JPH02223077A - 光学ヘッド - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、光ディスクに対して情報の再生成は記録を行
う光ディスク装置の光学ヘッドに関する。

（従来の技術） 光ディスク装置は、半導体レーザ等の光ビームを対物レ
ンズで光ディスク上に収束させて、その光ディスクの微
細なトラック　（間隔的１．６ｇｍ）を走査することに
より、そのトラック上に情報を記録し、或はトラック上
の情報を読取る動作を行う。そしてこの光ディスク装置
に設けられる光学ヘッドは、光ビームを適正な収束状態
（スポット径約１ｇｍ）に保つフォーカシングと、収束
スポットをトラックから外れない様にするトラッキング
と、所望のトラックをサーチするアクセスとの三つの動
作を行うものである。しかもこれらの動作は、高速で、
且つ各動作の制御信号に対して高い応答性をもって行わ
れる必要がある。よって光学ヘッドには従来よりその為
の工夫か為されている。

この種の光学ヘッドの従来例としては、第７図の斜視図
及び第８図の側断面図に示す如く、光学ヘッドの可動部
分の質量をできる限り軽減させる様に工夫したものがあ
る（特開昭６２−１４３３１）。

即ちこの光学ヘッドでは、光ディスクＤの下方でそのラ
ジアル方向へ移動するキャリッジ１１に、４５度ミラー
１２と対物レンズ１３とフォーカス制御コイル１４及び
トラック制御コイル１５ａ　、　１５６が搭載されてい
る。詳しくは、キャリッジｌｌ上に円筒状の突起体１６
か形成され、この突起体１６の内部に上記４５度ミラー
１２が固定されている。又突起体１６には、上記ラジア
ル方向に開口した箱体状の対物レンズホルダ１７が、そ
の中央に形成した円筒部１７ａ内に突起体１６を遊挿さ
せることによって取付けられている。この対物レンズホ
ルダ１７の円筒部１７ａの上端に上記対物レンズ１３が
固定されるとともに、対物レンズホルダ１７の外面に上
記フォーカス制御コイル１４とトラック制御コイル１５
ａ、１５ｂとが巻付けられている。

更に上記対物レンズホルダ１７は、突起体１６に対して
回転しない様に、キャリッジ１１に立設させたピン１８
に係着されている。又上記突起体１６と円筒部１７ａと
には、夫々ビーム導入孔１６ａ、１７ｂが穿設されてい
る。

上記キャリッジ１１の下端には二つの支持孔１９が穿設
され、これらの支持孔１９には、固定配置された互いに
平行な二本のガイドシャフト２０が、滑り軸受２１を介
して遊挿されている。これによりキャリッジ１１は、光
ディスクＤのラジアル方向へ移動し得る様に支持されて
いる。

更にキャリッジ１１の両側には、夫々永久磁石２２とヨ
ーク２３とより成る二つの磁気回路２４が互いに平行に
且つ上記ガイドシャフト２０と平行に固定配置され、そ
の各磁気回路２４の磁気ギャップ２４ａに上記対物レン
ズホルダ１７の両側板部１７ｃが遊挿されている。これ
により上記フォーカス制御コイル１４とトラック制御コ
イル１５ａ、１５ｂとに、磁気回路２４の磁束が貫通す
る。

又二本のガイドシャフト２０の間には、光源としての半
導体レーザや信号検出器等を内蔵させた光学装置２５が
固定配置されている。

上記構成の光学ヘッドにおいて、光学装置２５からラジ
アル方向へ射出された光ビームＬ□は、ビーム導入孔１
７ｂ、１６ａからキャリッジｌｌ上の突起体１６内に入
射し、更に４５度ミラー１２により９０度偏向されて対
物レンズ１３へ、その先軸に沿って入射する。この対物
レンズ１３により、光ビームＬ１は光ディスクロ上に収
束される。この様に光ディスクＤを照射した光ビームＬ
１の反射光Ｌ２は、対物レンズ１３て受光され、光ビー
ムＬ１と同光路を逆進して光学装置２５に戻る。光学装
置２５では、この反射光Ｌ２に基づいて、フォーカス誤
差及びトラック誤差を検出する。

そして上記光学装置２５からのフォーカス誤差検出信号
に基づく電流が制御信号としてフォーカス制御コイル１
４に流され、その電磁力により、対物レンズ１３が対物
レンズホルダ１７と共にキャリッジ１１に対し上下動し
て、光ディスクＤの面振れに追従する様にフォーカシン
グが行われる。

