JP3510789B2

JP3510789B2 - ガルバノミラーの保持構造

Info

Publication number: JP3510789B2
Application number: JP12012298A
Authority: JP
Inventors: 利夫仲岸
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1998-04-14
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 2004-03-29
Anticipated expiration: 2018-04-14
Also published as: JPH11295636A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスク装置
等において微動トラッキング等に用いられるガルバノミ
ラーに関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近時、面記録密度が１
０Ｇビット／（インチ）²を越える光ディスク装置の開
発が進んでいる。このような光ディスク装置では、高精
度でトラッキングを行うため、光ディスクの記録面に対
向している対物光学系と光源との間に、偏向手段である
ガルバノミラーが設けられている。このガルバノミラー
を回転させることにより、対物光学系に対する光束の入
射角度を微少角度変化させ、光ディスクの記録面上で光
スポットを微動させている。

【０００３】一般に、ガルバノミラーを回転可能に支持
するための構成としては、ピボット方式が採用されてい
る。しかしながら、この方式では、ガルバノミラーが自
由自在に回転してしまうため、ガルバノミラーをある所
定の回転位置で保持するための何らかの設備を別途設け
る必要があった。

【０００４】この発明は、上述のような背景に鑑みてな
させたものであり、ガルバノミラーを所定の回転位置で
保持しておくことができるガルバノミラーの保持構造を
提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明のガルバノミラーの保持構造は、（１）可動
部の回転軸に相当する位置に設けられら２つの軸部材
と、（２）固定部に設けられ且つ２つの軸部材を夫々受
ける２つの軸受と、（３）少なくとも一方の軸部材に形
成された磁石である可動側磁石と、（４）少なくとも一
方の軸部材と対向するよう固定部に配置された磁石であ
る固定側磁石とを備えて構成されている。ガルバノミラ
ーが所定の回転位置から回転した場合には、可動側磁石
と固定側磁石の作用によって、ガルバノミラーが上記所
定の回転位置に戻る方向に付勢される。

【０００６】このように構成すれば、ガルバノミラーの
回転駆動時を除き、ガルバノミラーを常に所定の回転位
置で保持することが可能になる。又、ガルバノミラーを
所定の回転位置で保持するための設備を別途設ける必要
が無いため、部品点数が増えない。

【０００７】

【発明の実施の形態】まず、近年のコンピューターにま
つわるハード，ソフトの進歩に伴う外部記憶装置への要
求、特に大記憶容量への要求の高まりに対して提案され
たニア・フィールド記録（NFR： near field recordin
g）技術と呼ばれる記録再生方式を用いた光磁気ディス
ク記録再生装置の概要を図１乃至図５を参照して説明す
る。

【０００８】図１はその光ディスク装置の全体概要図で
ある。ディスクドライブ装置１には光ディスク２が図示
しないスピンドルモータの回転軸に装着されている。一
方、光ディスク２の情報を再生または記録するために回
動（粗動）アーム３が光ディスク２の記録面に対して平
行になるように取り付けられている。この回動アーム３
はボイスコイルモーター４によって回転軸５を回転中心
として回動可能となっている。この回動アーム３の光デ
ィスク２に対向する先端には、光学素子を搭載した浮上
型光学ヘッド６が搭載されている。また、回動アーム３
の回転軸５近傍には光源ユニットおよび受光ユニットを
備えた光源モジュール７が配設され、回動アーム３と一
体となって駆動する構成となっている。

【０００９】図２、図３は回動アーム３の先端部を説明
するものであり、特に浮上型光学ヘッド６を詳細に説明
するものである。浮上型光学ユニット６はフレクシャー
ビーム８に取り付けられており、光ディスク２に対向し
て配置されている。また、フレクシャービーム８は他端
で回動アーム３に固着されており、フレクシャービーム
８の弾性力により先端部の浮上光学ユニット６を光ディ
スク２に接触させる方向に加圧している。

【００１０】浮上型光学ユニット６は浮上スライダー
９，対物レンズ１０，ソリッドイマージョンレンズ（Ｓ
ＩＬ）１１，磁気コイル１２から構成されており、光源
モジュール７から出射された平行なレーザー光束１３を
光ディスク２上に収束させる働きをする。また、回動ア
ーム３の先端部には前記レーザー光束１３を浮上型光学
ユニット６に導くために立ち上げミラー３１が固着され
ている。立ち上げミラー３１により対物レンズ１０に入
射したレーザー光束１３は、対物レンズ１０の屈折作用
により収束される。この集光点近傍にはソリッドイマー
ジョンレンズ（ＳＩＬ）１１が配置されており、前記収
束光を更に微細なエバネッセント光１５として光ディス
ク２に照射させる。

