JPH0731817B2

JPH0731817B2 - 光ピックアップ送り装置

Info

Publication number: JPH0731817B2
Application number: JP30553188A
Authority: JP
Inventors: 泰造横田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-12-02
Filing date: 1988-12-02
Publication date: 1995-04-10
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPH02152017A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、いわゆるコンパクトディスクプレーヤ又は光
ビデオディスク装置等における光ピックアップの送り装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、コンパクトディスクプレーヤ等の光ピックアップ
において、ディスク上に集光されたスポットのトラック
の中央からのずれ量を検出するトラッキングエラー信号
は、いわゆる、プッシュプル法により得られることが良
く知られている。

ところで、プッシュプル法においては、光学系の光軸に
ずれが生じると、トラッキング信号にオフセットが生じ
る。すなわち、例えば、対物レンズの光軸にずれが生じ
ると、レーザビームの強度分布におけるピーク位置も光
軸の中心からずれることになる。

ところが、プッシュプル法は、レーザビームの光束をト
ラック方向に沿う分割線に沿って２方向に分割し、それ
らの強度差に基づいてトラッキングエラー信号を検出す
るものである。従って、上記のように、レーザビームの
強度分布にピーク位置のずれが生じると、トラッキング
信号のオフセットが生じることになる。

このような不具合を解消するため、光ピックアップにお
いては、トラッキングエラー信号の検出に当たり、メイ
ンスポットに加えて、トラッキングエラー検出専用の２
本のサブスポットを用いた３スポット法を採用している
ものが多くなっている。

上記３スポット法では、ディスク上のトラック列に対す
る３スポットの角度によって、トラッキングエラーレベ
ルが変化するため、光ピックアップをディスクの内周か
ら外周に移動させる際に、上記角度の変化量が充分に小
さくなるように配慮する必要がある。そして、このよう
な条件を満たす光ピックアップの移動機構としては、ス
ライドシャフト等のガイド軸と、光ピックアップの送り
用の駆動モータと、送りのためのギヤ類を備え、光ピッ
クアップを上記ガイド軸に沿って直線的に移動させるよ
うにしたものが知られている。しかしながら、この移動
機構は、部品点数が多く、コスト高となるとともに、小
型化が難しいという問題を有していた。

そこで、上記駆動モータとギヤ類を廃止して、スライド
軸とリニアモータとを使用し、光ピックアップを高速で
直線移動させるようにした小型の移動装置も知られてい
る。ところが、この移動装置は、コンパクトディスクフ
レーヤの付属したラジオ付カセットテープレコーダ等の
携帯用機器に組み込んだ場合、機器の姿勢変化又は外部
から衝撃等が生じた際に、光ピックアップが振動して、
正常な動作が実現できなくなるという欠点があった。

更に、従来、第９図に示すように、ターンテーブル１に
より支持された光ディスク２に対向させて、支点３を中
心に図示しないリニアモータにより揺動自在としたスイ
ングアーム４を使用し、このスイングアーム４の先端に
光ピックアップ５を支持した送り装置も存在する。そし
て、このような送り装置では、光ピックアップの送りの
高速化、部品点数の削減が図られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このようなスイングアーム４を使用した送り
装置の構成では、光ピックアップ５は、スイングアーム
４の先端部に支持されているので、光ディスク２の径方
向をスライド移動せず、非直線的に弧を描いて移動する
ようになり、そのため、光ディスク２上での光ピックア
ップ５の径方向位置によって、光ディスク２上の図示し
ないトラック列に対する光ピックアップ５の角度が変化
することになる。しかも、光ディスク２上のトラック列
は、ほぼ同心円状に形成されているので、トラック列の
内周側と外周側とでは曲率が異なり、光ピックアップ５
が光ディスク２の径方向に直線的に移動する場合は問題
ないが、上記のように円弧状に移動する場合は、この曲
率の違いによっても光ディスク２上の図示しないトラッ
ク列に対する光ピックアップ５の角度が変化することに
なる。

その結果、このような光ピックアップを非直線的に移動
させる送り装置では、３スポット法によるトラッキング
エラー検出が行えず、トラッキングエラーの検出精度が
低下するという問題を有していた。

