JP2001184681A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発生する振動モードの周波数を任意の値とな
るように予め設定し、光ピックアップを使用するシステ
ムでのサーボ特性に対応して、振動モードの影響を最小
限にすることができる光ピックアップを提供する。 【解決手段】 対物レンズ２，３が搭載されたレンズホ
ルダ４を、ヨークベース５に固定したサスペンションベ
ース６にサスペンションワイヤ７で揺動可能に支持し、
前記レンズホルダに設けられたフォーカス駆動コイル９
及びトラッキング駆動コイル８とヨークベース５に取り
付けられた永久磁石１１Ａ，１１Ｂとの間の磁気相互作
用によりフォーカス制御及びトラッキング制御を行なう
光ピックアップにおいて、前記サスペンションベースの
所定方向の剛性を任意に設定する手段により、前記レン
ズホルダに発生する不要な振動モードの周波数を任意に
設定する。これにより、光ピックアップを使用するシス
テムでのサーボ特性に対応して、振動モードの影響を最
小限にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクに対し
て情報の記録または再生を行なう光ピックアップに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光学的に情報を記録する記録媒
体として光ディスクが知られており、この光ディスクの
種類としては、ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ（Ｃ
ｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）或いはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａ
ｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等が知られている。
これらの光ディスクの記録、再生に関しては、各光ディ
スク毎に異なったフォーマットがあり、一台の再生装
置、或いは記録再生装置（以下、単に装置と記す場合も
ある）に汎用性を持たせるのはコスト的に或いは技術的
にかなり困難であるが、使用者の立場からはこれら汎用
性を持った装置が望ましい。そこで、ＣＤとＤＶＤにつ
いては一台の装置で汎用性を持たせる装置が提案されて
きた（例えば特開平９―２０４６７９号公報）。このよ
うな装置の光ピックアップ機構としては、ＤＶＤ用の対
物レンズとＣＤ用の対物レンズの２つを１つのレンズホ
ルダに搭載して１つの光ピックアップを構成したものが
知れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、２つの対物
レンズを搭載した上述したような光ピックアップ構成で
は、特にレンズホルダ自体が長くなってバランスが取り
難くなり、その結果、サスペンションワイヤに支持され
ているレンズホルダが制御駆動時にローリング、ヨーイ
ング等の振動モードを発生し、アクチュエータのサーボ
特性に悪影響を及ぼす問題が発生していた。この振動モ
ードは対物レンズが１つの場合でも発生する事があり、
これを解決する手段が従来から各種提案されている。例
えば、特開平１１−１５４３４０号公報で提案されてい
るように、サスペンションワイヤの支持部を弾性的に動
作する機構とする事によって振動モードの発生を抑制す
る方法や、磁気回路及び駆動コイルを工夫する事によっ
て振動モードの発生を抑制する方法などがある。しかし
ながら、これらの方法は、装置を構成する各部品やその
組立が精度良くできていればその効果が十分期待できる
が、実際の生産では、各種のバラツキや経時変化などに
よってこの振動モードを抑制しきれない状態が出てく
る、といった問題が依然として存在していた。

