JP2002208151A

JP2002208151A - 光学式ヘッド装置、および、光学式記録・再生装置

Info

Publication number: JP2002208151A
Application number: JP2001001863A
Authority: JP
Inventors: Satoru Watanabe; 渡辺　　哲
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2002-07-26

Abstract

(57)【要約】【課題】フライングヘッドにおける光学系の波面収差
を補正し、さらに好ましくは、ヘッドの浮上量の変動を
抑制する。【解決手段】フライングヘッド型の光磁気ヘッド装置
１において、スライダ１３に対物レンズ１５が搭載され
ている。波面収差を補正するため、印加電圧に応じて屈
折率が変化する液晶パネル２１を、対物レンズ１５と、
レーザダイオード、ビームスプリッタ、フォトデテクタ
１７３を有する光学部１７との間に設ける。液晶パネル
２１は、正確な波面収差を補正するため、放射状に環状
に分割されていることが好ましい。さらに好ましくは、
アーム１１Ａにピエゾ素子１６を装着し、その上に光学
部１７を固定する。スライダ１３の浮上量の変動に応じ
てピエゾ素子１６に印加する電圧を変化させてピエゾ素
子１６を変位させて、光学部１７の位置を変化させる。
その結果、光路長が変化し、実質的に、スライダ１３の
浮上量の変動を調整できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク記録再
生装置、光磁気ディスク記録再生装置などの光学式記録
・再生装置、および、光学式記録・再生装置に使用する
光学式ヘッド装置に関するものであり、特に、フライン
グヘッド型の光学式ヘッド装置と、それを用いた光学式
記録・再生装置に関する。特定的には、本発明は、液晶
デバイスなどを用いて波面収差を補正する光学式ヘッド
装置と光学式記録・再生装置に関する。また本発明は、
波面収差に加えて、さらにフライングヘッドの浮上量を
補正してより正確なフォーカス制御を行う光学式ヘッド
装置とそれを用いた光学式記録・再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学式ヘッド装置を固定部と可動部に分
離し、可動部を光磁気ディスクなどの光学式回転記録媒
体から所定距離だけ浮上させた、「ライングヘッド型の
光学式ディスクヘッドが実用化されている。

【０００３】図１８はフライングヘッド型の光磁気ヘッ
ドの第１の従来技術として、光磁気ディスク２１０の回
転に起因する風圧を利用してヘッド部分を浮上させてフ
ォーカス方向に所定の距離を確保する、「フライングヘ
ッド型の光磁気ヘッド」２２０を図解する図である。

【０００４】光磁気ヘッド２２０は、スピンドルモータ
２１５で回転されるＭＤなどの光磁気ディスク２１０へ
のデータの書き込み、および、光磁気ディスク２１０か
らのデータの読み出しを行うため、光学ブロック２２１
と、１軸アクチュエータ２２２と、ボイスコイルモータ
２２３と、ガルバノミラー２２４と、１軸アクチュエー
タ２２２に搭載されたオーバーライト磁気ヘッド２２５
を有する。

【０００５】光学ブロック２２１には、レーザダイオー
ド、ビームスプリッタ、フォトデテクタなどが一体的に
構成されている。ただし、対物レンズは、オーバーライ
ト磁気ヘッド２２５の近傍のヘッドの先端部に設けられ
ていて、光学ブロック２２１とは分離されている。

【０００６】１軸アクチュエータ２２２はボイスコイル
モータ２２３によって１方向に移動される。ボイスコイ
ルモータ２２３とガルバノミラー２２４とにより光磁気
ピックアップ２２０のトラッキング制御が行われる。フ
ォーカス制御は１軸アクチュエータ２２２により行われ
る。光磁気ディスク２１０の回転に伴う風圧によってオ
ーバーライト磁気ヘッド２２５が光磁気ディスク２１０
の面から所定の間隙だけ浮上することによりフォーカス
距離が保たれる。

【０００７】光学ブロック２２１内のレーザダイオード
から出射されたビーム光は、ビームスプリッタを通過
し、ガルバノミラー２２４で偏向されてヘッドの先端に
位置する対物レンズに導かれる。対物レンズはビーム光
を収束して光磁気ディスク２１０の記録面に照射する。
光磁気ディスク２１０からの反射光が対物レンズを通し
てガルバノミラー２２４に向かい、ガルバノミラー２２
４で偏向された戻り光がビームスプリッタに入射し、ビ
ームスプリッタで偏向されてフォトデテクタに入射す
る。フォトデテクタは、たとえば、４分割デテクタであ
る。

【０００８】光磁気ピックアップ２２０においては、光
学ブロック２２１の光学系と対物レンズとはガルバノミ
ラー２２４を介して光学的に接続される。このように、
１軸アクチュエータを含む対物レンズと、４５度ミラー
と、フライングヘッドのみを可動部にしているので、可
動部が小型になるという利点がある。

【０００９】しかしながら、ボイスコイルモータ２２３
で１軸アクチュエータ２２２を駆動する光磁気ピックア
ップ２２０の構造が複雑であり、光磁気ピックアップ２
２０の寸法が依然として大きい。さらに、光学ブロック
２２１から対物レンズに至る光路が長すぎるので光学的
な信頼性が低いし、さらなる小型化が困難であり、低価
格にすることが困難である。そこで、大容量化を図るた
め、このような複雑な構造の光磁気ディスク２１０を複
数枚同一回転軸に沿って積み重ねた「多層化した（マル
チプレート）」光学式記録・再生装置が試みられている
が、上述した光磁気ピックアップをそのような装置に適
用することは事実上困難である。

【００１０】図１９はフライングヘッド型の光磁気ヘッ
ドの第２の従来技術としての光磁気ヘッド装置の構成図
である。図１９に図解した光磁気ヘッド装置３２０は、
ＴｅｒａＳｔｏｒ社が提案しているフライングヘッド型
の光磁気ヘッド装置である。この光磁気ヘッド装置は、
スピンドルモータ（図示せず）で回転されるＭＤなどの
光磁気ディスク３１０にデータの書き込み、データの読
み出しを行う。そのため、光磁気ヘッド装置３２０は、
スウィングアーム３２１と、アーム３２１の一方の端部
に装着されたフライングヘッド型の光磁気ヘッド３２２
と、光磁気ヘッド３２２に搭載された対物レンズ３２７
と、磁界変調コイル（図示せず）と、光磁気ヘッド３２
２の上部に設けられた第１のミラー３２３と、アーム３
２１に設けられた第２のミラー３２４と、アーム３２１
を水平方向に回転移動させてトラッキング制御を行うボ
イスコイルモータ３２５と、光源モジュール３２６とを
有する。

【００１１】光源モジュール３２６は、レーザダイオー
ド、ビームスプリッタ、フォトデテクタなどを有する。
フォトデテクタは、たとえば、４分割デテクタである。
対物レンズ３２７は光磁気ヘッド３２２に搭載されてお
り、光源モジュール３２６とは分離されている。

【００１２】第２のミラー３２４と第１のミラー３２３
とは、光源モジュール３２６内のレーザダイオードから
の光ビームを光磁気ヘッド３２２に搭載された対物レン
ズ３２７に導く。すなわち、光源モジュール３２６内の
レーザダイオードから射出したビーム光は、ビームスプ
リッタを通り、第２のミラー３２４で第１のミラー３２
３に向けて偏向される。第１のミラー３２３は入射した
光を対物レンズ３２７に向けて偏向する。対物レンズ３
２７は入射された光を収束させて光磁気ディスク３１０
の記録面に照射させる。光磁気ディスク３１０からの反
射光は、光磁気ヘッド３２２に搭載された対物レンズ３
２７を通り、上記とは逆の経路で、第１のミラー３２３
から第２のミラー３２４を通過して光源モジュール３２
６内のビームスプリッタに入り、フォトデテクタに至
る。

【００１３】光磁気ヘッド３２２のトラッキング制御
は、ボイスコイルモータ３２５を駆動してアーム３２１
を水平方向に（光磁気ディスクの面と平行な面を）所定
の角度範囲で振らせて行う。光磁気ヘッド３２２は、光
磁気ディスク３１０の回転に伴う風圧でアクセスするに
必要な距離だけ光磁気ディスク３１０の面から浮上す
る。したがって、フォーカス制御は不要である。

【００１４】第１のミラー３２３または第２のミラー３
２４がマイクロアクチュエータで駆動されるので、スウ
ィングアーム３２１とともに粗動と微動との２段階トラ
ッキング制御が容易になるという利点がある。

【００１５】しかしながら、下記に列挙する問題があ
る。（１）光磁気ヘッド３２０は、近接場（ニアフィール
ド）記録動作時に、アーム３２１と光源モジュール３２
６とが一体になって動くので、アーム３２１を動かすと
きの慣性質量が大きくなり、シーク時間が長くなるとい
う不利益がある。加えて、かなり大きなパワーを出力す
るボイスコイルモータ３２５を使用することになる。こ
れらの結果、装置の寸法が大きくなり、低価格化が困難
であり、小型化には限界がある。（２）対物レンズ３２７および磁界変調コイルに加え
て、第１のミラー３２３が光磁気ディスク３１０の回転
に応じて浮上する光磁気ヘッド３２２に搭載されている
ので、光磁気ヘッド３２２の質量が大きくなり、十分な
浮上量が得られないこともある。（３）この光磁気ヘッド３２０は、第１のミラー３２３
と第２のミラー３２４との間の光路が開放しているの
で、外乱光が進入する可能性がありこの光路を伝搬する
光の信頼性が保証されない。第１のミラー３２３と第２
のミラー３２４に代えて、偏波面保存型光ファイバを使
用する方法も考えられるが、その場合は信号品質の低下
が問題となる。この光磁気ヘッド３２０は装置の寸法が大きいので、光
磁気ディスクを複数枚同一回転軸に沿って積み重ねた
「多層化した」マルチプレート化光磁気記録・再生装置
には適さない。

【００１６】図２０はフライングヘッド型の光磁気ヘッ
ドの第３の従来技術としての光磁気ヘッド装置の構成図
である。図２０に図解した光磁気ヘッド装置４２０は、
ＱＵＩＮＴＡ社が提案しているフライングヘッド型の光
磁気ヘッド装置である。

【００１７】この光磁気ヘッド装置は、アーム４２１
と、アーム４２１の先端に固定された可撓性のある弾性
部材で形成されたジンバル４２２と、ジンバル４２２の
先端に固定され光磁気ディスク４１０から所定距離浮上
するスライダ４２３と、スライダ４２３に搭載された対
物レンズ４２４と、静電ミラー４２５と、静電ミラー４
２５と対物レンズ４２４との間に配設された光学系４２
６と、光学ブロック４２７と、光学ブロック４２７と静
電ミラー４２５との間に配設された光ファイバ４２８と
を有する。光学ブロック４２７は、レーザダイオード、
ビームスプリッタ、フォトデテクタなどを有する。フォ
トデテクタは、たとえば、４分割デテクタである。

【００１８】光学ブロック４２７内のレーザダイオード
から出射されたビーム光は、ビームスプリッタを通過し
て光ファイバ４２８に入射され、光ファイバ４２８内を
伝搬して静電ミラー４２５に照射され、静電ミラー４２
５で偏向され、光学系４２６を通り、対物レンズ４２４
に入射し、対物レンズ４２４で収束されて光磁気ディス
ク４１０の記録面に照射される。光磁気ディスク４１０
からの反射光は、上記とは逆の光路を通って、光学ブロ
ック４２７内のビームスプリッタに入射し、ビームスプ
リッタで偏向されてフォトデテクタに入射する。

