JP2735006B2 - 光ヘッドのアクチュエータ - Google Patents

光ヘッドのアクチュエータ

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JP2735006B2
JP2735006B2 JP6265851A JP26585194A JP2735006B2 JP 2735006 B2 JP2735006 B2 JP 2735006B2 JP 6265851 A JP6265851 A JP 6265851A JP 26585194 A JP26585194 A JP 26585194A JP 2735006 B2 JP2735006 B2 JP 2735006B2
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objective lens
actuator
lens holder
coil
optical head
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勉 松井
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Nippon Electric Co Ltd
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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は記録再生用情報ディス
ク、再生専用情報ディスク、消去可能情報ディスク等の
情報ディスクに使用される光ヘッドのアクチュエータに
関する。
【0002】
【従来の技術】光ヘッドは、記録媒体としての情報ディ
スクとしての情報記録面に形成した記録トラックに光ビ
ームを微小なスポットとして収束照射し、情報記録面に
照射された記録、再生あるいは消去のための光ビームの
情報記録面からの反射光等の変化によって情報の記録、
再生あるいは消去を行うようになっている。こような記
録、再生あるいは消去を確実に行うためには、光ディス
ク自体の面反りやその回転に伴う面振れに係わらず、光
ビームを記録トラック上に常に正確に収束させる必要が
ある。そこで、従来から光ビーム収束用の対物レンズ
は、光軸方向に微小に移動させるフォーカスサーボが行
われるようになっている。また、記録トラックに偏心が
生じていても、光スポットが記録トラックを常に正確に
追跡する必要があるので、対物レンズを記録トラックに
対して直交する方向に微小移動するトラッキングサーボ
も行われるようになっている。
【0003】フォーカスサーボおよびトラッキングサー
ボについては、特公平5−68013号公報、特開平4
−319537号公報および特開昭62−65243号
公報に開示がある。
【0004】図5は、サーボ駆動を行う対物レンズを備
えた従来の光ヘッドの4ワイヤ式アクチュエータを表わ
した平面図であり、図6はその側面図である。光ヘッド
の対物レンズ11は、角形状の対物レンズホルダ12の
上端に取り付けられている。対物レンズ11による光ビ
ームの進路を一点鎖線で示している。対物レンズホルダ
12の外周には、コイルの中心軸が対物レンズ11の光
軸と平行になるようにフォーカスコイル13が巻回され
ている。フォーカスコイル13の対角の位置には、角形
状をした一対のトラッキングコイル14が張り付けられ
ている。
【0005】フォーカスコイル13およびトラッキング
コイル14は、長尺マグネット15および短尺マグネッ
ト16および磁気ヨーク17からなる略閉磁路構成の磁
気回路の磁気ギャップ18内に配置されている。磁気ギ
ャップ18には、各コイルと直角に磁束が伸びている。
したがって、各コイルの電流駆動によって、対物レンズ
11をフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動す
ることができるようになっている。
【0006】対物レンズホルダ12は、上下2本ずつで
図5の手前と奥側にそれぞれ配置された合計4本のワイ
ヤ19によって、アクチュエータベース21に支持され
ている。これら4本のワイヤ19は、例えばりん青銅か
らなる弾性体である。各ワイヤ19は、対物レンズ11
を支持する機能を有すると共に、対物レンズホルダ12
とアクチュエータベース21に配置したプリント基板2
