JPH0594628A - 光学的記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光学的記録再生装置の可動部を大幅に軽量化か
つ小型化することができ、アクセスの高速化を達成する
ことが可能なことは勿論のこと、装置の組立て時におけ
る組立て精度を向上させることができ、収差の発生を抑
えることが可能であるとともに、高周波領域でのトラッ
キング制御を精度良く行うことができ、高精度なトラッ
キング制御及び高速回転への対応が可能な光学的記録再
生装置を提供することを目的とする。 【構成】 【００１７】固定部に設けられたトラッキング制御手段
が、レンズを光軸方向と直交する方向に移動することに
よってトラッキングの制御を行うレンズを備え、このト
ラッキング制御用のレンズを、高剛性の弾性支持部材に
よって支持して光軸方向と直交する方向に移動可能とす
るように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光デイスク等の光記
録媒体を使用して情報の記録、再生、消去等を行う光学
的記録再生装置に係わり、特に正確なトラッキング制御
が行える光学的記録再生装置の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の光学的記録再生装置とし
ては、例えば実開昭６３−５５２１１号公報に示すよう
なものがある。この光学的記録再生装置は、図１４に示
すように、対物レンズ１００を組み込んだスライダー１
０１を有する可動部１０２と、光源１０３や検出系１０
４を有する固定部１０５とを備え、対物レンズ１００を
組み込んだスライダー１０１を動圧空気軸受効果により
光デイスク１０６の表面から浮上させて、対物レンズ１
００と光デイスク１０６の距離をほぼ一定に保持すると
ともに、光デイスク１０６の面振れによる浮上量の変動
などによって生じる焦点誤差を、固定部１０５に設けた
焦点合わせレンズ１０７によって補正する焦点制御方式
を採用したものである。

【０００３】上記光学的記録再生装置は、焦点の自動制
御を固定部に設けた焦点合わせレンズ１０７によって行
うものであるため、焦点の自動制御を行う対物レンズア
クチュエータを光ヘッドの可動部１０２に設ける必要が
ない。そのため、光ヘッドの可動部１０２を従来の光ヘ
ッドに比べて大幅に小型化かつ軽量化することができ、
アクセスの高速化を達成し得る有望な技術である。

【０００４】しかし、上記提案の光学的記録再生装置
は、焦点の自動制御に関しては上記の如く独自の構成を
有するものの、トラッキングの制御に関しては、従来の
方法を採用しているため、次のような問題点を有してい
る。すなわち、上記光学的記録再生装置は、図１４に示
すように、可動部１０２にトラッキングアクチュエータ
１０８を組み込んでおり、このトラッキングアクチュエ
ータ１０８は、対物レンズ１００を組み込んだスライダ
ー１０１側に設けられたトラッキングコイル１０９と、
可動部１０２側に設けられた永久磁石１１０とから構成
されている。そして、この可動部１０２に設けられたト
ラッキングアクチュエータ１０８によって、浮上型光ヘ
ッドの微細なトラッキングの誤差を補正し、それ以外の
目的とするトラックへの光ヘッドのランダムアクセス移
動は、可動部１０２を光デイスク１０６の内外周へ向け
て駆動するリニアモータ１１１によって行うように構成
されている。

【０００５】そのため、上記浮上型光ヘッドは、アクセ
ス動作によって移動する可動部１０２に、永久磁石１１
０やトラッキングコイル１０９からなるトラッキングア
クチュエータ１０８を搭載する必要があり、可動部１０
２が従来に比べると軽量化されているものの、トラッキ
ングアクチュエータ１０８を搭載する分だけその重量が
増加し、高速アクセスを達成させるための十分な加速度
が得られないという問題点があった。

【０００６】そこで、本出願人は、上記提案に係る装置
の問題点をも解決し、可動部の一層の軽量化と小型化を
可能とすることにより、高速アクセスを達成するため、
トラッキングアクチュエータを可動部から取り去るとと
もに、トラッキング制御は、すべてアクセス動作に用い
るリニアモータのみによって行う浮上型光ヘッドを既に
提案している（第３６回応用物理学会学術講演会 ２ｐ
−ＺＢ−５，６（１９８９）。

【０００７】この浮上型光ヘッドは、図１５に示すよう
に、可動部１２０をスライダー１２１と対物レンズ１２
２とミラー１２３のみから構成するとともに、この可動
部１２０をアクセス動作に用いるリニアモータ１２４に
接続する一方、固定部１２５を光源１２６や光検出系１
２７及び焦点を調整するリレーレンズ１２８等で構成す
る。そして、フォーカシングの制御は、スライダー１２
１によるデイスク１２９面の追従とリレーレンズ１２８
の駆動で行い、トラッキングとシーク動作は、可動部１
２０を駆動する単一のリニアモータ１２４のみによって
行うようになっている。

【０００８】この提案に係る浮上型光ヘッドの場合に
は、可動部１２０にトラッキングアクチュエータを設け
る必要がないので、可動部１２０を大幅に軽量化かつ小
型化することができ、アクセスの高速化を達成すること
が可能となる。

【０００９】しかし、上記提案に係る浮上型光ヘッドの
場合には、次のような問題点を有している。すなわち、
上記提案の浮上型光ヘッドの場合には、トラッキングと
シーク動作の双方を単一のリニアモータ１２４のみによ
って行うように構成されているため、１つのトラックに
光ヘッドの可動部１２０を追随させる微細なトラッキン
グの制御をもリニアモータ１２４によって行わざるを得
ない。