【００１９】光磁気ヘッド４２０のトラッキング制御に
おいて、アーム４２１は図示しないボイスコイルモータ
などのアクチュエータによって、光磁気ディスクの面と
平行する面で（紙面に垂直方向に）所定角度範囲で移動
するとともに、静電ミラー４２５も用いて光磁気ディス
ク４１０の所定のトラックに位置決めされる。なお、光
磁気ディスク４１０の回転に伴う風圧でスライダ４２３
は光磁気ディスク４１０から所定の距離だけ浮上するの
で、対物レンズ４２４は光磁気ディスク４１０から所定
の距離だけ離れる。したがって、フォーカス制御は不要
である。

【００２０】しかしながら、図２０に図解した光磁気ヘ
ッド４２０は、光ファイバ４２８を使用しているので、
光ファイバ４２８がアーム４２１の回動動作に対して負
荷になりアーム４２１の回動動作特性を低下させるとい
う問題がある。さらに、光ファイバ４２８と静電ミラー
４２５とで光学的結合を行っているので、光学的結合効
率（カップリング効率）が低くなるという不利益があ
る。加えて、光磁気ヘッド４２０では、プッシュプル信
号が取れないので、トラッキング制御をサンプルサーボ
にせざるを得ない。

【００２１】光学式記録・再生装置においては、短波長
化、高い開口数（ＮＡ）化が進んでいる。たとえば、従
来のＮＡは０．５程度があったが、最近は、ファーフィ
ールド場（ＦＦＲ）においてＮＡ＝０．９、ニアフィー
ルド場（ＮＦＲ）においてＮＡ＝１．４程度のものがあ
る。このような状況におけるフォーカスマージンは、た
とえば、ＦＦＲにおいては±０．１５８μｍ、ＮＦＲに
おいては±１０ｎｍ〜±２０ｎｍ程度にする必要があ
り、従来のとフォーカスマージン±１μｍに対してフォ
ーカスマージンが少ない。しかしながら、フライングヘ
ッド型の光磁気ヘッド構造にすれば、原理的にはそのよ
うなフォーカスマージンも確保できる。しかしながら、
実際は、たとえば、ＮＦＲにおける±１０ｎｍ〜±２０
ｎｍ程度精度を保ってフライングヘッド型の光磁気ヘッ
ドに対物レンズを取り付けることは難しく、取り付け精
度の問題に遭遇する。さらに、温度変化、湿度の変化に
より対物レンズの取り付け位置がずれることがある。そ
のような位置ずれを接着で確保することも難しい。

【００２２】このような問題を克服する方法として、た
とえば、特開平７−６５３８３号公報に提案されている
ように、フライングヘッド型の光磁気ヘッドとして、電
磁アクチュエータをつけた対物レンズを設けた構造にし
て、主として、電磁アクチュエータで位置調整してＤＣ
フォーカス分を排除する方法が知られている。

【００２３】また他の方法としては、たとえば、特開平
７−５７２８４号公報に提案されているように、光学固
定部にリレーレンズを配置して、主として、リレーレン
ズによってＤＣフォーカス分を排除する方法が知られて
いる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】特開平７−６５３８３
号公報に提案されているフライングヘッドは、フライン
グヘッドの寸法が大きくなるという問題がある。フライ
ングヘッドの寸法が大きくなると良好なフライング（浮
上）特性が達成できず、価格も高くなる。

【００２５】特開平７−５７２８４号公報に提案されて
いるフライングヘッドも、寸法が大きくなるという問題
がある。上記同様、フライングヘッドの寸法が大きくな
ると良好なフライング（浮上）特性が達成できず、価格
が高くなる。

【００２６】最近の光磁気記録媒体の小型化、近接場
（ニアフィールド）記録などに適用可能な小型の光学式
ヘッド、および、その光学式ヘッドを用いた光学式記録
・再生装置が要望されている。さらに記録容量の増大が
望まれている。その１方法として、光磁気ディスクなど
を複数枚同一回転軸に沿って積み重ねた「多層化した
（マルチプレート化）」光磁気記録・再生装置が要望さ
れているが、そのようなマルチプレート化光磁気記録・
再生装置に適合する光磁気ヘッドおよび光磁気ピックア
ップなどの光学式ヘッドが要望されている。特開平７−
５７２８４号公報に提案されているフライングヘッドは
しかしながら、光磁気ディスクを回転させるモータの回
転軸に沿って複数枚の光軸ディスクを積み重ねて小型で
記憶容量の増大を図った、いわゆる、「多層化（または
マルチプレート化）光学式記録・再生装置を実現するこ
とが難しい。

【００２７】フライングヘッドにおいてより正確なフォ
ーカス制御を行う観点から、波面収差の影響を排除する
必要がある。なお、波面収差はほぼＤＣ成分と考えるこ
とができる。

【００２８】フライングヘッドにおいても、スライダの
浮上量が変動することが知られており、より正確なフォ
ーカス制御を行うためには、そのような浮上量の変動を
補正することが好ましい。このような浮上量の変動は周
波数が高いのでＡＣ成分と考えることができる。

【００２９】以上、従来技術として光磁気ディスクに使
用する光磁気ヘッドまたは光磁気ピックアップについて
述べたが、光信号のみで信号読み出しを行うた光ピック
アップなどにおいても上記同様の問題に遭遇している。

【００３０】本発明の目的は、波面収差を補正できる小
型、軽量のフライングヘッド型の光磁気ヘッドを提供す
ることにある。

【００３１】本発明の他の目的は、波面収差の補正に加
えて、ヘッドの浮上量を適切に補正して浮上量を一定に
維持できる小型、軽量のフライングヘッド型の光磁気ヘ
ッドを提供することにある。

【００３２】本発明の他の目的は、ファーフィールド記
録、または、ニアフィールド記録などにも好適に使用で
きる、上記、波面収差補正、および／または、浮上量補
正を行う、信頼性の高い、小型の光学式ヘッド装置を提
供することにある。

【００３３】本発明のさらに他の目的は、マルチプレー
ト化光学式記録・再生装置に適合する光学式ヘッド装置
を提供することにある。

【００３４】本発明のさらに他の目的は、上述した光学
式ヘッド装置を用いた光学式記録・再生装置を提供する
ことにある。

【００３５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の観点によ
れば、光学式回転記録媒体へのデータの書き込み、およ
び／または、読み出しを光学的に行う光学式ヘッド装置
であって、回転自在に軸支されたアームと、一端が上記
アームの下面に固定された弾性のあるサスペンション
と、上記サスペンションの自由端に固定されたスライダ
と、上記光学式回転記録媒体に対向するように、上記ス
ライダに搭載された対物レンズと、少なくとも、発光手
段、ビームスプリッタ手段および受光手段を有する上記
アームに装着された光学部と、上記光学部と上記対物レ
ンズとの間に設けられた波面収差補正手段とを具備し、
上記スライダは前記光学式回転記録媒体の回転に伴う気
圧に応じて前記光学式回転記録媒体の面から所定の距離
だけ浮上する、光学式ヘッド装置が提供される。

【００３６】波面収差補正手段で波面収差を補正するこ
とにより、より正確なフィールド制御が実現できる。

【００３７】上記波面収差手段は、屈折率が変化する光
学的装置を有する。屈折率の変化によって実質的に波面
収差を補正する。

【００３８】好ましくは、上記屈折率が変化する光学的
装置は、印加電圧に応じて屈折率が変化する液晶パネル
を有する。液晶パネルは、各種の分野において適用され
ている透過性表示デバイスであり、印加電圧の変化に応
じて容易に屈折率を変化させることができる。

【００３９】さらに好ましくは、上記波面収差補正手段
は、それぞれ上記光学部に搭載された、液晶制御手段
と、上記液晶パネルに駆動電圧を印加する液晶駆動手段
とをさらに有し、上記液晶制御手段は、上記光学部の受
光手段で検出した信号から算出したサーボ信号に基づい
て波面収差を補正する信号を算出して上記液晶駆動手段
に送出する。この構成によれば光学式ヘッド装置自体で
波面収差の補正が可能となる。

【００４０】また好ましくは、上記液晶パネルは同心円
状に複数の環状領域に分割されて構成されている。好ま
しくは、上記波面収差補正手段はそれぞれ上記光学部に
搭載された、液晶制御手段と、上記液晶パネルの各領域
に独立して駆動電圧を印加する液晶駆動手段とをさらに
有し、上記液晶制御手段は、上記光学部の受光手段で検
出した信号から算出したサーボ信号に基づいて、上記液
晶パネルの各領域ごとの波面収差を補正する信号を算出
して上記液晶駆動手段に送出する。液晶パネルを環状に
複数の領域に分割して構成し、その領域ごとに波面収差
を補正すれば、全体として正確に波面収差を補正でき
る。

【００４１】さらに好ましくは、上記アームに装着さ
れ、当該光学式ヘッド装置の上記光学部から上記対物レ
ンズまでの光路の光路長を実質的に調整する光路長調整
アクチュエータをさらに有する。光路長調整アクチュエ
ータを用いると、スライダの浮上量の変動を微調整でき
るので、フィールド制御をさらに正確にすることができ
る。

【００４２】前記光学部は光軸が前記光学式回転記録媒
体の面と直交する方向を指向するように、前記アームに
装着され、前記光路長調整アクチュエータは、上記光学
部を、前記光学式回転記録媒体の面と直交する方向に移
動させるように変位させるアクチュエータである。ある
いは、前記光学部は光軸が前記光学式回転記録媒体の面
と平行する方向を指向するように、前記アームに装着さ
れ、上記光路長調整アクチュエータは、上記光学部を前
記光学式回転記録媒体の面と平行する方向に移動させる
ように変位させるアクチュエータである。

【００４３】上記アクチュエータとして、ピエゾ素子、
または、電磁アクチュエータを用いることができる。

【００４４】前記光学式回転記録媒体は、磁界印加状態
または磁界変調状態においてデータの書き込みが行われ
る方式の光学式回転記録媒体であり、前記対物レンズお
よび磁気印加手段または磁界変調手段が前記スライダに
搭載されている。あるいは、前記光学式回転記録媒体
は、無磁界状態でデータの読み取りが行われる方式の光
学式回転記録媒体であり、前記スライダに前記対物レン
ズのみが搭載されている。

【００４５】本発明の第２の観点によれば、光学式回転
記録媒体と、前記光学式回転記録媒体へのデータの書き
込み、および／または、読み出しを光学的に行う光学式
ヘッド装置と、前記光学式ヘッド装置を駆動して、前記
光学式回転記録媒体へのデータの書き込み、および／ま
たは、データの読み出しを行う制御装置とを有する光学
式記録・再生装置が提供される。光学式ヘッド装置は、
上記本発明の第１の観点の構成を有する。上記制御装置
は、前記アーム駆動アクチュエータを駆動してトラック
位置制御を行うトラッキングサーボ制御手段を有する。

【００４６】

【発明の実施の形態】本発明の光学式ヘッド装置および
光学式ヘッド装置を用いた光学式記録・再生装置の実施
の形態について述べる。以下、本発明の光学式ヘッド装
置の例示的な実施の形態として光磁気ヘッドについて述
べるが、本明細書における光学式ヘッドは、光磁気ヘッ
ド、光ヘッドなどを含む広い意味の用語である。同様
に、以下、本発明の光学式記録・再生装置の実施の形態
として光磁気記録・再生装置について述べるが、本発明
の光学式記録・再生装置は光磁気記録・再生装置、光記
録・再生装置などを含む。本明細書において、光学式記
録・再生装置を、光学式記録装置、光学式再生装置、お
よび、光学式記録および再生装置のいずれかを意味する
広い意味で用いている。

