JPH09147384A - Optical disk device - Google Patents
Optical disk deviceInfo
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- JPH09147384A JPH09147384A JP30577995A JP30577995A JPH09147384A JP H09147384 A JPH09147384 A JP H09147384A JP 30577995 A JP30577995 A JP 30577995A JP 30577995 A JP30577995 A JP 30577995A JP H09147384 A JPH09147384 A JP H09147384A
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- optical disk
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- Pending
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Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を所定の
方向に反射するためのガルバノミラーを搭載し、対物レ
ンズへの入射光の向きを変化させながら光ディスクへの
情報の記録再生を行う光ディスク装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disc having a galvanometer mirror for reflecting a laser beam in a predetermined direction and recording / reproducing information on / from the optical disc while changing the direction of light incident on an objective lens. Regarding the device.
【0002】[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。2. Description of the Related Art As is well known, a compact disk (C
As represented by D) and a laser disk (LD), an optical disk device that reproduces information using a laser beam is widely used. Recently, the optical disk device has been used as a storage device of a computer.
【0003】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。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。In addition, high-speed movement of an optical head equipped with an optical system has been required so that high-speed recording and reproduction of data can be performed. In response to such a demand for high-speed movement of the optical head, a method has been proposed in which the mass of the optical head is reduced as much as possible to realize a quick seek. As such a method, a separation optical method is adopted in which a semiconductor laser (light source) or a photodetector (detector) is not mounted on an optical head, and only an objective lens for forming a focal point on an optical disk is mounted on an optical head and moved. ing.
【0004】以下、分離光学方式を採用した従来の光デ
ィスク装置の一例を図9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およびフォーカシング方向Yにそれぞれ駆動
される。An example of a conventional optical disk device adopting the separation optical system will be described below with reference to FIG. Fixed optical system 113 such as semiconductor laser 111 and photodetector 112
Is fixed to a base or the like (not shown). The laser light L emitted from the semiconductor laser 111 is given to the objective lens 116 mounted in the optical head 115 via the galvano mirror 114 also fixedly arranged. The objective lens 116 forms a focal point on a pit on the optical disk D, and guides the reflected light to the photodetector 112 again in the reverse path.
The optical head 115 is driven in a tracking direction X and a focusing direction Y by driving means (not shown).
【0005】このような方式によれば、光学ヘッド115
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115 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。According to such a system, the optical head 115
Can be corrected by controlling the swing angle of the fixedly disposed galvanometer mirror 114 when the optical path is tilted in the tracking direction X (a change in the incident angle of the laser beam on the objective lens 116). it can. Therefore, it is not necessary to mount a means for tilting the objective lens 116 itself on the optical head 115, so that the mass of the entire optical head 115 can be reduced, and a quick seek can be realized.
【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10乃至図12に示す構造とな
っている。ここで、図10はガルバノミラー114 の平面
図、図11は図10中のA−A線断面図、図12は図10中のB
−B線断面図である。The conventional galvanometer mirror 114 used in this manner has the structure shown in FIGS. 10 to 12. Here, FIG. 10 is a plan view of the galvano mirror 114, FIG. 11 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 10, and FIG. 12 is B in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B.
【0007】ガルバノミラー114 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、ヨーク121 と磁石122 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。The galvano mirror 114 includes a reflecting mirror 117 for reflecting the laser beam, an oscillator 118 to which the reflecting mirror 117 is fixed, and two supporting members for supporting the oscillator 118 with respect to the fixed portion 119. 120a and 120b. The fixing portion 119 is composed of a yoke 121 and a magnet 122, and applies a magnetic field to a coil 123 fixed to the side surface of the oscillating body 118 to support the reflecting mirror 117.
It can be swung around the axes 120a and 120b.
【0008】[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の要因となり、正確
なトラッキング動作を阻害し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115 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。However, there is a danger that the surface of the reflecting mirror 117 of the galvanometer mirror 114 will gradually tilt due to temperature changes and aging. If such an inclination occurs, it becomes difficult to accurately guide the reflected light from the galvanometer mirror 114 to the objective lens 116, and this may cause a tracking offset, which may hinder accurate tracking operation. is there. In addition, the influence of this inclination changes according to the distance from the galvano mirror 114 to the objective lens 116, so that complicated control such as further correcting the swing angle of the galvano mirror 114 by the current position of the optical head 115 is required. It will be necessary.
【0009】したがって、ガルバノミラー114 のみ光学
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。Therefore, only the galvanometer mirror 114 is mounted on the optical head 115, and the galvanometer mirror 114 and the objective lens are mounted.
There is a demand for a fixed optical system in which the distance from the optical system is kept constant.
