JPH02192038A - 固定光学系方式の光ディスク装置 - Google Patents

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】 〔概　要〕 固定光学系方式の光ディスク装置に係り、特に光学ヘッ
ドのアクセス機構に関し、 可動部と固定部の光軸調整を不要とし、かつ耐環境性の
向上を図ることを目的とし、 光学ヘッドを所定の光ディスク媒体上のトラックに追従
させるためのアクチュエータを含んだ可動部と、光源お
よび情報検出機能を具備し光ディスク装置のベースに固
定された固定部とからなり、前記可動部は前記光ディス
ク媒体の半径方向に設けられたガイドレールにガイドさ
れて移動し、かつ前記可動部と前記固定部とは当該固定
部から出射される平行光束にて結ばれてなる固定光学系
方式の光ディスク装置において、前記ガイドレールのガ
イド方向を前記平行光束の光軸に一致させた状態で前記
ガイドレールと前記固定部とを一体化して構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、固定光学系方式の光ディスク装置に係り、特
に光学ヘッドのアクセス機構に関する。

最近のコンピュータシステムやワークステーション等の
情報記録分野では、画像処理技術やシミュレーション、
技術の進歩とあいまって、出力データの保存のため必要
とされる外部記憶装置の容量は、年率５０％の勢いで増
加していると言われる。

そのために現在主に使われている外部記憶装置は、磁気
ディスクと呼ばれているものであるが、これは媒体交換
が出来ない、信頼性の点で問題がある。

記憶容量が不十分である９等の問題がある。そこでこれ
らの問題を解決できる可能性を持った外部記憶装置とし
て、注目を集めているのが光ディスクである。光ディス
クは記録密度が磁気ディスクの１０倍であるのにも関わ
らず、非接触記録であり、しかも媒体交換も容易である
といった特徴を有している。

また、従来使われている光ディスクは、ユーザがデータ
を一度だけ記録できる所謂追記型光ディスクであるが、
光磁気方式の実用化の目処が立ったことから最近では、
任意にデータの記録、消去が可能な、書換型光ディスク
も製品化が始まろうとしている。この書換型光ディスク
の登場によりその応用分野は急拡大が予想されている。

〔従来の技術〕

第２図は従来の光ディスク装置の構成図を示す。

なお、構成、動作の説明を理解し易くするために企図を
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。

図において、１は光源である半導体レーザ、２は半導体
レーザ１からの出射光を平行光に変換するコリメートレ
ンズ、３は半導体レーザ１からの出射光と光ディスク媒
体５からの反射光を分離するビームスプリッタ、４はレ
ーザ光を光ディスク媒体５に微小スポットとして照射す
る二次元に移動可能な対物レンズ（移動機構の記載は省
略している）、６は反射鏡、７は反射鏡６とビームスプ
リンタ３の間に形成される平行光束、８は光デイスフ媒
体５上の信号成分を含んだ光を検出する偏光ビームスプ
リッタ、９はこの光を電気信号に変換する光検出器であ
り、前記対物レンズ４を所望のトランクに追従させるた
めのフォーカスエラー信号、トラックエラー信号が同時
に検出される。

フォーカス及びトラック方向の対物レンズ制御信号検出
系の部分を示すと第３図、第４図のようになる。

第３図はフォーカスエラー信号検出方法の説明図であっ
て、よく知られている非点収差法を示したものである。

前記偏光ビームスプリッタ８を通過した光ディスク媒体
５からの反射レーザ光の一方を図示しない集光レンズと
シリンドリカルレンズとを通過せしめて当該反射レーザ
光に非点収差を持たせ、四分割光検出器１０によりこれ
を検出するものである。

