JPS63168886A - 回転式アーム - Google Patents
回転式アームInfo
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- JPS63168886A JPS63168886A JP62285655A JP28565587A JPS63168886A JP S63168886 A JPS63168886 A JP S63168886A JP 62285655 A JP62285655 A JP 62285655A JP 28565587 A JP28565587 A JP 28565587A JP S63168886 A JPS63168886 A JP S63168886A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
-
- G—PHYSICS
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- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
- G11B7/0857—Arrangements for mechanically moving the whole head
- G11B7/08576—Swinging-arm positioners
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
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- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
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- Moving Of Heads (AREA)
- Optical Head (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
A、産業上の利用分野
本発明は回転式のアクセス・アームに関する。
B、従来の技術
光デイスク装置は、同心円または渦巻き状のトラック内
の光学的な不連続部分として回転ディスクの表面上に記
録された情報を貯えている。これらの光学的な不連続部
分は、情報を読み取るためにトラックに沿って案内され
た集束レーザビームの反射光線に光強度変化を与える、
ディスク面上の小さな窪みの形式のものであってもよい
。また、この不連続部分は、ディスク上の光感知性の被
膜に他の(より強力な)レーザビームを対照することに
より書き込まれるか、あるいは、適当な金型により表面
をへこますことにより形成されるものであってもよい、
光デイスク上に情報を貯える他の方法は、集束されたレ
ーザビームがキューリ一点を超えて光デイスク面上のス
ポットを加熱したとき、外部磁界の垂直磁気成分を変化
することの出来る、いわゆる熱磁気層(thermo−
a+agnetielayers) t’使っており、
これにより貯えられた情報は、ファラデー効果、又はカ
ー効果を利用して読み取られる。
の光学的な不連続部分として回転ディスクの表面上に記
録された情報を貯えている。これらの光学的な不連続部
分は、情報を読み取るためにトラックに沿って案内され
た集束レーザビームの反射光線に光強度変化を与える、
ディスク面上の小さな窪みの形式のものであってもよい
。また、この不連続部分は、ディスク上の光感知性の被
膜に他の(より強力な)レーザビームを対照することに
より書き込まれるか、あるいは、適当な金型により表面
をへこますことにより形成されるものであってもよい、
光デイスク上に情報を貯える他の方法は、集束されたレ
ーザビームがキューリ一点を超えて光デイスク面上のス
ポットを加熱したとき、外部磁界の垂直磁気成分を変化
することの出来る、いわゆる熱磁気層(thermo−
a+agnetielayers) t’使っており、
これにより貯えられた情報は、ファラデー効果、又はカ
ー効果を利用して読み取られる。
光デイスク特有の高い情報記録密度は、例えばオーディ
オ及びビデオ信号や、或はデジタルデータ情報用として
魅力ある記録媒体となっているけれども、他方では、こ
の高い記録密度は情報を記録する装置、あるいは情報を
再生する装置に苛酷な条件を課している。特に、トラッ
クの幅及びトラック相互の間隔がミクロンの単位を有す
るデジタル式記録ディスクに用いる光ディスクのアクセ
ス・アームは厳格な精度で位置付けねばならず、その上
、記録されたデータは高速度でコンピュータへ供給され
ねばならない。従って、ディスクから情報を取り出すた
めに使われる集束されたレーザビーム(又はディスク上
に情報を書き込むための集束レーザビーム)は、情報記
録面上の集束点を、トラックに対して追従させ維持する
ためのサーボループにより制御されている。加えて、デ
ィスクイ吉培フ々セフ慾署ン17プ齢作ヤhス偲A(、
−れはディスクのような記憶システムの主たる利点であ
る)、新しいトラックを探索するための適当な制御回路
が設けられねばならない。
オ及びビデオ信号や、或はデジタルデータ情報用として
魅力ある記録媒体となっているけれども、他方では、こ
の高い記録密度は情報を記録する装置、あるいは情報を
再生する装置に苛酷な条件を課している。特に、トラッ
クの幅及びトラック相互の間隔がミクロンの単位を有す
るデジタル式記録ディスクに用いる光ディスクのアクセ
ス・アームは厳格な精度で位置付けねばならず、その上
、記録されたデータは高速度でコンピュータへ供給され
ねばならない。従って、ディスクから情報を取り出すた
めに使われる集束されたレーザビーム(又はディスク上
に情報を書き込むための集束レーザビーム)は、情報記
録面上の集束点を、トラックに対して追従させ維持する
ためのサーボループにより制御されている。加えて、デ
ィスクイ吉培フ々セフ慾署ン17プ齢作ヤhス偲A(、
−れはディスクのような記憶システムの主たる利点であ
る)、新しいトラックを探索するための適当な制御回路
が設けられねばならない。
デジタル記憶システムの他の重要な目的は、1枚の光デ
ィスクの記憶容量は大きいにも拘わらず、通常、幾枚か
のディスクが層状に積層されている全体として膨大な記
憶容量にある。
ィスクの記憶容量は大きいにも拘わらず、通常、幾枚か
