JPS58168021A - レンズ支持体 - Google Patents

レンズ支持体

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JPS58168021A
JPS58168021A JP4910882A JP4910882A JPS58168021A JP S58168021 A JPS58168021 A JP S58168021A JP 4910882 A JP4910882 A JP 4910882A JP 4910882 A JP4910882 A JP 4910882A JP S58168021 A JPS58168021 A JP S58168021A
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JP
Japan
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lens
springs
objective lens
spring
lens support
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JP4910882A
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JPS6338772B2 (ja
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Koji Ichikawa
市川 厚司
Takeshi Maeda
武志 前田
Noriya Kaneda
金田 徳也
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58168021A publication Critical patent/JPS58168021A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/026Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using retaining rings or springs

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

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】 本発明は例えば、光学式円板型mll再再生装置レンズ
支持体に関し、特に対物レンズの光源側熱平面とミラー
の交線を回転中心とする揺動ミラ一式光ビーム位置決め
機構を備えた光ヘッドに好適なレンズ支持体に関する。
レーザビームを用いて回転円板上の薄膜に微小な穴を明
けるなどによシ情報を記録し、再生は円板にレーザビー
ムを照射しその反射光の強弱により行なう装置を光ディ
スクと呼び、色々な方式が提案されている。光ディスク
において、レーザビームを円板上に焦点合わせするとと
もに円板の半径方向位titt−精密に位置合わせする
機能を待つ部分を光ヘッドと呼ぶ。レーザビームの円板
の半径方向精密位置決め(トラッキングと呼ぶ)の方式
の1つに揺動ミラ一方式がある。揺動ミラ一方式は一般
的には光源からミラーに入射する光の光路と円板から反
射した光がミラーから反射して戻る時の光路がずれるた
めトラッキングの誤走が生じる。これを防止するため、
第1図に示すように対物レンズの光源側熱平面とミラー
3面の交接線の近傍にミ2−の回転中心軸を設ける方式
が提来(実開昭55−108554号)されている。こ
の方式では光源4から出九レーザビームは半透鏡5を通
過し、ミ2−3で反射し、対物レンズ2を通り円板1で
反射して再びレンズ2を通シ、ミラー3で反射し半透鏡
5で反射しトラッキングずれ検出器6へ達する。この時
半透鏡5とミラー3の間でのレーザビームの行きと戻シ
の光路にずれがあるとトラッキングずれ検出器6の慣出
精1t−i化させる。それを防止するために対物レンズ
2の光源側焦平囲7とミラー3の反射面の交接融の近傍
に揺動ミ2−3の回転中心軸8を設けることが有効で6
る。コノ方式がMirror of l(、otati
on Axisin pocus planeで、以下
MIRAF方式と呼ぶ。
対物レンズの光源側焦点は一般的に対物レンズの内部に
あるため、揺動ミラー3の回転軸8は対物レンズの底面
2bよシ上になければならない。
レ ミラー3はレーザビームをレンズに導く必要があるため
、対物レンズの下に位置しなければならない。MIRA
F方式の場合で4ミラー3の回転軸8と対物レンズ光軸
との距離りが大きいと、トラッキングずれ検出器6での
検出精度劣下が無視できなくなるため、距離りは小さく
する必要がある。
トラッキングとは別に対物し/ズ2を焦点合わせをする
ことが必要である。焦点合わせ用の駆動コイルは一般に
対物レンズの寸法よシも大きく、対物レンズ2に直進性
を持たすため対物レンズ2を中心として対称な形状にす
る必要がある。以上の条件を考慮するとMIRAF方式
での対物レンズ焦点合わせ用駆動コイル9は第2図のよ
うにレーザビームを含む平面に直交する方向に伸ばすの
