JP2739043B2 - Optical disk recording and playback device - Google Patents

Optical disk recording and playback device

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JP2739043B2
JP2739043B2 JP6301213A JP30121394A JP2739043B2 JP 2739043 B2 JP2739043 B2 JP 2739043B2 JP 6301213 A JP6301213 A JP 6301213A JP 30121394 A JP30121394 A JP 30121394A JP 2739043 B2 JP2739043 B2 JP 2739043B2
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光ディスク記録再生
装置に関するものであり、もう少し詳しくいうと、ディ
スクに外部磁界を与え、光スポットにより温度を上昇さ
せることにより、ディスク上の磁性体記録面の磁界の方
向を反転させて記録を行い、再生時は記録時より低パワ
ーの光スポットを記録面に照射し、上記磁界の方向を光
学的に読みとることにより行う光ディスク記録再生装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk recording / reproducing apparatus. More specifically, the present invention relates to a magnetic recording surface of a disk by applying an external magnetic field to the disk and increasing the temperature by a light spot. The present invention relates to an optical disk recording / reproducing apparatus that performs recording by reversing the direction of a magnetic field, irradiates a light spot of lower power than at the time of recording to a recording surface during reproduction, and optically reads the direction of the magnetic field.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の光ディスク記録再生装置では、
光ディスクの位置を常に検出する必要があるが、従来よ
り検出器と被測定物との距離が近い場合の距離検出に
は、一般に光を用いた検出方式が良く用いられている。
図53は従来のこの種の光学式距離検出装置の一例を示
す側面断面図である。図において、基板2上に、光源と
しての発光ダイオード1と光検出器3が取付られてお
り、その前方に集光レンズ4が配置されている。発光ダ
イオード1と、光検出器3および集光レンズ4を収容す
るケース6の開口部にはガラス窓5が取付けられてお
り、その前方に位置変動する被測定物7がある。次に動
作について説明する。発光ダイオード1からは一定光量
の光が放射されており、集光レンズ4により収束光に変
換されてガラス窓5よりケース6外部に出射する。8は
この出射光の光軸を示す。出射した光は、被測定物7で
反射されて再びガラス窓5および集光レンズ4を通過し
て光検出器3上に照射する。9はこの反射した光の光軸
を示す。光検出器3上に照射する光の光量は、被測定物
7と検出装置との距離および被測定物7の反射率、形状
によって決まり、同一の被測定物7に対する距離と光検
出器3での光強度との関係を図54に示す。図に示すよ
うに、光強度は距離が約4.5mmのところで極大値をと
り、そこから離れるにしたがって低下する。それゆえ、
同一の光測定物7で、かつ、検出距離が光強度の線形範
囲に入るように限定すれば、光検出器3の出力と距離と
が1対1に対応することになり距離の検出が可能とな
る。
2. Description of the Related Art In this type of optical disk recording and reproducing apparatus,
Although it is necessary to always detect the position of the optical disk, a detection method using light is generally used for distance detection when the distance between the detector and the device under test is short.
FIG. 53 is a side sectional view showing an example of this type of conventional optical distance detecting device. In the figure, a light emitting diode 1 as a light source and a photodetector 3 are mounted on a substrate 2, and a condenser lens 4 is disposed in front of the light emitting diode 1 and the light detector. A glass window 5 is attached to an opening of a case 6 accommodating the light emitting diode 1, the photodetector 3 and the condenser lens 4, and an object to be measured 7 whose position fluctuates ahead of the glass window 5. Next, the operation will be described. A certain amount of light is emitted from the light emitting diode 1, is converted into convergent light by the condenser lens 4, and is emitted from the glass window 5 to the outside of the case 6. Reference numeral 8 denotes the optical axis of the emitted light. The emitted light is reflected by the object 7 to be measured, passes through the glass window 5 and the condenser lens 4 again, and irradiates on the photodetector 3. Reference numeral 9 denotes the optical axis of the reflected light. The amount of light irradiated onto the photodetector 3 is determined by the distance between the object 7 and the detection device and the reflectance and shape of the object 7, and is determined by the distance to the same object 7 and the light detector 3. FIG. 54 shows the relationship with the light intensity. As shown in the figure, the light intensity has a maximum value at a distance of about 4.5 mm, and decreases as the distance from the distance increases. therefore,
If the same light measurement object 7 is used and the detection distance is limited so as to fall within the linear range of the light intensity, the output of the photodetector 3 and the distance correspond one to one, and the distance can be detected. Becomes

【0003】図55は上記のような距離検出手段を備え
た従来の光ディスク記録再生装置の要部を示す側面図で
ある。図において、従来の光ディスク記録再生装置は、
大略、被測定物である光ディスク10と、本体基盤に設
置されたモータ11と、本体基盤にベアリング12およ
び13を介して載置されたベース14と、このベース1
4に支持された光ヘッド15と、ベース14に支持され
た磁気ヘッド16とからなっている。なお、光ヘッド1
5は、光ビームLを出射する光源、光ビームLを光ディ
スク10に導く対物レンズ等の光学部品、光ディスク1
0からの反射光を導く光学部品、反射光を受光して電気
信号に変換する受光素子、光スポットSの焦点ずれ及び
トラックずれを検出する光学センサ等からなっている。
FIG. 55 is a side view showing a main part of a conventional optical disk recording / reproducing apparatus provided with the above-described distance detecting means. In the figure, a conventional optical disc recording / reproducing apparatus
Generally, an optical disk 10 as an object to be measured, a motor 11 installed on a main body base, a base 14 mounted on the main body base through bearings 12 and 13,
4 comprises an optical head 15 supported by the base 4 and a magnetic head 16 supported by the base 14. The optical head 1
Reference numeral 5 denotes a light source for emitting the light beam L, optical components such as an objective lens for guiding the light beam L to the optical disk 10, and the optical disk 1
It comprises an optical component for guiding the reflected light from zero, a light receiving element for receiving the reflected light and converting it to an electric signal, an optical sensor for detecting a focus shift and a track shift of the light spot S and the like.

【0004】つぎに、上述した従来例の動作を図56
(a),(b),(c)および図57を参照しながら説明する。
図56(a)〜(c)は磁気ヘッド16と光ディスク10と
の位置関係を示す側面図、図57はディスク記録面の磁
界強度Bと、光ディスク10と磁気ヘッド16との間の
距離Hの関係を示す特性図である。まず、光ディスク1
0は、モータ11によって回転する。そして、光ヘッド
15および磁気ヘッド16が、ベアリング12,13お
よびベース14により矢印A方向に駆動される。光ヘッ
ド15は、磁気ヘッド16によって発生されたバイアス
磁界を、光スポットSにより変調(情報)を記録する。
なお、光スポットSは、一般に直径が1.0〜1.5μ
m程度である。ここで、図56(a)〜(c)で示すよう
に、光ディスク10が回転すると、光ディスク10の記
録面と磁気ヘッド16との間の距離H(H1〜H3)が変
動する。また、磁気ヘッド16により発生される磁界
は、100〜500Oe程度であるが、図57で示すよう
に、光ディスク10の記録面と磁気ヘッド16との間の
距離Hが大きくなるに従い、その磁界強度Bは低下す
る。
Next, the operation of the above-mentioned conventional example will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (a), (b) and (c) and FIG.
56 (a) to 56 (c) are side views showing the positional relationship between the magnetic head 16 and the optical disk 10, and FIG. 57 shows the magnetic field intensity B on the disk recording surface and the distance H between the optical disk 10 and the magnetic head 16. FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating a relationship. First, the optical disk 1
0 is rotated by the motor 11. Then, the optical head 15 and the magnetic head 16 are driven in the direction of arrow A by the bearings 12, 13 and the base 14. The optical head 15 records the modulation (information) of the bias magnetic field generated by the magnetic head 16 with the light spot S.
The light spot S generally has a diameter of 1.0 to 1.5 μm.
m. Here, as shown in FIGS. 56A to 56C, when the optical disk 10 rotates, the distance H (H 1 to H 3 ) between the recording surface of the optical disk 10 and the magnetic head 16 changes. The magnetic field generated by the magnetic head 16 is about 100 to 500 Oe. As shown in FIG. 57, as the distance H between the recording surface of the optical disk 10 and the magnetic head 16 increases, the magnetic field intensity increases. B decreases.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の光
ディスク記録再生装置では、磁気ヘッドが光ディスクに
衝突することをさけるために両者をあまり接近させるこ
とができず、機械的精度が厳しいという等の課題があっ
た。この発明は、上記のような課題を解消するためにな
されたもので、機械的精度を緩和することができる等の
光ディスク記録再生装置を得ることを目的とする。
In the above-mentioned conventional optical disk recording / reproducing apparatus, the magnetic head cannot be brought close to each other in order to prevent the magnetic head from colliding with the optical disk, and the mechanical accuracy is severe. There were challenges. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to obtain an optical disk recording / reproducing apparatus capable of reducing mechanical accuracy.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段および作用】この発明の請
求項1に係る光ディスク記録再生装置は、光を光ディス
クに照射して信号を記録再生する光ヘッドと、光ヘッド
と一体的に光ディスクの半径方向に移動され、バイアス
磁界を発生する磁気ヘッドと、磁気ヘッドと一体的に移
動可能に同一のベース上に設けられた発光素子と光検出
器とからなり、磁気ヘッドと記録面との間の距離を検出
しその距離情報を出力する距離検出手段と、前記記録面
に対してほぼ垂直な方向に可動に支持し、かつ前記距離
検出情報に応じて該距離が一定になるように前記磁気ヘ
ッドを駆動するバイモルフ型圧電素子アクチュエータと
を備えたものである。この発明の請求項1の光ディスク
記録再生装置においては、磁気ヘッドとディスク面の距
離を接近させることが可能であり、かつ磁界強度の変動
が著しく少なくなる。また、この発明の請求項2に係る
光ディスク記録再生装置は、バイモルフ形圧電素子の振
動端の一部で、第1電気端子および第2電気端子が接続
された部分とは異なる、圧電素子を露出させるための切
欠部を設けるとともに、この切欠部に接続された第3電
気端子を駆動回路に接続したバイモルフ形圧電素子アク
チュエータを備えている。この発明の請求項2の光ディ
スク記録再生装置においては、駆動回路が第3電気端子
から入力される加速度電圧に基づいて駆動電圧を設定す
る。また、この発明の請求項3に係る光ディスク記録再
生装置は、駆動するバイモルフ形圧電素子の導電板を兼
ねた導電性金属板の幅の形状が振動の基準関数に基づい
て決定されているアクチュエータを備えている。また、
この発明の請求項3の光ディスク記録再生装置において
は、不要な共振点における振動レベルを低減し、特に、
高次共振レベルを抑圧することができ、さらに比較的自
由に共振周波数を決定できるから、制御帯域を広くとる
ことができる上、変位量も大きくとれる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical disk recording / reproducing apparatus for irradiating an optical disk with light to record / reproduce a signal, and a radius of the optical disk integrated with the optical head. A magnetic head that generates a bias magnetic field, and a light emitting element and a photodetector provided on the same base so as to be movable integrally with the magnetic head. Distance detecting means for detecting a distance and outputting the distance information; and the magnetic head movably supported in a direction substantially perpendicular to the recording surface, so that the distance is constant according to the distance detection information. And a bimorph-type piezoelectric element actuator for driving the actuator. In the optical disk recording / reproducing apparatus according to the first aspect of the present invention, the distance between the magnetic head and the disk surface can be reduced, and the fluctuation of the magnetic field intensity is significantly reduced. Further, in the optical disk recording / reproducing apparatus according to claim 2 of the present invention, the piezoelectric element is exposed at a part of the vibrating end of the bimorph type piezoelectric element, which is different from a part to which the first electric terminal and the second electric terminal are connected. And a bimorph-type piezoelectric element actuator in which a third electric terminal connected to the notch is connected to a drive circuit. In the optical disk recording / reproducing apparatus according to the second aspect of the present invention, the drive circuit sets the drive voltage based on the acceleration voltage input from the third electric terminal. An optical disk recording / reproducing apparatus according to a third aspect of the present invention provides an actuator in which the width of the conductive metal plate serving also as the conductive plate of the driven bimorph piezoelectric element is determined based on a reference function of vibration. Have. Also,
In the optical disk recording / reproducing apparatus according to the third aspect of the present invention, the vibration level at an unnecessary resonance point is reduced.
Since the higher-order resonance level can be suppressed and the resonance frequency can be determined relatively freely, the control band can be widened and the displacement can be increased.

