JP2574219B2 - 光デイスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ディスク装置に係り、特に光学ヘッドのト
ラッキング追従機構に関する。

近年光ディスク装置はその高記録密度性能に着目さ
れ、技術の向上は目覚ましいものがある。光ディスク媒
体上の所要のトラック位置に光学ヘッドすなわち対物レ
ンズを位置決めするためには、媒体面の大きな範囲をサ
クセスする粗アクセス機構と、トラック偏心を含むトラ
ックずれを補正しようとする所謂トラッキングのための
微細アクセス機構とがあり、何れもボィスコイルモータ
等の駆動機構を利用して行っている。

ボィスコイルモータの可動部およびその可動部に連結
されるキャリッジ等の軽量化には自ずから製造技術上の
限度があり、質量のある物体の運動に伴う慣性モーメン
トの発生が特に微細な位置決めを困難にする主原因とな
っており、ボィスコイルモータに依らない微細アクセス
手段の開発が望まれている。

〔従来の技術〕

第５図は本発明者が特願昭59−143869号により提案し
た従来の光学ヘッド位置決め機構の斜視図を示す。図に
おいて、１は装置筐体のベースに固定された光源12とコ
リメートレンズ13以下光検知器19までの情報検出機能を
具備する固定光学系であって、固定光学系１の出射光路
Ａを光ディスク媒体２の半径方向に平行する光路Ｂに反
射する第１の反射鏡（以下、固定反射鏡と記す）３を前
記ベースに固定する。この光路Ｂに反射する反射光を第
２の反射鏡（以下、移動反射鏡と記す）４にて光ディス
ク媒体２の面に垂直な光路Ｃに反射する。

移動反射鏡４はキャリッジ８に固定され、キャリッジ
８は付設された複数のローラ９により光路Ｂ方向に設置
されたガイドレール10に沿って転動し、ボィスコイルモ
ータ11に直列されて駆動される。

対物レンズ５は移動反射鏡４とキャリッジ８の尖端で
一体的に取り付けられその光軸と光路Ｃとを一致せしめ
て集光し、光ディスク媒体２の面に光ビームスポットを
形成する。６は光ディスク媒体２の面に形成された光ビ
ームスポットの焦点制御を行う自動焦点制御機構であっ
て小型のボィスコイルモータを内蔵している。光学ヘッ
ド７は対物レンズ５と自動焦点制御機構６および移動反
射鏡４とから構成される。

光源12から出射したレーザ光は、コリメートレンズ13
によって平行光線となり、真円補正プリズム14にて円形
光束に整えられ、偏向ビームスプリッタ15とλ/4板16
（λはレーザ光の波長）を通り固定反射鏡３、移動反射
鏡４、対物レンズ５を介して集光され光ディスク媒体２
のトラック上に光ビームスポットを形成する。

また、光ディスク媒体２からの反射光は前記入射光路
を逆進し、偏向ビームスプリッタ15で直角に反射されシ
リンドリカルレンズ17と集光レンズ18を経由して、光検
知器19に受光される構成になっている。20は検出回路で
あって焦点検出系、トラック位置検出系、信号検出系等
の検出回路が収納されている。

この検出回路20の出力する検出信号は制御回路21を経
由し、フレキシブル平行ケーブル22を介して自動焦点制
御機構６にフィードバックされ、一部はボィスコイルモ
ータ11にフィードバックされ光学ヘッド７の位置決め駆
動を行う。

このように移動反射鏡４と固定反射鏡３とを光路Ｂ上
に利用して、キャリッジ８に搭載する光学系の大部分の
部品を固定部に移設することによりキャリッジ８の軽量
化を計り、微細アクセス機能を一つのボイスコイルモー
タ11にて駆動可能としたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ボィスコイルモータの可動部分の軽量化には自ずから
製造上の限度があり、その限度質量の運動に伴う慣性モ
ーメントの発生が原因となって、光学ヘッドのオーバー
シュートが障害となり特に微小距離の制御の高速化が解
決されない欠点があり、これを微細駆動可能な反射鏡を
用いることにより光学的にトラッキング制御の高速化を
図ろうとするものである。

〔問題を解決するための手段〕

この発明は以上のような問題点を解決するために、装
置筐体のベース30に、光源と情報検出機能を具備する光
学系１と、該光学系１の光軸を光ディスク媒体２面の半
径方向に平行する方向に偏向する第１の反射鏡３とを固
定し、前記装置筐体のベース30上を前記光ディスク媒体
２の半径方向に移動されるキャリッジ８に、前記第１の
反射鏡３の光軸を該光ディスク媒体２面に垂直偏向する
第２の反射鏡４と、該第２の反射鏡４の反射光を集光す
る対物レンズ５とを搭載してなる光学ヘッド位置決め機
構を備え、前記第１の反射鏡３の鏡面41を揺動制御可能
に設け、前記光ディスク媒体２面に集光する光束の微小
トラッキング制御を行うように構成したことを特徴とす
る本発明の光ディスク装置を提供することにより達成さ
れる。

〔作用〕

すなわち、前記位置決め光学系において、光ディスク
媒体面に照射される光ビームスポットの位置がその光デ
ィスク媒体面の半径方向に微小移動するように固定反射
鏡の鏡面を微小揺動制御すれば、これにより光ビームス
ポットのトラッグ追従動作の大部分をボィスコイルモー
タの制御により行い、これで追従し切れない微小なトラ
ック偏心に対しては固定反射鏡の鏡面の制御により追従
させることができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面により詳述する。なお構
成、動作の説明を理解し易くするために全図を通じて同
一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略
する。

