JPS5929991B2 - 位置制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、位置制御装置に係り、特に光学的情報再生
装置において、記録媒体と記録読取部との相対位置を制
御するための位置制御装置に関するものである。

一般に、映像、音声などを記録しておく記録媒体として
は磁気テープが最も広く普及しているが、これは磁気テ
ープの記録再生手段が比較的容易であること、および記
録容量が大きいなどのためである。

しかし、最近磁気テープに匹適するほどの記録容量をも
ち、しかもより安価な記録媒体として光学的再生方式を
用いたレコードが注目されはじめてきている。通常、レ
コードの再生は針をレコード盤に接触させて行なうもの
であるが、この光学的再生方式とは直接タッチしないレ
ーザー光をレコード盤に照射して情報を読み取ろうとす
るものである。このため、記録した情報を半永久的に維
持でき、しかも高密度でかつ良質な情報を記録、再生で
きる。さらに、レコード盤が普通の音響レコードと同じ
大きさで製造も同じプレス方法であるなど多く長所を有
することは、磁気テープを凌ぐ新たな記憶媒体として有
望視される所以である。第１図は、この種のレコードの
再生を行なう光学的情報再生装置の一例を示す説明図で
ある。同図において、１はモータ２により、駆動されて
所定回転速度で回転する円盤状のレコード盤であり、こ
れま第２図に示すように情報の符号化された凹凸ビット
１ａをらせん状または同心円状に彫刻した透明盤部Ｉｂ
と、前記凹凸ビット１ａの彫刻された面側に付着された
反射金属膜ｌｃと、この反射金属膜Ｉｃを保護する保護
膜ｌｄとから形成されている。３はレーザー光４を１対
の三角プリズムからなる第１スプリッター５および全反
射ミラー６を介して記録読取部Ｔに送るレーザー装置で
ある。

記録読取部７は１個のレンズ７ａを有するとともに、レ
ーザー光４をレコード盤１の所定位置に焦点を合わせな
がらレコード盤１を半径方向に走査する。ここで、レー
ザＬ光４はレコード盤１の前記凹凸ビツト１ａにより変
調されて反射し、反射光８は再度全反射ミラー６および
第１スプリツタ一５を通り、３個の三角プリズムからな
る第２スプリツタ一９に導びかれ、反射光８が第２スプ
リツタ一９で３つの成分８ａ，８ｂ，８ｃに分割される
。さらに、反射光８の各成分は光変換器１０によつて電
気信号に変換される。１１は反射光８の両側端部の成分
である８ａおよび８ｂにそれぞれ対応する電気信号の差
信号を取り出し、前記記録読取部７における半径方向の
ズレすなわちトラツキングズレに対する焦点位置の補正
を行なう位置制御装置に出力信号を送出する第１増巾器
であり、またこの第１増巾器１１は位置制御装置からの
モーシヨナルフイードバツク回路１２を有している０１
３は反射光８の中央部の成分である８ｃに対応する電気
信号と所定の基準値とを比較して、その偏差に対応した
出力を前記記録読取部７の垂直方向のズレに対する焦点
調整を行なう位置制御装置に送出する第２増巾器であり
、前述した第１増巾器１１と同様にスムーズな位置制御
を行なうためのモーシヨナルフイードバツク回路１４を
有している。

１５は反射光８の有する情報が含まれている成分８ｃが
導出される出力端子である。

しかし、このような光学的再生装置において、比較的問
題になるところがレーザ―光の焦点をレコード盤の所定
位置に常に合わせながら走査しなければならない点であ
る。

すなわち、完全な非接触なために、フオーカシングおよ
びトラツキングが複雑で、しかも高精度の位置制御機構
が必要とされ、特にレコード盤の振動やたわみによる焦
点位置のズレを検出してこれを補正することが必須の条
件になる。そこで、この発明は前記の点に鑑みてなされ
たもので、この発明の目的は、レコード盤の振動やたわ
みに基因する焦点位置のズレを補正する場合などにおい
て、これを精度良く、かつスムーズに行なうための位置
制御装置を提供することである。このような目的を達成
するために、この発明による位置制御装置は、ある一方
向のみに可動する弾性枠体をその可動方向線上に配置さ
れた対向する１対の電磁石間に設けたものである。つ 以下、図面を用いてこの発明を詳細に説明する。

第３図Ａ，ｂ（太この発明による位置制御装置の一実施
例を示す要部平面図および−断面図である。同図におい
て、１６は上下端面が開放された磁性弾性体からなる箱
形状の弾性枠体であり、この短手側面の中央部内側に固
着された支持柱１７によつて基台１８上に固定されてい
る。１９はこの弾性枠体１６の長手側面の中央内側面お
よび長手側面間に橋架された２枚の側板２０にそれぞれ
壁面を密着させて固定したレンズ保持体であり、このレ
ンズ保持体の中央に設けられた円柱状の貫通孔２１の上
方部にレンズ２２がかん合されている。

