JPH0673189B2 - 光電装置 - Google Patents

光電装置

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JPH0673189B2
JPH0673189B2 JP62033548A JP3354887A JPH0673189B2 JP H0673189 B2 JPH0673189 B2 JP H0673189B2 JP 62033548 A JP62033548 A JP 62033548A JP 3354887 A JP3354887 A JP 3354887A JP H0673189 B2 JPH0673189 B2 JP H0673189B2
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axis
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ペトラス・アドリアヌス・ウィルヘルムス・ヘンドリック・ファン・フロエンフォーフェン
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    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
    • G11B7/093—Electromechanical actuators for lens positioning for focusing and tracking

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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、情報担体を光学的に走査する光電装置であっ
て、 −静止フレームと、 −光軸を有する対物レンズが偏心装着され、この光軸に
平行に離間して延在する回動軸に沿って移動することが
できると共に回動軸を中心にして回動することができ、
更にバランスの質量部が形成されている移動可能な光ホ
ルダと、 −この光ホルダを移動可能に支持する支持手段と、 −前記光ホルダを回動軸に沿って移動させる第１の電磁
的アクチュエータ手段、及び前記ホルダ回動軸を中心に
して回動させる第２の電磁的アクチュエータ手段を具
え、これらアクチュエータ手段の各々が、前記フレーム
に固定されている第１のアクチュエータ素子及び前記光
ホルダに固定されている第２のアクチュエータ素子を有
し、これら第１アクチュエータ素子及び第２アクチュエ
ータ素子がエアギャップを介して互いに共働するように
適応されている光電装置に関するものである。
この種の光電装置は既知であり、例えば欧州特許出願第
121,857号に開示されている。この特許出願から既知の
光電装置は光ディスクプレイヤに用いられるように構成
されている。この光電装置は、レーザ光源から放射し集
束されて放射スポットを形成する放射ビームによって記
録トラックに情報を書き込み及び／又は光ディスクの記
録面から情報を読み出すことができる。この光電装置の
ホルダは矩形構造をなし、それぞれ２個の屈曲部を有す
る４個のスプリングの形態をした可撓性支持手段により
フレームに対して移動可能に吊り下げられている。ホル
ダの周囲に１個のコイルが配置されホルダを対物レンズ
の光軸に沿って並進させて放射スポットを光ディスクの
記録面上に一定の合焦状態にすることができる。この対
物レンズの並進移動をフォーカシング移動と称する。
この対物レンズのフォーカシング移動に加えて、ディス
ク上のトラックに対して光スポットを正確に位置決めす
るためラジアル及びタンゲンシャル移動が必要であり、
この移動はラジアル及びタンゲンシャル移動として称せ
られている。このラジアルトラッキング移動を行なうた
め、別のコイルがホルダの４箇所のコーナに前述したコ
イル上に配置されている。これらのコイルの全ては静止
フレーム上に配置されているマグネットと磁気的に共働
する。対物レンズがラジアルトラッキング移動する場合
フレーム及びベアリングブッシュに固定されているスピ
ンドルを有する別の支持手段を中心にホルダが回転し、
ベアリングブッシュがホルダ内に装着されスピンドルに
対して移動可能にされている。
既知の光電装置の欠点は、装置を確実に作動させるため
にはバランサとして作用する別の素子を構造上必要とす
ることである。このような素子を用いれば、ホルダの重
量が重くなりフォーカシング及びラジアルトラッキング
駆動するために必要なパワーが増大することは明らかで
ある。更に、一層重いコイルを使用しなければならず、
このためホルダ全体の重量が増大すると共に大量の不所
望な熱が発生おそれもある。
欧州特許出願第63,934号には明細書冒頭部に規定されて
いる装置の別の構成が記載されている。この既知の装置
では複数のレンズを有する対物レンズが用いられ、対物
レンズがフレームに軸支されているスピンドルを中心に
