JPH08211320A - ガルバノミラー及びそれを用いた光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量・小形な光学ヘッドを実現するガルバノ
ミラー、及び光学ヘッドの高速シークを実現する光ディ
スク装置を提供する。 【解決手段】 ガルバノミラー９は反射ミラー２４を形
成した揺動体２５を備えている。揺動体２５はシリコン
などの半導体からなり、２本の弾性体２６を介して第１
のプレート２１の中空部に接続配置している。第１のプ
レート２１の上下には、第２及び第３のプレート２２，
２３がそれぞれ電気絶縁された状態に接合されている。
揺動体２５と対向する第２及び第３のプレート２２，２
３の各部位には、対称な関係に電極２８，２９（不図
示）と電極３０，３１が設けられている。このような構
成において揺動体２５を＋極（−極）に帯電させ、また
電極２９，３０を−極（＋極）に、電極２８，３１を＋
極（−極）に帯電させると、２枚の弾性体２６のねじれ
変形を伴いながら揺動体２５が回転（揺動）される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を所望の
方向に反射するガルバノミラー、及びそのガルバノミラ
ーを搭載する光ヘッドにより光ディスクに対する情報の
記録再生を行う光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のとおり、コンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）やレーザディスク（ＬＤ）に代表されるように、レ
ーザ光を用いて情報の再生を行う光ディスク装置が広く
普及している。また最近では、光ディスク装置はコンピ
ュータの記憶装置として利用されるようになっている。
また、併せてデータの高速記録再生が可能となるよう
に、光学系を搭載する光学ヘッドの高速移動が要求され
るようになった。

【０００３】このような光学ヘッドの高速移動の要求に
対し、光学ヘッドの質量をできるだけ小さくして素早い
シークを実現する方式が提案されている。このような方
式の一つとして、半導体レーザ（光源）やフォトディテ
クタ（検出器）などを光学ヘッドに搭載せず、光ディス
クに焦点を形成する対物レンズのみを光学ヘッドに搭載
して移動させる分離光学方式が採用されている。

【０００４】以下、分離光学方式の一例を図１８を参照
して説明する。半導体レーザ１１１やフォトディテクタ
１１２などの固定光学系１１３は、図示しないベースな
どに固定されている。半導体レーザ１１１から照射され
たレーザ光Ｌは、同じく固定配置されたガルバノミラー
１１４を介して光学ヘッド１１５内に搭載された対物レ
ンズ１１６に与えられている。対物レンズ１１６は光デ
ィスクＤ上のピットに焦点を形成し、その反射光を再び
逆の経路でフォトディテクタ１１２に導く。光学ヘッド
１１５は図示しない駆動手段によってトラッキング方向
Ｘ及びフォーカシング方向Ｙにそれぞれ駆動される。

【０００５】このような方式によれば、光学ヘッド１１
５をトラッキング方向Ｘへ駆動する際に発生する微小な
光路の傾き（対物レンズ１１６へのレーザ光の入射角度
の変化）を、固定配置されたガルバノミラー１１４の揺
動角度の制御によって補正することができる。そのため
対物レンズ１１６自体を傾ける手段などを光学ヘッド１
１５に搭載する必要がなくなり、光学ヘッド１１５全体
の質量を低減することができ、素早いシークを実現して
いる。

【０００６】このようにして利用される従来のガルバノ
ミラー１１４は、具体的には図１９〜図２１に示す構造
となっている。ここで、図１９はガルバノミラー１１４
の平面図、図２０及び図２１はそれぞれ図１９に示すガ
ルバノミラーのＸＸ−ＸＸ面及びＸＸＩ−ＸＸＩ面にお
ける断面図である。

【０００７】図１９に示すように、ガルバノミラー１１
４は、レーザ光を反射するための反射ミラー１１７と、
この反射ミラー１１７を固定した揺動体１１８と、この
揺動体１１８を固定部１１９に対して支持する２枚の支
持体１２０ａ、１２０ｂとを備えている。固定部１１９
は、図２０と図２１に示すようにヨーク１２１と磁石１
２２とから構成されており、揺動体１１８の側面に固定
されたコイル１２３に対して磁界を作用させることによ
り、反射ミラー１１７を支持体１２０ａ、１２０ｂの軸
回りに揺動させることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガルバ
ノミラー１１４の反射ミラー１１７表面は、温度変化や
経年変化によって徐々に傾いてしまう危険性がある。こ
のような傾きが発生すると、ガルバノミラー１１４から
の反射光を正確に対物レンズ１１６へ導くことが困難と
なってしまうため、トラッキングオフセットが生じ、正
確なトラッキング動作が阻害されてしまう危険性があ
る。また、この傾きの影響は、ガルバノミラー１１４か
ら対物レンズ１１６までの距離に応じて変化するため、
ガルバノミラー１１４の揺動角度の補正を光学ヘッド１
１５の現在位置によってさらに補正するといった複雑な
制御が必要となってしまう。

