JPH0660402A - 光学ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、高速アクセスに対して安
定性の高いトラッキング機構を有する光学ヘッド装置を
提供することにある。 【構成】 この発明の光学ヘッド装置は、対物レンズ22
を光ディスクの記録面に直交する方向に移動させるとと
もに、ベ−ス30上を記録面に形成されているトラックと
直交する方向に移動させている。また、ミラ−20ａを介
して折曲げられたのち対物レンズ22に導かれるレ−ザビ
−ムに関し、半導体レ−ザ12を、ミラ−20ａに入射され
る以前に、光ディスクの記録面に直交する方向且つレ−
ザビ−ムの主光線に直交する方向に、移動させている。
レ−ザ12が移動される方向は、ベ−ス30がアクセスされ
る場合に慣性を受けにくい方向であることから、安定し
たトラッキング制御が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、情報記憶再生装置、
例えば、コンピュ−タ等の外部記憶装置として利用され
る光ディスク装置に係り、特に、情報記録媒体に向かっ
て光ビ−ムを照射するとともに、情報記録媒体で反射さ
れた光ビ−ムを取出すための光学ヘッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３によれば、光ディスク装置に組込ま
れる光学ヘッド装置50は、半導体レ−ザを一体に有し、
このレ−ザから発生された光ビ−ムを伝達する光学素子
を含むヘッド本体52、及び、このヘッド本体52を記録媒
体即ち光ディスクの記録面に沿って移動可能に保持する
ヘッド本体移動機構54を含んでいる。

【０００３】ヘッド本体52は、光ビ−ムを記録面に照射
するとともに、記録面から反射された光ビ−ムを拾出す
対物レンズ、記録面に向かう光ビ−ムと記録面で反射さ
れた光ビ−ムを分離するビ−ムスプリッタ、及び、記録
面から反射された光ビ−ムを検出するとともに電気信号
に変換する光検出器等を含んでいる。

【０００４】対物レンズは、ヘッド本体上に、移動可能
に配置されたレンズアクチェ−タ56に固定されている。
レンズアクチェ−タ56は、ばね材56ａを介してヘッド本
体52に接続されている。レンズアクチェ−タ56には、レ
ンズアクチェ−タ即ち対物レンズを光ディスクの記録面
と直交する方向即ちフォ−カス方向、及び、光ディスク
の記録面に形成されているトラックと直交する方向即ち
トラック方向に移動させるためのフォ−カスコイル56ｆ
及びトラックコイル56ｔが組込まれている。

【０００５】ヘッド本体移動機構54は、ヘッド本体52に
固定され、ヘッド本体52を記録面に沿って移動させるた
めの駆動力を提供する駆動コイル54ａ、及び、駆動コイ
ル54ａを介してヘッド本体を移動可能に保持するととも
に、駆動コイル54ａに供給される電流に対して所望の磁
力を提供するための磁気回路58を含んでいる。

【０００６】対物レンズ即ちレンズアクチェ−タ56は、
トラックコイル及びフォ−カスコイルを介して上記２つ
の方向に移動される。即ち、フォ−カシング及びトラッ
キングによって、対物レンズと光ディスクの記録面との
間の間隔、及び、対物レンズを通過された光ビ−ムの中
心光線と記録面のトラックの中心とが整合される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヘッド
本体52は、高速度で移動即ちアクセスされることから、
レンズアクチェ−タ56に載置されている対物レンズに
は、アクセスの際の慣性力が作用することで、不所望な
振動が伝達されることが知られている。この場合、トラ
ッキングによって制御されなければならない対物レンズ
の変位量に関し、対物レンズの振動から生じる変位量が
加算される。このことは、対物レンズを所望の位置に移
動させるために必要な時間を増大させることから、アク
セス速度を低下させる (アクセス時間を増大させる) 問
題がある。また、レンズアクチェ−タ56を、一方向、例
えば、フォ−カス方向に移動するために、フォ−カスコ
イル56ｆのみが付勢された場合には、残りの一方向に関
し、残りのコイルへのクロスト−ク及びばね材の干渉が
生じることが知られている。この場合、レンズアクチェ
−タ56が光ディスクの記録面に対して傾いた状態で移動
されることから、フォ−カシング及びトラッキングが不
正確になる問題がある。このことは、光ディスクへのデ
−タの記録及び光ディスクからのデ−タの読みだしにお
ける誤り率を増大させる。

