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発明の名称 光ディスク装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−37262
公開日 平成7年(1995)2月7日
出願番号 特願平5−179189
出願日 平成5年(1993)7月20日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】武田 元敏
発明者 寺島 祐二 / 大脇 洋彦 / 副枝 宜展 / 春口 隆
要約 目的
アクチュエータの高性能化が可能で、かつ部品点数削減により小型化および低コスト化の光ディスク装置を実現する。

構成
レーザユニット20と対物レンズ22等の光学部品をボビン21に一体構成し、ボビン21にフォーカスコイル28およびトラッキングコイル29を設け、ガイドシャフト25に支持される主軸スライダ30とガイドスライダ31にサスペンションバネ32を向け、ボビン21をフォーカス方向に弾性支持する。アクチュエータマグネット26とガイドシャフト25およびバックヨーク27とで構成される単一の磁気回路中にフォーカスコイル28とトラッキングコイル29の電磁作用辺を同一面に位置させ、フォーカシング駆動,トラッキング駆動およびフィード駆動を行う。
特許請求の範囲
【請求項1】 記録媒体からデータを再生もしくは記録・再生する光ディスク装置であって、レーザ光を出射,検出するレーザユニットと、前記レーザユニットからのレーザ光を前記記録媒体に集光させる集光レンズと、前記レーザユニットと前記集光レンズを保持するボビンと、前記ボビンの両側に配設され前記記録媒体の半径方向に延びた一対のガイド部と、前記ガイド部とスライド可能な一対のスライド部と、前記スライド部と前記ボビンに固定され前記ボビンを前記ガイド部に対して弾性支持するサスペンションバネと、前記ガイド部と略平行に配設されるアクチュエータマグネットと、前記アクチュエータマグネットと対向するように前記ボビンに保持されるフォーカスコイルおよびトラッキングコイルを備え、前記フォーカスコイルと前記トラッキングコイルの前記アクチュエータマグネット対向辺が前記アクチュエータマグネットに対し略同一面にあることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項2】 前記記録媒体の半径方向において前記フォーカスコイルの両側に前記トラッキングコイルを、もしくは前記トラッキングコイルの両側に前記フォーカスコイルを配置することを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
【請求項3】 前記ガイド部が強磁性材料からなり、前記フォーカスコイルと前記トラッキングコイルの前記アクチュエータマグネット対向辺が前記アクチュエータマグネットと前記ガイド部間に位置することを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
【請求項4】 前記アクチュエータマグネットもしくは前記ガイド部の少なくとも一方が前記トラッキングコイルを貫通することを特徴とする請求項3記載の光ディスク装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CD−ROM(コンパクトディスク−読取専用メモリ)や光磁気,位相変化等の記録媒体からデータの再生もしくは記録・再生を行う光ディスク装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光ディスク装置は、携帯用などの小型情報機器に搭載できるように小型化,薄型化するとともに、かつ高性能化する傾向が高まっている。以下に、従来の光ディスク装置について説明する。図10は従来の光ディスク装置の要部外観図、図11は従来の光ディスク装置のピックアップヘッドの外観図である。図10に示すように光ディスク装置は、記録媒体の光ディスク盤1と、光ディスク盤1を回転させるスピンドルモータ2と、光ディスク盤1のデータを再生もしくは記録・再生するための固定光学部3および移動光学部4と、さらに移動光学部4を光ディスク盤1の半径方向に移動させるフィード部5などにより構成されている。