JPS62137732A - 光学系支持装置 - 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２次元的駆動が可能な様に支持するた
めの装置に関する。この様な光学系支持装置は、たとえ
ば光学的手段を用いて記録媒体に情報の記録・再生を行
なう光学的情報記録再生装置の対物レンズを支持するの
に好適に用いられる。

［従来の技術］ 光学的情報記録再生装置においては、対物レンズにより
レーザ光を集束せしめて情報トラック玉に微小スポット
を形成し該スポットにて情報トラックを走査することが
行なわれる。しかして、記録・再生を正確に行なうため
には該微小スポットを常に十分な合焦状態にて情報トラ
ックに正確に追従せしめることが必要である。そこで、
光学的情報記録再生装置においては記録媒体への合焦（
フォーカシング）状態と情報トラックに対する追従（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対物レンズを移動させて適
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る。この様なフォーカシング制
御及びトラッキング制御は、対物レンズを２次元的に移
動可能に支持して、該対物レンズに対し直接または間接
にフォーカシング制御用コイルとトラッキング制御用コ
イルとを固設しておき、更に該コイルをそれぞれ適宜の
定常磁界中におき、上記フォーカシング状態及びトラッ
キング状７ｇの検出信号に応じて上記各コイルへの通電
量を制御することにより行なわれる。

以上の様な光学的情報記録再生装置における対物レンズ
支持装置としては、従来、２組の平行板バネを互いに直
交する様に直列に接続してなるものが用いられている。

この装置においては、一方の組の平行板バネのたわみに
より対物レンズのフォーカシング方向の移動を行ない他
方の組の平行板バネのたわみにより対物レンズのトラッ
キング方向の移動を行なうのである。

しかしながら、この様な対物レンズ支持装置においては
、たとえば、フォーカシング制御のために一方のＭｌの
羽行板バネをたわませたときに他方の組の平行板バネに
も同一方向の応力が発生するために、不要な共振が発生
して正確な制御が困難になるという難点があった。また
、構造が複雑となり組ケコストも高くなるという難点が
あった。

そこで１以上の様な平行板バネによる対物レンズ支持装
置の難点を解消するために、近年、ｈ二いに平行な４本
の金属線を用いて対物レンズを支持する対物レンズ支持
装置が提案されている（特開昭５９−２２１８３９号公
報）、：５６図はこの方式による対物レンズ支持装置の
概略構成を示す斜視図である０図において、５２はＺ方
向に光軸を有する対物レンズであり、５４は該対物レン
ズの保持部材である。一方、５６は対物レンズを含む可
動部分を支持固定するための固定部材である。

５８は金属線からなる支持部材であり、これらは４本と
も同等の性状を有し、それぞれ一端部が保持部材５４に
固着されており他端部が固定部材５６に固着されている
。これら４本の金属線からなる支持部材５８は互いに平
行で且つ直方体の４つの稜線位置となる様に配置されて
いる。また、これら金属線からなる支持部材は適度の曲
げ弾性を有する。かくして、この対物レンズ支持装置に
おいては、保持部材５４はＺ方向（フォーカシング方向
）及びＸ方向（トラッキング方向）に適宜の範囲にわた
って往復運動することができる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、以上の第６図に示される様な対物レンズ
支持装置においては、Ｙ方向のまわりのねじりに対する
剛性が低く、従ってたとえば可動部分の重心とフォーカ
シング制御駆動時またはトラッキング制御駆動時に該可
動部分に対し駆動力の作用する作用点とがＺ方向及びＸ
方向に関し一致しない場合にはＹ軸のまわりのねじり振
動６０が発生しやすいという問題点がある。

第７図及び第８図はこの様なねじり振動の発生を説明す
るための模式図である。即ち、たとえば第７図において
金属線５８の先端（即ち対物レンズ保持部材５４との固
着端部）にＸ方向の力６２が作用したとすると、該全て
の金属線５８はその方向に容易に曲げられる。従って、
第８図に示される様に、２対の金属線５８の先端に６対
で逆向きの力が作用した場合には６対の金属線５８はそ
れぞれ矢印６４．６６の方向に容易に曲げられることに
なり、かくして該全屈＆ａ５８の先端に固着された剛体
である対物レンズ保持部材５４はＹ方向のまわりに矢印
６８の方向に容易に回転する。

そして、この回転に基づく金Ｆｉ：、線５８の曲げとし
て貯えられた弾性エネルギーにより対物レンズ保持部材
５４は矢印６８の方向と反対の方向に回転を始め、以下
これを繰返してねじり振動となるのである。

また、第６図に示される対物レンズ支持装置と類似の装
置が特開昭６０−１２１５４５号公報に開示されている
。この装置においては、４木の細長い支持部材により光
学系を支持するに際し該光学系の光軸方向から見た場合
にほぼ７字状となる様に支持部材を配列している。

