JP3411603B2 - 光学式情報記録再生装置の対物レンズ電磁駆動装置 - Google Patents
光学式情報記録再生装置の対物レンズ電磁駆動装置Info
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- JP3411603B2 JP3411603B2 JP32922892A JP32922892A JP3411603B2 JP 3411603 B2 JP3411603 B2 JP 3411603B2 JP 32922892 A JP32922892 A JP 32922892A JP 32922892 A JP32922892 A JP 32922892A JP 3411603 B2 JP3411603 B2 JP 3411603B2
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- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
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- G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
- G11B7/0932—Details of sprung supports
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
- G11B7/0935—Details of the moving parts
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
【0001】
【技術分野】本発明は、光ディスクに対し、光学的に情
報を書き込みあるいは読み出す光学式情報記録再生装置
に関し、特にその対物レンズの電磁駆動装置に関する。
報を書き込みあるいは読み出す光学式情報記録再生装置
に関し、特にその対物レンズの電磁駆動装置に関する。
【0002】
【従来技術およびその問題点】光磁気ディスク装置等の
光ディスク装置では一般に、光ディスクの半径方向(ト
ラッキング方向)に移動可能なキャリッジを設け、この
キャリッジに、フォーカシング方向及びトラッキング方
向に弾性的に可動にして対物レンズを保持している。そ
して、この対物レンズをフォーカシング方向、トラッキ
ング方向に駆動するため、対物レンズを保持したレンズ
ホルダに、フォーカシング用、トラッキング用のコイル
を設ける一方、キャリッジに、これらのコイルと電磁駆
動回路を構成する磁気回路を設けている。フォーカシン
グ用、トラッキング用のコイルにはそれぞれ、電磁駆動
回路により対物レンズホルダを駆動して、対物レンズで
集光するレーザ光が正しく記録トラックに集光するよう
な方向及び強さの電流が与えられる。
光ディスク装置では一般に、光ディスクの半径方向(ト
ラッキング方向)に移動可能なキャリッジを設け、この
キャリッジに、フォーカシング方向及びトラッキング方
向に弾性的に可動にして対物レンズを保持している。そ
して、この対物レンズをフォーカシング方向、トラッキ
ング方向に駆動するため、対物レンズを保持したレンズ
ホルダに、フォーカシング用、トラッキング用のコイル
を設ける一方、キャリッジに、これらのコイルと電磁駆
動回路を構成する磁気回路を設けている。フォーカシン
グ用、トラッキング用のコイルにはそれぞれ、電磁駆動
回路により対物レンズホルダを駆動して、対物レンズで
集光するレーザ光が正しく記録トラックに集光するよう
な方向及び強さの電流が与えられる。
【0003】この対物レンズ駆動装置では、高ダイナミ
ックレンジを確保する為に、低周波領域の感度を高く設
定すると、対物レンズホルダの支持構造を低コンプライ
アンスとする必要がある。即ち小さな力で動き易い構造
である。ところが、低コンプライアンスの支持構造は、
当然に、機械的強度は弱く、ショックに弱い。これは具
体的には、キャリッジ上にばねを介して対物レンズホル
ダを支持するとき、ばね定数の大きいばねを用いれば、
機械的強度は大きいが、低コンプライアンスな支持構造
は得られず、他方、ばね定数の小さいばねを用いれば、
低コンプライアンスの支持構造が得られるが、機械的強
度は弱くなる。
ックレンジを確保する為に、低周波領域の感度を高く設
定すると、対物レンズホルダの支持構造を低コンプライ
アンスとする必要がある。即ち小さな力で動き易い構造
である。ところが、低コンプライアンスの支持構造は、
当然に、機械的強度は弱く、ショックに弱い。これは具
体的には、キャリッジ上にばねを介して対物レンズホル
ダを支持するとき、ばね定数の大きいばねを用いれば、
機械的強度は大きいが、低コンプライアンスな支持構造
は得られず、他方、ばね定数の小さいばねを用いれば、
低コンプライアンスの支持構造が得られるが、機械的強
度は弱くなる。
【0004】
【発明の目的】本発明は、対物レンズ電磁駆動装置につ
いての以上の問題意識に基づき、高い機械的支持強度と
低コンプライアンスとの一見相反する要求を満たすこと
のできる装置を得ることを目的とする。別言すると、本
発明は、力学的な剛性は保持したまま、感度を高くする
ことができる対物レンズ電磁駆動装置を得ることを目的
とする。
いての以上の問題意識に基づき、高い機械的支持強度と
低コンプライアンスとの一見相反する要求を満たすこと
のできる装置を得ることを目的とする。別言すると、本
発明は、力学的な剛性は保持したまま、感度を高くする
ことができる対物レンズ電磁駆動装置を得ることを目的
とする。
【0005】
【発明の概要】本発明は、高い機械的強度と低コンプラ
イアンスとを同時に実現するため、フォーカシング用や
トラッキング用の永久磁石の磁力を利用することに着目
してなされたものである。
イアンスとを同時に実現するため、フォーカシング用や
トラッキング用の永久磁石の磁力を利用することに着目
してなされたものである。
【0006】本発明は、光ディスクの半径方向に移動可
能なキャリッジ;光ディスクに対してレーザ光を集光さ
せる対物レンズを支持し、このキャリッジ上に、光ディ
スクのフォーカシング方向及びトラッキング方向に弾性
的に可動に支持された対物レンズホルダ;この対物レン
