JPS61151848A - ３軸光ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＜ＩＩ業Ｆの利用分野〉 、ｔｉ明は光記録媒体への情報の記録あるいは記録情報
の読み出しに用いられる光ヘッドに関し。

特に対物レンズの直交３軸方向への移動が容易に行なえ
る３軸光ヘッドに関するものである。

〈従来技術〉 近年、光記録および再生技術の急速な発達に件なって、
光ビディオディスクプレーヤー、コンパクトディスクプ
レーヤーおよびビデオファイル装置等の情報光学記録再
生装置が種々開発されている。そして、この情報光学記
録再生装置は、光記録媒体としての例えば光ディスクに
記録情報に応じて変調されたレーザービームを照射する
ことによって光記録層を変形または変色させて情報の記
録を行ない、読み出しに際しては弱いレーザービームの
照射に伴なう光記録層に於ける反射光量の変化を検出す
ることによって記録情報の読み出しを行なうものである
。

ここで、記録媒体へのレーザービームの照射およびその
反射光の読み取りを行なうのが光ヘッドであって、情報
光学記録再生装置の重要な部分となっている。そして、
この光ヘッドは、光記録媒体の光記録層表面にレーザー
ビームを集束させるためのフォーカス制御、記録トラッ
クにレーザービームを沿わせるためのラジアル制御およ
びレーザービームをディスクの回転方向に移動させるた
めのジッター制御を行なうことが必要である。

ここで、従来一般に用いられている光ヘッドに於いては
、対物レンズを光軸方向にスライドさせることによって
フォーカス制御を行ない、トラッキングおよびジッタ制
御については、２枚のガルバノミラ−を光路中に設けて
対物レンズに供給される光ビームの光軸を直交する２方
向に移動させることによって行なわれている。

〈発明が解決しようとしている問題点〉しかしながら、
と記構酸による光ヘッドに於いては、光軸方向に沿った
スライドのみを行なう対物レンズに対するレーザービー
ムの入射角をガルバノミラ−の角度を変えることによっ
て変化させ、この入射角の変化に伴なう照射位置の変化
をラジアルおよびジッター制御に利用しているものであ
るために、対物レンズの有効視野を広くしなければなら
ない、ここで、対物レンズの有効視野を広くすると、そ
の重量が大きくなることから、フォーカス制御のための
スライド移動が困難となって、フナ−カス制御特性が低
下する。また、有効視野の広い対物レンズは高価である
ことから、全体としてのコストアップにつながる。更に
、ガルバノミラ−を用いた場合には、中立点の保持に難
点を有することから、光学系の調整が極めて困難なもの
となってしまう。

く問！ａ屯を解決するための手段〉 従って、大発明による３軸光ヘッドは、３軸方向に弾性
を有する様にオーム字状またはリング状に曲げられた坂
バネを用いて、対物レンズが収容された可動筒を少なく
ともその周囲３方向以上から保持するとともに、対向す
る磁極との作用によって可動筒を直交３軸方向に移動さ
せるフォーカスコイル、ラジアルコイルおよびジッター
コイルをそれぞれ前記可動筒の外周に設けることによっ
て、対物レンズを３軸方向にスライドさせるものである
。

く作　用〉 この様に構成された３軸方ヘッドに於いては、オーム字
状またはリング状に曲げられた板バネを用いて対物レン
ズが収容された可動筒を直交３軸方向にすべてスライド
可能に保持することが出来ることから、フォーカスコイ
ル、ラジアルコイルおよびジッターコイルによる対物レ
ンズの直交３軸方向に対す、るスライド移動が可能とな
るものである。

〈実施例〉 第１図および第２図は、大発明による３軸光へ・シトの
一実施例を示す平面図およびＡ−Ａ線に沿う断面図であ
り、また第３図は第１図、第２図に示す３軸光ヘッドの
分解斜視図である。同図に於いてｌは同情状をなした固
定筒であって、その周面４債所には互いに直交する方向
に、後述するラジアル磁極およびジッター磁極を挿入す
るための開口２が設けられている。また、この固定筒１
の下端部分には固定筒ｌに内接する円板３が固定されて
いる。そして、この日板３は磁性体によって作られてい
るとともに、その中心部に光路を構成するための孔４を
有し、かつこの孔４の周囲が上方に突出することによっ
て筒状磁極５となっている。また、円板３の上には、固
定筒１に内接するとともに、その中心部に比較的大きな
開口を宥し、かつその厚み方向に着磁されたドーナツ状
のフォーカスマグネット６と、固定筒１に内接するとと
もにその中心部に筒状磁極５外周との間に後述するフォ
ーカスコイルが介在される空間を形成するための比較的
小さな開口を有する磁極円板７が積層固定されている。

