JP2000113469A - ガルバノミラーユニットの取付位置調節方法及び取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガルバノミラーの取付位置や取付角度を簡単に
調整できるようにすること。 【解決手段】ガルバノミラーを電磁駆動により回動させ
るガルバノミラーユニットを光ディスク装置に組み込む
作業において、ガルバノミラーユニットのハウジングに
対してガルバノミラーを電磁的にロックした状態で、当
該ハウジングをガルバノミラーのミラー面の垂線の方向
及びガルバノミラーの回動軸を中心とする回転方向に位
置調節する。

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、光ディスク装置
において、ガルバノミラーユニットを光ディスク装置の
回動アーム等に取り付けるための構造及び方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、面記録密度が１０Ｇビット／（イ
ンチ）²を越える光ディスク装置の開発が進んでいる。
このような光ディスク装置では、光ディスクの記録面に
光ビームを収束させる対物光学系は、光ディスクの記録
面に沿って回動する回動アーム等（あるいは直進移動す
るキャリッジ）に搭載されている。

【０００３】光ディスクの記録面上に形成される光スポ
ットを比較的粗い精度で目標位置に近づけるいわゆる粗
動トラッキングは、回動アームの回動（あるいはキャリ
ッジの直進移動）によって行われる。一方、光スポット
を正確に目標位置に位置させるいわゆる微動トラッキン
グは、対物光学系に対するレーザ光束の入射角を微調整
することによって行われる。この微動トラッキングのた
め、光対物光学系と光源の間にはガルバノミラーが配置
されており、そのミラー面に沿った所定の回動軸を中心
として所定量回動される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高精度のト
ラッキングを行うためには、回動アームを組み立てる際
に、ガルバノミラーの取付位置や取付角度を調節するこ
とが望ましい。しかしながら、従来の光ディスク装置で
は、ガルバノミラーが回動自在であって静止角度が定ま
らないため、このような調節が難しいという問題点があ
った。

【０００５】上記のような事情に鑑み、本発明は、ガル
バノミラーの取付位置や取付角度の調節を可能にするこ
とを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明によるガルバノミラーユニットの取付位置調
節方法は、ガルバノミラーユニットの固定部であるハウ
ジングに対して可動部を電磁的にロックし、その状態で
当該ハウジングの取付位置を調節することを特徴とする
ものである。このように、ガルバノミラーをロックした
状態でハウジングの取付位置を調節すれば、ガルバノミ
ラーの取付位置や取付角度を容易に調節することができ
る。

【０００７】ハウジングをガルバノミラーのミラー面の
垂線方向に位置調節することにより、ガルバノミラーに
より偏向された（偏向後の）光束を平行移動することが
できる。又、ハウジングをガルバノミラーの回動軸を中
心とする回転方向に位置調節することにより、ガルバノ
ミラーによる偏向角度を変化させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】まず、実施形態の光ディスク装置
の概要を図１乃至図５を参照して説明する。実施形態の
光ディスク装置１は、ニア・フィールド記録（NFR： ne
ar field recording） 技術と呼ばれる記録再生方式を
用いたものである。

【０００９】図１は光ディスク装置の全体概要を示す模
式図である。光ディスク装置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２ａに装着されてい
る。一方、光ディスク２の情報を再生又は記録するた
め、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。又、回動アーム３の回転
軸５近傍には光源ユニット及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。

【００１０】図２及び図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を介して回動アーム３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。フレクシ
ャービーム８は、その一端に浮上型光学ユニット６が取
り付けられ、他端で回動アーム３に固着されている。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。

【００１１】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上に収束させる働きをする。又、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に導くために偏向ミラー３１が固着されてい
る。偏向ミラー３１により対物レンズ１０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。

【００１２】又、光ディスク２に面したソリッドイマー
ジョンレンズ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１５と磁気コイル
１２により、光ディスク２への高密度な記録及び再生が
可能となる。尚、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。

【００１３】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及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１６
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１７，１
７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。

【００１４】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，及びトラッキング検出セ
ンサー２５が配置されている。

【００１５】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。

【００１６】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及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。

【００１７】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はガルバ
ノミラー２６に照射され、レーザー光束１３の進行方向
が変えられる。このガルバノミラー２６はそのミラー面
上に形成された回転軸（紙面に垂直な軸）を中心として
回動され、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。

