JPH03237628A - 情報記録再生装置の光学部駆動装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、記録媒体上に情報を記録再生するための光学
部駆動装置に関するものであり、さらに詳しくは光ディ
スクに情報を記録再生するための対物レンズを含む光学
部の駆動装置に関するものである。

従来の技術 光デイスク装置がコンピュータの外部記憶装置として普
及するにともない装置の高速化と小型化に対する要求が
大きくなってきている。

つまり、具体的にはデータの高転送レートを目的とする
ディスクの高速回転化と、ディスク直径の小径化にとも
なう装置の小型化、薄型化である。

ところが、上記した高速化、小型化のためにはいくつか
の課題があり、その大きなもののひとつにディスク、光
ディスク、およびヘッドのＭｌａ回路を含んだ制御特性
の確保がある。

以下、従来の情報記録再生装置の光学部駆動装置につい
て第６図および第７図を参照して説明する。

第６図は従来の情報記録再生装置の光学部駆動装置の要
部分解斜視図、第７図はそのＡ−Ａ断面図であり、対物
レンズホルダ１には対物レンズ２、トラッキングコイル
３．フォーカスコイル４が接着によって固定されている
。そして、この対物レンズホルダ１は外周部をキャリッ
ジ５に接着固定した板バネ６の中心穴に接着されること
によってキャリッジ５に保持され、ディスク７に対して
フォーカス方向およびトラッキング方向に変位可能とな
る。キャリッジ５をディスク７の半径方向に移動させる
ためのりニアモータコイル８゜９を巻き回したボビン１
０．１１は牛ヤリッシ５に接着固定されており、ボビン
１１にはディスク７に情報を記録再生するための光を発
生する固定光学へ−ス１２からの光束を対物レンズ２の
方向に反射するためのミラー１３が固定されている。

対物レンズ２の変位に対する固定側となる磁気回路は、
バックヨーク１４と、このバックヨーク１４に接着固定
したマグネット１５と、このマグネット１５と対向する
対向ヨーク１６、および磁気回路を閉磁気回路とするた
めのサイドヨーク１７゜１８によって構成されており、
これら磁気回路を構成する各部品は振動的に高剛性に連
結されている。キャリッジ５の磁気回路への組込みはト
ラッキングコイル３．フォーカスコイル４．リニアモー
タコイル８，９がマグネット１５と対向ヨーク１６との
間の磁気ギャップに挿入されるようにして行われる。尚
、磁気回路は上記トラッキングコイル３．フォーカスコ
イル４．リニアモータコイル８，９に対して共通である
。キャリッジ５のディスク７の半径方向への移動案内は
キャリッジ５に設けた軸受５ａが磁気回路のサイドヨー
ク１７゜１８間に渡ってバネ２０によって固定されるシ
ャフト１９に挿入されることによって行われる。

ディスク７に情報を記録再生するための光束を発生する
半導体レーザ、光学部品、およびディスクからの反射光
を受ける光電変換素子等を含む固定光学ヘース１２はサ
イドヨーク■７に固定されており、また、ディスク７を
所定の回転数で回転させるスピンドルモータ２２はサイ
ドヨーク１８に固定されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の構成の対物レンズを含む光学部
の駆動装置では、データの高転送レートを目的とするデ
ィスクの高速回転化、およびディスク直径の小径化にと
もなう装置の小型化、薄型化においてディスク２光ヘツ
ド、および光ヘッドの制御回路を含んだ制御特性を確保
する上で課題を有する。

以下、この課題について特性図を参照して説明する。

第８図は従来の構成の対物レンズを含む光学部の駆動装
置において、例えばフォーカスコイル４に電流を流して
対物レンズホルダ１をディスク７のフォーカス方向に駆
動した時の各部の振動の原理的な特性を示し、（ａ）は
対物レンズホルダ１　、（ｂ）はマグネット１５、（Ｃ
）はバックヨーク１４の振幅である。

ディスク７に情報を記録再生するためには対物レンズホ
ルダ１は（ａ）のように高い周波数まで寄生共振がない
特性を必要とし、しかもディスクの偏芯２面振れに対し
て追従できるだけの加速度を発生しなければならない。

