JPH07176070A

JPH07176070A - 浮上式光ヘッド及び光記録再生装置

Info

Publication number: JPH07176070A
Application number: JP5319660A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Fukakusa; 雅春深草
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-12-20
Filing date: 1993-12-20
Publication date: 1995-07-14
Also published as: US5615203A; US5812518A

Abstract

(57)【要約】【目的】小型で一体形成が可能な光学ヘッドを備え、
フォーカス駆動手段及び微小トラッキング駆動手段の小
型化が可能になる浮上式光ヘッド及び光記録再生装置を
提供することを目的とする。【構成】光記録媒体１１０に光を照射する発光素子１
１と、反射光を受光する受光センサ１３と、立ち上げミ
ラー１２と、を配置した基板１０と、球面凹レンズ等か
らなる集光手段２１と、集光手段２１へ光を導くと共
に、集光手段２１からの光を受光センサに導く光路補正
手段２５と、集光手段２１からの光が透過する光透過窓
２６と、から構成される光学部材２０と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光記録媒体に光学的に
情報を記録再生するための光ヘッド及びそれを用いた光
記録再生装置に係り、特に光記録媒体の表面近傍に浮上
した状態で情報を記録再生する浮上式光ヘッド及び光記
録再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】情報の記録再生装置には、磁気記録再生
装置、光記録再生装置等がある。この磁気記録再生装置
は、磁気ヘッドによって磁気記録媒体に磁気的に情報を
記録再生するものがあり、磁気ディスクドライブ装置は
その代表的な装置である。また、光記録再生装置は、レ
ーザ光によって光学的に情報を再生あるいは記録するも
のがあり、記録再生の方法等によって読み出し専用のコ
ンパクトディスクドライブ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光磁気デ
ィスクドライブ装置、相変化光ディスクドライブ装置等
に分類できる。

【０００３】コンピュータの外部記憶装置としての情報
記録再生装置は、装置体積当たりの記録密度（以下、装
置密度と称す。）を向上し、情報の記録再生に必要なア
クセス速度を上げることが従来から要請されている。

【０００４】また、必要とされる記憶容量当たりの装置
単価（以下、ビットコストという。）も年々低下してお
り、より安価な情報記録再生装置を提供することも要請
されている。

【０００５】従来の光記録再生装置は、小さな磁気ヘッ
ドが磁気記録媒体表面をほぼ一定の隙間を保って浮上
し、磁気ヘッドとその支持部材のみを移動させながら記
録再生を行う磁気記録再生装置とは異なり、対物レンズ
やフォーカス制御手段やトラッキング制御手段等の比較
的重量の大きいものを移動させなければならなかったた
め、アクセス速度が遅かった。

【０００６】また、記録媒体の面記録密度に関しては、
現時点ではまだ磁気記録再生装置より優れてはいるもの
の、磁気記録再生装置には、磁気ヘッドが微小で、装置
内に磁気記録媒体を複数枚スタックした構成を取ってい
るものがある。この磁気記録再生装置は、装置当たりの
記憶容量（以下、装置記録密度という。）が光記録再生
装置を上回るものがある。さらに磁気記録再生装置で
は、使用される磁気記録媒体の径は１．８インチ程度ま
でのものが実用化され、装置厚みも１０ｍｍ程度まで小
型化が進んでいる。この結果、ノート型等の携帯型パー
ソナルコンピュータ（以下、パソコンという。）等に幅
広く使用されている。

【０００７】一方、光記録再生装置では、半導体レーザ
からの光を導き光記録媒体に絞り込んで到達させ、再生
光を検出用のセンサに導くまでに数多くの光学部品を必
要とし小型化が困難であった。

【０００８】また構成が簡単な磁気記録再生装置に対し
て装置価格が高いという問題もあった。これらの結果、
コンピュータ用の外部記憶装置としては、広く磁気記録
再生装置が使用されており、光記録再生装置はＣＤ−Ｒ
ＯＭのような用途を除けば、文書ファイルの保存用など
限られた用途にしか使用されていないのが現状である。

【０００９】この様な状況を打破するためには、光情報
記録再生装置は、アクセス速度を上げるとともに、装置
密度の向上や装置コストの低下を図らなければならな
い。

【００１０】一般に光記録再生装置で装置密度をあげる
には、対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくする。

【００１１】半導体レーザの波長を短くする。半導体レーザ、センサ、光学部品を集積化する。

【００１２】記録媒体を増やしスタック構造にする。
ことなどが考えられる。またアクセス速度を上げるためには、光ヘッドの質量を小さくする。

【００１３】アクチュエータの推力を上げる。ことなどが考えられるが、アクチュエータの推力を上げ
た場合には、装置も大きくなり装置密度は上がらないこ
とになる。

【００１４】従って光ヘッドを小さし、半導体レーザの
波長を短くし、対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくす
ることが望ましい。

【００１５】ところで、半導体レーザとしては、従来か
ら７８０ｎｍの波長が使用されており、現在では波長６
８０ｎｍ程度の短波長半導体レーザも実用可能になって
いる。しかし、従来の構成では、対物レンズと光記録媒
体との接触を避けるために両者間に１．５ｍｍ〜２ｍｍ
程度の作動距離が必要であった。

【００１６】このため、対物レンズの開口数（ＮＡ）を
大きくしても焦点距離を小さくすることはできず、必要
な光ビームの径は開口数に比例して大きくなるため、使
用する光学部品も必然的に大きくなり、装置記録密度を
上げることはできなかった。

【００１７】上述した問題点を解決するために、磁気記
録再生装置に使用されている磁気ヘッドのように、浮上
スライダを用いて光ヘッドを光記録媒体上に浮上させて
使用する浮上式光ヘッドが提案されている。

【００１８】ここで、従来の浮上式光ヘッドを図１９を
参照して説明する。同図において従来の浮上式光ヘッド
は、光記録媒体１１０に対して所定間隔だけ浮上して離
隔させる浮上スライダ本体１２０を有し、この浮上スラ
イダ１２０には偏向ミラー１２２と対物レンズ１２１が
搭載されており、支持部材１３３によって光記録媒体１
１０側に押圧されて支持されている。支持部１３３はア
ーム１３２に半径方向に移動可能に固定されている。光
記録媒体１１０が回転すると浮上スライダ１２０は隙間
を保って浮上する。レーザダイオード等の発光素子１２
８から出た光は、集光レンズ１２６、ビームスプリッタ
１２５、偏光板１２４及び偏向素子１２３を通って、偏
向ミラー１２２で反射され、対物レンズ１２１により光
記録媒体１１０に集光される。光記録媒体１１０からの
反射光は、対物レンズ１２１、偏向ミラー１２２、偏向
素子１２３及び偏光板１２４を介してビームスプリッタ
１２５に到達し、ビームスプリッタ１２５で反射されて
集光レンズ１２９、シリンドリカルレンズ１３０を通っ
て受光センサ１３１に到達し、信号の検出が行われる。
集光レンズ１２６は駆動部１２７によりほぼその光軸方
向に駆動され、光記録媒体１１０の面上で焦点が合うよ
うに制御される。また、光スポットは、微小トラッキン
グ駆動部によって偏向素子１２３を変位させ、光路を変
化させてることによって微小に移動させられてデータト
ラックに位置決めされる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の浮上式光ヘッドは、偏向ミラー１２２及び対物レン
ズ１２１のみを浮上スライダ１２０に搭載した構成であ
り、発光素子１２８や受光素子１３１、ビームスプリッ
タ１２５等の光学部品は浮上スライダ１２０とは分離さ
れた状態となっている。

【００２０】組立易さや調整のし易さ等の観点からは、
これらの光学部品はあまり小さくすることができず、従
来の光ヘッドに比べればアクセス速度の向上は望めるも
のの、装置を磁気記録再生装置と同程度に小型化するこ
とができず、装置記録密度を向上させることができなか
った。

【００２１】また、光ヘッドでは、光学部品の面精度や
寸法精度、あるいは組立精度などによって生じる収差、
発光素子自体のもつ収差、温度変化に伴う発光素子の波
長変動によって発生する収差等の収差が存在する。この
収差を非常に小さく抑えなければ、光を微小なスポット
に絞ることができないのである。従って各光学部品には
高い精度が要求され、ビットコストをさげる妨げにもな
っている。

