JP2002025086A - ピックアップ装置及び該ピックアップ装置を具えたディスク記録又は再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ローリングの発生を防ぎ、フォーカス、トラ
ッキング調整を正確に行なう。 【解決手段】 フォーカスコイル4と、トラッキングコ
イル40は磁石片6、6間に嵌まり、磁石片6、6は上下方向
及び横方向に亘って略均等な磁気量に着磁されるととも
に、互いに対向する内面は、上下方向又は横方向に沿っ
て中央部に向かって凹む形状に形成されている。磁石片
6、6間の磁束密度は中心部から周縁部に亘って、略均一
に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクの信号面
にビームを照射して反射光から信号を再生するピックア
ップ装置、及び該ピックアップ装置を具えたディスク記
録又は再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、従来のディスク記録再生装置
の斜視図である(特開平７−１２１８９３号参照)。シャ
ーシ(50)にはディスク(７)に同心に嵌まるターンテーブ
ル(５)が設けられ、シャーシ(50)に設けられた開口(51)
内には、ピックアップ(２)がターンテーブル(５)に接近
離間可能に設けられている。ピックアップ(２)は、開口
(51)内のガイド軸(52)(52)に移動が案内される。ピック
アップ(２)の上面中央部には、ディスク(７)の信号面に
ビームを発するレンズ(10)が設けられている。ピックア
ップ(２)は、ガイド軸(52)に嵌まる箱体(20)内に、ブラ
ケット(３)と、該ブラケット(３)に上下回動可能に取り
付けられたレンズホルダ(１)を具え、前記レンズ(10)は
レンズホルダ(１)の先端部に設けられている。ガイド軸
(52)は箱体(20)の側面にて、レンズホルダ(１)の下方を
通る。レンズ(10)からのビームはディスクの信号面に正
しく合焦する必要があるから、信号再生時には、レンズ
(10)を上下に微調整する。これが周知のフォーカス調整
である。また、ビームはディスク上のピット(図示せず)
を正確に照射する必要があるから、信号再生時にはレン
ズ(10)をディスク中心に対し接近離間する向きに微調整
する。これが周知のトラッキング調整である。このフォ
ーカス、トラッキング調整がディスクのサーボ動作であ
り、サーボ動作を行なう構成を説明する。

【０００３】図４は、従来のレンズホルダ(１)とブラケ
ット(３)の分解斜視図であり、図５は、レンズホルダ
(１)とブラケット(３)の平面図、図６は、図５の側面図
である。レンズホルダ(１)は合成樹脂等の絶縁体から形
成され、各側面に一対の金属線(80)(80)から構成される
支持部材(８)が取り付けられている。ブラケット(３)に
は保持片(82)を介して回路基板(９)が取り付けられ、各
支持部材(８)の金属線(80)(80)の先端部は該回路基板
(９)に半田付け(92)される。レンズホルダ(１)は支持部
材(８)によって片持ち支持される。ブラケット(３)内に
て、レンズホルダ(１)のレンズ(10)の下方には、プリズ
ム(13)が設けられている(図６参照)。ディスク(７)の信
号面に照射するレーザー光はレンズホルダ(１)の外部か
ら供給され、保持片(82)及び回路基板(９)には、レーザ
ー光の透過を許す切欠き(31)(91)が夫々開設されてお
り、ブラケット(３)の外部から切欠き(31)(91)を通過し
たレーザー光は、プリズム(13)に反射されて、レンズ(1
0)に達する。レンズホルダ(１)は、レンズ(10)の近傍に
凹部(11)を設け、該凹部(11)内に巻芯の開口を上に向け
たフォーカスコイル(４)と、開口をレンズ(10)側に向け
て並んだ一対のトラッキングコイル(40)(40)を設けてい
る。フォーカスコイル(４)には、図５のＡ方向に電流が
流れる。一方の支持部材(８)はレンズホルダ(１)を通っ
てフォーカスコイル(４)に繋がり、他方の支持部材(８)
はレンズホルダ(１)を通ってトラッキングコイル(40)に
繋がる。フォーカスコイル(４)は回路基板(９)から一方
の支持部材(８)により、トラッキングコイル(40)(40)は
回路基板(９)から他方の支持部材(８)により夫々給電さ
れる。

