JP2558166B2 - 光ディスクプレーヤにおける防振支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンパクトディスクプレーヤなどにおける
振動子を用いた防振支持装置に係り、特にディスクの共
振により光ピックアップに与えられる振動や、車載用の
場合などにおいて光ピックアップに与えられる外部振動
によって生じるフォーカシングサーボなどのサーボ不良
を確実に防止できるようにした光ディスクプレーヤにお
ける防振支持装置に関する。

〔従来の技術〕

第７図はコンパクトディスクプレーヤの主要部を示す
ものである。

プレーヤ２のシャーシ３上には、光ディスクＤを支持
するターンテーブル８、このターンテーブル８を回転駆
動するモータ機構５、対物レンズ6aを有して光ディスク
Ｄの記録面に非接触式にて対向する光ピックアップ６、
ならびにこの光ピックアップ６をディスクに沿って移動
させるガイド軸７などが搭載されている。

上記のプレーヤ２では、光ピックアップ６の対物レン
ズ6aから発せられるレーザビームを光ディスクＤの記録
面上の情報トラックに追従させ、デジタル情報の読取り
を行うようになっている。この際には、光ピックアップ
６内に設けられたトラッキングサーボ装置とフォーカシ
ングサーボ装置によって対物レンズ6aが比較的高い周波
数にて振動させられ、レーザビームの照射状態を補正し
ている。

この種のディスクプレーヤでは、振動が与えられると
機構上の各部が共振する場合があり、この共振が生じる
と前記サーボ装置が正常に作動しなくなる場合がある。
この共振する部材としては、シャーシ３やガイド軸７、
さらにはガイド軸７と光ピックアップ６とからなる振動
系などがあるが、特に共振周波数の点で、光ディスクＤ
自体の共振が問題になる場合が多い。通常、光ディスク
Ｄはポリカーボネイトなどの材質によって直径が120mm
で厚さが1.2mmの寸法に形成されている。この光ディス
クＤの中心部がターンテーブル８ならびにクランブ部材
９によって固定された場合、光ディスクＤの周囲は自由
端となり振動を生じることが可能な状態となる。そして
光ディスクＤは、振動が伝わることにより、第７図にお
いて破線で示す振動状態にて共振を生じるようになる。
この共振の際の周波数は主に光ディスクＤの弾性係数な
らびに寸法から決まり、ほぼ700〜800Hzである。

第８図は対物レンズ6aがばねによって支持されてお
り、また対物レンズ6aがコイルとマグネットとによって
フォーカス駆動されるサーボ機構の特性を示している。
第８図においてαは対物レンズ6aを駆動するサーボゲイ
ン（駆動力に対する移動距離の比）を示しており、βは
サーボ機構のコイルに送られるサーボ信号の位相を示し
ている。ｘで示す範囲では、サーボ位相が電気的に補償
され、位相余裕を有するように構成されている。

ところで、光ディスクＤの固有振動数は上記のように
700〜800Hzであるため、外部振動が光ディスクＤに伝わ
って光ディスクＤが共振すると、700〜800Hzの周波数を
有する振動がターンテーブル８、シャフト10ならびにモ
ータ機構５に伝達される。そして、この700〜800zの振
動がシャーシ３を介して光ピックアップ６さらにはその
内部のフォーカシングサーボ装置（図示せず）に伝達さ
れるようになる。そして、この振動による影響によっ
て、第８図の破線にて示すようにサーボ位相が反転させ
られ、すなわち位相遅れが生じて発振領域に入ってしま
う。このサーボ発振が生じると電気的手段によってサー
ボ動作を補正することができなくなり、対物レンズ6aの
フォーカス補正動作が困難な状態になってしまう。

このような共振対策として、従来は、クランプ部材９
を大径のものにして光ディスクＤの共振周波数を変えて
いる。あるいはシャーシ３を２枚の鋼板の間に振動を吸
収できる接着剤を介在させたバイブレスメタルにて構成
してシャーシ３の振動伝達能力を低下させ、またはガイ
ド軸７を中空シャフトにより形成しあるいはガイド軸７
のシャーシ３への支持部にダンパーを介在させてガイド
軸７から光ピックアップ６へ振動が伝達されにくくして
いる。

さらに、光ピックアップ６に振動が伝達されるもうひ
とつの要因としては外部振動がある。外部振動がシャー
シ３、ガイド軸７を介して光ピックアップ６に伝達され
ると、光ピックアップ６内の前記サーボ装置が振動し、
対物レンズ6aに対するサーボ動作が正確に行なわれなく
なる。特に車載用のコンパクトディスクプレーヤの場合
には、外部振動が継続的に与えられるため、この外部振
動によるサーボ装置の動作不良が重要な問題となり、そ
の対策が必要になる。

