JP2598394B2

JP2598394B2 - 光学式走査ユニット

Info

Publication number: JP2598394B2
Application number: JP61187961A
Authority: JP
Inventors: カール−ハンス・メイヤー; ウィルヘルムス・アドリアヌス・ヘンリカス・ヒエイツェン; ウィリー・イアン・ヨセフ・アエルツ; ヘラルド・エドゥワルド・ファン・ロスマレン; レオンハルド・ホンドス
Original assignee: フィリップスエレクトロニクスネムローゼフェンノートシャップ
Priority date: 1985-08-14
Filing date: 1986-08-12
Publication date: 1997-04-09
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: DE3683221D1; EP0334392A1; EP0214677A1; DE3687840D1; CA1262963A; US4747668A; KR940008403B1; EP0334392B1; EP0214677B1; KR870002458A; JPS6254844A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、走査中の情報担体の記録トラック上に光ビ
ームを制御して整列させるための光学式走査ユニットで
あって、光ビームを前記情報担体面上に走査スポットに
集束させるための対物レンズを具備している光軸を有す
る対物レンズ装置と、情報担体に対する対物レンズの位
置を連続的に補正するための電磁駆動装置とを有し、該
電磁駆動装置が対物レンズ装置の取り付け具を具備し、
該対物レンズ取り付け具が光軸と同軸的に配置された永
久磁石材料からなる可動リング状磁性体を有し、該磁性
体が軸方向端に磁極を有し、前記電極駆動装置が更に空
隙を介して前記磁性体と磁気的に相互作用する少なくと
も３組のコイルを有する固定コイルを具備し、これらの
コイルの組が、磁性体の周方向に見て、互いに隣り合っ
て等距離離れて配置されている光学式走査ユニットに関
するものである。

このような光学式走査ユニットは、ドイツ連邦共和国
特許第32 34 288号（特願昭58−169486号（特開昭59−7
2658号））から既知である。この既知の走査ユニットで
は、対物レンズが軸線方向に永久磁化されている可動の
スリーブ内に固定されており、２個の軸方向端が磁極と
なっている。固定配置された区分コイルは平坦なバナナ
状のコイルの形態をしており、２個のコイル部が互に且
つ前記スリーブに対し軸線方向に延在している。

この既知のコイル構成では、直角座標系の３個の座標
軸に沿っての３個の力と、この直角座標系の２個の座標
軸を中心とする２個の回転モーメントとを生ずる。

既知の走査ユニットの駆動装置によれば、原理的に
は、対物レンズの所望の運動が全てできる。これらの運
動は、光ビームの光スポットを回転光ディスクの情報面
上に合焦させるために用いられる対物レンズの光軸に平
行な軸線方向運動と、互いに直角な２個の半径方向運動
と、互いに且つ光軸に直角である２個の軸線を中心とす
る２個の傾動運動とを含む。後者の４個の運動は光スポ
ットの半径方向及び接線方向のトラック追随のために使
用される。

しかし、この既知の駆動装置は欠点をかかえており、
コイルと磁気スリーブとの間の磁力が対物レンズの軸線
方向のずれの関数として変わり、対物レンズがコイルの
組間の中心位置から少し軸線方向にずれただけでも、駆
動装置は必要な光ビームの合焦と必要な光ビームのトラ
ック追随を行うために満足ゆくように対物レンズを動か
せないことである。コイルの組を幅広く離すと光軸に沿
って十分動かすのに適するが、他の前記運動を生ずる可
能性が急に小さくなり、中心位置から少し離れただけで
も対物レンズは光ビームのトラック追随を補償するのに
十分駆動されない。

本発明の目的は、対物レンズが可成り大きく動いても
合焦運動に必要な力及びトラック追随に必要な力が完全
ないしほぼ一定にとどまるようにコイルに設けた冒頭に
述べたタイプの光学式走査ユニットを提供するにある。

この目的を達成するため、本発明は頭書に記載したタ
イプの光学式走査ユニットにおいて、各コイルの組は第
１の区分コイルを具備し、該第１の区分コイルが、軸方
向に離間し磁性体から等距離の位置で磁性体の周りに延
在するとともに中心に位置する磁性体の各軸方向端の近
傍にそれぞれ位置する２つの活性コイル部を有し、これ
らの２つの活性コイル部が他のコイル部により互いに連
結されており、且つ各コイルの組は、更に、前記第１の
区分コイルの２つの活性コイル部間に少なくとも部分的
に位置する少なくとも１個の第２の区分コイルを具えて
いることを特徴とする。

本発明の走査ユニットは、これらのコイルが励起され
ると、軸線方向及び半径方向の力（コイルがこの力を磁
性本体にかける）が、対物レンズが光スポットを光ディ
スクの情報面上に合焦させ続けるのに足る十分大きな距
離動いても、少なくともほとんど一定に保たれるという
利点を有する。