が′4ましい。その場合駆動コイル9を極力有効に使う
ためには磁気ギャップ10.in第2図に示すように前
記レーザビームを含む平面に平行な方向のギャップ10
a、lla  前記レーザビームを含む平面に直交する
方向のギャップ10b。
10C,llb、IICのように設けることが望ましい
。第2図は上から見た図であシ、光源4から見た図を第
3図に示す。MIRAF方式では第2図、第3図から分
かるように対物レンズ2はミラー3とその回転軸8およ
びコイル9と磁石12゜13で周囲を囲まれているため
、対物レンズ2を光軸方向に直進するように支持する支
持体は専有する空間が小さいものでなければならない。
MIRAF方式においては対物レンズ2は焦点合わせの
ために光軸方向(第1図の上下方向)のみに移動し、そ
れと直角方向には拘束されていなければならず、回転に
対しては光軸回りの回転は許されるが、それと直角方向
の回転は拘束されていなければならない。これらの条件
から従来の対物レンズ支持体の問題点を述べる。
再生専用の光ディスクと考えられる光ビデオディスクな
どで用(゛られているものの1つに第4図に示すような
うず巻状の薄板ばね14を複数枚円周上に配置したもの
を上下に設ける方式があろうこの方式をMIRAF方式
に使用しようとすると薄板はね14が磁石12.13と
干渉してしまう。
駆動コイル9を対物レンズ2の下側ばねよシ下の部分に
取シ付けるとするとミラー3を下げなければならず、ト
ラッキングずれ検出精度が劣下するとともに対物レンズ
部分が大きく重くなシ焦点合わせ精度に悪影響を及ぼす
第2の方式として第5図に示すように数十μmのすきま
を持つ滑動面で対物レンズ2を支持するものがある。こ
の場合滑動面を確保するために対物レンズ2の長さを少
し長くする必要がある。また固定側滑動面支持体15と
磁石12.13が干渉するので対物レンズ全体が大きく
重くなる。
第3の方式として第6図に示すような平行板はねによる
方式がある。この方式は平行板はね16a。
16bで対物レンズ2を支持し、板ばね固定片17で板
ばね16a、16bを枠に固定する。平行板はね16a
、16bでは対物レンズ2が焦点会わせのために、上あ
るいは下に移動すると、板ばね16a、16bの長さ方
向に対物レンズ2は移動する。これを光軸移動と呼ぶこ
とにすると、平行板ばね16a、16bの長さLPが例
えば、16mの時、対物レンズ2が焦点合わせのために
中立点から1■移動すると、光軸移動は平行板ばね16
a、16bの長さ方向に約40μm発生する。平行板ば
ね16a、16bの場合板ばねの長さ方向はトラッキン
グ方向になるため前記の光軸移動はトラッキングすれと
なってしまう。
本発明の目的は専用する空間が小さく、対物レンズの光
軸方向と光軸回シの微小回転以外の変位が十分小さくな
るようなレンズ支持体を提供することにある。
本発明の特徴とするところは、レンズの光軸全中心とし
た円心円の[8上に同一回転方向に伸びた複数のレンズ
支持ばねによ多構成されたレンズ支持体において、前記
レンズ支持はねを、少なくとも3本以上の直−状のばね
をそれぞれ同一平面のである。
′、 以下、本発明のレンズ支持体の一実施例を第7図〜第9
図により説明する。第7図、第8図に2いてミラー3の
反射点を中心として光源4に向ってX方向、対物レンズ
2の光軸を2方向、XとZ方向を含む平面に直交する方
向にY方向を取る。
第7図は2方向から、第8図はY方向から見た図で、対
物レンズに焦点合わせのために若干2方向の小さい方向
に変位した状態を示している。第9図はg7図の対物レ
ンズ支持にね18の形状の詳細を示したものである。第
8図は第1図、第7図は第2図で説明した部分を含むの
で、第1図、第2図と同一符号のものは同一部分を示す
。対物レンズ2はレンズ保持ブロック18によって保持
され、レンズ保持ブロック18はその上、下に配置され
た2組のレンズ支持ばね19,20によって支持される
。レンズ支持はね19.20は同一形状である。レンズ
支持ばね19の詳細を第9図に示す。レンズ支持ばね1
9は金属の薄板をエツチング加工等によシ加工したもの
で、対物レンズ2が入る穴21が中央に設けられてお9
.4本のはね22a〜22dが対物レンズ20光軸を中
心とした半径比の円に接して点対称に配置されている。
′ル レンズ支持ばね19.20において、ばね22゜23の
中心側は第9図の斜一部分がレンズ支持ブロック18に
よってはさみ込まれ、ばね22゜23の他端は外枠24
に固定きれている。1組のレンズ支持ばね19について
以下説明するが、レンズ支持ばね20についても特に断
らない限夛同様である。4本のばね22a〜22dのレ
ンズ支持ブロック18との結合点26a〜26dは対物
レンズ2の光@を中心とした半径比の円とばね22a 
〜22dの接点25a 〜25dをはさんでばね22a
〜22dの外枠への固定点と反対側にある。すなわちば
ねの長さり、は外枠24から上記接点25a〜25dま
での長さLlよシも長く且つ細長い直騙である。ばね2
2a〜22dはコイル9の上、ばね23a〜23dはマ
イル9の下にあり、それぞれ4本のうち1本は磁石12
、もう1本が磁石13の磁気ギャップを通し、他の2本
はそれぞれの磁石の横を通って外枠24に固定されてい
