JPH1173673A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザビームの波面収差の劣化を小さくして
検出精度を向上させることのできる光ディスク装置を提
供する。 【解決手段】 半導体レーザ２７から出射されたレーザ
ビームを所定方向に拡大して整形するビーム整形プリズ
ム２９と、このビーム整形プリズム２９によって整形さ
れたレーザビームを光ディスク２１の半径方向に偏向さ
せるガルバノミラー１４と、この偏向されたレーザビー
ムを光ディスク２１の情報記録面２１ａに収束させる対
物レンズ２６とを備えた光ディスク装置において、ビー
ム整形プリズム２９のビーム拡大方向とガルバノミラー
２３の偏向方向とを一致させた。

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
出射されたレーザビームを整形する整形手段と、この整
形手段によって整形されたレーザビームを光ディスクの
半径方向に偏向させる偏向手段等とを備えた光ディスク
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、面記録密度が１０Ｇビット／（イ
ンチ）²を越える光磁気ディスク装置の開発が進んでい
る。このような光磁気ディスク装置では、たとえば０．
３４μｍという狭いピッチで形成されたトラックに対し
微動トラッキングを行うことによりビームスポットをト
ラック上に位置させている。微動トラッキングによりビ
ームスポットをトラック上に位置させる際には、対物光
学系に入射するビームの入射角を変えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成においては、対物光学系から出射して光ディス
ク上に形成されるスポット光の光学特性が対物光学系へ
の入射角度に応じて著しく劣化するという問題があっ
た。

【０００４】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、対物光学系への入射角度に関わらず
光ディスクに入射するビームのクォリティを一定にする
ことのできる光ディスク装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、レーザ光源から出射されたレー
ザビームを、このレーザビームの断面の短径方向に拡大
して整形する整形手段と、この整形手段によって整形さ
れたレーザビームを光ディスクの半径方向に偏向させる
偏向手段と、この偏向されたレーザビームを前記光ディ
スクの情報記録面に収束させる対物レンズとを備えた光
ディスク装置において、前記整形手段のビーム拡大方向
と偏向手段の偏向方向とを一致させたことを特徴とす
る。

【０００６】請求項２の発明は、前記対物レンズと偏向
手段との間に、前記偏向手段の回動中心と前記対物レン
ズの主点とを共役関係にする結像レンズを配置したこと
を特徴とする。

【０００７】請求項３の発明は、前記結像レンズは、前
記結像光学系は一対のリレーレンズで構成され、前記偏
向手段により偏向された平行光束が前記リレーレンズを
介して前記対物レンズに平行光束として入射されること
を特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係わる光ディス
ク装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【０００９】図１（ａ）において、２０は光学系支持部
材、２１は回転する光ディスク、２１ａはその情報記録
面で、光ディスク２１はここでは光磁気ディスクであ
る。光学系支持部材２０は、レーザー光源２２、回動可
能な偏向手段としてのガルバノミラー２３、受光部２
４、反射ミラー２５、対物レンズ２６を担持している。
レーザー光源２２は、半導体レーザー２７とコリメータ
レンズ２８とビーム整形プリズム２９とビームスプリッ
タ３０とから概略構成されている。

【００１０】半導体レーザー２７から出射されたレーザ
ービームＲ1は、その放射角がレーザダイオードを構成
する半導体の接合面に対して垂直方向と水平方向とでは
異なるため、図２に示すように、コリメートレンズ２８
により平行光束とされたレーザビームＲ2のビーム進行
方向に直交する面での断面は楕円形となる。

【００１１】レーザビームＲ2は、ビーム整形プリズム
（整形手段）２９により楕円形状の短軸方向が拡大され
て円形の平行光束に整形されガルバノミラー２３に導か
れる。その整形された平行光束であるレーザビームＲ3
はガルバノミラー２３により反射ミラー２５側に向けて
反射される。このガルバノミラー２３による偏向方向と
ビーム整形プリズム２９の拡大方向とが一致されてい
る。そのガルバノミラー２３は平行光束Ｒ3を光ディス
ク２１のトラッキング方向Ｔに移動させる役割を果た
す。

【００１２】光学系支持部材２０には対物レンズ２６を
担持する先端部近傍に図示を略す翼部材が設けられ、光
ディスク２１の回転に基づく空気の流動を利用して、光
学系支持部材２０の先端部２０ａを所定距離浮上させ、
対物レンズ２６と情報記録面２１ａとの距離が所定距離
Ｌ’（図１（ｂ）参照）に維持されることにより、対物
レンズ２６は情報記録面２１ａに近接して臨まされ、か
つ、情報記録面２１ａに対して所定距離Ｌ’を維持しつ
つ半径方向Ｄ（トラッキング方向Ｔ）に往復動されるよ
うになっている。

