JP2573571B2 - 光磁気ヘツド装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光磁気ディスクに情報の記録・消去および
再生を行う光磁気ディスクプレーヤに用いられる光磁気
ヘッド装置に関する。

従来の技術 従来、光磁気ヘッド装置は、レーザ光源から照射され
るレーザ光をビーム成形して対物レンズに導く往路光学
系とディスクからの戻り光を光検出器に導く復路光学系
とを構成する各光学部品をオプトベースの一方側に配設
し、他方に対物レンズを支持してフォーカスおよびトラ
ッキング方向にサーボする対物レンズアクチュエータを
配設して構成されている。この構成で、対物レンズをア
クチュエータを介してフォーカス・トラッキング方向に
駆動し、対物レンズを介してディスクに収束されるビー
ムスポツトをディスクのトラック溝に正確に追従させる
ようにしている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の光磁気ヘッド装置では、対物レ
ンズのサーボによってビームスポツトをトラック溝に追
従させるものであり、そのトラッキングサーボの際、レ
ーザ光源から照射するレーザ光の往路コリメート光軸と
対物レンズ中心軸およびディスクからの戻り光を光検出
器に導く復路光軸とがズレてしまう問題点があった。そ
のため、対物レンズを通過した戻り光が復路光学系の光
軸からズレることがあった。この問題点は、特に１ビー
ム方式の光磁気ヘッド装置において、プッシュプル法に
よるトラッキングエラー検出を行うとき生じ易い。この
トラッキング動作時には、装置本体をディスク半径方向
にソリッド送りして対応させるものもあるが、コリメー
ト光軸と対物レンズ軸との若干のズレは避けられなかっ
た。このため、トラッキング特性が不安定となり、信頼
性が低下する問題が生じていた。

また、従来の光磁気ヘッド装置では、対物レンズアク
チュエータを往路、復路の光学系とを対物レンズを中心
に左右に配置したものであり、往路光学系と復路光学系
とが分岐する対物レンズ中心部分でどちらかの光学系が
一方側に大きく突出する本体形状となり、その分、光磁
気ヘッド装置本体が大型化し、このヘッド装置を組み込
んだ光磁気ディスクプレーヤ本体を小型化する上で不適
であった。

本発明は以上の点に鑑みなれたもので、１ビーム方式
を採用する光磁気ヘッド装置のトラッキング特性を改善
し、ヘッド装置の信頼性を向上させ、さらに装置本体の
小型化を図ることを目的としている。

問題点を解決するための手段 以上の目的を達成するため、本発明は、光磁気ディス
クの回転空間を四角形状に囲繞するシャーシと、該シャ
ーシの縦横を規定する直交２軸に対して斜交する案内路
に沿って、前記光磁気ディスクの中心と外周の間を往復
動自在に配設したオプトベースと、前記案内路に長手方
向をほぼ直交させて前記オプトベースの上面に離間対向
支持され、対物レンズを保持するほぼ長方形平板状の対
物レンズホルダーと、前記オプトベース上に配設され、
前記対物レンズホルダーの両端を上下動方向と回動方向
に電磁駆動する２軸アクチュエータと、前記オプトベー
ス上に配設され、前記光磁気ディスクで反射されて前記
対物レンズを経由して戻る光を光検出器に導く復路光学
系と、前記対物レンズホルダーの長手方向の水平中心軸
に対し15°〜45°の角度範囲でディスク中心方向に傾斜
する光軸に沿って前記オプトベース上に配設され、レー
ザ光源から照射されるレーザ光をビーム成形して前記対
物レンズに導く往路光学系とを具備することを特徴とす
るものである。

作用 本発明によれば、対物レンズホルダーに復路光学系が
配設され、対物レンズの移動と共に復路光学系が一体で
レンズ中心軸と光軸を同軸に保って移動するため、対物
レンズの中心軸と復路光学系の光軸が常に一致し、復路
光学系に戻る戻り光の入射光軸と復路光学系の光軸とに
ズレが生じ難くくなり、トラッキング特性が良くなり、
また復路光学系と往路光学系を15°〜45°の範囲で斜交
配置したことにより、四角形状のシャーシの縦横を規定
する直交２軸に対し斜交する案内路に沿って光磁気ディ
スクの中心と外周の間を往復移動するオプトベースを、
占有面積の少ないシャーシに適合するべントタイプ形状
とし、同時にまた往路ならびに復路光学系をレンズ中心
軸により近付いたところに密集して配置することで、光
磁気ヘッド装置をより一層小型コンパクト化することが
できる。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は、本発明になる光磁気ヘッド装置の一実施
例を示す斜視図、第２図は、第１図に示した対物レンズ
アクチュエータの分解斜視図、第３図は、第１図に示し
た光磁気ヘッド装置の平面図である。