【００１８】ガルバノミラー２６は微動トラッキングの
ためのものである。即ち、ガルバノミラー２６を回動す
ると、対物レンズ１０に入射するレーザー光束１３の入
射角度が変化し、光ディスク２上で集光ビームがトラッ
キング方向に移動することを利用して、正確なトラッキ
ング制御が行われる。尚、光ディスク２の内周／外周に
渡るアクセス動作は回動アーム３を回動させて行い、極
微小なトラッキング制御のみガルバノミラー２６を回動
させて行う。

【００１９】ガルバノミラー２６の背後には、ガルバノ
ミラー２６の回転角度を検出するためのフォトセンサ１
３０，１４０（図７）が配置されている。ガルバノミラ
ー２６により反射されたレーザー光束１３は、第１のリ
レーレンズ２９及び第２のリレーレンズ（イメージング
レンズ）３０を経て、偏向ミラー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及び
第２のリレーレンズ３０は、ガルバノミラー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。

【００２０】ここで、ガルバノミラーの回動により微動
トラッキングを行うと、ガルバノミラー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。この様な現象
を回避するため、第１のリレーレンズ２９及び第２のリ
レーレンズ３０によって、ガルバノミラー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、ガルバノミラー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。

【００２１】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、往路と逆に進みガルバノミラ
ー２６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。

【００２２】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。尚、正確には前記ト
ラッキング誤差信号及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、制御回路又は情報処理回路
に送られるものである。

【００２３】次に、ガルバノミラーユニットについて説
明する。図６は、ガルバノミラーユニットを示す斜視図
である。図７及び図８は、ガルバノミラーユニットの断
面図及び側断面図である。前述のとおり、ガルバノミラ
ー２６は、そのミラー面に沿った回動軸（Ｚとする）を
中心として回動するものである。ガルバノミラーユニッ
トは、ガルバノミラー２６を保持するミラーホルダ１０
０と、ミラーホルダ１００を回動軸Ｚを中心として回動
自在に支持するハウジング１１０とを備えている。

【００２４】図７及び図８に示すように、ミラーホルダ
１００は略直方体形状のブロックであり、その長手方向
両端部にコイル１０６，１０７が取り付けられている。
又、ミラーホルダ１００の長手方向中央部には、ガルバ
ノミラー２６を装着するための装着穴１０５が形成され
ている。ガルバノミラー２６はそのミラー面を外側に向
けた状態で装着穴１０５に装着される。

【００２５】図８に示すように、ハウジング１１０に
は、ミラーホルダ１００を回動軸Ｚ方向上下に挟み込む
一対のセンターピン（ピボット軸）１１８，１１９が設
けられている。ミラーホルダ１００の上下面には、これ
ら一対のセンターピン１１８，１１９を受ける軸受部１
０８，１０９が設けられている。センターピン１１８，
１１９と軸受部１０８，１０９を結ぶ軸線が上記の回動
軸Ｚとなり、ミラーホルダ１００はこの軸線回りに回動
自在に支持される。

【００２６】ハウジング１１０には、ミラーホルダ１０
０のコイル１０６，１０７には対向する一対のマグネッ
ト１１６，１１７が設けられている。そして、コイル１
０６，１０７に電流を流すと、コイル１０６，１０７と
マグネット１１６，１１７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、ガルバノミラー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。

【００２７】ガルバノミラー２６の回動角度（即ちミラ
ーホルダ１００の回動角度）を検出するため、ミラーホ
ルダ１００の背後（ガルバノミラー２６のミラー面と反
対の側）には、フォトセンサ１３０，１４０が設けられ
ている。フォトセンサ１３０，１４０はセンサホルダ１
５０を介してハウジング１１０の背後に取り付けられて
いる。

【００２８】フォトセンサ１３０は発光素子１３１と受
光素子１３２を有し、フォトセンサ１４０は発光素子１
４１と受光素子１４２を有している。これら素子は、回
動軸Ｚに直交する方向に一列に配列され、且つ発光素子
が１３１，１４１が外側で受光素子１３２，１４２が内
側になるよう配列されている。発光素子１３１，１４１
から照射された光は、ミラーホルダ１００の背面の両側
端に形成された反射面１０１，１０２により反射され、
受光素子に１３２，１４２に夫々入射する。

