JPH0680533B2 - オプト・エレクトロニック装置 - Google Patents
オプト・エレクトロニック装置Info
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- JPH0680533B2 JPH0680533B2 JP57119202A JP11920282A JPH0680533B2 JP H0680533 B2 JPH0680533 B2 JP H0680533B2 JP 57119202 A JP57119202 A JP 57119202A JP 11920282 A JP11920282 A JP 11920282A JP H0680533 B2 JPH0680533 B2 JP H0680533B2
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Classifications
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- G11B7/08582—Sled-type positioners
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- G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
- G11B7/093—Electromechanical actuators for lens positioning for focusing and tracking
-
- G—PHYSICS
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は回転ビデオ又はオーデイオ・デイスク或いはデ
ータ・デイスクの反射性記録表面のビデオ及びオーデイ
オの双方又は一方の記録トラツク或いはデイジタル・デ
ート記録トラツクを光ビームで走査するような、記録担
体の記録表面の記録トラツクに対し放射ビームで書込み
及び読取りの双方又は一方を行うためのオプト・エレク
トロニツク装置に関する。
ータ・デイスクの反射性記録表面のビデオ及びオーデイ
オの双方又は一方の記録トラツク或いはデイジタル・デ
ート記録トラツクを光ビームで走査するような、記録担
体の記録表面の記録トラツクに対し放射ビームで書込み
及び読取りの双方又は一方を行うためのオプト・エレク
トロニツク装置に関する。
先ず、本発明の理論的背景につき第１図を参照して説明
する。
する。
図に示す光学デイスク１は回転軸２を中心として回転す
る。このデイスクは透明基板３から成り、その上側表面
に記録トラツク４が位置している。図に略図的に示した
対物レンズ５により光ビーム６を光学デイスクの記録ト
ラツクに向けて走査を行なう。この対物レンズはフレー
ム８で支持した対物レンズホルダー７（以下、この「対
物レンズ」は「対物レンズ系」を意味するものとする）
に取付けてある。Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標系の原点を対物レ
ンズの中心に取る。Ｚ軸はデイスクの回転軸と平行と
し、Ｘ軸はこの回転軸２と直交しているので、Ｘ軸はデ
イスクの半径方向の線分と平行となる。さらにＹ軸はＸ
及びＺ軸に垂直であるので、接線方向に延在する。対物
レンズホルダー７従つて対物レンズ５が取り得る６個の
自由度はこれら３つの軸に沿う並進運動と、これら３つ
の軸の回りでの回転運動である。このため、全体的には
３方向の並進運動と、３つの回転運動との６つの独立し
た自由度を得る。
る。このデイスクは透明基板３から成り、その上側表面
に記録トラツク４が位置している。図に略図的に示した
対物レンズ５により光ビーム６を光学デイスクの記録ト
ラツクに向けて走査を行なう。この対物レンズはフレー
ム８で支持した対物レンズホルダー７（以下、この「対
物レンズ」は「対物レンズ系」を意味するものとする）
に取付けてある。Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標系の原点を対物レ
ンズの中心に取る。Ｚ軸はデイスクの回転軸と平行と
し、Ｘ軸はこの回転軸２と直交しているので、Ｘ軸はデ
イスクの半径方向の線分と平行となる。さらにＹ軸はＸ
及びＺ軸に垂直であるので、接線方向に延在する。対物
レンズホルダー７従つて対物レンズ５が取り得る６個の
自由度はこれら３つの軸に沿う並進運動と、これら３つ
の軸の回りでの回転運動である。このため、全体的には
３方向の並進運動と、３つの回転運動との６つの独立し
た自由度を得る。
原理的には、いずれの物体も６個の独立自由度に従つて
運動出来る。支持機構とは、原理的には理論的に取り得
るいくつかの独立した自由度すなわち所望の自由度にの
み従って物体を運動可能とし残りの他の全ての自由度に
従う運動に対してはその運動を行わせない様に動作する
装置をいう。多くの支持機構の場合、例えば単一の回転
運動とか並進運動とか、これらの組合せ運動とか、又は
２つの回転運動とかと言う様に１〜２個の運動しか可能
でない。
運動出来る。支持機構とは、原理的には理論的に取り得
るいくつかの独立した自由度すなわち所望の自由度にの
み従って物体を運動可能とし残りの他の全ての自由度に
従う運動に対してはその運動を行わせない様に動作する
装置をいう。多くの支持機構の場合、例えば単一の回転
運動とか並進運動とか、これらの組合せ運動とか、又は
２つの回転運動とかと言う様に１〜２個の運動しか可能
でない。
既知の回転光学デイスク（以下単にデイスクと称するこ
ともある）に対する記録トラツクの書込みや読取りを行
なうためのオプト・エレクトロニツク装置では、対物レ
ンズホルダーは２〜３の自由度に従つて運動出来るよう
に構成されている。Ｚ軸に沿う移動は放射ビームを記録
トラツクにフオーカツシングするために必要であり、Ｘ
軸方向の移動は記録トラツクの振動を追従するために必
要であり、さらにＹ軸方向の移動は記録トラツクが偏心
しているために生ずる時間誤差を修正又は補正するため
に必要である。尚、この点については米国特許第413520
6号（特開昭53−120,403号）を参照されたい。
ともある）に対する記録トラツクの書込みや読取りを行
なうためのオプト・エレクトロニツク装置では、対物レ
ンズホルダーは２〜３の自由度に従つて運動出来るよう
に構成されている。Ｚ軸に沿う移動は放射ビームを記録
トラツクにフオーカツシングするために必要であり、Ｘ
軸方向の移動は記録トラツクの振動を追従するために必
要であり、さらにＹ軸方向の移動は記録トラツクが偏心
しているために生ずる時間誤差を修正又は補正するため
に必要である。尚、この点については米国特許第413520
6号（特開昭53−120,403号）を参照されたい。
所望の自由度に従つて対物レンズホルダーを正しく動か
すためには電子制御回路が必要であり、この制御回路に
よつて放射スポツトのトラツクに対する前述のそれぞれ
の軸方向のずれを検出して、対物レンズホルダーを適切
に補償移動せしめるようになす。光学デイスクは光ビー
ムを反射させ、記録トラツクに含まれている情報で光ビ
ームを変調させる。この光ビーム変調は電気変調に変換
され、その結果、光学ディスクに記録されている情報を
内容として含む電気信号が得られる。この電気信号はま
た追従されるべき記録トラツクに対する光スポツトの位
置に関する情報を含んでいるので、この制御回路用の誤
差信号をこの電気信号から導出することが出来る。この
ように、対物レンズホルダーのこれら軸方向位置をこの
制御回路でダイナミツクに検出し、この対物レンズホル
ダーはこの所望の自由度に従つて自由に動く。この対物
レンズホルダーの支持機構はこのホルダーが所要の運動
を行なうことが出来るようになした装置である。
すためには電子制御回路が必要であり、この制御回路に
よつて放射スポツトのトラツクに対する前述のそれぞれ
の軸方向のずれを検出して、対物レンズホルダーを適切
に補償移動せしめるようになす。光学デイスクは光ビー
ムを反射させ、記録トラツクに含まれている情報で光ビ
ームを変調させる。この光ビーム変調は電気変調に変換
され、その結果、光学ディスクに記録されている情報を
内容として含む電気信号が得られる。この電気信号はま
た追従されるべき記録トラツクに対する光スポツトの位
置に関する情報を含んでいるので、この制御回路用の誤
差信号をこの電気信号から導出することが出来る。この
ように、対物レンズホルダーのこれら軸方向位置をこの
制御回路でダイナミツクに検出し、この対物レンズホル
ダーはこの所望の自由度に従つて自由に動く。この対物
レンズホルダーの支持機構はこのホルダーが所要の運動
を行なうことが出来るようになした装置である。
オプト・エレクトロニツク装置の他の既知の変形例で
は、対物レンズホルダーのＸ軸方向の並進運動を用いる
代わりに、Ｙ軸の回りの回転運動を用いるものがある。
Ｙ軸に沿う微小並進移動を使用する代わりに、Ｘ軸の回
りの微小回転運動を使用することも可能である。図示の
説明上の光学デイスクは平坦であるので、ＸまたはＹ軸
の回りの微小な回転運動があると、光ビーム６にある程
度のフオーカツシング誤差が生じるが、この誤差は著し
く小さいので、Ｚ軸に沿う並進運動の制御との著しい相
互作用は生じない。さらに、米国特許第4,021,101号
（特開昭51−113,706号）から既知のオプト・エレクト
ロニツク装置では、支持機構はＺ軸方向の運動のみ可能
とするものである。放射スポツト９をＸ軸及びＹ軸に沿
つて移動させるために、対物レンズは移動させないが、
光ビームを電気機械的に作動する鏡によつて対物レンズ
に対して動かすようになしている。このような鏡は例え
ば米国特許第4,129,930号明細書（特開昭53−91,088
号）からも既知である。
は、対物レンズホルダーのＸ軸方向の並進運動を用いる
代わりに、Ｙ軸の回りの回転運動を用いるものがある。
Ｙ軸に沿う微小並進移動を使用する代わりに、Ｘ軸の回
りの微小回転運動を使用することも可能である。図示の
説明上の光学デイスクは平坦であるので、ＸまたはＹ軸
の回りの微小な回転運動があると、光ビーム６にある程
度のフオーカツシング誤差が生じるが、この誤差は著し
く小さいので、Ｚ軸に沿う並進運動の制御との著しい相
互作用は生じない。さらに、米国特許第4,021,101号
（特開昭51−113,706号）から既知のオプト・エレクト
ロニツク装置では、支持機構はＺ軸方向の運動のみ可能
とするものである。放射スポツト９をＸ軸及びＹ軸に沿
つて移動させるために、対物レンズは移動させないが、
光ビームを電気機械的に作動する鏡によつて対物レンズ
に対して動かすようになしている。このような鏡は例え
ば米国特許第4,129,930号明細書（特開昭53−91,088
号）からも既知である。
一般に、対物レンズホルダーの補償運動は高速を要し、
これがため、所要の制御回路のダイナミツク・バンド幅
は大であることが必要である。少なくとも3kHzのバンド
幅が望ましいが、好ましくは5kHzとすべきである。これ
まで使用されてきた対物レンズホルダー及び鏡を回動さ
せる支持機構では所要のバンド幅が実質的に制限されて
いる。その理由は、この機構が、制御の困難な制御系に
かなりの摩擦制動或いは内部制御をもち込むような、互
いに摩擦協働する面とか或いは可動弾性部（部分）を具
えているからである。支持機構中の共振現象も問題を生
ずる原因となる。可動弾性部分をもつた支持機構の場合
には、この弾性部分のばね定数の選定も困難な問題の一
つである。スチフネスが小さすぎると低周波での共振の
原因となり、スチフネスが大きすぎると駆動パワーが大
きくなりすぎ、熱消費及び制御回路の寸法に関する問題
がもちあがる。
これがため、所要の制御回路のダイナミツク・バンド幅
は大であることが必要である。少なくとも3kHzのバンド
幅が望ましいが、好ましくは5kHzとすべきである。これ
まで使用されてきた対物レンズホルダー及び鏡を回動さ
せる支持機構では所要のバンド幅が実質的に制限されて
いる。その理由は、この機構が、制御の困難な制御系に
かなりの摩擦制動或いは内部制御をもち込むような、互
いに摩擦協働する面とか或いは可動弾性部（部分）を具
えているからである。支持機構中の共振現象も問題を生
ずる原因となる。可動弾性部分をもつた支持機構の場合
には、この弾性部分のばね定数の選定も困難な問題の一
つである。スチフネスが小さすぎると低周波での共振の
原因となり、スチフネスが大きすぎると駆動パワーが大
きくなりすぎ、熱消費及び制御回路の寸法に関する問題
がもちあがる。
本発明の目的は、低電力消費であつてもバンド幅を広く
出来るように、この明細書の頭初に述べたようなタイプ
のオプト・エレクトロニツク装置を改善することにあ
る。
出来るように、この明細書の頭初に述べたようなタイプ
のオプト・エレクトロニツク装置を改善することにあ
る。
この目的を達成するため、本発明は、 −フレーム、 −光軸及び焦平面に放射スポットを形成するように前記
放射ビームを集中させるためのレンズ系を有しかつ光学
軸を有する対物レンズ系を具えた対物レンズ系ホルダ
ー、 −理論的に取り得る６個の独立した自由度のうちの所望
の数の自由度に従って前記対物レンズ系ホルダーを前記
フレームに対し運動可能とし、かつ残りの不所望自由度
に従って前記フレームに対する前記対物レンズ系ホルダ
ー運動に対しては実質的に反対に作用する手段とを具え
る前記対物レンズ系ホルダーの支持機構、 −前記対物レンズ系ホルダーを前記所望の自由度に応じ
て前記フレームに対して駆動するための電磁作動力を発
生する作動手段、 −少なくとも１つの不所望自由度に従って前記フレーム
に対する前記対物レンズ系ホルダーの位置を連続的に測
定しかつ位置誤差信号を発生する対物レンズ系−位置測
定デバイス、 −前記対物レンズ系−位置測定デバイスからの前記位置
誤差信号を特定の値の基準信号と比較し、かつ前記不所
望自由度に従がう前記フレームに対する前記対物レンズ
系ホルダーの位置を実質的に一定に維持するためにレビ
テーション電流を供給する少なくとも１対の出力端子を
具えたレビテーション制御回路、 を有し、 前記の反対に作用する手段が、当該フレームと対物レン
ズ系ホルダーの一方に取付けられたレビテーションコイ
ルと、当該フレームと対物レンズ系ホルダーの他方に配
設された磁気手段とを有し、この磁気手段が、前記不所
望自由度の少なくとも１つに従って前記対物レンズ系ホ
ルダーの不所望運動を打消すために反対に作用する電磁
レビテーション力を発生させる様に、空隙を介して前記
レビテーションコイルと共働し、かつ前記レビテーショ
ン電流が、前記レビテーションコイルへの誤差信号に依
存した値を有することを特徴とする。
放射ビームを集中させるためのレンズ系を有しかつ光学
軸を有する対物レンズ系を具えた対物レンズ系ホルダ
ー、 −理論的に取り得る６個の独立した自由度のうちの所望
の数の自由度に従って前記対物レンズ系ホルダーを前記
フレームに対し運動可能とし、かつ残りの不所望自由度
に従って前記フレームに対する前記対物レンズ系ホルダ
ー運動に対しては実質的に反対に作用する手段とを具え
る前記対物レンズ系ホルダーの支持機構、 −前記対物レンズ系ホルダーを前記所望の自由度に応じ
て前記フレームに対して駆動するための電磁作動力を発
生する作動手段、 −少なくとも１つの不所望自由度に従って前記フレーム
に対する前記対物レンズ系ホルダーの位置を連続的に測
定しかつ位置誤差信号を発生する対物レンズ系−位置測
定デバイス、 −前記対物レンズ系−位置測定デバイスからの前記位置
誤差信号を特定の値の基準信号と比較し、かつ前記不所
望自由度に従がう前記フレームに対する前記対物レンズ
系ホルダーの位置を実質的に一定に維持するためにレビ
テーション電流を供給する少なくとも１対の出力端子を
具えたレビテーション制御回路、 を有し、 前記の反対に作用する手段が、当該フレームと対物レン
ズ系ホルダーの一方に取付けられたレビテーションコイ
ルと、当該フレームと対物レンズ系ホルダーの他方に配
設された磁気手段とを有し、この磁気手段が、前記不所
望自由度の少なくとも１つに従って前記対物レンズ系ホ
ルダーの不所望運動を打消すために反対に作用する電磁
レビテーション力を発生させる様に、空隙を介して前記
レビテーションコイルと共働し、かつ前記レビテーショ
ン電流が、前記レビテーションコイルへの誤差信号に依
存した値を有することを特徴とする。
ここにおいて“レビテーシヨン（levitation）という語
は狭い意味では重力の平衡を取ることを意味するが、こ
の明細書中ではもつと広い意味で用いており、対物レン
ズホルダーを、フレームによつて一つ以上の自由度に関
してほぼ一定位置に遠隔作用場の力で支持することを意
味する。
は狭い意味では重力の平衡を取ることを意味するが、こ
の明細書中ではもつと広い意味で用いており、対物レン
ズホルダーを、フレームによつて一つ以上の自由度に関
してほぼ一定位置に遠隔作用場の力で支持することを意
味する。
本発明によるオプト・エレクトロニツク装置では２つの
異なるタイプの制御回路を用いている。記録担体上の記
録トラツクに対する光スポツトの位置制御は、作動制御
回路である制御回路をプレツシングして走査させること
によつて行なう。この制御回路は対物レンズ結局は連接
鏡のような他の光学素子の位置をデイスクの記録表面に
対して自動的に調整する。これら作動制御回路によつ
て、デイスクが傾斜して位置していたり記録表面がうね
つていたりしていることによる光スポツト位置における
記録表面の位置ずれとか、デイスク中心の偏心による回
転軸に対する記録トラツクの位置ずれとか等々を自動的
に補償する。さらに、記録表面に及び追従されるべき記
録トラツクに対する対物レンズの位置ではなく本オプト
・エレクトロニツク装置のフレームに対する位置を制御
するレビテーシヨン制御回路が１個以上設けられてい
る。従つて、このレビテーシヨン制御回路は顕著な別個
の機能を有していてかつフレーム上の対物レンズの電磁
支持機構の一部分とみなすべきものである。この支持機
