JPH08306047A - 光学的記録のためのシークアクチュエータ - Google Patents

光学的記録のためのシークアクチュエータ

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JPH08306047A
JPH08306047A JP8097265A JP9726596A JPH08306047A JP H08306047 A JPH08306047 A JP H08306047A JP 8097265 A JP8097265 A JP 8097265A JP 9726596 A JP9726596 A JP 9726596A JP H08306047 A JPH08306047 A JP H08306047A
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JP
Japan
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carriage
mass
center
objective lens
optical axis
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Pending
Application number
JP8097265A
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English (en)
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Kurt Walter Getreuer
ワルター ゲトリュアー カート
Leonardus Johannes Grassens
ヨハネス グラッセンズ レオナルダス
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Discovision Associates
Original Assignee
Discovision Associates
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】トラッキング動作又は合焦動作中に好ましくな
い運動を生じない光学的情報読取／書込装置を得る。 【解決手段】光学的に情報を読み取る又は書き込む装置
において、光学的ディスクの回転軸線に直交する経路に
沿って移動可能のキャリッジ106と、直交経路に沿って
キャリッジを駆動し、キャリッジ及びこのキャリッジの
取付部分によりキャリッジ質量の中心を画定するキャリ
ッジドライブ142,144と、光軸Ｏ及びレンズ質量中心と
を有する対物レンズ122と、キャリッジに対して移動可
能な対物レンズホルダ210と、対物レンズホルダを駆動
して対物レンズを光軸に沿って移動させ、対物レンズホ
ルダ210と一緒に微調整モータ質量の中心を画定し、キ
ャリッジ106の質量中心及びレンズ122の質量中心を光軸
にほぼ一致させる合焦ドライブ116とを具える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的ディスク記
録装置、特に、光学的ディスクプレーヤ及びレコーダに
合焦、トラッキング、及びランダムアクセスする電磁キ
ャリッジ及びアクチュエータ組立体に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】合焦したレーザビームを使用して情報を
記録したりまた瞬時に再生する光学的データ記憶装置は
コンピュータ大容量記憶装置業界では極めて魅力的であ
る。このような光学的データ記憶装置は、情報媒体、最
も一般的には光学的ディスクに記憶したデータを極めて
高密度の極めて大容量記憶及び迅速ランダムアクセスを
可能にする。このような光学的ディスク記憶装置におい
て、データの読み取り及び書き込みは、２個の個別の強
度で機能する単独のレーザ光源を使用して行うことがよ
くある。いずれかの動作中、レーザ光源から出射する光
は、光学的ディスク上の特定の焦点ポイントに光ビーム
を集束させる対物レンズを通過する。データ検索中、レ
ーザ光は記録媒体上に合焦させ、データ記憶媒体の情報
によって変化を受ける。この光をディスクから反射さ
せ、対物レンズを逆行させて光検出器に進入させる。記
録した情報を伝送するのはこの反射した信号である。情
報をメモリに書き込んだり又は読み取ったりするとき、
対物レンズ及び出射する合焦ビームを適正なトラックの
中心に精密に合焦させ、情報を正確に書き込みまた検索
することができるようにすることは特に重要である。
【０００３】ディスクに記憶した情報を精密に読み取る
には、対物レンズを合焦方向即ち、Ｚ軸方向（ディスク
面に直交する方向）に移動させてレーザビームをディス
クの精密位置に小さい光点として合焦させ、情報の書き
込み又は検索を行い、また対物レンズをトラッキング方
向即ち、Ｙ軸方向（半径方向方向）に移動させてビーム
をディスク上の所要の情報トラックの正確な中心に位置
決めできることが必要である。合焦及びトラッキング補
正は対物レンズを、レンズの光軸の方向又は光軸に直交
する方向の双方に移動させて合焦又はトラッキングを行
う。
【０００４】このような装置において、対物レンズの合
焦方向及びトラッキング方向の位置決めは、制御装置に
よって調整するのが一般的である。アクチュエータは対
物レンズを支持し、またフィードバック制御装置からの
位置補正信号を対物レンズの運動に変換する。好適に
は、媒体の十分小さい領域に光を合焦させるのに失敗し
たとき、所定量の情報を記憶するのに使用しているディ
スクの一部が大きくなり過ぎる即ち、読み取っているデ
ィスク領域が広くなり過ぎる結果となる。同様に、レー
ザ光の精密なトラッキング制御に失敗すると、間違って
いる位置に記憶されている情報を読み取ることになる即
ち、間違った位置の情報を読み取ることになる。
【０００５】合焦を行うためＺ軸に沿って平行移動さ
せ、またトラッキングを行うためＹ軸に沿って平行移動
させることの他に、それぞれ読み取り及び書き込み動作
の精度を低下させ、従って、装置の正常な動作中に好ま
しくない少なくとも４個の動作モードがアクチュエータ
にはある。これら好ましくない動作モードは、Ｘ軸（Ｙ
軸方向及びＺ軸方向の双方に直交する軸線）の周りの回
転即ちピッチと、Ｚ軸の周りの回転即ちヨーと、Ｙ軸の
周りの回転即ちロールと、Ｘ軸に沿う直線運動即ち、正
接方向移動である。これらの方向の動作は、キャリッジ
及びアクチュエータのうちの少なくとも一方に作用する
モータ力及び反作用力によって生ずることが多い。これ
らモードは、代表的には、トラッキング動作又は合焦動
作中に好ましくない運動を生じ、従って、光学的ディス
クに対する対物レンズの誤整列を引き起こす。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、光学
的情報媒体に対する情報の読み取り又は記録を光学的に
行う装置によって従来技術の装置の欠点を解決するにあ
り、装置の構成要素の相対位置、情報を情報媒体から読
み取る対物レンズのトラッキング及び合焦のための力の
大きさ作用ポイントの変更により、対物レンズが共振、
モータ力及び反作用力の影響を受けないようにする。こ
のことは、光学的記録においては０．０２μｍの移動は
容易にピックアップされるため重要である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】特に、本発明の態様の一
つとしては、回転軸線の周りに回転自在の光学的ディス
ク上の情報を光学的に読み取ったり又は記録したりする
装置であり、フレームと、キャリッジとキャリッジドラ
イブと、対物レンズと、対物レンズホルダと、合焦ドラ
イブとを有する。キャリッジドライブ（即ち、フレーム
に対して移動可能なキャリッジモータの一部）によりキ
ャリッジを回転軸線に対する半径方向の経路に沿ってキ
ャリッジを駆動する。対物レンズは対物レンズホルダに
取り付け、対物レンズの光軸がキャリッジ質量の質量中
心に交差する方向に０．５ｍｍの範囲に存在するように
する。ホルダはキャリッジに対して移動可能にし、対物
レンズを光軸に沿って移動させる。この移動は合焦ドラ
イブ（即ち、キャリッジに対して移動する合焦モータの
一部）によって制御し、対物レンズを光軸に沿って移動
するようホルダを駆動するようにする。この目的のため
本発明によれば、キャリッジ及びアクチュエータ組立体
を２個の質量グループに別けて考慮する。第１番目は
「微調整モータ質量」である。これは、キャリッジから
自由度のある運動が可能なように懸垂したすべての構成
要素を含む。第２番目は「キャリッジ質量」であり、微
調整モータ質量及びキャリッジによっては完全に支持さ
れていない付随の接続配線を除いてキャリッジと一緒に
移動するすべての構成要素の質量を含むものとする。
【０００８】本発明の他の態様としては、回転軸線の周
りに回転可能な光学的ディスクに対して情報を光学的に
読み取ったり又は記録したりする装置であって、微調整
トラッキングドライブ（キャリッジに対して移動する微
調整トラッキングモータの一部）を有し、対物レンズホ
ルダを駆動して光学的ディスクの回転軸線に対して半径
方向の経路に沿って対物レンズの相対位置を微調整する
ようにする。微調整モータ質量は、キャリッジ質量の質
量中心を含む光軸に平行なライン上で０．５ｍｍの範囲
内に質量中心を有するものとする。
【０００９】更に、本発明の他の態様としては、回転軸
線の周りに回転可能な光学的ディスクに対して光学的に
読み取り又は記録する装置であって、フレームと、キャ
リッジと、キャリッジドライブと、対物レンズと、対物
レンズホルダと、合焦ドライブと、微調整トラッキング
ドライブとを有し、キャリッジ質量及び微調整モータ質
量の各々が、光軸に対して０．５ｍｍの範囲内に質量中
心を有するようにする。好適には、キャリッジ質量及び
微調整モータ質量はそれぞれ互いに０．５ｍｍの範囲内
