JPS5864648A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

対物レンズ駆動装置

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JPS5864648A
JPS5864648A JP56163237A JP16323781A JPS5864648A JP S5864648 A JPS5864648 A JP S5864648A JP 56163237 A JP56163237 A JP 56163237A JP 16323781 A JP16323781 A JP 16323781A JP S5864648 A JPS5864648 A JP S5864648A
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JP
Japan
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objective lens
coil
axis
control
tracking
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JP56163237A
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Masayuki Ito
正之 伊藤
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/023Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses permitting adjustment

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、円盤状ディスク形状をなす記録媒体l<高密
度なデジタル信号を記録させた情報トラックに光スポッ
トを投影させて光学的に情報を読みとる方式の再生装置
において、情報トラックの信号に対して光スポットの位
置を正確に補正制御するために、対物レンズの位置をデ
ィスク面に対して相対的に制御する対物レンズ駆動装置
に関するものである。
より詳しくは、たとえばディスクの回転中心に対する情
報トラックの偏心量、すなわちディスクの径方向の相対
的位置ズレを補正するトラッキング制御と、ディスク自
体のソリ、及びディスクの回転運動に伴い相対的に発生
するディスク面の振れに対して対物レンズと情報トラッ
ク位置との距離を制御するフォーカス制御と、さらには
ビデオディスクの再生時に必要となる時間補正すなわち
ジッター制御とを行なうものである。
一般にこの種の光方式情報読取り装置は、ビデオ信号を
記録したビデオディスク、及び符号化されたオーディオ
信号を記録したデジタルオーディオディスクに採用され
るとともに、その他コンピュータ関係等の高密度情報記
録再生装置に応用されている。
これは、符号化されたビデオ信号や音声信号や種々の情
報を、ディスク上に情報トラックとして記録しておき、
このディスクを高速に回転させながら、レーザー光線な
どの光源より放射された光をディスク上の情報トラック
に集束させ、ディスク面よりの反射光を読み取ることに
より、記録された元の情報を再生するものである。
この光方式情報読取シ装置は、情報の記録密度をきわめ
て高密度にすることができ、従来のアナログ方式に比べ
て高密度で、高精度で、高性能な記録ができるという特
長を有する。
反面、情報トラックの幅、及びピッチがきわめて小さい
ため、この高密度な情報を忠実に再生するためには、読
み取りのための光スポットの集束径もきわめて小さなも
のにしなければならず、したがってディスクの情報トラ
ックに対して、光スポットを正確に追従させるためには
、対物レンズを正確に駆動してディスクとの相対的な位
置ズレが生じ々いように制御しなけtばならないという
問題がある。
この問題を解決するために従来から、ディスク面からの
反射光を電気的に検出し、読み取シ光スポット位置を情
報トラック位置に合致させるよう制御することが行われ
ている。
その−例として、レーザー光源と対物レンズとの間にあ
る光路に回動可能なミラーを置き、トラッキング誤差信
号の情報をもとにして、このミラーを回動させて制御す
