JPS62226433A - 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〕 本発明は光学系駆動装置に関し、特に光学系を２次元的
に駆動し得る装置に関する。この様な光学系駆動装置は
、たとえば光学式情報記録再生装置における光ヘッドの
対物レンズ駆動に好適に利用される。

〔従来の技術およびその問題点〕

従来、レーザ光を情報記録媒体面にスポット状に照射し
ながら、該記録媒体に情報の記録を行ない及び／または
該記録媒体に記録された情報の再生を行なう、光学式情
報記録再生装置が実用化されている。

この様な装置として光デイスク装置があげられる。光デ
イスク装置により情報再生の行なわれる記録媒体である
光ディスクには幅１〜２μｍ程度及び長さ１〜３μｍ程
度の情報ビットの列からなる情報トラックがラセン状あ
るいは同心円状に形成されている。該情報ビット列とし
て記録されている情報の再生に際しては、光ディスクを
回転させながら該光ディスクの情報１−ランクに対し光
ヘッドからレーザ光ビームを微小スポット状に照射し該
ビームスポットにより情報ピント列を走査させる。この
様にして光デイスク面に照射された光の反射光または透
過光を光検出器で検出すると、ビームスポット位置に情
報ピントが存在するか否かにより該光検出器に入射する
光の光学的性質が変化する。かくして、情報ピント列に
対応する再生信号を得ることができる。

光ディスクは高密度記録の可能であることが特長の１つ
であり、従って情報ビットは上記の様にかなり小さく、
このため光デイスク装置においては正確な情報再生のた
めに光ビームスポットが情報トラックに常に正確に追従
しくトラッキング）且つ光ビームスポットが情報トラッ
ク上に常に合焦している（フォーカシング）ことが必要
である。

このため、−Ｃに光デイスク装置では光ディスクの偏心
等に起因する光ビームスポット位置ずれを補正するだめ
のオートトラッキング制御や光ディスクの反り等に起因
する合焦ずれを補正するオートフォーカシング制御が行
なわれる。

この様なオートトラッキング制御及びオートフォーカシ
ング制御を実現する方法として、光ヘッドの光ビーム集
束手段である対物レンズをハネ状構造体で該レンズの光
軸方向及びそれに直交する方向に移動可能な様に支持し
ておき、光ビームスポットの位置ずれ及び合焦ずれの検
出信号に基づき、該ずれをなくする様に対物レンズを駆
動する方法が一般に用いられている。

第８図はこの様なオートトラッキング制御及びオートフ
ォーカシング制御のための手段を有する従来の光ヘッド
の対物レンズ駆動装置を示す斜視図である。

第８図において、２は基台であり、該基台上には永久磁
石４の付設されたヨーク６が固定されている。該ヨーク
にはそれぞれ垂直面内にある１対の仮ハネ８ａ、８ｂの
一端が固定されており、該板バネの他端には正方形中継
板１０の対向する垂直端面が固定されている。該中′ｍ
板１０の対向する水平端面にはまたそれぞれ水平面内に
ある１対の仮ハネ１２ａ、１２ｂの一端が固定されてお
り、該板ハネの他端には対物レンズ保持体１４が固設さ
れている。１６は該保持体により保持されている゛対物
レンズである。一方、基台２には永久磁石１８の付設さ
れたヨーク２０が固定されている。

対物レンズ保持体１４の上記永久磁石４側には水平方向
のまわりに巻回されたコイル２２が付設されており、該
コイルは上記ヨーク６の一部を囲んで配置されている。

対物レンズ保持体１４の上記永久磁石１８側には垂直方
向のまわりに巻回されたコイル２４が付設されており、
該コイルは上記ヨーク２０の一部を囲んで配置されてい
る。

尚、基台２には対物レンズ１６の下方に貫通孔２６が設
げられており、ごれにより対物レンズ１６を通る光束の
ための光路が確保される。

以上の様な対物レンズ駆動装置においては、中継板１０
、仮ハネ１２ａ、１２ｂ、対物レンズ保持体１１、対物
レンズ１６、及びコイル２２゜２・１からなる部分が板
ハ２８ａ、８ｂを介して上記ヨーク６に対して水平方向
に揺動可能であり、ごれにより対物レンズ１６の水平方
向移動（即ちオートトラッキング制御のための移動）が
実現される。この移動はコイル２２に電流を流すことに
より永久磁石４による磁界との相互作用で駆動される。

