JP2615014B2 - 光学式走査装置 - Google Patents

光学式走査装置

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JP2615014B2 JP61187960A JP18796086A JP2615014B2 JP 2615014 B2 JP2615014 B2 JP 2615014B2 JP 61187960 A JP61187960 A JP 61187960A JP 18796086 A JP18796086 A JP 18796086A JP 2615014 B2 JP2615014 B2 JP 2615014B2
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ロベルト・ネストル・ヨセフ・ファン・スルイス
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エヌ ベー フィリップス フルーイランペンファブリケン
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、走査されるべき情報キャリヤ面の記録トラ
ック上の光ビームを制御及び整列させるための光学式走
査装置であって、光ビームを前記情報キャリヤ面上で走
査スポットに集束させるための対物レンズが具えられる
ている光軸を有する対物レンズ系を有し、情報キャリヤ
に対する対物レンズの位置を連続的に補正する電磁駆動
装置も有し、この駆動装置には対物レンズ支持部材が装
着され、この対物レンズ支持部材が光軸に同軸状に配置
されている永久磁石材料から成るリング状の可動磁性体
を有し、この磁性体には磁極が与えられており、更に、
前記駆動装置には、中央に位置決めされた磁性体の光軸
方向の端部領域の外側ラジアル面に位置すると共に、エ
アーギャップを介して前記磁性体と相互作用する固定さ
れた複数のコイルが装着されている光学式走査装置に関
するものである。
このような光学式走査装置は、特開昭59-72658号公報
から既知である。この既知の走査装置では、光軸方向に
永久磁化され磁極が位置する２個の軸方向端部を有する
可動スリーブ内に対物レンズが固定されている。駆動回
路の固定コイルは弓形コイルとされると共にそれぞれが
３個または４個のコイルから成る２個のコイル組の中に
配置され、コイル組はスリーブの２個の端部の付近に位
置している。各弓形コイルは上記スリーブに対して互い
に同軸状に延在する２個のコイル部分を有するフラット
コイルとして設計され、コイル部分の電流路はスリーブ
から離れたコイル部分を流れる電流がスリーブに近いコ
イル部分を流れる電流と反対向きにされている。既知の
コイル装置を用いれば、直交座標系の３本の座標軸に沿
う方向の３種の力と共に、この座標系の２本の座標軸の
まわりで作用する２種類の回転モーメントを作成するこ
とができる。
既知の走査装置の駆動装置を用いれば、原理的には対
物レンズの全ての所望の移動を達成することができる。
これらの対物レンズの移動は対物レンズの光軸と平行な
方向であって光ビームを回転光ディスクの情報面上に集
束させるために用いられる軸方向移動と共に、互いに直
交する２個の径方向移動及び／又は互いに直交する方向
の２個の軸を中心にする２個の傾動を含んでおり、後者
の４種の移動は光スポットのトラックに対する径方向及
び接線方向追従のために用いられる。
しかしながら、既知の駆動装置は、コイルと磁気スリ
ーブの間に作用する磁気力が対物レンズの光軸方向変位
の関数として変化し、対物レンズがコイル組の間の中心
位置から光軸方向にわずか変位するだけでも駆動装置が
光ビームの必要なフォーカシング及び光スポットの必要
なトラック追従をするのに十分に対物レンズを駆動させ
ることができなくなる欠点がある。実際には、対物レン
ズを光軸方向に沿って十分に移動させるにはコイル組の
間隔を大きくすることが適切であるが、他の移動範囲が
急激に減少してしまい、対物レンズが中心位置からわず
かに変位するだけでもはや光スポットのトラック追従を
適切に行なうことができなってしまう。さらに、既知の
装置では、対物レンズの傾動だけを利用しているため、
トラッキング制御できる範囲に限界がある。
従って、本発明の目的は、対物レンズがかなり大きく
変位してもトラック追従に必要な力が一定に又はほぼ一
定に維持されるようにコイルを配置した明細書冒頭部に
記載した型式の光学式走査装置を提供するものである。
このように構成した光学式走査装置においては、対物
レンズが比較的大きく変位してもフォーカシング移動に
必要な力及びトラック追従に必要な力を一定又はほぼ一
定に維持することができる。
上述した本発明のコイル形態とすることにより、中心
ラジアル面のコイルを用いて対物レンズを光軸と直交す
る方向に移動させることができると共に、２個の外側ラ
ジアル面のコイルを用いて対物レンズを光軸方向に移動
させることができ、しかも外側ラジアル面のコイルを用
いて対物レンズを光軸と直交する軸のまわりで傾動させ
ることもできる。このような可能性は光軸方向に磁化し
た磁性体を用いることにより簡単な方法で実現すること
ができる。
