JPS59160835A - 投影レンズ駆動装置 - 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、記録媒体上でトラック状に記録された情報を
光学的に読取るためめ装置における１ｑ影レンズ駆動装
置に関づるものである。

情報が１−ラック状に記録されている記録媒体の典型的
な例は、円板状記録媒体、いわゆるビデオディスクであ
る。円板状記録媒体上で情報１〜ラツクは同心円状また
はら線状に配置されるのが普通である。このような情報
を光学的に読取るための装置として、記録媒体上に光の
スポットを投影する光学系と、該記録媒体上の情報トラ
ックおよび前記光のスポットの相対的位置関係を検出す
る位置検出手段とを具えるものは既知である。

第１図は上述した既知の情報読取装置の一例を示すもの
である。同図において、符号１は情報記録媒体としての
ビデオディスクを示し、該ビデオディスクはたとえば１
８００ｒｐｍの回転速度で軸２−２′のまわりを回転す
る。他方、レーザ光源３から放射される光束は、補助レ
ンズ４、反射鏡５および投影レンズ６を経てビデオディ
スク上に集光される。ビデオディスクに記録されて情報
に従って、このビデオディスクを透過するか、またはこ
のビデオディスクにより反口１される光の強度が変化づ
るので、光検出器７によって光の強度を検出することに
より、ビデオディスクに記録された情報を光検出器の電
気的出力信号として取出すことができる。

記録された情報を読取るにあ、たり、既知の読取装置に
おいては、光ビーム系（レーリ゛光源３補助レンズ４、
反射鏡５および投影レンズ６）に対してディスク系（ビ
デオディスク１）を、情報トラックの読取方向に対する
横方向（第１図矢Ａ参照）に相対的に一定速麿で移動さ
Ｖで情報トラックを大ざっばに追尾させている。

かかる場合に、情報を正しく読取るために投影レンズ６
によってレーザ光源３からの光を正しく記録媒体上に集
光させなければならない。この焦点調整を行うために、
従来の読取装置においては既知の焦点合わば機構を使用
している。

ざらに、記録媒体上に集光される光のスポットは、読取
るべき情報トラック上の１点に正確に位置決めしてなけ
ればならない。そして、ビデオディスクの回転が速度変
動を伴う場合等に生ずる光スポットの情報トラック方向
におけるずれに対して、従来の読取装置においては電気
的な手段で補償を行っている。これに加えて、情報トラ
ックの形状誤差、ビデオディスクの偏心に起因する情報
トラックの横方向へのふれに対しては、反射鏡５を紙面
に垂直な軸のまわりに回転させて光スポットの位置を制
御させている。

上述したところから明らかなとおり、従来の読取装置に
おいては読取るべき情報ｉ〜シラツク上特定の１点に対
する光スポットの３次元的な位置制御を、それぞれの次
元に対応する個別的な手段によって行っている。しかし
ながら、かかる位置決め方法では、投影レンズが以下に
列挙するような諸条件を同時に満足するものでなければ
ならない。

（１）投影レンズは、反射鏡の傾斜角に影響されること
なく、レーザ光を所定の大きざのスポットに集光できる
だけの性能を具える必要がある。

（２）ビデオディスクの偏心は通常０．１ｉｎｍ以内に
抑えることが非常に困難である。このために、投影レン
ズはスポット面で少なくとも０．１ｍｍの範囲にわたっ
て無収差でなりればならない。

（３）ディスク面での情報トラックの幅は１μｍ以下で
あるので、投影レンズの間口数はほぼ０．４程度でなけ
ればならない。

（４）スポットを常にディスク面上に集光させておくた
め、投影レンズの上下位置の制御する必要がある。した
がって、投影レンズの重量は１０ｇ以下でなければなら
ない。

このように高級な性能を有するレンズでは、必然的に構
成レンズ枚数が多くなる。このために、市場を少なくす
ることが困難であり、ざらに、製造コストを低減するこ
とが困難である。

本発明は、上述した従来装置の欠点を除去しようとする
ものである。

本発明の目的は、特に、より竹、能の低いレンズによっ
ても、従来装置と同様に情報の読取りを行えるようにし
た情報読取装置用の投影レンズ駆動装置を提案すること
である。

本発明を、図面に示した実施例についてより詳細に説明
する。なお、以下の説明において、前述した従来装置に
ついて使用したちのと同一の符号は同一の部分を示し、
また対応する部分はダッシュを付けた符号で表わすもの
とする。

