JPH07122004A - ピックアップ支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】すべり摩擦の影響を軽減し、光学式ピックアッ
プをより小さな加速度で移動自在としトラック追従性能
を向上させるピックアップ支持装置を提供する。 【構成】本発明のピックアップ支持装置では、２本の案
内軸６ａ，６ｂが光学式ピックアップ１を不図示の光学
式記録媒体に対してトラッキング方向に移動可能に支持
し、駆動コイル３が前記光学式ピックアップ１を前記案
内軸６ａ，６ｂに沿って駆動する。そして、主軸受４が
前記案内軸６ｂと挿通し前記光学式ピックアップ１とは
別体に形成され、従動軸受２が前記案内軸６ａと係合し
前記光学式ピックアップ１と一体に形成され、板ばね５
ａ，５ｂが前記主軸受４と前記光学式ピックアップ１と
を結合させている。尚、この板ばね５ａ，５ｂは、その
延長線が前記従動軸受２の中心近傍で交差するように配
置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置等に用
いられるピックアップ支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来技術に係るピックアップ支持
装置について詳述する。図５に従来の光ディスク装置に
用いられているピックアップ支持装置の構成を示し、説
明する。これは、特開平２−６４９７１号公報により開
示されたものである。この図５において、参照符号１１
は光学式ピックアップを示しており、主軸受１４と従動
軸受１５とに並設された案内軸１２ａ，１２ｂを挿通し
て、図示しないディスクの径方向、つまり図中矢印ａ，
ｂ方向に移動自在に支持されている。この光学式ピック
アップ１１には、その移動方向に直交する一端部に移送
駆動用のリニアモータ１３が配置されている。

【０００３】そして、このリニアモータ１３は、磁性材
料で枠状に形成されたヨーク部材１３ａの側部に厚さ方
向に着磁された永久磁石１３ｂが取着されて磁気回路が
構成され、当該永久磁石１３ｂに対応するヨーク部材１
３ａの側部に、ボビン１３ｃに巻線が施された駆動コイ
ル１３ｄが図中矢印ａ，ｂ方向に移動自在に支持されて
なるものである。前記光学式ピックアップ１１は、リニ
アモータ１３の駆動コイル１３ｄに電流が供給される
と、駆動コイル１３ｄに推進力が発生し、駆動コイル１
３ｄと共に矢印ａ，ｂ方向に移送駆動される。

【０００４】このような従来技術では、主軸受１４及び
従動軸受１５と案内軸１２ａ，ｂの接触面にすべり摩擦
が存在する。そのために、リニアモータ１３の推進力Ｆ
が小さいときには光学式ピックアップ１１は動かず、推
進力Ｆが静止摩擦Ｆｓ以上になって初めて光学式ピック
アップ１１が動き始める。

【０００５】いま、主軸受１４及び従動軸受１５，案内
軸１２の接触面の静止摩擦係数をμ0 ，光学式ピックア
ップ１１と駆動コイル１３ｄ等を含む矢印ａ，ｂ方向に
移動する部分の質量をＭ，主軸受１４の支持反力をＮ1
，従動軸受１５の支持反力をＮ2 ，重力加速度をｇと
すると次式（１），（２）で示される関係が成立する。

【０００６】 Ｆｓ＝μ0 （Ｎ1 ＋Ｎ2 ） …（１） Ｎ1 ＋Ｎ2 ＝Ｍｇ …（２） そして、光学式ピックアップ１１がすべり始めて運動状
態になると、静止摩擦Ｆｓよりも小さな動摩擦Ｆｋが運
動方向と逆方向に作用する。この動摩擦係数をμとすれ
ば、次式（３）で示される関係が成立する。 Ｆｋ＝μ（Ｎ1 ＋Ｎ2 ） …（３） 従って、運動状態の光学式ピックアップ１１の運動方程
式は、加速度をαとすれば次式（４）で示される。 Ｆｓ−Ｆｋ＝Ｍα …（４） そして、この（４）式に前記（１）乃至（３）式を代入
すれば、次式（５）の関係が成立する。 α＝（μ0 −μ）ｇ …（５） 前記光学式ピックアップ１１は、矢印ａ，ｂ方向の一方
向に移動し続けることはできず、必ず移動方向を反転し
なければならない。そのとき、光学式ピックアップ１１
は静止するので、当該光学式ピックアップ１１が動き続
けるためには、常に静止摩擦Ｆｓ以上の推進力が必要で
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、前記
（５）式で示される加速度αは光学式ピックアップ１１
に生じ得る最小の加速度である。従って、光学式ピック
アップ１１は前記（５）式で示される加速度αより小さ
な加速度では動くことができない。即ち、例えばμ0 ＝
０．５，μ＝０．１とすると、前記（５）式より加速度
αは、 α＝（０．５−０．１）×９．８＝３．９２［ｍ／ｓ
² ］ となる為、ピックアップ１１は、３．９２［ｍ／ｓ² ］
以下の加速度では駆動できない。

