JPS6236737A - 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］ 本発明は光学系の駆動装置に係り、特に光学系の光軸の
角度調整を可能とした駆動装置に関する。

［従来技術］ 近年、レーザ光を用いて記録媒体に情報を高密度に記録
し、又その記録媒体から情報を再生する光学的情報記録
再生装置が注目されている。このような装置では、レー
ザ光を記録媒体面上に集光させて微小スポット、を形成
し、情報の記録又は再生を行うために、広く普及してい
る磁気テープおよび磁気ディスク等の記録媒体よりも遥
かに高い密度の情報を記録又は再生することが可能とな
る。

第４図は、光学的情報記録再生装置の概略的構成図であ
る。

同図において、レーザダイオード１により発生したレー
ザ光は、コリメータレンズ２によって平行光に変換され
、スプリッタ３を透過して光学系４に入射する。光学系
４は後述するように駆動装置５によって駆動され、その
先軸方向および光軸と垂直な方向に移動可能である。光
学系礁に入射したレーザ光は光学系４によって集光し、
光記録媒体６上に微小スポットを形成する。微小スポッ
トからの反射光は光学系４を経てスプリー２夕３で反射
され、集光レンズ７によって多分割光センサ８上に集光
し、微小スポットの像を結像する。

光記録媒体６への情報の記録は、微小スポットを記録情
報に基づいて変調することで行われ、光記録媒体６から
の情報の再生は、微小スポットからの反射光を光センサ
８によって電気信号に変換することで行われる。

このように微小スポットによって情報の記録再生が行わ
れるために、光記録媒体６の偏心や記録面の凹凸に対し
て微小スポットの焦点位置を制御し、また微小スポット
を適宜移動させて記録トラックに追随させる制御が極め
て重要となる。このために、従来、光学系４を光軸方向
および光軸と垂直方向に移動可能に支持し、多分割され
た光センサ８からの検知信号に基づいて光学系４を各方
向に適宜駆動する駆動装置５が設けられていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の光学系駆動装置では、光学系４と
駆動されないその他の光学系とで光軸を一致させること
が極めて困難であった。そのために、光学系を駆動した
際に生じ易い光学系の光軸の倒れによって、光強度の低
下等を招いていた。

特に、光学的情報記録再生装置では、光学系４を駆動し
た時に光軸の倒れが大きくなると、光センサ８の検出感
度が低下し、正確な記録および再生ができなくなるとい
う問題点を有していた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明による光学系駆動装置は、光学系を保持した光学
系保持体を球面軸受によって移動可能に支持し、駆動手
段によって前記光学系保持体を前記光学系の光軸方向、
該光軸と直交する方向、又は／及び前記光学系の光軸の
角度を変化させる方向、に駆動することを特徴とする。

［作用］ 光学系保持体が球面軸受で支持されることで、光学系の
光軸の角度を精度良く、且つ容易に変化させることがで
きる。したがって、駆動される光学系の光軸の倒れが生
じた時にも、その倒れを即座に補正することができ、駆
動されないその他の光学系との光軸を容易に一致させる
ことができる。そのために、たとえば上記光学式情報記
録再生装置に適用した場合、光センサの検出感度を低下
させることがなく、正確な情報の記録および再生が可能
となる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図（Ａ）は、本発明による光学系駆動装置の一実施
例の概略的平面図、第１図（Ｂ）は、そのＩ−Ｉ線断面
図、第１図（Ｃ）は、その球面軸受部の拡大断面図であ
る。

第１図（Ａ）および（Ｂ）において、光学系４　（ここ
では対物レジズ）は、レンズ保持体１１に保持されてい
る。レンズ保持体１１は、後述するように球面軸受１２
によって支持され、光学系４を光軸方向に移動できると
ともに、光学系４の光軸を任意の方向に傾けることがで
きる。また、球面軸受１２の両端には一対のコイル１３
および１４が固着されている。さらに、レンズ保持体１
１には、球面軸受１２より下方の位置にコイル１５〜１
８かに固着され、また下部にはコイル１９がレンズ保持
体１１の外周に巻かれている。