この対策として従来は、第９図に示すように、ディス
クプレーヤのユニットのシャーシ３とプレーヤの筐体１
との間にダンパー４を介在させ、このダンパー４によ
り、筐体１に与えられる外部振動がシャーシ３に作用し
ないように遮断している。このダンパー４としてはコイ
ルスプリングまたはエアーダンパやオイルダンパなどが
使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、第７図に示すユニット内の共振の問
題、特にコンパクトディスクの共振による振動の問題
は、ディスクの振動数を変えたり、シャーシ３とガイド
軸７の振動の伝達機能を低下させる程度の対策では、完
全に解消しきれない。

また、車載用機器などにおける外部振動の問題も従来
の防振支持装置では完全に解消できない。すなわち第９
図に示したようなダンパー４では大振幅の振動を完全に
遮断することはできず、またエアーダンパあるいはオイ
ルダンパの場合には、温度特性が劣る欠点がある。

本発明は上記のような課題を解決するためのものであ
り、コンパクトディスクの共振などの内部からの振動や
外部振動などによって生じるフォーカシングサーボなど
のサーボ不良を確実に除去できしかも汎用性のある光デ
ィスクプレーヤにおける防振支持装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による光ディスクプレーヤにおける防振支持装
置は、ディスクが設置され且つ回転駆動されるターンテ
ーブルと、シャーシに支持されたガイド軸に案内されて
ディスクの記録面に沿って移動する光ピックアップとが
設けられており、さらに前記シャーシから前記光ピック
アップへの振動伝達経路のいずれかの位置に取付けられ
た振動子と、サーボの位相遅れを検知する位相遅れ検知
手段と、この位相遅れ検知手段によってサーボの位相遅
れが検知されたときに前記振動子に対して位相遅れを打
ち消す振動を与えるための電圧を印加する電圧印加手段
とが設けられていることを特徴とするものである。

さらに、本発明による防振支持装置は、光ピックアッ
プを含む被駆動体と、筐体側に設けられ且つ前記被駆動
体が微動自在に支持されている軸と、前記被駆動体と前
記軸との間に介在され且つ任意の振動数にて振動させら
れる振動子と、前記被駆動体の振動を検知する振動検知
手段と、この振動検知手段によって検知された振動を打
ち消す振動を与えるための電圧を前記振動子に印加する
電圧印加手段が設けられていることを特徴とするもので
ある。

〔作 用〕

上記手段によれば、光ディスクが設置されるターンテ
ーブルが設けられたシャフト、ならびに光ピックアップ
が取付けられたシャーシ、あるいは前記光ピックアップ
などに振動子を取付け、位相遅れ検知手段によって、サ
ーボの位相遅れが検知されたときに振動子に位相遅れを
打ち消す振動を与えている。よって、従来は確実に除去
できなかった位相遅れを確実に打ち消すことができるよ
うになる。よって、フォーカシングサーボなどのサーボ
不良を確実に防止できるようになる。特にコンパクトデ
ィスクの共振周波数に対応する周波数の逆位相の振動を
与えることにより、この共振によるサーボ不良を防止で
きるようになる。

さらに、上記手段によれば、光ピックアップを含む被
駆動体がプレーヤの筺体の軸に振動子を介して取付けら
れ、振動検知手段によって被駆動体が振動していること
が検知されたときにこの振動を打ち消す振動を与えるた
めの電圧を振動子に印加するようになっている。よっ
て、被駆動体の対物レンズの光軸方向への振動を確実に
抑えることができるようになる。

〔実施例〕

以下図面に基づいて本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るコンパクトディスク
プレーヤにおける防振支持装置の説明図、第２図は第１
図の振動子をシャーシに取付けた状態を示す一部拡大斜
視図、第３図〜第６図は本発明の他の実施例を説明する
ための図である。

第１図に示す光ディスクプレーヤのユニットの基本的
な構成は第７図に示した従来例と同様のものである。

シャフト10に取付けられたターンテーブル８は、モー
タ機構５により回動自在な状態でシャーシ３に取付けら
れている。シャーシ３にはガイド軸７が固設されてお
り、対物レンズ6aが搭載された光ピックアップ６がこの
ガイド軸７に案内されて光ディスクＤの半径方向βへ移
動させられる。

