JP2000276748A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

対物レンズ駆動装置

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JP2000276748A
JP2000276748A JP11081616A JP8161699A JP2000276748A JP 2000276748 A JP2000276748 A JP 2000276748A JP 11081616 A JP11081616 A JP 11081616A JP 8161699 A JP8161699 A JP 8161699A JP 2000276748 A JP2000276748 A JP 2000276748A
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axis
objective lens
permanent magnet
driving
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JP11081616A
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Kokichi Terajima
厚吉 寺嶋
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Akai Electric Co Ltd
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Akai Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 対物レンズをフォーカシング方向やトラッキ
ング方向へ移動させる際に、構成部材の寸法精度や組み
立て精度等のバラツキによってダイナミックラジアルチ
ルトやダイナミックタンジェンシャルチルトが発生する
のを抑制した対物レンズ駆動装置を提供する。 【解決手段】 XYZ直交座標系において、Z軸方向を
光軸とする対物レンズ5を保持するレンズホルダ4と、
レンズホルダ4をZ軸方向に移動可能で、かつZ軸周り
に回動可能に支持部材1に懸架支持する弾性支持部材3
と、支持部材1にY軸方向に対をなして配設され、概略
Y軸方向に磁束を発生する駆動用永久磁石2a,2b と、レ
ンズホルダ4に装着されたフォーカシングコイル7a,7b
およびトラッキングコイル6a,6b とを有する対物レンズ
駆動装置において、駆動用永久磁石2a, 2bをXYZ直交
方向の少なくとも一方向に移動調整可能に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、コンパクトディ
スク(CD)、デジタルバーサタイルディスク(DV
D)等の光ディスクや、ミニディスク(MD)等の光磁
気ディスクのような記録媒体に対して情報の記録や再生
を行う光ヘッドに用い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】従来の対物レンズ駆動装置として、例え
ば図8に斜視図で示すようなものがある。この対物レン
ズ駆動装置は、いわゆる4本ワイヤ支持型のムービング
コイル方式のもので、Z軸方向を光軸とする対物レンズ
5を保持するレンズホルダ4は、Y軸方向に対をなして
支持部材1からX軸方向のレンズホルダ4の中心近傍に
向けて概略放射状に延在し、かつZ軸方向に平行な、例
えばCu−Be合金、Cu−P合金等よりなる4本の弾
性支持部材3を介して、Z軸方向に変位可能で、かつZ
軸周りに回動可能に支持部材1に懸架支持されている。
【0003】支持部材1には、Y軸方向に対をなして、
例えばFe、Ni、Co、あるいはこれらを含む合金、
もしくはフェライト等からなる概略U字形状の磁性ヨー
ク8a,8bが、それぞれU字形状の両脚部をY軸方向
に対向させて配設されていると共に、これら磁性ヨーク
8a,8bの外側の脚部の内面に、それぞれY軸方向に
磁束を湧き出すように、例えばNd−Fe−B合金等よ
りなる駆動用永久磁石2a,2bが配設されている。
