JPH11339303A - 光ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ安価にできると共に、記録媒体や半
球レンズに傷等の損傷を与えることなく、しかも常に安
定した記録あるいは再生性能が得られる光ヘッド装置を
提供する。 【解決手段】 記録媒体１１に対して情報の記録または
再生を行うために、光源からの光を対物レンズ９および
半球レンズ１０を経て記録媒体１１に照射するようにし
た光ヘッド装置において、対物レンズ９を光軸方向に駆
動する駆動手段２４，２５ａ，２５ｂと、この駆動手段
と記録媒体１１との間で、記録媒体１１に当接するよう
に弾性部材２７を介して配置されるスライダ２６とを有
し、このスライダ２６に半球レンズ１０を搭載する。

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、記録媒体に対し
て情報の記録または再生を行うために、光源からの光を
対物レンズおよび半球レンズを経て記録媒体に照射する
ようにした光ヘッド装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光学式記録媒体の高密度化に伴っ
て、この種の光ヘッド装置が種々提案されている。例え
ば、特開平８−２２１７９０号公報には、対物レンズ
と、この対物レンズを経て記録媒体に照射されるレーザ
光を球面波となるように補正する補正板とを鏡筒に保持
すると共に、この鏡筒に板バネを介して記録媒体に摺接
するようにスライダを取り付け、このスライダに半球レ
ンズを保持するようにしたものが開示されている。

【０００３】また、特開平９−２５１６６１号公報に
は、対物レンズを有する対物レンズ駆動アクチュエータ
と記録媒体との間の光路中に、記録媒体の種類（記録密
度）に応じて半球レンズを挿脱するようにしたものが開
示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平８−２２１７９０号公報に開示されている光ヘッ
ド装置においては、対物レンズおよび補正板を保持する
鏡筒に、板バネおよびスライダを介して半球レンズを搭
載するようにしているため、鏡筒を含む各部品の寸法公
差により、対物レンズと半球レンズとの間隔を所望の間
隔となるように鏡筒部組を製造するのが難しく、これが
ため歩留りが低下してコスト高になるという問題があ
る。

【０００５】また、フォーカスあるいはトラッキング制
御を行うために鏡筒を駆動すると、それに伴って記録媒
体に対するスライダの押圧力が変化すると共に、スライ
ダが記録媒体に対して接触および離間を繰り返し、これ
がため記録媒体表面を傷つけるという問題がある。

【０００６】これに対し、上記の特開平９−２５１６６
１号公報に開示されている光ヘッド装置においては、対
物レンズを保持する鏡筒とは別体に半球レンズを保持
し、この半球レンズを必要に応じて対物レンズ駆動アク
チュエータと記録媒体との間の光路中に挿入するように
しているので、上述した問題が生じることはない。

【０００７】しかし、この光ヘッド装置では、半球レン
ズを記録媒体から離間した位置に固定的に挿入するよう
にしているため、記録媒体に反り等があると、それに応
じて記録媒体と半球レンズとの距離が変化し、これがた
め対物レンズ駆動アクチュエータで対物レンズのフォー
カス制御を行っても、記録媒体に照射されるレーザ光に
収差が発生し、記録あるいは再生性能が低下するという
問題がある。また、記録媒体の反り等が大きい場合に
は、記録媒体が半球レンズに接触して、記録媒体および
／または半球レンズが損傷するという問題もある。

【０００８】この発明は、このような従来の問題点に着
目してなされたもので、簡単かつ安価にできると共に、
記録媒体や半球レンズに傷等の損傷を与えることなく、
しかも常に安定した記録あるいは再生性能が得られるよ
う適切に構成した光ヘッド装置を提供することを目的と
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、記録媒体に対して情報の記録または再
生を行うために、光源からの光を対物レンズおよび半球
レンズを経て記録媒体に照射するようにした光ヘッド装
置において、前記対物レンズを光軸方向に駆動する駆動
手段と、この駆動手段と前記記録媒体との間で、前記記
録媒体に当接するように弾性部材を介して配置されるス
ライダとを有し、このスライダに前記半球レンズを搭載
したことを特徴とするものである。

