JPH067450Y2

JPH067450Y2 - ２次元駆動装置

Info

Publication number: JPH067450Y2
Application number: JP1981130650U
Authority: JP
Inventors: 和翁清水; 郁夫春日
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1981-09-02
Filing date: 1981-09-02
Publication date: 1994-02-23
Anticipated expiration: 1996-09-02
Also published as: JPS5835134U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は光学的情報読取装置における対物レンズの２次
元駆動装置に関するものである。

光学的情報を記録したビデオディスクやオーディオディ
スクを再生する場合、読取り用の光束をディスク面の情
報トラック上に正しく集束させるためにフォーカシング
及びトラッキング制御を行なう必要がある。

かかるフォーカシング及びトラッキング制御を行なう従
来の装置の一つとして、一次元駆動アクチュエータによ
ってフォーカシングを、ピボットミラーによってトラッ
キング制御を行なうようにしたものがあるが、この装置
によれば、読取り用光束が対物レンズ等の光軸に対して
斜めに通過した場合でも光束の集束が正しく行なわれる
ように、像高が大きく、収差のない高性能の対物レンズ
を必要とし、高価なものになると共に、光学系の構成が
複雑で重量も増え、フォーカシング制御系の特性が悪化
してしまう欠点があった。

また、従来の装置の他の例として、特開昭54−155802号
公報に記載されているようなものもある。これは、対物
レンズ又はその保持部材に一端を固定し、他端を別の支
持部材に固着し、レンズ光軸と垂直な方向にたわみ得る
第１の板ばねと、この第１の板ばねと同様に一端を対物
レンズ又はその保持部材に、他端を上記別の保持部材に
固着し、上述のレンズ光軸の方向にたわみ得る第２の板
ばねと、上記対物レンズをこの光軸方向及び光軸に垂直
な方向に移動させる駆動手段とを有してなる２次元駆動
装置を用いたものである。しかし、この従来例によれ
ば、(1)装置ユニットの高さ寸法（光軸方向の寸法）が
大きく、従って、発光装置や受光素子を含む製品の厚さ
が厚くなること、(2)トラッキングアクチュエータ機構
を微細化して同心的に配設するため、微小、かつ高精度
の機構部品が要求されると共に、レンズの超小型化、軽
量化が要求され、高価格になること、(3)光軸方向及び
光軸に垂直な方向への駆動手段が同心的に配設されるた
め、相互干渉が生じ易く、トラッキングエラーとなるこ
となどの欠点があった。

また、別の従来例として、特開昭５５−１１７７４５号
公報記載のものもある。これは、中心軸の周りに回転可
能かつ軸方向に摺動可能に保持された軸にアームを一体
に取付けると共に、このアームに対物レンズを一体に取
り付け、上記軸の中心線に一致するようにトラッキング
制御用のコイルを設け、また、上記軸の一端部にフォー
カス制御用のコイルを一体に設けたものである。

しかし、上記従来例によれば、トラッキング制御時に、
まず軸が駆動され、この軸の駆動力によってアーム及び
これと一体の対物レンズが駆動されることになるため、
アームの撓みによって対物レンズのトラッキング方向へ
の移動が遅れたり、アームが共振したりして、対物レン
ズの追従が円滑に行われないという問題がある。また、
フォーカシング制御用駆動手段とトラッキング制御用駆
動手段を一つの軸の周りに、かつ、軸方向に重ねて配置
しているため、２次元駆動装置の高さ寸法が大きくなる
とか、上記フォーカシング制御用駆動手段とトラッキン
グ制御用駆動手段が隣接して配置されるため、相互干渉
が生じやすく、トラッキングエラーあるいはフォーカシ
ングエラーを生じやすいという問題もある。

本考案の目的は、ユニットの厚さを薄くし、トラッキン
グアクチュエータの精度を向上させ、かつ、価格もより
低廉にした２次元駆動装置を提供することにある。

本考案の他の目的は、アームの撓みによる対物レンズの
トラッキング方向への移動遅れやアームの共振をなくし
て、対物レンズの追従を円滑に行わせることができ、ま
た、フォーカシング制御用駆動手段とトラッキング制御
用駆動手段の相互干渉をなくすことができる２次元駆動
装置を提供することにある。

