JPH0727644B2

JPH0727644B2 - 光学式記録再生装置

Info

Publication number: JPH0727644B2
Application number: JP27025986A
Authority: JP
Inventors: 秀樹愛甲; 徹中村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-11-13
Filing date: 1986-11-13
Publication date: 1995-03-29
Anticipated expiration: 2010-03-29
Also published as: JPS63124225A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、光ディスクファイルシステム等の光学的に情
報を記録もしくは再生する光学式記録再生装置に関する
ものである。

従来の技術現代は情報化時代であり、その中核をなす高密度大容量
メモリーの技術開発が盛んに行なわれている。メモリー
に要求される能力としては、前述の高密度，大容量に加
え、高信頼性が挙げられ、それら全てを満足するものと
して光ディスクメモリーが最も注目されている。

この光ディスクメモリーを記録もしくは再生する光学式
記録再生装置には、小型で簡単な構造と高速アクセスが
要求される。

従来の技術は、一般的な光学システムに関する書物に概
略構成が数多く記載されている。

以下、図面を参照しながら上述したような従来の光学式
記録再生装置の一例について説明を行なう。

第３図は従来の光学式記録再生装置の概略構成図であ
り、第４図はそのＱ矢視図である。第３図，第４図にお
いて、21は半導体レーザ、22,24,30はミラー、23、27は
ハーフミラー、26は光ディスク、25は光ディスク26上に
光スポットを形成する対物レンズ、28は光ディスク26か
らの反射光が入射するフォーカス誤差検出手段、29はフ
ォーカス誤差信号を検出する受光素子Ａ、31は光ディス
ク26からの反射光が入射するトラッキング誤差検出手
段、32はトラッキング誤差信号を検出する受光素子Ｂ、
33は矢印Ｐ方向を移動方向とする光学ブロック、34,35
は光学ブロックに固定される同一の中空コイルA,B、36,
37は各々磁石と磁気ヨークで構成され、中空コイルA34
およびB35に駆動力を発生させる同一の磁気回路A,B、40
は半導体レーザ21の発散光を平行光に変換するコリメー
トレンズ、41,42は平行光の断面を円形に整形するため
の凹シリトンドリカルレンズ，凸シリンドリカルレンズ
である。

以上のように構成された従来の光学式記録再生装置につ
いて、以下その動作の説明をおこなう。

半導体レーザ21からの発散光はコリメートレンズ40によ
り平行光とされるが、ここではビームの断面形状は略だ
円である。一般に記録機能を有する光学式記録再生装置
では伝送効率を重視するため、ビームの断面形状を略円
形とする必要がある。第３図において、コリメートレン
ズ40によって平行光に変換されたビームの断面形状は、
光ディスク26に平行な軸が短軸の略だ円であるので、凹
シリンドリカルレンズ41および凸シリンドリカルレンズ
42を透過することにより、ビームは短軸側のみ拡大され
略円形ビームとなる。この平行略円形ビームはミラーC2
2で反射され、ハーフミラーA23を透過し、ミラーD24で
第３図紙面垂直方向に反射して、対物レンズ25に入射し
た後、光ディスク26上に光スポットを形成する。

光ディスク26からの反射光は、対物レンズ25を経て、ミ
ラーD24,ハーフミラーA23で反射し、ハーフミラーB27で
２方向に分離される。ハーフミラーB27を透過した光束
はフォーカス誤差検出手段28を経て受光素子A29に入射
し、フォーカス誤差信号を発生する。ハーフミラーB27
を反射した光束は、ミラーE30で反射し、トラッキング
誤差検出手段31を経て受光素子B32に入射し、トラッキ
ング誤差信号を発生する。光ディスク26の情報信号は、
受光素子A29,受光素子B32で発生する各誤差信号を電気
的に結合することにより検出することができる。

なお、本発明の主旨ではないため、フォーカス誤差検出
手段28,トラッキング誤差検出手段31および対物レンズ2
5の駆動手段については説明を省略する。

ここで各光学素子を位置決め固定する光学ブロック33
は、光ディスク26に情報を記録もしくは再生するために
光ディスク26の半径方向であるＰ方向に移動し、光ディ
スク26に対して略水平・略垂直な面で構成される多面体
の構造である。