図中、10はオプトベースであり、20は対物レンズアク
チュエータ、30はレーザダイオード、34は対物レンズ、
42、43は光検出器を示している。

オプトベース10は、光磁気ディスクの回転空間を四角
形状に囲繞するシャーシ50の縦横を規定する直交２軸X,
Y（第３図）に対し斜交する案内路Ｗ（第３図）に沿っ
て、光磁気ディスクの中心と外周の間を往復動自在に配
設してあり、四角形状のシャーシ50内の空間を最大限ト
ラッキングに利用できるように配慮してある。また、こ
のオプトベース10は、シャーシ50の占有面積を最小化す
るため、中間部で15°〜45°の範囲の中で、ある角度θ
でディスク中心方向に折曲したベントタイプに形成して
ある。さらに、このオプトベース10は、中間部で左右に
上下の段差が形成してあり、その下段部側には、一端か
らレーザダイオード30、開口数の大きいコリメータレン
ズ31、ビーム成形用の一対の三角プリズム（アナモルフ
ィックバイプリズム）32、32、45度ミラー33といった往
路光学系が配設してあり、他方の上段部側には、45度ミ
ラー33の垂直方向に対物レンズ支持部を突出させて対物
レンズアクチュエータ20と、後述する復路光学系が配設
してある。

対物レンズアクチュエータ20は、支持台21と、この支
持台21の中心に立設した支持軸211に上下動可能かつ回
動自在に装着された対物レンズホルダー22と、このホル
ダー22の対向する両端部に組み込まれた一対の電磁駆動
部23、23とで構成されている。

対物レンズホルダー22は、略長方形平板状に形成さ
れ、下面中心に支持軸211に嵌装される円筒状の軸受部2
21が形成されている。レンズホルダー22は支持台21から
上方に一定高さ浮上した位置に支持され、支持台21と一
定間隔離して平行に支持されている。ホルダー22の長手
方向の一端寄りには、対物レンズ取付孔222が形成され
ている。この取付孔222に対物レンズ34が取り付けられ
ている。ホルダー22の長手方向の両端には、立下り壁22
3、223が形成されている。この立下り壁223、223には、
四角筒状に巻かれたフォーカス制御用励磁コイル24、24
が取り付けられている。このコイル24の外側面には、偏
平枠状に巻かれたトラッキング制御用励磁コイル25が夫
々一対で取り付けられている。

一方、支持台21の長手方向の両端には、立上り壁21
2、212が形成されている。この立上り壁212、212には、
内面に永久磁石26を取り付けたコ字状のヨーク体27が開
口端側で外方から取り付けられている。立上り壁212
と、ヨーク体27と永久磁石26とで磁気回路が形成されて
いる。立上り壁212、212には、フォーカス制御用励磁コ
イル24、24が嵌装されて組み込まれている。フォーカス
およびトラッキング制御用励磁コイル24、25を以上の如
く構成された磁気回路に組み込んで、電磁駆動部23、23
が構成されている。そして、支持台21の対物レンズ34と
の対向部には、レーザダイオード30から照射されるレー
ザ光が通過する貫通孔213が形成されている。さらに、
支持台21とホルダー22との間には、ホルダー22を中立位
置に保持するダンパー部材（図示しない）が両者に架け
渡して取り付けられる。

対物レンズホルダー22の裏面側の対物レンズ34と対応
する位置には、ハーフミラー35が配設されている。ハー
フミラー35は、ディスクからの戻り光を対物レンズホル
ダー22の水平中心線と直交する方向に偏光するためのも
のであり、そのように配設されている。ハーフミラー35
の戻り光偏光方向には、45度ミラー36が配設されてい
る。戻り光は、この45度ミラー36によって対物レンズホ
ルダー22の水平中心線方向と平行に反射される。ホルダ
ー22には、この反射光軸方向に1/2波長板37、収束凸レ
ンズ38、偏光ビームスプリッタ39、２分割光センサ42が
この順に配設されている。そして、偏光ビームスプリッ
タ39を介して偏光される偏光方向に凹レンズ40、シンド
リカルレンズ41、４分割光センサ43が配設されている。

対物レンズホルダー22に取り付けられたハーフミラー
35および45度ミラー36は、平板状のものが用いられてお
り、ホルダー22の軽量化が図られている。さらに、ホル
ダー22は不要部分を切り欠いて軽量化が図られている。
そして、部品を取り付けた状態で、その重心が支持軸中
心となるように形成されている。