構の電磁部分には機械的制動及び共振が存在しないの
で、対物レンズの所望の運動を制御する制御回路のバン
ド幅を大きくすることが出来る。
異なるタイプの制御回路を用いている。記録担体上の記
録トラツクに対する光スポツトの位置制御は、作動制御
回路である制御回路をプレツシングして走査させること
によつて行なう。この制御回路は対物レンズ結局は連接
鏡のような他の光学素子の位置をデイスクの記録表面に
対して自動的に調整する。これら作動制御回路によつ
て、デイスクが傾斜して位置していたり記録表面がうね
つていたりしていることによる光スポツト位置における
記録表面の位置ずれとか、デイスク中心の偏心による回
転軸に対する記録トラツクの位置ずれとか等々を自動的
に補償する。さらに、記録表面に及び追従されるべき記
録トラツクに対する対物レンズの位置ではなく本オプト
・エレクトロニツク装置のフレームに対する位置を制御
するレビテーシヨン制御回路が１個以上設けられてい
る。従つて、このレビテーシヨン制御回路は顕著な別個
の機能を有していてかつフレーム上の対物レンズの電磁
支持機構の一部分とみなすべきものである。この支持機
構の電磁部分には機械的制動及び共振が存在しないの
で、対物レンズの所望の運動を制御する制御回路のバン
ド幅を大きくすることが出来る。
本発明の一実施例の場合、対物レンズホルダーを不所望
な自由度に対しては動かさない様にする支持手段は、全
て、対物レンズホルダーをフレーム上に作動用電磁力と
電磁レビティーシヨン力のみによって支持する、電磁支
持手段しか具えていない。機械的制動又は共振が全く発
生しないこのような本発明の実施例においては、対物レ
ンズホルダーは空間に完全に自由に浮き上がり、場の力
すなわち地球の重力場及び作動及びレビテーシヨン・コ
イルによつて生ずる磁界とかによる力だけを受ける。制
御技術の観点からはこのようなオプト・エレクトロニッ
ク装置は満足なものとすることが出来る。安定化のため
に、ある程度の制動は必要であるが、その制動は電子制
御回路により得ることが出来そしてその制御値は任意の
値とすることが出来かつそれを容易に制御することが出
来る。
な自由度に対しては動かさない様にする支持手段は、全
て、対物レンズホルダーをフレーム上に作動用電磁力と
電磁レビティーシヨン力のみによって支持する、電磁支
持手段しか具えていない。機械的制動又は共振が全く発
生しないこのような本発明の実施例においては、対物レ
ンズホルダーは空間に完全に自由に浮き上がり、場の力
すなわち地球の重力場及び作動及びレビテーシヨン・コ
イルによつて生ずる磁界とかによる力だけを受ける。制
御技術の観点からはこのようなオプト・エレクトロニッ
ク装置は満足なものとすることが出来る。安定化のため
に、ある程度の制動は必要であるが、その制動は電子制
御回路により得ることが出来そしてその制御値は任意の
値とすることが出来かつそれを容易に制御することが出
来る。
このような完全に自由に浮き上がる対物レンズホルダー
を必要とする時には、使用し得る本発明の一実施例にお
いては、対物レンズホルダーを強磁性体かつ環状とな
し；該対物レンズホルダーに光軸から半径方向に等距離
のところであつて該対物レンズホルダーの周辺部に一定
の間隔で強磁性アーマチヤを配置し；各アーマチヤと前
記対物レンズホルダーとの間に半径方向に磁化した永久
磁石を配置し；各アーマチヤは２つのアーマチヤ歯状部
を具え、これらアーマチヤ歯状部はほぼ接線方向に延在
していると共に対物レンズの光軸と平行な方向に互いに
離間配置しており；各アーマチヤに対し、光軸と平行の
方向に伸長した形状をもつた組合わせコイルをフレーム
上に配置し、該組合わせコイルは、作動コイル及びレビ
テーシヨン・コイルの両者として機能すると共に巻回部
を具え、該巻回部は前記対物レンズの光軸を含む面内に
ほぼ配設されかつ前記アーマチヤ歯状部を間隙をもつて
受け入れる中央開口を夫々有しており、及び；前記光軸
に沿う並進運動を行なうため該光軸に中心がある別の作
動コイルを備えるようにすることが出来る。この実施例
におけるオプト・エレクトロニツク装置は全体で６個の
組合わせコイルと１個の他の作動コイルとを具え得る。
以下の説明では８個の組合わせコイルと１個の他の作動
コイルとを具える実施例（第２〜４図）につき説明す
る。
を必要とする時には、使用し得る本発明の一実施例にお
いては、対物レンズホルダーを強磁性体かつ環状とな
し；該対物レンズホルダーに光軸から半径方向に等距離
のところであつて該対物レンズホルダーの周辺部に一定
の間隔で強磁性アーマチヤを配置し；各アーマチヤと前
記対物レンズホルダーとの間に半径方向に磁化した永久
磁石を配置し；各アーマチヤは２つのアーマチヤ歯状部
を具え、これらアーマチヤ歯状部はほぼ接線方向に延在
していると共に対物レンズの光軸と平行な方向に互いに
離間配置しており；各アーマチヤに対し、光軸と平行の
方向に伸長した形状をもつた組合わせコイルをフレーム
上に配置し、該組合わせコイルは、作動コイル及びレビ
テーシヨン・コイルの両者として機能すると共に巻回部
を具え、該巻回部は前記対物レンズの光軸を含む面内に
ほぼ配設されかつ前記アーマチヤ歯状部を間隙をもつて
受け入れる中央開口を夫々有しており、及び；前記光軸
に沿う並進運動を行なうため該光軸に中心がある別の作
動コイルを備えるようにすることが出来る。この実施例
におけるオプト・エレクトロニツク装置は全体で６個の
組合わせコイルと１個の他の作動コイルとを具え得る。
以下の説明では８個の組合わせコイルと１個の他の作動
コイルとを具える実施例（第２〜４図）につき説明す
る。
さらに、本発明の他の実施例では、完全に自由に浮き上
がり得ると共に少なくとも一部分を強磁性材料で形成し
た対物レンズホルダーを具えており、全ての作動コイル
及びレビテーシヨン・コイルをフレーム上に堅固に取付
けて対物レンズホルダーの強磁性部分と磁気的に協働さ
せるように構成するのが好適である。原理的には可動コ
イルを用いない構成とするのが好適である。可動コイル
を用いる欠点はコイルと電子制御回路との間に可動接続
部が必要となり、その可動性故に問題が生ずるというこ
とである。
がり得ると共に少なくとも一部分を強磁性材料で形成し
た対物レンズホルダーを具えており、全ての作動コイル
及びレビテーシヨン・コイルをフレーム上に堅固に取付
けて対物レンズホルダーの強磁性部分と磁気的に協働さ
せるように構成するのが好適である。原理的には可動コ
イルを用いない構成とするのが好適である。可動コイル
を用いる欠点はコイルと電子制御回路との間に可動接続
部が必要となり、その可動性故に問題が生ずるというこ
とである。
可動コイルも永久磁石も必要としない本発明の好適実施
例では、前記対物レンズホルダーは対物レンズの光軸と
一致する強磁性取付けリングを具え；対物レンズの、光
軸の回りの回転運動を除く全ての自由度に従う運動に対
し、フレーム上に、前記取付けリングの軸方向に対向す
る側部に位置させて該取付けリングに軸方向に対向する
磁気力成分を作用させるための複数個のコイルと、前記
取付けリングの直径方向に対向する側に位置させて該取
付けリングに直径方向に対向する磁気力成分を作用させ
るための別の複数個のコイルとを配置し、これらコイル
は作動コイルとして、レビテーシヨン・コイルとして又
は作動コイル及びレビテーシヨン・コイルとして機能す
るようになすことが出来る。
例では、前記対物レンズホルダーは対物レンズの光軸と
一致する強磁性取付けリングを具え；対物レンズの、光
軸の回りの回転運動を除く全ての自由度に従う運動に対
し、フレーム上に、前記取付けリングの軸方向に対向す
る側部に位置させて該取付けリングに軸方向に対向する
磁気力成分を作用させるための複数個のコイルと、前記
取付けリングの直径方向に対向する側に位置させて該取
付けリングに直径方向に対向する磁気力成分を作用させ
るための別の複数個のコイルとを配置し、これらコイル
は作動コイルとして、レビテーシヨン・コイルとして又
は作動コイル及びレビテーシヨン・コイルとして機能す
るようになすことが出来る。
本発明の他の実施例では単一運動面内の第一及び第二の
２つの所望の自由度であつて、対物レンズの光軸と一致
する第一並進運動軸に沿う第一自由度と、第一並進運動
軸と直交する第二並進運動軸に沿う第二自由度とに従う
いフレームに対する対物レンズホルダーの運動のみを可
能とし、及び；第二並進運動軸に沿つて対物レンズホル
ダーを電磁駆動し及び第一及び第二並進運動軸に直交す
る回転軸の回りの不所望の第三自由度の運動に対し電磁
的に反対に作用するため、作動コイル及びレビテーシヨ
ン・コイルとして機能する少なくとも第一及び第二組合
わせコイルを具える組合わせられた電磁手段を備え、こ
れら２つの組合わせコイルを第二並進運動軸と平行な方
向に見て互いに離間配置するようになすことが出来る。
２つの所望の自由度であつて、対物レンズの光軸と一致
する第一並進運動軸に沿う第一自由度と、第一並進運動
軸と直交する第二並進運動軸に沿う第二自由度とに従う
いフレームに対する対物レンズホルダーの運動のみを可
能とし、及び；第二並進運動軸に沿つて対物レンズホル
ダーを電磁駆動し及び第一及び第二並進運動軸に直交す
る回転軸の回りの不所望の第三自由度の運動に対し電磁
的に反対に作用するため、作動コイル及びレビテーシヨ
ン・コイルとして機能する少なくとも第一及び第二組合
わせコイルを具える組合わせられた電磁手段を備え、こ
れら２つの組合わせコイルを第二並進運動軸と平行な方
向に見て互いに離間配置するようになすことが出来る。
このような実施例の構造ではＸ−Ｚ面内だけを移動出来
るようにした対物レンズホルダーに特に好適である。こ
の場合対物レンズ、対物レンズホルダー及びこれらに関
連する可動コイルを含む可動集団を小型にすることが出
来る。この点に関して、本発明の一実施例においては、
対物レンズホルダーはフレームに対し第二並進運動軸に
沿い数mm以下の距離にわたつて移動出来；第一並進運動
軸と平行な方向に見て、対物レンズホルダーの対向する
側部に配設させた２組の組合わせコイルを備え、及び；
対物レンズの光軸に沿う作動力を作用させるため、対物
レンズホルダーの光軸にほぼ中心を有する作動コイルを
備えるようにすることが出来る。
るようにした対物レンズホルダーに特に好適である。こ
の場合対物レンズ、対物レンズホルダー及びこれらに関
連する可動コイルを含む可動集団を小型にすることが出
来る。この点に関して、本発明の一実施例においては、
対物レンズホルダーはフレームに対し第二並進運動軸に
沿い数mm以下の距離にわたつて移動出来；第一並進運動
軸と平行な方向に見て、対物レンズホルダーの対向する
側部に配設させた２組の組合わせコイルを備え、及び；
対物レンズの光軸に沿う作動力を作用させるため、対物
レンズホルダーの光軸にほぼ中心を有する作動コイルを
備えるようにすることが出来る。
この実施例によれば、４個の組合わせコイルと１個の作
動コイルとを必要とする。通常のように、対物レンズホ
ルダーの側部の組合わせコイル及び対物レンズホルダー
の下端の作動コイルはフレーム上の永久磁石と協働し
得、この永久磁石に対してある限られたストロークだけ
移動し得る。このようなオプト・エレクトロニツク装置
を例えば回転ビデオ・デイスクの記録トラツクの読取り
のために使用する場合には、フレーム全体がＸ軸に沿つ
てゆつくりと動くことが出来るようにすることがある。
これは準固定系と称し得る。このような装置をビデオ・
デイスク・プレーヤに使用することは知られている。こ
の場合にもＸ軸方向に沿うゆつくりとした移動を制御回
路によつて制御する。従つて、記録トラツクを追従する
ためには、２つの制御回路を必要とし、その１つは高速
作動制御回路であつて対物レンズを準固定フレームに対
し移動させて、デイスクの各回転期間に記録トラツクの
位置のマイナー誤差を迅速に除去するものであり、他の
１つは低速すなわちスロー制御回路であつて準固定フレ
ームをゆつくりと移動させて対物レンズホルダーが、常
に、準固定フレームに対する中間位置に対し高速トラツ
キング運動を行ない得るようになしている。
動コイルとを必要とする。通常のように、対物レンズホ
ルダーの側部の組合わせコイル及び対物レンズホルダー
の下端の作動コイルはフレーム上の永久磁石と協働し
得、この永久磁石に対してある限られたストロークだけ
移動し得る。このようなオプト・エレクトロニツク装置
を例えば回転ビデオ・デイスクの記録トラツクの読取り
のために使用する場合には、フレーム全体がＸ軸に沿つ
てゆつくりと動くことが出来るようにすることがある。
これは準固定系と称し得る。このような装置をビデオ・
デイスク・プレーヤに使用することは知られている。こ
の場合にもＸ軸方向に沿うゆつくりとした移動を制御回
路によつて制御する。従つて、記録トラツクを追従する
ためには、２つの制御回路を必要とし、その１つは高速
作動制御回路であつて対物レンズを準固定フレームに対
し移動させて、デイスクの各回転期間に記録トラツクの
位置のマイナー誤差を迅速に除去するものであり、他の
１つは低速すなわちスロー制御回路であつて準固定フレ
ームをゆつくりと移動させて対物レンズホルダーが、常
に、準固定フレームに対する中間位置に対し高速トラツ
キング運動を行ない得るようになしている。
しかしながら、少なくとも１個の或いはいくつかの不所
望自由度に従がう対物レンズホルダーのフレームに対す
る運動に対抗するための機械的手段を対物レンズホルダ
ー用支持機構に設けたオプト・エレクトロニツク装置を
採用することも魅力あることかも知れない。
望自由度に従がう対物レンズホルダーのフレームに対す
る運動に対抗するための機械的手段を対物レンズホルダ
ー用支持機構に設けたオプト・エレクトロニツク装置を
採用することも魅力あることかも知れない。
斯様な実施例によれば、特にレビテーシヨン力、作動
力、重力及びダイナミツク加速及び減速力が機械的支持
手段に与える負荷が無視出来る程度に小さい場合には、
ダイナミツク特性は好ましいものとなり得る。この場
合、機械的支持手段の好適な特性が劣つてもその影響は
小さく無視出来るものである。
力、重力及びダイナミツク加速及び減速力が機械的支持
手段に与える負荷が無視出来る程度に小さい場合には、
ダイナミツク特性は好ましいものとなり得る。この場
合、機械的支持手段の好適な特性が劣つてもその影響は
小さく無視出来るものである。
この原理を前述したタイプのオプト・エレクトロニツク
装置に適用し、対物レンズホルダーがＸ−Ｚ面内で所望
な並進運動のみを行なうようにした本発明の実施例にお
いては、所望の２つの自由度に従がう単一運動面内にお
いてのみ対物レンズホルダーの運動を可能とならしめる
ため、支持手段は前記単一運動面と平行な離間された案
内表面を具え、及び；前記単一運動面内ではなく従つて
他の３つの自由度に従がう対物レンズホルダーの運動に
対し前記案内表面によつて実質的に反対に作用するよう
にするのがよい。重力、作動力、レビテーシヨン力及び
加速及び減速力はＹ方向には及ばないので案内表面は原
理的には何ら機械的負荷を受けない。従つて、この実施
例は機械的手段の簡単さとダイナミツク・バンド幅に対
し不所望な影響がないということとを組合わせるもので
ある。
装置に適用し、対物レンズホルダーがＸ−Ｚ面内で所望
な並進運動のみを行なうようにした本発明の実施例にお
いては、所望の２つの自由度に従がう単一運動面内にお
いてのみ対物レンズホルダーの運動を可能とならしめる
ため、支持手段は前記単一運動面と平行な離間された案
内表面を具え、及び；前記単一運動面内ではなく従つて
他の３つの自由度に従がう対物レンズホルダーの運動に
対し前記案内表面によつて実質的に反対に作用するよう
にするのがよい。重力、作動力、レビテーシヨン力及び
加速及び減速力はＹ方向には及ばないので案内表面は原
理的には何ら機械的負荷を受けない。従つて、この実施
例は機械的手段の簡単さとダイナミツク・バンド幅に対
し不所望な影響がないということとを組合わせるもので
ある。
また、前の実施例と似ているが可動準固定フレームを使
用することの必要のない本発明の実施例を使用すること
も可能である。
用することの必要のない本発明の実施例を使用すること
も可能である。
この実施例では、対物レンズホルダーはフレームに対し
Ｘ方向に広い範囲にわたり動くことが出来る。この場合
フレームは静止させることが出来る。本発明のこの実施
例では、対物レンズホルダーはフレームに対し、第二並
進運動軸に沿つて、記録担体の記録表面全体にわたる記
録トラツクに対し書込み及び読取りの双方又は一方を行
なうのに十分な距離にわたつて、移動出来；前記第一及
び第二組合わせコイルを、前記２つの第一及び第二並進
運動軸及び該２つの軸に直交する第三並進運動軸と平行
な方向に見て、互いに離間させ、；これら組合わせコイ
ルは対物レンズに対し第二並進運動軸と平行な方向の電
磁力のみを作用させ；さらに前記第一並進運動軸と平行
な方向の作動力を作用させるため、対物レンズホルダー
に作動コイルを結合させ、及び；フレームに結合された
電磁作動手段及び電磁レビテーシヨン手段の一部分は複
数個の伸長固定子部分を具え、これら長固定子部分は第
二並進運動軸と平行でかつ対物レンズの運動の距離に少
なくとも等しい長さを有し、さらに前記コイルを、前記
伸長固定子部分に対し第二並進運動軸と平行な方向に空
隙をもたせて動かし得るように構成し得る。
Ｘ方向に広い範囲にわたり動くことが出来る。この場合
フレームは静止させることが出来る。本発明のこの実施
例では、対物レンズホルダーはフレームに対し、第二並
進運動軸に沿つて、記録担体の記録表面全体にわたる記
録トラツクに対し書込み及び読取りの双方又は一方を行
なうのに十分な距離にわたつて、移動出来；前記第一及
び第二組合わせコイルを、前記２つの第一及び第二並進
運動軸及び該２つの軸に直交する第三並進運動軸と平行
な方向に見て、互いに離間させ、；これら組合わせコイ
ルは対物レンズに対し第二並進運動軸と平行な方向の電
磁力のみを作用させ；さらに前記第一並進運動軸と平行