光学ブロック33の構成面のうち、光ディスク26に略垂直
な面Ｇに半導体レーザ21が固定され、面Ｇと大きく距離
を隔てた面Ｈに受光素子A29,B32が固定される。

また、Ｐ方向に略平行でかつ光ディスク26に略垂直な相
異なる２面である面C,面Ｄに、各々中空コイルA,Bが、
その中心軸をＰ方向と一致させて固定される。さらに、
磁石と磁気ヨーク間の空隙に中空コイルA34をはさみ込
むように磁気回路A36を配置し、中空コイルB37をはさみ
込むように磁気回路B37が配置される。本従来例では同
一の磁気回路A36,B37と、同一の中空コイルA34,B35が各
々同一の位置関係で配置されるから、同一の電流を流し
た場合、中空コイルA34には、位置ＴにＰ方向の駆動力
が発生し、中空コイルＢには、位置ＳにＰ方向の駆動力
が発生する。各駆動力の大きさは同一であるから、その
合成力は位置Ｕに作用する。この合成力によって、光デ
ィスク26の情報を連続的に再生もしくは所望位置の情報
を再生するために、光学ブロック33の高速アクセスおよ
び定常送りが達成される。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記のような構成では、ビーム整形手段
として、凹シリンドリカルレンズ41,凸シリンドリカル
レンズ42を必要とするため、光学ブロック33内に配置さ
れる光学素子数が多くなり、光学ブロック33の小型・簡
単化が困難である。しかも、面Ｇと面Ｈは大きく距離を
隔てており同一平面とすることが不可能なため、調整が
困難である。

さらに、上記のような光学ブロック33の形状では光学ブ
ロック33に作用する駆動力の作用点である位置Ｕと、光
学ブロック33と一体に移動をおこなう全ての部材の重心
である位置Ｒとが一致しないため、移動に対してヨーイ
ング現象が発生し、安定した光学ブロックの移動が達成
できないという欠点を有していた。

なお、上述の従来例では、２個の中空コイルを採用し、
かつこれらの中空コイル間の距離が比較的小さいため、
中空コイルが１個の構成の場合に比較すれば、重心に近
い位置を駆動している。さらに半導体レーザ21の出射光
軸に対して、ミラーC22で反射されたビームの光軸は略
直角であり、かつ光ディスク26からの反射光がさらにハ
ーフミラーA27で反射したビームの光軸は半導体レーザ2
1の光軸と略平行であるため、ハーフミラーB27も全体構
成が簡単化できる位置に配することが可能となり、光学
ブロックの小型化に寄与している。また半導体レーザと
２個の受光素子が固定される面が同一ではないが同一方
向に存在するため、例えば受光素子が面C,D,E,Fもしく
はその延長上に存在する場合に比較すれば、調整は容易
となる構成である。

したがって、上述の従来例は図示はしないが、他の従来
例に比べれば、駆動面および調整面において比較的優れ
た構成となっているにも拘らず、前述の様な欠点を有し
ている。

本発明は上記従来技術に鑑みてなされたもので、ビーム
整形手段に要する光学素子をを簡単化し、素子の調整が
容易で、しかも光学ブロックを記録，再生のために移動
させる場合に、ピッチング現象，ヨーイング現象を発生
しない安定した高速アクセスを達成できる光学式記録再
生装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段上記目的を達成するために本発明の光学式記録再生装置
は、光ディスクと、半導体レーザと、発散光を平行光に
変換するコリメートレンズと、平行光を反射する第１の
ミラーと、第１のミラーにおける反射光を半導体レーザ
の出射光軸と略垂直な方向に屈折し、かつ略円形ビーム
に整形する屈折面を有し、整形されたビームは透過し
て、光ディスクからの反射光を半導体レーザ光軸と略平
行方向に反射するハーフミラーと、ハーフミラーの透過
光を反射する第２のミラーと、このビームを透過して光
ディスク上に光スポットを形成する対物レンズと、光デ
ィスクにおける反射光が入射して信号を検出するフォー
カス誤差検出手段，トラッキング誤差検出手段，情報信
号検出手段と、以上３つの検出手段を構成する１個以上
の受光素子と、光ディスクの半径方向に移動し、光ディ
スクに対して略水平，略垂直な面で構成される略６面体
構造であり、内部に前記の光学素子が固定され、かつ光
ディスクに略垂直で略同一で見なせる１つ以上の面に半
導体レーザ，受光素子とが固定され、光ディスクに略垂
直な相異なる２面に各々固定される中空コイルと、各々
のコイルに駆動力を発生させる２個の磁気回路とから構
成され、この中空コイルと磁気回路はこの２つの駆動力
の合成力が光学ブロックと一体に移動をおこなう全ての
部材の略重心に作用する位置に配置された構成となって
いる。