のディスクが層状に積層されている全体として膨大な記
憶容量にある。
これらの要望によって、所定のトラックに小さな設定時
間で迅速に位置付けが行えるように、小さな慣性を有す
る小型軽量のアクセス・アームの必要性が従来から認識
されている。欧州特許出願第156,460号は、光デ
ィスクのプレーヤ用として低慣性の回転式ピックアップ
・アームを提案している。この装置において、光デスク
の面上にあるレーザとか、反射光の分析器のような重い
光学素子は、アームの外部に固定されており、これらは
アームの回転軸に設けられた偏向プリズムを介してアー
ムに光学的に結合されている。ビームの集束を制御する
ために、コイルが設けられたアームの端部が、アームの
円弧上の通路に沿って配置された永久磁石の空隙中を移
動する。しかしながら、このような従来構造にあっては
、アームの半径方向の位置付けはその駆動軸を介して行
われるので、振動を抑制するために比較的剛性の強いア
ーム構造を必要とする。加えて、レンズ及び集束制御用
コイルを装着した組立体は可成り高張るので、ディスク
積層体内のディスクの相互間隔を狭めることが困難であ
る。
間で迅速に位置付けが行えるように、小さな慣性を有す
る小型軽量のアクセス・アームの必要性が従来から認識
されている。欧州特許出願第156,460号は、光デ
ィスクのプレーヤ用として低慣性の回転式ピックアップ
・アームを提案している。この装置において、光デスク
の面上にあるレーザとか、反射光の分析器のような重い
光学素子は、アームの外部に固定されており、これらは
アームの回転軸に設けられた偏向プリズムを介してアー
ムに光学的に結合されている。ビームの集束を制御する
ために、コイルが設けられたアームの端部が、アームの
円弧上の通路に沿って配置された永久磁石の空隙中を移
動する。しかしながら、このような従来構造にあっては
、アームの半径方向の位置付けはその駆動軸を介して行
われるので、振動を抑制するために比較的剛性の強いア
ーム構造を必要とする。加えて、レンズ及び集束制御用
コイルを装着した組立体は可成り高張るので、ディスク
積層体内のディスクの相互間隔を狭めることが困難であ
る。
欧州特許出願第74,131号は、コンパクトディスク
を走査する揺動アーム式装置の回転移動の他の原理を開
示している。駆動機構はアームに関して対称的に配列さ
れている2個のコイルで構成され、自由に動くことの出
来る夫々のコイルは固定した永久磁石を取り囲んでいる
。しかしながら、このような従来構造にあっては、これ
らのコイルはアームを回転するのに必要なトルクを与え
るだけであって、集束制御には使うことが出来ない。光
学系自身は月並なものであって、ディスクの積層度を高
めるものではない。
を走査する揺動アーム式装置の回転移動の他の原理を開
示している。駆動機構はアームに関して対称的に配列さ
れている2個のコイルで構成され、自由に動くことの出
来る夫々のコイルは固定した永久磁石を取り囲んでいる
。しかしながら、このような従来構造にあっては、これ
らのコイルはアームを回転するのに必要なトルクを与え
るだけであって、集束制御には使うことが出来ない。光
学系自身は月並なものであって、ディスクの積層度を高
めるものではない。
また、光デイスク用の小型軽量のアクセス・アームが欧
州特許出願第85,116,116.6号に開示されて
おり、その装置には、スラブ状の透明な梁が光の案内路
として用いられており、光ビーム発生器、光ビーム形成
器及び光学的分析器用の光学素子を梁の表面に担持して
いる。しかしながら、このアームの半径方向位置付は及
び集束制御は月並な方法で行われている。
州特許出願第85,116,116.6号に開示されて
おり、その装置には、スラブ状の透明な梁が光の案内路
として用いられており、光ビーム発生器、光ビーム形成
器及び光学的分析器用の光学素子を梁の表面に担持して
いる。しかしながら、このアームの半径方向位置付は及
び集束制御は月並な方法で行われている。
C1発明が解決しようとする問題点
本発明の目的は、小さな力で且つ高速で位置付けること
が出来、且つ例えばトラック制御及び集束制御のような
、水平方向及び垂直方向の両方の移動を容易に且つ迅速
に制御することが出来、しかも、例えば光ディスクの積
層を充分な高密度で行うことが出来る薄い形状を有する
、特に光デイスク用のアクセス・アームを提供すること
にある。
が出来、且つ例えばトラック制御及び集束制御のような
、水平方向及び垂直方向の両方の移動を容易に且つ迅速
に制御することが出来、しかも、例えば光ディスクの積
層を充分な高密度で行うことが出来る薄い形状を有する
、特に光デイスク用のアクセス・アームを提供すること
にある。
D0問題点を解決するための手段
本発明のアクセス・アームは回転式のものであって、回
転する光ディスクを円弧状に走査するために、梁状のレ
バーが固定軸の囲りで回転されるものである。トラック
選択のためにアームを光ディスクの半径方向に移動する
こと及びビームの集束を制御するために垂直方向にアー
ムを移動することは共にアクセス・アームの先端側に固
着された2個の交差して巻かれたボイスコイルによって
達成される。何れの移動もボイスコイルへの平行電流(
同方向の電流)及び反平行電流(逆方向の電流)によっ
て選択される。アームの先端側でアームに力を加えるこ
とは、アームの支持軸に大きな負荷を与えず、しかも、
重い光学素子を支持軸の付近に配置すること、若しくは
重い光学素子はアーム以外の場所に配置することと相俟
って、金属薄板を適当に折り曲げてアームを作っても(
即ち、そのような軽量なアームであっても)、依然とし
て必要な剛性を保持することを可能とする0部品を加速
するに要する力を小さくするために、光学素子には、゛
亦球面レンズを一体化した偏向プリズムを使うことが出
来る。このアクセス・アームが光ディスクの積層体に使
われた場合、アームに隣接する光ディスクの2つの面の
どちらでもアクセスし得るように、双安定性光学スイッ
チをアームに装着した2つの光学系を設けることが出来
る。
転する光ディスクを円弧状に走査するために、梁状のレ
バーが固定軸の囲りで回転されるものである。トラック
選択のためにアームを光ディスクの半径方向に移動する
こと及びビームの集束を制御するために垂直方向にアー
ムを移動することは共にアクセス・アームの先端側に固
着された2個の交差して巻かれたボイスコイルによって
