(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズを保持し、その外周部に前記対物レンズの光軸に平行なフォーカシング方向に駆動力を発生するためのフォーカシングコイルと前記対物レンズの光軸に垂直なトラッキング方向に駆動力を発生するトラッキングコイルとが巻き付けられた対物レンズ保持部材と、前記対物レンズ保持部材に一端が固定され、他端が中継保持部材に固定された４本の第一の金属ワイヤと、前記中継保持部材に一端が固定され、他端が固定部に固定された前記第一の金属ワイヤに平行な４本の第二の金属ワイヤと、前記第一の金属ワイヤと第二の金属ワイヤを介して前記フォーカシングコイルおよびトラッキングコイルに電流を供給することによってローレンツ力による駆動力を発生させるための磁界を形成するように前記固定部に配置された磁気回路部材とを有し、前記対物レンズ保持部材を前記第一の金属ワイヤの弾性変形により移動可能に前記中継保持部材で支持し、その中継保持部材を前記第二の金属ワイヤの弾性変形により移動可能に前記固定部で支持した対物レンズ駆動装置において、前記第一の金属ワイヤによって支持される部材の第一の総和質量と前記第一の金属ワイヤの第一のばね定数とからなる第一の自由振動系における第一の一次共振周波数を、前記第一のばね定数と前記第一の総和質量の加減により、音楽プログラム再生に用いられる回転速度の逓倍速であるディスクの高速回転周波数帯域に略一致させるとともに、前記第二の金属ワイヤによって支持される部材の第二の総和質量と前記第二の金属ワイヤの第二のばね定数とからなる第二の自由振動系における第二の一次共振周波数を、前記第二のばね定数と前記第二の総和質量の加減により、前記第一の一次共振周波数よりも低くすることにより前記第二の一次共振周波数より低い帯域にある低速回転周波数帯域の加速度感度を高くすることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転駆動される円盤状記録媒体上に記録された情報を光学的に読み取るための対物レンズを、その対物レンズの光軸に平行なフォーカシング方向および光軸に垂直なトラッキング方向に駆動する対物レンズ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回転駆動される円盤状記録媒体上に記録された情報を光学的に読み取る情報再生装置に用いられる対物レンズ駆動装置における対物レンズ保持部材のひとつの支持手段として、例えば、４本の金属ワイヤを用いそれぞれの一端を前記対物レンズ保持部材に固定し、他端を固定部に固定する片持ち支持方式がある。この片持ち支持方式においては、前記対物レンズ保持部材を含む可動体質量と、主に前記金属ワイヤのばね定数によって、前記対物レンズ駆動装置の一次共振周波数が定まる。
【０００３】
この一次共振周波数帯域においては、前記対物レンズ駆動装置への印加電流に対する駆動感度が著しく上昇するため、一次共振周波数帯域が前記記録媒体の回転周波数帯域にほぼ一致するように設計を行うことによって、前記対物レンズ保持部材に固定された対物レンズによって生成される光スポットが、前記記録媒体の回転による情報記録トラックのフォーカシング方向およびトラッキング方向の変位に追従するために必要な加速度を確保することが容易になり、これによって前記情報再生装置の光学的な情報の読み取りに要求されるフォーカシングおよびトラッキングサーボ性能を確保することができる。
【０００４】
近年ＣＤ−ＲＯＭ再生装置においては、従来音楽プログラム再生等に用いられている記録情報の標準転送速度に対して、４倍速、８倍速、１６倍速というようなデータ転送の高速化が推し進められＣＤ−ＲＯＭ再生装置市場の主流を占めるようになった。このようなデータ転送の高速化は情報記録媒体であるディスクの回転速度を増加させる手段によって成されており、このような回転速度のもとで対物レンズによって生成される光スポットがディスクの情報トラックの変位に正確に追従するために必要な加速度感度が、情報の読み取りを担う光ピックアップの対物レンズ駆動装置に要求されてくる。
【０００５】
この要求を満たすため従来対物レンズ駆動装置においては、その一次共振周波数をディスクの回転速度の増加に応じて高めていき、情報記録トラックのフォーカシング方向およびトラッキング方向での最大変位が発生するディスクの回転周波数帯域において最大レベルの加速度感度が得られるように設計を行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、データ転送の高速化を目的としたディスクの回転速度の増加に応じて前記対物レンズ駆動装置が有する一次共振周波数を高めていくことは、ＤＣ帯域に近いディスクの回転周波数帯域において前記対物レンズによって生成された光スポットが情報記録トラックの変位に追従していくための加速度感度を低下させることになり、ＣＤ−ＲＯＭ再生装置の標準機能である音楽再生等に適用されるデータの標準転送速度下での動作性能に支障をきたす要因となっている。
