JP3340304B2 - 光学ヘッド駆動装置 - Google Patents
光学ヘッド駆動装置Info
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Description
光記録媒体に対して情報信号の記録・再生を行う光学的
情報記録・再生装置に用いられる光学ヘッド駆動装置に
関するものである。
作される光ディスクの信号記録面に光ビームを照射して
光ディスクに記録された情報信号を読み取ったり、ある
いは光ディスクに情報信号を書き込む装置がある。
や読み取り(再生)を行うための手段として、光学ヘッ
ドを有する。この光学ヘッドは、半導体レーザ素子等の
光源、コリメータレンズやビームスプリッタなどの光学
素子、対物レンズおよび光検出器を主たる構成要素とし
て有し、光源から出射される光ビームを上記光学素子を
介して対物レンズに導く。そして、この光ビームを上記
対物レンズにより光ディスクの記録面上に集光させ、こ
の記録面により反射された光ビームを上記光検出器によ
り検出することで、情報信号の記録や再生を行うように
なっている。
装置の電磁的な駆動力によって光軸方向(フォーカシン
グ方向)および光軸方向と直交する方向(トラッキング
方向)の2軸方向に精密に変位駆動され、これにより、
前記光ビームを上記光ディスクの記録面に集光させてこ
の光ディスクの記録トラックを正確に走査するようにな
っている。
の可動範囲は、光学系が一体化されれた光学ヘッド(光
学系一体形)であっても、光学系のみを分離して固定し
た光学ヘッド(光学系分離形)であっても、高精度な位
置決めが要求されるため、一般的に、フォーカシング方
向に±0.6mm、トラッキング方向に±0.4mm程
度と、小変位である。
有する光学ヘッドにおいては、上記対物レンズを光ディ
スク上のどのトラックにも移動(シーク)できるよう
に、この光学ヘッドを駆動するリニアモータのような粗
動位置決機構(粗動モータやガイドレール等からなる)
が必要である。このため、従来の光ディスクにおいて
は、装置が大型化、複雑化したり制御が複雑になるとい
うことがあった。
ンズは、上記対物レンズを直接駆動する高精度な位置決
め手段(対物レンズ駆動装置)と、上記光学ヘッドを駆
動するための粗動位置決め機構(粗動モータ)とによる
2段サーボ系によってシーク制御系が構成されているた
めに、高速シークが困難であるという問題点もある。
公報(以下、公知例という)には、この公報の図1ある
いは図8に示すように、粗動位置決め機構を使わず、対
物レンズを保持する可動部のみをトラッキング方向に広
範囲に亘って駆動することで、前記対物レンズを光ディ
スク上のどのトラックにも移動できるように構成された
光ディスク装置が開示されている。
系分離形の構成であり、対物レンズと固定光学系が分離
され、上記対物レンズのみを保持した可動部が変位駆動
されるようになっている。そして、この対物レンズ保持
する可動部は、公報の図1、図8に示すようにトラッキ
ング方向の左右の少なくとも一方に配置された平行ばね
機構でトラッキング方向に弾性的に支持され大変位が可
能な構成となっている。
知例には、以下に説明する解決すべき課題がある。
を保持するための構成が複雑であり、また、駆動中に上
記可動部がトラッキング方向と直行する方向にずれ、再
生や記録が困難になるという問題がある。
記平行ばね機構が左右両側に配置されているために、構
成が複雑となる。また、左右のバランスを高精度に図る
必要があり、このバランスが崩れている場合には、上記
対物レンズを保持する可動部がトラッキング方向と直行
する方向にずれ、記録や再生が不可能になるという問題
がある。
が左右の一方のみに配置されている場合には、対物レン
ズ駆動装置の可動部がトラッキング方向に変位すると、
この可動部を保持する平行ばね機構のバネがトラッキン
グ方向と直交する方向に変位するため、対物レンズにこ
の方向の位置ずれが生じることになる。
すように、対物レンズと固定光学系の間に光ビーム補正
手段を配設している。この光ビーム補正手段は、対物レ
ンズ駆動装置の可動部の弾性変位に連動させて上記固定
光学系からの光ビームを対物レンズの中心に平行移動さ
せるものである。しかし、このような構成では、た結果
として非常に複雑な構成となり、制御も難しくなるとい
う問題がある。
対物レンズの位置ずれが生じると、光学ヘッドの光検出
器上にアジマス角が発生する。アジマス角とは記録媒体
のあるトラック上に光スポットが位置しているときのト
ラック接線と、トラッキング方向に直交する方向への位
置ずれが発生した時のトラック接線とのなす角度であ
り、このアジマス角が発生するとトラッキング誤差検出
感度が低下し、再生信号特性が劣化する。
うな光ビーム補正手段を設けても解消できず、特に大変
位領域においては、正確な記録や再生が困難となってい
た。
可動部を上下に変位させた状態で上記可動部をトラッキ
ング方向に駆動すると、この可動部に垂直な面内での回
転モーメントが生じ、この可動部に傾きが生じるおそれ
がある。
ズを保持した可動部をフォーカシング方向に駆動した状
態で可動部をトラッキング方向に駆動すると、このトラ
ッキング方向の駆動力の作用点が上下にずれてこの可動
部に回転モーメントが生じ、この可動部を傾かせる方向
の力がかかるということがある。
と、対物レンズの光軸がずれ、上記光スポット位置がト
ラッキング方向にずれてしまうので、やはり正確な記録
再生が困難になるということがある。
みてなされたものであり、簡単な構成で光学ヘッドの位
置ずれや傾きを防止でき、高性能でかつ高速シークの可
能な光学ヘッド駆動装置を提供することを目的とするも
のである。
