JPH02270138A - 光学的記録再生装置 - 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、光デイスク等光記録媒体を使用して情報の記
録・再生、若しくは記録・再生・消去を行う光学的記録
再生装置に係わり、特に、正確なトラッキング制御が行
える光学的記録再生装置の改良に関するものである。

［従来の技術］ この種の光学的記録再生装置としては、第６図の構成概
略図に示されるように光源としての半導体レーザ（ａ＞
と、この半導体レーザ（ａ）からの拡散レーザ光を平行
レーザ光に変換するコリメータレンズ（ｂ）と、このレ
ーザ光のスポット形状を楕円形状から略円形状に変換す
るビーム整形プリズム（Ｃ）と、光記録媒体（ｄ）に入
射する入射レーザ光と光記録媒体（ｄ）から反射してく
る反射レーザ光とを分離するビームスプリッタ（ｅ）と
、このビームスプリッタ（ｅ）を通過し直線偏光である
レーザ光を円偏光に変換させる１７４波長板（ｆ）と、
移動可能に設けられ上記１７４波長板（ｆ）を通過した
レーザ光を光記録媒体（ｄ）の収束面に収束させる対物
レンズ（ｇ）と、上記ビームスプリッタ（ｅ）により分
離された反射レーザ光をトラッキングエラー信号、フォ
ーカスエラー信号、並びに再生ＲＦ信号を得るための四
分割ＰＩＮフォトダイオード（ｈ）・へ入射させるシリ
ンドリカルレンズ（ｊ）とでその主要部を構成する装置
が知られている。

そして、この光学的記録再生装置においては上記光記録
媒体（ｄ）の偏心、並びに、表面の波打ち、反り等に対
処するため、上記四分割ＰＩＮフォトダイオード（ｈ）
にて求められたトラッキングエラー信号やフォーカスエ
ラー信号に基づいて光学ヘッドのトラッキング制御やフ
ォーカス制御を行ったり、あるいは、記録情報の読出し
のためにあるトラックから他のトラックへ光学ヘッドを
移動させるシーク制御等を行う必要があり、例えば、特
開昭６３−５０９２７号公報等に記載されているような
駆動系が組込まれている。

すなわち、この駆動系は第７図〜第８図に示すようにそ
の筒部内にヨーク（ｋ）（ｋ）が挿通され外周面にフォ
ーカスコイル（ｆｃ）とシークコイル（ＳＣ）とが巻回
されたボビン（ｍ）（ｍ）と、このボビン（ｍ）（ｍ）
に保持部材（ｎ）（ｎ）を介して取付けられた対物レン
ズ（Ｑ）とから成るフォーカス調整可動部（ｐ）と、こ
のフォーカス調整可動部（ｐ）を搭゛載し光記録媒体（
ｄ）の半径方向に沿って配置されたレール（Ｑ）〜（Ｑ
）上をベアリング（ｒ）〜（ｒ）を介し移動可能に設け
られたキャリッジ部（Ｓ）と、一端が上記フォーカス調
整可動部（ｐ）に他端がキャリッジ部（Ｓ）に固定され
上記フォーカス調整可動部（ｐ）を光記録媒体（ｄ）面
の略垂直方向へ移動可能な状態で支持する板ばね（１）
とでその主要部が構成されるもので、上記シークコイル
（ＳＣ）への通電に伴いこのシークコイル（ＳＣ）に作
用する電磁力、すなわちシーク駆動力を上記板ばね（１
）を介してキャリッジ部（Ｓ）に伝達しキャリッジ部（
Ｓ）を光記録媒体（ｄ）の半径方向に沿って移動操作し
てシーク制御とトラッキング制御とを行う一方、上記フ
ォーカスコイル（ｆｃ）への通電に伴いこのフォーカス
コイル（ｆｃ）に作用する電磁力、すなわちフォーカス
駆動力によりフォーカス調整可動部（ｐ）を光記録媒体
（ｄ）面の略垂直方向へ移動操作してフォーカス制御を
行うものであった。