８は周面四方に平坦面を有する可動筒であって、各平坦
面のほぼ重心部分には、板バネ９の長手方向中心部分が
固定されている１、また、各平坦面の重心部分には１箱
状に巻回されたラジアルコイルｌｏａ、ｌＯｂおよびジ
ー、ターコイルｌｌａ、ｌｌｂが放射方向に開口する様
にそれぞれ固定されている。また、可動筒８の下端部分
には、内径が筒状磁［５の外径よりも多少大きめに設定
されたボビン１２が可動筒８と同軸的に固定され、その
外周にフォーカスコイル１３が巻回されている。更に、
可動筒８の上端部分には、対物レンズ１４を収容するレ
ンズホルグー１５が装着されている。

この様に各種の部品が取り付けられた可動筒８は、固定
筒１に上方から挿入してフォーカスコイル１３を筒状磁
極５と磁極円板７との間に位置させる。この状態に於い
て、各板バネ９の下方端をＳ字状に曲げた後にその先端
を固定筒ｌと磁極面＠７との接合部分に当接させた状態
で固定する。

また、各板バネ９の上方端も同様にＳ字状に曲げられた
後、その先端が固定筒ｌとこの固定筒ｌの上端部に装着
される中央部に開口を有するＭ２Ｓとの接合部分に当接
させた状態で固定される。

従って、この状態に於いては、オーム字状に曲げられた
４木の板バネ９によって、可動筒８が固定筒１の軸心部
分に保持されることになる。ただし、固定筒ｌに対する
可動筒８の装着に際しては、ラジアルコイル１０ａ、１
０ｂおよびジッターコイル１１ａ、１１ｂの放射方向に
於ける開口部分が、固定筒１の周囲に形成されているス
リット状の開口２にそれぞれ対向していることが重要で
ある。そして、この各開口２には、ラジアル磁Ｗｘ　ｌ
　７　ａ　、　１７　ｂおよびジッター磁極１８ａ。

１８ｂが挿入されることによって固定されている。この
場合、ラジアル磁極１７ａ、１７ｂおよびジッター磁極
１８ａ、１８ｂは、その後端部分が固定ｍｌに設けられ
ている開口２の横幅よりも長くなってストッパー１９と
なっていることから、このストッパー１９が固定筒ｌの
周面に当接して求心方向に対する位置決めが行なわれる
。また、ラジアル磁極１７ａ、１７ｂおよびジッター磁
極１８ａ、１８ｂはセンター磁極２０とサイド磁極２１
ａ、２１ｂが櫛状に突出した形状をなしているために、
固定？ａｌの開口２に挿入すると、センター７１極２０
がラジアルコイルｌ　Ｏａ　、　１０ｂおよびジッター
コイル１１ａ、ｌｌｂの内部に挿込される。ただし、可
動筒８の移動に伴なって、ラジアルコイルｌｏａ、ｆｏ
ｂおよびシフターコイル１１ａ、ｌｌｂも直交３軸方向
に移動するために、この移動に伴なって両者が接触しな
い様に１両者間に十分な空間が設けられている。また、
ラジアル磁極１７ａ、１７ｂおよびジッター磁極１８ａ
、１８ｂのサイド磁極２１ａ、２１ｂは、ラジアルコイ
ルｆＯａ、１０ｂおよびジッターコイル１１ａ、１１ｂ
の両側方に位置するとともに、その先端部内側部分にラ
ジアルマグネット２２およびジッターマグネット２３を
有することがら磁路が構成され、この磁路の空隙部分に
ラジアルコイル１０ａ、ｌＯｂおよびジッターコイル１
１ａ、１１ｂが位置することになる。