【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123 などを
備えているため質量が大きく、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い実
質的には不可能であった。However, as described above, the conventional galvanomirror 114 has a large mass since it has the yoke 121, the magnet 122, the coil 123, and the like, and when mounted on the optical head 115, the high-speed seek of the optical head 115 is hindered. It was virtually impossible.
【0011】そこで本発明は、軽量・小形な構成のガル
バノミラーを搭載するとともに、高速シークが可能でデ
ィスク高密度化にも対応可能な光ディスク装置を提供す
ることを目的とする。Therefore, it is an object of the present invention to provide an optical disk device which is equipped with a lightweight and small-sized galvanometer mirror and which is capable of high-speed seek and is compatible with high disk density.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、レーザ光を発生する光源と、前記光源
からのレーザ光を反射するガルバノミラーと、前記ガル
バノミラーにより反射したレーザ光を受け、光ディスク
に焦点を形成する対物レンズと、前記ガルバノミラーお
よび前記対物レンズを搭載するキャリッジと、前記対物
レンズを光ディスクの径方向に微動駆動する第1駆動機
構と、前記キャリッジを光ディスクの径方向に粗動駆動
する第2駆動機構と、光ディスクからの反射レーザ光を
信号処理し、前記ガルバノミラー,前記第1駆動機構,
前記第2駆動機構への制御信号を生成する信号処理手段
と、を有する光ディスク装置とした。In order to achieve the above object, in the present invention, a light source for generating a laser beam, a galvano mirror for reflecting the laser beam from the light source, and a laser beam reflected by the galvano mirror are provided. In response, an objective lens that forms a focus on the optical disc, a carriage that mounts the galvano-mirror and the objective lens, a first drive mechanism that finely drives the objective lens in the radial direction of the optical disc, and a carriage that drives the objective lens A second drive mechanism for coarsely driving in the direction, signal processing of reflected laser light from the optical disk, and the galvano mirror, the first drive mechanism,
An optical disk device having a signal processing means for generating a control signal to the second drive mechanism.
【0013】なお、前記信号処理手段により生成される
信号は、光ディスクからの反射レーザ光をその周波数領
域に応じて処理されていることが好ましい。また、前記
信号処理手段は、光ディスクからの反射レーザ光をその
周波数領域の高い順に第1処理信号,第2処理信号,第
3処理信号として信号処理し、前記第1処理信号を前記
ガルバノミラーに、前記第2処理信号を前記第1駆動機
構に、前記第3処理信号を前記第2駆動機構にそれぞれ
出力する構成であることが好ましい。また、前記ガルバ
ノミラーはシリコンを主体とする材料から形成すること
ができる。The signal generated by the signal processing means is preferably obtained by processing the reflected laser light from the optical disk according to its frequency range. Further, the signal processing means processes the reflected laser light from the optical disc as a first processed signal, a second processed signal and a third processed signal in the order of increasing frequency region thereof, and the first processed signal is transmitted to the galvanometer mirror. It is preferable that the second processing signal be output to the first drive mechanism and the third processing signal be output to the second drive mechanism. Further, the galvano mirror can be formed of a material mainly containing silicon.
【0014】以上のような本発明によれば、ガルバノミ
ラーが静電駆動されることから、ヨーク,磁石,コイル
など質量の大きい要素を含むことがない。したがって、
ガルバノミラーが軽量・小型化され、高速シークが可能
な光ディスク装置が実現する。According to the present invention as described above, since the galvano mirror is electrostatically driven, elements such as a yoke, a magnet and a coil having a large mass are not included. Therefore,
The Galvano mirror will be lighter and smaller, and an optical disk device that can perform high-speed seek will be realized.
【0015】また本発明では、装置各部(第1駆動機
構,第2駆動機構,ガルバノミラー)の制御信号を周波
数帯域に応じて生成することができる。そのため、単一
の入力信号を用いて装置各部を極めて高い精度で制御す
ることができる。したがって、今後のディスクの高密度
化、すなわちディスクのトラックピッチが従来より狭く
なった場合にも十分に対応することができる。Further, according to the present invention, it is possible to generate a control signal for each part of the apparatus (first drive mechanism, second drive mechanism, galvano mirror) according to a frequency band. Therefore, each part of the device can be controlled with extremely high accuracy using a single input signal. Therefore, it is possible to sufficiently cope with the future increase in the density of the disk, that is, the case where the track pitch of the disk becomes narrower than the conventional one.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。まず、図1から図4を用いて本発明の
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。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the optical disk device of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a sectional view showing the internal structure of the optical disk device, FIG. 2 is a plan view of a drive system including an optical head, FIG. 3 is a sectional view of the optical head, and FIG. 4 is a sectional view of an optical unit.
【0017】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、図示しないベース
に固定されたスピンドルモータ2 に対してマグネットチ
ャック等のチャッキング手段により保持されており、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。The disk 1 (optical disk, magneto-optical disk, etc.) used for recording and reproducing information is held by chucking means such as a magnet chuck with respect to a spindle motor 2 fixed to a base (not shown), During reproduction, the spindle motor 2 stably drives the rotation.