本発明による走査装置は、コイルが励起した場合コイ
ルから磁性体に作用する光軸方向及び径方向の力がほぼ
一定に維持され、スポットを集束させて光ディスクの情
報面上に合焦させるのに十分な範囲に亘って対物レンズ
を移動させることができる利点がある。本発明による好
適なコイル形態とすることによって端部のコイルをフラ
ットコイルとすることができ、走査装置の構造的な高
さ、及び磁性体及び対物レンズ支持装置の光軸方向の寸
法を小さくできる別の利点を達成される。この構成とす
ることにより対物レンズ支持装置の重心を対物レンズの
重心位置に位置させることができる。重心位置を一致さ
せることにより、中心領域のコイルが励起した場合対物
レンズを支持する支持部材に径方向の力が作用しても対
物レンズを傾動させて有害な駆動となる制御できなくな
るモーメントの発生を防止できる。
外側ラジアル面の弓形コイルは、対物レンズを光軸方
向に変位させるのに用いる。同時に、外側ラジアル面の
弓形コイルを選択的に励起させることにより磁性体を傾
動させるモーメントを発生させることができ、対物レン
ズが光軸と直交する軸のまわりでわずかに回動すること
ができる。中心ラジアル面の弓形コイルが選択的に励起
すると、この弓形コイルによって対物レンズを径方向に
移動させることができる。外側ラジアル面のコイルだけ
が光ビームが光スポットに集束させるために用いられ、
中心ラジアル面のコイルが必要に応じて外側ラジアル面
のコイルと組み合わされて対物レンズを整列させるため
に用いられ、走査されるべき光ディスクの記録トラック
に追従させる。この結果、対物レンズの光軸の傾動及び
対物レンズの平行移動の両方を利用できるので、対物レ
ンズが光軸方向に大幅に変位しても十分に広い範囲に亘
ってトラッキング制御することができる。
光軸方向に持ち上げる一定の力を対物レンズに作用さ
せるため、２個の外側ラジアル面のコイル組として結合
された弓形コイル間には、ある小さな距離が必要とな
る。本発明では、中心ラジアル面の弓形コイルの光軸方
向の寸法が端部領域の弓形コイルの光軸方向の寸法より
も一層大きい特徴を有している。
このようなコイル形態とすることにより、鎖交磁束数
を有効に増大させることができ、大きく且つ一定の光軸
方向及び径方向の力を対物レンズに作用させることがで
き、対物レンズを瞬時に移動させることができる。この
構成により中心ラジアル面に多数のコイルを配置して調
整することができ、走査装置に組み込まれているサーボ
系の感度を改善できる別の利点が達成される。
走査すべき情報キャリヤ面の記録トラックに放射ビー
ムを入射させると共にこの放射ビームの入射を制御する
光学式走査装置であって、光軸を有する対物レンズ装置
と、前記情報キャリヤに対する対物レンズ装置の位置を
連続的に補正する電磁駆動アクチュエータ装置とを具
え、対物レンズ装置が、放射ビームを集束させて前記情
報キャリヤ面上に走査スポットを形成する対物レンズを
有し、アクチュエータ装置が前記対物レンズ装置用の対
物レンズホルダを有し、この対物レンズホルダが永久磁
石材料から成る移動可能な環状磁性体を有し、この環状
磁性体が前記光軸に対して同軸状に配置されると共に軸
方向の反対側にそれぞれ磁極を有し、前記アクチュエー
タ装置が固定された複数のコイルを具え、これらコイル
が、前記環状磁性体が中心位置にある場合環状磁性体の
光軸方向の両側にそれぞれ位置する外側ラジアル面内に
配置されると共に空隙を介して環状磁性体と磁気的に協
働、各外側ラジアル面のコイルが前記磁性体と同軸状に
延在する環状コイルの形態をなし、前記外側ラジアル面
間の少なくとも１個の中央ラジアル面に少なくとも３個
の弓形コイルを配置し、これら弓形コイルが、前記磁性
体の円周方向に見て互いに隣接する光学式走査装置にお
いて、 前記弓形コイルが前記磁性体の軸方向に見て並置され
たコイル組とされ、これらコイル組の個々のコイルが前
記磁性体の円周方向に延在する２個の作動コイル部分を
有し、一方の作動コイル部分が前記磁性体と径方向に隣
接するように位置すると共に磁性体の軸線に対して傾斜
した別のコイル部分により他方の作動コイル部分に接続
し、前記作動コイル部分が磁性体の関連する磁極と対向
することを特徴とする。本例の場合、構成が若干複雑に
なるが、高効率で径方向駆動を行うことができる。
多数の外方に突出する突起部を有するトロイダルコイ
ルを用い、弓形コイルの他方の作動コイル部分がこれら
突起部を経て延在する構成とすれば、特に有利である。
この実施例に用いる弓形コイルは、弓形コイルの一番大
きな部分が磁界の有効領域に配置されることができるよ
うに設計されると共に対物レンズ支持部材に対して整列
させる。
別の実施例では、少なくとも３個の弓形コイルが各外
側ラジアル面に配置され、磁性体が対向磁化され軸方向
の互いの頂部に配置された２個のリング状部分から構成
され、リング状の磁性体が中心ラジアル面で環状コイル
によって囲まれている特徴を有している。
中心ラジアル面に環状コイルを配置することにより、
この領域の径方向磁界を用いてフォーカシング用の光軸
方向の力を作成することができる。従って、この光学式
走査装置においては光軸方向の力と径方向の力とを簡単
な方法で分離させることができる。
