JPH0620289A

JPH0620289A - 光学系駆動装置

Info

Publication number: JPH0620289A
Application number: JP17449392A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ezawa; 寛江澤
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-07-01
Filing date: 1992-07-01
Publication date: 1994-01-28
Anticipated expiration: 2017-08-26
Also published as: JP3317519B2

Abstract

(57)【要約】【目的】小型、安価で共振のない特性の優れた光学系
駆動装置とする。【構成】マグネット及びヨークにより形成される磁気
ギャップ内に位置するフォーカスコイルの辺と、このコ
イル辺に対向する辺にも磁束が及ぶようにヨークの一部
に切り欠きを形成して磁気回路を構成し、前記２つのコ
イル辺に互いに逆向きの駆動力を生じさせ、それらの合
力による駆動点を対物レンズとコイルとの間でかつ可動
体の重心点と略一致するようにし、共振を抑えた優れた
特性を有し、さらにバランスをとるために可動部の構成
を複雑化したり、大型化したりすることがないようにし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的にデータの記
録、再生を行う光学式情報記録再生装置に用いる光学系
駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学系駆動装置は、記録媒体上に光スポ
ットを照射する対物レンズを、その光軸と平行なフォー
カシング方向及びこのフォーカシング方向と直交するト
ラッキング方向に変位可能に支持する手段と、フォーカ
シング方向及びトラッキング方向に駆動する手段を備え
ている。このような光学系駆動装置は、これまでにも種
々提案されている。例えば、図に示した特開昭６１−２
６１８２７号公報（従来例１）に開示されているもの
は、ホルダ１００の一端部に対物レンズ１０１を装着
し、他端部にフォーカシングコイル１０２、トラッキン
グコイル１０３を設けている。さらに本従来例ではフォ
ーカシング制御を行う際にねじれ共振を起こす恐れがあ
るので、ホルダ１００にバランサ１０４を設け可動部の
重心位置と駆動力の作用点とを一致させている。

【０００３】また、図８、図９に示した特開平２−５６
７３６号公報（従来例２）に開示されているものは、駆
動力発生機構（平面図）とこれを有する光ピックアップ
（斜視図）である。図８において１０５は枠部、１０６
はフォーカスコイル、１０７、１０８はトラッキングコ
イル、１０９は内ヨーク、１１０は外ヨーク、１１２は
マグネットである。矢印Ｍ方向に磁界が形成されている
状態で、フォーカスコイル１０６に電流を流すことによ
りフォーカスコイル１０６は移動し、これに伴い対物レ
ンズを有するフレームが移動する。一方、トラッキング
コイル１０７、１０８に対しても矢印Ｍ方向に磁界が形
成されており、Ｆ１、Ｆ２の力が生じ合成されて作用す
る。すると、トラッキング方向以外の力成分は全て相殺
されるのでフレームはトラッキング方向に制御される。

【０００４】図９は光ピックアップの斜視図であるが、
支持体１１３の側面に上部に２本、下部に２本の支持ロ
ッド１１４、１１５、１１６の端部が弾性をもって結合
されている。また、前記支持ロッドの他端部には移動フ
レーム１１７が、弾性をもって結合されている。この移
動フレーム１１７には対物レンズ１１８が設けられてお
り、駆動力発生機構１１９が設けられている。

【０００５】また、図１０に示した実開平３−５２８２
２号公報（従来例３）に開示されているものは、フレー
ム１２０に変位自在に支持されたレンズホルダ１２１に
駆動コイル１２２が固定されている。また、フレームに
は前記駆動コイルに磁界を与える磁気回路１２５が固定
されており駆動コイルに電流が流されることにより制御
信号に応じて対物レンズ１２３を駆動するようになって
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のうち従来例１
は、対物レンズ１０１が可動部端部に設けられている。
可動部が共振する場合は、可動部の重心点近傍を節とす
るモードで共振する。対物レンズ１０１が可動部の重心
点近傍にある時は、例え共振が発生しても共振の節でも
あるため共振の影響をあまり受けない。しかし、この従
来例のように対物レンズ１０１を可動部端部に設けた構
成のものは、光学系駆動装置の小型、薄型化を図ること
ができるものの、対物レンズ１０１が共振の節より離れ
ているので、共振が生じるとその影響を受けてしまうと
いう不具合がある。

