JPH03134825A - 光学式情報書込読取装置 - 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】 ［概要］ 回転型のトラックアクチュエータを備えた光学式書込続
出装置に関し、 光軸倒れが無視できる程度に極めて小さく且つ軸方向の
固定も簡単にできるアクチュータ構造を目的とし 可動部の軸穴を一対のダイレクトベアリングを介してベ
ースに固着した固定軸に装着し、一方のベアリング外環
は軸に締り嵌めとし、もう一方のベアリング外環は軸穴
に隙間嵌めとし、ベアリング外環間に両者を遠ざける方
向に力を付与するコイルスプリングを配置するように構
成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、回転型のトラックアクチュエータによりビー
ムスポットを媒体トラックを横切る方向に移動させる光
学式書込続出装置に関する。

光デイスク装置はトラック間隔をミクロンオーダに設定
できるために大きな記憶容量が得られ、近年、計算機シ
ステム等の大容量記憶装置として注目されている。

光デイスク装置の記録再生動作は、レーザ光源からの光
ビームを対物レンズにより絞って媒体上に微少なビーム
スポットを結像させ、このビームスポットによるピット
の形成で情報を書込むと共に、媒体からの戻り光から情
報を読出すようにしている。

媒体トラックに情報を書込み又情報を読出すためには、
目的とするトラック上にビームスポットを正確に追従さ
せなければな・らない。そのため常にビームスポットを
トラック中心に保つトラッキング制御が行われる。トラ
ッキング制御は、戻り光から作成されたトラッキングエ
ラー信号を最小とするようにトラックアクチュエータを
駆動するサーボ制御である。通常、トラックアクチュエ
ータとしては、平行板バネ型と回転型の２タイプがある
か、平行板バネ型は部品点数が多く光軸調整時にアクチ
ュエータ自体の微調整を必要とするため組立的に手間か
かかる難点があるため、近年は回転型トラックアクチュ
エータが使用される傾向にある。

しかし、回転型トラックアクチュエータは、光学部材を
搭載した可動部の軸穴をベース側の固定軸に嵌め入れて
回転自在とした構造であり、軸と軸穴との隙間で発生す
る軸ガタにより光軸の倒れが起き、また軸方向の動きを
規制する構造が煩雑となり、このため光軸の倒れが少な
く且つ軸方向の動きの規制も簡単にできるものが望まれ
ている。

［従来の技術］ 従来、光デイスク装置の光学ヘッドに搭載される回転型
のトラックアクチュエータにあっては、ベース部材に固
着されて起立された回転軸に、トラッキングコイル及び
光学部材を設けた可動部の軸穴を嵌め入れ、トラッキン
グコイルの通電によりベース側に配置した磁石との間に
生ずる電磁回転力で可動部の光学部材を回動させ、例え
ばリレーレンズに対するビーム入射位置を変えることで
対物レンズからのビームスポットを媒体トラックを横切
る方向に移動可能とし、媒体に偏心があってもトラッキ
ングエラー信号ＴＢＳに基づくサーボ制御で目的とする
トラック上にビームスポットを正確に追従させている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の光デイスク装置に使用される回転
型トラックアクチュエータにあっては、可動部の軸穴を
ベース側の固定軸に嵌め入れた回転構造としていたため
、軸穴と軸穴との隙間で発生する軸ガタにより光軸の倒
れが起き易く、また軸方向に対する可動部の動きを固定
する必要があるが、回転抵抗を増加させずに軸方向に固
定することがむずかい問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、光軸倒れが無視できる程度に極めて小さく且つ軸
方向の固定も簡単にできる回転アクチュエータ構造を備
えた光学式書込読取装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理説明図である。

まず本発明は、ヘッド光学系により媒体上にレーザ光の
ビームスポットを照射して情報を記録又は再生し、ヘッ
ド光学系統の光路面中にビームスポットを媒体トラック
を横切る方向に移動させる回転型のトラックアクチュエ
ータ１０を設けた光学式書込続出装置を特徴とする特 許 このような光学式書込読取装置につき本発明にあっては
、光学部材１２を回動させる可動部１４と、可動部」４
を回転自在に支持するベース部材１−６に固着された固
定軸１８とでなる回転型アクチュエータ１０につき、固
定軸１８に対し可動部１４の軸穴２０を上下に配置した
一対のベアリング２２．２４を介して装着し、一方のベ
アリング２２の外環２６を軸穴２０に締り嵌めすると共
に、もう一方のベアリング２４の外環２８を軸穴２０に
隙間嵌めし、更に、ベアリング２２．２４の外環２６．
２８間に両者を遠ざける方向に力を付与するコイルスプ
リング３０を設けるように構成する。

