JP3873770B2 - 光学式ヘッド装置、および、光学式記録・再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク記録再生装置、光磁気ディスク記録再生装置などの光学式記録・再生装置、および、光学式記録・再生装置に使用する光学式ヘッド装置に関するものであり、特に、フライングヘッド型の光学式ヘッド装置と、それを用いた光学式記録・再生装置に関する。
特定的には、本発明は、コリメータレンズを移動させてフォーカス制御および／またはトラッキング制御を行うフライングヘッド型の光学式ヘッド装置とそれを用いた光学式記録・再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学式ヘッド装置を固定部と可動部に分離し、可動部を光磁気ディスクなどの光学式回転記録媒体から所定距離だけ浮上させた、「ライングヘッド型の光学式ディスクヘッドが実用化されている。
【０００３】
図１９はフライングヘッド型の光磁気ヘッドの第１の従来技術として、光磁気ディスク２１０の回転に起因する風圧を利用してヘッド部分を浮上させてフォーカス方向に所定の距離を確保する、「フライングヘッド型の光磁気ヘッド」２２０を図解する図である。
【０００４】
光磁気ヘッド２２０は、スピンドルモータ２１５で回転されるＭＤなどの光磁気ディスク２１０へのデータの書き込み、および、光磁気ディスク２１０からのデータの読み出しを行うため、光学ブロック２２１と、１軸アクチュエータ２２２と、ボイスコイルモータ２２３と、ガルバノミラー２２４と、１軸アクチュエータ２２２に搭載されたオーバーライト磁気ヘッド２２５を有する。
【０００５】
光学ブロック２２１には、レーザダイオード、ビームスプリッタ、フォトデテクタなどが一体的に構成されている。ただし、対物レンズはオーバーライト磁気ヘッド２２５の近傍のヘッドの先端部に設けられていて、光学ブロック２２１とは分離されている。
【０００６】
１軸アクチュエータ２２２はボイスコイルモータ２２３によって１方向に移動される。
ボイスコイルモータ２２３とガルバノミラー２２４とにより光磁気ヘッド２２０のトラッキング制御が行われる。
フォーカス制御は１軸アクチュエータ２２２により行われる。
光磁気ディスク２１０の回転に伴う風圧によってオーバーライト磁気ヘッド２２５が光磁気ディスク２１０の面から所定の間隙だけ浮上することによりフォーカス距離が保たれる。
【０００７】
光学ブロック２２１内のレーザダイオードから出射されたビーム光は、ビームスプリッタを通過し、ガルバノミラー２２４で偏向されてヘッドの先端に位置する対物レンズに導かれる。
対物レンズはビーム光を収束して光磁気ディスク２１０の記録面に照射する。
光磁気ディスク２１０からの反射光が対物レンズを通してガルバノミラー２２４に向かい、ガルバノミラー２２４で偏向された戻り光がビームスプリッタに入射し、ビームスプリッタで偏向されてフォトデテクタに入射する。フォトデテクタは、たとえば、４分割デテクタである。
【０００８】
光磁気ヘッド２２０においては、光学ブロック２２１の光学系と対物レンズとはガルバノミラー２２４を介して光学的に接続される。
このように、１軸アクチュエータを含む対物レンズと、４５度ミラーと、フライングヘッドのみを可動部にしているので、可動部が小型になるという利点がある。
【０００９】
しかしながら、ボイスコイルモータ２２３で１軸アクチュエータ２２２を駆動する光磁気ヘッド２２０の構造が複雑であり、光磁気ヘッド２２０の寸法が大きい。さらに、光学ブロック２２１から対物レンズに至る光路が長すぎるので光学的な信頼性が低いし、さらなる小型化が困難であり、低価格にすることが困難である。
さらに大容量化を図るため、このような複雑な構造の光磁気ディスク２１０を複数枚同一回転軸に沿って積み重ねた「多層化した（マルチプレート）」光学式記録・再生装置が試みられているが、上述した光磁気ピックアップをそのような装置に適用することは事実上困難である。
【００１０】
図２０はフライングヘッド型の光磁気ヘッドの第２の従来技術としての光磁気ヘッド装置の構成図である。
光磁気ヘッド装置３２０は、ＴｅｒａＳｔｏｒ社が提案しているフライングヘッド型の光磁気ヘッド装置である。この光磁気ヘッド装置は、スピンドルモータ（図示せず）で回転されるＭＤなどの光磁気ディスク３１０にデータの書き込み、データの読み出しを行う。そのため、光磁気ヘッド装置３２０は、スウィングアーム３２１と、アーム３２１の一方の端部に装着されたフライングヘッド型の光磁気ヘッド３２２と、光磁気ヘッド３２２に搭載された対物レンズ３２７と、磁界変調コイル（図示せず）と、光磁気ヘッド３２２の上部に設けられた第１のミラー３２３と、アーム３２１に設けられた第２のミラー３２４と、アーム３２１を水平方向に回転移動させてトラッキング制御を行うボイスコイルモータ３２５と、光源モジュール３２６とを有する。
【００１１】
光源モジュール３２６は、レーザダイオード、ビームスプリッタ、フォトデテクタなどを有する。フォトデテクタは、たとえば、４分割デテクタである。
対物レンズ３２７は光磁気ヘッド３２２に搭載されており、光源モジュール３２６とは分離されている。
【００１２】
第２のミラー３２４と第１のミラー３２３とは、光源モジュール３２６内のレーザダイオードからの光ビームを光磁気ヘッド３２２に搭載された対物レンズ３２７に導く。すなわち、光源モジュール３２６内のレーザダイオードから射出したビーム光は、ビームスプリッタを通り、第２のミラー３２４で第１のミラー３２３に向けて偏向される。第１のミラー３２３は入射した光を対物レンズ３２７に向けて偏向する。対物レンズ３２７は入射された光を収束させて光磁気ディスク３１０の記録面に照射させる。
光磁気ディスク３１０からの反射光は、光磁気ヘッド３２２に搭載された対物レンズ３２７を通り、上記とは逆の経路で、第１のミラー３２３から第２のミラー３２４を通過して光源モジュール３２６内のビームスプリッタに入り、フォトデテクタに至る。
【００１３】
光磁気ヘッド３２２のトラッキング制御は、ボイスコイルモータ３２５を駆動してアーム３２１を水平方向に（光磁気ディスクの面と平行な面を）所定の角度範囲で振らせて行う。光磁気ヘッド３２２は、光磁気ディスク３１０の回転に伴う風圧でアクセスするに必要な距離だけ光磁気ディスク３１０の面から浮上する。したがって、フォーカス制御は不要である。
【００１４】
第１のミラー３２３または第２のミラー３２４がマイクロアクチュエータで駆動されるので、スウィングアーム３２１とともに粗動と微動との２段階トラッキング制御が容易になるという利点がある。しかしながら、第２の従来技術は下記に列挙する問題がある。
【００１５】
（１）光磁気ヘッド３２０は、近接場（ニアフィールド）記録動作時に、アーム３２１と光源モジュール３２６とが一体になって動くので、アーム３２１を動かすときの慣性質量が大きくなり、シーク時間が長くなるという不利益がある。加えて、かなり大きなパワーを出力するボイスコイルモータ３２５を使用することになる。これらの結果、装置の寸法が大きくなり、低価格化が困難であり、小型化には限界がある。
（２）対物レンズ３２７および磁界変調コイルに加えて、第１のミラー３２３が光磁気ディスク３１０の回転に応じて浮上する光磁気ヘッド３２２に搭載されているので、光磁気ヘッド３２２の質量が大きくなり、十分な浮上量が得られないこともある。
（３）この光磁気ヘッド３２０は、第１のミラー３２３と第２のミラー３２４との間の光路が開放しているので、外乱光が進入する可能性がありこの光路を伝搬する光の信頼性が保証されない。第１のミラー３２３と第２のミラー３２４に代えて、偏波面保存型光ファイバを使用する方法も考えられるが、その場合は信号品質の低下が問題となる。
この光磁気ヘッド３２０は装置の寸法が大きいので、光磁気ディスクを複数枚同一回転軸に沿って積み重ねた「多層化した」マルチプレート化光磁気記録・再生装置には適さない。
【００１６】
図２１はフライングヘッド型の光磁気ヘッドの第３の従来技術としての光磁気ヘッド装置の構成図である。
光磁気ヘッド装置４２０は、ＱＵＩＮＴＡ社が提案しているフライングヘッド型の光磁気ヘッド装置である。
【００１７】
光磁気ヘッド装置４２０は、アーム４２１と、アーム４２１の先端に固定された可撓性のある弾性部材で形成されたジンバル４２２と、ジンバル４２２の先端に固定され光磁気ディスク４１０から所定距離浮上するスライダ４２３と、スライダ４２３に搭載された対物レンズ４２４と、静電ミラー４２５と、静電ミラー４２５と対物レンズ４２４との間に配設された光学系４２６と、光学ブロック４２７と、光学ブロック４２７と静電ミラー４２５との間に配設された光ファイバ４２８とを有する。
光学ブロック４２７は、レーザダイオード、ビームスプリッタ、フォトデテクタなどを有する。
フォトデテクタは、たとえば、４分割デテクタである。
【００１８】
光学ブロック４２７内のレーザダイオードから出射されたビーム光は、ビームスプリッタを通過して光ファイバ４２８に入射され、光ファイバ４２８内を伝搬して静電ミラー４２５に照射され、静電ミラー４２５で偏向され、光学系４２６を通り、対物レンズ４２４に入射し、対物レンズ４２４で収束されて光磁気ディスク４１０の記録面に照射される。
光磁気ディスク４１０からの反射光は、上記とは逆の光路を通って、光学ブロック４２７内のビームスプリッタに入射し、ビームスプリッタで偏向されてフォトデテクタに入射する。
【００１９】
光磁気ヘッド４２０のトラッキング制御において、アーム４２１は図示しないボイスコイルモータなどのアクチュエータによって、光磁気ディスクの面と平行する面で（紙面に垂直方向に）所定角度範囲で移動するとともに、静電ミラー４２５も用いて光磁気ディスク４１０の所定のトラックに位置決めされる。
光磁気ディスク４１０の回転に伴う風圧でスライダ４２３は光磁気ディスク４１０から所定の距離だけ浮上するので、対物レンズ４２４は光磁気ディスク４１０から所定の距離だけ離れる。したがって、フォーカス制御は不要である。
【００２０】
しかしながら図２１に図解した光磁気ヘッド４２０は、光ファイバ４２８を使用しているので、光ファイバ４２８がアーム４２１の回動動作に対して負荷になりアーム４２１の回動動作特性を低下させるという問題がある。さらに、光ファイバ４２８と静電ミラー４２５とで光学的結合を行っているので、光学的結合効率（カップリング効率）が低くなるという不利益がある。
加えて、光磁気ヘッド４２０では、プッシュプル信号が取れないので、トラッキング制御をサンプルサーボにせざるを得ない。
【００２１】
光学式記録・再生装置においては、短波長化、高い開口数（ＮＡ）化が進んでいる。たとえば、従来のＮＡは０．５程度であったが、最近は、ファーフィールド場（ＦＦＲ）においてＮＡ＝０．９、ニアフィールド場（ＮＦＲ）においてＮＡ＝１．４程度のものがある。このような状況におけるフォーカスマージンは、たとえば、ＦＦＲにおいては±０．１５８μｍ、ＮＦＲにおいては±１０ｎｍ〜±２０ｎｍ程度にする必要があり、従来のフォーカスマージン±１μｍに対してフォーカスマージンが少ない。しかしながら、フライングヘッド型の光磁気ヘッド構造にすれば、原理的にはそのようなフォーカスマージンも確保できる。
しかしながら、実際は、たとえば、ＮＦＲにおける±１０ｎｍ〜±２０ｎｍ程度精度を保ってフライングヘッド型の光磁気ヘッドに対物レンズを取り付けることは難しく、取り付け精度の問題に遭遇する。さらに、温度変化、湿度の変化により対物レンズの取り付け位置がずれることがある。そのような位置ずれを接着で確保することも難しい。
【００２２】
このような問題を克服する方法として、たとえば、特開平７−６５３８３号公報に提案されているように、フライングヘッド型の光磁気ヘッドとして、電磁アクチュエータをつけた対物レンズを設けた構造にして、主として、電磁アクチュエータで位置調整してＤＣフォーカス分を排除する方法が知られている。しかし、特開平７−６５３８３号公報に提案されているフライングヘッドは、フライングヘッドの寸法が大きくなるという問題がある。フライングヘッドの寸法が大きくなると良好なフライング（浮上）特性が達成できず、価格も高くなる。
【００２３】
また他の方法としては、たとえば、特開平７−５７２８４号公報に提案されているように、光学固定部に図２２に図解したような、２つのコリメータレンズを用いたリレーレンズを配置し、２個のレンズの間隔を調整してＤＣフォーカス分を排除する方法が知られている。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平７−５７２８４号公報に提案されているフライングヘッドも、２つのコリメータレンズを用いてその間隔を調整するので寸法が大きくなるという問題がある。特に、近接場（ニアフィールド）記録に使用するフライングヘッド方式の光学式ヘッド装置は寸法が非常に小さいことが重要であり、フライングヘッドの寸法が大きくなると良好なフライング（浮上）特性が達成できない。さらに光学式ヘッド装置の価格が高くなるという問題がある。
【００２５】
最近の光磁気記録媒体の小型化、近接場（ニアフィールド）記録などに適用可能な小型の光学式ヘッド、および、その光学式ヘッドを用いた光学式記録・再生装置が要望されている。
【００２６】
さらに記録容量の増大が望まれている。その１方法として、光磁気ディスクなどを複数枚同一回転軸に沿って積み重ねた「多層化した（マルチプレート化）」光磁気記録・再生装置が要望されているが、そのようなマルチプレート化光磁気記録・再生装置に適合する光磁気ヘッドおよび光磁気ピックアップなどの光学式ヘッドが要望されている。
【００２７】
特開平７−５７２８４号公報に提案されているフライングヘッドはしかしながら、光磁気ディスクを回転させるモータの回転軸に沿って複数枚の光軸ディスクを積み重ねて小型で記憶容量の増大を図った、いわゆる、「多層化（またはマルチプレート化）」光学式記録・再生装置を実現することが難しい。
【００２８】
フライングヘッドにおいても、スライダの浮上量が変動することが知られており、より正確なフォーカス制御を行うためには、そのような浮上量の変動を補正することが好ましい。このような浮上量の変動は周波数が高いのでＡＣ成分と考えることができる。
【００２９】
以上、従来技術として光磁気ディスクに使用する光磁気ヘッドまたは光磁気ピックアップについて述べたが、光信号のみで信号読み出しを行う光ピックアップなどにおいても上記同様の問題に遭遇している。
【００３０】
本発明の目的は、光学特性を向上させ、信頼性が高く、フォーカス制御、および／または、トラッキング制御が高精度かつ高速に行える、フライングヘッド型の光磁気ヘッドを提供することにある。
【００３１】
本発明の他の目的は、上記に加えて、小型、軽量のフライングヘッド型の光磁気ヘッドを提供することにある。
【００３２】
本発明のさらに他の目的は、上記の目的を達成し、かつ、ファーフィールド記録、または、ニアフィールド記録などにも好適に使用できる小型の光学式ヘッド装置を提供することにある。
【００３３】
本発明のさらに他の目的は、マルチプレート化光学式記録・再生装置に適合する光学式ヘッド装置を提供することにある。
【００３４】
本発明のさらに他の目的は、上述した光学式ヘッド装置を用いた光学式記録・再生装置を提供することにある。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点によれば、固定アームと、上記固定アームに一端が固定され、他端が自由端のサスペンションと、上記サスペンションの自由端に装着されたのスライダと、上記スライダに搭載された対物レンズと、上記固定アームに固定され、光源および受光系を有する光学手段と、上記光源と前記対物レンズとの間に上記光源と上記対物レンズとを結ぶ光軸に沿って位置し、上記光源からの光を収束して前記対物レンズに入射させ、上記対物レンズからの戻り光を収束させて上記光源に入射させるコリメータレンズと、上記コリメータレンズを上記光源と上記対物レンズとの間で上記光軸に沿って移動させる第１のコリメータレンズ移動手段とを有し、上記コリメータレンズはその焦点位置が上記光源の発光点にほぼ位置し、上記光源から平行光が上記コリメータレンズに入射したと仮定した場合の焦点位置に上記対物レンズの入射瞳が位置するように、位置決めされており、
上記コリメータレンズと上記光源の発光点との距離と上記コリメータレンズと上記対物レンズの入射瞳との距離がほぼ等しく、
上記対物レンズが搭載され上記サスペンションの自由端に装着されたスライダが上記対物レンズと対向する位置で回転する回転体の風圧で浮上するフライングヘッド方式の光学式ヘッド装置が提供される。
【００３８】
前記第１のコリメータレンズ移動手段は電磁石またはピエゾ素子が好ましい。また、上記回転体は、光磁気（ＭＯ）ディスクなどの回転式光学式記録媒体である。
【００３９】
また本発明の第２の観点によれば、本発明の光学式ヘッド装置は上記コリメータレンズを上記光軸と直交する方向に実質的に移動させる第２のコリメータレンズ移動手段をさらに有する。
【００４０】
上記第２のコリメータレンズ移動手段は電磁石またはピエゾ素子が好ましい。
【００４１】
また本発明の第３の観点の光学式ヘッド装置において、上記固定アームに固定された上記光学手段は上記アームの面に沿って前記光源からの光を出射し、上記固定アームには上記光学手段から出射された光を前記コリメータレンズに向けて指向させるミラーがさらに設けられている。
【００４２】
さらに本発明の本発明の第４の観点の光学式ヘッド装置においては、上記固定アームに固定された上記光学手段は上記アームの面に沿って前記光源からの光を出射し、上記固定アームには上記光学手段から出射された光を前記コリメータレンズに向けて指向させるミラー、および、上記光学手段から出射された光を上記光軸からずれるように前記コリメータレンズに入射させるため該ミラーを回動させるミラー回動手段を有する。
【００４３】
前記第ミラー回動手段は電磁石またはピエゾ素子が好ましい。
【００４４】
本発明の光学式ヘッド装置において、上記対物レンズはスライダに接近して配設された２つの凸レンズを組み合わせて構成されており、近接場（ニアフィールド）記録動作に使用され得る。
【００４５】
本発明の第５の観点によれば、光学的または磁気・光学的にデータの記録、および／または，記録／読み出しを可能にする回転式記録媒体を回転駆動する手段と、固定アームと、上記固定アームに一端が固定され他端が自由端のサスペンションと、上記サスペンションの自由端に装着されたのスライダと、上記スライダに搭載された対物レンズと、上記固定アームに固定され光源および受光系を有する光学手段と上記光源と上記対物レンズとの間に上記光源と上記対物レンズとを結ぶ光軸に沿って位置し、上記光源からの光を収束して前記対物レンズに入射させるコリメータレンズと、上記コリメータレンズを上記光源と上記対物レンズとの間で上記光軸に沿って移動させる第１のコリメータレンズ移動手段とを有し、上記対物レンズが搭載され上記サスペンションの自由端に装着されたスライダが上記対物レンズと対向する位置で回転する上記回転式記録媒体の回転に起因する風圧で浮上するフライングヘッド方式の光学式ヘッド装置と、上記光学式ヘッド装置をトラッキング制御を行う制御装置であって、フォーカスエラー信号に基づいて上記第１のコリメータレンズ移動手段を駆動して上記コリメータレンズの位置を制御するコリメータレンズ位置制御手段を有する制御装置と有し、
上記コリメータレンズは、その焦点位置が上記光源の発光点にほぼ位置し、上記光源から平行光が上記コリメータレンズに入射したと仮定した場合の焦点位置に上記対物レンズの入射瞳が位置するように、位置決めされており、
上記コリメータレンズと上記光源の発光点との距離と、上記コリメータレンズと上記対物レンズの入射瞳との距離がほぼ等しい、
光学式記録・再生装置が提供される。
【００４６】
本発明の第６の観点によれば、上記光学式ヘッド装置は前記コリメータレンズを前記光軸と直交する方向に実質的に移動させる第２のコリメータレンズ移動手段をさらに有し、上記制御装置は、トラッキングエラー信号に基づいて上記第２のコリメータレンズ移動手段を駆動して上記コリメータレンズを上記回転式記録媒体のトラック方向に位置制御するトラッキング副制御手段をさらに有する。
【００４７】
本発明の第７の観点によれば、前記回転式記録媒体は１または複数の記録面を有するとき、前記制御手段の前記コリメータレンズ位置制御手段は、前記回転式記録媒体の１または複数の記録面のうちのデータの記録または再生を行うべき１の記録面に、前記光源からの光が前記対物レンズを通して焦点づけられるように前記コリメータレンズの位置を調整するため、前記第１のコリメータレンズ移動手段を駆動する。
