JPS6254843A - 対物レンズの多次元駆動装置 - 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】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は対物レンズの多次元駆動装置に関し、詳しくは
光学ディスクに対向して光学的読み取りの光路を形成す
る対物レンズの位置を多次元的に駆動する対物レンズの
多次元駆動装置に関する。

［従来の技術］ 回転する光学ディスクに記録された情報を読み取るには
、読み取りに用いるレーザ等の光を対物レンズによって
、光学ディスク上の情報の記録された位置に正確に集光
させる必要がある。こうした集光点の位置の制御には、
基本的に、光学ディスクの上下動に対して焦点を常に情
報記録面に合わせる上下方向のフォーカスサーボ、情報
の記録されたトラックを追従する光学ディスク半径方向
へのトラッキングサーボ、更に、光学ディスクの回転ム
ラや偏心等により生じる時間軸変動に対してこれを打消
す光学ディスク接線方向へのタンゼンシャルサーボ、の
３つが存在する。

これらのサーボ系のうち、トラッキングとタンゼンシャ
ルのサーボは光学的読み取り光路に設けたミラーの角度
を制御することによっても実現できるが、装置の簡略化
・小型化等を目的として、対物レンズを上述した三方向
に駆動する対物レンズの多次元駆動装置が提案されてい
る。

第３図はこうした対物レンズ装置の一例を示す一部破断
斜視図であって、図示するように、対物レンズＡを保持
した対物レンズ保持筒Ｂは筐体Ｃに上下２枚の弾性支持
部材Ｄ１．Ｄ２によって支持されている。対物レンズ保
持筒Ｂには、これをＺ軸（上下）方向に駆動するフォー
カシングコイルＦ、Ｘ軸（半径）方向に駆動する１組の
トラッキングコイルＧ、Ｙ軸（接線）方向に駆動する１
組のタンゼンシャルコイルＨが備えられており、一方証
体Ｃには上述した各コイルを貫通する磁路を形成する磁
気部材Ｊｌ、Ｊ２及びに１．に２が設けられている。従
って、この対物レンズ装置は、各コイルに流れる電流に
応じて対物レンズ保持筒の位置を多次元的に制御するこ
とができる。

［発明が解決しようとする問題点］ かかる従来の対物レンズ装置は、対物レンズ保持筒Ｂを
弾性支持部材Ｄ１．Ｄ２によって吊っている為に対物レ
ンズ保持筒が傾いてしまうことがあり、この場合には、
対物レンズによって集光される光のスポットの形状が楕
円になってしまい、光学的な読み取りにおいてそのＳ／
Ｎ比に劣化を生じてしまうという問題があった。

対物レンズ保持筒は、３組のコイルの各々を介して三次
元方向に異なった大きざの力をうけて変位するが、これ
に対して弾性支持部材Ｄ１．Ｄ２からはその弾性係数等
に応じた反力うける。この為、対物レンズ保持筒Ｂに加
わる力をバランスさせて、対物レンズの傾き無しにこれ
を駆動することは極めて困難であった。この問題は、弾
性支持部材Ｄ１．Ｄ２を渦巻き状の板バネ等によって構
成するといった場合でも同様であった。

そこで、本発明は、簡易な構成によって、対物レンズを
傾き無しで多次元方向に駆動する対物レンズの多次元駆
動装置を提供することを目的としてなされた。

発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成すべく、本発明は問題点を解決するた
めの手段として次の構成をとった。即ち、光学ディスク
に対向して光学的に読み取るための光路を形成する対物
レンズの位置を、これを支持する台座に対して多次元に
駆動する対物レンズの多次元駆動装置であって、 上記対物レンズを保持する対物レンズ保持筒を、該対物
レンズ保持筒より大きな径を有する非磁性体の外筒の略
軸中心に取り付（プ、上記対物レンズ保持筒の軸方向と
直交する平面上に摺動自在に支持される摺動部材に、上
記対物レンズ保持筒をその軸線方向に摺動自在に支持さ
せ、該摺動部材を、上記台座に取付けられた弾性支持部
材によって上記平面上に弾性的に係止させ、上記外筒の
周面には、該外筒を上記対物レンズ保持筒の軸方向に駆
動する円筒状コイルと該外筒を上記平面内に駆動する１
以上の偏平コイルとを備え、上記台座には、該円筒状コ
イルと偏平コイルとを貫通する磁路を形成する磁気部材
を設けてなる対物レンズの多次元駆動装置の構成がそれ
である。

