JPS61137232A - 光学系駆動装置 - Google Patents

光学系駆動装置

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JPS61137232A
JPS61137232A JP25735384A JP25735384A JPS61137232A JP S61137232 A JPS61137232 A JP S61137232A JP 25735384 A JP25735384 A JP 25735384A JP 25735384 A JP25735384 A JP 25735384A JP S61137232 A JPS61137232 A JP S61137232A
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JP
Japan
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optical system
optical
light
driving device
optical axis
Prior art date
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Pending
Application number
JP25735384A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeto Kanda
神田 重人
Hisatoshi Baba
久年 馬場
Mitsuhiro Hasegawa
光洋 長谷川
Yasuhito Mori
森 泰人
Masayuki Togawa
雅之 外川
Yasuaki Imai
康章 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Canon Electronics Inc
Original Assignee
Canon Inc
Canon Electronics Inc
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Publication date
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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
ジ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におけ
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けラセン状に微小パターン列
(情報トラック)?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、光反射率の変化せ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、言己憶媒体の
記録パ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り記録情報の再生が行カわれる。
以上の様な光学的情報の記録寸たけ再生のだめの対物光
学系を含むものとして光ヘッドが用いられる。
ととるで、光学的情報記録再生においては記録・ぐター
ンが微小であるため、光ヘラPによる記録媒体への光束
照射は十分力合焦状態が得られる様に行カわれることが
必要であり且つ再生時においては光ス前ットが情報トラ
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1、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カ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だめの磁石とを有
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
凸点数が多くなシ、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りコン・9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。
〔問題点を解決するだめの手段〕
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泪
って駆動源により独立に移動可能力様に配設されておジ
、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シ、各
連結部材の他端により光学系が支持されており、該光学
系には光検出手段が付設されていることを特徴とする、
光学系駆動製雪が提供される。
〔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
平面図であり、第2図はその■−■断面図である。本実
施例は光ヘラPの対物レンズ駆動に適用されたものであ
り、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。該ガイド部材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り、
各可動子2,4は外力が与えられればそれぞれXl−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によ多
接続されておシ他方の可動子4どうしは接続部材9によ
多接続されている。従って、2つの可動子2と接続部材
8とで1つの可動体が構成され、同様に2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8,9に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X、−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、−X2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X、−X2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、該コイル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によりX、−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プリッタ−34を透過直
進し、更に174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3B
が付設されている。該反射鏡38はその反射面がX、−
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、1/4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Y K Gりだ平行光
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。
ディスク26の位置Pにおいて反射された光束は対物レ
ンズ16によりY方向に進行する平行光束とされ、反射
鏡38によυX、−X!方向に偏向せしめられ、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、ビームスプリッタ−34により反射せしめら
れ、集光レンズ40及びシリンドリカルレンズ42f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
点収差法によりフォーカシングエラー信号を得ることが
できる。
第1図及び第2図において、50.51は光検出手段を
構成する1対の光検出器である。該光検用益50 、5
1はレンズ16の光軸Yに関しX、 −X2方向に対称
的と々る様に支持部材14に固設されている。光検出器
50 、51はトラッキングエラー信号を得るた−めの
ものである。即ち、記録媒体26の情報トラックが位置
PからX、−X。
方向にずれようとすると、位置Pからの反射光量分布の
Xl −X2方向に関する対称性が失われて検出器50
と51とで検出光量に差が生じ、これによりトラッキン
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
説明するだめの部分断面図である。
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ととにより、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により、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X、−X、方向)にのみ移動しフォーカシング方
向には移動し表い。
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ことにより、各コイル22.2
4は磁石18の磁界によりX、 −X2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
 (1、12の弾性力とつシあう位置捷でガイド部材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t、 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をかなりの
ストロークにわたってX、−X!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。
本実施例装置においては記録媒体26に近い位置にトラ
ッキングエラー信号を得るための光検出器50.51が
配置されているので、可動子2゜4の移動にかかわらず
常に誤差の少ないトラッキングエラー信号検出を行なう
ととができる。また、コイル22.24から比較的隔て
られた位置に光検出器50.51が配置されているため
に、光検出器50.51はコイル22.24に流れる電
流による雑音の影響を受けることが少ない。
捷た2本実施例装置においては、光源側からX、−X、
方向に溢って進行する光束を反射鏡38により対物レン
ズ16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。
この場合において、第4図の如きフォーカシング時の対
物レンズ16と反射鏡38との相対的位置変化に基づき
、該反射鏡38よりも光源側においてトラッキングエラ
ー信号検出を行なおうとすると、トラッキングエラー信
号に誤差を生ずることがあるが、本実施例装置によれば
トラッキングエラー信号にこの様々誤差を生ずることが
ない。
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、光偏向手段は2枚以上
の反射鏡の絹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。
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々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
もちろんであり、全光学系の少々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、反射鏡捷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υ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)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、本発明駆動装置はこの様な光学系駆動に限
定されることは々い。
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の方向により決定される而(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9に取付けられる平面
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。
また、本実施例装置においては、支持部材14にはレン
ズ17の光軸の周囲にて、Xl−X、方向にて対向する
位置に1対の光検出器52.53が配置されておシ、X
、−X、方向に垂直の方向にて対向する位置に1対の光
検出器54.55が配置されている。
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。
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。
尚、上記実施例においては、光学系に付設されている光
検出手段としてトラッキングエラー検出用のもののみが
例示されているが、本発明装置における該検出手段はフ
ォーカシングエラー検出用のものであってもよいし、更
にはこれら双方を付設してもよいし、更にはその他の秤
類の光検出手段であってもよい。
また、以上の説明から分る様に、本発明においていう「
光学系に光検出手段が付設されている」とは光検出手段
が直接光学系に付設されている場合のほか光学系支持部
材に付設されている場合をも含むのである。
〔発明の効果〕
以上の如き本発明装置によれば、次の様力効果が得られ
る。
(1)可動部分が少なく且つか々υの距離にわたって光
学系を2次元的に移動させるととができる。
(2)可動部分のitが比較的小さいため移動速度を高
めるととができ、特に対を外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
フレることが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)光学系に光検出手段が付設されているので、可動
子が移動しても常に該光学系に対して同一の状態にて光
検出を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
断面図である。 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 、2
4 :コイル、38:反射鏡、50 、51. 。 52 、53 、54 、55 :光検出手段。

Claims (6)

    【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、該光学系には光検出手段が付設
    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。
  5. (5)光検出手段が光学系の光軸と垂直の方向及び/ま
    たは該光軸の方向における被検出物の位置ズレを検出す
    るためのものである、特許請求の範囲第1項の光学系駆
    動装置。
  6. (6)可動子のうちの一方にガイド部材と平行の光束を
    光学系へと導くための光偏向手段が固設されている、特
    許請求の範囲第1項の光学系駆動装置。
JP25735384A 1984-12-07 1984-12-07 光学系駆動装置 Pending JPS61137232A (ja)

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