【００１３】この対物レンズ２６は前側主点Ｓ1と後側
主点Ｓ2とを有し、ガルバノミラー２３により反射され
たレーザビームＲ3を情報記録面２１ａに収束させて、
この情報記録面２１ａにスポット光を形成する役割を果
たす。その対物レンズ２６からガルバノミラー２３まで
の距離Ｌは一定、すなわち、ガルバノミラー２３の回動
中心Ｏ1から対物レンズ２６の前側主点Ｓ1までの距離Ｌ
は一定とされている。

【００１４】光学系支持部材２０には、ガルバノミラー
２３の回動中心Ｏ1と対物レンズ２６との間に、結像光
学系としての一対のリレーレンズ３６、３７が設けられ
ている。このリレーレンズ３６、３７には焦点Ｆ1、Ｆ2
のイメージレンズが用いられている。このリレーレンズ
３６は、その一方の焦点Ｆ1がガルバノミラー２３の回
動中心Ｏ1と一致する位置に配置されている。リレーレ
ンズ３７はその焦点Ｆ2がリレーレンズ３６の他方側の
焦点Ｆ1と対物レンズ２６の前側主点Ｓ1とにそれぞれ一
致されおり、リレーレンズ３６、３７の主点は説明の便
宜のため１つとし、各リレーレンズ３６、３７の主点に
符号Ｓ3、Ｓ4を付する。

【００１５】このリレーレンズ３６、３７により回動中
心Ｏ1と前側主点Ｓ1とが共役関係になるようにされてい
る。このリレーレンズ３６、３７はガルバノミラー２３
の回動中心Ｏ1部分の像を前側主点Ｓ1を含む前側主平面
Ｓ1′に形成する。

【００１６】ガルバノミラー２３に入射したレーザビー
ムＲ3は、ガルバノミラー２３により反射されて、リレ
ーレンズ３６に導かれる。その図１において、実線はガ
ルバノミラー２３が基準位置にある場合の光線路を示し
ており、破線はガルバノミラー２３が基準位置から角度
θ回動したときの光線路を示している。ガルバノミラー
２３が基準位置にあるとき、リレーレンズ３６の主点Ｓ
3とレーザビームＲ3の光強度分布が最大となる中心とが
一致しかつリレーレンズ３６の光軸Ｏ3と平行な状態で
レーザビームＲ3がリレーレンズ３６に入射し、リレー
レンズ３６により結像位置Ｅ1に収束された後、発散し
てリレーレンズ３７に入射する。その結像位置Ｅ1はリ
レーレンズ３７の焦点Ｆ2に一致しているので、リレー
レンズ３７に入射した光束はこのリレーレンズ３７によ
り再び平行光束として射出されて、反射ミラー２５に導
かれる。

【００１７】ガルバノミラー２３が基準位置から所定角
度θ回動されたとき、リレーレンズ３６の主平面上で
は、リレーレンズ３６の主点Ｓ3とレーザビームＲ3の光
強度分布の中心とは一致せず、リレーレンズ３６の光軸
Ｏ3に対して傾いてレーザビームＲ3（破線参照）が入射
する。このレーザビームＲ3はリレーレンズ３６により
一旦位置Ｅ2に収束された後発散してリレーレンズ３７
に入射する。リレーレンズ３７とリレーレンズ３７とは
その焦点が一致するように配置されているので、このリ
レーレンズ３７から出射された光束は再び平行光束とな
り、この平行光束の光強度分布が最大となる中心位置が
対物レンズ２６の前側主点Ｓ1するようにしてこの対物
レンズ２６に入射される。

【００１８】すなわち、ガルバノミラー２３の回転角度
に拘わらず、レーザビームＲ3の強度分布が最大となる
中心が対物レンズ２６の主点を常に通るので、対物レン
ズ２６のカップリング効率を低下させることなしに、か
つ、光強度分布の偏りを生じさせることなく、情報記録
面２１ａにスポット光を形成できる。

【００１９】上述したように、ガルバノミラー２３の回
動中心Ｏ1と対物レンズ２６の前側主点Ｓ1とが略共役関
係になっているので、ガルバノミラー２３により反射さ
れたレーザビームＲ3の光量分布Ｑの中心Ｇ1の対物レン
ズ２６の光軸Ｏ2に対するずれ△をなくすことができる
（図３参照）。換言すると、ガルバノミラー２３の可動
範囲を拡大することができる。

