JPH02278528A - 光学ヘッド用アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本発明は、光学ヘッドに於ける対物レンズをフォーカシ
ング及びトラッキング両方向に駆動するための光学ヘッ
ド用アクチュエータに関する。

〈従来の技術〉 光デイスクドライブ等に用いられる光学ヘッドの対物レ
ンズを駆動するためのアクチュエータが種々提案されて
おり、例えば実開昭６Ｃ）−９８１２０号公報には、対
物レンズを遊端部にて支持する保持体を、ガイド軸によ
り軸線回りに回動自在にかつ軸線方向にスライド自在に
支持し、保持体と一体をなしかつガイド軸と同軸をなす
円筒状のコイルボビンの外周に巻装されたフォーカシン
グ用駆動コイル及び該コイルに貼着されたトラッキング
用駆動コイルと、これら両駆動コイルに対応する永久磁
石等の固定磁気ユニットとの間の磁気作用により、保持
体をフォーカシング及びトラッキング両方向に駆動する
軸摺動型アクチュエータが開示されている。

このようなアクチュエータに於て、応答性を向上させよ
うとするには、例えば特開昭６２−３４３３７号に公報
開示されているように、保持体の位置検出手段を設けて
、常に保持体を中立位置に制御すると良い。しかしなが
ら、」１記構造によると、保持体に設けた突起状部材に
より、発光センサと受光センサとの間の光路を遮蔽して
位置検出を行っており、かつ位置検出精度を高めるべく
、保持体の回転中心から離隔した部分に成る程度の重量
を有する上記した突起状部材を付加することから、保持
体の重量及び慣性モーメントが増大してアクチュエータ
の応答性が低下するという問題があった。

〈発明が解決しようとする課題〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、応答性を向上し得る光学ヘッド用アクチュエータを
提供することにある。

［発明の構成］ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、光学ヘッドに於け
る対物レンズを遊端部にて支持すると共に、ガイド軸に
より軸線方向及び回動方向に支持された保持体と、前記
保持体を前記両方向に駆動する手段と、前記保持体の回
動変位を検出するための手段とを有する光学ヘッド用ア
クチュエータであって、前記検出手段が、前記保持体の
バランスを取るためのバランサに形成されたスリットと
、該スリットを介して互いに対峙する発光センサ及び受
光センサとからなることを特徴とする光学ヘッド用アク
チュエータを提供することにより達成される。

〈作用〉 このようにすれば、位置検出手段の一部をなす検出部材
を付加することによる保持体の重量部の増加、及びガイ
ド軸回りの慣性モーメントの増加を生じることがない。

〈実施例〉 第１図〜第４図は本発明に基づく光学ヘッド用アクチュ
エータの構成を示す。有底円筒形状を成す下側ケーシン
グとしての磁性体からなるベースヨーク１の底壁１ａの
中央部には、丸棒状の磁性体からなるガイド軸２が立設
されている。ガイド軸２には、その直径方向に長い変形
楕円型を成しかつその一方の遊端部にて対物レンズ３を
支持する保持体４が、その中央部に第２図に於ける」１
下方向に嵌通して形成された軸受は孔５により、ガイド
軸２の軸線回りに回動自在にかつ軸線方向にスライド自
在に支持されている。尚、保持体４は、固有振動数の向
上のため、比重に対する曲げ弾性の大きさである比弾性
率の大きい材質である例えばＰＰＳ樹脂からなる。

保持体４の中央下部には軸受は孔５と同軸を成す円筒部
６が下方に向けて突設されており、円筒部６の下端面６
ａには、環状に巻回されたフォーカシング用駆動コイル
７がガイド軸２を囲繞するように設けられている。この
フォーカシング用駆動コイル７の内周面とガイド軸２と
の間には所定のギャップが郭成されている。

保持体４の長手方向の第１図に於ける左側の遊端部には
、対物レンズ３を一体的に支持するための支持部９が形
成されている。この支持部９には、軸受は孔５の軸線に
沿う向きに貫通する支持孔１１が形成されており、対物
レンズ３を同軸的かつ一体的に有する円筒形状を成すレ
ンズホルダ８が同軸的に固着されている。支持部９の」
一端面の支持孔１１の外周部には、レンズホルダ８の」
二部を囲繞するように環状リブ１２が形成されている。

