JP2600016B2 - 光学式情報記録再生装置、及びその組立方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学式情報記録再生装置に係り、特に小型，
薄型で組立性が良く、光学ヘッドの高速高精度位置決め
に優れた光学式情報記録再生装置及びその組立方法に関
する。

〔従来の技術〕

従来、光ディスクファイル装置やCD−ROMなどの光学
式情報記録再生装置において、光学ヘッドをディスクの
半径方向に高速高精度に位置決めするための駆動機構お
よびガイド機構が種々考案されている。光学ヘッドを高
速、高精度に位置決めするためには、光学ヘッドのピッ
チングやヨーイングが高い周波数領域まで発生しにくい
ような剛性の高い光学ヘッド構造とガイド機構構造が必
要となる。

この種の装置として関連するものには、例えば特開昭
63−13132号公報、特開昭61−150169号公報等がある。
これらの装置においては、光学ヘッドを駆動するための
リニアモータを光学ヘッドの左右にそれぞれ配置し、ま
た、光学ヘッドを支持するためのガイド機構をリニアモ
ータの外側、ないしは内側に構成している。

また、広く使われているフロッピーディスク装置と同
じ装置寸法とするため、駆動機構およびガイド機構の小
型薄型化が必要となる。

この種の装置として関連するものには、例えば特開昭
61−269267号公報、実開昭60−182522号公報等がある。
これらの装置においては、板ばねを用いた予圧機構によ
りガイド機構を構成している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、剛性を高くした前者の従来技術におい
ては、光学ヘッド支持中心とリニアモータの推力中心と
は鉛直方向上にほぼ一致している。しかし、光学ヘッド
筺体の上部に対物レンズアクチュエータが配置されるた
め、光学ヘッドの重心は、推力中心よりも上方に位置
し、重心と推力中心のずれによりモーメントを生じ、ピ
ッチング動作を励起しやすくなり、この動作によって光
学ヘッドの高速高精度位置決めに障害を及ぼしやすいと
いう問題があった。

この現象を第27図を用いて説明する。第27図は光学ヘ
ッドの重心と推力中心とのずれにより発生するピッチン
グ動作の説明図である。ローラ22によってガイド軸19と
係合し、ｘ軸方向（情報記録光ディスク半径方向）に移
動可能な光学ヘッド４がリニアトラッキングサーボモー
タ等により推力Ｆが与えられるとする。

光学ヘッド４の重心46が推力Ｆとｚ軸方向にｌだけず
れていると、重心46回りにＦ・ｌのモーメントが発生
し、光学ヘッド４は破線で示した50のような剛体回転運
動、すなわち、ピッチング動作を生ずる。ピッチング動
作のような振動があると、ヘッド上部に設けられている
対物レンズがトラック方向に移動し、トラック位置ずれ
を生じる。

また光ヘッドの位置を検出する位置センサや、光ヘッ
ドの速度を検出する速度センサが重心と異なる高さでヘ
ッドに設けられていると、光ヘッドの位置や速度の検出
結果に誤差を生じる。その結果、トラック位置決め精度
や光ヘッドの速度制御精度が低下し、トラック引込みに
時間を要し、高速位置決めができないという問題があっ
た。

本発明の第１の目的は、光学ヘッドのピッチング動作
が励起されにくく、高速高精度アクセスに優れた光学式
情報記録再生装置を提供することにある。

また、後者の特開昭61−269267号公報等の従来技術に
おいては、板ばね等を用いた予圧ガイド機構により、光
学ヘッドをガイド軸上にアクセス方向以外の方向に拘束
するような考案がなされている。しかし装置の部品点数
が多く、また、装置の厚さを小さくできないという問題
があった。

本発明の第２の目的は、光学ヘッドの予圧ガイド機構
を簡素化し、装置の小型薄型化を図り、組立を容易にす
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明の光学式情報記録再
生装置は、情報を記録するディスク及び該ディスクの回
転駆動装置と、該ディスク面の記録エリアの情報を記録
又は読み出す対物レンズ及び光学手段と、該対物レンズ
及び光学手段を支持する光学ヘッドを前記ディスクの半
径方向に移動して位置決めするコースアクチュエータ及
びガイド機構部とを備えることを前提とし、前記光学ヘ
ッドの重心位置に対して前記ディスクの反対側に配設し
た前記ガイド機構部は、前記光学ヘッドの両側に設けら
れたいくつかの固定ローラのうち、一方の側の固定ロー
ラに係合する第１のガイド軸と他方の側の固定ローラに
係合する第２のガイド軸とを有し、該第１及び第２のガ
イド軸の軸心を含む平面より上方にあって、該第１のガ
イド軸と係合する固定ローラの該平面となす配置角度を
βとすると、該第２のガイド軸と係合する固定ローラの
該平面となす配置角度を180゜−βとしたものであるこ
とを特徴とするものである。

また、前記光学ヘッドの推力中心が、該光学ヘッドの
重心位置附近にある前記ガイド機構部は、前記光学ヘッ
ドの両側に設けられたいくつかの固定ローラのうち、一
方の側の固定ローラに係合する第１のガイド軸と他方の
側の固定ローラに係合する第２のガイド軸とを有し、該
第１及び第２のガイド軸の軸心を含む平面より上方にあ
って、該第１のガイド軸と係合する固定ローラの該平面
となす配置角度をβとすると、該第２のガイド軸と係合
する固定ローラの該平面となす配置角度を180゜−βと
したものであることを特徴とするものである。

また、前記光学ヘッドの重心位置に対して前記ディス
クの反対側に配設した前記ガイド機構部は、第１及び第
２のガイド軸を有し、該第１のガイド軸に係合する予圧
ローラと該第２のガイド軸に係合する固定ローラとが、
それぞれ前記光学ヘッドの両側に設けられたものである
ことを特徴とするものである。