【００１１】また、光ディスク２に面したソリッドイマ
ージョンレンズ（ＳＩＬ）１１の周囲には、光磁気記録
方式で記録するための磁気コイル１２が形成されてお
り、記録時には必要な磁界を光ディスク２の記録面上に
印加出来るようになっている。このエバネッセント光１
５と磁気コイル１２により、光ディスク２への高密度な
記録および再生が可能となる。なお、浮上型光学ユニッ
ト６は光ディスク２の回転による空気流により微小量浮
上するものであり、光ディスク２の面振れ等に追従す
る。このため従来の光ディスク装置では必要であった対
物レンズの焦点制御（フォーカスサーボ）が不要となっ
ている。

【００１２】以下、図４，図５を用いて回動アーム３上
に搭載された光源モジュール７および浮上型光学ユニッ
ト６へ導かれる光束に関し詳細に説明する。回動アーム
３は先端部に浮上型光学ユニット６を搭載し、他端には
ボイスコイルモーター４を駆動するための駆動コイル１
６が固着されている。駆動コイル１６は扁平状のコイル
であり、図示せぬ磁気回路内に空隙をおいて挿入配置さ
れている。回転軸５と回動アーム３はベアリング１７，
１７により回動自在に締結されており、駆動コイルに電
流を印加すると磁気回路との電磁作用により回転軸５を
回転中心として回動アーム３を回動させることができ
る。

【００１３】回動アーム３上に搭載された光源モジュー
ル７には半導体レーザー１８，レーザー駆動回路１９，
コリメートレンズ２０，複合プリズムアッセイ２１，レ
ーザーパワーモニターセンサー２２，反射プリズム２
３，データ検出センサー２４，およびトラッキング検出
センサー２５が配置されている。半導体レーザー１８か
ら放出された発散光束状態のレーザー光束は、コリメー
トレンズ２０によって平行光束に変換される。この平行
光束の断面形状は半導体レーザー１８の特性から長円状
であり、光ビームを光ディスク２上に微小に絞り込むに
は都合が悪いため略円形断面に変換する必要がある。こ
のためコリメートレンズ２０から出射された断面長円状
の平行光束を、複合プリズムアッセイ２１に入射させる
ことにより平行光束の断面形状を整形する。

【００１４】複合プリズムアッセイ２１の入射面２１ａ
は入射光軸に対して所定の斜面を形成しており、入射光
を屈折させることにより平行光束の断面形状を長円形状
から略円形形状に整形することが出来る。整形されたレ
ーザー光束は複合プリズムアッセイ２１内を進み第１の
ハーフミラー面２１ｂに入射する。第１のハーフミラー
面２１ｂは光ディスク２から得られた情報を、データ検
出センサー２４，およびトラッキング検出センサー２５
に導くために設定されているが、往路においては半導体
レーザー１８から出射されたレーザーの出力パワーを検
出するためのレーザーパワーモニターセンサー２２への
光束を分離する役目を果たす。

【００１５】レーザーパワーモニターセンサー２２は受
光した光の強度に比例した電流を出力するため、図示せ
ぬレーザーパワーコントロール回路にこの出力を帰還さ
せることにより半導体レーザー１８の出力を安定化させ
ることが出来る。複合プリズムアッセイ２１から出射さ
れた略円形断面形状をもったレーザー光束１３はガルバ
ノミラー２６に照射され、レーザー光束１３の進行方向
が変えられる。このガルバノミラー２６は紙面に垂直な
軸を中心として回動され、レーザー光束１３を紙面に平
行な方向に微小角度振ることが出来るようになってい
る。