ズホルダに設けたフォーカシング用及びトラッキング用
のコイル;及び、キャリッジ上に固定され、フォーカシ
ング用及びトラッキング用のコイルと共働して電磁駆動
回路を構成するフォーカシング用及びトラッキング用の
永久磁石;を備えた光学式情報記録再生装置において、
対物レンズホルダに、フォーカシング用永久磁石とトラ
ッキング用永久磁石の少なくとも一方の磁力を受ける対
をなす磁性材料を設け、かつこの対をなす磁性材料を、
対物レンズホルダが中立位置にあるとき、上記フォーカ
シング用とトラッキング用永久磁石の少なくとも一方か
らほぼ同一の磁気吸引力を受け、対物レンズホルダが中
立位置から変位するに従い、その変位の増加方向への磁
気吸引力を受ける側の磁性材料が受ける磁気吸引力が増
加し、その変位を妨げる方向の磁気吸引力を受ける側の
磁性材料が受ける磁気吸引力が減少する位置に設けたこ
とを特徴としている。
能なキャリッジ;光ディスクに対してレーザ光を集光さ
せる対物レンズを支持し、このキャリッジ上に、光ディ
スクのフォーカシング方向及びトラッキング方向に弾性
的に可動に支持された対物レンズホルダ;この対物レン
ズホルダに設けたフォーカシング用及びトラッキング用
のコイル;及び、キャリッジ上に固定され、フォーカシ
ング用及びトラッキング用のコイルと共働して電磁駆動
回路を構成するフォーカシング用及びトラッキング用の
永久磁石;を備えた光学式情報記録再生装置において、
対物レンズホルダに、フォーカシング用永久磁石とトラ
ッキング用永久磁石の少なくとも一方の磁力を受ける対
をなす磁性材料を設け、かつこの対をなす磁性材料を、
対物レンズホルダが中立位置にあるとき、上記フォーカ
シング用とトラッキング用永久磁石の少なくとも一方か
らほぼ同一の磁気吸引力を受け、対物レンズホルダが中
立位置から変位するに従い、その変位の増加方向への磁
気吸引力を受ける側の磁性材料が受ける磁気吸引力が増
加し、その変位を妨げる方向の磁気吸引力を受ける側の
磁性材料が受ける磁気吸引力が減少する位置に設けたこ
とを特徴としている。
【0007】磁気吸引力は、距離の二乗に反比例すると
いう性質があるから、このように対をなす磁気材料を対
物レンズホルダ上に設けると、対物レンズホルダが中立
位置から変位し始めるとより高い感度で、別言すると見
掛け上小さいばね定数のばねで支持されているように、
移動する。一方、中立位置にあるときには、対の磁性材
料にほぼ均等に作用する磁気吸引力により、見掛け上大
きいばね定数のばねに支持されているのと同等の支持強
度が得られる。
いう性質があるから、このように対をなす磁気材料を対
物レンズホルダ上に設けると、対物レンズホルダが中立
位置から変位し始めるとより高い感度で、別言すると見
掛け上小さいばね定数のばねで支持されているように、
移動する。一方、中立位置にあるときには、対の磁性材
料にほぼ均等に作用する磁気吸引力により、見掛け上大
きいばね定数のばねに支持されているのと同等の支持強
度が得られる。
【0008】この磁性材料は、プリント印刷によって対
物レンズホルダの表面に付与されることが好ましい。
物レンズホルダの表面に付与されることが好ましい。
【0009】
【発明の実施例】以下図示実施例に基づいて本発明を説
明する。図9に示すように、回転駆動される光ディスク
11の下面には、その半径方向に向いた一対のレール1
2が配設され、このレール12に、キャリッジ13が移
動自在に支持されている。このキャリッジ13には、不
動の固定光学系14からレール12に沿って入射される
レーザ光Lを垂直上方に反射するプリズム15と、この
プリズム15で反射したレーザ光を光ディスク11の記
録面に結像させる対物レンズ16と、この対物レンズ1
6をフォーカシング方向Fおよびトラッキング方向Tに
駆動する電磁駆動機構20とが搭載されている。
明する。図9に示すように、回転駆動される光ディスク
11の下面には、その半径方向に向いた一対のレール1
2が配設され、このレール12に、キャリッジ13が移
動自在に支持されている。このキャリッジ13には、不
動の固定光学系14からレール12に沿って入射される
レーザ光Lを垂直上方に反射するプリズム15と、この
プリズム15で反射したレーザ光を光ディスク11の記
録面に結像させる対物レンズ16と、この対物レンズ1
6をフォーカシング方向Fおよびトラッキング方向Tに
駆動する電磁駆動機構20とが搭載されている。
【0010】対物レンズ16を保持する対物レンズホル
ダ21は、樹脂材料の射出成形品からなる三次元形状部
品である。この対物レンズホルダ21は、図1ないし図
5に示すように、中心部に対物レンズ16を保持する筒
状部21aを備え、この筒状部21aから放射方向の反
対方向に向けて対称に一対のウィング部21bが設けら
れている。すなわちこの一対のウィング部21bは、筒
状部21aを挟んで一直線状に位置するもので、その方
向がトラッキング方向Tと一致する。この一対のウィン
グ部21bには、それぞれコイル収納貫通孔21cが形
成されている。このコイル収納貫通孔21cには、フォ
ーカシング用コイル33がそれぞれ挿入固定される。フ
ォーカシング用コイル33の巻線平面は、ウィング部2
1bの延長平面と同じ方向を向いていて、このフォーカ
シング用コイル33には、トラッキング方向Tと平行な
直線部33Lが備えられている。
ダ21は、樹脂材料の射出成形品からなる三次元形状部
品である。この対物レンズホルダ21は、図1ないし図
5に示すように、中心部に対物レンズ16を保持する筒
状部21aを備え、この筒状部21aから放射方向の反
対方向に向けて対称に一対のウィング部21bが設けら
れている。すなわちこの一対のウィング部21bは、筒
状部21aを挟んで一直線状に位置するもので、その方
向がトラッキング方向Tと一致する。この一対のウィン
グ部21bには、それぞれコイル収納貫通孔21cが形
成されている。このコイル収納貫通孔21cには、フォ
ーカシング用コイル33がそれぞれ挿入固定される。フ
ォーカシング用コイル33の巻線平面は、ウィング部2
1bの延長平面と同じ方向を向いていて、このフォーカ
シング用コイル33には、トラッキング方向Tと平行な
直線部33Lが備えられている。
【0011】一方、筒状部21aの外面には、ウィング
