JPH0191329A - 光ヘツドアクチユエ−タ - 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】 〈産業上の利用公費〉 本発明は、光ディスク媒体に情報の記録・再生を行う光
情報記録再生装置の光へッドアクチニエータに関する。

〈従来の技術〉 第９図及び第１０図は、コンパクトディスクプレーヤ等
の光情報記録再生装置に使用されている従来の光ヘッド
アクチュエータを示す平面図及び断面図である。両図に
示すように、円筒状のコイルボビン１の中心に形成した
孔に固着したスリーブ２内には軸３が挿通されており、
コイルボビン１は軸３を中心にして回転可能で、且つ、
軸３に沿って上下方向に摺動可能である。また、コイル
ボビン１の上部には、光軸Ａが軸３と平行になるように
して対物レンズ４が配設され、外周面には円筒状に形成
されたフォーカシング用のコイル５と、扁平状に形成さ
れた４つのトラッキング用のコイル６が取付けられてい
る。更に、トラッキング用のコイル６の外側にはそれぞ
れ円弧状の磁石７ａ、７ｂを内側に固着した目−り８ａ
、８ｂを対向して配設すると共に、コイルポビン１に形
成した孔１ａ、ｌｂにも磁石７ｈ、７ｂと対向するよう
にしてヨーク８ａ、８ｄが前記ヨーク８ｍ、８ｂと一体
に形成されている。前記コイル５，６・磁石７ａ。

７ｂ−ａ−り８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄによって磁気回路
が構成されている。軸３の下部にはヨーク８ａ、８ｂ、
８ｃｐ８ｄの底部８ｅと、ピン９を圧入したホルダ１０
の一端側が嵌合されており、ホルダ１０の他端側はヨー
ク８ｍ、８ｂ、８ｃ、８ｄの底部８ｅにねじ１０亀で固
着されている。また、ピン９の上部はヨーク８ａ、８ｂ
、８ｃ、８ｄの底部８゜に形成した孔８ｄより突出して
おり、ピン９の上部とスリーブ２の下部の間にはゴムダ
ンパ１１が接続されている。１２は対物レンズ４の光軸
Ａ上に配置した光路変換ミラーであり、対物レンズ４と
光路変換ミラー１２間のコイルポビン１とヨーク８ａ、
８ｂ、８ｃ。

８ｄの底部８ｅには孔１ｃ、８ｆが形成されている。１
３は前記のように構成された光ヘッドアクチュエータ１
４を載置したポジシ璽すであり、該ポジシｙす１３はリ
ニアモータ等の駆動手段により駆動され、光ディスク媒
体１５のトラック偏芯の追従を行う。

次に、前記した光へッドアクチニエータ１４の動作につ
いて説明する。

光ディスク媒体１５に記録されている情報を再生する際
、光源（不図示）からの光を対物レンズ４を通して光デ
ィスク媒体１５のトラック面に焦点合わせしたり、トラ
ックに追従させる位置決め用の制御信号は、光ディスク
媒体１５のトラック面からの反射光を光検出器（不図示
）で検出し生成される。そして、焦点合わせ用信号は、
制御回路（不図示）を経てフォーカシング用のコイル５
に印加され、この信号に基づいてコイル５・磁石７ｍ、
７ｂ・ヨーク８ｍ、８ｂ、８ｃ、８ｄによって構成され
る磁気回路の磁界による相互作用により、コイルポビン
１を軸３に沿って摺動させてフォーカシングを行う。ま
た、トラックに追従するための位置決め信号は、制御回
路（不図示）を経てトラッキング用のコイル６に印加さ
れ、この信号に基づいてコイル６・磁石７ａ、７ｂ−ｇ
−り８ａ、８ｂ、８ｃ。

