JP2001110073A

JP2001110073A - 光学ヘッド装置

Info

Publication number: JP2001110073A
Application number: JP2000026095A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tezuka; 耕一手塚; Shingo Hamaguchi; 慎吾濱口; Yasuyuki Ozawa; 靖之小澤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】分離光学系方式のスウィングアームを採用し
ながら、装置をディスク厚み方向に大型化することな
く、機械的な伝動機構を採用せずに光ビームを正確にア
ーム先端の対物レンズに導くことができる光学ヘッド装
置を提供する。【解決手段】ディスク１０の側方に配置した回転軸心
Ｐを中心として揺動駆動可能であり、先端部に立上げミ
ラー７および対物レンズ８が搭載されたアーム１２と、
上記回転軸心Ｐを中心として上記アーム１２とは別個に
回転制御可能であり、ほぼ上記回転軸心Ｐを含むミラー
面５ａを有する回転ミラー５と、上記アーム１２の側方
に固定的に設置された光源・検出部１９と、上記回転ミ
ラー５のミラー面５ａで反射して上記立上げミラー７に
向かう光ビーム４の上記アームを基準とした方向を実質
的に検出する光ビーム方向検出手段と、この光ビーム方
向検出手段からの検出信号に基づいて、上記回転ミラー
を回転制御する制御手段と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、光ディスクまた
は光磁気ディスクに対する情報の書き込み、あるいは再
生を行なうための光学ヘッド装置に関し、より詳しく
は、いわゆるスウィングアーム方式として分類される光
学ヘッド装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】この種の光学ヘッド装置は、ディスクの
側方に設定された回転軸を中心としてディスク面と平行
な平面内で揺動しうるアームを備える。このアームの先
端には、たとえば二次元アクチュエータに搭載された格
好で対物レンズが設けられる。この対物レンズは、これ
に入射されたレーザ光を絞ってディスクの記録面にレー
ザスポットを形成する。アームが揺動すると、対物レン
ズが設けられた先端部は、ほぼディスクの半径方向に移
動する。すなわち、アームを揺動制御することにより、
レーザスポットをディスクの半径方向に移動させ、所望
の記録トラックにアクセスすることができる。

【０００３】アクセス速度を高めるためには、アームに
搭載する部材を極力少なくし、アームの軽量化を図る必
要がある。そのために、光源部から出射された光ビーム
を対物レンズに入射させてディスク上にレーザスポット
を形成し、ディスクからの反射光を対物レンズを介して
検出部まで戻してくるという光学系のうち、光源部や検
出部をアーム上に搭載するのではなく、アーム以外の部
位に固定的に配置し、アーム上には、上記のような対物
レンズやレーザビームの光路を変更するためのミラーの
みを搭載するという手法が採用される。このような方式
を分離光学系方式と呼ぶことがある。

【０００４】このような分離光学系方式を採用する場
合、アーム外の固定位置からアーム上に導入されるレー
ザビームを、アームの揺動位置にかかわらず、かつアー
ムの揺動に追従して、対物レンズにその光学中心に正確
に合致させつつ入射させる必要がある。

【０００５】このような要求に応えるために、特開平１
０−１１２０３６号公報では、次のような構成が提案さ
れている。すなわち、固定光学系から出射させられたレ
ーザビームがアームの回転軸心に沿って進行するように
するとともに、アームには、上記のレーザビームの進行
方向をアームの長手方向に沿うように９０°変更するた
めのミラーを設けるという構成である。アームの先端部
には、アームに沿って進行してきたレーザビームをさら
に９０°変更して対物レンズに入射させるためのいわゆ
る立上げミラーが設けられる。このような構成によれ
ば、アームの揺動位置にかかわらず、アーム外から導入
されたレーザビームを常にアームに沿って進行させ、対
物レンズに入射させることができる。

【０００６】しかしながら、このような構成では、固定
光学系をディスクの厚み方向に積み上げるようにして設
置せざるをえず、光ディスク装置としての、とくにディ
スクの厚み方向のコンパクト化を達成することができな
い。