【００４８】
【発明の実施の形態】
本発明の光学式ヘッド装置および光学式ヘッド装置を用いた光学式記録・再生装置の実施の形態について述べる。
以下、本発明の光学式ヘッド装置の例示的な実施の形態として光磁気ヘッドについて述べるが、本明細書における光学式ヘッドは、光磁気ヘッド、光ヘッドなどを含む広い意味の用語である。
同様に、以下、本発明の光学式記録・再生装置の実施の形態として光磁気記録・再生装置について述べるが、本発明の光学式記録・再生装置は光磁気記録・再生装置、光記録・再生装置などを含む。
本明細書において、光学式記録・再生装置を、光学式記録装置、光学式再生装置、および、光学式記録および再生装置のいずれかを意味する広い意味で用いている。
【００４９】
第１実施の形態
図１〜図５を参照して本発明の光学式ヘッド装置およびそれを用いた光学式記録・再生装置の第１実施の形態について述べる。
図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の光学式ヘッド装置の第１実施の形態としての光磁気ヘッド装置の平面図および断面構成図である。
図２は図１（Ｂ）に図解した光学式ヘッド装置の拡大図である。
図３は図２に図解した光学式ヘッド装置の構成の概要を示す図である。
図４は図３に図解した光学式ヘッド装置の光学系の構成の概要を示す図である。
図５は本発明の第１実施の形態の光磁気ヘッド装置を駆動制御する制御装置の構成図である。
【００５０】
図１〜図４に図解した光磁気ヘッド装置と、ＭＯディスクと、図５に図解した制御装置とを組み合わせると、本発明の光学式記録・再生装置の第１実施の形態の光磁気記録・再生装置となる。
【００５１】
本発明の回転体の１例として光磁気（ＭＯ）ディスクケース６が光学式記録・再生装置に装着されてＭＯディスク３の磁気把持部35が磁気的に把持されて（チャッキングされて）光学式記録・再生装置に固定された後、ＭＯディスクケース６のシャッタ61が開いて窓63が開くと、ＭＯディスク３が光磁気ヘッド装置１の対物レンズ15と直接対向する。
光磁気ヘッド装置１は軸18を回転中心としてボイスコイルモータ（ＶＣＭ）19によってＭＯディスク３のラジアル方向に回動される。すなわち、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）19とトラッキング制御を行うアクチュエータである。
ＭＯディスク３はチャッキングされた後、図示しないスピンドルモータによって回転されてデータの読み書きに使用される。
【００５２】
光磁気ヘッド装置の構成
光磁気ヘッド装置１は、図１（Ｂ）〜図３に図解したように、固定アーム11の上部に設けられた光源71を有するハイブリット光学装置７と、アーム11から自重により自由端が垂下しているサスペンション（吊下部材）12の先端に固定されたスライダ13に固定されている磁界変調コイル14および対物レンズ15と、ハイブリット光学装置７の光源71と対物レンズ15との間に位置するコリメータレンズ21と、コリメータレンズ21を移動させるコリメータレンズ・アクチュエータ23とを有する。
本実施の形態においてコリメータ・アクチュエータ23は電磁石を用いた電磁式アクチュエータである。
【００５３】
光磁気ヘッド装置１において、図解の状態で水平な状態で固定されているアーム11に一端が固定されているサスペンション12の他端（自由端）にはスライダ13が設けられており、スライダ13には対物レンズ15および磁界変調コイル14が搭載されている。図解の関係で、図１（Ｂ）および図２には図３に図解したスライダ13、および磁界変調コイル14を示していない。
サスペンション12の自由端に設けられたスライダ13は、ＭＯディスク３が回転していないときは、磁界変調コイル14および対物レンズ15が搭載されているスライダ13の重量でアーム11から離れて下がりＭＯディスク３のトップコート（カバーコート) 31面に接触するが、ＭＯディスク３が回転するとその風圧（または気圧、これをエアベアリングともいう）で浮上距離ｄだけ浮上する。このように、光磁気ヘッド装置１はフライングヘッド型（ヘッド浮上型）の光磁気ヘッド装置である。
【００５４】
光源71、コリメータレンズ21および対物レンズ15との光軸Ｏ−Ｏの周囲に、光源71からの光ビームがコリメータレンズ21に入射し、また、ＭＯディスク３からの戻り光がコリメータレンズ21からハイブリット光学装置７に到達するように、光源71とコリメータレンズ21とが対向するアーム11の位置に透光孔11h が形成されている。
【００５５】
対物レンズ15は、本実施の形態においては図４に図解したように２個の凸レンズ15a,15b からなる２個組合せレンズである。このように２個の凸レンズ15a,15b を組み合わせて対物レンズ15を構成すると、近接場（ニアフィールド）記録あるいはファーフィールド記録に使用する場合のように、高いＮＡ、たとえば、０．８以上、場合によっては１以上のＮＡを達成できる。
【００５６】
ＭＯディスク３の回転に伴う風圧でスライダ13をＭＯディスク３の表面から浮上させるのでスライダ13は極力軽量にする必要がある。しかし、２つの凸レンズ15a,15b からなる対物レンズ15および磁界変調コイル14はＭＯディスク３に近接させる必要があるので対物レンズ15および磁界変調コイル14をＭＯディスク３に近接するスライダ13に搭載している。スライダ13、磁界変調コイル14および対物レンズ15の質量は極力小さく、かつ、寸法も小さくする必要がある。サスペンション12は柔らかな弾力性のある材料で製造するか、または、弾力性を示す形状に製造する。
【００５７】
ＭＯディスク
本発明の光学式回転記録媒体として、本実施の形態においては図３に断面を図解したＭＯディスク３を用いた例を示す。
図３のＭＯディスク３は、２枚のＭＯディスク3A、3Bを張り合わせた張り合わせＭＯディスクであり、それぞれのＭＯディスク3A、3Bにおいて厚さｔのトップコート（カバーコート) 31の下部に記録膜32が形成されている。
２枚のＭＯディスク3A,3B を張り合わせたＭＯディスク３を例示しているので、図１７を参照して後述する光学式ヘッド装置への適用をも考慮しているからであり、本実施の形態においては、両面アクセス型のＭＯディスク３である必要はなく、片面ＭＯディスク3Aでよい。
【００５８】
ハイブリット光学装置７の光源71から射出された光ビームがコリメータレンズ21で平行ビーム光にされ、対物レンズ15で収束されたビーム光はトップコート31を通過して記録部32に収束し、記録部32からの戻り光ビームが対物レンズ15およびコリメータレンズ21を介してハイブリット光学装置７に戻る。
【００５９】
ハイブリット光学装置
ハイブリット光学装置７は、レーザダイオードなどの光源71、記録部32からの戻り光を検出するフォトデテクタ（ＰＤ）、光源71からの光ビームをコリメータレンズ21に指向させ、記録部32で反射してコリメータレンズ21を経由して戻ってくる戻り光をフォトデテクタに導くビームスプリッタなどの光学系を有している。フォトデテクタはたとえば、公知の４分割フォトデテクタである。
【００６０】
光線軌跡
図１（Ａ）、（Ｂ）〜図４を参照して光磁気ヘッド装置１における光学系の光線軌跡の概要を述べる。
ハイブリット光学装置７の光源71から射出された光はアーム11の透光孔11h を通過してコリメータレンズ21に入射し、コリメータレンズ21において口径φ１の平行光ビームにされる。コリメータレンズ21から射出された平行光ビームは有効口径φ２の対物レンズ15の第１の凸レンズ15a に入射して収束され、収束された光ビームがさらに第２の凸レンズ15b に入射して、ＭＯディスク３の厚さｔのトップコート31を介して記録部32に焦点を結ぶ。
記録部32で反射した光ビームはトップコート31を通過して第２の凸レンズ15bおよび第１の凸レンズ15a を逆に進み、コリメータレンズ21に入射し、コリメータレンズ21を経由してハイブリット光学装置７の受光系に入力される。
【００６１】
光学系の条件
このような光線軌跡において、コリメータレンズ21は、その焦点位置ｆ１が光源71の発光点にほぼ位置する位置の光軸Ｏ−Ｏ上に配設される。またコリメータレンズ21は、光源71から平行光が入射したと仮定した場合、その焦点位置ｆ２に対物レンズ15の入射瞳が位置する位置の光軸Ｏ−Ｏ上に配設される。対物レンズ15の入射瞳は口径φ２の平行ビーム光が対物レンズ15の第１の凸レンズ15a に入射する位置である。
好ましくは、ｆ１＝ｆ２、または、ｆ１≒ｆ２とする。すなわち、コリメータレンズ21を、光源71と対物レンズ15とのほぼ中間に位置させておく。
光源71からは拡散光ビームが放射され、コリメータレンズ21において平行ビーム光に成形される。コリメータレンズ21で形成された平行ビーム光の口径をφ１で示した。
凸レンズ15a,15b の距離ｆ３は凸レンズ15a,15b の屈折率およびＮＡによって規定される。
表１〜表２に図４に示した光学系の数値例を示す。
【００６２】
【表１】
【００６３】
コリメータレンズ21の位置は上述したように、原則として、ｆ１＝ｆ２、または、ｆ１≒ｆ２に配設されるが、後述するようにコリメータレンズ・アクチュエータ23を用いて光源71と対物レンズ15との間で、たとえば、±１００〜±２００μｍ程度の範囲で、その位置が微調整される。
コリメータレンズ・アクチュエータ23は本実施の形態では、電磁石を用いた磁気的なアクチュエータであり、コリメータレンズ21を光軸Ｏ−Ｏに沿って、光源71と対物レンズ15との間で移動させる。
【００６４】
制御装置
図５に図解した制御装置４は、マグネット駆動部41と、レーザ駆動部42と、検出信号処理部43と、トラッキングサーボコントローラ44と、復調前処理部46と、復調部47と、システムコントローラ48と、変調部49と、メモリコントローラ50と、ＲＡＭ51と、図示しない上位のホストコンピュータとの信号転送を行うインタフェース52,53 と、コリメータレンズ位置制御部55とコリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56とを有する。
【００６５】
マグネット駆動部41はＭＯディスク３へのデータの書き込みのとき、変調部49からの信号に応じて磁界変調コイル14を駆動する。
レーザ駆動部43は、データ書き込み、または、データ読み出しに応じて、ハイブリット光学素子７内の光源71であるレーザダイオードを駆動する。
検出信号処理部43はハイブリット光学素子７に設けられた、たとえば、４分割デテクタであるフォトデテクタからの検出信号を受信して、公知の方法でトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、ＲＦ信号などを演算する。
トラッキングサーボコントローラ44は、検出信号処理部43で検出したトラッキングエラー信号を参照してボイスコイルモータ19を駆動して光磁気ヘッド１のトラッキング制御を行う。
コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部62は、システムコントローラ48からの制御信号に基づいてコリメータレンズ・アクチュエータ23を駆動する。
【００６６】
フォーカス制御
光磁気ヘッド装置１のスライダ13はＭＯディスク３の回転による風圧で浮上するので、通常、ＭＯディスク３の表面に対する対物レンズ15、特に、ＭＯディスク３と接近している第２凸レンズ15b の離間距離は所定値ｄに維持されている。すなわち、本実施の形態は、フォーカス制御は原理的にフライングヘッドにより達成されている。
しかしながら実際には、ＭＯディスク３の表面に対する第２凸レンズ15b の浮上距離ｄは微小であるが高速に変動している。
【００６７】
アーム11に固定されているハイブリット光学装置７の光源71と、ＭＯディスク３の回転に起因するエアベアリングによってＭＯディスク３から浮上しているスライダ13に搭載されている凸レンズ15a,15b からなる対物レンズ15との間の光軸は、本来の光軸Ｏ−Ｏに対してずれることがある。
そのような光軸ずれは種々の原因で起こる。たとえば、光学式ヘッド装置の製造のばらつき、調整時のばらつき、温度変化または経年による変化、光学式ヘッド装置の浮上距離ｄの微小な幅などによって光学軸のずれが起こる。
そのような光軸ずれは、コリメータレンズ21および対物レンズ15の入射瞳の面積を低下させる。すなわち、光源71からコリメータレンズ21に入射する光ビームにコリメータレンズ21の入射瞳に対する「けられ」を起こしたり、コリメータレンズ21から対物レンズ15に入射する平行ビーム光の対物レンズ15の入射瞳に「けられ」を起こす。もちろん、ＭＯディスク３の記録部32から反射して戻り光についても上記同様の「けられ」現象を起こす。
このような光軸ずれのうち、製造時または調整時に起きた光軸ずれは、フォーカスエラーのＤＣオフセット的な値になる。また、温度変化による光軸ずれは比較的ゆるやかに変化する。経年変化による光軸ずれは非常にゆっくり変化する。
そのような光軸のずれは、フォーカスエラー検出信号にオフセットとして表れる。
【００６８】
そこで本実施の形態においては、コリメータレンズ位置制御部55が検出信号処理部43からのフォーカスエラー信号ＦＥを入力して、ＤＣオフセットを検出し、ＤＣオフセットをキャンセルするように、コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56を介してコリメータレンズ・アクチュエータ23を駆動してコリメータレンズ21の位置を光軸Ｏ−Ｏに沿って上下に調整する。
上述したように、ＭＯディスク３の表面に対する第２凸レンズ15b の浮上距離ｄは微小であるが高速に変動しているのに対して、コリメータレンズ位置制御部55による制御は比較的ゆっくり行えばよい。たとえば、コリメータレンズ位置制御部55による制御は１分周期とする。
これにより、上述した光学式ヘッド装置の製造のばらつき、調整時のばらつき、温度変化または経年による変化、光学式ヘッド装置の浮上距離ｄの微小な幅などによって光学軸のずれが補償されて、正確なフォーカス制御が実現できる。また、このような制御による検出信号は精度が高いものとなる。
【００６９】
トラッキング制御
トラッキングサーボコントローラ44は、検出信号処理部43で算出したトラッキングエラー信号を入力して、トラッキングエラーが０になるようにトラッキングアクチュエータであるボイスコイルモータ19を駆動する。それによって、軸18に回転自在に取り付けられているアーム11がＭＯディスク３の面と平行な面に（または、紙面に垂直な方向に）回動される。このようなアーム11の回転によりＭＯディスク３のトラックへのトラッキング制御を行うことができる。
アーム11に搭載されたハイブリット光学装置７と、アーム11に搭載されたコリメータレンズ21およびコリメータレンズ・アクチュエータ23と、サスペンション12に搭載されたスライダ13と、スライダ13に搭載された磁界変調コイル14および第１および第２の凸レンズ15a,15b からなる対物レンズ15とが一体的に移動する。本実施の形態においては、上述した先行技術とは異なり、対物レンズ15とハイブリット光学装置７との距離が短く、光ファイバなどが不要なので、光学的結合効率が高く、信頼性も高い。
【００７０】
システムコントローラ48は、インタフェース53を介してホストコンピュータなどの外部装置から読み出しまたは書き込み指令を受信したとき、読み出しまたは書き込みに応じて、メモリコントローラ50、変調部49、復調前処理部46および復調部47、トラッキングサーボコントローラ44などを制御する。
データの書き込み時は、ＭＯディスク３に書き込むべきデータがインタフェース52を経由してメモリコントローラ50に記録され、一旦、ＲＡＭ51に保存される。逆にデータの読み出し時は、ハイブリット光学装置７内のフォトデテクタ、検出信号処理部43、復調前処理部46および復調部47でＭＯディスク３から読み出して再生したデータがメモリコントローラ50を介してＲＡＭ51に一時的に保存され、インタフェース52を介して上位のホストコンピュータに送出される。
【００７１】
変調部49は、データ書き込み時、システムコントローラ48から駆動され、ＲＡＭ51から読み出されたデータについて、エラー訂正コード（ＥＣＣ）の付加、ランレングス制限（ＲＬＬ）、ＮＲＺＩまたはＮＲＺなどの変調処理（符号化処理）を行う。
【００７２】
復調前処理部46は、Ａ／Ｄ変換回路、イコライザ回路、位相同期回路（ＰＬＬ）、ビタビ復号回路などを有している。復調前処理部46はデータ読み出し時に動作する。
Ａ／Ｄ変換回路は検出信号処理部43で演算したアナログ信号をディジタル信号に変換する。
イコライザ回路はディジタル信号に変換された信号を等化する。
ＰＬＬはクロック信号を再生する。
ビタビ復号回路は再生されたクロックを用いてＲＦ信号からＭＯディスク３に記録されていた信号を復号する。
復調前処理部46はまた、アドレスデコーダを有しており、検出信号処理部43からの信号から光磁気ヘッド装置１の対物レンズ15が位置しているＭＯディスク３のアドレスを算出する。
【００７３】
復調部47はデータ読み出し時に動作し、復調前処理部46で復調したデータに対して変調部49で変調した処理と逆の処理をして、元のデータを再生して、メモリコントローラ50に送出する。
【００７４】
ハイブリット光学装置
上述したように、ハイブリット光学装置７は、光源71、フォトデテクタ（ＰＤ）、ビームスプリッタなどの光学系を有しているが、図５を参照して述べる、マグネット駆動部41、レーザ駆動部42、検出信号処理部43、コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56などを含む構成にすることができる。その結果、ハイブリット光学装置７においてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号などのサーボ信号を生成することができる。
同様に、トラッキングサーボコントローラ44をハイブリット光学装置７の内部に組み込むこともできるし、復調前処理部46、システムコントローラ48などと一緒の光磁気ヘッド装置１とは離れた固定部に設けることもできる。
ＭＯディスク３の回転に起因する風圧で浮上するスライダ13が固定されているサスペンション12とは異なり、ハイブリット光学装置７はアーム11に固定されているので、重量の制約は少ないから、そのような部分を駆動対象の近傍に設けることができる。
【００７５】
本明細書において、光磁気ヘッド装置１の光学系全体とは、ＭＯディスク３の表面のトップコート31を含み、対物レンズ15、ハイブリット光学装置７、および、図１〜図４には図解しない種々の光学素子を総称したものである。したがって、本明細書において光学系はハイブリット光学装置７のみを意味するものではない。
【００７６】
光磁気記録・再生装置の動作
本実施の形態の光磁気記録・再生装置の動作を述べる。
ＭＯディスク３は図示しないスピンドルモータによって所定の回転数で回転されている。ＭＯディスク３の回転により、光磁気ヘッド装置１のスライダ１３がＭＯディスク３の表面から所定の距離だけ浮上する。
【００７７】
インタフェース53を介してシステムコントローラ48にデータ書き込み要求がホストコンピュータから発せられた場合、システムコントローラ48は、メモリコントローラ50を動作させ、インタフェース52を介して転送されてくる書き込むべきデータをＲＡＭ51に記録させる。この動作と並行して、復調部47はトラッキングサーボコントローラ44、変調部49を制御する。その詳細を下記に述べる。
【００７８】
システムコントローラ48は、トラッキングサーボコントローラ44を駆動して光磁気ヘッド１をＭＯディスク３の指定されたアドレスに位置決めする（トラッキング制御する）。このトラッキング動作時には、ボイスコイルモータ19で駆動されるアーム11に搭載された（装着された）全ての部品、すなわち、ハイブリット光学装置７、コリメータレンズ・アクチュエータ23およびコリメータレンズ21、サスペンション12、スライダ13、磁界変調コイル14、対物レンズ15が一体的にＭＯディスク３の表面と平行する方向に移動する。
【００７９】
オントラック状態になると、システムコントローラ48はＲＡＭ51に記録された書き込むべきデータをメモリコントローラ50を介して変調部49に送出させる。