【０００８】さらに、ＩＳＯ規格によれば、９０ｍｍ書
換型ディスクのトラック偏心加速度はディスク回転周波
数３０Ｈｚ（１８００ｒｐｍ）の場合、３ｍ／ｓ² 以下
と規定されている。よって、従来技術に係る光学式ピッ
クアップ１１は、このディスク偏心に全く追従すること
ができなかった。

【０００９】また、前述した従来技術では、光学式ピッ
クアップ１１に内蔵された対物レンズアクチュエータを
駆動して、対物レンズをトラック偏心に追従させなけれ
ばならないので、アクチュエータの負荷が大きくアクチ
ュエータは大型で高コストなものにならざるを得なかっ
た。

【００１０】そして、主軸受１４及び従動軸受１５と案
内軸１２との隙間のがたつきを除くために、光学式ピッ
クアップ１１を案内軸１２に押し付けるような所謂「予
圧」をかけた場合には、各軸受の支持反力Ｎ1 ，Ｎ2 が
前記（２）式で示される値よりも遥かに大きくなってし
まうので、摩擦の影響が甚大になっていた。

【００１１】本発明は前記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、すべり摩擦の影響を軽減
し、光学式ピックアップをより小さな加速度で移動自在
とし、トラック追従性能を向上させることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のピックアップ支持装置は、光学式記録媒体
に対し情報を記録あるいは再生するピックアップと、前
記ピックアップを前記光学式記録媒体に対しトラッキン
グ方向に移動可能に支持する２本の案内軸と、前記ピッ
クアップを前記案内軸に沿って駆動させる駆動手段とを
備えた光学式情報記録再生装置において、前記２本の案
内軸のうち一方と挿通し前記ピックアップとは別体に形
成した主軸受と、前記２本の案内軸のうち他方と係合し
前記ピックアップに一体に形成された従動軸受と、前記
主軸受と前記ピックアップとを結合させる複数の弾性部
材とを有し、前記複数の弾性部材はその延長線が前記従
動軸受の中心近傍で交差するように配置したことを特徴
とする。

【００１３】

【作用】即ち、本発明のピックアップ支持装置では、光
学式ピックアップと主軸受とを別体にし、ディスクに垂
直な面を有する２枚の板状弾性体で光学式ピックアップ
と主軸受を連結している。そして、この板状弾性体の延
長線が従動軸受と案内軸との接触面近傍で交差するよう
に板状弾性体を配置している。

【００１４】さらに、光学式ピックアップに推進力が作
用すると、板状弾性体が変形し、光学式ピックアップは
板状弾性体の交差線をほぼ回転軸として回転する。従動
軸受は回転軸に近いので、ごくわずかの量だけすべるこ
とになる。

【００１５】このとき、すべり摩擦は従動軸受のみに生
じているので、光学式ピックアップが動き始める推進
力、つまり静止摩擦Ｆｓ´は次式（６）で示される。 Ｆｓ´＝μ0 Ｎ2 …（６） そして、光学式ピックアップが運動状態にあるときに
は、従動軸受の動摩擦Ｆｋ´と板状弾性体の反力ｆが運
動方向と逆向きに作用する。

【００１６】いま、板状弾性体の反力ｆは板状弾性体の
ばね定数をｋ，板状弾性体の変形量をｘとすると、次式
（７）で示される。 ｆ＝ｋｘ …（７） よって、光学式ピックアップの運動方程式は次式（８）
で示される。 Ｆｓ´−Ｆｋ´＝Ｍα´＋ｆ …（８） そして、これを整理すると次式（９）で示される。 （μ0 −μ）Ｎ2 −ｋｘ＝Ｍα´ …（９） さらに、ディスクのトラックの偏心量は微少であるの
で、ｘをほぼ“０”とみなし、また、Ｎ2 ＝ａＭｇ（０
≦ａ≦１）とすれば、 α´＝（μ0 −μ）Ｎ2 ／Ｍ ＝ａ（μ0 −μ）ｇ＝ａα（＜α） …（１０） となり、主軸受でも、すべり摩擦が生じる従来例の加速
度αよりも小さな加速度α´で光学式ピックアップを駆
動することができる。特に、ディスクを垂直に配置する
所謂「縦置」の場合には、光学式ピックアップの全重量
を主軸受が支えるので、従動軸受の支持反力Ｎ2 は、ほ
ぼ“０”になる。この場合には、全くすべり摩擦の影響
を受けずに、光学式ピックアップの最小駆動加速度α´
も“０”となる。