以下、図示の実施例によって本考案を説明する。

第１図及び第２図において、対物レンズ１を内部に配設
したレンズ保持部としての鏡筒２には、その周面から外
方に突出するようにしてアーム３が一体成形されてお
り、アーム３の基部は一対の軸受４、４を介してガイド
ピン５の周りに回動可能、かつ、ピン５の軸線Ｘ−Ｘ方
向に摺動可能に支持されている。アーム３の基部と円筒
状の支持枠６との間には所望数のダンパ７が介装され、
通常はアーム３を基準位置に保持するようになってい
る。上記支持枠６の下端内周部にはリング状ヨーク８が
固着され、ヨーク８の下端面には、上下方向に着磁され
たリング状永久磁石９の上面が、また、磁石９の下面に
はヨーク10が固着されている。ヨーク10はその円柱状の
中央突部にガイドピン５が嵌合固着されると共に、上記
中央突部の外周面は他方のヨーク８の内周面と円筒状の
ギャップ11を存して対向している。こうして、磁石９、
ヨーク10、ヨーク８によって磁気回路が構成されてい
る。前記アーム３の基部からは円筒状に巻回してなるコ
イル12が垂下し、上記円筒状ギャップ11内に位置してい
る。従って、コイル12に通電することにより、ギャップ
11を横切る磁束との相互作用によってコイル12は軸線Ｘ
−Ｘ方向に推力を受ける。この推力は直接アーム３に伝
えられると共に、アーム３は剛体となっているため上記
推力は対物レンズ１をその光軸Ｙ−Ｙ方向に付勢する力
として作用し、レンズ１をフォーカシング方向であるａ
−ａ方向に移動させることになる。そこで、コイル12に
流す電流の向き及び電流の大きさを調整することによ
り、レンズ１の移動の向き及びその移動量が調整され、
これによって光学的情報記録媒体であるディスクメディア1
3とレンズ１との距離を常に一定にし、フォーカシング
が行なわれることになる。因に、レンズ１の上記移動量
は、コイル12に作用する推力とダンパ７に作用する弾力
との均衡点によって決まる。

第２図に示されているように、レンズ保持部としての鏡
筒２の外周面には一対の永久磁石14、14が固着されてい
る。この一対の永久磁石14、14は、ガイドピン５の中心
軸線Ｘ−Ｘ上の一点O₁とレンズ１の光軸Ｙ−Ｙ上の一点
O₂を通るアーム３の中心線Ａ−Ａに対し直角な線であっ
て、上記点O₂を通る線Ｂ−Ｂ上に配設してある。上記一
対の磁石14、14の外側には、これら磁石から適宜の間隔
をおいて駆動コイル15、15がそれぞれ適宜の手段によっ
て配設されている。ここで、永久磁石14,14と、駆動コ
イル15，15が、第２の電磁駆動手段の構成部材である。
従って、コイル15、15に通電しない通常の状態にあって
は、ダンパ７によってアーム３およびレンズ１は所定の
基準位置に保持されているが、コイル15、15に通電する
ことにより磁石14、14に推力が生じ、アーム３及びこれ
に一体に保持された鏡筒２およびレンズ１はガイドピン
５の中心軸線Ｘ−Ｘを中心にｂ−ｂ方向に微少角の範囲
で回動する。この回動の向きはコイル15、15に通電する
電流の方向によって決まり、また、回動角はコイル15、
15に通電する電流によって生ずる磁石14、14の推力とダ
ンパ７に作用する弾力との均衡点によって決まる。上記
のように、コイル15、15への通電によるレンズ１の運動
は、軸O₁を中心とする円弧運動になるわけであるが、こ
の運動量は１乃至２μｍ程度の微細なものであり、この
運動量に対してアーム３の長さは十分に長いため、直線
に近似したものと見て差し支えない。そして、その運動
の方向は、ディスクメディア13の回転中心O₃を通る線Ｂ
−Ｂに沿うものとみなすことができるから、コイル15、
15への通電の制御によってトラッキング制御が行なわれ
ることになる。

このようにして、フォーカシングのためのガイドピン５
の軸線Ｘ−Ｘ方向の運動とトラッキング制御のためのガ
イドピン５の円周方向への運動は、相互に干渉されるこ
となく独立に行なわれることになる。