【００１０】ところが、この微細なトラッキングの制御
を行うには、高い周波数帯域でリニアモータ１２４の駆
動を制御する必要があるが、浮上型光ヘッドの可動部１
２０及びリニアモータ１２４自体の慣性質量によって、
高い周波数帯域でのリニアモータ１２４の駆動制御は、
図１２に示すように、不安定となる。

【００１１】そのため、リニアモータ１２４の駆動制御
が不安定となるのを避けて、トラッキング動作の制御を
行うサーボ系を安定した状態で動作させるためには、リ
ニアモータ１２４の周波数特性に合わせて、トラッキン
グサーボ制御の周波数帯域を低く押さえて狭く設定せざ
るを得ない。その結果、リニアモータ１２４の応答速度
が遅くなり、微細なトラッキングのズレを即座に制御す
るトラッキングを行うことが困難となり、十分なトラッ
キング精度が得られないという問題点が新たに生じる。

【００１２】そこで、本出願人は、さらに上記提案に係
る装置の問題点をも解決し、浮上型光ヘッドの可動部を
大幅に軽量化かつ小型化することができ、アクセスの高
速化を達成することが可能なことは勿論のこと、トラッ
キングの制御を高精度に行うことが可能な浮上型光ヘッ
ドについて既に提案した（特願平２−１６１３９６
号）。

【００１３】これは、レーザービームを光デイスクに収
束させるための対物レンズと、この対物レンズを動圧空
気軸受効果により光デイスクの表面から浮上させて、対
物レンズと光デイスクとの距離をほぼ一定に保持するた
めのスライダーとを有し、駆動手段によって光デイスク
の半径方向に沿って駆動される可動部と、上記レーザー
ビームの光源と、フォーカシング及びトラッキングのず
れ量を検出する検出手段と、この検出手段からの検出信
号に基づいてフォーカシングの制御を行うフォーカシン
グ制御手段とを有する固定部とからなる浮上型光ヘッド
において、上記固定部に、レーザービームの微細なトラ
ッキング制御を光学的に行うトラッキング制御手段と、
前記検出手段から出力されるトラッキングのずれ量に対
応した信号を、高周波側の信号と低周波側の信号に分離
する信号分離回路と、この信号分離回路によって分離さ
れた低周波側の信号に基づいて、前記駆動手段の駆動を
制御する第一の駆動制御回路と、上記信号分離回路によ
って分離された高周波側の信号に基づいて、前記トラッ
キング制御手段の駆動を制御する第二の駆動制御回路と
を設けるように構成したものである。

【００１４】上記トラッキング制御手段としては、図１
５に示すように、例えばレーザービームＬＢを焦点Ｆに
集光しこの焦点Ｆから拡散する拡散用凸レンズ１３１
と、拡散されたレーザービームＬＢを平行光に変換して
可動部１２０へと導く収束用凸レンズ１３２とからなる
いわゆるリレーレンズのうち、拡散用凸レンズ１３１を
光軸と直交する方向に移動させるものが用いられる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記提案の浮上型光ヘッドの場合には、高周波領域
でのトラッキング制御を行うために、リレーレンズのう
ち一方のレンズ１３１を光軸方向と直交する方向に移動
させる必要があるが、高周波領域でのトラッキング制御
を行うためにリレーレンズのうち一方のレンズ１３１を
光軸方向と直交する方向に移動させるという着想自体が
新しいものであるため、リレーレンズのうち一方のレン
ズ１３１を光軸方向と直交する方向に移動させるための
レンズ１３１の支持構造が従来開発されていなかった。
そのため、光学的記録再生装置の組立て時におけるレン
ズ１３１と光軸とのズレによって収差が発生したり、レ
ンズ１３１を可動状態に支持する弾性支持部材による共
振の発生が特に１０ＫＨｚ以上の高い周波数域に生じ易
く、高周波領域でのトラッキング制御を精度良く行うこ
とができないという問題点があり、高精度なトラッキン
グ制御及び高速回転への対応が困難であるという問題点
があった。

【００１６】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、光学的記録再生装置の可動部
を大幅に軽量化かつ小型化することができ、アクセスの
高速化を達成することが可能なことは勿論のこと、装置
の組立て時における組立て精度を向上させることがで
き、収差の発生を抑えることが可能であるとともに、高
周波領域でのトラッキング制御を精度良く行うことがで
き、高精度なトラッキング制御及び高速回転への対応が
可能な光学的記録再生装置を提供することにある。

【００１７】すなわち、請求項第１項記載の発明は、レ
ーザービームを光デイスクに収束させるための対物レン
ズと、この対物レンズを動圧空気軸受効果により光デイ
スクの表面から浮上させて、対物レンズと光デイスクと
の距離をほぼ一定に保持するためのスライダーとを有
し、駆動手段によって光デイスクの半径方向に沿って駆
動される可動部と、上記レーザービームの光源と、フォ
ーカシング及びトラッキングのずれ量を検出する検出手
段と、この検出手段からの検出信号に基づいてフォーカ
シングの制御を行うフォーカシング制御手段と、上記検
出手段からの検出信号に基づいてトラッキングの制御を
行うトラッキング制御手段とを有する固定部とからなる
光学的記録再生装置において、上記固定部に設けられた
トラッキング制御手段が、レンズを光軸方向と直交する
方向に移動することによってトラッキングの制御を行う
レンズを備え、このトラッキング制御用のレンズを、高
剛性の弾性支持部材によって支持して光軸方向と直交す
る方向に移動可能とするように構成されている。

