JP2599555B2

JP2599555B2 - 光電走査装置

Info

Publication number: JP2599555B2
Application number: JP5162602A
Authority: JP
Inventors: マテウスアントニウスマリアアルデンホーフェンギスラヌス; ヴェルテラースピート
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1992-07-01
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1997-04-09
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: DE69313536D1; DE69313536T2; US5367511A; JPH06176385A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固定部分と、前記固定
部分に対して移動することができまた光軸を有するレン
ズを設けた可動部分と、前記固定部分と前記可動部分と
の間に配置して前記可動部分を移動自在に支持する支持
手段とを備えた光電走査装置であって、前記可動部分を
少なくともほぼ前記光軸に平行な第１軸線に沿って移動
可能にして走査すべき表面上に少なくとも１個の放射線
スポットを形成するようにし、また少なくともほぼ前記
光軸に交差する第２軸線に沿って移動可能にし前記表面
上の記録トラックに追従するようにし、また前記固定部
分に設けた第１アクチュエータ手段及び前記可動部分に
設けた第２アクチュエータ手段を有する電磁アクチュエ
ータを設け、前記第１及び第２のアクチュエータ手段を
互いに空隙を介して電磁的に連係動作させて前記可動部
分を駆動するようにした光電走査装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】このような走査装置は、国際公開第91/0
1549号に記載されている。この既知の光電走査装置は、
情報トラックを設けた表面を光学的に走査するための対
物レンズを有する。光軸を有する対物レンズは、移動自
在に支持したホルダに取り付ける。対物レンズを有する
ホルダは光軸に平行にまた走査すべき表面に平行に移動
可能にする。このため、ホルダを支持体に２個の保持装
置によって回動自在に連結する。全体的にプラスチック
で形成した保持装置の各々には、２個の端部部分と、２
個の中間部分と２個の中心部分とを設け、これら部分を
プラスチック一体ヒンジによって相互連結する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、プラスチック
は時間の経過とともにクリープ現象が現れ、特に、高温
条件ではこの現象が顕著であることが一般的に知られて
いる。対物レンズのための支持装置を全体的にプラスチ
ックで形成する既知の走査装置では、このクリープ現象
が一体ヒンジの変形を引き起こし、初期的に設定した基
準に対する対物レンズの位置及び指向性がずれることに
なる。

【０００４】正確な支持は、走査中に情報トラックに対
するレンズのトラッキング方向の位置及び指向性を維持
する上で極めて重要である。即ち、現在の走査装置はこ
のための基準を持たず、補正ができないためである。合
焦方向におけるレンズ位置のずれは、一般的に補正する
ことができる。即ち、多くの走査装置は走査すべき表面
の位置を対物レンズの合焦位置の基準として使用してい
るためである。しかし、このような補正は電力消費を増
大する。特に、ポータブル装置のようなバッテリ動作装
置では不必要な電力消費は極めて好ましくない。

【０００５】従って、本発明の目的は、装置を極限条件
の下で使用する場合でも、レンズの位置及び指向性を長
期間にわたり正確に維持できる上述のタイプの走査装置
を得るにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明光電走査装置は、前記支持手段に、互いに平
行であり、また前記第１軸線及び前記第２軸線に交差す
る方向に指向する２個のフレーム状の支持体を設け、前
記支持体の各々には、少なくとも前記第１軸線にほぼ平
行に延在する２個の互いに離れた細長い第１素子であっ
て、この第１素子の長手方向軸線に直交して前記第２軸
線に平行な横方向軸線の周りに弾性的に偏位可能に、ま
た前記第１軸線に平行な長手方向軸線に周りに弾性的に
捩じれることができる１対の細長い第１素子と、前記２
個の第１素子を互いに連結する２個の互いに離れた堅固
な第２素子とを設け、前記第１素子の端部を前記第２素
子に堅固に連結し、前記２個の第２素子間に位置する中
心部分を有する前記２個の第１素子のうちの一方の第１
素子を前記固定部分に固定し、前記２個の第２素子間に
位置する中心部分を有する前記２個の第１素子のうちの
他方の第１素子を前記可動部分に固定したことを特徴と
する。

