(57)【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、
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、
上記吊下部材の自由端に装着された、対物レンズを搭載したスライダと、
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、
上記アームに装着され、前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て、または、前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て、前記対物レンズと前記光学部との光路長を調整する、ピエゾ素子または電磁アクチュエータを有する、光路長調整アクチュエータと
を具備し、
前記スライダは、フォーカス制御する必要のない所定の距離だけ、前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前記光学式回転記録媒体の面から浮上する、
光学式ヘッド装置。
【請求項２】
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、前記アームの自由端側に装着され、
前記光路長調整アクチュエータは、前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り、
前記アームの前記光学部が装着された位置の近傍に、前記光学部からの水平方向の光を前記アームの下部に位置する前記対物レンズに指向させる偏向手段を設けた、
請求項１記載の光学式ヘッド装置。
【請求項３】
前記光学部は光軸が水平方向を指向するように前記アームの自由端側に装着され、
前記光路長調整アクチュエータは、前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り、
前記アームの前記光学部が装着された位置の近傍に、前記光学部からの前記光学式回転記録媒体の面と平行な方向の光を前記アームの下部に位置する前記対物レンズに指向させる偏向手段を設けた、
請求項１記載の光学式ヘッド装置。
【請求項４】
前記光学部、前光路長調整アクチュエータおよび前記偏向手段は、前記アームの自由端側の上面に装着され、
前記偏向手段が装着された前記アームの下部に前記偏向手段と前記対物レンズとの間に光路を確立する開口を設けた、
請求項１に記載の光学式ヘッド装置。
【請求項５】
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に記載の光学式ヘッド装置。
【請求項６】
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に記載の光学式ヘッド装置。
【請求項７】
前記アームを駆動して、前記スライダを前記光学式回転記録媒体のトラック方向に移動させるアーム駆動アクチュエータをさらに有する、
請求項１に記載の光学式ヘッド装置。
【請求項８】
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、
前記光学式ヘッド装置は、
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、
上記吊下部材の自由端に装着された、対物レンズを搭載したスライダと、
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、
上記アームに装着され、前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て、または、前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て、前記対物レンズと前記光学部との光路長を調整する、ピエゾ素子または電磁アクチュエータを有する、光路長調整アクチュエータと
前記アームを駆動して前記スライダを前記光学式回転記録媒体のトラック方向に移動させるアーム駆動アクチュエータと
を具備し、
前記スライダは、フォーカス制御する必要のない所定の距離だけ、前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前記光学式回転記録媒体の面から浮上するように構成されており、
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と、
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
を有する、
光学式記録・再生装置。
【請求項９】
前記光学部はその光軸が水平方向を指向するように前記アームの自由端側に装着され、
前記光路長調整アクチュエータは前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り、
前記アームの前記光学部が装着された位置の近傍に前記光学部からの水平方向の光を前記アームの下部に位置する前記対物レンズに指向させる偏向手段を設けた、
請求項８に記載の光学式記録・再生装置。
【請求項１０】
前記光学部はその光軸が前記光学式回転記録媒体と平行する方向を指向するように前記アームの自由端側に装着され、
前記光路長調整アクチュエータは、前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り、
前記アームの前記光学部が装着された位置の近傍に前記光学部からの光を前記アームの下部に位置する前記対物レンズに指向させる偏向手段を設けた、
請求項８に記載の光学式記録・再生装置。
【請求項１１】
前記光学部、前光路長調整アクチュエータおよび前記偏向手段は、前記アームの自由端側の上面に装着され、
前記偏向手段が装着された前記アームの下部に、前記偏向手段と前記対物レンズとの間に光路を確立する開口を設けた、
請求項８に記載の光学式記録・再生装置。
【請求項１２】
前記光学部、前光路長調整アクチュエータおよび前記偏向手段は、前記アームの自由端側の上面に装着され、
前記偏向手段が装着された前記アームの下部に、前記偏向手段と前記対物レンズとの間に光路を確立する開口を設けた、
請求項８に記載の光学式記録・再生装置。
【請求項１３】
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８に記載の光学式記録・再生装置。
【請求項１４】
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８に記載の光学式記録・再生装置。
【請求項１５】
前記アームを駆動して、前記スライダを前記光学式回転記録媒体のトラック方向に移動させるアーム駆動アクチュエータをさらに有する、
請求項８に記載の光学式記録・再生装置。
