JPH031752B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばデイスクなどの情報記録担体
に情報を高密度に記録したり、あるいは高密度記
録された情報記録担体から情報を再生する記録再
生装置に関するものである。

ガイド溝を有しないデイスク状情報記録担体に
情報を高密度で記録し、あるいは、この情報を再
生する場合、情報の記録あるいは再生を行う記録
再生ヘツドの位置を高精度に制御する位置制御系
が一般に必要である。このような記録再生装置に
おいて、位置制御を行なうには、再生すべき情報
が時系列信号として記録された情報トラツクと該
情報トラツクに追従すべき記録再生ヘツドとの間
の相対的な位置誤差を検出する位置誤差検出手段
と、上記記録再生ヘツドの上記情報トラツクに対
する相対的位置を変位させるためにこの記録再生
ヘツド全体あるいはその一部を可動体として駆動
する駆動手段と、上記位置誤差検出手段によつて
得られる位置誤差信号に応じて位置誤差を打消す
ように上記駆動手段を動作させる制御回路、およ
び上記可動体を所定の姿勢に保持するための保持
手段が一般に必要である。なお、上記記録再生ヘ
ツドとは、情報記録担体に直接状態変化を与えて
情報を書き込むか、あるいは情報記録担体の状態
変化を直接検知して情報を読み取る部分であり、
例えば磁気記録再生の場合には磁気ヘツドが、光
学的記録再生の場合には光スポツトによつて記録
再生を行う光学ヘツドが、また静電容量式の場合
にはスタイラスによつて情報を読み取る静電容量
型ヘツドがそれぞれこれに相当する。

上記のように構成された制御系において、制御
動作を安定にさせるためには、上記保持手段の特
性を良好なものにすることが極めて重要である。

従来から上記保持手段としては、スライド式の
ガイドや弾性体による支持がよく用いられてき
た。ところがスライド式のガイドは長期間の使用
によつて摩耗するという欠点があり、また、微小
な空隙によつて上記可動体が不都合な変位をし易
いという欠点がある。

一方、上記保持手段として弾性体を用いる場合
には、弾性体としてゴムや板状のバネが一般によ
く用いられる。弾性体としてゴムを用いたものは
バネ自体の共振が少なく、制御系が発振しにくい
という長所がある。ところが、ゴムは一般に温度
特性が悪く、また、一般に弾性率が小さいため
に、形状異方性によつて可動体の不都合な方向の
変位に対する抑制力を大きくすることが困難であ
るという欠点があつた。これに対して、弾性率の
大きな材料を用いた板状のバネは、上記可動体の
不都合な方向の変位を抑制する力が大きく、可動
体の姿勢を所定の状態に保ち易いという長所を有
しているが、その反面、顕著なバネ自体の共振が
現われて、制御系が不安定になり易いという欠点
を有していた。

第１図はデイスク記録再生装置の記録再生ヘツ
ドの位置制御の従来例として、光学的記録再生装
置のフオーカス制御のアクチユエータの概略構成
を示したものである。フオーカス制御は情報記録
担体の情報記録面に対して垂直な方向の位置制御
を行なうものである。以下、この従来例について
説明する。光ビーム１は集束レンズ２によつて集
束され、デイスク状の情報記録担体６上の情報ト
ラツク７の上に光スポツト８を形成する。上記集
束レンズ２にはコイル５が結合されており、上記
コイル５は磁気ヨーク３および永久磁石４によつ
て構成される磁気回路のギヤツプ内に挿入されて
いる。したがつて、コイル５に電流が流れると電
磁力が発生し、集束レンズ２は図の上下方向に駆
動される。すなわち、磁気ヨーク３、永久磁石４
およびコイル５は駆動手段を構成する。このと
き、集束レンズ２は、渦巻状の２枚の板状バネ９
ａおよび９ｂ（以下、これらをそれぞれ単にバネ
９ａおよび９ｂと称す）により、その上端および
下端が挟持されているため、光軸が傾くことなく
平行に変位する。情報記録担体６が上下に変動し
て上下方向の位置誤差が生ずると、それは光スポ
ツト８のフオーカス誤差として検出され、該フオ
ーカス誤差をフイードバツクして上記集束レンズ
２を駆動することにより制御系が構成される。上
記バネ９ａ，９ｂはリン青銅などの金属のバネ材
から成るのが一般的である。

