JPH0736236B2 - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

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係
り、特に、光学式デイ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。

【０００２】

【従来の技術】近年、音響機器の分野では、ＰＣＭ（パ
ルスコードモジユレーション）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、オーデイ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
イ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。

【０００３】たとえば、光学式再生方式のうちでＣＤ
（コンパクトデイスク）方式による光学式デイスクレコ
ード再生装置においては、デイスクにトラツクピツチ
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。

【０００４】しかして、光学式デイスクレコード再生装
置にあっては、一般に、デイ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、デイスクの情報が記録されているグループまたは
ピツトに合わせ、かつ情報の記録されているトラツクか
らトラツ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
よってフオーカシング制御およびトラツキング制御を行
わせるようにしている。

【０００５】ところで、上記のようなフオーカシング制
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、図５から図７に示すように構成されて
いる。

【０００６】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
のフオーカシングコイル６と軸回り方向の位置を制御す
るためのトラツキングコイル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，８
ｂの外面と対向する関係にそれぞれ外側ヨーク９ａ，９
ｂ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
れたトラツキング方向の中立位置設定用ダンパ部材１２
を介在させている。なお、図６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。

【０００７】このように構成された対物レンズ駆動装置
は、フオーカシングコイル６への通電制御に伴う電磁力
で保持筒４の位置を図５中Ｙ軸方向に変化させ、これに
よつてフオーカシング制御を行うとともに、トラツキン
クコイル７への通電制御に伴う電磁力で保持筒４の位置
を図５中Ｘ軸方向に回動させ、これによつてトラツキン
グ制御を行うようにしている。そして、これらの通電制
御は、図示しないサーボ系で行わせるようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】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を軸２を境にして対物レンズ
５とは反対側の片寄った位置で固定するようにしてい
る。このように、保持筒４の中心から片側へ離れた部位
でダンパ部材１２を静止部に固定するようにしているの
で、フォーカス方向の変位を与えると保持筒４に直交軸
回りのモーメントが発生する。このため、直交軸回りの
回転を規制しているすべり軸受機構に上記モーメントに
比例した反力が生じる。すべり軸受機構のすべり摩擦は
ほぼ垂直抗力に比例するので、フォーカス方向変位が大
きくなるほど大きい摩擦力が働く。このため、フォーカ
ス方向の準静的変位と力との関係は図４に示すようなヒ
ステリシス特性となる。

【０００９】このように、準静的変位に大きなヒステリ
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
消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、根本的な解決には至っていないのが実情である。

【００１０】そこで本発明の目的は、フォーカス方向の
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
制し、サーボ制御における引き込みを容易にせしめると
ともに、常に安定した制御特性を得られるようにした対
物レンズ駆動装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明においては、対物レンズを支持した可動体
と、前記可動体に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と、前記可動体の一部であり
前記すべり軸受機構の軸心線まわりに設けられた、磁束
の通過を許容するコイルボビンと、前記コイルボビンに
支持された、少なくとも前記可動体を軸方向へ駆動する
ためのコイルとを有する対物レンズ駆動装置において、
前記すべり軸受機構の軸心線を中心として軸対称な関係
に、前記コイルボビンよりも外周に軸心線まわりに一周
するように、曲部が形成されたリング状の位置決め用ダ
ンパ部材を設け、このダンパ部材のリング部分を介して
前記可動体および前記コイルボビンを含む可動部分と静
止部とを連結するように構成してなる対物レンズ駆動装
置とした。

【００１２】

【作用】上記のような構成の対物レンズ駆動装置とすれ
ば、位置決め用のリング状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、軸心線を挟んで向かい合うダンパ部材が
逆向きの直交軸回りの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、サーボ制御時
の引き込み容易化を図ることができる。

【００１３】また、ダンパ部材がコイルボビンよりも外
周に配置されているため、コイルボビンよりも内周に配
置された場合（すなわちダンパ部材をコイルボビン内部
に配置する場合）と比較して組み立てが極めて容易とな
る。

【００１４】さらに、ダンパ部材はリング状であること
から、例えば可動体が軸回りに回転する場合にはダンパ
部材は外周に向かって凸となるように変形する。この
時、ダンパ部材がコイルボビンの外部に配置されていれ
ば両者が接触することが少なくなり、可動体のサーボ制
御が不安定となる事態を回避することができる。

【００１５】

【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。

【００１６】図１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、図２は図１におけるＣ−Ｃ線切断矢
視図、また図３は同装置を一部切欠して示す斜視図であ
る。

【００１７】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２
１のほぼ中央部には孔２２が設けてあり、またベース２
１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，２３ｂ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。

【００１８】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。

【００１９】可動板２５の長手方向の一端部には、図３
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、同じく図３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エイト
２９が固定されている。

【００２０】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，２
３ｂの外面間距離より大きく、外径が軸２４の軸心線と
対物レンズ２８との間の距離の２倍より小さい円筒状に
形成されたコイルボビン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の外周面にはフオーカシ
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組のトラツキングコイル３２が固定されて
いる。

【００２１】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，２３
ｂ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，３３ｂと
ベース２１との間には軸方向に着磁された永久磁石３４
ａ，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３
５によって、また外側ヨーク３３ｂと永久磁石３４ｂ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。

