JPH0744854U - 輻射スポットの位置を電気力学制御する電気光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部衝撃に感受性が低く、より大きな動的帯
域幅を有し、簡単な構成で小形の電気光学装置を提供す
る。 【構成】 フレームと、レンズ系(41)と、レンズ系を積
載したレンズマウント(38)と、１個の軸受を具えた支持
手段と、輻射スポットを焦点調節させる第１の電磁アク
チュエーター手段と、トラック追従させるための第２の
電磁アクチュエーター手段とを具え、前記第１ならびに
第２のアクチュエーター手段が、レンズマウントが中庸
の位置にあるとき、旋回軸と光軸を含む平面に平行なレ
ンズマウントの２つの相対する長手方向の側のうちの１
つにそれぞれ配備された第１(42)ならびに第２(43)の永
久磁石のアクチュエーター手段と、フレームにとりつけ
られた２つの組になった平らなコイルで、光軸と旋回軸
を含む平面に平行なレンズマウントの各側に１組ずつ設
けられたアクチュエーターコイル手段(46)とを具えてい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、可動情報キャリヤの情報担体を表わすほぼ平坦な面に対し輻射ス ポットの位置を２方向に制御する輻射スポットの位置を電気力学制御する電気光 学装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

光学記録プレヤー用のかかる電気光学装置はヨーロッパ特許出願第68757 号に 開示されている。レンズ系は端壁とこの端壁に接した円筒状のスリーブを具えた レンズマウントの端壁に中心をはずれて配備されている。スリーブ軸受は端壁か ら軸方向に延在し軸受ピン上をすべり可能である。円筒状スリーブはアクチュエ ーター手段の一部を形成するステーター翼の部分間空隙で旋回軸のまわりで軸方 向移動可能であり旋回可能である。このステーター翼は環状永久磁石を備え、ス テーターはレンズマウント上の複数の可動アクチュエーター手段と共働する。 これら手段は、軸方向移動のために円筒状スリーブのまわりに巻かれたコイル と、円筒状スリーブに接着剤でとりつけられレンズマウントの旋回運動のため円 筒状スリーブの形と整合して曲げられた４つ組の矩形状コイルを具えている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

一般にこの形の電気光学装置は輻射スポット位置の十分な制御を保証するため 大きな動的帯域幅を持たねばならない。大きな動的帯域幅はまた他の理由で重要 である。動的制御形が衝撃に起因する輻射スポットの位置の誤差をより速く除去 できるにつれ装置の衝撃に対する感受性は減少する。特にもし電気光学装置が例 えば乗物に使用される光学音声記録プレーヤーに編入される時は、この第２の理 由の重要性はより明瞭になるであろう。記述してきた電気光学装置は外部衝撃に 感受性があり、レンズ形の中心をはずれた位置故にまた円筒状スリーブのレンズ マウントの質量の本体部の比重が大きい故に反応がおそい。それ故外部衝撃を削 減するためには望ましい以上の力が要求される。コイルで消費される熱とか要求 される制御回路の大きさの観点からは低い力が望ましい。さらに公知の装置は複 雑な構成である。

