JPH04114325A

JPH04114325A - 光ディスク装置

Info

Publication number: JPH04114325A
Application number: JP2234908A
Authority: JP
Inventors: Yuji Terajima; 祐二寺島; Shogo Horinouchi; 昇吾堀之内; Hiroyuki Matsuba; 浩幸松葉
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-09-04
Filing date: 1990-09-04
Publication date: 1992-04-15
Also published as: US5465242A

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、コンピュータ等の外部記憶装置などに利用さ
れる光ディスク装置に関するものである。

従来の技術以下に従来の光ディスク装置について説明する。

第９図は従来のスイングアーム式光ディスク装置の要部
分解図である。４０は光ディスク盤で、４１はこの光デ
ィスク盤４０を回転させるためのスピンドルモータ、４
２は光ディスク盤４０の記録膜に光を集光させるための
集光レンズ、４３は集光レンズ４２を保持し前記光ディ
スク９４０のトラッキング方向へ大まかな位置決めを行
うだめのスイングアクチュエータで、光ディスク盤４０
の外側に配置された回動軸４４回りに回動する。４５は
スイングアーム部に搭載しない半導体レーザや、各種プ
リズム、トラッキングエラーおよびフォーカスエラーを
検出するための光学素子やセンサーなどが収納され、装
置ベース４６に固定された光ヘツド固定部である。４７
は光ヘツド固定部４５から集光レンズ４２ヘレーサ光を
ガイドするために設けられた平行四辺形プリズムである
。

４８は集光レンズ４２のフォーカス方向の可動を行うた
めのフォーカス支持バネであり、４枚構成からなる。４
９はフォーカス方向に集光レンズ４２を駆動するために
、コイルを巻回したフォーカスアクチュエータである。

第１Ｏ図に前記スイングアクチュエータ４３の詳細分解
図を示す。５０ａ、５０ｂは磁気ヨーク、５１，５２は
それぞれ上面がＮ極、Ｓ極に着磁された永久磁石である
。図示していないが回動軸４４を対称軸として、もう一
対の永久磁石が配設しである。５３はアルミニュウムな
どの非磁性軽金属で作られてたスイングアームてコイル
５４を保持している。永久磁石５１．５２で作られる磁
気回路について説明する。Ｎ極から出た磁力線５１ａは
磁気ヨーク５０ｂ内を通りＳ極側に至り（矢印５２ａ）
、その後磁気ヨーク５０ａを通り、再び永久磁石５１の
Ｎ極に到る。前記コイル５４に矢印５５の方向に電流を
流すとスイングアーム５３は矢印５６方向に回転力を受
け、集光レンズ４２をトラッキング方向ｔに駆動する。

しかし、スイングアーム５３の慣性モーメントが大きい
ため、光ディスク盤４ｏの高速回転に十分に追従するだ
けの感度を得ることは困難である。そこで、レーザ光の
光路５７中に十分小さな慣性モーメントで構成されたガ
ルバノミラ−５８を矢印５９方向に回動させ、集光レン
ズ４２がら発射される光を矢印６０のように振ることに
より、より精密で高感度なトラッキング制御を行う構成
になっている。すなわち、集光レンズ４２のトラッキン
グ方向の大まかな位置決めには、スイングアーム５３を
用い、精密て高感度なトラッキング制御にはガルバノミ
ラ−５８を用いる２段構成になっている。

フォーカス方向の駆動方法について説明する。

スイングアーム５３には４枚の板バネ４８を介してレン
ズ保持部材６１、集光レンズ４２、およびフォーカスコ
イル６２が配置しである。フォーカスコイル６２の形状
は鞍形であり、磁気ヨーク６３を跨ぐ格好になっている
。磁気ヨーク６３は対向する磁気ヨーク６４と一体にな
っており、磁気ヨーク６４には永久磁石６５か固着され
ている。

