JPH06325383A

JPH06325383A - 対物レンズアクチュエータ

Info

Publication number: JPH06325383A
Application number: JP11471693A
Authority: JP
Inventors: Takehide Ono; 武英大野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-05-17
Filing date: 1993-05-17
Publication date: 1994-11-25

Abstract

(57)【要約】【目的】レンズホルダの振動および移動抵抗の変化を
抑制する。【構成】対物レンズ３を保持するレンズホルダ２に
は、中空部２aを形成し、外側面に一対のトラッキング
コイル11および一対のフォーカシングコイル12を止着す
る。中空部２a内には、第１板ばね５によってレンズホ
ルダ２に連結した中間部材４を配置する。一対の第２板
ばね６は、中間部材４とベース部材１とを連結して、レ
ンズホルダ２を収納部１a内に支持する。トラッキング
コイル11に駆動電流を印加することにより、レンズホル
ダ２が第１板ばね５を撓ませて回動し、またフォーカシ
ングコイル12に駆動電流を印加することにより、レンズ
ホルダ２が第２板ばね６を撓ませて光軸方向Ｃに移動す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクドライブ装
置等の光学的情報記録再生装置において適用され、光ビ
ームを集光する対物レンズを支持し、かつ対物レンズに
よって形成された光スポットを情報記録媒体の記録トラ
ックに沿って移動させる対物レンズアクチュエータに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の対物レンズアクチュエータを用い
た光学的情報記録再生装置として、例えば実願平４−50
58号公報には、フォーカス動作用のコイルおよびトラッ
キング動作用のコイルが外周面に固着された筒部分と、
この筒部分の回動中心から偏移した位置に対物レンズを
保持する天板部分とからなるレンズ保持筒と、ベースに
立設された支軸とを備え、前記レンズ保持筒が前記支軸
に外嵌した状態に保持されると共に、支軸に摺動して微
小範囲で上下方向に移動(フォーカス動作)し、かつ微小
範囲で回動(トラッキング動作)する対物レンズアクチュ
エータを用いた光学的読取装置が示されている。

【０００３】上記した光学的読取装置の対物レンズアク
チュエータでは、レンズ保持筒の回動中心から対物レン
ズが偏移しているので、対物レンズの直下にミラーやプ
リズム等の光路変更用の光学部品が容易に配置され、さ
らにレンズ保持筒の筒部分の周壁の一部に光を通過させ
るための切り欠き部分を形成することにより、対物レン
ズアクチュエータが薄型化される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レンズ
保持筒等のレンズホルダが支軸に摺動してトラッキング
動作およびフォーカス動作を行う軸摺動型の対物レンズ
アクチュエータにおいては、レンズホルダと支軸との間
に微小な隙間があるため、対物レンズアクチュエータ全
体をディスク状の情報記録媒体の半径方向に移動させる
アクセス動作時や、光学的情報記録再生装置に外部から
の振動が加わった時にレンズホルダが情報記録媒体に対
して振動しやすく、さらに支軸に塵埃等の微小な異物が
付着すると、レンズホルダの移動抵抗が増加する。この
ようなレンズホルダの振動や移動抵抗の増加は、トラッ
キング制御およびフォーカシング制御の精度を低下さ
せ、かつサーボエラーを発生させる原因となる。

【０００５】本発明の目的は、レンズホルダの振動およ
び移動抵抗の変化が抑制された対物レンズアクチュエー
タを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の第１の手段は、光ビームを集光する対物レ
ンズと、この対物レンズを保持し、かつ対物レンズの光
軸方向で貫通する中空部が形成されたレンズホルダと、
前記中空部内に配置された中間部材と、ディスク状の情
報記録媒体記録面に沿って移動するベース部材と、前記
レンズホルダと前記中間部材とを連結する第１の板ばね
と、前記ベース部材と中間部材とを連結する第２の板ば
ねとを備え、前記第１の板ばねを撓ませて、対物レンズ
の光軸から離間し情報記録媒体記録面に直交する直線を
軸芯としてレンズホルダを回動させ、かつ前記第２の板
ばねを撓ませて前記光軸方向でレンズホルダを移動させ
るように構成したことを特徴とする。

