JPH0746425B2

JPH0746425B2 - 光学式記録再生装置

Info

Publication number: JPH0746425B2
Application number: JP1174704A
Authority: JP
Inventors: 修水野; 政就毛利; 徹中村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-07-06
Filing date: 1989-07-06
Publication date: 1995-05-17
Anticipated expiration: 2010-05-17
Also published as: US5130972A; JPH0340227A; DE69024416T2; EP0407215A3; EP0407215B1; DE69024416D1; EP0407215A2

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は電子計算機の外部記憶装置、音楽及び映像信
号、その他情報の記録再生装置等に用いられる光磁気記
録再生装置等の光学式記録再生装置に関するものであ
る。

従来の技術近年電子計算機の発達及び情報の高速大量伝達の手段の
発達と共に、低価格，高密度かつ大容量，高速転送能力
のある不揮発性記憶装置が要求され、多くは磁気ディス
ク装置が用いられているが、記録密度が低く、１情報単
位あたりの価格が高く、使用環境の制限が大きい等の問
題がある。光学記録はそれらの問題点を解決する技術と
して現在脚光を浴びている。

以下、図面を参照しながら、従来の光学式記録再生装置
について説明を行う。

第５図（ａ）〜第５図（ｄ）は従来の光学式記録再生装
置を示す図である。第５図（ａ）は斜視図で、図示の方
向にx,y,zの座標軸方向を定義する。第５図（ｂ），
（ｃ），（ｄ）は各々第５図（ａ）をｚ軸の正の位置か
ら負の向きに、ｘ軸の正の位置から負の向きに、ｙ軸の
正の位置から負の向きに見た図である。便宜上ｚ軸の正
の位置から負の向きに、ｘ軸の正の位置から負の向き
に、ｙ軸の正の位置から負の向きに、ｙ軸の負の位置か
ら正の向きにみた図を各々平面図，正面図，左側面図，
右側面図と呼ぶ。また、ｚ軸の正の向きを上方、負の向
きを下方と呼ぶ。

１は記録媒体（第５図（ａ）では省略）であり、円盤状
でスパライル状の記録トラックをｚ軸の負の位置から正
の方向に見た面に有しており、ｘ−ｙ面に平行に置かれ
ている。51はレーザ光で、外部の固定光学系（図示せ
ず）からｘ軸の正の向きに出射された平行光束である。
42はレーザ光51の方向を鏡面反射によってｚ軸に平行な
方向に変換する、略三角柱状のミラーである。32はｚ軸
の正の向きのレーザ光を記録媒体１に収束させる対物レ
ンズで、記録媒体１の記録面上に記録、または再生、ま
たは消去用の光スポットを形成する。33は可動光学系
で、対物レンズ32および対物レンズ32をｚ軸の方向に移
動させ、レーザ光の収束状態を制御する対物レンズアク
チュエータや、ミラー42を含む。40はｘ軸に平行に置か
れた円柱状の第１のガイド軸でベース（図示せず）に固
定されている。35は、第１のガイド軸40の周囲を微少な
空隙を介して円環状に取り巻き、第１のガイド軸40と接
触する内面に潤滑性のあるテフロン樹脂等がコーティン
グされた摺動部材であって、第１のガイド軸40との間で
ｘ軸に平行な方向の相対移動を滑らかに行う。34は摺動
部材35を可動光学系33に剛体的に固定するホルダであ
る。41は円柱状の第２のガイド軸で、第１のガイド軸40
に平行でかつ第１のガイド軸40の中心軸を通りxy面に平
行な平面上にその中心軸が置かれた状態でベース（図示
せず）に固定されている。37は第１の車輪で、ｙ軸に平
行な方向に回転軸を有し、回転軸を可動光学系33に剛体
的に取り付けられており、第２のガイド軸41の外周面を
転輪可能である。38は第２のガイド軸41に接触する第２
の車輪で、第２のガイド軸41に接触する点は、第１の車
輪37の第２のガイド軸41に接触する点を通るｘ軸に垂直
な断面上に対し配置されており、回転軸はyz面に平行な
面上で、ｙ軸に対して所定の角度を持って位置し、第２
のガイド軸41上を転輪可能である。39は板ばねで、一端
を可動光学系33に剛に固定され、折り曲げた他端に第２
の車輪38を取り付けられており、第２の車輪38が第２の
ガイド軸41に接した状態で、ほぼｚ軸の負の向きの弾性
変形が生じるように形成されている。

36は駆動コイルで、ｘ軸方向に平行な軸を周回軸として
線状の導体を複数回周回させて形成され、その一面が可
動光学系33に剛体的に取り付けられている。43は軟磁性
体で形成された推進用磁気ヨーク（第５図（ａ）では省
略）で、左側面図第５図（ｄ）に示すように内側ヨーク
43aが駆動コイル36の中を通り、ｘ軸方向の両端部（図
示せず）を通って駆動コイル36の外部である外側ヨーク
43bに至り、ベース（図示せず）に固定されている。44
は推進用磁気ヨーク43の外側ヨーク43bに固定された推
進用磁石（第５図（ａ）では省略）で、ｚ軸の正の向き
に着磁されており、正面図第５図（ｃ）に示すようにｚ
軸の正の方向の磁束φを発生し、磁束φは駆動コイル36
の線状導体に直交し、内側ヨーク43aを通って外側ヨー
ク43bに至り、推進用磁石44に帰還する。