この環状リブ１２は、第２図に良く示されるように、支
持孔１１の外周部の高い剛性を損わない範囲で、支持部
９の中間部から第２図に於ける左側である最遊端側かつ
斜め下方に向かう切断面をもって切除されている。尚、
支持部９の下側部分も、同様に最遊端側かつ斜め上方に
向かう切断面をもって切除されている。

保持体４には、対物レンズ３による重量に対してバラン
スを取るために、円筒部６の第１図に於ける右側部分が
、対物レンズ３とは相反する側に向けて延出されている
と共に、その延出遊端部に埋設されたカウンタウェイト
１３ａと併せてなるバランサ１３が設けられている。カ
ウンタウェイト１３　ａは、有底円筒形状を成しており
、その底壁に保持体４の回動方向に直交する向きに形成
されたスリット１４を有する。また、カバーヨーク１５
の天板部１５ａの下面に固設された発光ダイオード１６
と、ベースヨーク１の底壁１ａ−１−に固設された受光
センサとしてのフォトセンサ１７とが、スリット１４を
介して互いに対向するように配設されている。

発光ダイオード１６から発せられる光がスリット１４を
介してフォトセンサ１７上に照射されるが、このフォト
センサ１７はトラッキング方向に２分割されたフォトダ
イオード１７ａ、１７ｂからなり、保持体４の中立位置
に於てスリット１４を介した照射パターン３２が分割線
」二を境に２等分されるようになっている。従って、ト
ラッキング方向に保持体４が回動した際には両フォトダ
イオード１７ａ、１７ｂ間に光量差が生じることから、
中立位置からのずれを容易に検出することができる。こ
のようにすることにより、対物レンズ３をトラッキング
方向に対して常に中立位置に保持するように制御できる
。

保持体４の外周部の前記した支持部９に隣接する部分に
は、第３図に併せて示されるように、支持部９の外周面
に連続する面を有するスカート部４ａが形成されており
、スカート部４ａの外側壁面に形成された平坦状をなす
支持面には、矩形の環状を成すトラッキング用駆動コイ
ル１８ａが貼着されていると共に、ガイド軸２を挾んで
相反する側にも対称的に同様のトラッキング用駆動コイ
ル１８ｂが貼着されている。また、保持体４の軸受は孔
５とトラッキング用駆動コイル１８ａ、１８ｂとの間の
部分には、軸受孔５の軸線に沿って」１下方向に貫通し
、かつ概ね扇形断面を有する通孔１９がそれぞれ設けら
れている。

保持体４の支持部つと、第１図に於けるガイド軸２の時
計方向回りに隣り合うスカート部４ａとの間、及び保持
体４のカウンタウェイト１３ａの支持部と」−記と同方
向に隣り合うスカート部４ｂとの間には、保持体４の重
量を低減するべく、保持体４の外周面及び下側に開口す
る凹設部２１が形成されている。これら両凹股部２１の
天板部分には、係合片２２がそれぞれ下方に向けて凸段
されている。係合片２２と、ベースヨーク１の周壁部１
ｂの各対応する部分に設けられた係止片２３とが、環状
ゴム体２４を介して互いに連結されており、ベースヨー
ク１に弾性的に保持体４が支持されている。ここで、環
状ゴム体２４は、保持体４の中立位置を保持するための
ものであり、減衰作用の比較的大きなかつ温度特性の良
いシリコンゴムを用いると良い。

前記した通孔１９には、ベースヨーク１と一体をなして
その底壁１ａ側から立ち」―がるようにされ、かつ通孔
１９と概ね補完的な形状をなす円弧状断面を有する内側
ヨーク２７が受容されている。

