JPH0362331A - フォーカスサーボアクチュエータ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、光デイスク装置に使用される光学記録再生装
置に組み込まれるフォーカスサーボアクチュエータに関
する。

（従来の技術） 近年、光磁気ディスク装置等の光デイスク装置は、コン
ピュータデータ記録用、文書ファイル用等に利用されて
いる。

この光磁気ディスク装置で使用される光磁気ディスクカ
ートリッジは、消去、書換えが自由に出来る記録／再生
用の光磁気ディスクが、取扱いの簡便化、記録再生装置
に対する着脱可能化等のため、樹脂製のケースに収納さ
れたものである。

第２図は、本発明の一実施例及び従来例のフォーカスサ
ーボアクチュエータが組み込まれた小型光磁気ディスク
装置の一例の記録再生動作説明図である。

図に示すように、従来例の小型光磁気ディスク装置４１
は、小型光磁気ディスク２の他に、ベース４、電磁石５
、光学記録再生装置４６等から構成されている。

この従来例の小型光磁気ディスク２はポリカーボネート
等の透、明樹脂製の円板である基板２ａの−表面上に、
磁気光学効果により情報の記録再生を行うための、Ｆｅ
、Ｃｏ、Ｔｂ、Ｇｄ等からなる光磁気膜（ＭＯ膜）２ｂ
が形成され、更にその上に紫外線硬化樹脂等による保護
膜２ｃが形成され、中心部にディスク２の駆動用の図示
しない金属板製のハブが固着されたもので、このディス
ク２は前述の如く、図示しない樹脂製のケースに収納さ
れ、光磁気ディスクカートリッジとなる。

このディスク２の光磁気膜２ｂの情報の記録／再生が行
われる記録領域３には、スパイラル状又は同心円状に１
．５μｍピッチで記録トラックが多数形成されている。

この各記録トラックにはそれぞれ、情報の記録／再生が
行われるデータ領域と、あらかじめ管理情報が記録され
た管理領域とが交互に形成されている。

前記ディスク２は、ベース４に固定された図示しないス
ピンドルモータにより、ＣＡ　Ｖ　３，８０Ｏｒｐｍで
回転駆動されると共に、前記保護膜２ｃ側に空隙を介し
て配置された電磁石５により、前記光磁気膜２ｂに対し
て垂直方向のバイアス磁界が印加される。又、前記基板
２ａ側から、この光磁気膜２ｂに対して、前記光学記録
再生装置４６からのレーザ光１５により、情報の記録再
生が行われる。

この光学記録再生装置４６は、レーザダイオード７、コ
リメートレンズ８、ビームスプリッタ９、立上げプリズ
ム１０、対物レンズ１１、偏光ビームスプリッタ１２、
集光レンズ１３Ａ、１３Ｂ。

フォトダイオード１４Ａ、１４Ｂ等から構成されている
。

そして、このレーザダイオード７から放射されたレーザ
光は、コリメートレンズ８によって平行光にされた後、
図示しないビーム整形プリズムによって、ビーム断面形
状が所定の形状に整形され、ビームスプリッタ９を通過
して立上げプリズム１０に入射される。この立上げプリ
ズム１０で反射されたし、−ザ光１５は、前記対物レン
ズ１１により、微小な径の光スポット１６として、前記
ディスク２の記録領域３の記録トラック上の、前記光磁
気膜２ｂの表面上に照射される。

この光磁気膜２ｂの表面上に照射される光スポット１６
は、前記装置４６が記録モードで動作している状態にお
いては、記録に適する光強度を有するものとなり、又、
再生モードで動作している状態においては、再生に適す
る光強度を有するものとなるように、レーザダイオード
７の図示しない出力制御装置により制御される。

この記録モードの場合は、記録データに応じたディジタ
ル信号に基づき、前記記録トラック上の光磁気膜２ｂの
垂直磁化方向は、光スポット１６が当った所だけが、前
記電磁石５によるバイアス磁界により反転させられ、こ
れによりこのディジタル信号の記録が行われる。

前記再生モードの場合は、光磁気膜２ｂの表面上で反射
されたレーザ光は、前記磁気光学効果により、この光磁
気膜２ｂの垂直磁化方向によって、前記偏光面の回転方
向が異なったものとなり、前記対物レンズ１１、立上げ
プリズム１０を介して前記ビームスプリッタって反射さ
れ、図示しない１７２波長板を介して前記偏光ビームス
プリッタ１２に入射される。この偏光ビームスプリッタ
１２を透過したレーザ光は、前記集光レンズ１３Ａで集
光されて前記フォトダイオード１４Ａで電気信号に変換
されて、検出信号として出力され、又、この偏光ビーム
スプリッタ１２で反射されたレーザ光は、前記集光レン
ズ１３Ｂで集光されて前記フォトダイオード１４Ｂで電
気信号に変換されて検出信号として出力される。

