JPH10239577A - 移動操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スライド機構部を通電することなく保持す
る。 【解決手段】 シャフト１には、溝１Ａ及び溝１Ｂが軸
方向に垂直に形成されている。上記溝Ａは第１の面１ａ
と第２の面１ｂにて、溝１Ｂは第３の溝１ｃ及び第４の
面１ｄにてそれぞれＶ字形状に形成されている。ここで
第２の面１ｂが上記シャフト１の軸方向とのなす角は第
１の面１ａが軸方向となす角より小さく、上記第３の面
１ｃが軸方向となす角は上記第４の面１ｄが軸方向とな
す角よりも小さい。上記スライド機構部５は、球体保持
部４にて球体２を保持し、バネ３にてこの球体２を上記
シャフト１に押接しつつ、このシャフト１に沿って移動
する。そして、このスライド機構部５は、球体２を溝１
Ａ又は溝１Ｂに嵌合することにより位置決め及び位置の
維持を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、移動体をシャフ
トに沿って移動させる移動操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シャフトと、このシャフトに沿って移動
される移動体によって構成されるリニア移動操作装置が
提供されている。この移動操作装置は、移動させたい負
荷を移動体にて保持しつつシャフトに沿って所定の位置
まで移動させ、移動体をその位置にて維持する。このよ
うな移動操作装置の駆動源としては、コイル及びマグネ
ットからなる駆動機構が用いられる。ここで、移動体の
位置を維持するには、移動体の一端を固定されたストッ
パに押し付けるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
の移動操作装置は、次のような問題点があり改善が求め
られていた。

【０００４】負荷が所定の位置に到達すると、負荷を保
持した移動体は、ストッパに当接することにより機械的
に停止させられる。この停止の際には、移動体及びスト
ッパに衝撃が加わるので、これら移動体及びストッパの
寿命を短くする。

【０００５】また、負荷の位置の維持は、負荷を保持し
た移動体を、コイルとマグネットからなる駆動機構にて
ストッパに押し付けることにより行っている。このた
め、負荷の位置を維持し続ける限り通電を続ける必要が
あり、消費電力の増大を招来する。

【０００６】さらに、コイルに通電を続けるとこのコイ
ルは発熱する。これに伴い、このコイルから発せられた
熱が周囲に伝わり、レンズや保持部材の膨張をもたら
し、この移動操作装置の位置精度を悪化させる。

【０００７】この発明は、上述の実情に鑑みてなされる
ものであって、移動体をストッパに当接させずに、ま
た、位置を維持するために継続的な通電を要せずに、移
動体の位置決め及び保持を行う移動操作装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【発明を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、この発明に係る移動操作装置は、軸方向に略々垂
直な方向に形成された溝を少なくとも一つ有する高透磁
率性の材料にて形成されたシャフトと、コの字形状に形
成され両端側が上記シャフトの両端部に対応して接合さ
れた高透磁率性の材料にて形成されたヨークと、このヨ
ークに被着されたマグネットとにて構成された磁気回路
と、上記シャフトに沿って移動可能となされて、該シャ
フトに支持され駆動コイルが取り付けられた移動体と、
上記移動体に支持され上記シャフトに押接される球体と
を備えるものである。

【０００９】また、上記移動操作装置は、上記移動体に
はレンズが取り付けられており、このレンズを移動させ
るものである。

【００１０】さらに、上記移動操作装置は、上記溝は、
上記シャフトの軸方向に対して第１の角度をなす第１の
面と、該軸方向に対して上記第１の角度より小さい第２
の角度をなす第２の面とによりＶ字形状に形成されてい
るものである。

【００１１】そして、上記移動操作装置は、上記移動体
が第２の面側より第１の面側に向けて移動されるとき、
上記球体が第１の面上にある状態で上記移動体に当接し
てこの移動体を停止させるストッパを有するものであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながらこの発
明に係る移動操作装置について詳細に説明する。

【００１３】移動操作装置は、図１に示すように、略々
円柱形状のシャフト１と、このシャフト１に沿って移動
可能となされて該シャフト１に支持されたスライド機構
部５とを有して構成される。

【００１４】上記シャフト１は、高透磁率性の材料にて
形成され、このシャフト１の軸方向に略々垂直な方向に
第１の面１ａ及び第２の面１ｂからなるＶ字形状第１の
溝１Ａと、第３の面１ｃ及び第４の面１ｄからなるＶ字
形状の第２の溝１Ｂとが形成されている。これら第１の
溝１Ａ及び第２の溝１Ｂは、シャフト１の一端側と他端
側とに互いに距離Ｌをおいて平行に形成されている。

【００１５】上記第１の面１ａは、上記シャフト１の軸
方向に対して第１の角度をなす斜面である。ここで、第
１の角度としては、例えば６０°〜８０°程度である。
上記第２の面１ｂは、上記シャフト１の軸方向に対して
第２の角度をなす斜面である。ここで、第２の角度は上
記第１の角度よりも小さく、例えば１０°〜３０°程度
であり、図中には１０°が例示してある。

