(57)【要約】【課題】テープの走行方向に対して必要なスペースを従来よりも低減し得る光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】この光ピックアップ装置は、固定部１００と、可動部１１と、固定部１００に一方の端部が固定され、他方の端部が可動部１１に固定された第１の弾性支持部材１２ａおよび第２の弾性支持部材ｂと、可動部１１に固定された対物レンズ８とを備える。対物レンズ８は、第１の弾性支持部材１２ａの一方の端部から第１の弾性支持部材１２ａに対して垂直な方向に延びる線と、第１の弾性支持部材１２ａの他方の端部から第１の弾性支持部材１２ａに対して垂直な方向に延びる線との間に存在する領域であって、第１の弾性支持部材１２ａと第２の弾性支持部材１２ｂとの間に存在する領域の外側に配置されている。【選択図】図７
2013065388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザおよびレンズアクチュエータを備える光ピックアップ装置であって、
前記レンズアクチュエータは、
対物レンズと、
固定部と、
前記対物レンズを支持し、前記固定部に対して位置および姿勢を変えることができる可動部と、
前記可動部の少なくとも一部に磁力を及ぼすように構成された磁界形成素子と、
前記固定部に対して前記可動部を弾性的に連結する第１および第２の弾性支持部材と、
を備え、
前記対物レンズの光軸に平行な方向から見たとき、前記第１の弾性支持部材と前記固定部との間の第１の接続箇所と、前記第１の弾性支持部材と前記可動部との間の第２の接続箇所と、前記第２の弾性支持部材と前記固定部との間の第３の接続箇所と、前記第２の弾性支持部材と前記可動部との間の第４接続箇所とは、それぞれ、四角形の４個の頂点に位置し、前記対物レンズの中心は、前記第１の接続箇所と第３の接続箇所とを通る第１の直線と、前記第２の接続箇所と第４の接続箇所とを通る第２の直線との間の領域内に位置し、かつ、前記第１の接続箇所と第２の接続箇所とを通る第３の直線と、前記第３の接続箇所と第４の接続箇所とを通る第４の直線との間の領域の外側に位置する、光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記可動部は、電流に応じて前記磁界形成素子から磁力を受けるように構成されたコイルを有しており、
前記対物レンズの光軸に平行な方向から見たとき、前記コイルは前記第１の直線と前記第２の直線との間の領域内であって、かつ、前記第３の直線と前記第４の直線との間の領域内に位置している、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記可動部は、所定の重量を有するカウンターウェイトを有しており、
前記対物レンズの光軸に平行な方向から見たとき、前記カウンターウェイトは前記第１の直線と前記第２の直線との間の領域内に位置し、かつ、前記カウンターウェイトと前記対物レンズとの間に前記コイルが位置している、請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記コイルは、フォーカスコイル部分およびトラッキングコイル部分に分かれている、請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記固定部は、前記第３および第４の直線に対して垂直な板状部分を有し、前記板状部分が前記第１および第２の弾性支持部材を支持している、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記レーザを内蔵し、上面と側面とを有する光学ベースを更に備え、
前記光学ベースの前記上面に前記アクチュエータが固定されている、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記第１および第２の弾性支持部材の長さは、前記光学ベースの前記上面の前記第１および第２の弾性支持部材の長さ方向におけるサイズに実質的に等しい、請求項６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
複数の光ピックアップ装置を備える光ピックアップユニットであって、
各光ピックアップ装置は、レーザとレンズアクチュエータとを備え、
前記レンズアクチュエータは、
対物レンズと、
固定部と、
前記対物レンズを支持し、前記固定部に対して位置および姿勢を変えることができる可動部と、
前記可動部の少なくとも一部に磁力を及ぼすように構成された磁界形成素子と、
前記固定部に対して前記可動部を弾性的に連結する第１および第２の弾性支持部材と、
を備え、
前記対物レンズの光軸に平行な方向から見たとき、前記第１の弾性支持部材と前記固定部との間の第１の接続箇所と、前記第１の弾性支持部材と前記可動部との間の第２の接続箇所と、前記第２の弾性支持部材と前記固定部との間の第３の接続箇所と、前記第２の弾性支持部材と前記可動部との間の第４接続箇所とは、それぞれ、四角形の４個の頂点に位置し、前記対物レンズの中心は、前記第１の接続箇所と第３の接続箇所とを通る第１の直線と、前記第２の接続箇所と第４の接続箇所とを通る第２の直線との間の領域内に位置し、かつ、前記第１の接続箇所と第２の接続箇所とを通る第３の直線と、前記第３の接続箇所と第４の接続箇所とを通る第４の直線との間の領域の外側に位置する、光ピックアップユニット。
【請求項９】
前記複数の光ピックアップ装置は、一対の光ピックアップ装置を含み、
前記一対の光ピックアップ装置の前記対物レンズは、いずれも、前記第１の弾性支持部材よりも前記第２の弾性支持部材に近い位置にあり、かつ、前記対物レンズは、いずれも、前記一対の光ピックアップ装置の一方の前記第２の弾性支持部材と他方の前記第２の弾性支持部材との間に位置する、請求項８に記載の光ピックアップユニット。