【００２９】図７において、ミラーホルダ１００が時計
回りに回動すると、図中上側の反射面１０１がフォトセ
ンサ１３０から離れ、図中下側の反射面１０２がフォト
センサ１４０に接近する。従って、図中上側の受光素子
１３２の出力は減少し、図中下側の受光素子１４２の出
力は増加する。逆に、ミラーホルダ１００が反時計回り
に回動した時には、図中上側の受光素子１３２の出力が
増加し、図中下側の受光素子１４２の出力は減少する。
従って、本実施形態では、２つの受光素子１３２，１４
２の差動出力から、ミラーホルダ１００の回動角度を求
めている。

【００３０】ガルバノミラー２６は、図４に示すように
光源モジュール７からの光束を９０°偏向する角度を基
準角度として回動制御される。図９に概略を示すよう
に、制御回路には、基準信号Ｖrefとガルバノミラーの
回動角度を表す出力信号（フォトセンサ１３０，１４０
の作動出力）との差を取って増幅する作動アンプが設け
られている。ガルバノミラー２６を回動するガルバノミ
ラーアクチュエータは、作動アンプからの信号に基づい
てコイル１０６，１０７に流す電流を制御する。尚、こ
の制御回路の詳細説明は省略する。

【００３１】次に、ハウジング１１０の取付構造につい
て説明する。図６及び図８に示すように、ハウジング１
１０の底面には、ガルバノミラー２６の回動軸Ｚと同軸
上（且つ下方に）に突設する円筒状の凸部１１１が形成
されている。又、回動アーム３のベース３ａには、凸部
１１１が係合する直進案内溝３ｂが形成されている。直
進案内溝３ｂの延出方向は、ガルバノミラー２６が前述
の基準角度にある時のミラー面における垂線の方向（図
４に矢印Ａで示す）である。

【００３２】一方、ハウジング１１０の両側端部には一
対の固定フランジ部１１２，１１２が形成されている。
フランジ部１１２，１１２には、ガルバノミラー２６が
前述の基準角度にある時のミラー面における垂線の方向
に延びる挿通溝１１３，１１３が形成されている。前述
の凸部１１１を直進案内溝３ｂに係合させた状態で、固
定ネジ１１４，１１４が挿通溝１１３，１１３を貫通し
て、ベース３ａに形成されたネジ孔３ｃ，３ｃに螺合す
ることにより、ハウジング１１０はベース３ａに固定さ
れる。

【００３３】ハウジング１１０の取付位置を調節する際
には、光ディスク装置の制御部がガルバノミラー２６が
基準角度を維持するようコイル１０６，１０７に流す電
流を制御する。このように、ガルバノミラー２６をハウ
ジング１１０に対して（基準角度で）ロックした状態で
ハウジング１１０を位置調節することによって、簡単に
ガルバノミラー２６の位置・角度を調節することができ
る。

【００３４】固定ネジ１１４，１１４を緩め、図示しな
い治具を用いてハウジング１１０を直進案内溝３ｂに沿
って平行移動させると、ガルバノミラー２６は入射光束
に対して４５°方向に平行移動する。ハウジング１１０
を直進案内溝３ｂに沿って所定量移動させた後、固定ネ
ジ１１４，１１４を締め付ける。かくして、ガルバノミ
ラー２６が入射光束に対して４５°方向に位置調節さ
れ、これによりガルバノミラー２６により偏向された偏
向光束１３は、図４に矢印Ｂで示す方向に平行移動す
る。

【００３５】又、挿通溝１１３，１１３の溝幅は、固定
ネジ１１４，１１４のネジ部の外径よりも所定量大きく
形成されている。そのため、固定ネジ１１４，１１４を
緩め、ハウジング１１０を凸部１１１を中心として回転
させ、再度固定ネジ１１４，１１４を締め付けることに
より、ハウジング１１１の回転方向の位置調節も可能に
なる。前述のとおり、ハウジング１１０の凸部１１１は
ガルバノミラー２６の回動軸Ｚと同軸であるため、ガル
バノミラー２６が回動軸Ｚを中心とする回転方向に位置
調節され、これによりガルバノミラー２６による偏向角
度が変化する。

【００３６】以上のように、本実施形態によれば、ミラ
ーホルダ１００を回動しないよう電磁的にロックした状
態でハウジング１１０の取付位置を調節しているため、
ハウジング１１０の取付位置を調節するだけで、ガルバ
ノミラー２６の位置や角度を容易に調節することができ
る。特に、ガルバノミラー２６のミラー面における垂線
の方向にハウジング１００を位置調節することにより、
ガルバノミラー２６による偏向光束を平行移動させるこ
とが可能になる。又、ガルバノミラー２６の回動軸線Ｚ
を中心とする回転方向にハウジング１００を位置調節可
能にすることにより、ガルバノミラー２６による偏向角
度を調節することが可能になる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるガル
バノミラーユニットの取付位置調節方法によると、ガル
バノミラーユニットの固定部であるハウジングに対して
可動部を回動しないよう電磁的にロックした状態でハウ
ジングの取付位置を調節することにより、ガルバノミラ
ーの位置・角度を容易に調節することができる。