尚、図中（Ｕ）（Ｕ）は上記シークコイル（ｓｃ）とフ
ォーカスコイル（ｆｃ＞側へ向う磁力線を形成する永久
磁石である。また、第９図は第７図〜第８図に示された
光学的記録再生装置における駆動系の機械的等価図で、
図中（ｆＳ）はフォーカス調整可動部（ｐ）に作用する
シーク駆動力を、（ｆ、）はフォーカス調整可動部（ｐ
）に作用するフォーカス駆動力を夫々示している。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述したように従来の光学的記録再生装置に
おける駆動系は、上記フォーカス調整可動部（ｐ）のシ
ークコイル（ＳＣ）に作用する電磁力を板ばね（１）を
介してキャリッジ部（Ｓ）に伝達し、フォーカス調整可
動部（ｐ）とキャリッジ部（Ｓ）とを光記録媒体（ｄ）
の半径方向に沿って一体内に移動操作してシーク制御と
トラッキング制御とを行っているため、シークコイル（
ＳＣ）に流す電流の周波数をある周波数値より高くした
場合、すなわち、フォーカス調整可動部（ｐ）とキャリ
ッジ部（Ｓ）とを微細振動させてトラッキング制御を行
うような場合、上記板ばね（１）を介してシークコイル
（ＳＣ）に作用する電磁力がキャリッジ部（Ｓ）に伝達
されなくなることがあった。

このため、上記フォーカス調整可動部（ｐ）とキャリッ
ジ部（Ｓ）とが一体内に移動しなくなって相対変位を起
こし、共振が発生して上記トラッキング制御を正確に行
えない問題点があった。

尚、第１０図〜第１１図はある周波数値（数１００〜数
ｋＨ２）において共振を起こすことを示したグラフ図で
あり、第１０図はフォーカス調整可動部（１））並びに
キャリッジ部（Ｓ）とが振動している場合におけるフォ
ーカス調整可動部（ｐ）のフォーカス方向の振幅と周波
数との関係を示したグラフ図、第１１図はフォーカス調
整可動部（ｐ）並びにキャリッジ部（Ｓ）とが振動して
いる場合におけるフォーカス調整可動部（ｐ）の位相と
上記周波数との関係を示したグラフ図である。

［ｉ！題を解決するための手段］ 本発明は以上の問題点に着目してなされたもの　　゛で
、その課題とするところは、シークコイルに流す電流の
周波数値に拘らず正確なトラッキング制御が行える光学
的記録再生装置を提供することにある。

すなわち本発明は、光記録媒体の近傍に配置され光源か
らの集束光を光記録媒体の収束面に収束させる対物レン
ズと、この対物レンズを通電に伴う電磁力により光記録
媒体面の略垂直な方向に駆動するフォーカスコイルと、
上記対物レンズを通電に伴う電磁力により光記録媒体の
半径方向に駆動するシークコイルと、上記フォーカスコ
イルとシークコイルとを支持するコイル支持部とでその
主要部が構成され、これ等対物レンズ、フォーカスコイ
ル、シークコイル、及びコイル支持部とが一体的に固定
されたフォーカス調整可動部と、このフォーカス調整可
動部を搭載し光記録媒体の半径方向へ移動可能に設けら
れたキャリッジ部と、 一端がフォーカス調整可動部に他端が上記キャリッジ部
に固定され、上記フォーカス調整可動部を光記録媒体面
の略垂直な方向へ移動可能な状態で支持する板ばね、 とを備える光学的記録再生装置を前提とし、上記キャリ
ッジ部及びフォーカス調整可動部間には、光記録媒体の
半径方向で互いに向きが反対の作用力と反力をキャリッ
ジ部とフォーカス調整可動部に発生させる内力発生手段
を設けたことを特徴とするものである。

この様な技術的手段において上記キャリッジ部及びフォ
ーカス調整可動部間に設ける内力発生手段は、キャリッ
ジ部に内力の一部を構成する作用力が作用しフォーカス
調整可動部にその反力が作用する構成であっても、ある
いはその逆で、キャリッジ部に反力が作用しフォーカス
調整可動部にその作用力が作用する構成であってもよく
任意である。

そして、上記コイル支持部を、対物レンズが保持されそ
の外周面にフォーカスコイルが巻回されたレンズ保持体
と、このレンズ保持体の外周面に取付けられシークコイ
ルが巻回されたボビンとで構成した場合、上記内力発生
手段については、例えば、このボビンの筒部内に設けら
れその両端が上記キャリッジ部に取付けられると共に上
記フォーカスコイル側へ向う磁力線を形成するフォーカ
ス調整用磁石と、上記ボビンに巻回されたシークコイル
とでこれを構成することができる。尚、この構成におい
てはシークコイルを有するフォーカス調整可動部側に作
用力が作用し、キャリッジ部にはその反力が作用するこ
ととなる。

