JP3356918B2

JP3356918B2 - 光ピックアップ

Info

Publication number: JP3356918B2
Application number: JP19645095A
Authority: JP
Inventors: 哲夫池亀; 寛江澤; 淳一中野
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-08-01
Filing date: 1995-08-01
Publication date: 2002-12-16
Anticipated expiration: 2015-08-01
Also published as: US5875166A; JPH0945020A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ−ＲＯＭ、光
磁気ディスク、相変化ディスク等を情報記録及び／又は
再生媒体とする光情報記録及び／又は再生装置（以下、
光記録再生装置と略称）における光ピックアップ、特に
そのガイド部に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光記録再生装置における光ピックアップ
は、光ディスク上の光スポットを光ディスクの半径方向
（トラッキング方向）で全トラックに移動させるアクセ
ス用の支持駆動機構、光スポットを光ディスクの半径方
向で微細に移動させるトラッキング用の支持駆動機構、
光スポットを光ディスクの記録面に垂直なフォーカス方
向に移動させるフォーカシング用の支持駆動機構の３種
の支持駆動機構を有する。

【０００３】この場合、光ピックアップの小型化、低コ
スト化を図るために、アクセス用の支持駆動機構とトラ
ッキング用の支持駆動機構を兼用した構成が提案されて
いる（図８・斜視図、図９・側面図）。これは、特開昭
６３−２２４０３７号公報で提案されているものである
が、これは光ディスク上に光スポットを結ばせる対物レ
ンズ５０を有する可動部５１がベースに固定された２本
のガイドレール５２によってＸ方向（トラッキング方
向）に摺動可能に支持されるようになっている。そし
て、アクセスとトラッキング動作兼用のコイル５３と磁
気回路５４を設けることによって、Ｘ方向に駆動させ、
アクセス駆動とトラッキング駆動を行わせるようにして
いる。

【０００４】また、キャリッジ５５に、フォーカスバネ
５６の一端が固定されている固定部材５７が設けられて
おり、フォーカスバネ５６の他端側には対物レンズ５
０、フォーカスコイル５８が取り付けられたホルダー５
９が配設されている。また、平行なフォーカスバネ５６
により対物レンズ５０はＺ方向（フォーカス方向）に移
動可能に支持され、フォーカスコイル５８と磁気回路５
４によりＺ方向に駆動するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、トラッキン
グ動作では、光スポットをトラックの微細な変位に追従
させるために、可動部をスムーズに移動させなければな
らない。この点、前記従来例は、トラッキング動作のた
めの支持機構がヘッドベースの孔をスライドベアリング
（滑り軸受け）とし、２本のガイドレールで摺動支持す
る構成としている。

【０００６】ところが、こうした摺動支持機構の場合、
スライドベアリングとガイドレール間の摩擦係数（μ）
が発生する。このμが大きいと微細で適正なトラッキン
グ動作ができず、目標トラックとのずれが大きくなる。
したがって、適正な情報の記録再生を実現できなくな
る。前記従来例ではμの値についての配慮が全くなされ
ていない。なお、アクセスとトラッキングの駆動機構と
が兼用でない場合、例えば対物レンズをトラッキング方
向に移動可能とさせるバネで支持するような構成の場
合、このトラッキング支持機構には摩擦は発生しない。

【０００７】本発明は、前記問題を解決すべく提案され
るもので、アクセス及びトラッキング兼用の駆動機構を
有する光ピックアップの支持機構において、摩擦係数の
値を適正値に設定し良好なサーボ特性を得ることができ
る光ピックアップを提供することを目的としたものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明に係る光ピックアップの発明は、対物レンズと、この
対物レンズをフォーカス方向に移動可能に支持する支持
手段を有する可動部と、この可動部を情報記録トラック
と直交する第１の方向に移動可能に支持する支持機構
と、前記可動部を前記第１の方向に駆動するアクセス及
びトラッキング兼用の駆動機構を設けた光ピックアップ
において、前記支持機構は滑り軸受けとガイド部材を有
し、前記支持機構の静止摩擦係数をμｓ、トラッキング
の外乱加速度をαＤ、静止摩擦により発生する残差をΔ
ｘ、目標残差をΔｅ、可動部の質量をｍ、重力加速度を
ｇ、可動部に加わる予圧力量をＦとした時、 μｓ＜αＤ・（Δｘ／Δｅ）・ｍ／（ｍｇ＋Ｆ）の関係を満たすように構成したことを特徴とするもので
ある。

