JPH0572655B2

JPH0572655B2 -

Info

Publication number: JPH0572655B2
Application number: JP59094453A
Authority: JP
Inventors: Akitomo Ikuma; Tadashi Okuda; Koichi Iegi; Toshio Sasamoto
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-05-14
Filing date: 1984-05-14
Publication date: 1993-10-12
Also published as: EP0163192A3; EP0163192B1; JPS60239939A; EP0163192A2; US4702555A; DE3583632D1

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、記録媒体上に情報を光学的に記録し
あるいは記録された情報を読みとるための駆動装
置において、対物レンズを含む被駆動体を光軸方
向および光軸と垂直方向に駆動する装置に関する
ものである。

〔発明の背景〕

レーザ光を用いる光学的書込あるいは再生装置
では、レーザー光をレンズなどにより媒体上で微
小スポツトに集光して情報書込あるいは信号検出
を行つているが、正しく信号を検出するには、情
報記録担体の凹凸や振動に応じて光スポツトの焦
点を情報記録担体上に結ぶためのフオーカシング
制御および光スポツトを常に正しい信号トラツク
に追従させるトラツキング制御が必要である。ま
た情報記録担体の回転むらなどにより時間軸誤差
を生じる場合は、これを補正するために、それぞ
れの誤差を検出する誤差検出装置と誤差を打消す
ように対物レンズ光学系を動かすアクチユエータ
の制御が必要である。

従来、この補正制御に関して、いわゆるボイス
コイルで対物レンズを光軸方向に移動するととも
に、対物レンズに到る光路中に設けられた互いに
直交する回動軸をもつ鏡を回転することにより光
軸に垂直な二方向に向かつて光路を回転させ、よ
つて焦点位置を３つの独立した方向に関し制御す
る構成が公知である。この構成は画角の大きな重
い対物レンズを必要とするために装置が大きくな
る問題があつた。

また、このような問題を除去するために、画角
の狭い軽い対物レンズを有する光学系を板バネ等
の弾性支持部により支持し、対応する電気信号に
より、光軸方向および光軸と垂直方向に振動させ
る方法が提案された。対物レンズを電気的に二次
元的に駆動する装置において、対物レンズ駆動さ
せる手段としては、電磁石を用いる方式、ボイス
コイル方式、圧電素子を用いる方式などが可能で
ある。いずれの方式をとる場合でもフオーカシン
グおよびトラツキングの応答性能を良好に保つた
めには、小形、軽量とする必要がある。被駆動体
側にコイルを用い、駆動側に磁気回路を用い、同
一磁気回路により、トラツキング機構とフオーカ
シング機構を行う構造のものである場合、駆動コ
イル制作は、高い寸法精度が要求されるため生産
コストがかさみ、量産には不適な面があつた。ま
た、前記駆動コイルの構造的剛性が、小さい場
合、駆動コイルを含む被駆動体の高域共振周波数
（fh）をサーボ使用帯域外まで高めることは非常
に困難となり、正確なフオーカシングおよびトラ
ツキングが行えないという問題があつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記の欠点をなくし、量産性
に優れ、かつ、高性能な光学的情報再生装置の対
物レンズ駆動装置を提供することにある。

〔発明の概要〕本発明は、駆動コイルを巻き付けるボビンに切
欠きおよびピンを設けることにより、駆動コイル
巻きを容易にした。また、ボビンの一部に駆動コ
イルを補強するための補強部を設け、その補強部
とフオーカシングコイルとを接着させることによ
り、被駆動体の高域共振周波数を高め、周波数応
答領域を拡大したことにある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説
明する。第１図は本発明によるボビンの一実施例
の斜視図、第２図は第１図のボビン上にコイルが
巻付けられた巻線状況を示す斜視図、第３図は第
１図のボビンを実装した対物レンズ駆動装置の斜
視図である。

