JP2684738B2 - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、光ディスク等の光記録媒体に対して、情報
信号の記録及び／又は再生を行う光学ピックアップ装置
に用いられる対物レンズ駆動装置に関する。

B.発明の概要 本発明は、矩形枠状の１枚の板バネ材により折曲形成
された対物レンズ支持部材で対物レンズを支持すること
により、この対物レンズをフォーカス方向及びトラック
方向の２軸方向に駆動変位できるようにしたものであ
る。

C.従来の技術 従来、ディスク回転駆動装置に装着されて回転操作さ
れる光ディスクの信号記録面に光ビームを照射し、上記
光ディスクに記録された情報信号を読取り或いは上記光
ディスクに所定の情報信号を書込む手段として光学ピッ
クアップ装置が用いられている。この光学ピックアップ
装置としては、半導体レーザ素子等の光源を有し、この
光源より発せられる光ビームをコリメータレンズやビー
ムスプリッタ等の所定の光学デバイス及び対物レンズを
介して光記録媒体となる光ディスクの信号記録面上に集
光させるとともに、該信号記録面により反射された光ビ
ームを光検出器により検出して、該信号記録面に対し情
報信号の書込み及び／又は読出しを行うように構成され
たものが提案されている。

このような光学ピックアップ装置においては、上記対
物レンズは、電磁的な駆動力をもって光軸方向（すなわ
ちフォーカス方向）及び光軸に直交する方向（すなわち
トラッキング方向）の２軸方向に変位駆動する対物レン
ズ駆動装置を有し、上記光ビームが光ディスクの信号記
録面に合焦して記録トラックを正確に走査するようにな
している。

このような対物レンズ駆動装置において、上記対物レ
ンズを２軸方向に変位可能に支持する対物レンズ支持部
材としては、先に本件出願人が提案するような、実願昭
62−117915号に示す如き４本の丸棒材からなる支持アー
ムや、特願昭62−193059号に示す如き２組の平行板バネ
を直交する方向に組み合わせてなる支持アームにより対
物レンズが取付けられるレンズボビンを駆動自在に支持
するもの等が知られている。

そして、このような支持アームを備えてなる対物レン
ズ駆動装置においては、上記対物レンズを上記光検出器
の出力信号に基づいて駆動変位させて、いわゆるフォー
カスサーボ及びトラッキングサーボを行っている。

すなわち、上記フォーカスサーボは、光ディスクが回
転駆動される際に、いわゆる面ぶれを起こしても、上記
信号記録面に投射される光ビームが、常に該信号記録面
上に正確に集光されるようになすものである。従って、
このフォーカスサーボが作動されているときには、上記
対物レンズは、上記光ディスクとの間の距離を常に所定
の値に保つように駆動変位される。

また、上記トラッキングサーボは、上記光ディスクが
回転駆動される際にいわゆる芯ぶれを起こしても、上記
光ビームが集光されてなるビームスポットが該信号記録
面上に形成された記録トラックを正確にトレースするよ
うになすものである。

D.発明が解決しようとする課題 上述のように従来上記対物レンズ駆動装置において上
記レンズボビンを支持する支持アームとしては、丸棒材
や２組の平行板バネからなるものがある。

しかし、上記丸棒材からなる４本の支持アームにおい
ては、各支持アームをそれぞれ対物レンズを保持するレ
ンズボビンに取りつける必要があり製造が困難である。

また、可動部であるレンズボビンに設けられたフォー
カスコイル及びトラッキングコイルに制御用の駆動電流
を供給するため、上記レンズボビンと固定部間に亘って
接続線を設ける必要がある。この接続線は上記対物レン
ズの可動時に大きな負荷を与えることなくレンズボビン
に追従して変位可能な充分に可撓性を有する極めて細い
リッツ線の如き線材を用いる必要があり、このリッツ線
は細く機械的強度が充分でないため、接続作業が困難で
ある。

そこで、上記特願昭62−193059号に示すものは、プリ
ント配線基板として構成される２組の平行板バネを直交
する方向に組み合わせて支持アームとしている。

しかし、フォーカス方向である縦方向に駆動する第１
の板バネとトラッキング方向である横方向に駆動する第
２の板バネとをつなぐ中間支柱部分が所定の重量を有し
てしまう。そのため、この支持アームと可動部重量によ
り決定される共振周波数の外に部分的に共振が発生し易
く、これは上記支持アームの２軸方向の駆動に対して有
害な共振となる場合が多い。

