JPH10188298A - 光学式情報記録または再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学式情報記録ディスクからの情報の読み出
し、または光学式情報記録ディスクへの情報の書き込み
を行うために可動とする光学部材の重量を小さくするこ
とで光学式情報記録ディスクの記録面への高速アクセス
を可能とする光学式情報記録または再生装置を提供す
る。 【解決手段】 半導体レーザーから放出されたレーザビ
ームをビームエキスパンダー（９）によって拡大し平行
なレーザビームとして出射させる光学ブロック（１７）
と、該平行なレーザビームを反射させる揺動可能なガル
バノミラー（１１）と、該ガルバノミラーの揺動角の２
倍の回動角で回動可能であって、ガルバノミラーによっ
て反射された平行なレーザビームを集光させる対物レン
ズ（１２）と、該対物レンズと光学式情報記録ディスク
との間に配設された２ｆθレンズ（１３）と凸レンズ
（１４）とを具備してなることを特長とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ光源から
放出されたレーザビームによって、光学式情報記録ディ
スクに記録または再生をさせる光学式情報記録または再
生装置に関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディ
スク（ＤＶＤ）のような光学式情報記録ディスクへのレ
ーザビームによる情報の記録または再生をより高速に行
うことができるようにした光学式情報記録または再生装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マルチメディア化の進展に伴い、デジタ
ル化された静止画、動画といった映像、音声等の情報を
大量に記録できる高密度で大容量の記録媒体が必要とさ
れている。光学式情報記録ディスクは、高密度で大容量
の情報を取り扱うことのできる媒体であること、および
画像の静止、コマ送り、ランダムアクセスが容易なこと
等の利点がある。デジタル化された情報を記録する光学
式情報記録ディスクは、記録原理に基づき再生専用型、
追記型、書換可能型に分類される。再生専用型は、Ｃ
Ｄ、ＣＤ−ＲＯＭ等として広く利用されており、最近で
は再生専用型のＤＶＤが発売されるに及んでいる。追記
型には、孔あけ方式、相変化方式、バブルフォーミング
方式等があり、孔あけ方式が多用されている。書換可能
型には、光磁気方式、相変化（結晶アモルファス変態）
方式、有機色素方式等があり、このうち光磁気方式のデ
ィスクが多用されている。図６に、ＣＤ−ＲＯＭ、追記
型ディスク、光磁気ディスクの原理を示す。ＣＤ−ＲＯ
Ｍは、再生専用のものであって、図６（ａ）に示される
ように、ディスク表面に形成されている凹凸ピットに、
所定の開口数の対物レンズによって所定波長のレーザビ
ームを収束させて照射し、反射光の強弱を検出しディス
クに記録された情報を再生するものである。追記型ディ
スクは、一回だけの記録が可能なものであって、図６
（ｂ）に示されるように、所定の開口数の対物レンズに
よって所定波長のレーザビームを収束させて照射し、デ
ィスクにピット孔を形成して情報を記録し、図６（ｃ）
に示されるように、反射光の強弱を検出しディスクに記
録された情報を再生するものである。光磁気ディスク
は、書込消去が可能なものであって、図６（ｄ）に示さ
れるように、所定の開口数の対物レンズによって所定波
長のレーザビームを収束させて照射し、保磁力を減少さ
せつつ磁界をかけることによって垂直磁化の方向を反転
させて情報を記録し、図６（ｅ）に示されるように、レ
ーザビームを照射することで、垂直磁化方向の相違に基
づくカー効果を利用して、反射光の偏光面の回転を検出
して情報を再生するようにしたものである。

【０００３】例えば、ＣＤーＲＯＭは、直径１２０ｍ
ｍ、厚さ１．２ｍｍのディスクに約６００Ｍｂｙｔｅの
情報を記憶させることのできる容量を有するもので、デ
ィスク表面に形成されている凹凸ピットに、所定の開口
数の対物レンズによって所定波長のレーザビームを集光
させて照射し、反射光の強弱を検出しディスクに記録さ
れた情報を読み出し再生するものである。再生専用型の
ＤＶＤは、ＣＤ−ＲＯＭと同一直径で、厚さ０．６ｍｍ
のものを貼り合わせ、ＣＤ−ＲＯＭよりもさらに微細な
ピットを高密度に形成させて片面で４．７Ｇｂｙｔｅの
情報を記録させたもので、対物レンズの開口数（ＮＡ）
をＣＤ−ＲＯＭのそれよりも大きくするとともにレーザ
ビームの波長をＣＤ−ＲＯＭのそれよりも短いものとす
ることで、高密度で膨大な情報を再生させることができ
るようになっている。ＤＶＤはＳＤ規格として統一され
ており、今後、追記型、書換可能型のＤＶＤが市場に提
供されることになっている。

【０００４】こういった情報を高密度に記録させた光学
式情報記録ディスクから情報を高速かつ正確に読み出し
たり、光学式情報記録ディスクに情報を高速かつ正確に
書き込んだりすることが必要である。光学式情報記録デ
ィスクからの情報の読み出し、および、光学式情報記録
ディスクへの情報の書き込みは、回転する光学式情報記
録ディスクの半径方向に光ヘッドを移動させ、レーザビ
ームを光学式情報記録ディスクの記録面に集光させて照
射し、光学式情報記録ディスクの記録面に書き込まれた
情報を読み出したり、記録面に書き込んだりすることで
行われている。