部21bの延長方向の直交する両面にそれぞれ、コイル
支持突起21d、21eが形成されている。上側のコイ
ル支持突起21dは、トラッキング用コイル34の中心
に嵌まるもので、下側のコイル支持突起21eは、トラ
ッキング用コイル34の下面を支持する。トラッキング
用コイル34の巻線平面は、フォーカシング用コイル3
3の巻線平面と平行であり、このトラッキング用コイル
34には、フォーカシング方向Fと平行な直線部34L
が含まれている。
部21bの延長方向の直交する両面にそれぞれ、コイル
支持突起21d、21eが形成されている。上側のコイ
ル支持突起21dは、トラッキング用コイル34の中心
に嵌まるもので、下側のコイル支持突起21eは、トラ
ッキング用コイル34の下面を支持する。トラッキング
用コイル34の巻線平面は、フォーカシング用コイル3
3の巻線平面と平行であり、このトラッキング用コイル
34には、フォーカシング方向Fと平行な直線部34L
が含まれている。
【0012】対物レンズホルダ21のトラッキング方向
Tの両面には、図1および図15に示す反射面44が形
成されている。この反射面44は、図15にハッチング
を付して示したように、対物レンズホルダ21のウィン
グ部21a上に直接、MID法(Molded Interconnecti
on Device)によって形成されている。MID法とは、
樹脂材料の射出成形品上に直接プリント配線を施す技術
の総称であり、立体面へのタンポ印刷の応用、立体面へ
の印刷技術の応用、立体面への光の描画技術の応用、立
体面への機械による描画技術の応用、立体面へのミクロ
サンドブラストによる描画技術の応用等が知られてい
る。対物レンズホルダ21の表面にはさらに、一対のフ
ォーカシング用コイル33同士、およびトラッキング用
コイル34同士を直列に接続するとともに、これらフォ
ーカシング用コイル33、トラッキング用コイル34に
通電するためのプリント回路もMID法により同時に形
成されている。図3ないし図5は、このプリント回路に
ハッチングを付して示したものである。筒状部21aの
表面には、一方のコイル支持突起21dを囲む形で、一
対のフォーカシング用コイル33を接続するための第一
接続部26aが形成され、また筒状部21aの下部から
下端面には、一対のトラッキング用コイル34を接続す
るための第二接続部26bが形成されている。また一対
のウィング部21bにはそれぞれ、フォーカシング用コ
イル33への電流供給部26cと、トラッキング用コイ
ル34への電流供給部26dがそれぞれ形成されてい
る。これらの各一対の電流供給部26c、電流供給部2
6dは、コイル収納貫通孔21cの延長端部の上端と下
端にそれぞれ設けたサスペンションワイヤ接続孔27
a、27b迄それぞれ延長されている。
Tの両面には、図1および図15に示す反射面44が形
成されている。この反射面44は、図15にハッチング
を付して示したように、対物レンズホルダ21のウィン
グ部21a上に直接、MID法(Molded Interconnecti
on Device)によって形成されている。MID法とは、
樹脂材料の射出成形品上に直接プリント配線を施す技術
の総称であり、立体面へのタンポ印刷の応用、立体面へ
の印刷技術の応用、立体面への光の描画技術の応用、立
体面への機械による描画技術の応用、立体面へのミクロ
サンドブラストによる描画技術の応用等が知られてい
る。対物レンズホルダ21の表面にはさらに、一対のフ
ォーカシング用コイル33同士、およびトラッキング用
コイル34同士を直列に接続するとともに、これらフォ
ーカシング用コイル33、トラッキング用コイル34に
通電するためのプリント回路もMID法により同時に形
成されている。図3ないし図5は、このプリント回路に
ハッチングを付して示したものである。筒状部21aの
表面には、一方のコイル支持突起21dを囲む形で、一
対のフォーカシング用コイル33を接続するための第一
接続部26aが形成され、また筒状部21aの下部から
下端面には、一対のトラッキング用コイル34を接続す
るための第二接続部26bが形成されている。また一対
のウィング部21bにはそれぞれ、フォーカシング用コ
イル33への電流供給部26cと、トラッキング用コイ
ル34への電流供給部26dがそれぞれ形成されてい
る。これらの各一対の電流供給部26c、電流供給部2
6dは、コイル収納貫通孔21cの延長端部の上端と下
端にそれぞれ設けたサスペンションワイヤ接続孔27
a、27b迄それぞれ延長されている。
【0013】図1に示す一対のフォーカシング用コイル
33の一端接続線33aはそれぞれ、第一接続部26a
の両端部に半田付けされ、他端電流供給線33bは、そ
れぞれ対応する電流供給部26cに半田付けされる。同
様に一対のトラッキング用コイル34の一端接続線34
aはそれぞれ、第二接続部26bの両端部に半田付けさ
れ、他端電流供給線(図示せず)は、それぞれ対応する
電流供給部26dに半田付けされる。そして、サスペン
ションワイヤ接続孔27a、27bには、上下のサスペ
ンションワイヤ32a、32bの一端がそれぞれ挿入さ
れて半田付けされている。この一対のサスペンションワ
イヤ32aは、直列に接続された一対のフォーカシング
用コイル33に対する電流供給ラインを構成し、一対の
サスペンションワイヤ32bは、直列に接続された一対
のトラッキング用コイル34に対する電流供給ラインを
構成する。
33の一端接続線33aはそれぞれ、第一接続部26a
の両端部に半田付けされ、他端電流供給線33bは、そ
れぞれ対応する電流供給部26cに半田付けされる。同
様に一対のトラッキング用コイル34の一端接続線34
aはそれぞれ、第二接続部26bの両端部に半田付けさ
れ、他端電流供給線(図示せず)は、それぞれ対応する
電流供給部26dに半田付けされる。そして、サスペン
ションワイヤ接続孔27a、27bには、上下のサスペ
ンションワイヤ32a、32bの一端がそれぞれ挿入さ
れて半田付けされている。この一対のサスペンションワ
イヤ32aは、直列に接続された一対のフォーカシング
用コイル33に対する電流供給ラインを構成し、一対の
サスペンションワイヤ32bは、直列に接続された一対
のトラッキング用コイル34に対する電流供給ラインを
構成する。
【0014】一方、キャリッジ13上には、このフォー