【００１８】また、前記トラッキング制御用のレンズ
は、高剛性の弾性支持部材によって支持するとともに、
当該高剛性の弾性支持部材に粘弾性部材を積層するよう
に構成してもよい。

【００１９】上記フォーカシングのずれ量を検出する検
出手段としては、例えば集光レンズによって集光された
レーザービームのうち片側のレーザービームを遮断する
ナイフエッジと、このナイフエッジによって取り出され
たレーザービームを受光する２分割受光素子とからなる
ものが用いられるが、これに限定されるものではなく、
シリンドリカルレンズと４分割受光素子等を組合わせた
ものを用いてもよい。

【００２０】また、上記トラッキングのずれ量を検出す
る検出手段としては、例えば集光レンズと、２分割受光
素子からなるものが用いられる。

【００２１】さらに、上記フォーカシング制御手段とし
ては、例えばレーザービームを焦点に集光しこの焦点か
ら拡散する拡散用凸レンズと、拡散されたレーザービー
ムを平行光に変換して可動部へと導く収束用凸レンズと
からなるものが用いられるが、これに限定されるもので
はなく、他の凹レンズと凸レンズ等との組合わせからな
るフォーカシング制御手段を用いても勿論よい。

【００２２】なお、以下に説明する実施例では、トラッ
キング制御手段として、リレーレンズのうち拡散用凸レ
ンズを光軸と直交する方向に移動させるものを用いた場
合について説明するが、これに限定される訳ではなく、
図１３（ｂ）に示すように、リレーレンズ１７のうち収
束用凸レンズ１６を光軸と直交する方向に移動させてト
ラッキング制御を行うようにしても良い。この場合に
は、同図に示すように、リレーレンズ１７のうち拡散用
凸レンズ１５を光軸方向に移動させてフォーカシングの
制御を行うことになる。

【００２３】また、上記の実施例では、リレーレンズ１
７のうち拡散用凸レンズ１５を光軸と直交する方向に移
動させてトラッキング制御を行い、リレーレンズ１７の
うち収束用凸レンズ１６を光軸方向に移動させて、フォ
ーカシング制御を行う場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、図１３（ａ）に示すように、
リレーレンズ１７のうち一方の凸レンズ１５又は１６
（図示例では、凸レンズ１５）を、光軸方向と光軸と直
交する方向の２軸方向に駆動可能なアクチュエータを用
い、このアクチュエータをフォーカシングエラー信号及
びトラッキングエラー信号のうち高周波側の信号に応じ
て駆動することによって、１つのアクチュエータでフォ
ーカシング及び微小なトラッキングの双方の制御を行う
ことができる。この場合、アクチュエータは、リレーレ
ンズ１７のうち拡散用凸レンズ１５側あるいは収束用凸
レンズ１６側のいずれの位置に配置しても良い。

【００２４】ところで、上記の如く微小なトラッキング
の制御は、リレーレンズ１７のうち拡散用凸レンズ１５
側あるいは収束用凸レンズ１６側のいずれのレンズによ
って行っても良く、又リレーレンズ１７のうち拡散用凸
レンズ１５側あるいは収束用凸レンズ１６の一方のレン
ズによってフォーカシング及び微小なトラッキングの双
方の制御を行うようにしても良いが、１つのレンズを２
軸方向に動かすアクチュエータは、１軸方向に動かすア
クチュエータより周波数応答性が悪くなるため、１つの
レンズを１軸方向にのみ動かす図１３（ｂ）及び実施例
に示す制御方式の方が、図１３（ａ）に示す制御方式よ
りも優れている。

【００２５】

【作用】この発明においては、トラッキング調整用のレ
ンズが高剛性の弾性支持部材によって支持されているた
め、高い周波数までの安定した振動特性が得られ、光記
録媒体の高速回転にも十分対応することが可能となる。
また、弾性支持部材に振動減衰の大きな粘弾性部材を積
層することによって、変速的な振動成分等を吸収するこ
とができ、より良好な振動特性が得られ、安定で高精度
なトラッキングサーボが可能となる。

【００２６】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００２７】図５乃至図７はこの発明に係る光学的記録
再生装置の一実施例を示すものである。

【００２８】図において、１は光学的記録再生装置を示
すものであり、この光学的記録再生装置１は、大きく分
けて可動部２と固定部３とから構成されている。

【００２９】上記可動部２は、レーザービームＬＢを光
デイスク４に収束させるための対物レンズ５と、この対
物レンズ５を動圧空気軸受効果により光デイスク４の表
面から浮上させて、対物レンズ５と光デイスク４との距
離をほぼ一定に保持するためのスライダー６とを有し、
駆動手段７によって光デイスク４の半径方向に沿って駆
動されるようになっている。

【００３０】また、上記固定部３は、レーザービームＬ
Ｂの光源８と、フォーカシング及びトラッキングのずれ
量を検出する検出手段９と、この検出手段９からの検出
信号に基づいてフォーカシングの制御を行うフォーカシ
ング制御手段１０とを有するようになっている。