に重心を有するものとする。
【００１０】本発明の更に他の態様としては、回転軸線
の周りに回転自在の光学的ディスクに対して光学的に情
報を読み取り又は記録する装置であって、フレームと、
キャリッジと、キャリッジドライブと、対物レンズと、
対物レンズホルダと、合焦ドライブと、微調整トラッキ
ングドライブとを有し、微調整トラッキングドライブに
よって発生する力の正味中心が光軸から０．２ｍｍの範
囲内に存在するようにする。更に、本発明の観点は、光
学的ディスクに対して光学的に情報を読み取り又は記録
する装置であって、フレームと、キャリッジと、キャリ
ッジドライブと、対物レンズと、対物レンズホルダと、
合焦ドライブと、微調整トラッキングドライブとを有
し、粗トラッキングドライブによって発生する力の中心
が光軸から０．２ｍｍの範囲内に存在するものとする。
【００１１】更に、本発明の他の態様としては、光学的
ディスクに対して光学的に情報を読み取り又は記録する
装置であって、フレームと、キャリッジと、キャリッジ
ドライブと、対物レンズと、対物レンズホルダと、合焦
ドライブと、微調整トラッキングドライブとを有し、キ
ャリッジドライブにより、１対の力をキャリッジに加
え、キャリッジを半径方向経路に沿って駆動し、キャリ
ッジ質量中心と一方の力が作用するポイントとの間の距
離を、キャリッジの質量中心と他方のキャリッジ駆動力
が作用するポイントとの間の距離に対して０．２ｍｍの
範囲内に存在するようにする。
【００１２】本発明の更に他の態様としては、光学的デ
ータ記憶及び検索ドライブにおいてレンズの位置を制御
する組立体に、複数個の可撓部材を使用したレンズホル
ダを懸垂するキャリッジを設ける。レンズは、懸垂した
レンズホルダの質量中心がレンズの光軸上に存在しかつ
レンズ質量中心に一致するようレンズホルダに取り付け
る。レンズホルダは、少なくとも一度の自由度でキャリ
ッジに対して相対移動できるようにする。キャリッジの
質量中心はレンズホルダの質量中心の近傍で光軸から
０．１ｍｍの範囲内に存在するようにする。レンズホル
ダに作用する懸垂力は光軸の周りに対称的になるように
する。粗調整磁気ドライブはキャリッジをトラッキング
方向に駆動し、光軸の周りにバランスがとれかつ対称的
な力をキャリッジに加え、キャリッジの質量中心の周り
のモーメントが効果的に発生しないようにする。キャリ
ッジに作用する慣性力及び磁気ドライブ力に対する反作
用力は光軸に対してバランスがとれかつ対称的になり、
キャリッジの質量中心の周りのモーメントが発生しない
ようにする。レンズホルダのための微調整トラッキング
ドライブ及び合焦ドライブを設ける。これら双方のドラ
イブは、光軸の周りにバランスがとれかつ対称的な力を
発生し、光軸の周りのモーメントがないようにする。懸
垂したレンズホルダに作用する慣性力及び反作用力も光
軸の周りに対称的になる。この結果、対物レンズは光軸
に沿って移動し、しかもトラッキング方向に姿勢変化が
なく移動し、読み取っている又は書き込んでいる記憶媒
体の表面に対して焦点を精密に制御することができる。
【００１３】特に、本発明は、回転軸線の周りに回転可
能な光学的ディスクに対して光学的に情報を読み取る又
は書き込む装置において、フレームと、前記回転軸線に
直交する経路に沿って前記フレームに対して移動可能な
キャリッジと、前記直交経路に沿って前記キャリッジを
駆動し、また一部分を前記キャリッジに取り付け、前記
キャリッジ及びこのキャリッジの前記取付部分によりキ
ャリッジ質量の中心を画定するキャリッジドライブと、
光軸とレンズ質量中心とを有する対物レンズと、前記対
物レンズを内部に取り付け、前記キャリッジに対して移
動可能な対物レンズホルダと、前記対物レンズホルダを
駆動して前記対物レンズを前記光軸に沿って移動させ、
前記対物レンズホルダと一緒に微調整モータ質量の中心
を画定し、前記キャリッジの質量中心及び前記レンズ質
量中心を前記光軸にほぼ一致させる合焦ドライブとを具
えたことを特徴とする。
【００１４】本発明装置は、更に、ホルダをキャリッジ
に対して直交経路に沿って駆動させる微調整トラッキン
グドライブ及び／又は対物レンズホルダをキャリッジか
ら懸垂する複数個の可撓部材を設け、これら可撓部材
を、光軸で規定される平面上に存在する取付ポイントで
光軸の周りに対物レンズホルダに対して取り付ける。
【００１５】本発明の他の態様としては、回転軸線の周
りに回転可能な光学的ディスクに対して光学的に情報を
読み取る又は書き込む装置において、フレームと、前記
回転軸線に直交する経路に沿って前記フレームに対して
移動可能なキャリッジと、前記直交経路に沿って前記キ
ャリッジを駆動し、また一部分を前記キャリッジに取り
付け、前記キャリッジ及びこのキャリッジの前記取付部
分によりキャリッジ質量の中心を画定するキャリッジド
ライブと、光軸とレンズ質量中心とを有する対物レンズ
と、前記対物レンズを内部に取り付け、前記キャリッジ
に対して移動可能であり、前記対物レンズを前記光軸に
沿って移動させる対物レンズホルダと、前記キャリッジ
から前記対物レンズホルダを懸垂し、前記光軸とトラッ
キング方向に延びる軸線とにより画定される平面上に位
置する取付ポイントで前記光軸の周りに前記対物レンズ
を対称的に取り付ける複数個の可撓部材と、前記対物レ
ンズホルダを駆動して前記対物レンズを前記光軸に沿っ
て移動させ、前記対物レンズホルダと一緒に微調整モー
タ質量の中心を画定する合焦ドライブと、前記対物レン
ズホルダを駆動して前記直交経路に沿う前記対物レンズ
の相対位置を微調整し、前記モータ質量中心、前記キャ
リッジ質量中心及びレンズ質量中心を前記光軸にほぼ一
致させる微調整トラッキングドライブとを具える。
【００１６】更に、本発明の態様の一つとして、レンズ
の位置を制御するレンズ位置制御装置において、懸垂さ
れた懸垂本体と、前記懸垂本体に配置して光軸を画定す
るレンズであって、前記懸垂本体の質量中心をほぼ前記
光軸上に存在させ、前記レンズの質量中心が前記懸垂本
体の前記質量中心に一致するようにしたレンズと、前記
懸垂本体を少なくとも１度の自由度での相対移動が可能
なように懸垂するキャリッジであって、前記キャリッジ
の質量中心を前記懸垂本体の質量中心の近傍で前記光軸
の０．１ｍｍ以内に配置し、また前記キャリッジがＸ
軸、Ｙ軸、及びＺ軸で画定される互いに直交する直交座
標基準面に対して初期位置をとり、前記懸垂本体に作用
する前記キャリッジの懸垂力を前記光軸の周りに対称的
に生ずるようにしたキャリッジと、前記キャリッジに作
用して前記光軸の周りに対称的な複数個のバランスのと
れた第１バランス力を発生し、前記キャリッジ及び前記
懸垂本体を一緒にＹ軸に沿って異なる周波数で加速する
第１ドライブ手段であって、前記第１バランス力によっ
て前記キャリッジの質量中心の周りにモーメントが発生
しないようにし、前記第１バランス力に反作用する力を
前記光軸に対して対称的に発生するようにし、前記キャ
リッジの質量中心の周りにはほとんどモーメントが生じ
ないようにし、前記キャリッジにおける前記第１ドライ
ブ手段によって発生した慣性力を前記光軸の周りにバラ
ンスがとれかつ対称的に発生するようにし、前記加速中
には前記キャリッジが前記直交座標平面に対する初期状
態を維持するようにし、また前記懸垂本体が前記キャリ
ッジに対して初期位置を維持することができるようにし
た第１ドライブ手段とを具える。
【００１７】更に、本発明の態様の一つとして、光軸の
周りにバランスのとれたかつ対称的な第２の複数個の力
を発生する第２ドライブ手段を設け、懸垂体をキャリッ
ジに対して異なる周波数でＺ軸に沿って加速し、第２の
複数個の力によって懸垂本体の質量中心の周りにモーメ
ントが発生しないようにし、また第２の複数個の力に対
する反作用力を光軸に対してバランスをとりかつ対称的
にし、懸垂本体の質量中心の周りにほとんどモーメント
が生じないようにしするとともに、第２ドライブ手段に
よって懸垂本体に生ずる慣性力を光軸の周りにバランス
がとれかつ対称的にする。本発明の当該態様において、
更に、光軸の周りにバランスがとれかつ対称的な第３の
複数個の力を設計する第３ドライブ手段を設け、懸垂本
体をキャリッジに対して異なる周波数でＹ軸に沿って加
速し、懸垂本体の質量中心の周りの第３の複数個の力に
よって確実にモーメントが発生しないようにし、第３の
複数個の力に反作用する力を確実にバランスをとりかつ
光軸に対して対称的にし、第３ドライブ手段にらって発
生する慣性力のバランスをとりかつ光軸の周りに対称的
にする。
【００１８】この例では、光軸の周りにバランスがとれ
かつ対称的な第３の複数個の力を発生する第３ドライブ
手段を設け、懸垂した本体をキャリッジに対して異なる
周波数でＹ軸に沿って加速し、懸垂した本体の質量中心
の周りに第３の複数個の力によってモーメントが確実に
発生しないようにし、第３の複数個の力に対する反作用
力を光軸に対して確実にバランスをとりかつ対称的に
し、第３ドライブ手段によって懸垂本体に発生する慣性
力を光軸の周りにバランスをとりかつ対称的にする。
【００１９】更に、本発明の他の態様としては、上述の
装置のキャリッジに複数個の可撓部材を設け、この可撓
部材を懸垂本体に対して懸垂状態で取り付け、各可撓部
材をＺ軸の反対側き側面の対応可撓部材に対抗させて等
しい距離に配置し、Ｚ軸及びＹ軸とで画定される平面に
交差するラインの周りに可撓部材が回動するよう撓むよ
うにする。これら可撓部材はＺ軸及びＹ軸で規定される
平面上で懸垂本体に取り付けるとよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、図面につき本発明の好適な
実施の形態を説明する。
【００２１】図１は、光学的読取／書込装置５０の実施
例によって情報記録媒体、例えば、光学的ディスク５４
の精密な位置５２からのデータを読み取る動作を線図的
に示す。図示の装置５０はライトワンス又はＷＯＲＭ装
置としたが、当業者であれば本発明によるキャリッジ及