本発明の光ピックアップ送り装置は、上記課題に鑑みて
成されたもので、その目的は、光ピックアップを非直線
的に移動させるようにしたものにおいて、正確なトラッ
キングエラー検出を行えるようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の課題を解決するために、情報が記録さ
れたトラック列がほぼ同心円状又は螺旋状に形成された
円盤状の記録媒体が載置されるターンテーブルの側方位
置で記録媒体に平行な平面内での揺動自在にそれぞれ一
端が異なる位置にて支持されるとともに、かつ、互いに
非平行に配された第１及び第２リンクと、光ピックアッ
プを支持するとともに第１及び第２リンクの各他端に両
端がそれぞれ回動自在に接続された第３リンクとを有す
る４節リンク機構が設けられ、この４節リンク機構は、
第３リンクに支持された光ピックアップが、第１及び第
２リンクの揺動に伴って上記記録媒体における情報記録
範囲の内周端から外周端にわたって移動するとともに各
位置での光ピックアップとこれに対向する記録媒体上の
トラック列との成す角度が上記内周端から外周端にわた
ってほぼ一定の角度で維持されるように設定され、か
つ、第１及び第２リンクを揺動させるリニアモータが設
けられていることを特徴とするものである。

〔作用〕

上記の構成の光ピックアップ送り装置では、４節リンク
機構により、第３リンクに支持された光ピックアップ
は、第１及び第２リンクの揺動に伴って、各位置での光
ピックアップとこれに対向する記録媒体上のトラック列
との成す角度を上記記録媒体における情報記録範囲の内
周端から外周端にわたってほぼ一定の角度を維持しなが
ら、上記内周端から外周端にわたって移動するようにな
るので、３スポット法を使用して精度の高いトラッキン
グエラーの検出が行える。

又、第１及び第２リンクの揺動用にリニアモータを使用
したので、光ピックアップの送りの高速化が図られ、高
速アクセスが可能になるとともに、ギヤ類等を不要とし
て部品点数を削減することができる。

〔実施例１〕本発明の一実施例を第１図乃至第７図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。

第１図に示すように、コンパクトディスク等の円盤状の
記録媒体を載置するターンテーブル11はスピンモータ12
により回転駆動されるようになっている。スピンモータ
12は、板金からなる図示しないメカシャーシにより支持
されている。

第２図にも示すように、記録媒体13の外周縁部近傍にお
ける記録媒体13の下方に支点部材14が配置され、支点部
材14はねじ15・15により上記メカシャーシに取り付けら
れている。支点部材14における第１の支点部14aには、
第１リンク16が一端16aで揺動自在に支持されている。

第１リンク16より記録媒体13の外周寄りの位置に、第１
リンク16と非平行に第２リンク17が配置され、第２リン
ク17の一端17aは支点部材14の第２の支点部14bにより揺
動自在に支持されている。そして、第１及び第２リンク
16・17の各他端16b・17b間に第３リンク18が配置され、
第３リンク18の両端18a・18bはそれぞれ第１及び第２リ
ンク16・17の各他端16b・17bに回動自在に接続されてい
る。

これにより、第１及び第２リンク16・17は支点部材14の
各支点部14a・14bを中心に記録媒体13の下方における記
録媒体13と平行な平面内で互いに連動して揺動可能とさ
れ、第１及び第２リンク16・17の揺動に伴って、第３リ
ンク18は記録媒体13上の図示しないトラック列との間に
成す角度をほぼ一定に保持しながら、記録媒体13の内周
部と外周部の間で径方向に移動するようになっている。

支点部材14及び第１〜第３リンク16〜18は、実際には、
樹脂により一体に形成されている。そして、支点部材14
の支点部14a・14b及び第１〜第３リンク16〜18の各両端
部は、それぞれ鋭利なエッジ形状に形成され、エッジ同
士が結合されることによりヒンジが構成されている。本
実施例では、後述する光ピックアップ26の送り装置が支
点部材14を固定リンクとして含む４節のリンク構造とし
て構成されている。

第１及び第２リンク16・17の対応位置には、それぞれ記
録媒体13と平行な方向に貫通する窓部16c・17cが形成さ
れ、これらの窓部16c・17c内に第１及び第２リンク16・
17を揺動させるためのリニアモータ19におけるラジアル
コイル20・21がそれぞれ装着されている。ラジアルコイ
ル20・21内を通過するように、支点部材14の近傍に中心
を有する円弧状のヨーク22が記録媒体13と平行に配置さ
れている。