【００１６】この第１の面１ａは、第１の溝１Ａ内に嵌
入した球体２がこの第１の面１ａより一端側に移動しな
いように球体２を保持する。上記第２の面１ｂは、第１
の溝１Ａ内に嵌入した球体２がシャフト１の中央側に移
動しないように保持するが、閾値を越える力を加えると
上記球体２はこの第２の面１ｂを乗り越えてシャフト１
の中央側に移動する。逆に、上記球体２は、溝間部１Ｍ
からこの第２の面１ｂに沿って図中左に上記第１の面１
ａに接するまで落とし込まれる。そして、上記球体２
は、上記第１の面１ａ及び第２の面１ｂの両方に接する
ことにより保持される。このように保持された球体２
は、精度よく位置決めされる。

【００１７】このように、上記第１の面１ａと第２の面
１ｂとからなる第１の溝１Ａは、上記スライド機構部５
の球体２と組み合わせられることによって、位置決め部
及び保持部の機能を発揮する。すなわち、この第１の溝
１Ａは、上記スライド機構部５を一端側へ移動しないよ
うに保持するとともに、上記スライド機構部５に対して
中央側に加える力が閾値を越えるか否かによって、上記
スライド機構部５を中央側に移動させるか否か選択可能
な状態で保持する。図２に示すように、この第１の溝１
Ａの断面の底部は直線状になっている。なお、図２は、
図１において破線で示す断面を図中Ｐ方向に見たもので
ある。

【００１８】上記第３の面１ｃは、上記シャフト１の軸
方向に対して第２の角度をなす斜面である。ここで、第
２の角度は、上述したように、次に述べる第１の角度よ
り小さく、例えば１０°〜３０°程度であり、図中には
２０°が例示してある。上記第４の面１ｄは、上記シャ
フト１の軸方向に対して第１の角度をなす斜面である。
ここで、第１の角度としては、例えば６０°〜８０°程
度であり、図中には７０°が例示してある。

【００１９】この第３の面１ｃは、第２の溝１Ｂに嵌入
した球体２がシャフト１の中央側に移動しないように保
持するが、閾値を越える力を加えると上記球体２はこの
第３の面１ｃを乗り越えてシャフト１の中央側に移動す
る。上記第４の面１ｄは、第２の溝１Ｂに嵌入した球体
２がこの第４の面１ｄより他端側に移動しないように球
体２を保持する。逆に、上記球体２は、溝間部１Ｍから
この第３の面１ｃに沿って他端側に第４の面１ｄに接す
るまで落とし込まれる。上記球体２は、上記第３の面１
ｃ及び第４の面１ｄの両方に接することにより保持され
る。このように保持された球体２は、精度よく位置決め
される。

【００２０】このように、上記第３の面１ｃと第４の面
１ｄとからなる第２の溝１Ｂは、上記スライド機構部５
の球体２と組み合わせられることによって、位置決め部
及び保持部の機能を発揮する。すなわち、この第２の溝
１Ｂは、上記スライド機構部５をシャフト１の他端側へ
移動しないように保持するとともに、上記スライド機構
部５にシャフト１の中央側に加える力が閾値を越えるか
否かによって、上記スライド機構部部５を中央側に移動
させるか否か選択可能な状態で保持する。

【００２１】上記スライド機構部５は、上記シャフト１
に球体２と、この球体２を上記シャフト１に押接させる
バネ３と、上記球体２を保持する球体保持部４とを備え
ている。このスライド機構部５は、上記シャフト１に沿
って、上記第１の溝１Ａから第２の溝１Ｂまでの間を溝
間部１Ｍに沿って摺動し、このスライド機構部５に取り
付けられた負荷を移動操作することができる。上述した
ように、上記第１の溝１Ａ及び第２の溝１Ｂにおいて
は、負荷の位置決め及びその位置の保持を精度よく行う
ことができる。

【００２２】上記球体２は、上記第１の溝１Ａ及び第２
の溝１Ｂの深さと同程度あるいは数倍程度の直径を有す
る。この球体２は、上記スライド機構部５が移動する
と、バネ３にてシャフト１に押し付けられつつ移動す
る。この球体２は、上記第１の溝１Ａ及び第２の溝１Ｂ
においては、これらの溝に嵌め合わせられることによっ
て、位置決め部及び保持部の役割を果たす。

【００２３】上記バネ３は、上記球体２を上記シャフト
１に押し付ける。上記球体保持部４は、上記バネ３を内
部に納め、上記球体２を保持する。

【００２４】以上説明したように、シャフト１と、この
シャフト１に押圧される球体２を有するスライド機構部
５とからなるこの移動操作装置においては、上記スライ
ド機構部５は、上記第１の溝１Ａと、この第１の溝１Ａ
から距離Ｌだけ離れた第２の溝１Ｂとの間の溝間部１Ｍ
を球体２をシャフト１に押し付けつつ移動し、上記第１
の溝１Ａと第２の溝１Ｂとにて球体２をこれらの溝に嵌
め合わせることによって上記スライド機構部５の位置決
めをおこない、この位置を保持する。