【０００７】

【作用】本発明による光電走査装置では、弾性機能は第
２素子に堅固に連結した第１素子に関連する。従って、
走査装置は第１軸線及び第２軸線に交差する方向の第３
軸線の周りのねじれに対して高い抵抗を示す。このこと
は、走査すべき表面に対するレンズの光軸の傾斜を排除
し、従って、放射線スポットの変動を排除するという利
点を有する。この点に関して、放射線スポットは使用す
る光源の波長及びレンズの開口値によって最小寸法にす
ることができる。放射線源の光は、低い強度の同心環状
部分によって包囲された中心高輝度部分を有する。放射
線スポットの中心は記録トラック上に位置するとき、光
の若干は隣接のトラックを照射する。この結果、反射し
た光は関連の記録トラックの情報だけでなく、隣接トラ
ックの情報も含むことになる。放射線感知電子手段は反
射した放射線ビームを検出し、反射放射線の情報に対応
する電気信号を得る。隣接する記録トラック間のクロス
トークは、記録表面上の放射線スポットの光の分布に大
きく左右される。放射線スポットの光の分布は、放射線
源の光学的品位自体のみならず、走査すべき表面に対す
る放射線ビームの傾斜状態によっても影響される。この
ため、傾斜状態はコーマ(coma)を引き起こし、また中心
部の一方の側の光強度が増大する。傾斜位置が走査すべ
き回転表面の回転軸線から見て半径方向に指向している
場合、放射線スポットにより走査される記録トラックと
隣接の記録トラックとの間のクロストークが増大する。

【０００８】本発明による走査装置の第１素子はレンズ
が合焦移動を行っている間に偏位することができ、また
レンズがトラッキング移動を行っている間にに捩じれる
ことができる。第１素子は弾性プラスチック又は弾性金
属のような弾性材料例えば、ばねスチールにより形成す
ることができる。堅固な第２素子は、プラスチック、特
に高温に耐えることができるプラスチックにより形成す
ると好適である。双方のタイプの素子に好適なプラスチ
ックとしては、例えば、カーボンファイバで補強したポ
リカーボネートがある。第１素子を金属で形成する場
合、端部を第２素子に埋設すると好適である。双方のタ
イプの素子を同一のプラスチックにより形成する場合、
第１素子を第２素子に一体に形成すると好適である。フ
レーム状の支持体は射出成形体とすると好適である。

【０００９】本発明による光電走査装置の好適な実施例
においては、前記第１素子を、前記第１軸線及び前記第
２軸線に平行に延在する平坦面を有するブレードばねの
形式とする。この構成の第１素子は、第１軸線及び第２
軸線に交差する方向の第３軸線の周りの捩じれに対して
大きな抵抗を示す。この結果、走査ユニットは良好なね
じれこわさ特性を有することになり、これにより、動作
にあたり走査すべきトラックに対する走査スポットの位
置変動及び走査スポットの形状変化を狭い限界範囲内に
維持することができる。このことは、例えば、ＣＤ−Ｒ
プレーヤの場合のように記録及び再生の双方が可能な用
途にとって特に重要である。

【００１０】好適な実施例においては、前記支持体の各
々の第１素子の中心部分の位置に固定部材を設け、一方
の固定部材を前記固定部分に固定し、他方の固定部材を
前記可動部分に固定する。この固定は例えば、クランプ
によって行う。

【００１１】走査ユニットの好ましくない挙動を排除す
るためには、前記フレーム状の支持体の各々に、少なく
とも１個の減衰素子を設ける。減衰素子の機能は、特
に、可動部分に生ずる可能性のある共振を防止する。

【００１２】好適な実施例においては、前記減衰素子を
減衰パッドとし、この減衰パッドを前記第１素子の中心
部分と前記第２素子の端部部分との間にクランプする。

【００１３】減衰素子は、中心部分に接着剤、特に、グ
ルーによって固着するとよい。ゴム、特に、ブチルゴム
又はアクリリック(acrylic) ゴムが減衰材料として好適
であることを本願人は見出した。

【００１４】更に、本発明の好適な実施例においては、
前記第１素子の前記端部部分を対応の第２素子の中心部
分に隣接させ、前記第１軸線に平行な方向に前記中心部
分に対して弾性的に偏位できる構成とする。この実施例
によれば、製造プロセスにおいて特に都合がよい。減衰
素子の取り付けは簡単である。即ち、これら減衰素子の
取付中端部部分は弾性的に偏位することができ、第１素
子の中心部分とのクリアランスを一時的に増大すること
ができるためである。端部部分の構成及び寸法は、第２
素子の所望のこわさに大きな影響を与えないものにす
る。