【0018】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、フォトディテクタ4 やHOE(Ho
logramic Optical Element) 素子5 ,コリメートレンズ
50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(キャリッジ)7 の内部に固定
されている。なお、図4に示すように、光学ユニット6
の下部には放熱性を高める目的で複数の凹凸が形成され
ている。A semiconductor laser 3 for generating a laser beam for irradiating the disk 1 includes a photodetector 4 and a HOE (Ho
logramic Optical Element) Element 5, collimating lens
An optical unit 6 is configured with 50 and the like, and the optical unit 6 is fixed inside an optical head (carriage) 7. As shown in FIG. 4, the optical unit 6
A plurality of irregularities are formed in the lower part of the for the purpose of enhancing heat dissipation.
【0019】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、コリメ
ートレンズ50により平行光となり、ガルバノミラー9 で
約45°の角度に反射されて光学ヘッド7 の上部に配置さ
れた対物レンズホルダ13に保持された対物レンズ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。The laser light emitted from the semiconductor laser 3 passes through the HOE element 5 formed on the glass surface, becomes parallel light by the collimator lens 50, is reflected by the galvano mirror 9 at an angle of about 45 °, and is reflected by the optical head. It is guided to the objective lens 10 held by the objective lens holder 13 arranged on the upper part of 7. Then, the laser light is focused on the recording track of the disc 1 by the objective lens 10 to form a focus.
【0020】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 ,コリメートレンズ50,
HOE 素子5 を経由し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
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。The reflected light from the disk 1 returns to the objective lens 10, and the galvano mirror 9, collimating lens 50,
It is returned to the photo detector 4 via the HOE element 5.
A recording information signal, a focus offset signal, a track offset signal, etc. are generated from the reflected light taken into the photodetector 4. Then, by using the focus offset signal, a positional deviation of the objective lens 10 in the focusing direction is detected, and a control operation is performed in which a current is passed through the focus coil 11 so as to correct this positional deviation. Further, by using the track offset signal, a positional deviation of the objective lens 10 in the track direction is detected, and a voltage is applied to the linear motor coil 12 and the galvano mirror 9 so as to correct the positional deviation, and a control operation is performed.
【0021】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。こ
の対物レンズホルダ13は、一端が光学ヘッド7 に固定さ
れた滑り軸受を介して摺動軸14と係合することにより、
いわゆるすべり軸受機構を構成している。また、対物レ
ンズホルダ13にはフォーカスコイルおよびトラッキング
コイル11が各一対づつ巻装,貼付されている。The objective lens 10 is held by an objective lens holder 13 made of a plastic magnet. This objective lens holder 13 has one end engaged with the slide shaft 14 via a slide bearing fixed to the optical head 7,
It constitutes a so-called plain bearing mechanism. Further, a pair of focus coil and tracking coil 11 are wound and attached to the objective lens holder 13 one by one.
【0022】また、対物レンズホルダ13の周囲には一対
の磁気回路51が立設固定されており、フォーカスコイル
およびトラッキングコイル11に磁束を供給している。そ
して、光学ヘッド7 に巻装固定されたフォーカスコイル
およびトラッキングコイル11に流れる電流との間に電磁
作用が作用し、対物レンズ10にフォーカス駆動力および
トラッキング駆動力を発生させる。なお、ここでのトラ
ッキング駆動力は、対物レンズホルダ13をディスク1 の
半径方向へ微動駆動するための駆動力であり、フォーカ
スコイルおよびトラッキングコイル11と一対の磁気回路
51が第1駆動機構を構成している。A pair of magnetic circuits 51 are erected and fixed around the objective lens holder 13 to supply magnetic flux to the focus coil and the tracking coil 11. Then, an electromagnetic action acts between the focus coil wound around and fixed to the optical head 7 and the current flowing through the tracking coil 11 to cause the objective lens 10 to generate the focus driving force and the tracking driving force. The tracking driving force here is a driving force for finely driving the objective lens holder 13 in the radial direction of the disk 1, and the focus coil and the tracking coil 11 and a pair of magnetic circuits.
51 constitutes the first drive mechanism.
【0023】リニアモータコイル12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。The linear motor coils 12 are formed in a tubular shape, and one each is fixed to both side surfaces of the optical head 7. A total of four slide bearings 15 are formed on both sides of the optical head 7 with the linear motor coil 12 sandwiched between them.
The two guide shafts 16 extending in the radial direction are engaged with each other. This allows the optical head 7 to
It is supported so that it can move in the radial direction.
【0024】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。The guide shaft 16 is made of a magnetic material and also serves as a yoke of a magnetic circuit. Then, U-shaped back yokes 17 are fixed to both ends of the guide shaft 16.
