JPS60121545A - 光ディスク記録再生装置用光学ヘッド - 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】 川動光学系と、この可動光学系を可動に支持する細長い
支持装置と、前記のｉＪ動光学系を制御して動かすため
にエアギャップを経て電磁的に互に共働する第１作動装
置と第２作動装置より成る電磁的な作動子とン有する、
機械的な接触なしに情報デイ，スクを走査する電気一光
学装置に関するものである。

このタイプの電気−光学装置は、例えば欧州特許願第０
０７７５８１号から、色々な形で知られている。これに
記載された電気−光学装置は、揺動腕を使用し、レーザ
よりの光を焦点調節して光スポットを形成する光ビーム
により回転光ディスクの記録面の記録トラックの書込お
よび／または読出を行うようにしたものである。光学ズ
は、フレームに固定された幾つかのレンズと組合されて
電気−光学装置の対物レンズを形成する複＆のレンズよ
り成る。可撓性の支持装置は２個の板ばねを有し、これ
等の板はねは相互に間隔をもち、互に少なくとも実質的
に平行に延在し、可動光学系に連結された一端とフレー
ムに固定された他端を有する。ここで「フレーム」とい
うのは、光学系を有する集積された光学ビックアップの
ハウジングを意味するもので、このピックアップは、前
記の揺動腕装置の揺動腕内に完全に取付けられることが
できる。

光学系は板はねによって支持され、光ディスクの情報構
造上に光スポットが常に焦点を結ぶようにその光軸に沿
って動くことができるようにされている。光ディスクの
トラックをやはり光学系によって半径方向に追従できる
ように揺動腕全体が可動されるが、これは、揺動腕の回
動連動を板ばねを介して光学系に云達せねばならないこ
とを意味する。したがって、板はねは相反する要求を満
足せねばならない。焦点調節連動は、光学系とこの光学
系を取囲む環状磁石の質屋を加速し減速するためのエネ
ルギを必要とするだけでなく、ばねの偏倚のためのエネ
ルギも必要とする。フレーム上に配された作動コイルの
熱消費と、光学系の焦点間部連動を制御するサーボ系の
増幅器の寸法とを最小にするためには、弱い板ばねを使
用せねばならない。このことは、焦点調節のためには板
ばねは弱くなければならないが、これを横切る方向には
板はねは峡くなければならないことを意味し、この要求
は、板ばねを薄くする反面十分に広くすることによって
部分的に満足することができる。

別の要求は、板ばねは最小の質量をもたねばならず、ま
た光学系の運動の周波数に共振してはならないというこ
とである。

本発明は、支持装置に課せられる前述の相反する要求を
より有効に満たすようにした冒頭記載のタイプの電気−
光学装置を得ることを目的とするもので、この目的のた
めに本発明は次の点を特徴とする、即ち、第１千張力装
置と第２千張力装置ｒｔとより成る磁気的な予張力装置
が設けられ、これ等の第１および第２千張力装置は、エ
アギャップを経て互に共働し、支持装置に縦方向に予し
め張力を与える。この予張力装置は、たとえ薄いばねが
使用されても、横方向への連動に適当な抵抗を与えるこ
とができる。磁気的な予張力装置は、光学系をフレーム
上に可動に支持する支持装置の部分を形成するように考
慮してもよい。支持装置のカー変位特性は磁気的な予張
力装置胤の選択によって影鞠を与えることができ、より
線形の特性を得ることが可能である。

永久磁石は電源を要しないので、予張力装置が永久磁石
装置を有する実施態様を用いるのが好ましい。けれども
、原理的にはこの代りに電磁的装置または電磁的装置と
永久磁石装置の組合せを用いることも可能である。有利
な実施態様では、予張力装置の少なくとも一部が作動装
置の部分をも形成する。この作動装置の部分はこの場合
２つの機能を果たすので、必要な付加部分は極く僅かで
すむかまたは全く必要ない。

本発明の意義は、冒頭に記載したタイプの電気−光学装
置の全く新たな世代の開発を可能にしたことである。電
気−光学装置のこの新たな世代の一つの特徴は、前記の
可撓性支持装置が、電磁的にｉｉｆ動な光学系の支持の
ために、曲げに対して低い抵抗をもつ少なくとも１個の
ワイヤを有することである。

前に挙げた欧州特許出願第００７７５８１号に記載され
ているように、可動光学系は例えば光軸をイ１するレン
ズ糸であってもよい。ここで云う「レンズ糸」という言
葉は、少なくとも１個のレンズをイＩする光学系を意味
するものとする。レンズ系が、曲げに対して低い抵抗を
看するワイヤによって支持された場合には、光軸に垂直
な軸を中心とするこの糸の傾斜を防ぐ対策を講じること
が必要である。この点に関して有利な本発明の実施態様
では、支持装置が、光軸に少なくとも略々垂直に延在す
る２対のワイヤを有し、第１の対はレンズ系の第１の端
近くを延在し、第２の対はレンズ系の第２の端近くを延
在し、また６対のワイヤは互に成る角度をなして配され
る。支持装置によって示される傾斜に対する抵抗は次の
ような事実の結果である。即ち、ワイヤは互に成る角度
をなして配されしたがって光学系の傾斜の間は異なる弧
を描かねばならないので、ワイヤに予じめ与えられてい
る応力に打ち勝つのに必要なトルク限度以上の大きざの
傾斜トルクが加えられた場合にだけ光学系は傾斜可能で
ある。この実施形態は更に次のような特徴を有するよう
にできる。即ち、第１の対のワイヤは第１取付点で交わ
り、第２の対のワイヤは第２取付点で交わり、これ等の
第１と第２取付点は互に間隔をおいてレンズ系の回動軸
上にあり、この回動軸は、レンズ系の光軸と平行に延在
する。したがって、両側に２つのワイヤを用いても、こ
れ等のワイヤに対して２つの取付点を必要とするだけで
ある。更に、レンズ系は円弧に沿って動き、このことは
生産技術に関して装置の静止部分を最善にすることがで
きる。この装置の更に別の利点は、平行なワイヤにくら
べ、光軸および回動軸と交わりこれに垂直な軸を中心と
するレンズ系の望ましくない回動連動に対して大きな抵
抗を生じることである。これについては後で史に詳しく
説明する。