達成される。何れの移動もボイスコイルへの平行電流(
同方向の電流)及び反平行電流(逆方向の電流)によっ
て選択される。アームの先端側でアームに力を加えるこ
とは、アームの支持軸に大きな負荷を与えず、しかも、
重い光学素子を支持軸の付近に配置すること、若しくは
重い光学素子はアーム以外の場所に配置することと相俟
って、金属薄板を適当に折り曲げてアームを作っても(
即ち、そのような軽量なアームであっても)、依然とし
て必要な剛性を保持することを可能とする0部品を加速
するに要する力を小さくするために、光学素子には、゛
亦球面レンズを一体化した偏向プリズムを使うことが出
来る。このアクセス・アームが光ディスクの積層体に使
われた場合、アームに隣接する光ディスクの2つの面の
どちらでもアクセスし得るように、双安定性光学スイッ
チをアームに装着した2つの光学系を設けることが出来
る。
このようなアームは、特定のアクセス・アームのレーザ
発生装置等が焼き切れたとしても、光デイスク内のデー
タのアクセス性能を維持するフェールセーフ設計にする
ことが出来る。
発生装置等が焼き切れたとしても、光デイスク内のデー
タのアクセス性能を維持するフェールセーフ設計にする
ことが出来る。
本発明のアクセス・アームは、すべての型の光ディスク
(読み取り専用、1回読み取り、読み取り/書き込み等
)及びすべての型の光学記録材料(熱除去用、押圧型、
熱磁気フィルム、アモルファス薄膜等)に用いることが
出来る。
(読み取り専用、1回読み取り、読み取り/書き込み等
)及びすべての型の光学記録材料(熱除去用、押圧型、
熱磁気フィルム、アモルファス薄膜等)に用いることが
出来る。
E、 実施例
図面を参照して本発明の幾つかの実施例を以下に説明す
るが、同様な素子は同じ参照数字を用いて冗長を避ける
。
るが、同様な素子は同じ参照数字を用いて冗長を避ける
。
第1A図は光ディスク1a、lb、lcの層を上方から
見た模式図で第1B図はそれを側面から見た断面図であ
り、各ディスクは、2つの半径R1及びR2の間に挟ま
れた環試領域に光学的不連続部分を有する情報記録トラ
ック2を持っている(代表例では、R2−R1は約20
ミリメートルである)。
見た模式図で第1B図はそれを側面から見た断面図であ
り、各ディスクは、2つの半径R1及びR2の間に挟ま
れた環試領域に光学的不連続部分を有する情報記録トラ
ック2を持っている(代表例では、R2−R1は約20
ミリメートルである)。
1トラツクの代表的な幅は約1ミクロンであり、トラッ
ク間の相互間隔は約1.6ミクロンである。
ク間の相互間隔は約1.6ミクロンである。
情報トラック2をアクセスするために、レーザ8のビー
ムが、高倍率のレンズ5a又は5bによって、ディスク
1の情報担持面に集束されるように、鏡又はプリズム9
によって偏向される。反射モードの動作における読み取
り(透過式読み増りとは反対)の場合、情報トラック2
において反射された光は入射レーザビームの光路に沿っ
て戻り、そして、トラック2に記録された情報を再生す
るために、例えば反射ビームの強度、偏向の収態などの
、反射光の適宜の光学的性質の変化を感知する光分析ユ
ニット11へと反射される。高さが約8ミリメートル、
重さが約0.6グラムを有する重版のマイクロレンズが
この集束を行うのに用いることが出来る。
ムが、高倍率のレンズ5a又は5bによって、ディスク
1の情報担持面に集束されるように、鏡又はプリズム9
によって偏向される。反射モードの動作における読み取
り(透過式読み増りとは反対)の場合、情報トラック2
において反射された光は入射レーザビームの光路に沿っ
て戻り、そして、トラック2に記録された情報を再生す
るために、例えば反射ビームの強度、偏向の収態などの
、反射光の適宜の光学的性質の変化を感知する光分析ユ
ニット11へと反射される。高さが約8ミリメートル、
重さが約0.6グラムを有する重版のマイクロレンズが
この集束を行うのに用いることが出来る。
集束レンズ5(あるいは本発明の実施例では2個の対称
的なレンズ5a及び5b)がアクセス・アーム7の端部
に装置されており、アクセス・アーム7は、ディスク1
の回転軸に平行に設けられ且つすべてのアームに共通な
支持軸10の周りを回転する。ディスク積層体中の各情
報担持面に対して1本のアクセス・アームが設けられて
おり、各アームは、夫々独立した運動が出来るように精
密なベアリングにより支持軸10に回転可能に支持され
ている。(回転可能な支持軸10にアームを固定して装
着することも可能である。)支持軸10の周りでアーム
7を回転することにより、対応するディスク1の情報ト
ラック2のうちの1つを選択することが出来る。情報ト
ラック2をアクセスするために、レーザ8、偏向プリズ
ム9、分析ユニット11及び双安定性光学スイッチ12
などの如き、光路中に置かれる他の光学素子もまた、ア
クセス・アーム7に装着することが出来、それらの素子
は、アクセス・アームの支持軸10に関して慣性モーメ
ントを小さくするために支持軸10の近傍に設けるのが
望ましい。他の実施例において、これらの光学素子は、
アクセス・アーム以外の場所に固定して装着し、例えば
アーム7の回転可能軸10に設けられたプリズムのよう
な適当な光学的な反射装置によってアーム7上のレンズ
5に結合することも出来る。
的なレンズ5a及び5b)がアクセス・アーム7の端部
に装置されており、アクセス・アーム7は、ディスク1
の回転軸に平行に設けられ且つすべてのアームに共通な
支持軸10の周りを回転する。ディスク積層体中の各情
報担持面に対して1本のアクセス・アームが設けられて
おり、各アームは、夫々独立した運動が出来るように精
密なベアリングにより支持軸10に回転可能に支持され
ている。(回転可能な支持軸10にアームを固定して装
着することも可能である。)支持軸10の周りでアーム
7を回転することにより、対応するディスク1の情報ト
ラック2のうちの1つを選択することが出来る。情報ト
ラック2をアクセスするために、レーザ8、偏向プリズ
ム9、分析ユニット11及び双安定性光学スイッチ12
などの如き、光路中に置かれる他の光学素子もまた、ア
クセス・アーム7に装着することが出来、それらの素子
は、アクセス・アームの支持軸10に関して慣性モーメ
ントを小さくするために支持軸10の近傍に設けるのが
望ましい。他の実施例において、これらの光学素子は、
アクセス・アーム以外の場所に固定して装着し、例えば
