JPH0424488Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、光ピツクアツプのアクチユエータ
に関し、特に対物レンズを直交３軸方向にサーボ
制御するアクチユエータに関する。

従来の技術 ビデオデイスクプレーヤ・光デイスクフアイル
等の光学的手段によつて再生を行う装置では、デ
イスク面に形成した情報ピツト列に光学系を介し
て発せられるビームスポツトを当て、その反射光
で情報を読み取るようになつている。このため、
デイスクの面振れや偏心あるいは回転ムラ等に対
して、ビームスポツトが情報ピツト列を正確に追
従するように光ピツクアツプを制御しなければな
らない。この制御は、ビームスポツトの焦点ズレ
すなわちデイスク面に直交する方向（フオーカス
方向）のズレ、情報ピツト列からの位置ズレすな
わちデイスクの半径方向（ラジアル方向）のズ
レ、および情報ピツト列に対して先行あるいは後
行する時間的ズレすなわち情報ピツト列の接線方
向（ジツタ方向）のズレを検出し、そのエラー信
号によつてビームスポツトが正確に情報ピツト列
を追従、するようにして行われる。

従来、このビームスポツトの追従制御は、第５
図に示すように、光学系を介して発せられるビー
ムＦを２つのガルバノミラー１，２に反射させ、
対物レンズ３を通してデイスク面に照射する構造
で、対物レンズ３をフオーカス方向に作動制御す
ることによつてフオーカス方向のズレを正すと共
に、一方のガルバノミラー１をラジアル方向に、
他方のガルバノミラー２をジツタ方向に作動制御
し、ビームＦの反射角度を微妙に変えることによ
つてラジアル・ジツタ方向のズレを正すようにし
て行うものがあつた。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、従来のガルバノミラー方式の光
ピツクアツプでは、ラジアルおよびジツタ方向に
対する制御をガルバノミラーの移動によつて対物
レンズへのビームの入射角度を微妙に変えること
によつて行うようにしているため、対物レンズを
有効視野の大きい重量のある高価なレンズを用い
なければならなかつた。その上、光学系と別途に
２個のガルバノミラーを必要とし、この２個のガ
ルバノミラーを夫々ラジアル方向とジツタ方向に
作動する制御機構と、さらに対物レンズをフオー
カス方向に作動する制御機構を独立して設けなけ
ればならず、アクチユエータの構造が複雑かつ大
型となるものであつた。また、ガルバノミラーを
中立状態に保持させることがやつかいであり、ア
センブリが困難なものであつた。このため、光ピ
ツクアツプの小型軽量化を図り得ないものであつ
た。

この考案は、以上の点に鑑みなされたもので、
対物レンズを直交３軸方向に独立して平行移動で
きるようにすると共に、ジツタ制御系の支持バネ
を段違い平行板バネで構成することによりレンズ
ホルダ（レンズ）のローリングの発生を制御でき
るようにし、かつ、レンズ光軸上に位置する第２
の中継フレームを略枠状体としアクチユエータの
軽量化を図り、サーボの応答性を向上させるこ
と。

問題点を解決するための手段 以上の目的を達成するために、この考案は略長
方形状のアクチユエータベース面上の長手方向の
一端より立設した一対の支柱に夫々一対の板バネ
の一端をベース長手方向の一方向に狭くなるハ字
状に取り付け、この板バネの他端に第１の中継フ
レームを支持し、この第１の中継フレームの上下
に一対の平行板バネの一端をベース長手方向の他
方向に延出して取り付け、この平行板バネの他端
に略枠状の第２の中継フレームを片持ち支持し、
この第２の中継フレームの平行板バネ取付側辺
と、対向する側辺との対角線方向の側辺端部にベ
ース面に対して垂直にかつ互いに段違い平行に一
対の板バネを取り付け、この板バネの上端に対物
レンズを装着したレンズホルダを支持してなり、
第２のフレームにフオーカス制御用コイルを、レ
ンズホルダにラジアル制御用コイルおよびジツタ
制御用コイルを設け、この３種のコイルを夫々ベ
ース側に取り付けられたフオーカス，ラジアル，
ジツタ制御用磁気回路の空隙に介入して一体に組
み合わせた。そして、一対の平行バネによつてフ
オーカス制御系の支持バネを構成し、また、上記
八字状板バネによつてラジアル制御系の支持バネ
を構成し、さらに、段違い平行板バネによつてジ
ツタ制御系の支持バネを構成し、その上にレンズ
ホルダを支持する構成とした。また第２の中継フ
レームは、その対角線中心がレンズ光軸と略一致
するようにレンズ光軸線上に配置されている。

