JPH0413232A

JPH0413232A - 光ヘッド

Info

Publication number: JPH0413232A
Application number: JP11484890A
Authority: JP
Inventors: Kikuji Kato; 加藤　喜久次; Akinori Watabe; 昭憲渡部; Ichiro Yamada; 一郎山田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1992-01-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、光ディスク等に光ビームを照射し、情報を記
録又は再生する光デイスク装置の光ヘッドに関するもの
である。

（従来の技術）第２図は光ヘッドの基本的な構成を示すもので、図中、
１は光ディスク、２はスピンドルモータ、３はドライブ
ベース、４は光源ユニット、５はキャリッジである。

光ディスク１にはデータを記録するトラック（図示せず
）が半径方向に螺旋状あるいは同心円状に形成されてい
る。この光ディスク１はスピンドルモータ２により回転
駆動される。情報の記録及び再生は、ドライブベース３
に固定された光源ユニット４のレーザ６より出射され、
１／２波長板７、ビームスプリッタ８、レンズ９を介し
て出射した平行な光ビームを、キャリッジ５内に配置さ
れたミラー１０により光ディスク１の記録面に入射する
方向に光路を変更した後、キャリッジ５内のレンズ１１
により記録面に微小スポットを形成して行なう。光ディ
スク１からの反射光は逆の光路を通り、光源ユニット４
の光検出器１２に導かれ、各種信号が生成される。また
、キャリッジ５は図示しないポジショナにより矢印１３
で示すディスク半径方向、即ちトラック追従方向に移動
され、所望の位置に位置決めされる。

前述したように光デイスク装置では、レンズを用いて光
ディスクの記録面上に光ビームの微小スポットを形成し
、情報の記録及び再生を行なっているが、光ディスクは
回転に伴って上下及び半径方向に振動する。情報の記録
及び再生を安定して行なうには、光ディスクの上下振動
に対する焦点位置占わせを１μｍ以下、半径方向の振動
に対するトラック追従を０．１μｍ以下の精度で行なう
必要がある。このためには光ビームを記録面に高精度で
焦点位置合わせしたり、トラック追従させたりする光ヘ
ッドが必要となる。

第３図軸）（ｂ）　（ｃ）は光ビームを焦点位置調節方
向及びトラック追従方向に移動する光学系の一例を示す
もので、ここでは発明者によって既に提案されている例
を示す。図中、１４．１５及び１６は第１．第２及び第
３のレンズ、１７はミラー１８は光ディスクの記録面で
ある。

第３図軸）に示すように、光源ユニット（図示せず）か
らの平行な光ビーム１９は第１のレンズ１４で一旦、集
束され、さらに第２のレンズ１５で再度、平行な先ビー
ムに変換される。該第２のレンズ１５より出射した光ビ
ームはミラー１７により光路を９０’曲げられた後、第
３のレンズ１６によって光ディスクの記録面１８上に集
束される。

ここで、光ディスクが上下方向に振動し、例えば第３図
（ｂ）に示すようにその記録面１８が破線で示す通常の
位置より下方に移動した場合は第３のレンズ１６をその
光軸方向に破線で示す通常の位置より下方に移動させる
ことにより焦点位置を調節する。また、光ディスクが半
径方向に振動し、例えば第３図（Ｃ）に示すようにその
記録面１８が破線で示す通常の位置より右方に移動した
場合は、第１のレンズ１４をその光軸と直交する面内で
破線で示す通常の位置より下方に移動させることにより
第３のレンズ１６に入射する光ビームの光軸を右方に傾
斜させてトラック位置を調節する。

（発明が解決しようとする課題）ところで、光ヘッドの性能は同一の光学系構成を用いて
もその可動部分を支持・駆動する機構により大きく左右
される。第３図の光学系構成を実現する機構として、支
持に円形ダイヤフラムばねを用い且つ駆動に電磁モータ
を用いた機構や、支持及び駆動に圧電バイモルフを用い
た機構が提案されているが、制御上、問題となる周波数
帯域内に可動部分の機械的な共振が顕著に発生し、実用
的な光ヘッドを構成するのが困難であるという欠点があ
った。