【００２５】さらに、上記第１の溝１Ａの第２の面１ｂ
及び第２の溝１Ｂの第３の面１ｃは、これら第１の溝１
Ａ及び第２の溝１Ｂに保持された上記スライド機構５に
シャフト１の中央側に閾値を越える力を加えたときに
は、これらの面を乗り越えて移動することができるよう
な角度となっている。

【００２６】続いて、このスライド機構部５をシャフト
１に沿ってリニア方向に移動させる駆動力を発生させる
磁気回路について説明する。

【００２７】上記磁気回路は、図３及び図４に示すよう
に、軸方向に略々垂直な方向に形成された溝を少なくと
も一つ有する高透磁率性の材料により形成されたシャフ
ト１と、コの字形状に形成され両端側がそれぞれ上記シ
ャフトの両端部に対応して接合された高透磁率性の材料
にて形成されたヨーク１１ａと、このヨーク１１ａに被
着されたリニア駆動マグネット１３とから構成される。

【００２８】上記ヨーク１１ａは、透磁率の高い材料に
て略々コ字状の形状に形成され、両端部をそれぞれ上記
シャフト１の両端部に接合され、このヨーク１１ａの内
側の側面に被着されるリニア駆動マグネット１３から発
生される磁束を周回して導く。

【００２９】上記リニア駆動マグネット１３は、略々直
方体状の形状をなし、主面に略々垂直な方向に着磁さ
れ、上記ヨーク１１ａのシャフト１に対向する面に被着
される。

【００３０】上記スライド機構部５には、上記リニア駆
動コイル１２が取り付けられている。このリニア駆動コ
イル１２は、上記シャフト１をコイルが周回するように
配設され、駆動電流に応じて磁界を発生する。そして、
このリニア駆動コイル１２は、上記磁気回路と組み合わ
されて、スライド機構部５をリニア方向に駆動するリニ
アモータを構成している。

【００３１】ここで、図４において、上記リニア駆動マ
グネット１３とシャフト１との最短距離をＬｇ、シャフ
ト１の半径をＲＹとしたとき、磁束の流れを考慮してギ
ャップ長Ｌｇｇを次の式にて与えると、計算値は実測値
とよく一致する。

【００３２】Ｌｇ＋ＲＹ／２＝Ｌｇｇ ここで、上記移動操作装置のスライド機構部５をシャフ
ト１に沿って一端側から他端側に図中右方向に移動させ
て、この移動に必要な推力を測定した結果を次に示す。
この測定は、上記スライド機構部５の有する球体２の位
置が、上記第１の溝１Ａから上記第２の溝１Ｂの第４の
面１ｄに到達するまでの範囲にて行われた。

【００３３】まず、第１の条件にてスライド機構部５の
移動に必要な推力を測定した結果を示す。

【００３４】ここで、上記シャフト１は、図５中の
（ａ）に示すように、第１の面１ａ及び第２の面１ｂか
らなる第１の溝１Ａと、上記第３の面１ｃ及び第４の面
１ｄからなる第２の溝１Ｂを有する。上記第２の面１ｂ
及び第３の面１ｃと上記シャフト１の軸方向とのなす角
は、両方とも２０度である。

【００３５】ここでのバネ３は、負荷をかけない際の自
由長が１．５ｍｍ、バネ定数が５．１ｇｆ／ｍｍであ
る。上記球体２が上記第１の溝１Ａまたは上記第２の溝
１Ｂ内に位置する場合は、バネ長は１．４４１ｍｍ、こ
の球体２をシャフト１１に押圧する圧力は３．０ｇｆで
ある。上記球体２が、上記シャフト１の溝間部１Ｍに位
置する場合には、バネ長１．１８ｍｍ、上記圧力は１
６．６ｇｆである。

【００３６】図５中の（ｂ）に示されているように、上
記球体２を上記第１の溝１Ａの第２の斜面１ｂを押し上
げる推力は最大で１５ｇｆ程度であるが、上記第１の溝
１Ａと第２の溝１Ｂの間の溝間部１Ｍで移動させる推力
は略々一定で５ｇｆ程度である。上記球１を上記第２の
溝１Ｂの第３の面１ｃに沿って押し下げるのに要する推
力は負の値となるが、上記第４の面１ｄを押し上げるに
は、摩擦を無視しても４５ｇｆ程度の推力が必要であ
る。

【００３７】次に、上記スライド機構部５をシャフト１
に沿って図中右に移動させるのに必要な推力を、第２の
条件にて測定した結果を示す。

【００３８】シャフト１の形状、バネ３の定数は上述の
第１の条件の場合に等しい。すなわち、上記シャフト１
は、図６中の（ａ）に示すように、第１の面１ａ及び第
２の面１ｂからなる第１の溝１Ａと、上記第３の面１ｃ
及び第４の面１ｄからなる第２の溝１Ｂを有し、上記第
２の面１ｂ及び第３の面１ｃとシャフト１の軸方向との
なす角は、両方とも２０度である。バネ３は、負荷をか
けない際の自由長が１．５ｍｍ、バネ定数が５．１ｇｆ
／ｍｍである。

