JPH0424489Y2 - - 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、あるいは回転ラム等に対
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、スポツトの焦点のズレすな
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として
は、第６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
射させて、対物レンズ３を通してデイスク面に照
射し、対物レンズ３をフオーカス方向に移動制御
してフオーカス方向のズレを正し、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をジツタ方向に移動制御して、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方式のものがあつた。

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そ
れぞれ、ラジアル方向とジツタ方向に移動する制
御機構と、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で大型となつていた。ま
た、ガルバノミラーを中立位置に保持するための
構造が複雑で、構成上やつかいであり、アセンブ
リが困難であつた。そのため、光ピツクアツプの
小型軽量化を図り得なかつた。

さらに、この種のビームスポツトをデイスクの
情報ピツト列に対して直交３軸方向に制御するも
のとして、特開昭52−55424号公報に開示の技術
が従来公知であるが、このものは、レンズを保持
する鏡筒（レンズホルダ）が円形筒状であり、ま
た、鏡筒を支持する支持体が円板形状であつて、
これら部材をレンズ軸線回りに配設すると共に、
その外周囲と上方部周囲とに３軸方向にビームス
ポツトを制御するための制御コイルと永久磁石と
の組合せをそれぞれ配し、かつ、鏡筒を上記支持
体を介して複数本の弾性支持部材によつて吊り下
げ方式で支持したものであつて、全体の慣性重
量、特にレンズホルダである鏡筒回りの慣性重量
が重く、直交３軸方向に移動制御する際の慣性モ
ーメントが大きくなり、制御の応答性の点で問題
がある。特に、公報開示の技術によると、ジツタ
方向（公報第３図、第５図のＢ方向）の慣性モー
メントが大きくなるので、ジツタ方向に対する制
御の応答性が悪くなる欠点がある。

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軸方向に平行に移動できる構
造にし、軽量かつ安価な有効視野の小さいレンズ
を用いることができるようにし、光ピツクアツプ
の小型軽量化を図ると共に、直交３軸方向の慣性
モーメントを低減し、３軸方向の制御の応答性を
高めることを目的とする。

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、この考案はアク
チユエータベース上に片持ち状に支持された平行
板バネの端部にフレームをベース面と平行に片持
ち支持し、このフレーム上に立設した３本の円柱
バネの上に対物レンズを装着したレンズホルダを
フレーム面と平行に支持したものであつて、上記
フレーム及びレンズホルダを頂部がデイスク中心
方向に向う略二等辺三角形状に形成すると共に、
上記３本の円柱バネの１本を上記二等辺三角形状
の頂部の位置に、他の２本を底辺部両端の位置に
それぞれ配設し、かつ、フレームのレンズ光軸回
りに円筒状に巻かれたフオーカス制御用コイルを
取付け、このコイルに上記ベース上に配設したフ
オーカス制御用磁気回路を組合せると共に、上記
レンズホルダの上記底辺部と側辺部とにラジアル
制御用コイルとジツタ制御用コイルとをそれぞれ
取付け、この各コイルに上記ベース上方に配設し
たラジアル制御用磁気回路とジツタ制御用磁気回
路とをそれぞれ組合せた構成とした。

作 用 フオーカス制御用コイルに制御電流を流すと、
コイルに加わる磁力により平行板バネが弾性変形
し、レンズホルダが、これを支持するフレームと
共にフオーカス方向に移動制御される。これによ
つて、対物レンズを通したビームスポツトのデイ
スクに対する合焦点が補正される。また、ラジア
ル制御用コイル又はジツタ制御用コイルに制御電
流を流すと、各コイルに働く磁力の作用によりレ
ンズホルダが円柱バネの弾性変形によつてトラツ
キング方向又はジツタ方向に移動制御される。こ
れによつて、対物レンズを通したビームスポツト
がデイスクの情報ピツト列に対してトラツキング
方向又はジツタ方向に制御され、トラツキング方
向又はジツタ方向のビームスポツトのズレが補正
される。

本考案によると、レンズホルダ及びフレームを
頂部がデイスク中心方向に向う略二等辺三角形状
に形成し、レンズホルダをフレーム上に支持する
３本の円柱バネ１本が上記頂部の位置に、他の２
本が二等三角形状の底辺部両端の位置にあるよう
に配設しているので、全体の慣性重量が低減し、
フオーカス、トラツキング、ジツタ直交３軸方向
の慣性モーメントが従来構造に比べて格段に低減
する。したがつて、直交３軸方向の制御の応答性
が向上する。特に、本考案の構成によると、ジツ
タ方向の慣性モーメントが格段に低減するので、
同方向の制御の応答性を改善することができる。

