光ヘツド装置

【目的】スイングアーム方式光ヘッド装置において、スイングアームの回動によるディスク面上での光スポットの回動を抑制して、トラックに対して光スポットが常に同一の姿勢で照射されるようにする。
【構成】回動体５２は軸線１４を中心に回動する。光源６０および光検出器６６を有する第１の光学手段８４は回動体５２と分離して固定部７２に固定配設する。第１の光学手段８４からのレーザ光７６は軸線１４上を通ってミラー９０で折り曲げられる。ミラー９０は回動体５２とともに回動し、レーザ光７６を光路７０に導く。レーザ光７６はミラー５８で反射され、対物レンズ５６を通って光ディスク記録面１２ａに照射される。その反射ビーム７６′は同じルートをたどって光検出器６６に受光される。第１の光学手段８４は固定されているので、回動体５２が回動してもレーザ光７６は回動せず、記録面１２ａ上での光スポット８０は平行移動するだけで回動しない。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光ディスク装置、光磁気ディスク装置等の光ディスク装置における光ヘッド装置に関し、スイングアーム方式のヘッド駆動機構を有するものにおいて、アームの回動による光スポットとトラックとの相対的な角度変化を抑制したものである。
【０００２】
【従来の技術】従来におけるスイングアーム方式の光ヘッド駆動機構を図２に示す。スイングアーム１０は光ディスク１２の記録面に垂直な軸線１４を支点として、ディスク面に略々平行な面内でディスク径方向に回動可能に配設されている。スイングアーム１０の先端には光ヘッド１８が取り付けられ、後端にはバランスをとるためのおもり２０が取り付けられている。スイングアーム１０の途中には、トラッキングコイル２２が取り付けられ、その中に磁石で構成された固定レール２４が通されてリニアモータを構成しており、光ヘッド１８をディスク径方向に駆動する。
【０００３】光ヘッド１８内には、レーザダイオード２６、ビームスプリッタ２８、フォトダイオード３０、コリメータレンズ３２、対物レンズ３４等が配設されている。レーザダイオード２６から発せられたレーザ光は、ビームスプリッタ２８を介してコリメータレンズ３２で平行光にされ、対物レンズ３４を介してディスクモータ３６で回転されている光ディスク１２の記録面に照射されてピットの読み取りが行なわれる。そして、ディスク反射光は、対物レンズ３４に戻されて、コリメータレンズ３２を介してビームスプリッタ２８で反射され、フォトダイオード３０で受光される。
【０００４】この図２のスイングアーム方式では光ヘッド１８全体がスイングアーム１０の先端部にあるため、慣性が大きく、高速アクセス性が悪かった。
【０００５】そこで、このような問題を解決して高速アクセス性を向上させた光ヘッド装置として、本出願人の出願に係る特願平２−２３８２４２号の分離形光ヘットが提案されている。これは、光ヘッドの構成部品をスイングアームの先端部と後端部に分割配置したもので、前記図２のようにスイングアーム１０の先端に光ヘッドの構成部分全体を配置する場合に比べて慣性が小さくなり、高速アクセス性が向上する。
【０００６】図３は、その具体例である。この光ヘッド装置５０は、回動体５２を有している。回動体５２は軸線近傍体５３、連結体５４、先端体５６を一体的につないで構成されている。そして、回動体５２は軸線近傍体５３の中心を通り、光ディスク１２の記録面に垂直な軸線１４を支点として、ディスク面に略々平行な面内でディスク径方向に回動可能に配設されている。連結体５４の途中にはトラッキングコイル２２が取り付けられ、その中に磁石で構成された固定レール２４が通されてリニアモータを構成し、回動体５２を軸線１４を中心にディスク径方向に駆動する。
【０００７】回動体５２の内部構成を図４に示す。また、その平面図を図５に示す。回動体５２は、光ディスクメモリ装置の固定部７２に取付けられた軸受７４によって軸線１４を支点として回動自在に支持されている。
【０００８】先端体５５内には対物レンズ５６、ミラー５８および対物レンズ５６をディスク面方向に移動させるフォーカスアクチュエータ（図示せず）等が配設され、回動体５２とともに回動する。