カシング用コイル33およびトラッキング用コイル34
とともに電磁駆動回路を構成する磁気回路が固定されて
いる。この磁気回路は、フォーカシング用永久磁石22
Fおよびトラッキング用永久磁石22Tと、磁性材料か
らなるヨーク部材23とから構成されている。フォーカ
シング用永久磁石22Fは、一対のウィング部21bの
フォーカシング用コイル33をそれぞれ挟むように、一
対ずつが設けられ、トラッキング用永久磁石22Tは、
筒状部21aの両側に位置させて、一対のトラッキング
用コイル34を挟むように、一対が設けられている。図
10ないし図12は、このフォーカシング用永久磁石2
2Fとトラッキング用永久磁石22Tの極性を示してい
る。この極性は、フォーカシング用コイル33、トラッ
キング用コイル34の直線部33L、34L(を流れる
電流)と、図に模式的に示すフォーカシング用永久磁石
22Fおよびトラッキング用永久磁石22Tによる磁束
線Φが直交するように与えられていて、直線部33Lに
流れる正逆の電流により、対物レンズホルダ21にフォ
ーカシング方向Fの正逆の駆動力が生じ、直線部34L
(を流れる電流)により、対物レンズホルダ21にトラ
ッキング方向Tの正逆の駆動力が生じる。
カシング用コイル33およびトラッキング用コイル34
とともに電磁駆動回路を構成する磁気回路が固定されて
いる。この磁気回路は、フォーカシング用永久磁石22
Fおよびトラッキング用永久磁石22Tと、磁性材料か
らなるヨーク部材23とから構成されている。フォーカ
シング用永久磁石22Fは、一対のウィング部21bの
フォーカシング用コイル33をそれぞれ挟むように、一
対ずつが設けられ、トラッキング用永久磁石22Tは、
筒状部21aの両側に位置させて、一対のトラッキング
用コイル34を挟むように、一対が設けられている。図
10ないし図12は、このフォーカシング用永久磁石2
2Fとトラッキング用永久磁石22Tの極性を示してい
る。この極性は、フォーカシング用コイル33、トラッ
キング用コイル34の直線部33L、34L(を流れる
電流)と、図に模式的に示すフォーカシング用永久磁石
22Fおよびトラッキング用永久磁石22Tによる磁束
線Φが直交するように与えられていて、直線部33Lに
流れる正逆の電流により、対物レンズホルダ21にフォ
ーカシング方向Fの正逆の駆動力が生じ、直線部34L
(を流れる電流)により、対物レンズホルダ21にトラ
ッキング方向Tの正逆の駆動力が生じる。
【0015】以上のフォーカシング用コイル33とフォ
ーカシング用永久磁石22Fによるフォーカス制御用電
磁駆動回路と、トラッキング用コイル34とトラッキン
グ用コイル22Tによるトラッキング制御用電磁駆動回
路は、相互に干渉しないように設けられている。すなわ
ち、フォーカシング用コイル33に流れる電流によっ
て、対物レンズホルダ21にトラッキング方向Tの駆動
力が生じることはなく、同様にトラッキング用コイル3
4に流れる電流によって対物レンズホルダ21にフォー
カシング方向Fの駆動力が生じることはない。この相互
不干渉電磁駆動回路により、トラッキング方向T、フォ
ーカシング方向Fの独立した高精度の制御が可能とな
る。
ーカシング用永久磁石22Fによるフォーカス制御用電
磁駆動回路と、トラッキング用コイル34とトラッキン
グ用コイル22Tによるトラッキング制御用電磁駆動回
路は、相互に干渉しないように設けられている。すなわ
ち、フォーカシング用コイル33に流れる電流によっ
て、対物レンズホルダ21にトラッキング方向Tの駆動
力が生じることはなく、同様にトラッキング用コイル3
4に流れる電流によって対物レンズホルダ21にフォー
カシング方向Fの駆動力が生じることはない。この相互
不干渉電磁駆動回路により、トラッキング方向T、フォ
ーカシング方向Fの独立した高精度の制御が可能とな
る。
【0016】フォーカシング用永久磁石22Fおよびト
ラッキング用コイル22Tを支持するヨーク部材23
は、光ディスク11と平行に位置する対向防磁壁23a
と、この対向防磁壁23aに略直交し該対向防磁壁23
aの周縁部からキャリッジ13側に伸びる複数のヨーク
壁23bと、このヨーク壁23bからキャリッジ13上
に伸びる複数の取付フランジ23cとを一体に有する単
一部材から構成されている。対向防磁壁23aには、対
物レンズ16の移動空間(レーザ光Lの通過空間)とし
てのレーザ光透過孔24が形成されている。取付フラン
ジ23cは、取付ねじ25によってキャリッジ13に固
定されている。またこのヨーク部材23には、固定ねじ
30(図7)によって、支持ブロック31が固定されて
いる。
ラッキング用コイル22Tを支持するヨーク部材23
は、光ディスク11と平行に位置する対向防磁壁23a
と、この対向防磁壁23aに略直交し該対向防磁壁23
aの周縁部からキャリッジ13側に伸びる複数のヨーク
壁23bと、このヨーク壁23bからキャリッジ13上
に伸びる複数の取付フランジ23cとを一体に有する単
一部材から構成されている。対向防磁壁23aには、対
物レンズ16の移動空間(レーザ光Lの通過空間)とし
てのレーザ光透過孔24が形成されている。取付フラン
ジ23cは、取付ねじ25によってキャリッジ13に固
定されている。またこのヨーク部材23には、固定ねじ
30(図7)によって、支持ブロック31が固定されて
いる。
【0017】サスペンションワイヤ32aと32bの他
端部は、この支持ブロック31に固定されている。対物
レンズホルダ21、つまり対物レンズ16は、このサス
ペンションワイヤ32a、32bの弾性により、フォー
カシング方向Fおよびトラッキング方向Tに弾性変位で
きる。支持ブロック31のサスペンションワイヤ保持孔
31aは、ワイヤ32a、32bの径より十分大きく、
その中に、該ワイヤ32a、32bに適当な減衰抵抗を
与えるダンパ材(例えばゲル)が充填される。
端部は、この支持ブロック31に固定されている。対物
レンズホルダ21、つまり対物レンズ16は、このサス
ペンションワイヤ32a、32bの弾性により、フォー
カシング方向Fおよびトラッキング方向Tに弾性変位で
きる。支持ブロック31のサスペンションワイヤ保持孔
31aは、ワイヤ32a、32bの径より十分大きく、
その中に、該ワイヤ32a、32bに適当な減衰抵抗を
