JPH07105551A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低域周波数での共振ばかりでなく、高域周波
数での共振に対しても、ダンパー材による確実なダンピ
ング効果が得られる対物レンズ駆動装置を提供するこ
と。 【構成】 対物レンズおよび電磁的手段により駆動力を
発生する駆動コイルが固定された可動部材と、その一端
側を可動部材に取り付けられその他端側を固定側部材に
取り付けられた細長の支持部材（サスペンションワイヤ
ー）８とを具備し、支持部材は少なくともその一部分
が、粘弾性材などの弾性あるダンパー材１０で包囲・保
持されている対物レンズ駆動装置において、支持部材を
予め一定量たわませた状態で、可動部材を支持部材を介
して固定側部材に連結・支持させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置や光磁
気ディスク装置等の光学的情報再生装置もしくは光学的
情報記録／再生装置に適用される対物レンズ駆動装置に
係り、特に、不要な共振を効率よく抑制するようにした
対物レンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の対物レンズ駆動装置においては、
例えば、実開昭６２−１２０４２５号公報、あるいは特
開昭６２−２０２３４０号公報に記載されているよう
に、その一端側を可動部材（対物レンズや駆動コイル等
を搭載した部材）に取り付けられ、その他端側を固定側
部材に取り付けられた細長の支持部材（例えば、サスペ
ンションワイヤー）の共振をダンピングするために、支
持部材の一部分の周囲を、例えば、ゲル状ダンパー材等
のダンパー材によって充填・保持する（包み込む如く保
持する）ようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、サスペンシ
ョンワイヤー等の支持部材で支持されている可動部材を
持つ対物レンズ駆動装置では、最低共振周波数Ｆ₀ 及び
ローリングモード等の低域周波数での共振、並びに、ピ
ッチングモード，ヨーイングモード等の高域周波数での
共振を、ともにダンピングする必要がある。ここで、図
９，図１０によって、ローリング，ピッチング，ヨーイ
ングの各モードについて説明する。

【０００４】図９は、対物レンズ駆動装置の簡略化した
模式的な斜視図で、同図において、５１は固定側部材、
５２は対物レンズ５３等を搭載した可動部材、５４はサ
スペンションワイヤーよりなる４本の支持部材であり、
可動部材５２は所定量変位可能なように支持部材５４を
介して固定側部材５１に保持されている。ここで、図９
に示したＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の回りに可動部材５２はそれ
ぞれ変位可能となっており、Ｘ軸回りの回転方向θｘに
回転する現象を図１０の（ａ）に示すローリング（ロー
リングモード）、Ｙ軸回りの回転方向θｙに回転する現
象を図１０の（ｂ）に示すピッチング（ピッチングモー
ド）、Ｚ軸回りの回転方向θｚに回転する現象をヨーイ
ング（ヨーイングモード）と称している。

【０００５】ここで、支持部材５４の一部分をゲル状ダ
ンパー材等のダンパー材によって包み込むようにする
と、支持部材の変形をダンパー材の粘弾性が抑えるよう
に作用するので、ある程度のダンピング効果が得られ
る。すなわち、低域周波数での共振では支持部材の変形
が大きいため、容易にダンピング効果を得ることができ
るが、これに対して、高域周波数での共振では支持部材
の変形が微小であるため、十分なダンピング効果を得る
ことが難しいという問題があった。

【０００６】したがって、本発明の解決すべき技術的課
題は、上記した従来技術のもつ問題点を解消することに
あり、その目的とするところは、支持部材の取り付け形
態を工夫することにより、低域周波数での共振ばかりで
なく、高域周波数での共振に対しても、ダンパー材（粘
弾性材等の弾性ある部材）による確実なダンピング効果
が得られ、以って、不要な共振を可及的に抑制すること
ができる対物レンズ駆動装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、対物レンズおよび電磁的手段により駆動
力を発生する駆動コイルが固定された可動部材と、その
一端側を可動部材に取り付けられその他端側を固定側部
材に取り付けられた細長の支持部材とを具備し、支持部
材は少なくともその一部分が、粘弾性材などの弾性ある
ダンパー材で包囲・保持されている対物レンズ駆動装置
において、支持部材を予め一定量たわませた状態で、可
動部材を支持部材を介して固定側部材に連結・支持させ
るように、構成される。

