JPH04254923A

JPH04254923A - 情報処理装置

Info

Publication number: JPH04254923A
Application number: JP3009601A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Tsuboi; 坪井　信義; Yoshio Sato; 佐藤　美雄; Hiroyuki Minemura; 浩行峯邑; Saburo Yasukawa; 安川　三郎; Tatsuya Sugita; 杉田　辰也; Tetsuya Fushimi; 哲也伏見
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-01-30
Filing date: 1991-01-30
Publication date: 1992-09-10

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は情報処理装置及びそれに
搭載する光ヘッドに関する。特に、可搬型に優れ、薄型
化及び小型化が図られた情報処理装置であり、また、そ
れに用いる小型軽量の光ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ヘッドの光学系は、例えば、日
経エレクトロニクス，１９８３．１１．２１号の１８９
ページから２１３ページに示されているように図２に示
すようになっている。

【０００３】図２に示すように、メモリ（以下、光デイ
スクを用いて説明する。）は、基板１４３及び記録膜１
４２により構成されており、基板１４３にはピッチ約１
．６μｍのトラック案内溝１４４及び直径約０．８　μ
ｍのピット１４５が形成されている。光ディスクの基板
１４３は、１．２　ｍｍの厚さをもち、後述するように
基板表面に付着する塵埃に対し、記録信号と塵埃との読
み取りエラーの効果を持つ。一方、光ヘッドは、半導体
レーザ２１１，平行光作成のためのコリメートレンズ２
１２，ビームスプリッタ２１４，光路変換用の全反射ミ
ラー２１８，ディスクへ光を集光するための対物レンズ
２１９，ビームスプリッタ２１４からの光を光センサ系
に絞り込むための検出レンズ２２０，トラッキング用信
号検出系と焦点信号検出系とに光を分離するためのハー
フミラー２２２，焦点信号検出のためのシリンドリカル
レンズ２２３，エッジプリズム２２４、及び、焦点誤差
検出とトラッキング誤差検出のためのセンサ２２１ａと
２２１ｂとで構成されている。このような構成の光学系
で半導体レーザ２１１を出射された光は、ビームスプリ
ッタ２１４で反射され、対物レンズ２１９で光ディスク
の記録膜１４２に集光される。また、光ディスクより反
射された光はビームスプリッタ２１４を透過し、センサ
２２１ａで焦点誤差信号として計測される。焦点に誤差
がある場合は、図示していないが、対物レンズ２１９の
駆動用アクチュエータに信号をフィードバックし、対物
レンズ２１９の位置を合焦点の位置に移動する。また、
センサ２２１ｂではトラッキング誤差信号を検出し、全
反射ミラー２１８を回転させトラック案内溝１４４をト
ラッキングさせる。このような状態で、従来の光ヘッド
は焦点制御とトラッキング制御を実施しながら信号の記
録及び再生を実施している。このような光学系で、記録
時は半導体レーザ２１１から約２０ｍＷ程度のレーザ光
を出射し、記録膜にピットを開け、また、信号の再生時
には半導体レーザ２１１から約４ｍＷ程度のレーザ光を
出射し、ピットの有無による反射率の変化として情報を
再生する。

【０００４】ところで、ラップトップコンピュータやそ
の他のポータブルな情報処理装置のメモリとして光ディ
スクを使用する場合は、保護ケース付きで薄型化が要求
される。ところが、従来の光ディスクではディスクの面
振れを１ｍｍ程度まで許容していたので、ワークディス
タンスとよばれるディスク基板表面と対物レンズ表面と
の距離を２ｍｍ程度にしていた。また、ディスク基板は
１．２　ｍｍの厚さがあり、さらにレンズの厚みを加え
るとレンズの焦点距離は４．０　ｍｍ以上の焦点距離が
必要であつた。

【０００５】従来の光ヘッドは、図２に示すように、厚
さ１．２　ｍｍの基板越しに光を照射する。従って、記
録膜表面上に１μｍ程度の光スポットを集光する場合で
あっても基板表面上では、光ビームは１ｍｍ程度の大き
い光スポットでよい。このため、基板表面にあるごみは
記録膜表面で千分の一程度のノイズに相当することにな
り、基板表面のごみによる信号の劣化を小さくする長所
があった。

【０００６】しかし、基板厚さを１．２　ｍｍ（等価光
路長は約０．８　ｍｍ）、ディスクの面振れを±１．０
　ｍｍ、余裕を０．２　ｍｍとすると、対物レンズの焦
点距離は４．０　ｍｍ程度以上となる。

【０００７】ところで、焦点位置の記録膜面で得られる
光スポット径ｄは、　　　　ｄ＝λ／ＮＡ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　…（数１）で示される。

【０００８】ここで、ＮＡ：Ｄ／２ｆ λ：使用する光の波長Ｄ：対物レンズの有効径ｆ：対物レンズの焦点距離である。

【０００９】つまり、光スポット径ｄはＮＡに反比例す
る。すなわち、光スポット径ｄは、レンズ径Ｄに反比例
し、焦点距離ｆに比例する。高密度記録用の対物レンズ
はＮＡが０．５　以上必要であり、焦点距離と同等以上
の有効径を持つ対物レンズを用いる必要がある。光ヘッ
ドを用いる情報処理装置の厚さはこの対物レンズの有効
径の二倍余りとなるので、この有効径をできるだけ小径
化しなければ、装置の薄型化は達成できない。

【００１０】しかし、情報処理装置には金銭に代えられ
ない重要なデータが記録されるので、従来の光ヘッドは
光ディスクと対物レンズとが接触しない距離を設けてい
る。このため、焦点距離の短い装置でも４ｍｍ以上の焦
点距離の対物レンズが用いられている。

【００１１】数１で波長が８３０ｎｍの半導体レーザを
用いて、光スポット径を１．６　μｍ程度に集光し、Ｎ
Ａを０．５　以上にする場合には、焦点距離が４ｍｍの
対物レンズを用いるとその有効径は４ｍｍ以上が必要と
なる。また、この対物レンズのＮＡを有効に利用するに
は、この有効径以上の光束を入射させる必要があり、図
２に示したビームスプリッタ等の光学素子は当然それ以
上の寸法となる。つまり、対物レンズの有効径が決まる
とこれによりコリメートレンズ、その他の光学素子の寸
法が決定される。このように対物レンズの小径化に限界
があるため装置の薄型化，小型化に限界があつた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】一方、ラップトップコ
ンピュータに代表される可搬型の情報処理装置のメモリ
には従来、ＩＣカード，フロッピディスク又は光カード
等が使用されていた。ところが、情報処理装置の処理能
力が増加するにつれて、画像のような大量の情報を取り
扱うニーズが生じてきた。このため、従来のＩＣメモリ
，フロッピディスクや光カードでは容量が不足し、小型
かつ大容量のメモリが望まれている。

【００１３】本発明の目的は、可搬性に優れ、薄型化及
び小型化が図られた情報処理装置を提供することにある
。

【００１４】本発明の第二の目的は、小型、かつ、大容
量のメモリに対して機能する薄型化及び小型化が図られ
た情報処理装置を提供することにある。

【００１５】本発明の第三の目的は、可搬性に優れた情
報処理装置に搭載するのに好適な小型軽量で高速アクセ
スが可能な光ヘッドを提供することにある。

【００１６】本発明の第四の目的は、信頼性の高い情報
の処理方法を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の情報処理装置は
、情報の記録，再生、又は消去の少なくとも一つを行う
ための光記録媒体をもつ基板の面振れが所定の範囲内の
みで回転するように、面振れのリミットを設定する手段
を持ち、その範囲内でのみ正常運転をするように構成し
、この範囲を越えるディスクはローディング不良または
ディスク不良として、一旦、回転を停止するように構成
する。このような装置ではディスクの最大の面振れが規
定される。また、本装置はこの面振れと同等以下の範囲
で変位するよう対物レンズのアクチュエータに手段を備
えることを特徴とする。さらに、光記録媒体に情報を記
録すること、前記光記録媒体に記録されている情報を再
生すること、又は、前記光記録媒体に記録された情報を
消去することの少なくとも一つを実行するための光ヘッ
ドと、前記光ヘッドの動作及び前記回転手段の回転数を
制御するドライブ回路とをもつことを特徴とする。前記
基板の面振れが所定の範囲内のみで回転するように、面
振れのリミットを設定する手段はストッパあるいはセン
サを持ち、その範囲内でのみ正常運転をするように構成
する。

