JPH05174402A - 対物レンズ駆動装置及び対物レンズ駆動装置の組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中心軸と軸受体とのガタつきを抑制し、制御
精度の向上を図る。 【構成】 対物レンズを保持するボビンを板ばねを介し
て支持するアーム104を、ベース105に軸受ホルダ108を
介して固定された軸受107で一端が支持され、かつベー
ス105に固定されるサポータ111に軸受ホルダ110を介し
て固定された軸受109で他端が支持された中心軸106によ
って、ベース105に回動可能に支持し、前記サポータ111
を介して一方の軸受109をベース105に固定するようにし
て、ベース105に固定された他方の軸受107に対する前記
一方の軸受109の位置決め調整をし易くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク，光磁気デ
ィスク，相変化型光ディスク等の光学的情報記録媒体に
対して情報の記録，再生、あるいは消去を行うための光
ピックアップ装置に適用される対物レンズ駆動装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスクドライブ装置では、光
ディスクの記録膜に光スポットを形成して情報の記録，
再生、あるいは消去を行う。前記光スポットは、対物レ
ンズによって光源からの光束を集光させることによって
形成される。光ディスクは、円盤体であって、そりや偏
心によって記録膜が径方向や径方向に対して直交する方
向に振動してしまう。そこで、光スポットを前記記録膜
に追従させるために、対物レンズを光軸方向と、光軸方
向に対して直交する方向とへ微動調整するためのアクチ
ュエータが必要である。

【０００３】図11は従来の対物レンズアクチュエータの
一例を示す断面図であり、対物レンズ11を保持する対物
レンズホルダ12は、対物レンズ11を光軸方向へ駆動する
ためのフォーカシングコイル13と光軸直交方向へ駆動す
るためのトラッキングコイル14が設けられ、さらにフォ
ーカスばね15により光軸方向へ弾性支持されている。

【０００４】前記フォーカスばね15はばねホルダ16に固
定されており、ばねホルダ16には、対物レンズ11を光軸
直交方向に偏位させるため、光軸と平行に軸17が設けら
れている。軸17は軸受19により回転自在に支承され、ま
た軸受19は軸受ホルダ18に固定されている。軸受ホルダ
18はベース20に固定され、またべース20には磁気回路2
1，22が設けられている。図11のアクチュエータにおい
て、軸17は軸方向には軸受19によって固定されていなけ
ればならない。軸17が不完全に固定、つまり軸受19との
間で軸方向にガタつきがあると、対物レンズホルダ12が
光軸方向へ移動するたびに軸17と軸受19が当接し、その
衝撃により良好な制御ができなくなるという問題が生じ
る。トラッキングに関しても同様で軸17と軸受19との間
で半径方向にガタつきがあると高精度の制御ができなく
なってしまう。

【０００５】図12はガタつき防止手段を具備した対物レ
ンズアクチュエータの一例を示す断面図であり、図11の
アクチュエータと異なるところは、ばねホルダ16を回転
自在に支持するための軸30の先端に設けたテーパ面31に
上下一対の軸受32を当接させ、かつ一方の軸受32を保持
するホルダ34を予圧板ばね33により軸方向に付勢するこ
とにより、軸方向および半径方向へ予圧をかけてガタ取
りしている構成にある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の図12のアクチュ
エータによれば、軸30と軸受32との間のガタつきを防止
できるが、ベース20の下部へ予圧板ばね33を設けたた
め、その分、対物レンズアクチュエータの厚さ(高さ)が
大きくなってしまう。またホルダ34とベース20のはめ合
いガタにより、予圧板ばね33の予圧力により対物レンズ
ホルダ12が傾いてしまうという問題がある。

【０００７】本発明の目的は、簡単な構成で、軸と軸受
におけるガタつきを防止して良好な制御が行える対物レ
ンズ駆動装置、及び容易かつ確実にガタつきがない状態
に軸と軸受とを組付けられる対物レンズ駆動装置の組立
方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の対物レンズ駆動装置は、光学的情報記録媒
体に光源からの光束を光スポットとして照射させるため
の対物レンズと、対物レンズを保持するボビンと、ボビ
ンを変位可能に支持する弾性支持部材と、弾性支持部材
を支持するアーム部材と、アーム部材を回動可能に支持
するベース部材とを備えた対物レンズ駆動装置におい
て、前記アーム部材を、ベース部材に固定されたベース
側軸受体により一端が支持され、かつベース部材に固定
される中間部材に固定された中間部材側軸受体により他
端が支持された中心軸によって、ベース部材に回動可能
に支持したことを特徴とする。