この際、この両検出信号の大きさは、偏光ビームスプリ
ッタ１２の働きで、前述の偏光面の回転方向によりそれ
ぞれ反対方向に変化するから、この両検出信号の差から
前記ディジタル信号の再生が行われる。

前記光学記録再生装置４６の内、前記レーザダイオード
７、コリメートレンズ８、ビームスプリッタ９、偏光ビ
ームスプリッタ１２、集光レンズ１３Ａ、１３Ｂ、フォ
トダイオード１４Ａ１４Ｂ等からなる固定部ユニット６
−１は、前記ベース４に固定されており、前記立上げプ
リズム１０、対物レンズ１１、フォーカスサーボアクチ
ュエータ５０等７からなる可動部ユニット４６−２の固
定部は、同様にベース４に固定されている。

なお、このベース４は、図示しない防振機構を介して、
図示しない前記装置４１のメインシャーシに保持される
よう構成されている。

前記ディスク２の面振れ等に対して、前記光スポット１
６の焦点を前記光磁気膜２ｂの表面上に自動的に追従さ
せる、いわゆるフォーカスサーボは、前記検出信号出力
に基づくフォーカスサーボ信号に基づき、前記対物レン
ズ１１の上下位置を前記フォーカスサーボアクチュエー
タ５０によって制御することにより行われる。

又、このディスク２の偏心等に対して、光スポット１６
を前記記録トラック上に自動的に追従させる、いわゆる
トラッキングサーボは、前記管理領域からの検出信号出
力に基づくトラッキングサーボ信号に基づき、対物レン
ズ１１のディスク２の径方向の位置を図示しないトラッ
キングサーボアクチュエータによって制御することによ
り行われる。又、図示しないフィード装置により、光ス
ポット１６をディスク２の前記記録領域３の外径から内
径迄の範囲に移動させる、いわゆるフィード動作を行わ
せることによって記録トラックのサーチが行われる。前
記トラッキングサーボ動作による光スポット１６のディ
スク２の径方向の移動範囲は、通常数百μｍ程度が限界
値であるから、この光スポット１６のディスク２の径方
向の位置決めは、精密位置決めがこのトラッキングサー
ボ動作、粗位置決めが前記フィード動作という分担にな
っている。

第２図における前記フォーカスサーボアクチュエータ５
０の構成は、その動作の説明用に概略を記したものであ
るが、実際の構成は第３図のようになっている。

第３図は、従来のフォーカスサーボアクチュエータの一
例を示す構造図で、同図（Ａ）はベースを取り去った状
態を示す斜視図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の上面図、同
図（Ｃ）は側断面図である。

図に示すように、従来例のフォーカスサーボアクチュエ
ータ５０は、固定部５１と可動部５６とから構成されて
おり、この可動部５６は、上下２枚の板ばね３０Ａ及び
３０Ｂ、角筒状の空心のコイル５７、樹脂製の対物レン
ズホルダ５８等から構成されている。

この対物レンズホルダ５８の中央部に突出された円筒状
のレンズホルダ部の内周には、前記固定部ユニット６−
１からの光束の光軸が、後述する固定部５１に支持され
た前記立上げプリズム１０により直角上方に変換された
光束の光軸上に中心が位置する、前記対物レンズ１１が
固定されている。この対物レンズホルダ５８の外周に形
成された角筒状の巻枠部には、この巻枠部を取り囲んで
前記コイル５７が巻回されている。この巻枠部の上端面
と前記レンズホルダ部の下端面とを連結する対物レンズ
ホルダ５８の上面には、レンズホルダ部の前記固定部ユ
ニット６−１からの光束の光軸方向の左右に、巻枠部の
内周に沿った長方形の穴がそれぞれ形成されている。こ
の対物レンズホルダ５８の後述する固定部ベース５５の
可動部保持部５５ａ側の上下端面には、前記板ばね３０
Ａ及び３０Ｂの一端がそれぞれ直角に固定されており、
この板ばね３０Ａおよび３０Ｂの他端は、この可動部保
持部５５Ｈの内側表面にそれぞれ直角に固定されている
。この上下２枚の板ばね３０Ａ及び３０Ｂは、両者間に
後述するマグネット２２Ｂ及びバックヨーク２３Ｂを配
した状態で、前記可動部５６を、前記立上げプリズム１
０により直角上方に変換された光束の光軸方向にのみ移
動可能とするもので、この移動時にこのマグネット２２
Ｂ及びバックヨーク２３Ｂに接触しないような間隔で、
平行に配置されている。

