JPS59160836A - 投影レンズ駆動装置 - Google Patents

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、記録媒体上でトラック状に記録された情報を
光学的に読取るための装置における投影レンズ駆動装置
に関するものである。

情報がトラック状に記録されている記録媒体の典型的な
例は、円板状記録媒体、いわゆるビデオディスクである
。円板状記録媒体上で情報トラックは同心固状またほら
線状に配置されるのが普通である。このような情報を光
学的に読取るための装置として、記録媒体上に光のスポ
ットを投影する光学系と、該記録媒体上の情報トラック
おにび００記先のスポットの相対的位置関係を検出する
位置検出手段とを具えるものは既知である。

第１図は上述した既知の情報読取゛装置の一例を示すも
のである。同図において、符号１は情報記録“媒体とし
てのビデオディスクを示し、該ビデオディスクはたとえ
ば１８０Ｑｒｌ）Ｉの回転速度で軸２−２′のまわりを
回転する。他方、レーザ光源３から放射される光束は、
補助レンズ４、反射鏡５および投影レンズ６を経てビデ
オディスク上に集光される。ビデオディスクに記録され
て情報に従って、このビデオディスクを透過するか、ま
たはこのビデオディスクにより反射される光の強度が変
化するので、光検出器７によって光の強度を検出するこ
とにより、ビデオディスクに記録された情報を光検出器
の電気的出力信号として取出すことができる。

記録された情報を読取るにあたり、既知の読取装置にお
いては、光ビーム系（レーザ光源３、補助レンズ４、反
射鏡５および投影レンズ６）に対してディスク系（ビデ
オディスク１）を、情報］−ラックの読取方向に対する
横方向（第１図矢Ａ参照）に相対的に一定速度で移動さ
せて情報トラックを大ざっばに追尾させている。

かかる場合に、情報を正しく読取るために投影レンズ６
によってレーザ光源３からの光を正しく記録媒体上に集
光させなければならない。この焦点調整を行うために、
従来の読取装置にわいては既知の焦点合わせ機構を使用
している。

さらに、記録媒体上に集光される光のスポットは、読取
るべき情報トラック上の１点に正確に位置決めしてなり
ればならない。そして、ビデオディスクの回転が速度変
動を伴う場合等に生ずる光スポットの情報トラック方向
におけるずれに対して、従来の読取装置においては電気
的な手段で補償を行っている。これに加えて、情報トラ
ックの形状誤差、ビデオディスクの偏心に起因する情報
トラックの横方向へのふれに対しては、反射鏡５を紙面
に垂直な軸のまわりに回転させで光スポットの位置を制
御させている。

上述したどころから明らかなとおり、従来の読取装置に
おいては読取るべき情報トラック上の特定の１点に対す
る光スポットの３次元的な位置制御を、それぞれの次元
に対応する個別的な手段によって行っている。しかしな
がら、かかる位置決め方法では、投影レンズが以下に列
挙するような箔条（’ｔを同時に満足するものでな（プ
ればならない。

（１）投影レンズは、反射鏡の傾斜角に影響されること
なく、レーザ光を所定の大きざのスポットに集光できる
だ【プの性能を具える必要がある。

（２）ビデオディスクの偏心は通常０．１ｎｏ＋＋以内
に抑えることが非常に困難である。このために、投影レ
ンズはスポット面で少なくとも０．１ｍ１ｌｌの範囲に
わたって無収差でなければならない。

（３）　ｉ’イスク面での情報トラックの幅は１μｍ以
五１あるので、投影レンズの開口数はほば０．４稈度で
なレプればならない。

（４）スボツ１〜を常にディスク面上に集光させておく
ため、投影レンズの上下位置の制御づる必要がある。し
たがって、投影レンズの型部は１０９以下でなりればな
らない。

このように高級な性能を有するレンズでは、必然的に構
成レンズ枚数が多くなる。この１＝めに、■楢を少な・
くすることが困難であり、さらに、製造コストを低減す
ることが困難である。

本発明は、上述した従来装置の欠点を除去しようとする
ものである。

本兇明の目的は、特に、より性能の低いレンズによって
も、従来装置と同様に情報の跣取りを行えるようにした
情報読取装置用の投影しｌズ駆動装置を提案することを
目的とする。

本発明を、図面に示した実施例についてより詳細に説明
する。なお、以下の説明において、前述した従来装置に
ついて使用したものと同一の旬月は同一の部分を示し、
また対応する部分はダッシュを付りた符号で表わすもの
とする。

第２図は、本発明による情報検出ヘッドを具えた情報読
取装置の一例を示ずものである。

本発明にＪ３いては反射鏡５を、第１図の訟；取装置の
ように回転可能とせず、固定して配置する。

本発明による情報検出ヘッド６′は、第１図の読取装置
にお（プる投影レンズ６のがわりに使用され、後述する
ように、３次元方向に移動可能に支持された投影レンズ
具える。

