JPH04159625A - 偏向型非球面レンズおよびその駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特に光学式記録媒体に対して情報の記録、
再生を行うためのピックアップに用いるに好適な偏向型
非球面レンズおよびその駆動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

光学式情報記録再生装置のピックアップとして、例えば
第４図ＡおよびＢに示すようなものが提案されている。

このビックアンプは、図示しない光源からの光束１をベ
ース２に設けた立ち上げミラー３で偏向して、球面また
は非球面の対物レンズ４により記録媒体５に集光させる
ようにしたものである。

対物レンズ４はホルダ６に保持され、弾性支持部材７を
介してフォーカスおよびトラッキング方向に変位可能に
ベース２に設けた固定部材８に支持されている。また、
ホルダ６すなわち対物レンズ４をフォーカスおよびトラ
ッキング方向に駆動するため、ホルダ６の外周にはフォ
ーカスコイル９および４個のトラッキングコイル１０が
設けられ、ベース２にはこれらフォーカスコイル９およ
びトラッキングコイル１０を挟むように内ヨーク１１お
よび外ヨーク１２が設けられていると共に、外ヨーク１
２の内ヨーク１１と対向する面には永久磁石１３が設け
られている。

このようにして、フォーカスコイル９およびトラッキン
グコイル１０にそれぞれ所要の電流を供給することによ
り、永久磁石１３との電磁作用によって対物レンズ４を
フォーカスおよびトラッキング方向に駆動するようにし
ている。

また、他のピックアップとして、例えば実開昭５６−６
０３８号公報には、光源からの光束を平行光束にするコ
リメータレンズと、記録媒体からの反射光を取り出すプ
リズムとを一体化したものが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、第４図ＡおよびＢに示したピックアップ
においては、対物レンズ４と立ち上げミラー３とが別体
となっているため、対物レンズ４の光軸方向すなわち記
録媒体５の法線方向におけるピンクアップの寸法が大き
くなって、装置全体が大型になるという問題があると共
に、部品点数が多くなってコスト高になるという問題が
ある。

また、上記の実開昭５６−６０３８号公報に開示された
ピックアップにおいては、コリメータレンズとプリズム
とを一体化しているので、その分、部品点数を削減する
ことができるが、このピックアップにおいては光源を記
録媒体の法線方向に配置しているため、その方向におけ
るピックアップの寸法がより大きくなって、装置全体が
より大型になるという問題がある。なお、かかるピック
アップにおいて、光源を記録媒体と平行な方向に配置す
ることもできるが、この場合には第４図ＡおよびＢに示
したピックアップと同様に立ち上げミラーを用いて光束
を偏向する必要があるため、同様の問題が生じることに
なる。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、ピックアンプ等の光学系を薄型にできるよう
適切に構成した偏向型非球面レンズを提供することを目
的とする。

また、この発明の他の目的は、かかる偏向型非球面レン
ズを所定の方向に駆動する駆動装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段および作用〕上記目的を達
成するこの発明の偏向型非球面レンズは、二つの非球面
と、少なくとも一つの反射面とを有し、一方の非球面か
ら入射した光束を前記反射面で偏向させて他方の非球面
から出射させるよう構成したことを特徴とするものであ
る。

また、かかる偏向型非球面レンズを駆動するこの発明の
駆動装置は、偏向型非球面レンズを所定の方向に変位可
能に支持する手段と、前記偏向型非球面レンズを前記所
定の方向に駆動するためのコイルと、このコイルと協働
して前証偏向型非球面レンズを前記所定の方向に駆動す
る駆動力を発生する磁気回路とを具えることを特徴とす
るものである。

〔実施例〕

第１図Ａ−Ｄはこの発明の偏向型非球面レンズの４つの
例を示すものである。

第１図Ａに示す偏向型非球面レンズ２１は、二つの凸状
の非球面２２ａ　、　２２ｂと、一つの反射面２３とを
具え、一方の非球面２２ａから入射した光束２４を反射
面２３で９０°偏向させて他方の非球面２２ｂを経て収
束させるよう構成したものである。なお、この偏向型非
球面レンズ２１においては、レンズ内を通過する光路長
が長くなるが、入射光束２４の光束径を大きくすること
によって所要の−Ｄ（Ｗｏｒｋｉｎｇ　Ｄｉｓ−ｔａｎ
ｃｅ）を確保することができる。

第１図Ｂに示す偏向型非球面レンズ３工は、凹状および
凸状の非球面３２ａおよび３２ｂと、一つの反射面３３
とを具え、凹状の非球面３２ａから入射した光束３４を
拡大して反射面３３で９０’偏向させ、その光束を凸状
の非球面３２ｂを経て収束させるよう構成したものであ
る。この偏向型非球面レンズ３１においては、入射光束
３４を凹状の非球面３２ａで拡大するようにしたので、
入射光束３４の光束径を大きくすることなく所要の一〇
を確保することができる。

