JPH10241173A - 光ヘッドの対物レンズ支持機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、光ヘッドの小型（薄型）軽量化に
寄与し得るとともに、機械的に高精度で安定な支持を行
なうことができ、しかも、環境条件の変化による影響も
受けにくい構造を有する光ヘッドの対物レンズ支持機構
を提供することを目的としている。 【解決手段】一端部がフォーカス方向に偏移可能となる
ように、他端部が光ヘッドの固定端１９に固定された板
ばね２０ａ，２０ｂと、この板ばね２０ａ，２０ｂの一
端部を、該板ばね２０ａ，２０ｂが略平行になるよう
に、相互に連結する支持部材２１と、板ばね２０ａ，２
０ｂにそれぞれ支持された軸受け２３ａ，２３ｂと、レ
ンズホルダ１２と一体的に設けられ、軸受け２３ａ，２
３ｂに各端部がそれぞれ軸支されることにより、レンズ
ホルダ１２を、対物レンズ１１がトラッキング方向に移
動可能となるように支持する軸２４とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスク（情
報記録媒体）に対して光学的に情報の書き込みあるいは
読み取りを行なうための光ヘッドに係り、特にその対物
レンズを光軸（フォーカス）方向とそれに直交するトラ
ッキング方向とにそれぞれ移動自在に支持する対物レン
ズ支持機構の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、首記の如き光ディスクと
しては、従来より、音声データが記録されたＣＤ（Comp
act Disk）や、動画像データ及び音声データが共に記録
されたＬＤ（Laser Disk）等が、広く普及している。

【０００３】また、近時では、ＣＤと同径の光ディスク
に、動画像データや音声データだけでなく、例えば字幕
等を表わす副映像データを圧縮して高密度で記録すると
ともに、音声や字幕については、言語の異なるものを複
数種類記録しておくことにより、再生時に、希望の言語
の音声や字幕を自由に選択して再生することができるよ
うにした、通称ＤＶＤと称される光ディスクも開発され
ている。

【０００４】なお、このＤＶＤにおいては、その開発の
一環として、ＤＶＤ−ＲＯＭ（ReadOnly Memory）やＤ
ＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）として用いるた
めの開発も推進されている。

【０００５】一方、このような光ディスクを再生する再
生装置としては、光ディスクの回転速度を制御する回転
サーボユニットや、光ディスクの信号記録面にレーザビ
ームを照射し、その反射光を光電変換することによっ
て、光ディスクに記録された情報を読み取る光ヘッド等
を有している。そして、この光ヘッドで光電変換された
信号に対して、波形等化処理や復調処理等が施されるこ
とにより、元の情報が再生される。

【０００６】ここで、上記光ヘッドには、その対物レン
ズに対して、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボ
を施すために、フォーカス駆動系及びトラッキング駆動
系がそれぞれ設置されている。このうち、フォーカス駆
動系は、対物レンズを、そのフォーカス方向に微駆動さ
せる機能を有している。また、上記トラッキング駆動系
は、対物レンズを、光ディスクのトラックをトラバース
する方向（トラッキング方向）に微駆動させる機能を有
している。

【０００７】そして、上記光ディスク再生装置では、光
ディスクが装着されて回転駆動されると、まず、フォー
カス駆動系が駆動され、対物レンズに対してフォーカス
サーボが施されるようになる。その後、このフォーカス
サーボによって、対物レンズが合焦点位置近傍に制御さ
れると、次にトラッキング駆動系が駆動され、対物レン
ズに対してトラッキングサーボが施されるようになる。

【０００８】ところで、上記したフォーカス駆動系及び
トラッキング駆動系を実現するためには、対物レンズを
フォーカス方向とトラッキング方向とにそれぞれ移動自
在となるように支持する必要がある。そして、この支持
機構としては、光ヘッド自体の小型（薄型）化及び軽量
化の促進に寄与し得るとともに、機械的ながたつきが極
力少ない高精度で安定な支持を実現し、しかも、温度や
湿度等の環境条件の変化にも影響されにくい構造を有す
ることが要求されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、対物レ
ンズをフォーカス方向及びトラッキング方向にそれぞれ
移動可能に支持する支持機構としては、光ヘッドの小型
（薄型）化及び軽量化に十分に寄与し得るとともに、機
械的に高精度で安定な支持を行なうことができ、しか
も、環境条件の変化にも影響されにくい構造とすること
が強く要望されており、従来より、その要望を満たすた
めの開発が盛んに行なわれている。