与えるダンパ材(例えばゲル)が充填される。
【0018】この支持ブロック31の表面には、サスペ
ンションワイヤ32a、32bに電流を供給するための
プリント回路がMID法により直接形成されている。図
13は、そのパターン形状例を示すもので、サスペンシ
ョンワイヤ32a、32bに導通する電流供給端子40
a、40bが形成されている。
ンションワイヤ32a、32bに電流を供給するための
プリント回路がMID法により直接形成されている。図
13は、そのパターン形状例を示すもので、サスペンシ
ョンワイヤ32a、32bに導通する電流供給端子40
a、40bが形成されている。
【0019】さらに、プリント回路は、対物レンズ16
(ホルダ21)の位置を検出するためのセンサホルダ4
1にも形成されている。センサホルダ41は、図14に
示すように、平面略矩形のヨーク部材23のトラッキン
グ方向Tの2面を含む3面を囲むコ字状をしていて、キ
ャリッジ13上に固定されている。このセンサホルダ4
1は、図17に単体形状を示すように、トラッキング方
向Tと直交する両端壁41aに、センサ取付窓42を有
している。このセンサ取付窓42には、反射型フォトセ
ンサ43がそれぞれ固定され、この一対の反射型フォト
センサ43は、対物レンズホルダ21の上記一対の反射
面44に対向する。
(ホルダ21)の位置を検出するためのセンサホルダ4
1にも形成されている。センサホルダ41は、図14に
示すように、平面略矩形のヨーク部材23のトラッキン
グ方向Tの2面を含む3面を囲むコ字状をしていて、キ
ャリッジ13上に固定されている。このセンサホルダ4
1は、図17に単体形状を示すように、トラッキング方
向Tと直交する両端壁41aに、センサ取付窓42を有
している。このセンサ取付窓42には、反射型フォトセ
ンサ43がそれぞれ固定され、この一対の反射型フォト
センサ43は、対物レンズホルダ21の上記一対の反射
面44に対向する。
【0020】反射型フォトセンサ43は、光ディスク1
1側に位置する発光部43aと、この発光部43aより
光ディスク11から離れた側に位置する受光部43bと
を有するもので、発光部43aからの光が反射面44で
反射した後、受光部43bに入射する。図21は、2つ
の反射型フォトセンサ43の電気結線図で、各発光部4
3aを電源に接続し、各受光部43bの出力端子をそれ
ぞれ差動増幅器45の正負入力端子に接続している。受
光部43bの出力は、反射型フォトセンサ43と反射面
44の距離d(図16)の変化に応じて変化するため、
図22に示すように、差動増幅器45の出力を見ること
により、対物レンズホルダ21(対物レンズ16)のト
ラッキング方向Tの中立位置からの変位を検出すること
ができる。
1側に位置する発光部43aと、この発光部43aより
光ディスク11から離れた側に位置する受光部43bと
を有するもので、発光部43aからの光が反射面44で
反射した後、受光部43bに入射する。図21は、2つ
の反射型フォトセンサ43の電気結線図で、各発光部4
3aを電源に接続し、各受光部43bの出力端子をそれ
ぞれ差動増幅器45の正負入力端子に接続している。受
光部43bの出力は、反射型フォトセンサ43と反射面
44の距離d(図16)の変化に応じて変化するため、
図22に示すように、差動増幅器45の出力を見ること
により、対物レンズホルダ21(対物レンズ16)のト
ラッキング方向Tの中立位置からの変位を検出すること
ができる。
【0021】センサホルダ41の表面には、図18に示
すように、MID法によって、反射型フォトセンサ43
回りのプリント回路が形成されている。このプリント回
路は、反射型フォトセンサ43の発光部43aへの電源
供給端子46a、受光部43bの電源供給端子46b、
および受光部43bの出力端子46cからなっている。
すように、MID法によって、反射型フォトセンサ43
回りのプリント回路が形成されている。このプリント回
路は、反射型フォトセンサ43の発光部43aへの電源
供給端子46a、受光部43bの電源供給端子46b、
および受光部43bの出力端子46cからなっている。
【0022】図19は、以上の対物レンズホルダ21の
反射面44、プリント回路26a〜26e、支持ブロッ
ク31のプリント回路40a、40b、およびセンサホ
ルダ41のプリント回路46a〜46cを同時に形成す
るMID法のプロセスの一例を示す。最初に射出成形工
程50により、対物レンズホルダ21、支持ブロック3
1、センサホルダ41を射出成形し、この射出成形品
に、エッチング処理51、活性化処理52を施した後、
無電解メッキ処理53により、成形品全体に均一なメッ
キを施す。次にこのメッキ層上に、レジスト塗布工程5
4においてフォトエッチングレジスト膜を塗布した後、
光を利用した回路イメージング工程55において、所要
の回路パターンイメージを形成する。この回路パターン
イメージを、電解銅メッキ処理56、電解ニッケルメッ
キ処理57、および保護メッキ処理58を経て、反射面
および回路パターンとして顕在化させ、次にレジスト剥
離処理59で不要な残存レジスト膜を除去し、無電解メ
ッキのフラッシュエッチング処理60による最終処理で
完成する。
反射面44、プリント回路26a〜26e、支持ブロッ
ク31のプリント回路40a、40b、およびセンサホ
ルダ41のプリント回路46a〜46cを同時に形成す
るMID法のプロセスの一例を示す。最初に射出成形工
程50により、対物レンズホルダ21、支持ブロック3
1、センサホルダ41を射出成形し、この射出成形品
に、エッチング処理51、活性化処理52を施した後、
無電解メッキ処理53により、成形品全体に均一なメッ
キを施す。次にこのメッキ層上に、レジスト塗布工程5
4においてフォトエッチングレジスト膜を塗布した後、
光を利用した回路イメージング工程55において、所要
の回路パターンイメージを形成する。この回路パターン
イメージを、電解銅メッキ処理56、電解ニッケルメッ
キ処理57、および保護メッキ処理58を経て、反射面
および回路パターンとして顕在化させ、次にレジスト剥
離処理59で不要な残存レジスト膜を除去し、無電解メ
ッキのフラッシュエッチング処理60による最終処理で
完成する。
【0023】以上の電磁駆動機構20の動作を説明する
と次の通りである。一対のサスペンションワイヤ32a
