JPH10255295A - ガルバノミラー装置およびこれを用いた光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱変形等に起因するトラッキングオフセット
を少なくすると共に、入射光軸の調整を正確に行なう。 【解決手段】 ガルバノミラー装置では、光源より出射
され、かつ第１の所定方向Ｄ1 より入射される光ビーム
を反射ミラー３４が第２の所定方向Ｄ2 の反射光として
反射し、調整手段としてのコイル３７および磁石３８が
反射ミラー３４を第２の所定方向Ｄ2 を軸として回転駆
動することにより、第１の所定方向Ｄ1 と同一平面上
で、かつ、第１の所定方向Ｄ1 とほぼ直交する第３の所
定方向Ｄ3 に反射ミラー３４の反射光の光軸を微調整す
る。光ディスク装置は、対物レンズ５を搭載して光ディ
スク６のトラッキング方向Ｄ3 にレンズ５を移動させる
キャリッジ２０内にガルバノミラー装置３３を搭載し
て、熱変形等により光軸方向Ｄ2に狂いが生じたときに
光軸をトラッキング方向Ｄ3 に微調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置に
係り、特に対物レンズに入射する光の向きを変えるガル
バノミラーを用いた光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、周知のとおり、コンパクトディス
ク（ＣＤ）、レーザディスク（ＬＤ）等に代表されるよ
うなレーザ光を用いて情報の再生を行なう光ディスク装
置が広く普及してきている。また最近では、特にコンピ
ュータの記録装置としての利用が盛んになってきてお
り、コンピュータとの間でやりとりするデータの高速読
み出し・書き込みができるように、光学ヘッドを高速で
移動させなければならず、ヘッドの高速移動が要求され
るようになってきた。このような要求に対し、光学ヘッ
ドの質量を小さくして素速い移動を実現する方式が種々
提案されている。このような方式の１つとして、図１３
に示すように、レーザやフォトディテクタを含む光学系
などを光学ヘッドに搭載せずに、光ディスクに焦点を形
成する対物レンズのみを光学ヘッドに搭載して移動させ
る分離光学方式が採用されている。以下、この分離光学
方式の一例を図１３を参照して説明する。

【０００３】図１３において、固定光学系１は、半導体
レーザ２やフォトディテクタ３等を備えると共に、図示
されないベースなどに固定されている。半導体レーザ２
から照射されたレーザ光は、同じく固定配置されたガル
バノミラー１０を介して光学ヘッド４内に搭載された対
物レンズ５に供給されている。対物レンズ５は、光ディ
スク６上のピットに焦点を形成し、その反射光を前記レ
ーザ光の供給経路とは逆の経路により再び固定光学系１
へと導き、反射光は固定光学系１のフォトディテクタ３
に供給される。光学ヘッド４は、図示しない駆動手段に
よってトラッキング方向Ｘ及びフォーカシング方向Ｙに
それぞれ駆動される。

【０００４】このような分離光学方式によれば、光学ヘ
ッド４をトラッキング方向Ｘへ駆動する際に発生する微
小な光路の傾き（対物レンズ５へのレーザ光の入射角度
の変化）を固定配置されたガルバノミラー１０の揺動角
度の制御により補正することができる。そのため対物レ
ンズ５自体を傾ける手段を光学ヘッド４に搭載する必要
がなくなり、光学ヘッド４全体の重量を低減することが
できると共に、光学ヘッドの素速い移動を実現すること
ができる。