【００４７】第１実施の形態図１〜図７を参照して本発明の光学式ヘッド装置および
それを用いた光学式記録・再生装置の第１実施の形態に
ついて述べる。図１は本発明の光学式ヘッド装置の第１
実施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図であ
る。図１は光学式記録媒体の実施の形態としての光磁気
（ＭＯ）ディスクの断面構成をも示す。図２は図１に図
解した光磁気ヘッド装置に搭載された光学部の１例を示
す拡大図である。図３は図１に図解した光学式ヘッド装
置における光学系の構成を示す概念図である。図４は図
１に図解した液晶パネルを用いて波面収差を補正する前
と補正後との波面収差の相違を示すグラフである。図５
（Ａ）は液晶パネルの基本構成図であり、図５（Ｂ）は
図５（Ａ）に図解した液晶パネルに電圧を印加したとき
の屈折率の変化を示すグラフである。図６（Ａ）は図１
に図解した液晶パネルの概略構成図であり、図６（Ｂ）
は図６（Ａ）に図解した液晶パネルの屈折率の変化方法
を例示したグラフであり、図６（Ｃ）は波面収差量を示
すグラフであり、図６（Ｄ）は図７（Ａ）に図解した液
晶パネルを図７（Ｂ）に例示したように屈折率を変化さ
せたときの波面収差の補正結果を示すグラフである。図
７は図１に図解した光磁気ヘッド装置を駆動制御する制
御装置の構成図である。

【００４８】図１に図解した光磁気ヘッド装置と、ＭＯ
ディスクと、図２に図解した光学部と、図８に図解した
制御装置とを組み合わせると、本発明の光学式記録・再
生装置の第１実施の形態の光磁気記録・再生装置とな
る。

【００４９】ＭＯディスク本発明の光学式回転記録媒体として、本実施の形態にお
いては図１に断面を図解したＭＯディスク３を用いた例
を示す。図１のＭＯディスク３は、２枚のＭＯディスク
３Ａ、３Ｂを張り合わせた張り合わせＭＯディスクであ
り、それぞれのＭＯディスク３Ａ，３Ｂにおいてトップ
コート３１の下部に記録膜３２が形成されている。

【００５０】光磁気ヘッド装置図１を参照して光磁気ヘッド装置１について述べる。光
磁気ヘッド装置１は、軸１８を中心にボイスコイルモー
タ１９で水平方向に回転されるアーム１１を有する。光
磁気ヘッド装置１はさらに、アーム１１の下面に一端が
固定され、他端が自由端になっているサスペンション
（吊下部材）１２と、サスペンション１２の自由端の先
端に固定されたスライダ１３と、スライダ１３に搭載さ
れた磁界変調コイル１４と、磁界変調コイル１４の近傍
のスライダ１３に搭載された対物レンズ１５とを有す
る。光磁気ヘッド装置１はさらに、アーム１１の上面に
固定された光学部１７と、アーム１１の端部にアーム１
１の面に４５度傾斜して設けられた４５度ミラー２０と
を有する。光磁気ヘッド装置１はさらに、アーム１１の
下面に、４５度ミラー２０と対向する位置に設けられた
波面収差を補正する液晶パネル２１を有する。アーム１
１に取り付けられた、４５度ミラー２０と液晶パネル２
１とが対向する部分には透光孔１１ｈが形成されてい
る。

【００５１】スライダ１３は、図示しないスピンドルモ
ータによって回転するＭＯディスク３の風圧（または気
圧、これをエアベアリングともいう）によりＭＯディス
ク３の上面から所定距離ｄだけ浮上する。すなわち、光
磁気ヘッド装置１はフライングヘッド型（ヘッド浮上
型）の光磁気ヘッド装置である。

【００５２】このように、ＭＯディスク３の回転に伴う
風圧でスライダ１３を浮上させるので、スライダ１３は
極力軽量にする必要がある。そのため、光学部１７、４
５度ミラー２０および液晶パネル２１はアーム１１に搭
載してスライダ１３に搭載しない。対物レンズ１５およ
び磁界変調コイル１４はＭＯディスク３に近接させる必
要があるので、対物レンズ１５および磁界変調コイル１
４をＭＯディスク３に近接するスライダ１３に搭載して
いる。スライダ１３、磁界変調コイル１４および対物レ
ンズ１５の質量は極力小さく、かつ、寸法も小さくする
必要があり、サスペンション１２は柔らかな弾力性のあ
る材料で製造するか、または、弾力性を示す形状に製造
する。

【００５３】なお本明細書において、光磁気ヘッド装置
１の光学系全体とは、ＭＯディスク３の表面のガラス層
を含み、対物レンズ１５、光学部１７、および、図１に
は図解しない種々の光学素子を総称したものである。し
たがって、本明細書において、光学系は光学部１７のみ
を意味するものではない。

【００５４】図２および図３を参照して図１に図解した
光磁気ヘッド装置における光学系の構成について述べ
る。図２は図１に図解した光学部１７の概略構成を図解
する図である。図２および図３において、光学部１７
は、ビームスプリッタとして機能するマイクロプリズム
１７１、レーザダイオード（ＬＤ）１７２、フォトデテ
クタ１７３、集光レンズ１７４を一体化したフォトデテ
クタ（ＰＤ）ＩＣ１７Ａを、図解しない１／４波長板な
どを内蔵した光学ユニット（パッケージ）１７Ｂに収容
したものである。

【００５５】図２および図３を参照して光磁気ヘッド装
置１における光学系の光線軌跡の概要を述べる。レーザ
ダイオード１７２から射出された光はビームスプリッタ
として機能するマイクロプリズム１７１の傾斜面で反射
されて４５度ミラー２０に入射する。４５度ミラー２０
は光偏向手段として機能し、図１に図解したように、入
射したレーザ光を４５度偏向して下方に射出する。４５
度ミラー２０で下方に偏向されたレーザ光は、アーム１
１の透光孔１１ｈを通過して液晶パネル２１に入射す
る。液晶パネル２１に入射したレーザ光はスライダ１３
に搭載されている対物レンズ１５に入射し、対物レンズ
１５で収束されてＭＯディスク３の記録膜３２に到達す
る。レーザダイオード１７２、ビームスプリッタとして
機能するマイクロプリズム１７１、４５度ミラー２０、
液晶パネル２１、および、対物レンズ１５の光軸中心が
一致しているものとする。上記とは逆に、記録膜３２か
らの反射光は対物レンズ１５、液晶パネル２１、４５度
ミラー２０を経由してビームスプリッタとして機能する
マイクロプリズム１７１の傾斜面に入射し、集光レンズ
１７４で集光されてフォトデテクタ１７３に入射する。
対物レンズ１５、液晶パネル２１、４５度ミラー２０、
マイクロプリズム１７１、集光レンズ１７４およびフォ
トデテクタ１７３の光軸中心は一致しているものとす
る。

【００５６】フォトデテクタ１７３は、たとえば、公知
の４分割フォトデテクタであり、図８を参照して詳細を
述べる制御装置４に入力されて、トラッキングエラー信
号、フォーカスエラー信号、ＲＦ信号などサーボ信号の
生成に使用され、これらの信号は詳細を後述する液晶パ
ネル２１の制御にも使用する。

【００５７】なお、図２に図解した光学部１７を用い
て、ビームスプリッタとして機能するマイクロプリズム
１７１の傾斜面を図１および図３に図解した４５度ミラ
ー２０に該当する位置に位置づけるように、光学部１７
を配設すれば、４５度ミラー２０を削除できる。すなわ
ち、光偏向手段としての４５度ミラー２０は、本実施の
形態にとって必須の構成要件ではない。ただし、下記の
記述においては、図解のごとく、４５度ミラー２０を設
けた場合について述べる。

【００５８】本実施の形態における光学部１７は有限光
を用いる場合について例示している。しかしながら、Ｌ
Ｄ１７２の後段にコリメータを挿入して平行光を生成す
ることもできる。ただし、下記の記述においては有限光
を使用する場合について例示する。

【００５９】液晶パネル２１による波面収差の補正につ
いて述べる。上記光磁気ヘッド装置１の光学系は各種の
波面収差の影響を受ける。そのような波面収差の種類を
下記に述べる。まず、製造時の調整誤差に起因して対物
レンズ１５の高さずれ、光軸中心からの対物レンズ１５
の光軸中心のずれなどから、波面収差が起こる（以下、
このような波面収差を第１の波面収差という）。次い
で、対物レンズ１５の球面収差などから対物レンズ１５
の光軸中心から周縁部に向かって収差が大きくなる（以
下、このような波面収差を第２の波面収差という）。さ
らに、ＭＯディスク３をチャッキングした時の位置ずれ
による波面収差も起こる可能性がある（以下、このよう
な波面収差を第３の波面収差という）。また、温度およ
び／または湿度変化に起因して対物レンズ１５の高さず
れ、光軸中心からの対物レンズ１５の光軸中心のずれな
どから、波面収差が起こる（以下、このような波面収差
を第４の波面収差という）。本明細書で波面収差と呼ぶ
とき、上述した波面収差を総称したものを意味する。

【００６０】これらの波面収差のうち、第１〜第３の波
面収差は、たとえば、ＭＯディスク３を装荷してチャッ
キングしたときに、たとえば、基本となるピットを走査
して、フォトデテクタ１７３で検出したフォーカスエラ
ー信号、トラッキングエラー信号などのサーボ信号を、
基準のサーボ信号と対比させて、算出することができ
る。したがって、交換可能なＭＯディスク３を用いる場
合は、ＭＯディスク３を装荷してチャッキングするた
び、たとえば、基本となるピットを走査して、第１およ
び第２の波面収差を算出して、図７を参照して後述する
制御装置４の液晶制御部６１のメモリ部に記憶しておく
ことができる。

【００６１】同じＭＯディスク３を同じ条件で使用して
いる場合は、第１〜第３の波面収差は、一定値として扱
うことができる。ただし、図４の実線で図解したよう
に、デフォーカス量によって波面収差の値が異なるの
で、本実施の形態においては、液晶制御部６１におい
て、フォーカスエラー信号など、サーボ信号を用いてそ
の時々の波面収差を算出する。

【００６２】図４の横軸はデフォーカス量を示し、縦軸
に波面収差量実効値（ｒｍｓ）を示す。図４において、
実線は液晶パネル２１を使用せずに波面収差を補正しな
い場合の二次曲線で示される特性曲線を示し、破線は液
晶パネル２１を用いて波面収差を補正した場合の同じく
二次曲線で示される特性曲線を示す。

【００６３】温度変化、湿度変化などに起因する第４の
波面収差は、温度および／または湿度の変化に応じて、
比較的緩やかに変動する。したがって、第３の波面収差
は温度、湿度の関数として表すことができる。その波面
収差の算出補正方法としては、たとえば、図７に図解し
たように、温度センサ６３および湿度センサ（図示せ
ず）を光磁気ヘッド装置１内に配設してこれらセンサの
読みを液晶制御部６１において入力して、これらの読み
を関数として液晶制御部６１内で演算して図４の波面収
差を算出することができる。ただし、図４の波面収差の
補正は温度センサ６３、湿度センサを必要として構成が
複雑になるし、温度変化、湿度変化が少ない条件では、
これらに起因する波面収差の算出と、その補正を省略す
ることもできる。

【００６４】波面収差が上述した方法で光学式記録・再
生装置の動作の前に算出された場合、液晶パネル２１を
用いてその波面収差を補正することができる。液晶パネ
ル２１は印加される電圧に応じて液晶の方向が変化し、
その結果、液晶パネル２１を通過する光の屈折率が変化
する。