びアクチュエータ組立体は光磁気消去可能システムにも
使用できることは理解できるであろう。情報は光源５８
から発生する光ビーム５６を使用してディスク５４に伝
送及び読み取り、この光ビーム５６は、この光ビーム５
６を極性によって分離する立方体形状のビームスプリッ
タ６０、光ビーム５６の極性を変化させる１／４波長板
６２、コリメータレンズ６４、及び対物レンズ６６より
なる複数個の構成要素を通過し、これら構成要素の組み
合わせによって光ビーム５６をディスク５４上の所要の
位置５２に指向させる。
【００２２】動作にあたり、光源素子５８、代表的には
レーザダイオードにより光ビーム５６を凸状のコリメー
タレンズ６４に向けて出射する。コリメータレンズ６４
はこの光ビーム５６を平行な線形にＳ極化した光ビーム
７０に変換し、このビーム７０をビームスプリッタ６０
に導入する。この立方体形状のビームスプリッタ６０は
２個の直角プリズム７２，７４をそれぞれの斜辺に沿っ
て付着させることによって形成し、２個の斜辺間にはビ
ームスプリッティングインターフェース７６を形成する
極性感応コーティングを施す。ビームスプリッタ６０は
異なる極性状態即ち、リニアＳ極性及びリニアＰ極性の
光ビームを分離及び／又は結合する。この分離は極性感
応コーティングに関連して生じ、このコーティングは直
線的にＰ極化光ビームを透過し、直線的にＳ極化光ビー
ムを反射する。ビームスプリッタ６０から出射する光は
１／４波長板６２を通過し、この１／４波長板６２は直
線的に磁化した光ビーム７０を円形的に磁化した円形磁
化光ビーム７８に変換する。１／４波長板６２から出射
する際に、円形磁化ビーム７８はアクチュエータ８０に
進入する。
【００２３】アクチュエータ８０は光ビーム７８を対物
レンズ６６に向けて直角に反射するミラー８２を有す
る。この対物レンズ６６は円形磁化ビーム７８を光学的
ディスク５４上の精密な焦点（フォーカルポイント）５
２に変換する。ディスク５４に入射すると、円形磁化光
ビーム７８はディスク５４上に記録された情報によって
変化を受け、ディスク５４上にエンコードされたものと
等しい情報を担持する拡散円形磁化光ビーム８４として
反射する。この反射した円形磁化光ビーム８４は再び対
物レンズ６６に進入し、この対物レンズ６６でコリメー
トされる。光ビーム８４はミラー８２から再び反射し、
１／４波長板６２に再突入する。この１／４波長板６２
を出射する際に、円形磁化ビーム８４はリニアＰ極化光
ビーム８６に変換される。リニアＰ極化光ビームが、ス
プリッティングインターフェースで反射することなくビ
ームスプリッタ６０を透過するときこの光ビーム８６は
光検出器８８に入射し、この光検出器８８はディスク５
４上に記録されたデータを検出する。更に、光検出器８
８に入射した光ビーム８６が合焦していない又は誤整列
している場合、この誤整列又は非合焦のずれの量を電気
的に測定し、図示しないサーボ装置のためのフィードバ
ックとして使用し、対物レンズ６６に対して適正に再整
列させる。
【００２４】図２は、本発明による構成の電磁キャリッ
ジ及びアクチュエータ組立体１００を示す。この組立体
１００は光学モジュール１０２とともに使用し、図１に
つき説明した光学的ディスクの表面上に対してデータの
読み取り及び書き込みを行う。この光学モジュールは、
光源５８、検出器８８、コリメータレンズ６４、１／４
波長板６２、ビームスプリッタ６０をすべてモジュール
１０２内に組み込む。スピンドルモータ１０４を組立体
１００に隣接して配置し、この組立体１００の上方で光
学的ディスク（図示せず）を回転軸線の周りに回転させ
る。組立体１００は、第１軸受面１０８と第２軸受面１
１０を有するキャリッジ１０６を有し、こら軸受面をそ
れぞれ第１案内レール１１２，１１４に摺動自在に取り
付ける。好適には、レール１１２，１１４はキャリッジ
１０６が移動するフレームを構成するようにするとよ
い。光学モジュール１０２内の光源５８から発生する光
ビーム１２０は円形の開孔１１８からアクチュエータ１
１６に入射し、アクチュエータ内のミラーによって反射
して対物レンズ１２２を通過する。この対物レンズ１２
２はディスク表面を通過する光軸Ｏを形成する。好適に
は、ディスクの回転軸線Ａを対物レンズ１２２の光軸Ｏ
に平行にするとよい。
【００２５】キャリッジ１０６及びこのキャリッジに担
持したアクチュエータ１１６はレール１１２，１１４に
沿って水平にトラッキング方向に粗調整トラッキングモ
ータによって移動し、ディスクの表面上の種々の情報ト
ラックにアクセスする。トラッキングモータは２個の永
久磁石１３０，１３２を有し、各磁石をそれぞれ対応の
Ｃ字状の外側磁極片１３４，１３６に取り付ける。２個
の内側磁極片３８，１４０をそれぞれ外側磁極片１３
４，１３６の端部を横切るよう配置し、永久磁石１３
０，１３２の周りに矩形のボックスを形成する。長さの
等しい２個の粗調整コイル１４２，１４４をそれぞれ軸
受面１０８，１１０に取り付け、十分なクリアランスを
とって内側磁極片１３８，１４０を包囲し、キャリッジ
１０６がトラッキング方向に移動するとき磁極片１３
８，１４０の上方を移動するようにする。この実施例で
は、粗調整コイル１４２，１４４のみが粗調整トラッキ
ングモータの移動可能な部分である。以下に詳細に説明
するように、アクチュエータ１１６も対物レンズ１２２
をディスクに接近させたり離れたりさせ、これによりデ
ィスクの表面の所要位置に出射光ビーム１２０を合焦さ
せる。
【００２６】図３には、キャリッジ１０６及びアクチュ
エータ１１６の詳細な分解斜視図である。キャリッジ１
０６はほぼ矩形のベース１５０を有し、このベース１５
０にアクチュエータ１１６を取り付ける。ベース１５０
はほぼ平坦な頂面１５２を有し、この頂面１５２にほぼ
矩形のチァンバ１５４を形成する。第１軸受面１０８を
円筒形にするとともに、第２軸受面１１０をほぼ長さの
等しい２個の楕円状の軸受部分１６０，１６２により構
成し、これら２個の軸受部分はベース１５０内部で合流
させる。レール１１２，１１４の光軸Ｏに対する間隔
は、各軸受面１０８，１１０が等しい予荷重を受けるよ
うに選択する。軸受面１０８，１１０は更に、双方の軸
受面がレール１１２，１１４に接触する表面積がほぼ等
しくなるように設計する。第２軸受面を構成する軸受部
分の長さは第１軸受面の長さにほぼ等しくし、一方僅か
な長さの違いは摩耗を考慮する上で使用である。２個の
垂直壁１５６，１５８をチァンバ１５４の端部に隣接す
るベース１５０の頂面１５２から上方に突出させる。更
に、ベース１５０には、軸受面１０８，１１０の上方で
ベース１５０の端部に形成した２個のプラットホーム領
域１６４，１６６を設ける。ステップ１６８をベース１
５０の頂面１５２を第２プラットホーム領域１６６に結
合する。第１Ｕ字状ノッチ１７０を第１プラットホーム
領域１６４に形成し、第２Ｕ字状ノッチ１７２を第２プ
ラットホーム領域１６６及びステップ１６８に形成す
る。
【００２７】粗調整コイル１４２，１４４をそれぞれ２
個の垂直プレート１７４，１７６に取り付ける。このプ
レート１７４，１７６はベース１５０の端部に形成した
ノッチ１８０，１８２にそれぞれ配置する。ベース１５
０には、更に、ベース１５０の底面１８６にねじ１８８
で取り付けた質量バランシング用プレート１８４と、質
量バランシング用突出部１９０とを設け、この突出部１
９０は粗調整コイル１４２に隣接してベース１５０から
外方に突出させる。円形開孔１９２をベース１５０の前
面１９４に形成し、図２に示した光学モジュール１０２
から出射する光ビーム１２０を受光する。円形開孔１９
８を有するブラケット１９６を、ベース１５０の前面１
９４に沿って第２垂直壁１５８と第１プラットホーム領
域１６４との間に位置決めする。ブラケット１９６には
更に、ノッチ２００を設け、光検出器２０２がブラケッ
ト１９６と第１プラットホーム領域１６４との間に位置
決めされるようにこのノッチ２００に光検出器２０２を
収容する。
【００２８】アクチュエータ１１６（以下２度の自由度
即ち、合焦及びトラッキング動作のための「２−Ｄ」ア
クチュエータとも称する）を垂直壁１５６，１５８間及
びプラットホーム領域１６４，１６６間でベース１５０
に取り付ける。プリズム（図示せず）をベース１５０の
チァンバ１５４内に位置決めし、光学モジュール１０２
から出射する光ビームを転向させ、ビーム１２０が対物
レンズ１２２を経てアクチュエータ１１６から出射する
ようにする。対物レンズ１２２を、合焦及び微調整トラ
ッキングモータに取り付けたレンズホルダ２１０内に配
置し、この微調整トラッキングモータはレンズ１２２を
移動して光学的ディスクの表面の所要位置に対して出射
ビーム１２０を精密に整列及び合焦させる。対物レンズ
１２２は、レンズの中心を通ってレンズを垂直に貫通す
る光軸Ｏを規定する。
【００２９】アクチュエータ１１６の構成要素を図４に
明示する。レンズホルダ２１０をほぼ矩形形状にし、ほ
ぼ矩形の貫通開口２１２を形成すく。レンズホルダ２１
０の頂面２１４には２個の肩部２１８，２２０間に位置
決めした円形カラー２１６を設ける。カラー２１６の直
径にほぼ等しい直径の円形開孔２２２をレンズホルダの
底面２２４に形成する。矩形の合焦コイル２３０をレン
ズホルダ２１０の矩形貫通開口２１２内に位置決めす
る。２個の楕円形状の微調整コイル２３２，２３４を合
焦コイル２３０の第１端部２４０のコーナーに位置決め
し、２個の同一のトラッキングコイル２３６，２３８を
合焦コイル２３０の第２端部２４２のコーナーに位置決
めする。Ｕ字状の磁極２４４の第１対により合焦コイル
２３０の第１端部及びこの第１端部に取り付けたトラッ
キングコイル２３２，２３４を包囲するよう位置決めす
るとともに、Ｕ字状の磁極２４６の第２対により合焦コ
イル２３０の第２端部２４２及びこの第２端部に取り付
けたトラッキングコイル２３６，２３８を包囲する。更
に、２個の永久磁石２５０，２５２をそれぞれトラッキ
ングコイル２３２，２３４及び２３６，２３８に隣接し