ところが、対物レンズホルダ１に加速度を発生させるこ
とは即ち、マグネット１５．バックヨーク１４を対物レ
ンズホルダ１の加速度に起因する反力によってそれぞれ
（ｂ）　、　（ｃ）のように振動させることになる（尚
、この時の（ａ）　、　（ｂ）、　（ｃ）それぞれの振
動振幅の関係は、マグネット１５．バックヨーク１４が
一体であるので（ｂ）　、　（ｃ）の振幅は等しくなる
。また、（ａ）と（ｂ）あるいは（Ｃ）の振幅の差は対
物レンズホルダ１の質量と、これの変位に対する固定部
である磁気回路等の質量との比に関係して決まる。）。

そして、マグネット１５．バックヨーク１４を振動させ
るこの振動エネルギーは、更に、これらマグネット１５
．バックヨーク１４と振動的に高剛性に連結されている
サイドヨーク１７を介して固定光学ヘース１２を振動さ
せることになる。

特に、データの高転送レートを目的としてディスク７を
２４００〜３６００ＲＰＭもの高速で回転させるとディ
スクが持つ偏芯１面振れの加速度が大きくなり、このよ
うなディスク７に記録再生のために対物レンズ２を正確
に追従させるためには対物レンズホルダ１には非常に大
きな加速度を発生させる必要があり、固定光学ベース■
２を振動させるエネルギーはますます大きくなる。

そして、この振動エネルギーの影響を受けて固定光学ベ
ース１２からディスク７までの径路にある光学部品、充
電変換素子等が振動させられると対物レンズ２をディス
ク７に対して追従させるための制御系が発振状態となり
、対物レンズ２はディスク７の記録面に正確に追従でき
ず記録再生が不可能となる。

また、小径ディスクを用いる装置では装置の小型化、薄
型化が求められるためにディスクそのものも薄くするこ
とが必要となり、必然的に単板構成のディスクを使用す
ることになる。しかし、この単板ディスクはその構成か
ら剛性が低いため、磁気回路、スピンドルモータ２２を
介して伝達される対物レンズホルダｌの加速度による反
力によって共振が誘発されやすくなる。

そして、ディスク７が共振する場合にも対物レンズ２を
ディスク７の記録面に対して追従させるための制御系が
発振状態になり正常な記録再生ができなくなる。

本発明は、上記課題に鑑み装置の高速化、小型化、薄型
化に適する情報記録再生装置の光学部駆動装置を提供す
ることを目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の情報記録再生装置
の光学部駆動装置は、記録媒体の所定方向に変位可能な
対物レンズを含む光学部と、上記光学部の変位に対する
固定ぶと、上記光学部を上記記録媒体に対する所定方向
に駆動するコイルおよびマグネットからなる電磁駆動機
構とを有し、上記コイルおよびマグネットの一方を上記
光学部側に固定するとともに、他方を上記固定部側に弾
性支持手段を介して保持する構成を有するものである。

作用 上記したように、本発明の情報記録再生装置の光学部駆
動装置は、対物レンズを含む光学部を駆動する電磁駆動
機構を構成するコイル（マグネット）を光学部側に固定
するとともにマグネット（コイル）を光学部の変位に対
する固定部側に弾性支持手段を介して保持している。

こうすることにより、上記対物レンズを含む光学部が記
録媒体に追従変位する時の加速度によってコイルとマグ
ネットとの間に発生する反力がマグネット（コイル）と
弾性支持手段との間で減衰、遮断され、固定部側にはほ
とんど伝達されなくなる。

