JPS5836414B2 - 光学走査装置 - Google Patents

光学走査装置

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JPS5836414B2
JPS5836414B2 JP52052723A JP5272377A JPS5836414B2 JP S5836414 B2 JPS5836414 B2 JP S5836414B2 JP 52052723 A JP52052723 A JP 52052723A JP 5272377 A JP5272377 A JP 5272377A JP S5836414 B2 JPS5836414 B2 JP S5836414B2
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tracking
focusing
objective lens
optical
bearing
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リユ−ベ・ブ−ンストラ
ブランカス・デイ−ク・デツカ−
ヨハネス・テオドルス・アドリアヌス・フアン・ド・フエ−ルドンク
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
    • G11B7/093—Electromechanical actuators for lens positioning for focusing and tracking
    • G—PHYSICS
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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
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  • Optical Communication System (AREA)
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、記録担体の記録表面の記録トラックを放射源
から得た放射ビームによって走査する装置、特に回転す
る反射形のビデオまたはオーディオディスクの反射記録
表面のビデオおよび／またはオーディオ記録トラックを
光ビームによって走査する装置であって、放射ビームを
焦平面内で走査スポットとして集束させるレンズ系を有
し、固定のフレームに対して移動自在とした対物レンズ
部を設け、レンズ系をその光軸（光学軸）と少くとも実
質的に一致する方向にフレームに対して動かして、記録
担体の記録面のこの面と垂直な方向の位置の変動に付随
する偏位に焦点面を追従させて焦点合せすることができ
る焦点合せベアリング装置と、焦点合せのための対物レ
ンズ部の移動を電気的に行なわせると共に制御すること
ができる電気的に制御可能な焦点合せ手段とを具えた光
学走査装置に関するものである。
ビデオディスクプレーヤに使用する斯種の光学走査装置
は既知なものである。
雑誌「Ｐｈｉ ｌｉｐｓＴｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｖｉ
ｅｗ第３３巻第７号１９７３年のフイリツプスＶ−Ｌ
Ｐビデオディスクシステムに関する一連の記事には（ペ
ージ１７８〜ｌ９３）、焦点合せ作動を制御する上述の
電気的制御可能な焦点合せ手段を有する走査装置が記載
されている。
この焦点合せ手段は、２つの軸端部に軟鉄端板を有する
と共に、中央開孔を有する軸方向に磁化した永久磁石を
もつ磁気回路と、この中央開孔に配置した中空の円筒状
軟鉄芯とを具えている。
この軟鉄芯の周りに同軸状に配置した円筒状コイル構造
を対物レンズ部に固着すると共に、軟鉄芯の周りの環状
空隙内に軸方向に移動可能とする。
対物レンズ部の焦点合せベアリング構造には多数のリー
フスプリングを用い、これらスプリングの一端を対物レ
ンズに接続すると共に、他端をフレームに接続する。
この結果、対物レンズを光軸方向に、限定された範囲内
で移動させることができるが、ディスク上記録媒体の半
径方向へは殆んど移動させることはできなくなってしま
う。
ビデオディスクを再生するためには、放射ビームを記録
トラック状に焦点合せする手段に加えて対物レンズ部に
よってディスク上に投影される極めて小さな走査スポッ
トによりトラックを半径方向に継続的に追従する手段を
設ける必要がある。
このトラックの半径方向における高速の振動は、記録過
程Ｉこおける不揃いとディスクの各回転中におけるディ
スクの軸および半径方向の動きによって生じる。
従って焦点合せのための焦点合せベアリング構造の他｛
こディスクのトラックを追従するトラッキング手段を講
じる必要がある。
このことは前述の雑誌に記載してあるように、例えばレ
ーザービームの放射通路内に配置した可動鏡によって達
或することができる。
この可動鏡を、走査スポットのディスク上のトラックに
対する半径方向の偏位に応じた制御信号によって制御す
ることができる。
このような可動鏡によってレーザービームを小さな角度
でディスクの半径方向（こ偏向することができるが、そ
