JPS6254839A - ３次元光ピツクアツプ - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は光学式情報読取装置に係り、特に光学式ビデオ
ディスクの情報読取装置に用いられる３次元光ピックア
ップに関する。

；　〔発明の技術的背景とその問題点〕近年実用化が進
んでいる光学式ビデオディスクにおいては、ディスクに
ビットの形で収められている情報にレーザ光をあて信号
として取出すために、ディスクの面振れに追従してレン
ズを動かしビット面上にレーザビームが焦点を結ぶよう
に制御するフォーカシング、トラック振れに追従し常に
一本のトラックをなぞるようにビームをディスクの半径
方向に振るトラッキング、及びディスクの偏心によって
生じる速度誤差を吸収するだめのタンジエンシャル補正
（ジツメ補正）の直交する三軸方向のサーボ系が必要で
ある。

そこで従来第４図に示すような三軸駆動凰光ピックアッ
プの対物レンズ駆動装置が提案されている。

第４図において、ボイスコイルモータ２１はピックアッ
プ全体を光軸方向に駆動する力を発生し、ボイスコイル
モータ２２は対物レンズ羽を光軸方向に垂直な面内で互
いに直交する方向に駆動する力を発生させ、コイル冴と
磁気回路２５との組合せが４組使用されている。この構
成では、７オーカシング駆動用のボイスコイルモータ２
１とトラッキング駆動用及びタンジエンシャル駆動用の
ボイスコイルモータ２２が別々なものであるため、構成
が複雑で全体に重く大きなものとなっていた。しかも、
光軸方向く垂直な面内で互いに直交する力を発生させる
４組のボイスコイルモータ２２を含めた駆動部の組立て
手順は、磁気回路２５を四方からコイルＵに−りずつ挿
入していくため工程数も多く位置決めも大変であった。

これに対して例えば特開昭６０−６１９２６の多次元方
向駆動装置が提案されている。

これは、第５図、第６図に示すように、２方向に着磁さ
れた永久磁石３００両着磁面にそれぞれプレート３１と
ポールピース２１が固定され、２つの磁気空隙を形成し
ている。この磁気空隙にボビン３６の外周に巻かれた円
筒コイル（、その外周に円筒状になるように固着された
半円筒状の偏平角形コイルあ、さらにその外周に円筒状
になるように固着された半円筒状の偏平角形コイル３５
が配置されている。

ここで、円筒コイル３３に電流を流すと空隙磁束との相
互作用によ〕対物レンズ３７を２方向、すなわちフォー
カス方向へ駆動し、偏平角形コイル３４゜３５に電流を
流すと空隙磁束との相互作用によりそれぞれ２方向と垂
直なトラッキング方向、タンジエンシャル方向に駆動す
ることができる。

しかし、磁束を発生させるヨーク又は磁石が駆動コイル
よりも小さい場合は、磁束密度の分布が一定となる範囲
が狭く、対物レンズを変位させた場合に磁束密度分布一
定の範囲から駆動コイルがはみ出す、又は、対物レンズ
とそれを保持するホルダーを含めた可動部の重心と、駆
動コイルの力の働く中心位置がずれて、光軸が傾くとい
う欠点がある。さらに、対物レンズを保持するホルダー
が光軸方向に長いと、不安定で傾き易いと共に、わずか
に傾むいた場合でも対物レンズへの入射光がさえぎられ
る。

このように、光軸が傾むくと、入射光とディスクからの
反射光の光路が変わるので、フォーカス及びトラッキン
グ等の制御信号を正確に取り出すことができなくなる。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、薄く構成が
簡単で、組立ても容易でしかも対物レンズの光軸の傾き
を生ずることのない３次元光ピックアップを提供するこ
とを目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明においては、対物レン
ズと、この対物レンズを保持するホルダと、このホルダ
を基台から成る固定部に支持する弾性体と、ホルダの周
囲に巻回され、ホルダを対物レンズの光軸方向に駆動す
るための第１のコイルと、偏平に巻層されて第１のコイ
ルに固着され、ホルダを対物レンズの光軸方向と直交す
る方向に駆動するための第２のコイルと、ホルダと第１
のコイルの間に設けられ、対物レンズの光軸方向に買通
した空隙部と、対向面を有し、一方の面を空隙部に挿入
されるヨークと、このヨークのもう−〔発明の実施例〕 以下図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の３次元光ピックアップの全体を一部切
欠して示す斜視図、第２図は、本発明に係るホルダ、コ
イル及び磁気回路の位置関係を示す斜視図、第３図は、
本発明に係る磁気回路を示す斜視図である。