変調部49は、入力した書き込むべきデータに対して上述した種々の変調処理を行う。
マグネット駆動部41は変調部49における変調結果に基づいて磁界変調コイル14を駆動する。その結果、ＭＯディスク３から所定距離ｄだけ浮上しているスライダ13に搭載されている磁界変調コイル14が下部のＭＯディスク３の記録膜32の磁界を変調する。
レーザ駆動部42は変調部49における変調結果に基づいてハイブリット光学装置７における光源71、たとえば、レーザダイオードを駆動する。
【００８０】
光源71から射出されたレーザビーム光は、コリメータレンズ21に入射して平行ビーム光にされ、対物レンズ１５に入射し、そこで収束されてＭＯディスク３の記録膜32に照射されてデータの書き込みが行われる。
【００８１】
システムコントローラ48にインタフェース53を介してホストコンピュータからデータの読み出し要求が送出された場合、システムコントローラ48はトラッキングサーボコントローラ44を駆動して、光磁気ヘッド１がＭＯディスク３の指定されたアドレスに位置決めさせる。
オントラック状態において、システムコントローラ48は復調部47を駆動して、復調前処理部46は復号したＭＯディスク３に記録されていたデータから、変調または符号化されない元のデータに復調させる。
復調されたデータはメモリコントローラ50を経由して一旦ＲＡＭ51に記録され、所定量のデータが蓄積されたら、インタフェース52を介してホストコンピュータに送出する。
【００８２】
上述したように、本実施の形態の光磁気ヘッド装置１を用いると、スライダ13に搭載された対物レンズ15および磁界変調コイル14をＭＯディスク３から適切に浮上しているので基本的にフォーカス制御が不要となる。したがって、フォーカス制御に費やす時間が不要であり、応答性が高い。
【００８３】
特に本発明の第１実施の形態によれば、電磁式コリメータレンズ・アクチュエータ23によって位置が調整されるコリメータレンズ21によって正確なフォーカス制御および有効なビーム光による光線軌跡が確立される。
本実施の形態のコリメータレンズ21およびコリメータ・アクチュエータ23を用いてコリメータレンズ21を光軸Ｏ−Ｏに沿って移動可能にした構成は、図２１に図解したリレーレンズを用いた場合に比較して、小型にできる。
【００８４】
本実施の形態の光源71、フォトデテクタ、その他の光学系を収容しているハイブリット光学装置７はスライダ13に搭載されている対物レンズ15の直上に位置しているので、光学系の長さも短くてすみ、光学結合効率が高く、光磁気ヘッド装置１を小型に製造できる。
【００８５】
さらに本実施の形態は、トラッキング制御時において、これらが一体的に動くので上述した従来技術における光学部と対物レンズ、磁界変調コイルとの離間に伴う問題を克服している。
【００８６】
ハイブリット光学装置７が浮上するサスペンション12ではなくアーム11に装着されているので、ハイブリット光学装置７はフォーカス制御には影響を与えない。すなわち、本実施の形態の光磁気ヘッド装置１において、ハイブリット光学装置７の重量、制約、寸法などに対する制約は少ない。そのため、ハイブリット光学装置７の構成を任意にすることができる。
【００８７】
光磁気ヘッド１は非常に小型にできるので、最近の５インチ以下のＭＯディスクなどの小型の光磁気ディスクなどの光磁気ヘッドとして適用できる。
【００８８】
第１実施の形態の変形形態
本発明の第１実施の形態の光磁気ヘッド装置１、制御装置４などの変形態様を述べる。
【００８９】
第１実施の形態の第１の変形態様
上述した実施の形態においては、ボイスコイルモータ19でアーム11を回動させてトラッキング制御を行う場合を述べたが、ボイスコイルモータまたはその他のアクチュエータを用いてアーム11を軸方向に前進または後退させる直進運動を行ってトラッキング制御を行うような構成にすることもできる。したがって、本発明はアーム11の駆動方法は回動方法には限定されない。
そのような直進運動を行う構成として、１軸で行う構成、２軸で行う構成など種々の公知技術を適用できる。
【００９０】
第１実施の形態の第２の変形態様
上述した実施の形態においては、スライダ13に磁界変調コイル14を搭載した例を示しているが、回転記録媒体、および、記録方式に応じて、適宜、他の磁界印加手段を搭載することができる。
【００９１】
第１実施の形態の第３の変形態様
上述した実施の形態においては、対物レンズ15が２個の凸レンズ15a,15b で構成される場合について述べたが、１個の対物レンズだけの場合についても、本発明が適用される。
【００９２】
第２実施の形態
図６および図７を参照して本発明の光学式ヘッド装置およびそれを用いた光学式記録・再生装置の第２実施の形態について述べる。
図６は本発明の光学式ヘッド装置の第２実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
図７は本発明の第２実施の形態の光磁気ヘッド装置を駆動制御する制御装置の構成図である。
【００９３】
図６は図１（Ｂ）〜図４に図解した光磁気ヘッド装置１に対応した光磁気ヘッド装置１Ａの断面図である。
図６の光磁気ヘッド装置１Ａは、第１実施の形態の光磁気ヘッド装置１に対して、コリメータレンズ21を第１実施の形態のコリメータレンズ・アクチュエータ23と同様の光源71と対物レンズ15との間で位置を移動させる第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23a を用いて光軸に沿って上下に移動可能したことに加えて、第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23B を用いて軸24を中心にＭＯディスク３のトラックを横切る方向に微小に回動可能にしている。
本実施の形態において、第１および第２のコリメータ・アクチュエータ23a,23b は電磁石を用いた電磁式アクチュエータである。
軸24を下板26とアーム11との間で回動可能に取付け、下板26に第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23b を取付け、軸24に上板25を貫通して固定し、上板25の下面で第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23b と対向する位置に第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23b の磁力に応じて回動する部材を取付け、上板25の他方の側に第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23a とコリメータレンズ21とを固定して軸24の回動に応じて第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23a とコリメータレンズ21とが共に回動するとともに第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23a によってコリメータレンズ21を上下に移動可能に構成している。
第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23b と対向する上板25に設けられた部材は、たとえば、永久磁石である。これにより、上板25に固定されたコリメータレンズ21および第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23a は軸24を枢軸として回転する。
第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23a によるコリメータレンズ21の上下方向の移動は第１実施の形態と同様である。
【００９４】
図７に図解した本発明の第２実施の形態の光磁気ヘッド装置を駆動制御する制御装置は、トラッキングサーボコントローラ44に加えてトラッキング副サーボコントローラ45を付加し、トラッキング副サーボコントローラ45で第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23ｂを駆動して軸24を中心にＭＯディスク３のトラックを横切る方向に微小に回動可能にしている。
コリメータレンズ位置制御部55およびコリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56は、第１実施の形態と同様、第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23ａを駆動してコリメータレンズ21を光軸に沿って上下に移動可能にしている。
【００９５】
トラッキング副サーボコントローラ45は、光軸Ｏ−Ｏに対するビーム光のずれを補正するため、検出信号処理部43からトラッキングエラー信号ＴＥを入力して光軸ずれを補償する制御信号を生成し、第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23ｂを駆動する。コリメータレンズ21を軸24を中心に微小な角度だけ回動させる。これに対して、トラッキングサーボコントローラ44は上述した通常のトラッキング制御を行う。
【００９６】
トラッキング副サーボコントローラ45による制御は、コリメータレンズ位置制御部55による制御と同様、比較的長い周期、たとえば、１分周期で行う。
【００９７】
本発明の第２実施の形態によれば、第１実施の形態と同様に、光源71と対物レンズ15との間の垂直方向の光学系の調整に加えて、水平方向またはトラッキング方向の光学系の微調整を行うことができる。
【００９８】
第３実施の形態
図８〜図１０を参照して本発明の光学式ヘッド装置およびそれを用いた光学式記録・再生装置の第３実施の形態について述べる。
図８は本発明の光学式ヘッド装置の第３実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
図９は図８に図解した光磁気ヘッド装置内の光学部の構成図である。
図１０は図８に図解した光磁気ヘッド装置を駆動制御する制御装置の構成図である。
【００９９】
第３実施の形態の光磁気ヘッド装置1Bについて述べる。ただし、主要で部分以外の第１実施の形態および第２実施の形態と共通する部分についての記述は割愛する。
【０１００】
アーム11の上部には光学部17が固定されている。アーム11の下部にはコリメータレンズ21およびコリメータレンズ・アクチュエータ27が設けられている。アーム11から垂下するサスペンション12の自由端にはスライダ13が設けられており、スライダ13には対物レンズ15および磁界変調コイル14が設けられている。対物レンズ15の下部にＭＯディスク３が位置している。
対物レンズ15は図４に図解したように、２個の凸レンズ15a,15b の組合せレンズでもよいし、単一のレンズでもよい。
【０１０１】
本実施の形態のコリメータ・アクチュエータ27は、第１および第２実施の形態の電磁式アクチュエータとは異なり、ピエゾ素子を用いたアクチュエータである。ピエゾ素子を用いたコリメータ・アクチュエータ27について述べる。
ピエゾ素子は電圧を印加すると微小な変位を起こす素子である。また、ピエゾ素子は、その結晶構造と印加電圧の向きによって変位の大きさと方向が規定される。
コリメータ・アクチュエータ27のピエゾ素子に電圧を印加することにより、印加電圧に応じて変位し、コリメータレンズ21を上下方向に移動させる。コリメータレンズ21の変位量δはたとえば±１００〜±２００μｍ程度であり、ピエゾ素子の変位量で十分コリメータレンズ21を移動させることができる。ピエゾ素子に印加電圧は数Ｖ〜数十Ｖである。
【０１０２】
ピエゾ素子を用いたコリメータ・アクチュエータ27は、電磁石を用いた場合に比較して小型化できるという利点がある。
小型化の点で、さらに好ましくは、コリメータレンズ21とコリメータ・アクチュエータ27とを一体構成してアーム11の下部に位置させておく。それにより光磁気ヘッド装置1Bを一層小型に構成することができる。ピエゾ素子を用いたコリメータ・アクチュエータ27は小型であり、コリメータレンズ21との一体化が容易である。
【０１０３】
アーム11に搭載された光学部17は、第１〜第２実施の形態におけるハイブリット光学装置７に代わるものであり、図９に図解したように、ビームスプリッタとして機能するマイクロプリズム171 、光源71としてのレーザダイオード（ＬＤ）、フォトデテクタ（ＰＤ）173 、集光レンズ174 を一体化したフォトデテクタ（ＰＤ）ＩＣ17A を、図示しない１／４波長板などを内蔵した光学ユニット（パッケージ）17B に収容したものである。
【０１０４】
図８および図９を参照して光磁気ヘッド装置1Aにおける光学系の光線軌跡の概要を述べる。
ハイブリット光学装置７における光源71に該当するレーザダイオード（ＬＤ）172 から射出された光はマイクロプリズム171 の傾斜面で反射されて、その下部に位置するコリメータレンズ21に入射する。図解の関係で、図９は上下を逆にしているが、レーザダイオード（ＬＤ）172 から射出しマイクロプリズム171 の傾斜面で反射した光ビームは下方に向かいコリメータレンズ21に入射する。
本実施の形態においても、レーザダイオード（ＬＤ）172 （光源71）、コリメータレンズ21および対物レンズ15の位置関係は、図４に図解したものと同様となる。
【０１０５】
図１０に図解した制御装置４Ｂは、図５に図解したコリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56が電磁石のコイルを付勢するものであったのに対して、コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56A がコリメータ・アクチュエータ27のピエゾ素子を付勢するものであることを除いて同じである。
【０１０６】
電磁式コリメータレンズ・アクチュエータ23A を用いた第１実施の形態に対して、本実施の形態においてはピエゾ素子を用いたコリメータ・アクチュエータ27を用いている点を除いて、第３実施の形態は第１実施の形態と実質的に同じであり、第１実施の形態と同様にフォーカス方向にコリメータレンズ21の位置を制御してより正確な光学系を確立する。
【０１０７】
第４実施の形態
図１１〜図１２を参照して本発明の光学式ヘッド装置およびそれを用いた光学式記録・再生装置の第４実施の形態について述べる。
図１１は本発明の光学式ヘッド装置の第４実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
図１２は図１１に図解した光磁気ヘッド装置を駆動制御する制御装置の構成図である。
【０１０８】
第４実施の形態の光磁気ヘッド装置1Cについて述べる。ただし、主要部分以外の第１〜第３実施の形態と共通する部分についての記述は割愛する。
図１１の光磁気ヘッド装置1Cは、コリメータレンズ21をＭＯディスク３のフォーカス方向に移動させるとともにＭＯディスク３のトラック方向に移動させるため、２個のピエゾ素子式コリメータレンズ・アクチュエータ27a,27b を設けている。
図８に図解した光磁気ヘッド装置1Bにおけるピエゾ素子を用いたコリメータレンズ・アクチュエータ27がフォーカス方向にのみコリメータレンズ21を移動させたのに対して、本実施の形態においては、第１のコリメータレンズ・アクチュエータ27a が第３実施の形態のコリメータ・アクチュエータ27と同様にコリメータレンズ21をフォーカス方向に移動させ、第２のコリメータレンズ・アクチュエータ27b がコリメータレンズ21をトラック方向に移動させる。
【０１０９】
光学部17は図９を参照して述べた第３実施の形態のものと同じである。
【０１１０】
図７に図解した制御装置4Aにおけるコリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56が電磁式電磁石の第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23a を駆動し、トラッキング副サーボコントローラ45が電磁式の第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23b を駆動したのに対して、図１２に図解した制御装置4Cは、コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56A がピエゾ素子の第１のコリメータレンズ・アクチュエータ27a を駆動し、トラッキング副サーボコントローラ45A がピエゾ素子の第２のコリメータレンズ・アクチュエータ27b を駆動することが異なるだけである。
【０１１１】
第４実施の形態は、第２実施の形態と同様に、フォーカス方向およびトラック方向にコリメータレンズ21の位置を制御してより正確な光学系を確立する。
【０１１２】
第５実施の形態
図１３を参照して本発明の光学式ヘッド装置およびそれを用いた光学式記録・再生装置の第５実施の形態について述べる。
図１３は本発明の光学式ヘッド装置の第５実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【０１１３】
第５実施の形態の光磁気ヘッド装置1Dについて述べる。ただし、主要部分以外の第１〜第３実施の形態と共通する部分についての記述は割愛する。
光磁気ヘッド装置1Dは、アーム11に水平方向に光学部17を設け、アーム11に光学部17から放射されたビーム光をアーム11の下部に位置するコリメータレンズ21に偏向させる４５度傾斜ミラー20を設けている。４５度傾斜ミラー20は、アーム11の水平面に対して45度傾斜した状態で固定されたミラーである。
第５実施の形態の光磁気ヘッド装置1Dも、第４実施の形態の光磁気ヘッド装置１Ｃと同様、コリメータレンズ21をＭＯディスク３のフォーカス方向に移動させるとともに、ＭＯディスク３のトラック方向に移動させるため、図１１に図解した光磁気ヘッド装置1Cと同様、ピエゾ素子で構成された２個のコリメータレンズ・アクチュエータ27a,27b を有する。
第１のコリメータレンズ・アクチュエータ27a がコリメータレンズ21をＭＯディスク３のフォーカス方向に移動させ、第２のコリメータレンズ・アクチュエータ27b がコリメータレンズ21をＭＯディスク３のトラック方向に移動させる。
第５実施の形態の光磁気ヘッド装置1Dは、光学部17の向きおよび４５度傾斜ミラー20が設けられている点を除いて、第４実施の形態の光磁気ヘッド装置1Cと同様である。
光磁気ヘッド装置1Dを用いて制御する制御装置は、図１２に図解した制御装置4Cと実質的に同じである。
【０１１４】
第５実施の形態は第４実施の形態と同様の効果を奏する。
【０１１５】
第６実施の形態
図１４〜図１５を参照して本発明の光学式ヘッド装置およびそれを用いた光学式記録・再生装置の第６実施の形態について述べる。
図１４は本発明の光学式ヘッド装置の第６実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
図１５は図１４に図解した第６実施の形態の光磁気ヘッド装置を用いた制御装置の構成図である。
【０１１６】
第６実施の形態の光磁気ヘッド装置1Eについて述べる。ただし、主要部分以外の第１〜第５実施の形態と共通する部分についての記述は割愛する。
光磁気ヘッド装置1Eは、図１３と同様、アーム11に水平方向に光学部17を設け、アーム11に光学部17から放射されたビーム光をアーム11の下部に位置するコリメータレンズ21に偏向させるアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A を設けている。
アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A は、基本的には図１３に図解した４５度傾斜ミラー20と同様、ミラー20がアーム11の水平面に対して45度傾斜した状態に配設されており、光学部17の光源から射出されたビーム光を、コリメータレンズ21を通る光軸のを中心にその両側にＭＯディスク３のトラック方向に沿って掃引（スイープ）可能に指向させるため、軸20a1を中心にミラーを回動可能なアクチュエータを有するミラーである。
アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A のアクチュエータとして、電磁石またはピエゾ素子を用い、アーム11に固定する。光磁気ヘッド装置1Eの軽量化および小型化の観点からはピエゾ素子を用いることが望ましい。