前述の欧州特許出願第００７２１１８１号に記載されだ
揺動腕装置は、揺動腕に対する高価な支持装置に１ｔ１
」え、この揺動腕上にレンズ系を支持するための支持装
置を使用する必要がある。この欧州特許出願に記載され
た手段によれは、回転毎に生ずるトラックの半径方向の
振動に「単ステーシザーポジステム」と呼ばれる唯一つ
のサーボシステムによって絶えず追従する揺動腕装置を
得ることができる。これは、レンズ系が揺動腕に苅して
半径方向に別個に制御されないことを意味する。

揺動腕全体が、迅速なトラッキングのために１つのサー
ボループ内に組込まれている。この腕軸腕装置ｔの運動
幅は最も厳密な要求に従わねばならないが、これには困
囃を伴う。本発明は、この公知の揺動腕を、極めて大き
な幅と小数の部品を有する電磁的装置で完全に置き換え
ることを可能としたものである。この目的に対し、前記
の実施態様の特徴をもちその上に次のような点を特徴と
する別の実施態様が用いられる、即ち、レンズ系は、読
出されるべき情報ディスクの環状の半径方向寸法と少な
くとも等しい長さの弦を有する弧に沿って回動軸を中心
として回動可能であり、第１作動装置は、その曲線の中
心が回動軸上にある弧に沿って延在し、レンズ系の回動
位置に関係なく少なくとも略々一定のエアギャップを紅
で＠２作動装置と共働する。回転する光ディスクを別の
サーボ制御径方向可動装置を用いることなしに完全に走
査することができるようにしたこの本発明の実施態様は
、ワイヤとの接触を全く必要としないやり方で予張力を
与えられたワイヤにより支持されたレンズ系の形の唯１
つの可動部分をもつだけである。

本発明は、例えば米国特許第４，０２１，１０１号明細
書に記載されているような別のタイプの電気−光学装置
に有利に用いることもできる。この公知の電磁装置では
、レンズ系は、永久磁石固定子の環状エアギャップに設
けた可動コイルによって光４η１１に沿って前後に動″
かされる。回転している光ディスクのトラックに追従す
るために、この公知の装置を、光スポットの半径方向の
トラックへの追従と光スポットを接線方向に動かすこと
によるタイミング誤差の補償に夫々役立つ１個または２
個のミラーと組合せて使用することができる。この公知
の装置は、本発明の次のような実施形態、即ち、支持装
置が、光軸と平行に延在しまた光軸と離れた少なくとも
８つの等長のワイヤを有する実施形態を用いることによ
り、回動ミラーが無くてすむように改良することができ
る。ワイヤは例えばレンズ糸の下側に配設し、予張力装
置がレンズ系を重力に抗して上向き方向に荷重するよう
にしてもよい。このように上向き方向に荷重されたレン
ズ系は、適当な電磁作動装置を使用して光軸に沿ってだ
けでなくこの光軸に垂直な方向にも高い周波数で動かさ
れることができる。

ワイヤを本発明の電気−光学装置に迅速に取付けるには
、支持装置部分を形成するワイヤが全体で単一の連続し
た長さのワイヤを形成するようにした実施形態を用いる
のが右利であることがわがった。

曲げに対しては低い抵抗をもつに拘らず十分に強いワイ
ヤを得るためには、ワイヤが複数の分離した繊維を有す
るようにした実施形態を用いることができる。これに関
して、ワイヤが少なくとも第１タイプの繊維と第２タイ
プの繊維を有し、第１タイプの繊維を情報信号の伝送に
適した材料よりつくり、第２タイプの繊維を前記の第１
タイプの材料よりも弾性の小さな材料よりつくるように
すると有利であろう。可動光学系も電子装置を冶するか
または光ファイバを経て光ビームを受けると特に有利で
ある。

ワイヤが縦方向に極めて低い弾性を有するということは
重要である。このワイヤは、鋼よりも大きな弾性係数を
有する材料より成るのが好ましい。

例えば、この材料が炭化水素系ポリマーであるというこ
とが本発明の１つの特徴とも云える。

Ｄｕｐｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒより市販されている
材料［ＫＥ−ＶＬＡＲ，４９Ｊよりつくられた多重繊維
ワイヤの使用によって優れた結果が得られている。この
拐科は芳査族ポリアミドである。別の例は、Ａｋｚ０１
３　、　Ｖ、より市販されている材料ｒ　ＡＲＥＮＫＡ
、　Ｊである。

