JPH0424769B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光学デイスクの再生装置において、
対物レンズ等からなる光学系をフオーカス制御の
ための方向とトラツキング制御のための方向との
２方向に移動させるものとして用いるのに好適な
光学ピツクアツプを提案するものである。

一般に、光学式デイスクの再生装置において
は、半導体レーザや気体レーザ等のレーザ光源か
らのレーザ光ビームを用いて、デイスクの信号ト
ラツクに記録されたオーデイオ信号やビデオ信号
等の読取りを行うべく光学ピツクアツプ装置を備
え、その光学ピツクアツプ装置による信号読取り
を正確に行うべく、レーザ光源からのレーザ光ビ
ームをデイスクに適正な集束状態で入射せしめる
為のフオーカス制御と、レーザ光ビームをデイス
クの信号トラツクに追従させる為のトラツキング
制御とが行われる必要がある。

従来の光学ピツクアツプ装置においては、例え
ば、フオーカス制御は、レーザ光源からのレーザ
光ビームをデイスクに入射せしめる対物レンズを
コイルボビンに固着して、このコイルボビンに巻
回されたフオーカス制御コイルを磁気ギヤツプ中
に配し、このフオーカス制御コイルにフオーカス
エラー信号にもとずくフオーカス制御用駆動信号
を供給して、対物レンズをデイスクに対して近接
もしくは離隔するよう移動せしめる事によつて行
われる。また、トラツキング制御は、レーザ光ビ
ームの光路の途中にガルバノミラーを設けてトラ
ツキングミラーとし、このトラツキングミラーの
駆動コイルにトラツキングエラー信号にもとずく
トラツキング制御用駆動信号を供給して、トラツ
キングミラーを揺動せしめる事によつて行われ
る。従つて、斯かる従来装置によれば、トラツキ
ング制御の動作に伴つて、信号読取り用のレーザ
光ビームが対物レンズをその光軸に対して斜めに
通過する事になる。よつて、この場合、正確な信
号読取りを行う為には、対物レンズにおける非点
収差を充分に取り除く必要があり、対物レンズの
構成枚数が増えて、設計が複雑になり、また、こ
れに伴つて、対物レンズの重量が増すのでフオー
カス制御の駆動力を大きくする必要が生じ、フオ
ーカス制御用の対物レンズ駆動部が大形化すると
いう不都合がある。更に、対物レンズ駆動部とト
ラツキングミラー駆動部とが別個に設けられるの
で、装置全体が複雑化し大形化すると共に、光軸
調整作業が難かしくなるという不都合もある。

本発明は、この様な点に鑑み、光学ヘツド部を
構成する対物レンズを、その光軸に対して信号読
取り用のレーザ光ビームが実質的に傾斜しないよ
うにして、光軸に沿う方向と光軸をよぎる方向の
２方向に駆動する装置として用いるに好適な光学
ピツクアツプ装置を提供するもので、これによ
り、デイスク再生装置におけるフオーカス制御と
トラツキング制御の両者を対物レンズを含む光学
系の移動により達成することができる様にしたも
のである。

第１図から第３図は、本発明に係る光学ピツク
アツプ装置における２次元駆動の動作原理を説明
すべく参照される駆動装置を示し、第１図は斯か
る装置の平面図、第２図は第１図の−線断面
図、第３図は第１図の−線断面図である。各
図において、１は非磁性体で製された支持部材
で、この支持部材１の中心軸上には、その軸方向
に貫通された中心孔２が設けられている。また、
支持部材１の外周面にはフオーカス制御コイル３
が中心孔２を中心とする環を形成して巻装され、
このフオーカス制御コイル３に密接して、２組の
トラツキング制御コイル４Ａ，４Ｂが設けられて
いる。このトラツキング制御コイル４Ａ，４Ｂの
夫々は、その巻回軸方向がフオーカス制御コイル
３の巻回軸方向と直交しており、支持部材１の外
周面上に配された計４個の環を形成してある。更
に、支持部材１の周辺部には、中心孔２に平行す
る孔５を設けられ、この孔５内には、筒状の取付
け部材６を介して対物レンズ７が取り付けられて
いる。この様に構成された支持部材１は、磁性体
で製されたペース８の中央部に立設された軸９に
中心孔２が嵌装されて、回動自在、かつ、摺動自
在に支持されている。この例では、一端が支持部
材１の下面に固定部材１′によつて固着され、他
端がベース８の上面に固定部材８′で固着された
弾性部材１０が配されており、支持部材１が弾性
部材１０を介してベース８上に支持されている。
この弾性部材１０はゴム材で製され、第２図にお
ける上下方向とこの方向に直交する方向において
屈曲可能となつている。また、自由状態において
は、支持部材１をベース８から浮かす様なばね力
が働く様にされている。