【0025】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、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
粗動駆動のための駆動力を発生させている。A radial magnet 18 is arranged at a position facing the linear motor coil 12 with a magnetic gap in between.
It is fixed to the back yoke 17. The guide shaft 16, the back yoke 17, and the radial magnet 18 form a radial magnetic circuit 19, which causes a magnetic field to act on the linear motor coil 12 and an electromagnetic action with the current flowing through the linear motor coil 12 to cause the optical head 7 to move. The driving force for the coarse movement of the disk 1 in the radial direction is generated.
【0026】ここで、リニアモータコイル12とラジアル
磁気回路19とが第2駆動機構を構成している。なお、光
学ヘッド7 上にはゴムなどの弾性体からなる位置決め部
材52が固定され、その一部が対物レンズホルダ13に接続
している。位置決め部材52は、フォーカスコイルおよび
トラッキングコイル11が付勢されていない状態におい
て、対物レンズホルダ13をその中立位置に位置決めす
る。Here, the linear motor coil 12 and the radial magnetic circuit 19 constitute a second drive mechanism. A positioning member 52 made of an elastic material such as rubber is fixed on the optical head 7, and a part of the positioning member 52 is connected to the objective lens holder 13. The positioning member 52 positions the objective lens holder 13 at its neutral position when the focus coil and the tracking coil 11 are not energized.
【0027】続いて図6乃至図8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6は本発明に使用
されるガルバノミラーを示す分解斜視図、図7はその断
面図、図8は第2のプレートの平面図である。Next, a specific structure of the galvano mirror 9 will be described with reference to FIGS. 6 to 8. 6 is an exploded perspective view showing a galvano mirror used in the present invention, FIG. 7 is a sectional view thereof, and FIG. 8 is a plan view of a second plate.
【0028】ガルバノミラー9 は図5に示されるよう
に、第1のプレート21と第2のプレート22が積層された
構造をなしている。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を表面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。As shown in FIG. 5, the galvanometer mirror 9 has a structure in which a first plate 21 and a second plate 22 are laminated. The first plate 21 has a hollow structure that is square-shaped. A semiconductor laser
A reflecting mirror 24 for reflecting the laser light from the laser beam 3, a swinging body 25 having the reflecting mirror 24 formed on its surface, and two elastic bodies for connecting the swinging body 25 to the first plate 21 ( And a support member) 26.
【0029】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。そし
て、これら反射ミラー24,揺動体25,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
的に形成されており、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。Here, the center of gravity of the mass of the movable portion, which is the total of the reflecting mirror 24 and the oscillating body 25, is configured to be near the middle of the line connecting the two elastic bodies 26. The reflection mirror 24, the oscillating body 25, and the elastic body 26 are integrally formed by anisotropic etching of a semiconductor mainly composed of silicon. Directly manufactured on.
【0030】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。The reflecting mirror 24 is formed so as to project from the rocking body 25 by a distance of 2 to 3 μm. Also, the elastic body 26
Are formed of a material that electrically insulates the oscillator 25 and the first plate 21.
【0031】第2のプレート22は、第1のプレート21に
対して拡散接合や陽極酸化接合等の手段によって接合さ
れている。第2のプレート22はガラス系の部材で形成さ
れており、第1のプレート21に対して電気的に絶縁され
ている。The second plate 22 is bonded to the first plate 21 by means such as diffusion bonding or anodic oxidation bonding. The second plate 22 is formed of a glass-based member, and is electrically insulated from the first plate 21.
【0032】また、第1のプレート21および揺動体25と
第2のプレート22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のプレート22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。The first plate 21, the oscillator 25, and the second plate 22 are made of a material having substantially the same coefficient of thermal expansion, so that the influence of thermal strain on the oscillator 25 due to temperature changes. It is designed to prevent That is, as the second plate 22, a glass member having substantially the same coefficient of thermal expansion as that of the first plate 21 is selected.
【0033】一方、第2のプレート22の揺動体25と対向
する部位には、2枚の弾性体26を結ぶ線(第1のプレー
ト21の中心線)に対して対称な関係に、計2枚の電極2
8,29が設けられている。これらの電極28,29 は第2のプ
レート22に対して蒸着やスパッタなどの手段により形成
されている。なお、電極28,29 は透明電極で構成されて
いてもよい。On the other hand, at a portion of the second plate 22 facing the oscillator 25, a total of 2 portions are symmetrical with respect to a line connecting the two elastic bodies 26 (center line of the first plate 21). 2 electrodes
8,29 are provided. These electrodes 28 and 29 are formed on the second plate 22 by means such as vapor deposition and sputtering. The electrodes 28 and 29 may be transparent electrodes.