【０００９】

【００１０】本発明の光ピックアップによると、アクセ
ス及びトラッキング兼用の駆動機構は、適正に設定され
た静止摩擦係数でトラッキング方向に摺動することにな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明していく。図１〜図６は、本発明の
第１実施例を示したもので、このうち図１は光記録再生
装置の斜視図であり、図２は同可動部近傍の縦断面図、
図３は同他の方向かち見た縦断面図、図４は同可動部の
分解斜視図、図５は同カバーを取り外した状態の可動部
の斜視図、図６は同可動部とヨークの関係を示す分解斜
視図である。図示のように、デッキベース１上に光ディ
スク２を回転させるスピンドルモータ３が固定されてい
る（図１）。なお、光ディスク２はカートリッジ４の中
に保持されている（図２）。また、光ディスク２の情報
記録面２ａに光スポット５を結ばせる対物レンズ６を有
する可動部７が、デッキベース１に対してｘ方向（トラ
ッキング方向）に駆動可能に配設されている（図２）。

【００１２】また、図１に示すように、デッキベース１
のｘ（−）側に固定光学系８が設けられている。この固
定光学系８は、レーザ光源９、ビームスプリッタ１０、
コリメートレンズ１１、エラー検出用ホログラム１２、
フォトディテクタ１３等を有する。そして、レーザ光源
９から出た光はビームスプリッタ１０を透過した後、コ
リメートレンズ１１で平行光にされ、可動部７に形成さ
れた開口を通った後、ミラー１４で反射され対物レンズ
６で集光されて光ディスク２の情報記録面２ａに光スポ
ット５を結ぶ（図２）。ここで反射された光は、前記ビ
ームスプリッタ１０まで逆の経路をとる。ビームスプリ
ッタ１０で反射された光は、エラー検出用ホログラム１
２で回折を受けフォトディテクタ１３へ入射する。そし
て、フォトディテクタ１３からの出力信号により、再生
信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号
を得るようになっている（図１）。

【００１３】次に、前記した可動部７について説明する
と、対物レンズ６は液晶ポリマー等のプラスチックで成
形されたホルダ１５の中央部に固着されている。このホ
ルダ１５のｙ方向両側面に、アルミ線又は銅クラッドア
ルミ線をロの字状に巻回したフォーカスコイル１６が固
着されている（図２）。また、可動部７の他方向から見
た縦断面図である図３に示すように、ホルダ１５のｘ
（−）方向側のｚ方向両側にはフォーカスバネ１７，１
８の一端が固着され、他端は保持部材１９の固定面１９
ａ，１９ｂに固着されている。

【００１４】また、フォーカスバネ１７，１８は、駆動
部７の分解斜視図である図４に示すように、略長方形で
その両端にバネ定数調整用及びフォーカスバネ１７，１
８の組み立て治具への位置決め用孔１７ａ，１７ｂ，１
８ａ，１８ｂが形成されている。そして、フォーカスバ
ネ１７，１８は互いに平行に位置しｘ方向に延在してい
る。なお、フォーカスバネ１７，１８はｔ２０μｍ程度
の薄い非磁性ステンレス板をエッチング加工して形成す
る。このように、フォーカス駆動部７ａは対物レンズ
６、ホルダ１５、フォーカスコイル１６によりフォーカ
ス駆動するようになっている。

【００１５】また、図３に示すように、保持部材１９の
固定面１９ａ，１９ｂに連続してダンパー形成部１９
ｃ、１９ｄが、フォーカスバネ１７，１８との間に０．
２〜１ｍｍ程度の隙間として形成されている。そこで、
ダンパー形成部１９ｃに熱硬化性で硬化前のシリコンゲ
ル等のダンパー２０を注入して表面張力により保持させ
た後加熱して硬化させる。すると、保持部材１９に固定
されるフォーカスバネ１７はダンピングをとられること
になる。フォーカスバネ１８についても同様である。

