JPH04245030A - 光学ヘッド装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、情報記憶再生装置、
例えば、コンピュータ等の外部記憶装置として利用され
る光ファイリング装置にかかり、特に、情報記録媒体に
向かって光ビームを照射し、或いは情報記録媒体からの
光ビームを取出すための光学ヘッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４によれば、従来から利用されている
光学ヘッド装置９０は、シャーシ９２、及び、このシャ
ーシ上に配置されている光ピックアップ８０を含んでい
る。この光ピックアップ８０は、図示しない光源即ち半
導体レーザから発生されるレーザビームを情報記録媒体
即ち光ディスク７０に向かって照射させ、或いは、光デ
ィスク７０で反射された上記レーザビームを図示しない
光検出装置へ導く対物レンズ８２、この対物レンズ８２
を、上記光ディスク７０の記録面に垂直な方向即ちフォ
ーカス制御方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持するフォ
ーカス制御ばね８４、可撓性の樹脂で形成され、上記対
物レンズ８２を上記光ディスク７０の記録面に平行であ
って記録面に予め形成されているトラックに直交する方
向即ちトラック制御方向（Ｘ軸方向）に、僅かに回動可
能に支持するトラック制御ばね８６等を有している。ま
た、上記光ピックアップ８０は、上記対物レンズ８２を
フォーカス制御方向及びトラック制御方向に移動させる
ための駆動力を発生するフォーカス制御コイル及びトラ
ック制御コイル８４ａ，８６ａ、及び、それぞれのコイ
ル８４ａ，８６ａに対向配置され、上記コイル８４ａ，
８６ａに対して所望の方向の磁界を提供するためのマグ
ネット８４ｂ等を有している。尚、上記対物レンズ８２
は、上記フォーカス制御ばね８４を介して上記光ピック
アップ８０の一部である支持枠８８に支持されることか
ら、宙吊り状態で支持されている。

【０００３】一方、上記シャーシ９２には、上記光ピッ
クアップ８０を上記トラック制御方向に移動させるため
のシャーシ駆動装置９４、及び、この駆動装置９４から
発生された移動力を上記シャーシ９２に伝達するための
駆動アーム９６等が接続されている。上記シャーシ９２
は、この駆動装置９４及び駆動アーム９６によって、ト
ラック制御方句即ちＸ軸方向に移動される。即ち、上記
シャーシ駆動装置９４は、ヨーク９４ａ及び永久磁石９
４ｂによって形成され、上記駆動アーム９６は、自身の
一端部にコイル９６ａを有していることから、コイル９
６ａに供給される電流の方向と永久磁石６４ｂから発生
される磁界の方向によって、上記シャーシ９２がＸ軸方
向に移動される。尚、上記シャーシ９２は、図示しない
ガイド部材によって支持されている。

【０００４】上述した光学ヘッド装置９０が組込まれて
いる光ファイリング装置では、光ディスク７０は、光デ
ィスク７０の記録面に含まれているトラックが線速一定
になるよう矢印Ａの方向に回転される。光ディスク７０
に対して情報が記録される場合には、図示しない半導体
レーザから発生されたレーザビームが図示しない電気回
路を介して記録すべき情報に応じて強度変調され、上記
対物レンズ８２を介して光ディスク７０の記録面に照射
される。光ディスク７０の記録面はレーザビームによっ
て加熱され、表面の反射率が変化されることで、情報が
記録される。光ディスク７０から情報が再生される場合
には、一定強度を有するレーザビームが上記対物レンズ
８２を介して光ディスク７０の記録面に照射される。光
ディスク７０に照射されたレーザビームは、光ディスク
７０で反射されるとともに、光ディスク７０に記録され
ている情報即ち光ディスク７０の記録面の反射率の変化
に応じて強度変調され、再び対物レンズ８２（光ピック
アップ８０）に戻される。上記光ディスク７０からの反
射レーザビームは、図示しない光検出器を介して電気信
号に変換され、図示しない信号再生回路によって光ディ
スク７０に記録されている情報として再生される。