実施例 以下、この考案の実施例を図面の第１図〜第５
図を参照して詳細に説明する。

第１図，第２図はこの考案に係る光ピツクアツプ
の対物レンズアクチユエータを示すもので、アク
チユエータベース１０の下方に光学系を備えたボ
ツクスが設けられている。光ピツクアツプ本体は
デイスクＤの半径方向に摺動可能に設けられ、ビ
ームスポツトがデイスクＤの情報ピツト列の最外
周から最内周までの往復方向に駆動される。

アクチユエータベース１０上の一端部に門状の
取付ブロツク１１が形成され、その粱部の上下面
に一対のフオーカス用平行板バネ１２，１２の一
端が取付けられている。平行板バネ１２，１２は
ベース面に水平に、デイスク面に対して垂直方向
の光軸Ｆの方向に延出されている。平行板バネ１
２，１２の他端に平板状のフレーム１３がベース
面に水平に取付けられ、片持ち支持されている。

フレーム１３は光軸Ｆの通路に位置し、その通
路部が開口されている。フレーム１３の上面に
は、３本の円柱バネ１４，…，…がフレーム面に
垂直に立設されている。３本の円柱バネ１４，…
は、鋭角二等辺三角形状の各頂点に配設されてお
り、その１本がデイスク中心０方向に向かう頂部
の位置に、他の２本が底辺部の両端位置に立設さ
れている。円柱バネ１４は、例えば、銅線を芯材
とし、その外周にゴム材等の弾性層を形成したも
ので、その上端部にレンズホルダ１５を支持して
いる。レンズホルダ１５には光軸Ｆを中心とし
て、対物レンズ１６が装着されている。フレーム
１３およびレンズホルダ１５は、その平面形状が
円柱バネ１４，…で形成される鋭角二等辺三角形
よりやや大きめの略同一形状をなし、不要部を切
り取つて軽量化されると共に、円柱バネおよび板
バネにかかる重量が均一化されている。すなわ
ち、３本の円柱バネ１４…、及び板バネ１２，１
２にかかる重量がかたよらず一様であり、重量バ
ランスがとれている。フレーム１３及びレンズホ
ルダ１５の頂部はデイスク中心０方向に向い、１
本の円柱バネ１４と対応している。また、フレー
ム１３及びレンズホルダ１５の底辺部は、デイス
ク中心０とレンズ光軸Ｆとを結ぶ中心軸線と略直
交する方向に位置し、その両端部に２本の円柱バ
ネ１４，１４が配置されている。以上のように、
対物レンズ１６はベース上に垂直に、レンズホル
ダ１５、円柱バネ１４，…，フレーム１３，板バ
ネ１２，１２を介して浮動状態に保持されてい
る。

フレーム１３の下面には、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
取付けられている。レンズホルダ１５の背面、す
なわち略二等辺三角形状のレンズホルダの底辺部
には四角筒状に巻かれたラジアル制御用コイル２
１が、その中心線が対物レンズ１６の中心とデイ
スクＤの中心０を結ぶ線上に位置して取付けられ
ている。また、レンズホルダ１５の一方の側部に
は、ラジアル制御用コイル２１と同一形状のジツ
タ制御用コイル２２が取付けられている。ジツタ
制御用コイル２２はその中心線が、光ピツクアツ
プの駆動範囲の略中間位置、すなわち、中立状態
でデイスクＤの中心０を中心として対物レンズ１
６の中心を通る円周に対してコイル２２の中間を
接点とする略接線方向に一致している。そして、
フオーカス方向とラジアル方向とに直交する方向
のジツタ方向からデイスクＤの中心０よりにやや
傾けて取付けられている。

一方、アクチユエータベース１０の光軸Ｆの通
路は開口され、その開口部周縁のベース面に略円
筒状のフオーカス制御用磁気回路２３が設けられ
ている。この磁気回路２３は、環状をなしその内
周に円筒状の立上り壁を形成した磁性体２３１
と、この外周端に取り付けられた環状の永久磁石
２３２と、この上面に取り付けられた磁性体２３
３とから成つている。この磁気回路２３の永久磁
石２３２を挟む２つの磁性体２３１，２３３間に
形成される環状の空隙２３４にフオーカス制御用
コイル２０が介装されている。

