JP3664378B2 - 光学ピックアップ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばコンパクトディスクのような光学的回転記録媒体の再生装置に用いる光学ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５及び図６を用いて従来の光学ピックアップを説明する。
図５は従来の光学ピックアップの平面図及びそのＡＡ'切断面における断面図、図６は細部を図５と異なる構成とした従来の光学ピックアップの平面図及びそのＡＡ’切断面における断面図である。
【０００３】
従来の光学ピックアップの構成の概略は、対物レンズ４を有しホルダ２２と一体に可動する可動部２０と、シャーシ２３を中心とした固定部２１とからなる。
【０００４】
可動部２０は、回転記録媒体（コンパクトディスク等）の情報記録面へ再生光を出射し又出射に応じた反射光が入射する、レンズホルダと一体になった対物レンズ４、対物レンズ４を一体に保持し可動部２０の主構造となるホルダ２２、ホルダ２２を上下方向（図示しない回転媒体の主たる面に垂直な方向、光の出射方向に等しい）に貫通する貫通穴の内壁に３方を固定したフォーカスコイル１ａ，１ｂと、フォーカスコイル１ａ，１ｂのホルダ２２に固定されない一外側面（対物レンズ４側に面している）に固定した２個のトラッキングコイル２とを有し、一体となって可動を行なう。
尚２個のトラッキングコイル２は図５図示の平面図及び断面図における水平方向の軸を中心としてそれぞれが巻回されている。
【０００５】
固定部２１は、光学ピックアップの主構造たるシャーシ２３と、シャーシ２３の媒体側の面に固定した断面がＵの字状の磁性鋼板であるヨーク５と、ヨーク５に配設されたマグネット３とを有する。
ヨーク５は、そのＵ字状形状の両端に位置する２つの端部を有し、反−対物レンズ４側に位置する第１の端部（第１ヨーク）５ａをホルダ２２の貫通穴内のフォーカスコイル巻回内部より媒体側に突き出し、対物レンズ４側に位置する第２の端部（第２ヨーク）５ｂを同じ貫通穴内ながらフォーカスコイル１ａ，１ｂ外部に位置する対物レンズ４側空間より媒体側に突き出している。
マグネット３は、ヨーク５の上記２つの端部５ａ，５ｂの互いに対向する対向面にそれぞれ１個が固定されており計２個よりなる。
またホルダ２２の図５図示水平方向略中央にある支持点を、シャーシ２３に設けた弾性を有する支持ワイヤ（図示せず）が支持することにより、可動部２０全体が固定部２１により揺動自在かつ弾性的に支持されている。
【０００６】
次に、光学ピックアップが搭載された光学式再生装置（コンパクトディスクプレイヤ等）がコンパクトディスクなどの回転情報媒体の再生を行うに際し、光学ピックアップの行う動作を以下に説明する。
【０００７】
まず、マグネット３が配設されたことによって、ヨーク５の一方の端部（第１ヨーク）５ａから他方の端部（第２ヨーク）５ｂへ向かう磁界が形成されている。
【０００８】
図示しない所定のフォーカシング制御手段によってフォーカスコイル１ａ，１ｂに所定のフォーカス駆動電流１０ａ，１０ｂが流されると、マグネット３の形成する上記の磁界中でフォーカスコイルの対物レンズ４側電流路１ｂを流れる電流１０ｂによって、当該電流路１ｂを図５平面図において紙面に垂直に動かす力を生じる。
上記の力が作用する電流路１ｂの部位を、以下、「駆動点」とも呼ぶ。力の向きは、上記及び図示の条件において紙面に垂直下向きである。
【０００９】
可動部２０はその図５図示水平方向略中央を支点としてシャーシ２３に揺動自在かつ弾性的に支えられていることを既に説明した。