【００３１】さらに、上記光学的記録再生装置１の構成
を詳細に説明すると、固定部３には、図６に示すよう
に、光源としての半導体レーザー８と、この半導体レー
ザー８から出射された断面楕円形状のレーザービームＬ
Ｂを平行光に変換するコリメータレンズ１１と、このコ
リメータレンズ１１によって平行光に変換されたレーザ
ービームＬＢを、断面円形状の光に整形するビーム整形
プリズム１２と、この整形されたレーザビームＬＢを、
光デイスク４への照射光と光デイスク４からの反射光と
に分離する偏向ビームスプリッタ１３と、直線偏向の光
と円偏向の光を相互に変換する１／４波長板１４と、こ
の１／４波長板１４を通過したレーザービームＬＢのフ
ォーカシングを制御するため、レーザービームＬＢを焦
点Ｆに集光しこの焦点Ｆから拡散する拡散用凸レンズ１
５と拡散されたレーザービームＬＢを平行光に変換して
可動部２へと導く収束用凸レンズ１６とからなるフォー
カシング制御手段１０としてのリレーレンズ１７と、上
記偏向ビームスプリッタ１３によって分離された光デイ
スク４からの反射レーザービームＬＢをさらに２つに分
離するビームスプリッタ１８と、このビームスプリッタ
１８によって分離された一方のレーザービームＬＢを集
光する集光レンズ１９と、この集光レンズ１９によって
集光されたレーザービームＬＢを受光する２分割受光素
子２０と、上記ビームスプリッタ１８によって分離され
た他方のレーザービームＬＢを集光する集光レンズ２１
と、この集光レンズ２１によって集光されたレーザービ
ームＬＢのうち片側のレーザービームＬＢを遮断するナ
イフエッジ２２と、このナイフエッジ２２によって取り
出されたレーザービームＬＢを受光する２分割受光素子
２３とが設けられている。

【００３２】一方、上記可動部２には、図５乃至図７に
示すように、リレーレンズ１７によって平行光に変換さ
れたレーザービームＬＢを光デイスク４へ向けて反射す
るミラー２４と、このミラー２４によって反射されたレ
ーザービームＬＢを光デイスク４に収束させて照射する
対物レンズ５と、上記対物レンズ５を動圧空気軸受効果
により、対物レンズ５と光デイスク４との距離がほぼ一
定となるように光デイスク４表面から浮上させるための
浮上スライダー６とが設けられている。この浮上スライ
ダー６は、図示しない板バネを介して可動部本体２５に
接続されている。

【００３３】また、上記可動部２は、図５及び図６に示
すように、駆動手段としてのリニアモータ７によって光
デイスク４の半径方向に沿って移動可能となっている。

【００３４】そして、上記光学的記録再生装置１におい
ては、図７に示すように、固定部３に設けられた半導体
レーザー８から出射された楕円形状のレーザービームＬ
Ｂが、コリメータレンズ１１によって平行光に変換され
た後、ビーム整形プリズム１２によって円形のビームに
整形される。その後、このレーザービームＬＢは、偏向
ビームスプリッタ１３及び１／４波長板１４を通り、更
にリレーレンズ１７によって平行光に変換された後、可
動部２側へ照射され、対物レンズ５によって絞られて光
デイスク４の図示しないトラック上に照射される。

【００３５】この光デイスク４のトラックからの反射光
は、上記と同じ経路を戻り、偏向ビームスプリッタ１３
で反射されるとともにビームスプリッタ１８で２方向に
分離される。一方のレーザービームＬＢは、集光レンズ
１９によって２分割受光素子２０上に結像され、この２
分割受光素子２０によってトラックに記録された画像情
報が同時に読み取られる。上記２分割受光素子２０は、
図５に示すように、加算増幅器２６に接続されており、
この加算増幅器２６の出力信号として画像情報の再生信
号が得られる。また、上記２分割受光素子２０は、差動
増幅器２７にも接続されており、この差動増幅器２７の
出力信号としてトラッキングエラー信号が得られるよう
になっている。

【００３６】また、上記ビームスプリッタ１８によって
分割された他方のレーザービームＬＢは、集光レンズ２
１を通してナイフエッジ２２によって片側のビームが遮
断された後、他方のレーザービームＬＢのみが２分割受
光素子２３上に結像される。上記２分割受光素子２３
は、図６に示すように、差動増幅器２８に接続されてお
り、この差動増幅器２８の出力信号としてフォーカシン
グエラー信号が得られる。

【００３７】上記ナイフエッジ法は、周知のように、２
分割受光素子２３の片側の受光素子に結像されるレーザ
ービームＬＢをナイフエッジ２２によって遮断すること
により、フォーカシングの状態によって２分割受光素子
２３の受光状態が変化することを利用して、フォーカシ
ングエラー信号を得るものである。

【００３８】そして、焦点が合った状態では、図８
（ａ）に示すように、２分割受光素子２３の中央にのみ
集光するため、差動増幅器２８の出力が０になり、焦点
がずれた状態では、図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、
２分割受光素子２３の片側の受光素子のみに集光するた
め、差動増幅器２８の出力が＋又は−になることによ
り、フォーカシングエラー信号を得るものである。

【００３９】図５及び図６は上記光学的記録再生装置の
光学系とともに制御系を示すものである。

【００４０】この光学的記録再生装置の固定部には、ト
ラッキングの微細な制御を光学的に行うトラッキング制
御手段と、上記検出手段から出力されるトラッキングの
ずれ量に対応した信号を、高周波側の信号と低周波側の
信号に分離する信号分離回路と、この信号分離回路によ
って分離された低周波側の信号に基づいて、可動部を駆
動する駆動手段の駆動を制御する第一の駆動制御回路
と、上記信号分離回路によって分離された高周波側の信
号に基づいて、トラッキングの制御を行うトラッキング
制御手段の駆動を制御する第二の駆動制御回路とが設け
られている。