この様に構成された３軸光へ一２ドに於いて、図示しな
いレーザーダイオードから放射されたレーザー光は１図
示しない光学系に於いてレーザービームに成形された後
に１円板３に設けられている孔４および可動筒８の中心
孔を介して対物レンズ１４に供給される。対物レンズ１
４はレーザービームを更に集束することにより、図示し
ない光ディスクの表面にレーザービームをスボー２ト照
射する。

ここで、可動筒８は４木のオーム字状をなした板バネ９
のみによって固定筒１の軸心部分に保持されているため
に、直交３軸方向に対する移動自中度を有することにな
る。つまり、第４図〜第６図に示す様にオーム字状に曲
げられた板バネ９の動きについて考えて見ると、第４図
に示す様にオーム字状の突出部分に矢印Ｘで示す方向の
外力が加わると、この突出部分が取付方向に変形してＸ
軸方向の外力を吸収する０次に第５図に示す様に、板バ
ネ９の長手方向に直交する矢印Ｙ方向の外力が加わると
、横方向に倒れる状態に変形して、このＹ軸方向の外力
を吸収する。更に第６図に示す様に、板バネ９の長手方
向に沿う矢印Ｚ方向の外力が加わると、オーム字状の突
部が転勤する方向に変形して、このＺ軸方向の外力を吸
収することになる。つまり、オーム字状の板バネ９を用
いて可動筒８を保持することにより、可動筒８は直交３
軸方向への移動が許容された状態で固定筒ｌの軸心部分
に位置されることになる。この場令、板バネ９を第７図
に示す様に、２枚のバネ材２４　ａ　、　２４ｂの間に
粘弾性体としての例えばシリコンゴム２５を介在させて
サンドイッチ構造にすると、粘弾性体の作用によってバ
ネ材を用いているにもかかわらず、拘束型バネ体となっ
て制振作用が生ずることになる。

ここで、例えばフォーカスコイル１３にフォーカス制御
電波が供給されると、このフォーカスコイル１３から発
生される磁束が、フナ−カスマグネット６−磁極円板７
−筒状磁極５□円板３を介して流れる磁路の磁極円板７
と筒状磁極５間に於ける空隙部分に発生している磁束と
作用し、これに伴なってフォーカスコイル１３が上下方
向の外力を受けることから、対物レンズ１４を保持して
いる可動筒８がＺ軸方向に移動されてフォーカス制御が
行なわれることになる。

次に、ラジアルコイル１０ａ、１０ｂに互いに逆向きの
ラジアル制Ｗ電流を供給すると、このラジアルコイル１
０ａ、１０ｂから発生される磁束がラジアルマグネ−、
ト２２とセンター磁極２０との間の空隙に生じている磁
束に作用し、これに伴なって可動筒８がＸ軸方向に移動
されてラジアル制御が行なわれることになる。

更に、ジッターコイルｌｌａ、ｌｌｂに互いに逆向きの
ジッター制御電流を供給すると、このジッターコイルｌ
ｌａ、ｌｌｂから発生される磁束がジッターマグネット
２３とセンター磁極２０との間の空隙に生ずる磁束に作
用し、これに伴なって可動筒８がＹ軸方向に移動されて
ジッター制御が行なわれることになる。

この様に構成された３軸光ヘッドに於いては、フォーカ
ス制御、ラジアル制御およびジッター制御が行なわれる
と、対物レンズ１４を保持している可動筒８は互いに直
交する３軸方向にスライド移動することになる。この結
果、対物レンズ１４に対するレーザービームの入射角が
常に一定となることから、従来の様に有効視野の広い大
きな対物レンズを必要としなくなり、これに伴なって対
物レンズ１４の軽量化が計れることになる。ここで、対
物レンズ１４が軽くなれば、板バネ９による可動筒８の
保持が容易になるとともに、フォーカス、ラジアルおよ
びジッター制御の特性も大幅に向ヒする。また、板バネ
をオーム字状に変形させた状態で可動筒８の保持に用い
ると、直交３軸方向に対して弾性を有することになると
ともに、中点が定まるために、組み立て時に於ける光学
系の調整も容易になる。

なお、上記実施例に於いては、板バネ９をオー　　　。

ハ字状に変形させた場合について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく１例えば第８図に示す様
に板バネ９をリング状に変形させた場合に於いても同様
な効果を有することになる。