本発明の走査ユニットのもう一つの利点は、対物レン
ズを軸線方向に駆動する時の駆動効率が高いことであ
る。この高い効率は、第１の区分コイルの形状及び配置
が適当で、そのため第１の区分コイルの活性部の大部分
が磁界が強い領域内にある結果である。

本発明の走査ユニットはもう一つの利点を有し、少な
くとも構造の長さにおいて、対物レンズの取り付け具が
小さいことである。これは重要である。蓋し、対物レン
ズ取り付け具を平坦にすると、対物レンズ取り付け具の
重心が対物レンズフランジの重心と一致するからであ
る。これは、対物レンズを急速に動かしても対物レンズ
の不所望な傾きが避けられることを意味する。

製造が簡単で、十分な制御能力を提供する本発明の好
適な一実施例は、前記コイル組の各々内に、磁性体の軸
線方向に整列配置され且つ平行に延在する２個の第２の
区分コイルが存在し、これらの第２の区分コイルの各々
が、磁性体に対面し且つその周方向に延在する活性コイ
ル部と、更に磁性体から遠く離れた他のコイル部とを有
することを特徴とする。

本発明の上述したコイル構造は、各組の第２の区分コ
イルを励起して対物レンズを光軸に直角な２方向に動か
し、各組の第１の区分コイルを励起して対物レンズを光
軸に沿って動かす可能性を与える。所望とあらば、第１
の区分コイルも、対物レンズを光軸に直角な軸線を中心
として傾かせることにも使える。これは、駆動装置の第
１の区分コイルは光ビームを光ディスクの情報面上に光
スポットとして合焦させるために附勢されねばならず、
第２の区分コイルは、適当ならば、第１の区分コイルの
選択的附勢と共に、光スポットの半径方向及び接点方向
のトラック追随のために附勢されねばならないことを意
味する。注意すべきことは、上述したコイル構造は簡単
な軸線方向に磁化された磁性体を用いて完全になること
である。

もう一つの好適な実施例は、コイルの組の各々内に、
磁性体の軸線方向に整列配置された２個の第２の区分コ
イルが存在し、これらの第２の区分コイルの各々が、磁
性体から軸線方向に等距離の所に、磁性体の周りに延在
する２個の活性コイル部を有し、一方の活性コイル部が
磁性体に近接して位置し、他方の活性コイル部が磁性体
の一端の磁極に対向して位置し、一方の活性コイル部が
磁性体に対して斜めの他のコイル部により他方の活性コ
イル部に連結されていることを特徴とする。

本例にある第２の区分コイルは磁性体に対する形状と
配置が、これらの区分コイルの大部分が磁性体の磁界の
好適な領域内にあるようなものである。これは、軸線方
向と半径方向の駆動のいずれの場合も駆動装置の直径が
小さい時高い効率が得られることを意味する。

もう一つの実施例は、磁性体が軸線方向に重ねて配置
された永久磁石部分を具え、各コイルの組内に、環状コ
イルの形態をし且つ半径面内で磁性体の周りに延在する
第２のコイルが存在することを特徴とする。

この実施例では、前実施例において外側に位置してい
たコイル部が今度は内側にある活性コイル部と、磁性体
から同一の距離におかれ、これも制御系に対して活性部
になる。これは多重永久磁石本体の場合、これらの磁石
部分は異なる方向に磁化され、前実施例では内側にあっ
て活性部であった部分、外側にあって不活性部であった
部分の両方が、今度はいずれも活性部になるという事実
に基づいている。前に外側にあったコイル部は今度は磁
性体の近くに置かれるから、装置の直径が小さくなり、
他の要素のためにスペースを使える利点もある。

また、中央半径面内の環状コイルは本質的に軸線方向
の駆動力を生じ、磁性体を合焦調整する。コイルの組が
磁性体に働く半径方向の駆動力を生ずる。コイルをこの
ように分けるおかげで、コイルの励起時に駆動力を一層
組織的に使える。

このように構成された光学式走査ユニットは互に直角
な３個の運動成分を有する３軸アクチュエータとして働
く。これは半径方向及び軸線方向に好適な駆動力を保持
しながらコイル系を相当に簡単にする。

本発明の他の実施例では、走査中の情報担体の記録ト
ラック上に光ビームを制御して整列させるための光学式
走査ユニットであって、光ビームを前記情報担体面上に
走査スポットに集束させるための対物レンズを具備して
いる光軸を有する対物レンズ装置と、情報担体に対する
対物レンズの位置を連続的に補正するための電磁駆動装
置とを有し、該電磁駆動装置が対物レンズ装置の取り付
け具を具備し、該対物レンズ取り付け具が光軸と同軸的
に配置された可動リング状磁性体を有し、該磁性体が軸
方向に重畳された永久磁石部分からなるとともに軸方向
端に磁極を有し、前記電磁駆動装置が更に空隙を介して
前記磁性体と磁気的に相互作用する各々２つの区分コイ
ルを有する少なくとも３組のコイルを具える固定コイル
を具備し、これらのコイルの組が、磁性体の周方向に見
て、互いに隣り合って等距離離れて配置されている光学
式走査ユニットにおいて、各コイルの組の個々の区分コ
イルは磁性体から等距離の位置にあって磁性体の周りに
延在する２つの活性コイル部を有し、一方の活性コイル
部が中心に位置する磁性体の軸方向端の近くに位置し、
他方の活性コイル部が磁性体の中心側に軸方向にずれて
位置し、これらの両コイル部が軸方向に延在する他のコ
イル部により互いに連結されていることを特徴とする。