【０００５】図７、図８に光学式情報記録ディスクから
の情報の読み出し構造の一例を示す。図７に示すもので
は、光学式情報記録ディスク（７１）がスピンドルモー
ター（７２）のターンテーブル（７３）に支持され、所
定の回転数で回転されるようになっており、光学式情報
記録ディスク（７１）の記録面からの情報の読み出し
は、光学式情報記録ディスク（７１）の半径方向に往復
移動する光ヘッド（７４）によって行われるようになっ
ている。光ヘッド（７４）は、半導体レーザ（７５）か
ら放出されたレーザビームを平行光学系（７６）で平行
ビームとし、対物レンズ（７７）を通過させ光学式情報
記録ディスク（７１）の記録面に集光させて照射し、そ
こからの反射光を再び対物レンズ（７７）に導き、セン
サー（７８）への集光系（７９）によってセンサー（７
８）上に集光させ反射光の強弱を検出し記録情報を読み
取るものである。このような光学系を備えた光ヘッド
（７４）は寸法が大きくなりしかも相当な重量を有する
ことになる。光ヘッド（７４）の光学式情報記録ディス
ク（７１）の半径方向への往復移動は、ラック−ピニオ
ンによる摺動機構、ネジによる摺動機構、リニアモータ
ーによる摺動機構等の周知の摺動機構によって行われる
ようになっており、光学式情報記録ディスクからの情報
の読み取りには、光ヘッド（７４）を光学式情報記録デ
ィスク（７１）の半径方向の所定位置にまで高速に移動
させ、次いで、瞬時にかつ正確に停止させ、所定の情報
にアクセスさせることが必要であるが、光ヘッド（７
４）の重量に基づく慣性が大きいことから、高速アクセ
スが困難である。また、光学式情報記録ディスク（７
１）からの情報を読み出すために、重量のある光ヘッド
（７４）の移動、停止を繰り返すことは、大きな消費電
力を要することにもなる。

【０００６】図８に示すものは、光ヘッド（８１）を、
固定部となる光学ブロック（８２）と光学式情報記録デ
ィスクの半径方向への可動ブロック（８３）とに分離し
たもので、光学ブロック（８２）には、半導体レーザ
（８４）、平行光学系（８５）、センサー（８６）、セ
ンサーへの集光系（８７）が配設されており、可動ブロ
ック（８３）には、光学ブロック（８２）から出射され
る平行ビームを反射する追従ミラー（８８）と対物レン
ズ（８９）等が配設されている。このように光ヘッド
（８１）を分離すると、可動ブロック（８３）のみを光
学式情報記録ディスク（７１）の半径方向に往復移動さ
せてアクセスすることができることから、図７に示され
たものよりもアクセスに際しての慣性の影響が軽減され
ることになる。しかしながら、可動ブロック（８３）の
光学式情報記録ディスクの半径方向への往復移動は、前
述したと同じようにラック−ピニオンによる摺動機構、
ネジによる摺動機構、リニアモーターによる摺動機構等
の周知の摺動機構を採用することになり、可動ブロック
（８３）は往復移動のための重量のある機構を備えた構
造となる。このため可動ブロック（８３）の慣性の影響
が思った程低下することにはなっていない。また、可動
ブロック（８３）の往復移動に際しては、光学ブロック
（８２）から出射される平行ビームの光軸と可動ブロッ
ク（８３）の光軸とが常に一致するように、可動ブロッ
ク（８３）を光学式情報記録ディスクの半径方向に安定
して往復移動させることが必要であり、しかも、可動ブ
ロック（８３）は、往復移動時に振動したりしないよう
にある程度重量のある堅固な構造を採用せざるを得ず、
この点からも、可動ブロック（８３）の慣性の影響を大
きく軽減させるまでには至っていない。また、光学式情
報記録ディスク（７１）からの情報を読み出すために、
可動ブロック（８３）の移動、停止を繰り返すことによ
る消費電力もそれ程低下することになっていない。こう
いった光学系を分離する構造は、長い光路長を必要とし
光軸を一定に保つために機械的にも高精度が要求される
ことから、製造コストのアップに繋がっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記のよ
うな実情に鑑み鋭意研究の結果創案されたものであり、
光学式情報記録ディスクからの情報の読み出し、または
光学式情報記録ディスクへの情報の書き込みを行うため
に可動とする光学部材の重量を小さくすることで、光学
式情報記録ディスクの記録面への高速アクセスを可能と
する光学式情報記録または再生装置を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明の光学式情報記録または再生装置は、可動
とする光学部材を、揺動可能としたガルバノミラーと回
動可能とした対物レンズとだけで構成することで、レー
ザビームを光学式情報記録ディスクの半径方向に振るよ
うにし、光学部材の可動により生ずる慣性の影響を極力
軽減し光学式情報記録ディスクの記録面への高速アクセ
スを可能としている。すなわち、この発明の光学式情報
記録または再生装置は、光学ブロックにおいて平行とさ
れたレーザビームが、揺動可能なガルバノミラーによっ
て反射され、該ガルバノミラーの揺動角の２倍の回動角
で回動可能な対物レンズによって集光され、該対物レン
ズと光学式情報記録ディスクとの間に配設された２ｆθ
レンズと凸レンズとを介し光学式情報記録ディスクの記
録面に微小スポットとして照射され、集光されたレーザ
ビームの光軸が光学式情報記録ディスクの半径方向に沿
って移動するようになっていることを特長とする。ここ
において、２ｆθレンズは、対物レンズによって集光さ
れるレーザビームを光学式情報記録ディスクの記録面の
半径方向の任意の箇所に微小スポットとして焦点を結ぶ
ようにさせるものであり、凸レンズは対物レンズによっ
て集光されるレーザビームの光軸を光学式情報記録ディ
スクの記録面に垂直となるようにするものである。そし
て、光学式情報記録ディスクの記録面に微小スポットと
して照射されたレーザビームは、記録面から反射して２
ｆθレンズと凸レンズを経て再び往路と同一の光軸に沿
った光路を戻ることになる。従って、光学ブロックにお
いて平行とされたレーザビームを、所定角度にセットし
た揺動可能なガルバノミラーで反射させ、回動可能な対
物レンズで集光させ、２ｆθレンズ、凸レンズを介して
光学式情報記録ディスクの記録面の半径方向に沿った所
定位置に微小スポットとして照射させ、光学式情報記録
ディスクの回転に伴いトラックに沿って光学式情報記録
ディスクからの情報の読み取り、または光学式情報記録
ディスクへの情報の書き込みを行わせることができる。
そして、ガルバノミラーを所定角度から他の角度に揺動
させ、それに伴い対物レンズをガルバノミラーの揺動角
の２倍の回動角になるように回動させ、対物レンズで集
光されたレーザビームの照射点を光学式情報記録ディス
クの半径方向の他の位置に移動させ、光学式情報記録デ
ィスクの記録面の他のトラックに沿って光学式情報記録
ディスクからの情報の読み取り、または、光学式情報記
録ディスクへの情報の書き込みを行わせる。同様の操作
を繰り返すことで光学式情報記録ディスクから情報の読
み取り、または光学式情報記録ディスクへの情報の書き
込みを継続することができる。