【０００９】さらに前記ベース部材に前記ベース側軸受
体を圧入により固定したことを特徴とする。

【００１０】さらに前記ベース部材に前記ベース側軸受
体をかしめにより固定したことを特徴とする。

【００１１】また本発明の対物レンズ駆動装置の組立方
法は、上記の対物レンズ駆動装置を組立てるため、アー
ム部材に設けられた中心軸の一端をベース部材に固定し
たベース側軸受体に当接させ、中間部材に装着した中間
部材側軸受体を前記中心軸の他端に当接させ、中間部材
をベース部材に固定する際に中心軸と前記ベース側軸受
体とに圧力を加えた状態で前記中間部材側軸受体を中間
部材に接着固定することを特徴とする。

【００１２】さらに押圧ピン体によって、前記中間部材
側軸受体を介して前記中心軸とベース側軸受体に圧力を
加え、中間部材側軸受体とベース側軸受体との中心が同
一線上にあるように位置決めすることを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記の対物レンズ駆動装置によれば、アーム部
材の中心軸の一端を支持する中間部材側軸受は、中間部
材を介してベース部材に固定されることになり、ベース
部材に固定されたベース側軸受に対して前記中間部材側
軸受を位置決めして組付ける時に、予め中間部材側軸受
が中間部材により限定された範囲での位置決めの粗調整
や、その後の微調整、あるいは中間部材をベース部材に
固定する際の調整等が可能となり、中心軸と両軸受との
設置状態を良好にして、ガタつきがない組付けが可能に
なる。

【００１４】さらに前記ベース側軸受をベース部材に圧
入あるいはかしめにより固定することで、機械的強度が
大きく、かつ容易に組付けられることになる。

【００１５】また本発明の対物レンズ駆動装置の組立方
法によれば、中心軸とベース側軸受とを押圧するように
圧力を加えたままで、中間部材側軸受を中間部材に接着
することで、接着剤硬化後には、両軸受と中心軸とに互
いに押し合う方向への残留応力が発生するので、特別な
予圧機構を備えることなく、軸受と中心軸間にガタつき
が発生しないように予圧を加えることができる。

【００１６】さらに押圧ピン体を用いて、両軸受と中心
軸とに圧力を加えながら、前記両軸受の中心が同一線上
にあるように位置決めすることによって、精度が高い組
付けが行われる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１８】図１は本発明の一実施例の平面図、図２は
本実施例の側面断面図であり、101は対物レンズ、102は
対物レンズを保持するボビン、103は板ばね、104は樹脂
製の比較的軽量のアームであって、対物レンズ101は、
弾性支持部材である板ばね103により、その光軸方向に
対して弾性的に支持され、光軸と直交する方向(以下、
トラッキング方向という)へアーム104と共に回動する。
アーム104は、後述するようにベース105に回動自在に支
持されている。121は永久磁石であり、ベース105と共に
後述する磁気回路を構成している。

【００１９】前記ベース105によるアーム104の支持構成
を図３の拡大断面図に基づいて説明する。アーム104に
は、高硬度の材料、例えば鉄を焼き入れして表面硬化さ
せた金属材、あるいはセラミック材からなる中心軸106
が接着あるいは圧入により端部を固定することで立設さ
れている。106aは中心軸106に設けたフランジ部であ
る。軸受107は軸受ホルダ108に接着あるいは圧入されて
ベース側軸受体を構成し、軸受ホルダ108はベース105に
圧入あるいはかしめによって固定されている。このよう
にして軸受107はベース105に固定されている。他方の軸
受109は軸受ホルダ110に圧入あるいは接着されて中間部
材側軸受体を構成し、軸受ホルダ110は中間部材である
サポータ111に接着されている。110aは軸受ホルダ110に
設けた接着材止め用溝、112はエポキシ樹脂系接着材で
ある。サポータ111はベース105のヨーク122にねじ113に
より固定される。上記のようにして軸受109はベース105
に固定されている。中心軸106は軸受107，109により回
転自在に支持されている。前記軸受ホルダ110，108と中
心軸106との隙間は、軸受107，109の内径に等しく、そ
のため中心軸106を軸受ホルダ110，108に挿入すれば、
中心軸106の先端は軸受107，109の内孔に入ることにな
る。