【０００９】したがって、ガルバノミラー１１４を光学
ヘッド１１５に搭載し、ガルバノミラー１１４と対物レ
ンズ１１６との距離を一定に保った状態の固定光学方式
が望まれている。

【００１０】ところが、上述のとおり、従来のガルバノ
ミラー１１４はヨーク１２１、磁石１２２、コイル１２
３などを備えているため、光学ヘッドの質量が大きくな
ってしまう。また、ガルバノミラー１１４を光学ヘッド
１１５に搭載すると光学ヘッド１１５の高速シークが阻
害されてしまう。このように、ガルバノミラーを搭載し
た光学ヘッドで高速シークを実現することは、実質的に
は不可能であった。

【００１１】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、軽量・小形な光学ヘッドを実現するガルバノミラ
ー、及び光学ヘッドの高速シークを実現する光ディスク
装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の観点によ
るガルバノミラーは、反射ミラーを備えた帯電可能な揺
動体と、前記揺動体を揺動可能に支持する支持部材と、
前記反射ミラーが所望の角度で光を反射するように前記
揺動体を静電力で動かすための帯電可能な電極と、を具
備したことを特徴とする。

【００１３】上記ガルバノミラーにおいて、前記揺動体
に備えられた反射ミラーは、当該揺動体自体の鏡面加工
により形成されていることが望ましい。この場合、前記
揺動体は、半導体材料で形成されていることが望まし
い。さらに、前記半導体材料は、シリコンを含んでいる
ことが望ましい。また、前記揺動体は、異方性結晶構造
を有する材料からなることが望ましい。

【００１４】前記揺動体と前記支持部材は、同一材料に
より一体として形成されていることが望ましい。この場
合、前記揺動体と前記支持部材は、半導体材料で形成さ
れていることが望ましい。また、前記半導体材料は、シ
リコンを含んでいることが望ましい。

【００１５】また、前記支持部材は、前記揺動体が回転
動作できるように支持していることが望ましい。この場
合、前記支持部材は、弾性体からなることが望ましい。
また、前記ガルバノミラーは、前記揺動体と前記電極の
間の静電容量を検出するセンサを備えていることが望ま
しい。さらに、前記ガルバノミラーは、前記センサによ
り検出された静電容量に基づき前記揺動体の揺動量を補
正するための回路を備えていることが望ましい。

【００１６】本発明の第２の観点によるガルバノミラー
は、中空部を有する第１のプレートと、前記第１のプレ
ートの中空部に位置し、反射ミラーを備えた帯電可能な
揺動体と、前記第１のプレートに固定され、前記揺動体
を揺動可能に支持する支持部材と、前記第１のプレート
を挟んで対向配置される第２および第３のプレートと、
前記揺動体に対して前記第２および第３のプレート上に
それぞれ設けられ、前記反射ミラーが所望の角度で光を
反射するように前記揺動体を静電力で動かすための帯電
可能な電極と、を具備したことを特徴とする。

【００１７】上記ガルバノミラーの内部は、前記第１〜
第３のプレートにより密封状態に保持されていることが
望ましい。また、前記揺動体と前記支持部材と前記第１
のプレートは、同一材料により一体として形成されてい
ることが望ましい。この場合、前記揺動体と前記支持部
材と前記第１のプレートは、半導体材料で形成されてい
ることが望ましい。さらに、前記半導体材料は、シリコ
ンを含んでいることが望ましい。

【００１８】一方、本発明の第１の観点による光ディス
ク装置は、レーザ光を発生する光源と、この光源からの
レーザ光を反射するガルバノミラーと、このガルバノミ
ラーにより反射されたレーザ光を受けて光ディスクに焦
点を形成する対物レンズとを搭載した光学ヘッドを備え
た光ディスク装置において、前記ガルバノミラーは、反
射ミラーを備えた帯電可能な揺動体と、前記揺動体を揺
動可能に支持する支持部材と、前記反射ミラーが所望の
角度でレーザ光を反射するように前記揺動体を静電力で
動かすための帯電可能な電極と、を備えていることを特
徴とする。

【００１９】本発明の第２の観点による光ディスク装置
は、レーザ光を発生する光源と、この光源からのレーザ
光を反射するガルバノミラーと、このガルバノミラーに
より反射されたレーザ光を受けて光ディスクに焦点を形
成する対物レンズとを搭載した光学ヘッドを備えた光デ
ィスク装置において、前記ガルバノミラーは、中空部を
有する第１のプレートと、前記第１のプレートの中空部
に位置し、反射ミラーを備えた帯電可能な揺動体と、前
記第１のプレートに固定され、前記揺動体を揺動可能に
支持する支持部材と、前記第１のプレートを挟んで対向
配置される第２および第３のプレートと、前記揺動体に
対して前記第２および第３のプレート上にそれぞれ設け
られ、前記反射ミラーが所望の角度でレーザ光を反射す
るように前記揺動体を静電力で動かすための帯電可能な
電極と、を備えていることを特徴とする。

