JPS6069841A - 光学ヘッド装置 - Google Patents

光学ヘッド装置

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JPS6069841A
JPS6069841A JP58177375A JP17737583A JPS6069841A JP S6069841 A JPS6069841 A JP S6069841A JP 58177375 A JP58177375 A JP 58177375A JP 17737583 A JP17737583 A JP 17737583A JP S6069841 A JPS6069841 A JP S6069841A
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    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
    • G11B7/093—Electromechanical actuators for lens positioning for focusing and tracking
    • G—PHYSICS
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    • G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
    • G11B7/0932—Details of sprung supports

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】 本発明は光学記録媒体に対してフォーカシング制御およ
びトラッキング制御して用いられるブＣ学ヘッド装置に
関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近時、ディノタルオーディオ技術が急速に発展し、各種
のディジタルオーディオ機器が開発されている。中でも
、ＰＣＭ技術を用いてオーディオ信号をディジタル記録
再生する装置は、その記録媒体の特性に依存することの
ない優れた信号再生を可能とすることから、例えば光学
式ディスクレコード装置として実用化されている。
この光学式ディスクレコード装置は、例えば金属薄膜を
被着した直径１　２　ｃｍ　、厚さ１．２閣の光学式デ
ィスクの上記金属薄膜に、オーディオ信号のディジタル
化データに対応したビットを、上記ディスクを２００〜
５　０　０　ｒｐｍの可変回転速度で駆動し乍ら、線速
度一定方式によシ記録するものである。この場合、７’
　４スクのトラノクピッチが１．６μｍであっても、そ
の片面で約１時間のステレオ情報を記録できると云う利
点がある。
ところで、このような装置において、上記プ′イスクか
も記録信号を再生する場合、その光学ヘノドを追従性良
くトラッキング制御すると共に・その再生光学系のフォ
ーカシング制御を行うことが必要となる。しかも、この
ような制御性が要求される光学へ，ド装置に対して、各
機構部が有機的で無駄のない簡易な構成で、且つ確実に
動作することが要求される。更に実用性のＶ１点からは
、小形化を図り得、またその消費電力を低く抑えるとと
が要求される。
このような要求に対して従来、次のよう々光学ヘッド装
置が考えられている。第１図に示すものは、固定部側１
に対して中継部材２をフメーカシング用平行板ばね３に
より支持し、一目つ上記中継部材２ＶＣ対して光学ヘッ
ド本体である対物レンズ４を取付けた可動部材５をトラ
ッキング用平行板ばね６により支持したものである。
そして、上記平行板ばね３，６の弾性変形により、前記
中継部材２を介して直列に支持された可動部材５を図中
矢印Ａに示すフォーカシング方向、および矢印Ｂに示ず
トランキング方向如２次元的に移動させるように々っで
いる。
棟だ第２図（ａ）　（ｂ）にその断面構成と平面構成と
を示すものは、筒状の固定部材１１に中継部材１２をフ
ォーカシング用ダイヤフラムばね１３を介して支持し、
上記中継部材１２に、対物レンズ１４を取付けた可動部
材１５をトラッキング用平行板ばね１６を介して支持し
た構成を有し、第１図に示すものと同様に可動部材１５
を矢印Ａ．Ｂ方向にフォーカシングおよびトラッキング
移動するものとなっている。
更に第３図（ａ）〜（ｅ）に斜視図、平面構成図、およ
び動作モードを示すものは、固定部材２１に、中継部材
２２を介して直列に設けられた２段の平行板ばね２３，
２４を経て可動部材２５を支持したものであり、やはり
前記平行板はね２３。
２４の弾性変形によって、同図（ｄ）　（ｅ）に示すよ
うに可動部材２５を２次元的に移動するものとなってい
