JPS645377B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば光学式のデイスクプレーヤに
おける対物レンズ駆動装置に適用するのに最適な
ものであつて、対物レンズをフオーカス方向及び
トラツキング方向に駆動するようにした対物レン
ズ駆動装置に関する。

光学式のデイスクプレーヤにおいては、光源、
例えばレーザ光発生手段からの光を対物レンズを
通してデイスクの再生位置に照射するようにして
いる。そしてこの対物レンズはフオーカス方向と
トラツキング方向とに正しくコントロールされな
ければならない。このような目的のために、通
常、対物レンズ駆動装置が設けられている。従来
の対物レンズ駆動装置は、例えば第１図に示す構
造になつている。即ち対物レンズと機械的に関連
されているボビン１はコイルばね２によつてヨー
ク３に吊下げられるとともに、ヨーク３に対して
上下方向に摺動可能に支持されている。従つてボ
ビン１に巻装されたコイル４に電流を流すと、こ
のコイル４はマグネツト５とヨーク３とによつて
形成される磁気回路の磁束によつて上下方向の力
を受け、対物レンズをフオーカス方向にコントロ
ールすることになる。また支持枠６に取付けられ
たコイル７に電流を流すと、トラツキング用マグ
ネツト８との間の磁気作用によつてヨーク３が支
持枠６に対して支点ピン９を中心として回動し、
対物レンズはトラツキング方向にコントロールさ
れることになる。

このような構成によつて、一応の目的を達成で
きるが、トラツキング用とフオーカス用とにそれ
ぞれマグネツトとコイルとを必要とする上に、支
点となるところも複数個所存在することになり、
構造が複雑で支点部分のガタによつて騒音も発生
し易いという欠点があつた。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたも
のであつて、対物レンズが設けられたボビンと、
前記ボビンに取付けられたフオーカスコイルと、
前記対物レンズの光軸に対して対称となるように
前記ボビンに取付けられた複数のほぼ矩形状をな
すコイルからなるトラツキングコイルとを具備
し、前記複数のほぼ矩形状をなすコイルのそれぞ
れ前記光軸と平行な両辺のうち一方の辺のみと、
前記フオーカスコイルとを共通磁気ギヤツプ内に
配置し、前記フオーカスコイル及びトラツキング
コイルによつて前記対物レンズをその光軸と平行
な方向及びその光軸と直交する方向に駆動するよ
うにしたものである。従つて本発明によれば、構
造が簡単になり、また騒音も発生しなくなる。

以下、本発明を光学式のデイスクプレーヤにお
ける対物レンズ駆動装置に適用した一実施例を図
面につき説明する。

第２図は本実施例に係るデイスクプレーヤの概
略を示すものであつて、このプレーヤはレーザ光
発生手段としてのガスレーザ管１１を具備してい
る。このレーザ管１１はアーム１２及び支持枠１
３を介して旋回軸１４に支持されている。旋回軸
１４は駆動用モータ１５のロータコイル１６に結
合されている。さらにこのプレーヤは速度検出コ
イル１７を具備し、アーム１２の旋回速度を検出
するようになつている。レーザ管１１からのレー
ザ光はレンズ系１８を通り、反射鏡１９で反射さ
れ、ビームスプリツタ２０及び対物レンズ駆動装
置２１の後述する対物レンズ６５を通つてデイス
ク２２に照射される。なおアーム１２にはレーザ
光が通過する小孔１２ａ（第３図参照）が設けら
れている。デイスク２２には、例えばその表面に
凹凸から成るピツトが形成されており、レーザビ
ームがこれらのピツトにあたると回折現象により
ビームが変調される。そして変調されたビームは
再び対物レンズ駆動装置２１の対物レンズ６５を
通つてビームスプリツタ２０に到り、ここで横方
向に光路が変更され、図示しないフオトデイテク
タに導びかれ、ここで電気信号に変換されてデイ
スク２２からの信号が読み出されるようになつて
いる。

次にレーザ管１１及び光学系の旋回駆動機構に
ついて、特に第３図及び第４図につき説明する
と、この旋回駆動機構は基台２４を備え、基台２
４は支持脚２５を介してこのプレーヤのシヤーシ
（図示せず）に固着されている。基台２４上には
Ｌ字状をなす支持枠２６が固着されている。そし
て上下に２分割されている上記旋回軸１４の上側
の部分と下側の部分とがそれぞれ支持枠２６と基
台２４とにボールベアリング２７，２８を介して
回転可能に支持されている。なお旋回軸１４の上
側の部分と下側の部分とは互いに断面がコ字状を
なす支持枠１３によつて結合されている。そして
この支持枠１３に上記アーム１２が取付けられ、
さらにこのアーム１２に金属製のバンド２９を介
してレーザ管１１が取付けられている。