を介して、フォーカシング用コイル33にフォーカシン
グ用の駆動電流が与えられ、一対のサスペンションワイ
ヤ32を介して、トラッキング用コイル34にトラッキ
ング用の駆動電流が与えられる。フォーカシング用コイ
ル33に駆動電流が与えられると、その方向および大き
さに応じて、対物レンズホルダ21、つまり対物レンズ
16がフォーカシング方向Fに正逆に駆動され、トラッ
キング用コイル34に駆動電流が与えられると、その方
向および大きさに応じ、対物レンズ16がトラッキング
方向Tに正逆に駆動される。よって、この駆動電流を制
御することにより、対物レンズ16によって集光される
レーザ光Lを、光ディスク11上の記録トラックに正確
にトレースさせることができる。
と次の通りである。一対のサスペンションワイヤ32a
を介して、フォーカシング用コイル33にフォーカシン
グ用の駆動電流が与えられ、一対のサスペンションワイ
ヤ32を介して、トラッキング用コイル34にトラッキ
ング用の駆動電流が与えられる。フォーカシング用コイ
ル33に駆動電流が与えられると、その方向および大き
さに応じて、対物レンズホルダ21、つまり対物レンズ
16がフォーカシング方向Fに正逆に駆動され、トラッ
キング用コイル34に駆動電流が与えられると、その方
向および大きさに応じ、対物レンズ16がトラッキング
方向Tに正逆に駆動される。よって、この駆動電流を制
御することにより、対物レンズ16によって集光される
レーザ光Lを、光ディスク11上の記録トラックに正確
にトレースさせることができる。
【0024】図20は、キャリッジ13を移動させるコ
ースアクチュエータ70と、トラッキング用永久磁石2
2Tとコイル34によるトラックアクチュエータ71と
によるトラッキング制御のブロック図である。キャリッ
ジ13は、トラッキング信号に基づき、位相進み回路7
2およびコースアクチュエータ70によって、レール1
2に沿い光ディスク11の半径方向に駆動される。対物
レンズ16によるレーザ光スポットが光ディスク11の
記録トラックに正確に照射されない場合には、トラッキ
ングエラー信号に基づき、位相進み回路73およびトラ
ックアクチュエータ71を介して、対物レンズ16(ホ
ルダ21)が駆動される。このときトラックアクチュエ
ータ71による対物レンズ16の変位が大きくなると、
光学ビームの光量強度分布の変化によってトラックエラ
ー信号が変化してしまう。これに対処するため、対物レ
ンズ16の位置が反射型フォトセンサ43および反射面
44から構成されるポジションセンサによって検出さ
れ、その位置情報に基づくフィードバック系によって、
トラッキングエラー信号がなくなる方向に、キャリッジ
13がトラッキング方向に駆動される。
ースアクチュエータ70と、トラッキング用永久磁石2
2Tとコイル34によるトラックアクチュエータ71と
によるトラッキング制御のブロック図である。キャリッ
ジ13は、トラッキング信号に基づき、位相進み回路7
2およびコースアクチュエータ70によって、レール1
2に沿い光ディスク11の半径方向に駆動される。対物
レンズ16によるレーザ光スポットが光ディスク11の
記録トラックに正確に照射されない場合には、トラッキ
ングエラー信号に基づき、位相進み回路73およびトラ
ックアクチュエータ71を介して、対物レンズ16(ホ
ルダ21)が駆動される。このときトラックアクチュエ
ータ71による対物レンズ16の変位が大きくなると、
光学ビームの光量強度分布の変化によってトラックエラ
ー信号が変化してしまう。これに対処するため、対物レ
ンズ16の位置が反射型フォトセンサ43および反射面
44から構成されるポジションセンサによって検出さ
れ、その位置情報に基づくフィードバック系によって、
トラッキングエラー信号がなくなる方向に、キャリッジ
13がトラッキング方向に駆動される。
【0025】次に対物レンズホルダ21の弾性支持機構
について説明する。この実施例は、トラッキング方向T
について本発明を適用したものである。対物レンズホル
ダ21は、前述のように、4本のサスペンションワイヤ
32a、32bによって、キャリッジ13(支持ブロッ
ク31)上に支持されている。一対のトラッキング用永
久磁石22Tの配置、及び対物レンズホルダ21との位
置関係は、図7、図8、図10等に示されており、一対
のトラッキング用永久磁石22Tの間に、対物レンズホ
ルダ21が位置している。この対物レンズホルダには、
その両端部に、プリント回路からなる一対の電流供給部
26cが形成されており、この一対の電流供給部26c
は、対物レンズホルダ21が中立位置にあるとき、トラ
ッキング用永久磁石22Tの中心に関し対称な位置にあ
る。
について説明する。この実施例は、トラッキング方向T
について本発明を適用したものである。対物レンズホル
ダ21は、前述のように、4本のサスペンションワイヤ
32a、32bによって、キャリッジ13(支持ブロッ
ク31)上に支持されている。一対のトラッキング用永
久磁石22Tの配置、及び対物レンズホルダ21との位
置関係は、図7、図8、図10等に示されており、一対
のトラッキング用永久磁石22Tの間に、対物レンズホ
ルダ21が位置している。この対物レンズホルダには、
その両端部に、プリント回路からなる一対の電流供給部
26cが形成されており、この一対の電流供給部26c
は、対物レンズホルダ21が中立位置にあるとき、トラ
ッキング用永久磁石22Tの中心に関し対称な位置にあ
る。
【0026】プリント回路は、図19に示した工程によ
って製造されるものであるから、電流供給部26cに
は、ニッケル(Ni)、つまり磁性材料が含まれてい
る。この為、一対の電流供給部26cは、対物レンズホ
ルダ21が中立位置にあるとき、トラッキング用永久磁
石22Tにより均等な磁気吸引力を受ける。この磁気吸
引力は、サスペンションワイヤ32a、32bととも
に、対物レンズホルダ21を中立位置に保持する力とし
て作用する。
って製造されるものであるから、電流供給部26cに
は、ニッケル(Ni)、つまり磁性材料が含まれてい
る。この為、一対の電流供給部26cは、対物レンズホ
ルダ21が中立位置にあるとき、トラッキング用永久磁
石22Tにより均等な磁気吸引力を受ける。この磁気吸
引力は、サスペンションワイヤ32a、32bととも