る。
ところで、このように可動部拐５．１５。
２５を２次元的に移動自在に支持した構造の光学ヘッド
装置にあっては、外部からのショックに対してもそのト
ラッキング制御およびフォーカシング制御を安定に行い
得ることが必要である。との為には、通常、そのサーボ
帯域を２１＜Ｈｚ以上にすることが必要である。しかし
てこのようにサーボ帯域を約２　１ｄ（ｚ程度に確保す
る為には、前記第１図乃至第３図に示される構造の装置
におけるサス４ンシヨンの特性、つｔりばね特性と中継
部材や可動部材の質ｈｔとによって定まる動作特性を、
トラッキング方向およびフォーカシング方向において、
その２次固有振動数を８〜１　０　ｋＨｚ以上にするこ
とが要求される。まだサーボ系の安定化を図るべく、Ｄ
Ｃ利得を十分高くする必要があシ、前記サス４ンシヨン
特性としての１次固有振動数をＯ〜４　０　Ｈｚｚ程度
抑えることも同時に要求される。
然し乍ら、前記第１図に示すものにあっては、中継部材
２の質量が大きい為、その１次固有振動数を４．０　Ｈ
ｚ程度とすると、２次固有振動数を８　ｋＨｚ以上とす
ることが甚だ困難である。この為、サーボ帯域が狭くな
らざるを得ない。しかも、可動部材５をＡおよびＢ方向
に移動させると、平行板はね３，６の弾性変形に伴って
、上記各方向とそれぞれ直交する方向に可動部材５の変
位が生じ、ジッタの原因となる。このジッタを抑える為
には前記平行板ばね３，６の長さを十分長くすることが
必要であり、これ故その大型化が避けられないと云う不
具合がある。
丑だ第２図に示すものにあっては、トラッキング用の平
行板はね１６を変位させたとき、フォーカシング方向に
対する上記板はね１６の剛性が著しく低下する。この結
果、ダイヤフラムばね１３により移動制御されるフォー
カシング方向て対する固有振動数が大幅に低下し、第１
図に示すものと同様に２次固有振動数が８　ｋＨｚ以下
となる。従って、そのサーボ帯域が狭くなり、常に安定
した動作が期待できなくなる。
この点、第３図に示すものは中継部月２２を介して直列
に設けられた２段の平行板はね２３゜２４を介して可動
部側２５全平行移動させる構造なので、前述した第１図
および第２図に示すものとは異って、比較的容易にその
サーボ帯域を広くとることができる。然し、その反面、
前記板ばね２３．２４をその弾性限度範囲内で使用する
ことが必要であり、その長さを十分に長くすることが必
要となる。これ故、装置の小型化に限界がある。また第
３図（ｄ）　（ｅ）　Ｋ示すように可動部材２５の２次
元的移動に伴って中継部材２２がその中立位置から変位
すると、前記可動部材２５の倒れを規制する方向に対す
る剛性が著しく低下する。この結果、上記倒れモードの
２次共振が発生し、可動部材２５を移動制御するサーボ
系に有害な悪影響ｔ−Ｓえると云う不具合がある。
このように従来のばね体を介して可動部層を支持してな
る構造の光学ヘッド装置にあっては、そのサー？系の安
定化を図る上で問題が多く、また小型化を図る上でも問
題が多かった。
〔発明の目的〕
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、サーが帯域を広く確保して安定
動作化を図ることができ、しかもその小型化を図り得る
簡易で実用性の高い構成の光学ヘッド装置を提供するこ
とにある。
〔発明の概要〕
本発明は固定部材に対して平行に中継部材と可動部材と
を設け、上記固定部材と中継部材とを一対の平行なリン
クとして第１の平面四節リンク機構をオが成し、更に前
記中継部材と可動部材とを前記固定部材がなすリンクと
平行な一対の平行なリンクとして第２の平面四節リンク
機構を構成し、これらの第１および第２の平面四節リン
ク機構を直列に介して可動部材を固定部材に対して２次
元方向にのみ平行移動可能に支持し、この可動部材に光
学ヘッド本体を取付けるようにしたものである。
また特に１上記各子面四節機構を構成する各リンク部材
と、これらのリンク部材を相互に連結スルヒンジ部材ト
ラ、フレキシブルフィルム上に所定長さの剛性板を貼着
して構成し、−上記剛性板を前記リンク部材として作用
させると共に、剛性板が貼着されなかった部位のフレキ
シブルフィルム部を前記ヒンジ部材として作用させるよ
うにしたものである。そして各平面四節リンク機構の少
なくとも１つの節を為すヒンジ部材に、リンク機構の角
度変位に応じたモーメントを発生させるばね性を持たせ
るようにしたものである。
〔発明の効果〕
かくして本発明によれば、平面四節リンク機構を構成す
る連結部材の長さを短かくして、その小型化を容易に図
ることができ、しかも上記連結部材に十分な剛性を持た
せることによって、トラッキング方向およびフォーカシ