【００２０】上記構成とすることにより、本発明に係る
ガルバノミラーは、ヨーク、磁石、コイルなど質量の大
きい要素を含んでいないので、光学ヘッドの軽量・小型
化が実現される。また、このような軽量・小型の光学ヘ
ッドを用いた光ディスク装置においては、高速なシーク
が実現される。

【００２１】また、光学ヘッドが電磁力で駆動されてい
ても、本発明によるガルバノミラーは静電力で駆動され
るので、両者間でクロストーク（インタラクション）が
生じることがない。このため、対物レンズとガルバノミ
ラーとを接近配置させることができ、光学ヘッドの小型
化をより促進させることができる。また、このようなク
ロストークが生じることのないガルバノミラーを用いた
光ディスク装置においては、シークの精度や記録再生の
信頼性をより向上させることができる。

【００２２】さらに、本発明に係るガルバノミラーは、
静電力を利用して駆動力を発生する構成であるため、消
費電力を低減させることができる。また、このようなガ
ルバノミラーを用いた光ディスク装置においては、光学
ヘッドに搭載される光学ユニット（半導体レーザ等の素
子を含む）や対物レンズなどに与える熱的悪影響を極力
回避することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１実施形態）まず、図１〜図４を用いて本発明のガ
ルバノミラーを搭載した光ディスク装置について説明す
る。ここで、図１は光ディスク装置の内部構造を示す断
面図、図２は光学ヘッドを含む駆動系の平面図、図３は
光学ヘッドの断面図、図４は光学ユニットの断面図であ
る。なお、図１においては、駆動系の図示が省略されて
いる。

【００２４】情報の記録再生に供されるディスク１（光
ディスク、光磁気ディスクなど）は、マグネットチャッ
ク等のチャッキング手段により、ベース（図示せず）に
固定されたスピンドルモータ２に保持されており、記録
再生時にはこのスピンドルモータ２によって安定に回転
駆動される。

【００２５】ディスク１に照射するためのレーザ光を生
成する半導体レーザ３は、図４に示すフォトディテクタ
４とＨＯＥ(Hologramic Optical Element)素子５などと
共に光学ユニット６を構成しており、この光学ユニット
６は光学ヘッド７の下部に固定されている。なお、光学
ユニット６の下部には放熱性を高める目的で複雑の凹凸
が形成されている。

【００２６】半導体レーザ３より発せられたレーザ光
は、ガラス面に形成されたＨＯＥ素子５を通過し、ＨＯ
Ｅ素子５の反対面に固定されたプリズム８で９０゜向き
を変え、ガルバノミラー９で再び９０゜向きを変え、光
学ヘッド７の上部に配置された対物レンズ１０に導かれ
る。そして、この対物レンズ１０によりディスク１の記
録トラック上にレーザ光を集光させ焦点を形成する。

【００２７】またディスク１からの反射光は、対物レン
ズ１０に戻り、ガルバノミラー９、プリズム８を経由
し、ＨＯＥ素子５で向きを変えてフォトディテクタ４に
戻される。フォトディテクタ４に取り込まれた反射光か
ら、記録情報信号、フォーカスオフセット信号、トラッ
クオフセット信号等が生成される。そして、フォーカス
オフセット信号を用いることにより対物レンズ１０のフ
ォーカス方向の位置ズレが検出され、この位置ズレを補
正するように光学ヘッド７に巻装固定されたフォーカス
コイル１１に電流を流す制御動作を行う。また、トラッ
クオフセット信号を用いることにより対物レンズ１０の
トラック方向の位置ズレが検出され、この位置ズレを補
正するようにリニアモータコイル１２とガルバノミラー
９に電圧を加えて制御動作を行う。このようにしてディ
スク１の記録トラック上に情報が記録され、またディス
ク１の記録トラック上から情報が読み取られる。

【００２８】対物レンズ１０は、プラスチックマグネッ
トで形成された対物レンズホルダ１３に保持されてい
る。また平行板バネ１４の一端が対物レンズホルダ１３
に固定され、平行板バネ１４の他端は光学ヘッド７に固
定されることにより、対物レンズ１０はその光軸方向に
移動可能に支持されている。対物レンズホルダ１３とフ
ォーカスコイル１１に流れる電流との間に電磁作用が起
こり、対物レンズ１０にフォーカス方向の駆動力を生じ
させる。

【００２９】図２に示すように、リニアモータコイル１
２は筒状に形成されており、光学ヘッド７の両側面に各
１個が固定されている。光学ヘッド７のリニアモータコ
イル１２を挟んで両側には、計４個の滑り軸受１５が形
成されており、ディスク１の径方向に延設された２本の
ガイドシャフト１６とそれぞれ係合している。これによ
り光学ヘッド７はディスク１の半径方向に移動できるよ
うに支持されている。