【０００９】また、光源から放出されたレーザビームを
平行なレーザビームとして出射させる光学ブロックと、
該平行なレーザビームを反射させる揺動可能なガルバノ
ミラーと、該ガルバノミラーの揺動角の２倍の回動角で
回動可能であって、ガルバノミラーによって反射された
平行なレーザビームを集光させる対物レンズと、該対物
レンズと光学式情報記録ディスクとの間に配設された２
ｆθレンズと凸レンズとを具備し、集光されたレーザビ
ームが光学式情報記録ディスクの記録面に微小スポット
として照射され、該レーザビームの光軸が光学式情報記
録ディスクの半径方向に沿って移動するようにしてもよ
い。

【００１０】そして、ガルバノミラーが、前記平行なレ
ーザビームの光軸と直交し光学式情報記録ディスクの記
録面と平行な揺動軸線を中心に揺動可動とされ、対物レ
ンズが、前記ガルバノミラーの揺動軸線と同一軸線を回
動軸線として回動可能とされていてもよく、より具体的
には、揺動軸線を中心に揺動可能とされる前記ガルバノ
ミラーは、前記平行なレーザビームの光軸と直交し光学
式情報記録ディスクの記録面と平行な軸線を有し、揺動
用磁性体に固設された支持部材に支持され、前記ガルバ
ノミラーには、揺動用コイルが前記揺動用磁性体の外側
に位置するように取り付けられており、対物レンズは、
フォーカスアクチュエータを介してフレームに支持さ
れ、該フレームは、前記揺動軸線と同一軸線を回動軸線
とする回動支軸を中心に回動可能とされ、フレームに
は、前記回動支軸を対物レンズとの重量バランス位置と
する回動用コイルが取り付けられ、該回動用コイル内側
には、前記回動軸線と同一軸線を軸線とする回動用磁性
体が配設されていることが好ましい。これによれば、光
学ブロックにおいて平行とされたレーザビームを、所定
角度にセットした揺動可能なガルバノミラーで反射さ
せ、回動可能な対物レンズで集光させ、２ｆθレンズ、
凸レンズを介して光学式情報記録ディスクの記録面の半
径方向に沿った所定位置に微小スポットとして照射さ
せ、光学式情報記録ディスクの回転に伴いトラックに沿
って光学式情報記録ディスクからの情報の読み取り、ま
たは光学式情報記録ディスクへの情報の書き込みを行わ
せることができる。次いで、揺動用コイルに通電させ揺
動用コイルに流れる電流によって発生する磁力と揺動用
磁性体との相互作用で支持部材に支持されたガルバノミ
ラーを所定角度から他の角度に揺動させる。そして、ガ
ルバノミラーの揺動に伴い、回動用コイルに通電させ回
動用コイルに流れる電流によって発生する磁力と回動用
磁性体との相互作用でガルバノミラーの揺動角の２倍の
回動角になるようにフレームを回動支軸を中心に回動さ
せ、対物レンズで集光されたレーザビームの照射点を光
学式情報記録ディスクの半径方向の他の記録面位置に移
動させ、光学式情報記録ディスクの記録面の他のトラッ
クに沿って光学式情報記録ディスクからの情報の読み取
り、または光学式情報記録ディスクへの情報の書き込み
を行わせる。同様の操作を繰り返すことで光学式情報記
録ディスクから情報の読み取り、または光学式情報記録
ディスクへの情報の書き込みを継続する。回動支軸は、
フレームに設けられた対物レンズと回動用コイルとの重
量バランス位置にあることから、フレームの回動支軸を
中心とする回動において、慣性モーメントが小さくなっ
ており、回動用コイルへの僅かの電力の供給で対物レン
ズの所定位置への回動を容易かつスムーズに行うことが
できることになる。なお、フォーカスアクチュエータに
より対物レンズを光軸に沿って移動させ、レーザビーム
を光学式情報記録ディスクの記録面へ所定の微小スポッ
トとして照射させることができる。