軸９が立設されたベース８の上面には、環状の
永久磁石１１が固着され、この永久磁石１１の上
端面には第１図及び第２図に示される様な２つの
切欠き部１２を有する環状の第１のヨーク部１３
が固着され、更に、第１のヨーク部１３に対向す
る部位に、第２のヨーク部１４がベース８と一体
に、従つて、永久磁石１１の下端面に連らなつて
設けられ、これら永久磁石１１、第１のヨーク部
１３、第２のヨーク部１４によつて磁路形成部が
構成されている。そして、この第１のヨーク部１
３と第２のヨーク部１４の間の磁気ギヤツプ内
に、フオーカス制御コイル３とトラツキング制御
コイル４Ａ，４Ｂが位置せしめられる。また、ベ
ース８の支持部材１の孔５に対応する部位に、大
径の孔１５が設けられており、支持部材１の孔５
が形成された部分の一部分が筒状に延びて、その
端部が孔１５に挿入されている。なお、ベース８
の４隅には、取付け孔１６が設けられている。

駆動装置の一例において、フオーカスエラー信
号にもとずくフオーカス制御用駆動信号がフオー
カス制御コイル３に供給された場合には、フオー
カス制御用駆動信号に対応した極性と大きさを有
した電流がフオーカス制御コイル３を流れ、これ
によりフオーカス制御コイル３が、第１のヨーク
部１３と第２のヨーク部１４との間に形成される
磁気ギヤツプ中の磁界から第２図及び第３図にお
ける上方もしくは下方への力を受け、これにもと
ずいて支持部材１がベース８の軸９に沿つて摺動
し、上方もしくは下方に移動する。これにより、
対物レンズ７がデイスクＤに近づく様に、また
は、遠ざかる様に移動せしめられ、所定のフオー
カス制御が行われるのである。

また、トラツキングエラー信号にもとずくトラ
ツキング制御用駆動信号がトラツキング制御コイ
ル４Ａ，４Ｂに供給された場合には、トラツキン
グ制御用駆動信号に対応した極性と大きさを有し
た電流がトラツキング制御コイル４Ａ，４Ｂを流
れ、第１のヨーク部１３と第２のヨーク部１４と
の間に形成される磁気ギヤツプの磁界から、各ト
ラツキング制御コイル４Ａ，４Ｂが軸９を中心と
して一の方向もしくはその逆の方向に回動せしめ
られる様な力を受け、これにもとずいて、支持部
材１の全体が軸９を中心にして一の方向もしくは
その逆の方向、例えば、右方向もしくは左方向に
回動する。このとき、対物レンズ７は支持部材１
に、その中心軸に対して偏心して取り付けられて
いるので、対物レンズ７の光軸はデイスクＤの信
号トラツクを横切る方向（第１図の矢印ｔもしく
はt′の方向）に移動せしめられることになり、所
定のトラツキング制御が行われるのである。

もちろん、フオーカス制御用駆動信号がフオー
カス制御コイル３に供給されると共にトラツキン
グ制御用駆動信号がトラツキング制御コイル４
Ａ，４Ｂに供給された場合には、対物レンズ７の
デイスクＤに近ずく、もしくは、遠ざかる移動と
デイスクＤの信号トラツクを横切る方向への移動
とが複合的になされ、フオーカス制御とトラツキ
ング制御とが同時に行われるのである。

