JPS6339980B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、レンズ、ミラー等の光学系の支持
構造に関し、この光学系を水平及び垂直方向のよ
うに２方向において動かすようにしたものであ
る。

この発明は、例えば光学式のデイスク再生装置
における光学的ピツクアツプ装置に適用できる。
第１図は、このデイスク再生装置を概念的に示す
ものであり、同図において、１は例えばPCMオ
ーデイオ信号がピツト（くぼみ）の有無として収
録されたデジタルオーデイオデイスクを示し、２
はこのデイスク１を例えば線速度一定で回転させ
るモータを示す。デイスク１の信号トラツクのピ
ツチは、例えば1.6μｍであり、スパイラル状の信
号トラツクが形成され、デイスク１の表面の反射
面の上に透明樹脂層が被着されている。半導体レ
ーザー３からのレーザー光がコリメータレンズ
４、ビームスプリツタ５及び対物レンズ６を介し
てデイスク１の信号面に照射され、信号面からの
反射光が対物レンズ６、ビームスプリツタ５、レ
ンズ７を介してフオトダイオード等からなる受光
部８に導かれる。受光部８は、複数のフオトダイ
オードが所定の位置関係に配設されたもので、特
殊なレンズ７を介されたレーザー光を各フオトダ
イオードが受光して発生する信号が、図示せず
も、演算回路に供給されることにより、再生信号
とフオーカス誤差信号とトラツキング誤差信号と
が発生される。

デイスク１に照射されるレーザー光は、ピツト
の中の信号面でフオーカスするのが正しいフオー
カス状態であり、また、ピツトの連続するスパイ
ラル状の信号トラツク上にレーザー光が位置する
のが正しいトラツキング状態である。実際には、
デイスク１の機械的変形、偏心などによつて上述
のフオーカス及びトラツキングが正しい状態から
ずれる。そのため、上述のように形成されたフオ
ーカス誤差信号及びトラツキング誤差信号によ
り、第１図において矢印で示すように、デイスク
１に対して垂直方向及び水平方向の両方向に対物
レンズ６を移動するフオーカスサーボ及びトラツ
キングサーボがなされる。デイスク１に対して水
平方向にレーザ光を動かすことは、半導体レーザ
ー３からデイスク１に至る光路中にミラーを設
け、このミラーの傾きを変えることによつても可
能であるが、特にコンパクトオーデイオPCMデ
イスクのように、その径が小さいときには、光学
系の構成が大型、複雑となるので好ましくない。

第２図は、２方向にレンズ装置９を動かすこと
ができる構成として、既に提案されている光学系
の支持構造の一例を示す。これは、円筒状の取付
体１０内において、その底部から垂直方向に平行
して植立された２枚の板バネ１１ａ，１１ｂによ
りレンズ装置９を支持し、更に、取付体１０の上
下の各端面を２枚の板バネ１２ａ，１２ｂで押圧
し、図示せずも、コイル及びマグネツトの電磁力
によりレンズ装置９を垂直及び水平の２方向に変
位させるものである。板バネ１１ａ，１１ｂは、
レンズ装置９を水平方向に変位させトラツキング
制御を行なう際、レンズ光軸が傾かないようにす
ると共に、適当な偏奇力を与えて微小距離の変位
を可能とするものであり、また、板バネ１２ａ，
１２ｂは、レンズ装置９を垂直方向に変位させる
ためのものである。

しかしながら、上述の構造のように、板バネ１
１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂを使用すること
は、種々の問題点を生じさせる。そのひとつは、
バネによる共振の問題である。つまり、この共振
周波数は例えば2kHz付近となり、然も共振周数
の値がバネの材質のバラツキや取付けのバラツキ
等によつて変動するため、充分にレスポンスの良
いトラツキングサーボ或いはフオーカスサーボを
行なうことができず、然も共振周波数のバラツキ
によつて信頼性が低いことである。第２には、必
要とする部品点数が多く、組立も面倒となること
である。更に、上述のように、バネの組みつけ時
において応力の影響により共振周波数の変動が生
じる問題点がある。

この発明は、２方向に変位可能とし、そのため
のバネを一切用いないですみ、上述のような問題
点が解決された光学系支持構造の実現を目的とす
るものである。

以下、この発明の一実施例について第３図及び
第４図を参照して説明する。この一実施例のレン
ズ装置９は、垂直方向の光軸をもつ複数のレンズ
１３とこれを保持する円筒状のレンズ保持器１４
とからなり、このレンズ保持器１４の周面から側
方にアーム１５が突出され、このアーム１５の先
端にボールベアリング１６が設けられる。ボール
ベアリング１６に対して軸１７が挿通される。こ
の場合、レンズ１３の光軸と軸１７とが平行とな
るようになされる。また、ボールベアリング１６
は、軸１７に、回動自在に係合すると共に軸１７
に沿う方向に摺動自在に係合するものとされ、両
者の間には、適当なころがり摩擦が存在する。軸
１７は、第４図において１８で示す支持部にその
両端が固定されるので、レンズ装置９が軸１７に
対して回動自在及び摺動自在に保持される。更
に、ボールベアリング１６の側方に、そこから突
出するように、軸１７と直交する方向の磁軸を有
する棒状マグネツト１９が固着される。上述のボ
ールベアリング１６の代りに、摺動ベアリングを
用いてもよい。