【００１１】また、２ｆθレンズは光学式情報記録ディ
スク側に凸面を有し、該凸面との対向面が平面であっ
て、少なくとも光学式情報記録ディスクの記録領域に相
当する長さを有する細幅状かまぼこ型レンズであり、凸
レンズは光学式情報記録ディスク側に平面を有し、少な
くとも光学式情報記録ディスクの記録領域に相当する長
さを有する細幅状かまぼこ型レンズであり、前記２ｆθ
レンズと凸レンズの両凸面が対向して配設されているこ
とが好ましい。２ｆθレンズと凸レンズが細幅なことか
らコンパクトな構造とすることができる。

【００１２】そして、光学ブロックには、ビームエキス
パンダー、ビームスプリッターが光源からのレーザビー
ムの光軸上に配設され、前記ビームスプリッターから前
記光軸と直交する光軸上にセンサー及びセンサーへの集
光手段とが配設されていることが好ましい。

【００１３】この発明においては、対物レンズと光学式
情報記録ディスクの記録面との間に２ｆθレンズと凸レ
ンズを介在させていることから、対物レンズと光学式情
報記録ディスクの記録面までの距離が長くなり、対物レ
ンズとしては長焦点距離のものを使用することになる。
対物レンズによってレーザビームを集光させたときのス
ポットサイズは、レーザビームの波長に比例し、対物レ
ンズの開口数（ＮＡ）に反比例するものであり、該ＮＡ
は対物レンズの開口半径に比例し、焦点距離に反比例す
る（すなわち、開口半径／焦点距離）関係にある。した
がって、ビームエキスパンダーによって拡径された平行
なレーザビームを対物レンズに入射させることにより、
対物レンズの焦点距離が長いものにおいて、対物レンズ
によって集光させるレーザビームのスポットサイズを光
学式情報記録ディスクの記録面の凹凸ピットに照射する
に適した所定サイズにすることでき、光学式情報記録デ
ィスクの記録面から情報を読み取ったり、または光学式
情報記録ディスクの記録面に情報を書き込むことができ
ることになる。なお、ビームスプリッター、センサーへ
の集光手段は光学式情報記録ディスクの記録面からの反
射光をセンサーに導くためのものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示し、さらに
詳しくこの発明について説明する。もちろんこの発明は
以下の実施の形態によって限定されるものではない。以
下に示す実施の形態においては、説明の便宜上光学式情
報記録再生装置として説明をするが、これに限定される
ものではなく、記録専用装置、再生専用装置であっても
よいものである。従って、以下においては、必要に応じ
て、記録専用装置等についても説明する。

【００１５】図１は光学式情報記録再生装置の原理を示
す。図１に示されるように、光学式情報記録ディスク
（１）はターンテーブル（２）に支持されて、スピンド
ルモーター（３）によって回転可能とされている。光学
系は、半導体レーザ（４）から放射されるレーザビーム
（５）の光軸（６）上に、コリメーターレンズ（７）、
集光レンズ（８）、ビームエキスパンダー（９）、ビー
ムスプリッター（１０）、揺動軸線（Ｐ）を中心に揺動
可能なガルバノミラー（１１）、該ガルバノミラー（１
１）の揺動軸線（Ｐ）と同一軸線上にある回動軸線
（Ｑ）を中心に回動可能な対物レンズ（１２）、２ｆθ
レンズ（１３）、凸レンズ（１４）が配設されており、
また、前記光軸（６）とビームスプリッター（１０）で
直交する光軸（６）上に光学式情報記録ディスク（１）
の記録面からの反射光をセンサー（１５）上に絞り込む
ための絞り込みレンズ（１６）、センサー（１５）が配
設されている。ここにおいて、半導体レーザ（４）、コ
リメーターレンズ（７）、集光レンズ（８）、ビームエ
キスパンダー（９）、ビームスプリッター（１０）、絞
り込みレンズ（１６）、センサー（１５）は光学ブロッ
ク（１７）を構成するものである。ガルバノミラー（１
１）の揺動軸線（Ｐ）は光軸（６）と直交するとともに
光学式情報記録ディスク（１）の記録面と平行となって
いる。同様に対物レンズ（１２）の回動軸線（Ｑ）も光
軸（６）と直交するとともに光学式情報記録ディスクの
記録面と平行となっている。ガルバノミラー（１１）と
対物レンズ（１２）とは、ガルバノミラー（１１）の揺
動角に対し、対物レンズ（１２）がその２倍の角度を回
動角として回動するようになっている。２ｆθレンズ
（１３）は光学式情報記録ディスク側に凸面を有し、該
凸面との対向面が平面であって、光学式情報記録ディス
クの記録領域に相当する長さを有する細幅状かまぼこ型
レンズであり、凸レンズ（１４）は光学式情報記録ディ
スク側に平面を有し、光学式情報記録ディスクの記録領
域に相当する長さを有する細幅状かまぼこ型レンズであ
って、２ｆθレンズ（１３）と凸レンズ（１４）の両凸
面は対向して配設されている。図１においては、ガルバ
ノミラー（１１）は実線で示す初期位置にあり、レーザ
ビームの照射点は光学式情報記録ディスク（１）の記録
領域のほぼ中央のトラック位置にある。そして、ガルバ
ノミラー（１１）を揺動軸線（Ｐ）を中心に左右に揺動
させ、それに伴い、対物レンズ（１２）をガルバノミラ
ー（１１）の揺動角の２倍の回動角で回動軸線（Ｑ）を
中心に左右へ回動させ、レーザビームの照射点を光学式
情報記録ディスク（１）の半径方向に沿って光学式情報
記録ディスク（１）の記録領域内で移動させるように
し、所定のトラック位置にレーザビームの照射点を位置
決めし、光学式情報記録ディスク（１）の回転により所
定のトラックからの情報を読み出したり、所定のトラッ
クに情報を書き込んだりすることができる。図１におい
ては、ビームスプリッター（１０）から出射されるレー
ザビーム（５）のガルバノミラー（１１）への入射角
は、初期位置にあるガルバノミラー（１１）の法線
（Ｘ）に対し斜めの角度（α）でなされるようになって
いる。図１においては、角度（α）はほぼ４３゜に設定
されているが、これに限られるものではない。