な方向の作動力を作用させるため、対物レンズホルダー
に作動コイルを結合させ、及び；フレームに結合された
電磁作動手段及び電磁レビテーシヨン手段の一部分は複
数個の伸長固定子部分を具え、これら長固定子部分は第
二並進運動軸と平行でかつ対物レンズの運動の距離に少
なくとも等しい長さを有し、さらに前記コイルを、前記
伸長固定子部分に対し第二並進運動軸と平行な方向に空
隙をもたせて動かし得るように構成し得る。
さらに、本発明の実施に当つては、前記第一及び第二組
合わせコイルは第一組及び第二組の組合わせコイルに夫
々属し、これら組合わせコイルを対物レンズホルダーの
運動面とほぼ平行な第一及び第二面内に配設し、各組の
組合わせコイルを互いに隣接させると共に第二並進運動
軸と平行な方向に互いに部分的に重複させて配設し、；
前記伸長固定子部分はフレーム上に伸長固定子永久磁石
を具え、該伸長固定子部分は長手方向に一定のパターン
で延在している北極及び南極の領域を交互に有してお
り、及び；さらに第二並進運動軸に沿う対物レンズホル
ダーの運動の位置及び方向に応じて、組合わせコイルに
供給されるべき電流をコミユテートするためのコミユテ
ーシヨン手段を備えるようにするのがよい。
合わせコイルは第一組及び第二組の組合わせコイルに夫
々属し、これら組合わせコイルを対物レンズホルダーの
運動面とほぼ平行な第一及び第二面内に配設し、各組の
組合わせコイルを互いに隣接させると共に第二並進運動
軸と平行な方向に互いに部分的に重複させて配設し、；
前記伸長固定子部分はフレーム上に伸長固定子永久磁石
を具え、該伸長固定子部分は長手方向に一定のパターン
で延在している北極及び南極の領域を交互に有してお
り、及び；さらに第二並進運動軸に沿う対物レンズホル
ダーの運動の位置及び方向に応じて、組合わせコイルに
供給されるべき電流をコミユテートするためのコミユテ
ーシヨン手段を備えるようにするのがよい。
このコミユテーシヨン形組合わせコイルを使用する利点
は、比較的小型のコイルをフレーム上の製造の容易な伸
長永久磁石と共に使用し得る点にある。原理的には、こ
れにより対物レンズホルダーの運動範囲をほとんど無制
限としたオプト・エレクトロニツク装置の構成が可能と
なる。実際には、この範囲を回転記録デイスクの半径の
一部分の大きさよりも大きくする必要はない。準固定フ
レームを使用する前述のオプト・エレクトロニツク装置
と対比して、すぐ前に述べた実施例におけるオプト・エ
レクトロニツク装置は、記録及び／又は読取りの全範囲
にわたり著しく高速で移動可能であり従つて著しく短か
いアクセス時間を得ることが出来る。
は、比較的小型のコイルをフレーム上の製造の容易な伸
長永久磁石と共に使用し得る点にある。原理的には、こ
れにより対物レンズホルダーの運動範囲をほとんど無制
限としたオプト・エレクトロニツク装置の構成が可能と
なる。実際には、この範囲を回転記録デイスクの半径の
一部分の大きさよりも大きくする必要はない。準固定フ
レームを使用する前述のオプト・エレクトロニツク装置
と対比して、すぐ前に述べた実施例におけるオプト・エ
レクトロニツク装置は、記録及び／又は読取りの全範囲
にわたり著しく高速で移動可能であり従つて著しく短か
いアクセス時間を得ることが出来る。
また、少なくとも一部分が強磁性の対物レンズホルダー
とコイルとをフレーム上にのみ配置してあることと、対
物レンズホルダーがフレームに対し数mmだけ動き得ると
いう事実とを組合わせるようになし、組合わせコイルを
対物レンズホルダーの両側に配置し及びフオーカシング
の目的のため、対物レンズの光軸と同心的な作動コイル
を備えているようにした本発明の実施例を使用しても有
益となし得る。この実施例によれば、対物レンズホルダ
ーは自由端をもつた強磁性磁極片を備え、これら磁極片
は対物レンズホルダーから第二並進運動軸と平行な方向
に突出しており；さらに、複数個の強磁性固定子磁極片
をフレーム上に配置し、該固定子磁極片は前記対物レン
ズホルダーの磁極片の自由端に対向して空隙を形成する
ように夫々配設されている自由端を有しており、及び；
前記組合わせコイルを前記固定子磁極片上に配置するよ
うになすのがよい。磁極片を使用することにより、組合
わせコイルによる力をより大く対物レンズホルダーに与
えることが可能となり、対物レンズ上に磁極片が存在す
ることにより２つのタイプの磁極片間に小さな空隙を形
成することが可能となる。
とコイルとをフレーム上にのみ配置してあることと、対
物レンズホルダーがフレームに対し数mmだけ動き得ると
いう事実とを組合わせるようになし、組合わせコイルを
対物レンズホルダーの両側に配置し及びフオーカシング
の目的のため、対物レンズの光軸と同心的な作動コイル
を備えているようにした本発明の実施例を使用しても有
益となし得る。この実施例によれば、対物レンズホルダ
ーは自由端をもつた強磁性磁極片を備え、これら磁極片
は対物レンズホルダーから第二並進運動軸と平行な方向
に突出しており；さらに、複数個の強磁性固定子磁極片
をフレーム上に配置し、該固定子磁極片は前記対物レン
ズホルダーの磁極片の自由端に対向して空隙を形成する
ように夫々配設されている自由端を有しており、及び；
前記組合わせコイルを前記固定子磁極片上に配置するよ
うになすのがよい。磁極片を使用することにより、組合
わせコイルによる力をより大く対物レンズホルダーに与
えることが可能となり、対物レンズ上に磁極片が存在す
ることにより２つのタイプの磁極片間に小さな空隙を形
成することが可能となる。
その上さらに、オプト・エレクトロニツク装置は前記固
定子磁極片と、対物レンズホルダーの磁極片との間の空
隙中に永久磁界を発生するために少なくとも１個の永久
磁石を具え；前記固定子磁極片及び対物レンズホルダー
の磁極片は空隙を以つて互いに対面しかつ互いに磁気的
に協働する歯状部を具え、及び；前記フレームは前記永
久磁石を前記固定子磁極片に磁気的に結合するための強
磁性ヨークを具えるように構成した別の実施例を使用す
ることが可能である。
定子磁極片と、対物レンズホルダーの磁極片との間の空
隙中に永久磁界を発生するために少なくとも１個の永久
磁石を具え；前記固定子磁極片及び対物レンズホルダー
の磁極片は空隙を以つて互いに対面しかつ互いに磁気的
に協働する歯状部を具え、及び；前記フレームは前記永
久磁石を前記固定子磁極片に磁気的に結合するための強
磁性ヨークを具えるように構成した別の実施例を使用す
ることが可能である。
１個以上の永久磁石を使用すると、特に光軸の回りの回
転運動及び光軸と直交する並進運動に対し磁気支持機構
を一層堅固にすることが出来る。
転運動及び光軸と直交する並進運動に対し磁気支持機構
を一層堅固にすることが出来る。
フレームに対する対物レンズの位置を測定するため、本
発明の実施例によれば、対物レンズ−位置測定デバイス
は少なくともａ）フレーム上の導電材料から成る対面固
定プレートと、対物レンズホルダー上の導電性材料から
成る対面する可動プレートとを含み、直列に配置された
２個の容量性素子と;b）高周波交流電源と;c）該高周波
交流電源に誘導結合されると共に、２つの前記容量性素
子に接続された電圧差回路と;d）電圧差回路の出力信号
をレビテーシヨン制御回路に供給する手段を具えるよう
にすることが出来る。
発明の実施例によれば、対物レンズ−位置測定デバイス
は少なくともａ）フレーム上の導電材料から成る対面固
定プレートと、対物レンズホルダー上の導電性材料から
成る対面する可動プレートとを含み、直列に配置された
２個の容量性素子と;b）高周波交流電源と;c）該高周波
交流電源に誘導結合されると共に、２つの前記容量性素
子に接続された電圧差回路と;d）電圧差回路の出力信号
をレビテーシヨン制御回路に供給する手段を具えるよう
にすることが出来る。
対物レンズホルダー上の導電材料から成る可動板は質量
が著しく小さくてよく、かつ、例えば、物理的または化
学的に堆積させた薄い金属層を具えていてもよい。
が著しく小さくてよく、かつ、例えば、物理的または化
学的に堆積させた薄い金属層を具えていてもよい。
容量形対物レンズ−位置測定デバイスに加えて、オプト
・エレクトロニツク対物レンズ−位置測定デバイスが、
ａ）放射ビームを対物レンズホルダに向けて放出するフ
レーム上の放射源と;b）複数個の検出器を具え、これら
検出器の各々を少なくとも２個の副検出器に分割し、こ
れら副検出器間の分離ラインを互いに平行となしている
フレーム上の放射感知検出系と;c）放射源から放出され
た放射ビームを放射感知検出系の方向に副ビームに分離
するために対物レンズホルダー上に設けられたビームを
分離する光学素子であつて、この光学素子の位置従つて
フレームに対する対物レンズホルダーの位置によつて副
検出器間での放射分布が定まるような当該光学素子と;
d）前記放射感知検出系の１つの副検出器に各々が個別
的に接続された入力端子を具え位置誤差信号を供給する
ための電子回路とを具えるように構成した本発明の実施
例を使用しても有益となり得る。
・エレクトロニツク対物レンズ−位置測定デバイスが、
ａ）放射ビームを対物レンズホルダに向けて放出するフ
レーム上の放射源と;b）複数個の検出器を具え、これら
検出器の各々を少なくとも２個の副検出器に分割し、こ
れら副検出器間の分離ラインを互いに平行となしている
フレーム上の放射感知検出系と;c）放射源から放出され
た放射ビームを放射感知検出系の方向に副ビームに分離
するために対物レンズホルダー上に設けられたビームを
分離する光学素子であつて、この光学素子の位置従つて
フレームに対する対物レンズホルダーの位置によつて副
検出器間での放射分布が定まるような当該光学素子と;
d）前記放射感知検出系の１つの副検出器に各々が個別
的に接続された入力端子を具え位置誤差信号を供給する
ための電子回路とを具えるように構成した本発明の実施
例を使用しても有益となり得る。
このような対物レンズ位置測定デバイスは本出願人によ
る先の出願：特願昭57−53991号からも既知である。ビ
ーム・スプリツト素子は小型で軽量であるので、オプト
・エレクトロニツク装置の可動部に追加される質量は僅
かである。本発明のこの実施例は、電子手段によつて対
物レンズのフレームに対する位置を自動的に一定に維持
するため、前述した特願昭57−53991号に開示されてい
るオプト・エレクトロニツク対物レンズ−位置測定デバ
イスをレビテーシヨン回路に新たに使用することに関す
るものである。
る先の出願：特願昭57−53991号からも既知である。ビ
ーム・スプリツト素子は小型で軽量であるので、オプト
・エレクトロニツク装置の可動部に追加される質量は僅
かである。本発明のこの実施例は、電子手段によつて対
物レンズのフレームに対する位置を自動的に一定に維持
するため、前述した特願昭57−53991号に開示されてい
るオプト・エレクトロニツク対物レンズ−位置測定デバ
イスをレビテーシヨン回路に新たに使用することに関す
るものである。
以下図面により本発明の実施例につき説明する。
図に示すオプト・エレクトロニツク装置の全ての実施例
は、回転デイスクの反射記録面に設けられたビデオ及び
又はオーデイオ記録トラツク或いはデイジタル・データ
記録トラツクをレーザ光ビームで走査するように原理的
になされたものである。しかしながら、原理的には、こ
れら実施例を用いて、タイプの異なる記録担体、例えば
直線的に往復動する矩形記録担体又は固定の記録担体と
かの記録担体の記録表面の記録トラツクに対し書込や読
取りを行なうためにも使用し得るものである。
は、回転デイスクの反射記録面に設けられたビデオ及び
又はオーデイオ記録トラツク或いはデイジタル・データ
記録トラツクをレーザ光ビームで走査するように原理的
になされたものである。しかしながら、原理的には、こ
れら実施例を用いて、タイプの異なる記録担体、例えば
直線的に往復動する矩形記録担体又は固定の記録担体と
かの記録担体の記録表面の記録トラツクに対し書込や読
取りを行なうためにも使用し得るものである。
第２図〜第４図に示すオプト・エレクトロニツク装置は
フレーム10と対物レンズホルダー11を具え、この対物レ
ンズホルダー（以下単にレンズホルダーと称することも
ある）は光軸13を有する対物レンズ12を支持している。
図中、この対物レンズ12を略線図的に示しているが、こ
の対物レンズは非球面レンズ14を具えたレンズ系を有し
ている。この対物レンズ12によつて焦平面17に光スポツ
ト16を形成するように光ビーム15を集中させる。所望の
自由度にはＺ軸すなわち光軸13に沿う並進運動いわゆる
“合焦（フオーカシング）”運動と、Ｚ軸に直交するＸ
軸に沿う並進運動いわゆるトラツキング運動と、Ｘ軸及
びＺ軸に直交するＹ軸方向の並進運動いわゆる“時間誤
差補正”運動が含まれる。レンズホルダー11用の支持機
構はこれら所望な自由度に従がうフレームに対するこれ
らの運動を可能とせしめるが、他の３つの自由度に従が
う運動に対しては実質的に反対に作用して対抗する（co
unteracting）ように作動する。レンズホルダーをＺ軸
方向に駆動するため環状の作動コイル19を設ける。レン
ズホルダーは環状の軸方向に磁化された永久磁石20を支
持し、この永久磁石をコイル19内で間隙をもつて同軸移
動可能となし、よつてこのコイル19と永穴磁石20とが両
者間の空隙を介して互いに磁気的に協働する。この作動
コイル19は、本発明の範囲外のビデオ・デイスクの記録
表面に焦平面17を常に一致するように作用するフオーカ
シング系に含まれる。この点については、第２図〜第４
図のオプト・エレクトロニツク装置をビデオ・デイスク
21の読取り装置に使用した場合を略線図的に示す第５図
を参照して後述する。
フレーム10と対物レンズホルダー11を具え、この対物レ
ンズホルダー（以下単にレンズホルダーと称することも
ある）は光軸13を有する対物レンズ12を支持している。
図中、この対物レンズ12を略線図的に示しているが、こ
の対物レンズは非球面レンズ14を具えたレンズ系を有し
ている。この対物レンズ12によつて焦平面17に光スポツ
ト16を形成するように光ビーム15を集中させる。所望の
自由度にはＺ軸すなわち光軸13に沿う並進運動いわゆる
“合焦（フオーカシング）”運動と、Ｚ軸に直交するＸ
軸に沿う並進運動いわゆるトラツキング運動と、Ｘ軸及
びＺ軸に直交するＹ軸方向の並進運動いわゆる“時間誤
差補正”運動が含まれる。レンズホルダー11用の支持機
構はこれら所望な自由度に従がうフレームに対するこれ
らの運動を可能とせしめるが、他の３つの自由度に従が
う運動に対しては実質的に反対に作用して対抗する（co
unteracting）ように作動する。レンズホルダーをＺ軸
方向に駆動するため環状の作動コイル19を設ける。レン
ズホルダーは環状の軸方向に磁化された永久磁石20を支
持し、この永久磁石をコイル19内で間隙をもつて同軸移
動可能となし、よつてこのコイル19と永穴磁石20とが両
者間の空隙を介して互いに磁気的に協働する。この作動
コイル19は、本発明の範囲外のビデオ・デイスクの記録
表面に焦平面17を常に一致するように作用するフオーカ
シング系に含まれる。この点については、第２図〜第４
図のオプト・エレクトロニツク装置をビデオ・デイスク
21の読取り装置に使用した場合を略線図的に示す第５図
を参照して後述する。
第５図においては半径方向の断面図として円形デイスク
状ビデオ・レコードを示してあるので、記録トラツクは
図の面に垂直な方向にすなわちＹ方向に延在する。光源
23、例えば、ガスレーザ又は半導体ダイオードレーザか
ら生じた光ビーム15を鏡24によつてビデオ・デイスク上
に向けて反射させ対物レンズ12によつてこのビームを集
束させて記録トラツク22が配設されている反射記録表面
上に微小の大きさの光スポツトを形成する。このビデオ
・デイスク21はスピンドル27に取り付けたモータ28で回
転するようになつている。
状ビデオ・レコードを示してあるので、記録トラツクは
図の面に垂直な方向にすなわちＹ方向に延在する。光源
23、例えば、ガスレーザ又は半導体ダイオードレーザか
ら生じた光ビーム15を鏡24によつてビデオ・デイスク上
に向けて反射させ対物レンズ12によつてこのビームを集
束させて記録トラツク22が配設されている反射記録表面
上に微小の大きさの光スポツトを形成する。このビデオ
・デイスク21はスピンドル27に取り付けたモータ28で回
転するようになつている。
ビデオ・デイスクの読取りの際には、記録トラツクによ
つて反射された光ビーム15Rを使用する。このビームは
対物レンズを通り鏡24によつて反射され、続いて、例え
ば半透鏡25によつて光源23からの放出ビーム15とから分
離してこのビーム15を光感知検出系26に向けて反射させ
る。このビデオ・デイスクはモータ28により駆動される
スピンドル27によつて回転させているので、ビーム15の
強度は記録トラツクに記録された情報に応じて高周波数
をもつて変化する。
つて反射された光ビーム15Rを使用する。このビームは
対物レンズを通り鏡24によつて反射され、続いて、例え
ば半透鏡25によつて光源23からの放出ビーム15とから分
離してこのビーム15を光感知検出系26に向けて反射させ
る。このビデオ・デイスクはモータ28により駆動される
スピンドル27によつて回転させているので、ビーム15の
強度は記録トラツクに記録された情報に応じて高周波数
をもつて変化する。
情報の記録を行なうべき装置においては、ビーム15の強
度を記録しようとする情報に従つて変調してもよい。こ
の変調を行なうため、例えば電子光学又は音響光学変調
器のような変調器29を光通路中に配設し得る。この場
合、記録しようとする信号を入力端子30A,30Bに供給す
る。尚、光源をダイオードレーザとする場合には、この
レーザを直接変調し得るので、個別の変調器を必要とし
ない。
度を記録しようとする情報に従つて変調してもよい。こ
の変調を行なうため、例えば電子光学又は音響光学変調
器のような変調器29を光通路中に配設し得る。この場
合、記録しようとする信号を入力端子30A,30Bに供給す