【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・再生装置と、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に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は光学式記録・再生装置の第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１２に図解した光磁気記録・再生装置１００は、ミニディスク（ＭＤ）などの光磁気ディスク（ＭＯ）１１０と、第１の従来技術の光学式ピックアップとしての光磁気ピックアップ１２０と、制御処理部１３０とを有する。
【０００３】
光磁気ピックアップ１２０は、基板１２１と、スピンドルモータ１２２と、２軸アクチュエータ１２３と、光学部１２４と、ネジおよびネジ送り機構１２６と、送りモータ１２７とを有する。
基板１２１には、スピンドルモータ１２２、ネジおよびネジ送り機構１２６、送りモータ１２７が搭載されている。
オーバーライト磁気ヘッド１２５、２軸アクチュエータ１２３および光学部１２４が全体としてネジおよびネジ送り機構１２６によって光磁気ディスク１１０の面と平行に移動される。
【０００４】
光磁気ディスク１１０が矢印の方向に導入されて光磁気ディスク１１０の中央孔１１２がスピンドルモータ１２２にはめ込まれると、スピンドルモータ１２２が光磁気ディスク１１０を回転させる。
制御装置１３０が、オーバーライト磁気ヘッド１２５が搭載された光磁気ピックアップ１２０の先端部を光磁気ディスク１１０の上の所定の位置（アドレス）に位置決めする。
【０００５】
２軸アクチュエータ１２３は、後述するサーボ部１３４によってトラッキング制御を行う。
ネジおよびネジ送り機構１２６と、ネジおよびネジ送り機構１２６を回転駆動する送りモータ１２７とが、サーボ部１３４の制御指令に応答して２軸アクチュエータ１２３のトラッキング制御を行う。
【０００６】
光学部１２４は、レーザダイオード（ＬＤ）、ビームスプリッタ、対物レンズ、フォトデテクタなどを有する。平行光を使用する場合は、レーザダイオード（ＬＤ）の射出光を平行するするコリメータレンズを光学部１２４に設ける。
【０００７】
光磁気ピックアップ１２０は、光学部１２４と、２軸アクチュエータ１２３と、オーバーライト磁気ヘッド１２５とが一体的に構成されており、本明細書において、このような構成を一体送りタイプ光学式ピックアップまたはＭＤタイプ光学式ピックアップと呼ぶ。
【０００８】
制御処理部１３０は、ヘッド駆動部１３１と、レーザ駆動部１３２と、フォトデテクタ（ＰＤ）検出信号処理部１３３と、サーボ部１３４と、復調前処理部１３５と、復調部１３６と、システムコントローラ１３７と、変調部１３８と、メモリコントローラ１３９と、ＲＡＭ１４０とを有する。
【０００９】
図１２に図解した光磁気記録・再生装置１００の動作の概要を述べる。
スピンドルモータ１２２は、当該スピンドルモータに装荷（ローディング）された光磁気ディスク１１０を所定の回転数で回転させる。
光学部１２４内のレーザダイオードから出射されたビーム光がビームスプリッタを通過し、さらに対物レンズで収束されて光磁気ディスク１１０の記録面に焦点を結ぶ。光磁気ディスク１１０からの反射光が対物レンズを通して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。
【００１０】
ＰＤ検出信号処理部１３３は、４分割デテクタからの検出信号を受信して、既知の方法で、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、ＲＦ信号などを算出する。
算出したトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号などはサーボ部１３４に入力されてトラッキング制御、フォーカス制御などに使用される。
【００１１】
復調前処理部１３５はＰＤ検出信号処理部１３３における算出結果からアドレスの復調を行い、復調されたアドレスがサーボ部１３４およびシステムコントローラ１３７に入力される。
【００１２】
光磁気記録・再生装置１００にデータの書き込み要求がインタフェース（Ｉ／Ｆ）を介してホストコンピュータなどの外部装置から発せられた場合、システムコントローラ１３７はサーボ部１３４、変調部１３８およびメモリコントローラ１３９を制御する。その詳細を下記に述べる。
【００１３】
システムコントローラ１３７は、サーボ部１３４を介して光磁気ピックアップ１２０を光磁気ディスク１１０の指定されたアドレスに位置決めし（トラッキング制御し）、光磁気ピックアップ１２０に搭載された対物レンズが光磁気ディスク１１０の所定の位置に位置するようにフォーカス制御する。
オントラック状態およびオンフォーカス状態になると、システムコントローラ１３７はＲＡＭ１４０に記録された書き込み用データをメモリコントローラ１３９を介して変調部１３８に送出させる。
【００１４】
変調部１３８は、入力した書き込み用データに対してエラー訂正処理、ランレングス制限（ＲＬＬ）処理、ＮＲＺまたはＮＲＺＩ変調などの変調処理（符号化処理）を行う。
【００１５】
ヘッド駆動部１３１は変調部１３８における変調結果に基づいてオーバーライト磁気ヘッド１２５を駆動し、レーザ駆動部１３２は変調部１３８における変調結果に基づいて光学部１２４におけるレーザダイオードを駆動して光磁気ディスク１１０にデータの書き込みを行う。
【００１６】
光磁気記録・再生装置１００にデータの読み出し要求がインタフェース（Ｉ／Ｆ）を介して外部装置から発せられた場合、システムコントローラ１３７はサーボ部１３４、復調前処理部１３５、復調部１３６およびメモリコントローラ１３９を制御する。その詳細を下記に述べる。
【００１７】
システムコントローラ１３７は、サーボ部１３４を介して光磁気ピックアップ１２０を光磁気ディスク１１０のデータ読み出しが指定されたアドレスに位置決めし（トラッキング制御し）、光磁気ピックアップ１２０に搭載された対物レンズが光磁気ディスク１１０に対して所定の位置に位置するようにフォーカス制御する。
オントラック状態およびオンフォーカス状態になると、システムコントローラ１３７は復調部１３６で復調されたデータをメモリコントローラ１３９を介してＲＡＭ１４０に記録させる。
【００１８】
上記読み出し処理において、フォトデテクタ検出信号処理部１３３で算出されたアナログのＲＦ信号は復調前処理部１３５において、ディジタル信号に変換され、信号等化され、位相同期（ＰＬＬ）処理されてクロック信号が再生され、その再生クロックを用いて復号処理、たとえば、ビタビ復号処理される。
さらに、復調部１３６は復調前処理部１３５で処理した信号に対してエラー訂正処理（ＥＣＣ）、変調部１３８と逆の復調処理などを行って符号化前の元のデータを復号する。
復調部１３６で復調されたデータはメモリコントローラ１３９を介してＲＡＭ１４０に一時的に保存され、所定のデータの読み出しが終了すると、メモリコントローラ１３９はＲＡＭ１４０に記録されているデータをインタフェースを介して外部装置に出力する。