て磁極対２４４，２４６間に位置決めする。
【００３０】２個の頂部可撓アーム２６０，２６２をレ
ンズホルダ２１０の頂面２１４に取り付けるとともに、
２個の他の底部可撓アーム２４６，２６６をレンズホル
ダ２１０の底面に取り付ける。各可撓アームはエッチン
グ形成又はスタンプ形成した金属（代表的にはスチール
又はベリリウム銅）の薄いシートにより構成し、厚さは
２５〜７５ミクロンのオーダーとする。説明を分かり易
くするため、１個の可撓アーム２６０についてのみ説明
する。しかし、他の可撓アーム２６２，２６４及び２６
６も同一構造と理解されたい。可撓アーム２６０は、第
１水平部２７２，第２水平部２７４及び第３水平部２７
６に取り付けた第１垂直部２７０を有する。第３水平部
２７６には、更に、直交クロスバー２８０を取り付け
る。第１水平部は、レンズホルダ２１０の対応の肩部２
１８に取り付ける肩部２７８を有する。第２頂部可撓ア
ーム２６２の肩部を対応の肩部２２０に取り付けるとと
もに、底部可撓アーム２６４，２６６の肩部をレンズホ
ルダ２１０の底面の同様の構成に取り付ける。
【００３１】可撓アーム２６０，２６２，２６４及び２
６６を更に支持部材２９０に取り付ける。この支持部材
２９０は中心ノッチ２９２を有し、この中心ノッチ２９
２に第２の磁極対２４６を収容する。支持部材２９０の
頂面及び底面でノッチ２９２の両側に棚状突出部２９４
を頂部に形成する。可撓アーム２６０，２６２のクロス
バー部分２８０をこれら棚状突出部２９４に取り付ける
とともに、可撓アーム２６４，２６６を支持部材２９０
の底部の対応の棚状突出部に連結する。支持部材２９０
には更に発光ダイオード３００を収容する開孔２９６を
設ける。このダイオード３００は図３に示したブラケッ
ト１９６の開孔１９８及びブラケット内のノッチ２００
内に位置決めした光検出器２０２に整列させ、発光ダイ
オード３００に通電したとき、ほぼコリメートされた光
をブラケット１９６の開孔１９８から発光し、光検出器
２０２に入射させる。支持部材２９０に対するレンズホ
ルダ２１０の位置に基づいて、ダイオード３００から発
光する光が検出器２０２の種々の部分を照射する。検出
器２０２に入射する光量を分析することによって位置補
正信号を発生し、ディスクの表面上の所要位置に対する
精密な合焦及びトラッキングに必要な移動量を決定す
る。
【００３２】図示の実施例では、微調整モータの質量
は、レンズホルダ２１０と、対物レンズ１２２と、合焦
コイル２３０と、及び微調整トラッキングコイル２３
２，２３４，２３６及び２３８とにより構成する。キャ
リッジの質量は、ベース１５０と、粗トラッキングコイ
ル１４２，１４４と、ブラケット１９６及び光検出器２
０２と、支持部材２９０と、垂直プレート１７４，１７
６と、質量バランシングプレート１８４及びねじ１８８
と、永久磁石２５０，２５２と、磁極２４４，２４６
と、及び軸受表面１０８，１１０とにより構成する。
【００３３】図３及び図４に関連する上述の説明では、
粗トラッキングコイル１４２，１４４は等しい寸法で、
対物レンズの光軸Ｏの周りに対称的に配置する。更に、
トラッキングコイル対２３２，２３４及び２３６，２３
８は互いに等しい寸法でレンズ１２２の光軸Ｏの周りに
対照的に配置する。質量バランシングプレート１８４及
び質量バランシング突出部１９０は、支持部材２９０
と、可撓アーム２６０，２６２，２６４，２６６と、軸
受面１０８，１１０と、ブラケット１９６及び光検出器
２０２とよりなる質量を補償するよう選択し、キャリッ
ジの質量中心及び微調整及び合焦ドライブ（磁極２４
４，２４６と、永久磁石２５０，２５２と、合焦コイル
２３０とトラッキングコイル２３２，２３４，２３６，
２３８とにより構成する）の質量中心がレンズ１２２の
光軸Ｏにほぼ交差させる。以下に詳細に説明するよう
に、これら重心をレンズ１２２の光軸Ｏに整列させ、キ
ャリッジ１０６及びアクチュエータ１１６に作用するモ
ータの力及び反作用力が対称的であることによって、対
物レンズ１２２の位置に悪影響を及ぼす好ましくない動
作モードを減少する。
【００３４】図５につき説明すると、粗トラッキングコ
イル１４２，１４４に隣接する永久磁石１３０，１３２
は、磁束線が粗トラッキングコイル１４２，１４４に向
かって内方に指向する磁界Ｂを発生する。光学的ディス
ク上の選択したトラックの下方の対物レンズ１２２を位
置決めするため粗トラッキング運動を必要とするとき、
電流を粗トラッキングコイル１４２，１４４に加える。
電流が磁界Ｂに作用してキャリッジ１０６をトラッキン
グ方向に移動する力を発生する。ローレンツの法則Ｆ＝
ＢＸＩ１に従って発生する。ただし、Ｆは合焦コイルに
作用する力、Ｂは２個の永久磁石間の磁界の磁束密度、
Ｉは合焦コイルを流れる電流、及び１はコイルの長さを
表す。例えば、第１トラッキングコイル１４２に加わる
電流Ｉが図面の平面で磁界Ｂ内に位置するコイル部分を
通過するとき、矢印３２０の方向に力ＦCoarse1 を発生
する。同様に、電流Ｉが第２トラッキングコイル１４４
の図５の平面で磁界Ｂ内に位置するコイル部分を通過す
るとき、矢印３２２の方向の力ＦCoarse2 を発生する。
この力ＦCoarse1 及びＦCoarse2 はキャリッジ１０６を
水平方向左方に移動するよう作用する。
【００３５】逆に、図６には、磁界Ｂ内におけるトラッ
キングコイル１４２，１４４の部分の電流Ｉの方向が逆
転すると、力ＦCoarse1′及びＦCoarse2′を発生し、図
６の平面にキャリッジを移動する（図５では右方に）。
トラッキング方向の移動量は粗トラッキングコイル１４
２，１４４に加わる電流量に基づく。このようにして、
キャリッジ１０６は対物レンズ１２２を位置決めするよ
う移動し、レンズ１２２から発生するレーザビーム１２
０を光学的ディスクの表面上の所要の情報トラックに合
焦する。
【００３６】光学モジュール１０２によって制御信号を
発生するとき、所定の電流が微調整トラッキングコイル
２３２，２３４，２３６及び２３８又は合焦コイル２３
０に加わる。このときの電流の方向はレンズホルダ２１
０及びこれに取り付けた対物レンズ１２２の移動に必要
な方向に基づく。このような電流の量を制御するサーボ
装置及びフィードバック回路は当業界ではよく知られて
いる。この電流は永久磁石２５０，２５２で発生する電
磁界に作用し、レンズホルダ２１０及びこれに取り付け
た対物レンズ１２２を適正なトラッキング方向又は合焦
方向に移動する力を発生する。例えば、合焦エラー信号
に基づいて合焦方向に再位置決めすることが必要な場
合、この信号をサーボ増幅器（図示せず）に伝送し、合
焦コイル２３０を通過する電流を発生する。上述のよう
に、力はローレンツの法則Ｆ＝ＢＸＩ１に従って発生す
る。
【００３７】図７に示すように、２−Ｄアクチュエータ
１１６の永久磁石２５０，２５２の各々のＳ極がレンズ
ホルダ２１０に対向するよう永久磁石２５０，２５２を
指向させる。この構成では、磁界Ｂは磁束線が永久磁石
２５０，２５２から発生し、図示のようにレンズホルダ
２１０に向かって内向きに指向するように形成する。電
流Ｉを合焦コイル２３０に加え、磁界Ｂ内に位置するコ
イル２３０の部分を図示の方向に流れるとき、合焦コイ
ル２３０の各部分に上向きの力Focus を発生し、可撓ア
ーム２６０，２６２，２６４，２６６に伝達されてこれ
ら可撓アーム２６０，２６２，２６４，２６６を曲げ、
レンズホルダ２１０及びこれに関連する対物レンズ１２
２を光学的ディスクに接近させる。逆に、電流Ｉが図示
とは反対方向にコイル部分を流れるとき、下向きの力を
発生し、可撓アームに作用してレンズホルダ２１０及び
対物レンズ１２２を光学的ディスクの表面から離れる方
向に移動する。移動量は合焦コイル２３０に加わる電流
量に基づく。対物レンズ１２２を光学的ディスクの表面
に接近させたり離したり移動させることにより、合焦コ
イル２３０は対物レンズ１２２から発生するレーザビー
ム１２０をディスク上の所要の情報トラック内に精密に
合焦するよう作用する。
【００３８】図８に示すように、微調整トラッキングを
行うアクチュエータ１１６の運動は合焦コイル２３０に
取り付けた４個のトラッキングコイル２３２，２３４，
２３６，及び２３８に電流が流れるとき発生する。電流
が磁界Ｂ内に位置するトラッキングコイルの部分に図示
の方向にトラッキングコイルに加わると、レンズホルダ
２１０を右方に移動する力ＦTrack を発生する。この力
ＦTrack がトラッキングコイル２３２，２３４，２３
６，及び２３８に作用すると、合焦コイル２３０及びレ
ンズホルダ２１０を介して可撓アーム２６０，２６２，
２６４，２６８に伝達され、これら可撓アーム２６０，
２６２，２６４，２６８を対応の方向に曲げ、対物レン
ズ１２２をこの力の方向に移動して図８の右方に移動す
る。トラッキングコイル２３２，２３４，２３６，２３
８に電流が逆方向に流れると、レンズホルダ２１０を左
方に移動する力を発生する。微調整トラッキングコイル
２３２，２３４，２３６，２３８に加わる電流の量は粗
トラッキングコイル２４２，２４に加わる電流量に比べ
ると比較的小さく、微調整トラッキングコイルの寸法は
粗トラッキングコイルの寸法に比べると相当小さくし、
共振周波数を大きくし、従って、より厳密なトラックエ
ラーを制御することができる高いサーボ帯域幅にするこ
とができる。
【００３９】図９〜図２３は、アクチュエータ及びキャ
リッジ組立体１００の線図的説明図であり、本発明によ
る設計で得られる対称性及びバランシングを示す。
【００４０】図９は水平面上でアクチュエータ１１６に
作用する粗調整又はキャリッジモータ力の対称性を線図
的に示す。電流が上述のように粗トラッキングコイル１
４２，１４４に加わると、力ＦCoarse1 及びＦCoarse2
が発生し、これら力の中心はそれぞれ永久磁石１３０，
１３２に隣接する粗トラッキングコイル１４２，１４４
の一部内にある。第１の粗トラッキングコイル１４２の
寸法は第２粗トラッキングコイル１４４の寸法に等しく