フォーカスコイル１ｂの部位に上記の下向きの力が加わると、フォーカス電流の大きさに応じて可動部２０全体が媒体に接近または離反する方向に平行移動を行なう。これは可動部２０を支える支持ワイヤが弾性を有することにより可能となる。
【００１０】
すなわちフォーカシング制御手段がフォーカス電流の大きさを制御することにより、対物レンズ４を含めた可動部２０全体をフォーカシング方向（後出）に駆動させて図示せざる回転記録媒体の情報記録面に接近させたり、離反させたりするフォーカシング駆動を光学ピックアップは行う。
ここでフォーカシング方向とは回転媒体の主たる平面（記録面）に対し垂直な方向であり、図５図示の平面図において紙面に対し垂直な方向である。
【００１１】
また、所定のトラッキング駆動電流が図示しない所定の制御手段によってトラッキングコイル２に流されると、マグネット３が形成する磁界との相互作用によって駆動力が生じ、対物レンズ４を含めた可動部２０全体をトラッキング方向（後出）に駆動させるトラッキング動作を行う。
トラッキング方向とは回転媒体の径方向であり、図５における水平方向である。
【００１２】
上記のフォーカシング駆動を行うことによって対物レンズ４を回転記録媒体の記録面に対しフォーカシング方向に追従させてディスク媒体の面振れに対応し、またトラッキング駆動を行うことで対物レンズ４をトラッキング方向に追従させてディスク媒体の偏心に対応し、再生装置が情報の再生を正しく継続的に行う構成としていた。
【００１３】
また、図６図示の従来の光学ピックアップは、コストダウンを意図してマグネット３をヨーク第１の端部５ａにのみ配設した点が異なる構成であり、図５図示構成と同様の動作を行うものである。
【００１４】
上記に説明した図５及び図６図示の光学ピックアップの構成は、マグネット３がヨーク５内に形成する同一の磁界に対し、磁界の方向に垂直なフォーカス電流とトラッキング電流とをそれぞれ通電することにより、１箇所の磁気回路内でフォーカス駆動およびトラッキング駆動を行う構成であり、以降本願において「一磁気駆動方式」とも呼ぶ。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記に説明した一磁気駆動方式の光学ピックアップにおいて、解決すべき以下の問題が存在した。
【００１６】
可動部２０のフォーカシング駆動力の作用点である駆動点（フォーカスコイルの電流路１ｂの部位）と可動部２０の重心との間に存在する位置ずれによって、可動部２０のフォーカス駆動制御時に可動部２０等の構造により決まる特定周波数の共振が発生する。
【００１７】
共振の量が大きい場合フォーカス駆動の制御に支障をきたし、光学ピックアップを搭載する装置例えば音楽再生装置においては楽曲再生が不可能になる等装置の正常な機能が発揮できなくなる恐れがあった。
【００１８】
しかし、光学ピックアップの製造に際して、可動部２０の駆動点１ｂと重心とを完全に一致させることは極めて困難であった。
そこで従来は、サーボ制御を可能にするために、共振が発生する共振周波数において対物レンズ４の追従する位相をやや進ませるように光学ピックアップを構成する場合があった。
具体的には、可動部２０の重心を駆動点（フォーカスコイルの電流路１ｂ）よりも反-対物レンズ４側に位置するように、例えばフォーカスコイル１ｂ内壁の部位に重心が位置するよう構成していた。そのために可動部２０の反−対物レンズ４側端部に金属等の錘（ウエイト）を配設するなどしていた。
上記の構成とすると、重心よりも駆動点１ｂの方が対物レンズ４に接近した位置にある場合、傾きにより対物レンズ４の位置が駆動点１ｂの位置よりも先に動き出すため、駆動点１ｂの動きよりも対物レンズ４の動きを進ませることができ、フォーカシング駆動の位相を進ませることとなる。
【００１９】
上記のように共振が発生する共振周波数において位相をより進ませると、サーボ制御を可能にすることができる。この理由を以下に定性的に説明する。
