JPH0719388B2 - 光学ヘツド装置 - Google Patents

光学ヘツド装置

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JPH0719388B2
JPH0719388B2 JP60059520A JP5952085A JPH0719388B2 JP H0719388 B2 JPH0719388 B2 JP H0719388B2 JP 60059520 A JP60059520 A JP 60059520A JP 5952085 A JP5952085 A JP 5952085A JP H0719388 B2 JPH0719388 B2 JP H0719388B2
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coil
magnet
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head device
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章裕 笠原
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、光学式ディスクレコード再生装置に組込ま
れ、特にトラッキング制御およびフォーカシング制御を
可能とした光学ヘッド装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、音響機器の分野では、PCM(パルスコードモジュ
レーション)技術を利用したデジタル記録再生方式が普
及しつつある。このPCMデジタル記録再生方式は、オー
ディオ特性が記録媒体の特性に左右されないこと、雑音
に対して非常に強いことなどの利点を有している。そし
て、記録媒体としてディスクを対象としたものにあって
は、その記録方式も光学式、静電式及び機械式などが既
に知られている。
これらのうちいずれの再生方式を採用する場合であって
も、その再生装置には、従来のアナログ方式にみられな
い高度な機能が要求される。
例えば、光学式再生方式のうちでCD(コンパクトディス
ク)方式による光学式ディスクレコード再生装置におい
ては、ディスクにトラックピッチ1.6μmで厳密に記録
されている情報を正確に読取る必要がある。このため、
読取り系には高度な機能や性能が備わっていなければな
らない。
しかして、光学式ディスクレコード再生装置にあって
は、一般に、ディスクに記録されている情報を対物レン
ズを介して読込む方式を採用している。この場合、良好
な再生を実現するには、対物レンズの焦点を常に、ディ
スクの情報が記録されているグループ又はピットに合わ
せ、かつ情報の記録されているトラックからトラックは
ずれしないように対物レンズの位置を細かく制御する必
要がある。このため、一般には、対物レンズを光学ヘッ
ド装置で保持させ、読みだされた情報信号を利用して、
光学ヘッド装置をサーボ系で制御し、これによってフォ
ーカシング制御及びトラッキング制御を行なわせるよう
にしている。
具体的には、光学ヘッドがトラッキング方向およびフォ
ーカシング方向にたとえば±5ボルトの電源を用いて1/
3ワットの低消費電力で36m/S2程度の加速度が得られる
ような駆動感度が必要である。このような機能を実現す
るための光学ヘッドの駆動方式としては、一般的に可動
コイル方式と可動磁石方式が考えられるが、従来のスピ
ーカのボイスコイル等にみられるような高加速度の一次
元駆動の実績から可動コイル方式が一般に採用される傾
向にある。
しかしながら可動コイル方式は、固定部からコイルに電
力を供給するリード線を取付ける必要があり、このリー
ド線の影響で光学ヘッドの振動特性が悪化して、高精度
な位置決めができなくなるといった問題があった。その
うえ、リード線の取付けに必要なターミナル基盤が光学
ヘッドの重量を増加させ、駆動感度をも低下させるとい
った問題もあった。
それに対し可動磁石方式は、先に示した問題がなく、す
ぐれた振動特性を有している上に組立も容易であるとい
った特徴がある。その特徴に着目して第8図から第10図
に示すような構成の可動磁石方式の光学ヘッド装置が考
案されていた。しかしながら第8図から第10図に示すよ
うな構成の可動磁石方式の光学ヘッド装置の場合、例え
ば、フォーカスコイル30の磁石31と対向している部位30
aに作用する電磁力が、例えば第8図から第10図に示す
矢印F1方向に作用するときその他の部位30b,30c,30dに
作用する電磁力は、矢印F1とは逆の矢印F2の方向に作用
し互いに力を相殺しあい、結果として磁石31に作用する
力は、極めて弱いものになり、十分な駆動感度が得られ
なかった。ここで力の作用する方向は、図中矢印Zで示
す磁束の向きとコイルを流れる電流の向きからフレミン
グの左手の法則より規定されることはいうまでもない。
またこの力の相殺をさけるため磁石と対向しない部位30
b,30c,30dを十分、磁石から遠ざけても、コイルの抵抗
が増大し、結果として駆動感度を上げることができない
といった問題があった。そのため可動磁石方式は、すぐ
れた振動特性を有していることが知られていながら実用
には到っていなかった。
〔発明の目的〕
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、低消費電
力で高い駆動感度を有するトラッキング制御及びフォー
カシング制御が可能な可動磁石方式の光学ヘッド装置を
提供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、本発明においては、対物レ
