JPH05174404A - 光学ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ディスクに光を照射する対物レンズをフォ
ーカス、トラック方向に駆動する光学ヘッドに関し、軸
と穴部との接触位置の変化があっても、対物レンズの位
置を正確に検出することを目的とする。 【構成】 軸４１を有する固定部４と、該軸４１に嵌め
合う穴部５２を有する可動部５とを有し、可動部５に発
光源２０からの光を光ディスク１に照射する対物レンズ
２５を設け、駆動手段４０，５１により該可動部５を軸
方向と回転方向に駆動して、フォーカシングとトラッキ
ングとを行う光学ヘッドにおいて、該可動部５の中心軸
に対して、該対物レンズ２５と同じ側に設けた光反射部
５４と、該光反射部５４と対抗して置かれた光源６０と
複数の光検出器６１とを有する位置検出器６とを設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次） 産業上の利用分野 従来の技術（図５乃至図６） 発明が解決しようとする課題（図７） 課題を解決するための手段（図１） 作用 実施例 (a) 一実施例の説明（図２乃至図４） (b) 他の実施例の説明 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクに光を照射
する対物レンズをフォーカス、トラック方向に駆動する
光学ヘッドに関する。

【０００３】光ディスク装置（光磁気ディスク装置を含
む）は、磁気ディスク装置に比べ、記憶容量が大きいと
いう利点がある反面、磁気ディスク装置に比べ、光ビー
ムの位置制御が難しい。

【０００４】この光ビームの位置制御には、光ディスク
の偏芯に対するトラック追従動作のためのトラックサー
ボと、光ディスクの面振れに対する焦点位置決めのため
のフォーカスサーボとがあり、光学ヘッドに二次元アク
チュエータが使用される。

【０００５】この二次元アクチュエータの内、軸に対し
てスライドと揺動の動きをすることで、フォーカシング
とトラッキングを行うタイプのものは、機械的振動特性
が良好であり、光軸がでやすいという利点がある。

【０００６】このような光学ヘッドでは、二次元アクチ
ュエータの揺動量と方向を検出することが、サーボの安
定に大きく寄与し、正確に検出できるものが求められ
る。

【０００７】

【従来の技術】図５は光ディスクの説明図、図６は従来
技術の説明図である。図５に示すように、図示しないス
ピンドルモータにより回転される光ディスク（光磁気デ
ィスク）１に対し、光ディスク１に光ビームを照射する
光学ヘッド（キャリッジ）２が、モータ（図示せず）に
より光ディスク１の径方向に駆動され、シーク動作す
る。

【０００８】一方、光ディスク１の偏芯等の微小量は、
キャリッジ２に設けた二次元アクチュエータ３により、
対物レンズ２５の軸４１のスライド方向と揺動方向への
駆動によって、追従するという役割を果たす。

【０００９】この両者の動きが、うまく連動して動くこ
とにより、安定で素早いアクセスを実現するのに重要で
ある。このためには、何らかの方法で、二次元アクチュ
エータ３の揺動量と方向を検出することが、サーボの安
定に寄与する。

【００１０】従来の光学ヘッド２は、図６に示すよう
に、磁気回路４０と中心軸４１とを有する固定部４をキ
ャリッジ２に固定し、対物レンズ２５を設けた可動部５
の穴部５２に中心軸４１を嵌め合わせ、中心軸４１のス
ライド方向と揺動方向に可動可能とし、可動部５のコア
５０にフォーカス・トラックコイル５１を設けている。

【００１１】このような構成では、図示しない発光源か
らの光が、プリズム２４を介して対物レンズ２５に入射
して、光ディスク１に収束光を照射するとともに、フォ
ーカス・トラックコイル５１にフォーカス電流を流し
て、可動部５を中心軸４１のスライド方向に動かし、フ
ォーカシング動作し、フォーカス・トラックコイル５１
にトラック電流を流して、可動部５を中心軸４１の揺動
方向に動かして、トラッキング動作する。