置は、光学ヘッドの対物レンズを記録媒体に対して駆動
し、この記録媒体に光ビームを照射して情報信号の記録
および再生の少なくとも一方を行なう光学ヘッド駆動装
置であって、少なくとも上記対物レンズを保持する可動
部と、この可動部を磁気力によって駆動する駆動機構
と、前記可動部を上記駆動機構の駆動方向に移動自在に
保持する複合平行ばね機構とを有し、この複合平行ばね
機構は、上記対物レンズのトラッキング駆動方向に所定
の間隔を存して配設されると共に、それぞれ一端側が移
動不能に固定され、この一端側を基端として他端側をト
ラッキング方向に弾性変形可能に構成された一対の第1
のトラッキング用ばね部材と、上記対物レンズのトラッ
キング駆動方向に所定の間隔を存して配設されると共
に、上記第1のトラッキング用ばね部材と略同一の有効
ばね長及びばね定数を有し、それぞれ、一端側が前記光
学ヘッドに、他端側が上記第1のトラッキング用ばね部
材の他端側に連結され、トラッキング駆動方向に弾性変
形可能に構成された一対の第2のトラッキング用ばね部
材とを有し、前記駆動機構は、前記可動部に設けられ、
この可動部をフォーカシング方向に駆動するためのフォ
ーカシング用コイルと、同じく可動部に設けられ、この
可動部をトラッキング方向に駆動するためのトラッキン
グ用コイルと、上記トラッキング用コイル及びフォーカ
シング用コイルを挟み、これらと所定の隙間を介して対
向配置された一対の磁気発生部材とを有し、前記駆動機
構の一対の磁気発生部材は、N極とS極を対向させて配
設され、閉磁路を構成し、前記トラッキング用コイル
は、矩形筒状に形成され、前記磁気発生部材は、上記ト
ラッキング方向に沿って配設され、上記矩形筒状のトラ
ッキング用コイル内に挿通された一方のヨークと、この
一方のヨークと上記矩形筒状のトラッキング用コイルの
トラッキング方向からみたトラッキング駆動力を発生さ
せる一辺を挟んで平行に配設された他方のヨークと、上
記一対のヨークの両端部に挟まれた磁石部材とからな
り、各磁石部材はN極とS極とを同方向に向けて配設さ
れ、上記一方のヨークと他方のヨークを異なる極に磁化
するものである。
を参照して説明する。
ド駆動装置の構成を示す斜視図であり、図2はその正面
図である。
光学ヘッド(可動部)を、直行する2軸方向、すなわ
ち、トラッキング方向(図にTで示す)とフォーカシン
グ方向(図にFで示す)とに位置決め駆動する装置であ
る。
ている光学系一体形のものであり、図1に2で示す対物
レンズの他、図3に示すように光源としての半導体レー
ザ素子3、ビームスプリッタ5、ホログラム光学素子6
および光検出器7等を内蔵し、図に簡略化して示す情報
記録媒体(光ディスク)Hに対して光ビームLを照射し
情報信号の記録及び再生を選択的に行えるように構成さ
れている。
に示すように、上記光学ヘッド1を磁気駆動力によって
トラッキング方向T及びフォーカシング方向Fに駆動す
る駆動機構8と、この光学ヘッド1をトラッキング方向
とフォーカシング方向に移動自在(揺動自在)に支持す
る複合平行板ばね機構9(複合平行ばね機構)とからな
る。以下、この駆動部8及び複合平行板ばね機構9の構
成を詳細に説明する。
に示すように光学ヘッド1の側面に巻線されたフォーカ
シング用コイル10と、トラッキング用コイル11とか
らなる。また、固定側は、図1および図2に示すよう
に、この光学ヘッド1を挟んで対向配置された一対の帯
板状のマグネット12a、12b(磁気発生部材)と、
このマグネット12a、12bを保持するマグネット支
持部材13a、13bとからなる。このマグネット支持
部材13a、13bは、上記マグネット12a、12b
を上記光学ヘッド1に設けられたコイル10、11と所
定の隙間を存した状態で、上記トラッキング方向Tと平
行に保持する機能を有する。
シング用コイル10及びトラッキング用コイル11に制
御電流を供給することで、これらフォーカシング用コイ
ル10及びトラッキング用コイル11に上記マグネット
12a、12bからの磁束を横切る電流を流し、これに
より発生する磁気力(ローレンツ力)によって上記光学
ヘッド1をトラッキング方向T及びフォーカシング方向
Fの2方向に駆動するようになっている。
に説明する。
2に示すようにトラッキング方向に向かって左右どちら
か一方に設けられ(この実施形態では右側)、上記光学
ヘッド1を上記一対のマグネット12a、12b間にこ
れらと非接触に保持し、かつこの光学ヘッド1のトラッ
キング方向T及びフォーカシング方向Fへ移動時材に保
持する機能を有するものである。
のみを抜き出して示す斜視図であり、図6においては複
合平行板ばね機構9の構成と動作をより分かりやすくす
るため、主要な有効変位部に斜線を施してある。
を構成しトラッキング方向に弾性変形自在に設けられた
トラッキング用平行板ばね部15と、この機構の上下面
を構成し、フォーカシング方向(上下方向)に弾性変形
自在に設けられたフォーカシング用平行板ばね部16と
を有する。
トラッキング方向に同一弾性をもって撓むように構成さ
れた一対の第1のトラッキング用板ばね部材15a、1
5b(第1のトラッキング用ばね部材、第1のトラッキ
ング用弾性部材)と、この第1のトラッキング用板ばね
部材15a、15bの上下に配置され同じくトラッキン
グ方向に同一の弾性をもって撓むように構成された一対
の第2のトラッキング用板ばね部材15c、15d、1
5e、15f(第2のトラッキング用板ばね部材、第2
のトラッキング用弾性部材)とを有する。
関して、「一対」と記載しているが、これは平行に配置
されされた左右の部材をもって一対としているものであ
り、特に、第2のトラッキング用板ばね部材は、右側に