〈発明の効果〉 以上説明した様に、本発明による３軸光ヘッドは、対物
レンズを保持する可動筒の周囲四方にオーム字状あるい
はリング状に変形させた板バネを配置して直交３軸方向
へのスライド移動を許容するとともに、この可動筒の周
囲に設けられて対向する磁極との間に於いて互いに直交
する３軸方向の力を発生するフォーカスコイル、ラジア
ルコイルおよびジッターコイルを配置したものである。

この結果、フォーカス、ラジアル、ジッターの各制御時
に於ける対物レンズの動きは、すべて中、僧からのスラ
イド移動となることから、対物しンズに対するレーザー
ビームの入射角が常に一定となる。従って、この場合に
於ける対物レンズは、従来のガルバノミラ−を用いて対
物レンズへの入射角を変える場合の様に、有効視野角の
広いものを必要としなくなる。そして、有効視野角が狭
くなれば対物レンズが大幅に軽量化されることから、板
バネによる可動筒の保持が容易になるとともに、フォー
カス、ラジアルおよびジッタ一方向に対する制御特性も
大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による３軸光ヘッドの一実施例を示す平
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図
および第２図に示す３軸光へツ、ドの分解斜視図、第４
図〜第６図はオーム字状に曲げられた板バネの動作を示
す図、第７図は板バネに制振作用を持たせた場合の例を
示す図、第８図は木発閑による３軸光ヘッドの他の実施
例を示す断面図である。 １・・・固定筒、２・・・開口、３・・・円板、４・・
・孔。 ５・・・筒状磁極、６・・・フォーカスマグネット、７
・・・磁極円板、８・・・可動筒、９・・・板バネ、１
０ａ。 １０ｂ・・・ラジアルコイル、１１ａ、ｌｌｂ・・・ジ
ッターコイル、１２・・・ボビン、１３・・・フォーカ
スコイル、１４・・・対物レンズ、１５・・・レンズホ
ルダー、１６・・・蓋、１７ａ、１７ｂ・・・ラジアル
磁極、１８ａ、１８ｂ・・・ジッター磁極、１９・・・
ストッパー、２０・・・センター磁極、２１ａ、２１ｂ
・・・サイド磁極、２２・・・ラジアルマグネット、２
３・・・ジッターマグネット、２４ａ、２４ｂ・・・バ
ネ材、２５・・・粘弾性体。 出願人　日本電気ホームエレクトロニクス第４図　　　
第５ｒｌ！Ｊ Ｘ 第６図 第７図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）対物レンズを保持する可動筒と、この可動筒をそ
   の周囲四方から保持するオーム字状に曲げられた板バネ
   と、前記可動筒の周囲に設けられて対向するラジアル磁
   極との間にＸ軸方向の力を発生するラジアルコイルと、
   前記可動筒の周囲に前記ラジアルコイルに対して直交す
   る方向に設けられて対向するジッター磁極との間にＹ軸
   方向の力を発生するジッターコイルと、前記可動筒に対
   して同軸的に設けられることにより対向するフォーカス
   磁極との間に前記Ｘ、Ｙ軸方向に対してそれぞれ直交す
   るＺ軸方向の力を発生するフォーカスコイルとを設けた
   ことを特徴とする３軸光ヘッド。
2. （２）板バネは２枚のバネ材の間に粘弾性体が介在され
   て制振構造となっていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の３軸光ヘッド。
3. （３）対物レンズを保持する可動筒と、この可動筒をそ
   の周囲四方から保持するリング状に曲げられた板バネと
   、前記可動筒の周囲に設けられて対向するラジアル磁極
   との間にＸ軸方向の力を発生するラジアルコイルと、前
   記可動筒の周囲に前記ラジアルコイルに対して直交する
   方向に設けられて対向するジッター磁極との間にＹ軸方
   向の力を発生するジッターコイルと、前記可動筒に対し
   て同軸的に設けられることにより対向するフォーカス磁
   極との間に前記Ｘ、Ｙ軸に対して直交するＺ軸方向の力
   を発生するフォーカスコイルとを設けたことを特徴とす
   る３軸光ヘッド。
4. （４）板バネは２枚のバネ材の間に粘弾性体が介在され
   て制振構造となっていることを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載の３軸光ヘッド。