JPS61134933A - 光学系駆動装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学系を移動させるための駆動装置に関し、舞
に光学系を２次元的に移動させることのできる駆動装置
に関する。この様な駆動装置は、たとえば光学的情報記
録再生装置において記録媒体へ光学的に情報を記録した
シ記鎌媒体から光学的に記録情報を読出したシする際に
用いられる光ヘッドに有効に適用される。

〔従来の技術〕

各種の光学機器において必要に応じ全光学系またはその
一部の光学系を移動させることが行なわれ、この様な移
動により光路を変化させ所望の結像関係を得ることがで
きる。

光学系の移動は、物体が光軸方向に移動する場合忙おけ
るフォーカシング即ち光軸に沿う方向の移動として実現
される場合と、物体が光軸と垂直の方向に移動する場合
の追従であるトラッキング即ち光軸と垂直の方向の移動
として実現される場合とがある。

この様な光学系移動の具体例として、光学的情報記録再
生装置の光ヘッドをあげることができる。

光学的情報記録再生装置においては、光源から発せられ
たレーデ光束を光学系により集束せしめてディスク等の
記録媒体に照射し、この際光束に光学的変調をかけてお
くことＫよシ、該記録媒体に情報が記録される。この情
報記録はディスク状記録媒体の場合には該記録媒体を回
転させながら同心円状またはうセン状に微小・やターン
列（情報トラック）を形成することにより行なわれる。

微小パターンとしては使用する記録媒体の種類に応じて
凹凸、穴の有無、光反射率の変化または磁化の方向等が
用いられる。

記録媒体に記録され、た情報の再生時には、記録媒体の
記録ツクターンに対し一定の強さの光束を照射し該記録
パターンにより変調された光束を光学系により受光素子
へと導き光電変換によ）記録情報の再生が行なわれる。

以上の様な、光学的情報の記録または再生のための対物
光学系を含むものとして光ヘッドが用いられる。

ところで、光学的情報記録再生においては記録パターン
が微小であるため、光ヘッドによる記録媒体への光束照
射は十分な合焦状態が得られる様に行なわれることが必
要であシ且つ再生時においては光スポットが情報トラッ
クに十分に追従することが必要である。そこで、光ヘッ
ドにおいては記録媒体へのフォーカシング状態とトラッ
キング状態とを常時検出してこれらが適正範囲から逸脱
しそうになった場合に光ヘッドの光学系またはその一部
を移動させて適正なフォーカシング状態及びトラッキン
グ状態を維持するための制御が行なわれている。

この様なフォーカシング制御及びトラッキング制御のた
め、従来の光ヘッドにおいては各々独立にフォーカシン
グ制御駆動手段とトラッキング制御駆動手段とが設けら
れていた。各駆動手段は対物レンズに固定されたコイル
と該コイルの位置に磁界を発生させるための磁石とを有
しておシ、該コイルへの通電量をコントロールすること
によりフォーカシング制御及びトラッキング制御が行な
われている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかして、上記の如き従来の光ヘッドにおいては情報ト
ラックへのアクセスは上記コイル及び磁石を含む比較的
重量の大きな駆動手段を含めて全体を他の駆動手段を用
いて移動させることにより行なわれている。このため、
アクセス時の可動部分の重量が大きく高速アクセスが困
難であるという問題がある。また、上記の様な従来の光
ヘッドにおいては多くの駆動手段を必要とするため、部
品点数が多くなシ、この結果大きさが大きくなり且つコ
スト高となるとい５問題もある。

以上の様に比較的長い距離範囲にわたりて２次元的に光
学系を高速で移動させることが困難でありフン・々クト
化が困難であるという問題は、光ヘッドにおける光学系
の駆動に限らず、光学系の２次元的移動を駆動するため
の装置全体において存在する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、以上の如き問題点を解決し、比較的簡
単な構成で光学系を２次元的に所望の距離高速に移動さ
せることのできるものとして、少なくとも１対の可動子
がそれらを結ぶ方向に沿って配設されたガイド部材に沿
って駆動源により独立に移動可能な様に配設されており
、各可動子にはそれぞれガイド部材の方向に対し斜めの
方向忙延びている連結部材の一端が接続されており、各
連結部材の他端により光学系が支持されていることを特
徴とする、光学系駆動装置が提供される。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１図は本発明による光学系駆動装置の一実施例を示す
部分断面正面図であシ、第２図はその平面図である。本
実施例は光ヘッドの対物レンズ駆動に適用されたもので
ある。

