JPH11133343A

JPH11133343A - ガルバノミラー

Info

Publication number: JPH11133343A
Application number: JP31608297A
Authority: JP
Inventors: Toshio Nakagishi; 利夫仲岸
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 1999-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】構成が簡単で、且つ可動部の周波数特性や可
動部への給電を考慮する必要のないガルバノミラーを提
供すること。【解決手段】電磁駆動により偏向ミラーを取り付けた
可動部を回転軸を中心に所定角度範囲回動させるガルバ
ノミラーであって、可動部の回転軸を、可動部側にそれ
を挟んで設けた２つのセンターピンとこれらのセンター
ピンの各先端部を夫々受ける固定部側に設けた２つの軸
受とによって構成すると共に、可動部に回転軸を挟んで
対称に永久磁石を設けて、固定部側に設けたコイルによ
り可動部を回動させるよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガルバノミラー
に関し、特に光学式情報記録再生装置の微動トラッキン
グに用いられるシンプルで小型のガルバノミラーに関す
るものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近時、面記録密度が１
０Ｇビット／（インチ）²を越える光磁気ディスク装置
の開発が進んでいる。この装置では、光磁気ディスクの
トラックと交差する方向に例えば回動する粗動用アーム
の先端部に設けた対物光学系に対するレーザ光束の入射
角をガルバノミラー等の偏向手段により微調整して、微
動トラッキングを例えば０.３４μmと狭いトラックピッ
チレベルで正確に行うようなことが考えられている。と
ころで、このような粗動用アームでは軸のガタが少な
く、しかも構成部品点数の少ないシンプルで小型のガル
バノミラーが望まれていた。さらに、ガルバノミラーの
可動部の周波数特性や可動部への給電を考慮する必要の
ないガルバノミラーも望まれていた。

【０００３】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述のよう
な背景に鑑みてなさせたものであり、請求項１の発明
は、電磁駆動により偏向ミラーを取り付けた可動部を回
転軸を中心に所定角度範囲回動させるガルバノミラーで
あって、前記可動部の回転軸を、前記可動部側にそれを
挟んで設けた２つのセンターピンとこれらのセンターピ
ンの各先端部を夫々受ける前記固定部側に設けた２つの
軸受とによって構成すると共に、前記可動部に前記回転
軸を挟んで対称に永久磁石を設けて、前記固定部側に設
けたコイルにより前記可動部を回動させるようにしたこ
とを特徴とする。

【０００４】また、請求項２の発明は、電磁駆動により
偏向ミラーを取り付けた可動部を回転軸を中心に所定角
度範囲回動させるガルバノミラーであって、前記可動部
の回転軸を、前記固定部側に対向して設けた２つのセン
ターピンと前記可動部側にそれを挟んで設けられ、前記
２つのセンターピンの各先端部を夫々受ける２つの軸受
とによって構成すると共に、前記可動部に前記回転軸を
挟んで対称に永久磁石を設けて、前記固定部側に設けた
コイルにより前記可動部を回動させるようにしたことを
特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】まず、近年のコンピューターにま
つわるハード，ソフトの進歩に伴う外部記憶装置への要
求、特に大記憶容量への要求の高まりに対して提案され
たニア・フィールド記録（NFR： near field recordin
g）技術と呼ばれる記録再生方式を用いた光磁気ディス
ク記録再生装置の概要を図１乃至図５を参照して説明す
る。

【０００６】図１はその光ディスク装置の全体概要図で
ある。ディスクドライブ装置１には光ディスク２が図示
しないスピンドルモータの回転軸に装着されている。一
方、光ディスク２の情報を再生または記録するために回
動（粗動）アーム３が光ディスク２の記録面に対して平
行になるように取り付けられている。この回動アーム３
はボイスコイルモーター４によって回転軸５を回転中心
として回動可能となっている。この回動アーム３の光デ
ィスク２に対向する先端には、光学素子を搭載した浮上
型光学ヘッド６が搭載されている。また、回動アーム３
の回転軸５近傍には光源ユニットおよび受光ユニットを
備えた光源モジュール７が配設され、回動アーム３と一
体となって駆動する構成となっている。

【０００７】図２、図３は回動アーム３の先端部を説明
するものであり、特に浮上型光学ヘッド６を詳細に説明
するものである。浮上型光学ユニット６はフレクシャー
ビーム８に取り付けられており、光ディスク２に対向し
て配置されている。また、フレクシャービーム８は他端
で回動アーム３に固着されており、フレクシャービーム
８の弾性力により先端部の浮上光学ユニット６を光ディ
スク２に接触させる方向に加圧している。