【００１０】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、光ヘッドの小型（薄型）軽量化に寄与し
得るとともに、機械的に高精度で安定な支持を行なうこ
とができ、しかも、環境条件の変化による影響も受けに
くい構造を有する極めて良好な光ヘッドの対物レンズ支
持機構を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光ヘッド
の対物レンズ支持機構は、対物レンズを保持したレンズ
ホルダを、該対物レンズが少なくともそのフォーカス方
向とそれに直交するトラッキング方向とにそれぞれ移動
自在に支持するものを対象としている。

【００１２】そして、各一端部がフォーカス方向に偏移
可能となるように、各他端部が光ヘッドの固定端にそれ
ぞれ固定された一対の板ばねと、この一対の板ばねの一
端部を、該一対の板ばねが略平行になるように、相互に
連結する支持部材と、一対の板ばねにそれぞれ支持され
た軸受けと、レンズホルダと一体的に設けられ、軸受け
に各端部がそれぞれ軸支されることにより、レンズホル
ダを、対物レンズがトラッキング方向に移動可能となる
ように支持する軸とを備えるようにしたものである。

【００１３】上記のような構成によれば、光ヘッドの固
定端に、一対の板ばね、支持部材、軸受け及び軸等が、
弾性力によって一体化した状態で保持されるので、例え
ば温度や湿度等の環境条件が変化しても機械的ながたつ
き等が生じにくくなり、高精度で安定な構造とすること
ができる。また、上記のような構成であるから、軸の長
さを短くしても、外部振動等によりレンズホルダが傾い
て対物レンズにチルトが生じるということも防止するこ
とができるので、小型（薄型）軽量化に好適することに
なる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の第１の実施の形
態について図面を参照して詳細に説明する。まず、図１
は、この第１の実施の形態で説明する対物レンズ支持機
構の外観を示している。すなわち、図中符号１１は対物
レンズで、レンズホルダ１２に保持されている。このレ
ンズホルダ１２は、詳細は後述するが、その保持した対
物レンズ１１を、図中矢印Ｚで示すフォーカス方向と図
中矢印Ｘで示すトラッキング方向とにそれぞれ移動させ
得るように、取付基体１３に支持されている。

【００１５】この取付基体１３は、図示しない光ヘッド
のメインシャーシ等に固定されているもので、磁性体で
略板状に形成されている。そして、図２に示すように、
この取付基体１３のトラッキング方向の両側は、それぞ
れ同方向に起立されてヨーク１４ａ，１４ｂを形成して
いる。これらヨーク１４ａ，１４ｂの内側には、永久磁
石１５ａ，１５ｂが取着されており、これら永久磁石１
５ａ，１５ｂの相互間に、上記レンズホルダ１２が遊挿
されている。

【００１６】このレンズホルダ１２の永久磁石１５ａと
対向する側面には、それぞれ図示しないヨークに巻回さ
れた一対のトラッキング駆動コイル１６ａ，１６ａと、
ヨーク１７ａに巻回されたフォーカス駆動コイル１８ａ
とが設置されている。また、レンズホルダ１２の永久磁
石１５ｂと対向する側面にも、それぞれ図示しないヨー
クに巻回された一対のトラッキング駆動コイル１６ｂ，
１６ｂと、ヨーク１７ｂに巻回されたフォーカス駆動コ
イル１８ｂとが設置されている。

【００１７】そして、上記トラッキング駆動コイル１６
ａ，１６ｂにトラッキング制御用の駆動信号を供給する
ことにより、対物レンズ１１が図中矢印Ｘで示すトラッ
キング方向に移動されるように、レンズホルダ１２に対
して駆動力が発生される。また、上記フォーカス駆動コ
イル１８ａ，１８ｂにフォーカス制御用の駆動信号を供
給することにより、対物レンズ１１が図中矢印Ｚで示す
フォーカス方向に移動されるように、レンズホルダ１２
に対して駆動力が発生される。

