JPH1040560A - 光ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の振動モードの固有振動数を低くし、可
動部が移動したときの傾きを補正する光ヘッド装置とす
る。 【解決手段】 光ヘッド装置において、フォーカス方向
にほぼ直交する方向に変形可能なワイヤー固着部４ａを
備え、ワイヤー３はワイヤー３のフォーカス方向及びワ
イヤー３の延在方向と略直交する方向から見て非平行に
配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえばコンパ
クトディスク、ビデオディスク等の光ディスクや光磁気
ディスク等の光学式記録媒体に対して情報の記録や再生
を行うために用いる光ピックアップに装着される対物レ
ンズなどの光学系の支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に光ディスク用ピックアップにおい
ては、記録、再生用光ビームを対物レンズを介して合焦
状態で光ディスクに照射するため、並びに光ディスクの
トラックに追従させるために、対物レンズはその光軸方
向であるフォーカス方向とフォーカス方向と直交し且つ
光ディスクのトラック方向と直交するトラッキング方向
とに移動可能に光ピックアップ本体に支持されている。

【０００３】そしてかかる対物レンズの支持装置として
は、例えば特開昭５９−２２１８３９号公報に示される
ようなものが提案されている。この公報開示の対物レン
ズ支持装置は、その要部を示した図１２に見られるよう
に、弾性を有する４本のワイヤー３を平行に配置し、そ
れらの一端には対物レンズ１を保持している可動部たる
ホルダー２を固定し、ワイヤー３の他端は固定部材４に
固定するように構成されており、この４本のワイヤー３
が直交する異なる方向に撓むことにより、フォーカス方
向とトラッキング方向に対物レンズ１を移動させること
ができるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
構成の対物レンズ支持装置においては、部品製作あるい
は組み立て上の誤差により、可動部２の重心と駆動制御
機構により加えられる駆動力の中心とが一致しない場合
が生じ、それにより可動部２が回転するモードの振動が
発生する。この回転モードの振動における回転軸として
は３つ考えられる。すなわち、第１の軸はトラック方向
に平行なもの、第２はトラック方向と直交するトラッキ
ング方向に平行なもの、第３の軸はフォーカス方向に平
行なものであり、いずれも可動部の重心を通るものであ
る。

【０００５】第１の軸をＹ軸、第２の軸をＸ軸、第３の
軸をＺ軸とすると、Ｙ軸回りに回転する振動モードの固
有振動数は、ワイヤー３の曲げ剛性とワイヤー３の間隔
の平方根に比例し、可動部２のＹ軸回りの慣性モーメン
トの平方根に反比例する。またＸ軸及びＺ軸回りの回転
する振動モードの固有振動数は、ワイヤー３の伸び剛性
とワイヤー３の間隔の平方根に比例し、可動部２のＸ軸
及びＺ軸回りの慣性モーメントの平方根に反比例する。

【０００６】ワイヤー３の長さ、径、材質は、フォーカ
シング方向及びトラッキング方向に平行移動するモード
の固有振動数が、所定の範囲内になるように決められる
ために、ワイヤー３の曲げと伸びの剛性を自由に選択す
ることはできない。またワイヤー３の間隔は、駆動用コ
イルとの干渉を避けるために、あまり小さくすることは
できない。

【０００７】そのためＹ軸回りに回転する振動モードの
固有振動数は４０〜１００Ｈｚ、Ｘ軸回りとＺ軸回りに
回転する振動モードの固有振動数は８００〜５ｋＨｚに
なる場合が多い。ところが可動部２に保持されている対
物レンズ１の位置を制御するサーボ系のゲイン交点周波
数は、通常１〜２ｋＨｚであり、上記Ｘ、Ｚ軸回りに回
転する振動モードの周波数は、このゲイン交点周波数に
接近した値となるため、サーボ系の安定性が阻害される
原因となっていた。