【０００７】また、実開平６−７７０１６号公報には、
次のような構成が提案されている。すなわち、ディスク
の側方に配置した固定光学系からのレーザビームがアー
ムの回転軸心と交差する方向に進行するようにする一
方、アームには、アームの揺動角度の１／２の割合でア
ーム回転軸心周りに回転し、かつミラー面がアーム回転
軸心を含むミラーを設けるという構成である。ミラーを
アームの揺動角度の１／２の割合で回転させるために、
上記提案では、アームの基部外周にギヤを設けるととも
にミラー支持体に扇形ギヤを設け、アームのギヤに噛み
合う大径ピニオンとミラー支持体の扇形ギヤに噛み合う
小径ピニオンとを一体化した中間ピニオン体を設けてい
る。アームの先端部には、同様に、アームに沿って進行
してきたレーザビームをさらに９０°変更して対物レン
ズに入射させるためのいわゆる立上げミラーが設けられ
る。このように構成すると、ミラーの反射面法線は、常
に、固定光学系からミラー中心までのレーザビーム光路
と、ミラー中心からアーム先端の立上げミラーまでのレ
ーザビーム光路のなす角度の二等分線に沿うこととな
り、アームの揺動位置にかかわらず、アーム外から導入
されたレーザビームを常にアームに沿って進行させ、対
物レンズに入射させることができる。

【０００８】このような構成においては、固定光学系を
レーザの側方に配置することができるので、光ディスク
装置のディスク厚み方向の寸法をいたずらに増加させる
ことは防止できる。しかしながら、ギヤを用いた機械的
な伝動機構を用いてミラーの駆動を行なっているので、
バックラッシに起因して、レーザビームを正確に対物レ
ンズに入射させることは困難である。また、機械的な磨
耗が必然的に生じるので、長寿命を担保することが困難
である。

【０００９】この発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、分離光学系方式のスウィングア
ームを採用しながら、装置をディスク厚み方向に大型化
することなく、機械的な伝動機構を採用せずにレーザビ
ームなどの光ビームを正確にアーム先端の対物レンズに
導くことができる光学ヘッド装置を提供することをその
課題とする。

【００１０】

【発明の開示】上記の課題を解決するため、この発明で
は、次の技術的手段を採用した。

【００１１】すなわち、本願発明の第１の側面によって
提供される光学ヘッド装置は、ディスクの側方に配置し
た回転軸心を中心として揺動駆動可能であり、先端部に
立上げミラーおよび対物レンズが搭載されたアームと、
上記回転軸心を中心として上記アームとは別個に回転制
御可能であり、ほぼ上記回転軸心を含むミラー面を有す
る回転ミラーと、上記アームの側方に固定的に設置され
た光源・検出部とを備え、上記光源・検出部から出射さ
せた光ビームを回転ミラーおよび立上げミラーで反射さ
せて対物レンズに入射させるとともにこの対物レンズに
よってディスク上の所定の記録トラックに光スポットを
形成し、ディスクからの反射光を上記と逆に進行させて
光源・検出部に戻すように構成された光学ヘッド装置で
あって、上記回転ミラーのミラー面で反射して上記立上
げミラーに向かう光ビームの上記アームを基準とした方
向を実質的に検出する光ビーム方向検出手段と、この光
ビーム方向検出手段からの検出信号に基づいて、上記回
転ミラーを回転制御する制御手段と、を備えることを特
徴としている。

【００１２】好ましい実施の形態では、上記光ビーム方
向検出手段は、上記アームの側方に設置され、上記回転
ミラーに設けた反射面に向けて光ビームを出射する検出
光源と、上記アーム上に設置され、上記反射面で反射し
た光ビームを受光してこの光ビームの中心位置を実質的
に検出する検出器とを備えて構成されている。

【００１３】好ましい実施の形態ではまた、上記検出光
源は、上記回転ミラーを挟んで上記光源・検出部と反対
側に配置され、上記回転ミラーの反射面は、上記回転ミ
ラーのミラー面の裏面側に設けられ、上記検出器は、上
記回転ミラーを挟んで上記立上げミラーと反対側に配置
されている。

【００１４】他の好ましい実施の形態においては、上記
検出光源は、上記光源・検出部の光源が共用され、上記
回転ミラーの反射面は、上記回転ミラーのミラー面が共
用され、上記検出器は、上記回転ミラーと上記立上げミ
ラーとの間の光ビーム光路途中に配置されている。

【００１５】これらの好ましい実施の形態においてはま
た、上記制御手段は、上記光ビーム方向検出手段からの
検出信号に基づいて、上記回転ミラーのミラー面を反射
した光ビームが所定の方向を向くように上記回転ミラー
を回転制御するように構成されている。そして、好まし
い実施の形態において上記所定の方向は、上記回転ミラ
ーのミラー面を反射した光ビームのビーム中心が立上げ
ミラーで反射させられた後、上記対物レンズの光学中心
を通る方向である。

【００１６】これらの好ましい実施の形態においてはま
た、上記検出器は、それぞれが受光量を電気信号として
出力しうる２つの検出面を有する２分割検出器が用いら
れ、上記制御手段は、上記検出器の各検出面の出力信号
の差分が所定値となるように、上記回転ミラーを回転制
御する。