る方法がある。しかし、この方法では対物レンズ内の光
軸に常にある傾斜角が発生し、高精度な再生が望めない
欠点がある。
また、他の例として、対物レンズまたはその保持枠を板
バネよりなる弾性支持部材により支持し、トラッキング
誤差信号に従って対物レンズをディスク面に対して平行
に変位させてトラッキング制御を行ない、さらにこれら
弾性支持部材、対物レンズ、及びトラッキング制御用の
駆動装置を有す5−1 る装置全体を別の弾性支持部材で支持し、これをフォー
カス制御用の駆動装置(例えばスピーカに一般的に用い
られているボイスコイルと等価なもの)を用いてディス
ク面に垂直な方向、に対物レンズを駆動し、フォーカス
を制御する方法が提案されている。ところがこの方法は
、トラッキング制御とフォーカス制御がそれぞれ別個の
電磁装置によって行なわれるから、構成が複雑になり、
重量も大きくなって高い周波数での応答が悪くなるとい
う問題がある。しかも対物レンズにトラッキング制御用
の弾性部材を設け、この弾性部材を含めてフォーカス方
向に駆動するため、前記弾性部材がトラッキング方向に
傾斜している状態でレンズと弾性部材をフォーカス方向
に駆動すると、弾性部材の弾性作用によってレンズのフ
ォーカス方向への移動に時間的なずれが生じ、正確なフ
ォーカス制御ができないという致命的な問題がある。
本発明はこれらの欠点を除去し、トラッキング方向層び
、フォーカス方向に対して、対物レンズをより正確に制
御することができ、さらにトラフ67、− キング方向とフォーカス方向のいずれかに対しても90
度の方向、即ち情報トラックの接線方向に対しても、例
えばビデオディスクの再生に必要となる時間補正すなわ
ちジッター制御を行なうことができ、いずれの方向に対
しても動作の直線性、(リニアリティー)が良く、構造
が簡単で、かつ軽量な対物レンズ駆動装置を提供するも
のであム以下、本発明の詳細を図面を参照して説明する
第1図は本発明の対物レンズを駆動させる駆動力を得る
だめの原理図を示すものである。一定の空間を置いて同
軸上に配置された2つの永久磁石1と2は、第1図に示
す通り同軸上に互に逆方向に着磁されており、2つの同
一極が対向されている。従って対向する2つの永久磁石
1と2の間の空間には共通磁界が発生する。第1図に示
すTa2軸、Z軸の3つの軸は互いに直角をなしており
、ここではZ軸を2つの永久磁石1,2の着磁方向とし
ている。前記3つの軸の交点は、2つの永久磁石1,2
の対向する空間の中点にあるものとする。この空間内に
コイル巻枠3がT、  F、Zの各方7 − 向の任意な方向に移動可能に支持(支持構造は第1図に
は図示していない)されており、このコイル巻枠3の外
周部において、y−z面内に平行に第1コイル4、Z−
T面内に平行に第2コイル6、T−F面内に第3コイル
6が巻装されている。なお各コイルは四角形状をなすも
のとする。
今、第1図に示す第1コイル4の矢印方向に電流が流れ
ると、第1コイル4と永久磁石1t2の間の電磁作用に
より、T軸の矢印方向にコイル巻枠3が移動する。同様
に第2コイル5に矢印方向の電流を流すと、F軸の矢印
方向にコイル巻枠3が移動し、第3コイル6に矢印方向
の電流を流すと、Z軸の矢印方向にコイル巻枠3が移動
する。
もちろん電流を流す方向を逆にすれば、コイル巻枠3の
移動方向も逆になる。
即ち、一つの共通磁界内において互いに直角をなす方向
に巻装された3つのコイルにそれぞれ電流を供給すると
、コイル巻枠3は駆動力を受け、決められた方向に移動
することになる。
次に本発明の具体例を示す。本発面の第10実施例を第
2図〜第5図に示す。
この第1の実施例は、対物レンズをトラッキング方向と
フォーカス方向の2方向に制御するだめの対物レンズ駆
動装置を示すものである。対物レンズ7はコイル巻枠を
兼ねた保持体8に固着されており、この保持体8け対物
レンズ7からの光路が通過するべきく部8aを有してい
る。保持体8の外周部にはフォーカス方向(F方向)に
平行にトラッキング制御コイル9が、またトラッキング
方向(T方向)に平行にフォーカス制御コイル10がそ
れぞれ四角形状に巻装されている。そして保持体8の上
下の両側部には、トラッキング方向とフォーカス方向の
移動を規制する金属等の導電性の板バネ11.12+ 
13.14の一端部が固着されており、各板バネ11.