【００１９】
図１３は第２の従来技術としての光学式ヘッドの構成図である。
図１３に図解した光磁気ヘッド２２０は、図１２を参照して上述した電磁アクチュエータを用いてフォーカス制御を行うことの困難さを克服するため、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」である。
【００２０】
図１３に図解した光磁気ヘッド２２０は、スピンドルモータ２０５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、または、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（ＶＣＭ）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。
【００２１】
光学ブロック２２１には、レーザダイオード（ＬＤ）、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。
【００２２】
１軸アクチュエータ２２２はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）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距離が保たれる。
【００２３】
光学ブロック２２１内のレーザダイオード（ＬＤ）から出射されたビーム光がビームスプリッタを通過して、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２２４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。
【００２４】
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。
この光磁気ピックアップ２２０の問題については後述する。
【００２５】
図１４は第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１４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３２２の上部に設けられた第１のミラー３２３と、アーム３２１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。
【００２６】
光源モジュール３２６は、レーザダイオード（ＬＤ）、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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（ＬＤ）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３２３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３２７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。
【００２９】
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３２７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３２６内のビームスプリッタに入り、フォトデテクタに至る。
【００３０】
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の面から浮上するので、フォーカス制御は不要である。
【００３１】
第１のミラー３２３または第２のミラー３２４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。
第３の従来技術の問題については後述する。
【００３２】
図１５は第４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１５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。
【００３３】
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４２５と対物レンズ４２４との間に配設された光学系４２６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（ＬＤ）、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。
【００３４】
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４２５で偏向されて、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。
【００３５】
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ので、フォーカス制御は不要である。
第４の従来技術の問題については後述する。
【００３６】
【発明が解決しようとする課題】
図１２を参照して述べた、第１の従来技術の問題について述べる。
近年、光磁気ディスクは益々高密度化しており、光磁気ヘッドまたは光磁気ピックアップの小型化、低価格化が要望されているが、上述した一体送り型の光磁気ピックアップ１２０は小型化が困難であり、低価格にすることが困難であるという問題がある。特に、光磁気ピックアップ１２０と光磁気ディスク１１０との距離が接近しており、電磁アクチュエータではフォーカス制御が適切に制御できないという限界に遭遇している。
【００３７】
さらに、記録容量を増大させるため複数の光磁気ディスクを同一回転軸に沿って複数枚積み重ねた「多層化した（マルチプレート）」光学式記録・再生装置に適用することを想定した場合、図１２を参照して上述した一体送り型の光磁気ピックアップをマルチプレート光学式記録・再生装置に適用することは困難である。
【００３８】
図１３を参照して述べた、第２の従来技術の問題について述べる。
ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）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２２０の寸法が依然として大きい。
また、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信頼性が低いし、小型化が困難であり、低価格にすることが困難である。
さらに、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・再生装置に適用することは事実上困難である。
【００３９】
図１４を参照して述べた、第３の従来技術の問題について述べる。