【００１６】また、保持部材１９のｘ（−）側には、先
端が対物レンズ６のノーダルポイントに中心を有し球面
の一部である接触点１９ｅ，１９ｆ（１９ｆは２点）が
形成されている。そして、これら接触点３点がキャリッ
ジ２１に形成された円筒面の一部である取り付け面２１
ａに当接している。この取り付け面２１ａの中心は、対
物レンズ６のノーダルポイントと一致する。

【００１７】また、非磁性ステンレスのバネ３６を図３
に示すように駆動部７の略中央に配設し、バネ３６の背
面のｙ方向両側３６ａをキャリッジ２１の略中央に形成
された凸部２１ｂのｘ（−）側面に、さらに先端部３６
ｂを保持部材１９の略中央からｘ（＋）方向に突出して
いる凸部１９ｇのｙ方向両側に形成された溝１９ｈのｘ
（＋）側の面に当接させる（図３、図４）。

【００１８】そして、保持部材１９、キャリッジ２１を
押すようにすることにより、保持部材１９の接触点１９
ｅ，１９ｆ３点を取り付け面２１ａに押し当てる。そこ
で、キャリッジ２１に対して保持部材１９をｘ軸回りに
回転又はｚ方向に移動させることにより、キャリッジ２
１に対する対物レンズ６のｘ軸回り又はｙ軸回りの傾き
調整を行うことができる。

【００１９】このようにして傾き調整を行った後、取り
付け面２１ａと保持部材１９のｘ（−）側の面の間に接
着剤を注入して硬化させる。さらに、キャリッジ２１に
形成された凸部２１ｃと保持部材１９の突部１９ｇのＹ
方向両側との間の０．２ｍｍ程度の間隙にも接着剤を注
入して硬化させる。したがって、保持部材１９はその後
方のｘ（−）側の面と先端部のｘ（＋）側の２箇所の計
３箇所が、キャリッジ２１に接着固定されることにな
る。なお、キャリッジ２１はプラスチックの一体成形品
であり、素材としては例えば球状シリカ入りのエポキシ
樹脂、カーボンファイバー３０％入りの熱可塑性ポリイ
ミド樹脂を用いている。

【００２０】また、キャリッジ２１の略中央部で対物レ
ンズ６のｚ（−）側に４５°の傾斜面２１ｄが形成さ
れ、ここにミラー１４が固着されている。さらに、ミラ
ー１４の両側方でキャリッジ２１のｙ方向両側にはコイ
ル取り付け部２１ｅが形成され、ここに四角柱状に巻回
したトラッキングコイル２２の２辺が接合固着されてい
る。また、キャリッジ２１のｚ（−）側面略中央に、ｙ
方向に着磁されたマグネット２３が固着されている（図
２、図４）。

【００２１】また、キャリッジ２１のｚ（−）側下面に
前記フォーカスコイル１６、トラッキングコイル２２に
給電するＦＰＣ２４（フレキシブルプリント基板）の一
端２４ａが固着され、トラッキングコイル２２のｙ
（＋）側にはＦＰＣ２４の補強板２４ｂが固着されてい
る。この固着部から可動部７がｘ方向に移動する時に屈
曲変形する屈曲部２４ｃがＵ字状に一方向延出し、延出
部の先端はデッキベース１に立ち上げ形成された凸壁１
ａ面にガイドされるようになっている（図１、図４）。

【００２２】また、可動部７に固着された屈曲部２４ｃ
の固定端の中心点Ｐは、ｙ方向から見て可動部７の重心
Ｇ及び可動部７の移動方向であるｘ方向に離間した後述
する基準側の軸受２５，２６の中心と一致するようにな
っている。したがって、屈曲部２４ｃの曲げの反力及び
慣性力により可動部７が傾くことを防止される（図
２）。