まずフォーカス駆動電流の変化に対して対物レンズ４の追従が遅れる場合、追従動作の位相は遅れることとなる。位相が遅れている状態で所定のフォーカシング駆動を実現しようとすると、制御回路はさらにフォーカス電流値を増加させて対物レンズ４を所定の位置まで駆動させようとする。従って可動部２０は必要量よりも大きなフォーカス電流を与えられて駆動され、サーボ制御が不能となる発振が容易に起こりやすい状態となる。
これに対して位相をより進ませる構成として、上記の対物レンズ４の位相の遅れ、即ち追従動作の遅れ要素を補うことができれば、共振周波数における発振の発生をより起こりにくくすることが可能となる。
【００２０】
一方、位相を進ませる目的で上記のように可動部２０の重心を意図的にずらした構成とした場合、ずれ量の位相変化に及ぼす影響が大きすぎて位相の進みが過大となり制御が不可能となる恐れがあった。
【００２１】
また共振を防ぐための従来の他の方法として、接着剤を少量ずつ可動部２０に滴らして重心を微小に変化させ、性能チェックを行うことを繰り返す、いわゆるカットアンドトライの手法も行われていたが、可動部２０全体の重量が変化し制御感度が変化したり、接着剤塗布作業のミスが発生する恐れもあり、真の解決とはならなかった。
【００２２】
そこで本発明は、可動部（ホルダ）に接着剤を滴らしたりするなどして可動部の重心とフォーカス駆動点とをずらす方策に依ることなく対物レンズの動きにおける位相を進ませてフォーカス駆動時の発振を防止することを可能とし、生産工程を減らし歩留りが向上し品質を均一化させて生産性を向上させるとともに生産コストを大幅に低減させた光学ピックアップを提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、下記の構成を有する光学ピックアップを提供する。即ち、対物レンズ（４）を保持したレンズホルダと、このレンズホルダを対物レンズ（４）のフォーカス方向に進退自在に支持する基体（２３）と、前記対物レンズ（４）の径方向にその対物レンズ（４）から遠い方より第１，第２として配置され、間隙部を有して互いに対向し前記フォーカス方向に沿って前記基体に固定された第１及び第２のヨーク（５ａ，５ｂ）とより成るヨーク部と、前記第１のヨーク（５ａ）における前記第２のヨーク（５ｂ）と対向する面に配設されたマグネット（３）と、前記レンズホルダに固定され、前記間隙部を通じて前記第１のヨーク（５ａ）及びマグネット（３）を囲む環状のフォーカスコイル（１ａ，１ｂ）と、を備え、
前記マグネット（３）の磁束により前記フォーカスコイル（１ａ，１ｂ）に駆動力を生じさせて前記対物レンズ（４）を前記フォーカス方向に進退させる構成とし、一端が前記第２のヨーク（５ｂ）の端部と接触し、他端が前記第１のヨーク（５ａ）と接触せずにこの第１のヨーク（５ａ）と前記間隙部より狭い間隙（５ｃ）を有して対向する磁束誘導部材（６）を備えて成ることを特徴とする光学ピックアップである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につきその好ましい実施例を、図１乃至図４を用いて説明する。
図１は本実施例の光学ピックアップの平面図及びＡＡ'切断面による断面図、図２は図１の光学ピックアップに対し細部が異なる構成とした本実施例の光学ピックアップの平面図及びＡＡ'切断面による断面図、図３及び図４は本実施例と従来の構成とを対比して本実施例の特徴的な構成、特に漏れ磁束（漏洩磁束）の磁束密度を向上させる構成を説明するための模式図である。
前述したものと同一部分には同一符号を付しその説明を省略する。
【００２５】