作用この構成によれば、ビーム整形手段に要する光学素子を
簡単化し、光学ブロック外面に固定される素子を略同一
と見なせる１つ以上の面に位置させることにより、光学
ブロックを小型の略６面体形状とできる。したがって高
速アクセスに必要な２組の中空コイルと磁気回路の位置
を、光学ブロックと一体に移動を行なう全ての部材の重
心を駆動する配置にでき、２個の中空コイル間距離を小
さくできるため、小型でかつピッチング・ヨーイング現
象を発生しない安定した高速アクセスを可能とする光学
式記録再生装置を達成できる。

実施例以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例における光学式記録再生装置
の概略構成を示し、第２図はそのＱ矢視図を示すもので
ある。第１図，第２図において、21は半導体レーザ、40
はコリメートレンズ、25は対物レンズ、26は光ディス
ク、27はハーフミラーＢ、28はフォーカス誤差検出手
段、29は受光素子Ａ、30はミラーＥ、31はトラッキング
誤差検出手段、32は受光素子Ｂ、34,35は中空コイルA,
B、36,37は磁気回路A,Bであり、これらの構成は第３図
および第４図で述べた従来例の構成と同一である。

50はコリメートレンズ40からの平行光を光ディスク26に
平行な面内で直角でない角度で反射する第１のミラー、
51は第１のミラー50で反射された反射光を半導体レーザ
21の出射光軸と略垂直な方向に略円形ビームに整形して
屈折する屈折面53を有するハーフミラー、52はハーフミ
ラー51を透過した略円形ビームを光ディスク26に対して
略垂直に反射する第２のミラーである。

以上のように構成された光学式記録再生装置について、
以下その動作について説明する。

短軸が光ディスク26に平行な面内に存在する楕円発散光
の光源である半導体レーザ21の楕円発散光はコリメート
レンズ40により平行光とされるが、このビームの断面形
状は略だ円である。第１図において、このビーム、光デ
ィスク26に平行な軸が短軸の略楕円断面となる。ビーム
は第１のミラー50により、光ディスク26に平行な面内で
入射角に対して直角でない角度αで反射して、ハーフミ
ラー51に入射角βで入射する。ハーフミラー51における
ビームの入射面は、半導体レーザ21の光軸に対して角度
γの傾きを有する屈折面53である。したがって、だ円ビ
ームのだ円率（長軸／短軸）をηとすれば、角度α，
β，γを特定の値とすることによって、ハーフミラー51
に入射したビームは、光ディスク26に平行な面内で半導
体レーザ21の光軸と略垂直に屈折し、かつ、入射する楕
円平行ビームの長軸に対しては屈折せず短軸に対しての
み屈折する光ディスク26に垂直な屈折面53により、整形
比η:1のビーム整形がなされ、略だ円ビームの短軸側の
みが拡大されて略円形ビームとなる。略円形ビームはハ
ーフミラー51を透過し、第２のミラー52で光ディスク26
に対して略垂直に反射され、対物レンズ25を経て、光デ
ィスク26上に光スポットを形成する。