【請求項１０】
前記一対の光ピックアップ装置の前記対物レンズの中心間隔は、４〜８ｍｍの範囲内にある請求項９に記載の光ピックアップユニット。
【請求項１１】
各々がレーザおよびレンズアクチュエータを有する複数の光ピックアップ装置を備える光ピックアップユニットであって、
前記レンズアクチュエータは、
対物レンズと、
固定部と、
前記対物レンズを支持し、前記固定部に対して位置および姿勢を変えることができる可動部と、
前記可動部の少なくとも一部に磁力を及ぼすように構成された磁界形成素子と、
前記固定部に対して前記可動部を弾性的に連結する第１および第２の弾性支持部材と、
を備え、
各光ピックアップ装置は、前記レーザを内蔵する光学ベースであって、上面と側面とを有する光学ベースを備え、
前記光学ベースの前記上面に前記アクチュエータが固定されており、
前記対物レンズの光軸に平行な方向から見たとき、前記第１および第２の弾性支持部材の長さは、前記光学ベースの前記上面の前記第１および第２の弾性支持部材の長さ方向におけるサイズに実質的に等しい、光ピックアップユニット。
【請求項１２】
請求項８に記載の光ピックアップユニットと、
光テープを駆動するモータと、
を備えるデータストリーマ装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の光ピックアップユニットと、
光テープを駆動するモータと、
を備えるデータストリーマ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ピックアップ装置および光ピックアップユニットに関する。また、本発明は、当該光ピックアップ装置を備えるデータストリーマ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ディスク装置に使用される光ピックアップ装置は、光源として機能するレーザと、対物レンズをフォーカスおよびトラッキング方向に駆動させるためのレンズアクチュエータとを備える。レンズアクチュエータは、光ピックアップ装置本体に固定される土台部と、対物レンズを搭載してフォーカス方向およびトラッキング方向に移動可能な可動部と、土台部に可動部を弾性的に結合する弾性支持部材とを備える。可動部にはコイルが取り付けられており、土台部にはマグネットが取り付けられている。可動部のコイルを流れる電流の向きおよび大きさを調整することにより、マグネットが形成する磁界中でコイルに磁力が及び、可動部の位置および姿勢が制御される。対物レンズの位置は、記録媒体の表面に対して垂直な方向（フォーカス方向）に移動するとともに、記録媒体の表面に平行かつ記録媒体のトラックに垂直な方向（トラッキング方向）に移動することができる。このような２つの方向に対物レンズを移動させるため、可動部にはフォーカス方向に力を発生させるフォーカスコイルと、トラッキング方向に力を発生させるトラッキングコイルとに分かれている。弾性支持部材は、これらの力に対して復元力を発生する。
【０００３】
弾性支持部材は、例えばワイヤから構成される。ワイヤの長さは、ピックアップ装置内で構成可能なスペースと、可動部を移動させるために必要な電力から決定される。ワイヤの長さは、１０ｍｍ〜２０ｍｍが一般的である。ワイヤは可動部のトラッキング方向に関して両端に近い位置で固定される。このため、対物レンズはワイヤに囲まれた領域の内側に取り付けられる。また、アクチュエータは、可動部をフォーカス方向およびトラッキング方向に安定して動作させるため、それぞれの方向に対して、可動部の重心と駆動力の中心を一致させることが望ましい。このような技術は、特許文献１に開示されている。
【０００４】
一方、大容量のストレージ装置として、光テープにデータを記録する光テープ装置（データストリーマ装置）が開発されつつある。このような光テープ装置の一例が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−５００６２号公報
【特許文献２】特開２００６−２８６０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、光ディスク用の光ピックアップ装置は、ディスク面に垂直な方向に対して薄型化が求められている。トラックの走行方向やトラッキング方向などの、ディスク面に平行な方向は、光ディスクが占有する面積に投影されたスペースの範囲内で光ディスクドライブおよび光ピックアップ装置の構成が可能である。このため、光ディスク用では、ディスク面に平行な方向において、対物レンズのアクチュエータにおけるワイヤや対物レンズの構成に空間的な余裕がある。
【０００７】
しかし、例えば光テープ用の記録装置においては、テープの走行方向に対してピックアップ装置が占有できるスペースが狭い。
【０００８】
本発明は、テープの走行方向に対して必要なスペースを従来よりも低減することが可能な光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光ピックアップ装置は、レーザおよびレンズアクチュエータを備える光ピックアップ装置であって、前記レンズアクチュエータは、対物レンズと、固定部と、前記対物レンズを支持し、前記固定部に対して位置および姿勢を変えることができる可動部と、前記可動部の少なくとも一部に磁力を及ぼすように構成された磁界形成素子と、前記固定部に対して前記可動部を弾性的に連結する第１および第２の弾性支持部材とを備える。前記対物レンズの光軸に平行な方向から見たとき、前記第１の弾性支持部材と前記固定部との間の第１の接続箇所と、前記第１の弾性支持部材と前記可動部との間の第２の接続箇所と、前記第２の弾性支持部材と前記固定部との間の第３の接続箇所と、前記第２の弾性支持部材と前記可動部との間の第４接続箇所とは、それぞれ、四角形の４個の頂点に位置し、前記対物レンズの中心は、前記第１の接続箇所と第３の接続箇所とを通る第１の直線と、前記第２の接続箇所と第４の接続箇所とを通る第２の直線との間の領域内に位置し、かつ、前記第１の接続箇所と第２の接続箇所とを通る第３の直線と、前記第３の接続箇所と第４の接続箇所とを通る第４の直線との間の領域の外側に位置する。