回動可能なホルダに装着されてスピンドル方向に並進移
動可能にされている。ホルダにはコイルが形成されてい
るコイル形成部材の開口部内に延在するマグネットが装
着され、コイルが選択的に駆動された場合スピンドルに
対して平行又は横切る方向に作用する磁気力をマグネッ
トに作用させている。この磁気力は対物レンズをフォー
カシング移動及びトラッキング移動させるように作用す
る。この既知の装置の欠点は、フォーカシング移動させ
るための磁気力の作用点が回動軸から離間してしまい、
対物レンズのフォーカシング移動中にホルダとスピンド
ルとの間に傾きが生じ易すくなり、装置の正い動作が阻
害されるおそれがあることである。
従って本発明の目的は、対物レンズの必要なフォーカシ
ング移動及びラジアル或いはタンゲンシャル移動を少な
いパワーを用いて高精度且つ確実に行なうことができる
冒頭部で規定される型式の光電装置を提供するものであ
る。
この目的を達成するため、本発明による光電装置は、 −前記光ホルダに前記光軸と平行に延在する孔を形成
し、この孔内に第２アクチュエータ手段の第２アクチュ
エータ素子を固定すると共に、この孔内に前記アクチュ
エータ素子を協働するように適応されている第１アクチ
ュエータ素子をクリアランスを以て延在させ、 −前記第２アクチュエータ手段の第２アクチュエータ素
子がバランス用質量部としても機能し、前記回動軸が対
物レンズと関連する第２アクチュエータ素子との間に位
置するように構成したことを特徴とする。
本発明による光電装置は、対物レンズがフォーカシング
移動するためにホルダが回動軸に沿って移動することが
できると共に、ラジアル又はタンゲンシャルトラッキン
グするためにホルダが回動軸を中心にして回動すること
ができる“2Dアクチュエータ”として用いるのに極めて
好適である。
本発明による光電装置は、特にホルダを対称的に構成す
ることができるばかりでなく極めてコンパクトで軽量構
造とすることができるので、対物レンズをフォーカシン
グ移動及びラジアルトラッキング移動させるのに必要な
パワーを既知の装置を駆動するのに必要なパワーより本
質的に一層小さくすることができる。光電装置をポータ
ブル型のコンパクトディスクプレーヤのようなポータブ
ル型の装置に用いる場合、消費電力が少ないことは特に
重要である。消費電力が少ないことによる別の利点は、
使用中にコイルに発生する熱量が少なくなり、この結果
熱処理においてほとんど問題が生じないことである。
本発明による光電装置においては、２個のアクチュエー
タ手段を電磁的に互いに独立させる構成とし、この構成
によって個々のアクチュエータ手段の各々におけるエア
ギャップの寸法を最良のものとすることができ最良の効
率の磁気回路を得ることができる重要な利点が得られ
る。
本発明の好適実施例は、第２アクチュエータ手段の第１
アクチュエータ素子が、フレームに固定されると共に前
記光軸を横切るように延在する磁化軸を有するマグネッ
トとされ、第２アクチュエータ手段の第２アクチュエー
タ素子が少なくとも１個のコイルを有することを特徴と
する。このように構成することにより、対物レンズをト
ラッキング移動させるために必要なトルクをただ１個の
コイルによって発生させることができる。一方、既知の
光電装置ではトラッキング移動のために少なくとも２個
のコイルを必要としている。製造技術の観点より前記コ
イルを円筒状コイルとすることが望ましい。
支持手段が少なくとも４個のフィラメント状の弾性素子
を有し、各素子の一端が光ホルダの一端に固定され他端
がフレームに固定されている本発明の好適実施例は、前
記フィラメント状の素子が無負荷状態でほぼ直線状をな
し全ての素子が光ホルダの同一側に配置されると共に、
２個一組で配置され各組が回動軸を少なくともほぼ横切
るように延在する面に配置され、各組を構成する素子が
光ホルダからフレームに向けて互いに相対的に発散する
ように配置されていることを特徴とする。このフィラメ
ント状の素子は対物レンズを有する光ホルダを支持し、
光ホルダを光軸方向に沿って移動させて必要なフォーカ
シング移動をさせることができる。この“フィラメント
状の素子”という用語は、厚さと関連して伸長され断面
が円形、矩形又は他のいかなる断面形状の素子を意味す
るものとして理解されるべきである。
この実施例は、前記フィラメント状素子の各組が回動軸
上に位置する正確な交点を有することを特徴とすること
が望ましい。
フィラメント状の素子の装置は、フィラメント状素子が
共に特定の所望の方向においては柔軟性を有するものと
みなされ他の所望の方向においては剛体として特徴付け
ることができる驚くような特性を有する系が得られる。
本発明で達成しようとする特性をXYZ座標系で示し、Ｚ
軸はホルダの回動軸に沿って延在するものと想定する。
フォーカシングを行なうため対物レンズを有するホルダ
はＺ軸に沿って移動可能とされると共にトラッキングを
