JPH01258236A

JPH01258236A - 光学系駆動装置

Info

Publication number: JPH01258236A
Application number: JP8534588A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Ikari; 一郎碇; Tetsuo Ikegame; 哲夫池亀
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-04-08
Filing date: 1988-04-08
Publication date: 1989-10-16
Anticipated expiration: 2014-01-06
Also published as: JP2842553B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、光ビームを光学式記録媒体に導く光学系の
少なくとも一部の光学部材を、該光学部材に結合したコ
イルと、このコイルに対向配置したマグネットとの電磁
作用により、光ビームが光学式記録媒体上で所定の方向
に変位するように駆動する光学系駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば光デイスク装置においては、一般に、ディスク上
に光スポットを結ばせるためのフォーカス制御と、ディ
スク上の記録トラックに光スポットを追従させるための
トラッキング制御とを行うために、対物レンズを光軸方
向（フォーカス方向）および光軸と記録トラックとに直
角な方向（トラッキング方向）に駆動するようにしてい
る。

このような対物レンズの駆動装置として、従来、例えば
特開昭６１−２０２３２号公報、同６１−２６９４５号
公報、同５９−２２１８３６号公報、実開昭６０−１７
５３２５号公報および同６１−８６８２３号公報に開示
されたものがある。

第１３図は特開昭６１−２６９４５号公報に開示された
対物レンズ駆動装置を示すものである。

対物レンズ１を保持するホルダ２は、８本の弾性部材３
を介してフォーカス方向Ｆおよびトラッキング方向Ｔに
変位可能に本体４に支持されている。

このホルダ２には、各々ボビン５に巻装した一対のトラ
ッキングコイル６．６が装着されていると共に、これら
トラッキングコイル６．６およびホルダ２の外周に亘っ
てフォーカスコイル７が巻装されている。また、本体４
には各トラッキングコイル６およびフォーカスコイル７
と対向するように、ヨーク８．８を介して永久磁石９．
９が装着されている。ここでトラッキングコイル６．６
のトラッキング方向Ｔにおける谷幅は対向する各永久磁
石９．９の幅とほぼ等しくなっている。このようにして
、この対物レンズ駆動装置においては、トラッキングコ
イル６．６およびフォーカスコイル７にそれぞれ所定の
電流を流すことにより、永久磁石９，９との電磁作用に
よってホルダ２したがって対物レンズ１をトラッキング
方向Ｔおよびフォーカス方向Ｆに駆動するようにしてい
る。なお、特開昭６１−２０２３２号公報にも第１３図
と同様に永久磁石の幅とほぼ等しい幅のトラッキングコ
イルを有する対物レンズ駆動装置が開示されている。

第１４図は実開昭６１−８６８２３号公報に開示された
対物レンズ駆動装置を示すものである。

この対物レンズ駆動装置は、一対のトラッキングコイル
６．６の幅を小さくして、これらをホルダ２の両端部に
おいて一対の永久磁石９．９の両端部に対向するように
巻装すると共に、これらトラッキングコイル６．６およ
びフォーカスコイル７を介して各永久磁石９．９と対向
して内ヨーク１０゜１０をホルダ２に挿通して設けた点
が第１３図に示すものと基本的に異なるもので、その他
の構成は第１３図のものとほぼ同様である。なお、実開
昭６０−１７５３２５号公報および特開昭５９−２２１
８３６号公報にも、第１４図と同様に幅の小さいトラッ
キングコイルを永久磁石の端部と内ヨークとの間に位置
するようにホルダに装着した対物レンズ駆動装置が開示
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、第１３図に示した対物レンズ駆動装置に
あっては、トラッキングコイル６の駆動方向における幅
を永久磁石９の幅とほぼ等しくしているため、コイル６
の駆動効率が低いという問題がある。すなわち、第１５
図に示すように永久磁石９の磁束密度は、中央部で最も
大きく、端部では非常に小さくなるガラス分布を有する
ため、トラッキングコイル６に発生する駆動力は、コイ
ル幅が永久磁石幅よりも小さい構造と比較してあまり大
きくならない。また、トラッキングコイル６を承ビン５
に巻装して装着しているため、コイル幅が大きいのと相
俟って可動部の重量が増加し、トラッキング方向および
フォーカス方向の駆動感度が小さくなるという問題もあ
る。