【００３０】ガイドシャフト１６は磁性体で形成されて
おり、磁気回路のヨークとしての役割も果たしている。
そして、ガイドシャフト１６の両端にはコ字形のバック
ヨーク１７が固定されている。また磁気ギャップを挟ん
でリニアモータコイル１２と対向する位置にはラジアル
磁石１８が配置され、バックヨーク１７に固定されてい
る。これらガイドシャフト１６、バックヨーク１７、ラ
ジアル磁石１８がラジアル磁気回路１９を形成してお
り、リニアモータコイル１２に磁界を作用させ、その磁
界とリニアモータコイル１２に流れる電流との電磁作用
により、光学ヘッド７にディスク１の半径方向への駆動
力を発生させている。

【００３１】続いて図５〜図９を参照してガルバノミラ
ー９の具体的な構造を説明する。図５はガルバノミラー
の斜視図、図６はガルバノミラーの分解斜視図、図７の
（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ第２及び第３のプレートの
平面図、図８及び図９はそれぞれ図５に示すガルバノミ
ラーのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ面及びＩＸ−ＩＸ面における
断面図である。

【００３２】図５に示されるように、ガルバノミラー９
は第１のプレート２１、第２のプレート２２、第３のプ
レート２３の３つのプレートにより層構造を形成してい
る。図６に、ガルバノミラー９をプレート単位で分解し
た場合の様子を示す。第１のプレート２１は、ロ字形を
なす中空構造を有している。この中空部には、半導体レ
ーザ３からのレーザ光を反射するための反射ミラー２４
と、この反射ミラー２４を中心部に形成してなる揺動体
２５と、この揺動体２５を第１のプレート２１に接続す
る２枚の弾性体（支持部材）２６とが配置されている。
ここで、反射ミラー２４と揺動体２５を合計した可動部
分の質量の重心は、ちょうど２枚の弾性体２６を結ぶ線
上の中間付近となるように構成されている。

【００３３】そして、これら反射ミラー２４、揺動体２
５、弾性体２６は、シリコンを主体とする半導体の異方
性エッチングにより一体として形成されており、反射ミ
ラー２４の部分は半導体の鏡面加工により揺動体２５上
に直接的に製作されている。

【００３４】なお、反射ミラー２４は、揺動体２５に対
して２〜３μｍ突出して形成されている。また、弾性体
２６は、揺動体２５と第１のプレート２１とを電気的に
絶縁する材料で形成されている。

【００３５】第２のプレート２２と第３のプレート２３
は、第１のプレート２１のそれぞれの面に対して拡散接
合等の手段によって接合されている。これら第２及び第
３のプレート２２，２３はガラス系の部材で形成されて
おり、第１のプレート２１に対してそれぞれ電気的に絶
縁されている。

【００３６】また、第１のプレート２１及び揺動体２５
と、第２及び第３のプレート２２，２３とは、熱膨張係
数のほぼ同じ材料で形成されており、これによって温度
変化が揺動体２５に与える熱歪みの影響を極力防止でき
るようにしてある。すなわち第２及び第３のプレート２
２，２３としては、第１のプレート２１とほぼ同じ熱膨
張係数を持ったガラス系の部材が選択される。

【００３７】また、第２のプレート２２は、その中心部
に穴部２７が形成されており、第１のプレート２１の反
射ミラー２４を光学的に拘束しない形状となっている。
一方、第２のプレート２２及び第３のプレート２３にお
ける揺動体２５と対向する部位には、それぞれ２枚の電
極が設けられる。図７（ａ）は、第１のプレート２１側
から見た第２のプレート２２の平面図である。図示のよ
うに、第２のプレート２２の両側には、電極２８，２９
がそれぞれ設けられている。また、図７（ｂ）は、第１
のプレート２１側から見た第３のプレート２３の平面図
である。図示のように、第３のプレート２３の両側に
は、電極３０，３１がそれぞれ設けられている。

【００３８】これらの電極２８，２９，３０，３１は、
第２及び第３のプレート２２，２３に対して蒸着やスパ
ッタリングなどの手法により形成されている。なお、電
極２８，２９，３０，３１は透明電極で構成されていて
もよい。

【００３９】以上のように構成されたガルバノミラー９
の駆動方法について説明する。まず、半導体で形成され
た揺動体２５を＋極に帯電させ、電極２９，３０を−極
に、電極２８，３１を＋極に帯電させる。すると、２枚
の弾性体２６（図８参照）がねじれ変形し、揺動体２５
が図９の矢印に示す方向に回転する。なお、揺動体２５
を矢印の向きと逆方向に回転させるためには、電極２
９，３０を＋極に、電極２８，３１を−極に帯電させれ
ばよい。このように、静電力の作用により揺動体２５が
回転するので、反射ミラー２４の傾きが変化することに
なる。

【００４０】また、揺動体２５の回転（揺動）角度を求
めるには、まず、揺動体２５と電極２８，２９，３０，
３１の間の静電容量を測定（検出）する。次いで、測定
された静電容量に基づいて揺動体２５と第２及び第３の
プレート２２，２３とのギャップ長を導出する。そし
て、この算出された値に基づいてトラッキングオフセッ
トに関する補正を電気的に行うことにより、ガルバノミ
ラー特有の回転角度の制約をほとんどなくすことがで
き、安定かつ精度の高いトラッキング制御を行うことが
できる。