【００１６】光学式情報記録ディスク（１）に記録され
た情報を読み出し再生するときには、半導体レーザ
（４）から放出されたレーザビームは、コリメーターレ
ンズ（７）で平行なレーザビームとされ、集光レンズ
（８）で集光されてビームエキスパンダー（９）でビー
ム径が拡大され、ビームスプリッター（１０）を通過し
て光学ブロック（１７）から出射される。光学ブロック
（１７）から出射されたレーザビームは、ガルバノミラ
ー（１１）によって反射され、対物レンズ（１２）に入
射する。対物レンズ（１２）で集光されたレーザビーム
は２ｆθレンズ（１３）、凸レンズ（１４）を通過し光
学式情報記録ディスク（１）の記録面に微小スポットと
して照射される。光学式情報記録ディスク（１）の記録
面のピットによって反射されたレーザビームは、凸レン
ズ（１４）、２ｆθレンズ（１３）、対物レンズ（１
２）を通過し、ガルバノミラー（１１）によって反射さ
れ、ビームスプリッター（１０）に戻り、該ビームスプ
リッター（１０）によって反射され、絞り込みレンズ
（１６）を通過し、センサー（１５）上に集光される。
そして、該センサー（１５）によって光学式情報記録デ
ィスク（１）に記録した情報が再生される。光学式情報
記録ディスク（１）の回転に伴って光学式情報記録ディ
スク（１）のトラック方向に沿って読み取りが行われ、
他のトラックでの読み取りは、ガルバノミラー（１１）
を所定角度（θ）揺動させ、それに伴い、対物レンズ
（１２）を２θ回動させ、光学式情報記録ディスク
（１）の記録面上のレーザビームの照射点を光学式情報
記録ディスク（１）の半径方向に移動させて行なわれ
る。

【００１７】光学式情報記録ディスク（１）に情報を記
録するときには、半導体レーザ（４）から放出されたレ
ーザビームは、コリメーターレンズ（７）で平行なレー
ザビームとされ、集光レンズ（８）で集光されてビーム
エキスパンダー（９）でビーム径が拡大され、ビームス
プリッター（１０）を通過して光学ブロック（１７）か
ら出射される。光学ブロック（１７）から出射されたレ
ーザビームは、ガルバノミラー（１１）によって反射さ
れ、対物レンズ（１２）に入射する。対物レンズ（１
２）で集光されたレーザビームは２ｆθレンズ（１
３）、凸レンズ（１４）を通過し光学式情報記録ディス
ク（１）の記録面に微小スポットとして照射し光学式情
報記録ディスク（１）の記録面に所定の情報を記録す
る。光学式情報記録ディスク（１）のトラック方向に沿
った書き込みは、光学式情報記録ディスク（１）の回転
に伴って行われ、他のトラックへの書き込みは、ガルバ
ノミラー（１１）を所定角度（θ）揺動させ、それに伴
い、対物レンズ（１２）を２θ回動させ、光学式情報記
録ディスク（１）の記録面上のレーザビームの照射点を
光学式情報記録ディスク（１）の半径方向に移動させて
行なわれる。

