JPH03203032A - 光学系移動装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は光学系移動装置に係り、特に光媒体に光ビー
ムを照射して、光媒体から情報を再生し、光媒体に情報
を記録する光学式情報記録再生装置に組み込まれる光学
系移動装置に関するものである。

（従来の技術） この種の光学系移動装置の従来例を第４図に示す。

図において、光学ヘッド４０は光学シャ一シ４２及びそ
の上部に連結された光ピツクアップ４４を備えている。

この光ピツクアップ４４に装着された対物レンズ２は、
光ピツクアップ４４に内蔵されたフォーカシングアクチ
ュエータ系によりフォーカシング方向（２方向）に微小
距離の移動が可能に支持されると共に、同じく内蔵され
たレンズアクチュエータ系によって、トラッキング方向
（Ｘ方向）にも微小距離の移動が可能である。

更に光学シャーシ４２には、光源からの光ビームが整形
及びコリメートされて対物レンズ２へ伝達される送光系
と、光ディスクで反射された光ビームが検出される検出
系とを含む光学系が内蔵されている。この光学シャーシ
４２の両側部（図示では一方の側部のみ示す）におのお
の付属するがイドブツシュ４６にはトラッキング方向に
沿って固定されたガイドシャフト４８が嵌通されている
（第４図においては、嵌通部分５０が拡大して示されて
いる）。これにより光学ヘッド４０全体がＸ方向へ移動
可能とされている。この光学ヘッド４０全体のＸ方向移
動は、光学シャーシ４２に連結されたアーム６０を電磁
駆動系６２で駆動させることにより実行される。この電
磁駆動系６２は、ヨーク６４ａ及び永久磁石６４ｂから
なる磁気回路６４と、この磁気回路６４内に上記ヨーク
６４ａ及び永久磁石６４ｂに非接触で挿通されてアーム
６０に巻装された駆動コイル６６とからなる。即ち、駆
動コイル６６を流れる電流の方向と永久磁石６４ｂの磁
束の方向とにより、フレミングの右手則に従ってローレ
ンツ力、つまりアーム６０を介して光学ヘッド４０全体
をシャフト４８に沿って駆動させる駆動力が発生する。

上記のような光学系移動装置において対物レンズ２をＸ
方向にアクセスさせるに際し、そのアクセス動作のシー
ク距離領域は第５図に示す如く領域１）１．Ｄ２．Ｍ３
に大別される。

第５図には、光媒体（図示の例では光ディスク）Ｄに対
する対物レンズ２のアクセス動作の距離領域が示されて
いる。

第５図において、領域ｐ１は、ディスクＤの偏芯量程度
若しくはトラックピッチの数倍程度（−般に光ディスク
では０．３ｍｍ以下）の微小なシーク距Ｍ（以下、小ス
トロークと称す）である。

また、領域Ｉ３は、先ディスクＤの記録領域半径「の全
領域に亘る領域（以下、大ストロークと称す）であり、
所謂フルストロークに相当する。そして領域ｇ２は小ス
トロークｇ１と大ストロークｇ、との中間の長さのシー
ク距離（以下、中ストロークと称す）である。尚、第５
図は単に各ストロークＩＩ、ρ２１ｇ、の大きさの比較
を示したものであって、ディスク０面上における小スト
ロークＲ＋、中ストロークＤ２の存在位置については任
意である。

この第５図に関連して上記従来の光学系移動装置におい
ては、小ストローク１１のアクセス動作にはレンズアク
チュエータ系による駆動、小ストロークｇ１を超える距
離のアクセス動作には電磁駆動系４２による駆動がそれ
ぞれ用いられている。

（発明が解決しようとする課題） 光学系移動装置において対物レンズ２をトラッキング方
向にランダムアクセスさせる場合、最もアクセス頻度が
高いのはフルストロークの数分の１、即ち光媒体がディ
スク状の場合は大ストロークｇ、の１／３程度の距離領
域（中ストロークＤ２に相当）である。この程度の距離
のアクセス動作の実行は、上記のような従来装置では当
然に電磁駆動系６２によって実行されている。しかしな
がら、この場合、電磁駆動系６２で駆動される可動部の
重量が大きい故に駆動加速度を大きくすることができず
、中ストロークｇ２のアクセスに要するアクセス時間が
遅くなってしまう。その結果、小ストロークρ２、中ス
トロークＤ２、大ストロークρ、のシーク時間を平均し
た平均シーク時間の短縮化、即ち平均アクセス時間の短
縮化が困難となる。この困難に起因して、従来では光学
ヘッドによる記録または再生の高速化に制約が生じると
いう問題点がある。