アーム7の回転可能軸10に設けられたプリズムのよう
な適当な光学的な反射装置によってアーム7上のレンズ
5に結合することも出来る。
情報トラック2を選択するために、支持軸10の周りで
アーム7を付勢することと、ディスク1の表面に対して
レンズ5の集束を垂直方向に制御することとは、2個の
ボイスコイル6a及び6bを適宜に付勢することによっ
て達成される。ボイスコイルの巻線は後述するような態
様で交差している。ボイスコイル6は磁界H′17!:
m切り、この磁界Hは紙面方向に沿って発生している。
アーム7を付勢することと、ディスク1の表面に対して
レンズ5の集束を垂直方向に制御することとは、2個の
ボイスコイル6a及び6bを適宜に付勢することによっ
て達成される。ボイスコイルの巻線は後述するような態
様で交差している。ボイスコイル6は磁界H′17!:
m切り、この磁界Hは紙面方向に沿って発生している。
磁界Hは例えば、光ディスクに対して静止して装着され
且つ装置の基台に固定されている永久磁石の固定子ヨー
ク3によって発生されている。固定子ヨーク3は円孤試
の形状を有し、且つヨーク3の円弧と同心形状の円孤試
の形をした軟磁性体4と対向して配置されている。ボイ
スコイル6は、軟磁性体4を屯り囲んで巻かれた巻線で
あって、自由に動くことが出来る。情報担持面上の磁気
光学記録材料に影響を与え得る漏洩磁束を防ぐために、
固定子ヨーク3及び軟磁性ヨーク4を取り囲んで磁気シ
ールド13が設けられている。
且つ装置の基台に固定されている永久磁石の固定子ヨー
ク3によって発生されている。固定子ヨーク3は円孤試
の形状を有し、且つヨーク3の円弧と同心形状の円孤試
の形をした軟磁性体4と対向して配置されている。ボイ
スコイル6は、軟磁性体4を屯り囲んで巻かれた巻線で
あって、自由に動くことが出来る。情報担持面上の磁気
光学記録材料に影響を与え得る漏洩磁束を防ぐために、
固定子ヨーク3及び軟磁性ヨーク4を取り囲んで磁気シ
ールド13が設けられている。
また、ボイスコイル6を横切る磁界Hが発生されるので
あれば、磁性材料及び非磁性材料の他の構造をヨーク3
や4として用いることが出来る。
あれば、磁性材料及び非磁性材料の他の構造をヨーク3
や4として用いることが出来る。
また、弾性体の磁気装置を曲げて固定して使用すること
も出来る。
も出来る。
偏平形状のアーム7は、必要な剛性を得るために、適当
に折り曲げられた金属製の薄板で構成され、第1C図は
折り曲げられたアーム7の2つの例を示しており、第1
C図の上部のアーム7は断面路々コ字形であり、下部の
アーム7は断面が箱形である。アームの剛性を得るため
に、折り曲げた金属薄板を折り曲げてないアーム7の表
面上に配列することも出来る。大きな制御電流を要する
高い加速度が必要とされる場合、金属薄板は、ボイスコ
イルで発生された熱を効率的に発散するにも付加的な利
点を持っている。アーム7に適した材料の例は銅−ベリ
リウム合金箔、またはチタニウム箔である。アームの捩
りを防ぐために、アーム7の平面に沿って磁気的なカが
働くように、ボイスコイルを装着するのが好ましい。
に折り曲げられた金属製の薄板で構成され、第1C図は
折り曲げられたアーム7の2つの例を示しており、第1
C図の上部のアーム7は断面路々コ字形であり、下部の
アーム7は断面が箱形である。アームの剛性を得るため
に、折り曲げた金属薄板を折り曲げてないアーム7の表
面上に配列することも出来る。大きな制御電流を要する
高い加速度が必要とされる場合、金属薄板は、ボイスコ
イルで発生された熱を効率的に発散するにも付加的な利
点を持っている。アーム7に適した材料の例は銅−ベリ
リウム合金箔、またはチタニウム箔である。アームの捩
りを防ぐために、アーム7の平面に沿って磁気的なカが
働くように、ボイスコイルを装着するのが好ましい。
また、欧州特許出願第85,116,116゜6号のよ
うな透明な幅広なプラスチック板を含め、アーム7に他
の適当な材料を用いることができる。
うな透明な幅広なプラスチック板を含め、アーム7に他
の適当な材料を用いることができる。
透明で幅広なプラスチック板はディスクの積層体中の光
ディスクの間の空気の乱流により生ずるシュリーレン(
5chlieren )効果を回避するために、光の案
内路として用いることが出来る。
ディスクの間の空気の乱流により生ずるシュリーレン(
5chlieren )効果を回避するために、光の案
内路として用いることが出来る。
アクセス・アーム7と情報担持面との間に作用する力は
働かないが(磁気ディスクの場合とは対照的に)、アー
ム7は、トラック探索と集束制御のときに生じる加速度
により発生される力に対抗するに必要な剛性だけは与え
ねばならない。集束レンズの付近に、付勢用ボイスコイ
ルを装着するという本発明の技術は、レンズの振動を抑
制し、更に、入力ビーム及び出方ビームがレンズ5及び
光学分析ユニット11によって集められる構造の場合に
は、アーム7が完全に剛性を保っていなくとも(従って
、僅かに曲げられたり振動しても)、レンズの効果的な
制御を保証する。また、必要な駆動電力は非常に小さい
(1ワット程度)。
働かないが(磁気ディスクの場合とは対照的に)、アー
ム7は、トラック探索と集束制御のときに生じる加速度
により発生される力に対抗するに必要な剛性だけは与え
ねばならない。集束レンズの付近に、付勢用ボイスコイ
ルを装着するという本発明の技術は、レンズの振動を抑
制し、更に、入力ビーム及び出方ビームがレンズ5及び
光学分析ユニット11によって集められる構造の場合に
は、アーム7が完全に剛性を保っていなくとも(従って
、僅かに曲げられたり振動しても)、レンズの効果的な
制御を保証する。また、必要な駆動電力は非常に小さい
(1ワット程度)。
現在の光デイスク面の高い品質は非常に高速なレンズの
移動を必要としないので(高速度のトラック制御とは異
なって)、集束制御のための速度要求も容易に満足する
ことが出来る。
移動を必要としないので(高速度のトラック制御とは異
なって)、集束制御のための速度要求も容易に満足する
ことが出来る。
次に、第2図を参照すると、巻線が垂直方向に対して例
えば45°の角度で互に対向して傾けられている公差式
ボイスコイル6a及び6bが示されている。また第2図
には、コイルの上端部及び底部に平行な磁界Hの方向が
示されている。各巻線の一方の端子は接地され、他端は
