JPH034969B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光学式デイスク再生装置に使用され
る対物レンズ駆動装置に関し、特に、その対物レ
ンズ駆動装置において、対物レンズを機械的に移
動させた場合に生ずる機械的固有振動を効果的に
抑制し得るようにした対物レンズ駆動装置の改良
に関するものである。

周知のように、光学式デイスク再生装置におい
ては、デイスク上に記録されたピツトに対し、ス
ポツト状に照射されるレーザ光を最適焦点および
最適トラツキングを維持するように、集束用対物
レンズを機械的に所定のトラツクに移動させる必
要がある。そのための対物レンズ駆動機構につい
ては、本願人の出願にかかわる特開昭55−146636
号明細書に詳記されているので、その詳細な説明
は省略するが、第１図Ａに正面図、Ｂに側面図を
もつてその原理的構成を示した。

以下その構成および動作原理について簡単に説
明すると、１は、レーザ光を集束させるための対
物レンズであり、そのレンズ１の中心をレーザ光
が通過して集束され、デイスク上に記録されてい
るピツトを照射する。またデイスク上からの反射
光も同様にそのレンズ１の中心を通過して、再生
装置のピツト情報読取り用光電変換部に入射させ
ている。

前記対物レンズは、磁性リング２により保持固
定してあり、極性を同一方向に揃えて配置した永
久磁石３および４の中性点間に位置させてある。
また、５および６は、それら両永久磁石間の磁路
を形成する継鉄であつて、それぞれデイスクのラ
ジアル方向駆動信号が供給される巻線７および８
が巻かれている。

このような構成において、永久磁石３および４
の磁力が同一であるので対物レンズ１の位置は、
両永久磁石３，４の中心に定まることとなり、対
物レンズ１の移動は、継鉄５，６の巻線７，８に
供給される電流に依存することとなる。すなわ
ち、巻線５，６により発生する磁界が、二つの永
久磁石の一方の磁力を強め同時に他方の磁力を弱
める方向に発生するように、それら両巻線に電流
を流せば、それら両磁石３，４によつて形成され
る磁界を一方向に弱める結果となる。

そのために磁性リング２を通る磁界の位置が変
化することとなり、その変化量は、巻線７，８を
流れる電流に関係し、また、その電流方向により
磁界の極性が反転して変化方向が決定される。従
つて、磁性リング２は、巻線７，８に供給される
駆動電流によつて矢印方向９に、その電流の大い
さに比例した移動量で移動するので、対物レンズ
１によるデイスク上の光スポツト点もデイスクの
ラジアル方向に、その移動量に対応して移動し
て、最適トラツキングを維持する。

前記の磁性リング２は、ダンパー１０，１１に
固定したムービングコイル１２に一端が固定され
た弾性支持板１３，１４によつて保持されてお
り、これにより前記矢印方向９への移動に際し、
対物レンズ１が平行度を失なわないようにしてい
る。

前記ダンパー１０，１１は、対物レンズ１の垂
直度を保持した状態で、矢印１５で示した上下方
向に、その対物レンズ１を移動可能に支持してい
る。また、ムービングコイル１２は、永久磁石の
対向極１６，１７間に形成される磁束を横切る関
係に配置されており、ムービングコイル１２に供
給される電流によつて発生する動電力により矢印
１５の方向に、前記対物レンズを移動させるよう
にようにしている。そしてその移動方向は、電流
の方向により異なり、またその電流の大いさに移
動量が比例するので、供給電流を適当に設置する
ことによりデイスク上の光スポツトの焦点を常時
最適焦点に維持するようにしている。

しかしながら、上述の如き対物レンズ駆動装置
は、機械的なバネ特性を持つ弾性支持板１３，１
４およびダンパーを用いるため、機械的振動によ
る共振点を持つている。その弾性支持板１３，１
４の共振周波数は、対物レンズ１を含む磁性リン
グ２の質量により決定され、ダンパー１０，１１
の共振周波数は、対物レンズ１、磁性リング２、
弾性支持板１０，１１およびムービングコイル１
２の総質量により決定される。当然のことながら
この共振周波数点においては、入力（巻線７，８
に流れるラジアル方向駆動用電流と、ムービング
コイル１５に流れる焦点制御用電流）と出力（対
物レンズ８およびムービングコイルの移動）との
位相が、位相反転してしまい、正常なトラツキン
グ制御およびフオーカス制御が不可能になる。そ
のため何らかの方法で、その共振点においてダン
ピングをかける必要がある。