（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３２６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、装置構成が大きくなり、低価格化が困難であり、小型化には限界がある。
【００４０】
（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。
【００４１】
（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、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は装置構成が大きいので、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。
【００４２】
図１５を参照して述べた、第４の従来技術の問題について述べる。
図１５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。
【００４３】
上述した従来の種々の光磁気ヘッド装置または光磁気ピックアップは、それぞれ固有の問題に遭遇している。
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。
【００４４】
特に、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。
【００４５】
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。
【００４６】
本発明の目的は、小型かつ低価格で製造できる光学式ヘッド装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、ニアフィールド記録などにも好適に使用でき、信号検出に制約がなく、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。
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。
【００４７】
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。
【００４８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、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、
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、上記吊下部材の自由端に装着された、対物レンズを搭載したスライダと、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、上記アームに装着され、前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て、または、前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て、前記対物レンズと前記光学部との光路長を調整する、ピエゾ素子または電磁アクチュエータを有する、光路長調整アクチュエータとを具備し、
前記スライダは、フォーカス制御する必要のない所定の距離だけ、前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前記光学式回転記録媒体の面から浮上する、
光学式ヘッド装置が提供される。
【００４９】
この光学式ヘッド装置は、フライングヘッド型の光磁気ヘッドであり、対物レンズが搭載されたスライダが光学式回転記録媒体の回転に応じて光学式回転記録媒体から所定距離だけ浮上する。これにより、フォーカス制御は不要となり、トラッキング制御のみでよくなる。
【００５０】
スライダには対物レンズのみ、あるいは、光学式回転記録媒体が光磁気ディスクなどの場合はさらに磁界変調コイルなどの磁界印加手段が搭載されるだけでなので、浮上するスライダが軽量であり、フォーカス方向の浮上の応答性が迅速である。
【００５１】
光学部はトラッキング制御のとき移動するアームの固定部分に装着されており、対物レンズとの距離が近い。よって、光学的な結合効率の低下も低い。
【００５２】
本発明の光学式ヘッド装置は小型、軽量である。
【００５３】
特定的には、前記光学部は前記スライダに搭載された対物レンズと直接対向する前記アームの位置に装着される。
前記フォーカス距離調整アクチュエータは、前記光学部を、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（すなわち、フォーカス方向に移動させる）、または、前記光学式回転記録媒体の面と平行する方向（すなわち、トラッキング方向に移動させる）させるように変位するアクチュエータである。光学部をフォーカス方向に移動させると、光路長が変化する。光学部をトラッキング方向に移動させると、トラッキング方向の光路が変化する。本明細書においては、フォーカス方向の光路長の変化も、トラッキング方向の光路の変化も、同様に扱うものとし、これらを総称して、実質的に光路長を調整するという。
【００５４】
また特定的には、前記光学部は光軸が水平方向を指向するように、前記アームの自由端側の上面に装着される。この場合、前記フォーカス距離調整アクチュエータは、前記光学系を水平方向に移動させるように前記アームの上面に固定され、前記アームの上面に、前記光学部からの水平方向の光を、前記アームの下部に位置する前記対物レンズに指向させる偏向手段を設けられる。
前記偏向手段を介して前記光学部と前記対物レンズとの間の光軸の通り部分の前記アームに開口が設けられ得る。
【００５６】
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る。その場合、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。
【００５７】
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る。その場合、前記スライダに前記対物レンズのみが搭載されている。
【００５８】
さらに、前記アームを駆動して、前記スライダを前記光学式回転記録媒体のトラック方向に移動させるアーム駆動アクチュエータをさらに有し得る。
【００５９】
さらに本発明によれば、（１）光学式回転記録媒体と、（２）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、（３）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述した構成である。
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と、前記光路長調整アクチュエータを駆動して、光学式ヘッド装置の光学系の光路長、特定的には、対物レンズと光学部との間の距離（光路長）を調整する光路長調整手段とを有する。