【０００７】そこで、基本的に共振が発生しないように
可動部の駆動点と重心点を一致させておく必要がある。
そのためこの従来例では、質量的に大きい対物レンズ１
０１の反対側にバランサ１０４を設ける構成としてい
る。しかし、バランサ１０４を設けることは可動部質量
の増加及び可動部の大型化を招いてしまったり、バラン
サ１０４を付加することでコストアップ、作業工程上の
不利を招いてしまうという不具合がある。

【０００８】次に従来例２は、光学系駆動装置を小型化
するために磁気回路を１つとし、可動部端部に駆動力発
生機構１１９を設け、反対側端部に対物レンズ１１８を
設ける構成としているので対物レンズ１１８は共振の影
響を大きく受ける（図９）。図における駆動力発生機
構１１９を示したものが図８であるが、フォーカス駆動
について見ると、磁束はフォーカスコイル１０６のマグ
ネット１１２とヨーク１０９との間の辺Ａ、及びこれに
隣接する辺Ｂ、Ｃに作用し、ヨーク１０９を挟んだ反対
側の辺Ｄには作用していない。したがって、フォーカス
の駆動点は辺Ａ近傍となるので、駆動点が可動部端部と
なってしまい可動部の重心点と一致しないため共振が生
じてしまう。一方、共振を防ぐため駆動点と重心とを一
致させようとすると、駆動点に対して対物レンズの反対
側に可動部を延長しバランサを設けなくてはならないこ
ととなり、前記従来例と同様の不具合が生じる。

【０００９】次に従来例３は、可動部端部に対物レンズ
１２３を配設しレンズホルダ１２１中心の重心点付近に
ＸＺ平面において対称な磁気回路１２５を設けている。
磁気回路が対称なので駆動点はその中心となり、重心点
と一致するので共振は生じない。しかしこの場合、磁気
回路１２５の中心を可動部の重心点と一致させるように
しているので、対物レンズ１２３と反対側のレンズホル
ダ１２１を対物レンズ１２３の質量と均衡がとれる程度
に大型化しなくてはならない。また、主たる磁界の向き
がＸＺ平面において逆な形の２つの磁気ギャップを有す
る２つの磁気回路を設けなければならないので、可動部
の重量が大になるとともに大型化を招いてしまう不具合
がある。

【００１０】本発明は上記従来例の不具合を解決すべく
提案されるもので、小型、安価で共振のない特性の優れ
た光学系駆動装置を提供することを目的としたものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、記録媒体面に光スポットを照射する光学
素子と、この光学素子を記録媒体面に対して略垂直方向
に移動するためのコイルと、このコイルに磁束を与える
マグネット及びヨークから成る１つの磁気回路と、前記
光学素子及び前記コイルを設けた可動体と、この可動体
を記録媒体面に対して略垂直方向に移動可能に支持する
支持手段とを備えた光学系駆動装置において、前記マグ
ネット及びヨークにより形成される磁気ギャップ内に位
置する前記コイルの辺と、このコイル辺に対向する辺に
も磁束が及ぶように前記ヨークの一部を切り欠きを形成
して磁気回路を構成し、前記２つのコイル辺に互いに逆
向きの駆動力を生じさせ、それらの合力による駆動点を
前記光学素子とコイルとの間でかつ前記可動体の重心点
と略一致するように構成した光学系駆動装置とした。

【００１２】

【作用】このようにヨークの一部を切り欠いてコイルの
対向する２辺に駆動力を生じさせ、合力による駆動点を
可動部の重心点と一致させているので、共振を抑えた光
学系駆動装置とすることができる。また、バランスをと
るための構成を要しないので、小型で安価な光学系駆動
装置とすることができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
詳細に説明していく。図１〜図４は、本発明の第１実施
例を示したもので、図１は斜視図、図２は分解斜視図、
図３は平面図、図４は磁界の説明図（平面図）である。
図２においてベース１は、プレス加工によりヨーク２ａ
とヨーク２ｂ、２ｃが対向するように立ち上げ形成さ
れ、またこれらヨークからＹ（−）方向に離れた位置に
立ち上げ部３が立ち上げ形成されている。なお、ヨーク
２ｂ、２ｃは、通常は１つであるがＸ方向中央の切り欠
き部４を介して２つに分離されている。