【０１１７】
アーム11の下部には、コリメータレンズ21とコリメータレンズ・アクチュエータ28を有する。
コリメータレンズ・アクチュエータ28はコリメータレンズ21を光軸に沿って上下、すなわち、ＭＯディスク３のフォーカス方向に沿って移動させるアクチュエータである。
コリメータ・アクチュエータ28としては、第１実施の形態のコリメータ・アクチュエータ23と同様、電磁式のアクチュエータ、または、第３実施の形態のコリメータ・アクチュエータ27と同様、ピエゾ素子を用いたアクチュエータのいずれでもよい。
コリメータ・アクチュエータ28は、アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A のアクチュエータと同じ形式のものを用いると、アクチュエータの制御方式および駆動方式が同じにできるので、コリメータ・アクチュエータ28とアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A のアクチュエータを同じ形式のものを選択することが望ましい。これらのアクチュエータとして、ピエゾ素子を用いると小型化の点で好ましい。
第６実施の形態の光磁気ヘッド装置1Dも、第４および第５実施の形態の光磁気ヘッド装置1C,1D と同様、コリメータレンズ21をフォーカス方向に移動させるとともに、アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A のミラーを回動させてコリメータレンズ21に入射するビーム光をトラック方向に移動させることができる。
【０１１８】
図１５に図解した第６実施の形態の光磁気ヘッド装置1Dを用いて制御する制御装置4Eの構成は、図７に図解した制御装置４と類似しているが、トラッキング副サーボコントローラ45がアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A のアクチュエータ、たとえば、ピエゾ素子を用いたアクチュエータを駆動し、コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56がコリメータレンズ・アクチュエータ28、たとえば、ピエゾ素子を用いたアクチュエータ28を駆動する。
【０１１９】
第６実施の形態は第４および第５実施の形態と同様の効果を奏する。
【０１２０】
第７実施の形態
図１６を参照して本発明の光学式ヘッド装置およびそれを用いた光学式記録・再生装置の第７実施の形態について述べる。
図１６は本発明の光学式ヘッド装置の第７実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【０１２１】
第７実施の形態の光磁気ヘッド装置1Fについて述べる。ただし、主要部分以外の第１〜第５実施の形態と共通する部分についての記述は割愛する。
光磁気ヘッド装置1Fは、図１４と同様、アーム11に水平方向に光学部17を設け、アーム11に光学部17から放射されたビーム光をアーム11の下部に位置するコリメータレンズ21に偏向させるアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20B を設けている。
アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20B は、基本的には図１３および図１４に図解した４５度傾斜ミラー20と同様、ミラー20がアーム11の水平面に対して45度傾斜した状態に配設されている。しかしながら、本実施の形態のアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20B は、図１４に図解したアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A とは異なり、光学部17の光源から射出されたビーム光をコリメータレンズ21を通る光軸を中心にその両側にＭＯディスク３のトラック方向を横切る方向に掃引（スイープ）可能に指向させるため、紙面に直交して設けられた軸20B1を中心にミラーを回動可能なアクチュエータを有するミラーである。
アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20B のアクチュエータとして、アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A と同様、電磁石またはピエゾ素子を用いアーム11に固定する。光磁気ヘッド装置1Eの軽量化および小型化の観点からはピエゾ素子を用いることが望ましい。
【０１２２】
アーム11の下部には、図１４を参照して述べた第６実施の形態と同様、コリメータレンズ21とコリメータレンズ・アクチュエータ28を有する。コリメータレンズ・アクチュエータ28はコリメータレンズ21を光軸に沿って上下、すなわち、ＭＯディスク３のフォーカス方向に沿って移動させるアクチュエータである。
コリメータ・アクチュエータ28としては、第６実施の形態のコリメータ・アクチュエータ23と同様、電磁式のアクチュエータまたは第３実施の形態のコリメータ・アクチュエータ27と同様、ピエゾ素子を用いたアクチュエータのいずれでもよい。
コリメータ・アクチュエータ28としてアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20Bのアクチュエータと同じ形式のものを用いると、アクチュエータの制御方式および駆動方式が同じにできるので、コリメータ・アクチュエータ28とアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20B のアクチュエータを同じ形式のものを選択することが望ましい。これらのアクチュエータとして、ピエゾ素子を用いると小型化の点で好ましい。
第７実施の形態の光磁気ヘッド装置1Fも、第４および第５実施の形態の光磁気ヘッド装置1C,1D と同様、コリメータレンズ21をフォーカス方向に移動させるとともに、アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20B のミラーを回動させてコリメータレンズ21に入射するビーム光をトラック方向と横切る方向に移動させることができる。
【０１２３】
図１６に図解した第７実施の形態の光磁気ヘッド装置1Fを用いて制御する制御装置の構成は図解を省略するが、図１５図解した制御装置4Eと同様、トラッキング副サーボコントローラ45がアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20B のアクチュエータ、たとえば、ピエゾ素子を用いたアクチュエータを駆動し、コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56がコリメータレンズ・アクチュエータ28、たとえば、ピエゾ素子を用いたアクチュエータ28を駆動する。
【０１２４】
第７実施の形態は第４および第５実施の形態と同様の効果を奏する。
【０１２５】
上記実施の形態において、スライダ13に搭載された光磁気（ＭＯ）ディスク３から対物レンズ15の浮上距離ｄ、より正確にはＭＯディスク３の表面から第２凸レンズ15b までの浮上距離ｄは、表１に例示した値に限らない。たとえば、表２に示す値になることもある。
【０１２６】
【表２】
浮上距離ｄ
ニアフィールド（ＮＦＲ）の場合：２０ｎｍ〜６０ｎｍ
高いＮＡ（0.85〜0.95）の場合、０．１μｍ〜０．４μｍ
【０１２７】
本発明の光学式ヘッド装置は小型、軽量であり、このような近接場（ニアフィールド）記録動作またはファーフィールドの記録動作に使用する光学式ヘッド装置にも適用できる。
【０１２８】
第８実施の形態
図１７を参照して本発明の第８実施の形態を述べる。
図１７は本発明の第８実施の形態として、光磁気ディスクを複数枚、回転軸に沿って積み重ねて多層化し、複数の光磁気ディスクへのデータの書き込み、読み込みを同時的に行う光磁気記録・再生装置の部分斜視図である。
１枚の光磁気ディスクに使用する光磁気ヘッドは、上述した実施の形態のものを使用する。上述した光磁気ヘッドは小型で、軽量であるから、図１７に図解した多層化した複数の光磁気ディスクのデータ書き込み、読み出しに複数の光磁気ヘッドを使用しても、光磁気記録・再生装置全体の装置構成が小型にすることができる。その結果、そのような光磁気記録・再生装置を低価格化、軽量に製造することができ、各種の用途に適用できる。
【０１２９】
第９実施の形態
図１８（Ａ）、（Ｂ）を参照して本発明の第９実施の形態を述べる。
図１８（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第９実施の形態として、それぞれ２層の記録面32a,32b を持つ２枚の記録媒体3A',3B' を張り合わせたＭＯディスク３’の２層の記録面のそれぞれの記録面にデータを書き込み、または、２層の記録面のそれぞれの記録面からデータを読みだす場合に使用する光学式ヘッド装置1Gの断面を示す図である。
図１８（Ａ）は第１層の記録面32a にデータを書き込む、または、第１層の記録面32a からデータを読みだす場合のコリメータレンズ21の位置を示す図である。
図１８（Ｂ）は第２層の記録面32b にデータを書き込む、または、第２層の記録面32b からデータを読みだす場合のコリメータレンズ21の位置を示す図である。
光学式ヘッド装置1Gは、たとえば、図３に図解した第１実施の形態の光学式ヘッド装置と同様の構成を持つ。すなわち、光学式ヘッド装置1Gは、スライダ13に磁界変調コイル14および対物レンズ15が搭載されており、対物レンズ15の上部にコリメータレンズ21が位置している。コリメータレンズ21の位置はコリメータレンズ・アクチュエータ23によって上下に移動される。ハイブリット光学装置７の光源71からの光を、コリメータレンズ21の位置に応じて、対物レンズ15を通して、第１層の記録面32a または第２層の記録面32b に収束させることができる。
【０１３０】
そのため、たとえば、図５に図解した制御装置４のシステムコントローラ48にインタフェース回路53を介して上記の装置( 図示せず）から、第１層の記録面32a または第２層の記録面32b のいずれかを使用するかが指示されたとき、システムコントローラ48はその指示に応じてどの記録層に焦点を合わせるかをコリメータレンズ位置制御部55に指示する。
第１層の記録面32a へのデータ書き込みまたは第１層の記録面32a からのデータの読み出しのときは、図１８（Ａ）に図解したように、コリメータレンズ位置制御部55はコリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56を介してコリメータレンズ・アクチュエータ23を駆動してコリメータレンズ21をＭＯディスク３’側に移動させて、フォーカス制御を行う。
第２層の記録面32b へのデータ書き込みまたは第２層の記録面32b からのデータの読み出しのときは、図１８（Ｂ）に図解したように、コリメータレンズ位置制御部55はコリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56を介してコリメータレンズ・アクチュエータ23を駆動してコリメータレンズ21をＭＯディスク３’とは反対側、すなわち、固定アーム11側に移動させて、フォーカス制御を行う。
【０１３１】
このように、本発明の第９実施の形態によれば、記録層が２層である場合も、上述した光学式ヘッド装置1Gによって２層のいずれの記録層へのデータ書き込み、または、データ読み出しを行うことができる。
【０１３２】
第９実施の形態の光学式ヘッド装置1Gは、上述した第１実施の形態の光学式ヘッド装置と同様の構成をとる場合に限らず、上述した第１〜第８実施の形態のいずれの形態の光学式ヘッド装置であってもよい。図１８（Ａ）、（Ｂ）に図解したハイブリット光学装置７の光源71を概念的に図解したものであり、光源の位置は上述した実施の形態のいずれであってもよい。
【０１３３】
その他の変形態様
上述した実施の形態は、光学式回転記録媒体として、ＭＯディスク３を用いた場合について例示したが、本発明はＭＯディスクへの適用に制限されず、磁気作用を伴わない光ディスク、ＣＤなどの種々の光学式回転記録媒体にも適用できる。光ディスクからのデータ読み出しの場合は、スライダ１３に磁界変調コイル１４などの磁界印加手段を搭載する必要はない。
【０１３４】
本発明の光学式ヘッド装置、制御装置、これらを組み合わせた光学式記録・再生装置は、上述した実施の形態およびその変形態様に限定されず、上述したフライングヘッド型の光学ヘッド装置の技術思想を適用してさらに種々の形態をとることができる。
【０１３５】
【発明の効果】
本発明によれば、フライングヘッド型の光学式ヘッド装置の光源と対物レンズとの間にコリメータレンズを配設し、その位置を調整して光学条件を改善できた。
特に、本発明の光学式ヘッド装置は小型、軽量であり、小型の光学式記録・再生装置に好適に適用できる。
【０１３６】
上述した光学式ヘッド装置を用いた本発明の光学式記録・再生装置は、正確なフォーカス制御、および／または、トラッキング制御が可能で、迅速な応答性を示し、高い信頼性を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の光学式ヘッド装置の第１実施の形態としての光磁気ヘッド装置の平面図および断面構成図である。
【図２】図２は図１（Ｂ）に図解した光磁気ヘッド装置に搭載された光学部の１例を示す拡大図である。
【図３】図３は図１（Ｂ）に図解した光学式ヘッド装置における光学系の構成を示す概念図である。
【図４】図４は図３に図解した光学系の詳細を概念的に示す図である。
【図５】図５は本発明の光学式記録・再生装置の第１実施の形態の制御装置の構成図である。
【図６】図６は本発明の光学式ヘッド装置の第２実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【図７】図５は本発明の光学式記録・再生装置の第２実施の形態の制御装置の構成図である。
【図８】図８は本発明の光学式ヘッド装置の第３実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【図９】図９は図８に図解した光磁気ヘッド装置における光学部の概略斜視図である。
【図１０】図１０は本発明の光学式記録・再生装置の第３実施の形態の制御装置の構成図である。
【図１１】図１１は本発明の光学式ヘッド装置の第４実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【図１２】図１２は本発明の光学式記録・再生装置の第４実施の形態の制御装置の構成図である。
【図１３】図１３は本発明の光学式ヘッド装置の第５実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【図１４】図１４は本発明の光学式ヘッド装置の第６実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【図１５】図１５は本発明の光学式記録・再生装置の第６実施の形態の制御装置の構成図である。
【図１６】図１６は本発明の光学式ヘッド装置の第７実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【図１７】図１７は本発明の光学式記録・再生装置の第７実施の形態として、光学式回転記録媒体を多層化し、複数の光学式回転記録媒体へのデータの書き込み、読み込みを同時的に行う光学式記録・再生装置の部分斜視図である。
【図１８】図１８（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第９実施の形態として、それぞれ２層の記録面を持つ２枚の記録媒体を張り合わせたＭＯディスクの２層の記録面のそれぞれの記録面にデータを書き込み、または、２層の記録面のそれぞれの記録面からデータを読みだす場合に使用する光学式ヘッド装置の断面を示す図である。
【図１９】図１９は第１の従来例としての光磁気記録・再生装置の構成図である。
【図２０】図２０は第２の従来技術としての光磁気ヘッドの構成図である。
【図２１】図２１は第３の従来技術としての光磁気ヘッドの構成図である。
【図２２】図２２は第４の従来技術としてのリレーレンズの構成図である。
【符号の説明】
１，１Ａ〜１Ｆ・・光磁気ヘッド装置、
３・・光磁気（ＭＯ）ディスク３、
４・・制御装置、４１・・マグネット駆動部、４２・・レーザ駆動部、４３・・検出信号処理部、４４・・トラッキングサーボコントローラ、４６・・復調前処理部、４７・・復調部、４８・・システムコントローラ、４９・・変調部、５０・・メモリコントローラ、５１・・ＲＡＭ、５２，５３・・インタフェース（Ｉ／Ｆ）、５５・・コリメータレンズ位置制御部、５６・・コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部
６・・光磁気（ＭＯ）ディスクケース、６１・・シャッタ、６３・・窓
７・・ハイブリッド光学部、７１・・光源
１１・・アーム、
１２・・サスペンション（吊下部材）、
１３・・スライダ、
１４・・磁界変調コイル、
１５・・対物レンズ、15a,15b ・・凸レンズ
１７・・光学部、１７Ａ・・フォトデテクタ（ＰＤ）ＩＣ、１７１・・マイクロプリズム、１７２・・レーザダイオード（ＬＤ）、１７３・・フォトデテクタ（ＰＤ）、１７Ｂ・・光学ユニット（パッケージ）
１９・・ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
２０、２０Ａ・・４５度傾斜ミラー
２１・・コリメータレンズ、
２３・・コリメータレンズ・アクチュエータ、
２４・・軸、２５・・上板、２６・・下板
２７，２８・・コリメータレンズ・アクチュエータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク記録再生装置、光磁気ディスク記録再生装置などの光学式記録・再生装置、および、光学式記録・再生装置に使用する光学式ヘッド装置に関するものであり、特に、フライングヘッド型の光学式ヘッド装置と、それを用いた光学式記録・再生装置に関する。
特定的には、本発明は、コリメータレンズを移動させてフォーカス制御および／またはトラッキング制御を行うフライングヘッド型の光学式ヘッド装置とそれを用いた光学式記録・再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学式ヘッド装置を固定部と可動部に分離し、可動部を光磁気ディスクなどの光学式回転記録媒体から所定距離だけ浮上させた、「ライングヘッド型の光学式ディスクヘッドが実用化されている。
【０００３】
図１９はフライングヘッド型の光磁気ヘッドの第１の従来技術として、光磁気ディスク２１０の回転に起因する風圧を利用してヘッド部分を浮上させてフォーカス方向に所定の距離を確保する、「フライングヘッド型の光磁気ヘッド」２２０を図解する図である。
【０００４】
光磁気ヘッド２２０は、スピンドルモータ２１５で回転されるＭＤなどの光磁気ディスク２１０へのデータの書き込み、および、光磁気ディスク２１０からのデータの読み出しを行うため、光学ブロック２２１と、１軸アクチュエータ２２２と、ボイスコイルモータ２２３と、ガルバノミラー２２４と、１軸アクチュエータ２２２に搭載されたオーバーライト磁気ヘッド２２５を有する。
【０００５】
光学ブロック２２１には、レーザダイオード、ビームスプリッタ、フォトデテクタなどが一体的に構成されている。ただし、対物レンズはオーバーライト磁気ヘッド２２５の近傍のヘッドの先端部に設けられていて、光学ブロック２２１とは分離されている。
【０００６】
１軸アクチュエータ２２２はボイスコイルモータ２２３によって１方向に移動される。
ボイスコイルモータ２２３とガルバノミラー２２４とにより光磁気ヘッド２２０のトラッキング制御が行われる。
フォーカス制御は１軸アクチュエータ２２２により行われる。
光磁気ディスク２１０の回転に伴う風圧によってオーバーライト磁気ヘッド２２５が光磁気ディスク２１０の面から所定の間隙だけ浮上することによりフォーカス距離が保たれる。
【０００７】
光学ブロック２２１内のレーザダイオードから出射されたビーム光は、ビームスプリッタを通過し、ガルバノミラー２２４で偏向されてヘッドの先端に位置する対物レンズに導かれる。