【0007】[0007]

【実施例】以下、光ディスク記録再生装置について説明
する。図3は各光学素子をその光軸の方向からみた平面
図である。図において、光源としての発光ダイオード2
0、2個でなる光検出器のうちの一方の光検出器(以後
これをPD1 と称する)21a、発光ダイオード20に対
してPD1 21aよりさらに離れた位置に配置されたもう
一方の光検出器(以後これをPD2 と称する)21bが互
いに同一平面内に配置されており、以後この平面を検出
器平面と称する。また、後述する理由により、PD2 21
bの受光面積はPD1 21aの受光面積より大きく設定し
ている。次に動作について説明する。発光ダイオード2
0はその発光面が平面の構造をしたものであり、図3に
おいて紙面に垂直で上向きに完全拡散面に近い光強度分
布をもつ光源となっており、これを一定出力で発光させ
る。いま、発光ダイオード20の上方に、検出器平面と
平行に被測定物の鏡面があった場合、発光ダイオード2
0から出射した光は再び検出器平面に到達し、PD1 21
aおよびPD2 21bに入射する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical disk recording / reproducing apparatus will be described below. FIG. 3 is a plan view of each optical element viewed from the direction of its optical axis. In the figure, a light emitting diode 2 as a light source
One of the 0, 2 photodetectors (hereinafter referred to as PD1) 21a, and the other photodetector disposed farther from the light emitting diode 20 than the PD1 21a. (Hereinafter referred to as PD2) 21b are arranged in the same plane, and this plane is hereinafter referred to as a detector plane. Also, for the reason described later, PD2 21
The light receiving area of b is set to be larger than the light receiving area of PD121a. Next, the operation will be described. Light emitting diode 2
Numeral 0 denotes a light source having a light-emitting surface having a flat structure, which is a light source having a light intensity distribution which is perpendicular to the plane of FIG. Now, if there is a mirror surface of the object to be measured above the light emitting diode 20 in parallel with the detector plane, the light emitting diode 2
The light emitted from 0 reaches the detector plane again, and PD1 21
a and PD2 21b.

【0008】検出器平面に照射した光の光強度分布の様
子を示したものが図2である。図2(a)(b)は図3にお
ける一点鎖線j−j上の位置に対する光強度を示したも
のであり、図2(c)は各光学素子の配置を示している。
図2(a)は、被測定物が近距離にある場合の光強度分布
を示しており、発光ダイオード20の近くに集中したピ
ーク強度の強い分布となる。これに対して、図2(b)は
被測定物が遠距離にある場合の光強度分布を示してお
り、ピーク強度の低い広がった分布となる。ここで、上
記図2(a)(b)で示された現象を図54の光検出器の特
性から検討してみる。図1は図3に示す配置の場合の、
PD1 21aおよびPD2 21bの位置における光強度と被
測定物までの距離との関係を重ねて図示したものであ
る。すなわち、測定すべき距離範囲でみると、PD1 21
aの特性は光強度の極大値を越えた負の勾配の領域に対
応し、PD2 21bの特性は光強度の極大値に至るまでの
正の勾配の領域に対応している。PD1 21aに比較して
PD2 21bの極大点が同図において下方かつ左右にずれ
ているのは、発光ダイオード20に対してPD2 21bを
PD1 21aより遠い位置に配置しているからである。な
お、図3における各光学素子間の相対位置の詳細は、測
定するべき距離範囲において、PD1 21aおよびPD2 2
1bの光強度特性が、図1に示すとおり、相互に逆の勾
配領域に対応するように調整設定される。
FIG. 2 shows the state of the light intensity distribution of the light applied to the detector plane. 2 (a) and 2 (b) show the light intensity with respect to the position on the one-dot chain line JJ in FIG. 3, and FIG. 2 (c) shows the arrangement of each optical element.
FIG. 2A shows a light intensity distribution when the object to be measured is at a short distance, and has a strong peak intensity concentrated near the light emitting diode 20. On the other hand, FIG. 2B shows the light intensity distribution when the object to be measured is at a long distance, and has a widened distribution with a low peak intensity. Here, the phenomena shown in FIGS. 2A and 2B will be examined from the characteristics of the photodetector in FIG. FIG. 1 shows the case of the arrangement shown in FIG.
The relationship between the light intensity at the positions of PD1 21a and PD2 21b and the distance to the object to be measured is illustrated in an overlapping manner. That is, in the range of distance to be measured, PD1 21
The characteristic of a corresponds to the region of the negative gradient exceeding the maximum value of the light intensity, and the characteristic of PD2 21b corresponds to the region of the positive gradient up to the maximum value of the light intensity. Compared to PD1 21a
The reason why the maximum point of the PD2 21b is shifted downward and to the left and right in FIG.
This is because it is arranged at a position farther than the PD1 21a. The details of the relative positions between the optical elements in FIG. 3 are described in detail in the case where PD1 21a and PD22
As shown in FIG. 1, the light intensity characteristics of 1b are adjusted and set so as to correspond to mutually opposite gradient regions.

【0009】図4は測定すべき距離範囲における光検出
器出力と距離との関係を示す特性図である。図におい
て、PD1 21aの出力は曲線22、PD2 21bの出力は
曲線23であるが、両者の出力の大きさがほぼ同等とな
っているのは、図1における両者の光強度の大小差を補
償するため、PD2 21bの受光面積をPD1 21aの受光
面積より大きく設定しているからである。そして、両出
力22および23は図5に示した電気回路によってその
差xを求め、さらにこれと両出力の和yとの比をとって
規格化した差動出力24を演算する。この差動出力24
の特性を示したのが図6である。すなわち、上記した演
算により被測定物との距離を求めることにより、従来問
題とされた被測定物の反射率変化の影響を除去できる訳
である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a photodetector output and a distance in a range of a distance to be measured. In the figure, the output of PD1 21a is curve 22 and the output of PD2 21b is curve 23, but the magnitude of the output is almost the same because of the difference in light intensity between the two in FIG. This is because the light receiving area of the PD2 21b is set to be larger than the light receiving area of the PD1 21a. Then, the difference x between the two outputs 22 and 23 is obtained by the electric circuit shown in FIG. 5, and the ratio of the difference x to the sum y of the two outputs is calculated to calculate the normalized differential output 24. This differential output 24
FIG. 6 shows the characteristic shown in FIG. That is, by obtaining the distance from the object to be measured by the above-described calculation, it is possible to remove the influence of the change in the reflectance of the object to be measured, which has conventionally been a problem.

【0010】ところで、図6に示すように差動出力24
はある距離においてゼロクロスする。被測定物との距離
を絶えず一定とする制御装置にこの距離検出装置を使用
する場合、このゼロクロス点Nの距離を目標値に設定す
ると差動出力24がその目標値に対する誤差信号となっ
て都合がよい。そして、このゼロクロス点Nの距離は図
3におけるパラメータl1,l2,w1,w2,g1,g2
よって決定され、これらのパラメータを変化させること
によって、かなりの自由度でゼロクロス点Nを設定する
ことができる。例えば、PD1 21aとPD2 21bとの間
隔g2 を縮めればPD2 21bに入射する光量は、より距
離の短い所から増加し始めるので、ゼロクロス点Nより
短くなる。逆に間隔g2 を伸ばせば、ゼロクロス点Nの
距離はより長くなる。PD1 21aとPD2 21bとの面積
比によってもゼロクロス点Nの距離を変化させることが
できる。この場合、両者の面積が等しければ、ゼロクロ
ス点Nは無限遠点となり、PD2 21bの面積の方が増え
るに従ってゼロクロス点Nの距離が近づいてくるため、
少なくともPD2 21bの面積がPD1 21aの面積より大
きい適当な面積比を選ぶことによって所望のゼロクロス
点Nを得ることができる。
By the way, as shown in FIG.
Crosses zero at a certain distance. When this distance detecting device is used for a control device that keeps the distance to the object to be measured constant, if the distance of the zero cross point N is set to a target value, the differential output 24 becomes an error signal with respect to the target value. Is good. The distance of the zero-cross point N is determined by the parameters l 1 , l 2 , w 1 , w 2 , g 1 , and g 2 in FIG. 3, and by changing these parameters, the zero-cross point N is considerably freed. N can be set. For example, the amount of light incident on PD2 21b if Chijimere the distance g 2 between PD1 21a and PD2 21b, so starts to increase from shorter where the distance is shorter than the zero-crossing point N. If reach out a distance g 2 Conversely, the distance of the zero-cross point N becomes longer. The distance of the zero cross point N can also be changed by the area ratio between PD1 21a and PD2 21b. In this case, if the areas of the two are equal, the zero-cross point N becomes an infinite point, and the distance of the zero-cross point N approaches as the area of the PD2 21b increases.
A desired zero cross point N can be obtained by selecting an appropriate area ratio in which at least the area of PD2 21b is larger than the area of PD1 21a.

【0011】次に、発光ダイオード20の放射分布を特
に考慮して検討した他の例について説明する。すなわ
ち、発光ダイオードからの光の放射は、発光ダイオード
の中心を軸としてほぼ回転対称と見做すことができる。
従って、距離変化を正確にとらえるためには、光強度変
化の等しい所で検出するように、発光ダイオードの中心
を軸とした同心円の形状の光検出器を用いるのが最も効
率よい。ただし、完全な同心円形状では発光ダイオード
および光検出器を駆動するための電極を取付けるのが困
難であるので、第7図に示すように、PD1 21a,PD2
21bは同心円形の一部を欠いた形状とし、その部分か
ら電極25a〜25dを取出すようにしている。
Next, a description will be given of another example which has been studied with particular consideration of the radiation distribution of the light emitting diode 20. That is, the emission of light from the light emitting diode can be regarded as substantially rotationally symmetric about the center of the light emitting diode.
Therefore, in order to accurately detect a change in distance, it is most efficient to use a photodetector having a concentric shape with the center of the light emitting diode as an axis so as to detect a change in light intensity. However, since it is difficult to mount electrodes for driving the light emitting diode and the photodetector in a perfect concentric shape, as shown in FIG. 7, PD1 21a, PD2
Reference numeral 21b denotes a shape lacking a part of a concentric circle, from which the electrodes 25a to 25d are extracted.