【００１８】本発明の情報処理装置の対物レンズのアク
チュエータが光記録媒体の面振れと同等以下に変位する
手段は機械的なストッパあるいは電気的なストッパをも
つことを特徴とする。

【００１９】さらに、本発明の情報処理装置はドライブ
回路に指令を与えるプロセッサと、プロセッサに情報を
入力する手段と、前記プロセッサからの情報を出力する
手段とをもつことが好ましい。

【００２０】情報の記録，再生、又は消去の少なくとも
一つを行うための光記録媒体には、再生専用型，追記型
、及び書き換え型がある。

【００２１】再生専用型は、例えば、スタンパによりプ
ラスチックに凹凸を作成し、その凹凸による反射率の変
化を情報として読み取る。

【００２２】追記型の光記録媒体は、Ｔｅ等をベースと
した無機系材料あるいはシアニン系，ナフタロシアニン
系等の有機系材料を用いる。また、書き換え型の光記録
媒体には、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系，Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系，
Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｌ系，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系，Ｓｂ−Ｔｅ
系等の結晶−アモルファス相変化型記録材料、あるいは
Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ系，Ｇｄ−Ｆｅ−Ｃｏ系等の光磁気型
記録材料を用いることができる。

【００２３】また、本発明の情報処理装置は、情報の記
録，再生又は消去の少なくとも一つを行うための光記録
媒体をもつ基板を、回転可能に収納した光メモリと、有
効径が３．８　ｍｍ以下の対物レンズで集光した光を前
記光記録媒体をもつ基板に照射し、前記光記録媒体に情
報を記録すること、前記光記録媒体に記録されている情
報を再生すること、又は、前記光記録媒体に記録された
情報を消去することの少なくとも一つを実行するための
光ヘッドと、前記光記録媒体をもつ基板を回転させる回
転手段と、前記光ヘッドの動作及び前記回転手段の回転
数を制御するドライブ回路とをもつことを特徴とする。

【００２４】また、本発明の情報処理装置は、厚さ１．
０　ｍｍ以下０．３　ｍｍ以上の基板上に形成され、情
報の記録，再生又は消去の少なくとも一つを行うための
光記報媒体を、回転可能に収納した光メモリと、有効径
が３．８ｍｍ　以下の対物レンズで集光した光を前記光
記録媒体をもつ基板に照射し、前記光記録媒体に情報を
記録すること、前記光記録媒体に記録されている情報を
再生すること、又は前記光記録媒体に記録された情報を
消去することの少なくとも一つを実行するための光ヘッ
ドと、前記光記録媒体をもった基板を回転させる回転手
段と、前記光ヘッドの動作及び前記回転手段の回転数を
制御するドライブ回路とを厚さ１５ｍｍ以下のスペース
に配置したことを特徴とする。

【００２５】本発明の情報処理装置は、情報の記録，再
生又は消去の少なくとも一つを行うための光記録媒体を
もつ基板を、回転可能に収納した光メモリと、前記有効
径が３．８　ｍｍ以下の対物レンズで集光した光を前記
光記録媒体をもつ基板に照射し、前記光記録媒体に情報
を記録すること、前記光記録媒体に記録されている情報
を再生すること、又は前記光記録媒体に記録された情報
を消去することの少なくとも一つを実行するための光ヘ
ッドと、前記光記録媒体をもつ基板の面振れを０．９　
ｍｍ以下で回転させる回転手段と、前記光ヘッドの動作
及び前記回転手段の回転数を制御するドライブ回路とを
厚さ１５ｍｍ以下のスペースに配置したことを特徴とす
る。

【００２６】本発明の情報処理装置は、情報の記録，再
生、又は消去の少なくとも一つを行うための光記録媒体
をもつ基板の光メモりに対して機能し、有効径が３．８
　ｍｍ以下の対物レンズで集光した光を前記光記録媒体
をもつ基板に照射し、前記光記録媒体に情報を記録する
こと、前記光記録媒体に記録されている情報を再生する
こと、又は前記光記録媒体に記録された情報を消去する
ことの少なくとも一つを実行するための光ヘッドと、前
記光メモリを前記光ヘッドと所定の関係位置に収容する
手段と、前記光記録媒体をもつ基板を回転させる手段と
、前記光ヘッドの動作及び前記回転手段の回転数を制御
するドライブ回路とをもつことを特徴とする。

【００２７】本発明の情報処理装置は、情報の記録再生
、又は消去の少なくとも一つを行うための光記録媒体を
もつ基板を、回転可能に収納した光メモリに対し機能し
、焦点距離が３．８　ｍｍ以下の対物レンズで集光した
光を前記光記録媒体をもつ基板に照射し、前記光記録媒
体に情報を記録すること、前記光記録媒体に記録されて
いる情報を再生すること、又は前記光記録媒体に記録さ
れた情報を消去することの少なくとも一つを実行するた
めの光ヘッドと、前記光メモリを前記光ヘッドと所定の
関係位置に収容する手段と、前記光記録媒体をもつ基板
を回転させる手段と、前記光ヘッドの動作及び前記回転
手段の回転数を制御するドライブ回路とをもつことを特
徴とする。

【００２８】本発明の情報処理装置は、情報の記録再生
、又は消去の少なくとも一つを行うための光記録媒体を
もつ基板を、回転可能に収納した光メモリに対し機能し
、対物レンズを１．８ｍｍ　以下の範囲で作動し、前記
対物レンズで集光した光を前記光記録媒体をもつ基板に
照射し、前記光記録媒体に情報を記録すること、前記光
記録媒体に記録されている情報を再生すること、又は、
前記光記録媒体に記録された情報を消去することの少な
くとも一つを実行するための光ヘッドと、前記光メモリ
を前記光ヘッドと所定の関係位置に収容する手段と、前
記光記録媒体をもった基板を回転させる手段と、前記光
ヘツドの動作及び前記回転手段の回転数を制御するドラ
イブ回路とをもつことを特徴とする。

【００２９】本発明の情報処理装置は、情報の記録，再
生又は消去の少なくとも一つを行うための光記録媒体を
もつ基板の光メモリに対して機能し、拡散光を平行光に
する有効径が４０ｍｍ以下のコリメートレンズを通った
光を対物レンズで集光し、前記光記録媒体をもつ基板に
照射することで、前記光記録媒体に情報を記録すること
、前記記録媒体に記録されている情報を再生すること、
又は前記光記録媒体に記録された情報を消去することの
少なくとも一つを実行するための光ヘッドと、前記光メ
モリを前記光ヘッドと所定の関係位置に収容する手段と
、前記光ヘッドの動作及び前記回転手段の回転数を制御
するドライブ回路とを含むことを特徴とする。

【００３０】本発明の情報処理装置は、情報の記録，再
生又は消去の少なくとも一つを行うための光記録媒体を
もった基板を、回転可能に収納した光メモリに対し機能
し、拡散光を平行光にする焦点距離が６．７ｍｍ　以下
のコリメートレンズを通った光を対物レンズで集光し、
前記光記録媒体をもつ基板に照射することで、前記光記
録媒体に情報を記録すること、前記記録媒体に記録され
ている情報を再生すること、又は前記光記録媒体に記録
された情報を消去することの少なくとも一つを実行する
ための光ヘッドと、前記光メモリを前記光ヘッドと所定
の関係位置に収容する手段と、前記光ヘッドの動作及び
前記回転手段の回転数を制御するドライブ回路とを含む
ことを特徴とする。

