JPH03113838A - アクチュエータ型光ヘッド - 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） この発明は、光ディスク等の光学的記録媒体へ光ビーム
を照射して情報信号の書き込み、又は書き込んだ情報信
号を再生するアクチュエータ型光ヘッドの改良に係り、
更に詳しくは光学的記録対面の凹凸、傾き、あるいは反
り、信号トラック位置の移動に合せて光ビームの焦点位
置が追従できるようにアクチュエートする光ヘッドに関
する。

（従来の技１１ｉ） 近年、光ビーム、殊にレーザ光を使用して光磁気記録媒
体や相変態形記録媒体に情報信号を古き込んだり、ある
いは書き込んだ情報信号を再生する光学的情報処理装置
が開発されている。この装置によると、 （イ）記録密度が大きい。

（ロ）大容量である。

（ハ）ランダムアクセス性に優れている。

（ニ）非接触書き込み・読み出しが可能である等、他の
書き込み・読み出し装置では得られない長所をもってい
る。

レーザ光による情報信号の書き込み、あるいは再生は、
情報信号を担持するレーザ光を、対物レンズを通して光
学的記録媒体へ照射、あるいは反射光束を対物レンズを
通して検出器に受け、書き込み情報を再生している。

このような、情報信号の書き込み、再生方法において、
情報信号を光学的記録媒体に正確に書き込むためには、
光学的記録媒体表面の凹凸や反りあるいは偏心によるレ
ーザ光の焦点ずれ（フォーカス誤差）、トラックずれ（
トラッキング誤差）を補正する必要がある。

フォーカス誤差、トラッキング誤差の容量を光学的に読
み取り、これを電気信号に変換して対物レンズを駆動す
る機械系へ伝え、対物レンズを正しく駆動する機構がア
クチュエータである。

この種のアクチュエータとして、従来から種々のタイプ
のものが知られている。例えば、実開昭６１−１４５３
０号公報には、板バネヒンジ型アクチュエータを有する
光ピックアップ装Ｗ！１（以下、このタイプの装置を「
アクチュエータ型光ヘッド」と称する）が開示されてい
る。

実開昭６１−１４５３３０号公報明細書に開示するアク
チエータ型光ヘッド１は、第６図に示すように、永久磁
石５．５を取り付けるヨーク４ａ。

４ｂを固定する基台２と、この基台２上に光学的記録媒
体〈図示せず）に対向して配設される対物レンズ６装置
用ボビン７と、このボビン７を、上述した永久磁石５．
５と磁気相互作用により対物レンズ６の光軸方向及びそ
れと直交方向へ駆動するフォーカス駆動コイル９ａ１ト
ラツキング駆動コイル９ｂと、前記基台２上に固設され
た固定端部材１１と、前記対物レンズ６の光軸と直交す
る二面と、固定端部材１１に端部を固定した二板の板バ
ネ１３．１３で光軸方向に対し変位可能に支持すると共
に、固定端部材１１にヒンジ部１６を介して対物レンズ
６の光軸と直交方向に揺動自在に対物レンズ装着部材取
付は部１５を設け、前記フォーカス駆動コイル９ａ及び
トラッキング駆動コイル９ｂへ送る電流を制御して光学
的記録媒体へ照射する光ビーム及び光学的記録媒体２０
からの反射光を受けるように構成している。

（発明が解決しようとする課題） ところが、光学的記録媒体に対する光ヘッドのアクセス
動作は、第７図に示すごとく、対物レンズ６を通し目標
とする光学的記録媒体２０に対するトラッキング誤差信
号に基づいて、アクチュエータ型光ヘッドを搭載した光
へラドベース１７を駆動するりニアモータ１８の通電制
御によりトラッキング方向へ送り出すことによって行っ
ている。アクセス動作を高速化すると、アクチュエータ
１に、リニアモータ１８の駆動により、３〜１００Ｇ　
（Ｇは勅の加速度）という大きな加速度が加わる。した
がって、アクチュエータ（光ヘッド）１の固定端部材１
１には、可動部の慣性力による力のモーメントが生じ、
この力は板バネ１３．１３と固定端部材１１の結合部に
加えられる。

