JPS639862Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、光学式ビデオデイスクプレーヤ又は
ビデオデイスクレコーダ等のフオーカス制御に使
用するのに好適な電磁駆動装置に関するものであ
る。

光学式ビデオデイスク装置に於けるフオーカス
制御機構は、永久磁石で付与される磁界中に駆動
コイルを配置すると共に駆動コイルに集光レンズ
を結合し、駆動コイルの電流の変化に追従して集
光レンズを変位させるように構成されている。更
に詳細には、ジンバルバネにて集光レンズと駆動
コイルとを半径方向に変位させないように保持
し、このバネに抗して集光レンズを光路方向に変
位させるように構成されている。ところが、次の
ような欠点がある。

ジンバルバネを使用するために、利得を大き
くすることを防害するような副共振現象が生
じ、フオーカス制御が困難になる。

ジンバルバネの経年変化で制御特性が変化す
る。

駆動時にバネから音鳴りが生じる。

この種の欠点を解決するために、本願出願人
は、第１図に示すようなビデオデイスクレコーダ
及びこれに対応するビデオデイスクプレーヤ（図
示せず）のフオーカスアクチユエータを第２図及
び第３図に示すように構成した。これを更に詳し
く説明すると、第１図に概略的に示す光学式ビデ
オデイスクレコーダは、デイスク１を回転するた
めのモータ２と、光源３と光変調器４と集光レン
ズ５と駆動コイル６とを含む光学記録ヘツド７
と、ヘツド７とデイスク１との間にデイスク半径
方向の相対的送り運動を生じさせるための送り装
置８とから成る。尚集光レンズ５は駆動コイル６
に結合され、フオーカス制御回路９から駆動コイ
ル６に供給される電流の変化に応じて駆動コイル
６及び集光レンズ５が光軸方向に変位し、ビーム
１０が集光レンズ５で収束されてデイスク１に投
射される。

第２図及び第３図は駆動コイル６と集光レンズ
５とを含む電磁駆動方式のフオーカス制御機構を
示すものである。この図から明らかなように、駆
動コイル６は、永久磁石１１とヨーク１２，１３
とヨークとして働く支持体１９の下部２１及びそ
の延長中央部とで形成される磁気回路のギヤツプ
の中に配置されている。この駆動コイル６に結合
された被駆動体１４はコイルボビン１５と、矢印
１６で示す光ビームの通路を囲むように形成され
た円筒状の軸部１７と、この軸部１７の下端に結
合された集光レンズ組立体１８とから成る。尚集
光レンズ組立体１８には第１図の集光レンズ５が
含まれている。１９は被駆動体１４に対して固定
部として働く支持体であり、上部２０と下部２１
と包囲部２２とから成り、磁石１２，１３を支持
して磁気回路の一部を形成すると共に、被駆動体
１４を空気軸受方式に支持する。この支持体１９
の包囲部２２は微小間隙２３を得るための微小間
隙形成面を有して被駆動体１４の軸部１７を囲ん
でいる。

ところで、典型的なフオーカスアクチユエータ
では、駆動コイル６及び被駆動体１４のラジアル
方向の移動を制限し、軸方向（スラスト方向）の
移動を許容するために、被駆動体１４がジンバル
バネによつて支持されている。しかし、ジンバル
バネによる支持には、前述したような欠点がある
ので、第２図及び第３図ではジンバルバネを使用
せず、軸部１７を囲む軸受としての包囲部２２を
設けることによつてラジアル方向の位置制限を行
つている。軸部１７に接触又は近接して包囲部２
２を設ければ、半径方向の位置制限は可能となる
が、常に均一隙間状態を維持することが不可能で
あるので、駆動コイル６に追従して被駆動体１４
がその軸方向（スラスト方向）に移動すると、包
囲部２２と軸部１７との間に摩擦が生じ、被駆動
体１４の軸方向の移動を円滑に制御することが不
可能になる。そこで、第２図に示す装置では、軸
部１７と包囲部２２との間に数μｍ程度の極めて
小さい均一隙間を得るために、両者間の微小間隙
２３に至る空気通路２４が支持体１９に設けら
れ、この空気供給通路２４に圧縮空気供給装置
（図示せず）が結合されている。尚空気供給通路
２４は微小間隙２３に通じる複数の小孔２５を含
む。微小間隙２４の上端及び下端は閉塞されてい
ないので、小孔２５から供給された圧縮空気は、
上端及び下端から排出される。