実施例 以下、本発明の情報記録再生装置の光学部駆動装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。

先ず、第１の実施例の構成について説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の要部分解斜視図、第２
図はそのＢ−Ｂ断面図であり、対物レンズホルダ１には
対物レンズ２．トラッキングコイル３．フォーカスコイ
ル４が接着によって固定されている。そして、この対物
レンズホルダ１は外周部をキャリッジ５に接着固定した
板バネ６の中心穴に接着されることによってキャリッジ
５に保持され、ディスク７に対するフォーカス方向およ
びトラッキング方向に変位可能となる。キャリッジ５を
ディスク７の半径方向に移動させるためのりニアモータ
コイル８，９を巻き回したボビン１０゜１１はキャリッ
ジ５に接着固定されており、ボビン１１にはディスク７
に情報を記録再生するための光を発生する固定光学ベー
ス１２からの光束を対物レンズ２の方向に反射するため
のミラー１３が固定されている。対物レンズホルダ１の
変位に対する固定部となる磁気回路は、バックヨーク１
４と、このバックヨーク１４にゴム等の弾性体で構成さ
れる弾性部材２１を介して保持されたマグネット１５と
、このマグネット１５と対向する対向ヨーク１６、およ
び磁気回路を閉磁気回路とするためのサイドヨーク１７
，１８によって構成されている。そして、この磁気回路
へのキャリッジ５の組込みはトラッキングコイル３．フ
ォーカスコイル４．リニアモータコイル８，９がマグネ
ット１５と対向ヨーク１６との間の磁気ギャップに挿入
されるようにして行われる。尚、磁気回路は上記トラッ
キングコイル３．フォーカスコイル４、リニアモータコ
イル８，９に対して共通である。キャリッジ５のディス
ク７に対する半径方向への移動案内はキャリッジ５に設
けた軸受５ａが磁気回路のサイドヨーク１７，１８間に
渡ってバネ２０によって固定されるシャフト１９に挿入
されることによって行われる。ディスク７に情報を記録
再生するための光束を発生する半導体レーザ（図示せず
〉、光学部品（図示せず）、およびディスク７からの反
射光を受ける光電変換素子等（図示せず）を含む固定光
学ベース１２はサイドヨーク１７に固定されており、ま
た、ディスク７を所定の回転数で回転させるスピンドル
モータ２２はサイドヨーク１８に固定されている。

尚、本第１の実施例での光ヘッドは、対物レンズ２のデ
ィスク７の半径方向への位置に関係なく固定光学へ−ス
１２が一定位置にある分離型ヘッドである。

次に第２の実施例の構成について説明する。

第３図は本発明の第２の実施例の要部分解斜視図であり
、軸受３０を有する対物レンズホルダ３１には対物レン
ズ３２．トラッキングコイル３３゜フォーカスコイル３
４が接着によって固定されている。この対物レンズホル
ダ３１はその軸受３０がアクチュエータベース３５に植
立した回転支軸３６に挿入されることによって、ディス
ク７のフォーカス方向およびトラッキング方向に変位可
能となる。トラッキングコイル３３に磁束を供給するた
めのトラッキングマグネット３７は、対物レンズホルダ
３１の変位に対する固定側であるアクチュエータベース
３５に対してゴム等の弾性支持部材３９を介して保持さ
れている。また、同様にフォーカスコイル３４に磁束を
供給するためのフォーカスマグネット３８は、対物レン
ズホルダ３１の変位に対する固定側であるアクチュエー
タベース３５に対してゴム等の弾性支持部材４０を介し
て保持されている。尚、マグネット３７．３８はそれぞ
れ図示のように着磁されており、何個のマグネットの極
間に流れる磁束がそれぞれのコイ／Ｌに流れる電流と略
垂直に鎖交するようになっている。光学へ−ス４２には
ディスク７に情報を記録再生するための光束を発生する
半導体レーザ４３゜光学部品（図示せず）、およびディ
スク７からの反射光を受ける光電変換素子４４等が設置
されており、この光学ベース４２にはアクチュエータベ
ース３５がネジ４１によって固定されている。また、光
学へ−ス４２にはこの光学ベース４２をディスク７の半
径方向に移送するためのりニアモータコイル４５が一体
に構成されており、その移送案内はドライブベース４６
に固定されたガイド軸４７によって行われる。リニアモ
ータコイル４５に磁束を供給するためのマグネット４８
にはバックヨーク４９が接着によって固定されており、
これらマグネット４８とバックヨーク４つは、光学ベー
ス４２のディスク７の半径方向への移送に対する固定側
であるドライブベース４６に対してゴム等の弾性体で構
成される弾性支持部材５０を介して保持されている。デ
ィスク７を所定の回転数で回転させるためのスピンドル
モータ５１はドライブベース４６にネジ５２によって固
定されている。