このため、固定部は前段・圧縮・引張りの応力による微
小変形を起し、第８図に示すように固定端部材１１と板
バネ１３の結合部付近を中心とする回転変位を生じ、固
定端部材１１と板バネ１３の接続部は弾性変形を受ける
。この結果、トラッキング誤差信号に基づいてリニアモ
ータ１８（第７図参照）は正しく制御されているにもか
かわらず、対物レンズ６は、光ヘツド１本体と必ずしも
同じ動きをせず、トラッキングサーボ系の安定性を低下
させる。いま、リニアモータ１８によって、光ヘッド７
全体をトラッキング方向へ数Ｈ１〜数十ＫＨｚで加振し
たときの対物レンズにおける振動の伝達特性を示せば、
第９図のごとき結果が得られる。第９図中、曲線Ａは従
来例のアクチュエータ型光ヘッド１を用いたときの周波
数（Ｈｚ）対利得により振動の伝達特性を示し、周波数
Ｆ。

１及びＦＯ２において、いずれも外部の振動による共振
がある。この共振により、位相遅れを生じ、ゲイン余裕
を減少させる結果、トラッキングサーボ系の安定性を低
下させる等の不都合があることが判る。

この発明は上述した従来のアクチュエータ型光ヘッドに
おける、かかる不都合を解消し、アクセス動作時に大き
な加速度が加わっても可動体支持部材の固定端部材と可
動部材の固着部分に弾性変形が起りにくく、安定したト
ラッキング制御を行いつるアクチュエータ型光ヘッドを
提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 以上の目的全達成するため、この発明にかかるアクチュ
エータ型光ヘッド１は、原理的に（ｉＩ求項（１））に
第１図及び第２図に示すように、光学的記録媒体へ光ビ
ームを集光又は光学的記録媒体からの反射光を平行光束
にする対物レンズの装着部材７ａと、この対物レンズの
装着部材７ａを対物レンズ６の光軸方向へ上下動自在及
び直交方向へ揺動自在に支持する対物レンズ装＠部材支
持体１０とから成っており、対物レンズ装着部材支持体
１０は固定端部材１１と可動部材１２とを備え、さらに
可動部材１２は一端を固定端部材１１上に結合し、本体
部は対物レンズ６の光軸方向及びこれと直交する方向へ
揺動自在に構成されたアクチュエータ型ヘッドであって
、対物レンズ装着部材支持体１０の固定端部材１１を、
可動部材１２を構成する材料のヤング率よりも大きい率
の材料で構成したことを特徴とするものである。

（作用） 以上のように、対物レンズ装着部材支持体１０の可動部
材１２を取付ける固定端部材１１のヤング率を、可動部
材１２を構成する材料のヤング率よりも大きな剛性の高
い材料で構成するため、板バネ１３．１３を強固に支持
でき、アクセス時に、アクチュエータ１に大きな加速度
が加わっても、固定端部材１１と板バネ１３．１３の結
合部の弾性変形は低減できる。

したがって、対物レンズ装着部材支持体１０の共振周波
数は第９図に示す如く高周波数域ＦＯ２側ヘシフトし、
利得余裕度が大きくなる。この結果、アクセス時のアク
チュエータの共振の影響を少くなり、光ヘッドは安定し
たトラッキングサーボを行うことができる。

（実施例） 次に、図面に従ってこの発明にかかるアクチュエータ型
光ヘッドの一実施例について説明する。

第１図ないし第５図は本実施例のアクチュエータ型光ヘ
ッドの構成を示し、第１図は平面図、第２図は第１図の
Ｘ−Ｘ断面図、第３図は対物レンズ装着部材支持体の一
部断面斜視図、第４図は実施例のアクチュエータ型光ヘ
ッドの要部（上部カバー及び基台２を除く）分解斜視図
、第５図は第４図の組立て後（ただし、上部カバーを除
く）の斜視図である。

本実施例のアクチュエータ型光ヘッド１ａは、対物レン
ズの装着部材７ａと、対物レンズの装着部材７ａを対物
レンズ６の光軸方向へ上下動自在及び光軸と直交する方
向へ揺動自在に支持する対物レンズ装着部材支持体１０
とから構成されている。

前記対物レンズ装着部材支持体１０は、第２図及び第３
図に示すように固定端部材１１と可動部材１２とから構
成され、固定端部材１１は基台２（非図示）とビン１１
ｂ、１１ｂにより結合されており、可動部材１２は一端
を固定端部材１１に結合し、他端は固定片１４の上下端
に結合した二枚の板バネ１３及び１３と、前記固定片１
４の壁面にヒンジ部１６を介して対物レンズ６の光軸と
直交する方向へ軸１３Ｇを回動中心として左右に揺動自
在に取り付けた対物レンズの装着部材取付は部材１５と
からなっており、板バネ１３．１３は対物レンズ６の光
軸方向の変位に対して復元力を有する材料で構成されて
いる。