ジンバルバネを使用しない第２図に示す方式
で、永久磁石１１で付与される磁界中の駆動コイ
ル６に電流を流してレンズ組立体１８即ちレンズ
鏡筒をその軸方向に駆動する際に、軸方向駆動成
分のみならず回転方向駆動成分が生じてレンズ組
立体１８が回転すれば、フオーカス制御に微小な
狂いが生じる。また、駆動コイル６に電流を供給
するリード線２６が切断する恐れがある。このた
め、支持体１９に植設された回り止めピン２７が
ボビン１５の長孔２８に挿入されている。長孔２
８はピン２７の径にほぼ等しい幅を有してボビン
１５の半径方向に伸びているので、ボビン１５の
半径方向の変位は許容するが、回転方向の変位は
阻止する。

上述の如く構成された装置で駆動コイル６に電
流が供給されていない場合には、駆動コイル６及
び被駆動体１４の自重によつて支持体１９の上に
降下し、これによつて支持されている。従つて、
支持体１９が下限のストツパとして機能してい
る。磁界中の駆動コイル６に電流を流すと、電流
値に応じて駆動コイル６及び被駆動体１４が浮上
する。この際、微小間隙２３に圧縮空気を供給す
れば、ここに空気フイルムが形成され、軸部１７
は包囲部２２の中央に保持され、軸部１７の半径
方向の移動は微少となり、包囲部２２に軸部１７
が直接に摩擦接触することが制限される。尚、被
駆動体１４の上限は、支持体１９の下部にレンズ
組立体１８の上端が当る位置によつて決まる。

上述から明らかなようにこの方式によれば、ジ
ンバルバネを使用する方式の欠点を解決すること
が出来る。しかし、駆動コイル６と共にボビン１
５が軸方向に移動すると、長孔２８の壁と回り止
めピン２７との間に摺動摩擦が生じ、微小振動状
態即ちビビリ現象が生じ、フオーカスサーボが不
安定になる恐れがあつた。

そこで、本考案の目的は、駆動コイル及びこれ
に結合された被駆動体の軸方向の移動を円滑に達
成することが可能な電磁駆動装置を提供すること
にある。

上記目的を達成するための本考案は、磁石と、
前記磁石で付与される磁界中に配置され且つ電流
の変化に応じて変位するように形成された駆動コ
イルと、前記駆動コイルの移動方向に伸びた筒状
又は柱状の軸部を有し且つ前記駆動コイルの変位
に応じて変位するように前記駆動コイルに結合さ
れた被駆動体と、前記被駆動体の前記軸部を微小
間隙を有して包囲するか又は前記軸部に微小間隙
を有して包囲される微小間隙形成面を有した支持
体と、前記支持体の前記微小間隙形成面と前記被
駆動体の前記軸部との間の微小間隙を維持するよ
うに前記微小間隙に気体を供給する気体供給部
と、前記被駆動体に支持されている被駆動体側磁
気吸引又は反発部と前記支持体に支持されている
支持体側磁気吸引又は反発部とから成り、前記被
駆動体側磁気吸引又は反発部と前記支持体側磁気
吸引又は反発部との間に生じる吸引力又は反発力
によつて前記被駆動体の回り止めをなす回り止め
機構と、を具備した電磁駆動装置に係わるもので
ある。

上記本考案によれば、被駆動体の回り止めが磁
気吸引力又は反発力を利用して無接触でなされる
ので、摺動摩擦による微小振動即ちビビリ現象及
び摩擦損失が実質的に無くなり、被駆動体の軸方
向への円滑な駆動が可能になる。また、ジンバル
バネで支持していた場合に生じた共振現象及びバ
ネの経年変化及びバネの音鳴り等の欠点が解決さ
れる。また、圧縮空気を流すので、冷却効果が生
じ、駆動コイルの発熱による温度上昇を制限する
ことが出来る。

以下、第４図〜第８図を参照して本考案の実施
例について述べる。但し、第４図〜第８図の実施
例に於いて、第２図と共通する部分には同一符号
を付してその説明を省略する。