【０００８】浮上型光学ユニット６は浮上スライダー
９，対物レンズ１０，ソリッドイマージョンレンズ（Ｓ
ＩＬ）１１，磁気コイル１２から構成されており、光源
モジュール７から出射された平行なレーザー光束１３を
光ディスク２上に収束させるはたらきをする。また、回
動アーム３の先端部には前記レーザー光束１３を浮上型
光学ユニット６に導くために立ち上げミラー３１が固着
されている。立ち上げミラー３１により対物レンズ１
０に入射したレーザー光束１３は、対物レンズ１０の屈
折作用により収束される。この集光点近傍にはソリッド
イマージョンレンズ（ＳＩＬ）１１が配置されており、
前記収束光を更に微細なエバネッセント光１５として光
ディスク２に照射させる。

【０００９】また、光ディスク２に面したソリッドイマ
ージョンレンズ（ＳＩＬ）１１の周囲には、光磁気記録
方式で記録するための磁気コイル１２が形成されてお
り、記録時には必要な磁界を光ディスク２の記録面上に
印加出来るようになっている。このエバネッセント光１
５と磁気コイル１２により、光ディスク２への高密度な
記録および再生が可能となる。なお、浮上型光学ユニッ
ト６は光ディスク２の回転による空気流により微小量浮
上するものであり、光ディスク２の面振れ等に追従す
る。このため従来の光ディスク装置では必要であった対
物レンズの焦点制御（フォーカスサーボ）が不要となっ
ている。

【００１０】以下、図４，図５を用いて回動アーム３上
に搭載された光源モジュール７および浮上型光学ユニッ
ト６へ導かれる光束に関し詳細に説明する。回動アーム
３は先端部に浮上型光学ユニット６を搭載し、他端には
ボイスコイルモーター４を駆動するための駆動コイル１
６が固着されている。駆動コイル１６は扁平状のコイル
であり、図示せぬ磁気回路内に空隙をおいて挿入配置さ
れている。回転軸５と回動アーム３はベアリング１７，
１７により回動自在に締結されており、駆動コイルに電
流を印加すると磁気回路との電磁作用により回転軸５を
回転中心として回動アーム３を回動させることができ
る。

【００１１】回動アーム３上に搭載された光源モジュー
ル７には半導体レーザー１８，レーザー駆動回路１９，
コリメートレンズ２０，複合プリズムアッセイ２１，レ
ーザーパワーモニターセンサー２２，反射プリズム２
３，データ検出センサー２４，およびトラッキング検出
センサー２５が配置されている。半導体レーザー１８か
ら放出された発散光束状態のレーザー光束は、コリメー
トレンズ２０によって平行光束に変換される。この平行
光束の断面形状は半導体レーザー１８の特性から長円状
であり、光ビームを光ディスク２上に微小に絞り込むに
は都合が悪いため略円形断面に変換する必要がある。こ
のためコリメートレンズ２０から出射された断面長円状
の平行光束を、複合プリズムアッセイ２１に入射させる
ことにより平行光束の断面形状を整形する。

【００１２】複合プリズムアッセイ２１の入射面２１ａ
は入射光軸に対して所定の斜面を形成しており、入射光
を屈折させることにより平行光束の断面形状を長円形状
から略円形形状に整形することが出来る。整形されたレ
ーザー光束は複合プリズムアッセイ２１内を進み第１の
ハーフミラー面２１ｂに入射する。第１のハーフミラー
面２１ｂは光ディスク２から得られた情報を、データ検
出センサー２４，およびトラッキング検出センサー２５
に導くために設定されているが、往路においては半導体
レーザー１８から出射されたレーザーの出力パワーを検
出するためのレーザーパワーモニターセンサー２２への
光束を分離する役目を果たす。

【００１３】レーザーパワーモニターセンサー２２は受
光した光の強度に比例した電流を出力するため、図示せ
ぬレーザーパワーコントロール回路にこの出力を帰還さ
せることにより半導体レーザー１８の出力を安定化させ
ることが出来る。複合プリズムアッセイ２１から出射さ
れた略円形断面形状をもったレーザー光束１３は偏向ミ
ラー２６に照射され、レーザー光束１３の進行方向が変
えられる。この偏向ミラー２６は紙面に垂直な軸を回動
中心とするガルバノモーター２７に取り付いており、レ
ーザー光束１３を紙面に平行な方向に微小角度振ること
が出来るようになっている。