又、前記対物レンズ１１は、前記ベース４に設けられた
穴を通して、図示しない前記ディスク２の記録領域３と
対向配置されている。

前記固定部５１は、板厚方向に着磁された角柱状のマグ
ネット２２Ａ及び２２８１鉄製のバックヨーク２３Ａ及
び２３Ｂ、長方形の板状の鉄製のヨーク２４Ａ及び２４
Ｂ１前記固定部ベース５５等から構成されている。

このヨーク２４Ａ及び２４Ｂは、前記対物レンズホルダ
５８の穴を通して、それぞれその外側表面が前記巻枠部
の内側表面の中央部と、所定の空隙を持って対向配置さ
れており、その上端面は、前記ベース４の下面にそれぞ
れ固定されている。

前記マグネット２２Ａ及び２２Ｂは、このヨーク２４Ａ
及び２４Ｂとの間でそれぞれ磁界が形成されるように、
その着磁面がそれぞれ、前記コイル５７のコイル辺の表
面と所定の空隙を持って対向配置されており、又、この
コイル辺と対向配置された面とは反対側の面がそれぞれ
、ベース４の下面にそれぞれ上端面が固定された前記バ
ックヨーク２３Ａ及び２３Ｂの内側表面に固定されてい
る。

前記固定部ベース５５は、マグネット２２Ａ及び２２Ｂ
の着磁面と平行な前記可動部保持部５５ａとこの可動部
保持部５５ａの内側表面の下端に直角に一体的に形成さ
れた、立上げプリズム保持部５５ｂとからなる。この立
上げプリズム保持部５５ｂの先端には、前記対物レンズ
ホルダ５８の下方に位置し、前記固定部ユニット６−１
からの光束の光軸に対応させて、この先軸を直角上方に
変換する前記立上げプリズム１０が固定されており、こ
れと一体向に形成された可動部保持部５５ａの上端面は
、前記ベース４の下面に固定されている。この対物レン
ズホルダ５８の外周に前記コイル５７が巻回されている
関係上、上述の光束の位置はコイル５７及び対物レンズ
ホルダ５８の下方となるから、立上げプリズム１０の位
置も、同様にこれ等の下方となる。

そして、前記コイル５７に前記フォーカスサーボ信号を
流すことにより、前記マグネット２２Ａとヨーク２４Ａ
間及び前記マグネット２２Ｂとヨーク２４Ｂ間の空隙中
の磁界中にそれぞれ配置された、コイル５７のコイル辺
が受ける電磁力により、このコイル５７は上下方向に移
動し、従って、前記対物レンズ１１は立上げプリズム１
０により直角上方に変換された光束の光軸上を移動し、
この対物レンズ１１による前記光スポット１６を前記デ
ィスク２の板厚方向に移動させることにより、前述のフ
ォーカスサーボ動作が行われる。

なお、このフォーカスサーボ動作中の有害振動をダンピ
ングさせるため、前記板ばね３０Ａ及び３０Ｂには、ゴ
ム製のダンピング材３１Ａ及び３１Ｂがそれぞれ接着さ
れている。

（発明が解決しようとする課題） 以上の構成の従来例のフォーカスサーボアクチュエータ
５０は、前記コイル５７及び対物レンズホルダ５８の下
方に前記立上げプリズム１０が配置された構造であるか
ら、高さ寸法が大きくなるという問題点があった。この
高さ寸法が大きいことは、前記小型光磁気ディスク装置
４１を薄型化する場合に障害となる。

本発明は上記の点に着目してなされたもので、高さ寸法
が小さい、光磁気ディスク装置等の光デイスク装置に使
用される光学記録再生装置に組み込まれるフォーカスサ
ーボアクチュエータを提供することを目的とするもので
ある。

（課題を解決するための手段） 本発明のフォーカスサーボアクチュエータは、少なくと
もレーザ光を放射する発光素子及び光ディスクからの反
射光から検出信号を得る受光素子と、前記発光素子から
のレーザ光の光束の光軸を直角上方に変換する立上げプ
リズムと、前記直角上方に変換された光束の光軸上で前
記光ディスクの記録領域と対向配置された対物レンズと
を備えた光学記録再生装置に組み込まれ、前記対物レン
ズを移動させフォーカスサーボ動作を行わせるフォーカ
スサーボアクチュエータにおいて、前記対物レンズの左
右に空心のコイルをそれぞれ配置するよう構成したもの
である。