基台２４には、第４図に示すように断面が偏平
な矩形状をなすヨーク３０が固着されており、さ
らにこのヨーク３０の上側部分の下面にはマグネ
ツト３１が固着されている。ヨーク３０の下側部
分は第３図に示すようにボビン３２の矩形孔３３
を貫通している。このボビン３２には上記コイル
１６が巻装され、そのボビン３２は連結板３４を
介して旋回軸１４に固着されている。そしてこれ
らのヨーク３０、マグネツト３１及びコイル１６
によつて、アーム１２の旋回駆動用モータ１５が
構成されている。

即ちコイル１６に電流を流すと、マグネツト３
１とヨーク３０とによつて形成される磁路２３を
上記電流が横切ることになり、フレミングの左手
の法則によつて回転力が発生する。この回転力は
ボビン３２、連結板３４、旋回軸１４及び支持枠
１３を介してアーム１２に伝達され、アーム１２
は旋回軸１４を中心として旋回する。従つてアー
ム１２に支持されているレーザ管１１及びレンズ
系１８、反射鏡１９、ビームスプリツタ２０及び
対物レンズ駆動装置２１から成る光学系もこれに
伴つて旋回することになり、レーザ管１１からの
レーザ光をデイスク２２上の再生位置に導くこと
ができる。

このデイスクプレーヤはさらに速度検出手段３
５を具備している。この速度検出手段３５は上記
モータ１５とほぼ同一の構造の発電機となつてお
り、しかも旋回軸１４に対して上記モータ１５と
対称な位置に配されている。即ち基台２４には断
面が矩形状をなすヨーク３６が固着されており、
さらにこのヨーク３６にはマグネツト３７が固着
されている。一方速度検出コイル１７を巻装した
ボビン３８は上記ヨーク３６を貫通するととも
に、連結板３４を介して旋回軸１４に固着されて
いる。従つてアーム１２が旋回すると、これに伴
つて速度検出コイル１７がマグネツト３７とヨー
ク３６とによつて形成される磁路を横切つて移動
し、旋回速度に応じた電流が速度検出コイル１７
に生ずることになり、これによつて速度検出が行
われようになつている。

第５図はこの速度検出コイル１７の検出出力に
よつてモータ１５の速度サーボを行うための回路
を示している。この回路において上記モータ１５
のコイル１６は一対のトランジスタ４０，４１の
エミツタに接続されている。トランジスタ４０及
び４１はそれぞれモータ１５を正転及び逆転させ
るためのものであつて、それらのコレクタは正及
び負の定電圧源に接続されている。これらのトラ
ンジスタ４０，４１のベースは差動増幅器４２の
出力端に接続されている。またコイル１６は帰還
抵抗４３を介して差動増幅器４２のマイナス側の
入力端子に接続されている。差動増幅器４２のゲ
インはこの抵抗４３と抵抗４６とによつて決定さ
れる。抵抗４３と並列に接続されたコンデンサ４
４は高域をカツトするフイルタを構成している。
また差動増幅器４２のプラス側の入力端子には、
上記速度検出手段３５の速度検出コイル１７とシ
ステムコントローラ４５の出力端とが接続されて
いる。

従つてこの回路においては、差動増幅器４２の
２つの入力端子に加えられる電圧が常に等しくな
るような制御が行われ、しかもコイル１６に加え
られる電圧に比例した電圧が差動増幅器４２のマ
イナス側の入力端に供給され、また速度検出コイ
ル１７で生じた電圧が差動増幅器４２のプラス側
の入力端に供給されているために、これによつて
モータ１５の速度がほぼ一定になるように制御が
なされることになる。従つてアーム１２の旋回が
非常に円滑に行われることになる。またシステム
コントローラ４５からバイアス電圧を供給し、こ
れを速度検出コイル１７の出力電圧に重畳して差
動増幅器４２のプラス側の入力端子に加えるよう
にしているために、これによつてアーム１２が複
雑な動作をすることになる。即ち通常の再生のた
めのアーム１２の旋回動作以外に、オートリター
ン、オートリードイン、早送り、アクセス等の動
作を行うことができる。

またこのデイスクプレーヤにおいては、アーム
１２にカウンタウエイト４７が取付けられており
（第３図参照）、旋回軸１４を中心とする零バラン
スをとつている。従つてこのプレーヤは水平以外
の姿勢でも使用できるようになつている。またア
ーム１２が零バランスをとるようになつているた
めに、アーム１２の旋回の速度サーボがより正確
に行われることになる。