８ｄによって構成される磁気回路の磁界による相互作用
により、コイルボビン１を軸３の回りに回転させてトラ
ッキングを行う。そして、コイル５，６への電流をＯＦ
Ｆにすることにより、ゴムダンパ１１が元の位置に戻る
復元力によって対物レンズ４を配設したコイルボビン１
は平衡点に復帰する。また、光ディスク媒体１５のトラ
ック面での反射光の位置ずれ量が大きいトラック溝偏芯
の低周波大振幅成分に対しては、光へラド１クチユエー
タ１４を載置したボジシ璽す１３によて追従させる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 情報の記録・再生が可能な光ディスク装置等の光情報記
録再生装置では、再生専用のコンパクトディスクプレー
ヤ等の光情報記録再生装置に要求される以上に、光をデ
ィスク面に微小に集光し、かつ、トラックに高精度に追
従する必要がある。このためには、対物レンズの移動に
よる対物レンズ光軸とディスク面間の傾き変動を減少す
る必要がある。また、位置決め用の制御信号を正確に検
出する必要がある。

しかしながら、上記従来例では、対物レンズ４を平衡点
に復帰させろためゴムダンパ１１（第１１図参照）を用
い、かつ、コイルボビン１．スリーブ２．対物レンズ４
．コイル５゜６からなる可動部の重心が位置する水平面
から遠く離れたところでゴムダンパ１１を固定している
ため、対物レンズ４の移動に伴い、ゴムダンパ１１は、
スリーブ２に引っ張す力、押しつけ力、あるいいは、そ
れらの合成力とさまざまな方向の力を作用させる。その
結果として、対物レンズ４の光軸Ａが傾くというｗ４ｇ
点があった。第１２図は、対物レンズ４を軸３に沿って
上下方向に静的に移動させた時の対物レンズ４の光軸Ａ
の傾き変動を示す測定例である。この場合、ゴムダンパ
１１はスリーブ２に対して対物レンズ４が下側にある時
は押しっけ力を、対物レンズ４が上方に移動するにつれ
徐々に引っ張り力を作用させている。そして、コイルボ
ビン１．スリーブ２、対物レンズ４．コイル５，６等か
ら成る可動部の重心を力の作用点としていないため、対
物レンズ４の移動に伴い、このような大きな傾き変動を
示す。この問題に対しクリアランスを狭める、スリーブ
２を長くすることで対処することが考えられるが、加工
精麦が出しにく（クリアランスが安定しない、光アクチ
ュエータ１４の厚みの増加を招く等の１４ｇがある。

また、前記した従来の光へラドアクチュエータ１４は、
トラッキング時に対物レンズ４を軸３の回りに回転させ
ると、入射光の光軸とレンズ光軸とがずれるため光ディ
スク媒体１５のディスク面からの反射光は入射光に対し
平行移動する。この結果、トラックずれを検出する光検
出器（不図示）で反射光位置が移動する。これは、対物
レンズ４をトラックに追従させるための位置決め信号を
、コンパクトディスクプレーヤ等の光情報記録再生装置
で使用されている３ビ一ム方式により検出する場合は問
題とならならいが、トラック案内溝が光を横切った時に
生じろ光の回折パターンの変化を２分割の光検出器によ
り検出する方式（プッシュプル方式）では、正確な位置
決め信号検出が出来なくなるという問題がある。これを
改善するため、情報の記録・再生が可能な光ディスク装
置等の光情報記録再生装置では、ダブルサーボと言われ
る制御方式が一般に用いられている。これは、ポジレジ
す１３に光ヘッドアクチュエータ１４、光検出器（不図
示）等から構成される光ヘッド（不図示）を乗せ、反射
光位置ずれ量が大きいトラック溝偏芯の低周波大振幅成
分に対しては、ボジシ嘗す１３により光ヘッド（不図示
）全体を移動させることで追従させ、反射光位置ずれ量
が小さい高周波小振幅成分に対しては、光ヘッドアクチ
ュエータ１４により対物レンズ４を軸３の回りに回転さ
せることで追従させる方法である。この結果、対物レン
ズ４０回転量、つまり、反射光ずれが小さくなり位置信
号の検出精度が向上する。この方式では、位置信号の検
出精度はポジシ璽す１３の追従性能により左右される。