これらによつて被位置制御部が構成される。２３は前記
支持柱１７と前記側板２０との間の間隙に介在されたシ
リコンゴム、シリコングリースなどのダンパーである。

２４は前記弾性枠体１６の長手側面外方に対向して配置
された１対の電磁石である。

次に、このように構成された位置制御装置の動作につい
て第４図を用いて説明する。同図中、第３図と同一部分
には同一符号を記しておく。いま、図示されていないが
、弾性枠体１６の両側に対向配置された１対の電磁石の
うち、いずれか一方を駆動すると、弾性枠体１６が磁性
体であるために、弾性枠体１６の長手側面中央部は駆動
された電磁石の方へと吸引される。吸引されると、弾性
枠体１６が支持柱１７に密着する面とレンズ保持体１９
の密着面を除いて点線で示すようにたわめられ、レンズ
保持体１９の偏位に伴なつてレンズ２２の位置が移動す
る。この場合、弾性枠体１６の４隅が内側方向に傾斜し
て、枠体のたわみ変形を容易に行なわせる。なお、４隅
の傾斜角θはレンズ保持体１９の偏位に従つて増減すん
また、吸引偏位時において弾性枠体１６に生じる振動等
はダンパー２３により吸収される。したがつて、たとえ
ば第１図に述べたようなレコード盤の半径方向のズレす
なわちトラツキングズレに対する焦点の位置の補正を行
なう場合、第１増巾器１１の出力信号を電磁石に適宜印
加すれば、レンズ保持体１９がその出力信号に対応して
矢印方向の直線移動を行ない、レンズの焦点位置はフオ
ーカシングをずらすことなく精度良く速やかにかつスム
ーズに補正される。このようにこの実施例による位置匍
脚装置によれば、一方向にのみたわみ変形をする弾性枠
体にレンズ保持体を取着−これを対向する１対の電磁石
間に配置したものであるために、電磁石を選択駆動する
ことでトラツキングズレに対するレンズの焦屯位置を容
易にかつ精度良く変化させることができる。

第５図は、この発明による位置制御装置の他の実施例を
示す要部平面図であり、第３図と同一部分には同一符号
を記してある。同図において、２５は支持柱２６によつ
て図示しない基台に固定された磁性弾性体からなる弾性
枠体、２７はこの弾性枠体２５の中央に装着された第３
図に示した位置制御装置を一体化した第１位置制御装置
であり、この第１位置制御装置２７の電磁石２４は前記
弾性枠体２５の長手方向に沿つて配置され、これにより
ｙ方向の位置調整が行なわれる。２８はこの第１位置制
御装置２７を支持するための側板２９と前記支持柱２６
間の間隙に介在されたダンパーであり、２９はこの弾性
枠体２５の長手側面の中央外方に対向配置された１対の
電磁石である。

ここで、この弾性枠体２５が固定される基台と第１位置
制御装置の弾性枠体１６が固定される基台とは相互に分
離されている。このように構成された位置制脚装置にお
いては、第１位置制御装置２７と同様な動作を行ない、
レンズ２２をＸ，ｙ両方向に移動させることができる。

さらに、前記２つの実施例においては、レンズ２２とレ
ンズ保持体１９との相互位置関係を不変にした構造のも
のを説明したが、レンズ２２の位置がレンズ保持体１９
に対して移動できるようにしてもよい。以下その実施例
について説明する。

第６図において、前記実施例のレンズ保持体１９に相当
する外囲器３０と永久磁石３１とにより磁路ａを形成し
、前記外囲器３０にダンパー３２を介して移動自在に保
持した筒状のレンズ保持体３３を磁路ａの途中にリング
状をなして設けられた間隙３４に一部を挿入して配置す
る。

さらに、間隙３４内のレンズ保持体３３の外周面に，駆
動コイル３５およびモーシヨナルフイードノ〈ツクコイ
ル３６が巻回されている。このように構成されたレンズ
保持体３３にレンズ３７がかん合される。ここで、駆動
コイル３５に所定の駆動制御信号、たとえば第１図に示
した第２増巾器から送出される出力信号を印加すれば、
磁界との相互作用によりレンズ保持体３３は矢印方向（
Ｚ方向）に力を受けてレンズ３７の位置を移動させる。
このとき、モーシヨナルフイードバツクコイル３６に誘
起される電気信号を駆動コイルの制御系にフイードバツ
クすることによつて、レンズの焦点位置調整は精度良く
速やかにかつスムーズに行なわれる。この調整は、前述
した光学的記録再生装置における垂直方向の位置ズレを
補正する。なお、光路は外囲器３０および永久磁石３１
を連結して貫通した貫通孔３８を介して、筒状のレンズ
保持体３３内を通過してレンズ３７に至り、このレンズ
３７によりレーザー光の焦点を所定位置に結ばせる。第
７図はこれと同じ目的を達成するもので他の実施例を示
すものであり、第６図と同一部分には同一符号を記して
おく。これは、第６図に示したものがレンズ保持体３３
の動きを検出する手段としてモーシヨナルフイードバツ
クコイル３６を用いているのに対し、内縁がレンズ保持
体３３に固定され、外縁が外囲器３０に絶縁体３９を介
して固定されたドーナツツ状のバイモルフ素子４０を検
出部として用いるものである。バイモルフ素子は加わる
屈曲力に対応した電気信号を発生する電気機械変換器で
ある。また、第６図および第７図において、それぞれモ
ーシヨナルフイードバツクコイルの代わりにホール素子
、磁気抵抗素子等の磁気感応素子、バイモルフ素子の代
わりに圧電半導体、水晶等の圧電素子を使用することも
可能である。