永久磁石６５の着磁方向は磁気ヨーク６３側かＮ極、磁
気ヨーク６４側かＳ極である。第１１図はフォーカス方
向の駆動力発生機構の詳細図である。フォーカスコイル
６２に矢印６６方向に電流を流すと磁力線の方向は矢印
６７であるから、フレミング左手の法則により、フす−
カスコイル６２には矢印６８の方向に力か作用する。こ
のように、フォーカスコイル６２に流す電流の方向を制
御することによって、第１Ｏ図の矢印ｆ方向に集光レン
ズ４２を駆動することかできる。

第１２図には従来の軸摺動回動タイプの光ディスク装置
の要部分解図を示す。反射ミラー６９からのレーザー光
を集束する集光レンズ７０のホルダー７１が、光軸と平
行にベース７２上に立設固定された支軸７３に摺動自在
、並びに回動自在に遊嵌支持され、このホルダー７１の
外周面にフォーカス駆動コイル７４か巻回されるととも
に、ホルダー外周面の直径方向両端位置に一対のトラッ
キング駆動コイル７５か取り付けられている。このフォ
ーカス駆動コイル７４とトラッキング駆動コイル７５に
各々対応するフォーカス用永久磁石７６およびトラッキ
ング用永久磁石７７か、ベース７２に配設されている。

前記トラッキング駆動コイル７５の形状は四辺を有する
長方形渦巻状であり、トラッキング駆動コイル７５に電
流を流すとトラッキング回動力を発生することになるか
、フレミング左手の法則より、前記回動力に有効なのは
支軸７３の軸線と平行なトラッキング駆動コイル７５の
それぞれ一辺（有効部）のみであり、支軸７３の軸線と
平行なそれぞれ残りの一辺（無効部）は、前記コイルの
一辺（有効部）と電流の流れる方向か逆になり、−辺（
無効部）か前記トラッキング用永久磁石７７の磁気作用
を受けると、トラッキング回動力が打ち消されるように
なる。すなわち、トラッキング駆動コイル７５の支軸７
３の軸線と平行なそれぞれ二辺が、同時に同じ磁気作用
を受けるとトラッキング回動力か発生しないことになる
。

発明か解決しようとする課題しかしながら上記従来の光ディスク装置の構成では、以
下のような問題点を有していた。

（１）制御対象がトラッキング方向に２系統（スイング
アーム、ガルバノミラ−）、フォーカス方向に１系統と
全部で３系統必要で、制御が複雑である。

（２）　　スイングアームの慣性モーメントか大キいの
で高速の回動動作の場合、駆動用の強力な磁気回路か必
要である。また、その分消費電力も大きくなる。

（３）構成か複雑であるので、小形軽量化された光ディ
スク装置を形成するのが困難である。

（４）トラッキング方向の回動範囲がトラッキング用永
久磁石とトラッキング駆動コイルの配置により限定され
るため、９０°以上の大きな回動範囲か確保できない。

課題を解決するための手段本発明は、光ディスク装置本体に固定配置された固定光
学部と、光ディスク盤の最内周トラックと最外周トラッ
クの略中間に位置し、前記光ディスク装置本体から立設
しその中空部が光路の一部で強磁性体からなる中空軸と
、前記中空軸に支持され、前記中空軸軸線方向に摺動す
ることによりフォーカス動作を行い、前記中空軸軸線回
りに回動することにより光ディスク盤の最内周トラック
から最外周トラックまでのトラッキング動作を行い、そ
の内部か中空アーム構造でその中空アーム部が光路の一
部である摺動回動部材と、前記摺動回動部材の前記中空
軸軸線と偏心した位置に配設された集光手段と、前記摺
動回動部材の中空アーム部内の前記集光手段と前記中空
軸光路間に配置された少なくとも２個の反射ミラーと、
前記中空軸と同心状に配設されるサイドヨークと、前記
中空軸と前記サイドヨークとで磁気回路を構成するよう
に配設された永久磁石と、前記中空軸と前記サイドヨー
ク間に生じる空隙において、前記中空軸軸線回りに前記
摺動回動部材の外周に巻回されたフォーカス駆動コイル
と、前記摺動回動部材に取り付けられ、前記サイドヨー
クの断面回りに巻回されたトラッキング駆動コイルとを
備えたものである。

