JPS6214891B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、円盤状デイスク形状をなす記録媒体
に高密度なデジタル信号を記録させた情報トラツ
クに光スポツトを投影させて光学的に情報を読み
とる方式の再生装置において、情報トラツクの信
号に対して光スポツトの位置を正確に補正制御す
るために、対物レンズの位置をデイスク面に対し
て相対的に制御する対物レンズ駆動装置に関する
ものである。

より詳しくは、たとえばデイスクの回転中心に
対する情報トラツクの偏心量、すなわちデイスク
の径方向の相対的位置ズレを補正するトラツキン
グ制御と、デイスク自体のソリ、及びデイスクの
回転運動に伴い相対的に発生するデイスク面の振
れに対して対物レンズと情報トラツク位置との距
離を制御するフオーカス制御と、さらにはビデオ
デイスクの再生時に必要となる時間補正すなわち
ジツター制御とを行なうものである。

一般にこの種の光方式情報読取り装置は、ビデ
オ信号を記録したビデオデイスク、及び符号化さ
れたオーデイオ信号を記録したデイジタルオーデ
イオデスクに採用されるとともに、その他コンピ
ユータ関係等の高密度情報記録再生装置に応用さ
れている。

これは、符号化されたビデオ信号や音声信号や
種々の情報を、デイスク上に情報トラツクとして
記録しておき、このデイスクを高速に回転させな
がら、レーザー光線などの光源より放射された光
をデイスク上の情報トラツクに集束させ、デイス
ク面よりの反射光を読み取ることにより、記録さ
れた元の情報を再生するものである。

この光方式情報読取り装置は、情報の記録密度
をきわめて高密度にすることができ、従来のアナ
ログ方式に比べて高密度で、高精度で、高性能な
記録ができるという特長を有する。

反面、情報トラツクの幅、及びピツチがきわめ
て小さいため、この高密度な情報を忠実に再生す
るためには、読み取りのための光スポツトの集束
径もきわめて小さいものにしなければならず、し
たがつてデイスクの情報トラツクに対して、光ス
ポツトを正確に追従させるためには、対物レンズ
を正確に駆動してデイスクとの相対的な位置ズレ
が生じないように制御しなければならないという
問題がある。

この問題を解決するために従来から、デイスク
面からの反射光を電気的に検出し、読み取り光ス
ポツト位置を情報トラツク位置に合致させるよう
制御することが行われている。

その一例として、レーザー光源と対物レンズと
の間にある光路に回動可能なミラーを置き、トラ
ツキング誤差信号の情報をもとにして、このミラ
ーを回動させて制御する方法がある。しかし、こ
の方法では対物レンズ内の光軸に常にある傾斜角
が発生し、高精度な再生が認めない欠点がある。

また、他の例として、対物レンズまたはその保
持枠を板バネよりなる弾性支持部材により支持
し、トラツキング誤差信号に従つて対物レンズを
デイスク面に対して平行に変位させてトラツキン
グ制御を行ない、さらにこれら弾性支持部材、対
物レンズ、及びトラツキング制御用の駆動装置を
有する装置全体を別の弾性支持部材で支持し、こ
れをフオーカス制御用の駆動装置（例えばスピー
カに一般的に用いられているボイスコイルと等価
なもの）を用いてデイスク面に垂直な方向に対物
レンズを駆動し、フオーカスを制御する方法が提
案されている。ところがこの方法は、トラツキン
グ制御とフオーカス制御がそれぞれ別個の電磁装
置によつて行なわれるから、構成が複雑になり、
重量も大きくなつて高い周波数での応答が悪くな
るという問題がある。しかも対物レンズにトラツ
キング制御用の弾性部材を設け、この弾性部材を
含めてフオーカス方向に駆動するため、前記弾性
部材がトラツキング方向に傾斜している状態でレ
ンズと弾性部材をフオーカス方向に駆動すると、
弾性部材の弾性作用によつてレンズのフオーカス
方向への移動に時間的なずれが生じ、正確なフオ
ーカス制御ができないという致命的な問題があ
る。