【００３１】本発明の情報処理装置は、情報の記録，再
生、又は消去の少なくとも一つを行うための光記録媒体
に対して機能し、前記光記録媒体に記録されている必要
な情報を、有効径が３．８ｍｍ　以下の対物レンズで集
光した光を前記光記録媒体をもった基板に照射し前記光
記録媒体に情報を記録すること、前記光記録媒体に記録
されている情報を再生すること、又は、前記光記録媒体
に記録された情報を消去することの少なくとも一つを実
行するための光ヘッドと、前記光記録媒体をもった基板
を前記光ヘッドと所定の関係位置に収容する手段と、前
記光記録媒体をもった基板を回転させる手段と、前記光
ヘッドの動作及び前記回転手段の回転数を制御するドラ
イブ回路とを含むことを特徴とする。

【００３２】また、本発明は光を集光する対物レンズを
もった光ヘッドを用いて、光記録媒体に情報を記録する
こと、前記光記録媒体に記録されている情報を再生する
こと、又は前記光記録媒体に記録された情報を消去する
ことの少なくとも一つを実行する方法であって、（ａ）
有効径が３．８　ｍｍ以下の対物レンズを有する光ヘッ
ドと前記光記録媒体をもった基板との間に相対的変位を
与えること、（ｂ）前記光記録媒体に情報を記録するた
め、前記光記録媒体に記録されている情報を再生するた
め、又は前記光記録媒体に記録された情報を消去するた
めの信号を前記光ヘッドに与えることを含むことを特徴
とする。

【００３３】さらに、本発明は光記録媒体に情報を記録
すること、前記記録媒体に記録されている情報を再生す
ること、又は、前記記録媒体に記録された情報を消去す
ることの少なくとも一つを実行するため、光を集光する
対物レンズをもった光ヘッドと、前記光ヘッドと前記光
記録媒体をもった基板との間に相対的運動を与える手段
と、前記光記録媒体に情報を記録するため、前記光記録
媒体に記録されている情報を再生するため、又は前記光
記録媒体に記録された情報を消去するための信号を前記
光ヘッドに与える手段とを含む装置であって、前記光ヘ
ッドが有効径３．８　ｍｍ以下の対物レンズをもつこと
を特徴とする。

【００３４】また、本発明の光ヘッドは、光源としての
半導体レーザと、前記半導体レーザから出射される拡散
光を平行な光にするコリメートレンズと、前記コリメー
トレンズを通った前記光を、光記録媒体をもった基板に
照射するために光路を変更する全反射ミラーと、前記全
反射ミラーで反射した前記光を光記録媒体に集光する、
有効径が３．８　ｍｍ以下の対物レンズと、前記光記録
媒体で反射した前記光を光検出器に導くビームスプリッ
タとを含むことを特徴とする。

【００３５】本発明の光ヘッドは、光源としての半導体
レーザと、前記半導体レーザから出射される拡散光を平
行な光にするコリメートレンズと、前記コリメートレン
ズを通った光を整形するプリズムと、前記プリズムによ
って整形された光を光記録媒体をもった基板に照射する
ために光路を変更するミラーと、前記光記録媒体で反射
された光を光検出器に導くスプリッタと、前記スプリッ
タを通った光及び前記光記録媒体で反射された光を偏光
させる１／４波長板とを一体構成した光学素子と、前記
ミラーで反射した光を前記光記録媒体をもった基板に集
光する有効径が３．８　ｍｍ以下の対物レンズとを含む
ことを特徴とする。

【００３６】本発明の光ヘッドは、光源としての半導体
レーザと、前記半導体レーザから出射される拡散光を平
行な光にするコリメートレンズと、前記コリメートレン
ズを通った光を整形し、整形された光を光記録媒体をも
つ基板に照射するために光路を変更し、前記光記録媒体
で反射された光を光検出器に導くための光学素子と、前
記光学素子で光路を変更された光を前記光記録媒体に集
光する有効径が３．８ｍｍ以下の対物レンズとを含むこ
とを特徴とする。

【００３７】本発明の光ヘッドは、光源としての半導体
レーザと、前記半導体レーザから出射される拡散光を平
行な光にするコリメートレンズと、前記コリメートレン
ズを通った光を整形し、整形された光を光記録媒体をも
つ基板に照射するために光路を変更し、前記光記録媒体
で反射された光を光検出器に導くための光学素子と、前
記光学素子で光路を変更された光を前記光記録媒体に集
光する有効径が３．８ｍｍ以下の対物レンズと、前記光
学素子から導かれた光を検出し、前記半導体レーザと同
じ側に設置された光検出器とを含むことを特徴とする。

【００３８】本発明は、ディスクの面振れを一定量以下
になるように機械的あるいは電気的なストッパを設けた
ことにより達成される。

【００３９】また、従来のディスクの基板厚１．２　ｍ
ｍを１．０　ｍｍから０．３　ｍｍの範囲に薄くするこ
とにより、必要な対物レンズの焦点距離を短くした。

【００４０】また、対物レンズを駆動しているアクチュ
エータの動的な作動距離はディスクの面振れ以下に限定
した。ディスクの面振れが大きいとアクチュエータに必
要な動的作動距離は大きくなるが、この動的作動距離は
対物レンズに必要な焦点距離の一部となる。これは、デ
ィスクの面振れに伴つて、対物レンズが一定距離を保つ
フォーカスサーボがはずれて、ディスクを探しに行くと
き検知ミスしても対物レンズがディスクと接触しないた
めに、相対距離をとる必要があるので、ディスクの面振
れを押さえる効果は大きい。

【００４１】このディスクの面振れと対物レンズの焦点
距離の関係を表１，表２に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】表１はディスクの基板厚さを０．８　ｍｍ
と０．５ｍｍにした場合の例を示しているが当然この他
の基板厚さであっても良い。その時は基板の厚さを空気
に換算した等価光路長（表では基板厚さ）が変わってく
る。表２はディスクの基板厚さを１．２　ｍｍの場合を示し
た。

【００４５】これらにより、ディスクの記録面と対物レ
ンズの距離は短くなって、焦点距離を短くしてもディス
クの面振れに追従して、焦点制御ができることがわかる
。焦点距離を合わせて対物レンズの有効径を従来用いら
れていた４ｍｍ以上から、３．８ｍｍ〜１．５　ｍｍに
小径化し、従来のＮＡと同じく０．５　〜０．５５　に
した。例えば対物レンズの有効径を２ｍｍにした場合は
焦点距離も２ｍｍにした。これによりスポット径を約１
．６　μｍまで絞れる光学系を実現できるようになった
。

【００４６】このように対物レンズに入射する光束を４
ｍｍ〜１．８ｍｍ余りまで細くして、それに伴う全体の
光学系の寸法を小さくして、光ヘッドの薄型化，小型化
を図った。

【００４７】例えば、対物レンズの有効径を２ｍｍにす
る場合、コリメートレンズの有効径は、例えば、２．５
　ｍｍまで小径化した。これはトラッキング制御をおこ
なうために対物レンズはディスクの半径方向に動くので
、対物レンズの有効径より大きい光束が必要となり、そ
の分だけは大きいコリメートレンズの有効径とした。

【００４８】コリメートレンズの有効径は従来に比べて
、小径化するとともに焦点距離を短縮した。これは拡散
する半導体レーザの光を小径化したコリメートレンズで
従来と同等に受けるためであり、半導体レーザの光利用
率を低下させないためである。

【００４９】ところで、コリメートレンズの焦点距離が
短いと半導体レーザとコリメートレンズとの位置合わせ
、および、光軸調整が難しくなる。本発明では、ビーム
整形用のプリズムと偏光ビームスプリッタと全反射ミラ
ーと１／４波長板との光学素子を一体形成した。従来も
、これらの機能を一体化したものがあったが、本発明は
半導体レーザと検出系とを同じ側に設けるような一体構
成にし、回転するディスクと光学系の干渉がないような
配置にして、小型化を実現した。

