JP2789493B2 - 光ヘッドの送り機構 - 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、光磁気ディスク装置など
において、目的とする記録トラックまで光ヘッドを移動
させるための送り機構に関する。

従来の技術 光ヘッドの送り機構としては、大別して、光ディスク
の径方向に対して光ヘッドを直線的にトラッキングサー
ボする直動方式と、円弧の一部を描くようにスイングサ
ーボする回転軸方式とがある。また、光ヘッドの軽量
化、送り速度の高速化を目的として、光ヘッドのレンズ
アクチュエータ部を分離してサーボし、残りの部分を固
定とした分離方式が知られており、本発明はこの直動分
離方式に関するものである。

このような従来の送り機構自体は、いずれもよく知ら
れており、例えば、直動分離方式が電子情報通信学会資
料（MR89−55,p71〜77）、分離回転軸方式が日経エレク
トロニクス（1988,4.18号、No.445,p211〜223）などに
記載されている。

しかしながら、分離回転軸方式では、光ヘッドの中心
が、記載トラックの接線方向に対して傾くことは避けら
れない。第3A〜Ｃ図に示すように回転軸方式では、スイ
ングアーム81に支持された光ヘッド83が回転軸85を中心
として、軌跡87を描いて光ディスク19上を円弧状に移動
するため、ある特定の記録トラックを除いて、光ヘッド
83の中心は記録トラック89の接線に対して傾きをもつ。
19aは、光ディスク19の回転中心を示す。このため、受
光素子91の分割パターンに対して、第3B図または第3C図
のように受光素子91上に照射光スポット93が傾いてしま
い、トラッキング誤差信号の一部（第3A,B図のD₂,D₃）
が受光素子91上で相殺され、トラッキングサーボの感度
が低下するという欠点があった。

直動分離方式では、上記のような問題は生じない。し
かし、一方において、組立誤差等による光軸ずれが存在
した場合に、レンズアクチュエータ部の移動による光路
長の変化によって、トラッキング誤差信号のオフセット
量が変化してしまい、正確なトラッキング制御ができな
いという問題があった。

第2A〜Ｃ図はこのオフセット量の変化を示す説明図で
あり、第2A図が光学系の側面図、第2B図が上面図であ
る。レーザダイオード11からの光ビームは、コリメータ
レンズ13、ビームスプリッタ15、立上げミラー95を経て
対物レンズ17により光磁気ディスク19上で収束される。
光磁気ディスク19からの反射光は、今と逆の経路でビー
ムスプリッタ15に到り、半波長板20、集光レンズ21、シ
リンドリカルレンズ23、偏光ビームスプリッタ25を経
て、第１および第２の受光素子27,29に入射し、第１の
受光素子27でプッシュプル法によりトラッキング誤差信
号が検出される。

レーザ光に対して光学系の光軸ずれがない場合には、
第１の受光素子27上の同じ位置（中心）にスポット光93
が入射するので（第2C図参照）、左右の受光面への入射
光量の差からトラッキング誤差が検出できる。第2A,B図
に示したように、レーザ光に対して光学系の光軸ずれが
存在すると、入射光97と反射光99の経路が異なり、第2C
図に示したように、受光素子の中心から外れた位置にス
ポット光93′が入射し、入射スポット光93′の光量分布
が等しいにも拘らず、トラッキング誤差があるように検
知される。そこで、このような見掛けのトラッキング誤
差は、あらかじめオフセットすることにより除かれる。

しかしながら、直動分離方式では、光磁気ディスク19
のトラッキング方向に対物レンズ17が移動するため、光
路長L₁が変化し（第2A図参照）、その変化量に応じて、
第１の受光素子27上での光スポット93′のずれ量D₁も変
化してしまう。そのため、正確にオフセットできず、ト
ラッキング精度が低下するという欠点があった。

なお、特開昭63−292465号公報には、アーム機構を用
いてヨウアングルを小さくする機構が開示されている
が、光路長の変化や、トラッキングオフセットについて
は何ら示唆されていない。

発明が解決しようとする課題 本発明は、光記録媒体のトラッキング方向に、レンズ
アクチュエータ部を分離、移動させる直動分離方式の光
ヘッドにおいて、レンズアクチュエータ部の移動により
光路長の変化が生じることを防止することを目的とす
る。

