JPH041936A - 光学的信号記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 光学的信号記録再生装置に係り、特に光学ヘッドの小型
化を実現するための分離型光学ヘッドに関し、 ガルバノミラ−を使用する光学ヘッドの薄型化を可能に
する構造の提供を目的とし、 半導体レーザを光源とし、記録媒体上に信号を記録／再
生する装置の回転している前記記録媒体の面振れ、偏心
に追従して所定のトラックに対物レンズを介して微小ス
ポットを照射するためのアクチュエータとして、焦点制
御可能な部分をキャリッジに搭載し、前記トラック方向
の追従を行うガルバノミラ−及び光源を含む情報検出機
構を固定部に配設し、前記キャリッジと前記固定部とを
光学的に結合してなる分離光学方式の光学的信号記録再
生装置において、前記対物レンズの移動方向を含む前記
記録媒体の媒体面に対する第１の垂直平面に対して、所
要の距離を隔てる第２の垂直平面と前記記録媒体に対す
る平行平面とが形成する交叉線を中心として、前記ガル
バノミラ−から出射する反射光軸を前記平行平面Ｑｌ内
で揺動させるように配置し、前記ガルバノミラ−から出
射さされる光束を前記対物レンズに入射させるための光
学系を、前記キャリッジ内に２個の反射面を持つ光学素
子にて構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光学的信号記録再生装置に係り、特に光学ヘ
ッドの小型化を実現するための分離型光学ヘッドに関す
る。

光デイスク装置は、記録媒体上に波長程度に集光された
微小スポットで情報の記録再生を行うため、従来の記録
装置に比べ高密度記録が可能である。また、レーザ光を
集光する対物レンズと記録媒体面が１＋ａ＋程度離れた
非接触記録であるため、現在大型計算機から小型機の外
部記憶装置として広く使用されている磁気ディスクのヘ
ッドクラッシュという障害に比べ、高い信軌性が確保で
きる。

また、現在のＷＳ　（ワークステーション）／ＰＣ（パ
ーソナルコンピュータ）の普及の最大要因となったフロ
ンビディスク、磁気テープの様な可換性も備えている。

従って、大型の汎用コンピュータからＷＳ／ＰＣまで広
い応用分野が期待されている。

また、光デイスク技術の進歩と共に従来のユーザがデー
タを一度だけ書ける追記型タイプの光ディスクから磁気
ディスク、フロッピーディスクのように何度でもデータ
の記録・消去が可能な書換可能型へと進んで来た。それ
に伴って応用分野も格段に広くなる傾向にある。

しかし、アクセス性能及びデータ転送性能に関しては、
未だに改善の余地が残されている。データ転送速度は基
本的には、半導体レーザの高出力化や媒体の高感度化で
対応していく必要がある。

一方、アクセス性能に関しては、可動部重量の低減が強
く望まれている。今後光デイスク装置の開発は、磁気デ
ィスク装置が歩んできた経過と同様に高性能化と低コス
ト化の２極分化が進んでいく傾向にある。

〔従来の技術〕

第３図は従来の光学的信号記録再生装置の要部構成図を
示す。なお、構成、動作の説明を理解し易くするために
全図を通じて同一部分には同一符号を付してその重複説
明を省略する。

図において、■は光源として使用する半導体レーザ、２
は半導体レーザｌの出射光を平行光７に整形するコリメ
ートレンズ、平行光７はビームスプリッタ３を透過し、
反射ミラー４で反射されて対物レンズ５に入射する。対
物レンズ５はスピンドル８によって定速回転している記
録媒体６の面振れや、偏心に追従して所定のトラック上
に微少スポットとしてレーザ光を照射する。（但し対物
レンズ５の駆動、移動機構は図示せず。）記録媒体６上
の情報成分を含んだ反射光は、入射時と同一光路を逆進
し、ビームスプリッタ３で反射され、１／２波長板９を
透過することによって偏向面が４５°回転し、更に偏向
ビームスプリッタ１０で透過光と反射光に分離され、そ
れぞれ集光レンズｌｌａ、ｌｌｂを経由して光検出器１
２ａ、　１２ｂ上に集光され、再生信号及び前記対物レ
ンズ５を光軸方向及びトラック方向に駆動するためのフ
ォ−カス・トラックエラー信号が検出される。