る。ばね22の材質は磁気ギャップ中の磁束VB度分布
に悪影醤を与えないように非磁性材料であることが¥j
1ましい。
レンズ支持ばね19.20以外の構成については第1図
、第2図に説明した通シである。
対物レンズが焦点合わせのために対物レンズ2の光軸方
向に変位する時(48図の方向に合わせて2方向変位と
以下呼ぶ)、ばねの長手方向倉Xとして、平行はねの長
さを第6図のようにLpとし、Z方向変位をΔ2とした
時、X方向変位ΔXは次式で表わされる。
本夾施例も平行はねの一変形と考えられるので、2方向
変位のめる時、(1)式に示す変位が発生する。
しかしばねが半径比の円に接し要点対称の配置になって
いる丸め、対物レンズ2の光軸は光@に直角な平面(第
7図のX−Y平面)内に移動せず、ただ光軸回シに次式
分だけの回転が発生する。
対物レンズ2すなわちレンズ支持ブロックエ8がこれだ
け回転すると、レンズ支持ばね19゜20のレンズ支持
ブロック18との結合点がそれだけ回転すると共にばね
の長手方向とは直角に変位を生じる。それをばね22d
を例にとって説明する。レンズ支持ブロック18がΔθ
だけ回転すると、ばね22dとレンズ支持ブロック18
の結合点26dはΔθだけZ軸回りに回転するとともに
次式だけY方向にも変位する。
ばね22dを直線の梁とみなしその2軸回りの曲げ剛性
をEIzとすると、点26dに加わる力Pとモーメント
Mを次の式から導くことができる。
(第10図参照) すなわち (6)、 (7)式に(2)、 (3)式を代入して(
6)式(7)式を満たす条件を求めると次式となる。
本実施例の場合、小型化のために例えば、R=4、5 
warとし、ΔZ=1mを取るためにり、=16■とじ
ているので、(8)、 (9)式とも満たすことはでき
ない。すなわち(6)、 (7)式のPとMを0とする
ことはできない。しかしく6)、 (7)式から分かる
ようにΔYとΔθが同符号すなわち(3)式のsinψ
が正である方がΔYとΔ0が異符号の時よシもPとMの
絶対1[1に小さくすることができることが分かる。s
inψが正であるためには接点25dをはさんでばね2
2dの外枠24への固定点とばね22dのレンズ支持ブ
ロック1.8への結合点26dが反対側におることが必
要でめる。ここで力PやモーメントMが小さいというこ
とはばね22dの内側と外側すなわち巾方向の応力に差
が少ないことを意味するので、対物レンズ2がZ方向変
位をした時ばね22dに発生する平行はねとしての曲げ
応力に余分に付加される応力が小さいことになプばねの
破損防止あるいは信頼性向上につながる。
ばね22,23が直−であることからばねの長手方向で
あるX、Y方向の剛性をばねが細く薄い割合に高く取れ
る。一方、前で説明した様に対物レンズ2がZ方向変位
した時に対物レンズ2とレンズ支持ブロック18は2軸
回りに回転し、ばね22.23勺レンズ支持ブロックと
の結合点も回転する必要があるので、ばね22,23の
Z@回υの曲げ剛性は大き過ぎてはならない。これが大
き過ぎると2軸回)の回転が拘束され、そのために2@
方向の変位も拘束される結果となり、対物レンズ2の2
軸方向変位すなわち焦点会わせ方向の剛性が高くな夛過
ぎることになり、焦点甘わせに必要な電流が大きくなる
また同一形状のレンズ支持はね19.20が上下にあシ
、それぞれがX、Y方向に尚い剛性を持つことからX軸
回シ、Y軸回9の回転に対し高い剛性が収れるのでレン
ズのX軸、Y軸回りの回転によって生じるレーザビーム
の位置ずれを抑制することができる。
レンズ支持ばね19は第11図の様にエツチング加工に
よ)はね22a−d、を4重量時に加工できるとともに
外枠との固定部もばね22a〜dのそれぞれが連絡した
形状のままで組立可能であり、組立時の積度確保9紐立
時間の低減にも有効である。
本発明によれば、対物レンズ2をその光軸方向の直進変
位(焦点合わせ)と他に悪影響を与えない光軸回りの回
転以外の変位については十分高い剛性で拘束でき、しか
も細長い直線ばねであるため専有する空間が小さく、対
物レンズの光軸方向と光軸回りの微小回転以外の変位が
十分小さくなるため、焦点合せ精度が大巾に向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は対物レンズの光源側照平面とミ2−の交接巌近
傍にミラーの回転中心を設けた光ビーム位置制御方式の
原理図、第2図は第1図の平面図、第3図は第2図の側
面図、第4図〜i@6図は従来のレンズ支持体の斜視図
、第7図および第8図は本発明のレンズ支持体の一実施
例を具える光ヘッドの構成を示すもので第7図は平面図
、第8図は側面図、第9図は本発明のレンズ支持体にお
けるレンズ支持ばねの一実施例を示す正面図、第10゛
図はレンズ支持ばねの変形を説明する図、第11図は本
発明におけるレンズ支持はねの加工例を示す図である。 2・・・対物レンズ、3・・・ミ2−18・・・ミラー
の回転軸、9・・・コイル、12.13・・・磁石、1
9.20・・・レンズ支持はね、22.23・・・ばね
。 代理人 弁理士 薄田利幸 ′  箒 い   ノ 第 1 図 第2 図 /lα 第3 口 ¥J4 図 第 5 図 第6 口 履 A