位置する15c、15eと、左側に位置する15d、1
5fとをもって一対とする。そして、上記第1のトラッ
キング用板ばね部材15a、15bを挟んで上側に位置
する板ばね部材15d、15cが特許請求の範囲の「一
方のばね部材」に対応し、下側に位置する板ばね部材1
5e、15fが「他方のばね部材」に対応する。
16は、図6に示すように、上記トラッキング用板ばね
部15の一端側(光学ヘッド1側)及び他端側にそれぞ
れ配設され同一の弾性をもってフォーカシング方向に撓
むように構成された一対の第1のフォーカシング用板ば
ね部材16a、16b(第1のフォーカシング用ばね部
材、第1のフォーカシング用弾性部材)と、一対の第2
のフォーカシング用板ばね部材16c、16d(第2の
フォーカシング用ばね部材、第1のフォーカシング用弾
性部材:16dは図示せず)とからなる。
7a〜17eで示す連結用板ばね部材が配設されてい
る。図に17aで示すのは第1の連結用板ばね部材(連
結部材、第1の連結用部材)であり、この連結用板ばね
部材17aは、この複合平行ばね機構9の他端面を構成
するもので、上記第1のトラッキング用板ばね部材15
a、15bの他端どうしを連結すると共に、上記第1、
第2のフォーカシング用板ばね部材16b、16dの他
端どうしを連結する。
第2、第3の連結用板ばね部材であり、この連結用板ば
ね部材17b、17cは、上下に配置された第1、第2
のフォーカシング用板ばね部材16b、16dの一端と
上記第2のトラッキング板ばね部材15c〜15fの他
端とを連結する。さらに、17d、17eは第4、第5
の連結用板ばね部材であり、この板ばね部17d、17
eは、第2のトラッキング板ばね部材15c〜15fの
一端と上下に配置された第1、第2のフォーカシング用
板ばね部材16a、16cの他端とを連結する。
1、第2のフォーカシング用板ばね部材の一端には、こ
のフォーカシング用板ばね部材16a、16cと前記光
学ヘッド1とを連結するための一対の第6の連結用板ば
ね部材17f、17gが形成されている(図4参照)。
9は、一枚のばね用鋼材をエッチング、プレスまたは打
ち抜き、折り曲げ等することにより一体的に形成された
ものである。
5a、15bと、第2のトラッキング用板ばね部材15
c、15dおよび15e、15fは、ばねの有効長(図
4に示す斜線部の長手方向の長さ)とばね定数が互いに
ほぼ等しくなるように構成されている。
ね部材は、一方のもの15aと他方のもの15bとが略
等しいばね有効長とばね定数で形成されている。また、
一方の第1のトラッキング用板ばね部材15aと、これ
を上下に挟む第2のトラッキング用板ばね部材15c、
15eのばね有効長とばね定数(15cと15eをあわ
せたもの)が等しく形成されている。そして、他方の第
1のトラッキング用板ばね部材15bと、これを上下に
挟む第2のトラッキング用板ばね部材15d、15fに
ついてもばね有効長とばね定数(15dと15fをあわ
せたもの)とが等しく形成されている。このようにする
ことによって、光学ヘッド1がトラッキング方向に駆動
されても、後述するようにトラッキング方向に直交する
方向への位置ずれを生じないようにすることができる。
16a、16bと第2のフォーカシング用板ばね部材1
6c、16dについては、上下に対向する16aと16
cのばね有効長とばね定数がほぼ等しく形成され、同じ
く16bと16dのばね有効長とばね定数がほぼ等しく
形成されている。ここで、16aと16bのばね有効長
とばね定数は等しい必要はなく、16cと16dについ
ても同様である。
るばね材としては、ステンレス、ベリリウム銅、および
リン錆銅等が用いられる。ダンパ材を貼付した板ばね
や、ダンパ材を挟み込んだサンドイッチ構造の板ばねを
複合平行板ばね機構1に用いると、光学ヘッド駆動装置
の主共振周波数におけるゲイン立ち上がり量の抑制、お
よび副共振の抑制等の効果があり、良好な振動特性の光
学ヘッド駆動装置を実現することができる。
けについて図4を参照して説明する。
すように、前記第1のトラッキング用板ばね部材15
a、15bの一端部を上記一方の支持部材13bの裏面
に固定された固定部材19に固定し、前記第4の連結用
板ばね部材17f、17gを上記光学ヘッド1を上下に
挟み込むようにこの光学ヘッド1に固定することで、取
り付けられる。
a、15bを上記固定部材19に固定するための固定材
20としては、ビス止めや接着剤の使用等、複合平行板
ばね機構9を上記固定部材19に強固に位置決め固定で
きるものであれば、どのようなものであってもよい。
f、17gを上記光学ヘッド1に固定するための固定材
21は、図4に示すようなものであり、これについても
ビス止めや接着剤の使用等、複合平行板ばね機構9を光
学ヘッド1に強固に位置決め固定できるものであれば、
どのようなものであっても良い。なお、上記光学ヘッド
1の上面に固定される上側の連結用板ばね部材17fお
よび固定部材21には、図に示すように対物レンズ2を
露出させるための開口が形成されている必要がある。
においては、図1に示すように、第1のトラッキング用
板ばね部材15a、15bと第2のトラッキング用板ば
ね部材15c〜15fは、トラッキング方向Tおよびフ
ォーカシング方向Fとほぼ直交する方向に沿って平行に
保持される。そして、上記第1のトラッキング用板ばね
部材15a、15bは、上記支持部材13bの裏面に固
定された固定部19を基端として揺動可能に保持され、
上記第2のトラッキング用板ばね部材15c〜15f
は、上記第2の連結板ばね部17aを基端として揺動可
能になっている。このことで、この第2の板ばね部15
c〜15fの一端に保持された上記光学ヘッド1はトラ