また、第１４図に示した対物レンズ駆動装置にあっては
、トラッキングコイル６を永久磁石９の端部に対向させ
ているため、コイル６を横切る磁束密度が小さく１．ト
ラッキング方向の駆動感度を大きくすることができない
という問題があると共に、永久磁石９の端部では第１６
図に示すように、矢印で示す磁束の方向が永久磁石９の
面に対して垂直でないために、トラッキングコイル６の
上部と下部とにフォーカス方向の力が発生し、これがた
めホルダ２にクロスアクションや有害な回転振動が発生
するという問題がある。また、トラッキングコイル６の
内側に内ヨーク１０を配置しているため、内ヨーク１０
の形状が複雑になったり、組立の手順や方法が複雑とな
ってコストが高くなるという問題もある。

この発明の第１の目的はコストを安くできと共に、十分
なトラッキング方向の駆動感度が得られるよう適切に構
成した光学系駆動装置を提供しようとするものでる。

更に、この発明の第２の目的は、コストを安くできる他
、トラッキング方向に限らず、光学部材を所望の方向に
十分な駆動感度で駆動できるよう適切に構成した光学系
駆動装置を提供しようとするもである。

〔課題を解決するための手段〕

上記第１の目的を達成するため、この発明では第１図に
概念図を示すように、光ビームを光学式記録媒体に導く
光学系の少なくとも一部の光学部材に結合して、光ビー
ムを光学式記録媒体上でトラックとほぼ直交するトラッ
キング方向に変位させるためのトラッキングコイル１１
を、その駆動方向Ｔにおける幅をトラッキングコイル１
１と対向して配置されるマグネット１２の幅よりも小さ
くして、該マグネット１２のほぼ中央に位置させるよう
にする。

更に、上記第２の目的を達成するため、この発明では第
２図に概念図を示すように、光ビームを光学式記録媒体
に導く光学系の少なくとも一部の光学部材に結合して、
光ビームを光学式記録媒体上で所定の方向に変位させる
ためのコイル１３を、その駆動方向Ｔにおける幅をコイ
ル１３と対向して配置されるマグネット１２の幅よりも
小さくして、該マグネット１２のほぼ中央に位置させる
と共に、マグネット１２と対向してコイル１３の駆動方
向両側近傍にそれぞれヨーク１４．１４を配置する。

〔作　用〕

第１図に示す構成において、トラッキングコイル１１に
電流を流すと、トラッキングコイル１１のマグネット１
２ど対向する部分１１ａに電磁作用により電流の方向Ｉ
および磁束の方向Ｂと垂直な方向Ｔの力が発生する。こ
こで、トラッキングコイル１１のマグネット対向部分１
１ａに続く部分（第１図においてコイルの上面１１ｂお
よび下面１１Ｃ）では、電流の方向と磁束の方向とが同
じとなるので、電磁作用による力は発生しない。

また、マグネット１２と対向する反対側のコイル部分ｌ
ｉｄでは、磁束密度が非常に小さくなるので、発生する
電磁力もごく僅かとなる。したがって、トラッキングコ
イル１１には全体として駆動方向Ｔにのみ駆動力が作用
することになる。しかも、トラッキングコイル１１はマ
グネット１２のほぼ中央に位置していると共に、マグネ
ット１２の磁束密度は第１５図に示したようにガウス分
布を有するので、大きな駆動力が得られると共に、トラ
ッキングコイル１１が駆動方向Ｔに微小に移動しても磁
束密度の変化が小さいので、駆動力の直線性が良好にな
る。

また、第２図に示す構成においては、第１図の構成に加
えてコイル１３の駆動方向両側近傍にヨーク１４．１４
をマグネット１２に対向して配置しているので、マグネ
ット１２の磁束はコイル１３のマグネット対向部分１３
ａを有効に横切ってヨーク１４．１４に集中することに
なる。したがって、コイル１３をその駆動方向Ｔにより
大きな駆動力で駆動できることになる。

〔実施例〕

第３図〜第５図はこの発明の第１実施例を示すもので、
第３図は斜視図を、第４図は要部の分解斜視図を、第５
図は部分断面図をそれぞれ表す。

この実施例は光ピツクアップにおける対物レンズ駆動装
置を示すもので、対物レンズ２１はホルダ２２に保持し
、このホルダ２２をゴムで被覆した４本の金属線２３か
ら成る弾性支持手段を介して、磁性材料より成るベース
２４に固着した固定部材２５にフォーカス方向Ｆおよび
トラッキング方向Ｔに変位可能に支持する。ホルダ２２
にはフォーカス方向Ｆおよびトラッキング方向Ｔと直交
する方向Ｙにおいて対物レンズ２１に関して対称に開口
部２６ａ、２６ｂを形成すると共に、両端面２２ａ、２
２ｂの中央部には開口部２６ａ、２６ｂに連通してフォ
ーカス方向Ｔにスリット２７ａ。

