JPS61280039A - 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〕 この発明は、例えば光学式記録ディスクに記録した情報
を再生したり、このようなディスクに情報を記録するた
めに用いる対物レンズ駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、記録媒体上に光スポットを照射する対物レンズを
、その先軸と平行なフォーカシング方向およびこのフォ
ーカシング方向と直交するトラッキング方向に移動可能
に支持する支持機構と、対物レンズを前記フォーカシン
グ方向およびトラッキング方向に駆動する駆動機構とを
具える対物レンズ駆動装置は既知であり、本願人も例え
ば特願昭５９−１７００１６号において第１３図〜第１
５図に示すような対物レンズ駆動装置を提案している。

この対物レンズ駆動装置においては、光ディスクのよう
な記録媒体上に光スポットを照射する対物レンズ１を支
持部材２に装着し、この支持部材２を対物レンズ１の光
軸と平行なフォーカシング方向Ｆに変位させて光スポッ
トを記録媒体上に集束させると共に、記録媒体上の情報
トラックおよび光軸と直交するトラッキング方向Ｔに変
位させて、光スポットが情報トラックを追従するように
するために、支持機構を介してベース３に連結している
。この支持機構は、一対のフォーカシング用板ばね４ａ
および４ｂと、中継部材５と、一対のトラッキング用板
ばね６ａおよび６ｂとを具え、一対のフォーカシング用
板ばね４ａ、４ｂはフォーカシング方向Ｆに見て互いに
平行に対向しながらフォーカシング方向Ｆおよびトラッ
キング方向Ｔに対して直交する方向に延在するように、
それぞれの一端が支持部材２の側壁にあけた溝２８およ
び２ｂ内に装着され、他端が中継部材５にあけた上下の
溝５ａおよび５ｂ内に装着されている。また、一対のト
ラッキング用板ばね６ａおよび６ｂは、トラッキング方
向Ｔに見である角度αを以って対向しながらフォーカシ
ング方向Ｆおよびトラッキング方向Ｔとほぼ直交する対
向に延在するように、それぞれの一端が中継部材５に形
成した左右の溝５Ｃおよび５ｄに装着され、他端がベー
ス３に設けたボスト７および８に形成した溝７８および
８ａに装着されている。この一対のトラッキング用板ば
ね６ａおよび６ｂの、中継部材５における一端間の距離
はポスト７および８における他端間の距離よりも短くな
っており、これらの板ばね６ａおよび６ｂが成す角度α
は、例えば約３０゜となっている。

また、対物レンズ１をフォーカシング方向Ｆおよびトラ
ッキング方向Ｔに駆動するために、支持部材２のトラッ
キング方向Ｔに対向する側面には一対のフォーカシング
コイル９ａおよび９ｂが固着され、これらフォーカシン
グコイルの外側に一対のトラッキングコイル１０ａおよ
び１０ｂが一体的に装着されている。これらフォーカシ
ングコイル９ａ　、９ｂおよびトラッキングコイル１０
ａ　、　１０ｂと協働する磁界を発生する磁界発生部材
は、磁性材料より成る一対のヨーク１１および１２と、
一方のヨーク１１の両側の外ヨーク１１ａおよび１１ｂ
に沿って内側に装着した永久磁石１３ａ、および１３ｂ
と、他方のヨーク１２の両側の外ヨーク１２ａおよび１
２ｂに沿って内側に装着した永久磁石１４ａおよび１４
ｂとを以って構成され、ヨーク１１および１２がそれら
の中央の内ヨーク１１０および１２０がそれぞれフォー
カシングコイル９ａおよび９ｂの中に挿入されるように
ベース３に固定されている。また、フォーカシングコイ
ル９ａ　、９ｂおよびトラッキングコイルｉｏａ　、　
１ｏｂは、支持部材２の側面に設けた端子に接続された
後、板ばね４ａ、４ｂ、６ａ。

６ｂにほぼ沿って中継部材５にあけた孔５ｅを貫通させ
たリード線１５を介してベース３に固着されたプリント
基板１６の端子に接続され、さらにここから回路へ接続
されるようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記構成において、フォーカシングコイル９ａ。