【０００７】
したがって、ＣＤ−ＲＯＭ再生装置のように、データ転送速度が増加傾向にある光学的情報読み取り装置においては、少なくともふたつのディスク回転周波数帯域において光スポットが情報記録トラックの変位に正確に追従しフォーカシングサーボおよびトラッキングサーボの動作が正常に行われるための加速度感度が対物レンズ駆動装置に要求される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の対物レンズ駆動装置は、前記対物レンズ保持部材の支持手段として４本を一組とする二組の金属ワイヤを用い、４本の第一の金属ワイヤにより前記対物レンズ保持部材を中継保持部材に保持し、その中継保持部材を４本の第二の金属ワイヤにより固定部に保持することを特徴とするものであり、前記第一の金属ワイヤの弾性変形により移動可能に支持される前記対物レンズ保持部材などの部材の総和質量と４本の第一の金属ワイヤのばね定数による第一の自由振動系と、４本の第二の金属ワイヤにより前記中継保持部材を固定部に保持し、その第二の金属ワイヤの弾性変形により移動可能に支持される前記対物レンズ保持部材および中継部材などの部材の総和質量と４本の第二の金属ワイヤのばね定数による第二の自由振動系との二つの自由振動系を構成し、これらの構成部材の質量と前記金属ワイヤのばね定数を最適化させることによって前記第一の自由振動系によってもたらされる共振周波数よりも低い帯域において前記第二の自由振動系に固有の共振現象を起こさせるものである。
【０００９】
この構成によれば、前記第一の自由振動系によってもたらされる共振周波数と前記第二の自由振動系によってもたらされる共振周波数それぞれの帯域において前記対物レンズ駆動装置における対物レンズ保持部材に作用する加速度感度が上昇し、前記第一の自由振動系に固有の共振周波数をデータの高速転送を目的とするディスクの高速回転周波数に略一致させることによって前記光スポットの前記情報記録トラックの変位への追従性能を向上させ、さらに前記第二の自由振動系において発生する共振によってデータの標準転送速度でのディスクの回転周波数帯域での前記光スポットの前記情報記録トラックの変位への追従性能を向上させることが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態をＣＤ−ＲＯＭ再生装置に用いられる光ピックアップの対物レンズ駆動装置を例にとり説明する。図１および図２において、対物レンズ１を保持する対物レンズ保持部材２の外周には、前記対物レンズ１の光軸に平行なフォーカシング方向に駆動力を発生するためのフォーカシングコイル３と対物レンズの光軸に垂直なトラッキング方向に駆動力を発生するトラッキングコイル４とが巻き付けられており、その対物レンズ保持部材２の両側面にはプリント基板５が固定され、これを介して前記フォーカシングコイル３および前記トラッキングコイル４のそれぞれの両端子と４本の第一の金属ワイヤ６１の一端が接続固定されることによって電気的導通が成されると共に、前記金属ワイヤ６１の他端があらかじめ中継支持部材である中継支持ブロック７１に固定されたプリント基板８１に電気的導通が成されながら接続固定されている。
【００１１】
すなわち、前記対物レンズ保持部材２は４本の第一の金属ワイヤ６１の弾性変形によって移動可能に中継支持ブロック７１に支持されている。また、前記中継支持ブロック７１に固定されたプリント基板８１に、４本の第二の金属ワイヤ６２の一端が接続固定されることによって前記第一の金属ワイヤ６１との電気的導通が成されると共に、その第二の金属ワイヤ６２の他端があらかじめ固定部である固定支持ブロック７２に固定されたプリント基板８２に電気的導通が成されながら接続固定されており、この固定支持ブロック７２は、装置基盤などの固定部に固定されている。
【００１２】