本発明は、これらりの欠点を除去し、トラツキ
ング方向及びフオーカス方向に対して対物レンズ
をより正確に制御することができ、さらにトラツ
キング方向とフオーカス方向のいずれに対しても
90度の方向、即ち情報トラツクの接続方向に対し
ても、例えば、ビデオデイスクの再生に必要とな
る時間補正、すなわちジツター制御を行なうこと
ができ、いずれの方向に対しても動作の直線性
（リニアリテイー）が良く、構造が簡単で、かつ
軽量な対物レンズ駆動装置を提供するものであ
る。

以下、本発明の詳細を図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の対物レンズを駆動させる駆動
力を得るための原理図を示すものである。一定の
空間を置いて同軸上に配置された２つの永久磁石
１と２は、第１図に示す通り同軸上に互に逆方向
に着磁されており、２つの同一極が対向されてい
る。従つて対向する２つの永久磁石１と２の間の
空間には共通磁界が発生する。第１図に示すＴ
軸、Ｆ軸、Ｚ軸の３つの軸は互いに直角をなして
おり、ここではＺ軸を２つの永久磁石１，２の着
磁方向としている。前記３つの軸の交点は、２つ
の永久磁石１，２の対向する空間の中点にあるも
のとする。この空間内にコイル巻枠３がＴ，Ｆ，
Ｚの各方向の任意な方向に移動可能に支持（支持
構造は第１図には図示していない）されており、
このコイル巻枠３の外周部において、Ｆ―Ｚ面内
に平行に第１コイル４、Ｚ―Ｔ面内に平行に第２
コイル５、Ｔ―Ｆ面内に第３コイル６が巻装され
ている。なお各コイルは四角形状をなすものとす
る。

今、第１図に示す第１コイル４の矢印方向に電
流が流れると、第１コイル４と永久磁石１，２の
間の電磁作用により、Ｔ軸の矢印方向にコイル巻
枠３が移動する。同様に第２コイル５に矢印方向
の電流を流すと、Ｆ軸の矢印方向にコイル巻枠３
が移動し、第３コイル６に矢印方向の電流を流す
と、Ｚ軸の矢印方向にコイル巻枠３が移動する。
もちろん、電流を流す方向を逆にすれば、コイル
巻枠３の移動方向も逆になる。即ち、一つの共通
磁界内において互いに直角をなす方向に巻装され
た３つのコイルにそれぞれ電流を供給すると、コ
イル巻枠３は駆動力を受け、決められた方向に移
動することになる。

次に本発明の具体例を示す。本発明の第１の実
施例を第２図〜第５図に示す。

この第１の実施例は、対物レンズをトラツキン
グ方向とフオーカス方向の２方向に制御するため
の対物レンズ駆動装置を示すものである。対物レ
ンズ７はコイル巻枠を兼ねた保持体８に固着され
ており、この保持体８は対物レンズ７からの光路
が通過するべき穴部８ａを有している。保持体８
の外周部にはフオーカス方向（Ｆ方向）に平行に
トラツキング制御コイル９が、またトラツキング
方向（Ｔ方向）に平行にフオーカス制御コイル１
０がそれぞれ四角形状に巻装されている。そして
保持体８の上下の両側部には、トラツキング方向
とフオーカス方向の移動を規制する金属等の導電
性の板バネ１１，１２，１３，１４の一端部が固
着されており、各板バネ１１，１２，１３，１４
の他端は支持体１５に固定されている。この支持
体１５は基台１６に固着されている。これにより
対物レンズ７はＴ方向及びＦ方向の任意な方向に
移動可能に支持されることになる。

一方、制御コイル９，１０を巻装した保持体８
の前後方向、即ちＦ―Ｔ面に直角な方向に、保持
体８に対して一定のエヤーギヤツプが形成される
ように永久磁石１７と１８を基台１６に固定す
る。これらの永久磁石１７，１８の着磁方向は第
２図、第３図の通り同軸上で逆方向である。