【０００８】この発明の目的は、アクセス速度の向上が
可能であって、しかも、デ−タの記録及びデ−タの読み
だしにおける誤り率を低減できる光学ヘッド装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、光源
と、この光源を移動可能に保持する手段と、上記光源か
らの光を対象物に集束させる手段と、この集束手段を上
記保持手段と同一の方向に、上記保持手段とは独立に移
動可能に支持する手段とを有する光学ヘッド装置が提供
される。

【００１０】また、この発明は、光源と、この光源を移
動可能に保持する手段と、上記光源からの光を対象物に
集束させる手段と、この集束手段を上記保持手段と同一
の方向に、上記保持手段とは独立に移動可能に支持する
手段と、上記光源と上記集束手段との間に規定される光
軸中に配置され、上記光源から上記集束手段に向かう光
を折曲げる手段とを有する光学ヘッド装置を提供するも
のである。

【００１１】

【作用】この発明の光学ヘッド装置では、対物レンズ22
を光ディスクの記録面に直交する方向に移動させるとと
もに、ベ−ス30上を記録面に形成されているトラックと
直交する方向に移動させている。また、ミラ−20ａを介
して折曲げられたのち対物レンズ22に導かれるレ−ザビ
−ムに関し、半導体レ−ザ12を、ミラ−20ａに入射され
る以前に、光ディスクの記録面に直交する方向且つレ−
ザビ−ムの主光線に直交する方向に、移動させている。

【００１２】この場合、対物レンズ22が移動されること
で、フォ−カシングが制御され、半導体レ−ザ12が移動
されることで、トラッキングが制御される。半導体レ−
ザ12が移動される方向は、ベ−ス30がアクセスされる場
合に慣性を受けにくい方向であることから、安定したト
ラッキング制御が提供される。

【００１３】

【実施例】以下、図面を用いてこの発明の一実施例につ
いて説明する。

【００１４】図１及び図２によれば、光学ヘッド装置２
は、図示しない光ディスク (記録媒体) にレ−ザビ−ム
(光ビ−ム) を照射するとともに、光ディスクで反射さ
れたレ−ザビ−ムを検出するためのヘッド本体４、及
び、このヘッド本体４を光ディスクの記録面に沿って移
動即ちアクセスさせるためのヘッド駆動機構６から形成
されている。

【００１５】ヘッド本体４は、所望のビ−ム断面形状を
有するレ−ザビ−ムを発生する発光部10、発光部10から
発生されたレ−ザビ−ムに集束性を与え、光ディスクの
記録面に集束させるレンズアクチェ−タ20、及び、発光
部10とレンズアクチェ−タ20とを、それぞれ独立に移動
可能に保持するベ−ス30を含んでいる。

【００１６】発光部10は、発散性のレ−ザビ−ムを発生
する光源即ち半導体レ−ザ (以下、レ−ザとする) 12、
レ−ザ12から発生されたレ−ザビ−ムを平行にするため
のコリメ−トレンズ14、及び、レ−ザ12とレンズ14とを
一体に保持するレ−ザホルダ16から形成されている。レ
−ザ12は、レ−ザ12から出射されるレ−ザビ−ムの主光
線が図示しない光ディスクの記録面と平行になるようレ
−ザホルダ16に固定される。レ−ザホルダ16は、ホルダ
16をレ−ザビ−ムの主光線と直交するとともに光ディス
クの記録面と直交する方向に移動させるための駆動力を
発生するトラックコイル18を有し、ベ−ス30上を、ベ−
ス30がアクセスされる場合に慣性を受けることなく上下
方向に移動可能に配置されている。