２７ｂを形成する。また、端面２２ａ、２２ｂと対向す
る開口部端面２８ａ、２８ｂにはスリット２７ａ、２７
ｂと対向して凹部２９ａ、２９ｂを形成し、これらスリ
ット２７ａ、２７ｂを通して凹部２９ａ、２９ｂに一対
のトラッキングコイル３０ａ、３０ｂを装着すると共に
、トラッキングコイル３０ａ、３０ｂおよびホルダ２２
の外周に亘ってフォーカスコイル３１を巻装する。

また、ベース２４にはホルダ２２の端面２２ａ。

２２ｂと対向して一対の外ヨーク２４ａ、２４ｂを一体
に形成し、これら外ヨーク２４ａ、２４ｂのホルダ２２
と対向する面に永久磁石３２ａ　、３２ｂを装着すると
共に、ホルダ２２の開口部２６ａ。

２６ｂに侵入し、かつ永久磁石３２ａ、３２ｂと対向し
てトラッキング方向Ｔにおいてトラッキングコイル３０
ａ、３０ｂの両側に位置するようにそれぞれ一対の内ヨ
ーク２４ｃ、２４ｄ；２４ｅ。

２４ｆを一体に設けて２組の磁気回路を形成する。

なおトラッキングコイル３０ａ、３０ｂは、そのトラッ
キング方向Ｔにおける幅を永久磁石３２ａ。

３２ｂのそれよりも十分に小さくして、永久磁石３２ａ
、３２ｂのほぼ中央に位置するように装着する。同様に
、フォーカスコイル３１も、そのフォーカス方向Ｆにお
ける幅を永久磁石３２ａ　、　３２ｂのそれよりも小さ
くして、永久磁石３２ａ　、　３２ｂのほぼ中央に位置
するようにする。

上記構成において、金属線２３を介してトラッキングコ
イル３０ａ、３０ｂおよびフォーカスコイル３１にそれ
ぞれ所要の電流を流すと、その電流と永久磁石３２ａ、
３２ｂとの電磁作用によりホルダ２２および対物レンズ
２１はトラッキング方向Ｔおよびフォーカス方向Ｆに移
動し、これにより対物レンズ２１を経て光学式記録媒体
に投射される光ビームの記録媒体に対するトラッキング
制御およびフォーカス制御を行うことができる。

この実施例によれば、トラッキングコイル３０ａ。

３０ｂの位置決めを、ホルダ２２に形成したスリット２
７ａ、２７ｂおよび凹部２９ａ、２９ｂで行うようにし
たので、容易かつ高精度に行うことができる。またトラ
ッキングコイル３０ａ、３０ｂのトラッキング方向Ｔに
おける寸法が小さいので、対物レンズ２１右よびホルダ
２２を含む可動部のトラッキング方向Ｔの寸法を小さく
できると共に、コイル３０ａ、３０ｂのフォーミング加
工も不要となる。更に、トラッキングコイル３０ａ。

３０ｂの質量中心を可動部の重心に近づけることができ
るので、可動部の回転の慣性モーメントを小さくでき、
可動部の有害な重心のまわりの回転振動を小さくできる
。

第６図〜第９図はこの発明の第２〜第５実施例を示すも
のである。なあ、これらの実施例において第１実施例と
同様の作用を成す部材には同一の参照番号を付してその
説明を省略すると共に、ホルダ２２を保持する弾性支持
手段、固定部材２５およびベース２４の底部は図示を省
略しである。

以下、これらの実施例の構成を簡単に説明する。

第６図に示す第２実施例は、各トラッキングコイル３０
ａおよび３０ｂとそれに対応する磁気回路とを、対物レ
ンズ２１の光軸に対して軸対称に配置したものである。

このように構成すれば、フォーカス方向Ｆおよびトラッ
キング方向Ｔと直交する方向Ｙにおけるトラッキングコ
イル３０ａ。

３０ｂの寸法が長くも、可動部全体のＹ方向の寸法を小
さくできる。

第７図に示す第３実施例は、対物レンズ２１をオフセッ
トして装着すると共に、トラッキングコイル３０ａ、３
０ｂの駆動力が作用しない部分を、可動部の重量バラン
スが保たれるように対物レンズ２１のオフセット方向と
は反対方向に折り曲げて装着したものである。このよう
に構成すれば、可動部のＹ方向の寸法を小さくできる。