また、対物レンズ保持体１４、対物レンズ１６、及びコ
イル２２．２４からなる部分が板ハネ１２ａ。

１２ｂを介して上記中継板１０に対して垂直方向に１こ
動可能であり、これにより対物レンズ１６の垂直方向移
動（即ちオートフォーカシング制御のための移動）が実
現される。この移動はコイル２４に電流を流すことによ
り永久磁石１８による磁界との相互作用で駆動される。

しかして、上記の様な従来の対物レンズ駆動装置におい
ては、可動部を２段階に板バネで支持しているので該板
バネのねじれ等によって対物レンズの光軸倒れが生ずる
ことがあり、また高周波の駆動信号に対しては共振が生
じて動作が不安定になるという様な問題点があった。

〔発明の背景〕

以上の様な従来の対物レンズ駆動装置の問題点を解決す
るものとして、第９図に示される様な対物レンズ駆動装
置が考えられる。

第９図において、３０は基台であり、該基台は水平部３
０ａと垂直部３０ｂとを存するアングル形状をなしてい
る。基台水平部３０ａ上には永久磁石３２の付設された
支柱３４が固定されており、また環形状の永久磁石３６
が固定されている。一方、基台垂直部３０ｂには４本の
曲げ弾性を有する同等のワイヤ３８　ａ、　　３８　ｂ
、　　３８　ｃ、　　３８　ｄの一端が固定支持されて
おり、該ワイヤ３８ａ。

３８Ｃの他端には軸４０ａの両端が固定されており、該
ワイヤ３８ｂ、３８ｄの両端には軸４０ｂの両端が固定
されている。ワイヤ３８ａ、３８ｂ。

３８Ｃ，３８ｄはいづれも水平方向に延びており、ワイ
ヤ３８ａと３８ｃとは同一の高さに配置されており、ワ
イヤ３８ｂと３８ｄとは同一の高さに配置されており、
且つワイヤ３８ｂはワイヤ３８ａの下方に位置しワイヤ
３８ｄはワイヤ３８Ｃの下方に位置する。従って、軸４
０ａと４０ｂとは水平且つ平行に配置されており、軸４
０ｂが軸４０ａの下方に位置する。該軸４０ａには軸受
４２ａが摺動及び回動可能に結合されており、軸４０ｂ
には軸受４２ｂが摺動及び回動可能に結合されている。

４４は対物レンズ保持体であり、上記軸受４２ａ、４２
ｂは該保持体４４に固定されている。

４６は対物レンズ保持体４４により保持されている対物
レンズである。

対物レンズ保持体４４の上記永久磁石３２に対向する面
には水平方向のまわりに巻回された偏平コイル４８が付
設されており、該コイルの２つの上下方向の巻線部分の
うちの一方の巻線部分が永久磁石３２と対向する様に配
置されている。対物レンズ保持体４４の下部には上記環
形状永久磁石３６の内側に同軸状となる様に配置された
コイル５０が付設されている。

尚、基台水平部３０ａには対物レンズ４６の下方に貫通
孔（図示せず）が設けられており、これにより対物レン
ズ４６を通る光束のための光路が確保されている。

第１０図は上記の軸４０ａ、４０ｂの詳細を示すための
斜視図である。該軸の中央部の表面にはテフロン系の樹
脂コーティング層４１が形成されており、これにより上
記軸受４２ａ、４２ｂとのすべり摩擦を低減している。

以上の様な対物レンズ駆動装置においては、コイル４８
に電流を流すことにより永久磁石３２による磁界との相
互作用で対物レンズ保持体４４、対物レンズ４６、及び
コイル４８．５０からなる部分が軸受４２ａ、４２ｂを
介して軸４０ａ。

４０ｂに対し摺動して水平方向に移動し、これによりオ
ートトラッキングがなされる。このオートトラッキング
駆動はハネ性部材を介して行なわれるものでないため高
周波駆動によっても共振を発生することがない。

また、コイル５０に電流を流すことにより永久磁石３６
による磁界との相互作用で軸４０ａ。

４０ｂ、軸受４２ａ、４２ｂ、対物レンズ保持体４４、
対物レンズ４６、及びコイル４８．５０からなる部分が
ワイヤ３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄを介してその曲
げにより上下方向に揺動し、これによりオートフォーカ
シングがなされる。このオートフォーカシング駆動時に
はワイヤ３８ａ２３８ｂ、３８ｃ、３８ｄが同様に変形
し従って、軸４０ａ、４０ｂの平行関係及び上下位置関
係は不変であるので、対物レンズ４６の光軸倒れを生ず
ることなくオートフォーカシングがなされる。