次に、上記２次元駆動装置を用いた光学式情報読取装置
の構成の一例を説明する。

第３図において、枠状に形成されたシャシー17内にはガ
イド棒18が固定して支架されると共に、ガイド棒18と平
行に移送ねじ19が回転可能に支架されている。移送ねじ
19はシャシー17の外側面に固定されたモータ20によって
回転駆動されるようになっており、また、移送ねじ19に
は、一端部がガイド棒18に挿通された可動台21の他端部
が螺合されている。可動台21上には、前述の対物レンズ
１、鏡筒２、アーム３、ガイドピン５、支持枠６、ダン
パ７、磁石14、コイル15等でなる２次元駆動装置が取付
けられており、また、第１図にも示されているように、
アーム３と、支持枠６および永久磁石９と、可動台21と
によって三方を区割された空間に、半導体レーザ発振器
等でなる発光素子や受光素子を含む光学装置22が取付け
られている。上記鏡筒２はシャシー17の天井部に穿たれ
た長孔17aから上方に突出し、モータ20によって移送ね
じ19が回転駆動されると、可動台21がガイド棒18及び移
送ねじ19に沿って移送されるに従い、鏡筒２が長孔17a
に沿って移動するようになっている。シャシー17の一側
部に形成された突出部にはセンタリングハブ23が設けら
れると共にその下方にはディスク駆動用のモータ24が設
けられており、モータ24の回転軸25はセンタリングハブ
23の中心部に貫通固着され、センタリングハブ23はモー
タ24によって回転駆動されるようになっている。センタ
リングハブ23上にはディスクメディア13が載置固定さ
れ、センタリングハブ23と共に回転駆動されるようにな
っており、ディスクメディア13の下方に前記２次元駆動
装置の対物レンズ１が位置している。

そこで、モータ24によってディスクメディア13を一定速
度で回転駆動しつつモータ20を定速で回転駆動すれば、
可動台21と共に対物レンズ１が第３図において左から右
の方にディスクメディア13のトラックピッチに従って移
動し、ディスクメディア13に記録されている情報を読み
取ることになる。

なお、ガイドピン５はアーム３に一体に嵌合し、ガイド
ピン５とヨーク10との間に軸受を設けてもよい。第１及
び第２の電磁駆動手段は、永久磁石と駆動コイルを相互
に逆にしてもよい。

本考案によれば次のような効果がある。

(1)光路をフォーカスアクチュエータ用コイルの外側に
配置できるので、光路を短くすることができ、自由な光
学系配置ができる。

(2)上記のように、光路を短かく、自由な光学系の配置
を行なうことによりユニットの厚さを薄くすることがで
きるから、製品の薄型化が可能となり、カーステレオや
ポータブル機器等への利用が可能となり、用途を拡大す
ることができる。

(3)トラッキング制御時は、対物レンズは常に水平運動
となるから、光軸は常にディスクメディアの面に対し垂
直となり、対物レンズの像高は大きくなくてもよい。

(4)対物レンズを２次元に移動させているから、トラッ
キングミラー等の光学系駆動機構が不要となり、性能が
安定する。

(5)上記の各理由から、生産コストも安価になる。

(6)対物レンズを配設した鏡筒部をアームの先端部に設
け、トラッキング制御用電磁駆動手段の構成部材を上記
アームの先端部側に固着したため、トラッキング制御用
電磁駆動手段の駆動力により上記アーム及び対物レンズ
が直接的に駆動されることになり、アームの撓みや共振
によるトラッキングエラーをなくすことができる。ま
た、トラッキング制御用駆動手段をフォーカシング制御
用駆動手段から離して配置することができるため、トラ
ッキング制御用駆動手段とフォーカシング制御用駆動手
段との相互干渉を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す一部断面側面図、第２
図は同上平面図、第３図は同上実施例の使用状態の一例
を示す平面図である。１……対物レンズ、２……鏡筒、３……アーム、５……
ガイドピン、７……ダンパ、８，10……ヨーク、９……
永久磁石、12……コイル、13……ディスクメディア、14
……永久磁石、15……コイル。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】記録媒体上に記録された情報を光学的に読
み取るための対物レンズを上記記録媒体面に対して垂直
方向及び平行な方向に駆動させる装置において、上記対
物レンズを配設したレンズ保持部と、このレンズ保持部
を一体保持すると共に軸中心を中心として回動可能なア
ームと、このアームを記録媒体面に対し垂直方向に移動
付勢する第１の電磁駆動手段と、上記軸中心を中心に上
記レンズ保持部を記録媒体面と平行な面内に回動付勢す
る第２の電磁駆動手段とを有してなり、この第２の電磁
駆動手段の構成部材の一方が上記レンズ保持部に固着さ
れていることを特徴とする２次元駆動装置。