【０００４】ブラケット(３)上には、互いに離間した一
対の磁石片(６)(６)が設けられ、両磁石片(６)(６)間に
トラッキングコイル(40)(40)及びフォーカスコイル(４)
の一辺が嵌まる。各磁石片(６)は、上下方向及び横方向
に亘って、略均等な磁気量に着磁される。図７は、図５
をＣ−Ｃ線を含む面にて破断した図である。両磁石片
(６)(６)間には磁場が形成されており、両トラッキング
コイル(40)(40)には互いに逆向きの電流が流れる。磁石
片(６)は両トラッキングコイル(40)(40)の内周部に対向
しており、両トラッキングコイル(40)(40)に電流が流れ
ると、レンズホルダ(１)が左右に振れる。これによりト
ラッキング調整ができる。また、図４のフォーカスコイ
ル(４)に電流を流すと、レンズホルダ(１)が上下に振れ
る。これによりフォーカス調整ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】磁石片(６)(６)を対向
させて磁場を形成した場合には、磁石片(６)の中心部は
磁束密度が大きいが、磁石片(６)の周縁部は漏れ磁束に
より磁束密度が小さくなることが一般的に知られてい
る。図１２は、一対の磁石片(６)(６)の斜視図であり、
高さ方向をＺ方向、横方向をＹ方向とする。磁石片(６)
は高さ６．２ｍｍであり、横幅３．７ｍｍであり、磁石
片(６)の高さ方向、幅方向の中央を夫々Ｚ方向の０点、
Ｙ方向の０点とする。即ち、磁石片(６)は、Ｚ方向に０
点を中心に±３．１ｍｍ、Ｙ方向に０点を中心に±１．
８５ｍｍの長さを有する。図１３は、両磁石片(６)(６)
間の磁束密度をシュミレーションしたグラフであり、縦
軸に磁束密度(単位：K-Gauss)を、横軸にＹ方向、Ｚ方
向の寸法を夫々示す。Ｙ方向、Ｚ方向ともに０点の磁束
密度が最も大きく、周縁部ほど磁束密度が小さくなるこ
とが判る。この為、図７に示すレンズホルダ(１)の重心
Ｇと磁石片(６)(６)間の中心Ｃが、当初重なっていて
も、以下の問題が生じる。

【０００６】フォーカス調整時に、仮にレンズホルダ
(１)が上昇すると、図８に示すように、レンズホルダ
(１)の重心Ｇが磁石片(６)の中心Ｃから上下長さｍだけ
ずれる。このままトラッキング調整をすると、磁石片
(６)の中心Ｃ部分にて磁束密度が最も大きいから、横振
れ力が最も強くなる。従って、レンズホルダ(１)の中心
Ｃ部分に於ける横振れ力と、レンズホルダ(１)の重心Ｇ
に於ける横振れ力には差が生じ、レンズホルダ(１)には
この横振れ力の差に上下距離ｍを乗じたモーメントがか
かる。レンズホルダ(１)はシャーシ(50)に垂直で磁石片
(６)に対向した面内を回動し、この回動をローリングと
呼ぶ。また、図９に示すように、トラッキング調整時に
レンズホルダ(１)が横にｎだけずれたまま、フォーカス
調整をしてレンズホルダ(１)が上下移動すると、レンズ
ホルダ(１)には上下駆動力の差に横ずれ距離ｎを乗じた
モーメントがかかり、同様にローリングを惹き起こす。
ピックアップ(２)がガイド軸(52)に沿って移動中は、レ
ンズホルダ(１)を上下に小刻みに振動させながらフォー
カス調整するのが普通であるから、ローリングが起きる
と、レンズホルダ(１)の本来の振動に加えて、不要な振
動が発生する。また、フォーカスコイル(４)及びトラッ
キングコイル(40)が上下左右に余分に振動することによ
り、レンズホルダ(１)が上下に余分に振動するピッチン
グ、及びレンズホルダ(１)が左右に余分に振動するヨー
イングを招来する。このような不要な振動はサーボ動作
で制御できず、フォーカス、トラッキング調整が正確に
できない、即ちサーボ動作が安定しない問題がある。こ
の詳細は後記する。本発明は、ローリングの発生を防
ぎ、フォーカス、トラッキング調整を正確に行なうこと
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】フォーカスコイル(４)と、
トラッキングコイル(40)は、磁石片(６)(６)間に嵌ま
り、磁石片(６)(６)は上下方向及び横方向に亘って略均
等な起磁力に着磁されるとともに、互いに対向する内面
は、上下方向又は横方向に沿って中央部に向かって凹む
形状に形成されている。磁石片(６)(６)間の磁束密度は
中心部から周縁部に亘って、略均一に設けられている。