【０００７】さらに、第２の手段は、前記軸芯を中心と
する偶力を前記レンズホルダに作用させて前記第１の板
ばねを撓ませるトラッキング手段と、前記光軸方向の力
をレンズホルダに作用させて前記第２の板ばねを撓ませ
るフォーカシング手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】さらに、第３の手段は、前記レンズホルダ
と一体に構成され前記ベース部材に対して移動する可動
部が前記軸芯における任意の位置に重心を有することを
特徴とする。

【０００９】さらに、第４の手段は、前記第１の板ばね
の中立軸を第１の板ばねの非変形時に前記ベース部材の
移動方向と平行にしたことを特徴とする。

【００１０】さらに、第５の手段は、前記第２の板ばね
の中立軸を第２の板ばねの非変形時に前記ベース部材の
移動方向と直交させたことを特徴とする。

【００１１】さらに、第６の手段は、前記中空部内面と
前記第１の板ばねおよび前記中間部材との隙間に粘性を
有する振動抑制部材を充填したことを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記第１の手段によれば、第１の板ばねを撓ま
せて軸芯を中心としてレンズホルダを回動させ、かつ第
２の板ばねを撓ませて光軸方向でレンズホルダを移動さ
せるように構成した対物レンズアクチュエータによっ
て、第１の板ばねの変形時に対物レンズが情報記録媒体
の半径方向で移動し、かつ第２の板ばね変形時に対物レ
ンズが光軸方向で移動する。

【００１３】さらに、第２の手段によれば、軸芯を中心
とする偶力をレンズホルダに作用させるトラッキング手
段と、光軸方向の力をレンズホルダに作用させるフォー
カシング手段とによって、トラッキング手段の作動時に
軸心を中心としてレンズホルダが回動し、フォーカシン
グ手段の作動時にレンズホルダが光軸方向で移動する。
さらに、第３の手段によれば、軸芯における任意の位
置に重心を有する可動部によって、軸心回りの可動部の
慣性重量が釣り合った状態になる。

【００１４】さらに、第４の手段によれば、非変形時に
ベース部材の移動方向と平行な中立軸を有する第１の板
ばねによって、ベース部材の移動時に第１の板ばねが慣
性力で撓むことが防止される。

【００１５】さらに、第５の手段によれば、非変形時に
前記ベース部材の移動方向に直交する中立軸を有する第
２の板ばねによって、ベース部材の移動時の慣性力が第
２の板ばねに中立軸方向の分力を作用させない。

【００１６】さらに、第６の手段によれば、中空部内面
と第１の板ばねおよび中間部材との隙間に充填された粘
性を有する振動抑制部材によって、第１の板ばねが振動
した場合に、第１の板ばねの振動時間が減少する。

【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４は本発明の対物レンズアクチュエータ
の一実施例が適用された光ディスクドライブ装置の概略
構成を示す平面図、図１，図２および図３はそれぞれ本
実施例における要部の分解斜視図，平面図および側面断
面図である。

【００１９】１は収納部１aが形成されたベース部材、
２は収納部１a内に配置され、かつ対物レンズ３を保持
し対物レンズ３の光軸方向で貫通する中空部２aが形成
されたレンズホルダ、４は前記中空部２a内に保持さ
れ、かつ上端面および下端面を中空部２aから突出させ
た中間部材、５は中空部２a内で中間部材４とレンズホ
ルダ２とを連結する第１板ばね、６は、先端部付近が中
間部材４の上端面および下端面にそれぞれ止着し、かつ
後端部付近が固定部材７に止着する一対の第２板ばねで
あり、固定部材７は、ベース部材１に形成された嵌合部
１bに嵌合して固定される。

【００２０】光ディスクドライブ装置は、図４で２点鎖
線で示す情報記録媒体である光ディスク51を回転させる
スピンドルモータ52と、ベース部材１に対してレーザビ
ームＬを出射し、かつ光ディスク51の記録面51aからの
反射光を検出する固定光学系53とを備えている。また、
一対のガイドレール８は、光ディスク51の裏面に設けら
れた記録面に対向して半径方向(Ａ方向)に架設されてお
り、ベース部材１は、ガイドレール８を上下から挟持す
る複数のベアリング９を両側面にそれぞれ備え、図示を
省略したリニアモータの駆動力によってガイドレール８
に沿って移動する。