対物レンズホルダー22や装置本体への部品の取り付け
は接着剤を用いて行われている。

対物レンズアクチュエータ20のレンズホルダー支持中
心と対物レンズ中心軸を結ぶ水平方向の中心線は、レー
ザダイオード30、コリメータレンズ31、ビーム成形プリ
ズム32、32、45度ミラー33より成る往路光学系の光軸に
対して前述の角度θでディスク中心方向に傾いている。
ここで、往路に対し対物レンズホルダー22内に配置した
復路の光軸を斜交させる理由は、第３図に示すように、
光磁気ディスクの回転空間を四角形状に囲繞するシャー
シ50の内壁により規制される光磁気ヘッドの移動空間を
最大限確保することにある。すなわち、仮に第３図に二
点鎖線で示したように、往路と復路を直線的に配置した
場合、直交軸に対して15°〜45°の範囲で傾斜して移動
する光磁気ヘッドは、光磁気ディスクの最外周をトラッ
キングする前にオプトベース10の一端部（第３図中、斜
線で示す仮想部分）がシャーシ50の内壁に当接してしま
うことになる。従って、往路に対し対物レンズホルダー
22内に配置した復路の光軸を傾斜させたことで、シャー
シ50内壁に衝突することなく、対物レンズ34が光磁気デ
ィスクの最外周をトラッキングするまで、オプトベース
10を安全に案内することができる。

すなわち、復路光学系の光軸は対物レンズアクチュエ
ータの長手方向中心線と平行であるので、必然的に往路
光学系の光軸と角度θで傾くことになり、復路光学系光
軸が往路光学系光軸に対して角度θでディスク中心方向
に傾き、その中間で折れ曲がったベントタイプの光磁気
ヘッド装置が構成される。また、このヘッド装置は、図
示しないリニア駆動系に支持されてディスク径方向に往
復リニア送りされるが、その際に、実施例のようにオプ
トベース10をベント形状にしたことで、ディスクのプロ
グラム最外周に位置したとき、ディスク外周から外へ食
み出す部分も最小限に抑制される。なお、上記の角度θ
は、15°〜45°の範囲で選ばれるが、30°近辺が実際上
は適当であろう。

以上のような構成において、電磁駆動系をドライブし
て対物レンズアクチュエータ20を駆動すると、対物レン
ズ34がディスク径方向または垂直方向にトラッキングサ
ーボまたはフォーカスサーボされる。これによって、対
物レンズ34を通してディスクに照射されるレーザビーム
のスポツトが記録トラックに正しく追従制御される。そ
の際、光検出系を構成する復路光学系の光学部品が対物
レンズホルダー22に取り付けられ、復路光学系全体が対
物レンズのサーボと共に一体で動くので、その光軸は常
に対物レンズ中心軸と一致した状態に保たれる。従っ
て、フォーカスサーボ時にも、対物レンズを介して復路
に入った戻り光の光軸が対物レンズ中心ならびに復路の
光学系光軸とズレなく常時一致することになる。その結
果、実施例のようにトラッキングエラー検出をプッシュ
プル法で、フォーカスエラー検出を非点収差法で行う１
ビーム方式のヘッド構造にした場合においても、拡大光
学系を用いる３ビーム方式と略同等以上の安定したトラ
ッキングサーボが可能になる。これにより、１ビーム方
式の利点である３ビームに比べてより小型化できるとい
う特徴を活かしながら、なおかつ１ビーム方式のトラッ
キング特性が改善される。従って、ヘッド構造の小型化
をトラッキング特性を低下させることなく達成すること
が可能となる。

上記のサーボの際、対物レンズ34を介して復路光学系
に入射した戻り光は、偏光ビームスプリッタ39で２方向
に分光され、この分光方向に配置された２分割光センサ
42と分割光センサ43で夫々受光検出される。再生PF信号
は、光センサ42、43の夫々の検出出力の総和の差分を取
り出すことにより得られる。また、トラッキングエラー
信号は、２分割光センサ42の夫々の受光部からの検出出
力の差分を取るプッシュプル法によって検出される。フ
ォーカスエラー信号は、４分割光センサ43の対角位置に
ある受光部の検出出力の和を差分することによる非点収
差法によって検出される。このようにして検出されたト
ラッキングおよびフォーカスエラー信号に基づいて電磁
駆動部23、23がドライブされ、対物レンズがアクチュエ
ータ20を介してサーボされる。

このように、上記光磁気ヘッド装置によれば、対物レ
ンズホルダー22上に光磁気ディスクからの戻り光を光検
出器に導く復路光学系を配設したので、対物レンズ34の
サーボと共に復路光学系が一体に移動し、対物レンズ34
の中心軸と復路光学系とが常に一致した状態に保たれ
る。従って、光磁気ディスクからの戻り光と復路光学系
の光軸とにズレが生じることがなくなり、確実なトラッ
キングエラー信号の検出を行うことができ、安定したト
ラッキングサーボが可能となる。

