JPS61139941A - 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７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しいては、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々ターン
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
録パターンに対し一定の強さの光束を照射し該記録ノ々
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へ、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ノ４ター
ンが微小であるため、光へ、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
必要でアシ且つ再生時においては光ス−，トが情報トラ
、りに十分に追従することが必要である。そこで、光へ
、ドにおいては記録媒体への７オーカンング状態とトラ
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７オ一カシン
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亡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へ、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、この結果大きさが犬きくなシ且つコ
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ノ４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それら
を結ぶ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デリズム
が保持されており他方には平面反射鏡が保持されており
、該プリズム及び平面反射鏡は上記対の可動子を結ぶ方
向と平行の光束を協同して上記光学系へと導く様に配置
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
概略側面図である。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図において、２Ｊ４は１対の可動子で１）、６．８
はそれぞれ可動子２，４に付設された車輪である。可動
子２，４はそれぞれ独立にそれらを結ぶ方向（即ちＸｌ
−Ｘ２方向）に移動可能であ夛、１０はその移動をガイ
ドするためのガイド部材であるレールである。即ち、該
レール１０上に車輪６，８が載ってお夛、従って各可動
子２，４は外力が与えられればそれぞれ独立にｘｔ　−
Ｘ２方向に沿って移動することができる。

各可動子２，４にはそれぞれ連結部材１２゜１３．１４
．１５の一端が接続されている。この接続は図における
紙面に垂直の方向を軸に回動自在な様なヒンジにより行
なわれている。これら連結部材１２，１３．１４．１５
はＸｌ−Ｘ鵞方向に対し斜めになる様に配置されており
、またこれら連結部材１２，１３．１４．１５の可動子
接続端部と反対側の端部には光学系支持部材１６が接続
されている。この接続も図における紙面に垂直の方向を
軸に回動自在な様なヒンジによ〕行なわれている。また
、連結部材１２，１３，１４゜１５は同一の長さを有し
、且つ可動子２、連結部材１２．１３及び支持部材１６
で平行四辺形リンクが構成され、同様に可動子４、連結
部材１４゜１５及び支持部材１６で平行四辺形リンクが
構成される。支持部材１６により光学系である対物し、
：／、ｌ”１８が固定支持さ１″′Ｃ“６・７１対物″
′ｊ１８の光軸であり、Ｘ、−Ｘ、方向に垂直である。

各可動子２．４は図示されていない駆動源により独立に
ＸＩ　−Ｘ１方向に移動可動である。

２０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２２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ｘｌ−ｘ、方向と垂直の方向に走行する様に
回軸している。

２４は光源である半導体レーデ−であシ、該光源２４か
ら発せられた発散光はコリメーターレンズ２６により平
行光束とされる。該平行光束はビームスプリ、ター２８
によりＸ５−Ｘ雪方向に進行する平行光束とされる。

一方、可動子２，４にはそれぞれ光偏向手段であるプリ
ズム３０及び平面反射鏡３２が付設されている。そして
、ビームスグリ、ター２８からの平行光束はプリズム３
０により偏向せしめられて反射鏡３２へと到達し、該反
射鏡３２により反射せしめられて光軸Ｙに沿った平行光
束として対物レンズ１８に到達し、該対物ンンズ１８に
より集束せしめられ、ディスク２０の位置Ｐにおいて微
小ス−，トを形成する。第１図に示されている様に、本
実施例装置においては光源側からプリズム３０に入射す
る光束の方向とその偏向光束の方向とのなす角が３０度
であり、また該偏向光束が反射鏡３２に入射する方向と
その反射光束の方向とのなす角が６０度である。

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１８によりＹ方向に進行する平行光束とされ、反射
＠３２により反射せしめられプリズム３０により偏向せ
しめられた後にビームスグリ、ター２８を通過して集光
レンズ３４により集光せしめられて光検出器３６たとえ
ばＹ方向に２分割された２分割光検出器に入射せしめら
れる。

かくして、光検出器３６により、記録媒体２０に記録さ
れた記録情報を得るとともに、７″ツシープル法により
トラ、キンダエラー信号を得ることができる。

本実施例装置においては、可動子駆動源により可動子２
，４をＸＩ−ｘｔ力方向沿って同一の向きに同一の距離
だけ移動させることにより、対物レンズ１８はトラッキ
ング方向（即ち、Ｘｌ−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。