【0012】図8はさらに他の例を示す。基本的には第
7図と同様、同心円形状の光検出器PD1 21a,PD2 2
1bと発光ダイオード20とで形成されているが、PD1
21a,PD2 21bは共に半円より小さくなるように弦
で切り取られた形とし、円の中心に発光ダイオード20
を配置している。このようにした場合、光検出器として
の受光効率は低下するが、発光ダイオード20とPD1 2
1a,PD2 21bとは取付基板上に異なるチップとして
形成できるため、その製作が容易になるという利点があ
る。ところで、光ディスクが非常に近い距離にあってそ
の近い距離でのみ検出を行う場合、検出の分解能をあげ
るには、光検出器特にPD1 21aの面積を小さくし、発
光ダイオード20とPD1 21a,PD2 21bとの間隔を
狭くする必要がある。この場合、原理的には発光ダイオ
ード20とPD1 21a,PD2 21bとが同一平面内にあ
ってもその間隔を極めて小さくすれば可能であるが、こ
れら各光学素子同志は電気的に非接触でなければならな
いので、作製上両者をあまり近付けることができない。
FIG. 8 shows still another example. Basically, as in FIG. 7, concentric photodetectors PD1 21a and PD22
1b and the light emitting diode 20.
21a and PD2 21b are both cut off by a chord so as to be smaller than a semicircle.
Has been arranged. In this case, the light receiving efficiency of the photodetector decreases, but the light emitting diode 20 and PD12
1a and the PD2 21b can be formed as a different chip on the mounting substrate, so that there is an advantage that the manufacture is easy. By the way, in the case where the optical disk is at a very short distance and the detection is performed only at the short distance, the area of the photodetector, particularly the PD1 21a, is reduced to increase the detection resolution, and the light emitting diode 20 and the PD1 21a, PD2 21b It is necessary to narrow the interval between In this case, in principle, even if the light emitting diode 20 and the PD1 21a and PD2 21b are in the same plane, it is possible to make the distance therebetween extremely small, but these optical elements must be electrically non-contact. Therefore, the two cannot be brought close to each other in production.

【0013】図9以下は、上記したように光ディスクが
非常に近い距離にある場合に適した例を示す。第9図は
各光学素子をプリント配線基板上に形成させたもので、
同図aはその正面図、同図bはその平面図、図10はプ
リント配線基板の平面図である。図において、発光ダイ
オード20は発光面が平面の構造をし、上方向に完全拡
散面に近い光り強度分布をもつ光源であり、プリント配
線基板26の発光ダイオード基板側電極用プリント配線
27に導電性接着剤で貼付け、発光ダイオード発光面電
極用プリント配線28に発光ダイオード用ボンデイング
ワイヤ29で結線されており、これを一定出力で発光さ
せる。光検出器チップ30は、導電性スペーサ31を介
して光検出器カソード配線32の上に導電性接着剤で貼
り付けてある。光検出器のカソードである光検出器チッ
プ30の裏面は、光検出器カソード用プリント配線32
と導通している。ここで、導電性スペーサ31と発光ダ
イオード20との間隔は、作製時に導電性接着剤のはみ
出しがあっても光検出器カソード用プリント配線32と
発光ダイオード基板側電極用プリント配線27とがショ
ートしないように十分離しておく必要がある。従って、
図9(a)に示すように、導電性スペーサ31の厚みを
発光ダイオード20の厚さより厚く設定し、発光ダイオ
ード20の発光面と光検出器チップ30の受光面とがそ
の光軸方向に少なくとも光検出器チップ30の厚さ以上
の段差を有する構造としている。PD121aおよびPD2
21bそれぞれのアノード用ボンデイングパッド33
a,33bは、それぞれボンデイングワイヤー34aお
よび34bを介してPD1 アノード用プリント配線35a
およびPD2 アノード用プリント配線35bに接続されて
いる。
FIG. 9 et seq. Show an example suitable for the case where the optical disk is at a very short distance as described above. FIG. 9 shows each optical element formed on a printed wiring board.
10A is a front view, FIG. 10B is a plan view, and FIG. 10 is a plan view of a printed wiring board. In the drawing, a light emitting diode 20 is a light source having a flat light emitting surface and a light intensity distribution close to a completely diffused surface in an upward direction. A light emitting diode bonding wire 29 is attached to the printed wiring 28 for the light emitting diode light emitting surface electrode, and the light is emitted at a constant output. The photodetector chip 30 is attached to the photodetector cathode wiring 32 via a conductive spacer 31 with a conductive adhesive. The back surface of the photodetector chip 30, which is the cathode of the photodetector, has a printed wiring 32 for the photodetector cathode.
It is conducting. Here, the distance between the conductive spacer 31 and the light emitting diode 20 is such that the printed wiring 32 for the photodetector cathode and the printed wiring 27 for the electrode on the light emitting diode substrate side are not short-circuited even if the conductive adhesive protrudes at the time of fabrication. It is necessary to keep enough separation. Therefore,
As shown in FIG. 9A, the thickness of the conductive spacer 31 is set to be larger than the thickness of the light emitting diode 20, and the light emitting surface of the light emitting diode 20 and the light receiving surface of the photodetector chip 30 are at least arranged in the optical axis direction. The structure has a step that is greater than the thickness of the photodetector chip 30. PD121a and PD2
21b Bonding pad 33 for each anode
a and 33b are printed wirings 35a for PD1 anode via bonding wires 34a and 34b, respectively.
And PD2 are connected to the anode printed wiring 35b.

【0014】以上、図9,図10に示すように、発光ダ
イオード20と光検出器チップ30とに段差を設けるこ
とにより、発光ダイオード20と導電性スペーサ31と
を十分離してその電気的絶縁を確保するとともに、発光
ダイオード20と光検出器チップ30とを極めて接近さ
せることができる。すなわち、両者の発光面と受光面と
の光軸の方向への投影面を相互に十分接近させることが
でき、必要なら一部重畳するようにもできる。図11に
光ディスク10に対する上記の実施例における光の出射
・反射そして受光の状況を示す。
As shown in FIGS. 9 and 10, by providing a step between the light-emitting diode 20 and the photodetector chip 30, the light-emitting diode 20 and the conductive spacer 31 are sufficiently separated from each other so that their electrical insulation is achieved. In addition, the light emitting diode 20 and the photodetector chip 30 can be brought very close to each other. That is, the projection surfaces of the light emitting surface and the light receiving surface of the two in the direction of the optical axis can be made sufficiently close to each other, and if necessary, they can be partially overlapped. FIG. 11 shows the state of light emission / reflection and light reception in the above embodiment with respect to the optical disk 10.

【0015】図12は上述したこの光学式距離検出手段
を、光磁気記録媒体に磁界を印加するためコイルと光磁
気記録媒体との間の距離を制御するための距離センサと
して応用した例で、同図(a)はその平面図、同図
(b)は同図(a)をその一点鎖線k−kで切断した断
面図である。図において、磁気ヘッド16に磁気コイル
36が巻回されている。光ディスク10は、この場合そ
の距離を検出すべき被測定物となる。磁気ヘッド16お
よび距離検出装置は台37に取付けられており、この台
37は位置制御のためのアクチュエータでもある。磁気
ヘッドと磁気媒体との間隙の生成手段としては、一般に
空気浮上法を用いて数μmの間隙とするが、光磁気記録
における磁気ヘッド16は、ほこりに強いという利点を
殺さないように数10μm〜数100μmの間隙で制御
する必要があり、空気浮上法を用いない。このため、な
んらかの方法で磁気ヘッド16と光ディスク10との間
の距離を検出し、その間隔を一定に保つ制御を行う必要
がある。また、制御のためのアクチュエータを駆動しな
ければならないので、距離検出装置を小形・軽量にする
必要もある。この実施例は特にこのような要求を満足さ
せるものである。図12において、磁気ヘッド16と光
ディスク10との間隙が目標値gのとき、すなわち検出
器チップ30と光ディスク10との間隙がdのときに距
離検出装置の差動出力24が0となるようにPD1 21a
とPD2 21bとの形状配置を設定しておく。そして、こ
の差動出力24が0となるように目標値制御を行うこと
により、磁気ヘッド16と光ディスク10との間隙をそ
の目標値のgに一定に保つことができる。
FIG. 12 shows an example in which the above-mentioned optical distance detecting means is applied as a distance sensor for controlling a distance between a coil and a magneto-optical recording medium for applying a magnetic field to the magneto-optical recording medium. FIG. 1A is a plan view of the same, and FIG. 1B is a cross-sectional view of FIG. 1A taken along a dashed line kk. In the figure, a magnetic coil 36 is wound around a magnetic head 16. In this case, the optical disk 10 is the measured object whose distance is to be detected. The magnetic head 16 and the distance detecting device are mounted on a table 37, which is also an actuator for position control. As a means for creating a gap between the magnetic head and the magnetic medium, a gap of several μm is generally used by using an air levitation method. However, the magnetic head 16 in magneto-optical recording is several tens μm so as not to lose the advantage of being resistant to dust. It is necessary to control with a gap of ~ 100 m, and the air levitation method is not used. For this reason, it is necessary to detect the distance between the magnetic head 16 and the optical disk 10 by some method and perform control to keep the distance constant. In addition, since the actuator for control must be driven, the distance detection device needs to be small and lightweight. This embodiment satisfies such a requirement in particular. In FIG. 12, when the gap between the magnetic head 16 and the optical disc 10 is the target value g, that is, when the gap between the detector chip 30 and the optical disc 10 is d, the differential output 24 of the distance detector becomes zero. PD1 21a
And the shape arrangement of PD2 21b are set in advance. By controlling the target value so that the differential output 24 becomes 0, the gap between the magnetic head 16 and the optical disk 10 can be kept constant at the target value g.

【0016】次に、さらに他の例について説明する。先
に図7において説明したように、発光ダイオードからの
光の放射の強度分布は、発光ダイオードの中心を軸とし
てほぼ回転対称と見做せるため、光の強度分布から距離
を検出するには発光ダイオードを中心とした同心円の形
状の光検出器を用いるのが最も正確であって効率もよ
い。しかし、この場合各光学素子を同じチップ内に作り
付けるのは技術的に種々困難を伴う。以下の実施例はこ
れらの点を解決したものである。先ず、図13におい
て、円盤状に形成された光検出器チップ30には、その
中央に通し穴30aが設けられている。同様に円盤状に
形成された絶縁体で作られたスペーサ38には、その中
央には光検出器チップ30の通し穴30aより直径の大
きい通し穴38aが形成されており、その両面には図1
4に示すように各電極,配線がパターニングされてい
る。図14(a)は光検出器チップ30側のパターン
を、図14(b)は発光ダイオード20側のパターンを
示す。各光学素子は両通し穴30a,38aの中心が発
光ダイオード20の中心と一致するように配置される。
そして、光検出器チップ30はカソード用プリント配線
32上に導電性接着剤で貼付けられている。また、PD1
21a,PD2 21bは、それぞれボンデイングワイヤー
34aおよび34bでアノード用プリント配線35aお
よび35bに結線されている。発光ダイオード20は、
スペーサ38の通し穴38aよりも大きなチップサイズ
とし、その発光面を通し穴38a側にして発光ダイオー
ド発光面側電極用プリント配線28に導電性接着剤で貼
付け、図15に示すように、発光ダイオード20の基板
面通し発光ダイオード基板側電極用プリント配線27と
をボンデイングワイヤー29で結線している。
Next, another example will be described. As described above with reference to FIG. 7, the intensity distribution of light emission from the light emitting diode can be regarded as substantially rotationally symmetric about the center of the light emitting diode. It is most accurate and efficient to use a concentric photodetector with a diode as the center. However, in this case, it is technically difficult to form each optical element in the same chip. The following embodiment solves these points. First, in FIG. 13, a disc-shaped photodetector chip 30 is provided with a through hole 30a at the center thereof. Similarly, a spacer 38 made of an insulator formed in a disk shape has a through hole 38a having a diameter larger than the through hole 30a of the photodetector chip 30 at the center thereof. 1
As shown in FIG. 4, each electrode and wiring are patterned. FIG. 14A shows a pattern on the photodetector chip 30 side, and FIG. 14B shows a pattern on the light emitting diode 20 side. Each optical element is arranged such that the center of both through holes 30 a and 38 a coincides with the center of the light emitting diode 20.
The photodetector chip 30 is attached on the cathode printed wiring 32 with a conductive adhesive. Also, PD1
21a and PD2 21b are connected to anode printed wirings 35a and 35b by bonding wires 34a and 34b, respectively. The light emitting diode 20
The chip size is set to be larger than the through hole 38a of the spacer 38, and the light emitting surface of the light emitting surface is set to the through hole 38a side, and is attached to the printed wiring 28 for the light emitting diode light emitting surface side electrode with a conductive adhesive, and as shown in FIG. The printed wiring 20 for the electrode on the side of the light emitting diode substrate 20 is connected by a bonding wire 29.