追従性能は、ポジシνす１３を駆動した場合のボジシν
す１３からの光ヘッドアクチュエータ１４に至る位置決
め機構の機構共振により制限される。第１３図は、上記
従来構造の光ヘッドアクチュエータ１４を用いた場合の
位置決め機構の振動特性の測定例である。この測定例で
は、ポジシ曹す１３の追従性能は８００Ｈの機構共振に
より制限され、高精度な信号検出が困難である。この共
振は、ポジショナ１４がトラック偏芯を追従する時に可
動部であるコイルポビン１に作用する力が、軸３とスリ
ーブ２間に働く摩擦力を上回り、スリーブ２が働くため
である。共振を抑圧しトラック偏心追従性能を向上させ
るには、ゴムダンパ１１のばね力を強め軸３とスリーブ
２間に働く摩擦力が、ポジショナ１３がトラック偏芯を
追従する際にコイルボビン１に働（力を上回るように設
定し、コイルポビン１が動かなくすれば良い。しかしな
がら、従来構造において経時を含め全てのロッドに対し
この条件を満たすよう摩擦係数、ばね力等を管理するこ
とは極めて困難である。また、過大な摩擦力付与は、焦
点方向の位置決め精度を低下させる。

本発明は、上記した問題点を解決する目的でなされ、軸
とスリーブ間のクリアンスに起因する対物レンズの傾き
を抑圧し、且つダブルサーボ時のポジシ鄭す・光へッド
アクチュエータ間の振動特性を改善して高性能で高信頼
な光ヘッドアクチュエータを提供しようとするものであ
る。

く問題点を解決するための手段〉 前記問題点の解決にあたって本発明は、光ディスク媒体
のトラック偏芯追従を行うボジシリナに載置され、軸を
挿通した円筒状のコイルボビンに配設された光学系が、
コイル。

ヨーク及び磁石とで構成される磁気回路によって生じる
電流と磁界との相互作用により、前記軸に沿って移動可
能に、且つ前記軸を中心にして回転可能に構成されてい
る光ヘッドアクチュエータにおいて、 前記コイルボビンのトラック偏心追従方向にばね力が作
用するよう前記コイルボビンの重心位置の周面とその外
側に位置する固定部間に、トラック偏心追従方向に沿っ
て非磁性体から成るばね部材を取付けたことを特徴とす
る。

〈実　施　例〉 以下、本発明を図示の一実施例によりて詳細に説明する
。尚、従来例と同一部材には同一符号を付して説明する
。

第１図は本発明に係る光へラドアクチュエータを示す平
面図、第２図は第１図Ｉ−１線断面図る。これらの図に
示すように、円筒状のコイルボビン１の中心に形成した
孔に固着したスリーブ２内には軸３が挿通されており、
コイルボビン１は軸３を中心にして回転可能で、且つ、
軸３に沿って上下方向に摺動可能である。また、コイル
ボビン１の上部には、光軸Ａが軸３と平行になるように
して対物レンズ４が配設され、外周面には円筒状に形成
されたフォーカシング用のコイル５と）扁平状に形成さ
れた４つのトラッキング用のコイル６が取付けられてい
る。更に、トラッキング用のコイル６の外側にはそれぞ
れ円弧状の磁石７ａ、７ｂを内側に固着したヨーク８ａ
。

８ｂを対向して配設すると共に、コイルボビン１に形成
した孔１ａ、ｌｂにも磁石７ａ。

７ｂと対向するようにして目−り８ｃ、８ｄが前記ヨー
ク８ａ、８ｂと一体に形成されている。前記コイル５，
６・磁石７ａ、７ｂ・ヨーク８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄに
よって磁気回路が構成されている。磁石７ａとヨーク８
ａには、コイルボビン１の径方向つまりトラック偏心追
従方向に切欠き部１６が形成されている。そして、この
切欠き部１６に沿って非磁性体から成るばね部材１７が
、コイルボビン１とその外側に位置する固定部のヨーク
８ａ。