【００１８】記録再生可能な光学式情報記録ディスクと
しては、追記型ディスク、光磁気ディスク等を対象とす
ることができ、光磁気ディスクの場合には、書き込み用
の磁気ヘッドを光磁気ディスクの上面側にディスクの半
径方向に移動可能なように配設し、書き込みレーザビー
ムの光学式情報記録ディスク半径方向に沿った移動に伴
って移動するようにすればよい。光磁気ディスクにおけ
る磁気ヘッドの移動には周知の機構を採用すればよく詳
細な説明は省略する。光学式情報再生専用装置として
は、ビデオディスク、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、再生専用型
ＤＶＤ等を対象とすることができる。また、ＣＤ−ＲＯ
ＭとＤＶＤ等のように複数種類の光学式情報記録ディス
クを使用することができるようにすることも可能であ
り、このような場合には、例えば、部分的に異なる焦点
距離を有する対物レンズを使用するようにすればよい。
部分的に異なる焦点距離を有する対物レンズとしては、
特開平６−２１５４０６号公報に記載のもの等が採用で
きる。

【００１９】図２、図３に光学式情報記録再生装置の構
造を示す。スピンドルモーター（３）、光学ブロック
（１７）、２ｆθレンズ（１３）、凸レンズ（１４）
は、図示していないベースフレームに固定されている。
ガルバノミラー（１１）の揺動は、可動コイル型のガル
バノミラーアクチュエータ（２１）によって行われるよ
うになっている。すなわち、ベースフレームに固定され
たブロック状の揺動用磁石（２２）の上面に設けられた
溝に、ゴム等の弾性材からなる断面Ｔ字状をしたガルバ
ノミラー（１１）の支持部材（２３）が嵌挿固定され、
該支持部材（２３）のＴ字状の上面に円盤状のガルバノ
ミラー（１１）の裏面が固定され、ガルバノミラー（１
１）はブロック状の揺動用磁石（２２）に揺動可能に支
持されている。そして、ガルバノミラー（１１）には前
記揺動用磁石（２２）を取り囲む筒状体（２４）が固定
され、該筒状体（２４）には揺動用コイル（２５）が巻
回されており、揺動用磁石（２２）と揺動用コイル（２
５）とでガルバノミラー揺動用の磁気回路が構成され
る。ガルバノミラー（１１）は揺動用コイル（２５）へ
の通電がないときは、図２で示される初期位置にあり、
揺動用コイル（２５）へ通電させることにより流れる電
流によって発生する磁力と揺動用磁石（２２）との相互
作用で支持部材（２３）の弾性に抗しガルバノミラー
（１１）を左右に所定角度を揺動させることになる。揺
動用コイル（２５）としてはボイスコイルが採用でき
る。揺動用コイル（２５）への通電を解除することで、
支持部材（２３）の復元力によりガルバノミラー（１
１）は初期位置に戻る。ガルバノミラー（１１）の揺動
特性は、揺動用コイル（２５）と揺動用磁石（２２）と
の磁気回路の通電電流特性、支持部材（２３）の弾性、
揺動用コイル（２５）を含めたガルバノミラー（１１）
の慣性モーメント等により決まるものであるが、ガルバ
ノミラー（１１）が軽量で揺動するものであることから
高速の移動が可能となる。このような断面Ｔ字状の支持
部材（２３）は一種のヒンジとして機能するものである
が、このような構造に変え、例えば、ガルバノミラー
（１１）から水平に揺動軸を突出させ、該揺動軸を中心
に回動するような可動コイル型のアクチュエータを採用
することも可能である。なお、ガルバノミラー（１１）
の形状を円盤状のものとしているが、これに限られるも
のではなく、例えば、四角形、楕円形等適宜な形状のも
のが採用できることはいうまでもない。

【００２０】板状のフレーム（２７）の先端部には、右
側面から張り出すように支持部（２８）が設けられ、該
支持部（２８）には、フォーカスアクチュエータ（２
９）を介して対物レンズ（１２）が支持されているとと
もに、レーザビームを通過させる通過口（２８ａ）が設
けられている。フレーム（２７）は、その基端部におい
て、回動支軸（３０）を中心として回動可能とされてお
り、フレーム（２７）の基端部には、左側面から張り出
すようにして回動用コイル（３１）が取り付けられ、回
動支軸（３０）を中心とする回動は可動コイル型のアク
チュエータ（３２）によって行われるようになってい
る。回動用コイル（３１）の内側には、ベースフレーム
に固定された円形状断面の回動用磁石（３３）が配設さ
れており、該回動用磁石（３３）と回動用コイル（３
１）とで対物レンズ（１２）回動用の磁気回路が構成さ
れる。回動用コイル（３１）としては、リニアコイルが
採用できる。回動支軸（３０）は回動用磁石（３３）の
中心から突設されてフレーム（２７）の軸孔に挿通さ
れ、フレーム（２７）は回動支軸（３０）を中心として
回動可能とされている。該回動支軸（３０）はフッ素樹
脂等によってコーティングされフレーム（２７）の回動
が円滑に行われるようになっており、回動支軸（３０）
の軸心は、図１における回動軸線（Ｑ）と一致するよう
になっている。フレーム（２７）の回動支軸（３０）を
中心とする回動において慣性モーメントが小さくなるよ
うに、フレーム（２７）には、対物レンズ（１２）と回
動用コイル（３１）が、回動支軸（３０）を中心として
その重量がバランスされる位置に設けられている。フレ
ーム（２７）は、回動用コイル（３１）への通電がない
ときは図２で示される初期位置にあり、回動用コイル
（３１）へ通電させることにより流れる電流によって発
生する磁力と回動用磁石（３３）との相互作用で、図示
していないコイルスプリングの弾性力に抗し回動支軸
（３０）を中心に対物レンズ（１２）を左右にガルバノ
ミラー（１１）の揺動角度の２倍の角度で回動させるよ
うになっている。回動用コイル（３１）への通電を解除
することで、コイルスプリングの復元力により、フレー
ム（２７）は初期位置に戻る。フレーム（２７）の回動
特性は、回動用コイル（３１）と回動用磁石（３３）と
の磁気回路の通電電流特性、コイルスプリングの弾性特
性、対物レンズ（１２）、回動用コイル（３１）等を含
めたフレーム（２７）の慣性モーメント、回動支軸（３
０）とフレーム（２７）との摩擦抵抗等により決まるも
のであるが、フレーム（２７）の慣性モーメントが小さ
いことから高速な回動が可能となる。なお、回動用磁石
（３３）の中心から突設された回動支軸を中心としてフ
レーム（２７）が回動される構造としているが、これに
限られるものでなく、例えば、図４（ａ）に概念図とし
て示すように、回動用磁石（３３ａ）に軸受けを設け、
フレーム（２７ａ）に固設された回動支軸を中心にフレ
ームが回動するようにした構造、または、図４（ｂ）に
概念図として示すように、回動用磁石（３３ｂ）とは独
立にベースフレームに支持脚を立設させ、該支持脚に軸
受を設け、該軸受によってフレーム（２７ｂ）に設けら
れた回動支軸が軸支され、フレーム（２７ｂ）が回動支
軸を中心に回動するようにした構造等であってもよいこ
とはいうまでもない。