【００１０】
ある実施形態において、前記可動部は、電流に応じて前記磁界形成素子から磁力を受けるように構成されたコイルを有しており、前記対物レンズの光軸に平行な方向から見たとき、前記コイルは前記第１の直線と前記第２の直線との間の領域内であって、かつ、前記第３の直線と前記第４の直線との間の領域内に位置している。
【００１１】
ある実施形態において、前記可動部は、所定の重量を有するカウンターウェイトを有しており、前記対物レンズの光軸に平行な方向から見たとき、前記カウンターウェイトは前記第１の直線と前記第２の直線との間の領域内に位置し、かつ、前記カウンターウェイトと前記対物レンズとの間に前記コイルが位置している。
【００１２】
ある実施形態において、前記可動部は、前記対物レンズを支持する対物レンズホルダと、前記コイルが巻かれたコイル支持部とを有し、前記コイル支持部と前記カウンタ−ウェイトとは同一の材料から一体的に形成されている。
【００１３】
ある実施形態において、前記可動部は、前記対物レンズを支持する対物レンズホルダと、前記コイルが巻かれたコイル支持部とを有し、前記コイル支持部と前記カウンタ−ウェイトとは異なる材料から形成されている。
【００１４】
ある実施形態において、前記コイルは、フォーカスコイル部分およびトラッキングコイル部分に分かれている。
【００１５】
ある実施形態において、前記固定部は、前記第３および第４の直線に対して垂直な板状部分を有し、前記板状部分が前記第１および第２の弾性支持部材を支持している。
【００１６】
ある実施形態において、前記レーザを内蔵し、上面と側面とを有する光学ベースを更に備え、前記光学ベースの前記上面に前記アクチュエータが固定されている。
【００１７】
ある実施形態において、前記第１および第２の弾性支持部材の長さは、前記光学ベースの前記上面の前記第１および第２の弾性支持部材の長さ方向におけるサイズに実質的に等しい。
【００１８】
本発明による他の光ピックアップユニットは、複数の光ピックアップ装置を備える光ピックアップユニットであって、各光ピックアップ装置は、レーザとレンズアクチュエータとを備え、前記レンズアクチュエータは、対物レンズと、固定部と、前記対物レンズを支持し、前記固定部に対して位置および姿勢を変えることができる可動部と、前記可動部の少なくとも一部に磁力を及ぼすように構成された磁界形成素子と、前記固定部に対して前記可動部を弾性的に連結する第１および第２の弾性支持部材とを備える。前記対物レンズの光軸に平行な方向から見たとき、前記第１の弾性支持部材と前記固定部との間の第１の接続箇所と、前記第１の弾性支持部材と前記可動部との間の第２の接続箇所と、前記第２の弾性支持部材と前記固定部との間の第３の接続箇所と、前記第２の弾性支持部材と前記可動部との間の第４接続箇所とは、それぞれ、四角形の４個の頂点に位置し、前記対物レンズの中心は、前記第１の接続箇所と第３の接続箇所とを通る第１の直線と、前記第２の接続箇所と第４の接続箇所とを通る第２の直線との間の領域内に位置し、かつ、前記第１の接続箇所と第２の接続箇所とを通る第３の直線と、前記第３の接続箇所と第４の接続箇所とを通る第４の直線との間の領域の外側に位置する。
【００１９】
ある実施形態において、前記複数の光ピックアップ装置は、一対の光ピックアップ装置を含み、前記一対の光ピックアップ装置の前記対物レンズは、いずれも、前記第１の弾性支持部材よりも前記第２の弾性支持部材に近い位置にあり、かつ、前記対物レンズは、いずれも、前記一対の光ピックアップ装置の一方の前記第２の弾性支持部材と他方の前記第２の弾性支持部材との間に位置する。
【００２０】
ある実施形態において、前記一対の光ピックアップ装置の前記対物レンズの中心間隔は、４〜８ｍｍの範囲内にある。
【００２１】
各々がレーザおよびレンズアクチュエータを有する複数の光ピックアップ装置を備える光ピックアップユニットであって、前記レンズアクチュエータは、対物レンズと、固定部と、前記対物レンズを支持し、前記固定部に対して位置および姿勢を変えることができる可動部と、前記可動部の少なくとも一部に磁力を及ぼすように構成された磁界形成素子と、前記固定部に対して前記可動部を弾性的に連結する第１および第２の弾性支持部材とを備える。各光ピックアップ装置は、前記レーザを内蔵する光学ベースであって、上面と側面とを有する光学ベースを備え、前記光学ベースの前記上面に前記アクチュエータが固定されており、前記対物レンズの光軸に平行な方向から見たとき、前記第１および第２の弾性支持部材の長さは、前記光学ベースの前記上面の前記第１および第２の弾性支持部材の長さ方向におけるサイズに実質的に等しい。
【００２２】
本発明のデータストリーマ装置は、上記何れかの光ピックアップユニットと、光テープを駆動するモータとを備える。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、テープの走行方向に対して必要なスペースを従来よりも低減することが可能な光ピックアップ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】光テープの一部を拡大した斜視図
【図１Ｂ】光テープのトラックを模式的に示す平面図
【図２Ａ】本発明の実施形態における光データストリーマ装置の構成例を示す図
【図２Ｂ】図２ＡのＢ−Ｂ線断面図