【００４１】なお、上記補正の制御は、リード線やフレ
キシブル半導体基板等の回路を電極２８〜３１に接続す
るとともに光学ヘッド外部と連絡させた上で、外部から
行うことで実現される。

【００４２】また、静電容量の変化から測定された揺動
体２５と第２及び第３のプレート２２，２３とのギャッ
プ長の変化を求め、この変化に基づいて温度上昇や経時
変化による反射ミラー２４面の傾きを補正することもで
きる。この場合、加速度計を用いて揺動体２５の揺動の
加速度を求めることによりギャップ長の変化を常に把握
し、揺動体２５の動作の非線形性を補償するようなフィ
ードバック制御を行うことが望ましい。

【００４３】以上説明したように第１実施形態によれ
ば、ガルバノミラー９は、ヨーク、磁石、コイルなど質
量の大きい要素を具備していないために従来よりも大幅
に軽量化が図られている。そのため、上記ガルバノミラ
ー９を搭載した光学ヘッド７は軽量・小形を維持するこ
とができ、光学ヘッド７の高速シークが実現される。

【００４４】また、反射ミラー２４が接着剤などを介す
ることなく揺動体２５自体に直接形成されているため、
回転駆動力は反射ミラー２４に直接的に作用することに
なる。したがって、位相が１８０゜を越える共振モード
の共振周波数を高くすることができる。そのため、精度
の高いトラッキング制御が可能となるので、トラックピ
ッチの狭い光ディスクなどにも十分に対応することがで
き記録密度の向上を図ることができる。

【００４５】また、揺動体２５は静電力を利用して駆動
力を発生する構成であるため、消費電力を少なくするこ
とができ、光学ヘッド７に搭載される光学ユニット６
（半導体レーザ３等の素子を含む）や対物レンズ１０な
どに与える熱的悪影響を極力回避することができる。

【００４６】さらに、対物レンズ１０を駆動するために
用いられているコイルや磁石といった電磁駆動要素に対
して、電磁力を全く必要としない静電駆動要素からなる
ガルバノミラーを用いている。すなわち、電磁力と静電
力とを用いることにより、互いの駆動力が干渉し合うな
どといった不具合をほぼ完全に防止することができる。
そのため、ガルバノミラー９を光学ヘッド７へ搭載する
ことによる悪影響が排除できるとともに、ガルバノミラ
ー９と対物レンズ１０とを極めて接近した位置（例えば
図１に示すように対物レンズの真下など）に配置するこ
とも容易となり、装置設計の自由度が大幅に改善され
る。そしてガルバノミラーを傾けることにより光軸中心
の対物レンズ位置での移動を少なくすることが可能とな
り、結果としてトラッキングおよびフォーカス制御信号
に発生するオフセットを小さくすることができ、より高
精度にスポット位置を定めることが可能となる。

【００４７】また、揺動体２５の回転軸上、すなわち２
枚の弾性体２６を結ぶ線上に揺動体２５の重心が配置さ
れ、これら弾性体２６のねじれ変形により回転（揺動）
が実現しているため、外乱加速度が作用しても回転変形
に悪影響を及ぼすことがない。

【００４８】（第２実施形態）続いて図１０を参照して
本発明の第２実施形態を説明する。なお、前述の第１実
施形態と同一構成要素には同一符号を付して重複する説
明を省略する（以下に説明する第３〜第５実施形態につ
いても同様）。

【００４９】第２実施形態が前述の第１実施形態と異な
る点は、図１０に示すように、第２のプレート２２の表
面に光を透過するカバーガラス３２が固定されているこ
とにある。すなわち、カバーガラス３２と、第１〜第３
のプレート２１，２２，２３により、揺動体２５と電極
２８，２９，３０，３１は完全に密封された構造となっ
ている。このような構造であると、揺動体２５と電極２
８，２９，３０，３１との間にホコリやチリなどが侵入
することがないばかりか、水蒸気が結露する恐れもなく
なり、結露による短絡で駆動回路等が損傷を受ける恐れ
がなくなるという効果がある。

【００５０】なお、第２のプレート２２にカバーガラス
３２を固定する代わりに、図１１に示すように、光学ヘ
ッド７の対物レンズ１０下部にカバーガラス４０を固定
することにより光学ヘッド７の内部を完全に密封した構
造としてもよい。すなわち、光学ユニット６内の半導体
レーザ３から発せられたレーザ光がガルバノミラー９に
て反射しカバーガラス４０に至るまでの一連の光路は、
光学ユニット６及びカバーガラス４０によって完全な閉
空間となり、この空間内へのホコリやチリなどの侵入を
防止することができる。また、上記と同様に水蒸気が結
露する恐れもなくなる。なお、この閉空間内には収納容
器３９を配置してシリカゲルなどの除湿剤を納めてもよ
い。このような構造の光学ヘッド７を採用することによ
り、装置の光学系の信頼性を大幅に向上させることがで
きる。

