JPH0352120A - 光学ヘッド - 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】 産業上の利用分野 本発明は、記録媒体上に形成された情報トラノクに情報
をｉｃ！録再生あるいは消去を行なう光学へ・冫ドに関
するものである． 従来の技術 一般に、光ディスクドライブ装置は、光スポットを情報
トラックに追従させるための、対物レンズをフォーカス
方向およびトランキング方向に可動させる対物レンズ駆
動手段と、この対物レンズ駆動手段を含む光学ユニット
を、目的トラックに移送させるアクセス手段から構成さ
れる．対物レンズ駆動手段とアクセス手段は、磁気回路
の磁束中に可動コイルを配し、可動コイルに電流を流す
ことにより駆動推力を発生させる構成が一般的である． 一方、近年、光ディスクドライブ装置への性能要求とし
て、小型薄型化、高速に検索できることが望まれている
． このためには、従来から光学ユニ・７トを分離して、対
物レンズ駆動手段と反射ξラー等の一部の光学部品だけ
をアクセス手段に搭載して移送部の軽量化を図り、高速
検索を行う分離光学へ冫ドが考案されている．さらには
、特廓昭６３−２２０９４１号に示されるような、対物
レンズ駆動手段とアクセス手段の磁気回路を共用化して
、より小型薄型化、高速検索を目指した光学ヘッドが提
案されている。

この従来技術の実施例について、第３図〜第５図に基づ
いて説明する． 第３図は分解斜視図で、第４図は上面図で、第５図はＡ
−Ａ”断面図である． 第３図〜第５図において、Ｘ方向は記録媒体の情報トラ
ックと直交する方向（トラッキング方向と呼ぶ）であり
、Ｙ方向は記録媒体と垂直な方向（フォーカス方向と呼
ぶ）である． １０１は記録媒体で、螺施状か同心円状の情報トラック
が形成された光ディスクである．１０２はディスクモー
夕で、記録媒体１０１を装着して回転させるモータであ
る．１０３は固定光学ユニノトで、光源となる半導体レ
ーザ、記録媒体１０１からの反射光を検出するディテク
ター、半導体レーザからの光ビームを平行先にするプリ
ズム等の光学素子等を固定部材に収納したものであり、
サイドヨークＡｌ　１６にネジ止め固定されている．＋
０４は対物レンズで、光ビームを記録媒体１０１に集光
させる．ｌ０５は可動子ボビンで、対物レンズ１０４を
収納し、これをＹ方向に駆動する二つのフォーカスコイ
ルｌ０５ａおよびＸ方向に駆動する二つのトラッキング
コイル１０５ｂが巻かれている．ｌ０６はフォーカス仮
バネで、渦巻状のフォーカス仮バネと、このフォーカス
仮バネの共振を減衰させるダンピングゴムから構戒され
、各々、可動子ボビン１０５の円筒部の外周部に接着固
定されている．１０７はキャリッジで、二つのフォーカ
ス板バネ１０６の周辺部をＹ方向の記録媒体１０１側の
面およびその反対側の面で接着固定している．１０８は
軸受Ａで、二つの円筒状の滑り軸受を両端部に形成し、
キャリッジ１０７に接着固定されている．１０９は軸受
Ｂで、キャリッジ１０７の回転を規制するもので、キャ
リ，ジ１０７に接着固定されている．１）０は反射ミラ
ーで、固定光学ユニット１０３からＸ方向に出射された
光ビームをＹ方向に反射させるミラーである．１）１は
アクセスコイルボビンＡで、反射ミラー１）０が接着固
定され、キャリッジ１０７をＸ方向に駆動するアクセス
コイルｌｌｌａが長方形状に巻かれ、キャリッジ１０７
に接着固定されている．１ｌ２はアクセスコイルボビン
Ｂで、アクセスコイルボビンＡｌｌｌと同様にアクセス
コイルｌ１２ａが長方形状に巻かれ、キャリッジ１０７
に接着されている．ｌ１３はマグネットで、バックヨー
ク１）４、対向ヨーク１）５、サイドヨークＡ１）６、
サイドヨークＢ１）７とともに磁気回路を横威し、アク
セスコイルｌｌｌａ，１）２ａとの電磁力によりキャリ
ッジ１０７をＸ方向に駆動し、フォーカスコイル１０５
ａおよびトラッキングコイル１０５ｂとの電磁力により
可動子ボビン１０５をそれぞれＹ方向，Ｘ方向に駆動す