【図２Ｃ】本実施形態における光データストリーマ装置の回路ブロックの典型的な構成例を示すブロック図
【図３Ａ】本発明の実施形態における光ピックアップ装置の構成例を示す図
【図３Ｂ】本発明の実施形態における光ピックアップ装置のレンズの配置例を示す図
【図３Ｃ】本発明の実施形態における光ピックアップ装置のレンズの他の配置例を示す図
【図４Ａ】一対の光ピックアップ装置が有する対物レンズ８ａ、８ｂを模式的に示す断面図
【図４Ｂ】対物レンズ８ａ、８ｂの光テープの表面に対する配置関係の例を模式的に示す平面図
【図５】本発明の実施形態における一対の光ピックアップ装置の斜視図
【図６】図５の光ピックアップ装置の斜視図
【図７】図６の光ピックアップ装置の分解斜視図
【図８Ａ】図６の光ピックアップ装置の上面図
【図８Ｂ】図８Ａにおける一部の構成の配置関係を示す図
【図９】（ａ）は本発明の実施形態における光ピックアップユニットの構成例を示す図、（ｂ）は比較例における光ピックアップユニットの構成例を示す図
【図１０】本発明の実施形態における他の光ピックアップ装置の斜視図
【図１１】本発明の実施形態における他の光ピックアップ装置の上面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１Ａは、光テープ４の一部を模式的に拡大して示す斜視図である。光テープ４は、例えばベースフィルム４ａ、ベースフィルム４ａの裏面に張り付けられたバックコート層４ｂ、およびベースフィルム４ａに支持されたインプリント層４ｃを含む。インプリント層４ｃの上面には、ランド４ｄおよびグルーブ４ｅが形成されている。図面には記載されていないが、インプリント層４ｃの上面を覆うように反射膜および記録材料膜が積層されている。光テープ４は、長尺方向Ｌに沿って延びており、例えば数十メートルの長さを有している。幅Ｗは、例えば数ｍｍから数ｃｍの範囲内に設定され得る。厚さは、数μｍから数十μｍ程度であり得る。
【００２６】
図１Ａのスケールは、現実の光テープ４のサイズを忠実に反映してない。実際の光テープ４には、数百本またはそれ以上の本数のランド４ｄおよびグルーブ４ｅが形成され得る。ある実施形態では、データがランド４ｄおよびグルーブ４ｅの一方に記録される。データが記録されるランド４ｄまたはグルーブ４ｅを「トラック」と称する。トラックのピッチは、例えば０．２〜０．４μｍの範囲に設定され得る。
【００２７】
図１Ｂは、光テープ４の一部を模式的に示す上面図である。長尺方向Ｌに沿ってＮ（Ｎは典型的には１００以上の整数）本のトラック０〜トラックＮが形成されている。図１Ｂに示されるトラックの幾つかには矢印が記載されている。この矢印は、データの記録方向を模式的に示している。１つの光テープ４には、異なる方向にデータが記録され得る。
【００２８】
光テープ４には、光ビームの照射によって光学的にマークが形成され得る。より具体的に言えば、このようなマークは記録材料膜に形成される。光ビームの照射は、光源と、この光源から出射された光ビームを光テープ４にフォーカスさせる対物レンズとを含む「光ピックアップ」によって行われる。光ピックアップが光テープ４に光ビームを照射すると、光テープ４上の照射領域と他の領域（非照射領域）との間で、屈折率などの光学特性が変化する。このようにして光学特性が変化した領域を「記録マーク」と称する。
【００２９】
光テープ４に記録されているデータは、比較的弱い一定強度の光ビームを光記録媒体に照射し、光テープ４によって変調された反射光を検出することによって再生される。光テープ４にデータを記録する場合、記録すべきデータに応じて光パワーを変調したパルス状の光ビームを光テープ４に照射し、それによって記録材料膜の特性を局所的に変化させることによってデータの書き込みを行う。
【００３０】
記録材料膜にデータを記録するとき、上述のように光パワーを変調した光ビームを記録材料膜に照射することより、結晶質の記録材料膜に非晶質の記録マークを形成する。この非晶質の記録マークは、記録用光ビームの照射を受けた記録材料膜の一部が融点以上の温度に上昇した後、急速に冷却されることによって形成される。光ビームを記録マークに照射するときの光パワーを低めに設定すると、光ビームが照射された記録マークの温度は融点を超えず、急冷後に結晶質に戻る（記録マークの消去）。こうして、記録マークの書き換えを何度も行うことが可能になる。データを記録するときの光ビームの光パワーの大きさが不適切であると、記録マークの形状が歪み、データを再生することが難しくなることがある。
【００３１】
光テープ４に対してデータの記録または再生を行うとき、光ビームが目標トラック上で常に所定の集束状態となる必要がある。このためには、「フォーカス制御」および「トラッキング制御」が必要となる。「フォーカス制御」は、光ビームの焦点（集束点）の位置が常に目標トラック上に位置するように対物レンズの位置を光テープ４の表面（記録面）に垂直な方向に制御することである。一方、トラッキング制御とは、光ビームのスポットが所定のトラック上に位置するように対物レンズの位置を光テープ４の記録面に平行であってトラックに垂直な方向に制御することである。
【００３２】
上述したフォーカス制御およびトラッキング制御を行うためには、光テープ４から反射される光に基づいて、フォーカスずれやトラックずれを検知し、そのずれを縮小するように光ビームスポットの位置を調整することが必要である。フォーカスずれおよびトラックずれの大きさは、それぞれ、光テープ４からの反射光に基づいて生成される「フォーカス誤差（ＦＥ）信号」および「トラッキング誤差（ＴＥ）信号」によって示される。
【００３３】
１−１．データストリーマ装置
以下、本発明による光ピックアップ装置を備えたデータストリーマ装置（光記録再生装置）の実施形態を説明する。
【００３４】
