JPH0313650B2 - - 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
るために、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、読み取りのための光スポツトの集束
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信号ズレ
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
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、高精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の電磁
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
でレンズと弾性部材をフオーカス方向に駆動する
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なずれが生じ、正確な
フオーカス制御ができないという致命的な問題が
ある。

本発明はこれら欠点を除去し、トラツキング及
びフオーカスの両方向に対して、対物レンズをよ
り正確に制御させることができ、かつ動作のリニ
アリテイーが良く、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。

本発明の詳細を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の原理図を示すものである。可
動磁石１は互に90゜の角度をなす第１図のＦ（フオ
ーカス）方向とＴ（トラツキング）方向の任意な
方向に動き得る支持構造（第１図には示していな
い）により支持されているものとする。可動磁石
１はＦ方向とＴ方向のいずれにも直角な方向に着
磁され、図示するように両端がＮ極、Ｓ極とな
る。この可動磁石１の着磁方向の両側に、可動磁
石１の端部から一定の磁気的エヤーギヤツプをあ
けて、固定ヨークである第１のヨーク２と第２ヨ
ーク３を配置する。これらヨークはパーマロイの
ような磁性材料を用いると効率が良いが、非磁性
材料により構成しても良いことは言うまでもな
い。そして、第１ヨーク２にはＦ軸に平行な方向
に第１コイル４を巻戻し、さらにその上に、Ｔ軸
に平行に第２コイル５を巻装する。第２ヨーク３
に対しても同様にＦ軸に平行に第３コイル６を巻
装し、Ｔ軸に平行に第４コイル７を巻装する。

上記構成において、今、第１コイル４と第３コ
イル６に対して第１図に示す破線方向に電流を流
した場合、電磁作用により第１、第３コイル４，
６の各線に可動磁石１をＴ軸に平行な方向で、し
かも矢印８の方向に移動させるような磁束が発生
する。

一方第２コイル５と第４コイル７に対して第１
図に示す実線方向に電流を流した場合、同様に電
磁作用により第２、第４コイル５，７の各線に可
動磁石１をＦ軸に平行な方向で、しかも矢印９の
方向に移動させるような磁束が発生する。

逆に、それぞれのコイルに対して第１図に示す
矢印と反対方向に電流を印加した場合には、可動
磁石１はそれぞれＴ軸の矢印８とＦ軸の矢印９の
逆方向に移動する。

このようにすれば、有効コイル表面を可動磁石
１の断面より十分大きな面とし、かつ巻線を可能
な限り整列巻きすることにより、コイルに印加す
る電流に対する可動磁石１の応答の直線性をよく
することができる。

また、可動磁石１は有効コイル面内において、
Ｆ軸とＴ軸方向に移動するのみで、各ヨーク２，
３と可動磁石１の端面との間の磁気的エヤーギヤ
ツプは常に一定であり、磁気抵抗の変化はないか
ら、この点でも動作の応答の直線性がよくなると
いう特長を有する。

なお、以上は固定ヨークを平行な一対のものと
して説明したが、いづれか一方の固定ヨークのみ
にＦ軸方向、Ｔ軸方向のコイルをクロス巻きにし
ても、実質的に同一の動作と同一の効果が得られ
る。また、第２図のように十字形のヨーク１０に
コイルをクロス巻きにすることも可能である。

次に本発明の具体的な実施例を第３図、第４図
とともに説明する。

デイスク面に光スポツトを集束させるための対
物レンズ１１は、剛体で構成された保持体１２に
固着されている。そしてこれら全体をトラツキン
グ方向にネジレ動作なく平行移動させるために、
光軸に平行に配置した金属その他の弾性部材より
なる平行な板バネからなるトラツキングバネ１
３，１４の一端が保持体１２に固着されている。
また保持体１２の両側には２つの永久磁石１５，
１６が同軸に固着されており、これにより永久磁
石１５，１６は剛体である保持体１２を介して対
物レンズ１１に一体的に固着されている。なお、
永久磁石１５，１６の着磁方向は対物レンズ１１
の光軸に直角な方向で、前記トラツキングバネ１
３，１４の面方向と同一である。前記トラツキン
グバネ１３，１４の他端は、軽量でかつ剛性を有
する材料よりなる中間支持体１７の互に平行な面
すなわち前後面にそれぞれ固着されている。以上
がトラツキング方向の支持構造である。