光ディスク26からの反射光は対物レンズ25,第２のミラ
ー52を経て、ハーフミラー51に入射し、光ディスク26に
平行な面内で半導体レーザ21の出射光軸と略平行方向に
反射される。このビームはハーフミラーB27に入射し
て、光ディスク26に平行な面内で、半導体レーザ21の光
軸に略平行な透過光と、略垂直な反射光とに分離され
る。

ハーフミラーB27を透過した光束はフォーカス誤差検出
手段28を経て受光素子A29に入射し、フォーカス誤差信
号を発生する。ハーフミラーB27を反射した光束は、ミ
ラーE30で反射し、トラッキング誤差検出手段31を経て
受光素子B32に入射し、トラッキング誤差信号を発生す
る。光ディスク26の情報信号は、受光素子A29,受光素子
B32で発生する各誤差信号を電気的に結合することによ
り検出することができる。

ここで各光学素子を位置決め固定する光学ブロック33
は、光ディスク26の半径方向である矢印Ｐ方向に移動
し、光ディスク26に対して略水平，略垂直な面で構成さ
れる略６面体の構造であり、光ディスク26に略垂直な面
Ｇに、半導体レーザ21,受光素子A29,B32が固定されてい
る。また、Ｐ方向に略平行でかつ光ディスク26に略垂直
な相異なる２面である面C,面Ｄに、各々中空コイルA,B
が、その中心軸をＰ方向と一致させて固定される。さら
に、磁石と磁気ヨーク間の空隙に中空コイルA34をはさ
み込むように磁気回路A36を配置し、中空コイルB35をは
さみ込むように磁気回路B37が配置される。本実施例で
は同一の磁気回路A36,B37と、同一の中空コイルA34,B35
が各々同一の位置関係で配置されるから、同一の電流を
流した場合、中空コイルA34には、位置ＴにＰ方向の駆
動力が発生し、中空コイルB35には、位置ＳにＰ方向の
駆動力が発生する。各駆動力の大きさは同一であるか
ら、その合成力は光学ブロック33と同一に移動する全て
の部材の重心Ｒに作用する。

以上のように本実施例によれば、第１のミラー50とハー
フミラー51の屈折面53でビーム整形機能を達成でき、光
ディスク26からの反射光の光軸を半導体レーザ21の出射
光軸と略平行にハーフミラー51で反射したため、光学ブ
ロック33を小型の略６面体形状とでき、さらにこのこと
により、光学ブロック33の外面に固定される素子を全て
移動方向であるＰ方向に略垂直なＧ面に配置することが
極めて容易となる。したがって、高速アクセスに必要な
２個の中空コイルA34,B35と２個の磁気回路A36,B37の位
置を、光学ブロック33の面C,面Ｄおよびその付近に固定
できる。したがって光学ブロック33,中空コイルA34,B3
5,光学ブロック33に固定される全素子からなる移動体の
重心Ｒに、中空コイルA34,B35に発生する駆動力の合成
力を作用させることが可能となり、しかも中空コイルA3
4,B35間の距離を小さくできるため、小型の駆動機構
で、かつ光学ブロック移動中にピッチング・ヨーイング
現象を発生しない安定した高速アクセスを達成できる。

さらに、光学ブロック33の外面に固定される全素子がＧ
面に配置されるため、これらの位置決めが容易であり、
光学ブロック33単体だけでなく、駆動系に組み込んだ状
態での位置決め調整も可能となる。