【０００８】かかる欠点を回避したものとして特開昭６
３−１９５８３４号公報に開示された技術がある。当該
公報には、直線上に延在した細長状部分（例えば当該公
報第3図の連結部４３）と前記直線方向に非平行な延在
部分（例えば当該公報第3図の湾曲部４４）とを一続き
の部材として、金属製薄板からエッチング加工した一体
成形板バネが説明されている。

【０００９】しかし当該公報においては対物レンズ１が
フォーカス方向に移動したときに湾曲部４４が支持部材
７の延在方向に変形するため対物レンズ１が傾いてしま
い正確な記録再生特性や安定したサーボ特性が得られな
い欠点を有する。

【００１０】また、特開昭６１−２６１８２７号公報に
は複数の支持部材（例えば当該公報第4図のワイヤ５）
がフォーカス方向からみて非平行に構成されている。し
かし、当該公報においては、ワイヤー５は直線状であり
かつ剛性の高いベース６に固定されているのでワイヤー
５の延在方向には非常に剛性の高い構成となっている。
そのため、上述したような振動モードの周波数が高くサ
ーボ系の安定性が阻害される欠点を有している。また、
ワイヤー５の延在方向及びフォーカス方向とほぼ直行す
る方向であるＸ方向からみて上下のワイヤー５は平行に
配置されている。また、特開昭５９−２１８６３９号公
報には複数の支持部材（例えば当該公報第３図の支持ア
ーム２ａ、２ｂ）が支持部材の延在方向を直行する方向
からみて非平行に構成されている。しかし、当該公報に
おいても、支持部材の延在方向には剛性の高い構成とな
っている。そのため、対物レンズをフォーカス方向に移
動させたときに特定の方向に対物レンズが傾く。従っ
て、当該公報第3図に示されるようなごく特定の傾きの
ディスクに対してしか対応できずそのほかのディスクに
対しては対物レンズが傾いてしまう大きな欠点を有す
る。また、支持部材の延在方向もディスクの半径方向に
限定されるので光ヘッド装置の構成が制限される。本開
発は、従来の対物レンズ保持装置における上記問題点を
解消するためになされたもので、可動部に発生する各軸
回りに回転する振動モードの固有振動数を低くなるよう
に構成するとともに、可動部が移動したときの傾きを補
正するように構成し、正確な記録再生特性と安定したサ
ーボ系が得られようにした光ヘッド装置を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の光ヘッド装置
は、固定部材と、光学系を保持した可動部材と、前記固
定部材と前記可動部材とを接続し、該可動部材を少なく
ともフォーカス方向に移動可能に支持する複数の第１の
支持部材とを有する光学系支持装置において、前記フォ
ーカス方向にほぼ直交する方向に変形可能な第２の支持
部材を備え、前期第１の支持部材は前記第1の支持部材
の延在方向及び前記フォーカス方向と略直交する方向か
ら見て非平行に配置するように構成するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本願発明の第１の実施の形態
を図面に基づき、詳細に説明する。図１は、本発明に係
る光ヘッド装置の第１の実施の形態の要部を除く全体構
成を示す斜視図で、図２は、その固定部材を示す平面図
で、図３は、図２の矢印Ａ方向からみた側面図である。
図９は、互いに平行に配置したワイヤーを備えた構成の
場合の変形態様を示す概略線図で、図１０は、図９の対
比例を示す概略線図で、図１１は、本発明の第１の実施
の形態の要部を示す概略線図である。図において、１は
対物レンズで、該対物レンズ１を装着したホルダー２に
は、互いに平行に配置された４本のワイヤー３の一端が
それぞれ固着されている。そして該ワイヤー３の他端は
固定部材４に固定されている。固定部材４は、ワイヤー
３の他端を固定するため隅部に配置したワイヤー固着部
４ａと、固定部材４をベース（図示せず）に固定するた
め中央部に配置した取付固着部４ｃと、前記ワイヤー固
着部４ａと取付固着部４ｃとの間に配置され、厚みを薄
くした薄肉部４ｂとを備えており、例えばプラスチィッ
クまたはステンレス等の金属で一体的に形成されてい
る。なおこの実施の形態における光ヘッド装置には、ホ
ルダー駆動用のコイル、マグネット等が配置されれる
が、本開発とは直接関連がないので図示を省略する。こ
のような構成において、ワイヤー３の長手方向（延在方
向）をＹ軸とし、ワイヤー３の該長手方向に直交する横
方向をＸ軸、同じく長手方向に直交する上下方向をＺ軸
とすると、ワイヤー３のＹ軸方向、すなわち長手方向に
力が作用するときには、固定部材４の薄肉部４ｂがＹ軸
方向に容易に変形し、ワイヤー固着部４ａがＹ軸方向に
変位する。すなわちＹ軸方向の剛性が低下したことにな
る。一方、固定部材４の薄肉部４ｂはＸ軸方向及びＺ軸
方向に対しては変形しにくく剛性が高いため、従来の固
定部材と同様にそのワイヤー固着部４ａはＸ軸及びＺ軸
方向には変位しにくいようになっている。したがって、
Ｚ軸方向（フォーカシング方向）及びＸ軸方向（トラッ
キング方向）に平行移動するモードの固有振動数を２０
〜４０Ｈｚに保ちながら、Ｘ軸回り及びＺ軸回りに回転
する振動モードの固有振動数を数１０〜２００Ｈｚ程度
に低減することができる。この固有振動数は、ホルダー
の位置を制御するサーボ系のゲイン交点周波数の１〜２
ｋＨｚにくらべかなり低く、サーボ系の安定性を阻害す
ることはなくなる。この実施の形態において、固定部材
４はワイヤー３への電気的接続部材を兼ねさせるための
プリント基板で構成することもできる。

