JPS595444A - 光学装置 - 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、フレームと、光軸を有し軸線方向に移動でき
る対物レンズと、この対物レンズの軸線方向案内用の平
行ガイド装置と、前記対物レンズを軸線方向に動かす電
磁作動装置とを具え、前記対物レンズに連結した第１の
作動手段と、前記フレームに配設した第２の作動手段と
で前記電磁作動装置をｍ成し、前記光軸と交差する磁界
を有する空隙内で■いに前記第１および第２の駆動手段
を軸線方向に協働させた光学装置に関する。

このような光学装置は数多く在り、特に光ディスクに光
ビームを集束する集束装置は種々のものがある。光ビデ
オディスクプレーヤ用の光集束装置は、たとえば、米国
特許第４０２１１０１号により既知である。対物レンズ
のまわりに同心に配設され、軸線方向に磁化した環状の
永久磁石と、この環状磁石の両側に取り付けた磁極片並
びに、これら磁極片の一方に連結され、環状の間隙によ
り他の磁極片から離間した駄肉製スリーブを具える軟鋼
製ヨークとをこの既知の装置の作動手段はム４−える。

第１の作動手段は、対物レンズに連結され、＃、鋼製ヨ
ークの環状空隙を連動する環状コイルを具える。スリー
ブを環状磁石の中心に取り付ける。スライドベアリング
装置により対物レンズの平行ガイドを構成する。軟鋼製
スリーブにベアリングブツシュを装着し、このベアリン
グブツシュに１確に軸線方向にすベリばめしたマウント
に対物レンズを配設する。下側の軟鋼製磁極片は７ラン
ジ状をしていて、ビデオディスクに対し半径方向に移動
できる往後台に光学装置ｉｆｔを固着するのに使用する
。

本明細書中、「フレーム」とは、機器に光学装置を固着
するのに使用する光学装置の一部、及びこの一部に剛固
に連結した全ての他の部片を意味する。既知の光学装置
において、フレームは環状磁石と、軟鋼製ヨークと、対
物レンズをシールドするとともに、電気的に接続するた
め、このヨークの上側に血］設した手段とを具える。フ
レームに配設した第２の作動手段は、対物レンズに連結
した第１の作動手段に空隙を介して磁力を及ぼす。

一般に対物レンズは、無視できない質量を有し、ある場
合には、たとえばビデオディスクプレーヤは光軸に沿っ
て、かなり扁速で移動しなければならないので、上記磁
力は相当大きい。

この結果、第２の作動手段に作用する反力もまた相当大
きい。それ故、光学装置のフレームは機械的振動を受け
るとともに、光学装置が用いられている機器に振動を伝
える。これは柚々の理由で望ましくない。ビデオディス
クプレーヤにおいて、たとえは光路内に配設した他の光
学装置は振動し始め、種々の光学装置との間でクロスト
ークが生じる。

本発明の目的は、フレームに伝わる振動が少ない、最初
に述べた型式の光学装置を提供することであり、ｌＩ＃
Ｉ＋線方向に弾性を有する減衰手段を前記フレームと、
前記第２の作動手段の少なくとも−部分との間に介挿し
、前記フレームが前記第２の作動手段のＯＩＪ記一部分
により受ける軸線方向の力を減駿させたことを特徴とす
る。すなわち、本発明の装置は、上記の軸線方向に弾性
を有する減衰手段を介して、第２の作動手段をフレーム
に配設する。驚くことに、フレームに対する第２の作動
手段の軸線方向の連動、すなわち対物レンズに対する連
動は、対物レンズの集束作用を妨害しない。

これは空隙内の磁界が光軸に交差すると共に、軸線方向
で第１の作動手段に協働するからである。

それ故、第２の作動手段の微小な軸線方向への変位は、
第１および第２の作動手段の間での協働作用に影愉しな
い。この点に関し、興味ある本発明の実施例は、第２の
作動手段の軸線方向の案内のため、平行ガイドをフレー
ムに設けたことを特徴とする。これにより、第２の作動
手段が軸線方向以外に偶発的な連動を起こさないことを
保障する。