本実施例においては、シャーシ３の下面にアルミニウ
ムやポリイミド系の樹脂などの弾性材料からなる振動体
11が取付けられている。振動体11には対物レンズ6aの光
軸に平行な面11aに対して45゜の角度をなすように面取
りされて形成された取付面11bが形成されている。そし
てこの取付面11bに圧電素子などの振動子12が接着剤な
どによって取付けられている。なお本実施例では振動子
12を振動体11を介してシャーシ３に取付けているが、適
当な振動特性を有する振動子を直接取付けてもよい。振
動子12は電圧印加手段13による電圧の印加されることに
よって取付面11bに直交する方向に伸縮するようになっ
ている。なお、振動体11は図示しない押圧手段によって
押圧されており、振動体11の上面11cがシャーシ３の下
面に所定の圧力にて押し付けられていてもよい。

また、振動体11の材質（弾性率など）、断面形状、寸
法及び振動体11とシャーシ３との圧接力、さらには振動
子12に印加する電圧の周波数などを適当に選ぶことによ
り、振動体11の上面11cが対物レンズ6aの光軸方向（α
方向）へ約700〜800Hzの周波数範囲あるいはこれ以外の
周波数にて振動されるようになっている。これによっ
て、シャーシ３をα方向へ任意の周波数にて振動させる
ことができるようになっている。特に700〜800Hzの周波
数は、光ディスクＤの共振周波数及びフォーカシングサ
ーボ領域の周波数に近い周波数である。

符号14はフォーカス誤差信号検出部を示しており、光
ディスクＤの記録面より反射されたビームが４分割の光
センサに入射されて光量の差が検知（非点収差法）され
るなどしてフォーカス誤差が検出されるようになってい
る。また本実施例では第８図の点線で示すような位相遅
れを生じてフォーカシング補正駆動が実質的に不可能と
なった場合に、位相遅れに対応した検知信号S₁を周波数
・位相制御部15に出力するようになっている。すなわ
ち、本実施例では既存のフォーカス誤差信号検出部に位
相遅れを検知する機能をもたせてある。なお、フォーカ
ス誤差信号検出部とは別個に位相遅れを検知する手段を
設けるようにしてもよい。

周波数・位相制御部15は、前記検知信号S₁に応じた制
御信号S₂を電圧印加手段13に出力するようになってい
る。この制御信号S₂は電圧印加手段13によって振動子12
に印加される電圧を設定するための信号であり、この制
御信号S₂に基づいて電圧印加手段13より振動子12に電圧
が印加されて、位相遅れを打ち消すような周波数ならび
に位相にて振動体11の上面11cが振動するようになって
いる。

次に本実施例に係る防振支持装置の動作について説明
する。

コンパクトディスクプレーヤの再生時においては、光
ピックアップ６のフォーカシングサーボ装置（図示せ
ず）によって、光ディスクＤの記録面と対物レンズ6aと
の距離が一定となるように対物レンズ6aが光軸方向αへ
補正駆動され、またトラッキングサーボ装置により対物
レンズの光軸がディスクのトラックを正確に走査する方
向へ補正駆動される。

しかしながら、例えば外部からの振動や内部振動によ
り光ディスクＤが800Hz付近で共振すると、この振動が
シャーシ３、ガイド軸７を経て光ピックアップ６内のフ
ォーカシング補正装置へ伝達され、この振動が原因とな
って第８図において線図に示したように、800Hzの周波
数帯域のサーボ動作に位相遅れが生じフォーカスなどの
補正動作が困難となる。

上記のように位相遅れが生じると、フォーカス誤差信
号検出部14より位相遅れに応じた検知信号S₁が周波数・
位相制御部15に出力される。これに基づいて、周波数・
位相制御部15より制御信号S₂が出力され、電圧印加手段
13に入力される。これに伴って電圧印加手段13によって
制御信号S₂に応じた所定の電圧が振動子12に印加され
て、振動子12が取付面11bに直交する方向へ振動する。
この振動は取付面11bを介して振動体11に伝達される。
この場合において、振動体11の対物レンズ6aの光軸方向
に平行な成分には縦振動が伝達され、光軸に垂直な成分
には撓み振動が伝達されて振動体11の上面11cにおい
て、楕円振動が励振されるようになる。そして、振動体
11に図示しない手段によって定在波振動を付与すること
により、楕円振動が直線方向への振動に変換され、上面
11cに取付けられたシャーシ３が直線方向（α方向）へ
振動されるようになる。この振動は前述のように制御信
号S₂に基づいて設定された周波数ならびに位相を有する
振動であり、光ディスクＤの共振を原因とするサーボの
位相遅れの場合には、ディスク共振を打ち消す700〜800
Hzの周波数で且つ振動に対して逆位相となる振動が与え
られる。