発明の効果本発明は、コリメートレンズで得られた平行光束を光デ
ィスクに平行な面内で直角でない角度で反射する第１の
ミラーと、この反射光を半導体レーザの出射光軸と略垂
直な方向に屈折させ、かつ略円形ビームに整形する屈折
面を有するハーフミラーで、ビーム整形機能を達成で
き、さらに光ディスクからの反射光の光軸を前記ハーフ
ミラーで半導体レーザ出射光軸と略平行に反射するた
め、光学ブロックを小型で、光ディスクに略平行，略垂
直な面からなる略６面体構造とできるとともに、移動方
向に略垂直で略同一と見なせる１つ以上の面に半導体レ
ーザと少なくとも１個以上の受光素子と固定することが
極めて容易となる。したがって、移動方向に略平行でか
つ光ディスクに略垂直な相異なる２面に、中心軸を移動
方向と一致させて２個の中空コイルを固定でき、また移
動方向に対して各々のコイルに駆動力を発生させる２個
の磁気回路を各コイルの近傍に配置することが極めて容
易となる。しかも、各駆動力の合成力が光学ブロックと
同一に移動する全ての部材の重心に作用させるように２
個の中空コイルと２個の磁気回路を配置し、両コイル間
の距離が小さくなるため、装置の小型化と、移動時にピ
ッチング・ヨーイング現象を発生しない高速アクセスが
達成できる。さらに光学ブロックの外面に位置する素子
は全て、移動方向に略垂直な１つの面に固定されている
ため、各素子の位置決め調整は極めて容易になるという
優れた光学式記録再生装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例における光学式
記録再生装置の概略構成を示す上面図およびＱ矢視図、
第３図および第４図は従来の光学式記録再生装置の概略
構成を示す上面図およびＱ矢視図である。 21……半導体レーザ、22,24,30,50,52……ミラー、23,2
7,51……ハーフミラー、53……屈折面、25……対物レン
ズ、26……光ディスク、28……フォーカス誤差検出手
段、31……トラッキング誤差検出手段、29,32……受光
素子、33……光学ブロック、34,35……中空コイル、36,
37……磁気回路、40……コリメートレンズ、41,42……
シリンドリカルレンズ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報記録媒体である光ディスクと、短軸が
前記光ディスクに平行な面内に存在する楕円発散光の光
源である半導体レーザと、前記半導体レーザの楕円発散
光を楕円平行光に変換するコリメートレンズと、前記楕
円平行光を前記光ディスクに平行な面内で直角でない角
度で反射する第１のミラーと、前記第１のミラーからの
反射光が入射し、前記楕円平行光の長軸に対しては屈折
せず短軸に対してのみ屈折する前記光ディスクに垂直な
屈折面を持ち、屈折光の光束断面を短軸が長軸と略等し
い略円形に整形した円形平行光をするとともに、前記光
ディスクに平行な面内で前記半導体レーザの光軸と略垂
直方向に屈折する屈折角を選定した屈折面を有する素子
であって、前記円形平行光は透過し、さらに前記光ディ
スクからの反射光を前記光ディスクに平行な面内で前記
半導体レーザの光軸と略平行方向に反射するハーフミラ
ーと、前記円形平行光が入射し、前記光ディスクに対し
て略垂直に反射させる第２のミラーと、前記第２のミラ
ーからの反射光が入射し、前記光ディスク上にスポット
を形成する対物レンズと、前記光ディスクから反射し、
前記対物レンズおよび前記第２のミラーを経て、さらに
前記ハーフミラーで反射される反射光が入射して信号を
検出するフォーカス誤差検出手段、トラッキング誤差検
出手段、情報信号検出手段と、前記３つの検出手段を構
成する少なくとも１個以上の受光素子と、前記光ディス
クの半径方向に移動可能で、前記光ディスクに対して略
水平・略垂直な面で構成される略６面体の構造であり、
内部に前記ハーフミラー等の光学素子が位置決め固定さ
れ、前記光ディスクに略垂直で略同一と見なせる１つ以
上の面に、前記半導体レーザと前記受光素子とが固定さ
れる光学ブロックと、前記光学ブロックの移動手段とを
備え、前記移動手段は前記光学ブロックを構成する略６
面のうち、前記移動方向に略平行でかつ前記光ディスク
に略垂直な相異なる２面に、中心軸を前記移動方向と一
致させて各々固定される２個の中空コイルと、前記２個
の中空コイルに電流を流すことにより、各々のコイルに
前記移動方向の駆動力を発生させる２個の磁気回路で構
成され、前記２個の中空コイルと前記２個の磁気回路
は、各々のコイルに発生する前記駆動力の合成力が、前
記光学ブロックと一体に移動をおこなう全ての構成部材
の略重心に作用する位置に配置されていることを特徴と
する光学式記録再生装置。