既でに述べたように、既述の集束装置は、対物レンズ用
の平行ガイドを具え、この平行ガイドはベアリングブツ
シュを具える。この構造の光学装置においては、このベ
アリングブツシュをフレームに剛固に固着し、非磁化材
料で製造したことを特徴とする本発明の一実施例を用い
るのが有利である。ベアリングブツシュが剛固にフレー
ムに取り付けられている場合に１１１１１１！方向に連
動する第２の作動手段は、対物レンズに変動する摩擦力
を及ぼさない。しかし、不動のベアリングブツシュは非
磁化材料で造られていることが重要である。これ番才こ
のようにしないと、かなり大きな変動する半径方向の力
が、連動する第２の作動手段に必然的に作用するからで
ある。事実、ベアリングブツシュは比較的強い永久磁石
の近くに取り角けられているので、環状磁石の磁気中心
からベアリングブツシュがその位置をほんの僅か偏移し
ても、相当な半径方向の力が生ずる。

本発明の興味ある実施例では、ブチルゴム製の減衰手段
を使用する。この種のゴムは弾性特性に加え、すぐれた
減り特性を有し、さらにどんな所望形状にも容易に成形
できる。

既述した既知の装置を次のような本発明の実施例に修止
することは有利である。すなわち、この実施例では、第
２の作動手段をフレームに全体として弾性支持し、弾性
減衰手段は、第２の作動手段およびフレームに連結した
板ばね手段と、フレームおよび根はね手段の間のゴム製
絶縁手段とを有することを特徴とする。好適な実施例で
は、一体に形成された単一の板はね部材で前記板ばね手
段を構成し、前記対物レンズの前記光軸に同心の円の１
汗ば接線方向に沿って延長し、押抜き加工した溝により
前記板ばね部材の残部から分離した複１・・数個の板ば
ねを前記板はね部材に設けたことを特徴とする。

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

ｊｔｌＶｌ、２図にビデオディスクプレイヤの光集束装
置を示す。この装置は前述の米国特許第４０２１１１０
１号により既知の光集束装置を修正したものである。

ロータリビデオディスク４に光ビーム８を集束するため
、光軸２を有する対物レンズ１は軸線方向に移動できる
。第１および第２の作動手段を具えた電磁作動装置によ
り対物レンズを作動する。

ここで第１の作動手段は、対物レンズｌに連結した環状
コイル５を具え、第２の作動手段は、光軸２に交差する
永久磁界の作用する空隙６内で環状リング５ど軸線方向
において協働する。第２の作動手段は、対物レンズの周
囲に同心に配設され軸線方向に磁化した環状永久磁石７
と、この環状磁石７の両側に取り付けた磁極片８．９を
其える軟鋼製ヨークと、磁極片８に連結され、環状の空
隙６により他の磁極片９と離間する軟ｉｍ製スリーブ１
０とを具える。

対物レンズをマウント１１に固着する。対物レンズを軸
線方向に案内する平行ガイドは、ベアリングブツシュ１
２ど、このブツシュに正しく軸線方向にずベリばめされ
たマウント１１とを具える。

ベアリングブッユは、フレームプレー）１３と一体であ
り、このフレームブレー）１８により、装置をビデオデ
ィスクプレーヤの往役台１４に４個のボルト】５を用い
て固着する。たとえはアルミニウムまたは銅合金等の非
磁性材料で、フレームプレート１３とベアリングブツシ
ユヲ造ル。

フレームプレート１８と、すでに述べたように環状磁石
７、磁極片８，９及びスリーブ１０を具えた第２の作動
手段との間に発泡ゴム層１６の形をしだ減艮手段を介挿
する。この層は、軸線方向に僅かに弾性があり、減衰特
性も有する。適切には、優れた減衰特性を有するブチル
ゴムでこの層を造る。第２の作動手段によりフレームプ
レート１８が受ける軸力を発泡ゴム層で減衰させる。磁
極片８、発泡ゴム層１６、フレーム１８を、たとえば接
着により互いに剛固に連結する。これにより、環状磁石
７と軟鋼製ヨークとの半径方向の偏移を防止する。

第３〜５図に示す光集束装置も、前述の米国特許第４０
２１１０１号により既知の光集束装置の修正型である。

対物レンズ２１は、環状コイル２３により光軸２２に沿
って軸線方向に移動可能である。フレーム２５に剛固に
連結したベアリングブツシュ２４に対物レンズを取り付
ける。このフレームは、ビデオディスク２６の回転軸線
の半径方向に並進運動を行なうことができる。この目的
のため、光集束装置を用いるビデオディスクプレーヤの
フレーム２７　！、、ｔ、２個の案内棒２８，２９を具
える。

集束装置に加え、２個の別のｍ気力学的に制御された光
学装置、すなわち２個の回動自在な＠８０．３１をフレ
ーム２５に固着する。レーザ光源より放射され、案内ロ
ッド２８．２９に平行に導いた光ビームをまず鏡８０で
、ついで鏡３１で反射させた後、対物レンズ２１により
この光ビームをビデオディスク２６に集束させる。図面
ではレーザビームを示さない。また対物レンズは体１１
二位置、すなわち最下位置にあることを示す。