【０００５】以下、図１４に従って、従来のガルバノミ
ラー装置１０について説明する。図１４において、ガル
バノミラー装置１０は、レーザ光を反射するための反射
ミラー１１と、この反射ミラー１１を固定した揺動体１
２と、この揺動体１２を固定部１３に対して支持する支
持体１４と、を備え、この支持体１４の両端部１４ａお
よび１４ｂは固定部１５に固定されている。前記固定部
１３は、図１５に示すように、基部１５と、この基部１
５の上部側に固着されたヨーク１６および磁石１７と、
から構成されており、揺動体１２の側面に固定されたコ
イル１８に対して磁界を作用させることにより、反射ミ
ラー１１を長尺方向を軸として、すなわち支持体１４の
軸回りに揺動させることにより、反射ミラー１１の反射
角度を調整するようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような構成に係る従来のガルバノミラー装置によれば
ガルバノミラーが大きく傾いた際に、トラッキング誤差
信号にオフセットが発生するように構成されており、こ
のため、トラッキング動作を行なうことを目的としてガ
ルバノミラーを傾ける場合は問題がないが、連続使用等
に伴う熱変形などの経時的な変化によりガルバノミラー
が傾いた場合にもトラッキング誤差信号にオフセットが
発生してしまうことがあり、制御不能な状態に陥いるこ
とがしばしばあった。このように、上記のような連続使
用による熱膨張によって板ばねの長さが長くなると、図
中Ｘ軸回りの回転変位が発生するため、上述した熱変形
によるトラッキングオフセットの要因になっていた。

【０００７】また、従来のガルバノミラー装置を用いた
光ディスク装置によれば、上記トラッキングオフセット
に加えて、ガルバノミラー装置１０が固定光学系１と光
学ヘッド４との中間に配置されているために、光学ヘッ
ド４への最後の光軸調整が光学ヘッド４からかなり離隔
した位置で行なわれることになり、僅かな光軸の誤変動
でも深刻な影響を与えるという問題もあった。

【０００８】本発明は、上述した熱変形によるトラッキ
ングオフセットを少なくすると共に光ヘッドへの入射光
軸の調整を正確に行なうことができるガルバノミラー装
置およびこれを用いた光ディスク装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、ガルバノミラー装置が光源
より出射され、かつ第１の所定方向より入射される光ビ
ームを第２の所定方向の反射光として反射する反射ミラ
ーと、前記反射ミラーを前記第２の所定方向を軸として
回転駆動することにより、前記第１の所定方向と同一平
面上で、かつ、第１の所定方向とほぼ直交する第３の所
定方向に、前記反射ミラーの反射光の光軸を調整する調
整手段と、を備えることを特徴としている。

【００１０】また、請求項２に係る発明は、ガルバノミ
ラー装置を用いた光ディスク装置が光ビームを出射する
光源と、前記光源より出射され第１の所定方向より入射
される前記光ビームを第２の所定方向に反射する反射ミ
ラーおよびこの反射ミラーを前記第２の所定方向を軸と
して回転駆動することにより前記第１の所定方向と同一
平面上でかつこの第１の所定方向とほぼ直交する第３の
所定方向である光ディスクの径方向に前記反射ミラーの
反射光の光軸を調整する調整手段を備えるガルバノミラ
ー装置と、前記反射ミラーにより前記第２の所定方向に
反射された光を受けて前記光ディスクの情報記録面にス
ポットを形成する対物レンズと、を備えることを特徴と
している。

【００１１】また、請求項３に係る発明は、請求項１お
よび請求項２の何れかに記載のガルバノミラー装置また
はこれを用いた光ディスク装置において、前記調整手段
が、前記反射ミラーの反射面と４５度をなす軸周りにこ
の反射ミラーを回転可能に支持する弾性体と、前記反射
ミラーの回転軸に平行で前記反射面に垂直な側面の少な
くとも一方に取り付けられた駆動要素と、を備えること
を特徴としている。

【００１２】また、請求項４に係る発明は、請求項３に
記載のガルバノミラー装置およびこれを用いた光ディス
ク装置において、前記弾性体が、非平行状態で互いに対
向すると共に前記反射ミラーに取り付けられた先端部か
ら取り付け基部側に向かって拡開する板ばねであること
を特徴としている。

【００１３】また、請求項５に係る発明は、請求項３に
記載のガルバノミラー装置およびこれを用いた光ディス
ク装置において、前記反射ミラーに接着される駆動要素
が永久磁石であり、この永久磁石と対向する固定部に磁
性体を配置し、前記磁性体の磁石側の面に偏平コイルを
張り付けたことを特徴としている。