本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、アクセス頻度が高い距離における
駆動加速度を大きくし、平均アクセス時間の短縮を可能
とする光学系移動装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明に係わる光学系移動装
置は、光媒体の面上に光ビームを照射集光する対物レン
ズを保持すると共に、この対物レンズを光軸方向とその
略直角方向とへそれぞれ駆動させるための第１と第２の
コイルを含む電磁駆動手段を有する第１の構造体と；こ
の第１の構造体を弾性支持し、且つこの弾性支持は、前
記対物レンズが前記略直角方向に対して少なくとも前記
光媒体の偏芯程度の長さに対応する第１のシーク距離か
ら、前記光媒体におけるフルストローク距離の少なくと
も数分の１程度の長さに対応する第２のシーク距離まで
の変位を可能とする弾性支持手段と；この弾性支持手段
を介して第１の構造体と一体的な可動部をなすように連
結されると共に、この一体的な可動部を前記略直角方向
へ駆動させるための第３のフィルを有する第２の構造体
とを備えたことを特徴とする。

この場合、前記弾性支持手段は、好ましくは前記変位に
対応する可撓性を有する板バネである。

また、前記一体的可動部の駆動の方向は、好ましくは前
記略直角方向に沿って配置されたスライダにより規制さ
れている。

或いは、前記一体的可動部をなす第２の構造体が、前記
対物レンズを介して前記光媒体へ光ビームを伝達させる
ための送光手段及び前記光媒体で反射された光ビームを
検出させるための検出手段を備えていてもよい。

尚、第１のシーク距離は、前記光媒体の記録領域の記録
トラックのピッチの数倍程度の長さとしてもよい。

更に、前記光媒体の形状がディスク状である場合、第２
のシーク距離は具体的には記録領域半径の１／３程度の
長さである。

（作用） 本発明によれば、第１の構造体に保持された対物レンズ
を駆動するための第１と第２のコイルを含む電磁駆動手
段が、フォーカシングアクチュエータ系及びレンズアク
チュエータ系として働く。

この場合の第１の構造体は、小ストロークｇ。

（第１のシーク距Ｍ）のみならず、アクセス頻度の高い
中ストロークｇ２　（例えば光媒体がディスク状の場合
は記録領域半径の１７３程度）の変位をも可能とする弾
性支持手段（例えばストロークρ６．ｐ２の変位に対応
する可撓性を有する板バネ）で支持されている。従って
、中ストロークＩ２のアクセス動作はレンズアクチュエ
ータ系で実行することができる。また、レンズアクチュ
エータ系により駆動される部分は比較的軽量であるので
駆動加速度を大きくとることができる。そのため、中ス
トロークｇ２のアクセス動作に要するシーク時間の短縮
が可能である。

更に、上記第１の構造体、弾性支持手段、電磁駆動手段
は、第２の構造体と共に一体的な可動部を成しているが
、この可動部全体は第２の構造体の有する第３のコイル
で駆動される。即ち、弾性支持手段では対応が困難な大
ストロークｐ３のアクセス動作は、第３のコイルにより
可動部全体を駆動させることにより実行される。

以上によれば、アクセス頻度の高い中ストロークＩ２の
シーク時間が短縮されるから、各ストローク１０．１２
．１ｓのシーク時間を平均した平均シーク時間が短縮さ
れる。

尚、一体的な可動部の駆動の方向は、スライダにより規
制することが考えられる。

また、第２の駆動手段で駆動される前記一体的な可動部
には、送光手段と検出手段系をも含めることも可能であ
る。

（実施例） 第１図には本発明に係わる光学系移動装置が示されてい
る。

図において、対物レンズ２を保持するレンズ保持部（第
１の構造体）４は、弾性支持体（弾性支持手段）６を介
して保持枠（第２の構造体）８と連結されている。この
各要素２，４．６を包含する保持枠８は、送光系と検出
系とを含む光学系が光学系が内蔵された円筒状の光学系
シャーシ１０と、フォーカシング駆動用コイル（第１の
コイル）２６ａ及び小・中ストロークアクセス用コイル
（第２のコイル）２６ｂを含む小・中ストロークアクセ
ス用兼フォーカシング駆動用電磁駆動系（電磁駆動手段
）１２と、大ストロークアクセス用電磁駆動系１４の大
ストロークアクセス用コイル（第３のコイル）３０と共
に一体的な可動部１６を形成している。この可動部１６
は、Ｘ方向に沿って固定配置された大ストロークアクセ
ス用スライダ１８に両端支持されることにより、その移
動方向をＸ方向に規制されている。