行なうため有限の範囲内でＺ軸を中心に回動可能にされ
ねばならない。ホルダにとって必要な移動はフィラメン
ト状素子系によって有効に行なうことができる。フィラ
メント状素子は共にＺ軸に平行な方向に柔軟であると共
にＺ軸を中心して回動することができるためである。こ
の点に関し、光電装置の作動中に回動軸を予め定めた向
きに維持することが重要である。これは、フィラメント
状素子の系が座標系のＸ軸及びＹ軸に平行な方向及び、
Ｘ軸及びＹ軸を中心とする方向に適度な剛性を持たせる
ことによって達成される。このように構成することによ
り、例えばホルダ及び特に対物レンズはＸ軸及びＹ軸を
中心にして回動できず、この結果光ディスク上に結像す
る光スポットの乱れ及び／又は変位の発生を防止するこ
とができる。特に光スポットの形状が変化するとコマが
増大して種々の不具合が生じてしまう。
上記性能にフィラメント状素子を軽量にする構成を組み
合せれば、本発明の実施例は極めて有益になる。対物レ
ンズをフォーカシング移動させるために柔軟で軽量な部
材で浮動させることは極めて重要であり、対物レンズを
低いパワーで広い範囲に亘って移動させることができる
ためである。
更に、ホルダが対称的な重量分布となるように構成すれ
ば、対物レンズのトラッキング移動を十分に規制できる
と共に衝撃による影響を低減することができる。
更に、別の好適実施例は、フィラメント状素子が導電性
とされていることを特徴とする。この実施例は、アクチ
ュエータ素子として用いられる１個又はそれ以上のコイ
ルが移動可能なホルダに固着されている場合に特に重要
である。このフィラメント状素子は電気的導体としても
用いられることができる。
以下、本発明による光電装置の分解斜視図である第１図
に基き本発明を詳細に説明する。
第１図に示される本発明の光電装置は光ディスクプレイ
ヤを用い、この光ディスクプレイヤによって光オーディ
オディスク及び／又は光ビデオディスク或は光データデ
ィスクに情報を書込み及び／又は読出すことができる。
光ディスクプレイヤ自体既知であり、本発明を正しく理
解する上で必要な場合に限り説明することとする。
光電装置は静止フレーム２を有する。この静止フレーム
２は、フレーム２を前記光ディスクプレーヤに固定する
ためのデェッキプレート2A1から成るベース部分と、垂
直壁2A2と、取付素子2A3と、更に後部壁2Bと、カバープ
レート2Cとを有する。後部壁2B及びカバープレート2Cを
１本のボルト４及び２本のボルト６によって取付素子2A
3にそれぞれ固定する。４個のフィラメント状素子8A,8
B,8C及び8Dの系を後部壁2Bに固定し、この系によって光
ホルダ10を系に対して移動可能に吊り下げる。
対物レンズ12を光ホルダ10に装着する。この対物レンズ
12はプラスチックで構成することができ、１個又はそれ
以上のレンズと光軸12Aとを有している。この対物レン
ズ12は例えば半導体レーザから放射した光ビームを回転
する光ディスクの情報面上に集束させ作動条件下におい
て光ビームを合焦させるように作用する。この目的を達
成するため対物レンズ12は光軸12A方向に沿って有限移
動できなければならず、この移動をフォーカシング移動
と称する。本発明による光電装置においては、ホルダ10
を対物レンズ12と共に光軸12Aに沿って移動させること
によりフォーカシングを達成する。このため、ホルダ10
をフォーカシングコイル14によって包囲し、フレーム２
のデェッキプレート2A1に固定されている２個の垂直な
強磁性体板2Dとこれらプレート2Dとコイル14との間に形
成したエアギャップとを介してフォーカシングコイル14
を２個のマグネット16と磁気的に協働するように適応さ
せる。マグネット16はフレーム２の垂直壁2A2と強磁性
体板2Dとの間に挟まれており、図面上の矢印BFで示され
るように磁化されている。このフォーカシングコイル14
及びマグネット16は、冒頭部で述べた光電装置の第１ア
クチュエータ手段の第１及び第２アクチュエータ素子を
それぞれ構成する。
フォーカシング移動に加えて、対物レンズ12は回転する
光ディスクの情報トラックに対する正しい位置に合焦し
た放射ビームを維持できるように移動しなければならな
い。一般的に、この移動はラジアル或はタンゲンシャル
トラッキング移動として称せられている。ラジアルトラ
ッキング移動を達成するため、光電装置をスライダに既
知の方法で配置することができ、このスライダは光ディ
スクの回転軸から見て半径方向に移動する。このような
構成は、例えばオランダ国特許出願第8500592号（特開
昭61−210531）に記載されている。本発明の光電装置自
身により微小なトラッキング補正を行なうことができ、
すなわち対物レンズ12の光軸12Aと平行に延在する回動
軸18を中心にして有限の角度に亘って対物レンズ12と共
にホルダ10を回動させることによりトラッキング補正を
行なうことができる。この目的を達成するため、本装置