尚、前記中空軸を強磁性体で形成する代りに、中空軸と
前記中空軸と同心状に配設されたセンターヨークとで形
成してもよい。この場合、前記中空軸に対し前記センタ
ーヨークより外側で同心状に配設されるサイドヨークと
、前記センタヨークと前記サイドヨークとで磁気回路を
構成するように配設された永久磁石と、前記センターヨ
ークと前記サイドヨーク間に生じる空隙において、前記
摺動回動部材に取り付けられ、前記センターヨークの断
面回りに巻回されたトラッキング駆動コイルと、前記中
空軸と同心状て前記摺動回動部材に巻回されたフォーカ
ス駆動コイルとを備えるようにすればよい。

作用本発明は上記構成により、前記摺動回動部材は、中空軸
軸線方向に摺動することによりフォーカス動作を、中空
軸軸線回りに回動することにより光ディスク盤の最内周
トラックから最外周トラック間のトラッキング動作を行
うことかできるため、機構構成や制御回路構成か単純化
される。

また、前記摺動回動部材が小形軽量化され慣性モーメン
トか小さくなるため、最内周トラックから最外周トラッ
ク間におけるトラッキング動作の高速化か可能となり、
アクセス時間か短縮できる。

実施例第１図は本発明の一実施例を示す光ディスク装置の半透
視分解図である。１は光ディスク盤で、２は光ディスク
装置本体に立設された中空軸で強磁性体により形成され
ている。前記中空軸２は内部に光路用の透過孔２ａを存
し、外周２ｂは研磨されテフロン樹脂等かコーティング
されている。

３は前記中空軸２に摺動および回動可能に支持され、軸
線Ｚに沿ってフォーカス方向ｆの摺動および軸線２回り
にトラッキング方向ｔの回動を行い、更に前記軸線２か
ら偏心した位置に集光レンズ４を保持した非磁性体より
なる摺動回動部材である。この摺動回動部材３には、前
記中空軸２を軸心として円柱形状のフォーカス駆動コイ
ル５が、磁気回路的にはセンターヨークの役目をする前
記中空軸２に対向するように取り付けである。

６は光ディスク装置本体に前記中空軸２と対向するよう
に配置された強磁性体からなるサイドヨークであり、中
空軸２とサイドヨーク６とで磁気回路か構成されるよう
に永久磁石７か前記サイドヨーク６に取り付けである。

また、前記摺動回動部材３には、前記サイドヨーク６を
巻回するような形で長方形渦巻状のトラッキング駆動コ
イル８が取り付けである。

次に光学系Ａについて説明する。本実施例では光磁気デ
ィスク装置の場合で説明する。９は半導体レーザ、ｌＯ
はコリメータレンズ、１１は光ディスク装置側に固定さ
れた一対の光路変更用反射ミラーである。１２はビーム
スプリッタ（以下、ＢＳという）、１３は１／２λ板、
１４は偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳという）で
ある。また、一対の光路変更用反射ミラー１５は摺動回
動部材３の内部に取り付けてあり、摺動回動部材３と共
に動く。半導体レーザ９から発射され、コリメータレン
ズ１ｏで平行光に変換されたレーザ光１６はＢＳ＋２、
反射ミラー１１、反射ミラー１５、集光レンズ４を経て
、光ディスク盤１の記録面に集光される。ここで、レー
ザー光１６はサイドヨーク６の切り欠き部６ｃおよび中
空軸２の切り欠き部（図示せず）を通るように設定され
ている。これは、光ディスク装置全体の高さをできるだ
け低くするためである。この光ディスク盤１からの反射
光は、逆に集光レンズ４、反射ミラー１５、反射ミラー
＋１．Ｂ５１２．１／２λ板１３を通過した後、ＰＢＳ
　Ｉ　４により、２方向に分光される。Ｐ波成分は集光
レンズ１７でセンサー１８上に集光され、Ｓ波成分は非
点収差レンズ１９によりセンサー２ｏに集光される。こ
の非点収差レンズ１９はフォーカス方向のエラー検出用
として用いられ、また前記センサー１８がら得られる信
号はプッシュプル方式のトラッキング方向のエラー検出
用として用いられる。さらに光磁気信号は、前記センサ
ー１８．２０の差動出力として得られる。