また、前記光学ヘッドの推力中心が、該光学ヘッドの
重心位置附近にある前記ガイド機構部は、第１及び第２
のガイド軸を有し、該第１のガイド軸に係合する予圧ロ
ーラと該第２のガイド軸に係合する固定ローラとが、そ
れぞれ前記光学ヘッドの両側に設けられたものであるこ
とを特徴とするものである。

また、本発明の光学式情報記録再生装置の組立方法
は、情報を記録するディスク及び該ディスクの回転駆動
装置と、該ディスク面の記録エリアの情報を記録又は読
み出す対物レンズ及び光学手段と、該対物レンズ及び光
学手段を支持する光学ヘッドを前記ディスクの半径方向
に移動して位置決めするコースアクチュエータと、前記
光学ヘッドを前記ディスクの半径方向に移動するガイド
軸をベース上に有するガイド機構部とからなり、前記ベ
ース、前記光学ヘッド、前記ディスクの順で配置される
光学式情報記録再生装置の組立方法において、前記光学
ヘッドと前記ベースとの間に、互いに吸引力を生じさせ
る磁石及び磁性体製吸着材を配置し、一方を前記光学ヘ
ッドに、他方を前記ベースに設けることにより、前記ベ
ース上に前記光学ヘッドを載置するのみで、前記ベース
に前記光学ヘッドが磁力によって吸着し、取り外し可能
に一体化されることを特徴とする。

前記ガイド軸が前記磁性体吸着材であることを特徴と
し、また、前記磁石及び磁性体製吸着材の吸引力は、前
記ディスク半径方向に垂直で、且つ前記ベースに向かっ
て斜めに生じることを特徴とすることができる。

〔作用〕

上記本発明の装置の構成によれば、光学ヘッドガイド
機構のうち、光学ヘッド筺体に取り付けられてガイド軸
と転がり係合する固定ローラ、予圧ローラ等を光学ヘッ
ド筺体の下部に配置することにより重心を下げ、光学ヘ
ッドの重心と推力中心とのずれを低減することができる
ので、光学ヘッドのピッチング動作が励起されにくくな
り、広い速度制御系帯域を確保できる。その結果、光学
ヘッドの高速高精度アクセスが可能となる。

また、本発明の組立方法の構成によれば、光学ヘッド
の予圧機構を磁石を用いて構成したので、予圧機構を構
成する部品点数を減らし、装置の小型薄型化を図ること
ができる。また、磁石により光学ヘッドをガイド軸に吸
引させる構造をとるため、ガイド軸上に光学ヘッドを載
せるだけで良く、組立が容易となる。

〔実施例〕

以下、本発明のいつかの実施例を、図面を参照して説
明する。本発明による光学式情報記録再生装置の特徴的
部分である光学ヘッド駆動装置の具体的説明に入いる前
に、この光学ヘッド駆動装置が光学式情報記録再生装置
全体の中でどのような位置付けになっているかを説明す
る。

第１図は本発明の一実施例である光学式情報記録再生
装置の一部断面を含む斜視図である。第１図において、
情報記録光ディスク１は、サブベース２上に取り付けた
ディスク駆動モータ３により回転駆動される。ディスク
駆動モータ３は、ディスクモータドライバ16により駆動
される。

光学ヘッド４は、記録再生用の光学手段（図示せ
ず）、対物レンズ７、および対物レンズアクチュエータ
８を内蔵している。前記対物レンズアクチュエータ８
は、前記対物レンズの焦点を前記情報記録光ディスクの
記録面上に合わせ、かつ前記情報記録光ディスクの半径
方向に前記対物レンズを精密に駆動することができる。
前記光学ヘッド４に内蔵した半導体レーザ（図示せず）
は、常に安定した光出力を得るように半導体レーザドラ
イバ17により駆動される。

光学ヘッド４は、サブベース２上に配置した光学ヘッ
ドガイド機構により支持され、トラッキングリニアサー
ボモータ５により情報記録光ディスク１の半径方向に駆
動され、トラック全域への移動を目的とした粗アクセス
動作を行なう。

第１図では、トラッキングリニアサーボモータ５は光
学ヘッド４の片側に１台配置してあるが、光学ヘッド４
の両側にそれぞれ１台づつ配置しても良い。トラッキン
グリニアサーボモータ５は、システムコントローラマイ
クロプロセッサ９の指令に基づき、サーボコントロール
回路10、トラッキングサーボモータドライバ11を経て駆
動される。

光学ヘッド４はリニアエンコーダ６の出力により速度
制御される。対物レンズの焦点合わせ動作と精密トラッ
キング動作は、光学ヘッド４に内蔵している光検出器
（図示せず）の出力をプリアンプ12と信号処理回路13と
により増幅、演算して制御信号を作り、対物レンズアク
チュエータ８を駆動することによりなされる。

さて、第２図は、本発明の一実施例の光学式情報記録
再生装置における光学ヘッド駆動装置の一部断面を含む
平面図、第３図は第２図をｘ軸方向から見た一部断面を
含む正面図、第４図は第２図を−ｙ軸方向から見た左側
面図であり、前記リニアトラッキングサーボモータの磁
気回路および前記サブベースを除いた図である。

第２図において、光学ヘッド４はサブベース（図示せ
ず）上に配置した２台のリニアトラッキングサーボモー
タ５により、情報記録光ディスク（図示せず）の半径方
向（ｘ軸方向）に移動可能であり、任意のトラックへの
移動を目的とした粗アクセス動作を行なう。光学ヘッド
４は、サブベース（図示せず）上に配置した第１ガイド
軸18、および第２ガイド軸19上を光学ヘッド４に取付け
た６個のローラと係合し、光学ヘッドを支持、ガイドす
る。第１ガイド軸18、および第２ガイド軸19は、サブベ
ース（図示せず）上にガイド軸押さえ20を用いてねじ21
で固定する。

