JPS6245613B2 - - 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ジタルオーデイ
オデイ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
径もきわめて小さな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、高精度な再生が望めない欠点がある。

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。そころがこの方法は、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。

本発明はこれら欠点を除去し、トラツキング、
及びフオーカスの両方向に対して、対物レンズを
より正確に制御させることができ、かつ動作のリ
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。

本発明の詳細を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の原理図を示すものである。可
動磁石１は互に90度の角度をなす第１図のＦ（フ
オーカス）方向とＴ（トラツキング）方向の任意
な方向に動き得る支持構造（第１図には示してい
ない）により支持されているものとする。可動磁
石１はＦ方向とＴ方向のいずれにも直角な方向に
着磁され、図示するように両端がＮ極、Ｓ極とな
る。この可動磁石１の着磁方向の両側に、可動磁
石１の端部から一定の磁気的エヤーギヤツプをあ
けて固定ヨークである第１のヨーク２と第２ヨー
ク３を配置する。これらヨークはパーマロイのよ
うな磁性材料を用いると効率が良いが、非磁性材
料により構成しても良いことは言うまでもない。
そして第１ヨーク２にはＦ軸に平行な方向に第１
コイル４を巻装し、さらにその上に、Ｔ軸に平行
に第２コイル５を巻装する。第２ヨーク３に対し
ても同様にＦ軸に平行に第３コイル６を巻装し、
Ｔ軸に平行に第４コイル７を巻装する。

上記構成において、今第１コイル４と第３コイ
ル６に対して第１図に示す破線方向に電流を流し
た場合、電磁作用により第１、第３コイル４，６
の各線に可動磁石１をＴ軸に平行な方向でしかも
矢印８の方向に移動させるような磁束が発生す
る。

一方第２コイル５と第４コイル７に対して第１
図に示す実線方向に電流を流した場合、同様に電
磁作用により第２、第４コイル５，７の各線に可
動磁石１をＦ軸に平行な方向でしかも矢印９の方
向に移動させるような磁束が発生する。

逆にそれぞれのコイルに対して第１図に示す矢
印と反対方向に電流を印加した場合には、可動磁
石１はそれぞれＴ軸の矢印８とＦ軸の矢印９の逆
方向に移動する。

このようにすれば、有効コイル表面を可動磁石
１の断面より十分大きな面とし、かつ巻線を可能
な限り整列巻きすることにより、コイルに印加す
る電流に対する可動磁石１の応答の直線性をよく
することができる。

また、可動磁石１は有効コイル面内において、
Ｆ軸とＴ軸方向に移動するのみで、各ヨーク２，
３と可動磁石１の端面との間に磁気的エヤーギヤ
ツプは常に一定であり、磁気抵抗の変化はないか
ら、この点でも動作の応答の直線性がよくなると
いう特長を有する。

なお、以上は固定ヨークを平行な一対のものと
して説明したが、いづれか一方の固定ヨークのみ
にＦ軸方向、Ｔ軸方向のコイルをクロス巻きにし
ても、実質的に同一の動作と同一の効果が得られ
る。また第２図のように十字形のヨーク１０にコ
イルをクロス巻きにすることも可能である。

次に本発明の具体的な実施例を第３図、第４図
とともに説明する。

デイスク面に光スポツトを集束させるための対
物レンズ１１は、剛体で構成された保持体１２に
固着されている。そしてこれら全体をトラツキン
グ方向にネジレ動作なく平行移動させるために、
光軸に平行に配置した金属その他の弾性部材より
なる平行な板バネからなるトラツキングバネ１
３，１４の一端が保持体１２に固着されている。
また保持体１２の両側には２つの永久磁石１５，
１６が同軸に固着されており、これにより永久磁
石１５，１６は剛体である保持体１２を介して対
物レンズ１１に一体的に固着されている。なお、
永久磁石１５，１６の着磁方向は対物レンズ１１
の光軸に直角な方向で、前記トラツキングバネ１
３，１４の面方向と同一である。前記トラツキン
グバネ１３，１４の他端は、軽量でかつ剛性を有
する材料よりなる中間支持体１７の互に平行な面
すなわち前後面にそれぞれ固着されている。以上
がトラツキング方向の支持構造である。