る。尚、光源をダイオードレーザとする場合には、この
レーザを直接変調し得るので、個別の変調器を必要とし
ない。
記録トラツクを読取るためには、原理的には検出系26は
このビーム15Rの強度変調を電気信号に変換する１個の
光感知検出器を具えればよい。トラツキング系は光スポ
ツト16の位置を記録トラツクに対し補正するために必要
である。記録トラツクに対する光スポツトの中心位置の
ずれを例えば、第５図に示す方法で検出し得る。第５図
に示す検出系は２個の検出器26A及び26Bを具え、これら
をＸ軸方向すなわち記録トラツクに対し直交する方向に
互いに隣り合わせて配設させている。これら検出器の出
力信号を差動増幅器31の入力端子に供給し、その出力端
子から位置誤差信号Ｓｒを送出してこれを制御器32に供
給し、これにより作動手段33を制御し、この手段によつ
て対物レンズ系をＸ軸に沿つて並進移動させることが出
来る。光スポツト16が記録トラツクの中心に対し左右い
ずれかの方向にシフトすると、検出器26A及び26Bのいず
れか一方が他方よりも強い光強度の光を受けるので、信
号Ｓｒはそれに対応して増減し、その結果、レンズホル
ダーを右又は左へと夫々動かすことが出来る。
このビーム15Rの強度変調を電気信号に変換する１個の
光感知検出器を具えればよい。トラツキング系は光スポ
ツト16の位置を記録トラツクに対し補正するために必要
である。記録トラツクに対する光スポツトの中心位置の
ずれを例えば、第５図に示す方法で検出し得る。第５図
に示す検出系は２個の検出器26A及び26Bを具え、これら
をＸ軸方向すなわち記録トラツクに対し直交する方向に
互いに隣り合わせて配設させている。これら検出器の出
力信号を差動増幅器31の入力端子に供給し、その出力端
子から位置誤差信号Ｓｒを送出してこれを制御器32に供
給し、これにより作動手段33を制御し、この手段によつ
て対物レンズ系をＸ軸に沿つて並進移動させることが出
来る。光スポツト16が記録トラツクの中心に対し左右い
ずれかの方向にシフトすると、検出器26A及び26Bのいず
れか一方が他方よりも強い光強度の光を受けるので、信
号Ｓｒはそれに対応して増減し、その結果、レンズホル
ダーを右又は左へと夫々動かすことが出来る。
総和装置34において、検出器26A及び26Bからの信号を加
算することにより、信号Ｓｉを得る。この信号には読取
られた情報の内容を含み、この信号Ｓｉを電子処理回路
35に供給し、この回路によつてテレビジヨン受像機によ
る再生に好適な信号を作る。
算することにより、信号Ｓｉを得る。この信号には読取
られた情報の内容を含み、この信号Ｓｉを電子処理回路
35に供給し、この回路によつてテレビジヨン受像機によ
る再生に好適な信号を作る。
微小光スポツト16で読取りを行なつている際、光ビーム
15が記録表面に正しくフオーカシングしているかを常に
チエツクする必要がある。第５図はこれまで知られてい
るフオーカシング・サーボ系を表わしている。半透鏡36
によつて反射ビーム15Rの一部分を第２光感知検出系37
に向けて反射させる。この検出系に向けられるビーム39
をレンズ38によつて光学クサビ40に集束させる。この光
学クサビ40によつてこのビーム39を２つの副ビーム39A
及び39Bに分離する。この副ビームの方向は記録表面で
のビーム15のフオーカシングの程度に依存している。こ
の検出系37は４個の検出器37A〜37Dを具え、これら検出
器からの信号を差動増幅器41の第１入力端子に一緒に供
給すると共に検出器37B及び37Cからの信号をこの増幅器
の第２入力端子に供給する。この差動増幅器から供給さ
れた誤差信号Ｓｆを制御器42に供給し、この制御器42に
よつて作動コイル19を経て流す作動電流を制御する。ビ
ーム15が記録表面に正確にフオーカシングされている場
合には、ビーム39は光学クサビ40の頂点に正確にフオー
カシングされ、それぞれのビーム39A及び39Bは検出器37
A,37B又は37C,37Dにそれぞれ対称的に入射し、従つて信
号Ｓｆは零となる。光スポツト16がＺ軸に沿つて動く
と、この光スポツトの移動方向に応じて２つのビーム39
A及び39Bが内側又は外側に動き、これがため作動コイル
19を経る作動電流が変化する。
15が記録表面に正しくフオーカシングしているかを常に
チエツクする必要がある。第５図はこれまで知られてい
るフオーカシング・サーボ系を表わしている。半透鏡36
によつて反射ビーム15Rの一部分を第２光感知検出系37
に向けて反射させる。この検出系に向けられるビーム39
をレンズ38によつて光学クサビ40に集束させる。この光
学クサビ40によつてこのビーム39を２つの副ビーム39A
及び39Bに分離する。この副ビームの方向は記録表面で
のビーム15のフオーカシングの程度に依存している。こ
の検出系37は４個の検出器37A〜37Dを具え、これら検出
器からの信号を差動増幅器41の第１入力端子に一緒に供
給すると共に検出器37B及び37Cからの信号をこの増幅器
の第２入力端子に供給する。この差動増幅器から供給さ
れた誤差信号Ｓｆを制御器42に供給し、この制御器42に
よつて作動コイル19を経て流す作動電流を制御する。ビ
ーム15が記録表面に正確にフオーカシングされている場
合には、ビーム39は光学クサビ40の頂点に正確にフオー
カシングされ、それぞれのビーム39A及び39Bは検出器37
A,37B又は37C,37Dにそれぞれ対称的に入射し、従つて信
号Ｓｆは零となる。光スポツト16がＺ軸に沿つて動く
と、この光スポツトの移動方向に応じて２つのビーム39
A及び39Bが内側又は外側に動き、これがため作動コイル
19を経る作動電流が変化する。
上述したトラツキング系によつて、光スポツト16の位置
を半径方向すなわちＸ方向に著しく正確に補正すること
が出来る。このトラツキング系は高速微調整用のもので
あつてその調整範囲も狭い。実際にはこの微調整系を粗
調整系と組合わせて用いるであろう。この粗調整系は光
スポツトの半径方向の位置の粗調整を行なう第２トラツ
キング系である。この第２トラツキング系はフレーム10
が取付けられた移動台のＸ軸方向における位置制御を行
なうための系である。このことはビデオ・デイスク・プ
レーヤのフレームが準固定であることを意味する。
を半径方向すなわちＸ方向に著しく正確に補正すること
が出来る。このトラツキング系は高速微調整用のもので
あつてその調整範囲も狭い。実際にはこの微調整系を粗
調整系と組合わせて用いるであろう。この粗調整系は光
スポツトの半径方向の位置の粗調整を行なう第２トラツ
キング系である。この第２トラツキング系はフレーム10
が取付けられた移動台のＸ軸方向における位置制御を行
なうための系である。このことはビデオ・デイスク・プ
レーヤのフレームが準固定であることを意味する。
読取り期間にこの微調整系が最大でも数mmである制御範
囲の端に近づいているかどうかを確認するため、準固定
フレーム10に対するレンズホルダー11のＸ軸方向の並進
運動を測定し、粗調整系を動作させるための信号を得る
ようにすることが望ましい。その上さらにビデオ・デイ
スクを始動して未だ信号Ｓｒを供給していない場合に、
対物レンズホルダーの位置を測定しこれをフレームに対
する中心位置に設定出来るようにすることが望ましい。
本発明によれば、さらに、X,Y及びＺ軸の回りの不所望
な３つの回転運動に関してフレーム11に対するレンズホ
ルダー10の位置を測定すると共に位置誤差信号を発生す
るための対物レンズ位置測定デバイスを有する必要があ
る。
囲の端に近づいているかどうかを確認するため、準固定
フレーム10に対するレンズホルダー11のＸ軸方向の並進
運動を測定し、粗調整系を動作させるための信号を得る
ようにすることが望ましい。その上さらにビデオ・デイ
スクを始動して未だ信号Ｓｒを供給していない場合に、
対物レンズホルダーの位置を測定しこれをフレームに対
する中心位置に設定出来るようにすることが望ましい。
本発明によれば、さらに、X,Y及びＺ軸の回りの不所望
な３つの回転運動に関してフレーム11に対するレンズホ
ルダー10の位置を測定すると共に位置誤差信号を発生す
るための対物レンズ位置測定デバイスを有する必要があ
る。
フレームに対するレンズホルダーの並進運動と回転運動
とを同時に測定するため、プリズム43をレンズホルダー
に配設する。このプリズムは対物レンズ位置測定デバイ
スの一部分を形成し、第６図に略線図的に示してある。
プリズムのエツジ46をＹ−Ｚ面内においてＺ軸と平行と
なるように配設する。補助光源44、例えばダイオードレ
ーザは光ビーム45を放出してこれをプリズム43に入射さ
せせる。このビームがプリズムのエツジ46に入射する
と、２つの検出器47及び48に向けて反射されて２つの副
ビーム45A及び45Bを形成する。これら検出器の各々は４
個の副検出器47A〜47Dと48A〜48Dとを夫々具えている。
副検出器の２本の分離ラインをプリズム43のエツジ46の
方向に直交する方向及びその長手方向とに夫々延在させ
る。これら検出器は共通支持部材49上に配設させ、この
部材にはビーム45の通り路用の穴を形成する。尚、レン
ズ50は発散ビーム45を平行ビームに集束させる。光源44
を支持部材49上に配設する。
とを同時に測定するため、プリズム43をレンズホルダー
に配設する。このプリズムは対物レンズ位置測定デバイ
スの一部分を形成し、第６図に略線図的に示してある。
プリズムのエツジ46をＹ−Ｚ面内においてＺ軸と平行と
なるように配設する。補助光源44、例えばダイオードレ
ーザは光ビーム45を放出してこれをプリズム43に入射さ
せせる。このビームがプリズムのエツジ46に入射する
と、２つの検出器47及び48に向けて反射されて２つの副
ビーム45A及び45Bを形成する。これら検出器の各々は４
個の副検出器47A〜47Dと48A〜48Dとを夫々具えている。
副検出器の２本の分離ラインをプリズム43のエツジ46の
方向に直交する方向及びその長手方向とに夫々延在させ
る。これら検出器は共通支持部材49上に配設させ、この
部材にはビーム45の通り路用の穴を形成する。尚、レン
ズ50は発散ビーム45を平行ビームに集束させる。光源44
を支持部材49上に配設する。
レンズホルダーがＸ軸に沿つてその中心位置を占めてい
る場合には、光ビーム45の中心はプリズム43のエツジ46
に正確に入射し、この場合反射ビーム45A及び45Bによつ
て検出器47及び48上に形成される光スポツト51及び52の
強度は同一である。レンズホルダーがその中心位置から
外れていると、ビーム45はこのプリズム上に非対称的に
入射するので、一方の反射ビーム45A又は45Bが他方の反
射ビームよりも大なる光エネルギーをもたらすこととな
る。
る場合には、光ビーム45の中心はプリズム43のエツジ46
に正確に入射し、この場合反射ビーム45A及び45Bによつ
て検出器47及び48上に形成される光スポツト51及び52の
強度は同一である。レンズホルダーがその中心位置から
外れていると、ビーム45はこのプリズム上に非対称的に
入射するので、一方の反射ビーム45A又は45Bが他方の反
射ビームよりも大なる光エネルギーをもたらすこととな
る。
検出器が光源44に対し正しく位置決めされ、プリズム43
のエツジ46がＺ軸と平行となる場合には、光スポツト51
及び52はそれぞれの検出器447A〜47D又は48A〜48Dに対
し対称的に位置する。図示するような配置ではＸ及びＹ
軸に沿う並進運動及びX,Y及びＺ軸の３つの軸の回りの
回転運動を同時に測定することが可能となる。
のエツジ46がＺ軸と平行となる場合には、光スポツト51
及び52はそれぞれの検出器447A〜47D又は48A〜48Dに対
し対称的に位置する。図示するような配置ではＸ及びＹ
軸に沿う並進運動及びX,Y及びＺ軸の３つの軸の回りの
回転運動を同時に測定することが可能となる。
前述の並進運動に対する位置誤差信号をＳTX及びＳTYと
し、前述の不所望回転運動に対する位置誤差信号を
ＳRX,SRY及びＳRZとし、検出器から生ずる信号をＳ47A,
S47B，等々と表わすと、これら信号間の関係は次の様に
なる。
し、前述の不所望回転運動に対する位置誤差信号を
ＳRX,SRY及びＳRZとし、検出器から生ずる信号をＳ47A,
S47B，等々と表わすと、これら信号間の関係は次の様に
なる。
ＳTX＝（Ｓ47A＋Ｓ47B＋Ｓ47C＋Ｓ47D）−（Ｓ48A＋Ｓ
48B＋Ｓ48C＋Ｓ48D） ＳTY＝（Ｓ47A＋Ｓ47D＋Ｓ48B＋Ｓ48C）−（Ｓ47B＋Ｓ
47C＋Ｓ48A＋Ｓ48D） ＳRX＝（Ｓ47A＋Ｓ47B＋Ｓ48A＋Ｓ48B）−（Ｓ47C＋Ｓ
47D＋Ｓ48C＋Ｓ48D） ＳRY＝（Ｓ47A＋Ｓ47B＋Ｓ48C＋Ｓ48D）−（Ｓ47C＋Ｓ
47D＋Ｓ48A＋Ｓ48B） ＳRZ＝（Ｓ47A＋Ｓ47D＋Ｓ48A＋Ｓ48D）−（Ｓ47B＋Ｓ
47C＋Ｓ48B＋Ｓ48C） これらの信号のうち、最後の３個の位置誤差信号のみが
本発明に関係のある信号である。その理由はこれら信号
はレンズホルダー11の３つの不所望自由度に従う運動に
関係しているからである。これら検出器からの信号の加
算及び減算を行なうため第７図に示すような回路71を使
用し得る。この回路は図中四角形ブロツクで示す多数の
加算増幅器及び三角形ブロツクで示す多数の減算増幅器
を具えていて、この回路についてはこれ以上の説明を省
略する。
48B＋Ｓ48C＋Ｓ48D） ＳTY＝（Ｓ47A＋Ｓ47D＋Ｓ48B＋Ｓ48C）−（Ｓ47B＋Ｓ
47C＋Ｓ48A＋Ｓ48D） ＳRX＝（Ｓ47A＋Ｓ47B＋Ｓ48A＋Ｓ48B）−（Ｓ47C＋Ｓ
47D＋Ｓ48C＋Ｓ48D） ＳRY＝（Ｓ47A＋Ｓ47B＋Ｓ48C＋Ｓ48D）−（Ｓ47C＋Ｓ
47D＋Ｓ48A＋Ｓ48B） ＳRZ＝（Ｓ47A＋Ｓ47D＋Ｓ48A＋Ｓ48D）−（Ｓ47B＋Ｓ
47C＋Ｓ48B＋Ｓ48C） これらの信号のうち、最後の３個の位置誤差信号のみが
本発明に関係のある信号である。その理由はこれら信号
はレンズホルダー11の３つの不所望自由度に従う運動に
関係しているからである。これら検出器からの信号の加
算及び減算を行なうため第７図に示すような回路71を使
用し得る。この回路は図中四角形ブロツクで示す多数の
加算増幅器及び三角形ブロツクで示す多数の減算増幅器
を具えていて、この回路についてはこれ以上の説明を省
略する。
第２図及び第４図に示すように、８個の作動コイル53A,
B〜56A,Bをフレーム10に配設する。これらコイルは電磁
作動手段の一部分を形成しており、この手段は他に４個
の強磁性アーマチヤ57〜60を具え、これらアーマチヤを
それぞれ光軸13から半径方向に等距離のところに配設す
ると共にレンズホルダー11の周辺部に等間隔に離間配置
させてある。各アーマチヤは２個の歯状部57A,B〜60A,B
を夫々具えていて、それぞれの２個の歯状部はほぼ接線
方向に延在しかつ対物レンズの光軸13と平行な方向に互
いに離間配置させている。これら作動コイル53A,B〜58
A,Bは軸方向すなわち光軸13に対し平行な方向に伸長し
た形状を有しているので、これら歯状部は作動コイル中
を軸方向にある程度の自由度をもつている。作動コイル
の巻回部は対物レンズの光軸13を含む面内にほぼ配設さ
れていて、各コイルの中央開口部には、対応するアーマ
チヤの歯状部が間隙をもつて位置し、レンズホルダー11
がある限られた範囲内で全ての自由度に従つて可動出来
るようになつている。レンズホルダー11を環状とし、強
磁性材料を以つて構成する。アーマチヤ57〜60と、対物
レンズホルダー11との間に、半径方向に磁化された永久
磁石61〜64を配置する。各作動コイルの巻回部の一部分
がアーマチヤの歯状部と環状強磁性レンズホルダーとの
間に、従つてこの歯状部から強磁性レンズホルダーへと
半径方向に向かう永久磁界中に、位置する。
B〜56A,Bをフレーム10に配設する。これらコイルは電磁
作動手段の一部分を形成しており、この手段は他に４個
の強磁性アーマチヤ57〜60を具え、これらアーマチヤを
それぞれ光軸13から半径方向に等距離のところに配設す
ると共にレンズホルダー11の周辺部に等間隔に離間配置
させてある。各アーマチヤは２個の歯状部57A,B〜60A,B
を夫々具えていて、それぞれの２個の歯状部はほぼ接線
方向に延在しかつ対物レンズの光軸13と平行な方向に互
いに離間配置させている。これら作動コイル53A,B〜58
A,Bは軸方向すなわち光軸13に対し平行な方向に伸長し
た形状を有しているので、これら歯状部は作動コイル中
を軸方向にある程度の自由度をもつている。作動コイル
の巻回部は対物レンズの光軸13を含む面内にほぼ配設さ
れていて、各コイルの中央開口部には、対応するアーマ
チヤの歯状部が間隙をもつて位置し、レンズホルダー11
がある限られた範囲内で全ての自由度に従つて可動出来
るようになつている。レンズホルダー11を環状とし、強
磁性材料を以つて構成する。アーマチヤ57〜60と、対物
レンズホルダー11との間に、半径方向に磁化された永久
磁石61〜64を配置する。各作動コイルの巻回部の一部分
がアーマチヤの歯状部と環状強磁性レンズホルダーとの
間に、従つてこの歯状部から強磁性レンズホルダーへと
半径方向に向かう永久磁界中に、位置する。
このレンズホルダー11に作動用電磁力を作用させてこの
レンズホルダーを所望の運動方向に駆動すること、すな
わち、Ｘ及びＹ軸に沿う並進運動を行なわせることが出
来る。レンズホルダー11、すなわち、対物レンズ１をＸ
軸に沿い移動させるため大きさの等しい作動電流を作動
コイル55A及び55Bに同時に供給する。作動コイル53A及
び53Bには大きさの絶対値が等しく極性反対の作動電流
を流す。同様に、作動コイル54A,B及び56A,Bによつてレ
ンズホルダーをＹ軸に沿つて動かすことが出来る。
レンズホルダーを所望の運動方向に駆動すること、すな
わち、Ｘ及びＹ軸に沿う並進運動を行なわせることが出
来る。レンズホルダー11、すなわち、対物レンズ１をＸ
軸に沿い移動させるため大きさの等しい作動電流を作動
コイル55A及び55Bに同時に供給する。作動コイル53A及