第１図Ｃに示す偏向型非球面レンズ４１は、形状的には
第１図Ａと同様に、二つの凸状の非球面４２ａ。

４２ｂと、一つの反射面４３とを有するが、この例では
入射光束４４を一方の非球面４２ａで反射面４３に収束
させ、その光束を該反射面４３で９０°偏向させて他方
の非球面４２ｂを経て再度収束させるよう構成する。し
たがって、この偏向型非球面レンズ４１によれば、第１
図Ｂと同様に入射光束４４の光束径を大きくすることな
く所要の一〇を確保することができる。

第１図りに示す偏向型非球面レンズ５１は、二つの凸状
の非球面５２ａ、５２ｂと、二つの反射面５３ａ　、　
５３ｂとを有するペンタプリズム状に形成し、一方の非
球面５２ａから入射した光束５４をレンズ内で一度収束
させると共に、反射面５３ａおよび５３ｂで順次反射さ
せて９０°偏向し、その光束を他方の非球面５２ｂを経
て再度収束させるよう構成したものである。

この偏向型非球面レンズ５１によれば、ペンタプリズム
状に形成したので、プリズムの角度変化に対してその光
軸が変化しない。したがって、このレンズ５１の駆動装
置を構成する場合、レンズ５１が駆動時に傾いても光軸
が傾くことはない。

なお、第１図Ａ−Ｄに示したこの発明に係る偏向型非球
面レンズは、ガラスあるいはプラスチックの一体成形に
よって作成することができる。

第２図Ａ−Ｃはこの発明の偏向型非球面レンズ駆動装置
の一例の構成を示すものである。この例では、第１図り
に示したようなペンタプリズム状の偏向型非球面レンズ
６１をフォーカス方向（Ｚ）すなわち図示しない記録媒
体の法線方向と、記録媒体のトラックと交差するトラッ
キング方向（Ｘ）とに駆動するようにしたものである。

偏向型非球面レンズ６１には、第２図Ｃに斜視図で示す
ように、二つの凸状の非球面６２ａ　、　６２ｂと、二
つの反射面６３ａ。

６３ｂとを設けると共に、これを支持するための４個の
支持部６４を一体にあるいは接着して設ける。

４個の支持部６４には４本の弾性支持部材６６の一端部
をそれぞれ取り付け、これら４本の弾性支持部材６６の
他端部をベース７１に取り付けて、偏向型非球面レンズ
６１をフォーカスおよびトラッキング方向に変位可能に
支持する。

また、偏向型非球面レンズ６１の光路を挟んで対向する
側面、第２図Ｃにおいて側面７２およびこれと対向する
側面には、フォーカスコイル７３ａおよび７３ｂを取り
付けると共に、これらフォーカスコイル７３ａ、７３ｂ
の外周にそれぞれトラッキングコイル７４ａ、７４ｂ；
７５ａ、７５ｂを取り付ける。

一方、ベース７１には、フォーカスコイル７３ａおよび
トラッキングコイル７４ａ、７４ｂと対向するコ字状の
外ヨーク７７ａと、フォーカスコイル７３ｂおよびトラ
ッキングコイル７５ａ、　７５ｂと対向するコ字状の外
ヨーク？７ｂと、フォーカスコイル７３ａおよび７３ｂ
に侵入する内ヨーク７８ａ　、　７８ｂとを設け、外ヨ
ーク７７ａ、７７ｂの内ヨーク７８ａ、　７８ｂと対向
する面にコ字状の永久磁石７９ａ、　７９ｂを取り付け
る。

このようにして、フォーカスコイル７３ａ、７３ｂおよ
びトラッキングコイル７５ａ、　７５ｂにそれぞれ所要
の電流を供給することにより、永久磁石７９ａ、　７９
ｂとの！磁作用によって偏向型非球面レンズ６１をフォ
ーカスおよびトラッキング方向に駆動するようにする。

かかる駆動装置によれば、立ち上げミラーを用いること
なく、光束８０を偏向型非球面レンズ６１の一方の非球
面６２ａから入射させてレンズ内で一度収束させると共
に、反射面６３ａおよび６３ｂで順次反射させて９０°
偏向し、その光束を他方の非球面６２ｂを経て記録媒体
に収束させることができる。

したがって、記録媒体の法線方向（フォーカス方向）に
おける駆動装置の寸法を小さくでき、装置全体を小型に
できると共に、部品点数を少なくでき安価にできる。

また、偏向型非球面レンズ６１をペンタプリズム状に形
成したので、これが駆動時に傾いてもその光軸が変化し
ない。したがって、フォーカスおよびトラッキング制御
を常に精度良く行うことができる。すなわち、第４図Ａ
、　Ｂに示した従来例のように、光束を立ち上げミラー
で偏向して対物レンズに導く場合において、特に光源を
固定し、立ち上げミラーおよび対物レンズを記録媒体の
トラックを横切る方向に移動可能なキャリッジに設けて
分離光学系とする場合には、キャリッジ自体の共振、キ
ャリッジの移動を案内するガイドレールの傾き、光源を
有する固定光学系の温度等の耐性による出射光の傾き等
によって、対物レンズへの光束の入射角が変化したり、
記録媒体から対物レンズおよび立ち上げミラーを経て固
定光学系に戻る光束にオフセットが生じて、フォーカス
およびトラッキング制御の性能に悪影響を与えることに
なるが、この実施例のようにペンタプリズム状に形成し
た偏向型非球面レンズ６１を用いれば、このような悪影
響を有効に低減化することができる。