また、フォーカス方向及びトラッキング方向に又は何
れか一方の方向にレンズボビンを駆動する場合、第１又
は第２の板バネは他方の板バネに対して直交する方向に
のみ変位するものであることが望ましいが、実際にはね
じれや部分的な撓みを生じ、制御用の駆動電流に対して
対物レンズを応答性良くフォーカス方向及びトラッキン
グ方向に駆動変位することができないばかりか、このね
じれ等により有害な共振をも生じさせてしまう。

そこで、本発明は、簡単な構成により有害な共振の生
じないように対物レンズを支持する対物レンズ支持部材
を用いた対物レンズ駆動装置を提供することを目的とす
る。

E.課題を解決するための手段 上述の課題を達成するため、本発明に係る対物レンズ
駆動装置は、矩形枠状の１枚の板バネ材により折曲形成
され、互いに平行となされた一対の支持アーム部とこれ
ら支持アーム部の両端部を連結した一対の連結板部とを
有し、この連結板部には上記支持板部の厚み方向の変位
に直交する方向であってこの連結板部の厚み方向にのみ
弾性変位可能な弾性変位部が形成されてなる対物レンズ
支持部材と、対物レンズと駆動コイルとが取付けられ、
上記対物レンズ支持部材の連結板部に取付けられて上記
支持アーム部の厚み方向と上記連設板部の厚み方向との
２軸方向に変位自在に支持されるレンズボビンと、磁気
ヨークに支持されて上記駆動コイルに対向配設されるマ
グネットとを備え、上記対物レンズを上記２軸方向に駆
動変位してなるものである。

F.作用 本発明は、対物レンズを支持する対物レンズ支持部材
の支持アーム部と連結板部の弾性変位部によりそれぞれ
直交する２軸方向にのみ弾性変位できるので、上記対物
レンズをフォーカス方向及びトラッキング方向にフォー
カスサーボ及びトラッキングサーボすることができる。
そしてこのとき、上記対物レンズ支持部材は、１枚の板
バネ材のみから形成されるため共振周波数が全体として
一定となり部分的な共振の発生を防止することができ
る。

G.実施例 以下、本発明の好適な一実施例を図面を参照しながら
説明する。

本発明に係る対物レンズ駆動装置は、光学ピックアッ
プ装置に適用されるものであって、半導体レーザ等の光
源、フォトダイオード等の光検出器及び所定の光学デバ
イス等を有してなる光学系ブロック部より出射される光
ビームを光ディスク等の光記録媒体の信号記録面上に集
光させるものである。

この対物レンズ駆動装置は、第１図及び第２図に示す
ように、レンズボビン１に支持される対物レンズ２と、
この対物レンズ２を揺動自在に支持する対物レンズ支持
部材３と、上記レンズボビン１に取付けられる駆動コイ
ル6,7と、この駆動コイルに対向配設されるマグネット
５と、このマグネット５を支持する磁気ヨーク４とを有
して構成される。

すなわち、上記レンズボビン１は、方形状の枠体とし
て形成された磁気ヨーク４内において、この磁気ヨーク
４内に取付けられたマグネット５と対向するように上記
対物レンズ支持部材３により支持される。

上記レンズボビン１には、対物レンズ２の２軸方向へ
の駆動用コイルとしてフォーカスコイル６及びトラッキ
ングコイル７が取付けられている。そして、上記レンズ
ボビン１に対向する位置で磁気ヨーク４に取付けられる
上記マグネット５との間に磁気回路を構成し得るように
なされている。したがって、この磁気ヨーク４内で上記
対物レンズ２が２軸方向に駆動可能とされている。な
お、上記磁気ヨーク４には、相対向する側壁間を連結す
るとともに上記レンズボビン１のトラッキングコイル７
に挿通されて、この対物レンズ２の移動範囲を規制する
一対の内ヨーク8,9が取付けられている。

上記レンズボビン１に取付けられる対物レンズ２は、
上記光学系ブロック部より出射される光ビームを上記信
号記録面上に集光させるように構成されたレンズであ
る。この対物レンズ２は、合成樹脂により形成されてな
る上記レンズボビン１の上面に取付けられており、この
ボビン内部に取付けられた折り返しミラー10によって直
角に折り返された上記光ビームが入射される。なお、上
記磁気ヨーク４の側壁中央には、透孔11が設けられ、上
記折り返しミラー10に光ビームを供給できるようになさ
れている。