3との間を電気的に接続する機能を有している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図5および図6に示し
た従来の4ワイヤ式アクチュエータでは、その駆動にあ
たってサーボ帯域を決定する副次共振周波数が問題とな
る。この副次共振周波数が低いと、この周波数の1/5
程度のサーボ帯域しか得ることができない。例えば、サ
ーボ帯域を6KHzまで要求するものについては、35
KHzまで副次共振周波数がないことが要求される。こ
のように、光ディスク自体の面反りやその回転時の偏心
に伴う運動加速度を乗り越えることのできる加速度を得
るだけの駆動感度を有するアクチュエータであっても、
副次共振周波数が低いと、ディスクの運動加速度を乗り
越えることができない。
【0008】副次共振周波数は、角形状の対物レンズホ
ルダ12の形状や剛性およびこの対物レンズホルダ12
に貼り付けているフォーカスコイル13やトラッキング
コイル14の接着剛性とも関係がある。
【0009】図7は、従来のアクチュエータの伝達特性
を表わしたものである。この図で縦軸は振動(dB)を
示し、横軸は周波数を示している。f0 は一次共振周波
数であり、fSPは副次共振周波数である。この図に示す
ように、25KHzの位置にフォーカスコイル自体の固
有振動による第1の副次共振周波数のピーク31があ
り、さらに30KHzの位置にも対物レンズホルダ自体
の第2の副次共振周波数のピーク32が現われており、
合計2つの副次共振周波数の振幅ピークが存在してい
る。サーボに関わる副次共振周波数は、一番低い第1の
副次共振周波数で決定される。この図では25KHzと
なる。
【0010】そこで本発明の目的は、対物レンズアクチ
ュエータの副次共振周波数をより高くすることができ、
安定したフォーカスサーボおよびトラッキングサーボを
実現することのできる光ヘッドのアクチュエータを提供
することにある。
【0011】本発明の他の目的は、放熱特性の優れた光
ヘッドのアクチュエータを実現することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、(イ)角形をした対物レンズホルダと、(ロ)この
対物レンズホルダに取り付けた対物レンズと、(ハ)こ
の対物レンズを光軸方向およびこれに垂直な方向に駆動
可能に支持する対物レンズ支持機構と、(ニ)対物レン
ズホルダに駆動力を付与する駆動力付与手段と、(ホ)
対物レンズホルダの対辺となる2面の対角の位置にそれ
ぞれ配置された角形コイルにそれぞれ隣接して対物レン
ズホルダ側のこれらの面の残りの領域にのみ貼り付けら
れた金属体でない絶縁体からなる高剛性体とを光ヘッド
のアクチュエータに具備させる。
【0013】すなわち請求項1記載の光ヘッドのアクチ
ュエータでは、角形コイルにそれぞれ隣接するようにし
金属体でない絶縁体からなる高剛性体をホルダ側の残
りの領域にのみに貼り付け、対物レンズホルダに取り付
けられているフォーカスコイルやトラッキングコイルの
剛性を増して対物レンズアクチュエータの副次共振周波
数をより高くするようにしている。
【0014】請求項2記載の発明では、高剛性体を角形
の放熱構造体とし、アクチュエータの放熱特性を良好に
した。
【0015】請求項3記載の発明では、高剛性体を黒摺
りガラス板とした。また、請求項4記載の発明では、こ
れをセラミック板で構成した。これらは共に剛性と放熱
特性に優れている。すなわち、これらは金属よりも放熱
特性が劣るものの発泡スチロール等の他の絶縁体と比べ
れば放熱特性が良好である。補強材として絶縁体を使用
することにしたのは、金属を使用すると渦電流を生じ
て、アクチュエータの高周波部分での熱伝達特性が劣化
するためである。
【0016】請求項5記載の発明では、高剛性体の厚さ
はこれに隣接して配置されたトラッキングコイルの厚さ
と同一のものとして、トラッキングコイルと同一の磁気
ギャップを形成することにした。
【0017】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【0018】図1は本発明の一実施例における光ヘッド
のアクチュエータの平面図を示し、図2はその側面図を
示したものである。本実施例の4ワイヤ式アクチュエー
タにおける光ヘッドの対物レンズ41は、角形状の対物
レンズホルダ42の上端に取り付けられている。対物レ
ンズ41による光ビームの進路を一点鎖線で示してい