対物レンズはビーム光を収束して光磁気ディスク２１０の記録面に照射する。
光磁気ディスク２１０からの反射光が対物レンズを通してガルバノミラー２２４に向かい、ガルバノミラー２２４で偏向された戻り光がビームスプリッタに入射し、ビームスプリッタで偏向されてフォトデテクタに入射する。フォトデテクタは、たとえば、４分割デテクタである。
【０００８】
光磁気ヘッド２２０においては、光学ブロック２２１の光学系と対物レンズとはガルバノミラー２２４を介して光学的に接続される。
このように、１軸アクチュエータを含む対物レンズと、４５度ミラーと、フライングヘッドのみを可動部にしているので、可動部が小型になるという利点がある。
【０００９】
しかしながら、ボイスコイルモータ２２３で１軸アクチュエータ２２２を駆動する光磁気ヘッド２２０の構造が複雑であり、光磁気ヘッド２２０の寸法が大きい。さらに、光学ブロック２２１から対物レンズに至る光路が長すぎるので光学的な信頼性が低いし、さらなる小型化が困難であり、低価格にすることが困難である。
さらに大容量化を図るため、このような複雑な構造の光磁気ディスク２１０を複数枚同一回転軸に沿って積み重ねた「多層化した（マルチプレート）」光学式記録・再生装置が試みられているが、上述した光磁気ピックアップをそのような装置に適用することは事実上困難である。
【００１０】
図２０はフライングヘッド型の光磁気ヘッドの第２の従来技術としての光磁気ヘッド装置の構成図である。
光磁気ヘッド装置３２０は、ＴｅｒａＳｔｏｒ社が提案しているフライングヘッド型の光磁気ヘッド装置である。この光磁気ヘッド装置は、スピンドルモータ（図示せず）で回転されるＭＤなどの光磁気ディスク３１０にデータの書き込み、データの読み出しを行う。そのため、光磁気ヘッド装置３２０は、スウィングアーム３２１と、アーム３２１の一方の端部に装着されたフライングヘッド型の光磁気ヘッド３２２と、光磁気ヘッド３２２に搭載された対物レンズ３２７と、磁界変調コイル（図示せず）と、光磁気ヘッド３２２の上部に設けられた第１のミラー３２３と、アーム３２１に設けられた第２のミラー３２４と、アーム３２１を水平方向に回転移動させてトラッキング制御を行うボイスコイルモータ３２５と、光源モジュール３２６とを有する。
【００１１】
光源モジュール３２６は、レーザダイオード、ビームスプリッタ、フォトデテクタなどを有する。フォトデテクタは、たとえば、４分割デテクタである。
対物レンズ３２７は光磁気ヘッド３２２に搭載されており、光源モジュール３２６とは分離されている。
【００１２】
第２のミラー３２４と第１のミラー３２３とは、光源モジュール３２６内のレーザダイオードからの光ビームを光磁気ヘッド３２２に搭載された対物レンズ３２７に導く。すなわち、光源モジュール３２６内のレーザダイオードから射出したビーム光は、ビームスプリッタを通り、第２のミラー３２４で第１のミラー３２３に向けて偏向される。第１のミラー３２３は入射した光を対物レンズ３２７に向けて偏向する。対物レンズ３２７は入射された光を収束させて光磁気ディスク３１０の記録面に照射させる。
光磁気ディスク３１０からの反射光は、光磁気ヘッド３２２に搭載された対物レンズ３２７を通り、上記とは逆の経路で、第１のミラー３２３から第２のミラー３２４を通過して光源モジュール３２６内のビームスプリッタに入り、フォトデテクタに至る。
【００１３】
光磁気ヘッド３２２のトラッキング制御は、ボイスコイルモータ３２５を駆動してアーム３２１を水平方向に（光磁気ディスクの面と平行な面を）所定の角度範囲で振らせて行う。光磁気ヘッド３２２は、光磁気ディスク３１０の回転に伴う風圧でアクセスするに必要な距離だけ光磁気ディスク３１０の面から浮上する。したがって、フォーカス制御は不要である。
【００１４】
第１のミラー３２３または第２のミラー３２４がマイクロアクチュエータで駆動されるので、スウィングアーム３２１とともに粗動と微動との２段階トラッキング制御が容易になるという利点がある。しかしながら、第２の従来技術は下記に列挙する問題がある。
【００１５】
（１）光磁気ヘッド３２０は、近接場（ニアフィールド）記録動作時に、アーム３２１と光源モジュール３２６とが一体になって動くので、アーム３２１を動かすときの慣性質量が大きくなり、シーク時間が長くなるという不利益がある。加えて、かなり大きなパワーを出力するボイスコイルモータ３２５を使用することになる。これらの結果、装置の寸法が大きくなり、低価格化が困難であり、小型化には限界がある。
（２）対物レンズ３２７および磁界変調コイルに加えて、第１のミラー３２３が光磁気ディスク３１０の回転に応じて浮上する光磁気ヘッド３２２に搭載されているので、光磁気ヘッド３２２の質量が大きくなり、十分な浮上量が得られないこともある。
（３）この光磁気ヘッド３２０は、第１のミラー３２３と第２のミラー３２４との間の光路が開放しているので、外乱光が進入する可能性がありこの光路を伝搬する光の信頼性が保証されない。第１のミラー３２３と第２のミラー３２４に代えて、偏波面保存型光ファイバを使用する方法も考えられるが、その場合は信号品質の低下が問題となる。
この光磁気ヘッド３２０は装置の寸法が大きいので、光磁気ディスクを複数枚同一回転軸に沿って積み重ねた「多層化した」マルチプレート化光磁気記録・再生装置には適さない。
【００１６】
図２１はフライングヘッド型の光磁気ヘッドの第３の従来技術としての光磁気ヘッド装置の構成図である。
光磁気ヘッド装置４２０は、ＱＵＩＮＴＡ社が提案しているフライングヘッド型の光磁気ヘッド装置である。
【００１７】
光磁気ヘッド装置４２０は、アーム４２１と、アーム４２１の先端に固定された可撓性のある弾性部材で形成されたジンバル４２２と、ジンバル４２２の先端に固定され光磁気ディスク４１０から所定距離浮上するスライダ４２３と、スライダ４２３に搭載された対物レンズ４２４と、静電ミラー４２５と、静電ミラー４２５と対物レンズ４２４との間に配設された光学系４２６と、光学ブロック４２７と、光学ブロック４２７と静電ミラー４２５との間に配設された光ファイバ４２８とを有する。
光学ブロック４２７は、レーザダイオード、ビームスプリッタ、フォトデテクタなどを有する。
フォトデテクタは、たとえば、４分割デテクタである。
【００１８】
光学ブロック４２７内のレーザダイオードから出射されたビーム光は、ビームスプリッタを通過して光ファイバ４２８に入射され、光ファイバ４２８内を伝搬して静電ミラー４２５に照射され、静電ミラー４２５で偏向され、光学系４２６を通り、対物レンズ４２４に入射し、対物レンズ４２４で収束されて光磁気ディスク４１０の記録面に照射される。
光磁気ディスク４１０からの反射光は、上記とは逆の光路を通って、光学ブロック４２７内のビームスプリッタに入射し、ビームスプリッタで偏向されてフォトデテクタに入射する。
【００１９】
光磁気ヘッド４２０のトラッキング制御において、アーム４２１は図示しないボイスコイルモータなどのアクチュエータによって、光磁気ディスクの面と平行する面で（紙面に垂直方向に）所定角度範囲で移動するとともに、静電ミラー４２５も用いて光磁気ディスク４１０の所定のトラックに位置決めされる。
光磁気ディスク４１０の回転に伴う風圧でスライダ４２３は光磁気ディスク４１０から所定の距離だけ浮上するので、対物レンズ４２４は光磁気ディスク４１０から所定の距離だけ離れる。したがって、フォーカス制御は不要である。
【００２０】
しかしながら図２１に図解した光磁気ヘッド４２０は、光ファイバ４２８を使用しているので、光ファイバ４２８がアーム４２１の回動動作に対して負荷になりアーム４２１の回動動作特性を低下させるという問題がある。さらに、光ファイバ４２８と静電ミラー４２５とで光学的結合を行っているので、光学的結合効率（カップリング効率）が低くなるという不利益がある。
加えて、光磁気ヘッド４２０では、プッシュプル信号が取れないので、トラッキング制御をサンプルサーボにせざるを得ない。
【００２１】
光学式記録・再生装置においては、短波長化、高い開口数（ＮＡ）化が進んでいる。たとえば、従来のＮＡは０．５程度であったが、最近は、ファーフィールド場（ＦＦＲ）においてＮＡ＝０．９、ニアフィールド場（ＮＦＲ）においてＮＡ＝１．４程度のものがある。このような状況におけるフォーカスマージンは、たとえば、ＦＦＲにおいては±０．１５８μｍ、ＮＦＲにおいては±１０ｎｍ〜±２０ｎｍ程度にする必要があり、従来のフォーカスマージン±１μｍに対してフォーカスマージンが少ない。しかしながら、フライングヘッド型の光磁気ヘッド構造にすれば、原理的にはそのようなフォーカスマージンも確保できる。
しかしながら、実際は、たとえば、ＮＦＲにおける±１０ｎｍ〜±２０ｎｍ程度精度を保ってフライングヘッド型の光磁気ヘッドに対物レンズを取り付けることは難しく、取り付け精度の問題に遭遇する。さらに、温度変化、湿度の変化により対物レンズの取り付け位置がずれることがある。そのような位置ずれを接着で確保することも難しい。
【００２２】
このような問題を克服する方法として、たとえば、特開平７−６５３８３号公報に提案されているように、フライングヘッド型の光磁気ヘッドとして、電磁アクチュエータをつけた対物レンズを設けた構造にして、主として、電磁アクチュエータで位置調整してＤＣフォーカス分を排除する方法が知られている。しかし、特開平７−６５３８３号公報に提案されているフライングヘッドは、フライングヘッドの寸法が大きくなるという問題がある。フライングヘッドの寸法が大きくなると良好なフライング（浮上）特性が達成できず、価格も高くなる。
【００２３】
また他の方法としては、たとえば、特開平７−５７２８４号公報に提案されているように、光学固定部に図２２に図解したような、２つのコリメータレンズを用いたリレーレンズを配置し、２個のレンズの間隔を調整してＤＣフォーカス分を排除する方法が知られている。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平７−５７２８４号公報に提案されているフライングヘッドも、２つのコリメータレンズを用いてその間隔を調整するので寸法が大きくなるという問題がある。特に、近接場（ニアフィールド）記録に使用するフライングヘッド方式の光学式ヘッド装置は寸法が非常に小さいことが重要であり、フライングヘッドの寸法が大きくなると良好なフライング（浮上）特性が達成できない。さらに光学式ヘッド装置の価格が高くなるという問題がある。
【００２５】
最近の光磁気記録媒体の小型化、近接場（ニアフィールド）記録などに適用可能な小型の光学式ヘッド、および、その光学式ヘッドを用いた光学式記録・再生装置が要望されている。
【００２６】
さらに記録容量の増大が望まれている。その１方法として、光磁気ディスクなどを複数枚同一回転軸に沿って積み重ねた「多層化した（マルチプレート化）」光磁気記録・再生装置が要望されているが、そのようなマルチプレート化光磁気記録・再生装置に適合する光磁気ヘッドおよび光磁気ピックアップなどの光学式ヘッドが要望されている。
【００２７】
特開平７−５７２８４号公報に提案されているフライングヘッドはしかしながら、光磁気ディスクを回転させるモータの回転軸に沿って複数枚の光軸ディスクを積み重ねて小型で記憶容量の増大を図った、いわゆる、「多層化（またはマルチプレート化）」光学式記録・再生装置を実現することが難しい。
【００２８】
フライングヘッドにおいても、スライダの浮上量が変動することが知られており、より正確なフォーカス制御を行うためには、そのような浮上量の変動を補正することが好ましい。このような浮上量の変動は周波数が高いのでＡＣ成分と考えることができる。
【００２９】
以上、従来技術として光磁気ディスクに使用する光磁気ヘッドまたは光磁気ピックアップについて述べたが、光信号のみで信号読み出しを行う光ピックアップなどにおいても上記同様の問題に遭遇している。
【００３０】
本発明の目的は、光学特性を向上させ、信頼性が高く、フォーカス制御、および／または、トラッキング制御が高精度かつ高速に行える、フライングヘッド型の光磁気ヘッドを提供することにある。
【００３１】
本発明の他の目的は、上記に加えて、小型、軽量のフライングヘッド型の光磁気ヘッドを提供することにある。
【００３２】
本発明のさらに他の目的は、上記の目的を達成し、かつ、ファーフィールド記録、または、ニアフィールド記録などにも好適に使用できる小型の光学式ヘッド装置を提供することにある。
【００３３】
本発明のさらに他の目的は、マルチプレート化光学式記録・再生装置に適合する光学式ヘッド装置を提供することにある。
【００３４】
本発明のさらに他の目的は、上述した光学式ヘッド装置を用いた光学式記録・再生装置を提供することにある。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点によれば、固定アームと、上記固定アームに一端が固定され、他端が自由端のサスペンションと、上記サスペンションの自由端に装着されたのスライダと、上記スライダに搭載された対物レンズと、上記固定アームに固定され、光源および受光系を有する光学手段と、上記光源と前記対物レンズとの間に上記光源と上記対物レンズとを結ぶ光軸に沿って位置し、上記光源からの光を収束して前記対物レンズに入射させ、上記対物レンズからの戻り光を収束させて上記光源に入射させるコリメータレンズと、上記コリメータレンズを上記光源と上記対物レンズとの間で上記光軸に沿って移動させる第１のコリメータレンズ移動手段とを有し、上記コリメータレンズはその焦点位置が上記光源の発光点にほぼ位置し、上記光源から平行光が上記コリメータレンズに入射したと仮定した場合の焦点位置に上記対物レンズの入射瞳が位置するように、位置決めされており、
上記コリメータレンズと上記光源の発光点との距離と上記コリメータレンズと上記対物レンズの入射瞳との距離がほぼ等しく、
上記対物レンズが搭載され上記サスペンションの自由端に装着されたスライダが上記対物レンズと対向する位置で回転する回転体の風圧で浮上するフライングヘッド方式の光学式ヘッド装置が提供される。
【００３８】
前記第１のコリメータレンズ移動手段は電磁石またはピエゾ素子が好ましい。また、上記回転体は、光磁気（ＭＯ）ディスクなどの回転式光学式記録媒体である。
【００３９】
また本発明の第２の観点によれば、本発明の光学式ヘッド装置は上記コリメータレンズを上記光軸と直交する方向に実質的に移動させる第２のコリメータレンズ移動手段をさらに有する。
【００４０】
上記第２のコリメータレンズ移動手段は電磁石またはピエゾ素子が好ましい。
【００４１】
また本発明の第３の観点の光学式ヘッド装置において、上記固定アームに固定された上記光学手段は上記アームの面に沿って前記光源からの光を出射し、上記固定アームには上記光学手段から出射された光を前記コリメータレンズに向けて指向させるミラーがさらに設けられている。
【００４２】
さらに本発明の本発明の第４の観点の光学式ヘッド装置においては、上記固定アームに固定された上記光学手段は上記アームの面に沿って前記光源からの光を出射し、上記固定アームには上記光学手段から出射された光を前記コリメータレンズに向けて指向させるミラー、および、上記光学手段から出射された光を上記光軸からずれるように前記コリメータレンズに入射させるため該ミラーを回動させるミラー回動手段を有する。
【００４３】
前記第ミラー回動手段は電磁石またはピエゾ素子が好ましい。
【００４４】
本発明の光学式ヘッド装置において、上記対物レンズはスライダに接近して配設された２つの凸レンズを組み合わせて構成されており、近接場（ニアフィールド）記録動作に使用され得る。
【００４５】
本発明の第５の観点によれば、光学的または磁気・光学的にデータの記録、および／または，記録／読み出しを可能にする回転式記録媒体を回転駆動する手段と、固定アームと、上記固定アームに一端が固定され他端が自由端のサスペンションと、上記サスペンションの自由端に装着されたのスライダと、上記スライダに搭載された対物レンズと、上記固定アームに固定され光源および受光系を有する光学手段と上記光源と上記対物レンズとの間に上記光源と上記対物レンズとを結ぶ光軸に沿って位置し、上記光源からの光を収束して前記対物レンズに入射させるコリメータレンズと、上記コリメータレンズを上記光源と上記対物レンズとの間で上記光軸に沿って移動させる第１のコリメータレンズ移動手段とを有し、上記対物レンズが搭載され上記サスペンションの自由端に装着されたスライダが上記対物レンズと対向する位置で回転する上記回転式記録媒体の回転に起因する風圧で浮上するフライングヘッド方式の光学式ヘッド装置と、上記光学式ヘッド装置をトラッキング制御を行う制御装置であって、フォーカスエラー信号に基づいて上記第１のコリメータレンズ移動手段を駆動して上記コリメータレンズの位置を制御するコリメータレンズ位置制御手段を有する制御装置と有し、
上記コリメータレンズは、その焦点位置が上記光源の発光点にほぼ位置し、上記光源から平行光が上記コリメータレンズに入射したと仮定した場合の焦点位置に上記対物レンズの入射瞳が位置するように、位置決めされており、
上記コリメータレンズと上記光源の発光点との距離と、上記コリメータレンズと上記対物レンズの入射瞳との距離がほぼ等しい、
光学式記録・再生装置が提供される。
【００４６】
本発明の第６の観点によれば、上記光学式ヘッド装置は前記コリメータレンズを前記光軸と直交する方向に実質的に移動させる第２のコリメータレンズ移動手段をさらに有し、上記制御装置は、トラッキングエラー信号に基づいて上記第２のコリメータレンズ移動手段を駆動して上記コリメータレンズを上記回転式記録媒体のトラック方向に位置制御するトラッキング副制御手段をさらに有する。
【００４７】
本発明の第７の観点によれば、前記回転式記録媒体は１または複数の記録面を有するとき、前記制御手段の前記コリメータレンズ位置制御手段は、前記回転式記録媒体の１または複数の記録面のうちのデータの記録または再生を行うべき１の記録面に、前記光源からの光が前記対物レンズを通して焦点づけられるように前記コリメータレンズの位置を調整するため、前記第１のコリメータレンズ移動手段を駆動する。
【００４８】
【発明の実施の形態】
本発明の光学式ヘッド装置および光学式ヘッド装置を用いた光学式記録・再生装置の実施の形態について述べる。
以下、本発明の光学式ヘッド装置の例示的な実施の形態として光磁気ヘッドについて述べるが、本明細書における光学式ヘッドは、光磁気ヘッド、光ヘッドなどを含む広い意味の用語である。
同様に、以下、本発明の光学式記録・再生装置の実施の形態として光磁気記録・再生装置について述べるが、本発明の光学式記録・再生装置は光磁気記録・再生装置、光記録・再生装置などを含む。
本明細書において、光学式記録・再生装置を、光学式記録装置、光学式再生装置、および、光学式記録および再生装置のいずれかを意味する広い意味で用いている。
【００４９】
第１実施の形態
図１〜図５を参照して本発明の光学式ヘッド装置およびそれを用いた光学式記録・再生装置の第１実施の形態について述べる。
図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の光学式ヘッド装置の第１実施の形態としての光磁気ヘッド装置の平面図および断面構成図である。
図２は図１（Ｂ）に図解した光学式ヘッド装置の拡大図である。
図３は図２に図解した光学式ヘッド装置の構成の概要を示す図である。
図４は図３に図解した光学式ヘッド装置の光学系の構成の概要を示す図である。
図５は本発明の第１実施の形態の光磁気ヘッド装置を駆動制御する制御装置の構成図である。
【００５０】
図１〜図４に図解した光磁気ヘッド装置と、ＭＯディスクと、図５に図解した制御装置とを組み合わせると、本発明の光学式記録・再生装置の第１実施の形態の光磁気記録・再生装置となる。
【００５１】
本発明の回転体の１例として光磁気（ＭＯ）ディスクケース６が光学式記録・再生装置に装着されてＭＯディスク３の磁気把持部35が磁気的に把持されて（チャッキングされて）光学式記録・再生装置に固定された後、ＭＯディスクケース６のシャッタ61が開いて窓63が開くと、ＭＯディスク３が光磁気ヘッド装置１の対物レンズ15と直接対向する。
光磁気ヘッド装置１は軸18を回転中心としてボイスコイルモータ（ＶＣＭ）19によってＭＯディスク３のラジアル方向に回動される。すなわち、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）19とトラッキング制御を行うアクチュエータである。