【００６０】
【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、本発明の光学式ヘッドは、光磁気ヘッドおよび光ヘッドの両者を含む意味である。
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・再生装置および光記録・再生装置を含む意味である。
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。
【００６１】
第１実施の形態
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。
【００６２】
ＭＯディスク
本実施の形態は、本発明の光学式回転記録媒体としてＭＯディスク３を用いた例を示す。
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。
【００６３】
光磁気ヘッド装置
図１および図２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はアーム１１を有する。アーム１１は、肉厚部１１Ａと肉薄部１１Ｂとを有する。
光磁気ヘッド装置１は、アーム１１の肉厚部１１Ａ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の肉薄部１１Ｂの端部に位置し、対物レンズ１５と対向する肉薄部１１Ｂの下面に固定された、本発明の光路長調整アクチュエータの１例としてのピエゾ素子１６と、ピエゾ素子１６の下面に固定された光学部１７とを有する。
【００６４】
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、ＭＯディスク３に近接するスライダ１３に搭載している。
他方、フライングヘッド方式により、スライダ１３がＭＯディスク３に対して浮上するので、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はスライダ１３に搭載せず、スライダ１３の質量を小さくしている。
【００６５】
すなわち、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。
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、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。
【００６６】
特に、最近の高密度かつ小型のＭＯディスク３に適合させるため、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る。
スライダ１３の寸法は、たとえば、２．８５×２．２４×０．８６（ｍｍ）程度であり、サスペンション１２の重量は７ｇである。
このような条件で光磁気ヘッド装置１を製造すると、スライダ１３は容易に浮上し、スライダ１３の浮上量が適切に確保できる。
【００６７】
したがって、本実施の形態の光磁気ヘッド装置１を用いるとフォーカス制御は不要である。そして、光路長調整アクチュエータの例としてのピエゾ素子１６を用いて、直接的には、光学部１７と対物レンズ１５との間の距離を調整して、最終的には、光磁気ヘッド装置１の光学系全体の光路長を調整する。
なお、光磁気ヘッド装置１の光学系全体とは、本明細書において、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、光学系とは、光学部１７のみを意味するものではない。
【００６８】
光路長調整アクチュエータとしてのピエゾ素子１６は、もちろん、光学部１７を移動（変位）させて、光学部１７と対物レンズ１５との距離を直接調整するために使用される。この位置調整により、光磁気ヘッド装置１の全体の光学系の光路長が調整できる。
【００６９】
図２は図１に図解した光学部１７の構成例を図解する図である。図解の便宜上、光学部１７は、図１に図解した状態とは、上下を反対に図解している。
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を一体化したフォトデテクタ（ＰＤ）ＩＣ１７Ａを、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。
【００７０】
光学部１７において、ＬＤ１７２から射出したビーム光がマイクロプリズム１７１の斜面において偏向されて、図２における上方、図１における下方に向けて進み、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３Ａの記録膜３２に照射される。
ＭＯディスク３Ａの記録膜３２から反射した光が対物レンズ１５を通り、マイクロプリズム１７１の斜面に入射してマイクロプリズム１７１の内部に入り、フォトデテクタ１７３に入射する。
このように、光学部１７の光学軸と、対物レンズ１５との光学軸とは一致している。
【００７１】
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、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、ＲＦ信号などの生成に使用する信号を検出する。
【００７２】
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、ＬＤ１７２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。
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。
【００７３】
図１に図解したピエゾ素子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１に図解した本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、対物レンズ１５に対する光学部１７の距離を変化させる。
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、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。
【００７４】
トラッキング制御は、ボイスモータコイル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１１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。
特に、図解した光磁気ヘッド装置１においては、対物レンズ１５と光学部１７との距離が短く、ミラー、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。
【００７５】