また、光ディスク盤１を挟んで前記摺動回動部材３と反
対側には、データ記録時に光ディスク記録膜の磁化方向
を決定する外部磁場発生用電磁石２１か配置しである。

第２図に第１図の構成の平面概略図を示す。図中には光
学系を省略しである。第２図において、１ａは光ディス
ク盤１の最内周トラック、１ｂは最外周トラック、ＩＣ
は１ａと１ｂの略中間トラックを示す。前記摺動回動部
材３の軸線２すなわち中空軸２はこの略中間トラックＩ
Ｃ近傍に設けである。破線で示す３ａ、３ｂは、それぞ
れ摺動回動部材３か最内周トラックＩａ、最外周トラッ
ク１ｂをアクセスした時の集光レンズ４の位置を表した
ものである。

第３図は第２図におけるＡ−Ａ断面図てあり、駆動磁気
回路について説明する。永久磁石７は、その外周をＳ極
、内周をＮ極に磁化された円弧形てあり、外周側をサイ
ドヨーク６に接着剤等で固着しており、この永久磁石７
ａ、７ｂと、サイドヨーク６ａ、６ｂおよび中空軸２に
より磁気回路２２．２３か形成される。電流方向２４に
フす−カス駆動コイル５に通電すると、フレミング左手
の法則により矢印２５の方向にフォーカス方向の駆動力
を受ける。また、磁気回路２２．２３中に置かれたトラ
ッキング駆動コイル８ｂに電流方向２６で通電すると、
フレミング左手の法則により、トラッキング駆動コイル
８ｂは紙面垂直裏面方向２７にトラッキング方向の駆動
力を受ける。

また、図中には示していないか、トラッキング駆動コイ
ル８ａは紙面垂直面方向にトラッキング方向の駆動力を
受ける構成となっている。

さらに、本実施例では、永久磁石７かサイドヨーク６に
固定され、トラッキング駆動コイル８の空芯部に永久磁
石７とサイドヨーク６か位置する構成になっているか、
第４図に示すように、永久磁石７を光ディスク装置本体
側に配置し、トラッキング駆動コイル８の空芯部にサイ
ドヨーク６のみか位置するような構成にしても、永久磁
石７とサイドヨーク６および中空軸２とで磁気回路を構
成し、その磁気回路中にフォーカス駆動コイル５やトラ
ッキング駆動コイル８か配置されていれば、上記実施例
と同様な効果を得ることができる。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。第５図
は第２の実施例を示す光ディスク装置の半透視分解図で
ある。

ｌは光ディスク盤、２ａは中空軸内の透過孔、３は非磁
性体よりなる摺動回動部材、４は集光レンズ、６は強磁
性体よりなるサイドヨーク、７は永久磁石であり、これ
らは第一実施例と同様のものであるので、同一の番号を
付し説明を省略する。３２は中空軸、３５は前記中空軸
３２と同心状に配置された強磁性体よりなるセンターヨ
ーつて、前記センターヨーク３５の外側に、サイドヨー
ク６か前記中空軸３２と同心状に前記センターヨーク３
５と対向するように配設され、永久磁石７は前記センタ
ーヨーク３５とサイドヨーク６とで磁気回路を構成する
ように、サイドヨーク６に固定されている。同心状に永
久磁石７、サイドヨーク６か配設されている。また、摺
動回動部材３には、前記センターヨーク３５の断面を巻
回すような長方形渦巻形状のトラッキング駆動コイル３
８と、前記中空軸６２と同心状にフォーカス駆動コイル
３９か取り付けである。このトラッキング駆動コイル３
８とフォーカス駆動コイル３９は、前記センターヨーク
３５とサイドヨーク６間に生じる空隙に位置するように
なっている。光学系Ａは第１実施例の第１図と同様のも
のであるので、同一の番号を付し説明を省略する。