ング方向に対する２次の固有振動周波数を容易に１０　
ｋｌＬｚ以上にすることができる。これ故、ザーボ帯域
を広くしてサーボ系の安定化を図り、安定に、且つ制御
性良く光学ヘッドを移動制御することが可能となる。ま
た従来イ苛造のように板ばねによって可動部材を支持し
ているものとは異なり、２次共振の発生やジッタの発生
等の虞れがない。
しかも平面四節リンク機構を簡易に構成することができ
、小型化を図ると共に製造コストの低減を図りイＳＩる
等、実用上多大な効果が奏せられる。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
。
第４図は実施例装置の要部を一部切欠して示した斜視図
であり、第５図はその構成を模式的に示した図１でイ）
る。可動部材３１は、中央部に対物レンズ３２を取付け
た枠体３３からなり、この枠体、’ｔ　３　Ｋ四隅にト
ラッキング用コイル３４を設け、且つその全周にフォー
カシング用コイル３５を烈装したコイルボビン３６を取
付けて土１′ｊ成される。しかして上記枠体３３は、平
行四辺形状を為す第１の平面四節リンク機１７４３７を
介して中継部材３８に２次元的に移動自在に支持され、
またこの中継部材３８は平行四辺形状を為す第２の平面
四節リンク（コニ）構３９を介して前記枠体３３と同一
平面内で移７６ｂ自（’Ｅにケーシング（固定部材）４
０に支持ざｉｔでいる。
つ寸り、前記可動部材３１は、中相３都イ］３８を介す
る２つのリンク機構、？　７　、３９からなる直列四節
リンク機構を介して、前記ケーシング４０の内側に、そ
の両側かｂ　＊）　ｆｊｌｔ’：Ｉ在に支持されている
。
前記第１および第２の平面四節リンク機構３７　、３９
は、剛性を有し、長さの等しい一対の連結部材４１を平
行にして、その両端部をヒンジ部材４２を介して一対の
平行なリンクとしての前記枠体３３と中継部旧３８との
間に、或いは同様１て一対の平行なリンクとしての中継
部材３８とケーシング４０との間にそれぞれ接続して平
行四辺形状のリンク機構を形成して４昔成されるもので
ある。つまり、第１０乎而四節リンク機構３７は、２つ
の連結部材４１と枠体３３、および一対の中継部材３８
とをそれぞれ平行に対向するリンクとし、その間をヒン
ジ部材４２により接続して平面平行四辺形状を為して形
成されている。寸た同様に第２の平面四節リンク機構３
９は、２つの連結部材４１と中継部材３８およびケーシ
ング４ｏの壁面とをそれぞれ平行に対向するリンクとし
て、その間をヒンジ部材４２により接続して平行四辺形
状を為して形成されている。
しかして、このようにしてケーシング４ｏ内に移動自在
に支持される可動部材３１は、例えば第６図（ａ）　Ｋ
示すように四節リンク機構３７゜３８を一体的に形成し
て設けられる。即ち、第６図（ｂ）　（ｃ）　（ｄ）に
分解して示すように、対物レンズ３２、コイル３４．３
５を巻装してなるコイルボビン３６、そして四節υンク
ｉａ宿ｓ　７　、　ｓ　８を一体形成してなる枠体３３
とを組立てた構造を有する。この枠体３３および四節リ
ンク機構３７１　ｓ　ａハ、所定幅のフレキシブルフィ
ルムの両面、または片面に所定の剛性を有する揮助板（
剛性板）を貼着し、この補助板を貼着した部位を前記連
結部材４１や枠体３３、中継部材３８等の各リンクとし
ている。そして、上記補助板が貼着されなかった、例え
ば２前程度の１管のフレキシブルフィルムだけからなる
部位を上部各リンクを相互に連結する前記ヒンジ部材４
２とした構成と女っている。そして、フレキシブルフィ
ルム自体の弾性力を利用し、平面四節リンク機構３７　
、　、？　９の各節において、そのリンク機構の角度変
位に対応したモーメントを発生するばね性を持たせてい
る。このような平面四節リンク機構３７　、３９のばね
性により、常時は各リンク機構が所定の平行四辺形状で
安定して、可動部材３ノを支持するものとなっている。
一方、前記枠体３３に取付けられるコイル＋ｌ？ビン３
６について説明すれば、前述したようにその四隅にトラ
ッキング用コイル３４をそｈぞれ設け、また全周にフォ
ーカシング川のコイル−３５を設けたものとなっている
。そして、これらのコイル３４．３５を設けたコイルボ
ビン３６は、第４図に示すように、その長手方向端部、
つまりリンク機構が設けられない側の部分を、磁極４３
．４４の間に介在させて配置されるようになっている。
尚、図中４５はマグネットである。そして、この端部に
おいて前記磁極４３．４４間に発生される磁界を受ける
ようになっている。この状態で今、前記フォーカシング
用コイル３５に電流を流すと、その電流の向きと大きさ
に従って前記コイルボビン３６の軸方向、つまり対物レ
ンズ３２の光軸方向に力が生起される。この力の向きは