第２Ａ図乃至第２Ｄ図には、上記弾性支持体６の一例と
しての詳細な形状が示されている。即ち、第２Ａ図は中
立位置の状態の弾性支持体６と保持枠８の上面図、第２
Ｂ図は前回に対応する斜視図、第２Ｃ図、第２Ｄ図は中
立位置からシフトした状態の弾性支持体６をそれぞれ第
２Ａ図、第２Ｂ図に対応させて示した図である。尚、第
２Ｂ図、第２Ｄ図においては、弾性支持体６の形状を明
確に示すために保持枠８の片側の図示を省略する。図示
の弾性支持体６は、Ｘ方向に小ストロークｆ１１（第１
のシーク距離）から中ストロークｇ２　（第２のシーク
距Ｍ）の変位に対応する可撓性を持った板バネである。

この板バネ６は、その上部及び下部がＹ方向に沿ったス
リットで二分割されている。即ち、単なる一枚板で構成
された板バネに比すると、特に第２Ｄ図に示されるよう
に三次元方向の変位量を大きく採れる構造である。従っ
て中ストロークρ２の変位にも対応可能であり、対物レ
ンズ２のフォーカシング駆動（２方向駆動）の付勢にも
貢献する。この板バネ６は、レンズ保持部４の固定突器
２０に接着されて、レンズ保持部４Ｘ方向の両端壁に固
定片２２によって固定されている。この固定片２２の形
状は特に第２Ｄ図に分解状態で示されている。また、板
バ＄６（７）上側連結用端部６ａは、保持枠８の連結用
突器８ａに、板バネ６の側部側連結用端部６ｂは、電磁
駆動系１２のコイル２６と一体を成す固定部（図示せず
）にそれぞれ固定されている。

このような配置構成の弾性支持体６により、後述するレ
ンズアクチュエータ系のストロークを大きくとることが
できる。

次に、再度第１図を参照しながらレンズアクチュエータ
系（小・中ストロークアクセス系）及び可動部アクチュ
エータ系（大ストロークアクセス系）について説明する
。

本発明の光学系移動装置におけるレンズアクチュエータ
系は、対物レンズ２に対し、上記第５図に示した小スト
ロークｇ、及び中ストロークｇ２のアクセス動作を与え
る電磁駆動系１２に相当する。この電磁駆動系１２は、
ヨーク２４ａ及び永久磁石２４ｂを含む磁気回路２４と
、この磁気回路２４にヨーク２４ａ及び永久磁石２４ｂ
に非接触で挿通されてレンズ保持部４に連結された小・
中ストロークアクセス用コイル２６とかう成ル。

このようなレンズアクチュエータ系は、その機械的な動
作の観点では、弾性支持体６の採用によりストロークを
大きく採ることができるから、小ストローク１１＋のみ
ならず、アクセス頻度の高い中ストロークｇ２の駆動に
も対応できるという特徴を有している。尚、このレンズ
アクチュエータ系１２の電磁気学的な動作原理について
は、上記従来例における電磁駆動系６２と同様であるか
らその説明を省略する。更に、磁気回路２４はフォーカ
シング駆動用コイル２６ｇのための永久磁石をも含むが
、これについては図示を省略する。

一方、可動部アクチュエータ系は、上記一体的な可動部
１６全体を駆動させる系、即ち対物レンズ２に対し、大
ストロークｇ、のアクセス動作を与える電磁駆動系１４
である。この電磁駆動系１４は、ヨーク２８ａ及び永久
磁石２８ｂを含む磁気回路２８と、この磁気回路２８に
挿通され、円筒状光学系シャーシ１０に対して同軸に巻
装された大ストロークアクセス用コイル３０とから成る
。この電磁駆動系１４は、先ずシャーシ１０に対してＸ
方向への駆動力を与える。ここでシャーシ１０は保持枠
８に連結されて可動部１６の一部を成しているから、シ
ャーン１０の駆動により可動部１６全体がスライダ１８
に沿ってＸ方向へ駆動されることになる。