その他の有望且つ適当な材料は、例えはポリ　バラ−フ
ェニレン−テレフタレートおよびメーカヨリ発表されて
いるが末だ市販されていない超強ボリテ＞　ｔＪＪｑ　
ｔｉｔであル。前記の材料＋７）　「ＫＥＶＬＡＲ，４
９ＪＣ↓極めて高い引張強さと鋼のスの質１ｔ（７，２
ｋｇ　／山１１”の代りに１．４）とが組合さったもの
で、鋼の略々ｔ、５倍の外性係数を有する。この材料は
直径略々１２ミクロンの繊維の形で入手することができ
、この繊維は、極端に低い弾性をイＩするげ「要の太さ
のワイヤをつくるのに適している。

以下に本発明の幾つかの実施例を図面を参照してより詳
ａｌに説明する。

第１図および第２図に示したＴＦｉ気−光学装置は、前
述の欧州特許出願第００５７５８１号に記載された装置
に変更を加えたものである。この装置は、上を反射層８
で覆った情報パターンを上面にもった透明な基板２を有
する情報ディスク１を読取る役をする。このディスクは
、例えば光学的なオーディオディスクでもビデオディス
クでもよい。装置次は、筒４Ａとこの部上に配設された
ユニツ）４Ｂとより成るフレーム４を有する。このユニ
ットは、対物レンズの可動部分を形成する可動レンズ系
５を支持する。このレンズ系はレンズ６（第２図参照）
と図示しない幾つかの別のレンズを有する。

装置は更に２個の固定レンズ７と８および２個のビーム
分光プリズム９Ａと９Ｂとを有する。半導体レーザエ０
は光ビーム１１を放射し、この光ビームは、ディスク１
の情報面に光スボツ）１２を形成するようにレンズ系に
よって焦点調節される。

反射Ｊｉｊ３によって反射され、情報によって変調され
た光ビーム番ま、ビーム分光プリズム９Ａと９Ｂ間の反
射面によって、ビーム１８として半導体ダイオードシス
テム１４に向けて反射される。

１１１１記のレンズ糸５は、板はね１５と１６を有する
可撓性の細長い支持装置によってフレーム４Ａ４Ｂに可
動に辿結される。レンズ糸の運動を制御するために、フ
レーム上のコイル１７Ａの形の第１作Φハ装；６とレン
ズ系上の環状磁石１７Ｂの形の第２作動装若とより成る
ｉｉｊ磁作動作動子１７けられる。これ等の作動装；ｌ
はエアギャップ１８を経て互に共働する。前記の電磁作
動子によって、弾性的に支持されたレンズ糸５は、ディ
スク１の情報１ｎｉに光スボツ）１２を集光するために
光１ｋＩｌ１９に沿って制御された運１（ＩＩを行うこ
とができる。

板はね１５と１６は予じめ応力を与えられる、即ち、磁
気的な予張力装置によってその長手方向に予しめ張力を
与えられる。前記の予張力装置ａはフレーム上に配設さ
れた環状磁石２０の形の第１子張力装置１′ｉとレンズ
系上に配設された前述の環状磁石１７Ｂの形の第２千張
力装置とより成る。この２つの予張力装置はエアギャッ
プ１８を経て互に磁気的に共働する。環状磁石１７Ｂは
、上側と下側にＳ極の領域が形成されまた中央部分には
Ｎ極が形成されるように軸方向に磁化されている。

環状磁石２０は板ばね１５と１６の長手方向に（ｍ化さ
れている。第２図にＮとＳで示したように、環状磁石２
０の一方の側はＮ極の領域を有し、反対側はＳ極の領域
を有する。この結果、Ｎ極側は環状磁石１７Ｂに反発力
を及ぼしまたＳ極側は吸引力を及ぼし、これ等２つの力
が板はねに予張力を与える。

環状磁石２０は局部的に磁化されているが環全体が磁性
材料でつくられているので、環全体が環状磁石１７Ｂと
磁気的に共働する。これが、焦点調節のためにレンズ糸
６に及ぼされるべき力に影響を与える。これを第８図に
よって説明する。この第８図はＸＯＦ系軸と８つの曲線
１２１，１２２および１２８を示す。曲線１２１は、変
位又と板ばね１５と１６を偏倚するためこの変位に要す
る軸方向の力Ｆとの関係な表わすグラフである。小さな
変位に対しては曲線１２１は直線と見做して差支えない
。曲、＠１ｉ１２３は、変位又と、環状磁石２０および
環状磁石１７Ｂの共働によって可動レンズ糸５に及ぼさ
れる軸方向力との関係を表わす。

作動子によって可動レンズ糸が受ける合成電磁力は曲線
１２１と１２２を加えた合成曲線１２２によって表わさ
れる。この曲線は曲線１２１よりも著しく平坦なので、
焦点調節に要する軸方向の力は環状磁石２０が無い場合
よりも小さい。

第４図に示した装置ｉｔは第１図および２図に示した装
置の上部の別の実施例を示す。この装置はユニット２１
分有し、このユニットは前記の＠４Ａの上に配設するこ
とができる。装置は更にレンズ２３をそなえた可動レン
ズ糸２２、細長い可撓性の支持装置２４と２５、および
焦点調節コイル２６Ａｌと２個のトラッキングコイル２
６Ａ２のｊ１キの第１作動装置２６Ａを有する。レンズ
糸２１上に配設された２個の環状磁石２６Ｂの形の第２
作Φハ装置も設けられている。磁気的な予張力装置は、
板２７Ａと２個の軟鉄条帯２７Ｂより成る第１千張力装
置２７を有する。第２予張カ装置は、レンズ系上に配設
され、環状磁石２６Ｂを有する。