【０００４】 従って、本考案の目的は、冒頭にのべた電気光学装置で、外部衝撃に感受性が 低く、より大きな動的帯域幅を有し、簡単な構成で大きさの小さい装置を提供せ んとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するため、本考案輻射スポットの位置を電気力学制御する電気 光学装置は、当該装置が、フレーム（枠）と；前記輻射スポットがそれに沿って 焦点調節される光軸を有する少なくとも１個のレンズを具えたレンズ系と；前記 光軸に平行でそれとはなれた旋回軸のまわりに制限された範囲で旋回可能で、前 記旋回軸にそって制限された範囲で移動可能なレンズマウントと；旋回軸を規定 する１個の軸受を具えた支持手段と；輻射スポットを焦点調節させるためレンズ マウントを旋回軸にそって移動させる第１の電磁アクチュエータ手段と；トラッ ク追従させるためレンズマウントを旋回軸のまわりに旋回させる第２の電磁アク チュエーター手段とを具え、前記レンズマウントが光軸と旋回軸とを横切る方向 に延在する最大縦方向の大きさと、その縦方向の大きさより小さい横方向の大き さとを有し、そのレンズマウントは縦方向の大きさにそって旋回軸に対し互いに 反対側に位置する２つの部分を備え、該２つの部分の１つの部分にはレンズ系が しっかりと取付けられ、該２つの部分の他の部分には釣合部材が備えられ、前記 ２つの部分がそれによってレンズマウントが静的および動的にほぼバランスがと れる少なくともほぼ同じ質量と少なくともほぼ同じ質量分布を有するようレンズ 系と釣合部材が旋回軸に対して対称に位置する組を形成し、 前記第１ならびに 第２のアクチュエーター手段が、レンズマウントが中庸の位置にあるとき、旋回 軸と光軸を含む平面に平行なレンズマウントの２つの相対する長手方向の側のう ちの１つにそれぞれ配備された第１ならびに第２の永久磁石のアクチュエーター 手段を具え、レンズマウントの各々の側の前記第１の永久磁石のアクチュエータ ー手段が、その中心が旋回軸を含む平面内にあって、かつ、光軸と旋回軸を含む 平面に垂直に延在する軸をなして磁化された第１の永久磁石を具え、レンズマウ ントの各々の側の前記第２の永久磁石のアクチュエーター手段が、それらから等 距離にあるそれぞれの第１の永久磁石の各々２つの相対する側の１つに位置する ２つの永久磁石を具え、前記第２の永久磁石のアクチュエーター手段の磁石が光 軸と旋回軸を含む平面に平行な同じ方向に磁化され、そして、前記第１ならびに 第２のアクチュエーター手段が、フレームにとりつけられた２つの組になった平 らなコイルで光軸と旋回軸を含む平面に平行なレンズマウントの各側に１組ずつ を具え、各第１の永久磁石がコイルの巻線の突き出た内側周辺に位置し、各第２ の永久磁石がすくなくとも旋回軸とほぼ平行に延在するコイルの巻線に面するこ とを特徴とするものである。

【０００６】 細長い形状の結果、レンズマウントの質量は最小化される。横方向の大きさは レンズ系の直径に適合することができる。レンズマウントをとおり直角に延在す る開孔にレンズ系を配備することが望まれる時でさえ、それ故レンズ系の全周辺 はレンズマウントの部分でかこまれる時でさえ、レンズ系の直径の２倍以上大き なレンズマウントの横方向の大きさは必要とはされないであろう。旋回軸に対し 向かい合った側に位置するレンズマウントの２つの部分は、同じかほぼ同じ質量 ならびに同じかほぼ同じ質量分布を有するから、レンズマウントは静的にも動的 にもほぼ平衡にある。この結果、レンズマウントは衝撃からまぬがれ、レンズマ ウントの支持手段は情報キャリヤのトラックに追従して稼動するレンズマウント の旋回運動時の変化する力の影響を受けない。

【０００７】 装置を完成させるために、ヨーロッパ特許出願第74131 号は、また輻射スポッ トで光学ディスクの記録トラックに書込んだりならびに／または、から読み出し たりするレンズマウントを具えた装置について述べている。その装置は旋回アー ムと、光学ディスクの情報面に輻射ビームの焦点を調節するためその旋回アーム に対して移動するレンズ系とを具えている。このためレンズ系は板ばねで旋回ア ームからつるされている。旋回アームは光学ディスクの全情報面を輻射スポット を放射状に動かしトラック誤差を矯正するよう旋回軸のまわりにそれ自身旋回可 能である。

【０００８】 この構成の欠点は旋回アームの大きな大きさとか質量が必要なことで、そのた め装置は比較的高い慣性を有することである。この公知の装置は、小さい外部振 動のみを受ける時には十分な結果を提供する。しかし、しばしば大きな衝撃や振 動を受ける条件、例えば装置が動く容器または乗物のなかで使用される時は、動 的帯域幅があまりにせまくて結果として起る輻射スポットの位置逸脱を完全に消 去することができなかった。外部の影響の消去には、また旋回アームの大きさと か質量を大きくするため相当な力が要求され、要求される力が乗物の場合など電 池で供給される時は問題となるだろう。さらに焦点調節は公知の装置で板ばねが 連続的に変形せねばならないから相当な力が要求される。 この考案になる装置は全く異なった構成が本質的に大きさならびに重量を削減 できるから上述の欠点を有しない。

