JPH0237129Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は例えば記録媒体上に螺旋あるいは同心
円状に記録された情報トラツクに読取り光スポツ
トを投影して情報を読取る装置において、情報ト
ラツクと対物レンズにより投影された光スポツト
との相対的位置ずれを補正するために対物レンズ
を駆動する対物レンズ駆動装置に関するものであ
る。

上述した情報読取り装置は従来より既知であ
り、情報トラツクを有する記録媒体には、例えば
ビデオデイスクと呼ばれているものがある。この
ビデオデイスクには情報トラツクに符号化された
ビデオ信号や音声信号が、光学的透過特性、反射
特性、位相特性などの光学的情報として記録され
ている。ビデオデイスクに記録された情報は、こ
れを高速で回転させながらレーザ光源から放射さ
れるレーザ光を対物レンズを経て情報トラツク上
に集束させ、情報トラツクによつて変調された反
射光または透過光を検出して読取つている。この
ような記録媒体の特長の一つは、情報の記録密度
が非常に高いことであり、そのため各情報トラツ
クの幅がきわめて狭いと共に順次の情報トラツク
間の間隔も非常に狭くなつている。したがつて読
取り光スポツトの径もきわめて小さなものとなつ
ている。このように幅もピツチも狭い情報トラツ
クから元の情報を正確に読取るためには、読取り
光スポツトと情報トラツクとの相対的位置のず
れ、例えばトラツキング誤差をできる限り小さく
する必要がある。このために従来から読取り光ス
ポツトと情報のトラツクとの相対的位置のずれを
検出し、このトラツキング誤差信号に基いて読取
り光スポツトを情報トラツクに対し、その幅方向
に変位させる所謂トラツキング制御が行なわれて
いる。このようなトラツキング機構としてはレー
ザ光源と対物レンズとの間の光路中に振動ミラー
を配置し、トラツキング誤差信号によつてこのミ
ラーを回動させることが提案されている。しか
し、このようなトラツキング機構では充分満足す
べき精度および装置の小形化、安価なものが得ら
れにくい。

また、このような欠点を除去するために対物レ
ンズまたはその保持枠を板ばねより成る弾性支持
部材により支持し、トラツキング誤差信号に基い
て対物レンズをその光軸および情報トラツクに対
して直角をなす方向に変位させる方法が提案され
た。このような板ばねを用いた駆動装置におい
て、対物レンズを移動させる手段としては、電磁
石を用いる方式、ボイスコイル方式、圧電素子を
用いる方式などが考えられるが、トラツキングの
応答特性を良好に保つためには小形、軽量とする
必要がある。実際の装置においてはこのようなト
ラツキング誤差の他に情報トラツクに光スポツト
が正しく結像されないフオーカツシング誤差も生
じ、このフオーカツシング誤差を補正するために
は対物レンズをその光軸方向に変位させるフオー
カツシング機構も必要である。さらにデイスクの
回転速度むらにより、トラツク方向においても情
報トラツクと光スポツトとのずれが生ずる。この
ずれはタイムベースエラーと称され、これを補正
しなければならない。例えばトラツキング機構を
フオーカツシング機構の上に装着する場合には、
フオーカツシング補正を良好に行なうためにもト
ラツキング機構は小形、軽量とする必要がある。
電磁石を用いたトラツキング機構は必要な力量が
得られると共に小形、軽量化も比較的容易である
が、電磁石のコイルに流す電流と対物レンズの変
位量との関係が非線形となり、そのままでは正確
なトラツキング誤差の補正を行なうことはできな
い。また、ボイスコイル方式は小形軽量化が困難
であり、圧電素子を用いたものでは必要な力量が
得られにくいなどの欠点がある。

記録媒体上の情報を対物レンズにより光学的に
読取るために上記の様に対物レンズを互いに直交
する２方向に駆動する方式を採用する場合、対物
レンズを静止部材であるベースに対していかに支
持するかが問題となる。本考案は小型軽量な対物
レンズ支持機構を用いた対物レンズ駆動装置を提
供することを目的とする。

