JPH0522976B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光学系を２次元的駆動が可能な様に支
持するための装置に関する。この様な光学系支持
装置は、たとえば光学的手段を用いて記録媒体に
情報の記録・再生を行なる光学的情報記録再生装
置の対物レンズを支持するのに好適に用いられ
る。

［従来の技術］ 光学的情報記録再生装置においては、対物レン
ズによりレーザ光を集束せしめて情報トラツク上
に微小スポツトを形成し該スポツトにて情報トラ
ツクを走査することが行なわれる。しかして、記
録・再生を正確に行なうためには該微小スポツト
を常に十分な合焦状態にて情報トラツクに正確に
追従せしめることが必要である。そこで、光学的
情報記録再生装置においては記録媒体への合焦
（フオーカシング）状態と情報トラツクに対する
追従（トラツキング）状態とを常時検出してこれ
らが適正範囲から逸脱しそうになつた場合に対物
レンズを移動させて適正なフオーカシング状態及
びトラツキング状態を維持するための制御が行な
われる。この様なフオーカシング制御及びトラツ
キング制御は、対物レンズを２次元的に移動可能
に支持して、該対物レンズに対し直接または間接
にフオーカシング制御用コイルとトラツキング制
御用コイルとを固設しておき、更に該コイルをそ
れぞれ適宜の定常磁界中におき、上記フオーカシ
ング状態及びトラツキング状態の検出信号に応じ
て上記各コイルへの通電量を制御することにより
行なわれる。

以上の様な光学的情報記録再生装置における対
物レンズ支持装置としては、従来、２組の平行板
バネを互いに直交する様に直列に接続してなるも
のが用いられている。この装置においては、一方
の組の平行板バネのたわみにより対物レンズのフ
オーカシング方向の移動を行ない他方の組の平行
板バネのたわみにより対物レンズのトラツキング
方向の移動を行なうのである。

しかしながら、この様な対物レンズ支持装置に
おいては、たとえば、フオーカシング制御のため
に一方の組の平行板バネをたわませたときに他方
の組の平行板バネにも同一方向の応力が発生する
ために、不要な共振が発生して正確な制御が困難
になるという難点があつた。また、構造が複雑と
なり組立コストも高くなるという難点があつた。

そこで、以上の様な平行板バネによる対物レン
ズ支持装置の難点を解消するために、近年、互い
に平行な４本の金属線を用いて対物レンズを支持
する対物レンズ支持装置が提案されている（特開
昭59−221839号公報）。第６図はこの方式による
対物レンズ支持装置の概略構成を示す斜視図であ
る。図において、５２はＺ方向に光軸を有する対
物レンズであり、５４は該対物レンズの保持部材
である。一方、５６は対物レンズを含む可動部分
を支持固定するための固定部材である。５８は金
属線からなる支持部材であり、これらは４本とも
同等の性状を有し、それぞれ一端部が保持部材５
４に固着されており他端部が固定部材５６に固着
されている。これら４本の金属線からなる支持部
材５８は互いに平行で且つ直方体の４つの稜線位
置となる様に配置されている。また、これら金属
線からなる支持部材は適度の曲げ弾性を有する。
かくして、この対物レンズ支持装置においては、
保持部材５４はＺ方向（フオーカシング方向）及
びＸ方向（トラツキング方向）に適宜の範囲にわ
たつて往復運動することができる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、以上の第６図に示される様な対
物レンズ支持装置においては、Ｙ方向のまわりの
ねじりに対する剛性が低く、従つてたとえば可動
部分の重心とフオーカシング制御駆動時またはト
ラツキング制御駆動時に該可動部分に対し駆動力
の作用する作用点とがＺ方向及びＸ方向に関し一
致しない場合にはＹ軸のまわりのねじり振動６０
が発生しやすいという問題点がある。

第７図及び第８図はこの様なねじり振動の発生
を説明するための模式図である。即ち、たとえば
第７図において金属線５８の先端（即ち対物レン
ズ保持部材５４との固着端部）にＸ方向の力６２
が作用したとすると、該全ての金属線５８はその
方向に容易に曲げられる。従つて、第８図に示さ
れる様に、２対の金属線５８の先端に各対で容易
に逆向きの力が作用した場合には各対の金属線５
８はそれぞれ矢印６４，６６の方向に曲げられる
ことになり、かくして該金属線５８の先端に固着
された剛体である対物レンズ保持部材５４はＹ方
向のまわりに矢印６８の方向に容易に回転する。
そして、この回転に基づく金属線５８の曲げとし
て貯えられた弾性エネルギーにより対物レンズ保
持部材５４は矢印６８の方向と反対の方向に回転
を始め、以下これを繰返してねじり振動となるの
である。

