JPH0150012B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、円盤状デイスク形状をなす記録媒体
に高密度なデジタル信号を記録させた情報トラツ
クに光スポツトを投影させて光学的に情報を読み
とる方式の再生装置において、情報トラツクの信
号に対して光スポツトの位置を正確に補正制御す
るめに、対物レンズの位置をデイスク面に対し
て、相対的に制御する対物レンズ駆動装置に関す
るものである。

より詳しくは、たとえばデイスクの回転中心に
対する情報トラツクの偏心量、すなわち、デイス
クの径方向の相対的位置ズレを補正するトラツキ
ング制御と、デイスク自体のソリ、及びデイスク
の回転運動に伴い相対的に発生するデイスク面の
振れに対して対物レンズと情報トラツク位置との
距離を制御するフオーカス制御とを行なうもので
ある。

一般にこの種の光方式情報読取り装置は、ビデ
オ信号を記録したビデオデイスク、及び符号化さ
れたオーデイオ信号を記録したデジタルオーデイ
オデイスクに採用されるとともに、その他コンピ
ユータ関係等の高密度情報記録再生装置に応用さ
れている。

これは、符号化されたビデオ信号や音声信号や
種々の情報を、デイスク上に情報トラツクとして
記録しておき、このデイスクを高速に回転させな
がら、レーザー光線などの光源より放射された光
をデイスク上の情報トラツクに集束させ、デイス
ク面よりの反射光を読み取ることにより、記録さ
れた元の情報を再生するものである。

この光方式情報読取り装置は、情報の記録密度
をきわめて高密度にすることができ、従来のアナ
ログ方式に比べて高密度で、高精度で、高性能な
記録ができるという特長を有する。

反面、情報トラツクの幅、及びピツチがきわめ
て小さいため、この高密度な情報を忠実に再生す
るためには、読みとりのために光スポツトの集束
径もきわめて小さなものにしなければならず、し
たがつてデイスクの情報トラツクに対して、光ス
ポツトを正確に追従させるためには、対物レンズ
を正確に駆動してデイスクとの相対的な位置ズレ
が生じないように制御しなければならないという
問題がある。

この問題を解決するために従来から、デイスク
面からの反射光を電気的に検出し、読み取り光ス
ポツト位置を情報トラツク位置に合致させるよう
に制御することが行われている。

その一例として、レーザー光源と対物レンズと
の間にある光路に回動可能なミラーを置き、トラ
ツキング誤差信号の情報をもとにして、このミラ
ーを回動させて制御する方法がある。しかしこの
方法では対物レンズ内の光軸に常にある傾斜角が
発生し、高密度な再生が望めない欠点がある。

また、他の例として、対物レンズまたはその保
持枠を板バネよりなる弾性支持部材により支持
し、トラツキング誤差信号に従つて対物レンズを
デイスク面に対して平行に変位させてトラツキン
グ制御を行ない、さらにこれら弾性支持部材、対
物レンズ、及びトラツキング制御用の駆動装置を
有する装置全体を別の弾性支持部材で支持し、こ
れをフオーカス制御用の駆動装置（例えばスピー
カに一般的に用いられているボイスコイルと等価
なもの）を用いてデイスク面に垂直な方向に対物
レンズを駆動し、フオーカスを制御する方法が提
案されている。ところがこの方法は、トラツキン
グ制御とフオーカス制御がそれぞれ別個に電磁装
置によつて行なわれるから、構成が複雑になり、
重量も大きくなつて高い周波数での応答が悪くな
るという問題がある。しかも対物レンズにトラツ
キング制御用の弾性部材を設け、この弾性部材を
含めてフオーカス方向に駆動するため、前記弾性
部材がトラツキング方向に傾斜している状態で対
物レンズと弾性部材の弾性作用によつてレンズの
フオーカス方向への移動に時間的、位相的なずれ
が生じ、正確なフオーカス制御ができないという
問題がある。

本発明はこれらの欠点を除去し、トラツキング
方向及び、フオーカス方向に対して対物レンズを
より正確に制御することができ、いずれの方向に
対しても動作の直線性（リニアリテイー）が良
く、良好な周波数特性を得るとともに構造が簡単
で、かつ軽量な対物レンズ駆動装置を提供するも
のである。

以下、本発明の詳細を図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の対物レンズを駆動させる駆動
力を得るための原理図を示すものである。一定の
空間を置いて同軸上に配置された２つの永久磁石
１と２は、第１図に示す通り同軸上に互に逆方向
に着磁されており、それぞれコ字状に形成された
磁性材ヨーク３，４によりそれぞれ磁気ギヤツプ
を形成している。一方可動部には、一定の角度を
有してコイル５，６が互いにクロスする様に巻装
されている。前述した２つの磁気ギヤツプは、２
つのコイル５，６がクロス状態となる部分に対し
対称的に配置されている。第２図は駆動力の方向
を説明する図である。簡単のためコイルがクロス
状態となる一方向のみの説明をする。今、コイル
５とコイル６にある方向の電流を流した場合、ベ
クトルａ→及びｂ→なる方向に力が発生し、その合成
力はＶ→となる。また、コイル５の電流の方向のみ
を逆にした場合にはコイル５によるベクトルｃ→と
コイル６によるコイルｂ→によりその合成ベクトル
はＨ→となる。即ち、コイル５とコイル６の電流の
方向を制御することにより垂直方向、及び水平方
向の任意な方向に可動部を動かすことが可能とな
るのである。