ベースヨーク１の周壁部１ｂの内側ヨーク２７と対峙す
る側が開口しており、カバーヨーク１５の天板部１５ａ
から立ち下がりかつその開口部を概ね埋めるように形成
された外側ヨーク２８の内周面には、内側ヨーク２７と
概ね補完的な形状を成す一対のマグネット部材２９ａ、
２９ｂを、互いに相反する磁極が隣接するようにしてな
るトラッキング用マグネット２９が設けられている。

尚、内側ヨーク２７の下部と外側ヨーク２８の下部との
間には、両者間を磁気的に橋絡するためのヨーク部材２
０が設けられている。

ベースヨーク１の上部には、その上方開口面を覆うため
の」二側ケーシングとしての磁性体がらなルカハーヨー
ク１５が一体的に取り付けられている。カバーヨーク１
５の天板部１５ａには、対物レンズ３を通るレーザ光を
上下方向に通過させるための孔３０設けられており、ベ
ースヨーク１の底壁１ａには、対物レンズ３を通るレー
ザー光の光軸を直角に曲げて外部に導くための鏡体３１
が設けられている。また、カバーヨーク１５の天板部１
５ａには、ガイド軸２の上端面が固着されており、ベー
スヨーク１とカバーヨーク１５とにょリガイド輔２が両
端固定支持されている。

フォーカシング用駆動コイル７の外周部には、第５図に
良く示されるように、ベースヨーク１の底壁１ａに設け
られた鏡体３１を避けるように、環状の一部を切り欠か
れた形状を成すフォーカシング用マグネット２５が配設
されている。このフォーカシング用マグネット２５は、
互いに対称形を成す円弧状の一対のマグネット部材２５
ａ、２５ｂ同士を周方向に結合してなり、前記したフォ
ーカシング用駆動コイル７を所定のギャップをもって囲
繞するように、ベースヨーク１の底壁１ａに立設されか
つフォーカシング用マグネット２５と同様に一部を切り
欠かれた環状をなす磁性体からなる周方向壁２６の内周
面に固着されている。

ところで、一般には、焼結磁石を環状に閉じるように形
成した場合には、半径方向に磁束を生じさせるようには
磁化できないため、軸線方向端面に環状ヨークを結合し
て、その環状ヨークの内周面を介して半径方向に磁束を
生じさせるようにしている。従って、マグネットの」−
にヨークを重ねるため、高さ方向に大きくなりがちであ
った。また、プラスチック磁石を環状に形成することに
より、半径方向に磁束を生じさせるように着磁できるが
、磁気力が弱くかつ着磁条件などから内径が比較的大き
くなり、アクチュエータの小型化が困難であった。

本実施例では、円弧状の焼結磁石を複数用いて全体とし
て概ね環状をなすようにフォーカシング用マグネット２
５を形成しており、このようにすることにより、個々の
マグネット部材２５ａ、２５ｂごとに着磁できるため、
焼結磁石を用いて円弧状部材の内周面と外周面とを通る
向きに磁束を生じさせることができ、大きな磁気力を有
する小型のフォーカシング用マグネットを形成すること
ができる。

このようにして構成された光学ヘッド用アクチュエータ
に於ては、ガイド軸２が、珪素鋼などの飽和磁束密度の
高い磁性体にて形成されて、フォーカシング方向の駆動
用磁気回路のヨークの一部として用いられており、ガイ
ド軸２とフォーカシング用マグネット２５との間の磁気
ギャップ内に形成される磁束が、フォーカシング用駆動
コイル７を貫通している。従って、フォーカシング用駆
動コイル７に供給される電流の向き及び強さを適宜調節
することにより、保持体４をガイド軸２の軸線方向に駆
動制御することができる。

一方、トラッキング用マグネット２９は、前記したよう
に、両マグネット部材２９ａ、２９ｂ同士が互いに相反
する磁極が隣接するように設けられており、即ちトラッ
キング用駆動コイル１８ａ、１８ｂの回動方向に対をな
す辺に対して、それぞれ互いに相反する方向に磁束が貫
通するようにされている。従って、トラッキング用駆動
コイル１８ａ、１８ｂに供給される電流の向き及び強さ
を適宜調節することにより、トラッキング用駆動コイル
１８ａ、１８ｂの上記対をなす辺には、それぞれ同方向
に磁気作用による力が生じ、保持体４を、軸線回りのト
ラッキング方向に効率良く駆動制御することができる。