【００４１】さらに詳述すると、図において、３０、３
１は上記差動増幅器２７から出力されるトラッキングエ
ラー信号３２がそれぞれ入力される信号分離回路として
の第一及び第二のフィルター回路であり、上記トラッキ
ングエラー信号３２は、低周波側の信号のみを通過させ
る第一のフィルター回路３０と、高周波側の信号のみを
通過させる第二のフィルター回路３１によって、低周波
側の信号と高周波側の信号の２つの周波数成分に分離さ
れる。これらの第一及び第二のフィルター回路３０、３
１による分離周波数は、例えば２〜３ＫＨｚの内の特定
の周波数に設定され、第一及び第二のフィルター回路３
０、３１によって、図９に示すように、トラッキングエ
ラー信号３２が特定の周波数ｆを境にして２つの周波数
成分に分けられる。

【００４２】上記第一及び第二のフィルター回路３０、
３１は、位相補償回路３３、３４にそれぞれ接続されて
おり、これらの位相補償回路３３、３４は、第一及び第
二のフィルター回路３０、３１を通過した信号のうち高
い周波数側の信号を大きく増幅する等の信号処理を施し
て位相補償を行うものである。上記位相補償回路３３、
３４は、第一及び第二の駆動制御回路３５、３６にそれ
ぞれ接続されており、これらの第一及び第二の駆動制御
回路３５、３６は、駆動手段としてのリニアモータ７及
びトラッキング制御手段としてのアクチュエータ３７に
それぞれ接続されている。

【００４３】上記アクチュエータ３７は、リレーレンズ
１７のうち拡散用凸レンズ１５を光軸と直交する方向に
移動させることにより、レーザービームＬＢの微細なト
ラッキング制御を光学的に行うものである。

【００４４】さらに、３８は上記差動増幅器２８から出
力されるフォーカシングエラー信号３９が入力される位
相補償回路であり、この位相補償回路３８は、フォーカ
シングエラー信号３９に所定の信号処理を施して位相補
償を行うものである。上記位相補償回路３８は、第三の
駆動制御回路４０に接続されており、この第３の駆動制
御回路４０は、アクチュエータ４１に接続されている。

【００４５】このアクチュエータ４１は、リレーレンズ
１７のうち収束用凸レンズ１６を光軸方向に移動させる
ことにより、レーザービームＬＢのフォーカシング制御
を光学的に行うものである。

【００４６】ところで、この実施例では、固定部に設け
られたトラッキング制御手段が、レンズを光軸方向と直
交する方向に移動することによってトラッキングの制御
を行うレンズを備え、このトラッキング制御用のレンズ
を、高剛性の弾性支持部材によって支持して光軸方向と
直交する方向に移動可能とするように構成されている。

【００４７】尚、以下の図において、８０はフォーカス
調整部を、９０はトラッキング調整図をそれぞれ示して
いる。

【００４８】まず、フォーカス調整用の収束用凸レンズ
１６は、図１乃至図４に示すように、その外周端部が環
状のフォーカスボビン５０に固着されている。この環状
のフォーカスボビンは、環状部分５１の断面形状が略コ
字形状に形成されており、環状部分５１の内周側の端部
５１ａには、収束用凸レンズ１６の外周端部が固着され
ているとともに、環状部分５１の外周部５１ｂには、フ
ォーカスコイル５２が巻回されている。上記フォーカス
ボビン５０は、その環状部分５１の外周部５１ｂが２枚
の環状のフォーカスバネ５３，５３によって、フォーカ
スボビン５０の外周に配設された環状の第１のフォーカ
スハウジング５４に支持されており、フォーカスボビン
５０は、２枚の環状のフォーカスバネ５３，５３によっ
て光軸方向に移動可能となっている。上記フォーカスバ
ネ５３，５３は、図１０に示すような形状に形成されて
おり、このフォーカスバネ５３，５３は、その内周端側
がフォーカスボビン５０の環状部分５１の外周部５１ｂ
において、光軸方向に沿って２枚離間した状態で固着さ
れているとともに、その外周端側が第１のフォーカスハ
ウジング５４に固着されている。

【００４９】上記第１のフォーカスハウジング５４は、
磁気回路のヨークを兼ねており、この第１のフォーカス
ハウジング５４の内周面には、環状の永久磁石５５が固
着されている。そして、この永久磁石５５の磁束がフォ
ーカスボビン５０に巻回されたフォーカスコイル５２を
横切るようになっており、フォーカスコイル５２に所定
の電流を流すことによってフォーカスボビン５０に固着
された収束用凸レンズ１６を光軸方向に移動可能となっ
ている。上記第１のフォーカスハウジング５４は、その
軸方向の一端が第２のフォーカスハウジング５７に固着
されており、この第２のフォーカスハウジング５７は、
固定ベース５６に取付けられている。