【０００９】 軸受ピンの第１端が、前述のヨーロッパ特許出願第68757 号になる電気光学装 置の場合のごとく、フレームに接続される時は、本考案の前記支持手段がその軸 が旋回軸を形成する軸受ピンを具え、該軸受ピンの第２端が前記レンズマウント から突出するよう軸受ピンがレンズマウントを介して延在するとともに、前記軸 受ピンが細い可撓性の金属線を具え、軸受ピンの第１端が前記フレームにとりつ けられた支持体に接続され、軸受ピンの２つの端部の少なくとも１端の位置が、 旋回軸を横切る方向に調整可能であることを特徴とする有益な実施態様が使用さ れる。細い軸受ピンの使用は軸受それ故にレンズマウントに及ぼす摩擦トルクが 、小さな半径で働く故小さいという有利さがある。軸受ピンの端部の１端の位置 が調整可能であるため、フレームに接続している電気光学装置の他の部分に対す るレンズ系の光軸のわずかな変位の矯正ができる。この実施態様の結果、電気光 学装置は安価な軸受ピンが使用され、簡便な敏速な方法でマウントされ、レンズ マウントは旋回運動の際最小の摩擦しか受けない。この点で本考案の重要な他の 実施態様は、前記レンズマウントが前記軸受ピン用に互いにはなれて２個の環状 ルビー軸受を具えたことを特徴とする。かかる軸受は商業上有用で長寿命を有し 最小の摩擦しか生じない。

【００１０】 レンズマウントの端部にほとんど空間がなく、唯２つのアクチュエーターコイ ルで動作する本考案は、前記第１ならびに第２のアクチュエーター手段が、フレ ームにとりつけられた２つの組になった平らなコイルで光軸と旋回軸を含む平面 に平行なレンズマウントの各側に１組ずつを具え、各第１の永久磁石がコイルの 巻線の突き出た内側周辺に位置し、各第２の永久磁石がすくなくとも旋回軸とほ ぼ平行に延在するコイルの巻線に面している。

【００１１】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面を参照して詳細に説明するが、本考案実施例の説明 に先立ち、本考案の理解を容易にするため、これと類似の実願昭59−180142号に 記載されているその実施例の説明を転用する。

【００１２】 図２および図３に示す実願昭59−180142号記載の電気光学装置は、ほんの一部 分しか図示してない可動情報キャリヤ３の情報担体２に対して輻射スポット１の 位置を動的に制御する。情報キャリヤは例えば光学音声ディスクまたは光学映像 ディスクのようなものでよい。装置はフレーム４と光軸６を有するレンズ系５を 具えている。レンズ系はなかんずくフレーム４に配備された固定レンズ７を具え た対物レンズの可動部を形成する。フレーム４の内部に位置する電気光学装置の 部分は本願人のヨーロッパ特許出願第77581 号に開示した電気光学装置の固定部 分と同じである。装置のこの部分はこの場合関係がないのでより詳細には述べな いが、唯この部分に配備された半導体レーザーはレンズ系５によって光スポット １に収束する光ビーム８を生ずる。

【００１３】 レンズ系５はレンズ系の光軸６と平行にこれとはなれて延在する旋回軸10のま わりに、フレーム４に対して制限された範囲で旋回可能なレンズマウント９にマ ウントされている。レンズマウントはまた旋回軸10にそって制限された範囲で移 動可能である。これら２つの動きは情報キャリヤ上の情報担体２に輻射スポット を２方向に、すなわち情報担体上に輻射スポットを焦点調節させるため光軸にそ って、さらに情報担体のトラックに輻射スポットを追従させるため旋回軸10のま わりに結果として光軸に直角な面内で弓形の方向に追従させることができる。レ ンズマウントの前記動きを実行可能とする支持手段は、その軸が旋回軸10を形成 する軸受ピン11と軸受ピンのまわりに適合し軸方向に互いに離れた２つの環状軸 受12とを具えている。

【００１４】 レンズマウント９を旋回軸10にそって移動させるためには、フレーム４に配備 されたコイル13Ａと、コイル13Ａと同中心にレンズマウントに配備された環状永 久磁石13Ｂとの形で第１の電磁的に協働するアクチュエーター手段13が備えられ ている。さらに旋回軸のまわりにレンズマウントを旋回運動させるためには、フ レーム４上に配備された２つのコイル14Ａとレンズマウント９上に配備された永 久磁石14Ｂ１と14Ｂ２とを具えた第２のアクチュエーター手段14が備えられてい る。

【００１５】 レンズマウント９はレンズ系５の光軸６と旋回軸10を横切る線にそって延在す る最大長手方向の大きさを有するこの実施例ではほぼ棒状である。横方向の大き さはレンズ系５の大きさの２倍より大きくない。レンズ系５と旋回軸に対し反対 側に位置して対応質量（釣合部材）15がレンズマウント９の開孔16に配備されて いる。旋回軸10の反対側に位置するレンズマウント９のこの２つの部分は、ほぼ 同じ質量と質量分布を持っている。釣合部材15の材質、大きさそして位置の選択 によって、レンズ系５と軸10に対し反対側にあるレンズマウントのその部分の質 量および質量分布は影響される。第１図および第２図に示すレンズマウントは矩 形の断面を有している。この場合レンズマウントについては他の形状を選択して もよい。例えば旋回軸の一方の側にあるレンズマウントの形状が他の側の形状と 異なっていてもよい。必ずしもレンズマウントにとりつけられる分離部品の形で 対応質量を使用する必要はない。代わりに釣合部材はレンズマウントと一体構造 であってもよい。

