JPH0334128A - 光学的記録再生装置 - Google Patents

光学的記録再生装置

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JPH0334128A
JPH0334128A JP16680089A JP16680089A JPH0334128A JP H0334128 A JPH0334128 A JP H0334128A JP 16680089 A JP16680089 A JP 16680089A JP 16680089 A JP16680089 A JP 16680089A JP H0334128 A JPH0334128 A JP H0334128A
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carriage
optical recording
seek
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Takashi Nomiyama
孝 野見山
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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] 本発明は、光デイスク等光記録媒体を使用して情報の記
録・再生、若しくは記録・再生・消去を行う光学的記録
再生装置に係わり、特に、正確なトラッキング制御が行
える光学的記録再生装置の改良に関するものである。
[従来の技術] この種の光学的記録再生装置としては、第8図の構成概
略図に示されるように光源としての半導体レーザ(a)
と、この半導体レー’l’(a)からの拡散レーザ光を
平行レーザ光に変換する」リメータレンズ(b)と、こ
のレーザ光のスポット形状を楕円形状から略円形状に変
換するビーム整形プリズム(C)と、光記録媒体(d)
に入射する入射レーザ光と光記録媒体(d)から反射し
てくる反射レーザ光とを分離するビームスプリッタ(0
)と、このビームスプリッタ(e)を通過し直線偏光で
あるレーザ光を円偏光に変換させる1/4波長板(f)
と、移動可能に設けられ上記174波長板(f)を通過
したレーザ光を光記録媒体(d、)の収束面に収束させ
る対物レンズ(Q)と、上記ビームスプリッタ(e)に
より分離された反射レーザ光をトラッキングエラー信号
、フォーカスエラー信号、並びに再生RF信号を得るた
めの四分割PINフォトダイオード(h)゛へ入国させ
るシリンドリカルレンズ(j)とでその主要部を構成づ
る装置が知られている。
そして、この光学的記録再生装置においては上記光記録
媒体(d)の偏心、並びに、表面の波打ち、反り等に対
処するため、上記四分割PINフォトダイオード(h)
にて求められたトラッキングエラー信号やフォーカスエ
ラー信号に基づいて光学ヘッドのトラッキング制御やフ
ォーカス制御を行ったり、あるいは、記録情報の読出し
のためにあるトラックから他のトラックへ光学ヘッドを
移動させるシーク制御等を行う必要があり、例えば、特
開昭63−50927号公報等に記載されでいるような
駆動系が組込まれている。
すなわち、この駆動系は第9図〜第10図に示すように
その筒部内にヨーク(k)(k)が挿通され外周面にフ
ォーカスコイル(「C〉とシークコイル(SC)とが巻
回されたボビン(m)(m)と、このボビン(m)(m
)に保持部材(n)(n)を介して取付′けられた対物
レンズ(Cl)とから成るフォーカス調整可動部(p)
と、このフォーカス調整可動部(p)を搭載し光記録媒
体(d)の半径方向に沿って配置されたレール(q)〜
(q)上をベアリング(「〉〜(「)を介し移動可能に
設けられたキャリッジ部(S)と、一端が上記フォーカ
ス調整可動部(p)に他端がキャリッジ部(S)に固定
され上記フォーカス調整可動部(p)を光記録媒体(d
)面の略垂直方向へ移動可能な状態で支持する板ばね(
1)とでその主要部が構成されるもので、上記シークコ
イル(SC)への通電に伴いこのシークコイル(SC)
に作用する電磁力、すなわちシーク駆動力を上記板ばね