のため（こは対物レンズは、その光軸ｌこ沿って入射す
るレーザービームを所定の位置ｌこ集束することができ
ると共｛こ完全には光軸に沿って入射しないレーザービ
ームをも焦点合せしてビームを僅かながら偏向すること
ができるようなものとする必要がある。
すなわち、対物レンズとして、所定の゛視野″に亘って
良好な性能のレンズ系を必要とするものである。
このような可動全量と共に用いる既知の対物レンズでは
、例えば直径が約４００ミクロンの非常ｆこ大きな円形
視野が必要となってくる。
さらに対物レンズ（こ対して斜めに入射する軸外光束ｆ
こ対しても収差を良好Ｅこ補正しなければならない。
斯様な寸法の視野を実現するには、レーザービームを約
０．９ミクロンの直径の読取リスポットに焦点合せしな
ければならない対物レンズ系にざら｛こ厳しい光学的要
求が課せられ、対物レンズの設計が非常に難しくなり、
高価ｔこなると共に構或も複雑となり、小形化が困難と
なる欠点がある。
さらに対物レンズをその光軸とほぼ平行なフオーカシン
グ方向に変位させると共｛こ光軸並びに記録トラックに
対してほぼ直角を威すトラッキング方向１こも変位させ
るようにした光学走査装置も提案されているが、その支
持機構および駆動機構について具体的ｌこ述べられてい
るものは少ない。
僅かに対物レンズを具えるピックアップヘッドをレコー
ド外周の外に位置するベアリング手段により回転自在に
支承した回転アームの先端（こ取付け、この回転アーム
の回転軸に可動コイルを設け、これを永久磁石の磁極間
に配置し、可動コイルｔこトラッキング誤差ｌこ応じた
電流を流すことＫまり回動アームを回動させ、これによ
り対物レンズをトラッキング方向に変位させると共にピ
ックアップヘッド先端からレコードへ向け空気流を噴射
してフオーカシング方向へ変位させるようにした光学走
査装置が記載されている。
このような光学走査装置の回転アームはほぼレコードの
半径に等しい長い寸法を有する必要があり、その重量は
重くなると共に、そのように長い回転アームの先端にピ
ックアップヘッドを取り付けてあるため回転モーメント
が大きくなり、対物レンズを正確（こトラッキング方向
およびフォーカシング方向ζこ変位させることは困難で
ある。
例えばビデオディスクではレコードは１８００または１
５ ０ ０ ｒｐｍ と言った高速で回転しており
このような高速回転中に生ずるトラッキング誤差やフ
オーカシング誤差を補正するため（こはトラッキングサ
ーボ機構やフオーカシングサーボ機構のダイナミックレ
ンジを広くとる必要がある。
しかし、上述したように回転モーメントが大きいとダイ
ナミックレンジを広くとることができず、トラッキング
誤差やフォーカシング誤差を適正に補正できない欠点が
ある。
さらに低周波領域での共振を防止するためｆこは回転ア
ームを剛固なものとする必要があるが、長い回転アーム
を剛固なものとすると、回転アームは益々重くなり、回
転モーメントが大きくなってしまい好ましくない。
本発明の目的は上述した欠点を除去し、対物レンズをフ
オーカシング方向およびトラッキング方向に移動可能に
支持することにより対物レンズに課せられる条件を著し
く緩和することができ、対物レンズをフォーカシング方
向およびトラッキング方向に広いダイナミックレンジに
亘って有効に変位させること（こよって正確なフォーカ
シングおよびトラッキング制御ができ、しかも低周波数
領域における共振をも有効ｌこ抑止することができる小
形かつ軽量の光学走査装置を提供しようとするものであ
る。
本発明は回転する反射形の光学式レコードの記録トラッ
クを放射ビーム｛こよって走査するために、放射ビーム
を走査スポットとして集光するレンズ系を有し、フレー
ムに対して移動自在とした対物レンズ部を設け、前記光
学式レコードの各回転中１こ生ずる急激な変動｛こも拘
らず、自動フオーカシングサーボノレーフ゜および自動
トラッキングサーボループによって走査スポットを記録
トラック上に絶えず集束させると共に径方向（こおいて
記録トラックを追従させるための電気際に制御可能な手
段を設け、前記レンズ系に対して、レンズ系の光軸の近
傍に２個の各別の専用ベアリング装置の組合せを設け、
第１のベアリング装置は前記レンズ系をその光軸に沿っ
たフォーカシング方向にのみ移動させ得るように構或す
ると共に第２ベアリング装置は前記レンズ系をその光軸
（こ対してほぼ直角を成すトラッキング方向にのみ移動
させ得るように構威し、これら第１および第２ベアリン
グ装置の一力を前記フレームに連結すると共に他方のベ
アリング装置を前記レンズ系に連結し、さらにこれら２
個の各別のベアリング装置を前記フレームとレンズ系と
の間で相互に連結して前記レンズ系、したがって放射ビ
ームの走査スポットを、正確かつ迅速に前記フォーカシ
ング方向およびトラッキング方向に同時に移動し得るよ
うに構威したことを特徴とするものである。
本発明ｆコよる走査装置においては、上述の電気的制御
可能なトラッキング手段およびフォーカシング手段によ
って対物レンズ部を移動させた場合でも、放射ビームは
常に光学軸（光軸）に沿って記録媒体に入射し、常に記
録トラックを追従するようになる。
この結果、対物レンズは４００ミクロンの直径の代りに