アーム１１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１１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、ボイスモータコイル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。
【００７６】
制御装置
図３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、光路長調整部４５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とを有する。制御装置４はさらに、たとえば、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を有する。
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。
ただし、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するため、光路長調整部４５が付加されている。
【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、および、光路長調整部４５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】
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。
【００８０】
レーザ駆動部４２は光学部１７内のレーザダイオード（ＬＤ）１７２を駆動する。
【００８１】
検出信号処理部４３は、光学部１７内のフォトデテクタ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。
【００８２】
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モータコイル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。
【００８３】
光路長調整部４５は、検出信号処理部４３で検出したフォーカスエラー信号を参照してピエゾ素子１６を駆動して、光学部１７の位置を垂直方向Ｖ−Ｖに調整して、光学部１７と対物レンズ１５との距離を変化させ、光磁気ヘッド装置１の光学系の光路長の調整を行う。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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５２を介して転送されてくる書き込むべきＲＡＭ５１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、光路長調整部４５、変調部４９を制御する。その詳細を下記に述べる。
【００８８】
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、ボイスモータコイル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、ピエゾ素子１６、光学部１７、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。
【００８９】
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を駆動し、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。
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。
図２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てレーザビーム光は、マイクロプリズム１７１の斜面で偏向されて対物レンズ１５に入射し、そこで収束されてＭＯディスク３の記録膜３２に照射されてデータの書き込みが行われる。
【００９０】
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。
【００９１】
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復元した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。
この場合も、光路長調整部４５は、上記同様、ピエゾ素子１６を用いて対物レンズ１５に対する光学部１７の距離を調整して、光学系の光路長を調整する。
【００９２】
本実施の形態の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。
【００９３】
【表１】
表１
ｄ：ニアフィールド（ＮＦＲ）の場合：２０ｍｍ〜６０ｍｍ
高いＮＡ（0.85〜0.95）の場合、０．１μｍ〜０．４μｍ
Ｖ：数Ｖ〜数十Ｖ
δ：数μｍ〜１００μｍ程度（ＤＣ調整など）
【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】
さらに、光路長調整部４５の制御のもとでピエゾ素子１６を駆動してアーム１１の肉厚部１１Ａに搭載されている光学部１７を変位させて対物レンズ１５と光学部１７との間の距離を調整して、光学系の光路長を調整できる。
【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１７３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の固定部である肉薄部１１Ｂ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、ボイスモータコイル１９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、ボイスモータコイル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】
第１実施の形態の第４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１６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。
【０１０５】
図４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２１をアーム１１の肉薄部１１Ｂに搭載した光磁気ヘッド装置１Ａ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２１で囲まれた位置に配設されており、電磁アクチュエータ２１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１を参照して述べた上記内容と同等である。
【０１０６】