図２Ａは、光テープにデータを記録し、また光テープからデータを再生することができるデータストリーマ装置（光テープ記録再生装置）の構成例を示す図である。図２Ｂは、図２ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
【００３５】
図２Ａおよび図２Ｂは、光テープ４を収容するテープカートリッジ１が装填された状態を示している。テープカートリッジ１は脱着可能であり、図示されるデータストリーマ装置には、同じ形状を有する複数のテープカートリッジ１から選択された１つが装填される。このデータストリーマ装置は、光テープ４を走行させるためのモータ２、３、ガイドポスト５、および巻き取りリール７を備えている。モータ２は、光テープ４を巻き取る巻き取りリール７と機械的に結合しており、巻き取りリール７を回転させる。モータ３は、装填されたテープカートリッジ１の回転軸と機械的に結合し、テープカートリッジ１の外部に引き出されたテープ４をテープカートリッジ１内に巻き戻すように動作する。モータ２、３により、テープ４は、矢印で示す２つ方向のいずれの方向にも走行することができる。
【００３６】
更に、データストリーマ装置は、走行する光テープ４に対して光学的にアクセスする光ピックアップユニット６０を備えている。光ピックアップユニット６０は、光テープ４の走行方向に沿って配列された複数の光ピックアップ装置６を有している。個々の光ピックアップ装置６の構造について、詳細は後述する。本実施形態における光ピックアップユニット６０は、上段および下段の各々に複数の光ピックアップ装置６を有している。なお、光ピックアップユニット６０は、このような構成に限定されない。各光ピックアップ装置６は、光ビームを発する光源と、光ビームをテープ４上に収束する対物レンズと、対物レンズを駆動するレンズアクチュエータと、光テープ４からの反射光を検知して必要な信号を生成する光検出器などを備えている。光ピックアップ装置４は、配線を介して不図示の回路基板に接続されている。回路基板には、光ピックアップ装置６やモータ２、３を制御するための回路ブロックが設けられている。
【００３７】
図２Ｃを参照して、本実施形態におけるデータストリーマ装置の回路構成例を説明する。
【００３８】
図示されているデータストリーマ装置は、光ピックアップユニット６０およびモータ２、３に電気的に接続された回路ブロックを備えている。
【００３９】
図２Ｃに示す構成例では、光ピックアップユニット６０の出力がフロントエンド信号処理部１３０６を介してエンコーダ／デコーダ１３０８に送られる。エンコーダ／デコーダ１３０８は、データ読み出し時、光ピックアップユニット６０によって得られる信号に基づいて光テープ４に記録されているデータを復号する。データ書き込み時、エンコーダ／デコーダ１３０８はデータを符号化し、光テープ４に書き込むべき信号を生成し、光ピックアップユニット６０に送出する。
【００４０】
フロントエンド信号処理部１３０６は、光ピックアップユニット６０の出力に基づいて再生信号を生成する一方、フォーカス誤差信号ＦＥやトラッキング誤差信号ＴＥを生成する。フォーカス誤差信号ＦＥやトラッキング誤差信号ＴＥは、サーボ制御部１３１０に送出される。サーボ制御部１３１０は、ドライバアンプ１３０４を介してモータ２、３を制御する一方、光ピックアップユニット６０内の各レンズアクチュエータを介して対物レンズの位置を制御する。エンコーダ／デコーダ１３０８およびサーボ制御部１３１０などの構成要素は、ＣＰＵ１３０９によって制御される。
【００４１】
図２Ｃに示されるブロックは、例えば１つまたは複数の回路基板上に集積回路素子およびメモリなどの電子部品を搭載して実現することができる。そのような回路基板は、データストリーマ装置内に搭載され、光ピックアップユニット６０およびモータ２、３と電気的に接続される。
【００４２】
本実施形態で使用され得る光テープ４の記録面の幅は、例えば約１０ｍｍである。この場合、例えば１２個の光ピックアップ装置６によって、走行中の光テープ４の記録面の全幅に渡って、データの記録および再生が行われ得る。
【００４３】
本実施形態におけるデータストリーマ装置の基本構成は、磁気テープを用いる公知のデータストリーマ装置の基本構成と同じであってもよい。本実施形態のデータストリーマ装置に特徴的な点は、光ピックアップ装置および光ピックアップユニットの構成にある。
【００４４】
１−２．光ピックアップユニット
次に、図３Ａから図３Ｃを参照して、本実施形態における光ピックアップユニット６０の構成例を説明する。図３Ａは、光ピックアップユニット６０が備える光ピックアップ装置の配列例を示している。図３Ｂは、図３Ａに示される２４個の対物レンズ８の配置を示している。図３Ｃは、対物レンズ８の他の配列例を示している。
【００４５】
図３Ａに示されるように、テープ４のトラックの延びる方向（トラック方向またはテープ走行方向）をＸ方向、テープ4の幅方向をＹ方向とする。また、Ｘ方向およびＹ方向の両方に垂直な方向（図３Ａの紙面に垂直な方向）をＺ方向とする。光ピックアップ装置６の対物レンズ８が光テープ４の記録面に形成する光スポットは、光テープ４がＸ方向（＋Ｘ方向および−Ｘ方向の両方を含む）に沿って走行するとき、目的とするトラックを追従する必要がある。このために、前述したフォーカス制御およびトラッキング制御が行われる。フォーカス制御は、図３Ａの紙面に垂直な方向（Ｚ方向）に対物レンズ８の位置を調整することによって実行される。一方、トラッキング制御は、対物レンズ８の位置をＹ方向に調整することによって実行される。このため、図３Ａの紙面に垂直な方向を「フォーカス方向」、Ｙ方向に垂直な方向を「トラッキング方向」と称する場合がある。
【００４６】