【００５０】さらに、光ディスクの反射光を検出する検
出系である検出レンズとフーコープリズムと光検出器と
を一体化した。これは、平行光が検出レンズに入射した
とき、光検出器に光スポットが集光し、フォーカストラ
ッキングの誤差信号が検出できるようにした。この一体
検出系を複合プリズムの検出側に設置するようにした。光学系全体が小型化されると位置合わせ調整が難しくな
る検出系も複合プリズムの検出側が平行光であり、光検
出器を一体化したことにより、容易に位置合わせ調整が
できる。これにより、光学系が高精度化され、光軸調整
も容易となるので、光軸の傾きを小さく調整することが
できる。

【００５１】

【作用】従来の光ディスクは１．２　ｍｍの基板が±１
ｍｍ程度の面振れを伴って回転した場合にも対物レンズ
が焦点距離に対し、±１μｍ以下の精度を保つようなフ
ォーカス制御が行われている。このフォーカス制御はデ
ィスクから反射光を検出してフォーカス誤差信号を得て
、これをサーボ回路に帰還している。このフォーカス誤
差信号はディスクと対物レンズの相対位置が焦点距離の
±２０μｍ程度の範囲で得られる。これの範囲をサーボ
の引き込み領域とよぶ。このため、最初はこの引き込み
領域に対物レンズを動かして、その領域になったことを
検出して、サーボ回路のスイッチをオンにするような制
御が行われている。一般に、この最初に引き込み領域に
対物レンズを動かす制御の方式は、フォーカスサーボオ
ン信号により、一旦はディスクから対物レンズを離して
、その後、低速度でディスクに近付けるようにして、面
振れをしているディスクでもその引き込み領域を通過す
るようにしている。そして、この領域内になったことを
検出して、サーボ回路のスイッチが閉じられる。通常は
この領域内に位置したことを検出して、サーボ回路のス
イッチが閉じられて、ディスクの面振れに応じて対物レ
ンズが追従する制御が行われる。しかし、何らかの原因
でこの引き込み領域を検出出来なかった場合はサーボ回
路のスイッチが閉じられないで、対物レンズはディスク
に近づいていき、対物レンズのアクチュエータが最大ス
トロークまで伸びきった状態となる。そして、対物レン
ズがディスク側に伸びきった状態で、ディスクが面振れ
を伴って回転するとレンズとディスクが接触して双方に
傷が生じることの恐れがある。ここで、重要なことは、
光ディスクは、前述したように、基板越しに光を入射し
て読み書きをすることにより、基板表面のごみ付着や傷
による信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）の劣化を小さくしてい
る。しかし、基板表面のごみや傷は信号対雑音比（Ｓ／
Ｎ比）の劣化となり、データに読みとりエラーが生じる
ことにもなる。通常の場合には、ある程度のごみなどで
生じる離散的な読み取りエラーはエラー訂正が可能であ
る。しかし、基板表面に付いた傷などによる連続した読
み取りエラーはエラー訂正が不可能となる。情報処理装
置で、データ読みだし、あるいはエラー訂正が不可能と
なるので許されないことである。このため、従来は対物
レンズのアクチュエータが最大ストロークまで伸びきつ
た状態で、ディスクが面振れを起こしても接触しないだ
けの距離をとるような構成としていた。ディスクの面振
れはディスク基板の曲がりやディスクホルダとの嵌合に
より異なる。通常は０．２　ｍｍ程度以下であるが上記
したような情報の絶対保全に安全をみて１ｍｍ程度の面
振れが、生じても対物レンズとディスク基板は接触しな
いような距離をとっている。このため、従来の対物レン
ズの焦点距離は４ｍｍ以上であった。これに対し、本発
明は、ディスクの面振れを一定値以下で回転するように
構成した。また、本発明は対物レンズのアクチュエータ
の可動範囲を抑える手段を設けることを前提に対物レン
ズのレンズ設計をした。すなわち、対物レンズの焦点距
離を従来に比べて小さくすることにより、対物レンズを
小径化した。更に、対物レンズのレンズ表面からディスク表面までの
距離を小さくした。この対物レンズのレンズ表面からデ
ィスク表面までの距離はワークディスタンスと呼ばれて
いるが、このワークディスタンスとディスク基板の厚さ
も焦点距離の一部であるので、これを短くすることによ
り焦点距離を短縮して、対物レンズを小径化した。これ
を図３で説明する。

【００５２】対物レンズ（光束）の径φは次式のように
ＮＡの二倍と焦点距離の積であたえられる。

【００５３】　　　　φ＝２ＮＡｆ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　…（数２）　　　　ｆ＝〔ＷＤ＋（２ｎ＋
１）／｛２（ｎ＋２）｝ｔ＋Ｔｄ／ｎｃ〕…（数３）こ
こで、ｎ：レンズの屈折率ＷＤ：ワークディスタンスｔ：レンズの厚みｎｃ：基板の屈折率Ｔｄ：基板の厚み図の下段は基板の厚みをパラメータとしてワークディス
タンスと対物レンズの径を示したものである。ここでは
、ｎ＝１．５　，レンズの厚みは非球面レンズで実用的
なｔ＝２ｍｍ，基板の屈折率ｎｃ＝１．５　の場合を示
した。

【００５４】ワークディスタンス１ｍｍではｄ＝０．３
　で（光束）の径φは２．３５　ｍｍ、ｄ＝０．８　で
（光束）の径φは２．６８　ｍｍ、ｄ＝１．２で（光束
）の径φは２．９３ｍｍ程度である。この（光束）の径
φに対して装置高さは図３の上図のようになる。前述の
ように光ディスクの装置の高さは時代のすう勢で薄型化
が進められているので、暫時薄くなっているが対物レン
ズの径に対して光学系の光束やその他のホルダ，ケース
などで必要な最小限の寸法があり、これを最小として示
した。

【００５５】この図から、装置厚さを１０ｍｍ以下にす
る場合はワークディスタンス１ｍｍにすると基板を０．
３ｍｍ以下にする必要があり、ワークディスタンス０．
４ｍｍにすると基板を１．２　ｍｍ以下にする必要があ
ることがわかる。

【００５６】本発明はこのようにワークディスタンスが
小さい装置であっても、対物レンズとディスクが接触し
ないような手段を設けた。表１に面振れを規制した場合
と基板厚さとを変えた場合に必要な対物レンズの焦点距
離を示した。ディスクの面振れを規制したので、対物レ
ンズの焦点距離を短縮してもディスク基板と対物レンズ
が接触しないようになった。対物レンズの焦点距離を短
縮したところに特徴がある。これにより、従来、光ディ
スクでは不可欠とされていた１．２　ｍｍの基板を薄く
することも可能となり、対物レンズ径を小径化し、光デ
ィスクメモリの全体の厚さを薄くすることが出来る。

【００５７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。

【００５８】図１は光ディスクの面振れを一定量以下に
収める光メモリに光を照射する場合を示す。

【００５９】本実施例では光ディスクドライブ全体を薄
型化するため光ディスクの基板厚さを従来の０．６ｍｍ
にした。また、ディスクの面振れδｄを０．６ｍｍ以下
にするためにストッパＡを設けた。

【００６０】ディスクの面振れは通常では０．１　ｍｍ
以下であり、ストッパに接触することはない。しかし、
ディスクの基板に反りがあったり、ディスクが正常にロ
ーディングされなかった時にはこのストッパに接触する
ことによりディスクがストッパ以下まで面振れすること
はない。一方、図に示すように対物レンズにも、ディス
ク方向にストッパＢを設け、その可動量をδｌとしてい
る。このδｌとディスクの面振れδｄがワークディスタンス
と呼ばれる。このような構成としているので、対物レン
ズとディスクは接触することはない。このため、対物レ
ンズの焦点距離を短くすることが出来るだけでなく、レ
ンズ表面とディスクの表面の距離を短くすることが出来
る。レンズ表面とディスクの表面の距離ワークディスタ
ンスを短く出来る。例えばディスクとストッパのスペー
スが０．１　ｍｍとすると対物レンズ２１９は上下方向
に０．２　ｍｍだけの作動距離があればよい。通常レン
ズの焦点距離は主点からの距離を表すので、ディスク側
の主点からレンズ表面までの対物レンズのガラスの厚み
があり、これを１ｍｍとすると、対物レンズの焦点距離
は２ｍｍ、ＮＡを０．５　とすると、対物レンズの有効
径は２ｍｍとなる。トラツキングのために対物レンズが
動くことを考えるとこの対物レンズ２１９に入射する光
束は２．５　ｍｍ、全反射ミラー２１７は３ｍｍ程度で
よい。光ヘッドベース３０２を１ｍｍ、これらの光ヘッ
ドと光ディスクとスペース０．２　ｍｍで厚さ１ｍｍの
ドライブケース３０４のなかに納めると光ディスクドラ
イブ全体を１０ｍｍにすることができる。

