JPH05274702A - 光ピックアップ用の回動型アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ディスク装置のピックアップである回動型
アクチュエータにおいて、高剛性な構成で固有振動数が
高く、高速にフォーカス駆動でき、かつ容易に量産でき
ることを目的とする。 【構成】 対物レンズ保持筒１に反発用の永久磁石２
５，２６と、吸引用の永久磁石２８を固着し、永久磁石
２５，２６に対向する位置に永久磁石２７を、また永久
磁石２８に対向する位置に装置ベース４の一部である磁
性体４ａを配設し、永久磁石２８によって磁性体４ａに
できた磁界を打ち消したり、増加させたりする方向に磁
界を発生するフォーカスコイル２２を備えた構成によ
り、磁気的な反発力と吸引力によって対物レンズ保持筒
１を中立位置に保持し、かつ磁気反発力と磁気吸引力と
を利用してフォーカス駆動させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学式ビデオディス
ク，コンパクトディスクおよび光磁気ディスクなどに使
用される高速にフォーカス駆動する光ピックアップ用の
回動型アクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】以下に従来の光ピックアップ用の回動型
アクチュエータについて説明する。

【０００３】図３および図４に示すように、対物レンズ
保持筒１には、回動中心軸２より偏心した位置に対物レ
ンズ３が配設されている。対物レンズ保持筒１と回動中
心軸２とが摺動する部分にポリテトラフルオロエチレン
などのコーティングが施されており、回動中心軸２は装
置ベース４から垂直に配設されている。対物レンズ保持
筒１は、この回動中心軸２のまわりに回動して矢印Ｔで
示した方向にトラッキング動作を行い、また軸方向に摺
動することによって矢印Ｆで示した方向にフォーカシン
グ動作を行う。

【０００４】次に光学系について光磁気ディスク装置を
例として説明する。図３に示すように、半導体レーザー
５から発射されたレーザー光１２は、コリメータレンズ
６により平行光となり、光路変更用の反射ミラー７，ビ
ームスプリッタ８，反射ミラー１３，２個の反射ミラー
１１および対物レンズ３を経て、光磁気ディスク盤１４
の記録面に集光される。光磁気ディスク盤１４からの反
射光は、逆に対物レンズ３，２個の反射ミラー１１，反
射ミラー１３，ビームスプリッタ８，１／２波長盤９を
通過した後、変更ビームスプリッタ１０により２方向に
分光される。その一つであるＰ波成分は集光レンズ１５
でセンサー１６上に集光される。またもう一方のＳ波成
分は非点収差レンズ１７によりセンサー１８に集光され
る。この非点収差レンズ１７によるセンサータ１８の出
力信号はフォーカス方向のエラー検出用として用いら
れ、またセンサー１６より得られる信号はプッシュプル
方式のトラッキング方向のエラー検出用として用いられ
る。さらに光磁気信号波，センサー１６，１８の差動出
力として得られる。

【０００５】また、光磁気ディスク盤１４を挟んで対物
レンズ保持筒１の反対側には、記録および消去時に光磁
気ディスク盤１４に磁界を発生させる外部磁界発生装置
１９が配設されている。装置ベース４の内周部にほぼ円
弧状で外周面側と内周面側にＳ極とＮ極が着磁された永
久磁石２０が装着され、その内側にセンターヨーク２１
が配設され、装置ベース４と一部をもって接続されてい
る。

【０００６】以上のように構成された光ピックアップ用
の回動型アクチュエータについて、以下フォーカシング
動作とトラッキング動作を行うための磁気回路について
説明する。

【０００７】永久磁石２０のＮ極から出た磁力線は対物
レンズ保持筒１の下側に数層巻かれた空心のフォーカス
コイル２２とトラッキングコイル２３を貫きセンターヨ
ーク２１に至り、装置ペース４を介して永久磁石２０の
Ｓ極に戻る。フォーカスコイル２２に電流を流すと永久
磁石２０から出ている磁力を受けフレミング左手の法則
により、フォーカスコイル２２にはフォーカスの方向
（矢印Ｆで示した方向）に力が作用し、フォーカスコイ
ル２２が接着されている対物レンズ保持筒１と一体に駆
動し、フォーカスコイル２２に流す電流の方向と大きさ
で対物レンズ３をディスク１４に対して常時焦点が合う
ように制御している。

