JPS6232530B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、記録情報読取装置における光学系駆
動装置に関する。

光学式記録情報読取装置において、情報記録媒
体であるビデオデイスクは、その表面にビデオ信
号に応じた微細なピツト（へこみ）を渦巻状のト
ラツクとして形成することによつて当該ビデオ信
号を収録するものである。かかるビデオデイスク
を再生する場合、このデイスクを所定回転数で回
転させつつそのビデオトラツク上にスポツト光を
照射せしめてその反射光若しくは透過光の強さの
変化を電気信号に変換し、ビデオ信号として再生
するものである。

このビデオデイスクの再生においては、デイス
クの記録面上に照射光が正確に収束されなければ
ならないために光学系の記録面に垂直な方向すな
わちフオーカス方向における位置の制御（フオー
カスサーボ）が必要であり、また記録トラツクを
照射光が常に正確にトラツキングしなければなら
ないためにデイスクの半径方向すなわちトラツキ
ング方向への照射光の制御（トラツキングサー
ボ）が必要であり、更にはデイスクの回転むらに
よる時間軸変動を除去すべく照射光のトラツク接
続方向すなわちタンジエンシヤル方向の制御（タ
ンジエンシヤルサーボ）が必要である。そのため
に情報読取用のスポツト光をデイスクの記録面に
照射せしめる光学系をフオーカスエラー信号、ト
ラツキングエラー信号及びタンジエンシヤルエラ
ー信号に応じて駆動する光学系駆動装置が用いら
れる。かかる光学系駆動装置の光来例を第１図及
び第２図に示す。

第１図において、光学系１の周りには例えば４
個の磁気回路部２ａ〜２ｄが光学系１の光軸Ｚと
直交する平面内において互いに略90゜の角度をな
して設けられており、これら磁気回路部の磁気ギ
ヤツプ内には４個のコイル部３ａ〜３ｄが支持体
４を介して光学系１に取り付けられている。そし
て、各コイル部３ａ〜３ｄに同一方向の等しい電
流を供給することにより光学系１を光軸Ｚ方向す
なわちフオーカス方向に駆動出来る。一方、コイ
ル部２ａと２ｂ，２ｃ，２ｄをそれぞれ対とし、
又コイル部２ａと２ｄ，２ｂと２ｃをそれぞれ対
とし、各対に逆方向の電流を供給することにより
光学系１をトラツキング方向又はタンジエンシヤ
ル方向（図のＸ，Ｙ方向）に駆動出来る構成とな
つている。なお、第１図ａは支持体４を除いた平
面図、ｂはその断面図である。

一方、第２図においては、光学系１の光軸Ｚの
周りにコイル部５が位置し、又光軸Ｚと直交する
平面内において当該光軸Ｚを含んで互いに直交す
る軸Ｘ，Ｙの周りにコイル部６ａ，６ｂ及び７
ａ，７ｂがそれぞれ位置するようにこれらコイル
部が光学系１に取り付けられ、更に各コイル部に
磁束を供給する磁気回路部８，９ａ，９ｂ及び１
０ａ，１０ｂが設けられている。そして、コイル
部５に電流を供給することにより光学系１をフオ
ーカス方向Ｚに駆動出来、又コイル部６ａ，６ｂ
或いは７ａ，７ｂに電流を供給することにより光
学系１をトラツキング方向Ｘ或いはタンジエンシ
ヤル方向Ｙに独立に駆動出来る構成となつてい
る。なお、第２図ａは平面図、ｂはその断面図で
ある。

上述した従来例には次のような欠点がある。す
なわち、前者においては、フオーカス方向には光
学系１が平行移動するが、トラツキング方向及び
タンジエンシヤル方向には平行移動でなく揺動運
動であるためレンズ収差等光学的に不利である。
また、後者においては、各方向に光学系１を平行
移動出来るが、機構が大型化となる。更に、両者
とも多次元駆動のための駆動部が複数個必要であ
るためスペースフアクタ及びコストの面で不利で
ある。