本考案の対物レンズ駆動装置は、情報記録媒体
の情報を読み取るために対物レンズを互いに直交
する２方向に電磁駆動手段により移動するように
した対物レンズ駆動装置において、 第１の板状弾性部材と第２の板状弾性部材の各
板状弾性部材の撓み方向が互いに直交すると共
に、前記各撓み方向と直交する方向に沿つて前記
第１、第２の板状弾性部材をほぼ直線状に配置す
ると共に一体的に構成した２方向移動用弾性支持
部材の一端をベースに固定し、自由端である他端
に前記対物レンズを固定し、前記対物レンズを前
記ベースに対し移動可能に配置したことを特徴と
するものである。

以下、本考案を図面を参照して詳細に説明す
る。第１図は本考案の対物レンズ駆動装置の原理
的構成を示す平面図である。対物レンズ１１は互
いに直交するＸ，Ｙ方向に二次元的に移動できる
ように適当な支持機構により支持する。対物レン
ズ１１を非磁性材料から成る保持枠１２によつて
保持する。保持枠１２に磁性材料より成る可動磁
性部材１３を固定し、この磁性部材の両端をＬ字
状の永久磁石より成る固定磁性部材１４のＮ極と
Ｓ極にそれぞれ対向するよう配置して、可動磁性
部材１３及び固定磁性部材１４により一つの閉じ
た磁気回路を構成する。さらに永久磁石より成る
固定磁性部材１４の両端部１４ａおよび１４ｂに
はコイル１５及び１６を巻装する。このような構
成において、今コイル１５に図面に示す方向に電
流を流すと、永久磁石１４の一方の端部１４ａに
おいては可動磁性部材１３は矢印ｙで示すように
Ｙ方向においては下方に向う力を受ける。一方コ
イル１６にも図面に示す方向に電流を流すと、永
久磁石１４の他方の端部１４ｂにおいては可動磁
性部材１３はＸ方向において矢印ｘで示すように
右方に向う力を受ける。従つて対物レンズ１１は
これらの力の合成として矢印Ｐで示すように斜右
下へ駆動される。このようにコイル１５，１６に
流す電流の大きさ及び方向を適当に変えることに
より、対物レンズ１１を二次元的に駆動すること
ができる。従つて本考案の対物レンズ駆動装置を
ビデオデイスクの読取装置に用いる場合にはコイ
ル１５にトラツキングエラー信号を供給し、コイ
ル１６にタイムベースエラー信号を供給すること
により、対物レンズ１１をトラツク並びに光軸に
対して直角な方向及びトラツク方向に駆動するこ
とができ、しかもこれらの制御は互いに独立に行
なうことができる。なお、固定磁性部材１４の両
端部と可動磁性部材１３との間隙に磁性流体４０
を充填することにより、対物レンズ１１のＸ，Ｙ
方向への移動に対するダンピング作用を与えるこ
とができる。

第２図は本考案の対物レンズ駆動装置を用いる
駆動手段の一実施例を示す平面図である。対物レ
ンズ１１をＸ，Ｙ方向に駆動するものであつて、
対物レンズ１１を非磁性材料より成る保持枠１２
により保持し、保持枠にはＸ，Ｙ方向に平行に配
置された２対の磁性材料から成る可動磁性部材１
７，１９；１８，２０を固着し、これら可動部材
の外側に第１〜第４の４個のＬ字状の固定磁性部
材２１，２２，２３，２４を、それらの端部が可
動磁性部材１７，１８，１９，２０と対向する如
く配置し、これらのＬ字形の固定磁性部材２１，
２２，２３，２４の可動磁性部材１７，１８，１
９，２０と対向する端部にはコイル２５，２６，
２７，２８，２９，３０，３１，３２を巻装す
る。これらの第１〜第４の固定磁性部材２１，２
２，２３，２４の間には相互の磁気干渉を防止す
ると共に外周全体の機構強度を向上するために非
磁性部材より成る中間部材３３，３４，３５，３
６を介在する。但しこれは可動磁性部材と固定磁
性部材との間の距離が小さく、かつ、固定磁性部
材相互間の間隔が大きければ必ずしも必要としな
い。