【0004】また、レンズホルダ4には、Y軸方向にそ
れぞれ対をなして、Z軸周りに巻回されたフォーカシン
グコイル7a,7bと、Y軸周りに巻回されたトラッキ
ングコイル6a,6bとが装着されている。ここで、フ
ォーカシングコイル7a,7bは、X軸方向に延在する
一方の線分が、対応する駆動用永久磁石2a,2bから
の磁束に晒されるようにレンズホルダ4に装着され、ト
ラッキングコイル6a,6bは、Z軸方向に延在する一
方の線分が、対応する駆動用永久磁石2a,2bからの
磁束に晒されるようにレンズホルダ4に装着されてい
る。このようにして、一方の磁性ヨーク8a,駆動用永
久磁石2a,フォーカシングコイル7aおよびトラッキ
ングコイル6aと、他方の磁性ヨーク8b,駆動用永久
磁石2b,フォーカシングコイル7bおよびトラッキン
グコイル6bとで、Y軸方向に対をなす二組の電磁駆動
手段を構成している。
【0005】図8に示す対物レンズ駆動装置によれば、
フォーカシングコイル7a,7bに通電することによ
り、それぞれのコイルをX軸方向に流れる電流と、対応
する駆動用永久磁石2a,2bによるY軸方向の磁束と
の相互作用により、フォーカシングコイル7a,7bに
それぞれZ軸と平行で同一方向を向く力を作用させるこ
とができるので、これにより対物レンズ5をフォーカシ
ング方向すなわち図示しないディスク状記録媒体の記録
面に直交する光軸方向に変位させて、情報ピット面に合
焦させることができる。
【0006】同様にして、トラッキングコイル6a,6
bに通電することにより、それぞれのコイルをZ軸方向
に流れる電流と、対応する駆動用永久磁石2a,2bに
よるY軸方向の磁束との相互作用により、トラッキング
コイル6a,6bにX軸と平行で相互に逆方向を向く力
を作用させてレンズホルダ4にZ軸周りの回転トルクを
与えることができるので、これによりレンズホルダ4を
Z軸周りに回動させて対物レンズ5をトラッキング方向
すなわち図示しないディスク状記録媒体のトラックを横
切る方向に変位させて、所望のトラックの中心線上に光
軸を位置させることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た対物レンズ駆動装置を組み立てるにあたっては、構成
部材に発生する寸法誤差は避けられるものではなく、ま
た組み立て工程においても取り付け誤差によりそれぞれ
の構成部材の位置関係は必ずしも正確なものとはならな
い。このため、フォーカシングコイル7a,7bによる
駆動力の大きさやその作用位置、あるいはトラッキング
コイル6a,6bによる駆動力の大きさやその作用位置
が不均衡となって、対物レンズ5の並進移動が阻害され
ることになる。
【0008】例えば、フォーカシングコイル7a,7b
に通電して対物レンズ5をフォーカシング(Z軸)方向
に移動させようとした場合に、これらの駆動力とレンズ
ホルダ4を支持する4本の弾性支持部材3のそれぞれに
生じる反力との間にモーメントが生じて、レンズホルダ
4がX軸と平行な軸周りやY軸と平行な軸周りに回転し
て対物レンズ5がダイナミックラジアルチルトやダイナ
ミックタンジェンシャルチルトを引き起こし易くなり、
またトラッキングコイル6a,6bに通電して対物レン
ズ5をトラッキング方向に移動させようとした場合に
も、同様にしてレンズホルダ4がX軸と平行な軸周りに
回転して対物レンズ5がダイナミックタンジェンシャル
チルトを引き起こし易くなる。
【0009】このようにして、対物レンズ5の光軸がX
軸と平行な軸周りやY軸と平行な軸周りに傾斜すると、
図示しないディスク状記録媒体に照射されるレーザ光ス
ポットに種々の収差が生じ、これがため記録媒体からの
反射光の強度が低下して情報読み取り信号レベルが低下
したり、ジッタ等が生じて光ヘッドの性能としてのS/
Nが低下するという問題が生じ易くなる。このような問
題は、特に記録密度が向上してピット長やピット間隔が
短くなるに従って重大となり、高密度記録化を阻害する
要因となる。
【0010】この発明の目的は、このような従来の問題
点に着目してなされたもので、対物レンズをフォーカシ
ング方向やトラッキング方向へ移動させる際に、構成部
材の寸法精度や組み立て精度等のバラツキによってダイ