る．１）８はガイド軸で、軸受Ａ１０Ｂおよび軸受Ｂ１
０９とともに、キャリッジ１０７をＸ方向に摺動自在に
支持している。１）９はガイド軸支持バ不で、サイドヨ
ークＢ１）７にネジ止め固定され、ガイド軸１）Ｂをサ
イドヨークＢｌ１７に固定する。

また、フォー力スコイノレｌ０５ａ、トランキングコイ
ル１０５ｂおよびアクセスコイルｌｌｌａ，１）２ａに
発生する駆動力により動かされる可動ユニットは、大き
く二つの可動ユニノトから構成されている．その第一は
可動ユニノ｝Ａで、フォーカス板バネ１０６により支持
され、対物レンズ１０４、可動子ポビン１０５およびフ
ォーカスコイルｌ０５ａ，　　トランキングコイル１０
５ｂにより一体的に構成されたユニットである．第二は
可動ユニットＢで、キャリソジ１０７、軸受Ａ１０Ｂ、
軸受Ｂ１０９、反射ミラー１）０、アクセスコイルボビ
ンＡｌｌｌ、アクセスコイルボビンＢ１）２、およびア
クセスコイルｌｌｌａ，１）２ａにより一体的に構成さ
れたユニットである．そして、Ｙ方向の振動特性すなわ
ちフォーカス特性は、可動ユニットＡの質量とフォーカ
ス板バネ１０６のＹ方向剛性で決まる！自由度系の振動
特性となる。

また、Ｘ方向の振動特性すなわちトラッキング特性ある
いはアクセス特性は、可動ユニット六の質量とフォーカ
ス板バネ１０６のＸ方向剛性と可動ユニッ｝Ｂで決まる
共振，反共振点を有する２自由度系の振動特性となる． 以上のように構或された従来例の光学ヘッドについて、
以下その動作について説明する．先ず、フォーカスコイ
ル１０５ａに駆動電源が流れると、フォーカスコイル１
０５ａは磁気回路との電磁作用によってＹ方向に駆動力
が発生ずる．この時、可動ユニットＡを可動ユニットＢ
に対して支持するフォーカス板バネ１０６の渦巻部がＹ
方向に関して十分柔らかいので、フォーカス板バネ１０
６の渦巻部が変形することにより、可動ユニットＡがＹ
方向に動く．この結果、対物レンズ１０４がフォーカス
方向に動きフォーカス制御が行われる． 一方、トラッキングコイル１０５ｂに駆動電塊が流れる
と、トラッキングコイル１０５ｂには磁気回路との１！
磁作用によってＸ方向に駆動力が発生する．この時、反
共振周波数近傍までは可動部ユニノトＡと可動部ユニッ
トＢは一体となって動き、それより高い共振周波数帯域
以上では可動部ユニントＡだけが動き、トラッキング制
御が行われる． また、アクセスコイルｌｌｌａ，１）２ａに駆動電流が
流れると、アクセスコイルｌｌｌａ，１）２ａには磁気
回路との電磁作用によってＸ方向に駆動力が発生する．
この時、トランキングコイル＋０５ｂの場合と逆に、反
共振周波数近傍までは可動部ユニソトＡと可動部ユニッ
｝Ｂは一体となって動き、それより高い共振周波数帯域
以上では可動部ユニノトＢだけが動き、アクセスが行わ
れる。

かかる横戒により、％ｕ気回路の共用化に伴う、移送部
の軽量化および光学ヘッドの薄型化が図れるものであっ
た。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来の実施例では、トラ・７キング方向
の振動特性が２自由度系となるため、トラッキング制御
およびアクセス制御が１口山度系に比べて不安定になる
という欠点を有していた。すなわち、フォーカス板バネ
１０６のＸ方向の剛性を上げた場合、アクセス時は可動
部ユニットＡと可動部ユニッ｝Ｂは一体となって動くの
で、対物レンズのｔａ＋れが少なくアクセス動作は安定
するが、トラッキング時には可動質量が増えトランキン
グ感度が低下するとともに、軸受Ａ１０８および軸受Ｂ
１０９とガイド軸１）Ｂとの摺動ｆｆｆｆにより、トラ
ッキング制御が不安定になっていた。一方、フォーカス
板バネ１０６のＸ方向の剛性を下げた場合、トラッキン
グ制御は安定するが、アクセス時に可動部ユニ７トＡが
揺れアクセス動作が不安定となり、検索時間が長くなっ
ていた。

本発明は上記した従来の問題点にかんがみてなされたも
ので、フォーカス，トラッキング．アクセス用の磁気回
路を共用化した光学ヘッドにおいて、トラッキング制）