この走査ユニットでは、互に直角な３つの軸の軸方向
運動成分に加えてこれらの２つの軸の周りの２つの回転
運動を行なえる。それ故、これは５軸アクチュエータを
与える。

本発明のもう一つの実施例は、一個の環状コイルがコ
イルの組の前記２個の区分コイルの間に位置し、半径面
内で磁性体の中心の周りに延在することを特徴とする。
トロイダルコイルは軸線方向の駆動成分を増幅する。

本発明のもう一つの実施例は、区分コイルの組の全て
の区分コイル及び環状コイルが磁性体を取り囲む円筒担
体の上に取り付けられた積層導体を具えることを特徴と
する。こうするとコイルは非常に平坦になり、円筒シェ
ル上に形成することができ、コイルの組の製造が技術的
に簡単になり、量産するのに理想的である。

本発明のもう一つの実施例は、磁性体の２個の永久磁
石部分の間に、非磁性体、軟磁性体又は永久磁石体の何
れか一つから成る中間部を設けたことを特徴とする。

中間部が非磁性体であると、半径方向と軸線方向の電
磁力が一層良く分離される。中間部が軟磁性体である
と、半径方向成分が増幅される。中間部が永久磁石であ
ると、半径方向成分が更に増幅される。これは、全て中
間部を挿入することにより、それなくしては得られない
装置（磁石／コイル構成）の特性が得られることを意味
する。

本発明のもう一つの実施例では、磁性体の磁石部分が
反対方向に磁化されているものとする。本例は技術的に
最も容易に達成されるものである。

本発明のもう一つの実施例によれば、磁石部分の北極
を中間部の方向に向け、中間部の北極をその外壁の方に
向ける。逆に磁石部分の北極の向きを逆にし、磁石部分
の北極を軸方向端の方に向け、中間部の北極を内壁の方
に向けることもできる。

図面につき本発明を詳細に説明する。

第１図に係る走査ユニットは、例えば、ダイオードレ
ーザのような放射線源１と、コリメータレンズ３と、光
軸5Aを具備する対物レンズ５とを具える。対物レンズ５
は後述する電磁駆動装置の対物レンズ取り付け具７内に
置かれる。コリメータレンズ３及び対物レンズ５はいく
つかのレンズ素子で作ることもできるが、少なくとも１
個の非球面屈折面を具える単一のレンズ素子で構成する
と好適である。この配置では、対物レンズ５は唯一個の
対物レンズから成り、これはレプリカ法で作ったもので
ある。対物レンズ５には、ここでは詳述しないが、位置
検出システム用のリング状の鏡９を具える。このような
位置検出システムはオランダ国特許第8501665号（特願
昭61−132897号：これを参考文献としてここに含める）
に記載されている。

放射線源１により供給される発散ビームｂは、コリメ
ータレンズ３により対物レンズ５の開口を完全に充たす
平行ビームに変換される。対物レンズ５はこの平行ビー
ムをディスク状の情報担体13の情報面11上の直径が、例
えば１μｍのひずみがない放射線スポットＶに合焦す
る。情報担体13は極く一部を半径方向断面図の形で第１
図に示してある。情報は同心トラック15又は集まって一
つのらせんトラックを形成する準同心トラックに分割さ
れている。情報は複数個の光学的に検出できる情報領域
から成り、これらの情報領域間には中間領域が存在す
る。情報面11は情報担体13の頂上近くにあり、従ってビ
ームｂは情報担体の透明な基板17を通ってから情報面11
に達する。情報面は反射性とし、ビームが放射線源の方
向に反射されるようにすると好適である。

回転情報担体の場合は、情報面から反射されたビーム
は時間とともにトラック内の情報領域及び中間領域の系
列に従って変調される。この変調されたビームを放射線
源１から放出されたビームから分離するために、放射線
通路内に一部がプリズムの形態としたアンカップリング
素子19を入れる。プリズムの面21が反射されたビームの
少なくとも一部を放射線感応検出器23の方へ反射する。
放射線感応検出器23は、変調されているビームを電気信
号に変換する。この電気信号は、既知の方法で、情報担
体に蓄えられている情報の形式に依存して、オーディオ
信号又はビデオ信号に処理され、或いは別の方法で処理
される。

