JP3480090B2 - 二軸アクチュエータ - Google Patents

二軸アクチュエータ

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JP3480090B2
JP3480090B2 JP30968494A JP30968494A JP3480090B2 JP 3480090 B2 JP3480090 B2 JP 3480090B2 JP 30968494 A JP30968494 A JP 30968494A JP 30968494 A JP30968494 A JP 30968494A JP 3480090 B2 JP3480090 B2 JP 3480090B2
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coil
tracking
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tracking coil
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幸治 三森
孝道 冨山
圭一 柴田
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、CD,MD等やデータ
ストレージ用の情報記録媒体の信号を記録再生するため
に使用される光学ピックアップ用の二軸アクチュエータ
に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来、光ディスク等の情報記録媒体、例
えばいわゆるコンパクトディスク(CD)や光磁気ディ
スクに対する情報信号の再生もしくは記録は、光学ピッ
クアップを使用して行なわれる。この光学ピックアップ
は、光源としての半導体レーザ,対物レンズ,光学系及
び光検出器を含んでいる。 【0003】光学ピックアップにおいて、半導体レーザ
から出射された光ビームは、光学系を介して対物レンズ
によって光ディスクの記録面上に集光される。光ディス
クからの戻り光ビームは、光学系により半導体レーザか
ら出射された光ビームと分離されて、光検出器に導かれ
る。半導体レーザから出射された光ビームは、光ディス
クの反り等に起因して発生する光ディスクの面方向と直
交する方向の光ディスクの変位に追従して、光ディスク
の記録面上で合焦されるように、対物レンズの光軸方向
の位置が調整される。同時に、半導体レーザから出射さ
れた光ビームの光ディスク上のスポットの位置が光ディ
スクの偏心や光ディスク上に形成されたトラックの蛇行
に追従するように、対物レンズの光軸と直交する方向の
位置が調整される。 【0004】この半導体レーザから出射された光ビーム
の合焦位置及び光ディスクの記録面上のスポット位置の
調整は、対物レンズを対物レンズの光軸方向の位置及び
光軸と直交する方向の位置を調整することによって行な
われる。対物レンズの位置調整には、電磁駆動型のアク
チュエータが使用される。このアクチュエータは、対物
レンズアクチュエータまたは二軸アクチュエータとい
い、対物レンズが取り付けられたボビンと、複数の弾性
支持部材と、駆動力を発生する駆動部とを含んでいる。
ボビンは、固定部に対して複数の弾性支持部材によっ
て、対物レンズの光軸方向の位置、すなわちフォーカス
位置と、対物レンズの光軸と直交する方向の位置、すな
わちトラッキング位置が調整可能に支持されている。以
下、この二軸アクチュエータの一例を図7にて説明す
る。 【0005】このような二軸アクチュエータは、例えば
図7に示すように構成されている。即ち、図7におい
て、二軸アクチュエータ1は、対物レンズ2aが先端に
取り付けられたレンズホルダー2と、このレンズホルダ
ー2に対して、接着等により取り付けられたコイルボビ
ン3とを有している。 【0006】上記レンズホルダー2は、一端がこのレン
ズホルダー2の両側に、また他端が固定部4に対して固
定された二対の弾性支持部材5によって、固定部4に対
して垂直な二方向、即ち符号Trkで示すトラッキング
方向及び、符号Fcsで示すフォーカシング方向に移動
可能に支持されている。 【0007】また、上記コイルボビン3は、図8に示す
ように、構成されている。即ち、コイルボビン3は、上
下方向に貫通する開口部3aを備えていると共に、この
開口部3aを包囲するように形成されたフォーカシング
用コイル巻回部3bと、このフォーカシング用コイル巻