【0017】上記のような構成とすることにより、発光
ダイオード20は光検出器チップ30の通し穴30aに
向かって発光し、通し穴38a,30aを通過して光検
出器チップ30の上方へ放射する。このような場合、光
検出器チップ30の面上においてはその出射口を二次的
な光源と見做すことができる。図16,図17に上記の
例における光の出射,反射そして受光の状況[各図
(a)]および光強度の分布[各図(b)]を示す。前者は
光ディスク10が比較的近距離にある場合、後者に比較
的遠距離にある場合、光強度の分布はいずれも発光ダイ
オード20光軸を中心にした回転対称となっている。従
って上述した通り、PD1 21a,PD2 21bの受光する
光強度の分布がより均一になり、正確で効率のよい距離
検出が可能となる。さらに、二次的な光源である出射口
30aとPD1 21aの受光面は非常に近接して配置する
ことが可能であり、近接した位置における距離検出が可
能である。
With the above configuration, the light emitting diode 20 emits light toward the through hole 30a of the photodetector chip 30, and passes through the through holes 38a, 30a to radiate above the photodetector chip 30. I do. In such a case, the exit of the photodetector chip 30 can be regarded as a secondary light source on the surface. FIGS. 16 and 17 show the states of light emission, reflection and light reception in the above example [FIG.
(a)] and the distribution of light intensity [each figure (b)]. In the former case, when the optical disk 10 is at a relatively short distance, and when the latter is at a relatively long distance, the light intensity distribution is rotationally symmetric about the optical axis of the light emitting diode 20. Therefore, as described above, the distribution of the light intensity received by the PD1 21a and PD2 21b becomes more uniform, and accurate and efficient distance detection becomes possible. Further, the light exit surface 30a, which is a secondary light source, and the light receiving surface of the PD1 21a can be disposed very close to each other, and a distance can be detected at a close position.

【0018】図18はプリント配線基板へのパターニン
グの作業性を改善した別の例を示すものである。図18
(a)はその平面図、図18(b)同図(a)をその一点鎖線
m−mで切断した断面図である。図において、導電性の
スペーサ39は図19に示すような形状としている。ス
ペーサ39と発光ダイオード20とを取付けたプリント
配線基板26は、図20に発光ダイオード20を取付け
た状況の平面図を示す。スペーサ39は、発光ダイオー
ド20のボンデイングワイヤ29が光検出器チップ30
に接触しないように十分な厚みをもたせ、プリント配線
基板26上のカソード用プリント配線32に導電性接着
剤で貼付けられている。そして光検出器チップ30のカ
ソードであるその裏面が、スペーサ39の上面にやはり
導電性接着剤で貼付けられているこの場合も発光ダイオ
ード20からの光は通し穴30aを通過して出射される
ことは前の例と同様である。ただし、この例におけるプ
リント配線基板26は前の例の図14におけるスペーサ
38の場合と異なり、基板への配線電極のパターニング
がその片面のみで済み、各部品の取付けもその片面側の
みに集中してでまるので、その作製が簡単となる利点が
ある。
FIG. 18 shows another example in which the workability of patterning a printed wiring board is improved. FIG.
(a) is a plan view, and FIG. 18 (b) is a cross-sectional view of FIG. 18 (a) taken along a dashed line MM. In the figure, the conductive spacer 39 has a shape as shown in FIG. FIG. 20 is a plan view of the printed wiring board 26 on which the spacer 39 and the light emitting diode 20 are mounted, in a state where the light emitting diode 20 is mounted. The spacer 39 is formed by bonding the bonding wire 29 of the light emitting diode 20 to the photodetector chip 30.
The printed wiring board 26 has a sufficient thickness so as not to contact the printed wiring board, and is attached to the cathode printed wiring 32 on the printed wiring board 26 with a conductive adhesive. Then, the back surface, which is the cathode of the photodetector chip 30, is also adhered to the upper surface of the spacer 39 with a conductive adhesive. In this case, light from the light emitting diode 20 passes through the through hole 30a and is emitted. Is similar to the previous example. However, the printed wiring board 26 in this example is different from the spacer 38 in FIG. 14 of the previous example in that the patterning of the wiring electrodes on the substrate only needs to be performed on one side thereof, and the mounting of each component is concentrated on only one side thereof. Therefore, there is an advantage that the fabrication is simplified.

【0019】図21〜図23はさらに別の例を示す。図
において、発光ダイオード20と同一厚さを有する導電
性のスペーサ40は、図22に展開斜視図として示すよ
うな形状を有している。そして、発光ダイオード20と
スペーサ40とは、各々の上面が共に光検出器チップ3
0のカソード側電極に導電性接着剤で貼付けられ、下面
はそれぞれプリント配線基板26にパターニングされた
プリント配線41および42にやはり導電性接着剤で貼
付けられている。ただし、この例では光検出器チップ3
0と発光ダイオード20とが電気的に独立していないの
で、その駆動方法には特別の注意が必要で、図23にそ
の場合の駆動回路の一例を示す。図において、発光ダイ
オード駆動用電源43、発光ダイオード20の負荷抵抗
44、I−V変換アンプ45aおよび45b、これらの
負荷抵抗46a,46bが図示のように接続されてい
る。図の配線内が本例の場合の光学素子部分に対応し、
発光ダイオード20のアノードとPD1 21aおよびPD2
21bのカソードとを共通電位にして動作するものであ
る。この例における場合はその図21からも判るよう
に、発光ダイオード20の発光面とその実質的な出射口
となる通し穴30aの上端との距離が光検出器チップ3
0の厚さと同一の値にまで短縮されるので、それだけ光
デイスク10に出射される光量が大きくなり検出感度が
増大するという利点がある。
FIGS. 21 to 23 show still another example. In the figure, a conductive spacer 40 having the same thickness as the light emitting diode 20 has a shape as shown in an exploded perspective view in FIG. The upper surface of each of the light emitting diode 20 and the spacer 40 has the photodetector chip 3
0 is attached to the cathode side electrode with a conductive adhesive, and the lower surface is also attached to the printed wirings 41 and 42 patterned on the printed wiring board 26 with the conductive adhesive. However, in this example, the photodetector chip 3
Since 0 and the light emitting diode 20 are not electrically independent, special attention is required for the driving method. FIG. 23 shows an example of a driving circuit in that case. In the figure, a power supply 43 for driving a light emitting diode, a load resistor 44 of the light emitting diode 20, IV conversion amplifiers 45a and 45b, and these load resistors 46a and 46b are connected as shown. The wiring in the figure corresponds to the optical element part in the case of this example,
The anode of the light emitting diode 20 and PD1 21a and PD2
The operation is performed with the cathode of the cathode 21b at a common potential. In the case of this example, as can be seen from FIG. 21, the distance between the light emitting surface of the light emitting diode 20 and the upper end of the through hole 30a which is a substantial light emitting port is equal to the photodetector chip 3.
Since the thickness is reduced to the same value as the thickness of 0, there is an advantage that the amount of light emitted to the optical disk 10 increases accordingly and the detection sensitivity increases.

【0020】次に他の例について説明する。図24はこ
の例の要部を示す側面図であり、図25は当該例におけ
る電磁アクチュエータの要部の分解斜視図である。これ
らの図においてベース14に固定された円筒状のヨーク
47と、このヨーク47の内側に位置決めされ接合され
た永久磁石48と、ヨーク47に固定されたリング状の
磁性部材49と、ヨーク47の内側の上下2箇所に固定
された弾性支持部材50および51と、弾性支持部材5
0および51に上下2箇所で支持されたコイルボビン5
2と、このコイルボビン52に巻回された制御用コイル
53と、コイルボビン52の一端に支持された基板54
と、こり基板54に設置された発光素子20と、基板5
4に設置された2分割光検知器21とからなっている。
なお、ヨーク47〜制御用コイル53は電磁アクチュエ
ータを形成している。また、磁気ヘッド16は基板54
に設置され、光ヘッド15は反射ミラー55、対物レン
ズ56等からなっている。ところで、この例では発光素
子20と2分割光検知器21とから距離検出手段が形成
され、駆動手段は電磁アクチュエータで形成されてい
る。また、遮へい手段は磁性部材49によっている。以
上の構成により、まず、光ディスク10の記録面と、磁
気ヘッド16との間の距離ずれが検出される。すなわ
ち、発光素子20により出射された光は、光ディスク1
0に反射して2分割光検知器21に入射する。この入射
した光の強度分布が上述した距離によって変化すること
から、2分割光検知器21で両者の距離ずれを検出する
ことができる。そして、距離ずれの情報に基づいた電流
が制御用コイル53に印加され、永久磁石48との間の
電磁力により磁気ヘッド16が矢印V方向に駆動され
て、距離ずれが解消される。従って、光ディスク10の
記録面と、磁気ヘッド16との間の距離がほぼ一定に保
たれる。なお、磁性部材49は、ヨーク47および永久
磁石48でなる磁気回路から磁気ヘッド16へ漏れ出す
磁束のシールドとして機能する。これにより、磁界強度
の変動を著しく少なくすることができ、磁気ヘッド16
と光ディスク10とを接近させることができる。
Next, another example will be described. FIG. 24 is a side view showing a main part of this example, and FIG. 25 is an exploded perspective view of a main part of the electromagnetic actuator in this example. In these figures, a cylindrical yoke 47 fixed to the base 14, a permanent magnet 48 positioned and joined inside the yoke 47, a ring-shaped magnetic member 49 fixed to the yoke 47, Elastic support members 50 and 51 fixed to two upper and lower positions on the inner side;
Coil bobbin 5 supported at upper and lower two places by 0 and 51
2, a control coil 53 wound around the coil bobbin 52, and a substrate 54 supported on one end of the coil bobbin 52.
And the light emitting element 20 installed on the dust board 54 and the substrate 5
4 and a two-divided photodetector 21.
In addition, the yoke 47 to the control coil 53 form an electromagnetic actuator. Further, the magnetic head 16 is
The optical head 15 includes a reflection mirror 55, an objective lens 56, and the like. By the way, in this example, a distance detecting means is formed by the light emitting element 20 and the two-segment light detector 21, and the driving means is formed by an electromagnetic actuator. The shielding means is provided by the magnetic member 49. According to the above configuration, first, a deviation in distance between the recording surface of the optical disk 10 and the magnetic head 16 is detected. That is, the light emitted by the light emitting element 20 is
The light is reflected to 0 and enters the two-divided photodetector 21. Since the intensity distribution of the incident light changes depending on the above-described distance, the two-piece photodetector 21 can detect a distance shift between the two. Then, a current based on the information of the distance shift is applied to the control coil 53, and the magnetic head 16 is driven in the direction of the arrow V by the electromagnetic force between the permanent magnet 48 and the distance shift is eliminated. Therefore, the distance between the recording surface of the optical disk 10 and the magnetic head 16 is kept almost constant. The magnetic member 49 functions as a shield for magnetic flux leaking from the magnetic circuit including the yoke 47 and the permanent magnet 48 to the magnetic head 16. Thereby, the fluctuation of the magnetic field strength can be remarkably reduced, and the magnetic head 16
And the optical disk 10 can be brought closer to each other.

