JPH11273171A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光ピックアップ装置の光学系の安定性を高め、
また装置全体をより小形、軽量化する。 【解決手段】スライダ４内に、発光要素であるレーザダ
イオード２４、ハーフミラー２５、マイクロマシン・ガ
ルバノミラー２８、集光要素である対物レンズ２８、受
光要素であるフォトダイオード２６を配置し、振動や温
度変化に伴うこれら光学要素のずれを最小とし、光学特
性の安定化するとともに、これら光学要素がコンパクト
に配置され、この光ピックアップ装置全体を小形、軽量
化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気デイスク等
の光記録媒体に対して情報を記録／再生する光ピックア
ップ装置に関する。さらに特定すれば、本発明は、温度
変化や振動等に影響されない安定した作動の光学系を備
え、また軽量、小形に形成することができる光ピックア
ップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、光磁気デイスク、追記形デイ
スク、相変化形デイスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、光カ
ード等の光記録媒体に対して情報を記録／再生する光ピ
ックアップ装置は、固定側の部材に可動に設けられたハ
ウジングと、このハウジングに取り付けられたロードビ
ーム等の支持部材と、この支持部材に取り付けられたス
ライダとから構成されている。上記のスライダは光記録
媒体、たとえば光磁気デイスクに近接して配置され、ま
た駆動機構により上記のハウジング、支持部材、スライ
ダがたとえば回動駆動され、上記のスライダを光磁気デ
イスクに対して移動させて機械的なアクセスを行うよう
に構成されている。

【０００３】ところで、従来の光ピックアップ装置は、
上記のハウジングにレーザダイオード等の発光要素や反
射光を受光するフオトダイオード等の受光要素を配置
し、また上記のスライダにはミラーや対物レンズ等の集
光要素を配置している。このような構成は、スライダが
軽量となるので、駆動機構による機械的なアクセス作動
の応答性が良好であるが、発光要素から出射された光
が、離れた位置にあるスライダに入射するので、これら
の間の光路が長くなる。

【０００４】このため、たとえば作動中の振動等により
上記の支持部材が変形したり、または温度変化により各
部の熱変形が生じたりした場合に、これらによる影響が
大きくなり、光学系にずれが生じる。光ピックアップ装
置では、このような光学的なずれを補償するために、光
学的な精トラッキング等を行うように構成されている
が、上述したように光路が長いため、その安定性が十分
ではなかった。

【０００５】また、精トラッキングにより補償できるの
はトラッキング方向の光学的なずれの一部のみであるた
め、それ以外の方向、たとえばタンジェンシャル方向の
ずれや、フォーカス方向のずれ等は補償することができ
ない。

【０００６】また、光学要素が分散して配置されている
ため、この光ピックアップ装置全体の小形化が制限され
てしまうという問題もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の事情
に基づいてなされたもので、光学系の安定性が高く、信
頼性が高いとともに、より小形、軽量に形成することが
できる光ピックアップ装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、光記録媒体に対して近接して配置されたスライダ
と、このスライダを支持する支持部材と、この支持部材
を固定側の部材に可動に保持するハウジングと、上記の
ハウジング、支持部材およびスライダを駆動してアクセ
ス作動を行うアクセス機構とを備えたものにおいて、上
記のスライダに少なくとも上記の光記録媒体上に光スポ
ットを形成する集光要素と、上記の光記録媒体からの反
射光を受光する受光要素とを設けたものである。

【０００９】したがって、この集光要素で集光された光
が受光要素に入射するまでの光路が短くなり、かつこれ
らの光路中に配置される光学要素が全てこのスライダに
配置されており、このスライダは小形でブロック状の部
材であるから、その剛性は高く、振動や温度変化により
このスライダ自体が変形することはほとんどない。よっ
て、上記の光学要素のずれがなく、光学系が安定する。
また、これらの光学要素がこのスライダ内に配置される
ので、全体としてこの光ピックアップ装置を小形、軽量
に形成することができる。

【００１０】また、請求項２に記載の本発明は、前記の
スライダには、光を放射する発光要素が設けられてお
り、この発光要素から出射された光はこのスライダ内の
光路を通って前記の集光要素に入射して前記の光記録媒
体上に光スポットを形成するものである。

【００１１】したがって、発光要素から受光要素までの
全ての光学系の光学要素がこのスライダ内に配置される
ので、この光学系のずれが極めて小さく、この光学系が
より安定し、かつこの光ピックアップ装置全体がより小
形、軽量に形成できる。