【００２１】固定光学系53から出射されたレーザビーム
Ｌは、ベース部材１の通過孔１cを通して収納部１a内に
配置された反射プリズム10に入射する。この反射プリズ
ム10によって反射されたレーザビームＬは、図３に示す
ように対物レンズ３に入射し、対物レンズ３は、レーザ
ビームＬを集光して光ディスク51の記録面51aに光スポ
ットを形成する。また、光ディスク51によって反射され
たレーザビームＬは、入射時と同一の光路で固定光学系
53に入射する。ここで、対物レンズ３は、光軸Ｓ_Lが光
ディスク51の記録面51aに直交するように保持されてい
る。

【００２２】対物レンズアクチュエータは、光ディスク
51に対する記録再生時にベース部材１を所望の記録トラ
ック上に移動させるアクセス動作、光ディスク51の偏心
による記録トラックの振れに光スポットを追従させるト
ラッキング動作、および光ディスク51の上下方向の振れ
に追従させ対物レンズ３を光軸方向で移動させて光スポ
ットを安定させるフォーカシング動作を行うものであ
る。

【００２３】第１板ばね５は、図５の斜視図に示すよう
に、光ディスク51の記録面51aと平行な断面が荷重面と
して構成され、かつ中立軸Ｓ₁が非変形時にベース部材
１の移動方向である半径方向Ａと平行になるように保持
されている。また、半径方向Ａに直交する光ディスク51
の外周接線方向をＢ方向、記録面51aに直交する対物レ
ンズ３の光軸方向をＣ方向とすると、第２板ばね６は、
Ｂ−Ｃ平面と平行な断面が荷重面として構成され、かつ
非変形時に中立軸Ｓ₂が接線方向Ｂと平行になるように
固定されている。

【００２４】レンズホルダ２は、繊維強化プラスチック
によって形成されており、このことによりレンズホルダ
２の重量を減少でき、かつ剛性を高めることができる。
レンズホルダ２の側面には、一対のトラッキングコイル
11および一対のフォーカシングコイル12が止着されてい
る。またベース部材１には、背面にヨーク13aが止着さ
れた一対のトラッキングマグネット13が一対のトラッキ
ングコイル11に、それぞれ対向するように配置され、さ
らに背面にヨーク14aが止着された一対のフォーカシン
グマグネット14がフォーカシングコイル12に、それぞれ
対向するように配置されている。

【００２５】レンズホルダ２はバランスウェイト15を備
えており、組立完了時にバランスウェイト15の固定位置
を調整することにより、一体に形成された可動部である
レンズホルダ２，対物レンズ３およびコイル11，12の重
心Ｇを所定の位置に位置決めする。図６の説明図に示す
ように、第１板ばね５の長さがＬである場合、可動部の
重心Ｇは、第１板ばね５の固定端からＬ／２だけ離間し
た位置に位置決めされる。また、一対のトラッキングコ
イル11はそれぞれ重心Ｇの略対称位置に配置され、さら
に一対のフォーカシングコイル12もそれぞれ重心Ｇの略
対称位置に配置される。

【００２６】図示を省略した光ディスクドライブ装置の
制御部は、光ディスク51からの反射光を検出して得られ
たトラッキング信号および焦点信号に基づいて駆動電流
の方向および電流値を設定して、この駆動電流をトラッ
キングコイル11およびフォーカシングコイル12に印加す
る。トラッキングコイル11に駆動電流を印加することに
より、トラッキング手段であるトラッキングコイル11お
よびトラッキングマグネット13は、図６に示すように重
心Ｇを中心とする偶力Ｆ_T1または偶力Ｆ_T2をレンズホル
ダ２に作用させる。例えば、偶力Ｆ_T2がレンズホルダ２
に作用した場合、レンズホルダ２は、第１板ばね５を図
７に示すように撓ませて反時計方向に回転する。ここで
第１板ばね５の撓み量が僅かであるならば、レンズホル
ダ２は、光ディスク51の記録面51aに直交し、かつＡ−
Ｂ平面において重心Ｇと略一致する位置にある直線を軸
芯として回動する。また、レンズホルダ２において、対
物レンズ３は、光軸Ｓ_Lが重心Ｇから離間した位置に保
持されている。このことにより、レンズホルダ２が回動
すると共に光軸Ｓ_Lが光ディスク51の半径方向で移動す
る。レンズホルダ２の回動方向および回動量は、トラッ
キングコイル11に印加する駆動電流の方向および電流値
によって規定されるので、トラッキング信号に対応させ
てトラッキングコイル11に印加する駆動電流を設定する
ことにより、光スポットを記録面51aの記録トラックの
振れに追従させることができる。