ナミックラジアルチルトやダイナミックタンジェンシャ
ルチルトが発生するのを有効に抑制した対物レンズ駆動
装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項1に記載の発明は、XYZ直交座標系において、Z軸
方向を光軸とする対物レンズを保持するレンズホルダ
と、このレンズホルダをZ軸方向に移動可能で、かつZ
軸周りに回動可能に支持部材に懸架支持する弾性支持部
材と、前記支持部材にY軸方向に対をなして配設され、
概略Y軸方向に磁束を発生する駆動用永久磁石と、前記
レンズホルダに装着され、前記駆動用永久磁石にX軸方
向に延在する線分が対向するフォーカシングコイルおよ
び前記駆動用永久磁石にZ軸方向に延在する線分が対向
するトラッキングコイルと、を有する対物レンズ駆動装
置において、前記駆動用永久磁石を、XYZ直交方向の
少なくともいずれかの方向に移動調整可能に構成したこ
とを特徴とするものである。
【0012】請求項1の発明によると、駆動用永久磁石
の移動調整によって、フォーカシングコイルおよび/ま
たはトラッキングコイルにおける駆動力の作用位置を適
切に設定することができるので、対物レンズをフォーカ
シング方向および/またはトラッキング方向へ移動させ
た際に、構成部材の寸法精度や組み立て精度等のバラツ
キによって生じるダイナミックラジアルチルトおよびダ
イナミックタンジェンシャルチルトを有効に抑制するこ
とが可能となる。
【0013】さらに、請求項2に記載の発明は、XYZ
直交座標系において、Z軸方向を光軸とする対物レンズ
を保持するレンズホルダと、このレンズホルダをZ軸方
向に移動可能で、かつZ軸周りに回動可能に支持部材に
懸架支持する弾性支持部材と、前記支持部材にY軸方向
に対をなして配設され、概略Y軸方向に磁束を発生する
駆動用永久磁石と、前記レンズホルダに装着され、前記
駆動用永久磁石にX軸方向に延在する線分が対向するフ
ォーカシングコイルおよび前記駆動用永久磁石にZ軸方
向に延在する線分が対向するトラッキングコイルと、を
有する対物レンズ駆動装置において、前記駆動用永久磁
石を、X軸と平行な軸周りに回動調整可能に構成したこ
とを特徴とするものである。
【0014】請求項2の発明によると、駆動用永久磁石
の回動調整によって、トラッキングコイルにおける駆動
力の作用位置を適切に設定することができるので、対物
レンズをトラッキング方向へ移動させた際に、構成部材
の寸法精度や組み立て精度等のバラツキによって生じる
ダイナミックタンジェンシャルチルトを有効に抑制する
ことが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。図1は、この発明に係る
対物レンズ駆動装置の第1実施の形態を示す斜視図であ
る。この対物レンズ駆動装置は、従来例で説明したのと
同様のいわゆる4本ワイヤ支持型のムービングコイル方
式のもので、Z軸方向を光軸とする対物レンズ5を保持
するレンズホルダ4は、Y軸方向に対をなして支持部材
1からX軸方向のレンズホルダ4の中心近傍に向けて概
略放射状に延在し、かつZ軸方向に平行な、例えばCu
−Be合金、Cu−P合金等よりなる4本の弾性支持部
材3を介して、Z軸方向に変位可能で、かつZ軸周りに
回動可能に支持部材1に懸架支持する。
【0016】支持部材1には連結部材9を設け、この連
結部材9にY軸方向に対をなして、例えばFe、Ni、
Co、あるいはこれらを含む合金、もしくはフェライト
等からなる概略U字形状の磁性ヨーク8a,8bを、そ
れぞれU字形状の両脚部をY軸方向に対向させて配設す
ると共に、これら磁性ヨーク8a,8bの外側の脚部の
内面に、それぞれY軸方向に磁束を湧き出すように、例
えばNd−Fe−B合金等よりなる駆動用永久磁石2
a,2bを配設する。ここで、連結部材9は、支持部材
1に対して、XY直交方向のそれぞれの方向に移動調整
可能で、かつX軸と平行な軸周りに回動調整可能に、接
着剤や半田等の固定手段10を介して支持部材1に固定
する。
【0017】また、レンズホルダ4には、従来例で説明
したのと同様に、Y軸方向にそれぞれ対をなして、Z軸
周りに巻回したフォーカシングコイル7a,7bと、Y