【００１０】この発明の一実施形態では、前記駆動手段
は、前記対物レンズ側に設けたコイルと、前記対物レン
ズを光軸方向に変位可能に支持する支持部材側に設けた
永久磁石とを有する電磁駆動手段をもって構成し、前記
弾性部材は、前記支持部材の前記記録媒体と対向する面
に固着する。

【００１１】さらに、この発明の一実施形態では、前記
光源と前記対物レンズとの間の光路中に、トラッキング
制御を行うためのガルバノミラーを配置する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。図１は、この発明の第
１実施形態における光学系の構成を示すものである。こ
の光ヘッド装置では、記録および再生用の半導体レーザ
１からの発散する光ビームを、コリメータレンズ２で平
行ビームとして第１ビームスプリッタ３に入射させ、こ
の第１ビームスプリッタ３を透過する光ビームを、リレ
ーレンズ４および両矢印Ｒで示す方向に回動可能なトラ
ッキング制御用のガルバノミラー５を経て第２ビームス
プリッタ６に入射させる。第２ビームスプリッタ６を透
過する光ビームは、結像レンズ７、反射ミラー８、対物
レンズ９、および、例えばソリッドイマージョンレンズ
よりなる半球レンズ１０を経て記録媒体（この場合、デ
ィスク）１１の記録面に集光させる。また、第２ビーム
スプリッタ６で反射される光ビームは、位置検出用の光
検出器１２で受光して、その出力に基づいてガルバノミ
ラー５の回動角度を検出するようにする。ここで、結像
レンズ７は、その焦点位置を対物レンズ９の前側焦点位
置Ｆｆに位置決めして配置し、対物レンズ９は、フォー
カス制御を行うために、後述するように電磁駆動手段に
より光軸方向に駆動するようにする。

【００１３】なお、記録媒体１１が二層の記録面を有す
る場合には、記録面に応じて集光位置を変えるために、
好ましくは、結像レンズ７と対物レンズ９との間の光路
中に、対物レンズ９の開口数を変えるための液晶材料よ
りなる光学フィルタ１３を配置する。また、記録媒体１
１が光磁気記録媒体の場合には、記録媒体１１を介して
半球レンズ１０と対向する位置に、磁化反転用のバイア
ス磁界発生手段１４を配置する。

【００１４】一方、記録媒体１１で反射される反射光
（戻り光）は、往路とは逆の経路をたどって第１ビーム
スプリッタ３に入射させ、ここで反射される戻り光を検
出光学素子１５を経て光検出器１６で受光するようにす
る。検出光学素子１５は、例えば偏光回折機能および異
なる集光機能を有するホログラムをもって構成し、ここ
でＰ偏光成分は回折することなく透過させて集光し、Ｓ
偏光成分は回折させてＰ偏光成分とは異なる距離の位置
に集光させる。また、光検出器１６には、Ｐ偏光成分を
その集光位置よりも前方で受光する受光部１７ａと、Ｓ
偏光成分の＋１次回折光をその集光位置の後方で受光す
る受光部１７ｂとを設ける。

【００１５】このようにして、情報信号は、例えば記録
媒体１１が光磁気記録媒体の場合には、受光部１７ａお
よび１７ｂの出力の差に基づいて検出し、フォーカスエ
ラー信号は、受光部１７ａ，１７ｂをトラック方向と直
交する２本の分割線で３分割してビームサイズ法により
検出し、トラッキングエラー信号は、受光部１７ａ，１
７ｂの少なくとも一方をトラック方向と平行な分割線で
さらに２分割してプッシュプル法により検出する。

【００１６】図２および図３は、図１に示す対物レンズ
９および半球レンズ１０を含むヘッド部分の要部の一例
の構成を示すもので、図２は一部断面で示す側面図、図
３は図２の側断面図である。対物レンズ９および光学フ
ィルタ１３は、ホルダ２１に保持し、このホルダ２１を
４本の平行な矩形状の板バネ２２を介して光軸方向に変
位可能に円筒状の支持枠２３に支持する。ホルダ２１に
は、その外周にフォーカスコイル２４を巻回して設け
る。また、支持枠２３には、フォーカスコイル２４とと
もに電磁駆動手段を構成する円弧状の一対の永久磁石２
５ａ，２５ｂを、フォーカスコイル２４と空隙を介して
対向するように、軸対称の位置に接着固定して設ける。
なお、永久磁石２５ａ，２５ｂは、径方向に磁化して、
同一磁極面をフォーカスコイル２４に対向させる。