ここで板バネ１１，１２，１３，１４の動作の
説細をのべる。

第４図は上記実施例の上面図、第５図は同側面
図である。前述のように、互いに独立した板バネ
１１，１２，１３，１４の一端は保持体８に、他
端は支持体１５に固定されているが、これらの板
バネ１１，１２，１３，１４は、第３図〜第５図
に示すように中央部に形成された短冊状の第１の
面１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの長手方向の
両端に、第１の面１１ａ〜１４ａと直角をなす第
２の面１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂを有す
る。そして、第１の面１１ａ〜１４ａの両端部近
傍および第２の面１１ｂ〜１４ｂの第１の面１１
ａ〜１４ａに近い部分にそれぞれ透孔１１ｃ〜１
４ｃを設けてこの部分を弱くし、この部分を中心
に屈曲可能に構成している。

このようにすれば、第４図において、今、Ｔ方
向の駆動力を受けた場合、それぞれの屈曲部（第
１の面１１ａ〜１４ａの両端部付近の屈曲部で第
４図に矢印で示す部分）を支点として、対物レン
ズ８は支持体１５に対し平行にＴ方向に移動す
る。また第５図において、今、Ｆ方向の駆動力を
受けた場合、それぞれの屈曲部（第２の面１１ｂ
〜１４ｂの第１の面１１ａ〜１４ａに近い部分の
屈曲部で第５図に矢印で示す部分）を支点とし
て、対物レンズ８は支持体１５に対し平行にＦ方
向に平行移動する。

したがつてこのような板バネ１１〜１４を使用
すると、互いに平行関係を保ちつつ、トラツキン
グ方向とフオーカス方向に対して対物レンズ８を
光軸に傾斜角度を与えることなく移動させること
ができる。

このように上記実施例によれば、１つの共通磁
界中に対物レンズに一体化された２つの独立した
コイルを配置し、これらのコイルに電流を印加す
ることにより対物レンズを直接的に駆動すること
ができる。したがつて従来のフオーカス制御をト
ラツキング支持バネを介して制御するもののよう
に、トラツキング支持バネが傾斜している場合に
フオーカス制御信号に対して位相的なズレが発生
するという問題が皆無となる。また制御用に２つ
の独立したコイルを設けるのみでヨーク系が何ら
存在しないため、動作の直線性（リニアリテイ
ー）が良く、永久磁石とコイル寸法を適当に設定
すれば、必要な可動範囲もきわめて広くとること
ができる。また構造が軽量でかつ、きわめて簡易
であるため、応答速度、周波数特性、位相特性、
駆動能率等の緒特性が大きく改善される。

ところで、この実施例は可動コイル型の対物レ
ンズ駆動装置であるので、各コイル９，１０に制
御電流を供給するリード線が必要であるが、この
実施例ではリード線の異常共振を防止するために
前記４個の板バネ１１，１２，１３，１４をリー
ド線に共用している。即ち第２図に示すように、
板バネ１１，１２，１３，１４の一端に各コイル
９，１０の端部を結線し、他端に制御電流を印加
するリード線２４を結線し、板バネ１１，１２，
１３，１４をリード線の一端として利用してい
る。

このようにすれば、可動コイル型でありなが
ら、板バネを制御電流印加用リード線にも兼用す
ることができるため、リード線の共振異常も皆無
となる。

次に本発明の第２実施例を第６図、第７図とと
もに説明する。

この第２実施例はビデオデイスクに利用する際
のジツター方向の制御を追加したもので、第２図
〜第５図に示した第１の実施例と同一機能の部分
には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施
例と異なる部分を中心に説明する。

対物レンズ７を有する保持体８に、第１の実施
例と同様にトラツキング制御コイル９とフオーカ
ス制御コイル１０が巻装されており、さらに、Ｆ
―Ｔ面内に平行にジツター制御コイル１９が巻装
されている。そして、板バネ１１，１２，１３，
１４の一端を保持体８に固着し、それらの他端を
軽量かつ剛性を有する中間支持体２０の上下方向
に互いに平行に固着している。この中間支持体２
０の前後方向、即ち、Ｆ―Ｔ面に平行な２面に対
して平行バネ２１，２２の一端を固着し、それら
の他端は支持体２３に固着している。なおこの支
持体２３は基台１６に固着されている。