【0021】図26は、他の例の要部を示す側面図であ
り、図においてコイルボビン52の一端に支持された支
持部材57と、この支持部材57の端部に取り付けられ
たバランサ58とを備えている。その他、図24と同一
符号は同一部分である。なお、磁気ヘッド16は、支持
部材57およびコイルボビン52を介して弾性支持部材
51だけによりヨーク47に支持されている。電磁アク
チュエータは、ヨーク47〜磁性部材49、磁性支持部
材51〜制御用コイル53、支持部材57およびバラン
サ58から形成されている。また、基板54は、支持部
材57に固定されている。
FIG. 26 is a side view showing a main part of another example. In FIG. 26, a support member 57 supported at one end of a coil bobbin 52 and a balancer 58 attached to the end of the support member 57 are shown. Have. The same reference numerals as those in FIG. 24 denote the same parts. The magnetic head 16 is supported by the yoke 47 only by the elastic support member 51 via the support member 57 and the coil bobbin 52. The electromagnetic actuator includes a yoke 47 to a magnetic member 49, a magnetic support member 51 to a control coil 53, a support member 57, and a balancer 58. The substrate 54 is fixed to a support member 57.

【0022】図27は、さらに他の例の要部を示す側面
図であり、ベース14に固定された固定台59と、この
固定台59に支持された弾性支持部材60とを備えてい
る。なお、磁気ヘッド16は、基板54を介して弾性支
持部材60に支持されている。電磁アクチュエータは、
ヨーク47〜磁性部材49、コイルボビン52、制御用
コイル53、固定台59および弾性支持部材60からな
っている。以上、図26,図27に示したそれぞれの例
において、光ディスク10と磁気ヘッド16との間の距
離を検出する作用、および磁気ヘッド16を駆動する作
用は、上述した図24の実施例と同一である。なお、上
記各例では円筒状のヨーク47とラジアル方向に着磁さ
れた永久磁石48により磁気回路を形成したが、他の部
材で磁気回路を形成しても同様の動作を期待できる。ま
た、光ディスク10と磁気ヘッド16との間の距離を検
出する方式も、上述した方式に限らず、静電容量を利用
する方式や、光ヘッドの信号を利用する方式でも所期の
目的を達成し得ることはいうまでもない。ところで上記
説明では、光ディスク10と磁気ヘッド16との間の距
離ずれの解消に利用する場合について述べたが、その他
の例えば、光ディスクのローディング、アンローディン
グの際の磁気ヘッドの逃げのためにも利用できることは
いうまでもない。すなわち、光ディスクの着脱時には、
磁気ヘッドを光ディスクから遠ざかる方向(3〜10mm
程度)に変位させる。
FIG. 27 is a side view showing a main part of still another example, which includes a fixed base 59 fixed to the base 14 and an elastic support member 60 supported by the fixed base 59. The magnetic head 16 is supported by the elastic support member 60 via the substrate 54. The electromagnetic actuator is
The yoke 47 includes a magnetic member 49, a coil bobbin 52, a control coil 53, a fixed base 59, and an elastic support member 60. As described above, in each of the examples shown in FIGS. 26 and 27, the operation of detecting the distance between the optical disk 10 and the magnetic head 16 and the operation of driving the magnetic head 16 are the same as those in the above-described embodiment of FIG. It is. In each of the above examples, the magnetic circuit is formed by the cylindrical yoke 47 and the permanent magnet 48 magnetized in the radial direction, but the same operation can be expected even if the magnetic circuit is formed by other members. Also, the method of detecting the distance between the optical disk 10 and the magnetic head 16 is not limited to the above-described method, and a desired method can be achieved by a method using capacitance or a method using a signal from an optical head. It goes without saying that it can be done. By the way, in the above description, the case where the magnetic head 16 is used to eliminate the deviation in the distance between the optical disk 10 and the magnetic head 16 has been described. However, for example, it is also used to escape the magnetic head when loading or unloading the optical disk. It goes without saying that you can do it. That is, when attaching / detaching the optical disc,
Direction of moving the magnetic head away from the optical disk (3 to 10 mm
Degree).

【0023】次に、この発明の請求項1の一実施例を図
28〜図30について説明する。図28は要部側面図、
図29は圧電素子アクチュエータの斜視図、図30はデ
ィスクと磁気ヘッド、光スペットの位置関係を示す側面
図である。なお、図において、図1〜図27と同一また
は相当部分には同一符号を付している。図において、一
端がベース14に固定されたバイモルフ形圧電素子61
の自由端に磁気ヘッド16が装着されている。光ヘッド
15に設けられた対物レンズ56はレンズアクチュエー
タ62によって駆動される。次に動作について説明す
る。圧電素子アクチュエータ61は、固定端を基準に、
通電量に応じた矢印(B)方向の変位が可能である。図
30に示すように、対物レンズ56はレンズアクチュエ
ータ62により矢印(C)方向に変位する。この際、光
ディスク10の記録面10aとレンズ56間の距離はほ
ぼ一定(D)に保たれる。磁気ヘッド16の駆動は、光
ヘッド15に設けられたレンズ56の駆動を行うレンズ
アクチュエータ62の入力電圧に比例した電圧を圧電素
子61に通電することにより行われる。これにより磁気
ヘッド16と光ディスク記録面10aの間の距離(H)
は、ほぼ一定に保つことが可能となる。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 28 is a side view of a main part,
FIG. 29 is a perspective view of a piezoelectric element actuator, and FIG. 30 is a side view showing a positional relationship among a disk, a magnetic head, and an optical spet. In the drawings, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 27 are denoted by the same reference numerals. In the figure, a bimorph piezoelectric element 61 having one end fixed to a base 14 is shown.
A magnetic head 16 is mounted on a free end of the magnetic head. The objective lens 56 provided in the optical head 15 is driven by a lens actuator 62. Next, the operation will be described. The piezoelectric element actuator 61 is based on the fixed end,
Displacement in the direction of the arrow (B) according to the amount of energization is possible. As shown in FIG. 30, the objective lens 56 is displaced in the direction of the arrow (C) by the lens actuator 62. At this time, the distance between the recording surface 10a of the optical disk 10 and the lens 56 is kept substantially constant (D). The magnetic head 16 is driven by applying a voltage to the piezoelectric element 61 with a voltage proportional to an input voltage of a lens actuator 62 that drives a lens 56 provided on the optical head 15. Thereby, the distance (H) between the magnetic head 16 and the optical disk recording surface 10a is calculated.
Can be kept almost constant.

【0024】次に、同じく請求項1の他の実施例を図3
1〜図33について説明する。図31において、ベース
14に固定されたホルダ63に2対の位置センサが設け
られている。すなわち、第1の位置センサは、図32に
示すように、発光素子20Aと2分割受光素子21Aに
より、光ディスク10の表面の位置検出を行う。第2の
位置センサは、図33に示すように、同様に発光素子2
0bと2分割受光素子21bからなり、圧電素子61表
面の位置検出を行う。以上の構成により、光ディスク1
0の表面と磁気ヘッド16の間の距離(H)を検出する
ことができ、この距離の変動量(△x)を補正するよう
に圧電素子61を駆動することにより磁界強度(B)の
変動を大幅に低減することができる(図34参照)。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
1 to 33 will be described. In FIG. 31, a holder 63 fixed to the base 14 is provided with two pairs of position sensors. That is, the first position sensor detects the position of the surface of the optical disk 10 by using the light emitting element 20A and the two-part light receiving element 21A as shown in FIG. As shown in FIG. 33, the second position sensor is likewise a light emitting element 2
0b and a two-divided light receiving element 21b for detecting the position of the surface of the piezoelectric element 61. With the above configuration, the optical disc 1
0 can be detected and the distance (H) between the surface of the magnetic head 16 and the magnetic head 16 can be detected. By driving the piezoelectric element 61 so as to correct the amount of change (Δx) in this distance, the change in magnetic field strength (B) can be detected. Can be significantly reduced (see FIG. 34).

【0025】ついで、請求項1のさらに他の実施例を図
35〜図37について説明する。図35において、発光
素子20と2分割光検出器21が圧電素子アクチュエー
タ61上に設置されている。ただし、光ディスク10は
図で省略している。図中、一点鎖線(E)に沿って断面
を示したのが図36であり、発光素子20より出射した
光は光ディスク10により反射し、光検出器21上に入
射する。光検出器21上の光強度分布は圧電素子アクチ
ュエータ61と光ディスク10の距離によって、さきに
図2に示したように変化する。このため、2分割光検出
器21の差をしった出力は、図37のようになり、この
差動出力から距離検出ができる。実際には、距離信号は
種々の周波数で変動し、圧電素子に対する駆動電圧も距
離信号と同じ周波数の交流電圧となるため、バイモルフ
形圧電素子61は、種々の周波数で矢印B方向に変位さ
れる。このとき、バイモルフ形圧電圧素子61の変位量
の周波数特性は、製作時の設計寸度等により決定してお
り、例えば図38のようになる。
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 35, a light-emitting element 20 and a two-segment photodetector 21 are provided on a piezoelectric element actuator 61. However, the optical disk 10 is omitted in the figure. FIG. 36 shows a cross section taken along a dashed line (E) in the figure. The light emitted from the light emitting element 20 is reflected by the optical disk 10 and is incident on the photodetector 21. The light intensity distribution on the photodetector 21 changes as shown in FIG. 2 depending on the distance between the piezoelectric element actuator 61 and the optical disk 10. Therefore, the output obtained by subtracting the two photodetectors 21 is as shown in FIG. 37, and the distance can be detected from the differential output. Actually, the distance signal fluctuates at various frequencies, and the driving voltage for the piezoelectric element is also an AC voltage having the same frequency as the distance signal. Therefore, the bimorph piezoelectric element 61 is displaced in various directions at the arrow B direction. . At this time, the frequency characteristic of the amount of displacement of the bimorph type piezoelectric element 61 is determined based on the design dimensions at the time of manufacture, and is as shown in FIG. 38, for example.