には冒頭部で述べた第２アクチュエータ手段が設けら
れ、このうちの第１アクチュエータ素子はフレーム２の
ディッキプレート2A1に接着されているマグネット20に
よって構成され、第２アクチュエータ素子は光ホルダ10
の孔22内に装着されているトラッキングコイル24によっ
て構成され、孔22は例えばホルダ10をインジェクション
成形する間に形成する。トラッキングコイル24は円筒状
をなし、電気的モータ技術から既知の方法で巻回され
る。マグネット20は、例えば図面の矢印BTで示される方
向に磁化し、トラッキングコイル24の内部空間内に突出
してマグネット20とトラッキングコイル24との間に形成
したエアギャップを介してトラッキングコイル24と共働
する。トラッキングコイル24が付勢されると、このトラ
ッキングコイル24は磁化方向BTを横切る方向の磁気力を
受け回動軸18を中心にしてホルダ10を回動させる。アク
チュエータ手段の磁気回路を形成するため、フレーム２
は少なくとも部分的に強磁性材料で構成するか又は適当
な方法で強磁性材料を設ける。
第１図から明らかなように、ホルダ10の形状を極めて対
称的なものとし、回動軸18は対物レンズ12とトラッキン
グコイル24との間に位置させる。ホルダ10の重量分布に
対応してトラッキングコイル24の重量を適切に選択し、
ホルダ10に対称的な重量分布を与えてアクチュエータ手
段を正しく作動させる。従って、別のバランス素子を用
いてホルダを平衡にする必要がなくなる。
フィラメント状素子8A,8B,8C及び8Dは、本例では断面が
円形をなし長さを有するワイヤの形態をなし、それぞれ
の一端が後部壁2Bにクランプされ、他端はホルダ10の垂
直壁部10Aに対状にクランプされる。第１図では一方の
壁部10Aだけを示し、この壁部10Aにワイヤ8A及び8Bを固
定し、ワイヤ8C及び8Dが固定されている図示しない壁部
はホルダ10の下側に近い対応する部位に位置する。ワイ
ヤ8A,8B,8C及び8Dは、回動軸18を少なくともほぼ横切る
方向に延在する面内で２個一組で配置し、ワイヤ8A,8B
から成る組とワイヤ8C,8Dから成る組は互いに交差し、
この交点により回動軸18を規定する。本例ではワイヤ8
A,8Bとワイヤ8C,8Dが配置されている各面は微小な角度
で互いに傾いており、ワイヤ8A,8Bとワイヤ8C,8Dがホル
ダ10に固定されている位置における対応する面間の距離
を他端の位置における面間距離より一層小さくする。
第１図の右手部分にX,Y,Zの座標系を示し、この座標系
の原点０がホルダ10内の回動軸18上に位置するものと想
定し、Ｚ軸を回動軸18と一致させる。ワイヤ8A,8B,8C及
び8Dの系によって光ホルダ10をＺ軸に沿って軸方向に案
内する。ワイヤ8A,8B,8C及び8Dが交差する点がＺ軸上に
位置するから、ホルダ10は図示した方向のうちＺ軸を中
心にして回動することもできる。ワイヤ8A,8B,8C及び8D
から成る系は適当なスティフネスを有し座標軸系のＸ軸
及びＹ軸方向におけるホルダ10の変位及びＸ軸及びＹ軸
を中心とするα方向及びβ方向の不所望な回動をそれぞ
れ阻止でるきことが見い出されている。
ワイヤ8A,8B,8C及び8Dを適切に導電性とすれば、コイル
に電流を供給するための別の電気的導体が不要になる。
この目的を達成するため、ワイヤをスチールやリン青銅
のような適当な機械的及び電気的特性を共に有する材料
で構成することができる。或は又は、ワイヤが複数のフ
ィラメント体を有し、このフィラメント体の何本かを導
電性とすることもできる。
本発明は上述した実施例だけに限定されず、種々の変形
が可能である。例えば、本例では円筒状の１個のトラッ
キングコイルを用いたが、複数のトラッキングコイルで
置換することができる。また、フレームの１個又はそれ
以上のマグネットの代りに１個又はそれ以上の適当なコ
イルを用いると共に光ホルダに装着したコイルをマグネ
ットで置き換えてこれらを協働させることもできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による光電装置の一例の構成を示す分解
斜視図である。 ２……静止フレーム、4,6……ボルト 8A,8B,8C,8D……フィラメント状素子 10……光ホルダ、12……対物レンズ 12A……光軸 14……フォーカシングコイル 16,20……マグネット、18……回動軸 24……トラッキングコイル
フロントページの続き (72)発明者 ペトラス・アドリアヌス・ウィルヘルム ス・ヘンドリック・ファン・フロエンフォ ーフェン オランダ国5621 ベーアー アインドーフ ェン フルーネヴァウツウェッハ１

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】情報担体を光学的に走査する光電装置であ
    って、 −静止フレームと、 −光軸を有する対物レンズが偏心装着され、この光軸に
    平行に離間して延在する回動軸に沿って移動することが