【０００８】次に、トラッキング方向の駆動に関して説
明をする。駆動力を発生させる磁気力はフォーカス方向
にて使用している永久磁石２０から出ている磁力を共通
に使用し、フォーカスコイル２２の内側に貼りつけられ
ているトラッキングコイル２３に電流を流すことで同じ
くフレミング左手の法則によりトラッキングの方向（矢
印Ｔで示した方向）に力が作用し、トラッキングコイル
２３が巻かれている対物レンズ保持筒１と一体に駆動し
トラッキングコイル２３に流す電流の方向と大きさで対
物レンズ３をディスク１４のトラッキング方向の正確な
位置に対して常時追従するように制御している。このよ
うに磁気回路中にフォーカイコイル２２とトラッキング
コイル２３を構成しているが、永久磁石２０とセンター
ヨーク２１とのギャップは、フォーカスコイル２２とト
ラッキングコイル２３の厚みに依存する。また磁気回路
における磁束密度はギャップに依存する。一般にギャッ
プが狭い方が磁束密度は大きくなることは知られてお
り、駆動系から見て磁束密度は大きい方が良いので、フ
ォーカスコイル２２とトラッキングコイル２３は空心コ
イルにしている。

【０００９】なお、フォーカス方向およびトラッキング
方向に動いたアクチュエータを再度中立位置に復帰させ
るためゴムなどで作成した中立保持部材２４が配設され
ている。中立保持部材２４の一対の孔２４ａは対物レン
ズ保持筒１の保持部材１ａに固定されており、他の一対
の孔２４ｂは装置ベース４の保持部材４ｂに固定されて
いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、対物レンズ３を保持する対物レンズ保
持筒１を中立位置に保持するのに中立保持部材２４によ
って精度良く保持しなければならないため、量産しにく
いという問題点、またフォーカスコイル２２の肉厚を薄
くして磁気ギャップを狭く構成して高効率なフォーカス
駆動を行うとフォーカスコイル２２の副共振が発生して
高速なフォーカス駆動制御ができないという問題点を有
していた。

【００１１】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、高剛性な構成で固有振動数が高く、高速にフォーカ
ス駆動ができ、かつ容易に量産できる光ピックアップ用
の回動型アクチュエータを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の光ピックアップ用の回動型アクチュエータ
は、フォーカスコイルを固定側の装置ベースに配設し、
磁気吸引力および磁気反発力を利用してフォーカス駆動
およびフォーカス方向の中立位置決めをする構成とした
ものである。

【００１３】

【作用】この構成において、フォーカス方向の中立位置
決めするのに磁気反発力を用いて磁気浮上することとな
り、また磁気反発力と永久磁石による磁気吸引力および
その磁気吸引力を打ち消すようにフォーカスコイルに電
流を流すことによりフォーカス駆動することとなる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００１５】本発明の一実施例を示す図１および図２で
は、従来例と同一部品に同一番号を付して説明は省略す
る。図１および図２に示すように、光磁気ディスク盤１
４の矢印Ｚで示した軸線に沿って矢印Ｆで示したフォー
カス方向の摺動および軸線の回りに矢印Ｔで示したトラ
ッキング方向に回動し、かつ、軸線から偏心した位置に
光軸が軸線とほぼ平行になるように対物レンズ３を保持
した非磁性体製の対物レンズ保持筒１には、トラッキン
グ方向に駆動するためのトラッキングコイル２３がトラ
ッキング方向に空洞を持つように端面に接着固定されて
いる。フォーカス方向およびトラッキング方向に摺動お
よび回動できるようにした回動中心軸２は、非磁性材料
製で、外周にはポリテトラフルオロエチレンなどのコー
ティングおよび研磨をされており、その内部には光路用
の透過孔２ａを有している。対物レンズ保持筒１を中立
位置に保持するフォーカス方向に磁極を有する永久磁石
２５，２６が対物レンズ保持筒１側に固着されている。
２７は永久磁石２５，２６に対向する位置で、装置ベー
ス４側に固着された永久磁石２５，２６と同極の磁極を
有するリング状の永久磁石である。装置ベース４に磁気
吸引用の磁性体４ａが突起しており、対向する位置で対
物レンズ保持筒１側にリング状の永久磁石２８が固着さ
れている。フォーカスコイル２２は、永久磁石２８によ
って装置ベース４の磁性体４ａに発生した磁界を打ち消
したり、増加させたりするように巻かれている。