【0026】図38は駆動電圧を一定としたときの周波
数特性であり、横軸を周波数f、縦軸を変位量dとして
おり、f0 は1次共振周波数、f1 は2次共振周波数、
2は3次共振周波数を示している。このような周波数
特性を有するバイモルフ形圧電素子61を実際に駆動制
御すると、周波数f1及びf2付近の距離信号に対して所
要の駆動電圧を印加すると、変位量dが必要以上に大き
くなってしまう。通常、バイモルフ形圧電素子61の2
次および3次の共振周波数f1,f2は比較的低い周波数
であり、また、共振レベルは高い。従って、バイモルフ
形圧電素子61を用いたアクチュエータは、周波数f1
以下の狭い帯域のみでしか正確に制御できないことにな
る。
FIG. 38 shows frequency characteristics when the driving voltage is fixed. The horizontal axis represents frequency f and the vertical axis represents displacement d. F 0 is the primary resonance frequency, f 1 is the secondary resonance frequency,
f 2 represents the third-order resonance frequency. When the bimorph piezoelectric element 61 having such frequency characteristics is actually driven and controlled, when a required driving voltage is applied to the distance signal near the frequencies f 1 and f 2 , the displacement d becomes unnecessarily large. I will. Usually, the bimorph piezoelectric element 61-2
The secondary and tertiary resonance frequencies f 1 and f 2 are relatively low, and the resonance level is high. Therefore, the actuator using the bimorph piezoelectric element 61 has the frequency f 1
It can be controlled accurately only with the following narrow band.

【0027】以下に述べる請求項2の発明は上記のよう
な問題点を解決するためになされたもので、2次および
3次共振周波数においても変位量を正確に制御でき、制
御帯域を広くとれるバイモルフ形圧電素子アクチュエー
タを具現するものである。図39は請求項2の発明の一
実施例を示す斜視図であり、圧電素子61a,61bと
導電板61cからなるバイモルフ形圧電素子61の振動
端の一部には、電極を剥離して一方の圧電素子61aを
露出させた第1電気端子65、圧電素子61a,61b
からは第2電気端子66が導出されている。切欠部64
に接続された第3電気端子67は駆動回路68に接続さ
れている。
The invention of claim 2 described below has been made in order to solve the above problems, and the displacement can be accurately controlled even at the secondary and tertiary resonance frequencies, so that the control band can be widened. This implements a bimorph piezoelectric element actuator. FIG. 39 is a perspective view showing an embodiment of the second aspect of the present invention, in which a part of the vibrating end of a bimorph-type piezoelectric element 61 composed of piezoelectric elements 61a and 61b and a conductive plate 61c has one electrode peeled off. The first electric terminal 65 exposing the piezoelectric element 61a, and the piezoelectric elements 61a and 61b
Leads out a second electric terminal 66. Notch 64
Is connected to the drive circuit 68.

【0028】次に、図40の周波数特性図を参照しなが
ら、動作について説明する。まず、バイモルフ形圧電素
子61の周波数特性を測定し、各共振周波数f1 および
2 において適切な駆動電圧Vを出力するための係数を
演算し、駆動回路68内に予め設定しておく。そして、
図40のように、各共振周波数f1およびf2での変位量
dょ小さくし、バイモルフ形圧電素子61の変位量dの
特性を周波数fに対して一様に変化するようにする。実
際にバイモルフ形圧電素子61を駆動制御する場合、前
述のように駆動回路68は距離信号Hに基づいて駆動電
圧Vを制御し、磁気ヘッド16と光ディスク10との距
離を一定に保つ。このとき、圧電素子61aは、その時
点の運動加速度に応じた電圧を出力するので、切欠部6
4を介して圧電素子61aに接続された第3電気端子6
7からは、バイモルフ形圧電素子61の振動状態を表わ
す加速度電圧Cが出力される。駆動回路68は、加速度
電圧Cに基づいてバイモルフ形圧電素子61の周波数を
検知し、2次および3次共振周波数f1およびf2または
その近傍であれば、予め設定された係数に従って駆動電
圧Vを減少させる。これらより、不要な共振は抑制され
てバイモルフ形圧電素子61は適切に駆動され、磁気ヘ
ッド16と光ディスク10との距離は一定に制御され
る。このとき、切欠部64に露出した圧電素子61aの
表面が加速度センサとして作用し、直接加速度電圧Cを
出力するので、コストアップを招くことなく簡単な構造
でバイモルフ形圧電素子61の振動状態を検出すること
ができる。なお、上記実施例では、バイアス磁界発生用
の磁気ヘッド16を駆動する場合を例にとって説明した
が、他の実施例として図41に示すように光ビーム照射
用の対物レンズの駆動制御に用いてもよい。この場合、
対物レンズ56を平行度を保ったまま矢印B方向に変位
させるため、バイモルフ形圧電素子61と平行に、切欠
部のないバイモルフ形圧電素子70が配設され、各バイ
モルフ形圧電素子61および70の振動端には、対物レ
ンズ56を保持するためのホルダ59が固定されてい
る。また、図示しないが、光学式ディスク記録再生装置
に限らず、VTRのトラッキング制御用磁気ヘッドのア
クチュエータに適用してもよい。ここで、バイモルフ形
圧電素子61や70は、図42に示すように、それぞれ
同じ厚み方向に分極された圧電素子61a,61bと銅
などの金属材による導電板を兼ねて弾性シム61cと電
気端子65,66a,66bからなっている。そうして
電気端子66a,66bが同極、65が異極になるよう
に電圧を印加すると、圧電素子61a,61bのうち一
方は矢印の長さ方向に伸び、もう一方は矢印の長さ方向
に縮む。それぞれの圧電素子61a,61bの対向する
側には弾性シム61cが接着されており、この弾性シム
61cの長さは変化しない。その結果、バイモルフ形圧
電素子は図の(α)方向にたわみ変形する。よって、周
知の方法で焦点ずれを検出し、そのずれ量に応じた電圧
をバイモルフ形圧電素子に印加することにより対物レン
ズホルダ69、ひいては対物レンズ56を駆動し、焦点
制御を行う。
Next, the operation will be described with reference to the frequency characteristic diagram of FIG. First, the frequency characteristic of the bimorph piezoelectric element 61 is measured, and a coefficient for outputting an appropriate drive voltage V at each of the resonance frequencies f 1 and f 2 is calculated, and is set in the drive circuit 68 in advance. And
As shown in FIG. 40, the amount of displacement d at each of the resonance frequencies f 1 and f 2 is made smaller so that the characteristic of the amount of displacement d of the bimorph piezoelectric element 61 changes uniformly with respect to the frequency f. When actually driving and controlling the bimorph piezoelectric element 61, the drive circuit 68 controls the drive voltage V based on the distance signal H as described above, and keeps the distance between the magnetic head 16 and the optical disk 10 constant. At this time, since the piezoelectric element 61a outputs a voltage corresponding to the motion acceleration at that time, the notch 6
Third electrical terminal 6 connected to piezoelectric element 61a through
7 outputs an acceleration voltage C indicating the vibration state of the bimorph piezoelectric element 61. The drive circuit 68 detects the frequency of the bimorph-type piezoelectric element 61 based on the acceleration voltage C, and if the secondary and tertiary resonance frequencies f 1 and f 2 or near the same, the drive voltage V according to a preset coefficient. Decrease. Thus, unnecessary resonance is suppressed, the bimorph piezoelectric element 61 is appropriately driven, and the distance between the magnetic head 16 and the optical disk 10 is controlled to be constant. At this time, the surface of the piezoelectric element 61a exposed in the notch 64 acts as an acceleration sensor and directly outputs the acceleration voltage C. Therefore, the vibration state of the bimorph type piezoelectric element 61 can be detected with a simple structure without increasing the cost. can do. In the above embodiment, the case where the magnetic head 16 for generating the bias magnetic field is driven has been described as an example. However, as another embodiment, as shown in FIG. 41, it is used for driving control of the objective lens for light beam irradiation. Is also good. in this case,
In order to displace the objective lens 56 in the direction of arrow B while maintaining the parallelism, a bimorph-type piezoelectric element 70 without a notch is provided in parallel with the bimorph-type piezoelectric element 61, and the bimorph-type piezoelectric elements 61 and 70 A holder 59 for holding the objective lens 56 is fixed to the vibrating end. Although not shown, the present invention is not limited to an optical disk recording / reproducing apparatus, and may be applied to an actuator of a magnetic head for tracking control of a VTR. Here, as shown in FIG. 42, the bimorph type piezoelectric elements 61 and 70 are composed of piezoelectric elements 61a and 61b polarized in the same thickness direction and an elastic shim 61c and an electric terminal, which also serve as a conductive plate made of a metal material such as copper. 65, 66a and 66b. When a voltage is applied so that the electric terminals 66a and 66b have the same polarity and the terminals 65 have different polarities, one of the piezoelectric elements 61a and 61b extends in the length direction of the arrow, and the other extends in the length direction of the arrow. Shrink to An elastic shim 61c is adhered to opposing sides of the respective piezoelectric elements 61a and 61b, and the length of the elastic shim 61c does not change. As a result, the bimorph type piezoelectric element bends and deforms in the (α) direction in the figure. Therefore, a focus shift is detected by a known method, and a voltage corresponding to the shift amount is applied to the bimorph type piezoelectric element to drive the objective lens holder 69 and eventually the objective lens 56 to perform focus control.

【0029】以上の動作における周波数特性をみると、
図43に示すように、比較的低い周波数f2,f3,f4
で2次,3次,4次の共振が発生し、しかも、その振動
レベルが高いため、制御帯域が広くとれないという問題
があった。また対物レンズ56が変位したときに傾きが
生じないように、図41に示すように、2個のバイモル
フ形圧電素子61a,61bを平行に配置した構造とす
ると、組立性が悪かったり変位量を大きくとれないとい
う問題があった。請求項3の発明は上記のような課題を
解決するためになされたもので、簡単な構造で組立性が
よく、制御帯域が広くとれ、かつ、可動量も大きくとれ
る記録再生装置用アクチュエータを具現する。
Looking at the frequency characteristics in the above operation,
As shown in FIG. 43, the relatively low frequencies f 2 , f 3 , f 4
In this case, the second, third and fourth resonances occur, and the vibration level is high, so that there is a problem that the control band cannot be widened. If two bimorph-type piezoelectric elements 61a and 61b are arranged in parallel as shown in FIG. 41 so that no tilt occurs when the objective lens 56 is displaced, the assemblability is poor or the amount of displacement is reduced. There was a problem that it could not be large. The invention of claim 3 has been made to solve the above-mentioned problem, and embodies an actuator for a recording / reproducing apparatus which has a simple structure, good assemblability, a wide control band, and a large movable amount. I do.