(1)を介してキャリッジ部(S)に伝達しキャリッジ
部(S)を光記録媒体(d)の半径方向に沿って移動操
作してシーク制御とトラッキング制御とを行う一方、上
記フォーカスコイル(fc)への通電に伴いこのフォー
カスコイル(「C)に作用する1sfl力、すなわちフ
ォーカス駆動力によりフォーカス調整可動部(p)を光
記録媒体(d)面の略垂直方向へ移動操作してフォーカ
ス制御を行うものであった。
尚、図中(U)(U)は上記シークコイル(SC)とフ
ォーカスコイル(「C)側へ向う磁力線を形成する永久
磁石である。また、第11図は第9図〜第10図に示さ
れた光学的記録再生装置における駆動系の機械的等価図
で、図中(f8)はフォーカス調整可動部(p)に作用
するシーク駆動力を、〈f、〉はフォーカス調整可動部
(p)に作用するフォーカス駆動力を夫々示している。
[発明が解決しようとする課題1 ところで、上述したように従来の光学的記録再生装置に
おける駆動系は、上記フォーカス調整可動部<1))の
シークコイル(SC)に作用する電磁力を板ばね(1)
を介してキャリッジ部(S)に伝達し、フォーカス調整
可動部(p)とキャリッジ部(S)とを光記録媒体(d
)の半径方向に沿って一体的に移動操作してシーク制御
とドラッギング制御とを行っているため、シークコイル
(SC)に流す電流の周波数をある周波数値より高くし
た場合、すなわち、フォーカス調整可動部(p)とキャ
リッジ部(S)とを微細振動させてトラッキング制御を
行うような場合、上記板ばね(1>を介してシークコイ
ル(SC)に作用する電磁力がキャリッジ部(S)に伝
達されなくなることがあった。
このため、上記フォーカス調整可動部(p)とキャリッ
ジ部(S)とが一体内に移動しなくなって相対変位を起
こし、共振が発生して上記トラッキング制御を正確に行
えない問題点があった。
尚、第12図〜第13図は、ある周波数値(数100〜
WIk)12)において共振を起こすことを示したグラ
フ図であり、第12図はフォーカス調整可動部(p)並
びにキャリッジ部(S)とが振動している・場合におけ
るフォーカス調整可動部(1))のフォーカス方向の振
幅と周波数との関係を示したグラフ図、第13図はフォ
ーカス調整可動部(p)並びにキャリッジ部(S)とが
振動している場合におけるフォーカス調整可動部(p)
の位相と上記周波数との関係を示したグラフ図である。
この様な問題点に着目して、本発明者は、フォーカス調
整可動部(p)とキャリッジ部(S)間に、光記録媒体
の半径方向で互いに向きが反対の作用力と反力をフォー
カス調整可動部(p)とキャリッジ部(S)に発生させ
る内方発生手段を配設し、この内方の一方を構成する作
用力又は反力を利用して上記キャリッジ部(S>を駆動
さばることで上記共振の発生を阻止出来る光学的記録再
生装置に係る発明く特願平1−90838号)を既に提
案している。
[課題を解決するための手段1 本発明は、上記特願平1−90838号に係る発明を更
に改良したもので、その課題とするところは、シークコ
イルに流す電流の周波数値に拘らず正確なトラッキング
制御を確実に行える光学的記録再生装置を提供すること
にある。
すなわち本発明は、光記録媒体の近傍に配置され光源か
らの集束光を光記録媒体の収束面に収束させる対物レン
ズと、この対物レンズを通電に伴う電磁力により光記録
媒体面の略垂直な方向に駆動するフォーカスコイルと、
上記対物レンズを通電に伴う電磁力により光記録媒体の
半径方向に駆動するシークコイルと、上記フォーカスコ
イルとシークコイルとを支持するコイル支持部とでその
主要部が構成され、これ等対物レンズ、フォーカスコイ
ル、シークコイル、及びコイル支持部とが一体的に固定
されたフォーカス調整可動部と、このフォーカス調整可
動部を搭載し光記録媒体の半径方向へ移動可能に設けら
れたキャリッジ部と、 一端がフォーカス調整可動部に他端が上記キャリッジ部
に固定され、上記フォーカス調整可動部を光記録媒体面
の略垂直な方向へ移動可能な状態で支持する板ばね、 とを備える光学的記録再生装置を前提とし、上記キャリ
ッジ部及びフォーカス調整可動部間に、光記録媒体の半