また、上記レンズボビン１には、上記光ビームの折曲
方向と直交する方向の両側にコイル収納部12が設けられ
ている。このコイル収納部12は、トラッキングコイル７
を収納するとともに、このトラッキングコイル７内に上
記内ヨーク8,9を挿通し得るように、レンズボビン１の
両側面に開口13が設けられている。

したがって、上記レンズボビン１は、その前後面に一
対のトラッキングコイル7,7が取付けられる。そして、
このトラッキングコイル７の外側面に、それぞれ一対の
フォーカスコイル6,6が取付けられている。

次に、上記対物レンズ２を直交する２軸方向に揺動可
能に支持する対物レンズ支持部材３は、ステンレス等の
薄板状に板金より形成される。すなわち、この対物レン
ズ支持部材３は、第３図に示すように１枚の矩形枠状の
板バネを折曲して形成したものである。

この矩形枠状に形成された対物レンズ支持部材３は、
互いに平行となされた一対の支持板部14,14と、これら
支持板部14,14の両端部を連結する一対の連結板部15,15
とからなる。そして、第４図に示すように、上記支持板
部14,14を上記連結板部15,15に対して直角に90゜折曲し
て上下一対の支持アーム部16,16となしている。この支
持アーム部16,16は、長手方向に板バネとして機能し、
厚み方向に弾性変位可能となっている。なお、上記支持
板部14,14の折曲部位には容易に折曲できるように折り
目17が設けられている。

また、上記連結板部15,15には、その外方側に上記支
持アーム部16,16の厚み方向の変位に直交する方向であ
ってこの連結板部15,15の厚み方向にのみ弾性変位可能
な弾性変位部20を介してそれぞれ支持片18,19が設けら
れている。

この弾性変位部20は、上記連結板部15,15と上記支持
片18,19の間を細くなし２箇所の接続部20aで接続したも
のであって、上記連結板部15,15の厚み方向に弾性変位
可能なヒンジとして形成されたものである。この弾性変
位部20は、上記一対の連結板部15,15にそれぞれ設けら
れる。

上記支持片18,19は、一方の支持片18が対物レンズ２
を保持するレンズボビン１と接続され、また、他方の支
持片19が支持部材21に接続される。この支持片18,19の
レンズボビン１又は支持部材21への接続は、ビス止めや
接着材の使用等、この対物レンズ支持部材３をレンズボ
ビン１又は支持部材21へ強固に位置決め固定されるもの
であればいずれの手段であってもよい。

この支持部材21は、この対物レンズ支持部材３を磁気
ヨーク４内において支持するためのものである。すなわ
ち、この支持部材21は、上記磁気ヨーク４内に設けられ
た支持軸22に取付けられることにより、上記対物レンズ
支持部材３を磁気ヨーク４内において支持している。そ
して、上記対物レンズ支持部材３の支持板部14,14によ
り構成される支持アーム部16,16と連結板部15,15に設け
られた弾性変位部20により対物レンズ２は上記磁気ヨー
ク４内において直交する２軸方向に揺動可能となされて
いる。なお、この実施例においては、上記レンズボビン
１の両側にそれぞれ上記対物レンズ支持部材３が取付け
られることによって上記対物レンズ２を支持している。

そしてこのとき、上記対物レンズ支持部材３に支持さ
れるレンズボビン１のフォーカスコイル6,6が、上記磁
気ヨーク４内においてマグネット５と対向するようにな
されるとともに、トラッキングコイル７に内ヨーク8,9
が挿通されている。そして、これら各コイル6,7、マグ
ネット５及び磁気ヨーク４が磁気回路を構成している。

したがって、磁気ヨーク４内において、上記対物レン
ズ支持部材３により２軸方向に揺動自在に支持された対
物レンズ２は、上記フォーカスコイル６に所定のフォー
カス駆動電流が供給されることにより、上記レンズボビ
ン１が第１図中矢印ｆで示す上記対物レンズ２の光軸方
向、すなわち、フォーカス方向に駆動変位される。ま
た、上記トラッキングコイル７に所定のトラッキング駆
動電流が供給されることにより、上記レンズボビン１
が、上記内ヨーク8,9に沿って第１図中矢印ｔで示す、
上記対物レンズ２の光軸に直交する方向、すなわちトラ
ッキング方向に駆動変位される。