［作用］ 上記構成を有する本発明の対物レンズの多次元駆動装置
は、外筒の周面に設けられた円筒状コイルと１以上の偏
平コイルとを介して多次元の方向に力をうけ、外筒の略
中心に設けられた対物レンズ保持筒を多次元的に変位さ
せる。ここで、対物レンズ保持筒は、その軸線方向に直
交する平面上に摺動自在に支持される摺動部材に支持さ
れており、しかも対物レンズ保持筒自身の軸線方向に自
在に摺動可能とされている。従って、本発明の対物レン
ズの多次元駆動装置は、対物レンズ保持筒に傾ぎを生じ
φことなくこれを多次元方向に駆動するよう働く。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。第１図は本発明一実施例としての対物レンズの三次元
駆動装置を示す断面図、第２図はその分解斜視図である
。

図示する如く、本実施例の対物レンズの三次元駆動装置
は、対物レンズ１を納めた対物レンズ保持筒３を軸中心
に取付けた外筒５と、外筒５の外周面に備えられた後述
するコイル８と、対物レンズ保持筒３を摺動自在に収納
する筒状の中間体１０と、永久磁石１２に磁気的に結合
され磁路を形成するドーナツ状の磁性体１４．１６と、
４肢を有するゴム性のダンパ１８と、を主要部として構
成されている。

磁性体１６は、本実施例の対物レンズ三次元駆動装置で
は、台座としても働くが、その中心に貫通孔１６ａを有
する。貫通孔１６ａの軸方向（以下、この方向をＸ軸方
向と呼７５０に垂直な上向きの平面１６ｂ上には、永久
磁石１２が同心状に接着されている。ドーナツ形状の永
久磁石１２の上方の平面１２ａは更に磁性体１４がやは
り同心状に接着されている。磁性体１４の内径はミ磁性
体１６の対向部１６ｃの外径より大きいので、組立時に
はここに一定の幅の空隙が形成される。永久磁石１２は
上方がＮ極に下方がＳ極に各々分極しているので、磁性
体１４．１６を介してこの空隙を通過する磁路が形成さ
れることになる。

中間体１０は、非磁性材料、例えば合成樹脂から形成さ
れており、磁性体１６の貫通孔１６ａに収容される。こ
の中間体１０は、そのつば部１０ａが磁性体１６の対向
部１６ｃの上部に設けられた突起１．．６ｄに当接され
た状態で、ダンパ１８によって係止される。即ち、ダン
パ１８の中心に設けられたリング１８ａが中間体１０端
部のフランジ部１０ｂに嵌め込まれ、その４肢の先端の
リング１８ｂが磁性体１６の下面１６ｅに設けられた４
つの脚部１６ｆの各々の突起１６ｇに嵌め込まれること
によって、中間体１０が係止されるのである。従って、
中間体１０は弾性を有するダンパ１８によって下方に付
勢されることになり、つば部１０ａと磁性体１６の突起
１６ｄとの接触により、中間体１０はＸ軸方向に垂直な
平面内で傾ぎを生じることなく囲動可能に支持されるこ
とになる。尚、磁性体１６の突起１６ｄの表面には摩擦
係数の小さな合成樹脂のコーティングがなされているの
で、つば部１０ａは突起１６ｄ上を滑かに周動する。

外筒５の軸中心に取付けられた対物レンズ保持筒３を上
述した中間体１０の内部に上方より収容すると、外筒５
の外周部５ａは、上述した磁性体１４．１６間の空隙に
遊嵌される。この外周部５ａには、コイル８が備えられ
ており、既述した磁路がコイル８を貫通することになる
。コイル８には、外周部５ａに沿って円筒状に巻きつけ
られたフォーカス調整用コイル２８と、フォーカス調整
用コイル２８上に取り付けられた偏平コイルである一対
のトラッキング調整用コイル３８ａ、ｂと、これと直交
する位置に取り付けられた偏平コイルである一対のタン
ゼンシャル調整用コイル３８ｃ。

ｄと、がある。これらのコイル８は自己融着線により形
成されており、型によって外筒５の外周部５ａの形状に
対応した筒状及びこれに対応した曲平伏に製作され、接
着剤により外周部５ａに貼り付けられている。