第３，第４図は本発明の一実施例を示すもの
で、トラツキング方向とフオーカス方向の２次元
の対物レンズ駆動装置を示す。

光信号が通過する対物レンズ７はコイル巻枠を
兼ねた保持部材８の中心穴８ａに固定されてい
る。この保持部材８は、軽量でかつ強固な材料即
ち、アルミ、マグネシウム等の軽金属又はカーボ
ンワアイバー、ガラス等の強化剤を含んだ強化プ
ラスチツク等で形成されており、第４図に示すよ
うに支持部材との結合用突起部９，１０を有する
ものである。この保持部材８の外周部には対物レ
ンズ７の光軸をつつみ、かつ光軸を避ける部分に
互いに一定角度を有して対称的に２つのコイル
５，６が巻装されている。

上記結合用突起部９，１０の先端部には２次元
移動規制用の支持部材１１，１２が結合される。

支持部材１１は、一対の弾性面１３，１４と一
対の剛体面１５，１６からなる平行四辺形の枠状
体と、一対の弾性面１７，１８と一対の剛体面１
９からなる平行四辺形の枠状体とを連結したもの
で構成されている。支持部材１２も同様に構成さ
れている。すなわちこれらの支持部材１１，１２
は、隣接する弾性面１３，１７及び１４，１８が
ほぼ90度になるように形成された２連ばねで構成
されている。そしてそれぞれの枠状体にはゴム材
等の粘弾性材よりなるチユーブ状のダンパー２
０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが圧入され
ている。

これらの支持部材１１，１２は、剛体面１６，
１６を保持部材８の結合用突起部９，１０に結合
し、剛体面１９，１９を外ケース２１に固着する
ことによつて、保持部材８を外ケース２１内に可
動自在に支持する。

磁気回路は、磁性材よりなるコ字状のヨーク２
２，２３の一端２２ａ，２３ａに、第４図に示す
ように同軸で逆方向に着磁したマグネツト２４，
２５を固着し、かつヨーク２２，２３の他端２２
ｂ，２３ｂを保持部材８の貫通孔８ｂ，８ｂに遊
嵌し、上記マグネツト２４，２５をコイル５，６
のクロスする部分に対し、所定のギヤツプをあけ
て対向させることによつて構成されており、この
状態でヨーク２２，２３がビス２６，２７により
外ケース２１に固着されている。

このようにすれば、コイル５，６に所定の電流
を流すことにより、第２図に示した動作原理によ
つて保持部材８がトラツキング方向、フオーカス
方向に駆動される。このとき保持部材１１，１２
は各平行四辺形を構成する剛体面１５，１６，１
９が、保持部材８、外ケース２１に対して垂直度
を保ちつつ、弾性面１３，１４，１７，１８の弾
性作用により第３図に示すトラツキングＴ方向及
びフオーカスＦ方向に動くことになる。このため
共通の支持部材１１，１２を用いて保持部材８を
トラツキングＴとフオーカスＦの２軸方向に動か
すことができ、したがつてその移動時に対物レン
ズ７の光軸が傾くことはない。

上記支持部材１１，１２は、ポリイミド、ポリ
プロピレン等の高弾性を有する合成樹脂で一体成
形し、弾性面１３，１４，１７，１８を薄肉面
で、剛体面１６，１９を厚肉面で構成することが
できる。もちろん、弾性面１３，１４，１７，１
８と剛体面１６，１９を別々の材料で構成し、こ
れを接着剤で結合したり、あるいは成形金型内部
でインサート、アウトサート等の方法で一体化し
てもよい。

また、第３図、第４図の実施例では平行四辺形
の枠状体を２個連結したもので構成したが、３個
以上連結したもので構成してもよい。

さらに、第３図、第４図の実施例では装置全体
を小型化するために支持部材１１，１２を平行に
配置したが、これらの支持部材１１，１２を第４
図のＯ―O′軸上に同軸状に配置し、各支持部材
１１，１２の剛体面１６，１６で保持部材８を挾
持するようにしてもよい。

