JPS6214331A - 光学ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光ディスク装置における光学ヘッドに関するも
のである。

（従来の技術） 一般に、光ディスク装置においては、半導体レーザ等の
レーザ光を光ディスク上に収束させ、微細なトラック（
間隔的１．６μｍ）ｋ走査して、トランク−Ｌに信号を
記録あるいはトラック」−の信号を読取る動作を行う。

このような光ディスク装置の光学ヘッドには、レーザ光
を適正な収束状態（スポット径１μｍ）に保つフォーカ
ス制御、収束スポノトヲトラノクから外れないようにす
るトラック制御、さらには所望のトラックをサーチする
アクセス制御、これら３つの機能が必要である。

従来の光ディスク装置の光学ヘッドでは一ヒ記の機能を
満足するため、例えば対物レンズ駆動機構によって対物
レンズをフォーカス方向とトラック方向の２方向に微小
駆動してフォーカス制御とトラック制御を行ない、更に
、この対物レンズ駆動機構と各種信号検出のための光学
系とからなる光学ヘッド全体を駆動してアクセス制御を
行なっていた。この場合、対物レンズ駆動機構は磁石、
ヨークで構成される磁気回路を含み、光学系ｉｔ発光源
である半導体レーザおよび各種信号検出のため種々の光
学部品を含んでおり、これらの質ｈｔに１４ってアクセ
ス速度が制限されて高原アクセスすることができなかっ
た。

そのため、光学系と対物レンズ駆動機構とを分離して、
光学系は固定し対物レンズ駆動機構のみを可動部として
アクセス時間の短縮を図ったものがある。この種の従来
技術としては、信学技報旦（２０３）　（１９８４年１
１月２２Ｆｌ）　Ｐ、　１１−１８に記載されるものが
ある。第２図に従来の光学ヘッドの要部側面図を示す。

第３図はその要部正面図である。

第２図、第３図において光学系固定部１から発したレー
ザ光は４５°ミラー２で光路変換され、対物レンズ駆動
機構３でフォーカスおよびトラック方向に適切に駆動さ
れる対物レンズを通して光ディスク４に入射し、光ディ
スク４からの反射光は対物レンズ、４５°ミラー２全通
って光学系固定部１に戻る。上記対物レンズ駆動機構３
としては、特開昭５８−１３３６４０号公報に記載され
るものがある。これは対物レンズ全支持する支持体を弾
性部材で支持し、この駆動機構内部に構成する磁気回路
中に配置した２つの巻線に電流を流すことにより、支持
体に支持された対物レンズの上下方向の移動によるフォ
ーカス制御、支持体の回転中心軸から偏心配置された対
物レンズの回動によるトラック制御の二次元の微小駆動
を行っている。またアクセス制御は、第３図に示すよう
な外部固定磁気回路５ａ、５ｂの磁気ギヤツプ中に位置
するボビン６ｍ、６ｂの巻線に電流を流すことにより、
４５°ミラー２と対物レンズ駆動機構３とを取り付ケタ
ペース７をガイド８ａ、８ｂに沿って駆動することで行
っている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成の装置では、対物レンズを支持
する支持体が弾性部材で支持されているため、高速アク
セスさせると対物レンズに不要な振動が生じ、従って、
光スポットも振動してしまうため所望トラックを正確に
サーチすることができないという欠点があった。

更に、支持体に支持された対物レンズを駆動してトラッ
ク制御を行う場合、第４図に示すように、対物レンズ９
の移動量δに比例して、光ディスク４からの反射光の光
軸がり、（＝２δ）だけ移動し、光学系によるトラック
ずれ検出に誤差を生じるため、トラックと光ビームの収
束スポットとのずれ（トラックオフセット）を発生し、
結果として読取再生信号の％全低下させるという欠点も
有していた。

また、上記構成において対物レンズ駆動によるトラック
制御を省略し、アクセス制御系によって微小なトラック
制御まで行なおうとする場合は、対物レンズ駆動機構が
内部に磁気回路を有し買置が大きいので高速追従ができ
ないという欠点をもっていた。