【００１７】さらに、板状弾性体のたわみ変形が大きく
なり、その反力ｆが主軸受の静止摩擦μ0 Ｎ1 よりも大
きくなると、主軸受がすべり板状弾性体のたわみを相殺
するので、板状弾性体の変形量ｘが過大になることはな
く前記関係は常に成立する。

【００１８】例えば、先に示した従来例と同様に、μ0
＝０．５，μ＝０．１とし、主軸受の支持反力をＮ1 ＝
Ｎ2 ＝１／２Ｍｇ、つまりａ＝０．５とすると、 α´＝０．５×（０．５−０．１）×９．８＝１．９６
［ｍ／ｓ² ］ となり、光学式ピックアップは従来の半分の加速度にお
いても移動自在となる。

【００１９】このように、本発明によれば、ディスクの
トラック偏心加速度の規格３ｍ／ｓ² 以下のうち、大き
な加速度の範囲で光学式ピックアップが追従できるの
で、アクチュエータの負荷が軽減される。また、前記の
如く所謂「縦置」の場合には、光学式ピックアップの駆
動のみでトラック偏心に追従することができる。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。先ず図１には本発明の第１の実施例に係る
ピックアップ支持装置の斜視図を示し、図２には平面図
を示し説明する。

【００２１】この図１及び図２に示すように、光学式ピ
ックアップ１の一側面にはＵ字溝２ａを有する従動軸受
２が設けられており、その反対側の側面には駆動コイル
３が固着されている。そして、２つの主軸受４ａ，４ｂ
を有する主軸受部材４と光学式ピックアップ１は２枚の
板ばね５ａ，５ｂによって連結されている。

【００２２】そして、前記従動軸受２と主軸受４ａ，４
ｂには平行に配された２本の案内軸６ａ，６ｂが挿通さ
れている。この案内軸６ａ，６ｂの表面は四フッ化エチ
レン樹脂でコーティングされている。そして、この従動
軸受２のＵ字溝２ａの巾は案内軸６ａの直径よりわずか
に大きく形成されている。また、主軸受４ａ、４ｂの穴
径も案内軸６ｂの直径よりわずかに大きく形成されてお
り、案内軸６ｂに沿って摺動することができる。そし
て、前記主軸受部材４は駆動コイル３の内部に浮遊した
状態となっている。

【００２３】さらに、Ｌ字形の同一形状の２つのヨーク
７ａ，７ｂと磁石７ｃとで閉磁気回路７を形成してい
る。一方のヨーク７ａは駆動コイル３の内部に浮遊した
状態となっており、駆動コイル３に磁束を作用させてい
る。

【００２４】また、板ばね５ａ，５ｂは図示しないディ
スクに垂直であり、その延長線が従動軸受２のほぼ中央
で交差するように光学式ピックアアップ１側を狭く、主
軸受部材４側を広く配置される。また、案内軸６ｂが通
る穴５ｃも設けられている。

【００２５】そして、従動軸受２の光学式ピックアップ
１と反対側の面には、フレキシブルプリント板（ＦＰ
Ｃ）８が取り付けられており、当該ＦＰＣ８は案内軸６
ａに沿って引き出され、Ｕ字形をなすように形成され
て、他端が図示しないベースに固定される。このＦＰＣ
８を介して光学式ピックアップ１にコイル駆動電流や各
種制御信号が供給され、また光学式ピックアップ１から
の情報信号も導かれる。

【００２６】ここで、図３に示すように、駆動コイル３
に電流が流れると、フレミングの法則に従い推進力が発
生し、当該推進力により板ばね５ａ，５ｂが変形する。
２枚の板ばね５ａ，５ｂは従動軸受２のほぼ中央でその
延長線が交差するように配置されるので、板ばね５ａ，
５ｂの変形により光学式ピックアップ１は従動軸受２の
近傍が回転軸となり回転する。

【００２７】その結果、回転中心から離れた位置にある
対物レンズ９が図示しないディスク半径方向に移動す
る。このとき、従動軸受２のすべり量は回転中心に近い
ので、極めて小さく、当該すべり摩擦により失われるエ
ネルギーが少ない。つまり、駆動コイル３に加えられた
エネルギーが有効に光学式ピックアップ１を移動させる
のに使用される。