【００２７】本実施例においては、レンズホルダ２の回
動中心線である軸芯の位置を重心Ｇと略一致させたこと
により、レンズホルダ２の軸芯回りの慣性重量を釣り合
わせることができるので、レンズホルダ２の回動時にレ
ンズホルダ２が回転慣性力によって振動することを抑制
でき、さらに第１板ばね５の中立軸Ｓ₁をベース部材１
の移動方向である半径方向Ａと平行にしたことにより、
ベース部材１の移動時に慣性力によって第１板ばね５が
撓むことを防止できるので、アクセス動作時にレンズホ
ルダ２が振動することを抑制できる。

【００２８】また、フォーカシングコイル12に駆動電流
を追加することにより、フォーカシング手段であるフォ
ーカシングコイル12およびフォーカシングマグネット14
は、光軸方向Ｃにおいて上向きの力Ｆ_F1または下向きの
力Ｆ_F2をレンズホルダ２に作用させる。レンズホルダ２
に力Ｆ_F2が作用した場合、レンズホルダ２は、第２板ば
ね６を図８の側面図に示すように撓ませて光ディスク51
から離間し、またレンズホルダ２に力Ｆ_F1が作用した場
合、レンズホルダ２は、第２板ばね６を図８の場合とは
逆の方向に撓ませて光ディスク51に近接する。このこと
により、光軸方向Ｃで対物レンズ３が形成する焦点が移
動する。レンズホルダ２の光軸方向Ｃでの移動方向およ
び移動量は、フォーカシングコイル12に印加する駆動電
流の方向および電流値によって規定されるので、焦点信
号に対応させてフォーカシングコイル12に印加する駆動
電流を設定することにより、光スポットを記録面51aで
安定させることができる。

【００２９】また、第２板ばね６が図８に示すように撓
んだ状態では、中立軸Ｓ₂方向における第２板ばね６の
剛性が変化して共振周波数が低下する。このため図９に
示すように第２板ばね６に中立軸Ｓ₂に対して傾斜した
力Ｐが作用した場合、第２板ばね６には、中立軸Ｓ₂方
向において分力Ｐ_Sが作用して第２板ばね６が共振しや
すくなる。本実施例においては、第２板ばね６の中立軸
Ｓ₂をベース部材１の移動方向と直交する接線方向Ｂと
平行にしたので、ベース部材１の移動時における慣性力
が第２板ばね６に中立軸Ｓ₂方向の分力を作用させない
ため、アクセス動作時に第２板ばね６が共振することを
抑制できる。

【００３０】図10は本実施例においてレンズホルダに配
置された駆動抑制部材を示す平面図である。

【００３１】振動抑制部材16は、例えばグリース状の粘
性を有した物質であり、レンズホルダ２の中空部２a内
において、中空部材４および第１板ばね５と中空部２a
内面との間に充填されている。このことにより、第１の
板ばね５が振動した場合に運動エネルギーが振動抑制部
材16によって吸収されるので、第１板ばね５の振動時間
を減少することができ、レンズホルダ２の振動を抑制で
きる。

【００３２】以上説明したように、本実施例において
は、レンズホルダ２の振動を抑制することができ、かつ
レンズホルダ２が第１板ばね５および第２板ばね６によ
って支持されていることにより、回動方向および光軸方
向Ｃにおけるレンズホルダ２の移動抵抗が塵埃等の付着
によって変化しないので、トラッキング制御およびフォ
ーカシング制御の精度を向上できる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の手
段によれば、第１の板ばねの変形時に対物レンズの半径
方向で移動し、かつ第２の板ばね変形時に対物レンズが
光軸方向で移動することにより、対物レンズを保持する
レンズホルダが支軸等の他の部材に摺動することなく、
対物レンズが半径方向および光軸方向で移動するので、
例えば塵埃等が付着した場合でも、トラッキング動作時
およびフォーカシング動作時のレンズホルダの移動抵抗
が変化せず、トラッキング制御およびフォーカシング制
御を高精度に行うことができる。

