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発明の名称 対物レンズ駆動装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−85489
公開日 平成7年(1995)3月31日
出願番号 特願平5−229970
出願日 平成5年(1993)9月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 村上 豊 / 中村 徹 / 林 卓生 / 松原 彰
要約 目的
CDプレーヤー、LDプレーヤ等の光ディスク装置に用いる光ピックアップの対物レンズ駆動装置において、サーボ特性に優れるばかりでなく低消費電力の優れた対物レンズ駆動装置を提供することを目的とする。

構成
2対の偏平トラッキングコイル104a,104bと偏平トラッキングコイル104c,104dを磁気回路の中心に対し対称に上下移動し、対物レンズホルダー2の平行な2側面に一対ずつ配置することで、フォーカス移動中のトラッキング駆動感度劣化と変化が小さくなり、サーボ特性に優れると共に、低消費電力の対物レンズ駆動装置を実現できる。
特許請求の範囲
【請求項1】 少なくとも、対物レンズとこの対物レンズを保持する対物レンズホルダーと、この対物レンズホルダーの側面に巻回又は固着されたフォーカスコイルと、前記対物レンズホルダーの平行な2側面に一対以上のトラッキングコイルと、これらコイルを挟み磁気回路を構成する磁石とヨークからなり、これら対となるトラッキングコイルを上下に移動するとともに、前記磁気回路の中心に対し略対称に配置したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項2】 少なくとも一対以上のトラッキングコイルを対物レンズホルダーの同一側面上で磁気回路の中心に対し略対称に上下移動するとともに、前記対物レンズホルダーの平行な2側面で前記トラッキングコイルを同相に配置したことを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項3】 少なくとも一対以上のトラッキングコイルを対物レンズホルダーの同一側面上で磁気回路の中心に対し略対称に上下移動するとともに、前記対物レンズホルダーの平行な2側面で前記トラッキングコイルを逆相に配置したことを特徴とする請求項1記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項4】 少なくとも、対物レンズとこの対物レンズを保持する対物レンズホルダーと、この対物レンズホルダーの側面に巻回又は固着されたフォーカスコイルと、この対物レンズホルダーの平行な2側面にそれぞれ一対以上固着されたトラッキングコイルと、これらコイルを挟み磁気回路を構成する磁石とヨークからなり、前記トラッキングコイルを、前記対物レンズホルダーの一方の側面で前記磁気回路の中心より上側に配し、他方の側面では前記磁気回路の中心より下側に配した対物レンズ駆動装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CD(コンパクト・ディスク)プレーヤー、LD(レーザー・ディスク)プレーヤ等の光ディスク再生装置又は光ディスク記録再生装置に用いる光学ピックアップの対物レンズ駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスク装置における対物レンズ駆動装置は、光学系より発せられるレーザ光をディスク上に対物レンズで1μm程度に集光すると共に、その光スポットを光ディスクの面振れや偏心に対して、電磁駆動により対物レンズを微妙に変位させ、光ビームのフォーカス位置とトラック位置を同時に調整し、光ディスク上に情報ピットを記録再生している。
【0003】以下に従来の対物レンズ駆動装置について説明する。図8は従来の対物レンズ駆動装置を示すものである。図8において、1は光学系の対物レンズであり、2は対物レンズホルダーで、この対物レンズ1を保持する。3はフォーカスコイルであり、対物レンズホルダー2の側面に巻回されている。さらに、4a〜4dはトラッキングコイルであり、対物レンズホルダー2の周方向側面に一対ずつ配置されている。5a〜5dは支持材であり、一端を対物レンズホルダー2の側面に、他端を支持材固定部6に固定され、この対物レンズホルダー2をフォーカス方向(Z方向)とトラッキング方向(Y方向)の2方向に移動可能に支持している。7a,7bは磁石であり、U字型ヨーク8a,8bとで磁気回路を形成し、この磁気回路のZ方向中心はフォーカスコイル3とトラッキングコイル4a〜4dのZ方向中心と一致するように配置されている。9は基台であり、U字型ヨーク8a,8bを固定している。ここで対物レンズ1、対物レンズホルダー2、フォーカスコイル3、トラッキングコイル4a〜4dからなる可動部がその中立位置にあるとき、この可動部の重心とフォーカス駆動中心とトラッキング駆動中心と支持材5a〜5dによる中心は一致するように配置されている。