【００１８】ここで、上記取付基体１３のうち、対物レ
ンズ１１が対向する端部と反対側の端部には、レンズホ
ルダ支持部１９が略直角に起立するように形成されてい
る。このレンズホルダ支持部１９には、図３に示すよう
に、一対の板ばね２０ａ，２０ｂの各一端部が、上下方
向に所定間隔離間して埋設されている。また、この一対
の板ばね２０ａ，２０ｂの各他端部も、上下方向に所定
間隔離間した状態で、支持部材２１に埋設されている。

【００１９】すなわち、この一対の板ばね２０ａ，２０
ｂは、上下方向に所定間隔離間した状態で平行に設定さ
れている。このため、上記支持部材２１は、一対の板ば
ね２０ａ，２０ｂがその弾性力によって共に偏移し得る
範囲内で、上下方向に移動することが可能となってい
る。この支持部材２１の移動方向は、上記フォーカス方
向に対応している。なお、この支持部材２１は、板ばね
２０ａ，２０ｂにより、トラッキング方向を含む水平方
向には移動されないように規制されている。

【００２０】また、上記一対の板ばね２０ａ，２０ｂに
は、その支持部材２１の近傍の中央部に、３方を裁断し
その付け根部分を折り曲げて略舌状にした弾性片２２
ａ，２２ｂが形成されている。これらの弾性片２２ａ，
２２ｂは、互いに接近する方向に折曲されて、軸受け２
３ａ，２３ｂを支持している。そして、これらの軸受け
２３ａ，２３ｂは、略円柱形状に形成された軸２４の両
端部をそれぞれ支持している。

【００２１】図４は、上記軸受け２３ａが軸２４の一端
部を支持する構造を示している。なお、上記軸受け２３
ｂが軸２４の他端部を支持する構造については、図４に
示した構造と同様であるのでその説明を省略する。すな
わち、上記板ばね２０ａに形成された弾性片２２ａの先
端部分は、板ばね２０ａと略平行するように折り曲げら
れており、その中央部に形成された透孔２２ａ１に軸受
け２３ａが嵌着されている。

【００２２】この軸受け２３ａには、その軸２４の一端
部に対向する面に、略円錐形状の凹部２３ａ１が形成さ
れている。また、上記軸２４の一端部には、軸受け２３
ａの凹部２３ａ１に嵌合し得る略円錐形状の突部２４ａ
が形成されている。そして、両軸受け２３ａ，２３ｂ
が、弾性片２２ａ，２２ｂによって、軸２４をその軸心
方向に押圧するように付勢することにより、軸受け２３
ａの凹部２３ａ１が軸２４の突部２４ａに嵌合された状
態で保持されることになる。

【００２３】すなわち、上記軸２４は、上記支持部材２
１と同様に、一対の板ばね２０ａ，２０ｂが共に偏移し
得る範囲内でフォーカス方向に移動可能であるととも
に、その軸心の回りに沿って回転自在となるように、軸
受け２３ａ，２３ｂに支持されていることになる。そし
て、この軸２４の中央部には、再び図３に示すように、
上記レンズホルダ１２が、該軸２４とともに一体的に回
転するように取着されている。

【００２４】このため、上記レンズホルダ１２は、フォ
ーカス方向に平行移動可能になるとともに、軸２４を中
心として水平方向に回動可能にとなるように、取付基体
１３に支持されることになる。これにより、レンズホル
ダ１２に保持された対物レンズ１１が、図１乃至図３に
矢印Ｚで示したフォーカス方向と、同図に矢印Ｘで示し
たトラッキング方向とに、それぞれ移動可能となるよう
に支持されることになる。

【００２５】上記した第１の実施の形態によれば、一対
の板ばね２０ａ，２０ｂをレンズホルダ支持部１９と支
持部材２１とによって略平行に保持し、これらの板ばね
２０ａ，２０ｂに設置された軸受け２３ａ，２３ｂ間に
軸２４を支持する構成であって、軸受け２３ａ，２３ｂ
と軸２４とは、板ばね２０ａ，２０ｂに形成された弾性
片２２ａ，２２ｂの付勢力によって、略円錐形状の凹部
２３ａ１と同形状の突部２４ａとを圧接させる構成とな
っている。

【００２６】このため、レンズホルダ支持部１９、支持
部材２１、板ばね２０ａ，２０ｂ、軸受け２３ａ，２３
ｂ及び軸２４等が、弾性力によって一体化した状態で保
持され、例えば温度や湿度等の環境条件が変化しても機
械的ながたつき等が生じにくくなり、各部品の相対位置
関係が設計値通りに保たれる高精度で安定な構造とする
ことができる。特に、軸受け２３ａ，２３ｂと軸２４と
は略点接触に近いので、弾性片２２ａ，２２ｂの付勢力
が大きくても、軸２４をむらなく円滑に回転させること
ができる。