【０００４】本発明は、以上の問題点に着目し、これを
有効に解決すべく創案されたものであり、その目的は、
発生する振動モードの周波数を任意の値となるように予
め設定し、光ピックアップを使用するシステムでのサー
ボ特性に対応して、振動モードの影響を最小限にするこ
とができる光ピックアップを提供する事にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、対物レンズが
搭載されたレンズホルダを、ヨークベースに固定したサ
スペンションベースにサスペンションワイヤで揺動可能
に支持し、前記レンズホルダに設けられたフォーカス駆
動コイル及びトラッキング駆動コイルと前記ヨークベー
スに取り付けられた永久磁石との間の磁気相互作用によ
りフォーカス制御及びトラッキング制御を行なう光ピッ
クアップにおいて、前記サスペンションベースの所定方
向の剛性を任意に設定する手段を設けることにより、前
記レンズホルダに発生する不要な振動モードの周波数を
任意に設定するようにしたものである。この剛性を設定
する手段として、その材質選定やリブ構造化または、補
強板の選択などによって所望の振動モード周波数とす
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る光ピックア
ップの一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は
本発明に係る光ピックアップの一例を示す斜視図であ
る。この光ピックアップＰＵは、２つの対物レンズ、例
えばＣＤ用の対物レンズ２とＤＶＤ用の対物レンズ３を
隣接させて配置したレンズホルダ４を有し、このレンズ
ホルダ４は、この左右の側面に一端を接続し、他端をサ
スペンションベース６に接続した２対４本のサスペンシ
ョンワイヤ７（図１においては３本のみ現れている）に
より水平方向に揺動自在に支持されている。このサスペ
ンションベース６はピックアップ全体の底部をなすヨー
クベース５の一端に起立して固定されている。

【０００７】このサスペンションワイヤ７は左右２本ず
つ対となっており、八の字なるよう取り付けられてい
る。これにより、Ｘ軸を回転中心とした振動モード、す
なわちローリングが抑制される事になる。また、サスペ
ンションベース６には、弾性材（図示せず）がサスペン
ションワイヤ７に作用するように充填され、レンズホル
ダ４の振動をダンピングするダンパとなっている。レン
ズホルダ４の長さ方向の両端部側には駆動コイル、すな
わちフォーカス駆動コイル９とトラッキング駆動コイル
８がそれぞれ備えられている。このフォーカス駆動コイ
ル９は、ヨークベース５から起立させて設けたヨークベ
ース部分１０Ａ、１０Ｂに対して、これより僅かな間隙
を隔てて周回するように２つ備えられ、更にその外側の
レンズホルダ側面にトラッキング駆動コイル８が片面に
２つずつ計４個取り付けられている。ヨークベース５に
は上記トラッキング駆動コイル８に対してそれぞれ僅か
な間隙を隔てて向かい合うようにして２つの永久磁石１
１Ａ、１１Ｂが備えられる。

【０００８】これにより、フォーカス駆動コイル９とヨ
ークベース部分１０Ａ、１０Ｂと永久磁石１１Ａ、１１
Ｂとの間の磁気相互作用によりレンズホルダ４のフォー
カス制御を行ない、またトラッキング駆動コイル８と上
記永久磁石１１Ａ、１１Ｂとの間の磁気相互作用により
レンズホルダ４のトラッキング制御を行なうようになっ
ている。このように構成された光ピックアップＰＵで
は、このレンズホルダ４の重心は、サスペンションワイ
ヤ７の取り付け部付近と同様その中心になるように設計
を行なっている。従って、両対物レンズ２、３の光軸と
重心位置は一致することがない。また、サスペンション
ワイヤ７を八の字構成としている事から、Ｚ軸方向を回
転中心とした振動モード、すなわちヨーイングが比較的
起こり易くなっており、ヨーイングの回転中心がレンズ
ホルダ４の中心付近となるため、各対物レンズ２、３の
それぞれの光軸位置での振動モードによる動き量が比較
的大きくなる。

【０００９】図２はこの時のレンズホルダ４のヨーイン
グの状態を簡略化したモデルにより示したものである。
このヨーイングを抑制する手段として、サスペンション
ワイヤ７のサスペンションベース６側への固定部１２の
構造や、トラッキング駆動コイル８の駆動力設定を最適
に設定するなどを施している。しかし、各部品のバラツ
キ精度及び組立時のバラツキなど、または使用環境によ
る影響や経時変化などにより、この抑制効果が十分でな
くなる事があり、特に、トラッキング制御のサーボ特性
に悪影響を及ぼす事態となる場合がある。

