JP2828288B2

JP2828288B2 - 光学系駆動装置

Info

Publication number: JP2828288B2
Application number: JP1306434A
Authority: JP
Inventors: 哲夫池亀
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-11-28
Filing date: 1989-11-28
Publication date: 1998-11-25
Anticipated expiration: 2013-11-25
Also published as: JPH03168933A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、レーザ光を記録媒体の記録面に照射して光
学的に情報の記録、再生を行う光学的情報記録再生装置
に用いる光学系駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

光ディスク等の記録媒体への情報の記録、再生の際
は、光スポットを記録媒体の記録面に適正に照射するた
めに光スポットを照射する集光レンズをフォーカス方
向、トラッキング方向に駆動する。また、集光レンズを
保持する保持部材を具えた駆動部をトラッキング方向に
大きく駆動する。

こうしたアクセスは情報の高速記録、再生のために
は、高速化が要求される。このため集光レンズを駆動す
るための磁気回路と、集光レンズ保持部材を具えた駆動
部を駆動するための磁気回路を共用することにより、光
学系駆動装置の軽量化を図ったものが特開昭59−135638
号公報に開示してある。第９図、第10図に示してあるよ
うにこの装置は、各ステータ磁石31、32が磁気ギャップ
38、39を形成するよう支持棒33、34に平行に延設する平
坦な磁性細条を備え、関連する支持棒33、34と対向する
磁性細条の表面を並進路および集光レンズ35の光軸に平
行に延設し、集光レンズ35のアクチュエータ・コイル手
段を２個の磁気ギャップのすくなくとも一方において移
動自在としてある。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述したごとく、光ディスク等を記録媒体とする情報
記録再生装置において、情報の高速記録、再生のために
は光ディスクの回転速度を上げることが望ましい。この
場合、光ディスクの面ブレ、偏心の加速度は回転速度の
２乗に比例して大きくなるため光学系駆動装置の高駆動
感度化を図り、駆動制御の周波数帯域の拡大化のために
共振周波数を高くする必要がある。

ところが、前記従来例では集光レンズ35のアクチュエ
ータ・コイル36、37を設けることによって形成される２
つの磁気ギャップ38,39間の距離が大きいため、アクチ
ュエータ・コイル36、37は集光レンズ35から大きく離れ
て位置するよようになり、ひいては集光レンズ保持部材
が大きくなってしまう。このために、可動部の重量が大
となりフォーカス方向への駆動感度が低下してしまうと
とともに、集光レンズ保持部材の共振周波数が低いため
に駆動制御上の不具合を生じてしまう。

本発明は、上記不具合を解決すべく提案されるもの
で、光学系駆動装置の軽量化、駆動感度の向上、共振周
波数の向上を図ることを目的としたものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕

本発明の光学系駆動装置は、光学素子を保持する保持
部材と、該保持部材を移動可能に支持する可動部材と、
前記保持部材を前記可動部材に対して所定の方向に駆動
させるための第１のコイルと、前記可動部材を記録媒体
のトラッキング方向に駆動するための第２のコイルと、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとに作用する磁界
を発生させる共通のマグネットを有する磁気回路とを設
け、前記可動部材にすべり軸受けを形成し、これとレー
ルとで前記可動部材を移動可能に支持し、記録媒体に記
録された情報を読み取るようにした光学系駆動装置にお
いて、前記第１のコイルに作用する有効磁界の第１の方向
と、前記第２のコイルに作用する有効磁界の第２の方向
とを異ならせるように前記磁気回路を構成し、前記記録
媒体を駆動するモータと前記レールとが同一基板に直接
固定されていることを特徴とするものである。

更に他の本発明の光学系駆動装置は、光学素子を保持
する保持部材と、該保持部材を備えた可動部材と、前記
保持部材を前記可動部材に対して所定の方向に駆動させ
るための第１のコイルと、前記可動部材を記録媒体のト
ラッキング方向に駆動するための第２のコイルと、第１
および第２のコイルに作用する磁界を発生させる共通の
マグネットを有する磁気回路とを設けた光学系駆動装置
において、前記磁気回路には、前記マグネットからの磁束を前記
第１のコイルに差し向けるヨークを設け、前記第１のコ
イルに作用する有効磁界の第１の方向と、前記第２のコ
イルに作用する有効磁界の第２の方向とを異なるように
磁気回路を構成したことを特徴とするものである。

〔実施例〕

第１図〜第３図は、本発明の第１実施例を示したもの
であり、このうち第１図は一部破断斜視図、第２図はＡ
−Ａ断面図、第３図は磁気回路の磁束分布を示す説明図
である。