【0034】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、また電極29を−極に、電
極28を+極に帯電させる。すると、揺動体25と電極29と
が静電力によって引きつけ合い、2枚の弾性体26がねじ
れ変形することにより揺動体25が回転する。同様に、揺
動体25を−極に帯電させ、また電極29を+極に、電極28
を−極に帯電させる。すると2枚の弾性体26がねじれ変
形することにより揺動体25が今度は逆方向に回転する。Galvanometer mirror 9 configured as described above
The driving method of will be described. First, the oscillator 25 formed of a semiconductor is charged to the positive pole, the electrode 29 is charged to the negative pole, and the electrode 28 is charged to the positive pole. Then, the oscillating body 25 and the electrode 29 attract each other by an electrostatic force, and the two elastic bodies 26 are twisted and deformed, whereby the oscillating body 25 rotates. Similarly, the oscillator 25 is charged to the negative pole, and the electrode 29 is charged to the positive pole.
-Is charged to the pole. Then, the two elastic bodies 26 are twisted and deformed, so that the rocking body 25 is rotated in the opposite direction.
【0035】なお、上述の例では、揺動体25を+に帯電
させ、第1の電極28および第2の電極29を−に帯電させ
る場合を説明したが、例えば揺動体25を−に帯電させ、
第1の電極28および第2の電極29を+に帯電させても同
様の効果が得られる。さらに、揺動体25をグランドに接
続して電位ゼロの状態に設定した場合には、電極28,29
は共に+に帯電させるか、あるいは共に−に帯電させて
も同様の効果が得られる。In the above example, the oscillator 25 is positively charged and the first electrode 28 and the second electrode 29 are negatively charged. However, for example, the oscillator 25 is negatively charged. ,
The same effect can be obtained by charging the first electrode 28 and the second electrode 29 to +. Further, when the oscillator 25 is connected to the ground and set to the state of zero potential, the electrodes 28, 29
The same effect can be obtained if both are charged to + or both are charged to-.
【0036】ここで、揺動体25と電極28,29 の間の静電
容量を測定することにより、揺動体25と第2プレート22
とのギャップ長を検出することができ、これによって揺
動体25の回転(揺動)角度を正確に検出することができ
る。そして、その検出値を用いてトラッキングオフセッ
トを電気的に補正するすることにより、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。Here, by measuring the capacitance between the oscillator 25 and the electrodes 28, 29, the oscillator 25 and the second plate 22 are measured.
It is possible to detect the gap length between and, and thereby the rotation (swing) angle of the oscillating body 25 can be accurately detected. Then, by electrically correcting the tracking offset using the detected value, the restriction on the rotation angle peculiar to the galvanometer mirror can be almost eliminated, and stable and highly accurate tracking control can be performed.
【0037】また、静電容量の変化から測定された揺動
体25と第2のプレート22とのギャップ長の変化を用い
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。Further, by using the change in the gap length between the oscillator 25 and the second plate 22 measured from the change in capacitance, the inclination of the surface of the reflecting mirror 24 due to temperature rise or aging can be corrected. it can.
【0038】続いて、本発明における信号処理の手順に
ついて説明する。図5は信号処理手段の内部構造、すな
わちトラックオフセット信号の処理手順を示すブロック
図である。Next, the procedure of signal processing in the present invention will be described. FIG. 5 is a block diagram showing the internal structure of the signal processing means, that is, the processing procedure of the track offset signal.
【0039】まず、トラックオフセット信号は第1のフ
ィルタ41,第2のフィルタ42,第3のフィルタ43にそれ
ぞれ入力される。ここで、第1のフィルタ41は一種のロ
ーパスフィルタが採用されている。したがって、第1の
フィルタ41を通過する信号は低周波数領域の信号とな
り、リニアモータドライバ44およびリニアモータコイル
12のための信号として利用される。First, the track offset signal is input to the first filter 41, the second filter 42, and the third filter 43, respectively. Here, a kind of low-pass filter is adopted as the first filter 41. Therefore, the signal passing through the first filter 41 becomes a signal in the low frequency region, and the linear motor driver 44 and the linear motor coil are
Used as a signal for 12.
【0040】また、第3のフィルタ43はガルバノミラー
9 の回転(揺動)制御を行うべく、高い周波数領域の信
号を取り込むようなバンドパスフィルタを構成するよう
に設定されている。この高周波数領域の信号はガルバノ
ミラーユニットドライバ46およびガルバノミラー9 のた
めの信号として利用される。The third filter 43 is a galvanometer mirror.
In order to control the rotation (oscillation) of 9, it is set to configure a bandpass filter that captures signals in the high frequency range. This high frequency signal is used as a signal for the galvanometer mirror unit driver 46 and the galvanometer mirror 9.