【０００８】

【作用】高域周波数での共振が発生すると、可動部材の
ピッチング，ヨーイング動作によって、支持部材（例え
ば、サスペンションワイヤー）には、その軸方向に沿っ
た力成分も生じることになる。このとき、支持部材が最
初から一定量たわませてあると、軸方向に沿った力によ
り、支持部材がその軸方向と略直交する方向へ容易に変
形し易くなり、支持部材の変形量が大きくなる。したが
って、支持部材の変形量が大きくなることにより、高域
周波数でもダンパー材によって十分なダンピング効果を
得ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。

【００１０】図１は本発明の第１実施例に係る対物レン
ズ駆動装置の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿
った一部切断側面図である。

【００１１】図１，２において、１は可動部材の一部を
なすホルダーで、該ホルダー１には、対物レンズ２と、
ホルダー基板３と、コイル１１（１１ａ，１１ｂ）とが
接着・固定されている。４は固定側の基材としてのベー
スで、該ベース４には、固定側部材５，５と固定側基板
６とがバネ７により固定されていると共に、マグネット
１２が接着・固定されている。８…はサスペンションワ
イヤー（支持部材）で、各サスペンションワイヤー８は
その両端を、ホルダー基板３と固定側基板６にそれぞれ
半田９により（半田付けにより）固定されている。した
がって、対物レンズ２等を含むホルダー１（可動部材）
が、サスペンションワイヤー８を介し、ベース４に連結
・支持されていることになる。なお、サスペンションワ
イヤー８は、図１の中心線Ｏ−Ｏを含む紙面に垂直な面
に対して対称に１対づつ、すなわち計４本が設けられて
いる。１０は固定側部材５の内部に充填・保持されたゲ
ル状ダンパー材で、この中をサスペンションワイヤー８
の一部（実施例では略半分）が通っており、これによっ
て、サスペンションワイヤー８はその一部をゲル状ダン
パー材１０によって包み込まれるように保持されてい
る。

【００１２】ここで、ホルダー１側のコイル（駆動コイ
ル）１１は、ベース４側のマグネット１２によって形成
される磁路内に配置されていて、コイル１１ａに駆動電
流を流すことによって、ホルダー１等の可動部材が図２
で示すＺ方向へ駆動され、また、コイル１１ｂに電流を
流すことによって、可動部材が図１で示すＹ方向へ駆動
されるようになっている。なお本発明の対物レンズ駆動
装置は、ホルダー１に、対物レンズ２以外に発光素子，
受光素子，コリメータレンズ，偏光ビームスプリッタ，
１／４波長板等々の各種光学部品をユニット化したもの
を搭載した構成であっても、あるいは、発光／受光部を
この対物レンズ駆動装置外に配設した構成であっても差
し支えない。

【００１３】本発明の特徴は、サスペンションワイヤー
８を例えば図２に示すように、予め所定量たわませた状
態で半田付け等にて両端を固定している点にあり、図
１，２の第１実施例では、側面から見て上側の２本のサ
スペンションワイヤー８が予めたわませてある。斯様な
構成にすると、高域周波数での共振が発生した場合、可
動部材のピッチング，ヨーイング動作によって、サスペ
ンションワイヤー８には、その軸方向に沿った力成分も
生じることになる。このとき、サスペンションワイヤー
８が最初から一定量たわませてあると、軸方向に沿った
力により、サスペンションワイヤー８がその軸方向と略
直交する方向へ容易に変形し易くなり、サスペンション
ワイヤー８の変形量が大きくなる。したがって、サスペ
ンションワイヤー８の変形量が大きくなることにより、
ゲル状ダンパー材１０の粘弾性によるダンピング効果を
十分に得ることができる。