第１図の右側には、原点０を点Ｍにおく直角座標系XY
Zが描かれている。Ｚ軸はビームｂの主放射線Ｌと一致
する。このＺ軸の方向が対物レンズ５がビームｂを放射
線スポットＶに合焦させるために動くことができねばな
らない方向である。Ｘ軸及びＹ軸は情報担体の回転軸線
に対し、夫々、半径方向及び接線方向に延在する。放射
線スポットＶは、回転情報担体のトラックをできるだけ
密に追わねばならないから、対物レンズ５がＸ軸及びＹ
軸に沿って直線状に動けることが必要であるとともにこ
れらの軸を中心として任意に回転しうる必要がある。Ｚ
軸に沿う対物レンズの運動は合焦運動として知られ、他
の運動はトラック追随運動及び時間誤差補正運動として
知られている。

第２図ないし第６図は、本発明の走査ユニットのため
のいくつかの電磁駆動装置を示す。原理的には、これら
の駆動装置はフレキシブルに懸垂されたリング状の磁性
本体と、この磁性本体の周りに固定されるいくつかのコ
イルとから成る。コイルは３又は４組に編成される。磁
性本体は、リング状又はスリーブ状をしており、永久磁
石材料から作られる。当該組内のコイルは磁性本体の磁
界の特定の部分に位置する。寄生共振を伴うことなく、
対物レンズが前述した所望の運動をできるようにするた
めに、対物レンズをこの駆動装置内に磁気的に支持し、
対物レンズ及びその取り付け具と走査ユニットの残りの
要素とが物理的に接触しないようにする。

第2,3及び４図は、第４図に矢印で示したように、軸
線方向に磁化される磁性本体200を有する駆動装置を示
す。これは南極Ｚ又は北極Ｎが磁性本体200の軸線方向
の端に形成されることを意味する。エネルギー貯蔵量が
高い磁性材料、例えば、ネオジム−鉄−ホウ素又はサマ
リウム−コバルトを選ぶと好適である。

磁性本体200は、保持リング202と共に、対物レンズ５
に対する対物レンズ取り付け具７を形成する。磁性本体
200の周りには、いくつかのコイルが存在し、それらが
支持板208にのっている。これらのコイルは、本例で
は、３個のコイルの組204,205及び206に分けられる。こ
れらの組204,205及び206は、磁性本体200の周方向に見
るように、互に隣りあっており、一つになって磁性本体
200の周りにほぼ閉じたシェルを形成する。３組の代わ
りに、４組以上のコイルの組を図示した態様で配置する
こともできる。各組204,205及び206は、第１の区分コイ
ル204A,205A又は206Aを具えるが、これらの区分コイル
の形状と配置は、夫々の２個の活性コイル部204A1,205A
1又は206A1が磁性本体の軸方向端の近くに位置し、実際
には、磁力線が主として半径方向に向く領域内に位置す
るようにする。それ故、区分コイル204,205及び206が励
起されると、これらの区分コイル204,205および206は、
Ｚ軸に沿って発生した磁力を磁性本体200にかけ、対物
レンズ５が合焦の目的で第４図に示した中心位置からシ
フトされる。上述した第１の区分コイルの２つの活性コ
イル部は、夫々、不活性のコイル部204A2,205A2又は206
A2により互に連結される。

各組204,205及び206は更に夫々２個の区分コイル204
B,205B及び206Bを具える。これらは互に平行に延在す
る。これらの区分コイルは、バナナ状をしており且つほ
ぼ前述した第１の区分コイル204A,205A及び206内にそれ
ぞれ配置する。各第２の区分コイル204B,205B及び206B
は活性コイル部204B1,205B1及び206B1を有し、これらの
活性部は磁性本体200に面し且つ磁性本体200の磁力線が
主として軸線方向に走る磁界領域内に位置する。それ
故、電流が流れると、第２の区分コイルは、主として半
径方向の磁力を磁性本体200にかけ、これらの磁力は、
励起されたコイルの或る組合わせの場合、回転モーメン
トを形成する。上述した所から多分明かなように、第２
の区分コイル204B,205B及び206Bを選択的に附勢するこ
とにより、回転ビデオディスクを読出す時、前述したよ
うに、トラックを追い、時間誤差を補正するために、対
物レンズ５をＸ軸及びＹ軸に沿ってシフトさせ且つＸ軸
及びＹ軸の周りに傾けることができる。

第５図及び第６図に示す電極駆動装置はほとんど上述
した駆動装置と同じであり、それ故簡単に述べる。ここ
でも、駆動装置に磁性本体200を設け、その中に対物レ
ンズ５を具備する保持リング202を固定し、更に、前述
した態様で磁性本体200の周りに３組のコイル504,505及
び506を設ける。コイルを固定するために、フレームを
必要とするが、図ではこのフレームの支持板208を略式
図示している。各組504,505及び506は３個の区分コイ
ル、即ち、１個の第１の区分コイル504A,505A及び506A
及び２個の第２の区分コイル504B,505B及び506Bから成
る。形状、位置及び機能の点で、第１の区分コイル504
A,505A及び506Aは、前述した実施例の第１の区分コイル
204A,205A及び206Aと同じであり、詳細は述べない。各
組504,505及び506の２個の第２の区分コイル504B,505B
及び506Bは、軸方向に整列配置されている。各第２の区
分コイル504B,505B及び506Bは、ほぼ翼状又は湾曲形状
であり、２個の活性コイル部を具え、その各々が磁力線
が主としてＺ軸と平行に延在する磁性本体200の磁界の
領域内に位置する。第２の区分コイル504B,505B及び506
Bの形と配置は、対物レンズの迅速で、非常な精密なト
ラック追随及び時間補正運動、即ち、磁性本体200のＸ
軸及びＹ軸に沿う直線運動及びこれらの軸の周りの回転
ができるようなものである。