【００２３】図５に示すように、キャリッジ２１及びト
ラッキングコイル２２の上面（ｚ（＋）側の面）には、
ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１０等の透磁率が１．１以下の
非磁性ステンレスの薄板をプレス加工したカバー２７が
接着固定される。このカバー２７の取り付け部２７ａ
は、キャリッジ２１の開口部２１ｆを塞いでキャリッジ
２１を補強する。また、取り付け部２７ａは、トラッキ
ングコイル２２のｚ（＋）側の面とキャリッジ２１とを
連結するようにそれぞれに接着固定されているので、ト
ラッキングコイル２２のｚ（＋）側の面を補強する。ま
た、カバー２７には、キャリッジ２１のｙ方向を繋ぐよ
うに連結部２７ｂが形成されているので、可動部７のｙ
軸回りのねじれ剛性等を向上させる。

【００２４】また、図２に示すようにキャリッジ２１の
ｙ（＋）寄りにｘ方向の貫通孔が形成され、貫通孔のｘ
方向の離間した位置に基準側の軸受２５がキャリッジ２
１と一体に設けられている。この軸受２５は、貫通孔に
挿入されるガイドレール２８の断面円形より０．１〜
０．４ｍｍ程度大きめの円筒の円周方向斜めの４箇所を
平面でカットした形状でこの斜面の４つの平面とガイド
レール２８とは５〜３０μｍ程度のクリアランスを形成
している。さらに、キャリッジ２１のｙ（−）寄りにも
ｘ方向の貫通孔が形成され、そのｘ方向中央に従動側の
軸受２６がキャリッジ２１と一体に設けられている。こ
の軸受２６は、断面円形のｚ方向両側を平面でカットし
てその平面とガイドレール２９とは５〜３０μｍ程度の
クリアランスを形成している（図２）。

【００２５】前記軸受２５，２６は、ガイドレール２
８，２９と接する面の表面粗さが６．３Ｓ以下の０．３
〜３Ｓ程度に滑らかに形成されている。また、ガイドレ
ール２８，２９は、その材質がＳＵＳ３０４等の非磁性
ステンレスの棒でその表面にフッ素系のコーティングを
施した後、さらに０．４Ｓ程度に研磨しコーティング厚
が５〜２０μｍとなるようにしてある。なお、ガイドレ
ール２８，２９の長さ方向両側は、デッキベース１の取
り付けコーナー１ｂにバネ３０を介して固定されてい
る。このように構成されることにより、ガイドレール２
８は軸受２５に、ガイドレール２９は軸受２６に挿入当
接され、ｘ方向に摺動することによって可動部７が移動
することになる。

【００２６】図１、図２、図６に示すように、ガイドレ
ール２８，２９に併設されるようにｙ方向両側にセンタ
ーヨーク３１がトラッキングコイル２２に挿通配設さ
れ、センターヨーク３１の中央にはショートリング３２
が固定されている。また、センターヨーク３１の長さ方
向両側は、デッキベース１の取り付け部１ｃにビスで固
定されている。センターヨーク３１のｚ（＋）側上方で
かつカートリッジ４の開口部４ａに位置するように、略
コの字状のサイドヨーク３３が配設され、そのｚ（−）
側にｚ方向に着磁されているマグネット３４ａ，３４ｂ
が固着されている。サイドヨーク３３の両側はセンター
ヨーク３１に当接し、このセンターヨーク３１、サイド
ヨーク３３、マグネット３４ａ，３４ｂによって磁気回
路を形成している。

【００２７】また、前記マグネット２３はそのｙ方向の
磁極が、マグネット３４ａ，３４ｂと同極となるように
着磁されているので、マグネット３４ａのＮ極とマグネ
ット２３のＮ極、マグネット３４ｂのＳ極とマグネット
２３のＳ極が反発し、可動部７をｚ（−）方向に押す。
したがって、軸受２５のｚ（＋）側の２面がガイドレー
ル２８の面２８ａに、さらに軸受２６のｚ（＋）側の１
面２６ａがガイドレール２９に押し当てられガタを防止
される。

【００２８】そして、マグネット３４ａ，３４ｂからの
有効磁束は、トラッキングコイル２２のｚ（＋）側の面
とｙ方向でキャリッジ２１側の面に向かい、センターヨ
ーク３１に至る。すると、トラッキングコイル２２に
は、主に前記２面にトラッキング方向（ｘ方向）の力が
発生する。したがって、トラッキング方向に発生する合
力はトラッキングコイル２２のｚ（＋）側の面よりやや
ｚ（−）側に下がった点Ｆとなる。この点Ｆは、ｘ方向
から見て可動部７の重心Ｇと一致させている。また、
Ｆ，ＧのＺ方向高さはガイドレール２８，２９の上端、
つまり予圧を受けた軸受２５，２６がガイドレール２
８，２９と接する点に略一致している。したがって、駆
動中心Ｆ、重心Ｇ、軸受とガイドレールとの間に発生す
る摩擦力の中心点とが略一致し、可動部７をｘ方向に駆
動した時のｙ軸回りの回転が抑止される。

