JPS6187230A - 対物レンズ駆動装置 - 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】 本発明はビデオディスク再生装置等に於いて対物レンズ
をトラッキング方向に動かす駆動装置に関するものであ
る。

ビデオディスクの再生装置等に於いては読み取り用の光
束をディスク面に正しく集束させるようにフォーカシン
グを行なうと共にディスク上のトラックに光束を追従さ
せるようにトラッキングを行なう必要がある。この場合
適当な方法でフォーカシング及σトラッキング用の信号
を得た後で、どのようにしてこれ等の信号に基いてレン
ズ系を駆動するかが１つの問題となる。従来多く提案さ
れたものはトラッキングのために読み取り用光束の光路
の途中にガルバノミラ−を置いて光束を傾けるようにし
ている。このためトラッキング動作に伴って対物レンズ
等の光学系の光軸に対して斜めに光束が通過することに
なるので、このような場合にも光束の集束が正しく行な
われるようにするためには球面収差ばかりでなく非点収
差等も取り除いておく必要があり光学系の設計が難しく
なる。したがって光学系が複雑となり特に対物レンズが
大型で重くなるとフォーカシングのために対物レンズを
駆動する制御系に良好な周波数特性、ダンピング特性を
もたせるのが難しく、駆動装置が大型となってしまう欠
点があった。

そこで光束を光学系の光軸に対して傾けることなく平行
に移動させてトラッキングを行なうようにする提案があ
る。このためには対物レンズを光軸に対して垂直な面内
で動かせるように構成すればよいが、フォーカシング用
の対物レンズの動き、すなわち光軸方向への動きも入れ
ると対物レンズを光軸に対して垂直な面内及び光軸方向
に駆動する構成が必要であることになる。特開昭５１−
６１７２６号公報にはこのような対物レンズ駆動装置に
関２する記載がある。第１図にその平面図（光軸方向か
ら見た図）、第２図に第１図Ａ−Ａ’方向から切った断
面図を示す。図中Ｘ方向はトラック方向、Ｙ方向はトラ
ックと垂直な方向であり、Ｙ方向へのずれはトラックか
ら外れるずれなのでトラッキングエラーであり、Ｘ方向
へのずれは読み出された信号の時間的なずれとなるので
タイムベースエラーと呼ぶことにする。対物レンズ１は
レンズ保持体２に取り付けられ、この保持体２は弾性部
材の枠３に取り付けられている。なお符号４で示すもの
は枠３に橋架された側板である。枠３は磁性材料より成
っており、枠３の外側に対向して配置した電磁石５又は
５′に電流をながすと、この磁力によって力を受ける。

枠３は支柱６，６′に固定されているので全体がこの力
によって移動することはないが図中に破線で示すように
たわみ、レンズ１はＹ方向に平行移動することになる。

なお枠３内の部分７にはシリコンゴム、シリコングリス
等を詰めてこれにダンパーの動きをさせている。

さらに所望によってはこれ等のＹ方向移動用の装置全体
を同様な構成をもつＸ方向移動用の駆動装置内に収めて
ドラッギングエラー補正と共にタイムベースエラーの補
正を行なうことができる。第１図に於いてはフォーカシ
ングのためにレンズを光軸方向すなわちＺ方向に動かす
ための構成については示されていない。しかし例えばレ
ンズ保持体２の中にこのための機構を組み込めばレンズ
１を７方向に動かして焦点調節を行なうことができるこ
とが上記公報中に記載されている。しかし第１図に示し
た構造のものは枠３の支柱６，６′に取り付けられた面
８，８′も図中に一点鎖線で示すようにたわみ得るため
にレンズ１のＹ方向への位置決めが確実に行なわれない
。そのためにトラッキング補正のためのＹ方向への動き
に伴って不所望なＸ方向への動きが生じたりしてタイム
ベースエラーの生じたり、あるいは外部の振動等によっ
てやはりＸ方向への動きが生じたりしてタイムベースエ
ラーが生じる欠点があった。支柱６゜６′の幅を広くす
れば枠８．８′の一点鎖線で示すようなたわみは無くす
ことかできるが、このようにすると枠の所望の方向、す
なわちＹ方向への変形が制限されてしまうことになる。