回部3bの前側(対物レンズ側)にて、左右二ヶ所に設
けられたトラッキング用コイル巻回部3cを備えてい
る。そして、フォーカシング用コイル巻回部3b及びト
ラッキング用コイル巻回部3cには、それぞれフォーカ
シング用コイル3dと、トラッキング用コイル3eが巻
回されている。ここで、トラッキング用コイル3eは、
図9に示すように、フォーカシング用コイル3dの上方
にて、このフォーカシング用コイル3dの外側に配設さ
れている。このため、トラッキング用コイル巻線部3c
は、その側壁3fが、断面にて、フォーカシング用コイ
ル3dの外周とほぼ同じ位置に配設されている。 【0008】そして、各コイル3d,3eに通電するこ
とにより、各コイル3d,3eに発生する磁束が、固定
部4に取り付けられたヨーク6及びそれに取り付けられ
たマグネット7による磁束と相互に作用するようになっ
ている。この場合、トラッキング用コイル3eは、それ
ぞれ内側の垂直に延びる部分を流れる電流が、フレミン
グの左手の法則に基づいて、レンズホルダー3をトラッ
キング方向Trkに移動させる力を発生させることにな
る。従って、トラッキング用コイル3eの水平に延びる
部分は、トラッキングに寄与せず、無効部分となってい
る。 【0009】さらに、上記弾性支持部材5は、弾性体に
より形成され、レンズホルダー2と固定部4との間に互
いに平行になるように固定されている。ここで、弾性支
持部材5の固定部4側の端部領域5aは、全体として方
形に形成されている。そして、端部領域5aは、弾性支
持部材5の前後方向に延びる細長い本体部分に対して、
その両側に設けられたスリットを有している。このよう
に構成された端部領域5aにおいて、端部領域5a上に
は、スリットを介して本体部分を跨ぐように、粘性体8
が塗布され、硬化される。この粘性体8は、例えば紫外
線硬化型粘性体であって、塗布後に、紫外線を照射する
ことにより硬化されるようになっている。これにより、
硬化した粘性体8が、ダンパーとして作用することによ
り、弾性支持部材5の振動が抑制されるようになってい
る。 【0010】このように構成された二軸アクチュエータ
1によれば、外部から、各コイルに駆動電圧が供給され
ることにより、各コイルに発生する磁束が、ヨーク6及
びマグネット7による磁束と相互に作用して、このコイ
ルボビン3が、トラッキング方向Trk及びフォーカシ
ング方向Fcsに対して移動される。かくして、レンズ
ホルダー2に取り付けられた対物レンズ2aが、フォー
カシング方向及びトラッキング方向に対して適宜に移動
されるようになっている。 【0011】このようにレンズホルダー2がフォーカシ
ング方向及びトラッキング方向に対して移動されると
き、このレンズホルダー2は、移動方向に関して振動し
ようとするが、弾性支持部材5の後端付近に備えられた
粘性体8の減衰作用によって、振動が抑止されるように
なっている。これにより、レンズホルダー2は、所定位
置にて安定した状態で停止されることになる。 【0012】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の二軸アクチュエータ1においては、十分なト
ラッキング方向の駆動力を得るためには、トラッキング
用コイル3eの巻数を多くする必要がある。ところが、
トラッキング用コイル3eが、フォーカシング用コイル
3dの外側にて巻回されていることから、トラッキング
用コイル3eが、フォーカシング用コイル3dの外側に
大きく突出することになり、二軸アクチュエータ1の可
動部分が大きくなってしまうという問題があった。これ
に対して、トラッキング用コイル3eの大きさを制限す
ると、トラッキング用コイル3eの巻数が制限されるこ
とになり、トラッキング方向の駆動力が不足することに
なるという問題があった。 【0013】本発明は、以上の点に鑑み、トラッキング
用コイルの突出寸法を小さく且つその駆動力を十分に大
きくするようにした、二軸アクチュエータを提供するこ
とを目的としている。 【0014】 【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、対物レンズを支持するレンズホルダーと、このレ
ンズホルダーを固定部に対して支持する弾性支持部材
と、前記レンズホルダーに備えられ、略直方体形状を有
し、該略直方体の側面のうちの一つにのみ略凸形状に形
成されたトラッキング用コイル巻線部を有するコイルボ