径方向で互いに向きが反対の作用力と反力をキャリッジ
部とフォーカス調整可動部に発生させる内方発生手段と
、これ等キャリッジ部とフォーカスa整可動部の間隙を
埋める磁性流体とを設けたことを特徴とするものである
この様な技術的手段において上記キャリッジ部及びフォ
ーカス調整可動部間に設ける内方発生手段は、キャリッ
ジ部に内方の一部を構成する作用力が作用しフォーカス
調整可動部にその反力が作用する構成であっても、ある
いはその逆で、キャリッジ部に反力が作用しフォーカス
調整可動部にその作用力が作用する構成であってもよく
任意である。
そして、上記コイル支持部を、対物レンズが保持されそ
の外周面にフォーカスコイルが巻回されたレンズ保持体
と、このレンズ保持体の外周面に取付けられシークコイ
ルが巻回されたボビンとで構成した場合、上記内方発生
手段については、例えば、このボビンの筒部内に設けら
れその両端が上記キャリッジ部−に取付けられると共に
上記フォーカスコイル側へ向う磁力線を形成するフォー
カス調整用磁石と、上記ボビンに巻回されたシークコイ
ルとでこれを構成することができる。尚、この構成にお
いてはシークコイルを有するフォーカス調整可動部側に
作用力が作用し、キャリッジ部にはその反力が作用する
こととなる。
ここで、この内方(f)、すなわち作用力又はその反力
の値は、以下の要件を具備した場合に共振を防止するこ
とが可能となる。
すなわち、第5図の機械的等価図を用いてその要件を求
めると、フォーカス調整可動部(p)の質囲をm、tヤ
リツジ部(S)の質醋をM、板ばね(1)のシーク方向
のばね定数をK、シーク駆動力をf3、上記内方をfと
し、かつフォーカス調整可動部(p)のシータ方向への
変位をX、キャリッジ部(S)のシータ方向への変位を
yとした場合、上記フォーカス調整可動部(p)とキャ
リッジ部(S)の運動方程式【よ以下のようになる。
2 m(d  x/dt  )+K (x−y)=丁、−f
2 M(d  y/dt  )+K(y−x)=fこれをラ
プラス変換してシーク駆動力に対するフォーカス調整可
動部(p)の変位の伝達関数を求めると次のようになる
但し、X、FS、及びFは、X、f5、fの各々のラプ
ラス変換を表わし、Sはラプラス変数である。
X(S)/F、(S)= [(mMs2+ (m+M)K)+M2S2−M (m
+M)S2xF/F  ] ×1/(mMS2+(m+M)K) x 1 / (m+M) S2 ここで、F (m+M)=F3−M すなわち、f=f8−M/ (m+M)に設定すると、
上記伝達関数は X(S)/F  (S)=17(m+M)S2となりこ
の関数にばね定数Kが関係しなくなるため上記共振は発
生しなくなる。
従って、上記ボビンに巻回するシークコイルの巻数やフ
ォーカス調整用磁石、シーク調整用磁石の磁力強度を適
宜調整して、 f=fS−M/ (m+M)となるように設定すること
で上記共振を確実に防止することが可能となる。
一方、キャリッジ部とフォーカス調整可動部との間に介
装される磁性流体は、キー・リッジ部とフォーカス調整
可動部間の間隙を埋めて上記共振をより確実に防止させ
るものである。
すなわち、上記キャリッジ部とフォーカス調整可動部と
を組立てて光学的記録再生装置を構成する場合、各キャ
リッジ部とフォーカス調整可動部の形状上の制限、並び
に加工精度上の制限等からキャリッジ部とフォーカス調
整可動部間に不均一な間隙が生ずることがあり、上記内
方発生手段をキャリッジ部とフォーカス調整可動部間に
講じても上述した不均一な間隙を原因とする共振が生ず
ることがある。この磁性流体は、上記共振に伴うキャリ
ッジ部とフォーカス調整可動部の微小振動を吸収してキ
ャリッジ部とフォーカス調整可動部とを一体化し、上記
共振を確実に防止するものである。
そして、この磁性流体は、エステル炭化水素、油、フッ
化炭素泊、水等の溶媒と、この溶媒中に界面活性剤を用
いて分散された強磁性酸化物又は強磁性金属等の磁性体
とでその主要部が構成されたコロイド液であり、例えば
、「マーボマグナ」(松本油脂製薬株式会社製商品名)
等が適用できる。また、磁性流体を保持する手段として