完全を期するために述べておかねばならないことは、
これらのＸ軸及びＹ軸を中心とする対物レンズの傾動運
動は、第１の区分コイル、第２の区分コイル又は第１及
び第２の区分コイルの組合わせを附勢することにより図
示した実施例では達成できることである。

第７図に示す光学式走査ユニットでは、破線で略式図
示した対物レンズ601が永久磁石材料603内に設けられて
いる。この永久磁石本体603は２個の磁石部603a及び603
bから成る。２個の磁石部603a及び603bはいずれも軸線
方向に磁化されているが、矢印605a及び605bに示すよう
に向きが逆である。矢印605a及び605bで示した磁化の結
果、永久磁石本体603の外にも延在する磁力線607で示す
磁界が形成される。

コイルの組613,615を永久磁石603の周りに、軸方向端
609,611の区域に配設し、トロイダルコイル619を永久磁
石本体603の周りに、磁石部603aと603bの連結面617の区
域に配設する。全体のコイル構成の構造を第８図に略式
図示する。説明の便宜上、全体としてのコイル構造を相
当に抽象化している。実際には、コイル構成の高さは、
２〜３ミリメートルの高さにすぎない。

第８図には略式にしか図示していないが、永久磁石本
体603の両端にコイルの組613及び615を配設し、両者の
間にトロイダルコイル619を設ける。コイルの組613と61
5は、設定及び構造上互に同じである。

コイルの組613,615は、各々、４個の区分コイル613.
1,613.2,613.3,613.4又は615.1,615.2,615.3,615.4より
成る。個々の区分コイルは円柱シェルの一部の形態をし
ており、これらが円柱の周方向で一つにはまって一本の
円柱を形成する。この目的で、各個別の区分コイル613.
1ないし615.4は、夫々、２個の円弧状のコイル部613a,6
13b及び615a,615bを具える。夫々のコイル部613a及び61
5aは一つになって複合上側コイルリングを形成し、コイ
ル部613b及び615bは一つになって複合下側コイルリング
を形成する。コイル部613a,613b及び615a,615bは同じ湾
曲を有し、装置の軸線621から同じ距離だけ離れてい
る。各区分コイル613.1ないし615.4において、コイル部
613aと613b及び615aと615bは、連結リンク613c及び613d
並びに615c及び615dにより互に連結する。これらの連結
リンクは装置の軸線621の方向、即ち、軸線621と平行に
走っている。これらの連結リンクは制御系にとって何の
意味も持たないが、コイル部613aと613b及び615aと615b
は、夫々、一つになってコイル装置内での永久磁石本体
603の位置を制御する。個々の区分コイルを個別に附勢
することにより、永久磁石本体603をX,Y,Z軸の方向にず
らしたり、これらの軸の２個の周りで回転させることが
できる。

第９図及び第10図は、簡易化された走査ユニットを示
したもので、そこでは唯一つの区分コイルの組715が設
けられている。永久磁石本体603は、ここでも、２個の
磁石部603a,603bから成り、これらの磁石部は、軸方向
端609及び611において、矢印605a及び605bの方向に磁化
されている。２個の磁石部603aと603bは連結面617に沿
って互に連結されている。ここでも、対物レンズ601は
永久磁石本体603の内側623に配設されている。ここで
も、永久磁石本体603は磁力線607で示す磁界を発生す
る。

区分コイルの組715を永久磁石本体603の外側にそれと
同軸的に設ける。この区分コイルの組715は、例えば、
４個の区分コイル715.1,715.2,715.3及び715.4を具え
る。個々の区分コイルは円筒シェルの一部であり、円筒
の周方向に集まって一つの円筒を形成する。この円筒シ
ェルは永久磁石本体603を囲む。各個々の区分コイル71
5.1〜715.4は２個のコイル部715a及び715bを有する。コ
イル部715aとコイル部715bは、上側端611及び下側端609
の領域で一つになって２個の合成コイルリングを形成す
る。これらの合成コイルリングは少しの隙間をもってこ
れらの端611及び609を取り囲む。コイル部715aと715bは
同じ彎曲を有し、装置の軸線621から同じ距離だけ離れ
ている。区分コイル715.1ないし715.4のコイル部715a及
び715bは端で連結リンク715c及び715dにより連結され
る。これらの連結リンク715c及び715dは装置の軸線621
と平行に走っている。