第１図において、２はボビン全体を示す。ボビ
ン２は上側面に対物レンズ取付穴１′を有する。
又ボビン２の左右側面の中央部には取付穴１′と
平行方向に巻付けられる第１のコイルを収納する
第１の凹み３０ａ，３０ｂを有する。この第１の
凹み３０ａ，３０ｂは各々その上下両端部に形成
された上下突部３０ｃと３０ｄ，３０ｅと３０ｆ
によつて挾まれている。又この上下突部３０ｃと
３０ｄにまたがつてコイルの巻き始め及び巻き終
りを通す切欠溝１１ａ，１１ｂが形成されてい
る。同様に上下突部３０ｅ，３０ｆにまたがつて
コイルの巻き始め及び巻き終りを通す切欠溝１１
ｃ，１１ｄが設けられている。さらにこの上下突
部３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆには互いに交
互するように巻付けられるコイルを収納する第２
の凹み１８ａ〜１８ｄが設けられている。

このボビン２に、第３図に示すように、対物レ
ンズ１が取付けられ、ボビン２のまわりには、フ
オーカシングコイル３およびトラツキングコイル
４ａ，４ｂが巻かれている。また前記ボビン２に
は、スプリングホルダ５ａ，５ｂが取付けられ、
これには、それぞれサスペンシヨンスプリング６
ａ〜６ｄの一端が取付けられている。また、前記
サスペンシヨンスプリング６ａ〜６ｄの他端は固
定枠７に取付けられている。前記サスペンシヨン
スプリングは、本実施例では、0.1ｍ／ｍφのり
ん青銅線を密着コイルスプリング状に巻いたもの
を４本使用している。前記サスペンシヨンスプリ
ング６ａ〜６ｄの中にはフオーカシング及びトラ
ツキングコイルのコイル巻き端を、貫通させてあ
る。前記巻き端は、前記固定枠７上に描かれたパ
ターン１３ｂ上の部１３ａ等により、外部の接続
ピン８ａ〜８ｄに接続されている。

ベース９には、前記フオーカシングコイル３お
よび、トラツキングコイル４ａ〜４ｂが空隙磁界
中に介在するように、磁気回路１０ａ〜１０ｂが
取り付けられている。従つて、接続ピン８ａ〜８
ｄに電流を供給すれば、前記対物レンズ１、ボビ
ン２、フオーカシングコイル３、およびトラツキ
ングコイル４ａ〜４ｂを含む被駆動部が、フオー
カシング方向ｘおよび、トラツキング方向ｙへ駆
動可能となる。なお、第３図において５０はデイ
スクである。

第２図は第３図に示すものと類似の被駆動部を
対物レンズ駆動装置からとり出された外観を示す
図である。フオーカシングコイル３の巻端３１は
コイルスプリング６ａを貫通し、回路基板７′上
の半田付部１３c′に半田付され、ターミナル８ｃ
に接続されている。他方の巻端３２はスプリング
６ｂを貫通し、ターミナル８ｄに接続され、フオ
ーカシング駆動電流３５の通電を可能とする。

トラツキング駆動コイルは互いに交叉するコイ
ル４ａ，４ｂとしてボビン２上に巻かれ、その両
端３３，３４はコイルスプリング６ｃ，６ｄを貫
通してターミナル８ａ，８ｂに接続され、トラツ
キング駆動電流３６，３７の通電を可能にする。

第３図の磁気回路１０ａは第９図において紙面
に垂直な静磁界H₀を常に与えている。磁気回路
１０ｂはH₀と反対向きの静磁界H₀′を与える。従
つて交流フオーカシング駆動電流３５によるフオ
ーカシング方向矢印４１の方向への駆動力が被駆
動部に与えられる。