【００３９】ただし、バネ３が球体２をシャフト１に押
圧する圧力が上と異なっている。すなわち、球体２が、
上記第１の溝１Ａまたは上記第２の溝１Ｂ内に位置する
場合は、バネ長は１．３４１ｍｍであり、この球体２を
シャフト１に押し付ける圧力は８．１ｇｆである。上記
球体２が、上記シャフト１の溝間部１Ｍに位置する場合
には、バネ長１．０８ｍｍであり、上記圧力は２１．４
ｇｆである。

【００４０】図６中の（ｂ）に示されているように、上
記球体２を上記第１の溝１Ａの第２の斜面１ｂを押し上
げる推力は最大で１７ｇｆ程度であるが、上記第１の溝
１Ａと第２の溝１Ｂの間の溝間部１Ｍで移動させる推力
は略々一定で６ｇｆ程度である。上記球体２を、上記第
４の面１ｄを押し上げるには、摩擦を無視しても５９ｇ
ｆ程度の推力が必要である。

【００４１】次に、上記スライド機構部５をシャフト１
に沿って移動させて、移動に必要な推力を第３の条件に
て測定した結果を示す。

【００４２】シャフト１の形状、バネ３の定数は上述の
第１及び第２の条件の場合に等しい。すなわち、上記シ
ャフト１は、図７中の（ａ）に示すように、第１の面１
ａ及び第２の面１ｂからなる第１の溝１Ａと、上記第３
の面１ｃ及び第４の面１ｄからなる第２の溝１Ｂを有
し、上記第２の面１ｂ及び第３の面１ｃとシャフト１の
軸方向とのなす角は、両方とも２０度である。バネ３
は、負荷をかけない際の自由長が１．５ｍｍ、バネ定数
が５．１ｇｆ／ｍｍである。

【００４３】ただし、上記バネ３が球体２をシャフト１
に押圧する圧力が上の第１及び第２の条件と異なってい
る。すなわち、上記球体２が、上記第１の溝１Ａまたは
上記第２の溝１Ｂ内に位置する場合は、バネ長は１．２
４１ｍｍ、この球体２を上記シャフト１に押し付ける圧
力は１３．２ｇｆである。上記球体２が、上記シャフト
１の溝間部１Ｍに位置する場合には、バネ長０．９８ｍ
ｍ、上記圧力は２６．５ｇｆである。ここで、上記バネ
長のうち０．２ｍｍは、スペーサの長さである。

【００４４】図７中の（ｂ）に示されているように、上
記球体２を上記第１の溝１Ａの第２の斜面１ｂを押し上
げる推力は最大で１７ｇｆ程度であるが、上記第１の溝
１Ａと第２の溝１Ｂの間の溝間部１Ｍで移動させる推力
は略々一定で６ｇｆ程度である。上記球２を、上記第４
の面１ｄを押し上げるには、摩擦を無視しても７３ｇｆ
程度の推力が必要である。

【００４５】次に、上記スライド機構部５をシャフト１
に沿って移動させて、移動に必要な推力を第４の条件に
て測定した結果を示す。

【００４６】ここで、上記シャフト１の形状は上とは異
なり、図８（ａ）に示すように、第１の面１ａ及び第２
の面１ｂからなる第１の溝１Ａと、上記第３の面１ｃ及
び第４の面１ｄからなる第２の溝１Ｂを有し、上記第２
の面１ｂとシャフト１の軸方向とのなす角は２０度であ
るが、上記第３の面１ｃとシャフト１の軸方向とのなす
角は１０度である。また、上記第４の面１ｄと上記軸方
向となす角は８０度である。

【００４７】このように、上記第２の面１ｂと第３の面
１ｃとのシャフト１の軸方向に対する角度が異なるの
は、上記第１の溝１Ａはスライド機構部５を保持する際
に精度を確保するために、上記第２の面１ｂがシャフト
１となす角を２０°として、上記スライド機構部５の保
持に精度を要さない上記第３の面１ｃがシャフト１とな
す角である１０°よりも角度を大きくしたものである。

【００４８】このようにスライド機構部５を保持する位
置によって、必要とする精度が異なるといった状況は、
例えばレンズホルダーにおいて、レンズを光学系に挿入
してセットする際には精度を要するが、光学系から外し
て単に保持する際には精度を要さない、という場合に当
てはまる。

【００４９】この第４の条件での測定では、上記バネ３
は、上記球体２が上記第１の溝１Ａ内に位置する場合
は、バネ長は１．３４１ｍｍ、この球２をシャフト１に
押圧する圧力は８．１ｇｆである。上記球体２が溝間部
１Ｍに位置する場合には、バネ長１．０８ｍｍ、上記圧
力は２６．５ｇｆである。