なるよう選択し、各コイルに加わる電流を同一にし、コ
イルに作用する力ＦCoarse1 及びＦCoarse2 を等しくす
る。更に、粗トラッキングコイル１４２，１４４は、対
物レンズ１２２から等しい距離ＬC1及びＬC2に位置決め
し、対物レンズ１２２の光軸Ｏの周りの運動が等しくな
くようにし、またキャリッジのヨー（偏揺れ）を最小に
する。図１０には粗トラッキングモータの力ＦCoarse1
及びＦCoarse2 の中心を垂直平面上で示す。力Ｆ
Coarse1及びＦCoarse2 はキャリッジの質量中心ＣＭC
に垂直方向に整列（即ち、キャリッジの重心ＣＲC を含
み半径方向及び光軸Ｏに直交するラインに交差）し、水
平軸線の周りのモーメントが等しく、プリズムに作用し
てビーム角度を転向させ、従って、トラックオフセット
を生じさせるキャリッジピッチ（上下動）を減少する。
【００４１】水平面及び垂直面上の微調整トラッキング
モータ力を図１１及び図１２に示す。永久磁石２５０，
２５２により生ずる磁界内で微調整トラッキングコイル
２３２，２３４，２３６，２３８に通電することによっ
て生ずる力ＦTrack1及び力ＦTrack2の中心は、微調整ト
ラッキングコイル２３２，２３４及び２３６，２３８の
対間に存在し、トラッキング方向に水平方向に延びてい
る。コイルの寸法は互いに等しく、同様にコイルに加え
る電流の量も互いに等しくし、この結果生ずる力Ｆ
Track1及び力ＦTrack2の大きさを等しくする。更に、微
調整トラッキングコイル２３２，２３４，２３６，２３
８を合焦レンズ１２２の光軸Ｏから互いに等しい距離Ｌ
T に位置決めし、従って、光軸Ｏの周りに発生するモー
メントを等しくし、垂直軸線の周りに担持したレンズホ
ルダ２１０及びレンズ１２２のヨーを減少する。図１２
に示すように、微調整トラッキングの合成力ＦTrack は
微調整モータ質量中心ＣＭF に作用し、レンズホルダの
ピッチを減少する。
【００４２】図１３には、微調整トラッキングモータか
ら生ずる反作用力ＦReact1及びＦReact2を示し、これら
反作用力ＦReact1及びＦReact2は図１１に示したトラッ
キングモータ力ＦTrack1及び力ＦTrack2とは逆向きにキ
ャリッジ１０６に作用する。これら反作用力ＦReact1及
びＦReact2は、レンズホルダ２１０の各側方のトラッキ
ングコイル２３２，２３４，２３６，２３８上に位置決
めした磁極片２４４，２４６に作用する。上述のよう
に、トラッキングモータ力ＦTrack1及び力ＦTrack2は互
いに等しい。更に、磁極片２４４，２４６の寸法は互い
に等しく、発生する反作用力ＦReact1及びＦReact2は互
いに等しい。磁極片２４４，２４６はレンズ１２２の光
軸Ｏから等しい距離ＬR に位置決めするため、光軸Ｏの
周りのモーメントの大きさは等しく、従って、垂直軸線
の周りにの回転即ち、ヨーを減少する。図１４は、垂直
平面上における合成反作用力ＦReact を示す。図示のよ
うに、反作用力ＦReact は、キャリッジ質量の質量中心
ＣＭCの上方ＬRMの距離にある微調整モータ質量ＣＭF
の質量中心に作用し、従って、モーメントがキャリッジ
１０６に作用する。しかし、距離ＬRM並びに反作用力Ｆ
React1及びＦReact2は相当小さく、このモーメントは比
較的小さく、キャリッジの性能に大きな影響を与えな
い。
【００４３】２−Ｄアクチュエータ１１６に作用する合
成合焦力ＦFocus1及びＦFocus2を図１５に示す。合焦力
ＦFocus1及びＦFocus2は合焦コイルトラッキングコイル
２３２，２３４，２３６，２３８と磁極片２４４，２４
６との間に位置する合焦コイル２３０の永久磁石２５
０，２５２に隣接する部分に中心がある。合焦コイル２
３０は図４に示すようにレンズホルダ２１０の開口２１
２内で卷回しており、従って、磁石に隣接るコイル２３
０の各側方部分に同一量の電流が流れ、レンズホルダ２
１０の側方部に互いに等しい力ＦFocus1及びＦFocus2を
発生し、これら力はレンズホルダ及びこのレンズホルダ
に担持した対物レンズ１２２に垂直方向に作用する。コ
イルはレンズホルダ２１０内の開口２１２内で対称的に
配置するため、発生する力ＦFocus1及びＦFocus2の中心
は、対物レンズ１２２の光軸Ｏから等しい距離ＬF に位
置する。この構成では、レンズ１２２の光軸Ｏの周りに
発生するモーメントは互いに等しく、レンズホルダ２１
０のロールを減少する。更に、図１６に示すように、キ
ャリッジの端部から見ると、合焦力ＦFocus1及びＦ
Focus2（図面ではＦFocus）はキャリッジ質量の質量中
心ＣＭC に整列し、従って、キャリッジのピッチ１０６
を減少する。
【００４４】図１５に示した合焦力ＦFocus1及びＦ
Focus2に応答して発生する反作用力ＦFR1及びＦFR2を図
１７に示す。反作用力ＦFR1及びＦFR2は、合焦力Ｆ
Focus1及びＦFocus2に対して大きさが互いに等しく向き
が逆であり、微調整モータ永久磁石２５０，２５２に隣
接して磁極片２４４，２４６の中間に中心がある。上述
のように、合焦力ＦFocus1及びＦFocus2は互いに等し
く、従って、反作用力ＦFR1及びＦFR2も互いに等しい。
更に、反作用力ＦFR1及びＦFR2は対物レンズ１２２の光
軸Ｏから等しい距離ＬFRに作用し、ピッチを更に減少す
る。図１８にはキャリッジ１０６の端部から見て合焦反
作用力ＦFR1及びＦFR2（図面ではＦFR）がキャリッジの
質量中心ＣＭC に整列していることを示し、従って、キ
ャリッジのピッチを減少する。
【００４５】レンズホルダ２１０上の可撓アーム２６
０，２６２，２６４，２６６により発生する力ＦFlex1
及びＦFlex2 を図１９に示す。図示の力ＦFlex1 及びＦ
Flex2は上方の可撓アーム２６０，２６２に作用するも
のである。しかし、当業者には、下方の可撓アーム２６
４，２６８にも同一の力が作用することは理解できるで
あろう。上方の可撓アーム２６０，２６２に作用する力
ＦFlex1 及びＦFlex2 はそれぞれ可撓アーム２６０，２
６２の支持部材２９０に取り付けたクロスバー部分２８
０に中心を有する。上述のように、これら力ＦFlex1 及
びＦFlex2 は可撓アーム２６０，２６２に作用し、可撓
アームは適切な他に曲がり、微細なトラッキングを行
う。可撓アーム２６０，２６２の曲げ状態を維持するた
め、レンズホルダ２１０の両側の磁極片２４４，２４６
に中心を有する反作用力ＦRA及びＦRBを微調整モータが
発生する。図示のように、可撓力ＦFlex1 及びＦFlex2
は合焦レンズ１２２の光軸Ｏから距離ＬFlexに作用する
とともに、反作用力ＦRA及びＦRBはそれぞれ光軸Ｏから
ＬRA及びＬRBの距離に作用する。各力の対によってレン
ズ１２２の光軸Ｏの周りに発生するモーメントは等しく
ない。即ち、（ＦFlex1＋ＦFlex2 ）は（ＦRAＬRA＋Ｆ
RBＬRB）に等しくないためである。しかし、これら力
は、極めて低い周波数（代表的には約４０Ｈｚ）におけ
る場合を除いてはキャリッジから有効に分離されている
ため、多くの正常な動作条件におけるアクチュエータ性
能に影響しない。
【００４６】上述のように、キャリッジ１０６は２個の
軸受面１０８，１と１０を有し、これら軸受面１０８，
１１０は案内レール１１２，１１４に摺動自在に取り付
け、キャリッジ１０６を光学的ディスク上の種々のデー
タトラックの下方に位置決めする。軸受面１０８，１１
０は、レール１１２，１１４の上方にキャリッジ１０６
を保持する「ばね」として作用する。この軸受「ばね」
剛性力ＦBearing1及びＦBearing2を図２０及び図２１に
示す。力ＦBearing1及びＦBearing2は軸受面１０８，１
１０とレール１１２，１１４との間の接触ポイントに中
心があり、レールの中心を通過して下向きに延びてい
る。上述のように、軸受面１０８とレール１１２との間
の接触面積は軸受面１１０とレール１１４との間の接触
面積にほぼ等しく、従って、これら剛性力ＦBearing1及
びＦBearing2もほぼ等しい。更に、軸受面１０８，１１
０はレンズ１２２の光軸Ｏから等しい距離ＬBearing に
位置し、従って、これら力ＦBearing1及びＦBearing2に
よって生ずる光軸Ｏの周りのモーメントは等しくキャリ
ッジのピッチを減少する。図２１につき説明すると、垂
直面上で正味のキャリッジ懸垂力ＦBearing が、２個の
軸受面間にありかつ光軸Ｏに整列するポイントに作用す
る。
【００４７】軸受面１０８，１１０及びレール１１２，
１１４に作用する摩擦力ＦFriction1A、ＦFriction1B及
びＦFriction2 を図２２に示す。第１軸受面１０８は２
個の部分１６０，１６２を有しているため、それぞれの
軸受部分１６０，１６２に関連する２個の摩擦力Ｆ
Friction1A、ＦFriction1Bが存在し、レール１１２に接
触する領域に沿って軸受の中間に中心が存在する。第２
摩擦力ＦFriction2 は第２軸受面１１０に作用し、図示
のようにレール１１４に接触する領域に沿って軸受の中
間に中心が存在する。第１軸受面１０８を形成する軸受
部分１６０，１６２の接触領域はほぼ第２軸受面１１０
の接触面積に等しく、予荷重の量及び摩擦係数は双方の
軸受面に関して同一であり、摩擦力ＦFriction1A、Ｆ
Friction1Bの合計は摩擦力ＦFriction2 に等しい。軸受
面１１２，１１４は合焦レンズ１２２の光軸Ｏから等し
い距離ＬF に位置し、レンズの光軸の周りにの合成モー
メントも等しい。垂直面において、力ＦFriction1A、Ｆ
Friction1B及びＦFriction2 は、図２３に示すように、
レール１１２，１１４と軸受面１０８，１１０との間の
接触領域に作用し、これはキャリッジの質量の質量中心
ＣＭC に対して水平方向に整列するよう設計すると有利
であり、これによりキャリッジピッチを生ずる恐れのあ
る質量中心の周りのモーメントが減少する。