情報トラックの中心上の読取点に対して光のスポットが
ずれた場合、このずれを光検出器７に接続された既知の
ずれ検出器８で検出することにより、光のスポット位置
がどの方向にずれたかを検出し、この検出信号を増幅す
る。このずれ検出器８の出力を、本発明による情報検出
ヘッド６′と接続し、検出された光スポツト位置のずれ
に応じて投影レンズの位置を制御するための制御系を形
成する。

°この制御系において、投影レンズの縮少倍率をＭとす
れば光スポットの光軸と直交する面内にお（プる該光軸
からのずれはレンズの移動量くずれが情報トラックに対
し横方向のみに生じた場合には情報１〜ラツクの偏心ｍ
）のＭ倍となる。

例えば縮少倍率Ｍが１／２ｏ、情報１ヘラツク上の読取
点の予定位置からのずれが０．１ｍｍであれば、光スボ
ッ１〜の光軸からのずれは０．００５ｎ＋ｎ＋となる。

これは投影レンズが０．００５ｍｔｎの範囲内でのみ無
収差であれば良いことを意味する。また、平行光束を集
光づ−る場合にはＭ＝Ｃ）となるので光軸からのずれは
完全に０となる。つまり、この場合には投影レンズが光
軸上の１点に対してのみ無収差であれば良いことになる
。

このように、第２図の読取装置によれば、光スポットの
光軸からのずれが投影レンズの縮少倍率だり小さくなり
、したがって第１図の読取装置にａ５ける場合と比較し
て非常に小さくなる。また、上）ホした条件を満たず投
影レンズは、開口数を０．４とりでも多くとも３枚のレ
ンズで構成した球面系で・実現することができる。さら
に、非球面レンズを使用すれば１枚のレンズで実現する
こともｌ！Ｐ論的には可能である。このために、投影レ
ンズの重量を１０ｇ以下とすることが極めて容易である
のみならず、投影レンズの構成が簡単になるので組立も
容易になり、したがって製造コストの低減をはかること
が可能である。

第３図ないし第５図は、本発明による情報検出ヘッドの
一実施例を示すものである。

この実施例では、投影レンズ１０１を中空円筒状のレン
ズ保持体１０２の一方の端部に取付（）、このレンズ保
持体１０２には円板状の支持体１０３を取付りる。この
支持体１０３上に一対のら線状に巻かれたコイル１０３
ａ、１０３ｂ　　（ＮＳ　４図参照）を接着剤などによ
り固定する。さらにこれらのコイル１０３ａ、１０３ｂ
のそれぞれは、支持体１０３の半径方向に離間させ、永
久磁石１０４ａ、１０４ｂの磁極間に配置し、リード線
１０６ａ、１０６ｂを介して制御電流が供給される構成
とする。上記永久磁石は、一方の永久磁石１０４ａが情
報トラックＴに対し直角をなす横方向Ａに、また他方の
永久磁石１０４ｂが情報トラックＴと同一方向Ｂに、そ
れぞれ向番ノで配置する（第５図参照）。なお、レンズ
保持体全体は弾性支持部材１０７を介して後述する構成
の昇降部材１０８に取付【プる。この弾性支持部材１０
７は、本例においては吊りひも状の弾性線状体で構成し
、レンズ保持体１０２を介して投影レンズ１０１を記録
媒体１上で前記ＡおよびＢ方向に実質的に平行移動可能
に支持づ−るものとする。

この実施例では更に臂降部利ｉｏａを、中心に開口を有
する円板状に形成し、弾性支持部材、例えば複数本の板
ばね１０９によりベース１１０に取付け、この弾性支持
部材１０９は昇降部材１０８を情報トラック面に対し垂
直な方向すなわち、第３．４図におけるＣ方向に変位可
能に支に’ｒ　する。臂降部材１０８には、第４図に示
すように、ベース１１０に向けて垂直方向に突出する円
筒体１１１を固定し、この円筒体１１１の周囲にはコイ
ル１０３Ｃをつる巻状に巻付ける。このコイル１０３Ｇ
が巻付りられた円筒体１１１に対向させて、ベース１１
０には環状をなす永久磁石１０４ｃを固定する。この永
久磁石１０４Ｃは、その昇降部材１０８と対向する端面
に環状溝を具え、該環状溝はその内外周において異なる
ＩＭｊ性が与えられている。前記円筒体１１１に巻ぎイ
」りられたコイル１０３ｃは、永久磁石１０４Ｃの環状
洞内に位置さｕ１リード線１０６Ｃを介して制御電流が
供給される構成とする。

