JPS61134936A - 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、特
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、たとえば光学的情軸
記録再生装置において記像媒体へ光学的に情報を記録し
たｂ記録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υ光路を変化させ所望の結偉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ＩＣオ
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
たレーザ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
くことにより、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ラセン状に微小ノ９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。

微小ノ々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・母ターンに対し一定の強さの光束を照射し該記録・
臂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り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ツクター
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
脱しそうく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だ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
しており、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か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
品点数が多くなり′、この結果大きさが大きくなシ且つ
コスト高となるという問題もある。

以上の様に比較的長い距離範囲にわたって２次元的に光
学系を高速で移動させることが困難であシコンパクト化
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おシ、上記可
動子のうちの一方にはガイド部材と平行の光束を上記光
学系へと導くための光偏向手段が固設されていることを
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
す平面図であ〕、第２図はその■−■断面図である。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
あシ、第２図においては光ヘッドの全光学系が概略的に
付記されている。

第１図及び第２図において、２，４は１対の可動子であ
り、本実施例においては２対の可動子２゜４が用いられ
ている。６対の可動子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円筒体である。

６対における各可動子２．４はＸ、−Ｘ、方向に一直線
状に延びて平行に配置された２本のガイド部材６により
それぞれ貫通されている。咳ガイド部材６は可動子２，
４の中空円筒形状と対応する形状の外形をなしておプ、
各可動子２，４は外力が与えられればそれぞれｘ、−Ｘ
、方向に沿って移動することができる。

但し、６対の一方の可動子２どうしは接続部材８により
接続されておυ他方の可動子４どうしは接続部材９によ
り接続されている。従って、２つの可動子２と接続部材
８とで１つ可動体が構成され、同様ＩＣ２つの可動子４
と接続部材９とで他の１つの可動体が構成される。

接続部材８．９ＶＣは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Ｘｔ−Ｘ、方向に対し斜めになる様に配
列されており、またこれら平行板バネ１０．１２の接続
部材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１４により光学系である対物レンズ
１６が固定支持されている。Ｙは対物レンズ１６の光軸
であり、Ｘ、−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
れておシ、２０はヨークである。ｔた、ガイド部材６は
磁性体で出来ており、磁路の一部を形成する。これらに
より、磁石１８とガイド部材６との間には、Ｘｓ　　−
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
が巻かれており、駿コイル２２．２４はそれぞれ独立に
外部の電源（図示せず）に接続されている・２６は光学
的情報記録媒体である光ディスクであシ、Ｙ方向と垂直
な面内において駆動モーター２８により駆動回転せしめ
られ、光軸Ｙと交わる位置Ｐにおいては情報トラックが
Ｘ、−Ｘ、方向と垂直の方向に走行する様に回転してい
る。

第２図において、３０は光源である半導体レーザーであ
り、該光源３０から発せられた発散光はコリメーターレ
ンズ３２によυＸ１−ｘ、方向に沿う方向に進行する平
行光束とされる。該平行光束のうち特定偏光面を有する
直線偏光のみが偏光ビームスグリツタ−３４を透過直進
し、更に１／４波長板３６により円偏光とされる。

一方、接続部材９には光偏向手段である平面反射鏡３８
が付設されている。該反射鏡３８はその反射面がｘｌ−
ｘ、方向及びＹ方向のいづれに対しても４５度の角度を
なす様に配置されている。

従って、１７４波長板３６を通過した平行光束は反射鏡
３８により反射せしめられて光軸ＹＫ沿った平行光束と
して対物レンズ１６に到達し、該対物レンズ１６により
集束せしめられ、ディスク２６の位置Ｐにおいて微小ス
ポットを形成する。