【０００９】軸線近傍体５３内には、レーザダイオード６０、コリメータレンズ６２、プリズム６４、ＰＩＮフォトダイオード６６およびバランスをとるためのバランサ（おもり）６８等が配設され、回動体５２とともに回動する。
【００１０】連結体５４は中空パイプで構成され、その内部空間が先端体５５と軸線近傍体５３とを光学的につなぐ光路７０を構成している。
【００１１】上記構成によれば、レーザダイオード６０から発せられたレーザ光７６は、コリメータレンズ６２で平行光にされ、プリズム６４の前反射面６４ａで全反射されて、連結体５４内の光路７０に導かれる。そして、先端体５５内のミラー５８で反射されて、対物レンズ５６を介して光ディスク１２の記録面１２ａに照射される。そして、その反射光は、対物レンズ５６に入射され、ミラー５８で反射されて、光路７０を戻ってプリズム６４のハーフミラー面６４ｂで反射されて、ＰＩＮフォトダイオード６６で受光される。この受光信号に基づきディスク記録情報の再生やプッシュプル法等によるトラッキングエラー検出、ナイフエッジ法等によるフォーカスエラー検出等が行なわれる。
【００１２】目標アドレスへのアクセスは、トラッキングコイル２２にアクセス用の制御信号を供給することにより行なわれる。この時、先端体５５はアクセスに必要な軸線１４を中心とした大きな動きをするが、そこには対物レンズ５６やミラー５８しかなく、その他の光学系は軸線近傍体５３内にあり動きは小さい。したがって、回動体５２全体としては、実効的な質量は小さく、慣性が小さいため、高速アクセスが可能となる。
【００１３】また、先端体５５内の光学系５６，５８等と軸線近傍体５３内の光学系６０，６２，６４，６６等とは一体に動くので、回動による光路７０の光軸のずれも生じない。さらには、回動体５２は円運動なので軸支持でよく、支持が容易で簡単な構造にできる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】前記図２、図３のスイングアーム式光ヘッド装置においては、スイングアーム１０（回動体５２）が回動すると、ディスク面上に照射される光スポットもこれに伴って回動する。光スポットの最終的形状は円形状であることが理想的であるが、実際にはなかなか理想どおりにはならず、光強度分布は不均一であることが多い。また、半導体レーザの出射ビームの光強度分布は一般的には楕円形状に近いものであることも多い。これらの全ての不均一要素および光スポットの回転状況を把握し易くするため、以下、光スポットの形状を楕円形状で示す。図６に示すように、光スポット８０が楕円形状でディスク面に照射された場合、スイングアーム１０（回動体５２）の回動によって、トラック８２に対する光スポット８０の姿勢が大きく変化する（符号８２ａは光スポット位置におけるトラック接線方向を示す）。
【００１５】そして、このように光ッスポット８０の姿勢が変化した場合、プッシュプル法等では受光面への照射光が変ってしまい、最終的にはプッシュプル検出ゲインの変化へとつながってしまうため、プッシュプル信号等の品位が低下する問題があった。また、記録時にはスイングアーム１０（回動体５２）の回動位置によって記録されるピットの幅が変化する問題があった（図６（ａ），（ｃ）では（ｂ）よりも幅の広いピットに形成される。）。また、３ビーム法においてはメインビームスポットの前後位置に配置されるサブビームスポットの位置がスイングアーム１０（回動体５２）の回動位置によってトラック８２に対して大きく変化する問題があり（図６（ｂ）ではトラック８２上に乗るが、（ａ），（ｃ）ではトラック８２から大きく外れる。）、これらの原因によって、安定な記録や再生を行なうことができなかった。
【００１６】そこで、このような問題を解決してスイングアームが回動しても光スポットが回動しないようにしたものとして、特公昭６２−１５８６６号公報に記載の発明があった。これは光ヘッド装置全体をスイングアームの先端に回動自在に配設し、スイングアームの回動角度を光学式エンコーダで検出し、この検出値に応じて光ヘッド装置を小型サーボモータで回動させることにより、常に光スポットがトラックに対して一定の姿勢に保たれるようにしたものである。