９ｂおよびトラッキングコイル１０ａ　、　１０ｂに、
それぞれフォーカシングエラーおよびトラッキングエラ
ーの大きさおよび方向に応じた振幅および極性のフォー
カシング駆動電流およびトラッキング駆動電流を流すと
、これらのコイルは磁界発生部材との電磁作用による力
を受けて対物レンズ１はフォーカシング方向Ｆおよびト
ラッキング方向Ｔに移動し、これによりフォーカシング
制御およびトラッキング制御を行なうことができる。

ここで、これらの制御を正確に行なうためには、フォー
カシングコイル９ａ、９ｂおよびトラッキングコイル１
０ａ　、　１０ｂにそれぞれ駆動電流を流したときに、
これらのコイルが磁界発生部材との電磁作用によって受
ける力の中心と、対物レンズ１、支持部材２、フォーカ
シングコイル９ａ、９ｂおよびトラッキングコイル１０
ａ　、　１０ｂを含む可動部の重心とを常に一致させる
必要がある。すなわち、これらが一致していないと、対
物レンズ１を駆動したときに、そのずれに応じた回転ト
ルクが重心の回りに発生して対物レンズ１の光軸が傾き
、正確な制御が困難となるからである。

しかしながら、第１３図〜第１５図に示す本願人が先に
提案した対物レンズ駆動装置にあっては、磁界発生部材
の磁気ギャップにおける磁束密度が一様でないために、
特にトラッキング制御において可動部に回転トルクが生
じ正確なトラッキング制御ができなくなるという改良す
べき点があることが判明した。

すなわち、上記の対物レンズ駆動装置においては、第１
６図に一方のトラッキングコイル１０ｂと、それと協働
する磁界発生部材との位置関係を拡大して示すように、
外ヨーク１２ａ　、　１２ｂの内側に各々同極が内側に
なるように固着された永久磁石１４ａ　、　１４ｂの内
側の面と内ヨーク１２Ｇとの間に形成される磁気ギャッ
プ１７に、トラッキングコイル１０ｂの有効部分、すな
わちトラッキング駆動電流を流したときにトラッキング
方向Ｔに力が発生する部分１０ｂ′　が位置している。

ここで、磁気ギャップ１７のフォーカシング方向Ｆにお
ける下端ｚ１から上端Ｚ２までの磁束密度の分布は、第
１７図に示すように、中央部で最大となり下端Ｚ１およ
び上端Ｚ２に行くに従って減少する。したがって、フォ
ーカシング制御によりトラッキングコイル１０ｂがフォ
ーカシング方向Ｆに移動すると、その移動の下方部分に
おいてはＺ＋＋からＺ＋２までの磁束が、中央部分にお
いては２２１からＺ２２までの磁束が、上方部分におい
てはＺ３＋からＺ３２までの磁束がそれぞれトラッキン
グコイル１０ｂの有効部分１０ｂ′　に作用することに
なり、その各移動部分において有効部分１０ｂ′　に作
用する磁束の吾度分布はそれぞれ第１８図Ａ、Ｂおよび
Ｃに示すようになる。

すなわち、第１８図Ｂに示すように、有効部分１０ｂ′
がＺ２＋からＺ２２までのフォーカシング方向Ｆの中央
部分にあるときは、その間の磁束凹度の分布がフォーカ
シング方向Ｆにおける有効部分１０ｂ′の中点ＣＩに対
して対称であるので、可動部のフォーカシング方向Ｆに
おける重心を中点Ｏｒに合わせておけば、この部分での
トラッキング制御においては有効部分１０ｂ′　に作用
する力の中心と重心との間にずれが生じないので重心の
回りに回転トルクは生じない。したがって、正確なトラ
ッキング制御を行なうことができる。