以上、説明したようにレンズをレンズ保持体に対して可
動可能にした構成を第３図または第５図に示した構成と
組み合わせることによつて、２方向または３方向の移動
自由度が得られる。

なお、以上述べた実施例においては、弾性枠体を一体に
形成した場合について述べたものであるが、この発明は
それのみに限定されるものではなく、支持柱およびレン
ズ保持体（外囲器）などの被位置制御部に固定される部
分は弾性を有する必要はなく、また電磁石に対向する側
面部以外は磁性体である必要はない。

このため、弾性枠体はそれぞれ目的に適合した数種の材
料を用いて構成してもよく、特に磁性体部は別個に側面
部に磁性材料片を付着するようにしてもよい。また図面
においては、弾性枠体を４隅が直角である箱形状にした
が、４隅に相当する部分にたわみ変形分を見込んだ余裕
のある形状にすれば特に限定されるものではない。また
、支持柱の取付位置は弾性枠体の内外を問わない。また
、この発明による位置制御装置は、光学的記録再生装置
以外の他の光学的機器にも適用できることはいうまでも
ない。

この場合、レンズ等の光学素子の移動方向は互い直角交
叉するＸ，ｙ，ｚ方向に限定されるものではなく、種々
の角度をもつた移動方向に設定することももちろん可能
である。以上説明したように、この発明による位置制御
装置は、少なくとも１対の電磁石間に一方向のみにたわ
み変形の自在な弾性枠体を配置するとともに、この弾性
枠体に被位置匍胸部を装着し、電磁石の弾性枠体に対す
る吸引力を利用して弾性枠体をたわみ変形させ被位置制
御部の電磁石の対向方向に所定の直線移動を行なわせる
ものであるために、電磁石に印加する駆動信号を適宜選
択することによつて被位置制御部の直線移動を簡単な構
造によつて精度良く速やかにかつスムーズに行なうこと
ができ、例えば被位置制御部に光学系レンズを用いてレ
コード盤のトラツキングズレに対する修正を行なわせる
場合等、トラツキングの配列方向の直線移動のみ行ない
、それ以外の方向の変化は生じないの−Ｃ、光学系レン
ズとレコード盤との間隔が一定に保持されあ上下微動に
よるフオーカシングズレを起こさなくなり、精度の良い
制御ができる。また、この種の位置制御装置を複数個組
み合わせることで、任意の方向への移動制御が可能にな
るなど種々の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は光学的記録再生装置の一例を示す説明図、第２
図は同じくこれを説明する要部断面図、第３図Ａ，ｂは
それぞれこの発明による位置制御装置の一実施例を示す
要部平面図および−断面図、第４図は同じく動作を説明
するための簡略平面図、第５図は同じく他の実施例を示
す要部平面図、第６図および第７図は同じく他の実施例
を示す要部断面図である。 １・・・・・・レコード盤、２・・・・・・モータ、３
・・・・・・レーザー装置、７・・・・・・記録読取部
、１０・・・・・・光変換器、１１，１３・・・・・・
増巾器、１６，２５・・・・・・弾性枠体、１７，２６
・・・・・・支持柱、１９，３３・・・・・・レンズ保
持体、２３，２８，３２・・・・・・ダンパー、２４，
２９・・・・・・電磁石、３０・・・・・・外囲器、３
１・・・・・・永久磁石、３５・・・・・・駆動コイル
、３６・・・・・・モーシヨナルフイードバツクコイル
、３７・・・・・・レンズ、３８・・・・・・貫通子１
Ａ４０・・・・・・バイモルフ素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 対向配置された少なくとも１対の電磁石と、前記電
   磁石間に配置されるとともに、前記電磁石に対向した磁
   性を有する側面部に直交する他の側面部の各中央部を前
   記電磁石に対して相対的に固定した、端面が開放された
   弾性枠体と、前記弾性枠体にその中央部に位置するよう
   に取付けられた被位置制御部とを具備し、前記電磁石に
   よつて前記弾性枠体の磁性を有する側面部を吸引するこ
   とにより、前記弾性枠体をたわみ変形させて、前記被位
   置制御部が前記電磁石の対向方向に所定の直線移動を行
   なうようにしたことを特徴とする位置制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載した位置制御装置にお
   いて、前記被位置制御部に、磁界中に配置された可動コ
   イルとモーシヨナルフイードバツクを行なうために前記
   可動コイルの偏位を検出する検出部とレンズとこれら可
   動コイル、検出部およびレンズを一体に保持する筒状レ
   ンズ保持体とからなる被位置制御部材を、この被位置制
   御部材が前記被位置制御部の開放された端面に対して垂
   直な方向に直線移動できるように取着したことを特徴と
   する位置制御装置。