振動子12に与えられる電圧の設定は、次のようにして
行なわれる。まずフォーカス誤差信号検出部14によりサ
ーボの位相遅れが検知されたときに、周波数・位相制御
部15から電圧印加手段13に対し、ある一定の周波数の振
動を生じるような電圧を印加するように指令が出され
る。このときサーボの位相遅れが解消されていないとき
には、連続的にまたは段階的に振動子による振動周波数
が変化するような電圧を与えていく。そしてサーボ位相
遅れがなくなる周波数にて振動子が振動したときに電圧
を固定する。振動子の振動位相も同様にして設定し、サ
ーボの位相遅れがなくなった時点で固定する。このよう
な制御を行なうことにより、ディスクの共振以外の共
振、例えばシャーシ３の共振やガイド軸７と光ピックア
ップ６との振動系の共振による光ピックアップの振動に
対処できるようになる。なお周波数・位相制御部により
例えば800Hzの周波数のみにて振動子が振動できるよう
に周波数を固定し、ディスクの共振に対してのみ防振機
能を発揮するようにしてもよい。

以上のようにして光ディスクＤの共振、あるいは他の
部分の共振を打ち消す振動をシャーシ３に与えることに
より、光ピックアップ６内のフォーカシング補正駆動装
置に対する振動の影響を確実に抑えることができるよう
になり、フォーカシングサーボ不良を確実に防止するこ
とができるようになる。

第３図は本発明の他の実施例を説明するための図であ
り、第４図は第３図の光ピックアップを右側方から見た
図である。

本実施例では、図に示すように振動体11が光ピックア
ップ６の側面6bにおいて一対のガイド軸７に挟まれた位
置に取付けられており、この振動体11の取付面11bに振
動子12が取付けられている。この振動体11ならびに振動
子12の構成ならびに動作は前記実施例のものと同様であ
る。

次に動作について説明する。

コンパクトディスクプレーヤの再生時において、例え
ば光ディスクＤが800Hz付近で共振して、これが光ピッ
クアップ６内のフォーカシング補正装置まで伝達されて
サーボの位相遅れが生じると、フォーカス誤差信号検出
部14より位相遅れに応じた検知信号S₁が出力され、以後
前記実施例と同様の動作がなされて、振動子12に電圧印
加手段13より所定の電圧が印加される。これによって、
振動子12の振動が振動体11に伝達され、振動体11が対物
レンズ6aの光軸方向αへ振動し、光ピックアップ６全体
に振動が与えられ、光ピックアップ６内に取付けられた
フォーカス補正装置に、サーボ位相遅れを打ち消すよう
な振動が伝達される。本実施例においても前記実施例と
同様にサーボの位相遅れを確実に取り除くことができる
ようになり、フォーカシング補正が確実に行えるように
なる。

第５図は本発明の他の実施例を示す説明図、第６図は
第５図の振動子ならびに振動体を下方から見た図であ
る。

本実施例は車載用のプレーヤなどにおいて、車体振動
などの外部振動が光ピックアップに伝達されないように
した防振支持装置を示している。

第５図において、符号16はコンパクトディスクプレー
ヤの筺体を示している。筺体16の上面16aに軸17の上端
に位置する取付部17bが固定されており、下面16bに軸17
の下端に位置する取付部17bが固定されている。そし
て、この軸17は対物レンズ6aの光軸と平行になってい
る。また符号18はアルミニウムなどの弾性材料からなる
振動体を示しており、振動体18は図示のように軸17に対
して平行に延びる胴部18a、ならびに軸17に対して直交
する方向へ延びる脚部18bが形成されている。また符号1
9は、加圧用部材であり、胴部19a、脚部19bが形成され
ている。また図示のように胴部18a、19aのそれぞれには
梁部材21,22が固定されており、この梁部材21と22との
間に一対のコイルばね23が張設され、このコイルばね23
により、脚部18bならびに19bの端面が軸17の取付部17a
に圧接されている。振動体18の角の部分は胴部18a及び
脚部18bに対して45゜の角度をなすように面取りされて
おり、その取付面18cに圧電素子（振動子）20が取付け
られている。また梁部材21にシャーシ３が固定されてい
る。そしてこのシャーシ３ならびにこれに取付けられた
プレーヤ２とが外部振動などによって筺体16に対する相
対位置が変化させられる被駆動体となっている。

また符号24は外乱によってα方向へシャーシ３が変位
する量を検知するための検知部を示しており、シャーシ
３の変位に応じた検知信号S₃を周波数・位相制御部15に
出力するようになっている。また、符号13は電圧印加手
段を示しており、前記検知信号S₃に基づいて前記実施例
と同様の動作をするようになっている。