また、Ｇは可動光学系33及び可動光学系33に固定された
部品の総合的な重心（以下、重心Ｇと省略）である。

以上のように構成された光学式記録再生装置について、
以下その動作について説明する。

まず、可動光学系33が静止している場合、摺動部材35は
可動光学系33の運動を第１のガイド軸40の軸に平行な方
向の並進運動と第１のガイド軸40の軸回りの回転運動の
みに拘束し、第１の車輪37と第２の車輪38は可動光学系
33の第１のガイド軸40の軸回りの回転運動を規制するた
め、可動光学系33は第１のガイド軸40の軸に平行な方
向、即ちｘ軸方向の並進運動のみが可能となる。

次に可動光学系33がｘ軸方向に運動する場合、まず駆動
コイル36に通電すると、磁束φとの間の電磁力によって
ｘ軸に平行な方向の推力が発生し、今、正面図第５図
（ｃ）のＩの向き（反時計方向）に電流が流れていると
すると、側面図第５図（ｄ）の様に駆動コイル36にｘ軸
の正の向きに推力Faが発生する。駆動コイル36は可動光
学系33に剛体的に接続されているので、可動光学系33は
ｘ軸の正の向きに力を受け、摺動部材35が第１のガイド
軸40に対して摺動移動し、第１の車輪37と第２の車輪38
が第２のガイド軸41を転輪することで可動光学系33は加
速度運動を開始し、対物レンズ32の記録媒体１上の所望
のトラックへの移動が実現する。レーザ光51は可動光学
系33に内蔵されたミラー42によって反射され、対物レン
ズ32にレーザ光51を導く。対物レンズ32は可動光学系33
に内蔵された対物レンズアクチュエータによってｚ軸方
向に駆動、制御され、記録媒体１上に光スポットを形成
する。情報によって大きさ、位相等に変調を受けた反射
光は逆の経路を通って固定光学系（図示せず）に戻り、
情報が再生される。可動光学系33の運動中は常に記録媒
体１のアドレス情報を読み取る事で所望のトラックの確
認を行う。情報を記録する場合は情報で変調した光スポ
ットを記録媒体１に照射する。

第１のガイド軸40と第２のガイド軸41の平行度が正確で
なく、また、直線度、円筒度が低下していても、可動光
学系33が第１のガイド軸40の回りに微小回転し、板ばね
39が弾性変形して第１の車輪37、第２の車輪38が第２の
ガイド軸41に安定に接触する事で、安定な走行が実現す
る。

発明が解決しようとする課題しかしながら、前記のような構成では、次のような問題
点が生じていた。

従来例で述べた構造で駆動コイル36に第５図（ｄ）に示
すように推力Faが生じて可動光学系33が加速度運動を行
う場合、重心ＧにはFaと反対向きに慣性力Fiが発生す
る。従来例のように推力ベクトルの作用線上に重心Ｇが
存在しない場合、第５図（ｄ）でｙ軸回りのモーメント
が発生する。このモーメントは摺動部材35が受け、反モ
ーメントを発生させるためのｚ軸に平行な方向の反力が
現れる。また、第５図（ｂ）に示すように、摺動部材35
には運動中に摩擦力Fsが発生し、Fsの作用線とFaの作用
線が同一直線上にない場合、ｚ軸回りのモーメントが発
生する。このモーメントは同じく摺動部材35が受け、反
モーメントを発生させるためのｙ軸に平行な方向の反力
が現れる。さらに、第５図（ａ）に示すように、板ばね
39の弾性復元力によって第２の車輪38に与えられた力に
より第１の車輪37及び第２の車輪38には各々反力Ft,Fc
が生じる。この構成では反力Ft,Fcのｚ軸方向成分は互
いに消し合うが、ｙ軸方向成分Ffは残り、摺動部材35に
その反力、−Ffが発生する。

これらの力は全てが摺動部材35への負荷となる。一般に
摺動部材35の有する摩擦力Fsは負荷の大きさと共に増大
するため、従来例の構成では可動光学系33の加速特性が
非常に悪くなる。また、比較的摩耗が発生し易い摺動部
材35の信頼性を著しく損ねる。

さらにｘ軸方向以外の種々の力の存在のため、摺動部材
35と第１のガイド軸40の間の微少なクリアランスの存在
を原因とする振動が発生し、可動光学系33の制御性を大
きく悪化させる。

そして光学式記録再生装置に外乱が生じた場合、特にｚ
軸の正の向きの加速度が可動光学系33に作用する場合
は、大きな力が板ばね39に作用する。従って、交通機関
等の振動する環境下で使用した場合は、板ばね39の変形
等の事態が発生し、光学式記録再生装置全体の信頼性が
著しく悪化する。