第２図は、本発明による情報検出ヘッドを具えル情報読
取装置の一例を示すものである。

本発明においでは反射鏡５を、第１図の読取装置のよう
に回転可能とせず、固定して配置する。

本発明による情報検出ヘッド６′は、第１図の読取装置
にＪ５４する投影レンズ６のかわりに使用され、後述す
るように、３次元方向に移動可能に支持された投影レン
ズ具える。

情報トラックの中心上の読取点に対して光のスポットが
３次元方向にずれた場合、このずれを光検出器７に接続
された既知のずれ検出器８で検出することにより、光の
スポラ１〜位置がどの方向にずれたかを検出し、この検
出信号を増幅する。このずれ検出器８の出力を、本発明
による情報検出ヘッド６′と接続し、検出された光スポ
ツト位置のずれに応じて投影レンズの位置を制御するた
めの制御系を形成゛する。この制御系において、投影レ
ンズの縮少倍率をＭとずれば光スポットの光軸と直交す
る面内における該光軸がらのずれは１ノンズの移動齢（
ずれが情報トラックに対し横方、向のみに生じた場合に
は情報トラックの偏心量〉のＭ倍となる。

例えば縮少倍率Ｍが１／２ｏ１情報トラツク上の読取点
の予定位置からのずれが０．１ｍｍであれば、光スポッ
トの光軸からのずれは０．００５ｍ１ｌｌトなる。これ
は投影レンズが０．００５ｍｍの範囲内でのみ無収差で
あれば良いことを意味する。また、平行光束を集光する
場合にはＭ＝Ｏとなるので光軸からのずれは完全に０と
なる。つまり、この場合には投影レンズが光軸上の１点
に対してのみ無収差であれば良いことになる。

このように、第２図の読取装置によれば、光スポットの
光軸からのずれが投影レンズの縮少倍率だけ小さくなり
、したがって第１図の読取装置にお（ブる場合と比較し
て非常に小さくなる。また、上述した条件を満たず投影
レンズは、開口数を０．４どしても多くとも３枚のレン
ズで構成した球面系で実現することができる。さらに、
非球面レンズを使用Ｊれば１枚のレンズで実現すること
も理論的には可能である。このために、投影レンズの重
量を１０ｇ以下とすることが極めて容易であるのみなら
ず、投影レンズの構成が簡単になるので組立も容易にな
り、したがって製造コストの低減をはかることが可能で
ある。

第３図ないし第５図は、本発明による情報検出ヘッドの
一実施例を示すものである。

この実施例では、投影レンズ１０１を中空円筒状の鏡筒
１０２の一方の端部に取付け、この鏡筒１０２には円板
状の支持体１０３を取付ける。

この支持体１０３上に一対のら線状（ご巻かれたコイル
１０３ａ、１０３ｂ　　（第４図参照）を接着剤などに
より固定する。さらにこれらの］イル１０３ａ、１０３
ｂのそれぞれは支持体１０３の半径方向に離間させ永久
磁１５１０４ａ、　１０４ｂの磁極間に配置し、リード
線１０６ａ、１０６ｂを介して制御電流が供給される構
成とする。上記永久磁石は、−力の永久磁石１０４ａが
情報トラックＴに対し直角をなす横方向△に、また使方
の永久磁石１０４ｂが情報トラックＴと同一方向Ｂに、
それぞれ向りて配置する（第５図参照）。なお、鏡筒全
体は弾性支持部材１０７を介して後述する構成の昇降部
材１０８に取付ける。この弾性支持部材１０７は、本例
においては吊りひも状の弾性線状体で構成し、鏡筒１０
２を介して投影レンズ１０１を記録媒体１上で前記Ａ　
ＪｊよびＢ方向に実質的に平行移動可能に支持するもの
とする。

この実施例では更に昇降部材１０８を、中心に開口を有
する円板状に形成し、弾性支持部（Ａ、例えば複数本の
板ばね１０９待よりベース１１０に取（−ｉけ、この弾
性支持部材１０９は昇降部材　１０８を情報１へラック
面に対し垂直な方向すなわち、第３．４図におけるＣ方
向に変位可能に支持する。昇降部材１０８には、第４図
に示すように、ベース１１０に向りて垂直方向に突出す
る円筒体１１１を固定し５．この円筒体１１１の周囲に
はコイル１０３Ｃをつる巻状に巻付（プる。このコイル
１０３０が巻付けられた円筒体１１１に対向させて、ベ
ース１１０には環状をなす永久磁石１０４Ｃを固定する
。この永久磁石１０４Ｃは、その貨降部材１０８と対向
する端面に環状溝を具え、該環状溝はその内外周におい
て異なる極性が与えられでいる。前記円筒体１１１に巻
きイ］けられたコイル１０３ｃは、永久磁石１０４Ｃの
環状溝内に位置させ、リード線１０６Ｇを介して制御電
流が供給される構成とする。