【００１２】このような光学ヘッド２では、シーク動作
中は、対物レンズ２５を介する戻り光から検出されるト
ラックエラー信号により移動トラック数を計数してお
り、対物レンズ２５が動くと、計数が狂うため、対物レ
ンズの位置を検出して、フォーカス・トラックコイル５
１にトラック電流を流して、トラック方向に対物レンズ
２５の位置を固定するレンズロック動作等を行ってい
る。

【００１３】このためには、対物レンズ２５の位置を検
出する必要があり、可動部５の中心軸に対し、対物レン
ズ２５と反対側に、取り付け部５３を設け、取り付け部
５３に発光部（ＬＥＤ）６０を設け、これに対抗した位
置に、２分割光検出器６１を設けて、２分割光検出器６
１の２つの光検出器の出力差から対物レンズ２５の位置
を検出していた。

【００１４】このようにすると、対物レンズ２５の光速
を邪魔せずに、発光源６０を可動部５に設けることがで
きる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】図７は従来技術の問題
点説明図である。図７（Ａ）に示すように、固定部４の
軸４１と可動部５の穴部５２とは、可動部５を軸４１に
対し、可動とする関係上約１０ミクロン程度の隙間を設
ける必要がある。

【００１６】このため、図７（Ｂ）に示すように、キャ
リッジ２がシーク動作のため、高加速度で動くと、固定
部４はキャリッジ２に固定されているから、軸４１は穴
部５２の移動方向の壁に接触して、可動部５を動かす。

【００１７】この時、軸４１と穴部５２との位置関係に
よっては、図７（Ｃ）に示す如くの接触位置となること
があり、このようになると、例えば、軸中心から対物レ
ンズ２５までの距離Ｌと、軸中心から発光部６０までの
距離Ｌとに差が生じて、対物レンズ２５側の動きと、軸
を挟んだ発光部６０側の動きが等価でなくなる。

【００１８】このため、従来技術では、次の問題があっ
た。 対物レンズ２５の位置を正確に検出できなくなり、光
ディスクでは、トラック間隔が数ミクロンのため、この
ような接触位置の差の影響が大きい。

【００１９】このため、対物レンズ２５の位置によ
り、サーボ制御すると、不安定な状態が発生する。 従って、本発明は、軸と穴部との接触位置の変化があっ
ても、対物レンズの位置を正確に検出することができる
光学ヘッドを提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。本発明の請求項１は、軸４１を有する固定部４
と、該軸４１に嵌め合う穴部５２を有する可動部５とを
有し、可動部５に発光源２０からの光を光ディスク１に
照射する対物レンズ２５を設け、駆動手段４０，５１に
より該可動部５を軸方向と回転方向に駆動して、フォー
カシングとトラッキングとを行う光学ヘッドにおいて、
該可動部５の中心軸に対して、該対物レンズ２５と同じ
側に設けた光反射部５４と、該光反射部５４と対抗して
置かれた光源６０と複数の光検出器６１とを有する位置
検出器６とを設けたことを特徴とする。

【００２１】本発明の請求項２は、請求項１において、
前記光反射部５４を、前記可動部５の前記対物レンズ２
５の下部に設けたことを特徴とする。本発明の請求項３
は、請求項１又は２において、前記光反射部５４を、前
記可動部５に設けた光反射テープで構成したことを特徴
とする。

【００２２】本発明の請求項４は、請求項１又は２又は
３において、前記位置検出器６を、前記光源６０の両側
に、前記光検出器６１を設けて構成したことを特徴とす
る。本発明の請求項５は、請求項１又は２又は３又は４
において、前記駆動手段４０，５１を、前記固定部４に
設けた磁気回路４０と、前記可動部５に設けたコイル５
１で構成したことを特徴とする。

【００２３】

【作用】本発明の請求項１では、対物レンズ２５と同じ
側で位置検出を行うようにしたので、軸４１と穴部５２
の接触位置関係にかかわらず、対物レンズ２５の位置を
正確に検出でき、可動部５に光反射部５４を設け、光源
６０と光検出器６１とを有する位置検出器６を設け、反
射型で位置検出するので、対物レンズ２５の光束の邪魔
にならず、可動部５に光源等を設けなくても済み、又取
り付け部を設ける必要がないため、可動部５を軽くで
き、より機械振動特性が向上する。