【００２０】図４は可動部の分解斜視図であり、対物レ
ンズ101は、ボビン102に接着されており、ボビン102に
はフォーカシングコイル114が巻き付けられている。さ
らにトラッキングコイル115とトラッキングコイル116と
が接着されている。ここで、トラッキングコイル115と
トラッキングコイル116とは、質量が同じであるが、線
材の太さと、巻き数と大きさが異なっている。トラッキ
ングコイル116は、板ばね103の間に配置され、フォーカ
シング動作しても板ばね103に当接しない大きさとなっ
ている。トラッキングコイル115はトラッキングコイル1
16より大きい。さらに両側面からアパーチャ部材117，
ビーム部材118が接着される。このアパーチャ部材117と
ビーム部材118とは質量が同じであり、重心位置も略等
しい。

【００２１】上記のボビン102の組立体には、板ばね103
の一端が後述するように押えピン119により固定され
る。板ばね103にはダンパー120が接着されている。また
板ばね103の他端は押えピン119によりアーム104に固定
される。このようにしてボビン102の組立体は、板ばね1
03により光軸方向に可動にかつ弾性的に支持されてい
る。アーム104は図３に基づいて説明したごとくベース1
05に回転自在に支持されている。

【００２２】次に図１，図２に基づいて磁気回路につい
て説明する。ベース105は、一対のヨーク122，123を有
し、永久磁石121は、一方のヨーク122に固定され、ベー
ス105，ヨーク122，ヨーク124で磁気回路を形成し、永
久磁石121とヨーク123との間にできる空隙にフォーカシ
ングコイル114とトラッキングコイル115，116を配置
し、これらのコイル114〜116に通電することにより電磁
力を得る。

【００２３】トラッキングコイル115により発生する電
磁力とトラッキングコイル116により発生する電磁力
Ｆ₁，Ｆ₂と図４の可動部の回転角加速度θ″との関係
は、以下の通りである。

【００２４】

【数１】

【００２５】θ″：可動部の回転角加速度 Ｆ₁ ：トラッキングコイル115により発生する電磁力 Ｆ₂ ：トラッキングコイル116により発生する電磁力 ｒ₁ ：可動部の重心とトラッキングコイル115との距離 ｒ₂ ：可動部の重心とトラッキングコイル116との距離 Ｉ ：可動部の慣性モーメント また、トラッキングコイル115により発生する電磁力
と、トラッキングコイル116により発生する電磁力と、
ボビン102の組立体のトラッキング方向の加速度との関
係は、以下の通りである。

【００２６】

【数２】

【００２７】ところで、可動部の回転角加速度θ″とボ
ビン102の組立体のトラッキング方向の加速度ｘ″が同
等のものでなければ、その差分だけ、板ばね103にトラ
ッキング方向への変形が発生することになり、これは機
械的な共振となってトラッキング制御が不安定になって
しまう。そこで、可動部の回転角加速度θ″とボビン10
2の組立体のトラッキング方向の加速度ｘ″が同等であ
るために、以下の関係が成立することが必要である。

【００２８】

【数３】Ｌθ″ ＝ ｘ″ Ｌ ：アーム104の回転中心とボビン102の組立体の重心
との距離 上記の数１〜数３より、

【００２９】

【数４】

【００３０】となり、電磁力Ｆ₁，Ｆ₂は以下の関係式で
表わされる。

【００３１】

【数５】

【００３２】上記の数４，５より、

【００３３】

【数６】

【００３４】となり、数６の条件を満足するために、ト
ラッキングコイル115の巻き数は、トラッキングコイル1
16の巻き数より多く巻いてある。そして、トラッキング
コイル115の線径は、トラッキングコイル116の線径より
細く、トラッキングコイル115の大きさ(磁気回路の空隙
に入らない部分)はトラッキングコイル116よりも小さく
なっており、トラッキングコイル115とトラッキングコ
イル116の質量は同じである。図１より明らかに、トラ
ッキングコイル116は板ばね103に常時当接しない大きさ
になっている。

【００３５】ところで、図１において、アパーチャ部材
117には、通孔117aが形成されており、発光体125の発す
る光束の内、通孔117aを通過した光束は受光素子126に
入射する。ボビン102の組立体がトラッキング移動した
時、通孔117aも移動するので、受光素子126上に形成さ
れる光束が移動し、この移動量を受光素子126の光電変
換信号から検知することができる。尚、127は受光体125
と受光素子126とを保持するホルダーであり、ベース105
に固定されている。また124は上カバーである。