【００１４】以上の構成を備える本発明のガルバノミラ
ー装置およびこれを用いた光ディスク装置によれば、熱
変形による反射面の傾きが発生せず、良好なトラッキン
グ動作を可能にすることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明に係るガルバノミラー装置およびこれを用いた光デ
ィスク装置の好適な実施形態について説明する。まず、
図１から図７を用いて本発明の第１実施形態を説明す
る。ここで、図１は第１実施形態に係るガルバノミラー
ユニットを示す斜視図、図２は第１実施形態に係る光デ
ィスク装置の概略を説明する側面図、図３は図の光ディ
スク装置における光学ヘッドの斜視図、図４はキャリッ
ジ部の斜視図、図５は図４の一部切欠斜視図、図６はキ
ャリッジ部の部分分解斜視図、図７は図１に示されるカ
ルバノミラーユニットの上面図である。

【００１６】まず、図２を参照しながらカルバノミラー
装置を用いた光ディスク装置の構成を説明する。図２に
おいて、情報の記録・再生に供される光ディスクおよび
光磁気ディスク等のディスク６は、図示しないベースに
固定されたスピンドルモータ７に対してマグネットチャ
ック等のチャッキング手段（図示されず）により保持さ
れており、記録再生時にスピンドルモータ７によって安
定に回転駆動される。ディスク６に照射するためのレー
ザ光を生成する半導体レーザ２とフォトディテクタ３と
コリメートレンズ９ａ、偏光プリズム８、集光レンズ９
ｂなどを含む光学ユニット１は、図示しないベースに固
定されている。一方、対物レンズ５は、対物レンズホル
ダ２１に固定されており、またこの対物レンズホルダ２
１は平行板ばね２２により対物レンズの光軸方向に移動
可能に支持され、前記平行板ばね２２の固定部２３はキ
ャリッジ２０に固定されている。前記キャリッジ２０は
滑り軸受け２４とガイドレール２５とにより支持され、
ディスク６の半径方向に、ディスクの最内周から最外周
まで移動可能になっている。

【００１７】対物レンズ５には、フォーカスコイル２６
が取り付けられており、キャリッジ２０に固定されてい
るフォーカス磁気回路２７が生成する磁場と、前記フォ
ーカスコイル２６に通電される電流との相互作用により
前記対物レンズ５をこの対物レンズ５の光軸方向に移動
させる力を発生する。

【００１８】前記キャリッジ２０の両端部にはリニアモ
ータコイル２８が固定されており、前記ガイドレール２
５とラジアル磁石２９とバックヨーク３０とより構成さ
れるラジアル磁気回路３１によって生成される磁場との
相互作用により、ディスク６の半径方向へキャリッジ２
０を移動させる力を発生する。

【００１９】半導体レーザ２より発せられたレーザ光
は、コリメートレンズ９ａを通過することにより平行光
に変換され、偏向ミラー８によりその方向がキャリッジ
２０の移動方向と平行な方向に変更され、光学ユニット
１から出射される。

【００２０】光学ユニット１から出射された光は、キャ
リッジ２０の内部に入り、前記キャリッジ２０に固定さ
れている反射ミラー３２で光の向きをキャリッジ２０の
移動方向と直交する第１の所定方向Ｄ1 に変更して、ガ
ルバノミラーユニット３３に入射される。ガルバノミラ
ーユニット３３に入射された光は、対物レンズ５の光軸
方向（第２の所定方向Ｄ2 ）に向きを変え、対物レンズ
５に入射する。対物レンズ５に入射した光は、ディスク
６の記録面で所定のスポットに集光させられ、情報が記
録されているか否かで反射光の強度が変調される。ディ
スク６により反射した光は、前記入射光路と逆行する光
路をとり、対物レンズ５、ガルバノミラーユニット３
３、反射ミラー３２、偏光プリズム８、集光レンズ９
ｂ、を経由してフォトディテクタ３に集光されて、この
光の強度が電気信号に変換される。