【００２９】また、フォーカスコイル１６は、そのｚ
（−）側の辺がマグネット２７の磁極面と、さらに、ｚ
（＋）側の辺がサイドヨーク３３と、それぞれｚ方向の
高さが略同じで近接するように配設されている。そし
て、マグネット２７の磁極面からサイドヨーク３３に向
かう磁束は図２に示す矢印のようになるので、フォーカ
スコイル１６のｚ方向の２辺に作用する磁束は、ｙ方向
において逆向きとなりこの２辺にはｚ方向において同じ
方向の力が発生する（図２）。

【００３０】以上のごとく構成されているので、２個の
フォーカスコイル１６にフォーカスエラー信号に応じた
電流を流すと、ｚ方向の２辺にｚ方向の力が発生し対物
レンズ６をｚ方向に駆動する（図２、図３）。２枚のフ
ォーカスバネ１７，１８がｚ方向にたわむことにより対
物レンズ６をｚ方向に移動可能に支持していることは前
記の通りである。この時、２枚のフォーカスバネ１７，
１８はダンパー２０によってダンピングされる。このダ
ンパー２０は、フォーカスバネ１７，１８と保持部材１
９との間に形成されるダンパー形成部１９ｃに注入され
ることによって形成されるので、フォーカスバネ１７，
１８を囲むような注入部が不要となり、保持部材１９の
小型化を図れるとともに、保持部材１９へのフォーカス
バネ１７，１８の組み付けも容易にできる。なお、ダン
パー２０はフォーカスバネ１７，１８に形成された位置
決め用孔１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ（図４）から
注入できるので、容易に行える。

【００３１】また、固定光学系８からの光束は、キャリ
ッジ２１に形成された孔２１ｇ、保持部材１９の孔１９
ｉ、２枚のフォーカスバネ１７，１８の間、ホルダー１
５の孔９ａを通ってミラー１４に至る（図３）。このよ
うに、光束を２枚のフォーカスバネ１７，１８の間を通
すためにフォーカスバネ１７，１８の間隔を大にしてい
るので、フォーカス可動部７ａがＹ軸回りやＸ軸回りに
回転することによるピッチング、ローリング共振の共振
周波数を高めることができる。

【００３２】また、保持部材１９はフォーカスバネ１
７，１８の保持部材側固定面１９ａ，１９ｂに近くかつ
傾き調整用の当接部であるｘ（−）側の接触点１９ｅ，
１９ｆ近傍をキャリッジ２１の取り付け面である円筒面
２１ａに接着固定されている（図３）。さらに、上記当
接部に対してＸ（＋）側のホルダー１５側、つまりフォ
ーカスバネ１７，１８の延在方向に突出した凸部１９ｇ
のＹ方向両側と凸部２１ｃとの間も接着固定されている
（図５）。

【００３３】また、可動部７をトラッキングコイル２２
によりＸ方向に駆動させた時、取り付け面２１ａである
保持部材１９の固定部近傍、つまりフォーカスバネ１
７，１８の固定面１９ａ，１９ｂは、ここから離れた位
置に配設されているフォーカス可動部７ａが付加質量と
なる。そのため、キャリッジ２１の取り付け面２１ａと
前記固定面１９ａ，１９ｂの近傍は、図３に示す矢印Ａ
のように変形しやすい。しかし、この部分から離れた位
置にある凸部１９ｇがキャリッジ２１に固定されている
ため、前記変形しやすい部分の補強が図られることにな
る。したがって円筒面２１ａと保持部材１９の固定箇
所、保持部材固定面１９ａ，１９ｂ近傍の変形する箇所
の剛性が上がり共振周波数を向上させることができる
（図３）。