【００１５】更に、本発明の好適な実施例においては、
前記第１素子の端部部分にナイフ状リブを設け、このリ
ブを前記減衰素子に対向させ、かつ前記第２軸線に平行
に延在させる。この実施例によれば、特に、動作中の可
動部分の寄生共振を減衰することができる。

【００１６】更に、本発明は、本発明による光電走査装
置、並びにターンテーブル及びスライドを備え、前記走
査装置を担持する前記スライドを前記ターンテーブルに
対して半径方向経路に沿って移動可能にした光プレーヤ
に関するものである。このプレーヤは、例えば、ＣＤプ
レーヤ又はＣＤ−Ｉプレーヤなどの光プレーヤ、又はＣ
Ｄ−Ｒプレーヤ等の光磁気プレーヤとして構成すること
ができる。

【００１７】

【実施例】次に、図面につき本発明の好適な実施例を説
明する。

【００１８】図１及び図２に示す本発明による光電走査
装置はいわゆる２Ｄアクチュエータであり、例えば、直
径８又は12センチメートルのＣＤ等の光ディスク及び／
又は光磁気ディスクの２段階ラジアルトラッキングを行
うよう構成してＣＤデッキに使用することを意図してい
る。このようなデッキにおいては、対物レンズは回転軸
線の周りに回転することができるディスクに対して半径
方向経路に沿って並進することができる。この目的のた
め、デッキには、例えば、走査装置を担持する並進移動
可能なスライドを設ける。レーザから発生して走査装置
に指向する放射線ビームによって、回転ディスク状媒体
の情報トラックに対して機械的接触なしに書き込み及び
／又は読み取りを行うことができる。

【００１９】本発明による走査装置は、ほぼ完全に自動
化して大量かつ最小のコストで生産できるよう構成す
る。

【００２０】本発明による走査装置は、レンズホルダ４
に取り付け、また光軸2aを有する対物レンズ２を設け
る。レンズホルダ４は走査装置の可動部分６の一部をな
し、この可動部分は、更に、光軸2aに平行なコイル軸線
12ａを有する合焦コイル12のためのホルダ、及びトラッ
キングコイル14a,14b のためのホルダを設ける。

【００２１】本発明による走査装置には、更に、永久磁
石18及び強磁性部を有する固定部分16を設ける。矢印Ａ
で示す方向に磁化してある磁石18は固定部分16の強磁性
部とともに磁気回路を構成し、磁気的空隙20を磁石18と
一方の強磁性部16ａとの間に形成する。合焦コイル12及
びトラッキングコイル14a,14b は部分的に空隙20内に延
在し、磁石18及び強磁性部とともに、電磁アクチュエー
タを形成する。固定部分16には、更に、コイル12,14a,1
4bのための係止ピン17を有するプラスチック部16ｂを設
ける。

【００２２】可動部分６を支持手段により固定部分16に
移動自在に連結する。可動部分、特に、レンズ２を固定
部分に対して、双頭矢印Ｆにより示す合焦方向及び双頭
矢印Ｔで示すトラッキング方向に移動可能にする。光軸
2aに平行なＺ軸及び原点を有する座標軸系に対して、合
焦方向はＺ軸に対応し、またトラッキング方向はＸ軸に
対応する。

【００２３】支持手段は、２個のフレーム形状の支持体
22a,22b を有し、各支持体はＸ軸及びＺ軸により規定さ
れる平面に対して交差する方向に指向する。支持体22a,
22bの各々には、ブレードばねの形式の２個の第１素子2
4a,24b 及び２個の細長い堅固な第２素子26a,26b を設
ける。図１に示す支持体の22a,22b のうちの一方の支持
体22b の組立状態の拡大図を図４に示す。図示の実施例
ではばねスチールで形成した第１素子24a,24b の端部
を、図示の実施例ではポリカーボネートであるプラスチ
ックで形成した第２素子26a,26b の各端部に埋め込む。
第１素子24a,24bはＸ軸及びＺ軸に平行に延在する平坦
面を有し、第１素子の長手（縦）方向軸線に直交してＸ
軸に平行な横方向軸線の周りに弾性的に偏位することが
でき、またＺ軸に平行な長手方向軸線の周りに弾性的に
捩じれることができる。第１素子24a,24b の各々は、そ
れぞれプラスチックの固定部材28a,28b により包囲した
中心部分を有し、固定部材28a は可動部分６に設けたク
ランプ構造29a によって可動部分６に固定し、固定部材
28b は係止ピン17を有するプラスチック部分16b に設け
たクランプ構造29b によって固定部分16に固定する。