【０００５】詳細には、上記光ディスク７０に対して情
報が記録或いは再生される場合には、光ディスク７０の
記録面に形成されている上記トラックに対して上記光ピ
ックアップ８０がアクセスされる。この場合、第１に、
上記シャーシ９２の移動によって光ピックアップ８０が
粗アクセスされ、第２に、上記対物レンズ８２がトラッ
ク方向に移動（トラッキング制御、以下トラッキングと
する）されて、所望のトラックが追跡される。上記対物
レンズ８２が所望のトラックにアクセスされると、上記
対物レンズ８２が上記光ディスク７０の記録面と直交す
る方向に移動（フォーカス制御、以下フォーカシングと
する）される。ここで、情報が記録される場合には、デ
ータ即ちピットが上記トラックに形成され、情報が再生
される場合には、ピット即ちデータが読出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した光学ヘッド装
置９０では、対物レンズ８２は、フォーカス制御方向に
はフォーカス制御ばね８４を介して、トラック制御方向
には可撓性の樹脂８６を介して、それぞれ、Ｚ軸方向及
びＸ軸方向に移動可能に支持されている。しかしながら
、フォーカス制御ばね８４は、上記レンズ８２、フォー
カス制御コイル８４ａ及びトラック制御コイル８６ａ等
の光ピックアップ８０を構成する要素の多くを支持（懸
垂）することから、十分に高い鋼性を有することが望ま
れている。この場合、鋼性を増大させることは、上記フ
ォーカシングにおける対物レンズ８２の追従性能を劣化
させる虞れがある。 このことは、光ファイリング装置におけるアクセス時間
を増大させるとともに、光ディスク７０に情報を記録し
、或いは、光ディスク７０から情報を読出す際の誤り率
を増大させる問題がある。また、トラック制御ばね（可
撓性の樹脂）８６は、上記対物レンズ８２を回動させる
ための十分な柔軟性が与えられている。しかしながら、
シャーシ９２におけるトラック制御方向の移動（シーク
）が高速で実行される場合には、シャーシ９２が移動さ
れる速度に応じて振動が生じ、トラック制御が不能に陥
る虞れがある。

【０００７】この発明の目的は、上記光ファイリング装
置に組込まれる光学ヘッド装置において、シャーシの移
動（シーク）にともなう振動の影響を受けない光ピック
アップを有する光学ヘッド装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、対物レンズを保持する手段と
、この保持手段をさらに支持する手段と、この支持手段
と上記保持手段との間に配置され、第１の方向には自身
が撓むことによって、上記第１の方向と直交する第２の
方向には、自身が捩れることによって、上記保持手段を
上記支持手段に対して相対的に移動可能に接続する弾性
部材とを有する光学ヘッド装置を提供するものである。

【０００９】

【作用】この発明によれば、光学ヘッド装置に組込まれ
る光ピックアップ即ち対物レンズは、フォーカス制御方
向にはトラス構造を有し、高い鋼性を有する板ばねによ
って、また、トラック制御方向にはトラックの延出方向
に平行に配置され、光ピックアップの移動にともなう振
動の影響を受けにくい構造を有する板ばねによって、そ
れぞれの方向に移動可能に支持されている。従って、対
物レンズが高速度で移動（シーク）された場合であって
も、振動の影響を受ける虞れが除去され、光ディスクに
情報を記録し、或いは、光ディスクから情報を読出す際
の誤り率が低減される。

【００１０】

【実施例】以下、図面を用いてこの発明の一実施例につ
いて説明する。

【００１１】図１によれば、光学ヘッド装置２は、シャ
ーシ４、及び、このシャーシ４上に配置されている光ピ
ックアップ６を含んでいる。上記光ピックアップ６は、
図示しない光源即ち半導体レーザからのレーザビームを
後述する記録媒体即ち光ディスク５０に向かって結像さ
せ、及び、光ディスク５０から反射されたレーザビーム
を取出すための対物レンズ１０、この対物レンズ１０を
保持するレンズ保持体即ちレンズハウジング１２を有し
ている。

【００１２】上記レンズハウジング１２は、光ディスク
５０のフォーカス制御方向即ちＺ軸方向に、移動可能に
支持する弾性体即ちトラス構造を有するフォーカス制御
板ばね１４を介して、光ピックアップ６の一部であるレ
ンズ支持枠１６に接続され、且つ、レンズ支持枠１６に
よって支持（懸垂）されている。また、上記レンズハウ
ジング１２は、光ディスク５０のトラック制御方向即ち
Ｘ軸方向には、上記板ばね１４と一体に形成され、上記
レンズハウジング１２を光ディスク５０のトラックに対
して回動可能に支持するトラック制御板ばね１８を介し
て支持されている。 尚、このトラック制御板ばね１８は、上記対物レンズ１
０（ハウジング１２）を回動させる際の回動中心を支点
として上記ハウジング１２との釣合いを維持するための
バランスウエイト２０ａを有するジョイント２０（図２
参照）によって、上記ハウジング１２と接続されている
。