は、上記キャリッジ部又はフォーカス調整可動部に取付
けられた永久磁石等により保持する方法が利用できる。
[作用] 上述したような技術的手段によれば、キャリッジ部及び
フォーカス調整可動部間に内方発生手段を設け、フォー
カス調整可動部のシークコイルに作用するシーク駆動力
を利用せずに内方の一方を構成する作用力又は他方の反
力を利用して上記キャリッジ部を駆動するため、上記シ
ークコイルに流す電流の周波数値に拘らず共振の発生を
防止することが可能となり、かつ、キャリッジ部とフォ
ーカス調整可動部間に介装された磁性流体がこれ等キャ
リッジ部とフォーカス調整可動部の微小振動を吸収して
キャリッジ部とフォーカス調整可動部とを一体化するた
め、上記共振の発生をより確実に防止することが可能と
なる。
[実施例] 以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明すると、この実施例に係る光学的記録再生装置は第1
図〜第2図に示づように、フォーカス調整可動部(p)
と、このフォーカス調整可動部(p)を搭ili!づる
キャリッジ部(S)と、このキャリッジ部(S)とフォ
ーカス調整可動部(p)とを接続する板ばね(1)と、
ギヤリッジ部(S)とフォーカス調整可動部(p)の間
隙に介装された磁性流体〈[q〉とでその主要部を構成
するものである。
まず、上記フォーカス調整可動部(p)は、対物レンズ
(1)と、この対物レンズ(1)を保持し断面略矩形状
で筒状のレンズ保持体(2〉と、このレンズ保持体(2
)の外周面に取付けられた一対のボビン(3〉と、上記
レンズ保持体(2〉の外周面に巻回されたフォーカスコ
イル(4〉と、上記ボビン(3)の外周面に巻回された
シークコイル(5)とで構成され、これ等が一体的に固
定されているものである。また、上記レンズ保持体〈2
〉は、その上部において対物レンンズ(1)が嵌合され
その中央部の内径が他の部位より小さい筒状の内側ハウ
ジング(21)と、この外側に連結板(6)(6)を介
して配設されその外周面にフォーカスコイル(4)が巻
回された筒状の外側ハウジング(22)とで構成されて
おり、これ等内側並びに外側ハウジング(21)  (
22)間には上記キャリッジ部(S)のキャリッジ本体
(7)の−部が介装される隙間部〈8〉が形成されてい
る。
また、上記ボビン〈3)の筒部内には図示外の光記録媒
体の半径方向に沿って配設された一対のレール(9)(
9)が挿通されており、かつ、上記ボビン(3)の外側
には、このボビン(3)の外周面に巻回されたシークコ
イル(5)(5)側へ向う磁力線を形成するシーク調整
用の永久磁石(10)  (10)がそのN極をボビン
(3)側に向は上記レール(9)(9)の長さ方向に沿
って配設されている。
一方、上記キャリッジ部(S)は、上下両面の略中央が
開放されたキャリッジ本体(7)と、このキャリッジ本
体(7)に取付けられた一対のフォーカス調整用の永久
磁石(30)とで構成され、上記キャリッジ本体(7)
の略中央は筒部(31)となっており、この筒部(31
)が上記レンズ保持体〈2)の内側並びに外側ハウジン
グ(21)  (22)の隙間部(8)に介装され、こ
の筒部(31)の内壁と内側ハウジング(21)の外壁
とがms可能に面接触している。また、上記フォーカス
調整用の永久磁石(30)は、上記ボビン(3〉の筒部
内にそのN極をフォーカスコイル(4)側に向けて配設
されており、かつ、その両端部は上記キャリッジ本体(
7)に取付けられている。更に、上記キャリッジ本体〈
7〉の上下各回箇所の端部にはベアリング(32)〜(
32〉が取付けられており、このベアリング(32〉〜
(32)が上記レール(9)(9)に係合してキャリッ
ジ部(S)は光記録媒体の半径方向に沿って移動するよ
うになっている。
次に、上記板ばね(1)は、渦巻き状の金属材にて構成
され、その内側をフォーカス調整可動部(p)における
レンズ保持体(2)に、その外側をキャリッジ部(S)
におけるキャリッジ本体(7)の上下開放部に固定して
取付けられており、この板ばね(1)の作用により上記
フォーカス調整可動部(p)が上下方向へ移動できるよ