【００１６】次に磁気回路および動作について説明す
る。永久磁石２５，２６と永久磁石２７とは同極の磁極
を有しているので、磁気反発を受け永久磁石２５，２６
が固着している対物レンズ保持筒１はフォーカス方向に
磁気反発力を常に受けている。また、永久磁石２８と装
置ベース４の磁性体４ａとの間には磁気的に安定するよ
うに磁気吸引力を受け、永久磁石２８が固着している対
物レンズ保持筒１はフォーカス方向に磁気吸引力を受け
ている。したがって、対物レンズ保持筒１は磁気吸引力
および自重と磁気反発力とで釣り合った位置にて保持状
態となる。この状態から永久磁石２８によってできた磁
界と逆向きに磁界を発生するようにフォーカスコイル２
２に電流を流し、永久磁石２８と装置ベース４の磁性体
４ａによる磁気吸引力を無くし、永久磁石２５，２６お
よび２７による磁気反発力によって対物レンズ保持筒１
はフォーカス方向に駆動される。逆にフォーカスコイル
２２に逆向きの電流を流すことによって、磁気吸引力が
磁気反発力を上回り上述とは逆向きに駆動される。この
ように、フォーカスコイル２２に流す電流を調整するこ
とによって、常時焦点が合うようにフォーカス制御を行
うことができる。フォーカスコイル２２に電流を流さな
いと、上述したように磁気反発力および自重と磁気吸引
力の釣り合った位置にて保持状態となる。本実施例では
磁気反発する極をＮ極に、磁気吸引力を発生する極もＮ
極としたが、Ｓ極どうしでも構成できることは明白であ
る。また、磁気吸引力と磁気反発力を発生される極を異
極にした場合にも構成可能であるが、磁気効率が落ちる
ことになる。

【００１７】次に、トラッキング方向の駆動について説
明をする。装置ベース４の内周部にほぼ円弧状の永久磁
石２０が装着され、その内側にセンターヨーク２１が配
置され、装置ベース４と一部をもって接続されている。
永久磁石２０は外周面側と内周面側にＳ極とＮ極が着磁
されている。永久磁石２０のＮ極から出た磁力線は対物
レンズ保持筒１の端面に数層巻かれた空心のトラッキン
グコイル２３を貫きセンターヨーク２１に至り、装置ベ
ース４を介して永久磁石２０のＳ極に戻る。駆動力を発
生させる磁気力は永久磁石２０から出ている磁力を使用
し、対物レンズ保持筒１の端部に貼りつけられているト
ラッキングコイル２３に電流を流すことでフレミング左
手の法則により矢印Ｔで示したトラッキング方向に力が
作用し、トラッキングコイル２３が接着されている対物
レンズ保持筒１と一体に駆動する。また、トラッキング
コイル２３に流す電流の方向と大きさで対物レンズ３を
光磁気ディスク盤１４のトラッキング方向の正確な位置
に対して常時追従するように制御している。

【００１８】なお、光学系については、前述の従来例の
光学系と同じであるので説明は省略する。

【００１９】

【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に本発明は、フォーカスコイルを固定側の装置ベースに
配設し、磁気吸引力および磁気反発力を利用してフォー
カス駆動およびフォーカス方向の中立位置決めをする構
成により、高剛性な構成で、固有振動数が高く、高速に
フォーカス駆動ができ、かつ容易にできる優れた光ピッ
クアップ用の回動型アクチュエータを実現できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光ピックアップ用の回動型
アクチュエータの要部分解斜視図

【図２】同光ピックアップ用の回動型アクチュエータの
要部断面図

【図３】従来の光ピックアップ用の回動型アクチュエー
タの要部分解斜視図

【図４】同光ピックアップ用の回動型アクチュエータの
要部断面図

【符号の説明】

１ 対物レンズ保持筒 ２ 回動中心軸 ３ 対物レンズ ４ 装置ベース ４ａ 磁性体 ２５，２６，２７，２８ 永久磁石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回動中心軸のまわり方向に回動可能で、
   かつ前記回動中心軸の軸方向に移動可能な対物レンズ保
   持筒と、前記対物レンズ保持筒の前記回動中心軸より偏
   心した位置に配設された対物レンズを有する回動型アク
   チュエータであって、前記対物レンズ保持筒に固着した
   吸引および反発用の永久磁石と、前記吸引用の永久磁石
   に対向して装置ベースに配設した磁性体と、前記反発用
   の永久磁石に対して磁気反発力を生ずるように配設した
   永久磁石を備え、前記磁性体に発生する磁界を打ち消し
   たり、増加させたりするように流す電流を調整できるよ
   うにしたフォーカスコイルを備えた光ピックアップ用の
   回動型アクチュエータ。