一方、前記中間支持体１７の前記前と90度をな
す他の互に平行な面すなわち上下面には、２枚の
平行なバネからなるフオーカスバネ１８，１９の
一端が固着されている。そしてこれらのフオーカ
スバネ１８，１９の他端は固定支持体２０に固着
されている。以上がフオーカス方向の支持構造で
ある。

トラツキングバネ１３，１４及び、フオーカス
バネ１８，１９は、いずれも対物レンズ１１の移
動範囲において光路をさえぎることがない様に、
その形状、取付位置が決められている。

このようにすれば、二対の平行バネ１３，１４
及び１８，１９が、それぞれ常に平行四辺形の関
係を保つて変形するため、いずれの移動方向にお
いても対物レンズ１１自体の光軸はデイスクに対
して垂直となる。

一方、ほぼ正方形の磁性材料または非磁性材料
よりなる板状の第１ヨーク２２第２ヨーク２３に
は、それぞれトラツキング制御コイル２４，２５
及びフオーカス制御コイル２６，２７がクロス状
に巻線されている。即ち、トラツキング制御コイ
ル２４，２５とフオーカス制御コイル２６，２７
とは互いに直角な方向をなし、かつ整列巻きに巻
装されている。これらコイルを有する第１、第２
ヨーク２２，２３は永久磁石１５，１６の着磁方
向に直角な方向で、永久磁石１５，１６の両端か
らそれぞれ一定の磁気エヤーギヤツプを有する位
置に配置される。そして前記板バネによる支持部
とヨーク２２，２３は基台２１に固着され、これ
によつて全体が一体に組立てられる。

上記構成において、対物レンズ１１をデイスク
の表面に対向させ、この対物レンズ１１を通して
情報トラツクに読み取り用の光スポツトを投影さ
せ、その反射光を上記対物レンズ１１を通して基
台２１の下方に配置した検出手段（図示せず）に
加えることにより、デイスクに記録された情報を
読みとることができる。

このとき上記反射光を利用してトラツキング方
向、フオーカス方向のズレを検出してズレに応じ
た電気信号を出力し、これをトラツキング制御コ
イル２４，２５とフオーカス制御コイル２６，２
７に補正電流として印加し、第１図に示した原理
により永久磁石１５，１６をトラツキング方向、
フオーカス方向に駆動する。このようにすると永
久磁石１５，１６のトラツキング方向の駆動によ
りトラツキングバネ１３，１４が平行関係を保つ
たままトラツキング方向に偏位し、また永久磁石
１５，１６のフオーカス方向の駆動によりフオー
カスバネ１８，１９が平行関係を保つたままフオ
ーカス方向に偏位する。その結果、対物レンズ１
１は、その光軸を常にデイスクに対して垂直に保
つたまま最適位置へ移動される。

第５図、第６図は本発明の第２の実施例を示す
ものであり、第３図、第４図と実質的に同一機能
を有する部分には同一符号を付して説明を省略す
る。第５図、第６図において、２８は対物レン
ズ、２９はこの対物レンズ２８を保持する剛体か
らなる保持体、３０，３１は保持体２９に固着さ
れた永久磁石、３３は軽量でかつ剛性を有する材
料からなる中間支持体、３１，３２一端が中間支
持体３３の互に対向する面に固着され、他端が上
記保持体２９に固着されたトラツキングバネ、３
４，３５は一端が中間支持体３３の前記他の面と
90゜の角度をなす他の互に対向する面に固着され、
他端が固定支持体３６の互に対向する面に固着さ
れたフオーカスバネであり、上記固定支持体３６
は、ヨーク２２，２３とともに基台２１上に取付
けられている。

このようにすれば、対物レンズ２８がトラツキ
ングバネ３１，３２、フオーカスバネ３４，３５
のほぼ中央に位置するから、第３図、第４図の実
施例に比べて重量バランスがとりやすいという利
点がある。