【００２２】一方、装置記録密度を向上させるためには
他の課題が存在し、この他の課題はフォーカス駆動手段
及びトラッキング駆動手段の構成にある。

【００２３】一般に、光ヘッドによって集光された光ス
ポットの位置は、光学部品の寸法精度や組立精度等によ
りばらついている。また、光記録媒体は回転によって上
下に振動しているために、記録面に合焦点するためフォ
ーカス駆動手段が必要である。

【００２４】浮上スライダを用いた浮上式光ヘッドの場
合には、浮上スライダがフォーカス駆動手段として作用
するが、加工精度や組立精度等による光スポットの位置
ずれは依然として残ることになる。また、浮上スライダ
の浮上量は、媒体の線速度やＹＡＷ角（空気の流入角）
等によって変わるために、光スポットの位置がずれるこ
とになる。このような理由により、フォーカス駆動手段
を持たない浮上式光ヘッドを実現することは困難であ
る。従来例では、浮上スライダ１２０に、偏向ミラー１
２２、及び、対物レンズ１２１が固定されており、浮上
スライダの浮上量の変化が生じると、対物レンズ１２１
と光記録媒体１１０との距離が変わるために、光スポッ
トの位置がずれることになる。

【００２５】そこで、従来例では駆動部１２７によって
集光レンズ１２６を光軸方向に駆動して、フォーカス制
御を行っている。

【００２６】さらに、光記録再生装置のデータトラック
ピッチは、磁気記録再生装置のデータトラックピッチの
５分の１から１０分の１程度である。また、光記録装置
では、光記録媒体を可搬できる、いわゆるリムーバブル
ディスクを用いているのが一般的であり、光記録再生装
置における光記録媒体のデータトラックの偏心は、磁気
ディスク装置に比べて非常に大きい。このような微小な
データトラック上に光スポットを高速にしかも高精度に
トラッキングするためには、高い制御利得と広い制御帯
域が必要である。このような理由で、光記録再生装置で
は、粗動トラッキング手段と微小トラッキング手段によ
って２段階トラッキング制御を行い、光スポットをデー
タトラック上に位置決めする方法が一般に用いられてい
る。

【００２７】従来例では、微小トラッキング部によって
偏向素子１２３を変位し光路を変化させて、光スポット
を微小に動かし微小トラッキング制御を行っている。

【００２８】しかし、このような構成にすると、レンズ
に入射する光の光軸とレンズの光軸のずれが発生し、収
差によって光スポットを微小に集光できなくなり高密度
化が図れないという問題点がある。

【００２９】このように、光記録再生装置は、フォーカ
ス駆動手段及び微小トラッキング手段が必要であり、必
然的に装置が大きくなるために装置記録密度を向上する
ことができなかった。これらの理由により、光記録再生
装置は、小型化が困難でありノート型パソコン等の小型
パソコンに搭載することはできない課題を有していた。

【００３０】そこで、本発明の第１の目的は、光ヘッド
の光学部品の点数を減らすと共に、一体成形を可能に
し、高記録密度化が図れる小型で安価な浮上式光ヘッド
を提供することを目的とする。

【００３１】本発明の第２の目的は、フォーカス駆動手
段及び微小トラッキング駆動手段の小型化が可能にな
り、アクセス速度の向上のみならず装置密度も向上でき
る浮上式光ヘッドと、この浮上式光ヘッドを用いノート
型パソコン等の携帯型小型パソコンにも搭載可能な小型
の光記録再生装置を提供することを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
第１の発明は、光記録媒体に光を集光して照射し、デー
タの記録再生を行う光学ヘッドと、前記光記録媒体の回
転によって隙間を保って浮上するように形成された空気
軸受け面を備えた浮上スライダと、前記光学ヘッドの光
出射面が前記光記録媒体に対向するように、前記光学ヘ
ッド及び前記浮上スライダを支持する光学ヘッド支持部
とを備える浮上式光ヘッドであって、前記光学ヘッド
が、前記光記録媒体に光を照射する発光素子及び前記光
記録媒体からの反射光を受光する受光センサを配置した
基板と、前記発光素子からの光を光記録媒体に照射する
と共に、光記録媒体からの光を前記受光センサに射出す
る光学部材とを備えるものである。

【００３３】また、第２の発明は、第１の発明の浮上式
光ヘッドと、前記光記録媒体のデータトラックを横切る
ように移動自在に支持されたアームと、前記アームを移
動させて前記光学ヘッドから集光照射された光スポット
を前記光記録媒体のデータトラックにトラッキングする
トラッキングアクチュエータと、前記光学ヘッドを移動
させて前記光学ヘッドから集光照射された光スポットを
前記光記録媒体に合焦点させるフォーカス駆動手段と、
前記アームの先端に固定され、前記浮上式光ヘッドを支
持すると共に、前記浮上式光ヘッドを押圧し前記光記録
媒体の回転によって前記浮上式光ヘッドを隙間を保って
浮上させるスライダ支持部と、前記光記録媒体を回転さ
せるスピンドルモータとを備えるものである。

【００３４】

【作用】第１の発明によれば、浮上スライダは、空気軸
受け面により光記録媒体が回転すると所定の隙間を保っ
たまま浮上する。光学ヘッドは光学ヘッド支持部によっ
て浮上スライダに光記録媒体と対向するように、あらか
じめ決められた隙間を保って支持されているので、光学
ヘッドは、浮上スライダの浮上量とあらかじめ決められ
た隙間分の距離をおいて光記録媒体に対向する。

【００３５】一方、光学ヘッドにおいて、基板上の発光
素子から出射した光は光学部材を介して受光センサに導
かれる。より具体的には光学部材において、光路補正手
段によって集光手段に導かれ、集光手段により集光さ
れ、光透過窓を透過して光記録媒体に照射され、この照
射光が光記録媒体により反射されて集光手段にて反射さ
れて光路補正手段に到達し、光路補正手段により受光セ
ンサに導かれる。

【００３６】この様に構成することにより、光ヘッドに
必要な発光素子や受光素子や偏向ミラーや対物レンズ等
のほとんど全ての部品の集積化が可能になり光学ヘッド
の小型化が可能になる。さらに、この様な構成にしたこ
とにより、一体成形が可能になり低価格化が図れると共
に、加工精度、組立精度の向上が図れ高密度化が容易に
なる。

【００３７】さらに、光学ヘッドを浮上スライダに弾性
支持したことにより、光記録媒体の面振れに対しては、
ほぼ一定の隙間を確保することができ、光学ヘッドの加
工誤差や発光素子の波長変動等による焦点ずれに対して
のみ光学ヘッドを変位させてフォーカス駆動すればよい
ので、フォーカス制御手段が簡単になると共に、小型化
が容易に図れる。

【００３８】また、第２の発明によれば、光記録再生装
置は、スピンドルモータにより光記録媒体を高速回転さ
せ、これと同時に第１の発明の浮上式光ヘッドをスライ
ダ支持部により光記録媒体に押圧して浮上させ、トラッ
キングアクチュエータで浮上式光ヘッドを光記録媒体の
半径方向に移動させて光スポットをデータトラックに位
置決めする。そして、フォーカス駆動手段によって光学
ヘッドを微小変位させてフォーカス制御を行いデータの
記録再生を行う。

【００３９】さらに具体的には、トラッキングアクチュ
エータによるトラッキング制御に加えて、微小トラッキ
ング駆動手段によって光学ヘッドまたは浮上スライダを
微小変位させて微小トラッキング制御を行う。

【００４０】このように構成することにより、発光素子
から光ヘッドに光を導いたり、光ヘッドから受光センサ
へ光を導く必要がなくなる。さらに、フォーカス駆動手
段、微小トラッキング駆動手段を、浮上式光ヘッドに組
み込むことが可能になり、小型化が図れると共に、高密
度化、高トラック密度化が図れ、光記録再生装置の小型
化が可能になる。