【0030】以下、請求項3の発明の一実施例を図44
〜図47について説明する。図において、バイモルフ形
圧電素子61は、それぞれ同じ厚み方向に分極された圧
電素子61a、61bと、圧電素子61a、61bで挟
まれた導電板を兼ねた導電性金属板である弾性シム71
からなっている。弾性シム71は、その幅が固定−ロー
ル支持のはりの1次の基準関数の値んほぼ反比例するよ
うな形状に形成されている。すなわち、図45におい
て、弾性シム71の幅をb、長さをl,長さ方向にx軸
をとりx=0で支持するとすれば
An embodiment of the third aspect of the present invention will now be described with reference to FIG.
47 will be described. In the figure, a bimorph piezoelectric element 61 is an elastic shim 71 that is a conductive metal plate that also serves as a piezoelectric element 61a, 61b polarized in the same thickness direction and a conductive plate sandwiched between the piezoelectric elements 61a, 61b.
Consists of The elastic shim 71 is formed in such a shape that its width is substantially inversely proportional to the value of the first-order reference function of the fixed-roll supported beam. That is, in FIG. 45, if the width of the elastic shim 71 is b, the length is 1, the x-axis is taken in the length direction, and the elastic shim 71 is supported at x = 0

【0031】[0031]

【数1】 b∝ 1/{cos βl−coshβl)(coshβx−cosβx) +(sinβl+sinβl)(sinβx−sinβx)} βl=2.365B∝ 1 / {cos βl-cosβl) (coshβx-cosβx) + (sinβl + sinβl) (sinβx-sinβx)} βl = 2.365

【0032】となるような形状である。弾性シム71の
両面に、圧電素子61a,61bが接着されている。以
上の構成により、圧電素子61に所望の電圧を印加する
ことにより、従来と同様な原理で対物レンズホルダ6
9、ひいては対物レンズ56を矢印(B)方向に駆動
し、対物レンズ56により集光された光スポットの焦点
ずれの制御を行う。この際圧電素子61の弾性シム71
は前述のような形状であり、一般に屈曲変位は断面2次
モーメントに反比例、すなわち、厚さが一定のときは幅
に反比例するから圧電素子61は固定−ロール支持の振
動モードで変位し、図46に示すように対物レンズホル
ダ69は常に傾くことなく、矢印(B)方向に変位す
る。また、このアクチュエータの周波数特性は、図47
に示すように、2次以上の振動モードが抑圧されるので
制御帯域を拡大することができる。上記実施例では、弾
性シム71の形状を、その幅が固定−ロール支持のはり
の一次の基準関数の値に反比例するように形成したが、
図48に示したように、同じく二次の基準関数の値に反
比例するように形成してもよい。動作の原理は前述のも
のと全く同様である。そのときの周波数特性は、図49
に示すように、2次の共振周波数f2 が励起され、その
他の振動モードは抑圧されるので、いわゆるシステムと
しての共振周波数f0 をより高い周波数に設定すること
ができる。また、弾性シム71の形状は、用途に応じて
三次あるいは四次の基準関数を基に設定してもよいし、
複数次の基準関数の重ね合せを基にしてもよい。また、
固定−ロール支持の条件に限らず、支持条件が固定−自
由,自由−自由などに基づいた基準関数を利用してもよ
い。なお、上記実施例では焦点制御を行う例について述
べたが、図50に示すように、対物レンズ56の光軸と
直交するトラッキング制御の方向、すなわち、矢印
(B)方向に駆動するときにも同様の効果を奏すること
は明らかである。さらに、図44に示す焦点制御用と図
50に示すトラッキング制御用を組合せ、2軸制御とす
ることも簡単に推測できる。図51に磁気ヘッドのトラ
ッキング動作を行う他の実施例を示す。圧電素子61の
自由端に磁気ヘッドチップ16aが装着されており、前
述と同様の原理で磁気ヘッドチップ16aを駆動し、磁
気テープに記録されたトラックと磁気ヘッドチップ16
aとのずれを補正するように制御を行う。
The shape is as follows. The piezoelectric elements 61a and 61b are bonded to both surfaces of the elastic shim 71. With the above configuration, by applying a desired voltage to the piezoelectric element 61, the objective lens holder 6 can be driven in the same manner as in the prior art.
9. The objective lens 56 is driven in the direction of the arrow (B) to control the defocus of the light spot collected by the objective lens 56. At this time, the elastic shim 71 of the piezoelectric element 61 is used.
Has a shape as described above. Generally, the bending displacement is inversely proportional to the second moment of area, that is, when the thickness is constant, the bending displacement is inversely proportional to the width. Therefore, the piezoelectric element 61 is displaced in the vibration mode of fixed-roll support. As shown at 46, the objective lens holder 69 is displaced in the direction of the arrow (B) without always tilting. The frequency characteristics of this actuator are shown in FIG.
As shown in (2), since the second or higher order vibration mode is suppressed, the control band can be expanded. In the above embodiment, the shape of the elastic shim 71 is formed such that its width is inversely proportional to the value of the primary reference function of the fixed-roll supported beam.
As shown in FIG. 48, similarly, it may be formed so as to be inversely proportional to the value of the quadratic reference function. The principle of operation is exactly the same as described above. The frequency characteristics at that time are shown in FIG.
As shown in second order resonance frequency f 2 is excited, the other oscillation modes are suppressed, it is possible to set the resonance frequency f 0 as a so-called system to a higher frequency. Further, the shape of the elastic shim 71 may be set based on a cubic or quaternary reference function depending on the application,
It may be based on the superposition of multiple order reference functions. Also,
The reference function is not limited to the fixed-roll support condition, but may be a reference function based on a fixed-free or free-free support condition. Although the above embodiment has been described with respect to an example in which the focus control is performed, as shown in FIG. 50, the focus control may be performed in the tracking control direction orthogonal to the optical axis of the objective lens 56, that is, in the direction of the arrow (B). Obviously, a similar effect is achieved. Further, it can be easily estimated that a combination of the focus control shown in FIG. 44 and the tracking control shown in FIG. FIG. 51 shows another embodiment for performing the tracking operation of the magnetic head. The magnetic head chip 16a is mounted on the free end of the piezoelectric element 61, and drives the magnetic head chip 16a according to the same principle as described above, so that the track recorded on the magnetic tape and the magnetic head chip 16a are moved.
Control is performed so as to correct the deviation from “a”.

【0033】図52にさらに他の実施例として光学式デ
ィスク記録再生装置における外部磁界印加装置を示す。
圧電素子61の自由端に磁気ヘッド16が設けられてお
り、適宜の方法で光ディスク10と磁気ヘッド16との
距離を検知し、あらかじめ定められた距離とのずれを解
消すべく、前述と同様の原理で磁気ヘッド16を駆動す
る。なお、上記各実施例では弾性シム71の両面に圧電
素子61a,61bを設けてバイモルフ圧電素子61と
したが、弾性シムの片面にのみ圧電素子を接合してバイ
モルフ圧電素子としてもよい。
FIG. 52 shows an external magnetic field applying device in an optical disk recording / reproducing device as still another embodiment.
A magnetic head 16 is provided at a free end of the piezoelectric element 61. The distance between the optical disk 10 and the magnetic head 16 is detected by an appropriate method, and the same as described above is used to eliminate a deviation from a predetermined distance. The magnetic head 16 is driven on the principle. In each of the above embodiments, the bimorph piezoelectric element 61 is formed by providing the piezoelectric elements 61a and 61b on both surfaces of the elastic shim 71. However, the bimorph piezoelectric element may be formed by bonding the piezoelectric element to only one side of the elastic shim.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
1の光ディスク記録再生装置によれば、磁気ヘッドと光
ディスク記録面の位置ずれを検出し、この検出信号で、
圧電素子アクチュエータにより磁気ヘッドを駆動するよ
うにしたので、光ディスク面と磁気ヘッド面を接近させ
ることが可能であり、かつ、光ディスク面振れによる光
ディスク記録面における磁界変動を少なくすることがで
き、効率向上および特性向上さらに各部の配置精度の緩
和が可能となる。また、請求項2の発明によれば、バイ
モルフ形圧電素子の振動端の一部に圧電素子を露出させ
るための切欠部を設けると共に、切欠部に接続された第
3電気端子を駆動回路に接続し、第3電気端子から得ら
れる加速度電圧に基づいて駆動電圧を設定するようにし
たので、不要な共振振動を制御に支障のないレベルまで
減衰でき、バイモルフ形圧電素子アクチュエータの制御
帯域を広くなしうる効果がある。また、請求項3の発明
によれば、バイモルフ形圧電素子の導電性金属板を、は
りの振動基準関数に基づいて決定したので、周波数特性
において2次以上の高次共振レベルを抑圧することが可
能となる上、共振周波数を比較的自由に設定できるた
め、制御帯域を拡大することができる。また変位位置を
大きくとることもできる。その結果、簡単な構造により
アクチュエータの制御性能を向上させることができる。
As described above, according to the optical disk recording / reproducing apparatus of the first aspect of the present invention, the displacement between the magnetic head and the optical disk recording surface is detected, and the detection signal is
Since the magnetic head is driven by the piezoelectric element actuator, the optical disk surface and the magnetic head surface can be brought close to each other, and the magnetic field fluctuation on the optical disk recording surface due to the optical disk surface deflection can be reduced, thereby improving the efficiency. In addition, the characteristics can be improved, and the arrangement accuracy of each part can be reduced. According to the second aspect of the present invention, a notch for exposing the piezoelectric element is provided at a part of the vibrating end of the bimorph type piezoelectric element, and the third electric terminal connected to the notch is connected to the drive circuit. In addition, since the drive voltage is set based on the acceleration voltage obtained from the third electric terminal, unnecessary resonance vibration can be attenuated to a level that does not hinder control, and the control band of the bimorph piezoelectric element actuator is widened. Has an effect. According to the third aspect of the present invention, since the conductive metal plate of the bimorph type piezoelectric element is determined based on the vibration reference function of the beam, it is possible to suppress a second-order or higher-order resonance level in the frequency characteristics. In addition to being able to set the resonance frequency relatively freely, the control band can be expanded. Further, the displacement position can be made large. As a result, the control performance of the actuator can be improved with a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 光ディスク記録再生装置の一例による距離検
出手段における光強度−距離特性線図である。
FIG. 1 is a light intensity-distance characteristic diagram in a distance detecting unit according to an example of an optical disk recording / reproducing apparatus.

【図2】 図3における一点鎖線j−j上の位置に対す
る光強度の分布を示す特性線図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a distribution of light intensity with respect to a position on an alternate long and short dash line j-j in FIG.

【図3】 距離検出手段の光学素子配置平面図である。FIG. 3 is a plan view of an optical element arrangement of a distance detecting unit.

【図4】 両光検出器の出力−距離特性線図である。FIG. 4 is an output-distance characteristic diagram of both photodetectors.

【図5】 差動出力を得るための回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram for obtaining a differential output.

【図6】 差動出力−距離特性線図である。FIG. 6 is a differential output-distance characteristic diagram.

【図7】 光源の光強度分布を考慮した光学素子配置平
面図である。
FIG. 7 is an optical element arrangement plan view in consideration of a light intensity distribution of a light source.

【図8】 光源の光強度分布を考慮した他の例の光学素
子配置平面図である。
FIG. 8 is a plan view of another example of optical element arrangement in consideration of the light intensity distribution of the light source.

【図9】 光ディスク記録再生装置の要部の(a)側面
図と(b)平面図である。
9A is a side view and FIG. 9B is a plan view of a main part of the optical disk recording / reproducing apparatus.

【図10】 図9におけるプリント配線基板の平面図で
ある。
FIG. 10 is a plan view of the printed wiring board in FIG. 9;

【図11】 図9のものにおける光路の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of an optical path in FIG.

【図12】 さらに他の例の(a)平面図と(a)図の
k−k線に沿う平面での(b)断面図である。
12A is a plan view of still another example, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along a line kk in FIG.

【図13】 別の例の平面図と(a)図のl−l線に沿
う平面での断面図である。
FIG. 13 is a plan view of another example and a cross-sectional view taken on a plane along line l-l in FIG.

【図14】 図13におけるスペーサへの各配線のパタ
ーニングを示す平面図である。
14 is a plan view showing patterning of each wiring to a spacer in FIG.