第２図に示した検出器８の出力を、リード線１０６ａ〜
１０Ｃｃを介してコイル１ｏ３ａ〜１ｏ３ｃに制御電流
として供給ずれば、投影レンズ１．０１は次のとおり変
位する。まず、コイル１０３ａに制御電流を供給すると
、このコイルには第３図における六方向の力が作用する
ので、投影レンズ１０１は六方向、すなわち情報トラッ
ク］−に対し直角な横方向に移動ケる。また、」イル１
０３ｂに制御電流を供給すると、この］イルには第３図
におけるＢ方向の力が作用するので、投影レンズ１０１
はＢ方向、すなわち情報トラック１′と同一方向に移動
する。ざらに、コイル１０３ｃに制御電流を供給すると
、このコーイルには第３図におけるＣ方向の力が作用す
るので、投影レンズ１０１はＣ方向、すなわち情報トラ
ック面に対し垂直な方向に移動する。

したがって、コイル１０３ａ〜１０３ｃのそれぞれに供
給される電流を制御づることによって、光スポットを３
次元的に移動させ、読取るべき情報トラックＴ上の特定
の１点−Ｆに移動させることが可能となる。

第６図は、本発明による情報検出ヘッドの他の実施例を
示ザものである。

この実施例では、前述した実施例において使用しただ吊
りひも状態の弾性線状体１０７と、板はね１０９とのか
わりに、渦巻状に巻かれた１つの板ばね１１２のみを使
用する。したがって、この板ばね１１２は−☆ガ）をレ
ンズ保持体１０２に、また他端を固定部材１１３．にそ
れぞれ固定し、この固定部材１１３はベース１１０に固
定する。上記渦巻状板ばね１１２は、既知の竹のこばね
と同様にその軸線方向、すなわちＣ方向に変位すること
ができ、また密に巻かれていない場合にはその軸線方向
とは直交する面内で、したがってＡおよびＢ方向に変位
〕することができる。したがって、上述しｌζ弾性支持
部拐の構造上の相違点を除いて第６図の実施例による情
報検出ヘッドは第３図ないし第５図に示したものと同様
に作用する。

第７図および第８図は、本発明による情報検出ヘッドに
おｉプる弾性支持部材の他の例を示すものである。

すなわら、第７図の例では弾性支持部材を通常の円錐ば
ね１１４で構成し、その一端をレンズ保持体１０２と一
体をなり円板状支持体１０３に、また他端をベース１１
０にそれぞれ固定する。また、第８図の例では弾性支持
部材を立体的に折曲げられた一対の弾性体１１５゜１１
６で構成する。第７図および第８図に示した弾性支持部
材１１４および１１５．１１６がレンズ保持体１０２を
ベース１１０に対し３次元方向に移動可能に支持するこ
とは勿論である。

以上説明したように、本発明によれば、投影レンズを３
次元的に移動させて光スポットを読取るべき情報トラッ
ク上の特定の１点に対し正確に位置決めし、かつ焦点を
合わ°ｌることが可能となる。しかも前述したように、
レンズは光軸上の１点に対してのみ収差が除去さ゛れた
簡単な構成のもので良いので２．情報検出ヘッドをより
軽１ｉ１なものとして、かつ安価に製造することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来既知の情報読取装置を示寸略図、第２図は
本発明を適用する情報読取装置の一例を示す図と同様な
略図、第３図ないし第５図はそれぞれ本発明による情報
検出ヘットの一実施例を示す斜視図、縦ｗｉ面図および
底面図、第６図は本発明による情報検出ヘッドの他の実
施例を示寸斜視図、第７図は同じく本発明による情報検
出ヘッドの他の実施例を一部断面で示す側面図、第８図
は本発明による情報検出ヘッドの弾性支持部材の実施例
を示す路線図である。 ６′・・・情報検出ヘッド、 １０１・・・投影レンズ、 １０２・・・レンズ保持体、 １０３ａ、　１０３ｂ、　１０３ｃｍ：Ｊイル、１０４
ａ、’１０４ｂ、　１０４ｃｍ・・磁石、１０７．１０
９，１１２，１１４，１１５，１１６・・・弾性支持部
材。 特許出願人 第１図 第２図 第３図 ぐ 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 情報が１へラック状に記録された記＠媒体に対向して配
   置される投影レンズをレンズ光軸方向に駆動制御づ−る
   ように゛した投影レンズ駆動制御装置において、 投影レンズを内蔵づ−るレンズ保持体と、この保持体と
   ベースとを連結する弾性支持手段と、前記レンズ保持体
   に固定された少なくとも１個の渦巻き状のコイルと、該
   コイルの一部をコイル面に垂直に磁気ギ【ｒツブを介し
   て磁束が員くようにした磁界発生手段とから構成され、
   前記磁束の方向、即ち第１ｈ向と、前配磁朱と交わるコ
   イルの導線の方向、即も第２の方向と、情報トラック方
   向と垂直方向、即ち第３の方向の、第１．２．３方向が
   互にほぼ直角となる関係で前記コイルと前記磁界発生手
   段を配置して投影レンズを情報トラック方向と垂直方向
   並びにレンズ光軸方向の２次元方向に駆動制御する投影
   レンズ駆動装置。