JPH11142775A - ガルバノミラーの給電構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガルバノミラーの可動部に給電するための中
継線を不要にすること。 【解決手段】 可動部にその回転軸を挟んで対称に２つ
の電磁コイルを設けると共に、可動部の回転軸が設けら
れた両端面乃至一方の端面に２つの電磁コイルと各々電
気的に接続された２つの導電性の接触ピンを設ける一
方、可動部を囲うハウジング側に可動部の回動に伴う２
つの接触ピンの移動を許す逃げ孔を設け、この逃げ孔を
介して突出した各ピン先端に導電性の各々与圧板バネを
接触させてなり、これらの与圧板バネを介して２つの電
磁コイルに給電するよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガルバノミラー
の給電構造に関し、特に光学式情報記録再生装置の微動
トラッキングに用いられるシンプルで小型のガルバノミ
ラーに好適な構造に関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近時、面記録密度が１
０Ｇビット／（インチ）²を越える光磁気ディスク装置
の開発が進んでいる。この装置では、光磁気ディスクの
トラックと交差する方向に例えば回動する粗動用アーム
の先端部に設けた対物光学系に対するレーザ光束の入射
角をガルバノミラー等の偏向手段により微調整して、微
動トラッキングを例えば０.３４μmと狭いトラックピッ
チレベルで正確に行うようなことが考えられている。と
ころで、このような粗動用アームでは軸のガタが少ない
小型のガルバノミラーが望まると共に、可動部に電磁コ
イルが設けられているタイプのものでは給電用の中継線
が可動部の動特性に悪影響を及ぼしており、その改善が
望まれていた。

【０００３】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述のよう
な背景に鑑みてなさせたものであり、請求項１の発明
は、電磁駆動により偏向ミラーを取り付けた可動部を回
転軸を中心に所定角度範囲回動させるガルバノミラーで
あって、前記可動部にその回転軸を挟んで対称に２つの
電磁コイルを設けると共に、前記可動部の前記回転軸が
設けられた両端面乃至一方の端面に前記２つの電磁コイ
ルと各々電気的に接続された２つの導電性の接触ピンを
設ける一方、前記可動部を囲うハウジング側に前記可動
部の回動に伴う前記２つの接触ピンの移動を許す逃げ孔
を設け、この逃げ孔を介して突出した各ピン先端に導電
性の各々与圧板バネを接触させてなり、これらの与圧板
バネを介して前記２つの電磁コイルに給電するようにし
たことを特徴とする。

【０００４】

【発明の実施の形態】まず、近年のコンピューターにま
つわるハード，ソフトの進歩に伴う外部記憶装置への要
求、特に大記憶容量への要求の高まりに対して提案され
たニア・フィールド記録（NFR： near field recordin
g） 技術と呼ばれる記録再生方式を用いた光磁気ディス
ク記録再生装置の概要を図１乃至図５を参照して説明す
る。

【０００５】図１はその光ディスク装置の全体概要図で
ある。ディスクドライブ装置１には光ディスク２が図示
しないスピンドルモータの回転軸に装着されている。一
方、光ディスク２の情報を再生または記録するために回
動（粗動）アーム３が光ディスク２の記録面に対して平
行になるように取り付けられている。この回動アーム３
はボイスコイルモーター４によって回転軸５を回転中心
として回動可能となっている。この回動アーム３の光デ
ィスク２に対向する先端には、光学素子を搭載した浮上
型光学ヘッド６が搭載されている。また、回動アーム３
の回転軸５近傍には光源ユニットおよび受光ユニットを
備えた光源モジュール７が配設され、回動アーム３と一
体となって駆動する構成となっている。

【０００６】図２、図３は回動アーム３の先端部を説明
するものであり、特に浮上型光学ヘッド６を詳細に説明
するものである。浮上型光学ユニット６はフレクシャー
ビーム８に取り付けられており、光ディスク２に対向し
て配置されている。また、フレクシャービーム８は他端
で回動アーム３に固着されており、フレクシャービーム
８の弾性力により先端部の浮上光学ユニット６を光ディ
スク２に接触させる方向に加圧している。