【００４１】

【実施例】次に図面を参照して本発明の好適な実施例を
説明する。

【００４２】（第１実施例）本発明の第１実施例を図１
〜図７を参照して説明する。

【００４３】まず、浮上式光ヘッドを構成している光学
ヘッド１について説明する。図１に光学ヘッド１のほぼ
中心をトラック方向に切断した断面図を示す、図２に光
学ヘッド１を上からみた上面透視図を示し、図３に光学
ヘッド１を下からみた下面透視図を示す。

【００４４】光学ヘッド１は、Ｓｉ等からなる基板１０
と、この基板１０に背面が固着され、ガラスやプラスチ
ック等の光学透明材料からなり、ほぼ軸対称の形状を有
する光学部材２０とを備えて構成されている。光学部材
２０は、金型等によって一体成形された後、必要な反射
膜２２等がコーティングされて形成されている。基板１
０には、立ち上げミラー１２が取付けられ、発光素子１
１として半導体レーザが接合されている。これにより、
発光素子１１から出射されたレーザ光は、立ち上げミラ
ー１２により基板１０のほぼ垂直方向に偏向される。ま
た、基板１０上には、半導体プロセスによって形成され
た受光センサ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが設けら
れ、データトラック方向１４にほぼ平行に４分割されて
いる。

【００４５】光学部材２０には、球面凹レンズからなる
集光手段２１が形成されており、集光手段２１の表面に
は反射膜２２がコーティング形成される。集光手段２１
の１部には、発光素子１１から出射され立ち上げミラー
１２により反射されたレーザ光が入射される入射部２３
と、受光センサ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄへ光を
出射させる出射部２４が設けられている。

【００４６】光学部材２０の集光手段２１が形成された
内面とは逆の外面には、入射部２３から入射してきたレ
ーザ光を集光手段２１に照射させ、集光手段２１からの
照射された光を受光センサ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１
３ｄに照射させる光路補正手段２５と、この光路補正手
段２５のほぼ中央部に位置し、集光手段２１により集光
されたレーザ光を透過させて光記録媒体（図示せず）に
照射するための光透過窓２６とが形成される。第１実施
例の場合には、光路補正手段２５は２種類の反射型ホロ
グラムパターンが複合化されている。この反射型ホログ
ラムパターンは、光学部材２０を一体成形するときに同
時に形成される。そして、反射型ホログラムパターンの
表面には、光透過窓２６を除く部分に反射膜２２がコー
ティングされている。

【００４７】より具体的には、入射部２３からの入射光
を集光手段２１へ照射させるホログラムパターンは、図
３に示すようにほぼ同心円で、その断面形状が凹凸形状
あるいは、鋸歯形状をしており、ほぼ外周側の方がピッ
チが小さくなっている。

【００４８】また、集光手段２１から照射されたレーザ
光を受光センサ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに照射
させるためのホログラムパターンは、ほぼ同心円で中心
が偏っており、その断面形状は、凹凸形状あるいは、鋸
歯形状をしている。そして、光透過窓２６の大きさ
（径）は光路補正手段２５の大きさ（径）よりも小さく
なるように構成されている。

【００４９】基板１０と光学部材２０の支持部２７を、
図１に示すように接合して光学ヘッド１が構成される。

【００５０】次に、第１実施例の浮上式光ヘッドを構成
している浮上スライダ３０について説明する。

【００５１】図４に、浮上スライダ３０の斜視図を示
す。図４（ａ）は、光記録媒体と対向する面を上にした
時の斜視図であり、図４（ｂ）は、光記録媒体と対向す
る面を下にした時の斜視図である。浮上スライダ３０
は、ガラス、フェライト等の磁性材料、あるいは、セラ
ミック材料等で型成形によって形成されている。

【００５２】浮上スライダ３０は、外形が円形状に形成
され、この円形状のほぼ中心に貫通孔３４が設けられて
いる。浮上スライダ３０は光記録媒体に対向する面に凹
部３３と空気軸受け面３１が形成され、空気軸受け面の
エッジに僅かな傾斜を持つ斜面３２が形成されている。
そして、浮上スライダ３０の凹部３３に沿って空気が空
気流入方向３７の方向に流入する。一方、光記録媒体１
１０に対向する浮上スライダ３０の面とは反対の背面側
には、段差部３５と凸部３６が形成されている。

【００５３】浮上スライダ３０は、スライダ支持部８０
によって光記録媒体１１０側に押圧されて支持されてお
り、光記録媒体１１０の回転により生じる空気流によっ
て空気軸受け面３１に正圧力が発生し、この正圧力と支
持部材の押圧荷重とが釣り合って、光記録媒体１１０面
に対してほぼ一定の隙間を保って浮上する。

【００５４】次に、光学ヘッド１と浮上スライダ３０に
よって構成された浮上式光ヘッドを図５に基づいて説明
する。図５は浮上式光ヘッドのほぼ中心をトラック方向
に切断した時の断面図である。浮上スライダ３０は光記
録媒体１１０が回転すると僅かな隙間を保って浮上する
ように構成されている。光記録媒体１１０は、プラスチ
ック等からなるディスク基板１１１と、ディスク基板１
１１の表面にスパッタ等によって形成された記録膜１１
２と、記録膜１１２にコーティングされた保護膜１１３
とで構成されている。また、ディスク基板１１１の表面
には、データトラック程度の溝が形成されている。

【００５５】光学ヘッド１は、光透過窓２６が設けられ
た面が光記録媒体１１０と対向するように、光学ヘッド
１の一部が浮上スライダ３０の貫通孔３４に配置される
と共に、光学ヘッド支持部４０によって弾性支持されて
いる。光学ヘッド支持部４０は、浮上スライダ３０の凸
部３６と光学ヘッド１の固定部２８とに接合されて板ば
ねを構成している。また、光透過窓２６が設けられた面
と光記録媒体１１０との距離は、浮上スライダ３０の浮
上量よりも大きくなるように設定されている。

【００５６】この様に構成された浮上式光ヘッドの動作
を説明する。まず、発光素子１１から出射されたレーザ
光が光記録媒体１１０に集光されるまでの過程、即ち、
往路について説明する。発光素子１１から出射したレー
ザ光は、立ち上げミラー１２で基板１０とほぼ垂直な方
向に偏向される。偏向された光は入射部２３を通り、光
路補正手段２５の反射型ホログラムパターンによって反
射され、集光手段２１に導かれる。集光手段２１は球面
凹レンズで構成されており、反射したレーザ光を光記録
媒体１１０に集光するように球面の曲率半径が与えられ
ている。集光手段２１によって集光されたレーザ光は、
光透過窓２６を通って光記録媒体１１０に照射される。

【００５７】集光手段２１によって集光されたレーザ光
は光透過窓２６から出射され、あらかじめ設定された隙
間だけの空気層を通り、光記録媒体１１０の保護膜１１
３を通って記録膜１１２に到達する。

【００５８】ここで、集光手段２１にレーザ光を導く際
に反射型ホログラムパターンを用いて光を反射させた理
由を説明する。

【００５９】一般に、球面凹レンズで光を集光させると
球面収差が発生し、球面収差は球面の外周側ほど大きく
なる。球面収差が発生すると光を微小なスポットに絞れ
なくなり高密度化が図れない。そこで、反射型ホログラ
ムパターンを用いて、光の回折を利用して球面収差を補
正するように構成し、球面収差の発生を防止しているの
である。

【００６０】この結果、球面収差が発生することなく集
光手段２１によって集光されたレーザ光は、光透過窓２
６を通って光記録媒体１１０に照射されることになる。

【００６１】次に、光記録媒体１１０に集光されたレー
ザ光が受光センサ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに到
達するまでの過程、すなわち、復路について説明する。

【００６２】記録膜１１２に集光された光は、記録情報
に対応する状態で反射され、光透過窓２６を通って集光
手段２１に到達し、往路とはほぼ逆の光路をたどって光
路補正手段２５に到達する。光路補正手段２５には、受
光センサ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに光を集光す
るように反射型ホログラムパターンが形成されており、
光路補正手段２５からの回折光は出射部２４を通って受
光センサ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに到達するこ
とになる。