【００２１】このフォトディテクタ３により光から変換
された電気信号は、図示しないプリアンプにより、情報
信号、フォーカスオフセット信号、トラックオフセット
信号等として生成される。このフォーカスオフセット信
号を用いることにより対物レンズ５のフォーカス方向の
位置ずれが検出され、この位置ずれを補正するように後
述するフォーカスコイルに電流を流すことによって制御
動作が行なわれる。また、トラックオフセット信号を用
いることにより対物レンズ５のトラック方向の位置ずれ
が検出され、この位置ずれを補正するようにリニアモー
タコイル２８とガルバノミラーユニット３３に電圧を印
加することにより制御動作を行なう。このようにしてデ
ィスク６の記録トラック上に情報が記録され、またディ
スク６の記録トラック上から情報が読み取られる。

【００２２】次に、ガルバノミラーユニット３３の構成
について、図１および図７を参照しながら説明する。図
１および図７において、プリズムミラー３４のキャリッ
ジ２０の移動方向のスピンドルモータ７側に、両端部が
略ハの字形状に拡開する板ばね３５が接着されており、
板ばね３５の端部３５ａおよび３５ｂは磁性体により形
成されたガルバノミラーベース３６の第１の突起部３６
ａに接着または溶接等の手段により固定されている。前
記プリズムミラー３４は、板ばね３５の変形によりプリ
ズムミラー３４のほぼ中心を通る対物レンズ５の光軸回
りに回転させることができる。前記板ばね３５の外側に
は、ガルバノミラーコイル３７が接着固定されており、
前記プリズムミラー３４の反対側の端面側にもガルバノ
ミラーコイル３７が接着固定されている。

【００２３】前記ガルバノミラーコイル３７のそれぞれ
の外側には、対物レンズ５の光軸方向に２分割され、プ
リズムミラー３４と対面する方向にそれぞれ着磁された
ガルバノ磁石３８が接着されており、このガルバノ磁石
３８はプリズムミラー３４とベース３６の第１の突起部
３６ａとの間と、プリズムミラー３４とベース３６の第
２の突起部３６ｂとの間に、それぞれ介装・接着されて
いる。なお、前記反射ミラー３２は、前記ベース３６の
第３の突起部３６ｃに固定されている。

【００２４】このような構成により、ガルバノ磁石３８
が生成する磁場と前記ガルバノミラーコイル３７に流れ
る電流の相互作用により、相対するコイルが逆向きに力
を生成し、プリズムミラー３４を対物レンズ５の光軸ま
わりに回転させるような力が発生する。このプリズムミ
ラー３４の回転により、反射ミラー３２から入射して対
物レンズ５の光軸方向に出射している光は、キャリッジ
２０の移動方向（第３の所定方向Ｄ3 ）に微少に角度を
変えることができ、対物レンズ５により集光されるスポ
ットに位置はトラッキング方向すなわちキャリッジ２０
の移動方向に微少に位置を変えることができる。

【００２５】このように、ハの字形状の板ばね３５によ
り弾性支持され、プリズムミラー３４の回転を許容して
いるため、熱膨張により板ばねの延びは、反射面と平行
な面内での移動が起きるだけであり、反射光の傾きや平
行移動を伴わないため、温度変化に起因するオフセット
は発生しないことになる。また、ハの字形状の板ばね２
４はキャリッジ１１の移動方向に対し線対称に構成され
ているため、キャリッジ１１の高速移動に伴う慣性力に
よりミラー面が傾くことがないため、リニアモータの制
御とガルバノミラーの制御動作とが互いに干渉して、ト
ラッキング動作を不安定にするようなことがなくなる。

【００２６】次に、図８を用いて本発明の第２実施形態
に係るガルバノミラー装置について説明する。この第２
実施形態に係るガルバノミラー装置においては、板ばね
の構造が第１実施形態の板ばね３５とは異なっている。
すなわち、図８に示す板ばね４０の両端部にスリット４
１を設けている。このスリット４１を設けることによ
り、板ばね４０の変形をスリット４１の部分に集中させ
ることができ、プリズムミラー３４の瞬間回転中心の移
動を少なくすることができ、より安定したトラッキング
制御が可能になる。