【００５０】図８中の（ｂ）に示されているように、上
記球体２を上記第１の溝１Ａの第２の斜面１ｂを押し上
げる推力は略々１５ｇｆであるが、上記第１の溝１Ａと
第２の溝１Ｂの間の溝間部１Ｍで移動させる推力は略々
一定で６ｇｆ程度である。上記球体２を上記第２の溝１
Ｂの第３の面１ｃに沿って図中右に移動させるのに要す
る推力は略々１ｇｆであり、上記第４の面１ｄを押し上
げるには１３０〜１４０ｇｆが必要である。

【００５１】次に、上記スライド機構部５をシャフト１
に沿って図中右に移動させて、移動に必要な推力を第５
の条件にて測定した結果を示す。

【００５２】ここで、上記シャフト１の形状は上とは異
なり、図９中の（ａ）に示すように、第１の面１ａ及び
第２の面１ｂからなる第１の溝１Ａと、上記第３の面１
ｃ及び第４の面１ｄからなる第２の溝１Ｂを有し、これ
ら第１の溝１Ａ及び第２の溝１Ｂの深さはともに０．９
ｍｍである。上記第２の面１ｂとシャフト１の軸方向と
のなす角は１０度であるが、上記第３の面１ｃの軸方向
とのなす角は２０度である。また、上記第４の面１ｄの
上記方向となす角は７０度である。

【００５３】このように、上の場合と第１の溝１Ａの第
２の斜面１ｂと第２の溝１Ｂの第３の斜面１ｃの上記軸
１とのなす角を入れ換えた。上記スライド機構部５は、
シャフト１の軸方向とのなす角が２０°である第３の面
１ｃを有する第２の溝１Ｂにて精度よく保持される。

【００５４】上記バネ３は、上記球体２が、上記第１の
溝１Ａ内に位置する場合は、バネ長は１．４０２ｍｍ、
この球２を軸１に押し付ける圧力は５．０ｇｆである。
上記球２が、上記シャフト１の溝間部１Ｍに位置する場
合には、バネ長１．０８ｍｍ、上記圧力は１８．３ｇｆ
である。

【００５５】図９中の（ｂ）に示されているように、上
記球体２を上記第１の溝１Ａの第２の斜面１ｂを押し上
げる推力は略々１３ｇｆであるが、上記第１の溝１Ａと
第２の溝１Ｂの間の溝間部１Ｍで移動させる推力は略々
一定で７ｇｆ程度である。上記球体２を上記第４の面１
ｄを押し上げるには略々７０ｇｆが必要である。

【００５６】次に、移動操作装置にストッパを設けた場
合の実施の形態の一例を示す。

【００５７】この移動操作装置は、図１０に示すよう
に、第１の斜面１ａ及び第２の斜面１ｂからなる第１の
溝１Ａを有するシャフト１と、球体２とバネ３と球体保
持部４とを有するスライド機構部５と、ストッパ６とか
ら構成される。ここで、上述のように、第２の斜面１ｂ
が上記シャフト１の軸方向となす第２の角度θ２は、第
１の面１ａのこれに対応する第１の角度θ１よりも小さ
い。

【００５８】上記ストッパ６は、上記スライド機構部５
に強い力が加わってこのスライド機構部５の備える球体
２が第１の面１ａに乗り上げた場合に、このスライド機
構部５がこれより一端側に移動しないように機械的に停
止させる機能を有する。

【００５９】このため、スライド機構部５の球体２の中
心とこのスライド機構部５の左端との距離ｘは、上記第
１の面１ａの左端と上記ストッパ６の右端との距離ａよ
り大きく、また、上記第１の溝１Ａの最下部と上記スト
ッパ６の右端との距離ｂは上記距離ｘより大きい。すな
わち、距離ａと、距離ｂと、距離ｘとの間には、次のよ
うな大小関係がある。

【００６０】ａ＜ｘ＜ｂ 上記球体２は力の加わっていない状態にて上記第１の溝
１Ａの第１の面１ａと第２の面１ｂとの両方に接してい
るので、スライド機構部５は、図中左の一端側に向けて
強い力が加わり第１の面１ａに乗り上げた際に上記スト
ッパ６に突き当たる。

【００６１】このように、ストッパ６を配設することに
より、上記スライド機構部５を第１の溝１Ａより一端側
に移動しないように確実に保持することができる。さら
に、位置決めの際にスライド機構部５をストッパ６に衝
突させないので、衝撃によりスライド機構部５等の寿命
を短くすることもない。

【００６２】次に、この発明に係る移動操作装置を備え
る光学ピックアップ装置の全体の構造を説明する。

【００６３】この光学ピックアップ装置は、図１１、図
１２及び図１３に示すように、媒体の種類の違いによる
収差の違いを吸収する補助レンズを切り替える補助レン
ズ切り換えアクチュエータ部１０と、対物レンズを二軸
方向に駆動する二軸アクチュエータ部２０と、光源及び
光検出器を備える光学系３０から構成される。