【００１３】一方、上記レンズハウジング１２の周囲に
は、上記対物レンズ１０（レンズハウジング１２）をＺ
軸方向に移動させるための一対のフォーカス制御コイル
２２ａ、上記対物レンズ１０（ハウジング１２）をＸ軸
方向に移動させるための一対のトラック制御コイル２４
ａが配置されている。尚、上記フォーカス制御コイル２
２ａは、中空コイルであって、上記レンズハウジング１
２に密着されている。また、上記トラック制御コイル２
４ａは、フラット（偏平）コイルであって、上記フォー
カス制御コイル２２ａの外側に位置されている。また、
上記レンズ支持枠１６（ピックアップ６）であって、フ
ォーカス制御コイル２２ａが装架される位置及びトラッ
ク制御コイル２４ａに対向する位置には、上記フォーカ
ス制御コイル２２ａ及びトラック制御コイル２４ａに向
かって所望の方向の磁界を提供するためのマグネット１
６ｂ、及び、このマグネット１６ｂを保持するための上
記レンズ支持枠１６の一部であるヨーク１６ａがそれぞ
れ配置されている。尚、上記図示しない半導体レーザ、
対物レンズ１０、レンズハウジング１２、フォーカス制
御板ばね１４、レンズ支持枠１６（ヨーク１６ａ、マグ
ネット１６ｂ）、トラック制御板ばね１８、及び、フォ
ーカス制御及びトラック制御コイル２２ａ，２４ａ等の
各要素、即ち、上記光ピックアップ６は、上記光ディス
ク５０で反射された上記レーザビームを図示しない光検
出装置へ導く光学素子群を有するシャーシ４上に固着さ
れている。

【００１４】また、上記シャーシ４は、後述するシャー
シ駆動装置３２から発生される駆動力が伝達される駆動
アーム３４等を有している。また、上記シャーシ駆動装
置３２は、ヨーク３２ａ、及びマグネット３２ｂを含み
、上記シャーシ４を上記トラック制御方向に移動させる
ため駆動力を発生する。尚、上記駆動アーム３４の一端
部には、コイル３４ａが配置されていることから、アー
ム３４は、コイル３４ａに供給される電流の方向とマグ
ネット３２ｂから発生される磁界の方向に応じて、シャ
ーシ駆動装置３２のヨーク３２ａに沿って摺動する。従
って、上記シャーシ４（ピックアップ６）は、上記光デ
ィスク５０のトラックを横切る方向に、（光ディスク５
０の）全トラックに亘って移動される。また、上記シャ
ーシ４は、上記光ディスク５０の記録面に予め規定され
ている記録トラックと直交する方向即ちＸ軸方向に沿っ
て配置されている、図示しないガイドレールを介してス
ライド可能に配置されていることから、トラック制御方
向と同一の方向即ちＸ軸方向に移動される。

【００１５】図２によれば、上記レンズハウジング１２
は、（ハウジング１２を回動させる際の回動中心を支点
として上記ハウジング１２との釣合いを維持するための
）バランスウエイト２０ａを有するジョイント２０によ
ってトラック制御板ばね１８に固定されている。このト
ラック制御板ばね１８は、光ディスク５０におけるトラ
ックと実質的に平行に配置される（図１参照）とともに
、一枚構造の板ばねであることから、十分なばね性と高
い鋼性が提供される。また、板ばね１８の両端部（図２
における上下方向）には、上記フォーカス制御板ばね１
４が形成され、その端部は、光ピックアップ６の一部で
ある支持枠１６に図示しないねじ等によって固定されて
いる。この板ばね１４は、光ディスク５０（図１参照）
の記録面に平行に配置され、且つ、比較的大きな面積を
有する板ばねであることから、十分なばね性と高い鋼性
が提供される。尚、この実施例では、板ばね１４は、中
央部をくりぬいたトラス形状に構成されることで、高い
鋼性を得ているとともに軽量化が達成されている。また
、上記トラック制御板ばね１８と上記フォーカス制御板
ばね１４とは、それぞれ、別体として構成され、上記レ
ンズハウジング１２を介して接続されてもよいことはい
うまでもない。

【００１６】図３には、図２に示されているトラック制
御板ばね１８（フォーカス制御板ばね１４）が利用され
たことによる振動特性の変化が示されている。図３（ａ
）及び図３（ｂ）は、上記板ばね１８を多自由度振動系
としてとらえ、機械インピーダンスについてゲインＧ及
び位相φの変化を計測した結果を示している。図から明
らかなように、シャーシ４がシャーシ駆動装置３２によ
って移動される際に生じる振動周波数ｆに対する共振周
波数ｆＨは、高い周波数にシフトされている。この共振
周波数ｆＨが高くなることは、シャーシ４を移動させる
速度をより高く（速く）できることを示している。この
ことは、上記トラック制御ばね１８がシャーシ駆動装置
からの振動に対して共振することを阻止できることから
、対物レンズ１０（レンズハウジング１２）の振動即ち
トラック制御が不能になることを防止できる。