【００１７】上記構成を備える光学ヘッド装置において
は、光ビーム方向検出手段により、アームの揺動位置に
かかわらず、光源・検出部から出射し、回転ミラーのミ
ラー面で反射して立上げミラーに向かう光ビームのアー
ムを基準とした方向が検出されるので、この光ビームの
方向が所定の方向となるように回転ミラーを制御するこ
とにより、常に、光ビームをアーム先端の立上げミラー
を介して対物レンズの光学中心を通るようにすることが
できる。

【００１８】好ましい実施の形態において上記光ビーム
方向検出手段は、上記アームの側方に設置され、上記回
転ミラーに設けた反射面に向けて光ビームを出射する検
出光源と、上記アーム上に設置され、上記反射面で反射
した光ビームを受光してこの光ビームの中心位置を実質
的に検出する検出器とを備えて構成されている。この場
合、検出光源から出射させられた光ビームは、光源・検
出部から出射させられた光ビームが反射させられる回転
ミラーに設けた反射面で反射させられるので、その反射
光のアームを基準とした動きは、光源・検出部から出射
させられた光ビームの回転ミラーのミラー面による反射
光のアームを基準とした動きを反映する。したがって、
検出光源から出射させられた光ビームの上記反射面から
の反射光のビーム中心位置を検出することにより、実質
的に、回転ミラーで反射して立上げミラーに向かう光ビ
ームの方向を検出できることになる。

【００１９】このように、上記構成の光学ヘッド装置に
よれば、アクセス速度において優れた分離光学系方式を
採用しながら、機械的な伝動機構を採用せずに、アーム
の揺動に追従して、固定的な光源部から出射した光ビー
ムを正確にアーム先端の対物レンズに導くことができ
る。しかも、固定的な光源・検出部がアームの側方に配
置されているので、光ディスク装置のディスク厚み方向
の寸法拡大を招くこともない。

【００２０】本願発明の第２の側面によって提供される
光学ヘッド装置は、ディスクの側方に配置した回転軸心
を中心として揺動駆動可能であり、先端部に立上げミラ
ーおよび対物レンズが搭載されたアームと、上記回転軸
心を中心として上記アームとは別個に回転制御可能であ
り、ほぼ上記回転軸心を含むミラー面を有する回転ミラ
ーと、上記アームの側方に固定的に設置された光源・検
出部とを備え、上記光源・検出部から出射させた光ビー
ムを回転ミラーおよび立上げミラーで反射させて対物レ
ンズに入射させるとともにこの対物レンズによってディ
スク上の所定の記録トラックに光スポットを形成し、デ
ィスクからの反射光を上記と逆に進行させて光源・検出
部に戻すように構成された光学ヘッド装置であって、上
記回転ミラーのミラー面で反射して上記立上げミラーに
向かう光ビームの上記アームを基準とした方向を実質的
に検出する光ビーム方向検出手段と、上記回転ミラーの
回転制御および上記アームの揺動制御を行う制御手段と
を備え、上記制御手段は、上記光源・検出部によって得
られるトラック・エラー信号および／または上記光ビー
ム方向検出手段によって得られる信号を用いて上記回転
ミラーおよび／または上記アームを駆動することによ
り、トラッキング制御を行うように構成されていること
を特徴としている。

【００２１】好ましい実施の形態において上記光ビーム
方向検出手段は、上記アームの側方に設置され、上記回
転ミラーに設けた反射面に向けて光ビームを出射する検
出光源と、上記アーム上に設置され、上記反射面で反射
した光ビームを受光してこの光ビームの中心位置を実質
的に検出する検出器とを備えて構成されている。

【００２２】好ましい実施の形態においてはまた、上記
検出光源は、上記ミラーを挟んで上記光源・検出部と反
対側に配置され、上記ミラーの反射面は、上記ミラーの
ミラー面の裏面側に設けられ、上記検出器は、上記ミラ
ーを挟んで上記立上げミラーと反対側に配置されてい
る。

【００２３】他の好ましい実施の形態においては、上記
検出光源は、上記光源・検出部の光源が共用され、上記
ミラーの反射面は、上記ミラーのミラー面が共用され、
上記検出器は、上記ミラーと上記立上げミラーとの間の
光ビーム光路途中に配置されている。

