JPH0529967B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はヘツドの可動部の重量を軽減しアクセ
スタイムを早めると共に小型化を図つた光ヘツド
に関する。

〔従来の技術〕

従来の光ヘツドとして、例えば、後藤顕也著、
オーム社「オプトエレクトロニクス入門」187頁
に記載の第４図に示すものがある。この光ヘツド
は、レーザ光源１よりのレーザビーム２を収束し
て光デイスク盤３へ微小スポツトに絞り込んで記
録又は再生を行うようになつている。光ヘツド４
は、光ビーム収束レンズ４１と、該レンズ４１よ
りの光ビームをデイスク盤３方向へ反射させるミ
ラー４２と、該ミラー４２よりの光ビームを光デ
イスク盤３に結像させる対物レンズ４３と、該対
物レンズ４３を盤３の撓みに応じて前後進させて
自動的に焦点合せをする自動焦点調整機構４４よ
り構成される。光ヘツド４は、ヘツド送り歯車５
に噛合してその長手方向（図示矢印方向）へ軸６
の回転により移動することができ、光デイスク盤
３の規定のトラツク位置へ順次移動する。

以上の構成において、レーザ光源１よりの光ビ
ーム２は、光ヘツド３内を経由して光デイスク盤
３へ光ビームを絞り込み回転する光デイスク盤３
のトラツクの円周方向へ順次書き込み又は読み出
しを行う。１つのトラツクの走査が終了するとヘ
ツド送り歯車５が回転し、１トラツク分内側（又
は外側）へ光ヘツド４を移動させ、そのトラツク
での走査を行う。以上の操作が所望のトラツクま
で繰返し実行される。尚、光ヘツド４による走査
の過程で、光デイスク盤３の上下動（数十μｍ〜
100μｍ程度）に対し、対物レンズ４３の端面と
記録面の間の光学的距離を一定に保つために自動
焦点調整機構４４が作動する。この間隔変動の検
出には、楕円率検出法（非点収差法）、ビーム偏
心法、ウオーブリング法等が用いられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の光ヘツドにあつては、自動焦点
調整機構が対物レンズと一体化され、更にはトラ
ツクサーボアクチユエータ、各種のアクセスエラ
ー検出器等も光学ヘツド内に設けられているた
め、ヘツドの自重が重くなつて移動機構に負担を
かけ、アクセスタイムが磁気デイスクより１桁程
度長く（約100mSec以上）なる不都合があつた。
また、ヘツドに種々のものが設けられているため
に小型化、シンプル化を図ることができない不具
合もあつた。

そこで、特開昭55−80834号公報は、固定部に
磁気回路を配設し、可動部はレンズ、ミラー及び
その支持部材とそれらに配設された電流回路のみ
を備えることにより、重量軽減を図つたものが開
示されている。

しかしながら、光ヘツドは光デイスクからの反
射光を検出してレンズ系の焦点合わせをする機構
を必要とする。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

そこで本発明は、可動部分には対物レンズとミ
ラーからなる光アイのみを配設し、固定側にレー
ザ光源と、レーザ光源と光アイの間に配設されて
光デイスクでの反射光に基づいてアクセスエラー
を検出するアクセスエラージエネレータと、該ア
クセスエラージエネレータからのアクセスエラー
検出信号をフイードバツク信号として光デイスク
の記録面に光ビームの焦点を合わせるズーム機構
を有するアクセスサーボアクチユエータを備えた
ものである。

この構成により、光アイは電流回路を持たず、
さらに重量は軽減される。

〔実施例〕

以下、本発明による光ヘツドを詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示し、光メモリ装
置等の筐体に固定される基台１１と、該基台１１
内に実装され、ヘツドの移動部を光メデイア（本
実施例では光デイスク１０）のトレース方向（光
デイスク１０の半径方向）へ移動させる移動機構
１２と、基台１１上に固定設置されてレーザビー
ムを発生するレーザ光源１３と、該光源１３の後
段に設置されて光デイスク１０での反射光に基づ
いてアクセスエラーを検出するアクセスエラージ
エネレータ１４と、該アクセスエラージエネレー
タ１４の後段に設置されて該ジエネレータ１４よ
りのエラー検出信号をフイードバツク信号とし
て、そのフイードバツク量に応じて内蔵されるズ
ーム機構（対物レンズ１８と対を成した焦点調整
レンズをリニアモータを駆動源とするレンズ繰出
機構により自動的に記録面へ焦点合せをする機構
を備えて成る）を作動させるアクセスサーボアク
チユエータ１５と、アクセスエラージエネレータ
１４及びアクセスサーボアクチユエータ１５を介
して到達するレーザ光源１３よりの光ビームを光
デイスク１０の記録へ微小なスポツトとして結像
させると共に移動機構１２の先端部に固定設置さ
れるヘツド移動部としての光アイ１６より構成さ
れる。光アイ１６は、アクセスサーボアクチユエ
ータ１５よりの光ビームを光デイスク１０の記録
面方向へ反射させるミラー１７と、該ミラー１７
によつて反射した光ビームを光デイスク１０の記
録面へ結像させる対物レンズ１８より構成され
る。