非点収差を持った光はジャストフォーカス点では第３図
（ｂｌのごとく光束の断面が円形となり、ディスクがジ
ャストフォーカス点から対物レンズ４に近づいた時、遠
ざかった時にはそれぞれ第３図（ａ）、第３図（ｅ）に
示すように光束が楕円形となるため、四分割光検出器１
０の対角素子の出力の和をとった後にそれらを差し引け
ばフォーカスエラー信号が得られる。すなわち、四分割
光検出器１０の各検出素子の出力をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ
，Ｄとし、（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）を図示しない加算器
、減算器により求めた値をＥｆとすると、第３図（ｄｌ
に示すフォーカスエラー信号のＳ字形曲線が得られ、零
点であるジャストフォーカス点にサーボがかかる。

第４図はトランクエラー信号検出方法の説明図であって
、よく知られているプッシュプル法を示したものである
。対物レンズ４により絞られたスポットが、プリグルー
プ１１と呼ばれる光ディスク媒体５の面上に設けられた
案内溝の中央にある時は情報記録媒体５からの反射レー
ザ光は、光軸に対して左右対称形であるが、そのスポッ
トがプリグループ１１に対して左右に移動（つまりオフ
トラック）すると光ディスク媒体５からの反射レーザ光
は左右アンバランスになり、その左右の差をとることに
よりトラックエラー信号が得られるものである。

ところが、現在外部記憶装置として圧倒的立場にある磁
気ディスク装置に較べると、光ディスク装置はデータ転
送速度とアクセスタイムの点で劣っている。これは主に
光ディスク装置の光学ヘッドが重いことに起因している
。光ディスク装置の技術の向上には光学ヘッドの軽量化
が不可欠である。

そのため、様々な検討がなされているが、この中で効果
的なものとして、光学ヘッドを所望のトラックを追従す
るためのアクチュエータ部を含んだ可動部と、光源及び
光学系、回路で構成された固定部とに分離して見掛は上
光学ヘッドの可動部重量を軽減する方法がある。しかし
、この方法では従来の一体型光学ヘッドに較べ、格段に
厳しい組み立て精度が要求され、調整が困難であり、ま
た耐環境性という面でも信頼性に問題があった。

第５図は従来の固定型光学ヘッドの組の立て精度の説明
図である。この図は、可動部移動機構としてＶ　ＣＭ　
（Ｖｏｉｃｅ　Ｃｏ１１　Ｍｏｔｏｒ）　１２を使用し
た場合の固定型光学系光ディスク装置の構成図を示した
ものである。可動部１２と固定部１４は、固定部１４の
光学系から出射される平行光束７だけで結ばれている。

ここで、可動部１２の機械的精度が悪いか、あるいは平
行光束１３の光軸と可動部１２の移動軸が一致していな
いと、可動部１２の移動に伴って対物レンズ４によるス
ポット集光状態の劣化が発生する。

さらに、対物レンズ４への入射光と反射光との光軸ずれ
が発生し、フォーカスエラー、トラッキングエラー信号
にオフセットを発生し、サーボ追従範囲が減少すると共
に、信転性、精度も悪くなる。

第６図は従来の軸ずれの要因を説明するための図である
。第６図ｆａ）は角度ずれによるもの（ずれ量；σ）ガ
ルバノミラ−６゛を用いた例を示す。第６図（ｂｌは平
行移動量によるもの（ずれ量；Ｄ）反射鏡６を用いた例
を示す。このように二種類の要因が挙げられる。−船釣
に言われているそれぞれの機械的精度はσ＝　１　／１
０００　ｒａｄ以下、Ｄ＝５００−以下である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の固定光学系光ディスク装置は、可動部１２と固定
部１４とをそれぞれ別個に調整して、固定部１４のドラ
イブベースに組み立てた後、可動部１２の移動軸と固定
部１４の光学系がらの出射光軸を一致するように３軸あ
るいは４軸の調整を行っていた。

このような調整機構を持つことは、それ自体で装置の信
頼性を低下（例えば温度変化に追従して調整部分の寸法
精度が変化）することに繋がる欠点がある。

本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、可動
部と固定部の光軸調整を不要とし、かつ耐環境性の向上
を図ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の構成を示す斜視図である。