図５は、図４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２１と、光学部１７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１１の肉薄部１１Ｂに固定された永久磁石２１ａ，２１ｂ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１４は薄膜コイルを用いている。
【０１０７】
上述した変形態様は適宜組み合わせることができる。
上述した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。
【０１０８】
第２実施の形態
図６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７は制御装置４Ａの構成を示す図である。
図６に図解した光磁気ヘッド装置と、ＭＯディスクと、図７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。
【０１０９】
図６の光磁気ヘッド装置は、図１の光磁気ヘッド装置に対応している。しかしながら、図６に図解した光磁気ヘッド装置１Ｂにおいては、アーム１１の肉薄部１１Ｂの先端に搭載したピエゾ素子１６Ａ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。
【０１１０】
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６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。
【０１１１】
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。
なお、本明細書においては、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。
【０１１２】
このように、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。
【０１１３】
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１の光磁気ヘッド装置１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１実施の形態と同様である。
【０１１４】
ＭＯディスク３は図１を参照して述べたものと同様である。
【０１１５】
図７の制御装置４Ａは、図３に図解した制御装置４とほぼ同じである。ただし、ピエゾ素子１６Ａ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１実施の形態と同様である。
この場合も、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。
【０１１６】
上述したように、図６および図７を参照して述べた第２実施の形態によっても、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。
なお、図１に図解した光磁気ヘッド装置１と、図６に図解した光磁気ヘッド装置１Ａとを比較すると、図６に図解した光磁気ヘッド装置１Ａ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。
【０１１７】
第２実施の形態の変形態様
図８は本発明の第２実施の形態の変形態様としての光磁気ヘッド装置１Ｃの構成図である。
図８に図解した光磁気ヘッド装置１Ｃは、図４に図解し光磁気ヘッド装置１Ａと類似する構成をしている。ただし、図８に図解した光磁気ヘッド装置１Ｃ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２１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１Ｃの光学系の光路長を調整する。その他は、図４に図解した光磁気ヘッド装置１Ａと同様である。
なお、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１Ｃの光学系の光路長を調整することは、図６に図解した光磁気ヘッド装置１Ｂと実質的に同じである。
【０１１８】
第３実施の形態
図９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９に図解した光磁気ヘッド装置１Ｄは、均一の厚さのアーム１１ａを用い、アーム１１ａの自由端の近傍の上面にミラー２３をアーム１１ａの上面と４５度の角度を保って固定し、さらに、アーム１１ａの上面にピエゾ素子１６を固定し、このピエゾ素子１６の上に光学部１７を固定している。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。
【０１１９】
この光磁気ヘッド装置１Ｄも、第１および第２の実施の形態の光磁気ヘッド装置１、１Ａ、Ｂ、Ｃ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。
【０１２０】
ピエゾ素子１６Ｄは電圧印加に応じて、光学部１７をアーム１１ａの上面に沿って、アーム１１ａ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２３に入射するように配置してある。
ミラー２３は入射されたビーム光を真下の対物レンズ１５に偏向させる。そのため、アーム１１ａのミラー２３の下部にはビーム光が通過する孔１ａ１が形成されている。
【０１２１】
対物レンズ１５に入射したビーム光は収束されてＭＯディスク３の記録膜３２に照射される。
記録膜３２で反射した光は、対物レンズ１５を通りミラー２３に入射し、ミラー２３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。
【０１２２】
図９に図解した光磁気ヘッド装置１Ｄにおいて、ピエゾ素子１６Ｄによって光学部１７がミラー２３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１Ｄの光路長が変化する。すなわち、第３実施の形態においても、第１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。
【０１２３】
図９に図解した第３実施の形態の光磁気ヘッド装置１Ｄと第１実施の形態の光磁気ヘッド装置１とを比較すると、図９に図解した光磁気ヘッド装置１Ｄ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１Ｄは、光学部１７がアーム１１ａ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１実施の形態の光磁気ヘッド装置１と比較すると、取り付け方などが有利である。
【０１２４】
第３実施の形態の光磁気ヘッド装置１Ｄを用いた場合も図３の制御装置４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１実施の形態と同様である。