以下、本実施例の動作について説明する。

車体振動などの外部振動によって、シャーシ３がα方
向、すなわち対物レンズ6aの光軸方向へ振動させられる
と、検知部24によってこの振動が検知され、前記振動に
応じた検知信号S₃が周波数・位相制御部15に出力され
る。これによって、周波数・位相制御部15より制御信号
S₂が出力され、この信号が電圧印加手段13に入力され
る。これに伴って電圧印加手段13によって制御信号S₂に
応じた電圧が図に示す４つの振動子20に印加される。振
動子20の振動は、取付面18cを介して胴部18aならびに脚
部18bに伝達され、脚部18bの先端において楕円運動とな
る。そして、この振動体18に定在波を与えることにより
光軸方向への振動に変換され、軸17に対して振動体18,1
9bの端面が摺動してα方向へ振動するようになり、振動
体18と一体となってシャーシ３に対し外部振動を打ち消
す周波数ならびに位相の振動が与えられる。

以上のように本実施例によれば、シャーシ３の振動を
打ち消す周波数ならびに位相の振動を圧電素子（振動
子）20ならびに振動体18によって形成してシャーシ３に
与えているので、外部振動を確実に抑制することができ
るようになる。

以上本発明を上記実施例に基づいて具体的に説明した
がこれに限定されるものではない。すなわち、上記実施
例では例えば第１図に示すように振動子12を振動体11を
介してシャーシ３の下面に取り付け、振動子12による振
動によってシャーシ３をα方向へ振動できるようにし
て、フォーカシングサーボ不良を防止するようにしてい
るが、例えば振動子12を振動体11を介してシャーシ３の
側面に取り付けるなどして、シャーシ３を対物レンズ6a
の光軸が光ディスクＤのトラックを正確に走査する方向
（トラッキング補正方向）へ振動できるようにして、ト
ラッキングサーボ不良を防止するようにしてもよい。

〔効果〕

以上のように構成されているので本発明によれば、ユ
ニット内の共振、または外部振動に起因するピックアッ
プへの振動の影響を確実に防止することができるように
なる。よって、フォーカシングサーボ不良ならびにトラ
ッキングサーボ不良を確実に防止できるようになり、光
ディスクプレーヤの再生が良好に行えるようになる。

さらに、電圧印加手段による電圧を制御することによ
り、振動子の振動周波数ならびに位相を任意に設定でき
るため、光ピックアップユニットの大きさなどによって
弾性体を製作するなどの不都合がなくなり、汎用性のあ
る防振支持装置を提供できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すものであり、防振支持
装置を装備したコンパクトディスクプレーヤのユニット
の正面図、第２図は第１図の振動子をシャーシに取付け
た状態を示す一部拡大斜視図、第３図は他の実施例によ
る防振支持装置を備えたコンパクトディスクプレーヤの
正面図、第４図は第３図のプレーヤ内の光ピックアップ
ならびに振動子を示す右側面図、第５図は本発明の他の
実施例によるコンパクトディスクプレーヤならびに筐体
を示す断面図、第６図は第５図に示す防振支持機構の底
面図、第７図ならびに第９図は従来の防振支持装置を示
す説明図、第８図はフォーカシングサーボの特性を示す
線図である。 ３……シャーシ、６……光ピックアップ、７……ガイド
軸、８……ターンテーブル、10……シャフト、11,18…
…振動体、12,20……振動子、16……筺体。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスクが設置され且つ回転駆動されるタ
   ーンテーブルと、シャーシに支持されたガイド軸に案内
   されてディスクの記録面に沿って移動する光ピックアッ
   プとが設けられており、さらに前記シャーシから前記光
   ピックアップへの振動伝達経路のいずれかの位置に取付
   けられた振動子と、サーボの位相遅れを検知する位相遅
   れ検知手段と、この位相遅れ検知手段によってサーボの
   位相遅れが検知されたときに前記振動子に対して位相遅
   れを打ち消す振動を与えるための電圧を印加する電圧印
   加手段とが設けられていることを特徴とする光ディスク
   プレーヤにおける防振支持装置
2. 【請求項２】光ピックアップを含む被駆動体と、筐体側
   に設けられ且つ前記被駆動体が微動自在に支持されてい
   る軸と、前記被駆動体と前記軸との間に介在され且つ任
   意の振動数にて振動させられる振動子と、前記被駆動体
   の振動を検知する振動検知手段と、この振動検知手段に
   よって検知された振動を打ち消す振動を与えるための電
   圧を前記振動子に印加する電圧印加手段が設けられてい
   ることを特徴とする光ディスクプレーヤにおける防振支
   持装置