約１００ミクロンの直径のより小さな視野でよくなった
。
このような視野寸法は許容差および遊びの観点から必ず
必要なものである。
また、本発明では対物レンズに入射する放射ビームは常
｛こ光軸に沿ったものとなるので、収差補正が容易とな
る。
従って、本発明では対物レンズ部の価格は次の２つの理
由によって安価となる。
すなわち、第１の理由は光学的仕様を余り厳しくしない
で良いこと、第２の理由はレンズ系における個々のレン
ズのアライメントを精密にする必要がないことである。
但し、後者のアライメントが大きく狂う場合（こは使用
できる視野が多少犠牲となる。
本発明の一実施例ｆこよれば、記録担体を走査するのに
必要な手段をさらｌこコンパクトな構造とすることがで
き、この例ではレンズ系（こ加えて、放射ビームの放射
通路上に必要な光学素子およひ／または放射一感応電子
素子を対物レンズ部（こ設けている。
例えば、小さな寸法の低電力放射源（レーザーダイオー
ドなど）で十分な場合には、対物レンズ部に放射源自身
を内蔵することができる。
大きな寸法で大電力の放射源（ガスレーザなど）の場合
には放射源本体を対物レンズ群の外｛こ配置すると共に
、細条可撓性放射ガイドまたは光学ファイバーを、その
一端を対物レンズ部に接続すると共に、他端を放射源本
体からの放射ビームを受けるように配置することができ
る。
本例によれば、放射源を対物レンズの外側に配置すると
共にビデオプレーヤ またはこれと類似した装置の静止
部分に固着するけれども、制御回路を介して電気的に制
御する可動鏡を必要としないと共に、さらｌこレンズ系
に対する放射ビームの向きを不変なものとする利点があ
る。
このことによってレンズ系の所望の視野に対しての要求
条件は最小のものとなる。
従って光学ファイバーは対物レンズ部と放射源との間の
可撓性接続部材として作用する。
近年のガラスまたはプラスチック製の光学ファイバーは
高い効率で十分な可撓性を持っているので、不所望な力
が対物レンズ部に働かないようになる。
一般に細長い構造の対物レンズ部に関し、最後の２つの
実施例においては記録担体によって反射された放射ビー
ムを受信すると共に、このビームを適当な放射一感応電
子素子に向わせるための適当な手段を見出すことは困難
である。
対物レンズの中および放射源とレンズ系との間にある放
射通＼路の部分の外側に１個またはそれ以上の反射表面
゛＼を設け、記録媒体で反射された放射ビームを反射す
る（例えば横方向に）実施例には利点がある。
一般に利用できる空間はきわめて小さいため、反射表面
をレンズ系に向け、しかも放射ビームの一部分を伝送す
るための放射一伝送部分（例えば孔）を有する単一の鏡
の表面で構威するような実施例を実用化することは利点
となる。
本発明の走査装置の重要な実施例においては、焦点合せ
ベアリングー構造を平行なガイドー構戒によって形戒す
ると共に、トラッキングベアリング構造を回動一ベアリ
ング構戊によって形或し、この回動ベアリング構或によ
って光学軸を横切る回動軸の周りのフレームに対して対
物レンズ部の回動作動を限られた範囲内で行なうことが
できる。
この実施例において、対物レンズ部の光学軸はこのレン
ズ部全体を回動させることによってトラックの位置に付
随した偏位に追従することができるものである。
この場合、回動軸が適当な位置に来るように選ばなけれ
ばならない。
この適当な位置は殆んどの場合、走査装置を内蔵した機
器の設計によってしまうものである。
しかし、放射ビームがレンズ系に関して安定な方向を有
している限り、例えば放射源を対物レンズ部内ζこ設け
ること、または光学ファイバを介してレンズ系に接続す
る場合、レンズ系の主面において回動軸を設けることに
は何ら問題を生じないことは明らかである。
光学的理論から明らかな如く、ここで主面とは実際のレ
ンズ系と同一の特性を有する単一の仮想レンズを含むも
のと仮定できる面を意味するものとする。
この主面内における回動軸の周りの静止した放射源に対
するレンズ系の限られた範囲内での回動作動によって走
査スポットが動かされることはない。
前述した様に対物レンズ部の焦点合せを電気的に行なわ
せると共に制御する電気的に制御可能な焦点合せ手段を
有する既知の走査装置は、中央開孔およびその両軸端部
に軟鉄端板を有する軸方向に磁化した永久磁石を設けた
永久磁気回路と、中央開孔に正しく配置された中空の円
筒状軟鉄芯と、対物レンズ部に固着されると共に、軟鉄
芯の周りに同軸状（こ配置した円筒状コイル構造とを具
え、このコイル構造は軟鉄芯の周りの環状空隙内を軸方
向に移動可能なものである。
これに対して本発明の走査装置の一実施例は、フレーム
に接続された第１のベアリングプッシュと、この第ｌの
ベアリングプッシュに対して動くことが可能な対物レン
ズ部に接続された第２のベアリングプッシュとを具えた
スリーブベアリング構造を以って焦点合せベアリング構
造を形或すると共に、第１のベアリングプッシュをトラ
ッキングベアリング構造によってフレームに回動自在に
装着し、前述のコイル構造には回動軸の各々の側に対称
的に配置した２個のトラッキングコイルを設けたことを
特徴とする。
またコイル構造の効率を向上させた実施例は、２個の軟