対物レンズ５で回折限界まで絞られた微少スポットを、
如何に安定に所定のトラックにジャストフォーカスでオ
ントラックさせることが出来るかということが、光学的
信号記録再生装置の信顛性を決める最大の課題であるが
、そのためのフォーカス・トラックエラー信号の検出原
理や対物レンズ駆動方法に関しては、本発明と直接関係
がないのでここでは省略する。

従来（例えば画像データのファイリングシステムやｌ５
Ｏ（国際標準化機構）で標準化が行われ既に市場に登場
している５インチの光デイスクドライブ）は、第３図で
示した全ての系を一体化して、ＶＣＭ　（ボイスコイル
モータ）やパルスモータ等のアクセス機構で記録媒体６
上の所定のトラックをアクセスしていた。そのため、可
動部重量が数十グラムあり、アクセスタイムは標準的な
もので数十ｎ’ｓ〜１００　ｗＩｓであった。また、磁
気ディスクやフロッピーディスクでは、ドライブの形状
がハーフハイドと呼ばれる大きさに収まっているが、光
ディスクの場合は、フルハイドと呼ばれる寸法に収める
のが精−杯であった。これらの問題を解決する手段の一
つとして、分離光学系がある。

第４図は従来の分離光学系の要部構成図を示す。

図において、１３は図示しないＶＣＭによって記録媒体
６の半径方向（矢印Ａ方向）に往復駆動されるキャリッ
ジであって、このキャリッジ１３には対物レンズ５を微
少駆動するアクチュエータ１４が搭載されている。そし
てこのキャリッジ１３に搭載された光学系と固定部１５
とは、固定部Ｉ５から出射される平行光７だけで結ばれ
ている。この構成によって可動部（キャリッジ１３全体
）の重量は著しく軽減出来るが、更に小型化、低重量化
を目指した場合、前記キャリッジ１３に搭載された二次
元アクチュエータ（フォーカシングアクチュエータ１４
ａおよびトラッキングアクチュエータ）の内、トラッキ
ングアクチュエータとして図示しないガルバノミラ−を
用いこれを固定部１５に配置する構成が考えられている
。

第５図は従来のトラッキング制御部を固定部側に設けた
分離光学系の要部構成図を示す。可動部のキャリッジ１
３は、対物レンズ５と一次元アクチュエータを構成する
フォーカシング・アクチュエータ１４ａと反射ミラー４
とを搭載して構成されている。また、固定部側に設けら
れたトラッキング・アクチュエータを構成するガルバノ
ミラ−１６は、軸１６ａ（軸受金具は図示せず）を基準
に記録媒体６の媒体面に対する垂直面内（即ち、軸１６
ａの軸芯方向が記録媒体６の媒体面に対して平行）で、
ガルバノミラ−１６の反射面は矢印Ｂ方向（媒体面に対
して垂直方向）に揺動している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この構成ではガルバノミラ−１６の反射光軸の
揺動範囲が形成する平面は、対物レンズ５の移動方向（
矢印Ａ方向）を含む記録媒体６に対する第１の垂直平面
１７内に存在し、且つガルバノミラ−１６の形状が軸１
６ａの揺動方向に大きくなり、光学ヘッドの小型化のメ
インテーマである高さ方向（フルハイドの寸法）が薄−
＜できない。薄くするためにはガルバノミラ−１６を記
録媒体面と平行平面内で揺動できる方がペターである。

しかし、第５図の構造でガルバノミラ−１６の軸１６ａ
を記録媒体面と平行平面内で揺動させると、記録媒体面
のトラック方向ではなくて円周方向にスポットが移動し
、正常なトラック追従制御が不可能になる欠点がある。