【００６５】このような液晶パネル２１の波面収差補正
手段としての機能についてさらに考察する。

【００６６】図５（Ａ）は液晶パネル２１の基本断面構
成図であり、図５（Ｂ）はその特性を示す図である。図
５（Ａ）に図解した、たとえば、ネマチック型の液晶パ
ネル５は、液晶の分子方向を特定するための配向膜５
２、５６と、これら配向膜５２、５６の間に封入された
液晶５１と、透明電極５３、５７と、基板５４、５８と
を有する。液晶パネル５の透明電極膜５３、５７に電圧
を印加すると、液晶５１の分子の方向が変化するから、
結果として屈折率の変化が起こる。すなわち、液晶パネ
ル５は印加する電圧に応じて、図５（Ｂ）に図解したよ
うに、液晶５１の屈折率が変化する。特に、Ａ部のよう
に直線的に変化する部分を用いると、印加電圧に応じて
直線的に屈折率を変化させることができる。屈折率の変
化の制御を容易かつ正確に行うためには、Ａ部の傾きが
なだらかな特性を示す液晶パネル５が好ましい。したが
って、本実施の形態においてもＡ部の屈折率変化の大き
な部分を活用する。

【００６７】図６（Ａ）〜（Ｄ）を参照して液晶パネル
２１について述べる。図６（Ａ）は図４（Ａ）、（Ｂ）
を参照して述べた液晶パネル５の特性を考慮して、図１
に図解した光磁気ヘッド装置１の液晶パネル２１として
構成した液晶パネルの概略構成図である。図６（Ｂ）は
液晶パネル２１の領域ごとに屈折率を変化させたことを
示すグラフである。本実施の形態における液晶パネル２
１は、同心円状に分割された４領域から構成されてい
る。すなわち、液晶パネル２１は、中心円領域２１１、
内側環状領域２１２、中央環状領域２１３、外側環状領
域２１４に分割されている。中心円領域２１１の中心が
図３を参照して述べた光軸中心に一致する。

【００６８】これらの領域の基本構造は、図５（Ａ）に
図解した構造をしており、それぞれの領域の２つの対向
する透明電極に独立に電圧を印加して、図６（Ｂ）に図
解したように、印加する電圧に応じてそれぞれの領域ご
とに屈折率が変化するように液晶パネル２１が構成され
ている。液晶パネル２１をこのような領域に分割して動
作させるためには、たとえば、図５（Ａ）に例示した液
晶パネル５の片側の透明電極、たとえば、透明電極５７
を図６（Ａ）に図解のごとく分割して製造して、一方の
透明電極５３と、同心円状に分割した透明電極５７の各
領域との間に、それぞれ異なる電圧が印加できるように
構成する。

【００６９】対物レンズ１５の瞳半径ｒを横軸として、
波面収差量（位相差）を縦軸に示した図６（Ｃ）に図解
したような波面収差量が存在したとき、図６（Ｂ）に例
示したように、この波面収差量を相殺するように半径方
向に応じて液晶パネル２１の屈折率差を変化させると、
液晶パネル２１を通過して対物レンズ１５を通るレーザ
光は、図６（Ｄ）に図解したように、波面収差量は減少
する。ただし、図６（Ｄ）に図解した例示は、波面収差
量が完全には相殺されずに若干の波面収差量の残り（残
存波面収差量）が存在していることを示している。

【００７０】液晶パネル２１を用いて波面収差を補正す
ると、たとえば、図４の破線で示したような屈折率の補
正特性結果が得られる。このように液晶パネル２１を用
いて波面収差を適切に補正すると、同じ二次曲線でも、
その値が著しく小さくなり、フォーカス制御の精度が向
上する。波面収差は、フォーカスの変動に比較すると、
ほぼＤＣ成分と言えるほど低周波で変動する。すなわ
ち、波面収差は比較的緩やかに変動するから、その実効
値を算出し、液晶パネル２１で実効値として示した波面
収差を補正する。

【００７１】このように液晶パネル２１は同心円状に屈
折率を変化させて位相分布を変化させ得る。すなわち、
液晶パネル２１は、光磁気ヘッド装置１の光学系におけ
る波面収差量を空間的に（同心円状空間で）補正する、
または、位相差を空間的に（同心円状空間で）補償する
波面収差補正手段として使用される。液晶パネル２１の
領域の分割の仕方、数、および領域の大きさは、対物レ
ンズ１５の瞳半径方向（デフォーカス量）の位相差の大
きさとその形状に応じて決定する。

【００７２】液晶パネル２１の各領域、すなわち、中心
円領域２１１、内側環状領域２１２、中央環状領域２１
３、外側環状領域２１４に対する印加電圧の制御は、図
７を参照して述べる制御装置４で行う。

【００７３】制御装置図７に図解した制御装置４は、マグネット駆動部４１
と、レーザ駆動部４２と、検出信号処理部４３と、トラ
ッキングサーボコントローラ４４と、復調前処理部４６
と、復調部４７と、システムコントローラ４８と、変調
部４９と、メモリコントローラ５０と、ＲＡＭ５１と、
図示しない上位のホストコンピュータとの信号転送を行
うインタフェース５２、５３とを有する。制御装置４は
さらに、液晶制御部６１と、液晶駆動部６２とを有す
る。

【００７４】マグネット駆動部４１はＭＯディスク３へ
のデータの書き込みのとき、変調部４９からの信号に応
じて磁界変調コイル１４を駆動する。レーザ駆動部４２
は光学部１７内のレーザダイオード（ＬＤ）１７２をデ
ータ書き込み、または、データ読み出しに応じて、駆動
する。検出信号処理部４３は、たとえば、４分割デテク
タであるフォトデテクタ１７３からの検出信号を受信し
て、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、
ＲＦ信号などを演算する。トラッキングサーボコントロ
ーラ４４は、検出信号処理部４３で検出したトラッキン
グエラー信号を参照してボイスコイルモータ１９を駆動
して光磁気ヘッド１のトラッキング制御を行う。

【００７５】フォーカス制御について述べる。図１に図
解したように、光磁気ヘッド装置１のスライダ１３はＭ
Ｏディスク３の回転による風圧で浮上するので、通常、
ＭＯディスク３の表面に対する対物レンズ１５の距離は
所定値ｄに維持されている。すなわち、本実施の形態
は、原理的に、フォーカス制御はフライングヘッドによ
り達成されており、制御装置４においてフォーカス制御
は必要ない場合を想定している。したがって、第１実施
の形態の制御装置４にはフォーカス制御に関係する要素
は含まれていない。ただし、下記に述べる波面収差補正
は行う。

【００７６】トラッキング制御について述べる。トラッ
キングサーボコントローラ４４は、検出信号処理部４３
で算出したトラッキングエラー信号を入力して、トラッ
キングエラーが０になるように、トラッキングアクチュ
エータであるボイスコイルモータ１９を駆動する。それ
によって、軸１８に回転自在に取り付けられているアー
ム１１がＭＯディスク３の面と平行な面に（または、紙
面に垂直な方向に）回動される。このようなアーム１１
の回転によりＭＯディスク３のトラックへのトラッキン
グ制御を行うことができる。アーム１１に搭載された光
学部１７、４５度ミラー２０および液晶パネル２１と、
サスペンション１２に搭載されたスライダ１３と、スラ
イダ１３に搭載された磁界変調コイル１４および対物レ
ンズ１５とが一体的に移動する。本実施の形態において
は、上述した先行技術とは異なり、対物レンズ１５と光
学部１７との距離が短く、光ファイバなどが不要なの
で、光学的結合効率が高く、信頼性も高い。

【００７７】システムコントローラ４８は、インタフェ
ース５３を介してホストコンピュータなどの外部装置か
ら読み出しまたは書き込み指令を受信したとき、読み出
しまたは書き込みに応じて、メモリコントローラ５０、
変調部４９、復調前処理部４６および復調部４７、トラ
ッキングサーボコントローラ４４、液晶制御部６１など
を制御する。データの書き込み時は、ＭＯディスク３に
書き込むべきデータがインタフェース５２を経由してメ
モリコントローラ５０に記録され、一旦、ＲＡＭ５１に
保存される。逆にデータの読み出し時は、フォトデテク
タ１７３、検出信号処理部４３、復調前処理部４６およ
び復調部４７でＭＯディスク３から読み出して再生した
データがメモリコントローラ５０を介してＲＡＭ５１に
一時的に保存され、インタフェース５２を介して上位の
ホストコンピュータに送出される。

【００７８】変調部４９は、データ書き込み時、システ
ムコントローラ４８から駆動され、ＲＡＭ５１から読み
出されたデータについて、エラー訂正コード（ＥＣＣ）
の付加、ランレングス制限（ＲＬＬ）、ＮＲＺＩまたは
ＮＲＺなどの変調処理（符号化処理）を行う。

【００７９】復調前処理部４６は、Ａ／Ｄ変換回路、イ
コライザ回路、位相同期回路（ＰＬＬ）、ビタビ復号回
路などを有している。復調前処理部４６はデータ読み出
し時に動作する。Ａ／Ｄ変換回路は検出信号処理部４３
で演算したアナログ信号をディジタル信号に変換する。
イコライザ回路はディジタル信号に変換された信号を等
化する。ＰＬＬはクロック信号を再生する。ビタビ復号
回路は再生されたクロックを用いてＲＦ信号からＭＯデ
ィスク３に記録されていた信号を復号する。復調前処理
部４６はまた、アドレスデコーダを有しており、検出信
号処理部４３からの信号から光磁気ヘッド１のアドレス
を算出する。

【００８０】復調部４７は、データ読み出し時に動作
し、復調部４７で復調したデータに対して、変調部４９
で変調した処理と逆の処理をして、元のデータを再生し
て、メモリコントローラ５０に送出する。

【００８１】液晶制御部６１は、たとえば、マイクロコ
ンピュータとメモリを内蔵している演算処理機能と記憶
機能を有する部分であり、上述した、（１）製造時の調
整誤差に起因する対物レンズ１５の高さずれ、（２）Ｍ
Ｏディスク３のチャッキング状態のバラツキ、（３）対
物レンズ１５の球面収差などから対物レンズ１５の光軸
中心から周縁部に向かって収差が大きくなる第３の波面
収差、（４）温度および／または湿度変化に起因して対
物レンズ１５の高さずれ、光軸中心からの対物レンズ１
５の光軸中心のずれなどから起こる第２の波面収差を液
晶パネル２１を用いて補正する。

【００８２】液晶駆動部６２は、図５（Ａ）に図解した
液晶パネル２１の中心円領域２１１、内側環状領域２１
２、中央環状領域２１３、外側環状領域２１４の透明電
極間に独立に電圧を印加可能に構成されている。

【００８３】液晶制御部６１は、液晶パネル２１のこれ
らの領域ごとに、図６（Ｂ）に例示したような波面収差
を補正する信号を生成して液晶駆動部６２に送出する。
そのため、液晶制御部６１は、上述したように、たとえ
ば、ＭＯディスク３をチャッキングしたとき、基準のピ
ットを走査して第１〜第３の波面収差を測定して、液晶
制御部６１内のメモリに記憶する。本例示においては、
構成を簡単にするため、上述した温度センサ６３および
湿度センサは設けず、これらによる第４の波面収差の補
正は行わない。

【００８４】液晶制御部６１は、実際の動作タイミング
において、フォトデテクタ１７３から算出したサーボ信
号を用いて、たとえば、フォーカスエラー信号を用い
て、デフォーカス量に応じて、メモリに記憶されている
波面収差を補正する補正量を液晶パネル２１の各領域ご
と算出する。液晶駆動部６２は液晶制御部６１からの補
正量に応じた電圧を液晶パネル２１の各領域の透明電極
間に印加する。その結果、液晶パネル２１の各領域の液
晶の屈折率が印加された電圧に応じて変化して、図６
（Ｄ）に例示したように、波面収差を補正する。