【００６３】次に、本実施例のトラッキング制御につい
て図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて説明する。図６
（ａ）〜図６（ｃ）に、データトラックの方向１４とほ
ぼ平行に４分割された受光センサ１３ａ、１３ｂ、１３
ｃ、１３ｄ上に集光された受光スポット１５の状態（光
スポットは合焦点された状態）を示す。

【００６４】図６（ａ）は光記録媒体への照射スポット
がデータトラック上にトラッキングされた状態であり、
受光センサ１３ａ及び１３ｂの受光量の和は受光センサ
１３ｃと１３ｂの和と等しくなっている。

【００６５】図６（ｂ）は、照射スポットがデータトラ
ックからずれた場合を示しており、受光センサ１３ａ及
び１３ｂの受光量の和は受光センサ１３ｃ及び１３ｂの
和より大きくなっている。

【００６６】図６（ｃ）は、照射スポットが図６（ｂ）
と反対方向にずれた場合であり、受光センサ１３ａ及び
１３ｂの受光量の和は受光センサ１３ｃ及び１３ｂの和
より小さくなっている。

【００６７】従って、受光センサ１３ａ及び１３ｂの受
光量の和と受光センサ１３ｃ及び１３ｄの受光量の和と
の差をトラッキング誤差信号とし、トラッキング誤差信
号がゼロになるようにトラッキング制御を行えば、照射
スポットをデータトラック上にトラッキングさせること
ができる。

【００６８】次に、フォーカス制御について図７（ａ）
〜図７（ｃ）を用いて説明する。図７（ａ）は照射スポ
ットが光記録媒体の記録膜に合焦点した場合であり、受
光センサ１３ａ及び１３ｄの受光量の和と、受光センサ
１３ｂ及び１３ｃの受光量の和とは等しくなっている。

【００６９】図７（ｂ）は照射スポットの焦点が正しい
合焦点の位置よりも光記録媒体１１０側にずれた場合で
あり、受光スポット１５の大きさが図７（ａ）に比べて
小さくなっており、この場合には受光センサ１３ａ及び
１３ｄの受光量の和は受光センサ１３ｂ及び１３ｃの受
光量の和より小さくなっている。

【００７０】図７（ｃ）は図７（ｂ）と反対方向に焦点
がずれた場合であり、受光スポット１５の大きさが図７
（ａ）に比べて大きくなっており、この場合には受光セ
ンサ１３ａ及び１３ｄの受光量の和は受光センサ１３ｂ
及び１３ｃの受光量の和よりも大きくなっている。

【００７１】従って、受光センサ１３ａ及び１３ｄの受
光量の和と、受光センサ１３ｂ及び１３ｃの受光量の和
との差をとってフォーカス誤差信号とし、フォーカス誤
差信号がゼロになるようにフォーカス制御を行えば、照
射スポットを光記録媒体１１０の記録膜１１２に合焦点
させることができる。

【００７２】次にフォーカス駆動方法について説明す
る。光学ヘッド１は、光学ヘッド支持部４０によって浮
上スライダ３０に弾性支持されているので、光学ヘッド
支持部４０の弾性変形を利用し、フォーカス駆動手段
（図示せず）によって光学ヘッド１を光記録媒体１１０
に垂直方向に駆動し、光透過窓２６と光記録媒体１１０
の距離を変化させてフォーカス制御を行う。即ち、前述
したフォーカス誤差信号がゼロになるように光学ヘッド
１を変位させれば、照射スポットを光記録媒体１１０の
記録面に合焦点させることができる。

【００７３】このように構成することにより、浮上スラ
イダ３０が光記録媒体１１０の面振れに追従しながら浮
上することになり、光学ヘッド１は、浮上スライダ３０
と光学ヘッド支持部４０によって、光記録媒体１１０と
の距離をある程度まで一定に保つことが可能になる。よ
って、フォーカス制御の際に必要な光学ヘッド１の移動
量は小さく、フォーカス駆動手段に必要な駆動力も小さ
くてもよいので、フォーカス駆動手段の小型化が可能に
なる。

【００７４】（第２の実施例）次に、本発明の第２実施
例に係る光記録再生装置を図８及び図９を用いて説明す
る。

【００７５】図８は第２実施例である光記録再生装置を
構成する浮上式光ヘッドとフォーカス駆動手段とトラッ
キング駆動手段、及びスライダ支持部等の部材を示す斜
視図である。図９は、図８に示す部材を組み立てた時の
浮上式光ヘッドの中心をトラックと直交する方向（図８
のＡ−Ａ）に切断した断面図である。

【００７６】図８及び図９において、本実施例に係る光
記録再生装置は、前記実施例における光学ヘッド１を変
位させるフォーカス駆動手段及びトラッキング駆動手段
を形成する駆動コイル部５０を有する構成である。駆動
コイル部５０は、樹脂等の材料からなり型成形された円
環枠体にてなるボビン５３と、ボビン５３の円環枠体内
側に装着され、磁性材料からなるリング状のヨーク５４
と、ボビン５３の円環枠体外側に巻回された第１及び第
２のコイル５１、５２とから構成されている。第１のコ
イル５１と第２のコイル５２は、ほぼ対称に同じ巻数だ
け巻回されている。駆動コイル部５０は光学ヘッド１の
光学部材２０に接着されて固定される。なお、光学ヘッ
ド１、浮上スライダ３０は、それぞれ図１及び図４と同
じ構成であり説明は省略する。

【００７７】駆動コイル部５０を囲むように磁石５５が
配置され、磁石５５と駆動コイル部５０によって、電磁
アクチュエータを構成している。

【００７８】装置本体にはアーム９０が光記録媒体１１
０のトラックを横切る方向に移動自在に支持され、アー
ム９０の先端には浮上スライダ３０を押圧し支持するス
ライダ支持部８０が固定される。スライダ支持部８０
は、固定板８５に形成されたかしめ部８６をアーム９０
の先端の固定穴９１にかしめることによて固定される。

【００７９】スライダ支持部８０には、浮上スライダ３
０をほぼ一定の荷重値で押圧する押圧バネ部８４と、幅
広部８１と曲げ部８３が形成されている。

【００８０】スライダ支持部８０の幅広部８１の先端に
は、ジンバル８２がエッチング等によって形成されてい
る。ジンバル８２には浮上スライダ３０の凸部３６が固
定され、浮上スライダ３０が浮上している時にある程度
の自由度を持たせるように構成されている。

【００８１】本実施例の場合には、ジンバル８２と、押
圧バネ部８４、幅広部８１、曲げ部８３は同一の部材で
形成されており、ジンバル８２の部分は、剛性を低下さ
せるために板厚方向にエッチングされている。なお、ジ
ンバル８２をあらかじめ薄板で形成し溶接等によって幅
広部８１の先端に接合してもよい。

【００８２】ジンバル８２の中央部には光学ヘッド支持
部４０が配設され、ジンバル８２と同一の部材でエッチ
ング等によって形成されている。そして、浮上スライダ
３０の凸部３６と光学ヘッド１の固定部２８とにそれぞ
れ固定されて、光学ヘッド１は浮上スライダ３０に弾性
支持される。この様に構成することによって、光学ヘッ
ド１は、光学ヘッド支持部４０のたわみ方向（フォーカ
ス駆動方向）と、ねじれ方向（光学ヘッド支持部４０を
ほぼ中心に回転する方向）に自由度を持つようになる。

【００８３】このように構成された浮上式光ヘッドのフ
ォーカス制御方法、及びトラッキング制御方法を図９を
用いて説明する。

【００８４】まず、フォーカス制御における駆動方法に
ついて説明する。光学ヘッド１は、浮上スライダ３０に
光学ヘッド支持部４０によって弾性支持されており、フ
ォーカス駆動方向に移動可能に支持されている。一方、
光学ヘッド１の光学部材２０の外周部には、リング状の
駆動コイル部５０が固定されており、同じくフォーカス
駆動方向に移動可能である。駆動コイル部５０は、ヨー
ク５４と、ボビン５３と、第１のコイル５１と、第２の
コイル５２と、から構成されており、第１のコイル５１
と第２のコイル５２とがほぼ対称に同じターン数だけ巻
回されてボビン５３に固定されている。磁石５５は、第
１のコイル５１及び第２のコイル５２に対向するように
ほぼ対称に配置され、浮上スライダ３０の凸部３６にジ
ンバル８２を介して固定されている。そして、駆動コイ
ル部５０と磁石５５は磁気回路を構成している。