なぜなら支柱６．６′は枠３のＹ方向へのレンズ１の移
動に伴なって変形する面９．９′の両端に設置ノられて
いるためである。

又フォーカシングのために７方向への動きを行なわせる
駆動装置をレンズ保持体２内に収めるとトラッキングを
行なう可動部の質量が大きくなり、良好な制御を行なう
ためには装置全体が大型となってしまう欠点があった。

すなわちフォーカシングのための動きはトラッキングの
ための動きよりも一桁位その振幅を大きくする必要があ
るので、そのための駆動装置はどうしても大型となり、
これを動かしてトラッキングを行なわせるように構成す
ることは不合理である。

また、従来の対物レンズ駆動装置においては、対物レン
ズをトラッキング方向に駆動する力を発生させるために
電磁石を設（プているが、電磁石は構成が複雑で大型に
なるとともに重量も重くなる欠点がある。

本発明の目的は装置全体を小型、軽ヱとすることができ
る対物レンズ駆動装置を提供することにある。

本発明は記録媒体上に記録された情報を光学的に読み取
るための対物レンズを、レンズ光軸と垂直なトラッキン
グ方向に駆動する圧電素子を設けたことを特徴とするも
のである。

以下図面につき本発明の詳細な説明する。

第３図〜第５図は本発明によるフォーカシング及びトラ
ッキング用のレンズ駆動装置の一実施例を示すものであ
り、第３図は光軸に垂直な面に治って切って示ツ断面図
である。又第４図および第５図は第３図のＢ−Ｂ’およ
びｃ、−ｃ’　に沿って切った断面図である。対物レン
ズ２１は円筒形の保持筒２２に取り付けられている。保
持筒２２は２枚の板ばね２３．２４によってコイルボビ
ン２５に連結されている。この２枚のトラッキング用板
ばね２３．２４は第３図紙面に垂直な方向すなわち光軸
方向には曲がらないのでこの方向の動き、すわわらフォ
ーカシングに関してはレンズ２１とコイルボビン２５と
は一体的に動く。コイルボビン２５にはコイル２６が巻
かれていて、このボビン２５を内側と外側からはさんで
磁石２７が配置されている。磁石２７の内筒部分２８に
は上記板ばね２３．２４が貫通する為の孔２９゜３０が
開けられていてコイルボビン２５とレンズ保持筒２２と
が光軸方向に自由に動けるようになっていて、ざらにコ
イルボビン２５は上記磁石２７を支持する枠３１にらぼ
ん形のフォーカシング用板ばね３２によって保持されて
いる。したがってコイル２６に電流を流すとボビン２５
、レンズ保持筒２２は一体に光軸方向に動き、コイル２
６に流す電流によってこの動きを制御することができる
。このような構成によってフォーカシングを行なうこと
ができる。次にトラッキングに関する機構を説明する。

トラッキング用板ばね２３および２４の表面には圧電素
子４１および４１′が取り付けられている。これらの圧
電素子に電圧を印加すると板ばね２３．２４が弯曲し、
これに伴ってレンズ保持筒２２が光軸と垂直な方向、Ｂ
−８’方向に動く。そこで圧電素子４ｉ、　４１’　に
印加する電圧を制御すればトラ、ツキング制御を行なう
ことができる。もちろんこれ等のトラッキング及びフォ
ーカシングの制御は何らかの方法により検出したトラッ
キグエラー及びフォーカシングエラー信号に基いて行う
ようにする。

以上のような構成によれば２枚の板ばね２３．２４によ
って支えられたレンズは光軸に垂直な面内ではトラッキ
ング方向（Ｙ方向）にのみ動くことができ、これ以外の
方向例えばＸ方向には動かないので好適なトラッキング
補正を行なうことができる。又トラッキングに伴なって
光軸が傾くこともない。

本発明の他の実施例としてトラッキング用の板ばね（第
３図符号２３．２４）に貼り付けた圧電素子４１、４１
’　により板ばねの変形、したがってレンズの移動量を
検出して制御系にフィードバックをかけることにより良
好なトラッキング制御を行なうようにすることもできる
。