オペアンプ23a、23bに接続されており、そして、
第1のオペアンプ23aの一方の端子20は集束を制御
するサーボ信号U−受信し、他方の端子21はトラック
を制御するサーボ信号UTt!:受信する。従って、オ
ペアンプ23aの出力はUF−U、に比例する。第2の
オペアンプ23bの1個の入力端子は2つの抵抗22a
及び22bを介してサーボ信号Up及びU、を受信する
ので、U、+U、の和に比例する出方を発生する。従っ
て、これらのオペアンプ23a、 23bは、若しアク
セス・アーム7の水平方向の移動がトラック探索のため
に必要であれば、同じ向き(即ち、両方とも上向き又は
両方とも下向き)に流れる電流11、■2を発生し、若
しアームの上下方向の移動が集束を制御するのに必要で
あれば、反対方向に流れる電流11.12を発生する。
えば45°の角度で互に対向して傾けられている公差式
ボイスコイル6a及び6bが示されている。また第2図
には、コイルの上端部及び底部に平行な磁界Hの方向が
示されている。各巻線の一方の端子は接地され、他端は
オペアンプ23a、23bに接続されており、そして、
第1のオペアンプ23aの一方の端子20は集束を制御
するサーボ信号U−受信し、他方の端子21はトラック
を制御するサーボ信号UTt!:受信する。従って、オ
ペアンプ23aの出力はUF−U、に比例する。第2の
オペアンプ23bの1個の入力端子は2つの抵抗22a
及び22bを介してサーボ信号Up及びU、を受信する
ので、U、+U、の和に比例する出方を発生する。従っ
て、これらのオペアンプ23a、 23bは、若しアク
セス・アーム7の水平方向の移動がトラック探索のため
に必要であれば、同じ向き(即ち、両方とも上向き又は
両方とも下向き)に流れる電流11、■2を発生し、若
しアームの上下方向の移動が集束を制御するのに必要で
あれば、反対方向に流れる電流11.12を発生する。
一実施例において、2.5オームの抵抗を有する公差式
ボイスコイルが使われ、電流は1アンペアが流された。
ボイスコイルが使われ、電流は1アンペアが流された。
固定子ヨーク3(コバルト/サマリウム合金の永久磁石
で構成されている)の空隙中の磁界は約5000ガウス
であり、約30gの加速力を発生する。50サイクルの
周波数(低い実験値)で動作した場合、アームの加速力
のピークは1アンペア当り15gであった。8アンペア
の電流を用いた場合、100gの加速力が得られた。こ
の程度の加速度力、約20ミリメートルの円弧試の領域
内に数ミリ秒でアクセス・アームを位置付けさせる。
で構成されている)の空隙中の磁界は約5000ガウス
であり、約30gの加速力を発生する。50サイクルの
周波数(低い実験値)で動作した場合、アームの加速力
のピークは1アンペア当り15gであった。8アンペア
の電流を用いた場合、100gの加速力が得られた。こ
の程度の加速度力、約20ミリメートルの円弧試の領域
内に数ミリ秒でアクセス・アームを位置付けさせる。
トラック追従及びビーム集束制御に関して閉ループ制御
に必要な光学素子及び電気回路は公知である。
に必要な光学素子及び電気回路は公知である。
第3図は、通常のレンズ(又はレンズ・システム)5a
、5bを使ったアクセス・アーム用光学系の一例を示す
。この光学系はプリズム30の2面に接着された2枚の
非球面レンズ31a、31bを有する偏向プリズムを含
んでいる。図中、左方から入射したレーザビームは偏向
されて、光学ディスク1の透明な基板の下に位置する情
報担持面32の上に集束される。レンズ31a及び31
bの非球面は説明を簡単にするため誇張して示しである
。
、5bを使ったアクセス・アーム用光学系の一例を示す
。この光学系はプリズム30の2面に接着された2枚の
非球面レンズ31a、31bを有する偏向プリズムを含
んでいる。図中、左方から入射したレーザビームは偏向
されて、光学ディスク1の透明な基板の下に位置する情
報担持面32の上に集束される。レンズ31a及び31
bの非球面は説明を簡単にするため誇張して示しである
。
約3ミリメートルの光路開口のため、この光学素子の重
さは僅か約50ミリグラムである。
さは僅か約50ミリグラムである。
第1図の実施例において、アクセス・アームは、2つの
隣接する光ディスクの一方のディスクへ選択的にアクセ
スするために、反対方向に向けられた2個の集束レンズ
5a、5bが設けられている。
隣接する光ディスクの一方のディスクへ選択的にアクセ
スするために、反対方向に向けられた2個の集束レンズ
5a、5bが設けられている。
各光ディスクは透明基板上に1つの情報担持面を有して
をり、透明保護被覆を設けるのが好ましい。
をり、透明保護被覆を設けるのが好ましい。
従って、ディスク積層体において、1枚のディスクの夫
々の情報担持面は、アクセス・アーム組立体の中の2本
のアームによってアクセスすることが出来る。その結果
、光ディスク・システムの動作の信頼性が増加するばか
りでなく、その動作の柔軟性を増す。
々の情報担持面は、アクセス・アーム組立体の中の2本
のアームによってアクセスすることが出来る。その結果
、光ディスク・システムの動作の信頼性が増加するばか
りでなく、その動作の柔軟性を増す。
1つの例示として述べると、1つのアクセス・アームに
よって光デイスク面にデータを書き込み、そして他のア
クセス・アームにより照合することが出来る。あるいは
、一方のアームでデータを消去した後、他方のアームで
新しいデータを続いて書き込むことが出来る。ディスク
積層体の中の中間アクセス・アームはそれら自身のボイ
スコイルによって、相互に独立して制御されるので、両
方のアームは異なる光ディスクの異なるトラック上で動
作することが出来、従って例えば不要なファイルを消去
したり、あるいはファイルの移動を行うなど「巧妙なフ
ァイル管理」が可能になる。このことは、トラックを探
索するためのアーム移動を最小限にして、光デイスク積
層体を動作する可能性を拡大し、ディスク・ファイルの
アクセス時間に関する効率を向上させる。
よって光デイスク面にデータを書き込み、そして他のア
クセス・アームにより照合することが出来る。あるいは
、一方のアームでデータを消去した後、他方のアームで
新しいデータを続いて書き込むことが出来る。ディスク
積層体の中の中間アクセス・アームはそれら自身のボイ
スコイルによって、相互に独立して制御されるので、両
方のアームは異なる光ディスクの異なるトラック上で動