しかして、この装置においてはフォーカシング方向の光
学系移動のみに支持部材の弾性変形を利用しており、ト
ラッキング方向の光学系移動には他の手段を用いている
ため全体的構成が比較的複雑である。

また、この様な配置の支持部こにおいて、仮にトラッキ
ング方向の光学系移動にも支持部材の弾性変形を利用し
ようとすると、対をなす支持部材の固定部材への固着位
置が同一位置であるので、上記第６図に示される支持装
置と同様にねじりに対する剛性が低くねじり振動が発生
しゃすい。

［問題点を解決するための手段Ｊ 本発明によれば、以にの如き従来技術の問題点を解決す
るものとして、光学系をＷいに略直交する２つの方向に
関し独立に移動回走な様に支持する光学系支持装置にお
いて、光学系を保持せる部材と、固定部材と、一端が該
光学系保持部材に固着され他端が該固定部材に固着され
且つ曲げ弾性を有する複数の棒状支持部材とを有し、該
支持部材は光学系の２つの移動方向のうちの１つの移動
方向と略直交する［１１１内に配置され且つ該１つの移
動方向から見て互いに両端の間にて交叉する様に配置さ
れた２木を組として該１つの移動方向に関し少なくとも
２１並列せしめられていることを特徴とする。光学系支
持装置が提供される。

［実施例］ 以下１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支持装置の一実施例を示す
分解斜視図であり、第２図はその組立状態における■−
■断面図である。尚、本実施例は光学的情報記録再土製
この対物レンズの支持に適用された例を示す。

第１図及び第２図において、２は装置本体側に固定され
ている基板であり、該基板はたとえば電磁軟鉄等の強磁
性体からなる。該基板２のほぼ中央には上下方向の光路
を確保するための貫通孔４が設けられている。基板２の
該貫通孔の周囲には上方へと突出せる円筒状部材６が固
設されている。また、基板２上には該円筒状部材の周囲
に２木の永久磁石８．１０が接着されており、該２本の
永久磁石上には１枚の平板状部材１２が接、２７固定さ
れている。該平板状部材の上記円筒状部材６に対応する
部分には該円筒状部材の外形よりもいくぶん大きめの円
形開口１４が形成されている。

尚、該円筒状部材６及び平板状部材１２は基板２と同様
な強磁性体からなり、これらはいづれも永久磁石ａ、ｉ
ｏによる磁気回路のヨークとして作用する。

基板２上にはまた直立平板状部材１６がビス止めされて
固定されており、該直立平板状部材の片面には２本の永
久磁石１８．２０が上下方向を向いて所定圧離隔て、ら
れて平行になる様に接着固定されている。

基板２上にはまた対物レンズ支持固定のための固定部材
２２がビス止めされて固定されている。

該固定部材の側面にはそれぞれＸ−Ｙ面に平行な面内に
存在する同等の４本のワイヤ２４ａ、２４ｂ、２６ａ、
２８ｂの一端が固着されている。

尚、該ワイヤはいづれもゴム、！ｊ４脂等により絶縁被
覆されている０図示される様に、ワイヤ２４ａと２４ｂ
とはＺ方向から見て交叉する様に配置されており丘つＺ
方向に関しわずかに異なる位置に存在する（即ち、上下
方向にわずかに隔てられている）、ワイヤ２４ａと２４
ｂとは同等であり、特に長さ及び曲げ弾性は実質上同一
である。また、ワイヤ２４ａと２４ｂとはＺ方向から見
て互いの「１１央にてほぼ直角に交叉して対称的に配置
されている。ワイヤ２６ａと２６ｂとの関係もワイヤ２
４ａと２４ｂとの関係と同様であり、更に該ワイヤ２６
ａ及び２６ｂはＺ方向から見−ｃ」二足ワイヤ２４ａ及
び２４ｂと同一の配置を有する。

−上記ワイヤ２４ａ、２４ｂ、２６ａ、２６ｂｃ７）他
端には対物レンズ保持部材２８が固着されており、かく
して該ワイヤは対物レンズ支持部材の役割を有する。該
保持部材にはＺ方向に光軸を有する対物レンズ３０が固
定保持されており、該対物レンズはちょうど上記基板２
の貫通孔４に対応してその上方に位置する。対物レンズ
保持部材２８の下部にはフォーカシング制御用の円筒状
コイル３２が固設されており、該コイルの下端部はちょ
うど上記基板２上にて円筒上部材６と平板状部材１２の
円形開口１４との間に位置することになる。また、対物
レンズ保持部材２８のＹ方向端面部にはトラッキング制
御用の偏平状コイル３４が固設されており、該コイルは
上記永久磁石１８゜２０と対向して位置することになる
。上記フォーカシング制御用コイル３２の２つの端子は
対物レンズ保持部材２８に取り付けられた端子板３６を
介してそれぞれワイヤ２４ｂ、２６ｂに電気的にＪ１ｉ
続されている。また、上記トラッキング制御用コイル３
４の２つの端子は対物レンズ保持部材２８に取り付けら
れた端子板３８を介してそれぞれワイヤ２４ａ、２６ａ
に電気的に接続されている。尚、上記固定部材２２側に
も端子板４０が取り付けられており、該端子板を介して
上記ワイヤ２４ｂ、２６ｂには不図示のフォーカシング
制御駆動回路の出力端子が接続されており、上記ワイヤ
２４ａ、２６ａには不図示のトラッキング制御駆動回路
の出力端子が接続されている。

