JPH0321972B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、円盤状デイスク形状状をなす記録媒
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、さらにはビデオ
デイスクの再生時に必要となる時間補正すなわち
ジツター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。ところがこの方法は、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。

本発明はこれらの欠点を除去し、トラツキング
方向及び、フオーカス方向に対して、対物レンズ
をより正確に制御することができ、さらにトラツ
キング方向とフオーカス方向のいずれかに対して
も90度の方向、即ち情報トラツクの接線方向に対
しても、例えばビデオデイスクの再生に必要とな
る時間補正すなわちジツター制御を行なうことが
でき、いずれの方向に対しても動作の直線性、
（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。

以下、本発明の詳細を図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の対物レンズを駆動させる駆動
力を得るための原理図を示すものである。一定の
空間を置いて同軸上に配置された２つの永久磁石
１と２は、第１図に示す通り同軸上に互に逆方向
に着磁されており、２つの同一極が対向されてい
る。従つて対向する２つの永久磁石１と２の間の
空間には共通磁界が発生する。第１図に示すＴ
軸、Ｆ軸、Ｚ軸の３つの軸は互いに直角をなして
おり、ここではＺ軸を２つの永久磁石１，２の着
磁方向としている。前記３つの軸の交点は、２つ
の永久磁石１，２の対向する空間の中点にあるも
のとする。この空間内にコイル巻枠３がＴ、Ｆ、
Ｚの各方向の任意な方向に移動可能に支持（支持
構造は第１図には図示していない）されており、
このコイル巻枠３の外周部において、Ｆ−Ｚ面内
に平行に第１コイル４、Ｚ−Ｔ面内に平行に第２
コイル５、Ｔ−Ｆ面内に第３コイル６が巻装され
ている。なお各コイルは四角形状をなすものとす
る。

今、第１図に示す第１コイル４の矢印方向に電
流が流れると、第１コイル４と永久磁石１，２の
間の電磁作用により、Ｔ軸の矢印方向にコイル巻
枠３が移動する。同様に第２コイル５に矢印方向
の電流を流すと、Ｆ軸の矢印方向にコイル巻枠３
が移動し、第３コイル６に矢印方向の電流を流す
と、Ｚ軸の矢印方向にコイル巻枠３が移動する。
もちろん電流を流す方向を逆にすれば、コイル巻
枠３の移動方向も逆になる。なお、実際には永久
磁石１，２と全ての方向に巻装されたコイルの電
磁作用によりコイル巻枠３はさまざまな方向に力
を受けるが、永久磁石１，２に近接したコイルの
辺と永久磁石１，２との間の電磁作用によつて発
生する力が最も支配的である。

即ち、一の共通磁界内において互いに直角をな
す方向に巻装された３つのコイルにそれぞれ電流
を供給すると、コイル巻枠３は駆動力を受け、決
められた方向に移動することになる。

次に本発明の具体例を示す。本発面の第１の実
施例を第２図〜第５図に示す。

この第１の実施例は、対物レンズをトラツキン
グ方向とフオーカスの２方向に制御するための対
物レンズ駆動装置を示すものである。対物レンズ
７はコイル巻枠を兼ねた保持体８に固着されてお
り、この保持体８は対物レンズ７からの光路が通
過するべき穴部８ａを有している。保持体８の外
周部にはフオーカス方向（Ｆ方向）に平行にトラ
ツキング制御コイル９が、またトラツキング方向
（Ｔ方向）に平行にフオーカス制御コイル１０が
それぞれ四角形状に巻装されている。そして保持
体８の上下の両側部には、トラツキング方向とフ
オーカス方向の移動を規制する金属等の導電性の
板バネ１１，１２，１３，１４の一端部が固着さ
れており、各板バネ１１，１２，１３，１４の他
端は支持体１５に固定されている。この支持体１
５は基台１６に固着されている。これにより対物
レンズ７はＴ方向及びＦ向の任意な方向に移動可
能に支持されることになる。

一方、制御コイル９，１０を巻装した保持体８
の前後方向即ち、Ｆ−Ｔ面に直角な方向に、保持
体８に対して一定のエア−ギヤツプが形成される
ように永久磁石１７と１８を基台１６に固定す
る。これらの永久磁石１７，１８の着磁方向は第
２図、第３図の通り同軸上で逆方向である。

