JPH087303A - トラッキング誤差検出付き対物レンズアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、内周外周に高速アクセス可
能な光磁気ヘッド等のトラッキング誤差信号のオフセッ
ト低減を実現する対物レンズアクチュエータに関する。 【構成】 対物レンズアクチュエータを構成するレンズ
ホルダに非球面プラスチックレンズの縁部分を活用し、
この縁部分の下部に一対の光センサを配置し、この光セ
ンサの出力の差動出力からトラッキング誤差信号を得、
可動体であるレンズホルダの支持はフォーカス、トラッ
キング駆動の４本のワイヤバネに加えて、一対の光セン
サの出力を中継するためのワイヤバネを少なくとも３本
配置し、電磁駆動は磁気回路とフォーカス、トラッキン
グコイルの形態を工夫し、トラッキング駆動については
駆動感度を大きくとるため単一の角形様コイルの４辺の
なかの対辺を電磁駆動可能なように構成し、磁気回路は
長尺と短尺のマグネットを点対称位置に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ディスク装置に取り付
けられる再生専用もしくは記録再生消去可能な光ヘッド
の対物レンズアクチュエータに関し、高速アクセス対応
でしかも高開口数レンズを使用するものに関し、さらに
はトラッキングサーボが確実に動作し、安価となりうる
トラッキング誤差検出を有した光ヘッドのアクチュエー
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】高速アクセス対応の光磁気ヘッドにおい
て、１ビーム方式の構成の一例を図６に示す。レーザ６
１から射出した発散光はコリメータレンズ６２で平行光
に変換され、ビームスプリッタＡ６３，ビームスプリッ
タＢ６４を直進し、光ディスク内周及び外周と光学長が
変化するものに対応した光路系にはいる。この先端に４
５°ミラー６５が取り付いた対物レンズアクチュエータ
６６が取り付けられており、光ディスクの面振れ及び偏
芯に対応して対物レンズを追従させる。これらの追従動
作はビームスプリッタＡ６３で偏向されたビームをもと
に後述するフォーカス誤差検出とトラッキング誤差検出
によって得られた信号によって駆動される。

【０００３】この光学系で光ディスク６７が回転に伴っ
て半径方向に傾いたとき、図中、破線で示す光路をたど
る。光ディスク６７からの反射光は逆順を通り、破線で
示すように本来の光学設計の光軸からずれた軸でビーム
スプリッタＡ６３で偏向されて後述する２分割センサ６
８の中心軸からずれた形でトラッキング誤差検出がオフ
セットを有した状態で検出される。

【０００４】このオフセットを有する光学系をより詳細
に記述したものを図７，８に示す。レーザ７１からの射
出光は平行ビームとなり、ビームスプリッタ７２で９０
°偏向され対物レンズ７３を通して光ディスク７４に至
り、戻り光は直進し、２分割センサ７５にいたる。ここ
で両者の差動出力を差動増幅器７６からトラッキング誤
差検出を得る。この光学系で２分割センサ７５中心軸か
ら光ビームがオフセットした状態でトラッキング誤差検
出を行うと、図８に示すようにオフセットのない状態
（Ａ）、オフセットのある状態（Ｂ）、（Ｃ）と変化し
てしまい、このようにオフセットのあるトラッキング誤
差信号は結果的にトラッキング動作が不安定となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した光磁気ヘッド
においては、ディスクからトラッキング誤差検出までの
光路長を大きなものにする必要があるため、トラッキン
グオフセットが不可能な状態である。さらに光磁気検出
のための偏光光学系を構成するにはビームスプリッタの
偏光波であるＰ波およびＳ波の透過および反射率を制御
する必要があり、光学構成が複雑となる欠点があった。

【０００６】特に光磁気ヘッド構成の場合、偏波面の制
御が必要であることから、図６に示す光学構成のものを
対物レンズアクチュエータの下部に直接配置したものが
考えられるが、この９０°立ち上げミラーを兼ねるビー
ムスプリッタの偏光条件を満足させる必要がある。つま
り、Ｐ偏光の透過効率とＳ偏光の反射効率の最適化を行
う必要がある。ビームスプリッタに対してＳ偏光で入射
させる場合、光磁気信号となるＰ偏光の反射効率を大き
くとることが重要である。さらにトラッキング誤差検出
を行うためのＳ偏光の透過効率を大きくとったビームス
プリッタを設計することが困難である。