一方、前記中間支持体１７の前記前と90度をな
す他の互に平行な面すなわち上下面には、２枚の
平行バネからなるフオーカスバネ１８，１９の一
端が固着されている。そしてこれらのフオーカス
バネ１８，１９の他端は固定支持体２０に固着さ
れている。以上がフオーカス方向の支持構造であ
る。

トラツキングバネ１３，１４及び、フオーカス
バネ１８，１９は、いずれも対物レンズ１１の移
動範囲において光路をさえぎることがない様に、
その形状、取付位置が決められている。

このようにすれば、二対の平行バネ１３，１４
及び１８，１９が、それぞれ常に平行四辺形の関
係を保つて変形するため、いずれの移動方向にお
いても対物レンズ１１自体の光軸はデイスクに対
して垂直となる。

一方、ほぼ正方形の磁性材料または非磁性材料
よりなる板状の第１ヨーク２２、第２ヨーク２３
には、それぞれトラツキング制御コイル２４，２
５及びフオーカス制御コイル２６，２７がクロス
状に巻線されている。即ち、トラツキング制御コ
イル２４，２５とフオーカス制御コイル２６，２
７とは互いに直角な方向をなし、かつ整列巻きに
巻装されている。これらコイルを有する第１、第
２ヨーク２２，２３は永久磁石１５，１６の着磁
方向に直角な方向で、永久磁石１５，１６の両端
からそれぞれ一定の磁気エヤーギヤツプを有する
位置に配置される。そして前記板バネによる支持
部とヨーク２２，２３、基台２１に固着され、こ
れによつて全体が一体に組立てられる。

上記構成において、対物レンズ１１をデイスク
の表面に対向させ、この対物レンズ１１を通して
情報トラツクに読み取り用の光スポツトを投影さ
せ、その反射光を上記対物レンズ１１を通して基
台２１の下方に配置した検出手段（図示せず）に
加えることにより、デイスクに記録された情報を
読みとることができる。

このとき上記反射光を利用してトラツキング方
向、フオーカス方向のズレを検出してズレに応じ
た電気信号を出力し、これをトラツキング制御コ
イル２４，２５とフオーカス制御コイル２６，２
７に補正電流として印加し、第１図に示した原理
により永久磁石１５，１６をトラツキング方向、
フオーカス方向に駆動する。このようにすると永
久磁石１５，１６のトラツキング方向の駆動によ
りトラツキングバネ１３，１４が平行関係を保つ
たままトラツキング方向に偏位し、また永久磁石
１５，１６のフオーカス方向の駆動によりフオー
カスバネ１８，１９が平行関係を保つたままフオ
ーカス方向に偏位する。その結果、対物レンズ１
１は、その光軸を常にデイスクに対して垂直に保
つたまま最適位置へ移動される。

第５図、第６図は本発明の第２の実施例を示す
ものであり、第３図、第４図と実質的に同一機能
を有する部分には同一符号を付して説明を省略す
る。第５図、第６図において、２８は対物レン
ズ、２９はこの対物レンズ２８を保持する剛体か
らなる保持体、３０，３１は保持体２９に固着さ
れた永久磁石、３３は軽量でかつ剛性を有する材
料からなる中間支持体、３１，３２は一端が中間
支持体３３の互に対向する面に固着され、他端が
上記保持体２９に固着されたトラツキングバネ、
３４，３５は一端が中間支持体３３の前記他の面
と90度の角度をなす他の互に対向する面に固着さ
れ、他端が固定支持体３６の互に対向する面に固
着されたフオーカスバネであり、上記固定支持体
３６は、ヨーク２２，２３とともに基台２１上に
取付けられている。