これらの固定磁性部材２１，２２，２３，２４
と可動部材１７，１８，１９，２０を通る１ルー
プの磁気回路を構成しこの磁気回路に一定の磁束
強度の磁界Ｇを流す。第１図において述べた如く
磁界発生手段は、例えば永久磁石を磁界Ｇの磁路
中の例えば固定磁性部材２１，２２，２３，２４
の内の少く共１個を永久磁石又はその内の少く共
１個の一部分に永久磁石を組込むかまたは可動磁
性部材１７，１８，１９，２０の少く共１個また
はその一部分を永久磁石とする事により構成する
ことができる。上述した例と同様にコイル２５，
２６とコイル２９，３０にタイムベースエラー信
号を与える事により対物レンズ１１をＸ方向に駆
動してタイムベースエラーを補正することができ
る。また、トラツクおよび光軸に垂直なＹ方向に
対物レンズ１１を駆動してトラツキングエラーを
補正するためには、コイル２７，２８とコイル３
１，３２にトラツキングエラー信号を与えればよ
い。

第３図Ａは対物レンズ１１の支持手段として用
いる対物レンズ支持用板ばね３７の一実施例の斜
視図であり、他方の板ばね３８の構成も同じであ
る。本例では突起を設けた板ばね３７ａと切り欠
きを設けた板ばね３７ｂのそれぞれの突起および
切り欠きを嵌合し、銀ロウ等で互いに直角となる
ようロウ付け組合せて構成する。このような板ば
ねの一端はレンズ保持枠12に、他端は装置の固定
部材に固定する。第３図Ｂは板ばね３７ａおよび
３７ｂを分離して示した斜視図で一方の板ばね３
７ａには突起３７ｃを形成し、他方の板ばね３７
ｂにはこれと対応する切り欠き３７ｄを設け、両
ばねがｘ，ｙ方向に独立して振動するよう構成す
る。なお、第３図Ｃは板ばねの他の一実施例で、
一方の板ばね３７a′の斑点群で示すロウ付け部分
３７c′を広意義の突起と考え、対となる板ばね３
７b′には切り欠き３７d′を設け、板ばね３７a′の
突起部分３７c′の中央を板ばね３７b′の切り欠き
３７d′に挿入しロウ付例えば銀ロウにより斑点群
で示すぐらに広い幅でロウ付け固着させ直交する
二次元ばねを構成する。このように互いに直交す
る方向に二次元的に変位可能な板ばねは例えば第
４図Ａに示すように一枚の板ばね６０の長手方向
中央に両方からくびれ６０ａ，６０ｂを入れ、こ
れを上下半部が互いに直交するように捩り、第４
図Ｂに示すような直交する二次元ばねも考えられ
る。また、板ばねの材料としてはベリリウム、リ
ン青銅、ステンレス鋼等を用いればよい。第２図
において固定磁性部材２１〜２４の各端部に示し
た小さい矢印はコイル２５〜３２に図示の方向に
電流を流すことによつて形成される磁界で、コイ
ルに逆方向に電流を流せば逆方向となる。本考案
では、コイル２５，２６，２９，３０に流れる電
流、即ちＸ方向に対物レンズを駆動する電流と、
コイル２７，２８，３１，３２に流れる電流、即
ちＹ方向に対物レンズを駆動する電流とは互いに
独立であるが、第２図から明らかなように、これ
らのコイルにより起される磁束が磁路を流れる磁
束Ｇに対して与える影響は互いに相殺されること
になる。第５図のＡおよびＢは、第２図に示すよ
うに対物レンズをトラツキング誤差補正方向並び
にタイムベースエラー補正方向に駆動する手段
を、対物レンズの光軸の方向、即ちフオーカツシ
ング補正方向に駆動するフオーカツシング機構に
組込み、対物レンズを互いにほぼ直交する三次元
的に変位できるようにした本考案の対物レンズ駆
動装置の一例を示すものである。本例の駆動機構
は第２図に示したものを用いる。対物レンズ１１
を保持する非磁性材料の保持枠１２を、対物レン
ズ支持手段として作用する一対の板ばね３７，３
８により円筒状の中枠４１に取付ける。従つて対
物レンズ１１は第５図Ａにおいて矢印Ｙ方向に変
位可能である。この中枠４１を一対の渦巻状の円
形ばね４２，４２′により外枠４３に取り付ける。
従つて中枠４１は対物レンズ１１の光軸方向に変
位自在となつている。保持枠１２に固着した可動
磁性部材１７〜２０と共働する４個の固定磁性部
材２１〜２４およびこれらを連結する中間部材３
３〜３６により構成される口字状の磁気構体は適
当な方法によつて外枠４３に固着する。従つて光
軸方向に移動する中枠４１にはレンズ保持枠１２
および可動磁性部材１７〜２０のみが取付けられ
るので軽量となる。中枠４１を光軸方向Ｚに変位
させてフオーカツシングを行なうために中枠４１
と一体に設けたリング４４にムービングコイル４
５を巻装し、このコイルと共働するリング状の永
久磁石４６およびヨーク４７および４８を外枠４
３に取付ける。本例においては可動磁性部材１７
〜２０と固定磁性部材２１〜２４の端部の間に磁
性流体４９を満たし、トラツキングエラー補正方
向およびタイムベースエラー補正方向における対
物レンズ１１の移動に対してダンピング作用を与
えるようにする。このダンピング作用はフオーカ
ツシングエラー補正方向における移動に対しても
作用するが、磁性流体によるダンピング効果はフ
オーカツシングエラー補正方向に対してはトラツ
キングエラー補正方向およびタイムベースエラー
補正方向の1/6の効果しかないので、フオーカツ
シング方向でのダンピング効果は別の手段でダン
ピング効果を持たしておけば相互に独立に良好な
ダンピング特性が得られる。またフオーカツシン
グエラー補正方向へ変位させるために円形ばね４
２，４２′を使用しているので、光軸方向に動か
したときに、対物レンズ１１、保持枠１２は多少
回転しながら動く。そのため固定磁性部材に可動
磁性部材が衝突しない様にこれら両部材間のギヤ
ツプはその分を見込んで多少広くしておく必要が
あり、その場合磁性流体４９を満たしてあれば磁
束の利用効率もあがる。さらに第５図に示す例で
はフオーカツシング補正用の磁束が、トラツキン
グエラーおよびタイムベースエラー補正用の磁束
と干渉しないように、これらの間に非磁性材料の
磁気遮蔽円板５１を配置する。

