JPH0714186A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小径の光ディスクに適し、外乱に強く、耐振
性に優れた光ピックアップを提供する。 【構成】 光ディスク面に垂直なトラッキング軸５の回
りに、ベース１７に対し回動自在に取り付けられた回動
ヨーク２と、回動ヨーク２に固定され、トラッキング軸
５と直角に交差する水平なフォーカス軸４の回りに、回
動ヨーク２に対して回動自在に取り付けられたアーム１
よりなり、アーム１が、回動ヨーク２を取り囲み、か
つ、回動ヨーク２に固定したフォーカス軸４を備えたリ
ング状の腕部１ａと、その一端に固定された光学ブロッ
ク１ｂと、他端に固定されたカウンタウエイト１４より
構成され、回動ヨーク２には、トラッキングマグネット
８とフォーカスマグネット９を設けて２つの磁気回路を
構成し、各磁気回路の磁気ギャップには、ベース１７に
固定したトラッキングコイル１１と、アーム１に固定し
たフォーカスコイル１０を挿入し、光ピックアップを構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクや光磁気デ
ィスクなどの光記録再生装置に関するもので、特に、２
次元に駆動するアクチュエータにより駆動されるスイン
グアーム方式の光ピックアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクに情報を記録、再生する光ピ
ックアップには、トラッキングをリニア方式やスイング
アーム方式で行う様々な方式が提案されている。その
内、スイングアーム方式の光ピックアップは、リニア方
式の光ピックアップに比べ、移送系が不要で構造が簡単
にでき、また全体の重量バランスを取ることで外乱に強
いなどの特長がある。特に最近は、オーディオ信号の記
録再生装置のみならず、パソコンやワープロなどのポー
タブル化に伴い、記録媒体としての光ディスク装置の、
小型・薄型化、軽量化、さらには対振性が要望されてい
る。この様な用途には、スイングアーム方式（例えば特
開平３−４６１３４号公報）の光ピックアップを用いた
光ディスク装置が適している。以下に、従来のスイング
アーム方式の光ピックアップの構成を図面を参照しなが
ら説明する。

【０００３】図４に従来のスイングアーム方式光ピック
アップの構成を示す。図４に示すように、光ディスク２
６は、スピンドルモータ２９に取り付けられたターンテ
ーブル２８に、マグネットキャッチングなどのキャッチ
ング手段により固定され回転する。一方、ベース２１に
垂直に設けられたトラッキング軸２２に対し、回動自在
にアーム２３が取り付けられている。レーザ発光素子２
４ａや、光検知素子２４ｂ、その他の集光レンズや偏光
プリズムなどの光学素子は、アーム２３の胴部の光学ブ
ロック２４内に固定されている。アーム２３の先端に
は、板ばねやワイヤで弾性支持された対物レンズ２５
ａ、これを駆動するレンズアクチュエータ２５ｂ、ミラ
ー（図示せず）を備えた対物レンズユニット２５が固定
されている。アーム２３の他端には、トラッキングアク
チュエータ２７が取り付けられてある。