ここで、この内力（ｆ）、すなわち作用力又はその反力
の値は以下の要件を具備した場合に共振を防止すること
が可能となる。

すなわち、第３図の機械的等価図を用いてその要件を求
めると、フォーカス調整可動部（ｐ）の質量をｍ１キャ
リッジ部（Ｓ）の質量をＭ１板ばね（１）のシータ方向
のばね定数をに１シーク駆動力をｆ３、上記内力をｆと
し、かつフォーカス調整可動部（１））のシータ方向へ
の変位を×１キャリッジ部（Ｓ）のシータ方向への変位
をｙとした場合、上記フォーカス調整可動部（ｐ）とキ
ャリッジ部（Ｓ＞の運動方程式は以下のようになる。

ｍ（ｄ　　ｘ／ｄｔ２）＋Ｋ（ｘ−ｙ）−ｆ　　−ｆＭ
（ｄ　　Ｖ／ｄｔ２）＋Ｋ（ｙ−ｘ）−ｆこれをラプラ
ス変換してシーク駆動力に対するフォーカス調整可動部
（ｐ）の変位の伝達関数を求めると次のようになる。

但し、Ｘ、Ｆ、及びＦは、Ｘ１ｆ、ｆ１７）各Ｓ 々のラプラス変換を表わし、Ｓはラプラス変数である。

Ｘ（Ｓ）／ＦＳ　（Ｓ）− ［（ｍＭｓ　　＋　（ｍ＋Ｍ）Ｋ）　＋Ｍ”　５２−Ｍ
　（ｍ＋Ｍ）Ｓ２ｘＦ／Ｆ　　］ ｘｌ／（ｍＭｓ２＋　（ｍ＋Ｍ）Ｋ） ｘ１／（ｍ＋Ｍ）Ｓ” ここで、Ｆ　（ｍ＋Ｍ）−Ｆ、・Ｍ すなわち、ｆ−ｆ、・Ｍ／（ｍ＋Ｍ）に設定すると、上
記伝達関数は Ｘ　（Ｓ）／Ｆ、（Ｓ）−１／　（ｍ＋Ｍ）Ｓとなりこ
の関数にばね定数Ｋが関係しなくなるため上記共振は発
生しなくなる。

従って、上記ボビンに巻回するシークコイルの巻数やフ
ォーカス調整用磁石、シーク調整用磁石の磁力強度を適
宜調整して、 ｆ−ｆ、−Ｍ／（ｍ＋Ｍ）となるように設定することで
上記共振を確実に防止することが可能となる。

［作用］ 上述したような技術的手段によれば、上記フォーカス調
整可動部のシークコイルに作用するシーク駆動力を利用
せずにキャリッジ部及びフォーカス調整可動部に内力発
生手段を設け、この内力の一方を構成する作用力又は他
方の反力を利用して上記キャリッジ部を駆動するため、
上記シークコイルに流す電流の周波数値に拘らず共振の
発生を確実に防止することが可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明すると、この実施例に係る光学的記録再生装置は第１
図〜第２図に示すようにフォーカス調整可動部（ｐ）と
、このフォーカス調整可動部（ｐ）を搭載するキャリッ
ジ部（Ｓ）と、このキャリッジ部（Ｓ）とフォーカス調
整可動部［））とを接続する板ばね（１）とでその主要
部を構成するものである。

まず、上記フォーカス調整可動部（ｐ）は対物レンズ（
１）と、この対物レンズ（１）を保持し断面略矩形状で
筒状のレンズ保持体（２）と、このレンズ保持体（２）
の外周面に取付けられた一対のボビン（３）と、上記レ
ンズ保持体（２）の外周面に巻回されたフォーカスコイ
ル（４）と、上記ボビン（３）の外周面に巻回されたシ
ークコイル（５）とで構成され、これ等が一体的に固定
されているものである。また、上記レンズ保持体（２）
はその上部において対物レンンズ（１）が嵌合されその
中央部の内径が他の部位より小さい筒状の内側ハウジン
グ（２１）と、この外側に連結板（６）を介して配設さ
れその外周面にフォーカスコイル（４）が巻回された筒
状の外側ハウジング（２２）とで構成されており、これ
等内側並びに外側ハウジング（２１）　　（２２）間に
は上記キャリッジ部（Ｓ）のキャリッジ本体（７）の一
部が介装される隙間部（８）が形成されている。また、
上記ボビン（３）の筒部内には図示外の光記録媒体の半
径方向に沿って配設された一対のレール（９）（９）が
挿通されており、かつ上記ボビン（３）の外側にはこの
ボビン（３）の外周面に巻回されたシークコイル（５）
（５）側へ向う磁力線を形成するシーク調整用の永久磁
石（１０）　　（１０）がそのＮ極をボビン（３）側に
向は上記レール（９）（９）の長さ方向に沿って配設さ
れている。