固定光学部3には、光ディスク盤1にレーザ光を照射するためのレーザ出射手段や光ディスク盤1からの戻り光を検出するための光検出部および光学部品等が配設され、移動光学部4には固定光学部3からのレーザ光を光ディスク盤1へ導き集光させる光学部品およびフォーカシング駆動手段やトラッキング駆動手段が配設されている。図11において、6は固定光学部3から出射されたレーザ光を光ディスク盤1に集光させるための対物レンズ、7は対物レンズ6を保持するボビンである。8,9はそれぞれボビン7に設けられたフォーカスコイルおよびトラッキングコイルであり、フォーカスコイル8がボビン7に巻回され、トラッキングコイル9がフォーカスコイル8に接着等により固定されている。10はボビン7を弾性支持するサスペンションバネであり、ヘッドベース11とボビン7に端部が固定され、ボビン7がヘッドベース11に対してフォーカス方向(矢印A方向)およびトラッキング方向(矢印B方向)に移動可能である。12はフォーカスコイル8とトラッキングコイル9と対向するようにヘッドベース11に固定された一対のマグネットである。図11に示すピックアップヘッドは前記図10のキャリッジベース13に搭載されており、キャリッジベース13に設けられた複数個のガイドローラ14が2本のガイドシャフト15に当接し、キャリッジベース13は光ディスク盤1の半径方向にスライド可能である。また、16はフィードマグネットであり、強磁性材料からなるバックヨーク17に固定されている。18はフィードマグネット16と光ディスク盤1の半径方向に対向するように設けられた強磁性材料からなる対向ヨークである。このフィードマグネット16とバックヨーク17および対向ヨーク18でフィード部5の磁気回路が構成される。また、キャリッジベース13には一対のフィードコイル19が設けられ、対向ヨーク18がフィードコイル19を貫通するように配設されている。
【0003】以上のように構成された光ディスク装置について、以下その動作を説明する。固定光学部3から出射されたレーザ光は移動光学部4であるヘッドベース11に設けられた立上げミラー(図示せず)により対物レンズ6へ導かれ、対物レンズ6より光ディスク盤1に集光される。光ディスク盤1からの反射光は対物レンズ6,立上げミラーを貫通し、固定光学部3に設けられた光検出部(図示せず)に導かれることにより、光ディスク盤1に記録されたデータの再生を行うことができる。光ディスク盤1の記録データを良好に再生するには、対物レンズ6をフォーカス方向(矢印A方向)とトラッキング方向(矢印B方向)に駆動させ、レーザ光を光ディスク盤1に最適に集光する必要がある。対物レンズ6は、フォーカス方向においてはフォーカスコイル8とマグネット12による電磁気作用によりサスペンションバネ10に抗してフォーカシング駆動され、トラッキング方向においては同様にトラッキングコイル9とマグネット12による電磁気作用によりトラッキング駆動される。また、キャリッジベース13に設けられたフィードコイル19とフィードマグネット16の電磁気作用により、キャリッジベース13がガイドシャフト15に沿って移動する。このキャリッジベース13の駆動より対物レンズ6がフィード駆動されることになる。このフィード駆動により、対物レンズ6は光ディスク盤1のデータ領域全域を移動可能となる。前記フォーカシング駆動,トラッキング駆動およびフィード駆動により、レーザ光が光ディスク盤1のデータ領域における所望の位置に最適に集光されるように対物レンズ6が駆動されるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の従来の構成では、固定光学部3と移動光学部4を分離しているため、キャリッジベース13の移動範囲において光学的な位置精度を確保する必要があり、部品精度の向上および高精度の組立調整が必要であるという問題点、またトラッキング方向に駆動するためにトラッキング駆動部(トラッキングコイル9とマグネット12)とフィード駆動部(フィードコイル19とフィードマグネット16)が必要で、部品点数の増加により小型化および低コスト化が困難であり、かつマグネット12による磁気回路においてフォーカスコイル8とトラッキングコイル9を重ねる構成のためそれぞれのコイルの有効部が同一面になく磁気回路中の空隙が大きくなるため、磁気効率すなわちアクチュエータの効率が低下するという問題点を有していた。