軸周りに巻回したトラッキングコイル6a,6bとを装
着する。なお、フォーカシングコイル7a,7bは、X
軸方向に延在する一方の線分が、対応する駆動用永久磁
石2a,2bからの磁束に晒されるようにレンズホルダ
4に装着し、トラッキングコイル6a,6bは、Z軸方
向に延在する一方の線分が、対応する駆動用永久磁石2
a,2bからの磁束に晒されるようにレンズホルダ4に
装着する。このようにして、一方の磁性ヨーク8a,駆
動用永久磁石2a,フォーカシングコイル7aおよびト
ラッキングコイル6aと、他方の磁性ヨーク8b,駆動
用永久磁石2b,フォーカシングコイル7bおよびトラ
ッキングコイル6bとで、Y軸方向に対をなす二組の電
磁駆動手段を構成する。
【0018】この対物レンズ駆動装置によると、従来例
で説明したのと同様に、フォーカシングコイル7a,7
bに通電することにより、それぞれのコイルをX軸方向
に流れる電流と、対応する駆動用永久磁石2a,2bに
よるY軸方向の磁束との相互作用により、フォーカシン
グコイル7a,7bにそれぞれZ軸と平行で同一方向を
向く力を作用させることができるので、これにより対物
レンズ5をフォーカシング方向すなわち図示しないディ
スク状記録媒体の記録面に直交する光軸方向に変位させ
て、情報ピット面に合焦させることができる。
【0019】同様にして、トラッキングコイル6a,6
bに通電することにより、それぞれのコイルをZ軸方向
に流れる電流と、対応する駆動用永久磁石2a,2bに
よるY軸方向の磁束との相互作用により、トラッキング
コイル6a,6bにX軸と平行で相互に逆方向を向く力
を作用させてレンズホルダ4にZ軸周りの回転トルクを
与えることができるので、これによりレンズホルダ4を
Z軸周りに回動させて対物レンズ5をトラッキング方向
すなわち図示しないディスク状記録媒体のトラックを横
切る方向に変位させて、所望のトラックの中心線上に光
軸を位置させることができる。
【0020】この実施の形態においては、図1に示す対
物レンズ駆動装置を組み立てるにあたって、図2に要部
断面図を示すように、駆動用永久磁石2a,2bを磁性
ヨーク8a,8bおよび連結部材9とともに調整治具1
1によりY軸方向に移動させて、駆動用永久磁石2a,
2bのフォーカシングコイル7a,7bに対するY軸方
向の位置を調整する。すなわち、フォーカシングコイル
7aと駆動用永久磁石2aとの距離Ga、およびフォー
カシングコイル7bと駆動用永久磁石2bとの距離Gb
をそれぞれ拡大または縮小させて、フォーカシングコイ
ル7a,7bに生じる駆動力を適切に調整して弾性支持
部材3に生じる反力と均衡させ、フォーカシングコイル
7a,7bを駆動したときに対物レンズ5がX軸周りに
回転して生じるダイナミックラジアルチルトの極小とな
る位置に設定する。
【0021】また、図3に要部側面図を示すように、駆
動用永久磁石2a,2bを磁性ヨーク8a,8bおよび
連結部材9とともに調整治具12によりX軸方向に移動
させて、駆動用永久磁石2a,2bのフォーカシングコ
イル7a,7bに対するX軸方向の位置を調整する。す
なわち、フォーカシングコイル7a,7bと駆動用永久
磁石2a,2bとの対向位置を移動させて、フォーカシ
ングコイル7a,7bに生じる駆動力のX軸方向に関す
る中心位置の差Dを適切に調整して弾性支持部材3に生
じる反力と均衡させ、フォーカシングコイル7a,7b
を駆動したときに対物レンズ5がY軸周りに回転して生
じるダイナミックタンジェンシャルチルトの極小となる
位置に設定する。
【0022】さらに、図4に要部断面図を示すように、
駆動用永久磁石2a,2bを磁性ヨーク8a,8bおよ
び連結部材9とともに調整治具13によりX軸と平行な
軸Xo周りに回動させて、駆動用永久磁石2a,2bの
トラッキングコイル6a,6bに対するZ軸方向の位置
を調整する。すなわち、トラッキングコイル6a,6b
と駆動用永久磁石2a,2bとの対向位置を移動させ
て、トラッキングコイル6a,6bに生じる駆動力のZ
軸方向に関する中心位置の差Hを適切に調整して弾性支
持部材3に生じる反力と均衡させ、トラッキングコイル
6a,6bを駆動したときに対物レンズ5がX軸周りに