【0004】以上のように構成された対物レンズ駆動装置について、以下にその動作について説明する。まずフォーカスコイル3に通電を行うと、電磁作用によりフォーカス方向(Z方向)に駆動力が発生し、対物レンズホルダー2を駆動し、対物レンズ1より発せられるレーザ光のフォーカスを調整できる。また、トラッキングコイル5a〜5dに通電を行うと電磁作用によりトラッキング方向(Y方向)に駆動力が発生し、対物レンズホルダー2を駆動し、対物レンズ1より発せられるレーザ光のトラッキングを調整できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来の構成では、フォーカス方向に対物レンズホルダーが移動すると、磁気回路中の磁石端部での磁束密度は小さくなり、フォーカスコイルとトラッキングコイルを貫く磁束密度が低下するばかりでなく上下に不均一となる。このため、トラッキング方向においてトラッキング駆動中心と重心とのずれが発生し、回転モーメントが発生するためにトラッキング方向並進力が減少する。これにより、重心から離れた位置にある対物レンズ位置でのトラッキング駆動感度が極端に変化するとともに、トラッキング駆動感度が劣化するので、サーボ特性が不安定になり、さらに消費電力が増大するという問題を有していた。
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、フォーカス移動範囲でのトラッキング駆動感度の変化及び劣化が少なく、サーボ特性に優れるとともに低消費電力の対物レンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために本発明の対物レンズ駆動装置は、対物レンズホルダーの平行な2側面で、それぞれ一対以上のトラッキングコイルを上下に移動させるとともに、これら上下の配置が磁気回路の中心に対し対称となる構成を有している。
【0008】
【作用】この構成によって、対物レンズホルダーがフォーカス方向に移動しても、対になったトラッキングコイルのうち一方のトラッキングコイルのトラッキング駆動感度の変化と駆動中心の変化を他方のトラッキングコイルで打ち消すことができ、フォーカス移動範囲でのトラッキング駆動感度と駆動中心が一定し、安定したサーボ特性が得られるとともに消費電力を小さくできる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【0010】図1,図2,図3は本発明の対物レンズ駆動装置の第1の実施例を示すものであり、図1は対物レンズ駆動装置の側面図であり、図2は対物レンズ駆動装置のトラッキングコイル要部斜視図であり、図3は対物レンズ駆動装置の磁気回路要部側面図である。
【0011】なお、図1,図2,図3に示す従来例と同じ機能を有する構成部材には、同じ符号を付記する。
【0012】図1において、1は光学系の対物レンズであり、対物レンズホルダー2に周囲を固定されて保持されている。3はフォーカスコイルであり、対物レンズホルダー2の側面に巻回されており、104a,104b,104c,104dは偏平トラッキングコイルであり、対物レンズホルダー2の周方向(Y方向)の一方の側面に偏平トラッキングコイル104a,104bが配置され、これと平行な他方の側面に、104c,104dがそれぞれ対となって配置されている。7a,7bは磁石であり、U字型ヨーク8a,8bの一方の側面に固着され、フォーカスコイル3と偏平トラッキングコイル104a,104b,104c,104dを挟むように磁気回路が構成されている。5a,5b,5c,5dは支持材であり、一端を前記対物レンズホルダー2の側面に固定されると共に他端を支持材固定部6に固定され、対物レンズ1、対物レンズホルダー2、フォーカスコイル3、偏平トラッキングコイル104a,104b,104c,104dからなる可動部をフォーカス方向(Z方向)とトラッキング方向(X方向)に移動可能に支持するとともに、フォーカスコイル3、偏平トラッキングコイル104a,104b,104c,104dへの通電も行う。9は基台であり、U字型ヨーク8a,8bを固定するとともに図示しない光学ピックアップ本体の上部に固定される。
【0013】なお、図3における矢印は磁束密度を表しており、磁気回路のギャップ部分における磁束密度分布は中心をピークとする対称な分布を有しており、この磁気回路のZ方向の磁束密度分布の中心、すなわち磁石7a,7bのZ方向の中点に対し、対物レンズホルダー2の周方向における一方の側面で外周側(X方向プラス側)にある偏平トラッキングコイル104aを下側に移動するとともに、内周側(X方向マイナス側)にある偏平トラッキングコイル104bを磁石7a,7bのZ方向の中点に対し対称となるように上側に移動している。さらに、他方の側面ではこれと同相となるように外周側にある偏平トラッキングコイル104cを下側に移動するとともに、内周側にある偏平トラッキングコイル104dを磁石7a,7bのZ方向の中点に対し対称となるように上側に移動している。