【００２４】減衰パッド32を、直交座標軸のＹ軸に平行
な第２素子26a,26b の端部部分30a,30b と第１素子24a,
24b の中心部の位置の固定部材28a,28b との間にクラン
プする。端部部分30a,30b の減衰パッドに対向する側面
にはＸ軸に平行なナイフ状リブ33を設け、減衰パッドに
弾性的に圧着する。第２素子26a,26b の端部30a,30bの
各々は、堅固な中心部分30ｃに対してＺ軸に平行な方向
に弾性的に偏位することができ、この中心部分30ｃは第
２素子の残りの部分をなす。

【００２５】本明細書の冒頭に述べた第１軸線、第２軸
線及び第３軸線は規定した直交座標系のＺ軸、Ｘ軸及び
Ｙ軸に対応する。

【００２６】図３に示すデッキはＣＤプレーヤの一部、
特に本発明による装置の実施例を使用したこのプレーヤ
のデッキ部分を示す。上述の実施例の部分に対応するこ
の実施例の部分には同一の参照符号を付して説明する。

【００２７】図３に示すデッキは、電動モータにより駆
動することができ、情報トラックを有する光ディスク例
えば、ＣＤを支持しまた心決めするターンテーブル102
を担持したシャーシ100 を有し、ターンテーブル102 は
回転軸線102aの周りに回転自在にする。デッキには、更
に、ターンテーブル102 に対して半径方向（矢印Ｔで示
す方向）にスライド104 を並進させる機械的案内手段を
設ける。案内手段は、例えば、シャーシ100 に固定した
案内ロッド106 と、摺動ブッシュ110 及びスライド104
の摺動表面112 と連係動作する案内壁108 とを有する。
図示しないまたシャーシに支持した電動モータによりス
ライド104 を直接又は伝達機構を介して駆動する。

【００２８】スライド104 には、本発明による走査装置
の実施例、従って、図１及び図２に示すタイプの走査装
置114 及び半導体レーザを担持する。走査装置114 に
は、回転軸線102aに平行な光軸2aを有する対物レンズ２
と、コイル軸線12ａを有する合焦コイル12及び２個のト
ラッキングコイル14a,14b を有する可動部分６を設け
る。可動部分６は走査装置114 の固定部分16に２個の支
持体22a,22b によって連結し、これら支持体22a,22b を
スライド104 に固定し、また空隙20に隣接する永久磁石
18による磁石回路を構成する。走査装置は、スライド10
4 に対して長手方向軸線ｌが回転軸線102aと光軸2aとに
より規定される平面に交差する方向に指向するよう位置
決めし、これにより対物レンズ２は合焦方向Ｆ及びトラ
ッキング方向Ｔの双方に移動することができる。空隙20
はターンテーブル102 に対して接線方向に延在する。

【００２９】動作にあたり、スライド104 はターンテー
ブル102 の回転軸線102aに対して矢印Ｔで示す半径方向
経路に沿って移動し、回転ディスクの情報面に位置する
情報トラックの粗いトラッキングを行う。トラックはタ
ーンテーブルにクランプした光ディスクに対して僅かに
中心がずれているため、またターンテーブルは半径方向
に僅かに変位しているため、回転中の情報トラックの僅
かな半径方向の変動は許容すべきである。対物レンズに
よりディスク上に投射さもる走査スポットの位置と走査
すべきトラック部分の位置との間に生ずる動作中の変位
は走査装置114の一部をなす半径方向トラッキング装置
によって減少し、レンズ２は矢印Ｔで示すように高周波
数の短いトラッキング移動を行う。

【００３０】上述したところは、本発明の好適な実施例
を説明したに過ぎず、請求の範囲において種々の変更を
加えることができること勿論である。例えば、第１素子
をプラスチックで構成し、第２素子に一体にすることも
でき、また全体をプラスチックで形成した支持体にする
こともできる。更に、支持体は射出成形体とすると好適
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による走査装置の実施例の分解斜視図で
ある。