【００３６】次に図５を参照して、ベース105によるア
ーム104の支持機構の組立方法を説明する。まず、ベー
ス105に圧入あるいは接着された軸受ホルダ108は、下部
治具ピン200により位置決めされる。下部治具ピン200の
中心と軸受107の内径の中心とは、同軸上にあるように
軸受ホルダ108が形成されている。次に中心軸106と共に
アーム104を軸受ホルダ108に挿入すると、中心軸106の
先端が軸受107の内孔に当接する。さらに中心軸106の反
対側の先端に軸受ホルダ110を挿入すると、中心軸106の
先端は軸受109の内孔に当接する。そしてサポータ111を
ベース105のヨーク122にねじ113でねじ止めする。この
時、軸受ホルダ110とサポータ111との間に接着剤112を
介在させておいてもよい。

【００３７】そして、押圧ピン体である上部治具ピン20
1の先端を軸受ホルダ110の位置決め孔110aに挿入し、下
部治具ピン200と上部治具ピン201とが互いに同軸上に中
心があるようにしている。さらに位置決め孔110aの中心
と軸受109の内孔の中心とは同軸上になるように軸受ホ
ルダ110が形成されている。上部治具ピン201は、スプリ
ング202により軸受107，109と中心軸106とが押圧し合う
方向に力を受ける。このようにして軸受107，中心軸10
6，軸受109の中心は同軸上になるように、治具ピン20
0，201により位置決めされる。さらに治具ピン200，201
の中心軸は、ベース105に対して垂直になっている。
尚、接着剤112は上部治具ピン201で軸受ホルダ 110を押圧した状態で入れても良い。接着剤112が硬化す
ると、軸受107と中心軸106および中心軸106と軸受109と
は、治具ピン200，201を外した後も、スプリング202に
より与えられた力が残留応力として互いに押し合う、つ
まり予圧がかけられた状態となる。

【００３８】前記軸受ホルダ108は、ベース105に直接固
定させていなくてもよい。すなわち図６に示すように、
ユニットベース300に軸受ホルダ108を固定して、アーム
104の支持ユニット303を構成して、この支持ユニット30
3をベース301にねじ止め等により固定すればよい。尚、
図３に基づいて説明した部材には同一符号を付して詳し
い説明を省略した。図７は図６の支持ユニットの分解斜
視図であり、図１〜図５で説明したベース105に対応す
るベース301は、板金加工することが可能である。つま
り、支持ユニット303が位置する部分304の板金は折り曲
げて、ヨーク302を形成することができる。尚、図７に
は図示していないが、アーム104には、ボビン102，板ば
ね103が既に組み込まれていることとする。

【００３９】次に、図８に基づいて、板ばね103をボビ
ン102に固定する方法を説明する。図８(a)は、ボビン10
2の鍔部部分を示す斜視図であり、400は鍔部である板ば
ね搭載部、401は薄肉部であるヒンジ部、109は突起403
を有する押えピン部、404は係止孔である。これらはボ
ビン102に一体的に成形されている。そして図８(b)のよ
うに板ばね搭載部400に板ばね103を載せてヒンジ部401
を湾曲させる。そして図８(c)のように、押えピン部109
の突起403を板ばね103の孔103aを通して板ばね搭載部40
0の係止孔404に嵌合させることにより、ボビン102に板
ばね103を固定できる。また、このような構成はボビン1
02の板ばね搭載部分のみならず、アーム104の板ばね搭
載部分においても実施可能である。

【００４０】図９に基づいて板ばねをボビン102に固定
する他の方法を説明する。図９(a)はボビン102における
板ばね固定の比較例の構成を示している。つまりボビン
102の板ばね搭載部400′には、フォーカシングコイル11
4の反対側の上面に板ばね103と押えピン119′を載せて
いる。一方、本発明の実施例の構成を示す図９(b)にお
いては、ボビン102の板ばね搭載部400″にフォーカシン
グコイル114の側の下面に板ばね103と押えピン119′を
載せている。このため、フォーカシングコイル114の高
さと、押えピン119′の厚さが重なった分、ボビン102が
図９(a)の構成に比べて薄くなっている。

【００４１】ところで、図９(b)のごとく、板ばね搭載
部400″のフォーカシングコイル114側で板ばね103を固
定すると組付けが困難である。つまり、組付時には押え
ピン119′を単独で持って、板ばね搭載部400″の間(フ
ォーカシングコイル114の厚み分)に入れて、板ばね103
を板ばね搭載部400″に固定しなければならず、極めて
小さい押えピン119′を持って、極めて狭い間隙に入れ
るのは組付作業性が悪い。しかし、図８に基づいて説明
したごとく、単にヒンジ部401を湾曲させるだけで、押
えピン部109で板ばね103を挾持して板ばね搭載部400″
に固定する構成を採用することで、組付作業性が良好
で、かつ図９(b)のごとく、ボビン102の薄型化が可能と
なる。