【００５０】一方、トラッキング調整手段においては、
図１乃至図４に示すように、拡散用凸レンズ１５がトラ
ッキングボビン６０に固着されている。このトラッキン
グボビン６０は、図２乃至図４に示すように、正方形状
に形成された中央部６１ａと、この中央部６１ａの幅方
向両端に上下方向に互いに対向するように突設された脚
部６１ｂ，６１ｂ及び脚部６１ｃ，６１ｃとから正面略
Ｈ字形状に形成されており、その中央部６１ａに設けら
れた円形状の開口部６１ｄに拡散用凸レンズ１５が固着
されている。上記トラッキングボビン６１の脚部６１
ｂ，６１ｂ及び脚部６１ｃ，６１ｃには、トラッキング
コイル６２，６２がそれぞれ巻回されている。また、上
記トラッキングボビン６１の中央部６１ａには、図１に
示すように、上下両端に２枚の弾性支持部材６３，６３
の一端が固着されているとともに、これらの弾性支持部
材６３、６３の他端は、トラッキングボビン６１の光軸
方向の一側に配設されたトラッキングベース６４に固着
されている。そして、トラッキングボビン６１に固着さ
れた拡散用凸レンズ１５は、２枚の弾性支持部材６３，
６３を介して光軸方向と直交する方向に移動可能となっ
ている。

【００５１】上記弾性支持部材６３，６３は、アルミ、
銅、ステンレス等の剛性の高い弾性材料から形成されて
おり、弾性支持部材６３，６３は、例えば、振動の基本
周波数が６０Ｈｚ以上となるように剛性が高められてい
る。

【００５２】また、上記２枚の弾性支持部材６３，６３
には、トラッキングボビン６１とトラッキングベース６
４との間における互いに対向する面に、レーザービーム
が通過する部分を除いて振動減衰の大きな粘弾性部材７
０、７０が挟持状態に固着されている。上記粘弾性部材
７０、７０としては、例えばシリコンゴム、ウレタンゴ
ム、ブチルゴム等の材料が用いられるが、粘弾性を有す
る材料であれば振動減衰に対して効果があり、上記の材
料のみに制限されるものではない。

【００５３】さらに、上記トラッキングボビン６１の上
下方向には、図２乃至図４に示すように、正面Ｅ字形状
の磁気回路ヨーク６５，６５が配設されている。この磁
気回路ヨーク６５，６５の中央の突起６５ａは、図２に
示すように、トラッキングボビン６１の互いに対向する
脚部６１ｂ，６１ｂ及び脚部６１ｃ，６１ｃ間に位置す
るように配設されているとともに、磁気回路ヨーク６
５，６５の両端側の突起６５ｂ，６５ｂは、トラッキン
グボビン６１の対向する両脚部６１ｂ，６１ｂ及び脚部
６１ｃ，６１ｃの外側に配置されている。また、上記磁
気回路ヨーク６５の両端側の突起６５ｂ，６５ｂには、
その内面に永久磁石６６，６６が固着されており、この
永久磁石６６，６６の磁束がトラッキングボビン６１に
巻回されたトラッキングコイル６２，６２を横切るよう
になっている。そして、トラッキングコイル６２，６２
に所定の電流を流すことによってトラッキングボビン６
１に固着された拡散用凸レンズ１５を、光軸方向と直交
する方向に移動可能となっている。

【００５４】上記磁気回路ヨーク６５は、図２乃至図４
に示すように、その一端に延設された腕部６５ｃを介し
て前記トラッキングベース６４に固着されている。この
トラッキングベース６４には、上述したように、２枚の
弾性支持部材６３，６３の他端も同時に固着されてお
り、トラッキングベース６４は、図１に示すように、厚
肉の平板状に形成され、その下端部が固定ベース５６に
取付けられている。尚、図１中、６７はトラッキングベ
ース６４に形成された開口部を示している。

【００５５】上記フォーカス調整部８０とトラッキング
調整部９０は、図１に示すように、各々の拡散用凸レン
ズ１５と収束用凸レンズ１６の光軸が一致するように調
整されて固定ベース５６上に取付けられている。

【００５６】以上の構成において、この実施例に係る光
学的記録再生装置では、次のようにしてトラッキングの
制御が行われる。すなわち、上記光学的記録再生装置１
は、図７に示すように、固定部３に設けられた半導体レ
ーザー８から出射されたレーザービームＬＢを、コリメ
ータレンズ１１、ビーム整形プリズム１２、偏向ビーム
スプリッタ１３、１／４波長板１４、リレーレンズ１
７、可動部２に設けられたミラー２４、対物レンズ５を
介して光デイスク４上に照射する。そして、光デイスク
４からの反射光を対物レンズ５、ミラー２４、リレーレ
ンズ１７、１／４波長板１４、偏向ビームスプリッタ１
３、ビームスプリッタ１２、集光レンズ１９を介して２
分割受光素子２０上によって受光する。また、ビームス
プリッタ１２によって分離されたレーザービームＬＢ
は、集光レンズ２１を介して２分割受光素子２３上によ
って受光する。そして、この２分割受光素子２０に接続
された差動増幅器２７からトラッキングエラー信号３２
が得られるとともに、２分割受光素子２３に接続された
差動増幅器２８からフォーカシングエラー信号が得られ
る。

【００５７】ところで、浮上スライダー６は、光デイス
ク４近傍に略一定の距離を保持しながら浮上するが、完
全には上記一定距離を保持することはできず、フォーカ
ス誤差が存在する。このフォーカス誤差は、フォーカス
調整部の収束用凸レンズ１６を光軸方向に沿って駆動す
ることで補正することができる。