【００６１】ここでは、対物レンズの有効径が２ｍｍの
場合を例に示したが、表１，表２に示すように光ディス
クとストッパとのスペースにより、対物レンズ径は１〜
３．８ｍｍが適当である。また、光ヘッドベースやドラ
イブケースの寸法は２〜３ｍｍが適当である。図３に於
いて、横軸はディスク基板の厚さと面振れの合計した寸
法であり、縦軸は対物レンズ有効径および装置厚さであ
る。前述したように基板厚さを薄くし、面振れを小さく
すると対物レンズの焦点距離、前述のＮＡを同一にする
と有効径を小さくすることができる。装置厚さは図３に
示すように、対物レンズの有効径に比例するので、基板
厚さを薄くし、面振れを小さくするほど装置は薄型化さ
れる。ところで、前述したように、ディスク基板の厚さ
が薄くなると、基板表面に付いた塵埃によるノイズは大
きくなる。一般にディスク表面に付く塵埃は環境および
時間によりその量や大きさは異なるのでこの塵埃の影響
を一律に評価することは難しい。図６は通常の環境で一
定期間放置した場合の基板厚さとＳ／Ｎ比の関係を示す
。基板厚さが薄くなると、Ｓ／Ｎ比は急激に低下する傾
向にある。これは光ディスクの記録、消去および再生に
用いるビームスポット径は１μｍ程度であり、基板表面
の塵埃がおよぼす影響が同等になるのは基板厚さでノイ
ズが急激に大きく見えるようになり、図６のような傾向
を示すものと考えられる。このＳ／Ｎ比は高いほどが望
ましいが、例えば画像データでは、アナログ信号を扱う
場合４２ｄＢ以上あれば良い。従って、この場合には基
板厚さは０．３　ｍｍ以上が必要となる。従って、光デ
ィスクドライブ高さｈを使用する対物レンズ径Ψで表わ
すと図３ようになり、光ディスクドライブ全体を６〜１
５ｍｍにすることができる。

【００６２】これまで述べたストッパＡ，ストッパＢは
機構的なものであるが、光学センサなどによるリミッタ
でも良く、以下これらをリミッタと呼ぶ。

【００６３】図４は光ディスク面振れリミッタ２９０を
用いた場合の光ヘッドの光学系全体構成図を示す。なお
、この光ヘッドは、ナイフエッジ法によって、光ビーム
の焦点検出を行うものである。半導体レーザ２１１から
出射された光は、コリメートレンズ２１２によって平行
光（以下、光ビーム１００という）に変換される。この
光ビーム１００は半導体レーザから出射されるパターン
の楕円状のビーム形状である。この楕円状のビーム形状
は整形プリズム２１６により光軸が曲げられることによ
り、略真円にビーム整形される。その後、偏光ビームス
プリッタ２１３に向う。半導体レーザの出射光は直線偏
光であり、この偏光ビームスプリッタ２１３に対し、Ｐ
波となるよう設定されるので偏光ビームスプリッタ２１
３を透過する。更に、光ビーム１００は、１／４波長板
２１５によって、偏光されて、円偏光となり、全反射ミ
ラー２１７によって垂直方向に曲げられる。この円偏光
の光ビーム１００は対物レンズ２１９によって集光され
、光記録媒体１４４の膜面に照射される。

【００６４】この光記録媒体１４４に結像されたスポッ
トからの反射光は、対物レンズ２１９により、平行光に
変換された後、全反射ミラー２１７により光路を変更さ
れ、１／４波長板２１５によって偏光されてＳ波となる
。Ｓ波の光ビーム１００は、偏光ビームスプリッタ２１
３によって反射され、フーコープリズム２３０の方向に
光路変更される。この光ビーム１００は、ナイフエッジ
をなすフーコープリズム２３０によって、その略半分が
方向をかえられた後、検出レンズ２２０により、受光面
が２分割されているトラッキングサーボ用の光検出器２
２１Ｔａ，２２１Ｔｂに結像される。それ以外の部分は
フーコープリズム２３０の端がナイフエッジの働きを為
し、上下方向に受光面が２分割されているフォーカスサ
ーボ用の光検出器２２１Ｆａ，２２１Ｆｂに結像される
。

【００６５】対物レンズとディスクとの相対距離に対応
して２２１Ｆａ，２２１Ｆｂの検出電圧が変わる。この
差信号を以後、フォーカスエラー信号と呼ぶ。このフォ
ーカスエラー信号は対物レンズとディスクとの相対距離
が対物レンズの焦点距離付近にあるとき距離に比例し、
焦点距離の前後で極性も反転する。図７は検出系をのぞ
く光学系全体を示す。

【００６６】（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図を示す。図７（ａ）において、半導体レーザ２１１の拡散光はコ
リメートレンズ２１２によりコリメートされ、光ビーム
となり、整形プリズム２１６に入射する。この光ビーム
は半導体レーザの出力パターンの楕円ビームであるが、
この整形プリズム２１６によりほぼ真円となった後、偏
光ビームスプリッタ２１３を透過する。この透過した光
ビームは１／４波長板２１５により円偏光に偏光される
。更に、光ビームは立ちあげミラー（全反射ミラー）２
１７によって垂直方向に曲げられた後、対物レンズ２１
９によって集光され、光ディスクの光記録媒体１４４に
照射される。なお、コリメートレンズ２１２，整形プリ
ズム２１６，偏光ビームスプリッタ２１３，１／４波長
板２１５，立ち上げミラー２１７を一体成形したもので
ある。図４で説明したように、半導体レーザ２１１から
出射された光は、コリメートレンズ２１２によって平行
光（以下、光ビーム１００という）に変換される。この
光ビーム１００は半導体レーザから出射されるパターン
の楕円状のビーム形状である。この楕円状のビーム形状
は整形プリズム２１６により光軸が曲げられることによ
り、略真円にビーム整形される。その後、偏光ビームス
プリッタ２１３にむかう。半導体レーザの出射光は直線
偏光であり、この偏光ビームスプリッタ２１３に対し、
Ｐ波となるよう設定されるので偏光ビームスプリッタ２
１３を透過する。更に、光ビーム１００は、１／４波長
板２１５によって、偏光されて、円偏光となり、全反射
ミラー２１７によって垂直方向に曲げられる。この円偏
光の光ビーム１００は対物レンズ２１９によって集光さ
れ、光記録媒体１４４の膜面に照射される。

【００６７】この光記録媒体１４４に結像されたスポッ
トからの反射光は、対物レンズ２１９により、平行光に
変換された後、全反射ミラー２１７により光路を変更さ
れ、１／４波長板２１５によって偏光されてＳ波となる
。Ｓ波の光ビーム１００は、偏光ビームスプリッタ２１
３によって反射され、フーコープリズム２３０の方向に
光路変更される。この光ビーム１００は、ナイフエッジ
をなすフーコープリズム２３０によって、その略半分が
方向をかえられた後、検出レンズ２２０により、受光面
が２分割されているトラッキングサーボ用の光検出器２
２１Ｔａ，２２１Ｔｂに結像される。それ以外の部分は
フーコープリズム２３０の端がナイフエッジの働きを為
し、上下方向に受光面が２分割されているフォーカスサ
ーボ用の光検出器２２１Ｆａ，２２１Ｆｂに結像される
。