すなわち、前記中継支持ブロック７１は、前記第一の金属ワイヤ６１と平行した４本の第二の金属ワイヤ６２の弾性変形によって移動可能に固定部に支持されている。１０は固定部に固定された磁気ヨーク９に、前記フォーカシングコイル３およびトラッキングコイル４との間に所定の空隙をもって対向するように固定されたマグネット１０であり、このマグネット１０は、前記第一の金属ワイヤ６１および第二の金属ワイヤ６２を介して所定の駆動電流を前記フォーカシングコイル３およびトラッキングコイル４よってローレンツ力による駆動力を発生させるための磁界を形成する。これによって、前記フォーカシングコイル３および前記トラッキングコイル４への電流供給に応じて対物レンズ１の光軸に平行なフォーカシング方向と光軸に垂直なトラッキング方向に関する前記対物レンズ保持部材２の変位が得られ、フォーカシングサーボおよびトラッキングサーボ動作が成される。
【００１３】
図３に、従来使用されている対物レンズ駆動装置に見られる加速度周波数特性を示す。これによると、一次共振周波数帯域において加速度ゲインの著しい増加がみられ、この周波数帯域を前記ディスクの回転周波数帯域とおおむね合致させることによって対物レンズ駆動装置における光スポットの情報記録トラックの変位への追従感度を高めることが可能になる。さらに、データ転送の高速化を目的としてディスクの回転周波数を上昇させた場合、図４に示すように対物レンズ駆動装置の一次共振周波数を上昇させる手段を講じることによって必要な周波数帯域における追従感度を高めることが可能になる。ところが、ＤＣ帯域に近い周波数帯域での加速度ゲインは一次共振周波数の上昇に伴い周波数上昇量の二乗に反比例して低下していくため、ＣＤ−ＲＯＭ再生装置を用いた音楽再生等に適用される前記ディスク２２の低速回転周波数帯域での前記光スポット２１の前記情報記録トラック２３の変位への追従感度を低下させる要因となり得る。
【００１４】
そこで本実施の形態では、前述のように前記対物レンズ保持部材２の支持手段として４本を一組とする二組の金属ワイヤを用い、一組の第一の金属ワイヤ６１はそれらの一端が前記対物レンズ保持部材２に固定され他端が中継支持部材７１に固定され、前記第一の金属ワイヤ６１によって支持される部材の総和質量と前記第一の金属ワイヤ６１のばね定数による第一の自由振動系を構成し、他の一組の第二の金属ワイヤ６２は、一端が前記中継支持ブロック７１に固定され、他端を固定部に固定し、前記第二の金属ワイヤ６２によって支持される部材の総和質量と前記第二の金属ワイヤ６２のばね定数による第二の自由振動系を構成している。そして、それぞれの構成部材の質量と前記金属ワイヤ６１および６２のばね定数を最適化させることによって、図５に示すように前記第一の自由振動系に固有の一次共振周波数帯域と、それよりも低い前記第二の自由振動系に固有の一次共振周波数帯域双方において前記対物レンズ保持部材２に作用する加速度ゲインを増大させるものである。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、対物レンズ保持部材の支持手段として４本を一組とする二組の金属ワイヤを用いた二組の自由振動系を構成し、第一の自由振動系に固有の共振周波数をデータの高速転送を目的とするディスクの高速回転周波数帯域に略一致させることによって前記対物レンズ保持部材に作用する加速度を前記ディスクの高速回転周波数帯域において増大させ、さらに前記第一の自由振動系に固有の共振周波数よりも低い周波数帯域に前記第二の自由振動系に固有の共振現象を起こさせることによって、ＣＤ−ＲＯＭ再生装置を用いた音楽再生等に適用される前記ディスクの低速回転周波数帯域での加速度を前記第一の自由振動系のみによって得られる加速度よりも増大させ、データの高速転送を目的とする前記ディスクの高速回転周波数帯域と音楽再生等に適用される前記ディスクの低速回転周波数帯域双方において前記光スポットの前記情報記録トラックの変位への追従感度を高めることを可能とする対物レンズ駆動装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による対物レンズ駆動装置の平面図
【図２】同実施の形態による対物レンズ駆動装置の斜視図
【図３】従来の対物レンズ駆動装置の加速度周波数特性の一例を示す図
【図４】一次共振周波数の上昇によってデータ転送の高速化に対応した対物レンズ駆動装置の加速度周波数特性の一例を示す図
【図５】本発明の対物レンズ駆動装置の加速度周波数特性の一例を示す図
【符号の説明】
１    対物レンズ
２    対物レンズ保持部材
３    フォーカシングコイル
４    トラッキングコイル
１０  マグネット
６１  第一の金属ワイヤ
６２  第二の金属ワイヤ
７１  中継支持ブロック
７２  固定支持ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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