このようにすれば、対物レンズ２８がトラツキ
ングバネ３１，３２、フオーカスバネ３４，３５
のほぼ中央に位置するから、第３図、第４図の実
施例に比べて重量バランスがとりやすいという利
点がある。

第７図、第８図は本発明の第３、第４の実施例
を示すものであり、第５図、第６図と同一機能の
部分には同一符号を付して説明を省略する。これ
らの実施例は、フオーカスバネ３４，３５の他端
を第２の中間支持体３７に固着し、さらにトラツ
キングバネ３１，３２、フオーカスバネ３４，３
５のいずれに対しても90度の角度をなす方向にジ
ツターバネ３８，３９を配置し、このジツターバ
ネ３８，３９の両端を第２の中間支持体３７と固
定支持体３６に固着し、上記３種のバネ３１，３
２：３４，３５：３８，３９によつて対物レンズ
２８をＴ、Ｆ、Ｚの３軸方向に駆動するようにし
たものである。このような駆動を行なうには、第
１図に示したヨーク２，３に、コイル４，５、コ
イル６，７のいずれに対しても90度の角度をなす
方向に第５、第６コイルを巻装し、かつ磁気エヤ
ーギヤツプを大きくとつて永久磁石１（第７図、
第８図では３０）がその着磁方向にも移動し得る
ようにすればよい。

なお、第３図〜第６図のように永久磁石を２個
用いる場合には、各磁石の外側の端面が共にＮ極
またはＳ極となるように着磁してもよく、このと
きはコイルに印加する電流の方向を変えさえすれ
ば前述と同様の機能が実現できる。もちろん、１
つの永久磁石を保持体１２，２９に固着してもよ
い。またいずれの実施例においてもフオーカスバ
ネ３４，３５を枠状に構成したが、必ずしもこの
ようにする必要はなく、短冊状の４状の板バネを
用いてもよい。

以上のように実施例では対物レンズに永久磁石
を一体的に固着し、この永久磁石の近くに配置し
たコイルに通電することにより上記永久磁石を少
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、たとえばトラツキングとフオーカスとい
う２軸方向の補正制御を共通の電磁装置で実現す
ることができ、したがつて安価で構造が簡単で軽
量な駆動装置を構成することができる。しかも本
発明は永久磁石を板バネを介することなく一体的
に対物レンズに固着するようにしているから、板
バネがトラツキング方向に傾斜したままフオーカ
ス方向に駆動した際の対物レンズの駆動ズレも発
生しないという優れた効果が得られる。またこの
ように弾性部材を介することなく直接的に対物レ
ンズを駆動するものであるから、動作の直線性が
よく、したがつて検出、制御系の電子回路を簡単
にすることができる。