び53Bには大きさの絶対値が等しく極性反対の作動電流
を流す。同様に、作動コイル54A,B及び56A,Bによつてレ
ンズホルダーをＹ軸に沿つて動かすことが出来る。
第２図〜第４図に示すオプト・エレクトロニツク装置に
おいては、レンズホルダー11の支持機構は多数の電磁支
持手段を具え、これら支持手段をフレーム10及びレンズ
ホルダー11に結合させると共に、電磁レビテーシヨン力
によつてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の回りの不所望回転運動に
対抗して作用するために、互いに空隙を介して電磁的に
協働させる。この装置の作動コイル53A,B〜56A,Bはまた
レビテーシヨン・コイルとして作用するため、以下これ
らコイルを“組合わせコイルとか結合コイル（combinat
ion coil）”と称する。レンズホルダー11が不所望自由
度に従つて運動するのに対しこれに対抗して作用するた
めの全ての支持手段は電磁支持手段のみを具えるので、
レンズホルダー11は作動用電磁力及び電磁レビテーシヨ
ン力によつてのみフレーム10上に支持される。
おいては、レンズホルダー11の支持機構は多数の電磁支
持手段を具え、これら支持手段をフレーム10及びレンズ
ホルダー11に結合させると共に、電磁レビテーシヨン力
によつてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の回りの不所望回転運動に
対抗して作用するために、互いに空隙を介して電磁的に
協働させる。この装置の作動コイル53A,B〜56A,Bはまた
レビテーシヨン・コイルとして作用するため、以下これ
らコイルを“組合わせコイルとか結合コイル（combinat
ion coil）”と称する。レンズホルダー11が不所望自由
度に従つて運動するのに対しこれに対抗して作用するた
めの全ての支持手段は電磁支持手段のみを具えるので、
レンズホルダー11は作動用電磁力及び電磁レビテーシヨ
ン力によつてのみフレーム10上に支持される。
前述した位置誤差信号（ＳRX,SRY，及びＳRZ）は第７図
に示すように対物レンズ位置測定デバイスから得られ、
これら各信号をレビテーシヨン制御回路に供給し、そこ
で位置誤差信号を所定の値の基準信号と比較し、その出
力端子から誤差信号に応じた値のレビテーシヨン電流を
関連する組合わせコイルに供給し、関連する不所望自由
度に従つて、フレーム10に対する対物レンズ12の位置を
実質的に一定に維持する。
に示すように対物レンズ位置測定デバイスから得られ、
これら各信号をレビテーシヨン制御回路に供給し、そこ
で位置誤差信号を所定の値の基準信号と比較し、その出
力端子から誤差信号に応じた値のレビテーシヨン電流を
関連する組合わせコイルに供給し、関連する不所望自由
度に従つて、フレーム10に対する対物レンズ12の位置を
実質的に一定に維持する。
次に、一例としてさらに第８図を参照して、適当なレビ
テーシヨン・コイルがレビテーシヨン制御回路及び組合
わせコイルによつてレンズホルダー11に対しどのように
作用するかにつき説明する。
テーシヨン・コイルがレビテーシヨン制御回路及び組合
わせコイルによつてレンズホルダー11に対しどのように
作用するかにつき説明する。
信号ＳRXを記号的に表わした電子制御器ＣRXに供給す
る。この制御器はこの信号ＳRXをプリセツト値の信号Ｆ
RXと比較を行なう。一般にレンズホルダーをフレームに
対し取り得るレベルとしての位置に維持することが望ま
しいので、この信号ＦRXの値をこのレベル位置に対応し
た値、例えば、値０とする。この制御器ＣRXは２つの出
力端子65及び66を有し、絶対値は等しいが符号の反対の
レビテーシヨン信号ＬCRX及び−ＬCRXをこれら出力端子
65及び66に生ずる。これらレビテーシヨン信号の各々を
２つの組合わせコイルに供給する。すなわち一方のレビ
テーシヨン電流を２つの組合わせコイル53A及び55Aに供
給し、他方のレビテーシヨン電流を２つの組合わせコイ
ル53B及び55Bに供給する。その結果、歯状部57A及び59A
は接線方向の電磁力を受け、この力は歯状部57B及び59B
に作用する電磁力と方向は反対であるが大きさは等し
い。従つて、レンズホルダー11には不所望回転運動に抗
するすなわちこれを妨げるトルクが掛る。同様にＹ軸の
回りの回転運動も妨げられる。Ｚ軸の回りの回転運動に
対しては唯一個の出力端子を有する制御器を使用し、８
個全ての組合わせコイルに対し等しい割合でレビテーシ
ヨン電流を供給する。
る。この制御器はこの信号ＳRXをプリセツト値の信号Ｆ
RXと比較を行なう。一般にレンズホルダーをフレームに
対し取り得るレベルとしての位置に維持することが望ま
しいので、この信号ＦRXの値をこのレベル位置に対応し
た値、例えば、値０とする。この制御器ＣRXは２つの出
力端子65及び66を有し、絶対値は等しいが符号の反対の
レビテーシヨン信号ＬCRX及び−ＬCRXをこれら出力端子
65及び66に生ずる。これらレビテーシヨン信号の各々を
２つの組合わせコイルに供給する。すなわち一方のレビ
テーシヨン電流を２つの組合わせコイル53A及び55Aに供
給し、他方のレビテーシヨン電流を２つの組合わせコイ
ル53B及び55Bに供給する。その結果、歯状部57A及び59A
は接線方向の電磁力を受け、この力は歯状部57B及び59B
に作用する電磁力と方向は反対であるが大きさは等し
い。従つて、レンズホルダー11には不所望回転運動に抗
するすなわちこれを妨げるトルクが掛る。同様にＹ軸の
回りの回転運動も妨げられる。Ｚ軸の回りの回転運動に
対しては唯一個の出力端子を有する制御器を使用し、８
個全ての組合わせコイルに対し等しい割合でレビテーシ
ヨン電流を供給する。
第５図〜第７図を参照して上述した対物レンズ位置測定
デバイスについては本出願人の前述した特願昭57−5399
1号において既に提案されている。しかしながら、この
デバイスを、ここで説明したようなレビテーシヨン制御
回路に用いることは新規なことであり、この場合、得ら
れた位置誤差信号のうちのいくつかの信号を用いてレビ
テーシヨン・コイルによつてレンズホルダーをフレーム
に対しほぼ一定不変の位置に維持すると、言い換えれ
ば、フレーム中のレンズホルダーの電磁支持機構に使用
することは新規なことである。
デバイスについては本出願人の前述した特願昭57−5399
1号において既に提案されている。しかしながら、この
デバイスを、ここで説明したようなレビテーシヨン制御
回路に用いることは新規なことであり、この場合、得ら
れた位置誤差信号のうちのいくつかの信号を用いてレビ
テーシヨン・コイルによつてレンズホルダーをフレーム
に対しほぼ一定不変の位置に維持すると、言い換えれ
ば、フレーム中のレンズホルダーの電磁支持機構に使用
することは新規なことである。
第５図及び第６図において示したプリズム43はＸ軸,Y軸
及びＺ軸に関して既に説明したようにこのプリズムのエ
ツジ46がＹ−Ｚ面にほぼ位置しかつＺ軸と平行となるよ
うに位置するような位置に置かれている。しかしなが
ら、第４図に示すように、このようにプリズムを配置す
ることはこれまで説明したオプト・エレクトロニツク装
置では容易ではない。というのはＸ軸及びＹ軸がコイル
53A,B〜56A,Bと交差しているためこれらコイルが光ビー
ム45の障害となるからである。これがため、このプリズ
ム43をＸ軸に対し角度αをもつて配設する。こうすると
制御方法が複雑となる。共通支持部材49から見て、レン
ズホルダー11がＸ軸に沿つて動くと、プリズム46はＸ方
向のみならずＹ方向にも動き、このＹ方向の変位はＸ方
向の変位と正弦関数に従つて関連している。今、角度α
が一定値であるとするので、補償手段を第７図の回路の
ようにすることが出来、これら手段は本発明の範囲外で
あり、制御技術の当業者にも明らかなことであるので、
その詳細な説明を省略する。
及びＺ軸に関して既に説明したようにこのプリズムのエ
ツジ46がＹ−Ｚ面にほぼ位置しかつＺ軸と平行となるよ
うに位置するような位置に置かれている。しかしなが
ら、第４図に示すように、このようにプリズムを配置す
ることはこれまで説明したオプト・エレクトロニツク装
置では容易ではない。というのはＸ軸及びＹ軸がコイル
53A,B〜56A,Bと交差しているためこれらコイルが光ビー
ム45の障害となるからである。これがため、このプリズ
ム43をＸ軸に対し角度αをもつて配設する。こうすると
制御方法が複雑となる。共通支持部材49から見て、レン
ズホルダー11がＸ軸に沿つて動くと、プリズム46はＸ方
向のみならずＹ方向にも動き、このＹ方向の変位はＸ方
向の変位と正弦関数に従つて関連している。今、角度α
が一定値であるとするので、補償手段を第７図の回路の
ようにすることが出来、これら手段は本発明の範囲外で
あり、制御技術の当業者にも明らかなことであるので、
その詳細な説明を省略する。
第４図からも明らかなように、フレーム10は磁極片に隣
接した凹部67〜70を有していて、レンズホルダー11をＺ
軸の回りに微小回転させるだけでアーマチヤの歯状部が
組合わせコイル中にもはや突出しないように、手で位置
決めすることが出来る。こレンズホルダーには何ら配線
が接続されていないので、この実施例は対物レンズを迅
速にかつ容易に交換する必要のある場合に特に好適であ
る。
接した凹部67〜70を有していて、レンズホルダー11をＺ
軸の回りに微小回転させるだけでアーマチヤの歯状部が
組合わせコイル中にもはや突出しないように、手で位置
決めすることが出来る。こレンズホルダーには何ら配線
が接続されていないので、この実施例は対物レンズを迅
速にかつ容易に交換する必要のある場合に特に好適であ
る。
次に第９図〜第12図を参照して本発明によるオプト・エ
レクトロニツク装置の他の実施例につき説明する。対物
レンズホルダーの、不所望自由度に従がう運動に反対に
作用して対抗する全ての支持手段は電磁支持手段のみを
具える。レンズホルダ72をフレーム73で作動用電磁力及
び電磁レビテーシヨン力によつてのみ支持する。対物レ
ンズは一個の非球面レンズ74を有する。不所望自由度は
Ｘ軸の回り及びＹ軸の回りの回転運動とする。Ｚ軸の回
りの回転運動は装置の光学的動作には何ら影響を及ぼさ
ないので、所望及び不所望運動ともいずれにもみなし得
ない。このため、このＺ軸の回りの回転運動に対し反対
に作用して対抗する支持手段を備えていない。このＺ軸
はレンズ74の光軸と一致する。
レクトロニツク装置の他の実施例につき説明する。対物
レンズホルダーの、不所望自由度に従がう運動に反対に
作用して対抗する全ての支持手段は電磁支持手段のみを
具える。レンズホルダ72をフレーム73で作動用電磁力及
び電磁レビテーシヨン力によつてのみ支持する。対物レ
ンズは一個の非球面レンズ74を有する。不所望自由度は
Ｘ軸の回り及びＹ軸の回りの回転運動とする。Ｚ軸の回
りの回転運動は装置の光学的動作には何ら影響を及ぼさ
ないので、所望及び不所望運動ともいずれにもみなし得
ない。このため、このＺ軸の回りの回転運動に対し反対
に作用して対抗する支持手段を備えていない。このＺ軸
はレンズ74の光軸と一致する。
このレンズホルダー72は対物レンズ74の光軸と同心的な
強磁性取付けリングをより成る。この取付けリングにレ
ンズを接着する。フレーム73には全ての作動コイルと、
レビテーシヨン・コイルとを堅固に取付け、これらコイ
ルをレンズホルダーの強磁性リング72と磁気的に協働さ
せる。フレーム73の底部には開口75を設け光ビームがこ
れを通るようにする。さらに、フレームの上部には光ビ
ーム用の開口77を有するカバー76を設け、フレーム73と
カバー76との組立体の内側に３個の強磁性ヨーク78,79
及び80を配設し、このヨークは８個の組合わせコイル81
を備え、これらコイルを作動コイル及びレビテーシヨン
・コイルとして供せしめる。ヨーク80には、取付けリン
グ72のコイル81とは軸方向に反対側に、同等な組合わせ
コイル82を配設する。これらコイル81及び82をヨーク78
及び80の夫々のリム83及び84の回りに夫々配設する。こ
れらコイルは取付けリング72に、軸方向に対向する磁力
成分を、与える。ヨーク79は８個の組い合わせコイル85
を有し、これらコイルをヨーク79のリム86の回りに配置
する。これら組合わせコイルは半径方向の力を取付けリ
ング72に与え、この取付けリングの直径方向に対向する
側に位置する組合わせコイル85は直径方向に対向する磁
力成分を与える。本発明のこの実施例の特徴は永久磁石
を何ら使用していないこと及び対物レンズ74をもつたレ
ンズホルダー72を、取付けリング72に反対方向に作用す
る電磁力のみによつて、フレーム73中に浮かせ保持する
ことにある。Ｚ軸方向にレンズホルダーを動かすため、
全てのコイル81に等しい電流を供給し、全てのコイル82
を相互に等しい電流で附勢する必要がある。Ｘ軸の回り
にレンズホルダーを傾斜させるためには、Ｙ方向で直径
方向に対向するコイル81に対し異なる電流を供給し、Ｘ
方向で直径方向に対向するコイルに対し等しい電流を供
給する。コイル82についても同じことを適用する。Ｙ軸
の回りの傾斜も同様に可能である。Ｘ方向またはＹ方向
の並進運動を、ヨーク79上の直径方向に対向するコイル
85に互いに異なる電流を供給することにより、達成す
る。
強磁性取付けリングをより成る。この取付けリングにレ
ンズを接着する。フレーム73には全ての作動コイルと、
レビテーシヨン・コイルとを堅固に取付け、これらコイ
ルをレンズホルダーの強磁性リング72と磁気的に協働さ
せる。フレーム73の底部には開口75を設け光ビームがこ
れを通るようにする。さらに、フレームの上部には光ビ
ーム用の開口77を有するカバー76を設け、フレーム73と
カバー76との組立体の内側に３個の強磁性ヨーク78,79
及び80を配設し、このヨークは８個の組合わせコイル81
を備え、これらコイルを作動コイル及びレビテーシヨン
・コイルとして供せしめる。ヨーク80には、取付けリン
グ72のコイル81とは軸方向に反対側に、同等な組合わせ
コイル82を配設する。これらコイル81及び82をヨーク78
及び80の夫々のリム83及び84の回りに夫々配設する。こ
れらコイルは取付けリング72に、軸方向に対向する磁力
成分を、与える。ヨーク79は８個の組い合わせコイル85
を有し、これらコイルをヨーク79のリム86の回りに配置
する。これら組合わせコイルは半径方向の力を取付けリ
ング72に与え、この取付けリングの直径方向に対向する
側に位置する組合わせコイル85は直径方向に対向する磁
力成分を与える。本発明のこの実施例の特徴は永久磁石
を何ら使用していないこと及び対物レンズ74をもつたレ
ンズホルダー72を、取付けリング72に反対方向に作用す
る電磁力のみによつて、フレーム73中に浮かせ保持する
ことにある。Ｚ軸方向にレンズホルダーを動かすため、
全てのコイル81に等しい電流を供給し、全てのコイル82
を相互に等しい電流で附勢する必要がある。Ｘ軸の回り
にレンズホルダーを傾斜させるためには、Ｙ方向で直径
方向に対向するコイル81に対し異なる電流を供給し、Ｘ
方向で直径方向に対向するコイルに対し等しい電流を供
給する。コイル82についても同じことを適用する。Ｙ軸
の回りの傾斜も同様に可能である。Ｘ方向またはＹ方向
の並進運動を、ヨーク79上の直径方向に対向するコイル
85に互いに異なる電流を供給することにより、達成す
る。
Ｚ軸の回りの回転運動を除いた全ての自由度に従がう取
付けリング72のフレーム73に対する位置の測定を容量性
対物レンズ−位置測定デバイスによつて行なう。導電材
料から成る環状プレート87をレンズホルダーの上部に配
置し、同等のプレート88を底部に配置する。さらに、周
辺部全体には円筒スリーブ89を配置する。このプレート
87に対向させてヨーク80上に４個の固定プレート90をさ
らにプレート88に対向させてヨーク78上に４個の同等の
固定プレート91を配置する。この場合、これら固定プレ
ートをヨーク80のリム84間及びヨーク78のリム83間に夫
々配設し、さらにヨーク79のリム86間に４個の固定プレ
ート92を配設する。これら固定プレートは、レンズホル
ダー72上の対面する可動プレートと相俟つて容量性素子
を構成し、各々の容量はプレート間距離で決まる。重要
な５個の自由度の各々に対し対物レンズ−位置測定デバ
イスを備える。これらデバイスのうちの２個のみを使用
してＸ軸及びＹ軸のそれぞれの回りの不所望回転運動に
対し反対に作用し対抗するようになす。他のデバイス
は、作動制御回路において、情報担体中の記録トラツク
に対し読取りスポツトの位置を制御するように作用す
る。
付けリング72のフレーム73に対する位置の測定を容量性
対物レンズ−位置測定デバイスによつて行なう。導電材
料から成る環状プレート87をレンズホルダーの上部に配
置し、同等のプレート88を底部に配置する。さらに、周
辺部全体には円筒スリーブ89を配置する。このプレート
87に対向させてヨーク80上に４個の固定プレート90をさ
らにプレート88に対向させてヨーク78上に４個の同等の
固定プレート91を配置する。この場合、これら固定プレ
ートをヨーク80のリム84間及びヨーク78のリム83間に夫
々配設し、さらにヨーク79のリム86間に４個の固定プレ
ート92を配設する。これら固定プレートは、レンズホル
ダー72上の対面する可動プレートと相俟つて容量性素子
を構成し、各々の容量はプレート間距離で決まる。重要
な５個の自由度の各々に対し対物レンズ−位置測定デバ
イスを備える。これらデバイスのうちの２個のみを使用
してＸ軸及びＹ軸のそれぞれの回りの不所望回転運動に
対し反対に作用し対抗するようになす。他のデバイス
は、作動制御回路において、情報担体中の記録トラツク
に対し読取りスポツトの位置を制御するように作用す
る。
次に第11図〜第12図を参照して対物レンズ−位置測定デ
バイスの電子回路部分につき説明する。説明の便宜のた
め、第11図にＺ軸の左右にある同等部分には参照番号及