【００１７】また、半球レンズ１０はスライダ２６に保
持し、このスライダ２６を円形状の板バネ２７の中央部
に接着固定する。板バネ２７には、図４（ａ）および
（ｂ）に平面図および断面図をそれぞれ示すように、そ
の中央部にスライダ２６を位置決めするための開口部２
７ａを形成し、周縁部から中央部の間には、スパイラル
状に複数の開口部２７ｂを形成し、周縁部には適当な間
隔で凸部２７ｃを形成して、これら凸部２７ｃを図３に
示すように支持枠２３の記録媒体１１と対向する端面に
形成した凹部２３ａに係合させることにより位置決めし
て、支持枠２３に接着固定し、これによりスライダ２６
が記録媒体１１に摺接するようにする。

【００１８】なお、半球レンズ１０は、その平坦面１０
ａが記録媒体１１と対向し、かつスライダ２６が記録媒
体１１に当接した状態で、平坦面１０ａと記録媒体１１
との間に微小な空隙が形成されるようにスライダ２６に
保持する。また、記録媒体１１が光磁気記録媒体の場合
には、半球レンズ１０の周りで、記録媒体１１に当接し
ないようにスライダ２６にバイアスコイル２８を設け
る。

【００１９】ここで、支持枠２３は、例えば他の光学部
品とともに記録媒体１１の径方向に移動可能なキャリッ
ジ、あるいは記録媒体１１のトラックを横切るように回
動可能なスイングアームに取り付ける。

【００２０】このようにして、スライダ２６を板バネ２
７の弾性力により記録媒体１１に摺接させながら、反射
ミラー８で反射される半導体レーザ１からの光ビームを
支持枠２３に形成した開口部２３ｂ、光学フィルタ１
３、対物レンズ９および半球レンズ１０を経て記録媒体
１１に照射して、キャリッジあるいはスイングアームの
駆動による粗動トラッキング制御、およびガルバノミラ
ー５の駆動による微動トラッキング制御を行うと共に、
フォーカスコイル２４への通電によりホルダ２１を光軸
方向に駆動してフォーカシング制御を行って、情報の記
録あるいは再生を行うようにする。

【００２１】この実施形態においては、対物レンズ９を
ホルダ２１に保持し、半球レンズ１０は、ホルダ４を光
軸方向に変位可能に支持する支持枠２３に、板バネ２７
およびスライダ２６を介して保持するようにしたので、
ホルダ部組を製造するにあたって、対物レンズ９と半球
レンズ１０との間隔を管理する必要がない。したがっ
て、ホルダ部組を簡単かつ安価に製造することができ
る。また、対物レンズ９を保持するホルダ２１のみを、
該ホルダ２１に設けたフォーカスコイル２４と支持枠２
３に設けた永久磁石２５ａ，２５ｂとを有する電磁駆動
手段によるフォーカシング制御により光軸方向に駆動
し、スライダ２６は、電磁駆動手段によって駆動するこ
となく、支持枠２３に取り付けた板バネ２７の弾性力に
より記録媒体１１に摺接させるようにしたので、フォー
カシング制御によってスライダ２６が記録媒体１１に対
して接触および離間を繰り返すこともない。したがっ
て、記録媒体１１の表面を傷つけることもないと共に、
記録媒体１１と半球レンズ１０との間隔が常に一定に保
たれるので、常に安定した記録あるいは再生性能を維持
することができる。

【００２２】図５（ａ）および（ｂ）は、この発明の第
２実施形態を説明するための図である。この実施形態
は、分離光学系で、一つの光源を用いて二枚の記録媒体
に対して選択的に情報の記録あるいは再生を行うように
したものである。このため、この実施形態では、図５
（ａ）に示すように、半導体レーザ３１からの発散する
光ビームを、コリメータレンズ３２で平行ビームとして
第１ビームスプリッタ３３に入射させ、この第１ビーム
スプリッタ３３を透過する光ビームを、ガルバノミラー
３４に入射させる。