【０１２５】
第３実施の形態の制御装置は、基本的に、図３に図解した制御装置と同様の構成をとり、同様の動作を行う。
【０１２６】
第３実施の形態の変形態様
第３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１６Ｄ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２１Ａに相当する電磁アクチュエータを用いることができる。
【０１２７】
第４実施の形態
図１０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１０に図解した光磁気ヘッド装置１Ｅは、図９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１６Ｅが、図１に図解したピエゾ素子１６と同様、垂直方向Ｖ−Ｖに変位する。
【０１２８】
ピエゾ素子１６Ｅ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２３、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１０の光磁気ヘッド装置１Ｅにおいても、ピエゾ素子１６Ｅを用いて光磁気ヘッド装置１Ｅの光学系の光路長を調整できる。
【０１２９】
第４実施の形態の変形態様
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に変えて、図４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２１に相当する電磁アクチュエータを用いることができる。
【０１３０】
第５実施の形態
図１１は本発明の第５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１１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・再生装置を低価格か、軽量に製造することができ、各種の用途に適用できる。
【０１３１】
第６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、ＭＯ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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
【発明の効果】
本発明によれば、小型、軽量で低価格の光学式ヘッド装置が提供できる。その結果、本発明の光学式ヘッド装置を単一の光学式回転記録媒体に適用するだけでなく、複数枚光学式回転記録媒体を多層化した光学式記録・再生装置などにも好適に使用することができる。換言すれば、本発明の光学式ヘッド装置を使用すると、複数枚、小型の光学式回転記録媒体を回転軸に沿って複数枚積み重ねて多層化した光学式記録・再生装置を効果的に実現できる。
【０１３４】
また本発明によれば、トラッキング制御において応答性のよい光学式ヘッド装置が提供できる。
【０１３５】
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、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。
【０１３６】
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、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４】図４は本発明の光学式ヘッド装置の第１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５】図５は図４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６】図６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７】図７は図６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】図８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９】図９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１０】図１０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１１】図１１は本発明の第５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１２】図１２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１３】図１３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１４】図１４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。
【図１５】図１５は第４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，１Ｂ・・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）ＩＣ
１７１・・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・・ボイスモータコイル
２１・・電磁アクチュエータ
２３・・ミラー
３・・光磁気（ＭＯ）ディスク
３１・・トップコート
３２・・記録膜
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・・ＲＡＭ
５２，５２・・インタフェース
１００・・光磁気記録・再生装置
１１０・・光磁気ディスク
１２０・・光磁気ピックアップ
１２１・・基板
１２２・・スピンドルモータ
１２３・・２軸アクチュエータ
１２４・・光学部
１２５・・オーバーライト磁気ヘッド
１２６・・ネジおよびネジ送り機構
１２７・・送りモータ
２３０・・制御処理部
２３１・・ヘッド駆動部
２３２・・レーザ駆動部
２３３・・信号処理部
２３４・・サーボ部
２３５・・復調前処理部
２３６・・復調部
２３７・・システムコントローラ
２３８・・変調部
２３９・・メモリコントローラ
２４０・・ＲＡＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0004228514.tif 000012
【図１２】
0004228514.tif 000013
【図１３】
0004228514.tif 000014
【図１４】
0004228514.tif 000015
【図１５】
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