次に上記アーム１２の先端に取付けられている
対物レンズ駆動装置２１について述べる。

第６図〜第８図に示すようにこの対物レンズ駆
動装置２１はケース４８を具備し、このケース４
８を介してアーム１２に固着されている。ケース
４８の底部には３つの上方へ延びる突出部４９，
５０，５１を有するフオーク状のヨーク５２が固
着されている。このヨーク５２の両側の突出部４
９，５１にはそれぞれ内側にマグネツト５３，５
４が固着され、上記ヨーク５２とともに磁気回路
５５を形成している。

ヨーク５２の中央の突出部５０の外周部には、
ボビン５６の貫通孔５７が遊嵌され、これによつ
てボビン５６はヨーク５２に対して上下方向（即
ちフオーカス方向）に摺動可能であるとともに横
方向（即ちトラツキング方向）にも移動可能にな
つている。そしてこのボビン５６は後述するフオ
ーカスコイル６０及びトラツキングコイル６１，
６２が設けられた状態でマグネツト５３，５４と
所定の磁気ギヤツプを有するように弾性的でかつ
フオーカス方向及びトラツキング方向への摺動及
び移動が可能なように、上側の一対の板ばね５８
と下側の一対の板ばね５９とによつてヨーク５２
に支持されている。またボビン５６の上端には円
筒状の支持台６４が固着されており、この支持台
６４の上端に対物レンズ６５が固着されている。

次にボビン５６の外周部には、まずフオーカス
コイル６０が対物レンズ６５の光軸の周りを囲む
ようにその光軸方向に沿つて巻回されている。さ
らにこのフオーカスコイル６０の外周部であつ
て、上記マグネツト５３，５４とそれぞれ対向す
る側端部には、それぞれ一対ずつのほぼ矩形状を
なすトラツキングコイル６１，６２が対物レンズ
６５の光軸に対して対称となるように固着されて
いる。そして各トラツキングコイル６１，６２の
それぞれ対物レンズ６５の光軸と平行な両辺のう
ち、一方の辺のみがマグネツト５３，５４の間の
磁気ギヤツプ内に位置するように配設され、他方
の辺は上記磁気ギヤツプ外に位置するように配置
されている。即ち各トラツキングコイル６１，６
２の上記一方の辺のみと前記フオーカスコイル６
０とが共通磁気ギヤツプ内に位置するように配設
されている。なおフオーカスコイル６０の外周部
にトラツキングコイル６１，６２を設けることに
よつて、対物レンズ駆動装置２１自体の上記光軸
方向の厚みを薄くすることができ、より小型にす
ることができる。なおこの場合、トラツキングコ
イル６１，６２の外周部にフオーカスコイル６０
を設けてもよい。これらのトラツキングコイル６
１，６２はトラツキング方向の制御をするための
ものであり、トラツキングコイル６１，６２を複
数設けることによつて感度を高めることができ
る。

次に上記ヨーク５２の突出部５０にはレーザビ
ームが通過する貫通孔６３が形成されている。従
つてレーザ管１１からの光はケース４８の底部の
貫通孔６６及びヨーク５２の突出部５０の貫通孔
６３を通過し、対物レンズ６５によつて焦点調整
されて、デイスク２２上に照射されることにな
る。

そしてこの際、デイスク２２が回転時に上下に
バタつくこと、デイスク２２に外部からの衝撃が
加わること等の理由によつて、デイスク２２と対
物レンズ６５との距離が変化してレーザ光の焦点
がデイスク２２上で一致しなくなると、これが図
示しない検出手段により検出されて、この検出信
号に基づいてフオーカスコイル６０に所定の電流
が供給される。するとフオーカスコイル６０は磁
気回路５５と交差するように配されているため
に、このフオーカスコイル６０を支持しているボ
ビン５６は対物レンズ６５の光軸と平行な方向で
ある第６図において矢印６７（即ちフオーカス方
向）で示すように上下方向の力を受け、このボビ
ン５６が上下方向に摺動し、これに伴つて対物レ
ンズ６５も移動することになる。よつてデイスク
２２上にレーザ光が焦点を正しく結ぶことにな
る。

またデイスク２２の偏心、外乱等の理由によつ
て、レーザ光がデイスク２２の半径方向に偏つて
照射されている場合には、上述のフオーカス方向
への摺動と同様に、それが図示しない検出手段に
より検出され（正しくはエラー成分が検出され）、
その検出信号に基づいてトラツキングコイル６
１，６２に電流が供給される。するとトラツキン
グコイル６１，６２の一方の辺が磁気回路５５内
にあるので、フレミングの左手の法則により、ボ
ビン５６及びこのボビン５６に設けられた対物レ
ンズ６５がその光軸と直交する方向である第６図
の矢印６８方向（即ちトラツキング方向）に移動
する。よつて光源からのレーザ光はデイスク２２
の正しい位置（即ちデイスク２２のトラツク上）
に照射されることになる。