本実施例の構成を説明するに先立ち、従来の光学ピックアップの構成に対し本発明人が検討を加えることにより本発明に到達するに至った着目点について説明する。
【００２６】
先に説明した従来の構成である図５及び図６の平面図には、ヨーク５の第１の端部５ａに配設したマグネット３を発してヨーク５の外部へ飛び出しフォーカスコイル１ａを通過してヨーク５へ戻る漏れ磁束１１ａを矢印で描いてある。
【００２７】
ここで漏れ磁束１１ａとフォーカス電流との関係について本発明人が検討し特に着目した点は次の通りである。
まず、対物レンズ４からより遠いフォーカスコイルの電流路１ａを流れるフォーカス駆動電流１０ａと、上記の漏れ磁束１１ａとが相互に影響して生じる力はフレミングの左手の法則に従って、図５平面図で紙面に垂直に下向きに向く。
【００２８】
一方、フォーカスコイルの対物レンズ４側電流路１ｂは、フォーカシング駆動時の力の作用点すなわち駆動点であり、可動部２０全体を支えつつ移動させている。
漏れ磁束１１ａにより電流路１ａに対して生じる上記の力は、可動部２０の重心を支点として可動部２０全体を揺動させ、支点に対してフォーカスコイル１ａの反対側に位置する対物レンズ４を図５平面図紙面に垂直上方に駆動する。この方向はフォーカス駆動の位相を進ませる方向でもある。
【００２９】
従って漏れ磁束１１ａによる力を利用し、可動部２０の共振点における位相進み量を増すことにより、発振現象をより起こりにくくすることが可能となるものである。
本実施例は、上記の着眼をもととして本発明人が以下に説明する構成として具現化を行ったものである。
【００３０】
次に図１及び図２を用いて本実施例の光学ピックアップの構成を説明する。
図１は本実施例の光学ピックアップの平面図及びＡＡ'切断面による断面図である。
【００３１】
先に図５を用いて説明した従来の光学ピックアップに対し、図１図示の本実施例の光学ピックアップは、断面Ｕ字型のヨーク５の上部の両端部（第１ヨーク、第２ヨーク）５ａ，５ｂ間に磁性鋼板６を配設する点が特徴である。
【００３２】
磁性鋼板６の一端はヨーク５の対物レンズ４側の第２の端部５ｂ周縁部に接するものの、他端はヨーク５の他側である第１の端部５ａ周縁部とは接することなく狭い間隙部５ｃを挟んで対向している。
【００３３】
先に図５を用いて説明したように、従来構成のヨーク５から飛び出る漏れ磁束１１ａはフォーカスコイル１ａを通過することによって、対物レンズ４の駆動制御における位相を進ませる効果があった。
一方本実施例のヨーク５は磁性鋼板６を配設することにより、より大なる磁束密度を有する漏れ磁束１２ａを外部に飛び出させることができ、より大きく位相を進ませる効果が発揮される。
【００３４】
上記した本実施例の構成が従来構成よりも大きい密度の漏れ磁束を生じる原理を、図３及び図４を用いてより視覚的に説明する。
図３に示す本実施例構成では、反−対物レンズ４側のマグネット３を発した磁束の一部が本実施例で新たに配接された磁性鋼板６に一旦入り、そこから磁束が容易に外部に飛び出して漏れ磁束１２ａとなりフォーカスコイル１ａを通過して第１のヨーク５ａの外周面に戻る。
また第１のヨーク５ａと磁性鋼板６との間の間隙部５ｃは、２つの構成を磁気的に分断して漏れ磁束１２ａが外部に飛び出すために必要である。
【００３５】
それに対して図４に示す従来構成では、マグネット３を飛び出す磁束の多くは対物レンズ４側にあるもう一つのマグネット３へ至り、マグネット３が接する第１のヨーク５ａ近傍の磁束のみがかろうじて外部空間へ飛び出して第１のヨーク５ａへ戻るので、漏れ磁束１１ａの密度は小さいものとなる。
すなわち磁性鋼板６は反−対物レンズ４側のマグネット３を発する磁束を誘導し、容易にヨーク５外部の空間へ飛び出させる効果を有する。