【００１４】次に、サスペンションワイヤー８を予めた
わませてある場合と、そうでない場合とについてを、図
３を用いて説明する。図３の（ａ）は、サスペンション
ワイヤー８を予めたわませていない場合の対物レンズ駆
動装置の模式的な説明図であり、図３の（ｂ）は、サス
ペンションワイヤー８を予めたわませてある場合の対物
レンズ駆動装置の模式的な説明図である。

【００１５】図３の（ａ）に示すように、サスペンショ
ンワイヤー８が予めたわんでいない場合には、高域周波
数での共振に伴う例えばピッチング動作によって、サス
ペンションワイヤー８にその軸方向に沿った力成分が加
わっても、この軸方向の力はＸ方向に加わる成分がほと
んどであり、ゲル状ダンパー材１０内でのサスペンショ
ンワイヤー８の変形量は小さく、したがって、サスペン
ションワイヤー８周辺のゲル状ダンパー材１０の変形量
も小さく、粘弾性によるダンピング効果を十分に得るこ
とができない。

【００１６】これに対して、図３の（ｂ）に示すよう
に、サスペンションワイヤー８が予めたわんでいる場合
には、高域周波数での共振に伴う例えばピッチング動作
によって、サスペンションワイヤー８にその軸方向に沿
った力成分が加わると、サスペンションワイヤー８がた
わんでいる状態のところに軸方向の力が加わることにな
るので、その力はＸ方向成分以外のＺ方向成分も充分大
きくなる。このＺ方向の力成分によりサスペンションワ
イヤー８のＺ方向への変形が容易に発生し、ゲル状ダン
パー材１０内でのサスペンションワイヤー８の変形量が
大きくなり、したがって、サスペンションワイヤー８周
辺のゲル状ダンパー材１０の変形量も大きくなり、粘弾
性によるダンピング効果を十分に得ることができる。

【００１７】図４は対物レンズ駆動装置の周波数特性を
示しており、図４の（ａ）は、サスペンションワイヤー
８を予めたわませていない場合の周波数特性であり、図
４の（ｂ）は、サスペンションワイヤー８を予めたわま
せてある本第１実施例の周波数特性である。なお、図中
の横軸は周波数、縦軸は変位振幅および位相を表わして
いる。

【００１８】図４の（ａ）に示すように、サスペンショ
ンワイヤー８が予めたわんでいない場合には、変位振幅
および位相の乱れが急峻に発生しており、乱れ量が大き
い。これに対して、図４の（ｂ）に示すように、サスペ
ンションワイヤー８が予めたわんでいる場合には、乱れ
がなだらかであり、乱れ量が小さくダンピングがよく効
いている。本実施例では、サスペンションワイヤー８の
全長１２ｍｍに対し、サスペンションワイヤー８を予め
０．３ｍｍたわませることにより、たわませ無しの場合
と比較し、ピッチングに対するダンピング効果を約４倍
向上させ得ることが確認された。また、サスペンション
ワイヤー８の予めたわませる量を変えることにより、ピ
ッチング，ヨーイングの共振周波数を変動させることが
できるという効果もある。これは、対物レンズ駆動装置
をシステムに実装したときに、システム側で問題となる
周波数を避けることができるという、大きなメリットに
つながる。

【００１９】図５は本発明の第２実施例に係る対物レン
ズ駆動装置の平面図であり、図６は図５のＡ−Ａ線に沿
った一部切断側面図である。本実施例では、側面から見
て下側の２本のサスペンションワイヤー８を予めたわま
せてある。斯様な構成の本実施例においても、前記第１
実施例と同等の効果を奏する。

【００２０】図７は本発明の第３実施例に係る対物レン
ズ駆動装置の平面図であり、図８は図７のＡ−Ａ線に沿
った一部切断側面図である。本実施例では、側面から見
て上側の２本のサスペンションワイヤー８を下向きに予
めたわませてると共に、側面から見て下側の２本のサス
ペンションワイヤー８を上向きに予めたわませてある
（すなわち、４本のサスペンションワイヤー８を総べて
予めたわませてある）。斯様な構成の本実施例において
も、前記第１実施例と同等の効果を奏する。