このようにすれば、対物レンズ７は、第７図の
Ｆ，Ｔ，Ｚの互いに直角をなす３方向に対し、光
軸が傾斜することなく任意な方向に動き得る様に
支持される。そして第１の実施例と同様にして、
永久磁石１７，１８間の一つの共通磁界内におい
て、これらの独立した３つのコイル９，１０，１
９に補正信号電流を印加することにより、トラツ
キング、フオーカス、ジツターの各方向の補正が
可能になる。

この第２実施例によれば、第１の実施例と同様
に構造が簡単で、しかも軽量な支持構造をもとに
しているから応答速度、周波数特性、位相特性及
びリニアリテイー等の諸性能が改善され、対物レ
ンズを弾性支持体の影響を受けることなくトラツ
キング、、フオーカス、ジツターの３方向に直接
的に駆動することができる。

なお、上記実施例では板バネ１１，１２，１
３，１４を導電性の材料で構成し、これをリード
線として用いるようにしたが、必ずしも導電性材
料で構成する必要はなく、たとえば樹脂のような
非導電性の可撓性材料で構成してもよい。また板
バネ１１，１２，１３，１４をリード線として用
いない場合には、各板バネ１１，１２，１３，１
４を別々に形成する必要はなく、たとえば枠状に
形成した板バネの対向する２辺を互いに平行な一
対の板バネとして用いてもよい。また、板バネ１
１〜１４に屈曲部を構成する際に、必ずしも透孔
１１ｃ〜１４ｃを設ける必要はなく、たとえばＶ
字状の切込みを入れるようにしてもよい。さら
に、上記実施例では可動コイル型の対物レンズ駆
動装置について述べたが、昭和56年特許願第
109883号や昭和56年特許願第109884号に示されて
いるような可動磁石型の対物レンズ駆動装置にも
応用することができる。

以上のように、本発明は、中央部に形成された
短冊状の第１の面と、この第１の面の長手方向の
両端に第１の面と直交するように形成された第２
の面とで構成され、かつ上記第１の面の両端部近
傍と上記第２の面の上記第１の面に近い端部を屈
曲自在にした互いに平行な複数対の板バネで対物
レンズを支持し、上記板バネの屈曲部を支点にし
て上記板バネを屈曲させることにより、上記対物
レンズを記録媒体の情報トラツクに対して少なく
とも２軸方向に移動させるようにしたものである
から、構造そのものを簡単でかつ軽量なものにす
ることができ、したがつて応答速度、周波数特
性、位相特性、駆動能率等の諸特性を大幅に改善
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を説明するための斜視
図、第２図、第３図は本発明の第１の実施例の斜
視図および分解斜視図、第４図、第５図は上記実
施例の要部の上面図および側面図、第６図、第７
図は本発明の第２の実施例の斜視図及び分解斜視
図である。 ７…対物レンズ、８…保持体、９，１０，１９
…コイル、１１，１２，１３，１４…板バネ、１
５，２３…固定支持体、１６…基台、１７，１８
…永久磁石、２０…中間支持体、２１，２２…平
行バネ、２４…リード線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円盤状の記録媒体に設けられた符号化された
   情報トラツクに対向して配置され、上記情報トラ
   ツクに対して読み取り用の光スポツトを投影させ
   る対物レンズと、上記対物レンズを上記情報トラ
   ツクに対して互いに直交する少なくとも２軸方向
   に移動自在に支持する支持手段とを備え、上記支
   持手段を、一端が上記対物レンズ又はそれを保持
   する保持体に固着され、他端が固定支持体に固着
   された互いに平行な複数対の板バネで構成すると
   ともに、上記各板バネを、中央部に形成された短
   冊状の第１の面と、この第１の面の長手方向の両
   端に第１の面と直交するように形成された第２の
   面とで構成し、かつ上記第１の面の両端部近傍
   と、上記第２の面の上記第１の面に近い端部を屈
   曲自在に構成したことを特徴とする対物レンズ駆
   動装置。 ２ 第１の面の両端部近傍と、第２の面の上記第
   １の面に近い端部にそれぞれ透孔を形成し、これ
   らの透孔を形成した部分を支点にして板バネを屈
   曲させるようにしたこを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の対物レンズ駆動装置。