【００１４】また、ガルバノモーター２７には偏向ミラ
ー２６の回転角度を検出する偏向ミラー位置検出センサ
ー２８が配設されている。偏向ミラー２６を反射したレ
ーザー光束１３は、第１のリレーレンズ２９および第２
のリレーレンズ（イメージングレンズ）３０を経て、立
ち上げミラー３１で反射後浮上型光学ユニット６に至
る。この第１のリレーレンズ２９および第２のリレーレ
ンズ３０は、偏向ミラー２６の反射面と浮上型光学ユニ
ット６に配置されている対物レンズ１０の瞳面（主平
面）との関係を共役関係になるようにするもので、リレ
ーレンズ光学系を形成するものである。すなわち光ディ
スク２上の集光ビームが所定のトラックから僅かにずれ
た場合、偏向ミラー２６を僅かに回転させることにより
対物レンズ１０に入射させるレーザー光束１３を傾か
せ、光ディスク２上の焦点を移動させて補正するもので
ある。しかしながら、この方式で焦点の補正を行う時、
偏向ミラー２６と対物レンズ１０の光学的距離が長い場
合は、対物レンズ１０へ入射するレーザー光束１３の移
動量が大きくなり、対物レンズ１０に入射出来なくなる
場合がある。

【００１５】この様な現象を回避するため、第１のリレ
ーレンズ２９および第２のリレーレンズ３０によって、
偏向ミラー２６の反射面と対物レンズ１０の瞳面との関
係を共役関係になるように設定し、偏向ミラー２６が回
動しても対物レンズ１０に入射するレーザー光束１３は
移動せず、正確なトラッキング制御が可能となるように
している。なお、光ディスク２の内周／外周に渡るアク
セス動作は、ボイスコイルモーター４により回動アーム
３を回動させて行い、極微小なトラッキング制御のみ偏
向ミラー２６を回動させて行う。

【００１６】光ディスク２から反射されて戻ってきた復
路のレーザー光束１３は、往路と逆に進み偏向ミラー２
６に反射されて複合プリズムアッセイ２１に入射する。
その後第１のハーフミラー面２１ｂで反射され、第２の
ハーフミラー面２１ｃに向かう。第２のハーフミラー面
２１ｃは、トラッキング検出センサー２５へ向かう透過
光と、データ検出センサー２４へ向かう反射光を生成
し、復路のレーザー光束を分離する。第２のハーフミラ
ー面２１ｃを透過したレーザー光束はトラッキング検出
センサー２５へ照射され、トラッキング誤差信号を出力
する。

【００１７】一方、第２のハーフミラー面２１ｃで反射
されたレーザー光束はウォラストンプリズム３２により
偏光分離され、かつ集光レンズ３３によって収束光に変
換後、反射プリズム２３で反射されてデータ検出センサ
ー２４に照射される。データ検出センサー２４は２つの
受光領域をもっており、ウォラストンプリズム３２によ
り偏光分離された２つの偏光ビームをそれぞれ受光する
ことにより、光ディスク２に記録されているデータ情報
を読みとりデータ信号を出力する。なお、正確には前記
トラッキング誤差信号およびデータ信号は図示せぬヘッ
ドアンプ回路によって生成され、制御回路または情報処
理回路に送られるものである。

【００１８】次に、前述のガルバノモータ２７におい
て、偏向ミラー２６を回動するための構成について説明
する。図６は、ガルバノモータ２７（偏向ミラー２６を
含むユニット：いわゆるガルバノミラー）を示す斜視図
である。偏向ミラー２６はミラーホルダ１００により保
持され、回動軸Ｚを中心として回動可能に支持されてい
る。ミラーホルダ１００は樽型のブロックであり、その
中心軸（Ｘ軸とする）が回動軸Ｚに対して直交してい
る。なお、図６において、Ｘ軸と回動軸Ｚの両方に直交
する軸をＹ軸とする。偏向ミラー２６は、そのミラー面
２６ａがＹ軸に直交するようミラーホルダ１００に取り
付けられる。

【００１９】ミラーホルダ１００を回動可能に支持する
ため、ミラーホルダ１００を回動軸Ｚ方向両側（上下）
から挟み込む一対のセンターピン１２２，１２４が設け
られている。また、ミラーホルダ１００の上下面には、
センターピン１２２，１２４を受ける軸受部１０６，１
０８が夫々形成されている。一対のセンターピン１２
２，１２４は、図示しないハウジングに取り付けられて
いる。軸受部１０６，１０８は略円錐状の凹部であり、
センターピン１２２，１２４は先端が球状に形成された
略円錐状のピンである。センターピン１２２，１２４の
球状の先端部が軸受部１０６，１０８に接し、これによ
りミラーホルダ１００を回動可能に支持する。なお、図
６では下方の軸受部１０８は図示を省略する。

【００２０】ミラーホルダ１００の中心軸Ｘ方向の両端
には、第１及び第２マグネット２１０，２２０が夫々設
けられている。第１マグネット２１０は一対の永久磁石
２１１，２１２からなり、第２マグネット２２０は一対
の永久磁石２２１，２２２からなっている。図７は、図
６のミラーホルダ１００のＡ−Ａ’断面図である。図７
に示すように、第１マグネット２１０の永久磁石２１１
と永久磁石２１２は逆向きの磁化方向を有し、第２マグ
ネット２２０の永久磁石２２１と永久磁石２２２も逆向
きの磁化方向を有している。なお、第１及び第２マグネ
ット２１０，２２０は夫々一つの磁石で２極着磁したも
のであっても良い。