また、オプトベース10上に配設される往路光学系の光
軸を、シャーシ50の縦横を規定する直交２軸X,Yに対し
斜交する案内路Ｗにほぼ直交する光軸を有する復路光学
系に対し、15°〜45°の範囲で傾斜させたため、オプト
ベース10に対し四角形状のシャーシの対角線を利用した
往復動範囲を与える一方、光磁気ディスクの最外周部分
をトラッキングするさいも、往路光学系を支える部分の
オプトベース10がシャーシ50の内壁に当接しないよう、
オプトベース10の形状を復路光学系支持部分と往路光学
系支持部分とが屈曲するベント形状とすることができ
る。これにより、オプトベース10を、必要最小限の占有
面積をもつシャーシ50内にコンパクトに収容させること
ができる。ちなみに、案内路Ｗを直交２軸X,Yに対し45
°で傾斜させ、θを45°に選定したときに、四角形状の
シャーシ50の直交２軸X,Yの一方に沿って光磁気ヘッド
を往復動させる構成に比べ、1/2^1/2倍にまで縦横の寸法
を短縮することができる。また、往路光学系と復路光学
系を対物レンズ34のレンズ中心軸に出来る限り近接させ
て密集配置できるため、シャーシの占有面積の削減効果
と併せ、装置全体をより一層小型化することが可能とな
る。

発明の効果 以上説明したように、本発明の光磁気ヘッド装置によ
れば、対物レンズホルダー上に光磁気ディスクからの戻
り光を光検出器に導く復路光学系が配設されているの
で、対物レンズのサーボと共に復路光学系が一体で移動
し、対物レンズの中心軸と復路光学系とが常に一致した
状態に保たれ、これにより光磁気ディスクからの戻り光
と復路光学系の光軸とにズレが生じることがなくなり、
確実なトラッキングエラー信号の検出を行うことがで
き、安定したトラッキングサーボが可能になることで、
１ビーム方式のトラッキング特性が改善でき、またオプ
トベース上に配設される往路光学系の光軸を、シャーシ
の縦横を規定する直交２軸に対し斜交する案内路にほぼ
直交する光軸を有する復路光学系に対し、15°〜45°の
範囲で傾斜させたため、オプトベースに対し四角形状の
シャーシの対角線を利用した往復動範囲を与える一方、
光磁気ディスクの最外周部分をトラッキングするさい
も、往路光学系を支える部分のオプトベースがシャーシ
内壁に当接しないよう、オプトベースの形状を復路光学
系支持部分と往路光学系支持部分とが屈曲するベント形
状とし、必要最小限の占有面積をもったシャーシ内にコ
ンパクトに収容させることができ、これにより四角形状
のシャーシの直交２軸の一方に沿って光磁気ヘッドを往
復動させる構成に比べ、最大で1/1.4倍程度にまで縦横
の寸法を短縮することができ、また往路光学系と復路光
学系を対物レンズのレンズ中心軸に出来る限り近接させ
て密集配置できるため、シャーシの占有面積の削減効果
を併せ、装置全体をより一層小型化することが可能とな
る等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明になる光磁気ヘッド装置の一実施例を
示す斜視図、第２図は、第１図に示した対物レンズアク
チュエータの分解斜視図、第３図は、第１図に示した光
磁気ヘッド装置の平面図である。 10……オプトベース 20……対物レンズアクチュエータ、22……対物レンズホ
ルダー 23……電磁駆動部 30……レーザダイオード 34……対物レンズ 42、43……光検出器 50……シャーシ X,Y……直交２軸 Ｗ……案内路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光磁気ディスクの回転空間を四角形状に囲
   繞するシャーシと、該シャーシの縦横を規定する直交２
   軸に対して斜交する案内路に沿って、前記光磁気ディス
   クの中心と外周の間を往復動自在に配設したオプトベー
   スと、前記案内路に長手方向をほぼ直交させて前記オプ
   トベースの上面に離間対向支持され、対物レンズを保持
   するほぼ長方形平板状の対物レンズホルダーと、前記オ
   プトベース上に配設され、前記対物レンズホルダーの両
   端を上下動方向と回動方向に電磁駆動する２軸アクチュ
   エータと、前記オプトベース上に配設され、前記光磁気
   ディスクで反射されて前記対物レンズを経由して戻る光
   を光検出器に導く復路光学系と、前記対物レンズホルダ
   ーの長手方向の水平中心軸に対し15°〜45°の角度範囲
   でディスク中心方向に傾斜する光軸に沿って前記オプト
   ベース上に配設され、レーザ光源から照射されるレーザ
   光をビーム成形して前記対物レンズに導く往路光学系と
   を具備することを特徴とする光磁気ヘッド装置。