【００１７】ところが、このような方法では、光ヘッド全体をスイングアームに対して回動させるための機構やその駆動用のサーボモータおよびスイングアームの回動角度を検出するための光学式エンコーダおよび制御装置が必要となるため機構が複雑となる欠点があった。
【００１８】この発明は、前記従来の技術における問題点を解決して、回動体の回動によるディスク面上での光スポットの姿勢の変化を抑制することにより、記録や再生を安定に行なえるようにしたスイングアーム方式の光ヘッド装置を提供しようとするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】この発明は、ディスク面に略々垂直な方向の軸線を中心にこのディスク面に略々平行な面内でディスク径方向に回動可能に配された回動体と、この回動体と分離して固定部に配設されて前記軸線に沿って記録用ビームまたは再生用ビームを出射しかつこの軸線に沿って戻ってきたディスク反射ビームを入射する少くとも光源および光検出器を有する第１の光学手段と、前記軸線上に配設されて前記回動体とともに回動して前記第１の光学手段から出射される前記記録用ビームまたは再生用ビームを前記回動体の先端部の方向に折り曲げるとともに当該回動体の先端部の方向から戻ってきた前記ディスク反射ビームを前記軸線に沿った方向に折り曲げて前記第１の光学手段に入射する少くとも第１の光路折曲手段を有する第２の光学手段と、前記回動体の先端部またはその近傍に配設されて当該回動体とともに回動して前記第２の光学手段からの前記記録用ビームまたは再生用ビームを前記ディスク面方向に折り曲げてディスク面に光スポットを集光させるとともにその反射ビームを入射して前記ディスク反射ビームとして前記第２の光学手段の方向に折り曲げる少くとも第２の光路折曲手段と対物レンズを有する第３の光学手段とを具備してなるものである。
【００２０】
【作用】この発明によれば、第１の光学手段から出射される記録用ビームまたは再生用ビームは軸線上を通って第２の光学手段で光路が回動体の先端部方向に折曲げられ、さらに回動体の先端部またはその近傍の第３の光学手段でディスク面の方向に折曲げられてディスク面に光スポットとして照射される。
【００２１】これによれば、記録用ビームまたは再生用ビームを出射する第１の光学手段は回動体と分離して固定部に配設されているので、回動体が回動してもビームは回動しない。しかも、このビームは軸線に沿って出射されるので、回動部が回動しても回動部に対するビーム光軸の相対的位置は変化しない。したがって、回動部が回動しても光スポットは姿勢を変えることなくディスク面に照射されるのでトラックに対する光スポットの姿勢の変化が抑制され、高精度で安定な記録および再生を行なうことができる。
【００２２】しかも、前記特公昭６２−１５８６６号公報に記載の光ヘッド装置のように光ヘッドの姿勢を変化させないための複雑な機構も不要なので、簡単かつ小型に構成することができる。
【００２３】さらには、第１の光学手段は回動体と分離して固定部に固定されているので、回動体を軽量に構成することができ、慣性が小さくなって高速アクセスを実現することができる。
【００２４】
【実施例】この発明の一実施例を図１に示す。この光ヘッド装置１００は前記図３の光ヘッド装置５０と略々同じ外観構成を有している。すなわちこの光ヘッド装置１００は回動体５２を有している。回動体５２は軸線近傍体５３、連結体５４、先端体５６を一体的につないで構成されている。そして、回動体５２は軸線近傍体５３の中心を通り、光ディスク１２の記録面に垂直な軸線１４を中心として、ディスク面に略々平行な面内でディスク径方向に回動可能に配設されている。連結体５４の途中にはトラッキングコイル２２が取り付けられ、その中に磁石で構成された固定レール２４が通されてリニアモータを構成し、回動体５２を軸線１４を中心にディスク径方向に駆動する。
【００２５】回動体５２は、光ディスクメモリ装置の固定部７２に取付けられた軸受７４によって軸線１４を支点として回動自在に支持されている。