次にトラツキングコイル４ａ，４ｂに流れるト
ラツキング駆動電流Ia，Ibは常に等しいので、巻
き角度θ₁，θ₂を等しく、巻数も等しくすれば、静
磁界H₀中で受ける力F₁とF₂は等しい。この２つ
の上下方向すなわちｙ方向の分力F₁y，F₂yは同
一直線上で方向が反対なため相殺され、トラツキ
ング方向すなわちｘ方向の分力F₁x，F₂xの和が
トラツキング駆動力F_T＝F₁x＋F₂xとして得られ
る。

第１図はボビンの形状及び寸法を示し、この上
に例えば0.8ｍ／ｍφの絶縁導線が巻かれる。ト
ラツキングコイルとフオーカシングコイルの線種
は流すべきトラツキング電流フオーカシング電流
の大きさにより同一であつても異なつてもよい。

第８図Ａ，Ｂ，Ｃはボビンにコイルを巻くフラ
イヤー巻き方法とスピンドル巻き方法を示す図で
ある。第８図Ａを参照して対物レンズ取付穴１′
に治具４１を挿入固定する。アーム４２に設けた
コイルノズル４３から巻線コイルを供給しなが
ら、アーム４２は矢印４４で示すようにボビン２
の周囲をまわり乍らコイルを巻きつける。治具４
１先端の軸４５に巻き終りのコイル端をからげた
後、トラツキングコイル４６を巻くための位置に
アーム４２は移動され、矢印４４と異なる矢印４
６で示すように、コイルを供給しながらボビン２
を周回され、トラツキングコイル４６を巻く。

この２種の巻線工程を連続して行なうことがで
きるか否かは、駆動装置の量産性能を決定する一
要素である。第８図ｃはアーム４２を回転させる
代りに、治具４１を矢印４８で示すようにスピン
ドル軸４９を中心に回転させることにより、トラ
ツキングコイル４６を巻く方法を示す図である。
アーム４２は図示の位置でノズルからコイルを供
給する。

本実施例によるボビンに巻線を施す方法はいず
れの方法でも所望の効果を得ることができる。巻
付は我々の手で行なうことも可能であるが、ボビ
ン２の寸法が第１図に示す如く小さく被駆動部製
品の歩留りを上げるために、巻線ロボツトのアー
ムにより所定のシーケンスで巻くことが望まし
い。

第１０図において巻線用コイルは、中心の導体
すなわち銅線５１とその周囲の絶縁被膜５２およ
びその周囲に施こされた溶融被膜５３を有する。
コイル表面に供給するアルコールを当える手段
（図示せず）がノズル４３の先端に設けられる。
ボビン２に巻きつけられるコイル表面に付着した
アルコールは、被膜５３を溶融させ、ボビン２上
に既に巻かれた隣りのコイルの表面を濡らす。ボ
ビンにはホツトエアーが吹きつけられ、アルコー
ルが蒸発して、溶融被膜５３が再固化するとき巻
かれたコイルは前記隣りのコイルと接着された状
態とすることができる。この被膜５３はポリウレ
タンあるいはポリウレタンに熱硬化性のエポキシ
樹脂を混合した材料である。この様な線材は自己
融着線として知られている。このコイルを本実施
例のボビンに用いることにより後述の動的な剛性
を増すことができる。

第４図〜第６図は、前記ボビン２にフオーカシ
ングコイル３とトラツキングコイル４ａ〜４ｂを
巻きつける順序を示すための３枚の斜視図であ
る。フオーカシングコイル巻き始め端１２ａを４
図に示すように切欠き１１ｃに引つかけ、ボビン
２の下側に引き出しておいてボビン２に巻きつけ
る。フオーカシングコイル３を偶数層巻き終えた
ら、フオーカシングコイル巻き終わり端１２ｂを
切欠き１１ｃに引つかけて、ボビン２の下面に引
き出しておく。