本発明は前記従来の欠点を除去し、可動部分の機械的な
共振特性に優れた光ヘッドを提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段）本発明では前記目的を達成するため、請求項（１）とし
て光源ユニットからの平行な光ビームを集束する第１の
レンズと、該集束した光ビームを再度、平行な光ビーム
に変換する第２のレンズと、該平行な光ビームを光ディ
スクの記録面に集束する第３のレンズとを備え、第３の
レンズをその光軸方向に移動させることにより光ビーム
の焦点位置調節制御を行ない、第１又は第２のレンズの
いずれか一方をその光軸と直交する面内で移動させるこ
とにより第３のレンズに入射する光ビームの光軸を傾斜
させて光ビームのトラック追従制御を行なう光ヘッドに
おいて、第１又は第２のレンズのいずれか一方をその光
軸と平行な軸を中心として回動自在に支持された第１の
可動部材に取付けるとともに、第３のレンズをトラック
追従方向と直交する面内でのみ揺動する板ばねに支持さ
れた第２の可動部材に取付けた光ヘッド、また、請求項
（２）として第１の可動部材の駆動手段として電磁コイ
ル及び永久磁石からなる電磁モータを用いるとともに、
該電磁モータをそのモータ反力がレンズ移動方向とほぼ
直交する如く作用するように配置した請求項（１）記載
の光ヘッドを提案する。

（作　用）本発明の請求項（１）によれば、第１又は第２のレンズ
のいずれか一方はこれを取付けた第１の可動部材におけ
る軸を中心とした回動に基づいてその光軸と直交する面
内で移動し、また、第３のレンズはこれを取付けた第２
の可動部材を支持する板ばねの揺動に基づいてその光軸
方向に移動する。

また、請求項（２）によれば、第１又は第２のレンズの
移動方向とこれを取付けた第１の可動部材に対する駆動
力の方向とがほぼ直交しているため、該駆動力により第
１又は第２のレンズの移動方向に不要な振動を発生させ
ることがない。

（実施例）第１図、第４図乃至第６図は本発明の光ヘッドの一実施
例を示すもので、図中、２０は光ディスク、２１はキャ
リッジ、２２はドライブベースである。

キャリッジ２１は、第１及び第２の可動部材２３及び２
４と、第１及び第２の固定部材２５及び２６と、磁気回
路２７と、キャリッジ本体２８と、ボールベアリング２
９とを備えている。

第１の可動部材２３は第１の固定部材２５に固定された
軸３０を中心として回動自在に支持されており、該軸３
０を中心とした対称の位置に第１のレンズ３１及びこれ
に対応するバランサ３２が取付けられている。なお、レ
ンズ３１はその光軸が軸３０と平行となる如く取付けら
れており、該可動部材２３の回動によりその光軸と直交
する面内で矢印３３で示す路上下方向に移動する。また
、可動部材２３の軸３０を中心としてレンズ３１及びバ
ランサ３２を結ぶ線と直交する線上の対称な位置にはそ
れぞれ電磁コイル３４及び３５が取付けられている。

第１の固定部材２５はキャリッジ本体２８の側面に固定
的に取付けられており、軸３０を中心とした対称の位置
に該軸３０と平行に２本のアーム３６及び３７が突設さ
れている。該アーム３６及び３７の先端には電磁コイル
３４及び３５に対応した永久磁石３８及び３９が取付け
られており、これらはそれぞれ一対の電磁モータを構成
する。

なお、ここで永久磁石３８及び３９の磁束の向きは第１
図において上下方向となり、また、電磁コイル３４及び
３５の電流の方向は第１図の紙面に対して直交する方向
となる如く設定されており、そのモータ反力は前記レン
ズの移動方向３３とほぼ垂直に働く如くなっている。ま
た、４０．４１はその両端がアーム３６及び可動部材２
３に取付けられたゴム等からなるダンパであって、可動
部材２３を平衡位置に保つためのものである。