本発明は上記課題に鑑み、運動中の可動光学系の案内手
段に対して、案内方向以外の力が発生せず、加速特性、
制御性共に極めて優れた光学式記録再生装置を提供する
ものである。

課題を解決するための手段この目的を達成するために本発明の光学式記録再生装置
は、円盤状記録媒体の記録面に略垂直に出射された光ビ
ームを円盤状記録媒体の記録面に収束させる対物レンズ
とを少なくとも有する可動光学系と、可動光学系に対し
円盤状記録媒体の略半径方向に推力を与える駆動手段
と、ベースと、推力の方向に平行でベースに固定された
円柱状のガイド軸と、ガイド軸に接触する接触領域を有
し接触領域の中心がガイド軸の中心軸近傍に存在して可
動光学系をガイド軸の中心軸の方向に移動自在に支持す
る案内手段と、可動光学系のガイド軸に対する中心軸回
りの相対回転を規制する回転規制手段を有し、少なくと
も可動光学系を含み駆動手段の作用を受けてガイド軸に
対して円盤状記録媒体の略半径方向に相対運動を行う可
動部の重心がガイド軸の中心軸近傍に存在し、かつ駆動
手段は可動部の重心から見た推力によるモーメントを略
零とする推力を与える構造としたことで構成されてい
る。

作用この構成によって、移動時の可動部の重心に作用する慣
性力及び案内部材に作用する摩擦力のベクトルが推力の
ベクトルの方向に一致し、案内部材には重力を除く推力
ベクトルの方向以外の力が発生しないため、案内部材と
ガイド軸間の摩擦力が減少し、加速特性，制御性共に向
上する。

実施例以下本発明の一実施例の光学式記録再生装置について、
図面を参照しながら説明する。第１図（ａ）〜（ｆ）は
本発明の一実施例における光学式記録再生装置を示す図
で、第１図（ａ）は斜視図であって、図示の方向にx,y,
zの座標軸方向を定義する。図面の呼称は従来例と同じ
である。第１図（ｂ），（ｃ），（ｄ）は各々平面図、
右側面図，正面図である。第１図（ｅ）は部分詳細正面
図、第１図（ｆ）は部分詳細右側面図である。

１は記録媒体（第１図（ａ），（ｅ）では省略）で、従
来例と同じものである。対物レンズ2,ミラー５も従来例
の対物レンズ32,ミラー42と同じものである。17は固定
光学系（第１図（ｄ），（ｅ）では省略）で、ベース
（図示せず）に固定され、少なくともレーザ光源を有し
ており、第１図（ｅ）に示すように平行光束であるレー
ザ光50をｘ軸の負の向きに出射する。３は対物レンズ32
をｚ軸の方向に移動させ、レーザ光の収束状態を制御す
る対物レンズアクチュエータである。４はミラー５を保
持し、対物レンズアクチュエータ３の下方に固定するた
めのミラーホルダである。対物レンズ２、対物レンズア
クチュエータ3,ミラーホルダ4,ミラー５で可動光学系10
0を構成する。８は駆動コイルで、ｘ軸方向に平行な軸
を周回中心軸として非磁性材料で構成されたボビン７の
回りに線状の導体を複数回周回させて形成されている。
13はｘ軸に平行に置かれた円柱状の第１のガイド軸でベ
ース（図示せず）に固定されている。６は、第１のガイ
ド軸13の周囲を微少な空隙を介して円環状に取り巻き、
第１のガイド軸13と接触する内面に潤滑性のあるテフロ
ン樹脂等により構成された摺動部材であって、第１のガ
イド軸13との間でｘ軸に平行な方向の相対移動を滑らか
に行う。

また、摺動部材６は第１図（ｂ）に示すようにその一端
が可動光学系100に圧入されており、他端がボビン７の
駆動コイル８の周回中心軸を通る位置に圧入されてい
る。14は円柱状の第２のガイド軸で、第１のガイド軸13
に平行でかつ第１のガイド軸13の中心軸を通りxy面に平
行な平面上にその中心軸が置かれた状態でベース（図示
せず）に固定されている。９は第１の車輪で、第１図
（ｅ）に示すようにｙ軸に平行な方向に回転軸を有し、
回転軸を可動光学系100の対物レンズアクチュエータ３
に剛体的に取り付けられており、第２のガイド軸14の外
周面を転輪可能である。10は第２のガイド軸14に接触す
る第２の車輪で、第２のガイド軸14に接触する点は、第
１の車輪９の第２のガイド軸14に接触する点を通るｘ軸
に垂直な断面上に対し配置されており、回転軸は第１の
車輪９の回転軸に対して平行に位置し、第２のガイド軸
14上を転輪可能である。11は板ばねで、一端を可動光学
系100のミラーホルダ４にスペーサ12を介して剛に固定
され、折り曲げた他端に第２の車輪10を取り付けられて
おり、第２の車輪10が第２のガイド軸14に接した状態
で、ほぼｚ軸の負の向きの弾性変形が生じるように形成
されている。