 12t  13゜14の他端は支持体15に固定され
ている。この支持体16は基台16に固着されている。
これにより対物レンズ7はT方向及びF方向の任意な方
向に移動可能に支持されることになる。
一方、制御コイル9,1oを巻装した保持体8体8に対
して一定のエアーギャップが形成されるように永久磁石
17と18を基台16に固定する。
これらの永久磁石17,180着磁方向は第21第3図
の通り同軸上で逆方向である。
ここで板バネ11,12,13.14の動作の詳細をの
べる。
第4図は上記実施例の上面図、第5図は同側面図である
。前述のように、互いに独立した板バネ11+  12
t  13,14の一端は保持体8に、他端は支持体1
5に固定されているが、これらの板バネ11,129 
13914は第3図〜第5図に示すように中央部に形成
された短冊状の第1の面112L*  12a+  1
3at 14aの長手方向の両端に、第1の面111L
〜141Lと直角をなす第2の面11 b、12b、1
3b、14bを有する。
そして第1の面111L〜14gLの両端部近傍および
第2の面11b〜14bの第1の面11a〜14aに近
い部分にそれぞれ透孔11C〜14Cを設けてこの部分
を弱くし、この部分を中心に屈このようにすれば、第4
図において、今、T方向の駆動力を受けた場合、それぞ
れの屈曲部(第1の面11a〜14Nの両端部付近の屈
曲部で第4図に矢印で示す部分)を支点と−して、対物
レンズ8は支持体15に対し平行にT方向に移動すム寸
た第5図において今、F方向の駆動力を受けた場合、そ
れぞれの屈曲部(第2の面11b〜14bの第1の面1
1a〜14a−に近い部分の屈曲部で第5図に矢印で示
す部分)を支点として、対物レンズ8は支持体15に対
し平行にF方向に平行移動する。
したがってこのような板バネ11〜14を使用するべと
、互いに平行関係を保ちつつ、トラッキング方向とフォ
ーカス方向に対して対物レンズ8を光軸に傾斜角度を与
えることなく、移動させることができる。
このように上記実施例によれば、1つの共通磁W中に対
物レンズに一体化された2つの独立したコイルを配置し
、これらのコイルに電流を印加す11 −− することにより対物レンズを直接的に駆動することがで
きる。したがって従来のフォーカス制御をトラッキング
支持バネを介して制御するもののように、トラッキング
支持バネが傾斜している場合にフォーカス制御信号に対
して位相的なズレが発生するという問題が皆無となる。
また制御用に2つの独立したコイルを設けるのみで、ヨ
ーク系が何ら存在しないため、動作の直線性(リニアリ
ティー)が良く、永久磁石とコイル寸法を適当に設定す
れば、必要な可動範囲もきわめて広くとることができる
。また構造が軽量でかつきわめて簡易であるため、応答
速度、周波数特性、位相特性、駆動能率等の緒特性が大
きく改善される。
ところで、この実施例は可動コイル型の対物レンズ駆動
装置であるので、各コイル9,10に制御電流を供給す
るリード線が必要であるが、この実施例ではリード線の
異常共振を防止するために、前記4個の板バネ11+ 
1’2s  13+  14をリード線に共用している
。即ち第2図に示すように、板バネ11t 12t  
13,14°の一端に各コイル9.1oの端部を結線し
、他端に制御電流を印加するリード線24を結線し、板
バネ11,12゜13.14をリード線の一部として利
用している。
このようにすれば、可動コイル型でありながら、板バネ
を制御電流印加用リード線も兼用することができるため
、リード線の共振異常も皆無となる。
次に本発明の第2実施例を第6図、第7図とともに説明
する。
この第2実施例はビデオディスクに利用する際のジッタ
一方向の制御を追加したもので、第2図〜第5図に示し
た第1の実施例と同一機能の部分には同一符号を付して
説明を省略し、第1の実施例と異なる部分を中心に説明
する。
対物レンズ7を有する保持体8に、第1の実施例と同様
にトラッキング制御コイル9とフォーカス制御コイル1
oが巻装されており、さらにF−7面内に平行にジッタ
ー制御コイル19が巻装されている。そして、板バネ1
1,12,13゜14の一端を保持体8に固着し、それ
らの他端を軽量かつ剛性を有する中間支持体2oの上下
方向2oの前後方向、即ち、F−T面に平行な2面に対
して平行バネ211 22の一端を固着し、それらの他