第２の可動部材２４は第３のレンズ４２を保持するもの
で、一対の平行な板ばね４３及び４４により矢印４５で
示す光軸方向に移動自在に片持ち支持されている。板ば
ね４３及び４４は一端が２つに分かれた略Ｖ字形をなし
ており、該一端側がおさえ板４６．４７及び４８．４９
を介して可動部材２４にねじ等により固定され、他端側
かおさえ板５０及び５１を介して第２の固定部材２６に
同様に固定されている。なお、板ばね４３及び４４は前
記一端及び他端を結ぶ方向が矢印５２で示すトラック追
従方向と直交する如く配置されており、可動部材２４を
トラック追従方向と直交する面内でのみ揺動する如く構
成されている。また、可動部材２４の下部にはレンズ４
２に対応したバランサ５３及び電磁コイル５４が取付け
られている。また、板ばね４３の上面及び板ばね４４の
下面にはゴム等からなるダンパ５５及び５６が貼着され
ている。また、第２の固定部材２６は磁気回路２７の側
面に固定されている。

磁気回路２７は電磁コイル５４とともに電磁モータを構
成する永久磁石５７を備えており、キャリッジ本体２８
の上面に可動部材２４及び固定部材２６とともに固定さ
れている。

キャリッジ本体２８は直角に連通ずる光路５８を備えて
おり、該光路５８内には第２のレンズ５９及びミラー６
０が固定されている。また、該キャリッジ本体２８には
トラ・ツク追従方向５２に移動させるためのポジショナ
（図示せず）が取付けられており、その全体がボールベ
アリング２９の回転とともにドライブベース２２上を移
動する如くなっている。

前述した光ヘッドによれば、図示しない光源ユニットか
ら出射された平行な光ビームは第１のレンズ３１で一旦
、集束され、第２のレンズ５９により再度、平行な光ビ
ームに変換されてミラー６０に入射する。該ミラー６０
で反射され方向を変えられた光ビームは第３のレンズ４
２にて集束され光ディスク２０の記録面に集光される。

該光ディスク２０から反射された光ビームは前記と逆の
経路を経て光源ユニットまで導かれ、焦点位置調節制御
及びトラック追従制御等に必要な信号が検出される。

前記信号に基づいて図示しない制御回路等にて作成され
た焦点位置調節制御信号及びトラ・ツク追従制御信号は
それぞれ図示しないリード線を介して電磁コイル５４及
び３４．３５に供給される。

前記焦点位置調節制御信号電流は可動部材２４を焦点位
置調節方向４５に駆動する力を発生させるが、この際、
該可動部材２４は板ばね４３及び４４を変形させながら
方向４５に移動し、焦点位置が調節される。また、トラ
ック追従制御信号電流は可動部材２３を方向３３とほぼ
直交する方向に駆動する力を発生させるが、この際、該
可動部材２３は軸３０回りに回動し、これによって、レ
ンズ３１が方向３３に移動してトラック位置が調節され
る。

前記構成によれば、第１のレンズ３１を軸３０回りにの
み可動な第１の可動部材２３に取付けるとともに、第３
のレンズ４２をトラ・ツク追従方向と直交する面内での
み揺動する一対の板ばねで支持した第２の可動部材２４
に取付けたため、ダイヤフラムばね等で支持された可動
部材で問題となる回転振動モードの抑圧が容易となり、
良好な機械共振特性が得られる。また、第１の可動部材
２３を駆動する電磁モータの反力はレンズ３１の移動方
向とほぼ直交する方向に作用するため、該モータ反力に
よるキャリッジ本体２８の振動が減少し、位置決め精度
が改善される。