ＴＪが安定で高速検索に通する光学へノドを提供するこ
とを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決する本発明の技術的な手段は、支軸のま
わりに回動可能でかつ支軸の軸方向に摺勤可能に支持さ
れた可動子ボビンと、前記可動子ボビンに支軸より離間
して保持された、光ビームを記録媒体の情報トランクに
集光する対物レンズと、前記可動子ボビンに固定された
、前記対物レンズを前記記録媒体に垂直な方向に駆動す
るフォーカスコイルと、前記可動子ボビンに前記支軸に
対し略等間隔離間した対称位置に配設された、前記記録
媒体に形成された情報トラックに直交する方向の駆動力
を発生させる少なくとも一対以上のトラッキングコイル
と、前記支軸を植立した、前記記録媒体に形成された情
報トラックに直交する方向に移送可能に案内されたキャ
リッジと、前記フォーカスコイルと前記トラッキングコ
イルの両方に共通に磁束を供給し駆動力を発生させる磁
気回路とを備え、前記トラッキングコイルにて前記可動
子ボビンに軸モーメント力を発生させてトラッキング駆
動を行い、前記トランキングコイルにて前記可動子ボビ
ンに並進力を発生させて前記キャリッジを移送するアク
セス駆動を行える構成にしたことを特歇とするものであ
る． 作用 本発明は上記した構成により、トラッキング時は支軸ま
わりのモーメントを発生させて可動子ボビンを支軸のま
わりに回動させてトランキング動作を行い、アクセス時
は支軸対称に同方向に推力を発生させ可動子ボビンの回
動動作を抑制して、可動子ボビンとキャリッジとを一体
的にアクセスさせることができるので、従来に較べトラ
ッキング制御特性に優れアクセスが高速な光学ヘッドを
提供することが可能となる． 実施例 以下本発明の一実施例の光学ヘッドについて、図面を参
照しながら説明する． 第１図は分解斜視図で、第２図は上面図である．第１図
，第２図において、Ｘ方向は記録媒体の情報トランクと
直交する方向（トラッキング方向と呼ぶ）であり、Ｙ方
向は記録媒体と垂直な方向（フォーカス方向と呼ぶ）で
ある． ■は記録媒体で、螺旋状か同心円状の情報トラックが形
成された光ディスクである．２はディスクモータで、記
録媒体１を装着して回転させるモータである．３は固定
光学ユニットで、光源となる半導体レーザ、記録媒体ｌ
からの反射光を検出するディテクター、半導体レーザか
らの光ビームを平行光にするプリズム等の光学素子等を
固定部材に収納したものであり、サイドヨークＡ１６に
不ジ止め固定されている．４は可動子ボビンで、後述す
る支軸】０と係合し、支軸１０のまわりに回勤可能でか
つ支軸ｌＯの軸方向に摺動可能に支持されている．５は
光ビームを記録媒体の情報トランクに集光する対物レン
ズで、可動子ボビン４に支軸ｌＯより離間して保持され
ている。また可動子ボビン４にはこれをＹ方向に駆動す
るフォーカスコイル６と、Ｘ方向に駆動あるいは支軸１
０まわりに回動させる二つのトラッキングコイル７ａ，
７ｂが支軸ｌＯを対称に固定されている．このトラッヰ
ングコイル？ａ，７ｂはスイッチング手段（図示せず）
にて、各々に流れる電流の極性を切り替えることができ
る．なお、可動子ボビン４のＸＩ分布は支軸１０に対し
軸対称になるように横威されている．８は弾性部材で、
一端が可動子ボビン４に端極が支軸ｌＯに固定されてお
り、可動子ボビン４のＹ方向の動きおよび支軸ｌＯまわ
りの回動を規制し、対物レンズ５を中立位置に保持する
．９はキャリッジで、支軸ｌＯが植立されるとともに、
固定光学ユニット３からＸ方向に出射された光ビームを
Ｙ方向に反射させる反射ミラー１）が固定されている，
１２は円筒状の滑り軸受で、キャリッジ９に接着固定さ
れている．ｌ３はマグネットで、バックヨークｌ４、対
向ヨーク１５、サイドヨークＡ１６、サイドヨークＢｌ
７とともに磁気回路を構成し、フォーカスコイル６およ
びトラッキングコイル７ａ，７ｂとの電磁力により可動
子ボビン４をそれぞれＹ方向，Ｘ方向あるいは支軸１０