【００４８】図２４〜図３０には、キャリッジ１０６及
び２−Ｄアクチュエータ１１６に作用して垂直方向及び
水平方向の双方の加速を発生させる慣性力を示す。組立
体の垂直方向加速に応答して微調整モータ及びキャリッ
ジに作用する慣性力を図２４に示す。微調整モータの質
量と加速度との積に等しい第１下向き慣性力ＦIFがモー
タ質量中心ＣＭF に作用する。第２下向き慣性力ＦICが
キャリッジき質量中心ＣＭC に作用し、この第２下向き
慣性力ＦICはキャリッジの質量と加速度との積に等し
い。図２５及び図２６には、更に、慣性力ＦIF及びＦIC
が対物レンズ122の光軸Ｏに水平方向に整列しているこ
とを示す。
【００４９】図２７には、粗調整コイル１４２，１４４
及び微調整モータ磁極片２４４，２４６に作用してキャ
リッジ及び微調整モータをそれぞれ水平方向に加速させ
る慣性力を示す。慣性力ＦIC1 が第１粗調整コイル１４
２の上方部分の中心に作用し、慣性力ＦIC2 が第２粗調
整コイル１４４の上方部分の中心に作用する。上述のよ
うに、コイル１４２，１４４は同一寸法であり、従っ
て、第１コイル１４２の質量は第２コイル１４４の質量
に等しい。各力ＦIC1 ，ＦIC2 の大きさはそれぞれのコ
イルの質量と加速度との積に等しく、従って、コイル１
４２，１４４に作用する慣性力は等しい。コイル１４
２，１４４は対物レンズ１２２の光軸Ｏから等しい距離
ＬC に位置し、慣性力ＦIC1 ，ＦIC2 によって発生する
合成モーメントは等しい。同様に、微調整モータの磁極
片２４４，２４６は互いに寸法が等しく、光軸Ｏから等
しい距離ＬP に位置するため、磁極片に作用する。慣性
力ＦIP1 ，ＦIP2 は互いに等しく、対物レンズ１２２の
光軸Ｏの周りの合成モーメントは等しい。キャリッジ及
びアクチュエータの組立体の他のすべての構成要素即
ち、「サブパート」に対して同一の分析を適用すると、
以下に詳細に説明するように、可撓アームの共振周波数
以上の周波数で水平方向及び垂直方向の加速によって生
ずる慣性力は互いにつり合い、また光軸Ｏに対して対称
的となる。微調整モータ及びキャリッジの組立体に作用
して水平方向に加速させる微調整モータ及びキャリッジ
の正味の慣性力ＦIF及びＦICは、図２８に示すように光
軸Ｏに交差してキャリッジ中心を通過するラインに沿っ
て作用する。粗調整モータに起因する正味慣性力ＦICは
粗調整モータの質量と加速度との積に等しく、微調整モ
ータに起因する正味慣性力ＦIFは微調整モータの質量と
加速度との積に等しい。
【００５０】高い周波数では即ち、レンズホルダの可撓
アームの共振周波数である約４０Ｈｚよりも高いトラッ
キング方向の加速度では、組立体１００の構成要素は対
物レンズ１２２とは切り離されて、対物レンズ１２２の
位置には影響しない。従って、慣性力は可撓アームの共
振周波数よりも高い又は低い加速に対しては異なる。高
い周波数での水平方向加速の慣性力を図２９に示す。こ
れら高い周波数ではアクチュエータ１１６はキャリッジ
１０６から切り離され、微調整モータの質量と加速度の
積に等しい第１慣性力ＦI1は、微調整モータ質量中心Ｃ
ＭF に作用し、粗調整モータの質量と加速度との積に等
しい第２慣性力ＦI2はキャリッジ質量中心ＣＭC に中心
をとる。
【００５１】図３０には、可撓アームの共振周波数より
も低い水平方向加速での慣性力を示す。これら低い周波
数では、微調整モータキャリッジの質量及びキャリッジ
質量は正味質量中心をＣＭC′とするユニットとして移
動する。図示のように、この正味質量中心ＣＭC′は、
キャリッジ質量ＣＭC の垂直上方距離ｘに位置し、従っ
て、粗調整モータ力ＦCoarse1 及びＦCoarse2 、並びに
摩擦力ＦFriction1 及びＦFriction2 はもはやキャリッ
ジの質量の質量中心に整列せず、ＣＭC′にシフトす
る。キャリッジ質量中心のこの垂直方向シフトは生ずる
が、組立体１００の対称的設計によって、キャリッジ質
量中心ＣＭC は水平面ではシフトせず、キャリッジに作
用する力は、質量中心がＣＭC からＣＭC′に垂直方向
にシフトしたとしても質量中心及び光軸Ｏの周りに依然
として対称的である。
【００５２】更に、対称的な設計であるため、キャリッ
ジのサブパート又は構成要素が高い周波数で切り離され
るとき、質量中心ＣＭC の水平方向シフトは起こらな
い。例えば、ＫＨｚのレンジの周波数ではモータ磁極片
２４４，２４６と磁石２５０，２５２とは切り離され
る。しかし、対称的な設計であるため、質量中心は水平
面上でシフトしない。水平面上で質量中心ＣＭC のシフ
トがないため、サブパートが「緩む(loose)」ような周
波数以上の周波数では、合焦モータの反作用力はキャリ
ッジをピッチ又はロールさせない。従って、質量中心を
対物レンズ１２２の光軸Ｏに水平方向に整列させること
によって、レンズは「台風の目」に存在し、この位置は
組立体１００に作用する共振、モータ及び反作用力によ
る影響は少ない。
【００５３】図３１，図３２には、微調整トラッキング
位置と、１．９グラムの質量を有する微調整モータに懸
垂した０．２４グラムの対物レンズのための本発明によ
るアクチュエータ１１６の微調整モータ電流との関係を
示すボード（Bode)遷移ダイヤフラムを示す。図３１に
示すように、アクチュエータは約４０ｄＢ／ディケード
スロープを有するほぼ理想的なｄＢ曲線３１０を示し、
また４５°の位相マージンを有する理想的な位相シフト
曲線３１２を示す。図３３−図３４では、レンズが水平
方向即ち、トラッキング方向に０．１５ｍｍだけ中心か
ら外れているときの同様の遷移関係を示す。ｄＢ曲線３
１０′及び位相シフト曲線３１２′の双方はそれぞれ約
３．２ｋＨｚで生ずる乱れ又は不調が現れる。位相マー
ジンは約２５°に減少し、更に、ループ減衰を減少し、
また沈静時間及びオーバーシュートを増大する。レンズ
位置決めの点では、水平方向のシフトはレンズに作用す
る微調整トラッキング力の対称性又はバランスを乱し、
レンズの腰の周りのモーメントに影響し、ヨーを生ず
る。従って、組立体１００にとける対物レンズ１２２の
光軸Ｏの周りの力のバランスがとれていることははトラ
ッキング位置決めを著しく改善することがわかる。
【００５４】図３５〜図３７は、組立体１００に作用す
る対称的な合焦力を作用を示す。図３５は、１．５μｍ
のトラックピッチに対するトラックを横切るトラッキン
グ信号を示し、各正弦波は光学的ディスクの表面上の情
報トラックに対応する。図３６において合焦力は微調整
モータ質量中心ＣＭF に中心がある。上方のトレース３
２２はトラッキングステップ中における合焦コイルに加
わる電流を示すとともに、下方のトレース３２４は合焦
電流が０．１Ａｍｐ、合焦加速度が０．７５ｍ／ｓ2 で
特定のトラックを追従している間のトラッキングエラー
信号を示す。図示のように、トラッキングエラー信号は
合焦電流レベルによって実質的に影響を受けない。図３
７には、合焦陸が光軸Ｏ及び質量中心ＣＭF との整列状
態から約０．２ｍｍシフトしたときの図３６に示したと
同様の信号及びトラッキングエラー信号に対する影響を
示す。対応の曲線はそれぞれトレースライン３２２′及
び３２４′で示す。トラッキング信号はこのとき合焦電
流によって明らかに影響を受けている。同一の合焦電流
及び同一加速度で、０．０２２μｍのトラッキングオフ
セットを生じている。代表的には、光学系ドライブにお
ける容認できる全トラックオフセット量は０．０５μｍ
〜０．１μｍの範囲であり、従って、図３６に示すよう
に力を整列させることによりトラッキングオフセットは
大きく減少する。
【００５５】キャリッジ及びアクチュエータ組立体の他
の好適な実施例を図３８において組立体４００として示
し、この実施例では２−Ｄアクチュエータの質量中心が
キャリッジ質量の質量中心に一致する。対物レンズの光
軸の周りのほぼ対称的な構成の他に、微調整モータの質
量中心がキャリッジ質量の質量中心に一致し、光軸に一
致する。第１の実施例のキャリッジ及びアクチュエータ
組立体１００は多くの周波数レンジに対して有効であ
る。しかし、この他の実施例の組立体４００は、可撓ア
ームの共振周波数以下の周波数でのキャリッジ質量の質
量中心のシフトを回避するのが望ましい用途に使用す
る。
【００５６】組立体４００は、第１軸受面４０８及び第
２軸受面４１０を設け、案内レール（図示せず）に摺動
自在に取り付けることができる組立体１００とほぼ同一
のキャリッジ４０６と、キャリッジ４０６内に取り付け
た２−Ｄアクチュエータ４１６とを有する。キャリッジ
４０６は、１対の粗調整トラッキングコイル４１２，４
１４を有し、これら粗調整トラッキングコイルは軸受面
４０８，４１０に隣接してキャリッジ４０６に形成した
対応のノッチ４１７，４１８内に配置し、キャリッジ４
０６をトラッキング方向に水平方向に移動して光学的デ
ィスクの表面上の種々の情報トラックにアクセスする。
【００５７】アクチュエータ４１６は、対物レンズ４２
２を取り付けたレンズホルダ４２０を有する。キャリッ
ジ４０６の頂面に形成した１対の棚状部４２４により１
対の可撓アーム４２６を支持し、これら可撓アーム４２
６は更にレンズホルダ４２０に形成した１対の突出部４
２８に取り付ける。頂部の可撓アーム２４６と構造が同
一の１対の底部可撓アーム４２９をキャリッジ（図示せ
ず）の底部の対応棚状部に支持し、またレンズホルダ４
２０の突出部４２８の底面に取り付ける。光ビーム４３
０はアクチュエータ４１６に楕円形の開孔４３２から進
入し、アクチュエータ４１６の内部に内蔵したミラー
（図示せず）によって反射し、対物レンズ４２２を経て
光軸Ｏ′に沿って通過する。アクチュエータ４１６は更
に、合焦及び微調整トラッキングモータに取り付け、こ
のモータによって光学的ディスクの表面上の所要位置に
出射ビームを精密に整列かつ合焦するようレンズ４２２
を移動する。合焦及び微調整トラッキングモータは、レ
ンズホルダ４２０の両側の端部に取り付けた２個の永久
磁石４４０，４４２有する。キャリッジの軸受面４０