尚、本第２の実施例の光ヘッドでは、対物レンズ３２と
光学へ−ス４２が一体となってディスク７の半径方向に
移動する一体型ヘッドである。

次に、本発明の実施例が従来の情報記録再生装置の光学
部駆動装置の課題を解決する原理について、特性図を参
照して説明する。

第４図は、第１図および第２図で示す第１の実施例にお
いて、例えばフォーカスコイル４に電流を流して対物レ
ンズホルダ１をディスク７のフォーカス方向に駆動した
時の各部の振動の原理的な特性を示し、（ａ）は対物レ
ンズホルダ１　、（ｂ）はマグネット１５　、（Ｃ）は
バックヨーク１４の振幅である。

ここで、対物レンズホルダ１は従来例と同様な特性を示
すが、マグネット１５とバックヨーク１４は従来とは異
なる特性を示す。

先ず、マグネット１５は弾性部材２１を介してバックヨ
ーク１４に対して保持されているために、対物レンズホ
ルダ↓の反力を受けて振動するときには（ｂ）のように
、マグネット１５の質量と弾性部材２■のバネ定数によ
って決まる共振を有する特性となる。そして、この共振
周波数ｆ以降のマグネット１５の振動は、対物レンズホ
ルダ１の振動と同様に２次系の特性で推移する。

これに対してバックヨーク１４が対物レンズホルダ１の
反力を弾性部材２１を介して受けて振動するときには（
Ｃ）のように、共振周波数ｆまでは２次系で推移し、共
振以降は４次系で推移する。

以上の各部の振動特性から、弾性部材２１は対物レンズ
１の加速度に起因する反力を遮断、減衰させ、バックヨ
ーク１４以降のサイドヨーク１７゜固定光学ベース１２
等に振動が伝わりにくくする機械的なフィルタとってい
ることが明らかになる。このことから、固定光学ベース
１２からディスク７まての径路にある光学部品、光電変
換素子等は、共振周波数ｆ以降の高い周波数では極めて
振動させられにくくなり、対物レンズ２をディスク７の
記録面に追従させるための制御系が発振状態となること
がなく正常な記録再生ができる。

また、同様にスピンドルモータ２２にも振動が伝わりに
くくなるため、ディスク７の振動も誘発されず、対物レ
ンズ２はディスク７の記録面に正確に追従し正常な記録
再生ができる。

尚、弾性部材２１はフォーカスコイル４を駆動したとき
のみならず、トラッキングコイル３を駆動したときにも
フィルタ効果を発揮することはいうまでもない。

ここで、共振周波数ｆ、即ち弾性支持部材２１によるフ
ィルタのカットオフ周波数ｆは対物レンズ２のサーボゲ
イン交点以下の周波数に設定することが望ましい。

通常、対物レンズ２のサーボゲイン交点は１〜５ＫＨｚ
に設定されるが、この帯域には固定光学ベース１２内の
光学部品、磁気回路の構成部品等にさまざまな共振が発
生しやすく、これらの共振に対して十分なフィルタ効果
を期待するためにはカットオフ周波数は１００〜７００
Ｈｚ程度に設定するのが望ましい。

本発明の第２の実施例が従来の光学部駆動装置の課題を
解決する原理についても同様である。

第５図は、第３図に示す第２の実施例において、例えば
トラッキングコイル３３に電流を流して対物レンズホル
ダ１をディスク７のトラッキング方向に駆動した時の各
部の振動の原理的な特性を示し、（ａ）は対物レンズホ
ルダ３１　、（ｂ）はトラッキングマグネット３７　、
　（Ｃ）はアクチュエータベース３５の振幅を示すもの
である。

この場合も弾性支持部材３９は、対物レンズホルダ１が
ディスク７のトラッキング方向に駆動されたときの反力
に起因する振動がアクチュエータベース３５．光学ベー
ス４２等に伝わるレベルを小さくするフィルタ効果を発
揮する。尚、フォーカスコイル３４を駆動するときにつ
いても弾性支持部材４０の効果によって同様であり、弾
性支持部材３９．４０のカットオフ周波数ｆについても
第１の実施例と同様である。