第６図に第５図の構成の平面概略図を示す。

Ｉａ、ｌｂ、ｌｃはトラック、３は摺動回動部材、４は
集光レンズ、３８はトラッキング駆動コイルであり、第
１実施例の第２図に記載のものと略同様のものであるの
で説明を省略する。

第７図は第６図におけるＢ−Ｂ断面図である。

駆動磁気回路について説明する。一対の永久磁石７ａ、
７ｂとサイドヨーク６ａ、６ｂ、及びセンターヨーク３
５ａ、３５ｂにより磁気回路３３．３４か形成されてい
る。

電流方向２４にフォーカス駆動コイル６９に通電すると
、矢印２５の方向にフォーカス方向の駆動力を受ける。

また、磁気回路３３．３４中に置かれたトラッキング駆
動コイル３８ｂに電流方向２６で通電すると、トラッキ
ング駆動コイル３８ｂは紙面垂直裏面方向２７にトラッ
キング方向の駆動力を受ける。

さらに、本実施例では、永久磁石７かサイドヨーク６に
固定され、トラッキング駆動コイル３８の空心部にセン
ターヨーク３５か位置する構成になっているか、第８図
に示すように、永久磁石７を光ディスク装置本体側に配
置するような構成にしても、永久磁石７とセンターヨー
ク３５およびサイドヨーク６とで磁気回路を構成し、そ
の磁気回路中にトラッキング駆動コイル３８やフォーカ
ス駆動コイル３９が配置されていれば、上記実施例と同
様な効果を得ることができる。また図示しないが、永久
磁石７をセンターヨーク３５に取り付け、トラッキング
駆動コイル３９の空芯中に構成しても同様である。

以上、第１、第２実施例では光磁気ディスク装置に関し
て説明したか、光磁気ディスク装置に限らずコンパクト
ディスクプレーヤー等の光ディスク装置においても同様
な構成か可能である。

発明の効果本発明は、上記構成から、次のような優れた効果を奏す
る。

（１）密アクセス制御と粗アクセス制御を一つの摺動回
動部材と一つの磁気的駆動手段で実現できるため、機構
構成や制御回路構成か非常に単純化された。

（２）摺動回動部材の摺動・回動動作の支軸となる中空
軸を磁気回路の一部を構成するセンターヨークとして用
いるため、フォーカス・トラッキング駆動コイルを含む
摺動回動部材の構成か集約化され、その分可動部の慣性
モーメントを小さくできる。

（３）摺動回動部材は慣性モーメントか小さいため、最
内周トラックから最外周トラック間のトラッキング動作
か極めて高速化され、又、その分アクセス時間も飛躍的
に短縮化される。

（４）摺動回動部材の回動範囲に制限がない。

（５）摺動回動部材の回動軸を光ディスク盤の最内周ト
ラックと最外周トラックの略中間位置に設け、摺動回動
部材の回動範囲を回動軸軸線方向の投影面積において光
ディスク盤の投影面積内に構成できるので、光ディスク
装置全体を非常にコンパクトにすることができる。