【００２４】この構成を備える光学ヘッド装置は、回転
ミラーを微小回転させることにより、ディスク上に形成
される光スポットをディスクのトラッキング方向に微小
移動させることができることに鑑み、光源・検出部で形
成されるトラック・エラー信号を利用して回転ミラーを
微小回転させ、これによってトラッキング制御を行うも
のである。併せて、回転ミラーのミラー面から反射して
立上げミラーないし対物レンズに向かう光ビームのアー
ムを基準とした方向は、光ビーム方向検出手段によって
得られる信号をアームの駆動制御に反映させることによ
り、所定の方向に規制される。

【００２５】このような構成によれば、上記第１の側面
に係る光学ヘッド装置について述べた利点に加え、アー
ムに対する回転ミラーの回転によってトラッキング制御
を行うことができるので、アーム先端の対物レンズを搭
載するべきアクチュエータとしてフォーカス方向のみの
移動を行う簡単なアクチュエータを採用することがで
き、装置が簡略化されるとともに、アーム先端の重量も
軽減され、アクセス速度をさらに高めることができると
いう利点がある。

【００２６】本願発明のその他の特徴および利点は、図
面を参照して以下に行なう詳細な説明から、より明らか
となろう。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態を図面を参照しつつ具体的に説明する。まず、本願
発明の第１の側面に係る光学ヘッド装置について説明す
る。

【００２８】図１は、第１の実施形態に係る光学ヘッド
装置の概略構成を示す平面図、図２は一部を断面で示す
側面図である。

【００２９】光ディスクまたは光磁気ディスク等のディ
スク１０は、スピンドル１１を中心として回転させられ
る。このディスク１０の側方には、スピンドル１１と平
行な回転軸心Ｐが設定され、この回転軸心Ｐを中心とし
て揺動可能となるように、アーム１２が設けられてい
る。より具体的には、アーム１２に設けた貫通ボス部１
２ａが、光ディスク装置の本体部２６に対して軸受２５
を介して回転可能に支持されている。

【００３０】アーム１２は、回転軸心Ｐからディスク１
０と平行に延出する先端部１２１と、回転軸心Ｐを挟ん
で反対側に延出する基端部１２２とを備え、先端部１２
１には、立上げミラー７と、対物レンズ８とが搭載され
ている。立上げミラー７は、後述するミラー５で反射し
てアーム１２に沿って進行する光ビーム４の光路をディ
スク表面に向けて９０°偏向して対物レンズ８に入射さ
せる。対物レンズ８は、入射した光ビーム４を絞ってデ
ィスク１０の記録面上に光ビームスポットを形成する。
対物レンズ８は通常、二次元アクチュエータ９を介して
搭載されている。この二次元アクチュエータ９は、対物
レンズ８をディスクに対する近接離間方向、すなわちフ
ォーカス方向に微小移動できるとともに、ディスクの半
径方向、すなわちトラッキング方向に微小移動できるも
のである。この二次元アクチュエータ９はまた、後述す
る光源・検出部１９で生成されるトラック・エラー信号
およびフォーカス・エラー信号に応じて制御駆動され、
これによりトラッキング制御およびフォーカス制御が行
われる。すなわち、ディスクに面ぶれや偏心があって
も、光ビームスポットを所望の記録トラック上に合焦さ
せることができる。

【００３１】このアーム１２の基端部１２２には、コイ
ル１４が固定されており、このコイル１４は、固定的に
配置されたマグネット１５と協働してアーム１２を揺動
駆動するアクチュエータを構成している。

【００３２】アーム１２には、アーム１２の回転軸線Ｐ
を中心として、アーム１２の揺動とは独立に回転制御さ
れる回転ミラー５が搭載される。より具体的には、アー
ム１２の貫通ボス部１２ａ内に回転式のミラーアクチュ
エータ６が装填され、その回転軸（図に表れず）にミラ
ー５が取付けられている。この回転ミラー５は、その表
面側が後述する光源・検出部１９からの光ビームを反射
させるためのミラー面５ａとなっている一方、裏面側は
後述する検出光源２０からの光ビーム１８を反射させる
ための反射面５ｂとなっている。回転ミラー５は、ある
程度の厚みをもって図示されているが、できるだけ薄板
状であることが好ましく、ミラー面５ａは、回転軸心Ｐ
を含む面となっていることが理想である。なお、ミラー
アクチュエータ６は、アーム１２に支持されていてもよ
いし、固定部材に支持されていてもよい。いずれにして
も、このミラーアクチュエータ６は、アーム１２の揺動
とは別個に、回転ミラー５を回転制御できるようになっ
ている。