コイル部715aと715bとの間にトロイダルコイル619を
設ける。トロイダルコイル及び区分コイルは電子制御装
置により格別に附勢することができる。トロイダルコイ
ル619は軸線方向、即ち、Ｚ軸方向の調整だけを行い、
コイル部715a及び715bは、附勢されかた次第で、Ｘ軸及
びＹ軸方向の調整を行う。

第11図に示す永久磁石本体703は、３個の磁石部703a,
703b及び703cから成る。ここでも磁石部703aと703bは、
反対方向に永久磁化されている。これは、磁化の向きを
示す矢印605a及び605bにより示されている。永久磁石中
間部703cは、内壁623の方向に磁化されている。これは
矢印625により示されている。この磁化によれば、磁石
部703a及び703bの北極は、軸方向端609及び611の区域に
位置し、中間部703cの北極は内壁623の方に位置する。
第11図に示す永久磁石本体703の実施例でも、コイル構
成は第９図及び第10図に従って述べたのと同様のものを
用いる。従って、区分コイル715.1ないし715.4だけが存
在し、コイル部715a及び715bが軸方向端609及び611の区
域に位置する。

一つの区分コイル615.1の例を挙げて、第12図は、い
くつかの矢印629により、電流が矢印627の方向に流れる
時、コイル部615a及び615b並びに連結リンク615c及び61
5dから生ずる力の作用を示す。連結リンク615c及び615d
から生ずる効果は互に相殺される。これは、装置の軸線
621と平行に走っている連結リンクからの力の効果は永
久磁石体603の制御に積極的にも消極的にも寄与しない
ことを意味する。コイル部615a及び615bの場合は異な
る。これらのコイル部から出る矢印は、電流が矢印627
の方向に流れる時、これらのコイル部の力の作用が外向
きであることを示している。電流が逆向きにコイル615.
1を流れると、力の作用は内向きである。それ故、個々
のコイル部を適当に附勢すれば、コイル構成内の永久磁
石本体703を調整できる。第12図の表記に従って、第９
図は個々のコイル部からの力の方向を示す矢印631及び6
33を含む。第９図の＋ｂ矢印は磁束の向きを示す。

光学式走査ユニットのコイル613.1ないし613.4;615.1
ないし615.4;715.1ないし715.4及び619は、例えば、紙
を樹脂で固めたような絶縁円筒635の上に積層導体とし
て取り付けることができる。このような構造は、第８図
及び第10図に示したように、簡単で大量生産に向いてい
る。

第13図に破線で示した対物レンズ801は永久磁石本体8
03の内側802に設けられている。永久磁石本体は２個の
磁石部803aおよび803bから成り、これらの磁石部が連結
面804に沿って接着剤により互に連結されている。永久
磁石本体803の周りに形成される磁界は磁力線807により
示されている。磁化の向きが逆なため、磁石部803a及び
803bの北極は軸方向端809及び811の領域内にある。

区分コイルの組813及び815は永久磁石本体の自由な運
動を許す距離において永久磁石本体803の周りに配設さ
れている。区分コイルの組813及び815は大ざっぱに見
て、夫々、軸方向端809及び811の区域にある。

第14図に示すように、永久磁石本体903は、２個の磁
石部903a及び903bを具え、両者の間に中間部903cがあ
る。第14図の実施例では、第13図の磁化と同じように、
磁石部903a及び903bが軸方向端809及び811の方向に磁化
されるように、磁化を選ぶ。中間部903cは内壁817の方
向に磁化される。これらの磁化の方向は、磁石部903a及
び903bの北極が軸方向端809及び811にあり、中間部903c
の北極が中間部の内壁817にあることを意味する。第14
図の実施例では、区分コイルの組813及び815の配置が第
13図の区分コイルの組の配置と同じである。

第15図は軸線方向に引き伸ばして永久磁石本体803を
取り囲むコイル構成を示す。永久磁石本体803は磁石部8
03a及び803b並びにその軸方向端809及び811により示さ
れているだけである。区分コイルの組813及び815は各々
４個の区分コイルから成る。区分コイルの組813は区分
コイル813.1,813.2,813.3,813.4を具える。区分コイル
の組815は４個の区分コイル815.1,815.2,815.3,815.4を
具える。各区分コイル813.1ないし815.4は円筒シェルの
一部として設定されている。全ての区分コイル813.1な
いし813.4及び815.1ないし815.4は組合わされて互に軸
線方向に離れて永久磁石本体803を取り囲む２個の円筒
を形成する。

各区分コイル813.1ないし813.4又は815.1ないし815.4
は同じように彎曲しており、夫々、コイル部813a及び81
3b並びに815a及び815bと軸線方向にオフセットしてい
る。全ての区分コイル813.1ないし815.4の全てのコイル
部813a,813b及び815a,815bは装置の軸線821から等距離
にあり、それ故、全ての永久磁石本体に制御作用を及ぼ
す。