一方、上記キャリッジ部（Ｓ）は、キャリッジ本体（７
）と、このキャリッジ本体（７）に取付けられた一対の
フォーカス調整用の永久磁石（３０）とで構成され、上
記キャリッジ本体（７）の略中央は筒部（３１）となっ
ており、この筒部（３１）が上記レンズ保持体（２）の
内側並びに外側ハウジング（２１）　　（２２）の隙間
部（８）に介装され、この筒部（３１）の内壁と内側ハ
ウジング（２１）の外壁とが摺動可能に面接触している
。また、上記フォーカス調整用の永久磁石（３０）は上
記ボビン（３）の筒部内にそのＮ極をフォーカスコイル
（４）側に向けて配設されており、かつ、その両端部は
上記キャリッジ本体（７）に取付けられている。更に、
上記キャリッジ本体（７）の上下各回箇所の端部にはベ
アリング（３２）〜（３２）が取付けられており、この
ベアリング（３２）〜（３２）が上記レール（９）（９
）に係合してキャリッジ部（Ｓ）は光記録媒体の半径方
向に沿って移動するようになっている。

また、上記板ばね（１）は渦巻き状の金属材にて構成さ
れ、その内側をフォーカス調整可動部（ｐ）のレンズ保
持体（２）に、その外側をキャリッジ部（Ｓ）のキャリ
ッジ本体（７）に固定して取付けられており、この板ば
ね（１＞の作用により上記フォーカス調整可動部（ｐ）
が上下方向へ移動できるようになっている。

このように構成された光学的記録再生装置においては、
装置本体側に設けられた図示外の光源からの集束光が反
射プリズム（図示せず）を介して対物レンズ（１）に入
射され、この対物レンズ（１）により上記集束光が光記
録媒体（図示せず）の収束面に収束されて情報の記録、
再生、並びに消去等がなされるものである。

そして、この光学的記録再生装置においては図示外のリ
ード線を介して上記シークコイル（５）に通電すると、
ボビン（３）の外側のシーク」イル（５）にはシーク調
整用の永久磁石（１０）による電磁力が作用し、第３図
の機械的等価図に示すようにフォーカス調整可動部（ｐ
）にシーク駆動力（ｆ、）が作用してシーク制御やトラ
ッキング制御がなされる一方、上記フォーカスコイル（
４）に通電するとこのフォーカスコイル（４）にはフォ
ーカス調整用の永久磁石（３０）による電磁力が作用し
、第３図の機械的等価図に示すようにフォーカス調整可
動部（ｐ）にフォーカス駆動力（ｆ、）が作用してフォ
ーカス制御がなされるものである。

ここで、シーク制御やトラッキング制御時においては上
記ボビン（３）の内側、すなわちレンズ保持体（２）側
のシークコイル（５）にもフォーカス調整用の永久磁石
（３０）による電磁力が作用し、かつ、この部位のシー
クボイル（５）に流れる電流の向きは上記外側のシーク
コイル（５）と反対のため、この部位のシークコイル（
５）には上記シーク駆動力（ｆ　　）と反対向きの作用
力（−ｆ）が発生し、また、この作用力（−ｆ）は内力
のため、キャリッジ部（Ｓ）側にはこの作用力（−ｆ）
に対する反力（ｆ）が発生することとなる。

そして、この光学的記録再生装置においては上記ボビン
（３）に巻回されたシークコイル（５）の巻数とシーク
調整用、並びにフォーカス調整用の永久磁石（１０）　
　（３０）の磁力強度を適宜調整して、ｆ＝ｆ　　−Ｍ
／（ｍ＋Ｍ）、（但し、ｍ　ハフオーカス調整可動部の
質量、Ｍはキャリッジ部の質量を示している）となるよ
う予め設定しているため、上記作用力（−ｆ）及び反力
（ｆ）の作用によりシーク制御やトラッキング制御時に
おける共振現象を確実に防止することができる。

従って、上記シークコイル（５）に流す電流の周波数値
に拘らずフォーカス調整可動部（ｐ）とキャリッジ部（
Ｓ）とを常に一体的に移動操作することが可能となるた
め、トラッキング制御を正確に行える利点を有している
。