鉄端板の一方と円筒状軟鉄芯との間に環状空隙を形戊す
ると共に、各トラッキングコイルの巻線の一部分を一方
の空隙に、他の部分を他方の空隙にそれそれ配置して、
これら巻線の上述の部分によって電気的に発生した回動
トルクを等分に分担する様にしたことを特徴とする。
対物レンズ部を回動する他の方法を有する本発明による
実施例は、焦点合せベアリング構造を平行なガイド構造
で形或すると共に、トラッキングベアリング構造を回動
ベアリング構造で形威し、この回動ベアリング構造によ
って光学軸と平行であると共に、或る距離離間した回動
軸の周りのフレームに対して対物レンズ部を限られた範
囲内で回動することができることを特徴とする。
図面で示した様に、この実施例によれば、放射源をフレ
ームに固着すると共に、焦点合せおよびトラッキングを
他の光学素子または光学ファイバｆこよらずに対物レン
ズを動かすことのみによって行なうこが可能となる。
また、可動な対物レンズ支持部材と、この部材をフレー
ムに枢着する焦点合せベアリング構造と、対物レンズ部
を対物レンズ支持部材に枢着するトラッキングベアリン
グ構造とを走査装置に具えること｛こよって、簡単且つ
適当な構或が得られる。
特に走査装置の帯域幅について特別厳しい要求を必要と
しない場合、例えば光学的に読取り可能なオーディオデ
ィスクのオーディオ記録トラックを走査する装置の場合
においては、焦点合せベアリング構造を互いに離間した
多数の平行且つ同一のリーフスプリングで形或し、これ
らリーフスプリングの一端をフレームに、他端を対物レ
ンズ支持部材に接続し、更にトラッキングベアリング構
造を十文字状態に互いに離間した多数の同一のリーフス
プリングで形或し、これらリーフスプリングの一端を対
物レンズ支持部材に、他端を対物レンズ部に接続した実
施例には利点がある。
即ち、これら手段によって保守を必要としない簡単且つ
強固な構造のものが得られる。
不必要な電力損および寄生共振を回避するためには、電
気的に制御可能な焦点合せ手段をフレームに接続した軸
方向に磁化した円筒状永久磁石およびこの磁石の周りに
同心円状に配置され対物レンズ支持部材に接続した環状
焦点合せコイルによって構成し、これら磁石およびコイ
ルの両方を対物レンズ部に同軸状にすることが好ましい
。
また、電気的に制御可能なトラッキング手段を軸方向に
磁化した２個の円筒状永久磁石のアツセンブリおよびこ
のアツセンブリの周りに同心円状に配置された対物レン
ズ部に接続した環状コイルで構或し、このアツセンブリ
を対物レンズ支持音［材に接続すると共に、これらの永
久磁石をそれの同極が互いに対向するように装置し、更
にこのトラッキング手段の軸を対物レンズの光学軸と、
光軸ｌこ関しトラッキングベアリング構造の回動軸と反
対側の位置で或る距離離間して交差させる実施例では、
電気的トラッキング装置の効率が向上する利点がある。
以下図面につき本発明を詳細に説明する。
第１図において、光学走査装置全体を番号１で表わす。
この光学走査装置１はフレーム２を具えこのフレーム２
内に対物レンズ部３と一緒に移動しない装置１の総ての
パーツが内蔵されている。
走査装置１はビデイディスクプレーヤの一部分を構或し
、このプレーヤは回転スピンドル５上に載置したビデオ
ディスク４を演奏するためのものである。
ビデイディスクは透明の部分６および保護被覆部７（こ
れは透明にする必要はない）から戊っており、これらの
部分の間には、小さな孔および／または突出部分形態の
ビデオ情報を有する極めて薄い反射層８を有する記録表
面がある。
走査装置のフレーム２をビデオプレーヤの基板９の上に
移動自在に装着する。
モータ１１によってフレーム２はスロット１０内を移動
することができるこのモータ１１によって２個の傘歯車
１２，１３を介してリードネジ１４を回転させる。
傘歯車１３は内部ナットを有している。
ビデオディスク４の記録トラックはら旋形状となってお
り、ら旋状の連続した部分は数ミクロン程度の距離で互
いに極めて近接して位置している。
ガスレーザ１５によって強力な放射ビームが発生され、
放射ガイド１６を経て対物レンズ部３の下まで導かれる
。
このような放射ガイドは通常光学的なものが知られてお
り、ガイドは中心部とは異なる屈折係数の材料から或る
透明の扱覆によっテ包囲された透明の中心部から戒って
いるのでこの中心部に一度放射が現わイ１ると被覆を介
して外には現われなくなる。
対物レンズ部から現われる放射ビームの部分を図面では
番号１７で表わす。
走査装置の機能の１つとしては、放射ビームのこの部分
を層８上に焦点合せすることである。
換言すれはビデオディスクを演奏中｛こ対物レンズの焦
点面とレコード面とを出来る限り一致させる様にするこ
とである。
この目的のため、対物レンズをこれの光学軸の方向へ移
動させる。
図面ではこの移動方向を矢印番号１８で表わしている。
更｛ここの対物レンズ部は図面の平面と垂直な軸の周り
に回転（回動）し、この回動運動を曲った矢印番号１９
で表わしている。
この回動運動によって、放射ビーム１７の走査スポット
２０がビデオディスクの記録トラックに常に向うように
なる。
ビデオディスクが回転している間｛こ、記録トラックは
スピンドル軸５の軸２２を横切る方向に振動する。