ホルダ１の上側に集光レンズ２を固定し、２本のバネ
部材３の一端をホルダ１上側に他端をプラスチックで形
成したキャリッジ８に固定してある固定部材５に固定す
るとともに、別の２本のバネ部材４も同様に固定してい
る。このバネ部材は、ベリリューム銅等の薄い金属で形
成してあり、外周にはダンパを一体的に付設してある。
さらにＹ方向（タンジェンシャル方向）の両側面には、
ロの字状に巻回した２個のフォーカスコイル６、７を接
着している。キャリッジ８中央にはホルダ１方向へ開い
た開口部8aを形成し、キャリッジ８側部に形成した開口
部8bから入射した光を集光レンズ２に入射させるための
反射プリズム９を設けている。前記開口部8aの両側には
それぞれ開口部8cを形成し、ここにキャリッジ８をトラ
ッキング方向へ駆動するための４角柱状に巻回したコイ
ル10を固定している。さらにキャリッジ８の前記コイル
10並列方向両端には、軸受用の孔8dを形成しレール11を
貫通することによりキャリッジ８を移動可能にしてい
る。

12は、鉄板をプレス加工して形成したベースであり、
このベース12にはスピンドルモータ13をその駆動回路と
ともに設け、スピドルモータ13にはターンテーブル14を
装着している。ベース12中央をスリット状に打ち抜いて
外ヨーク15を形成するとともに、外ヨーク15の下面には
Ｚ方向（フォーカス方向）に着磁したマグネット16を固
定し、マグネット16の下方には前記コイル10の内部を通
るとともに両端をベース12に固定した内ヨーク17を設け
ている。なお、外ヨーク15の上方には前記バネ３が位置
し、キャリッジ８のＸ方向（トラッキング方向）の側方
に前記バネ４が位置するようになっている。ベース12の
スピンドルモータ13に対応する他端下側には、発光素
子、受光素子を等を有する固定光学系18を固定してい
る。

第３図は、磁束分布を説明するためのものであるが、
フォーカスコイル７のＸ方向に平行な２辺の内7aの部分
は、マグネット16の上面よりやや上方に位置し、7bの部
分の下面はマグネット16の下面とほぼ同一高さ位置とな
るようにする。そしてマグネット16と内ヨーク17との間
の磁界の方向は、マグネット16から内ヨーク17に向か
い、マグネット16のＹ方向側面の磁界方向はＮ極から出
て円弧を描くようにＳ極に向かう。したがって、フォー
カスコイル７の7b部分にはほぼＹ（−）方向の磁界が作
用し、7a部分にはほぼＹ（＋）方向の磁界が作用する。
これによりフォーカスコイル７に電流を流した場合、7
a、7bに生じるフォーカス方向の力は同一方向となり、
フォーカス方向への駆動力を得ることができる。なお、
マグネット16のＹ方向の幅に対し、外ヨーク12のＹ方向
幅を短くしてあるのは、フォーカスコイル７の7a部分に
作用する磁界を大きくするためである。

本実施例では以上のように構成しているので、フォー
カスコイル７に電流を流すとマグネット16のＹ方向の磁
界と協働して、フォーカス方向の駆動力が発生しバネ
３、４がフォーカス方向に変形して、集光レンズ２をフ
ォーカス方向に移動させることができる。また、コイル
10に電流を流すとマグネット16のＺ方向の磁界と協働し
て、トラッキング方向の駆動力が発生しキャリッジ８は
レール11を介してトラッキング方向に移動し、アクセス
することとなる。なお、本実施例においては固定光学系
18にガルバノミラー（図示していない）を設け、一連の
光路を形成するようにしてキャリッジ８の重量の軽減化
を図り、トラッキング方向のサーボ帯域を上げている。

このように本実施例によると、キャリッジ８駆動用の
磁気回路のヨークとスピンドルモータ13の磁気回路の一
部をベース12に一体化して設けているので、部品点数が
少なくなるので装置の小型化とともに装置の組み立てが
容易となる。また、ホルダ１を支持するバネ３、４は、
一方は外ヨーク15の上方に他方は磁気ギャップ中に位置
しているので、バネ３、４近傍のスペースが小さくな
り、キャリッジ８の小型化、軽量化を実現でき駆動感度
の向上、高次共振周波数の向上を図ることができる。ま
た、４枚のバネ３、４はＺ方向、Ｘ方向の相互の間隔を
大きくとれるため、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りの捩じれ剛性が高
くなり、集光レンズ２の傾き抑止上効果的である。ま
た、フォーカスコイル７の４辺の内２辺を有効部分とし
て使用しているので、コイルの利用率が高い。また、ホ
ルダ１には内ヨーク等を設けるための大きな開口部を設
けることがないので、剛性が高く共振周波数の向上を図
れる。また、磁気回路の磁気ギャップは、Ｚ（＋）方向
に開口せずに外ヨーク15を設けているので、Ｚ（＋）方
向への漏洩磁界が小さいため例えば光磁気記録媒体へ記
録再生する場合の悪影響を減少させることができる。