【図15】 図13におけるスペーサへの各配線のパタ
ーニングの他の例を示す平面図である。
FIG. 15 is a plan view showing another example of patterning each wiring to the spacer in FIG. 13;

【図16】 図13のものの光の状況および光強度の分
布を示す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a light state and a light intensity distribution of FIG.

【図17】 図13のものの光の状況および光強度の分
布を示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a light state and a light intensity distribution of FIG.

【図18】 さらに別の例の(a)平面図と(a)図の
m−m線に沿う平面での(b)断面図である。
18A is a plan view of still another example, and FIG. 18B is a cross-sectional view taken along a line MM in FIG.

【図19】 図18におけるスペーサの(a)側面図と
(b)平面図である。
19A is a side view of the spacer in FIG. 18, and FIG.

【図20】 図18のもののプレント配線基板への各配
線のパターニングを示す平面図である。
20 is a plan view showing patterning of each wiring on a printed wiring board of FIG.

【図21】 さらに他の例の側断面図である。FIG. 21 is a side sectional view of still another example.

【図22】 図21のものの分解斜視図である。FIG. 22 is an exploded perspective view of FIG. 21.

【図23】 図21のものの駆動回路の結線図である。FIG. 23 is a connection diagram of the drive circuit of FIG. 21;

【図24】 光ディスク記録再生装置の例の要部側断面
図である。
FIG. 24 is a side sectional view of a main part of an example of an optical disk recording / reproducing apparatus.

【図25】 図24における電磁アクチュエータの分解
斜視図である。
FIG. 25 is an exploded perspective view of the electromagnetic actuator in FIG. 24.

【図26】 他の例の要部側断面図である。FIG. 26 is a side sectional view of a main part of another example.

【図27】 さらに他の実施例の要部側断面図である。FIG. 27 is a sectional side view of a main part of still another embodiment.

【図28】 請求項1の光ディスク記録再生装置の一実
施例の要部側面図である。
FIG. 28 is a side view of a main part of an embodiment of the optical disk recording / reproducing apparatus of claim 1;

【図29】 図28における圧電アクチュエータの斜視
図である。
FIG. 29 is a perspective view of the piezoelectric actuator in FIG. 28.

【図30】 同じく動作を説明するための一部側面図で
ある。
FIG. 30 is a partial side view for explaining the operation.

【図31】 他の実施例の要部斜視図である。FIG. 31 is a perspective view of a main part of another embodiment.

【図32】 図31のものの動作説明のための一部側面
図である。
FIG. 32 is a partial side view for explaining the operation of FIG. 31;

【図33】 図31のものの動作説明のための一部側面
図である。
FIG. 33 is a partial side view for explaining the operation of FIG. 31;

【図34】 同じくディスク記録面の磁界強度変動の線
図である。
FIG. 34 is a diagram of a magnetic field intensity variation on the disk recording surface.

【図35】 さらに他の実施例の要部斜視図である。FIG. 35 is a perspective view of a main part of still another embodiment.

【図36】 図35のものの位置検出センサ部の側面図
である。
FIG. 36 is a side view of the position detection sensor of FIG.

【図37】 位置検出センサの出力特性線図である。FIG. 37 is an output characteristic diagram of the position detection sensor.

【図38】 同じく変位量−周波数特性線図である。FIG. 38 is a displacement amount-frequency characteristic diagram.

【図39】 請求項2の光ディスク記録再生装置の一実
施例の要部斜視図である。
FIG. 39 is a perspective view of a main part of an embodiment of the optical disk recording / reproducing apparatus of claim 2;

【図40】 図39におけるバイモルフ形圧電素子の変
位置−周波数特性線図である。
FIG. 40 is a diagram showing a displacement position-frequency characteristic diagram of the bimorph type piezoelectric element in FIG. 39.

【図41】 他の実施例の要部斜視図である。FIG. 41 is a perspective view of a main part of another embodiment.

【図42】 図41におけるバイモルフ形圧電素子の側
面図である。
FIG. 42 is a side view of the bimorph piezoelectric element shown in FIG. 41.

【図43】 図42のもののゲイン−周波数特性線図で
ある。
FIG. 43 is a gain-frequency characteristic diagram of FIG. 42.

【図44】 請求項3の光ディスク記録再生装置の一実
施例の要部斜視図である。
FIG. 44 is a perspective view of a main part of an embodiment of an optical disk recording / reproducing apparatus according to claim 3;

【図45】 図44のものの平面図である。FIG. 45 is a plan view of that of FIG. 44.

【図46】 同じく動作を示す側面図である。FIG. 46 is a side view showing the same operation.

【図47】 同じく周波数特性線図である。FIG. 47 is a frequency characteristic diagram.

【図48】 他の実施例の平面図である。FIG. 48 is a plan view of another embodiment.

【図49】 図48のものの周波数特性線である。FIG. 49 is a frequency characteristic line of FIG.

【図50】 さらに他の実施例の斜視図である。FIG. 50 is a perspective view of still another embodiment.

【図51】 さらに他の実施例の斜視図である。FIG. 51 is a perspective view of still another embodiment.

【図52】 さらに他の実施例の斜視図である。FIG. 52 is a perspective view of still another embodiment.

【図53】 距離検出手段の側断面図である。FIG. 53 is a side sectional view of the distance detecting means.

【図54】 図53のものの光強度−距離特性線図であ
る。
54 is a light intensity-distance characteristic diagram of FIG. 53.

【図55】 光ディスク記録再生装置の要部概略側面図
である。
FIG. 55 is a schematic side view of a main part of an optical disk recording / reproducing apparatus.

【図56】 動作説明のための一部側面図である。FIG. 56 is a partial side view for explaining the operation.

【図57】 光ディスク記録面の磁界強度変動特性線図
である。
FIG. 57 is a graph showing magnetic field strength fluctuation characteristics on the recording surface of the optical disc.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光ディスク、15 光ヘッド、16 磁気ヘッ
ド、20 発光ダイオード(光源)、21a,21b
光検出器、49 磁性部材(遮へい手段)、56対物レ
ンズ、61 バイモルフ圧電素子(圧電素子アクチュエ
ータ)、61a,61b 圧電素子、64 切欠部、
65,66,67 第1,第2,第3電気端子、71
弾性シム(導電性金属板)。
Reference Signs List 10 optical disk, 15 optical head, 16 magnetic head, 20 light emitting diode (light source), 21a, 21b
Photodetector, 49 magnetic member (shielding means), 56 objective lens, 61 bimorph piezoelectric element (piezoelectric element actuator), 61a, 61b piezoelectric element, 64 notch,
65, 66, 67 first, second, third electric terminals, 71
Elastic shim (conductive metal plate).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願昭63−178025 (32)優先日 昭63(1988)7月19日 (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平1−28597 (32)優先日 平1(1989)2月9日 (33)優先権主張国 日本(JP) (72)発明者 仲嶋 一 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電 機株式会社 産業システム研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−264420(JP,A) 特開 昭62−1155(JP,A) 特開 昭52−145011(JP,A) 特開 昭56−83983(JP,A) 特開 昭62−1131(JP,A) 特開 昭54−70003(JP,A) 実開 昭61−130017(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 63-1778025 (32) Priority date July 19, 1988 (33) (33) Priority claim country Japan (JP) (31) Priority Claim Number Japanese Patent Application No. 1-28597 (32) Priority Date Hei 1 (1989) February 9 (33) Priority Country Japan (JP) (72) Inventor Kazu Nakajima 8-1-1 Honcho Tsukaguchi, Amagasaki City (56) References JP-A-62-264420 (JP, A) JP-A-62-1155 (JP, A) JP-A-52-145011 (JP, A) JP 56-83983 (JP, A) JP-A-62-1131 (JP, A) JP-A-54-70003 (JP, A) Japanese utility model application Sho 61-130017 (JP, U)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光ディスク上の記録部分にバイアス磁界
を設け、かつ、光スポットを照射して記録し、再生時は
この記録面の反射光を受光して情報を読みとる光ディス
ク記録再生装置において、光を光ディスクに照射して信号を記録再生する光ヘッド
と、 前記光ヘッドと一体的に光ディスクの半径方向に移動さ
れ、 前記バイアス磁界を発生する磁気ヘッドと、 前記磁気ヘッドと一体的に移動可能に同一のベース上に
設けられた発光素子と光検出器とからなり、前記磁気ヘ
ッドと前記記録面との間の距離を検出しその距離情報を
出力する距離検出手段と、前記記録面に対してほぼ垂直な方向に可動に支持し、か
つ前記距離 検出情報に応じて該距離が一定になるように
前記磁気ヘッドを駆動するバイモルフ型圧電素子アクチ
ュエータとを備えたことを特徴とする光ディスク記録再
生装置。
1. A bias magnetic field is provided in the recording portion on the optical disk, and, by irradiating a light spot to record, during reproduction in the optical disk recording and reproducing apparatus for reading information by receiving the reflected light of the recording surface, light Optical head that records and reproduces signals by irradiating the optical disc with light
When, of moving in a radial direction of the optical head integrally with the optical disk
Is, the magnetic head for generating a bias magnetic field consists of a said magnetic head and integrally movable emitting element and a light detector mounted <br/> on the same base, the said magnetic head recording Distance detecting means for detecting the distance between the recording surface and outputting the distance information, and movably supported in a direction substantially perpendicular to the recording surface;
An optical disc recording / reproducing apparatus, comprising: a bimorph-type piezoelectric element actuator that drives the magnetic head so that the distance becomes constant according to the distance detection information.
【請求項2】 圧電素子アクチュエータが、第1電気端
子および第2電気端子が接続されたバイモルフ形圧電素
子と、前記第1電気端子および前記第2電気端子間に駆
動電圧を印加して前記バイモルフ形圧電素子を所定量だ
け変位させるための駆動回路とを備え、 前記バイモルフ形圧電素子の振動端の一部で、第1電気
端子および第2電気端子が接続された部分とは異なる、
圧電素子を露出させるための切欠部を設け、この切欠部
に接続された第3電気端子を前記駆動回路に接続し、前
記第3電気端子から入力される加速度電圧に基づいて前
記駆動電圧を設定する前記駆動回路を備えた請求項1記
載の光ディスク記録再生装置。
2. A bimorph-type piezoelectric element having a first electric terminal and a second electric terminal connected thereto, and a driving voltage applied between the first electric terminal and the second electric terminal, the piezoelectric element actuator being adapted to apply a driving voltage to the bimorph piezoelectric element. A driving circuit for displacing the piezoelectric element by a predetermined amount, wherein a part of the vibrating end of the bimorph piezoelectric element is different from a part to which the first electric terminal and the second electric terminal are connected.
A notch for exposing the piezoelectric element is provided, a third electric terminal connected to the notch is connected to the drive circuit, and the drive voltage is set based on an acceleration voltage input from the third electric terminal. 2. The optical disk recording / reproducing apparatus according to claim 1, further comprising the driving circuit.
【請求項3】 はりの振動基準関数に基づいて幅の形状
が決定された導電性金属板と、この導電性金属板の少な
くとも片面に接合され厚み方向に分極された圧電素子と
からなる前記バイモルフ形圧電素子により圧電素子アク
チュエータが形成されている請求項1記載の光ディスク
記録再生装置。
3. The bimorph comprising: a conductive metal plate whose width is determined based on a vibration reference function of a beam; and a piezoelectric element joined to at least one surface of the conductive metal plate and polarized in a thickness direction. 2. The optical disk recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein a piezoelectric element actuator is formed by the piezoelectric element.
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