全てのコイルのコイル部813aと813b及び815aと815b
は、夫々、連結リンク813c及び813d又は815c及び815dを
介して互に連結されている。これらの連結リンク813c及
び813d並びに815c及び815dは装置の軸線821と平行に走
っている。隣どおしの区分コイルの連結リンクは互に直
接隣りにある。後述するように、これらの連結リンクは
永久磁石本体803の制御、即ち、調整にほとんど影響し
ない。

第16図は、全ての区分コイル813.1ないし813.4の代表
である区分コイル813.1の略図である。第15図に示すよ
うに、これらの区分コイルは、装置の軸線821を中心と
して彎曲しており、連結リンク813c及び813dを中心とし
て互に連結されている。区分コイルを流れる電流は、矢
印823の方向に流れる。この電流の結果、コイル部813a
の磁力線は外側下方を向く、813bの磁力線は内側下方を
向く。連結リンク813c及び813dの磁力線が個別に周方向
に向き、磁力線のパターンを連結リンク813c及び813dの
力の作用を個別の区外コイルの周りの外で互に打ち消し
合い、何の効果もない。他方、コイル部813aと813bの力
の作用は、永久磁石本体に制御効果をかける。

矢印825及び827により、第13図は区分コイルの組の区
分コイルの一つから出る磁力線を示している。これから
永久磁石本体にかかる磁力線が導ける。＋ｂ矢印は磁力
線に沿う磁束のパターンを示す。

全てのコイル813.1ないし815.4を、例えば、積層導体
の形で、例えば、第15図に示すように樹脂で固めた紙の
絶縁円筒831の表面829に取り付けると、光学式走査ユニ
ットのコイル構成の構造が特に量産に適したものとな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明走査ユニットの一部の略図、第２図は、本発明に係る駆動装置の第１の実施例の分解
斜視図、第３図は、第２図に示した駆動装置の上面図、第４図は、第３図のIV−IV線に沿って切った断面図、第５図は本発明走査ユニットの駆動装置の第２の実施例
の分解斜視図、第６図は第５図に示した駆動装置の断面図、第７図は２部分から成る永久磁石本体を有する光学式走
査ユニットの断面図、第８図は第７図に示してあるコイル系の斜視図、第９図は第７図の実施例の修正例の断面図、第10図は第９図に示したコイル系の斜視図、第11図は３個の部分から成る永久磁石本体を有する光学
式走査ユニットの断面図、第12図は第10図のコイルの組の一つの区分コイルに生ず
る力を示す斜視図、第13図は、修正された光学式走査ユニットの断面図、第14図は、３部分から成る永久磁石本体を具える修正さ
れた光学式走査ユニットの断面図、第15図は第13図に示したコイルの組の斜視図、第16図はその一つの区分コイルに生ずる力を示す斜視図
である。１……放射線源、３……コリメータレンズ５……対物レンズ、７……対物レンズ取り付け具９……リング状の鏡、11……情報面 13……情報担体、15……トラック 17……透明な基板、19……アンカップリング素子 21……プリズムの面、23……放射線感応検出器 200……磁性本体、202……保持リング 204〜206……コイルの組（A,B…区分コイル） 208……支持板、504〜506……コイルの組 601……対物レンズ、603……永久磁石本体 605……磁化の向きを表す矢印 607……磁力線、609,611……軸方向端 613,615……コイルの組、617……連結面 619……トロイダルコイル、621……装置の軸線 623……内壁、625……磁化の向きを示す矢印 627……電流の向きを示す矢印 629,631,633……力の向きを示す矢印 635……絶縁円筒、703……永久磁石本体 715……コイルの組、801……対物レンズ 802……内側、803……永久磁石本体 804……連結面、807……磁力線 809,811……軸方向端、813,815……区分コイルの組 829……表面、831……絶縁円筒 903……永久磁石本体

フロントページの続き (72)発明者ウィリー・イアン・ヨセフ・アエルツオランダ国5621 ベーアーアインドーフェンフルーネヴァウツウェッハ１ (72)発明者ヘラルド・エドゥワルド・ファン・ロスマレンオランダ国5621 ベーアーアインドーフェンフルーネヴァウツウェッハ１ (72)発明者レオンハルド・ホンドスドイツ連邦共和国 5100 アーヘンフランドリシェシュトラーセ 50