球面軸受１２の両端に設けられたコイル１３および１４
は各々永久磁石２０および２１の磁界内にあり、コイル
１５〜１８は各々永久磁石２２〜２５の磁界内にある。

また、コイル１９は、環状の永久磁石２６に設けられた
筒状のヨーク２７および２Ｂによって形成される磁界内
にある。

なお、下方のヨーク２８は基台２９に固定され、また明
示されていないが永久磁石２０〜２５も各々基台２８に
固定されている。さらに、レンズ保持体１１を支持して
いる球面軸受１２の四方はバネ３０〜３３を介して基台
２９に接続され、レンズ保持体１１は光軸と直交する方
向に移動可能な状態にある。また、基台２９には貫通孔
３４が設けられ、貫通孔３４を通してレーザ光が光学系
４へ入射する。

次に、球面軸受１２の近傍の構造を第１図（Ｃ）を用い
て更に詳細に説明する。

同図において、バネ３０〜３３によって移動可能に支持
された球面軸受１２は固体潤滑材１２ａを介して球面可
動部１２ｂに摺動自在に接触し、更に球面可動部１２ｂ
には固体潤滑材１２ｃを介してレンズ保持体１１が摺動
自在に貫通している。したがって、レンズ保持体１１は
光学系４の光軸方向Ｘに移動可Ｉ＠であり、球面軸受１
２を移動させることで光軸に直交する方向Ｙにも移動可
能である。更に、レンズ保持体１１が球面軸受１２で支
持されているために、光学系４の光軸を傾ける方向にレ
ンズ保持体１１を移動させることができる。なお、固体
潤滑材１２ａおよび１２ｂとしては、テフロン系樹脂が
一般に用いられる。

次に、上記構造を有する本実施例の動作を説明する。

球面軸受１２の両端に固着されたコイル１３および１４
に通電すると、各々永久磁石２０および２１の磁界との
相互作用によって、コイル１３および１４は光学系４の
光軸に直交する方向Ｙに力を受ける。この′１１１磁力
によってレンズ保持体１１は光軸と直交する方向Ｙに移
動する。

なお、上記光学的情報記録再生装置では、微小スポット
を記録トラックに追随させるためのトラッキング制御時
に、上記動作が行われる。すなわち、光学系４を光軸に
直交する方向Ｙに移動することで、貫通孔３４から入射
したレーザ光によって形成される光記録媒体６トの微小
スポットを同一方向へ移動させ、記録トラックに追随さ
せることができる。

また、コイル１５〜１７のうちの対向する一個ずつ又は
二個ずつのコイルに通電し、それぞれ逆方向の電磁力を
発生さ姓れば、レンズ保持体１１を回転モーメントによ
って所望の方向に傾けることができる。すなわち、通電
するコイルを選択することで、光学系４の光軸を所望方
向に傾けることが可能となる。その際、レンズ保持体１
１が貫通している球面可動部１２ｂと球面軸受１２とは
摺動するために、球面軸受１２は傾斜しない、勿論、コ
イル１５〜１８に通電してレンズ保持体１１を所望方向
に押し、レンズ保持体１１を球面軸受１２を中心として
回転させることで、光学系４の光軸を傾けることも可能
である。

なお、光学的情報記録再生装置では、後述するように、
光学系４の光軸の倒れを検知して、その倒れを補正する
方向に光学系４の光軸を傾けることで、駆動されない光
学系との光軸を一致させることができる。

また、コイル１９に通電すれば、レンズ保持体１１と球
面可動部１２ｂとは摺動自在であるために、レンズ保持
体１１は光学系４の光軸方向Ｘに移動する。光学的情報
記録再生装置では、微小スポットのフォー力ッシング制
御時にこの動作が行われる。

次に１本実施例を光学的情報記録再生装置に用いた場合
の光軸補正動作について、図面を参照しながら説明する
。

第２１ｉ４（Ａ）は、光軸の倒れを示す説明図、第２図
（Ｂ）は、光軸の倒れが存在しない場合と、存在する場
合とにおける光記録媒体上の微小スポットの光強度分布
図である。

光学系４の光軸に倒れが生じていない場合は、光学系４
は光軸４０ａの状態にあり、光記録媒体Ｂ上の微小スポ
ットの光強度分布は実線４１ａで表わされる。一方、光
軸に倒れが生じると、光学系４は光軸４０ｂの状態とな
り　（光軸の倒れ角をθとする。）、その時の微小スポ
ットの光強度分布は、例えば破線４１ｂで表わされるよ
うに変化する。このように、光学系４の光軸に倒れが生
じると、ピーク値の位置が変位するとともに、実線４１
ａに比べてピーク値はΔＥだけ低下し、光強度分布も大
きく変化する。したがって、このような光軸の倒れを補
正することが［ｉ’となる。

