JPH0413233A

JPH0413233A - 光ヘッド

Info

Publication number: JPH0413233A
Application number: JP11484990A
Authority: JP
Inventors: Kikuji Kato; 加藤　喜久次; Akinori Watabe; 昭憲渡部; Ichiro Yamada; 一郎山田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1992-01-17

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、光ディス゛り等に光ビームを照射し、情報を
記録又は再生する先ディスク装置の光ヘッドに関するも
のである。

（従来の技術）第２図は光ヘッドの基本的な構成を示すもので、図中、
１は先ディスク、２はスピンドルモータ、３はドライブ
ベース、４は光源ユニット−５はキャリッジである。

光ディスク１にはデータを記録するトラック（図示せず
）が半径方向に螺旋状あるいは同心円状に形成されてい
る。こ゛の光ディスク１はスピンドルモータ２により回
転駆動される。情報の記録及び再生は、ドライブベース
３に固定された光源ユニット４のレーザ６より出射され
、１／２波長板７、ビームスプリッタ８、レンズ９を介
して出射した平行な光ビームを、キャリッジ５内に配置
されたミラー１０により光ディスク１の記録面に入射す
る方向に光路を変更した後、キャリッジ５内のレンズ１
１により記録面に微小スポットを形成して行なう。光デ
ィスク１からの反射光は逆の光路を通り、光源ユニット
４の光検出器１２に導かれ、各種信号が生成される。ま
た、キャリッジ５は図示しないポジショナにより矢印１
３で示すディスク半径方向、即ちトラック追従方向に移
動され、所望の位置に位置決めされる。

前述したように光デイスク装置では、レンズを用いて光
ディスクの記録面上に光ビームの微小スポットを形成し
、情報の記録及び再生を行なっているが、光ディスクは
回転に伴って上下及び半径方向に振動する。情報の記録
及び再生を安定して行なうには、光ディスクの上下振動
に対する焦点位置合わせを１μｍ以下、半径方向の振動
に対するトラック追従を０．１μｍ以下の精度で行なう
必要がある。このためには光ビームを記録面に高精度で
焦点位置合わせしたり、トラック追従させたりする光ヘ
ッドが必要となる。

第３図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は光ビームを焦点位置調
節方向及びトラック追従方向に移動する光学系の一例を
示すもので、ここでは発明者によって既に提案されてい
る例を示す。図中、１４．１５及び１６は第１．第２及
び第３のレンズ、１７はミラー１８は光ディスクの記録
面である。

第３図（ａ）に示すように、光源ユニット（図示せず）
からの平行な光ビーム１９は第１のレンズ１４で一旦、
集束され、さらに第２のレンズ１５で再度、平行な光ビ
ームに変換される。該第２のレンズ１５より出射した光
ビームはミラー１７により光路を９０６曲げられた後、
第３のレンズ１６によって光ディスクの記録面１８上に
集束される。

ここで、先ディスクが上下方向に振動し、例えば第３図
（ｂ）に示すようにその記録面１８が破線で示す通常の
位置より下方に移動した場合は第３のレンズ１６をその
光軸方向に破線で示す通常の位置より下方に移動させる
ことにより焦点位置を調節する。また、光ディスクが半
径方向に振動し、例えば第３図（Ｃ）に示すようにその
記録面１８が破線で示す通常の位置より右方に移動した
場合は、第１のレンズ１４をその光軸と直交する面内で
破線で示す通常の位置より下方に移動させることにより
第３のレンズ１６に入射する光ビームの光軸を右方に傾
斜させてトラック位置を調節する。

（発明が解決しようとする課題）ところで、光ヘッドの性能は同一の光学系構成を用いて
もその可動部分を支持・駆動する機構により大きく左右
される。第３図の光学系構成を実現する機構として、支
持に円形ダイヤフラムばねを用い且つ駆動に電磁モータ
を用いた機構や、支持及び駆動に圧電バイモルフを用い
た機構が提案されているが、制御上、問題となる周波数
帯域内に可動部分の機械的な共振が顕著に発生し、実用
的な光ヘッドを構成するのが困難であるという欠点があ
った。