この様な対物レンズ駆動装置によれば、上記第８図に示
される様な従来の装置の上記問題点を解決することがで
きる。

しかしながら、第９図に示される様な対物レンズ駆動装
置においては、軸４０ａ、４０ｂと軸受４２ａ、４２ｂ
との間にガタが発生しやすく、このため高積度の駆動が
困難であるという難点がある。

そこで、本発明は上記第８図に記載される様な従来の駆
動装置の有する上記問題点及び上記第９図に示される様
な駆動装置の有する上記問題点をいづれも解決し、動作
が良好で且つ高精度な光学系駆動装置を提供することを
目的とする。

〔発明の概要〕

本発明によれば、以上の如き目的は、光学系と、該光学
系を保持する手段と、該光学系保持手段を第１の方向に
移動可能に支持するピボット軸受を含む第１の支持手段
と、該第１の支持手段に連結され上記光学系保持手段を
上記第１の方向と異なる第２の方向に移動可能に支持す
るピボット軸受を含む第２の支持手段とを有することを
特徴とする、光学系駆動装置により達成される。

〔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図は本発明の光学系駆動装置の一実施例を示す斜視
図であり、第２図はその一部断面側面図である。本実施
例は光学式情報記録再生装置の対物レンズ駆動に適用さ
れたものである。

これらの図において、５２ａ、５２ｂは対向して配置さ
れた１組の基台であり、基台５２ａの基台５２ｂ側には
永久磁石５４ａが配置されており、基台５２ｂの基台５
２ａ側には永久磁石５４ｂが配置されている。また、基
台５２ａと５２ｂとの間には上記永久磁石５４ａ、５４
ｂを上下から挟持する様にして配置された１組のヨーク
５６ａ。

５６ｂが配置されており、該ヨークにより基台５２ａ、
５２ｂが連結されている。ヨーク５６ａには貫通孔５７
ａが設けられており、該貫通孔５７ａの下方においてヨ
ーク５６ｂにも貫通孔５７ｂが設けられている。また、
ヨーク５６ｂは該貫通孔５７ｂのまわりに上方に延びて
いる回部状部分５７Ｃを有する。

基台５２ａの上部にはピボット軸受保持体５８が固定さ
れている。第３図に該ピボット軸受保持体５８の近傍の
縦断面図を示す。該ピボット軸受保持体には１対のピボ
ット軸受６０ａ、６０ｂが取付けられており、これらの
間にピボット軸６２が配置されている。該ピボット軸は
垂直に配置されており、その中央には水平に延びたアー
ム６４の一端が固定されている。

第１図及び第２図に示される様に、アーム６４の他端に
は軸受保持体６６が結合されている。該軸受保持体６６
には２つの軸受６８ａ、６８ｂが固定されており、該軸
受は互いに平行に且つ水平に配列されている。咳軸受に
はそれぞれ軸７０ａ。

７０ｂが回動可能に結合されている。そして、該軸の両
端には適度の剛性を有する同等のワイヤ７２　ａ、　　
７２　ｂ、　　７２　ｃ、　　７２　ｄ　（図示せず）
の一端が固定されている。該ワイヤ７２ａの他端にはピ
ボット軸７４ａの一端が固定されており、同様にワイヤ
７２ｂ、７２Ｃ，７２ｄの他端にはそれぞれピボット軸
７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ　（図示せず）の一端が固定さ
れている。該ピボット軸７４ａと７４Ｃとは同軸に配列
されており、これらの対向するピボット端の間に対物レ
ンズ保持体７６に固定されたピボット軸受７８ａが挟持
されている。同様にピボット軸７４ｂと７４ｄとは同軸
に配列されており、これらの対向するピボット端の間に
対物レンズ保持体７６に固定されたピボット軸受７８ｂ
が挟持されている。第４図は上記ピボット軸とピボット
軸受との結合関係を示す横断面図である。