そして、対物レンズ装着部材支持体１０の固定端部材１
１は芳香族ポリエステル樹脂で構成されており、板バネ
１３．１３：固定片１４及び対物レンズ装着部材取付は
部１５等の可動部材１２はポリエステルエラストマーで
構成されている。

本実施例のアクチュエータ型光ヘッドは第１図及び第４
図に示すように、基台２に磁気回路を形成する内周ヨー
ク４８．４ａ及び外周ヨーク４ｂ。

４ｂが相対向するようにして突設され、外周ヨーク４ｂ
　、４ｂがの内側には永久磁石５．５が設けられている
。

対物レンズ装着部材支持体１０は、第２図に示すように
、基台２上に固定端部材１１が固設され、さらに第４図
に示すように可動部材１２の固定片１４側を対物レンズ
の装着部材７ａのＵ字形開脚７ｂ、７ｂの開口内に固定
片１４、板バネ１３゜１３及び装着部材取付は部１５を
挿入し、可動部材１２と対物レンズの装着部材７ａを結
合し、基台２上に取り付けられる。対物レンズの装着部
材７ａの二開脚部７ｂ、７ｂにはそれぞれ外側に凹部７
ｃ、７ｃが設けられており、前記内周゛ヨーク４ａ　、
４ａが挿入され、第４図に示すごとくフォーカス駆動コ
イル９ａ、９ａが貫挿される。さらに、この内周ヨーク
４ａ　、４ａの外側に、永久磁石５．５に対向して、対
のトラッキング駆動コイル９ｂ、９ｂ、９ｂ、９ｂを設
けている。

そして、対物レンズの装着部材７ａの開脚部頂部には、
対物レンズ６装着用の開孔〈第２図６８参照）が設けら
れ、第４図に示す対物レンズ６が装着できる構成になっ
ている。

本実施例のアクチュエータ型光ヘッド１ａは、フォー力
ツシング駆動コイル９ａ　、　９ａ　Ｉｐニー流す電流
値を制御することにより、永久磁石５，５による磁界と
の間の相互作用による電磁駆動力により対物レンズ装着
部材支持体１０に対物レンズ６の光軸方向、つまり光学
的記録媒体（図示せず）側へ押上げ力Ｆを及ぼし、板バ
ネ１３．１３で構成されるリンク機構を、光学的記録媒
体側へ平行移動させる。この結果、対物レンズ６の焦点
位置を、常に光学的記録媒体上に結ばせることができる
。

また、対のトラッキング駆動コイルｇｂ　、　ｇｂ　。

９ｂ、９１）に流す電流を制ｍ＋することにより、永久
磁石５．５の磁界との相互作用により対物レンズ装着部
材支持体１０中の装着部材取付は部１５を対物レンズ６
の光軸と直交する方向へ力Ｔが加えられる。これにより
、対物レンズの装着部材７ａを光軸と直交する方向へ回
動するトラッキング駆動を制御し、常に光学的記録媒体
の所望位置に焦点を結ばせることができる。

以上のように、アクチュエータ型光ヘッドはフォー力ツ
シング駆動制御及びトラッキング制御のときは、対物レ
ンズ装着部材支持体中の可動部材１２が対物レンズの光
軸方向及びこれと直交方向へ移動するから、固定端部材
１１に力が加わるが、本実施例では、固定端部材と可動
部材を同一の材料で構成している従来のこの種のアクチ
ュエータ型光ヘッドと異なり、固定端部材１１のヤング
率と可動部材１２を構成する材料のヤング率を異ならし
め、可動部材１２は従来同様ポリエステルエラストマー
で構成しているが、固定端部材をポリエステルエラスト
マーよりもヤング率の高い芳香族ポリエステル樹脂で構
成しているため、板バネ１３．１３が変位しても、固定
端部材１１と板バネ１３の接続部に生ずる弾性変形は微
小変形に止めることが゛できる。