作することが出来、従って例えば不要なファイルを消去
したり、あるいはファイルの移動を行うなど「巧妙なフ
ァイル管理」が可能になる。このことは、トラックを探
索するためのアーム移動を最小限にして、光デイスク積
層体を動作する可能性を拡大し、ディスク・ファイルの
アクセス時間に関する効率を向上させる。
一方の集束レンズ系から他方の集束レンズ系へ光路な切
換えるために、双安定性の光学スイッチを必要とするが
、これは、簡単な構造で、軽量、且つ何れの安定位置に
維持するにも電力を要しないこと(即ち、維持している
最中に電力を消費しないこと、)が望ましい、第4図は
、これらの要求に沿った双安定性スイッチの構成を示す
。この光学スイッチは、永久磁石にされた強磁性体のパ
ー、即ちレバー41に接着された鏡40(使用される光
学系に従って円形又は楕円形)を用いており、レバー4
1の中央は磁性体のヨーク43の上のエツジ42によっ
て支えられている。従って、このように構成された磁性
レバー41は・、レバー41の一方の磁極がヨーク43
の一方の端に接触して、磁気回路(例えば、レバーの磁
極Sから、ヨーク及びエッヂ42を有する強磁性支持体
を通り、レバーのN゛磁極戻る回路)を閉じるような態
様で、2つの安定位置のうちの一方の位置にとどまる。
換えるために、双安定性の光学スイッチを必要とするが
、これは、簡単な構造で、軽量、且つ何れの安定位置に
維持するにも電力を要しないこと(即ち、維持している
最中に電力を消費しないこと、)が望ましい、第4図は
、これらの要求に沿った双安定性スイッチの構成を示す
。この光学スイッチは、永久磁石にされた強磁性体のパ
ー、即ちレバー41に接着された鏡40(使用される光
学系に従って円形又は楕円形)を用いており、レバー4
1の中央は磁性体のヨーク43の上のエツジ42によっ
て支えられている。従って、このように構成された磁性
レバー41は・、レバー41の一方の磁極がヨーク43
の一方の端に接触して、磁気回路(例えば、レバーの磁
極Sから、ヨーク及びエッヂ42を有する強磁性支持体
を通り、レバーのN゛磁極戻る回路)を閉じるような態
様で、2つの安定位置のうちの一方の位置にとどまる。
他の安定位置にレバーを傾けるために、コイル44a及
び44bが設けられている。レバーやヨークには、安定
位置での吸着が強くなりすぎないように被覆を設けても
よい。
び44bが設けられている。レバーやヨークには、安定
位置での吸着が強くなりすぎないように被覆を設けても
よい。
この双安定性光線偏向装置は、両方の位置において、信
頼性ある光学的偏向角度を保証し、低電力消費である。
頼性ある光学的偏向角度を保証し、低電力消費である。
この装置は小型軽量に設計することが出来るので、アク
セス・アーム7上に直接に装着するのに適している。
セス・アーム7上に直接に装着するのに適している。
レバー41の傾斜角は、ヨーク43に滑動可能に装着さ
れているエッヂ42の位置を変えることによって簡単に
調節することが出来る。
れているエッヂ42の位置を変えることによって簡単に
調節することが出来る。
第5A図及び第5B図には他の実施例が示されている。
この実施例のアクセス・アームは、三角帆影のアームの
形状及び、アーム自身の構造から分離して重い光学素子
を固着したことに、第1A図に示した実施例との差異が
ある。磁気固定子及び交差式ボイスコイルを有するアク
チュエータの構造は同じである。固着した光学素子と、
三角帆影アーム上の光学素子(双安定性偏向器12及び
集束レンズ6a、6b)との間の光路゛は、交差的に配
車された2個の偏向プリズム50.51にょって結合さ
れている。偏向プリズムの1個は、入力ビーム及び出力
ビームをアーム7の回転軸に沿って偏向するように配列
されている。
形状及び、アーム自身の構造から分離して重い光学素子
を固着したことに、第1A図に示した実施例との差異が
ある。磁気固定子及び交差式ボイスコイルを有するアク
チュエータの構造は同じである。固着した光学素子と、
三角帆影アーム上の光学素子(双安定性偏向器12及び
集束レンズ6a、6b)との間の光路゛は、交差的に配
車された2個の偏向プリズム50.51にょって結合さ
れている。偏向プリズムの1個は、入力ビーム及び出力
ビームをアーム7の回転軸に沿って偏向するように配列
されている。
第5A図及び第5B図に示した実施例は、第1図に示し
た実施例と比べて、慣性力がより小さいという点で優れ
ており、ディスク積層密度を高くするという点では劣っ
ている。
た実施例と比べて、慣性力がより小さいという点で優れ
ており、ディスク積層密度を高くするという点では劣っ
ている。
F1発明の効果
本発明の光学系を持った回転式アクセス・アームは、直
接アクセス即ちランダムアクセス用の光学的記録装置に
好適な小型で、高速度で且つ簡単な機構とすることが出
来る。本発明のアームの薄い形状は、複数の光ディスク
を密接して積層することを可能とし、そして、トラック
追跡及びビーム集束を制御するサーボ系の高い周波数応
答に要求される軽量性を有している。アームの比較的広
い金属面と、回転ディスク間のアームの位置とはレーザ
及びボイスコイルを充分に冷却することを可能とする。
接アクセス即ちランダムアクセス用の光学的記録装置に
好適な小型で、高速度で且つ簡単な機構とすることが出
来る。本発明のアームの薄い形状は、複数の光ディスク
を密接して積層することを可能とし、そして、トラック
追跡及びビーム集束を制御するサーボ系の高い周波数応
答に要求される軽量性を有している。アームの比較的広
い金属面と、回転ディスク間のアームの位置とはレーザ
及びボイスコイルを充分に冷却することを可能とする。
交差して巻かれたボイスコイルは、製造が簡単で、機械
的に安定(自身で形状を保つている)であり、最適な熱
放散性(電流は両方のコイルに流れる)を有し、且つ磁
界に対してコイルの角度を変化することによって、設計
上の要求に柔軟性を以て適合することが出来る。
的に安定(自身で形状を保つている)であり、最適な熱
放散性(電流は両方のコイルに流れる)を有し、且つ磁
界に対してコイルの角度を変化することによって、設計
上の要求に柔軟性を以て適合することが出来る。
本発明のアクセス・アームの構造は、全体の記憶量が大
容量であり、高速アクセスで、フェールセーフ動作のシ
ステムにおいて、光学的記憶媒体の高い記録密度を達成
することが出来る。また、本発明のアーム構造は、例え