【００２０】また、コリメートレンズ２８により平行光
束とされたレーザビームＲ2は図２に示すように楕円形
となっているので、レーザビームＲ2の短軸方向では、
コリメートレンズ２８による収差の影響が長軸方向に比
べて小さくなっている。また、ビーム整形プリズム２９
によってその短軸方向のビーム径が長軸方向の寸法とな
るように拡大整形してレーザビームＲ2を円形にするの
で、短軸方向の波面収差が平面化されて長軸方向に比べ
て向上している。そして、本実施形態では、ガルバノミ
ラー２３による偏向方向とビーム整形プリズム２９の拡
大方向とを一致させているので、レーザビームＲ3が対
物レンズ２６に斜入射して波面収差が劣化しても、その
劣化は最小限に抑えられる。

【００２１】すなわち、情報記録面２１ａに形成された
スポット光の波面収差の劣化は最小限に抑えられること
になる。すなわち、波面収差の劣化に大きく関わる方向
に波面収差のよい方向を対応させているので、スポット
光の波面収差の劣化をディスクの半径方向とタンジェン
シャル方向とに２次元的に分散させて、総合的に波面収
差の劣化を最小限に抑えている。つまり、光ディスク２
１に入射するビームのクォリティが対物レンズ２６に対
する入射角度に関わらず一定なものとなる。要するに、
上述した構成によれば、ガルバノミラー２３は可動範囲
の拡大とスポット光の光学特性の安定化とを両立させる
ことができる。

【００２２】そして、このスポット光による情報記録面
２１ａの反射光は、対物レンズ２６により集光され、反
射ミラー２５によりガルバノミラー２３の側に向けて反
射され、再び元の光路をたどってビームスプリッタ３０
に導かれ、このビームスプリッタ３０の反射面３０ａに
より受光部２４の側に向けられる。

【００２３】受光部２４は結像レンズ３２、ビームスプ
リッタ３３、検出センサー３４、３５から概略構成さ
れ、光ディスク２１からの反射光は結像レンズ３２を経
由してビームスプリッタ３３に導かれ、このビームスプ
リッタ３３の反射面３３ａにより一部は反射されて検出
センサー３４に導かれ、一部はこの反射面３３ａを透過
して検出センサー３５に導かれ、検出センサー３４、３
５に結像される。検出センサー３４の受光出力は情報記
録面２１ａに記録された情報データの検出信号として用
いられ、検出センサー３５の受光出力はトラッキングエ
ラーの検出信号として用いられ、これにより情報記録面
２１ａに記録された情報が検出されると共に、対物レン
ズ２６のトラッキング方向Ｔのずれが検出され、平行光
束Ｐ3がトラッキング方向Ｔに対してずれているときに
は、ガルバノミラー２３の回動角度を調節して、トラッ
キングずれが生じないようにサーボ制御が行われる。

【００２４】このように、波面収差の劣化が最小限に抑
えられたスポットによる反射光を検出センサー３４,３
５が受光するので検出精度が向上する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、整形手段のビーム拡大方向と偏向手段の偏向方向と
を一致させたものであるから、情報記録面上でのレーザ
ビームの波面収差の劣化を小さくすることができる。す
なわち、光ディスクに入射するビームのクォリティを対
物光学系に対する入射角度に関わらず一定にすることが
でき、検出精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる光ディスク装置の光学系の実
施形態の説明図であって、（ａ）はその全体を示す概要
図、（ｂ）はその要部模式図である。

【図２】コリメートレンズとレーザビームとの関係を示
した説明図である。

【図３】レーザービームの光量分布図である。

【符号の説明】

２１ 光ディスク ２１ａ 情報記録面 ２３ ガルバノミラー（偏向手段） ２６ 対物レンズ ２７ 半導体レーザ（レーザ光源） ２９ ビーム整形プリズム（整形手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光源から出射されたレーザビーム
   を、このレーザビームの断面の短径方向に拡大して整形
   する整形手段と、この整形手段によって整形されたレー
   ザビームを光ディスクの半径方向に偏向させる偏向手段
   と、この偏向されたレーザビームを前記光ディスクの情
   報記録面に収束させる対物レンズとを備えた光ディスク
   装置において、 前記整形手段のビーム拡大方向と偏向手段の偏向方向と
   を一致させたことを特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】前記対物レンズと偏向手段との間に、前記
   偏向手段の回動中心と前記対物レンズの主点とを共役関
   係にする結像レンズを配置したことを特徴とする請求項
   １の光ディスク装置。
3. 【請求項３】前記結像レンズは、前記結像光学系は一対
   のリレーレンズで構成され、前記偏向手段により偏向さ
   れた平行光束が前記リレーレンズを介して前記対物レン
   ズに平行光束として入射されることを特徴とする請求項
   ２の光ディスク装置。