上記バネに厚さ50μmのリン青銅を用いた従来
の保持手段と上記駆動手段とから成るアクチユエ
ータの伝達特性を第２図に示す。このときバネの
外径は20mm、内径は6.5mmである。同図に示すよ
うに、バネ自身の共振により、1KHz以上で振幅
特性に乱れが生じ、位相にも遅れが生じる。この
ため制御系のゲイン交点周波数を700Hz以上にす
ると発振し易く、動作が不安定となるという欠点
があつた。

多くの実験を行なつた結果、上記バネ材として
ポリイミドフイルムを用いることにより、バネ自
身の共振を極めて少なくすることができ、温度特
性も良好で、さらに可動体の姿勢保持も十分であ
ることが見出された。以下、実施例を挙げて本発
明を詳しく説明する。

第３図は本発明の第１の実施例の要部概念図を
示すものである。本実施例は、第１図の場合と同
じく、光学的記録再生装置の集束レンズの光軸方
向の位置制御、すなわちフオーカス制御に関する
ものである。略平行な光ビーム１０は集束レンズ
１１で情報記録担体１５の情報面上に集束されて
光スポツトを形成する。情報記録担体１５からの
反射光は上記集束レンズ１１で集光されて再び平
行な反射光ビームとなる。上記反射光ビームはビ
ームスプリツタ１６によつて光ビーム１０と分離
され、フオーカス誤差検出器１２に入射する。該
フオーカス誤差検出器１２は上記光スポツトのフ
オーカス誤差を検出してフオーカス誤差信号を出
力する。上記フオーカス誤差検出器１２の構成は
特に限定されないが、例えば非点収差を利用した
もの（例えば、特開昭53−39123号公報参照）あ
るいは反射光ビームの強度分布が光軸を含む平面
に対して非対称とするフーコー方式を利用したも
の（例えば、特開昭53−28404号公報参照）など
を用いることができる。上記フオーカス誤差検出
器１２はトラツキング誤差検出手段を構成する。
制御回路１３は、上記フオーカス誤差検出器１２
から得られるフオーカス誤差信号を増幅し、さら
に位相補償を行なつて出力信号をアクチユエータ
１４に供給する。アクチユエータ１４は、上記制
御回路１３の出力信号により、集束レンズ１１
を、上記フオーカス誤差を打消すように、図の上
下方向に駆動する。上記のような閉ループにより
フオーカス制御系が構成されている。同図ではア
クチユエータ１４を集束レンズ１１と並置して概
念的に示したが、実際にはアクチユエータおよび
集束レンズ１１は第１図と同一の構成である。す
なわち、アクチユエータ１４は、円形の動電形の
駆動手段と、渦巻状のバネ材から成る保持手段と
から構成されている。

本実施例においては、上記バネ材として、厚さ
が125μmのポリイミドフイルムを用いた。その結
果、アクチユエータの伝達特性は大幅に改善され
た。第４図は本実施例のアクチユエータの伝達特
性を示すものである。同図に示すように、1KHz
以上におけるアクチユエータ１４の共振が極めて
小さいため、上記フオーカス制御系のゲイン交点
周波数を700Hz以上にしても安定な制御を行なう
ことができ、制御の利得も30Hz以下の周波数に対
して60dB以上を安定に確保することができた。

第５図は本発明で使用し得るアクチユエータ部
分の具体構造例を示す分解斜視図である。本例も
光学的記録再生装置の位置制御に関するものであ
る。集束レンズ２１は、２つのバネ２２ａおよび
２２ｂから成る保持手段によつて保持され、姿勢
が維持されている。上記バネ２２ａ，２２ｂのそ
れぞれの端部Ａ，A′は共に固定端である。上記
集束レンズ２１は、コイル２３ａ，２３ｂおよび
磁気回路２４ａ，２４ｂから成る第１の駆動手段
によつて光軸に垂直な方向に駆動され、コイル２
５および磁気回路２６ａ，２６ｂによつて光軸方
向に駆動される。バネ２２ａ，２２ｂは詳しくは
第６図ａのような構造を有する。すなわち、２枚
のポリイミドフイルム３１ａ，３１ｂはその端部
および中央部を樹脂中にモールドすることによつ
て、互いに平行に固定されている。また、上記ポ
リイミドフイルム３１ａ，３１ｂは、そのモール
ド部分に穴があけられており、これによつてポリ
イミドが一般的に接着性が良くないという欠点が
解決され、ポリイミドフイルムの抜けが防止され
ている。第６図ｂ，ｃ，ｄのように、上記ポリイ
ミドフイルムのモールド部分（図中の斜線部）
に、上記穴の代りに突出部あるいは切除部を設け
ることによつても同様の効果が得られる。また、
上記ポリイミドフイルム３１ａの上にはプリント
配線３２が形成されており、上記プリント配線３
２を介して上記コイル２３ａ，２３ｂあるいは２
５に給電することができる。それによつて可動コ
イルと固定部の間を浮遊した線で結線する必要が
なく、振動による断線事故を極めて少なくするこ
とができる。本実施例の制御系の全体構成は第３
図と基本的に同じであり、トラツキング誤差検出
手段として、上記光軸に垂直な方向の位置誤差で
あるトラツキング誤差を検出するトラツキング誤
差検出器を含む第１の制御ループと、上記光軸方
向の位置誤差であるフオーカス誤差を検出するフ
オーカス誤差検出器を含む第２の制御ループの２
つの制御ループを有するものである。