作 用 以上の構成による本案の対物レンズアクチユエ
ータによれば、対物レンズはアクチユエータベー
ス面上に、ハ字状に取り付けた板バネと、ベース
面に対して水平に取り付けた平行板バネと、ベー
ス面に対して垂直に取付けた段違い平行板バネと
で浮遊状態に支持され、各板バネの弾性変形によ
つてフオーカス・ラジアル・ジツタ方向の直交３
軸方向に移動可能に設けられている。この直交３
軸方向に対する移動制御は、各制御用磁気回路の
空隙に介入された各制御用コイルに電流を流すこ
とによつて行われる。このように、直交３軸方向
に夫々独立して対物レンズを平行に移動させるこ
とができる。

フオーカスサーボの際、対物レンズは、平行板
バネの変形によりフオーカス方向に平行に変形す
る。また、ラジアルサーボ際、対物レンズは、ハ
字状の板バネの変形により、トラツキング方向へ
平行に変位する。さらに、ジツタ方向は、段違い
平行板バネの変形により、その支持基端を支点に
ジツタ軸正方向に平行移動する。ジツタ制御系の
支持バネを段違い平行板バネで構成しているの
で、ジツタ補正時に、レンズホルダに発生するロ
ーリングが抑制される。また、光軸上に配置され
ている第２の中継フレームが略枠状体で構成さ
れ、その対角線中心がレンズ光軸と略一致してい
るので、実可動重量が軽減し、アクチユエータの
軽量化が可能となる。これによつて、サーボの応
答性が向上する。

実施例 以下、この考案の実施例を図面の第１図〜第４
図を参照して詳細に説明する。

第１図，第２図は本案に係る光ピツクアツプを
示すもので、光学系（図示せず）を内設したボツ
クス上にアクチユエータベース１０が設けられて
いる。

アクチユエータベース１０は略長方形状をな
し、そのベース面が長手方向に段差を持つて形成
されている。ベース１０の一段低いベース面に光
軸Ｆの通路が開口されている。この開口部の中心
を通りベース１０面に直交する方向がフオーカス
方向すなわちデイスク面に垂直する方向であり、
光軸Ｆと直交するベース１０の短手方向がラジア
ル方向すなわちデイスクＤの半径方向で、光軸Ｆ
と直交するベース１０の長手方向がジツタ方向す
なわちデイスクＤの周方向に対する接線方向とな
つている。

光ピツクアツプ本体は、平行に配設された２本
の軸に摺動可能に設けられ、光軸Ｆがラジアル方
向にデイスクＤの情報ピツト列の最外周から最内
周までの範囲内で往復駆動される。

アクチユエータベース１０の一段高いベース面
には一対の支柱１１，１１が立設されている。支
柱１１，１１には一対の板バネ１２，１２が、そ
の中心線がベース面に水平にかつその板面がベー
ス面に垂直となるように、その一端が取り付けら
れている。板バネ１２，１２は、光軸Ｆと反対方
向に延出され、その他端が取付端よりやや狭くな
るハ字状に取付けられている。この板バネ１２，
１２の他端は、夫々第１の中継フレーム１３の側
部に取り付けられている。第１の中継フレーム１
３の上下に一対の板バネ１４，１４が互いに平行
にかつベース面に水平に、その一端が取り付けら
れている。この平行板バネ１４，１４は、その他
端が光軸方向に延出され、第２の中継フレーム１
５を片持ち支持している。第２の中継フレーム１
５は、略枠状に形成され、その対角線中心が光軸
Ｆと略一致している。第２の中継フレーム１５の
平行板バネ１４，１４の取付側辺と、その対辺と
の対角線方向の一方側Ｆ端部に一対の板バネ１
６，１６が互いに段違い平行にかつベース面に垂
直に、その下端が取り付けられている。この段違
い平行板バネ１６，１６の上端にレンズホルダ１
７が支持されている。このレンズホルダ１７に光
軸Ｆを中心として、対物レンズ１８が装着されて
いる。

以上のように、対物レンズ１８は各板バネの弾
性変形によつて、フオーカス，ラジアルおよびジ
ツタ方向の直交３軸方向に平行移動可能にベース
１０面上に浮遊状態に支持されている。

第２の中継フレーム１５の下部には、光軸Ｆを
中心とする円筒状に巻かれたフオーカス制御用コ
イル２０が取り付けられている。レンズホルダ１
７のラジアル方向と垂直な側面に矩形筒状に巻か
れたラジアル制御用コイル２１が取付けられてい
る。また、そのジツタ方向と垂直な側面にコイル
２１と同形状のジツタ制御用コイル２２が取付け
られている。