【００２８】以上説明したように、第１の実施例に係る
ピックアップ支持装置では、２つの主軸受４ａ，４ｂに
はすべりが生じず、従動軸受２のみのすべり摩擦の影響
を受けるだけなので、光学式ピックアップ１はより小さ
い加速度で駆動される。また、主軸受４ａ，４ｂに対し
て振り分けに光学式ピックアップ１と駆動コイル３を配
置しているので、移動部分の荷重の多くが主軸受４ａ，
４ｂに作用し、従動軸受２に作用する荷重は小さい。よ
って、すべり摩擦の影響がより小さくなる。

【００２９】次に図４には第２の実施例に係るピックア
ップ支持装置の平面図を示し説明する。この図４に示す
ように、光学式ピックアップ１の一側面には駆動コイル
３が固着され、更にその外側に従動軸受２が取り付けら
れている。光学式ピックアップ１の逆側の側面に対向し
て主軸受部材４が配置され、２枚の板ばね５ａ，５ｂで
光学式ピックアップ１と連結されている。

【００３０】そして、この２枚の板ばね５ａ，５ｂは、
その延長線が従動軸受２のほぼ中央で交差するように配
されている。そして、この従動軸受２と主軸受４ａ，４
ｂには平行な２本の案内軸６ａ，６ｂが挿通されてい
る。この案内軸６ａ，６ｂの表面は四フッ化エチレン樹
脂でコーティングされている。

【００３１】さらに、駆動コイル３には、不図示だが紙
面に垂直な方向にヨーク、磁石を配した磁気回路７の磁
束が作用している。また、光学式ピックアップ１の主軸
受部材４の側の側面から突起１ａが延びている。そし
て、主軸受部材４の中央部近くの２つの壁部４ｃ，４ｄ
と突起１ａとの間には、２つのシリコンゲル製のダンパ
１０が挟着されている。従って、光学式ピックアップ１
の振動はダンパ１０に吸収され、当該光学式ピックアッ
プ１の制御が安定する。

【００３２】以上説明したように、第２の実施例に係る
ピックアップ支持装置では、主軸受部材４と従動軸受２
との距離が大きくなるので、２枚の板ばね５ａ，５ｂの
交差角を小さくすることができ、主軸受部材４の幅を小
さくすることができる。よって、ピックアップ支持装置
の小型化を図ることができる。

【００３３】以上詳述したように、本発明のピックアッ
プ支持装置では、主軸受のすべり摩擦の影響を軽減し、
従動軸受での摩擦損失も最小になるので、光学式ピック
アップが小さな加速度まで動くことができ、トラック追
従性能を向上できる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、すべり摩擦の影響を軽
減し、光学式ピックアップをより小さな加速度で移動自
在とし、トラック追従性能を向上させたピックアップ支
持装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るピックアップ支持
装置の斜視図である。

【図２】第１の実施例に係るピックアップ支持装置の平
面図である。

【図３】第１の実施例において、駆動コイル３の駆動力
によってピックアップが変位した様子を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施例に係るピックアップ支持
装置の平面図である。

【図５】従来の光ディスク装置に用いられているピック
アップ支持装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１…光学式ピックアップ、２…従動軸受、２ａ…Ｕ字
溝、３…駆動コイル、４…主軸受部材、４ａ，４ｂ…主
軸受、５ａ，５ｂ…板ばね、６ａ，６ｂ…案内軸、７…
閉磁気回路、７ａ，７ｂ…ヨーク、７ｃ…磁石、８…フ
レキシブルプリント板、９…対物レンズ、１０…ダン
パ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学式記録媒体に対し情報を記録あるい
   は再生するピックアップと、前記ピックアップを前記光
   学式記録媒体に対しトラッキング方向に移動可能に支持
   する２本の案内軸と、前記ピックアップを前記案内軸に
   沿って駆動させる駆動手段とを備えた光学式情報記録再
   生装置において、 前記２本の案内軸のうち一方と挿通し前記ピックアップ
   とは別体に形成した主軸受と、前記２本の案内軸のうち
   他方と係合し前記ピックアップに一体に形成された従動
   軸受と、前記主軸受と前記ピックアップとを結合させる
   複数の弾性部材とを有し、前記複数の弾性部材はその延
   長線が前記従動軸受の中心近傍で交差するように配置し
   たことを特徴とするピックアップ支持装置。