弓形コイルが外側ラジアル面に配置されているので、
力ベクトルの光軸方向の作用点が磁性体の重心の外側に
位置することになる。従って、前述した３本の座標軸に
沿う３種の移行運動とは別に、これら座標軸の２本の軸
のまわりの回動も行なうことができる。
本発明の別の実施例では、磁性体が２個のリング部分
で構成され、これらリング部分の間に中間リングを挿入
する。この中間リングは弱磁性材料又は非磁性材料で構
成することができる。この構成により調整動作を分離し
改善することができる。
更に、別の実施例では、中間リングが永久磁石材料で
構成されると共に径方向に磁化されている。これによ
り、コイルに作用する磁界を制御する効果が増大する。
更に、別の実施例では、磁性体が全体としてリング部
分のＮ極が中間リング上に位置すると共に中間リングの
Ｎ極がその外側壁に位置するように磁化する。
本発明の別の実施例は、磁性体が全体として、リング
部分のＮ極が光軸方向の外側端部に位置すると共に中間
リングのＮ極がその内側壁に位置することを特徴とす
る。このように構成すれば、装置の所望の特性を改善で
きると共に寄生特性を減少させることができる。
本発明の別の実施例では、複数のコイルを回路基板上
の薄層導体として個々のラジアル面に配置している。こ
れにより、設計技術が大幅に簡単化される。
本発明の別の好適実施例によれば、磁性体が径方向に
互いに反対方向に磁化されている２個のリング部分で構
成されている。これにより、光軸方向成分の磁界に比べ
て径方向成分の磁界を増大することができる。この場
合、光軸方向に磁化している中間リングをリング部分の
間に配置すれば好適である。この方法によって光軸方向
の磁界と径方向の磁界とを一層明確に分離することがで
きる。これにより、寄生力及び寄生トルクを良好に制御
することができる。
以下図面に基き本発明を詳細に説明する。
第１図による走査装置は、例えばレーザダイオードの
ような光源１、コリメータレンズ３及び光軸5Aを有する
対物レンズ５を具え、対物レンズ５を後述する電磁駆動
装置の対物レンズ支持装置７内に配置する。コリメータ
レンズ３及び対物レンズ５は複数個のレンズ素子を有し
ているが、好ましくは少なくとも１個の非球面の屈折面
を有する単一レンズ素子で構成する。この試験用の装置
においては、対物レンズ系はレプリカ法によって製造さ
れたただ１個の対物レンズを有し、この対物レンズには
位置検出のためリング状ミラー９が具えられている。
尚、ここでは位置検出について詳細な説明は省略する。
このような位置検出装置はドイツ国特許出願第8501665
号に記載されている。
光源１から発した発散光束ｂは、コリメータレンズ３
により対物レンズ５の開口を完全に満す平行光束とす
る。対物レンズ５はこの光ビームをディスク状情報キャ
リヤ13の情報面11内において例えば１μｍの回折限界ス
ポットＶに集束する。この情報キャリヤ13は、その一部
分が第１図において半径方向断面で示されている。情報
は、間に中間領域が存在する光学的に検出可能な複数の
情報領域で構成する。ビームｂ′が情報キャリヤ13の透
明基体を通過して情報面11に到達するため、情報面11は
情報キャリヤ13の表面に接近させることが望ましい。ビ
ームを光源１方向に反射させるため、情報面11は放射反
射とすることが望ましい。
情報キャリヤが回転する場合情報面11で反射したビー
ムは、実際には読み取るべきトラックの順次の情報領域
及び中間領域によって時間と共に変調される。変調ビー
ムを光源から放射した光ビームと分離するため、プリズ
ムの形態をした分離素子19を光路内に配置し、分離面21
により反射ビームの少なくとも１部分を光検出器23に向
けて反射する。光検出器23は変調されたビームを電気信
号に変換し、既知の方法で処理して情報キャリヤ13に記
録した情報に基く信号とし、この信号を別の方法で処理
して可視又は可聴情報とする。
第１図の右側に、点Ｍに原点０を有すると考るべき直
交座標系XYZを示す。Ｚ軸はビームｂの主光線に一致さ
せる。Ｚ軸は光軸方向に延在し、この方向はビームｂを
光スポットＶに集束させるために対物レンズを移動させ
るべき方向となる。Ｘ軸及びＹ軸は情報キャリヤの回転
軸に関して径方向及び接線方向にそれぞれ延在する。光
スポットＶは回転情報ディスクのトラックにできるだけ
正確に追従しなければならないため、対物レンズ５がＸ
軸及びＹ軸のまわりの回転と共にＸ軸及びＹ軸に沿って
直線的に移動できることが必要である。対物レンズのＺ
軸方向の移動はフォーカシング移動としても知られてお
り、他の方向の移動はトラック追従移動及び時間誤差補
正移動として知られている。
第２図から第７図は本発明による走査装置に用いるい
くつかの電磁駆動装置を詳細に示す。原理的に駆動装置
は自在に吊り下げられたリング状磁性体と、この磁性体
のまわりに配置されていいる複数の固定コイルとからそ
れぞれ構成され、これらコイルは光軸方向に平行な３個
の領域を以て構成されている。
磁性体はリング状又はスリーブ形状をなし、永久磁石
材料から作られる。磁性材料としては、ネオジム−鉄−
ボロンやサマリュウム−コバルトのような高エネルギ材
料が好適である。関連する領域内のコイルは磁性体の磁