１１１１記のユニッ）２］は、適当な非磁性月利例えば
アルミニュームまたは合成樹脂よりつくられ、４個の上
向きに延在するリム２８を有する。［１１１記の２個の
トラッキングコイル２６Ａ２は、例えば適当な接着剤に
よって前記のリムの２個の間に夫々取付けられる。コイ
ル２６Ａｌはリムの内聞に取付けられ、やはり接着剤に
よってリムに取イ」けられる。予張力装置２７もやはり
接着剤で固定される。

レンズ糸の支持装置は２対のワイヤ２４！＝２５を看し
、これ等のワイヤは、可動レンズ糸２２の光軸２９に少
なくとも略々垂直に延在する。第１の対のワイヤ２４は
レンズ系の第１の端近くに延在し、第２の対のワイヤ２
５はこのレンズ糸の他方の即ち第２の端近くに延在する
。６対２４と２５の２個のワイヤは夫々互に角度αを形
成する。

第１の対のワイヤ２４は第１取付点３ｏで交わり、第２
の対のワイヤ２５は第２の取付点８１で交わる。これ等
の取付点は互に離れ、レンズ糸２２の光軸２９と平行に
延在するレンズ系の回動軸８２上にある。ユニット２」
は壁部分８８にスロット３４をもつ。このスロットは光
軸２９と平行に延在する。ワイヤ２４と２５は前記のス
ロットを通って勉在し、取付点８０と８１の場所で壁部
分３８に接着剤で固定される。

環状磁石２６Ｂは、同一の極性が互に面するように軸方
向に磁化されている。トラッキングコイル２６Ａ２の存
在により、対物レンズは光軸２９に沿って可動であるだ
けでなく、回動軸ａ２を中心として電気的に制御された
回動′ｍ！１ＩＩｌを行うこともできる。これは、レン
ズ糸５が光軸１９に沿った連動しかできない第１図およ
び２図の装置と異なる点である。このために、第４図の
装置を、光ディスクの回転軸の半径方向に移動可能で且
つ走査すべきトラックに粗く追従する揺動腕またはスラ
イドに取付けることが可能となる。トラックの半径方向
の（へ“」かな偏差は、レンズ糸２２の修正１動によっ
て追従することができる。

ワイヤ２４と２５の夫々互に傾斜した配置１ｆは、第１
１Ｎおよび第２図の板ばねと同様に対が互に平行に延在
するようにし、たワイヤに比べるとｎｆ要な付加的な利
点を有する。第１図および２図のレンズ糸５が、光軸と
直角に交わり且つ板はね１５と１６に平行な軸８４を中
心として傾くと、板はね１５と１６は曲げ荷重を受ける
。けれども、第４図のレンズ糸２２が対応した軸８５を
中心として傾くと、４個のワイヤの２個（１つの上方ワ
イヤと、この上方ワイヤと平行でない１つの下方ワイヤ
）は常に引張１６カを受ける。これは次の理由による。

即ち、関係のワイヤがレンズ系と連結された点の連動の
ベクトルがワイヤに垂直な向きでないからである。他の
２個のワイヤは、１１ノ記の引張応力と大きさが等しく
て方向が反対の圧縮応力を受けねばならない筈である。

このワイヤは予しめ張力を与えられているので、予張力
装置によって２個のワイヤにつくられた張力は増加し、
他の２個のワイヤにつくられた張力は減少する。曲げに
対して低い抵抗をもつワイヤは如何なる圧縮力も拾うこ
とができないので、前記ワイヤのうちの２個の張力が零
に減少する程度に傾斜モーメントが加えられると、レン
ズ系は軸８５を中心として傾くことができる。必要なこ
の臨界モーメントの大きさは、ワイヤにＩＩＩＪえられ
た予張力の大きさと角度αの大きさによって決まる。若
しワイヤが平行ならば、必要な臨界傾斜モーメントは原
理的には零であり、したがって傾斜に対する抵抗は全く
存しない。

前述したことから、第１図および２図に示した装置ａは
、板はね１５と１６を平行とはせずに例えは第２図に破
線で示すように代りのはね１５’とずればこれを改良で
きることは明らかであろう。

これ等のばねのレンズ糸５から遠い方の端は１図示のよ
うに狭くなるのではなくて拡がるように配設してもよい
。

以上説明した傾きに対する抵抗の改良は、本発明の装置
に反して予張力装置をもたない装置でもイ！Ｆることが
できる。例えば、第１図および２図の装置で得られた改
良は環状磁石２０が無くても存続する。板ばねの代りに
、これと異なる断面例えば円形断面のばねを使うことも
可能である。けれども、支持装置の長さがその厚さに比
して比較的大きいために、張力と圧縮力に対する抵抗の
方が常に曲げに対する抵抗よりも大きい。

第５−８図は本発明の重要な実施例を示す。この電気−
光学装置は、レンズ系に対する支持装置については第４
図の装置と類似している。りれども、この装置は原理的
に半径方向トラッキングおよび半径方向への所要の修正
運動の両方を行うのに適している。この装置は、光軸８
６を存するレンズ糸８５と、やはり対で設けられ且つ光
軸を横切って延在するワイヤ３７と８８を有する前記レ
ンズ系の支持装置とより成り、第１の対のワイヤ８７は
レンズ糸３５の第１の端近くを延在し、第２の対のワイ
ヤ８８はレンズ系８５の第２の端近くを延在している。