【００２７】また、上記のような構成であるから、軸２
４の長さを短くしても、外部振動等によりレンズホルダ
１２が傾いて対物レンズ１１にチルトが生じるというこ
とも防止することができ、小型（薄型）軽量化に好適す
ることになる。さらに、軸受け２３ａ，２３ｂと軸２４
とを圧接するための弾性片２２ａ，２２ｂを、板ばね２
０ａ，２０ｂに一体的に形成するようにしたので、この
ような点でも、構成の小型化を図り経済的に有利とする
ことができる。

【００２８】なお、上記軸２４は、金属材料で形成され
たものを、合成樹脂材料によるレンズホルダ１２の形成
時にインサート成型して、一体化することができる。従
来用いられている樹脂によるヒンジ機構は、熱変形など
により精度が悪化していく傾向があるが、金属材料を用
いることにより、経時変動を抑制することができる。ま
た、軸２４とレンズホルダ１２とは、合成樹脂材料等を
用いて一体的にモールド形成することもできる。さら
に、レンズホルダ支持部１９や支持部材２１と板ばね２
０ａ，２０ｂとの連結や、板ばね２０ａ，２０ｂと軸受
け２３ａ，２３ｂとの連結等にも、必要に応じてインサ
ート技術を使用することができる。

【００２９】また、上記レンズホルダ１２は、その軸２
４が軸受け２３ａ，２３ｂに支持されることのみによっ
て、対物レンズ１１がフォーカス方向及びトラッキング
方向にそれぞれ移動可能になるように、取付基体１３に
取り付けられることになる。すなわち、レンズホルダ１
２内には、その重量的な平衡を取るために、図示しない
バランサ等も搭載されることになる。このバランサとし
ては、レンズホルダ１２と一体または別体の、いずれの
形式でも形成することができる。

【００３０】ここで、図５に示すように、凹部２３ａ１
のテーパ角度よりも突部２４ａのテーパ角度を小さくす
れば、軸受け２３ａと軸２４との接触状態を、より点接
触に近付けることができる。また、図６に示すように、
凹部２３ａ１と突部２４ａとのテーパ面同士を接触させ
るようにすることもできる。さらに、図７に示すよう
に、軸受け２３ａに略円錐形状の突部２３ａ２を形成
し、軸２４に略円錐形状の凹部２４ｂを形成して、両者
を接触させるようにすることもできる。

【００３１】次に、図８（ａ），（ｂ）は、この発明の
第２の実施の形態を示している。すなわち、図中符号２
５は対物レンズで、レンズホルダ２６の一端部に保持さ
れている。この場合、この対物レンズ２５に対しては、
図中矢印Ｚで示す方向がフォーカス方向となり、図中矢
印Ｘで示す方向がトラッキング方向になっているものと
する。そして、このレンズホルダ２６の略中央部には、
フォーカス方向に軸２７が貫通されている。

【００３２】この軸２７のうち、レンズホルダ２６の対
物レンズ２５側に突出した部分と、その反対側に突出し
た部分とは、レンズホルダ２６を遊挿する略四角形の枠
状に形成された支持部材２８の、フォーカス方向に対向
する２片の略中央部に、例えば図４に示した軸支手段等
によって、それぞれ回転自在に支持されている。この支
持部材２８は、軸２７を支持する２片の両端部が、レン
ズホルダ２６のトラッキング方向の側面よりも外方に延
出されている。

【００３３】そして、この支持部材２８のレンズホルダ
２６のトラッキング方向の側面よりも外方に延出された
部分は、それぞれ、４つの板ばね２９ａ，２９ｂ，２９
ｃ，２９ｄ（板ばね２９ｄは図では見えない）の一端部
に接続されている。これらの板ばね２９ａ，２９ｂ，２
９ｃ，２９ｄは、相互に略平行になるように、それらの
各他端部が、図示しない光ヘッドのメインシャーシ等に
固定されたレンズホルダ支持部３０に埋設されている。