その原因には２つあり、ディスク上のトラックのコース
内における不規則性と、中央の孔２１およびスピンドル
軸５の偏心である。
一般に、これらの振動を゛ラジアル振動′゛と称するの
｛こ対じ放射スポット２０による振動を゛ラジアルｌ・
ラッキング′゛と称する。
対物レンズ部３を焦点合せおよびラジアルトラッキング
の観点から２個の制御回路に納める。
これらの制御回路については本明細書ではこれ以上説明
しない。
その理由は、これら回路は本願の発明とは無関係である
からである。
しかしながら参考までにこの焦点合せおよびラジアルト
ラッキング技術に関する情報は前述の雑誌に記載されて
いる。
対物レンズ部３には総ての光学素子および放射−感応電
子素子が設けられておりこの電子素子はスキャニング（
走査）スポットの位置を検出すること、および層８に納
めたビデオおよびオーディオ情報を走査するために必要
なものである。
対物レンズ部３およびフレーム２は電磁焦点合せ（フオ
ーカシング）装置およびトラッキング装置を具え、これ
ら装置は互いに協動して電気的制御を行ない、対物レン
ズ部をその光軸の方向に前後に動かしてフオーカシング
制御を行なうと共に光軸に対し直交するピボット軸の周
りで回動させてトラッキング制御を行なう。
多極接続部２３を介して対物レンズ部の電子素子および
上述の電磁手段を有する電気接続部を電子回路に接続す
る。
これら電子回路はビデオプレーヤに内蔵されており、図
面ではボックス２４で表現される。
多芯導体２５および多極接続部２６を介して、接続線２
３をボックス２４に接続する。
電源および制御用の導体２７および接続部２８．２９を
介してモータ１１をボックス２４に接続する。
フオーカシングおよびトラッキング制御を行なうために
モータ１１を制御する必要はないので、焦点合せ一トラ
ッキング装置１はビデオディスク４のトラックの平均ピ
ッチに相当する速度で一定に移動する。
また焦点合せ一トラッキング装置１を間欠的に移動する
こともでき、この装置１が静止している間は、対物レン
ズ部３の回動運動によってトラッキングを行なう。
第２図は走査装置の構造を示す。
この走査装置のフレームには、軸方向に磁化された環状
永久磁石３０と、この永久磁石の軸方向の両端部に配置
された２個の軟鉄性端板３１，３２と、永久磁石の中央
開孔３４内に設置された中空の円筒形軟鉄芯３３とが設
けられている。
上端板３２と芯３３との間には環状の空隙３５が形成さ
れる。
この空隙内に、円筒状コイル構造３７を移動自在に配置
し、このコイル構造３７を対物レンズ部３６に固着する
と共に軟鉄芯３３の周りに同軸関係に配置する。
またコイル構造３７を対物レンズ部と共に、それの光学
軸３８の方向に移動可能なベアリングプッシュ３９に接
続する。
このベアリングプッシュ３９はフレームに固着されたベ
アリングプッシュ４０と相俟って対物レンズ部をその光
軸方向に平行にガイドして焦点合せを行なう平行案内機
構を含むフオーカシングベアリング構造を成すものであ
る。
端板３２の頂部上にプラスチックカ，＜−４１を配置シ
、これにゴム製のシ一ト４２を取付ける。
このゴムシ一ト４２は同心円状の折り目４ ３．４ ４
を有しており、対物レンズ３６に接続されている。
ゴムシ一ト４２の形状が上述の様なものであるから、光
学軸３８の方向の動き、および僅かな回動動作はほんの
僅かだけ妨害される様になる。
コイル構造３７の周りに環状板４５を装着し、この板４
５は両対向側に局部的なノツチ４６を有している（第３
図も参照のこと）。
これらノツチ４６がカバーの局部的に形成されたりツジ
４７と協動ずることによって、ベアリングプッシュ３９
と一緒に対物レンズ３６は全体としてその光学軸３８の
周りを回転しない様になる。
対物レンズ部はベアリングプッシュ３９に対して回動軸
４８の周りを回動する。
この目的のために回動ベアリング構造を設ける。
この構造には２本のベアリングピン４９および２個のベ
アリングプッシュ５０が設けられている。
対物レンズ部の回動動作を制御するために２個の環状ト
ラッキングコイル５１を対物レンズ部の底部５３の下方
に支持部材５２によって装着する（第４図参照のこと）
。
コイル５１を２個の円筒形状の軸方向に磁化された永久
磁石５４．５５の周りに遊びをもって配置する。
これら永久磁石５４．５５の極はそれらの端部に存在し
ている。
これら永久磁石をそれらの同極の一方が互いに向き合い
、他方が反対向きとなる様に装着し、これらの他方の極
の端部を軟鉄リング５６内に装着する。
この様な装着の方法によって磁石５４，５５の同極が互
いに隣接する位置において半径方向に向う磁界が形成さ
れるので、その結果、コイル５１が励磁されると円筒状
磁石の軸方向の力を受けるようになり、対物レンズ部３
６はピン４９を中心として回動する。
またコイル５１に流す電流の方向によって回動の方向が
決定される。
底部５３に光ガイド５９の出射端をネジキャップ５７お
よび変形し得るプラスチックリング５８によって係止す
る。
この光ガイド５９を底部５３の中央部に装着し、これに
よって放射ビームを常に光学軸３８を経て対物レンズ部
３６の他端へ向かわせる。
この端部に単一の非球面レンズ６０からなるレンズ系を
配置する。