【００５１】（第３実施形態）続いて図１２及び図１３
を参照して本発明の第３実施形態を説明する。第３実施
形態が前述の第１実施形態と異なる点は、揺動体の形状
にある。すなわち、第１実施形態では揺動体２５が四角
形状であるのに対し、本第３実施形態では、図１２に示
すように、揺動体３４は略四角形の各頂点に突起部３３
が設けられた形状となっている。また、図１３の（ａ）
及び（ｂ）に示すように、第２及び第３のプレート２
２，２３上に形成された電極２８，２９，３０，３１
は、これら突起部３３と当接する部位のみ切り欠かれた
形状となっている。

【００５２】このような構成を採用した本実施形態によ
れば、揺動体３４に対してその限界値を超える程の大き
な回転（揺動）駆動力が作用した場合に、それぞれの突
起部３３が第２及び第３のプレート２２，２３と接触す
るため、回転（揺動）角度範囲を制限することができ
る。

【００５３】また、突起部３３と第２及び第３のプレー
ト２２，２３との接点が点接触となるため、揺動体３４
が第２及び第３のプレート２２，２３と吸着してしまう
恐れがない。

【００５４】また、突起部３３と第２及び第３のプレー
ト２２，２３との接点は、ちょうど電極２８，２９，３
０，３１が切り欠かれた状態になっているため、電極２
８，２９，３０，３１の短絡による駆動回路の損傷を回
避することが可能となる。

【００５５】なお、揺動体３４はその弾性体２６との接
続部位が内側に向かって凹状に形成されている。このよ
うに構成することにより、弾性体２６の長さを長尺とす
ることができるため、弾性体２６に無理な歪み等を発生
させることなくねじり変形を比較的容易に発生させるこ
とができるようになる。

【００５６】（第４実施形態）続いて図１４及び図１５
を参照して本発明の第４実施形態を説明する。第４実施
形態が前述の第１実施形態と異なる点は、揺動体の形状
にある。すなわち、第１実施形態では２枚の弾性体２６
を結ぶ線上に揺動体２５の重心が配置され、これら弾性
体２６のねじれ変形により回転（揺動）を実現してい
た。これに対して第４実施形態では、図１４に示すよう
に、２枚の弾性体３５は第１のプレート２１の片端から
平行に延出する構造となっており、弾性体３５の曲げ変
形により揺動体３６の回転（揺動）が実現されるように
なっている。

【００５７】このような構成によれば、弾性体３５の断
面積を大きく取ることが容易になるため、衝撃により破
壊しにくいガルバノミラー９を提供することができる。
なお、本第４実施形態においては、図１５に示すよう
に、第２のプレートに代えてカバーガラス３２を採用し
ている。この場合、カバーガラス３２はレーザ光の透過
率の高いコーティング処理を施したガラス系の材料で構
成される。このような構成を採用した場合も、ガルバノ
ミラー９の内部を完全に密封した状態とすることができ
る。

【００５８】（第５実施形態）続いて図１６及び図１７
を参照して本発明の第５実施形態を説明する。第５実施
形態が前述の第１実施形態と異なる点は、レーザ光の本
数が複数本であり（図１７参照）、これに対応させて揺
動体２５の個数を複数個としたことにある（図１６参
照）。なお、光学ユニット６の中には半導体レーザ３及
びフォトディテクタがそれぞれ３個づつ設けられてい
る。

【００５９】３個の半導体レーザ３から照射された３本
のレーザ光は、一旦集束レンズに３７により集束され
る。この集束レンズの付近には、図１６に示すような３
個の揺動体２５及び反射ミラー２４を備えたガルバノミ
ラー３８が固定配置されている。各反射ミラー２４は、
それぞれ異なるレーザ光を反射する。反射されたレーザ
光は、対物レンズ１０によりディスク１の記録トラック
上に別々に集光され、焦点を結ぶ。なお、各集束スポッ
トの微小位置決め調整は、揺動体２５の回転（揺動）角
度を制御することにより行われる。

【００６０】なお、図１６に示すガルバノミラー３８に
は電極が図示されていないが、上述の各実施形態のもの
と同様に、各揺動体２５に４枚ずつが形成されている。
このような構成とすることにより、複数のレーザ光を扱
う必要のある装置形態であっても、各レーザ光を独立に
トラッキング制御することができるようになる。

【００６１】なお、本発明は上述した各実施形態に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々
の変形が可能である。特に本発明に係るガルバノミラー
は、光ディスク装置への用途に限定されるものではな
く、その他の各種装置の光学系として利用できることは
言うまでもない。

【００６２】また、揺動部は静電力によって帯電可能な
構造であればシリコン以外の材料を利用して制作しても
よく、またその製作方法として例えばモールド成形など
を採用してもよい。

【００６３】また、上記各実施形態では、反射ミラー，
揺動体，弾性体は、半導体の異方性エッチングにより一
体として形成される場合を説明したが、異方性エッチン
グ以外のドライエッチングによる手法で形成されてもよ
い。

