JPH0429133B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学式ビデオデイスクあるいはPCM
オーデイオデイスクのピツクアツプなどの集光光
学系において、光ビームの焦点制御、トラツキン
グ制御を行なう機構のための集光レンズ支持装置
に関するものである。

第１図は従来の集光レンズ支持装置である焦点
制御のみを行なうピツクアツプの断面図である。
第１図において集光レンズ群２に入射した光ビー
ム１は集光されて微小スポツトを形成しデイスク
面に焦点が合わされる。ところでデイスク面は光
軸方向（図中の矢印Ｙ方向）に変位するため適確
な焦点制御を行なうには、微小スポツトをデイス
ク面の変位に追従させる必要がある。そこで鏡筒
３に固定したコイル４と永久磁石５および磁性部
材６によつて磁力を発生させ、その磁力により鏡
筒３および鏡筒３に固定された集光レンズ群２を
光軸方向（矢印Ｙ方向）に駆動変位させ、デイス
ク面に対して微小スポツトを追従させるようにし
ている。また集光レンズ群２が光軸方向と直角方
向（図中の矢印Ｘ方向）に変位することは極力避
けなければならない。そのためにＹ方向のみに大
きく変位する部材つまりジンバル７で鏡筒３を保
持部材８に接着固定しているものである。なお、
上記ジンバル７の材料としては一般的にステンレ
ス材・ベリリウム材・リン青銅材等の金属物質が
用いられている。

次にこの従来集光レンズ支持装置の欠点につい
て記述する。この種のピツクアツプの性能の良し
悪しは、追従変位量の大小および追従特性すなわ
ち低周波から高周波数までの動的な追従特性の良
し悪しで判断されるものである。追従変位量はジ
ンバル７の材質、肉厚、大きさ等に大きく左右さ
れる。まず、追従変位量を増加させる場合につい
て考えてみると、第１にジンバル７の材質として
は弾性係数のより低い物質を選ぶ必要がある。

第２にジンバル７の肉厚については薄手にすれ
ば変位量を増加させることができる。なお、この
ジンバル７の肉厚としては数百μｍから数十μｍ
が一般的である。

第３にジンバル７の大きさについては、ピツク
アツプの小型化を目標とするために自ずとジンバ
ル７の大きさにはピツクアツプの大きさによつて
限定される。

以上追従変位量のみを増す方向で検討した場合
はやわらかくて、薄いジンバルが適当である。と
ころがこのやわらかくて薄いジンバルは固有振動
数が低く、このことは動的な追従特性にとつては
欠点となるものである。次に動的な追従特性の向
上という点から検討すれば、固有振動数が高くて
ダンピング特性の優れたジンバルが適当である。
ところが前述の金属物質をジンバル材として用い
る場合にはダンピング係数が極めて低いという材
質自体の欠点が追従変位量との関係でもつて固有
振動数は低くなつてしまい高くすることが不可能
であるという欠点がある。さらに従来装置に用い
られているジンバル構造においては１次の固有振
動数のみでなく高次の固有振動数が存在し、この
ことがさらに動的追従特性の劣化をもたらす欠点
となつている。

本発明は上記のような問題点を解消するために
なされたもので、金属製の支持部材と非金属の粘
弾性物質からなる支持部材とを組合せ使用するこ
とにより、駆動時に高次の固有振動を抑えて良好
な動的追従特性を発揮させることができる集光レ
ンズ支持装置を提供することを目的とする。

以下第２図、第３図及び第４図を用いて本発明
の一実施例について詳細に説明する。

第２図の本発明の集光レンズ支持装置の一実施
例において、符号１から８の構成は従来の集光レ
ンズ支持装置と同様であり、相違するのは、金属
製ジンバルの１支持部材７に第２の支持部材９を
付加した点である。その第２の支持部材９は例え
ばブタジエンニトリルやポリイソブチレン等の非
金属の粘弾性物質から第３図に示すような短冊形
状に形成されており、鏡筒３の中心に対して対称
に配置して、鏡筒３および保持材８に接着固定す
ることによつて構成される。接着固定の際、第２
の支持部材９には張力を負荷し、初期張力を与え
た状態とする。その初期張力を任意に設定するこ
とが可能である。

上記第２の支持部材９を設けることによる利点
を以下に述べる。第１の利点としては第２の支持
部材９に例えばブタジエンニトリルあるいはポリ
イソブチレン等のゴム材を用いるとすれば、これ
らのゴム材は極めて粘弾性効果の優れた物質であ
るために、金属材料では期待できない減衰特性の
優れたアクチエータができる点である。この減衰
特性が優れているということは、コイル４と永久
磁石５および磁性部材６により発生する磁力と鏡
筒３の変位の両者の位相差（以下位相遅れと呼
ぶ）を小さくできるということであり、また追従
制御が行ないやすいということでもある。