これに対し、第１８図Ａに示すように、有効部分１０ｂ
′　がＺ＋＋から２＋２までのフォーカシング方向Ｆの
下方部分にあるときは、その間の磁束密度□分布は有効
部分１０ｂ　’の中点Ｃ１に対して上部が下部よりも高
くなっているため、有効部分１０ｂ′に作用する力の中
心は中点Ｃ１よりも上方にずれる。したがって、この部
分でのトラッキング制御においては、力の中心と重心（
中点Ｃ＋）とのずれに応じた回転トルクが重心の回りに
生じその結果対物レンズの光軸がトラッキング方向Ｔに
傾いて正確なトラッキング制御が困列となる。また、第
１８図Ｃに示すように、有効部分１０ｂ′が２３１から
２３２までのフォーカシング方向Ｆの上方部分にあると
きは、第１８図Ａの場合とは逆に力の中心が中点Ｃ１よ
りも下方にずれるため、第１８図Ａの場合と同様な結果
となる。

このような不具合を解決する方法として、フォーカシン
グ方向Ｆにおける磁気ギャップ１７の寸法をトラッキン
グコイル１０ｂの有効部分１０ｂ′のそれよりも大きく
して、第１９図に示すように有効部分１０ｂ′のフォー
カシング方向Ｆの移動範囲に亘って均一な磁束密度分布
を得ることが考えられる。

しかし、このようにするとヨークおよび永久磁石の寸法
が大きくなって装置全体が大形になってしまうという問
題がある。

この発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、対物レンズを所定の方向に常に正確に駆動制御でき
ると共に、小形にできるよう適切に構成した対物レンズ
駆動装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段および作用〕上記目的を
達成するため、この発明では対物レンズを含みその光軸
と平行な第１の方向およびそれと直交する第２の方向に
移動可能に支持した可動部に装着されたコイルに電流を
流して、このコイルと交錯する磁界を発生する磁界発生
部材との電磁作用により前記可動部を駆動するための駆
動手段を、前記可動部の少くとも一方の方向における移
動範囲に亘って該可動部の重心と他方の方向において前
記コイルに作用する力の中心とが常にほぼ一致するよう
に構成する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の第１実施例の要部を示すものである
。この実施例では、第１３図〜第１５図に示す対物レン
ズ駆動装置において、フォーカシングコイル９ａ　、９
ｂおよびトラッキングコイル１０ａ。

１０ｂと協働する磁界発生部材の磁気ギャップにおける
磁束密度分布が、フォーカシング方向Ｆにおけるトラッ
キングコイルの有効部分の移動範囲に亘って均一となる
ようにして、該有効部分に作用する力の中心と可動部の
重心とが常にほぼ一致するように構成したものである。

このため、第１図に一方のトラッキングコイル１０ｂと
協働する磁界発生部材を示すように、内ヨーク１２ｃの
磁気ギャップ１７を形成する面の中央部に切除部１２０
′を形成して、中央部における磁気ギャップ１７の間隔
Ｊ２＋をフォーカシング方向Ｆにおける下方部および上
方部における間隔β２よりも大きくする。

このようにすれば、磁気ギャップ１７のフォーカシング
方向Ｆにおける下端Ｚ１から上端Ｚ２までの磁束密度の
分布は、第２図に実線で示すように、トラッキングコイ
ル１０ｂの有効部分１０ｂ′の移動範囲に亘ってほぼ一
様になる。したがって、フォーカシング制御により有効
部分１０ｂ′がフォーカシング方向Ｆに移動しても、有
効部分１０ｂ′　にはフォーカシング方向Ｆの下方部分
、中央部分および上方部分において、それぞれ第３図Ａ
、ＢおよびＣに示すように、はぼ一様な分布の磁束が作
用することになるので、フォーカシング方向Ｆにおける
可動部の重心をトラッキングコイル１０ｂの有効部分ｉ
ｏｂ　’の中点Ｃ１に合わせておけば、フォーカシング
方向Ｆの任意の位置においてトラッキング制御を行なっ
ても可動部には不所望な回転トルクは殆んど発生しない
。したがって、正確なトラッキング制御を行なうことが
できる。なお、第２図および第３図Ａ〜Ｃにおいて、破
線は切除部１２０′を設けないときの磁束密度分布を示
す。