ＭＯディスク３はチャッキングされた後、図示しないスピンドルモータによって回転されてデータの読み書きに使用される。
【００５２】
光磁気ヘッド装置の構成
光磁気ヘッド装置１は、図１（Ｂ）〜図３に図解したように、固定アーム11の上部に設けられた光源71を有するハイブリット光学装置７と、アーム11から自重により自由端が垂下しているサスペンション（吊下部材）12の先端に固定されたスライダ13に固定されている磁界変調コイル14および対物レンズ15と、ハイブリット光学装置７の光源71と対物レンズ15との間に位置するコリメータレンズ21と、コリメータレンズ21を移動させるコリメータレンズ・アクチュエータ23とを有する。
本実施の形態においてコリメータ・アクチュエータ23は電磁石を用いた電磁式アクチュエータである。
【００５３】
光磁気ヘッド装置１において、図解の状態で水平な状態で固定されているアーム11に一端が固定されているサスペンション12の他端（自由端）にはスライダ13が設けられており、スライダ13には対物レンズ15および磁界変調コイル14が搭載されている。図解の関係で、図１（Ｂ）および図２には図３に図解したスライダ13、および磁界変調コイル14を示していない。
サスペンション12の自由端に設けられたスライダ13は、ＭＯディスク３が回転していないときは、磁界変調コイル14および対物レンズ15が搭載されているスライダ13の重量でアーム11から離れて下がりＭＯディスク３のトップコート（カバーコート) 31面に接触するが、ＭＯディスク３が回転するとその風圧（または気圧、これをエアベアリングともいう）で浮上距離ｄだけ浮上する。このように、光磁気ヘッド装置１はフライングヘッド型（ヘッド浮上型）の光磁気ヘッド装置である。
【００５４】
光源71、コリメータレンズ21および対物レンズ15との光軸Ｏ−Ｏの周囲に、光源71からの光ビームがコリメータレンズ21に入射し、また、ＭＯディスク３からの戻り光がコリメータレンズ21からハイブリット光学装置７に到達するように、光源71とコリメータレンズ21とが対向するアーム11の位置に透光孔11h が形成されている。
【００５５】
対物レンズ15は、本実施の形態においては図４に図解したように２個の凸レンズ15a,15b からなる２個組合せレンズである。このように２個の凸レンズ15a,15b を組み合わせて対物レンズ15を構成すると、近接場（ニアフィールド）記録あるいはファーフィールド記録に使用する場合のように、高いＮＡ、たとえば、０．８以上、場合によっては１以上のＮＡを達成できる。
【００５６】
ＭＯディスク３の回転に伴う風圧でスライダ13をＭＯディスク３の表面から浮上させるのでスライダ13は極力軽量にする必要がある。しかし、２つの凸レンズ15a,15b からなる対物レンズ15および磁界変調コイル14はＭＯディスク３に近接させる必要があるので対物レンズ15および磁界変調コイル14をＭＯディスク３に近接するスライダ13に搭載している。スライダ13、磁界変調コイル14および対物レンズ15の質量は極力小さく、かつ、寸法も小さくする必要がある。サスペンション12は柔らかな弾力性のある材料で製造するか、または、弾力性を示す形状に製造する。
【００５７】
ＭＯディスク
本発明の光学式回転記録媒体として、本実施の形態においては図３に断面を図解したＭＯディスク３を用いた例を示す。
図３のＭＯディスク３は、２枚のＭＯディスク3A、3Bを張り合わせた張り合わせＭＯディスクであり、それぞれのＭＯディスク3A、3Bにおいて厚さｔのトップコート（カバーコート) 31の下部に記録膜32が形成されている。
２枚のＭＯディスク3A,3B を張り合わせたＭＯディスク３を例示しているので、図１７を参照して後述する光学式ヘッド装置への適用をも考慮しているからであり、本実施の形態においては、両面アクセス型のＭＯディスク３である必要はなく、片面ＭＯディスク3Aでよい。
【００５８】
ハイブリット光学装置７の光源71から射出された光ビームがコリメータレンズ21で平行ビーム光にされ、対物レンズ15で収束されたビーム光はトップコート31を通過して記録部32に収束し、記録部32からの戻り光ビームが対物レンズ15およびコリメータレンズ21を介してハイブリット光学装置７に戻る。
【００５９】
ハイブリット光学装置
ハイブリット光学装置７は、レーザダイオードなどの光源71、記録部32からの戻り光を検出するフォトデテクタ（ＰＤ）、光源71からの光ビームをコリメータレンズ21に指向させ、記録部32で反射してコリメータレンズ21を経由して戻ってくる戻り光をフォトデテクタに導くビームスプリッタなどの光学系を有している。フォトデテクタはたとえば、公知の４分割フォトデテクタである。
【００６０】
光線軌跡
図１（Ａ）、（Ｂ）〜図４を参照して光磁気ヘッド装置１における光学系の光線軌跡の概要を述べる。
ハイブリット光学装置７の光源71から射出された光はアーム11の透光孔11h を通過してコリメータレンズ21に入射し、コリメータレンズ21において口径φ１の平行光ビームにされる。コリメータレンズ21から射出された平行光ビームは有効口径φ２の対物レンズ15の第１の凸レンズ15a に入射して収束され、収束された光ビームがさらに第２の凸レンズ15b に入射して、ＭＯディスク３の厚さｔのトップコート31を介して記録部32に焦点を結ぶ。
記録部32で反射した光ビームはトップコート31を通過して第２の凸レンズ15bおよび第１の凸レンズ15a を逆に進み、コリメータレンズ21に入射し、コリメータレンズ21を経由してハイブリット光学装置７の受光系に入力される。
【００６１】
光学系の条件
このような光線軌跡において、コリメータレンズ21は、その焦点位置ｆ１が光源71の発光点にほぼ位置する位置の光軸Ｏ−Ｏ上に配設される。またコリメータレンズ21は、光源71から平行光が入射したと仮定した場合、その焦点位置ｆ２に対物レンズ15の入射瞳が位置する位置の光軸Ｏ−Ｏ上に配設される。対物レンズ15の入射瞳は口径φ２の平行ビーム光が対物レンズ15の第１の凸レンズ15a に入射する位置である。
好ましくは、ｆ１＝ｆ２、または、ｆ１≒ｆ２とする。すなわち、コリメータレンズ21を、光源71と対物レンズ15とのほぼ中間に位置させておく。
光源71からは拡散光ビームが放射され、コリメータレンズ21において平行ビーム光に成形される。コリメータレンズ21で形成された平行ビーム光の口径をφ１で示した。
凸レンズ15a,15b の距離ｆ３は凸レンズ15a,15b の屈折率およびＮＡによって規定される。
表１〜表２に図４に示した光学系の数値例を示す。
【００６２】
【表１】
コリメータレンズ21の位置は上述したように、原則として、ｆ１＝ｆ２、または、ｆ１≒ｆ２に配設されるが、後述するようにコリメータレンズ・アクチュエータ23を用いて光源71と対物レンズ15との間で、たとえば、±１００〜±２００μｍ程度の範囲で、その位置が微調整される。
コリメータレンズ・アクチュエータ23は本実施の形態では、電磁石を用いた磁気的なアクチュエータであり、コリメータレンズ21を光軸Ｏ−Ｏに沿って、光源71と対物レンズ15との間で移動させる。
【００６４】
制御装置
図５に図解した制御装置４は、マグネット駆動部41と、レーザ駆動部42と、検出信号処理部43と、トラッキングサーボコントローラ44と、復調前処理部46と、復調部47と、システムコントローラ48と、変調部49と、メモリコントローラ50と、ＲＡＭ51と、図示しない上位のホストコンピュータとの信号転送を行うインタフェース52,53 と、コリメータレンズ位置制御部55とコリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56とを有する。
【００６５】
マグネット駆動部41はＭＯディスク３へのデータの書き込みのとき、変調部49からの信号に応じて磁界変調コイル14を駆動する。
レーザ駆動部43は、データ書き込み、または、データ読み出しに応じて、ハイブリット光学素子７内の光源71であるレーザダイオードを駆動する。
検出信号処理部43はハイブリット光学素子７に設けられた、たとえば、４分割デテクタであるフォトデテクタからの検出信号を受信して、公知の方法でトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、ＲＦ信号などを演算する。
トラッキングサーボコントローラ44は、検出信号処理部43で検出したトラッキングエラー信号を参照してボイスコイルモータ19を駆動して光磁気ヘッド１のトラッキング制御を行う。
コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部62は、システムコントローラ48からの制御信号に基づいてコリメータレンズ・アクチュエータ23を駆動する。
【００６６】
フォーカス制御
光磁気ヘッド装置１のスライダ13はＭＯディスク３の回転による風圧で浮上するので、通常、ＭＯディスク３の表面に対する対物レンズ15、特に、ＭＯディスク３と接近している第２凸レンズ15b の離間距離は所定値ｄに維持されている。すなわち、本実施の形態は、フォーカス制御は原理的にフライングヘッドにより達成されている。
しかしながら実際には、ＭＯディスク３の表面に対する第２凸レンズ15b の浮上距離ｄは微小であるが高速に変動している。
【００６７】
アーム11に固定されているハイブリット光学装置７の光源71と、ＭＯディスク３の回転に起因するエアベアリングによってＭＯディスク３から浮上しているスライダ13に搭載されている凸レンズ15a,15b からなる対物レンズ15との間の光軸は、本来の光軸Ｏ−Ｏに対してずれることがある。
そのような光軸ずれは種々の原因で起こる。たとえば、光学式ヘッド装置の製造のばらつき、調整時のばらつき、温度変化または経年による変化、光学式ヘッド装置の浮上距離ｄの微小な幅などによって光学軸のずれが起こる。
そのような光軸ずれは、コリメータレンズ21および対物レンズ15の入射瞳の面積を低下させる。すなわち、光源71からコリメータレンズ21に入射する光ビームにコリメータレンズ21の入射瞳に対する「けられ」を起こしたり、コリメータレンズ21から対物レンズ15に入射する平行ビーム光の対物レンズ15の入射瞳に「けられ」を起こす。もちろん、ＭＯディスク３の記録部32から反射して戻り光についても上記同様の「けられ」現象を起こす。
このような光軸ずれのうち、製造時または調整時に起きた光軸ずれは、フォーカスエラーのＤＣオフセット的な値になる。また、温度変化による光軸ずれは比較的ゆるやかに変化する。経年変化による光軸ずれは非常にゆっくり変化する。
そのような光軸のずれは、フォーカスエラー検出信号にオフセットとして表れる。
【００６８】
そこで本実施の形態においては、コリメータレンズ位置制御部55が検出信号処理部43からのフォーカスエラー信号ＦＥを入力して、ＤＣオフセットを検出し、ＤＣオフセットをキャンセルするように、コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56を介してコリメータレンズ・アクチュエータ23を駆動してコリメータレンズ21の位置を光軸Ｏ−Ｏに沿って上下に調整する。
上述したように、ＭＯディスク３の表面に対する第２凸レンズ15b の浮上距離ｄは微小であるが高速に変動しているのに対して、コリメータレンズ位置制御部55による制御は比較的ゆっくり行えばよい。たとえば、コリメータレンズ位置制御部55による制御は１分周期とする。
これにより、上述した光学式ヘッド装置の製造のばらつき、調整時のばらつき、温度変化または経年による変化、光学式ヘッド装置の浮上距離ｄの微小な幅などによって光学軸のずれが補償されて、正確なフォーカス制御が実現できる。また、このような制御による検出信号は精度が高いものとなる。
【００６９】
トラッキング制御
トラッキングサーボコントローラ44は、検出信号処理部43で算出したトラッキングエラー信号を入力して、トラッキングエラーが０になるようにトラッキングアクチュエータであるボイスコイルモータ19を駆動する。それによって、軸18に回転自在に取り付けられているアーム11がＭＯディスク３の面と平行な面に（または、紙面に垂直な方向に）回動される。このようなアーム11の回転によりＭＯディスク３のトラックへのトラッキング制御を行うことができる。
アーム11に搭載されたハイブリット光学装置７と、アーム11に搭載されたコリメータレンズ21およびコリメータレンズ・アクチュエータ23と、サスペンション12に搭載されたスライダ13と、スライダ13に搭載された磁界変調コイル14および第１および第２の凸レンズ15a,15b からなる対物レンズ15とが一体的に移動する。本実施の形態においては、上述した先行技術とは異なり、対物レンズ15とハイブリット光学装置７との距離が短く、光ファイバなどが不要なので、光学的結合効率が高く、信頼性も高い。
【００７０】
システムコントローラ48は、インタフェース53を介してホストコンピュータなどの外部装置から読み出しまたは書き込み指令を受信したとき、読み出しまたは書き込みに応じて、メモリコントローラ50、変調部49、復調前処理部46および復調部47、トラッキングサーボコントローラ44などを制御する。
データの書き込み時は、ＭＯディスク３に書き込むべきデータがインタフェース52を経由してメモリコントローラ50に記録され、一旦、ＲＡＭ51に保存される。逆にデータの読み出し時は、ハイブリット光学装置７内のフォトデテクタ、検出信号処理部43、復調前処理部46および復調部47でＭＯディスク３から読み出して再生したデータがメモリコントローラ50を介してＲＡＭ51に一時的に保存され、インタフェース52を介して上位のホストコンピュータに送出される。
【００７１】
変調部49は、データ書き込み時、システムコントローラ48から駆動され、ＲＡＭ51から読み出されたデータについて、エラー訂正コード（ＥＣＣ）の付加、ランレングス制限（ＲＬＬ）、ＮＲＺＩまたはＮＲＺなどの変調処理（符号化処理）を行う。
【００７２】
復調前処理部46は、Ａ／Ｄ変換回路、イコライザ回路、位相同期回路（ＰＬＬ）、ビタビ復号回路などを有している。復調前処理部46はデータ読み出し時に動作する。
Ａ／Ｄ変換回路は検出信号処理部43で演算したアナログ信号をディジタル信号に変換する。
イコライザ回路はディジタル信号に変換された信号を等化する。
ＰＬＬはクロック信号を再生する。
ビタビ復号回路は再生されたクロックを用いてＲＦ信号からＭＯディスク３に記録されていた信号を復号する。
復調前処理部46はまた、アドレスデコーダを有しており、検出信号処理部43からの信号から光磁気ヘッド装置１の対物レンズ15が位置しているＭＯディスク３のアドレスを算出する。
【００７３】
復調部47はデータ読み出し時に動作し、復調前処理部46で復調したデータに対して変調部49で変調した処理と逆の処理をして、元のデータを再生して、メモリコントローラ50に送出する。
【００７４】
ハイブリット光学装置
上述したように、ハイブリット光学装置７は、光源71、フォトデテクタ（ＰＤ）、ビームスプリッタなどの光学系を有しているが、図５を参照して述べる、マグネット駆動部41、レーザ駆動部42、検出信号処理部43、コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56などを含む構成にすることができる。その結果、ハイブリット光学装置７においてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号などのサーボ信号を生成することができる。
同様に、トラッキングサーボコントローラ44をハイブリット光学装置７の内部に組み込むこともできるし、復調前処理部46、システムコントローラ48などと一緒の光磁気ヘッド装置１とは離れた固定部に設けることもできる。
ＭＯディスク３の回転に起因する風圧で浮上するスライダ13が固定されているサスペンション12とは異なり、ハイブリット光学装置７はアーム11に固定されているので、重量の制約は少ないから、そのような部分を駆動対象の近傍に設けることができる。
【００７５】
本明細書において、光磁気ヘッド装置１の光学系全体とは、ＭＯディスク３の表面のトップコート31を含み、対物レンズ15、ハイブリット光学装置７、および、図１〜図４には図解しない種々の光学素子を総称したものである。したがって、本明細書において光学系はハイブリット光学装置７のみを意味するものではない。
【００７６】
光磁気記録・再生装置の動作
本実施の形態の光磁気記録・再生装置の動作を述べる。
ＭＯディスク３は図示しないスピンドルモータによって所定の回転数で回転されている。ＭＯディスク３の回転により、光磁気ヘッド装置１のスライダ１３がＭＯディスク３の表面から所定の距離だけ浮上する。
【００７７】
インタフェース53を介してシステムコントローラ48にデータ書き込み要求がホストコンピュータから発せられた場合、システムコントローラ48は、メモリコントローラ50を動作させ、インタフェース52を介して転送されてくる書き込むべきデータをＲＡＭ51に記録させる。この動作と並行して、復調部47はトラッキングサーボコントローラ44、変調部49を制御する。その詳細を下記に述べる。
【００７８】
システムコントローラ48は、トラッキングサーボコントローラ44を駆動して光磁気ヘッド１をＭＯディスク３の指定されたアドレスに位置決めする（トラッキング制御する）。このトラッキング動作時には、ボイスコイルモータ19で駆動されるアーム11に搭載された（装着された）全ての部品、すなわち、ハイブリット光学装置７、コリメータレンズ・アクチュエータ23およびコリメータレンズ21、サスペンション12、スライダ13、磁界変調コイル14、対物レンズ15が一体的にＭＯディスク３の表面と平行する方向に移動する。
【００７９】
オントラック状態になると、システムコントローラ48はＲＡＭ51に記録された書き込むべきデータをメモリコントローラ50を介して変調部49に送出させる。
変調部49は、入力した書き込むべきデータに対して上述した種々の変調処理を行う。
マグネット駆動部41は変調部49における変調結果に基づいて磁界変調コイル14を駆動する。その結果、ＭＯディスク３から所定距離ｄだけ浮上しているスライダ13に搭載されている磁界変調コイル14が下部のＭＯディスク３の記録膜32の磁界を変調する。
レーザ駆動部42は変調部49における変調結果に基づいてハイブリット光学装置７における光源71、たとえば、レーザダイオードを駆動する。
【００８０】
光源71から射出されたレーザビーム光は、コリメータレンズ21に入射して平行ビーム光にされ、対物レンズ１５に入射し、そこで収束されてＭＯディスク３の記録膜32に照射されてデータの書き込みが行われる。
【００８１】
システムコントローラ48にインタフェース53を介してホストコンピュータからデータの読み出し要求が送出された場合、システムコントローラ48はトラッキングサーボコントローラ44を駆動して、光磁気ヘッド１がＭＯディスク３の指定されたアドレスに位置決めさせる。
オントラック状態において、システムコントローラ48は復調部47を駆動して、復調前処理部46は復号したＭＯディスク３に記録されていたデータから、変調または符号化されない元のデータに復調させる。
復調されたデータはメモリコントローラ50を経由して一旦ＲＡＭ51に記録され、所定量のデータが蓄積されたら、インタフェース52を介してホストコンピュータに送出する。
【００８２】
上述したように、本実施の形態の光磁気ヘッド装置１を用いると、スライダ13に搭載された対物レンズ15および磁界変調コイル14をＭＯディスク３から適切に浮上しているので基本的にフォーカス制御が不要となる。したがって、フォーカス制御に費やす時間が不要であり、応答性が高い。
【００８３】
特に本発明の第１実施の形態によれば、電磁式コリメータレンズ・アクチュエータ23によって位置が調整されるコリメータレンズ21によって正確なフォーカス制御および有効なビーム光による光線軌跡が確立される。
本実施の形態のコリメータレンズ21およびコリメータ・アクチュエータ23を用いてコリメータレンズ21を光軸Ｏ−Ｏに沿って移動可能にした構成は、図２１に図解したリレーレンズを用いた場合に比較して、小型にできる。
【００８４】
本実施の形態の光源71、フォトデテクタ、その他の光学系を収容しているハイブリット光学装置７はスライダ13に搭載されている対物レンズ15の直上に位置しているので、光学系の長さも短くてすみ、光学結合効率が高く、光磁気ヘッド装置１を小型に製造できる。
【００８５】