この非球面レンズ６０をネジキャップ６１を介してレン
ズマウント６２に正しく配置する。
このレンズ６０の他に、更に沢山の光学素子を対物レン
ズ部に設ける。
即ち、１／４波長板６３、ウオラストンプリズム６４お
よび開孔６５が形成されている鏡６６である。
この鏡６６には反射面６７が形成されている。
更にまた、この対物レンズ部には光ガイド５９から発生
する放射ビームの半分を絞るための絞り板６８および２
個の放射一感応ダイオード６９．７０を設け、これらダ
イオードは、光ビーム変調を高周波のビデオおよびオー
ディオ情報ならびに記録面に関する焦点面の位置の情報
に変換する作用を有している。
コイル５１ ダイオード６９，７０およひコイル３７の
電気接続線は図面では表示しない。
しかしコイル５１、ダイオード６９，７０の接続線はベ
アリングピン４９の近傍のベアリングプッシュ３９の壁
を通して上方｛こ導出することが好ましく、それによっ
て接続線をカバー４１に配置した装着ピン７１に接続す
ることができる。
対物レンズ部３６にある光学素子、ダイオード６９．７
０および絞り板６８によって光学的情報を読取る装置を
構或し、この情報に関するデータは本願人の出願に係る
特開昭５１−７１１５５号公報の明細書に記載されてい
る。
この明細書には対物レンズ部３６の自動焦点機構の作動
が開示されている。
また自動トラッキング機構ｆこ関しては、公開特許明細
書（オランダ国特許出願 第７４０１４７０号）１こ記載されたシステムを用いる
ことができる。
このシステムではレコード担体の情報トラックを周期的
に僅かに振動させて記録しており、この結果僅かな振幅
の信号が光ビーム変調に重畳される。
この重畳された信号にはレコードトラックに関連する走
査スポットの位置情報が含まれている。
第５図に示した走査装置の対物レンズ部を番号７２で表
わす。
永久磁石回路には軸方向に磁化された永久磁石７３が、
２つの軸端部の中央開孔７４および２個の軟鉄製端板７
５，７６と共に設けられている。
中空の軟鉄芯７７が中央開Ｔ７４内に配置されている。
この軟鉄芯７７の周りに同軸的に配列した円筒コイル構
造７８を対物レンズ部７２（こ固着すると共に、端板７
５と芯７７との間の第一の環状空隙７９およひ端板７６
と芯７７との間の第二の環状空隙８０内で軸方向に移動
可能とする。
焦点合せベアリング構造は対物レンズ部７２を平行に導
くためのスリーブベアリング構造であり、対物レンズ部
に接続されると共にベアリングプッシュ８１に対して軸
方向に移動可能である第１のベアリングプッシュ８２を
具える。
このベアリングプッシュ８１を２個のベアリングピン８
３によって軟鉄芯７７に固着する。
これらベアリングピンを軟鉄芯７７に固着するのに対し
てベアリングプッシュ８１に固着された２個のベアリン
グプッシュ８４はピン昏こ関して回動可能である。
前述した様に本実施例ではベアリングプッシュ８２を対
物レンズ部７２に固着すると共に、ベアリングプッシュ
８１内で軸方向に移動することができる。
また対物レンズ部７２自身の外壁スリーブベアリング構
造の一部分として使用することも勿論可能である。
第５図の構造による主な利点は、単一の電磁シスデムだ
けで対物レンズ部７２をその光学軸８５の力向に移動す
ることができると共に、トラツキング動作のために回動
軸８６の周りに回動ずることができ、永久磁石７３によ
って、この２つの機能が達或されることである。
これを第２図の実施例のものと比較してみると、光学軸
８５の方向に移動すべき質量を減少することができる。
コイル構造７８は、回動軸８６の各々の側に対称的に配
置した２個のコイル８７を具えているよ第６図も参照の
こと）。
このコイル８７は焦点合せおよびトラッキングの両方の
作用を有している。
円筒状軟鉄芯７７が装着されている装着板８８（第５図
〕によって、端板７５．７６の各々と芯７７との間に環
状空隙、即ち空隙７９，８０が形威される構造が得られ
る。
従って軸方向の作動および対物レンズ部７２の回動に対
する電磁手段の効率が高いものとなる。
コイル８７の各々の巻線の部分８９は空隙７９内（こ延
在し、他の部分９０は空隙８０内に延在する。
これらコイル部分８９．９０を、これらによって回動軸
の周りに電気的に発生するトルクを均等｛こ分担するよ
うに配置する。
コイル８７の部分８９，９０に生じる電磁力は軸方向に
向う。
２つのコイルの対応する部分８９，９０を通る電流を軸
方向の力が同一方向でかつ等しいように選ぶ場合に、焦
点合せ作動が達成される。
これとは相違する場合は、対物レンズ部は回動し、トラ
ッキング作動が行なわれる。
第７図から第１０図は走査装置の他の例の構或を示し、
この装置では対物レンズ部９１は、これの光学軸９３と
平行な回動軸９２の周りを回動ずるものである。
回動対物レンズ支持部材９４を互い１こ平行に配列した
２個のリーフスプリング９６、焦点合せベアリング構造
９５およびネジ９７と係止板９８とｔこよってフレーム
９９に接続する。
このフレーム９９は支持部材１０１をボルト１０２で固
着した基板１００を具えている。
トラッキングベアリング構造１０３｛こよって対物レン
ズ部９１を対物レンズ支持部材９４に回動可能に接続す
る。
このベアリング構造１０３は互いに十文字状態に配置し