【０００８】

【作用及び効果】磁石片(６)(６)は、上下方向及び横方
向に沿って中央部に向かって凹んでいる。一般に両磁石
片(６)(６)間の磁束密度は、両磁石片(６)(６)間の間隔
の二乗に反比例するから、磁石片(６)の中心部から周縁
部に亘って磁束密度は殆ど等しくなる。これにより、フ
ォーカス調整時又はトラッキング調整時に、フォーカス
コイル(４)又はトラッキングコイル(40)が上下又は横に
移動しても、磁束密度のムラによるローリングを惹き起
こす虞れが無く、サーボ動作が安定する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一例を図を用いて
詳述する。本例にあっては、磁石片(６)の形状に特徴が
あり、全体構成は図４に示す従来の装置とほぼ同じであ
る。図１は、本例に係わるピックアップ装置の分解側面
図である。レンズ(10)を保持するレンズホルダ(１)は一
対の金属線(80)(80)から構成される支持部材(８)によっ
て片持ち支持される。レンズホルダ(１)内には、フォー
カスコイル(４)及びトラッキングコイル(40)が配備され
る。各支持部材(８)の一方の金属線(80)の先端部にはゴ
ムから形成された防振部材(81)が取り付けられ、該防振
部材(81)が保持片(82)に押さえられてブラケット(３)に
取り付けられる。これにより、フォーカス調整時及びト
ラッキング調整時に於ける振動を減衰している。レンズ
ホルダ(１)の下面にはバランサ(12)が設けられ、レンズ
ホルダ(１)の重心を図７に示すＧの位置に設定してい
る。

【００１０】保持片(82)には回路基板(９)が取り付けら
れ、防振部材(81)を貫通した金属線(80)の先端部、及び
他方の金属線(80)の先端部は該回路基板(９)に半田付け
される。回路基板(９)には、フォーカスコイル(４)及び
トラッキングコイル(40)に通電する電流値を決定するサ
ーボ回路(90)が繋がっている。ブラケット(３)からは、
互いに対向した立板(30)(30)が突出し、該立板(30)(30)
の内側には、磁石片(６)(６)が設けられている。レンズ
ホルダ(１)内のフォーカスコイル(４)の一辺及びトラッ
キングコイル(40)は、磁石片(６)(６)間に嵌まる。サー
ボ回路(90)は、ディスク上の合焦位置からのズレ量を検
出してフォーカスコイル(４)にズレ量に対応した強さの
電流を流す。また、サーボ回路(90)は、ビームの本来の
照射位置と実際の照射位置とのズレを検出して、トラッ
キングコイル(40)に電流を流す。このズレ量の検出方法
については、周知技術であり記載を省く。

【００１１】図２(a)は、磁石片(６)の側面図であり、
図２(b)は、同上の平面図である。図２(a)、(b)内の
Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は、図１２に対応している。磁石片(６)
の内面(60)は、上下方向及び横方向に沿って、中央部が
凹んだ円弧形を呈している。磁石片(６)(６)は上下方向
及び横方向に亘って略均一な磁気量に着磁されている。
磁束密度は、磁石片(６)(６)の間隔の二乗に反比例する
ことが知られており、磁石片(６)の内面(60)を内向きに
凹んだ円弧状に形成することにより、磁石片(６)の中心
部から周縁部に亘って磁束密度は略均一となる。出願人
は、実際の磁石片(６)の内面形状を詳細に決定するに
は、有限要素法を用いた解析手法が必要となることを承
知している。