ッキング方向に移動自在に保持されている(図7参
照)。
ね機構9の動作を説明する。なお、図8は、上記複合平
行板ばね機構9のみを取り出し、簡略化して示す平面図
である。
キング用コイル11にトラッキング制御電流を供給する
と、このトラッキング用コイル11によりローレンツ力
が作用し、これがトラッキング駆動力Fとして光学ヘッ
ド1に作用する。このことによって、図7に示すように
光学ヘッド1がトラッキング方向に移動する。
1から、この光学ヘッド1が連結された第2のトラッキ
ング用板ばね部材15c、15eおよび15d、15f
の一端部に作用すると共に、この第2のトラッキング用
板ばね部材15c〜15fから前記第1の連結用板ばね
部材17aを介して、図にF´で示すように上記第1の
トラッキング用板ばね部材15a、15bの他端部にも
作用する。
材15a、15bと第2のトラッキング用板ばね部材1
5c〜15fは、最終的にこの図のように変位する。な
お、この図に一点点線で示すのが変形前の状態である。
を、図8に示す模式図を参照してさらに詳しく説明す
る。
5a、15bについて見ると、この第1の板ばね部材1
5a、15bの他端部(第1の連結用板ばね部材17
a)の位置Aは、図に点線で示す変形前の状態から、一
端部(固定部材19に固定された側)に対してトラッキ
ング方向にX1、トラッキング方向と直交する方向にY
1ずれている。
5c〜15fについて見ると、この第2のトラッキング
用板ばね部材15c〜15fの一端部(光学ヘッド1を
保持する側)の位置Bは、図に点線で示す変形前の状態
から、他端部(第1の連結用板ばね部材17a)に対し
てトラッキング方向にX2、トラッキング方向と直交す
る方向にY2ずれている。
キング用板ばね部材15a、15bと、第2のトラッキ
ング用板ばね部材15c〜15fのばね有効長およびば
ね定数が互いに等しく設定されているので、X1=X
2、Y1=Y2となる。
方向と直交する方向のずれ量Y1とY2は大きさが同じ
であるばかりでなく、互いに逆向きに生じるということ
である。このため、トラッキング駆動力Fが光学ヘッド
1に作用し、第1、第2のトラッキング用板ばね部材1
5a〜15fがトラッキング方向に弾性変形しても、Y
1とY2は互いにキャンセルされることになり、上記光
学ヘッド1がトラッキング方向と直交する方向にずれる
ことはない。
向と直交する方向には位置ずれすることなく、トラッキ
ング方向に図にX3(X1+X2)で示す量だけ駆動さ
れることとなる。
ド1の好ましい駆動合力作用位置(この位置に駆動合力
が作用するようにすると、この光学ヘッド1に傾きが生
じない)であり、上記駆動機構8による駆動力Fは、こ
の位置Gに作用するように構成されている。
の光学ヘッド1の駆動を図2を参照して説明する。
フォーカシング制御電流を供給することで、上記一対の
マグネット12a、12b間に配置されたこのフォーカ
シング用コイル10には上下方向のローレンツ力が働
き、これにより上記光学ヘッド1は上下に駆動される。
グ用板ばね部材16a〜16dは、ばねの有効長及びば
ね常数が等しいので、平行板ばねの機能(光学ヘッドを
平行に移動可能に支持できる)を奏することができる。
ネット12a、12b(磁気発生部材)は、この光学ヘ
ッド1が上下に駆動された場合であっても、トラッキン
グ用コイルが11が、上記マグネット12a、12bに
よる磁束供給領域内に位置するように形成されている。
すなわち、上記トラッキング用コイル11の上端から上
記マグネット12a、12bの上端までの距離hおよ
び、上記コイル10の下端からマグネット12a、12
bの下端までの距離hは、この光学ヘッド1のフォーカ
シング方向の駆動範囲約±0.6mmよりも大きく設定
されている。
ーカシング方向に駆動された場合でも、上記トラッキン
グ用コイル11を、上記マグネット12a、12bによ
る磁束発生領域内に位置させることができるようになっ
ている。
向の駆動力の作用位置Gを、この光学ヘッド1のフォー
カシング方向及びトラッキング方向に直交する方向(デ
ィスクタンジェンシャル方向)から見た重心に位置させ
ることである。このようにすることで、後述するように
上記トラッキング方向への駆動の最中に上記光学ヘッド
1に垂直面内の回転モーメントが生じることを防止でき
る。
明する効果を得ることができる。
構8によりトラッキング方向に大変位させることがで
き、この場合、この対物レンズ2がトラッキング方向と
直交する方向に位置ずれすることを有効に防止できる効
果がある。
ィスク装置は、上記平行板ばね機構のばね有効長あるい
はばね定数を略等しくするということを考慮していなか
ったので、トラッキング方向の左右どちらか一方のみに
平行板ばね機構を設けて対物レンズを保持する場合に
は、この対物レンズがトラッキング方向と直交する方向
に位置ずれするおそれがあった。
に対応するため、光ビームの補正手段を設けていたが、
このような構成では、構成や制御が複雑化し、装置全体
が大型化するおそれがあった。
うにトラッキング方向と直交する方向に平行配置された
第1のトラッキング用板ばね部材15a、15bと第2
のトラッキング用板ばね部材15c〜15fの有効長と
ばね定数を互いに略等しくした。このことにより、光学
ヘッド1が記録媒体Hのどのトラック上においてトラッ
キング方向に変位しても、この光学ヘッド1がトラッキ
ング方向と直交する方向への位置ずれすることを有効に
防止できる。従って、従来例のような光ビーム補正手段
等の構成が不要になり、構成や制御が簡略化できる効果
がある。
を設けても、対物レンズが位置ずれすることは防止でき
なかったから、いわゆるアジマス角(従来の技術の項参
