JPS6255217B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は例えば光学式デイジタル記録円盤の
再生用に適した光デイスク用ピツクアツプに関す
る。

〔背景技術〕

光学的に情報を記録する装置例えばビデオデイ
スク等において情報を再生する場合、読み取り用
の光束をデイスク面の情報トラツク上に正しく収
束させるため、対物レンズを保持する鏡筒をフオ
ーカシングとトラツキングの二つの駆動制御を行
なう必要がある。

フオーカシングはデイスクの波形状変形に追随
させる必要があるので、最大１〜２mm程度のスト
ロークで高速に応答する必要がある。またトラツ
キングは情報トラツクがデイスク上に渦巻状に記
録してあるため、トラツクの曲率中心とデイスク
の回転中心のずれを補正する必要上0.1〜0.2mmの
ストロークで高速に応答する必要がある。

従来、ビデオデイスク，オーデイオデイスク，
デイスクメモリーなどの記録媒体上に記録された
情報を再生する場合、読み取り用の光束を記録媒
体の情報トラツク上に正しく収束させるために、
対物レンズを保持する鏡筒をフオーカシングとト
ラツキングの駆動制御を行なうものとして第１図
に示すデイスク用ピツクアツプがある。

この光デイスク用ピツクアツプは静止部１と可
動式の鏡筒２からなり、鏡筒２にはレンズ３等が
装着されている。この鏡筒２は、可動架台４に対
して一方向（図示左右方向）にのみ動きうるよう
に一対の平行な板ばね５ａ，５ｂによつて支持さ
れ、さらに、可動架台４は鏡筒２の軸線の方向
（図示上方向）にのみ動き得るように上下に設け
られた一対の平行な板ばね６ａ，６ｂによつて支
持されている。

静止部１は磁性材料よりなる磁気回路７を備
え、この磁気回路には環状の磁気間隙７′が形成
されている。可動架台４にはこれを駆動するため
に巻線８が設けられ、この巻線８は前記磁気間隙
７′内に配置されている。可動架台４は、この巻
線８に電流を流すことにより、通常のラウドスピ
ーカの場合と同様に磁気回路７から受ける電磁力
により駆動制御される。

また、鏡筒２を駆動するため、鏡筒２の先端部
両側に一対の吸引鉄片９ａ，９ｂが設けられ、こ
れらに対向して一対の電磁石１０ａ，１０ｂが設
けられている。したがつて、これらの電磁石１０
ａ，１０ｂを付勢することにより、前記吸引鉄片
９ａ，９ｂとの磁気吸引力により鏡筒２が駆動制
御される。

このようにして、鏡筒２を静止部１に対して光
軸の方向と光軸に直交する方向との２次元の相対
的駆動を行なわせることができる。

このような構成によれば鏡筒２のフオーカシン
グおよびトラツキングの駆動制御を決定する重要
な要因は平行板ばね５ａ，５ｂにあるため、対物
レンズ３を保持した鏡筒２を高速で応答させるこ
とが大変むずかしくなるとともに、特に光デイス
クピツクアツプの場合には数ＫHzに及ぶ運動まで
特性管理下におく必要があるため、素材の品質管
理、形状管理を厳密に行わなければならず、さら
に高周波領域での共振対策を必要とするなどの欠
点があつた。

〔発明の目的〕

この発明は上記の問題点を解決するためになさ
れたもので、鏡筒のトラツキング方向またはフオ
ーカシング方向のサーボ系の偏倚力を無慣性の磁
束で調整することができ、高次共振を防止しフオ
ーカシングおよびトラツキングの駆動制御を容易
かつ的確に行ない得る光デイスク用ピツクアツプ
を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

この発明は外体を磁性体材料で筒状に形成して
外磁路を構成するとともに、この外磁路に磁気発
生源を固着し磁気発生源の磁束に対してトラツキ
ング方向およびフオーカシング方向の少なくとも
一方に偏向磁束を生じる方向に巻線を巻回した駆
動用電磁石を設けて内磁路を構成し、この内磁路
に磁性体材料で形成した鏡筒を磁気発生源に鋼球
を介してフオーカシング方向に摺動可能ならびに
トラツキング方向に回動可能に支承し、鏡筒を駆
動用電磁石の偏向磁束によりトラツキング方向お
よびフオーカシング方向の少なくとも一方に制御
することのできるものである。