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】走査中の情報担体の記録トラック上に光ビ
ームを制御して整列させるための光学式走査ユニットで
あって、光ビームを前記情報担体面上に走査スポットに
合焦させるための対物レンズを具備している光軸を有す
る対物レンズ装置と、情報担体に対する対物レンズの位
置を連続的に補正するための電極駆動装置とを有し、該
電磁駆動装置が対物レンズ装置の取り付け具を具備し、
該対物レンズ取り付け具が光軸と同軸的に配置された永
久磁石材料からなる可動リング状磁性体を有し、該磁性
体が軸方向端に磁極を有し、前記電磁駆動装置が更に空
隙を介して前記磁性体と磁気的に相互作用する少なくと
も３組のコイルを有する固定コイルを具備し、これらの
コイルの組が、磁性体の周方向に見て、互いに隣り合っ
て等距離離れて配置されている光学式走査ユニットにお
いて、各コイルの組は第１の区分コイルを具備し、該第１の区
分コイルが、軸方向に離間し磁性体から等距離の位置で
磁性体の周りに延在するとともに中心に位置する磁性体
の各軸方向端の近傍にそれぞれ位置する２つの活性コイ
ル部を有し、これらの２つの活性コイル部が他のコイル
部により互いに連結されており、且つ各コイルの組は、更に、前記第１の区分コイルの２つの
活性コイル部間に少なくとも部分的に位置する少なくと
も１個の第２の区分コイルを具えていることを特徴とす
る光学式走査ユニット。
【請求項２】各コイルの組内に、軸方向に整列配置され
且つ互いに平行に延在する２個の第２の区分コイルが存
在し、これらの第２の区分コイルの各々が、磁性体に面
し且つその周方向に延在する活性コイル部と、磁性体か
ら遠く離れた他のコイル部とを有することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の光学式走査ユニット。
【請求項３】各コイルの組内に、軸方向に整列配置され
た２個の第２の区分コイルが存在し、これらの第２の区
分コイルの各々が、磁性体から軸方向に等距離の位置
に、磁性体の周りに延在する２つの活性コイル部を有
し、一方の活性コイル部が磁性体に近接して位置し、他
方の活性コイル部が磁性体の一端の磁極に対向して位置
し、一方の活性コイル部が磁性体に対し斜めの他のコイ
ル部により他方の活性コイル部に連結されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学式走査ユニ
ット。
【請求項４】磁性体が軸方向に重ねて配置された永久磁
石部分を具え、各コイルの組内に、環状コイルの形態を
し且つ半径面内で磁性体の周りに延在する第２のコイル
が存在することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の光学式走査ユニット。
【請求項５】磁性体の永久磁石部分が互いに反対方向に
永久磁化されていることを特徴とする特許請求の範囲第
４項記載の光学式走査ユニット。
【請求項６】走査中の情報担体の記録トラック上に光ビ
ームを制御して整列させるための光学式走査ユニットで
あって、光ビームを前記情報担体面上に走査スポットに
合焦させるための対物レンズを具備している光軸を有す
る対物レンズ装置と、情報担体に対する対物レンズの位
置を連続的に補正するための電磁駆動装置とを有し、該
電磁駆動装置が対物レンズ装置の取り付け具を具備し、
該対物レンズ取り付け具が光軸と同軸的に配置された可
動リング状磁性体を有し、該磁性体が軸方向に重畳され
た永久磁石部分からなるとともに軸方向端に磁極を有
し、前記電磁駆動装置が更に空隙を介して前記磁性体と
磁気的に相互作用する各々２つの区分コイルを有する少
なくとも３組のコイルを具える固定コイルを具備し、こ
れらのコイルの組が、磁性体の周方向に見て、互いに隣
り合って等距離離れて配置されている光学式走査ユニッ
トにおいて、各コイルの組の個々の区分コイルは磁性体から等距離の
位置にあって磁性体の周りに延在する２つの活性コイル
部を有し、一方の活性コイル部が中心に位置する磁性体
の軸方向端の近くに位置し、他方の活性コイル部が磁性
体の中心側に軸方向にずれて位置し、これらの両コイル
部が軸方向に延在する他のコイル部により互いに連結さ
れていることを特徴とする光学式走査ユニット。
【請求項７】１個の環状コイルが前記コイルの組の２つ
の区分コイルの間に位置し、且つ半径面内で磁性体の中
心の周りに延在していることを特徴とする特許請求の範
囲第６項記載の光学式走査ユニット。
【請求項８】コイルの組の全ての区分コイル及び環状コ
イルが磁性体を取り囲む円筒担体上に装着された積層導
体からなることを特徴とする特許請求の範囲第６〜７項
のいずれかに記載の光学式走査ユニット。
【請求項９】磁性体の永久磁石部分の間に、非磁性体、
軟磁性体又は永久磁石体の何れか一つから成る中間部を
具えていることを特徴とする特許請求の範囲第６〜８項
のいずれかに記載の光学式走査ユニット。
【請求項１０】磁性体の永久磁石部分が互いに反対方向
に永久磁化されていることを特徴とする特許請求の範囲
第９項記載の光学式走査ユニット。
【請求項１１】磁性体の永久磁石部分の北極が中間部の
方に向き、中間部の北極がその外壁の方に向いているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第10項記載の光学式走査
ユニット。
【請求項１２】磁性体の永久磁石部分の北極が軸方向端
の方に向き、中間部の北極がその内壁の方に向いている
ことを特徴とする特許請求の範囲第10項記載の光学式走
査ユニット。