【００２２】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３７
ａ，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３７ａ，３７ｂ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。

【００２３】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。

【００２４】そして、上記ダンパ部材３８は、前記支持
板３７ａ，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。

【００２５】また、ダンパ部材３８は図１乃至図３から
も明らかなように、コイルボビン３０よりも外周に配置
されている。

【００２６】このような構成であると、フオーカシング
コイル３１への通電制御に伴う電磁力で可動板２５を図
３中Ｙ軸方向に推移させ、これによつてフオーカシング
制御を行い、またトラツキングコイル３２への通電制御
に伴う電磁力で可動板２５を図３中Ｘ軸方向に回動さ
せ、これによつてトラツ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。

【００２７】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
オ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。このため軸受筒２
６が傾いて軸２４に押し付けられることがなく、フオー
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。

【００２８】また、ダンパ部材３８がコイルボビン３０
よりも外周に配置されているため、コイルボビンよりも
内周に配置された場合（すなわちダンパ部材をコイルボ
ビン内部に配置する場合）と比較して組み立てが極めて
容易となる。

【００２９】さらに、ダンパ部材３８はリング状である
ことから、例えば可動板２５が軸回りに回転する場合に
はダンパ部材３８は外周に向かって凸となるように変形
する。この時、ダンパ部材３８がコイルボビン３０の外
部に配置されていれば両者が接触することが少なくな
り、可動板２５のサーボ制御が不安定となる事態を回避
することができる。

【００３０】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軸心線上に
位置する面に対しても対称に設けているので、可動板２
５をフオ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のトラツキング方向の分
力を釣り合わせることができる。したがつて、フオーカ
ス方向とトラツキング方向のクロストークを少なくで
き、一層、安定した２方向のサーボ制御を実現すること
ができる。

【００３１】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つて大きく硬度が
変化して各ダンパ部材に剛性のバラツキが発生し、これ
によつて向かい合うダンパ部材のモーメント及びトラツ
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、フオーカス方
向とトラツ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。

【００３２】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、図５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。

【００３３】

【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、位置決め用のリング状ダンパ部材を
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、軸心線を挟んで向かい合
うダンパ部材が逆向きの直交軸回りのモーメントを発生
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、サーボ制御時の引き込み容易化を図ることができ
る。

【００３４】また、ダンパ部材がコイルボビンよりも外
周に配置されているため、コイルボビンよりも内周に配
置された場合（すなわちダンパ部材をコイルボビン内部
に配置する場合）と比較して組み立てが極めて容易とな
る。

【００３５】さらに、ダンパ部材はリング状であること
から、例えば可動体が軸回りに回転する場合にはダンパ
部材は外周に向かって凸となるように変形する。この
時、ダンパ部材がコイルボビンの外部に配置されていれ
ば両者が接触することが少なくなり、可動体のサーボ制
御が不安定となる事態を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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。

【図２】図１におけるＣ−Ｃ線切断矢視図。

【図３】同装置を局部的に切欠して示す斜視図。

【図４】本発明の特徴を示すためのヒステリシス特性
図。

【図５】従来の対物レンズ駆動装置における主要部の斜
視図。

【図６】図５におけるＡ−Ａ線切断矢視図。

【図７】図５におけるＢ−Ｂ線切断矢視図。

【符号の説明】

２１…ベース ２３ａ，２３ｂ…内側ヨーク ２４…軸 ２５…可動板 ２６…軸受筒 ２８…対物レンズ ２９…カウンタウエイト ３０…コイルボビン ３１…フオーカシングコイル ３２…トラツキングコイル ３３ａ，３３ｂ…外側ヨーク ３４ａ，３４ｂ…永久磁石 ３７ａ，３７ｂ…支持板 ３８…ダンパ部材 ３９ａ，３９ｂ…固定機構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対物レンズを支持した可動体と、 前記可動体に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と、 前記可動体の一部であり前記すべり軸受機構の軸心線ま
   わりに設けられた、磁束の通過を許容するコイルボビン
   と、 前記コイルボビンに支持された、少なくとも前記可動体
   を軸方向へ駆動するためのコイルと、を有する対物レン
   ズ駆動装置において、 前記すべり軸受機構の軸心線を中心として軸対称な関係
   に、前記コイルボビンよりも外周に軸心線まわりに一周
   するように、曲部が形成されたリング状の位置決め用ダ
   ンパ部材を設け、このダンパ部材のリング部分を介して
   前記可動体および前記コイルボビンを含む可動部分と静
   止部とを連結するように構成してなることを特徴とする
   対物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】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
   面対称に形成されたものであることを特徴とする請求項
   １記載の対物レンズ駆動装置。
3. 【請求項３】前記コイルボビンの外径は、軸心線から前
   記対物レンズまでの距離の２倍よりも小さく形成されて
   いることを特徴とする請求項１記載の対物レンズ駆動装
   置。
4. 【請求項４】前記ダンパ部材は前記対物レンズよりも外
   周に配置されていることを特徴とする請求項１記載の対
   物レンズ駆動装置。