うになっている。
また、−上記キャリッジ本体〈7)の上下開放部には、
第3図〜第4図に示すような略リング状の永久磁石群(
70)〜(70〉が嵌合配置されており、これ等永久磁
石群(10)〜(70)により吸着されて上記磁性流体
(LQ)が保持されている。すなわち、上記永久磁石群
(70)〜(70)は互いにその異極側を隣接させてリ
ング状に組立てられているもので、これ等永久磁石(7
0)〜(70〉間に形成される磁力線(71)に沿って
磁性流体〈[q〉を保持しく第4図参照)、上記レンズ
保持部(2〉とキャリッジ本体(7)間の間隙を埋める
ように構成されている。尚、磁性流体(Lq)としては
、松本油脂製薬株式会社製の「マーボマグナ」が使用さ
れている。
このように構成された光学的記録再生装置においては、
装置本体側に設けられた図示外の光源からの集束光が反
射プリズム(図示せず)を介して対物レンズ(1)に入
射され、この対物レンズ(1)により上記集束光が光記
録媒体(図示せず〉の収束面に収束されて情報の記録、
再生、並びに消去等がなされるものである。
そして、この光学的記録再生装置においては図示外のリ
ード線を介して上記シークコイル(5〉に通電すると、
ボビン(3)の外側のシークコイル〈5)にはシーク調
整用の永久磁石(10)による電磁力が作用し、第5図
の機械的等価図に示すようにフォーカス調整可動部(p
)にシーク駆動力(f、)が作用してシーク制御やトラ
ッキング制御がなされる一方、上記フォーカスコイル(
4〉に通電するとこのフォーカスコイル(4)にはフォ
ーカス調整用の永久磁石(30〉による電磁ノコが作用
し、第5図の機械的等価図に示すようにフォーカス調整
可動部(p)にフォーカス駆動力(f、)が作用してフ
ォーカス制御がなされるものである。
ここで、シーク制御やトラッキング制御時においては上
記ボビン(3)の内側、すなわちレンズ保持体(2)側
のシークコイル(5)にもフォーカス調整用の永久磁石
(30)による電磁力が作用し、かつ、この部位のシー
クコイル(5)に流れる電流の向きは上記外側のシーク
コイル(5)と反対のため、この部位のシークコイル(
5)には上記シーク駆動力(f、)と反対向きの作用力
(−f)が発生し、また、この作用力(−f)は内方の
ため、キャリッジ部(S)側にはこの作用力(−f)に
対する反力(f)が発生ずることとなる。
そして、この光学的記録再生装置においては、上記ボビ
ン(3)に巻回されたシーク」イル(5)の巻数とシー
ク調整用、並びにフォーカス調整用の永久磁石(10)
  (30)の磁力強度を適宜調整して、f=f8−M
/ <m+M)、(但し、mはフォーカス調整可動部の
質量、Mはキャリッジ部の質量を示している)となるよ
う予め設定しており、上記シークコイル(5)に作用す
るシーク駆動力を利用せずに上記キャリッジ部(S)に
直接作用する作用力(−f〉又は反力(f)を利用して
このキャリッジ部(S)を駆動することとなるため、シ
ーク制御やトラッキング制御時における共振現象を防止
することができる。
更に、上記レンズ保持部(2)とキャリッジ本体(7〉
間にはこの間隙を埋める磁性流体(Lq)が介装され、
これ等レンズ保持部(2)とキャリッジ本体(7)の微
小振動を吸収してレンズ保持部(2)とキャリッジ本体
(7)とを一体止しているため、上記共振現象をより確
実に防止することができる。
従って、上記シークコイル〈5)に流す電流の周波数値
に拘らずフォーカス調整可動部(p)とキャリッジ部(
S)とを常に一体的に移動操作することが可能となるた
め、正確なトラッキング制御を確実に行える利点を有し
ている。
尚、第6図はフォーカス調整可動部(p)並びにキャリ
ッジ部(S)とが振動している場合におけるフォーカス
調整可動部(p)のシータ方向の振幅と周波数との関係
を示したグラフ図を、また、第7図はフォーカス調整可
動部(1))並びにキャリッジ部(S)とが振動してい
る場合におけるフォーカス調整可動部(p)の位相と上
記周波数との関係を示したグラフ図であり、これ等のグ
ラフ図から共振現象が発生してないことが確認できる。