【０００４】以下に上記のように構成された光ピックア
ップの動作を説明する。レーザ発光素子２４ａより照射
されたレーザビームは、光学ブロック２４内の光学系を
通って、アーム２３の先端にある対物レンズユニット２
５に到達し、ミラーにより下方に反射されて対物レンズ
２５ａにより絞られて、レーザスポットとなり、光ディ
スク２６の記録面に照射される。レーザスポットを、記
録面に形成されたトラックに追従させるトラッキング動
作、および、任意のトラックにアクセスさせるシーク動
作は、トラッキングアクチュエータ２７の駆動力によ
り、アーム２３をトラッキング軸２２を中心に回動させ
ることにより行う。また、光ディスク２６の面ぶれに対
し、記録面と対物レンズ間の距離のずれを、レーザスポ
ットの焦点深度以内に抑えるフォーカシング動作は、板
ばねやワイヤなどで弾性支持された対物レンズ２５ａを
対物レンズアクチュエータ２５ｂで、ディスク面に対し
垂直方向に駆動することにより行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この様な従来
の光ピックアップでは、次のような問題点があった。す
なわち、直径の小さい光ディスクになるほど、光ディス
クを乗せるターンテーブル、およびスピンドルモータの
外径と、記録トラックの最内周の径とが接近し、ア−ム
先端に対物レンズアクチュエータを設けることが困難に
なってくる。例えば、直径１．８インチ（φ４６ｍｍ）
の光ディスクでは、トラック最内周の直径２３ｍｍに対
してターンテーブルとスピンドルモータの直径をφ１６
ｍｍとした場合、対物レンズユニットの外径をφ７ｍｍ
以下にする必要があり、対物レンズアクチュエータのマ
グネットやヨーク、コイルの寸法、形状が制限を受け
る。ターンテーブルの外形は、ディスクを安定に保持、
回転するための寸法が必要であり、スピンドルモータの
外形は、ディスクの回転に必要なトルクを発生させるた
めの制限を受け、外形を小さくするとモータの厚さを大
きく取る必要があり、装置の薄型化に不利となる。トラ
ックの最内周の径を大きくすると、ディスクの記録容量
が減少する。

【０００６】また、トラッキング軸に対して、アーム全
体の重量バランスを取ることにより、アームの回動動作
に対する外乱の影響は小さくできる。しかし、対物レン
ズは、弾性支持されているので、外乱の影響を受ける。
さらには、アームの回動によるトラッキング動作で、対
物レンズに慣性力が働き、対物レンズの制御には、アー
ムの動きを外乱として取り扱う必要がある。

【０００７】本発明は上記の課題を解決するもので、小
径の光ディスクに記録・再生することができ、外乱に強
く、耐振性に優れ、小型でポータビリティの高い光ディ
スク記録再生装置を実現することができる光ピックアッ
プを提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ディスク面に垂直なトラッキング軸回り
に、ベースに対し回動自在に取り付けられた回動ヨーク
と、回動ヨークに固定され、トラッキング軸と直角に交
差する、水平なフォーカス軸回りに、回動ヨークに対し
て回動自在に取り付けられたアームよりなり、アーム
は、回動ヨークを取り囲み、かつ、回動ヨークに固定し
たフォーカス軸を備えたリング状の腕部と、腕部の一端
に固定された光学ブロックと、他端に固定されたカウン
タウエイトより構成し、回動ヨークは、トラッキングマ
グネットとフォーカスマグネットを設けて２つの磁気回
路を構成し、２つの磁気回路の磁気ギャップには、ベー
スに固定したトラッキングコイルと、アームに固定した
フォーカスコイルを配設するようにしたものである。

【０００９】

【作用】上記の構成によれば、フォーカスコイルに通電
すると、フォーカスマグネットの磁気回路により、フォ
ーカス軸に対する隅力の電磁力が作用し、アームは回動
ヨークに対して、フォーカス軸回りに回動する。これに
より、対物レンズとディスクの記録面間の距離のずれを
焦点深度内に制御するフォーカシング動作を行う。ま
た、トラッキングコイルに通電すると、トラッキングマ
グネットの磁気回路により、トラッキング軸に対する回
転力が作用し、回動ヨークとアームをトラッキング軸回
りに回動する。これによりビームスポットをディスク記
録面のトラックに追従させるトラッキング動作と、任意
のトラックにアクセスするシーク動作を行う。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の一実施例の光ピックアップに
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００１１】図１に、本実施例の光ピックアップの構成
を示す。図１に示すように、トラッキングコイル１１は
ベース１７に固定され、同じくベース１７のスピンドル
モータ１５の外側に固定されたトラッキング軸受７に
は、トラッキング軸５を圧入した回動ヨーク２が回動自
在に取り付けられる。回動ヨーク２には、トラッキング
マグネット８、フォーカスマグネット９、フォーカス軸
受６がそれぞれ固定されている。アーム１は腕部１ａが
回動ヨーク２を取り囲むように配置し、フォーカス軸４
により、回動ヨークに対し回動自在に取り付けられる。
さらに、ボビン３に、円筒状に巻かれたフォーカスコイ
ル１０が、回動ヨーク２のフォーカスマグネット９が作
る磁気回路のギャップ２ａに挿入されるように、ボビン
３をアーム１に固定する。アーム１の一端には、光学ブ
ロック１ｂを設け、対物レンズ１２やその他の光学素子
（図示せず）を固定した光学系カバー１３で密閉する。
アーム１の他端には、光学ブロック１ｂに対し、フォー
カス軸４、およびトラッキング軸５に関して対称な位置
にカウンタウエイト１４を取り付け、アーム１全体の重
心を、フォーカス軸４とトラッキング軸５の交点に一致
させる。