このような上記対物レンズ支持部材３によれば、矩形
枠状に形成される板バネ材の支持板部14,14を連結板部1
5,15に対し90゜折曲形成するだけで、２軸方向に弾性変
位可能となすことができ、極めて簡単な構成の対物レン
ズ支持部材とすることができる。

また、この対物レンズ支持部材３は、均一な材料によ
り形成される１枚の板バネ材を折曲形成したものであっ
て、２軸方向ともに同一の部材により構成されてなるの
で、その共振周波数は全体として一定となり部分的に有
害な共振の発生を防止することができる。特に、トラッ
キング方向にあっては、弾性変位部20の変位点が細かい
ため、この部分での共振の発生の防止を確実に行うこと
ができる。

さらに、上記対物レンズ支持部材３は、上記支持アー
ム部16,16と連結板部15,15の変位方向がそれぞれ他方に
対して直交する方向にのみ変位するので、上記対物レン
ズの駆動に際してねじれや撓みを防止でき、応答特性の
向上を図ることができる。

よって、上記駆動コイルに所定の駆動電流を供給する
ことにより、上記レンズボビン１を所定位置に駆動して
フォーカスサーボ及びトラッキングサーボを確実に行う
ことができる。

なお、電子機器本体から対物レンズ２を駆動する各駆
動コイル6,7への電源の供給は、上記対物レンズ支持部
材３の表面にプリント配線基板を貼付けるようにすれば
良い。このように対物レンズ支持部材３にプリント配線
基板を貼付けることとすれば、簡単に上記各コイル6,7
に電源を供給することができるとともに、このプリント
配線基板によって、上記支持アーム部16,16等の弾性変
位力や振動減衰特性等の調整を図ることもできる。

次に、上記対物レンズ支持部材の変形例を第５図乃至
第９図を用いて説明する。

第５図に示す対物レンズ支持部材をなす矩形枠状の板
バネ材30は、支持板部31,31にコ字状の切欠孔32を設け
たものである。

この切欠孔32は、上記支持板部31,31より構成される
一対の支持アーム部の弾性変位力を調整するためのもの
である。

なお、この切欠孔32は、支持アーム部のバランスを保
つため左右対称に設けることが好ましい。

次に、第６図に示す対物レンズ支持部材をなす矩形枠
状の板バネ材40は、支持板部41,41に複数の細孔42を設
け、この細孔42により上記支持部材41,41より構成され
る一対の支持アーム部の弾性変位力を調整するようにし
たものである。

また、この第６図に示す矩形枠状の板バネ材40は、連
結板部43,43と支持片44,44とを上記支持板部41,41から
なる一対の支持アーム部の変位方向と直交する方向に弾
性変位可能に接続する弾性変位部45をも細孔46として形
成している。このように弾性変位部45を細孔46とするこ
とによって上記弾性変位部45の弾性変位力を調整するよ
うにしても良い。

次に、第７図に示す対物レンズ支持部材をなす矩形枠
状のバネ材50は、先ず支持板部51,51にメッシュ状部52
を形成したものである。このように支持板部51にメッシ
ュ状部52を形成することによっても、この支持板部51,5
1から構成される一対の支持アーム部の弾性変位力を調
整することができる。

また、連結板部53,53に形成される弾性変位部54は、
多数の細孔55により構成されている。

さらに、この第７図に示す矩形枠状のバネ材50は、支
持板部51,51を折曲して支持アーム部を形成する際の折
り目56が支持板部51,51の幅方向中央部となされてい
る。

このように折り目56を上記支持板部51,51の幅方向中
央となすと、上記連設板部53,53の弾性変位部54におけ
る変位点と上記支持板部51,51より構成される一対の支
持アームの中心線が同一直線状に位置することとなるの
で、この支持アーム部と連結板部53の接続部における部
分的な共振の発生をさらに抑えることができる。

次に、第８図に示す対物レンズ支持部材をなす矩形枠
状のバネ材60は、支持板部61,61を長さ方向に延長し、
連結板部62,62に対して内側に支持片63,63を設けるとと
もに、外側に補強片64,64を設けてなるものである。こ
の補強片64,64は、上記支持板部61,61より構成される一
対の支持アーム部の両端部に接続されて該支持アームの
端部を補強することにより、この支持アームのねじれや
歪み等をさらに防止しようとするものである。このよう
に、支持アームのねじれ等が防止されれば、この支持ア
ームが連結板部62に対して直交する方向にのみ弾性変位
されることにより、この矩形枠状のバネ材60から構成さ
れる対物レンズ支持部材により支持される対物レンズの
応答特性をさらに向上させることができる。