本発明は前記従来の欠点を除去し、可動部分の機械的な
共振特性に優れた光ヘッドを提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段）本発明では前記目的を達成するため、請求項（１）とし
て光源ユニットからの平行な光ビームを集束する第１の
レンズと、該集束した光ビームを再度、平行な先ビーム
に変換する第２のレンズと、該平行な光ビームを先ディ
スクの記録面に集束する第３のレンズとを備え、第３の
レンズをその光軸方向に移動させることにより先ビーム
の焦点位置調節制御を行ない、第１又は第２のレンズの
いずれか一方をその光軸と直交する面内で移動させるこ
とにより第３のレンズに入射する光ビームの光軸を傾斜
させて光ビームのトラック追従制御を行なう光ヘッドに
おいて、第１又は第２のレンズのいずれか一方をその光
軸と直交する面内でのみ揺動する第１の板ばねに支持さ
れた第１の可動部材に取付けるとともに、第３のレンズ
をトラック追従方向と直交する面内でのみ揺動する第２
の板ばねに支持された第２の可動部材に取付けた光ヘッ
ド、また、請求項（２）として第１の可動部材の駆動手
段として電磁コイル及び永久磁石からなる電磁モータを
用いるとともに、該電磁コイル又は永久磁石のうちのい
ずれか一方をドライブベース上に配置した請求項（１）
記載の光ヘッドを提案する。

（作　用）本発明の請求項（１）によれば、第１又は第２のレンズ
のいずれか一方はこれを取付けた第１の可動部材を支持
する第１の板ばねの揺動に基づいてその光軸と直交する
面内で移動し、また、第３のレンズはこれを取付けた第
２の可動部材を支持する第２の板ばねの揺動に基づいて
その光軸方向に移動する。

また、請求項（２）によれば、電磁モータにおけるモー
タ反力はドライブベースに作用するため、第１又は第２
のレンズもしくは第３のレンズの移動方向に不要な振動
を発生させることがない。

（実施例）第１図、第４図乃至第６図は本発明の光ヘッドの一実施
例を示すもので、図中、２０は光ディスク、２１はキャ
リッジ、２２はドライブベース、２３は第１の磁気回路
である。

キャリッジ２１は、第１及び第２の可動部材２４及び２
５と、第１及び第２の固定部材２６及び２７と、第２の
磁気回路２８と、キャリッジ本体２９と、ボールベアリ
ング３０とを備えている。

第１の可動部材２４は第１のレンズ３１を保持するもの
で、第１の一対の平行な板ばね３２及び３３により矢印
３４で示す上下方向に移動自在に片持ち支持されている
。板ばね３２及び３３はその一端側がおさえ板３５及び
３６を介して可動部材２４にねじ等により固定され、他
端側がおさえ板３７及び３８を介して第１の固定部材２
６に同様に固定されている。なお、板ばね３２及び３３
は前記一端及び他端を結ぶ方向が矢印３９で示すトラッ
ク追従方向、即ち第１のレンズ３１の光軸方向と直交す
る如く配置されており、可動部材２４を第１のレンズ３
１の光軸方向と直交する面内でのみ揺動する如く構成さ
れている。また、可動部材２４の下部には電磁コイル４
０及び４１が取付けられている。また、板ばね３２の上
面及び板ばね３３の下面にはゴム等からなるダンパ４２
及び４３が貼着されている。また、第１の固定部材２６
はアーム４４を介してキャリッジ本体２９の側面に固定
されている。