【００１３】またこの実施の形態においてはＹ軸方向に
変形可能な薄肉部を固定部材４に設けたものを示した
が、この変形可能な薄肉部は、ホルダー２のワイヤー３
の固定部分に設けてもよく、その場合も同様にワイヤー
３をＹ軸方向に容易に変位させることができる。

【００１４】図９は、互いに平行に配置した４本のワイ
ヤー３を備えた構成の場合のワイヤー３の延在方向に対
して直行方向から見た概略線図で、実線は変形前の態様
を示し、破線はＺ軸（＋）方向の力Ｆを受けて変形した
後の態様を示している。今、図示のようにホルダー２が
フォーカス方向（Ｚ軸方向）に移動する場合を考え、ホ
ルダー２に対してＺ軸（＋）方向の力Ｆが加わったとす
ると、固定部材４のＺ軸（＋）側に配置されているワイ
ヤー固着部４ａ−１には、Ｙ軸（−）方向の力ｆ１が作
用し、一方Ｚ軸（−）側に配置されているワイヤー固着
部４ａ−２には、Ｙ軸（＋）方向の力ｆ２が作用する。
その結果、ホルダー２及びワイヤー３は、それぞれ２'
及び３'で示すように、Ｚ軸（＋）側に移動すると同時
に、固定部材４のＺ軸（＋）方向及びＺ軸（−）方向の
ワイヤー固着部４ａ−１及び４ａ−２は４ａ−１'及び
４ａ−２'で示すように、それぞれ反対方向にδだけ変
位し、それによりホルダー２はＸ軸のまわりに、△θ１
だけ傾いてしまう。このホルダー２の傾き△θ１の値が
大きい場合には、対物レンズ１による光ディスク上の光
スポットにコマ収差が発生し正確な記録再生ができず、
位置制御用のサーボ特性が劣化してしまう。