これらのコイルを、上述した磁路が貫通していることか
ら、図示しないサーボ装置によってコイル８に電流を流
すと、コイル８には電磁力が生じる。フォーカス調整用
コイル２８の場合にはコイル２８に生じる力は総てＸ軸
方向となり、中間体１０内を対物レンズ保持筒３が周動
することにより、外筒５ごと対物レンズ１をＸ軸方向に
駆動する。一方、トラッキング調整用コイル３８ａ、３
８ｂでは、これに電流が流された時、そのＸ軸方向の両
辺に生じる力はＸ軸方向において同じ向きとなり、外筒
５の円周方向に沿った両辺に生じる力はＸ軸方向におい
て互いに反対向きとなって打消しあう。従って、一対の
トラッキング調整用コイル３８ａ、３８ｂに生じる電磁
力によって外筒５及び中間体１０ごと対物レンズ１はＸ
軸方向に駆動されることになる。他方、タンゼンシャル
調整用コイル３８ｃ、３８ｄは、これに電流が流される
と、トラッキング調整用コイル３８ａ、３８ｂの場合と
同様にその各辺に電磁力を生じ、対物レンズ１を外筒５
及び中間体１０ごとＹ軸方向に駆動することができる。

尚、中間体１０は、既述したようにその一端をダンパ１
８によって支持されているので、上記フォーカス調整用
コイル２８゜トラッキング調整用コイル３８ａ、３８ｂ
及びタンゼンシャル調整用コイル３８ｃ、３８ｄへの電
流の供給を遮断すると、対物レンズ１は外筒５及び中間
体１０ごと、初期位置（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸上の原点）へ
復帰する。

以上のように構成された本実施例ににおいては、対物レ
ンズ保持筒３によって保持された対物レンズ１は、対物
レンズ保持筒３が中間体１０に摺動自在に支持されてい
ることから、外筒５の外周部５ａに備えられたフォーカ
ス調整用コイル２８に生じる電磁力によってＺ軸方向に
駆動され、一方、ダンパ１８によって下方へ付勢された
中間体１０のつば部１０ａと磁性体１６の突起１６ｄと
が当接されることにより、中間体１０がＸ−Ｙ平面上を
摺動自在に支持されていることから、外筒５の外周部５
ａに備えられた偏平コイルであるトラッキング調整用コ
イル３８ａ、３８ｂ及びタンゼンシャル調整用コイル３
８ｃ、３８ｄに生じる電磁力によってＸ軸、Ｙ軸方向に
駆動される。従って、対物レンズ１は傾きを生じること
なく、スムースにＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の三次元方向に駆動
される。

また、本実施例の対物レンズの三次元駆動装置では、ド
ーナツ形状の永久磁石１２及び磁性体１４゜１６を用い
、これによって形成された磁路に三種類のコイルを配置
しているので、極めて簡易な構成によって、対物レンズ
１の三次元方向への駆動を実現することができる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
この実施例に回答限定されるものではなく、例えば偏平
コイルを１組として対物レンズを二次元的に駆動する構
成や外筒の周面をコイルだけで形成した所謂ボビンレス
コイルによる構成など種々なる態様にて実施しえること
は勿論である。

発明の効果 以上詳述したように、本発明の対物レンズの多次元駆動
装置は、簡易な構成によって、対物レンズの傾ぎを生じ
ることなく対物レンズを多次元方向に駆動することがで
きるという優れた効果を奏する。従って、光学ディスク
の読み取りに際して、従来用いられていた可動ミラー等
を用いた構成と比して装置の小型化を図ることができる
上、光学ディスク上への集光を高精度に行なうこともで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例としての対物レンズの三次元駆
動装置の構成を示す断面図、第２図は同じくその分解斜
視図、第３図は従来技術としての対物レンズ装置の構成
を示す一部破断斜視図、である。 １・・・対物レンズ　　　　３・・・対物レンズ保持筒
５・・・外筒　　　　　　　１０・・・中間体１２・・
・永久磁石　　　　１４．１６・・・磁性体１８・・・
ダンパ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　光学ディスクに対向して光学的に読み取るための光
   路を形成する対物レンズの位置を、これを支持する台座
   に対して多次元に駆動する対物レンズの多次元駆動装置
   であって、上記対物レンズを保持する対物レンズ保持筒
   を、該対物レンズ保持筒より大きな径を有する非磁性体
   の外筒の略軸中心に取り付け、 上記対物レンズ保持筒の軸方向と直交する平面上に摺動
   自在に支持される摺動部材に、上記対物レンズ保持筒を
   その軸線方向に摺動自在に支持させ、 該摺動部材を、上記台座に取付けられた弾性支持部材に
   よって上記平面上に弾性的に係止させ、上記外筒の周面
   には、該外筒を上記対物レンズ保持筒の軸方向に駆動す
   る円筒状コイルと該外筒を上記平面内に駆動する１以上
   の偏平コイルとを備え、上記台座には、該円筒状コイル
   と偏平コイルとを貫通する磁路を形成する磁気部材を設
   けてなる対物レンズの多次元駆動装置。