第１図及び第２図において、２，４は１対の可動子であ
シ、該可動子２，４はそれらを結ぶ方向（即ちＸ、−Ｘ
、方向）に対称軸を有する中空四角筒体である。各可動
子２，４はＸ、−Ｘ、方向に＝直線状に延びて配置され
たガイド部材６，８によりそれぞれ貫通されている。該
がイド部材６゜８は可動子２，４の中空四角形状と対応
する形状の外形をなしておシ、可動子２．４は外力が与
えられればそれぞれＸｔ　−ｘ２方向に沿って移動する
ことができる。

可動子２，４にはまたそれぞれ連結部材である平行板バ
ネ１０．１２の一端が接続されている。

これら平行板バネ１０．１２はｘｌ　　−Ｘ、方向に対
し斜めＫなる様に配列されてお〕、またこれら平行板バ
ネ１０，１２の可動子接続端部と反対側の端部には光学
系支持部材１４が固定されている。

そして、該支持部材１４１Ｃよシ光学系である対物レン
−ｅ１６が固定支持されている。Ｙは対物レンズ１６の
光軸であシ、ＸＩ　−ｘ、方向に垂直である。

可動子２，４の近傍には磁界発生用の磁石１８が配置さ
れており、２０はヨークである。また、ガイド部材６は
磁性体で出来ておシ、磁路の一部を形成する。これらｋ
より磁石１８とガイド部材６との間には、ｘｌ　　−ｘ
、方向に垂直な方向の磁界が発生せしめられる。一方、
可動子２，４の外周面にはそれぞれコイル２２．２４が
巻かれておシ、該コイル２２．２４はそれぞれ独立に外
部の電源（図示せず）く接続されている。

２６は光学的情報記録媒体である光ディスクであ）、Ｙ
方向と垂直な面内において適宜の手段によ〕駆動回転せ
しめられ、光軸Ｙと交わる位置Ｐにおいては情報トラッ
クがＸｔ　　−Ｘ、方向と垂直の方向に走行する様に回
転している。光源は第１図における下方に存在し光軸Ｙ
Ｋ沿りて平行光束が上方へと照射せしめられ、対物レン
ズ１６により集光されて位置Ｐにおいて微小スポットを
形成する。

第３図及び第４図は本実施例の光学系駆動装置の動作を
説明するための部分断面正面図である。

第３図においては外部の電源によりコイル２２゜２４に
同方向の直流電流を流すことにより、各コイル２２．２
４は磁石１８により発生せしめられ九磁界との相互作用
の結果、Ｘｔ　　−Ｘ、方向忙おいて同一の向きの力を
受ける。かくして可動子２゜４はガイド部材６，８にガ
イドされて同一の内診に移動せしめられる。尚、各コイ
ル２２．２４の特性を同一に形成しておくことによル、
同一時間の通電で２つの可動子２，４の移動量を同一と
することができ、この場合には対物レン、ｅ１６はトラ
ッキング方向（即ちＸ、−Ｘ、方向）にのみ移動しフォ
ーカシング方向には移動しない。

第４図においては外部の電源に！：、９コイル２２゜２
４に逆方向の直流電流を流すことＫよ〕、各コイル２２
，２４は磁石１８の磁界によりｘｉ−ｘ。

方向において逆向きの力を受ける。かくして可動子２，
４は連結部材１０．１２の弾性力とっシあ５位置までガ
イド部材６，８にガイドされて逆向きに移動せしめられ
る。この場合にも２つの可動子２，４の移動量を同一と
することができ、かくして対物レン）ｅ１６はフォーカ
シング方向にのみ移動しトラッキング方向には移動しな
い。

かぐして、本実施例装置によれば、各可動子２゜４に巻
かれたコイル２２．２４に：印加する直流電圧の大きさ
及びそのコイル巻き方向に対する電圧の印加方向を適宜
設定することｋよシ、対物レン／１６をその光軸方向及
びそれに垂直な方向に関し２次元的に移動させることが
でき、これにより光学的情報記録再生装置のトラッキン
グ制御及び７オーカシング制御を同時に行なうことがで
きる。

また、本実施例装＃によれば対物レンズ１６をかなシの
ストロークにわたってｘ、−ｘ２方向及びＹ方向に沿っ
て移動させることができ、情報トラックへのランダムア
クセスが可能である。

尚、以上の実施例においては連結部材として平行板バネ
が用いられているが、本発明駆動装置における連結物材
としては可動子と光学系とを適宜の曲げ弾性を有しつつ
連結するものであれば全て使用し得る。更に、本発明装
置においては、可動子の駆動を停止した状態にて可動子
の位置を維持できる様忙なっている場合には、連結部材
としては両端にて単なるヒンジにより接続する様なもの
を用いてもよい。