る。対物レンズホルダ42の外周には、コイルの中心軸
が対物レンズ41の光軸と平行になるようにフォーカス
コイル43が巻回されている。フォーカスコイル43の
対角の位置には、角形状をした一対の偏平形のトラッキ
ングコイル44が張り付けられている。
【0019】対物レンズホルダ42は、後に説明する磁
気回路から発生する磁束がコイルと鎖交するようにする
ためにその両側に凹部45を設けている。これらの凹部
45には、磁気回路を構成するヨーク46がそれぞれ配
置されている。これらのヨーク46を含んで断面形状が
それぞれU字形となるように、略閉磁路47が構成され
ている。
【0020】略閉磁路47を構成するヨーク46の反対
側には、長尺のマグネット48と短尺のマグネット49
がそれぞれ互いに逆極性となるように配置されている。
このうちの長尺のマグネット48はフォーカス駆動とト
ラッキング駆動に寄与する。図1には、長尺と短尺のマ
グネット48、49の極性を文字“N”および“S”で
示しており、磁界の向きを実線51と破線52でそれぞ
れ示している。
【0021】なお、本実施例の対物レンズホルダ42
も、合計4本のワイヤ54によって、アクチュエータベ
ース55に支持されている。これら4本のワイヤ54
は、例えばりん青銅バネ材からなる弾性体である。各ワ
イヤ54は、対物レンズ41を支持する機能を有すると
共に、対物レンズホルダ42とアクチュエータベース5
5に配置したプリント基板56との間を電気的に接続す
る機能を有している。
【0022】まず、以上のような構成の光ヘッドのアク
チュエータのフォーカス駆動の様子を説明する。フォー
カスコイル43の電流方向を図1において左周りとす
る。長尺のマグネット48の磁界方向を対物レンズに向
かって閉磁路ループを作ると、フレミングの左手の法則
に従って、対物レンズ41は紙面から飛び出す方向に駆
動される。
【0023】次に、偏平トラッキングコイル44の電磁
駆動を説明する。偏平トラッキングコイル44の電流方
向は、紙面に入射する方向を×57で示し、紙面から射
出する方向を◎58で示した。フレミングの左手の法則
に従って、駆動力の方向は白矢印59となる。角形状の
偏平トラッキングコイル44の図1で上下の電流方向と
磁束方向がそれぞれ反対となるために、結果的に電磁駆
動方向は図中の白矢印59で示すように同一となる。な
お、参考のために図5および図6にも同様の記号および
矢印を記してある。
【0024】本実施例では、フォーカスコイル43に偏
平トラッキングコイル44を貼り付けた側に、更に、高
剛性でしかもエディカレント(Eddy current)を生じな
い放熱特性の良好な黒摺りガラス板材61を貼り付けて
いる。黒摺りガラス板材61の厚さは、角形状の偏平ト
ラッキングコイル44と同一に設定されている。これは
偏平トラッキングコイル44と同一の磁気ギャップとす
るためである。黒摺りガラス板材61は、角形状のトラ
ッキングコイル44によって電磁駆動力を得たものをフ
ォーカスコイル43を介してトラッキング方向に伝搬さ
せるとき、フォーカスコイル43自体の剛性が十分でな
いことを補い、副次共振周波数を高くする。
【0025】図3は対物レンズホルダを分解した状態を
表わしている。対物レンズホルダ42には十字形のプリ
ント基板71を両側部に貼り付けている。図2に示した
アクチュエータベース55にもプリント基板56が貼り
付けられており、両プリント基板71、56にクリーム
半田72を介して合計4本のワイヤ54が接続されるよ
うになっている。これらのワイヤ54は、前記したよう
に対物レンズホルダ42を支持すると共に、駆動電流の
印加に使用されることになる。
【0026】図4は、本実施例のアクチュエータの振幅
周波数特性を従来のものと対比して表わしたものであ
る。図で破線81は従来のアクチュエータの副次共振周
波数を示している。また、実線82は本実施例のアクチ
ュエータの例を示している。従来では副次共振周波数が
25KHzと30KHzにピークを示したが、本実施例
のアクチュエータの場合には黒摺りガラス板材61を貼
り付けることによって副次共振周波数のピークを40K
Hz以上の箇所にシフトさせることができた。
【0027】以上説明した実施例ではフォーカスコイル
43に偏平トラッキングコイル44を貼り付けた側に、
黒摺りガラス板材61を貼り付けることにしたが、これ