【００３３】アーム１２の側方には、光源・検出部１９
が配置される。この光源・検出部１９に配置された光源
としての半導体レーザ１から出射されたレーザ光は、コ
リメータレンズ２によって所定径の平行光ビームとさ
れ、ビームスプリッタ３を透過してアーム１２上の回転
ミラー５のミラー面５ａの中心に向けて出射される。前
述したように回転ミラー５は、アーム１２の回転軸心Ｐ
を中心として回転制御可能となっており、アーム１２の
揺動位置に応じて、後述する制御手段３０によって所定
の回転位置、すなわち、この回転ミラー５によって反射
させられた光ビーム４が立上げミラー７を介して対物レ
ンズ８の光学中心を通過するような回転位置をとらされ
る。ディスク１０からの信号成分を含んだ反射光は、同
じ経路を戻り、光源・検出部１９内のビームスプリッタ
３で反射させられ、ウォラストンプリズム２１、集光レ
ンズ２２、シリンドリカルレンズ２３を介して光検出器
２４に集光される。光検出器２４では、上記した二次元
アクチュエータ９による対物レンズ８のフォーカス制御
およびトラッキング制御に必要なフォーカスエラー信号
およびトラックエラー信号、ならびに、情報再生信号、
アドレス信号等の各種信号が生成される。

【００３４】アーム１２を挟んで光源・検出部１９と反
対側には、回転ミラー５のミラー面５ａによって反射さ
せられて立上げミラー７に向かう光ビーム４のアーム１
２を基準とした方向を光学的に検出するための検出光源
２０が配置されている。この検出光源２０は、たとえ
ば、半導体レーザ１６とコリメータレンズ１７とを組み
合わせて構成することができ、この検出光源２０は、こ
れから出射された光ビーム１８がミラー５の裏面側に形
成した反射面５ｂの中心を向いて進行するように設置さ
れる。そして、アーム１２の基端部１２２には、反射面
５ｂで反射させられた光ビーム１８を受け、光ビームの
位置を検出するための検出器１３が配置される。このよ
うにして配置された検出光源２０と検出器１３とが、光
ビーム方向検出手段を構成している。なお、この検出光
源２０としては、半導体レーザを用いるほか、ＬＥＤな
どの光源を用いることができる。ただし、ある程度平行
性をもった光ビームが形成されるようにしておくことが
望まれる。

【００３５】図に示す実施形態の場合、光源・検出部１
９からの光ビーム４のミラー面５ａに対する入射角θ₁
と、検出光源２０からの光ビーム１８のミラー裏面側反
射面５ｂに対する入射角θ₂とが等しくなるようにして
ある。図に示す実施形態においては、ミラー５は薄板状
であり、表面側のミラー面５ａと裏面側の反射面５ｂは
平行をなしているので、光源・検出部１９からの光ビー
ム４と、検出光源２０からの光ビーム１８とは、ほぼア
ーム１２を横断する同一直線上を対向して進行すること
となる。同様に、表面側ミラー面５ａで反射してアーム
先端に向かう光ビーム４と、裏面側反射面５ｂで反射し
て検出器１３に向かう光ビーム１８とは、ほぼアーム１
２の長手方向に沿う同一直線上を反対方向に進行するこ
ととなる。したがって、アーム１２の揺動位置にかかわ
らず、検出光源２０を出射して回転ミラー５の反射面５
ｂで反射させられる光ビーム１８の回転ミラー５の回転
に伴う動きは、そのまま光源・検出部１９を出射して回
転ミラーのミラー面５ａで反射させられてアーム先端の
立上げミラー７に向かう光ビーム４の回転ミラー５の回
転に伴う動きを反映するのであり、したがって、反射面
５ｂで反射した光ビームの位置を検出器１３で検出する
ことにより、実質的に、回転ミラー５からアーム先端の
立上げミラー７に向かう光ビーム４の方向を検出するこ
とができるのである。

【００３６】前述したように、検出器１３は、回転ミラ
ー５の反射面５ｂで反射して進行する光ビーム１８の位
置を検出する。この検出器としては、たとえば、２分割
検出器１３が用いられる。この２分割検出器１３は、そ
れぞれが受光量を電気信号として出力しうる２つの検出
面１３ａ，１３ｂを隣接配置した構成を備える。各検出
面１３ａ，１３ｂからの出力信号は、図４に示すよう
に、たとえば差動検出器２７に入力される。この差動検
出器２７は、隣接する２つの検出面１３ａ，１３ｂから
の出力信号の差分を出力する。したがって、反射面５ｂ
で反射した光ビームが検出器１３の中心に当たるとき
は、差動検出器２７からの出力は０となり、光ビーム１
８の位置が検出器１３の中心からずれているときは、差
動検出器２７からの出力は、プラス値またはマイナス値
となる。このとき、検出器１３は、たとえば、アーム１
２がいずれかの揺動位置をとるときに、回転ミラー５が
光ビーム４を正確に対物レンズ８の光学中心を通過させ
る回転位置にある場合に、差動検出器２７からの出力信
号が０となるように調整される。このように、差動検出
器２７からの信号は、回転ミラー５の正しい回転位置に
対するずれを表すことになり、以下、差動検出器２７か
らの出力信号をMPOS(Mirror Position Signal)というこ
とにする。

