JP2000155962A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォーカシングに要する消費電力を低減した
光学的情報記録再生装置を提供する。 【解決手段】 光学的記録媒体１００の記録面に垂直な
フォーカス方向に自重により変位する対物レンズ１０１
を有し、対物レンズ１０１によって集光された光ビーム
を光学的記録媒体１００に照射することによって光学的
記録媒体１００に対して情報を記録または再生する光学
的情報記録再生装置において、光学的記録媒体１００を
フォーカス方向に自重により変位可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光ディスク
などの光学的記録媒体に情報を記録または再生する光学
的情報記録再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光学的情報記録再生装置の本発明に係わ
る部分の従来技術について説明する。光学的記録媒体と
情報のやり取りを行う光ヘッド内の対物レンズを保持す
る機構の斜視図を図５に示す。対物レンズ１０１にて集
光された光ビームＳが光学的記録媒体１００に照射され
ることによって情報の記録または再生が行われる。対物
レンズ１０１はフォーカスコイル１０３を設けたボビン
１０２に保持されており、ボビン１０２は板バネ１０４
を介してベース１０５に設けられたバネ取付部１０６に
取り付けられている。

【０００３】ボビン１０２はフォーカスコイル１０３に
電流を流すことで、不図示の磁気回路の作用により光学
的記録媒体１００の記録面に垂直なフォーカス方向に駆
動され、対物レンズ１０１により集光された光ビームが
光学的記録媒体１００上に焦点を結ぶようにサーボ制御
される。光学的記録媒体１００は不図示の保持機構によ
りフォーカス方向に移動不可能に保持されている。

【０００４】ここで、対物レンズ１０１を保持している
ボビン１０２が板バネ１０４を介して取り付けられてい
ることから、装置の姿勢の変化に伴ってボビン１０２が
自重により変位するので、光学的記録媒体１００と対物
レンズ１０１との距離は装置の姿勢によって変化する。

【０００５】光学的記録媒体１００の記録面が水平であ
って、且つ、光学的記録媒体１００が対物レンズ１０１
よりも上方に位置するように装置が置かれている（以
下、この状態を「装置の姿勢が水平である」と言う）場
合は、図６の（ａ）に示すように、対物レンズ１０１及
びボビン１０２の自重により変位し、対物レンズ１０１
は光学的記録媒体１００から遠い位置にあり、そのまま
では対物レンズ１０１によって集光された光ビームの集
光点１０８が光学的記録媒体１００に届かない。

【０００６】また、光学的記録媒体１００の記録面が水
平であって、且つ、光学的記録媒体１００が対物レンズ
１０１よりも下方に位置するように装置が置かれている
（以下、この状態を「装置の姿勢が反水平である」と言
う）場合は、図６の（ｂ）に示すように、対物レンズ１
０１及びボビン１０２の自重により変位し、対物レンズ
１０１は光学的記録媒体１００に近い位置にあり、その
ままでは対物レンズ１０１によって集光された光ビーム
の集光点１０８が光学的記録媒体１００を行き過ぎてし
まう。

【０００７】また、光学的記録媒体１００の記録面が垂
直となるように装置が置かれている（以下、この状態を
「装置の姿勢が垂直である」と言う）場合は、図６の
（ｃ）に示すように、対物レンズ１０１は装置の姿勢が
水平であるときと反水平であるときとの中間の位置に位
置しており、通常は、装置の姿勢が垂直である状態で、
対物レンズ１０１によって集光された光ビームの集光点
１０８が光学的記録媒体１００上に位置するように設計
されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来の光
学的情報記録再生装置では、装置の姿勢が垂直である場
合を除いて、対物レンズ１０１により集光された光ビー
ムの焦点が光学的記録媒体１００上に結ばれるように対
物レンズ１０１を移動させる（以下、このことを「対物
レンズ１０１をオフセットさせる」と言う）必要があ
り、すなわち、フォーカシングを行う前からフォーカス
コイル１０３に電流を流して対物レンズ１０１を保持し
ているボビン１０２をフォーカス方向に駆動する必要が
あり、フォーカシングに要する消費電力が大きいという
問題があった。

【０００９】このため、特に、可搬型の装置において
は、電源は一般的に電池であるとともに、可搬型ゆえ装
置の姿勢を限定することは商品コンセプトの関係上難し
いので、装置の姿勢によっては電池の寿命が短くなると
いう問題を招いていた。