ばロボット装置のような高速で正確なアクセス手段を必
要とする場合の他の分野にも応用することが出来る。実
施例により説明した光学式アクセス手段は機械的、電気
的、磁気的などのような装置でも置換することが出来る
。
容量であり、高速アクセスで、フェールセーフ動作のシ
ステムにおいて、光学的記憶媒体の高い記録密度を達成
することが出来る。また、本発明のアーム構造は、例え
ばロボット装置のような高速で正確なアクセス手段を必
要とする場合の他の分野にも応用することが出来る。実
施例により説明した光学式アクセス手段は機械的、電気
的、磁気的などのような装置でも置換することが出来る
。
第1A図は本発明に係る回転式アクセス・アームの一実
施例の構成を示す平面図、第1B図は第1A図のB−B
ili[に沿って切断した断面図、第1C図は第1A図
のc−cIIiIに沿って切断した断面図、第2図は前
記実施例に使われる公差式ボイスコイルの斜視図、第3
図は前記実施例で使用される一体化された光学素子を示
す図、第4図は簡単な構造の双安定性光学スイッチの断
面図、第5A図は前記以外の実施例を示す平面図、第5
B図は第5図のB−B線に沿って切断した断面図である
。 1・・・・光ディスク、2・・・・情報トラック、3・
・・・固定子のヨーク、5a、5b・・・・アクセス手
段としてのレンズ、6a16b・・・・ボイスコイル、
7・・・・アクセス・アーム、8・・・・レーザ、9・
・・・偏向プリズム、10・・・・アクセス・アームの
支持軸、11・・・・光分析ユニット、12・・・・双
安定性光学スイッチ。 出 願 人 インターナショナル・ビジネス・マシー
ンズ・コーポレーション 代 理 人 弁理士 岡 1) 次 生(外1
名) FIG、 IA FIG、 3
施例の構成を示す平面図、第1B図は第1A図のB−B
ili[に沿って切断した断面図、第1C図は第1A図
のc−cIIiIに沿って切断した断面図、第2図は前
記実施例に使われる公差式ボイスコイルの斜視図、第3
図は前記実施例で使用される一体化された光学素子を示
す図、第4図は簡単な構造の双安定性光学スイッチの断
面図、第5A図は前記以外の実施例を示す平面図、第5
B図は第5図のB−B線に沿って切断した断面図である
。 1・・・・光ディスク、2・・・・情報トラック、3・
・・・固定子のヨーク、5a、5b・・・・アクセス手
段としてのレンズ、6a16b・・・・ボイスコイル、
7・・・・アクセス・アーム、8・・・・レーザ、9・
・・・偏向プリズム、10・・・・アクセス・アームの
支持軸、11・・・・光分析ユニット、12・・・・双
安定性光学スイッチ。 出 願 人 インターナショナル・ビジネス・マシー
ンズ・コーポレーション 代 理 人 弁理士 岡 1) 次 生(外1
名) FIG、 IA FIG、 3
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)基端側が支持軸周りに回転可能に支持されたアー
ム構造体と、 前記アーム構造体の先端側に配置されたアクセス手段と
、 前記アーム構造体の先端側に載置されて磁界中に置かれ
且つ活動化手段に接続された第1及び第2の作動コイル
であつて、第1の作動コイルが動作状態にされると前記
アーム構造体の回転平面と平行な方向の磁気力が生じ、
第2の作動コイルが動作状態にされると前記回転平面に
対して垂直な方向の磁気力が生じる第1及び第2の作動
コイルと、 を備えた所定角度範囲以内の位置にランダムにアクセス
するための回転式アクセス・アーム。 (2)前記磁界が前記回転平面内において前記回転軸の
径方向に延び、前記第1及び第2の作動コイルは前記回
転平面に垂直な方向に対して等しい或いは異なる方向に
傾斜して巻かれた巻線を有している第(1)項記載の回
転式アクセス・アーム。 (3)前記磁界が円弧形状の軟磁性体のヨークと協働す
る永久磁石により発生する第(1)項又は第(2)項記
載の回転式アクセス・アーム。 (4)前記コイルが磁気シールドにより囲まれている第
(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載の回転式アク
セス・アーム。 (5)前記アーム構造体がチタン或いは銅−ベリリウム
の折り畳まれた金属薄板から成る第(1)項乃至第(4
)項のいずれかに記載の回転式アクセス・アーム。 (6)前記アクセス手段が回転型光ディスクの表面上に
レーザ・ビームの焦点を合わせる光学系を備える第(1
)項乃至第(5)項のいずれかに記載の回転式アクセス
・アーム。(7)前記光学系が2つの共役な非球面表面
を有する偏光プリズムを備えている第(6)項記載の回
転式アクセス・アーム。 (8)積み重ねられた複数の光ディスクの間に配置され
た複数のアーム構造体が共通の回転軸に支持されている
第(6)項又は第(7)項記載の回転式アクセス・アー
ム。 (9)2つの光学系が各アーム構造体の先端に配置され
、隣接する2つの光ディスクの一方に選択的にアクセス
する第(8)項記載の回転式アクセス・アーム。 (10)前記レーザ・ビームの光路中に双安定光学スイ
ッチを備え、前記スイッチは電磁石のいずれの極にも固
定可能な強磁性体の棒状体に固定された鏡を含んでいる
第(9)項記載の回転式アクセス・アーム。 (11)レーザ・ビームを発生するとともに光ディスク
から反射されるビームを評価する前記光学系が前記回転
軸近傍のアーム構造体上に載置されている第(6)項乃
至第(10)項のいずれかに記載の回転式アクセス・ア
ーム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP86118169.1 | 1986-12-30 | ||
EP86118169A EP0273071B1 (en) | 1986-12-30 | 1986-12-30 | Rotary access arm for optical disks |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63168886A true JPS63168886A (ja) | 1988-07-12 |
JPH0378706B2 JPH0378706B2 (ja) | 1991-12-16 |
Family