た４本の同一のリーフスプリング１０４から或っており
、これらのスプリング１０４の一端を対物レンズ支持部
材９４（このり付けし、他端を対物レンズ部９１にのり
付けする。
電気的に制御可能な焦点合せ千段１０５はフレーム９９
にのり付けされた軸方向に磁化された永久磁石１０６と
、この永久磁石に同心円状｛こ配列されると共に対物レ
ンズ支持部材９４にのり付けされた環状焦点合せコイル
１０７から戊っている。
この永久磁石およびコイルの両方は対物レンズ部９１と
同軸的にあり、磁石１０６には孔１０８が形威されてお
り、この孔１０８は放射源（図示せず）から得た放射ビ
ーム通路のためである。
電気的ｔこ制御可能なトラッキング千段１０９は対物レ
ンズ支持部材９４に接続した２個の円筒状の軸方向に磁
化された永久磁石１１０のアツセンブリおよびこのアツ
センブリの周りに同心円状に配置され、対物レンズ部９
１に接続された環状コイル１１１から或っており、これ
ら永久磁石をそれの同極が対向するように装着する。
これらトラッキング手段の軸１１２は対物レンズ９１の
光学軸９３を或る距離離間すると共に、トラッキングベ
アリング構造１０３の回動軸９２と対向している。
対物レンズ支持部材９４に関する２個の永久磁石１１０
を固定するためにこの支持部材に２個のクブ１１３を設
ける。
２個の磁石は孔を有しており、この孔をボルト１１４が
通っており、これによってタブ１１３間の磁石を係止す
る。
コイル１１１をスリーブ１１６に半田付けしたホルダー
にのり付けし、このスリーブ１１６内に対物レンズ部９
１を正しく配置する。
リーフスプリング１０４をこのスリーブを介して対物レ
ンズ部に接続する。
本例では放射ビームを導ひく光ガイドを永久磁石１０６
にあけた１０８を経てスリーブ１１６の下端まで導ひき
、ここに固着することができる。
上述した本発明の光学走査装置の利点を要約すると次の
通りである。
（１）対物レンズはフオーカシング方向並びにトラッキ
ング方向に変位するので光ビームは常に対物レンズの光
軸にほぼ平行に入射するようになるため対物レンズの視
野は小さくて足り、収差補正に課せられる光学的要求が
著しく緩和され、対物レンズの設計が容易となる。
（２）対物レンズをフオーカシング方向並び｛こトラッ
キング方向に変位可能に支持する第１および第２のベア
リング手段を対物レンズ光軸の近傍１こ設けたので小形
、軽量とすることができ、しかも運動量モーメントも小
さくなるので広いダイナミックレンジが得られ、トラッ
キング誤差およびフオーカシング誤差を正確に補正する
ことができる。
（３）対物レンズをフオーカシング方向およびトラッキ
ング方向へ移動可能に支持する第１および第２のベアリ
ング手段を小形とすることができるので、軽量であるに
も拘らず剛固とすることができ したがって低周波数領
域における共振の発生を有効に阻止することができる。
（４）対物レンズをトラッキング方向に移動可能に支持
する第１のベアリング手段と、対物レンズをフオーカシ
ング方向に移動可能（こ支持する第２のベアリング手段
を別個に設けたため、トラッキング制御とフオーカシン
グ制御を同時にかつ互いに独立して行なうことができ、
したがってトラッキング誤差およびフオーカシング誤差
を正確に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明光学走査装置をビデオディスクプレーヤ
に用いた時の線図、第２図は本発明光学走査装置の一例
の横断面図、第３図は第２図装置の一部断面を有する平
面図、第４図は第２図装置の一部分の断面図、第５図は
本発明装置の変形例の横断面図、第６図は第５図のトラ
ッキングコイルの斜視図、第７図は本発明装置の他の例
の横断面図、第８図は第７図の■一■線に沿った横断面
図、第９図は第７図の装置の平面図、第１０図は第９図
のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 １・・・光学走査装置、２，９９・・・フレーム、３，
３６，７２，９１・・・対物レンズ部、４・・・ビデオ
ディスク、５・・・スピンドル軸、１０・・・スロット
、１５・・・ガスレーザー、２４・・・電気回路ボック
ス、３０，５４，５５，７３，１０６，１１０・・・永
久磁石、３１，３２，７５，７６，８０・・・端板、３
３，７７・・・中空軟鉄芯、３５．７９・・・空隙、３
７，５１，８７ ７８，８９，’９０，１０７，１１
１・・・コイル ３９，４０，８１，８４・・・ベアリ
ングプッシュ ３８，８５，９３・・・光学軸（光軸）
、４８ ， ８６ ． ９２・・・回動軸、６０・・・
非球面レンズ、６３・・・１／４波長板、６４・・・ウ
オラストーンプリズム ６６・・・鏡、６９ ， ７０
・・・放射一感応素子、９６，１０４・・・リーフスプ
リング、１００・・・基板、１０３・・・トラッキング
ベアリング構造、１１２・・・トラッキング軸。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 回転する反射形の光学式レコードの記録トラックを
    放射ビームによって走査するために、放射ビームを走査
    スポットとして集光するレンズ系を有し、フレームに対