【００４２】図10は板ばね103へのフォーカシングコイ
ル114あるいはトラッキングコイル115，116のリード線
の連結方法の説明図であり、板ばね103は、図10(a)に示
したように、端子部410，411を有しており、フォーカシ
ングコイル114、あるいはトラッキングコイル115，116
のリード線412を端子部410へハンダ付けする。又電力を
供給するリード線413は端子部411へハンダ付けする。そ
の後、図10(b)に示したように、端子部410，411は折り
曲げてしまう。

【００４３】

【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、アーム部材の中心軸の一端を支持
する中間部材側軸受体は、中間部材を介してベース部材
に固定されるので、軸受体と中心軸間のガタつきを防ぐ
ためのベース部材に固定されたベース側軸受体に対する
位置決め調整が容易かつ正確に行え、さらに前記ベース
側軸受体がベース部材に圧入あるいはかしめによって固
定されるので、機械的強度が大きく、しかも簡単に軸受
固定ができて生産性を向上できる。

【００４４】また本発明の対物レンズ駆動装置の組立方
法によれば、中間部材側軸受体を中間部材に接続するこ
とで、軸受体と中心軸とのガタつきを防ぐため、軸受体
と中心軸間に互いに押し合う残留応力を発生させること
ができ、特別な予圧機構を備えることなく、簡単な構成
でガタつき抑制が図れ、さらに押圧ピン体によって中間
部材側軸受体とベース側軸受体との中心が同一線上にあ
るように位置決めができるので、容易かつ確実に精度の
高い組立が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対物レンズ駆動装置の一実施例の平面
図である。

【図２】図１の実施例の側面断面図である。

【図３】図２のアーム支持構成を示す拡大断面図であ
る。

【図４】本実施例の可動部を示す分解斜視図である。

【図５】ベースによるアームの支持機構の組立方法を説
明するための断面図である。

【図６】アーム支持構成の他の例を示す断面図である。

【図７】図６の支持ユニットの分解斜視図である。

【図８】図１の板ばねの固定方法の説明図である。

【図９】板ばねの他の固定方法の説明図である。

【図１０】板ばねとリード線の連結方法の説明図であ
る。

【図１１】従来の対物レンズアクチュエータの一例を示
す断面図である。

【図１２】図11のアクチュエータの改良例を示す断面図
である。

【符号の説明】

101…対物レンズ、 102…ボビン、 103…板ばね(弾性
支持部材)、 104…アーム、 105…ベース、 106…中
心軸、 107，109…軸受、 108，110…軸受ホルダ、
111…サポータ(中間部材)、 112…接着剤、 113…ね
じ、 122…ヨーク、 200…下部治具ピン、 201…上
部治具ピン、 202…スプリング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 武英 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的情報記録媒体に光源からの光束を
   光スポットとして照射させるための対物レンズと、対物
   レンズを保持するボビンと、ボビンを変位可能に支持す
   る弾性支持部材と、弾性支持部材を支持するアーム部材
   と、アーム部材を回動可能に支持するベース部材とを備
   えた対物レンズ駆動装置において、前記アーム部材を、
   ベース部材に固定されたベース側軸受体により一端が支
   持され、かつベース部材に固定される中間部材に固定さ
   れた中間部材側軸受体により他端が支持された中心軸に
   よって、ベース部材に回動可能に支持したことを特徴と
   する対物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記ベース部材に前記ベース側軸受体を
   圧入により固定したことを特徴とする請求項１の対物レ
   ンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記ベース部材に前記ベース側軸受体を
   かしめにより固定したことを特徴とする請求項１の対物
   レンズ駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の対物レンズ駆動装置を組
   立てるための組立方法において、アーム部材に設けられ
   た中心軸の一端をベース部材に固定したベース側軸受体
   に当接させ、中間部材に装着した中間部材側軸受体を前
   記中心軸の他端に当接させ、中間部材をベース部材に固
   定する際に中心軸と前記ベース側軸受体とに圧力を加え
   た状態で前記中間部材側軸受体を中間部材に接着固定す
   ることを特徴とする対物レンズ駆動装置の組立方法。
5. 【請求項５】 押圧ピン体によって、前記中間部材側軸
   受体を介して前記中心軸とベース側軸受体に圧力を加
   え、中間部材側軸受体とベース側軸受体との中心が同一
   線上にあるように位置決めすることを特徴とする請求項
   ４の対物レンズ駆動装置の組立方法。