【００２７】次に、本発明の第３実施形態に係るガルバ
ノミラー装置について、図９を参照しながら説明する。
この第３実施形態に係るガルバノミラー装置において
は、ガルバノミラー磁石３８がプリズムミラー３４に直
接接着されている点が、上記第１および第２実施形態に
係るガルバノミラー装置とは異なっている。磁石と、ミ
ラー面の接合は互いに高い平面度を実現でき、薄い接着
層で接合が可能となり、高い接合強度が得られる。ま
た、高域まで共振のない良好な振動特性が得られ、精度
の高い制御動作が可能になると共にプリズムミラー３４
側にはフレキシブルプレート等の電力を供給する手段を
設けなくて済むので、電力供給手段の熱変形による傾き
を起こす心配がない。

【００２８】この第３実施形態の構成においても、ガル
バノミラー磁石３８は対物レンズ５の軸方向の分割ライ
ンで２分割されて逆向きに着磁されており、プリズムミ
ラー３４の対向する側面のガルバノミラー磁石３８は対
物レンズ９の光軸周りに対称に着磁されているため、例
えば、図３、図４および図６等に示されるフォーカスコ
イル２６による磁界の変化の影響は互いにキャンセルさ
れ、フォーカス駆動との干渉が生じることがないため、
安定したトラッキングおよびフォーカス動作が可能にな
る。

【００２９】なお、図９において、ステッピングモータ
７側のガルバノミラー磁石３８およびその外側に設けら
れているガルバノミラーコイル３７はベース３６の第１
突起部３６ａに固定されており、また、板ばね４０の両
端部４０ａおよび４０ｂは第１の突起部３６ａとは位置
ずれした第４および第５の突起部３６ｄおよび３６ｅに
固定されている。

【００３０】次に、本発明の第４の実施形態に係るガル
バノミラー装置について、図１０を参照しながら説明す
る。この第４の実施形態においては、第１ないし第３実
施形態におけるハの字形状の板ばね３５および４０の代
わりに、樹脂等により形成されたヒンジ状の支持体４５
で置き換えている。支持体４５は、コイル３７の両端付
近にヒンジ部４６を２つ備えている。このような構成に
おいては、樹脂の非導電性により、ガルバノミラーコイ
ル３７で生成される磁界により支持体４５で渦電流が発
生するので、駆動力を小さくすることがなく、精度の高
い制御動作が可能になる。また、ガルバノミラーコイル
３７とガルバノミラー磁石３８の衝突を防ぐストッパと
しても役割を果たしているので、信頼性の高いシステム
を提供することができる。

【００３１】次に、本発明の第５実施形態に係るガルバ
ノミラー装置について、図１１を参照しながら説明す
る。この第５実施形態においては、ガルバノミラー５０
は２個の三角柱５２および５３が貼り合わせられた構成
を備えており、反射面を形成しているプリズムミラー３
４の代わりに、三角柱５２および５３の張り合わせ面に
板状ミラー５４を４５度に配置して反射面を形成するよ
うにしている。このガルバノミラー５０の略立方体形状
を構成する２つの三角柱５２および５３には、非鉄・非
金属の例えば樹脂等の透明部材等を用いるようにしてい
る。このような構成においては、ガルバノミラーに三角
柱プリズム２個を用いる必要がなくなるので、コストの
低減が可能になる。

【００３２】また、図１２のように、１つの反射面を有
する１個の三角プリズム５７によりガルバノミラー５５
を形成し、非鉄・非金属等の透明樹脂等の三角柱５６を
組み合わせるようにした実施形態でもよい。また、ここ
では図示を省略するが、平板状のミラーを適当な方法に
より位置決め固定することによって、反射ミラーを構成
してももちろんよい。

【００３３】上述した実施形態ではヘッドの粗動機構に
リニアモータの例を示したが、ギヤ送りや、ねじ送り、
さらにはベルト送りなどの通常知られている粗動機構に
よっても同様な効果が得られることはいうまでもない。
また、光学部がキャリッジに搭載されるタイプの光ディ
スク装置でも同様な効果が得られることは言うまでもな
い。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱変形による反射面の傾きが発生せず、良好なトラッキ
ング動作を可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るガルバノミラー装
置の構成を示す斜視図。