界の特定部分に位置している。対物レンズが寄生共振を
生ずることなく上述した所望の移動を行なうには、対物
レンズが駆動装置内に磁気的に装着され、走査装置の他
の部材と物理的に接触してはならない。
第２図、第３図及び第４図は、第４図の矢印で示すよ
うに光軸方向に磁化した磁性体200を有する駆動装置を
示す。この矢印は磁性体200の軸方向の端部に南極Ｚ及
び北極Ｎが形成されていることを意味する。磁性体200
は、保持リング202と共に対物レンズ５を支持する対物
レンズ支持部材７を構成する。３個のコイル組204,205
及び206は支持プレート208上に磁性体200のまわりに同
軸的に固定されている。各コイル組は少なくとも３個の
バナナ形状の弓形のコイルを有している。コイル組204,
205及び206は磁性体200に対して半径方向に延在し光軸
方向に偏位した３個のラジアル面に沿って配置され、実
際には光軸方向の外側の２個のラジアル面Ｉ及びIIとこ
れらのラジアル面の間に位置するラジアル面IIIに沿っ
て配置されている。上述した面Ｉ〜IIIは対物レンズ５
と共に第４図に示す。対物レンズ５はコイル組に対して
Ｚ軸方向すなわち光軸方向に沿って移動することがで
き、この対物レンズ５を第４図の中心位置に示す。対物
レンズは、この中心位置から上向き及び下向きに移動す
ることができる。対物レンズ５の中心位置において外側
のラジアル面Ｉ及びIIに磁性体200の対向磁極Ｎ及びＺ
がそれぞれ存在する。各コイル組204,205及び206の弓形
コイルの数は３個に限定されず、４個又は４個以上とす
ることができる。
中心ラジアル面IIIのコイル組206の弓形コイルの光軸
方向の寸法は、コイル組204及び205の弓形コイルよりも
大きくすることが望ましい。コイル組204,205及び206の
弓形コイルは作動コイル部分204a,205a及び206a,すなわ
ち磁性体200が形成する磁界の有効部分内において磁性
体200に最も接近する部分をそれぞれ有している。従っ
て、磁性体200の磁界の磁力線は、ラジアル面Ｉ及びII
内のコイル組204及び205の作動コイル部分204a及び205a
の位置においては主と径方向に延在することになる。こ
のことは、ラジアル面Ｉ及びIIのコイル全体に亘って電
流を流した場合磁性体200に対して光軸方向に向く力を
作用させることができることを意味する。従って、コイ
ル組204及び205は対物レンズ５をＺ軸方向にフォーカシ
ング駆動するのに極めて好適である。一方、中心ラジア
ル面IIIのコイル組206の作動コイル部分206aは、磁性体
が形成する磁界の磁力線が主に光軸方向に沿って延在す
る部分内に位置する。従って、電流がこれらのコイルを
流れる場合磁性体200には径方向に向く力が作用するこ
とになる。従って、中心領域IIIのコイル組206の弓形コ
イルを励起させて対物レンズ５をＸ軸及びＹ軸に沿って
直線的に移動させることによりトラック追従及び時間補
正を有効に行なうことができる。外側ラジアル面Ｉ及び
II内のコイル組204及び205の弓形コイルを別の方法で励
起させれば、磁性体200にモーメントを伝達させること
もできる。このことは、この駆動装置はある限定された
角度でＸ軸又はＹ軸を中心にして対物レンズを傾けるた
めに用いることができ、対物レンズの別のトラック追従
及び時間補正も行なうことができることを意味する。
第５図に示す駆動装置は上述した駆動装置とほぼ同様
であり、簡単に説明する。同様に、この駆動装置には磁
性体200が装着され、この磁性体内で支持部材202が対物
レンズ５に固定されている。しかし、本例では駆動装置
には４個のラジアル面内に４組の弓形コイルが装着さ
れ、２個のラジアル面は上述した外側ラジアル面Ｉ及び
IIに対応すると共に他の２個のラジアル面は上述した中
心ラジアル面IIIと対応している。コイル組204及び205
は上述した方法で外側ラジアル面Ｉ及びII内に配置され
ている。本例の駆動装置は中心ラジアル面のコイル組の
形態が前述した駆動装置と相異しており、各中心ラジア
ル面には３個または必要に応じてそれ以上の個数のコイ
ルから成る２個のコイル組206が装着されている。コイ
ル組206の間に光軸方向のスペーサを装着することがで
きる。
第６図及び第７図は本発明による電磁駆動装置を示す
ものであり、この駆動装置は、外側ラジアル面のコイル
が上述した駆動装置とは相異している。この駆動装置は
光軸方向に磁化した可動磁性体200を有し、この磁性体2
00に対物レンズ５を支持するための支持部材202が固定
されている。各実施例のように、Ｚ軸と直角方向に延在
する３個の平行ラジアル面に沿って固定コイルが配置さ
れている。各外側ラジアル面Ｉ及びIIにトロイダルコイ
ル604が磁性体200のまわりに同軸的に配置されている。
このトロイダルコイル604は整列しているので、磁性体2
00が形成する磁界の磁力線はトロイダルコイル604の位
置においては主に径方向に延在する。トロイダルコイル
604が励起すると、これによって光軸方向の力が磁性体2
00に作用する。従って対物レンズ５のフォーカシング調
整は環状コイル604及び605の作用によって行なうことが
できる。環状コイル604と605の間の中心ラジアル面III