又、第１及び第２リンク16・17の下方には、ヨーク22と
平行に円弧状のラジアルマグネット23が配置されてい
る。更に、ラジアルマグネット23の下方には、今１つの
円弧状のヨーク24が配置されている。なお、リニアモー
タ19の構成部品であるヨーク22・24及びラジアルマグネ
ット23は、上述したメカシャーシにより支持されてい
る。

第１リンク16の上記一端16a近傍には、支点部材14の側
方を介して後方に回り込む延長部16dが形成され、この
延長部16dの先端部には、支点部材14を中心として第１
及び第２リンク16・17との重量のバランスを取るための
カウンタバランサ25が設けられている。これにより、第
１〜第３リンク16〜18及びカウンタバランサ25の重心が
支点部材14の近傍に設定されている。

第３図にも示すように、第３リンク18の円筒部18c内に
は円筒状の光ピックアップ26が、互いに平行な上下１対
のヒンジ27・27を介して上下移動自在に支持されてい
る。この光ピックアップ26は３スポット法により記録媒
体13上の信号の読取及びトラッキングエラーの検出を行
うようになっている。上記ヒンジ27・27及び光ピックア
ップ26は樹脂により第３リンク18と一体に形成されてい
る。なお、ヒンジ27・27は板ばねにより光ピックアップ
26と別体に構成しても良い。

光ピックアップ26の外周にはフォーカスコイル28が巻き
付けられ、一方、円筒部18cの内周には図示しないフォ
ーカスマグネットが取り付けられている。そして、フォ
ーカスコイル28とフォーカスマグネットとにより光ピッ
クアップ26がフォーカス方向、つまり、第３図の上下方
向に移動させられるように構成されている。

光ピックアップ26はその上部に取り付けられた対物レン
ズ30と円筒内の下部に収容されたライトペン31とを備え
ている。ライトペン31はレーザ光を出射する半導体レー
ザ素子32と、半導体レーザ素子32からのレーザ光を対物
レンズ30を介して記録媒体13に導くとともに、記録媒体
13からの反射光を回折させて受光素子34に導くホログラ
ム素子33と、記録媒体13からの反射光を受光して光電変
換を行い、信号の読取及びトラッキングエラーの検出等
を行う受光素子34とを備えている。

上記の構成において、光ピックアップ26を記録媒体13の
径方向に移動させる場合、又は、トラッキングサーボを
行う場合は、リニアモータ19により第１及び第２リンク
16・17を各一端16a・17aを支点として揺動させれば良
い。その際、光ピックアップ26を支持した第３リンク18
は、光ピックアップ26と記録媒体13上のトラック列との
成す角度をほぼ一定に維持しながら記録媒体13の径方向
に移動するので、３スポット法によりトラッキングエラ
ーの検出を精度良く行うことができる。

又、カウンタバランサ25の存在により、第１〜第３リン
ク16〜18及びカウンタバランサ25の重心位置が支点部材
14の近傍に設定されているので、本光ピックアップ送り
装置を含む機器の姿勢変化又は外部からの衝撃等が生じ
た場合も、光ピックアップ26には振動は生じにくく、従
って、光ピックアップ26による信号の読取及びトラッキ
ングエラーの検出は正確に行われる。なお、カウンタバ
ランサ25は第２リンク17側に設けたり、或いは、第１及
び第２リンク16・17の双方に設けるようにしても良い。

更に、第１〜第３リンク16〜18及び支点部材14を樹脂に
より一体に形成したので、別体のヒンジは不要となり、
構造の簡素化及び製造コストの低廉化を図ることができ
るとともに、第１〜第３リンク16〜18及び支点部材14を
相互に接続する手間も省けるので、組立も容易に行える
ようになる。