【００１２】これにより、フォーカスコイル(４)及びト
ラッキングコイル(40)が上下左右にずれても、レンズホ
ルダ(１)に加わる駆動力はバラ付かない。従って、従来
のように(図８参照)、レンズホルダ(１)の中心Ｃ部分に
於ける横振れ力と、レンズホルダ(１)の重心Ｇに於ける
横振れ力との差に起因するローリングは発生せず、ピッ
チング、ヨーイングも招来しない。これにより、サーボ
動作が安定する。特に近年は斯種ディスク記録又は再生
装置は、薄型化が求められており、ピックアップ(２)は
厚み寸法(図２(a)のＺ方向寸法)よりも、ディスク信号
面に平行な寸法、即ち図２(a)のＸ、Ｙ方向の寸法が大
きくなっている。従って、ローリングに基づく、ピッチ
ング、ヨーイングが発生しやすくなっている。ローリン
グの発生を防止する本例の構成は、かかる薄型のディス
ク記録又は再生装置に於いて、サーボ動作を安定させる
のに有効である。また、ディスクに信号を高密度記録す
る為に、ディスクを高速回転させる必要がある。従来の
構成では、この回転周波数がローリングに基づくレンズ
ホルダ(１)の共振周波数と重なることを防ぐためには、
支持部材(８)の合成を高め、共振周波数を高く設定する
必要がある。しかし、これでは防振部材(81)による減衰
効果が弱くなる。ローリングの発生を防止する本例の構
成は、ディスクを高速回転させるディスク記録又は再生
装置に於いても、有効である。尚、図３(a)、(b)に示す
ように、磁石片(６)の内面を上下方向及び横方向に沿っ
て、中央部が凹むように階段状に形成してもよい

【００１３】(不要な振動が悪影響を及ぼす理由)本発明
にあっては、ローリングに基づく不要な振動を防止し
て、サーボ動作を安定させることを目的とする。この不
要な振動が発生する故に、サーボ動作が安定しない理由
を後記する。フォーカス調整にあっては、周知の如く、
サーボ回路(90)はディスク上の合焦位置からのズレ量を
検出してフォーカスコイル(４)にズレ量に対応した値の
電流を流す。即ち、入力値であるズレ量と、出力値であ
る電流値の比がサーボ回路(90)の伝達関数となる。図１
１(a)、(b)は、サーボ回路(90)の伝達関数を示すボード
線図を一部拡大した図であり、(a)はゲイン(単位：ｄ
Ｂ)と周波数(単位：ＨZ)の関係を、(b)は位相(単位：
度)と周波数の関係を示す。不要な振動が発生しない理
想的な場合の伝達関数を実線で示し、不要な振動が発生
した場合の伝達関数を一点鎖線で示す。基準ゲインは一
般に０ｄＢを指し、基準位相は一般に−１８０度を指す
が、オフセットにより任意の値に設定できることは言う
までもない。

【００１４】図１１(a)に於いて、実線で示す伝達関数
が基準ゲインとなるときの周波数をゲイン交点と呼び、
図１１(b)に示す該ゲイン交点に於ける位相Ｑを位相余
裕と呼ぶ。また、図１１(b)に於いて、伝達関数が基準
位相となるときの周波数を位相交点と呼び、図１１(a)
に示す該位相交点に於けるゲインＰをゲイン余裕と呼
ぶ。周知の如く、ゲイン余裕、位相余裕が大きいほど、
サーボ動作が安定する。ローリングに基づく不要な振動
が発生した場合、この振動周波数がゲイン交点に近い場
合がある。該振動が発生した箇所を図１１(a)のＲで示
す。この不要な振動が発生した場合には、サーボ回路(9
0)の伝達関数は、図１１(a)に一点鎖線で示す軌跡とな
る場合がある。図１１(a)、(b)から判るように、ゲイン
交点がずれるから、位相余裕はＱからＱ´にレベルダウ
ンし、伝達関数が変わるからゲイン余裕はＰからＰ´に
レベルダウンする。即ち、ゲイン余裕、位相余裕が小さ
くなるから、サーボ動作が不安定となり、フォーカス調
整を正確に行なうことができなくなる。本例にあって
は、ローリングに基づく不要な振動を除去しているか
ら、サーボ動作が安定し、フォーカス調整を正確に行な
うことができる。尚、図１１(a)、(b)ではフォーカス調
整に於けるサーボ回路(90)の伝達関数を例示して説明し
たが、トラッキング調整に於けるサーボ回路(90)の伝達
関数についても同様であり、ローリングに基づく不要な
振動を除去することにより、トラッキング調整を正確に
行なうことができる。