なお、前記実施例では電磁コイル３４．３５を可動部材
２３に取付け、永久磁石３８．３９を固定部材２５に取
付けたが逆としても良い。また、軸３０と可動部材２３
との間に軸受けを挿入しても良く、また、軸が軸受の内
輪回転体を兼ねたダイレクトベアリングを用いても良い
。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の請求項（１）によれば、
光源ユニットからの平行な光ビームを集束する第１のレ
ンズと、該集束した光ビームを再度、平行な光ビームに
変換する第２のレンズと、該平行な光ビームを光ディス
クの記録面に集束する第３のレンズとを備え、第３のレ
ンズをその光軸方向に移動させることにより光ビームの
焦点位置調節制御を行ない、第１又は第２のレンズのい
ずれか一方をその光軸と直交する面内で移動させること
により第３のレンズに入射する光ビームの光軸を傾斜さ
せて光ビームのトラック追従制御を行なう光ヘッドにお
いて、第１又は第２のレンズのいずれか一方をその光軸
と平行な軸を中心として回動自在に支持された第１の可
動部材に取付けるとともに、第３のレンズをトラック追
従方向と直交する市内でのみ揺動する板ばねに支持され
た第２の可動部材に取付けたため、第１又は第２のレン
ズのいずれか一方の光軸と直交する面内での移動あるい
は第３のレンズの光軸方向での移動に伴って不要な振動
が発生することがなく、機械共振特性の良好な光ヘッド
が得られる。

また、請求項（２）によれば、第１の可動部材の駆動手
段として電磁コイル及び永久磁石からなる電磁モータを
用いるとともに、該電磁モータをそのモータ反力がレン
ズ移動方向とほぼ直交する如く作用するように配置した
ため、モータ反力による振動が減少し、位置決め精度が
向上し、これによって高速・高精度な光デイスク装置を
実現できる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ヘッドの一実施例を示す正系の一例
を示す説明図、第４図は第１図の光ヘッドの平面図、第
５図は第４図Ａ−Ａ線矢視方向の断面図、第６図は第４
図Ｂ−Ｂ線矢視方向の断面図である。２０・・・光ディスク、２１・・・キャリッジ、２２・
・・ドライブベース、２３・・・第１の可動部材、２４
・・・第２の可動部材、２５・・・第１の固定部材、２
６・・・第２の固定部材、２７・・・磁気回路、２８・
・・キャリッジ本体、３０・・・軸、３１・・・第１の
レンズ、３４゜３５・・・電磁コイル、３８．３９・・
・永久磁石、４２・・・第３のレンズ、４３．４４・・
・板ばね、５９・・・第２のレンズ、６０・・・ミラー
。特許出願人　日本電信電話株式会社代理人　弁理士　吉　１）精　孝光ヘッドの基本的な構成を示す図第２図（ａ）（ｂ）光ピムを移動する光字系の例を示す図第１図の九へノドの平面図第４図第１図ＢＢ解矢？にツノ向σ′ノ断聞図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光源ユニットからの平行な光ビームを集束する第
１のレンズと、該集束した光ビームを再度、平行な光ビ
ームに変換する第２のレンズと、該平行な光ビームを光
ディスクの記録面に集束する第３のレンズとを備え、第
３のレンズをその光軸方向に移動させることにより光ビ
ームの焦点位置調節制御を行ない、第１又は第２のレン
ズのいずれか一方をその光軸と直交する面内で移動させ
ることにより第３のレンズに入射する光ビームの光軸を
傾斜させて光ビームのトラック追従制御を行なう光ヘッ
ドにおいて、第１又は第２のレンズのいずれか一方をその光軸と平行
な軸を中心として回動自在に支持された第１の可動部材
に取付けるとともに、第３のレンズをトラック追従方向と直交する面内でのみ
揺動する板ばねに支持された第２の可動部材に取付けたことを特徴とする光ヘッド。
（２）第１の可動部材の駆動手段として電磁コイル及び
永久磁石からなる電磁モータを用いるとともに、該電磁
モータをそのモータ反力がレンズ移動方向とほぼ直交す
る如く作用するように配置したことを特徴とする請求項
（１）記載の光ヘッド。