ビンと、このコイルボビンの中心線と一致する垂直軸の
周囲に巻回されたフォーカシングコイルと、前記略凸形
状に形成されたトラッキング用コイル巻線部に、前記フ
ォーカシングコイルの外側に位置するように巻回された
トラッキングコイルと、このトラッキングコイル及び前
記フォーカシングコイルを挟むようにして、一方のヨー
クの他方のヨークに対向する面に永久磁石が備えられた
一対のヨークとを備え、前記略凸形状に形成されたトラ
ッキング用コイル巻線部は、前記他方のヨークと対向
し、前記垂直軸に直交する面と、前記垂直軸に直交する
面から前記フォーカシングコイルの内側に向かって斜め
或は前記垂直軸に平行に延びると共に、前記フォーカシ
ングコイルの外周縁より内側に位置する壁面とを有し、
前記略凸形状に形成されたトラッキング用コイル巻線部
に巻回されるトラッキングコイルのうち、前記壁面に沿
って巻回される前記トラッキングコイルが、前記フォー
カシングコイルの外周縁より内側に位置することを特徴
とする二軸アクチュエータにより、達成される。 【0015】本発明の二軸アクチュエータによれば、前
記巻線の一部が、レンズホルダーのトラッキング方向の
移動に関与しない部分である。 【0016】また、本発明の二軸アクチュエータによれ
ば、好ましくは、前記コイルボビンのトラッキングコイ
ル用巻線部が設けられており、このトラッキングコイル
用巻線部には、フォーカシングコイルの内側に向かって
垂直に延びるように壁面が形成され、前記トラッキング
コイルの一部が前記壁面に沿って巻回されている。 【0017】また、本発明の二軸アクチュエータによれ
ば、好ましくは、前記コイルボビンのトラッキングコイ
ル用巻線部が設けられており、このトラッキングコイル
用巻線部には、フォーカシングコイルの内側に向かって
斜めに延びるように壁面が形成され、前記トラッキング
コイルの一部が前記壁面に沿って巻回されている。 【0018】 【作用】上記構成によれば、対物レンズを保持するレン
ズホルダーが、弾性支持部材によって支持されている。
このため、フォーカシング用コイルまたはトラッキング
用コイルに通電することによって、レンズホルダーが、
弾性支持部材の張力に抗して、フォーカシング方向また
はトラッキング方向に沿って移動され、対物レンズのフ
ォーカシングまたはトラッキングが行われる。 【0019】ここで、トラッキング用コイルは、その巻
線の一部が、フォーカシング用コイルの内側に配設され
ているので、巻数が多くなる。従って、十分大きなトラ
ッキング方向の駆動力が得られることになる。他方、ト
ラッキング用コイルは、フォーカシング用コイルの外側
への突出寸法が比較的小さいので、コイルボビンそして
レンズホルダー等の二軸アクチュエータの可動部分が比
較的小型に構成されることになる。 【0020】上記巻線の一部が、レンズホルダーのトラ
ッキング方向の移動に関して無効部分である場合には、
フォーカシング用コイルの内側に配設されていても、ト
ラッキング用コイルによるトラッキング方向のレンズホ
ルダーの駆動には影響が発生しない。 【0021】上記巻線の一部が、フォーカシング用コイ
ルの内側に向かって垂直または斜めに延びるトラッキン
グ用コイル巻線部の壁面に沿って巻回されている場合に
は、トラッキング用コイル巻線部が容易に形成されるこ
とになり、コストが高くなってしまうことはない。 【0022】 【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図1乃至図
6を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる
実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に
好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。 【0023】図1乃至図3は、本発明による二軸アクチ
ュエータの一実施例を示している。図1乃至図3におい
て、二軸アクチュエータ10は、レンズホルダー11、
コイルボビン12、複数の弾性支持部材13a、13
b、13c、13d、固定部14、ヨークを含んでい
る。上記レンズホルダー11は、図3に示すように、水
平な分割ラインによって、上部11U及び下部11Lに
分割されており、接着剤によって互いに接着されてい
る。さらに、上記レンズホルダー11には、図3に示す
ように、コイルボビンが取り付けられる開口部11aが