又、Ｅ記光学装置２５からのトラック誤差検出信号に基
づく電流が制御信号としてトラック制御コイル１５ａ、
１５ｂに流され、その電磁力により対物レンズ１３が、
対物レンズホルダ１７及びキャリッジ１１と共にガイド
シャフト２０に沿ってラジアル方向に移動して、光ディ
スクＤのトラックのブレに追従する様にトラッキングが
行われる。

更に、指定されたトラックと現在トラックとの差に応じ
た電流が、図示しない制御回路から制御信号としてトラ
ック制御コイル１５ａ、１５ｂに流され、上記トラッキ
ング時と同様に対物レンズ１３がラジアル方向に移動し
てアクセスが行われる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし上記光学ヘッドでは、上述の如くキャリッジ１１
により移動させる部分の構成部品を最小限にして質量を
軽減させているが、キャリッジ】ｌは、滑り軸受２１を
介してガイドシャフト２０に接触した状態で移動する為
、摩擦力を受けることになる。特に始動時には、運動摩
擦力より大きな静止摩擦力を受ける。従ってこの摩擦力
が、キャリッジ１１の正確な位置決め制御を要するトラ
ッキングとアクセスの精度、及び各制御信号に対する応
答性を低下させるという問題があった。

更にキャリッジ１１を摩擦力に抗して動かす為に、駆動
手段であるトラック制御コイル１５ａ、１５ｂに流さね
ばならない電流も増加し、その為の駆動回路の負担も大
きくなる。

く課題を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決すべく提案された光学ヘッ
ドで、キャリッジの支持孔の内壁、或はガイドシャフト
の周壁の何れか一方に、ヘリングボーン状の溝を設けた
ことを特徴とするものである。

〈作用〉 上記構成において、ガイドシャフトを一定の方向へ高速
回転させると、ヘリングボーン状の溝により空気が部分
的に圧縮されて、キャリッジとガイドシャフト間の空気
には高圧部が形成される。

この様にして形成される高圧部により、支持孔内のガイ
ドシャフトの全周に隙間を形成することができる。即ち
キャリッジは、ガイドシャフトに非接触状態で支持され
ることになる。

〈実施例） 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。尚実施
例を示す図面において、第７図及び第８図に示した従来
例と相違ない構成部品については、同一の符号を付して
説明を省略する。

第１図は、本発明の第一の実施例を示す斜視図である。

図で示す様に、キャリッジｌを光ディスクのラジアル方
向へ移動可能に支持する二本のガイドシャフト２は、キ
ャリッジｌに穿設された二つの支持孔１ａに滑り軸受３
を介して遊挿されるとともに、夫々の両端部付近で軸受
４により回転可能に支持されている。又双方のガイドシ
ャフト２の一端には、モータ５に連結されたプーリ６の
周壁が接触している。そのプーリ６の周壁には、ガイド
シャフト２に確実に接触させるとともにモータ５等の振
動を吸収させる為に、ゴム等の弾性部材６ａが貼り付け
られている。

更に各ガイドシャフト２の周壁には、キャリッジｌの移
動範囲全域にわたって、ヘリングボーン状の溝７が設け
られている。このヘリングボーン状の溝７は、第２図の
キャリッジ１の側断面図で示す様に、ガイドシャフト２
の軸方向に長いへ字状の小満８を、一定のとッチＰで直
線的に多数並べて構成したもので、小溝８の深さは数ｐ
ｇ〜数十ＩＬＩＩである。

上記構成において、モータ５によりプーリ６を回転させ
ると二本のガイドシャフト２は同方向へ回転する。これ
によりガイドシャフト２を、へ字状の小溝８の中間屈曲
部８ａが両端部８ｂより後側となる方向く矢印Ａ）へ高
速で回転させる。するとキャリッジｌの支持孔Ｉａ内に
位置する小溝８の中間屈曲部８ａで空気が圧縮されるこ
とにより、ガイドシャフト２と滑り軸受３間の空気には
、第３図の圧力分布図で示す様に小溝８と同じピッチｐ
で高圧部りが形成される。この様にして形成される高圧
部りにより、キャリッジ１及びそこに搭載された各部品
の全重量に抗して支持孔ｌａ内のガイドシャフト２の全
周に隙間９を形成することができる。即ちキャリッジ１
は、ガイドシャフト２に非接触状態で支持されることに
なる。

キャリッジｌを安定性よく非接触状態に支持する為には
、上記圧力分布における高圧部りを支持孔ｌａ内に常に
三箇所以上形成する必要があり、よって小溝８のとッチ
ｐを支持孔１ａの長さしの三分の一以下とする。