〔発明の効果〕

この発明によれば鏡筒を内磁路を構成する磁気
発生源と駆動用電磁石の間に介在させて電磁石の
偏向磁束により外磁路を構成する外体内に保持し
ているので、従来の板ばねを用いた場合に比べて
素材の品質管理、形状管理あるいは共振対策を必
要としない。また駆動用電磁石に巻回した巻線に
流れる電流を調節することにより、鏡筒の位置を
制御するものであるから制御を容易にしかも的確
に行ない得る特長がある。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明
する。第２図において１１は外磁路を構成する外
体で、この外体１１は磁性体材料を円筒状に形成
したものである。この外体１１の内周面に磁気発
生源例えば永久磁石１２を固着し、この永久磁石
１２の磁極面に外体１１の中心軸に平行にＵ字溝
１３ａを形成した支持軸受部１３を設けるととも
に、Ｕ字形のガイド溝１３ａに鋼球１４ａ〜１４
ｂを並べて支持体１５を摺動自在および回動自在
に支承する。この支持体１５は複数個の鋼球１４
ａ〜１４ｄに点接触状態に支承されるようにＵ字
形のガイド溝１３ａに対応させてＶ溝１５ａを形
成してある。図示例では鋼球１４ａ〜１４ｄのＺ
―Ｚ方向への離脱を防止するために、支持体受部
１３の長さに対して永久磁石１２の長さを短くし
て支持体受部１３の両端部で磁束密度が急激に減
少する構造にし、複数個の鋼球１４ａ〜１４ｄの
うち両端の鋼球１４ａ，１４ｄを中心方向に拘束
している。すなわち、両端の鋼球１４ａ，１４ｄ
は永久磁石１２に基づく吸引力と鋼球１４ａ〜１
４ｄ同志の反発力とが釣合う位置に拘束される。

そして、支持体１５に対して記録媒体に記録さ
れた情報を読み取る光束を記録情報トラツク上に
収束させる対物レンズ１６を備えた磁性体の鏡筒
１７を一体に設ける。この鏡筒１７を挾み前記支
持体受部１３と対向する外体１１の内周面に鏡筒
１７を永久磁石１２の吸着面に対して略垂直方向
に、またガイド溝１３ａに対して鏡筒１７の光軸
が略沿うように外体１１の中心に保持するととも
に前記永久磁石１２の磁束に対してトラツキング
方向およびフオーカシング方向に偏向磁束を発生
して鏡筒１７の位置制御を行なう駆動用電磁石１
８を設ける。

駆動用電磁石１８は第３図に示すように四角柱
状の磁性体に十字形の溝を形成して４個の磁極１
８ａ〜１８ｄを設けてある。そして、永久磁石１
２の磁束によりフオーカシング方向に偏向磁束が
発生するように図示上下に位置する磁極１８ａ，
１８ｂおよび１８ｃ，１８ｄに巻線１９，２０を
たがいに逆向きに巻回する。また、トラツキング
方向に偏向磁束が発生するように図示左右に位置
する磁極１８ａ，１８ｄおよび１８ｂ，１８ｃに
巻線２１，２２をたがいに逆向きに巻回する。こ
こで２３は駆動用電磁石１８と対向する鏡筒１７
の周面に設けられ、磁束を収束させる強磁性体の
吸引鉄片である。