以上の実施例においては駆動される光学系が対物レンズ
である場合を示したが、本発明駆動装置により駆動され
る光学系は対物レンズに限定されるものではないことは
もちろんであシ、全光学系の少なくとも一部を構成する
光学系構成部分であればよく、凸レンズ以外のたとえば
凹レンズ、反・射鏡またはプリズム等であってもよい。

更に、以上の実施例は光ヘッドの対物レンズの駆動に適
用°したものであるが、本発明駆動装置はその他の全て
の光学機器の光学系の駆動に適用することができる。

また、以上の実施例においては、光学系が２つの連結部
材１０．１２の方向により決定される面（即ち、第１図
における紙面）内において可動子２．４を結ぶ方向（即
ちＸ、−Ｘ、方向）に垂直の方向（即ちＹ方向）ＩＣ光
軸を有する場合が示されており、これにニジ７オーカシ
ング方向及びこれに垂直の１つの方向に光学系を移動さ
せているが、本発明駆動装置はこの様な光学系駆動に限
定されることはない。

第５図は第１〜４図の実施例とは異なる本発明駆動装置
の実施例の正面図である。第５図においては第１図にお
けると同様の部材には同一の符号が付されている。

本実施例においては光学系であるレンズ１７は紙面に垂
直の方向に光軸を有する。即ち、レンズ１７は２つの連
結部材１０．１２の方向により決定される面（即ち、８
５図における紙面）に垂直の方向に光軸を有するのであ
る。

本実施例装置によれば光学系をその光軸に垂直な面内に
おいて２次元的に移動させることができ・ る。

上記実施例においては、可動子２，４の駆動力としてコ
イル２２．２４と磁石１８とを用いているが、本発明駆
動装置における可動子の移動のための駆動力としては上
記実施例のものに限定されることはなく、１他の電磁的
手段や静電的手段、圧電的手段、機械的手段等の他の適
宜の駆動力発生手段を用いることができる。

また、上記実施例においては可動子が１対である場合が
示されているが、本発明装置においては可動子が２対以
上配置されていてもよい。第６図はこの様な本発明装置
の実施例を示す部分断面正面図であ）、第７図はその平
面図である。第６図及び第７図において、第１図友び第
２図におけると同様の部材には同一の符号が付されてい
る。

本実施例においては、平行に配置された２本のガイド部
材６のそれぞれに沿って１対の可動子２゜４が移動可能
となっておシ１．各対の一方の可動子２どうしは接続部
材３０により接続されておシ他方の可動子４どうしは接
続部材３２により接続されている。そして、連結部材１
０の一端は接続部材３０を介して可動子２に接続されて
おり、連結部材１２の一端は接続部材３２を介して可動
子４に接続されている。

〔発明の効果〕

以上の如き本発明装置によれば、次の様な効果が得られ
る。

（１）　　可動部分が少なく且つかなシの距離にわたっ
て光学系を２次元的に移動させることができる。

（２）可動部分の重量が比較的小さいため移動速度を高
めることができ、特に対をなす可動子が同一の向ぎに移
動する時には大きな加速度を得ることができ゛る。

（３）可動子はガイド部材にガイドされて移動せしめら
れるので、可動子が該ガイド部材の方向と垂直の方向に
フレることかなく光学系の移動の制御を正確に行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の部分断面正面口であシ、第２図は
その平面図である。 第３図及び第４図は本発明装置の動作状態における部分
断面正面図である。 第５図は本発明装置の正面図である。 第６図は本発明装置の部分断面正面図であシ、第７図は
その平面図である。 ２．４・・・可動子、６．８・・・ガイド部材、１０゜
１２・・・連結部材、１６．１７・・・レンズ、１８・
・・磁石、２２．２４・・・コイル。 代　理　人　弁理士　山　　下　　穣　　平第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも１対の可動子がそれらを結ぶ方向に沿
   って配設されたガイド部材に沿って駆動源により独立に
   移動可能な様に配設されており、各可動子にはそれぞれ
   ガイド部材の方向に対し斜めの方向に延びている連結部
   材の一端が接続されており、各連結部材の他端により光
   学系が支持されていることを特徴とする、光学系駆動装
   置。
2. （２）光学系が１対の連結部材の方向により決定される
   面内においてガイド部材の方向に垂直の方向に光軸を有
   する、特許請求の範囲第１項の光学系駆動装置。
3. （３）光学系が１対の連結部材の方向により決定される
   面に垂直の方向に光軸を有する、特許請求の範囲第１項
   の光学系駆動装置。