６対のワイヤは互に角度βを形成する。第１の対のワイ
ヤ８７はフレーム４１の柱４０の第１取付点８９で交わ
る。第２の対のワイヤ８８は柱４０の＠２取付点４２で
交わる。

これ等の２つの取付点はレンズ系の回動軸４８上で互に
離れ、この回動軸は、レンズ糸８５の光軸３６と平行に
延在する。１つの対のワイヤ間および他方の対のワイヤ
間の角度が共にβであることは厳密に（ま必要でない。

場合によってＧまこれ等の角度を異なる値にすることが
有利でありまた番ま必要であることもある。この実施例
では、レンズ系は、レンズ４４および考えられるその他
のレンズ以外に光源とその他の必要なすべての光学部分
および光電子部分を有する。これ等の光学部分および二
元電子部分は、光ビーム４５を集光して光スポット４６
を形成し、また光デイスク上の情報で光変調された反射
光を受光してこれを電気変調に変換するのに必要とされ
るものである。レンズ系８５Ｇましたがって可動の電子
光学走査ユニットと見做してもよい。１１１把のレンズ
系は回動軸４８を中心として弧４８に沿って回動可能で
、その弦４９（第５図参照）の長さは、読出すべき情報
ディスクの環状の情報区域の半径方向の寸法に少なくと
も等しい。したがってレンズ系は情報読出しに必要な全
通路に沿って速くことが可能である。

ワイヤ８７．８８による支持は、必要とされる唯一の支
持装置である。この装置は、光軸に沿った焦点調節運動
と、ディスク上のトラックに迫従するための回動軸４８
を中心とする回動運動の両方を生じることができる。

作動装置５１は、フレーム４１上に配設され且つ回動軸
４ａを中心とする弧に沿って延在する第１作動装置５１
Ａを有する。第２作動装置５１Ｂは、レンズ糸３５の回
動位１■とは無関係に一定であるエアギャップ５８を経
て前記の第１作動装置と共働する。

前記の第１作動装置５１Ａは、４個の弧状の軟鉄条帯５
ｚＡ１−５１Ａ４と、回動軸４３に対して半径方向に延
在する２個の軟鉄側板５１Ａ５とを有する。第１作動装
置は更に回動軸に対して半径方向に磁化された２個の弧
状の永久磁石５１Ａ６と５１Ａ７を有する。第１作動装
置ｉ　５１　Ｂは、レンズ系８５上に受着して配された
２個のコイル５１ＢＩと５１Ｂ２とを有する。前記の永
久磁石５１Ａ６と５１Ａ７の磁化方向は第６図と７図に
夫々北極と南極を表わす文字ＮとＳで示されている。レ
ンズ糸３５は、前記の２個のフィルを同相で付勢するこ
とによって光軸８６に沿って動かされる。回動軸４８を
中心とする回動運動はコイルを逆相でａ付勢することに
よって得ることができるＯ ワイヤ８７と３８をレンズ糸３５に取付けるために、こ
のレンズ糸に４個の取付スタッド５４が設けられる。ワ
イヤはこのスタッドに適当な接着剤によって固定きれる
。フレームの柱４０の両端にはスリットが形成され、ワ
イヤはこのスロット内にやはり接着剤で固定される。

磁気的な予張力装置は、前記の第１作動装置の一部を形
成する軟鉄条帯５１Ａ２の形の第１千張力装置αと、レ
ンズ糸８５上の永久磁石板５５の形の第２千張力装置と
より成る。これ等の装置はそれ等の間に形成されたエア
ギャップを経て互に磁気的に共働する。したがって、ワ
イヤ８７と８８は、これ等ワイヤとの接触を全く必要と
しないやり方で縦方向に予張力が与えられる。

第９図と１０図に示した実施例は、米国特許明細書第４
＋６２１ｔ１０１号に記載された電気−光学装置に変更
を加えたものである。フレームは、円筒状スリーブ５７
を設けた基板５６を有する。可動光学系はレンズ糸５８
を有し、このレンズ系は唯１個の光学素子５９を有する
。この光学素子は非球面レンズで、光ビーム６０を集光
し、光デイスク６８上の情報面に含まれる情報を走査す
る光スポット６１を形成する役をする。このレンズは光
軸６１を有する。

レンズ糸は更に前記レンズ５９の取付部６４を有する。

４個の可撓性ワイヤ６５によって前記のレンズ系は支持
体６６上に支持される。

電磁的な作動子６７は、軸方向に反対に？ｉａ化された
２個の環状の永久磁石の形の第１作動装置６フＡ１およ
び６７Ａ２と、エアギャップを経て前記の環状の永久磁
石と共働する２対のコイル６７Ｂｌおよび６７Ｂ２とを
有する。ワイヤ６５は、エアギャップを経て共働し且つ
環状の磁石６７Ａｌとギャップ６９に配設された強磁性
リング６８とを有する予張力’ＪＡ　Ｉｆｔによって予
じめ張力を与えられる。レンズ糸５８は作動装置ａによ
って４＜　動Ｍ　Ｘ　Ｘとｚｚに沿って動くことができ
る（第１１図参照）。情報面６２に光スボツ）６１の焦
点を合わせるために、全レンズ系は第１１図の軸ＹＹに
沿った光軸７０に沿って動くことができる。

