JPH0660401A - 光学ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明の目的は、デ−タの記録及びデ−タの
読みだしに際して誤り率を小さくできる光学ヘッド装置
を提供することにある。 【構成】この発明の光学ヘッド装置は、トラッキングの
みに利用される対物レンズ20と、対物レンズ20に対して
光軸が直交するよう配置され、対物レンズ20と協働する
ことでレ−ザビ−ムに所望の集束性を与える中継レンズ
12を有している。対物レンズ20は、レンズホルダ22に支
持され、図示しない光ディスクの径方向に移動される。
中継レンズ12は、レンズハウジング14に保持され、対物
レンズ20が移動された場合には、対物レンズ20が移動さ
れることで生じるレ−ザビ−ムのビ−ムスポット径の変
化を打消す方向に、対物レンズ20とは独立に移動され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、情報記憶再生装置、
例えば、コンピュ−タ等の外部記憶装置として利用され
る光ディスク装置に係り、特に、情報記録媒体に向かっ
て光ビ−ムを照射するとともに、情報記録媒体で反射さ
れた光ビ−ムを取出すための光学ヘッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３によれば、光ディスク装置に組込ま
れる光学ヘッド装置50は、半導体レ−ザを一体に有し、
このレ−ザから発生された光ビ−ムを伝達する光学素子
を含むヘッド本体52、及び、このヘッド本体52を記録媒
体即ち光ディスクの記録面に沿って移動可能に保持する
ヘッド本体移動機構54を含んでいる。

【０００３】ヘッド本体52は、光ビ−ムを記録面に照射
するとともに、記録面から反射された光ビ−ムを拾出す
対物レンズ、記録面に向かう光ビ−ムと記録面で反射さ
れた光ビ−ムを分離するビ−ムスプリッタ、及び、記録
面から反射された光ビ−ムを検出するとともに電気信号
に変換する光検出器等を含んでいる。

【０００４】対物レンズは、ヘッド本体上に、移動可能
に配置されたレンズアクチェ−タ56に固定されている。
レンズアクチェ−タ56は、ばね材56ａを介してヘッド本
体52に接続されている。レンズアクチェ−タ56には、レ
ンズアクチェ−タ即ち対物レンズを光ディスクの記録面
と直交する方向即ちフォ−カス方向、及び、光ディスク
の記録面に形成されているトラックと直交する方向即ち
トラック方向に移動させるためのフォ−カスコイル56ｆ
及びトラックコイル56ｔが組込まれている。

【０００５】ヘッド本体移動機構54は、ヘッド本体52に
固定され、ヘッド本体52を記録面に沿って移動させるた
めの駆動力を提供する駆動コイル54ａ、及び、駆動コイ
ル54ａを介してヘッド本体を移動可能に保持するととも
に、駆動コイル54ａに供給される電流に対して所望の磁
力を提供するための磁気回路58を含んでいる。

【０００６】対物レンズ即ちレンズアクチェ−タ56は、
トラックコイル及びフォ−カスコイルを介して上記２つ
の方向に移動される。即ち、フォ−カシング及びトラッ
キングによって、対物レンズと光ディスクの記録面との
間の間隔、及び、対物レンズを通過された光ビ−ムの中
心光線と記録面のトラックの中心とが整合される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レンズ
アクチェ−タ56を、一方向、例えば、フォ−カス (また
は、トラック) 方向に移動するために、フォ−カス (ま
たは、トラック) コイルのみが付勢された場合には、残
りの一方向に関し、残りのコイルへのクロスト−ク及び
ばね材の干渉が生じることが知られている。この場合、
レンズアクチェ−タ56が光ディスクの記録面に対して傾
いた状態で移動されることから、フォ−カシング及びト
ラッキングが不正確になる問題がある。このことは、光
ディスクへのデ−タの記録及び光ディスクからのデ−タ
の読みだしにおける誤り率を増大させる。

【０００８】この発明の目的は、光ディスクの記録面と
対物レンズとの間の間隔、及び、対物レンズを通過され
た光ビ−ムの中心光線と記録面のトラックの中心とを、
正確に維持できる光学ヘッド装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、第一
の屈折体手段と、この第一の屈折体手段を移動可能に保
持する手段と、上記第一の屈折体手段が有する光学特性
に関連して変化される合成光学特性を有する第二の屈折
体手段と、この第二の屈折体手段を、上記第一の屈折体
手段とは、独立に移動可能に支持する手段とを含む光学
ヘッド装置が提供される。