図３Ａに示すように複数の光ピックアップ装置６が２次元的に配列されている理由は、複数の光ピックアップ装置６によって同時に複数のトラックにデータを記録したり、同時に複数のトラックからデータを再生するためである。また、図３Ａに示すように、複数の光ピックアップ装置６が相互に異なるトラックをカバーするように配置されていると、個々の複数の光ピックアップ装置６で対物レンズ８の位置をＹ方向（トラッキング方向）に移動させる距離を相対的に短くすることができる。
【００４７】
なお、複数の光ピックアップ装置６の各々がカバーするトラックが重なり合わないようにする配列は、図３Ａおよび図３Ｂの例に限定されない。例えば、図３Ｃに示すように配列してもよい。また、複数の光ピックアップ装置６の各々がカバーするトラックが重なり合ってもよい。
【００４８】
図４Ａは、一対の光ピックアップ装置６が有する対物レンズ８ａ、８ｂを模式的に示す断面図である。図４Ｂは、これらの対物レンズ８ａ、８ｂの光テープ４の表面に対する配置関係の例を模式的に示す平面図である。対物レンズ８ａ、８ｂの位置は、それぞれのレンズアクチュエータによってフォーカス方向（Ｚ方向）およびトラッキング方向（Ｙ方向）に変化する。対物レンズ８ａがトラッキング方向（Ｙ方向）に移動する幅がＷ１、対物レンズ８ｂがトラッキング方向（Ｙ方向）に移動する幅がＷ２で示されている。各光ピックアップ装置６において、対物レンズ８がトラッキング方向に移動し得る幅が例えば１ｍｍ程度であれば、幅Ｗが１０ｍｍの光テープ４に対して、１０個程度またはそれ以上の光ピックアップ装置６が配列されれば、全トラックを効率的にカバーすることができる。
【００４９】
なお、図４Ａおよび図４Ｂでは記載が省略されているが、現実の光ピックアップ装置６には、対物レンズ８ａ、８ｂの位置および姿勢を変えるためのレンズアクチュエータが存在している。このため、多数の対物レンズ８を光テープ４の幅方向（Ｙ方向）に沿って一列に並べると、各対物レンズ８がトラッキング方向（Ｙ方向）に移動し得る幅がレンズアクチュエータの構造によって規制される。このため、全トラックをカバーするには、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃに例示するように、複数の光ピックアップ装置６をトラック方向（Ｘ方向）に配列することが好ましい。
【００５０】
なお、図４Ａおよび図４Ｂでは、２つの対物レンズ８ａ、８ｂの間にレンズ移動の障害となる構造は記載されておらず、対物レンズ８ａの可動範囲と対物レンズ８ｂの可動範囲とがほとんど隙間なく隣接している。このような構成は、従来の光ピックアップ装置が採用していたレンズアクチュエータでは実現することが困難である。以下、２つの対物レンズ８ａ、８ｂを近接させることが可能な構造を有する光ピックアップ装置６の構成を具体的に説明する。
【００５１】
１−３．光ピックアップ装置
図５は、本実施形態における光ピックアップ装置６の構成例を示す斜視図である。この光ピックアップ装置６は、１つの光学ベース２０と、この光学ベース２０の上面に固定された２つのレンズアクチュエータ９ａ、９ｂとを備えている。言い換えると、この光ピックアップ装置６では、独立して対物レンズ８ａ、８ｂを駆動することができる２つの光ピックアップが一体化されている。図３Ａに示されている構成は、各々が図５に示す構成を有する１２個の光ピックアップ装置６を用いて実現することができる。なお、図５には、破線で光テープ４のエッジが記載されている。複数の光ピックアップ装置６を図５に示すテープ走行方向に沿って配列する場合、１つの光テープ４に対して、対物レンズ８ａ、８ｂがカバーするトラック範囲を光ピックアップ装置毎に変えることが効率的である。
【００５２】
また、図５の光ピックアップ装置６が光テープ４の走行部に配列されるとき、個々の光ピックアップ装置６のテープ走行方向（Ｘ方向）のサイズをできるたけ小さくすることが好ましい。一般に、大容量のデータストレージを実現するためには、図２Ａおよび図２Ｂに示すような、多数のデータストリーマ装置を多段のキャビネット上に収納することが求められる。個々のデータストリーマ装置に許容される空間的な寸法には制約があるため、光ピックアップ装置６のせいでデータストリーマ装置が大型化するとは許されない。本実施形態の光ピックアップ装置６によれば、テープ走行方向に狭いピッチで配列することが可能になる。例えば、１個の光ピックアップ装置６のテープ走行方向におけるサイズを例えば１０ｍｍ以下に設定することが可能になる。
【００５３】
図５の光ピックアップ装置６では、光テープ４の記録面に対して平行に２個の対物レンズ８ａ、８ｂが備えられる。２個の対物レンズ８ａ、８ｂのトラッキング方向（Ｙ方向）における中心間の距離は、４〜８ｍｍの範囲内にあり、例えば約６ｍｍに設定され得る。２個の対物レンズ８ａ、８ｂは、それぞれ、光テープ４の記録面上の別のトラック上に光ビームのスポットを形成し、各トラックを追従して記録、再生を行う。２個の対物レンズ８ａ、８ｂの位置は、それぞれ、対応する２個のレンズアクチュエータ９ａ、９ｂによって、独立してフォーカス方向およびトラッキング方向に制御される。光学ベース部２０には、２つの対物レンズ８ａ、８ｂの各々によって集光される光ビームを出射するレーザが内蔵されている。
【００５４】
１−４．レンズアクチュエータ
図６は、図５の光ピックアップ装置６が備えるレンズアクチュエータ９ａ、９ｂの斜視図であり、図７は、その分解斜視図である。レンズアクチュエータ９ａとレンズアクチュエータ９ｂとは、基本的には同一の構成を有しているため、以下、これらのレンズアクチュエータ９ａ、９ｂを総称して「レンズアクチュエータ９」と称する。同様に、対物レンズ８ａ、８ｂを総称して「対物レンズ８」と称する。図８Ａはレンズアクチュエータ９を対物レンズ８の光軸に平行な方向から見た図であり、図８Ｂは、図８Ａの一部の構成要素の配置関係を示す図である。