アクチユエータベース１０の一側部には数本の
支柱２４，…が立設され、この支柱２４，…によ
つてベース面から一定高さに取付ベース２５が支
持されている。この取付ベース２５の上面にラジ
アル制御用コイル２１およびジツタ制御用コイル
２２と夫々組合されるラジアル制御用磁気回路２
６およびジツタ制御用磁気回路２７が取付けられ
ている。両磁気回路２６，２７は、同一形状をな
し、Ｔ字状の磁性体２６１，２７１と、その両端
部の突片方向に取付けられた一対の永久磁石２６
２，２６２，２７２，２７２と、この突片方向側
に取付けられた一対の磁性体２６３，２６３，２
７３，２７３とから略Ｅ字状に成つている。磁気
回路２６の磁性体２６１の突片と左右の磁性体２
６３，２６３との間に形成される空隙２６４，２
６４にラジアル制御用コイル２１の両側部が介装
されている。同様に、磁気回路２７の空隙２７
４，２７４にジツタ制御用コイル２２が介装され
ている。磁気回路２７は、コイル２２の傾き方向
と同一方向に傾けて取付ベース面に取付けられて
いる。

上述した各コイル２０，２１，２２には、各方
向の制御電流が流される。これによつて、対物レ
ンズ１６がフオーカス、トラツキング及びジツタ
方向に移動制御される。すなわち、アクチユエー
タベース１０の下方に設けたボツクス内には、半
導体レーザを備える光学系（図示せず）が組付け
られており、この半導体レーザから出射したレー
ザビームが対物レンズ１６を通してデイスクＤの
情報ピツト列に照射される。そのピツト列からの
反射光をフオトデイテクタで検出することによ
り、情報信号の読み取り、ならびにフオーカス、
トラツキング、及びジツタ方向のビームスポツト
の位置ズレが検出され、この検出に基づいて各方
向のエラー検出信号が取り出される。この各方向
のエラー検出信号に基づいて各方向の制御電流が
上記各コイル２０，２１，２２にそれぞれ加えら
れる。そして、各コイル２０，２１，２２に働く
磁界の作用により、対物レンズ１６がレンズホル
ダ１５を介してフオーカス、トラツキング、及び
ジツタ方向に移動制御される。

なお、上記構成のアクチユエータの各構成部
品・部材、特に対物レンズ１６を装着したレンズ
ホルダ１５，円柱バネ１４，…，フレーム１３，
平行板バネ１２，１２，および各コイル２０，２
１，２２は接着によつて固定され、より軽量化が
図られている。。

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。

先ず、デイスクＤのピツト面がフオーカス方向
にズレると、すなわちビームスポツトに焦点ズレ
が生じると、フオーカス制御用コイル２０にフオ
ーカスエラー信号の検出によつて所要の方向に所
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１
２，１２の平行な弾性変形と共に、レンズホルダ
１５がフレーム１３と共に上方又は下方に平行移
動する。これによつて、対物レンズ１６がフオー
カス方向に移動制御され、焦点ズレが補正され
る。すなわち、レンズを通したビームスポツトが
デイスクＤのピツト列に正しく合焦する。

次に、ビームスポツトが情報ピツトのデイスク
半径方向（トラツキング方向）の位置ズレを生じ
ると、ラジアル制御用コイル２１に、そのエラー
信号の検出によつて所要の方向に所要の電流が流
される。そうすると、磁気回路２６に介入された
コイル２１にデイスク半径方向の一方向に働く力
が生じ、第４図に示すように円柱バネ１４，…の
トラツキング方向への平行な弾性変形と共にレン
ズホルダ１５が対物レンズ１６と共にフレーム１
３に対してトラツキング方向に平行移動する。こ
れによつて、対物レンズ１６がトラツキング方向
へ移動制御され、レンズを通したビームスポツト
がデイスクＤの情報ピツト列に正確に追従し、ト
ラツキング方向のピツトに対するズレが補正され
る。