び符号にＬまたはＲを付加して互いに区別する。
バイスの電子回路部分につき説明する。説明の便宜のた
め、第11図にＺ軸の左右にある同等部分には参照番号及
び符号にＬまたはＲを付加して互いに区別する。
固定プレート90L及び91Lを対物レンズ−測定デバイス93
Lに接続し、固定プレート90R及び91Rを同等の対物レン
ズ−位置測定デバイス93Rに接続する。第12図にこのデ
バイス93を詳細に示す。対物レンズ取付けリング72は、
その周囲に対し比較的高い容量を有しているので、接地
されているとみなしてよい。高周波電圧源ａを複数の対
物レンズ−位置測定デバイスに共通とし得、この電圧源
によりコイルに電圧を誘起する。このコイルに誘起され
た電圧は容量性素子87−90L及び88−91Lで構成される２
つの容量を経る等しい電流を生ぜしめる。これらプレー
ト90L及び91Lの表面積は等しいので、誘電歪従つて２つ
の容量性素子中の電界強度は同一である。これがため、
容量性素子の端子間電圧は関連するプレート間距離に比
例し、それらの和は一定である。
Lに接続し、固定プレート90R及び91Rを同等の対物レン
ズ−位置測定デバイス93Rに接続する。第12図にこのデ
バイス93を詳細に示す。対物レンズ取付けリング72は、
その周囲に対し比較的高い容量を有しているので、接地
されているとみなしてよい。高周波電圧源ａを複数の対
物レンズ−位置測定デバイスに共通とし得、この電圧源
によりコイルに電圧を誘起する。このコイルに誘起され
た電圧は容量性素子87−90L及び88−91Lで構成される２
つの容量を経る等しい電流を生ぜしめる。これらプレー
ト90L及び91Lの表面積は等しいので、誘電歪従つて２つ
の容量性素子中の電界強度は同一である。これがため、
容量性素子の端子間電圧は関連するプレート間距離に比
例し、それらの和は一定である。
これら電圧を２つのダイオードD1及びD2によつて反対極
性で整流して２つの等しい抵抗Ｒから成るブリツジの接
続点Ｕにおいて互いに加える。この接続点での電圧は容
量性素子間の電圧差に比例するので、Ｚ軸に沿う方向で
の、フレームに対するレンズホルダー72の位置に比例す
る。レンズホルダー72が中央位置にある場合にはこの出
力信号Ｓは零である。
性で整流して２つの等しい抵抗Ｒから成るブリツジの接
続点Ｕにおいて互いに加える。この接続点での電圧は容
量性素子間の電圧差に比例するので、Ｚ軸に沿う方向で
の、フレームに対するレンズホルダー72の位置に比例す
る。レンズホルダー72が中央位置にある場合にはこの出
力信号Ｓは零である。
対物レンズ−位置測定デバイス93L及び93Rのそれぞれの
出力端子ＵＬ及びＵＲに現われる出力信号ＳＬ及びＳＲ
を、Ｘ軸の回りの回転運動を妨げるすなわちこれに対し
反対に作用して対抗するための、第11図に示すレビテー
シヨン制御回路における位置誤差信号として、夫々使用
する。第11図の回路は２つのタイプのループを具え、そ
の一部分をＡで示すループはＸ軸の回りの回転運動を妨
げるためのレビテーシヨン制御回路に属し、Ｂで示すル
ープは他のどこかで発生し増幅器V3に供給される位置誤
差信号ＥＺに応答するＺ軸作動制御回路に属している。
この回路の動作の説明に当り、レビテーシヨン制御回路
が平衡状態にあるとする。今、レンズホルダーがＸ軸の
回りに例えば反時計方向に回転するとする。この場合に
は、出力信号ＳＲが増大し、出力信号ＳＬが同じ量だけ
減少する。これら両信号は増幅器V2において夫々加えら
れてその出力端子に生ずる出力信号は変わらないので、
ループは作動しない。差動増幅器において信号ＳＲ及び
ＳＬを互いに減算し、その第１出力信号ＳＲ−ＳＬは増
大しかつ第２出力信号−（ＳＲ−ＳＬ）は減少する。増
幅器V4によつてコイル81Rを流れるレビテーシヨン電流
が増え、コイル81Lを流れる電流が減り、コイル82Lを流
れるレビテーシヨン電流が増える。
出力端子ＵＬ及びＵＲに現われる出力信号ＳＬ及びＳＲ
を、Ｘ軸の回りの回転運動を妨げるすなわちこれに対し
反対に作用して対抗するための、第11図に示すレビテー
シヨン制御回路における位置誤差信号として、夫々使用
する。第11図の回路は２つのタイプのループを具え、そ
の一部分をＡで示すループはＸ軸の回りの回転運動を妨
げるためのレビテーシヨン制御回路に属し、Ｂで示すル
ープは他のどこかで発生し増幅器V3に供給される位置誤
差信号ＥＺに応答するＺ軸作動制御回路に属している。
この回路の動作の説明に当り、レビテーシヨン制御回路
が平衡状態にあるとする。今、レンズホルダーがＸ軸の
回りに例えば反時計方向に回転するとする。この場合に
は、出力信号ＳＲが増大し、出力信号ＳＬが同じ量だけ
減少する。これら両信号は増幅器V2において夫々加えら
れてその出力端子に生ずる出力信号は変わらないので、
ループは作動しない。差動増幅器において信号ＳＲ及び
ＳＬを互いに減算し、その第１出力信号ＳＲ−ＳＬは増
大しかつ第２出力信号−（ＳＲ−ＳＬ）は減少する。増
幅器V4によつてコイル81Rを流れるレビテーシヨン電流
が増え、コイル81Lを流れる電流が減り、コイル82Lを流
れるレビテーシヨン電流が増える。
これがため、対物レンズの右側には下向きのレビテーシ
ヨン力がまた左側には上向きのレビテーシヨン力が生ず
る。これら力によるトルクは原回転運動に反対に作用し
対物レンズホルダーをフレームに対し中立位置に戻す。
ヨン力がまた左側には上向きのレビテーシヨン力が生ず
る。これら力によるトルクは原回転運動に反対に作用し
対物レンズホルダーをフレームに対し中立位置に戻す。
同様に、Ｚ軸に沿うレンズホルダーの上向きの並進運動
は２つの出力信号ＳＬ及びＳＲに等しい信号増加を生ず
る。差動増幅器V1の出力信号はこれに応じて変化せず、
これら両信号は増幅器V2で加算され、増幅器V4で反転さ
れ、信号 （ＳＬ−ＳＲ）を生じ、この信号によりコイル81L及び8
1Rの作動電流が等しい量だけ増加し、コイル82L及び82R
の作動電流が等しい量だけ減少する。その結果、下向き
の作動力が働き、Ｘ軸に沿う記録表面に対する読取りス
ポツトの位置補正が出来る。応答が好適な制御回路を得
るため、適当なフイルタ回路を使用し及びコイルを流れ
るバイアス電流によつてループ特性を適当に直線化する
ことが必要である。これらのステツプは制御技術分野の
当業者には明らかであるのでその詳細については説明を
しない。
は２つの出力信号ＳＬ及びＳＲに等しい信号増加を生ず
る。差動増幅器V1の出力信号はこれに応じて変化せず、
これら両信号は増幅器V2で加算され、増幅器V4で反転さ
れ、信号 （ＳＬ−ＳＲ）を生じ、この信号によりコイル81L及び8
1Rの作動電流が等しい量だけ増加し、コイル82L及び82R
の作動電流が等しい量だけ減少する。その結果、下向き
の作動力が働き、Ｘ軸に沿う記録表面に対する読取りス
ポツトの位置補正が出来る。応答が好適な制御回路を得
るため、適当なフイルタ回路を使用し及びコイルを流れ
るバイアス電流によつてループ特性を適当に直線化する
ことが必要である。これらのステツプは制御技術分野の
当業者には明らかであるのでその詳細については説明を
しない。
次に、第13図〜第17図に示すオプト・エレクトロニツク
装置は対物レンズ95をもつたレンズホルダー94を具え、
対物レンズで光ビームをフオーカシングさせるため、レ
ンズホルダーを光軸と一致するＺ軸に沿つて可動とす
る。所望の自由度はＺ軸に沿う並進運動と、トラツキン
グを目的とするＸ軸に沿う並進運動である。このレンズ
ホルダー94を準固定フレーム96中に配置し、玉軸受の形
態の多数のローラによつて、このフレームを小型光学レ
コーダの固定フレーム98上をＸ方向に可動とする。この
光学レコーダは回転式デイジタル・データ・デイスク99
の反射形記録表面のデイジタル・データ記録トラツクに
対しレーザ・ビームによつて書込み及び読取りを行なう
ためのものである。モータ100により、このデイスクを
Ｚ軸に平行な軸101の回りに回転出来る。準固定フレー
ム96を、準固定フレーム98に対し、コードまたはケーブ
ル102及び図示されていないサーボモータによつて、Ｘ
方向に駆動する。
装置は対物レンズ95をもつたレンズホルダー94を具え、
対物レンズで光ビームをフオーカシングさせるため、レ
ンズホルダーを光軸と一致するＺ軸に沿つて可動とす
る。所望の自由度はＺ軸に沿う並進運動と、トラツキン
グを目的とするＸ軸に沿う並進運動である。このレンズ
ホルダー94を準固定フレーム96中に配置し、玉軸受の形
態の多数のローラによつて、このフレームを小型光学レ
コーダの固定フレーム98上をＸ方向に可動とする。この
光学レコーダは回転式デイジタル・データ・デイスク99
の反射形記録表面のデイジタル・データ記録トラツクに
対しレーザ・ビームによつて書込み及び読取りを行なう
ためのものである。モータ100により、このデイスクを
Ｚ軸に平行な軸101の回りに回転出来る。準固定フレー
ム96を、準固定フレーム98に対し、コードまたはケーブ
ル102及び図示されていないサーボモータによつて、Ｘ
方向に駆動する。
このレンズホルダー94はフレーム96に対しＸ軸及びＺ軸
に沿つてのみ可動であるので、２つの所望の自由度に従
がう全ての運動は単一運動面すなわちＸ−Ｚ面内で行な
われる。レンズホルダー94をＸ軸に沿つて電磁駆動し及
びこのＸ−Ｚ面内で不所望自由度に従がう運動すなわち
Ｙ軸の回りの回転運動に対し電磁的に反対作用を与える
ため、組合わせられた電磁手段を備える。これら手段は
レンズホルダー94の一側上に設けた２つの組合わせコイ
ル103A及び103Bと、他側上に設けた同等の２つの組合わ
せコイル104A及び104Bとを具え、これらコイルを、Ｘ軸
に平行な方向に見て、対となしかつ互いに離間させて配
置する。コイル104Bは図には現われていないが、Ｘ軸方
向に組合わせコイル103Bと対向させて配設してある。Ｚ
軸方向の並進運動に対しては、このＺ軸従つて対物レン
ズ95の光軸に中心を位置させた作動コイル105を備え
る。このレンズホルダー94のフレームに対するＸ方向の
移動範囲は最大でも数mmである。
に沿つてのみ可動であるので、２つの所望の自由度に従
がう全ての運動は単一運動面すなわちＸ−Ｚ面内で行な
われる。レンズホルダー94をＸ軸に沿つて電磁駆動し及
びこのＸ−Ｚ面内で不所望自由度に従がう運動すなわち
Ｙ軸の回りの回転運動に対し電磁的に反対作用を与える
ため、組合わせられた電磁手段を備える。これら手段は
レンズホルダー94の一側上に設けた２つの組合わせコイ
ル103A及び103Bと、他側上に設けた同等の２つの組合わ
せコイル104A及び104Bとを具え、これらコイルを、Ｘ軸
に平行な方向に見て、対となしかつ互いに離間させて配
置する。コイル104Bは図には現われていないが、Ｘ軸方
向に組合わせコイル103Bと対向させて配設してある。Ｚ
軸方向の並進運動に対しては、このＺ軸従つて対物レン
ズ95の光軸に中心を位置させた作動コイル105を備え
る。このレンズホルダー94のフレームに対するＸ方向の
移動範囲は最大でも数mmである。
未だ説明していない他の３つの自由度すなわちＹ軸に沿
う並進運動、Ｚ軸の回りの回転運動及びＸ軸の回りの回
転運動に対する反対作用を機械的支持手段によつて行な
う。これら支持手段によつてはＸ−Ｚ面内のレンズホル
ダー94の運動のみを許容とする。この機械的手段は対物
レンズホルダー94の一側上の２つの案内表面106A,106B
と、Ｙ軸方向に見て、このレンズホルダーの他側上の案
内表面107とを具え、これら案内表面はＸ−Ｚ面に平行
である。フレーム96は低摩擦材料が被着された案内プレ
ート108及び109を具え、これら案内プレート間を小間隙
をもつてレンズホルダーが可動するようになす。この場
合、電磁支持手段はＹ軸の回りの回転運動に対して反作
用を与えるように作用するのみである。
う並進運動、Ｚ軸の回りの回転運動及びＸ軸の回りの回
転運動に対する反対作用を機械的支持手段によつて行な
う。これら支持手段によつてはＸ−Ｚ面内のレンズホル
ダー94の運動のみを許容とする。この機械的手段は対物
レンズホルダー94の一側上の２つの案内表面106A,106B
と、Ｙ軸方向に見て、このレンズホルダーの他側上の案
内表面107とを具え、これら案内表面はＸ−Ｚ面に平行
である。フレーム96は低摩擦材料が被着された案内プレ
ート108及び109を具え、これら案内プレート間を小間隙
をもつてレンズホルダーが可動するようになす。この場
合、電磁支持手段はＹ軸の回りの回転運動に対して反作
用を与えるように作用するのみである。
対物レンズ−位置測定デバイスはレンズホルダー94上に
プリズム110を具え、原理的には、第２図〜第８図を参
照して説明した本発明の実施例の対物レンズ−位置測定
デバイスと同等である。第17図には、作動コイル105と
協働するための永久磁石111と、ヨーク部分112A及び112
Bを介して組合わせコイル103A及び103Bと協働する２つ
の永久磁石112の一方を示してある。組合わせコイル104
A及び104Bに対しても、同等な永久磁石117及びヨーク部
分をフレーム96上に備える。ヨーク部分は組合わせコイ
ル内にある程度の間隙をもつた嵌込んで、これらがＸ−
Ｚ面内でのレンズホルダー94の制限運動を阻止しないよ
うになつている。磁石111は作動コイル105内に間隙をも
つて嵌込む。
プリズム110を具え、原理的には、第２図〜第８図を参
照して説明した本発明の実施例の対物レンズ−位置測定
デバイスと同等である。第17図には、作動コイル105と
協働するための永久磁石111と、ヨーク部分112A及び112
Bを介して組合わせコイル103A及び103Bと協働する２つ
の永久磁石112の一方を示してある。組合わせコイル104
A及び104Bに対しても、同等な永久磁石117及びヨーク部
分をフレーム96上に備える。ヨーク部分は組合わせコイ
ル内にある程度の間隙をもつた嵌込んで、これらがＸ−
Ｚ面内でのレンズホルダー94の制限運動を阻止しないよ
うになつている。磁石111は作動コイル105内に間隙をも
つて嵌込む。
案内プレート108に開口114を形成する。この開口はＹ方
向にプリズム110に向かいかつ補助光源から生ずる光ビ
ームを通すためのものであり、この開口を経て、プリズ
ム110によつて反射された２つの副ビームが対物レンズ
−位置測定デバイスの２つの光感知セルに戻る。上述し
た説明から明らかなように、トラツキング制御回路及び
レビテーシヨン制御回路によつて、４つの組合わせコイ
ル103A〜104BによるＸ方向の力の成分及びＹ軸の回りの
力のモーメントをレンズホルダー94に作動させることが
出来る。
向にプリズム110に向かいかつ補助光源から生ずる光ビ
ームを通すためのものであり、この開口を経て、プリズ
ム110によつて反射された２つの副ビームが対物レンズ
−位置測定デバイスの２つの光感知セルに戻る。上述し
た説明から明らかなように、トラツキング制御回路及び
レビテーシヨン制御回路によつて、４つの組合わせコイ
ル103A〜104BによるＸ方向の力の成分及びＹ軸の回りの
力のモーメントをレンズホルダー94に作動させることが
出来る。
第18図に略線図的に示すオプト・エレクトロニツク装置
は上述した装置に類似している。ここに示すレンズホル
ダー174は機械的支持機構を有していてＸ−Ｚ面内の運
動のみを可能とする。しかしながら、このレンズホルダ
ーは記録担体の記録表面全体にわたつて記録トラツクの
書込みや読取りを行なうに十分な大きさの範囲にわたり
Ｘ軸に沿つて移動出来るように固定フレーム115に対し
吊るす。原理的にはこの範囲は任意に広げることが出来
る。このレンズホルダー174はＺ軸と一致する光軸を有
する対物レンズ116を含んでいる。このレンズホルダー
の内部に例えば半導体レーザのような小型の光源をはじ
め、光路中の全ての光学素子及び所要のオプト・エレク
トロニツク素子を収容する。この実施例では４組の組合
わせコイル、すなわち118A〜122A、118B〜122B、123A〜
127A及び123B〜127Bを有している。Ｙ軸に平行な方向に
見て、コイル118A〜122Aを組合わせコイル123A〜127Aに
対向配設する。これらの全てのコイルは、Ｚ軸に平行な
方向に見て、組合わせコイル118B〜122B及び123B〜127B
に夫々対向配設されている。さらに、全ての組合わせコ
イルは、Ｘ軸に平行な方向に見て、各々、最も接近した
組合わせコイルから離間されている。これら組合わせコ
イルによつてレンズホルダー174に作用する電磁力は全
てＸ軸に平行に向けられている。レンズホルダーをＺ方
向に移動するため、作動コイル128を備える。フレーム1
15は４個の伸長固定子磁石129A,B及び130A,Bを具え、こ
れら磁石を強磁性ヨーク上に配設し、このヨークは案内
部分131A及び131B及び端部プレート132A及び132Bを具え
ている。このヨークのレンズホルダーと対面する側部に
おいて、案内部分131A,Bは案内表面を有していてこの表
面がレンズホルダーの平坦側面と協働して、このホルダ
ーが案内プレート間を微小間隔をもつてＸ−Ｚ面内にの
み移動出来るようにする。組合わせコイルは、空隙を残
しながら、固定子磁石129A,B及び130A,Bに沿つて、スロ
ツト133A,B及び134A,B中を移動する。作動コイル128は
フオーカシングのためのものであつて、これは伸長固定
子永久磁石136と、２つのヨーク・プレート137A及び137
Bとを具える個別の固定子のスロツト135中を移動する。
は上述した装置に類似している。ここに示すレンズホル
ダー174は機械的支持機構を有していてＸ−Ｚ面内の運
動のみを可能とする。しかしながら、このレンズホルダ
ーは記録担体の記録表面全体にわたつて記録トラツクの
書込みや読取りを行なうに十分な大きさの範囲にわたり
Ｘ軸に沿つて移動出来るように固定フレーム115に対し
吊るす。原理的にはこの範囲は任意に広げることが出来
る。このレンズホルダー174はＺ軸と一致する光軸を有
する対物レンズ116を含んでいる。このレンズホルダー
の内部に例えば半導体レーザのような小型の光源をはじ