【００５５】
まず、図７を参照する。図７からわかるように、レンズアクチュエータ９は、固定部１００と、固定部１００に対して位置および姿勢を変えることができる可動部１１と、固定部１００に対して可動部１１を弾性的に連結する弾性支持部材（ワイヤ１２ａ〜１２ｄ）とを備えている。可動部１１は、対物レンズ８を支持している。可動部１１の位置および姿勢を変化させることにより、対物レンズ８をフォーカス方向および／またはトラッキング方向に移動させることができる。
【００５６】
本実施形態における固定部１００には、可動部１１の少なくとも一部に磁力を及ぼすように構成されたマグネット１３ａ、１３ｂが取り付けられている。固定部１００は、光ピックアップ装置６の本体に固定された土台部１０を有している。土台部１０には、ワイヤ１２ａ〜１２ｄの一方の端部を固定するためのワイヤ固定部１４ａ〜１４ｄが設けられている。
【００５７】
図８Ａを参照する。本実施形態における可動部１１は、対物レンズ８を保持するホルダ１５と、フォーカス方向に駆動力を発生させるためのフォーカスコイル１６と、トラッキング方向（Ｙ方向）に駆動力を発生させるための一対のトラッキングコイル１７と、ワイヤ１２ａ〜１２ｄのもう一方の端部を固定するためのワイヤ固定部１８ａ〜１８ｄとを備えている。図８Ａは、対物レンズ８の光軸に平行な方向から見た構成を示している。４本のワイヤ１２ａ〜１２ｄ、ワイヤ固定部１４ａ〜１４ｄ、１８ａ〜１８ｄのうち、上側に位置するワイヤ１２ａ、１２ｂ、ワイヤ固定部１４ａ、１４ｂ、ワイヤ固定部１８ａ、１８ｂが図示されているが、それらの下方にワイヤ１２ｃ、１２ｄ、ワイヤ固定部１４ｃ、１４ｄ、１８ｃ、１８ｄが位置している。なお、図７では、ワイヤ固定部１８ａ、１８ｃのみが記載されているが、ワイヤ固定部１８ｂ、１８ｄは、可動部１１においてワイヤ固定部１８ａ、１８ｃに対向する位置に設けられている。
【００５８】
なお、マグネット１３ａ、１３ｂを可動部１１に設け、フォーカスコイル１６およびトラッキングコイル１７を固定部１００に設けてもよい。マグネットのみならずコイルも磁界形成素子として機能し得る。
【００５９】
ワイヤ１２ａ〜１２ｄは、アクチュエータ９のトラッキング方向の両端に２本ずつ備えられる。また、ワイヤ１２ａ〜１２ｄは、可動部１１をフォーカス方向およびトラッキング方向に移動可能とするために、光テープ４の走行方向と略平行となるように土台部１０および可動部１１に固定されている。
【００６０】
ワイヤ１２ａ〜１２ｄの強度を確保しながら、可動部１１を少ない消費電力で移動させるため、光ピックアップ装置６のテープ走行方向（Ｘ方向）の幅Ｌ０に対して、ワイヤ１２ａ〜１２ｄの有効長さｌの比率ができるだけ長くなるのが望ましい。そのため、ワイヤ１２ａ〜１２ｄ の一方のワイヤ固定部１４ａ〜１４ｄは、光ピックアップ装置６のテープ走行方向（Ｘ方向）において占有するスペースの一方の端面に近接し、もう一方のワイヤ固定部１８ａ〜１８ｄは、光ピックアップ装置のテープ走行方向において占有するスペースの反対側の端面に近接している。図８Ａには、参考のため、光ピックアップ装置６のテープ走行方向（トラック方向）の幅Ｌ０が記載されている。この幅Ｌ０は、図５の構成例において、光学ベースの幅（トラック方向のサイズ）に相当している。また、同じ構造およびサイズを有する複数の光ピックアップ装置６をテープ走行方向に沿って密に配列した場合、Ｌ０は配列ピッチに相当する。ｌ／Ｌ０の比率は、０．７以上であることが好ましく、０．８以上であることが更に好ましい。
【００６１】
前述したように、図５に示される２個の対物レンズ８ａ、８ｂがトラッキング方向に対して近接しながら、それぞれの対物レンズ８ａ、８ｂが独立して動作する。本実施形態では、対物レンズ８のトラッキング方向の片方の側には、ワイヤなど対物レンズ以外の部材を構成していない。このため、対物レンズ８は、テープ走行方向に対しては、土台部１０のワイヤ固定部１４ａ〜１４ｄと１８ａ〜１８ｄの間に配置され、トラッキング方向に対しては、アクチュエータ９の両端に配置されたワイヤ１２ａ〜１２ｄの片方の外側に配置される。なお、４本のワイヤ１２ａ〜１２ｄを用いる代わりに、２つの弾性支持部材を用いてもよい。
【００６２】
図８Ｂを参照して、この点を説明する。図８Ｂには、対物レンズ８の光軸に平行な方向から見たときの、ワイヤ１２ａ（第１の弾性支持部材）と固定部１００との間の第１の接続箇所１１０と、ワイヤ１２ａと可動部１１との間の第２の接続箇所１２０と、ワイヤ１２ｂ（第２の弾性支持部材）と固定部１００との間の第３の接続箇所１３０と、ワイヤ１２ｂと可動部１１との間の第４接続箇所１４０とが示されている。これらの接続点１１０、１２０、１３０、１４０は、それぞれ、四角形の４個の頂点に位置する。第１接続点１１０、第２接続点１２０、第３接続点１３０、および第４接続点１４０は、それぞれ、ワイヤ固定部１４ａ、ワイヤ固定部１８ａ、ワイヤ固定部１４ｂ、およびワイヤ固定部１８ｂに対応している。
【００６３】
ここで、第１の接続箇所１１０と第３の接続箇所１３０とを通る直線を第１の直線２１０、第２の接続箇所１２０と第４の接続箇所１４０とを通る直線を第２の直線２２０、第１の接続箇所１１０と第２の接続箇所１２０とを通る直線を第３の直線２３０、第３の接続箇所１３０と第４の接続箇所１４０とを通る直線を第４の直線２４０とする。本実施形態に特徴的な点は、対物レンズ８の中心が、第１の直線２１０と第２の直線２２０との間の領域内に位置し、かつ、第３の直線２３０と第４の直線２４０との間の領域の外側に位置する点にある。言い換えると、アクチュエータ９の可動部１１には、トラッキング方向に関して、片側の端部に対物レンズ８が備えられている。
【００６４】