【００８５】第１のコイル５１に電流を流すと、フレミ
ング左手の法則に従って第１のコイル５１が設けられた
側に推力が発生する。光学ヘッド１は光学ヘッド支持部
４０によって支持されているので、光学ヘッド支持部４
０をほぼ中心（図中の２９）にして回転するような方向
にモーメント力が発生する。同様に第２のコイル５２に
電流を流すと、今度は第２のコイル５２が設けられた側
に推力が発生し、光学ヘッド１にはモーメント力が発生
する。

【００８６】第１のコイル５１と第２のコイル５２に各
々同じ方向に同じ推力が発生するように電流を流すと、
モーメント力は打ち消され、光学ヘッド１にはフォーカ
ス方向に駆動力が発生することになる。この駆動力は、
第１のコイル５１によって発生する推力と第２のコイル
５２によって発生する推力の和である。そして、この駆
動力と光学ヘッド１を支持している光学ヘッド支持部４
０のたわみ方向の復元力とが釣り合う位置まで光学ヘッ
ド１は変位することになる。

【００８７】従って、フォーカス制御は、第１のコイル
５１と第２のコイル５２に流す電流量を等しくし、各々
に発生する推力の方向が等しくなるように電流を制御す
ればよい。

【００８８】より具体的には、前述した受光センサ１３
ａ及び１３ｄの受光量の和と、受光センサ１３ｂ及び１
３ｃの受光量の和と、の差をとって得られるフォーカス
誤差信号（図７参照）がゼロになるように、第１のコイ
ル５１と第２のコイル５２に流す電流を制御すれば、光
学ヘッド１から照射された光スポットは光記録媒体１１
０に合焦点する。

【００８９】次にトラッキング制御における微小駆動方
法について説明する。トラッキング微小駆動も、フォー
カス駆動と同様に第１のコイル５１及び第２のコイル５
２に電流を流して行う。フォーカス駆動と異なる点は、
第１のコイル５１に流す電流量と、第２のコイル５２に
流す電流量が等しくない点である。このように電流を流
すと、先のフォーカス駆動方法で説明したように、光学
ヘッド１に働く各々のモーメント力が打ち消されないの
で、各々のモーメント力の差の分だけ光学ヘッド１にモ
ーメント力が発生する。そして、このモーメント力と光
学ヘッド支持部４０のねじれ方向の復元力とが釣り合う
位置まで、光学ヘッド１は光学ヘッド支持部４０をほぼ
中心に回転する。この時、光学ヘッド１から照射された
光スポットは、光記録媒体１１０のデータトラックを横
切る方向に移動する。

【００９０】従って、トラッキング微小駆動は、第１の
コイル５１と第２のコイル５２に流す電流量の差を制御
すればよいことになる。

【００９１】より具体的には、前述した受光センサ１３
ａ及び１３ｂの受光量の和と、受光センサ１３ｃ及び１
３ｄの受光量の和と、の差をとって得られるトラッキン
グ誤差信号（図６参照）がゼロになるように、第１のコ
イル５１と第２のコイル５２に流す電流を制御すれば、
光学ヘッド１から照射された光スポットを光記録媒体１
１０のデータトラック上にトラッキングさせることがで
きる。

【００９２】（第３実施例）次に本発明に係る第３の実
施例の光記録再生装置を図１０及び図１１を用いて説明
する。

【００９３】図１０は第３実施例の光記録再生装置を構
成する浮上式光ヘッドとフォーカス駆動手段とトラッキ
ング駆動手段、及びスライダ支持部等の部材を示す斜視
図である。図１１は、図８に示す部材を組み立てた時の
浮上式光ヘッドの中心をトラックと直交する方向（図１
０のＡ−Ａ）に切断した断面図である。

【００９４】図１０及び図１１において、本実施例の光
記録再生装置は、前記実施例における光学ヘッド１を変
位させるフォーカス駆動手段を構成するフォーカス駆動
コイル部６０を有する構成である。フォーカス駆動コイ
ル部６０は、磁性材料からなるリング状のヨーク６４
と、ヨーク６４に樹脂等の材料からなり型成形されたボ
ビン６３と、ボビン６３に巻回されたフォーカス駆動コ
イル６１とから構成されている。フォーカス駆動コイル
６１はボビン６３の側面にそってほぼ円形に巻かれてい
る。６２はトラッキング駆動手段を構成するリング状に
巻回されたトラッキング駆動コイル部であり、６５は磁
石である。６６は磁石を固定する磁石支持部であり、磁
石支持部６６の一端には、固定穴６８が設けてあり、も
う一端には、フォーカス駆動コイル部６０の外形よりも
大きな貫通孔６７が設けられている。なお、光学ヘッド
１、浮上スライダ３０は、それぞれ図１及び図４と同じ
構成であるので説明は省略する。

【００９５】装置本体にはアーム９０が光記録媒体１１
０のトラックを横切る方向に移動自在に支持され、アー
ム９０の先端には浮上スライダ３０を押圧し支持するス
ライダ支持部８０が固定される。スライダ支持部８０に
は、固定板８５とかしめ部８６とが設けられており、ア
ーム９０の先端の固定穴９１にかしめることによって固
定される。

【００９６】スライダ支持部８０には、浮上スライダ３
０をほぼ一定の荷重値で押圧する押圧バネ部８４と、幅
広部８１と、曲げ部８３が形成されている。さらに幅広
部８１及び曲げ部８３には、トラッキング方向に弾性を
持つように形成されたトラッキング支持バネ部８７が設
けられている。

【００９７】スライダ支持部８０の幅広部８１の先端に
は、ジンバル８２がエッチング等によって形成されてい
る。ジンバル８２には浮上スライダ３０の凸部３６が固
定され、浮上スライダ３０が浮上している時にある程度
の自由度を持たせるように構成されている。

【００９８】光学ヘッド支持部４０は、ジンバル８２と
同一の部材でエッチング等によって形成されている。そ
して、光学ヘッド１の固定部２８と、浮上スライダ３０
の凸部３６とを光学ヘッド支持部４０の固定部２８に固
定することによって、光学ヘッド１はフォーカス駆動方
向に移動可能に支持される。

【００９９】また、浮上スライダ３０は、光学ヘッド１
を支持した状態で、スライダ支持部８０に設けられたト
ラッキング支持バネ部８７の弾性によってトラッキング
方向に移動可能に支持される。

【０１００】フォーカス駆動コイル部６０は、光学部材
２０の外周部に固定され、トラッキング駆動コイル部６
２は浮上スライダ３０の凸部３６にジンバル８２を介し
て固定される。さらに、磁石６５は磁石支持部６６の先
端に固定され、磁石支持部６６の固定穴６８は、アーム
９０の先端に樹脂等によって形成された、ボス９２にか
しめられて固定される。このとき、磁石６５はフォーカ
ス駆動コイル部６０を囲むと共に、トラッキング駆動コ
イル部６２と対向するように配置される。このようにし
て、フォーカス駆動コイル部６０及び磁石６５によって
フォーカス電磁アクチュエータを、トラッキング駆動コ
イル部６２及び磁石６５によってトラッキング電磁アク
チュエータを構成することができる。磁石６５からの磁
束をトラッキング駆動コイル部６２に効率よく鎖交させ
るためのヨーク材の役目をさせるために、浮上スライダ
３０は磁性材料で形成されていることが望ましい。

【０１０１】次に、第３実施例のフォーカス制御におけ
る駆動方法について説明する。フォーカス駆動は、フォ
ーカス駆動コイル部６０に電流を流すことによって行
う。磁石６５からの磁束は、フォーカス駆動コイル部６
０と鎖交するように構成されており、フォーカス駆動コ
イル部６０は光学ヘッド１の光学部材２０に固定されて
いるので、フォーカス駆動コイル部６０に電流を流すと
フレミング左手の法則に従ってフォーカス駆動方向に光
学ヘッド１を移動させるように推力が発生する。一方、
光学ヘッド１は光学ヘッド支持部４０によって浮上スラ
イダ３０に支持されており、この推力と光学ヘッド支持
部４０の復元力とが釣り合った位置まで光学ヘッド１は
移動する。