本発明は上述した点に鑑みなされたものであ
り、小型軽量化を可能とした記録情報読取装置に
おける光学系駆動装置を提供することを目的とす
る。

本発明による光学系駆動装置においては、環状
の磁気ギヤツプを有する磁気回路部の該ギヤツプ
内に位置するようにボビンを光学系に対して取り
付け、このボビンの中心軸に対してコイル面（巻
線の分布の中心を通る平面）が傾斜するようにボ
ビンの外周に巻装されかつ該中心軸に関し（該中
心軸の周りに）互いに略180゜ずれた第１及び第
２のコイルを含むコイル部を設け、当該コイル部
への供給電流の制御によつて光学系をボビン中心
軸と平行な方向及び当該中心軸と直交する方向に
駆動するように構成されている。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第３図は本発明の一実施例を示す断面図であ
る。図において、光学系１１には矩形状のボビン
１２が光学系１１の光軸Ｚと中心軸が一致するよ
うに取り付けられている。ボビン１２の外周に
は、第４図に示す様に、光軸Ｚに対してコイル面
が傾斜するように第１のコイル２１が巻装され、
この第１のコイルに対して光軸Ｚに関し略180゜
ずれて第２のコイル２２が巻装されている。これ
により、第１，第２のコイルのコイル面同士の交
線が光軸Ｚに対して略垂直となり、第１のコイル
２１はボビン１２の１つの対向する面Ａ，A′で
ボビン底面に対し角度を有し、他の対向面Ｂ，
B′では底面に対し平行になる。また、第２のコイ
ル２２は対向面Ａ，A′で第１のコイル２１と交
差し、他の対向面Ｂ，B′では底面と平行になる。

光学系１１及びボビン１２を含む可動部はコイ
ル部が磁気回路部２５の磁気ギヤツプ内に位置す
るように図示せぬ弾性支持体により磁気回路部２
５に対して支持される。磁気回路部２５はポール
ピース２５０と、厚み方向に着磁されてポールピ
ース２５０上に載置された矩形環状のマグネツト
２５１と、このマグネツト上に載置されてポール
ピース２５０の先端部との間に磁気ギヤツプ２５
ａを形成するプレート２５２とからなり、磁気ギ
ヤツプ２５ａに光軸Ｚ方向（内方向）又はその反
対方向（外方向）に磁界が生ずるように構成され
ている。

かかる構成において、第１及び第２のコイル２
１，２２に光軸Ｚから見て同一方向に同じ大きさ
の電流を流すと、これらコイルと鎖交する磁束と
の相互作用によりＢとB′面におけるコイル部分に
は同一方向（Ｚ方向）に力が働き、Ａ，A′面で
は第５図に示す様な力F₁，F₂が働き、この力
F₁，F₂の分力_1x，_2xが互いに相殺され、Ｂ，
B′面と同一方向の分力_1z，_2zのみが働くこと
になる。すなわち、第１及び第２のコイル２１，
２２に同一方向の電流を流すことによつてフオー
カス方向（光軸Ｚ方向）への光学系１１の駆動が
可能である。

次に第１及び第２のコイル２１，２２に逆方向
に同じ大きさの電流を流すと、Ｂ，，B′面におい
て各コイルに働く力は互いに相殺され、Ａ，
A′面では第６図に示す様な力F₁，F₂が働き、こ
の力F₁，F₂のフオーカス方向の分力_1z，_2zが
互いに相殺され、光軸Ｚに対して垂垂直方向Ｘの
力_1x，_2xのみが働くことになる。すなわち、
Ｘ方向をトラツキング方向に対応させ第１，第２
のコイル２１，２２に逆方向の電流を流すことに
よつてトラツキング方向への光学系１１の駆動が
可能となる。

このように、第１及び第２のコイル２１，２２
への供給電流を適当に制御することによつて互い
に直交する２軸（Ｚ，Ｘ）方向への光学系１１の
駆動が可能であり、更に第１及び第２のコイル２
１，２２に対して光軸Ｚに関し略90゜ずらして第
３及び第４のコイルをボビン１２の外周に巻装す
ることにより互いに直交する３軸（Ｚ，Ｘ，Ｙ）
への駆動も可能となる。

第７図は第４図の変形例を示す正面図ａ及び裏
面図ｂである。本実施例においては、カツプ状の
ボビン１２が用いられており、当該ボビンの外周
には、光軸Ｚに対してコイル面が傾斜するように
第１のコイル２１が巻装され、この第１のコイル
２１に対して光軸Ｚに関し略180゜ずれて第２の
コイル２２が巻装され、更に第１及び第２のコイ
ル２１，２２に対して光軸Ｚに関し各々略90゜ず
れて第３及び第４のコイル２３，２４が巻装され
ている。これにより、第１，第２のコイルのコイ
ル面同士の交線と第３，第４のコイルのコイル面
同士の交線が略垂直となる。