ンズを支持した可動体と、前記可動体に軸方向へのすべ
りおよび軸回りの回転を許容するすべり軸受機構と、凸
面形状をなし前記可動体に取付けられる磁石と、平面状
に巻装され前記磁石の前記凸面と対向するように基台側
に貼設されるコイルと、を有することを特徴としてい
る。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第1図から第3図において、基台1は、例えばアルミニ
ウム等の非磁性の金属やポリフェニレンサルファイド
(PPS)等の高剛性を有するエンジニアリングプラスチ
ックで形成されている。基台1には、穴2が設けられて
おり、穴2を中心に対称的にコイル固定板3a,3bが上方
に向け突設されている。また、穴2とコイル固定板3bの
間に、ストッパ用ピン4が上方に向けて突設されてい
る。
ここでコイル固定板3a,3bにはコイルユニット位置決め
穴5が設けられ、さらにコイル固定板3aには、レーザダ
イオード(図示省略)から発光されたレーザ光が通過す
るための穴6が設けられている。更に基台1の上面には
コイル固定板3a,3bを結ぶ直線と直角をなす方向で、穴
2を中心として対称的な位置にダンパ部材固定台7a,7b
が上方に向けて突設されている。そして穴2と、コイル
固定板3aの間の基台1の上面に、レーザダイオード(図
示省略)から発光され第3図中X軸に示す方向から進ん
できたレーザ光を、Z軸に示す方向へ向きを変えるため
のミラー8が固定されている。
穴2には、支持軸9(以下、軸9と略称する)が挿入さ
れ、圧入又はネジ止め等の手段で固定されている。そし
て、軸9には、例えばポリフェニレンサルファイド等の
高剛性を有し、寸法安定性の良いエンジニアリングプラ
スチックス等の非磁性材で形成された可動体10が装着さ
れている。
可動体10は、中立位置である軸9に対して対称な形状に
形成されており、軸9と嵌合して滑り軸受を構成する軸
受筒11を有している。そして、可動体10は、軸9と軸受
筒11との嵌合によって軸9方向へのすべりが自由でかつ
軸9の回りに回転自在に装着されている。可動体10は長
手方向が、コイル固定板3a,3bを結ぶ直線と一致するよ
うに配置され、長手方向のコイル固定板3a側の端部に穴
12が設けてあり、この穴12に対物レンズ13がその光軸を
軸9と平行させて可動体10に固定されている。又、可動
体10の長手方向の他端部で、軸9を中心にして対物レン
ズ13の取り付け位置と対称的な位置に、後述する磁石を
含む可動体10の重心を軸9の軸心線に一致させるための
バランス穴14を貫通しないように設けてある。このバラ
ンス穴14はストッパ用ピン4との間に対物レンズ13が必
要とする可動距離の隙間を設けて非接触で嵌合してお
り、対物レンズ13が図中Y軸に示すトラッキング方向及
びZ軸に示すフォーカス方向に過大に移動することがな
いようになっている。
可動体10のコイル固定板3a,3bと対向する両端側面部に
は、磁石位置決め溝15a,15bが設けられている。そし
て、磁石位置決め溝15a,15bを使って磁石16a,16bが可動
体10に固定されている。磁石16a,16bは、第1図、第2
図に示すように、略直方体の形状をなし、コイル固定板
3a,3bと向い合う面の長手方向が第1図中Y軸に示す、
トラッキング方向と一致するように配置され、コイル固
定板3a,3bと向い合う面は第4図に示すようにとつ面状
をなし、コイル固定板3a,3bの磁石16a,16bと対向する面
と垂直方向に磁化されている。ダンパ部材18は、ダンパ
部材固定台7a,7bに係合し、基台1に固定されている。
一方、コイル固定板3a,3bの前記可動体10と対向する面
には、コイルユニット21が固定されている。
第1図と第2図において、コイルユニット21は例えば、
GFRP(ガラス繊維強化プラスチックス)等の材料を用い
た補強板22a,22bの上に例えばポリイミド系の樹脂等の
材料を用いたフレキシブルプリント基板23が固着され、
フレキシブルプリント基板23の上に長手方向が対物レン
ズ13の光軸方向と一致する長円状の位置調節用コイルで
あるトラッキングコイル24a,24bが固着され、さらに、
トラッキングコイル24a,24bの上に長手方向が図中Y軸
方向に示す対物レンズ13の光軸方向と直交する方向と一
致する長円状の位置調整用コイルであるフォーカシング
コイル25a,25bが固着されている。トラッキングコイル2
4a,24bおよびトラッキングコイル25a,25bは、平面状に
巻装された偏平形状のコイルである。
上述のような構成であると、フォーカシングコイル25a,
25bへの通電制御に伴う電磁力で可動体10を第3図中Z
軸方向に示す方向に推移させ、これによってフォーカシ
ング制御を行い、トラッキングコイル24a,24bへの通電
制御に伴う電磁力で、可動体10を第3図中Y軸方向に回
動させ、これによってトラッキング制御することは従来
と同様であるが、次のような利点がある。
磁石16a,16bのフォーカシングコイル25a,25bと対向する
面が、長方形状に形成されているため、その長辺の比を
変えることにより、必要とされる直角2方向の駆動力の
配分を行うことができ、駆動力に無駄のない設計を行う
ことができ、消費電力を低減できる。例えば、CD(コン
パクトディスク)装置においては、フォーカス方向がト
ラッキング方向に比べ大きい駆動力が要求されている。
そのために、本発明においては、磁石16a,16bの長辺方
向を、2層に重ねられた位置調整用コイルのうち磁石16
a,16bに近い層のフォーカシングコイル25a,25bの長辺と
対向するように配置することによりフォーカス方向の駆
動力を大きくすることができる。