ｆ４スク２６の位置Ｐにおいて反射された光束は対物レ
ンズ１６によ、９Ｙ方向に進行する平行光束とされ、反
射鏡３８によりＸｌ　−Ｘ！Ｙ方向偏向せしめられ、１
／４波長板３６により該１／４波長板３６へ光源側から
入射せしめられる光束の偏光面とは直交する偏光面をも
つ光束とされ、ビームスグリツタ−３４により反射せし
められ、集光レン、ｅ４０及びシリンドリカルレンズ４
２を通過せしめられて、光検出器４４たとえば４分割光
検出器に入射せしめられる。かくして、光検出器４４に
より、記録媒体２６に記録された記録情報を得るととも
に、非点収差法によυフォーカシングエラー信号を得、
更にブツシュデル法によ勺トラッキングエラー信号を得
ることができる。

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図である。

第３図においては外部の電源にょシコイル２２゜２４に
同方向の直流電流を流すことにより、各コ（ｋ２２．２
４は磁石１８により発生せしめられた磁界との相互作用
の結果、Ｘ、−Ｘ、方向に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にガイドされ
て同一の向きに移動せしめられる。尚、各コイル２２．
２４の特性を適宜設定しておくことＫよシ、同一時間の
通電で４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ズ１６はトラッキング方向
（即ちＸｔ−Ｘ！Ｙ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よりコイル２２゜２４に
逆方向の直流電流を流すごとにより、各コイル２２．２
４は磁石１８の磁界によ’）Ｘｌ−Ｘｓ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１
０．１２の弾性力とつシあう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４つの可動子２，４の移動量を同一とすることができ
、かくして対物レンズ１６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。

かくして、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
定することにより、対物レンズ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どとがで
き、これにより光学的情報記録再生装置のトラッキング
制御及びフォーカシング制御を同時に行なうことができ
る。

また、本実施例装置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Ｘｔ−Ｘｔ力方向び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。

また、本実施例装置においては、光源側からＸ、−ｘ、
方向に沿って進行する光束を反射鏡３８によ〕対物レン
：ｅ１６へと偏向せしめているので、可動子２，４が移
動しても光源側からの平行光束は常に対物レンズ１６へ
と入射せしめられ、情報トラックへのランダムアクセス
の様な比較的長い距離の移動の際にも光源を移動させな
くてすむ。

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部材
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に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。

更に、以上の実施例においては光偏向手段として１枚の
平面反射鏡が使用されているが、本発明駆動装置におけ
る光偏向手段は２枚以上の反射鏡の組合せによるものや
プリズム等の２以上の反射面を有するもの、更には反射
以外の屈折その他の光偏向によるものであってもよい。

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
もちろんであり、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Ｘｔ　　−Ｘ、方向）に垂直の方向（即ちＹ方向）に
光軸を有する場合が示されておシ、これによりフォーカ
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１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
の実施例の部分断面図である。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ＩＪ決定される面（即ち、第５
図における紙面）に垂直の方向に光軸を有する。また、
本実施例においては、接続部材９１Ｃ取付けられる平面
反射鏡３９はレンズ１７の光軸上においてＸ、−Ｘ！方
向に沿って進行する光源側からの光束をレンズ１７へと
導く様に配置せしめられている。

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Ｏ 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、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２対用いられてい
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１対あるいは３対以上であってもよい。

〔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きに移動する
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。

（４）一方の可動子に光偏向手段が付設されているので
、可動子が移動した場合でも固定光源側からの光束を常
に光学系へと導く様にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の平面図であり、第２図はその■−
■断面図である。 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
断面図モある。 第５図は本発明装置の部分断面図である。 ２．４：可動子、６：ガイド部材、１０　、１２：連結
部材、１６．１７：レンズ、１８：磁石、２２．２４：
コイル、３８：反射鏡。 代理人　弁理士　　山　下　穣　平 第３図 第４図 第５図 ×

Claims (4)

【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
   学系が支持されており、上記可動子のうちの一方にはガ
   イド部材と平行の光束を上記光学系へと導くための光偏
   向手段が固設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。
4. （４）光偏向手段が平面反射鏡である、特許請求の範囲
   第１項の光学系駆動装置。