なお、図１図示のヨーク５は断面Ｕ字状の形状とし、その両端部に設けられた第１ヨーク５ａ，及び第２ヨーク５ｂの各磁石３との接合面が磁束の出口、入り口となる構成である。Ｕ字形状の底部で２つの端部が連結しているのは、一つの鋼板からヨーク５が生産できるという生産上のメリットと、２つの端部が底部でつながり磁気回路が形成されることから発生磁力が向上することを目的とする。
しかし、本発明の実施の構成としては上記のＵ字状ヨーク５に限定されず、例えば物理的に離間した互いに対向する２つの磁性鋼板をそれぞれヨークとしても勿論よい。
また磁性鋼板６はヨーク５の媒体側端部に配設することに限定されず、他の部位に配設しても漏れ磁束を強化することが可能であり、本発明が包含するものである。
【００３６】
図２は細部が異なる本実施例の光学ピックアップの平面図及びＡＡ'切断面による断面図であり、マグネット３が１個のみヨーク５に配設されている点が異なる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明によれば、可動部（ホルダ）に接着剤を滴らしたりするなどして可動部の重心とフォーカス駆動点とをずらす方策に依ることなく対物レンズの動きにおける位相を進ませてフォーカス駆動時の発振を防止することを可能とし、生産工程を減らし歩留りが向上し品質を均一化させて生産性を向上させるとともに生産コストを大幅に低減させるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る一実施例の光学ピックアップの平面図及び断面図である。
【図２】 図１の光学ピックアップに対し細部が異なる構成とした本実施例の光学ピックアップの平面図及び断面図である。
【図３】 本実施例と従来の構成とを対比して本実施例の特徴的な構成を説明するための模式図である。
【図４】 本実施例と従来の構成とを対比して本実施例の特徴的な構成を説明するための模式図である。
【図５】 従来の光学ピックアップの平面図及びそのＡＡ'切断面における断面図である。
【図６】 細部を図５と異なる構成とした従来の光学ピックアップの平面図及びそのＡＡ’切断面における断面図である。
【符号の説明】
１ａ フォーカスコイル、反−対物レンズ側電流路（第１コイル部分、環状フォーカスコイル）
１ｂ フォーカスコイル、対物レンズ側電流路、駆動点（第２コイル部分、環状フォーカスコイル）
３ マグネット（磁石）
４ 対物レンズ（対物レンズ、レンズホルダ）
５ａ ヨーク第１の端部（第１ヨーク）
５ｂ ヨーク第２の端部（第２ヨーク）
６ 磁性鋼板（誘導部材）
１０ａ，１０ｂ フォーカス電流、フォーカス駆動電流（フォーカス制御電流）
１２ａ 漏れ磁束（漏洩磁束）
２０ 可動部（可動体）
２２ ホルダ
２３ シャーシ（基体）

Claims (1)

1. 対物レンズを保持したレンズホルダと、
   このレンズホルダを前記対物レンズのフォーカス方向に進退自在に支持する基体と、
   前記対物レンズの径方向にその対物レンズから遠い方より第１，第２として配置され、間隙部を有して互いに対向し前記フォーカス方向に沿って前記基体に固定された第１及び第２のヨークとより成るヨーク部と、
   前記第１のヨークにおける前記第２のヨークと対向する面に配設されたマグネットと、
   前記レンズホルダに固定され、前記間隙部を通じて前記第１のヨーク及びマグネットを囲む環状のフォーカスコイルと、を備え、
   前記マグネットの磁束により前記フォーカスコイルに駆動力を生じさせて前記対物レンズを前記フォーカス方向に進退させる構成とし、
   一端が前記第２のヨークの端部と接触し、他端が前記第１のヨークと接触せずにこの第１のヨークと前記間隙部より狭い間隙を有して対向する磁束誘導部材を備えて成ることを特徴とする光学ピックアップ。

Images