第１図及び第２図において、ワイヤ７２ａ。

７２ｂ、７２ｃ、？２ｄはいづれも水平方向に延びてお
り、ワイヤ７２ａと？２ｃとは同一の高さに配置されて
おり、ワイヤ７２ｂとワイヤ７２ｄとは同一の高さに配
置されており、且つワイヤ７２ｂはワイヤ７２ａの下方
に位置しワイヤ７２ｄはワイヤ７２ｃの下方に位置する
。従って、ピボット軸７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ
は上記軸７０ａ、７０ｂと平行且つ互いに同軸または平
行に配置されており、ピボット軸７４ｂがピボット軸７
４ａの下方に位置し、ピボット軸７４ｄがピボット軸７
４Ｃの下方に位置する。そして、ピボット軸受７８ａと
７８ｂとは水平且つ互いに平行に配列され、ピボット軸
受７８ｂがとポット軸受７８ａの下方に位置する。８０
は対物レンズ保持体７６により保持されている対物レン
ズである。

第１図及び第２図において、基台５２ｂの上部には永久
磁石８２ａ、８２ｂの付設された支柱８４が固定されて
いる。上記対物レンズ保持体７６の上記永久磁石８２ａ
、８２ｂに対向する面には水平方向のまわりに巻回され
た偏平コイル８６が付設されている。また、該対物レン
ズ保持体７６の下部には上記ヨーク５６ａの貫通孔５７
ａを通って上記ヨーク５６ｂの円筒状部分５７ｃの外側
に同軸状となる様に配置されたコイル８８が付設されて
いる。

尚、ヨーク５６ａに設けられた貫通孔５７ａとヨーク５
６ｂに設けられた貫通孔５７ｂ及び円筒形状部５７ｃと
により対物レンズ８０を通る光束のための光路が確保さ
れている。また、第２図において、９０は情報記録媒体
である。

第５図（ａ）　、　（ｂ）は本実施例装置の組立の一工
程を示す部分平面図である。先ず、第５図（ａ）に示さ
れる様に、４本のワイヤ７２ａ、７２ｂ、７２ｃ。

７２ｄを外力を加えて水平に外方へと曲げてピボット軸
７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄを外方へと移動させた
状態で、対物レンズ保持体７６を所定の位置に配置させ
る。次に、上記ワイヤ７２ａ。

７２ｂ、？２ｃ、７２ｄに加えられた外力を解除するこ
とにより、第５図（ｂ）に示される様にピボット軸７４
　ａ、　　７４　ｂ、　　７４　ｃ、　　７４　ｄをそ
れぞれピボ７）軸受７８ａ、７８ｂの両端に結合せしめ
る。

以上の説明から分る様に、ワイヤ７２ａ、？２ｂ。

７２ｃ、７２ｄは組立時に適宜の外力により弾性変形せ
しめられ、且つ対物レンズ駆動時においてはほぼ剛体と
みなし得る様な特性を有する。

本実施例装置においては、上記説明から分る様に、軸受
保持体６６と、軸受６８ａ、６８ｂ及び軸７０ａ、７０
ｂと、ワイヤ７２ａ、７２ｂ。

７２ｃ、？２ｄと、ピボット軸受７４ａ、７４ｂ。

７４Ｃ，？４ｄ及びピボット軸受７８ａ、７８ｂと対物
レンズ保持体７６とは平行リンク機構を構成している。

以上の様な本実施例装置においては、コイル８６に電流
を流すことにより永久磁石８２ａ。

８２ｂによる磁界との相互作用でアーム６４、軸受保持
体６６、軸受６８ａ、６８ｂ、軸７０ａ。

７０ｂ１ワイヤ７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、ピボ
ット軸７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、ピボット軸受
７８ａ、７８ｂ、対物レンズ保持体７６、対物レンズ８
０、及びコイル８６．８８からなる部分がピボット軸６
２のまわりに水平方向に回動し、これによりオートトラ
ッキングがなされる。第６図（ａ）　、　（ｂ）は該オ
ートトラッキング時の動作を説明するための平面図であ
る。第６図（ａ）はトラッキング移動方向に関し対物レ
ンズ８０が中立位置にある状態であり、第６図（ｂ）は
コイル８６に流される電流に応じて対物レンズ８０を含
む上記可動部分が第６図（ａ）の状態からピボット軸６
２のまわりに角度θだけ回転した状態である。