【００５８】また、光デイスク４上のトラックは偏心量
を有しており、この偏心の低い周波数成分は、浮上スラ
イダー６を駆動するアクチュエータ３７により制御し除
去することができるが、高い周波数成分はトラッキング
調整部の拡散用凸レンズ１５を図５及び図６の光軸方向
と直交する方向に駆動することによって制御し、除去す
ることができる。

【００５９】すなわち、上記差動増幅器２７から出力さ
れるトラッキングエラー信号３２は、第一及び第二のフ
ィルター回路３０、３１に入力され、第一のフィルター
回路３０によって低周波成分が分離され、第二のフィル
ター回路３１によって高周波成分が分離される。

【００６０】上記第二のフィルター回路３１からの出力
信号は、位相補償回路３４に入力され、この位相補償回
路３４によって高い周波数側が大きくなるように増幅さ
れる等の位相補償を受ける。そして、この位相補償回路
３４からの出力信号は、第二の駆動制御回路３６に入力
され、第二の駆動制御回路３６によって位相補償回路３
４からの出力信号と予め設定された値との差分に応じて
アクチュエータ３７が駆動される。

【００６１】このアクチュエータ３７は、図５及び図６
に示すように、リレーレンズ１７のうち拡散用凸レンズ
１５を光軸と直交する方向に移動させることにより、レ
ーザービームＬＢの微細なトラッキング制御を光学的に
行うものである。すなわち、アクチュエータ３７は、図
１１（ａ）に示すように、トラッキングエラー信号３２
の高周波成分が所定の値に一致しており、対物レンズ５
によって収束されたレーザービームが、光デイスク４の
所定のトラックに正確に追随している場合には、リレー
レンズ１７のうち拡散用凸レンズ１５を所定の位置に保
持する。それに対して、アクチュエータ３７は、図１１
（ｂ）に示すように、トラッキングエラー信号３２の高
周波成分が所定の値からずれ、対物レンズ５によって収
束されたレーザービームＬＢが、光デイスク４の所定の
トラックから距離ｒだけずれた場合には、拡散用凸レン
ズ１５を光軸と直交する方向であって、レーザービーム
ＬＢがずれた方向と反対の方向に距離ｒ’だけ移動さ
せ、レーザービームＬＢを光デイスク４の所定のトラッ
ク上にトラッキングさせる。上記距離ｒ’は、 ｒ’＝（Ｆｔ／Ｆ０）・ｒ で与えられる。ここで、Ｆｔは拡散用凸レンズ１５の焦
点距離を、Ｆ０は対物レンズ５の焦点距離をそれぞれ示
している。

【００６２】一方、上記第一のフィルター回路３０から
の出力信号は、位相補償回路３３に入力され、この位相
補償回路３３によって高い周波数側が大きくなるように
増幅される等の位相補償を受ける。そして、この位相補
償回路３３からの出力信号は、第一の駆動制御回路３５
に入力され、駆動制御回路３５によって位相補償回路３
３からの出力信号と目的とするトラック数との差分信号
等に応じてリニアモータ７が駆動される。

【００６３】このリニアモータ７は、図５に示すよう
に、可動部２を光デイスク４の半径方向に沿って移動さ
せるものであり、第一のフィルター回路３０から出力さ
れる低周波数側の信号に応じて、可動部２を光デイスク
４の目的とするトラックに追随させる。

【００６４】ところで、トラッキング調整部における拡
散用凸レンズ１５は、トラッキングボビン６０に固着さ
れており、このトラッキングボビン６０は、２枚の剛性
の高い弾性支持部材６３，６３によって支持されている
ため、高い周波数までの安定した振動特性が得られ、光
デイスク４の高速回転にも十分対応することが可能とな
る。さらに、２枚の弾性支持部材６３，６３には、振動
減衰の大きな粘弾性部材７０，７０が挟持されているた
め、変速的な振動成分等を吸収することができ、より良
好な振動特性が得られ、安定で高精度なトラッキングサ
ーボが可能となる。

【００６５】このように、固定部３に、リレーレンズ１
７のうち拡散用凸レンズ１５を光軸と直交する方向に移
動させることによって、所定の位置に保持するレーザー
ビームＬＢの微小なトラッキング制御を光学的に行うア
クチュエータ３７と、２分割受光素子２３に接続された
差動増幅器２７から出力されるトラッキングエラー信号
３２を、高周波側の信号と低周波側の信号に分離する第
一及び第二のフィルター回路３０、３１と、この第一の
フィルター回路３０によって分離された低周波側の信号
に基づいて、前記リニアモータ７の駆動を制御する第一
の駆動制御回路３５と、上記第二のフィルター回路３１
によって分離された高周波側の信号に基づいて、前記ア
クチュエータ３７の駆動を制御する第二の駆動制御回路
３６とを設けるように構成されている。

【００６６】そのため、可動部２には、トラッキングの
制御を行う部材を一切設ける必要がないので、浮上型光
ヘッド１の可動部２を大幅に軽量化かつ小型化すること
ができるとともに、可動部２の剛性を高めることがで
き、アクセスの高速化を達成することができる。