従つてボビン５６を上述のようにフオーカス方
向及びトラツキング方向に駆動することにより、
対物レンズ６５をデイスク２２の回転に追随して
駆動して、レーザ光をデイスク２２の正しい位置
に合焦させることができ、デイスク２２に記録さ
れた信号を正しく読み取ることができる。

以上述べたようにこの対物レンズ駆動装置２１
によれば、共通の磁気回路５５中にフオーカスコ
イル６０とトラツキングコイル６１，６２とを配
するようにしている。従つてヨーク５２とマグネ
ツト５３，５４とを共通化でき、構造が簡単で部
品点数が少なくなるので、対物レンズ駆動装置２
１自体を小型化することができる。またこの対物
レンズ駆動装置２１のボビン５６は板ばね５８，
５９によつてヨーク５２で吊つて支持するように
しているために、可動部にガタを生ずることがな
く、雑音を発生することもない。

ところで一般にコイル全体が磁気ギヤツプ内に
ある場合は、コイルに供給される電流の流れの方
向が相対向する位置で互いに逆になるため、フレ
ーミングの左手の法則により生ずる力が互いに相
殺して、その効率が低下することになる。しかし
ながらこの対物レンズ駆動装置２１においては、
ほぼ矩形状をなすトラツキングコイル６０，６１
のそれぞれ対物レンズ６５の光軸と平行な両辺の
うち、一方の辺のみを磁気ギヤツプ内に配するよ
うにしているので、力の相殺がなく、効率よくト
ラツキング制御を行うことができる。

しかもその際この対物レンズ駆動装置２１にお
いては、トラツキングコイル６１，６２を複数設
けているので、感度（応答速度）を高めることが
できる。特に実施例のようにそれぞれ一対ずつ設
けると、より一層、上記感度を高めることができ
る。

さらにこの対物レンズ駆動装置２１において
は、トラツキングコイル６１，６２をフオーカス
コイル６０上、もしくはフオーカスコイル６０を
トラツキングコイル６１，６２上に設けることに
よつて、対物レンズ６５の光軸方向におけるボビ
ン５６の長さを短くすることができ、ボビン５６
の光軸方向の“倒れ”を小さくすることができる
と共に、対物レンズ駆動装置２１全体を小型にす
ることができる。

以上述べたように本発明は、対物レンズが設け
られたボビンにフオーカスコイルと複数のコイル
からなるトラツキングコイルとを設けて、フオー
カスコイル及びトラツキングコイルによつて対物
レンズをフオーカス方向及びトラツキング方向に
制御するようにしたものであるから、２つの異な
る方向の制御のために単一の磁気回路を共用する
ことができ、構造が簡単になり、また装置を安価
でかつ装置全体を小型にすることができる上に、
その小型化により重量を軽減できて応答特性（感
度）も向上させることができる。

しかも本発明は、トラツキングコイルを構成す
る複数のほぼ矩形状をなすコイルのそれぞれ対物
レンズの光軸と平行な両辺のうち一方の辺のみを
磁気ギヤツプ内に配置したものであるから、トラ
ツキング制御を極めて高効率で行うことができ
る。しかもその際にトラツキングコイルを複数の
コイルによつて構成したので、感度（応答速度）
を著しく高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の対物レンズ駆動装置を示す概略
側面図である。第２図〜第８図は本発明を光学式
のデイスクプレーヤにおける対物レンズ駆動装置
に適用した一実施例を示すものであつて、第２図
はデイスクプレーヤの外観斜視図、第３図はこの
プレーヤのアームアツセンブリの要部縦断面図、
第４図は第３図における―線断面図、第５図
はモータのサーボ回路の回路図、第６図はこのプ
レーヤの対物レンズ駆動装置の対物レンズを取外
した状態の斜視図、第７図は同対物レンズ駆動装
置の縦断面図、第８図は同平面図である。 なお図面に用いた符号において、２１……対物
レンズ駆動装置、５２……ヨーク、５３，５４…
…マグネツト、５５……磁気回路、５６……ボビ
ン、６０……フオーカスコイル、６１，６２……
トラツキングコイル、６５……対物レンズであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 対物レンズが設けられたボビンと、 前記ボビンに取付けられ、前記対物レンズをそ
   の光軸と平行な方向に駆動するフオーカスコイル
   と、 前記対物レンズの光軸に対して対称となるよう
   に前記ボビンに取付けられた複数のほぼ矩形状を
   なすコイルからなり、前記対物レンズをその光軸
   と直交する方向に駆動するトラツキングコイルと
   を具備し、 前記複数のほぼ矩形状をなすコイルのそれぞれ
   前記光軸と平行な両辺のうち一方の辺のみと、前
   記フオーカスコイルとを共通磁気ギヤツプ内に配
   置し、前記対物レンズをその光軸と平行な方向及
   びその光軸と直交する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。