に、対物レンズホルダ21を中立位置に保持する力とし
て作用する。
【0027】これに対し、トラッキング用コイル34に
電流が流れて、対物レンズホルダ21がトラッキング方
向のいずれかに変位すると、この磁気吸引力によるバラ
ンスは崩れる。つまり、永久磁石22T側に移動する方
向に移動する電流供給部26cは、磁気吸引力が増大
し、永久磁石22Tから離れる方向に移動する電流供給
部26cは、磁気吸引力が減少する。この磁気吸引力の
増加及び減少は、移動距離の二乗に比例するから、対物
レンズホルダ21は一旦中立位置から移動し始めると、
より軽い力で動くこととなる。つまり低コンプライアン
ス性が得られる。
電流が流れて、対物レンズホルダ21がトラッキング方
向のいずれかに変位すると、この磁気吸引力によるバラ
ンスは崩れる。つまり、永久磁石22T側に移動する方
向に移動する電流供給部26cは、磁気吸引力が増大
し、永久磁石22Tから離れる方向に移動する電流供給
部26cは、磁気吸引力が減少する。この磁気吸引力の
増加及び減少は、移動距離の二乗に比例するから、対物
レンズホルダ21は一旦中立位置から移動し始めると、
より軽い力で動くこととなる。つまり低コンプライアン
ス性が得られる。
【0028】図23は、質量mの対物レンズホルダ21
が、ばね定数kのばね80によってキャリッジ13に支
持されているとし、この対物レンズホルダ21に、磁気
回路81の中心から距離rの位置に対称に、対の磁性材
料26cが支持されている状態を模式的に描いたもので
ある。この振動系において、外力Fによりトラッキング
方向の変位xを生じたときの力の釣り合いは、 F−kx=0 ・・・・・(1) と表わせる。
が、ばね定数kのばね80によってキャリッジ13に支
持されているとし、この対物レンズホルダ21に、磁気
回路81の中心から距離rの位置に対称に、対の磁性材
料26cが支持されている状態を模式的に描いたもので
ある。この振動系において、外力Fによりトラッキング
方向の変位xを生じたときの力の釣り合いは、 F−kx=0 ・・・・・(1) と表わせる。
【0029】いまこの対物レンズホルダ21上の対の磁
性材料26cの磁荷をそれぞれq’とし、磁気回路81
による等価磁荷をqとすると、磁性材料26cが磁気回
路81によって受ける引力は、互いに逆向きで、大きさ
は、 F’=ε0 qq’/4πr2 =a/4r2 (a;定数) ・・・・・(2) この対物レンズホルダ21が図23のモデルで変位xを
生じたときの力の釣り合いは、 F+ΔF−kx=0 ・・・・・(3) (但し、ΔFは磁気吸引力による)
性材料26cの磁荷をそれぞれq’とし、磁気回路81
による等価磁荷をqとすると、磁性材料26cが磁気回
路81によって受ける引力は、互いに逆向きで、大きさ
は、 F’=ε0 qq’/4πr2 =a/4r2 (a;定数) ・・・・・(2) この対物レンズホルダ21が図23のモデルで変位xを
生じたときの力の釣り合いは、 F+ΔF−kx=0 ・・・・・(3) (但し、ΔFは磁気吸引力による)
【0030】このとき、(2)式より、
ΔF=a/4(r−x)2 −a/4(r+x)2
=4arx/4(r2 −x2 )2
≒ax/r3 (r》x)
=bx(b;定数) ・・・・・(4) (3)
式、(4)式より、
F+bx−kx=0
F=(k−b)x ・・・・・(5)
【0031】(5)式を(1)式(F=kx)と比較す
ると、磁性材料26cに働く力は、等価的に、ばね定数
kを減少させる作用を持つことになる。このkの減少
は、出入力応答上の内容であり、力学的な剛性(k)を
保持したまま、感度を高くする(1/(k−b))こと
ができることを意味する。
ると、磁性材料26cに働く力は、等価的に、ばね定数
kを減少させる作用を持つことになる。このkの減少
は、出入力応答上の内容であり、力学的な剛性(k)を
保持したまま、感度を高くする(1/(k−b))こと
ができることを意味する。
【0032】ここで、磁性材料26cを設ける前の感度
Sと固有振動周波数fは、 S=x/F=1/k f=(k/m)1/2 /2π 磁性材料26cを設けたことにより、これらはそれぞれ S’=1/(k−b) f’={(k−b)/m}1/2 /2π となる。
Sと固有振動周波数fは、 S=x/F=1/k f=(k/m)1/2 /2π 磁性材料26cを設けたことにより、これらはそれぞれ S’=1/(k−b) f’={(k−b)/m}1/2 /2π となる。
【0033】図24は、以上の検討結果(コンプライア
ンスの周波数応答関数)をグラフに表わしたもので、対
物レンズホルダ21に対の磁性材料26cを設けた本発
明のモデルの特性を実線で示し、磁性材料26cを設け
ないモデルを破線で示している。本発明によれば、感度
は高く、かつ固有振動周波数が低い装置が得られること
が理解される。
ンスの周波数応答関数)をグラフに表わしたもので、対
物レンズホルダ21に対の磁性材料26cを設けた本発
明のモデルの特性を実線で示し、磁性材料26cを設け
ないモデルを破線で示している。本発明によれば、感度
は高く、かつ固有振動周波数が低い装置が得られること
が理解される。
【0034】上記実施例では、磁性材料26cを、MI
D法によるプリント回路によって形成したが、MID法
以外の方法、例えば、接着等により、プリント回路とは
無関係に、この磁性材料を対物レンズホルダ21に形成
することも可能である。さらに、以上の実施例は、トラ
ッキング方向Tに関して本発明を適用したものである
が、本発明は、フォーカシング方向にも同様に適用でき
る。
D法によるプリント回路によって形成したが、MID法
以外の方法、例えば、接着等により、プリント回路とは
無関係に、この磁性材料を対物レンズホルダ21に形成
することも可能である。さらに、以上の実施例は、トラ
ッキング方向Tに関して本発明を適用したものである
が、本発明は、フォーカシング方向にも同様に適用でき
る。
【0035】
【発明の効果】以上のように本発明は、対物レンズホル
ダが中立位置にあるときには、キャリッジ上に固定され
たフォーカシング用永久磁石とトラッキング用永久磁石
の少なくとも一方から受ける磁気吸引力がほぼ同一で、
対物レンズホルダが中立位置から変位するに従い、その
変位の増加方向への磁気吸引力を受ける側が受ける磁気