【0014】以下に本発明の対物レンズ駆動装置の動作を説明する。フォーカスコイル3に適当な通電を行うと、磁気回路との電磁作用によりフォーカス駆動力がフォーカスコイル3に発生し、可動部をフォーカス方向に平行移動する。このため、対物レンズ1を通して光ディスクに照射する光ビームのフォーカスを正確に調整することができる。また、偏平トラッキングコイル104a,104b,104c,104dに適当な通電を行うと、偏平トラッキングコイル104a,104b,104c,104dの上下方向(Z方向)に電流Iが流れる2平行部分のうち、各々のコイルに近い部分(トラッキング有効部分)と磁気回路との電磁作用によりトラッキング駆動力が発生し、可動部をトラッキング方向に平行移動する。このため、対物レンズ1を通して光ディスクに照射する光ビームのトラッキングを正確に調整することができる。
【0015】ここで、可動部が例えばフォーカス方向上に移動した場合、偏平トラッキングコイル104a,104b,104c,104dのトラッキング有効部分は図3に示す磁気回路の磁束密度分布中を上に移動し、可動部が中立位置の場合に比べ偏平トラッキングコイル104a,104cの駆動中心は下に移動するとともに、そのトラッキング有効部分を貫く総磁束密度も増加するが、偏平トラッキングコイル104b,104dの駆動中心は上に移動するとともにそのトラッキング有効部分を貫く総磁束密度は減少し、それぞれ駆動中心の移動と発生駆動力の変化を打ち消し合うことができる。
【0016】以上のように本実施例によれば、磁石7a,7bとU字型ヨーク8a,8bとで構成される磁気回路におけるZ方向の磁束密度分布中心、すなわち磁石7a,7bのZ方向の中点に対し、対物レンズホルダー2の周方向における一方の側面で外周側(X方向プラス側)にある偏平トラッキングコイル104aを下側に移動するとともに、内周側(X方向マイナス側)にある偏平トラッキングコイル104bを磁石7a,7bのZ方向の中点に対し対称となるように上側に移動し、さらに他方の側面ではこれと同相となるように外周側にある偏平トラッキングコイル104cを下側に移動するとともに、内周側にある偏平トラッキングコイル104dを磁石7a,7bのZ方向の中点に対し対称となるように上側に移動して配置しているので、可動部がフォーカス方向に移動しても2対の偏平トラッキングコイル104a,104cと偏平トラッキングコイル104b,104dによってトラッキング駆動力中心のZ方向への移動と駆動力の変化を相殺でき、対物レンズ1の位置でのトラッキング駆動感度の劣化と変化がなくなる。さらに、ねじれによる不要共振も小さくできる。
【0017】以下、本発明の第2の実施例について、図面を参照しながら説明する。図4,図5は本発明の対物レンズ駆動装置の第2の実施例を示すものであり、図4は対物レンズ駆動装置の側面図であり、図5は対物レンズ駆動装置のトラッキングコイル要部斜視図である。
【0018】なお、図4,図5において、図1,図2,図3と同じ機能を有する構成部材には、同じ符号を付記する。図1の構成と異なるのは、磁石7a,7bとU字型ヨーク8a,8bとで構成される磁気回路におけるZ方向の磁束密度分布中心、すなわち磁石7a,7bのZ方向の中点に対し、対物レンズホルダー2の周方向において、一方の側面上で、外周側(X方向プラス側)の角型トラッキングコイル204aを下側に移動するとともに、内周側(X方向マイナス側)にある角型トラッキングコイル204bを磁石7a,7bのZ方向の中点に対し対称となるように上側に移動して配置し、さらに他方の側面上ではこれと逆相となるように、光ディスクの外周側の角型トラッキングコイル204cを磁石7a,7bのZ方向の中点に対し上側に移動するとともに、内周側にある角型トラッキングコイル204dを磁石7a,7bのZ方向の中点に対し対称となるように下側に移動して配置している点である。
【0019】以下に本発明の対物レンズ駆動装置の動作を説明する。なお、フォーカス調整とトラッキング調整は第1の実施例と同様なので、ここでは省略する。本実施例においては、磁気回路の有効磁界領域に対物レンズホルダー2の周方向における一方の側面上で角型トラッキングコイル204aの上下平行部分の上側と角型トラッキングコイル204bの上下平行部分の下側が入っている。また、他方の側面上では角型トラッキングコイル204cの上下平行部分の下側と角型トラッキングコイル204dの上下平行部分の上側が入っている。これらに電流Iが流れることにより、対物レンズホルダー2の周方向における一方の側面でフォーカス方向上向の駆動力が発生するとともに、他方の側面ではこれとは逆にフォーカス方向下向の駆動力が発生し、トラッキング駆動時のフォーカス方向への影響を相殺できる。