    して移動自在とした対物レンズ部を設け、前記光学式レ
    コードの各回転中に生ずる急激な変動にも拘らず、自動
    フオーカシングサーボノレーフ０および自動トラッキン
    グサーボノレープによって走査スポットを記録トラック
    上に絶えず集束させると共に径方向において記録トラッ
    クを追従させるための電気的に制御可能な手段を設け、
    前記レンズ系に対して、レンズ系の光軸の近傍に２個の
    各別の専用ベアリング装置の組合せを設け、第ｌのベア
    リング装置は前記レンズ系をその光軸に沿ったフオーカ
    シング方向にのみ移動させ得るように構戒すると共に第
    ２のベアリング装置は前記レンズ系をその光軸に対して
    ほぼ直角を成すトラッキング方向にのみ移動させ得るよ
    うに構成し、これら第１および第２のベアリング装置の
    一方を前記フレームに連結すると共に他方のベアリング
    装置を前記レンズ系に連結し、さらにこれら２個の各別
    のベアリング装置を前記フレームとレンズ系との間で相
    互に連結して前記レンズ系、したがって放射ビームの走
    査スポットを、正確かつ迅速に前記フオーカシング方向
    およびトラッキング方向に同時に移動し得るように構或
    したことを特徴とする光学走査装置。 ２ 前記光学式レコードの記録トラックで反射された放
    射ビームの変調成分を、光学式レコードの記録トラック
    上の符号化された情報信号および走査装置の付随的に生
    ずる位置および方向のずれに関する誤差信号を含む電気
    信号に変換するのに必要な光学手段、オプト・エレクト
    ロニクス手段および電気手段を前記レンズ系を支持する
    剛固な支持手段に装着し、この剛固な支持手段には、走
    査装置を光学式レコード再生装置の電気信号処理手段に
    電気的に接続すると共に光学走査装置の走査スポットの
    時々刻々の位置および方向を自動的に制御するレコード
    再生装置の制御ループ手段に電気的に接続するためのコ
    ネクタ手段を装着したことを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載の光学走査装置。 ３ 前記レンズ系を筒状の対物レンズハウジングにより
    支持し、前記第１のベアリング装置を、この筒状ハウジ
    ングを前記フォーカシング方向に微小量移動させてフオ
    ーカシングを行なうフオーカシングベアリング装置を以
    って構成し、前記第２のベアリング装置を、筒状ハウジ
    ングを前記トラッキング方向に微小量移動させてトラッ
    キングを行なうトラッキングベアリング装置を以って構
    成し、前記フオーカシングベアリング装置を平行案内機
    構を以って構成すると共に前記トラッキングベアリング
    装置を、前記筒状ハウジングを、前記光軸に対して垂直
    な方向のピボット軸の回りを或る限られた範囲に亘って
    前記フレームに対して回動させるピボットベアリング機
    構を以って構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載の光学走査装置。 ４ 前記筒状の対物レンズハウジングをフォーカシング
    方向に移動させて電気的にフオーカシングを行なう電気
    的に制御可能な手段に、中央に開孔を有すると共に軸方
    向の両端部に軟鉄製の端板を有する軸方向に磁化した永
    久磁石回路と、前記中央開孔内に挿入した中空円筒状の
    軟鉄芯と、この軟鉄芯の周りに同軸的に配置すると共に
    対物レンズ部に剛固に連結した円筒状コイル構造とを設
    け、このコイル構造を軟鉄芯の周りの環状空隙内で軸方
    向に移動し得るようにし、前記フオーカシングベアリン
    グ装置を、前記フレームに連結した第１のベアリングプ
    ッシュと、前記対物レンズハウジングに連結され、第１
    のベアリングプッシュに対して相互的に移動し得る第２
    のベアリングプッシュとを具えるスリーブベアリング装
    置を以って構成し、前記第１のベアリングプッシュを前
    記トラッキングベアリング装置を介して前記フレームに
    回動自在に連結し、前記コイル構造にはピボット軸の両
    側に対称的に配置された２個のトラッキングコイルを設
    けたことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の光学
    走査装置。 ５ 前記２個の軟鉄製端板の各々と円筒状軟鉄芯との間
    に環状の空隙を形成し、一方の空隙内に各トラッキング
    コイルの巻線の一部分を配置すると共に他方の空隙内に
    巻線の他の部分を配置してこれら巻線部分を電気的に発
    生する回動トルクに対して同一方向に寄与させるように
    したことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の光学
    走査装置。
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