次に、上述の様な２次元駆動を行う本発明に係
る装置の一例を、第４図から第６図を参照して説
明する。第４図は平面図、第５図は第４図の−
線断面図、第６図は第４図の−線断面図で
ある。各図において、２０は支持部材で、ボビン
２０Ａと支持体２０Ｂとで構成され、支持体２０
Ｂの中心軸上にはその軸方向に貫通された係合孔
を形成する中心孔２１が設けられている。また、
ボビン２０Ａの外周面にはフオーカス制御コイル
２２が巻装され、このフオーカス制御コイル２２
に密接して２組のトラツキング制御コイル２３
Ａ，２３Ｂが設けられている。このトラツキング
制御コイル２３Ａ，２３Ｂの夫々は、その巻回軸
方向がフオーカス制御コイル２２の巻回軸方向に
直交している。更に、支持体２０Ｂの周辺部に
は、中心孔２１に並行する、段付きの孔２４が設
けられ、この孔２４の下部側には鏡筒２５が、そ
の光軸が中心孔２１の軸に平行となる様に取り付
けられている。この鏡筒２５内には、コリメータ
レンズ２６、1/4波長板２７、対物レンズ２８の
夫々が、取付け部材２９を介して収納されてい
る。また、孔２４の上部側には偏光ビームスプリ
ツター３０が固着されている。更に、支持体２０
Ｂの上部には半導体レーザでなるレーザ光源３１
が取付け部材３２を介して固着されている。ま
た、ボビン２０Ａの上面には、レーザ光源３１の
端子への外部接続線が挿通される孔３３が設けら
れ、更に、偏光ビームスプリツター３０に対向す
る部位には、光検出器３４がその検出面を偏光ビ
ームスプリツター３０側に向けて取り付けられて
いる。この様に取り付けられた鏡筒２５、ビーム
スプリツター３０、レーザ光源３１等でなる光学
系は、中心孔２１を中心にして重量的にバランス
する様な位置関係をもつて配されている。この様
に構成された支持部材２０は、磁性体で製された
ベース３５の中央部に立設された軸３６に中心孔
２１が嵌装されて、回動自在かつ摺動自在に保持
されている。この例では、支持部材２０を構成す
る支持体２０Ｂをベース３５に対して弾性的に保
持する為の弾性支持部材３７が、ベース３５に設
けられた固定部材３５′と支持体２０Ｂに設けら
れた固体部材２０′とによつて係止されている。
この弾性支持部材３７はゴム材で製され第５図に
おける上下方向とこの方向に直交する方向におい
て屈曲可能となつている。また、自由状態におい
ては、支持体２０Ｂをベース３５より浮かす様な
ばね力が働く様にされている。

ベース３５の上面には環状の永久磁石３８が密
接して固着され、この永久磁石３８の上端面に
は、第４図及び第５図に示す様な切欠き部３９を
有する第１のヨーク部４０が固着されている。ま
た、ベース３５には、第１のヨーク部４０に対向
してボビン２０Ａの内側に位置され、かつ、永久
磁石３８の下端面に連らなる第２のヨーク部４１
が立設されている。これら、永久磁石３８と第１
のヨーク部４０と第２のヨーク部４１によつて、
磁路形成部が構成され、第１のヨーク部４０と第
２のヨーク部４１の間の磁気ギヤツプ内に、フオ
ーカス制御コイル２２とトラツキング制御コイル
２３Ａ，２３Ｂが位置せしめられる。更に、ベー
ス３５には、支持体２０Ｂに固着された鏡筒２５
の外径より大なる径の孔４２がベース３５に設け
られ、鏡筒２５がこの孔４２内に挿入されてい
る。なお、ベース３５の４隅には取付け孔４３が
設けられている。