形成されていると共に、対物レンズが取り付けられる凹
部11bが形成されている。この凹部11bの底面に
は、半導体レーザから出射された光ビームまたは光ディ
スクの記録面からの戻り光ビームが通過する穴が形成さ
れている。レンズホルダー11の凹部11bには、対物
レンズ11cが接着等により取り付けられる。 【0024】さらに、上記レンズホルダー11は、弾性
支持部材13a,13b,13c,13dによって、フ
ォーカシング方向Fcs及びトラッキング方向Trk方
向に移動可能に支持されている。 【0025】コイルボビン12には、ベース31と一体
のヨーク及びその内ヨーク31aの内側面に取付けられ
たマグネット32からなる磁気回路が挿入される開口部
12aが形成されていると共に、フォーカシング用コイ
ル12b及びトラッキング用コイル12cが備えられて
いる。フォーカシング用コイル12bは、コイルボビン
12対物レンズ11cの光軸と平行な軸に沿って巻回さ
れている。また、トラッキング用コイル12cは、楕円
状または矩形状にコイルを巻回することによって形成さ
れ、フォーカシング用コイル12bの一つの側面に取り
付けられている。コイルボビン12の上面は、ヨークブ
リッジ36によって覆われている。このカバーは、前記
磁気回路のヨーク部と共に、閉磁路を構成するものであ
ってもよい。コイルボビン12は、フォーカシング用コ
イル12b及びトラッキング用コイル12cが取り付け
られた状態で、レンズホルダー11に形成された開口部
に取り付けられる。 【0026】上記弾性支持部材13a,13b,13
c,13dは、導通性があり、しかもバネ性があるもの
が好ましく、例えばリン青銅やベリリウム銅,チタン
銅,スズ−ニッケル合金,ステンレス等の材質が用いら
れる。これらにより、本実施例では、薄い板金によっ
て、例えば板バネサスペンションとして形成され、レン
ズホルダー11と固定部14との間に互いに平行になる
ように固定されている。これにより、上記弾性支持部材
13a,13b,13c,13dは、図示しない外部の
電流供給手段からの駆動電流を、コイルボビン12に巻
回されたフォーカシング用コイル12b及びトラッキン
グ用コイル12cに対して供給するように構成してもよ
い。 【0027】さらに、弾性支持部材13a,13b,1
3c,13dの端部領域15には、ダンパーとして作用
する粘性体16が塗布され且つ硬化されている。レンズ
ホルダー11と固定部14が4本の弾性支持部材13
a,13b,13c,13dにより連結された状態で、
調整プレート30に対して、上記固定部14が取り付け
られる。この調整プレート30は二軸アクチュエータの
組立時に固定部14の固定位置を調整するためのもので
ある。そして、調整プレート30は、ヨークと一体に形
成されたベース31に対して、ハンダ付け等により固定
される。この固定部14の調整プレート30への取付け
は、固定部14に設けたボスを調整プレート30の図示
された穴に挿入し、接着剤等にて固定することにより行
われる。 【0028】ここで、ベース31には、前記磁気回路を
構成する一対のヨーク31a,31bがベース31の対
物レンズ側の端部をそれぞれ上方に曲折することにより
設けられており、一方のヨーク31aの他方のヨーク3
1bに対向する面に取り付けられた永久磁石32が備え
られている。これにより、一対のヨーク31a,31b
と永久磁石32により、磁気回路が構成されている。そ
して、上述のように、固定部14がベースに取り付けら
れると、他方のヨーク31bと永久磁石32との間のギ
ャップ内に、コイルボビン12に取り付けられたフォー
カシング用コイル12b及びトラッキング用コイル12
cが挿入される。同時に、一方のヨーク31a及び永久
磁石32が、コイルボビン12の開口部内に挿入される
ことになる。 【0029】そして、二軸アクチュエータ10において
は、コイルボビン12は、図4に示すように構成されて
いる。図4において、コイルボビンは、上下に貫通する
開口部12aを側方から包囲するように形成されたフォ
ーカシング用コイル巻部12と、このフォーカシン
グ用コイル巻部12eの前方の側面に形成されたトラ
ッキング用コイル巻部12dを備えている。 【0030】このフォーカシング用コイル巻部12e
には、コイルボビン12の開口部12aを通る中心線A
と一致する垂直軸の回りに水平にフォーカシング用コイ
ル12bが巻回されている。また、このトラッキング用