この目的で、支持体６６は、スリーブ５７内を軸方向に
？ｉｔ動可能な円筒状のスリーブ７１内に配設されてい
る。このスリーブ７１の上端には、環状の焦点調節コイ
ル７３を有するフランジ７２が設けられている。前記の
コイルは、永久磁石固定子の環状エアギャップ内を軸方
向に可動である。この永久磁石固定子は、軸方向に磁化
された環状磁石７４、端板７５と７６、および中央部分
７７を有する。

ワイヤ６５は同じ長さをもし、光軸７０と平行に延在す
る。したがってｘｘ力方向ｚｚ力方向の小さな幅のモー
メントは移動と見做して差支えない。第９図と１０図に
示した電気−光学装置’１１．によって、光スボツ）６
１は情報面６２上に自動的に焦点調節され、またレンズ
系５８によって、トラックに対する位置の修正およびト
ラックのタイミング誤差の修正に必要なｘＸ方向および
ｚｚ力方向の迅速な修正運動を行うこともできる。

永久磁石による予張力装［１１ｉｊ　６７　Ａと６８＆
こ加えて電磁的な予張力装置が設けられている。この装
置は、１個の環状の予張力コイル８２と２個の／ＩＨ石
６石車７Ａ１び６７Ａ２とより成る。予張力コイル８ｚ
はワイヤ６５に張力を加えることができ、その大きさは
印加宿、圧によって決まる。前記の予張力コイルは焦点
調節コイル７８と直列に設けられ、光軸に沿ったレンズ
糸の加速または減速の結果ワイヤ６５の張力に全くかま
たは殆んど変化が生じることのないような寸法にされる
ことができる。

レンズ糸５８によってワイヤに及ぼされる変化する内力
の結果としてのワイヤの予張力の変化はこの場合同じ大
きさの逆修正によって修正される。

その結果、支持装置の予張力は、レンズ系がツ６軸に沿
って逃油な焦点調節を行うにも拘らず全く変化しないか
または極く僅かしか変化しない。これは、本願人の出願
に係る前述の欧州特許願第８８２０１４８７．７号の主
題をなす原理の応用である０原理的には強磁性リング６
８は無くてもよく、このｔ１７．合ワイヤの予張力は専
ら電磁的予張力装置によって発生される。この場合予張
力コイル８２は特別なステップなしに焦点調節コイルと
直列に配してはいけない。これは次の理由による、即ち
、予張力コイルに加えられるべき電流は、ワイヤ６５に
一定の張力を発生するためのｄ、ｃ成分と、修正力を発
生するための可変成分とを有し、この可変成分は、ｎ１
１記のｄ、ｃ成分に重畳され、焦点調１゛ａ１コイルの
電流のｖＡ数でなければならないからである。

レンズ糸の支持装置が例えば第４−１１図の実Ｉ’ｍ　
形ＴＡ？におけるように複数のワイヤを有する本発明の
実施形態においては、場合によっては全部のワイヤを忙
−の連続した長さのワイヤで形成することも可能である
。これはワイヤの取付を著しく簡単にする。第４図には
、ワイヤ２４と２５を終端７９と８０をもった単一の長
さのワイヤ７８で形成するやり方が示されている。この
ワイヤ７８は破線で示したように可動レンズ糸２２上に
配設されている。支持装置２４と２５の部分を形成して
ないワイヤ７８の長さの部分は、適当な接着剤によって
可動レンズ系２２に固定される。このようにしてワイヤ
２４と２５を簡単な工具で容易に形成できることがわか
った。ワイヤ２４の端部分とワイヤ２５の取付点８■の
位置におけるループ部分８１とは、接着剤によって壁部
分８８のスロット８４内に固定される。第５図−第８図
に示した実施形態でも支持装置は同じように構成される
。

最適の可撓性とするためにワイヤは複数の分難した繊維
よりつくられる。ｒ　ＫＥＶＬＡＲ，４９Ｊという商品
名でＤｕ　ｐｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓより出され
ている芳香族ポリアミドでつくったワイヤを用いて第４
図の実施形態で幾つかの経験が得られた。各繊維の直径
は１２ミクロンでワイヤ７８はこのような繊維を１０本
含む。前記の実施形態を示す図］ｍに、は装置Ｒの可動
部分と固定部分の間に電気または光信号をどのように云
えるかについては示されていない。場合によっては、第
６図−８図に示した実施形態におけるように、装置の可
動部分に電力を加えることも必要である。装置の可動部
分は、可＋ｆｉｌ＋ワイヤまたは電導体のパターンを有
する可撓性薄膜によって普通の方法で固定部分と接続し
てもよい。支持装置が板はね１５と１６を有する第１図
と第２図の実施形態では、コイル１７Ｂは、このばねを
経て加えられた信号で駆動することができる。支持装置
が複数の繊維より成る場合には第１タイプと第２タイプ
の繊維を用い、第１タイプは、情報信号を伝送するのに
適した材料でつくり、第２タイプは、第１タイプよりも
弾性の小さな材料でつくるようにしてもよＡ０前記の第
１タイプの材料は、電気信号または電流を伝送するため
の例えば金属、或は光、４号を伝送するための光学材料
でよい。支持機能は第２タイプの繊維で支えられるので
、第１タイプの材料の高い弾性は光学システムな支持す
る働きをもたない。

