JPS6288144A - 光学ヘツド - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ディスク装置における光学ヘッドに関する
ものである。

（従来の技術〕 光ディスク装置は、計算Ｓ等の指令によって光ディスク
上に情報を記録し、また記録されている情報を読取って
再生する装置であり、円板状の光ディスクを回転させる
駆動装置、光学ヘッド、及びこれらの制御装置等で構成
されている。

一般に、この種の光ディスク装置においては、半導体レ
ーザ等のレーザ光ビームを光ディスク上に収束させ、微
細なトラック（例えば、間隔的１．６ｇ、ｍ）を走査し
てそのトラック上に情報を記録、あるいはトラック上の
情報を読取る動作を行う。そのため、光学ヘッドでは、
光ビームを適正な収束状態（例えば、スボッナ径ＩＡＬ
ｍ　）に保つフォーカス制御（焦点制御）、収束スポッ
トをトラックから外れないようにするトラック制御、お
よび所望のトラックをサーチするアクセス制御という３
つの機能が必要となる。

そこで、従来の一般的な光学ヘッドは、磁石及びヨーク
からなる磁気回路を有する対物レンズ駆動機構と、発光
源である半導体レーザおよび各種信号検出のための種々
の光学部品を有する光学系とで構成され、対物レンズ駆
動機構によって対物レンズをフォーカス方向とトラック
方向の２方向に微小駆動してフォーカス制御とトラック
制御を行ない、さらに光学ヘッド全体を駆動してアクセ
ス制御を行なっている。

しかし、光学ヘッド全体を駆動すると、その重量が大き
いためにアクセス速度が低下すると共に、光学ヘッド自
体が大型化する。そのため、装置当りの記憶容量を高め
るために開発されたいわゆる多面体光ディスク装置では
、固定磁気ディスク装置と類似した構造を採用し、光学
系と対物レンズ駆動機構とを分離し、光学系を固定する
と共に、小型化した対物レンズ駆動機構のみを可動構造
（以下、これを分離光学系という）にしてその対物レン
ズ駆動機構を複数枚の光ディスク間に配置している。そ
して対物レンズ駆動機構の軽量化により、アクセス速度
の向上を計っている。

従来、この種の分離光学系構造の光学ヘッドとしては、
■信学技報、　８４［２０３］（１９８４−１１−２２
）Ｐ、１１−１８．および■特開昭５８−１３３１３４
０号公報に記載されるものがあった。以下、その構成を
図を用いて説明する。

第２図は前記文献■に記載された光学ヘッドの一構成例
を示す要部側面図、および第３図はその要部正面図であ
る。

この光学ヘッドでは、光学系１が固定され、その光学系
ｌから発せられるレーザ光ビームと並行に一対のガイド
２，２が配設され、さらにそのガイド２，２に摺動可能
なベース３が支持されている。ベース３の両端部には、
コイルが巻装されたボビン４．４が取付けられ、そのボ
ビン４．４が外部固定磁気回路部材５，５の磁気ギャッ
プ中に位置している。また、ベース３上には、４５°ミ
ラー６及び対物レンズ駆動機構７が光ディスク８゛と対
向する位置に取付けられている。

ここで、対物レンズ駆動機構７としては、例えば前記文
献■に記載されるものがある。これは対物レンズを支持
する支持体を弾性部材で支持し。

この駆動機構内部に構成する磁気回路中に配置した２つ
の巻線に電流を流すことにより、支持体に支持された対
物レンズの上下方向の移動によるフォーカス制御、支持
体の回転中心軸から偏心配置された対物レンズの回動に
よるトラック制御の二次元の微小駆動を行う構造である
。

以」二の構成において、光学系ｌから発したレーザ光ビ
ームは、４５°ミラー６で光路変換され、対物レンズ駆
動機構７内の対物レンズを通して光ディスク８に入射す
る。光ディスク８からの反射光は対物レンズ、及び４５
°ミラー６を通って光学系１に戻る。この際、対物レン
ズ駆動機構７でフォーカス制御およびトラック制御を行
うと共に、ボビン４．４の巻線に電流を流してベース３
をガイド２，２に沿って移動させ、アクセス制御を行っ
ている。