【００１２】次に、本実施例のアクチュエータ部の構造
を説明する。図２に本実施例の光ピックアップのアクチ
ュエータ部の構成を示すもので、回動ヨーク２とボビン
３を、フォーカス軸方向から見た縦断面の構成を示す。
図に示すように、略円筒状の回動ヨーク２は、上部と下
部により構成され、上部には、直径方向に着磁された円
弧状のフォーカスマグネット９ａ，９ｂが、下部には、
面に垂直な方向に着磁された偏平な円盤状のトラッキン
グマグネット８が固定されている。さらに、トラッキン
グマグネット８は２つの部分８ａ，８ｂに分かれ、それ
ぞれ極性が逆向きになっている。

【００１３】なお、トラッキングマグネット８は１個の
トラッキングマグネットを多極着磁するか、または２つ
に分割して極性を逆向きにして固定するか、どちらでも
よい。

【００１４】次に、本実施例の光ピックアップの動作を
説明する。図３に本実施例の光ピックアップのトラッキ
ングアクチュエータの動作を示す。図に示すように、２
つに分割されたトラッキングマグネット８ａと８ｂは、
回動ヨーク２の下部とベース１７とで構成される磁気回
路のギャップ２ｂに磁束を発生する。８ａと８ｂは、互
いに極性が逆向きになるように着磁されているので、そ
れぞれのギャップに生ずる磁束も逆向きになる。例えば
図３に示すように、８ａは上面をＮ極、８ｂは下面をＮ
極とすると、８ａのギャップには上向きの磁束が、８ｂ
のギャップには下向きの磁束が発生する。これらの磁束
中に、２つのトラッキングコイル１１を配置し、各コイ
ルの半径方向の部分の一方を８ａのギャップに、他方を
８ｂのギャップに配置する。今、８ａのギャップ中には
半径方向の外から内へ、８ｂのギャップ中には内から外
へ電流が流れるようにコイルに通電すると、コイルは、
磁気回路により、上から見て反時計回りの電磁力を受
け、磁気回路はその反作用を受けるので、回動ヨーク２
は、トラッキング軸７を中心に時計回りに回動し、トラ
ックを横切って移動する。電流を逆に流すと、回動の方
向は逆になる。コイルに流す電流を制御することによ
り、回動ヨーク２の動きを制御し、トラッキングサーボ
信号によりトラッキングを行う。

【００１５】一方、直径方向に着磁された２つのフォー
カスマグネット９も、互いに極性が逆向きになるように
着磁され、例えば、図２において、フォーカスマグネッ
ト９ａは外側をＮ極、９ｂは、内側をＮ極となるように
配置すると、９ａのギャップには、内から外への、９ｂ
のギャップには、外から内への磁束が生ずる。これらの
磁束中に挿入されたフォーカスコイル１０に、図２に示
すように、上から見て反時計回りに通電すると、コイル
は磁気回路より、９ａのギャップ中では下向きの、９ｂ
のギャップ中では上向きの電磁力を受け、ボビン３に固
定されたアーム１は、アーム軸４を中心に時計回り（図
２の矢印方向）に回動し、アーム先端の対物レンズ１２
は、ディスクから離れる方向に動く。電流を逆にする
と、回動の方向は逆になる。コイルに流す電流を制御す
ることにより、アーム１の動きを制御し、フォーカスサ
ーボ信号により合焦を行う。本実施例の光ピックアップ
によれば、アーム先端を小さく構成することができるの
で、小型光ディスクの最内周への記録再生が容易に行う
ことができる。また、光ピックアップ全体がダイナミッ
クバランスになっているので、外乱の影響が少ない。