次に、第１〜第３リンク16〜18の好ましい配列を求める
手順につき、より詳しく説明する。

第４図に示すように、第１及び第２リンク16・17の上記
一端16a・17aの座標をそれぞれO₁（O_1X、O_1Y）、O₂（O
_2X、O_2Y）とし、第１及び第２リンク16・17の各他端16b
・17bの座標をそれぞれＰ（X₁、Y₁）、Ｑ（X₂、Y₂）と
し、又、第１〜第３リンク16〜18の長さをそれぞれl₁〜
l₃とする。この場合、第１リンク16はO₁P、第２リンク1
7はO₂Q、第３リンク18はPQに対応することになるが、第
３リンク18の向きを示すベクトル▲▼が常に原点
Ｏ、つまり、記録媒体13の中心を向いていれば、光ピッ
クアップ26の３スポットと記録媒体13のトラック列との
間の角度の変化は生じず、安定したトラッキングエラー
の検出が行えることになる。

今、第１及び第２リンク16・17が２点鎖線で示すよう
に、記録媒体13の外周側に揺動した際の各他端の座標を
Ｐ′（X₁′、Y₁′）、Ｑ′（X₂′、Y₂′）とすると、
Ｐ′は円の方程式により、 l₁ ²＝（X₁′−O_1X）^２＋（Y₁′−O_1Y）^２ …（１）で表される。一方、Ｑ′の座標は次の２つの方程式の解
として求められる。

l₂ ²＝（X₂′−O_2X）^２＋（Y₂′−O_2Y）^２ …（２） l₃ ²＝（X₃′−X₁′）^２＋（Y₂′−Y₁′）^２ …（３）上記のＰ′及びＱ′を結ぶ直線と、原点Ｏを中心とし、
光ピックアップ26における対物レンズ30の中心を通る半
径ｒ′の円弧Ａに対する上記対物レンズ30の中心を通る
接線Ｔとの成す角度の変化量が、記録媒体13の信号記録
範囲の内周端から外周端に渡って許容量以下に抑えられ
る必要がある。上記（１）〜（３）式から第１及び第２
リンク16・17の両端の座標をコンピュータにより演算し
た。その結果、上記の条件を満たす配列は無数に存在す
るが、第１及び第２リンク16・17のサイズは、記録媒体
13の外周縁より内側に第１及び第２リンク16・17の両端
が含まれる程度とするのが小型化の観点から好ましい。
又、光ピックアップ26と記録媒体13上のトラック列との
成す角度の変動を充分に抑制するためには、以下の条件
を満たす必要のあることが判明した。

すなわち、記録媒体13の内周側に位置する第１リンク16
よりも記録媒体13の外周側に位置する第２リンク17の方
をより長くする。具体的には、第１リンク16と第２リン
ク17の長さの比はl₁:l₂＝1:1.1程度とする。

第５図にl₁:l₂＝1:1.1とした場合に、記録媒体13におけ
る信号記録範囲の内周端rminから外周端rmaxまで光ピッ
クアップ26が移動した際の光ピックアップ26とトラック
列との成す角度の変動を示す。同図から明らかなよう
に、角度の変動幅の最大値Δθmaxは0.05deg程度であ
る。

一方、第６図に記録媒体13上のトラック列に対する光ピ
ックアップ26の角度の変化量とトラッキングエラーレベ
ルの低下の度合との関係を示す。但し、この場合、第７
図に示す光ピックアップ26の３スポットS₁〜S₃のスポッ
ト間間隔Ｌは、15.6μｍとした。第６図から、光ピック
アップ26の角度の変化量が0.05deg（約３分）程度であ
れば、トラッキングエラーレベルの低下は僅かなもので
あることが理解できる。

上記の結果を考慮して、本実施例においては、第１〜第
３リンク16〜18の長さl₁〜l₃の比が、 l₁:l₂:l₃≒3.46:3.85:1 l₁:l₂≒1:1.1 に設定されている。

なお、以上では、記録媒体13上のトラック列に対する光
ピックアップ26の角度の変動量が最小になるように、第
１及び第２リンク16・17の長さの比を求めたが、例え
ば、トラッキングエラーレベルの減衰量の最大値を0.2d
Bに設定すれば、光ピックアップ26の角度の変動量は最
大限±12分まで許容できる（第６図参照）。この場合、
第１及び第２リンク16・17の長さl₁、l₂の比は、 l₁:l₂≒1:1.3 となり、第１リンク16は上記実施例の場合より更に短く
形成することが可能であり、超小型の送り装置を構成す
ることができる。