【００２６】軸線近傍体５３内には、第１の光学手段８４、第２の光学手段およびバランスをとるためのバランサ（おもり）６８等が配設されている。
【００２７】第１の光学手段６４は回動体５２と分離して固定部７２に固定配設されて、軸線１４に沿って記録用ビームまたは再生用ビーム７６を出射し、またこの軸線１４に沿って戻ってきたディスク反射ビーム７６′を入射するもので、レーザダイオード６０、コリメータレンズ６２、プリズム６３、ＰＩＮフォトダイオード６６等で構成されている。
【００２８】第２の光学手段８６は軸線１４上に配設されて回動体５２とともに回動して第１の光学手段８４から出射される記録用ビームまはた再生用ビーム７６を回動体５２の先端部の方向に折り曲げる。また、回動体５２の先端部の方向から戻ってきたディスク反射ビーム７６′を軸線１４に沿った方向に折り曲げて第１の光学手段８４に入射する。第２の光学手段８６は、ここでは１枚のミラー９０（第１の光路折曲手段）で構成されている。
【００２９】第３の光学手段８８は先端体５５の内部にミラー５８（第２の光路折曲手段）、対物レンズ５６および対物レンズ５６をディスク面方向に移動させるフォーカスアクチュエータ（図示せず）等を有し、回動体５２とともに回動する。そして、この第３の光学手段８８は第２の光学手段８６からの記録用ビームまたは再生用ビーム７６をディスク面方向に折り曲げて光ディスク１２の記録面１２ａに光スポット８０を集光させる。また、その反射ビーム７６′を入射して第２の光学手段８６の方向に折り曲げる。
【００３０】連結体５４は中空パイプで構成され、その内部空間が先端体５５と軸線近傍体５３とを光学的につなぐ光路７０を構成している。
【００３１】上記構成によれば、レーザダイオード６０から発せられたレーザ光７６は、軸線１４上を通り、コリメータレンズ６２で平行光にされ、プリズム６４を直進してミラー９０で反射されて、連結体５４内の光路７０に導かれる。そして、先端体５５内のミラー５８で反射されて、対物レンズ５６を介して光ディスク１２の記録面１２ａに照射される。そして、その反射ビーム７６′は、対物レンズ５６に入射され、ミラー５８で反射されて、光路７０を戻ってミラー９０で反射されて軸線１４上を通り、プリズム６３のハーフミラー面６３ａで反射されて、ＰＩＮフォトダイオード６６で受光される。この受光信号に基づきディスク記録情報の再生やプッシュプル法等によるトラッキングエラー検出、ナイフエッジ法等によるフォーカスエラー検出等が行なわれる。
【００３２】目標アドレスへのアクセスは、トラッキングコイル２２にアクセス用の制御信号を供給することにより行なわれる。この時、先端体５５はアクセスに必要な軸線１４を中心とした大きな動きをするが、そこには対物レンズ５６やミラー５８しかなく、その他の光学系は軸線近傍体５３内にあり動きは小さい。しかも、第１の光学手段８４は回動体５２と分離して固定部７２に固定されている。したがって、回動体５２全体としては、実効的な質量は小さく、慣性が小さいため、高速アクセスが可能となる。
【００３３】図１の光ヘッド装置１００によれば、第１の光学手段８４は回動体５２と分離されて固定部７２に固定されているが、レーザ光７６，７６′の光軸は軸線１４に一致しているので、回動体５２が回動してもレーザ光７６，７６′は常にミラー９０に対し同一位置に当たり、光軸位置の変化はなく、常にレーザ光７６を光ディスク１２に照射し、またその反射ビーム７６′をＰＩＮフォトダイオード６６で受光することができる。
【００３４】そして、この場合第１の光学手段８４は固定部８４に固定されているので、図７に示すように、回動体５２が（ａ）〜（ｃ）のように回動しても光スポット８０は回動せず、平行移動するのみで、トラック８２に対する姿勢の変化も少ない。したがって、プッシュプル信号等の品位が良好であり、回動体５２の回動位置によって記録されるピットの幅が変化することがなく、また、３ビーム法においてもサブビームを常にトラック上に乗せることができ、記録および再生を高精度かつ安定に行なうことができる。
【００３５】
【変更例】前記実施例では第１、第２の光路折曲手段９０，５８をミラーで構成したが、プリズムその他光路を折曲げる各種手段を用いることができる。
