JP3563940B2

JP3563940B2 - ガルバノミラー

Info

Publication number: JP3563940B2
Application number: JP31433697A
Authority: JP
Inventors: 博山本; 利夫仲岸
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2017-10-30
Also published as: JPH11133341A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガルバノミラーに関し、特に光学式情報記録再生装置の微動トラッキングに用いられるシンプルで小型の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１０Ｇビット／（インチ）^２を越える光磁気ディスク装置の開発が進んでいる。この装置では、光磁気ディスクのトラックと交差する方向に例えば回動する粗動用アームの先端部に設けた対物光学系に対するレーザ光束の入射角をガルバノミラー等の偏向手段により微調整して、微動トラッキングを例えば０．３４μｍと狭いトラックピッチレベルで正確に行うようなことが考えられている。ところで、このような粗動用アームでは構成部品点数の少ないシンプルで小型のガルバノミラーが望まれていた。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
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、本発明請求項１に記載ののガルバノミラーは、偏向ミラーが取り付けられた可動部と、可動部を回動可能に保持するハウジングとを備えるガルバノミラーであって、可動部に取り付けられ、可動部の回動の軸となる可動部側ピンと、可動部側ピンを回動可能に受ける軸受け部と、可動部側ピンを回転軸方向に押圧する与圧手段とを備え、与圧手段は板バネであり、軸受け部は板バネに形成された凹部である、ことを特徴とする。
【０００４】
また、請求項２に記載の本発明のガルバノミラーは、ハウジングに設けられたハウジング側ピンと、可動部を挟んで可動部側ピンと対向する位置において可動部に設けられ、ハウジング側ピンの先端部を回動可能に受ける可動部側軸受け部と、をさらに備えることを特徴とする。
【０００５】
【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：ｎｅａｒｆｉｅｌｄｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）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
。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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（ＳＩＬ）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上に収束させるはたらきをする。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。
【０００９】
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１５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。
【００１０】
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１６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。
【００１１】
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２３，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。
【００１２】
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。
【００１３】
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は偏向ミラー２６に照射され、レーザー光束１３の進行方向が変えられる。この偏向ミラー２６は紙面に垂直な軸を回動中心とするガルバノモーター２７に取り付いており、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。
【００１４】
また、ガルバノモーター２７には偏向ミラー２６の回転角度を検出する偏向ミラー位置検出センサー２８が配設されている。偏向ミラー２６を反射したレーザー光束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、偏向ミラー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、偏向ミラー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、偏向ミラー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。
【００１５】
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、偏向ミラー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、偏向ミラー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偏向ミラー２６を回動させて行う。
【００１６】
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、往路と逆に進み偏向ミラー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。
【００１７】
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。
【００１８】
次に、前述のガルバノモーター２７において、偏向ミラー２６を回動可能に支持するための構成について説明する。
図６は、ガルバノモータ２７を示す斜視図である。ガルバノモータ２７の偏向ミラー２６はミラーホルダ１００により保持され、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、ハウジング１１０内で回動軸Ｚを中心として回動可能に支持されている。
【００１９】
図７は、図６に示すガルバノモータ２７のＡ−Ａ’断面図である。図７における形態は、図８で説明される実施形態を説明するための参考例である。ハウジング１１０には、ミラーホルダ１００を回動軸Ｚ方向両側（上下）から挟み込む一対のセンターピン１２２，１２４が設けられている。また、ミラーホルダ１００の上下面には、センターピン１２２，１２４を受ける軸受部１０６，１０８が夫々形成されている。一対のセンターピン１２２，１２４のうち、下側のセンターピン１２４はハウジング１１０の底部に圧入固定されている。一方、上側のセンターピン１２２はハウジング１１０の頂部に設けられた形成されたバネ部材１５０と一体形成されている。
【００２０】
なお、軸受部１０６，１０８は略円錐状の凹部であり、下側センターピン１２４は、先端が丸く形成された略円錐状（頂角は軸受部１０６，１０８の円錐の頂角よりも小さい）のピンである。また、上側センターピン１２２の先端はドーム形状を有している。
【００２１】
バネ部材１５０は帯状の板バネであり、その一端にセンターピン１２２が形成され、他端がネジ１５１でハウジング１１０の上面に固定されている。バネ部材１５０の適度な弾性力により上側センターピン１２２は軸受部１０６に対して付勢される。
【００２２】
かくして、上側／下側センターピン１２２，１２４と軸受部１０６，１０８及びバネ部材１５０によって、ミラーホルダ１００が回動軸Ｚの回りで回動自在に保持される。バネ部材１５０（上側センターピン１２２を含む）が軸受機構と与圧機構とを兼ねているため、構成部品点数を少なくすることができる。
【００２３】
なお、図６に示すようにミラーホルダ１００の両側に一対のマグネット１９１，１９２が設けられており、ミラーホルダ１００には各マグネットに対向する図示しない一対のコイルが設けられている。コイルに電流を流すと、コイルとマグネット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を中心として回動し、偏向ミラー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。
【００２４】
図８は、本願発明の実施形態のガルバノモータを示す断面図である。本願発明の実施形態では、上側センターピン２００がミラーホルダ１００の上部に取り付けられており、この上側センターピン２００を受ける軸受部２０６がバネ部材２５０と一体に形成されている。バネ部材２５０の適度な弾性力により軸受部２０６は上側センターピン２００に対して付勢される。このように、バネ部材２５０（軸受部２０６を含む）が軸受機構と与圧機構とを兼ねているため、構成部品点数を少なくすることができる。
【００２５】
【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によると、予圧バネにセンターピン又は軸受を設けることによって、軸受機構と予圧機構を兼用することができる。これにより、構成部品数を減らして、粗動アームの小型化に資することができる。
【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】偏向ミラーと浮上型光学ユニット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】ガルバノモータを示す斜視図である。
【図７】ガルバノモータの参考例を示す断面図である。
【図８】本願発明の実施形態のガルバノモータを示す断面図である。
【符号の説明】
２６偏向ミラー
２７ガルバノモータ
１００ミラーホルダ
１０６軸受部
１１０ハウジング
１１１貫通溝
１２２上側センターピン
１２４下側センターピン
１５０バネ部材
２００上側センターピン
２５０バネ部材

Claims

偏向ミラーが取り付けられた可動部と、前記可動部を回動可能に保持するハウジングとを備えるガルバノミラーであって、
前記可動部に取り付けられ、前記可動部の前記回動の軸となる可動部側ピンと、
前記可動部側ピンを回動可能に受ける軸受け部と、
前記可動部側ピンを回転軸方向に押圧する与圧手段とを備え、
前記与圧手段は板バネであり、
前記軸受け部は前記板バネに形成された凹部である、
ことを特徴とするガルバノミラー。
前記ハウジングに設けられたハウジング側ピンと、
前記可動部を挟んで前記可動部側ピンと対向する位置において前記可動部に設けられ、前記ハウジング側ピンの先端部を回動可能に受ける可動部側軸受け部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のガルバノミラー。