この発明は、以１−述べた問題点を除去し、所望トラッ
クへの正確な高速アクセスが可能であり、かつ高速追従
性にも優れ、更に、光ディスクからの反射光軸が移動せ
ず、従って、トラックオフセットを生じない光学ヘッド
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） ｉｔ＋述の問題点ｋｍ決するために、本発明は光ディス
ク装置の光学ヘッドにおいて、固定された光源と、この
光源からの光ビーム及び光ディスクからの反射光の光路
を変えるための光路変換手段全搭載したキャリツノと、
このキャリッジを光ディスクのラジアル方向に摺動可能
に支持するガイド部材と、磁気ギャップを有し且つ前述
のガイド部材に平行に固定配置される磁気回路部材と、
対物レンズ全搭載し且つ光ディスク面に対して略垂直な
方向に摺動可能とする如く前述のキャリソノと係合され
る対物レンズホルダーと、この対物レンズホルダーに取
りつけられ１つ前述の磁気回路部材の磁気ギャノゾ中全
貫通し当該磁気ギヤツプ中で互いに所定の角度をなす如
く設けられる第１のコイル及び第２のコイルとを備えた
ものである。

（作用） 本発明によれば、対物レンズホルダーに取りつけられた
第１のコイル及び第２のコイルに対する通電方向、並び
に通電電流値もしくは通電時間を制御することにより、
各コイルに流れる電流と磁気ギヤツプ中の磁界との関係
に基づいて、対物レンズホルダーをキャリツノに対して
相対的に移動させフォーカス制御を行なったり、対物レ
ンズをキャリッジと共にガイド部材に沿って移動させト
ラック制御もしくはアクセス制御を行なうものである。

また本発明によれば、トラック制御を行なう場合、対物
レンズホルダーに支持される対物レンズとキャリッジに
搭載された光路変換手段とは一緒に移動するためトラッ
クオフセット音生じないものである。

（実施例） 第１図は本発明の第１の実施例を示す要部斜視図であり
、第５図は第１図の１−１断面図である。

第１図および第５図において、Ｊｌは半導体レーザ、フ
ォーカス・トランク誤差検出器および信号検出器を含む
光学系であり、１２ｍ、１２ｂは一対の磁気回路であっ
て、磁石Ｊ　、９ａ　、　Ｊ　３ｂとヨーク部材１４ａ
、１４ｂ、Ｊ５ａ、１５ｂとによって磁気ギヤツノ１６
ａ、１６ｂｆ有する閉磁路がそれぞれ形成されている。

これらの光学系１１および磁気回路１２は図示しないフ
レームに各々固定されている。

１７は対物レンズホルダーであり、この対物レンズホル
ダー１７の外周面には第１のコイルとしてのフォーカス
制御コイル１８と第２のコイルとしてのトラック制御コ
イルＪ９ａ、Ｊ９ｂとが磁気ギヤ７ゾ１６＆、１６ｂ内
で略直交するよう巻かれている。また、対物レンズホル
ダー１７はその内側中央部に円筒状部分１７ａｆ有し、
その一端には対物レンズ２０が取付けられると共に、そ
の一部にレーザ光を通過させるための孔Ｊ７ｂが設けら
れている。

２ノはその上面に円筒状の突起部分２ｉ　ａｆ有するキ
ャリッジであり、その突起部分２ＪａＫＥｔル 孔２１ｂが開けらそてお和、内部には光路変換用の４５
°ミラー２２が取付けられている。また、キャリッジ２
１の突起部分２２ａと対物レンズホルダー１７の円筒状
部分１７ａは、図中において上下方向にのみ摺動可能に
係合されると共に、−ン２３により回転しないようにさ
れている。更に、キャリツノ２１は、その両側端部に設
けた滑り軸受２４　ａ　、　２４　ｂ　ｆ介して一対の
ガイドシャフト２５ａ、２５ｂによって、光ディスク２
６のラジアル方向（トラック横断方向）に摺動可能に支
持されている。また上述の如くキャリッジ２ノに係合さ
れた対物レンズホルダー１７は固定された一対の磁気回
路１２ｍ　、１２ｂの磁気ギャップ７６ａ。