第４図〜第７図は、本発明の第２実施例を示したもの
であるが、第１実施例と対応する個所には同一符号を付
した。

ホルダ１の上部に集光レンズ２を設けてあり、ホルダ
１側面のコーナーにはロの字状に巻回しコーナーに沿っ
て曲げられた４個のトラッキングコイル19を付設してい
る。さらにトラッキングコイル19の外周にフォーカスコ
イル７を巻装している。ホルダ１の中央には軸受用の孔
20を形成し、ここにシャフト21を挿通してホルダ１をフ
ォーカス方向、シャフト軸回転方向に移動できるように
してある。そしてホルダ１の下面に形成した突起1aと、
キャリッジ８の上部に形成した突起8eにはシリコンゴム
で形成したダンパ22を接合して、キャリッジ８に対しホ
ルダ１を弾性的に支持するようにしている。集光レンズ
２の下方のホルダ１部分には反射プリズム９を設けてあ
り、ホルダ１の側部内側には一部がフォーカスコイル
７、トラッキングコイル19に対応するように２個のヨー
ク23を設けている。キャリッジ８に形成してある２個所
の開口部8cには、キャリッジ８をトラッキング方向に駆
動するための２個のコイル10を設けてある。さらにキャ
リッジ８の内ヨーク17並列方向両端に形成した軸受部8d
に、レール11を挿通しキャリッジ８をトラッキング方向
に移動可能にしている。なお、キャリッジ上部には集光
レンズ２の周囲のみに間隙を形成したカバー24を設け、
鉄板をプレス加工して形成したベース12にはスピンドル
モータ13を設けている。

ベース12中央には、キャリッジ８を配設するための開
口部25を形成し、開口部25下端の外周方向には外ヨーク
26を配設するとともに外ヨーク26上部の前記開口部25寄
りにマグネット16を固定している。第７図に示すよう
に、ベース12におけるマグネット16のＸ方向端部近傍を
90゜折り曲げながら立ち上げ形成した起立部28を形成し
て、内ヨーク17の端部に形成した凹部29に嵌め込むこと
により、位置決め固定するようにしている。なお、起立
部27にはレール受部30を形成し、ここにレール11を当接
するとともに図示しないバネにより位置決め固定してい
る。ベース12のスピンドルモータ13に対応する反対側端
部には固定光学系18を配設している。

第６図は、磁束分布を示す説明図であるがヨーク23は
断面コの字状を呈しており、一端はマグネット16の内ヨ
ーク17側の磁極面に対向するようにするとともに、他端
は外ヨーク26の側面に対向するようにしている。そして
マグネット16を出た磁束はＺ方向に向かい、コイル10を
通り内ヨーク17を通って外ヨーク26を通ってマグネット
16に戻る第１の磁路と、マグネット16のＹ方向端部から
出た磁束はＹ方向に向かいフォーカスコイル７及びトラ
ッキングコイル19を通り、ヨーク23の一端を通りヨーク
23の他端から外ヨーク26を通り、マグネット16に戻る第
２の磁路を形成している。

本実施例は、このように構成してあるので、フォーカ
スコイル７に電流を流すと、マグネット16とヨーク23と
の間のＹ方向の磁界と協働し、フォーカス方向の駆動力
が生じてホルダ１がシャフト21に沿ってＺ方向に擦動
し、集光レンズ２はフォーカス方向に移動する。一方、
トラッキングコイル19に電流を流すと、ホルダ１がシャ
フト21を軸に回転し集光レンズ２はトラッキング方向に
移動する。また、コイル10に電流を流すとマグネット16
のＺ方向の磁界と協働し、トラッキング方向の駆動力が
生じてキャリッジ８はレール11に沿ってトラッキング方
向に移動し、アクセスする。