また、対物レンズ保持−Ｌ段３６にはバランスウェイト
４２が付されており、該保持手段を含む１’ｌＦ動部分
の小心とフォーカシング及びトラッキング制御の際の駆
動力の作用点とか−・致する様に調節されている。

次に、以上の様な本実施例装この動作につき説明する。

上記の永久磁石８．ｌＯに基づ〈磁気回路において円筒
状部材６と平板状部材１２の開口部１４との間には水平
方向の磁界が存在し、該磁界中にフォーカシング制御用
コイル３２の一部が位置しているので、フォーカシング
制御駆動回路からワイヤ２４ｂ、２６ｂを介してコイル
３２に通電せしめることにより、上記磁界との電磁的相
互作用で該コイルには上下方向の力が作用せしめられ、
かくして対物レンズ保持部材２８は上下方向に所望の距
離だけ移動せしめられフォーカシング制御が行なわれる
。

このフォーカシング制御の際のワイヤ２４ａ。

２４ｂ、２６ａ、２６ｂの状態を第３図（ａ）。

（ｂ）に示す、第３図（＆）に示される様に、対物レン
ズ保持部材２８に対し矢印４４の方向の力が作用すると
、４本のワイヤは全てｘ−７面に平行な面内に存在する
ので、第３図（ｂ）に点線で示される様にＸ方向から見
た場合に全ワイヤが同様な曲がりを示し、かくして対物
レンズ保持部材２８は略矢印４４の方向（即ち、第１図
における上方）へと平行移動する。

一方、第１図に示される様に、上記永久磁石１８と２０
とはＹ方向に関し極性の向きが逆となる様に配置されて
おり、またこれら永久磁石はトラッキング制御用コイル
３４のａ線の２つの上下方向部分にそれぞれが対向して
配置されているので、トラッキング制御駆動回路からワ
イヤ２４ａ、２６ａを介してコイル３４に通電せしめる
ことにより、その巻線の２つの上下方向部分にそれぞれ
永久磁石１８．２０により生ぜしめられる磁界との電磁
的相互作用で該コイルにはＸ方向の力が作用せしめられ
、かくして対物レンズ保持部材２８は略Ｘ方向に水平に
所望の距離だけ移動せしめられトラッキング制御が行な
われる。

このトラッキング制御の際のワイヤ２４ａ、２４ｂ、２
８ａ、２６ｂの状態を第４図（ａ）、（ｂ）に示す、第
４図（ａ）に示される様に、対物レンズ保持部材２８に
対し矢印４５の方向の力が作用すると、ワイヤ２４ａの
先端には圧縮分力４６ａと曲げ分力４６ｂとが作用する
ことになり、ワイヤ２４ｂの先端には引張り分力４７ａ
と曲げ分力４７ｂとが作用することになる。しかして、
ワイヤは引張り力及び圧縮力に対しては変形することが
ないので、：５４図（ｂ）に点線で示される様に、Ｚ方
向から見た場合にワイヤは曲げ分力により交叉位置近傍
を中心として矢印５０の方向に回転する。尚、Ｚ方向か
ら見た場合に、ワイヤ２６ａはワイヤ２４ａと同一の位
置に存在し、ワイヤ２６ｂはワイヤ２４ｂと同一の位置
に存在し、これらはそれぞれワイヤ２４ａ、２４ｂと同
様の曲がりを示し、従って対物レンズ保持部材２８はＺ
方向のまわりでのみ矢印５０の方向に回転する。

尚、フォーカシング制御及びトラッキング制御において
、対物レンズ保持部材２８は厳密にはＺ方向及びＸ方向
にのみ移動するわけではないが、これら制御においては
対物レンズ保持部材２８の移動針はワイヤ２４ａ、２４
ｂ、２６ａ、２６ｂの長さに比べて微小であるので、実
質上それぞれＺ方向及びＸ方向に移動しているとみなす
ことができ、フォーカシング及びトラッキングの制御に
は不都合は生じない。