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 レンズの光軸を中心とした同心円の接線上に同一
    回転方向に伸びた複数のレンズ支持ばねにより構成され
    たレンズ支持体において、前記レンズ支持ばねを、少な
    くとも3本以上の直線下に少なくとも各−組配置したこ
    とtl−特徴とするレンズ支持体。 2 ばねのうち、少なくとも1本以上のばねをレンズ駆
    動用の磁気ギャップ内に配置したことを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載のレンズ支持体。 1 ばねのレンズへの結合点を、前記同心円とばねの接
    点に対し、ばねを力部に固定する点の反対側に設けたこ
    とを特徴とする特Wf請求の範囲第1項記載のレンズ支
    持体。
JP4910882A 1982-03-29 1982-03-29 レンズ支持体 Granted JPS58168021A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4910882A JPS58168021A (ja) 1982-03-29 1982-03-29 レンズ支持体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4910882A JPS58168021A (ja) 1982-03-29 1982-03-29 レンズ支持体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58168021A true JPS58168021A (ja) 1983-10-04
JPS6338772B2 JPS6338772B2 (ja) 1988-08-02

Family

ID=12821879

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JP4910882A Granted JPS58168021A (ja) 1982-03-29 1982-03-29 レンズ支持体

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Cited By (3)

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JPS6338772B2 (ja) 1988-08-02

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