【０１０２】より具体的には、前述したフォーカス誤差
信号（図７参照）がゼロになるように電流を流して光学
ヘッド１を変位させれば、光学ヘッド１から照射される
光スポットを光記録媒体１１０に合焦点させることがで
きる。

【０１０３】次に、第３実施例のトラッキング制御にお
ける駆動方法について説明する。トラッキング駆動は、
トラッキング駆動コイル部６２に電流を流すことによっ
て行う。トラッキング駆動コイル部６２に浮上スライダ
３０に固定されており、磁石６５からの磁束はトラッキ
ング駆動コイル部６２と鎖交するように構成されている
ので、電流を流すと浮上スライダ３０にはトラックを横
切る方向に推力が発する。浮上スライダ３０はスライダ
支持部８０に設けられたトラッキング支持バネ部８７に
よってトラッキング駆動方向に弾性支持されているの
で、この推力とトラッキング支持バネ部８７の復元力と
が釣り合った位置まで浮上スライダ３０は移動する。一
方、光学ヘッド１は浮上スライダ３０に支持されている
ので光学ヘッド１もトラックを横切る方向に移動するこ
とになる。

【０１０４】より具体的には、前述したトラッキング誤
差信号（図６参照）がゼロになるように電流を流して浮
上スライダ３０を変位させれば、光学ヘッド１から照射
される光スポットを光記録媒体１１０のデータトラック
にトラッキングさせることができる。

【０１０５】さて、第３実施例の場合は、トラッキング
アクチュエータによるトラッキング制御に加えて、微小
トラッキング駆動手段による微小トラッキング制御によ
って、２段制御を行っている。しかし、光記録媒体１１
０のデータトラックの偏心量が小さい場合、例えば、
１．８インチ程度の小径の光記録媒体１１０を用いて、
磁気記録再生装置のようにスピインドルモータに固定し
て使用する場合などには、トラッキングアクチュエータ
のみでトラッキング制御を行うことが可能になる。この
場合には、図１０に示すトラッキング駆動コイル部６２
と磁石支持部６６とスライダ支持部８０のトラッキング
支持バネ部８７が必要でなくなり、磁石６５を浮上スラ
イダ３０の凸部３６にジンバル８２を介して固定すれば
よい。

【０１０６】（第４実施例）次に、本発明に係る第４実
施例の光記録再生装置について図１２、図１３、図１４
を用いて説明する。

【０１０７】本実施例の光記録再生装置は、第３実施例
とほぼ同じ構成で、トラッキング駆動手段の構成が第３
実施例とは異なっている。

【０１０８】図１２は第４実施例である光記録再生装置
を構成する浮上式光ヘッドとフォーカス駆動手段とトラ
ッキング駆動手段、及びスライダ支持部等の部材を示す
斜視図である。図１３は図１２に示す部材を組み立てた
時、浮上式光ヘッドの中心をトラックと直交する方向
（図１２のＡ−Ａ）に切断した断面図である。図１４
は、図１２に示す部材を組み立てた時、スライダ支持部
８０に設けられたトラッキング駆動コイル部６２の部分
をトラックと直交する方向（図１２のＢ−Ｂ）に切断し
た断面図である。

【０１０９】図１２及び図１３において、本実施例の光
記録再生装置は、前記実施例における光学ヘッド１を変
位させるフォーカス駆動手段を構成するフォーカス駆動
コイル部６０と、フォーカス駆動コイル部６０に鎖交す
るように磁束を発生させる磁石６５ａとを有する構成で
ある。磁石６５ａは本実施例の場合にはリング状に形成
される構成である。フォーカス駆動コイル部６０は、第
３実施例と同じ構成であり、光学ヘッド１の光学部材２
０に固定されている。磁石６５ａは磁石支持部６６に固
定されてフォーカス駆動コイル部６０を囲むように配置
される。なお、磁石６５ａを浮上スライダ３０の凸部３
６に固定しても良い。フォーカス制御における駆動方法
は第３実施例と同じであるので説明は省略する。

【０１１０】図１２及び図１４において、トラッキング
駆動コイル部６２は口字状に巻回一対のコイルにて構成
され、スライダ支持部８０に設けられたトラッキング支
持バネ部８７よりも先端側の幅広部８１に固定されてい
る。そして、それぞれのトラッキング駆動コイル部６２
に鎖交するように２つの磁石６５ｂが磁石支持部６６に
固定され配置されている。

【０１１１】トラッキング制御における駆動方法はそれ
ぞれのトラッキング駆動コイル部６２に電流を流すこと
によって行う。トラッキングコイル部６２に電流を流す
とトラッキング駆動コイル部６２にフレミング左手の法
則に従って推力が発生する。そして、この推力の方向
は、浮上スライダ３０がトラックを横切る方向に発生す
る。トラッキング駆動コイル部６２及び浮上スライダ３
０は、トラッキング支持バネ部８７よりも先端に固定さ
れているので、この推力とトラッキング支持バネ部のト
ラッキング方向の復元力とが釣り合う位置まで浮上スラ
イダ３０が移動することになる。従って、光学ヘッド１
のトラッキング誤差信号（図６参照）がゼロになるよう
にトラッキング駆動コイル部６２に電流を流せば、光学
ヘッド１から照射される光スポットを光記録媒体１１０
のデータトラックにトラッキングすることができる。

【０１１２】（第５実施例）本発明に係る第５実施例の
光記録再生装置を図１５を用いて説明する。図１５は第
５実施例の光記録再生装置を構成する部材を示す斜視図
である。

【０１１３】第５実施例は、フォーカス駆動手段及びト
ラッキング駆動手段の構成が第２実施例と異なってお
り、他はほぼ同じ構成であるのでこの同一部分について
説明を省略する。

【０１１４】図１５において、本実施例装置はアーム９
０の先端に樹脂等によって形成された変位拡大部７０ａ
及び７０ｂを備え、アーム９０の中心の長さ方向を軸に
ほぼ対称に形成されている。変位拡大部７０ａ及び７０
ｂにはそれぞれヒンジ７２ａ及び７２ｂが形成されてい
る。７１ａ及び７１ｂは圧電素子であり電圧を印加する
とそれぞれアーム９０の長さ方向に微小変位する。変位
拡大部７０ａ及び７０ｂの先端には光学ヘッド変位部７
４ａ及び７４ｂが、貫通孔７５ａ及び７５ｂをボス７３
ａ及び７３ｂにそれぞれ熱かしめすることによって固定
されている。光学ヘッド変位部７４ａ及び７４ｂは先端
でくびれ部７７ａ及び７７ｂを介して光学ヘッド固定部
７６で結合されている。

【０１１５】この様に構成された光記録再生装置のフォ
ーカス制御及びトラッキング制御における駆動方法を説
明する。

【０１１６】圧電素子７１ａ及び７１ｂをそれぞれ変位
させると、変位拡大部７０ａ及び７０ｂは、それぞれヒ
ンジ７２ａ及び７２ｂをほぼ支点に回転する方向に微小
に変位する。この微小変位は、変位拡大部７０ａ及び７
０ｂの先端に固定された光学ヘッド変位部７４ａ及び７
４ｂに伝達されるが、テコの原理に従って光学ヘッド変
位部７４ａ及び７４ｂの先端では比較的大きな変位が得
られることになる。そして、くびれ部７７ａ及び７７ｂ
を通じて光学ヘッド１を変位することができる。

【０１１７】フォーカス駆動は、圧電素子７１ａ及び７
１ｂに同じ電圧を加えることによって行う。この様に駆
動すると光学ヘッド変位部７４ａ及び７４ｂは同じ距離
だけ変位するので光学ヘッド１をフォーカス駆動方向に
変位させることができる。従ってフォーカス誤差信号が
ゼロになるように電圧を制御すればフォーカス制御が可
能である。