【００３４】また、前記したように保持部材１９の凸部
１９ｇのＹ方向両側面とキャリッジ２１の凸部２１ｃと
が接着固定されている。つまり、略箱形に中央部が凹部
形成され開口部が形成されたキャリッジ２１の中央部が
連結補強されるようになっているので、キャリッジ２１
の剛性が飛躍的に向上し、キャリッジ２１が変形する共
振周波数を向上させることができる。なお、この部分は
カバー２７によっても連結補強されるため、キャリッジ
２１の剛性はさらに向上する。

【００３５】次に、トラッキングコイル２２にトラッキ
ングエラー信号等を流すと、マグネット２７ａ，２７ｂ
に発生する磁束と協動しｘ方向の力を発生させ、可動部
７つまり対物レンズ６からの光スポット５をｘ方向に移
動させる。この場合、可動部７は２本の平行なガイドレ
ール２８，２９と軸受２５，２６とが摺動することによ
ってｘ方向にガイドされる。なお、本実施例では対物レ
ンズ６からの光スポット５をｘ方向に移動させる手段は
一つであるので、トラッキングコイル２２には記録トラ
ックのｘ方向の微細な偏心、振れ信号に対応したトラッ
キング信号に加え、光ディスク２の全記録トラック範囲
にわたってキャリッジ２１を移動させるアクセス信号に
応じた電流を流すようにしてある。したがって、トラッ
キング機構が単一であるので、装置構成の簡素化、小型
化を実現できる。

【００３６】トラッキング機構を単一化するには、トラ
ッキング動作の駆動感度を向上させて共振周波数を高く
し、移動をスムーズに行わせる必要がある。そこで、本
実施例ではトラッキング動作の駆動感度を向上させるた
めに、重い磁気回路を可動部７ではなくデッキベース１
上に配設している（図１）。また、図５に示すキャリッ
ジ２１、保持部材１９、ホルダー１５をプラスチック成
型品として軽量化を図り、さらにトラッキングコイル２
２、フォーカスコイル１６は、銅に比較して軽いアルミ
線や銅クラッドアルミ線としている。こうして、可動部
７の軽量化を図った結果、約１．８ｇ程度とすることが
できた。

【００３７】また、トラッキング動作の駆動感度を向上
させるため、マグネット３４ａ，３４ｂにＮｄ−Ｆｅ−
Ｂの〔ＢＨ〕ｍａｘ＝３３〜４５ＭＧＯｅ程度のグレー
ドのものを用い、マグネット３４ａ，３４ｂとセンター
ヨーク３１とで直接磁気ギャップを形成するようにした
ため、トラッキングコイル２２に作用する磁束密度を高
めることができた。こうして、トラッキング方向の感度
を１８０ｍ／ｓ²／Ａと通常のトラッキングアクチュエ
ータ並に向上させることができた。

【００３８】以上のごとく、本実施例はフォーカスバネ
１７，１８の固定部近傍の剛性を上げた。また、キャリ
ッジ２１をカバー２７と保持部材１９により補強し、２
枚のフォーカスバネ１７，１８の間を光束を通すように
広げ、トラッキングコイル２２、フォーカスコイル１６
をアルミ線等で軽量にした。このようにして、可動部７
をトラッキング方向に駆動した時のキャリッジ２１の変
形による共振、フォーカスバネ１７，１８の変形による
共振の周波数を高くしサーボ特性を向上させることがで
きた。実験の結果、トラッキング方向の共振周波数を１
０ｋＨ_Z以上の１２ｋＨ_Zと通常のトラッキングアクチ
ュエータ並に向上させることができた。この共振の影響
をさらに下げたい場合には、共振周波数にノッチフィル
タを入れて、共振ピークのゲインを下げることによりカ
ットオフ周波数を１ｋＨ_Z〜４ｋＨ_Zに設定することが
できるので、より良好なサーボ特性を得ることができ
る。

【００３９】次に、可動部７の移動をスムーズに行わせ
るために、図２に示すように軸受２５を４面で構成し、
ガイドレール２８と線接触するようにしてガイドレール
２８との接触面積を最小としたので、軸受２５とガイド
レール２８との摩擦力を小さくすることができる。ま
た、軸受２５とガイドレール２８に埃等が付着しても、
軸受２５とガイドレール２８とで形成されている隙間に
逃げるため摩擦力が増大することを避けられる。この点
は軸受２６とガイドレール２９についても同様である。