１６ｂ中を移動可能な構成となっている。

光学系１ノより発せられる平行な光ビームは、対物レン
ズホルダー１７の孔１７ｂおよびキャリツノ２ノの孔２
１ｂを通過し、４５°ミラー２２にて直角に反射され、
対物レンズ２ｏによって光ディスク２６の記録面上に収
束される。一方、光ディスク２６からの反射光は、対物
レンズ２ｏおよび４５°ミラー２２を介して光学系Ｊノ
に戻り、フォーカス・トラック誤差の検出と信号の検出
がなされる。

光学系１ノでフォーカス誤差が検出されると、このフォ
ーカス誤差信号にもとづいて図示しない制御回路よりフ
ォーカス制御コイル１８に電流が流れ、フォーカス制御
コイル１８に流れる電流と各磁気回路１２ａ、１２ｂの
磁気ギャップ１６ａ。

Ｊ６ｂ内の磁界との作用によって力を受け、対物レンズ
ホルダー１７はキャリッジ２ノの突起部分２１ａに沿っ
て上下動する。すなわち、フォーカス制御コイル１８に
矢印ａ方向に通電された場合は対物レンズホルダー１７
は上方向に移動し、矢印す方向に通電された場合は対物
レンズホルダー１７は下方向に移動する。このようにフ
ォーカス制御コイル１８に対する通電方向、さらには通
電電流値もしくは通電時間を制御することにより対物レ
ンズ２０は光ディスク２６に近ず４、あるいは遠ざかり
、所定のフォーカス制御が行なわれる。

一方、トラック誤差が検出されると、このトランク誤差
信号にもとづいて図示しない制御回路よりトラック制御
コイルＪ　９ａ、１９ｂにそれぞれ同一方向に電流が流
れ、トラック制御コイル１９ａ。

１９ｂに流れる電流と各磁気回路１２ａ、１２ｂの磁気
ギヤソノ１６ａ、１６ｂ内の磁界との作用によって力を
受け、対物レンズホルダー１７はギヤリッジ２１ｆ：伴
いガイドシャフト２５ｔｈ、２５ｂに沿って移動する。

すなわちトランク制御コイル１９ａ　、　１９ｂに矢印
Ｃ方向に通電された場合は対物レンズホルダー１７およ
びキャリッジ２ノは矢印ｅ方向に移動し、矢印ｄ方向に
通電された場合は対物レンズホルダー１７およびキャリ
ソノ２ノは矢印下方向に移動する。このようにトラック
制御コイルＪ９ａ、Ｊ９ｂに対する通電方向、さらには
通電電流値もしくけ通電時間を制御することによす対物
レンズ２０は４５°ミラー２２を伴って光ディスク２６
のラジアル方向に移動し、所定のトラック制御が行なわ
れる。

また、アクセス制御は、指定された位置と現在位置との
差にもとづいて制御回路よりトラック制御コイル１９ａ
、１９ｂに電流が流れ、トラック制御コイル１９ａ、１
９ｂに流れる電流と各磁気回路Ｊ２ａ、１２ｂの磁気ギ
ャップ１６ａ、１６ｂ内の磁界との作用によって力全受
け、トランク制御時と同様に、対物レンズ２０が４５°
ミラー２２を伴って光ディスク２６のラジアル方向に移
動することによって行なわれる。これらの位置検出手段
としては、トラック横断本数を計数することによっても
、あるいは、外部スケールを用いても良い。

上記した、フォーカス制御およびトランク制御は、必要
に応じ同時に複合的に行なわれるが、アクセス制御を行
う場合、トランク制御は一担ＯＦＦされ、対物レンズが
所望量だけ移動した後再度ＯＮされる。