対物レンズ１はホルダ２に保持されており、このホルダ
２は、光軸方向３に垂直な面内で互いに直交する２軸方
向４ａ、４ｂに対して略４５°方向に４つの突起２ａ　
１２ｂ　、２Ｃ，２ｄを有しており、これらの突起２ａ
、２ｂ、２ｃ、２ｄは光軸方向に対して点対称である。

また、ホルダ２を光軸方向３に駆動する力を得るための
コイル５がホルダ２の４つの突起２ａ　、　２ｂ。

２Ｃ９２ｄの周りに巻回されており、さらに光軸方向３
に垂直な面内で互いに直交する力を発生させるだめの偏
平に巻回されて２層に重ねられた２個１組のコイル７ａ
、７ｃ及び７ｂ　、７ｄがコイル５の上面の光軸方向３
に対して対称な位置に接着されている。

また、ホルダ２は光軸方向３に貫通する空隙部８　ａ　
＋　８　ｂ　、　８　ｃ　、　８　ｄを有シテイル。

磁石１０は、ヨーク９に固定され、ヨーク９の対向面に
垂直な方向（矢印１１の方向）に着磁されていることに
より、ヨーク９と磁石１０の間に磁気ギャップ１２をも
つ閉じた磁気回路１３を形成している。

磁気回路１３は、ホルダ２の周囲に光軸方向３に対して
対称な位置に４つ配置され、−組の磁気回路部を構成し
ている。

ホルダ２の空隙部８ａ、８ｂ、８Ｃ，８ｄに磁気回路１
３のヨーク９ａ、９ｂ、９ｃ　、９ｄのボー／Ｌ／　９
ａ’　、９ｂ’、９ｃ’、９ｄ’がそれぞれ挿入されて
おり、ホルダ２の空隙部８ａ、８ｂ。

８ｃ　、　８ｄは、ボール９ａ’、９ｂ’、９ｃ’、　
９ｄ’に触れずにホルダ２が２次元ないしは３次元に移
動可能な寸法及び配置となっている。このような寸法、
配置により、光軸方向３に力を得るためのコイル５と、
光軸方向３に垂直な面内で互いに直交する力を発生させ
るためのコイ７Ｌ／　７ａ、７ｂＨ７Ｃｒ７ｄが、磁気
回路１−３の磁気ギャップ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ　、
１２ｄ中にそれぞれ常に置かれている。

そして、磁気ギャップ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ
中に配置されているコイル５に所定の電流を印加するこ
とによりホルダ２を光軸方向３に動かす力を得ることが
できる。

光軸方向３に垂直な面内で互いに直交する４ａ。

４ｂ方向の力を発生させるためのコイル７ａ、７ｂ。

７ｃ、７ｄは、それぞれ偏平に巻回されて２層に重ねら
れたコイル２個ずつにより構成されているが、例えば２
個あるコイル７ａのうちの１つについて、対物レンズ１
の光軸方向３と平行なコイル部分を有する向い合う２組
のコイル部分の一方だけが、ホルダ２が可動範囲内のい
ずれの位置にあっても必ず磁気ギャップ１２の内部にあ
るように可動範囲が決められている。これはすべてのコ
イル７ａ、７ｂ。