もし、奇数層のフオーカシングコイル３を巻い
た場合には、巻き終り端１２ｂは切欠１１ｄに引
つかけ、上面に引き出される。

次にトラツキングコイルを切欠１１ｄを使つて
巻き始めることにより、切欠１１ｃに引つかけら
れているコイル１２ａ，１２ｂを巻き込む心配は
ない。ボビンを180度回転させて示す第５図を参
照して、トラツキングコイル巻き始め端１２ｃを
ピン１４ａに引つかけてボビン２上のコーナ部の
凹部１８ａ，１８ｃに巻きつける。トラツキング
コイル４ａを巻き終えたらピン１４ａとピン１４
ｂをガイドにして、ピン１４ａ側からピン１４ｂ
側へコイルを橋渡しをし、巻き端１２ｄをそのま
ま使いトラツキングコイル４ｂを凹み１８ｂ，１
８ｄに巻き始める。ピン１４ａ〜１４ｄと切欠溝
１１ａ〜１１ｄがあるために１トラツキングコイ
ル４ａ〜４ｂを、途中で中断することなくひとふ
でで、巻くことが可能となり、生産性を向上させ
ることができる。

また補強部１５ａ〜１５ｂを設け、フオーカシ
ングコイル３と接続させてコイル３のブレが抑え
られる。この接着と前記自己融着コイル使用の結
果コイルの動きが抑制され、駆動力に対する被駆
動部の剛性を高めることが可能となり、被駆動体
の高域共振周波数が上り、以下に説明するように
周波数応答領域が広くなる。第１１図は、自己融
着コイルの条件を同じにして補強部１５ａ〜１５
ｂの有無による周波数応答特性を比較したもので
ある。図中Ａは本実施例の補強部１５の有る場合
であり、図中Ｂは無い場合である。カーブＡとＢ
の右側の肩は共振周波数f_hの位置を示す。対物レ
ンズ駆動装置の周波数応答領域が広くなつている
ことが分る。本実施例では、ボビン２の軽量化お
よび高剛性化のために、材料として、カーボンフ
アイバーを20％混入した、ポリカーボネートを使
用した。

第１２図は本発明によるボビンの一実施例の組
立方法を示す斜視図である。切欠溝１１ａ〜１１
ｄは、サスペンジヨンホルダ５ａ，５ｂをボビン
２に取付けるための穴として兼用することができ
る。ホルダ５ａ，５ｂに設けた円筒状のガイドピ
ン１９に比べて穴を末広がりのラツパ状とするこ
とにより、ピンをボビン２上の切欠１１ａ〜１１
ｄへ挿入する作業がスムーズに行なえる。

第１３図は本発明による他実施例である。ボビ
ン２の肉抜き部１６ａ〜１６ｄを第１０図に比べ
多量にとり、軽量化して被駆動部の電流−振巾感
度特性が向上させる。また、ボビン２のトラツキ
ング方向の剛性を上げるために、橋渡し１７ａ〜
１７ｂが設けられコイルに接着剤で接着されれば
共振周波数fhを更に高めることができ、周波数応
答特性を改善できる。

第７図に示すボビンは別の実施例であつて、切
欠溝１１ａ〜１１ｄがボビンの各辺の中心よりシ
フトして、ピン１４ａ〜１４ｄに近付けられてい
る。従つて第５図、第６図に示す各巻線工程間の
コイル引つかけ処理がより改善される。組立ロボ
ツトが巻線を中断なく確実に行なうためには、コ
イルの引つかけ損ないは重要な欠陥となり得るの
で引つかけ処理の改善は対物レンズ駆動装置の品
質、量産性とコストにとつて重要である。

本発明の好適な実施例によるボビン２に取付け
られる対物レンズを通る光ビームは、記録媒体上
にデータを書き込むように振巾変調されたレーザ
ービームであつてもよい。勿論所定の強度の光ビ
ームを媒体に照射して、記録媒体上に刻まれた凹
凸媒体の結晶−アモルフアス相変化による反射率
の差などの光学的特徴に応じて反射あるいは透過
した光ビームであつてもよい。あるいは光磁気デ
イスクにおいて所定の強度の光ビームを回転する
デイスクのあるトラツクに照射し、情報の書込は
デイスクに必要の向きの磁界を与えることにより
行なつてもよい。