また、磁石16a,16bのフオーカシングコイル25a,25bと対
向する面が、第4図及び第5図に示すようにとつ面状に
形成されている。このとつ形状を例えば第1図に示した
半径Rで示せば実際には10mm〜30mm程度である。もし、
このようにとつ面状に形成されていない場合は、磁石16
a,16bが取付けられた可動体10がフォーカス制御に伴っ
て回動すると微小間隔を隔てて配置されているフオーカ
シングコイル25a,25bに磁石16a,16bの左右端が衝突して
しまい、磁石16a,16bとフオーカシングコイル25a,25b又
は、トラッキングコイル24a,24bを近づけて配置するこ
とができない。ところが、駆動感度を良くするために
は、磁石とコイルは近い配置ほどよい。実際には、0.1m
mから0.3mm程度の間隔である。したがって、磁石16a,16
bのフオーカシングコイル25a,25b対向する面をとつ面状
に形成することによって、磁石16a,16bとフオーカシン
グコイル25a,25bの空隙を小さく設定できる。これによ
り、磁石16a,16bが生起している磁場空間の中で磁界の
強い部分を有効に利用することが可能となる。また、平
面状に巻装されたトラッキングコイル24a,24bおよびト
ラッキングコイル25a,25bを用いているため、従来のよ
うな電磁力の相殺といった問題がY,Zの両方向に対して
発生しなくなる。このような構成を採用することによ
り、装置の駆動感度が大幅に向上する。
また、上述のように磁石16a,16bがとつ面形状であるた
め、空隙の中心付近での厚みが最小となる。そのため、
磁石16a,16bが発生する磁束を空隙中心付近から集中し
て流すことが可能となり、駆動力発生にとって無駄な磁
束がほとんどなくなる。これにより、可動体10に与えら
れる駆動力を十分に大きなものとすることができる。
〔発明の他の実施例〕
本発明による磁石16a,16bの形状は、上述の実施例に限
定されるものではなく、例えば、第6図、第7図に示す
ように、磁石16aの平面図のフオーカシングコイル25aと
対向する側が、三角形状、及び台形状のように、可動体
10が回動変位した時にフオーカシングコイル25aに衝突
しないようになっていれば、どんな形状でもよい。また
磁石16bは磁石16aと同じ形状で取付けの時に向きを変え
るだけでよい。
〔発明の効果〕
以上詳述してきたように、本発明によれば、凸面形状の
磁石と、この凸面に対向配置され平面状に巻装されるコ
イルとを備えているため、磁石とコイルとの空隙を狭く
できるとともに磁石が生起している磁場空間の有効利用
が図れ電磁力の相殺を避けることができる。そのため、
低消費電力で高い駆動感度を有した光学ヘッド装置とな
る。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の光学ヘッド装置の一実施例を示す平
面図、第2図は、第1図におけるA−A線切断矢視図、
第3図は、本発明の光学ヘッド装置の一実施例を一部切
欠して示す斜視図、第4図と第5図は、本発明の光学ヘ
ッド装置に組込まれる磁石の形状を示す斜視図と平面
図、第6図と第7図は、本発明の光学ヘッド装置に組み
込まれる磁石の他の形状を示す平面図、第8図は、従来
の光学ヘッド装置の原理を示す斜視図、第9図は従来の
光学ヘッド装置の原理を示す断面図、第10図は、従来の
光学ヘド装置の構成を示す一部切欠斜視図である。 1……基台、3a,3b……コイル固定板 5……コイルユニット位置決め穴、9……軸(支持軸) 10……可動体、11……軸受筒 13……対物レンズ、16a,16b……磁石 21……コイルユニット、23……フレキシブルプリント基
板 24a,24b……トラッキングコイル(位置調整用コイル) 25a,25b……フオーカシングコイル(位置調整用コイ
ル)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対物レンズを支持した可動体と、 前記可動体に軸方向へのすべりおよび軸回りの回転を許
    容するすべり軸受機構と、 凸面形状をなし前記可動体に取付けられる磁石と、 平面状に巻装され前記磁石の前記凸面と対向するように
    基台側に貼設されるコイルと、 を有することを特徴とする光学ヘッド装置。
JP60059520A 1984-10-02 1985-03-26 光学ヘツド装置 Expired - Lifetime JPH0719388B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60059520A JPH0719388B2 (ja) 1985-03-26 1985-03-26 光学ヘツド装置
EP85306415A EP0178077B1 (en) 1984-10-02 1985-09-10 Optical head apparatus for recording and reproducing data on a recording medium
DE8585306415T DE3574302D1 (en) 1984-10-02 1985-09-10 Optical head apparatus for recording and reproducing data on a recording medium
US06/775,383 US4759005A (en) 1984-10-02 1985-09-12 Optical head apparatus for recording and reproducing data on a reording medium

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