JPS5864649A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

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に高密度
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
体のン１ハ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り装置は、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
み取りのだ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
置ズレが生じないように制御しなければならないという
問題がある。

この問題を解決するだめに従来から、ディスク面からの
反射光を電気的に検出し、読み取り光スポツト位置を情
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、高精度な再生が認めな
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　　　− 荷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０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、トラッキング方向及
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、さらにトラッキング方向とフォーカス
方向のいずれに対しても９゜度の方向、即ち情報トラッ
クの接続方向に対しても、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る。

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Ｔ軸、Ｆ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１，２０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１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、Ｆ
−２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ｒｓ、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１，２０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６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
する六もちろん、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。本発明の第１の実施例を第
２図〜第６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は対物
レンズ７からの光路が通過するべき穴部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．
１２，１３，１４０他端は支持体１６に固定されている
。この支持体１５は基台１６に固着されている。これに
よ勺対物レンズ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ととになる。

一方、制御コイル９，１０を巻装した保持体８０前後方
向、即ちＦ−Ｔ面に直角な方向に、保持体８に対して一
定のエヤ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２図。

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の動作の説細をの
べる。

第４図は上記実施例の上面図、第６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１１．１２，１
３，１４の一端は保持体８に、他端は支持体１６に固定
されているが、これらの板バネ１１，１２，１３．１４
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１１＋ａ、１２２Ｌ、１３１Ｌ、１４２
Ｌの長手方向の両端゛に、第１の面１１ａ〜１４１Ｌと
直角をなす第２の面１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂを
有する。そして、第１の面１１ａ〜１４１Ｌの両端部近
傍および第２の面１１ｂ〜１４ｂの第１の面１１１１〜
１４１Ｌに近い部分にそれぞれ透孔１１Ｃ〜１４０を設
けてこの部分を弱くシ、この部分を中心に屈曲可能に構
成している。

このようにすれば、第４図において、今、Ｔ方向の駆動
力を受けだ場合、それぞれの屈曲部（第１の面１１１Ｌ
〜１４２Ｌ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１已に対し
平行にＴ方向に移動する。

また第６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１１１Ｌ〜１４１Ｌに近い部分の屈曲部で第６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１
６に対し平行にＦ方向に平行移動する。

しだがってこのような板バネ１１〜１４を使用すると、
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８ｔ、Ｉができる。

このように上記実施例によれば、１つの共通磁界中に対
物レンズに一体（［Ｓ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９周波数特性１
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１１，１２
，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１１．１２，１３．１４の一端に各
コイル９．１０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をリード線の一端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に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０ 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Ｍする保持体８に、第１の実施３ 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１ｏが巻装されており、さらに、Ｆ−丁面内に平
行にジッター制御コイル１９が巻装されている。そして
、板ノミネ１１，１２，１３゜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２０の上下方向に互いに平行に固着してらる。この中
間支持体２゜の前後方向、即ち、Ｆ−Ｔ面に平行な２面
に対して平行バネ２１．２２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３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。

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９周波数特性９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１１，１２，１３゜１４を
導電性の材料で構成し、これをリード線として用いるよ
うにしたが、必ずしも導電性材料で構成する必要はなく
、たとえば樹脂のような非導電性の可撓性材料で構成し
てもよい。また板バネ１１．１２，１３．１４をリード
線として用いない場合には、各板バネ１１．１２，１３
．１４を別々に形成する必要はなく、たとえば枠状に形
成した板バネの対向する２辺を互いに平行な一対の板バ
ネとして用いてもよい。また、板バネ１１〜１４に屈曲
部を構成する際に、必ずしも透孔１１ｃ〜１４Ｃを設け
る必要はなく、たとえばＶ字状の切込みを入れるように
してもよい。さらに、上記実施例では可動コイル型の対
物レンズ駆動装置について述べたが、昭和５６年特許願
第１０９８８３号や昭和６６年特許願第１０９８８４号
に示されているような可動磁石型の対物レンズ駆動装置
にも応用することができる。

以上のように、本発明は、中央部に形成された短冊状の
第１の面と、この第１の面の長手方向の両端に第１の面
と直交するように形成された第２の面とで構成され、か
つ上記第１の面の両端部近傍と上記第２の面の上記第１
の面；に近い端部を屈曲自在にした互いに平行な複数対
の板バネで対物レンズを支持し、上記板バネの屈曲部を
支点にして上記板バネを屈曲させることにより、上記対
物レンズを記録媒体の情報トラックに対して少なくとも
２軸方向に移動させるようにしたものであるから、構造
そのものを簡単でかつ軽量なものにすることができ、し
たがって応答速度１周波数特性。

位相特性、駆動能率等の緒特性を大幅に改善する−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６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
．１ｏ。 １９・・・・・・コイル、１１，１２，１３．１４・・
曲・板バネ、１５．２３・・・・・・固定支持体、１６
・・・・・・基台、１７．１８・・・・・・永久磁石、
２０・・・・・・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１
図 第２図 ４ 第４図 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、上記対物レンズを上記情報トラックに対して互いに
   直交する少なくとも２軸方向に移動自在に支持する支持
   手段とを備え、上記支持手段を、一端が上記対物レンズ
   又はそれを保持する保持体に固着され、他端が固定支持
   体に固着された互いに平行な複数対の板バネで構成する
   とともに、上記各板バネを、中央部に形成された短冊状
   の第１の面と、この第１の面の長手方向の両端に第１の
   面と直交するように形成された第２の面とで構成し、か
   つ上記第１の面の両端部近傍と、上記第２の面の上記第
   １の面に近い端部を屈曲自在に構成したことを特徴とす
   る対物レンズ駆動装置。 １の面に近い端部にそれぞれ透孔を形成し、こレンズ駆
   動装置。　　−