にバナナ形状をした弓形コイルから成る２組のコイル組
606をある距離だけ離間して配置する。且つコイル組は
３個又は４個の弓形コイルを有し、これらコイルは複数
組で磁性体200のまわりに空隙を以てリング状に延在す
る。
弓形コイルは、磁性体200の磁力線が光軸方向に延在
する磁界領域内に位置する。このことは、弓形コイルが
励起する場合主に径方向に向く力が磁性体200に作用す
ることを意味する。従って、弓形コイル組606は対物レ
ンズをＸ軸及びＹ軸に沿って直線的に移動させることが
できる。更に、弓形コイルを選択的に励起させることに
より対物レンズを傾動させることができる。
経済的に極めて安価な電磁駆動装置を第８図及び第９
図に示す。この駆動装置は、可動部分に関する限り上述
した装置と同一であるが、固定部分に特別の設計が施さ
れている。本例でも、コイルはＺ軸と直交する３個の平
行ラジアル面に沿って配置されているが、しかし本例で
は外側ラジアル面Ｉ及びIIのコイルと中心ラジアル面II
Iのコイルとを第９図に示すように、ある程度オバーラ
ップさせる。２個の外側ラジアル面Ｉ及びIIにはトロイ
ダルコイル804及び805をそれぞれ配置する。
環状コイル804及び805の位置において光軸方向に磁化
した磁性体の磁界の磁力線は上述した実施例のように主
に径方向に延在し、従ってこれらコイルの目的は対物レ
ンズをＺ軸に沿って駆動させることにある。
中心ラジアル面IIIに２組の翼状の弓形コイル806を光
軸方向に離間して配置する。各コイル組は３個又は４個
のコイルで構成するのが望ましく、全てのコイルは一緒
になって磁性体のまわりで幾分閉じた貝殻状をなしてい
る。弓形コイル806を特別の形状とすることにより、各
コイルは共に磁界中に位置する２個の作動コイル部分80
6a及び806bを有することになる。作動コイル部分806a及
び806bの位置は、これら作動コイル部分の位置において
磁力線が主に光軸方向に向くようにする。このように配
置することにより、急激でしかも大きな対物レンズのト
ラック追従及び時間補正移動を行なうことができる。コ
イル806の作動コイル部分間に位置するコイル部分を突
起部804a及び805a経て延在させることにより、上述した
ようにコンパクトな構造とすることができる。
第10図から第13図において線図的に示す光学式走査装
置は、線図的に示す永久磁石本体300を有している。対
物レンズ支持部材として作用するリング状の磁性体300
はコイル系の内に吊り下げられている。この吊下方法に
ついて詳細な説明は省略する。本例では、コイル組を２
組の弓形コイル組305を以て構成し、これら２組のコイ
ル組を磁性体303の光軸方向の端部311及び313の外側ラ
ジアル面307及び309内に配置する。永久磁性体303のま
わりにその中心位置にトロイダルコイル316が位置す
る。磁性体303は、その中心315において分割されてい
る。２個のリング部分303a及び303bは光軸方向に互いに
反対向きに磁化されている。このことは、第10図におけ
る反対向きの矢印317a及び317bによって明確に示されて
いる。
第10図に示す磁力線319は、磁性体の中心領域315に磁
力線がほとんど本体の軸線323に対する径方向に沿って
延在する磁力線領域321があることを意味している。一
方、端部311及び315の領域には本体の軸線323に対して
主に光軸方向に向く磁力線領域325が存在する。これら
の好ましい磁力線パターンを有する領域は個々のタイプ
のコイルにより個別に、すなわち一方では弓形コイル30
5により、他方においてはリング状コイル316によって主
に作動させられ、対物レンズ支持部材すなわち永久磁石
本体303を調整するために用いられる。リング状コイル3
16を励起することにより図面中符号Ｚで示す光軸方向に
磁性体303を調整することができる。弓形コイル305を励
起すると、磁性体303は径方向、すなわち第12図のＸ軸
及びＹ軸方向に調整されることができる。
第12図は４個の弓形コイル305から成るコイル組を平
面として示す。個々の弓形コイル305はフラットコイル
として設計され、磁性体303のまわりに互いに隣り合っ
て配置されている。第10図に明確に示すように、同軸状
に配置した各個々の弓形コイル305についてコイル断面
部305a及び305bに流れる電流を互いに反対方向とする。
このことは、個々のコイル部分305a及び305bに流れる電
流が磁界に対して反対方向に作用することを意味する。
これによって作用力が弱められてしまう。この欠点を補
なう最良の方法は、外側コイル断面部分305bを内側コイ
ル断面部分305aからできるだけ離すことである。
第11図は、第10図の光学式走査装置を別に線図的に示
す。第10図に示すように、弓形コイル305は軸方向の端
部311及び313に位置し、トロイダルコイル316は磁性体3
03の中心315の領域に位置する。
第10図におけるリング状の磁性体の軸方向の長さは比
較的小さいが、一方第11図及び第12図における磁性体の
軸方向の長さは一層大きい。しかし、この差異は単に図
面を明瞭なものとするのにすぎない。本質的に磁性体は
軸方向に比較的短く（例えば約５〜6mm）、従って光学