第３図は、本実施例を用いた光軸補正装置の概略的ブロ
ック図である。

同図において、多分割された光センサ８から出力された
検知信号は、記憶部を含む制御回路４２で演算処理され
、その結果がドライバ４３へ出力される。ドライバ４３
は、電源回路４４から駆動電力が供給され、制御回路４
２からの制御信号に従って本実施例におけるコイル１５
〜１８を選択し、駆動する。

次に、このような光軸補正装置の動作を第２図を参照し
ながら説明する。

まず、多分割された光センサ８上には光記録奴体Ｂ上の
微小スポットからの反射光が集光し、微小スポットの像
が結像している。光センサ８は複数個のセンサセルに分
、嘴されているために、光強度分布の変化の情報を含む
検知信号を制御回路４２へ出力することができる。制御
回路４２には、光軸が倒れていない状態の光強度分布（
第２図（Ｂ）の実線４１ａ　）におけるピーク値および
その位を等の情報がノ＾準データとして記憶されている
。

ここで、第２図（Ａ）に示すように光軸が倒れ、光強度
分布が破線４１ｂに示すように変化したとする。この時
、制御回路４２は、光センサ８の検知信号から極大およ
び極小の個数、ピーク値、ピーク値の位置等を算出し、
それらの結果から光軸の倒れ方向および倒れ角０を算出
する。そして、制御回路４２は、このような光軸の倒れ
を補正するようにドライバ４３を動作させる。

たとえば、第１図（Ａ）において、永久磁石２３の方向
へ光軸が倒れた場合には、コイル１６および１８が選択
され、ドライバ４３によって通電される。これによって
、すでに述べたように、レンズ保持体１１は永久磁石２
５側へ回転する。その際、光軸の倒れの様子は常時光セ
ンサ８によって検知され、光学系４の光軸の倒れが補正
されるまでコイル１８および１８への通電が続けられる
。

このようにして、任意の方向への光軸の倒れは即座に補
正され、光学系４と駆動されない他の光学系との光軸は
常に理想状態に維持されている。

そのために、光センサ８へ入射する光の強度が光学系４
の光軸の傾きによって低下することはなくなり、正確で
安定したトラッキングおよびフォー力ツシング制御を達
成できる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明による光学系駆動装
置は、光学系保持体を球面軸受で支持することで、光学
系の光軸の角度をスムーズに変化させることができるた
めに、駆動される光学系の光軸の倒れが生じた時にも、
その倒れを補正することができ、駆動されないその他の
光学系との光軸を即座に一致させることができる。その
ために、たとえば光学式情報記録再生装置に適用した場
合、光センサの検出感度を低下させることがなく、正確
な情報の記録および再生が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は、本発明による光学系駆動装置の一実施
例の概略的平面図、第１図（Ｂ）は、そのＩ−Ｉ線断面
図、第１図（Ｇ）は、その球面軸受部の拡大断面図、 第２図（Ａ）は、光軸の倒れを示す説明図、第２図ＣＢ
）は、光軸の倒れが存在しない場合と、存在する場合と
における光記録媒体上の微小スポットの光強度分布は、 第３図は、本実施例を用いた光軸補正装置の概略的ブロ
ック図、 第４図は、光学的情報記録再生装置の概略的構成図であ
る。 ４・・・光学系 １１・・・レンズ保持体 １２・・・球面軸受 １２ｂΦ・・球面可動部 １２ａ　、　１２ｃ　φｍ−固体潤滑材１３〜１９一番
・コイル ２０〜２Ｂ・・・永久磁石 ３０〜３３・・・バネ 代理人　　弁理士　山　下　積　平 第２図（Ａ） θ 第２諷（８） 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学系を保持した光学系保持体を球面軸受によっ
   て移動可能に支持し、駆動手段によって前記光学系保持
   体を前記光学系の光軸方向、該光軸と直交する方向、又
   は／及び前記光学系の光軸の角度を変化させる方向、に
   駆動することを特徴とする光学系駆動装置。