コイル巻部12dには、それぞれトラッキング用コイ
ル12cが巻回されている。トラッキング用コイル12
cは、略楕円状、もしくは矩形状に形成されている。図
示の場合、トラッキング用コイル12cは、略楕円状に
形成され、上記垂直軸Aに沿って長手方向に合わせるよ
うにして、巻回されている。 【0031】ここで、上記トラッキング用コイル巻
12dは、図5に示すように、トラッキングコイル1
の水平方向(フォーカシング用コイルの巻方向と同
じ方向)に延びる巻線の一部が巻回されるべき部分が、
フォーカシング用コイル12bの外周縁の内側に位置す
るように、その側壁面12fが内側に向かって斜めに延
びるように形成されている。 【0032】本実施例による二軸アクチュエータ10
は、以上のように構成されており、コイルボビン12に
巻回されたフォーカシング用コイル12b及びトラッキ
ング用コイル12cに対して、フォーカスサーボ信号及
びトラッキングサーボ信号に基づく電流が、それぞれ供
給される。これにより、磁気回路の直流磁界とフォーカ
シング用コイル12b及びトラッキング用コイル12c
から生ずる交番磁界とによって、レンズホルダー11即
ち対物レンズ11cがフォーカス方向Fcs及びトラッ
キング方向Trkに駆動させる。 【0033】ここで、ダンパーとして、弾性支持部材1
3a,13b,13c,13dの固定部14側の端部領
域15にて、第一の粘性体受け部15e及び第二の粘性
体受け部15bとの間の間隙を跨ぐように粘性体16が
塗布され、硬化されているので、所望のダンピング特性
が得られることになる。これにより、例えばフォーカス
時には、第二の粘性体受け部15bは、第一の粘性体受
け部15eに対して、上下方向に変形し、その変形によ
る振動が、粘性体16によって減衰される。また、トラ
ッキング時には、第二の粘性体受け部15bは、第一の
粘性体受け部15eに対して、揺動するように変形し、
その変形による振動が、粘性体16によって減衰され
る。 【0034】ここで、コイルボビン12のトラッキング
用コイル巻線部12dに巻回されたトラッキング用コイ
ル12cは、図5に示すように、上記トラッキング用コ
イル巻線部12dの側壁面12fがフォーカシング用コ
イル12bの内側に向かって斜めに延びている。このた
め、その巻線の一部が、このフォーカシング用コイル1
2bの外周縁より内側に位置することになる。従って、
トラッキング用コイル12cは、この巻線の一部の分だ
け、図7乃至図9に示した従来の二軸アクチュエータ1
のトラッキング用コイル3eに比較して、巻数が多くな
る。これにより、トラッキング方向の十分な駆動力が得
られることになる。 【0035】他方、トラッキング用コイル12cは、フ
ォーカシング用コイル12bの外側に関しては、あまり
突出していないので、小型に構成されることになる。従
って、コイルボビン12そしてレンズホルダー11が大
型化することはなく、二軸アクチュエータ10の可動部
分が比較的小型に構成されることになる。 【0036】図6は、本発明による二軸アクチュエータ
の第二の実施例におけるコイルボビンの要部を示してい
る。図6の場合、コイルボビン12のトラッキング用コ
イル巻線部12dに巻回されたトラッキング用コイル1
2cは、その外側方向に関してより多く巻回されてい
る。これにより、トラッキング用コイル12cは、横方
向に関しては、図5の場合と同様にあまり突出せず、二
軸アクチュエータ10の可動部分が比較的小型に構成さ
れることになると共に、より大きな駆動力が得られるこ
とになる。 【0037】このように、上述の実施例では、トラッキ
ング用コイルの巻線の一部が、フォーカシング用コイル
の内側に配設されているので、巻数が多くなり、十分大
きなトラッキング方向の駆動力が得られると共に、トラ
ッキング用コイルのフォーカシング用コイルの外側への
突出寸法が比較的小さいので、コイルボビンそしてレン
ズホルダー等の二軸アクチュエータの可動部分が比較的
小型に構成されることになる。 【0038】尚、上述した実施例においては、コイルボ
ビン12のトラッキング用コイル巻線部12の側壁部
12fは、傾斜しているが、これに限らず、図5にて鎖
線12gで示すように、フォーカシング用コイル12b
の外周縁の内側にて、垂直に延びていてもよいことは明
らかである。 【0039】さらに、弾性支持部材13a,13b,1
3c,13dは、それぞれレンズホルダー11及び固定