以上のように本発明は対物レンズに永久磁石を
一体的に固着し、この永久磁石の近くに配置した
コイルに通電することにより上記永久磁石を少く
とも２軸方向に移動させるようにしたものである
から、たとえばトラツキングとフオーカスという
２軸方向の補正制御を共通の電磁装置で実現する
ことができ、かつ、可動部である対物レンズ側に
コイルを有しないため電気的リード線を対物レン
ズ側に接続する必要がない。したがつて安価で構
造が簡単な駆動装置を構成することができる。ま
た、対物レンズを有する保持体に固着されたマグ
ネツトが磁性材からなる固定ヨークに磁気的に吸
引されるため外乱に対するダンピング効果を有す
ることで対物レンズを安定に保持でき光学的情報
読取り装置の対物レンズ駆動装置に用いて有効で
ある。また互いに90度の角度をなすように配置さ
れた２組または３組の平行バネを用い、ここれら
の平行バネを各平行バネの面方向に偏位させるこ
とより対物レンズを２軸あるいは３軸方向に駆動
するようにしたものであり、各平行バネが常に平
行四辺形の関係を保ちつつ偏位するため、対物レ
ンズは、その光軸を常に同一方向に保つたまま駆
動される。このためトラツキング、フオーカス、
ジツター等の補正時に情報検出性能が損われるこ
とはない。また単に２組、３組の平行バネを組合
わせるだけで対物レンズの２軸、３軸方向の駆動
が行なえるから、安価で、構造が簡単で、軽量な
駆動装置を構成することができ、高い周波数での
応答も著しく優れたものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の原理を説明するため
の斜視図、第３図、第４図は本発明の一実施例の
斜視図および分解斜視図、第５図、第６図は本発
明の他の実施例の斜視図および分解斜視図、第７
図、第８図は本発明の第３、第４の実施例の斜視
図である。 １，１５，１６，３０，３１……永久磁石、
２，３，１０，２２，２３……ヨーク、４，５，
６，７，２４，２５……コイル、１１，２８……
対物レンズ、１２……保持体、１３，１４，３
１，３２……トラツキングバネ、１８，１９，３
４，３５……フオーカスバネ、２０，３６……固
定支持体、２１……基台。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円盤状の記録媒体に設けた情報トラツクに対
   物レンズを介して光スポツトを投影させることに
   より光学的に情報を読み取る装置において、一端
   に対物レンズを保持した保持体を取付け、他端を
   中間支持体の互に平行な面に固着した第１の平行
   バネと、上記第１の平行バネに対して90度の角度
   をなすように配置され、一端が上記中間支持体の
   他の互に平行な面に固着され、他端が固定支持体
   に固着された第２の平行バネと、前記保持体に固
   着された永久磁石と、前記永久磁石に対向して一
   定の磁気的エアーギヤツプをあけて配置した磁性
   材からなる固定ヨークと、前記固定ヨークに互い
   に直交する方向に巻装された第１、第２の制御用
   コイルとを備え、前記第１、第２の制御用コイル
   に制御電流を流すことにより前記永久磁石と第
   １、第２の制御コイルとの間の電磁作用を発生さ
   せ上記第１、第２の平行バネを各平行バネの面方
   向に偏位させることにより上記対物レンズを互に
   90度の角度をなす２軸方向に駆動するようにした
   ことを特徴とする対物レンズ駆動装置。 ２ 円盤状の記録媒体に設けた情報トラツクに対
   物レンズを介して光スポツトを投影させることに
   より光学的に情報を読み取る装置において、一端
   に対物レンズを保持した保持体を取付け、他端を
   第１の中間保持体の互に平行な面に固着した第１
   の平行バネと、上記第１の平行バネに対して90度
   の角度をなすように配置され、一端が上記第１の
   中間支持体の他の互に平行な面に固着され、他端
   が第２の中間支持体の互に平行な面に固着された
   第２の平行バネと、上記第１、第２の平行バネの
   いずれに対しても90度の角度をなすように配置さ
   れ、一端が上記第２の中間支持体の他の互に平行
   な面に固着され、他端が固定支持体に固着された
   第３の平行バネと前記保持体に固着された永久磁
   石と、前記永久磁石に対向して一定の磁気的エア
   ーギヤツプをあけて配置した磁性材からなる固定
   ヨークと、前記固定ヨークに互いに直交する方向
   に巻装された第１、第２の制御コイルと、前記固
   定ヨークに第１、第２の制御コイルのいずれに対
   しても直交する方向に巻装された第３の制御用コ
   イルとを備え、前記第１、第２、第３の制御用コ
   イルに制御電流を流すことにより前記永久磁石と
   第１、第２、第３の制御コイルとの間の電磁作用
   を発生させ上記第１、第２、第３の平行バネを各
   平行バネの面方向に偏位させることにより、上記
   対物レンズを互に90度の角度をなす３軸方向に駆
   動するようにしたことを特徴とする対物レンズ駆
   動装置。