    できると共に回動軸を中心にして回動することができ、
    更にバランス用の質量部が形成されている移動可能な光
    ホルダと、 −この光ホルダを移動可能に支持する支持手段と、 −前記光ホルダを回動軸に沿って移動させる第１の電磁
    的アクチュエータ手段、及び前記ホルダを回動軸を中心
    にして回動させる第２の電磁的アクチュエータ手段を具
    え、これらアクチュエータ手段の各々が、前記フレーム
    に固定されている第１のアクチュエータ素子及び前記光
    ホルダに固定されている第２のアクチュエータ素子を有
    し、これら第１アクチュエータ素子及び第２アクチュエ
    ータ素子がエアギャップを介して互いに共働するように
    適応されている光電装置において、 −前記光ホルダに前記光軸と平行に延在する孔を形成
    し、この孔内に第２アクチュエータ手段の第２アクチュ
    エータ素子を固定すると共に、この孔内に前記アクチュ
    エータ素子と協働するように適応されている第１アクチ
    ュエータ素子をクリアランスを以て延在させ、 −前記第２アクチュエータ手段の第２アクチュエータ素
    子がバランス用質量部としても機能し、前記回動軸が対
    物レンズと関連する第２アクチュエータ素子との間に位
    置するように構成したことを特徴とする光電装置。
  2. 【請求項２】前記第２アクチュエータ手段の第１アクチ
    ュエータ素子が、フレームに固定されると共に前記光軸
    を横切るように延在する磁化軸を有するマグネットとさ
    れ、第２アクチュエータ手段の第２アクチュエータ素子
    が少なくとも１個のコイルを有することを特徴とする特
    許請求の範囲第１項記載の光電装置。
  3. 【請求項３】前記コイルを円筒状としたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第２項記載の光電装置。
  4. 【請求項４】前記支持手段が少なくとも４個のフィラメ
    ント状の弾性素子を有し、これらフィラメント状弾性素
    子の各々の一端が前記光ホルダに固定され、他端が前記
    フレームに固定されている特許請求の範囲第１項記載の
    光電装置において、前記フィラメント状の弾性素子が無
    負荷条件下においてほぼ直線状とされ、これらフィラメ
    ント状弾性素子が２個一組となり、各組が回動軸を少な
    くともほぼ横切るように延在する面内に配置され、各組
    の素子が光ホルダからフレームに向けて互いに発散する
    よう配置されていることを特徴とする光電装置。
  5. 【請求項５】前記フィラメント状素子の各組が回動軸上
    に位置する正確な交点を有することを特徴とする特許請
    求の範囲第４項記載の光電装置。
  6. 【請求項６】前記フィラメント状素子が導電性とされて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第４項又は第５項
    記載の光電装置。
JP62033548A 1986-02-21 1987-02-18 光電装置 Expired - Lifetime JPH0673189B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8600437 1986-02-21
NL8600437A NL8600437A (nl) 1986-02-21 1986-02-21 Electro-optische inrichting.

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Publication Number Publication Date
JPS62208439A JPS62208439A (ja) 1987-09-12
JPH0673189B2 true JPH0673189B2 (ja) 1994-09-14

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JP62033548A Expired - Lifetime JPH0673189B2 (ja) 1986-02-21 1987-02-18 光電装置

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US (1) US4767187A (ja)
EP (1) EP0240041B1 (ja)
JP (1) JPH0673189B2 (ja)
KR (1) KR940011228B1 (ja)
DE (1) DE3764837D1 (ja)
HK (1) HK89591A (ja)
NL (1) NL8600437A (ja)
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