【００１６】また、ガルバノミラー２６の背後には、ガ
ルバノミラー２６の回転角度を検出するミラー位置検出
センサー２８が配設されている。ガルバノミラー２６に
より反射されたレーザー光束１３は、第１のリレーレン
ズ２９および第２のリレーレンズ（イメージングレン
ズ）３０を経て、立ち上げミラー３１で反射後浮上型光
学ユニット６に至る。この第１のリレーレンズ２９およ
び第２のリレーレンズ３０は、ガルバノミラー２６の反
射面と浮上型光学ユニット６に配置されている対物レン
ズ１０の瞳面（主平面）との関係を共役関係になるよう
にするもので、リレーレンズ光学系を形成するものであ
る。すなわち光ディスク２上の集光ビームが所定のトラ
ックから僅かにずれた場合、ガルバノミラー２６を僅か
に回転させることにより対物レンズ１０に入射させるレ
ーザー光束１３を傾かせ、光ディスク２上の焦点を移動
させて補正するものである。しかしながら、この方式で
焦点の補正を行う時、ガルバノミラー２６と対物レンズ
１０の光学的距離が長い場合は、対物レンズ１０へ入射
するレーザー光束１３の移動量が大きくなり、対物レン
ズ１０に入射出来なくなる場合がある。

【００１７】この様な現象を回避するため、第１のリレ
ーレンズ２９および第２のリレーレンズ３０によって、
ガルバノミラー２６の反射面と対物レンズ１０の瞳面と
の関係を共役関係になるように設定し、ガルバノミラー
２６が回動しても対物レンズ１０に入射するレーザー光
束１３は移動せず、正確なトラッキング制御が可能とな
るようにしている。なお、光ディスク２の内周／外周に
渡るアクセス動作は、ボイスコイルモーター４により回
動アーム３を回動させて行い、極微小なトラッキング制
御のみガルバノミラー２６を回動させて行う。

【００１８】光ディスク２から反射されて戻ってきた復
路のレーザー光束１３は、往路と逆に進みガルバノミラ
ー２６に反射されて複合プリズムアッセイ２１に入射す
る。その後第１のハーフミラー面２１ｂで反射され、第
２のハーフミラー面２１ｃに向かう。第２のハーフミラ
ー面２１ｃは、トラッキング検出センサー２５へ向かう
透過光と、データ検出センサー２４へ向かう反射光を生
成し、復路のレーザー光束を分離する。第２のハーフミ
ラー面２１ｃを透過したレーザー光束はトラッキング検
出センサー２５へ照射され、トラッキング誤差信号を出
力する。

【００１９】一方、第２のハーフミラー面２１ｃで反射
されたレーザー光束はウォラストンプリズム３２により
偏光分離され、かつ集光レンズ３３によって収束光に変
換後、反射プリズム２３で反射されてデータ検出センサ
ー２４に照射される。データ検出センサー２４は２つの
受光領域をもっており、ウォラストンプリズム３２によ
り偏光分離された２つの偏光ビームをそれぞれ受光する
ことにより、光ディスク２に記録されているデータ情報
を読みとりデータ信号を出力する。なお、正確には前記
トラッキング誤差信号およびデータ信号は図示せぬヘッ
ドアンプ回路によって生成され、制御回路または情報処
理回路に送られるものである。

【００２０】次に、ガルバノミラー２６を保持するため
の構成について説明する。図６は、ガルバノミラー２６
を含むガルバノミラーアセンブリ２７を示す斜視図であ
る。ガルバノミラー２６はミラーホルダ１００に固定さ
れ、所定の回動軸（Ｚとする）を中心として回動する。
ミラーホルダ１００は、ステータ１５０内で回動軸Ｚを
中心として回動可能に支持されている。

【００２１】ミラーホルダ１００は樽型のブロックであ
り、その中心軸（Ｘ軸とする）が回動軸Ｚに対して直交
している。なお、図６において、Ｘ軸と回動軸Ｚの両方
に直交する軸をＹ軸とする。ガルバノミラー２６は、そ
のミラー面２６ａがＹ軸に直交するようミラーホルダ１
００に取り付けられる。また、ミラーホルダ１００のＸ
軸方向の両端には、夫々コイル１０１，１０２が保持さ
れている。

【００２２】後述のステータ１５０（図７）には、ミラ
ーホルダ１００のコイル１０１，１０２に対向して、一
対のマグネット１９１，１９２が配置されている。そし
て、コイル１０１，１０２に電流を流すと、コイル１０
１，１０２とマグネット１９１，１９２の電磁誘導の作
用によりミラーホルダ１００が回動軸Ｚを中心として回
動する。これにより、ガルバノミラー２６に反射される
レーザー光束の向きを変えることができる。