【００６４】また、上記各実施形態では、１つの揺動体
の制御のために４つの電極を使用する場合を説明した
が、これには限定されず、電極をそのうちのいずれが２
つだけ、あるいは１つだけとすることも可能である。

【００６５】また、上記各実施形態では、３種類のプレ
ート（第１〜第３のプレート）によりガルバノミラーの
内部が密封されている場合を説明したが、密封すること
ができる構造であれば１つや２つのプレートでもよい。
さらに、ガルバノミラーの内部を密封できるものであれ
ば、プレート以外の形状を採用してもよい。なお、ガル
バノミラーを搭載する光学ヘッドの内部が密封されてい
れば、当該ガルバノミラーの内部を密封しなくてもよ
い。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係るガル
バノミラーは、ヨーク、磁石、コイルなど質量の大きい
要素を含んでいないので、光学ヘッドの軽量・小型化が
実現される。また、このような軽量・小型の光学ヘッド
を用いた光ディスク装置においては、高速なシークが実
現される。

【００６７】また、光学ヘッドが電磁力で駆動されてい
ても、本発明によるガルバノミラーは静電力で駆動され
るので、両者間でクロストーク（インタラクション）が
生じることがない。このため、対物レンズとガルバノミ
ラーとを接近配置させることができ、光学ヘッドの小型
化をより促進させることができる。また、このようなク
ロストークが生じることのないガルバノミラーを用いた
光ディスク装置においては、シークの精度や記録再生の
信頼性をより向上させることができる。

【００６８】さらに、本発明に係るガルバノミラーは、
静電力を利用して駆動力を発生する構成であるため、消
費電力を低減させることができる。また、このようなガ
ルバノミラーを用いた光ディスク装置においては、光学
ヘッドに搭載される光学ユニット（半導体レーザ等の素
子を含む）や対物レンズなどに与える熱的悪影響を極力
回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るガルバノミラーを
搭載した光ディスク装置の構成を示す図。