また、本実施例装置においては、可動子駆動源により可
動子２，４をＸｌ−ｘ、方向に沿って逆向きに同一の距
離だけ移動させることにより、対物レンズ１８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。第２図はこの際の可動子２，４及び光学系１８の
近傍の状態を示す概略部分側面図である。

かくして、本実施例装置によれば、各可動子２゜４のＸ
ｉ　　−ｘｍ方向に沿っての移動距離を適宜設定するこ
とにより、対物レンズ１８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、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１８をかなシのスト
ロークにわたってＸＩ−Ｘ！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、り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ｘｔ−Ｘ２
方向に沿って進行する光束を反射鏡３０．３２により対
物レンズ１８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１
８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。

更に、本実施例装置においては、対物レンズ１８の光軸
Ｙは２つの可動子２，４の間隔によらず常にそれらの中
央に位置し、またプリズム３０及び反射鏡３２は上記の
様な特定の配置を有するため、可動子２，４の間の距離
が変化する場合においても光源側からプリズム３０に入
射する平行光束はプリズム３０により偏向せしめられ反
射鏡３２により反射せしめられた後に常に同一の光路に
て対物レンズ１８に入射する。従って、記録媒体２０か
らの反射光束も常に同一の光路にて反射鏡３２に入射し
、反射鏡３２により反射せしめられプリズム３０により
偏向せしめられた後に常に同一の光路にてビームスグリ
ツタ−２８に向かうことになる。即ち、光源２４から対
物レンズ１８に至る光路はプリズム３０と反射鏡３２と
の間においてのみ第２図でＡ、Ｈに示される様に変化す
るが他の部分においては不変に維持することができ、か
くして光検出器３６によるトラッキングエラー検出信号
には誤差が発生することはなく、更にレンズ１８として
必要最小限の口径のものを使用することができる。

尚、以上の実施例においては可動子２，４の移動のため
の駆動源に関し特に説明されていないが、本発明装置に
おける可動子の駆動源としては電磁的手段、静電的手段
、圧電的手段、機械的手段またはそれらを組合せた適宜
の駆動力発生手段を用いることができる。

また、以上の実施例においては可動子２，４は車輪６，
８を介してガイド部材であるレール１０上を移動するこ
とができるのであるが、本発明装置においては可動子は
ガイド部材に対し摺動することにより移動可能であって
もよい。

また、以上の実施例においては連結部材とじて平行四辺
形リンクを構成するものが例示されているが、本発明装
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
もちろんでアシ、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、以上の実施例は光へ、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、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。この場合には、６対の可動子
は平行に移動し、６対の可動子のうちの一方どうしを連
結し且つ他方どうしを連結しておき、これら連結された
２つの可動子群に対し連結部材を接続する。

〔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９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）可動子の一方にグリズムが保持されておプ他方に
平面反射鏡が保持されているので、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図は本発明装置の側面図であり、第２図はその動作
状態における部分側面図である。 ２．４：可動子、６，８：車輪、１０ニガイド部材、１
２，１３，１４，１５：連結部材、１８：し／ズ、３０
：ｆリズム、３２：反射鏡。

Claims (5)

【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それらを結ぶ方向に対し斜めの
   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プリズムが保持されており他方に
   は平面反射鏡が保持されており、該プリズム及び平面反
   射鏡は上記対の可動子を結ぶ方向と平行の光束を協同し
   て上記光学系へと導く様に配置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１対の可動子を結ぶ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）可動子の移動をガイドするためのガイド部材が設
   けられている、特許請求の範囲第１項の光学系駆動装置
   。
4. （４）対の可動子を結ぶ方向の光束がプリズムにより偏
   向せしめられ、該偏向光束が反射鏡により反射せしめら
   れて光学系へと導かれる様になっており、上記プリズム
   に関する入射光束と偏向光束とのなす第１の角と、上記
   反射鏡に関する入射光束と反射光束とのなす第２の角と
   の和が９０度である、特許請求の範囲第１項の光学系駆
   動装置。
5. （５）第１の角が３０度で第２の角が６０度である、特
   許請求の範囲第４項の光学系駆動装置。