【００３４】さらに、第２の手段によれば、トラッキン
グ手段の作動時に軸心を中心としてレンズホルダが回動
し、かつフォーカシング手段の作動時にレンズホルダが
光軸方向で移動することにより、対物レンズを情報記録
媒体の半径方向および対物レンズの光軸方向で所望の位
置に移動させることができる。

【００３５】さらに、第３の手段によれば、軸心回りの
可動部の慣性重量が釣り合った状態になることにより、
レンズホルダの回動時にレンズホルダが回転慣性力によ
って振動することを抑制できる。

【００３６】さらに、第４の手段によれば、ベース部材
の移動時に第１の板ばねが慣性力で撓むことが防止され
ることにより、ベース部材の移動時にレンズホルダが振
動することを抑制できる。

【００３７】さらに、第５の手段によれば、ベース部材
の移動時の慣性力が第２の板ばねに中立軸方向の分力を
作用させないことにより、第２の板ばねが撓んで中立軸
方向の剛性が変化した場合に、ベース部材の移動時の慣
性力によって第２の板ばねが振動することを抑制でき
る。

【００３８】さらに、第６の手段によれば、第１の板ば
ねが振動した場合に、第１の板ばねの振動時間が減少す
ることにより、レンズホルダの振動を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対物レンズアクチュエータの一実施例
における要部の分解斜視図である。

【図２】本発明における要部の平面図である。

【図３】本発明における要部の側面図である。

【図４】本実施例が適用された光ディスクドライブ装置
の概略構成を示す平面図である。

【図５】本実施例における中間部材および第１板ばねの
斜視図である。

【図６】本実施例における可動部の平面図である。

【図７】トラッキング動作時の本実施例の第１板ばねの
説明図である。

【図８】フォーカシング動作時の本実施例の第２板ばね
の説明図である。

【図９】本実施例の第２板ばねに作用する分力の説明図
である。

【図１０】本実施例においてレンズホルダに配置された
振動抑制部材を示す平面図である。

【符号の説明】

１…ベース部材、２…レンズホルダ、３…対物レン
ズ、４…中間部材、５…第１板ばね、６…第２板ば
ね、 11…トラッキングコイル、 12…フォーカシング
コイル、 13…トラッキングマグネット、 14…フォー
カシングマグネット、 16…振動抑制部材、 51…光デ
ィスク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを集光する対物レンズと、この
対物レンズを保持し、かつ対物レンズの光軸方向で貫通
する中空部が形成されたレンズホルダと、前記中空部内
に配置された中間部材と、ディスク状の情報記録媒体記
録面に沿って移動するベース部材と、前記レンズホルダ
と前記中間部材とを連結する第１の板ばねと、前記ベー
ス部材と中間部材とを連結する第２の板ばねとを備え、
前記第１の板ばねを撓ませて、対物レンズの光軸から離
間し情報記録媒体記録面に直交する直線を軸芯としてレ
ンズホルダを回動させ、かつ前記第２の板ばねを撓ませ
て前記光軸方向でレンズホルダを移動させるように構成
したことを特徴とする対物レンズアクチュエータ。
【請求項２】前記軸芯を中心とする偶力を前記レンズ
ホルダに作用させて前記第１の板ばねを撓ませるトラッ
キング手段と、前記光軸方向の力をレンズホルダに作用
させて前記第２の板ばねを撓ませるフォーカシング手段
とを備えたことを特徴とする請求項１記載の対物レンズ
アクチュエータ。
【請求項３】前記レンズホルダと一体に構成され前記
ベース部材に対して移動する可動部が前記軸芯における
任意の位置に重心を有することを特徴とする請求項１ま
たは２記載の対物レンズアクチュエータ。
【請求項４】前記第１の板ばねの中立軸を第１の板ば
ねの非変形時に前記ベース部材の移動方向と平行にした
ことを特徴とする請求項１，２または３記載の対物レン
ズアクチュエータ。
【請求項５】前記第２の板ばねの中立軸を第２の板ば
ねの非変形時に前記ベース部材の移動方向と直交させた
ことを特徴とする請求項１，２，３または４記載の対物
レンズアクチュエータ。
【請求項６】前記中空部内面と前記第１の板ばねおよ
び前記中間部材との隙間に粘性を有する振動抑制部材を
充填したことを特徴とする請求項１，２，３，４または
５記載の対物レンズアクチュエータ。