ここでベアリング２２．２４としては、外環２６．２８
の内側に配置した複数のボール３２を固定軸１８に形成
したボール溝３４に直接嵌め入れるダイレクトベアリン
グ構造とする。

［作用］ このような構成を備えた本発明の光学式書込読出装置に
よれば、一対のベアリングを使用して固定軸に対し可動
部を装着していることから、回転ガタがほとんどない。

また、一方のベアリング外環を締り嵌め、他方のベアリ
ング外環を隙間嵌めとし、間に設けたコイルスプリング
により一方向へ付勢しているため、固定軸のボール溝と
ベアリングのボールとの間のラジアル隙間によるガタも
除かれ、結果として、光軸調整することなしに、基準面
に対して０゜１度以下の光軸倒れ精度が実現される。更
に可動部の軸方向への固定は、固定軸のボール溝に対す
るベアリングボールの嵌め込みにより簡単に実現され、
軸方向に固定してもベアリングであることから回転抵抗
は極わずかで済む。

［実施例Ｊ 第２図は本発明の一実施例を示した斜視図であり、その
■−■の断面を第３図に示す。

第２，３図において、１６はベース部材としてのアクチ
ュエータペースであり、一対の永久磁石３６を支持して
おり、永久磁石３６の間に外周に磁石３６に対向して一
対のトラッキングコイル３８を装着した可動部１４を回
転自在に装着している。即ち、第３図から明らかのよう
にアクチュエタベース１６には、固定軸１８が起立状態
で固着され、この固定軸１８に対し後の説明で明らかに
するように、一対のベアリングを介して可動部１−４を
回転自在に装着している。

第４図は第２，３図に示した可動部１４を取り出して示
したもので、その■−■断面図を第５図に示す。

第４，５図において、可動部１４は楕円回転体形状を有
し、楕円端面の長軸方向の一端の通し穴４０にレンズ４
２を装着し、通し穴４０の反対側にも同様にバランス用
の通し穴４４をあけている。

可動部１４の短軸方向の端面両側には、トラッキングコ
イル３８がそれぞれ固着されている。

第５図から明らかのように可動部１４は中央の軸受は部
に軸穴２０を貫通しており、軸穴２０内に設けた一対の
ダイレクトベアリング２２と２４により固定軸１８に対
し可動部１４を回転自在に支持しており、更にダイレク
トベアリング２２と２４の間には両者を遠ざける方向に
付勢するコイルスプリング３０が組み込まれている。

第６図は第５図に示したダイレクトベアリング２２．２
４を装着した固定軸１−８を取り出して示した拡大説明
図である。

第６図において、固定軸１−８には所定間隔を隔てて一
対のホール溝３４が形成される。ダイレクトベアリング
２２は光学ヘッドに対する組み付は状態で上部に位置し
、外環２Ｇの内側に複数個のボール３２を持ち、且つス
トッパリング４６の嵌着で抜は止めし、ボール３２を直
接固定軸１８内側に形成したボール溝３４に嵌め入れる
内環を持たないベアリング構造であることから、ダイレ
クトベアリングとして知られている。

ダイレクトベアリング２４は第２，３図に示した光学ヘ
ッドに対するアクチュエータ組み付は状態で下部に位置
するベアリングであり、外環２８の内側に複数個のボー
ル３２を有し、ストッパリ−０ ング４６の嵌着で抜は止めし、同時にボール３２を直接
固定軸１８のボール溝３４に嵌め入れて外環２８を回転
自在としている。

更にダイレクトベアリング２２．２４の外環２６と２８
の間にはコイルスプリング３０が組み込まれ、コイルス
プリング３０は圧縮状態で組み込まれることで、外環２
６と２８を遠さける方向の力を付与している。

ここで上部に位置するダイレクトベアリング２２の外環
２６の外径をＤｌ、下部に位置するダイレクトベアリン
グ２４の外環２８の外径をＤ２、更に第５図に示した可
動部１−４の軸穴２０の内径をＤＯとすると、これらの
間には次の関係がある。

ＤＩ−ＤＯ−プラス公差 Ｄ２−Ｄｏ−マイナス公差 即ち、上部に位置するダイレクトベアリング２２の外環
２６の外径Ｄ１は、軸穴２０の内径ＤＱより僅かに大き
いプラス公差を持っており、従って第５図に示すように
ダイレクトベアリング２２は軸穴２０に圧入されて締り
嵌め状態となる。