【００２１】ガルバノミラー（１１）の揺動角、フレー
ム（２７）の回動角の検出は、適宜のポジションセンサ
ーによってそれぞれ行われるようになっている。ガルバ
ノミラー（１１）の揺動角に対し２倍の回動角でフレー
ム（２７）を回動させ、光学式情報記録ディスク（１）
の所定トラック位置へレーザビームをアクセスさせるに
は、例えば、図５に示すようなトラック制御装置（４
０）を使用すればよい。このトラック制御装置（４０）
において、レーザビームを光学式情報記録ディスク
（１）の所定のトラック位置へアクセスさせるには、先
ず、ディスク半径ポジション（４１）からの指令信号と
トラッキングセンサー（４２）からの信号とが加算さ
れ、それに基づいてガルバノミラーアクチュエータ（２
１）が作動し、ガルバノミラー（１１）が所定角度揺動
される。ガルバノミラー（１１）の揺動角度（θ）は、
ガルバノポジションセンサー（４３）によって検出さ
れ、ガルバノポジションセンサー（４３）によって検出
された揺動角度信号は、アンプ（４４）によって２倍の
角度信号として出力される。アンプ（４４）からの出力
と、リニアコイルポジションセンサー（４５）による対
物レンズ（１２）の回動角（２θ）を示す回動角度信号
との差を取り、その差をなくすようにリニアコイルアク
チュエータ（３２）を作動させることで、対物レンズ
（１２）をガルバノミラー（１１）の揺動角度（θ）の
２倍の回動角度（２θ）回動させる。このようにしてア
クセス動作を行うことから瞬時のアクセスが可能とな
る。そして、アクセス動作においては、ガルバノミラー
（１１）を揺動させるガルバノミラーアクチュエータ
（２１）の動作と対物レンズ（１２）を回動させるリニ
アコイルアクチュエータ（３２）の動作に電力が使用さ
れるだけであることから、消費電力が少なくて済むこと
になる。

【００２２】このトラック制御装置（４０）はトラッキ
ングエラーに対する制御も行うことができるものであ
り、フォーカスアクチュエータ（２９）としては、ボイ
スコイルを使用した１次元駆動型アクチュエータを使用
するだけでもよいことになる。もちろん２次元駆動型ア
クチュエータを使用することができることはいうまでも
ない。なお、トラッキング制御としては３ビーム法等周
知のものが採用でき、フォーカス制御としては非点収差
法等周知のものが採用できるものであり、詳細な説明は
省略する。

【００２３】また、例えば、光学式情報記録ディスクの
半径をＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等と同様の６０ｍｍとした
場合のガルバノミラー（１１）の揺動角、対物レンズ
（１２）の回動角は、ガルバノミラー（１１）の揺動角
として１５〜３０゜の範囲、従って対物レンズ（１２）
の回動角として３０〜６０゜の範囲を採用することがガ
ルバノアクチュエータ（２１）およびリニアコイルアク
チュエータ（３２）の応答速度、対物レンズの焦点距
離、２ｆθレンズ、凸レンズの占める空間との干渉の恐
れがないこと等の観点から好ましいものである。