【００３６】また、前記実施例ではこの発明を光ディスクメモリ装置に適用した場合について説明したが、ＣＤ（コンパクト・ディスク）プレーヤ、ＬＶ（レーザ・ビジョン・ディスク）プレーヤ等のディスク再生装置にも適用することができる。
【００３７】また、光路は必ずしも連結体内を通る必要はなく、連結体を例えば円弧状、く字状等に形成して、その外部空間を通るように構成することもできる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば、第１の光学手段から出射される記録用ビームまたは再生用ビームは軸線上を通って第２の光学手段で光路が回動体の先端部方向に折曲げられ、さらに回動体の先端部またはその近傍の第３の光学手段でディスク面の方向に折曲げられてディスク面に光スポットとして照射される。
【００３９】これによれば、記録用ビームまたは再生用ビームを出射する第１の光学手段は回動体と分離して固定部に配設されているので、回動体が回動してもビームは回動しない。しかも、このビームは軸線に沿って出射されるので、回動部が回動しても回動部に対するビーム光軸の相対的位置は変化しない。したがって、回動部が回動しても光スポットは姿勢を変えることなくディスク面に照射されるのでトラックに対する光スポットの姿勢の変化が抑制され、高精度で安定な記録および再生を行なうことができる。
【００４０】しかも、前記特公昭６２−１５８６６号公報に記載の光ヘッド装置のように光ヘッドの姿勢を変化させないための複雑な機構も不要なので、簡単かつ小型に構成することができる。
【００４１】さらには、第１の光学手段は回動体と分離して固定部に固定されているので、回動体を軽量に構成することができ、慣性が小さくなって高速アクセスを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す側面断面図である。
【図２】従来のスイングアーム方式を示す斜視図である。
【図３】従来の分離形ヘッドを示す側面図である。
【図４】図３の回動体５２の内部構成を示す側面断面図である。
【図５】図３の平面図である。
【図６】図２、図３の光ヘッド装置におけるスイングアーム（回動体）の回動に伴うディスク面上での光スポットの移動を示す平面図である。
【図７】図１の光ヘッド装置における回動体の回動に伴うディスク面上での光スポットの移動を示す平面図である。
【符号の説明】
１２光ディスク
１２ａディスク面
１４軸線
５２回動体
５６対物レンズ
５８ミラー（第２の光路折曲手段）
６０レーザダイオード（光源）
６６ＰＩＮフォトダイオード（光検出器）
７２固定部
７６記録用ビームまたは再生用ビーム
７６′ ディスク反射ビーム
８０光スポット
８４第１の光学手段
８６第２の光学手段
８８第３の光学手段
９０ミラー（第１の光路折曲手段）
１００光ヘッド装置

【特許請求の範囲】
【請求項１】ディスク面に略々垂直な方向の軸線を中心にこのディスク面に略々平行な面内でディスク径方向に回動可能に配された回動体と、この回動体と分離して固定部に配設されて前記軸線に沿って記録用ビームまたは再生用ビームを出射しかつこの軸線に沿って戻ってきたディスク反射ビームを入射する少くとも光源および光検出器を有する第１の光学手段と、前記軸線上に配設されて前記回動体とともに回動して前記第１の光学手段から出射される前記記録用ビームまたは再生用ビームを前記回動体の先端部の方向に折り曲げるとともに当該回動体の先端部の方向から戻ってきた前記ディスク反射ビームを前記軸線に沿った方向に折り曲げて前記第１の光学手段に入射する少くとも第１の光路折曲手段を有する第２の光学手段と、前記回動体の先端部またはその近傍に配設されて当該回動体とともに回動して前記第２の光学手段からの前記記録用ビームまたは再生用ビームを前記ディスク面方向に折り曲げてディスク面に光スポットを集光させるとともにその反射ビームを入射して前記ディスク反射ビームとして前記第２の光学手段の方向に折り曲げる少くとも第２の光路折曲手段と対物レンズを有する第３の光学手段とを具備してなる光ヘッド装置。

【図１】