従来は、このダンピングを、第１図に示したよ
うに巻線７，８と磁性リング１との間に磁性流体
１８，１９を点着させて磁性流体の粘性によりダ
ンピングしている。

この場合、問題は、磁性流体の粘着特性が温度
により大きく影響をうけ、結果として、ダンピン
グ特性が、温度により大きく変化することであ
る。また、磁性流体の点着量がダンピング効果に
大きく影響し、大量にこの種の装置を生産する場
合、均一な特性を得ることが難しいことである。

本発明は、上述の如き構成を有する対物レンズ
駆動装置において、前記の問題点を解決し、安定
なダンピング特性を得ることを目的としたもの
で、極性が同一方向となるように設置した１対の
磁石の同一極性間を、第１および第２の磁性体で
それぞれ短絡することにより形成される中間の空
間磁路中に、レンズを支持させた第３の磁性体を
配置し、前記第１および第２の磁性体に巻回した
巻線に駆動電流を供給することにより、前記第３
の磁性体を移動させるようにした対物レンズ駆動
装置において、第３の磁性体の移動量を、それか
らの漏洩磁束を磁電変換素子により検知して検出
し、この検出々力を前記駆動電流に帰還すること
を特徴とするものである。

以下本発明を実施例にもとづき詳記する。第２
図は、さきに説明した第１図の構成とほぼ同一構
成を持つた対物レンズ駆動装置であつて、第１図
のものと相違する点は、第１図に１８，１９で示
した磁性流体に代えて磁電変換素子２０，２１を
備えている点である。すなわち、第２図は第１図
のＡに対応しており、極性が同一方向となるよう
に設置した１対の棒状永久磁石３，４の同一極性
間を、それぞれ駆動巻線７，８を有する第１およ
び第２の磁性体、すなわち、継鉄５，６により短
絡することによつて形成される空間磁界２２中
に、第３の磁性体すなわち、磁性リング２が位置
しており、対物レンズ１は、その磁性リング２に
よつて保持されている。

磁電変換素子２０，２１は、たとえばホール素
子あるいは磁気抵抗素子等、磁気変化が検出でき
る素子であれば、どのような素子であつても差し
支えない。この磁電変換素子２０，２１は、両永
久磁石３，４の中性点に、磁性リング２からの漏
洩磁束が検出可能なように取り付けられている。
第２図の破線は、磁束を示したもので、磁電変換
素子２０，２１が取り付けられている部分におけ
る磁束は、中和されており磁束の変化は磁電変換
素子２０，２１からは検出されない。

一方、磁性リング２の中心線２３の方向には、
漏洩磁束２４，２４′があるので、その磁性体リ
ング２が中心線２３の方向、すなわちデイスクの
ラジアル方向に移動すると、磁電変換素子２０，
２１に対する磁界の強度が変化し、従つて磁電変
換素子２０，２１のインピーダンス（実効抵抗
値）が変化することとなり、その結果、磁性リン
グ２の位置の変化に対応した位置信号が磁電変換
素子２０，２１から検出されることとなる。な
お、磁電変換素子を磁性リング２を中心に、中心
線２３の方向の両側方に設置する理由は、磁電変
換素子２０，２１のインピーダンス変化が、一般
に磁界の強度に対して直線的な特性を示さないた
め、両磁電変換素子２０，２１の差動出力を得る
ことにより直線性を改善せんとするためである。
また両磁電変換素子２０，２１のインピーダンス
変化は逆相であるから差動出力を得ることにより
出力感度も改善される。

このようにして両磁電変換素子２０，２１から
得られた位置信号は、第３図に一例を示したよう
にそれぞれ電圧増幅器３１，３２により電圧増幅
して減算器３３に導き、その出力として磁性リン
グの位置信号を得ている。

なお、図面において、３０で示した部分は、第
２図の対物レンズ駆動装置に該当し、同図と同一
部分は、同一符号をもつて示してある。

第４図は、対物レンズ１、すなわち磁性リング
２が正弦波状に振動した場合の電圧増幅器３１、
および３２の出力波形ａおよびｂと、それら両波
形を減算器３３で減算した出力波形ｃを示したも
のである。電圧増幅器３１，３２の出力波形ａ，
ｂが、図示のように歪むのは、さきに説明したよ
うに、磁電変換素子に印加する磁界の強さと磁電
変換素子のインピーダンス変化が直線的でないた
めである。そして図示のように両磁電変換素子２
０，２１の出力波形ａ，ｂは逆相となるが、これ
らを減算器３３によりアナログ的に減算すること
により歪が改善された正弦波形の差動出力ｃが得
られる。