さらに本実施の形態は、トラッキング制御時において、これらが一体的に動くので上述した従来技術における光学部と対物レンズ、磁界変調コイルとの離間に伴う問題を克服している。
【００８６】
ハイブリット光学装置７が浮上するサスペンション12ではなくアーム11に装着されているので、ハイブリット光学装置７はフォーカス制御には影響を与えない。すなわち、本実施の形態の光磁気ヘッド装置１において、ハイブリット光学装置７の重量、制約、寸法などに対する制約は少ない。そのため、ハイブリット光学装置７の構成を任意にすることができる。
【００８７】
光磁気ヘッド１は非常に小型にできるので、最近の５インチ以下のＭＯディスクなどの小型の光磁気ディスクなどの光磁気ヘッドとして適用できる。
【００８８】
第１実施の形態の変形形態
本発明の第１実施の形態の光磁気ヘッド装置１、制御装置４などの変形態様を述べる。
【００８９】
第１実施の形態の第１の変形態様
上述した実施の形態においては、ボイスコイルモータ19でアーム11を回動させてトラッキング制御を行う場合を述べたが、ボイスコイルモータまたはその他のアクチュエータを用いてアーム11を軸方向に前進または後退させる直進運動を行ってトラッキング制御を行うような構成にすることもできる。したがって、本発明はアーム11の駆動方法は回動方法には限定されない。
そのような直進運動を行う構成として、１軸で行う構成、２軸で行う構成など種々の公知技術を適用できる。
【００９０】
第１実施の形態の第２の変形態様
上述した実施の形態においては、スライダ13に磁界変調コイル14を搭載した例を示しているが、回転記録媒体、および、記録方式に応じて、適宜、他の磁界印加手段を搭載することができる。
【００９１】
第１実施の形態の第３の変形態様
上述した実施の形態においては、対物レンズ15が２個の凸レンズ15a,15b で構成される場合について述べたが、１個の対物レンズだけの場合についても、本発明が適用される。
【００９２】
第２実施の形態
図６および図７を参照して本発明の光学式ヘッド装置およびそれを用いた光学式記録・再生装置の第２実施の形態について述べる。
図６は本発明の光学式ヘッド装置の第２実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
図７は本発明の第２実施の形態の光磁気ヘッド装置を駆動制御する制御装置の構成図である。
【００９３】
図６は図１（Ｂ）〜図４に図解した光磁気ヘッド装置１に対応した光磁気ヘッド装置１Ａの断面図である。
図６の光磁気ヘッド装置１Ａは、第１実施の形態の光磁気ヘッド装置１に対して、コリメータレンズ21を第１実施の形態のコリメータレンズ・アクチュエータ23と同様の光源71と対物レンズ15との間で位置を移動させる第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23a を用いて光軸に沿って上下に移動可能したことに加えて、第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23B を用いて軸24を中心にＭＯディスク３のトラックを横切る方向に微小に回動可能にしている。
本実施の形態において、第１および第２のコリメータ・アクチュエータ23a,23b は電磁石を用いた電磁式アクチュエータである。
軸24を下板26とアーム11との間で回動可能に取付け、下板26に第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23b を取付け、軸24に上板25を貫通して固定し、上板25の下面で第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23b と対向する位置に第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23b の磁力に応じて回動する部材を取付け、上板25の他方の側に第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23a とコリメータレンズ21とを固定して軸24の回動に応じて第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23a とコリメータレンズ21とが共に回動するとともに第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23a によってコリメータレンズ21を上下に移動可能に構成している。
第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23b と対向する上板25に設けられた部材は、たとえば、永久磁石である。これにより、上板25に固定されたコリメータレンズ21および第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23a は軸24を枢軸として回転する。
第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23a によるコリメータレンズ21の上下方向の移動は第１実施の形態と同様である。
【００９４】
図７に図解した本発明の第２実施の形態の光磁気ヘッド装置を駆動制御する制御装置は、トラッキングサーボコントローラ44に加えてトラッキング副サーボコントローラ45を付加し、トラッキング副サーボコントローラ45で第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23ｂを駆動して軸24を中心にＭＯディスク３のトラックを横切る方向に微小に回動可能にしている。
コリメータレンズ位置制御部55およびコリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56は、第１実施の形態と同様、第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23ａを駆動してコリメータレンズ21を光軸に沿って上下に移動可能にしている。
【００９５】
トラッキング副サーボコントローラ45は、光軸Ｏ−Ｏに対するビーム光のずれを補正するため、検出信号処理部43からトラッキングエラー信号ＴＥを入力して光軸ずれを補償する制御信号を生成し、第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23ｂを駆動する。コリメータレンズ21を軸24を中心に微小な角度だけ回動させる。これに対して、トラッキングサーボコントローラ44は上述した通常のトラッキング制御を行う。
【００９６】
トラッキング副サーボコントローラ45による制御は、コリメータレンズ位置制御部55による制御と同様、比較的長い周期、たとえば、１分周期で行う。
【００９７】
本発明の第２実施の形態によれば、第１実施の形態と同様に、光源71と対物レンズ15との間の垂直方向の光学系の調整に加えて、水平方向またはトラッキング方向の光学系の微調整を行うことができる。
【００９８】
第３実施の形態
図８〜図１０を参照して本発明の光学式ヘッド装置およびそれを用いた光学式記録・再生装置の第３実施の形態について述べる。
図８は本発明の光学式ヘッド装置の第３実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
図９は図８に図解した光磁気ヘッド装置内の光学部の構成図である。
図１０は図８に図解した光磁気ヘッド装置を駆動制御する制御装置の構成図である。
【００９９】
第３実施の形態の光磁気ヘッド装置1Bについて述べる。ただし、主要で部分以外の第１実施の形態および第２実施の形態と共通する部分についての記述は割愛する。
【０１００】
アーム11の上部には光学部17が固定されている。アーム11の下部にはコリメータレンズ21およびコリメータレンズ・アクチュエータ27が設けられている。アーム11から垂下するサスペンション12の自由端にはスライダ13が設けられており、スライダ13には対物レンズ15および磁界変調コイル14が設けられている。対物レンズ15の下部にＭＯディスク３が位置している。
対物レンズ15は図４に図解したように、２個の凸レンズ15a,15b の組合せレンズでもよいし、単一のレンズでもよい。
【０１０１】
本実施の形態のコリメータ・アクチュエータ27は、第１および第２実施の形態の電磁式アクチュエータとは異なり、ピエゾ素子を用いたアクチュエータである。ピエゾ素子を用いたコリメータ・アクチュエータ27について述べる。
ピエゾ素子は電圧を印加すると微小な変位を起こす素子である。また、ピエゾ素子は、その結晶構造と印加電圧の向きによって変位の大きさと方向が規定される。
コリメータ・アクチュエータ27のピエゾ素子に電圧を印加することにより、印加電圧に応じて変位し、コリメータレンズ21を上下方向に移動させる。コリメータレンズ21の変位量δはたとえば±１００〜±２００μｍ程度であり、ピエゾ素子の変位量で十分コリメータレンズ21を移動させることができる。ピエゾ素子に印加電圧は数Ｖ〜数十Ｖである。
【０１０２】
ピエゾ素子を用いたコリメータ・アクチュエータ27は、電磁石を用いた場合に比較して小型化できるという利点がある。
小型化の点で、さらに好ましくは、コリメータレンズ21とコリメータ・アクチュエータ27とを一体構成してアーム11の下部に位置させておく。それにより光磁気ヘッド装置1Bを一層小型に構成することができる。ピエゾ素子を用いたコリメータ・アクチュエータ27は小型であり、コリメータレンズ21との一体化が容易である。
【０１０３】
アーム11に搭載された光学部17は、第１〜第２実施の形態におけるハイブリット光学装置７に代わるものであり、図９に図解したように、ビームスプリッタとして機能するマイクロプリズム171 、光源71としてのレーザダイオード（ＬＤ）、フォトデテクタ（ＰＤ）173 、集光レンズ174 を一体化したフォトデテクタ（ＰＤ）ＩＣ17A を、図示しない１／４波長板などを内蔵した光学ユニット（パッケージ）17B に収容したものである。
【０１０４】
図８および図９を参照して光磁気ヘッド装置1Aにおける光学系の光線軌跡の概要を述べる。
ハイブリット光学装置７における光源71に該当するレーザダイオード（ＬＤ）172 から射出された光はマイクロプリズム171 の傾斜面で反射されて、その下部に位置するコリメータレンズ21に入射する。図解の関係で、図９は上下を逆にしているが、レーザダイオード（ＬＤ）172 から射出しマイクロプリズム171 の傾斜面で反射した光ビームは下方に向かいコリメータレンズ21に入射する。
本実施の形態においても、レーザダイオード（ＬＤ）172 （光源71）、コリメータレンズ21および対物レンズ15の位置関係は、図４に図解したものと同様となる。
【０１０５】
図１０に図解した制御装置４Ｂは、図５に図解したコリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56が電磁石のコイルを付勢するものであったのに対して、コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56A がコリメータ・アクチュエータ27のピエゾ素子を付勢するものであることを除いて同じである。
【０１０６】
電磁式コリメータレンズ・アクチュエータ23A を用いた第１実施の形態に対して、本実施の形態においてはピエゾ素子を用いたコリメータ・アクチュエータ27を用いている点を除いて、第３実施の形態は第１実施の形態と実質的に同じであり、第１実施の形態と同様にフォーカス方向にコリメータレンズ21の位置を制御してより正確な光学系を確立する。
【０１０７】
第４実施の形態
図１１〜図１２を参照して本発明の光学式ヘッド装置およびそれを用いた光学式記録・再生装置の第４実施の形態について述べる。
図１１は本発明の光学式ヘッド装置の第４実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
図１２は図１１に図解した光磁気ヘッド装置を駆動制御する制御装置の構成図である。
【０１０８】
第４実施の形態の光磁気ヘッド装置1Cについて述べる。ただし、主要部分以外の第１〜第３実施の形態と共通する部分についての記述は割愛する。
図１１の光磁気ヘッド装置1Cは、コリメータレンズ21をＭＯディスク３のフォーカス方向に移動させるとともにＭＯディスク３のトラック方向に移動させるため、２個のピエゾ素子式コリメータレンズ・アクチュエータ27a,27b を設けている。
図８に図解した光磁気ヘッド装置1Bにおけるピエゾ素子を用いたコリメータレンズ・アクチュエータ27がフォーカス方向にのみコリメータレンズ21を移動させたのに対して、本実施の形態においては、第１のコリメータレンズ・アクチュエータ27a が第３実施の形態のコリメータ・アクチュエータ27と同様にコリメータレンズ21をフォーカス方向に移動させ、第２のコリメータレンズ・アクチュエータ27b がコリメータレンズ21をトラック方向に移動させる。
【０１０９】
光学部17は図９を参照して述べた第３実施の形態のものと同じである。
【０１１０】
図７に図解した制御装置4Aにおけるコリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56が電磁式電磁石の第１のコリメータレンズ・アクチュエータ23a を駆動し、トラッキング副サーボコントローラ45が電磁式の第２のコリメータレンズ・アクチュエータ23b を駆動したのに対して、図１２に図解した制御装置4Cは、コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56A がピエゾ素子の第１のコリメータレンズ・アクチュエータ27a を駆動し、トラッキング副サーボコントローラ45A がピエゾ素子の第２のコリメータレンズ・アクチュエータ27b を駆動することが異なるだけである。
【０１１１】
第４実施の形態は、第２実施の形態と同様に、フォーカス方向およびトラック方向にコリメータレンズ21の位置を制御してより正確な光学系を確立する。
【０１１２】
第５実施の形態
図１３を参照して本発明の光学式ヘッド装置およびそれを用いた光学式記録・再生装置の第５実施の形態について述べる。
図１３は本発明の光学式ヘッド装置の第５実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【０１１３】
第５実施の形態の光磁気ヘッド装置1Dについて述べる。ただし、主要部分以外の第１〜第３実施の形態と共通する部分についての記述は割愛する。
光磁気ヘッド装置1Dは、アーム11に水平方向に光学部17を設け、アーム11に光学部17から放射されたビーム光をアーム11の下部に位置するコリメータレンズ21に偏向させる４５度傾斜ミラー20を設けている。４５度傾斜ミラー20は、アーム11の水平面に対して45度傾斜した状態で固定されたミラーである。
第５実施の形態の光磁気ヘッド装置1Dも、第４実施の形態の光磁気ヘッド装置１Ｃと同様、コリメータレンズ21をＭＯディスク３のフォーカス方向に移動させるとともに、ＭＯディスク３のトラック方向に移動させるため、図１１に図解した光磁気ヘッド装置1Cと同様、ピエゾ素子で構成された２個のコリメータレンズ・アクチュエータ27a,27b を有する。
第１のコリメータレンズ・アクチュエータ27a がコリメータレンズ21をＭＯディスク３のフォーカス方向に移動させ、第２のコリメータレンズ・アクチュエータ27b がコリメータレンズ21をＭＯディスク３のトラック方向に移動させる。
第５実施の形態の光磁気ヘッド装置1Dは、光学部17の向きおよび４５度傾斜ミラー20が設けられている点を除いて、第４実施の形態の光磁気ヘッド装置1Cと同様である。
光磁気ヘッド装置1Dを用いて制御する制御装置は、図１２に図解した制御装置4Cと実質的に同じである。
【０１１４】
第５実施の形態は第４実施の形態と同様の効果を奏する。
【０１１５】
第６実施の形態
図１４〜図１５を参照して本発明の光学式ヘッド装置およびそれを用いた光学式記録・再生装置の第６実施の形態について述べる。
図１４は本発明の光学式ヘッド装置の第６実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
図１５は図１４に図解した第６実施の形態の光磁気ヘッド装置を用いた制御装置の構成図である。
【０１１６】
第６実施の形態の光磁気ヘッド装置1Eについて述べる。ただし、主要部分以外の第１〜第５実施の形態と共通する部分についての記述は割愛する。
光磁気ヘッド装置1Eは、図１３と同様、アーム11に水平方向に光学部17を設け、アーム11に光学部17から放射されたビーム光をアーム11の下部に位置するコリメータレンズ21に偏向させるアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A を設けている。
アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A は、基本的には図１３に図解した４５度傾斜ミラー20と同様、ミラー20がアーム11の水平面に対して45度傾斜した状態に配設されており、光学部17の光源から射出されたビーム光を、コリメータレンズ21を通る光軸のを中心にその両側にＭＯディスク３のトラック方向に沿って掃引（スイープ）可能に指向させるため、軸20a1を中心にミラーを回動可能なアクチュエータを有するミラーである。
アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A のアクチュエータとして、電磁石またはピエゾ素子を用い、アーム11に固定する。光磁気ヘッド装置1Eの軽量化および小型化の観点からはピエゾ素子を用いることが望ましい。
【０１１７】
アーム11の下部には、コリメータレンズ21とコリメータレンズ・アクチュエータ28を有する。
コリメータレンズ・アクチュエータ28はコリメータレンズ21を光軸に沿って上下、すなわち、ＭＯディスク３のフォーカス方向に沿って移動させるアクチュエータである。
コリメータ・アクチュエータ28としては、第１実施の形態のコリメータ・アクチュエータ23と同様、電磁式のアクチュエータ、または、第３実施の形態のコリメータ・アクチュエータ27と同様、ピエゾ素子を用いたアクチュエータのいずれでもよい。
コリメータ・アクチュエータ28は、アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A のアクチュエータと同じ形式のものを用いると、アクチュエータの制御方式および駆動方式が同じにできるので、コリメータ・アクチュエータ28とアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A のアクチュエータを同じ形式のものを選択することが望ましい。これらのアクチュエータとして、ピエゾ素子を用いると小型化の点で好ましい。
第６実施の形態の光磁気ヘッド装置1Dも、第４および第５実施の形態の光磁気ヘッド装置1C,1D と同様、コリメータレンズ21をフォーカス方向に移動させるとともに、アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A のミラーを回動させてコリメータレンズ21に入射するビーム光をトラック方向に移動させることができる。
【０１１８】
図１５に図解した第６実施の形態の光磁気ヘッド装置1Dを用いて制御する制御装置4Eの構成は、図７に図解した制御装置４と類似しているが、トラッキング副サーボコントローラ45がアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A のアクチュエータ、たとえば、ピエゾ素子を用いたアクチュエータを駆動し、コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56がコリメータレンズ・アクチュエータ28、たとえば、ピエゾ素子を用いたアクチュエータ28を駆動する。
【０１１９】
第６実施の形態は第４および第５実施の形態と同様の効果を奏する。
【０１２０】
第７実施の形態
図１６を参照して本発明の光学式ヘッド装置およびそれを用いた光学式記録・再生装置の第７実施の形態について述べる。
図１６は本発明の光学式ヘッド装置の第７実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【０１２１】