【００３７】以上のことから、アーム１２の揺動位置に
かかわらず、光源・検出部１９からの光ビーム４を正し
く対物レンズ８に向かわせるようにミラー５を回転制御
するためには、図５に制御手段３０としての制御回路例
に示すように、MPOSが目標値０となるように、ミラーア
クチュエータ６を制御すればよいことになる。なお、図
５においてＧ₁は、たとえば位相進み回路等の補償回路
を示す。

【００３８】上記の制御が行なわれる限りにおいて、た
とえば、図１においてアーム１２が回転軸心Ｐを中心と
してΘ揺動したとすると、ミラー５は、同方向にΘ／２
の割合で回転することになる。

【００３９】このように、上記構成の光学ヘッド装置に
よれば、アクセス速度において優れた分離光学系方式を
採用しながら、機械的な伝動機構を採用せずに、アーム
１２の揺動に追従して、固定的な光源・検出部１９から
出射した光ビーム４を正確にアーム先端の対物レンズ８
に導くことができる。しかも、固定的な光源・検出部１
９がアーム１２の側方に配置されているので、光ディス
ク装置のディスク厚み方向の寸法拡大を招くこともな
い。さらには、機械的な伝動機構を介してミラーを回動
させるのではないので、バックラッシによるがたや、磨
耗による寿命短縮といった問題も発生しない。なお、こ
の実施形態においては、アーム１２の基端部１２２に検
出器１３を配置しているので、アームの重心バランスが
とりやすく、アーム１２に対する外乱によって軸受２５
に無駄な負荷が作用するといったことを軽減できる。

【００４０】図３は、第２の実施形態に係る光学ヘッド
装置の概略構成を示す平面図である。

【００４１】この実施形態においては、回転ミラー５の
ミラー面５ａを反射してアーム先端の立上げミラー７に
向かう光ビームのアームを基準とした方向を検出する光
ビーム検出手段の構成が、上記した第１の実施形態と異
なっている。すなわち、第１の実施形態においては、検
出光源２０として、光源・検出部１９とは別の光源を設
け、かつ、回転ミラー５の裏面側に検出光源２０の光ビ
ームを反射させるための反射面５ｂを設けていたのに対
し、第２の実施形態では、光源・検出部１９のレーザ光
源を検出光源として共用するとともに、回転ミラー５の
表面側ミラー面５ａを、検出光源２０からの光ビームを
反射させるための反射面５ｂとして共用している。光源
・検出部１９から出射される光ビーム４のビーム径は、
たとえば３ｍｍといったように、ある程度の径をもって
いるが、この第２の実施形態では、この光ビーム４の断
面における周辺部の光４ａ，４ｂを、この光ビーム４の
方向を検出するのに直接的に利用する。

【００４２】そして、この実施形態では、検出器１３と
して、２分割検出器を構成する２つの検出面１３ａ，１
３ｂを、アーム１２における回転ミラー５と立上げミラ
ー７との間において、間隔を開けて配置して構成してい
る。その余の構成は、すでに説明した第１の実施形態と
同様である。

【００４３】この場合においても、各検出面１３ａ，１
３ｂの出力を差動検出器２７に入力するのであって、回
転ミラー５で反射した光ビーム４が正しく立上げミラー
７を介して対物レンズ８を通過している限りにおいて、
差動検出器２７の出力、すなわち、MPOSが０となるよう
にする。換言すれば、MPOSが目標値０となるように、制
御手段３０によってミラーアクチュエータ６を制御する
ことになる。

【００４４】この第２の実施形態においても、第１の実
施形態について述べたのと同様の利点を享受することが
できるが、とくに、光ビーム方向検出手段のための検出
光源を光源・検出部１９の光源で兼用しているので、そ
れだけコストダウンを図ることができるという利点があ
る。