第５図、第６図、第７図はこの場合の支持部材
１１，１２と保持部材８の関係を概念的に示した
ものである。保持部材８が駆動されないときは、
第５図のように支持部材１１，１２が剛体面１５
を境に適度に屈曲した状態で、保持部材８が中央
に位置される。この状態で保持部材８にトラツキ
ングＴ方向の駆動力が加わると、支持部材１１の
剛体面１５は垂直に沈みこみ、弾性面１３，１
４，１７，１８が下方に屈曲する。またこれに応
じて支持部材１２の剛体面１５は垂直に引き上げ
られ、弾性面１３，１４，１７，１８が水平近く
までのばされる。これによつて保持部材８がトラ
ツキングＴ方向に平行移動する。次に保持部材８
にフオーカス方向の駆動力が加わると、支持部材
１１，１２の剛体面１５，１５が共に垂直方向に
引き上げられ、弾性面１３，１４が傾斜して保持
部材８がフオーカス下方向に平行移動される。
Ｔ，Ｆの逆方向の移動も同様に行なわれる。

第４図に示した２９は保持部材８の重心位置調
整用のカウンターウエイトを示している。このカ
ウンターウエイト２９とダンパー２０ａ，２０
ｂ，２０ｃ，２０ｄがない場合のトラツキング方
向およびフオーカス方向の伝達特性は第８図、第
９図に示すようになり、いづれの方向においても
数100Hz付近に異常なピーク、デイツプが生り、
位相特性にも遅れが生じている。また低域共振周
波数の共振鋭度が高く、いづれも駆動制御に大き
な問題が生じる。これは保持部材８の重心位置と
駆動ポイントとの位置ずれによるねじれ共振が発
生するために数100Hz付近に異常が起こるのと、
支持部材１１，１２の共振のために低域共振鋭度
が増加することによる。

これに対して、カウンターウエイト２９を取付
けて保持部材８の重心位置と駆動ポイントを一致
させるとともに、支持部材１１，１２にダンパー
２０ａ〜２０ｂを挿入すると、両者の相乗効果に
より第１０図、第１１図に示すように異常共振は
なくなり、特にダンパー２０ａ〜２０ｄの制動効
果により低域共振鋭度も小さくなりきわめて良好
な周波数特性が得られる。

一般にこの種の駆動装置において、焦点距離の
短い対物レンズを円盤に近づけて装着し、かつ所
定の駆動力を得るような電磁駆動装置の支持構造
を形成するためには、このような良好な支持機構
とその制動手段がきわめて有益なものとなる。

なお、上記実施例では、ダンパーを支持部材１
１，１２により形成された平行枠内に挿入するこ
と、即ち可動する支持部材の内部に挿入すること
に限つて説明してきたが、例えば、外ケース２１
の様な固定部材と支持部材の可動部との間に圧挿
入しても同様の効果を得ることができる。

以上のように本発明は円盤状記録媒体に設けら
れた符号化された情報トラツクに対向して移動自
在に配置された保持部材と、この保持部材に取付
けられた対物レンズと、上記対物レンズを駆動す
るための駆動手段と、両端がそれぞれ上記保持部
材と固定部材に固着され、上記保持部材を上記情
報トラツクに対して追従させるべく屈曲する平行
四辺形の枠状を複数個連結した板状ばねで構成し
た支持手段と、上記板状ばねの枠状体の枠内に挿
入されたチユーブ状の粘弾性材料によりなるダン
パーとを備えたものであるので共振周波数付近や
その他の共振部分に対して制動効果を与え、これ
により異常共振を制動し、かつ共振鋭度を小さく
してきわめて良好な伝達特性を得ることができ
る。

また、ダンパーはチユーブ状の単純な形状であ
るため、製作が容易で、安価で、しも組立も容易
である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の原理を示す分解斜視
図及び動作説明図、第３図、第４図は本発明の一
実施例の要部破断斜視図および分解斜視図、第５
図〜第７図は本発明の実施例の動作を説明するた
めに概念図、第８図、第９図と第１０図、第１１
図はカウンターウエイトとダンパーのない場合と
ある場合の伝達特性を示す図である。 ５，６……コイル、７……対物レンズ、８……
保持部材、９，１０……結合用突起部、１１，１
２……支持部材、１３，１４，１７，１８……弾
性面、１６，１５，１９……剛体面、２１……外
ケース、２０ａ〜２０ｂ……ダンパー、２２，２
３……ヨータ、２４，２５……マグネット、２９
……カウンターウエイト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円盤状記録媒体に設けられた符号化された情
   報トラツクに対向して移動自在に配置された保持
   部材と、この保持部材に取付けられた対物レンズ
   と、上記対物レンズを駆動するための駆動手段
   と、両端がそれぞれ上記保持部材と固定部材に固
   着され、上記保持部材を上記情報トラツクに対し
   て追従させるべく屈曲する平行四辺形の枠状体を
   複数個連結した板状ばねで構成した支持手段と、
   上記板状ばねの枠状体の枠内に挿入されたチユー
   ブ状の粘弾性材料によりなるダンパーとを備えた
   ことを特徴とする対物レンズ駆動装置。