【００１５】この問題点を解消するため、まず図１０に
示す構成のものを考えてみる。すなわち、図１０に示す
構成は、ワイヤー３をＸ軸方向から見て非平行になるよ
うに配置し、ワイヤー３の固定部材４側の固定端の間隔
ｄ１は、ホルダー２側の固定端の間隔ｄ２よりも大きく
設定されており、また固定部材４はＹ軸方向には変形し
ないように構成したものである。このように構成した場
合、ホルダー２及びワイヤー３をＺ軸（＋）方向に移動
させると、破線で２"及び３"で示すように変位し、ホル
ダー２はＸ軸の回りに、図９に示した構成の場合とは逆
方向に△θ２だけ傾く。したがって、図９に示す構成
に、図１０に示したワイヤー構成を組み合わせることに
より、ホルダー２の傾きをなくすことが可能となる。図
１１は、上記考え方に基づき構成した本発明の第１の実
施の形態の要部を示す概略線図である。すなわちこの実
施の形態は、前記Ｚ軸回りの傾き△θ１とそれと逆向き
に傾き△θ２とが等しくなるように、ワイヤー３をワイ
ヤー３の延在方向及びフォーカス方向と直交する方向か
ら見て非平行に配置し、薄肉部４ｃを備えた固定部材４
のワイヤー固着部４ａ−１、４ａ−２にそれぞれ固定す
るものである。このように構成することにより、ホルダ
ー２及びワイヤー３をＺ軸方向（フォーカス方向）に移
動させた場合でも、２′′′及び３′′′で示すよう
に、ワイヤー固着部４ａ−１、４ａ−２のホルダー２の
傾きは発生せず、光ディスク上の対物レンズ１による光
スポットのコマ収差が補正されるため正確な記録再生が
でき、良好なサーボ特性が維持される。

【００１６】図４は、第１の実施の形態の変形例を示す
平面図で、図５はその矢印Ａ方向から見た側面図であ
る。この変形例は、ワイヤー３の一端を同じく固定部材
４のワイヤー固着部４ａに固定するものであるが、この
ワイヤー固着部４ａと、この固着部材４をベース（図示
せず）へ固定するための取付固着部４ｃとの間には、薄
肉部の代わりにブチルゴム等の弾性変形可能な粘弾性体
５がワイヤー３に対してＹ軸方向に力が作用したとき、
Ｙ軸方向に容易に変形することによりワイヤー３のＹ軸
方向の剛性を低下させるようになっている。

【００１７】この変形例の場合には、粘弾性体５はダン
ピング特性がよいため、Ｘ軸まわり及びＺ軸まわりに回
転する振動モードの固有振動数を数１０〜２００Ｈｚ程
度に低減することができると共に、この共振自体を小さ
くすることができる。

【００１８】図６は、第１の実施の形態の他の変形例を
示す斜視図であり、図７は、その要部たるワイヤーの構
成を示す図である。この変形例は、ワイヤー３をその中
間にループ３ａを形成して構成したものである。ワイヤ
ー３の長手方向、すなわちＹ軸方向に力が作用するとき
ワイヤー３の両端の距離を変えるために要する力は、ル
ープ３ａを設けていない場合は、ワイヤー３自体を伸縮
させる力に等しくなるため非常に大きいが、本変形例の
ようにワイヤー３の中間にループ３ａを設けている場合
には、長手方向に力が作用したとき、そのループ３ａ部
分において曲げ変形が生じ、ワイヤー３の両端間の距離
は容易に変化する。したがってワイヤー３のＹ軸方向の
剛性が低下したことになる。

【００１９】なお、このようにワイヤー３の中間にルー
プ３ａを形成した場合、ワイヤー３の長手方向に直交す
る方向、すなわちＸ軸またはＺ方向に力が作用するとき
には、ワイヤー３を曲げるために要する力は、ループ３
ａを設けない場合と比較して、ワイヤー３の全長が伸び
たことによって小さくなる。しかしその減少量はワイヤ
ー３の全長あるいは直径を調節することによって容易に
キャンセルできる程度である。

【００２０】上記変形例は、ワイヤー３の中間に曲げ変
形が生ずる部分としてループ３ａを設けたものを示した
が、ループの代わりに図８に示すようなコ字状屈曲部３
ｂを設けた場合も、Ｙ軸方向に力が作用すると同様に、
この屈曲部３ｂに曲げ変形が生じ、ワイヤー両端間の距
離を容易に変化させることができ、同様な作用効果が得
られる。更にワイヤー３の端部をＬ字状に曲げて固定部
材４に固定するように構成しても、同様な作用効果が得
られる。