【００１２】また、請求項３に記載の本発明は、前記の
ハウジングには光を放射する発光要素が設けられ、この
発光要素から出射された光は上記のハウジングとスライ
ダとの間の光路を通って上記のスライダの集光要素に入
射して前記の光記録媒体上に光スポットを形成するもの
である。

【００１３】したがって、光学系が安定し、また装置を
小形化することができるとともに、比較的重量の大きい
発光要素をハウジングに配置したので、このスライダが
軽量に構成でき、機械的なアクセス作動の応答性が向上
する。

【００１４】また、請求項４に記載の本発明は、前記の
スライダには、光記録媒体上の光スポットを光学的に移
動させて精トラッキングを行う精トラッキング手段が設
けられている。したがって、このスライダ上の光学系内
で精トラッキングを行うことができ、この精トラッキン
グの精度が向上する。

【００１５】また、請求項５に記載された本発明は、前
記の精トラッキング手段は、可動部分が一体の部材から
構成されたガルバノミラーを備えている。このようなガ
ルバノミラーは、たとえばシリコン基板をエッチングし
て可動部分を一体の部材として構成したもので、マイク
ロマシン・ガルバノミラー等と称されており、極めて小
形、軽量のものである。したがって、このようなガルバ
ノミラーをスライダ内に配置しても、このスライダの重
量増加をほとんど招くことがない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
形態を説明する。図１ないし図６には本発明の第１の実
施形態を示し、このものは光磁気デイスクに情報を記録
および再生するアーム形の光ピックアップ装置に本発明
を適用した場合のものである。

【００１７】図１には、この光ピックアップ装置の概略
的な平面図を示す。図中の１は光磁気デイスクである。
この光ピックアップ装置は、ハウジング２を備え、この
ハウジング２の先端部には支持部材、たとえば板ばね材
からなるアーム形のロードビーム３が突設され、またこ
のロードビーム３の先端部にはスライダ４が取り付けら
れており、このスライダ４は上記の光磁気デイスク１の
記録面に極めて近接、または摺接して配置されている。

【００１８】また、上記のハウジング２は、図２に示す
ように固定側の部材たとえばこの装置の基台部等に軸５
および軸受６を介して回動自在に支承されている。ま
た、このハウジング２の基端部には、駆動機構１０が接
続されている。図中の１１はこの駆動機構１０の可動コ
イルで、この可動コイル１１は上記のハウジング２の基
端部に取り付けられている。また、この装置の固定側に
は、扇形に永久磁石１３およびヨーク１２が取り付けら
れており、上記の可動コイル１１はこれらの間に移動自
在に配置されている。

【００１９】そして、図示しない制御装置から、上記の
可動コイル１１に電流が供給され、上記のハウジング
２、ロードビーム３およびスライダ４は図１の矢印方向
に回動し、このスライダ４がこの光磁気デイスク１に対
して機械的なアクセス作動をなすように構成されてい
る。

【００２０】次に、図３を参照して上記のスライダ４の
構成を説明する。この図３は、このスライダ４の概略的
な縦断面図である。図中の２０はこのスライダ４のベー
ス部材であって、このベース部材２０は板状をなしてい
る。このベース部材２０はシリコン基板より構成され、
レーザダイオード２４、フォトダイオード２６、プリズ
ム２３等の光学素子の取付ベース部材を兼用している。

【００２１】そして、このベース部材２０の上には光学
ブロック２１が取付けられている。また、この光学ブロ
ックの上面には後述する発光要素であるレーザダイオー
ドの高周波重畳モジュール２２が設けられている。

【００２２】また、上記の光学ブロック内には、結晶材
料からなるプリズム２３が設けられている。このプリズ
ム２３は、ＫＴＰ（チタン酸リン酸カリウム）結晶、ニ
オブ酸リチウム結晶等から構成され、矩形のブロック状
をなしている。そして、このプリズム２３の一側面には
ハーフミラー２５が形成されている。そして、このハー
フミラー２５に対向して発光要素であるレーザダイオー
ド２４が設けられており、上記のハーフミラー２５に向
けて、レーザ光を発振するように構成されている。

【００２３】また、このプリズム２３の底部には、受光
要素であるフォトダイオード２６が設けられ、このフォ
トダイオード２６の下にはこれらフォトダイオード用の
プリアンプ２７が配置されている。

【００２４】上記のレーザダイオード２４から発振され
たレーザ光は、上記のハーフミラー２５により反射され
る。そして、この反射光の光路に対応して偏向要素、た
とえばマイクロマシン・ガルバノミラー２８が設けられ
ている。