式走査装置は極めてフラットであり、この結果フラット
な装置に組み込むのが特に容易になる。個々のラジアル
面の全てのコイルは、例えば回路基板上の薄層板として
配置されることができる。
第10図から第12図に示す光学式走査装置は５軸アクチ
ュエータとして作動する。磁性体303は、リング状コイ
ル316によりＺ軸に沿って光軸方向に調整されることが
できる。弓形コイル305の光軸方向にも作用するわずか
な成分は別にして、これら弓形コイル305は磁性体303を
Ｘ軸及びＹ軸方向に径方向調整を行なう作用を有してい
る。個々のコイル組の弓形コイルが軸方向端部において
別々に作動する場合、３方向の移動とは別に２軸方向の
回動、すなわちＸ軸を中心にする回動及びＹ軸を中心に
する回動を行なうこともできる。これら５種類の調整に
よって対物レンズを全ての所望の位置に完全に調整して
情報キャリヤを完全に走査し又は情報キャリヤに完全に
書き込むことができる。
磁性体303′（第14図）の２個のリング部分303a及び3
03bは、互いに直接隣接させる必要はない。ラジアル領
域の磁界の形態を改善するためには、弱磁性材料又は非
磁性材料の中間リング303cを永久磁石リング303aと303b
との間に配置することができる。中間リング303cを永久
磁石で構成する場合には、径方向に磁化させることが望
ましい。全磁性体303′の磁化方向は、リング部分303a
及び303bのＮ極が中心リング303cの方向に向くと共に中
間リング303cのＮ極がスリーブの外側壁に向くように選
択する。
磁性体303″の別の実施例でも中間リング303c″を組
み込んでいる（第15図）。本例ではリング部分303a″及
び303b″は、これらのＮ極が光軸方向の外側端部311及
び313に位置するのに対して、中間リング303c″のＮ極
が内側壁327方向に向くように磁化させる。このように
構成すれば、一方の又は他方の軸、又は２本の軸におけ
る調整特性を良好なものとすることができる。
従って、所望の特性（例えば、作動範囲）を改善する
ことができると共に寄生的な特性を低減することができ
る。
第16図において、磁性体303は互に光軸方向の頂部
に配置した２個のリング部分303a及び303bから構成
されている。リング部分303a及び303bは径方向に互
いに反対方向に磁化されている。図示しない情報キャリ
ヤに対して上側のリング部分303bのＮ極はこのリング
部分303bの内側壁に沿っており、下側リング部分303a
のＮ極はこのリング部分の外側壁333に位置する。
第17図は、永久磁石スリーブ303′のリング部分303
a′と303b′との間に配置され光軸方向に磁化した
別の中間リング303c′を示す。情報ディスクがスリー
ブ303′上方に位置すると考えた場合、上側リング303
b′は径方向に内側壁331に向いて磁化し（Ｎ極が内側
壁331に位置する）、下側リング303a′は径方向に外
側壁333に向いて磁化している（Ｎ極が外側壁333に位置
する）。光軸方向に磁化した中間リング303c′のＮ極
は、この中間リング303c′の情報ディスクから離れた
端部335に位置する。この磁化形態は反転させることも
可能である。
以上説明したように、本発明によれば、３個のラジア
ル面の各々に複数のコイルから成るコイル組をそれぞれ
配置しているので、対物レンズのトラッキング方向の平
行移動によるトラッキング制御及び対物レンズの光軸の
光ビームに対する傾動によるトラッキング制御の両方を
利用することができるので、トラッキング制御できる範
囲が一層拡大されると共に、対物レンズが光軸方向に変
位しても十分に広い範囲に亘ってトラッキング制御する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による走査装置の一例の構成を示す線
図、 第２図は本発明による駆動装置の第１実施例を示す分解
斜視図、 第３図は第２図に示す駆動装置の上面図、 第４図は第２図のIV-IV線断面図、 第５図は本発明による走査装置の駆動装置の第２実施例
を示す分解斜視図、 第６図は本発明による走査装置の第３実施例を示す分解
斜視図、 第７図は第６図に示す駆動装置の長手方向断面図、 第８図は本発明による走査装置の駆動装置の第４実施例
を示す分解斜視図、 第９図は第８図に示す駆動装置の長手方向断面図、 第10図は本発明による光学式走査装置の別の実施例の断
面図、 第11図は第10図に示す光学式走査装置を示す別の断面
図、 第12図は第10図及び第11図に示す４個の弓形コイルから
成るコイル組を示す上面図、 第13図は第10図から第12図に示す光学式走査装置を示す
線図、 第14図は磁性体の変形例を示す断面図、 第15図は磁性体の別の変形例を示す断面図、 第16図及び第17図は光学式走査装置の磁性体の別の変形
例を示す断面図である。 １……光源、３……コリメータレンズ、５……対物レン
ズ、７……対物レンズ支持部材、９……ミラー、11……
情報面、13……情報キャリヤ、19……分離素子、21……
分離面、23……光検出器、200,300,303……磁性体、202
……支持部材、204,205,206……コイル組、208……支持