【００１０】

【作用】この発明の光学ヘッド装置では、対物レンズ20
をトラッキングのみに利用するとともに、対物レンズ20
に対して光軸が直交するよう配置され、対物レンズ20と
協働することでレ−ザビ−ムに所望の集束性を与える中
継レンズ12が利用されている。

【００１１】この場合、対物レンズ20は、光ディスクの
記録面に対し、確実に直交する方向からレ−ザビ−ムを
照射できる。一方、中継レンズ12は、対物レンズ20とは
独立に移動可能であることから、光ディスクの記録面に
導かれるレ−ザビ−ムと記録面とのなす角に影響を与え
ることなく、確実に、記録面にレ−ザビ−ムを集束させ
ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を用いてこの発明の一実施例につ
いて説明する。

【００１３】図１及び図２によれば、光学ヘッド装置２
は、図示しない半導体レ−ザ素子即ち光源を含み、所望
のビ−ム断面形状を有するレ−ザビ−ムを発生する固定
光学部４、固定光学部４からのレ−ザビ−ムを図示しな
い光ディスクに向かって照射するとともに、光ディスク
からの反射レ−ザビ−ムを検出するヘッド本体６、及
び、ヘッド本体６を図示しない光ディスクの記録面に沿
って、光ディスクの径方向即ちアクセス方向に移動させ
るヘッド駆動機構８から形成されている。

【００１４】固定光学部４には、半導体レ−ザから発生
されたレ−ザビ−ムのビ−ム断面形状を平行にするため
の図示しないコリメ−トレンズ、コリメ−トレンズを通
過されたレ−ザビ−ムを光ディスクに向かわせるととも
に、光ディスクで反射されたのち、再び戻されたレ−ザ
ビ−ムを、光ディスクに向かうレ−ザビ−ムから分離す
るための図示しないビ−ムスプリッタ、及び、光ディス
クで反射されたレ−ザビ−ムを検出するとともに電気信
号に変換するための図示しない光検出器などが配置され
ている。尚、半導体レ−ザは、レ−ザから出射されるレ
−ザビ−ムの主光線が光ディスクの記録面と平行になる
よう固定されている。

【００１５】ヘッド本体６は、固定光学部４からのレ−
ザビ−ムの光路を折曲げ、光ディスクの記録面に向かわ
せるための光学素子群が配置されるベ−ス10を含んでい
る。ベ−ス10は、後述するガイドレ−ルを介して所望の
方向に移動可能に支持されるとともに、ガイドレ−ルに
沿って、光ディスクの径方向即ちアクセス方向に移動さ
れる。

【００１６】ベ−ス10の一端部であって、固定光学部４
に近接配置された側には、固定光学部４からのレ−ザビ
−ムに集束性を与えることで、レ−ザビ−ムを光ディス
クの記録面に集束させる中継レンズ (第一の屈折体手
段) 12、レンズ12を光ディスクの記録面と平行な方向即
ちアクセス方向に沿って移動可能に保持するレンズハウ
ジング (保持手段) 14、ハウジング14を移動させるため
の駆動力を発生するフォ−カシングコイル16、及び、コ
イル16を介してハウジング14を移動可能に保持するとと
もに、コイル16に供給される電流に対して所望の磁力を
提供するためのヨ−ク18ａ及びマグネット18ｂを含むフ
ォ−カス用磁気回路18が配置されている。中継レンズ12
は、レンズの外周を取巻く円筒状の鏡筒と一体的に形成
され、コイル16は、鏡筒部の外周面に固定されている。
また、レンズハウジング14は、レンズ12の鏡筒部をさら
に取巻く円筒状に形成され、自身がヨ−ク18ａとして利
用される一方で、内周面にマグネット18ｂが固定され
る。尚、レンズ12の鏡筒部とハウジング14との間には、
スパイラル状に形成された板ばねが配置されている。こ
のことから、レンズ12は、レ−ザビ−ムの主光線の進行
方向即ちレンズ12を断面方向からみた場合にベ−ス10が
アクセスされる方向にのみ往復動される。