、フレミングの法則に従うことは云うまでも々い。この
結果、可動部材３１は前記リンク機構に支持された状態
で、且つ上記力と前記リンク機構のモーメントが平衡す
る状すにに至る迄、前記光間１方向に移動することにな
る。この可動部材３１の光軸方向の移動によってフォー
力ンング制御がなされ、その移動１１ｒは、前記フォー
カシング用コイル３５に流す電流の大きさと向きとによ
って訓整される。まだ前記トラッキング用コイル３４は
、ループの一部を隣接する２つのコイル３４間に平行に
配置し、且つその部位を前記磁極４３゜４４間に配置さ
せたものとなっている。この結果、前記磁極４３．４４
によって前記ループの近接平行配置部位に局部的に磁界
を受けた状態で、同一方向に電流を流すと、２つのコイ
ル３４に生起される移動力が前記光軸方向および磁界方
向に対してｉＭ交する方向になる。この結果前記コイル
３４に流す電流の向きを変えたり、或いはその大きさを
変えることによって可動部材３ノは、リンク機構が設け
られた方向、つまりトラッキング方向に、リンク機構に
発生ずるモーメントとバランスする位置まで変位するこ
とになる。
かくしてこのような構成の装（社）によｉｌば、磁極４
３．４４間に発生された磁界と、コイル３４．３５に流
す電流によって可動部材３１に対してフォーカシング方
向およびトラ、キング方向への移動力を与えることがで
きる。そして壕だ可動部材３１はケーシング４０に対し
て、リンク機構を介して上記フォーカシング方向および
トラッキング方向に２次元的に移動自在に支持され、且
つリンク機構の角度変位に応じたモーメントを受けるよ
うになっていることから、前記移動力とモーメントが平
行する位置まで２次元的に移動駆動される。そして、こ
のときリンク機構は、第７図に模式的に示すように、第
７図（Ｅりの安定状態から同図（ｂ）に示すようにリン
ク機構の形状変形を伴ってトラッキング方向に平行移動
し、寸だ同図（ｃ）に示すようにフォーカシング方向に
平行移動することになる。つまり可動部材３ノはケーシ
ング（固定部材）４０に対して平行状態を維持した上で
、２次元的に移動されることになる。
−また本構造は、このようにしてリンク機構によって可
動部材３１を移動自在に支持するものであるから、その
小型化を容易に図り得る。っ１す、リンク機構を対物レ
ンズ３２の大きさ程度に、コンパクトに形成することが
できる。壕だ１つの支持機構（２段直列構造のリンク機
構）で可動部材３１の２次元移動を可能としているので
、可動質量を十分に小さくすることができる。故に、そ
の構成全体の小型化を図ることも容易である。
更には従来のように板げねを用いたものとは異なって、
連結部材として剛体を用いてリンク機構を構成するので
、高次モードの共振が生じ難く、そのサーｇ帯域を十分
に広くすることが可能である。また可動部材３１をその
両側からそれぞれリンク機構を介して面対称に支持する
ことによって、可動部材３ノの重心を直接的に加振する
構造とすることができる。この点においても全体的なバ
ランスの向上を図ることができ、高次モードの共振が現
われ難い構造とすることができる。
尚、前記リンク機構を構成するに踪しては、ｍ８図（ａ
）Ｋ示すようにフレキシブルフィルン、５θの片面、才
たは両面に剛性板５１を貼着し、剛性板５１を貼着した
部位を連結部材等のリンクとし、フィルム５０の露出部
位をヒンジ部材とすることが、装置を製作する上で、構
造の簡易化等の点で好ましい。しかし、第８図（ｂ）に
示すように、前記フレキシブルフィルム５００表面に粘
弾性の物質５２、例えばシリコーングリスやエポキシ系
樹脂等を塗布しておき、前記ヒンジ部材として作用する
ときの減衰効果の強化を図っておくことも有用である。
また第８図（ｃ）に示すように、ヒンジ部材として作用
する部位に前記粘弾性の物質５２を塗布することも有用
である。このようにすれば第８図（ａ）に示すものに比
較して、剛性板５１の剥離防止効果も期待することが可
能となる。寸だ剛性板５１として、フレキシブルフィル
ム５０の表面Ｋ　ｆａｉｌ　薄膜ｔ　形成するような場
合には、その接合面端部からの上記銅薄膜の酸化を防止
することも可能となる。
才だ前記粘弾（４−：の物質５２に代えて振動に対して
減衰効果を有する物質を塗布するようにすれば、ヒンジ
部材のばね特性と減衰特性との相乗効果により、安定な
リンク機構を実籾することが可能となる。またこのよう
にして塗布された物質によってヒンジ部材の応力年中を
避けることができ、フレキシブルフィルム５０の疲労を
防止することが可能となる僧の効果が奏せられる。
尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。例えば四節リンク機構を第９図に示すように設け、）