支持装置がワイヤを有する本発明の実施形態では、ワイ
ヤを鋼よりも大きな弾性係数を有する材料でつくるのが
好ましい。この材料としては前述の「ＫＥＬｖＡＲ，４
９Ｊのような炭化水素系ポリマーが好ましい。このよう
な材料は実際上弾性を示さずしたがって、関係運動方向
即ち光学系の関係運’４Ｕ＋方向に極めて高い弾性を有
する極く少量の支持装置と組合せて、光学系に対して極
めて安定した支持装置が得られる。

第１２図の装置は第５図−８図の実施形態に変更を加え
たものと見做すことができる。この装置には、レンズ系
９０および咎要ならばそれ以上のレンズと、図示しない
光源と、光電子部分とを有する。前記のレンズ系９０は
光軸９４を有する。前記の装置は更に、光軸９４を横切
って延在する２個の板ばね９６と９８を有する。これ等
の板はね９６と９８は、２つの条帯部１０４と１０６を
形成するために夫々切欠１００と１０２を有し、炭素繊
維を含む材料より成るばね鋼のような弾性材料よりつく
られる。一方の板はね９６はレンズン９０の上端に固定
され、他方の板ばね９８はレンズ系の下端に固定される
。前記の２個の板ばね９６と９８は、ポールピボット１
０８と１１０によって、ｍ図的に示したフレームの一部
を形成するロッド１１４に取付けられている。

板ばね９６と９８を使用したこの支持装置によって、光
軸９４に沿ったレンズ糸９０の焦点調節運動とポールピ
ボット１０８と１１０を通って延在する回動軸１１６を
中心とするトラッキング運動とが可能になる。

作動装置は、フレームに取付けられ且つその中心が回動
軸１１６上にある弧状の第１作動装置１１８Ａを有する
。第２作動装置１１８Ｂはエアギャップ１２０Ａと１２
０Ｂを経て前記の第１作動装置と共働する。第１作動装
置は、２個の軟鉄側板１１８Ａ２および１１８Ａ８を有
する軸方向に磁化された磁石１１８Ａと、鉄部材１１８
Ａ５および閉合板１１８Ａ６を有する半径方向に磁化さ
れた磁石１１８Ａ４とを有する。これ等の磁石１１８Ａ
１と１１８Ａ４の磁化方向は、北極および南極を表わす
文字ＮとＳによって夫々示されている。第２作動装置１
１８Ｂは焦点調節コイル１１８Ｂ１とトラッキングコイ
ル１１８Ｂ２とを有する。

磁気的な予張力装置は、前記の第１作動装置に属する側
板１１８Ａ２と１．１８　Ａ　３を有する焦点調節磁石
１１８Ａ１の形の第１千張力装置と、レンズ糸９０上の
軟鉄板１２２の形の第２千張力装置とより成る。これ等
はｎｌｌ記のエアギャップ１２０Ａを経て磁気的に互は
共働し、これによって板ばね９６と９８は接触すること
なしに軸方向に予じめ張力が与えられる。

本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその他の種々の
実施形態が可能である。可動の光学系は必ずしもレンズ
糸ではなく例えばミラーまたはその他の光学素子を有す
るものでもよい。予張力装置は必ずしも作動装置を含む
ものでなくてもよく、支持装置に予張力を与える作用の
外には作用をもたない専用の装置でもよい。

支持装置は必ずしも板はねまたはワイヤを使用しなくて
もよい。この代りに、端を回動可能に取付けたアームを
用いてもよい。若し可動の光学系を２次元以上の自由度
で動かすことが必要ならば、支持装置が唯１個の細長い
予張力を与えられた支持手段を有するようにすれば有利
であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の線Ｉ−Ｉにおける拡大断面図で示した
本発明の電気−光学装置の一実施例。 第２図は第１図の平面図 第８図は第１図の装置の可動レンズ系の軸方向変位とこ
の変位に必要な軸方向力との関係を示すグラフ、 第４図は別の実施例の拡大分解斜見図、第５図は本発明
の主要部分と光ディスクとの関係を示す平面図。 第６図は第５図の光ディスクと一緒に使用する’ｒｌｔ
気−光学装置の平面図、 第７図は第６図の線バーｎにおける断面図、第８図は第
６図と第７図に示したｍ％−光学装置の正面図、 第９図は第８の実施例の拡大断面図、 第１０図はその平面図。 第１１図は第９図と第１Ｏ図に示した装置のコイル装置
の分解斜視図、 第１２図は第４の実施例の斜視図ｄ ｌ、４７・・・光ディスク　２・・・基板８・・・反射
層　４Ａ・・・筒 ４Ｂ・・・ユニット ５、２２．８Ｌ　５８１９０川可動光学系６、２８．４
４．５９．９２・・・光学素子９Ａ、　９Ｂ・・・ビー
ム分光プリズム１０・・・半導体レーザ　１２．４６・
・・光スポット１４・・・半導体ダイオードシステム １５、１５／、　１６．９６．９８・・・板ばね１７Ａ
ｔ　５１Ｂｌ＃　５１Ｂ２．６７Ｂ１．６７８２・・・
コイル１７Ｂ、　２０．６７Ａ１．６７Ａ２・・・環状
磁石１８、　ｔＩ３．８８．１２ＯＡ・・・エアギャッ
プ２４９　ｇｒ＋、　ａ７．　ａｓ・・・ワイヤ２６Ａ
ｌ、　１１８Ｂ１・・・焦点調節コイル２６に２．１１
８］３２・・・トラッキングコイル２７Ａ・・・板 ２７ＢＴ　５１Ａ１１５１Ａ２．５１Ａ８．５１Ａ４・
・・歎鉄条帯２９、８６．７０．９４・・・光軸 ８０、８９・・・第１取付点　８１９４２・・・第２取
付点８２、４８．１１６・・・回動軸