15は軟磁性体で形成された推進用磁気ヨーク（第１図
（ｅ）では省略）で、第１図（ｂ）に示すようにxz面に
平行でかつ第１のガイド軸13の中心軸を通る面に対して
対称の構造であり、対称面の位置を第１のガイド軸13が
通過し、その両側部で一対の内側ヨーク15aが駆動コイ
ル８の中を通るように位置し、駆動コイル８の外側を一
対の外側ヨーク15bが囲み、ｘ軸方向の負の向きの端部
で内側ヨーク15a、外側ヨーク15bが磁気的に接続され、
外側ヨーク15bはベース（図示せず）に固定されてい
る。16は推進用磁石（第５図（ｅ）では省略）で、外側
ヨーク15bの駆動コイル８に対向する面に固定されてお
り、いずれも第１図ｂでｙ軸に平行な方向で、駆動コイ
ル８に向かう向きに着磁されている。推進用磁石16は、
第１図（ｂ）に示すようにｙ軸に平行な方向で、駆動コ
イル８に向かう向きの磁束Φを発生し、磁束φは駆動コ
イル８の線状導体に直交し、内側ヨーク15aを通り、外
側ヨーク15bを通って推進用磁石16に帰還する。

18は記録媒体１にｚ軸回りのトルクを与えるスピンドル
モータ（第１図（ｄ），（ｅ）では省略）であって、ベ
ース（図示せず）に固定されている。

可動光学系100,第１の車輪9,第２の車輪10,板ばね11,ス
ペーサ12,摺動部材6,ボビン7,駆動コイル８を第１のガ
イド軸に対して相対並進運動を行う部材として、以下可
動部と総称する。Ｇは可動部の総合的な重心（以下、重
心Ｇと省略）であって、第１のガイド軸13の中心軸上
で、かつ摺動部材６のｘ軸方向のほぼ中央に位置するよ
う構成部品が配置されている。

また、第１図（ｅ）に示すようにミラー５はその一辺が
摺動部材６の外筒部を基準線として接触している。

まず、可動部が静止している場合、摺動部材６は可動部
の運動を第１のガイド軸13の中心軸に平行な方向の並進
運動と第１のガイド軸13の中心軸回りの回転運動のみに
拘束し、第１の車輪９と第２の車輪10は可動部の第１の
ガイド軸13の軸回りの回転運動を規制するため、可動部
は第１のガイド軸13の中心軸に平行な方向、即ちｘ軸方
向の並進運動のみが可能となる。

次に可動部がｘ軸方向に運動する場合、まず駆動コイル
８に第１図（ａ）でＩの向きに電流が流れるよう通電す
ると、磁束φとの間の電磁力によって第１図（ｂ），
（ｃ）のようにｘ軸の正の向きの推力Faが発生する。推
力Faの作用線は、推進用磁気ヨーク15及び推進用磁石16
の対称構造と、駆動コイル８の摺動部材６に対する対称
構造から、第１のガイド軸13の中心軸に一致する。駆動
コイル８はボビン7,摺動部材６を介して可動光学系100
に剛体的に接続されているので、可動光学系100はｘ軸
の正の向きに力を受け、摺動部材６が第１のガイド軸13
に対して摺動移動し、第１の車輪９と第２の車輪10が第
２のガイド軸14を転輪することで可動光学系100は加速
度運動を開始し、対物レンズ２の記録媒体１上の所望の
トラックへの移動が実現する。第１図（ｆ）に示すよう
にレーザ光50は可動光学系100のミラーホルダ４に内蔵
されたミラー５によって反射され、対物レンズ２にレー
ザ光50を導く。対物レンズ２は対物レンズアクチュエー
タ３によってｚ軸方向に駆動，制御され、レーザ光50は
記録媒体１の基板1cを透過し、記録面1bに光スポットを
形成する。情報によって大きさ，位相等に変調を受けた
反射光は逆の経路を通って固定光学系17に戻り、情報が
再生される。可動光学系100の運動中は常に記録媒体１
のアドレス情報を読み取る事で所望のトラックの確認を
行う。情報を記録する場合は情報で変調した光スポット
を記録媒体１に照射する。

第１のガイド軸13と第２のガイド軸14の平行度が正確で
なく、また直線度，円筒度が低下していても、可動部が
第１のガイド軸13の回りに微小回転し、板ばね11が弾性
変形して第１の車輪9,第２の車輪10が第２のガイド軸14
に安定に接触する事で、安定な走行が実現する。

また、可動部が加速度運動を行うと慣性力Fiが重心Ｇを
通る位置に発生し、摺動部材６と第１のガイド軸13間の
摩擦力Fsが摺動部材６の断面のほぼ中心に発生するが、
重心Ｇが第１のガイド軸13の中心軸上に位置し、推力Fa
の作用線も第１のガイド軸13上に位置するため、これら
の力Fa,Fi,Fsは第１のガイド軸13の中心軸上にすべて並
び、如何なるモーメントも発生しない。更に、第１図
（ｅ）に示すように、板ばね11の弾性復元力によって第
２の車輪10に与えられた力により第１の車輪９及び第２
の車輪10には各々反力Ft,Fcが生じるが、第１の車輪９
及び第２の車輪10の回転軸は互いに平行で、また各々の
接触点は第２のガイド軸14の中心軸に垂直な１つの面上
であるため、Ft,Fcは相互に反対の向きで大きさが同じ
ベクトルとなって、完全に内ち消し合う。従って、本実
施例では推力Faによって、摺動部材６にかかる摩擦力の
要因となる力を生じることはなく、急加速等の過度時に
も可動部の安定な走行が実現する。