本発明は上記従来の問題点を解決するもので、光学位置精度の確保が容易で、かつ小型で安価な信頼性の高い光ディスク装置を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために、本発明の光ディスク装置は、レーザ光を出射,検出するレーザユニットと、前記レーザユニットからのレーザ光を記録媒体に集光させる集光レンズと、前記レーザユニットと前記集光レンズを保持するボビンと、前記ボビンの両側に配設され前記記録媒体の半径方向に延びた一対のガイド部と、前記ガイド部とスライド可能な一対のスライド部と、前記スライド部と前記ボビンに固定され前記ボビンを前記ガイド部に対して弾性支持するサスペンションバネと、前記ガイド部と略平行に配設されるアクチュエータマグネットと、前記アクチュエータマグネットと対向するように前記ボビンに保持されるフォーカスコイルおよびトラッキングコイルを備え、前記フォーカスコイルと前記トラッキングコイルの前記アクチュエータマグネット対向辺が前記アクチュエータマグネットに対し略同一面の構成にしたものである。
【0006】
【作用】この構成において、光学系がボビンに一体化されるためボビン移動における光学系の位置変動が発生せず、光学位置精度に関する部品の高精度化や位置調整問題が軽減され、光学性能の向上および組立の簡素化が可能となる。また、対物レンズを保持するボビンにフォーカスコイル,トラッキングコイルを設け、トラッキングコイルへの通電のみにより従来のトラッキング駆動とフィード駆動を兼用し、しかもフォーカシング駆動,トラッキング駆動およびフィード駆動を行う磁気回路を単一とし、かつフォーカスコイルとトラッキングコイルのアクチュエータマグネットとの対向辺を同一面にすることにより磁気回路の空隙が狭くできるため、アクチュエータの高効率化と小型化が可能となり、高信頼性で安価な光ディスク装置を実現できるものである。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施例における光ディスク装置の平面図、図2は本発明の一実施例における光ディスク装置の斜視図、図3は本発明の一実施例における光ディスク装置の分解斜視図であり、図4,図5,図6,図7はそれぞれ図1に示す本発明の一実施例における光ディスク装置の線E−E,線F−F,線G−G,線H−H断面図である。図1,図2,図3において、21はボビンで、図4に示すようにレーザ光を出射,検出するレーザユニット20、レーザ光を光ディスク盤1に集光する対物レンズ22、レーザユニット20から出射されるレーザ光を対物レンズ22へ導く一対の反射ミラー23が設けられている。この反射ミラー23は1個のみでも、反射ミラー23がなくてもレーザユニット20と対物レンズ22のレイアウトは可能である。24はキャリッジベースであり、2本のガイドシャフト25が光ディスク盤1の半径方向に沿って取り付けられている。26はボビン21を移動させるためのアクチュエータマグネットであり、ガイドシャフト25と平行にキャリッジベース24に取り付けられている。27は強磁性材料からなるバックヨークで、アクチュエータマグネット26と接して固定されている。本実施例ではガイドシャフト25を強磁性材料とすることにより、このガイドシャフト25とアクチュエータマグネット26とバックヨーク27とで磁気回路が構成されている。28はボビン21をフォーカス方向(矢印C方向(図2))に移動させるためのフォーカスコイルで、図5に示すようにアクチュエータマグネット26と対向するようにボビン21に固定されている。29はボビン21をトラッキング方向(矢印D方向(図1))に移動させるためのトラッキングコイルで、このトラッキングコイル29はトラッキングコイル29自身をガイドシャフト25が貫通するようアクチュエータマグネット26と対向してボビン21に固定されている。30,31はそれぞれガイドシャフト25に支持される主軸スライダおよびガイドスライダで、図6に示すように主軸スライダ30はガイドシャフト25に沿ってスライド可能となっており、ガイドスライダ31はガイドシャフト25に沿ってスライド可能であるとともに、光ディスク盤1の面に沿ってガイドシャフト25の軸と垂直の方向へ移動可能となっている。