【０００７】それ故に、本発明の目的は、上記の高速ア
クセス対応の光ヘッドに対応したトラッキング誤差検出
のオフセットを低減し、なおかつ光磁気信号検出のため
の偏光系の光学条件を満足させることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した目的を
達成するために、可動体であるレンズホルダに非球面プ
ラスチックレンズを配置し、直下に分離した一対の光セ
ンサを配置する構成とした。非球面プラスチックレンズ
は一般的に非球面プラスチックレンズ部分の周辺にフリ
ンジを有し、この部分のフラット面を利用してトラッキ
ング誤差を検出するための回折ビームを検出することに
着目した。

【０００９】レンズホルダの支持はフォーカス、トラッ
キングの４本のワイヤにトラッキング誤差検出のための
光センサと出力と逆バイアスの３本を加えた合計７本の
ワイヤにダミーワイヤ１本を追加して構成する。アクチ
ュエータとしてはフォーカス方向のみならずトラッキン
グ方向とも並進する構造をとった。

【００１０】電磁駆動は磁気回路とフォーカス、トラッ
キングコイルの形態を工夫し、トラッキング駆動につい
ては駆動感度を大きくとるため単一の角形様コイルの４
辺の２辺を電磁駆動可能なように構成し、磁気回路は長
尺と短尺のマグネットを点対称位置に配置した。

【００１１】本発明のトラッキング誤差検出付き対物レ
ンズアクチュエータは、光ディスク装置の対物レンズア
クチュエータの略角形枠状をした対物レンズホルダとこ
の部分にワイヤバネで支持するアクチュエータにおい
て、角形枠状の周回を捲き線したフォーカスコイルとこ
の対辺に角形様の一対のトラッキングコイルを角形枠の
対角の位置に配置し、これらのコイルと電磁駆動するた
めの磁気回路は略閉磁路構成とし、長尺と短尺の一対の
マグネットを上記角形枠の対辺に点対称になるように配
置し、長尺と短尺のマグネットをコイルの磁界印加方向
を逆極に配置してとりつけ、さらに、レンズホルダは非
球面プラスチックレンズのレンズ本体部分を通過して対
物レンズから射出したビームがプリグルーブ光ディスク
からのトラッキング誤差信号のもととなる回折反射光を
前記非球面プラスチックレンズの縁部分を通してこのレ
ンズの下部に配置した一対の光センサで受光するようレ
ンズホルダに配置し構成したことを特徴とする。

【００１２】又、本発明のトラッキング誤差検出付き対
物レンズアクチュエータは、前記アクチュエータのレン
ズホルダを支持するにあたりフォーカス、トラッキング
の駆動電流を印加する４本のワイヤバネに加えて、２エ
レメントの光センサからの信号を検出するための３本以
上のワイヤを加えてしかも左右対称形状に配置したこと
を特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明は上述した構成により、フォーカス、ト
ラッキングの誤差信号に基づき、直交する２軸方向に追
従動作させる。さらに非球面プラスチックレンズの直下
に設けた光センサによってトラッキング誤差検出を行
う。これによって、従来の光ヘッドは、光ディスクから
トラッキング誤差検出のための２分割センサの距離を内
周外周アクセス可能な分離型光ヘッドにおける内周位置
のように光学長を大きくとる必要があるものに比べて、
１／５０程度の光路長の短縮を行ったため、オフセット
の問題を解消できる。さらに光磁気等の偏光光学系にお
いても良好な特性を得ることが可能となる。

【００１４】

【実施例】次に本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図１に本発明の実施例を分解斜視図で示す。図２に
トラッキング誤差検出のための光学系を示す。図３に非
球面プラスチックレンズによるトラッキング誤差信号検
出のための光路系を示す。図４はレンズホルダを支持す
るワイヤを複数本配置するとき、電流もしくは検出電流
を導伝させうるワイヤを兼ねることを目的とした機能構
成を説明する図である。図５は上記アクチュエータの分
解斜視図である。以下図面に沿って説明する。