【００２３】ガルバノミラー３４は、その回動により、
入射する光ビームを反射ミラー３５および３６に選択に
導く偏向機能と、反射ミラー３５あるいは３６側に偏向
された光ビームによる情報の記録あるいは再生時にトラ
ッキング制御を行う機能とを有して構成し、このガルバ
ノミラー３４で偏向され、反射ミラー３５あるいは３６
で反射される光ビームを第２ビームスプリッタ３７に入
射させる。ここでは、反射ミラー３５側に偏向された光
ビームの光路を第１光路とし、反射ミラー３６側に偏向
された光ビームの光路を第２光路とする。

【００２４】第２ビームスプリッタ３７は、第１および
第２の光路の光ビームをそれぞれ透過および反射により
分離するよう構成する。この第２ビームスプリッタ３７
を透過する第１光路の光ビームは、図５（ｂ）に部分正
面図をも示すように、反射ミラー３８で図において上方
に反射させて、第１対物レンズ３９および第１半球レン
ズ４０を経て第１記録媒体４１に照射し、これにより情
報の記録あるいは再生を行うようにする。また、第２ビ
ームスプリッタ３７で反射される第１光路の光ビーム
は、光検出器４２で受光して半導体レーザ３１からの光
ビームが第１光路に偏向されているか否かを検出すると
共に、偏向されている場合には、その出力に基づいてガ
ルバノミラー３４の回動角度を検出するようにする。

【００２５】同様に、第２ビームスプリッタ３７を透過
する第２光路の光ビームは、反射プリズム４３で図５
（ｂ）において下方に反射させて、第２対物レンズ４４
および第２半球レンズ４５を経て第２記録媒体４６に照
射し、これにより情報の記録あるいは再生を行うように
する。また、第２ビームスプリッタ３７で反射される第
２光路の光ビームは、光検出器４７で受光して半導体レ
ーザ３１からの光ビームが第２光路に偏向されているか
否かを検出すると共に、偏向されている場合には、その
出力に基づいてガルバノミラー３４の回動角度を検出す
るようにする。

【００２６】第１対物レンズ３９および第１半球レンズ
４０を含むヘッド部分は、図２〜４で説明したと同様
に、第１対物レンズ３９を電磁駆動手段により光軸方向
に駆動してフォーカシング制御を行うようにすると共
に、この第１対物レンズ３９を光軸方向に変位可能に支
持する支持枠に円形状の板バネおよびスライダを介して
第１半球レンズ４０を設けて構成する。第２対物レンズ
４４および第２半球レンズ４５を含むヘッド部分につい
ても、同様に構成する。

【００２７】一方、第１記録媒体４１あるいは第２記録
媒体４６で反射される反射光（戻り光）は、往路とは逆
の経路をたどって第１ビームスプリッタ３３に入射さ
せ、ここで反射される戻り光を検出光学素子４８を経て
光検出器４９で受光して、第１実施形態と同様にして、
情報信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー
信号を検出するようにする。

【００２８】ここで、反射ミラー３８、第１対物レンズ
３９および第１半球レンズ４０を含むヘッド部分、反射
プリズム４３、第２対物レンズ４４および第２半球レン
ズ４５を含むヘッド部分は、可動光学系として第１記録
媒体４１および第２記録媒体４６のトラックを横切る両
矢印で示す方向に直線的に移動可能なキャリッジ５１に
保持し、その他の構成部品は固定光学系として固定部５
２に取り付ける。

【００２９】この実施形態によれば、第１実施形態にお
ける効果に加え、一つの半導体レーザ３１を用い、ガル
バノミラー３４で光路を切り換えると同時にトラッキン
グ制御を行うようにしたので、簡単な構成で効率良く、
第１記録媒体４１および第２記録媒体４６に対して選択
的に情報の記録あるいは再生を行うことができる。