【００１６】 軸受ピン11の第１端11Ａはフレーム４に接続している。軸受ピンはレンズマウ ントを通って延在し、それでピンの第２端11Ｂはレンズマウントから突き出てい る。軸受ピンは細い可撓性の金属線、例えば銀鋼線(silver steel wire) からな っている。レンズマウント９は、フレーム４にとりつけられその中に軸受ピン11 の第２端11Ｂが適合する穴18を有して形成されるカバー17でおおわれ、従ってカ バー17は軸受ピン11用の支持体として作用する。カバーはまた光ビーム８の通過 用開穴19を有している。カバー17をフレーム４にしっかりととりつけるために、 ３個のボルトをフランジ22のわずかに大きな直径の穴21を通過させフレーム４の ねじ山のある穴23にねじ締めする。軸受ピン11の端部11Ｂの位置はカバー17を変 位することによって旋回軸10と直角方向に調整することができる。これはレンズ 系５の光軸の位置を、フレーム４に収容される光学装置の部品に対しそれを整列 するため、装置の組立てに際しある程度動かすことを可能にする。

【００１７】 ２個の軸受12は環状のルビー軸受で、時計にしばしば使用され公知の精密な器 具である。 第２のアクチュエーター手段14Ａと14Ｂはレンズマウント９の端部近傍に配置 されている。図２に図示されているようにコイル14Ａは方形である。２個の対応 する永久磁石14Ｂは方形コイル14Ａの両側で協働する。これらの磁石はそれぞれ のコイル面の直角方向に各々磁化され、コイル14Ａの一方の巻線を流れる電流の 方向が他のコイルの巻線を流れる電流の方向と反対である故、磁石の一方の側近 傍の磁化ベクトルは他の側近傍のそれと反対である。かくて２個のコイルはレン ズマウント９の端部に等しい旋回力をあたえる。第１のアクチュエーター手段13 Ａと13Ｂは旋回軸10近傍のレンズマウントの端部間に配備されている。円筒状コ イル13Ａは適切な手段たとえば接着の手段でフレーム４に接続されたコイル巻枠 24に巻かれている。永久磁石13Ｂは軸をなして磁化され、鉄製支持物25に配備さ れている。かくて永久磁石の磁界は或程度遮蔽されコイル13Ａ近くにわずか集中 する。支持物25はまたルビー軸受12を支持するに用いられる。

【００１８】 コイル13Ａと２個のコイル14Ａのコイル導線はフレーム４の上側面にある接続 板27のピン26に接続されている。これらコイルとフレーム４内の電気光学装置に 属する電気部品との電気接続のために、多極コネクター28がフレームに配備され ている。

【００１９】 図１には転用の前述の実施例のそれとは異なった本考案の実施例の部分のみを 示してある。レンズマウント38は軸45のまわりに旋回可能でそれにそって移動可 能であり、さらに中間部分39とこの部分と一体構造になった対応質量40を具えて いる。レンズ系41は接着の手段で中間部分39の凹み端部にマウントされている。 レンズ系の光軸は１点鎖線44で示されている。

【００２０】 第１のアクチュエーター手段はレンズマウントの２つの長手側面上にマウント された軸をなして磁化された永久第１磁石42を具えている。図面はその長手側面 の一方のみを示しており、もう一方の長手側面も同様で、その上の磁石もまた同 様である。第２のアクチュエーター手段はレンズマウントの各々の側面に第１の 磁石42の２つの反対側の各々に配列された第２の磁石43を具えている。すべての 磁石は接着の手段で中間部分39にしっかりととりつけられている。

【００２１】 第２のアクチュエーター手段は２個のコイル46を具えている。これらコイルは フレームに、例えは図２のコイル14Ａと同じようにとりつけられている。第１の 磁石42はコイルの投影された内周のなかに配置されており、それでそれらは軸方 向の力を受けることができる。第２の磁石43はコイル46の面部分により旋回力を 受けることができる。コイルを同相または逆相にそれぞれ働かせることにより、 軸方向の力が互いに消去し合いそして旋回力が消去しなかったり、反対に軸方向 の力が互いに消去せず旋回力が消去し合ったりする。逆相の程度を左右すること によって力の１つの形と他の形が及ぼし合う範囲を左右することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例のレンズマウントとアクチュエー
ター手段の分解図である。