【００８５】上述した波面収差は、上述したように急激
な変化はせず比較的緩慢に変動する。したがって、液晶
制御部６１による上記処理は、比較的長い周期、たとえ
ば、１分周期程度で行えばよい。

【００８６】光磁気ヘッド装置１の電子回路の構成図１、図２および図７において、光磁気ヘッド装置１の
アーム１１に搭載されている光学部１７の内部に、レー
ザダイオード（ＬＤ）１７２、フォトデテクタ１７３が
搭載されており、検出信号処理部４３も光学部１７に内
蔵して、光学部１７において、フォーカスエラー信号、
トラッキングエラー信号、ＲＦ信号などのサーボ信号を
生成することができる。光学部１７の内部に液晶制御部
６１および液晶駆動部６２を組み込んで、液晶制御部６
１が検出信号処理部４３からのサーボ信号、たとえば、
フォーカスエラー信号を入力して液晶パネル２１を光磁
気ヘッド装置１において駆動することができる。この場
合、光磁気ヘッド装置１は、波面収差補正手段を有する
ものとなる。逆に、液晶制御部６１、液晶駆動部６２を
復調前処理部４６、システムコントローラ４８などと一
緒の光磁気ヘッド装置１とは離れた固定部に設けること
もできる。同様に、トラッキングサーボコントローラ４
４を光学部１７の内部に組み込むこともできるし、復調
前処理部４６、システムコントローラ４８などと一緒の
光磁気ヘッド装置１とは離れた固定部に設けることもで
きる。液晶制御部６１、液晶駆動部６２、および、トラ
ッキングサーボコントローラ４４を光学部１７に組み込
んだ場合、光磁気ヘッド装置１において、波面収差補
正、トラッキング制御が実現できる。

【００８７】光磁気記録・再生装置の動作本実施の形態の光磁気記録・再生装置の動作を述べる。
ＭＯディスク３は図示しないスピンドルモータによって
所定の回転数で回転されている。ＭＯディスク３の回転
により、光磁気ヘッド装置１のスライダ１３がＭＯディ
スク３の表面から所定の距離だけ浮上する。

【００８８】インタフェース５３を介してシステムコン
トローラ４８にデータ書き込み要求がホストコンピュー
タから発せられた場合、システムコントローラ４８は、
メモリコントローラ５０を動作させ、インタフェース５
２を介して転送されてくる書き込むべきデータＲＡＭ５
１に記録させる。この動作と並行して、復調部４７はト
ラッキングサーボコントローラ４４、変調部４９を制御
する。その詳細を下記に述べる。

【００８９】システムコントローラ４８は、トラッキン
グサーボコントローラ４４を駆動して光磁気ヘッド１を
ＭＯディスク３の指定されたアドレスに位置決めする
（トラッキング制御する）。このトラッキング動作時に
は、ボイスコイルモータ１９で駆動されるアーム１１に
搭載された（装着された）全ての部品、すなわち、光学
部１７、４５度ミラー２０、液晶パネル２１、サスペン
ション１２、スライダ１３、磁界変調コイル１４および
対物レンズ１５が一体的にＭＯディスク３の表面と平行
する方向に移動する。

【００９０】オントラック状態になると、システムコン
トローラ４８はＲＡＭ５１に記録された書き込むべきデ
ータをメモリコントローラ５０を介して変調部４９に送
出させる。変調部４９は、入力した書き込むべきデータ
に対して上述した種々の変調処理を行う。マグネット駆
動部４１は変調部４９における変調結果に基づいて磁界
変調コイル１４を駆動する。その結果、ＭＯディスク３
から所定距離ｄだけ浮上しているスライダ１３に搭載さ
れている磁界変調コイル１４が下部のＭＯディスク３の
記録膜３２の磁界を変調する。レーザ駆動部４２は変調
部４９における変調結果に基づいて光学部１７における
レーザダイオード１７２を駆動する。

【００９１】図２および図３に図解したレーザダイオー
ド１７２からマイクロプリズム１７１に向かって射出さ
れたレーザビーム光は、マイクロプリズム１７１、４５
度ミラー２０、液晶パネル２１を通って対物レンズ１５
に入射し、そこで収束されてＭＯディスク３の記録膜３
２に照射されてデータの書き込みが行われる。

【００９２】システムコントローラ４８にインタフェー
ス５３を介してホストコンピュータからデータの読み出
し要求が送出された場合、システムコントローラ４８は
トラッキングサーボコントローラ４４を駆動して、光磁
気ヘッド１がＭＯディスク３の指定されたアドレスに位
置決めさせる。オントラック状態において、システムコ
ントローラ４８は復調部４７を駆動して、復調前処理部
４６は復号したＭＯディスク３に記録されていたデータ
から、変調または符号化されない元のデータに復調させ
る。復調されたデータはメモリコントローラ５０を経由
して一旦ＲＡＭ５１に記録され、所定量のデータが蓄積
されたら、インタフェース５２を介してホストコンピュ
ータに送出する。

【００９３】以上の動作において、液晶制御部６１およ
び液晶駆動部６２、液晶パネル２１によって波面収差が
補正される。

【００９４】上述したように、本実施の形態の光磁気ヘ
ッド装置１を用いると、スライダ１３に搭載された対物
レンズ１５および磁界変調コイル１４をＭＯディスク３
から適切に浮上しているので基本的にフォーカス制御が
不要となる。したがって、フォーカス制御に費やす時間
が不要であり、応答性が高い。

【００９５】特に本発明の第１実施の形態によれば、波
面収差が適切に補正されて、正確なフォーカス制御が可
能となる。

【００９６】本実施の形態のマイクロプリズム１７１、
レーザダイオード（ＬＤ）１７２、フォトデテクタ１７
３を収容している光学部１７はスライダ１３に搭載され
ている対物レンズ１５の直上に位置しているので、光学
系の長さも短くてすみ、光学結合効率が高く、光磁気ヘ
ッド装置１を小型に製造できる。

【００９７】さらに本実施の形態は、トラッキング制御
時において、これらが一体的に動くので、上述した従来
技術における光学部と対物レンズ、磁界変調コイルとの
離間に伴う問題を克服している。

【００９８】光学部１７が浮上するスライダ１３ではな
くアーム１１に装着されているので、光学部１７はフォ
ーカス制御には影響を与えない。すなわち、本実施の形
態の光磁気ヘッド装置１において、光学部１７の重量、
制約、寸法などに対する制約は少ない。そのため、光学
部１７の構成を任意にすることができる。

【００９９】光磁気ヘッド１は非常に小型にできるの
で、最近の５インチ以下のＭＯディスクなどの小型の光
磁気ディスクなどの光磁気ヘッドとして適用できる。

【０１００】第１実施の形態の変形形態さらに第１実施の形態の光磁気ヘッド装置１、制御装置
４などの変形態様を述べる。

【０１０１】第１実施の形態の第１の変形態様上述した光学部１７は有限光を用いる場合について例示
したが、本実施の形態としては、コリメータレンズを、
たとえば、レーザダイオード（ＬＤ）１７２の後段に位
置させて平行光にして、平行光を用いる光学部１７にす
ることもできる。

【０１０２】第１実施の形態の第２の変形態様上述した実施の形態においては、ボイスコイルモータ１
９でアーム１１を回動させてトラッキング制御を行う場
合を述べたが、ボイスコイルモータまたはその他のアク
チュエータを用いてアーム１１を軸方向に前進または後
退させる直進運動を行ってトラッキング制御を行うよう
な構成にすることもできる。したがって、本発明はアー
ム１１の駆動方法は回動方法には限定されない。そのよ
うな直進運動を行う構成として、１軸で行う構成、２軸
で行う構成など種々の公知技術を適用できる。

【０１０３】第１実施の形態の第３の変形態様上述した実施の形態においては、光学部１７に磁界変調
コイル１４を搭載した例を示しているが、回転記録媒
体、および、記録方式に応じて、適宜、他の磁界印加手
段を搭載することができる。

【０１０４】上述した実施の形態において、波面収差補
正手段の好適実施の形態として、液晶パネル２１を用い
た場合について述べたが、液晶パネル２１と同様、たと
えば、印加電圧に応じて屈折率を変化可能な光学装置で
あれば、液晶パネル２１に限らず、その他の光学装置を
適用することができる。

【０１０５】第２実施の形態本発明の第２実施の形態として、図８および図９を参照
して、上述した第１実施の形態において述べた波面収差
補正に加えて、フライングヘッドの浮上量の変動を微調
整してフォーカス制御を精密に行う、光学式ヘッド装置
と光学式記録・再生装置について述べる。

【０１０６】図８は本発明の光学式ヘッド装置の第２実
施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図であ
る。図８は光学式記録媒体の実施の形態としての光磁気
（ＭＯ）ディスクの断面構成をも示す。図９は図８に図
解した光磁気ヘッド装置を駆動制御する制御装置の構成
図である。図８に図解した光磁気ヘッド装置と、ＭＯデ
ィスクと、図９に図解した制御装置とを組み合わせる
と、本発明の光学式記録・再生装置の第２実施の形態の
光磁気記録・再生装置となる。

【０１０７】図８に図解した光磁気ヘッド装置１Ａと、
図１に図解した光磁気ヘッド装置１との構造の相違を述
べる。図８の光磁気ヘッド装置１Ａは、図１に図解した
アーム１１に代えて、肉厚部１１ａと肉薄部１１ｂとか
らなるアーム１１Ａを用いている。肉薄部１１ｂの先端
下部に圧電アクチュエータとしてのピエゾ素子１６を取
り付け、ピエゾ素子１６に光学部１７を装着している。
光学部１７は図２に図解した構造をしており、ビームス
プリッタとして機能するマイクロプリズム１７１の傾斜
面が対物レンズ１５に向かうようにピエゾ素子１６に装
着されている。サスペンション（吊下部材）１２の先端
には、スライダ１３がＭＯディスク３から所定距離ｄだ
け浮上可能に取り付けられていることは図１の構造と同
じであるが、第１実施の形態では、対物レンズ１５の上
部に液晶パネル２１がスライダ１３に取り付けられてい
る。液晶パネル２１は第１実施の形態において述べた原
理から、光学部１７と対物レンズ１５との間に位置して
いればよい。その他の構成は、基本的に図１を参照して
述べた光磁気ヘッド装置１と同様である。

【０１０８】スライダ１３は、図示しないスピンドルモ
ータによって回転するＭＯディスク３の風圧（または、
気圧、あるいは、エアベアリングともいう）によりＭＯ
ディスク３の上面から所定距離ｄだけ浮上するから、こ
の光磁気ヘッド装置１Ａもフライングヘッド型（ヘッド
浮上型）の光磁気ヘッド装置である。

【０１０９】光磁気ヘッド装置１Ａにおける光線軌跡の
概要を述べる。光学部１７のレーザダイオード１７２か
ら射出された光はビームスプリッタとして機能するマイ
クロプリズム１７１の傾斜面で偏向されて下方に向か
い、スライダ１３に搭載されている液晶パネル２１に入
射する。液晶パネル２１に入射した光はスライダ１３に
搭載されている対物レンズ１５に入射し、収束されてＭ
Ｏディスク３の記録膜３２に到達する。上記とは逆に、
記録膜３２からの反射光は対物レンズ１５、液晶パネル
２１、光学部１７のマイクロプリズム１７１の傾斜面に
入射し、マイクロプリズム１７１内を反射してフォトデ
テクタ１７３に入射する。フォトデテクタ１７３は、た
とえば、公知の４分割フォトデテクタであり、図９を参
照して詳細を述べる制御装置４Ａに入力されて、トラッ
キングエラー信号、フォーカスエラー信号、ＲＦ信号な
どサーボ信号の生成に使用される。