【００１０】そこで、本発明は、フォーカシングに要す
る消費電力を低減した光学的情報記録再生装置を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、光学的記録媒体の記録
面に垂直なフォーカス方向に自重により変位する対物レ
ンズを有し、前記対物レンズによって集光された光ビー
ムを前記光学的記録媒体に照射することによって前記光
学的記録媒体に対して情報を記録または再生する光学的
情報記録再生装置において、前記光学的記録媒体を前記
フォーカス方向に自重により変位可能としている。

【００１２】また、請求項２に記載の発明では、請求項
１に記載の光学的情報記録再生装置において、前記光学
的記録媒体を保持する記録媒体保持手段を前記光学的記
録媒体及び前記記録媒体保持手段の自重により前記フォ
ーカス方向に変位可能とすることによって、前記光学的
記録媒体を前記フォーカス方向に自重により変位可能と
している。

【００１３】上記請求項１または２に記載の構成によ
り、装置の姿勢の変化に伴って生じる対物レンズの自重
による変位と光学的記録媒体の自重による変位とが相殺
されるようにしておけば、対物レンズと光学的記録媒体
との距離が一定に保たれる。

【００１４】また、請求項３に記載の発明では、請求項
２に記載の光学的情報記録再生装置において、前記記録
媒体保持手段が自重により変位する速度を抑制する手段
を設けている。

【００１５】上記請求項３に記載の構成により、装置の
姿勢を変化させた際に、光学的記録媒体が急激に変位す
ることはなくなる。

【００１６】また、請求項４に記載の発明では、請求項
１に記載の光学的情報記録再生装置において、前記光学
的記録媒体を保持する記録媒体保持手段を記録媒体用バ
ネを介して装置ベースに取り付けることによって、前記
光学的記録媒体を前記フォーカス方向に自重により変位
可能としている。

【００１７】上記請求項４に記載の構成により、対物レ
ンズを保持する対物レンズ保持手段がバネを介して取り
付けられている場合は、前記対物レンズに係わるバネの
バネ定数と記録媒体用バネのバネ定数との比を対物レン
ズ及び対物レンズ保持手段の質量と光学的記録媒体及び
記録媒体保持手段の質量との比に等しくしておけば、装
置の姿勢の変化に伴って対物レンズが自重により変位す
る変位量と光学的記録媒体が自重により変位する変位量
とが等しくなり、対物レンズと光学的記録媒体との距離
が装置の姿勢に関係なく常に一定に保たれる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
を参照しながら説明する。尚、対物レンズ１０１を保持
する機構については従来と同一であるので説明を省略す
る。図１は本発明の第１実施形態である光学的情報記録
再生装置の光学的記録媒体を保持する機構の斜視図であ
る。同図において、光学的記録媒体１００は、例えば磁
力などの方法で、台座１１０のチャッキング部１１０ａ
に保持される。台座１１０は装置ベース１１２にビスＢ
で固定された４つのアングル１１１によりＸ方向及びＹ
方向に固定される。そして、アングル１１１のストッパ
ー部１１１ａの装置ベース１１２からの高さをＨ２、台
座１１０の基台部１１０ｂのＺ方向の高さをＨ１で表す
と、Ｈ２＞Ｈ１となっている。

【００１９】以上の構成により、装置の姿勢の変化に伴
って、光学的記録媒体１００を保持する台座１１０はＺ
方向、すなわち、光学的記録媒体１００のフォーカス方
向に光学的記録媒体１００と台座１１０との自重により
変位することになる。装置の姿勢が水平である場合は、
記録媒体を保持する機構の断面図を図２の（ａ）に示す
ように、台座１１０は装置ベース１１２上に位置してい
る。そして、このとき、対物レンズ１０１により集光さ
れた光ビームが光学的記録媒体１００の記録面上に焦点
を結ぶように設計されている。

【００２０】一方、装置の姿勢が反水平である場合は、
記録媒体を保持する機構の断面図を図２の（ｂ）に示す
ように、台座１１０はアングル１１１のストッパー部１
１１ａにより支持されている。装置の姿勢が水平である
場合と反水平である場合とでは光学的記録媒体１００の
位置がＨ２−Ｈ１だけフォーカス方向にずれることにな
る。