プレート、303a,303b……リング部分、303c……中間リ
ング、305……弓形コイル、316……リング状コイル、60
4,605,804,805……環状コイル、606,806……弓形コイル
組
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レオンハルド・ホンドス ドイツ連邦共和国 5100 アーヘン フ ランドリシェ シュトラーセ 50 (72)発明者 カール−ハンス・メイヤー ドイツ連邦共和国 5100 アーヘン ネ ルシェイダー ヴェーク 34 (72)発明者 ロベルト・ネストル・ヨセフ・ファン・ スルイス オランダ国5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ１ (72)発明者 ヘラルド・エドゥワルド・ファン・ロス マレン オランダ国5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ１ (56)参考文献 特開 昭59−72658（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−61927（ＪＰ，Ａ)

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】走査すべき情報キャリヤ面の記録トラック
    に放射ビームを入射させると共にこの放射ビームの入射
    を制御する光学式走査装置であって、光軸を有する対物
    レンズ装置と、前記情報キャリヤに対する対物レンズ装
    置の位置を連続的に補正する電磁駆動アクチュエータ装
    置とを具え、対物レンズ装置が、放射ビームを集束させ
    て前記情報キャリヤ面上に走査スポットを形成する対物
    レンズを有し、アクチュエータ装置が前記対物レンズ装
    置用の対物レンズホルダを有し、この対物レンズホルダ
    が永久磁石材料から成る移動可能な環状磁性体を有し、
    この環状磁性体が前記光軸に対して同軸状に配置される
    と共に光軸方向の反対側にそれぞれ磁極を有し、前記ア
    クチュエータ装置が固定された複数の弓形コイルを具
    え、これら弓形コイルのうち前記環状磁性体の光軸方向
    の両端側にそれぞれ位置する少なくとも３個のコイル
    が、前記環状磁性体が光軸方向の中心位置にあるとき、
    光軸方向の外側にそれぞれ位置する各外側ラジアル面に
    それぞれ配置され、これらコイルが、前記環状磁性体と
    対向する作動部分により空隙を介して磁性体と磁気的に
    協働する光学式走査装置において、 さらに、少なくとも３個の弓形コイルを前記２個の外側
    ラジアル面間の少なくとも１個の中央ラジアル面内に配
    置し、これら各弓形コイルが、前記環状磁性体と対向す
    ると共にこの環状磁性体の円周方向に沿って延在する作
    動コイル部分及び環状磁性体から離れた側に位置するコ
    イル部分とを具えると共に、前記環状磁性体の円周方向
    に見て互いに隣接することを特徴とする光学式走査装
    置。
  2. 【請求項２】前記中央ラジアル面に位置する弓形コイル
    が、外側ラジアル面に位置するコイルの光軸方向の寸法
    よりも大きい光軸方向の寸法を有することを特徴とする
    特許請求の範囲第１項に記載の光学式走査装置。
  3. 【請求項３】走査すべき情報キャリヤ面の記録トラック
    に放射ビームを入射させると共にこの放射ビームの入射
    を制御する光学式走査装置であって、光軸を有する対物
    レンズ装置と、前記情報キャリヤに対する対物レンズ装
    置の位置を連続的に補正する電磁駆動アクチュエータ装
    置とを具え、対物レンズ装置が、放射ビームを集束させ
    て前記情報キャリヤ面上に走査スポットを形成する対物
    レンズを有し、アクチュエータ装置が前記対物レンズ装
    置用の対物レンズホルダを有し、この対物レンズホルダ
    が永久磁石材料から成る移動可能な環状磁性体を有し、
    この環状磁性体が前記光軸に対して同軸状に配置される
    と共に軸方向の反対側にそれぞれ磁極を有し、前記アク
    チュエータ装置が固定された複数のコイルを具え、これ
    らコイルが、前記環状磁性体が中心位置にある場合環状
    磁性体の光軸方向の両側にそれぞれ位置する外側ラジア
    ル面内に配置されると共に空隙を介して環状磁性体と磁
    気的に協働、各外側ラジアル面のコイルが前記磁性体と
    同軸状に延在する環状コイルの形態をなし、前記外側ラ
    ジアル面間の少なくとも１個の中央ラジアル面に少なく
    とも３個の弓形コイルを配置し、これら弓形コイルが、
    前記磁性体の円周方向に見て互いに隣接する光学式走査
    装置において、 前記弓形コイルが前記磁性体の軸方向に見て並置された
    コイル組とされ、これらコイル組の個々のコイルが前記
    磁性体の円周方向に延在する２個の作動コイル部分を有
    し、一方の作動コイル部分が前記磁性体と径方向に隣接
    するように位置すると共に磁性体の軸線に対して傾斜し