そして外乱が生じた場合でも、可動部の重心は第１のガ
イド軸の中心軸上に存在するため、可動部に生じる慣性
力はすべて摺動部材６のみで受け、板ばね11が損傷する
事はない。

また、ミラー５が摺動部材の外筒部を基準としているた
め、ｘ軸方向の平行性が増し、可動部が任意の位置に移
動しても、レーザ光50に対する光学特性は高精度に維持
される。

以上のように本実施例によれば、可動部の重心Ｇの位置
と、推力の作用線の位置と、摺動部材６の中心の位置を
第１のガイド軸13の中心軸上に配置した事により、可動
部加速時のモーメントが発生しなくなり、また、第１の
ガイド軸回りの回転を規制する手段として回転軸を互い
に平行とした車輪を用いることで、回転規制力のyz面内
の成分が発生しなくなるため、摺動部材６に発生する摩
擦力は最小限に抑えることができる。

そして摺動部材６をボビン７と可動光学系100の接続に
用いる事で、特別な構造体を必要とする事なく、推力を
可動光学系100に伝達する事ができる。

更に、ミラー５の位置決めを摺動部材６を用いて行う事
により、光学的安定性が増大する。

以下、本発明の第２の実施例について、図面を参照しな
がら説明する。

第２図（ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施例における
光学式記録再生装置の回転規制手段を示すものである。
図示の方向にx,y,zの座標軸方向を定義する。第１の実
施例と同じ図面の呼称を用いる。第２図（ａ）は部分詳
細正面図の、第２図（ｂ）は部分詳細右側面図である。
光学式記録再生装置としての全体の構成は第１の実施例
と同一であるため省略し、回転規制手段のみを示す。第
２図（ａ），（ｂ）において、対物レンズアクチュエー
タ3,ミラーホルダ4,ミラー5,摺動部材6,第１の車輪9,第
１のガイド軸13は、第１の実施例と同じものである。19
は磁性ガイド軸で、第１の実施例における第２のガイド
軸14と機械的形状は同一であるが、磁性材料で形成され
ている点が異なる。20は吸着用磁気ヨークで、対物レン
ズアクチュエータ３に固定されている磁性体で形成され
た直方体状の部材で、第１の車輪９の回転中心軸を通る
yz面に平行な面に対して対称形である。21は第１の吸着
用磁石で、磁化の向きをｚ軸の正の向きに持つ直方体状
の磁石であって、吸着用磁気ヨーク20に固定され、磁性
ガイド軸19とわずかな間隙をもって位置している。22は
第２の吸着用磁石で、機械的形状は第１の吸着用磁石21
と同じであるが、磁化の向きはｚ軸の負の向きであり、
吸着用磁気ヨーク20に固定され、配置は第１の車輪９の
回転中心軸を通るyz面に平行な面に対して第１の吸着用
磁石21とは対称の位置にある。

以上のように構成された光学式記録再生装置の回転規制
手段について、以下その動作について説明する。

第２の吸着用磁石22を出た磁束φは、空隙を経て磁性ガ
イド軸19を通過し、第１の吸着用磁石21に至るため、第
１の吸着用磁石21、第２の吸着用磁石22と磁性ガイド軸
19の間には磁気的吸引力が発生する。第１の吸着用磁石
21、第２の吸着用磁石22は吸着用磁気ヨーク20、対物レ
ンズアクチュエータ３を経て第１の車輪９に接続されて
いるため、第１の車輪９には磁性ガイド軸19に押し付け
られる力Fpが生じる。そして磁束φは第１の吸着用磁石
21から吸着用磁気ヨーク20を経て第２の吸着用磁石22に
至る。磁性ガイド軸19と第１の吸着用磁石21、第２の吸
着用磁石22の間隙を小さくすることで、Fpの値を十分大
きくし、常に第１の車輪９と磁性ガイド軸19の接触状態
を保つことができる。従って、可動部が如何なる移動状
態になっても、常に安定した回転規制手段として作用す
る。

本実施例では第１の実施例と同様の効果が有るが、第２
の車輪10及びスペーサ12が不必要となるため、より軽量
化，コストダウンが行え、さらに機械的手法を介さない
ため、長期安定性が期待できる。