め、光路中の全ての光学素子及び所要のオプト・エレク
トロニツク素子を収容する。この実施例では４組の組合
わせコイル、すなわち118A〜122A、118B〜122B、123A〜
127A及び123B〜127Bを有している。Ｙ軸に平行な方向に
見て、コイル118A〜122Aを組合わせコイル123A〜127Aに
対向配設する。これらの全てのコイルは、Ｚ軸に平行な
方向に見て、組合わせコイル118B〜122B及び123B〜127B
に夫々対向配設されている。さらに、全ての組合わせコ
イルは、Ｘ軸に平行な方向に見て、各々、最も接近した
組合わせコイルから離間されている。これら組合わせコ
イルによつてレンズホルダー174に作用する電磁力は全
てＸ軸に平行に向けられている。レンズホルダーをＺ方
向に移動するため、作動コイル128を備える。フレーム1
15は４個の伸長固定子磁石129A,B及び130A,Bを具え、こ
れら磁石を強磁性ヨーク上に配設し、このヨークは案内
部分131A及び131B及び端部プレート132A及び132Bを具え
ている。このヨークのレンズホルダーと対面する側部に
おいて、案内部分131A,Bは案内表面を有していてこの表
面がレンズホルダーの平坦側面と協働して、このホルダ
ーが案内プレート間を微小間隔をもつてＸ−Ｚ面内にの
み移動出来るようにする。組合わせコイルは、空隙を残
しながら、固定子磁石129A,B及び130A,Bに沿つて、スロ
ツト133A,B及び134A,B中を移動する。作動コイル128は
フオーカシングのためのものであつて、これは伸長固定
子永久磁石136と、２つのヨーク・プレート137A及び137
Bとを具える個別の固定子のスロツト135中を移動する。
組合わせコイルを、５個で一組のコイルを４組にして配
置し、各組のコイルを互いに隣接させて一部分が重複す
るように配設し、組合わせコイル118A〜122A及び118B〜
122BをＸ−Ｚ面に平行な第一面内に実質的に配置し及び
組合わせコイル123A〜127A及び123B〜127BをＸ−Ｚ面に
平行な第二面内に実質的に配設する。伸長固定子永久磁
石129A,B及び130A,Bは、その長手方向にすなわちＸ軸に
平行な方向に、一定のパターンで北極及び南極の領域を
交互に具えている。レンズホルダー174をＸ軸方向に駆
動するため、組合わせコイルをコミユテーシヨン手段
（commutation means）に電気的に接続し、この手段に
より、既知方法で、Ｘ軸に沿うレンズホルダーの移動方
向及び位置に応じて組合わせコイルに供給されるべき電
流をコミユテートさせる。このように、既知のように、
効率良く並進駆動を行なわせることが可能である。レン
ズホルダー174の一側面上にプリズム138を取付ける。こ
のプリズムは既に説明したタイプのオプト・エレクトロ
ニツク対物レンズ−位置測定デバイスに属する。補助光
ビームをＸ軸に沿いプリズム138に向ける。このプリズ
ムの反射面を反射副ビームがＸ軸に対し微小角で戻るよ
うに配置する。このようにすることによつてて、レンズ
ホルダーが大距離にわたつて移動する場合にも、反射副
ビームが案内部分131A及び131Bに入射するのを防止す
る。
置し、各組のコイルを互いに隣接させて一部分が重複す
るように配設し、組合わせコイル118A〜122A及び118B〜
122BをＸ−Ｚ面に平行な第一面内に実質的に配置し及び
組合わせコイル123A〜127A及び123B〜127BをＸ−Ｚ面に
平行な第二面内に実質的に配設する。伸長固定子永久磁
石129A,B及び130A,Bは、その長手方向にすなわちＸ軸に
平行な方向に、一定のパターンで北極及び南極の領域を
交互に具えている。レンズホルダー174をＸ軸方向に駆
動するため、組合わせコイルをコミユテーシヨン手段
（commutation means）に電気的に接続し、この手段に
より、既知方法で、Ｘ軸に沿うレンズホルダーの移動方
向及び位置に応じて組合わせコイルに供給されるべき電
流をコミユテートさせる。このように、既知のように、
効率良く並進駆動を行なわせることが可能である。レン
ズホルダー174の一側面上にプリズム138を取付ける。こ
のプリズムは既に説明したタイプのオプト・エレクトロ
ニツク対物レンズ−位置測定デバイスに属する。補助光
ビームをＸ軸に沿いプリズム138に向ける。このプリズ
ムの反射面を反射副ビームがＸ軸に対し微小角で戻るよ
うに配置する。このようにすることによつてて、レンズ
ホルダーが大距離にわたつて移動する場合にも、反射副
ビームが案内部分131A及び131Bに入射するのを防止す
る。
第18図に示す装置によつて、アクセスタイムを著しく短
縮することが出来る。レンズホルダー174及びこれに結
合させた可動部分例えば対物レンズ及び組合わせコイル
の質量は極めて小さくし得る。組合わせコイルすなわち
作動コイルル128はレンズホルダーにＹ方向に作用する
力の成分を与えず、従つてレンズホルダー174と案内部
分131A,Bの案内表面との間には極めて小さな摩擦力しか
生じない。これがため、この実施例は光学記憶装置に使
用して特に好適であると思える。
縮することが出来る。レンズホルダー174及びこれに結
合させた可動部分例えば対物レンズ及び組合わせコイル
の質量は極めて小さくし得る。組合わせコイルすなわち
作動コイルル128はレンズホルダーにＹ方向に作用する
力の成分を与えず、従つてレンズホルダー174と案内部
分131A,Bの案内表面との間には極めて小さな摩擦力しか
生じない。これがため、この実施例は光学記憶装置に使
用して特に好適であると思える。
第19図及び第20図は本発明によるオプト・エレクトロニ
ツク装置の実施例であつて、第13図〜第17図の装置に類
似している。レンズホルダー139は対物レンズ140を有し
強磁性材料で作られている。このレンズ140の光軸はＺ
軸と一致し、レンズホルダーはＸ−Ｚ面内で移動可能
で、所望の自由度はＸ軸とＺ軸に沿う並進運動であり、
他の残りの自由度は不所望自由度である。フレーム141
は４個の組合わせコイル142A,B及び143A,Bを担持して有
し、レンズホルダー139はＺ軸に中心ラインが存在する
作動コイル144を担持している。４個の組合わせコイル
によつて、レンズホルダー139をＸ方向に並進移動出来
ると共にＹ軸の回りの回転運動に対し電磁的に反作用を
及ぼすことが出来る。作動コイル144はＺ軸に沿う並進
運動に対してのみ供する。
ツク装置の実施例であつて、第13図〜第17図の装置に類
似している。レンズホルダー139は対物レンズ140を有し
強磁性材料で作られている。このレンズ140の光軸はＺ
軸と一致し、レンズホルダーはＸ−Ｚ面内で移動可能
で、所望の自由度はＸ軸とＺ軸に沿う並進運動であり、
他の残りの自由度は不所望自由度である。フレーム141
は４個の組合わせコイル142A,B及び143A,Bを担持して有
し、レンズホルダー139はＺ軸に中心ラインが存在する
作動コイル144を担持している。４個の組合わせコイル
によつて、レンズホルダー139をＸ方向に並進移動出来
ると共にＹ軸の回りの回転運動に対し電磁的に反作用を
及ぼすことが出来る。作動コイル144はＺ軸に沿う並進
運動に対してのみ供する。
レンズホルダー189は磁極片145及び146を具え、これら
磁極片をホルダーからＸ軸に平行な方向に突出させ、レ
ンズホルダーのほぼ高さ全体を越えて延在させる。さら
に、これら磁極片をレンズホルダーの他の部分と一体に
形成すると共にこれがため強磁性とする。フレーム141
に強磁性固定子磁極片147A,B及び148A,Bを配置する。こ
れら磁極片の自由端をレンズホルダー139の磁極片145及
び146の自由端に対向させて空隙をもつて配設する。組
合わせコイルを固定子磁極片に配置し、これら磁極片
を、２つの固定子永久磁石149及び150上に対となして接
着する。尚、これら磁石はＸ軸方向に磁化されている。
永久磁石149及び150を２つのＵ字状鉄フレーム部材151
及び152に取り付ける。永久磁石が存在するため、固定
子磁極片と、レンズホルダーの磁極片との間の空隙に永
久磁界が形成されている。レンズホルダーの磁極片145
は歯状部153を有する。固定子磁極片は歯状部154を有し
ていて歯状部153と磁気的に協動する。その結果、Ｙ方
向に比較的強く磁気的の堅固となる。従つて、Ｙ軸に沿
うレンズホルダー139の並進運動またはＸ軸及びＺ軸の
回りの回転運動に対し反対に作用するための機械的また
は電磁的支持手段は何ら必要ではない。フレーム部材15
1及び152の内側のスタツド155は安全ストツパーとして
のみ作用する。
磁極片をホルダーからＸ軸に平行な方向に突出させ、レ
ンズホルダーのほぼ高さ全体を越えて延在させる。さら
に、これら磁極片をレンズホルダーの他の部分と一体に
形成すると共にこれがため強磁性とする。フレーム141
に強磁性固定子磁極片147A,B及び148A,Bを配置する。こ
れら磁極片の自由端をレンズホルダー139の磁極片145及
び146の自由端に対向させて空隙をもつて配設する。組
合わせコイルを固定子磁極片に配置し、これら磁極片
を、２つの固定子永久磁石149及び150上に対となして接
着する。尚、これら磁石はＸ軸方向に磁化されている。
永久磁石149及び150を２つのＵ字状鉄フレーム部材151
及び152に取り付ける。永久磁石が存在するため、固定
子磁極片と、レンズホルダーの磁極片との間の空隙に永
久磁界が形成されている。レンズホルダーの磁極片145
は歯状部153を有する。固定子磁極片は歯状部154を有し
ていて歯状部153と磁気的に協動する。その結果、Ｙ方
向に比較的強く磁気的の堅固となる。従つて、Ｙ軸に沿
うレンズホルダー139の並進運動またはＸ軸及びＺ軸の
回りの回転運動に対し反対に作用するための機械的また
は電磁的支持手段は何ら必要ではない。フレーム部材15
1及び152の内側のスタツド155は安全ストツパーとして
のみ作用する。
個別の永久磁石固定子156は作動コイル144と協働するた
めに備えており、反対軸方向に磁化された２つの環状永
久磁石157と158、これら磁石間に接着した環状鉄デイス
ク159、ヨーク160及びカバー161を具えている。ヨーク1
60は中央の円筒部分162を有し、作動コイル144はデイス
ク159と円筒部分162との間の空隙中を動く。この空隙を
半径方向に永久磁界が形成されている。
めに備えており、反対軸方向に磁化された２つの環状永
久磁石157と158、これら磁石間に接着した環状鉄デイス
ク159、ヨーク160及びカバー161を具えている。ヨーク1
60は中央の円筒部分162を有し、作動コイル144はデイス
ク159と円筒部分162との間の空隙中を動く。この空隙を
半径方向に永久磁界が形成されている。
フレーム141を２個のＬ字状ブラケツト163及び164と、
多数のねじ165とによつて固定子156のカバー161に取り
付ける。
多数のねじ165とによつて固定子156のカバー161に取り
付ける。
この実施例の対物レンズ−位置測定デバイスも容量タイ
プのデバイスであり、磁極片147A,B及び148A,B上に保持
用リング166A,B及び167A,Bを嵌込む。これらのリング上
に、レンズホルダーの磁極片145及び146に対向させて金
属プレート168A,B及び169A,Bを配置する。各金属プレー
トは対面する磁極片の表面と容量素子を形成し、これら
４個の容量素子によつてＸ軸に沿う並進運動及びＹ軸の
回りの回転運動を測定可能となる。Ｙ軸の回りの回転運
動の関連した誤差信号をレビテーシヨン制御回路に使用
して組合わせコイルにレビテーシヨン電流を供給するこ
とによつて前述の回転運動に対し反対に作用するように
なす。
プのデバイスであり、磁極片147A,B及び148A,B上に保持
用リング166A,B及び167A,Bを嵌込む。これらのリング上
に、レンズホルダーの磁極片145及び146に対向させて金
属プレート168A,B及び169A,Bを配置する。各金属プレー
トは対面する磁極片の表面と容量素子を形成し、これら
４個の容量素子によつてＸ軸に沿う並進運動及びＹ軸の
回りの回転運動を測定可能となる。Ｙ軸の回りの回転運
動の関連した誤差信号をレビテーシヨン制御回路に使用
して組合わせコイルにレビテーシヨン電流を供給するこ
とによつて前述の回転運動に対し反対に作用するように
なす。
尚、上述した説明しおいては、本発明を一例として光を
用いる場合につき説明したが広く放射を用いることが出
来る。さらに、本発明は上述した実施例にのみ限定され
るものではなく、多くの変形又は変更を行ない得ること
明らかである。
用いる場合につき説明したが広く放射を用いることが出
来る。さらに、本発明は上述した実施例にのみ限定され
るものではなく、多くの変形又は変更を行ない得ること
明らかである。
第１図は本発明の背景を説明すための線図、第２図は永
久磁石をもつており、対物レンズホルダーが周囲のフレ
ームに対し完全に自由に浮き上がつていて及び複数の接
線方向の突出磁極片を具えるオプト・エレクトロニツク
装置を示す部分的断面図、 第３図は第２図の装置の対物レンズホルダー及び対物レ
ンズを示す側面図、 第４図は第２図の装置の平面図、 第５図は第２−４図の装置に対する２つの動作制御系を
略線的に示す線図、 第６図は対物レンズ−位置測定デバイスを説明するため
の説明図、 第７図は位置誤差信号を発生するための電子回路を示す
回路図、 第８図はレビテーシヨン制御回路を記号的に示した線
図、 第９図は永久磁石を用いずに、多数の組合わせコイルの
磁界中に周囲のフレームに対して完全に自由に浮いてい
る強磁性対物レンズホルダーに取り付けられた対物レン
ズをもつたオプト・エレクトロニツク装置に関する本発
明の他の実施例を示す断面図、 第10図は第９図の装置を、図示の簡略化のためその一部
分を省略して示す平面図、 第11図は第９図及び第10図の装置に対するレビテーシヨ
ン回路を示す線図、 第12図は第11図のレビテーシヨン制御回路と共に使用す
るための容量形対物レンズ−位置測定デバイスを示す回
路図、 第13図は光学位置検出手段を具えＸ−Ｙ面内のみを動き
得る本発明の他の実施例に使用するための対物レンズホ
ルダーを示す略線的斜視図、 第14図は第13図による対物レンズホルダー用の準固定フ
レームを底の方から見た斜視図、 第15図は第13図の対物レンズホルダーと第14図のフレー
ムとを使用する光学記憶デイスク装置を底側から見た斜
視図、 第16図は第15図の装置の一部分を示す斜視図、 第17図は第14図の準固定フレームの多数の部分を省略し
て異なる方向から見た斜視図、 第18図は移動範囲の広い対物レンズホルダーを具える他
のオプト・エレクトロニツク装置の原理を説明するため
の斜視図、 第19図は対物ホンズホルダーが永久磁石固定ヨークの磁
極片に対向配設された磁極片を備えている別のオプト・
エレクトロニツク装置を示す断面図、 第20図は第19図の装置を示す平面図である。 10,73,96,98,115,141……フレーム、16,51,52……放射
（光）スポット、11,72,94,139,174……対物レンズホル
ダー、13,Z……光軸、12,95,116,140……対物レンズ、1
5,39,45,45A,45B……放射（光）ビーム、17……焦平
面、19,105,128,144……作動コイル、23,44……放射
（光）源、26,37……放射（光）感知検出系、26A,26B,3
7A〜37D,47,48,47A〜47D,48A〜48D……検出器、57〜60
……アーマチヤ、61〜64,111,112,117,136,149,150……
永久磁石、53A,B〜56A,B,81,82,85,103A,103B,104A,104
B,118A〜122A,118B〜122B,123A〜127A,123B〜127B,142
A,B,143A,B……組合わせコイル、57A,B〜60A,B,153,154
……歯状部、87,88,90,91,92,90R,91R,90L,91L,168A,B,
169A,B……ブレート、（90L−87），（88−91L）……容
量素子、93R,93L……対物レンズ−位置測定デバイス、1
29A,B,130A,B……固定子磁石（又は伸長固定子部分）、
133A,B,134A,B……空隙、145,146,147A,B,148A,B……磁
極片、151,152……ヨーク、48……光学素子（又はプリ
ズム）、ａ……交流電源。
久磁石をもつており、対物レンズホルダーが周囲のフレ
ームに対し完全に自由に浮き上がつていて及び複数の接
線方向の突出磁極片を具えるオプト・エレクトロニツク
装置を示す部分的断面図、 第３図は第２図の装置の対物レンズホルダー及び対物レ
ンズを示す側面図、 第４図は第２図の装置の平面図、 第５図は第２−４図の装置に対する２つの動作制御系を
略線的に示す線図、 第６図は対物レンズ−位置測定デバイスを説明するため
の説明図、 第７図は位置誤差信号を発生するための電子回路を示す
回路図、 第８図はレビテーシヨン制御回路を記号的に示した線
図、 第９図は永久磁石を用いずに、多数の組合わせコイルの
磁界中に周囲のフレームに対して完全に自由に浮いてい
る強磁性対物レンズホルダーに取り付けられた対物レン
ズをもつたオプト・エレクトロニツク装置に関する本発
明の他の実施例を示す断面図、 第10図は第９図の装置を、図示の簡略化のためその一部
分を省略して示す平面図、 第11図は第９図及び第10図の装置に対するレビテーシヨ
ン回路を示す線図、 第12図は第11図のレビテーシヨン制御回路と共に使用す
るための容量形対物レンズ−位置測定デバイスを示す回
路図、 第13図は光学位置検出手段を具えＸ−Ｙ面内のみを動き
得る本発明の他の実施例に使用するための対物レンズホ
ルダーを示す略線的斜視図、 第14図は第13図による対物レンズホルダー用の準固定フ
レームを底の方から見た斜視図、 第15図は第13図の対物レンズホルダーと第14図のフレー
ムとを使用する光学記憶デイスク装置を底側から見た斜
視図、 第16図は第15図の装置の一部分を示す斜視図、 第17図は第14図の準固定フレームの多数の部分を省略し