第８図に示す第４実施例は、２個の対物レンズ２１ａ、
２１ｂ（例えば投光用と受光用）を装着したホルダ２２
に、１個のトラッキングコイル３０を巻装したものであ
る。かかる構成においては、１個のトラッキングコイル
３０に対して２組の磁気回路が作用することになるので
、コイル３０の利用効率を高めることができると共に、
コイルを接着したり、端末を半田付けする等の組立工数
を少なくできる。

また、第９図に示す第５実施例は、トラッキング方向Ｔ
にみてホルダ２２の両側に一対のフォーカスコイル３１
ａ、３１ｂを装着すると共に、これらフォーカスコイル
３１ａ、３１’ｂにそれぞれトラッキングコイル３０ａ
、３０ｂを装着して４組の磁気回路により駆動するよう
にしたものである。したがって、この実施例によれば第
４実施例と同様に各コイルの利用効率を高めることがで
きる他、大きな駆動力を得ることができると共に、Ｙ方
向の寸法も小さくできる。

第１０図〜第１２図はこの発明の第６〜第８実施例を示
すものである。これらの実施例は対物レンズ２１を保持
するホルダ２２を弾性支持手段によらず、ベース底部（
図示せず）に設けた支軸３５に対して回動および軸方向
にスライド自在に支持して、回動により対物レンズ２１
をトラッキング方向Ｔに、また軸方向にスライドさせる
ことにより対物レンズ２１をフォーカス方向Ｆに変位さ
せて、トラッキングおよびフォーカス制御を行うように
したもので、第１実施例と同一作用を成すものには同一
参照番号を付し、その説明を省略する。

第１０図に示す第６実施例は、ホルダ２２の支持手段を
除けば、基本的には第１実施例と同様である。したがっ
て、この実施例によればトランキングコイル３０ａ、３
０ｂの質量中心を可動部の重心に近づけることができる
ので、支軸３５のまわりの慣性モーメントを小さくでき
、トラッキング方向Ｔの駆動感度を高めることができる
。

第１１図に示す第７実施例は、支軸３５に関し対物レン
ズ２１とほぼ対称な位置にバランサとしても作用する１
個のトラッキングコイル３０を装着すると共に、内ヨー
クを省略して磁気回路をオープンにしたものである。こ
のように構成しても、対物レンズ２１をトラッキング方
向Ｔおよびフォーカス方向Ｆに有効に駆動することがで
きる。

また、第１２図に示す第８実施例は、２組のオープン磁
気回路によって１個のトラッキングコイル３０を駆動し
て、対物レンズ２１をトラッキング方向Ｔに移動させる
ようにしたものである。なお、この実施例ではフォーカ
スコイルおよびその磁気回路は図示してないが、これら
は上記のトラッキングコイル３０およびその磁気回路と
は別に設ければよい。

なお、この発明は上述した実施例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
、第１〜第６実施例においては内ヨークを設けて磁気回
路をクローズとしたが、内ヨークを省略して磁気回路を
オープンにしてもよいし、逆に第７および８実施例にお
いては内ヨークを設けて磁気回路をクローズにしてもよ
い。また、第１〜５実施例において、ホルダをフォーカ
スおよびトラッキング方向に変位可能に支持する弾性支
持手段は、金属線に限らず、板ばねやコイルばね、ある
いは高分子材料の粘弾性体をもって構成することもでき
る。更に、トラッキングコイルは空心コイルに限らず、
中に磁性材料を入れた有心コイルとすることもできる。

このようにすれば駆動感度をより高くすることができる
。更にまた、第１０図においては支軸３５に対し対物レ
ンズ２１と対称な位置にバランサを設けて重量バランス
を保つようにすることもできる。また、この発明はトラ
ッキング方向だけでなく、フォーカス方向やタンジェン
ヤル方向の駆動にも有効に適用することができると共に
、駆動する光学部材も対物レンズに限らず、ミラー等の
他の光学部材あるいは光ビームを光学式記録媒体に導く
光学系全体を駆動するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば駆動コイルを磁束
密度の高いアブネットのほぼ中央に位置させるようにし
たので、駆動コイルの駆動効率を高くできると共に、駆
動コイルがその駆動方向に移動しても該駆動コイルを横
切る磁束密度の変化が少ないので、直線性の良好な駆動
感度を得ることができる。また、駆動コイルの中に磁気
回路のヨークを配置しないので、設計自由度を大きくで
きると共に、組立も容易にでき、コストも安くできる。