回転して生じるダイナミックタンジェンシャルチルトの
極小となる位置に設定する。
【0023】このように、磁性ヨーク8a,8bおよび
駆動用永久磁石2a,2bを設けた連結部材9を、調整
治具11,12および13を用いて、XY直交方向のそ
れぞれの方向に移動調整すると共に、X軸と平行な軸周
りに回動調整して固定手段10を介して支持部材1に固
定するようにすれば、フォーカシングコイル7a,7b
およびトラッキングコイル6a,6bにおける駆動力の
作用位置を適切に設定することができるので、対物レン
ズ5をフォーカシング方向およびトラッキング方向へ移
動させた際に、構成部材の寸法精度や組み立て精度等の
バラツキによって生じるダイナミックラジアルチルトお
よびダイナミックタンジェンシャルチルトを有効に抑制
することができる。
【0024】図5は、この発明に係る対物レンズ駆動装
置の第2実施の形態を説明するための要部断面図であ
る。この実施の形態は、第1実施の形態において、駆動
用永久磁石2a,2bを磁性ヨーク8a,8bおよび連
結部材9とともにX軸と平行な軸周りに回動調整するの
に代えて、駆動用永久磁石2aを装着した磁性ヨーク8
aと、駆動用永久磁石2bを装着した磁性ヨーク8bと
を調整治具14により独立してZ軸方向に移動させて、
駆動用永久磁石2a,2bのトラッキングコイル6a,
6bに対するZ軸方向の位置を調整するようにしたもの
である。すなわち、トラッキングコイル6a,6bと駆
動用永久磁石2a,2bとの対向位置を移動させて、ト
ラッキングコイル6a,6bに生じる駆動力のZ軸方向
に関する中心位置の差Hを適切に調整して弾性支持部材
3に生じる反力と均衡させ、トラッキングコイル6a,
6bを駆動したときに対物レンズ5がX軸周りに回転し
て生じるダイナミックタンジェンシャルチルトの極小と
なる位置に設定するようにしたものである。したがっ
て、この実施の形態においても、第1実施の形態と同様
の効果を得ることができる。
【0025】なお、この発明は、上述した実施の形態に
のみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が
可能である。例えば、駆動用永久磁石2a,2bは、フ
ォーカシングやトラッキングの駆動に関して、ダイナミ
ックラジアルチルトやダイナミックタンジェンシャルチ
ルトを抑制するために調整を必要とする方向の少なくと
も一方向に相対的に移動もしくは回動調整可能にすれば
よく、必ずしも全方向に付いて調整可能とする必要はな
い。また、XYZ方向の各調整治具12,11,14や
X軸周りの調整治具13は、必ずしも独立させる必要は
なく、調整を必要とする複数の方向への移動や回転が一
体で可能な治具としてもよい。さらに、磁性ヨーク8
a,8bや連結部材9は、必ずしも必要とするものでは
なく、これらを削除した構成とすることもできる。
【0026】また、上述した実施の形態では、対物レン
ズ5を保持するレンズホルダ4を、線条をなす4本の弾
性支持部材3により所定の方向に変位可能に支持部材1
に懸架支持するようにしたが、図6に斜視図で示すよう
に、平行アーム形状をなす弾性支持部材3によりレンズ
ホルダ4を支持部材1に変位可能に懸架支持する構成の
対物レンズ駆動装置にも、この発明を同様に適用するこ
とができる。この場合、弾性支持部材3は、図7に斜視
図を示すように、XY平面に平行なアーム31がヒンジ
32により相互に連結されてアーム31の端部がZ軸方
向に移動可能になっていると共に、該端部においてヒン
ジ33を介してレンズホルダ4が連結されているので、
レンズホルダ4は上述した実施の形態と同様に、Z軸方
向に移動可能で、かつZ軸周りに回動可能に支持部材1
に懸架支持される。
【0027】
【発明の効果】以上のように、請求項1に係る発明によ
れば、駆動用永久磁石をXYZ直交方向の少なくともい
ずれかの方向に移動調整可能に構成したので、フォーカ
シングコイルおよび/またはトラッキングコイルにおけ
る駆動力の作用位置を適切に調整することができ、これ
により対物レンズをフォーカシング方向および/または
トラッキング方向へ移動させた際に、構成部材の寸法精
度や組み立て精度等のバラツキによって生じるダイナミ