[発明の効果] 本発明は以上のように、キャリッジ部及びフオ・−カス
調整可動部間に内方発生手段を設け、フォーカス調整可
動部のシークコイルに作用するシーク駆動力を利用せず
に内方の一方を構成する作用力又は他方の反力を利用し
て上記キャリッジ部を駆動するため、上記シークコイル
に流ず電流の周波数値に拘らず共振の発生を防止するこ
とが可能となり、かつ、キャリッジ部とフォーカス調整
可動部間に介装された磁性流体がこれ等キャリッジ部と
フォーカス調整可動部の微小振動を吸収してキャリッジ
部とフォーカス調整可動部とを一体化するため、上記共
振の発生をより確実に防止することが可能となる。
従って、キャリッジ部とフォーカス調整可動部とを常に
一体的に移動操作することが可能となるため、正確なト
ラッキング制御を確実に行える効果を有している。
【図面の簡単な説明】
171図〜第7図は本発明の実施例を示しており、第1
図は実施例に係る光学的記録再生装置の一部切欠斜祝図
、第2図は第1図のII−X面断面図、第3図は磁性流
体を保持する永久磁石群の斜視図、第4図はこの平面図
、第5図はこの装置の機械的等価図、第6図はこの装置
におけるフォーカス調整可動部(+))のシータ方向の
振幅と周波数との関係を示したグラフ図、第7図はフォ
ーカス調整可動部(p)のシータ方向の位相と周波数と
の関係を示したグラフ図であり、また、第8図〜第13
図は従来例を示しており、第8図は光学的記録再生装置
の構成概略図、第9図は駆動系が組込まれた光学的記録
再生装置の平面図、第10図は第9図のX−X面断面図
、第11図はこの装置の機械的等価図、第12図はこの
装置におけるフォーカス調整可動部(p)のシータ方向
の振幅と周波数との関係を示したグラフ図、第13図は
フォーカス調整可動部(p)のシータ方向の位相と周波
数との関係を示したグラフ図である。 [符号説明] (1)・・・対物レンズ (2)・・・レンズ保持体 (3〉・・・ボビン (4)・・・フォーカスコイル (5)・・・シークコイル (10)・・・シーク調整用の永久磁石(30)・・・
フォーカス調整用の永久磁石(70〉・−・磁性流体を
保持する永久磁石(p)・・・フォーカス調整可動部 (S>・・・キャリッジ部 (1)・・・板ばね ([q)・・・磁性流体 特 許 出 願 人 富士ゼロックス株式会社代  理
  人  弁理士  中  村  智  廣 (外2名
)弔 2 図 第 図 0 第4図 第 図 f子 第 図 周波数 0 KHz 第 図 弔 図 第 9 図 第10図 第11 図 i+ 第12 図 第13図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 光記録媒体の近傍に配置され光源からの集束光を光記録
    媒体の収束面に収束させる対物レンズと、この対物レン
    ズを通電に伴う電磁力により光記録媒体面の略垂直な方
    向に駆動するフォーカスコイルと、上記対物レンズを通
    電に伴う電磁力により光記録媒体の半径方向に駆動する
    シークコイルと、上記フォーカスコイルとシークコイル
    とを支持するコイル支持部とでその主要部が構成され、
    これ等対物レンズ、フォーカスコイル、シークコイル、
    及びコイル支持部とが一体的に固定されたフォーカス調
    整可動部と、 このフォーカス調整可動部を搭載し光記録媒体の半径方
    向へ移動可能に設けられたキャリッジ部と、 一端がフォーカス調整可動部に他端が上記キャリッジ部
    に固定され、上記フォーカス調整可動部を光記録媒体面
    の略垂直な方向へ移動可能な状態で支持する板ばね、 とを備える光学的記録再生装置において、 上記キャリッジ部及びフォーカス調整可動部間に、光記
    録媒体の半径方向で互いに向きが反対の作用力と反力を
    キャリッジ部とフォーカス調整可動部に発生させる内方
    発生手段と、これ等キャリッジ部とフォーカス調整可動
    部の間隙を埋める磁性流体とを設けたことを特徴とする
    光学的記録再生装置。
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