上述の様に構成された、本発明に係る装置の一
例に内蔵された光学系の作用について説明する
に、レーザ光源３１から発せられる直線偏光のレ
ーザ光ビームは偏光ビームスプリツター３０で反
射した後、コリメータレンズ２６によつて平行光
束化され、この平行光速化されたレーザ光ビーム
は1/4波長板２７を通過する事によつて、円偏光
のレーザ光ビームに変換される。この変換された
レーザ光ビームは、対物レンズ２８によつてデイ
スクＤの盤面上に入射せしめられる。そして、デ
イスクＤの盤面によつて反射された円偏光の反射
レーザ光ビーム偏光面旋回方向は、デイスクＤの
盤面に入射される円偏光のレーザ光ビームの偏光
面旋回方向とは逆になる。従つて、1/4波長板２
７を通過して直線偏波に変換される。反射レーザ
光ビームの直線偏光面は、1/4波長板２７に入射
する、レーザ光源３１からのレーザ光ビームの直
線偏光面に比して90°異なるものとなる。よつて、
デイスクＤの盤面からの反射レーザ光ビームは偏
光ビームスプリツター３０をそのまま直進し、光
検出器３４に入射される。この光検出器３４によ
つて反射レーザ光ビームの光量分布等が検出さ
れ、これにもとずいて、読取り情報信号、フオー
カスエラー信号、トラツキングエラー信号等が図
示しない信号処理回路によつて作り出されること
になる。

次に、対物レンズ２８を含む光学系の駆動動作
について説明する。フオーカスエラー信号にもと
ずくフオーカス制御用駆動信号がフオーカス制御
コイル２２に供給された場合には、フオーカス制
御用駆動信号に対応した極性と大きさを有した電
流がフオーカス制御コイル２２を流れ、フオーカ
ス制御コイル２２が第１のヨーク部４０と第２の
ヨーク部４１との間に形成される磁気ギヤツプ中
の磁界から、軸３６に沿う方向への力を受け、こ
れにもとずいて、支持部材２０が軸３６に沿つて
摺動し、上方または下方に移動する。これによ
り、支持体２０Ｂに取り付けられた鏡筒２５に収
納された対物レンズ２８、1/4波長板２７、コリ
メータレンズ２６及び支持体２０Ｂに固着された
偏光ビームスプリツター３０、レーザ光源３１が
夫々の位置関係を保ちながら全体に移動し、対物
レンズ２８がデイスクＤの盤面に近づく様に、ま
たは、遠ざかる様に移動せしめられ、所定のフオ
ーカス制御が行われるのである。

また、トラツキングエラー信号にもとずトラツ
キング制御用駆動信号がトラツキング制御コイル
２３Ａ，２３Ｂに供給された場合には、トラツキ
ング制御用駆動信号に対応した極性と大きさの電
流がトラツキング制御コイル２３Ａ，２３Ｂを流
れ、第１のヨーク部４０と第２のヨーク部４１と
の間の磁気ギヤツプの磁界から、各トラツキング
制御コイル２３Ａ，２３Ｂが軸３６を中心として
右方向もしくは左方向に回動せしめられる様な力
を受け、これにもとずいて、支持部材２０が軸３
６を中心にして、右方向もしくは左方向に回動す
る。このとき、鏡筒２５は支持部材２０の中心軸
に対して偏心して取り付けられているので、鏡筒
２５の光軸、即ち、対物レンズ２８の光軸はデイ
スクＤの信号トラツクを横切る方向（第４図の矢
印ｔもしくはt′の方向）に移動せしめられ、所定
のトラツキング制御が行われる。

またフオーカス制御用駆動信号がフオーカス制
御コイル２２に供給されると共にトラツキング制
御用駆動信号がトラツキング制御コイル２３Ａ，
２３Ｂに供給された場合には、フオーカス制御と
トラツキング制御が同時に行われること、第１図
〜第３図に示す例と同様である。

この例においては、レーザ光源３１からのレー
ザ光ビームが対物レンズ２８を往復で通過して光
検出器３４に向うまでの光路を形成する各光学素
子が、共通の支持部材２０に固着されているの
で、フオーカス制御及びトラツキング制御によ
り、各光学素子の相対位置関係が変化してしまう
ことがないという利点がある。