第１図は本発明による光ディスク装置の要部斜視図を
示す。図において、ガイドレール10、10′が光ディスク
媒体２の半径方向の上下に対設され、ローラ９、９′は
キャリッジ８の上下に取り付けられガイドレール10、1
0′上を転動してキャリッジ８を支持している。キャリ
ッジ８は駆動用のボィスコイルモータ11に直結されボィ
スコイルモータ11と、ガイドレール10、10′および固定
反射鏡支持金具31はそれぞれベース30に固定された構造
になっている。

３′は第５図における固定反射鏡３の鏡面を揺動制御
可能の構造にしたもので以下揺動鏡と称する。第１図は
揺動鏡３′を除き第５図とは原理的には同じものであ
る。なお、第５図に示した固定光学系１の内部構成およ
び制御回路21、フレキシブル平行ケーブル22の記載は省
略している。

揺動鏡３′の鏡面41は回転軸42を中心に揺動制御さ
れ、固定光学系１からの出射光束を対物レンズ５の光軸
と光ディスク媒体２の半径方向に平行な光路Ｂとを含む
平面内で上下に揺動することができる。この揺動により
光ディスク媒体２の所要トラック上に照射された光ビー
ムスポットはその位置を中心に光ディスク媒体２の半径
方向に移動する。従って揺動制御ができれば光ビームス
ポットのトラック上における位置決め制御は可能とな
る。

第２図は揺動鏡の断面構造図を示す。図において、揺
動鏡３の鏡面41の裏面には円筒状のボビン43が回転軸42
を挟み一体的に形成され、ボビン43の外周には可動コイ
ル44が巻回されている。可動コイル44の周辺には所要の
空隙を設けて磁気回路46を作り、その磁路が可動コイル
44を上下に通過するように永久磁石45を挿入して構成す
る。

可動コイル44に直流電流を流すことにより鏡面41は回
転軸42を軸として傾き、その傾度は直流電流により正確
に制御することができる。しかも鏡面41と回転軸42およ
びボビン43、可動コイル44の質量の総和は従来のボィス
コイルモータの可動部に比較して非常に小さく構成する
ことができるため、光ビームスポットのトラック追従の
ような微小アクセスは容易に制御することができる。

本実施例では、第１図においてキャリッジ８、自動焦
点制御機構６を含むボィスコイルモータ11の可動部の質
量は150grであり自動焦点制御機構６を含むキャリッジ
進行方向の機械的共振周波数は約3KHzであり、ボィスコ
イルモータ制御系の帯域を400Hzと従来の装置の数倍に
高めることができた。また、光ディスク媒体２の回転数
1800rpmに対してボィスコイルモータ制御によるトラッ
ク追従誤差は約２μｍであり、この誤差を揺動鏡３′の
制御で補った結果トラック追従誤差を0.1μｍ以下にす
ることが可能となった。

第３図は光ディスク装置の両面利用方式の構成図を示
す。図において、キャリッジ８の上側のアームを延長し
て下側に設けた対物レンズ５、自動焦点制御機構６およ
び移動反射鏡４とからなる位置決め光学系の構成を光デ
ィスク媒体を挟んで上側の対称位置に対物レンズ５′、
自動焦点制御機構６′および移動反射鏡４′のようにキ
ャリッジ８に対設し、ベース30に揺動鏡３″と固定光学
系１′を設けることにより光ディスク媒体の両面を差し
替え反転することなく利用できる。

この場合キャリッジ８の質量増加および搭載部品の増
加を伴うが何れも微小増加であり、かつ微小アクセスを
揺動鏡の制御で容易に補正できるため慣性モーメントの
影響は少ない。

第４図は第３図の応用例の構成図を示す。図におい
て、50は切換駆動部であって切換駆動部51に連結され移
動反射鏡４または４′の光路ＢまたはＢ′に対応可能な
位置に切換移動させることができる。切換反射鏡50と固
定光学系１との間に揺動鏡３′を介在せしめ微小アクセ
ス制御を行うようにしたものである。なお、この切換反
射鏡50の代わりに磁気光学効果を用いた光スイッチ等も
利用することができる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明の光ディスク装置に
よれば、キャリッジを軽量化して粗アクセス制御の高速
化とともに、光学ヘッドの位置ずれ補正時における微小
アクセス制御を高速化する効果がある。従って、粗アク
セス機構に２系統の光学ヘッドを搭載することが質量的
にも十分可能となり、光ディスク媒体両面の記録再生が
可能となる付属的な効果も期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光ディスク装置の要部斜視図、 第２図は揺動鏡の断面構造図、 第３図は光ディスク装置の両面利用方式の構成図、 第４図は第３図の応用例の構成図、 第５図は従来の光学ヘッド位置決め機構の斜視図を示
す。 図において、１は固定光学系、２は光ディスク媒体、３
は固定反射鏡、３′と３″は揺動鏡、４と４′は移動反
射体、５と５′は対物レンズ、７と７′は光学ヘッド、
８はキャリッジ、11はボィスコイルモータを示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】装置筐体のベース（30）に、光源と情報検
   出機能を具備する光学系（１）と、該光学系（１）の光
   軸を光ディスク媒体（２）面の半径方向に平行する方向
   に偏向する第１の反射鏡（３）とを固定し、 前記装置筐体のベース（30）上を前記光ディスク媒体
   （２）の半径方向に移動されるキャリッジ（８）に、前
   記第１の反射鏡（３）の光軸を該光ディスク媒体（２）
   面に垂直偏向する第２の反射鏡（４）と、該第２の反射
   鏡（４）の反射光を集光する対物レンズ（５）とを搭載
   してなる光学ヘッド位置決め機構を備え、 前記第１の反射鏡（３）の鏡面（41）を揺動制御可能に
   設け、前記光ディスク媒体（２）面に集光する光束の微
   小トラッキング制御を行うように構成したことを特徴と
   する光ディスク装置。