本実施例においてはＹ方向のまわりのねじり振動は殆ど
発生しない、即ち、第５図に示される様に、Ｙ方向のま
わりにねじり振動を発生させようとして、ワイヤ対？４
ａ、２４ｂとワイヤ対２６ａ、２６ｂとでＸｉ向に逆向
きの力を与えると。

ワイヤ対２４ａ、２４ｂに対してはＺ方向のまわりに矢
印４８の方向に曲げることになり、一方ワイヤ対２６ａ
、２６ｂに対してはＺ方向のまわりに矢印４９の方向（
即ち矢印４８の方向と逆）に曲げることになる。しかる
に、これら４木のワイヤは剛体である対物レンズ保持部
材２８に固着されているため現実にはこの様なワイヤの
曲がりは生じにくい、従って、本実施例装置においては
対物レンズ保持部材２８がＹ方向のまわりにねじり振動
することは殆どない。

以りの実施例においては、対をなすワイヤの交叉角はほ
ぼ直角であり、これにより特にねじりに対する剛性及び
２次元駆動の効率の双方とも良好に維持できる。しかし
ながら、本発明においては対をなすワイヤの交叉角は特
に限定されることはなく適宜設定可俺である。また１以
上の実施例においては、ワイヤの交叉位置互いのほぼ中
央であり、これより特にねじりに対する剛性及び２次元
駆動の効率の双方とも良好に維持できる。しかしながら
、本発明においてはワイヤの交叉位置は特に限定される
ことはなく、各ワイヤの両端からいくらか内側であれば
対物レンズ保持部材側または固定部材側に偏っていても
よい。

更に、以上の実施例においては交叉したワイヤ対を２対
用いているが、３対以上並列せしめてもよい。

［発明の効果１ 以上の様な本発明によれば、極めて簡単な構成にて、ね
じりに対する剛性が高められ且つ光学系の２次元方向の
移動を効率良く行なうことのできる光学系支持装置が得
られ、かくして光学系の２次元駆動を小さな駆動力にて
正確にＤＩ御することが石面となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光学系支持装置を示す分解君視図
であり、第２図はその組立状態における■−■断面図で
ある。 ：５３図（ａ）、（ｂ）は本発明による光学系支持装置
におけるフォーカシング制御の際のワイヤの状ｙ、１を
示す模式図である。 第４図（ａ）、（ｂ）は本発明による光学系支持装置に
おけるトラッキング制御の際のワイヤの状ｙ６を示す模
式図である。 第５図は本発明による光学系支持装置におけるねじりに
対する剛性を説明するための模式図である。 第６図は従来の対物レンズ支持装置の概略構成を示す斜
視図である。 第７図及び第８図は従来の対物レンズ支持装置における
ねじり振動の発生を説明するための模式％式％ ： ２８：対物レンズ保持部材 ３０：対物レンズ　　　３２　、３４　：コイル代理人
　　弁理士　　山　下　穣　モ 第２図 第３図 第４図 第５図 手続補正書 昭和６１年１１月２５日 特許庁長官　　黒　　１）　明　　雄　　殿１　事件の
表示 特願昭６０−２７５１８０号 ２　発明の名称 光学系支持装置 ３　補正をする者 ・バ件との関係　　特許出願人 名称　　（ｉｏｏ）　　キャノン株式会社４　代理人 住所　　東京都港区虎ノ門五丁目１３番１号虎ノ門４０
森ビル氏名　　（６５３８）弁理士　　山　下　穣　平
　、。 ５　補正の対象　　　　　　　　　　　　　　　　　１
−−−・二／′７＼ 七す　ｒ（、ν　〜 ６　補正の内容 （１）明細−２第７頁１０〜１１行口を「支持部材が変
形しに〈〈、トラッキング方向への移動に大きな駆動力
を必要とした。」と訂正する。 （２）同書第１１頁２行目の「円筒上」を「円筒状」と
訂正する。 （３）同Ｊ）第１６頁１１行目の「位置」を「位置は」
と訂正する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学系を互いに略直交する２つの方向に関し独立
   に移動可能な様に支持する光学系支持装置において、光
   学系を保持せる部材と、固定部材と、一端が該光学系保
   持部材に固着され他端が該固定部材に固着され且つ曲げ
   弾性を有する複数の棒状支持部材とを有し、該支持部材
   は光学系の２つの移動方向のうちの１つの移動方向と略
   直交する面内に配置され且つ該１つの移動方向から見て
   互いに両端の間にて交叉する様に配置された２本を組と
   して該１つの移動方向に関し少なくとも２組並列せしめ
   られていることを特徴とする、光学系支持装置。
2. （２）支持部材が導電性を有しており、且つ該支持部材
   が光学系保持部材に付設されている駆動用コイルに電気
   的に接続されている、特許請求の範囲第１項の光学系支
   持装置。