【００６４】上記二軸アクチュエータ部２０は、この光
学ピックアップ装置を備える筐体に固定される二軸固定
部２１と、この二軸固定部２１に対して、軸２８方向へ
の移動と、この軸２８についての回転との２自由度で駆
動される二軸可動部２２とからなる。

【００６５】上記二軸固定部２１は、この光学ピックア
ップ装置を備える筐体に固定され、上記二軸可動部２２
を支持し、また、補助レンズアクチュエータ固定部１１
を固定する。この二軸固定部２１は、上記トラッキング
駆動コイル２３と組み合わされて上記二軸可動部２２を
軸２８を中心として回転させる駆動力を発生するトラッ
キング駆動マグネット２４と、フォーカス駆動コイル２
５と組み合わされて二軸可動部２２を軸２８方向へ移動
させる駆動力を発生するフォーカス駆動マグネット２６
と、上記二軸可動部２２のトラッキング方向及びフォー
カス方向への微動の軸となる上記軸２８とを備える。

【００６６】この二軸可動部２２は、光学記録媒体に対
してレーザ光を集光して照射する対物レンズ２７を備
え、トラッキング駆動マグネット２４と組み合わされて
軸２８を中心としてこの二軸可動部２２を回転させる駆
動力を発生するトラッキング駆動コイル２３と、フォー
カス駆動マグネット２６と組み合わされてこの二軸可動
部２２を軸２８方向に移動させる駆動力を発生するフォ
ーカス駆動コイル２５とから構成される。

【００６７】上記補助レンズ切り替えアクチュエータ部
１０は、上記二軸固定部２１に固定される補助レンズ切
り替えアクチュエータ固定部１１と、スライド機構部５
のリニア移動の軸となるシャフト１と、磁束を導くヨー
ク１１ａと、リニア駆動コイル１２と、リニア駆動マグ
ネット１３と、スライド機構部５と、補助レンズ１４
と、補助レンズホルダ１５とから構成される。

【００６８】上記トラッキング駆動コイル２３は、上記
二軸可動部２２の略端部に上記トラッキング固定部２１
に配設されるトラッキング駆動マグネット２４に対向し
て配設され、駆動電流に応じて磁界を発生し、上記トラ
ッキング駆動マグネット２４と組み合わされて、上記二
軸可動部２２を軸２８を中心として回転させる駆動力を
発生する。

【００６９】上記トラッキング駆動マグネット２４は、
保磁力の大きいいわゆる永久磁石にて形成され、上記二
軸固定部２１の略端部に上記二軸可動部２２に備えられ
る配設されトラッキング駆動コイル２３に対向して配設
され、このトラッキング駆動コイル２３と組み合わされ
て、上記二軸可動部２２を軸２８を中心として回転させ
る駆動力を発生する。

【００７０】上記フォーカス駆動コイル２５は、上記二
軸可動部２２の主面裏側に上記二軸固定部２１の備える
軸２８を取り囲んで略々円筒状に配設され、駆動電流に
応じて磁界を発生し、上記フォーカス駆動マグネット２
６と組み合わされて、上記二軸可動部２２を軸２８方向
に移動させる駆動力を発生させる。

【００７１】上記フォーカス駆動マグネット２６は、保
磁力の大きい永久磁石にて形成され、上記二軸固定部２
１の略々中央部に上記軸２８を取り囲んで略々円筒状に
配設される上記二軸可動部２２のフォーカス駆動コイル
２５に対向して配設され、このフォーカス駆動コイル２
５の発生する磁界と組み合わされて上記二軸可動部２２
を軸２８方向にさせる駆動力を発生する。

【００７２】ここで、上記トラッキング駆動コイル２３
及びトラッキング駆動マグネット２４が駆動する二軸可
動部２２の軸方向への移動は、光学記録媒体上の記録ト
ラックに略々直交するトラッキング方向への移動に対応
している。また、上記フォーカス駆動コイル２５及びフ
ォーカス駆動マグネット２６の駆動する、軸２８方向へ
の駆動は、対物レンズ２７の光軸方向へのフォーカス方
向への駆動に対応している。

【００７３】上記対物レンズ２７は、上記二軸可動部２
２の主面に光学記録媒体１０１に対向して配設され、上
記補助レンズアクチュエータ部１０の備えるスライド機
構部５に配設される補助レンズ１４を介して、あるいは
この補助レンズ１４を介さずに上記光学系３０から与え
られるレーザ光束を光学記録媒体１０１上に集光してす
る。また、この光学記録媒体１０１からのレーザ光の反
射光を受け、光束となして上記光学系３０に与える。

【００７４】上記軸２８は、円柱状の形状であり、上記
二軸固定部２１の底部の中央に略々垂直に配設され、上
記二軸可動部２２の中央を貫通しこの二軸可動部２２の
主面に達する。この軸２８は、上記二軸可動部２２を軸
２８に対して回転させ、また、この軸２８方向への並進
を可能に支持する。上述したように、上記回転はトラッ
キング方向への移動に、上記並進はフォーカス方向への
移動にそれぞれ対応している。