【００２１】したがって、装置の姿勢が水平である場合
における対物レンズ１０１から装置ベース１１２までの
距離をＴ１、装置の姿勢が反水平である場合における対
物レンズ１０１から装置ベース１１２までの距離をＴ２
で表すと、Ｈ２−Ｈ１＝Ｔ２−Ｔ１の関係を満足するよ
うにしておけば、装置の姿勢が水平である場合と装置の
姿勢が反水平である場合とに関しては、光学的記録媒体
１００と対物レンズ１０１との距離が等しく保たれる。

【００２２】これにより、装置の姿勢が水平または反水
平である場合には、対物レンズ１０１をオフセットさせ
る必要はなくなるので、フォーカシングに要する消費電
力が低減される。

【００２３】尚、本第１実施形態では、装置の姿勢が水
平、反水平である場合は、光学的記録媒体１００と台座
１１０との自重により変位して、台座１１０はそれぞれ
装置ベース１１２上に、アングル１１１のストッパー部
１１１ａ上に必ず位置することになるが、装置の姿勢が
水平である状態と反水平である状態との過渡状態では、
台座１１０の位置が定まらない。というのは、装置の姿
勢が垂直である場合は、台座１１０はその可動範囲の中
点付近に位置することが理想であるが、例えば、装置の
姿勢が水平である状態から垂直である状態に変わったと
しても、台座１１０は自重ではその理想の位置に変位せ
ず、台座１１０の位置は装置の姿勢が水平である状態の
ときのままである。したがって、本第１実施形態は、装
置の姿勢が水平であるか反水平であるかのどちらかに限
定される装置に対して、非常に簡易な構成でフォーカシ
ングに要する消費電力を低減することができる有効なも
のである。

【００２４】本発明の第２実施形態である光学的情報記
録再生装置の光学的記録媒体を保持する機構の斜視図、
断面図をそれぞれ図３の（ａ）、（ｂ）に示す。同図に
おいて、光学的記録媒体１００は、例えば磁力などの方
法で、台座１２０のチャッキング部１２０ａに保持され
る。

【００２５】台座１２０の基台部１２０ｂには貫通穴１
２０ｃが形成されている。この基台部１２０ｂは、Ｚ方
向にのみ移動できるように空隙１２２を設けた上で、装
置ベース１１２と装置ベース１１２にビスＢで固定され
た封止アングル１２１とで密閉されている。そして、空
隙１２２にはダンパーオイルが封入されている。

【００２６】尚、台座１２０のチャッキング部１２０ａ
は封止アングル１２１から外部に突出しているが、封止
アングル１２１は密閉構造となっており、チャッキング
部１２０ａと封止アングル１２１の隙間からダンパーオ
イルが漏洩しないようになっている。

【００２７】以上の構成により、装置の姿勢の変化に伴
って、光学的記録媒体１００と台座１２０との自重によ
り、台座１２０はＺ方向に変位する、すなわち、光学的
記録媒体１００はフォーカス方向に変位するが、台座１
２０が変位する際には、空隙１２２に封入されたダンパ
ーオイルが台座１２０の基台部１２０ｂに設けられた貫
通穴１２０ｃを通って移動することにより緩衝材料とし
て機能し、台座１２０の変位速度が抑制される。

【００２８】ここで、上記第１実施形態では、装置の動
作中（光学的記録媒体１００に対して情報の記録または
再生を行っているとき）に装置の姿勢が保たれていると
きには問題はないが、装置の動作中に装置の姿勢が変化
した場合、光学的記録媒体１００が急激に変位し、その
衝撃でサーボが外れてしまうなどして装置の動作に悪影
響を及ぼす虞がある。

【００２９】ところが、本第２実施形態では、上述した
ように、光学的記録媒体１００を保持する台座１２０の
変位速度が抑制され、光学的記録媒体１００が急激に変
位することはなくなるので、装置の動作中に装置の姿勢
を変化させたとしても、装置の動作に悪影響が及ぶこと
はない。言い換えれば、装置の動作中であっても装置の
姿勢を変えることができるようになり、装置の使い勝手
が向上する。

【００３０】尚、上記第２実施形態では、光学的記録媒
体１００を保持する台座１２０の変位速度を抑制するた
めの緩衝材料として液状物質であるダンパーオイルを用
いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、
台座１２０の変位速度を抑制できるものであれば他のも
のでもよい。例えば、空隙１２２に空気が封入されてい
る構造でもよく、この場合は、チャッキング部１２０ａ
と封止アングル１２１との隙間からの漏洩を考慮しなく
てもよいため、完全な密閉構造である必要はなく、より
簡易な構造とすることができる。