【０００７】浮上型光学ユニット６は浮上スライダー
９，対物レンズ１０，ソリッドイマージョンレンズ（Ｓ
ＩＬ）１１，磁気コイル１２から構成されており、光源
モジュール７から出射された平行なレーザー光束１３を
光ディスク２上に収束させるはたらきをする。また、回
動アーム３の先端部には前記レーザー光束１３を浮上型
光学ユニット６に導くために立ち上げミラー３１が固着
されている。 立ち上げミラー３１により対物レンズ１
０に入射したレーザー光束１３は、対物レンズ１０の屈
折作用により収束される。この集光点近傍にはソリッド
イマージョンレンズ（ＳＩＬ）１１が配置されており、
前記収束光を更に微細なエバネッセント光１５として光
ディスク２に照射させる。

【０００８】また、光ディスク２に面したソリッドイマ
ージョンレンズ（ＳＩＬ）１１の周囲には、光磁気記録
方式で記録するための磁気コイル１２が形成されてお
り、記録時には必要な磁界を光ディスク２の記録面上に
印加出来るようになっている。このエバネッセント光１
５と磁気コイル１２により、光ディスク２への高密度な
記録および再生が可能となる。なお、浮上型光学ユニッ
ト６は光ディスク２の回転による空気流により微小量浮
上するものであり、光ディスク２の面振れ等に追従す
る。このため従来の光ディスク装置では必要であった対
物レンズの焦点制御（フォーカスサーボ）が不要となっ
ている。

【０００９】以下、図４，図５を用いて回動アーム３上
に搭載された光源モジュール７および浮上型光学ユニッ
ト６へ導かれる光束に関し詳細に説明する。回動アーム
３は先端部に浮上型光学ユニット６を搭載し、他端には
ボイスコイルモーター４を駆動するための駆動コイル１
６が固着されている。駆動コイル１６は扁平状のコイル
であり、図示せぬ磁気回路内に空隙をおいて挿入配置さ
れている。回転軸５と回動アーム３はベアリング１７，
１７により回動自在に締結されており、駆動コイルに電
流を印加すると磁気回路との電磁作用により回転軸５を
回転中心として回動アーム３を回動させることができ
る。

【００１０】回動アーム３上に搭載された光源モジュー
ル７には半導体レーザー１８，レーザー駆動回路１９，
コリメートレンズ２０，複合プリズムアッセイ２１，レ
ーザーパワーモニターセンサー２２，反射プリズム２
３，データ検出センサー２４，およびトラッキング検出
センサー２５が配置されている。半導体レーザー１８か
ら放出された発散光束状態のレーザー光束は、コリメー
トレンズ２０によって平行光束に変換される。この平行
光束の断面形状は半導体レーザー１８の特性から長円状
であり、光ビームを光ディスク２上に微小に絞り込むに
は都合が悪いため略円形断面に変換する必要がある。こ
のためコリメートレンズ２０から出射された断面長円状
の平行光束を、複合プリズムアッセイ２１に入射させる
ことにより平行光束の断面形状を整形する。

【００１１】複合プリズムアッセイ２１の入射面２１ａ
は入射光軸に対して所定の斜面を形成しており、入射光
を屈折させることにより平行光束の断面形状を長円形状
から略円形形状に整形することが出来る。整形されたレ
ーザー光束は複合プリズムアッセイ２１内を進み第１の
ハーフミラー面２１ｂに入射する。第１のハーフミラー
面２１ｂは光ディスク２から得られた情報を、データ検
出センサー２４，およびトラッキング検出センサー２５
に導くために設定されているが、往路においては半導体
レーザー１８から出射されたレーザーの出力パワーを検
出するためのレーザーパワーモニターセンサー２２への
光束を分離する役目を果たす。

【００１２】レーザーパワーモニターセンサー２２は受
光した光の強度に比例した電流を出力するため、図示せ
ぬレーザーパワーコントロール回路にこの出力を帰還さ
せることにより半導体レーザー１８の出力を安定化させ
ることが出来る。複合プリズムアッセイ２１から出射さ
れた略円形断面形状をもったレーザー光束１３は偏向ミ
ラー２６に照射され、レーザー光束１３の進行方向が変
えられる。この偏向ミラー２６は紙面に垂直な軸を回動
中心とするガルバノモーター２７に取り付いており、レ
ーザー光束１３を紙面に平行な方向に微小角度振ること
が出来るようになっている。