【００１７】レンズアクチェ−タ20は、発光部10のコリ
メ−タレンズ14から出射された平行レ−ザビ−ムを、図
示しない光ディスクの記録面に集束させるための対物レ
ンズ22、及び、対物レンズ22とコリメ−タレンズ14との
間に配置され、レンズ14からレンズ22へ向かうレ−ザビ
−ムの光路を折曲げるための立上げミラ−20ａを含んで
いる。また、レンズアクチェ−タ20には、アクチェ−タ
20を光ディスクの記録面に向かって上下動即ちフォ−カ
ス制御方向に移動させるためのフォ−カスコイル24、及
び、アクチェ−タ20を光ディスクの記録面に沿うととも
に、記録面に形成されているトラックと直交する方向即
ちアクセス方向に移動させるための小ストロ−クアクセ
スコイル26が配置されている。尚、レンズアクチェ−タ
20は、アクチェ−タ20の一部であって、レンズ22を移動
可能に支持するための垂直壁20ｃに、板ばね28を介して
宙吊り状態で支持されている。また、アクチェ−タ20
は、ベ−ス30に設けられた後述するスライダガイド30ｂ
に挿入されるスライダ20ｂを有している。

【００１８】ベ−ス30は、後述する磁気回路を介して移
動可能に支持され、磁気回路から提供される磁界に応じ
て所望の駆動力を発生するアクセスコイル32、及び、後
述するガイドレ−ル上を滑らかに移動させるためのベア
リング34を含んでいる。ベ−ス30には、発光部10に取付
けられているトラックコイル18を移動可能に保持すると
ともに、トラックコイル18に所望の磁界を提供するため
のトラック用磁気回路(ヨ−ク36ａ及びマグネット36ｂ)
36、及び、レンズアクチェ−タ20に固定されているフ
ォ−カスコイル24及び小ストロ−クアクセスコイル26に
所望の磁界を提供するアクチェ−タ用磁気回路 (ヨ−ク
38ａ及びマグネット38ｂ) 38が配置されている。

【００１９】尚、ベ−ス30には、コリメ−トレンズ14を
通過されたレ−ザビ−ムを光ディスクに向かわせるとと
もに、光ディスクで反射されたのち、再び戻されたレ−
ザビ−ムを (光ディスクに向かうレ−ザビ−ムから) 分
離するための図示しないビ−ムスプリッタ、及び、光デ
ィスクで反射されたレ−ザビ−ムを検出するとともに電
気信号に変換するための図示しない光検出器などが配置
されている。

【００２０】ヘッド駆動機構６は、ベ−ス30の側方に取
付けられているベアリング34が密着されるとともに、ベ
−ス30を移動可能に支持するガイドレ−ル40、及び、ベ
−ス30に取付けられているアクセスコイル32に供給され
る電流に対して所望の磁界を提供するためのアクセス用
磁気回路 (ヨ−ク及びマグネット42ｂ) 42を含んでい
る。尚、ガイドレ−ル40は、ベ−ス30 (ベアリング34)
を支持する一方で、アクセス用磁気回路 (ヨ−ク) 42の
一部としても利用されている。以下、図１及び図２に示
されている光学ヘッド装置における動作について説明す
る。

【００２１】半導体レ−ザ12から発生されたレ−ザビ−
ムは、発光部10に一体に組み込まれているコリメ−トレ
ンズ14を介してビ−ム断面形状が概ね平行なビ−ムに変
換される。この平行ビ−ムは、発光部10から出射され、
ベ−ス30の所望に位置に固定されている図示しないビ−
ムスプリッタを通過されてレンズアクチェ−タ20の立上
げミラ−20ａに導かれる。

【００２２】立上げミラ−20ａへ導かれた平行ビ−ム
は、概ね９０°折曲げられて、対物レンズ22に入射され
る。対物レンズ22に導かれたビ−ムは、対物レンズ22を
介して所望の集束性が与えられ、図示しない光ディスク
の記録面に集束される。