本実施例のアクチユエータの伝達特性を第７図
に示す。第７図ａは、上記アクチユエータの光軸
に垂直な方向（上記第１の駆動手段の駆動方向）、
第７図ｂは光軸方向（上記第２の駆動手段の駆動
方向）の伝達特性をそれぞれ示したものである。
同図から明らかなように、第１の制御ループ、第
２の制御ループ共にゲイン交点周波数を1KHz以
上に設定して安定な制御を行なうことが可能であ
る。

なお、上記で説明したポリイミドフイルムのモ
ールド方法およびプリント配線の形成は、本実施
例のバネ形状に何ら限定されるものではなく、い
かなるバネ形状においても一般的に実施可能であ
る。

以上説明したように本発明は、例えばビデオデ
イスクプレーヤのように高密度の情報を記録また
は再生する装置が必要とするところの条件、すな
わち、 ） 高精度の位置制御を必要とし、制御系のゲ
イン交点周波数は一般的に700Hz以上とする必
要がある。

） 位置制御により駆動されるべき可動体は一
般的に軽量である。

） 位置制御により可動体としても所定の姿勢
を保持する必要がある。

という固有の条件を満足するためには、ポリイ
ミドフイルムを用いた保持手段が極めて有効であ
ることを見出し、これにより位置制御の動作が安
定な情報処理装置を実現可能にしたものである。

なお、以上の説明においては、光学的記録再生
装置を例に挙げたが、他の方式の情報記録再生装
置においても本発明が有効であることは明らかで
ある。例えば磁気記録再生装置の場合は磁気ヘツ
ドの保持手段に、また静電容量式の再生装置にお
いてはスタイラスの保持手段にポリイミドフイル
ムをそれぞれ用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアクチユエータの一部切欠斜視
図、第２図は従来のアクチユエータの伝達特性
図、第３図は本発明の一実施例の要部概念図、第
４図は同実施例のアクチユエータの伝達特性図、
第５図は本発明で使用し得るアクチユエータの具
体例を示す分解斜視図、第６図ａ，ｂ，ｃ，ｄは
同実施例のバネの構成例図、第７図ａ，ｂは本発
明の実施例のアクチユエータの伝達特性図であ
る。 ２３ａ，２３ｂ，２５……コイル、２２ａ，２
２ｂ……バネ、１２……フオーカス誤差検出器、
１３……制御回路、１４……アクチユエータ、１
５……情報記録担体、２４ａ，２４ｂ，２６ａ，
２６ｂ……磁気回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 情報記録担体上の情報トラツクに情報を記録
   またはこれから情報を読み取る記録再生ヘツド
   と、上記情報トラツクに対する上記記録再生ヘツ
   ドの相対位置誤差を検出する位置誤差検出手段
   と、上記記録再生ヘツド全体あるいはその一部を
   可動体として変位させる駆動手段と、上記位置誤
   差検出手段によつて得られる位置誤差信号に応じ
   て該位置誤差が打消される方向に上記駆動手段を
   動作させる制御回路と、上記可動体を所定の姿勢
   に保持する保持手段とを含めて位置制御ループを
   構成し、この位置制御ループのゲイン交点周波数
   は700Hz以上で、かつ、上記保持手段はポリイミ
   ドフイルムをバネ材として用いることを特徴とす
   る記録再生装置。 ２ バネ材の上にはプリント配線が形成されてお
   り、該プリント線を経由して可動体に含まれる駆
   動コイルに給電されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の記録再生装置。 ３ バネ材は、その端部を樹脂中にモールドする
   ことにより固定され、上記端部のモールド部分に
   は穴、突出部、切除部の少なくとも一つを有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の記
   録再生装置。