次に、上記のような本発明の光学系移動装置のアクセス
動作について説明する。

第３図のタイムチャート（ａ）　、（ｂ）　、（ｃ）に
は、それぞれ本発明の光学系移動装置における大ストロ
ークＮ３．　　中ストロークＤ　２１　小ストロークｇ
１の時間ｔに対する速度Ｖの変化が示されている。

本発明では上述したように、大ストロークｇ。

のアクセス動作は可動部アクチュエータ系によりなされ
、小ストロークｇ１及び中ストロークｇ２のアクセス動
作はレンズアクチュエータ系により成される。この場合
、レンズアクチュエータ系で駆動されるレンズ保持部４
の重量が比較的に軽量であるため、第３図のタイムチャ
ート（ｂ〉に示す如く、中ストロークρ２の駆動加速度
を大きくし、最もアクセス頻度の高い中ストロークｐ２
のシーク時間を短縮できる。

尚、上記実施例において、アクセス対象の光媒体として
は、光ディスクに限らず光磁気ディスク、光カード、光
磁気カード等を使用してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の光学系移動装置によれば、
アクセス頻度の高い中ストロークのシーク時間が短縮さ
れるから、アクセス動作全体としての平均アクセス時間
を短縮できるという効果がある。

この効果は、送光系と検出系とを含む光学系を可動部に
一体的に備えた形式の光学系移動装置にも適用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる光学系移動装置を示
す斜視図、第２Ａ図は前図における中立位置の状態の弾
性支持体と保持枠の上面図、第２Ｂ図は前図に対応する
斜視図、第２Ｃ図、第２Ｄ図は中立位置からシフトした
状態の弾性支持体をそれぞれ第２Ａ図、第２Ｂ図に対応
させて示した図、第３図は本発明の一実施例に係わる光
学系移動装置の動作を説明するための線図、第４図は従
来の光学系移動装置の一例を示す斜視図、第５図は光学
系移動装置のアクセス動作におけるストロークの分類を
示す説明図である。 ２・・・対物レンズ、 ４・・・レンズ保持部（第１の構造体）、６・・弾性支
持体（弾性支持手段）、 ８・・・保持枠（第２の構造体）、 １０・・・光学系内蔵シャーシ、 １２・・・小・中ストローク用電磁駆動系（電磁駆動手
段）、 １６・・・一体的可動部、 １８・・・スライダ、 ２６ａ・・・フォーカシング駆動用コイル（第１のコイ
ル） ２６ｂ・・・小・中ストローク用コイル（第２のコイル
） ３０・・・大ストローク用コイル（第３のコイル）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光媒体の面上に光ビームを照射集光する対物レンズ
   を保持すると共に、この対物レンズを光軸方向とその略
   直角方向とへそれぞれ駆動させるための第１と第２のコ
   イルを含む電磁駆動手段を有する第１の構造体と、 この第１の構造体を弾性支持し、且つこの弾性支持は、
   前記対物レンズが前記略直角方向に対して少なくとも前
   記光媒体の偏芯程度の長さに対応する第１のシーク距離
   から、前記光媒体におけるフルストローク距離の少なく
   とも数分の１程度の長さに対応する第２のシーク距離ま
   での変位を可能とする弾性支持手段と、 この弾性支持手段を介して第１の構造体と一体的な可動
   部をなすように連結されると共に、この一体的な可動部
   を前記略直角方向へ駆動させるための第３のコイルを有
   する第２の構造体とを備えたことを特徴とする光学系移
   動装置。 ２、前記弾性支持手段が、前記変位に対応する可撓性を
   有する板バネであることを特徴とする請求項１に記載の
   光学系移動装置。 ３、前記一体的可動部の駆動の方向が、前記略直角方向
   に沿って配置されたスライダにより規制されていること
   を特徴とする請求項１に記載の光学系移動装置。 ４、前記一体的可動部をなす第２の構造体が、前記対物
   レンズを介して前記光媒体へ光ビームを伝達させるため
   の送光手段及び前記光媒体で反射された光ビームを検出
   させるための検出手段を備えていることを特徴とする請
   求項１または３の何れか１項に記載の光学系移動装置。 ５、第１のシーク距離が、前記光媒体の記録領域の記録
   トラックのピッチの数倍程度の長さであることを特徴と
   する請求項１に記載の光学系移動装置。 ６、前記光媒体の形状がディスク状である場合、第２の
   シーク距離が記録領域半径の１／３程度の長さであるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の光学系移動装置。