また、２０は、リング状マグネツトを示し、こ
のリング状マグネツト２０は、第３図Ａ及び第４
図に示すように、棒状マグネツト１９を包囲する
ように支持部１８に固定される。このリング状マ
グネツト２０の着磁方向は、厚み方向であつて、
且つ第３図Ｂに示すように、棒状マグネツト１９
との間で磁気反発力を生ずる関係に選定されてい
る。したがつて、ボールベアリング１６を介して
軸１７に結合されたレンズ装置９は、上述の磁気
反発力によつて棒状マグネツト１９がリング状マ
グネツト２０の略中心に位置する機械的中性点を
とる状態をもつて安定する。

このリング状マグネツト２０の透孔内にコイル
捲枠２１が嵌合され、接着により固定される。コ
イル捲枠２１は、第３図Ａ及び同図Ｃに示すよう
に、中央に透孔２２を有するリングの周囲に、垂
直方向及び水平方向の夫々に１対の突出部２３
ａ，２３ｂ及び２４ａ，２４ｂが一体に設けられ
たものであつて、各突出部に垂直コイル２５ａ，
２５ｂ及び水平コイル２６ａ，２６ｂが捲回され
る。一対の垂直コイル２５ａ，２５ｂは、第３図
Ｃに示すように直列に接続され、その一端から他
端に垂直方向の制御電流が供給されると共に、両
者の捲回方向が両者で発生する磁束の方向が一致
するように、即ち、和動的に棒状マグネツト１９
に力を及ぼすようにされている。一対の水平コイ
ル２６ａ，２６ｂも、上述の垂直コイル２５ａ，
２５ｂと同様に構成され、その一端から他端に水
平方向の制御電流が供給される。また、コイル捲
枠２１の透孔２２の大きさは、レンズ装置９の変
位量を規定する棒状マグネツト１９の変位量を考
慮して定められる。

上述のこの発明の一実施例において、垂直方向
及び水平方向の制御電流を垂直コイル２５ａ，２
５ｂ及び水平イル２６ａ，２６ｂに全く供給しな
い状態では、棒状マグネツト１９がリング状マグ
ネツト２０の透孔内の機械的中性点に静止してお
り、また、垂直方向または水平方向の制御電流を
各コイルに供給すれば、この制御電流の大きさ、
極性によつて定まる量、方向に棒状マグネツト１
９を中性点から変位させることができ、これによ
つてレンズ装置９も変位せしめられる。したがつ
て冒頭に述べたようなデイスク再生装置の光学的
ピツクアツプ手段に対して、この発明を適用すれ
ば、レンズ装置９の垂直方向の位置制御によつて
フオーカスサーボを、また、水平方向の位置制御
によつてトラツキングサーボを行なうことが可能
となる。

なお、レンズ装置９、アーム１５、ボールベア
リング１６の重みのため等で、棒状マグネツト１
９とリング状マグネツト２０との間の磁気反発力
のみでは、機械的中性点が片奇るときには、垂直
コイル２５ａ，２５ｂに適当なバイアス電流を流
し、機械的中性点をリング状マグネツトの透孔内
の中心位置とするようにしてもよい。また、上述
の一実施例の説明は、軸１７の延長方向を垂直方
向とする水平使用の場合であるが、この軸１７の
延長方向が水平方向となり、デイスク再生装置の
デイスク１が垂直状態となる垂直使用も可能であ
り、そのときには、水平コイル２６ａ，２６ｂに
バイアス電流を供給することで、重力の影響を打
ち消すようになされる。更に、棒状マグネツト１
９の機械的中性点を微調整するために、第５図に
示すように、リング状マグネツト２０の近傍に１
個乃至数個の鉄片２７を配し、調整ねじ２８によ
つてリング状マグネツト２０と鉄片２７との距離
等の位置関係を変え、リング状マグネツト２０の
磁束分布を変える手段を使用することもできる。