前述した６個のローラのうち５個は固定ローラ22およ
び25であり、前記固定ローラは光学ヘッド４に取付けて
ある。固定ローラの詳細図を第４図に示す。

第５図に示した固定ローラは、内輪と軸の一体型部材
23と係合しているが、一般の転がり軸受にストレートの
軸を圧入したものでも良い。前記固定ローラは、軸23側
を光学ヘッド４に圧入又は接着することにより取付け
る。予圧ローラ24は、第２図および第３図に示すように
１個の固定ローラ25と第１ガイド軸18を挟持する位置に
光学ヘッド４側に配置されてばね反力により所定圧で前
記第１ガイド軸に押し付けられる。これにより、前記光
学ヘッドを前記ガイド軸上に拘束することができる。

前記予圧ローラの予圧機構部詳細図を第６図，第７図
に示す。第６図は前記予圧機構部の平面図、第７図は正
面図である。

予圧機構部は、予圧ローラ24、予圧ローラ軸25、予圧
ばね26から成る。予圧ローラ24に予圧ローラ軸25を圧入
し、前記予圧ローラ軸に予圧ばね26の一部を巻きつけて
構成し、穴27にねじ28（図示せず）を通し、前記光学ヘ
ッドに取付ける。予圧ローラ24が前記第１ガイド軸（図
示せず）と係合している時、予圧ばね26は若干撓んだ状
態にある。そこでそのばね反力により前記予圧ローラが
前記第１ガイド軸に予圧力を与える。

前記ガイド軸と前記固定ローラおよび前記予圧ローラ
が転がり係合する様子を第８図を用いて説明する。第８
図は第３図に示した本発明の光学式情報記録再生装置の
ガイド軸、固定ローラ、予圧ローラの係合部の拡大図で
ある。

第１ガイド軸18と転がり係合する固定ローラ25は、第
１ガイド軸18と固定ローラ25の接触点29と第１ガイド軸
18の中心30を結ぶ線がｚ軸に対して略平行となるように
光学ヘッド４に配置する。

また、予圧ローラ24は、第１ガイド軸18と予圧ローラ
24の接触点31と第１ガイド軸18の中心30を結ぶ線がｙ軸
に対して略180゜＋βの角度をなすように光学ヘッド４
に配置する。

第２ガイド軸19と転がり係合する固定ローラ22は４個
ある。ｘ−ｙ平面よりも上にある２個の固定ローラ22
は、第２ガイド軸19と固定ローラ22の接触点32と第２ガ
イド軸19の中心33を結ぶ線がｚ軸に対して略平行となる
ように光学ヘッド４に配置する。

また、ｘ−ｙ平面よりも下にある２個の固定ローラ22
は、第２ガイド軸19と固定ローラ22の接触点34と第２ガ
イド軸19の中心33を結ぶ線がｙ軸に対して−βの角度を
なすように光学ヘッド４に配置する。光学ヘッド４をｙ
方向とｚ方向の両方向に拘束させるため、前記角度βは
略45゜とする。

次に前記光学ヘッドを情報記録光ディスクの半径方向
に駆動させるためのトラッキングリニアサーボモータに
ついて説明する。

リニアトラッキングサーボモータは第３図に示すよう
にボビン35に巻かれた駆動コイル36、センタヨーク37、
アウタヨーク38、および磁石39とから成る。ボビン35は
第４図に示すようにねじ40により光学ヘッド４に固定す
る。

第９図はリニアトラッキングサーボモータの詳細図で
あり、第２図のｙ軸方向から見た図である。光学ヘッド
４（図示せず）に固定したボビン35はセンタヨーク37と
非接触に配置する。磁石39はセンタヨーク37の上下それ
ぞれのアウタヨーク38にｓ極面を接着固定し、センタヨ
ーク37と上下のアウタヨーク38をサブベース２上にねじ
41を用いて固定する。

以上のような磁気回路を構成すると、矢印の方向に磁
界Ｂを発生する。駆動コイル36に電流Ｉを流すとF₁の力
を矢印の方向に発生し、光学ヘッドを駆動することがで
きる。

次に前記光学ヘッドの重心と推力中心とのずれについ
て第３図を参照して説明する。

前記リニアトラッキングサーボモータは、駆動コイル
36の上下２面、合計４面、すなわち、面43および44から
推力を発生する。センタヨーク37の上下に配置した２組
の磁気回路により発生する推力は、磁気回路寸法形状が
等しいためそれぞれF₁であり、前述した４つの推力発生
面からの推力を合成すると、ｚ軸方向の推力中心は、線
45上に存在することになる。

一方、本実施例では、光学ヘッド４の重心46よりも下
側に光学ヘッドガイド機構を配置したため、従来の装置
に較べて重心が下がり、推力中心線45にほぼ近い位置に
重心46を合わせることができる。

このため、従来の装置のように光学ヘッドの重心と推
力中心とのずれから駆動時にモーメントを生じ、ピッチ
ング動作を励起しやすくなるということが避けられ、広
い速度制御系帯域が確保でき、光学ヘッドの高速高精度
アクセスが可能となる。

また、本実施例のようにガイド機構系を構成すると、
第１ガイド軸18および第２ガイド軸19をサブベース２に
広い範囲にわたって接触、固定させることができる。そ
のため、従来のようなガイド軸をその両端で支持する場
合に比べ、ガイド軸の曲げ剛性が問題となることは少な
く、光学ヘッドのストロークの大きな装置を構成したと
してもガイド軸の径を大きくする必要がないという利点
がある。