【００１０】例えば図３は、このサーボ特性に悪影響を
及ぼした時の状態、すなわちヨーイングの振動が十分抑
制されないときのアクチュエータの周波数応答特性を示
したものである。この特性によれば、振動周波数１．３
ＫＨｚ付近にヨーイングによる周波数応答の乱れを示す
ピークＰ１が生じている。この特性のアクチュエータを
サーボ駆動する場合に、そのシステムでのサーボ仕様に
よってヨーイングの影響が変わってくる。通常、光ディ
スクシステムのトラッキングサーボのゲイン交点は、２
ＫＨｚ付近から５ＫＨｚくらいまでの範囲であり、その
システムによって変わってくる。

【００１１】例えば図４は振動周波数２ＫＨｚ付近にゲ
イン交点Ｐ２（ゼロデシベルとの交点）がある場合のサ
ーボ特性を示したものであり、ヨーイングによる周波数
応答の乱れＰ３がゲイン０デシベルに近いところで発生
しており、サーボ動作の不安定さを引き起こす事にな
る。よって、仮にこのようにヨーイング抑制効果が薄れ
た場合でもサーボ仕様によってその周波数が任意に設定
できればサーボ動作の安定性は増す事になる。例えば、
図５及び図６のようにゲインが０デシベルとなるゲイン
交点Ｐ４から十分に離れたところにヨーイングの周波数
ｆ１があれば、サーボ動作を安定化させて良好な特性と
なる事になる。

【００１２】ところで、ヨーイングの周波数を決定する
要因として、サスペンションベース６の剛性が大きな影
響を持つ事を解析的及び実験結果から導く事が出た。図
７は通常のサスペンションベース６の状態、図８はヨー
イングのときのサスペンションベース６の状態を示した
ものである。図８に示す振動では図２に示した簡略化モ
デルのときの変形と同様にサスペンションベース６はＸ
Ｙ平面内で曲げ状態になることが分かる。図９はサスペ
ンションベース６の剛性比とヨーイング周波数の関係を
示すグラフである。このグラフによれば、最終的にヨー
イング周波数は、サスペンションベース６の剛性を上げ
てもほとんど変わらない状態になるが、ある範囲、例え
ば１．５〜４ＫＨｚの範囲内では任意にその周波数を設
定できる事になる。よって、光ピックアップシステムで
の仕様に応じてサスペンションベース６の剛性を任意に
設定する手段を設けることにより、レンズホルダ４に発
生する不要な振動モードの周波数が任意に設定可能とな
るので、サーボ特性の安定性を増した光ピックアップと
する事が可能となる。

【００１３】以下に、前記サスペンションベース６の剛
性を任意に設定する手段について説明をする。このサス
ペンションベース６は、通常はプラスチックによる型成
形により作成を行なう。このプラスチック材料の仕様と
しては、絶縁性が十分であれば特に制限はない。従っ
て、材質を変える事により任意の剛性を持ったサスペン
ションベース６を得る事ができる。例えば、本実施例に
おけるアクチュエータにおいて、ポリカーボネイト樹脂
の添加材なしのものを使用した場合はヨーイング周波数
が約１．５ＫＨｚ、添加材入りの液晶ポリマーなどの高
剛性材を使用するとヨーイング周波数を３〜４ＫＨｚに
設定する事ができる。このようにヨーイング周波数を図
５及び図６に示すように適宜設定したサスペンションベ
ース６を用いる。

【００１４】他の手段として、サスペンションベース６
の形状を比較的変更し易いようにしたものとして剛性を
任意に設定できるようにしてもよい。例えば、図１０に
示す様にサスペンションベース６の形状を左右のサスペ
ンションワイヤ固定部１２に伸びる様な複数のリブ１４
よりなるリブ構造とする。これにより、サスペンション
ベース６の剛性は、このリブ１４の本数を適宜選択する
事により段階的に変更する事が可能となる。このリブ１
４の本数の設定は、予め図１０に示す様にすべてのリブ
１４がある状態で成形した後追加工的に本数を削減する
方法や、金型自体を予めリブ構成部分について分割して
変更できるようにしておき、目的の本数で成形を行なう
方法などが考えられる。