また、第６図に示される対物レンズ支持装置と
類似の装置が特開昭60−121545号公報に開示され
ている。この装置においては、４本の細長い支持
部材により光学系を支持するに際し該光学系の光
軸方向から見た場合にほぼＶ字状となる様に支持
部材を配列している。

しかして、この装置においてはフオーカシング
方向の光学系移動のみに支持部材の弾性変形を利
用しており、トラツキング方向の光学系移動には
他の手段を用いているため全体的構成が比較的複
雑である。

また、この様な配置の支持装置において、仮に
トラツキング方向の光学系移動にも支持部材の弾
性変形を利用しようとすると、対をなす支持部材
の固定部材への固着位置が同一位置であるので、
支持部材が変形しにくく、トラツキング方向への
移動に大きな駆動力を必要とした。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、以上の如き従来技術の問題点
を解決するものとして、光学系を互いに略直交す
る２つの方向に関し独立に移動可能な様に支持す
る光学系支持装置において、光学系を保持せる部
材と、固定部材と、一端が該光学系保持部材に固
着され他端が該固定部材に固着され且つ曲げ弾性
を有する複数の棒状支持部材とを有し、該支持部
材は光学系の２つの移動方向のうちの１つの移動
方向と略直交する面内に配置され且つ該１つの移
動方向から見て互いに両端の間にて交叉する様に
配置された２本を組として該１つの移動方向に関
し少なくとも２組並列せしめられていることを特
徴とする、光学系支持装置が提供される。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施
例を説明する。

第１図は本発明による光学系支持装置の一実施
例を示す分解斜視図であり、第２図はその組立状
態における−断面図である。尚、本実施例は
光学的情報記録再生装置の対物レンズの支持に適
用された例を示す。

第１図及び第２図において、２は装置本体側に
固定されている基板であり、該基板はたとえば電
磁軟鉄等の強磁性体からなる。該基板２のほぼ中
央には上下方向の光路を確保するための貫通孔４
が設けられている。基板２の該貫通孔の周囲には
上方へと突出せる円筒状部材６が固設されてい
る。また、基板２上には該円筒状部材の周囲に２
本の永久磁石８，１０が接着されており、該２本
の永久磁石上には１枚の平板状部材１２が接着固
定されている。該平板状部材の上記円筒状部材６
に対応する部分には該円筒状部材の外形よりもい
くぶん大きめの円形開口１４が形成されている。
尚、該円筒状部材６及び平板状部材１２は基板２
と同様な強磁性体からなり、これらはいづれも永
久磁石８，１０による磁気回路のヨークとして作
用する。

基板２上にはまた直立平板状部材１６がビス止
めされて固定されており、該直立平板状部材の片
面には２本の永久磁石１８，２０が上下方向を向
いて所定距離隔てられて平行になる様に接着固定
されている。

基板２上にはまた対物レンズ支持固定のための
固定部材２２がビス止めされて固定されている。
該固定部材の側面にはそれぞれＸ−Ｙ面に平行な
面内に存在する同等の４本のワイヤ２４ａ，２４
ｂ，２６ａ，２６ｂの一端が固着されている。
尚、該ワイヤはいづれもゴム、樹脂等により絶縁
被覆されている。図示される様に、ワイヤ２４ａ
と２４ｂとはＺ方向から見て交叉する様に配置さ
れており且つＺ方向に関しわずかに異なる位置に
存在する（即ち、上下方向にわずかに隔てられて
いる）。ワイヤ２４ａと２４ｂとは同等であり、
特に長さ及び曲げ弾性は実質上同一である。ま
た、ワイヤ２４ａと２４ｂとはＺ方向から見て互
いの中央にてほぼ直角に交叉して対称的に配置さ
れている。ワイヤ２６ａと２６ｂとの関係もワイ
ヤ２４ａと２４ｂとの関係と同様であり、更に該
ワイヤ２６ａ及び２６ｂはＺ方向から見て上記ワ
イヤ２４ａ及び２４ｂと同一の配置を有する。