８，４１０に隣接させて各永久磁石４４０，４４２に楕
円形状の微調整トラッキングコイル４４４を取り付け
る。合焦コイル４４８をキャリッジ４０６の頂面及び底
面に取り付け、またレンズホルダ４２０を合焦コイル４
４８間に位置決めするようにキャリッジの内部に形成し
た棚状部に支持する。
【００５８】キャリッジ４０６及びアクチュエータ４１
６の粗調整トラッキング運動は、図６及び図７に示した
組立体１００に対してのものと同様に作用する。粗調整
トラッキングコイル４１２，４１４の磁界内に存在する
部分に電流が流れると、ローレンツの法則によって力が
発生し、この力がキャリッジ４０６及びアクチュエータ
４１６をトラッキング方向に移動し、光学的ディスクの
種々の情報トラックの下方の対物レンズ４２２を位置決
めする。
【００５９】図３９は、レンズホルダ４２０及びこのレ
ンズホルダに担持した対物レンズ４２２を合焦方向に移
動するアクチュエータ４１６の動作を示す。電流が合焦
コイル４４８内で発生するとき、電磁界４５０が各コイ
ル内に誘導される。この電磁界４５０は図示のように各
合焦コイルにつきそれぞれ方向が異なる。図示の実施例
では双方の永久磁石４４０，４４２は底部の合焦コイル
４４８によって引き付けられ、頂部の合焦コイル４４８
によって反発を受け、このようにして、対物レンズホル
ダ４２０を、底部の合焦コイル４４８に向かって、また
頂部の合焦コイル４４８から離れる方向に移動して対物
レンズ４２２を光学的ディスクの表面から一層遠ざかる
よう位置決めし、この場合、移動量は誘導した電磁界の
強度に依存する。
【００６０】同様に、図４０はトラッキングコイル４４
４に作用する永久磁石４４０，４４２を示す。トラッキ
ングコイル４４４に通電すると、コイルを流れる電流の
向きに応じてレンズホルダ４２０を水平方向左右にトラ
ッキング方向に移動する。例えば、図示の磁界４６０が
存在する場合には、レンズホルダ４２０及び対物レンズ
４２２は左方に移動する。このようにして、微調整トラ
ッキングコイル４４４は対物レンズ４２２から出射する
光ビームを光学的ディスク上の所要のトラックの中心に
より精密に位置決めすることができる。
【００６１】上述のように、この実施例の粗調整トラッ
キングモータは、組立体１００の粗調整トラッキングモ
ータと同様に動作する。粗調整トラッキングコイル４１
２，４１４は互いに同一の寸法であり、対物レンズ４２
２の光軸Ｏ′から等しい距離に位置決めする。等しい電
流をコイルに加えると、キャリッジ４０６に作用する力
ＦCoarse1′及びＦCoarse2′は光軸Ｏ′から等しい距離
ＬC1′ 及びＬC2′ に作用する。垂直面上で、これら力
ＦCoarse1′及びＦCoarse2′は半径方向に微調整モータ
の質量の重心ＣＭF′ 及びキャリッジの質量の重心ＣＭ
C′ に一致し、キャリッジ及びアクチュエータのピッチ
を減少する。同様に、軸受面４０８，４１０は光軸Ｏ′
から等しい距離に位置決めし、キャリッジ懸垂力を光軸
Ｏ′の周りに対称的に配置する。各力ＦBearing1及びＦ
Bearing2は光軸Ｏ′から等しい距離ＬBearing1′ に作
用し、光軸の周りに発生するモーメントは等しくなり、
キャリッジ及びアクチュエータのピッチは更に減少す
る。軸受のレールに接触する表面積は、互いにほぼ等し
くなるように設計し、キャリッジに作用する摩擦力がほ
ぼ等しくなるようにする。軸受面４０８，４１０は光軸
Ｏ′から等距離に位置するため、光軸の周りに作用する
モーメントは等しく、キャリッジ及びアクチュエータの
ピッチは減少する。更に、組立体は摩擦力がキャリッジ
４０６及びアクチュエータ４１６の質量中心に垂直方向
に整列するように設計する。
【００６２】微調整トラッキングコイル４４４は互いに
等しい寸法にし、コイルに加える電流を等しくし、アク
チュエータに作用する微調整トラッキング力が等しくな
るようにする。更に、微調整トラッキングコイル４４４
は光軸Ｏ′から等しい距離ＬT′に位置決めし、この光
軸の周りに発生するモーメントを等しくする。垂直面上
では、これら力ＦTrack1′及び力ＦTrack2′はアクチュ
エータ４１６及びキャリッジ４０６の重心に整列し、ア
クチュエータ４１６のピッチを減少する。組立体に作用
する微調整トラッキング力は等しいため、トラッキング
力ＦTrack1′及び力ＦTrack2′に応答して発生する反作
用力ＦReact1′及びＦReact2′も等しくなる。これら反
作用力は光軸から等しい距離ＬR′に作用し、垂直方向
に重心に整列し、光軸Ｏ′の周りのモーメントも等しく
なり、ヨーを減少する。
【００６３】同様に、合焦コイル４４８はほぼ等しい寸
法を有し、これら合焦コイルに加える電流を等しくし、
合焦コイル４４８がアクチュエータに作用する等しい力
ＦFocus1′及びＦFocus2′を発生する。しかし、この実
施例では、合焦コイル４４８は微調整モータ質量及びキ
ャリッジ質量の一致する重心から等しい距離ＬF′に位
置し、光軸Ｏ′の周りのモーメントは等しくなる。更
に、合焦力ＦFocus1′及びＦFocus2′は等しいため、微
調整モータ質量に作用する合焦反作用力ＦFR1′及びＦ
FR2′は互いに等しく、互いに一致するキャリッジ質量
の重心ＣＭC′及び微調整モータ質量の重心ＣＭF′から
等しい距離ＬFR′に作用する。このようにして、光軸の
周りの反作用力によって発生するモーメントは等しくア
クチュエータピッチを一層減少する。
【００６４】アクチュエータ反作用力ＦRA′及び微調整
モータ反作用力ＦRB′に作用するよう可撓力に応答して
発生する可撓力ＦFlex1′及びＦFlex2′は、組立体１０
０につき図１９で説明したと同様である。可撓力及び反
作用力は光軸Ｏ′の周りに対称的ではないため、この光
軸Ｏの周りにの力のペアにより発生するモーメントは等
しくない。しかし、これら力は低周波数（代表的には約
４０Ｈｚ以下）を除いてキャリッジから分離しており、
従って、これらモーメントは多くの動作条件の下ではア
クチュエータ性能に影響を及ぼさない。
【００６５】このように、組立体４００に作用するモー
タ力及び反作用力は光軸Ｏ′の周りに対称的であり、微
調整モータ質量の重心ＣＭF′及びキャリッジ質量の重
心ＣＭC′に垂直方向に整列する。微調整モータ質量の
重心及びキャリッジ質量の重心は一致するため、アクチ
ュエータ又は組立体のサブパートの任意の要素の分離(d
ecoupling)は質量中心をシフトせず、組立体に作用する
力及びモーメントは、水平方向及び垂直方向のいずれに
も釣り合いが保たれる。
【００６６】次に、図４１には本発明による他の実施例
を示す。アクチュエータ１−１００を第１の実施例のア
クチュエータとほぼ同様に構成する。ドライブ内のこの
組立体では上述のように定義した微調整モータ質量の重
心Ｃがアクチュエータ内にあり、互いに直交するＸ，
Ｙ，及びＺ軸を有する座標系の原点を規定する。対物レ
ンズ１−１２２はＺ軸に整列する光軸を有する。対物レ
ンズ１−１２２はアクチュエータ１−１００の内部のカ
ラー１−１２４に取り付け、レンズの重心、レンズ１−
１２２及びカラー１−１２４によって構成されるユニッ
トの重心の双方は微調整モータ質量の重心Ｃに一致す
る。この実施例では、キャリッジ質量の質量中心は対物
レンズ１−１２２の光軸上に存在し、また微調整モータ
質量の重心Ｃに一致する。
【００６７】第１の実施例と同様に、対物レンズ１−１
２２は図４２に示すように、レンズホルダ１−２１０内
に位置決めする。レンズホルダ１−２１０には対称的な
肩部１−２１３，１−２１５を設け、これら肩部からそ
れぞれ１対の対称的な上方アーム１−２１７，１−２１
９と、レンズホルダ１−２１０の両側に配置した１対の
対称的な下方アーム１−２２１を突出させる。下方アー
ムのうち一方の下方アーム１−２２１のみを図４２に示
すが、他方の下方アーム１−２２１がレンズホルダ１−
２１０の反対側にあると理解されたい。可撓アーム１−
２６０，１−２６２をそれぞれ、第１の実施例につき詳
細に説明したように、アクチュエータ内でレンズホルダ
１−２１０を懸垂するための上方アーム１−２１７，１
−２１９の端部に取り付ける。可撓アームは下方アーム
にも取り付け、可撓アーム１−２６０，１−２６２と同
様に機能させる。しかし、説明を分かり易くするため、
上方の可撓アームのみにつき説明する。
【００６８】本発明の一つの特徴によれば、上方アーム
１−２１７，１−２１９及び下方アームはＸＺ平面から
前方に突出し、アームの端部におけるヒンジ点１−２６
３で、ＸＺ平面上に精密に存在する垂直軸線の周りに個
別のヒンジ作用を生ずる。ヒンジ点１−２６３における
ヒンジ作用を発生させることにより、対物レンズ１−１
２２がトラッキング方向に移動しているときＺ軸線の周
りのモーメントを減少し、従って、アクチュエータのＺ
軸の周りのヨーが発生する傾向がなくなる。ヒンジ作用
がＸＺ平面上で発生する限りは、可撓アームはＸＺ平面
には精密には取り付けないよう構成することができる。
【００６９】可撓アーム１−２６０，１−２６２及び下
方アームは米国特許第５，３１３，３３２号に記載の可
撓アームとすることができる。
【００７０】アクチュエータ１−１００はベース１５０
（図３参照）に取り付け、第１の実施例のアクチュエー
タと同様に動作させる。
【００７１】この実施例の慣性力の分析を繰り返すと、
Ｘ軸に沿う水平方向の加速を受けるとき、キャリッジ質
量及び微調整モータ質量は原点Ｃに正確に一致する正味
質量中心を有するユニットとして移動する。このこと
は、水平方向加速が可撓アームの共振周波数以下の低周
波数で生じても、又は組立体の構成要素が分離するとき
共振周波数により高い周波数で生じてもいえる。キャリ
ッジ質量の質量中心及び微調整モータ質量の質量中心は
互いにシフトせず、上述のように、可撓アームの構成に
より、微調整モータ質量は粗調整トラッキング又は微調
整トラッキング中にＺ軸の周りのヨーを生ずる傾向はな
い。
【００７２】第１実施例におけるように、アクチュエー
タ１−１００には、所要の用途に適合するよう、微調整