【００２４】本発明の請求項２では、光反射部５４は、
前記可動部５の前記対物レンズ２５の下部に設けたの
で、対物レンズ２５の部分を加工せずに、光反射部５４
を平面とでき、検出精度を容易に向上できる。

【００２５】本発明の請求項３では、光反射部５４を、
前記可動部５に設けた光反射テープで構成したので、反
射テープを貼るだけで実現でき、容易に実現できる。本
発明の請求項４では、位置検出器６は、前記光源６０の
両側に、前記光検出器６１を設けて構成したので、光反
射部５４による反射光から対物レンズ２５の位置を容易
に検出できる。

【００２６】本発明の請求項５では、駆動手段４０，５
１を、前記固定部４に設けた磁気回路４０と、前記可動
部５に設けたコイル５１で構成したので、高速（例え
ば、３〜４キロヘルツ）の振動動作が実現できる。

【００２７】

【実施例】

(a) 一実施例の説明 図２は本発明の一実施例光学ヘッド構成図、図３は本発
明の一実施例構成図、図４は本発明の一実施例説明図で
ある。

【００２８】図中、図１、図５及び図６で示したものと
同一のものは、同一の記号で示してあり、図２におい
て、光学ヘッド２は、発光源である半導体レーザー２０
からの光をコリメータレンズ２１で並行光とし、偏光ビ
ーム・スプリッタ等の複合素子２２を介しプリズム２
３、プリズム２４より対物レンズ２５に入射し、対物レ
ンズ２５で、光ディスク１に収束させる。

【００２９】光ディスク１からの反射光は、対物レンズ
２５を介しプリズム２４，２３を通り、複合素子２２で
複合素子２６に入射し、複合素子２６からシリンドリカ
ルレンズ２７を通り、４分割光検出器２８に入射する。

【００３０】この４分割光検出器２８の４つの光検出電
流から周知のように、フォーカスエラー信号ＦＥＳ、ト
ラックエラー信号ＴＥＳ、ＩＤ、データ信号が検出さ
れ、フォーカスエラー信号により、フォーカスサーボ制
御され、トラックエラー信号により、トラックサーボ制
御される。

【００３１】図３に示すように、可動部５は、対物レン
ズ２５を一端に設け、中央に穴部５２を有し、コア５０
の側面に偏平フォーカス・コイル５１ａと、偏平トラッ
ク・コイル５１ｂが設けられ、対物レンズ２５の下面は
平面で構成され、反射テープ５４が貼られている。

【００３２】一方、固定部４には、中央に軸４１が設け
られ、磁気回路４０が設けられる。位置検出器６は、可
動部５の反射テープ５４に対抗して設けられ、図４にも
示すように、中央に光源（ＬＥＤ）６０が設けられ、そ
の左右に光検出器６１が設けられる。

【００３３】このように構成すると、フォーカス・コイ
ル５１ａに前述のフォーカスサーボ制御により、フォー
カス電流を流すことにより、可動部５は軸４１のスラド
方向に移動し、対物レンズ２５の焦点位置を光ディスク
１の面振れに応じて、制御できる。

【００３４】又、トラック・コイル５１ｂに前述のトラ
ックサーボ制御により、トラック電流を流すと、可動部
５は軸４１の揺動方向に移動し、光ディスク１の偏芯に
応じて、トラック追従制御が可能となる。

【００３５】一方、シーク動作中のように、レンズロッ
ク動作する時は、位置検出器６の出力を利用し、図４に
示すように、位置検出器６の光源６０の光を、可動部５
の反射テープ５４で反射した光が、各光検出器６１に受
光され、各光検出器６１からの検出出力の差をとり、レ
ンズポジション信号を作成して、トラック・コイル５１
ｂに与え、対物レンズ２５が動かないようサーボ制御す
る。

【００３６】同様に、比較的短距離のシーク時には、ト
ラック・コイル５１ｂを駆動して、可動部５を揺動し
て、対物レンズ２５を所望のトラックに位置付けて、高
速アクセスを可能とし、同時にキャリッジ２を図示しな
いモータで移動して、対物レンズ２５を元の位置に戻す
ダブルサーボ方式をとるが、その時のモータの制御信号
として、位置検出器６の出力を利用する。