【００２５】また、このマイクロマシン・ガルバノミラ
ー２８で反射された光の光路に対応して、集光要素であ
る対物レンズ２９およびＳＩＬ３０が配置され、このレ
ーザ光を集光して光磁気デイスク１上に所定の光スポッ
トを形成するように構成されている。また、上記のＳＩ
Ｌ３０の周囲を囲んで、界磁コイル３１が配置されてい
る。

【００２６】なお、前記のロードビーム３にはプリント
回路板（図示せず）等が設けられ、上記のレーザダイオ
ード２４、フォトダイオード２６、マイクロマシン・ガ
ルバノミラー２８、界磁コイル３１等はこのプリント回
路板を介してレーザダイオード駆動系、信号処理装置、
制御装置等に接続されている。なお、上記のレーザダイ
オード２４のドライバ回路は、このレーザダイオードに
近いロードビーム３上のプリント回路に配置してある。

【００２７】このように構成されたスライダ４は、上記
のレーザダイオード２４からレーザ光が発振されると、
この光はハーフミラー２５で反射され、マイクロマシン
・ガルバノミラー２８により反射され、対物レンズ２９
およびＳＩＬ３０により光磁気デイスク１に光スポット
を結ぶ。そして、この光磁気デイスク１からの反射光
は、上記の光路を逆方向に伝搬し、ハーフミラー２５に
達する。この光はハーフミラー２５を透過して前記のプ
リズム２３内に入射し、このプリズム２３内で偏光分離
されて反射して前記のフォトダイオード２７に入射す
る。

【００２８】このフォトダイオード２７は、図４に示す
ように構成されている。このフォトダイオード２７はＡ
１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２の４分割形のフォトダイオード
で、上記のプリアンプ２７により、Ａ１＋Ａ２とＢ１＋
Ｂ２との差分がデータ信号ＳＤとして出力され、またＡ
１＋Ｂ１とＡ２＋Ｂ２との差分がトラッキング信号ＳＴ
として出力される。

【００２９】また、上記のマイクロマシン・ガルバノミ
ラー２８は、可動部分を一体の部材で構成したもので、
極めて小形のものである。図５および図６には、このマ
イクロマシン・ガルバノミラーの構造を示す。

【００３０】このガルバノミラー２８は、平板状のミラ
ー４０と、これを支持する一対のバネ部４１と、これを
支持するフレーム部４２とを有している。上記のミラー
４０は、その一面に反射面４０ａを備えている。これら
のミラー４０、バネ部４１およびフレーム部４２とは、
シリコン基板をエッチングすることにより、一体的に形
成されている。

【００３１】また、上記のミラー４０の周縁部を周回す
るコイルパターン４３と、ミラー４０の上下の側端面に
間隔を置いて支持された一対のマグネット４４とを備え
ている。上記のコイルパターン４３は、上記のバネ部４
１を通って延長されており、その端部には給電用パッド
４５が形成されている。上記のコイルパターン４３は、
上記のミラー４０の両面にそれぞれ形成されている。ま
た、このコイルパターン４３は、銅の薄膜を所定のパタ
ーンにエッチングまたは電鋳により形成したものであ
る。

【００３２】上記の２つのマグネット４４は、逆極性の
磁極が互いに対向するように上記のフレーム部４２に取
り付けられており、これらのマグネット４４の間に上記
のミラー４０が配置されている。

【００３３】このようなマイクロマシン・ガルバノミラ
ー２８は、上記の給電用パッド４５を介してコイルパタ
ーン４３に電流が供給されると、このコイルパターン４
３に流れる電流とマグネット４４との相互作用によっ
て、ミラー４０の周縁部に配置されたコイルパターン４
３のマグネット４４と平行な部分がその上下で逆向きで
かつミラー４０の反射面４０ａと直交する方向の力を受
ける。この結果、上記のバネ部４１がねじれ変形し、こ
のミラー４０の反射面４０ａが図の矢印Ｒのように回動
する。

【００３４】このミラー４０の反射面４０ａの回動角度
すなわち傾斜角度は、上記のコイルパターン４３に流れ
る電流値に対応して変化する。また、このミラー４０の
反射面４０ａの傾く方向は、このコイルパターン４３に
流れる電流の方向に対応している。

【００３５】また、このガルバノミラー２８は、その反
射面４０ａの中心線４６に対して、その全体が面対称の
形状をなしている。また、ミラー４０とコイルパターン
４３とバネ部４１とで構成される可動部分もこの中心線
４６に対して対称に形成されている。