【００２１】図６に示すように、第１及び第２マグネッ
ト２１０，２２０には、図示しないハウジングに設けら
れたコイル１０１，１０２が夫々対向配置されている。
コイル１０１，１０２に電流を流すと、コイル１０１，
１０２とマグネット２１０，２２０の電磁誘導の作用に
よりミラーホルダ１００が回動軸Ｚを中心として回動す
る。これにより、偏向ミラー２６に反射されるレーザー
光束の向きを変えることができる。

【００２２】このように、コイル１０１，１０２が可動
部（ミラーホルダ１００）でなく、固定部（ハウジン
グ）に設けられているため、可動部への給電が不要にな
る。従って、それだけ構成が簡単になる。また、可動部
にリッツ線等の給電線を配した場合に生じ得る、可動部
の機械的周波数特性への影響を考慮する必要も無くな
る。

【００２３】図８は、第２の実施形態のガルバノモータ
を示す斜視図である。第２の実施形態では、ミラーホル
ダを回転可能に支持するためのセンターピン及び軸受部
の位置関係が第１の実施形態と逆になる。即ち、第２の
実施形態では、センターピン３０２，３０４がミラーホ
ルダ１００に設けられ、軸受部３０６，３０８がハウジ
ングに設けられている。その他の構成は、第１の実施形
態と同様である。なお、図８では下方のセンターピン３
０４は図示を省略する。

【００２４】図９は第３の実施形態のガルバノモータを
示す斜視図であり、図１０は図９に示すミラーホルダ４
００のＢ−Ｂ’断面図である。第３の実施形態では、ミ
ラーホルダ４００はプラスティックマグネットにより構
成されており、その他の構成は第１実施形態と同様であ
る。図１０に示すように、ミラーホルダ４００の中心軸
Ｘ方向の両端部は第１実施形態と同じように着磁されて
いる。従って、コイル１０１，１０２に電流を流すと、
コイル１０１，１０２とミラーホルダ４００の電磁誘導
の作用によりミラーホルダ４００が回動軸Ｚを中心とし
て回動する。このように、ミラーホルダとマグネットを
一体化したことにより、部品点数の低減という効果が得
られる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガルバノ
ミラーによると、コイルを可動部でなく固定部に設けた
ことにより、可動部への給電が不要になる。従って、構
成部品点数を低減し、ガルバノミラーを小型化すること
ができる。また、可動部に給電線を配した場合に生じ得
る、ガルバノミラーの可動部の周波数特性への影響を考
慮する必要も無くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の光磁気ディスク装置の基本構成を示
す図である。

【図２】回動アームの先端部を示す図である。

【図３】浮上型光学ユニットを示す断面図である。

【図４】偏向ミラーと浮上型光学ユニットを示す平面図
である。

【図５】回動アームの側断面図である。

【図６】第１実施形態のガルバノモータを示す斜視図で
ある。

【図７】図９におけるミラーホルダの断面図である。

【図８】第２実施形態のガルバノモータを示す斜視図で
ある。

【図９】第３実施形態のガルバノモータを示す斜視図で
ある。

【図１０】図９におけるミラーホルダの断面図である。

【符号の説明】

２６偏向ミラー２７ガルバノモータ１００ミラーホルダ１０１，１０２コイル１０６，１０８軸受部１２２，１２４センターピン２１０，２２０マグネット４００ミラーホルダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁駆動により偏向ミラーを取り付けた
可動部を回転軸を中心に所定角度範囲回動させるガルバ
ノミラーであって、前記可動部の回転軸を、前記可動部
側にそれを挟んで設けた２つのセンターピンとこれらの
センターピンの各先端部を夫々受ける前記固定部側に設
けた２つの軸受とによって構成すると共に、前記可動部
に前記回転軸を挟んで対称に永久磁石を設けて、前記固
定部側に設けたコイルにより前記可動部を回動させるよ
うにしたことを特徴とするガルバノミラー。
【請求項２】電磁駆動により偏向ミラーを取り付けた
可動部を回転軸を中心に所定角度範囲回動させるガルバ
ノミラーであって、前記可動部の回転軸を、前記固定部
側に対向して設けた２つのセンターピンと前記可動部側
にそれを挟んで設けられ、前記２つのセンターピンの各
先端部を夫々受ける２つの軸受とによって構成すると共
に、前記可動部に前記回転軸を挟んで対称に永久磁石を
設けて、前記固定部側に設けたコイルにより前記可動部
を回動させるようにしたことを特徴とするガルバノミラ
ー。