第１実施例においては、内ヨーク１２ｃの中央部に切除
部１２０′を形成することによって、フォーカシング方
向Ｆにおけるトラッキングコイル１０ｂの有効部分１０
ｂ′の移動範囲に亘って磁束密度分布を一様としたが、
第４図に第２実施例を示すように内ヨーク１２ｃを中央
部が薄くなるよう全体または一部を凹面状に形成したり
、第５図に第３実施例を示すように永久磁石１４ａ　、
　１４ｂの中央部に第１実施例と同様に切除部１４ａ　
’　、　１４ｂ　’を設けたり、あるいは第６図に第４
実施例を示すように磁性片１８ａ〜１８ｄを内ヨーク１
２ｃの下方および上方に取付けたり、またこれらの磁性
片を永久磁石１４ａ　、　１４ｂの下方および上方に取
付けても同様の効果を得ることができる。

また、上述した実施例では磁気ギャップ１７を内ヨーク
１２ｃに対して永久磁石１４ａ　、　１４ｂを対向させ
ることによってそれぞれ形成したが、第７図に一第５実
施例を示すように内ヨーク１２Ｃと外ヨーク１２ａ　、
　１２ｂとの間をそれぞれ永久磁石１４ａ　、　１４ｂ
で連結して、内ヨーク１２Ｇと外ヨーク１２ａ　、　１
２ｂとでそれぞれ磁気ギャップ１７を形成してもよい。

この場合、第７図のように外ヨーク１２ａ　、　１２ｂ
に切除部１２ａ　’　、　１２ｂ　’　を形成する他、
内ヨーク１２Ｇに切除部を形成したり、あるいは外ヨー
ク１２ａ。

１２ｂおよび内ヨーク１２ｃの磁気ギャップ１７を形成
する面のいずれか一方を凹面状に形成して磁束密度分布
をほぼ均一にすることができる。

上述した第１〜第５実施例においては磁気ギャップ１７
を形成する一方の面に切除部を形成したり、磁性片を取
付けたり、あるいは法面を凹面状に形成することによっ
て磁束密度分布をほぼ均一にしたが、これらを磁気ギャ
ップ１７を形成する両面に形成して同様の効果を得るこ
ともできる。また、第８図に第６実施例を示すように内
ヨーク１２ｃの中央部に空Ｍ１２０″を形成したり、第
９図に第７実施例を示すように外ヨーク１２ａ　、　１
２ｂと永久磁石１４ａ　、　１４ｂとの接合面中央部に
間隙１２ａ“、１２ｂ　ｎを形成して同様の効果を得る
こともできる。

更に、上述した各実施例では１つの磁界発生部材に２つ
の磁気ギャップ１７を形成したが、第１０図および第１
１図に第８および第９実施例をそれぞれ示すようにヨー
ク１２の対向する外ヨーク１２ａ　、　１２ｂの一方の
内側面に永久磁石１４を設けて１つの磁気ギャップ１７
を形成して、この磁気ギャップ１７にトラッキングコイ
ル１０ｂの有効部分１０ｂ′を位置させる場合にも有効
に適用することができる。なお、第１０図は外ヨーク１
２ａ　、　１２ｂを下方において連結したのに対し、第
１１図では側方において連結している。したがって、第
１０図の場合にはフォーカシング制御をトラッキング制
御と共通の磁界発生部材を用いて行なうことができるが
、第１１図の場合にはフォーカシング制御を別の磁界発
生部材、あるいはバイモルフ等を用いる他の駆動手段に
よって行なう必要がある。

また、以上の説明ではトラッキング制御について説明し
たが、この発明はフォーカシング制御においても同様に
適用することができ、この場合にはフォーカシングコイ
ルのトラッキング方向Ｔにおける移動範囲に亘ってフォ
ーカシングコイルに対する磁束密度分布が一様となるよ
うにすればよい。したがって、第１２図に第１０実施例
を示すように、磁気ギャップ１７を形成する一方の面の
中央部にフォーカシグ方向Ｆおよびトラッキング方向Ｔ
に延在して切除部１２ｂ′を設ければ、フォーカシング
制御およびトラッキング制御の両制御において不所望な
回転トルクの発生を有効に防止でき、正確な制御を行な
うことができる。なお、第１２図の構成は１つの磁界発
生部材に２つの磁気ギャップを形成する第１３図〜第１
５図に示す対物レンズ駆動装置にも有効に適用すること
ができる。