【００１５】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。例えば、両磁石片(６)(６)の上端部を鉄板
(図示せず)にて繋いで、ヨークを形成し、漏れ磁束を磁
石片(６)(６)の上端部に於ける漏れ磁束を少なくしても
よい。また、図１４に示すように、一方の磁石片(６)は
内面(60)が上下方向に沿って中央部に向かって凹み、他
方の磁石片(６)の内面(60)が横方向に沿って中央部に向
かって凹んでもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】ピックアップ装置の分解側面図である。

【図２】(a)は、磁石片の側面図であり、(b)は、同上の
平面図である。

【図３】(a)は、別の磁石片の側面図であり、(b)は、同
上の平面図である。

【図４】従来のレンズホルダとブラケットの分解斜視図
である。

【図５】レンズホルダとブラケットの平面図である。

【図６】図５の側面図である。

【図７】図５をＣ−Ｃ線を含む面にて破断した図であ
る。

【図８】レンズホルダの重心Ｇが磁石片の中心Ｃから上
下長さｍだけずれた状態を示す正面断面図である。

【図９】レンズホルダの重心Ｇが磁石片の中心Ｃから横
にｍだけずれた状態を示す正面断面図である。

【図１０】従来のディスク記録再生装置の斜視図であ
る。

【図１１】(a)、(b)は、サーボ回路の伝達関数を示すボ
ード線図を一部拡大した図であり、(a)はゲインと周波
数の関係を、(b)は位相と周波数の関係を示す。

【図１２】一対の磁石片の斜視図である。

【図１３】両磁石片間の磁束密度をシュミレーションし
たグラフである。

【図１４】他の例の磁石片を示す斜視図である。

【符号の説明】

(１) レンズホルダ (２) ピックアップ (３) ブラケット (４) フォーカスコイル (５) ターンテーブル (６) 磁石片 (７) ディスク (10) レンズ (40) トラッキングコイル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク(７)の信号面にビームを照射す
   るレンズ(10)と、該レンズ(10)を保持するレンズホルダ
   (１)と、該レンズホルダ(１)を上下及び横振れ移動可能
   に支持するブラケット(３)と、レンズホルダ(１)内に配
   備され、夫々レンズホルダ(１)の上下駆動及び横振れ駆
   動時に通電されるフォーカスコイル(４)及びトラッキン
   グコイル(40)と、ブラケット(３)上に互いに離間して設
   けられる磁石片(６)(６)とを具え、磁石片(６)(６)間に
   両コイル(４)(40)が嵌まるピックアップ装置に於いて、 磁石片(６)(６)は、上下方向及び横方向に亘って略均等
   な起磁力に着磁されるとともに、互いに対向する内面(6
   0)(60)が、上下方向又は横方向に沿って中央部に向かっ
   て凹んだ形状に形成され、 磁石片(６)(６)間の磁束密度は中心部から周縁部に亘っ
   て、略均一に設けられたことを特徴とするピックアップ
   装置。
2. 【請求項２】 ディスク(７)に同心に嵌まるターンテー
   ブル(５)と、該ターンテーブル(５)に接近離間可能に設
   けられたピックアップ(２)を具え、該ピックアップ(２)
   は、ディスク(７)の信号面にビームを照射するレンズ(1
   0)と、該レンズ(10)を保持するレンズホルダ(１)と、該
   レンズホルダ(１)を上下及び横振れ移動可能に支持する
   ブラケット(３)と、レンズホルダ(１)内に配備され、夫
   々レンズホルダ(１)の上下駆動及び横振れ駆動時に通電
   されるフォーカスコイル(４)及びトラッキングコイル(4
   0)と、ブラケット(３)上に互いに離間して設けられる磁
   石片(６)(６)とを具え、磁石片(６)(６)間に両コイル
   (４)(40)が嵌まるディスク記録又は再生装置に於いて、 ピックアップ(２)の磁石片(６)(６)は、上下方向及び横
   方向に沿って略均等な起磁力に着磁されるとともに、互
   いに対向する内面(60)(60)が、上下方向又は横方向に沿
   って中央部に向かって凹んだ形状に形成され、 磁石片(６)(６)間の磁束密度は中心部から周縁部に亘っ
   て、略均一に設けられたことを特徴とするディスク記録
   又は再生装置。