【０１１０】液晶パネル２１は第１実施の形態において
述べたと同様、波面収差の補正に使用する。第２実施の
形態においては、液晶パネル２１による波面収差の補正
に加えて、ピエゾ素子１６によるフォーカス方向の位置
の微調整、すなわち、光路長の調整を行う。

【０１１１】ピエゾ素子１６について述べる。ピエゾ素
子１６は電圧を印加すると微小な変位を起こす素子であ
る。また、ピエゾ素子１６は、その結晶構造と印加電圧
の向きによって変位の大きさと方向が規定される。図８
に図解した第２実施の形態においては、ピエゾ素子１６
に電圧を印加することによりピエゾ素子１６をＭＯディ
スク３と直交する方向、図解の垂直方向Ｖ−Ｖに変位さ
せて、ピエゾ素子１６に搭載されている光学部１７の対
物レンズ１５に対する距離を変化させることができる。
光学部１７の変位により光学部１７と対物レンズ１５と
の間の距離が変化する。したがって、ピエゾ素子１６を
用いて、光学部１７、対物レンズ１５を含む光磁気ヘッ
ド装置１の光学系の光路長を変化させることができる。
このようにピエゾ素子１６は、印加される電圧に応じ
て、直接的には光学部１７と対物レンズ１５との間の距
離（光路長）を変化させ、最終的には光磁気ヘッド装置
１の光学系の光路長を調整する、光路長調整アクチュエ
ータとして使用する。

【０１１２】制御装置図９に図解した制御装置４Ａは、図７に図解した制御装
置４に対して、光路長調整部４５が付加されている。そ
の他の部分は、第１実施の形態の制御装置４と同じであ
る。

【０１１３】トラッキング制御第２実施の形態において、トラッキング制御は第１実施
の形態とほぼ同様、ボイスコイルモータ１９によってア
ーム１１を駆動する。トラッキング制御においては、ア
ーム１１Ａの肉薄部１１ｂに搭載されたピエゾ素子１６
および光学部１７と、肉厚部１１ａに固定されたサスペ
ンション１２に搭載されたスライダ１３と、スライダ１
３に搭載された磁界変調コイル１４、対物レンズ１５お
よび液晶パネル２１とが一体的に移動する。アーム１１
Ａを、ＭＯディスク３の面と平行な面に（または、紙面
に垂直な方向に）回動させてトラッキング制御を行う場
合、アーム１１Ａの肉厚部１１ａの右側は軸１８に回転
自在に固定されており、アーム１１はその軸１８を中心
として回転アクチュエータ、たとえば、ボイスコイルモ
ータ１９によって、紙面に垂直方向に所定角度の範囲で
回転する。このようなアーム１１の回転によりＭＯディ
スク３のトラックへのトラッキング制御を行うことがで
きる。

【０１１４】フォーカス制御光磁気ヘッド装置１のスライダ１３はＭＯディスク３の
回転による風圧で浮上するので、通常、ＭＯディスク３
の表面に対する対物レンズ１５の距離は所定値に維持さ
れるので、制御装置４にはフォーカス制御部は設けられ
ていない。しかしながら、ＭＯディスク３の表面に対す
るスライダ１３の距離は気圧の変化の関係で微小ではあ
るが、かなり高速で微小変動する。そのような変動量
は、許容範囲ではあるが、最近の光磁気ディスクドライ
ブ装置などの超小型化において、より高密度なディスク
の記録再生処理を確実化するためには、そのような変動
を受けない光磁気ヘッド装置１Ａにすることが望まし
い。そこで、スライダ１３の浮上量の変動をピエゾ素子
１６を用いて対物レンズ１５と光学部１７との間の光路
長を微調整して実質的に変動を受けない状態にする。制
御装置４Ａの光路長調整部４５はその制御を行う。

【０１１５】スライダ１３はＭＯディスク３の回転に伴
う風圧でＭＯディスク３の表面から距離ｄだけ浮上して
いる。光路長調整部４５は、トラッキングサーボコント
ローラ４４で算出したフォーカスエラー信号が所定以上
大きくなったとき、ピエゾ素子１６を駆動して対物レン
ズ１５と光学部１７との間の距離（光路長）を調整す
る。

【０１１６】１例としてのスライダ１３の浮上距離ｄ
と、ピエゾ素子１６に印加する電圧Ｖと、電圧を印加し
たときの変位量（すなわち、光路長調整量）δとを下記
に示す。

【０１１７】

【表１】表１ｄ：ニアフィールド（ＮＦＲ）の場合：２０ｎｍ〜６０ｎｍ高いＮＡ（0.85〜0.95）の場合、０．１μｍ〜０．４μｍＶ：数Ｖ〜数十Ｖ δ：数μｍ〜１００μｍ程度（ＤＣ調整など）

【０１１８】光路長調整と波面収差補正との関係液晶制御部６１を用いた液晶パネル２１の屈折率の変化
による波面収差の制御は長い周期で行う。波面収差の補
正は、ほとんどＤＣフォーカス微調整として考えてよ
い。これに対して、スライダ１３の浮上量は高周波で変
動するから、光路長調整部４５を用いてピエゾ素子１６
を変位させ光学部１７のフォーカス位置の微調整を行う
制御は短い周期で行う。したがって、光路長調整はＡＣ
フォーカス微調整と考えてよい。フォーカス微調整と呼
ぶ理由を述べる。基本的なフォーカス制御は、フライン
グヘッドの浮上量で規定されている。この基本的なフォ
ーカス制御に対して、フォーカス微調整とは、液晶制御
部６１および光路長調整部４５によりフォーカス方向の
光路長を微調整するに過ぎないことを意味している。し
たがって、ある周期で液晶制御部６１による液晶パネル
２１の制御を行い、次の液晶制御部６１による液晶パネ
ル２１の制御のタイミングが到達するまで、光路長調整
部４５によるピエゾ素子１６の制御を高速に行う。

【０１１９】以上のように、第１実施の形態の液晶パネ
ル２１を用いた波面収差補正に加えてピエゾ素子１６を
用いたフォーカス微調整を行うと、さらに高精度のフォ
ーカス制御が可能となる。特に、ニアフィールド、ファ
ーフィールドなどを用いる超小型光学式ヘッド装置など
におけるフォーカス制御が高精度になる。

【０１２０】その他、第１実施の形態において述べた特
徴および効果は、第２実施の形態においても同様であ
る。

【０１２１】光磁気ヘッド装置１Ａの構成第１実施の形態において、光学部１７に、レーザダイオ
ード（ＬＤ）１７２、フォトデテクタ１７３、検出信号
処理部４３に加えて、液晶制御部６１および液晶駆動部
６２を搭載可能なことを述べたが、さらに、光路長調整
部４５を搭載することもできる。このような構成にする
と、光磁気ヘッド装置１Ａ部分において、フォーカス微
調整を行い、波面収差を補正する。

【０１２２】第２実施の形態の第１の変形態様上述した実施の形態においては、光路長調整アクチュエ
ータとしてピエゾ素子１６を用いた場合について述べた
が、光路長調整アクチュエータとしては、ピエゾ素子１
６に代えて、たとえば、公知のマイクロアクチュエー
タ、電磁アクチュエータなどを用いることができる。

【０１２３】図１０は光路長調整アクチュエータとし
て、電磁アクチュエータ２５をアーム１１Ａの肉薄部１
１ｂに搭載した光磁気ヘッド装置１Ｂの断面構成を示す
図である。光学部１７が電磁アクチュエータ２５で囲ま
れた位置に配設されており、電磁アクチュエータ２５の
動作により、光学部１７がＭＯディスク３の面に直交し
て上下する。その他の部分は図８を参照して述べた上記
内容と同等である。

【０１２４】図１１は、図１０に図解した実施の形態の
より特定的な例示として、電磁アクチュエータ２５と、
光学部１７と、液晶パネル２１と、磁界変調コイル１４
と、対物レンズ１５との位置関係を拡大して図解した図
である。光学部１７の両側に電磁石１７ａ、１７ｂを取
り付け、これらの電磁石に電流を流すことにより、アー
ム１１Ａの肉薄部１１ｂに固定された永久磁石２５ａ，
２５ｂとの吸引力、排斥力とによって、光学部１７を垂
直方向Ｖ−Ｖに上下させる。その結果として、スライダ
１３に搭載された下部に位置する対物レンズ１５との距
離を調整できる。この例示においては磁界変調コイル１
４として薄膜コイルを用いている。上述した第２の変形
態様においても、上述した効果と同様の効果を奏する。

【０１２５】第３実施の形態本発明の第３実施の形態を図１２〜図１３を参照して述
べる。図１２は本発明の光学式ヘッド装置の第３実施の
形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。図
１３は本発明の第３実施の形態の制御装置４Ｂの構成を
示す図である。図１２に図解した光磁気ヘッド装置と、
ＭＯディスクと、図１３に図解した制御装置とを組み合
わせると、本発明の光学式記録・再生装置の第３実施の
形態の光磁気記録・再生装置となる。

【０１２６】図１２の光磁気ヘッド装置は、図８の光磁
気ヘッド装置１Ａに対応している。しかしながら、図１
２に図解した光磁気ヘッド装置１Ｃにおいては、アーム
１１Ａの肉薄部１１ｂの先端に搭載したピエゾ素子１６
Ａを、ＭＯディスク３の表面と平行する水平方向Ｈ−
Ｈ、すなわち、ＭＯディスク３の径方向に変位させる。
その結果、ピエゾ素子１６Ａに装着された光学部１７を
ＭＯディスク３のトラッキング方向に移動させる。

【０１２７】上述したように、ピエゾ素子１６Ａは電圧
を印加すると微小な変位を起こす素子である。またピエ
ゾ素子１６Ａはその結晶構造と印加電圧の向きによっ
て、変位の大きさと方向が規定される。図１２に図解し
た本実施の形態においては、ピエゾ素子１６Ａに電圧を
印加することによりピエゾ素子１６Ａを、ＭＯディスク
３の面と平行する方向、すなわち、ＭＯディスク３の径
方向に変位させる。変位量はピエゾ素子１６Ａに印加す
る電圧の値に応じて変化する。

【０１２８】ピエゾ素子１６Ａの変位に応じて、光学部
１７がＭＯディスク３のトラッキング方向に移動する。
光学部１７の水平方向の変位により、光学部１７と対物
レンズ１５との光軸中心がずれて、「トラッキング方向
の光路」が変化する。このように、光学部１７をＭＯデ
ィスク３の面に沿って変位させて対物レンズ１５と光学
部１７との間の「トラッキング方向の光路」を調整でき
る。本明細書において、フォーカス方向の光路長を調整
するだけでなく、このようにトラッキング方向の光路を
調整することも、広い意味で光路長調整と呼ぶ。

【０１２９】ピエゾ素子１６Ａは、印加される電圧に応
じて、直接的には光学部１７と対物レンズ１５との間の
「トラッキング方向の光路」を変化させ、最終的には、
光磁気ヘッド装置１の光学系の光路長を調整するので、
広い意味で、光路長調整アクチュエータと呼ぶ。

【０１３０】光学部１７の構成は、図２に図解したもの
と同様であるが、ピエゾ素子１６による変位の方向が異
なるので、図８の光磁気ヘッド装置１Ａとは光路の変更
に伴い、光学部１７の向きも変更している。ただし、動
作原理は第２実施の形態と同様である。