７ｃ、７ｄに共通である。

また、１つの磁気ギャップ１２ａに配置されている２個
１組でちるコイル７ａ　　と光軸方向３に対してコイル
７ａ　と対称な位置にあり光軸方向に垂直な面内の４ａ
方向上にある２個のコイル７Ｃとをあわせた４個を第１
のセットとし、さらに第１のセットとは直交する４ｂ方
向上にあり、かつ光軸方向３に対して対称な位置にある
２個１組、合せて４個のコイル７ｂ、７ｄを第２のセッ
トとする。第１のセラ）　７ａ、７Ｃに１軸方向、例え
ば４ｂ方向のサーボ信号をそれぞれ同時に通電し、第２
のセラ）　７ｂ、７ｄに４ｂ方向と直交する例えば４ａ
方向のサーボ信号をそれぞれ同時に通電し、光軸方向３
に垂直な面内で互いに直交する４ａ、４ｂ方向にホルダ
２を駆動させる力を独立に発生させることができる。

これらの作用によりホルダ２を３次元に駆動する力を得
ている。

次に、ダンパ１４はゴム等の弾性体から成り、その断面
形状は光軸方向３を長辺とする略長方形であり、また断
面の中心軸が略等長で直交するＬ字形をなし、各辺がそ
れぞれホルダ２の突起２ａ　、　２ｂ　。

２ｃ、２ｃｌと略４５°をなし、光軸方向３に垂直な面
内で互いに直交する２軸方向４ａ、４ｂそれぞれについ
て線対称な形状をしている。

ソシテ、ダンパ１４はホルダ２に上下対称に２つ接着さ
れており、端部は枠体１５に固着され、ホルダ２を３次
元に移動可能なように支持している。

以上のように構成された３次元光ピックアップにおいて
は、ホルダ２の周囲にコイル５を巻回し、その周囲にコ
イル７ａ、７ｂ、７ｃ、’ｙｄを装着し、これらコイル
とホルダ２０間に空隙部８ａ　、８ｂ、８Ｃ，８ｄを設
けたことにより、ホルダ２の周囲全てにコイルを配役で
き、ホルダ２を薄くすることができる。また、この光軸
方向３に貫通している空隙部ｓａ、ｓｂ。

ｇｃ、８ｄに磁気回路１３を構成するボーＡ／　９ａ’
、　９ｂ’、９ｃ’。

９ｄ’を挿入することＫより、コイル５及びコイル７ａ
、７ｂ、７ｃ、７ｄよりも磁気ギャップを大きく形成で
きる。この場合、磁石１０の大きさが、コイル５及びコ
イル７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの交叉する部分の大きさに
それぞれ、フォーカス方向、トラッキング方向及びタン
ジエンシャル方向の可動範囲の距離を加えた大きさより
も大きければ、ホルダ２が可動範囲のいずれの位置に変
位した場合にも、常にコイル５及びコイル７ａ、７ｂ、
７ｃ、７ｄは磁束密度が一定の磁気ギャップ内に収まっ
ており、光軸が傾むくようなことはない。

さらに、ホルダ２の光軸方向３の重心と、コイル５及び
コイル７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄで発生する力の中心がほ
ぼ同一面内にあり、これはホルダ２が可動範囲のいずれ
の位置に変位した場合にも変わらず、常に安定した制御
を可能としている。

また、ホルダ２は入角形状に形成されているが、これは
四角形であったホルダ２の４つの角を削ったもので、空
隙部ｓａ＋ｓｂ、ｓｃ、ｓｃｉを設けることとあわせて
軽ｌ化をめざすものであり、さらに、対物レンズ１がフ
ォーカス方向に変位したときに、ホルダ２に上下対称に
２つ接着されているダンパ１４がホルダ２に接触するの
を防ぐためである。

なお、本発明の３次元光ピックアップはベース１６上に
あらかじめホルダ２の空隙部８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの
位置に合わせて位置決めしておいた磁気回路１３のヨー
ク９ａ、９ｂ、９Ｃ，９ｄを接着しておき、ゴム等の弾
性体から成るダンパ１４と接着されたホルダ２を枠体１
５と一体に定められた位置に挿入することＫより容易に
組立てることができる。