【００３０】図６は、この発明の第３実施形態の要部の
構成を示すものである。この実施形態は、スイングアー
ム方式の光ヘッド装置を示すものである。スイングアー
ム６１の先端部には、二枚の板バネ６２を介して対物レ
ンズ（図示せず）を保持するホルダ６３を光軸方向に変
位可能に支持すると共に、対物レンズと記録媒体（図示
せず）との間に位置するように、板バネ６４を介して記
録媒体に摺接するように弾性的に偏倚してスライダ６５
を設け、このスライダ６５に第１実施形態と同様に半球
レンズ６６を保持する。なお、スイングアーム６１の先
端部には、図示しない記録媒体から離間する方向に記録
媒体面と平行な二面を有する段差を形成し、この段差の
平行な二面に二枚の板バネ６２を介してホルダ６３を支
持することにより、ホルダ６３が光軸方向に変位したと
きにスライダ６５に当接しないようにする。

【００３１】また、スイングアーム６１の先端部で、ホ
ルダ６３の下方には、４５°の傾斜面６１ａを形成し、
この傾斜面６１ａに反射ミラー６７を取り付けて、図示
しない半導体レーザからの光ビームを反射ミラー６７、
対物レンズおよび半球レンズ６６を経て記録媒体に投射
し、その反射光を半球レンズ６６、対物レンズおよび反
射ミラー６７を経て図示しない光検出器に導くようにす
る。なお、半導体レーザおよび光検出器を含む他の光学
系は、図１と同様に構成する。

【００３２】さらに、ホルダ６３を光軸方向に駆動する
ため、スイングアーム６１の回動によるホルダ６３の回
動先端面には、扁平状のフォーカスコイル６８を設け、
図示しない本体（ベース）側には、このフォーカスコイ
ル６８と対向して該フォーカスコイル６８に磁界を作用
させるように、スイングアーム６１の回動軌跡に沿って
円弧状の永久磁石６９ａ，６９ｂおよびこれらを連結す
るヨーク７０を有する磁気回路を配置する。

【００３３】このようにして、図示しない公知の駆動手
段によりスイングアーム６１を回動させて粗アクセス動
作を行い、トラッキング制御は図示しないガルバノミラ
ーで行い、フォーカシング制御はフォーカスコイル６８
および永久磁石６９ａ，６９ｂを有する電磁駆動手段に
より行いながら、記録媒体に対する情報の記録あるいは
再生を行う。

【００３４】したがって、この実施形態によれば、第１
実施形態で説明したと同様の効果が得られる他、トラッ
キング制御をガルバノミラーで行うようにしたので、ス
イングアーム６１全体を微小回動させてトラッキング制
御を行う場合に比べて、トラッキング制御の駆動感度を
向上できる利点がある。

【００３５】なお、この発明は、上述した実施形態にの
み限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可
能である。例えば、上述した各実施形態において、半球
レンズを保持するスライダの記録媒体とは反対側の端面
に、例えば紫外線硬化接着剤を用いてレーザ光を球面波
とする補正板を設けることもできる。また、上述した各
実施形態では、ガルバノミラーを用いてトラッキング制
御を行うようにしたが、対物レンズを保持するホルダを
トラッキング方向にも移動可能に支持して、公知の電磁
駆動手段によりトラッキング制御を行うよう構成するこ
ともできる。

【００３６】さらに、図１に示す光学系においては、ガ
ルバノミラー５によりトラッキング制御を行う場合に生
じるトラックオフセットを低減するために、リレーレン
ズ４および結像レンズ７を用いるようにしたが、これら
リレーレンズ４および結像レンズ７を用いることなく、
光検出器１６の出力を処理してトラックオフセットを電
気的に低減するように構成することもできる。また、上
述した各実施形態では、対物レンズを光軸方向に変位可
能に支持する支持枠に板バネを介してスライダを取り付
けることにより、半球レンズを対物レンズの光路中に常
時位置させるようにしたが、対物レンズを支持する支持
枠とは別の支持部材に弾性部材を介してスライダを支持
し、この支持部材を特開平９−２５１６６１号公報にお
けると同様に、記録媒体の種類（記録密度）に応じて回
動させて、半球レンズを対物レンズの光路中に挿脱する
ようにすることもできる。