【図２】図１に示す光学ヘッドを含む駆動系の構造を示
す平面図。

【図３】図２に示す光学ヘッドの構造を示す断面図。

【図４】図１に示す光学ユニットの構造を示す断面図。

【図５】図１に示すガルバノミラーの構造を示す斜視
図。

【図６】図５に示すガルバノミラーの構成を示す分解斜
視図。

【図７】図６に示す第２及び第３のプレートに備えられ
る電極の配置を示す平面図。

【図８】図５に示すガルバノミラーの VIII-VIII面にお
ける断面図。

【図９】図５に示すガルバノミラーの IX-IX面における
断面図。

【図１０】本発明の第２実施形態に係るガルバノミラー
の構造を示す断面図。

【図１１】上記第２実施形態の変形例に係る光学ヘッド
の構造を示す断面図。

【図１２】本発明の第３実施形態に係るガルバノミラー
を構成する第１のプレートの平面図。

【図１３】上記第３実施形態に係るガルバノミラーを構
成する第２及び第３のプレートの平面図。

【図１４】本発明の第４実施形態に係るガルバノミラー
を構成する第１のプレートの平面図。

【図１５】上記第４実施形態に係るガルバノミラーの構
造を示す断面図。

【図１６】本発明の第５実施形態に係るガルバノミラー
を構成する第１のプレートの平面図。

【図１７】上記第５実施形態に係るガルバノミラーを搭
載した光学ヘッドの構成を示す図。

【図１８】従来の光ディスク装置（分離光学方式）の構
成例を示す断面図。

【図１９】図１８に示す従来のガルバノミラーの構造を
示す平面図。

【図２０】図１９に示す従来のガルバノミラーの XX-XX
面における断面図。

【図２１】図１９に示す従来のガルバノミラーの XXI-X
XI面における断面図。

【符号の説明】

１…ディスク、 ２…スピンドルモータ、 ３，１１１…半導体レーザ、 ４，１１２…フォトディテクタ、 ５…ＨＯＥ素子、 ６…光学ユニット、 ７，１１５…光学ヘッド、 ８…プリズム、 ９，３８，１１４…ガルバノミラー、 １０，１１６…対物レンズ、 １１…フォーカスコイル、 １２…リニアモータコイル、 １３…対物レンズホルダ、 １４…平行板バネ、 １５…滑り軸受、 １６…ガイドシャフト、 １７…バックヨーク、 １８…ラジアル磁石、 １９…ラジアル磁気回路、 ２１…第１のプレート、 ２２…第２のプレート、 ２３…第３のプレート、 ２４，１１７…反射ミラー、 ２５，３４，３６，１１８…揺動体、 ２６…弾性体（支持部材）、 ２７…穴部、 ２８〜３１…電極、 ３２，４０…カバーガラス、 ３３…突起部、 ３７…集束レンズ、 ３９…収納容器、 １１３…固定光学系、 １１９…固定部、 １２０ａ，１２０ｂ…支持体、 １２１…ヨーク、 １２２…磁石、 １２３…コイル。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】反射ミラーを備えた帯電可能な揺動体と、 前記揺動体を揺動可能に支持する支持部材と、 前記反射ミラーが所望の角度で光を反射するように前記
   揺動体を静電力で動かすための帯電可能な電極と、 を具備したことを特徴とするガルバノミラー。
2. 【請求項２】前記揺動体に備えられた反射ミラーは当該
   揺動体自体の鏡面加工により形成されていることを特徴
   とする請求項１記載のガルバノミラー。
3. 【請求項３】前記揺動体は半導体材料で形成されている
   ことを特徴とする請求項２記載のガルバノミラー。
4. 【請求項４】前記半導体材料はシリコンを含むことを特
   徴とする請求項３記載のガルバノミラー。
5. 【請求項５】前記揺動体は異方性結晶構造を有する材料
   からなることを特徴とする請求項２記載のガルバノミラ
   ー。
6. 【請求項６】前記揺動体と前記支持部材は同一材料によ
   り一体として形成されていることを特徴とする請求項１
   記載のガルバノミラー。
7. 【請求項７】前記揺動体と前記支持部材は半導体材料で
   形成されていることを特徴とする請求項６記載のガルバ
   ノミラー。
8. 【請求項８】前記半導体材料はシリコンを含むことを特
   徴とする請求項７記載のガルバノミラー。
9. 【請求項９】前記支持部材は前記揺動体が回転動作でき
   るように支持していることを特徴とする請求項６記載の
   ガルバノミラー。
10. 【請求項１０】前記支持部材は弾性体からなることを特
    徴とする請求項９記載のガルバノミラー。
11. 【請求項１１】前記揺動体と前記電極の間の静電容量を
    検出するセンサをさらに備えたことを特徴とする請求項
    １記載のガルバノミラー。
12. 【請求項１２】前記センサにより検出された静電容量に
    基づき前記揺動体の揺動量を補正するための回路をさら
    に備えたことを特徴とする請求項１１記載のガルバノミ
    ラー。
13. 【請求項１３】中空部を有する第１のプレートと、 前記第１のプレートの中空部に位置し、反射ミラーを備
    えた帯電可能な揺動体と、 前記第１のプレートに固定され、前記揺動体を揺動可能
    に支持する支持部材と、 前記第１のプレートを挟んで対向配置される第２および
    第３のプレートと、 前記揺動体に対して前記第２および第３のプレート上に
    それぞれ設けられ、前記反射ミラーが所望の角度で光を
    反射するように前記揺動体を静電力で動かすための帯電
    可能な電極と、 を具備したことを特徴とするガルバノミラー。
14. 【請求項１４】前記ガルバノミラーの内部は前記第１〜
    第３のプレートにより密封状態に保持されていることを
    特徴とする請求項１３記載のガルバノミラー。
15. 【請求項１５】前記揺動体と前記支持部材と前記第１の
    プレートは同一材料により一体として形成されているこ
    とを特徴とする請求項１３記載のガルバノミラー。
16. 【請求項１６】前記揺動体と前記支持部材と前記第１の
    プレートは半導体材料で形成されていることを特徴とす
    る請求項１５記載のガルバノミラー。
17. 【請求項１７】前記半導体材料はシリコンを含むことを
    特徴とする請求項１６記載のガルバノミラー。
18. 【請求項１８】レーザ光を発生する光源と、この光源か
    らのレーザ光を反射するガルバノミラーと、このガルバ
    ノミラーにより反射されたレーザ光を受けて光ディスク
    に焦点を形成する対物レンズとを搭載した光学ヘッドを
    備えた光ディスク装置において、前記ガルバノミラー
    は、 反射ミラーを備えた帯電可能な揺動体と、 前記揺動体を揺動可能に支持する支持部材と、 前記反射ミラーが所望の角度でレーザ光を反射するよう
    に前記揺動体を静電力で動かすための帯電可能な電極
    と、 を備えていることを特徴とする光ディスク装置。
19. 【請求項１９】レーザ光を発生する光源と、この光源か
    らのレーザ光を反射するガルバノミラーと、このガルバ
    ノミラーにより反射されたレーザ光を受けて光ディスク
    に焦点を形成する対物レンズとを搭載した光学ヘッドを
    備えた光ディスク装置において、前記ガルバノミラー
    は、 中空部を有する第１のプレートと、 前記第１のプレートの中空部に位置し、反射ミラーを備
    えた帯電可能な揺動体と、 前記第１のプレートに固定され、前記揺動体を揺動可能
    に支持する支持部材と、 前記第１のプレートを挟んで対向配置される第２および
    第３のプレートと、 前記揺動体に対して前記第２および第３のプレート上に
    それぞれ設けられ、前記反射ミラーが所望の角度でレー
    ザ光を反射するように前記揺動体を静電力で動かすため
    の帯電可能な電極と、 を備えていることを特徴とする光ディスク装置。