以上の構成において、レーザ光源１３を出射し
た光ビームはアクセスエラージエネレータ１４及
びアクセスサーボアクチユエータ１５の各々を経
由して光アイ１６に入射する。光アイ１６に入射
した光ビームはミラー１７で反射したのちに対物
レンズ１８を通過し、該対物レンズ１８によつて
記録面へ微小スポツトに結像される。光デイスク
１０によつて反射した光は、光アイ１６を経由し
てアクセスエラージエネレータ１４へ到達し、こ
こでアクセスエラー信号及び情報信号等が取り出
される。アクセスエラー信号はアクセスサーボア
クチユエータ１５へフイードバツクされ、そのフ
イードバツク量が最小に変化するようにアクチユ
エータ１５内のズーム機構を調整する。このと
き、光アイ１６は静止したままにある。対象のト
ラツクのアクセスが終了すると、移動機構１２に
設けられたリニアモータを駆動して指定のトラツ
クへ光アイ１６を移動させる。

発明者らは、第１図に示した構成に従つて、下
記の条件により実施したところ、後述する如くに
良好な結果が得られた。

光アイ…NA0.5の対物レンズ１８及び全反射ミラ
ー１７。

フオーカスエラージエネレータ１４……戻り光の
１／３〜2/3をカツトし、その射影の変化を検出
する。

フオーカスアクチユエータ１５……ボイスコイル
モータによる駆動。

移動機構１２（ドラツキングサーボ）……ミラー
シフト方式。

レーザ光源１３……レーザダイオード（波長8300
Å）。

シーク方式……高速リニアモータ（最高速３ｍ／
sec）。

光デイスク１０…Te300Å、プリグループ、アク
リル基板によるエアーサンドイツチ構造。

更に、書き込みと読み出しのパワー条件を次の
条件で実施した。

書き込み……レーザパワー 15mW 周波数 5MHz デイスク回転数 1800rpm デイスク径 300φ 読み出し……レーザパワー 2mW Ｃ／Ｎ 65dB（30KHzBw） この結果、アクセスタイムは23ｍsec〜30ｍsec
（シーク最大幅80mm）が得られ、従来の100ｍsec
以上に比べ格段に向上させることができた。

第２図は本発明の変形例を示し、アクセスエラ
ージエネレータ１４とアクセスサーボアクチユエ
ータ１５の設置位置を入れ換えたものである。こ
のような配列にしても、前述の実施例と同一の目
的及び効果を達成することができる。

第３図は第２図における構成の詳細を示し、ア
クセスサーボアクチユエータ１５はレーザ光源１
３よりのレーザビームを平行光線によるコリメー
トレンズ１５ａと、該レンズ１５ａよりのコリメ
ート光を光アイ１６側へ拡散する拡散レンズ１５
ｂと、アクセスエラージエネレータ１４よりの検
出信号に基づいて拡散レンズ１５ｂを光軸方向に
移動させて合焦位置を調整するドライブ機構１５
ｃより構成される。

また、アクセスサーボアクチユエータ１４と、
拡散レンズ１５ｂよりのビームを光アイ１６へ通
過させると共に、光デイスク１０での反射光を光
アイ１６を介して受光すると共に所定方向へ反射
させるハーフミラー１４ａと、該ハーフミラー１
４ａよりの光の約1/2の遮光（100％遮光ではな
い）するマスク板１４ｂと、ハーフミラー１４ａ
よりの反射光の内の遮光しなかつた光を受光し、
その受光量に応じた電気信号を出力する受光素子
１４ｃと、マスク板１４ｂを介して得られる光を
受光し、その受光量に応じた電気信号を出力する
受光素子１４ｄより構成される。

更に、移動機構１２は、光アイ１６を一端に固
定設置すると共に他端が中空にされ、その外周部
にコイル１２ｂが巻回された移動体１２ａと、該
移動体１２ａの中空部に中心コアが内挿されると
共にコイル１２ｂに対向して外側コアが外嵌され
る固定子１２ｃより構成される。これはリニアモ
ータのメカニズムそのものである。