【００７５】上記補助レンズアクチュエータ固定部１１
は、外周が略々直方体の枠であり、上記二軸固定部２１
に固定される。この補助レンズアクチュエータ固定部１
１は、高透磁率の材料にて形成され、この補助レンズア
クチュエータ固定部１１の略々中央部に配設される上記
スライド機構部５を支持するシャフト１と一体となって
磁気回路を構成し、この補助アクチュエータ固定部１１
の内側側面に被着されるリニア駆動マグネット１３から
発生される磁束を周回して導く。

【００７６】上記シャフト１は、高透磁率の材料にて円
筒状の形状に形成され、軸方向に略々垂直な溝を少なく
とも一つ有し、上記補助レンズ駆動アクチュエータ固定
部１１の略々中央部に上記二軸固定部２１に略々垂直な
方向に配設される。このシャフト１は、上記リニア駆動
マグネット１３から発生される磁束を導くとともに、上
記スライド機構部５をリニア方向に移動可能に支持する
軸となる。

【００７７】このシャフト１は、このシャフト１の中心
軸に対して光記録媒体１０１側に、この軸方向に対して
略々垂直な方向に第１の面１ａ及び第２の面１ｂからな
る第１の溝１Ａを有している。上記第２の面１ｂとシャ
フト１の軸方向とのなす角は、上記第１の面１ａが上記
軸方向とのなす角よりも小さく形成されている。上述し
たように、上記第１の面１ａは、上記スライド機構部５
の備える球体２がこの第１の面１ａを乗り越えないよう
に保持する。上記第２の面１ｂは、上記球体２をこの第
２の面１ｂを乗り越えないように保持するが、閾値より
も大きい力を加えた場合には上記球体２はこの第２の面
１ｂを乗り越える。

【００７８】上記スライド機構部５は、補助レンズ１４
を支持するレンズホルダ１５及びリニア駆動コイル１２
と一体に上記シャフト１に沿ってリニア方向に移動自在
に配設される。このスライド機構部５は、上記シャフト
の押圧される球体２を有し、この球体２を上記シャフト
１に押圧しつつ移動する。このスライド機構部５は、上
記リニア駆動コイル１２によってリニア方向への駆動力
を与えられる。そして、上記球体２がシャフト１に形成
された第１の溝１Ａ等に嵌め合わされることによって位
置決め及び保持がなされる。

【００７９】上記ヨーク１１ａは、上記補助レンズ固定
部１１の一部をなし、高透磁率の材料にて形成され、外
縁が略々直方体の形状をなし、上記シャフト１と接合さ
れ、、上記リニア駆動マグネット１３から発生される磁
束を周回して導く。

【００８０】上記リニア駆動コイル１２は、上記スライ
ド機構部５に配設され、上記シャフト１にリニア方向に
移動可能に巻回される。このリニア駆動コイル１２は、
上記リニア駆動マグネット１３から発生される磁束と組
み合わされてリニア方向への駆動力を発生し、上記補助
レンズ１４を備える補助レンズホルダ１５をリニア方向
に移動させる。

【００８１】上記リニア駆動マグネット１３は、略々直
方体の形状で、主面方向に着磁された保磁力の大きい材
料にて形成され、上記ヨーク１１ａの内側側面に被着さ
れる。そして、上記リニア駆動マグネット１３の発生す
る磁束は、上記リニア駆動コイル１２とともにリニア方
向に駆動力を発生させる。

【００８２】上記補助レンズ１４は、上記レンズホルダ
１５にて支持され、光学記録媒体１０１の種類による収
差の補正を行うものであり、必要な場合には上記スライ
ド機構５にて上記レンズホルダ１５とともにリニア方向
に移動され、上記対物レンズ２７の直下の光路中に挿入
される。

【００８３】上記レンズホルダ１５は、上記スライド機
構部５に一体に形成された平坦な直方体板状であり、主
面中央に補助レンズ１４を備える。

【００８４】上記光学系３０は、光源３１と、光検出器
３２と、ハーフミラー３３と、コリメータレンズ３４と
から構成される。

【００８５】上記光源３１のレーザダイオード等によっ
て発生された光は、上記ハーフミラー３３によって方向
を９０°転じられ、コリメータレンズ３４にて平行光束
となされ、上記対物レンズ２７を介して、あるいは対物
レンズ２７及び補助レンズ１４を介して、上記記録媒体
１０１上に集光して照射される。

【００８６】上記記録媒体１０１からの反射光は、対物
レンズ２７を介して、あるいは対物レンズ２７及び補助
レンズ１４を介して得られ、上記コリメータレンズ３４
にて集光され、上記ハーフミラー３３を介して上記光検
出器３２に入射する。