更に、駆動コイルの駆動方向両側近傍にヨークを設ける
構成においては、磁束密度を大きくできるので、電磁作
用によって生じる力を増大でき、したがってより大きな
駆動感度を得ることができる。また、駆動コイルのマグ
ネット対向部分に続く部分に流れる電流の方向が、マグ
ネットの磁束の方向と同じなので、これらの部分には電
磁作用による力が発生せず、したがって駆動コイルには
所望の駆動方向の力のみ作用することになるので、不所
望なりロスアクションや光軸の傾き、ローリング共振等
の発生を有効に防止することができる。更に、上述した
実施例ようにホルダに挿通してヨークを設ける場合でも
、ヨークは駆動コイルの両側に位置するように設ければ
よいので、ホルダに形成するヨークのための開口部分の
大きさを小さくできる。したがって、ホルダの剛性を上
げることができるので、ホルダの変形に起因する副共振
の周波数を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の概念図、第３〜５図は
この発明の第１実施例を示す図、第６図は同じく第２実
施例を示す図、第７図は同じく第３実施例を示す図、第８図は同じく第４実施例を示す図、第９図は同じく第５実施例を示す図、第１０図は同じく第６実施例を示す図、第１１図は同じ
く第７実施例を示す図、第１２図は同じく第８実施例を
示す図、第１３図および第１４図は従来の技術を示す図
、第１５図は永久磁石の磁束密度分布を示す図、第１６
図は同じくその磁束の方向を説明するための図である。１１・・・トラッキングコイル１２・・・マグネット　　１３・・・コイル１４・・・
ヨーク２１、　２１ａ、　　２　ｌｂ・・・対物Ｌ／７ズ２２
・・・ホルダ　　　　２３・・・金属線２４・・・ベー
ス　　　　２４ａ、２４ｂ・・・外ヨーク２４Ｃ〜２４
ｆ・・・内ヨーク２５・・・固定部材　　　２６ａ、２６ｂ・・・開口部
２７ａ、２７ｂ・・・スリット２９ａ、２９ｂ・・・凹部３０．３０ａ、３０ｂ・・・トラッキングコイル３１．
３１ａ、３１ｂ・・・フォーカスコイル３２ａ、３２ｂ
・・・永久磁石３５・・・支軸特許出願人　　　オリンパス光学工業株式会社代理人弁
理士　　　杉　　　村　　　暁　　　秀代理人弁理士　
　　杉　　　村　　　興　　　作第５図第６図第７図２４ａ　　　　　　　　　　　　２４ｂ第１０図・ＯＦ第１３図第１４図

Claims

【特許請求の範囲】１、光ビームを光学式記録媒体に導く光学系の少なくと
も一部の光学部材を、該光学部材に結合したコイルと、
このコイルに対向配置したマグネットとの電磁作用によ
り、光ビームが光学式記録媒体上でトラックとほぼ直交
するトラッキング方向に変位するように駆動する光学系
駆動装置において、前記コイルを、その駆動方向におけ
る幅を前記マグネットの幅よりも小さくして、前記マグ
ネットのほぼ中央に位置するように前記光学部材に結合
したことを特徴とする光学系駆動装置。２、光ビームを光学式記録媒体に導く光学系の少なくと
も一部の光学部材を、該光学部材に結合したコイルと、
このコイルに対向配置したマグネットとの電磁作用によ
り、光ビームが光学式記録媒体上で所定の方向に変位す
るように駆動する光学系駆動装置において、前記コイル
を、その駆動方向における幅を前記マグネットの幅より
も小さくして、前記マグネットのほぼ中央に位置するよ
うに前記光学部材に結合すると共に、前記マグネットと
対向して前記コイルの駆動方向両側近傍にそれぞれヨー
クを配置したことを特徴とする光学系駆動装置。３、前記光学部材を、光ビームが光学式記録媒体上でト
ラックとほぼ直交するトラッキング方向に変位するよう
駆動することを特徴とする請求項２記載の光学系駆動装
置。