【００４５】なお、この光学ピックアップ装置の構成
は、種々に変形可能である。上述した実施形態では、光
源・検出部１９からの光ビーム４のミラー面５ａへの入
射角θ ₁と、検出光源２０からの光ビーム１８の反射面
５ｂへの入射角θ₂とが等しくなるようにしているが、
必ずしもこれらの入射角が等しくなくてもよい。また、
反射面５ｂは、ミラー面５ａあるいはミラー面の裏面に
設定するほか、ミラー５と一体的に回動する部位に設け
ればよく、しかも、必ずしも、ミラー面５ａと平行とな
っていなくともよい。

【００４６】さらに、上述した各実施形態では、検出器
１３として、２分割検出器を採用しているが、光ビーム
を受けながら、この光ビームの断面重心位置を検出でき
るような素子、たとえば、フォトトランジスタ列や、直
線型ＣＣＤを用いることも可能である。これらの場合に
おいても、検出器の出力値が目標値となるように、ミラ
ーアクチュエータ６を制御すればよい。

【００４７】次に、本願発明の第２の側面に係る光学ヘ
ッド装置について、説明する。第１の側面に係る光学ヘ
ッド装置においては、回転ミラー５の制御を光ビーム方
向検出手段によって得られる信号、より具体的には、検
出器１３から差動検出器２７を介して得られるMPOSに基
づいて行ない、アーム１２の揺動位置にかかわらず、回
転ミラー５のミラー面５ａで反射してアーム先端に向か
う光ビーム４の方向を対物レンズ８の光学中心を通るよ
うにするものであった。その意味で、この第１の側面に
係る光学ヘッド装置は、トラック・エラー信号に基づく
トラッキング制御は、アーム先端において対物レンズ８
を搭載する二次元アクチュエータ９を駆動することによ
り行うことが前提されている。

【００４８】ところで、仮に回転ミラー５を微小回動制
御することができれば、この回転ミラー５のミラー面５
ａで反射してアーム先端に向かい、かつ立上げミラー７
を介してディスク１０に向かう光ビーム４をアーム幅方
向に振ることができるのであり、このことは、ディスク
上に合焦する光ビームスポットをディスクの半径方向、
すなわちトラッキング方向に振ることができることを意
味する。したがって、トラック・エラー信号に基づき、
回転ミラー５を適正に微小回転制御することにより、ト
ラッキング制御を達成することができる。その結果、ア
ーム先端において対物レンズ８を搭載するべきアクチュ
エータ９としては、フォーカス方向のみの移動を行う一
次元アクチュエータで足りることになり、アーム１２上
の構成が簡略化されるとともに、アーム先端の重量もよ
り軽減でき、高速アクセスにより有利となる。

【００４９】したがって、この第２の側面に係る光学ヘ
ッド装置は、機構的な構成については、図１ないし図３
に示した構成とほぼ同様でよく、対物レンズ８を搭載す
るべきアクチュエータ９として、少なくとも対物レンズ
８をフォーカス方向に移動できるアクチュエータでよい
点が異なる。そして、本願発明の第１の側面に係る光学
ヘッド装置の利点を踏襲しつつ、上記したトラッキング
制御をも回転ミラー５の回転制御によって行うために
は、回転ミラー５のミラー面５ａで反射してアーム先端
に向かう光ビーム４がアームの揺動位置にかかわらず、
ほぼ対物レンズ８の光学中心を通るようにするという要
求を満たしつつ、トラック・エラー信号に基づき、回転
ミラー５を微小回転制御することになる。

【００５０】図６は、このような制御手法の一例を模式
的に示すブロック図である。図中、Ｘ₁は対物レンズ８
によってディスク１０上に集光される光ビーム４の目標
位置を示す。ΔＸは光源・検出部１９によって生成させ
られるトラック・エラー信号を示す。Ｘ_mはミラーアク
チュエータが動作させられた結果、すなわち、回転ミラ
ー５が回転させられた結果生じる光ビーム４の正規方向
に対するずれを表す。このずれはまた、MPOSとしても捉
えることができる。また、Ｘ_vはMPOSに基づいて、上記
ずれを補正するべくアーム１２の駆動機構としてのボイ
スコイルモータ（VCM)が駆動させられてアーム１２が揺
動させられた結果生じる光ビーム４の正規方向に対する
ずれを表す。また、Ｇ₁、Ｈ₁はそれぞれ伝達関数を表
す。

【００５１】すなわち、トラック・エラー信号に基づい
てミラーアクチュエータおよびボイスコイルモータ（VC
M)が駆動させられるが、図６に示されるとおり、ミラー
アクチュエータの回転によって生じる光ビームのずれ
（Ｘ_m）と、MPOSに基づいてボイスコイルモータ（VCM)
が駆動させられてアーム１２が揺動させられることによ
って生じる光ビームのずれの和（Ｘ）がこれらミラーア
クチュエータおよびボイスコイルモータが制御駆動させ
られた結果生じる光ビームの方向を表すが、この値
（Ｘ）と光ビーム４の目標値との差であるトラック・エ
ラー信号ΔＸが０となるように、上記ミラーアクチュエ
ータおよびボイスコイルモータが制御されるのである。