また、第２の実施例では更に、光学ベース４２をディス
ク７の半径方向に移送するためのリニアモータコイル４
５に磁束を供給するマグネット４８に対しても弾性支持
部材５０を設けている。このため、光学へ−ス４２をデ
ィスク７の半径方向に移送する時の光学ベース４２の加
速度に起因してマグネット４８に作用する反力をドライ
ブへ−ス４６、スピンドルモータ５１に伝わるレベルを
小さくすることができ、ディスク７の共振を誘発するこ
とがなくなる。尚、リニアモータのゲイン交点は対物レ
ンズのそれに比べて比較的低い周波数に設定されること
から、マグネット４８を保持する弾性支持部材５０のカ
ットオフ周波数もそれに応じて適当な周波数に設定する
ことが必要である。

更に、以上説明した本発明の対物レンズを含む光学部駆
動装置の実施例において特徴的なことは、この光学部を
駆動するためのコイルに磁束を供給するマグネットを弾
性支持部材で保持していることである。

つまり、弾性支持部材の共振によってマグネットが例え
ば数百μｍという比較的大きな振幅で振動しても、この
マグネットが発する平行磁界中にあるコイルによって駆
動される対物レンズを含む光学部の振動特性にはまった
く悪影響を及ぼさないことである。

尚、本発明の第１の実施例および第２の実施例は、いず
れもムービングコイル方式の駆動装置であるが、ディス
クの所定方向に変位する光学部側にマグネットを配置し
、この光学部に対する固定部側に弾性支持部材を介して
コイルを保持するムービングマグネット方式についても
適用することができる。また、弾性支持部材についても
金属板バネ、プラスチック板バネ等の同様の効果を有す
るものであればよい。

発明の効果 以上のように、本発明の情報記録再生装置の光学部駆動
装置は、対物レンズを含む光学部側にコイルを固定し、
この光学部の変位に対する固定部側に極めて簡単な構成
の弾性支持部材を介してマグネットを保持する構成とし
ている。その結果、対物レンズを含む光学部を駆動する
時の加速度に起因する反力が弾性支持部材のフィルタ効
果によって減衰、遮断されるため、固定部側にある光学
部品やディスクの共振が誘発されずディスク。

光ヘッドおよびヘッドの制御回路を含んだ制御特性が確
保され、正常な記録再生ができるという大きな効果を発
揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の情報記録再生装置の光学部駆動装置の
第１の実施例の要部分解斜視図、第２図はそのＢ−Ｂ断
面図、第３図は第２の実施例の要部分解斜視図、第４図
は第１の実施例の原理特性図、第５図は第２の実施例の
原理特性図、第６図は従来の情報記録再生装置の光学部
駆動装置の要部分解斜視図、第７図はそのＡ−Ａ断面図
、第８図はその原理特性図である。 １・・・・・・対物レンズホルダ、２・・・・・・対物
レンズ、３・・・・・・トラッキングコイル、４・・・
・・・フォーカスコイル、５・・・・・・キャリッジ、
７・・・・・・ディスク、８゜９・・・・・・リニアモ
ータコイル、１２・・・・・・固定光学ベース、１４・
・・・・・バックヨーク、１５・・・・・・マグネット
、１７．１８・・・・・・サイドヨーク、２１・・・・
・・弾性部材、２２・・・・・・スピンドルモータ、３
１・・・・・・対物レンズホルダ、３２・・・・・・対
物レンズ、３３・・・・・・トラッキングコイル、３４
・・・・・・フォーカスコイル、３５・・・・・・アク
チュエータベース、３７・・・・・・トラッキングマグ
ネット、３８・・・・・・フォーカスマグネット、３９
，４０・・・・・・弾性支持部材、４２・・・・・・光
学ベース、４３・・・・・−半導体レーザ、４４・・・
・・・光電変換素子、４５・・・・・・リニアモータコ
イル、４６・・・・・・ドライブベース、４８・・・・
・・マグネット、５０・・・・・・弾性支持部材、５１
・・・・・・スピンドルモータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録媒体の所定方向に変位可能な対物レンズを含む光学
   部と、 上記光学部の変位に対する固定部と、 上記光学部を上記記録媒体に対する所定方向に駆動する
   コイルおよびマグネットからなる電磁駆動機構とを有し
   、 上記コイルおよびマグネットの一方を上記光学部側に固
   定するとともに、 他方を上記固定部側に弾性支持手段を介して保持するこ
   とを特徴とする情報記録再生装置の光学部駆動装置。