上述のように本考案の対物レンズ駆動装置は第
１の板状弾性部材と第２の板状弾性部材の各撓み
方向が互いに直交すると共に、各撓み方向と直交
する方向に沿つて第１、第２の板状弾性部材をほ
ぼ直線状に配置すると共に一体的に構成した２方
向移動用弾性支持部材の一端をベースに、自由端
である他端に対物レンズを固定して対物レンズを
直交する二次元方向に駆動するようにしたから装
置は著しく小型軽量且つ安価なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の対物レンズ駆動装置の原理的
構成を示す平面図、第２図は本考案の対物レンズ
駆動装置を用いる駆動手段の一実施例を示す平面
図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃは本考案の二つの対物レン
ズ支持用板ばねの実施例を示しＡはその一つの組
立図、Ｂ，Ｃはそれぞれの分解の斜視図、第４図
Ａ，Ｂは公知の捩り形ばねの板形平面図および捩
り完了を示す斜視図、第５図ＡおよびＢは本考案
の対物レンズ駆動装置をフオーカツシング駆動機
構に組込んだ一例を一部を断面として示す平面図
および正面図である。 １１……対物レンズ、１２……保持枠、１３…
…可動性磁性部材、１４……固定磁性部材、１４
ａ，１４ｂ……端部、１５，１６……コイル、１
７，１８，１９，２０……可動磁性部材、２１，
２２，２３，２４……固定磁性部材、２５，２
６，２７，２８，２９，３０，３１，３２……コ
イル、３３，３４，３５，３６……中間部材、３
７，３８……対物レンズ支持用板ばね、３７ｃ，
３７c′……突部、３７ｄ，３７d′……切り欠き
部、４０……磁性流体、４１……中枠、４２，４
２′……円形ばね、４３……外枠、４４……リン
グ、４５……コイル、４６……永久磁石、４７，
４８……ヨーク、４９……磁性流体、５０……磁
性流体、５１……磁気遮蔽円板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 情報記録媒体の情報を読み取るために対物レン
   ズを互いに直交する２方向に電磁駆動手段により
   移動するようにした対物レンズ駆動装置におい
   て、 第１の板状弾性部材と第２の板状弾性部材の各
   板状弾性部材の撓み方向が互いに直交すると共
   に、前記各撓み方向と直交する方向に沿つて前記
   第１、第２の板状弾性部材をほぼ直線状に配置す
   ると共に一体的に構成した２方向移動用弾性支持
   部材の一端をベースに固定し、自由端である他端
   に前記対物レンズを固定し、前記対物レンズを前
   記ベースに対し移動可能に配置したことを特徴と
   する対物レンズ駆動装置。