第１の磁気回路２３は電磁コイル４０及び４１に対応し
た永久磁石４５及び４６を備えており、これらはそれぞ
れ一対の電磁モータを構成する。

該磁気回路２３はキャリッジ２１の移動距離に相当する
長さを有し、電磁コイル４０及び４１がその磁路内に収
まる如くドライブベース２２の凹部２２ａ内に固定され
ている。

第２の可動部材２５は第３のレンズ４７を保持するもの
で、第２の一対の平行な板ばね４８及び４９により矢印
５０で示す光軸方向に移動自在に片持ち支持されている
。板ばね４８及び４９は一端が２つに分かれた略Ｖ字形
をなしており、該−端側がおさえ板５１．５２及び５３
．５４を介して可動部材２５にねじ等により固定され、
他端側かおさえ仮゛５５及び５６を介して第２の固定部
材２７に同様に固定されている。なお、板ばね４８及び
４９は前記一端及び他端を結ぶ方向が矢印３９で示すト
ラック追従方向と直交する如く配置されており、可動部
材２５をトラック追従方向と直交する面内でのみ揺動す
る如く構成されている。

また、可動部材２５の下部にはレンズ４７に対応したバ
ランサ５７及び電磁コイル５８が取付けられている。ま
た、板ばね４８の上面及び板ばね４９の下面にはゴム等
からなるダンパ５９及び６０が貼着されている。また、
第２の固定部材２７は磁気回路２８の側面に固定されて
いる。

第２の磁気回路２８は電磁コイル５８とともに電磁モー
タを構成する永久磁石６１を備えており、キャリッジ本
体２９の上面に可動部材２５及び固定部材２７とともに
固定されている。

キャリッジ本体２９は直角に連通する光路６２を備えて
おり、該光路６２内には第２のレンズ６３及びミラー６
４が固定されている。また、該キャリッジ本体２９には
トラック追従方向３９に移動させるためのポジショナ（
図示せず）が取付けられており、その全体がボールベア
リング３０の回転とともにドライブベース２２上を移動
する如くなっている。

前述した光ヘッドによれば、図示しない光源ユニットか
ら出射された平行な光ビームは第１のレンズ３１で一旦
、集束され、第２のレンズ６３により再度、平行な光ビ
ームに変換されてミラー６４に入射する。該ミラー６４
で反射され方向を変えられた光ビームは第３のレンズ４
７にて集束され光ディスク２０の記録面に集光される。

該光ディスク２０から反射された光ビームは前記と逆の
経路を経て光源ユニットまで導かれ、焦点位置調節制御
及びトラック追従制御等に必要な信号が検出される。

前記信号に基づいて図示しない制御回路等にて作成され
た焦点位置調節制御信号及びトラック追従制御信号はそ
れぞれ図示しないリード線を介して電磁コイル５８及び
４０．４１に供給される。

前記焦点位置調節制御信号電流は可動部材２５を焦点位
置調節方向５０に駆動する力を発生させるが、この際、
該可動部材２５は板ばね４８及び４９を変形させながら
方向５０に移動し、焦点位置が調節される。また、トラ
ック追従制御信号電流は可動部材２４を方向３４に駆動
する力を発生させるが、この際、該可動部材２４は板ば
ね３２及び３３を変形させながら方向３４に移動し、ト
ラック位置が調節される。

前記構成によれば、第１のレンズ３１をその光軸と直交
する面内でのみ揺動する一対の板ばねで支持した第１の
可動部材２４に取付けるとともに、第３のレンズ４７を
トラック追従方向と直交する面内でのみ揺動する一対の
板ばねで支持した第２の可動部材２５に取付けたため、
ダイヤフラムばね等で支持された可動部材で問題となる
回転振動モードの抑圧が容易となり、良好な機械共振特
性が得られる。また、第１の可動部材２４を駆動する電
磁モータの反力は磁気回路２３を介してドライブベース
２２に作用するため、該モータ反力によるキャリッジ本
体２９の振動が減少し、位置決め精度が改善される。