第７実施の形態の光磁気ヘッド装置1Fについて述べる。ただし、主要部分以外の第１〜第５実施の形態と共通する部分についての記述は割愛する。
光磁気ヘッド装置1Fは、図１４と同様、アーム11に水平方向に光学部17を設け、アーム11に光学部17から放射されたビーム光をアーム11の下部に位置するコリメータレンズ21に偏向させるアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20B を設けている。
アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20B は、基本的には図１３および図１４に図解した４５度傾斜ミラー20と同様、ミラー20がアーム11の水平面に対して45度傾斜した状態に配設されている。しかしながら、本実施の形態のアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20B は、図１４に図解したアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A とは異なり、光学部17の光源から射出されたビーム光をコリメータレンズ21を通る光軸を中心にその両側にＭＯディスク３のトラック方向を横切る方向に掃引（スイープ）可能に指向させるため、紙面に直交して設けられた軸20B1を中心にミラーを回動可能なアクチュエータを有するミラーである。
アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20B のアクチュエータとして、アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20A と同様、電磁石またはピエゾ素子を用いアーム11に固定する。光磁気ヘッド装置1Eの軽量化および小型化の観点からはピエゾ素子を用いることが望ましい。
【０１２２】
アーム11の下部には、図１４を参照して述べた第６実施の形態と同様、コリメータレンズ21とコリメータレンズ・アクチュエータ28を有する。コリメータレンズ・アクチュエータ28はコリメータレンズ21を光軸に沿って上下、すなわち、ＭＯディスク３のフォーカス方向に沿って移動させるアクチュエータである。
コリメータ・アクチュエータ28としては、第６実施の形態のコリメータ・アクチュエータ23と同様、電磁式のアクチュエータまたは第３実施の形態のコリメータ・アクチュエータ27と同様、ピエゾ素子を用いたアクチュエータのいずれでもよい。
コリメータ・アクチュエータ28としてアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20Bのアクチュエータと同じ形式のものを用いると、アクチュエータの制御方式および駆動方式が同じにできるので、コリメータ・アクチュエータ28とアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20B のアクチュエータを同じ形式のものを選択することが望ましい。これらのアクチュエータとして、ピエゾ素子を用いると小型化の点で好ましい。
第７実施の形態の光磁気ヘッド装置1Fも、第４および第５実施の形態の光磁気ヘッド装置1C,1D と同様、コリメータレンズ21をフォーカス方向に移動させるとともに、アクチュエータ付４５度傾斜ミラー20B のミラーを回動させてコリメータレンズ21に入射するビーム光をトラック方向と横切る方向に移動させることができる。
【０１２３】
図１６に図解した第７実施の形態の光磁気ヘッド装置1Fを用いて制御する制御装置の構成は図解を省略するが、図１５図解した制御装置4Eと同様、トラッキング副サーボコントローラ45がアクチュエータ付４５度傾斜ミラー20B のアクチュエータ、たとえば、ピエゾ素子を用いたアクチュエータを駆動し、コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56がコリメータレンズ・アクチュエータ28、たとえば、ピエゾ素子を用いたアクチュエータ28を駆動する。
【０１２４】
第７実施の形態は第４および第５実施の形態と同様の効果を奏する。
【０１２５】
上記実施の形態において、スライダ13に搭載された光磁気（ＭＯ）ディスク３から対物レンズ15の浮上距離ｄ、より正確にはＭＯディスク３の表面から第２凸レンズ15b までの浮上距離ｄは、表１に例示した値に限らない。たとえば、表２に示す値になることもある。
【０１２６】
【表２】
浮上距離ｄ
ニアフィールド（ＮＦＲ）の場合：２０ｎｍ〜６０ｎｍ
高いＮＡ（0.85〜0.95）の場合、０．１μｍ〜０．４μｍ
【０１２７】
本発明の光学式ヘッド装置は小型、軽量であり、このような近接場（ニアフィールド）記録動作またはファーフィールドの記録動作に使用する光学式ヘッド装置にも適用できる。
【０１２８】
第８実施の形態
図１７を参照して本発明の第８実施の形態を述べる。
図１７は本発明の第８実施の形態として、光磁気ディスクを複数枚、回転軸に沿って積み重ねて多層化し、複数の光磁気ディスクへのデータの書き込み、読み込みを同時的に行う光磁気記録・再生装置の部分斜視図である。
１枚の光磁気ディスクに使用する光磁気ヘッドは、上述した実施の形態のものを使用する。上述した光磁気ヘッドは小型で、軽量であるから、図１７に図解した多層化した複数の光磁気ディスクのデータ書き込み、読み出しに複数の光磁気ヘッドを使用しても、光磁気記録・再生装置全体の装置構成が小型にすることができる。その結果、そのような光磁気記録・再生装置を低価格化、軽量に製造することができ、各種の用途に適用できる。
【０１２９】
第９実施の形態
図１８（Ａ）、（Ｂ）を参照して本発明の第９実施の形態を述べる。
図１８（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第９実施の形態として、それぞれ２層の記録面32a,32b を持つ２枚の記録媒体3A',3B' を張り合わせたＭＯディスク３’の２層の記録面のそれぞれの記録面にデータを書き込み、または、２層の記録面のそれぞれの記録面からデータを読みだす場合に使用する光学式ヘッド装置1Gの断面を示す図である。
図１８（Ａ）は第１層の記録面32a にデータを書き込む、または、第１層の記録面32a からデータを読みだす場合のコリメータレンズ21の位置を示す図である。
図１８（Ｂ）は第２層の記録面32b にデータを書き込む、または、第２層の記録面32b からデータを読みだす場合のコリメータレンズ21の位置を示す図である。
光学式ヘッド装置1Gは、たとえば、図３に図解した第１実施の形態の光学式ヘッド装置と同様の構成を持つ。すなわち、光学式ヘッド装置1Gは、スライダ13に磁界変調コイル14および対物レンズ15が搭載されており、対物レンズ15の上部にコリメータレンズ21が位置している。コリメータレンズ21の位置はコリメータレンズ・アクチュエータ23によって上下に移動される。ハイブリット光学装置７の光源71からの光を、コリメータレンズ21の位置に応じて、対物レンズ15を通して、第１層の記録面32a または第２層の記録面32b に収束させることができる。
【０１３０】
そのため、たとえば、図５に図解した制御装置４のシステムコントローラ48にインタフェース回路53を介して上記の装置( 図示せず）から、第１層の記録面32a または第２層の記録面32b のいずれかを使用するかが指示されたとき、システムコントローラ48はその指示に応じてどの記録層に焦点を合わせるかをコリメータレンズ位置制御部55に指示する。
第１層の記録面32a へのデータ書き込みまたは第１層の記録面32a からのデータの読み出しのときは、図１８（Ａ）に図解したように、コリメータレンズ位置制御部55はコリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56を介してコリメータレンズ・アクチュエータ23を駆動してコリメータレンズ21をＭＯディスク３’側に移動させて、フォーカス制御を行う。
第２層の記録面32b へのデータ書き込みまたは第２層の記録面32b からのデータの読み出しのときは、図１８（Ｂ）に図解したように、コリメータレンズ位置制御部55はコリメータレンズ・アクチュエータ駆動部56を介してコリメータレンズ・アクチュエータ23を駆動してコリメータレンズ21をＭＯディスク３’とは反対側、すなわち、固定アーム11側に移動させて、フォーカス制御を行う。
【０１３１】
このように、本発明の第９実施の形態によれば、記録層が２層である場合も、上述した光学式ヘッド装置1Gによって２層のいずれの記録層へのデータ書き込み、または、データ読み出しを行うことができる。
【０１３２】
第９実施の形態の光学式ヘッド装置1Gは、上述した第１実施の形態の光学式ヘッド装置と同様の構成をとる場合に限らず、上述した第１〜第８実施の形態のいずれの形態の光学式ヘッド装置であってもよい。図１８（Ａ）、（Ｂ）に図解したハイブリット光学装置７の光源71を概念的に図解したものであり、光源の位置は上述した実施の形態のいずれであってもよい。
【０１３３】
その他の変形態様
上述した実施の形態は、光学式回転記録媒体として、ＭＯディスク３を用いた場合について例示したが、本発明はＭＯディスクへの適用に制限されず、磁気作用を伴わない光ディスク、ＣＤなどの種々の光学式回転記録媒体にも適用できる。光ディスクからのデータ読み出しの場合は、スライダ１３に磁界変調コイル１４などの磁界印加手段を搭載する必要はない。
【０１３４】
本発明の光学式ヘッド装置、制御装置、これらを組み合わせた光学式記録・再生装置は、上述した実施の形態およびその変形態様に限定されず、上述したフライングヘッド型の光学ヘッド装置の技術思想を適用してさらに種々の形態をとることができる。
【０１３５】
【発明の効果】
本発明によれば、フライングヘッド型の光学式ヘッド装置の光源と対物レンズとの間にコリメータレンズを配設し、その位置を調整して光学条件を改善できた。
特に、本発明の光学式ヘッド装置は小型、軽量であり、小型の光学式記録・再生装置に好適に適用できる。
【０１３６】
上述した光学式ヘッド装置を用いた本発明の光学式記録・再生装置は、正確なフォーカス制御、および／または、トラッキング制御が可能で、迅速な応答性を示し、高い信頼性を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の光学式ヘッド装置の第１実施の形態としての光磁気ヘッド装置の平面図および断面構成図である。
【図２】図２は図１（Ｂ）に図解した光磁気ヘッド装置に搭載された光学部の１例を示す拡大図である。
【図３】図３は図１（Ｂ）に図解した光学式ヘッド装置における光学系の構成を示す概念図である。
【図４】図４は図３に図解した光学系の詳細を概念的に示す図である。
【図５】図５は本発明の光学式記録・再生装置の第１実施の形態の制御装置の構成図である。
【図６】図６は本発明の光学式ヘッド装置の第２実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【図７】図５は本発明の光学式記録・再生装置の第２実施の形態の制御装置の構成図である。
【図８】図８は本発明の光学式ヘッド装置の第３実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【図９】図９は図８に図解した光磁気ヘッド装置における光学部の概略斜視図である。
【図１０】図１０は本発明の光学式記録・再生装置の第３実施の形態の制御装置の構成図である。
【図１１】図１１は本発明の光学式ヘッド装置の第４実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【図１２】図１２は本発明の光学式記録・再生装置の第４実施の形態の制御装置の構成図である。
【図１３】図１３は本発明の光学式ヘッド装置の第５実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【図１４】図１４は本発明の光学式ヘッド装置の第６実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【図１５】図１５は本発明の光学式記録・再生装置の第６実施の形態の制御装置の構成図である。
【図１６】図１６は本発明の光学式ヘッド装置の第７実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。
【図１７】図１７は本発明の光学式記録・再生装置の第７実施の形態として、光学式回転記録媒体を多層化し、複数の光学式回転記録媒体へのデータの書き込み、読み込みを同時的に行う光学式記録・再生装置の部分斜視図である。
【図１８】図１８（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第９実施の形態として、それぞれ２層の記録面を持つ２枚の記録媒体を張り合わせたＭＯディスクの２層の記録面のそれぞれの記録面にデータを書き込み、または、２層の記録面のそれぞれの記録面からデータを読みだす場合に使用する光学式ヘッド装置の断面を示す図である。
【図１９】図１９は第１の従来例としての光磁気記録・再生装置の構成図である。
【図２０】図２０は第２の従来技術としての光磁気ヘッドの構成図である。
【図２１】図２１は第３の従来技術としての光磁気ヘッドの構成図である。
【図２２】図２２は第４の従来技術としてのリレーレンズの構成図である。
【符号の説明】
１，１Ａ〜１Ｆ・・光磁気ヘッド装置、
３・・光磁気（ＭＯ）ディスク３、
４・・制御装置、４１・・マグネット駆動部、４２・・レーザ駆動部、４３・・検出信号処理部、４４・・トラッキングサーボコントローラ、４６・・復調前処理部、４７・・復調部、４８・・システムコントローラ、４９・・変調部、５０・・メモリコントローラ、５１・・ＲＡＭ、５２，５３・・インタフェース（Ｉ／Ｆ）、５５・・コリメータレンズ位置制御部、５６・・コリメータレンズ・アクチュエータ駆動部
６・・光磁気（ＭＯ）ディスクケース、６１・・シャッタ、６３・・窓
７・・ハイブリッド光学部、７１・・光源
１１・・アーム、
１２・・サスペンション（吊下部材）、
１３・・スライダ、
１４・・磁界変調コイル、
１５・・対物レンズ、15a,15b ・・凸レンズ
１７・・光学部、１７Ａ・・フォトデテクタ（ＰＤ）ＩＣ、１７１・・マイクロプリズム、１７２・・レーザダイオード（ＬＤ）、１７３・・フォトデテクタ（ＰＤ）、１７Ｂ・・光学ユニット（パッケージ）
１９・・ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
２０、２０Ａ・・４５度傾斜ミラー
２１・・コリメータレンズ、
２３・・コリメータレンズ・アクチュエータ、
２４・・軸、２５・・上板、２６・・下板
２７，２８・・コリメータレンズ・アクチュエータ
Claims (16)
- 固定アームと、
上記固定アームに一端が固定され他端が自由端のサスペンションと、
上記サスペンションの自由端に装着されたスライダと、
上記スライダに搭載された対物レンズと、
上記固定アームに固定され、光源および受光系を有する光学手段と、
上記光源と前記対物レンズとの間に前記光源と前記対物レンズとを結ぶ光軸に沿って位置し、前記光源からの光を収束して前記対物レンズに入射させ、上記対物レンズからの戻り光を収束させて上記光源に入射させるコリメータレンズと、
上記コリメータレンズを上記光源と上記対物レンズとの間で前記光軸に沿って移動させる第１のコリメータレンズ移動手段と
を有し、
上記コリメータレンズは、その焦点位置が上記光源の発光点にほぼ位置し、上記光源から平行光が上記コリメータレンズに入射したと仮定した場合の焦点位置に上記対物レンズの入射瞳が位置するように、位置決めされており、
上記コリメータレンズと上記光源の発光点との距離と、上記コリメータレンズと上記対物レンズの入射瞳との距離がほぼ等しく、
上記対物レンズが搭載され上記サスペンションの自由端に装着されたスライダが上記対物レンズと対向する位置で回転する回転体の風圧で浮上する、
フライングヘッド方式の光学式ヘッド装置。 - 上記第１のコリメータレンズ移動手段は電磁石である、
請求項１記載の光学式ヘッド装置。 - 上記第１のコリメータレンズ移動手段はピエゾ素子である、
請求項１記載の光学式ヘッド装置。 - 上記回転体は回転式光学式記録媒体である、
請求項１記載の光学式ヘッド装置。 - 上記コリメータレンズを前記光軸と直交する方向に実質的に移動させる第２のコリメータレンズ移動手段をさらに有する、
請求項１記載の光学式ヘッド装置。 - 上記第２のコリメータレンズ移動手段は電磁石である、
請求項５記載の光学式ヘッド装置。 - 上記第２のコリメータレンズ移動手段はピエゾ素子である、
請求項５記載の光学式ヘッド装置。 - 上記回転体は回転式磁気・光学式記録媒体である、
請求項５記載の光学式ヘッド装置。 - 上記固定アームに固定された上記光学手段は上記アームの面に沿って前記光源からの光を出射し、
上記固定アームには上記光学手段から出射された光を上記コリメータレンズに向けて指向させるミラーが設けられた、
請求項１記載の光学式ヘッド装置。 - 上記固定アームに固定された上記光学手段は上記固定アームの面に沿って前記光源からの光を出射し、
上記固定アームには上記光学手段から出射された光を上記コリメータレンズに向けて指向させるミラー、および、上記光学手段から出射された光を上記光軸からずれるように前記コリメータレンズに入射させるため該ミラーを回動させるミラー回動手段を有する、
請求項９記載の光学式ヘッド装置。 - 上記第ミラー回動手段は電磁石である
請求項１０記載の光学式ヘッド装置。 - 上記第ミラー回動手段はピエゾ素子である、
請求項１０記載の光学式ヘッド装置。 - 上記対物レンズはスライダに接近して配設された２つの凸レンズを組み合わせて構成されており、
近接場（ニアフィールド）記録動作に使用される、
請求項１記載の光学式ヘッド装置。 - 光学的または磁気・光学的にデータの記録、および／または，記録／読み出しを可能にする回転式記録媒体を回転駆動する手段と、
固定アームと、上記固定アームに一端が固定され他端が自由端のサスペンションと、上記サスペンションの自由端に装着されたのスライダと、上記スライダに搭載された対物レンズと、上記固定アームに固定され光源および受光系を有する光学手段と上記光源と上記対物レンズとの間に上記光源と上記対物レンズとを結ぶ光軸に沿って位置し、上記光源からの光を収束して前記対物レンズに入射させるコリメータレンズと、上記コリメータレンズを上記光源と上記対物レンズとの間で上記光軸に沿って移動させる第１のコリメータレンズ移動手段とを有し、上記対物レンズが搭載され上記サスペンションの自由端に装着されたスライダが上記対物レンズと対向する位置で回転する上記回転式記録媒体の回転に起因する風圧で浮上するフライングヘッド方式の光学式ヘッド装置と、
上記光学式ヘッド装置をトラッキング制御を行う制御装置であって、フォーカスエラー信号に基づいて上記第１のコリメータレンズ移動手段を駆動して上記コリメータレンズの位置を制御するコリメータレンズ位置制御手段を有する制御装置と
有し、
上記コリメータレンズは、その焦点位置が上記光源の発光点にほぼ位置し、上記光源から平行光が上記コリメータレンズに入射したと仮定した場合の焦点位置に上記対物レンズの入射瞳が位置するように、位置決めされており、
上記コリメータレンズと上記光源の発光点との距離と、上記コリメータレンズと上記対物レンズの入射瞳との距離がほぼ等しい、
光学式記録・再生装置。 - 上記光学式ヘッド装置は上記コリメータレンズを上記光軸と直交する方向に実質的に移動させる第２のコリメータレンズ移動手段をさらに有し、
上記制御装置は、トラッキングエラー信号に基づいて上記第２のコリメータレンズ移動手段を駆動して上記コリメータレンズを上記回転式記録媒体のトラック方向に位置制御するトラッキング副制御手段をさらに有する
請求項１４記載の光学式記録・再生装置。 - 前記回転式記録媒体は１または複数の記録面を有し、
前記制御手段の前記コリメータレンズ位置制御手段は、前記回転式記録媒体の１または複数の記録面のうちのデータの記録または再生を行うべき１の記録面に、前記光源からの光が前記対物レンズを通して焦点づけられるように前記コリメータレンズの位置を調整するため、前記第１のコリメータレンズ移動手段を駆動する、
請求項１４記載の光学式記録・再生装置。
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