【００３７】

【発明の効果】この発明によれば、対物レンズを光軸方
向に駆動する駆動手段と記録媒体との間に、半球レンズ
を保持するスライダを記録媒体に当接するように弾性部
材を介して配置するようにしたので、対物レンズを保持
するホルダ部組を製造するにあたって、対物レンズと半
球レンズとの間隔を管理する必要がない。したがって、
ホルダ部組を簡単かつ安価に製造することができる。ま
た、スライダは、対物レンズを光軸方向に駆動する駆動
手段によって駆動されることなく、したがって弾性部材
の弾性力により記録媒体に対して接触および離間を繰り
返すことなく、常に摺接させることができるので、記録
媒体の表面を傷つけることがないと共に、記録媒体と半
球レンズとの間隔が常に一定に保たれるので、常に安定
した記録あるいは再生性能を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態における光学系の構成
を示す図である。

【図２】図１に示す対物レンズおよび半球レンズを含む
ヘッド部分の要部の一例の構成を一部断面で示す側面図
である。

【図３】図２の側断面図である。

【図４】図２および図３に示すスライダを支持する円形
状の板バネの構成を示す平面図および断面図である。

【図５】この発明の第２実施形態を説明するための図で
ある。

【図６】同じく、第３実施形態の要部の構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ２ コリメータレンズ ３ 第１ビームスプリッタ ４ リレーレンズ ５ ガルバノミラー ６ 第２ビームスプリッタ ７ 結像レンズ ８ 反射ミラー ９ 対物レンズ １０ 半球レンズ １１ 記録媒体 １２ 位置検出用光検出器 １３ 光学フィルタ １４ 磁化反転用バイアス磁界発生手段 １５ 検出光学素子 １６ 光検出器 １７ａ，１７ｂ 受光部 ２１ ホルダ ２２ 板バネ ２３ 支持枠 ２４ フォーカスコイル ２５ａ，２５ｂ 永久磁石 ２６ スライダ ２７ 板バネ ３１ 半導体レーザ ３２ コリメータレンズ ３３ 第１ビームスプリッタ ３４ ガルバノミラー ３５，３６ 反射ミラー ３７ 第２ビームスプリッタ ３８ 反射ミラー ３９ 第１対物レンズ ４０ 第１半球レンズ ４１ 第１記録媒体 ４２ 光検出器 ４３ 反射プリズム ４４ 第２対物レンズ ４５ 第２半球レンズ ４６ 第２記録媒体 ４７ 光検出器 ４８ 検出光学素子 ４９ 光検出器 ５１ キャリッジ ５２ 固定部 ６１ スイングアーム ６２ 板バネ ６３ ホルダ ６４ 板バネ ６５ スライダ ６６ 半球レンズ ６７ 反射ミラー ６８ フォーカスコイル ６９ａ，６９ｂ 永久磁石 ７０ ヨーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に対して情報の記録または再生
   を行うために、光源からの光を対物レンズおよび半球レ
   ンズを経て記録媒体に照射するようにした光ヘッド装置
   において、 前記対物レンズを光軸方向に駆動する駆動手段と、 この駆動手段と前記記録媒体との間で、前記記録媒体に
   当接するように弾性部材を介して配置されるスライダと
   を有し、 このスライダに前記半球レンズを搭載したことを特徴と
   する光ヘッド装置。
2. 【請求項２】 前記駆動手段は、前記対物レンズ側に設
   けたコイルと、前記対物レンズを光軸方向に変位可能に
   支持する支持部材側に設けた永久磁石とを有する電磁駆
   動手段をもって構成し、 前記弾性部材は、前記支持部材の前記記録媒体と対向す
   る面に固着したことを特徴とする請求項１記載の光ヘッ
   ド装置。
3. 【請求項３】 前記光源と前記対物レンズとの間の光路
   中に、トラッキング制御を行うためのガルバノミラーを
   配置したことを特徴とする請求項１または２記載の光ヘ
   ッド装置。