て異なる方向から見た斜視図、 第18図は移動範囲の広い対物レンズホルダーを具える他
のオプト・エレクトロニツク装置の原理を説明するため
の斜視図、 第19図は対物ホンズホルダーが永久磁石固定ヨークの磁
極片に対向配設された磁極片を備えている別のオプト・
エレクトロニツク装置を示す断面図、 第20図は第19図の装置を示す平面図である。 10,73,96,98,115,141……フレーム、16,51,52……放射
（光）スポット、11,72,94,139,174……対物レンズホル
ダー、13,Z……光軸、12,95,116,140……対物レンズ、1
5,39,45,45A,45B……放射（光）ビーム、17……焦平
面、19,105,128,144……作動コイル、23,44……放射
（光）源、26,37……放射（光）感知検出系、26A,26B,3
7A〜37D,47,48,47A〜47D,48A〜48D……検出器、57〜60
……アーマチヤ、61〜64,111,112,117,136,149,150……
永久磁石、53A,B〜56A,B,81,82,85,103A,103B,104A,104
B,118A〜122A,118B〜122B,123A〜127A,123B〜127B,142
A,B,143A,B……組合わせコイル、57A,B〜60A,B,153,154
……歯状部、87,88,90,91,92,90R,91R,90L,91L,168A,B,
169A,B……ブレート、（90L−87），（88−91L）……容
量素子、93R,93L……対物レンズ−位置測定デバイス、1
29A,B,130A,B……固定子磁石（又は伸長固定子部分）、
133A,B,134A,B……空隙、145,146,147A,B,148A,B……磁
極片、151,152……ヨーク、48……光学素子（又はプリ
ズム）、ａ……交流電源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲラルド・エデユアルド・フアン・ロ−ズ マレン オランダ国アインド−フエン・グロ−エン ヴオ−ゼヴエグ１ (56)参考文献 特開 昭52−139312（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−102515（ＪＰ，Ａ)
Claims (14)
- 【請求項１】回転するビデオ若しくはオーディオ・ディ
スク又はデータ・ディスクの反射性記録表面のビデオ及
びオーディオの双方若しくは一方の記録トラック又はデ
ィジタル・データ記録トラックを光ビームで走査するよ
うな、記録担体の記録表面の記録トラックに対し放射ビ
ームで書込み及び読取りの双方又は一方を行なうための
オプト・エレクトロニック装置において、 −フレーム、 −光軸及び焦平面に放射スポットを形成するように前記
放射ビームを集中させるためのレンズ系を有しかつ光学
軸を有する対物レンズ系を具えた対物レンズ系ホルダ
ー、 −理論的に取り得る６個の独立した自由度のうちの所望
の数の自由度に従って前記対物レンズ系ホルダーを前記
フレームに対し運動可能とし、かつ残りの不所望自由度
に従って前記フレームに対する前記対物レンズ系ホルダ
ー運動に対しては実質的に反対に作用する手段とを具え
る前記対物レンズ系ホルダーの支持機構、 −前記対物レンズ系ホルダーを前記所望の自由度に応じ
て前記フレームに対して駆動するための電磁作動力を発
生する作動手段、 −少なくとも１つの不所望自由度に従って前記フレーム
に対する前記対物レンズ系ホルダーの位置を連続的に測
定しかつ位置誤差信号を発生する対物レンズ系−位置測
定デバイス、 −前記対物レンズ系−位置測定デバイスからの前記位置
誤差信号を特定の値の基準信号と比較し、かつ前記不所
望自由度に従がって前記フレームに対する前記対物レン
ズ系ホルダーの位置を実質的に一定に維持するためにレ
ビテーション電流を供給する少なくとも１対の出力端子
を具えたレビテーション制御回路、 を有し、 前記の反対に作用する手段が、当該フレームと対物レン
ズ系ホルダーの一方に取付けられたレビテーションコイ
ルと、当該フレームと対物レンズ系ホルダーの他方に配
設された磁気手段とを有し、この磁気手段が、前記不所
望自由度の少なくとも１つに従って前記対物レンズ系ホ
ルダーの不所望運動を打消すために反対に作用する電磁
レビテーション力を発生させる様に、空隙を介して前記
レビテーションコイルと共働し、かつ前記レビテーショ
ン電流が、前記レビテーションコイルへの誤差信号に依
存した値を有することを特徴とするオプト・エレクトロ
ニック装置。 - 【請求項２】不所望自由度に従がう対物レンズ系ホルダ
ーの運動に対してその運動を行わないように動作する全
ての支持手段が、対物レンズ系ホルダーを作動用電磁力
及び電磁レビテーション力のみによってフレーム上に支
持するような電磁支持手段しか具えていないことを特徴
とする特許請求の範囲１記載のオプト・エレクトロニッ
ク装置。 - 【請求項３】−対物レンズ系ホルダー（11）を強磁性体
かつ環状となし、 −該対物レンズ系ホルダーに光軸（13）から半径方向に
等距離のところであって該対物レンズ系ホルダーの周辺
部に一定の間隔で強磁性アーマチヤ（57〜60）を配置
し、 −各アーマチヤと前記対物レンズ系ホルダーとの間に半
径方向に磁化した永久磁石（61〜64）を配置し、 −各アーマチヤは２つのアーマチヤ歯状部（57A,B〜60
A,B）を具え、これらアーマチヤ歯状部はほぼ接線方向
に延在していると共に対物レンズ系（12）の光軸（13）
と平行な方向に互いに離間配置しており、−各アーマチ
ヤに対し、光軸と平行な方向に伸長した形状をもった組
合わせコイル（53A,B〜56A,B）をフレーム（10）上に配
置し、該組合わせコイルは、作動コイル及びレビテーシ
ョン・コイルの両者として機能すると共に巻回部を具
え、該巻回部は前記対物レンズ系（12）の光軸 （13）を含む面内にほぼ配設されかつ前記アーマチヤ歯
状部（57A,B〜60A,B）を間隙をもって受け入れる中央開
口を夫々有しており、及び −前記光軸に沿う並進運動を行なうため該光軸に中心が
ある別の作動コイル（19）を具えることを特徴とする特
許請求の範囲２記載のオプト・エレクトロニック装置。 - 【請求項４】−対物レンズ系ホルダー（72）を少なくと
も部分的に強磁性材料で形成し、及び −全ての作動コイル及びレビテーション・コイル（81,8
2,85）をフレーム（73,）上に堅固に取り付けかつ該対
物レンズ系ホルダーの強磁性部分と磁気的に協働する ように構成したことを特徴とする特許請求の範囲２又は
３記載のオプト・エレクトロニック装置。 - 【請求項５】−前記対物レンズ系ホルダー（72）は対物
レンズ系（74）の光軸（Ｚ）と一致する強磁性取付けリ
ングより成り、 −対物レンズ系の、光軸の回りの回転運動を除く全ての
自由度に従う運動に対し、フレーム上に、前記取付けリ
ングの軸方向に対向する側部に位置させて該取付けリン
グに軸方向に対向する磁気力成分を作用させるための複
数個のコイル（81,82）と、前記取付けリング（72）の
直径方向に対向する側に位置させて該取付けリングに直
径方向に対向する磁気力成分を作用させるための別の複
数個のコイル（85）とを配置し、これらコイルは作動コ
イルとして、レビテーション・コイルとして又は作動コ
イル及びレビテーション・コイルとして機能する ことを特徴とする特許請求の範囲４記載のオプト・エレ
クトロニック装置。 - 【請求項６】−単一運動面内の第一及び第二の２つの所
望の自由度であって、対物レンズ系の光軸と一致する第
一並進運動軸（Ｚ）に沿う第一自由度と、第一並進運動
軸と直交する第二並進運動軸（Ｘ）に沿う第二自由度と
に従がうフレームに対する対物レンズ系ホルダー（94;1
74;139）の運動のみを可能とし、及び −第二並進運動軸に沿って対物レンズ系ホルダーを電磁
駆動し及び第一及び第二並進運動軸に直交する回転軸
（Ｙ）の回りの不所望の第三自由度の運動に対し電磁的
に反対に作用するため、作動コイル及びレビテーション
・コイルとして機能する少なくとも第一及び第二組合わ
せコイル（103A,104A;118A,123A;142A,143A）を具える
組合わせられた電磁手段の具え、これら２つの組合わせ
コイルを第二並進運動軸（Ｘ）と平行な方向に見て互い
に離間配置する ことを特徴とする特許請求の範囲１記載のオプト・エレ
クトロニック装置。 - 【請求項７】−対物レンズ系ホルダー（94;139）はフレ
ーム（96;141）に対し第二並進運動軸（Ｘ）に沿い数mm
以下の距離にわたって移動でき、 −第一並進運動軸（Ｚ）と平行な方向に見て、対物レン
ズ系ホルダーの対向する側部に配設させた２組の組合わ
せコイル（103A〜104A,103B〜104B;142A〜143A,142B〜1
43B）を具え、及び −対物レンズの光軸に沿う作動力を作用させるため、対
物レンズ系ホルダーの光軸にほぼ中心を有する作動コイ
ル（105;144）を具える ことを特徴とする特許請求の範囲６記載のオプト・エレ
クトロニック装置。 - 【請求項８】−所望の２つの自由度（Ｘ−Ｚ）に従がう
単一運動面内においてのみ対物レンズ系ホルダー（94;1
74）の運動を可能とならしめるため、支持手段は前記単
一運動面と平行な離間された案内表面（106A,B,107〜10
9;131A,B）を具え、及び −前記単一運動面（Ｘ−Ｚ）内ではなく従って他の３つ
の自由度に従がう対物レンズ系ホルダーの運動に対し前
記案内表面によって実質的に反対に作用する ように構成したことを特徴とする特許請求の範囲６記載
のオプト・エレクトロニック装置。 - 【請求項９】−対物レンズ系ホルダー（174）はフレー
ム（115）に対し、第二並進運動軸（Ｘ）に沿って、記
録担体の記録表面全体にわたる記録トラックに対し書込
み及び読取りの双方又は一方を行なうのに十分な距離に
わたって、移動出来、 −前記第一及び第二組合わせコイル（118A,123A）を、
前記２つの第一及び第二並進運動軸（Z,X）及び該２つ
の軸に直交する第三並進運動軸（Ｙ）と平行な方向に見
て、互いに離間させ、 −これら組合わせコイルは対物レンズ系に対し第二並進
運動軸（Ｘ）と平行な方向の電磁力のみを作用させ、 −さらに前記第一並進運動軸と平行な方向の作動力を作
用させるため、対物レンズ系ホルダーに作動コイル（12
8）を結合させ、及び −フレームに結合された電磁作動手段及び電磁レビテー
ション手段の一部分は複数個の伸長固定子部分（129A,
B,130A,B）を具え、これら伸長固定子部分は第二並進運
動軸と平行でかつ対物レンズ系の運動の距離に少なくと
も等しい長さを有し、さらに前記コイルを、前記伸長固
定子部分に対し第二並進運動軸を平行な方向に、空隙
（133A,B,134A,B）をもたせて動かし得るように構成し
たことを特徴とする特許請求の範囲８記載のオプト・エ
レクトロニック装置。 - 【請求項１０】−前記第一及び第二組合わせコイル （118A,123A）は第一組及び第二組の組合わせコイル（1
18A〜122A,123A〜127A）に夫々属し、これら組合わせコ
イルを対物系ホルダーの運動面とほぼ平行な第一及び第
二面内に配設し、各組の組合わせコイルを互いに隣接さ
せると共に第二並進運動軸と平行な方向に互いに部分的
に重複させて配設し、 −前記伸長固定子部分はフレーム上に伸長固定子永久磁
石（129A,B,130A,B）を具え、該伸長固定子部分は長手
方向に一定のパターンで延在している北極及び南極の領
域を交互に有しており、及び −さらに第二並進運動軸（Ｘ）に沿う対物レンズ系ホル
ダー（174）の運動の位置及び方向に応じて、組合わせ
コイルに供給されるべき電流をコミュテートするための
コミュテーション手段を具える ことを特徴とする特許請求の範囲９記載のオプト・エレ
クトロニック装置。 - 【請求項１１】−対物レンズ系ホルダー（139）は自由
端をもって強磁性磁極片（145,146）を具え、これら磁
極片は対物レンズ系ホルダーから第二並進運動軸（Ｘ）
と平行な方向に突出しており、 −さらに複数個の強磁性固定子磁極片 （147A,B,148A,B）をフレーム（141）上に配置し、該固
定子磁極片は前記対物レンズ系ホルダーの磁極片の自由
端に対向して空隙を形成するように夫々配設されている
自由端を有しており、及び −前記組合わせコイル（142A,B,143A,B）を前記固定子
磁極片上に配置することを特徴とする特許請求の範囲７
記載のオプト・エレクトロニック装置。 - 【請求項１２】−オプト・エレクトロニック装置は前記
固定子磁極片と、対物レンズ系ホルダーの磁極片との間
の空隙中に永久磁界を発生するために少なくとも１個の
永久磁石（149,150）を具え、 −前記固定子磁極片及び対物レンズ系ホルダーの磁極片
は空隙を以って互いに対面しかつ互いに磁気的に協働す
る歯状部（153,154）を具え、及び −前記フレームは前記永久磁石を前記固定子磁極片に磁
気的に結合するための強磁性ヨーク（151,152）を具え
る ことを特徴とする特許請求の範囲11記載のオプト・エレ
クトロニック装置。 - 【請求項１３】対物レンズ系−位置測定デバイスは少な
くとも ａ）フレーム上の導電材料から成る対面固定プレート
（90L,91L）と、対物レンズ系ホルダー上の導電性材料
から成る対面する可動プレート（87,88）とを含み、直
列に配置された２個の容量性素子（90L−87;88−91L）
と、 ｂ）高周波交流電源（ａ）と、 ｃ）該高周波交流電源に誘導結合されると共に、２つの
前記容量性素子に接続された電圧差回路と、 ｄ）電圧差回路の出力信号（SL）をレビテーション制御
回路に供給する手段 とを具えることを特徴とする特許請求の範囲１記載のオ
プト・エレクトロニック装置。 - 【請求項１４】オプト・エレクトロニック対物レンズ系
−位置測定デバイスは、 ａ）放射ビームを対物レンズ系ホルダー（11）に向けて
放出するフレーム（10）上の放射源（44）と、 ｂ）複数個の検出器（47,48）を具え、これら検出器の
各々を少なくとも２個の副検出器（47A〜47D,48A〜48
D）に分割し、これら副検出器間の分離ラインを互いに
平行となしているフレーム上の放射感知検出系と、 ｃ）放射源から放出された放射ビーム （45）を放射感知検出系の方向に副ビーム（45A,B）に
分離するために対物レンズ系ホルダー上に設けられたビ
ームを分離する光学素子（43）であって、この光学素子
の位置、従ってフレームに対する対物レンズ系ホルダー
の位置によって副検出器間での放射分布が定まるような
当該光学素子と、 ｄ）前記放射感知検出系の１つの副検出器に各々が個別
的に接続された入力端子を具え位置誤差信号を供給する
ための電子回路と を具えることを特徴とする特許請求の範囲１記載のオプ
ト・エレクトロニック装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8103305 | 1981-07-10 | ||
| NL8103305A NL8103305A (nl) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | Opto-elektronische inrichting voor het met een stralingsbundel inschrijven en/of uitlezen van registratiesporen. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5817552A JPS5817552A (ja) | 1983-02-01 |
| JPH0680533B2 true JPH0680533B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=19837774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57119202A Expired - Lifetime JPH0680533B2 (ja) | 1981-07-10 | 1982-07-10 | オプト・エレクトロニック装置 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4561081A (ja) |
| EP (2) | EP0186218B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0680533B2 (ja) |
| KR (1) | KR880002696B1 (ja) |
| AT (2) | ATE23072T1 (ja) |
| AU (1) | AU8568982A (ja) |
| CA (1) | CA1188797A (ja) |
| DD (1) | DD206598A5 (ja) |
| DE (2) | DE3280200D1 (ja) |
| ES (1) | ES8305959A1 (ja) |
| HK (2) | HK39287A (ja) |
| NL (1) | NL8103305A (ja) |
| SG (1) | SG20587G (ja) |
Families Citing this family (46)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE32285E (en) * | 1982-02-26 | 1986-11-11 | Atasi Corporation | Linear actuator for a memory storage apparatus |
| US4743987A (en) * | 1982-02-26 | 1988-05-10 | Atasi Corporation | Linear actuator for a memory storage apparatus |
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