以上の説明から明らかな様に、本発明に係る装
置においては、対物レンズを含む光学系全体が２
次元駆動するようにされており、対物レンズをそ
の光軸方向と光軸方向をよぎる方向との２方向に
移動させることができて、フオーカス制御とトラ
ツキング制御の両者を行わせることができ、しか
も、信号読取り用のレーザ光ビームを対物レンズ
の光軸に対して傾斜させることなく、対物レンズ
の２方向の移動を達成できる。また、対物レンズ
を２方向に移動させるためのフオーカス制御コイ
ルとトラツキング制御コイルとは、夫々が共通の
支持部材に配されると共に、共通の磁路形成部の
磁気ギヤツプ内に配されているので、全体の小
形、軽量化がはかれる。また、対物レンズを含む
光学部材で構成される光学系が取り付けられた被
駆動部材の支持形式が、従来の如く板ばねを用い
て２次元方向に支持する形式ではないので、フオ
ーカス制御及びトラツキング制御における応答性
を大幅に改善することができる。更に、対物レン
ズ等で構成される光学系は、駆動される支持部材
の中心軸に対して重量的にバランスする様な位置
関係をもつて配されているので、支持部材の回動
及び摺動におけるダイナミツク特性が大幅に改善
される。

なお、上述の実施例とは異なり、支持部材１の
中心孔２もしくは支持体２０Ｂの中心孔２１を設
けるかわりに、支持部材１もしくは支持体２０Ｂ
から中心軸を突出させ、一方、ベース８の軸９も
しくはベース３５の軸３６を設けるかわりに、ベ
ース８もしくは３５に中心孔を形成し、これに、
上述の支持部材１もしくは支持体２０Ｂから突出
させた中心軸を挿入するようにしてもよい。

さらに、本発明に係る装置は、上述の実施例の
如く、光学式デイスクの再生装置における対物レ
ンズを被駆動体とし、これを駆動する装置として
適用されるのみならず、他の被駆動体を２方向に
駆動する装置として構成し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光学ピツクアツプ装置に
おける２次元駆動の動作原理の説明に供される平
面図、第２図は第１図の−線断面図、第３図
は第１図の−線断面図、第４図は本発明に係
る光学ピツクアツプ装置の一例を示す平面図、第
５図は第４図の−線断面図、第６図は第４図
の−線断面図である。 図中、１，２０は支持部材、３，２２はフオー
カス制御コイル、４Ａ，４Ｂ，２３Ａ，２３Ｂは
トラツキング制御コイル、７，２８は対物レン
ズ、８，３５はベース、９，３６は軸、１１，３
８は永久磁石、１３，４０は第１のヨーク部、１
４，４１は第２のヨーク部、２７は1/4波長板、
３０は偏光ビームスプリツター、３１はレーザ光
源、３４は光検出器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸部材が立設されたベース部材と、 係合孔が設けられて該係合孔が上記軸部材に嵌
   合せしめられ、上記ベース部材に対して上記軸部
   材に沿う方向の摺動及び上記軸部材の周囲での回
   動を行い得るものとされた支持部材と、 該支持部材の周面部に装着された第１及び第２
   の制御コイルと、 レーザ光源、ビームスプリツター、1/4波長板、
   対物レンズ及び光検出器を含み、上記支持部材
   に、上記対物レンズの光軸が上記支持部材に設け
   られた係合孔から離隔して位置せしめられるべく
   固着された光学部材と、 上記支持部材の周面部の外側に位置する第１の
   ヨーク部、該第１のヨーク部に対向して上記支持
   部材の周面部の内側に位置する第２のヨーク部、
   及び、上記第１もしくは第２のヨーク部に関連し
   て設けられた磁石部材とにより成り、上記第１及
   び第２の制御コイルが共通に位置せしめられる磁
   気ギヤツプを形成するものとされて上記ベース部
   材上に配された磁路形成部と、 を備えて構成される光学ピツクアツプ装置。