次に、第９図に示す矩形枠状のバネ材70は、支持板部
71,71の一端側と他端側とで幅を相違させたものであ
る。このように、支持板部71,71の幅を一端側と他端側
とで相違させることによって、この支持板部71,71よた
構成される一対の支持アームの弾性変位力を調整するよ
うにしても良い。

以上、種々の対物レンズ支持部材の変形例について説
明したが、上記対物レンズ支持部材は上述の例に限定さ
れることなく、上記変形を種々組み合わせたものであっ
ても良い。これにより上記対物レンズ支持部材は、対物
レンズ２の必要な駆動特性に応じて種々の弾性変位力と
なすことができる。

次に、本発明に係る対物レンズ駆動装置は上述の如く
磁気ヨーク４を方形状の枠体とし、内ヨークを設けたも
のに限定されず、第10図に示す如く、Ｕ字状に立ち上が
り形成された磁気ヨーク81を有する対物レンズ駆動装置
80においても上述した対物レンズ支持部材３を用いるこ
とができる。この場合において、レンズボビン82内にお
いて折り返しミラーを設けることなく、対物レンズ83に
出射される光ビームをレンズボビン82の下方から導くよ
うにしても良い。

なお、上記対物レンズ支持部材３にプリント配線基板
に貼付けた例をこの第10図において示す。

H.発明の効果 本発明によれば、対物レンズを支持する対物レンズ支
持部材の支持アーム部と連結板部により対物レンズを直
交する２軸方向に弾性変位することができるので、この
対物レンズ支持部材により共振を排除して対物レンズの
フォーカス方向及びトラッキング方向へのフォーカスサ
ーボ及びトラッキングサーボを行うことができる。

そして、上記対物レンズ支持部材は、矩形枠状の一枚
の板バネ材の支持板部を90゜折曲形成するだけで、対物
レンズを上記２軸方向に弾性変位可能となすように構成
することができ、極めて簡単な構成となすことができ
る。

また、上記対物レンズ支持部材は板バネ材のみによっ
て構成されるので、この支持部材の共振周波数が全体と
して一定となり、駆動時における部分的な有害な共振の
発生が抑止される。特に、トラッキング方向にあって
は、弾性変位部の変形点が細かいため、この部分での共
振の発生を防止することができる。

よって、上記対物レンズのトラッキングサーボ及びフ
ォーカスサーボを高精度に行うことができ、対物レンズ
の駆動特性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る対物レンズ駆動装置の斜視図であ
り、第２図はその分解斜視図である。 第３図は対物レンズ支持部材の展開図であり、第４図は
一対の対物レンズ支持部材の接合状態を示す分解斜視図
である。 第５図乃至第９図はそれぞれ対物レンズ支持部材の変形
例を示す展開図である。 また、第10図は本発明の他の実施例に係る対物レンズ駆
動装置の斜視図である。 １……レンズボビン ２……対物レンズ ３……対物レンズ支持部材 ４……磁気ヨーク ５……マグネット ６……フォーカスコイル ７……トラッキングコイル 15……連結板部 16……支持アーム部 20……弾性変位部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】矩形枠状の１枚の板バネ材により折曲形成
   され、互いに平行となされた一対の支持アーム部とこれ
   ら支持アーム部の両端部を連結した一対の連結板部とを
   有し、この連結板部には上記支持アーム部の厚み方向の
   変位に直交する方向であってこの連結板部の厚み方向に
   のみ弾性変位可能な弾性変位部が形成されてなる対物レ
   ンズ支持部材と、 対物レンズと駆動コイルとが取付けられ、上記対物レン
   ズ支持部材の連結板部に取付けられて上記支持アーム部
   の厚み方向と上記連設板部の厚み方向との２軸方向に変
   位自在に支持されるレンズボビンと、 磁気ヨークに支持されて上記駆動コイルに対向配設され
   るマグネットとを備え、 上記対物レンズを上記２軸方向に駆動変位してなる対物
   レンズ駆動装置。