さらに、この実施例では、外ヨーク７７ａ、７７ｂおよ
び永久磁石７９ａ、７９ｂをフォーカスコイル７３ａ、
　７３ｂの３面に対向する口字状にしたので、フォーカ
スコイル７３ａ　、　７３ｂに対して磁束を有効に作用
させることができる。したがって、フォーカス制御の感
度を高めることができると共に、フォーカスコイル７３
ａ、７３ｂも小型かつ軽量化することができる。

また、この実施例では、偏向型非球面レンズ６１をレン
ズホルダを用いることなく弾性支持部材６６を介してベ
ース７１に直接支持するようにしたので、高次共振周波
数をホルダを用いる場合に比べより高い周波数にするこ
とができる。したがって、特にフォーカスおよびトラッ
キング制御系にゲインの余裕を持たせることができる。

すなわち、偏向型非球面レンズ６１をレンズホルダに保
持すると、ホルダ自体の共振特性がフォーカスおよびト
ラッキング制御系の周波数特性上に高次共振となって現
れて制御系のゲイン余裕が低下するという不具合が生じ
るが、この実施例のようにホルダを用いない場合には、
高次共振をさらに高い周波数帯にすることができるので
、上記のような不具合は生じない。

なお、この発明は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば
、第２図Ａ−Ｃに示した駆動装置においては、フォーカ
スコイル７３ａ、　７３ｂに対応する外ヨーク７７ａ、
　？７ｂおよび永久磁石７９ａ、　７９ｂを口字状にし
たが、これらを第３図に示すように平板状にすることも
できる。また、偏向型非球面レンズ６１は、これをホル
ダに保持し、このホルダを弾性支持部材６６を介してベ
ース７１に支持するようにすることもできる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の偏向型非球面レンズによれば
、二つの非球面と、少なくとも一つの反射面とを有し、
一方の非球面から入射した光束を前記反射面で偏向させ
て他方の非球面から出射させるよう構成したので、特に
光学式記録媒体に対して情報の記録、再生を行うための
ピックアップに用いる場合には、立ち上げミラーが不要
となり、したがってピックアップを小型かつ薄型にでき
る。

また、この発明の偏向型非球面レンズの駆動装置によれ
ば、偏向型非球面レンズをコイルと磁気回路との電磁作
用により駆動するようにしたので、これを所定の方向に
精度良く駆動することができる。　　゛

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ−Ｄはこの発明の偏向型非球面レンズの４つの
例をそれぞれ示す図、 第２図Ａ−Ｃはこの発明の偏向型非球面レンズ駆動装置
の一例の構成を示す図、 第３図は同じく他の例の構成を示す図、第４図Ａおよび
Ｂは従来の技術を説明するための図である。 ２１．３Ｌ４１，５１・・・偏向型非球面レンズ２２ａ
、２２ｂ、３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂ、５２ａ、
５２ｂ　−・・非球面２３、３３．４３．５３ａ、　５
３ｂ−反射面２４．３４，４４．５４・・・光束 ６１・・・偏向型非球面レンズ ６２ａ、６２ｂ　−非球面　　　６３ａ、６３ｂ　−反
射面６４・・・支持部　　　　　　６６・・・弾性支持
部材７Ｉ・・・ベース　　　　　　７２・・・側面７３
ａ、　７３ｂ−・・フォーカスコイル７４ａ、７４ｂ、
７５ａ、７５ｂ　＝　）ランキングコイル７７ａ、７７
ｂ・・・外ヨーク　　７８ａ、　７８ｂ・・・内ヨーク
７９ａ、７９ｂ・・・永久磁石　　８ｏ・・・光束Ｑ　
　　　　　　　　　ロ 第４図 Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、二つの非球面と、少なくとも一つの反射面とを有し
   、一方の非球面から入射した光束を前記反射面で偏向さ
   せて他方の非球面から出射させるよう構成したことを特
   徴とする偏向型非球面レンズ。 ２、二つの非球面と、少なくとも一つの反射面とを有し
   、一方の非球面から入射した光束を前記反射面で偏向さ
   せて他方の非球面から出射させるようにした偏向型非球
   面レンズを所定の方向に変位可能に支持する手段と、前
   記偏向型非球面レンズを前記所定の方向に駆動するため
   のコイルと、このコイルと協働して前記偏向型非球面レ
   ンズを前記所定の方向に駆動する駆動力を発生する磁気
   回路とを具えることを特徴とする偏向型非球面レンズの
   駆動装置。