【００１５】さらに他の手段として、図１１に示すよう
にサスペンションベース６をコ字状のピース６Ａとこれ
に剛性を変更するために接合される板状のピース６Ｂと
の２ピース構成とし、１方のピース６Ｂについてその厚
さｔを任意に選択する事によりサスペンションベース６
全体の剛性を適宜変更する事ができる。例えば、周波数
を低く設定したい時には厚さｔが小さい部品を組み合わ
せ、逆に高くしたい時には厚さｔを大きくすればよい。

【００１６】以上の３つの手段はそれぞれ単独で用いて
もよいし、複合して適宜組み合わせて用いてもその効果
が得られるので、細かな設計仕様に対しての選択が可能
となる。尚、以上の各手段はレンズホルダ４に２つの対
物レンズ２、３が搭載されている光ピックアップに限ら
ず、通常の１つの対物レンズの光ピックアップにおいて
も同様の効果が得られるのは勿論である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ピック
アップによれば、次のように優れた作用効果を得る事が
できる。レンズホルダの制御時に発生する不要なヨーイ
ング振動に対して十分な抑制効果が得られない場合であ
っても、不要なヨーイング振動の周波数をサスペンショ
ンベースの所定方向の剛性を任意に設定することによ
り、予めサーボ特性上影響の少ない周波数に任意に設定
できる事から、安定したサーボ特性を得る事ができ、さ
らに部品の一部仕様変更により周波数の変更が可能な事
から、経済的にも有利な光ピックアップを提供する事が
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ピックアップを示す斜視図であ
る。

【図２】制御動作中における振動モード（ヨーイング）
の状態を示す図である。

【図３】ヨーイングの抑制が十分でない場合の周波数応
答特性を示す図である。

【図４】トラッキングサーボ特性を示す図である。

【図５】ヨーイング周波数を低くした時のトラッキング
サーボ特性を示す図である。

【図６】ヨーイング周波数を高くした時のトラッキング
サーボ特性を示す図である。

【図７】通常時のサスペンションベースを示した図であ
る。

【図８】ヨーイング時のサスペンションベースを示した
図である。

【図９】サスペンションベースの剛性とヨーイング周波
数の関係を示した図である。

【図１０】リブ構造を施した本発明のサスペンションベ
ース実施例を示した図である。

【図１１】２ピース構造を施した本発明のサスペンショ
ンベース実施例を示した図である。

【符号の説明】

２…対物レンズ（ＣＤ用）、３…対物レンズ（ＤＶＤ
用）、４…レンズホルダ、５…ヨークベース、６…サス
ペンションベース、７…サスペンションワイヤ、８…ト
ラッキング駆動コイル、９…フォーカス駆動コイル、１
１Ａ，１１Ｂ…永久磁石、ＰＵ…光ピックアップ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズが搭載されたレンズホルダ
   を、ヨークベースに固定したサスペンションベースにサ
   スペンションワイヤで揺動可能に支持し、前記レンズホ
   ルダに設けられたフォーカス駆動コイル及びトラッキン
   グ駆動コイルと前記ヨークベースに取り付けられた永久
   磁石との間の磁気相互作用によりフォーカス制御及びト
   ラッキング制御を行なう光ピックアップにおいて、前記
   サスペンションベースの所定方向の剛性を任意に設定す
   る手段を備えたことを特徴とする光ピックアップ。
2. 【請求項２】 前記剛性を任意に設定する手段を、前記
   サスペンションベースの材質を選定する事で所望の振動
   モード周波数とする請求項１記載の光ピックアップ。
3. 【請求項３】 前記剛性を任意に設定する手段を、前記
   サスペンションベースの所定位置に設定したリブにより
   所望の振動モード周波数とする請求項１記載の光ピック
   アップ。
4. 【請求項４】 前記剛性を任意に設定する手段を、前記
   サスペンションベースの所定位置に設定した補強板の選
   定により所望の振動モード周波数とする請求項１記載の
   光ピックアップ。