【００１３】また、ガルバノモーター２７には偏向ミラ
ー２６の回転角度を検出する偏向ミラー位置検出センサ
ー２８が配設されている。偏向ミラー２６を反射したレ
ーザー光束１３は、第１のリレーレンズ２９および第２
のリレーレンズ（イメージングレンズ）３０を経て、立
ち上げミラー３１で反射後浮上型光学ユニット６に至
る。この第１のリレーレンズ２９および第２のリレーレ
ンズ３０は、偏向ミラー２６の反射面と浮上型光学ユニ
ット６に配置されている対物レンズ１０の瞳面（主平
面）との関係を共役関係になるようにするもので、リレ
ーレンズ光学系を形成するものである。すなわち光ディ
スク２上の集光ビームが所定のトラックから僅かにずれ
た場合、偏向ミラー２６を僅かに回転させることにより
対物レンズ１０に入射させるレーザー光束１３を傾か
せ、光ディスク２上の焦点を移動させて補正するもので
ある。しかしながら、この方式で焦点の補正を行う時、
偏向ミラー２６と対物レンズ１０の光学的距離が長い場
合は、対物レンズ１０へ入射するレーザー光束１３の移
動量が大きくなり、対物レンズ１０に入射出来なくなる
場合がある。

【００１４】この様な現象を回避するため、第１のリレ
ーレンズ２９および第２のリレーレンズ３０によって、
偏向ミラー２６の反射面と対物レンズ１０の瞳面との関
係を共役関係になるように設定し、偏向ミラー２６が回
動しても対物レンズ１０に入射するレーザー光束１３は
移動せず、正確なトラッキング制御が可能となるように
している。なお、光ディスク２の内周／外周に渡るアク
セス動作は、ボイスコイルモーター４により回動アーム
３を回動させて行い、極微小なトラッキング制御のみ偏
向ミラー２６を回動させて行う。

【００１５】光ディスク２から反射されて戻ってきた復
路のレーザー光束１３は、往路と逆に進み偏向ミラー２
６に反射されて複合プリズムアッセイ２１に入射する。
その後第１のハーフミラー面２１ｂで反射され、第２の
ハーフミラー面２１ｃに向かう。第２のハーフミラー面
２１ｃは、トラッキング検出センサー２５へ向かう透過
光と、データ検出センサー２４へ向かう反射光を生成
し、復路のレーザー光束を分離する。第２のハーフミラ
ー面２１ｃを透過したレーザー光束はトラッキング検出
センサー２５へ照射され、トラッキング誤差信号を出力
する。

【００１６】一方、第２のハーフミラー面２１ｃで反射
されたレーザー光束はウォラストンプリズム３２により
偏光分離され、かつ集光レンズ３３によって収束光に変
換後、反射プリズム２３で反射されてデータ検出センサ
ー２４に照射される。データ検出センサー２４は２つの
受光領域をもっており、ウォラストンプリズム３２によ
り偏光分離された２つの偏光ビームをそれぞれ受光する
ことにより、光ディスク２に記録されているデータ情報
を読みとりデータ信号を出力する。なお、正確には前記
トラッキング誤差信号およびデータ信号は図示せぬヘッ
ドアンプ回路によって生成され、制御回路または情報処
理回路に送られるものである。

【００１７】次に、前述のガルバノモータ２７におい
て、偏向ミラー２６を回動するための構成について説明
する。図６は、偏向ミラー２６及び偏向ミラー２６を保
持するミラーホルダ１００を示す斜視図である。ミラー
ホルダ１００は樽形状であり、その長手方向（Ｘ方向と
する）両端に一対のコイル１０１，１０２が固定されて
いる。

【００１８】図７は、ガルバノモータ２７（偏向ミラー
２６を含むユニット：いわゆるガルバノミラー）を示す
斜視図である。ミラーホルダ１００はハウジング１５０
により、所定の回転軸（Ｚ軸とする）を中心として回動
可能に保持されている。偏向ミラー２６は、そのミラー
面２６ａの法線がＸ方向と回動軸Ｚの両方に直交するよ
うミラーホルダ１００に取り付けられている。

【００１９】図８は、図７のガルバノモータ２７のＡ−
Ａ’断面図である。ミラーホルダ１００をＺ軸の回りに
回動可能に保持するため、ミラーホルダ１００上面には
センターピン１２２（図６）が固定されており、ハウジ
ング１５０にはセンターピン１２２を受けるブシュ１５
２が設けられている。また、ハウジング１５０の底部に
はセンターピン１２４が設けられ、ミラーホルダ１００
の底部にはセンターピン１２４を受ける軸受部１０８が
設けられている。

【００２０】ハウジング１５０には、一対の永久磁石２
０１，２０２が設けられている。永久磁石２０１，２０
２はミラーホルダ１００のコイル１０１，１０２に夫々
対向配置されており、コイル１０１，１０２に電流を流
すと、コイル１０１，１０２とマグネット２０１，２０
２の電磁誘導の作用によりミラーホルダ１００が回動軸
Ｚを中心として回動する。これにより、偏向ミラー２６
に反射されるレーザー光束の向きを変えることができ
る。