発明の構成 本発明の光ヘッドの駆動機構は、 光ヘッドの一部を固定し、対物レンズアクチュエータ
部をこの固定部から分離して可動とし、記録媒体のトラ
ッキング方向に直線的にアクセス駆動する直動分離型の
光ヘッドの送り機構において、 平行四辺形の各頂点を形成し、それぞれ隣り合うよう
に配置された第１および第２の固定回転軸ならびに第１
および第２の自由回転軸と、 第１の固定回転軸と第１の自由回転軸との間に架設さ
れた第１の連結アームと、 第２の固定回転軸と第２の自由回転軸との間に架設さ
れた第２の連結アームと、 第１および第２の自由回転軸との間に架設された平行
アームと、 第１および第２の固定回転軸の延長線上であって、第
２の自由回転軸からの距離が、第２の自由回転軸と第２
の固定回転軸との間の距離に等しい位置に位置するアク
セス移動軸と、 第２の自由回転軸に対して回転自在に嵌装され、アク
セス移動軸まで延びる駆動アームと、 アクセス移動軸が、第１および第２の固定回転軸の延
長線上を動くように規制する規制部材と、 第２の固定回転軸上において第２の連結アームに固定
され、光ヘッドの固定部からの入射光を平行ミラーに向
けて反射する第１の中間ミラーと、 第１および第２の固定回転軸の延長線上に対して反射
面が平行となるように、第２の自由回転軸上において平
行アームに対して固定され、第１の中間ミラーからの入
射光を第２の中間ミラーに向けて反射する平行ミラー
と、 アクセス移動軸上において駆動アームに対して固定さ
れ、平行ミラーからの入射光を対物レンズに向けて反射
する第２の中間ミラーとを具えたことを特徴とする。

作用 第１の固定回転軸を中心に第１の連結アームを回動さ
せると、第１および第２の自由回転軸は、第１および第
２の固定回転軸と平行四辺形の関係を維持して移動し、
これにつれて駆動アームが移動し、規制部材によりその
動きを第１および第２の固定回転軸を結ぶ延長線上（以
下、移動直線上と呼ぶ）に規制されて、アクセス移動軸
が直線移動し、対物レンズがアクセス駆動される。

このアクセス駆動に際して、平行ミラーの反射面は、
移動直線と平行性を保ち、また、第２の連結アームおよ
び駆動アームは、移動直線を底辺とする二等辺三角形を
維持して移動し、第１の中間ミラーに入射した光ビーム
は、平行ミラー、第２の中間ミラーを経て対物レンズに
入射する。さらに、第１の中間ミラーと平行ミラーとの
距離および平行ミラーと第２の中間ミラーとの距離が、
第２の連結アームおよび駆動アームにより固定されてお
り、第１の中間ミラー平行ミラー第２の中間ミラー
間の距離は一定であるので、トラッキング駆動により対
物レンズが移動しても、光路長に変化が生じない。

第１の連結アームの回動駆動に代えて、アクセス移動
軸を移動直線方行に直進移動させても上記と同じ作用が
得られる。

実 施 例 第１図は、本発明の光ヘッドの送り機構の実施例を示
す斜視図である。

光学系は、部材11〜31（但し17,19を除く）からなる
固定部と、部材17,33〜37からなる駆動部に分かれてお
り、アクチュエータの対物レンズ17の、光磁気ディスク
19のトラッキング方向へのアクセス駆動に際しては、上
記の駆動部のみが動く。光ヘッドの固定部の構成は、前
述の従来技術の場合と基本的に同じである。すなわち、
レーザダイオード11から発振された光ビームは、コリメ
ータレンズ13により平行光束となり、ビーム成形された
後（図示せず）ビームスプリッタ15を経て、固定ミラー
31に反射され、さらに、第１の中間ミラー33、平行ミラ
ー35および第２の反射ミラー37で反射を繰り返して立ち
上げられ、対物レンズ17により収束されて光磁気ディス
ク19の記録トラック上にスポット照射される。対物レン
ズ17は、第２の中間ミラー37と一体的にトラッキング方
向に粗アクセス駆動されたのち、アクチュエータ（図示
せず）により密アクセス駆動されて、光磁気ディスク19
の記録トラック上に正確にスポット照射する。