【００２１】本発明は上記の実施の形態に限られるもの
ではなく、多くの変形が可能であり、Ｙ軸方向の剛性を
低下させる手段であれば、どのような構成のものでも用
いることができる。

【００２２】また上記実施の形態では、４本のワイヤー
を用いた支持装置を示したが、本発明はワイヤー以外の
板バネを使用した支持方式、あるいはリンクの支持方式
等にも同様に適用することができる。また上記実施の形
態では、Ｙ軸方向の剛性を低下させる手段は１カ所に設
けたものを示したが、ワイヤーの両端など複数箇所に設
けてもよい。またこの剛性低下手段は複数のワイヤーの
すべてに設けずに、一部のワイヤーにのみ設けても同様
の効果を得ることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、固定部材と、光学系を保持した可
動部材と、前記固定部材と前記可動部材とを接続し、該
可動部材を少なくともフォーカス方向に移動可能に支持
する複数の第１の支持部材とを有する光ヘッド装置にお
いて、ほぼ前記支持部材の延在方向に変形可能な第２の
支持部材を備え、前期第１の支持部材は前記第1の支持
部材の延在方向と直交する方向から見て非平行に配置さ
れているように構成したので、フォーカス方向に平行移
動するモードの固有振動数を所定の範囲に保持しなが
ら、所定の軸まわりに回転する振動モードの固有振動数
を低減する事ができ、したがってサーボ系の安定性を阻
害せず、大きな振動に対してもサーボゲインが大きいた
め安定したサーボ系が得られる。

【００２４】また振動発生原因である可動部材の重心と
駆動力の中心のずれの許容量も大きくすることができる
ため、構成部品の歩留まりや製品の歩留まりが向上し、
コストの低減を計ることが可能となる。

【００２５】さらに、可動部をフォーカス方向に移動さ
せたときに発生する傾きを補正するようにしたのでディ
スク上の光スポットが良好で正確な記録再生ができ、安
定したサーボ特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る光ヘッド装置の第１の実
施の形態の要部を除く構成を示す斜視図。

【図２】図２は、その固定部材を示す平面図。

【図３】図３は、同じく固定部材の側面図。

【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態の変形例を
示す平面図。

【図５】図５は、その側面図。

【図６】図６は本発明の第１の実施の形態の他の変形例
を示す斜視図。

【図７】図７は、そのワイヤーの構成を示す図。

【図８】図８は、ワイヤーの変形例を示す図。

【図９】図９は、互いに平行に配置したワイヤーを備え
た構成の場合の変形態様を示す概略線図。

【図１０】図１０は、図９の対比例を示す概略線図。

【図１１】図１１は、本発明の第１の実施の形態の要部
を示す概略線図。

【図１２】図１２は、従来の光ヘッド装置の構成例を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１ 対物レンズ ２ ホルダー ３ ワイヤー ４ 固定部材 ４ａ ワイヤー固着部 ４ｂ 薄肉部材 ４ｃ 取付固着部 ５ 粘弾性体 ３ａ ループ ３ｂ コ字状屈曲部を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定部材と、光学系を保持した可動部材
   と、前記固定部材と前記可動部材とを接続し、該可動部
   材を少なくともフォーカス方向に移動可能に支持する複
   数の第１の支持部材とを有する光ヘッド装置において、
   ほぼ前記支持部材の延在方向に変形可能な第２の支持部
   材を備え、前期第１の支持部材は前記第1の支持部材の
   延在方向及び前記フォーカス方向と略直交する方向から
   見て非平行に配置されていることを特徴とする光ヘッド
   装置。
2. 【請求項２】前記第１の支持部材と第２の支持部材は、
   一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載
   の光ヘッド装置。