前記したように、フォトセンサ１７に対する保持体４の
トラッキング方向への変位が両フォトダイオード１７ａ
、１７ｂの出力値の差として検出されることから、その
出力値に応じて適切な制御電流をトラッキング用駆動コ
イル１８ａ、１８ｂに流すことにより、保持体４を中立
位置に保持することができ、常に中立位置からトラッキ
ング方向の制御を行うことができ、アクチュエータの応
答性を向」ニし得る。

また、第６図及び第７図に示されるように、スリット１
４をカウンタウェイト１３ａの周壁部に設けると共に、
カウンタウェイト１３ａの底面を解放してカウンタウェ
イト１３　ａ内に受容される発光ダイオード３３を設け
、スリット１４を介して発光ダイオード３３に対峙する
ようにフォトセンサ３４を設けるようにしても良い。こ
の場合にも、発光ダイオード３３の光の向きが異なる点
を除いて、スリット１４を介してフォトセンサ３４上の
一対のフォトダイオード３４ａ、３４ｂに光が照射され
て、前記実施例と同様の作用効果を奏するものである。

［発明の効果］ このように本発明によれば、保持体のバランサにスリッ
トを形成することにより、保持体の重量を減らす効果に
加えて、慣性モーメントを減らすことができ、アクチュ
エータの応答性を向」ニし得るため、その効果は極めて
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づく光学ヘッド用アクチュエータ
のケーシングの」二面を切除して示す平面図である。 第２図は、第１図の■−■線について見た側断面図であ
る。 第３図は、第１図の■−■線について見た側断面図であ
る。 第４図は、第１図のＩＶ−ＩＶ線について見た側断面図
である。 第５図は、第２図の■−■線について見た要部断面図で
ある。 第６図は、第２の実施例を示す第２図に対応する図であ
る。 第７図は、第２の実施例を示す要部分解斜視図である。 １・・・ベースヨーク　　１ａ・・・底壁１ｂ・・・周
壁部　　　　２・・・ガイド軸３・・・対物レンズ　　
　４・・・保持体４ａ、４ｂ・・・スカート部 ５・・・軸受は孔　　　　６・・・円筒部６ａ・・・下
端面 ７・・・フォーカシング用駆動コイル ８・・・レンズホルダ　　９・・・支持部１１・・・支
持孔　　　　１２・・・環状リブ１３・・・バランサ　
　　１３ａ・・・カウンタウェイト１４・・・スリット
　　　１５・・・カバーヨーク１５ａ・・・天板部　　
　１６・・・発光ダイオード１７・・・フォトセンサ １７ａ、１７ｂ・−フォトダイオード １．８ａ、１８ｂ・・・）・ラッキング用駆動コイル１
９・・・通孔　　　　　２０・・・ヨーク部材２１・・
・凹設部　　　　２２・・・係合片２３・・・係止片　
　　　２４・・・環状ゴム体２５・・・フォーカシング
用マグネット２５ａ、２５ｂ・・・マグネット部材 ２６・・・周方向壁　　　２７・・・内側ヨーク２８・
・・外側ヨーク ２９・・・トラッキング用マグネット ２９ａ、２９ｂ・・・マグネット部材 ３０・・・孔　　　　　　３１・・・鏡体３２・・・照
射パターン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学ヘッドに於ける対物レンズを遊端部にて支持
   すると共に、ガイド軸により軸線方向及び回動方向に支
   持された保持体と、前記保持体を前記両方向に駆動する
   手段と、前記保持体の回動変位を検出するための手段と
   を有する光学ヘッド用アクチュエータであって、 前記検出手段が、前記保持体のバランスを取るためのバ
   ランサに形成されたスリットと、該スリットを介して互
   いに対峙する発光センサ及び受光センサとからなること
   を特徴とする光学ヘッド用アクチュエータ。