部14に対して、単に固定されていると説明したが、レ
ンズホルダー11及び固定部14に対してインサート形
成等により一体形成されていてもよいことは明らかであ
る。また、レンズホルダー11は、上部11U及び下部
11Lに分割されている。しかし、一体に成形されてい
てもよいことは明らかである。 【0040】 【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ト
ラッキング用コイルの突出寸法を小さく且つその駆動力
を十分に大きくするようにした、二軸アクチュエータが
提供されることになる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明による光学ピックアップ用二軸アクチュ
エータの一実施例の全体構成を前方から見た示す概略斜
視図である。 【図2】図1の二軸アクチュエータを後方から見た示す
概略斜視図である。 【図3】図1の二軸アクチュエータの分解斜視図であ
る。 【図4】図1の二軸アクチュエータにおけるコイルボビ
ンの概略斜視図である。 【図5】図4のコイルボビンの要部を示す拡大断面図で
ある。 【図6】本発明による二軸アクチュエータの他の実施例
におけるコイルボビンの要部を示す拡大断面図である。 【図7】従来の光学ピックアップ用二軸アクチュエータ
の一例の全体構成を示す概略斜視図である。 【図8】図7の二軸アクチュエータにおけるコイルボビ
ンの概略斜視図である。 【図9】図8のコイルボビンの要部を示す拡大断面図で
ある。 【符号の説明】 10 二軸アクチュエータ 11 レンズホルダー 11a 開口部 11b 凹部 11c 対物レンズ 12 コイルボビン 12a 開口部 12b フォーカシング用コイル 12c トラッキング用コイル 12d トラッキング用コイル巻線部 12e フォーカシング用コイル巻線部 12f 側壁部 13a、13b、13c、13d 弾性支持部材 14 固定部 14a 接着面 14b 粘性体流れ防止壁 15 端部領域 16 粘性体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−266506(JP,A) 特開 昭60−239939(JP,A) 特開 平6−267089(JP,A) 特開 平3−63938(JP,A) 実開 平2−35326(JP,U) 実開 昭64−42518(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/09 - 7/10

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 対物レンズを支持するレンズホルダー
    と、 このレンズホルダーを固定部に対して支持する弾性支持
    部材と、 前記レンズホルダーに備えられ、略直方体形状を有し、
    該略直方体の側面のうちの一つにのみ略凸形状に形成さ
    れたトラッキング用コイル巻線部を有するコイルボビン
    と、 このコイルボビンの中心線と一致する垂直軸の周囲に巻
    回されたフォーカシングコイルと、前記略凸形状に形成されたトラッキング用コイル巻線部
    に、前記フォーカシングコイルの外側に位置するように
    巻回されたトラッキングコイルと、 このトラッキングコイル及び前記フォーカシングコイル
    を挟むようにして、一方のヨークの他方のヨークに対向
    する面に永久磁石が備えられた一対のヨークとを備え、前記略凸形状に形成されたトラッキング用コイル巻線部
    は、 前記他方のヨークと対向し、 前記垂直軸に直交する面と、 前記垂直軸に直交する面から前記フォーカシングコイル
    内側に向かって斜め或は前記垂直軸に平行に延びると
    共に、前記フォーカシングコイルの外周縁より内側に位
    置する壁面とを有し、 前記略凸形状に形成されたトラッキング用コイル巻線部
    に巻回されるトラッキングコイルのうち、前記壁面に沿
    って巻回される前記トラッキングコイルが、 前記フォー
    カシングコイルの外周縁より内側に位置することを特徴
    とする二軸アクチュエータ。
JP30968494A 1994-11-18 1994-11-18 二軸アクチュエータ Expired - Fee Related JP3480090B2 (ja)

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