（６）可動部材である摺動回動部材が小形軽量化される
ため、消費電力が少なく、バッテリー駆動等か可能とな
り、携帯用にすることもできる。

【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磁気ディスク装置
の半透視分解図、第２図は第１図の平面概略図、第３図
は第２図のＡ−Ａ断面図、第４図は本発明の第一実施例
の応用例を示す要部断面図、第５図は本発明の第二の実
施例における光ディスク装置の半透視分解図で、第６図
は第５図の構成の平面図、第７図は第６図におけるＢ−
Ｂ断面図、第８図は本発明の第二実施例の応用例を示す
要部断面図、第９図は従来の光ディスク装置の要部分解
図、第１Ｏ図は第９図の詳細分解図、第１１図は第１０
図におけるフォーカス方向の駆動力発生機構の詳細図、
第１２図は従来の光ディスク装置の要部分解図である。１・・・光ディスク盤　　２・・中空軸、３・・・摺動
回動部材　　４・・・集光レンズ５・・・フォーカス駆
動コイル６ａ、６ｂ・・サイドヨーク７・・・永久磁石８ａ、８ｂ・・・トラッキング駆動コイル１５・・・反
射ミラー　　１８．２０・・・センサー３２・・・中空
軸　　　　３５・・・センターヨーク３８ａ、３８ｂ・
・・トラッキング駆動コイル３９・・・フォーカス駆動
コイル４０・・・光ディスク盤　４２・・・集光レンズ４４・
・・回動軸　　　　４５・・・光ヘッド固定部代理人の
氏名　弁理士　小鍜治　明　はか２名第図第図／第図弔午図え第図第図ｆＳ乙凶弔図第　９　図 σ 第

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光ディスク装置本体に固定配置された固定光学部
と、光ディスク盤の最内周トラックと最外周トラックの
略中間に位置し、前記光ディスク装置本体から立設しそ
の中空部が光路の一部で強磁性体からなる中空軸と、前
記中空軸に支持され、前記中空軸軸線方向に摺動するこ
とによりフォーカス動作を行い、前記中空軸軸線回りに
回動することにより光ディスク盤の最内周トラックから
最外周トラックまでのトラッキング動作を行い、その内
部が中空アーム構造でその中空アーム部が光路の一部で
ある摺動回動部材と、前記摺動回動部材の前記中空軸軸
線と偏心した位置に配設された集光手段と、前記摺動回
動部材の中空アーム部内の前記集光手段と前記中空軸光
路間に配置された少なくとも２個の反射ミラーと、前記
中空軸と同心状に配設されるサイドヨークと、前記中空
軸と前記サイドヨークとで磁気回路を構成するように配
設された永久磁石と、前記中空軸と前記サイドヨーク間
に生じる空隙において、前記中空軸軸線回りに前記摺動
回動部材の外周に巻回されたフォーカス駆動コイルと、
前記摺動回動部材に取り付けられ、前記サイドヨークの
断面回りに巻回されたトラッキング駆動コイルとを備え
たことを特徴とする光ディスク装置。
（２）光ディスク装置本体に固定配置された固定光学部
と、光ディスク盤の最内周トラックと最外周トラックの
略中間に位置し、前記光ディスク装置本体から立設しそ
の中空部が光路の一部である中空軸と、前記中空軸に支
持され、前記中空軸軸線方向に摺動することによりフォ
ーカス動作を行い、前記中空軸軸線回りに回動すること
により光ディスク盤の最内周トラックから最外周トラッ
クまでのトラッキング動作を行い、その内部が中空アー
ム構造でその中空アーム部が光路の一部である摺動回動
部材と、前記摺動回動部材の前記中空軸軸線と偏心した
位置に配設された集光手段と、前記摺動回動部材の中空
アーム部内の前記集光手段と前記中空軸光路間に配置さ
れた少なくとも２個の反射ミラーと、前記中空軸と同心
状に配設されるセンターヨークと、前記中空軸に対し前
記センターヨークより外側で同心状に配設されるサイド
ヨークと、前記センターヨークと前記サイドヨークとで
磁気回路を構成するように配設された永久磁石と、前記
センターヨークと前記サイドヨーク間に生じる空隙にお
いて、前記摺動回動部材に取り付けられ、前記センター
ヨークの断面回りに巻回されたトラッキング駆動コイル
と、前記中空軸と同心状で前記摺動回動部材に巻回され
たフォーカス駆動コイルとを備えたことを特徴とする光
ディスク装置。
（３）前記サイドヨークと前記中空軸に切り欠き部を設
け、前記固定光学部から前記中空軸内部に至る光路を構
成することを特徴とする請求項第１項又は第２項の内い
ずれか１項に記載の光ディスク装置。