【００２１】次に、コイル１０１，１０２に給電するた
めの構成について説明する。図６に示すように、ミラー
ホルダ１００の上面には導電性の基板である可動側中継
基板１０３，１０４が設けられている。可動側中継基板
１０３，１０４にはコイル１０１，１０２のリードが夫
々半田付けされている。この可動側中継基板１０３，１
０４には、上方に延びる接触ピン１０５，１０６が夫々
設けられている。図８に示すように、接触ピン１０５，
１０６の先端部は球面形状を有し、ハウジング１５０に
設けられた貫通孔１５６，１５８からハウジング１５０
の上面に突出している。

【００２２】図７に示すように、ハウジング１５０の上
面には、導電性の基板である固定側中継基板３０１，３
０２が設けられている。固定側中継基板３０１，３０２
は図示しない外部の制御回路に接続されている。固定側
中継基板３０１，３０２には、長方形の板バネ３０３，
３０４が貼り付けられている。板バネ３０３，３０４
は、長手方向一端で固定側中継基板３０１，３０２上に
夫々固定され、他端が接触ピン１０５，１０６に夫々上
方から当接している。板バネ３０３，３０４と接触ピン
１０５，１０６の当接により、ミラーホルダ１００の軸
支部（センターピン１２４及び軸受部１０８の接触部）
に与圧を与えることができる。

【００２３】板バネ３０３，３０４の上面と固定側中継
基板３０１，３０２の上面とは中継線３０７，３０８で
接続されている。また、板バネ３０３，３０４と接触ピ
ン１０５，１０６はいずれも導電性を有する部材で形成
されている。従って、板バネ３０３，３０４が接触ピン
１０５，１０６に当接することによって、固定側中継基
板３０１，３０２と可動側中継基板１０３，１０４とが
電気的に接続される。即ち、コイル１０１，１０２と図
示しない外部の制御回路とが電気的に接続される。な
お、コイル１０１，１０２の可動側中継基板１０３，１
０４に接続されない側のリードは、夫々共通端子１１０
に接続されている。

【００２４】このように構成すれば、ミラーホルダ１０
０の軸支部に与圧を与える与圧手段が、可動側中継基板
と固定側中継基板とを電気的に接続する接続手段も兼ね
るため、ミラーホルダ１００とハウジング１５０を中継
線で接続する必要がなくなり、ミラーホルダ１００の動
特性を改善することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガルバノ
ミラーの給電構造によると、ガルバノミラーの可動部と
固定部の間を中継線で接続する必要がなくなるため、可
動部の動特性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の光磁気ディスク装置の基本構成を示
す図である。

【図２】回動アームの先端部を示す図である。

【図３】浮上型光学ユニットを示す断面図である。

【図４】偏向ミラーと浮上型光学ユニットを示す平面図
である。

【図５】回動アームの側断面図である。

【図６】ミラーホルダを示す斜視図である。

【図７】ガルバノモータの斜視図である。

【図８】図７のガルバノモータの断面図である。

【符号の説明】

２６ 偏向ミラー ２７ ガルバノモータ １００ ミラーホルダ １０１，１０２ コイル １０３，１０４ 可動側中継基板 １０５，１０６ 接触ピン １２２，１２４ センターピン １５０ ハウジング ２０１，２０２ マグネット ３０１，３０２ 固定側中継基板 ３０３，３０４ 板バネ ３０７，３０８ 中継線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電磁駆動により偏向ミラーを取り付けた可
   動部を回転軸を中心に所定角度範囲回動させるガルバノ
   ミラーであって、前記可動部にその回転軸を挟んで対称
   に２つの電磁コイルを設けると共に、前記可動部の前記
   回転軸が設けられた両端面乃至一方の端面に前記２つの
   電磁コイルと各々電気的に接続された２つの導電性の接
   触ピンを設ける一方、前記可動部を囲うハウジング側に
   前記可動部の回動に伴う前記２つの接触ピンの移動を許
   す逃げ孔を設け、この逃げ孔を介して突出した各ピン先
   端に導電性の各々与圧板バネを接触させてなり、これら
   の与圧板バネを介して前記２つの電磁コイルに給電する
   ようにしたことを特徴とするガルバノミラーの給電構
   造。