第６図Ａ及び同図Ｂは、この発明の他の実施例
及び更に他の実施例の要部を示すものである。つ
まり、第６図Ａに示す実施例は、レンズ装置９と
ボールベアリング１６との間に棒状マグネツト１
９を介設するようにしたものである。第６図Ｂに
示す実施例は、棒状マグネツト１９を、ボールベ
アリング１６の側と反対方向に突出するように、
レンズ保持器１４に直接設けるようにしたもので
ある。他の構成は、前述の一実施例と同様であ
る。

これらの実施例では、ボールベアリング１６が
端部に位置しているので、棒状マグネツト１９の
水平方向の力が、前述の一実施例のように、ボー
ルベアリング１６を介してレンズ装置９に伝わる
のではないので、ボールベアリング１６に起因す
る共振の問題を軽減することができる。特に、第
６図Ａの構成では、レンズ装置９とボールベアリ
ング１６との間隔を長くし易いので、レンズ装置
９がトラツキング用にその水平方向の変位が制御
されて、トラツキング状態にあるとき、ジツタ成
分を小さくしやすすく、またレンズ装置９が端部
に位置するので水平方向の振動（移動）の最低共
振周波数を低くし得ると共に、棒状マグネツト１
９の水平方向の移動量がレンズ光軸上では拡大さ
れるので、棒状マグネツト１９の移動量を少なく
でき、リニアリテイが良い利点を有する。一方、
前述の第３図或いは第４図に示す構成のこの発明
の一実施例は、ボールベアリング１６を中心とし
ての、レンズ装置９と棒状マグネツト１９との重
さのバランスをとり易く、また、棒状マグネツト
１９とボールベアリング１６とを近接させること
ができるため、第６図Ｂに示す他の実施例の構成
に比して垂直方向の動きを良くすることができ
る。

なお、磁気回路についても種々の変形が可能で
あり、リング状マグネツト２０として、第７図に
示すようなだ円のリング状マグネツト２０′や、
さらには矩形、多角形等の形状のものを使用する
ことができる。このような円形でないリング状マ
グネツトによれば、その透孔内の磁力線の分布が
垂直方向と水平方向とに関して等しくなくなり、
両方向の感度を異ならしめることができると共
に、両方向の変位を生じさせるための各磁束間の
クロストークを減少させることが可能となる。同
様に、棒状マグネツト１９としても、その断面が
円形、だ円形、多角形等のものを使用でき、リン
グ状マグネツトとの組合わせに応じた種々の特性
を得ることができる。

上述の説明から理解されるように、この発明に
よる２方向に光学系を移動できる支持構造は、バ
ネを一切使用せず、磁気反発力によつて機械的中
性点を生じさせているので、バネ自体の共振或い
はバネとこれに接触する部品との接合部における
共振の悪影響を回避することができる。また、こ
の発明は、棒状マグネツト及びリング状マグネツ
トを使用することにより、垂直方向及び水平方向
の両方向の中性点をこれら両マグネツトの磁気反
発力で得ることができ、部品点数の減少、構成の
簡略化、小型軽量化を図ることができる。更に、
この発明は、ムービングマグネツト方式なので、
可動部の重量の増加を許さずに感度を上げること
が容易であり、設計の自由も大きい。また、光学
系の光軸の傾きは、ベアリングの精度で管理する
ことができ、バネ方式に比べて精度が出し易く、
バラツキも少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を光学式ピツクアツプに対し
て適用することができるデイスク再生装置の一例
の構成を示す図、第２図は従来の光学系の支持構
造の一例の斜視図、第３図はこの発明の一実施例
の要部の分解斜視図及び各部の説明に用いる斜視
図、第４図はこの発明の一実施例の断面図、第５
図はこの発明における機械的中性点の微調整の説
明に用いる斜視図、第６図はこの発明の他の実施
例及び更に他の実施例の要部の斜視図、第７図は
リング状マグネツトの変形例の正面図である。 ９はレンズ装置、１４はレンズ保持器、１５は
アーム、１６はボールベアリング、１７は軸、１
８は支持部、１９は棒状マグネツト、２０，２
０′はリング状マグネツト、２１はコイル捲枠、
２５ａ，２５ｂは垂直コイル、２６ａ，２６ｂは
水平コイルである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 支持部と、該支持部に固定された軸に摺回動
   自在に係合する軸受により支持された光学系及び
   棒状マグネツトを有する可動部と、上記支持部に
   取り付けられ、その厚み方向を上記棒状マグネツ
   トの着磁方向に沿わせて上記棒状マグネツトを包
   囲するリング状マグネツトとを備え、上記リング
   状マグネツトが、その厚み方向に、上記棒状マグ
   ネツトとの間で磁気反発力を生じる関係をもつて
   着磁されていて、該磁気反発力によつて上記棒状
   マグネツトを上記リング状マグネツトの透孔内の
   位置で安定せしめることにより、上記可動部を中
   性点に保持するようにした光学系支持構造。