このような分離光学系型の光学ヘッドを用いた多面体光
ディスク装置のアクセス機構は、例えば第４図のように
構成される。スピンドルＩＯに取付けられた２枚の光デ
ィスク８−１．８−２間の略水千線上には、２．Ｖｉの
光学系１−１．１−２が固定配置されると共に、その光
学系１−１．１−２に対向して別個独立に移動する２組
のベース３−１．３−２が配設されている。各ベース３
−１．３−２には４５°ミラー８−１．８−２及び対物
レンズ駆動ａ７−１．７−２等がそれぞれ取付けられて
いる。そして、各ベース３−１．３−２をそれぞれ移動
させることにより、アクセス制御が行なわれる。このよ
うな構成では、各光ディスク８−１．８−２と共に積層
される光学ヘッドは部品点数も少なく、小型化が可能で
ある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成の光学ヘッドでは、同一スピン
ドル１０に積層状態で実装される複数枚の光ディスク８
−１．８−２．・・・の表面および裏面の数だけ、別個
独立の光学ヘッドが必要となるため、光学ヘッドの個数
が多くなって光ディスク装置の小型化、軽量化、薄型化
、低価格化等が困難であるという問題点があった。

本発明は、前記従来技術が持っていた問題点として、光
学ヘッドの個数が多くなって光ディスク装置の小型化、
軽量化、薄型化、低価格化等が困難である点について解
決した光学ヘッドを提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記問題点を解決するために、同軸上に所定
間隔隔てて回転自在に配設した少なくとも２枚の光ディ
スク間に配置され、その対向する各光ディスク面に対し
て情報の再生あるいは記録を行う光ディスク装置の光学
ヘッドにおいて、前記各光ディスク面に照射すべき光ビ
ームを投光し、かつその各光ディスク面からの反射光を
受光する固定配置された２組の光学系と、前記各光ディ
スクの半径方向と略平行に固定配置された磁石及びヨー
ク部材からなる磁路形成部材と、この磁路形成部材と共
働して電磁力を生じる制御コイルを有し前記各光ディス
クの半径方向およびその各光ディスク面に対して略垂直
方向に摺動可能な可動部材とを備えている。さらに、前
記可動部材には、前記各光ディスク面に対向配置され前
記光ビームをその各光ディスク面に照射しかつその各光
ディスク面からの反射光を入光する２組の対物レンズと
、この各対物レンズと前記２組の光学系との間に配置さ
れ前記光ビームおよび反射光の光路を変える光路変換手
段とを設けたものである。

（作　用） 本発明によれば、以上のように光学ヘッドを構成したの
で、可動部材は２枚の光ディスク間においてその各党デ
ィスクの半径方向およびその各光ディスク面に対して略
垂直方向に移動するように働く。この可動部材には２組
の対物レンズと１個の光路変換手段とが設けられ、その
光路変換手段を介して一方の対物レンズと一方の光学系
とで、さらに他方の対物レンズと他方の光学系とで、そ
れぞれ光ビームの授受が行なわれる。これによって各光
ディスクに対するフォーカス制御、トラック制御及びア
クセス制御が行える。したがって。

前記問題点を除去できるのである。

（実施例） 第１図は本発明の実施例を示す光学ヘッドの要部斜視図
、第５図は第１ＡのＩ−１線断面図、および第６図は第
１図の■−■線断面図である。

第１図に示すように、この光学ヘッドはスピンドルｌＯ
に取付けられた２枚の光ディスク８−１．８−２間に設
けられるもので、光ディスク８−１．８−２の外周には
略直角方向に２組の光学系２０−１．２０−２が固定配
置されている。各光学系２０−１．２０−２は、半導体
レーザ、フォーカスφトラック誤差検出器、および信号
検出器等を備えている。

さらに、各光ディスク８−１．８−２間には、その光デ
ィスク８−１．８−２の半径方向に一対の磁気回路部材
２１−１．２１−２が固定配置されている。一方の磁気
回路部材２１−１は、光ディスク８−１．８−２の半径
方向に配置された板状の磁石２２−１と、その磁石２２
−１を包囲して閉磁路を形成するヨーク部材２３−１．
２４−１と、磁石２２−１とヨーク部材２４−１との間
に形成され磁気ギャップ２５−１とで構成されている。

同様に、他方の磁気回路部材２１−２も、板状の磁石２
２−２、ヨーク部材２３−２．２４−２、及び磁気ギャ
ップ２５−２で構成されている。これらの光学系２０−
１．２０−２及び磁気回路部材２１−１．２１−２は、
図示しないフレームに各々固定されている。また、フレ
ーム上には光路を例えば９０°曲げるための光路変換部
材２６が固定されている。

対向するヨーク部材２４−１．２４−２には、それをま
たぐように対物レンズホルダ３０が装着されている。対
物レンズホルダ３０の各光ディスク８−１．８−２面と
対向する位乙には、第５図および第６図に示すように内
部に対物レンズ３１−１．３１−２を収納した一対の筒
状部材３０ａ、３０ｂが外側および内側に突設されてい
る。さらに対物レンズホルダ３０の外周面には、フォー
カス制御コイル３２と、トラック制御コイル３３−１．
３３−２とが磁気ギャップ２５−１．２５−２内で略直
交するように巻装されている。