まわりに回動駆動する．ｌ８はガイド軸で、滑り軸受ｌ
２と係合し、キャリッジ９をＸ方向に摺動自在に支持し
ている。

１９はガイド軸支持バネで、サイドヨークＡｌ６、サイ
ドヨークＢｌ７にネジ止め固定され、ガイド軸ｌ８をサ
イドヨークＡ＋６、サイドヨークＢ１７に固定する． 以上のように構威された本実施例の光学ヘッドについて
、以下その動作について説明する．先ず、フォーカスコ
イル６に駆動電流が流れると、フォーカスコイル６には
磁気回路との電磁作用によってＹ方向に駆動力が発生す
る。可動子ボビン４は支軸１０の軸方向に摺動可能に支
持され、弾性部材８により中立保持されているので、中
立位置を中心にＹ方向に動く．従って、対物レンズはフ
ォーカス方向に駆動されフォーカス制御が行われる． 次にトラッキング制御動作について説明する．スイッチ
ング手段によりトラッキングコイル？ａ，７ｂに流れる
電流の極性を反対にしておく．例えば、トラッキングＯ
Ｎ信号と連動してスイッチング手段を動作させればよい
．駆動ｉｉ流が流れると、トラッキングコイル７ａ，７
ｂには磁気回路との電磁作用によってＸ方向に駆動力が
発生するが、トラッキングコイル？ａ，７ｂの駆動方向
は逆方向であるため、支軸ｌＯまわりのモーメント力と
なる．可動子ボビン４は支軸ｌＯのまわりに回勤可能に
支持され、弾性部材８により中立保持されているので、
中立位置を中心に回動ずる。従って、支軸１０から離間
して保持された対物レンズ５はトラッキング方向に駆動
されトラッキング制御が行われる．なおこの時、可動子
ボビン４にはＸ方向の並進力が発生しないので、可動子
ボビン４と支軸ｌＯを介して係合しているキャリッジ９
は静止した状態にある．このようにトラッキング制御は
可動子ボピン４の回動動作だけで行うので、１自由度系
の２次系振動特性となり、従来に較べて安定した制御性
能が得られる．また可動質量も従来に較べて小さくなる
ので駆動電流が少なくて済む． 次にアクセス制御動作について説明する。スイッチング
手段によりトラッキングコイル？ａ．７ｂに流れる電流
の極性を同じにしておく、例えば、アクセスＯＮ信号と
連動してスイッチング手段を動作させればよい．駆動ｔ
流が流れると、トラッキングコイル？ａ，７ｂには磁気
回路との電磁作用によってＸ方向に駆動力が発生するが
、トラッキングコイル７ａ，７ｂの駆動方向は同一方向
であるため、可動子ボビン４にはモーメント力は発生せ
ず、Ｘ方向の並進駆動力となる．キャリッジ９は支軸１
０を介して可動子ボビン４と係合しているので、可動子
ボビン４とキャリッジ９は一体となってＸ方向に動き、
アクセス制御が行われる．なおこの時、可動子ボビン４
にはモーメント力が発生しないので、可動子ボビン４の
ｔｇれはなく、従来に較べて安定したアクセス制御性能
が得られる． 本実施例ではトラッキング用駆動コイルとアクセス用駆
動コイルを一対のトランキングコイル７ａ，７ｂで兼用
し、スイッヂング手段によりトラノキングコイル７ａ，
７ｂの電流極性を切り替えることにより、トラッキング
制御とアクセス制御を行っているが、スイッチング手段
の代わりに可動子ボビンに可動子ボビンにモーメント力
を発生させるｔ流極性を反対にした一対のトランキング
用駆動コイルと可動子ボビンに並進力を発生させる′＠
流極性を同一にしたもう一対のトラッキング用駆動コイ
ルを各々設けても、同様な効果が得られる． 発明の効果 以上のように本発明によれば、支軸のまわりに回動可能
でかつ支軸の軸方向に摺動可能に支持された可動子ボビ
ンと、前記可動子ボビンに支軸より離間して保持された
、光ビームを記録媒体の情報トラックに集光する対物レ
ンズと、前記可動子ボビンに固定された、前記対物レン
ズを前記記録媒体に垂直な方向に駆動するフォーカスコ
イルと、前記可動子ボビンに前記支軸に対し略等間隔離
間した対称位置に配設された、前記記録媒体に形成され
た情報トラックに直交する方向の駆動力を発生させる少
なくとも一対以上のトラッキングコイルと、前記支軸を
植立した、前記記録媒体に形成された情報トラックに直