【図２】図１の実施例の線図的断面図である。

【図３】本発明による装置を備えたプレーヤの斜視図で
ある。

【図４】図１の一部の詳細を示す拡大斜視図である。

【符号の説明】

２対物レンズ 2a 光軸４レンズホルダ６可動部分 12a コイル軸線 12 合焦コイル 14a,14b トラッキングコイル 16 固定部分 17 係止ピン 18 永久磁石 20 磁気的空隙 22a,22b 支持体 24a,24b 第１素子 26a,26b 第２素子 28a,28b 固定部材 29a,29b クランプ構造 30a,30b 端部部分 30c 中心部分 32 減衰パッド 33 ナイフ状リブ 100 シャーシ 102 ターンテーブル 102a 回転軸線 104 スライド 106 案内ロッド 108 案内壁 110 摺動ブッシュ 112 摺動表面 114 走査装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固定部分と、前記固定部分に対して移動
することができまた光軸を有するレンズを設けた可動部
分と、前記固定部分と前記可動部分との間に配置して前
記可動部分を移動自在に支持する支持手段とを備えた光
電走査装置であって、前記可動部分を少なくともほぼ前
記光軸に平行な第１軸線に沿って移動可能にして走査す
べき表面上に少なくとも１個の放射線スポットを形成す
るようにし、また少なくともほぼ前記光軸に交差する第
２軸線に沿って移動可能にし前記表面上の記録トラック
に追従するようにし、また前記固定部分に設けた第１ア
クチュエータ手段及び前記可動部分に設けた第２アクチ
ュエータ手段を有する電磁アクチュエータを設け、前記
第１及び第２のアクチュエータ手段を互いに空隙を介し
て電磁的に連係動作させて前記可動部分を駆動するよう
にした光電走査装置において、前記支持手段に、互いに
平行であり、また前記第１軸線及び前記第２軸線に交差
する方向に指向する２個のフレーム状の支持体を設け、
前記支持体の各々には、少なくとも前記第１軸線にほぼ
平行に延在する２個の互いに離れた細長い第１素子であ
って、この第１素子の長手方向軸線に直交して前記第２
軸線に平行な横方向軸線の周りに弾性的に偏位可能に、
また前記第１軸線に平行な長手方向軸線に周りに弾性的
に捩じれることができる１対の第１素子と、前記２個の
第１素子を互いに連結する２個の互いに離れた堅固な第
２素子とを設け、前記第１素子の端部を前記第２素子に
堅固に連結し、前記２個の第２素子間に位置する中心部
分を有する前記２個の第１素子のうちの一方の第１素子
を前記固定部分に固定し、前記２個の第２素子間に位置
する中心部分を有する前記２個の第１素子のうちの他方
の第１素子を前記可動部分に固定したことを特徴とする
光電走査装置。
【請求項２】前記第１素子を、前記第１軸線及び前記第
２軸線に平行に延在する平坦面を有するブレードばねの
形式とした請求項１記載の光電走査装置。
【請求項３】前記支持体の各々の第１素子の中心部分の
位置に固定部材を設け、一方の固定部材を前記固定部分
に固定し、他方の固定部材を前記可動部分に固定した請
求項１又は２記載の光電走査装置。
【請求項４】前記第１素子を弾性材料により形成した請
求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の光電走査装
置。
【請求項５】前記第２素子をプラスチックにより形成し
た請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の光電走
査装置。
【請求項６】前記第１素子を金属により形成しかつ端部
を第２素子内に埋設した請求項４又は５記載の光電走査
装置。
【請求項７】前記第１素子をプラスチックにより形成
し、前記第２素子に一体に形成した請求項４又は５記載
の光電走査装置。
【請求項８】前記フレーム状の支持体の各々に、少なく
とも１個の減衰素子を設けた請求項１乃至７のうちのい
ずれか一項に記載の光電走査装置。
【請求項９】前記減衰素子を減衰パッドとし、この減衰
パッドを前記第１素子の中心部分と前記第２素子の端部
部分との間にクランプした請求項８記載の光電走査装
置。
【請求項１０】前記第１素子の前記端部部分を対応の第
２素子の中心部分に隣接させ、前記第１軸線に平行な方
向に前記中心部分に対して弾性的に偏位できる構成とし
た請求項９記載の光電走査装置。
【請求項１１】前記第１素子の端部部分にナイフ状リブ
を設け、このリブを前記減衰素子に対向させ、かつ前記
第２軸線に平行に延在させた請求項８又は９記載の光電
走査装置。
【請求項１２】請求項１乃至11のうちのいずれか一項に
記載の光電走査装置、並びにターンテーブル及びスライ
ドを備え、前記走査装置を担持する前記スライドを前記
ターンテーブルに対して半径方向経路に沿って移動可能
にした光プレーヤ。