32はサスペンションバネで、図6に示すようにボビン21と主軸スライダ30およびガイドスライダ31に固定されており、ボビン21はこのサスペンションバネ32によりフォーカス方向(矢印C方向(図2))に移動可能に弾性支持されている。33は装置全体を制御する制御基板とレーザユニット20との電気信号の伝達を行うための信号フレキであり、レーザユニット20と結線されキャリッジベース24に固定されている。34は制御基板とフォーカスコイル28およびトラッキングコイル29との電気信号の伝達を行うためのアクチュエータフレキであり、フォーカスコイル28,トラッキングコイル29と結線されキャリッジベース24に固定されている。光ディスク盤1を回転させるスピンドルモータ部は、図7に示すように、キャリッジベース24に設けられた軸受35と、軸受35を中心として周りに配設されたスピンドルコイル36と、軸受35と回転可能に支持されたスピンドルシャフト37と、光ディスク盤1を保持するためのスピンドルシャフト37に固定されたターンテーブル38と、スピンドルコイル36と対向するようにターンテーブル38に設けられたスピンドルマグネット39とで構成されている。
【0008】以上のように構成された光ディスク装置について、以下その動作を説明する。図4に示すように、レーザユニット20に設けられた半導体レーザから出射されたレーザ光は、一対の反射ミラー23で反射され対物レンズ22へ導かれる。この対物レンズ22により、レーザ光は光ディスク盤1のデータが読み取れるように光径を絞り込まれる。また、光ディスク盤1からの反射光は対物レンズ22を経て反射ミラー23で反射され、レーザユニット20に設けられた光検出器へ導かれ電気信号として出力される。
【0009】次に、光ディスク盤1に記録されているデータを検出するためのフォーカシング動作について説明する。フォーカスコイル28は、図5に示すようにアクチュエータマグネット26とバックヨーク27とガイドシャフト25で構成される磁気回路中に位置しており、フォーカスコイル28に通電を行うと、電磁作用によりフォーカスコイル28と共にボビン21および対物レンズ22がフォーカス方向(矢印C方向)に駆動される。このとき、対物レンズ22を保持するボビン21は上下一対のサスペンションバネ32により主軸スライダ30およびガイドスライダ31に支持されているため、主軸スライダ30がガイドシャフト25を軸として回動し、ガイドスライダ31がガイドシャフト25を軸として回動するとともに、ガイドシャフト25の軸とは垂直の方向へ移動してサスペンションバネ32が弾性変形し、ボビン21がフォーカス方向(矢印C方向)へ移動する。また、本実施例ではサスペンションバネ32はボビン21と主軸スライダ30とをつなぐバネと、ボビン21とガイドスライダ31とをつなぐバネとを一体構成した上下2枚構成であるが、それぞれを更に分割した構成にしてもよい。
【0010】次に、トラッキング動作について説明する。ボビン21に保持されているトラッキングコイル29はフォーカスコイル28と同様に、アクチュエータマグネット26とバックヨーク27とガイドシャフト25とで構成される磁気回路中に位置しており、トラッキングコイル29に通電を行うと、電磁作用によりトラッキングコイル29と共にボビン21および対物レンズ22がトラッキング方向(矢印D方向)に駆動される。フォーカスコイル28とトラッキングコイル29のアクチュエータマグネット26との対向辺位置を同一面となるようにボビン21に設けているため、アクチュエータマグネット26とガイドシャフト25の磁束ギャップが狭くでき、フォーカスコイル28とトラッキングコイル29に作用する磁束密度が大きくなり、アクチュエータ効果を上げることができる。なお、対物レンズ22は、このトラッキング動作により光ディスク盤1の半径方向の記録領域全域にわたって移動可能であり、この対物レンズ22を保持するボビン21と共に光ディスク盤1の半径方向へ移動する主軸スライダ30およびガイドスライダ31を一対のガイドシャフト25へ各々摺動可能に設け、サスペンションバネ32でボビン21と連結したことで、対物レンズ22と共に移動する主軸スライダ30およびガイドスライダ31とを小型軽量化することが可能となり、この軽量化に伴い、ボビン21を主軸スライダ30およびガイドスライダ31と共に高速駆動することができるので、従来必要であったフィード部を排紙することができる。