【００２３】図７は、ガルバノミラーアセンブリ２７の
側断面図である。ミラーホルダ１００の上下面には、円
錐形のセンターピン１２２，１２４が設けられている。
又、ステータ１５０にはセンターピン１２２，１２４を
受ける円錐状の凹部である軸受部１０６，１０８が設け
られおり、センターピン１２２，１２４は一対の軸受部
１０６，１０８によって図中上下方向両側から挟み込ま
れている。

【００２４】軸受部１０６，１０８は略円錐状の凹部で
あり、センターピン１２２，１２４は先端が球状に形成
された略円錐状のピンである。軸受部１０６，１０８の
略円錐状の凹部の内面には、センターピン１２２，１２
４の先端の球状の部分が接している。一対のセンターピ
ン１２２，１２４と軸受部１０６，１０８により、ガル
バノミラー２６が所定の回動軸（Ｚ軸とする）を中心と
して回動可能に支持される。なお、ガルバノミラー２６
は、そのミラー面２６ａが、回動軸Ｚに直交する軸（Ｙ
軸とする）に直交するようミラーホルダ１００に取り付
けられている。

【００２５】一対の軸受部１０６，１０８のうち、上側
の軸受部１０６はステータ１５０に取り付けられた板バ
ネ１３０の下面に固定されている。また、下側の軸受部
１０８はステータ１５０に圧入固定されている。即ち、
軸受部１０６，１０８はセンターピン１２２，１２４を
上下から挟み込んだ状態で、スラスト方向に与圧を与え
るよう構成されている。ステータ１５０には、下側セン
ターピン１２４の周囲を囲むように、リング型の磁石１
４０が設けられている。

【００２６】図８は、センターピン１２４とリング型磁
石１４０を別々に示す斜視図である。センターピン１２
４は永久磁石により構成されており、その中心軸を含む
面１２４ａを挟んで２つのセクションに分けられ、Ｎ極
とＳ極に夫々磁化されている。両極の境界面である面１
２４ａ（ニュートラル面）では、磁場は０である。

【００２７】また、リング型磁石１４０は、半円弧形状
の断面を持つ２つの磁石（半リング磁石１４１，１４
２）を端面で接合したものである。一方の半リング磁石
１４１は外周側がＮ極、内周側がＳ極に磁化されてお
り、他方の半リング磁石１４２は外周側がＳ極、内周側
がＮ極に磁化されている。２つの半リング磁石１４１，
１４２の接合面を含む面１４５（ニュートラル面）上で
は、磁場は０である。

【００２８】図９（ａ）（ｂ）は、下側センターピン１
２４とリング型磁石１４０を組み合わせた状態を示す上
面図と側断面図である。図９（ｂ）に示すように、セン
ターピン１２４は、ステータ１５０（図７）に固定され
たリング型磁石１４０の内側を貫通している。センター
ピン１２４は前述の軸受部１０８（図７）によって、そ
の中心軸回りに回転可能に支持されている。

【００２９】そして、図９（ａ）に示すように、センタ
ーピン１２４とリング型磁石１４０は互いに斥力・引力
を及ぼし合うが、センターピン１２４のニュートラル面
１２４ａとリング型磁石１４０のニュートラル面１４５
が同一面上に位置した状態でバランスする。この時、セ
ンターピン１２４のＮ極部分は半リング磁石１４１の内
側のＳ極部分と対向し、センターピン１２４のＳ極部分
は半リング磁石１４２の内側のＮ極部分と対向してい
る。

【００３０】図９（ａ）に示す中立状態からセンターピ
ン１２４が時計回りに回転すると、センターピン１２４
のＮ極部分と半リング磁石１４２の内側のＮ極部分とが
一部対向して斥力を生じる。同様に、センターピン１２
４のＳ極部分と半リング磁石１４２の内側のＳ極部分と
が一部対向して斥力を生じる。これらの斥力は、センタ
ーピン１２４を中立状態に戻す付勢力となる。センター
ピン１２４が反時計回りに回転した時にも、同様の付勢
力が発生する。

【００３１】このように構成されているため、センター
ピン１２４が図９（ａ）に示す中立状態にある時のガル
バノミラー２６の位置を、ガルバノミラー２６の中立位
置としておけば、ガルバノミラー２６の回転駆動時（コ
イル１０１，１０２に電流を流している時）以外は、ガ
ルバノミラー２６を常に中立位置に保持しておくことが
できる。

【００３２】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図１０は、第２の実施形態によるセンターピン
２２４とリング型磁石２４０を示す斜視図である。セン
ターピン２２４は、その中心軸を含み且つ互いに直交す
る２つの面によって４つのセクションに分けられてお
り、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極に夫々磁化されている。