以下、本発明の第３の実施例について、図面を参照しな
がら説明する。

第３図（ａ），（ｂ）は本発明の第３の実施例における
光学式記録再生装置の回転規制手段を示すものである。
図示の方向にx,y,zの座標軸方向を定義する。第１の実
施例と同じ図面の呼称を用いる。第３図（ａ）は部分詳
細正面図の、第３図（ｂ）は部分詳細右側面図である。
光学式記録再生装置としての全体の構成は第１の実施例
と同一であるため省略し、回転規制手段のみを示す。第
３図（ａ），（ｂ）において、対物レンズアクチュエー
タ3,ミラーホルダ4,ミラー5,摺動部材6,第１の車輪9,第
１のガイド軸13は、第１の実施例と同じものである。磁
性ガイド軸19は第２の実施例と同じものである。23は吸
着用磁気ヨークで、対物レンズアクチュエータ３に固定
されている磁性体で形成された部材で、第１の車輪９の
回転中心軸を通るyz面に平行な面に対して対称形であ
る。24は第１の吸着用磁石で、磁化の向きをｚ軸の負の
向きに持つ直方体状の磁石であって、吸着用磁気ヨーク
23に固定され、磁性ガイド軸19とわずかな間隙をもって
位置している。25は第２の吸着用磁石で、機械的形状、
磁化の向き共に第１の吸着用磁石24と同じであるが、吸
着用磁気ヨーク23に固定され、配置は第１の車輪９の回
転中心軸を通るyz面に平行な面に対して第１の吸着用磁
石21とは対称の位置にある。吸着用磁気ヨーク23には第
１の吸着用磁石24、第２の吸着用磁石25に対しｙ軸方向
にわずかな間隙をもって対向する対向ヨーク部23aが形
成されている。

第３図（ａ）に示すように、第１の吸着用磁石24を出た
磁束φは、空隙を経て磁性ガイド軸19を通過し、対向ヨ
ーク部23aを通過する。そして磁束φは吸着用磁気ヨー
ク23を通過し、第１の吸着用磁石24に至る。第２の吸着
用磁石25に対しても同様の現象が起こる。従って、第１
の吸着用磁石24、第２の吸着用磁石25と磁性ガイド軸19
の間には磁気的吸引力が発生し、第２の実施例と同様に
第１の車輪９には磁性ガイド軸19に押し付けられる力Fp
が生じる。磁性ガイド軸19と第１の吸着用磁石24、第２
の吸着用磁石25の間隙を小さくすることで、Fpの値を十
分大きくし、常に第１の車輪９と磁性ガイド軸19の接触
状態を保つことができる。従って、可動部が如何なる移
動状態になっても、常に安定した回転規制手段として作
用する。

本実施例では第２の実施例と同様の効果が有るが、磁束
φの経路がほぼyz面内のみになり、ｘ軸方向成分を持た
ないため、第１の車輪９に漏れる磁束が減少する。一般
に第１の車輪には耐久性，精度，価格等の点でラジアル
ベアリング等を用いられる事が多く、内部の鋼球，リテ
ーナ等は磁性体で構成されているため、磁束が通過する
と鋼球，リテーナ間で吸着力が生じ、両者の摩擦による
回転抵抗が現れる。本実施例においてはそのような問題
は生じる事なく、通常の安価なラジアルベアリングを車
輪９に用いることができるため、更なるコストダウンが
期待できると共にラジアルベアリング本来の信頼性が維
持される。

以下、本発明の第４の実施例について、図面を参照しな
がら説明する。

第４図は本発明の第４の実施例における光学式記録再生
装置の可動部の斜視図を示すものである。図示の方向に
x,y,zの座標軸方向を定義する。光学式記録再生装置と
しての全体の構成は第１の実施例と同一であるため省略
し、可動部と第１のガイド軸軸13のみを示す。第４図に
おいて、対物レンズ2,対物レンズアクチュエータ3,ミラ
ーホルダ4,ミラー５（図示せず），ボビン7,駆動コイル
8,第１の車輪９（図示せず），第２の車輪10,板ばね11,
スペーサ12,第１のガイド軸13は、第１の実施例と同じ
ものである。26は摺動部材で、第１の実施例における摺
動部材６とはｘ軸方向の長さと使用する個数が異なる以
外は同じ物であり、可動部の両端であるミラーホルダ４
とボビン７の各々に各一個ずつ圧入されている。対物レ
ンズ2,対物レンズアクチュエータ3,ミラーホルダ4,ミラ
ー５で可動光学系101を構成する。27は第１の接続部材
で、ｘ軸方向に長手方向を持つ直方体状で、一端は対物
レンズアクチュエータ３に剛体的に接続され、他端はボ
ビン７に剛体的に接続されている。28は第２の接続部材
であって、第１の接続部材27と同様ｘ軸方向に長手方向
を持つ直方体状で、一端はミラーホルダ４に剛体的に接
続され、他端はボビン７に剛体的に接続されている。第
１の接続部材27と第２の接続部材28で可動光学系101の
ボビン７に対する相対運動を規制する構造体の役を果た
す。

本実施例の動作は第１の実施例と同様であるため省略す
る。本実施例の効果は、摺動部材26を可動部の両端に分
離した事により、摺動部材26と第１のガイド軸13の間の
接触領域が減少するため摩擦力が減少し、より高速の可
動部の動作が期待できる事である。さらに、比較的機械
的精度の要求される摺動部材26が短くて済み、製造が容
易となってコストダウンも期待できる。