【００３６】このように構成されたガルバノミラー２８
は、１枚のシリコン基板をエッチングすることによっ
て、ミラー４０、バネ部４１およびフレーム部４２を一
体に形成しているので、非常に薄形で軽量に形成するこ
とができ、上記のようにスライダ４内に配置しても、こ
のスライダ４が大形化することはない。

【００３７】また、図７には本発明の第２の実施形態を
示す。この第２の実施形態のものは、発光要素、たとえ
ばレーザダイオードをハウジングの部分に配置したもの
である。

【００３８】すなわち、この実施形態のものは、ハウジ
ング２内に発光要素であるレーザダイオード２４が配置
されており、またこのハウジング２内には、このレーザ
ダイオードの駆動系５０が収容されている。そして、こ
のレーザダイオード２４から発振されたレーザ光は、コ
リメートレンズ５１を介して、ロードビーム３の先端部
に取り付けられたスライダ４の基端側面に向けて照射さ
れる。

【００３９】このスライダ４は、光学ブロック２１の基
端側面にレーザ光の入射面５２が形成されており、上記
のレーザダイオード２４からコリメートレンズ２４を介
して照射されたレーザ光は、上記のロードビーム３の上
方に沿った光路を通過してこの入射面５２から光学ブロ
ック２１内に入射される。

【００４０】この光学ブロック２１内の入射面５２の前
方には、ハーフミラー２５が形成され、入射した光はこ
のハーフミラー２５を通過してマイクロマシン・ガルバ
ノミラー２８により反射され、対物レンズ２９およびＳ
ＩＬ３０により光磁気デイスク１に光スポットを結び、
また反射光は上記のハーフミラー２５で反射されてプリ
ズム２３内に入射し、フォトダイオートド２６に入射す
る。

【００４１】なお、この実施形態のものは、上述の点以
外は前記の第１の実施形態のものと同様の構成であり、
この図７中で第１の実施形態に対応する部分には同じ符
号を付し、その説明は省略する。

【００４２】この実施形態のものは、比較的重量の大き
いレーザダイオード２４がハウジング２内に配置されて
いるので、スライダ４の質量が小さくなり、機械的なア
クセス作動の応答性が改善される。

【００４３】また、図８および図９には、本発明の第３
の実施形態を示す。このものは、ビームスプリッタとし
て、前述したようなハーフミラーの代わりに、偏光依存
性ホログラム６２を用いたものである。

【００４４】すなわち、このスライダ４の光学ブロック
２１の基端側の入射面には、シリコン反射体６０が設け
られている。このシリコン反射体６０には、反射面６１
が形成されており、この反射面６１の下方にレーザダイ
オード２４が配置されている。そして、このレーザダイ
オード２４から発振されたレーザ光は、上記の反射面６
１で反射され、入射面から光学ブロック２１内に入射す
る。また、上記の反射面６１の両側には、一対のフォト
ダイオード２６が配置されている。

【００４５】この光学ブロック２１内には、偏光依存性
ホログラム６２が設けられており、入射したレーザ光は
この偏光依存性ホログラムを通過し、マイクロマシン・
ガルバノミラー２８で反射され、対物レンズ２９および
ＳＩＬ３０により光磁気デイスク１に光スポットを結
ぶ。そして、この光磁気デイスク１からの反射光は、上
記の偏光依存性ホログラムにより分光され、上記のフォ
トダイオード２６に入射するように構成されている。

【００４６】なお、この実施形態のものも、上述の点以
外は前記の第１の実施形態のものと同様の構成であり、
図８および図９中で第１の実施形態に対応する部分には
同じ符号を付し、その説明は省略する。

【００４７】この実施形態のものは、上記のように偏光
依存性ホログラム６２を用いたので、光路長さを短縮す
ることができ、このスライダ４をより小形かつ軽量に形
成することができる。

【００４８】また、図１０および図１１には、本発明の
第４の実施形態を示す。このものは、集光要素およびビ
ームスプリッタとして、光導波路に形成された回折格子
を用いたものである。

【００４９】すなわち、このものは、スライダ４のベー
ス部材２０の上にたとえばクラッド層からなる光導波路
層７０が形成されている。そして、この光導波路層７０
上には、集光用回折格子７１と、ビームスプリッタ７２
が形成されている。また、この光導波路７０の端部に
は、レーザダイオード２４とフォトダイオード２６が設
けられている。