ID=8195685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62285655A Granted JPS63168886A (ja) | 1986-12-30 | 1987-11-13 | 回転式アーム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4794586A (ja) |
EP (1) | EP0273071B1 (ja) |
JP (1) | JPS63168886A (ja) |
DE (1) | DE3681178D1 (ja) |
ES (1) | ES2025060B3 (ja) |
Families Citing this family (49)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8702521A (nl) * | 1987-10-22 | 1989-05-16 | Philips Nv | Inrichting voor het met behulp van een aftasteenheid inschrijven en/of uitlezen van registratiesporen in een registratievlak van een tijdens bedrijf om een draaiingsas roterende plaat. |
US5132944A (en) * | 1988-09-20 | 1992-07-21 | Hewlett-Packard Company | Half-height magneto-optic disk drive |
JPH07118105B2 (ja) * | 1989-06-02 | 1995-12-18 | 日立電線株式会社 | 光フアイバ形光磁気ヘッド |
US5136558A (en) * | 1989-06-20 | 1992-08-04 | Applied Magnetics Corporation | Two axis electromagnetic actuator |
US6141300A (en) | 1989-06-20 | 2000-10-31 | Discovision Associates | Optical actuator including lens assembly with optical axis having symmetric suspensory forces acting thereon and optical disc system including same |
US5265079A (en) * | 1991-02-15 | 1993-11-23 | Applied Magnetics Corporation | Seek actuator for optical recording |
KR920003994B1 (ko) * | 1989-12-30 | 1992-05-21 | 삼성전자 주식회사 | 앵귤러형 콤팩트 디스크 플레이어 |
US5245174A (en) * | 1990-10-15 | 1993-09-14 | Applied Magnetics Corporation | Focus sensing apparatus utilizing a reflecting surface having variable reflectivity |
GB2248989B (en) * | 1990-10-15 | 1995-05-24 | Applied Magnetics Corp | Focus sensing apparatus and method |
US5313332A (en) * | 1990-11-16 | 1994-05-17 | Applied Magnetics Corporation | Flexure suspension for two axis actuator |
US5729511A (en) | 1991-02-15 | 1998-03-17 | Discovision Associates | Optical disc system having servo motor and servo error detection assembly operated relative to monitored quad sum signal |
US6069857A (en) | 1991-02-15 | 2000-05-30 | Discovision Associates | Optical disc system having improved circuitry for performing blank sector check on readable disc |
US5808980A (en) | 1991-02-15 | 1998-09-15 | Discovision Associates | Seek actuator for optical recording |
US5677899A (en) | 1991-02-15 | 1997-10-14 | Discovision Associates | Method for moving carriage assembly from initial position to target position relative to storage medium |
US6236625B1 (en) | 1991-02-15 | 2001-05-22 | Discovision Associates | Optical disc system having current monitoring circuit with controller for laser driver and method for operating same |
US5325349A (en) * | 1991-05-29 | 1994-06-28 | Sony Magnescale Inc. | Hard disc drive and a servo signal writing apparatus |
US5177640A (en) * | 1991-10-08 | 1993-01-05 | Applied Magnetics Corporation | Two-axis moving coil actuator |
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