【００２１】なお、以上の各実施例では、サスペンショ
ンワイヤー８を予めたわませる方向を、図中に示すＺ方
向としたが、方向はＺの＋方向でも−方向でもどちらで
もよい。また、図示していないが、サスペンションワイ
ヤー８を予めたわませる方向は、Ｙ方向の＋方向または
−方向であってもよい。ここで、Ｚ方向に予めたわませ
る構成は、ピッチングモードの共振に対しダンピング効
果が大きく、Ｙ方向に予めたわませる構成は、ヨーイン
グモードの共振に対しダンピング効果が大きいという特
徴がある。したがって、上側の２本のサスペンションワ
イヤー８を例えばＺ方向に予めたわませ、下側の２本の
サスペンションワイヤー８をＹ方向に予めたわませてお
けば、ピッチングモードとヨーイングモードの共振に対
し共にダンピング効果が大きくなる。

【００２２】なおまた、ホルダー１側と固定側部材５と
を連結する支持部材は、前記各実施例で示したサスペン
ションワイヤーのほか、細長の板バネでもよい。また、
支持部材を予めたわませる方法は、支持部材を弾性変形
状態で固定しても、塑性変形状態で固定してもどちらで
も構わない。

【００２３】さらにまた、支持部材の形状は、図示した
各実施例のような２次曲線だけではなく、３次曲線ある
いはＶ字状又は波状でもよく、要は、支持部材の軸方向
に働く力で、支持部材がその力の略直角方向に容易に変
形して、ダンパー材１０へ変形を効率よく伝達できるも
のであれば良い。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、対物レン
ズを含む可動部材と固定側部材とが支持部材で連結さ
れ、支持部材の少なくとも一部が、弾性あるダンパー材
で包み込まれるように保持された構成をとる対物レンズ
駆動装置において、低域周波数での共振ばかりでなく、
高域周波数での共振に対しても確実にダンピング効果を
得ることができ、不要な共振を抑制することができると
いう顕著な効果を奏する。

【００２５】また、高域周波数での共振であるピッチン
グ，ヨーイングの共振周波数を変動させることができ、
対物レンズ駆動装置を実装するシステムの設計が容易に
なるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る対物レンズ駆動装置
の平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った一部切断した側面図で
ある。

【図３】サスペンションワイヤーを予めたわませてある
場合と、そうでない場合の対物レンズ駆動装置のダンピ
ング動作を示す模式的な説明図である。

【図４】サスペンションワイヤーを予めたわませてある
場合と、そうでない場合の対物レンズ駆動装置の周波数
特性図である。

【図５】本発明の第２実施例に係る対物レンズ駆動装置
の平面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ線に沿った一部切断した側面図で
ある。

【図７】本発明の第３実施例に係る対物レンズ駆動装置
の平面図である。

【図８】図７のＡ−Ａ線に沿った一部切断した側面図で
ある。

【図９】対物レンズ駆動装置における可動部材のＸ，
Ｙ，Ｚ軸回りの動きを説明するための模式的な斜視図で
ある。

【図１０】図９の各軸回りの動きによるローリング，ピ
ッチング，ヨーイングの各モードを示す説明図である。

【符号の説明】

１ ホルダー ２ 対物レンズ ３ ホルダー基板 ４ ベース ５ 固定側部材 ６ 固定側基板 ７ バネ ８ サスペンションワイヤー ９ 半田 １０ ゲル状ダンパー材 １１ コイル １２ マグネット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三枝 省三 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズおよび電磁的手段により駆動
   力を発生する駆動コイルが固定された可動部材と、その
   一端側を前記可動部材に取り付けられその他端側を固定
   側部材に取り付けられた細長の支持部材とを具備し、前
   記支持部材は少なくともその一部分が、粘弾性材などの
   弾性あるダンパー材で包囲・保持されている対物レンズ
   駆動装置において、 前記支持部材を予め一定量たわませた状態で、前記可動
   部材を前記支持部材を介して前記固定側部材に連結・支
   持させたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。