第４図〜第６図に示す実施例のフオーカス制御
機構には、第２図及び第３図に示す回り止めピン
２７は設けられておらず、この代りに、被駆動体
側磁気吸引又は反発部として被駆動体側永久磁石
２９と、支持体側磁気吸引又は反発部として一対
の支持体側永久磁石３０，３１とが設けられてい
る。被駆動体側永久磁石２９は支持片３２にて被
駆動体１４の一部であるボビン１５と一体の頭部
１５ａに装着され、支持体側永久磁石３０，３１
は支持片３３，３４にて支持体１９の上部２０に
装着されている。そして被駆動体側永久磁石２９
は被駆動体１４の回転方向にＮ極とＳ極とが位置
するように配され、第１の支持体側永久磁石３０
はそのＮ極が間隙を有して被駆動体側永久磁石２
９のＮ極に対向するように配され、第２の支持体
側永久磁石３１はそのＳ極が間隙を有して被駆動
体側永久磁石２９のＳ極に対向するように配され
ている。尚、永久磁石２９，３０，３１は夫々棒
磁石であり、また両側の永久磁石３０，３１は同
一形状且つ同一着磁量とされている。従つて、中
央の永久磁石２９と左側永久磁石３０との間で生
じる反発力と、中央の永久磁石２９と右側永久磁
石３１との間で生じる反発力とは等しい。

回り止め機構をこのように構成すれば、被駆動
体１４に結合されている駆動コイルに電流を流す
ことによつて被駆動体１４がその軸方向に駆動さ
れると同時に回転方向の力を受け、時計方向又は
反時計方向に回転しようとしても、左右の永久磁
石３０，３１の反発力によつて中央の永久磁石２
９が中央に保持され、被駆動体１４は回転方向の
変位を実質的に伴わずに軸方向のみに変位する。
この際左右の永久磁石３０，３１と中央の永久磁
石２９との間に空間があるので、永久磁石間に機
械的摩擦が発生しない。従つて、被駆動体１４の
軸方向の移動は円滑に達成される。

本考案の別の実施例に係わる回り止め機構を示
す第７図及び第８図に於いては、被駆動体１４の
一部であるボビン１５に一体の頭部１５ａに鉄製
の磁性体片３５が固着され、また支持体１９に第
１及び第２の電磁石３６，３７が固着されてい
る。尚被駆動体１４の半径方向に突出した磁性体
片３５の一方の側に間隙を有して第１の電磁石３
６が配置され、また他方の側に同様な間隙を有し
て第２の電磁石３７が配置されている。そして、
第１及び第２の電磁石３６，３７に電流を流した
時に磁性体片３５を共に吸引するように各電磁石
３６，３７が構成されている。３８は第１の間隔
検出器、３９は第２の間隔検出器であり、第１及
び第２の電磁石３６，３７に並置され、磁性体片
３５と第１及び第２の電磁石３６，３７との間隔
を検知するものである。尚この実施例では第１及
び第２の間隔検出器３８，３９が電磁ピツクアツ
プであり、磁性体片３５と間隔検出器３８，３９
との距離に応じた出力を発生する。第１及び第２
の電磁石３６，３７と第１及び第２の間隔検出器
３８，３９とを使用した回り止め制御方式は第８
図に示す通りであり、第１及び第２の間隔検出器
３８，３９の出力と基準信号REFとを比較器４
０，４１で比較し、誤差出力を増幅器４２，４３
で増幅して電磁石３６，３７に供給し、電磁石３
６，３７と磁性体片３５との間隔を一定に保つよ
うに電磁石３６，３７の吸引力を制御するように
なつている。この第７図及び第８図の実施例によ
つても、第４図及び第５図に示した実施例と全く
同様な作用効果を得ることが出来る。そして、間
隔を制御するので、より正確に回り止めを達成す
ることが可能になる。