第５図および第６図に示すように、対物レンズホルダ３
０内には、その対物レンズホルダ３０を移動可能に支持
するミラーホルダ３４が収容されている。ミラーホルダ
３４は、筒状部材３０ａ、３０ｂが摺動自在に挿入され
る筒体３４ａと、その筒体３４ａの略中夫に形成された
貫通孔３４ｂと、筒体３４ａの上下端部に突設された支
持部材３４ｃとで構成されている。支持部材３４ｃの先
端には切欠き部が形成され、その切欠き部がヨーク部材
２４−１．２４−２の上下端に係合し、そのヨーク部材
２４−１．２４−２に対して筒体３４ａが摺動自在に支
持される。また、筒体３４ａ内には、光路を変える光路
変換手段、例えば両面が反射面であるミラー３５が傾斜
角４５°で収納されている。なお、対物レンズホルダ３
０及びミラーホルダ３４で可動部材が構成される。

次に動作について説明する。

（１）上側の光ディスク８−１に対する制御光学系２０
−１より発せられる平行な光ビームは、第１図および第
６図の破線で示すように、ミラーホルダ３４の貫通孔３
４ｂを通過し、ミラー３５にて直角に反射され、筒状部
材３０ａ内の対物レンズ３１−１によって光ディスク８
−１の記録面上に収束される。一方、光ディスク８−１
からの反射光は、対物レンズ３１−１およびミラー３５
を介して光学系２０−１に戻り、フォーカス・トラック
誤差の検出と信号の検出がなされる。

光学系２０−１でフォーカス誤差が検出されると、この
フォーカス誤差信号にもとづいて図示しない制御回路よ
りフォーカス制御コイル３２に電流が流れる。フォーカ
ス制御コイル３２に流れる電流と各磁気回路部材２１−
１．２１−２における磁気ギャップ２５−１．２５−２
内の磁界との作用によって電磁力を受け、対物レンズホ
ルダ３０はその筒状部材３０ａ、３０ｂが挿入されたミ
ラーホルダ３４の筒体３４ａに沿って上下動する。すな
わち、フォーカス制御コイル３２に第１図の矢印ａ方向
に通電された場合は、対物レンズホルダ３０が上方向に
移動し。

矢印す方向に通電された場合は、対物レンズホルダ３０
が下方向に移動する。このようにフォーカス制御コイル
３２に対する通電方向、さらには通電電流値もしくは通
電時間を制御することにより、筒状部材３０ａ内の対物
レンズ３１−１は光ディスク１８−１面に近づき、ある
いは遠ざかり、所定のフォーカス制御が行なわれる。

一方、トラック誤差が検出されると、このトラック誤差
信号にもとづいて図示しない制御回路よりトラック制御
コイル３３−１．３３−２にそれぞれ同一方向に電流が
流れる。トラック制御コイル３３−１．３３−２に流れ
る電流と磁気ギャップ２５−１．２５−２内の磁界との
作用によって電磁力を受け、対物レンズホルダ３０はミ
ラーホルダ３４を伴いヨーク部材２４−１．２４−２に
沿って光ディスク８−１の半径方向に移動する。すなわ
ちトラック制御コイル３３−１．３３−２に第１図の矢
印Ｃ方向に通電された場合は、対物レンズホルダ３０お
よびミラーホルダ３４が矢印ｅ方向に移動し、矢印ｄ方
向に通電された場合は、対物レンズホルダ３０およびミ
ラーホルダ３４が矢印ｆ方向に移動する。このようにト
ラック制御コイル３３−１．３３−２に対する通電方向
、さらには通電電流値もしくは通゛取時間を制御するこ
とにより対物レンズ３１−１はミラー３５を伴って光デ
ィスク８−１の半径方向に移動し、所定のトラック制御
が行なわれる。

また、アクセス制御は、指定された位置と現在位置との
差にもづいて制御回路によりトラック制御コイル３３−
１．３３−２に電流が流れ、そのトラック制御コイル３
３−１．３３−２に流れる電流と磁気ギャップ２５−１
．２５−２内の磁界との作用によって電磁力を受け、ト
ラック制御時と同様に、対物レンズ３１−１がミラー３
５を伴って光ディスク８−１の半径方向に移動すること
によって行なわれる。これらの位置検出手段としては、
トラック横断本数を計数することによっても、あるいは
、外部スケールを用いても良い。