交する方向に移送可能に案内さたキャリッジと、前記フ
ォーカスコイルと前記トラッキングコイルの両方に共通
に磁束を供給し駆動力を発生させる磁気回路とを備え、
前記トラッキングコイルにて前記可動子ボビンに軸モー
メント力を発生させてトランキング駆動を行い、前記ト
ラソキングコイルにて前記可動子ボビンに並進力を発生
させて前記キャリッジを移送するアクセス駆動を行える
構成にすることにより、トラノキング時は支軸まわりの
モーメントを発生させて可動子ボビンを支軸のまわりに
回勤させて、ｌ自由度系の振動特性にてトラッキング動
作を行い、アクセス時は支軸対称に同方向に推力を発生
させ可動子ボビンの回動動作を卯制して、可動子ボビン
とキャリッジとを一体的にアクセスさせることができる
ので、従来に較べトラッキング制御特性に優れアクセス
が高速な光学ヘッドを提供することができ、その効果は
大きい。

また、支軸対称にあるトラソキングコイルから発生する
軸モーメント力が、略等しい構戒にすることにより、ト
ランキング時，アクセス時ともに軸モーメントカの不均
衡による可動子ボビンの謡動や寄生共振の発生を抑制で
きるので、より良好なトラッキング制御特性、アクセス
特性を得ることができその効果は大きい。

さらに、支軸対称から略等間隔離間したトラッキングコ
イル同士の電流極性を切り替えるスイソチング手段を備
えることにより、一対のトラッキングコイルでトラッキ
ング動作とアクセス動作を兼用することができるので、
可動子ボビンの軽量化が図れ、より高速なアクセスがで
きる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光学ヘッドの分解斜
視図、第２図は本発明の光学ヘッドの上面図、第３図は
従来の光学ヘッドの分解斜視図、第４図は従来の光学ヘ
ッドの上面図、第５図は従来の光学ヘッドで第４図のＡ
−Ａ’断面図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）支軸のまわりに回動可能でかつ支軸の軸方向に摺
   動可能に支持された可動子ボビンと、前記可動子ボビン
   に支軸より離間して保持された、光ビームを記録媒体の
   情報トラックに集光する対物レンズと、前記可動子ボビ
   ンに固定された、前記対物レンズを前記記録媒体に垂直
   な方向に駆動するフォーカスコイルと、前記可動子ボビ
   ンに前記支軸に対し略等間隔離間した対称位置に配設さ
   れた、前記記録媒体に形成された情報トラックに直交す
   る方向の駆動力を発生させる少なくとも一対以上のトラ
   ッキングコイルと、前記支軸を植立した、前記記録媒体
   に形成された情報トラックに直交する方向に移送可能に
   案内されたキャリッジと、前記フォーカスコイルと前記
   トラッキングコイルの両方に共通に磁束を供給し駆動力
   を発生させる磁気回路とを備え、前記トラッキングコイ
   ルにて前記可動子ボビンに軸モーメント力を発生させて
   トラッキング駆動を行い、前記トラッキングコイルにて
   前記可動子ボビンに並進力を発生させて前記キャリッジ
   を移送するアクセス駆動を行える構成にしたことを特徴
   とする光学ヘッド。
2. （２）支軸に対し略等間隔離間した対称位置にあるトラ
   ッキングコイルから発生する軸モーメント力が、略等し
   いことを特徴とする請求項（１）記載の光学ヘッド。
3. （３）トラッキングコイルを前記支軸に対し略等間隔離
   間した対称位置に二対配設し、その内の一対で軸モーメ
   ント力を発生させてトラッキング駆動を行い、他の一対
   で前記可動子ボビンに並進を与えアクセス駆動を行うこ
   とを特徴とする請求項（１）または（２）のいずれかに
   記載の光学ヘッド。
4. （４）支軸に対し略等間隔離間した対称位置のトラッキ
   ングコイル同士の電流極性を切り替えるスイッチング手
   段を備えたことを特徴とする請求項（１）または（２）
   のいずれかに記載の光学ヘッド。