照)の発生を押さえることはできなかった。しかし、こ
の発明によれば、光学ヘッド1(対物レンズ2)自体の
位置ずれを有効に防止できるので、アジマス角が発生す
ることはなく、従来例のような問題は生じない。
板バネ機構9の構成を簡略化でき、光学ヘッド1の位置
決め精度を向上させることができる効果がある。
の効果を奏しうる板ばね部(トラッキング用板ばね部1
5及びフォーカシング用板ばね部16)をすべて一体的
に形成することができる。このことにより、部品点数を
少なくし構成を非常に簡略化できると共に、いくつもの
部材を接続する場合に生じる動作精度の狂いを無くすこ
とができる効果がある。
に上記光学ヘッド1が水平面内で傾くことを有効に防止
できる効果がある。
ネット12a、12b間に光学ヘッド1を挟み、トラッ
キング時の駆動力Fの作用点を、トラッキング方向の駆
動中にこの光学ヘッド1が水平面内で回転することのな
い位置Gとするようにした(図7参照)。また、この光
学ヘッド1は、前記複合平行板ばね機構9によってトラ
ッキング方向と直交する方向の位置ずれを防止できるか
ら、上記作用点Gががずれることはない。従って、上記
光学ヘッド1の駆動中に、この光学ヘッド1が水平面内
で回転する方向に傾くことを有効に防止できる。
学ヘッド1が、駆動中に垂直面内で傾くことを有効に防
止できる効果がある。
対物レンズを保持する可動部を上下(フォーカシング方
向)に駆動した場合、トラッキング用コイルの上端部及
び下端部が磁束供給領域から外れることになってトラッ
キング方向への駆動力の作用点が上記好ましい作用点G
から上下にずれることになる。そして、このように駆動
力の作用点が上下にずれた状態で上記光学ヘッド1をト
ラッキング方向に駆動すると、垂直面内で上記好ましい
作用点Gまわりのモーメントが生じ、この光学ヘッド1
を垂直面内で傾かせる力が働くということがあった。
うに、上記光学ヘッド1に設けられたトラッキング用コ
イル11は、フォーカシング方向の可動範囲の全体に亘
って、常にマグネット12a、12bの対向面間に位置
し、全体がこのマグネット12a、12bによる磁束供
給領域内に位置するから、このコイル10に対する駆動
力の作用点がずれるということがない。そして、上記実
施形態においては、上記光ヘッド1の好ましい駆動力作
用点Gをこの光学ヘッド1のこの光ヘッド1のディスク
タンジェンシャル方向から見た重心に位置させている
(上記作用点Gが上下方向の釣り合い面内に位置すると
いうこと)から、この光ヘッド1をトラッキング方向に
駆動した場合でもこの光学ヘッド1を傾かせる力が働く
ことを有効に防止できる。
図9〜図12を参照して説明する。
構8に設けられた一対のマグネット12a、12bは、
同極(この実施形態ではN極どうし)を対向させてお
り、いわゆる開磁路タイプの磁気回路を構成していた
が、この第2の実施形態の駆動機構の磁気回路は閉磁路
で構成されるものである。以下、説明するが、第1の実
施形態と同一の構成要素には同一符号を付してその説明
は省略する。
置を示す外観斜視図、図10は正面図、そして図11は
分解斜視図を示すものである。
1を駆動するための駆動機構は、図に25a、25bで
示すように、この光学ヘッド1の左右に配置された第
1、第2の駆動部からなる。
は、構成が同一であるので、第1の駆動部25aについ
てのみ説明し、第2の駆動部25bについては同一符号
を付して、その説明は省略する。
光学ヘッド1の側面に固定された矩形筒形のトラッキン
グ用コイル26と、このトラッキング用コイル26の外
面に固定されたフォーカシング用コイル27とからな
る。
ラッキング方向Tと平行にかつ所定の隙間(ギャップ)
を存して対向配置された内側ヨーク28と外側ヨーク2
9(磁気発生部材)とを有する。そして、このうち内側
ヨーク28は、上記トラッキング用コイル26内に挿通
されており、図10に示すようにこの内側ヨーク28と
外側ヨーク29のギャップ間に上記トラッキング用コイ
ルの駆動力を発生させる一辺及びフォーカシング用コイ
ル27を位置させるようになっている。
9の両端部には第1、第2のマグネット30a、30b
が挟持固定されており、このマグネット30a、30b
は、前記ヨーク28、29間のギャップを規制すると共
にこれらのヨーク28、29を所定の磁性に磁化させ
る。この実施形態では、上記第1、第2のマグネット3
0a、30bはN、Sを同方向に向けて配設されている
から、前記内側ヨーク28はN極に、外側ヨーク29は
S極に磁化されている。
ク28と上記フォーカシング用コイル27、トラッキン
グ用コイル26との間には上下方向に隙間が設けられて
おり、この隙間は、上記光学ヘッド1のフォーカシング
方向の可動範囲(上下各0.6mm)以上に設定されて
いて、この光学ヘッド1が上下に駆動された場合でも、
これらのコイル27、26が上記内側ヨーク28に干渉
することのないように構成されている。
の駆動機構25a、25bのトラッキング用コイル26
に制御電流を供給することで、図12に示すように上記
光学ヘッド1をトラッキング方向に駆動することがで
き、このとき、前記複合平行板ばね機構9により、上記
光学ヘッド1がトラッキング方向と直交する方向にずれ
ることを防止することができる。
のフォーカシング用コイル27に制御電流を供給するこ
とで、上記光学ヘッド1をフォーカシング方向に駆動す
ることができる。
びフォーカシング方向の駆動力は、上記光学ヘッド1の
前記好ましい駆動力作用位置Gに加わるようにバランス
が取られており、トラッキング駆動時に、この光学ヘッ
ド1に傾く方向の力が加わらないように構成されてい
る。
形態と略同様の効果を得ることができる。