次にこの発明の作用を説明する。

サーボ駆動が行なわれていない通常状態時は、
永久磁石１２の磁束が第４図ａに示すように各磁
極１８ａ〜１８ｄを均等に通過するため、永久磁
石１２の吸引力により鏡筒１７が鋼球１４ａ〜１
４ｄを介して支持体受部１３に吸着される。この
とき、図示左右に位置する磁極１８ａと１８ｂま
たは１８ｃと１８ｂに作用する吸引力が等しくな
るため、鏡筒１７はこの吸引力に基づく復元力に
より第２図ａに示すようにＹ，Y′線上に安定に
保持される。同様に上下に位置する磁極１８ａと
１８ｄまたは１８ｂと１８ｃに作用する吸引力が
等しくなるため、鏡筒１７はこの吸引力に基づく
復元力により第２図ｂに示すようＺ，Z′線上すな
わち外体１１の中央に安定に保持される。このと
き、支持体受部１３のガイド溝１３ａに配列した
鋼球１４ａ〜１４ｄは互に反撥し合い略等間隔に
配列される。

次に、駆動用電磁石１８の各巻線１９〜２２に
流れる電流を調節することにより、鏡筒１７をＺ
―Z′方向に移動させるフオーカシング制御と、鏡
筒１７を鋼球を支点にしてＹ―Y′方向に回動さ
せるトラツキング制御を行なうことができる。

トラツキング制御は第４図ｂに示すようにＥ―
Ｆ面の磁束とＧ―Ｈ面の磁束の釣合をくずすこと
によつて得られる。すなわち、鏡筒１７をＹ―
Y′方向に駆動させる偏向磁束はＥ―Ｆ面とＧ―
Ｈ面に作用する磁束密度の差によつて決定され
る。

いま、第４図ｂに示すように巻線２１，２２に
電流を流して環状磁束を作ると、永久磁石１２の
磁束が環状磁束によつて加減される。これによ
り、磁極１８ａ（１８ｄ）の磁束密度と磁極１８
ｂ（１８ｃ）の磁束密度に差異が生じ、鏡筒１７
に作用する磁束がＥ―Ｆ面とＧ―Ｈ面で異なり、
この差により図示右方向に偏向磁束が発生して鏡
体１７が図示右方向に駆動される。また、巻線２
１，２２に上述と逆の方向に電流を流すことによ
り、鏡筒１７に作用する磁束がＥ―Ｆ面とＧ―Ｈ
面で異なり、この差により図示左方向に偏向磁束
が発生して鏡体１７を図示左方向に駆動される。

一方、フオーカシング制御は第４図ｃに示すよ
うにＩ―Ｊ面の磁束とＫ―Ｌ面の磁束の釣合をく
ずすことによつて得られる。すなわち、鏡筒１７
をＺ―Ｚ方向に駆動させる偏向磁束はＩ―Ｊ面と
Ｋ―Ｌ面に作用する磁束密度の差によつて決定さ
れる。

第４図ｃに示すように上下２段に位置する磁極
１８ａと１８ｄまたは１８ｂと１８ｃに巻回した
巻線１９，２０にたがいに逆方向に電流を流して
環状磁束を作ると、上述と同様の作用により、永
久磁石１２の磁束が加減される。これにより、磁
極１８ａの磁束密度と磁極１８ｄの磁束密度に差
異が生じ、鏡筒１７に作用する磁束がＩ―Ｊ面と
Ｋ―Ｌ面で異なる。この差によつて図示下方向に
偏向磁束が発生して鏡筒１７が図示下方に駆動さ
れる。

したがつて、このような構成によれば外磁路を
構成する外体１１の内周面に永久磁石１２と駆動
用電磁石１８を対向させて設けることによりθ形
の磁束閉回路を構成するため、中央直線部分の磁
路に鏡筒１７を容易に保持することができるとと
もに、永久磁石１２の強さを変えることによつて
鏡筒の復元力を調整することができる。

また、鏡筒１７を磁気力で外体１１内に保持す
ることができるため、従来例において鏡筒１７を
保持するために必良であつた板ばねを全て廃止す
ることができる。これにともない、板ばねに起因
して生じる諸問題をなくすることができ、素材の
品質管理、形状管理を容易に行なうことができ
る。しかも、サーボ系を無慣性の磁束で実現する
ことができるため、高次共振や残留歪疲労などの
問題がなく制御特性を著しく向上させることがで
きるとともに比較的容易に小型化、軽量化および
低価格化を計ることができる。さらに、トラツキ
ング方向またはフオーカシング方向に偏向磁束が
生じるように上下または左右に位置する電極にそ
れぞれ一対の巻線１９，２０または２１，２２を
たがいに逆向きに巻回し、各巻線１９〜２２に流
れる電流を調節することにより鏡筒１７をトラツ
キング方向またはフオーカシング方向に自在に駆
動制御することができる。