【００３７】このように、可動部５の対物レンズ２５側
で位置検出するので、軸４１と穴部５２との機械的隙間
により、接触位置が変化しても、対物レンズ２５の位置
を正確に検出できる。

【００３８】又、可動部５に設けるのは、反射テープ５
４のみのため、このようにしても、対物レンズ２５の光
束を妨げることなく、軽量、小型の光学ヘッド２を実現
できる。

【００３９】更に、対物レンズ２５の下面に光反射部を
設けているので、平面の光反射部を容易に形成でき、反
射テープ５４を貼るので、反射のための鏡面加工も不要
となり、安価に実現できる。

【００４０】(b) 他の実施例の説明 上述の実施例の他に、本発明では、次の変形が可能であ
る。 光磁気ディスク装置を例に説明したが、光ディスク装
置にも適用できる。

【００４１】光反射部５４は、対物レンズの部分に設
けてもよく、対物レンズのした面を鏡面加工してもよ
い。 発光源２０等の光学系を、キャリッジ２の外に設け、
キャリッジ２のみを移動するようにしてもよい。

【００４２】光検出器６１を２つ設けた例で説明した
が、３つ以上設けてもよい。 以上、本発明を実施例により説明したが、本発明の主旨
の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを本発明の
範囲から排除するものではない。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。 対物レンズ２５と同じ側で位置検出を行うようにした
ので、軸４１と穴部５２の接触位置関係にかかわらず、
対物レンズ２５の位置を正確に検出できる。

【００４４】可動部５に光反射部５４を設け、光源６
０と光検出器６１とを有する位置検出器６を設け、反射
型で位置検出するので、対物レンズ２５の光束の邪魔に
ならず、可動部５に光源等を設けなくても済み、又取り
付け部を設ける必要がないため、可動部５を軽くでき、
より機械振動特性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の一実施例光学ヘッド構成図である。

【図３】本発明の一実施例構成図である。

【図４】本発明の一実施例説明図である。

【図５】光ディスク装置の説明図である。

【図６】従来技術の説明図である。

【図７】従来技術の問題点説明図である。

【符号の説明】

１ 光ディスク ２ 光学ヘッド（キャリッジ） ３ ヘッドアクチュエータ ４ 固定部 ５ 可動部 ６ 位置検出器 ２０ 発光源 ２５ 対物レンズ ４０ 磁気回路 ４１ 軸 ５１ フォーカス・トラックコイル ５２ 穴部 ５３ 光反射部（反射テープ） ６０ 光源 ６１ 光検出器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸（４１）を有する固定部（４）と、該
   軸（４１）に嵌め合う穴部（５２）を有する可動部
   （５）とを有し、可動部（５）に発光源（２０）からの
   光を光ディスク（１）に照射する対物レンズ（２５）を
   設け、駆動手段（４０，５１）により該可動部（５）を
   軸方向と回転方向に駆動して、フォーカシングとトラッ
   キングとを行う光学ヘッドにおいて、 該可動部（５）の中心軸に対して、該対物レンズ（２
   ５）と同じ側に設けた光反射部（５４）と、該光反射部
   （５４）と対抗して置かれた光源（６０）と複数の光検
   出器（６１）とを有する位置検出器（６）とを設けたこ
   とを特徴とする光学ヘッド。
2. 【請求項２】 前記光反射部（５４）を、前記可動部
   （５）の前記対物レンズ（２５）の下部に設けたことを
   特徴とする請求項１の光学ヘッド。
3. 【請求項３】 前記光反射部（５４）を、前記可動部
   （５）に設けた光反射テープで構成したことを特徴とす
   る請求項１又は２の光学ヘッド。
4. 【請求項４】 前記位置検出器（６）を、前記光源（６
   ０）の両側に、前記光検出器（６１）を設けて構成した
   ことを特徴とする請求項１又は２又は３の光学ヘッド。
5. 【請求項５】 前記駆動手段（４０，５１）を、前記固
   定部（４）に設けた磁気回路（４０）と、前記可動部
   （５）に設けたコイル（５１）で構成したことを特徴と
   する請求項１又は２又は３又は４の光学ヘッド。