部25a、25bは、閉磁路で構成されているから、上
記内側ヨーク28と外側ヨーク29のギャップ内で大き
な磁束を得ることができ、この駆動部25a、25bを
小型化できる効果がある。
学ヘッド1は、2つの駆動部25a、25bにより支持
されているから、この光学ヘッド1の姿勢を安定させる
ことができる効果もある。
を参照して説明する。
態と同様に前記駆動部25a、25bの磁気回路が閉回
路により構成されているものであり、基本的にはこの第
2の実施形態と同様の構成を有する。従って、この第2
の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付
してその説明は省略する。
に、実施形態の駆動機構25a、25bの外側ヨーク2
9の上端部29a及び下端部29bを、上記フォーカシ
ング用コイル27及びトラッキング用コイル26の上下
端よりもさらに上方あるいは下方に延出したものであ
る。
記録媒体に近づくフォーカンシング方向に最大変位した
ときの状態を示す。(b)は、光学ヘッド1が中立位置
にあるときの状態を示す。(c)は、光学ヘッド1が記
録媒体から遠ざかる方向に最大変位したときの状態を示
すものである。
内側ヨーク28から外側ヨーク29に向かう矢印は磁束
を示すものであり、トラッキング方向から見た場合のフ
ォーカシング方向における磁束供給領域を示すものであ
る。
29の上端29a及び下端29bが上下に延出されてお
り、前記磁束供給領域が、前記矩形筒状のトラッキング
用コイル26のトラッキング方向から見た場合のトラッ
キング駆動力を発生する一辺を、この図の(a)〜
(c)に示すように、前記光学ヘッド1のフォーカシン
グ方向の可動範囲を考慮した上で完全に包含するように
なっている。
示すように、この光学ヘッド1をフォーカシング方向に
移動させた状態でトラッキング方向に駆動する場合であ
っても、この光学ヘッド1をトラッキング方向に駆動す
る場合の駆動力作用位置は、中立の場合(b)と略同じ
であり、常にディスクタンジェンシャル方向から見た重
心位置Gである。
実施形態と同様に、上記光学ヘッド1をトラッキング方
向に駆動する際に、この光学ヘッド1に回転モーメント
が働いて傾くということを有効に防止することができる
効果がある。
内側ヨーク28と外側ヨーク29のトラッキング方向か
らみた断面積が同じことである。このことにより、各ヨ
ーク28と29の磁性抵抗を同じにすることができ、こ
のヨーク28、29間に均一な磁界を生じさせることが
できる。なお、このことは、次に説明する第4、第5の
実施形態についても適用される。
図15を参照してする。
と同様の事項を要旨とするものである。すなわち、第3
の実施形態においては、上記外側ヨーク29の上端部2
9a及び下端部29bは、略直角に折曲されてなるもの
であったが、第4の実施形態は、図14に示すように、
上記外側ヨーク29の上端部25a及び下端部25bを
内側に略45°に傾けたものであり、第5の実施形態
は、図15に示すように折り曲げずに単に上方及び下方
に伸ばしたものである。
ング用コイル26の駆動力を生じさせる一辺を磁束供給
領域内に完全に包含することができるので、上記第3の
実施形態と同様の効果を得ることができる。
れるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々
変形可能である。
化する再生信号の劣化レベルに、光ディスクドライブの
システム設計に関するところの所定の許容値がある場合
は、その許容値内の範囲で第1のトラッキング用板ばね
部材15a、15bと、第2のトラッキング用板ばね部
材15c〜15fの有効長およびばね定数を任意に設定
しても構わない。言い換えると、これらの有効長および
ばね定数が多少異なっても、再生信号の劣化レベルが所
定の許容値内であればよい。
板ばね機構9は1枚の板ばね用鋼材を折曲して形成した
であったが、例えば、連結用板ばね部材17gの部分が
エンジニアリングプラスチック等で形成されていても良
い。また、他の連結用板ばね部材17b〜17gが、エ
ンジニアリングプラスチック等で形成されていても良
い。
機構固定部材19の少なくとも一方を高剛性・低線膨張
率のエンジニアリングプラスチック材料により形成し、
トラッキング用板ばね部15a、15bの各一端側ある
いは連結用板ばね部材4e、4fとに射出成型により強
固に一体成型固着するようにしても良い。
物レンズ、光源としての半導体レーザ素子、コリメータ
レンズ、ビームスプリッタ、プリズム、ホログラム光学
素子および光検出器等を内蔵した光学系一体型のヘッド
であったが、対物レンズを含む可動部と固定光学系を分
離した光学系分離型の光学ヘッドであっても良い。この
ような構成であっても、上記可動部(対物レンズ)にト
ラッキング方向と直交する方向の位置ずれが生じること
を防止できるので、固定光学系からの光ビームを補正す
る機構を設ける必要はなく、またアジマス角が発生する
ことも防止できる。従って、従来例に比較して構成の簡
略化をはかれるとともに、再生、記録精度を向上させる
ことができる効果もある。
第1および第2のトラッキング用ばね部材をトラッキング
方法に弾性変形させることで、光学ヘッドの可動部をト
ラッキング方向に大変位させることが可能であり、しか
も、第1のトラッキング用ばね部材と第2のトラッキング
用ばね部材のばね有効長およびばね部材をほぼ等しくし
たので、可動部をトラッキング方向に大変位させても、
この可動部がトラッキング方向と直交する方向に位置ず
れを生じないようにすることができる。
構)により、光学ヘッドの可動部を大変位させることが
でき、かつ、この大変位時に可動部に位置ずれが生じる