【００１７】次に、図１を利用して、光ディスク５０へ
の情報の記録、及び、光ディスク５０からの情報の再生
について簡単に説明する。

【００１８】上述した光ピックアップ６が組込まれる光
ファイリング装置では、光ディスク５０は、光ディスク
５０の記録面に含まれているトラックが、例えば、線速
一定に、矢印Ａの方向に回転される。光ディスク５０に
対して情報が記録される場合には、図示しない光源即ち
レーザから発生されたレーザビームが図示しない電気回
路を介して記録すべき情報に応じて強度変調され、光ピ
ックアップ６の対物レンズ１０を介して光ディスク５０
の記録面に照射される。光ディスク５０の記録面はレー
ザビームによって加熱され、表面の反射率が変化されて
、情報が記録される。光ディスク５０から情報が再生さ
れる場合には、一定強度を有するレーザビームが上記対
物レンズ１０を介して光ディスク５０の記録面に照射さ
れる。光ディスク５０に照射されたレーザビームは、光
ディスク５０で反射されるとともに、光ディスク５０に
記録されている情報即ち光ディスク５０の記録面の反射
率の変化に応じて強度変調されて、再び光ピックアップ
５０に戻される。この光ディスク５０からの反射レーザ
ビームは、図示しない光検出器を介して電気信号に変換
され、図示しない信号再生回路によって光ディスク５０
に記録されている情報として再生される。

【００１９】ところで、上記光ディスク５０に対して情
報が記録或いは再生される場合には、光ディスク５０の
記録面に照射されるレーザビームは、上記対物レンズ１
０を介して上記記録面に正確に結像され（集束され）な
ければならない（フォーカシング動作）。このフォーカ
シング動作では、対物レンズ１０（レンズハウジング１
２）は、フォーカス制御コイル２２ａが付勢されること
でＺ軸方向に往復動される（図１参照）。この場合、上
記レンズハウジング１２は、高い鋼性を有するフォーカ
ス制御板ばね１４によって支持されていることから、不
所望な揺れのない安定したフォーカス制御がなされる。 その一方で、線速一定で回転され、上記光ディスク５０
の内周から外周に向かって放射状に延ばされている記録
面のトラックの中心とレーザビームが結像される位置と
は、常に一致されなければならない（トラッキング動作
）。このトラッキングに際しては、上記シャーシ駆動装
置３２が付勢され、上記光ピックアップ６（対物レンズ
１０）が図示しない制御回路によって指示される所望の
トラックの近傍に移動（おおまかなトラッキング）され
る。その後、上記トラック制御コイル２４ａに対して電
流が供給されることで、上記トラッキングが実行される
。この場合、上記レンズハウジング１２は、一枚の板ば
ねであって、高い鋼性を有するトラック制御板ばね１８
によって保持されていることから、シャーシ４の移動に
ともなう振動の影響を受けることなく、安定したトラッ
ク制御がなされる。この結果、上記レンズハウジング１
２がフォーカス制御方向及びトラック制御方向にに移動
され、上記対物レンズ１０と光ディスク５０とが常に最
良の位置関係に維持されて、光ディスク５０に対して情
報が記録され、或いは、光ディスク５０から情報が再生
される。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
フォーカス制御方向にはトラス構造を有し、高い鋼性を
有する板ばねによって、また、トラック制御方向にはト
ラックの延出方向に平行に配置され、光ピックアップの
移動にともなう振動の影響を受けにくい構造を有する板
ばねによって支持される対物レンズを有する光学ヘッド
装置が提供される。この光学ヘッド装置によれば、対物
レンズが受ける虞れのある機械的振動の影響が除去され
ることから、高速度で移動可能な光学ヘッド装置が提供
される。また、光ディスクに対して情報が記録され、或
いは、光ディスクから情報が読出される場合の誤り率が
低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　この発明の一実施例である光学ヘッド装置
を示す概略図。

【図２】　　図１に示されている光学ヘッド装置におけ
る光ピックアップを支持する構造を著す概略図。

【図３】　　図２に示されている光ピックアップ移動構
造における振動特性を著すグラフ。

【図４】　　従来から利用されている光学ヘッド装置を
示す概略図。

【符号の説明】

２…光学ヘッド装置、４…シャーシ、６…光ピックアッ
プ、１０…対物レンズ、１２…レンズハウジング、１４
…フォーカス制御板ばね、１６…支持枠、１６ａ…ヨー
ク、１６ｂ…マグネット、１８…トラック制御板ばね、
２０…バランスウエイト、２２ａ…フォーカス制御コイ
ル、２４ａ…トラック制御コイル、３２…シャーシ駆動
装置、３２ａ…ヨーク、３２ｂ…マグネット、３４…シ
ャーシ駆動アーム、３４ａ…シャーシ駆動コイル、５０
…光ディスク（記録媒体）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　対物レンズを保持する手段と、この保
   持手段をさらに支持する手段と、この支持手段と上記保
   持手段との間に配置され、第１の方向には自身が撓むこ
   とによって、上記第１の方向と直交する第２の方向には
   、自身が捩れることによって、上記保持手段を上記支持
   手段に対して相対的に移動可能に接続する弾性部材とを
   有する光学ヘッド装置。