可動部１１の重心と、フォーカスコイル１６によって発生されるフォーカス駆動力の中心とが、トラッキング方向に関して一致していないと、アクチュエータがフォーカス方向に動作した際に、重心とフォーカス駆動力の不均衡が生じやすい。そのような不均衡が生じると、対物レンズ８に望ましくない傾きが発生する可能性がある。可動部１１の重心をフォーカス駆動力の中心に合わせるか、または近づけるため、ある実施形態では、可動部１１にカウンターウェイト１９が設けられてもよい。そのような実施形態では、対物レンズ８、フォーカスコイル１６、カウンターウェイト１９が、この順序でトラッキング方向に並ぶことになる。カウンタ−ウェイト１９は、可動部１１（例えばフォーカスコイル１６が巻かれている部分）の材料と同一の材料から一体的に形成されていてもよいし、異なる材料から形成されていてもよい。
【００６５】
本実施形態によれば、レンズアクチュエータ９のテープ走行方向におけるサイズを小さくすることができる。その結果、光テープ４に対向するように密接して複数の光ピックアップを稠密に配列することができる。
【００６６】
図９（ａ）は、本実施形態の光ピックアップユニットにおける光テープ走行方向の長さＬ１を示している。一方、図９（ｂ）は、比較例の光ピックアップユニットにおける光テープ走行方向の長さＬ２を示している。これらの図を比較して分かるように、Ｌ１はＬ２よりも小さい。
【００６７】
対物レンズの光軸に平行な方向から見たとき、ワイヤ１２ａ、１２ｂの長さは、光学ベースの上面の幅Ｌ０（第１および第２の弾性支持部材であるワイヤ１２ａ、１２ｂの長さ方向における前記正面のサイズ）に実質的に等しい。また、本実施形態によれば、光テープ走行方向、すなわち記録媒体のトラック方向において、隣接する２個の光ピックアップ装置の中心間距離に対する第１または第２の弾性支持部材の長さの比率は、８０％以上である。
【００６８】
このような構成を有する光ピックアップ装置を用いることにより、光ピックアップユニットの光テープ走行方向におけるサイズを小さくすることが可能になる。また、本実施形態によれば、１つの光学ベースに２個のレンズアクチュエータ９ａ、９ｂを取り付けるため、トラッキング方向において近接する対物レンズ８ａ、８ｂの位置決めを高い精度で実現できる。
【００６９】
なお、図１０に示すように、１個の対物レンズ８ｃを備えた光ピックアップ装置６ｃと、別の１個の対物レンズ８ｄを備えた光ピックアップ装置６ｄを、別々の光学ベースに取り付けてもよい。
【００７０】
次に、図１１を参照しながら、本発明による光ピックアップ装置の他の実施形態を説明する。
【００７１】
アクチュエータ９の可動部１１には、トラッキング方向に関して、片側の端部に対物レンズ８が備えられる。最初の実施形態について説明したように、可動部１１の重心と、フォーカスコイル１６によって発生されるフォーカス駆動力の中心をトラッキング方向に関して一致させないと、アクチュエータがフォーカス方向に動作した際に、重心とフォーカス駆動力の不均衡によって、対物レンズ８に有害な傾きが発生する。このため、可動部１１には、トラッキング方向に関して、対物レンズ８とは逆側の端部のみにトラッキングコイル１７が備え、重心の位置が調整されている。コイルの材質は主に銅であるため、ホルダ１５など他の可動部１１を構成する材料よりも比重が重い。このため、対物レンズ８と逆側の端に１個のトラッキングコイル１７を備えることにより、トラッキングコイル１７の重量によって対物レンズ８の重量をキャンセルすることができる。そのため、可動部１１には、トラッキング方向に関して、対物レンズ８、フォーカスコイル１６、トラッキングコイル１７ の順に略一直線上に並んで配置されている。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の光ピックアップ装置および光ピックアップユニットは、光テープを記録媒体として用いるデータストリーマ装置に好適に適用され得る。
【符号の説明】
【００７３】
１    テープカートリッジ
２    モータ
３    モータ
４    光テープ
４ａ  ベースフィルム
４ｂ  バックコート層
４ｃ  インプリント層
４ｄ    ランド
４ｅ    グルーブ
５    テープガイドポスト
６    光ピックアップ装置
７    巻取リール
８    対物レンズ
８ａ、８ｂ    対物レンズ
９    レンズアクチュエータ
９ａ、９ｂ    レンズアクチュエータ
１２ａ〜１２ｄ  ワイヤ
１３ａ、１３ｂ  マグネット
１４ａ〜１４ｄ  ワイヤ固定部
１６    フォーカスコイル
１７    トラッキングコイル
１８ａ〜１８ｄ  ワイヤ固定部
１９    カウンターウェイト
２０    光学ベース
６０    光ピックアップユニット
１００    固定部
１１０    第１の接続箇所
１２０    第２の接続箇所
１３０    第３の接続箇所
１４０    第４接続箇所
２１０    第１の直線
２２０    第２の直線
２３０    第３の直線
２４０    第４の直線
【図１Ａ】
2013065388.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2013065388.tif 000006
【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2013065388.tif 000009
【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
2013065388.tif 000011
【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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