【００６７】また、上記２分割受光素子２３に接続され
た差動増幅器２７から出力されるトラッキングエラー信
号３２を、高周波側の信号と低周波側の信号に第一及び
第二のフィルター回路３０、３１によって分離し、第一
のフィルター回路３０によって分離された低周波側の信
号に基づいて、前記リニアアモータ７の駆動を第一の駆
動制御回路３５によって制御するため、低周波側のトラ
ッキングのずれは、第６図に示すように、低周波側の周
波数特性に優れたリニアモータ７によって制御すること
ができ、低周波側のトラッキングを高い精度で行うこと
ができる。一方、上記第二のフィルター回路３１によっ
て分離された高周波側の信号に基づいて、前記アクチュ
エータ３７の駆動を第二の駆動制御回路３６によって制
御するものであり、しかもこのアクチュエータ３７は、
レーザービームの微小なトラッキング制御を光学的に行
うものであるため、高周波側の周波数特性に優れてい
る。そのため、高周波側のトラッキングのずれは、図１
２に示すように、高周波側の周波数特性に優れたアクチ
ュエータ３７によって制御することができ、高精度のト
ラッキング制御が可能となる。しかも、大きなトラッキ
ングのずれは、リニアモータ７の制御によって補正する
ことができるので、リレーレンズ１７のうち拡散用凸レ
ンズ１５によって補正すべきトラッキングのずれ量は、
ほんの僅か（数μｍ以下）ですむ。そのため、リレーレ
ンズ１７のうち拡散用凸レンズ１５の移動量が減少する
ため、拡散用凸レンズ１５が光軸からずれることによる
収差発生に伴う光学系の結像性能の悪化も著しく軽減さ
れる。

【００６８】さらに、トラッキング調整部における拡散
用凸レンズ１５は、２枚の剛性の高い弾性支持部材６
３，６３によって支持されているため、高い周波数まで
の安定した振動特性が得られ、光デイスク４の高速回転
にも十分対応することが可能となるとともに、２枚の弾
性支持部材６３，６３には、振動減衰の大きな粘弾性部
材７０，７０が挟持されているため、変速的な振動成分
等を吸収することができ、高い周波数までの良好な振動
特性が得られ、光デイスク４の高速回転にも十分対応で
き、従来に比べてさらに安定で高精度なトラッキングサ
ーボが可能となる。

【００６９】

【発明の効果】この発明は以上の構成及び作用よりなる
もので、光学的記録再生装置の可動部を大幅に軽量化か
つ小型化することができ、アクセスの高速化を達成する
ことが可能なことは勿論のこと、装置の組立て時におけ
る組立て精度を向上させることができ、収差の発生を抑
えることが可能であるとともに、高周波領域でのトラッ
キング制御を精度良く行うことができ、高精度なトラッ
キング制御及び高速回転への対応が可能な光学的記録再
生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明に係る光学的記録再生装置の
一実施例を示す要部断面図である。

【図２】 図２は同要部を示す一部切除の斜視図であ
る。

【図３】 図３は同要部を示す分解斜視図である。

【図４】 図４は同要部を示す分解斜視図である。

【図５】 図５はこの発明に係る光学的記録再生装置の
一実施例を示す光学系および制御系の説明図である。

【図６】 図６はこの発明に係る光学的記録再生装置の
一実施例を示す光学系の説明図である。

【図７】 図７（ａ）（ｂ）は同実施例の光学系の要部
を示す正面図及び斜視図である。

【図８】 図８（ａ）（ｂ）（ｃ）はフォーカスエラー
信号の検出状態をそれぞれ示す説明図である。

【図９】 図９はフィルター回路の特性を示すグラフで
ある。

【図１０】 図１０はフォーカスバネを示す正面図であ
る。

【図１１】 図１１（ａ）（ｂ）はトラッキングの調整
動作をそれぞれ示す説明図である。

【図１２】 図１２は本実施例に係る装置の動作特性を
示すグラフである。

【図１３】 図１３（ａ）（ｂ）はトラッキング及びフ
ォーカシングの調整動作をそれぞれ示す説明図である。

【図１４】 図１４は従来の光学的記録再生装置を示す
構成図である。

【図１５】 図１５は従来の他の光学的記録再生装置を
示す構成図である。

【符号の説明】

１…浮上型光ヘッド、２…可動部、３…固定部、４…光
デイスク、５…対物レンズ、６…スライダー、７…駆動
手段、８…光源、９…検出手段、１０…フォカシング制
御手段、１５…トラッキング調整部の凸レンズ、３２…
トラッキングエラー信号、３７…アクチュエータ、８０
…フォーカシング調整部、９０…トラッキング調整部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザービームを光デイスクに収束させ
   るための対物レンズと、この対物レンズを動圧空気軸受
   効果により光デイスクの表面から浮上させて、対物レン
   ズと光デイスクとの距離をほぼ一定に保持するためのス
   ライダーとを有し、駆動手段によって光デイスクの半径
   方向に沿って駆動される可動部と、 上記レーザービームの光源と、フォーカシング及びトラ
   ッキングのずれ量を検出する検出手段と、この検出手段
   からの検出信号に基づいてフォーカシングの制御を行う
   フォーカシング制御手段と、上記検出手段からの検出信
   号に基づいてトラッキングの制御を行うトラッキング制
   御手段とを有する固定部とからなる光学的記録再生装置
   において、 上記固定部に設けられたトラッキング制御手段が、レン
   ズを光軸方向と直交する方向に移動することによってト
   ラッキングの制御を行うレンズを備え、このトラッキン
   グ制御用のレンズを、高剛性の弾性支持部材によって支
   持して光軸方向と直交する方向に移動可能としたことを
   特徴とする光学的記録再生装置。