第１．２図に示した装置と同様、集束装置のフレームに
配設された第２の作動手段は、軸線方向に磁化された環
状磁石８２と、磁極片８８と、磁極片８４と、環状の空
隙３６により磁極片８８から離間されたスリーブ８６と
を具える。空隙８６内には半径方向を向いた永久磁界が
存在し、フィル２８を軸線方向に作動するごとを許容す
る。特に第５図に示すように、４個の板ばね８７Ａ〜３
７Ｄと複数個のブチルゴム製のリング３８とを貝える弾
性的な減衰手段により、軟鋼製ヨークを具えた環状磁石
３２より成る第２の作動手段をフレームに全体に弾性支
持する。これら板はねは第２の作動手段と、フレームと
に連結する。正確に、同一であるリングを用いることに
より、はぼ等しい減衰力が４隅で得られる。これにより
非対称な減衰に起因する間蜆を同一する。８’７１Ｌか
ら８ワＤの板ばねは一体に形成した単一の板はね部材８
７の一部を形成する。押抜き加工した溝孔８９Ａ〜８９
Ｄにより板はね部材８７の残部から分離し、光軸２２に
同心の円のほぼ接線方向に沿って、この板ばねを勉長す
る。

図面に表した２個の実施例に加え、特許請求の範囲内で
種々の別な実権例が可能である。既述したように、詳述
した２個の実施例は、既知の光集束装置Ｗ　’Ｅ修正し
たものである。しかしながら、他の光学装置にも本発明
の原理を適用できる。更に、対物レンズの平行ガイドと
、作動手段の構造とに関し、図示の集束装置と異なる他
の集束装置Ｗに対し、本発明の光集束装置は有利に使用
できる。た６゜とえは、対物レンズの平行カイトがスラ
イドベアリングを配設したものでなく、弾性的な対物レ
ンズ懸架手段（たとえば、［フィリップス’ＶＬＲ’レ
コードプレーヤにおける制圃機構Ｊ　Ｐ−Ｊ−Ｍ・ジャ
ンセン並びにＰ、Ｅ、ディ暑、１９７８年扁７１ＰＰ、
１９０〜１９３診照）を具える集束装置に本発明装置を
使用することができる。あるいは、電気力学的な平行ガ
イドを使用しても良い。

（これについては本出願人の先の出願、オランダ国特許
願第８１０８８０５号を参照）。これら２つの参考文献
は、作動手段の別の構造をまた開示する。前者の文献に
開示された集束装置においては、第１の作４！１１手段
を装置の下面に取り付けるのに対し、後者の文献は全く
異なった構造の作動手段を具えた多数の別々な装置を示
し、また開示する。あるいは、第１の作動手段は、永久
磁イーｉ部品を具え、第２の作！Ｉｖノ手段は１個また
は１個以上のコイルを具えても良い。永久磁石に代わり
、箪磁石を用いても良い。

第８〜５図に示す集束装置では、ディスク上のビデオト
ラックの垂直方向の振動に対する装置の許容差は、漸次
増大する。すなわち少なくとも１０倍増大する。対物レ
ンズの質量は７．５９であり、永久磁石のｔｉにヨーク
の質量を加えたものは約６〜１０倍である。ビデオディ
スクプレーヤを操作する間の対物レンズの最大加速度は
、おおよそ１００　ａ／５ｅｃ２であるノ”ｔｒ、はぼ
０．７５　Ｎ　ノＢ：力カ第２の作動装置に作用する。