第10図は、本発明の光学式情報記録再生装置の他の実
施例であり、ｘ軸方向から見た一部断面を含む正面図で
ある。第３図と同符号のものは同一部分である。

本実施例では、第１ガイド軸18および第２ガイド軸19
と転がり係合する固定ローラ22,25および予圧ローラ24
の個数は第３図に示した実施例と同じであるが、ｘ−ｙ
平面よりも上にある固定ローラの取付角度が前実施例と
異なっている。

前記ガイド軸、固定ローラ、予圧ローラの係合の様子
を第11図を用いて説明する。第２ガイド軸19と転がり係
合する４個の固定ローラ22のうち、ｘ−ｙ平面よりも上
にある２個の固定ローラ22は、第２ガイド軸19と固定ロ
ーラ22の接触点32と第２ガイド軸19の中心33を結ぶ線が
ｙ軸に対してβの角度をなすように光学ヘッド４に配置
する。

また、第１ガイド軸18と転がり係合する固定ローラ25
の第１ガイド軸18との接触点29と第１ガイド軸18の中心
30を結ぶ線がｙ軸に対して略180゜−βの角度をなすよ
うに光学ヘッド４に配置する。光学ヘッド４をｙ方向と
ｚ方向の両方向に拘束させるため、前記角度βは略45゜
とする。

第12図は、本発明の光学式情報記録再生装置の他の実
施例であり、ｘ軸方向から見た一部断面を含む平面図で
ある。第３図と同符号のものは同一部分である。

本実施例では、第１ガイド軸18と予圧ローラ49が１個
係合し、第２ガイド軸19と固定ローラ48が２個係合す
る。前記固定ローラは、鼓形ローラと２個の背面合わせ
のミニチュア転がり軸受と１本の軸で構成し、前記軸を
光学ヘッド４に固定したものである。また前記予圧ロー
ラは、第３図に示した実施例と同様に予圧板ばねを用い
て予圧機構を構成している。

さて、ここで本発明の一実施例の光学式情報記録再生
装置における光学ヘッド駆動装置について、改めて述べ
る。

第13図は、光学ヘッド駆動装置の一部断面を含む平面
図、第14図は、第13図をｘ軸方向から見た一部断面を含
む正面図、また、第13図を−ｙ軸方向から見た左側面図
であり、前記リニアトラッキングサーボモータの磁気回
路および前記サブベースを除いた図については第４図に
示すとおりである。

第13図において、光学ヘッド４は、サブベース（図示
せず）上に配置した２台のリニアトラッキングサーボモ
ータ５により、情報記録光ディスク（図示せず）の半径
方向（ｘ軸方向）に移動可能であり、任意のトラックへ
の移動を目的とした粗アクセス動作を行なう。

光学ヘッド４は、サブベース（図示せず）上に配置し
た鋼製の第１ガイド軸18、および鋼製の第２ガイド軸19
上を光学ヘッド４に取付けた５個の固定ローラ22と係合
し、光学ヘッドを支持、ガイドする。第１ガイド軸18、
および第２ガイド軸19は、サブベース（図示せず）上に
ガイド軸押さえ20を用いてねじ21で固定する。

この固定ローラ22については、第５図に示して説明し
たとおりであるがこの固定ローラが前記ガイド軸と転が
り係合する様子を第15図を用いて説明する。第15図は第
14図に示した本発明の光学式情報記録再生装置のガイド
軸、固定ローラの係合部の拡大図である。

第１ガイド軸18と転がり係合する固定ローラ25は、第
１ガイド軸18と固定ローラ25の接触点29と第１ガイド軸
18の中心30を結ぶ線がｚ軸に対して略平行となるように
光学ヘッド４に配置する。第２ガイド軸19と転がり係合
する固定ローラは４個ある。

ｘ−ｙ平面よりも上にある２個の固定ローラ22は、第
２ガイド軸19と固定ローラ22の接触点32と第２ガイド軸
19の中心33を結ぶ線がｚ軸に対して略平行となるように
光学ヘッド４に配置する。

また、ｘ−ｙ平面よりも下にある２個の固定ローラ22
は、第２ガイド軸19と固定ローラ22の接触点34と第２ガ
イド軸19の中心33を結ぶ線がｙ軸に対して略平行となる
ように光学ヘッド４に配置する。

基本的な考え方としては、第２ガイド軸19を基準とし
てこれに４個の固定ローラ22を倣うようにして転がり係
合させ、光学ヘッド４に直進運動を行なわせる。これだ
けでは光学ヘッド４をｘ−ｙ平面内に拘束できない。そ
のため第１ガイド軸およびそれに転がり係合する１個の
固定ローラ25を設け、光学ヘッド４のｘ軸回りの回転を
拘束する。光学ヘッド４の直進運動方向（ｘ軸方向）以
外の運動を規制するために前記ローラに予圧力を与え、
前記ガイド軸上に前記光学ヘッドを支持、案内させるこ
とが必要になる。

さて、前記光学ヘッドをｙ軸方向とｚ軸方向の両方向
に拘束させるため、所定圧で前記光学ヘッドを前記ガイ
ド軸に押し当てる予圧機構が従来から用いられている。
しかし、予圧機構は予圧板ばねとの組み合わせによる複
雑な機構となる。

そこで、本実施例では予圧機構部を簡素化し、装置全
体の小型薄型化を図るため、第13図に示すように光学ヘ
ッド４に磁石71を４個所に配置し、鋼製の第１ガイド軸
18および第２ガイド軸19に向かって磁石の吸引力を利用
して４個の固定ローラ22をガイド軸19にまた１個の固定
ローラ25をガイド軸18に押し付けることにより光学ヘッ
ド４を拘束する。なお前記ガイド軸と前記磁石は非接触
に配置する。

吸引力を発生するための磁石71は、第14図に示すよう
に、第２ガイド軸19に対しては−ｙ方向および−ｚ方向
の成分を持つ図の矢印の吸引力F₂を生ずるように光学ヘ
ッド４に設置する。本実施例の場合、磁石71の取付面の
角度を略−45度とした。また、第１ガイド軸18に対して
は−ｚ方向の成分を持つ図の矢印の吸引力F₁を生ずるよ
うに光学ヘッド４に設置する。