【0041】さらに、第2のフィルタ42を通過する信号
は、第1のフィルタ41および第3のフィルタ43のちょう
ど中間に位置する周波数領域の信号を取り込むようよう
なバンドパスフィルタを構成するように設定されてい
る。そして、対物レンズ駆動ドライバ45とフォーカスコ
イルおよびトラッキングコイル11のための信号として利
用される。Further, the signal passing through the second filter 42 should be configured as a bandpass filter so as to take in a signal in the frequency domain located just in the middle of the first filter 41 and the third filter 43. It is set. Then, it is used as a signal for the objective lens drive driver 45 and the focus coil and tracking coil 11.
【0042】このように処理された信号は、リニアモー
タコイル12を付勢して光学ヘッド7の粗動駆動信号とし
て、また、フォーカスコイルおよびトラッキングコイル
11を付勢して対物レンズホルダ13の微動駆動信号とし
て、さらにガルバノミラー9 の揺動角度の制御信号(レ
ーザ光のスポット位置制御信号)として、それぞれ利用
される。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。The signal processed in this way urges the linear motor coil 12 to serve as a coarse drive signal for the optical head 7 and also to the focus coil and the tracking coil.
It is used as a fine movement drive signal of the objective lens holder 13 by urging 11 and as a control signal of the swing angle of the galvanometer mirror 9 (spot position control signal of laser light). In this way, information is recorded on the recording track of the disk 1, and the information is read from the recording track of the disk 1.
【0043】このように信号処理手段を具備した本発明
によれば、装置各部(第1駆動機構,第2駆動機構,ガ
ルバノミラー)の制御信号を周波数帯域に応じて生成す
ることができる。そのため、単一の入力信号を用いて装
置各部を極めて高い精度で制御することができる。した
がって、今後のディスクの高密度化、すなわちディスク
のトラックピッチが従来より狭くなった場合にも十分に
対応することができるといった実用上多大な効果を得る
ことができる。According to the present invention having the signal processing means as described above, it is possible to generate the control signals of the respective parts of the apparatus (the first drive mechanism, the second drive mechanism, the galvano mirror) according to the frequency band. Therefore, each part of the device can be controlled with extremely high accuracy using a single input signal. Therefore, it is possible to obtain a practically great effect that it is possible to sufficiently cope with the future increase in the density of the disk, that is, even when the track pitch of the disk becomes narrower than in the past.
【0044】また、本実施例で採用したガルバノミラー
9 によれば、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、光学ヘッド7 にガルバノミラー
9 を搭載しても光学ヘッド7は軽量・小形を維持するこ
とができ、光学ヘッド7 の高速シークが可能となる。Further, the galvano mirror used in this embodiment
According to 9, the weight is significantly reduced as compared with the conventional one because it does not have elements with a large mass such as a yoke, a magnet, and a coil. Therefore, the optical head 7 has a galvanometer mirror.
Even if 9 is mounted, the optical head 7 can be kept lightweight and compact, and the optical head 7 can perform high-speed seek.
【0045】また、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 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。Since the driving force is generated by utilizing the electrostatic force, the power consumption can be reduced and the optical unit 6 and the objective lens 10 mounted on the optical head 7 can be reduced.
Thermal adverse effects on such devices can be avoided as much as possible.
【0046】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影響を
及ぼすことがない。The center of gravity of the oscillating body 25 is arranged on the rotation axis of the oscillating body 25, that is, on the line connecting the two elastic bodies 26, and rotation (swing) is realized by the torsional deformation of these elastic bodies 26. Therefore, even if the disturbance acceleration acts, it does not affect the rotational deformation.
【0047】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とを極めて近接した位置(例えば対物
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
ラーを揺動し傾けることによる光軸中心の対物レンズ位
置での移動を抑制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、スポット位置をより高精
度に定めることが可能となる。Further, a galvanometer mirror composed of an electrostatic drive element that does not require any electromagnetic force is used for an electromagnetic drive element such as a coil or a magnet used to drive the objective lens 10. That is, by using the electromagnetic force and the electrostatic force, it is possible to almost completely prevent problems such as mutual interference of the driving forces. Therefore, the adverse effect of mounting the galvanometer mirror 9 on the optical head 7 can be eliminated, and the galvanometer mirror 9 can be removed.
It is also easy to arrange 9 and the objective lens 10 at extremely close positions (for example, directly below the objective lens), and the degree of freedom in device design is greatly improved. Further, it is possible to suppress the movement of the optical axis center at the objective lens position due to the rocking and tilting of the galvanometer mirror, and as a result, it is possible to reduce the offset generated in the tracking and focus control signals and to reduce the spot position. It becomes possible to determine with higher accuracy.