【0011】スピンドル駆動については、図7に示すスピンドルコイル36に通電を行うことにより、スピンドルマグネット39との電磁作用によりターンテーブル38が光ディスク盤1と共に回転する。以上のフォーカシング駆動,トラッキング駆動およびスピンドル駆動により、光ディスク盤1に記録されたデータが再生される。
【0012】以上のように本実施例では、レーザ光を出射,検出するレーザユニット20やレーザユニット20からのレーザ光を光ディスク盤1に集光させる対物レンズ22等の光学系をボビン21に一体に構成しているため、対物レンズ22のみをボビン21に設けた構成においてボビン21の移動により発生していた対物レンズ22とレーザユニット20との相対的な位置の変動が発生せず、ボビン21のガイド部材などの部品の高精度化や位置調整問題が軽減され、光学性能の向上および組立の簡素化が可能となるとともに、対物レンズ22を保持するボビン21にフォーカスコイル28とトラッキングコイル29を設け、トラッキング駆動とフィード駆動をトラッキングコイル29で兼用し、かつフォーカシング駆動,トラッキング駆動およびフィード駆動を行うための磁気回路をすべてアクチュエータマグネット26とバックヨーク27とガイドシャフト25とで兼用しており、しかもフォーカスコイル28とトラッキングコイル29のアクチュエータマグネット26との対向辺を同一面にすることにより、アクチュエータマグネット26とガイドシャフト25の間隔を狭くできるため、アクチュエータの小型化と高効率化が可能となり、高信頼性で安価な光ディスク装置を提供できる。
【0013】なお、本実施例では、フォーカスコイル28とトラッキングコイル29とがアクチュエータマグネット26とバックヨーク27とガイドシャフト25とで構成されている磁気回路中に位置しているが、これらのフォーカスコイル28とトラッキングコイル29は、図8,図9にフォーカスコイル28a,トラッキングコイル29aとして示すようにアクチュエータマグネット26aによる磁気が影響する回路中で、かつフォーカスコイル28aとトラッキングコイル29aのアクチュエータマグネット26aとの対向辺が同一面に位置していればよい。また、本実施例では一対のガイドシャフト25がトラッキングコイル29を貫通するように配設され、この一対のガイドシャフト25の外側へアクチュエータマグネット26とバックヨーク27とが配設されているが、これらのガイドシャフト25,アクチュエータマグネット26,バックヨーク27についても、図8,図9にガイドシャフト25a,アクチュエータマグネット26a,バックヨーク27aとして示すように、一対のガイドシャフト25aの内側にアクチュエータマグネット26a,バックヨーク27aが配設されるようにしてもよい。
【0014】
【発明の効果】以上のように本発明は、レーザ光の出射,検出手段やレーザ光を光ディスク盤に集光させる対物レンズ等の光学系をボビンに一体に構成しているため、従来の対物レンズのみをボビンに設けた構成においてボビンの移動により発生していた光学系の相対的な位置の変動が発生せず、ボビンのガイド部材などの部品の高精度化や位置調整問題が軽減され、光学性能の向上および組立の簡素化が可能となるとともに、対物レンズを保持するボビンにフォーカスコイルおよびトラッキングコイルを設け、トラッキング駆動とフィード駆動をトラッキングコイルで兼用し、かつフォーカシング駆動,トラッキング駆動およびフィード駆動を行うための磁気回路をすべて単一の磁気回路手段で兼用し、しかもフォーカスコイルとトラッキングコイルのアクチュエータマグネットとの対向辺を同一面にすることにより、アクチュエータマグネットによる磁気回路を高効率化できるため、アクチュエータの小型化と高効率化が可能となり、高信頼性で安価な光ディスク装置を実現できるという効果を有する。




 

 


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