【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
す模式図である。

【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】ガルバノ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】ガルバノミラーユニットの斜視図である。

【図７】図６のガルバノミラーユニットの断面図であ
る。

【図８】図６のガルバノミラーユニットの側断面図であ
る。

【図９】ガルバノミラーの回動制御回路の一部を示す概
略図である。

【符号の説明】

３ 回動アーム ３ａ ベース ３ｂ 直進案内溝 ２６ ガルバノミラー １００ ミラーホルダ １１０ ハウジング １１１ 凸部 １１２ 固定フランジ部 １１３ 挿通溝 １３０，１４０ フォトセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中西 良一 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D117 AA02 HH05 HH11 KK01 KK19 KK20 5D118 AA06 BA01 DC07 FA04 FA47

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガルバノミラーを取り付けた可動部を電磁
   駆動により回動させるガルバノミラーユニットを搭載し
   た光ディスク装置において、前記ガルバノミラーユニッ
   トの取付位置を調節するための方法であって、 前記ガルバノミラーユニットの固定部であるハウジング
   に対して前記可動部を電磁的にロックした状態で、前記
   ハウジングの前記光ディスク装置への取付位置を調節す
   ること、 を特徴とするガルバノミラーユニットの取付位置調節方
   法。
2. 【請求項２】前記ハウジングを、前記ガルバノミラーの
   回動軸を中心とする回転方向に位置調節すること、を特
   徴とする請求項１に記載のガルバノミラーユニットの取
   付位置調節方法。
3. 【請求項３】前記ハウジングを、前記ガルバノミラーが
   所定の回動位置にある時のミラー面の垂線の方向に位置
   調節すること、を特徴とする請求項１又は２に記載のガ
   ルバノミラーユニットの取付位置調節方法。
4. 【請求項４】前記ガルバノミラーを、該ガルバノミラー
   が光束を略直角に偏向する角度にロックすること、を特
   徴とする請求項１から３のいずれかに記載のガルバノミ
   ラーユニットの取付位置調節方法。
5. 【請求項５】ガルバノミラーを取り付けた可動部を電磁
   駆動により回動させるガルバノミラーユニットを、光デ
   ィスク装置の所定の取付部位に取り付けるための構造で
   あって、 前記ガルバノミラーユニットの固定部であるハウジング
   が、前記ガルバノミラーが所定の回動位置にある時のミ
   ラー面における垂線の方向に位置調節できるよう、前記
   取付部位に取り付けられていること、 を特徴とするガルバノミラーユニットの取付構造。
6. 【請求項６】前記ハウジングが、前記ガルバノミラーの
   回動軸線を中心とする回転方向にも位置調節可能である
   こと、を特徴とする請求項５に記載のガルバノミラーユ
   ニットの取付構造。
7. 【請求項７】前記光ディスク装置において前記ガルバノ
   ミラーユニットを取り付ける取付部位には、前記垂線の
   方向に延びる直進案内溝が形成されており、 前記ハウジングには前記直進案内溝に係合する凸部が突
   設されていること、を特徴とする請求項６に記載のガル
   バノミラーユニットの取付構造。
8. 【請求項８】前記凸部は円形断面を有し、前記凸部が前
   記直進案内溝に係合した状態で、前記凸部を中心として
   前記ハウジングを回動させることができること、を特徴
   とする請求項７に記載のガルバノミラーユニットの取付
   構造。
9. 【請求項９】前記ガルバノミラーユニットは、前記可動
   部を電磁回動する電磁駆動手段と、前記可動部の回動角
   度を検出する角度検出手段を備え、 前記電磁駆動手段と前記角度検出手段によって、前記可
   動部を所定の回動位置にロックした状態で、前記位置調
   節が行われること、を特徴とする請求項５から８のいず
   れかに記載のガルバノミラーユニットの取付構造。
10. 【請求項１０】前記光ディスク装置は、光ディスクの記
    録面に沿って回動可能な回動アームを含むこと、を特徴
    とする請求項５から９のいずれかに記載のガルバノミラ
    ーユニットの取付構造。