第７図、第８図は本発明の第３、第４の実施例
を示すものであり、第５図、第６図と同一機能の
部分には同一符号を付して説明を省略する。これ
らの実施例は、フオーカスバネ３４，３６の他端
を第２の中間支持体３７に固着し、さらにトラツ
キングバネ３１，３２、フオーカスバネ３４，３
５のいずれに対しても90゜の角度をなす方向にジ
ツターバネ３８，３９を配置し、このジツターバ
ネ３８，３９の両端を第２の中間支持体３７と固
定支持体３６に固着し、上記３種のバネ３１，３
２；３４，３５；３８，３９によつて対物レンズ
２８をＴ、Ｆ、Ｚ、の３軸方向に駆動するように
したものである。このような駆動を行なうには、
第１図に示したヨーク２，３に、コイル４，５、
コイル６，７のいずれに対しても90゜の角度をな
す方向に第５、第６コイルを巻装し、かつ磁気エ
ヤーギヤツプを大きくとつて永久磁石１（第７
図、第８図では２８）がその着磁方向にも移動し
得るようにすればよい。

なお、第３図〜第６図のように永久磁石を２個
用いる場合には、各磁石の外側の端面が共にＮ極
またはＳ極となるように着磁してもよく、このと
きはコイルに印加する電流の方向を変えさえすれ
ば前述と同様の機能が実現できる。もちろん、１
つの永久磁石を保持体１２，２９に固着してもよ
い。またいずれの実施例においてもフオーカスバ
ネ３４，３５を枠状に構成したが、必ずしもこの
ようにする必要はなく、短冊状の４枚の板バネを
用いてもよい。また対物レンズの移動方向を規制
するものであれば、板バネ以外の弾性支持部材を
用いてもよい。

以上のように本発明は円盤状の記録媒体に設け
た情報トラツクに対物レンズを介して光スポツト
を投影させることにより光学的に情報を読み取る
装置において、対物レンズに一体的に固着した永
久磁石と、この永久磁石に対向して配されかつ前
記永久磁石との間に磁界を形成するヨークと、前
記磁界をともに横切るよう前記ヨークに巻付けた
少なくとも２個のコイルを備え、前記磁界中に前
記コイルに通電することにより、前記永久磁石を
上記円盤状の記録媒体の互に直交するトラツク方
向及びフオーカス方向の少なくとも２軸方向に駆
動するようにしたものであるので、対物レンズの
トラツキング方向及びフオーカス方向への駆動制
御を共通の磁気回路を利用することができ、従つ
て構成が簡単で小型軽量な対物レンズ駆動装置を
安価に提供することができる。しかも本発明は永
久磁石を板バネを介することなく一体的に対物レ
ンズに固着するようにしているから、板バネがト
ラツキング方向に傾斜したままフオーカス方向に
駆動した際の対物レンズの駆動ズレも発生しない
という優れた効果が得られる。またこのように弾
性部材を介することなく直接的に対物レンズを駆
動するものであるから、動作の直線性がよく、し
たがつて検出、制御系の電子回路を簡単にするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の原理を説明するため
の斜視図、第３図、第４図は本発明の一実施例の
斜視図および分解斜視図、第５図、第６図は本発
明の他の実施例の斜視図および分解斜視図、第７
図、第８図は本発明の第３、第４の実施例の斜視
図である。 １，１５，１６，３０，３１……永久磁石、
２，３，１０，２２，２３……ヨーク、４，５，
６，７，２４，２５……コイル、１１，２８……
対物レンズ、１２……保持体、１３，１４，３
１，３２……トラツキングバネ、１８，１９，３
４，３５……フオーカスバネ、２０，３６……固
定支持体、２１……基台。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円盤状の記録媒体に設けた情報トラツクに対
   物レンズを介して光スポツトを投影させることに
   より光学的に情報を読み取る装置において、対物
   レンズに一体的に固着した永久磁石と、この永久
   磁石に対向して配されかつ前記永久磁石との間に
   磁界を形成する一対のヨークと、前記磁界をとも
   に横切るよう前記ヨークに対して直交方向に巻付
   けた少なくとも２個のコイルを備え、前記磁界中
   に前記コイルに通電することにより、前記永久磁
   石を前記円盤状の記録媒体の互に直交するトラツ
   ク方向及びフオーカス方向の少なくとも２軸方向
   に駆動するようにしたことを特徴とする対物レン
   ズ駆動装置。