【０１３１】図１３の制御装置４Ｂは、図９に図解した
制御装置４Ａとほぼ同じである。ただし、ピエゾ素子１
６Ａの変位の方向が異なることに対応させて、光路長調
整部４５Ａも、光路長調整部４５とは若干異なる。ただ
し、光路長を調整する方法の原理は、第２実施の形態と
同様である。光路長調整部４５Ａは、「トラッキング方
向の光路」を調整するが、本明細書においては、広い意
味で、フォーカス方向の光路長を調整する光路長調整部
４５と同様、光路長調整部と呼ぶ。

【０１３２】上述したように第３実施の形態によって
も、波面収差の補正に加えてフライングヘッド型の光磁
気ヘッド装置１の光路長を調整できる。図８に図解した
光磁気ヘッド装置１Ａと、図１２に図解した光磁気ヘッ
ド装置１Ｃとを比較すると、図１２に図解した光磁気ヘ
ッド装置１Ｃは、垂直方向Ｖ−Ｖに変位しないので、垂
直方向の寸法に制約がある場合に有利である。

【０１３３】第３実施の形態の変形態様図１４は本発明の第３実施の形態の変形態様としての光
磁気ヘッド装置１Ｄの構成図である。図１４に図解した
光磁気ヘッド装置１Ｄは、図１１に図解し光磁気ヘッド
装置１Ｂと類似する構成をしている。ただし、図１５に
図解した光磁気ヘッド装置１Ｄはアーム１１Ａの肉薄部
１１ｂに搭載された、光路長調整アクチュエータとして
の電磁アクチュエータ２５Ａが、光学部１７をＭＯディ
スク３の面と平行する方向、すなわち、トラッキング方
向に変位させて、光磁気ヘッド装置１Ｄの光学系の光路
長を調整する。その他は、図１０に図解した光磁気ヘッ
ド装置１Ｂと同様である。光学部１７をトラッキング方
向に変位させて光磁気ヘッド装置１Ｄの光学系の光路長
を調整することは、図１０に図解した光磁気ヘッド装置
１Ｃと実質的に同じである。

【０１３４】第４実施の形態図１５を参照した本発明の第４実施の形態について述べ
る。図１５は本発明の光学式ヘッド装置の第４実施の形
態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。図１
５に図解した光磁気ヘッド装置１Ｅは、図１に図解した
アーム１１と同様、均一の厚さのアーム１１を用い、ア
ーム１１の自由端の近傍の上面に４５度ミラー２０をア
ーム１１の上面と４５度の角度を保って固定し、さら
に、アーム１１の上面にピエゾ素子１６Ｅを固定し、こ
のピエゾ素子１６Ｅの上に光学部１７を固定している。
液晶パネル２１はスライダ１３に、対物レンズ１５の上
に搭載されている。その他の構成は、基本的に図１を参
照して述べた第１実施の形態と同様である。この光磁気
ヘッド装置１Ｅも上記実施の形態の光磁気ヘッド装置１
〜１Ｄと同様、スライダ１３部分がＭＯディスク３の風
圧により浮上するフライングヘッド型の光磁気ヘッド装
置である。

【０１３５】第４実施の形態における液晶パネル２１の
目的は第１実施の形態と同様である。

【０１３６】ピエゾ素子１６Ｅは電圧印加に応じて、光
学部１７をアーム１１の上面に沿って、アーム１１の軸
方向（紙面と平行な方向）に移動させることができる。
光学部１７は、図２を参照して述べた配置とは異なり、
レーザダイオード（ＬＤ）１７２から射出したビーム光
がマイクロプリズム１７１の斜面で偏向したとき、ミラ
ー２０に入射するように配置してある。ミラー２０は入
射されたビーム光を真下の液晶パネル２１および対物レ
ンズ１５に偏向させる。そのため、アーム１１のミラー
２０の下部にはビーム光が通過する孔１１ｈが形成され
ている。

【０１３７】記録膜３２で反射した光は、対物レンズ１
５を通り、液晶パネル２１を通過し、ミラー２０に入射
し、ミラー２０で光学部１７に向けて偏向されて、光学
部１７内のフォトデテクタ１７３に入射する。

【０１３８】図１５に図解した光磁気ヘッド装置１Ｅに
おいて、ピエゾ素子１６Ｅによって光学部１７がミラー
２０に向かって前進または後進する。それによって対物
レンズ１５と光学部１７との「トラッキング方向の光
路」が変化して光磁気ヘッド装置１Ｅの光路長が変化す
る。すなわち、第４実施の形態においても、第３実施の
形態と同様、対物レンズ１５と光学部１７との距離
（「トラッキング方向の光路」）を調整して、フライン
グヘッド型の光磁気ヘッド装置におけるフォーカス制御
を補完する。

【０１３９】図１５に図解した第４実施の形態の光磁気
ヘッド装置１Ｅと第２実施の形態の光磁気ヘッド装置１
Ａとを比較すると、図１５に図解した光磁気ヘッド装置
１Ｅは、光磁気ヘッド装置の上方に空間的な余裕がある
場合に適用する場合に好適である。すなわち光磁気ヘッ
ド装置１Ｅにおいては、光学部１７がアーム１１の上で
水平方向に移動するだけであるから、上下方向に移動す
る第２実施の形態の光磁気ヘッド装置１Ａと比較する
と、取り付け方などが有利である。

【０１４０】第４実施の形態の光磁気ヘッド装置１Ｅを
用いた場合も図９の制御装置４Ａを用いることができ
る。したがって、光磁気記録・再生装置としての動作は
第２実施の形態と同様である。

【０１４１】第４実施の形態の第１の変形態様第４実施の形態の変形態様として、光路長調整アクチュ
エータを上述したピエゾ素子１６Ｅに代えて、図７に図
解した水平方向Ｈ−Ｈに光学部１７を変位させる電磁ア
クチュエータ２５Ａに相当する電磁アクチュエータを用
いることができる。

【０１４２】第４実施の形態の第２の変形態様図１５を参照して述べた上記実施の形態においては、ピ
エゾ素子１６Ｅを用いて光学部１７をトラッキング方向
に移動させたが、その変形態様として、ピエゾ素子１６
Ｅを用いて４５度ミラー２０の角度を変化させて、実質
的に光学部１７を移動させてと同様の効果を奏すること
もできる。その場合、ピエゾ素子１６Ｅの変位で４５度
ミラー２０が回転するように、４５度ミラー２０をピエ
ゾ素子１６Ｅに取り付ける。

【０１４３】第５実施の形態図１６を参照して本発明の第５実施の形態を述べる。図
１６は本発明の光学式ヘッド装置の第５実施の形態とし
ての光磁気ヘッド装置の断面構成図である。図１６に図
解した光磁気ヘッド装置１Ｆは、図１５に図解した光磁
気ヘッド装置１Ｄに類似する構成をしているが、ピエゾ
素子１６Ｆは垂直方向Ｖ−Ｖに変位する。

【０１４４】ピエゾ素子１６Ｆの垂直方向Ｖ−Ｖの変位
により、光学部１７の垂直方向の位置が変化するので、
ミラー２０、対物レンズ１５による光学系の光路長が変
化する。したがって、図１６の光磁気ヘッド装置１Ｆに
おいてもピエゾ素子１６Ｆを用いて光磁気ヘッド装置１
Ｆの光学系の光路長を調整できる。

【０１４５】第５実施の形態の変形態様第５実施の形態の変形態様として、光路長調整アクチュ
エータを、上述したピエゾ素子１６Ｆに変えて、図１１
に図解した垂直方向Ｖ−Ｖに光学部１７を変位させる電
磁アクチュエータ２５に相当する電磁アクチュエータを
用いることができる。

【０１４６】第６実施の形態図１７を参照して本発明の第６実施の形態を述べる。図
１７は本発明の第６実施の形態として、光磁気ディスク
を複数枚、回転軸に沿った積み重ねて多層化し、複数の
光磁気ディスクへのデータの書き込み、読み込みを同時
的に行う光磁気記録・再生装置の部分斜視図である。１
枚の光磁気ディスクに使用する光磁気ヘッドは、上述し
た実施の形態のものを使用する。上述した光磁気ヘッド
は小型で、軽量であるから、図１７に図解した多層化し
た複数の光磁気ディスクのデータ書き込み、読み出しに
複数の光磁気ヘッドを使用しても、光磁気記録・再生装
置全体の装置構成が小型にすることができる。その結
果、そのような光磁気記録・再生装置を低価格化、軽量
に製造することができ、各種の用途に適用できる。

【０１４７】第７実施の形態上述した実施の形態は、光学式回転記録媒体として、Ｍ
Ｏディスク３を用いた場合について例示したが、本発明
はＭＯディスクへの適用に制限されず、磁気作用を伴わ
ない光ディスク、ＣＤなどの種々の光学式回転記録媒体
にも適用できる。光ディスクからのデータ読み出しの場
合は、スライダ１３に磁界変調コイル１４などの磁界印
加手段を搭載する必要はない。

【０１４８】本発明の光学式ヘッド装置、制御装置、こ
れらを組み合わせた光学式記録・再生装置は、上述した
実施の形態およびその変形態様に限定されず、上述した
フライングヘッド型の光学ヘッド装置の技術思想を適用
してさらに種々の形態をとることができる。

【０１４９】

【発明の効果】本発明によれば、小型、軽量のフライン
グヘッド型の光学式ヘッド装置であって、波面収差を補
正可能な光学式ヘッド装置が提供できる。

【０１５０】さらに本発明によれば、フライングヘッド
型の光学ヘッド装置でありながら、上記波面収差の補正
に加えて、対物レンズと光学部との光路長を調整可能な
軽量、小型の光学式ヘッド装置を提供できる。

【０１５１】上述した光学式ヘッド装置を用いた本発明
の光学式記録・再生装置は、正確なフォーカス制御が可
能で、迅速な応答性を示し、高い信頼性を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の光学式ヘッド装置の第１実施の
形態としての光磁気ヘッド装置および光磁気（ＭＯ）デ
ィスクの断面構成図である。

【図２】図２は図１に図解した光磁気ヘッド装置に搭載
された光学部の１例を示す拡大図である。

【図３】図３は図１に図解した光学式ヘッド装置におけ
る光学系の構成を示す概念図である。

【図４】図４は図１に図解した液晶パネルを用いて波面
収差を補正する前と補正後との波面収差の相違を示すグ
ラフである。

【図５】図５（Ａ）は液晶パネルの基本構成図であり、
図５（Ｂ）は図５（Ａ）に図解した液晶パネルに電圧を
印加したとの屈折率の変化を示すグラフである。

【図６】図６（Ａ）は図１に図解した液晶パネルの概略
構成図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に図解した液晶
パネルの屈折率の変化方法を例示したグラフであり、図
６（Ｃ）は波面収差量を示すグラフであり、図６（Ｄ）
は図６（Ａ）に図解した液晶パネルを図６（Ｂ）に例示
したように屈折率を変化させたときの波面収差の補正結
果を示すグラフである。

【図７】図７は図１に図解した光磁気ヘッド装置を駆動
制御する第１実施の形態の制御装置の構成図である。

【図８】図８は本発明の光学式ヘッド装置の第２実施の
形態としての光磁気ヘッド装置および光磁気（ＭＯ）デ
ィスクの断面構成図である。

【図９】図９は図８に図解した光磁気ヘッド装置を駆動
制御する第２実施の形態の制御装置の構成図である。

【図１０】図１０は本発明の光学式ヘッド装置の第２実
施の形態の変形態様としての光磁気ヘッド装置の断面構
成図である。

【図１１】図１１は図１０に図解した実施の形態のより
特定的な例示として、電磁アクチュエータと、光学部
と、磁界変調コイルと、対物レンズとの位置関係を拡大
して図解した図である。