以上の方法により、前記光学ヘッドをｙ方向とｚ方向
の両方向に拘束させることができる。

光学ヘッド４に前記磁石をどのように取付けるかを第
16図を用いて説明する。第16図は光学ヘッドの筺体部分
を裏側より見た図である。第14図と同符号のものは同一
部分である。

前記磁石のうち、第１ガイド軸（図示せず）側に配置
する磁石は面72にそれぞれ１個づつ取付ける。また、第
２ガイド軸（図示せず）側に配置する磁石は面73にそれ
ぞれ１個づつ取付ける。面73は面74と略45度の角度をな
し、面73に前記磁石を取付けることにより、前記第２ガ
イド軸上に光学ヘッド４をｙおよびｚ軸方向に拘束する
ことができる。

なお、前記光学ヘッドを情報記録光ディスクの半径方
向に駆動させるためのトラッキングリニアサーボモータ
については、第3,4,9図、特に第９図に詳細を示して説
明したので割愛する。

さて、以上のように構成することにより、予圧機構を
構成する部品点数を減らし、装置の小型薄型化を図るこ
とができることを第２図及び第３図で述べた例を用いて
説明する。

第２図及び第３図に示すような構成にすると予圧機構
部を構成するのに４種類、合計５個の部品が必要である
が、本実施例では同型の磁石を４個用意するだけで良
い。また、予圧板ばね26により、ある一方向に予圧力を
かけるため、第２ガイド軸19と係合する固定ローラ22お
よび第１ガイド軸18と係合する予圧ローラ24の取付角度
は第13図に示した実施例とは異なり、装置の高さ寸法は
大きくなる傾向にある。

光学ヘッドのガイド系の最下部から対物レンズアクチ
ュエータの上端部までの高さをｈとすると、第14図に示
した実施例では第３図に示した予圧板ばねを用いた例に
比べて寸法ｈは約２割小さくすることができる。

また予圧板ばねを用いた場合、ガイド軸を固定ローラ
と予圧ローラで挟持する構造になるので組立が複雑とな
るが、本実施例では磁石により光学ヘッドをガイド軸に
吸引させる構造になっているため、ガイド軸上に光学ヘ
ッドを載せるだけで良く、組立が容易であるという特徴
もある。

以上説明した実施例においては４個の磁石を前記光学
ヘッドに取付けているが、取付ける磁石の数はこの限り
ではない。すなわち、前述したように前記光学ヘッドに
その移動方向以外の並進および回転運動を拘束させるよ
うな予圧力を与えれば良く、これを実現する方法として
は第17図および第18図に示すように１個の磁石を用いた
方法でも良い。

第17図は本発明の光学式情報記録再生装置の他の実施
例の平面図であり、第14図と同符号のものは同一符号で
ある。また第18図は、正面図である。第18図に示すよう
に、磁石71を略θ＝−30度の角度で光学ヘッド４の下側
に長手方向（ｘ軸方向）に取付け、サブベース２上に鋼
製の吸着材74を磁石71とは非接触にやはり長手方向に配
置する。そして吸引力F_tにより光学ヘッド４を吸着材74
へ向かって吸引する。このようにすると第１ガイド軸18
に対し−ｚ方向の吸引力F₁および第２ガイド軸19に対し
て−ｙ方向および−ｚ方向の成分を持つ吸引力F₂を生ず
る。

吸引力F₂により、第２ガイド軸19を基準としてこれに
４個の固定ローラ22を倣うようにして転がり係合させて
光学ヘッド４の直進運動を基準化し、固定ローラ25を第
１ガイド軸18に吸引力F₁により押し付けて転がり係合さ
せて光学ヘッド４のｘ軸回りの回転を拘束することがで
きる。

なお、前記磁石と前記吸着材との位置関係はこの限り
ではない。本実施例とは反対に、前記吸着材を前記光学
ヘッドに取付け、前記磁石を前記サブベース上に前記吸
着材と非接触に配置してガイド予圧力を作用させても良
い。

第19図は、第３図に示した従来の板ばねを用いた予圧
機構による装置に本発明の方式をそのまま適用した場合
の一実施例である。第３図と同符号のものは同一部分で
ある。

磁石71は、第18図に示した実施例と同様に光学ヘッド
４に具備し、サブベース２上に配置した鋼製の吸着材74
に吸引されてガイド予圧力F_tを生ずる。

第20図および第21図も本発明の光学式情報記録再生装
置の他の実施例であり、第20図は平面図、第21図は正面
図である。

本実施例では、第13図および第14図に示した実施例と
同様に第１ガイド軸18に１個の固定ローラ25が係合して
いる。また、第２ガイド軸19と２個の鼓形固定ローラ48
が係合している。鼓形固定ローラは、鼓形ローラと２個
の背面合わせのミニチュア転がり軸受と１本の軸で構成
し、前記軸を光学ヘッド４に固定したものである。

第22図も本発明の光学式情報記録再生装置の他の実施
例である。本実施例では、第13図および第14図に示した
実施例と同数の固定ローラを第１ガイド軸および第２ガ
イド軸に配置しているが、固定ローラ設置角度が先の実
施例とは異なっている。

第23図は第22図に示した実施例のうち、ガイド軸、固
定ローラの係合部を拡大した図である。第２ガイド軸19
と転がり係合する４個の固定ローラ22のうち、ｘ−ｙ平
面よりも上にある２個の固定ローラ22は、第２ガイド軸
19と固定ローラ22の接触点32と第２ガイド軸19の中心33
を結ぶ線がｙ軸に対してβの角度をなすように光学ヘッ
ド４に配置する。また、第１ガイド軸18と転がり係合す
る固定ローラ25の第１ガイド軸18との接触点29と第１ガ
イド軸18の中心30を結ぶ線がｙ軸に対して略180゜−β
の角度をなすように光学ヘッド４に配置する。光学ヘッ
ド４をｙ方向とｚ方向の両方向に拘束させるため、前記
角度βは略45度とする。