吸引力が増加し、その変位を妨げる方向の磁気吸引力を
受ける側が受ける磁気吸引力が減少する態様で、対をな
す磁性材料を対物レンズホルダに設けた。これにより、
フォーカシング用永久磁石やトラッキング用の永久磁石
の磁力を有効に利用して、対物レンズホルダに対する高
い機械的支持強度と低コンプライアンスとを同時に実現
することができる。
ダが中立位置にあるときには、キャリッジ上に固定され
たフォーカシング用永久磁石とトラッキング用永久磁石
の少なくとも一方から受ける磁気吸引力がほぼ同一で、
対物レンズホルダが中立位置から変位するに従い、その
変位の増加方向への磁気吸引力を受ける側が受ける磁気
吸引力が増加し、その変位を妨げる方向の磁気吸引力を
受ける側が受ける磁気吸引力が減少する態様で、対をな
す磁性材料を対物レンズホルダに設けた。これにより、
フォーカシング用永久磁石やトラッキング用の永久磁石
の磁力を有効に利用して、対物レンズホルダに対する高
い機械的支持強度と低コンプライアンスとを同時に実現
することができる。
【図1】本発明による光学式情報記録再生装置の対物レ
ンズ電磁駆動装置の実施例を示す要部の斜視図である。
ンズ電磁駆動装置の実施例を示す要部の斜視図である。
【図2】対物レンズホルダの斜視図である。
【図3】図2のP矢視図である。
【図4】図2のQ矢視図である。
【図5】図2の底面図である。
【図6】図1の対物レンズ電磁駆動装置にヨーク部材を
取り付けた状態を示す斜視図である。
取り付けた状態を示す斜視図である。
【図7】図6のA−A線に沿う断面図である。
【図8】図7のB−B線に沿う断面図である
【図9】光学式情報記録再生装置の要部を示す斜視図で
ある。
ある。
【図10】電磁駆動回路のトラッキング用永久磁石の極
性を示す平面図である。
性を示す平面図である。
【図11】電磁駆動回路のフォーカシング用永久磁石の
極性を示す正面図である。
極性を示す正面図である。
【図12】電磁駆動回路の永久磁石とコイルの配置関係
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図13】保持ブロックのプリント配線を示す正面図で
ある。
ある。
【図14】図6の装置にセンサホルダを取り付けた状態
の斜視図である。
の斜視図である。
【図15】対物レンズホルダの反射面を示す、図2のR
矢視図である。
矢視図である。
【図16】反射型フォトセンサと対物レンズホルダの反
射面の関係を示す正面図である。
射面の関係を示す正面図である。
【図17】センサホルダ単体の斜視図である。
【図18】センサホルダのプリント配線を示す図17の
T矢視展開図である。
T矢視展開図である。
【図19】MID法によるプリント回路の形成工程例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図20】対物レンズのトラッキング制御の例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図21】一対の反射型センサの電気結線図である。
【図22】図21の差動増幅器の出力と対物レンズの変
位量および方向の関係を示すグラフである。
位量および方向の関係を示すグラフである。
【図23】対物レンズホルダ上の対の磁性材料と磁気回
路の関係を示す模式図である。
路の関係を示す模式図である。
【図24】本発明によるモデルと比較モデルのコンプラ
イアンスの周波数応答関数を示す模式グラフである。
イアンスの周波数応答関数を示す模式グラフである。
F フォーカシング方向
T トラッキング方向
L レーザー光
11 光ディスク
12 レール
13 キャリッジ
14 固定光学系
15 プリズム
16 対物レンズ
20 電磁駆動機構
21 対物レンズホルダ
22F フォーカシング用永久磁石
22T トラッキング用永久磁石
23 ヨーク部材
26a〜26d 31a 31b 46a〜46c プ
リント回路 31 支持ブロック 32a 32b サスペンションワイヤ 33 フォーカシング用コイル 34 トラッキング用コイル 41 センサホルダ 44 反射面
リント回路 31 支持ブロック 32a 32b サスペンションワイヤ 33 フォーカシング用コイル 34 トラッキング用コイル 41 センサホルダ 44 反射面
Claims (2)
- 【請求項1】 光ディスクの半径方向に移動可能なキャ
リッジ; 光ディスクに対してレーザ光を集光させる対物レンズを
支持し、このキャリッジ上に、光ディスクのフォーカシ
ング方向及びトラッキング方向に弾性的に可動に支持さ
れた対物レンズホルダ; この対物レンズホルダに設けたフォーカシング用及びト
ラッキング用のコイル;及び上記キャリッジ上に固定さ
れ、上記フォーカシング用及びトラッキング用のコイル
と共働して電磁駆動回路を構成するフォーカシング用及
びトラッキング用の永久磁石; を備えた光学式情報記録再生装置において、 上記対物レンズホルダに、上記フォーカシング用永久磁
石とトラッキング用永久磁石の少なくとも一方の磁力を
受ける対をなす磁性材料を設けたこと;及びこの対をな
す磁性材料は、対物レンズホルダが中立位置にあると
き、上記フォーカシング用永久磁石とトラッキング用永
久磁石の少なくとも一方から受ける磁気吸引力がほぼ同
一で、対物レンズホルダが中立位置から変位するに従
い、その変位の増加方向への磁気吸引力を受ける側の磁
性材料が受ける磁気吸引力が増加し、その変位を妨げる
方向の磁気吸引力を受ける側の磁性材料が受ける磁気吸
引力が減少する位置に設けられていること; を特徴とする光学式情報記録再生装置の対物レンズ電磁
駆動装置。 - 【請求項2】 上記対をなす磁性材料は、対物レンズホ
ルダの表面にプリント印刷によって形成されている、請
求項1に記載の光学式情報記録再生装置の対物レンズ電
磁駆動装置。
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- 1996-06-12 US US08/662,289 patent/US5636068A/en not_active Expired - Fee Related
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