【００４０】また、キャリッジ２１の材質を曲げ弾性が
高く摺動特性のよい球状のシリカ入りのエポキシ樹脂や
カーボンファイバ３０％入りの熱可塑性ポリイミド樹脂
等とし、軸受２５，２６の表面粗さを６．３Ｓ以下の
０．３〜３Ｓ程度になるように金型を加工し、キャリッ
ジ２１を成型した。一方、ガイドレール２８，２９は、
ステンレス製の丸棒の表面にフッソ系のコーティングを
しその表面を研磨し、コーティング厚が５〜２０μｍ、
表面粗さが３．２Ｓ以下の０．４Ｓ程度になるように加
工した。

【００４１】このように軸受２５，２６とガイドレール
２８，２９を構成したので、可動部７の静止摩擦係数は
０．２５以下の０．２程度にすることができ、動摩擦係
数は０．０９程度にすることができた。このため、可動
部７をトラッキング方向にスムーズに駆動させることが
でき、トラッキング又はアクセスのサーボ残差の少ない
良好なサーボ特性を得ることができた。またセンターヨ
ーク３１にショートリング３２を付設したため、トラッ
キングコイル２２のインダクタンスは１００μＨ以下の
５０μＨ程度（ｆ＝１ｋＨ_Z）が得られ、トラッキング
コイル２２に流す電流の応答を早くすることができた。

【００４２】次に、光ピックアップの支持機構の静止摩
擦係数について説明する。アクセス及びトラッキング兼
用の駆動機構を有する光ピックアップの支持機構は、静
止摩擦係数を小さくしないと良好なサーボ特性を得るこ
とができない。そこで、トラッキングの制御ループを図
７のように考えると、ｘ＝Δｘの変位により静止摩擦状
態を破るには、 Δｘ・Ｇｔｒ（ゲイントラッキング）＞μｓ・ｍ・ｇ（１）である必要がある。ここで、μｓは支持機構の静止摩擦
係数、Δｘは静止摩擦により発生する残差〔ｍ〕、ｍは
可動部の質量〔ｋｇ〕、ｇは重力加速度〔ｍ／ｓ^２〕
をそれぞれ表わしている。

【００４３】ところで、トラッキングの一巡ループゲイ
ンをＧ_lとすると、Ｇｔｒ＝Ｇ_l／（１／ｍ・１／
Ｓ²）＝Ｇ_l・ｍ・Ｓ²である。したがって、式（１）
は、 Δｘ・Ｇ_l・ｍ・Ｓ²＞μｓ・ｍ・ｇさらに Δｘ・Ｇ_l・Ｓ²＞μｓ・ｇ（２）と書き直せる。

【００４４】また、Ｇ_Lについて考える。トラッキング
の外乱加速度をαＤ〔ｍ／ｓ^２〕、目標とするトラッ
キング残差をΔｅ〔ｍ〕とすると、Ｇ_L＝（αＤ／Ｓ^２）／Δｅ（３）が必要なループゲイン（Ｇ_L ）である。したがって式
（２）は、Δｘ・（αＤ／Δｅ）＞μｓ・ｇよって μｓ＜αＤ・（Δｘ／Δｅ）／ｇ（４）となる。

【００４５】また、３．５インチ又は５．２５インチの
光磁気ディスクのトラッキング方向の加速度は、ＩＳＯ
の規格から３６００ｒｐｍでは、外乱加速度αＤ＝１２
ｍ／Ｓ^２となる。アクセス及びトラッキング兼用の駆
動機構である場合に求められる目標残差をΔｅ＝０．１
μｍとして、静止摩擦により発生する残差Δｘを０．０
２μｍとするには、μｓ＜αＤ・（Δｘ／Δｅ）／ｇ＝
12×0.02／0.1 ÷9.8 ≒0.245 となる。可動部に予圧を
かける場合には、式（１）の右辺が変わり、Ｆは予圧力
量〔Ｎ〕とすると、 Δｘ・Ｇｔｒ＞μｓ（ｍ・ｇ＋Ｆ）（５）これと式（３）により、 μｓ＜αＤ・（Δｘ／Δｅ）・（ｍ／（ｍｇ＋Ｆ））（６）となる。そこで、例えば自重と同じ予圧をかけた場合、
本実施例ではｍ＝１．８ｇなので、Ｆ＝１．８×１０
^−３×９．８＝１．８×１０^−３Ｎとした場合、 μｓ＜αＤ・（Δｘ／Δｅ）／２ｇ＝０．１２２となる。