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　少なくとも１個の光学素子（６：２８：４４：５９
   ：９２）を有する可動光学系（５：２２；ａ５：５８；
   ９０）と、この可動光学系を可動に支持する細長い支持
   装置（１５゜１６：２４，２５；８７，３８：６５，９
   ６゜９８）と、前記の可動光学系を制御して動かすため
   にエアギャップ（ｔｓ：ｓａ；ｓａ）を経て電磁的に互
   に共働する第１作動装置（１７Ａ：２６Ａ：５１Ａ：６
   ７Ａ：１１８Ａ）と第２作動装置（１７Ｂ：２６Ｂ：５
   １Ｂ；６７Ｂ；１１８Ｂ）より成る電磁的な伸動装置（
   １７：２６：５１：６７；１０Ｂ）とを有する、機械的
   な接触なしに情報ディスクを走査するη℃気気−学装置
   において、第１千張力装＠（２０：　２７　；　５１　
   Ａ　６　：　６　Ｂ　＋８２；１１８Ａ）と第２千張力
   装置（１７Ｂ：２６Ｂ：５５：６７Ｂ１：Ｂ２；１２２
   ）とより成る磁気的な予張力装置が設けられ、これ等の
   第１および第２千張力装置は、エアギャップ（１８：５
   ３：８８：１２０Ａ）を経て互に共働し、前記の支持装
   置（１５，１６：２４１２５ニー８７．８８：６５：９
   ６１９８）に縦方向に予じめ張力を与えることを特徴と
   する電気−光学装置。 ａ　磁気的な予張力装置は永久磁石装置（１７Ｂ１２０
   ：２６Ｂ、５１Ａ６：６８：　１１８Ａ；）を有する特
   許請求の範囲第１項記載の電気−光学袋Ｎ。 ＆　予張力装置の少なくとも一部（１７Ｂ　：２６Ｂ：
   ５１Ａ６１６７Ｂ１．６７Ｂ２；１１８　Ａ　）　ハ作
   動装ｅ、（１７：２６；５１：６７：１１８）の部分を
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気−光学装置
   。 表　支持装置は、曲げに対して低い抵抗をもつ少なくと
   も１個のワイヤ（２４，２５；３７゜８８；　６５　）
   を有する（第４−１１図）特許請求の範囲第１項記載の
   電気−光学装置。 ＆　光学系は光軸（２９：８６）を有するレンズ系（２
   ２：８５）であり、支持装置は、光軸（２９；３６）に
   少なくとも略々垂直に延在する２対のワイヤ（２４９２
   ５：８７゜８８）を有し、第１の対（２４：３７）はレ
   ンズ系の第１の端近くを延在し、第２の対（２５：８８
   ）はレンズ系の第２の端近くを延在し、また各対のワイ
   ヤは互に角度（α；β）をなして配された特許請求の範
   囲第４項記載の電気−光学装置。 ａ　第１の対のワイヤ（２４：８７）は第１取付点（８
   ０：８９）で交わり、第２の対のワイヤ（２５；８８ル
   舗２取付点で交わり、これ等の第１と第２の取付点は互
   に間隔をおいてレンズ系（２２；２５）の回動軸（８２
   ；４８）上にあり、この回動軸は、レンズ糸の光軸（２
   ９：８６）と平行に延在する（第４−８図）特許請求の
   範囲第５項記載の電気−光学装置。 フ、　レンズ糸（８５）は、読出されるべき情報ディス
   クの環状の半径方向寸法と少なくとも等しい長さの弦（
   ４９）を有する弧（４８）に沿って回動軸（４８）を中
   心として回動可能であり、第２作動装置！　（５１Ａ　
   ）は、その曲線の中心が回動軸（４３）上にある弧に沿
   って延在し、レンズ系（８５）の回動位置に関係なく少
   なくとも略々一定のエアギャップ（５８）を経て第２作
   動装置（５１Ｂ）と共働する（第５−８図）特許請求の
   範囲第６項記載の電気−光学装置。 ＆　光学系は光軸（７ｏ）を有するレンズ系を有し、支
   持部材は同じ長さの少なくとも３個のワイヤ（６５）を
   有し、これ等のワイヤは前記の光軸（７０）と平行に延
   在し、この光軸と間隔をおいた（第９−１１図）／ｌ￥
   許請求の範囲第４項記載の電気−光学装置。 ９、　支持装置部分を形成するが全体が単一の連続した
   長さのワイヤ（７Ｂ）を形成する複数のワイヤ（２４，
   ２５）が設けられた特許請求の範囲第４項記載の電気−
   光学装置。 １０　ワイヤは複数の分離した繊維より成る特許請求の
   範囲第４項記載の電気−光学装置。 ＬＬ　ワイヤは少なくとも第１タイプの繊維と第２タイ
   プの繊維を有し、第１タイプの繊維は情報信号の伝送に
   適した材料よりつくられ、第２タイプの繊維は前記の第
   １タイプの材料よりも弾性の小さな材料よりつくられた
   特許請求の範囲第１０項記載の電気−光学装置。 １２−　ワイヤは、鋼よりも大きな弾性係数をもった材
   料を有する特許請求の範囲第４項記載の↑１を気−光学
   装置。 １８、材料は炭化水素系ポリマーである特許請求の範囲
   第１２項記載の電気−光学装置。