端は支持体23に固着している。なおこの支持体23は
基台16に固着されている。
このようにすれば、対物レンズ7は第7図のF。
T、  Zの互いに直角をなす方向に対し、光軸が傾斜
することなく任意な方向に動き得る様に支持される。そ
して第1の実施例と同様にして、永久磁石17.18間
の一つの共通磁界内においてこれらの独立した3つのコ
イル9,10,19に補正信号電流を印加することによ
り、トラッキング、\ フォーカス、ジッターの各方向の補正が可能になる0 この第2実施例によれば、第1の実施例と同様に、構造
が簡単で、しかも軽量な支持構造をもとにしているから
、応答速度、周波数特性、位相特性、及びリニアリティ
ー等の諸性能が改善され、対物レンズを弾性支持体の影
響を受けることなく、トラッキング、フォーカス、ジッ
ターの3方向に141−m− 直接的に駆動することができる。
なお、上記実施例では板バネ11〜14の屈曲部を構成
する際に透孔110〜140を設けたが、透孔の代わり
にV字状の切込み等を設けてもよい。
以上のように、本発明は対物レンズと一体化された保持
体の互いに直角をなす方向に、互いに独立した少なくと
も2個のコイルを巻装するとともに、その近傍に所定の
空間をおいて永久磁石を配置し、上記コイルに流れる電
流と上記永久磁石の電磁作用により、上記対物レンズを
互いに直交する少なくとも2軸方向に駆動するようにし
たものであるから、上記コイルへの通電によって対物レ
ンズを直接的に駆動することができ、したがって従来の
フォーカス制御をトラッキング支持バネを介して制御す
るもののように、トラッキング支持バネが傾斜している
場合にフォーカス制御信号に対して位相的なズレが発生
するという問題を皆無にすることができる。しかも制御
用に2つあるい/″i3つのコイルを設けるのみで、ヨ
ーク系が何ら存在しないため、動作の直線性(リニアリ
ティー)15 。
が良く、永久磁石とコイルの寸法を適当に設定すれば、
必要な可動範囲もきわめて広くとることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明するための斜視図、第2図
、第3図は本発明の第1の実施例の斜視図および分解斜
視図、第4図、第5図は上記実施例の要部の上面図およ
び側面図、第6図、第7図は本発明の第2の実施例の斜
視図及び分解斜視図である0 7・・・・・・対物レンズ、8・・・・・・保持体、9
,10゜19・・・・・・コイル、11,12,13.
14・・・・・・板バネ、15123・・・・・・固定
支持体、16・・・・・・基台、17.18・・・・・
・永久磁石、2o・・・・・・中間支持体、21.22
・・・・・・平行バネ、24・・・・・・リード線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第4
図 1 第5図 第 6 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)円盤状の記録媒体に設けられた符号化された情報
    トラックに対向して移動自在に配置され、上記情報トラ
    ックに対して読み取り用の光スポットを投影させる対物
    レンズと、上記対物レンズに対して所定の空間をおいて
    配置された永久磁石と、上記対物レンズと一体化された
    保持体に互いに直角をなす方向に巻装された互いに独立
    した少なくとも2個のコイルとを備え、上記コイルに流
    れる電流と上記永久磁石の電磁作用によシ、上記対物レ
    ンズを互に直交する少なくとも2軸方向に駆動するよう
    にしたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。 ?)導電性の板バネを用いて対物し/ズを移動自在に支
    持し、この板バネをコイルに通電するためのリード線と
    して用いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の対物レンズ駆動装置。
JP56163237A 1981-10-13 1981-10-13 対物レンズ駆動装置 Granted JPS5864648A (ja)

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