本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、ガル
バノミラ−を使用する光学ヘッドの薄型化を可能にする
構造の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の実施例であ
る。半導体レーザ１を光源とし、記録媒体６上に信号を
記録／再生する装置の回転している前記記録媒体６の面
振れ、偏心に追従して所定のトラックに対物レンズ５を
介して微小スポットを照射するためのアクチュエータと
して、焦点制御可能な部分をキャリッジ１３に搭載し、
前記トラック方向の追従を行うガルバノミラ−１６及び
光源を含む情報検出機構を固定部１５に配設し、前記キ
ャリッジ１３と前記固定部１５とを光学的に結合してな
る分離光学方式の光学的信号記録再生装置において、前
記対物レンズ５の移動方向を含む前記記録媒体６の媒体
面に対する第１の垂直平面１７に対して、所要の距離を
隔てる第２の垂直平面１Ｂと前記記録媒体６に対する平
行平面１９とが形成する交叉線１９ａを中心として、前
記ガルバノミラ−１６から出射する反射光軸を前記平行
平面１９内で揺動させるように配置すると共に、前記ガ
ルバノミラ−１６から出射される光束を前記対物レンズ
５に入射させるための光学系を、前記キャリッジ１３内
に２個の反射面を持つ光学素子にて構成し、前記２個の
反射面の内、前記ガルバノミラ−１６から出射される光
束を最初に反射する第１の反射面２０ａは、前記記録媒
体６の媒体面に対する平行平面内で直角方向に折り曲げ
るように配設され、次に反射する第２の反射面２０ｂは
前記第１の反射面２０ａからの反射光を前記媒体面に対
して垂直方向に反射するように配設して構成する。

〔作　用〕

ガルバノミラ−１６を揺動させる軸１６ｂは記録媒体６
の媒体面に対して垂直方向に配設されているため、ガル
バノミラ−１６内体の形状寸法を前記垂直方向に対して
薄く形成することができる利点がある。これによりガル
バノミラ−１６から出射される反射光束は前記媒体面に
たいする平行平面１９内で揺動されることになる。この
揺動方向を対物レンズ５の移動方向（矢印Ａ方向）に変
換するために少なくとも２個の反射面を持つ光学素子で
可能にしている。固定部１５から出射される平行光７は
、ガルバノミラ−１６で前記媒体面にたいする平行平面
１９内で揺動されるように反射された後、第１の反射面
２０ａでその平行平面１９内で直角に折り曲げられる。

次に第２の反射面２０ｂで更に前記媒体面に対して垂直
方向（直角方向）に折り曲げられ、対物レンズ５に入射
することになる。この結果、ガルバノミラ−Ｉ６で媒体
面と平行平面１９内で揺動していた光束は対物レンズ５
の移動方向を含む前記媒体面に対する第１の垂直平面１
７内で揺動するように変換され、対物レンズ５で集光さ
れた光スポットは正確なトラックフォローが可能になる
。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

第１図は本発明の原理図であって、第１図（ａ）は斜視
図、第１図（ｂｌは平面図を示す。図において、１６は
ガルバノミラ−１）６ｂはガルバノミラ−１６を揺動す
るための軸を示す。この軸１６ｂおよびガルバノミラ−
１６の反射面は、記録媒体６の媒体面に対して垂直方向
に配設されている。

１７は第１の垂直平面と呼称し、記録媒体６の半径方向
に移動する対物レンズ５の移動方向（矢印Ａ方向）を含
む媒体面に対する垂直平面を示す。

１８は第２の垂直平面と呼称し、第１の垂直平面１７と
所要の距離を隔てた平面を示す。その所要の距離とは後
述する第１の反射面２０ａと第２の反射面２０ｂとの間
に存在する中心光軸の距離を示す。

１９は前記ガルバノミラ−１６から出射する反射光軸の
揺動範囲の中心線を含む記録媒体６に対する平行平面を
示す。１９ａは前記第２の垂直平面１８と前記平行平面
１９との交叉線を示し、ガルバノミラ−１６から出射す
る反射光軸の揺動方向は、この交叉線１９ａを中心とし
て、前記平行平面１９内で揺動させるようにガルバノミ
ラ−１６が配設されている。

２０ａは第１の反射面を示し、ガルバノミラ−１６から
出射される光束を最初に反射する反射面であって記録媒
体６の媒体面に対する平行平面内で直角方向に折り曲げ
るように配設されている。