光磁気ディスク19からの反射光は、先程と逆の経路で
ビームスプリッタ15に入射し、集光レンズ21およびシリ
ンドリカルレンズ23により収束され、偏光ビームスプリ
ッタ25により分割されて、第１および第２のフォトダイ
オード27,29に入射し、前者からトラッキング誤差信号
が、後者からフォーカス誤差信号が検出される。

第１の固定回転軸41は、固定されており、第１の連結
アーム61を回動自在に嵌装している。

第２の固定回転軸43は、固定されており、第１の連結
アーム61と長さが等しい第２の連結アーム63を回動自在
に嵌装している。

第１および第２の連結アーム61,63の他端側は、それ
ぞれ第１および第２の自由回転軸47,45に嵌装されてい
る。さらに、この第１および第２の自由回転軸47,45の
間には、平行アーム65が架設、嵌装されている。

第１および第２の固定回転軸41,43ならびに第１およ
び第２の自由回転軸47,45は、平行四辺形の各頂点を形
成するように位置しており、これら各軸間に第１および
第２の連結アーム61,63ならびに平行アーム65が架設、
嵌装されることにより、平行四辺形の関係を維持して、
自由回転軸45,47は動くことができる。

第２の固定回転軸43上において、第１の支持柱53によ
り第１の中間ミラー33が第２の連結アーム63に固定され
ている。

第２の自由回転軸45上において、第３の支持柱55によ
り平行ミラー35が平行アーム65に固定されている。平行
ミラー35は、その反射面が、移動直線51と平行となるよ
うに固定されている。

第２の自由回転軸45には、第２の連結アーム63と同じ
長さの駆動アーム67が嵌装されている。

駆動アーム67の他端側はアクセス移動軸49上にある。
ここで、第２の自由回転軸45とアクセス移動軸49との間
の長さと、第２の自由回転軸45と第２の固定回転軸43と
の間の長さは等しく、これら各軸43,45,49は移動直線51
を底辺とする二等辺三角形の各頂点に位置している。

なお、４つの回転軸41,43,45,47は各アームを回転可
能に嵌装する実際の軸部材であるが、アクセス移動軸
は、対物レンズ17の光軸と一致する仮想軸である。

アクセス移動軸上において、第２の支持柱57により第
２の中間ミラー37が駆動アーム67の上面に取り付けられ
ている。また、このアクセス移動軸49と光軸が一致する
ように、対物レンズ17が第２の中間ミラー37に対して一
体的に固定されている。

アクセス移動軸49上において、駆動杆69が駆動レバー
67の下面に取り付けられており、この駆動杆69は規制部
材71に嵌装されている。

アクセス移動軸49は、移動直線51、すなわち、第１の
固定回転軸41および第２の固定回転軸43を結ぶ延長線上
に位置し、規制部材71により、この移動直線に沿っての
み動くことができる。

対物レンズ17のトラッキング方向へのアクセス駆動に
際しては、ボイスコイルモータなど（図示せず）によ
り、第１の固定回転軸41を中心として第１の連結レバー
67を図中の矢印Ｒ方向に回動させる。すると、平行四辺
形の関係を維持して、第２の自由回転軸45が右側に移動
し、これに嵌装された駆動レバー67が右方に延び、規制
部材71に規制されて、アクセス移動軸49が右方が移動
し、対物レンズ17が光磁気ディスク19の中心方向に向か
ってトラッキング駆動される。第１の連結レバー61を逆
方向に動かすと、この逆に、対物レンズ17は、光磁気デ
ィスク19の円周方向に駆動される。

このとき、各回転軸41,43,45,47が平行四辺形の関係
を維持しているので、平行アーム65に対して固定された
平行ミラー35は、移動直線51に対して平行のままであ
る。また、第２の固定回転軸43、第２の自由回転軸45お
よびアクセス移動軸49は、二等辺三角形の関係を維持し
ているので底角が等しい。そこで、アクセス移動軸49の
移動量に関係なく、第１の中間ミラー33に入射した光ビ
ームは、中間ミラー35および第２の中間ミラー37で順次
反射し、対物レンズ17に入射する。また、アクセス移動
軸49の移動量に関係なく、第１の中間ミラー33平行ミ
ラー35第２の中間ミラー37間の光路長には変化がな
い。