【００１７】ベ−ス10の中央部には、中継レンズ12を介
して集束性が与えられたレ−ザビ−ムの中心光線と光デ
ィスクの記録面のトラックの中心とを一致させる対物レ
ンズ(第二の屈折体) 20、及び、この対物レンズ20を、
レンズ12とは独立に保持するレンズホルダ (支持手段)
22が移動可能に載置されている。ホルダ22は、ベ−ス10
に設けられたスライダガイド10ａに挿入されるスライダ
22ａを有している。ホルダ22には、さらに、ホルダ22を
移動させるための駆動力を発生するトラッキングコイル
24が配置されている。コイル24は、コイル24即ちホルダ
22を移動可能に保持するとともに、コイル24に供給され
る電流に対して所望の磁力を提供するためのヨ−ク26ａ
及びマグネット26ｂを含むトラック用磁気回路26によっ
て保持されている。尚、対物レンズ20と中継レンズ12と
の間、例えば、レンズホルダ22の一部であって、光ディ
スクへ向かう光路に関し、対物レンズ20の前段に相当す
る位置には、中継レンズ12から対物レンズ20へ向かうレ
−ザビ−ムを折曲げるための立上げミラ−28が組込まれ
ている。

【００１８】ここで、対物レンズ20と中継レンズ12との
関係について説明する。既に説明したように、レンズ20
とレンズ12とは、立上げミラ−28を挟んで、それぞれレ
ンズの光軸 (レ−ザビ−ムの中心光線が通過されるもの
として規定される軸) が直交するよう配置される。従っ
て、レンズ12とレンズ20とは、実質的に同一の方向、即
ち、ベ−ス10がアクセスされる方向に移動される。この
ことから、レンズ12が移動された場合には、光ディスク
の記録面に集束されるレ−ザビ−ムのビ−ムスポット径
が変化される。その一方で、レンズ20が移動された場合
には、光ディスクの記録面に集束されるレ−ザビ−ムの
中心光線の位置と記録面のトラックとの相対位置が変化
される。

【００１９】ベ−ス10の側方には、ベ−ス10を、光ディ
スクの記録面の沿うとともに記録面の全長に亘って移動
即ちアクセスさせるための駆動力を提供するアクセスコ
イル30、及び、後述するガイドレ−ル上をベ−ス10が移
動される際の摩擦力を低減するためのベアリング32が取
付けられている。

【００２０】ヘッド駆動機構８は、ベ−ス10の側方に取
付けられているベアリング32が密着されるとともに、ベ
−ス10を移動可能に支持するガイドレ−ル34、及び、ベ
−ス10に取付けられているコイル30に供給される電流に
対して所望の磁力を提供するためのヨ−ク34及びマグネ
ット36ｂを含むアクセス用磁気回路36から形成されてい
る。ガイドレ−ル34は、ベ−ス10即ちベアリング32を支
持する一方で、アクセス用磁気回路36の一部としても利
用されている。即ち、ヨ−ク及びガイドレ−ルは、一般
には、独立に形成されるが、この実施例では、ヨ−ク34
のベ−ス10に対向する側の端部を、ベ−ス10に組込まれ
ているベアリング32の転動面が密着されるように加工す
ることで、ガイドレ−ル34としている。以下、図１及び
図２に示されている光学ヘッド装置における動作につい
て説明する。

【００２１】図示しない半導体レ−ザから発生されたレ
−ザビ−ムは、固定光学部４内のコリメ−トレンズを介
してビ−ム断面形状が概ね平行なビ−ムに変換される。
この平行ビ−ムは、図示しないビ−ムスプリッタをその
まま通過され、固定光学部４から出射される。

【００２２】固定光学部４から出射された平行ビ−ム
は、中継レンズ (第一の屈折体) 12へ導かれる。中継レ
ンズ12へ導かれた平行ビ−ムは、中継レンズ12及び対物
レンズ20の屈折力を合成した状態で、図示しない光ディ
スクの記録面で集束するよう集束性が与えられ、立上げ
ミラ−28に向かって出射される。立上げミラ−28へ導か
れた集束性のビ−ムは、概ね９０°折曲げられて、対物
レンズ (第二の屈折体)20に入射される。対物レンズ20
に導かれた集束性のビ−ムは、図示しない光ディスクの
記録面に集束される。

【００２３】光学ヘッド装置２が情報の記録に利用され
ている場合には、光ディスクの記録面に集束性のビ−ム
によってピットが形成される。これに対して、光学ヘッ
ド装置２が情報の再生に利用されている場合には、記録
面に既に形成されているピットの有無に応じて、記録面
に導かれたビ−ムの強度が変化される。尚、記録面で反
射されたレ−ザビ−ム (以下、反射ビ−ムとする) に
は、記録面に形成されているトラックの位置に対応する
影によって与えられた強度分布が含まれることはいうま
でもない。