合焦ドライブ及び微調整トラッキングドライブを設ける
ことができる。特に、アクチュエータ１−１００は、対
物レンズ１−１２２のための作業距離を比較的大きくと
ることが許容される用途に好適である。
【００７３】以上、好適な実施例につき詳細に説明した
が、本発明はこれらの特定の実施例に限定されるもので
はないことを理解されたい。上述したことろは、本発明
の最良の実施形態を示したに過ぎず、特許請求の範囲に
おいて当業者であれば種々の変更を加えることができる
であろう。本発明の範囲は上述の説明よりも特許請求の
範囲によって示される。特許請求の範囲に等価なすべて
の改変、変更及び変動は発明の範囲にあると理解された
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるキャリッジ及びアクチュエータ組
立体を使用した光学的読取／書込装置の実施例の線図的
説明図である。
【図２】キャリッジ及びアクチュエータ組立体の斜視図
である。
【図３】キャリッジ及びアクチュエータ組立体の分解斜
視図である。
【図４】アクチュエータの分解斜視図である。
【図５】組立体に作用する粗調整トラッキング力を示す
線図的頂面図である。
【図６】粗調整トラッキング力を示す線図的側面図であ
る。
【図７】アクチュエータに作用する合焦力を示す分解斜
視図である。
【図８】アクチュエータに作用する微調整トラッキング
力を示す分解斜視図である。
【図９】水平面上における粗トラッキング力の対称性を
示す線図的頂面図である。
【図１０】垂直面上における粗トラッキング力の対称性
を示す線図的側面図である。
【図１１】水平面上における微調整トラッキング力の対
称性を示す線図的頂面図である。
【図１２】微調整トラッキングモータの質量中心に正味
微調整トラッキング力が整列した状態を示す端面図であ
る。
【図１３】水平面上で微調整トラッキング反作用力の対
称性を示す線図的頂面図である。
【図１４】微調整トラッキングモータの質量中心に正味
微調整トラッキング反作用力が整列する状態を示す端面
図である。
【図１５】水平面上での合焦力の対称性を示す線図的側
面図である。
【図１６】対物レンズの光軸に正味合焦力が整列する状
態を示す端面図である。
【図１７】水平面上での合焦反作用力の対称性を示す線
図的側面図である。
【図１８】対物レンズの光軸に正味合焦反作用力が整列
した状態を示す端面図である。
【図１９】可撓力及びこの可撓力に応答して発生する微
調整モータ反作用力を示す線図的頂面図である。
【図２０】水平面上でのキャリッジ懸垂力の対称性を示
す線図的側面図である。
【図２１】対物レンズの光軸に正味キャリッジ懸垂力が
整列する状態を示す端面図である。
【図２２】水平面上での摩擦力の対称性を示す線図的頂
面図である。
【図２３】キャリッジの質量中心に摩擦力が整列した状
態を示す線図的側面図である。
【図２４】垂直方向の加速に応答して微調整モータの質
量中心及びキャリッジの質量中心に作用する正味慣性力
を示す線図的端面図である。
【図２５】対物レンズの光軸に微調整モータの正味慣性
力が整列した状態を示す線図的側面図である。
【図２６】対物レンズの光軸にキャリッジの正味慣性力
が整列した状態を示す線図的側面図である。
【図２７】水平方向に加速するためキャリッジ及びアク
チュエータ組立体の構成要素に作用する慣性力を示す線
図的頂面図である。
【図２８】水平方向の加速を生ずるための正味慣性力を
示す線図的頂面図である。
【図２９】可撓アームの共振周波数よりも高い周波数の
加速を生ずる微調整モータ及びキャリッジの慣性力を示
す線図的端面図である。
【図３０】可撓アームの共振周波数よりも低い周波数の
加速を生ずる微調整モータ及びキャリッジの慣性力を示
す線図的端面図である。
【図３１】微調整トラッキング位置と微調整モータ電流
との関係を示すグラフ図である。
【図３２】微調整トラッキング位置と微調整モータ電流
との関係を示すグラフ図である。
【図３３】微調整トラッキング位置と微調整モータ電流
との関係を示すグラフ図である。
【図３４】微調整トラッキング位置と微調整モータ電流
との関係を示すグラフ図である。
【図３５】組立体に作用する非対称的な合焦力の作用を
示すグラフ図である。
【図３６】組立体に作用する非対称的な合焦力の作用を
示すグラフ図である。
【図３７】組立体に作用する非対称的な合焦力の作用を
示すグラフ図である。
【図３８】キャリッジ及びアクチュエータ組立体の他の
実施例の説明図である。
【図３９】レンズホルダを合焦方向に移動するのに使用
するアクチュエータの動作を説明する説明図である。
【図４０】レンズホルダをトラッキング方向に移動する
アクチュエータの動作の説明図である。
【図４１】本発明によるアクチュエータの他の実施例の
斜視図である。
【図４２】可撓アームを取り付けた図４１と同様の斜視
図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転軸線の周りに回転可能な光学的ディ
    スクに対して光学的に情報を読み取る又は書き込む装置
    において、 フレームと、 前記回転軸線に直交する経路に沿って前記フレームに対
    して移動可能なキャリッジと、 前記直交経路に沿って前記キャリッジを駆動するキャリ
    ッジドライブであって、該キャリッジドライブの一部分
    は前記キャリッジに取り付けられ、前記キャリッジ及び
    前記キャリッジドライブの前記取付部分によりキャリッ
    ジ質量の中心を画定するキャリッジドライブと、 光軸とレンズ質量中心とを有する対物レンズと、 前記対物レンズを内部に取り付け、前記キャリッジに対
    して移動可能な対物レンズホルダと、 前記対物レンズホルダを駆動して前記対物レンズを前記
    光軸に沿って移動させ、前記対物レンズホルダと一緒に
    微調整モータ質量の中心を画定し、前記微調整モータ質
    量の中心、前記キャリッジの質量中心及び前記レンズ質
    量中心を前記光軸にほぼ一致させる合焦ドライブとを具
    えたことを特徴とする光学的ディスクの情報読取又は書
    込装置。
  2. 【請求項２】 回転軸線の周りに回転可能な光学的ディ
    スクに対して光学的に情報を読み取る又は書き込む装置
    において、 フレームと、 前記回転軸線に直交する経路に沿って前記フレームに対
    して移動可能なキャリッジと、 前記直交経路に沿って前記キャリッジを駆動するキャリ
    ッジドライブであって、該キャリッジドライブの一部分
    は前記キャリッジに取り付けられ、前記キャリッジ及び
    前記キャリッジドライブの前記取付部分によりキャリッ
    ジ質量の中心を画定するキャリッジドライブと、 光軸とレンズ質量中心とを有する対物レンズと、 前記対物レンズを取り付け、前記キャリッジに対して移
    動可能であり、前記対物レンズを前記光軸に沿って移動
    させる対物レンズホルダと、 前記キャリッジから前記対物レンズホルダを懸垂し、前
    記光軸と及びトラッキング方向に延びる軸線とにより画
    定される平面に位置する取付ポイントで前記光軸の周り
    で前記対物レンズホルダに対称的に取り付ける複数個の
    可撓部材と、 前記対物レンズホルダを駆動して前記対物レンズをその
    光軸に沿って移動させ、前記対物レンズホルダと一緒に
    微調整モータ質量の中心を画定する合焦ドライブと、 前記対物レンズホルダを駆動して前記直交経路に沿う前
    記対物レンズの相対位置を微調整し、前記モータ質量中
    心、前記キャリッジ質量中心及びレンズ質量中心を前記
    光軸にほぼ一致させる微調整トラッキングドライブとを
    具えたことを特徴とする光学的ディスクの情報読取又は
    書込装置。
  3. 【請求項３】 レンズの位置を制御するレンズ位置制御
    装置において、 懸垂された懸垂本体と、 前記懸垂本体に配置して光軸を画定するレンズであっ
    て、前記懸垂本体の質量中心をほぼ前記光軸上に存在さ
    せ、前記レンズの質量中心が前記懸垂本体の前記質量中
    心に一致するようにしたレンズと、 前記懸垂本体を少なくとも１度の自由度での相対移動が
    可能なように懸垂するキャリッジであって、前記キャリ
    ッジの質量中心を前記懸垂本体の質量中心の近傍で前記
    光軸の０．１ｍｍ以内に配置し、また前記キャリッジが
    Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸で画定される３つの互いに直交す
    る直交座標基準面に対して初期状態をとり、前記懸垂本
    体に作用する前記キャリッジの懸垂力を前記光軸の周り
    に対称的に生ずるようにしたキャリッジと、 前記キャリッジに作用して前記光軸の周りに対称的な複
    数個のバランスのとれた第１バランス力を発生し、前記
    キャリッジ及び前記懸垂本体を一緒にＹ軸に沿って異な
    る周波数で加速する第１ドライブ手段であって、前記複
    数個の第１バランス力によって前記キャリッジの質量中
    心の周りにモーメントが発生しないようにし、前記複数
    個の第１バランス力に反作用する力を前記光軸に対して
    対称的に発生するようにし、前記キャリッジの質量中心
    の周りにはほとんどモーメントが生じないようにし、前
    記キャリッジにおける前記第１ドライブ手段によって発
    生した慣性力を前記光軸の周りにバランスがとれかつ対
    称的に発生するようにし、前記加速中には前記キャリッ
    ジが前記座標平面に対する初期状態を維持するように
    し、また前記懸垂本体が前記キャリッジに対して初期位
    置を維持することができるようにした第１ドライブ手段
    とを具えたことを特徴とするレンズ位置制御装置。
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