よって、組立誤差等により、レーザ光が光軸から傾い
たとしても、これによる受光素子上の光スポット位置の
ずれは、対物レンズ17のトラッキング方向位置によらず
一定であるから、一度オフセットの調整をしておけば、
正しいトラッキング誤差信号が得られる。

なお、以上の説明では、第１の連結アーム61を駆動す
る場合について説明したが、駆動杆69をリニアモータ等
で移動直線に沿って前後動しても同じ作用効果が得られ
る。この場合、リニアモータが駆動源および規制部材と
して作用することになる。

発明の効果 本発明によれば、光ヘッドの対物レンズアクチュエー
タ部を分離し、この分離部をトラッキング方向に直線的
に駆動する直動分離方式において、対物レンズのトラッ
キング方向への移動によって、光路長に変化の生じるこ
とがない。よって、レーザビームに対する光学系の光軸
の傾き等に起因する見掛けのトラッキング誤差量が変化
しないので、これを容易にオフセットすることができ、
高い精度でトラッキングサーボすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す説明図（斜視図）であ
る。 第2A〜Ｃ図は、従来の分離回転軸方式の欠点を示す説明
図である。 第3A〜Ｃ図は、従来の直動分離方式の欠点を示す説明図
である。 11……レーザダイオード、13……コリメータレンズ 15……ビームスプリッタ、17……対物レンズ 19……光磁気ディスク、20……半波長板 21……集光レンズ 23……シリンドリカルレンズ 25……偏光ビームスプリッタ 27……第１のフォトダイオード 29……第２のフォトダイオード 31……固定ミラー、33……第１の中間ミラー 35……平行ミラー、37……第２の中間ミラー 41……第１の固定回転軸、43……第２の固定回転軸 45……第２の自由回転軸、47……第１の自由回転軸 49……アクセス移動軸、51……移動直線 53……第１の支持柱、55……第３の支持柱 57……第２の支持柱、61……第１の連結アーム 63……第２の連結アーム、65……平行アーム 67……駆動アーム、69……駆動杆 71……規制部材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ヘッドの一部を固定し、対物レンズアク
   チュエータ部をこの固定部から分離して可動とし、記録
   媒体のトラッキング方向に直線的にアクセス駆動する直
   動分離型の光ヘッドの送り機構において、 平行四辺形の各頂点を形成し、それぞれ隣り合うように
   配置された第１および第２の固定回転軸ならびに第１お
   よび第２の自由回転軸と、 第１の固定回転軸と第１の自由回転軸との間に架設され
   た第１の連結アームと、 第２の固定回転軸と第２の自由回転軸との間に架設され
   た第２の連結アームと、 第１および第２の自由回転軸との間に架設された平行ア
   ームと、 第１および第２の固定回転軸の延長線上であって、第２
   の自由回転軸からの距離が、第２の自由回転軸と第２の
   固定回転軸との間の距離に等しい位置に位置するアクセ
   ス移動軸と、 第２の自由回転軸に対して回転自在に嵌装され、アクセ
   ス移動軸まで延びる駆動アームと、 アクセス移動軸が、第１および第２の固定回転軸の延長
   線上を動くように規制する規制部材と、 第２の固定回転軸上において第２の連結アームに固定さ
   れ、光ヘッドの固定部からの入射光を平行ミラーに向け
   て反射する第１の中間ミラーと、 第１および第２の固定回転軸の延長線に対して反射面が
   平行となるように、第２の自由回転軸上において平行ア
   ームに対して固定され、第１の中間ミラーからの入射光
   を第２の中間ミラーに向けて反射する平行ミラーと、 アクセス移動軸上において駆動アームに対して固定さ
   れ、平行ミラーからの入射光を対物レンズに向けて反射
   する第２の中間ミラーとを具えたことを特徴とする光ヘ
   ッドの送り機構。