    た別のコイル部分により他方の作動コイル部分に接続
    し、前記作動コイル部分が磁性体の関連する磁極と対向
    することを特徴とする光学式走査装置。
  4. 【請求項４】前記環状コイルが径方向の外方に向けて突
    出する複数のコイル部分を有し、これら突出するコイル
    部分を経て前記弓形コイルの別のコイル部分が延在する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の光学式
    走査装置。
  5. 【請求項５】前記磁性体が、径方向反対向きに磁化した
    ２個の環状部材を有することを特徴とする特許請求の範
    囲第３項に記載の光学式走査装置。
  6. 【請求項６】前記環状部材の間に光軸方向に磁化した中
    間リングを配置したことを特徴とする特許請求の範囲第
    ５項に記載の光学式走査装置。
  7. 【請求項７】再生されるべき情報キャリヤと対向する前
    記環状部材が径方向内向き（Ｎ極が内側に位置する）に
    磁化され、他の環状部材が径方向外向き（Ｎ極が外側に
    位置する）に磁化され、前記中間リングが前記情報キャ
    リヤから離れた側で軸方向に磁化（Ｎ極が情報キャリヤ
    から離れる）されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第６項に記載の光学式走査装置。
  8. 【請求項８】再生されるべき情報キャリヤと対向する環
    状部材を径方向内向き（Ｎ極が内側に位置する）に磁化
    し、他方の環状部材を径方向外向き（Ｎ極が外側に位置
    する）に磁化し、前記中間リングが、前記情報記録ディ
    スクから離れた側において光軸方向に沿って磁化した
    （Ｎ極がディスクから離れるように）ことを特徴とする
    特許請求の範囲第６項に記載の光学式走査装置。」
  9. 【請求項９】走査すべき情報キャリヤ面の記録トラック
    に放射ビームを入射させると共にこの放射ビームの入射
    を制御する光学式走査装置であって、光軸を有する対物
    レンズ装置と、前記情報キャリヤに対する対物レンズ装
    置の位置を連続的に補正する電磁駆動アクチュエータ装
    置とを具え、この対物レンズ装置が、放射ビームを集束
    させて前記情報キャリヤ面上に走査スポットを形成する
    対物レンズを有し、アクチュエータ装置が前記対物レン
    ズ装置用の対物レンズホルダを有し、この対物レンズホ
    ルダが永久磁石材料から成る移動可能な環状磁性体を有
    し、この環状磁性体が前記光軸に対して同軸状に配置さ
    れると共に光軸方向に反対側にそれぞれ磁極を有し、前
    記アクチュエータ装置が、中央位置にある磁性体の光軸
    方向の外側の２個の外側ラジアル面に配置されると共に
    磁性体と対向する作動部分により空隙を介して磁性体と
    磁気的に協働する固定されたコイルを具え、少なくとも
    ３個の弓形コイルが前記外側ラジアル面に配置され、前
    記磁性体が２個の互いに反対向きに磁化され光軸方向に
    積層された環状部材を具える光学式走査装置において、
    前記環状の磁性体を、前記２個の外側ラジアル面間の少
    なくとも１個の中央ラジアル面内の環状コイルにより包
    囲したことを特徴とする光学式走査装置。
  10. 【請求項１０】前記磁性体が２個の環状部材を具え、こ
    れら２個の環状部材の間に中間リングを配置したことを
    特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の光学式走査装
    置。
  11. 【請求項１１】前記中間リングを軟磁性材料で構成した
    ことを特徴とする特許請求の範囲第10項に記載の光学式
    走査装置。
  12. 【請求項１２】前記中間リングを非磁性材料で構成した
    ことを特徴とする特許請求の範囲第10項に記載の光学式
    走査装置。
  13. 【請求項１３】前記中間リングを永久磁性材料で構成す
    ると共に径方向に磁化したことを特徴とする特許請求の
    範囲第10項に記載の光学式走査装置。
  14. 【請求項１４】前記磁性体を、全体として前記環状部材
    のＮ極が前記中間リングと対向しこの中間リングのＮ極
    がその周辺に位置するように磁化したことを特徴とする
    特許請求の範囲第10項に記載の光学式走査装置。
  15. 【請求項１５】前記磁性体を、全体として前記環状部材
    のＮ極が光軸方向の外側に位置し前記中間リングのＮ極
    がその内側壁部に位置するように磁化したことを特徴と
    する特許請求の範囲第10項に記載の光学式走査装置。
  16. 【請求項１６】前記コイルを、プリント回路基板の平坦
    な導体パターンとして個々のラジアル面内に配置したこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の光学式走
    査装置。
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