以上本発明の一実施例について述べてきたが、本発明は
、その要旨を変更しない範囲で種々変形が可能である。

例えば、コイル５はホルダ２の周りに巻回され、その上
に偏平に巻回されて２１Ｈ７Ｃｆｆｉねられたコイル７
ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが接着されているが、コイル５の
内側にコイル７ａ、７ｂ、７Ｃ，７ｄを配置してもよい
。またコイル５を偏平に巻回し、ホルダ２の突起２ａ。

２ｂ　、　２ｃ、　２ｄに渡って接着し、ホルダ２の周
りに巻回したのと同じ作用効果を得ることもできる。な
お、コイル７ａ、７ｂ、７Ｃ，７ｄは偏平に巻回されて
２層に重ねたものを示したが、必要な駆動力に応じて１
層又は３層以上に積層してもよい。

また、ダンパ１４の形状及び断面形状は種々変形が可能
で、例えば断面形状は略正方形又は略円形等であっても
よい。なお、ダンパ１４はその主成分をシリコーンゴム
とすることにより、温度変化に対する特性の変化が小さ
く、安定した記録再生を行なうことができる。また、ダ
ンパ１４はホルダ２との接合部に金属板（図示省略）を
あらかじめ接着しておいてもよく、このようにすること
によってダンパ１４とホルダ２は金属どうしの接着とな
り、接着が容易に行なえる。さらに、ダンパ１４と金属
板若しくは、ダンパ１４とダンパ１４を固定する枠体１
５をアウトサート技術により一体成匿してもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述してきたように本発明によれば、ホルダとその
周囲のコイルとの間に空隙部を設け、この空隙部にヨー
クの一部を挿入する構成としたために、ホルダを薄くで
き、ピックアップの薄型化がはかれるとともに組立が容
易で、しかも対物レンズの光軸の傾きを生ずることのな
い３次元光ピックアップが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の３次元光ピックアップを一部切欠し
て示す全体の斜視図、第２図は、本発明に係るホルダ、
コイル及び磁気回路の位置関係を示す斜視図、第３図は
、本発明に係る磁気回路を示す斜視図、第４図は、第１
の従来例を示す斜視図、第５図は、第２の従来例を示す
側百図、第６図は、第２の従来例のコイルの構成を説明
する説明図である。 １・・・対物レンズ　　　　２・・・ホルダ５　・コイ
ル（第１のコイル） ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ　−・−コイル（第２のコイル
）８ａ、８ｂ、８Ｃ，８ｄ　・・空隙部　９ａ、９ｂ、
９ｃ、９ｄ−：Ｉ−り９ａ’、９ｂ’、９ｃ’、９ｄ’
・・−ボール（ヨークの一部）１０ａ、１０ｂ、１０ｃ
、１０ｄ　−−−磁石１３　　磁気回路　　　　　１４
・ダンノ＜（弾性体）代理人　弁理士　　則　近　憲　
佑 同　　　　　　竹　　花　　喜久男 第　　１　図 第　　５　図 （ｂン 第　　６　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）対物レンズと、この対物レンズを保持するホルダ
   と、このホルダを基台から成る固定部に支持する弾性体
   と、前記ホルダの周囲に巻回され、前記ホルダを前記対
   物レンズの光軸方向に駆動するための第１のコイルと、
   偏平に巻層されて前記第１のコイルに固着され、前記ホ
   ルダを前記対物レンズの光軸方向と直交する方向に駆動
   するための第２のコイルと、前記ホルダと前記第１のコ
   イルの間に設けられ、前記対物レンズの光軸方向に貫通
   した空隙部と、対向面を有し、一方の面を前記空隙部に
   挿入されるヨークと、このヨークのもう一方の面に固着
   される磁石とを具備していることを特徴とする３次元光
   ピックアップ。
2. （２）前記ホルダが可動範囲のいずれの位置にあつても
   、前記第１のコイルと前記第２のコイルの交叉する部分
   が、前記ヨークと前記磁石から成る磁気回路の磁気ギャ
   ップ内に収まるように前記磁気ギャップを前記第１のコ
   イルと前記第２のコイルの交叉する部分に前記ホルダの
   可動距離を加えた大きさよりも大きく形成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の３次元光ピックア
   ップ。