【００８７】なお、この実施の形態においてはシャフト
１は円柱形状としたが、この形状に限定されない。

【００８８】また、この実施の形態においては球体２を
シャフト１に押接するバネ３としては弦巻バネを用いた
が、この発明はこれに限定されない。例えば、図１４に
示すように、板バネを用いることができる。すなわち、
図１４におけるスライド機構部４は、上述したスライド
機構部５のバネ３に換わって板バネ６１を用い、この板
バネ６１を板バネ保持部６２にて保持固定している。

【００８９】さらに、この実施の形態においては、シャ
フト１に形成された溝の面がこのシャフト１の軸方向と
なす角度を示したが、この角度は単に一例として挙げた
ものであり、これに限定されない。

【００９０】

【発明の効果】上述したように、この発明に係る移動操
作装置においては、スライド機構部の位置決めは、この
スライド機構部の備える球体をシャフトに形成された溝
に嵌合させることにより行うので、スライド機構部をス
トッパに直接突き当てる必要がない。このため、衝撃を
生ずることがなく、スライド機構部の寿命を長くするこ
とができる。

【００９１】また、上記位置決めにおいては、コイルと
マグネットからなる駆動機構にてスライド機構部をスト
ッパに常に当接させる必要がないので、コイルに通電す
る必要がない。従って、コイルの発熱による保持部材等
の膨張による変形による精度の低下を招来せず、また、
消費電力を減少させることができる。

【００９２】また、この移動操作装置のホールドは、シ
ャフトに形成された溝と球体の嵌合により行うので位置
精度が高い。従って、位置精度を要するレンズ等の光学
素子の移動操作装置として適している。

【００９３】さらに、この移動操作装置のシャフトに形
成された溝は、可動側の面とストップ側の面にてＶ字形
状をなし、可動側の面がシャフトの軸方向に対してなす
角度はストップ側の面が上記軸方向に対してなす角度よ
りも小さい角度となっている。これによって、可動側は
推力が閾値を越えるか否かによってスライド機構を保持
するか移動させるかを選択することができ、また、スト
ップ側は確実に保持することができる。

【００９４】そして、この移動操作装置は、上記球体が
ストップ側の斜面内に位置する状態でスライド機構を停
止させるストッパを有するので、スライド機構部にスト
ップ側に強い力が加わった際にも機械的に確実にホール
ドすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】移動操作装置の横断面図である。

【図２】移動操作装置の縦断面図である。

【図３】磁気回路の平面図である。

【図４】磁気回路の左側面図である。

【図５】第１のシャフトの形状及びスライド機構部をシ
ャフトに沿って摺動させる推力のグラフである。

【図６】第２のシャフトの形状及びスライド機構部をシ
ャフトに沿って摺動させる推力のグラフである。

【図７】第３のシャフトの形状及びスライド機構部をシ
ャフトに沿って摺動させる推力のグラフである。

【図８】第４のシャフト形状及びスライド機構部をシャ
フトに沿って摺動させる推力のグラフである。

【図９】第５のシャフトの形状及びスライド機構部をシ
ャフトに沿って摺動させる推力のグラフである。

【図１０】ストッパを有する移動操作装置の断面図であ
る。

【図１１】光学ピックアップ装置の平面図である。

【図１２】光学ピックアップ装置の横断面図である。

【図１３】光学ピックアップ装置の縦断面図である。

【図１４】板バネを用いた移動操作装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ シャフト、１Ａ 第１の溝、１Ｂ 第２の溝、２
球体、３ バネ、５ スライド機構部、１０ 補助レン
ズ切換アクチュエータ部、１１ａ ヨーク、１２ リニ
ア駆動コイル、１３ リニア駆動マグネット、２０二軸
アクチュエータ部、３０ 光学系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 道子 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向に略々垂直な方向に形成された溝
   を少なくとも一つ有する高透磁率性の材料により形成さ
   れたシャフトと、コの字形状に形成され両端側がそれぞ
   れ上記シャフトの両端部に対応して接合された高透磁率
   性の材料にて形成されたヨークと、このヨークに被着さ
   れたマグネットとから構成された磁気回路と、 上記シャフトに沿って移動可能となされて該シャフトに
   支持され駆動コイルが取り付けられた移動体と、 上記移動体に支持され上記シャフトに押接される球体と
   を備えることを特徴とする移動操作装置。
2. 【請求項２】 上記移動体にはレンズが取り付けられて
   おり、このレンズを移動させることを特徴とする請求項
   １記載の移動操作装置。
3. 【請求項３】 上記溝は、上記シャフトの軸方向に対し
   て第１の角度をなす第１の面と、該軸方向に対して上記
   第１の角度より小さい第２の角度をなす第２の面とによ
   りＶ字形状に形成されていることを特徴とする請求項１
   記載の移動操作装置。
4. 【請求項４】 上記移動体が第２の面側より第１の面側
   に向けて移動されるとき、上記球体が第１の面上にある
   状態で上記移動体に当接してこの移動体を停止させるス
   トッパを有することを特徴とする請求項３記載の移動操
   作装置。