【００３３】リング型磁石２４０は、内角９０°の円弧
形状の断面を持つ４つの磁石２４１，２４２，２４３，
２４４をリング状に接合したものである。磁石２４１，
２４２，２４３，２４４の内周面はＳ極、Ｎ極、Ｓ極、
Ｎ極に夫々磁化されており、外周面は内周面とは逆の極
性に磁化されている。

【００３４】図１１は、センターピン２２４とリング型
磁石２４０を組み合わせた状態を示す上面図と側断面図
である。センターピン２２４とリング型磁石２４０は互
いに斥力・引力を及ぼし合うが、センターピン２２４の
ニュートラル面２２４ａとリング型磁石２４０のニュー
トラル面２４５が同一面上に位置した状態でバランスす
る。この時、センターピン２２４のＮ極部分は半リング
磁石２４１，２４３の内側のＳ極部分と対向し、センタ
ーピン２２４のＳ極部分は半リング磁石２４２，２４４
の内側のＮ極部分と対向している。

【００３５】このように構成されているため、この第２
の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、（ガル
バノミラー２６の回転駆動時を除き）ガルバノミラー２
６を常に中立位置に保持することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガルバノ
ミラーの保持構造によると、ガルバノミラーの回転駆動
時以外は、ガルバノミラーを所定の回転位置で保持する
ことが可能になるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の光磁気ディスク装置の基本構成を示
す図である。

【図２】回動アームの先端部を示す図である。

【図３】浮上型光学ユニットを示す断面図である。

【図４】回動アームの内部構成を示す平面図である。

【図５】回動アームの側断面図である。

【図６】第１実施形態のガルバノミラーアセンブリを示
す斜視図である。

【図７】図６のガルバノミラーアセンブリを示す側断面
図である。

【図８】図６のセンターピンとリング型磁石を示す斜視
図である。

【図９】図６のセンターピンとリング型磁石を示す断面
図である。

【図１０】第２実施形態のガルバノミラーアセンブリを
示す斜視図である。

【図１１】図１０のセンターピンとリング型磁石を示す
斜視図である。

【符号の説明】

２６ガルバノミラー２７ガルバノミラーアセンブリ１００ミラーホルダ１０６，１０８軸受部１２２，１２４センターピン１４０リング型磁石１５０ステータ２２４センターピン２４０リング型磁石

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ガルバノミラーが固定された可動部と、
該可動部を所定の回転軸を中心として回転可能に保持す
る固定部と、を有するガルバノミラーアセンブリにおい
て、前記可動部の前記回転軸に相当する位置に設けられら２
つの軸部材と、前記固定部に設けられ、且つ前記２つの軸部材を夫々受
ける２つの軸受と、少なくとも一方の前記軸部材に形成された磁石である可
動側磁石と、前記少なくとも一方の軸部材と対向するよう前記固定部
に配置された磁石である固定側磁石と、を備えると共に、前記ガルバノミラーが所定の回転位置から回転した場合
には、前記可動側磁石と前記固定側磁石の作用により、
前記ガルバノミラーが前記所定の回転位置に戻る方向に
付勢されること、を特徴とするガルバノミラーの保持構造。
【請求項２】前記固定側磁石は、前記軸部材を囲むリン
グ状に形成されていること、を特徴とする請求項１に記
載のガルバノミラーの保持構造。
【請求項３】前記固定側磁石の内周面は、前記可動側磁
石と同じ極性の部分を含むこと、を特徴とする請求項１
又は２に記載のガルバノミラーの保持構造。
【請求項４】前記軸部材の外周面は複数のセクションに
分けられ、該複数のセクションはＮ極に磁化された部分
とＳ極に磁化された部分を含むこと、を特徴とする請求
項１から３のいずれかに記載のガルバノミラーの保持構
造。
【請求項５】前記固定側磁石は弧形状断面を持つ磁石を
複数個リング状に組み合わせたものであり、前記複数の弧形状磁石は、内周側がＳ極で外周側がＮ極
に磁化されたものと、内周側がＮ極で外周側がＳ極に磁
化されたものを含むこと、を特徴とする請求項１から４
のいずれかに記載のガルバノミラーの保持構造。
【請求項６】前記軸部材の先端は所定の球面形状を有す
ること、を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載
のガルバノミラーの保持構造。