【００１４】ヨーク２ａにはマグネット５が面５１で接
着固定されているが、マグネット５とベース１との間に
はプラスチック製のスペーサ６が固定されており、マグ
ネット５のＺ方向の位置決めを行っている。また、立ち
上げ部３にはこの立ち上げ部３をＹ方向において挟むよ
うにワイヤ受け７と基板８が固定されている。基板８に
はＹ方向に延在する４本のワイヤ９ａ〜９ｄの一端９′
ａ〜９′ｄが半田付け固定され、ワイヤの他端９″ａ〜
９″ｄはホルダ１０の突起部の貫通孔１０ａ，１０ｂ，
１０ｃ，１０ｄをそれぞれ貫通させたあとＸ方向側部に
固定された基板１１ａ、１１ｂに半田付け固定されてい
る。なお４本のワイヤ９ａ〜９ｄは、それぞれワイヤ受
け７の孔を通り、ワイヤ受け７の孔に接着固定されたゴ
ム１２ａ〜１２ｄを通されている。

【００１５】ホルダ１０中央の開口部には、マグネット
５とヨーク２ｂ、２ｃとの間を１辺が横切るようにフォ
ーカスコイル１３が接着固定されている。また、フォー
カスコイル１３がマグネット５とヨーク２ｂ、２ｃとの
間を横切る部分には、２つのトラッキングコイル１４
ａ、１４ｂが貼着されている。なお、フォーカスコイル
１３及びトラッキングコイル１４ａ、１４ｂは、基板１
１ａ、１１ｂを介して４本のワイヤ９ａ〜９ｄと電気的
に接続されている。また、ホルダ１０の上部Ｙ（−）方
向端部には、対物レンズ１５が固定されている。

【００１６】次に、以上のように構成されている本実施
例の動作について以下説明する。図示していない本体の
光学ブロックから発せられたレーザ光は、図２のベース
１の開口部１ａを通り対物レンズ１５で集光された後、
図示していない記録媒体上にビームスポットとして照射
される。記録媒体からの反射光は、再び対物レンズ１５
を透過して光学ブロックに戻り図示していない光検出器
で受光されることにより、フォーカスエラー、トラッキ
ングエラー、記録信号の検出が行われる。

【００１７】フォーカスエラーが検出された場合は、２
本のワイヤを介してフォーカスコイル１３に電流を流
す。すると、ホルダ１０は４本のワイヤ９ａ〜９ｄによ
って記録媒体面に対して垂直方向（フォーカス方向）及
び半径方向（トラッキング方向）に移動可能に支持され
ているので、ホルダ１０はフォーカス方向に移動される
こととなる。一方、トラッキングエラーが検出された場
合は、前記２本のワイヤ以外の２本のワイヤを介してト
ラッキングコイル１４ａ、１４ｂに電流を流す。する
と、ホルダ１０は４本のワイヤ９ａ〜９ｄに支持されて
いるので、トラッキング方向に移動される。

【００１８】このようにしてホルダ１０及びこれに取り
付けられた対物レンズ１５は、フォーカス制御、トラッ
キング制御されるのである。なお、ホルダ１０がフォー
カス方向においてＺ（−）方向に移動した場合、ホルダ
１０はスペーサ６と接触するようになっている。このス
ペーサ６はプラスチック製のため、金属製のベース１に
当たるよりも接触音を小さくすることができる。このた
めスペーサ６がマグネット５と接触する面は、マグネッ
ト５の接触面より大きく構成している。

【００１９】次に図４に従い、本装置の駆動点について
説明する。この図では、各コイル位置における磁界の強
さ及び向きを矢印によって示している。なお、磁気回路
の構成はＸ方向の中心点を通り、Ｙ方向に延びる線１６
に対して対称なので、１／２の範囲だけを示している。
フォーカスコイル１３のうち、マグネット５とヨーク２
ｂ、２ｃの間を横切る辺１３ａには強い磁界が作用し、
この磁界のＹ方向成分によってフォーカス方向に大きさ
Ｆａの力を受ける。一方、フォーカスコイル１３のヨー
ク２ｂ、２ｃを挟んだ反対側の辺１３ｂにも、ヨーク２
ｂ、２ｃの間の切り欠き部４を磁束５０が通り磁界が作
用する。この磁界のＹ方向成分によってフォーカス方向
に大きさＦｂの力を受ける。

【００２０】フォーカスコイル１３の辺１３ｂに作用す
る磁界の向きは辺１３ａと同じであるが、電流の向きは
逆であるため力Ｆｂの向きはＦａの逆となる。また、力
の大きさの関係はＦａ＞Ｆｂである。この２つの力を合
成するとａ：ｂ＝Ｆｂ：Ｆａとなる点１７に、大きさＦ
ａ−Ｆｂの力が作用する。これにより、通常は辺１３ａ
近傍にある駆動点を対物レンズ１５側の点１７に移動さ
せることができる。