【００６８】対物レンズとディスクとの相対距離に対応
して２２１Ｆａ，２２１Ｆｂの検出電圧が変わる。この
差信号を以後、フォーカスエラー信号と呼ぶ。このフォ
ーカスエラー信号は対物レンズとディスクとの相対距離
が対物レンズの焦点距離付近にあるとき距離に比例し、
焦点距離の前後で極性も反転する。そこで、対物レンズ
とディスクとの相対距離がこの領域内になった後、フォ
ーカスエラー信号を図示しないサーボ回路にフィードバ
ックすることにより、オートフォーカスがおこなわれる
。一方、フーコープリズム２３０によって方向をかえら
れた、略半分の光束は、トラッキング方向に受光面が２
分割されているトラッキングサーボ用の光検出器２２１
Ｔａ，２２１Ｔｂに結像される。そして、フォーカスエ
ラー信号と同様に予め設けられたディスクの半径方向の
案内溝からの位置誤差として検出される。これをトラッ
キングエラー信号とよぶ。この、トラッキングエラー信
号を図示しないサーボ回路にフィードバックすることに
より、トラッキングがおこなわれる。これらのオートフ
ォーカス，トラッキング制御により、数十μｍ以上で変
位している光デイスクに対して、前述したように１．６
　μｍピツチのトラック上にスポット径を１μｍ程度に
絞り込んだレーザビームが照射される。再生信号は、上
記した光検出器２２１Ｔａ，２２１Ｔｂ，２２１Ｆａ，
２２１Ｆｂの信号の加算回路によりえられる。

【００６９】図７，図８は図４の光学系を実際に光ヘッ
ドとして組み込んだ平面図（ａ）および断面図（ｂ）を
示す。半導体レーザ２１１は複合プリズム２１０に対し
て、ビームを整形するため及びディスクに対する光軸を
垂直にするために、相対取り付け角度を精度良く取付け
る必要がある。また、拡散する半導体レーザ２１１の光
を効率良く使用するために、コリメートレンズ２１２の
ＮＡ値を大きくすると、半導体レーザ２１１とコリメー
トレンズ２１２との相対位置も精度良く設置する必要が
ある。このため、整形プリズムから全反射ミラーまでの
光学系は複合プリズム２１０として一体整形し、半導体
レーザ２１１と検出系を除く光学系の光軸ずれをほとん
ど無くしている。この整形プリズムから全反射ミラーま
での光学系を複合プリズム２１０とよぶ。また、この光
ヘッドのみでなく、光ディスクインカードの回転系を含
めて小型化するため、半導体レーザと光検出器との配線
部が同一方向になるように構成している。なお、図８で
、符号３５０は対物レンズアクチュエータ、２１９は対
物レンズ、２２０は検出レンズ、２２１は光検出器をそ
れぞれ示す。

【００７０】図９は図４から検出系を除き、複合プリズ
ム２１０は半導体レーザ２１１，対物レンズ２１９を視
角を変えて示したものである。主に複合プリズム２１０
を構成している整形プリズムから全反射ミラーまでの光
学系を説明するため光学硝子で作成した素子の頂点をａ
〜１で示している。

【００７１】図１０は整形プリズム半導体レーザ２１１
を出射した楕円状の光ビームは面ａｂｃｄから入射して
屈折することによりビームは略真円となる。この光ビー
ムは偏光膜をなす面ｅｆｇｈに４５度に入射して大略透
過する。これは直線偏光を出射する半導体レーザを面ｅ
ｆｇｈに対してＰ偏光となるよう設定し、かつ面ｅｆｇ
ｈに偏光ビームスプリッタ２１３となる膜を成膜してい
ることによる。面ａｂｃｄには入射角７２度前後の大き
い角度で入射させるので、反射防止膜を成膜しておくこ
とが好ましい。

【００７２】図１０は二等辺三角柱状のプリズムで面ｅ
ｆｇｈ面が図１０の面ｅｆｇｈと接合する。光ビームは
この面ｅｆｇｈに４５度に入射して面ｉｊｇｈに成膜し
た１／４波長板を透過する。これにより光ビームはＰ偏
光から円偏光に変わる。

【００７３】図１２も二等辺三角柱状のプリズムで面ｊ
ｇｈｉが図１１の面ｅｆｇｈと接合する。光ビームはこ
の面ｅｆｇｈに垂直に入射して面ｋｌｈｉで反射し、面
ｊｇｌｋを垂直に透過する。この面ｊｇｌｋを透過した
光は対物レンズに入射し、ディスクの記録膜面に集光さ
れる。また、ディスク面からの反射光は対物レンズによ
り平行光となって、面ｊｇｌｋに戻ってくるのでこの面
には反射防止膜を成膜しておくことが好ましい。また、
図１１と図１２を金型のプレス成型により一体で製作す
ることも出来る。この場合は面ｊｇｌｋに１／４波長板
を成膜する。

【００７４】このような光学系は従来もいろいろな組み
合わせで使用されているが、小型軽量を図って本発明の
光ヘッドでは図８で示したように半導体レーザ２１１と
同じ側に光検出器２２１を配置したのが特徴である。以
上のべた図１０ないし図１２までのブロックは現在の加
工技術で極めて精度良く製作できる。この高精度のブロ
ックを一体に接合することにより、図４で示したビーム
整形プリズムから偏光ビームスプリッタ，１／４波長板
，全反射ミラーまでの四つの機能を持つ、複合プリズム
２１０が実現できる。この複合プリズム２１０は小型で
、かつ光軸の傾きが少ないという特徴がある。

【００７５】以上述べたようにディスクの面振れを一定
値以下に押さえる光ディスクインカードの構成により光
ヘッドの薄型化が図れる。次に情報処理装置の全体構成
について説明する。

【００７６】図１３において情報処理装置は、光ディス
クインカード１００，光ディスクドライブ２００，プロ
セッサ４００，入力手段５００，出力手段６００により
構成されている。光ディスクインカード１００は、光記
録媒体１４４と透明保護ケース１２０により構成され、
光ディスクドライブ２００から脱着可能となっている。

【００７７】また、光ディスクドライブ２００は、記録
，再生，消去用の光ヘッド２１０，光記録媒体１４４の
回転用モータ２４０、及び、光ヘッド２１０とモータ２
４０との制御ドライブ回路２６０により構成されている
。

【００７８】ドライブ回路２６０は、プロセッサ４００
からの指令により、モータ２４０の回転数を制御すると
共に、記録，消去用のデータの変調及び再生用のデータ
の復調の機能を果たす。

【００７９】また、プロセッサ４００は入力手段５００
からの指令により演算処理あるいは光記録媒体への記録
，再生，消去を実施すると共に必要に応じて出力手段６
００を介して光記録媒体が記録されている情報あるいは
演算結果を出力する。

【００８０】図１４は、本発明を実現するに好適な光デ
ィスクインカードの一実施例を示したものである。（ａ）は平面図，（ｂ）は断面図を示す。図に示したよ
うに光ディスクインカードでは、光記録媒体１４４はカ
ードサイズの保護ケース１２０の中に収納されている。ここで、本記録媒体１４４の特徴は保護ケース１２０の
少なくとも光ビーム入射部１５２が透明な保護板で構成
されていることである。

【００８１】従来の情報処理装置では、光を入射する際
に保護ケースの扉を開け、光記録媒体の基板に、直接、
光を入射していた。このため、光入射用の扉からほこり
やごみが入るため、その対策として基板に１．２　ｍｍ
の透明基板を使用する必要があった。これに対し、本発
明に用いる光ディスクインカードでは光ビーム入射部１
５２を透明な保護板でカバーしているため、ほこりやご
みが基板１４３あるいは光記録媒体の記録媒体１４４に
直接付着することは少なく、従って、光記録媒体を支え
るための基板として厚さが１．２　ｍｍである必要性が
なくなっている。また、光ディスクインカードでは保護
ケースに固着されていずに光記録媒体が自由に回転でき
るようになっている。