以上、第19図，第20図，第21図，第22図に示した本発
明の光学式情報記録再生装置の他の実施例においては、
磁石71を光学ヘッド４に具備し、サブベース２上に配置
した鋼製の吸着材74に吸引されてガイド予圧力F_tを生ず
るようにしている。しかし、本実施例とは反対に、前記
吸着材を前記光学ヘッドに取付け、前記磁石を前記サブ
ベース上に配置してガイド予圧力を作用させても良い。
また、第13図および第14図に示した実施例のように前記
固定ローラ付近に複数の磁石を配置することによってガ
イド予圧力を作用させる構造を取っても良い。

第24図および第25図も本発明の光学式情報記録再生装
置の他の実施例である。第24図は正面図、第25図は裏面
図である。第13図および第14図と同符号のものは同一部
分である。光学ヘッド４は複数個の分割コイルから成る
駆動コイル36（本実施例の場合は５分割）を具備してい
る。第13図および第14図に示した実施例と同様に前記光
学ヘッドに固定した５個の固定ローラ22が第25図に示す
ように断面が長方形のガイド軸51および52と転がり係合
する。

第13図および第14図に示した実施例と異なるのは、本
実施例では小型薄型化を図るため、ガイド軸51および52
がトラッキングリニアサーボモータのアウタヨークを兼
用していることである。前記光学ヘッドを高速アクセス
するためには推力の大きなトラッキングリニアサーボモ
ータが必要となる。そのためには大きなギャップ磁束密
度を得るため、トラッキングリニアサーボモータを構成
するヨークおよび磁石の厚さを大きくしなければなら
ず、第14図に示す磁気回路寸法h₁が大きくなりがちにな
る。

第13図および第14図に示した実施例では、駆動コイル
36を上下に挟み込む形で磁気回路を構成し、前記駆動コ
イルの上下２面に推力発生面を持つ。磁束が飽和しない
ようにするためには、前記駆動コイルの上下に配置した
２つのアウタヨーク39の厚さの合計がセンタヨーク37の
厚さにほぼ等しくなるように選ぶ必要がある。すなわ
ち、センタヨーク37の厚みについてはアウタヨーク39の
ほぼ倍の厚さが必要である。

第24図および第25図に示した実施例においては磁気回
路の薄型化を図るため、第24図に示すように従来に比べ
て約半分にまで薄型化したセンタヨーク39と磁石37を取
り巻くように駆動コイル36をそれらと非接触に前記光学
ヘッドに配置する。

また、前記駆動コイルの上面にはアウタヨーク38を、
下面にはガイド軸を兼用した磁性材料製アウタヨーク51
および52と磁石39を配置し、アウタヨーク38,51,52とセ
ンタヨーク37の両端を結合して磁気回路を形成する。第
26図は前記磁気回路の一部断面を含む側面図である。前
記磁石は第26図に示すように、センタヨーク37上とアウ
タヨーク51上に交互に極性の向きを変えて接着してあ
る。前記駆動コイルは複数個の分割コイル（本実施例で
は５分割コイルを使用）を接着してひとつにまとめても
のである。

いま５分割コイル36のうち中央にあるコイル60に着目
して推力の発生について考える。コイル60には矢印の方
向に磁界Ｂが作用する。電流Ｉを流すと矢印の方向に推
力Ｆを発生し、前記光学ヘッドは左側へ駆動される。コ
イル60と隣り合うコイル59および61も同方向に電流Ｉを
通電することにより、左方向に推力を発生する。両端の
コイル58および62に作用する磁界の向きは他のコイルの
場合とは逆なので電流Ｉは逆向きに通電することによ
り、左方向に推力を発生することができる。

前記コイルが移動し、対向する前記磁石からの磁界作
用の方向が変化する毎に適宜電流Ｉの通電方向を切り換
え、各コイルが発生する推力の向きを所望の方向へ揃え
て前記光学ヘッドを駆動することができる。

前記センタヨーク幅を従来の装置の約半分に薄型化で
きる理由は、極性の向きの違う磁石を複数個配置したの
で前記センタヨークを通過する磁束数が大幅に減少し、
薄型のヨークでも磁束の飽和を抑えることができるため
である。

さて次に予圧ガイド機構について説明する。本実施例
の予圧ガイド機構は第13図および第14図に示した実施例
とほぼ同様である。予圧力を発生させるため、第25図に
示すように向かって右側のガイド軸51に向かって吸引力
を発生させるために２個、また、向かって左側のガイド
軸52に向かって吸引力を発生するために４個の磁石71を
光学ヘッド４に備えている。各磁石は光学ヘッド４から
張り出したブロック53に接着してある。ただし、使用す
る磁石の数および設置位置はこの限りではない。それぞ
れの磁石は矢印および丸で示した方向にガイド軸51,52
に向かって吸引力を発生する。固定ローラ22が転がり係
合するガイド軸51および52の係合面は平であり、両者の
接触は線接触である。

第13図および第14図に示した実施例では点接触であ
り、本実施例の方が前記固定ローラの拘束力が大きく、
大きな剛性が得られる。

次に前記光学ヘッドの重心と推力中心とのずれについ
て第24図を参照して考察する。前記リニアトラッキング
サーボモータは、駆動コイル36の上下２面、合計４面か
らそれぞれ推力Ｆを発生し、それらを合成すると鉛直方
向の推力中心は、線64上に存在することになる。