第２図に示した検出器８の出力を、リード線１０６ａ〜
１０６ｃを介してコイル１０３ａ〜１０３Ｃに制御電流
として供給寸れば、投影レンズ１０１は次のとおり変位
する。まず、コイル１０３ａに制御電流を供給すると、
このコイルには第３図におけるへ方向の力が作用するの
で、投影レンズ１０１はへ方向、すなわち情報トラック
Ｔに対し直角な横方向に移動する。また、コイル１０３
ｂに制御電流を供給すると、このコイルには第３図にお
けるＢ方向の力が作用覆るので、投影レンズ１０１はＢ
方向、すなわち情報トラックＴと同一方向に移動づる。

ざらに、コイル１０３Ｃに制御電流を供給すると、この
コイルには第３図におけるＣ方向の力が作用りるので、
投影レンズ１０１はＣ方向、すなわち情報トラック面に
対し垂直な方向に移動する。

したがって、コイル１０３ａ〜１０３ｃのそれぞれに供
給される電流を制御することによって、光スポットを３
次元的に移動させ、読取るべき情報トラック１−上の特
定の１点上に移動させることが可能となる。

第６図は、本発明による情報検出ヘッドの他の実施例を
示すものである。

この実施例では、前述した実施例において使用しただ吊
りひも状態の弾性線状体１０７と、板ばね１０９とのか
わりに、渦巻状に巻かれた１つの板ばね１１２のみを使
用する。したがって、この板ばね１１２は一端を鏡筒１
０２に、また他端を固定部材１１３にそれぞれ固定し、
この固定部材１１３はベース１１０に固定する。上記渦
巻状板ばね１１２は、既知の竹のこばねと同様にその軸
線方向、すなわちＣ方向に変位することができ、また密
に巻かれていない場合にはその軸線方向とは直交する面
内で、したがってＡおよびＢ方向に変位することができ
る。したがって、上述した弾性支持部材の構造上の相違
点を除いて第６図の実施例にＪ、る情報検出ヘッドは第
３図ないし第５図に示したものと同様に作用する。

第７図および第８図は、本発明による情報検出ヘッドに
おける弾性支持部材の他の例を示すものである。

すなわち、第７図の例では弾性支持部材を通常の円錐ば
ね１１４で構成し、その一端を鏡筒１０２と一体をなす
円板状支持体１０３に、また他端をベース１１０にそれ
ぞれ固定する。また、第８図の例では弾性支持部材を立
体的に折曲げられた一対の弾性体１１５，１１６で栴或
づる。第７図および第８図に示した弾性支持部材１１４
Ｊ３Ｊ：び１１５，１１６が鏡筒１０２をベース１１０
に対し３次元方向に移動可能に支持することは勿論であ
る。

以上説明したように、本発明によれば、投影レンズを３
次元的に移動させて光スポットを読取るべき情報トラッ
ク上の特定の１点に対し正確に位置決めし、かつ焦点を
合わせることが可能となる。しかも前述したように、レ
ンズは光軸上の１点に対してのみ収差が除去された簡単
な構成のもので良いので、情報検出ヘッドをより軽量な
ものとして、かつ安価に製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来既知の情報読取装置を示す略図、第２図は
本発明を適用する情報読取装置の一例を示す図と同様な
略図、第３図ないし第５図はそれぞれ本発明による情報
検出ヘッドの〜実施例を示１斜視図、縦断面図Ｊ５よび
底面図、第６図は本発明による情報検出ヘッドの他の実
施例を示す斜視図、第７図は同じ（本発明による情報検
出ヘッドの他の実施例を一部所面で示す側面図、第８図
は本発明による情報検出ヘッドの弾性支持部材の実施例
を示す路線図である。 ６′・・・情報検出ヘッド、１０１・・・投影レンズ、
１０２・ｆｆｌ筒、１０３ａ、、１０３ｂ、　”＋０３
ｃ・ｍｌイル、１０４ａ　、　１０４ｂ　、　１０４ａ
・・・磁石、１０７，１０９，１１２，１１４゜１１’
５，１１６・・・弾性支持部２材。 特許出願人 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 投影レンズを光軸方向に駆動制御するようにした投影レ
   ンズ駆動制御装置においで、ベースと投影レンズを連結
   する３次元方向に変位自在な可撓性支持部材と、前記投
   影レンズを光軸と直角方向に駆動１ｂ１１御する電磁駆
   動手段とからなることを特徴とする投影レンズ駆動装置
   。