前記のフォーカス制御およびトラック制御は、必要に応
じて同時に複合的に行なわれるが、アクセス制御を行う
場合、トラ・ンク制御は一迫オフ状態にされ、対物レン
ズ３１−１が所望量だけ移動した後再度オン状態にされ
る。

（２）下側の光ディスク８−２に対する制御上側の光デ
ィスク８−１に対する制御と異なる時間に、光学系２０
−２より発せられる光ビームは、第１図および第６図の
破線で示すように、光路変換部材２６で光路が変えられ
た後、ミラー３５および筒状部材３０ｂ内の対物レンズ
３１−２を通って光ディスク１８−２面に収束される。

一方、光ディスク８−２からの反射光は、対物レンズ３
１−２、ミラー３５及び光路変換部材２６を介して光学
系２０−２に戻り、フォーカス・トラック誤差の検出と
信号の検出がなされる。それによって上記（２）と同様
に、フォーカス制御、トラック制御およびアクセス制御
が行なわれる。

光路変化部材２６が設けられているのは、スピンドル１
０が障害となって２組の光学系２０−１．２０−２を直
線−ヒに配置できないからである。なお、光路変換部材
２６で変えられる光路角度は、光学系２０−２の配置位
置に応じて８０°以外の他の角度に適宜選定可能である
。

本実施例では、対物レンズホルダ３０の上下に対物レン
ズ３１−１．３１−２を設け、その対物レンズホルダ３
０の進行方向に対し両方向から別々の時間に入射する光
ビームをミラーホルダ３４に設けたミラー３５にて上下
に光ビームを案内する構造としたので、対物レンズ３１
−１．３１−２以外を共有化でき、光学・＼ラドの薄形
化、低価格、しいては小型の複数枚の光ディスク８−１
．８−２．・・・を実装した光デ、イスク装置の実現が
可能となる。また、光ディスク８−１゜８−２の中心側
から入射する光ビームは、その光路が光路変換部材２６
で曲げられるため、光学系２０−２の設置がしやすくな
っている。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、光学ヘッド
の全体構造を種々変形可能である。例えば、光路変換部
材２６を光学系２０−１側にも設置することができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、可動部材
に２組の対物レンズを取付けて対向する光ディスク面に
対する制御を行なうようにしたので、可動機構数の減少
、装置の小型化、軽量化、薄形化、低価格化等の効果が
期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す光学ヘッドの要部斜視図
、第２図は従来の光学ヘッドの要部側面図、第３図は従
来の光学ヘッドの要部正面図、第４図は従来の他の光学
ヘッドの要部側面図、第５図は第１図のＩ−Ｉ線断面図
、第６図は第１図の■−■線断面図である。 ８−１．８−２　：　光ティスフ、１０・旧・・スピン
ドル。 ２０−１．２０−２・・・・・・光学系、２１−１．２
１−２・・団・磁気回路部材、２２−１．２２−２・・
・・・・磁石、２３−１．２３−２゜２４−１．２４−
２・・・・・・ヨーク部材、２５−１．２５−２・・・
・・・磁気ギャップ、３０・・・・・・対物レンズホル
ダ、　３１−１．３１−２・・・・・・対物レンズ、３
２．３３−１．３３−２・・・・・・制御コ・ｒル、３
４・・・・・・ミラーホルダ、３５・・・・・・ミラー
（光路変換ｆ段）。 出願人代理人　　　柿　　木　　恭　　成見４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 同軸上に所定間隔隔てて回転自在に配設した少なくとも
   ２枚の光ディスク間に配置され、その対向する各光ディ
   スク面に対して情報の再生あるいは記録を行う光ディス
   ク装置の光学ヘッドにおいて、 前記各光ディスク面に照射すべき光ビームを投光し、か
   つその各光ディスク面からの反射光を受光する固定配置
   された２組の光学系と、 前記各光ディスクの半径方向と略平行に固定配置された
   磁石及びヨーク部材からなる磁路回路部材と、 この磁路回路部材と共働して電磁力を生じる制御コイル
   を有し、前記各光ディスクの半径方向およびその各光デ
   ィスク面に対して略垂直方向に摺動可能な可動部材とを
   備え、 前記可動部材には、 前記各光ディスク面に対向配置され前記光ビームをその
   各光ディスク面にそれぞれ照射し、かつその各光ディス
   ク面からの反射光をそれぞれ入光する２組の対物レンズ
   と、 この各対物レンズと前記２組の光学系との間に配置され
   前記光ビームおよび反射光の光路を変える光路変換手段
   とを具備することを特徴とする光学ヘッド。