このように本実施例は、キャリッジ８にヨーク23を固
定してあるのでフォーカスコイル７、トラッキングコイ
ル19に作用する磁路が閉回路となり、より高い均一な磁
界が得られ、ホルダ１の駆動感度が向上する。また、キ
ャリッジ８はヨーク23を有しているためアクセスの際の
可動部が重くなるが、これはホルダ１駆動用の磁気回路
の内ヨーク相当の部分であるため、重量増加はホルダ１
駆動用の磁気回路を全てキャリッジ８に固定した場合に
比較し、ほぼ1/4以下であり、問題とはならない。ま
た、外ヨーク26は、ベース12の一部を利用しており別個
に形成していないので、磁気回路として利用できる部分
はマグネット16が当接している部分だけでなく全面とす
ることができる。また、第１実施例のように外ヨークの
周囲を切り欠いている場合は、外ヨーク中を通る磁束が
飽和しないように断面積を大きくする必要があるため、
ベース12の板厚を厚くしなければならない。しかし、本
実施例の場合は、ベース12の全面を磁気回路として利用
できるため、ベース12の板厚を薄くしてもよいのでベー
ス12の加工性がよいとともにベース12の軽量化を図れ
る。

第８図は、本発明の第３実施例を示したものである
が、本実施例はマグネット16の一方のコーナーにヨーク
31を固定し、ヨーク31とヨーク23との間のフォーカスコ
イル７、トラッキングコイル19に作用する磁界を一層高
くして、駆動感度の向上を図ったものである。なお、ヨ
ーク23とヨーク26を一体化すれば、可動部を軽量化でき
高速アクセスに一層有利となろう。

〔発明の効果〕

以上のごとく、本発明によれば共通のマグネットで、
光学素子保持部材を所定の方向に駆動するコイルと光学
素子保持部材を具えた可動部材を所定の方向に駆動する
コイルに作用する有効磁界の方向を異なるように磁気回
路を形成しているので、駆動用のコイルを集光レンズの
近傍に配設でき可動部の小型化、軽量化ができ、集光レ
ンズの駆動感度の向上を図ることができる。また、光学
素子保持部材の共振周波数を高くでき制御が容易とな
る。さらに前記可動部材の軽量化により、トラッキング
方向に大きく駆動する際の高速アクセスが可能となる。

さらに、第１の実施例に示すように、キャリッジにす
べり軸受けを形成し、これとレールとでキャリッジをト
ラッキング方向へ移動させるようにした構成では、キャ
リッジを軽量化でき、したがって高い駆動感度が得られ
る。また、第２の実施例に示すように、マグネットの磁
束をヨークを介してフォーカッシングコイルに差し向け
るようにした構成では、フォーカッシングコイルに作用
する磁束が高くなり、感度が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例に係る一部破断斜視図、第２図は、同Ａ−Ａ断面図、第３図は、同磁気回路の磁束分布の説明図、第４図は、本発明の第２実施例に係る平面図、第５図は、同Ａ−Ａ断面図、第６図は、同磁気回路の磁束分布の説明図、第７図は、同内ヨーク固定個所の斜視図、第８図は、本発明の第３実施例にかかる磁気回路の説明
図、第９図、第10図は、従来例を示したものである１……ホルダ２……集光レンズ３……バネ４……バネ６……フォーカスコイル８……キャリッジ 10……コイル 12……ベース 15……外ヨーク 16……マグネット 17……内ヨーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 7/08 - 7/095 G11B 21/00 21/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光学素子を保持する保持部材と、該保持部
材を移動可能に支持する可動部材と、前記保持部材を前
記可動部材に対して所定の方向に駆動させるための第１
のコイルと、前記可動部材を記録媒体のトラッキング方
向に駆動するための第２のコイルと、前記第１のコイル
と前記第２のコイルとに作用する磁界を発生させる共通
のマグネットを有する磁気回路とを設け、前記可動部材
にすべり軸受けを形成し、これとレールとで前記可動部
材を移動可能に支持し、記録媒体に記録された情報を読
み取るようにした光学系駆動装置において、前記第１のコイルに作用する有効磁界の第１の方向と、
前記第２のコイルに作用する有効磁界の第２の方向とを
異ならせるように前記磁気回路を構成し、前記記録媒体
を駆動するモータと前記レールとが同一基板に直接固定
されていることを特徴とする光学系駆動装置。
【請求項２】光学素子を保持する保持部材と、該保持部
材を備えた可動部材と、前記保持部材を前記可動部材に
対して所定の方向に駆動させるための第１のコイルと、
前記可動部材を記録媒体のトラッキング方向に駆動する
ための第２のコイルと、第１および第２のコイルに作用
する磁界を発生させる共通のマグネットを有する磁気回
路とを設けた光学系駆動装置において、前記磁気回路には、前記マグネットからの磁束を前記第
１のコイルに差し向けるヨークを設け、前記第１のコイ
ルに作用する有効磁界の第１の方向と、前記第２のコイ
ルに作用する有効磁界の第２の方向とを異なるように磁
気回路を構成したことを特徴とする光学系駆動装置。