空隙内の磁界は、軸方向３〜４　ｍｍの範囲内で一様で
ある。低い周波数では、対物レンズの運動の振幅は０．
６〜１．５ｗであり、高い周波数ではその振幅は減少す
る。

光ビデオディスクプレーヤの自動集束制御ループのバン
ド幅は、およそ５　ＫＨｚである。対物レンズの連動は
、人間の耳が非常に敏感である周波数範囲に属するある
音圧を生ずる。本発明装置の構造は、第２の作動装置の
運動によりこの音圧を小さくすると言う付加的な利点を
有する。もし対物レンズと第２の作！ｌｔｌ＋手段とが
反対向きに連動するとすれば、音圧も互いに対抗し、そ
の結果少なくとも部分的に互いに打消し合うことになる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光集束装置の一実施例の断面図１ 第２図は、第１図に示す光集束装置の平面図、第８図は
、本発明の光集束装置の他の実施例の断面図、 第４図は、第８図に示す光集束装置の平面図であり、 第５図は、第８および４図に示す光集束装置を、第４図
において線■−■で切断した時の断面図である。 １・・・対物レンズ　　　　２，２２６１．光軸３・・
・光ビーム　　　　　　４・−・ロータリビデオディス
ク　　　　　　　　　　５．２８・・・環状コイル６．
８６−・・空隙　　　　　　７，８２・・・環状磁石８
．９，８８．８４・・・磁極片　　１０．８５・・・ス
リーブ１１・・・マウント　　　　　１２．２４・・・
ベアリングブツシュ　　　　　　　　　　１８・・・フ
レームプレート１４、・・・往復台　　　　　　１５・
・・ボルト１６・・・発泡コム　　　　　２５．２７・
・・フレーム２６・・・ビデオディスク　　２８．２９
・・・案内棒８０．８１・・・鏡　　　　　　８２・・
・譲状磁石８７・・・板はね部材　　　　８’７Ａ〜８
１Ｄ・・・板ばね８８・・・リング。 特許出願人　　　　エヌ・ベー・フィリップス・フルー
イランペンファブリケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　フレームと、光軸を有し軸線方向に移動できる対物
   レンズと、この対物レンズの軸線方向案内用の平行ガイ
   ド装置と、前記対物レンズを軸線方向に動かす電磁作動
   装置とを具え、前記対物レンズに連結した第１の作動手
   段と、前記フレームに配設した第２の作動手段とで前記
   電磁作動装置を構成し、前記光軸と交差する磁界を有す
   る空隙内で、互いに前記第１および第２の作動手段を軸
   線方向に協動させた光学装置において、 軸線方向に弾性を有する減衰手段全前記フレームと、前
   記第２の作動手段の少なくとも一部分との間に介挿し、
   前記フレームが前記第２の作動手段の前記一部分により
   受ける軸線方向の力を減試させたことを特徴とする光学
   装置。 ２　前記８Ｉ８２の作動手段の軸線方向案内用の平行ガ
   イドを前記フレームに設けた特許請求の範囲第１項に記
   載の光学装置。 ８、　前記対物レンズの前記平行ガイドは、前記フレー
   ムに剛固に固着された非磁化材料製のベアリングブツシ
   ュを具える特許請求の範囲第１項に記載の光学装置。 ４　前記減衰手段をブチルゴム製とした特許請求の範囲
   第１項に記載の光学装＠。 ｂ　フレームと、光軸を有し、軸線方向に移動できる対
   物レンズと、この対物レンズの軸線方向案内用の平行ガ
   イドと、前記対物レンズを軸線方向に動かす電磁作動装
   置とを具え、前記対物レンズに連結した第１の作動手段
   と、前記フレームに配設した第２の作動手段とで前記＊
   磁作動装置を構成し、前記第２の作動手段は、ｆｔ’＋
   Ｊ記対物レンズに同心に配設され、軸方向に磁化した環
   状永久磁石と、前記環状永久磁石の両側に取り付けた磁
   極片並びに、これら前記磁極片の一方に連結され、環状
   の間隙により池の磁極片から離間した軟鋼製スリーブを
   具える軟鋼製ヨークとを具え、前記第１の作動手段は、
   前記軟鋼製ヨークの前記環状の間隙内を連動する環状コ
   イルを具え、前記光軸と交差する磁界を有する空隙内で
   互いに前記第１および第２の作動手段を軸線方向に協働
   させ、前記フレームと、前記第２の作動手段の少なくと
   も一部分との間に軸線方向に弾性を有する減衰手段を介
   挿し、前記フレームが前記第２の駆動手段の前記一部分
   より受ける軸線方向のカを減衰させた光学装置において
   １ 前記第２の作動手段を前記フレームに全体として弾性支
   持し、前記弾性を有する減衰手段ハ、前記第２の作動手
   段および前記フレームに連結された板はね手段と、前記
   フレームおよび前記板はね手段の間のゴム製絶縁手段と
   を具えることを特徴とする光学装置。 ａ　一体に形成された単一の板はね部肩て前記板はね手
   段を構成し、前記対物レンズの前記光軸に同心の円のほ
   は接線方向に沿って延長し、押抜きｉｌＤ工した溝によ
   り前記板ばね部材の残部から分離した複数個の板ばねを
   前記板ばね部材に設けた特許請求の範囲第５項に記載の
   光学装置。