【００５２】もちろん、図６に示した制御例はあくまで
も一例にすぎないことはいうまでもない。

【００５３】

【発明の効果】このように、本願発明に係る光学ヘッド
装置によれば、アクセス速度において優れた分離光学系
方式を採用しながら、機械的な伝動機構を採用せずに、
アームの揺動に追従して、固定的な光源部から出射した
光ビームを正確にアーム先端の対物レンズに導くことが
できる。しかも、固定的な光源・検出部がアームの側方
に配置されているので、光ディスク装置のディスク厚み
方向の寸法拡大を招くこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１の実施形態に係る光学ヘッド装
置の概略平面図である。

【図２】図１に示した光学ヘッド装置の一部断面側面図
である。

【図３】本願発明の第２の実施形態に係る光学ヘッド装
置の概略平面図である。

【図４】ミラーの回転位置を検出するための検出器の一
例の説明図である。

【図５】制御手段の一例を示す模式的回路ブロック図で
ある。

【図６】制御手段の他の例を示す模式的回路ブロック図
である。

【符号の説明】

１半導体レーザ２コリメータレンズ３ビームスプリッタ４光ビーム５ミラー５ａ（ミラーの）ミラー面５ｂ（ミラーの）反射面６ミラーアクチュエータ７立上げミラー８対物レンズ９一次元または二次元アクチュエータ１０ディスク１１スピンドル１２アーム１２１（アームの）先端部１２２（アームの）基端部１３検出器１４コイル１５マグネット１６半導体レーザ１７コリメータレンズ１８光ビーム１９光源・検出部２０検出光源２７差動検出器３０制御手段Ｐ回転軸心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小澤靖之神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内Ｆターム(参考） 5D118 AA02 BA04 DC07 EA02 EB02 EF02 EF09 FA05 FA07 FC03 5D119 AA02 BA01 CA04 CA05 JC05 MA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスクの側方に配置した回転軸心を中
心として揺動駆動可能であり、先端部に立上げミラーお
よび対物レンズが搭載されたアームと、上記回転軸心を
中心として上記アームとは別個に回転制御可能であり、
ほぼ上記回転軸心を含むミラー面を有する回転ミラー
と、上記アームの側方に固定的に設置された光源・検出
部とを備え、上記光源・検出部から出射させた光ビーム
を回転ミラーおよび立上げミラーで反射させて対物レン
ズに入射させるとともにこの対物レンズによってディス
ク上の所定の記録トラックに光スポットを形成し、ディ
スクからの反射光を上記と逆に進行させて光源・検出部
に戻すように構成された光学ヘッド装置であって、上記回転ミラーのミラー面で反射して上記立上げミラー
に向かう光ビームの上記アームを基準とした方向を実質
的に検出する光ビーム方向検出手段と、この光ビーム方
向検出手段からの検出信号に基づいて、上記回転ミラー
を回転制御する制御手段と、を備えることを特徴とす
る、光学ヘッド装置。
【請求項２】ディスクの側方に配置した回転軸心を中
心として揺動駆動可能であり、先端部に立上げミラーお
よび対物レンズが搭載されたアームと、上記回転軸心を
中心として上記アームとは別個に回転制御可能であり、
ほぼ上記回転軸心を含むミラー面を有する回転ミラー
と、上記アームの側方に固定的に設置された光源・検出
部とを備え、上記光源・検出部から出射させた光ビーム
を回転ミラーおよび立上げミラーで反射させて対物レン
ズに入射させるとともにこの対物レンズによってディス
ク上の所定の記録トラックに光スポットを形成し、ディ
スクからの反射光を上記と逆に進行させて光源・検出部
に戻すように構成された光学ヘッド装置であって、上記回転ミラーのミラー面で反射して上記立上げミラー
に向かう光ビームの上記アームを基準とした方向を実質
的に検出する光ビーム方向検出手段と、上記回転ミラー
の回転制御および上記アームの揺動制御を行う制御手段
とを備え、上記制御手段は、上記光源・検出部によって
得られるトラック・エラー信号および／または上記光ビ
ーム方向検出手段によって得られる信号を用いて上記回
転ミラーおよび／または上記アームを駆動することによ
り、トラッキング制御を行うように構成されていること
を特徴とする、光学ヘッド装置。