ここで板バネ１１，１２，１３，１４の動作の
詳細をのべる。

第４図は上記実施例の上面図、第５図は同側面
図である。前述のように、互いに独立した板バネ
１１，１２，１３，１４の一端は保持体８に、他
端は支持体１５に固定されているが、これらの板
バネ１１，１２，１３，１４は第３図〜第５図に
示すように中央部に形成された短冊状の第１の面
１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの長手方向の両
端に、第１の面１１ａ〜１４ａと直角をなす第２
の面１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂを有する。
そして第１の面１１ａ〜１４ａの両端部近傍およ
び第２の面１１ｂ〜１４ｂの第１の面１１ａ〜１
４ａに近い部分にそれぞれ透孔１１ｃ〜１４ｃを
設けてこの部分を弱くし、この部分を中心に屈曲
可能に構成している。

このようにすれば、第４図において、今、Ｔ方
向の駆動力を受けた場合、それぞれの屈曲部（第
１の面１１ａ〜１４ａの両端部付近の屈曲部で第
４図に矢印で示す部分）を支点として、対物レン
ズ８は支持体１５に対し平行にＴ方向に移動す
る。また第５図において今、Ｆ方向の駆動力を受
けた場合、それぞれの屈曲部（第２の面１１ｂ〜
１４ｂの第１の面１１ａ〜１４ａに近い部分の屈
曲部で第５図に矢印で示す部分）を支点として、
対物レンズ８は支持体１５に対し平行にＦ方向に
平行移動する。

したがつてこのような板バネ１１〜１４を使用
すると、互いに平行関係を保ちつつ、トラツキン
グ方向とフオーカス方向に対して対物レンズ８を
光軸に傾斜角度を与えることなく、移動させるこ
とができる。

このように上記実施例によれば、１つの共通磁
界中に対物レンズに一体化された２つの独立した
コイルを配置し、これらのコイルに電流を印加す
することにより対物レンズを直接的に駆動するこ
とができる。したがつて従来のフオーカス制御を
トラツキング支持バネを介して制御するもののよ
うに、トラツキング支持バネが傾斜している場合
にフオーカス制御信号に対して位相的なズレが発
生するという問題が皆無となる。また制御用に２
つの独立したコイルを設けるのみで、ヨーク系が
何ら存在しないため、動作の直線性（リニアリテ
イー）が良く、永久磁石とコイル寸法を適当に設
定すれば、必要な可動範囲もきわめて広くとるこ
とができる。また構造が軽量でかつきわめて簡易
であるため、応答速度、周波数特性、位相特性、
駆動能率等の諸特性が大きく改善される。

ところで、この実施例は可動コイル型の対物レ
ンズ駆動装置であるので、各コイル９，１０に制
御電流を供給するリード線が必要であるが、この
実施例ではリード線の異常共振を防止するため
に、前記４個の板バネ１１，１２，１３，１４を
リード線に共用している。即ち第２図に示すよう
に、板バネ１１，１２，１３，１４の一端に各コ
イル９，１０の端部を結線し、他端に制御電流を
印加するリード線２４を結線し、板バネ１１，１
２，１３，１４をリード線の一部として利用して
いる。

このようにすれば、可動コイル型でありなが
ら、板バネを制御電流印加用リード線も兼用する
ことができるため、リード線の共振異常も皆無と
なる。

次に本発明の第２実施例を第６図、第７図とと
もに説明する。

この第２実施例はビデオデイスクに利用する際
のジツター方向の制御を追加したもので、第２図
〜第５図に示した第１の実施例と同一機能の部分
には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施
例とは異なる部分を中心に説明する。

対物レンズ７を有する保持体８に、第１の実施
例と同様にトラツキング制御コイル９とフオーカ
ス制御コイル１０が巻装されており、さらにＦ−
Ｔ面内に平行にジツター制御コイル１９が巻装さ
れている。そして、板バネ１１，１２，１３，１
４の一端を保持体８に固着し、それらの他端を軽
量かつ剛性を有する中間支持体２０の上下方向に
互いに平行に固着している。この中間支持体２０
の前後方向、即ち、Ｆ−Ｔ面に平行な２面に対し
て平行バネ２１，２２の一端を固着し、それらの
他端は支持体２３に固着している。なおこの支持
体２３は基台１６に固着されている。

このようにすれば、対物レンズ７は第７図の
Ｆ、Ｔ、Ｚの互いに直角をなす方向に対し、光軸
が傾斜することなく任意な方向に動き得る様に支
持される。そして第１の実施例と同様にして、永
久磁石１７，１８間の一つの共通磁界内において
これらの独立した３つのコイル９，１０，１９に
補正信号電流を印加することにより、トラツキン
グ、フオーカス、ジツターの各方向の補正が可能
になる。

この第２実施例によれば、第１の実施例と同様
に、構造が簡単で、しかも軽量な支持構造をもと
にしているから、応答速度、周波数特性、位相特
性、及びリニアリテイー等の諸性能が改善され、
対物レンズを弾性支持体の影響を受けることな
く、トラツキング、フオーカス、ジツターの３方
向に直接的に駆動することができる。