光学ヘッドを所定の光ディスク媒体５上のトラックに追
従させるためのアクチュエータを含んだ可動部１２と、
光源および情報検出機能を具備し光ディスク装置のベー
スに固定された固定部１４とからなり、前記可動部１２
は前記光ディスク媒体５の半径方向に設けられたガイド
レール１５にガイドされて移動し、かつ前記可動部１２
と前記固定部１４とは当該固定部１４から出射される平
行光束７にて結ばれてなる固定光学系方式の光ディスク
装置において、前記ガイドレール（Ｉｓ）のガイド方向
を前記平行光束（７）の光軸に一致させた状態で前記ガ
イドレールＱ５）と前記固定部０旬とを一体化して構成
する。

〔作　用〕

本構造によれば、固定部１４からの出射光軸と可動部１
２の移動軸とが一致しており、かつ従来のような軸調整
機構を採用していないので、環境温度の変化や、ＶＣＭ
の暴走時の外力に対して軸ずれの起こりにくい、つまり
信頼性の高い固定光学系の光ディスク装置を実現できる
。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

第１図は本発明の構成を示す斜視図である。図において
、可動部１２は図示しないＶＣＭによって図示しない光
ディスク媒体の半径方向（矢印Ｐ方向）にアクセス可能
の構造になっている。このＶＣＭはガイドレール１５に
より支持されている。当然のことながら、このガイドレ
ールの機械的精度はは十分な精度で加工されている。一
般に円柱の加工精度は非常によく、固定光学系を実現す
る上で十分な精度を補償できる。１４は光学系を中心に
した固定部である。１６は可動部１２に内蔵された複数
のローラでボールベアリング等を介してガイドレール１
５に精度よく当接し、ＶＣＭの駆動方向に対応してガイ
ドレールにガイドされ、矢印Ｐ方向に往復移動できる構
造になっている。

従来固定部１４はドライブのペース部に固定され可動部
１２の移動軸と一致させるためにピッチング。

ローリング等の調整機構を持つのが普通であったが、本
図ではこれらの調整機構を除き、固定部１４はＶＣＭの
ガイドレール１５と一体化されている。

具体的には、固定部１４の光学系を実装するベース部と
ガイドレール１５とが正大手段あるいは鋳造手段等で一
体化されている。この時、光学系は第１図に示した全体
が一体となって光学系を構成する。

従って、ビームの集光状態の調節や信号再生系の調整等
は第１図の構成を一つの単位として行うことになる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、光ディ
スク媒体の半径方向に移動して所望のトラックを追従す
る可動部と光学系を支持する支持レールと、信号再生系
より構成される固定部とを一体化したことにより可動部
の移動軸と固定部からの平行光束の光軸とが一体化され
ているので耐環境性や経年変化等に対して信頬性の高い
固定光学系方式の光ディスク装置を実現できる。

＝１１

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す斜視図、 第２図は従来の光ディスク装置の構成図、第３図はフォ
ーカスエラー信号検出方法の説明図、 第４図はトランクエラー信号検出方法の説明図、第５図
は従来の固定光学ヘッドの組立精度の説明図、 第６図は従来の軸ずれの要因を説明するための図である
。 第１図と第２図において、５は光ディスク媒体、７は平
行光束、１２は可動部、１４は固定部、１５はガイドレ
ールをそれぞれ示す。 秘

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光学ヘッドを所望の光ディスク媒体（５）上のトラック
   に追従させるためのアクチュエータを含んだ可動部（１
   ２）と、光源および情報検出機能を具備し光ディスク装
   置のベースに固定された固定部（１４）とからなり、前
   記可動部（１２）は前記光ディスク媒体（５）の半径方
   向に設けられたガイドレール（１５）にガイドされて移
   動し、かつ前記可動部（１２）は前記固定部（１４）と
   当該固定部（１４）から出射される平行光束（７）にて
   結ばれてなる固定光学系方式の光ディスク装置において
   、 前記ガイドレール（１５）のガイド方向を前記平行光束
   （７）の光軸に一致させた状態で前記ガイドレール（１
   ５）と前記固定部（１４）とを一体化したことを特徴と
   する固定光学系方式の光ディスク装置。