（実施例） 本発明のフォーカスサーボアクチュエータは、前記フォ
ーカスサーボ用コイルを左右に２分割し、この両コイル
間に前記立上げプリズムを配置することにより、薄型化
をはかったものである。

前述の第２図に示すように、本発明の一実施例のフォー
カスサーボアクチュエータ２０が組み込まれた小型光磁
気ディスク装置１はその光学記録再生装置６の可動部ユ
ニット６−２に組み込まれた、このフォーカスサーボア
クチュエータ２０のみが前述の従来例の装置４１と異な
るものであるから、従来例と同様部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。

第２図におけるこのフォーカスサーボアクチュエータ２
０の構成はその動作の説明用に概略を記したものである
が、実際の構成は第１図のようになっている。

第１図は本発明のフォーカスサーボアクチュエータの一
実施例を示す構造図で、同図（Ａ）はベースを取り去っ
た状態を示す斜視図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の上面図
、同図（Ｃ）は側断面図である。

図に示すように、本発明の一実施例のフォーカスサーボ
アクチュエータ２０は、固定部２１と可動部２６とから
構成されており、この可動部２６は、断面形状が長方形
の角筒状の２個の空心のコイル２７Ａ及び２７Ｂ１樹脂
製の対物レンズホルダ２８、樹脂製のコイルホルダ２９
、上下２枚の板ばね３０Ａ及び３０Ｂ等から構成されて
いる。

この対物レンズホルダ２８の中央部に突出された円筒状
のレンズホルダ部の内周には、前記固定部ユニット６−
１からの光束の光軸が、後述する固定部２１に支持され
た前記立上げプリズム１０により直角上方に変換された
光束の光軸上に中心が位置する、前記対物レンズ１１が
固定されている。この固定部ユニット６−１からの光束
の光軸方向に対する立上げプリズム１１の左右には、そ
れぞれその長辺側のコイル辺の巻き方向がこの先軸方向
と平行になるように巻回された空心の前記コイル２７Ａ
及び２７Ｂが配置され、このコイル２７Ａ及び２７Ｂの
上端面は、対物レンズホルダ２８のレンズホルダ部の左
右の下面に固定されている。又、このコイル２７Ａ及び
２７Ｂの下端面は、補強用の前記コイルホルダ２９の左
右の上面に固定されている。この対物レンズホルダ２８
及びコイルホルダ２９のコイル２７Ａ及び２７Ｂがそれ
ぞれ固定された部分には、このコイル２７Ａ及び２７Ｂ
の中空部と同形状の長方形の穴がそれぞれ形成されてい
る。この対物レンズホルダ２８及びコイルホルダ２つの
後述する固定部ベース２５の可動部保持部２５ａ側の端
面には、前記板ばね３０Ａ及び３０Ｂの一端がれそぞれ
直角に固定されており、この板ばね３０Ａ及び３０Ｂの
他端は、この可動部保持部２５ａの内側表面にそれぞれ
直角に固定されている。この上下２枚の板ばね３０Ａ及
び３０Ｂは、両者間に後述するマグネット２２Ｂ及びバ
ックヨーク２３Ｂを配した状態で、前記可動部２６を、
前記立上げプリズム１０により直角上方に変換された光
束の光軸方向にのみ移動可能とするもので、この移動時
にこのマグネット２２Ｂ及びバックヨーク２３Ｂに接触
しないような間隔で、平行に配置されている。

又、前記対物レンズ１１は、前記ベース４に設けられた
穴を通して、図示しない前記ディスク２の記録領域３と
対向配置されている。

前記固定部２１は、板厚方向に着磁された角柱状のマグ
ネット２２Ａ及び２２８１鉄製のバックヨーク２３Ａ及
び２３Ｂ、長方形の板状の鉄製のヨーク２４Ａ及び２４
Ｂ１前記固定部ベース２５等から構成されている。

このヨーク２４Ａ及び２４Ｂは、それぞれ空心の前記コ
イル２７Ａ及び２７Ｂの中空部の中央部に、各コイル辺
の内周とそれぞれ所定の空隙を保って挿入されており、
その上端面は、前記ベース４の下面にそれぞれ固定され
ている。前記マグネット２２Ａ及び２２Ｂは、このヨー
ク２４Ａ及び２４Ｂとの間でそれぞれ磁界が形成される
ように、その着磁面がそれぞれ、コイル２７Ａ及び２７
Ｂのそれぞれ前記立上げプリズム１０とは反対側のコイ
ル辺の表面と、所定の空隙を持って対°内配置されてお
り、又、このコイル辺と対向配置された面とは反対側の
面がそれぞれ、ベース４の下面にそれぞれ上端面が固定
された前記バックヨーク２３Ａ及び２３Ｂの内側表面に
固定されている。