１ 方、下部に位置するダイレクトベアリング２４は可動部
１４の軸穴２０の内径ＤＯに対し、外環２８の外径が僅
かに小さいマイナスの公差を持っており、第５図に示す
ように軸穴２０に嵌め込まれた状態でダイレクトベアリ
ング２４はマイナス公差分の隙間を持った隙間嵌め状態
におかれる。

第７図は本発明による回転型トラックアクチュエータを
用いたヘッド光学系の説明図である。

第７図において、４８はレーザ光源としてのレザダイオ
ードであり、レーザダイオード４８からのレーザ光はコ
リメータレンズ５０で平行ビムに変換された後、回転型
トラックアクチュエタ１０の可動部１４に設けられたレ
ンズ４２を通ってリレーレンズ５２に入射する。リレー
レンズ５２を通ったレーザビームはプリズム５４で直角
方向に反射され、偏光ビームスプリッタ５６及びλ／４
板５８を通り、更に対物レンズ６０により絞られて光デ
ィスク６２のトラック上にビームスポットを結像する。

光ディスク６２からの戻り光は対物レンズ６０からλ／
４板５８に入射した後、２ 偏光ビームスプリッタ５６で直角方向に反射され集光レ
ンズ６４を介して受光器６６に結像される。

この受光器６６としては、例えば４分割受光器が使用さ
れ、受光出力の総和からリードデータを得るための高周
波受光信号を求め、また４つの受光部の演算によりトラ
ッキングエラー信号ＴＢＳ及びフォーカシングエラー信
号ＦＥＳを得ることができる。対物レンズ６０にはフォ
ーカシングコイルを備えたフォーカスアクチュエータ６
８が設けられ、対物レンズ６０を光軸方向に移動できる
ようにしている。

本発明による回転型トラックアクチュエータは、受光部
６６から得られたトラッキングエラー信号ＴＢＳによる
サーボ制御を受け、サーボ制御によるトラッキングコイ
ル２０に対する通電で可動部１４を固定軸１８を中心に
回動する。可動部１４が回動するとレンズ４２も移動し
てリレーレンズ５２に対するレーザビームの入射位置が
変わり、これに応じて対物レンズ６０から光ディスク６
２に照射したビームスポットがトラックを横切る方１．
３ 向に移動し、目的とするトラックに追従するようにビー
ムスポットの位置を制御する。

次に本発明による回転型トラックアクチュエタの作用を
説明する。

第７図から明らかのように、回転型トラックアクチュエ
ータ１０の可動部１４はアクチュエータベース１６に固
着して起立した固定軸１８に対し可動部１４の軸穴２０
を上部に設けた一対のダイレクトベアリング２２．２４
を介して支持しているため、ベアリングによる２点支持
であることからレンズ４２の光軸７０の倒れはほとんど
起きない。即ち、一対のダイレクトベアリング２２，２
４による可動部１４の固定軸１８に対する支持で、軸穴
２０と固定軸１８との間の軸ガタは基本的には存在しな
い。勿論、上部のダイレクトベアリング２２の締り嵌め
に対し下部のダイレクトベアリング２４を隙間嵌めとし
ているが、隙間自体は、例えばミクロンオーダのマイナ
ス公差にすぎず、ダイレクトベアリング２４の軸穴２０
に対する嵌め込みがゆるく行なわれているにすぎないた
め、］−４ 光軸７０を傾けるような軸ガタが下部のダイレクトベア
リング２４のマイナス公差によっては生じない。

しかしながら、ダイレクトベアリング２２，２４を使用
した場合には、第６図に示すようにベアリング回転を実
現するベアリング外環２６．２８とボール３２の間の隙
間、及びボール３２と固定軸１８に形成したボール溝３
４との間の隙間、即ちベアリング自体のもつラジアル隙
間分による軸ガタが光軸倒れに影響する。このベアリン
グのラジアル隙間の軸ガタによる光軸倒れを防止するた
め本発明にあっては、ダイレクトベアリング２２゜２４
の外環２６と２８の間にコイルスプリング３０を設け、
両者を遠ざける方向の力を付与している。このコイルス
プリング３０の付勢に伴い、上部のダイレクトベアリン
グ２２を軸穴２０に対し締り嵌めとすることで固着し、
一方、下部のダイレクトベアリング２４の外環２８は軸
穴２０に対し隙間嵌めとすることて摺動側とし、コイル
スプリング３０はダイレクトベアリング２２の外環２５ ６を固定側としてダイレフ）・ベアリング２４の外環２
８を押し下げるようになる。このような外環２６に対す
る外環２８のコイルスプリング３０による押し上げに対
し、外環２６．２８とボール３２の間では内側の接触面
で接触してガタを除去し、同時にボール３２とボール溝
３４の間では外側の面で接触して隙間によるガタを除去
した支持状態が作り出され、これによってダイレクトベ
アリング２２．２４自体がもつラジアル隙間による軸ガ
タが除去される。