【０１１８】一方トラッキング駆動は、圧電素子７１ａ
及び７１ｂに異なる電圧を加えることによって行う。こ
の様に駆動すると光学ヘッド変位部７４ａと７４ｂの変
位が異なるので、光学ヘッド１は変位の大きな方へ微小
回転するように変位する。このとき光学ヘッド１から照
射された光スポットはトラックを横切る方向に微小変位
するので、トラッキング誤差信号がゼロになるように電
圧を制御すればトラッキング制御が可能になる。

【０１１９】（第６実施例）次に、本発明の浮上式光ヘ
ッドを構成する光学ヘッド１の実施例を図１６ないし図
１８を用いて説明する。図１６に、光学ヘッド１のほぼ
中心をトラック方向に切断した断面図を示し、図１７
に、光学ヘッド１を上からみた上面透視図を示し、図１
８に光学ヘッド１を下からみた下面透視図を示す。

【０１２０】本実施例では、集光手段２１に第１実施例
で用いた球面凹レンズの代わりにフレネルレンズを用い
て構成されている。このフレネルレンズは、第１実施例
の浮上式光ヘッドを構成する光学ヘッド１（図１ないし
図３を参照）において、球面凹レンズ及び球面収差を補
正するために設けられた反射型ホログラムパターンの動
作を１つで代用することができるように構成されてい
る。

【０１２１】このように構成できる理由を説明する。一
般に、球面収差が発生しないように反射型の凹レンズを
形成すると、レンズの形状は非球面になることが知られ
ている。集光手段２１に非球面レンズを使用すればよい
ことになる。しかし、非球面の加工は困難な点が多く、
またコストが高い。しかし、この非球面を複数の輪帯状
レンズに分割すると、レンズの厚みを非常に薄くするこ
とが可能になるので、比較的加工が簡単になるからであ
る。

【０１２２】従って、本実施例の場合には、光路補正手
段２５はフレネルレンズからの光を受光センサ１３ａ〜
１３ｂに導くための反射型ホログラムパターンのみでよ
い。

【０１２３】この様に構成することによって集光手段２
１の厚みを非常に薄くできるために光学ヘッド１がさら
に小型化できる。

【０１２４】また、集光手段２１に反射型のホログラム
レンズを用いても同様の効果が期待できる。

【０１２５】さて、この様に一体化されて構成された光
ヘッドの場合には発光素子からの発熱が問題になる。す
なわち、波長が変動して収差が増大し光スポットを微小
に絞れなくなる問題や、モードホッピング雑音と呼ばれ
る雑音を発生して信号のＳＮ比が劣化する問題等があ
る。さらに最悪の場合には素子が破壊してしまう危険性
もある。この様な問題を回避するために、本実施例の光
ヘッドには、放熱板１８が基板１０の発光素子１１が設
けられた側とは反対の面に固定されている。

【０１２６】

【発明の効果】第１の発明によれば、光ヘッドを構成す
る発光素子、受光センサ、光学部材等のほとんどの部品
を集積化したことによって、光学ヘッドの小型化が図れ
る。さらに、一体成形が可能になり低価格化が図れると
共に、加工精度、組立精度の向上が図れ高記録密度化が
容易になる効果を奏する。

【０１２７】また、浮上スライダと光学ヘッドを分離す
ると共に、光学ヘッドを光記録媒体に対向させて浮上ス
ライダに支持部によって支持する構成にしたことによ
り、光学ヘッドをフォーカス方向またはトラッキング方
向に微小変位させることが可能になる効果を有する。さ
らに、光記録媒体の面振れに対しては、ほぼ一定の隙間
を確保することができるので、光学ヘッドの加工誤差や
発光素子の波長変動等による焦点ずれに対してのみ光学
ヘッドを変位させてフォーカス制御を行えばよい。従っ
て、フォーカス駆動手段が簡単になり小型化が容易に図
れる効果を有する。

【０１２８】第２の発明によれば、スピンドルモータに
より光記録媒体を高速回転させ、これと同時に第１の発
明の浮上式光ヘッドを支持部により光記録媒体に押圧し
て浮上させるようにし、トラッキングアクチュエータで
光記録媒体の半径方向に移動させると共に、フォーカス
駆動手段によって光学ヘッドを変位させてフォーカス制
御を行うように構成することにより、発光素子から光ヘ
ッドに光を導いたり、光ヘッドから受光センサへ光を導
く必要がなくなりる効果を有する。さらに、微小トラッ
キング駆動手段によって光学ヘッドまたは浮上スライダ
を微小変位させて微小トラッキング制御を行うように構
成したので、フォーカス駆動手段、微小トラッキング駆
動手段を、浮上式光ヘッドに組み込むことが可能にな
り、小型化が図れると共に、高密度化、高トラック密度
化が図れ、光記録再生装置の小型化が可能になり装置記
録密度が向上できる効果を有する。

【０１２９】以上の効果として、ノート型パソコン等の
携帯型パソコンにも搭載可能な小型記録再生装置を提供
することができる。また、複数の光記録媒体をスタック
構造にしてスピンドルモータに固定した光記録再生装置
が実現できるので、磁気記録装置に代わる小型大容量の
記録再生装置も提供できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の浮上式光ヘッドを構成す
る光学ヘッドのほぼ中心をトラック方向に切断した断面
図

【図２】本発明の第１実施例の浮上式光ヘッドを構成す
る光学ヘッドを上からみた上面透視図

【図３】本発明の第１実施例の浮上式光ヘッドを構成す
る光学ヘッドを下からみた下面透視図

【図４】（ａ）本発明の第１実施例の浮上式光ヘッドを
構成する浮上スライダを光記録媒体と対向する面を上に
した時の斜視図（ｂ）本発明の第１実施例の浮上式光ヘッドを構成する
浮上スライダを光記録媒体と対向する面を下にした時の
斜視図

【図５】本発明の第１実施例の浮上式光ヘッドのほぼ中
心をトラック方向に切断した時の断面図

【図６】（ａ）本発明の第１実施例の受光センサにおけ
るトラッキング制御の説明図（ｂ）本発明の第１実施例の受光センサにおけるトラッ
キングが第１の方向にずれた状態を示す図（ｃ）第１実施例の受光センサにおけるトラッキングが
第１の方向とは逆の第２の方向にずれた状態を示す図

【図７】（ａ）本発明の第１実施例の受光センサにおけ
るフォーカス制御の合焦点状態説明図（ｂ）本発明の第１実施例の受光センサにおけるフォー
カス制御の焦点が光記録媒体側にずれた状態説明図（ｃ）本発明の第１実施例の受光センサにおけるフォー
カス制御の焦点が集光手段側にずれた状態説明図

【図８】本発明の第２実施例の光記録再生装置を構成す
る浮上式光ヘッドとフォーカス駆動手段とトラッキング
駆動手段、及びスライダ支持部等の部材を示す斜視図

【図９】本発明の第２実施例の光記録再生装置における
図８に示す部材を組み立てた時の浮上式光ヘッドの中心
をトラックと直交する方向（図８のＡ−Ａ）に切断した
断面図

【図１０】本発明の第３実施例の光記録再生装置を構成
する浮上式光ヘッドとフォーカス駆動手段とトラッキン
グ駆動手段、及びスライダ支持部等の部材を示す斜視図

【図１１】本発明の第３実施例の光記録再生装置におけ
る図８に示す部材を組み立てた時の浮上光ヘッドの中心
をトラックと直交する方向（図１０のＡ−Ａ）に切断し
た断面図

【図１２】本発明の第４実施例の光記録再生装置を構成
する浮上式光ヘッドとフォーカス駆動手段とトラッキン
グ駆動手段、及びスライダ支持部等の部材を示す斜視図

【図１３】本発明の第４実施例の光記録再生装置におけ
る図１２に示す部材を組み立てた時、浮上式光ヘッドの
中心をトラックと直交する方向（図１２のＡ−Ａ）に切
断した断面図

【図１４】本発明の第４実施例の光記録再生装置におけ
る図１２に示す部材を組み立てた時、スライダ支持部に
設けられたトラッキング駆動コイル部の部分をトラック
と直交する方向（図１２のＢ−Ｂ）に切断した断面図