【図２】実願昭59−180142号記載の実施例における電気
光学装置の分解斜視図である。

【図３】レンズマウントの長手方向にとられた図２図示
の電気光学装置の部分断面図である。

【符号の説明】

38 レンズマウント 39 中間部分 40 対応質量（釣合部材） 41 レンズ系 42 永久第１磁石 43 永久第２磁石 44 光軸 45 レンズマウントの軸 46 ２個のコイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ヘラルド エドゥアルド ファン ロース マレン オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェンフルーネバウツウェッハ １

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動情報キャリアの情報担体を表わすほ
   ぼ平坦な面に対し輻射スポットの位置を２方向に制御す
   る電気光学装置であって、かつ、その装置がフレーム
   （枠）と；前記輻射スポットがそれに沿って焦点調節さ
   れる光軸を有する少なくとも１個のレンズを具えたレン
   ズ系と；前記光軸に平行でそれとはなれた旋回軸のまわ
   りに制限された範囲で旋回可能で、前記旋回軸にそって
   制限された範囲で移動可能なレンズマウントと；旋回軸
   を規定する支持手段と；輻射スポットを焦点調節させる
   ためレンズマウントを旋回軸にそって移動させる第１の
   電磁アクチュエーター手段と；トラック追従させるため
   レンズマウントを旋回軸のまわりに旋回させる第２の電
   磁アクチュエーター手段とを具え、 前記レンズマウントが光軸と旋回軸とを横切る方向に延
   在する最大縦方向の大きさと、その縦方向の大きさより
   小さい横方向の大きさとを有し、そのレンズマウントは
   縦方向の大きさにそって旋回軸に対し互いに反対側に位
   置する２つの部分を備え、該２つの部分の１つの部分に
   はレンズ系がしっかりと取付けられ、該２つの部分の他
   の部分には釣合部材が備えられ、前記２つの部分がそれ
   によってレンズマウントが静的および動的にほぼバラン
   スがとれる少なくともほぼ同じ質量と少なくともほぼ同
   じ質量分布を有するようレンズ系と釣合部材が旋回軸に
   対して対称に位置する組を形成する電気光学装置におい
   て、 前記第１ならびに第２のアクチュエーター手段が、レン
   ズマウントが中庸の位置にあるとき、旋回軸と光軸を含
   む平面に平行なレンズマウントの２つの相対する長手方
   向の側のうちの１つにそれぞれ配備された第１ならびに
   第２の永久磁石のアクチュエーター手段を具え、 レンズマウントの各々の側の前記第１の永久磁石のアク
   チュエーター手段が、その中心が旋回軸を含む平面内に
   あって、かつ、光軸と旋回軸を含む平面に垂直に延在す
   る軸をなして磁化された第１の永久磁石を具え、 レンズマウントの各々の側の前記第２の永久磁石のアク
   チュエーター手段が、それらから等距離にあるそれぞれ
   の第１の永久磁石の各々２つの相対する側の１つに位置
   する２つの永久磁石を具え、 前記第２の永久磁石のアクチュエーター手段の磁石が光
   軸と旋回軸を含む平面に平行な同じ方向に磁化され、 そして、前記第１ならびに第２のアクチュエーター手段
   が、フレームにとりつけられた２つの組になった平らな
   コイルで光軸と旋回軸を含む平面に平行なレンズマウン
   トの各側に１組ずつを具え、各第１の永久磁石がコイル
   の巻線の突き出た内側周辺に位置し、各第２の永久磁石
   がすくなくとも旋回軸とほぼ平行に延在するコイルの巻
   線に面することを特徴とする輻射スポットの位置を電気
   力学制御する電気光学装置。
2. 【請求項２】 前記支持手段がその軸が旋回軸を形成す
   る軸受ピンを具え、該軸受ピンの第２端がレンズマウン
   トから突出するよう軸受ピンがレンズマウントを介して
   延在するとともに、前記軸受ピンが細い可撓性の金属線
   を具え、軸受ピンの第１端がフレームに取付けられた支
   持体に接続され、軸受ピンの２つの端部の少なくとも１
   端の位置が、旋回軸を横切る方向に調整可能であること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載の輻
   射スポットの位置を電気力学制御する電気光学装置。
3. 【請求項３】 前記レンズマウントが軸受ピン用に互い
   にはなれた２個の環状ルビー軸受を具えたことを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第２項に記載の輻射スポッ
   トの位置を電気力学制御する電気光学装置。