【００３１】本発明の第３実施形態である光学的情報記
録再生装置の光学的記録媒体を保持する機構の断面図を
図４に示す。同図において、光学的記録媒体１００は、
例えば磁力などの方法で、台座１１０のチャッキング部
１１０ａに保持される。台座１１０は装置ベース１１２
に固定されたアングル１１１によりフォーカス方向以外
の方向に固定される。そして、アングル１１１のストッ
パー部１１１ａの装置ベース１１２からの高さをＨ２、
台座１１０の基台部１１０ｂのフォーカス方向の高さを
Ｈ１で表すと、Ｈ２＞Ｈ１となっているとともに、台座
１１０はスプリング１３０を介して装置ベース１１２に
取り付けられている。

【００３２】以上の構成により、装置の姿勢の変化に伴
って、光学的記録媒体１００を保持する台座１１０は光
学的記録媒体１００と台座１１０との自重によりフォー
カス方向に変位することになるが、装置の姿勢が水平ま
たは反水平である状態だけでなく、装置の姿勢が水平で
ある状態と反水平である状態との過渡状態であっても、
装置の姿勢に応じて台座１１０の位置が定まるので、ス
プリング１３０のバネ定数を適切に設定しておけば、対
物レンズ１０１と光学的記録媒体１００との距離を装置
の姿勢に関係なく常に一定に保つことができるようにな
る。

【００３３】ここで、対物レンズ１０１を保持するボビ
ン１０２がそれを介してベース１０５に設けられたバネ
取付部１０６に取り付けられる板バネ１０４のバネ定数
をｋ₁、可動部（対物レンズ１０１とボビン１０２）の
質量をＭ₁、重力加速度をＧとすると、自重による対物
レンズ１０１の変位量Ｘ₁は、 Ｘ₁＝Ｍ₁×Ｇ／ｋ₁ となる。

【００３４】同様に、それを介して台座１１０が装置ベ
ース１１２に取り付けられるスプリング１３０のバネ定
数をｋ₂、可動部（台座１１０と光学的記録媒体１０
０）の質量をＭ₂とすると、自重による光学的情報記録
媒体１００の変位量Ｘ₂は、 Ｘ₂＝Ｍ₂×Ｇ／ｋ₂ となる。

【００３５】したがって、上記２つの関係式から、 ｋ₂／ｋ₁＝Ｍ₂／Ｍ₁ を満足するものをスプリング１３０として選定しておけ
ば、装置の姿勢の変化に伴う対物レンズ１０１の変位量
と光学的情報記録媒体１００の変位量とが等しくなり、
光学的記録媒体１００と対物レンズ１０１との距離を装
置の姿勢に関係なく常に一定に保つことができる。

【００３６】これにより、装置の姿勢によらず、対物レ
ンズ１０１をオフセットさせる必要はなくなるので、フ
ォーカシングに要する消費電力を低減することができ
る。よって、本第３実施形態は、装置の姿勢が様々な態
様をとり得る可搬型の装置に対して、簡易な構成でフォ
ーカシングに要する消費電力を低減することができる有
効なものである。

【００３７】尚、上記各実施形態では、光学的記録媒体
を保持している台座がフォーカス方向に変位する構成で
あったが、光学的情報記録媒体がフォーカス方向に移動
する構成であればよい。例えば、光学的記録媒体が光デ
ィスクである場合は、光ディスクを回転させるモーター
が上記実施形態における台座に相当するので、モーター
全体をフォーカス方向に変位可能とする、あるいは、モ
ーターの回転軸をフォーカス方向に変位可能とすればよ
く、また、これらの組み合わせであっても構わない。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１または２
に記載の光学的情報記録再生装置によれば、装置の姿勢
の変化に伴って生じる対物レンズの自重による変位と光
学的記録媒体の自重による変位とが相殺されるようにし
ておけば、対物レンズと光学的記録媒体との距離が一定
に保たれるので、対物レンズをオフセットさせる必要は
なくなり、フォーカシングに要する消費電力を低減する
ことができる。

【００３９】また、請求項３に記載の光学的情報記録再
生装置によれば、装置の姿勢を変化させた際に、光学的
記録媒体が急激に変位することはなくなるので、装置の
動作中に装置の姿勢を変えたとしても動作に悪影響が及
ぶことはなくなる、換言すれば、装置の動作中であって
も装置の姿勢を変えることができ、装置の使い勝手が向
上する。