次に、ビームスポツトが情報ピツトから周方向
に先行あるいは後行する時間的ズレ、すなわち、
ビームスポツトにジツタ方向にズレを生じると、
そのエラー信号のジツタ制御用コイル２２に所要
の方向に所要の電流が流される。そうすると、磁
気回路２７に介入されたコイル２２に、その取付
け方向に働く力が生じる。このとき、レンズホル
ダ１５は第５図に示すようにジツタ方向に対して
やや傾いた方向に移動され、頂点に位置する円柱
バネ１４を略支点としてネジルように移動され
る。このジツタ補正の際、二等辺三角形の底辺部
両端に位置する２本の円柱バネ１４，１４の歪み
量が少なく、頂部に位置する１本の円柱バネ１４
の歪み量が多く、３本の円柱バネ１４…がそれぞ
れ弾性変形する。しかし、本実施例によると、３
本の円柱バネ１４…の配置、そのバネによるレン
ズホルダ１５の支持構造、ならびにレンズホルダ
１５の形状・配置関係を上記のように工夫・設計
すると共に、ラジアル制御用磁気回路２６をレン
ズホルダ１５の二等辺三角形の底辺部に、また、
ジツタ制御用磁気回路２７を二等辺三角形の一側
辺部にそれぞれ配置し、かつ、ジツタ制御用磁気
回路２７のコイル中心線方向を光軸Ｆを通るデイ
スク接線方向に対してデイスク半径方向に所定角
傾けて配置し、レンズホルダ１５に対する配置構
造を工夫・設定している。したがつて、フオーカ
ス、ラジアル補正時に、レンズホルダ１５の光軸
Ｆ方向ならびに光軸Ｆ回りの重量バランスがうま
く取れると共に、ジツタ補正時には、２つの磁気
回路２６，２７の配置構造ならびにレンズホルダ
１５の形状とその配置構造により、レンズホルダ
１５には二等辺三角形の頂部に位置する１本の円
柱バネ１４を略支点とするジツタ制御方向のネジ
リモーメントが働く。これによつて、レンズホル
ダ１５は、底辺部の２本の円柱バネ１４，１４の
歪み量が少なく、かつ、頂部の１本の円柱バネ１
４の歪み量が多いにもかかわらず、第５図に示す
ように、頂部に位置する１本の円柱バネ１４を略
支点として、そのデイスク半径方向の外側がジツ
タ制御方向にネジリ変位をし、レンズホルダ１５
が頂部の１本の円柱バネ１４を支点にジツタ方向
に、デイスク接線方向からやや傾いた方向へ移動
制御される。すなわち、所定角傾き変位する。こ
れによつて、情報ピツト列の円周方向に略沿つて
対物レンズ１６が移動制御され、ビームスポツト
がジツタ方向で情報ピツト列に正しく追従する。

上記実施例によると、フレーム１３及びレンズ
ホルダ１５をその頂部がデイスク中心０方向に向
う略鋭角二等辺三角形状に形成し、不要部を除去
して軽量化を図り、円柱バネ１４…、及び板バネ
１２，１２にかかる重量を均一化し、重量バラン
スをとつているので、直交３軸方向の慣性モーメ
ント、特にレンズホルダ１５のトラツキング、ジ
ツタ方向に対する慣性モーメントが低減し、同方
向に対する制御の応答性を向上することができ
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、フオーカス、トラ
ツキング、及びジツタの直交３軸方向に対する慣
性モーメントが低減し、３軸方向に対する制御の
応答性が向上する。特に、本考案によれば、ジツ
タ方向に対する慣性モーメントが低減し、ジツタ
方向に対する制御の応答性を格段に改善すること
ができる。

また、レンズホルダ回りの重量が軽減し、占有
スペースを低減できるので、光ピツクアツプの小
型・軽量化を実現できる。

【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要部正
面図、第５図はそのジツタ方向の移動動作を示す
要部断面図、第６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、１２，１２…
…平行板バネ、１３……フレーム、１４，１４，
１４……円柱バネ、１５……レンズホルダ、１６
……対物レンズ、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、２４，２４，……支柱、２５……取付ベ
ース、２６……ラジアル制御用磁気回路、２７…
…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. アクチユエータベース上に片持ち状に支持され
   たフオーカス方向移動用の平行板バネの端部にフ
   レームをベース面と平行に片持ち支持し、このフ
   レーム上に立設した３本の円柱バネの上に対物レ
   ンズを装着したレンズホルダを前記フレーム面と
   平行に支持したものであつて、前記フレーム及び
   レンズホルダを頂部がデイスク中心方向に向かう
   略二等辺三角形状に形成すると共に、前記３本の
   円柱バネの１本を前記二等辺三角形状の頂部の位
   置に、他の２本を底辺部両端の位置にそれぞれ配
   設し、かつ、前記フレームのレンズ光軸回りに円
   筒状に巻かれたフオーカス制御用コイルを取付
   け、このコイルに前記ベース上に配設したフオー
   カス制御用磁気回路を組合せると共に、前記レン
   ズホルダの前記底辺部と一側辺部とにラジアル制
   御用コイルとジツタ制御用コイルとをそれぞれ取
   付け、この各々のコイルに前記ベース上方に配設
   したラジアル制御用磁気回路とジツタ制御用磁気
   回路とをそれぞれ組合せてなる光ピツクアツプの
   アクチユエータ。