この差動出力ｃは、対物レンズ１が振動するこ
とによつて生ずる信号であり、その振動量（移動
量）の大きさに比較してこの信号の振幅レベルが
変化する。巻線７，８を流れる駆動電流は、抵抗
器３４にも流れるようにしてある。その抵抗器３
４に生じた電圧は、それに並列接続させた可変抵
抗器３５により適当なレベルの電圧に調整して、
アナログ的な減算器３６の一方の入力端子に導く
とともにその他方の入力端子には、前記減算器３
３からの位置信号を導いている。この減算器３６
の作用を説明すると、対物レンズ駆動装置３０の
磁電変換素子２０，２１が取り付けられている箇
所では、磁界が中和されているが、完全ではな
く、永久磁石３，４の極外からの漏洩磁束により
若干の磁束変化が生じている。この磁束変化は、
巻線７，８に流れる駆動電流に比例しており、こ
の電流を抵抗器３４により電圧に変えて検出し、
この検出々力を当該減算器３６により前記減算器
３３から得た位置信号から減算することによつ
て、前記極外からの漏洩磁束による誤差成分を相
殺して、対物レンズ１の移動および振動に応じた
位置信号のみを出力するように動作する。

このようにして得た位置信号は、位相補正回路
３７に供給して、対物レンズ駆動装置３０におけ
る対物レンズ１を含めた機械的振動系が振動する
場合の共振周波数領域のみをダンピングするよう
に位相補正したのち、アナログ的減算器３８の一
方の入力端子に加える。その他の入力端子には、
対物レンズ１の位置制御用駆動信号が、端子４２
から加えている。

従つて、その減算器３８の出力は、ダンピング
の補償を加味した周波数特性および位相特性を有
する駆動信号となるので、これを電流増幅器３９
により増幅して対物レンズ駆動装置３０の巻線
７，８に供給するようにしたものである。

なお、同図において、４０および４１は各磁電
変換素子２０，２１のインピーダンス変化によつ
て、各磁電変換素子に電圧変化を生ぜしめるため
に、各磁電変換素子に適当な電流を流すための抵
抗器である。

また、第１図Ｂに矢印１５で示した垂直方向に
対する移動に対しても、磁性リング２からの漏洩
磁束が変化することとなるので、磁電変換素子２
０，２１にその磁束変化により出力を生じる。こ
の場合は、各磁電変換素子２０，２１の出力の位
相が同相となり、これらの出力は減算器３３にお
いて自動的に相殺されるので、対物レンズ１の垂
直方向の移動の影響を受けることはない。

以上のように本発明装置は、対物レンズ駆動装
置における対物レンズを含む機械的振動系の共振
を、ループ回路により、電気的に抑制するように
構成したものであるからループ極性およびループ
ゲインを任意に選択設定し得て、優れたダンピン
グ特性を得ることが可能であり、しかも構成も比
較的に簡単であるので容易に実施できる等の効果
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の対物レンズ駆動装置における
駆動機構部の原理的構成図、第２図は、本発明装
置における駆動機構部の原理的構成図、第３図
は、本発明装置の一実施例を示す構成図、第４図
は、本発明装置における磁電変換素子の出力波形
と減算器の作用を説明するための波形図である。 １……対物レンズ、２……第３の磁性体、３，
４……磁石、５，６……第１および第２の磁性
体、７，８……巻線、１０，１１……ダンパー、
１２……ムービングコイル、１３，１４……弾性
支持板、１６，１７……永久磁石の対向極、１
８，１９……磁性流体、２０，２１……磁電変換
素子、２２……空間磁界、２４，２４′……漏洩
磁界、３０……対物レンズ駆動装置、３１，３２
……電圧増幅器、３３，３６……アナログ的減算
器、３７……位相補正回路、３９……電流増幅
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 極性が同一方向になるように設置した１対の
   磁石の同一極性間を、第１および第２の磁性体で
   それぞれ短絡することにより形成される中間の空
   間磁路中に、対物レンズと一体の第３の磁性体を
   移動可能に設置し、前記第１および第２の磁性体
   に巻回した巻線に駆動電流を供給することによ
   り、前記第３の磁性体を移動させるようにした対
   物レンズ駆動装置において、前記第３の磁性体か
   らの漏洩磁束を磁電変換素子により検知して第３
   の磁性体の移動量を検出し、この検出々力を前記
   駆動電流に帰還することにより前記対物レンズを
   含む振動系の共振を抑制し得るよう構成したこと
   を特徴とする対物レンズ駆動装置。 ２ 前記磁電変換素子は、前記第３の磁性体を中
   心とした両側の磁石の磁束が中和される部分に、
   磁石に近接させて一対設け、その一対をなす各磁
   電変換素子の出力信号の差をもつて前記検出々力
   とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の対物レンズ駆動装置。 ３ 前記駆動電流に対応して変化する適当レベル
   の電圧を前記検出々力から減算することにより、
   前記駆動電流の変化に伴なう前記磁石の極外から
   の漏洩磁束による前記検出々力の誤差を相殺する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
   対物レンズ駆動装置。