【図１２】図１２は本発明の光学式ヘッド装置の第３実
施の形態としての光磁気ヘッド装置および光磁気（Ｍ
Ｏ）ディスクの断面構成図である。

【図１３】図１３は図１２に図解した光磁気ヘッド装置
を駆動制御する第３実施の形態の制御装置の構成図であ
る。

【図１４】図１４は本発明の光学式ヘッド装置の第３実
施の形態の変形態様としての光磁気ヘッド装置の断面構
成図である。

【図１５】図１５は本発明の光学式ヘッド装置の第４実
施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図であ
る。

【図１６】図１６は本発明の光学式ヘッド装置の第５実
施の形態としての光磁気ヘッド装置の断面構成図であ
る。

【図１７】図１７は本発明の光学式記録・再生装置の第
６実施の形態として、光学式回転記録媒体を多層化し、
複数の光学式回転記録媒体へのデータの書き込み、読み
込みを同時的に行う光学式記録・再生装置の部分斜視図
である。

【図１８】図１８は第１の従来例としての光磁気記録・
再生装置の構成図である。

【図１９】図１９は第２の従来技術としての光磁気ヘッ
ドの構成図である。

【図２０】図２０は第３の従来技術としての光磁気ヘッ
ドの構成図である。

【符号の説明】

１，１Ａ〜１Ｆ・・光磁気ヘッド装置１１，１１Ａ・・アーム１１ａ・・肉厚部１１ｂ・・肉薄部１２・・サスペンション（吊下部材）１３・・スライダ１４・・磁界変調コイル１５・・対物レンズ１６・・ピエゾ素子１７・・光学部１７Ａ・・フォトデテクタ（ＰＤ）ＩＣ１７１・・マイクロプリズム１７２・・レーザダイオード（ＬＤ）１７３・・フォトデテクタ１７Ｂ・・光学ユニット（パッケージ）１８・・軸１９・・ボイスコイルモータ２０・・４５度ミラー２１・・液晶パネル２５・・電磁アクチュエータ３・・光磁気（ＭＯ）ディスク４・・制御装置４１・・マグネット駆動部４２・・レーザ駆動部４３・・検出信号処理部４４・・トラッキングサーボコントローラ４５・・光路長調整部４６・・復調前処理部４７・・復調部４８・・システムコントローラ４９・・変調部５０・・メモリコントローラ５１・・ＲＡＭ５２，５２・・インタフェース６１・・液晶制御部６２・・液晶駆動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 11/105 ５６６Ｇ１１Ｂ 11/105 ５６６ＢＦターム(参考） 5D075 CC04 CD01 CD10 CE03 CE04 5D118 AA06 AA15 AA16 BA01 BB05 BB06 CA05 CA11 CA13 CD02 CD03 CD06 DC03 DC16 DC20 EA01 EA08 EA11 5D119 AA17 AA36 AA38 BA01 BB03 BB05 CA06 EC01 EC14 JA09 JA43 JA53 JB03 JC04 MA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学式回転記録媒体へのデータの書き込
み、および／または、読み出しを光学的に行う光学式ヘ
ッド装置であって、回転自在に軸支されたアームと、一端が上記アームの下面に固定された、弾性のあるサス
ペンションと、一端が上記サスペンションの自由端に固定されて前記ア
ームから離れ、前記光学式回転記録媒体の回転に伴う気
圧に応じて前記光学式回転記録媒体の面から所定の距離
だけ浮上するスライダと、上記光学式回転記録媒体に対向するように、上記スライ
ダに搭載された対物レンズと、少なくとも、発光手段、ビームスプリッタ手段および受
光手段を有する、上記アームに装着された光学部と、上記光学部と上記対物レンズとの間に設けられた波面収
差補正手段とを具備する、光学式ヘッド装置。
【請求項２】上記波面収差手段は、屈折率が変化する光
学的装置を有する、請求項１記載の光学式ヘッド装置。
【請求項３】上記屈折率が変化する光学的装置は、印加
電圧に応じて屈折率が変化する液晶パネルを有する、請求項２記載の光学式ヘッド装置。
【請求項４】上記波面収差補正手段は、それぞれ上記光
学部に搭載された、液晶制御手段と、上記液晶パネルに駆動電圧を印加する液晶駆動手段とを
さらに有し、上記液晶制御手段は、上記光学部の受光手段で検出した
信号から算出したサーボ信号に基づいて波面収差を補正
する信号を算出して上記液晶駆動手段に送出する、請求項３記載の光学式ヘッド装置。
【請求項５】上記液晶パネルは、同心円状に複数の環状
領域に分割されて構成されており、各環状領域ごと印加
する電圧に応じて屈折率を異ならせることができるよう
に構成されている、請求項３記載の光学式ヘッド装置。
【請求項６】上記波面収差補正手段は、それぞれ上記光
学部に搭載された、液晶制御手段と、上記液晶パネルの各領域に独立して駆動電圧を印加する
液晶駆動手段とをさらに有し、上記液晶制御手段は、上記光学部の受光手段で検出した
信号から算出したサーボ信号に基づいて上記液晶パネル
の各領域ごとの波面収差を補正する信号を算出して上記
液晶駆動手段に送出する、請求項５記載の光学式ヘッド装置。
【請求項７】上記アームに装着され、当該光学式ヘッド
装置の上記光学部から上記対物レンズまでの光路の光路
長を実質的に調整する光路長調整アクチュエータをさら
に有する、請求項１記載の光学式ヘッド装置。
【請求項８】前記光学部は光軸が前記光学式回転記録媒
体の面と直交する方向を指向するように前記アームに装
着され、前記光路長調整アクチュエータは、上記光学部を前記光
学式回転記録媒体の面と直交する方向に移動させるよう
に変位させるアクチュエータである、請求項７記載の光学式ヘッド装置。
【請求項９】前記光学部は光軸が前記光学式回転記録媒
体の面と平行する方向を指向するように前記アームに装
着され、上記光路長調整アクチュエータは上記光学部を前記光学
式回転記録媒体の面と平行する方向に移動させるように
変位させるアクチュエータである、請求項７記載の光学式ヘッド装置。
【請求項１０】上記アクチュエータはピエゾ素子である
請求項８記載の光学式ヘッド装置。
【請求項１１】上記アクチュエータは電磁アクチュエー
タである請求項８記載の光学式ヘッド装置。
【請求項１２】上記アクチュエータはピエゾ素子である
請求項９記載の光学式ヘッド装置。
【請求項１３】上記アクチュエータは電磁アクチュエー
タである請求項９記載の光学式ヘッド装置。
【請求項１４】前記光学式回転記録媒体は磁界印加状態
または磁界変調状態においてデータの書き込みが行われ
る方式の光学式回転記録媒体であり、前記対物レンズおよび磁気印加手段または磁界変調手段
が前記スライダに搭載されている、請求項１記載の光学式ヘッド装置。
【請求項１５】前記光学式回転記録媒体は無磁界状態で
データの読み取りが行われる方式の光学式回転記録媒体
であり、前記スライダに前記対物レンズのみが搭載されている、請求項１記載の光学式ヘッド装置。
【請求項１６】光学式回転記録媒体と、前記光学式回転記録媒体へのデータの書き込み、および
／または、読み出しを光学的に行う光学式ヘッド装置
と、前記光学式ヘッド装置を駆動して前記光学式回転記録媒
体へのデータの書き込み、および／または、データの読
み出しを行う制御装置とを有する光学式記録・再生装置
であって、上記光学式ヘッド装置は、回転自在に軸支されたアームと、一端が上記アームの下面に固定された弾性のある吊下部
材と、一端が上記吊下部材の自由端に固定されて上記アームか
ら垂下し、上記光学式回転記録媒体の回転に伴う気圧の
変化に応じて上記光学式回転記録媒体の面から所定の距
離が浮上するたスライダと、上記スライダに搭載された対物レンズと、少なくとも、発光手段、ビームスプリッタ手段および受
光手段を有し、これらの光学手段の光軸が上記スライダ
に搭載された上記対物レンズの光軸に一致するように、
上記アームに装着された光学部と、上記光学部と上記対物レンズとの間に設けられた波面収
差補正手段とを具備し、前記制御装置は、前記アーム駆動アクチュエータを駆動
してトラック位置制御を行うトラッキングサーボ制御手
段を有する光学式記録・再生装置。
【請求項１７】上記波面収差手段は屈折率が変化する光
学的装置を有する、請求項１６記載の光学式記録・再生装置。
【請求項１８】上記屈折率が変化する光学的装置は印加
電圧に応じて屈折率が変化する液晶パネルを有する、請求項１７記載の光学式記録・再生装置。
【請求項１９】上記波面収差補正手段はそれぞれ上記光
学部に搭載された、液晶制御手段と、上記液晶パネルに駆動電圧を印加する液晶駆動手段とを
さらに有し、上記液晶制御手段は上記光学部の受光手段で検出した信
号から算出したサーボ信号に基づいて波面収差を補正す
る信号を算出して上記液晶駆動手段に送出する、請求項１８記載の光学式記録・再生装置。
【請求項２０】上記液晶パネルは同心円状に複数の環状
領域に分割されて構成されており、各環状領域ごと印加
する電圧に応じて屈折率を異ならせることができるよう
に構成されている、請求項１８記載の光学式記録・再生装置。
【請求項２１】上記波面収差補正手段はそれぞれ上記光
学部に搭載された、液晶制御手段と、上記液晶パネルの各領域に独立して駆動電圧を印加する
液晶駆動手段とをさらに有し、上記液晶制御手段は上記光学部の受光手段で検出した信
号から算出したサーボ信号に基づいて上記液晶パネルの
各領域ごとの波面収差を補正する信号を算出して上記液
晶駆動手段に送出する、請求項２０記載の光学式記録・再生装置。
【請求項２２】上記光学式ヘッド装置は上記アームに装
着され、当該光学式ヘッド装置の光路長を実質的に調整
する光路長調整アクチュエータをさらに有し、上記制御装置は前記光路長調整アクチュエータを駆動し
て前記光学式ヘッド装置における光学系の光路長を調整
する光路長調整手段とさらにを有する、請求項１６記載の光学式記録・再生装置。
【請求項２３】前記光学部は光軸が前記光学式回転記録
媒体の面と直交する方向を指向するように前記アームに
装着され、前記光路長調整アクチュエータは上記光学部を前記光学
式回転記録媒体の面と直交する方向に移動させるように
変位させるアクチュエータである、請求項２２記載の光学式記録・再生装置。
【請求項２４】前記光学部は光軸が前記光学式回転記録
媒体の面と平行する方向を指向するように前記アームに
装着され、上記光路長調整アクチュエータは上記光学部を前記光学
式回転記録媒体の面と平行する方向に移動させるように
変位させるアクチュエータである、請求項２２記載の光学式記録・再生装置。
【請求項２５】上記アクチュエータはピエゾ素子である
請求項２３記載の光学式記録・再生装置。
【請求項２６】上記アクチュエータは電磁アクチュエー
タである請求項２３記載の光学式記録・再生装置。
【請求項２７】上記アクチュエータはピエゾ素子である
請求項２４記載の光学式記録・再生装置。
【請求項２８】上記アクチュエータは電磁アクチュエー
タである請求項２４記載の光学式記録・再生装置。
【請求項２９】前記光学式回転記録媒体は磁界印加状態
または磁界変調状態においてデータの書き込みが行われ
る方式の光学式回転記録媒体であり、前記対物レンズおよび磁気印加手段または磁界変調手段
が前記スライダに搭載されている、請求項１６記載の光学式記録・再生装置。
【請求項３０】前記光学式回転記録媒体は無磁界状態で
データの読み取りが行われる方式の光学式回転記録媒体
であり、前記スライダに前記対物レンズのみが搭載されている、請求項１６記載の光学式記録・再生装置。