以上、本考案の実施例について述べたが、本考
案はこれに限定されるものではなく、更に変形可
能なものである。例えば、第４図及び第５図に於
いて中央の磁石２９に対して左右の磁石３０，３
１を吸引するように配置してもよい。また中央の
磁石２９の代りに磁性体片を配置してもよい。ま
た、第７図に於いて、電磁石３６，３７を被駆動
体１４の側に設け、磁性体片３５を支持体１９の
側に設けてもよい。また、永久磁石３０，３１及
び電磁石３６，３７を支持体１９にて直接的に支
持せずに、支持体１９に一体化されている電磁駆
動用磁石１２等で間接的に支持するようにしても
よい。要するに、被駆動体１４に対して固定とみ
なせる部分であれば、どこでもよい。また回り止
め機構を複数箇所に設けてもよい。また被駆動体
１４の外周の複数箇所に所定の角度間隔を有して
磁石又は磁性体を配し、これに対向して固定側に
磁石又は磁性体を配し、磁気バランスによつて回
り止めを行つてもよい。また、支持体１９によつ
て中心軸を構成し、この中心軸の回りに筒状の被
駆動体１４を配し、中心軸から圧縮空気を供給す
るようにしてもよい。即ち筒状軸部１７の中に固
定軸を配し、この固定軸と筒状軸部１７の内壁と
の間に一定微小間隙を設け、ここに圧縮空気を供
給してもよい。また空気の代りに窒素ガス等を使
用してもよい。また、光学式ビデオデイスクプレ
ーヤにも適用可能である。また、電磁振動装置に
も適用可能である。また第４図に於いて上下関係
を逆にした構成にしても差支えない。また永久磁
石１１の代りに電磁石を使用する場合にも適用可
能である。また、被駆動体１４の上下の限界位置
を決定するストツパを特別に設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係わる光学式ビデオ
デイスクレコーダを示すブロツク図、第２図は従
来のフオーカス制御機構の一部を示す断面図、第
３図は第２図の一部平面図、第４図は本考案の実
施例に係わるフオーカス制御機構の一部切断斜視
図、第５図は第４図の一部拡大斜視図、第６図は
第４図の磁石部分の拡大断面図、第７図は本考案
の別の実施例に係わる回り止め機構の一部を示す
斜視図、第８図は第７図の電磁石の制御方式を示
すブロツク図である。 尚図面に用いられている符号に於いて、５は集
光レンズ、６は駆動コイル、１１は永久磁石、１
４は被駆動体、１７は軸部、１８は集光レンズ組
立体、１９は支持体、２２は包囲部、２３は微小
間隙、２４は空気供給通路、２９は被駆動体側永
久磁石、３０，３１は支持体側永久磁石である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 磁石と、 前記磁石で付与される磁界中に配置され且つ
   電流の変化に応じて変位するように形成された
   駆動コイルと、 前記駆動コイルの移動方向に伸びた筒状又は
   柱状の軸部を有し且つ前記駆動コイルの変位に
   応じて変位するように前記駆動コイルに結合さ
   れた被駆動体と、 前記被駆動体の前記軸部を微小間隙を有して
   包囲するか又は前記軸部に微小間隙を有して包
   囲される微小間隙形成面を有した支持体と、 前記支持体の前記微小間隙形成面と前記被駆
   動体の前記軸部との間の微小間隙を維持するよ
   うに前記微小間隙に気体を供給する気体供給部
   と、 前記被駆動体に支持されている被駆動体側磁
   気吸引又は反発部と前記支持体に支持されてい
   る支持体側磁気吸引又は反発部とから成り、前
   記被駆動体側磁気吸引又は反発部と前記支持体
   側磁気吸引又は反発部との間に生じる吸引力又
   は反発力によつて前記被駆動体の回り止めをな
   す回り止め機構と、 を具備した電磁駆動装置。 (2) 前記被駆動体側磁気吸引又は反発部は前記被
   駆動体の回転方向にＮ極とＳ極とを有する被駆
   動体側永久磁石であり、前記支持体側磁気吸引
   又は反発部は前記被駆動体側永久磁石のＮ極に
   対向させてＮ極が配されている第１の支持体側
   永久磁石と前記被駆動体側永久磁石のＳ極に対
   向させてＳ極が配されている第２の支持体側永
   久磁石とから成るものである実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の電磁駆動装置。 (3) 前記被駆動体側磁気吸引又は反発部は前記被
   駆動体の半径方向に突出した磁性体片であり、
   前記支持体側磁気吸引又は反発部は前記磁性体
   片の一方の側に配置された第１の電磁石と前記
   磁性体片の他方の側に配置され且つ前記第１の
   電磁石による前記磁性体片の吸引又は反発に逆
   らつて前記磁性体片を吸引又は反発するように
   付勢される第２の電磁石とから成るものである
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の電磁駆動
   装置。