【００２３】光学ヘッド装置２が情報の記録に利用され
ている場合には、光ディスクの記録面に集束性のビ−ム
によってピットが形成される。これに対して、光学ヘッ
ド装置２が情報の再生に利用されている場合には、記録
面に既に形成されているピットの有無に応じて、記録面
に導かれたビ−ムの強度が変化される。尚、記録面で反
射されたレ−ザビ−ム (以下、反射ビ−ムとする) に
は、記録面に形成されているトラックの位置に対応する
影によって与えられた強度分布が含まれることはいうま
でもない。

【００２４】反射ビ−ムは、再び、対物レンズ22に戻さ
れる。対物レンズ22を通過された反射ビ−ムは、概ね、
平行なビ−ムに戻され、立上げミラ−20ａを介して光デ
ィスクの記録面と平行に伝達される。立上げミラ−20ａ
を介して、光ディスクに向かう際と実質的に同一の光路
を戻された反射ビ−ムは、図示しないビ−ムスプリッタ
を介して、光ディスクへ向かうレ−ザビ−ムから分離さ
れる。分離されたレ−ザビ−ムは、ベ−ス30の所望の位
置に配置されている図示しない光検出器に入射され、所
望の電気信号に変換される。

【００２５】光検出器を介して得られた電気信号は、図
示しない信号処理回路を介して、例えば、光ディスクに
記録されている情報として再生され、或いは、半導体レ
−ザから発生されるレ−ザビ−ムの光強度をモニタする
ために利用される。信号処理回路からの出力の一部は、
フォ−カスシング信号及びトラッキング信号に変換さ
れ、それぞれ、発光部10を移動させるためのトラックコ
イル18、対物レンズ22を移動させるためのフォ−カシン
グコイル24、及び、レンスアクチェ−タ20を小ストロ−
クアクセスさせるための小ストロ−クアクセスコイル26
に、それぞれ、供給される。次に、フォ−カス制御即ち
フォ−カシング、及び、トラック制御即ちトラッキング
に関し、詳細に説明する。図１及び図２に示されている
発光部10、及び、対物レンズ22即ちレンズアクチェ−タ
20は、以下のように移動される。

【００２６】既に説明したように、この発明の対物レン
ズ22即ちレンズアクチェ−タ20は、光ディスクに対する
フォ−カシングにのみ利用される。一方、トラッキング
は、発光部10即ち半導体レ−ザ12及びコリメ−タレンズ
14を、光ディスクの記録面に対して垂直な方向に移動さ
せることで制御される。

【００２７】詳細には、ヘッド本体４では、レンズアク
チェ−タ20即ち対物レンズ22が光ディスクの記録面と直
交する方向に上下方向に移動されることでフォ−カス制
御されることは、容易に理解される。これに対して、ト
ラックコイル18が付勢されることでレンズホルダ16が移
動される方向も光ディスクの記録面に対して垂直とな
る。しかしながら、レンズホルダ16は、コリメ−トレン
ズ14から対物レンズ22に向かうレ−ザビ−ムに関し、立
上げミラ−24を介して記録面に直交される以前であっ
て、光ディスクの記録面に平行なレ−ザビ−ムの主光線
を含んだ状態で上下動されることから、光ディスクの記
録面に導かれたレ−ザビ−ムが移動される方向は、トラ
ック制御方向に規定されることは明らかである。

【００２８】より詳細には、フォ−カシングの際には、
図示しない光検出器を介して検出されるデフォ−カス量
即ち光ディスクの記録面と対物レンズ22との間の距離と
対物レンズ22を介して集束性が与えられたレ−ザビ−ム
が集束される距離との差に応じて図示しない信号処理回
路から出力されるフォ−カス制御信号に基づいて、フォ
−カスコイル24が付勢される。コイル24が付勢されるこ
とで、アクチェ−タ用磁気回路 (ヨ−ク38ａ及びマグネ
ット38ｂ) 38との間に駆動力が発生され、対物レンズ22
即ちレンズアクチェ−タ20が光ディスクの記録面と直交
する方向に往復動される。このようにして、デフォ−カ
スが生じた場合には、対物レンズ22を介して集束性が与
えられたレ−ザビ−ムが光ディスクの記録面に正確に集
束されるよう、対物レンズ22が移動される。