本実施例では光学ヘッド４の重心63よりも下側に光学
ヘッドガイド機構を配置しているため、従来の装置に比
べて重心が下がり、推力中心線64にほぼ近い位置に可動
部の重心63を合わせることができる。光学ヘッド４の上
方には対物レンズアクチュエータ８を搭載するので可動
部の重心は上方に位置しがちである。

第13図および第14図に示した実施例では駆動力コイル
36の上下に対称に磁石39とアウタヨーク38を配置してい
るのに対し、本実施例では駆動コイル36の上側にはアウ
タヨーク38のみを配置している。このため、ディスクカ
ートリッジ47に向かって更に上方に前記駆動コイルを光
学ヘッド４に配置できる。したがって重心の方向に推力
中心を合わせることができる。このため、従来の装置の
ように光学ヘッドの重心と推力中心とのずれから駆動時
にモーメントを生じ、ピッチング動作を励起しやすくな
るということが避けられ、広い速度制御系帯域が確保で
き、光学ヘッドの高速高精度アクセスが可能となる。

また、本実施例のようにガイド機構系を構成すると、
ガイド軸51をサブベース２上に広い範囲にわたって接
触、固定させることができる。そのため、従来のように
ガイド軸をその両端で支持する場合に比べ、ガイド軸の
曲げ剛性が問題となることは少なく、光学ヘッドのスト
ロークの大きな装置を構成したとしてもガイド軸の断面
積を大きくする必要がないという利点がある。

〔発明の効果〕

上述のとおり本発明によれば、光学ヘッドをディスク
の半径方向に移動、位置決めさせるためのガイド機構を
光学ヘッドの重心位置よりも下方に配置する機構構造と
したので光学ヘッドの重心を下げ、光学ヘッドの重心と
推力中心とのずれを低減することができる。このため、
光学ヘッドに生ずるモーメントが小さくピッチング動作
が励起しにくくなり、広い速度制御系帯域を確保するこ
とができ、高速高精度アクセスが可能になるという効果
がある。