【図１５】本発明の第５実施例の光記録再生装置を構成
する部材を示す斜視図

【図１６】本発明の第６実施例の浮上式光ヘッドを構成
する光学ヘッドのほぼ中心をトラック方向に切断した断
面図

【図１７】本発明の第６実施例の浮上式光ヘッドを構成
する光学ヘッドを上からみた上面透視図

【図１８】本発明の第６実施例の浮上式光ヘッドを構成
する光学ヘッドを下からみた下面透視図

【図１９】従来の浮上式光ヘッドを示す側面図

【符号の説明】

１光学ヘッド１０基板１１発光素子１２立ち上げミラー１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ受光センサ２０光学部材２１集光手段２２反射膜２３入射部２４出射部２５光路補正手段２６光透過窓２８固定部３０浮上スライダ３１空気軸受け面３２斜面３３凹部３４，６７，７５ａ，７５ｂ貫通孔３５段差部３６凸部３７空気流入方向４０光学ヘッド支持部５０駆動コイル部５１第１のコイル５２第２のコイル５３，６３ボビン５４，６４ヨーク５５，６５，６５ａ，６５ｂ磁石６０フォーカス駆動コイル部６１フォーカス駆動コイル６２トラッキング駆動コイル部６６磁石支持部６８，９１固定穴７０ａ，７０ｂ変位拡大部７１ａ，７１ｂ圧電素子７２ａ，７２ｂヒンジ７３ａ，７３ｂボス７４ａ，７４ｂ光学ヘッド変位部７５ａ，７５ｂ貫通孔７６光学ヘッド固定部７７ａ，７７ｂくびれ部８０スライダ支持部８１幅広部８２ジンバル８３曲げ部８４押圧バネ部８５固定板８６かしめ部９０アーム９２ボス１１０光記録媒体１１１ディスク基板１１２記録膜１１３保護膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光記録媒体に光を集光して照射し、データ
の記録再生を行う光学ヘッドと、前記光記録媒体の回転
によって隙間を保って浮上するように形成された空気軸
受け面を備えた浮上スライダと、前記光学ヘッドの光出
射面が前記光記録媒体に対向するように、前記光学ヘッ
ドまたは前記光学ヘッド及び前記浮上スライダを支持す
る光学ヘッド支持部とを備える浮上式光ヘッドであっ
て、前記光学ヘッドが、前記光記録媒体に光を照射する
発光素子及び前記光記録媒体からの反射光を受光する受
光センサを配置した基板と、前記発光素子からの光を光
記録媒体に照射すると共に、光記録媒体からの光を前記
受光センサに射出する光学部材とを備えることを特徴と
する浮上式光ヘッド。
【請求項２】請求項１記載の浮上式光ヘッドであって、
前記光学部材が、前記発光素子からの光を集光して前記
光記録媒体に照射する集光手段と、前記光を前記集光手
段へ入射させると共に、前記集光手段からの光を前記受
光センサに射出する光路補正手段と、前記光路補正手段
の形状よりも小さな形状で形成され、前記集光手段から
の光が透過する光透過窓とを備えることを特徴とする浮
上式光ヘッド。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の浮上式光ヘ
ッドであって、前記集光手段が、球面凹レンズ、フレネ
ルレンズ、回折格子またはホログラムレンズのいずれか
であることを特徴とする浮上式光ヘッド。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の浮上式光ヘッドであって、前記光学部材が、ガラス、
プラスチック等の光学透明材料からなり、一体成形によ
って形成されることを特徴とする浮上式光ヘッド。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
の浮上式光ヘッドであって、前記基板の前記発光素子が
配置された面とは逆の面に、放熱板を設けることを特徴
とする浮上式光ヘッド。
【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかに記載
の浮上式光ヘッドであって、前記浮上スライダのほぼ中
心に貫通孔を設け、前記光学ヘッドの少なくとも１部が
前記貫通孔内に前記浮上スライダとは非接触に配置され
ていることを特徴とする浮上式光ヘッド。
【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれかに記載
の浮上式光ヘッドと、前記光記録媒体のデータトラック
を横切るように移動自在に支持されたアームと、前記ア
ームを移動させて前記浮上式光ヘッドから集光照射され
た光スポットを前記光記録媒体のデータトラックにトラ
ッキングするトラッキングアクチュエータと、前記浮上
式光ヘッドを移動させて前記浮上式光ヘッドから集光照
射された光スポットを前記光記録媒体に合焦点させるフ
ォーカス駆動手段と、前記アームの先端に固定され、前
記浮上式光ヘッドを支持すると共に、前記浮上式光ヘッ
ドを押圧し前記光記録媒体の回転によって前記浮上式光
ヘッドを隙間を保って浮上させるスライダ支持部と、前
記光記録媒体を回転させるスピンドルモータとを備える
ことを特徴とする光記録再生装置。
【請求項８】請求項７に記載の光記録再生装置であっ
て、前記フォーカス駆動手段が、前記光学ヘッドの側面
に沿って巻回されたフォーカス駆動コイル部と、前記フ
ォーカス駆動コイル部に鎖交するように磁束を発生させ
る磁石とを備えることを特徴とする光記録再生装置。
【請求項９】請求項７に記載の光記録再生装置であっ
て、前記光学ヘッドを微小回転させて前記光学ヘッドか
ら集光照射された光スポットを前記光記録媒体のデータ
トラックに対する微小トラッキングを制御する微小トラ
ッキング駆動手段を備えることを特徴とする光記録再生
装置。
【請求項１０】請求項９に記載の光記録再生装置であっ
て、前記フォーカス駆動手段及び前記微小トラッキング
手段が、前記光学ヘッドの側面にほぼ対称に配置され、
ほぼ同じ巻数だけ巻回された第１のコイル部及び第２の
コイル部と、前記浮上スライダの媒体対向面とは反対の
面に配置され、前記第１のコイル部及び前記第２のコイ
ル部に対してそれぞれ鎖交する磁束を発生させる磁石と
を備えることを特徴とする光記録再生装置。
【請求項１１】請求項７に記載の光記録再生装置であっ
て、前記浮上スライダを移動させて前記光学ヘッドから
集光照射された光スポットを前記光記録媒体のデータト
ラックに対して微小トラッキングする微小トラッキング
駆動手段を備えることを特徴とする光記録再生装置。
【請求項１２】請求項１１に記載の光記録再生装置であ
って、前記スライダ支持部の一部に設けられ、トラッキ
ング駆動方向に弾性を持つように形成されたトラッキン
グ支持バネ部、前記光学ヘッドの側面に沿って巻回され
たフォーカス駆動コイル部及び前記フォーカス駆動コイ
ル部に鎖交するように磁束を発生させる磁石を有するフ
ォーカス駆動手段と、リング状に巻回され前記浮上スラ
イダの光記録媒体に対する対向面とは反対の面に配置さ
れたトラッキング駆動コイル部及び前記トラッキング駆
動コイル部に鎖交するように磁束を発生させる磁石を有
する微小トラッキング駆動手段と、前記アームに固定さ
れ前記磁石を保持する磁石支持部とを備えることを特徴
とする光記録再生装置。
【請求項１３】請求項１２に記載の光記録再生装置であ
って、前記スライダ支持部の一部に設けられる前記トラ
ッキング支持バネ部よりも先端の前記浮上スライダが固
定された側の幅広部にトラッキング駆動コイル部を配置
すると共に、前記トラッキング駆動コイル部に鎖交する
ように前記磁石支持部に磁石を配置することを特徴とす
る光記録再生装置。
【請求項１４】請求項７又は請求項９に記載の光記録再
生装置であって、前記フォーカス駆動手段及び前記微小
トラッキング駆動手段が、前記アームに配置された２つ
の圧電素子と、前記それぞれの圧電素子の変位を拡大す
ると共に変位の方向を変える変位拡大部と、前記それぞ
れの変位拡大部の変位を前記光学ヘッドに伝達し、前記
光学ヘッドを変位させる光学ヘッド変位部とを備え、前
記２つの圧電素子を同時に、または各々個別に駆動させ
て前記光学ヘッドから集光照射された光スポットを前記
光記録媒体に合焦点させると共に、前記光記録媒体のデ
ータトラックに微小トラッキングさせることを特徴とす
る光記録再生装置。