【0020】以上のように本実施例によれば、磁石7a,7bのZ方向の中点に対し、対物レンズホルダー2の周方向において、一方の側面上で、外周側(X方向プラス側)にある角型トラッキングコイル204aを下側に移動するとともに、内周側(X方向マイナス側)にある角型トラッキングコイル204bを磁石7a,7bのZ方向の中点に対し対称となるように上側に移動して配置し、さらに他方の側面上ではこれと逆相となるように、光ディスクの外周側の角型トラッキングコイル204cを磁石7a,7bのZ方向の中点に対し上側に移動するとともに、対称内周側にある角型トラッキングコイル204dを磁石7a,7bのZ方向の中点に対し対称となるように下側に移動して配置することでフォーカス方向への影響を相殺できるので、第1の実施例の効果に加え、安定したフォーカス制御ができる。
【0021】以下、本発明の第3の実施例について、図面を参照しながら説明する。図6,図7は本発明の対物レンズ駆動装置の第3の実施例を示すものであり、図6は対物レンズ駆動装置の側面図であり、図7は対物レンズ駆動装置のトラッキングコイル要部斜視図である。
【0022】なお、図6,図7において、図1,図2,図3と同じ機能を有する構成部材には、同じ符号を付記する。図1の構成と異なるのは、磁石7a,7bとU字型ヨーク8a,8bとで構成される磁気回路におけるZ方向の磁束密度分布中心、すなわち磁石7a,7bのZ方向の中点に対し、対物レンズホルダー2の周方向において、一方の側面上で、トラックコイル304aとトラックコイル304bを上側に移動し、さらに他方の側面上ではトラックコイル304cとトラックコイル304dを磁石7a,7bのZ方向の中点に対し上側に移動するとともに、上側のトラックコイル304a,304bと下側のトラックコイル304c,304dが磁石7a,7bのZ方向中点に対し対称に配置している点である。
【0023】以下に本発明の対物レンズ駆動装置の動作を説明する。なお、フォーカス調整とトラッキング調整は第1の実施例と同様なので、ここでは省略する。本実施例においては、磁気回路の有効磁界領域に対物レンズホルダー2の周方向における一方の側面上で外周側にあるトラックコイル304aと内周側にあるトラックコイル304bの上下平行部分の下側が入っている。このトラックコイル304a,304bに電流Iが流れると、トラックコイル304aにフォーカス方向上の駆動力が発生すると同時に、トラックコイル304bにはフォーカス方向下の駆動力が発生する。さらに、他方の側面上では外周側にあるトラックコイル304cと内周側にある角型トラッキングコイル304dの上下平行部分の上側が入っている。このトラックコイル304c,304dに電流Iが流れると、トラックコイル304cにフォーカス方向下の駆動力が発生すると同時に、トラックコイル304dにはフォーカス方向上の駆動力が発生する。これらにより対物レンズホルダー2の周方向の各側面でフォーカス方向への駆動力を相殺すると共に一方の側面で発生するY軸回りの回転力を他方の側面でY軸回りの反対方向の回転力により相殺できる。
【0024】以上のように本実施例によれば、磁石7a,7bのZ方向の中点に対し、対物レンズホルダー2の周方向において、一方の側面上で、トラックコイル304aとトラックコイル304bを上側に移動し、さらに他方の側面上ではトラックコイル304cとトラックコイル304dを上側に移動するとともに、上側のトラックコイル304a,304bと下側のトラックコイル304c,304dが前記磁石7a,7bのZ方向中点に対し対称となるように配置することでフォーカス方向への影響を相殺できるばかりでなく、Y軸回りの回転力やX軸回りの回転力などトラッキング方向以外の不要な駆動力の発生がなくなるので、第1の実施例の効果に加え、安定したサーボ特性が得られる。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明は、一対以上のトラッキングコイルを上下に移動させるとともに上下のトラッキングコイルが磁気回路の中心に対し対称となる構成とすることで、対物レンズ、対物レンズホルダー、フォーカスコイル、トラッキングコイルからなる可動部がフォーカス方向に移動しても、対物レンズ位置におけるトラッキング駆動感度の劣化や変化が少なく、サーボ特性に優れるばかりでなく低消費電力化できる優れた対物レンズ駆動装置を実現できるものである。




 

 


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