本実施例では摺動部材が２個に分離するため、第１のガ
イド軸13と滑らかな摺動を行わせるためには製造の際に
同心度，傾き等を合わせる方法が必要である。それには
次のような手段が有効である。即ち、摺動部材26の内径
より小さく、かつ第１のガイド軸13の外径より大きい治
具シャフトを用意し、治具シャフトを２個の摺動部材26
に挿入して同心度，傾き等を合わせた状態で圧入，接着
等で組立固定し、その後第１のガイド軸13を挿入する。
一般に摺動部材26と第１のガイド軸13の間には、10μｍ
程度のクリアランスを有するため、治具シャフトの外径
を第１のガイド軸13の外径より５μｍ程度大きくしてお
けば、摺動部材26の内径に対して治具シャフトは５μｍ
程度のクリアランスで挿入され、これらの精度は機械加
工で容易に実現できる。２個の摺動部材26が相互に傾
き、もしくは同心度がずれて治具シャフトに対してクリ
アランスがゼロになったとしても、固定が完了した後の
摺動部材26に対しては、第１のガイド軸13は５μｍのク
リアランスで確実に挿入する事が可能で、滑らかな摺動
構造が容易に実現する。

なお、第1,第2,第3,第４の実施例においては摺動構造を
摺動部材６または摺動部材26の内面に潤滑性樹脂等がコ
ーティングされているとしたが、第１のガイド軸13の外
面に潤滑性樹脂等がコーティングされており、摺動部材
６または摺動部材26の内面にはコーティングがない構造
でも同様の効果が得られる。この場合は精度の得にくい
樹脂の面が外面加工となるため、内面加工に比べて容易
に必要な精度が得られ、コストダウンが期待できる。

さらに、第1,第2,第3,第４の実施例においては相対運動
を行う接触領域を摺動部材６または摺動部材26と第１の
ガイド軸13の間の摺動構造としたが、リニアストローク
ベアリング等を用いた転がり構造でも差し支えない。こ
の場合は更に摩擦力が低減され、可動部の高速動作が可
能となるため、より高速の光学式記録再生装置に適当で
ある。

また、第1,第2,第3,第４の実施例においては可動部にｚ
軸方向に対物レンズを駆動する対物レンズアクチュエー
タ３を備えた構造としたが、対物レンズの位置を可動部
に対して固定とし、固定光学系17の内部にレーザ光の広
がり角制御手段を配置して記録媒体１の記録面1bに対す
る光スポットの大きさを制御してもよい。この場合は可
動光学系100,101は対物レンズ２とミラー5,ミラーホル
ダ４だけの構造になり、可動部の大幅な軽量化が実現す
る。