そして、第１及び第２のコイル２１，２２に光
軸Ｚから見て互いに逆方向（時計方向と反時計方
向）に電流を流すと、第８図ａに示すＸ方向に力
が働き、第１及び第２のコイル２１，２２に互い
に同方向（時計方向又は反時計方向）に電流を流
すと、第８図ｂに示す様に光軸Ｚと平行な方向に
力が働く。同様に、第３及び第４のコイル２３，
２４への供給電流を制御することにより光軸Ｚと
平行な方向及び軸Ｘ，Ｚと直交するＹ方向に力が
発生することになる。

第９図は本発明の他の実施例を示す組立前の斜
視図であり、第１０図には組立後の断面図ａ及び
平面図ｂが示されている。第９図及び第１０図に
おいて、光学系１１にはカツプ状のボビン１２が
光学系１１の光軸Ｚと中心軸が一致するように取
り付けられている。このボビン１２の外周には、
まずフオーカス方向Ｚへの駆動用コイル１３が円
周方向に巻装されている。更に、図示の様に矩形
状に平たく巻かれた例えば４個のコイル１４ａ〜
１４ｄがコイル１３上に装着されている。これら
コイル１４ａ〜１４ｄは光軸Ｚと直交する平面内
において当該光軸Ｚを含んで互いに直交するトラ
ツキング方向及びタンジエンシヤル方向の軸Ｘ，
Ｙに関してコイル中心が略45゜の角度位置となり
かつ各コイルの光軸Ｚと平行な成分が近接するよ
うに設けられている。

光学系１１及びボビン１２を含む可動部はコイ
ル１４ａ〜１４ｄの光軸Ｚと平行な成分が磁気回
路部１５の磁気ギヤツプ内に位置するように弾性
支持体１６ａ，１６ｂにより磁気回路部１５に対
して支持される。磁気回路部１５はポールピース
１５０と、厚み方向に着磁されてポールピース１
５０上に載置された円環状のマグネツト１５１
と、このマグネツト上に載置されてポールピース
１５０の先端部との間に磁気ギヤツプ１５ａを形
成するプレート１５２とからなり磁気ギヤツプ１
５ａに半径方向に磁界が生ずるように構成されて
いる。

かかる構成において、フオーカス駆動用コイル
１３に所定方向の電流を供給すると、このコイル
１３と鎖交する磁束との相互作用によりコイル１
３には光軸Ｚ方向すなわちフオーカス方向の力が
作用し、これにより光学系１１はフオーカス方向
においてコイル電流の方向及び大きさに応じて移
動する。一方、トラツキング方向Ｘへの駆動に関
しては、コイル１４ａと１４ｂを対としこれらに
同方向の電電流を供給し、又コイル１４ｃと１４
ｄを対としこれらに同方向でかつコイル１４ａ，
１４ｂと逆方向の電流を供給する。これらコイル
１４ａ〜１４ｄの電流方向を第１１図に示す様に
仮定し、磁束を外方向とした場合、各コイルの光
軸Ｚに平行な成分には図に実線の矢印で示す様に
ボビン１２の接線方向に力が作用する。この力の
うち、タンジエンシヤル方向Ｙの成分_yは互い
に相殺されその合力は零となる。そのため各コイ
ルに作用する合力はトラツキング方向Ｘの成分
_xのみとなり、光学系１１はトラツキング方向Ｘ
に移動することになる。各コイルの電流の方向を
逆にすることにより光学系１１の移動方向が逆転
することは容易に理解出来る。また、タンジエン
シヤル方向Ｙへの駆動に関しては、コイル１４ａ
と１４ｄ，１４ｂと１４ｃを対とし、この対間に
逆方向に電流を供給することにより上述と同様の
原理によつて光学系１１はタンジエンシヤル方向
Ｙに移動する。

トラツキング及びタンジエンシヤル方向への駆
動のためのコイルの巻装方法としては、４個のコ
イル１４ａ〜１４ｄを各々ボビン１２の中心に関
して90゜の範囲内に位置せしめた上記実施例の方
法に限定されることなく、以下に示す方法もあ
る。すなわち、第１２図ａに示す様に、１対のコ
イル１７ａ，１７ｂを各々ボビン１２の中心に関
して略180゜の範囲で巻き、更に他の１対のコイ
ル１７ｃ，１７ｄを各々先の１対のコイル１７
ａ，１７ｂに対して略90゜ずらして同様に略180
゜の範囲内で巻く。各対のコイルはそれぞれトラ
ツキング方向及びタンジエンシヤル方向に対応し
ており、例えば１対のコイル１７ａ，１７ｂに第
１２図ｂに示す方向の電流を供給することにより
先述した動作原理によつて光学系１１をタンジエ
ンシヤル方向Ｘへ移動出来ることになる。なお、
１方向への駆動のためのコイルを２個にしない
で、１個のコイルを第１３図に示す様にボビン１
２に直接巻装することによつても第１２図ａと同
様の構成となる。