【００８２】図１５を用いて光ディスクインカードの概
念を説明する。光記録媒体１４４を支持する基板１４３
は、それを保護するための透明保護ケース１２０内で回
転するので、ディスクの面振れはこのスペース以下であ
る。その他のディスクを回転するためのモータ２４０、
及び、光ヘッド２１０で構成されている。光ヘッド２１
０の内容は、第５図等に示すように光ヘッドの薄型化の
考慮がされていることが望ましいが、従来の光学系であ
っても実現可能である。このような構成で、光ディスク
の記録再生消去は次のようにして実現される。

【００８３】すなわち、記録消去時は、光ヘッド２１０
に内蔵されている半導体レーザのパワーを１６図に示す
ように消去パワーと記録パワーとの間で変調することに
よって、古い情報の上に新しい情報を記録する。また、
再生時は半導体レーザのパワーを比較的小さなパワーに
絞り連続的に照射することによって光ディスクの反射率
を読み取る。ここで、本発明に用いる光ディスクインカ
ードの特徴は、透明保護ケース１２０を介して光記録媒
体１４４にレーザ光を照射している点にある。すなわち
、本発明によれば、空気中のごみが基板や記録膜に付着
することは少なく、これによる信号の劣化が少ない。また、透明保護ケース１２０の板厚ｄ２　と基板１４３
の板厚ｄ１　の合計を略１．２ｍｍにすれば従来不可欠
とされていた１．２ｍｍ厚の基板を薄型化出来るという
効果を持っている。

【００８４】また、光記録媒体は回転軸２４１に固定さ
れ回転されているが、安定に回転するため、ディスク押
え２４２により押えられている。また、光入射部ではな
い保護ケースは、透明であっても不透明であっても良い
。なお、符号２１９は対物レンズである。

【００８５】本発明を実現するのに好適な光記録媒体は
、コンパクトディスクのような再生専用型の光記録媒体
、孔開けや相変化を利用する追記型光記録媒体、光磁気
効果や相変化を利用する書き換え型光記録媒体を使用す
ることが出来る。すなわち、レーザ光によって記録再生
消去できる媒体であればどんな媒体でも使用することが
出来る。

【００８６】図１７は、ドライブ回路２６０を詳細に説
明したものである。ドライブ回路２６０は、データ管理
部２６１，トラックアドレス制御部２６２，トラック制
御部２６３，フォーカス制御部２６４，光検出増幅部２
６５，データ復調部２６６，データ変調部２６７，レー
ザドライブ２６８，モータ制御部２６９で構成されてい
る。このような構成で、データの記録，消去時は、トラ
ックアドレス制御部２６２で記録すべきトラックアドレ
スを決め、データ変調部２６７がプロセッサ４００から
与えられたデータを変調方式によって光記録媒体１０４
に記録する“０”，“１”パターンに変換する。変調方
式には２−７変調や４−１５変調があるが、システムに
よって使いわけられている。レーザドライブ２６８では
データ変調部２６７によって決められた“０”，“１”
のパターンに応じ、図１６に示したようにレーザパワー
を消去用パワーと記録用パワーの間で変調する。

【００８７】また、データの再生時はプロセッサ４００
により指定されたドライブアドレスを選択し、レーザパ
ワーを略１〜２ｍＷの一定値にして、光検出増幅器２６
５により光記録媒体１４４の反射率を読みだし、データ
復調部２６６によりデータを復調する。また、光検出増
幅器２６５の結果はトラック制御２６３やフォーカス制
御２６４の信号としても利用されるが、この部分の機能
は従来コンパクトディスクに代表される情報処理装置で
用いられていた機能で実現できる。また、モータ制御部
２６９は光記録媒体１４４を回転するためのモータ２４
０の回転数を制御する。

【００８８】

【発明の効果】本発明は、ディスクの面振れを一定値以
下にすることにより、対物レンズのレンズ径を小径化す
ることができるため、光ヘッドの薄型化が達成できた。

【００８９】また、薄型化された光ヘッドを搭載した装
置の薄型化及び小型化が達成できた。

【００９０】本発明は、ディスクの面振れをリミッタに
より一定値以下にすることにより、対物レンズのレンズ
径を縮小でき、従つて光ヘッドの薄型化が実現できた。

【００９１】また、カードが内蔵された光ディスクの保
護の役目と同時に付着したごみやほこりによる再生ミス
を防止できるので、薄型で且つ信頼性の高い大容量の光
ディスクインカードメモリを実現できる。また、本発明
の光ディスクインカードを利用することによって薄型で
大容量のメモリを持つラップトップ型のコンピュータや
、大容量スチルカメラ，大容量メモリを持つ医療用可搬
型個人データベースを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の装置構成の一部をしめす図
。