以外のガラス板あるいはセラミックあるいは金属体でな
い絶縁体からなる高剛性の他の物質を貼り付けるように
してもよい。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、角形コイルにそれぞれ隣接するようにして
属体でない絶縁体からなる高剛性体をホルダ側の角形コ
イルの取り付けられる面の残りの領域にのみ貼り付ける
ことにしたので、対物レンズホルダに取り付けられてい
るフォーカスコイルやトラッキングコイルの剛性を増し
て対物レンズアクチュエータの副次共振周波数をより高
くすることかでき、サーボ帯域を大きくとることができ
る。したがって、安定したフォーカスおよびトラッキン
グサーボを可能にし、高速転送レート対応の光ヘッド用
のアクチュエータを実現することができる。
【0029】また、請求項2および請求項4記載の発明
によれば、この高剛性体を放熱に優れた放熱構造体とし
たので、アクチュエータの特性を向上させることができ
る。
【0030】更に請求項5記載の発明によれば、高剛性
体の厚さをトラッキングコイルの厚さと同一のものとし
たので、トラッキングコイルと同一の磁気ギャップを形
成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における光ヘッドのアクチュ
エータの平面図である。
【図2】本実施例のアクチュエータの側面図である。
【図3】本実施例の対物レンズホルダを分解した状態を
示す斜視図である。
【図4】本実施例のアクチュエータの振幅周波数特性を
従来のものと対比して示した特性図である。
【図5】従来のアクチュエータの構造を示す平面図であ
る。
【図6】図5に示した従来のアクチュエータの構造を示
す側面図である。
【図7】従来のアクチュエータの伝達特性を表わした特
性図である。
【符号の説明】
41 対物レンズ 42 対物レンズホルダ 43 フォーカスコイル 44 偏平トラッキングコイル 45 凹部 47 略閉磁路 48 長尺のマグネット 49 短尺のマグネット 54 ワイヤ 55 アクチュエータベース 56、71 プリント基板 61 ガラス板材

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 角形をした対物レンズホルダと、 この対物レンズホルダに取り付けた対物レンズと、 この対物レンズを光軸方向およびこれに垂直な方向に駆
    動可能に支持する対物レンズ支持機構と、 前記対物レンズホルダに駆動力を付与する駆動力付与手
    段と、 前記対物レンズホルダの対辺となる2面の対角の位置に
    それぞれ配置された角形コイルにそれぞれ隣接して対物
    レンズホルダ側のこれらの面の残りの領域にのみ貼り付
    けられた金属体でない絶縁体からなる高剛性体とを具備
    することを特徴とする光ヘッドのアクチュエータ。
  2. 【請求項2】 前記角形コイルはトラッキングコイルで
    あり、前記高剛性体は対物レンズホルダの周囲に配置さ
    れたフォーカスコイルにトラッキングコイルを貼り付け
    たそれぞれの面に対してこれらのトラッキングコイルに
    隣接して貼り付けられた角形の放熱構造体であることを
    特徴とする請求項1記載の光ヘッドのアクチュエータ。
  3. 【請求項3】 前記高剛性体は黒摺りガラス板であるこ
    とを特徴とする請求項2記載の光ヘッドのアクチュエー
    タ。
  4. 【請求項4】 前記高剛性体はセラミック板であること
    を特徴とする請求項2記載の光ヘッドのアクチュエー
    タ。
  5. 【請求項5】 前記高剛性体の厚さはこれに隣接して配
    置された前記トラッキングコイルの厚さと同一であるこ
    とを特徴とする請求項2記載の光ヘッドのアクチュエー
    タ。
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JP4448736B2 (ja) * 2004-06-16 2010-04-14 株式会社日立メディアエレクトロニクス 光ピックアップ装置およびそれを用いた光ディスク装置
CN101568961B (zh) 2007-10-16 2011-09-28 三洋电机株式会社 保持构件、驱动装置、拾取装置和光盘装置

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