【００２１】装置の不要な共振を防止するためには、ホ
ルダ１０及びこれに取り付けられている部品で構成され
ている可動部の重心点と駆動点とを一致させる必要があ
る。この点、本実施例では可動部を構成する部品の中で
も質量的に大きい対物レンズ１５位置に駆動点１７が近
づくため、可動部の重心点と駆動点とを略一致させるこ
とが容易となり、バランサを設けたりホルダを大きくし
たりする必要がないので、可動部の小型化、軽量化を図
れる。

【００２２】本実施例ではヨークが２ｂと２ｃとに分か
れており、さらに作用する力がＦａ−Ｆｂとなるため可
動部の駆動力が低下するが、上記のように可動部が小型
化、軽量化されているので駆動力の低下分を充分補うこ
とができる。なお、トラッキングコイル１４ａ、１４ｂ
についてもフォーカスコイル１３と同様に駆動力を受け
る辺１４ｂ−１、１４ｂ−２に作用する力の合力を点１
７となるようにして、駆動点と略一致させるようにする
ことはいうまでもない。

【００２３】図５、図６は、本発明の第２実施例を示し
たもので、分解斜視図及び平面図である。第１実施例と
対応する箇所には同一符号を付してある。第１実施例で
は、マグネット５がヨーク２ａに接着固定されていた
が、本実施例では分離されているヨーク２ｂ、２ｃに１
つのマグネット５が接着固定されている。なお、マグネ
ット５の位置決めをするためにベース１とマグネット５
との間にスペーサ６を設けている点は第１実施例と同様
である。

【００２４】また、ホルダ１０の開口部にはマグネット
５及びヨーク２ｂ、２ｃを巻回するようにフォーカスコ
イル１３が接着固定されている。さらにフォーカスコイ
ル１３のヨーク２ａ側の外側に２つのトラッキングコイ
ル１４ａ、１４ｂが貼着固定されている。その他の構成
については、第１実施例と同様であるので説明を省略す
る。

【００２５】次に、図６に従い本実施例の駆動点位置に
ついて説明する。フォーカスコイル１３のマグネット５
とヨーク２ａとの間の辺１３ａには、強い磁界が作用し
この磁界のＹ方向成分によってフォーカス方向に大きさ
Ｆａの力を受ける。また、フォーカスコイル１３のヨー
ク２ｂ、２ｃを挟んだ反対側の辺１３ｂにも、ヨーク２
ｂ、２ｃの間の切り欠き部４を中心に磁束が通り磁界が
及ぶ。この磁界のＹ方向成分によって辺１３ｂは、大き
さＦｂの力を受ける。

【００２６】フォーカスコイル１３の辺１３ｂに作用す
る磁界の向きは辺１３ａと同じであるが、電流の向きは
逆であるため力Ｆｂの向きはＦａの逆となる。また、力
の大きさの関係はＦａ＞Ｆｂである。この２つの力を合
成すると第１実施例と同様にａ：ｂ＝Ｆｂ：Ｆａとなる
点１７に、大きさＦａ−Ｆｂの力が作用する。これによ
り、通常は辺１３ａ近傍にある駆動点を対物レンズ１５
側の点１７に移動させることができる。本実施例でも可
動部を構成する部品の中でも質量的に大きい対物レンズ
１５位置に駆動点１７が近づくため、可動部の重心点と
駆動点とを略一致させることが容易となる。なお、トラ
ッキングコイル１４ａ、１４ｂについても漏れ磁束を考
慮して辺１４ａ、１４ｂに作用する力の合力を点１７と
なるようにして、駆動点と略一致させるようにすること
はいうまでもない。他の動作については、第１実施例と
同様であるので説明を省略する。

【００２７】本実施例では、マグネット５を対物レンズ
１５より遠い側のヨーク２ｂ、２ｃに接着固定している
ので、第１実施例に比較してトラッキングコイル１４
ａ、１４ｂ、フォーカスコイル１３を対物レンズ１５側
に近づけることができる。このように両者を近づけるこ
とにより、可動部の重心点と駆動点を一致させることが
より容易となるとともに、可動部の小型化を図れる。