なお、第２の可動部材２５を駆動する電磁モータの磁気
回路２８もドライブベース２２上に固定して、その反力
をドライブベース２２で受ける如くなしても良い。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の請求項（１）によれば、
光源ユニットからの平行な光ビームを集束する第１のレ
ンズと、該集束した光ビームを再度、平行な光ビームに
変換する第２のレンズと、該平行な光ビームを光ディス
クの記録面に集束する第３のレンズとを備え、第３のレ
ンズをその光軸方向に移動させることにより光ビームの
焦点位置調節制御を行ない、第１又は第２のレンズのい
ずれか一方をその光軸と直交する面内で移動させること
により第３のレンズに入射する光ビームの光軸を傾斜さ
せて光ビームのトラック追従制御を行なう先ヘッドにお
いて、第１又は第２のレンズのいずれか一方をその光軸
と直交する面内でのみ揺動する第１の板ばねに支持され
た第１の可動部材に取付けるとともに、第３のレンズを
トラック追従方向と直交する面内でのみ揺動する第２の
板ばねに支持された第２の可動部材に取付けたため、第
１又は第２のレンズのいずれか一方の光軸と直交する面
内での移動あるいは第３のレンズの光軸方向での移動に
伴って不要な振動が発生することがなく、機械共振特性
の良好な光ヘッドが得られる。

また、請求項（２）によれば、第１の可動部材の駆動手
段として電磁コイル及び永久磁石からなる電磁モータを
用いるとともに、該電磁コイル又は永久磁石のうちのい
ずれか一方をドライブベース上に配置したため、モータ
反力による振動が減少し、位置決め精度が向上し、これ
によって高速・高精度な光デイスク装置を実現できる等
の利点がある。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の光ヘッドの一実施例を示す正系の一例
を示す説明図、第４図は第１図の光ヘッドの平面図、第
５図は第４図Ａ−Ａ線矢視方向の断面図、第６図は第４
図Ｂ−Ｂ線矢視方向の断面図である。２０・・・光ディスク、２１・・・キャリッジ、２２・
・・ドライブベース、２３・・・第１の磁気回路、２４
・・・第１の可動部材、２５・・・第２の可動部材、２
６・・・第１の固定部材、２７・・・第２の固定部材、
２８・・・第２の磁気回路、２９・・・キャリッジ本体
、３１・・・第１のレンズ、３２．３３・・・第１の板
ばね、４０゜４１・・・電磁コイル、４７・・・第３の
レンズ、４８゜４９・・・第２の板ばね、６３・・・第
２のレンズ、６４°゛ミフ− 特許出願人　日本電信電話株式会社代理人　弁理士　吉　１）精　孝光＼ノドの基本的な構成を示す凶第２図（ａ）（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光源ユニットからの平行な光ビームを集束する第
１のレンズと、該集束した光ビームを再度、平行な光ビ
ームに変換する第２のレンズと、該平行な光ビームを光
ディスクの記録面に集束する第３のレンズとを備え、第
３のレンズをその光軸方向に移動させることにより光ビ
ームの焦点位置調節制御を行ない、第１又は第２のレン
ズのいずれか一方をその光軸と直交する面内で移動させ
ることにより第３のレンズに入射する光ビームの光軸を
傾斜させて光ビームのトラック追従制御を行なう光ヘッ
ドにおいて、第１又は第２のレンズのいずれか一方をその光軸と直交
する面内でのみ揺動する第１の板ばねに支持された第１
の可動部材に取付けるとともに、第３のレンズをトラッ
ク追従方向と直交する面内でのみ揺動する第２の板ばね
に支持された第２の可動部材に取付けたことを特徴とする光ヘッド。
（２）第１の可動部材の駆動手段として電磁コイル及び
永久磁石からなる電磁モータを用いるとともに、該電磁
コイル又は永久磁石のうちのいずれか一方をドライブベ
ース上に配置したことを特徴とする請求項（１）記載の
光ヘッド。