以上の構成において、レーザ光源１３よりのレ
ーザビームはコリメートレンズ１５ａによつて平
行光線にされたのち、拡散レンズ１５ｂによつて
光アイ１６側へ拡散される。光デイスク１０に対
しては拡散レンズ１５ｂと対物レンズ１８が対を
成して合焦を行うが、この場合、拡散レンズ１５
ｂの焦点距離をａとし、対物レンズ１８の焦点距
離をｂとすると、 １／ａ＋１／ｂ−ｄ／ab＝１／ｆ ここで、ｄ：レンズ１５ｂとレンズ１８間の距
離 ｆ：組合せレンズの焦点距離 となる。

したがつて、レンズ１５ｂとレンズ１８の間の
距離ｄをドライブ機構１５ｃにより変化させるこ
とにより、焦点合わせを達成することができる。
拡散レンズ１５ｂを通過したビームはハーフミラ
ー１４ａを介して光アイ１６のミラー１７に到達
し、このミラー１７で反射したビームは対物レン
ズ１８によつて光デイスク１０の記録面へ結像さ
れる。この記録面での反射ビームは、光アイ１６
を介して入射側へ戻され、ハーフミラー１４ａに
よつて反射したのち一部は直接に受光素子１４ｃ
へ入射し、他の反射ビームはマスク板１４ｂを介
して受光素子１４ｄに入射する。受光素子１４ｃ
と１４ｄの受光光量比と焦点距離１／ｆの関係は
予め知られており、その受光光量比のずれ値をド
ライブ機構１５ｃにフイードバツクし、１／ｆが
適正値になるように拡散レンズ１５ｂの１／ａを
該レンズ１５ｂを移動させることによつて調整す
る。

一方、光デイスク１０のトラツクのアクセスが
終了するごとに（この検出はアクセスエラージエ
ネレータ１４に含まれるトラツク信号検出部（図
示せず）によつて行われる）移動機構１２のコイ
ル１２ｂへ通電（通電方向により移動部体１２ａ
の移動方向を任意に選択できる）を行うことによ
り、その通電時間及び通電量に応じて移動体１２
ａは光アイ１６を隣接のトラツク位置へ移動させ
る。

なお、以上の説明では光デイスクのみを扱つた
が、このほか、光カード、光テープ、光ドラム等
の光メモリに適用可能である。

また、アクセスエラージエネレータ１４として
は、フオーカスエラー、トラツクエラー、スキユ
エラー、ジツター、情報信号等の内の少なくとも
１つを含むと共に、アクセスサーボアクチユエー
タはフオーカスサーボ、トラツクサーボ、スキユ
ーサーボ、ジツターサーボの内の１つ或いは複数
を含むものである。前記実施例においては、説明
の便宜上からのフオーカスサーボのみを示したも
のである。

〔発明の効果〕 以上説明した通り、本発明の光ヘツドによれ
ば、ヘツドの移動部にはミラーと対物レンズより
成る光アイのみを設けるようにしたため、ヘツド
の可動部の重量を軽減し、アクセスタイムを早め
ることができると共に小型化を図ることができ
る。

さらに、基台側にレーザ光源と、アクセスエラ
ージエネレータと、アクセスサーボアクチユエー
タを配設することにより、アクセスエラージエネ
レータとアクセスサーボアクチユエータとの配列
を互いに交換する等の設計上の自由度も向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２
図は第１図の実施例の変形例を示す正面図、第３
図は第２図の変形例の詳細を示す正面図、第４図
は従来の光ヘツドを示す断面図。 符号の説明、１０…光デイスク、１１…基台、
１２…駆動機構、１３…レーザ光源、１４…アク
セスエラージエネレータ、１５…アクセスサーボ
アクチユエータ、１６…光アイ、１７…ミラー、
１８…対物レンズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光メモリに光ビームを照射して前記光メモリ
   をアクセスする光ヘツドにおいて、 光メモリ装置の筐体に固定される基台と、基台
   に対して移動自在に支持される対物レンズとミラ
   ーからなる光アイと、光アイを移動させるリニア
   モータとを備え、 該基台はレーザ光源と、レーザ光源と光アイの
   間に配設されて光デイスクでの反射光に基づいて
   アクセスエラーを検出するアクセスエラージエネ
   レータと、該アクセスエラージエネレータからの
   アクセスエラー検出信号をフイードバツク信号と
   して光デイスクの記録面に光ビームの焦点を合わ
   せるズーム機構を有するアクセスサーボアクチユ
   エータを備えてなる光ヘツド。