次に、第６図ぬ本発明の第２の実施例の要部斜親図を示
す。第６図に示す第２の実施例において、前述した第１
の実施例と同一の構成部分については同一の番号を付し
説明を略す。この第２の実施例と前述の第１の実施例と
の異なる点は、対物レンズホルダー１７上のコイルの巻
き方である。この第２の実施例においては、第１図に示
されたフォーカス制御コイル１８とトラック制御コイル
１９ａ　、　１９ｂとに代えて、対物レンズホルダー１
７の側面部において光軸に対し略４５°傾斜した第１の
コイル２７と、同一側面部上でやはり光軸に対して略４
５°傾斜し且つ前述の第１のコイル２７と略直交する第
２のコイル２８とが対物レンズホルダー１７上に巻回さ
れている。

次に、第７図（ａ）　、　（ｂｌ　ｋ用いて対物レンズ
ホルダー１７の一方の側面Ｘにおいて見た第１のコイル
２２および第２のコイル２８の通電方向によるフォーカ
ス制御について説明する。

第７図（ａｌは第１のコイル２７に矢印ｇ方向に通電し
、第２のコイル２８にｉ方向に通電した場合であり、こ
れらの通電により第１のコイル２７には運動力’ｌ　＋
第２のコイル２８には運動力ｆ２がそれぞれ発生し、こ
れらの合成力Ｆにより対物レンズホルダー１７は」二方
向に動く。同様に、第７図（ｂｌの如く第１のコイル２
７に矢印り方向に通電し、第２のコイル２８に矢印Ｊ方
向に通電することにより、合成力−Ｆが発生し、対物レ
ンズホルダー１７は下方向に動く。このように各コイル
２７．２８に対する通電方向、さらには通電電流値もし
くは通電時間を制御することにより所定のフォーカス制
御が行なわれる。

第８図（ａｌ　、　（ｂｌはトラック制御あるいはアク
セス制御を行う場合について示したものである。第８図
（ａ）は第１のコイル２７に矢印ｇ方向に通電し、第２
のコイル２８に矢印Ｊ方向に通電した場合であり、これ
らの通電により第１のコイル２７には運動力ｆ１′、第
２のコイル２８には運動力−ｆ２′が発生し、これらの
合成力Ｆ′により対物レンズホルダー１７はキャリツノ
２ノと共に第６図における矢印に方向に移動する。同様
に、第８図（ｂ）の如く第１のコイル２２に矢印り方向
に通電し、第２のコイル２８に矢印１方向に通電するこ
とにより、合成力−Ｆ′が発生し、対物レンズホルダー
１２はキャリツノ２ノと共に第６図の矢印を方向に移動
する。このように、各コイル２７．２８に対する通電方
向、さらには通電電流値あるいは通電時間を制御するこ
とにより所定のトラック制御あるいはアクセス制御は行
なわれる。

以上述べた第１の実施例、第２の実施例においては磁気
ギヤツプ中で第１のコイルと第２のコイルとが互いに略
直角の角度をなす場合について説明したが、略直角以外
の他の所定の角度をなす場合においても本発明は当然実
施可能である。

また、第１の実施例、第２の実施例においては磁気回路
が前記磁気回路部材の両側に一対となる如く配置される
場合を示したが、特に高速の動作を要求されない場合に
はどちらか一方の磁気回路のみ全周いることも可能であ
る。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明の光学ヘッドは、
フォーカス制御用の磁気回路とトラック・アクセス制御
（ラジアル駆動）用磁気回路とを共通にし、可動部外に
固定することができるため、可動部質量を著しく軽減す
ることができ、高速アクセスが可能となり、かつ、トラ
ンク制御の高速追従性をも確保できる。

また、本発明の光学ヘッドは対物レンズを直接駆動する
構成であるため、高速アクセスの際にも対物レンズが振
動したりすることがなく、所望トラックを正確にサーチ
することが可能となる。