該角度θはコイル８６に流す電流の大きさにより変える
ことができ、かくして対物レンズ８０を水平方向に移動
させることができる。

また、本実施例装置においては、コイル８８に電流を流
すことにより永久磁石５４ａ、ｊ４ｂによる磁界との相
互作用でピボット軸７４　ａ、　７４ｂ。

７４Ｃ，７４ｄ、ピボット軸受７８　ａ、　　７８　ｂ
。

対物レンズ保持体７６、対物レンズ８０、及びコイル８
６．８８からなる部分がワイヤ７２ａ。

７２ｂ、７２ｃ、７２ｄを介して、それらの軸７０ａ、
７０ｂのまわりの回動により、上下方向に揺動し、これ
によりオートフォーカシングがなされる。第７図は該オ
ートフォーカシング時の動作を説明するための一部断面
側面図であり、第２図と同様の部分を示す。第２図はフ
ォーカシング移動方向に関し対物レンズ８０が中立位置
にある状態であり、ワイヤ７２ａ、７２ｂ　（７２Ｃ。

７２ｄも）が水平であり、対物レンズ保持体７６の上端
が記録媒体９０から距ｉ％Ｉ　Ｌ　、の位置にある。

第７図はコイル８８に流される電流に応じて対物レンズ
保持体７６が上方へと移動した状態であり、各ワイヤは
水平から傾き、対物レンズ保持体７６の上端が記録媒体
９０から距離Ｌ２の位置にある。

かくして平行リンク機構により対物レンズ８０の光軸倒
れを生ずることなくオートフォーカシングがなされる。

上記オートトラッキング駆動及びオートフォーカシング
駆動はバネ性部材を介して行なわれるものではないため
高周波駆動によって共振を発生することがない。

本実施例装置においは対物レンズ８０がピボット軸受７
８ａ、７８ｂよりも軸受保持体６６側に位置するため逆
の場合に比べて装置の小型化が可能となる。

また、本実施例装置においては、対物レンズ保持体７６
をピボット軸受７８ａ、７８ｂを介して支持しているの
でオートフォーカシングの際に該対物レンズ保持体７６
が水平力゛向にガタつくことがない。

上記実施例においては第１の支持手段の関連するリンク
機構として平行リンク機構が用いられているが、本発明
においてはリンク機構として平行リンク機構以外のリン
ク機構を用いることもできる。

更に、上記実施例は光学式情報記録再生装置の対物レン
ズ駆動に適用されたものであるが、本発明はその他適宜
の光学系駆動に適用することができる。駆動される光学
系としてはレンズまたはレンズ系に限らず、ミラーやプ
リズム及びこれらを含む複合光学系であってもよい。

〔発明の効果〕

以上の様な本発明によれは、光学系駆動時に共振を生ず
ることがなく動作が良好且つ正確に行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第８図及び第９図は光学系駆動装置の斜視図で
ある。 第２図及び第７図は光学系駆動装置の一部断面側面図で
ある。 第３図はピボット軸受保持体の縦断面図である。 第４図は対物レンズ保持体の横断面図である。 第５図（ａ）　、　（ｂ）は光学系駆動装置の組立の一
工程を示す図である。 第６図（ａ）　、　（ｂ）は光学系駆動装置の平面図で
ある。 第１０図は軸の斜視図である。 ５２ａ、５２ｂ：基台、５４ａ、５４ｂ、８２ａ。 ８２ｂ：永久磁石、５６ａ、５６ｂ：ヨーク、５８：ピ
ボット軸受保持体、６０ａ、６０ｂ。 ７８ａ、７８ｂ：ピポッド軸受、６２．７４ａ。 ７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ：ピボット軸、６６：軸受保持
体、６８ａ、６８ｂ：軸受、７０ａ、７０ｂ：軸、７２
ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ：ワイヤ、７６；対物レン
ズ保持体、８０：対物レンズ、８６．８８：コイル。 代理人　弁理士　　山　下　穣　子 弟１図 第２図 第３図 第４図 ２ａ 第５図（０） 第５図（ｂ） 第６図（０） 第６図（ｂ） 第７　図 第８図 第１０図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学系と、該光学系を保持する手段と、該光学系
   保持手段を第１の方向に移動可能に支持するピボット軸
   受を含む第１の支持手段と、該第１の支持手段に連結さ
   れ上記光学系保持手段を上記第１の方向と異なる第２の
   方向に移動可能に支持するピボット軸受を含む第２の支
   持手段とを有することを特徴とする、光学系駆動装置。
2. （２）第１の支持手段が、ピボット軸受を含むリンク機
   構を有する、特許請求の範囲第１項の光学系駆動装置。
3. （３）第１の支持手段のピボット軸受が対物レンズ保持
   手段との連結部分に用いられている、特許請求の範囲第
   ２項の光学系駆動装置。
4. （４）リンク機構が平行リンク機構である、特許請求の
   範囲第２項の光学系駆動装置。