８ｂ、８ｃ、８ｄの底部８ｅに固着したビン１８間に取
付けられている。この際、ばね部材１７のコイルボビン
１側は、スリーブ２゜対物レンズ４．コイル５，６を配
設したコイルボビン１の重心が位置する水平面近傍にお
いて、概ねトラック偏心追従方向の力が作用するようコ
イルボビン１に形成した位置決め突起１９により、正確
に位置決めされているばね取付部材２０を介して取付け
られている。

コイルボビン１に位置決め突起１９を設けることによっ
てばね部材１７の取付位置のばらつきを抑えろことが可
能となるので、入射光光軸と対物レンズ４の光軸Ａの位
置！Ｉｌ整が容易となり、両者間の光軸ずれによる光の
ケラレ損失を抑圧して光を有効にディスク面に伝達でき
ろ。尚、ばね取付部材２０は、位置決め突起１９に位置
決め後、コイルボビン１に接着し、固定強度を増してい
る。また、ばね部材１７は、磁気回路の影響をさけるた
め非磁性の金属、或いはゴム等の粘弾性体を材料とした
例えば第３〜第５図に示すような、非磁性金属コイルば
ね１７ａ、棒状の粘弾性体ばね１７ｂ、ＩＪソング状粘
弾性体ばね１７ｃが使用され、常に概ね長手方向にばね
力が作用するようにしている。そして、ばね部材１７に
よるばね力によってコイルボビン１にはばね部材１７方
向に力が作用するので、スリーブ２内に挿通した軸３に
は、スリーブ２の磁石７ｂに面した片側の周面と接触状
態になる。

この際、ばね部材１７のばね力は、前記のように構成さ
れた光ヘッドアクチュエータ２１を載置したポジシ■す
１３が光ディスク媒体１５のトラック傷心を追従する際
に、可動部であるコイルボビン１がボジシ嘗す１３から
受ける力以上に設定されている。尚、１２は対物レンズ
４の光軸Ａ上に配置した光路変換ミラーである。

次に、前記した光ヘッドアクチュエータ２１の動作につ
いて説明する。

光ディスク媒体１５に記録されている情報を再生する際
、光源（不図示）からの光を対物レンズ４を通して光デ
ィスク媒体１５のトラック面に焦点合わせしたり、トラ
ックに追従させろ位置決め用の制御信号は、光ディスク
媒体１５のトラック面からの反射先番光検出器（不図示
）で検出し生成される。そして、焦点合わせ用信号は、
制御口Ｉ８（不図示）を経てフォーカシング用のコイル
５に印加され、この信号に基づいてコイル５・磁石７ａ
、７ｂ−ヨーク８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄによって構成さ
れる磁気回路の磁界による相互作用により、コイルボビ
ン１を軸３に沿って摺動させてフォーカシングを行う。

また、トラックに追従するための位置決め信号は、制御
回路（不図示）を経てトラッキング用のコイル６に印加
され、この信号に基づいてコイル６・磁石７ａ、７ｂ−
ｗ−り８ａ、８ｂ、８ｃ。

８ｄによって構成される磁気回路の磁界による相互作用
により、コイルボビン１を軸３の回りに回転させてトラ
ッキングを行う。これらは動作は従来と同様である。そ
して、この際、ばね部材１７のばね力が、可動部である
コイルボビン１の重心が位置する水平面近傍において概
ねトラック偏心追従方向に作用するので、軸３はスリー
ブ２の磁石７ｂに面した片側の周面と接触状態にある。

よって、ポジショナ１３がトラック偏心を追従する際に
、可動部であるコイルボビン１に力が作用しても、ばね
部材１７によるばね力の方が大きくなろように設定して
いるため、対物レンズ４を移動させてもばね力の作用方
向はほとんど変化しない。このため、対物レンズ４は、
軸３に沿って安定に案内され、対物レンズ４の光軸Ａの
傾き変動は大幅に減少する。第６図は、対物レンズ４を
上下方向に静的に移動させた時の本発明による光ヘッド
アクチュエータ２１の対物レンズ４の光軸Ａの傾き変動
である。従来構造とくらべて大幅に改善されているのが
わかる。