【図２】第１実施形態に係る光ディスク装置の概略を説
明する側面図。

【図３】図２に示す光ディスク装置における光学ヘッド
を示す斜視図。

【図４】図２に示す光ディスク装置におけるキャリッジ
部を示す斜視図。

【図５】図４に示すキャリッジ部を一部切欠いて示す斜
視図。

【図６】第１実施形態におけるキャリッジ部を示す部分
分解斜視図。

【図７】図１に示されるカルバノミラー装置の平面図。

【図８】第２実施形態に係るガルバノミラー装置を示す
斜視図。

【図９】第３実施形態に係るガルバノミラー装置を示す
斜視図。

【図１０】第４実施形態に係るガルバノミラー装置を示
す斜視図。

【図１１】第５実施形態に係るプリズムミラーを示す斜
視図。

【図１２】第５実施形態に係るプリズムミラーの異なる
例を示す斜視図。

【図１３】従来の光ディスク装置の概略構成を示す側面
図。

【図１４】従来のガルバノミラー装置を示す平面図。

【図１５】図１４のガルバノミラー装置のＡ−Ａ線から
切断した断面図。

【図１６】図１４のガルバノミラー装置のＢ−Ｂ線から
切断した断面図。

【符号の説明】

Ｄ1 第１の所定方向 Ｄ2 第２の所定方向（対物レンズの光軸方向） Ｄ3 第３の所定方向（ディスクの半径方向） ５ 対物レンズ ６ 光ディスク ３３ ガルバノミラーユニット ３４ プリズムミラー ３５ 板ばね ３６ ガルバノミラーベース ３７ ガルバノミラーコイル ３８ ガルバノ磁石

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源より出射され、かつ第１の所定方向よ
   り入射される光ビームを第２の所定方向の反射光として
   反射する反射ミラーと、 前記反射ミラーを前記第２の所定方向を軸として回転駆
   動することにより、前記第１の所定方向と同一平面上
   で、かつ、第１の所定方向とほぼ直交する第３の所定方
   向に、前記反射ミラーの反射光の光軸を調整する調整手
   段と、 を備えることを特徴とするガルバノミラー装置。
2. 【請求項２】光ビームを出射する光源と、 前記光源より出射され第１の所定方向より入射される前
   記光ビームを第２の所定方向に反射する反射ミラー、こ
   の反射ミラーを前記第２の所定方向を軸として回転駆動
   することにより前記第１の所定方向と同一平面上でかつ
   この第１の所定方向とほぼ直交する第３の所定方向であ
   る光ディスクの径方向に前記反射ミラーの反射光の光軸
   を調整する調整手段、を備えるガルバノミラー装置と、 前記反射ミラーにより前記第２の所定方向に反射された
   光を受けて前記光ディスクの情報記録面にスポットを形
   成する対物レンズと、 を備えることを特徴とするガルバノミラー装置を用いた
   光ディスク装置。
3. 【請求項３】前記調整手段は、前記反射ミラーの反射面
   と４５度をなす軸周りにこの反射ミラーを回転可能に支
   持する弾性体と、前記反射ミラーの回転軸に平行で前記
   反射面に垂直な側面の少なくとも一方に取り付けられた
   駆動要素と、を備えることを特徴とする請求項１および
   請求項２の何れかに記載のガルバノミラー装置およびこ
   れを用いた光ディスク装置。
4. 【請求項４】前記弾性体は、非平行状態で互いに対向す
   ると共に前記反射ミラーに取り付けられた先端部から取
   り付け基部側に向って拡開する板ばねであることを特徴
   とする請求項３に記載のガルバノミラー装置およびこれ
   を用いた光ディスク装置。
5. 【請求項５】前記反射ミラーに接着される駆動要素は永
   久磁石であり、前記永久磁石と対向する固定部に磁性体
   を配置し、前記磁性体の磁石側の面に偏平コイルを張り
   付けたことを特徴とする請求項３に記載のガルバノミラ
   ー装置およびこれを用いた光ディスク装置。