JPH0734266B2 - 光情報処理装置 - Google Patents

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，テープ等
の情報記録媒体に記録されている情報を光学的に読み出
したり、あるいは情報記録媒体に情報を光学的に書き込
んだりするときに用いられる光情報処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、音響機器等の分野では可及的に高
忠実度化を図るために、ＰＣＭ（パルスコードモジュレ
ーション）技術を利用したデジタル記録再生方式が出現
している。このような記録再生方式を採用したものの中
で、ディスクを対象とするものはＤＡＤ（ディジタルオ
ーディオディスク）システムと称されており、その再生
に光学方式を採用したものが主流となっている。

【０００３】ＤＡＤシステムのうちでもＣＤ（コンパク
トディスク）方式による光学式ディスクレコード再生装
置においては、樹脂基板の表面にＰＣＭ化されたピット
と呼ばれる凹凸を形成し、その上に金属薄膜を被着して
なる直径１２cm、厚さ１．２mmのディスクを線速度一定
で駆動し、この状態でディスクに記録されている情報を
光学的に読み出すようにしている。ディスクに設けられ
たピット列はトラックと称されるが、このトラックピッ
チは約１．６μm 、ピット幅は約０．５μm である。こ
のため、ディスクから情報を読み出すための、いわゆる
光情報処理装置は、読み出しに用いられる光束を、対物
レンズの焦点面に常に位置させる同時にトラックの中央
をトレースするように対物レンズの位置を制御する必要
がある。

【０００４】図２には代表的な光情報処理装置の概略構
成が示されている。この光情報処理装置では、光源（半
導体レーザ等）１から出た光束を対物レンズ３を介して
ディスク４の記録面に照射し、記録面で反射された後に
対物レンズ３を通った光束の光路をビームスプリッタ２
で曲げ、この曲げられ光束を円柱レンズ５との組合せに
よる非点収差系に入射させ、この非点収差系を透過した
光を光電変換素子（ＳｉＰＩＮホトダイオード等）６に
入射させて電気信号に変換している。そして、信号処理
回路７を経た信号の一部を駆動回路８に与え、この駆動
回路８の出力を図示しない駆動手段、たとえばコイル等
に印加し、その電磁力で対物レンズ３を所望の位置に駆
動するようにしている。この閉ループ制御系でピット列
をトレースするようにしている。

【０００５】図３には記録面に焦点面を合わせる（フォ
ーカシングと称する）方式として、非点収差法を採用し
た受光系が示されている。この受光系では、ディスク記
録面１０からの回折光を対物レンズ１１に入射させた後
に非点収差レンズ系１２に通している。この非点収差レ
ンズ系１２の前側焦線面１３と後側焦線面１４との略中
央部に最少錯乱円１５が形成される。この位置に多分割
ホトダイオードを置き、各エレメントの出力を論理回路
で処理し、フォーカスエラー信号を得ている。なお、ホ
トダイオードの出力を論理処理することによりトラッキ
ング信号を得ることもできる。

【０００６】また、トラッキング信号を安定に得るため
に、図２に示す光源１とビームスプリッタ２との間に回
折格子を入れて０次，±１次光の３ビームを作り、その
±１次光の反射回折光からトラッキング列の中央にスポ
ットを位置させるためのトラッキング信号を作り出した
り、光束の有効利用とレーザダイオードへの戻り光によ
るレーザ発振光のゆらぎを低減させるために、ビームス
プリッタの代りに偏光ビームスプリッタと１／４波長板
を組合せたりする等の提案もなされている。

【０００７】一方、フォーカシングとトラッキングのた
めの駆動手段としては、通常、図４に示す構成のものが
用いられている。すなわち、固定側ヨーク２０に立設さ
れた固定軸２１と、対物レンズ２８を支持した可動板２
２に設けられ、固定軸２１に対して軸方向（Ｂ方向）に
摺動自在に、かつ軸を中心として回動（±Ａ方向）自在
に嵌合したすべり軸受２３と、可動板２２の中立位置を
決めるためのゴムダンパ２４と、このゴムダンパ２４の
一端側を可動板２２の一端に固定するためのバランサを
兼ねたダンパホルダ２５と、ゴムダンパ２４の他端側を
固定側ヨーク２０に固定するための固定ホルダ２６と、
可動板２２に電磁力を与えるための静磁場および可動板
２２と一体化されたボビンに巻回されたフォーカス及び
トラッキングコイル２７とで構成されている。