更に固定軸１８に対する可動部１４の軸方向の動きの固
定は、第６図に示すダイレクトベアリング２２．２４に
よる固定軸１８への装着、即ちポル３２のボール溝３４
に対する嵌り込みで実現され、特別な軸方向への固定構
造を必要としない。

本発明のダイレクトベアリング２２，２４、更にコイル
スプリング３０を使用した固定軸１８と可動部１４の構
造によれば、無調整で０．１度以下の極めて高い光軸の
倒れ精度が実現され、回転型トラックアクチュエータの
光学ヘッドにおける６ 取り付は基準面を準備しておけば、組み付は後に光軸の
傾きの微妙な調整を必要とすることなくそのまま使用す
ることができる。

尚、上記の実施例にあっては、光学ヘッドに対する回転
型アクチュエータの組み付は状態でプラス公差を有する
ダイレクトベアリング２２を上部に位置させ、マイナス
公差を持つダイレクトベアリング２４を下部に位置させ
るようにしているが、本発明はこれに限定されず、上下
が逆になってもよいし、また回転軸を横向き、あるいは
斜めとなるように光学ヘッドに組み付けてもよい。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、回転型トラッ
クアクチュエータの軸ガタをごく僅かに押えて、光軸倒
れ量をほぼ無視できる程度に小さくでき、光学ヘッドに
アクチュエータを組み付けた時の光軸倒れの微妙な調整
を一斉不要とした高精度のトラックアクチュエータを実
現できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の原理説明図； 第２図は本発明による回転型トラックアクチュエータの
説明図； 第３図は第２図の■−ｍ断面図； 第４図は本発明の詳細な説明図； 第５図は第４図のＶ−Ｖ断面図； 第６図は本発明のベアリング構造説明図；第７図は本発
明のヘッド光学系統説明図である。 図中、 １０：回転型トラックアクチュエータ １２：光学部材（レンズ） １４：可動部 １６：ベース部材（アクチエータベース）１８：固定軸 ２０・軸穴 ２２．２４：ベアリング（ダイレクトベアリング）２６
．２８：外環 ３０：コイルスプリング ７ ８ ３０：ボール溝 ３４：ボール ３６：磁石 ３８ニドラツキングコイル ４０：貫通穴 ４２：レンズ ４４：バラスン用貫通穴 ４６：ストッパリング ４８：レーザダイオード ５０：コリメータリンズ ５２：リレーレンズ ５４ニブリズム ５６：偏光ビームスプリッタ− ５８：λ／板 ６０：対物レンズ ６２：光ディスク ６４：集光レンズ ６６：受光器 ６８：フォーカスアクチュエータ ７０：光軸 ９ 否（老明の回転型トラッワ７７ナユエーク昌光明園第２
図 ］５３ ’４２　ｒｎノＩ［−Ｍ［ＭＨＩＩ 第８図 ＋発明の町里η七手ら穴日月園 第４図 扇４閏のＶ−ｖ貼面胆 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヘッド光学系により媒体上にレーザ光のビームス
   ポットを照射して情報を記録又は再生し、該ヘッド光学
   系の光路中に前記ビームスポットを媒体トラックを横切
   る方向に移動させる回転型のトラックアクチュエータ（
   １０）を設けた光学式情報書込読取装置に於いて、 前記回転型アクチュエータ（１０）は光学部材（１２）
   を回動させる可動部（１４）と、該可動部（１４）を回
   転自在に支持するベース部材（１６）に固着された固定
   軸（１８）とで構成され、 前記固定軸（１８）に対し前記可動部（１４）の軸穴（
   ２０）を上下に配置した一対のベアリング（２２、２４
   ）を介して装着し、一方のベアリング（２２）の外環（
   ２６）を前記軸穴（２０）に締り嵌めすると共にもう一
   方のベアリング（２４）の外環（２８）を前記軸穴（２
   ０）に隙間嵌めし、該一対のベアリング（２２、２４）
   の外環（２６、２８）の間に両者を遠ざける方向に力を
   付与するコイルスプリング（３０）を設けたことを特徴
   とする光学式書込読取装置。
2. （２）前記一対のベアリング（２２、２４）の各々は、
   外環（２６、２８）の内側に配置した複数のボール（３
   ２）を前記固定軸（１８）に形成したボール溝（３４）
   に直接嵌め入れるダイレクトベアリング構造を有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の光学式書込読取装置。