【００２４】

【発明の効果】この発明は、以上詳しく説明したように
構成されているので、以下に記載されるような効果を奏
する。光学式情報記録または再生装置において、光学ブ
ロックで平行とされたレーザビームが、揺動可能なガル
バノミラーによって反射され、該ガルバノミラーの揺動
角の２倍の回動角で回動可能な対物レンズによって集光
され、該対物レンズと光学式情報記録ディスクとの間に
配設された２ｆθレンズと凸レンズとを介し光学式情報
記録ディスクの記録面に微小スポットとして照射され、
集光されたレーザビームの光軸が光学式情報記録ディス
クの半径方向に沿って移動するようになっていることか
ら、光学式情報記録ディスクからの情報の読み出し、ま
たは光学式情報記録ディスクへの情報の書き込みを行う
ために可動とする光学部材はガルバノミラーと対物レン
ズであり、可動とする光学部材の重量を小さくすること
ができ、光学式情報記録ディスクの記録面への高速アク
セスが可能となる。可動とする光学部材がガルバノミラ
ーと対物レンズであり、しかもガルバノミラーを揺動さ
せ、対物レンズを回動させるものであることから、ガル
バノミラーの揺動、対物レンズの回動に要する消費エネ
ルギーが少なくて済み、経済的である。また、構造が簡
単であることから、製造コストが安価となり、しかも故
障が少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の光学式情報記録または再生装置の原
理を示す説明図である。

【図２】この発明の光学式情報記録または再生装置の一
実施の形態を示す正面図である。

【図３】図２の装置の側面図である。

【図４】フレームの回動機構の他の例を示す概念図であ
る。

【図５】この発明の光学式情報記録または再生装置にお
ける制御装置を示すブロック図である。

【図６】光学式情報記録ディスクの記録または再生方式
の説明図である。

【図７】光学式情報記録ディスクから情報を読み出す従
来の構造の一例を示す説明図である。

【図８】光学式情報記録ディスクから情報を読み出す従
来の構造の他例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 光学式情報記録ディスク ３ スピンドルモーター ４ 半導体レーザ ７ コリメーターレンズ ９ ビームエキスパンダー １０ ビームスプリッター １１ ガルバノミラー １２ 対物レンズ １３ ２ｆθレンズ １４ 凸レンズ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学ブロックにおいて平行とされたレー
   ザビームが、揺動可能なガルバノミラーによって反射さ
   れ、該ガルバノミラーの揺動角の２倍の回動角で回動可
   能な対物レンズによって集光され、該対物レンズと光学
   式情報記録ディスクとの間に配設された２ｆθレンズと
   凸レンズとを介し光学式情報記録ディスクの記録面に微
   小スポットとして照射され、集光されたレーザビームの
   光軸が光学式情報記録ディスクの半径方向に沿って移動
   するようになっていることを特長とする光学式情報記録
   または再生装置。
2. 【請求項２】 光源から放出されたレーザビームを平行
   なレーザビームとして出射させる光学ブロックと、 該平行なレーザビームを反射させる揺動可能なガルバノ
   ミラーと、 該ガルバノミラーの揺動角の２倍の回動角で回動可能で
   あって、ガルバノミラーによって反射された平行なレー
   ザビームを集光させる対物レンズと、 該対物レンズと光学式情報記録ディスクとの間に配設さ
   れた２ｆθレンズと凸レンズとを具備し、 集光されたレーザビームが光学式情報記録ディスクの記
   録面に微小スポットとして照射され、該レーザビームの
   光軸が光学式情報記録ディスクの半径方向に沿って移動
   するようになっていることを特長とする光学式情報記録
   または再生装置。
3. 【請求項３】 ガルバノミラーが、前記平行なレーザビ
   ームの光軸と直交し光学式情報記録ディスクの記録面と
   平行な揺動軸線を中心に揺動可動とされ、 対物レンズが、前記ガルバノミラーの揺動軸線と同一軸
   線を回動軸線として回動可能とされていることを特長と
   する請求項１または２記載の光学式情報記録または再生
   装置。
4. 【請求項４】 揺動軸線を中心に揺動可能とされる前記
   ガルバノミラーは、前記平行なレーザビームの光軸と直
   交し光学式情報記録ディスクの記録面と平行な軸線を有
   し、揺動用磁性体に固設された支持部材に支持され、前
   記ガルバノミラーには、揺動用コイルが前記揺動用磁性
   体の外側に位置するように取り付けられており、 対物レンズは、フォーカスアクチュエータを介してフレ
   ームに支持され、該フレームは、前記揺動軸線と同一軸
   線を回動軸線とする回動支軸を中心に回動可能とされ、
   フレームには、前記回動支軸を対物レンズとの重量バラ
   ンス位置とする回動用コイルが取り付けられ、該回動用
   コイル内側には、前記回動軸線と同一軸線を軸線とする
   回動用磁性体が配設されていることを特長とする請求項
   １、２または３記載の光学式情報記録または再生装置。
5. 【請求項５】 ２ｆθレンズは光学式情報記録ディスク
   側に凸面を有し、該凸面との対向面が平面であって、少
   なくとも光学式情報記録ディスクの記録領域に相当する
   長さを有する細幅状かまぼこ型レンズであり、 凸レンズは光学式情報記録ディスク側に平面を有し、少
   なくとも光学式情報記録ディスクの記録領域に相当する
   長さを有する細幅状かまぼこ型レンズであり、 前記２ｆθレンズと凸レンズの両凸面が対向して配設さ
   れてなることを特長とする請求項１、２、３または４記
   載の光学式情報記録または再生装置。
6. 【請求項６】 光学ブロックには、ビームエキスパンダ
   ー、ビームスプリッターが光源からのレーザビームの光
   軸上に配設され、前記ビームスプリッターから前記光軸
   と直交する光軸上にセンサー及びセンサーへの集光手段
   とが配設されてなることを特長とする請求項１、２、
   ３、４または５記載の光学式情報記録または再生装置。