【００１６】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、トラッキングアクチュエータとフォーカス
アクチュエータを回動軸回りに一体に設けることによ
り、下記の効果が得られる。

【００１７】１、長いアームの先端に対物レンズアクチ
ュエータを設ける従来の構成と異なり、アームと回動ヨ
ークが近接しているので、アーム先端の形状は、対物レ
ンズを固定するに足る最小の寸法にでき、ターンテーブ
ルやスピンドルモータの外形と、ディスクの最内周のト
ラック径が近接する小径光ディスクに使用できる。

【００１８】２、アーム全体は、トラッキング軸だけで
なくフォーカス軸に対しても重量バランスを取ることが
でき、対物レンズと光学系は固定されているので、外乱
による影響が少なく、トラッキング動作によるフォーカ
スの変動もない。

【００１９】３、アクチュエータを長いアームの先端に
設けた従来のピックアップに比べ、マグネットやヨーク
などの比較的重量の大きな部品を回動軸の回りに配置す
ることにより、構造全体の軸回りの慣性モーメントを小
さくでき、動特性が向上する。

【００２０】４、対物レンズを固定するので、光学系は
ブロック化でき、各光学素子の複合化や、１チップ化に
も対応できる。また、光学ブロックを密閉できるため、
光学系に対する、塵埃など異物の混入もない。

【００２１】５、少ない部品点数で、トラッキングアク
チュエータとフォーカスアクチュエータを一体に構成
し、小型、薄型にできる。

【００２２】以上のように、本発明によれば、小径のデ
ィスクに適し、外乱に強く、耐振性に優れた光ピックア
ップを提供することができ、小型でポータビリティの高
い光ディスク記録再生装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光ピックアップの構成を示
す分解斜視図

【図２】同アクチュエータ部の構成を示す断面図

【図３】同アクチュエータ部の動作を示す一部切欠要部
斜視図

【図４】従来の光ピックアップの構成を示す平面図

【符号の説明】

１ アーム １ａ 腕部 １ｂ 光学ブロック ２ 回動ヨーク ３ ボビン ４ フォーカス軸 ５ トラッキング軸 ６ フォーカス軸受 ７ トラッキング軸受 ８ トラッキングマグネット ９ フォーカスマグネット １０ フォーカスコイル １１ トラッキングコイル １２ 対物レンズ １３ 光学系カバー １４ カウンタウエイト １５ スピンドルモータ １６ ターンテーブル １７ ベース

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスク面に垂直なトラッキング軸回
   りに、ベースに対し回動自在に取り付けられた回動ヨー
   クと、前記回動ヨークに固定され、前記トラッキング軸
   と直角に交差する水平なフォーカス軸回りに、前記回動
   ヨークに対して回動自在に取り付けられたアームとを備
   え、前記アームが、前記回動ヨークを取り囲み、かつ、
   前記回動ヨークに固定した前記フォーカス軸を備えたリ
   ング状の腕部と、前記腕部の一端に固定された光学ブロ
   ックと、他端に固定されたカウンタウエイトより構成さ
   れ、前記回動ヨークには、トラッキングマグネットとフ
   ォーカスマグネットを設けて２つの磁気回路を構成し、
   ２つの前記磁気回路の磁気ギャップには、前記ベースに
   固定したトラッキングコイルと、前記アームに固定した
   フォーカスコイルを配設し、前記トラッキングコイルと
   前記フォーカスコイルに通電して前記光学ブロックを水
   平と垂直に回動させる光ピックアップ。
2. 【請求項２】 トラッキングマグネットが円盤状の偏平
   マグネットであり、フォーカスマグネットが円弧状マグ
   ネットである請求項１記載の光ピックアップ。
3. 【請求項３】 トラッキングコイルが略扇形の偏平コイ
   ルで、フォーカスコイルがアームに固定されたボビンに
   巻かれた円筒コイルである請求項１記載の光ピックアッ
   プ。