尚、第４図はフォーカス調整可動部（ｐ）並びにキャリ
ッジ部（Ｓ）とが振動している場合におけるフォーカス
調整可動部（ｐ）のシータ方向の振幅と周波数との関係
を示したグラフ図を、また、第５図はフォーカス調整可
動部（ｐ）並びにキャリッジ部（Ｓ）とが振動している
場合におけるフォーカス調整可動部（ｐ）の位相と上記
周波数との関係を示したグラフ図であり、これ等のグラ
フ図から共振現象が発生してないことが確認できる。

［発明の効果］ 本発明は以上のように、フォーカス調整可動部のシーク
コイルに作用するシーク駆動力を利用せずにキャリッジ
部及びフォーカス調整可動部に内力発生手段を設け、こ
の内力の一方を構成する作用力又は他方の反力を利用し
て上記キャリッジ部を駆動するため、上記シークコイル
に流す電流の周波数値に拘らず共振の発生を確実に防止
することが可能となる。

従って、フォーカス調整可動部とキャリッジ部とを常に
一体的に移動操作することが可能となるため、トラッキ
ング制御を正確に行える効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例を示しており、第１図
は実施例に係る光学的記録再生装置の一部切欠斜視図、
第２図は第１図の■−■百断面断面図３図はこの装置の
機械的等価図、第４図はこの装置におけるフォーカス調
整可動部（ｐ）のシータ方向の振幅と周波数との関係を
示したグラフ図、第５図はフォーカス調整可動部（０）
のシータ方向の位相と周波数との関係を示したグラフ図
であり、第６図〜第１１図は従来例を示しており、第６
図は光学的記録再生装置の構成概略図、第７図は駆動系
が組込まれた光学的記録再生装置の平面図、第８図は第
７図の■−■面断面図、第９図はこの装置の機械的等価
図、第１０図はこの装置におけるフォーカス調整可動部
（ｐ）のシータ方向の振幅と周波数との関係を示したグ
ラフ図、第１１図はフォーカス調整可動部（ｐ）のシー
タ方向の位相と周波数との関係を示したグラフ図である
。 ［符号説明］ （１）・・・対物レンズ （２）・・・レンズ保持体 （３）・・・ボビン （４）・・・フォーカスコイル （５）・・・シークコイル （１０）・・・シーク調整用の永久磁石（３０）・・・
フォーカス調整用の永久磁石（ｐ）・・・フォーカス調
整可動部 （Ｓ）・・・キャリッジ部 （１）・・・板ばね 特　許　出　願　人　富士七ロツクス株式会社代　　理
　　人　　弁理士　　中　　村　　智　　廣　（外２名
）第２図 第３図 ｆ＋ 第４図 ０ＫＨｚ 周波数 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 １手 第１１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光記録媒体の近傍に配置され光源からの集束光を
   光記録媒体の収束面に収束させる対物レンズと、この対
   物レンズを通電に伴う電磁力により光記録媒体面の略垂
   直な方向に駆動するフォーカスコイルと、上記対物レン
   ズを通電に伴う電磁力により光記録媒体の半径方向に駆
   動するシークコイルと、上記フォーカスコイルとシーク
   コイルとを支持するコイル支持部とでその主要部が構成
   され、これ等対物レンズ、フォーカスコイル、シークコ
   イル、及びコイル支持部とが一体的に固定されたフォー
   カス調整可動部と、 このフォーカス調整可動部を搭載し光記録媒体の半径方
   向へ移動可能に設けられたキャリッジ部と、 一端がフォーカス調整可動部に他端が上記キャリッジ部
   に固定され、上記フォーカス調整可動部を光記録媒体面
   の略垂直な方向へ移動可能な状態で支持する板ばね、 とを備える光学的記録再生装置において、 上記キャリッジ部及びフォーカス調整可動部間には、光
   記録媒体の半径方向で互いに向きが反対の作用力と反力
   をキャリッジ部とフォーカス調整可動部に発生させる内
   力発生手段を設けたことを特徴とする光学的記録再生装
   置。
2. （２）上記コイル支持部が、対物レンズを保持しその外
   周面にフォーカスコイルが巻回されたレンズ保持体と、
   このレンズ保持体の外周面に取付けられシークコイルが
   巻回されたボビンとで構成され、かつ、上記内力発生手
   段が、上記ボビンの筒部内に設けられその両端が上記キ
   ャリッジ部に取付けられると共に上記フォーカスコイル
   側へ向う磁力線を形成するフォーカス調整用磁石と、上
   記ボビンに巻回されたシークコイルとで構成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学的記
   録再生装置。