【００２８】

【発明の効果】以上のごとく本発明によれば、マグネッ
ト及びヨークから成る１つの磁気回路の一部に切り欠き
部を形成し、対物レンズを記録媒体面に対してフォーカ
ス方向に移動させるための対向する２辺に互いに逆向き
の駆動力を生じさせ、合力による駆動点を対物レンズと
コイルとの間の可動部の重心点に略一致させる構成とし
ている。従って、共振を抑えた優れた特性の光学系駆動
装置とすることができる。また、可動部を形成する主
な部品である対物レンズとコイルとの間に駆動点を設定
することにより、駆動点と重心点とを一致させることが
容易となる。従ってバランスをとるために装置を複雑化
したり、大型化したりすることがなくなり小型で安価な
光学系駆動装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る装置の斜視図であ
る。

【図２】第１実施例の分解斜視図である。

【図３】第１実施例の平面図である。

【図４】第１実施例における磁界の状態を示す説明図で
ある。

【図５】本発明の第２実施例に係る装置の分解斜視図で
ある。

【図６】第２実施例の平面図である。

【図７】従来例１を示した斜視図である。

【図８】従来例２を示した断面図である。

【図９】従来例２を示した斜視図である。

【図１０】従来例３を示した平面図である。

【符号の説明】

１ベース２ａ、２ｂヨーク３立ち上げ部４切り欠き部５マグネット７ワイヤ受け８基板９ａ〜９ｄワイヤ１０ホルダ１１ａ、１１ｂ基板１２ａ〜１２ｄゴム１３フォーカスコイル１４ａ、１４ｂトラッキングコイル１５対物レンズ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】次に従来例２は、光学系駆動装置を小型化
するために磁気回路を１つとし、可動部端部に駆動力発
生機構１１９を設け、反対側端部に対物レンズ１１８を
設ける構成としているので対物レンズ１１８は共振の影
響を大きく受ける（図９）。図９における駆動力発生機
構１１９を示したものが図８であるが、フォーカス駆動
について見ると、磁束はフォーカスコイル１０６のマグ
ネット１１２とヨーク１０９との間の辺Ａ、及びこれに
隣接する辺Ｂ、Ｃに作用し、ヨーク１０９を挟んだ反対
側の辺Ｄには作用していない。したがって、フォーカス
の駆動点は辺Ａ近傍となるので、駆動点が可動部端部と
なってしまい可動部の重心点と一致しないため共振が生
じてしまう。一方、共振を防ぐため駆動点と重心とを一
致させようとすると、駆動点に対して対物レンズの反対
側に可動部を延長しバランサを設けなくてはならないこ
ととなり、前記従来例と同様の不具合が生じる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、記録媒体面に光スポットを照射する光学
素子と、この光学素子を記録媒体面に対して略垂直方向
に移動するためのコイルと、このコイルに磁束を与える
マグネット及びヨークから成る１つの磁気回路と、前記
光学素子及び前記コイルを設けた可動体と、この可動体
を記録媒体面に対して略垂直方向に移動可能に支持する
支持手段とを備えた光学系駆動装置において、前記マグ
ネット及びヨークにより形成される磁気ギャップ内に位
置する前記コイルの辺と、このコイル辺に対向する辺に
も磁束が及ぶように前記ヨークの一部に切り欠きを形成
して磁気回路を構成し、前記２つのコイル辺に互いに逆
向きの駆動力を生じさせ、それらの合力による駆動点を
前記光学素子とコイルとの間でかつ前記可動体の重心点
と略一致するように構成した光学系駆動装置とした。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体面に光スポットを照射する光学
素子と、この光学素子を記録媒体面に対して略垂直方向
に移動するためのコイルと、このコイルに磁束を与える
マグネット及びヨークから成る１つの磁気回路と、前記
光学素子及び前記コイルを設けた可動体と、この可動体
を記録媒体面に対して略垂直方向に移動可能に支持する
支持手段とを備えた光学系駆動装置において、前記マグネット及びヨークにより形成される磁気ギャッ
プ内に位置する前記コイルの辺と、このコイル辺に対向
する辺にも磁束が及ぶように前記ヨークの一部を切り欠
きを形成して磁気回路を構成し、前記２つのコイル辺に
互いに逆向きの駆動力を生じさせ、それらの合力による
駆動点を前記光学素子とコイルとの間でかつ前記可動体
の重心点と略一致するように構成したことを特徴とする
光学系駆動装置。