なお、上記実施例では板バネ１１〜１４の屈曲
部を構成する際に透孔１１ｃ〜１４ｃを設けた
が、透孔の代わりにＶ字状の切込み等を設けても
よい。

以上のように、本発明は円盤上の記録媒体に設
けられた符号化された情報トラツクに対して移動
自在に配置され、上記情報トラツクに対して読み
取り用の光スポツトを投影させる対物レンズと、
上記対物レンズの光軸および光軸に直交する軸の
２軸により形成される仮装平面に平行でかつ上記
対物レンズに対して所定の空間をおいて配置され
上記仮装平面に直交する方向の磁束を発生する永
久磁石と、上記対物レンズと一体化された保持体
に互いに直角をなす方向に巻装され、かつ前記永
久磁石の磁界内に配置された互いに独立した少な
くとも２個のコイルと、基台と、４つの互いに独
立な導電性を有する弾性部材からなりそれぞれ一
端が上記基台に固定され他端が上記保持体に固定
されて上記対物レンズを互いに直交する少なくと
も２軸方向に移動自在に支持する支持部材とを備
え、上記４つの支持部材のうち２つの支持部材の
一端を２つのコイルのうちの一方のコイルの両端
に接続し、かつ他の２つの支持部材の一端を他方
のコイルの両端に接続して各コイルに上記支持部
材を介して対物レンズ制御電流を供給することに
より、上記２個のコイルに流れる電流と上記永久
磁石の電磁作用により各支持部材を撓ませて上記
対物レンズを互いに直交する少なくとも２軸方向
に駆動するようにしたものであるから、上記コイ
ルへの通電によつて対物レンズを直接的に駆動す
ることができ、したがつて従来のフオーカス制御
をトラツキング支持バネを介して制御するものの
ように、トラツキング支持バネが傾斜している場
合にフオーカス制御信号に対して位相的なズレが
発生するという問題を皆無にすることができる。

また、永久磁石のひとつの共通磁界内において
互いに独立した２個のコイルに電流を流すことに
よつて互いに直交する２軸方向に対物レンズを駆
動できるので別々の磁気回路を必要とせず小型化
できるのみならず、４つの互いに独立した導電性
を有する弾性材からなりそれぞれの一端が基台に
固定され、他端が保持体に固定されて対物レンズ
を互いに直交する少なくとも２軸方向に移動自在
に支持する支持部材で対物レンズを支持し、か
つ、各コイルに各支持部材を有効に活用して制御
電流を供給しているので構成が簡単で安定した対
物レンズの支持が可能な対物レンズ駆動装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を説明するための斜視
図、第２図、第３図は本発明の第１の実施例の斜
視図および分解斜視図、第４図、第５図は上記実
施例の要部の上面図および側面図、第６図、第７
図は本発明の第２の実施例の斜視図及び分解斜視
図である。 ７……対物レンズ、８……保持体、９，１０，
１９……コイル、１１，１２，１３，１４……板
バネ、１５，２３……固定支持体、１６……基
台、１７，１８……永久磁石、２０……中間支持
体、２１，２２……平行バネ、２４……リード
線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円盤上の記録媒体に設けられた符号化された
   情報トラツクに対して移動自在に配置され、上記
   情報トラツクに対して読み取り用の光スポツトを
   投影させる対物レンズと、上記対物レンズの光軸
   および光軸に直交する軸の２軸より形成される仮
   装平面に平行でかつ上記対物レンズに対して所定
   の空間をおいて配置され上記仮装平面に直交する
   方向の磁束を発生する永久磁石と、上記対物レン
   ズと一体化された保持体に互いに直角をなす方向
   に巻装され、かつ前記永久磁石の磁界内に配置さ
   れた互いに独立した少なくとも２個のコイルと、
   基台と、４つの互いに独立な導電性を有する弾性
   部材からなりそれぞれ一端が上記基台に固定され
   他端が上記保持体の互いに対向する面の４つの端
   辺に固定されて上記対物レンズを互いに直交する
   少なくとも２軸方向に移動自在に支持する支持部
   材とを備え、上記４つの支持部材のうち２つの支
   持部材の一端を２つのコイルのうちの一方のコイ
   ルの両端に接続し、かつ他の２つの支持部材の一
   端を他方のコイルの両端に接続して各コイルに上
   記各支持部材を介して対物レンズ制御電流を供給
   することにより、上記２個のコイルに流れる電流
   と上記永久磁石の電磁作用により各支持部材を撓
   ませて上記対物レンズを互いに直行する少なくと
   も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。