【００３４】このため、上記対物レンズ２５は、レンズ
ホルダ２６が軸２７を中心に回動されることによりトラ
ッキング方向に移動されることになる。また、対物レン
ズ２５は、４つの板ばね２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９
ｄがその弾性力によって共に偏移し得る範囲内で、フォ
ーカス方向に移動されることになる。そして、この第２
の実施の形態に示すような構成によっても、上記した第
１の実施の形態と略同様の効果を得ることができる。な
お、この発明は上記した各実施の形態に限定されるもの
ではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
光ヘッドの小型（薄型）軽量化に寄与し得るとともに、
機械的に高精度で安定な支持を行なうことができ、しか
も、環境条件の変化による影響も受けにくい構造を有す
る極めて良好な光ヘッドの対物レンズ支持機構を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態を示す外観図。

【図２】同実施の形態の詳細を説明するために示す平面
図。

【図３】同実施の形態の詳細を説明するために示す側断
面図。

【図４】同実施の形態における要部の一例を示す側断面
図。

【図５】同実施の形態における要部の他の例を示す側断
面図。

【図６】同実施の形態における要部のさらに他の例を示
す側断面図。

【図７】同実施の形態における要部のさらに他の例を示
す側断面図。

【図８】この発明の第２の実施の形態を説明するために
示す図。

【符号の説明】

１１…対物レンズ、 １２…レンズホルダ、 １３…取付基体、 １４ａ，１４ｂ…ヨーク、 １５ａ，１５ｂ…永久磁石、 １６ａ，１６ｂ…トラッキング駆動コイル、 １７ａ，１７ｂ…ヨーク、 １８ａ，１８ｂ…フォーカス駆動コイル、 １９…レンズホルダ支持部、 ２０ａ，２０ｂ…板ばね、 ２１…支持部材、 ２２ａ，２２ｂ…弾性片、 ２３ａ，２３ｂ…軸受け、 ２４…軸、 ２５…対物レンズ、 ２６…レンズホルダ、 ２７…軸、 ２８…支持部材、 ２９ａ〜２９ｄ…板ばね、 ３０…レンズホルダ支持部。

Claims (7)

【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を、
   該対物レンズが少なくともそのフォーカス方向とそれに
   直交するトラッキング方向とにそれぞれ移動自在に支持
   する光ヘッドの対物レンズ支持機構において、 各一端部が前記フォーカス方向に偏移可能となるよう
   に、各他端部が前記光ヘッドの固定端にそれぞれ固定さ
   れた一対の板ばねと、 この一対の板ばねの一端部を、該一対の板ばねが略平行
   になるように、相互に連結する支持部材と、 前記一対の板ばねにそれぞれ支持される軸受けと、 前記レンズホルダと一体的に設けられ、前記軸受けに各
   端部がそれぞれ軸支されることにより、前記レンズホル
   ダを、前記対物レンズが前記トラッキング方向に移動可
   能となるように支持する軸とを具備してなることを特徴
   とする光ヘッドの対物レンズ支持機構。
2. 【請求項２】 前記軸受けと前記軸とは、略円錐形状の
   凹部に略円錐形状の突部を嵌合させることによって、前
   記軸をその軸心の回りに沿って回転自在に軸支するよう
   に構成されることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド
   の対物レンズ支持機構。
3. 【請求項３】 前記凹部のテーパ角度よりも、前記突部
   のテーパ角度の方が小さくなるように設定されることを
   特徴とする請求項２記載の光ヘッドの対物レンズ支持機
   構。
4. 【請求項４】 前記軸受けは、前記一対の板ばねにそれ
   ぞれ一体的に形成された弾性片に支持され、前記軸をそ
   の軸心方向に押圧することを特徴とする請求項１乃至３
   いずれかに記載の光ヘッドの対物レンズ支持機構。
5. 【請求項５】 前記レンズホルダには、その重量的な平
   衡を取るためのバランサが設置されることをことを特徴
   とする請求項１記載の光ヘッドの対物レンズ支持機構。
6. 【請求項６】 前記軸受けは、前記一対の板ばねにイン
   サート成型により支持されることを特徴とする請求項１
   記載の光ヘッドの対物レンズ支持機構。
7. 【請求項７】 前記軸は、前記レンズホルダにインサー
   ト成型により一体化されることを特徴とする請求項１記
   載の光ヘッドの対物レンズ支持機構。