ことを有効に防止できるから、コンパクトな構成で、光
学ヘッドがトラッキング方向と直交する方向に記録及び
再生が不可能となるようなレベルで大きく位置ずれする
ことを有効に防止できる効果がある。
ヘッドの可動部をフォーカシング方向に駆動した状態で
トラッキング方向に駆動する場合でも、この光学ヘッド
に加わるトラッキング方向の駆動力の作用位置が好まし
い作用位置からずれることを防止できるので、この光学
ヘッドに回転モーメントが作用するのを防止できる効果
がある。また、閉磁路タイプの駆動機構であるので、構
成が簡単で組に立て性の良い装置を得ることができる。
イプの駆動機構を得ることができ、コンパクトな構成で
磁界を有効に生じさせることができると共に、高い駆動
感度が得られ、低消費電力化を図ることができる効果が
ある。
イプの駆動機構が光学ヘッドの可動部をトラッキング方
向に左右に挟んで設けられているので、この可動部を安
定して駆動することができ、可動部が傾くことを有効に
防止できる。
キング用コイルとフォーカシング用コイルを挟み、前述
した閉磁路タイプの駆動機構を構成できると共に、上記
ヨークによって光学ヘッドをトラッキング方向に案内で
きる効果がある。
と、可動部をフォーカシング方向に駆動した状態でトラ
ッキング方向に駆動する場合においても、トラッキング
用コイルが磁気発生部材による磁束供給領域内に位置し
ているから、上記可動部に対するトラッキング方向の駆
動力が作用する位置を、この可動部をフォーカシング方
向に駆動していない場合と同じ位置に保つことができ
る。従って、トラッキング方向に駆動する際に、この可
動部に回転モーメントが生じて傾くことを防止できる。
また、一対のヨークがトラッキング方向から見た断面積
がほぼ等しい場合、各ヨークの磁気抵抗を略等しくする
ことができるので、全体に亘って均一な磁界を発生させ
ることができ、上記光学ヘッドの可動部を安定的に駆動
することができる。
部材を常にトラッキング方向に平行保持できるから、上
記一対の第1、第2のトラッキング用ばね部材の間隔を一
定に規制でき、大変位の領域で上記光学ヘッドの可動部
がトラッキング方向と直交する方向に知ずれすることを
有効に防止できる効果がある。
のトラッキング出力ばね部材を挟む一方のばね部材と他
方のばね部材で形成することで、上記光学ヘッドの可動
部をフォーカシング方向にバランスのとれた駆動力で駆
動することができる。
材を弾性的に変形させることで、光学ヘッドをフォーカ
シング方向に移動可能に保持することができ、しかも、
第1のフォーカシング用ばね材と第2のフォーカシング用
ばね部材の有効長おおびばね定数をほぼ等しくしたの
で、平行ばねの機能を奏することができ、前記可動部を
フォーカシング方向と平行な状態で移動することができ
る。
簡単な構成で、光学ヘッドの位置ずれや傾きを防止で
き、高性能で高速シークの可能な光学ヘッド駆動装置を
提供することを目的とする。
す斜視図。
平面図。
明するための説明図。
す平面図。
ーカシング方向への駆動動作を示す工程図。
ーカシング方向への駆動動作を示す工程図。
ーカシング方向への駆動動作を示す工程図。
1のトラッキング用ばね部材、第1のトラッキング用弾
性部材対) 15c、15d…第2のトラッキング用板ばね部材(第
2のトラッキング用ばね部材、一方のばね部材、第2の
トラッキング用弾性部材対) 15e、15f…第2のトラッキング用板ばね部材(第
2のトラッキング用ばね部材、他方のばね部材、第2の
トラッキング用弾性部材対) 16a、16b…第1のフォーカシング用板ばね部材
(第1のフォーカシング用ばね部材、第1のフォーカシ
ング用弾性部材) 16c、16d…第2のフォーカシング用板ばね部材
(第2のフォーカシング用ばね部材、第2のフォーカシ
ング用弾性部材) 17a…第1の連結用板ばね部材(連結用部材、第1の
連結用部材) 17b…第2の連結用板ばね部材(第2の連結用部材) 17c…第3の連結用板ばね部材(第3の連結用部材) 17d…第4の連結用板ばね部材(第4の連結用部材) 17e…第5の連結用板ばね部材(第5の連結用部材) 19…固定部。
Claims (11)
- 【請求項1】光学ヘッドの対物レンズを記録媒体に対し
て駆動し、この記録媒体に光ビームを照射して情報信号
の記録および再生の少なくとも一方を行なう光学ヘッド
駆動装置であって、 少なくとも上記対物レンズを保持する可動部と、 この可動部を磁気力によって駆動する駆動機構と、 前記可動部を上記駆動機構の駆動方向に移動自在に保持
する複合平行ばね機構とを有し、 この複合平行ばね機構は、上記対物レンズのトラッキン
グ駆動方向に所定の間隔を存して配設されると共に、そ
れぞれ一端側が移動不能に固定され、この一端側を基端
として他端側をトラッキング方向に弾性変形可能に構成
された一対の第1のトラッキング用ばね部材と、上記対
物レンズのトラッキング駆動方向に所定の間隔を存して
配設されると共に、上記第1のトラッキング用ばね部材
と略同一の有効ばね長及びばね定数を有し、それぞれ、
一端側が前記光学ヘッドに、他端側が上記第1のトラッ
キング用ばね部材の他端側に連結され、トラッキング駆
動方向に弾性変形可能に構成された一対の第2のトラッ
キング用ばね部材とを有し、 前記駆動機構は、前記可動部に設けられ、この可動部を
フォーカシング方向に駆動するためのフォーカシング用
コイルと、同じく可動部に設けられ、この可動部をトラ
ッキング方向に駆動するためのトラッキング用コイル
と、上記トラッキング用コイル及びフォーカシング用コ
イルを挟み、これらと所定の隙間を介して対向配置され
た一対の磁気発生部材とを有し、 前記駆動機構の一対の磁気発生部材は、N極とS極を対