発明の効果本発明は、円盤状記録媒体の記録面に略垂直に出射され
た光ビームを円盤状記録媒体の記録面に収束させる対物
レンズとを少なくとも有する可動光学系と、可動光学系
に対し円盤状記録媒体の略半径方向に推力を与える駆動
手段と、ベースと、推力の方向に平行な方向でベースに
固定された円柱状のガイド軸と、ガイド軸に接触する接
触領域を有し接触領域の中心がガイド軸の中心軸近傍に
存在して可動光学系をガイド軸の中心軸の方向に移動自
在に支持する案内手段と、可動光学系のガイド軸に対す
る中心軸回りの相対回転を規制する回転規制手段を有
し、少なくとも可動光学系を含み駆動手段の作用を受け
てガイド軸に対して円盤状記録媒体の略半径方向に相対
運動を行う可動部の重心がガイド軸の中心軸近傍に存在
し、かつ駆動手段は可動部の重心から見た推力によるモ
ーメントを略零とする推力を与える構成とした事によ
り、推力によってヨーイングやピッチングのモーメント
が発生する事なく、また案内手段の移動に対する抵抗が
最小限で済むため、可動部の安定な走行が実現して案内
手段の信頼性が向上し、また外乱に対しても強い耐久性
を有するなど数々の優れた効果を得ることのできる光学
式記録再生装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例における光学
式記録再生装置を示す斜視図，平面図，右側面図，正面
図，部分詳細正面図，部分詳細右側面図、第２図
（ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施例における光学式
記録再生装置の回転規制手段を示す部分詳細正面図，部
分詳細右側面図、第３図（ａ），（ｂ）は本発明の第３
の実施例における光学式記録再生装置の回転規制手段を
示す部分詳細正面図，部分詳細右側面図、第４図は本発
明の第４の実施例における光学式記録再生装置の可動部
の斜視部、第５図（ａ）〜（ｄ）は従来例における光学
式記録再生装置を示す斜視図，平面図，正面図，左側面
図である。１……記録媒体、２……対物レンズ、３……対物レンズ
アクチュエータ、４……ミラーホルダ、５……ミラー、
6,26……摺動部材、７……ボビン、８……駆動コイル、
９……第１の車輪、10……第２の車輪、11……板ばね、
13……第１のガイド軸、14……第２のガイド軸、19……
磁性ガイド軸、20……吸着用ヨーク、21,23……第１の
吸着用磁石、22,24……第２の吸着用磁石、27……第１
の接続部材、28……第２の接続部材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円盤状記録媒体の記録面に略垂直に出射さ
れた光ビームを前記円盤状記録媒体の記録面に収束させ
る対物レンズを少なくとも有する可動光学系と、前記可
動光学系に対し前記円盤状記録媒体の略半径方向に推力
を与える駆動手段と、ベースと、前記推力の方向に平行
で前記ベースに固定された円柱状のガイド軸と、前記ガ
イド軸に接触する接触領域を有し前記接触領域の中心が
前記ガイド軸の中心軸近傍に存在して前記可動光学系を
前記ガイド軸の前記中心軸の方向に移動自在に支持する
案内手段と、前記可動光学系の前記ガイド軸に対する前
記中心軸回りの相対回転を規制する回転規制手段を有
し、少なくとも前記可動光学系を含み前記駆動手段の作
用を受けて前記ガイド軸に対して前記円盤状記録媒体の
略半径方向に相対運動を行う可動部の重心が前記ガイド
軸の中心軸近傍に存在し、かつ前記駆動手段は前記可動
部の重心から見た前記推力によるモーメントを略零とす
る前記推力を与えることを特徴とする光学式記録再生装
置。
【請求項２】可動光学系は、ベースに対して相対運動を
行わない部分に配置した固定光学系から円盤状記録媒体
の記録面に略平行に出射された平行光束を受けることを
特徴とする請求項（１）記載の光学式記録再生装置。
【請求項３】少なくともレーザ光源と、前記レーザ光源
から出射された第１の光束を受けて発生する第２の光束
の広がり角を制御する広がり角制御手段とを有する固定
光学系をベースに対して相対運動を行わない部分に配置
し、可動光学系に前記第２の光束を入射し、前記第２の
光束の広がり角を前記広がり角制御手段によって制御す
ることで円盤状記録媒体の記録面に形成される光スポッ
トの大きさを制御することを特徴とする請求項（１）記
載の光学式記録再生装置。
【請求項４】可動部は、駆動手段によって推力を受ける
部分と可動光学系が、ガイド軸と略同心の環状の摺動部
材によって相互に接続されたことを特徴とする請求項
（１）記載の光学式記録再生装置。
【請求項５】可動部は、駆動手段によって推力を受ける
部分と可動光学系が剛に接続され、移動方向の両端近傍
に少なくとも各１個のガイド軸と略同心の環状の摺動部
材を設けたことを特徴とする請求項（１）記載の光学式
記録再生装置。
【請求項６】回転規制手段は、可動部に設けた前記可動
部の移動方向に垂直な回転中心軸を有する少なくとも１
個の転がり部材を、ガイド軸と略平行に配置された円柱
状の補助ガイド軸に圧接する圧接手段を設けてなること
を特徴とする請求項（１）記載の光学式記録再生装置。
【請求項７】圧接手段は、転がり部材の回転軸に略平行
な回転軸を持つ補助転がり部材を弾性体を介して可動部
に設け、前記弾性体の弾性変形からの形状復元力を用い
て前記補助転がり部材を補助ガイド軸に第１の圧接力で
圧接し、反作用として前記転がり部材を前記補助ガイド
軸に第２の圧接力で圧接し、前記第１の圧接力と前記第
２の圧接力のベクトルが、各々略同一作用線上に存在す
ることを特徴とする請求項（６）記載の光学式記録再生
装置。
【請求項８】圧接手段は、補助ガイド軸を軟磁性材料と
し、可動部に磁石を設け、前記磁石による前記補助ガイ
ド軸への磁気的吸引力を圧接力として転がり部材を前記
補助ガイド軸に圧接し、かつ前記磁気的吸引力のベクト
ルの方向が前記転がり部材の回転中心軸に略垂直とした
ことを特徴とする請求項（６）記載の光学式記録再生装
置。
【請求項９】可動部の重心は、接触領域のガイド軸に平
行な方向の両端部を各々通過しかつ前記中心軸に垂直で
ある２面に挟まれた領域に存在することを特徴とする請
求項（１）記載の光学式記録再生装置。
【請求項１０】可動光学系は、少なくとも対物レンズ
と、円盤状記録媒体の記録面に略平行に出射された光ビ
ームを前記円盤状記録媒体の記録面に略垂直に偏向する
偏向手段を有し、前記偏向手段は、少なくとも一部が案
内手段の一部に接触する事で位置決めされていることを
特徴とする請求項（１）記載の光学式記録再生装置。
【請求項１１】複数の摺動部材に対する可動部の移送方
向に略垂直な方向の位置決めを行う際に、前記複数の摺
動部材の内最も内径の小さい個体の内径より小さくかつ
ガイド軸の外径より大きい外径を有する円柱状の治具シ
ャフトを前記複数の摺動部材に挿入した状態で位置決め
を行うことを特徴とする請求項（５）記載の光学式記録
再生装置。