【０００８】しかしながら、上記のように構成された光
情報処理装置では次のような問題があった。すなわち、
従来の光情報処理装置では、可動板２２の端部で、対物
レンズ２８が固定されている端部とは反対側に位置する
端部と固定側ヨーク２０との間にだけゴムダンパ２４を
装着している。このような構成であると、可動板２２の
一方の端部だけがゴムダンパ２４につながっているの
で、可動板２２にフォーカス方向の変位を与えると、可
動板２２に直交軸回りのモーメントが発生する。このモ
ーメントの大きさはフォーカス方向の変位に対して非線
形に変化する。直交軸回りの回転を規制しているすべり
軸受２３の内面には、上記モーメントに対応した反力が
発生する。すべり軸受２３のすべり摩擦は、ほぼ垂直抗
力に比例するので、フォーカス方向の変位に対応して変
化することになる。このようにフォーカス方向の変位量
に応じてすべり摩擦の大きさが変化すると、位置サーボ
を掛ける際の引込みが困難となり、安定したフォーカシ
ング制御およびトラッキング制御ができない虞があっ
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の光
情報処理装置にあっては、特に、対物レンズ駆動系に組
込まれて対物レンズの中立位置を決めるダンパ部材の影
響で安定したフォーカシング制御およびトラッキング制
御ができない虞があった。

【００１０】そこで本発明は、安定したフォーカシング
制御およびトラッキング制御を実現できる光情報処理装
置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、対物レンズと、この対物レンズを保持し
た可動体と、この可動体を軸方向へのすべりおよび軸回
り方向への回転を許容した状態で支持するすべり軸受機
構と、電磁力で上記可動体を軸方向および軸回り方向に
駆動する電磁駆動機構と、前記可動体と静止部との間に
設けられたダンパ部材とを備えてなる光情報処理装置に
おいて、前記ダンパ部材が、前記すべり軸受機構の軸心
線を中心とする軸対称に前記軸回り方向へ一周する環状
に形成され、かつ前記軸方向の厚みより上記軸方向と直
交する方向の厚みが薄く形成されてなることを特徴とし
ている。

【００１２】

【作用】ダンパ部材を、すべり軸受機構の軸心線を中心
とする軸対称に軸回り方向へ一周する環状に形成してい
るので、たとえば、周方向に180 度離れた２箇所を静止
部にそれぞれ固定し、上記２箇所間の中間に位置する２
箇所を可動板にそれぞれ固定するようにすれば、フォー
カス方向の変位が増加しても、すべり軸受機構に加わる
垂直抗力の増加を抑制できる。すなわち、フォーカス方
向の変位に対して、ダンパ部材における軸心線を挟んで
向い合う部分同志が逆向きの直交軸回りモーメントを発
生させて釣り合うため、すべり軸受機構に加わる垂直抗
力の増加が抑制される。したがって、サーボ制御時に垂
直抗力が原因して引込みが困難になるのを防止でき、安
定したフォーカシング制御およびトラッキング制御が可
能となる。また、ダンパ部材として、軸方向の厚みより
軸方向と直交する方向の厚みが薄く形成されたものを用
いているので、可動板が軸回り方向へ回転したとき、ダ
ンパ部材を無理なく変形させることができる。したがっ
て、可動板が軸回り方向へ大きく回転しても、ダンパ部
材の曲り部が、たとえば座屈のような無理な形状に変形
する虞がない。このため、軸回り方向の許容回転角度が
制限されることがなく、広い範囲にわたって安定した機
能を発揮させることが可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。

【００１４】図１には本発明の一実施例に係る光情報処
理装置が一部切欠状態で示されている。

【００１５】同図において、光源、たとえばレーザダイ
オード３０から出た光束は、回折格子３１で３本のビー
ムに分けられ後に偏光ビームスプリッタ３２を透過し、
続いてコリメートレンズ３３で平行光に変換される。こ
の平行光は、プリズムミラー３４で光路を曲げられ後に
１／４波長板３５を通過し、円偏波光となって対物レン
ズ３６に入射する。そして、入射した光は、対物レンズ
３６で収束され、図示しないディスクピット面（記録
面）上に微少スポットで照射される。

【００１６】記録面よりの反射回折光は、対物レンズ３
６、１／４波長板３５を通過後、往きとは逆の直線偏波
光となり、プリズムミラー３４で光路を曲げられ、続い
てコリメートレンズ３３を通過して収束光となる。この
収束光は、偏光ビームスプッタ３２で直角に光路を曲げ
られた後に、円柱レンズを含む非点収差レンズ系３７を
経て光電交換素子３８に入射する。

【００１７】一方、対物レンズ３６は、偏平に形成され
た可動板３９の一端側に固定されている。この可動板３
９の他端側にはカウンタウェイト４０が装着されてい
る。可動板３９の中心部には図中上下方向へ延びる関係
にすべり軸受４１が設けられている。このすべり軸受４
１は、静止部に立設された軸４２に軸方向に摺動自在
で、軸回り方向に回転自在に嵌合している。また、静止
部と可動板３９とには、電磁力で可動板３９をフォーカ
ス方向とトラッキンッグ方向とへ駆動して位置決めする
図４に示したものと同様に構成された駆動機構、すなわ
ち磁気回路４３、可動板３９に装着された駆動用コイル
４４等を含む電磁駆動機構が設けられている。