ックラジアルチルトおよびダイナミックタンジェンシャ
ルチルトを有効に抑制することができる。したがって、
ディスク状記録媒体に収差の少ないレーザ光スポットを
照射することができるので、反射強度の低下やジッタの
発生を有効に防止でき、光ヘッドの性能としてのS/N
を確保できると共に、高記録密度化が可能となる。
【0028】また、請求項2に係る発明によれば、駆動
用永久磁石をX軸と平行な軸周りに回動調整可能に構成
したので、トラッキングコイルにおける駆動力の作用位
置を適切に調整することができ、これにより対物レンズ
をトラッキング方向へ移動させた際に、構成部材の寸法
精度や組み立て精度等のバラツキによって生じるダイナ
ミックタンジェンシャルチルトを有効に抑制することが
できる。したがって、請求項1に係る発明と同様に、デ
ィスク状記録媒体に収差の少ないレーザ光スポットを照
射することができるので、同様の効果を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る対物レンズ駆動装置の第1実施
の形態を示す斜視図である。
【図2】図1に示す対物レンズ駆動装置を組み立てる際
の駆動用永久磁石のY軸方向の位置調整方法を説明する
ための要部断面図である。
【図3】同じく、駆動用永久磁石のX軸方向の位置調整
方法を説明するための要部側面図である。
【図4】同じく、駆動用永久磁石のX軸と平行な軸周り
の位置調整方法を説明するための要部断面図である。
【図5】この発明に係る対物レンズ駆動装置の第2実施
の形態を説明するための要部断面図である。
【図6】この発明が適用可能な他の支持構造の対物レン
ズ駆動装置を示す斜視図である。
【図7】図6に示す弾性支持部材の構成を示す斜視図で
ある。
【図8】従来の対物レンズ駆動装置を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
1 支持部材 2a,2b 駆動用永久磁石 3 弾性支持部材 4 レンズホルダ 5 対物レンズ 6a,6b トラッキングコイル 7a,7b フォーカシングコイル 8a,8b 磁性ヨーク 9 連結部材 10 固定手段 11,12,13,14 調整治具

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 XYZ直交座標系において、Z軸方向を
    光軸とする対物レンズを保持するレンズホルダと、この
    レンズホルダをZ軸方向に移動可能で、かつZ軸周りに
    回動可能に支持部材に懸架支持する弾性支持部材と、前
    記支持部材にY軸方向に対をなして配設され、概略Y軸
    方向に磁束を発生する駆動用永久磁石と、前記レンズホ
    ルダに装着され、前記駆動用永久磁石にX軸方向に延在
    する線分が対向するフォーカシングコイルおよび前記駆
    動用永久磁石にZ軸方向に延在する線分が対向するトラ
    ッキングコイルと、を有する対物レンズ駆動装置におい
    て、 前記駆動用永久磁石を、XYZ直交方向の少なくともい
    ずれかの方向に移動調整可能に構成したことを特徴とす
    る対物レンズ駆動装置。
  2. 【請求項2】 XYZ直交座標系において、Z軸方向を
    光軸とする対物レンズを保持するレンズホルダと、この
    レンズホルダをZ軸方向に移動可能で、かつZ軸周りに
    回動可能に支持部材に懸架支持する弾性支持部材と、前
    記支持部材にY軸方向に対をなして配設され、概略Y軸
    方向に磁束を発生する駆動用永久磁石と、前記レンズホ
    ルダに装着され、前記駆動用永久磁石にX軸方向に延在
    する線分が対向するフォーカシングコイルおよび前記駆
    動用永久磁石にZ軸方向に延在する線分が対向するトラ
    ッキングコイルと、を有する対物レンズ駆動装置におい
    て、 前記駆動用永久磁石を、X軸と平行な軸周りに回動調整
    可能に構成したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
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