【００２９】一方、トラッキングの際には、図示しない
光検出器を介して検出されるトラックずれ量即ち光ディ
スクの記録面に形成されているトラックと記録面に集束
されるレ−ザビ−ムの主光線の中心とのずれに応じて図
示しない信号処理回路から出力されるトラック制御信号
に基づいて、トラックコイル18が付勢される。コイル18
が付勢されることで、トラック用磁気回路 (ヨ−ク36ａ
及びマグネット36ｂ)36との間に駆動力が発生され、発
光部10即ちレンズホルダ16が光ディスクの記録面と直交
する方向に往復動される。この場合、既に説明したよう
に、レンズホルダ16が移動される方向は、光ディスクの
記録面に対して垂直となる。しかしながら、レンズホル
ダ16の移動にともなうレ−ザビ−ムの中心の変位は、立
上げミラ−20ａを介して光ディスクのトラックと直交す
る方向に変換される。トラックコイル18が付勢されるこ
とによるトラッキングに先立って小ストロ−クアクセス
コイル26が付勢されることで、対物レンズ22は、概ね目
的のトラックの近傍に移動される。小ストロ−クアクセ
スコイル26によって移動可能な距離は、ベ−ス30を移動
させるために配置されているアクセスコイル32を介して
移動可能な距離に比較して十分に小さく、実質的に、予
備トラッキングとして機能する。また、アクチェ−タ20
は、アクチェ−タスライド20ｂを介してスライダガイド
30ｂ上をスム−スに移動される。このことから、ベ−ス
30がアクセスされる場合の慣性の影響を受けることな
く、正確なトラッキングが可能になる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、対物レンズを通過された光ビ−ムの中心光線と記録
面のトラックの中心とを一致させるためのトラッキング
は、対物レンズを通過された光ビ−ムに直交する方向で
あって、さらに、トラックと直交する方向に、光源を移
動させることによって制御される。従って、光源を含む
光学ヘッドが高速でアクセスされた場合であっても、ア
クセスによる慣性の影響を受けにくいトラッキングが可
能になる。

【００３１】また、この発明によれば、トラッキングと
フォ−カシングは、それぞれ、独立に制御される。従っ
て、トラッキングに際して、フォ−カシングのために提
供される駆動力のクロスト−ク或いは干渉が除去でき
る。この結果、光ディスクへのデ−タの記録及び光ディ
スクからのデ−タの読みだしにおける誤り率が低減され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である光学ヘッド装置を示
す概略平面図及び線Ｉ−Ｉに沿った部分断面図。

【図２】図１に示されている光学ヘッド装置の部分拡大
図。

【図３】従来から利用されている光学ヘッド装置の一例
を示す概略図。

【符号の説明】

２…光学ヘッド装置、４…ヘッド本体、６…ヘッド駆動
機構、10…発光部、12…半導体レ−ザ、14…コリメ−ト
レンズ、16…レ−ザホルダ、18…トラックコイル、20…
レンズアクチェ−タ、20ａ…立上げミラ−、22…対物レ
ンズ、24…フォ−カスコイル、26…小ストロ−クアクセ
スコイル、28…板ばね、30…ベ−ス、32…アクセスコイ
ル、34…ベアリング、36…トラック用磁気回路、38…ア
クチェ−タ用磁気回路、40…ガイドレ−ル、42…アクセ
ス用磁気回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、 この光源を移動可能に保持する手段と、 上記光源からの光を対象物に集束させる手段と、 この集束手段を上記保持手段と同一の方向に、上記保持
   手段とは独立に移動可能に支持する手段とを有する光学
   ヘッド装置。
2. 【請求項２】光源と、 この光源を移動可能に保持する手段と、 上記光源からの光を対象物に集束させる手段と、 この集束手段を上記保持手段と同一の方向に、上記保持
   手段とは独立に移動可能に支持する手段と、 上記光源と上記集束手段との間に規定される光軸中に配
   置され、上記光源から上記集束手段に向かう光を折曲げ
   る手段とを有する光学ヘッド装置。