更に、本発明の光学ヘッドは対物レンズをトラック・ア
クセス（ラジアル）方向に駆動する場合、対物レンズは
４５°ミラーを伴って移動するため、レーザ光の光軸が
常に対物レンズの中心を通り、従って、ディスクからの
反射光軸が移動しトラックオフセットを生じたりするこ
とがなく、いつでも安定した読取再生信号を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の要部斜視図、第２図は
従来の光学ヘッドの要部側面図、第３図は従来の光学ヘ
ッドの要部正面図、第４図は従来の光学ヘッドにおける
ディスクからの反射光軸の移動を示すための説明図、第
５図は第１図の１−■断面図、第６図は本発明の第２の
実施例の要部斜視図、第７図（ａｌ　、　（ｂ）は第２
の実施例におけるフォーカス制御の説明図、第８図（ａ
）　、　（ｂ）は第２の実施例におけるトラック制御あ
るいはアクセス制御の説明図。 １ノ・・・光学系、１２ａ、１２ｂ・・・磁気回路、１
３　ａ　、　１３　ｂ−−−磁石、Ｊ４ａ、Ｊ４ｂ、Ｊ
５ａ、Ｊ５ｂ・・・ヨーク部材、１６ａ、１６ｂ・・・
磁気ギャップ、１７・・・対物レンズホルダー、７７ａ
・・・円筒状部、Ｊ７ｂ・・・孔、１８・・・フォーカ
ス制御コイル、Ｊ９ａ、１９ｂ・・・　トラック制御コ
イル、２ｏ・・・対物レンズ、２ノ・・・キャリッジ、
２１ｍ・・・円筒状突起部、２２・・・ミラー、２３・
・・ビン、２４ａ・・・滑り軸受け、２５ａ、２５ｂ　
　・・・ガイドシャフト、２６・・・光ディスク、２７
・・・第１のコイル、２８・・・第２のコイル。 プ久−カス制権Ｖ偽説明２ 第７図 りｑ ト“フ・／７朝七）ｌ！１Ｔｈｊ才　７７πス〕卸１（
姉の言乞明戸り第８図 手続補正書（自発） ４オ。ヶ６０−舅・１１Ｂ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ディスクに対して情報の再生もしくは記録を行
   なう光ディスク装置の光学ヘッドにおいて、固定された
   光源と、 前記光源からの光ビーム及び前記光ディスクからの反射
   光の光路を変えるための光路変換手段を搭載したキャリ
   ッジと、 前記キャリッジを光ディスクのラジアル方向に摺動可能
   に支持するガイド部材と、 前記ガイド部材に平行に固定配置されるものであって、
   磁石とヨーク部材とからなり当該磁石と当該ヨーク部材
   との間に磁気ギャップを有する磁気回路部材と、 前記光ディスク面に対して略垂直な方向に摺動可能とす
   る如く前記キャリッジと係合されるものであって、前記
   光ディスクと前記光路変換手段との間に配置した対物レ
   ンズを搭載する対物レンズホルダーと、 前記対物レンズホルダーに取りつけられるものであって
   、前記磁気回路部材の磁気ギャップを貫通する如く配置
   され且つ当該磁気ギャップ中で互いに所定の角度をなす
   如く設けられた第１のコイル及び第２のコイルとを具備
   することを特徴とする光学ヘッド。
2. （２）前記光源からの光ビームが前記ガイド部材に対し
   平行に投射される平行光束であり、前記光路変換手段が
   前記光ディスク面に対して略４５°の角度をなす鏡面を
   有する鏡面体であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の光学ヘッド。
3. （３）前記第１のコイルと前記第２のコイルとが前記磁
   気ギャップ中において互いに略直角の角度をなす如く配
   置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項、
   または第２項記載の光学ヘッド。
4. （４）前記磁気回路部材が前記対物レンズホルダーの両
   側に一対となる如く配置されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１〜３項のいずれか１項に記載の光学ヘッド
   。