向させて配設され、閉磁路を構成し、 前記トラッキング用コイルは、矩形筒状に形成され前記
磁気発生部材は、上記トラッキング方向に沿って配設さ
れ、上記矩形筒状のトラッキング用コイル内に挿通され
た一方のヨークと、この一方のヨークと上記矩形筒状の
トラッキング用コイルのトラッキング方向からみたトラ
ッキング駆動力を発生させる一辺を挟んで平行に配設さ
れた他方のヨークと、上記一対のヨークの両端部に挟ま
れた磁石部材とからなり、各磁石部材はN極とS極とを
同方向に向けて配設され、上記一方のヨークと他方のヨ
ークを異なる極に磁化するものであり、 さらに、前記矩形筒状のトラッキング用コイルのトラッ
キング方向から断面をみた場合、前記コイルの外側の他
方のヨークの上下端は、それぞれ前記トラッキング用コ
イルの上下端よりもさらに上方と下方に延出した形状で
あることことを特徴とする光学ヘッド駆動装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の光学ヘッド駆動装置にお
いて、 前記駆動機構は、 前記可動部のトラッキング方向の左右に設けられている
ことを特徴とする光学ヘッド駆動装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の光学ヘッド駆動装置にお
いて、 前記駆動機構の一対の磁気発生部材は、フォーカシンダ方向における磁束供給領域が上記矩形筒
状のトラッキング用コイルのトラッキング方向から見た
場合のトラッキング駆動力を発生する一辺を、上記可動
部のフォーカシング方向の可動範囲を考慮した上で、完
全に包含している ことを特徴とする光学ヘッド駆動装
置。 - 【請求項4】 請求項1記載の光学へッド駆動装置にお
いて、 前記一対のヨークは、トラッキング方向から見た断面積
がほぼ等しいことを特徴とする光学ヘッド駆動装置。 - 【請求項5】 請求項1記載の光学ヘッド駆動装置にお
いて、前記複合平行ばね機構は、 上記第1のトラッキング用ばね部材の他端部どうし、第
2のトラッキング用ばね部材の他端部どうしを接続する
連結用部材を有する ことを特徴とする光学ヘッド駆動装
置。 - 【請求項6】 請求項1記載の光学ヘッド駆動装置にお
いて、 前記複合平行ばね機構の一対の第2のトラッキング用ば
ね部材は、 それぞれ第1のトラッキング用板ばね部材をフォーカシ
ング方向に挟む一方のばね部材と他方のばね部材とを有
する ことを特徴とする光学ヘッド駆動装置。 - 【請求項7】 請求項6記載の光学へッド駆動装置にお
いて、前記複合平行ばね機構は、 上記第2のトラッキング用ばね部材の一方のばね部材一
端側及び他端側に設けられ、このー方のばね部材の一端
側を前記可動部に、他端側を上記第1のトラッキング用
ばね部材に接続するための一対の第1のフォーカシング
用ばね部材と、 上記第2のトラッキング用ばね部材の他方のばね部材の
一端側及び他端側に設けられ、第1のフォーカシング用
ばね部材と略同一のばね有効長及びばね定数を有すると
共に、この他方のばね部材の一端側を前記可動部に、他
端側を上記第1のトラッキング用ばね部材に接続するた
めの一対のフォカシング用ばね部材とを有する ことを特
徴とする光学ヘッド駆動装置。 - 【請求項8】 請求項7記載の光学ヘッド駆動装置にお
いて、 前記複合並行ばね機構は、 上記一対の第1のトラッキング用ばね部材の他端どうし
を接続すると共に、これらと前記第2のトラッキング用
ばね部材の一方のばね部材の他端部に接続された一方の
第1のフォーカシング用ばね部材、及び他方のばね部材
の他端部に接続された一方の第2のフォーカシング用ば
ね部材とを接続する第1の連結用部材と、 上記一対の第2のトラッキング用ばね部材の一方のばね
部材の他端部どうしを接続すると共に、これらと上記一
方の第1のフォーカシング用ばね部材とを接続する第2の
連結用部材と、 上記一対の第2のトラッキング用ばね部材の他方のばね
部材の他端部どうしを接続すると共に、これらと上記一
方の第2のフォーカシング用ばね部材とを接続する第3の
連結用部材と、 上記一対の第2のトラッキング用ばね部材の一方のばね
部材の一端部どうしを接続すると共に、これらと上記他
方の第1のフォーカシング用ばね部材とを接続する第4の
連結用部材と、 上記一対の第2のトラッキング用ばね部材の他方のばね
部材の一端部どうしを接続すると共に、これらと上記他
方の第2のフォーカシング用ばね部材とを接続する第5の
連結用部材とを有することを特徴とする光学ヘッド駆動
装置。 - 【請求項9】 請求項7記載の光学ヘッド駆動装置にお
いて、前記複合平行ばね機構は、 すべての部材が一枚のばね板材料から一体成形されてな
る ことを特徴とする光学ヘッド駆動装置。 - 【請求項10】 請求項1記載の光学ヘッド駆動装置に
おいて、前記光学ヘッドの可動部は、 前記対物レンズの他、この対物レンズに光ビームを照射
する光源と、記録媒体からの反射光を検出する光検出器
とを少なくとも有する ことを特徴とする光学ヘッド駆動
装置。 - 【請求項11】 請求項1記載の光学へッド駆動装置に
おいて、前記第1および第2のトラッキング用ばね部材は、前記
光学へッドがトラッキング方向において前記記録媒体上
の記録領域全域にわたり駆動され得る量だけトラッキン
グ方向に弾性変形可能に構成されている ことを特徴とす
る光学ヘッド駆動装置。
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JP10658095 | 1995-04-28 | ||
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