上記ワイヤ２４ａ，２４ｂ，２６ａ，２６ｂの
他端には対物レンズ保持部材２８が固着されてお
り、かくして該ワイヤは対物レンズ支持部材の役
割を有する。該保持部材にはＺ方向に光軸を有す
る対物レンズ３０が固定保持されており、該対物
レンズはちようど上記基板２の貫通孔４に対応し
てその上方に位置する。対物レンズ保持部材２８
の下部にはフオーカシング制御用の円筒状コイル
３２が固設されており、該コイルの下端部はちよ
うど上記基板２上にて円筒状部材６と平板状部材
１２の円形開口１４との間に位置することにな
る。また、対物レンズ保持部材２８のＹ方向端面
部にはトラツキング制御用の偏平状コイル３４が
固設されており、該コイルは上記永久磁石１８，
２０と対向して位置することになる。上記フオー
カシング制御用コイル３２の２つの端子は対物レ
ンズ保持部材２８に取り付けられた端子板３６を
介してそれぞれワイヤ２４ｂ，２６ｂに電気的に
接続されている。また、上記トラツキング制御用
コイル３４の２つの端子は対物レンズ保持部材２
８に取り付けられた端子板３８を介してそれぞれ
ワイヤ２４ａ，２６ａに電気的に接続されてい
る。尚、上記固定部材２２側にも端子板４０が取
り付けられており、該端子板を介して上記ワイヤ
２４ｂ，２６ｂには不図示のフオーカシング制御
駆動回路の出力端子が接続されており、上記ワイ
ヤ２４ａ，２６ａには不図示のトラツキング制御
駆動回路の出力端子が接続されている。

また、対物レンズ保持手段３６にはバランスウ
エイト４２が付されており、該保持手段を含む可
動部分の重心とフオーカシング及びトラツキング
制御の際の駆動力の作用点とが一致する様に調節
されている。

次に、以上の様な本実施例装置の動作につき説
明する。

上記の永久磁石８，１０に基づく磁気回路にお
いて円筒状部材６と平板状部材１２の開口部１４
との間には水平方向の磁界が存在し、該磁界中に
フオーカシング制御用コイル３２の一部が位置し
ているので、フオーカシング制御駆動回路からワ
イヤ２４ｂ，２６ｂを介してコイル３２に通電せ
しめることにより、上記磁界との電磁的相互作用
で該コイルには上下方向の力が作用せしめられ、
かくして対物レンズ保持部材２８は上下方向に所
望の距離だけ移動せしめられフオーカシング制御
が行なわれる。

このフオーカシング制御の際のワイヤ２４ａ，
２４ｂ，２６ｃ，２６ｂの状態を第３図ａ，ｂに
示す。第３図ａに示される様に、対物レンズ保持
部材２８に対し矢印４４の方向の力が作用する
と、４本のワイヤは全てＸ−Ｙ面に平行な面内に
存在するので、第３図ｂに点線で示される様にＸ
方向から見た場合に全ワイヤが同様な曲がりを示
し、かくして対物レンズ保持部材２８は略矢印４
４の方向（即ち、第１図における上方）へと平行
移動する。

一方、第１図に示される様に、上記永久磁石１
８と２０とはＹ方向に関し極性の向きが逆となる
様に配置されており、またこれら永久磁石はトラ
ツキング制御用コイル３４の巻線の２つの上下方
向部分にそれぞれが対向して配置されているの
で、トラツキング制御駆動回路からワイヤ２４
ａ，２６ａを介してコイル３４に通電せしめるこ
とにより、その巻線の２つの上下方向部分にそれ
ぞれ永久磁石１８，２０により生ぜしめられる磁
界との電磁的相互作用で該コイルにはＸ方向の力
が作用せしめられる。かくして対物レンズ保持部
材２８は略Ｘ方向に水平に所望の距離だけ移動せ
しめられトラツキング制御が行なわれる。

このトラツキング制御の際のワイヤ２４ａ，２
４ｂ，２６ａ，２６ｂの状態を第４図ａ，ｂに示
す。第４図ａに示される様に、対物レンズ保持部
材２８に対し矢印４５の方向の力が作用すると、
ワイヤ２４ａの先端には圧縮分力４６ａと曲げ分
力４６ｂとが作用することになり、ワイヤ２４ｂ
の先端には引張り分力４７ａと曲げ分力４７ｂと
が作用することになる。しかして、ワイヤは引張
り力及び圧縮力に対しては変形することがないの
で、第４図ｂに点線で示される様に、Ｚ方向から
見た場合にワイヤは曲げ分力により交叉位置近傍
を中心として矢印５０の方向に回転する。尚、Ｚ
方向から見た場合に、ワイヤ２６ａはワイヤ２４
ａと同一の位置に存在し、ワイヤ２６ｂはワイヤ
２４ｂと同一の位置に存在し、これらはそれぞれ
ワイヤ２４ａ，２４ｂと同様の曲がりを示し、従
つて対物レンズ保持部材２８はＺ方向のまわりで
のみ矢印５０の方向に回転する。