【0048】また、従来はガルバノミラーと揺動体との
接合、およびコイルと揺動体との接合が接着剤などで行
われていたが、本発明では接着剤などの介在物が一切用
いられていない。そのため、コイルや磁石などで発生す
るトルクが接着層を介して伝達されることがなく、振周
波数を極めて高く設定することが可能となる。つまり、
接着部分の剛性不足によってガルバノミラーの駆動周波
数特性が劣化すること(例えば20kHz 付近に共振点を持
ち、高域までサーボをかけることができなくなってしま
うというような不都合)がないため、高周波帯域まで制
御動作を行うことが極めて容易となり、精度の高い位置
決め動作が可能になる。Further, conventionally, the galvanometer mirror and the oscillator were joined together and the coil and the oscillator were joined together with an adhesive or the like, but in the present invention, no inclusion such as an adhesive is used. . Therefore, the torque generated by the coil or the magnet is not transmitted through the adhesive layer, and the vibration frequency can be set to be extremely high. That is,
The drive frequency characteristics of the galvano mirror are not deteriorated due to insufficient rigidity of the adhesive part (for example, the resonance point is around 20kHz and it is impossible to servo to the high range). The control operation becomes extremely easy, and the positioning operation with high accuracy becomes possible.
【0049】また、揺動体25の回転軸と弾性体26の長手
方向とがほぼ一致しており、しかも揺動部25(可動部
分)の質量の重心がちょうど2枚の弾性部26を結ぶ線上
の中間付近となるように構成されている。そのため、装
置に外乱加速度が作用したとしても、揺動体25の回転動
作に影響を及ぼすことがない。The rotation axis of the oscillating body 25 and the longitudinal direction of the elastic body 26 are substantially coincident with each other, and the center of mass of the oscillating portion 25 (movable portion) is on the line connecting the two elastic portions 26. It is configured to be near the middle of the. Therefore, even if disturbance acceleration acts on the device, it does not affect the rotational movement of the oscillating body 25.
【0050】なお、上述した実施例においては、第2の
プレート22はガラス板等の電気的絶縁材料で形成されて
いるが、例えばシリコンを主体とする半導体の表面に酸
化膜による絶縁層を設けたものを用いてもよい。このよ
うな構成であっても同様な効果が得られる。なお、本発
明は上述した各実施例および変形例に限定されるもので
はなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
できることは言うまでもない。In the above-mentioned embodiment, the second plate 22 is made of an electrically insulating material such as a glass plate. However, for example, an insulating layer made of an oxide film is provided on the surface of a semiconductor mainly composed of silicon. You may use the thing. Even with such a configuration, a similar effect can be obtained. It is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ガ
ルバノミラーが静電駆動されることから、ヨーク,磁
石,コイルなど質量の大きい要素を含むことがない。し
たがって、ガルバノミラーが軽量・小型化され、高速シ
ークが可能な光ディスク装置が実現する。As described above, according to the present invention, since the galvano mirror is electrostatically driven, it does not include a large mass element such as a yoke, a magnet and a coil. Therefore, the galvanometer mirror is lightened and miniaturized, and an optical disk device capable of high-speed seek is realized.
【0052】また本発明では、装置各部(第1駆動機
構,第2駆動機構,ガルバノミラー)の制御信号を周波
数帯域に応じて生成することができる。そのため、単一
の入力信号を用いて装置各部を極めて高い精度で制御す
ることができる。したがって、今後のディスクの高密度
化、すなわちディスクのトラックピッチが従来より狭く
なった場合にも十分に対応することができる。Further, in the present invention, it is possible to generate the control signals of the respective parts of the device (the first drive mechanism, the second drive mechanism, the galvano mirror) according to the frequency band. Therefore, each part of the device can be controlled with extremely high accuracy using a single input signal. Therefore, it is possible to sufficiently cope with the future increase in the density of the disk, that is, the case where the track pitch of the disk becomes narrower than the conventional one.
【図1】本発明に係る光ディスク装置の内部構造を示す
断面図。FIG. 1 is a sectional view showing the internal structure of an optical disk device according to the present invention.
【図2】光学ヘッドを含む駆動系の平面図。FIG. 2 is a plan view of a drive system including an optical head.
【図3】光学ヘッドの断面図。FIG. 3 is a sectional view of an optical head.
【図4】光学ユニットの断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of the optical unit.
【図5】トラックオフセット信号の処理手順を示すブロ
ック図。FIG. 5 is a block diagram showing a processing procedure of a track offset signal.
【図6】ガルバノミラーを示す分解斜視図。FIG. 6 is an exploded perspective view showing a galvanometer mirror.
【図7】ガルバノミラーの断面図。FIG. 7 is a sectional view of a galvanometer mirror.
【図8】第2のプレートの平面図。FIG. 8 is a plan view of a second plate.
【図9】従来の光ディスク装置の一例を示す構成図。FIG. 9 is a configuration diagram showing an example of a conventional optical disc device.