【００１５】図１について説明する。長尺形状のアクチ
ュエータベース１１は磁気回路を構成している。アクチ
ュエータベース１１にコリメータビームの通過する円形
スリットをもうけ、トラッキング方向と直角方向（ディ
スク接線方向）に伸びる線にそって磁気ギャプ１２，１
３を形成し、この部分に長尺のマグネット１４と棒状の
マグネット１５を取り付けている。このアクチュエータ
ベース１１の端に平行板バネを構成する金属バネ１６
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｆ、Ｈを取り付けるスタンド
部分１７を設けている。このスタンド１７にたとえば、
ハンダ付けによって８本のワイヤバネを図中、上下に配
置するよう構成している。

【００１６】アクチュエータベースを構成するスタンド
部分１７の一方から伸びた４本の板バネ１６Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｆ、Ｈに角形枠レンズホルダ１８を取
り付ける。この接合はスタンド１７とレンズホルダ１８
に前記のワイヤバネの両端をクリームハンダとハロゲン
ランプ等による光ビーム加熱によって行う。

【００１７】フォーカス、トラッキング駆動のためにレ
ンズホルダ１８の周回にフォーカス捲き線を行い、図
中、角形レンズ枠に一対のレンズホルダ支持と導電のた
めのワイヤを支持するプリント基板１９Ａ、Ｂを配置す
る。さらに後述するトラッキングコイルをレンズホルダ
１８に貼りつける。

【００１８】さらに、このレンズホルダ１８に対物レン
ズトラッキング誤差信号検出のための光センサ２０，２
１を取り付ける。この線材の接続は前記のプリント基板
１９Ａ、Ｂを介する。この上に対物レンズ２２を貼りつ
ける。この枠型のレンズホルダ１８の枠をアクチュエー
タベースの磁気ギャップにはめ込み電磁駆動型のアクチ
ュエータとする。光ディスクからの反射光からトラッキ
ング誤差信号の検出は光センサで受光したものを差動増
幅器２３で減算することによって得られる。

【００１９】図２は上記対物レンズアクチュエータの入
射光とプリグルーブ光ディスクにより回折反射光を折り
返して透過するスタイルにして表示した。±１次の回折
光の分散角度θは式（１）であらわされる。

【００２０】 θ＝ｓｉｎ^-1（λ／Ｐ） （１） 但し：λ；波長，Ｐ；光ディスクのピッチ幅 例えばλ＝０．６８μm 、Ｐ＝１．２μm とするとθ＝
３４．５°となる。対物レンズの開口数（ＮＡ）＝０．
５５としたとき、半角＝３３．４°であり、図示のよう
に反射光の１／２以上の光量がけられることになる。こ
のように回折光軸は非球面プラスチックレンズに縁の部
分にかかるため、この縁の部分に光センサを設けること
によって、トラッキング誤差信号のもとである±１次光
を検出する。

【００２１】図３は非球面プラスチックレンズの入射光
と光ディスクからの反射光を示し、±１次光を非球面プ
ラスチックレンズ下部に配置した光センサ２０，２１で
受光し、差動増幅器２３によってトラッキング誤差信号
を得る。反射光を斜線で示す。

【００２２】図４はワイヤバネで支持し、給電するもの
の構成を示す。フォーカス駆動コイル、トラッキング駆
動コイルとＰＩＮ光センサの逆バイアスと検出端子を示
す。これからレンズホルダに搭載した部分への給電は最
低７本が必要であり、バランスをとるために８本のワイ
ヤバネで支持する構成としている。

【００２３】図５は上記の図１から図４で説明した部品
構成を分解して構成した図を示す。図１で隠れた部分に
ついてのみ述べる。レンズホルダ１８にはフォーカスコ
イルを巻き付けた後、偏平角形コイル２８，２９を対角
の位置に配置している。