【００４６】以上のことから、アクセス及びトラッキン
グ兼用の駆動機構を有する光ピックアップの支持機構に
おいて良好なサーボ特性を得るには、μｓは概ね０．２
５以下である必要がある。また可動部の自重と同じ予圧
をかけた場合には、０．１２以下とすることが望ましい
といえる。

【００４７】本発明は以上の構成に限定されるものでは
なく、以下のような構成としてもよい。例えば軸受けの
材質は、ＰＴＦＥ入りや潤滑油入りの熱可塑性ポリイミ
ド樹脂等摺動特性の優れた、つまり摩擦係数が小さく磨
耗量の小さい材質であればよい。また、キャリッジと軸
受けを別体として、軸受け部はフッ素入りの樹脂等とし
てもよい。また、ガイドレールは炭化ケイ素、ジルコニ
ア等のセラミック軸の表面を１Ｓ以下の０．３Ｓ程度に
研磨したものでもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アクセス及びトラッキング兼用のスライド式の駆動機構
の滑り軸受けとガイド部材の静止摩擦係数をμｓ、トラ
ッキングの外乱加速度をαＤ、静止摩擦により発生する
残差をΔｘ、目標残差をΔｅ、可動部の質量をｍ、重力
加速度をｇ、可動部に加わる予圧力量をＦとした時、μ
ｓ＜αＤ・（Δｘ／Δｅ）・ｍ／（ｍｇ＋Ｆ）の関係を
満たすように構成したので、アクセス及びトラッキング
サーボのサーボ残差を小さくし、良好なサーボ特性を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る光記録再生装置の斜
視図である。

【図２】同可動部近傍の縦断面図である。

【図３】同他の方向から見た縦断面図である。

【図４】同可動部の分解斜視図である。

【図５】同カバーを取り外した状態の可動部の斜視図で
ある。

【図６】同可動部とヨークの関係を示す分解斜視図であ
る。

【図７】同トラッキングの制御ループの説明図である。

【図８】従来例に係る光記録再生装置の斜視図である。

【図９】同側面図である

【符号の説明】

１デッキベース２光ディスク３スピンドルモータ４カートリッジ５光スポット６対物レンズ７可動部７ａフォーカス可動部８固定光学系９レーザ光源１０ビームスプリッタ１１コリメートレンズ１２エラー検出用ホログラム１３フォトディテクタ２１キャリッジ２２バネ２４ＦＰＣ２７カバー２８ガイドレール２９ガイドレール３０バネ３１センターヨーク３２ショートリング３３サイドヨーク３４ａ，３４ｂマグネット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−49016（ＪＰ，Ａ) 特開平５−67377（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−194763（ＪＰ，Ｕ) 実開昭57−61680（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−72776（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 21/02 G11B 7/085

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】対物レンズと、この対物レンズをフォー
カス方向に移動可能に支持する支持手段を有する可動部
と、この可動部を情報記録トラックと直交する第１の方
向に移動可能に支持する支持機構と、前記可動部を前記
第１の方向に駆動するアクセス及びトラッキング兼用の
駆動機構を設けた光ピックアップにおいて、前記支持機構は滑り軸受けとガイド部材を有し、前記支
持機構の静止摩擦係数をμｓ、トラッキングの外乱加速
度をαＤ、静止摩擦により発生する残差をΔｘ、目標残
差をΔｅ、可動部の質量をｍ、重力加速度をｇ、可動部
に加わる予圧力量をＦとした時、 μｓ＜αＤ・（Δｘ／Δｅ）・ｍ／（ｍｇ＋Ｆ）の関係を満たすように構成したことを特徴とする光ピッ
クアップ。