【００４０】また、請求項４または５に記載の光学的情
報記録再生装置によれば、装置の姿勢の変化に伴って対
物レンズが自重により変位する変位量と光学的記録媒体
が自重により変位する変位量とが等しくなり、対物レン
ズと光学的記録媒体との距離が装置の姿勢に関係なく常
に一定に保たれるので、装置の姿勢によらず、対物レン
ズをオフセットさせる必要はなくなり、フォーカシング
に要する消費電力を低減することができる。

【００４１】したがって、本発明は、特に、消費電力の
低減が求められる可搬型の装置に有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態である光学的情報記録
再生装置の光学的記録媒体を保持する機構の斜視図であ
る。

【図２】（ａ）本発明の第１実施形態である光学的情報
記録再生装置の姿勢が水平であるときの光学的記録媒体
を保持する機構の断面図である。 （ｂ）本発明の第１実施形態である光学的情報記録再生
装置の姿勢が反水平であるときの光学的記録媒体を保持
する機構の断面図である。

【図３】（ａ）本発明の第２実施形態である光学的情報
記録再生装置の光学的記録媒体を保持する機構の斜視図
である。 （ｂ）本発明の第２実施形態である光学的情報記録再生
装置の光学的記録媒体を保持する機構の断面図である。

【図４】 本発明の第３実施形態である光学的情報記録
再生装置の光学的記録媒体を保持する機構の断面図であ
る。

【図５】 光学的情報記録再生装置の対物レンズを保持
する機構の斜視図である。

【図６】（ａ）光学的情報記録再生装置の姿勢が水平で
あるときの光学的記録媒体と対物レンズとの位置関係を
示す図である。 （ｂ）光学的情報記録再生装置の姿勢が反水平であると
きの光学的記録媒体と対物レンズとの位置関係を示す図
である。 （ｃ）光学的情報記録再生装置の姿勢が垂直であるとき
の光学的記録媒体と対物レンズとの位置関係を示す図で
ある。

【符号の説明】

１００ 光学的記録媒体 １０１ 対物レンズ １０２ ボビン １０３ フォーカスコイル １０４ 板バネ １０５ ベース １０６ バネ取付部 １０７ 光ビームの集光点 １１０ 台座 １１０ａ チャッキング部 １１０ｂ 基台部 １１１ アングル １１１ａ ストッパー部 １１２ 装置ベース １２０ 台座 １２０ａ チャッキング部 １２０ｂ 基台部 １２０ｃ 貫通穴 １２１ 封止アングル １２２ 空隙 １３０ スプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D118 AA08 AA18 AA24 BA01 BF02 BF03 CA11 CD15 FA04 5D119 AA29 AA37 BA01 BB03 DA01 DA05 EA03 LB10 MA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的記録媒体の記録面に垂直なフォー
   カス方向に自重により変位する対物レンズを有し、前記
   対物レンズによって集光された光ビームを前記光学的記
   録媒体に照射することによって前記光学的記録媒体に対
   して情報を記録または再生する光学的情報記録再生装置
   において、 前記光学的記録媒体を前記フォーカス方向に自重により
   変位可能としていることを特徴とする光学的情報記録再
   生装置。
2. 【請求項２】 前記光学的記録媒体を保持する記録媒体
   保持手段を前記光学的記録媒体及び前記記録媒体保持手
   段の自重により前記フォーカス方向に変位可能とするこ
   とによって、前記光学的記録媒体を前記フォーカス方向
   に自重により変位可能としていることを特徴とする請求
   項１に記載の光学的情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記記録媒体保持手段が自重により変位
   する速度を抑制する手段を有することを特徴とする請求
   項２に記載の光学的情報記録再生装置。
4. 【請求項４】 前記光学的記録媒体を保持する記録媒体
   保持手段を記録媒体用バネを介して装置ベースに取り付
   けることによって、前記光学的記録媒体を前記フォーカ
   ス方向に自重により変位可能としていることを特徴とす
   る請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
5. 【請求項５】 前記対物レンズを保持する対物レンズ保
   持手段が対物レンズ用バネを介して装置ベースに取り付
   けられており、前記対物レンズ用バネのバネ定数と前記
   記録媒体用バネのバネ定数との比を前記対物レンズ及び
   前記対物レンズ保持手段の質量と前記光学的記録媒体及
   び前記記録媒体保持手段の質量との比に等しくしている
   ことを特徴とする請求項４に記載の光学的情報記録再生
   装置。