次にトラッキング信号を得る方法の一例を述べる。第６
図はこれを示すものでレンズ及びレンズ保持部材４２を
トラッキング方向に移動自在に支える板ばね４３．４４
（第３図板ばね２３．２４）に貼り付けた圧電素子４５
に一定の振幅、振動数をもった信号を加えてレンズ４２
をトラッキング方向に微小振動させる。すると光源４６
から出てディスク面４７で反射し、偏光プリズム４８等
の光学系を通って受光器４９によって読み出される情報
は上記振動数によって変調されたものとなる。第７図（
ａ）は正常なトラッキングが行なわれている時の受光器
４９によって読み出される情報の変調の様子を示し、上
記微小振動はトラックを中心として行なわれるので変調
の振幅及び周期はほぼ一定となる。第７図（ｂ）に示す
ようにトラッキングがずれてくると変調用の振幅が変化
すると共にその周期も変化してくるのでこれ等の情報か
らトラッキングエラーを示す信号をとり出すことができ
る。

第３図に示した実施例においてはトラッキング用板ばね
２枚は互いに光軸に関して対称な位置に置かれ、又フォ
ーカシング用板ばねも光軸に関して対称である。このた
めにフォーカシング用の可動部から成る光軸方向の振動
系の上にこれと直角方向のトラッキング用可動部から成
る振動系が載っている構造にもかかわらず、不所望な振
動が起こりにくい。

本発明は上述した実施例にのみ限られるものではなく、
たとえばフォーカシング用の板ばねはらせん形のものと
は限らず単なる方形の板ばねでもよい。

更にまた、上述した実施例においてフォーカシング用の
板ばねとコイルボビンとを相対的に回動できるようにし
てフォーカシングに伴ってコイルボビンが光軸を中心に
微小回動するのを防ぐように構成することもできるし、
又フォーカシング用板ばねの形状をフォーカシング動作
に伴ってコイルボビンを回動さぼないような適当なもの
とすることができる。又トラッキング用の板ばねをレン
ズ保持部材に取り付ける点は実施例のようにレンズのト
ラッキング方向の直径の両端、又はその延長上とは限ら
ず第８図に示すようにレンズ保持体７１に板ばね７２．
７３を取り付けてもよい。又板ばねに圧電素子をとりつ
けて駆動源としたり板ばねの変位量検出に用いる場合、
圧電素子は板ばねの片面に貼り付けるものとは限らず両
面にとり付けてもよい。

本発明によればトラッキングに関する可動部はほとんど
レンズのみであり軽量なためトラッキング用の装置は小
型とすることができる。又トラッキングは微小の振幅で
行なえばよいのでトラッキング用の駆動装置は軽量とな
り、これを動かすフＡ−カシング用の駆動装置にかかる
負荷も軽くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の対物レンズ駆！ｖＩ装置の一例を示す平
面図、 第２図は同じ〈従来の駆動装置の断面図、第３図は本発
明によるレンズ駆動装置の一実施例の構成を光軸に垂直
な面で切って示す断面図、第４図は第３図８−Ｂ’　に
沿って切って示す断面図、 第５図は第３図ｃ−ｃ’　に沿って切って示す断面図、 第６図はトラッキング信号を取り出す方法の一例を示す
線図、 第７図は第６図の構成により得られたトラッキング信号
の例を示す線図、 第８図はレンズ保持体にとりつけるトラッキング用板ば
ねの他の例を示す線図である。 ２１・・・対物レンズ　　　　２２・・・レンズ保持筒
２３、２４・・・トラッキング用板ばね２５・・・コイ
ルボビン　　　２６・・・コイル２７・・・磁石 ３２・・・フォーカシング用板ばね ４１、４１’・・・圧電素子 ４３、４４・・・トラッキング用板ばね４５・・・圧電
素子　　　　　４９・・・受光器５１、５２・・・トラ
ッキング用板ばね５３・・・コイルボビン ５４、５５・・・フォーカシング用板ばね５１・・・レ
ンズ保持筒 ７２、７３・・・トラッキング用板ばね第３図 第４図 第５図 第６図 第７ （Ａ） 贅だ語出力 開開 第８ 図 受ｙｆ、ｇ！記力 Ｂ）間 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、記録媒体上に記録された情報を光学的に読み取るた
   めの対物レンズを、レンズ光軸と垂直なトラッキング方
   向に駆動する圧電素子を設けたことを特徴とする対物レ
   ンズ駆動装置。