また、光へラドアクチーエータ２１とポジシ璽す１３と
を移動させてトラッキングを行うダブルサーボ時におい
ても、前記したように、ポジシ翼す１３がトラック偏芯
を追従する際に、可動部であるコイルボビン１に力が作
用しても、ばね部材１７によるばね力の方が太き（なる
。

第７図は、ポジシｙす１３から光へラドアクチュエータ
２１に至る位置決め機構の振動特性の測定例であり、２
ＫＨｚまで機構共振が向上し、ポジショナ１３から光へ
ラドアクチエエータ２１に至る位置決め機構の振動特性
を大幅に向上させることができる。第７図での２ＫＨ，
での機構共振は、軸３の共振であり、軸３の高剛性化、
コイルボビン１の軽量化によって更に振動特性の向上が
可能である。

また、この時のばね力に起因する摩擦力による焦点方向
の位置決め誤差は０．１μｍであり、従来構造の位置決
め誤差０．１μｍと同等である。

尚、前記実施例で使用したばね取付部材２０を、弾性を
有する材料或いは弾性を有する構造とし、ばね性を兼ね
る構成でも良い。

第８図は、本発明の他の実施例を示す平面図である。こ
の実施例では、２つのばね部材１７を、コイルボビン１
の対物レンズ４と軸３を通る径方向の両周面とヨーク８
０間に、トラック掃芯迫従方向に対して平行に取付けら
れている。この際、コイルボビン１側のばね部材１７の
取付位置は、前記同様に可動部であるコイルボビン１の
重心が位置する周面上である。他の構成は、前記実施例
と同様である。この実施例では、磁気回路に切欠きを設
ける必要がないので、構造が簡単になり、且つ、焦点合
わせ方向の推力を発生する有効コイル長さが増加するた
め駆動力が増す効果がある。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明は、対物レンズ光軸とディス
ク面間の傾き変動を抑圧できるなめ安定に光をディスク
面に微小に集光することが可能となる。また、ダブルサ
ーボ時のポジシ菫すのトラック偏心追従性能が向上し、
位置決め用の制御信号を正確に検出することが可能とな
るので、情報の正確な記録・再生を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る光ヘッドアクチュエータを示す
平面図、第２図は、第１図Ｉ−Ｉ線断面図、第３図〜第
５図は、それぞればね部材を示す概略図、第６図は、本
発明の光ヘッドアクチュエータを用いた時の対物レンズ
光軸の傾き変動を示す図、第７図は、本発明の光ヘッド
アクチュエータを用いた時の位置決め機構の振動特性図
、第８図は、本発明の他の実施例を示す平面図、第９図
は、従来の光ヘッドアクチュエータを示す平面図、第１
０図は第９図■−■線断面図、第１１図は、ゴムダンパ
を示す平面図、第１２図は、従来の光ヘッドアクチュエ
ータを用いた時の対物レンズ光軸の傾き変動を示す図、
第１３図は、従来の光ヘッドアクチュエータを用いた時
の位置決め機構の振動特性図である。 図面中、 １はコイルボビン、 ２はスリーブ、 ３は軸、 ４は対物レンズ、 ５はフォーカシンク用のコイル、 ６はトラッキング用のコイル、 ７ａ、７ｂは磁石、 ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄｌ：ｔｈ−り、１３１よポジシ
ョナ、 １５は光ディスク媒体） １７．１７ａ、１７ｂ、１７ｃはばね部材、２１は光ヘ
ッドアクチュエータである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ディスク媒体のトラック偏芯追従を行うポジショナに
   載置され、軸を挿通した円筒状のコイルボビンに配設さ
   れた光学系が、コイル、ヨーク及び磁石とで構成される
   磁気回路によって生じる電流と磁界との相互作用により
   、前記軸に沿って移動可能に、且つ前記軸を中心にして
   回転可能に構成されている光ヘッドアクチュエータにお
   いて、 前記コイルボビンのトラック偏心追従方向にばね力が作
   用するよう前記コイルボビンの重心位置の周面とその外
   側に位置する固定部間に、トラック偏心追従方向に沿っ
   て非磁性体から成るばね部材を取付けたことを特徴とす
   る光ヘッドアクチュエータ。