【００２４】反射ビ−ムは、再び、対物レンズ20に戻さ
れる。対物レンズ20を通過された反射ビ−ムは、立上げ
ミラ−28を介して光路が変化され、再び、中継レンズ12
を通過される。中継レンズ12を通過された反射ビ−ム
は、概ね平行なレ−ザビ−ムに変換され、固定光学部４
に導かれる。固定光学部４に戻されたレ−ザビ−ムは、
図示しないビ−ムスプリッタを介して、光ディスクへ向
かうレ−ザビ−ムから分離される。分離されたレ−ザビ
−ムは、固定光学部４に含まれている図示しない光検出
器に入射され、所望の電気信号に変換される。

【００２５】光検出器を介して得られた電気信号は、図
示しない信号処理回路を介して、例えば、光ディスクに
記録されている情報として再生され、或いは、半導体レ
−ザから発生されるレ−ザビ−ムの光強度をモニタする
ために利用される。信号処理回路からの出力の一部は、
フォ−カスシング信号及びトラッキング信号に変換さ
れ、それぞれ、中継レンズ12を移動させるためのフォ−
カシングコイル16及び対物レンズ20を移動させるための
トラッキングコイル24に供給される。次に、フォ−カス
制御即ちフォ−カシング、及び、トラック制御即ちトラ
ッキングに関し、詳細に説明する。図１及び図２に示さ
れている中継レンズ12即ちレンズハウジング14、及び、
対物レンズ20即ちレンズホルダ22は、以下のように移動
される。

【００２６】既に説明したように、中継レンズ12と対物
レンズ20は、中継レンズ12と対物レンズ20の屈折力が合
成された状態で、レ−ザからのレ−ザビ−ムを光ディス
クの記録面に集束できるよう、それぞれのレンズの屈折
力が規定されている。

【００２７】このことから、フォ−カシングの際には、
中継レンズ12のみが、光ディスクの記録面と平行であっ
てベ−ス10がアクセスされる方向に移動される。これに
対して、トラッキングの際には、レ−ザビ−ムの中心光
線をトラックの中心に一致できるよう、対物レンズ20が
光ディスクの記録面と平行であってベ−ス10がアクセス
される方向に移動され、引続いて、対物レンズ20が移動
されたことによる焦点距離の変動量に対応して中継レン
ズ12が光ディスクの記録面と平行であってベ−ス10がア
クセスされる方向に移動される。尚、中継レンズ12は、
ハウジング14に固定されているフォ−カシングコイル16
が図示しない信号処理回路からのフォ−カスシング信号
に応じて付勢されることで生じる磁力とフォ−カス用磁
気回路18からの磁力によって駆動されることは、いうま
でもない。同様に、対物レンズ20は、ホルダ22に固定さ
れているトラッキングコイル24が図示しない信号処理回
路からのトラッキング信号に応じて付勢されることで生
じる磁力とトラック用磁気回路26からの磁力によって駆
動される。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光ディスクの記録面と対物レンズとの間の間隔を一
定に維持するためのフォ−カシング、及び、対物レンズ
を通過された光ビ−ムの中心光線と記録面のトラックの
中心とを一致させるためのトラッキングが、それぞれ、
独立に制御される。従って、光ディスクへのデ−タの記
録及び光ディスクからのデ−タの読みだしにおける誤り
率が低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である光学ヘッド装置を示
す概略平面図及び線Ｉ−Ｉに沿った部分断面図。

【図２】図１に示されている光学ヘッド装置の部分拡大
図。

【図３】従来から利用されている光学ヘッド装置の一例
を示す概略図。

【符号の説明】

２…光学ヘッド、４…固定光学部、６…ヘッド本体、８
…ヘッド駆動機構、10…ベ−ス、12…中継レンズ (第一
の屈折体手段) 、14…レンズハウジング (保持手段) 、
16…フォ−カシングコイル、18…フォ−カス用磁気回
路、20…対物レンズ (第二の屈折体手段) 、22…レンズ
ホルダ (支持手段) 、24…トラッキングコイル、26…ト
ラック用磁気回路、28…立上げミラ−、30…アクセスコ
イル、32…ベアリング、34…ガイドレ−ル、36…アクセ
ス用磁気回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一の屈折体手段と、 この第一の屈折体手段を移動可能に保持する手段と、 上記第一の屈折体手段が有する光学特性に関連して変化
   される合成光学特性を有する第二の屈折体手段と、 この第二の屈折体手段を、上記第一の屈折体手段とは、
   独立に移動可能に支持する手段と、を含む光学ヘッド装
   置。
2. 【請求項２】前記保持手段は、前記支持手段が変位され
   た場合には、上記第二の屈折体手段を介して提供される
   合成光学特性を前記支持手段が変位される以前の状態に
   戻すために、前記支持手段が変位された量に応じて変位
   される請求項１記載の光学ヘッド装置。