この発明は、上述した実施例に限らず、更に種々の変形
が可能である。例えば、以上の各実施例は、磁気ギャッ
プ中の磁束密度分布が不均一な方向にコイルが移動した
ときの不具合を解決するためになされたが、磁束密度分
布が不均一な方向に動かない場合においても、可動部の
不所望な方向への変位を防止するためには、磁界によっ
てコイルに作用する力の中心と可動部の重心とをほぼ一
致させる必要がある。この場合において、コイルに作用
する力の中心と可動部の重心とを一致させることが困難
なときに、上述した各実施例において説明したようにヨ
ーク等に切除部等を設けて磁束密度分布を変え、これに
よりコイルに作用する力の中心と可動部の重心とのずれ
を補正してもよい。また、上述した実施例ではいずれも
磁気ギャップを形成してコイルを配置したが、このよう
な磁気ギャップを形成することなくコイルを永久磁石に
近接させる構成のものにも有効に適用することができる
。更に、フォーカシング制御およびトラッキング制御の
一方を、バイモルフ等を用いる駆動手段によって行なう
場合にも有効に適用することができる。また、上述した
実施例では磁界発生部材における磁束密度分布がコイル
に対して一様になるようにしたが、磁界発生部材におけ
る磁束密度分布に応じてコイルの形状や巻数を変えてコ
イルに作用する力の中心と可動部の重心とをほぼ一致さ
せるように構成することもできる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば、対物レンズを含
む可動部の重心と、可動部に装着したコイルに磁界発生
部材との電磁作用によって作用する力の中心とが常にほ
ぼ一致するように、上記コイルおよび磁界発生部材を有
する駆動手段を構成したので、小形な構造で正確な制御
を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の要部を示す図、第２図
および第３図Ａ−Ｃはその動作を説明するための磁束密
度分布を示す図、 第４図〜第１２図はそれぞれこの発明の他の実施例の要
部を示す図、 第１３図、第１４図および第１５図はこの発明を実施し
得る対物レンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図、平面
図および正面図、 第１６図〜第１９図はこの発明が解決しようとする問題
点を説明するための図である。 １・・・対物レンズ　　　２・・・支持部材３・・・ベ
ース ４ａ、　４ｂ・・・フォーカシング用板ばね５・・・中
継部材 ６ａ、　６ｂ・・・トラッキング用板ばね７．８・・・
ポスト ９ａ、　９ｂ・・・フォーカシングコイル１０ａ　、　
１０ｂ・・・トラッキングコイル１１、１２・・・ヨー
ク １１ａ　、　１１ｂ　、　１２ａ　、　１２ｂ　・−・
外ヨーク１１ｃ　、　１２ｃ・・・内ヨーク １３ａ　、　１３ｂ　、　１４ａ　、　１４ｂ　−・・
永久磁石１５・・・リード線　　　　１６・・・プリン
ト基板１７・・・磁気ギャップ　　１０ｂ′　・・・有
効部分１２Ｃ’　・・・切除部　　　１４ａ　’　、　
１４ｂ　’　・・・切除部１８ａ　〜１８ｄ　・・・磁
性片　１２ａ　’　、　１２ｂ　’　・・・切除部１２
ｃ“・・・空胴　　　　１２ａ　、　１２ｂ　″・・・
間隙１４・・・永久磁石 特許出願人　　　オリンパス光学工業株式会社第８図 ｆ２ 第９図 第１１図 第１４図 第１７図 第１８図 Ａ　　　　ＢＣ 第１９図 ａ宋震度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、対物レンズをその光軸と平行な第１の方向およびそ
   れと直交する第２の方向に移動可能に支持する手段と、
   前記対物レンズを含む可動部に装着したコイルおよびそ
   のコイルと交錯する磁界を発生する磁界発生部材を有し
   、前記コイルに電流を流して前記可動部を駆動する駆動
   手段とを具え、前記第１の方向および第２の方向の少く
   とも一方の方向における前記可動部の移動範囲に亘つて
   前記可動部の重心と他方の方向において前記コイルに作
   用する力の中心とが常にほぼ一致するように前記駆動手
   段を構成したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。