本実施例では固定端部材１１を芳香族系ポリエステル樹
脂で構成した例について説明したが、この発明のアクチ
ュエータ型光ヘッドは、対物レンズ装着部材支持体の固
定端部材を、このような材料で構成する場合に限定され
るものでなく、例えば下記の第１表に示すように、ポリ
フェニレンサルファイド系樹脂、ガラス繊維を充填した
ポリフェニレンサルファイド系樹脂および炭素繊維を充
填したポリフェニレンサルファイド系樹脂で構成しても
よい。このような材料で固定端部材１１を構成した場合
は、ポリエステルエラストマーにより構成してもよい。

（以下余白） 第 １ 表 第１表に示したように、第１の実施例では固定端部材１
１を形成する材料のヤング率を、可動部材１２を形成す
る材料のヤング率よりも約１７゜６及び５８．８倍大き
く第３の実施例では固定端部材を構成する材料のヤング
率は、可動部材１２を形成する材料のヤング率よりも、
約８２〜２９９倍大きい。第９図に示した系で伝達特性
の測定を行ったところ、下記の第１表に記したように５
つの実施例で約１７〜９０％の共振周波数の上昇が認め
られた。

ポリフェニレンサルファイド系樹脂を用いて固定部材を
形成することにより、共振周波数の高域化が可能なこと
が確認された。

なお、第１表に示す共成周波数の上昇率（％）は、（（
実施例による共振周波数）／（従来例による共振周波数
）−１＞）Ｘ１００により表わしたものである。

以上のように、対物レンズ装着部材支持体中の固定端部
材の材料を、可動部材１３を形成する材料よりもヤング
率の高い材料で構成することにより、共振周波数の高域
化が可能なことが確認できた。

［発明の効果コ 以上の説明から明らかなように、この発明によるアクチ
ュエータ型光ヘッドの対物レンズ装着部材支持体の可動
部材端を取付けられる固定端部材のヤング率を可動部材
を構成する材料のヤング率よりも高い材料で構成するこ
とにより、板バネを強固に支持・固定するごとができ、
このため高速アクセス動作を行っても、トラッキングサ
ーボの安定性の高いアクチュエータ型光ヘッドが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるアクチュエータ型光ヘッドの
一実施例の構成を示す平面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ
断面図、第３図は第１図のアクチュエータ型光ヘッドの
対物レンズ装着部材支持体の構成を示す一部断面斜視図
、第４図は第１図に示すアクチュエータ型光ヘッドの分
解斜視図（ただし、上部カバー及び基台を除り）、第５
図は第１図のアクチュエータ型光ヘッドの各部材組立て
後の全体を示す斜視図（ただし、上部カバーは除り）、
第６図は従来のアクチュエータ型光ヘッドの構成を示す
斜視図、第７図はアクチュエータ型光ヘッドのアクセス
動作装置の概略構成を示すブロック図、第８図は従来の
アクチュエータ型光ヘッドによるアクセス時において対
物レンズ装着品支持体が受ける変形状態を示す説明図、
第９図はアクチュエータ型光ヘッドにおける振動伝達特
性を示す振動周波数対利得及び位相の関係を示す特性図
である。 １（全体符号）・・・従来のアクチュエータ型光ヘッド ｉａ　　＜全体符号）・・・本発明のアクチュエータ型
光ヘッド ４ａ・・・内周ヨーク　　４ｂ・・・外周ヨーク５・・
・永久磁石　　　　６・・・対物レンズ７・・・従来の
対物レンズ装着部材 ７ａ・・・本発明の対物レンズの装着部材９ａ・・・フ
ォーカス駆動コイル ９ｂ・・・トラッキング駆動コイル Ｏ・・・対物レンズ装着部材支持体 １・・・固定端部材　　　１２・・・可動部材３・・・
板バネ　　　　　１４・・・固定片５・・・対物レンズ
の装着部材取付は部６・・・ヒンジ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光学的記録媒体へ光ビームを集光又は光学的記録媒体か
   らの反射光を平行光束にする対物レンズの装着部材と、
   この対物レンズの装着部材を対物レンズの光軸方向へ上
   下動自在及び直交方向へ揺動自在に支持する対物レンズ
   装着部材支持体とから成っており、対物レンズ装着部材
   支持体は固定端部材と可動部材とを備え、さらに可動部
   材は一端を固定端部材上に結合し、本体部は対物レンズ
   の光軸方向及びこれと直交する方向へ揺動自在に構成さ
   れたアクチュエータ型光ヘッドであつて、前記対物レン
   ズ装着部材支持体の固定端部材を、可動部材を構成する
   材料のヤング率よりも大きいヤング率の材料で構成した
   ことを特徴とするアクチュエータ型光ヘッド。