８−カシング方向とトラッキング方向の動きとを逆に定
めるようにしてもよい。壕だ実施例では、可動部材３ノ
の移動、駆動部を第１０図（、）に示すようにロングボ
イスコイル構造としたが、同図（ｂ）に示すようにショ
ートボイスコイル構造とするようにしてもよい。
このようにすれば、可動部月３１の移動変位に伴う力点
変化がないことから、その安定駆動が可能となり、実用
的利点が太きい。その側木発明はその要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施することができる。
以上説明したように本発明によれＵ：、ザーパ′帯域の
広帯域化を図ることができ、しかも安定に可動部材の２
次元移動を可能とする簡易な構成で安価に製造可能な実
用性の高い光学ヘッド装置をここに提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】 第１図乃至第３図はそれぞれ従来装置の構成を示す図、
第４図は本発明の一実施例装置の要部を一部切欠して示
す斜視図、第５図は実施例装置の基本構成を模式的に示
す図、第６図（ａ）〜（ｄ）（伏実施例装置の要部を分
解して示した図、第７図（ａ）〜（Ｃ）は実施例装置の
リンク機構の動きを示す図、第８図（ａ）〜（Ｃ）はリ
ンク機構の宿成例を示す図、第９図は本発明の他の実施
例装置の姿部描成を模式的に示す図、第１０図（ａ）　
（ｂ）は移動、駆動部の描成例を示す図である。 ３１・・・可動部材、３２・・対物レンズ、３３・・・
枠体、３４・・・トラッキング用コイル、３５・フＡ−
カシング用コイル、３６・・・コイルボビン、３７・・
・第１の平面四節リンク機構、３８・・・中継部材、３
９・・・第２の平面四節リンク機構、４０・・・ケーシ
ング（固定部材）、４ノ・・・連結部材、４２・・・ヒ
ンジ部材、４３．４４・・・磁極、４５・・・マクネッ
ト、５θ・・・フレキシブルフィルム、５１・・・剛性
板、５２・・・粘弾性の部材。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 （ａ）（ｂ） 第３図 （ａ） （ｂ） 第４図 第５図 第６図 （ａ） ８ （ｂ）　（ｄ）

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）固定部材と、この固定部材に対向する位置に設け
    られる中継部材と、この中継部材と上記固定部材とを一
    対の平行に対向するリンクとして該中継部材と固定部材
    とを長さの等しい平行に設けられた一対の第１の連結部
    材を介ｌ−で連結して構成された平行四辺形状を為す第
    １の平面四節リンク機構と、前記中継部材に対向して設
    けられる可動部材と、この可動部材と前記中継部材とを
    前記固定部材が為すリンクと平行な一対の平行に対向す
    るリンクとして該可動部材と中継部材とを長さの等しい
    平行に設けられた一対の第２の連結部材を介して連結し
    て構成された平行四辺形状を為す第２の平面四節リンク
    機４、ｑと、前記可動部材に取付けられた光学ヘッド本
    体とを具備し、前記平面四節リンク機構を構成する部材
    間の連結は、それぞれヒン・ノ部利を介してなされてい
    ることを特徴とする９“（、学ヘッド装置。
  2. （２）部材間を相互に連結して平＋ｒ＋ｉ四節リンク機
    構を構成するヒンジ部材のうちの少なくとも１つは、リ
    ンク機構の角度変位に対応したモーメントを発生するば
    ね性を有し、そのリンク史構を所定の平行四辺形状に安
    定化させて在るものである特許請求の範囲第１項記載の
    光学ヘッド装置。
  3. （３）　第１および第２の平面四節リンク機４″ｌ’；
    　ｔ−Ｊ、、それぞれフレキシブル・フィルムの面に所
    定長さの剛性板を貼付け、この剛性板を連結部イ４とす
    ると共に、上記剛性板を貼付けない前ｔ（−１フィルム
    部位をヒンジ部材としたものである特；’；’ｒ　請求
    の範囲第１項記載の光学ヘッド装置。
  4. （４）可動部材に取付けられる光学ヘット゛本体は、対
    物レンズからなるものである特許請求の範囲第１項記載
    の光学ヘッド装置。
JP58177375A 1983-09-26 1983-09-26 光学ヘッド装置 Granted JPS6069841A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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