〔実施例２〕次に、第２実施例を説明する。

第８図（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２実施例は、送
り装置を構成する各第１〜第３リンク16〜18等の各リン
ク35・36をそれぞれ樹脂により別体に構成するととも
に、各リンク35・36の端部に滑らかに湾曲した上下１対
の衝合部35a・35a、36a・36aを設け、各対の衝合部35a
・36a内に、一方の衝合部35aから他方の衝合部36aに延
びる共通のワイヤ37をインサートモールドすることによ
り、強度及び耐久性の向上を図ったものである。

〔発明の効果〕

本発明に係る光ピックアップ送り装置は、以上のよう
に、情報が記録されたトラック列がほぼ同心円状又は螺
旋状に形成された円盤状の記録媒体が載置されるターン
テーブルの側方位置で記録媒体に平行な平面内での揺動
自在にそれぞれ一端が異なる位置にて支持されるととも
に、かつ、互いに非平行に配された第１及び第２リンク
と、光ピックアップを支持するとともに第１及び第２リ
ンクの各他端に両端がそれぞれ回動自在に接続された第
３リンクとを有する４節リンク機構が設けられ、この４
節リンク機構は、第３リンクに支持された光ピックアッ
プが、第１及び第２リンクの揺動に伴って上記記録媒体
における情報記録範囲の内周端から外周端にわたって移
動するとともに各位置での光ピックアップとこれに対向
する記録媒体上のトラック列との成す角度が上記内周端
から外周端にわたってほぼ一定の角度で維持されるよう
に設定され、かつ、第１及び第２リンクを揺動させるリ
ニアモータが設けられている構成である。

これにより、光ピックアップは、４節リンク機構によ
り、第１及び第２リンクの揺動に伴って、各位置での光
ピックアップとこれに対向する記録媒体上のトラック列
との成す角度を上記記録媒体における情報記録範囲の内
周端から外周端にわたってほぼ一定の角度を維持しなが
ら、上記内周端から外周端にわたって移動するようにな
るので、３スポット法を使用して精度の高いトラッキン
グエラーの検出が行えるという効果を奏する。

又、第１及び第２リンクの揺動用にリニアモータを使用
したので、光ピックアップの送りが高速化され、高速ア
クセスが可能となるという効果も併せて奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図は光ピックアップ送り装置の斜視図、第２図
は光ピックアップ送り装置の平面図、第３図は光ピック
アップの要部拡大断面図、第４図は第１及び第２リンク
の両端の座標を示す説明図、第５図は第１及び第２リン
クの揺動に伴う光ピックアップとトラック列との間の角
度の変動量を示すグラフ、第６図は光ピックアップとト
ラック列との間の角度の変動量とトラッキングエラーレ
ベルとの関係を示すグラフ、第７図は光ピックアップの
３スポットを示す説明図、第８図は本発明の第２実施例
を示すものであって、第８図（ａ）はリンクの正面図、
第８図（ｂ）はリンクの平面図、第８図（ｃ）はリンク
の斜視図、第９図は従来の光ピックアップ送り装置の平
面図である。 13は記録媒体、16は第１リンク、17は第２リンク、18は
第３リンク、19はリニアモータ、26は光ピックアップで
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報が記録されたトラック列がほぼ同心円
状又は螺旋状に形成された円盤状の記録媒体が載置され
るターンテーブルの側方位置で記録媒体に平行な平面内
での揺動自在にそれぞれ一端が異なる位置にて支持され
るとともに、かつ、互いに非平行に配された第１及び第
２リンクと、光ピックアップを支持するとともに第１及
び第２リンクの各他端に両端がそれぞれ回動自在に接続
された第３リンクとを有する４節リンク機構が設けら
れ、この４節リンク機構は、第３リンクに支持された光
ピックアップが、第１及び第２リンクの揺動に伴って上
記記録媒体における情報記録範囲の内周端から外周端に
わたって移動するとともに各位置での光ピックアップと
これに対向する記録媒体上のトラック列との成す角度が
上記内周端から外周端にわたってほぼ一定の角度で維持
されるように設定され、かつ、第１及び第２リンクを揺
動させるリニアモータが設けられていることを特徴とす
る光ピックアップ送り装置。