【００５０】そして、このレーザダイオード２４からこ
の光導波路７０内にレーザ光が入射され、この光は上記
の集光用回折格子７１により集光および偏向されてこの
光導波路の外部に放射される。そして、この光は前述と
同様に、マイクロマシン・ガルバノミラー２８により反
射偏向され、対物レンズ２９およびＳＩＬ３０により光
磁気デイスク１上に光スポットを結ぶ。

【００５１】また、この反射光は、上記の集光用回折格
子７１から再びの光導波路７０内に入射し、ビームスプ
リッタ７２により分光され、フォトダイオード２６内に
入射する。

【００５２】なお、この実施形態のものも、上述の点以
外は前記の第１の実施形態のものと同様の構成であり、
図１０および図１１中で第１の実施形態に対応する部分
には同じ符号を付し、その説明は省略する。

【００５３】この実施形態のものは、集光用回折格子と
ビームスプリッタを設けた光導波路を用いたので、軽
量、小形、薄型化が容易であり、このスライダ４をより
小形、軽量に形成することができる。

【００５４】なお、本発明は上記の実施形態にも限定さ
れない。たとえば、この光ピックアップ装置は、回動す
るロードビームの先端にスライダを設けた回動形のもの
には限定されず、このスライダが直線的に移動するリニ
ア形のものでもよい。また、本発明の発光要素、集光要
素、受光要素等の光学要素は、必ずしも上述のようなも
のには限定されず、各種の光学要素を使用することがで
きる。

【００５５】また、本発明は上記のような光磁気デイス
クの光ピックアップ装置には限定されず、その他、たと
えば相変化や色素等の光記録媒体に情報を記録／再生す
る光ピックアップ装置一般に適用可能なことはもちろん
である。

【００５６】

【発明の効果】上述のごとく本発明は、スライダに少な
くとも集光要素と受光要素を配置したので、光の集光か
ら受光までの光学系が全てこのスライダ内に配置される
ので、これらの光学系が振動や温度変化等の影響を受け
ず、安定した光学特性が得られ、また光学要素がコンパ
クトに配置されるので、この光ピックアップ装置全体を
小形、軽量とすることができる等、その効果は大であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の光ピックアッブ装置の全体の
概略的な平面図。

【図２】図１の２−２線に沿う概略的な断面図。

【図３】スライダの部分の概略的な縦断面図。

【図４】フォトダイオードの構成を示す概略図。

【図５】マイクロマシン・ガルバノミラーの斜視図。

【図６】図５の６−６線に沿う断面図。

【図７】第２の実施形態の概略的な縦断面図。

【図８】第３の実施形態のスライダの部分の概略的な縦
断面図。

【図９】図８の９−９矢視図。

【図１０】第４の実施形態のスライダの部分の概略的な
縦断面図。

【図１１】図１０の１１−１１矢視図。

【符号の説明】 １ 光磁気デイスク ２ ハウジング ３ ロードビーム ４ スライダ １０ 駆動機構 ２４ レーザダイオード ２６ フォトダイオード ２８ マイクロマシン・ガルバノミラー ２９ 対物レンズ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光記録媒体に対して近接して配置された
   スライダと、このスライダを支持する支持部材と、この
   支持部材を固定側の部材に可動に保持するハウジング
   と、上記のハウジング、支持部材およびスライダを駆動
   してアクセス作動を行うアクセス機構とを備えたものに
   おいて、 上記のスライダに少なくとも上記の光記録媒体上に光ス
   ポットを形成する集光要素と、上記の光記録媒体からの
   反射光を受光する受光要素とを設けたことを特徴とする
   光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 前記のスライダには、光を放射する発光
   要素が設けられており、この発光要素から出射された光
   はこのスライダ内の光路を通って前記の集光要素に入射
   して前記の光記録媒体上に光スポットを形成するもので
   あることを特徴とする請求項１の光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 前記のハウジングには光を放射する発光
   要素が設けられ、この発光要素から出射された光は上記
   のハウジングとスライダとの間の光路を通って上記のス
   ライダの集光要素に入射して前記の光記録媒体上に光ス
   ポットを形成するものであることを特徴とする請求項１
   の光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 前記のスライダには、光記録媒体上の光
   スポットを光学的に移動させて精トラッキングを行う精
   トラッキング手段が設けられていることを特徴とする請
   求項１の光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 前記の精トラッキング手段は、可動部分
   が一体の部材から構成されたガルバノミラーを備えてい
   ることを特徴とする請求項４の光ピックアップ装置。