【００１８】可動板３９の下方には軸４２を中心にして
軸回り方向へ一周する環状、つまりロの字状に形成され
たダンパ部材４５が配置されている。このダンパ部材４
５は、シリコン系ゴムを打抜いて形成されたもので、軸
方向の厚みＸに対して軸方向と直交する方向の厚みＹが
薄く形成されている。そして、ダンパ部材４５は、周方
向に180 度離れた２箇所が可動板３９の両端部下面に固
定され、また上記２箇所を結んだ線を境にして両側に位
置する部分の中間位置が静止部にそれぞれねじ止めされ
ている。

【００１９】このような構成であると、電磁駆動機構を
動作させることによって、従来装置と同様に可動板３
９、つまり対物レンズ３６をフォーカス方向とトラッキ
ング方向とへ移動させることができる。このときの移動
量は、電磁駆動機構で与えた力とダンパ部材４５で得ら
れた反力とが釣り合う位置である。

【００２０】そして、この場合には、ダンパ部材４５
を、すべり軸受４１の軸心線を中心とする軸対称に軸回
り方向へ一周する環状に形成しているので、たとえば、
実施例のよう、周方向に180 度離れた２箇所を可動板３
９の両端部に固定し、また上記とは位相が90度ずれた２
箇所を静止部にそれぞれ固定するようにすれば、フォー
カス方向の変位に対して、すべり軸受４１に加わる垂直
抗力の増加を抑制できる。すなわち、フォーカス方向の
変位を与えると、ダンパ部材４５における軸心線を挟ん
で向い合う部分同志が逆向きの直交軸回りモーメントを
発生させて釣り合う。このため、すべり軸受４１に加わ
る垂直抗力が増加するようなことはない。したがって、
サーボ制御時に垂直抗力が原因して引込みが困難になる
のを防止でき、安定したフォーカシング制御およびトラ
ッキング制御を実現できる。また、ダンパ部材４５とし
て、軸方向の厚みＸより軸方向と直交する方向の厚みＹ
が薄く形成されたものを用いているので、可動板３９が
軸回り方向へ回転したとき、ダンパ部材４５を無理なく
変形させることができる。したがって、可動板３９が軸
回り方向へ大きく回転しても、ダンパ部材４５の曲り部
が、たとえば座屈のような無理な形状に変形する虞がな
い。このため、軸回り方向の許容回転角度が制限される
ことがなく、トラッキング方向の制御を広い範囲に亘っ
て安定に発揮させることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、フォー
カス方向への変位を増加させた場合でも、すべり軸受機
構に加わる垂直坑力の増加を抑制でき、もってサーボ制
御時における引込みの容易化を図れ、安定したフォーカ
シング制御およびトラッキング制御を実現できる。ま
た、トラッキング制御時に起こり易いダンパ部材の無理
な変形を防止でき、軸回り方向の広い範囲に亘って安定
したトラッキン制御の実現に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る光情報処理装置を一部
切欠して示す斜視図。

【図２】従来の光情報処理装置の概略構成を示す図。

【図３】同装置におけるフォーカシング制御を説明する
ための図。

【図４】従来の光情報処理装置を一部切欠して示す斜視
図。

【符号の説明】

３６…対物レンズ、３９…可動板、４０…カウンタウェ
イト、４１…すべり軸受、４２…軸、４３…電磁駆動機
構の一部をなす磁気回路、４４…電磁駆動機構の一部を
なすコイル、４５…ダンパ部材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対物レンズと、この対物レンズを保持した
   可動体と、この可動体を軸方向へのすべりおよび軸回り
   方向への回転を許容した状態で支持するすべり軸受機構
   と、電磁力で上記可動体を軸方向および軸回り方向に駆
   動する電磁駆動機構と、前記可動体と静止部との間に設
   けられたダンパ部材とを備えてなる光情報処理装置にお
   いて、前記ダンパ部材は、前記すべり軸受機構の軸心線
   を中心とする軸対称に前記軸回り方向へ一周する環状に
   形成され、かつ前記軸方向の厚みより上記軸方向と直交
   する方向の厚みが薄く形成されてなることを特徴とする
   光情報処理装置。
2. 【請求項２】前記ダンパ部材は、周方向に180 度離れた
   ２箇所が前記静止部にそれぞれ固定され、上記２箇所間
   の中間に位置する２箇所が前記可動板にそれぞれ固定さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載の光情報処理
   装置。