従つて本発明によるボビンは、コンパクトデイ
スク、光デイスク、光磁気デイスクにおいて記録
媒体上の所定の位置に当てる光ビームを通すレン
ズを取付ける用途に供することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ボビン２の第１のコイルを収
納する第１の凹み３０ａ，３０ｂを囲む上下両端
部に形成された対をなす上下突部３０ｃ，３０
ｄ，３０ｅ，３０ｆに切欠溝１１ａ，１１ｂ，１
１ｃ，１１ｄを設けることにより、トラツキング
コイルを巻く際、フオーカシングコイル巻き端を
巻き込むことなく、巻き線可能となる。また、こ
の切欠溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを第１
のスプリング固定枠５の取付時の位置出し用の穴
としても使用できる。さらにボビン２の側面にピ
ン１４を設けることにより、トラツキングコイル
４がひとふでで巻線可能となる。上記の切欠溝１
１ａ〜１１ｄおよびピン１４により多大な生産性
向上が可能となつた。さらに又ボビン２に補強部
１５を設けることにより、コイルの剛性を上げる
ことができ、周波数応答領域を広げることが出来
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるボビンの一実施例の斜視
図、第２図は第１図のボビン上にコイルが巻付け
られた巻線状況を示す斜視図、第３図は第１図の
ボビンを実装した対物レンズ駆動装置の斜視図、
第４図乃至第６図はボビンに巻線を行なう順序を
説明するための斜視図、第７図はボビンの別の実
施例を示す斜視図、第８図Ａ，Ｂ，Ｃはボビンに
巻線を行なう方法を説明するための図、第９図は
巻線を施したボビンにかかる駆動力を説明する
図、第１０図は巻線用導線の断面図、第１１図は
周波数応答特性の比較図、第１２図は組立方法を
示す斜視図、第１３図は本発明の他の実施例のボ
ビンの拡大斜視図である。１……対物レンズ、１′……対物レンズ取付穴、
２……ボビン、３……フオーカシングコイル、４
……トラツキングコイル、１１ａ，１１ｂ，１１
ｃ，１１ｄ……切欠溝、１４……ピン、１５……
補強部、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ……第
２の凹み、３０ａ，３０ｂ……第１の凹み、３０
ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ……上下突部。

Claims

【特許請求の範囲】１記録媒体上に情報を光学的に記録しあるいは
記録された情報を読みとる対物レンズを焦点方向
とトラツキング方向に駆動する対物レンズ駆動装
置において、対物レンズを取付ける穴の両側でボ
ビンの対向する両側面の中央部に、該穴と平行方
向に巻付けられる第１のコイルを収納する第１の
凹みを囲む上下両端部に形成された対をなす上下
突部にまたがつて前記コイルの巻き始め及び巻き
終りを通す切欠溝を設けると共に、前記両側面の
上下突部に互いに交互するように巻付けられる別
のコイルを収納する第２の凹みを設けてなること
を特徴とする対物レンズ駆動装置。２前記切欠溝は前記ボビンに取付けられる部材
の突起部の巾とほぼ同じ巾を有し、前記突起部が
挿入される際ガイドとなるより広い巾の開口を有
する特許請求の範囲第１項記載の物レンズ駆動装
置。３前記ボビンは前記２つのコイルを前記第１及
び第２の凹みに連続して巻付ける途中の中継とし
て使用される少なくとも２つの引かけ用突起を有
する特許請求の範囲第１項記載の対物レンズ駆動
装置。４前記ボビンは前記第１及び第２の凹みを有し
ない方の対向する両側面に前記第１のコイルと接
する肉厚部を有する特許請求の範囲第１項記載の
対物レンズ駆動装置。５前記巻枠はカーボンフアイバー10％もしくは
20％混入したモールド材である特許請求の範囲第
１項記載の対物レンズ駆動装置。