【００２４】磁気回路構成はＵ型をした継鉄２４（ヨー
ク）とアクチュエータベース１１からなる。コリメート
ビームが通過する穴２６，２７をヨーク２６とベース１
１に設けている。アクチュエータベース１１には長尺の
マグネットと短尺のマグネットを上記のコリメートビー
ムが通過する穴を中心とした回転対称位置に長尺と短尺
のマグネット１１，１５を各々逆極性になるように配置
している。

【００２５】これらのマグネットは上記のフォーカスコ
イル、トラッキングコイルに対応して、ヨークの構成に
よる磁気キャップ中において、駆動される。特に上記の
トラッキングコイル２８，２９の対抗する辺における逆
方向の電流に対して逆磁極を配置することによって駆動
感度を２倍以上に達成している。但し、フォーカス駆動
については、短尺のマグネットは推力を低減させる方向
に働く。しかし、光ディスクサーボにおいて、高速ラン
ダムアクセスにポイントが置かれたシステムにおいては
静止（スティル）動作が基準となっており、トラッキン
グ時に小量の電流で対処可能な高感度化が要求されてい
る。この目的のためには、上記のようにフォーカス駆動
感度に若干支障があるものの、トラッキング駆動感度が
従来の２倍以上を達成可能なもののほうが有利である。

【００２６】

【発明の効果】本発明は上述したように、高速アクセス
対応の光ディスク装置におけるトラッキング誤差信号検
出をトラッキングオフセットが小さい状態で行える利点
がある。しかも光磁気ヘッドのように偏光系を考慮した
ビームスプリッタもしくはプリズムミラー等を用いる必
要もなく安価に構成することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトラッキング誤差信号検出付き対物レ
ンズアクチュエータの構成を斜視図で示す。

【図２】トラッキング誤差信号検出の原理を解説した図
面を示す。

【図３】非球面プラスチックレンズによるトラッキング
誤差信号検出を解説する図を示す。

【図４】トラッキング誤差信号検出付き対物レンズアク
チュエータのワイヤバネで支持する。

【図５】トラッキング誤差信号検出付き対物レンズアク
チュエータの分解斜視図。

【図６】従来の光磁気ヘッドの構成。

【図７】従来の光ヘッドのトラッキング誤差信号検出。

【図８】トラッキング誤差信号のオフセット発生を解説
する図。

【符号の説明】

１１ アクチュエータベース １４ 長尺のマグネット １５ 短尺のマグネット １６ ワイヤバネ １８ レンズホルダ ２０ 光センサ ２１ 光センサ ２２ 非球面プラスチック対物レンズ ２３ 差動増幅器 ２８，２９ 角形偏平コイル ６１ レーザ ６３，６４ ビームスプリッタ ６８ ２分割センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスク装置の対物レンズアクチュエー
   タの略角形枠状をした対物レンズホルダとこの部分にワ
   イヤバネで支持するアクチュエータにおいて、角形枠状
   の周回を捲き線したフォーカスコイルとこの対辺に角形
   様の一対のトラッキングコイルを角形枠の対角の位置に
   配置し、 これらのコイルと電磁駆動するための磁気回路は略閉磁
   路構成とし、長尺と短尺の一対のマグネットを上記角形
   枠の対辺に点対称になるように配置し、長尺と短尺のマ
   グネットをコイルの磁界印加方向を逆極に配置して取り
   付け、 さらに、レンズホルダは非球面プラスチックレンズのレ
   ンズ本体部分を通過して対物レンズから射出したビーム
   がプリグルーブ光ディスクからのトラッキング誤差信号
   のもととなる回折反射光を前記非球面プラスチックレン
   ズの縁部分を通してこのレンズの下部に配置した一対の
   光センサで受光するようレンズホルダに配置し構成した
   ことを、特徴とするトラッキング誤差検出付き対物レン
   ズアクチュエータ。
2. 【請求項２】前記アクチュエータのレンズホルダを支持
   するにあたりフォーカス、トラッキングの駆動電流を印
   加する４本のワイヤバネに加えて、２エレメントの光セ
   ンサからの信号を検出するための３本以上のワイヤを加
   えてしかも左右対称形状に配置したことを、特徴とする
   トラッキング誤差検出付き対物レンズアクチュエータ。