【図２】従来の光ディスクの光ディスクと光ヘッドの例
。

【図３】基板厚さと面振れ量に対する対物レンズ径およ
び装置厚さを示す説明図。

【図４】本発明を実現するための光ヘッドの斜視図。

【図５】軸受精度あるいは組み立て精度に対する面振れ
量を示す説明図。

【図６】基板厚さに対する装置厚さおよびＳ／Ｎ比を示
す説明図。

【図７】本発明の薄型ディスク装置光学系の一例を示す
平面図，断面図。

【図８】本発明の薄型ディスク装置の厚さの一例を示す
図。

【図９】モジュール化した光学系の全体図。

【図１０】モジュール化した光学系の部分図。

【図１１】モジュール化した光学系の部分図。

【図１２】モジュール化した光学系の部分図。

【図１３】面振れリミッタを要する光ディスクを用いた
一実施例の構成図。

【図１４】面振れを抑制する光ディスクである光ディス
クインカードの概観図。

【図１５】光ディスクインカードの断面図。

【図１６】オーバライト時のレーザパワー変調方法の説
明図。

【図１７】本発明を実現するに必要なドライブ回路系の
一実施例。

【符号の説明】

１００…光ビーム、１２０…透明保護カード、１４０…
光ディスク、２１１…半導体レーザ、２１２…コリメー
トレンズ、２１３…偏光ビームスプリッタ、２１５…１
／４波長板、２１６…整形プリズム、２１９…対物レン
ズ、２９０…リミッタ、４００…プロセッサ、５００…
ラップトップコンピュータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報の記録，再生又は消去の少なくとも一
つを行うための光記録媒体と、有効径が３．８　ｍｍ以
下の対物レンズで集光した光を前記光記録媒体に照射し
て、前記光記録媒体に情報を記録すること、前記光記録
媒体に記録されている情報を再生すること、前記光記録
媒体に記録された情報を消去することの少なくとも一つ
を実行するための光ヘッドと、前記光記録媒体を回転さ
せる回転手段と、前記光ヘッドの動作及び前記回転手段
の回転数を制御するドライブ回路とを含むことを特徴と
する情報処理装置。
【請求項２】厚さ１．０ｍｍ以下０．３ｍｍ以上の基板
上に形成され、情報の記録，再生又は消去の少なくとも
一つを行うための光記録媒体と、有効径が３．８　ｍｍ
以下の対物レンズで集光した光を前記光記録媒体に照射
し、前記光記録媒体に情報を記録すること、前記光記録
媒体に記録されている情報を再生すること、又は前記光
記録媒体に記録された情報を消去することの少なくとも
一つを実行するための光ヘッドと、前記光記録媒体を回
転させる回転手段と、前記光ヘッドの動作及び前記回転
手段の回転数を制御するドライブ回路とを厚さ１５ｍｍ
以下のスペースに配置したことを特徴とする情報処理装
置。
【請求項３】情報の記録，再生又は消去の少なくとも一
つを行うための光記録媒体と、有効径が３．８　ｍｍ以
下の対物レンズで集光した光を前記光記録媒体に照射し
、前記光記録媒体に情報を記録すること、前記光記録媒
体に記録されている情報を再生すること、又は前記光記
録媒体に記録された情報を消去することの少なくとも一
つを実行するための光ヘッドと、前記光記録媒体の面振
れを０．９　ｍｍ以下で回転させる回転手段と、前記光
ヘッドの動作及び前記回転手段の回転数を制御するドラ
イブ回路とを厚さ１５ｍｍ以下のスペースに配置したこ
とを特徴とする情報処理装置。
【請求項４】有効径が３．８　ｍｍ以下の対物レンズで
集光した光を前記光記録媒体に照射し、前記光記録媒体
に情報を記録すること、前記光記録媒体に記録されてい
る情報を再生すること、又は前記光記録媒体に記録され
た情報を消去することの少なくとも一つを実行するため
の光ヘッドと、前記光メモリを前記光ヘッドと所定の関
係位置に収容する手段と、前記光記録媒体を回転させる
手段と、前記光ヘッドの動作及び前記回転手段の回転数
を制御するドライブ回路とを含むことを特徴とする情報
処理装置。
【請求項５】情報の記録，再生、又は消去の少なくとも
一つを行うための光記録媒体を、回転可能に収納した光
メモリに対して機能し、焦点距離が３．８ｍｍ以下の対
物レンズで集光した光を前記光記録媒体に照射し、前記
光記録媒体に情報を記録すること、前記光記録媒体に記
録されている情報を再生すること、又は前記光記録媒体
に記録された情報を消去することの少なくとも一つを実
行するための光ヘッドと、前記光メモリを前記光ヘッド
と所定の関係位置に収容する手段と、前記光記録媒体を
回転させる手段と、前記光ヘッドの動作及び前記回転手
段の回転数を制御するドライブ回路とを含むことを特徴
とする情報処理装置。
【請求項６】情報の記録再生、又は消去の少なくとも一
つを行うための光記録媒体を、回転可能に収納した光メ
モリに対して機能し、対物レンズを１．８ｍｍ以下の範
囲で作動し、前記対物レンズで集光した光を前記光記録
媒体に照射し、前記光記録媒体に情報を記録すること、
前記光記録媒体に記録されている情報を再生すること、
又は前記光記録媒体に記録された情報を消去することの
少なくとも一つを実行するための光ヘッドと、前記光メ
モリを前記光ヘッドと所定の関係位置に収容する手段と
、前記光記録媒体を回転させる手段と、前記光ヘッドの
動作及び前記回転手段の回転数を制御するドライブ回路
とを含むことを特徴とする情報処理装置。
【請求項７】情報の記録再生、又は消去の少なくとも一
つを行うための光記録媒体を、回転可能に収納した光メ
モリに対して機能し、拡散光を平行光にする有効径が４
．０ｍｍ以下のコリメートレンズを通った光を対物レン
ズで集光し、前記ケースの透明部分から前記光記録媒体
に照射することで、前記光記録媒体に情報を記録するこ
と前記記録媒体に記録されている情報を再生すること、
又は前記光記録媒体に記録された情報を消去することの
少なくとも一つを実行するための光ヘッドと、前記光メ
モリを前記光ヘッドと所定の関係位置に収容する手段と
、前記光記録媒体を回転させる手段と、前記光ヘッドの
動作及び前記回転手段の回転数を制御するドライブ回路
とを含むことを特徴とする情報処理装置。
【請求項８】情報の記録再生、又は消去の少なくとも一
つを行うための光記録媒体を、回転可能に収納した光メ
モリに対し機能し、拡散光を平行光にする焦点距離が６
．７ｍｍ以下のコリメートレンズを通つた光を対物レン
ズで集光し、前記ケースの透明部分から前記光記録媒体
に照射することで、前記光記録媒体に情報を記録するこ
と、前記記録媒体に記録されている情報を再生すること
、又は前記光記録媒体に記録された情報を消去すること
の少なくとも一つを実行するための光ヘッドと、前記光
メモリを前記光ヘッドと所定の関係位置に収容する手段
と、前記光ヘッドの動作及び前記回転手段の回転数を制
御するドライブ回路とを含むことを特徴とする情報処理
装置。
【請求項９】情報の記録，再生、又は消去の少なくとも
一つを行うための光記録媒体に対して機能し、前記光記
録媒体に記録されている必要な情報を有効径が３．８　
ｍｍ以下の対物レンズで集光した光を前記光記録媒体に
照射し前記光記録媒体に情報を記録すること、前記光記
録媒体に記録されている情報を再生すること、又は、前
記光記録媒体に記録された情報を消去することの少なく
とも一つを実行するための光ヘッドと、前記光記録媒体
を前記光ヘッドと所定の関係位置に収容する手段と、前
記光記録媒体を回転させる手段と、前記光ヘッドの動作
及び前記回転手段の回転数を制御するドライブ回路とを
含むことを特徴とする情報処理装置。
【請求項１０】光を集光する対物レンズをもった光ヘッ
ドを用いて、光記録媒体に情報を記録すること、前記光
記録媒体に記録されている情報を再生すること、又は前
記光記録媒体に記録された情報を消去することの少なく
とも一つを実行する方法において、（ａ）有効径が３．
８ｍｍ　以下の対物レンズをもった光ヘッドと前記光記
録媒体との間に相対的運転を与えること、（ｂ）前記光
記録媒体に情報を記録するため、前記光記録媒体に記録
されている情報を再生するため、又は、前記光記録媒体
に記録された情報を消去するための信号を前記光ヘッド
に与えることを含むことを特徴とする情報処理方法。
【請求項１１】光記録媒体に情報を記録すること、前記
記録媒体に記録されている情報を再生すること、又は、
前記記録媒体に記録された情報を消去することの少なく
とも一つを実行するため、光を集光する対物レンズをも
った光ヘッドと、前記光ヘッドと前記光記録媒体との間
に相対的運動を与える手段と、前記光記録媒体に情報を
記録するため、前記光記録媒体に記録されている情報を
再生するため、又は前記光記録媒体に記録された情報を
消去するための信号を前記光ヘッドに与える手段とを含
む装置において、前記光ヘッドが有効径３．８　ｍｍ以
下の対物レンズを備えたことを特徴とする情報処理装置
。
【請求項１２】光源としての半導体レーザと、前記半導
体レーザから出射される拡散光を平行な光にするコリメ
ートレンズと、前記コリメートレンズを通つた前記光を
、光記録媒体に照射するために光路を変更する全反射ミ
ラーと、前記全反射ミラーで反射した前記光を前記光記
録媒体に集光する有効径が３．８　ｍｍ以下の対物レン
ズと、前記光記録媒体で反射した前記光を光検出器に導
くビームスプリッタとを備えたことを特徴とする光ヘッ
ド。
【請求項１３】光源としての半導体レーザと、前記半導
体レーザから出射される拡散光を平行な光にするコリメ
ートレンズと、前記コリメートレンズを通つた光を整形
するプリズムと、前記プリズムによつて整形された光を
光記録媒体に照射するために光路を変更するミラーと、
前記光記録媒体で反射された光を光検出器に導くスプリ
ッタと、前記スプリッタを通つた光及び前記光記録媒体
で反射された光を偏光させる１／４波長板とを一体構成
した光学素子と、前記ミラーで反射した光を前記光記録
媒体に集光する有効径が３．８　ｍｍ以下の対物レンズ
とを含むことを特徴とする光ヘッド。
【請求項１４】光源としての半導体レーザと、前記半導
体レーザから出射される拡散光を平行な光にするコリメ
ートレンズと、前記コリメートレンズを通つた光を整形
し、整形された光を光記録媒体に照射するために光路を
変更し、前記光記録媒体で反射された光を光検出器に導
くための光学素子と、前記光学素子で前記光路を変更さ
れた光を前記光記録媒体に集光する有効径が３．８　ｍ
ｍ以下の対物レンズとを含むことを特徴とする光ヘッド
。
【請求項１５】光源としての半導体レーザと、前記半導
体レーザから出射される拡散光を平行な光にするコリメ
ートレンズと、前記コリメートレンズを通つた光を整形
し、整形された光を光記録媒体に照射するために光路を
変更し、前記光記録媒体で反射された光を光検出器に導
くための光学素子と、前記光学素子で前記光路を変更さ
れた光を前記光記録媒体に集光する有効径が３．８　ｍ
ｍ以下の対物レンズと、前記光学素子から導かれた光を
検出し、前記半導体レーザと同じ側に設置された光検出
器とを含むことを特徴とする光ヘッド。