また、第１４図に示す様に、コイルを各ターン
毎にボビン１２の円周方向にずらして１つのコイ
ルにつき円周の1/4に亘つて巻き、４個のコイル
を各々90゜ずらして配置する。コイル電流の方向
と光学系１１の移動方向との関係は先述した動作
原理に基づく。同様の巻き方で、第１５図に示す
様に、１対のコイル１８ａ，１８ｂをそれぞれＸ
軸を中心にボビン１２の円周の1/2に亘つて巻
き、更にその外側に他の１対のコイル１８ｃ，１
８ｄをＸ軸と直交するＹ軸を中心に円周の1/2に
亘つて巻くことも出来る。かかる構成において、
１対のコイル１８ａ，１８ｂに互いに逆向きの電
流を供給することにより光学系１１をＸ軸方向に
駆動出来、他の１対のコイル１８ｃ，１８ｄに互
いに逆向きの電流を供給することによりＹ軸方向
に駆動出来る。

なお、第１２図乃至第１５図の各図には図示さ
れていないが、光学系１１をフオーカス方向（光
軸方向）に駆動するためのコイルが上記４個のコ
イルの外側或いは内側に巻装されることになる。

以上詳述した如く、本発明による光学系駆動装
置によれば、各駆動装置方向に対応した複数のコ
イルを単一のボビンに巻装した構成であるため光
学系を含む可動部を小型軽量化出来る。また、単
一の磁気回路部で全てのコイルに磁界を与えられ
るため装置全体の厚みを薄く出来、部品点数も減
るので低コスト化が可能であると共に信頼性も高
まる。更に、可動部を各駆動方向において略平行
駆動出来るため光学系の設計が楽になる。従つ
て、かかる駆動装置は光学式ピツクアツプが非常
に小型化した場合に要求される小型駆動系として
最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ及び第２図ａは従来例を示す平面図、
各図ｂはその断面図、第３図は本発明の一実施例
を示す断面図、第４図は第３図のコイル部を示す
斜視図、第５図及び第６図は第３図の動作を説明
するための図、第７図ａ及びｂは第４図の変形例
を示す正面図及び裏面図、第８図は第７図の動作
を説明するための図、第９図は本発明の他の実施
例を示す組立前の斜視図、第１０図ａは組立後の
断面図、ｂはその平面図、第１１図は第１０図の
動作を説明するための図、第１２図乃至第１５図
はコイルの巻装方法の各例を示す図である。 主要部分の符号の説明、１１……光学系、１２
……ボビン、１３，１４ａ〜１４ｄ，１７ａ〜１
７ｄ，１８ａ〜１８ｄ，２１〜２４……コイル、
１５，２５……磁気回路部、１６ａ，１６ｂ……
弾性支持体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録媒体の記録面に情報読取用のスポツト光
   を照射せしめる光学系を駆動する光学系駆動装置
   であつて、環状の磁気ギヤツプを有する磁気回路
   部と、前記磁気回路部のギヤツプ内に位置するよ
   うに前記光学系に対して取り付けられたボビン
   と、前記ボビンの中心軸に対して双方のコイル面
   が傾斜しかつコイル面同士の交線が該中心軸に対
   して略垂直となるように前記ボビンの外周に巻装
   された第１及び第２のコイルを含むコイル部とを
   備え、前記コイル部への供給電流の制御によつて
   前記光学系を該中心軸と平行な方向及び該中心軸
   と直交する方向に駆動するようになされたことを
   特徴とする記録情報読取装置における光学系駆動
   装置。 ２ 前記コイル部は、前記ボビンの中心軸に対し
   て双方のコイル面が傾斜しかつコイル面同士の交
   線が前記第１及び第２のコイルのコイル面の交線
   及び該中心軸に対し略垂直となるように前記ボビ
   ンの外周に巻装された第３及び第４のコイルを有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の記録情報読取装置における光学系駆動装置。