一方、アクチユエータベース１０の一段下つた
ベース面の開口部周縁部に光軸Ｆを中心とする略
環状のフオーカス制御用磁気回路２３が配設され
ている。磁気回路２３は、環状をなしその内周縁
部に筒状の立上りを形成した磁性体２３１と、こ
の磁性体２３１の外周縁部に取り付けた環状の永
久磁石２３２と、この永久磁石２３２の上面に取
り付けた環状の磁性体２３２とで形成されてい
る。この磁気回路２３の磁性体２３１の筒状部外
周面と、磁性体２３３の環状内周面との間に環状
の空隙２３４が形成され、この空隙２３４にフオ
ーカス制御用コイル２０が介装されている。

磁気回路２３の磁性体２３３の上面には、その
外周縁部の一側部に取付壁２４が取り付けられて
いる。この取付壁２４は、磁性体２３３上の取付
部に沿つて湾曲した形状をなし、その両端部が
夫々ラジアル・ジツタ制御用コイル２１，２２と
対向するように設けられている。この取付壁２４
の上部に両コイル２１，２２と対向する90°間隔
をおいた位置にそれぞれ、ラジアル制御用磁気回
路２５とジツタ制御用磁気回路２６とが取り付け
られている。この両磁気回路２５，２６は同一形
状をなし、Ｔ字状の磁性体２５１，２６１の両側
方端部に一対の永久磁石２５２，２５２，２６
２，２６２を中心突起方向に取り付け、さらに一
対の磁性体２５３，２５３，２６３，２６３を取
り付けた略Ｅ字形状に形成されている。このラジ
アル制御用磁気回路２５の磁性体２５１の中央突
起部と一対の磁性体２５３，２５３との間に空隙
２５４，２５４が形成され、この空隙２５４，２
５４にラジアル制御用コイル２１の両側部が夫々
介装されている。同様に、ジツタ制御用磁気回路
２６の空隙２６４，２６４にジツタ制御用コイル
２２が介装されている。

アクチユエータベース１０の下方に設けたボツ
クスには光学系（図示せず）が備えられている。
この光学系の一端部に設けた半導体レーザから発
つせられるレーザビームが光学系を介し、対物レ
ンズ１８を通してデイスクＤの情報ピツト列にビ
ームスポツトが照射され、その反射光によつて情
報の読み取りおよびフオーカス・ラジアル・ジツ
タ方向のエラー検出が行われる。このエラー検出
によつて、前述した各制御コイルに電流が流さ
れ、対物レンズ１８が各方向に平行に駆動され
る。

なお、以上の構成のアクチユエータにおいて、
特に対物レンズ１８を装着したレンズホルダ１
７，段違い平行板バネ１６，１６，第２の中継フ
レーム１５，平行板バネ１４，１４，第１の中継
フレーム１３、ハ字状に設けた板バネ１２，１２
および各コイル２０，２１，２２の夫々の取り付
けは接着により行い軽量に組み上げられている。
また、レンズホルダ１７，第１および第２のフレ
ーム１３，１５等の不要部は強度を損なわない程
度に切り取り、可動部の軽量化を図ると共に、各
中心軸方向に対してバランス良く形成されてい
る。

次に、以上の構成によるアクチユエータの対物
レンズの移動動作について説明する。

例えば、デイスクＤのピツト面がフオーカス方
向にズレる、すなわちビームスポツトに焦点ズレ
が生じると、フオーカスエラー信号が検出され
る。このエラー検出によつて、フオーカス制御用
コイル２０に所要の方向の所要の電流が流され
る。そうすると、磁気回路２３に介入されたコイ
ル２０に上方あるいは下方に働く力が生じ、第３
図に示すように、平行板バネ１４，１４を弾性変
形させて、第２の中継フレーム１５を平行に上方
あるいは下方に移動させる。同時に、段違い平行
板バネ１６，１６に支持されたレンズホルダ１７
が移動し、対物レンズ１８をフオーカス方向に平
行に移動させる。コイル２０に流す電流を止める
と、対物レンズ１８は平行板バネ１４，１４の弾
性復帰力によつて元の支持状態に復帰する。この
ように、コイル２０に流す電流の方向および強弱
によつて、対物レンズ１８が上下方向に移動制御
され、ビームスポツトがフオーカス方向にズレる
ことのないように、デイスクの情報ピツト列を追
従する。

次に、ビームスポツトから情報ピツト列が位置
ズレすると、すなわちラジアル方向にズレを生じ
ると、ラジアルエラー信号が検出される。このエ
ラー信号によつて、ラジアル制御用コイル２１に
所要の方向の所要の電流が流される。そうする
と、磁気回路２５に介入されたコイル２１にラジ
アル方向の一方向あるいは他方向に働く力が生
じ、第４図に示すように、レンズホルダ１７をラ
ジアル方向に移動させようとする。そうすると、
ハ字状に設けた板バネ１２，１２を弾性変形させ
て、レンズホルダ１７をベース面と水平に移動さ
せ、同時に対物レンズ１８をラジアル方向に略平
行に移動させる。次いで、コイル２１に流す電流
を止めると、対物レンズ１８は板バネ１２，１２
の弾性復帰力によつて元の支持状態に復帰する。
このように、コイル２１に流す電流の方向および
強弱によつて、対物レンズ１８がデイスク半径方
向に移動制御され、ビームスポツトが情報ピツト
列からラジアル方向に位置ズレすることのないよ
うに情報ピツト列を追従する。