２０ｂは第２の反射面を示し、第１の反射面２０ａで平
行平面１９内で直角に折り曲げられた反射光を第２の反
射面２０ｂで更に前記媒体面に対して垂直方向（直角方
向）に折り曲げ、対物レンズ５に入射する機能を有する
。

従って、ガルバノミラ−１６で媒体面に平行平面内で揺
動されていた光束は、最終的に媒体面に対して直交面内
で、しかも対物レンズ５の移動方向（矢印Ａ方向）に揺
動するようになり、正確なトラックフォローが可能とな
る。

第２図は本発明の実施例を示す図であって、第１図の原
理図に対する固定部１５全体の配置図を示したものであ
る。ガルバノミラ−１６は、軸１６ｂを中心に矢印Ｃ方
向に揺動されるから媒体面に垂直方向に対して薄型に形
成が容易となる。この図においては、キャリッジ１３を
駆動する機構（ＶＣＭ。

ガイドレール等）の図示は省略されている。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、分離光
学系の採用とガルバノミラ−を固定部に配置し、且つ揺
動方向を媒体面と同一面内とすることによって、可動部
重量の軽減と厚み方向の薄型化という問題が解決される
。このため、従来光デイスク装置の改善すべき点として
指摘のあったアクセスタイムの向上および装置の小型化
が可能となる効果がある。

第３図は従来の光学的信号記録再生装置の要部構成図、 第４図は従来の分離光学系の要部構成図、第５図は従来
のトラッキング制御部を固定部側に設けた分離光学系の
要部構成図を示す。

第１図と第２図において、ｌは半導体レーザ、５は対物
レンズ、６は記録媒体、１３はキャリフジ、１５は固定
部、１６はガルバノミラ−１）７は第１の垂直平面、１
８は第２の垂直平面、１９ａは交叉線、２０ａは第１の
反射面、２０ｂは第２の反射面をそれぞれ示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の実施例１ ．６ｉｌヒ鈍１捧 ＼、ノ （ｂ）平面図 ７Ｆ欠明の障哩図 第１　図 工１；３　　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザ（１）を光源とし、記録媒体（６）
   上に信号を記録／再生する装置の回転している前記記録
   媒体（６）の面振れ、偏心に追従して所定のトラックに
   対物レンズ（５）を介して微小スポットを照射するため
   のアクチュエータとして、焦点制御可能な部分をキャリ
   ッジ（１３）に搭載し、前記トラック方向の追従を行う
   ガルバノミラー（１６）及び光源を含む情報検出機構を
   固定部（１５）に配設し、前記キャリッジ（１３）と前
   記固定部（１５）とを光学的に結合してなる分離光学方
   式の光学的信号記録再生装置において、前記対物レンズ
   （５）の移動方向を含む前記記録媒体（６）の媒体面に
   対する第１の垂直平面（１７）に対して、所要の距離を
   隔てる第２の垂直平面（１８）と前記記録媒体（６）に
   対する平行平面（１９）とが形成する交叉線（１９ａ）
   を中心として、前記ガルバノミラー（１６）から出射す
   る反射光軸を前記平行平面（１９）内で揺動させるよう
   に配置したことを特徴とする光学的信号記録再生装置。
2. （２）前記ガルバノミラー（１６）から出射される光束
   を前記対物レンズ（５）に入射させるための光学系を、
   前記キャリッジ（１３）内に２個の反射面を持つ光学素
   子にて構成したことを特徴とする請求項１記載の光学的
   信号記録再生装置。
3. （３）前記２個の反射面の内、前記ガルバノミラー（１
   ６）から出射される光束を最初に反射する第１の反射面
   （２０ａ）は、前記記録媒体（６）の媒体面に対する平
   行平面内で直角方向に折り曲げるように配設され、次に
   反射する第２の反射面（２０ｂ）は前記第１の反射面（
   ２０ａ）からの反射光を前記媒体面に対して垂直方向に
   反射するように配設したことを特徴とする請求項１記載
   の光学的信号記録再生装置。