尚、フオーカシング制御及びトラツキング制御
において、対物レンズ保持部材２８は厳密にはＺ
方向及びＸ方向にのみ移動するわけではないが、
これら制御においては対物レンズ保持部材２８の
移動量はワイヤ２４ａ，２４ｂ，２６ａ，２６ｂ
の長さに比べて微小であるので、実質上それぞれ
Ｚ方向及びＸ方向に移動しているとみなすことが
でき、フオーカシング及びトラツキングの制御に
は不都合は生じない。

本実施例においてはＹ方向のまわりのねじり振
動は殆ど発生しない。即ち、第５図に示される様
に、Ｙ方向のまわりにねじり振動を発生させよう
として、ワイヤ対２４ａ，２４ｂとワイヤ対２６
ａ，２６ｂとでＸ方向に逆向きの力を与えると、
ワイヤ対２４ａ，２４ｂに対してはＺ方向のまわ
りに矢印４８の方向に曲げることになり、一方ワ
イヤ対２６ａ，２６ｂに対してはＺ方向のまわり
に矢印４９の方向（即ち矢印４８の方向と逆）に
曲げることになる。しかるに、これら４本のワイ
ヤは剛体である対物レンズ保持部材２８に固着さ
れているため現実にはこの様なワイヤの曲がりは
生じにくい。従つて、本実施例装置においては対
物レンズ保持部材２８がＹ方向のまわりにねじり
振動することは殆どない。

以上の実施例においては、対をなすワイヤの交
叉角はほぼ直角であり、これにより特にねじりに
対する剛性及び２次元駆動の効率の双方とも良好
に維持できる。しかしながら、本発明においては
対をなすワイヤの交叉角は特に限定されることは
なく適宜設定可能である。また、以上の実施例に
おいては、ワイヤの交叉位置は互いのほぼ中央で
あり、これより特にねじりに対する剛性及び２次
元駆動の効率の双方とも良好に維持できる。しか
しながら、本発明においてはワイヤの交叉位置は
特に限定されることはなく、各ワイヤの両端から
いくらか内側であれば対物レンズ保持部材側また
は固定部材側に偏つていてもよい。

更に、以上の実施例においては交叉したワイヤ
対を２対用いているが、３対以上並列せしめても
よい。

［発明の効果］ 以上の様な本発明によれば、極めて簡単な構成
にて、ねじりに対する剛性が高められ且つ光学系
の２次元方向の移動を効率良く行なうことのでき
る光学系支持装置が得られ、かくして光学系の２
次元駆動を小さな駆動力にて正確に制御すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光学系支持装置を示す分
解斜視図であり、第２図はその組立状態における
−断面図である。第３図ａ，ｂは本発明によ
る光学系支持装置におけるフオーカシング制御の
際のワイヤの状態を示す模式図である。第４図
ａ，ｂは本発明による光学系支持装置におけるト
ラツキング制御の際のワイヤの状態を示す模式図
である。第５図は本発明による光学系支持装置に
おけるねじりに対する剛性を説明するための模式
図である。第６図は従来の対物レンズ支持装置の
概略構成を示す斜視図である。第７図及び第８図
は従来の対物レンズ支持装置におけるねじり振動
の発生を説明するための模式図である。 ２２：固定部材、２４ａ，２４ｂ，２６ａ，２
６ｂ：ワイヤ、２８：対物レンズ保持部材、３
０：対物レンズ、３２，３４：コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光学系を互いに略直交する２つの方向に関し
   独立に移動可能な様に支持する光学系支持装置に
   おいて、光学系を保持せる部材と、固定部材と、
   一端が該光学系保持部材に固着され他端が該固定
   部材に固着され且つ曲げ弾性を有する複数の棒状
   支持部材とを有し、該支持部材は光学系の２つの
   移動方向のうちの１つの移動方向と略直交する面
   内に配置され且つ該１つの移動方向から見て互い
   に両端の間にて交叉する様に配置された２本を組
   として該１つの移動方向に関し少なくとも２組並
   列せしめられていることを特徴とする、光学系支
   持装置。 ２ 支持部材が導電性を有しており、且つ該支持
   部材が光学系保持部材に付設されている駆動用コ
   イルに電気的に接続されている、特許請求の範囲
   第１項の光学系支持装置。