次に、ビームスポツトから情報ピツトが先行あ
るいは後行する時間的ズレが生じると、すなわ
ち、ジツタ方向にズレると、ジツタエラー信号が
検出される。このエラー信号によつて、ジツタ制
御用コイル２２に所要の方向の所要の電流が流さ
れる。そうすると、磁気回路２６に介入されたコ
イル２２にラジアル方向の一方向あるいは他方向
に働く力が生じ、第３図に示すように、段違い平
行板バネ１６，１６を弾性変形させて、レンズホ
ルダ１７をジツタ方向に移動させ、同時に対物レ
ンズ１８を平行に移動させる。次いで、コイル２
２に流す電流を止めると、対物レンズ１８は段違
い平行板バネ１６，１６の弾性復帰力によつて元
の支持状態に復帰する。このように、コイル２２
に流す電流の方向および強弱によつて、対物レン
ズ１８がジツタ方向に移動制御され、ビームスポ
ツトがジツタ方向にズレることのないようにデイ
スクの情報ピツト列を追従する。

以上のように、対物レンズ１８はフオーカス・
ラジアル・ジツタ方向に夫々別々に独立して移動
制御され、ビームスポツトが情報ピツト列を正確
に追従するようになつている。

考案の効果 以上説明したとおり、本案による光ピツクアツ
プのアクチユエータによれば、対物レンズをフオ
ーカス・ラジアル・ジツタの直交３軸方向に独立
して平行に移動させることができる。

特に、本考案によれば、ジツタ制御系の支持バ
ネを段違い平行板バネで構成しているので、ジツ
タ補正時にレンズホルダに発生しようとするロー
リングを抑制することができ、ジツタ補正を精度
良く行うことができる。また、光軸上に配置した
第２の中継フレームを略枠状体とし、その対角線
中心をレンズ光軸に略一致させているので、アク
チユエータの実可動重量を軽減し、アクチユエー
タの軽量化を実現できる。その結果、サーボの応
答性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案に係る光ピツクアツプを示す斜視
図、第２図はその分解斜視図、第３図は対物レン
ズのフオーカス方向およびジツタ方向の移動動作
を示す側面図、第４図はそのラジアル方向の移動
動作を示す平面図、第５図は従来例を示す概略斜
視図である。 １０……アクチユエータベース、１１，１１…
…支柱、１２，１２……（ラジアル方向用）板バ
ネ、１３……第１の中継フレーム、１４，１４…
…（フオーカス方向用）平行板バネ、１５……第
２の中継フレーム、１６，１６……（ジツタ方向
用）段違い平行板バネ、１７……レンズホルダ、
１８……対物レスズ、２０……フオーカス制御用
コイル、２１……ラジアル制御用コイル、２２…
…ジツタ制御用コイル、２３……フオーカス制御
用磁気回路、２４……取付壁、２５……ラジアル
制御用磁気回路、２６……ジツタ制御用磁気回
路、Ｆ……光軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 略長方形状のアクチユエータベース面上の長手
   方向の一端より立設した一対の支柱に夫々一対の
   板バネの一端をベース長手方向の一方向に狭くな
   る八字状に取り付け、この板バネの他端に第１の
   中継フレームを支持し、この第１の中継フレーム
   の上下に一対の平行板バネの一端をベース長手方
   向の他方向に延出して取り付け、この平行板バネ
   の他端に略枠状の第２の中継フレームを片持ち支
   持し、その対角線中心がレンズ光軸と略一致する
   ようにし、かつ、この第２の中継フレームの前記
   平行板バネの取付側辺と対向する側辺との対角線
   方向の側辺端部にベース面に対して垂直にかつ互
   いに段違い平行に一対の板バネを取り付け、この
   板バネの上端に対物レンズを装着したレンズホル
   ダを支持し、前記一対の平行板バネをフオーカス
   支持用バネとし、かつ前記八字状板バネをラジア
   ル支持用バネとし、前記段違い平行板バネによつ
   てジツタ制御系の支持バネを構成し、前記第２の
   中継フレームの前記ベース面側にフオーカス制御
   用コイルを、前記レンズホルダにラジアル制御用
   コイル及びジツタ制御用コイルを設け、この３種
   のコイルを夫々ベース面上に取り付けられたフオ
   ーカス・ラジアル・ジツタ制御用磁気回路の空隙
   に介在させてなる光ピツクアツプのアクチユエー
   タ。