また、光学ヘッドをディスクの半径方向に移動、位置
決めさせるためのガイド機構のうち、予圧機構を磁石を
用いて構成したので光学ヘッドをガイド軸に所定圧で押
し付け、光学ヘッドをガイド軸上にアクセス方向以外の
方向に拘束することができる。これにより予圧機構を構
成する部品点数を減らし、装置の小型薄型化を図ること
ができるという効果がある。さらに磁石により光学ヘッ
ドをガイド軸に吸引させる構造を取っているため、ガイ
ド軸上に光学ヘッドを載せるだけで良く、組立が容易で
あるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である光学式情報記録再生装
置の一部断面を含む斜視図、第２図は本発明の一実施例
の光学式情報記録再生装置における光学ヘッド駆動装置
の一部断面を含む平面図、第３図は第２図をｘ軸方向か
ら見た一部断面を含む正面図、第４図は第２図を−ｙ軸
方向から見た左側面図、第５図は固定ローラの詳細図、
第６図は予圧機構部の平面図、第７図は予圧機構部の正
面図、第８図はガイド軸、固定ローラ、予圧ローラの係
合部の拡大図、第９図は第２図のｙ軸方向から見たリニ
アトラッキングサーボモータの詳細図、第10図は本発明
の他の実施例、第11図は第10図におけるガイド軸、固定
ローラ、予圧ローラの係合部の拡大図、第12図は本発明
の他の実施例を示す一部断面正面図、第13図は本発明の
他の実施例の光学式情報記録再生装置における光学ヘッ
ド駆動装置の一部断面を含む平面図、第14図は第13図を
ｘ軸方向から見た一部断面を含む正面図、第15図はガイ
ド軸、固定ローラの係合部の拡大図、第16図は光学ヘッ
ド筺体の裏面図、第17図および第18図は本発明の他の実
施例を示す図、第19図は別の実施例を示す図、第20図お
よび第21図は本発明の他の実施例、第22図は本発明の別
の実施例を示す図、第23図は第22図の実施例のガイド
軸、固定ローラの係合部の拡大図、第24図は本発明の他
の実施例の正面図、第25図は第24図の実施例の裏面図、
第26図は第24図の実施例における磁気回路部分の一部断
面を含む図、第27図は光学ヘッドの重心と推力中心との
ずれにより発生するピッチング動作の説明図である。 １……情報記録光ディスク ２……サブベース ３……ディスク駆動モータ ４……光学ヘッド ５……トラッキングリニアサーボモータ ６……リニアエンコーダ ７……対物レンズ ８……対物レンズアクチュエータ ９……システムコントロールマイクロプロセッサ 10……サーボコントロール回路 11……トラッキングリニアサーボモータドライバ 12……プリアンプ 13……信号処理回路 14……対物レンズアクチュエータフォーカスコイルドラ
イバ 15……対物レンズアクチュエータトラックコイルドライ
バ 16……ディスクモータドライバ 17……半導体レーザドライバ 18……第１ガイド軸 19……第２ガイド軸 20……ガイド軸押さえ 21……ねじ 22……固定ローラ 23……軸 24……予圧ローラ 25……固定ローラ 26……予圧ばね 27……穴 28……ねじ 29……第１ガイド軸18と固定ローラ25の接触点 30……第１ガイド軸18の中心 31……第１ガイド軸18と予圧ローラ24の接触点 32……第２ガイド軸19と固定ローラ22の接触点 33……第２ガイド軸19の中心 34……第２ガイド軸19と固定ローラ22の接触点 35……ボビン 36……駆動コイル 37……センタヨーク 38……アウタヨーク 39……磁石 40……ねじ 41……ねじ 42……ゴムダンパ 43……推力発生面 44……推力発生面 45……推力中心線 46……光学ヘッド重心 47……ディスクカートリッジ 48……固定ローラ 49……予圧ローラ 50……ピッチング動作による光学ヘッドの姿勢 51,52……ガイド軸兼用アウタヨーク 53……ブロック 58〜62……駆動コイル 71……磁石 72,73……磁石取付面 74……吸着材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−5445（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−54479（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−68731（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−67362（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−90466（ＪＰ，Ｕ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報を記録するディスク及び該ディスクの
   回転駆動装置と、該ディスク面の記録エリアの情報を記
   録又は読み出す対物レンズ及び光学手段と、該対物レン
   ズ及び光学手段を支持する光学ヘッドを前記ディスクの
   半径方向に移動して位置決めするコースアクチュエータ
   及びガイド機構部とを備えた光学式情報記録再生装置に
   おいて、 前記光学ヘッドの重心位置に対して前記ディスクの反対
   側に配設した前記ガイド機構部は、前記光学ヘッドの両
   側に設けられたいくつかの固定ローラのうち、一方の側
   の固定ローラに係合する第１のガイド軸と他方の側の固
   定ローラに係合する第２のガイド軸とを有し、該第１及
   び第２のガイド軸の軸心を含む平面より上方にあって、
   該第１のガイド軸と係合する固定ローラの該平面となす
   配置角度をβとすると、該第２のガイド軸と係合する固
   定ローラの該平面となす配置角度を180゜−βとしたも
   のであることを特徴とする光学式情報記録再生装置。
2. 【請求項２】情報を記録するディスク及び該ディスクの
   回転駆動装置と、該ディスク面の記録エリアの情報を記
   録又は読み出す対物レンズ及び光学手段と、該対物レン
   ズ及び光学手段を支持する光学ヘッドを前記ディスクの
   半径方向に移動して位置決めするコースアクチュエータ
   及びガイド機構部とを備えた光学式情報記録再生装置に
   おいて、 前記光学ヘッドの推力中心が、該光学ヘッドの重心位置
   附近にある前記ガイド機構部は、前記光学ヘッドの両側
   に設けられたいくつかの固定ローラのうち、一方の側の
   固定ローラに係合する第１のガイド軸と他方の側の固定
   ローラに係合する第２のガイド軸とを有し、該第１及び
   第２のガイド軸の軸心を含む平面より上方にあって、該
   第１のガイド軸と係合する固定ローラの該平面となす配
   置角度をβとすると、該第２のガイド軸と係合する固定
   ローラの該平面となす配置角度を180゜−βとしたもの
   であることを特徴とする光学式情報記録再生装置。
3. 【請求項３】情報を記録するディスク及び該ディスクの
   回転駆動装置と、該ディスク面の記録エリアの情報を記
   録又は読み出す対物レンズ及び光学手段と、該対物レン
   ズ及び光学手段を支持する光学ヘッドを前記ディスクの
   半径方向に移動して位置決めするコースアクチュエータ
   及びガイド機構部とを備えた光学式情報記録再生装置に
   おいて、 前記光学ヘッドの重心位置に対して前記ディスクの反対
   側に配設した前記ガイド機構部は、第１及び第２のガイ
   ド軸を有し、該第１のガイド軸に係合する予圧ローラと
   該第２のガイド軸に係合する固定ローラとが、それぞれ
   前記光学ヘッドの両側に設けられたものであることを特
   徴とする光学式情報記録再生装置。
4. 【請求項４】情報を記録するディスク及び該ディスクの
   回転駆動装置と、該ディスク面の記録エリアの情報を記
   録又は読み出す対物レンズ及び光学手段と、該対物レン
   ズ及び光学手段を支持する光学ヘッドを前記ディスクの
   半径方向に移動して位置決めするコースアクチュエータ
   及びガイド機構部とを備えた光学式情報記録再生装置に
   おいて、 前記光学ヘッドの推力中心が、該光学ヘッドの重心位置
   附近にある前記ガイド機構部は、第１及び第２のガイド
   軸を有し、該第１のガイド軸に係合する予圧ローラと該
   第２のガイド軸に係合する固定ローラとが、それぞれ前
   記光学ヘッドの両側に設けられたものであることを特徴
   とする光学式情報記録再生装置。
5. 【請求項５】請求項３又は４記載の装置において、 前記予圧ローラは予圧板ばねを用いたものであることを
   特徴とする光学式情報記録再生装置。
6. 【請求項６】情報を記録するディスク及び該ディスクの
   回転駆動装置と、該ディスク面の記録エリアの情報を記
   録又は読み出す対物レンズ及び光学手段と、該対物レン
   ズ及び光学手段を支持する光学ヘッドを前記ディスクの
   半径方向に移動して位置決めするコースアクチュエータ
   と、前記光学ヘッドを前記ディスクの半径方向に移動す
   るガイド軸をベース上に有するガイド機構部とからな
   り、前記ベース、前記光学ヘッド、前記ディスクの順で
   配置される光学式情報記録再生装置の組立方法におい
   て、 前記光学ヘッドと前記ベースとの間に、互いに吸引力を
   生じさせる磁石及び磁性体製吸着材を配置し、一方を前
   記光学ヘッドに、他方を前記ベースに設けることによ
   り、前記ベース上に前記光学ヘッドを載置するのみで、
   前記ベースに前記光学ヘッドが磁力によって吸着し、取
   り外し可能に一体化されることを特徴とする光学式情報
   記録再生装置の組立方法。
7. 【請求項７】請求項６記載の組立方法において、 前記ガイド軸が前記磁性体吸着材であることを特徴とす
   る光学式情報記録再生装置の組立方法。
8. 【請求項８】請求項６記載の組立方法において、 前記磁石及び磁性体製吸着材の吸引力は、前記ディスク
   半径方向に垂直で、且つ前記ベースに向かって斜めに生
   じることを特徴とする光学式情報記録再生装置の組立方
   法。