第２の利点は追従変位量を増加させることが可
能なことである。ところで従来装置の第１図に示
すような金属製ジンバル支持部材においては、Ｙ
方向の変位時にジンバル７に曲げ応力が生じ、こ
の曲げ応力は弾性限度以内で使用する関係上、追
従変位量を小さくせざる得ないという欠点があつ
た。追従変位量を大きくするためには前述のよう
にジンバル７の肉厚を薄くするかＸ方向に長くす
るかであるが、これらの方法では共に固有振動数
の低下をまねき、さらにＸ方向に長くすることは
小型化を目差す上からは欠点となる。そこで本発
明の第２の支持部材９を付加することにより上記
欠点を解消することができる。というのはジンバ
ル７の肉厚を薄くすることによる固有振動数の低
下は第２の支持部材９の弾性効果により、補つて
しまうことができる。この第２の支持部材９の弾
性効果は曲げ弾性ではなくほとんど引張弾性効果
であり、第２の支持部材９の弾性変位量はジンバ
ル７の曲げ変位量と比較してほぼ一桁大きいため
追従変位量を大きく取ることができる。すなわち
本発明の第２の支持部材９を用いることにより支
持装置の全体を小型化することができ、固有振動
数を高く取ることができ、また追従変位量も大き
く取ることができるという効果がある。

以上従来の集光レンズ支持装置に第２の支持部
材９を付加することによる効果を述べてきたが第
２の支持部材９に加える初期張力を加減すること
によつて固有振動数を任意に設定することができ
る。つまり集光レンズ群２、鏡筒３、コイル４か
ら成る可動物体の質量が変わつた場合なども、初
期張力を加減による弾性の変化を利用して所望の
固有振動数に設定することが可能である。第４図
がその一実施例である。

なお、第２の支持部材９の材料として、ゴム材
と同等な特性を持つ粘弾性物質として磁気テープ
等に見られるプラスチツク薄膜材を用いてもよ
い。というのはこの材料は数十μｍの膜厚さで極
めて伸びに富んだ材料であり、さらに安価でもあ
るという効果がある。

以上のような第２の支持部材９は引張剛性のみ
で鏡筒３を支持するために、第１のジンバル７支
持のような曲げ剛性支持による高次固有振動数が
発生しないし、さらに高次固有振動数を抑えるこ
とができるという利点がある。

本発明の第２の支持部材９の形状は任意であ
る。すなわち第３図に示すような短冊形状でも、
第４図に示すような放射形状、さらには中空円
板、矩形膜形状のものでも同様の効果を得ること
ができる。短冊形状の場合はその本数については
任意である。以上のように、この発明によれば、
金属製の第１の支持部材に非金属の粘弾性物質か
らなる第２の支持部材を付加することにより、第
１の支持部材の肉厚を薄くすることによる固有振
動数の低下を第２の支持部材の弾性効果で補つて
固有振動数を十分に高くするとともに、高次の固
有振動数を抑制することができる。しかも、第２
の支持部材の弾性効果は引張弾性効果であるた
め、駆動時の追従変位量を大きくして良好な追従
特性を発揮させることができるという効果を奏す
る。したがつて、特に、光ビームを焦点制御およ
びトラツキング制御のために三軸方向に変位させ
る場合に有効に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の集光レンズ支持装置の断面図、
第２図、第３図は本発明の集光レンズ支持装置の
一実施例を示す断面図及び底面図、第４図は本発
明の集光レンズ支持装置の他の実施例を示す底面
図である。 図において、１は光ビーム、２は集光レンズ
群、３は鏡筒、４はコイル、５は永久磁石、６は
磁性部材、７はジンバル（第１の支持部材）、８
は保持材、９は第２の支持部材である。なお各図
中、同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 集光レンズ群を内設した鏡筒と、この鏡筒を
   所定の方向に駆動する駆動源と、上記鏡筒の端部
   をジンバル支持する金属材料よりなる第１の支持
   部材と、上記鏡筒の端部を支持する非金属の粘弾
   性物質よりなる第２の支持部材とを備えたことを
   特徴とする集光レンズ支持装置。 ２ 上記第２の支持部材の構成材料として、プラ
   スチツク材料またはゴム材料を使用することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の集光レンズ
   支持装置。 ３ 上記第２の支持部材を固定する際に、初期張
   力を与えることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の集光レンズ支持装置。