【図10】従来のガルバノミラーを示す平面図。FIG. 10 is a plan view showing a conventional galvanometer mirror.
【図11】図10中のA−A線断面図。11 is a sectional view taken along the line AA in FIG.
【図12】図10中のB−B線断面図。12 is a sectional view taken along line BB in FIG.
【符号の説明】 1…ディスク 2…スピンドルモータ 3…半導体レーザ 4…フォトディテクタ 5…HOE素子 6…光学ユニット 7…光学ヘッド 8…プリズム 9…ガルバノミラー 10…対物レンズ 11…フォーカスコイルおよびトラッキングコイル 12…リニアモータコイル 13…対物レンズホルダ 14…摺動軸 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 21…第1のプレート 22…第2のプレート 24…反射ミラー 25…揺動体 26…弾性体 28,29 …電極 41…第1のフィルタ 42…第2のフィルタ 43…第3のフィルタ 44…リニアモータドライバ 45…対物レンズ駆動ドライバ 46…ガルバノミラーユニット 51…磁気回路 52…位置決め部材[Explanation of Codes] 1 ... Disk 2 ... Spindle motor 3 ... Semiconductor laser 4 ... Photo detector 5 ... HOE element 6 ... Optical unit 7 ... Optical head 8 ... Prism 9 ... Galvano mirror 10 ... Objective lens 11 ... Focus coil and tracking coil 12 Linear motor coil 13 Objective lens holder 14 Sliding shaft 15 Sliding bearing 16 Guide shaft 17 Back yoke 18 Radial magnet 19 Radial magnetic circuit 21 First plate 22 Second plate 24 Reflection Mirror 25 ... Oscillator 26 ... Elastic body 28, 29 ... Electrode 41 ... First filter 42 ... Second filter 43 ... Third filter 44 ... Linear motor driver 45 ... Objective lens driver 46 ... Galvano mirror unit 51 ... Magnetic circuit 52 ... Positioning member
Claims (4)
ガルバノミラーと、 前記ガルバノミラーにより反射したレーザ光を受け、光
ディスクに焦点を形成する対物レンズと、 前記ガルバノミラーおよび前記対物レンズを搭載するキ
ャリッジと、 前記対物レンズを光ディスクの径方向に微動駆動する第
1駆動機構と、 前記キャリッジを光ディスクの径方向に粗動駆動する第
2駆動機構と、 光ディスクからの反射レーザ光を信号処理し、前記ガル
バノミラー,前記第1駆動機構,前記第2駆動機構への
制御信号を生成する信号処理手段と、を有することを特
徴とする光ディスク装置。1. A light source for generating a laser beam, a galvano mirror for reflecting and controlling the laser beam from the light source by electrostatic driving, and an objective lens for receiving a laser beam reflected by the galvano mirror and forming a focus on an optical disk. A carriage on which the galvanometer mirror and the objective lens are mounted, a first drive mechanism for finely driving the objective lens in the radial direction of the optical disc, and a second drive mechanism for coarsely driving the carriage in the radial direction of the optical disc. An optical disk device comprising: a signal processing unit that processes a reflected laser beam from the optical disk and generates a control signal to the galvano mirror, the first drive mechanism, and the second drive mechanism.
は、光ディスクからの反射レーザ光をその周波数領域に
応じて処理されていることを特徴とする請求項1記載の
光ディスク装置。2. The optical disk apparatus according to claim 1, wherein the signal generated by said signal processing means is the reflected laser light from the optical disk processed according to its frequency range.
射レーザ光をその周波数領域の高い順に第1処理信号,
第2処理信号,第3処理信号として信号処理し、前記第
1処理信号を前記ガルバノミラーに、前記第2処理信号
を前記第1駆動機構に、前記第3処理信号を前記第2駆
動機構にそれぞれ出力することを特徴とする請求項1記
載の光ディスク装置。3. The signal processing means outputs the reflected laser light from the optical disk as a first processed signal in descending order of frequency range thereof.
Signal processing is performed as a second processed signal and a third processed signal, the first processed signal is applied to the galvanomirror, the second processed signal is applied to the first drive mechanism, and the third processed signal is applied to the second drive mechanism. The optical disk device according to claim 1, wherein the optical disk device outputs the respective data.
る材料から形成されていることを特徴とする請求項1記
載の光ディスク装置。4. The optical disk device according to claim 1, wherein the galvano mirror is made of a material mainly containing silicon.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30577995A JPH09147384A (en) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | Optical disk device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30577995A JPH09147384A (en) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | Optical disk device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09147384A true JPH09147384A (en) | 1997-06-06 |
Family
ID=17949255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30577995A Pending JPH09147384A (en) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | Optical disk device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09147384A (en) |
-
1995
- 1995-11-24 JP JP30577995A patent/JPH09147384A/en active Pending
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