁束、製
造上のばらつき等の影響を無視できる程に磁性片１０に
作用する磁気的吸引力が大きくなっているので、対物レ
ンズ２が当該位置において安定に静止するようになって
いる。

【００２４】また、上述のように、磁性片１０に対する
間隔を、フォーカシング用マグネット部６ａの中央部６
ｄにおいて最も近接させるようにしているので、マグネ
ット６ａの磁束密度が中央に集中されるようになってお
り、フォーカスｆ₀ の変化を抑えつつトラックｆ₀ を高
めることが可能となっている。

【００２５】因に、上記復元力は磁束分布の勾配及び磁
性片１０の面積に比例する。対物レンズ２のトラッキン
グ方向への通常の可動範囲では上記磁束勾配は近似的に
直線的に変化するため、上記復元力は対物レンズ２の通
常の可動範囲において略均一に得られる。

【００２６】一方、図８に示すように、フォーカシング
用マグネット部６ａの軸７方向の断面内においては、上
記マグネット部６ａが軸７方向に分極着磁されているた
め、磁性片１０が配置された空隙内における磁束の勾配
が上下方向の中間部において逆転する。ここでは上記磁
性片１０は磁路の一部として作用し、磁性片１０が分極
着磁の中央部に磁気的に吸引される。この吸引力が復元
力として作用し、レンズホルダ１が軸７方向の所定位置
に保持され、もって対物レンズ２がフォーカシング方向
の中性点に保持される。また、上述のように磁性片１０
はマグネット部６ａからでた磁束の磁路として作用する
ため、磁束密度が向上して対物レンズ駆動装置の感度の
向上に寄与すると共に、磁気的な復元力が広範囲で安定
して得られる。

【００２７】なお、フォーカシング方向においても、上
記トラッキング方向と同様に、設計上のフォーカシング
方向の中性点（静止中立位置）において、フォーカシン
グ用マグネット部６ａと磁性片１０との軸方向の間隔を
最も近接させれば、トラッキングの場合と同様に、対物
レンズ２を当該位置において安定に静止させることがで
きる。

【００２８】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例え
ば、上記実施例においては、磁性片１０をフォーカシン
グ用マグネット部６ａに対向して設けているが、上記実
施例と同様な構成とすれば、トラッキング用マグネット
部６ｂに対向して設けることも可能であり、またフォー
カシング用マグネット部６ａ及びトラッキング用マグネ
ット部６ｂの双方に対向する位置に設けることも可能で
ある。

【００２９】また、上記実施例おいては、中央部６ｄに
おいて磁性片１０との間隔が最小となるようにフォーカ
シング用マグネット部６ａの磁性片１０側の面を平面に
しており、また磁性片１０を駆動側に、マグネット６を
固定側にそれぞれ設けているが、本発明はこれら構成に
限定されるものではなく、要は磁性片とマグネットとの
間隔が、設計上の静止中立位置において、最も近接した
構成となっていれば良い。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の対物レンズ
駆動装置によれば、磁性片とマグネットとの間隔を最も
近接させた位置を設計上の中性点としたので、当該位置
においては、磁束のアンバランス、漏れ磁束、製造上の
ばらつき等の影響を無視できる程に磁性片に作用する磁
気的吸引力が大きくなり、従ってこの位置において対物
レンズを安定に静止させることが可能となる。

【００３１】また、磁性片に対する間隔を、例えばマグ
ネットの周方向における中央において最も近接させるよ
うにしたので、マグネットの磁束密度が中央に集中され
るようになり、フォーカスｆ₀ の変化を抑えつつトラッ
クｆ₀ を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す対物レンズ駆動装置の
平面図である。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】対物レンズ部分の縦断面図である。

【図４】マグネット及びコイル部分の拡大平面図であ
る。

【図５】マグネットの斜視図である。

【図６】コイルの正面図である。

【図７】磁性片部分の磁束の様子を表した同上装置の要
部の平面図である。

【図８】磁性片部分の磁束の様子を表した同上装置の要
部の縦断面図である。

【符号の説明】

１ レンズホルダ ２ 対物レンズ ３，４ 駆動コイル ６ マグネット ６ａ フォーカシングマグネット ９ 固定部材 １０ 磁性片

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズを保持したレンズホルダと固
   定部材とのうちの一方に駆動コイルを、他方にマグネッ
   トをそれぞれ配置して、この駆動コイルとマグネットと
   を対向させ、前記駆動コイルに通電させることにより、
   前記レンズホルダをフォーカシング方向及びトラッキン
   グ方向に駆動するようにした対物レンズ駆動装置であっ
   て、 前記マグネットの磁気回路中に磁性片が配置され、この
   磁性片に作用する磁気的吸引力によりフォーカシング方
   向とトラッキング方向に２次元的に復元力を発生させて
   前記対物レンズを中性点に保持させるようにした対物レ
   ンズ駆動装置において、 前記磁性片と前記マグネットとの間隔を、設計上の静止
   中立位置において、最も近接させたことを特徴とする対
   物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 対物レンズを保持したレンズホルダと固
   定部材とのうちの一方に駆動コイルを、他方にマグネッ
   トをそれぞれ配置して、この駆動コイルとマグネットと
   を対向させ、前記駆動コイルに通電させることにより、
   前記レンズホルダをフォーカシング方向及びトラッキン
   グ方向に駆動するようにした対物レンズ駆動装置であっ
   て、 前記マグネットは、少なくともフォーカシング方向に分
   極着磁されており、このフォーカシングマグネットの磁
   気回路中に磁性片が配置され、この磁性片に作用する磁
   気的吸引力によりフォーカシング方向とトラッキング方
   向に２次元的に復元力を発生させて前記対物レンズを中
   性点に保持させるようにした対物レンズ駆動装置におい
   て、 前記磁性片と前記マグネットとの間隔を、設計上の静止
   中立位置において、最も近接させたことを特徴とする対
   物レンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記磁性片は対物レンズ側に設けられ、
   該磁性片のトラッキング時の移動方向は周方向にされて
   なり、前記マグネットはこの磁性片の周方向外側に対向
   するよう設けられ、該マグネットの磁性片側の表面は平
   面にされてなることを特徴とする請求項１または２記載
   の対物レンズ駆動装置。