上述の如くキャリッジｌをガイドシャフト２に非接触状
態で支持させることにより、固体どうしの接触による庫
擦がなくなって、キャリッジ１を小さな力で高速に且つ
応答性よく移動させることかできるとともに正確な位置
決め制御が可俺となる。

上記へリングボーン状の溝７のパターンとしては、第２
図に示したものに限らず、例えば第二の実施例として第
４図のキャリッジｌの側断面図で示す様に、へ字状の小
溝８を一列ごとに半ピツチｐ／２ずつずらせて並べたも
のでもよい。このパターンの場合には、ガイドシャフト
２と滑り軸受３間の空気には、第５図の圧力分布図に示
す様にｐ／２のピッチで高圧部りが形成される為、キャ
リッジ１をより安定性よく非接触状態に支持して、より
円滑に移動させることができる。

次に、第６図に示したキャリッジ１の側断面図により本
発明の第三の実施例を説明する。

即ちこの実施例では、キャリッジｌの支持孔１ａ−１の
内壁、つまり滑り軸受３の内壁に、全面にわたってヘリ
ングボーン状の溝？−１が設けられ。

ガイドシャフト２−１には溝は設けられていない。

このヘリングボーン状の溝？−１は、第一、第二実施例
におけるガイドシャフト２の溝７と同様の多数のへ字状
の小溝８−１から構成されたもので、そのパターン及び
ピッチについても同様に設定される。

そして小満８−１の中間屈曲部８ａ−１の向いた方向へ
ガイドシャフト２−１を高速回転させれば、上記第一、
第二実施例の場合と同様の作用により、支持孔１ａ−１
内のガイドシャフト２の全周に隙間９−１を形成して、
キャリッジｌをガイドシャフト２−１に非接触状態で支
持させることができる。よって同様の効果が得られる。

尚、上記各実施例における光学ヘッドの他の構成は従来
のものと同様であり、又フォーカシング、トラッキング
、アクセスの各動作の制御方法についても同様である為
、説明を省略する。

更に、ガイドシャフト２．２−１を回転させる手段とし
ては、プーリ６の代わりにベルトを用いてもよく、又モ
ータ５を新たに設置することなく、例えば光ディスクを
回転させるスピンドルモータを兼用する様に構成しても
よい。

〈発明の効果〉 以上述べた様に本発明の光学ヘッドによれば。

移動部分であるキャリッジと、それを支持するガイドシ
ャフトとを非接触状態とし得る為、固体どうしの接触に
よる摩擦がなくなって、キャリッジの正確な位置決め制
御を要するトラッキング、アクセスの精度、及び各制御
信号に対する応答性が格段に向上する。従って高速アク
セスが可使となり、トラッキングにおける高速追従性も
確保される。

又キャリッジを小さな力で移動させることができる為に
、駆動回路の負担も軽減される。

更に、非接触ということからキャリッジとガイドシャフ
トとにおける摩耗による品質劣化が防止されるとともに
キャリッジの耐振性が向上して。

光学ヘッドの信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は２本発明の第一の実施例を示す斜視図、 第２図は、第一の実施例における側断面図、第３図は、
第一の実施例における圧力分布図、 第４図は、第二の実施例における側断面図、第５図は、
第二の実施例における圧力分布図、 第６図は、第三の実施例を示す側断面図、第７図は、従
来例を示す斜視図、 第８図は、従来例を示す側断面図である。 ｉ−・・キャリッジ、　　ｌａ、　１ａ−１−支持孔。 ２　、２−１−・・ガイドシャフト。 ５・・・モータ、　　　　６・・・プーリ。 ７．７−１・・・溝。 特許出願人　　　　　沖電気工業株式会社代理人　　　
　　　　　弁理士　船　橋　國　則−一ノ’ＪＰｍ（１
１ 、／−／１虜鐸ベシダ汐労η 第３図 に７タダｆ／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ディスクに対して光ビームを収束させた状態で照射さ
   せる手段を搭載したキャリッジに支持孔を穿設し、その
   支持孔にガイドシャフトを遊挿することにより上記キャ
   リッジを移動可能に支持して成る光ディスク装置の光学
   ヘッドにおいて、上記キャリッジの支持孔の内壁、或は
   上記ガイドシャフトの周壁の何れか一方に、ヘリングボ
   ーン状の溝を設けたことを特徴とする光学ヘッド。