前記固定部ベース２５は、マグネット２２Ａ及び２２Ｂ
の着磁面と平行な前記可動部保持部２５ａと、この可動
部保持部２５ａの内側表面の下端に直角に一体的に形成
された、立上げプリズム保持部２５ｂとからなる。この
立上げプリズム保持部２５ｂの先端には、左右２個の前
記コイル２７Ａ及び２７Ｂ間に位置し、前記固定部ユニ
ット６−１からの光束の光軸に対応させて、この先軸を
直角上方に変換する前記立上げプリズム１０が固定され
ており、この可動部保持部２５ａの上端面は、前記ベー
ス４の下面に固定されている。

そして、前記コイル２７Ａ及び２７Ｂに前記フォーカス
サーボ信号を流すことにより、前記マグネット２２Ａと
ヨーク２２Ａ間及びマグネット２２Ｂとヨーク２４Ｂ間
の空隙中の磁界中にそれぞれ配置された、コイル２７Ａ
及び２７Ｂのコイル辺が受ける電磁力により、このコイ
ル２７Ａ及び２７Ｂは上下方向に移動し、従って前記対
物レンズ１１は立上げプリズム１０により直角上方に変
換された光束の光軸上を移動し、この対物レンズ１１に
よる前記光スポット１６を前記ディスク２の板厚方向に
移動させることにより、前述のフォーカスサーボ動作が
行われる。

この場合、前記可動部２６が、本実施例の如く片持ちの
スプリングにより支持されている場合は、前述の上下動
に伴い僅かに傾斜する恐れがあるが、２個のコイル２７
Ａ及び２７Ｂに流すフォーカスサーボ信号の両型流値を
それぞれ調節することにより、この傾斜の補正が可能と
なる。

なお、このフォーカスサーボ動作中の有害振動をダンピ
ングさせるため、前記板ばね３０Ａ及び３０Ｂには、ゴ
ム製のダンピング材３１Ａ及び３１Ｂがそれぞれ接着さ
れている。

以上の構成よりなる本発明の一実施例のフォーカスサー
ボアクチュエータ２０は、左右２個の前記コイル２７Ａ
及び２７Ｂ間に前記立上げプリズム１０を配置したもの
であるから、前述の従来例の場合に比して、高さ寸法が
小さくなる。

（発明の効果） 以上の構成よりなる本発明のフォーカスサーボアクチュ
エータは、高さ寸法が小さくなるから、このアクチュエ
ータが組み込まれた光学記録再生装置を使用した光デイ
スク装置の薄型化がはかられ、この装置の使い勝手が向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフォーカスサーボアクチュエータの一
実施例を示す構造図で、同図（Ａ）はベースを取り去っ
、た状態を示す斜視図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の上面
図、同図（Ｃ）は側断面図、第２図は第１図及び第３図
のアクチュエータが組み込まれた小型光磁気ディスク装
置の一例の記録再生動作説明図、第３図は従来のフォー
カスサーボアクチュエータの一例を示す構造図で、同図
（Ａ）はベースを取り去った状態を示す斜視図、同図（
Ｂ）は同図（Ａ）の上面図、同図（Ｃ）は側断面図であ
る。 １・・・小型光磁気ディスク装置、 ２・・・小型光磁気ディスク（光ディスク）、３・・・
記録領域、 ６・・・光学記録再生装置、 ７・・・レーザダイオード（発光素子）、１０・・・立
上げプリズム、１１・・・対物レンズ、１４Ａ、１４Ｂ
・・・フォトダイオード（受光素子）、１５・・・レー
ザ光、 ２０・・・フォーカスサーボアクチュエータ、２１・・
・固定部、 ２２Ａ、２２Ｂ・・・マグネット（界磁部）、２４Ａ、
２４Ｂ・・・ヨーク（界磁部）、２５・・・固定部ベー
ス、２６・・・可動部、２７Ａ、２７Ｂ・・・コイル、 ２８・・・対物レンズホルダ、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくともレーザ光を放射する発光素子及び光ディスク
   からの反射光から検出信号を得る受光素子と、前記発光
   素子からのレーザ光の光束の光軸を直角上方に変換する
   立上げプリズムと、前記直角上方に変換された光束の光
   軸上で前記光ディスクの記録領域と対向配置された対物
   レンズとを備えた光学記録再生装置に組み込まれ、前記
   対物レンズを移動させフォーカスサーボ動作を行わせる
   フォーカスサーボアクチュエータにおいて、前記対物レ
   ンズの左右に空心のコイルをそれぞれ配置したことを特
   徴とするフォーカスサーボアクチュエータ。