〔発明の他の実施例〕

なお、この発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、要旨を変更しない範囲において種々変
形して実施することができる。

例えば上記実施例では駆動用電磁石に４個の磁
極を設けてトラツキング方向およびフオーカシン
グ方向に偏向磁束が生じるように２対の巻線を交
差させて巻回したが、この発明はこれに限定され
るものではなく、トラツキング方向またはフオー
カシング方向のいずれか一方に偏向磁束が生じる
ようにＵ字形の電磁石に構成することもできる。

上記実施例ではトラツキング制御を行なう一対
の巻線またはフオーカシング制御を行なう一対の
巻線をたがいに逆向きに巻回して偏向磁束を発生
するようにしたが、これに変えてトラツキング制
御またはフオーカシング制御を行なう一対の巻線
を同一方向に巻回し電流をたがいに逆方向に流し
て偏向磁束を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂは従来の光デイスク用ピツク
アツプの一例を示す図でａは平面図、ｂは鏡筒の
光軸に沿つて切断した縦断面図、第２図ａよびｂ
はこの発明の一実施例を示す図でａは鏡筒の光軸
に直交する方向に切断した横断面図、ｂは鏡筒の
光軸に沿つて切断した縦断面、第３図は同実施例
の駆動用電磁石を示す斜視図、第４図ａないしｃ
は同実施例の作用の説明図である。 １…静止部、２…鏡筒、３…レンズ、４…可動
架台、５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ…板ばね、７…磁
気回路、７′…磁気間隙、８…巻線、９ａ，９ｂ
…吸引鉄片、１０ａ，１０ｂ…電磁石、１１…外
体、１２…永久磁石、１３…支持体受部、１３ａ
…Ｕ字形のガイド溝、１４ａ〜１４ｄ…鋼球、１
５…支持体、１５ａ…Ｖ溝、１６…対物レンズ、
１７…鏡筒、１８…駆動用電磁石、１８ａ〜１８
ｄ…磁極、１９〜２２…巻線、２３…吸引鉄片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外磁路を構成する筒状の外体と、この外体の
   内周面に設けた定常磁気発生源と、この磁気発生
   源の磁極面に設けられ外体の中心軸に平行にガイ
   ド溝を形成した支持軸受部と、この支持軸受部に
   複数個の鋼球を介して摺動自在および回動自在に
   かつ点接触状態に支承した支持体と、この支持体
   に一体に設けられレンズを保持する磁性体の鏡筒
   と、この鏡筒を挾み前記支持体受部と対向する外
   体の内周面に設けて内部磁路を構成し又この磁場
   によつて鏡筒を平均位置に保持し前記磁気発生源
   の磁束に対してトラツキング方向およびフオーカ
   シング方向の少なくとも一方に変調偏向磁束を生
   じるように巻線を巻回した駆動用電磁石とを具備
   したことを特徴とする光デイスク用ピツクアツ
   プ。 ２ 上記駆動用電磁石は十字形の溝を形成した磁
   性体にトラツキング方向に偏向磁束を発生するよ
   うに一対のコイルをたがいに逆向きに巻回すると
   ともに、この一対のコイルに交差させてフオーカ
   シング方向に偏向磁束が発生するように一対のコ
   イルをたがいに逆向きに巻回したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の光デイスク用ピツ
   クアツプ。 ３ 上記駆動用電磁石はＵ字形に形成した磁性体
   に前記磁気発生源の磁束により偏向磁束が発生す
   るように一対の巻線をたがいに逆向きに巻回しト
   ラツキング方向およびフオーカシング方向の一方
   を制御することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の光デイスク用ピツクアツプ。