JPS61294643A - 光学的情報記録再生装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学的情報記録再生装置に係り、特に記録媒体
上に光ビームを照射するととｋより各種情報を記録する
と共に４、この記録された情報を光♂−ムにより再生す
るために用いる光学的情報記録再生装置のトラッキング
制御に関する。

〔発明の背景〕

情報を光ビームにより記録、再生および消去することの
可能な記録媒体としては、円盤状のガラｘ、ｆ９スチッ
ク等からなる基盤と、この基盤上に設けられた通常１０
０〜５００Ｘの厚さの垂直磁化膜とからなる所謂光磁気
ディスクメモリが知られている。垂直磁化膜はアモルフ
ァス合金等からなり、膜面に対して垂直方向く磁化され
る特性を有する。

かかる光磁気ディスクメモリに情報を記録するＫは、ま
ず光磁気ディスクメモリに垂直方向の磁界を作用させて
その垂直磁化膜の磁化方向をあらかじめ一方向に揃えて
おき、次いで情報信号によってディジタル的に変調され
たレーザービームスポットを垂直磁化膜に照射して、そ
の部位の垂直磁化膜の温度をキュリ一点以上にする。そ
うするとレーザービームスポットの照射された部分は周
りの磁界の影響によって磁化方向が反転して論理″ｌ’
、（又は＠０”）が記録され記録ビットが形成されるの
である。

光磁気ディスクメモリに記録された情報を読み取るとき
Ｋは、垂直磁化膜に読取用レーデ−ビームスポットを照
射し、垂直磁化膜の磁化方向の相異により反射ビームの
偏光方向が変わるカー効果を利用して読み取る。

また、光磁気ディスクに記録された情報を消去するとき
には、垂直磁化膜に消去用レーザービームスポットを照
射してキュリ一点以上の温度にすると共に、未記録部分
の磁化方向と同じ方向のバイアス磁界をかければよい。

さて、上記の情報読み取りの際には、記録ビットに光ビ
ームスポットを追跡させるトラッキング制御を行う必要
がある。このトラッキング制御には、高精度な位置検出
が可能な公知の３ビーム法（例えば特公昭５３−１３１
２３号参照）等が用いられる。特に光磁気ディスクメモ
リの場合には、。

カー効果を利用して検出される信号成分が微小な為に、
光ディスクなどに用いられるファーフィールド法ではト
ラッキング制御がむずかしく、３ビーム法が有効である
。

第４図は光磁気ディスクメモリを用いた光学的情報記録
再生装置の一先行例である。第４図に訃イテ、光磁気デ
ィスク１２１はスピンドル１２２を介してモーター１−
２３により所定速度で回転される。図の右半分に示され
る書込み系においては、自己変調可能な半導体レーデ１
０１から出たレーデ−ビームはコリメーターレンズ１０
２によってコリメートされ、偏光ビームスプリッタ１０
３に入射する。偏光ビームスプリッタ１０３はＰ偏光は
透過しＳ偏光は反射する構成になっている。半導体レー
デ１０１の偏光方向は紙面と水平になるよりに配置しで
あるか灸、ビームは偏光ビームスグリツタ１０３を透過
し、１／４波長板１０４に入射して円偏光になり、反射
ミ、ｙ−１０５により９０°偏光される。更に、ビーム
は対物レン、ｅ１０６に入射しディスク１２１０表面に
結像、され、前述した様にディスク１２１のその部分の
表面垂直磁化膜の磁化方向を反転する。ディスク１２１
より反射されたビームはレンズ１０６、ミラー１０５を
通り１／４波長板１０４によりＳ偏光にされ、偏光ビー
ムスプリッタ１０３で反射されディテクタ１０８に入射
する。ディテクタ１０８に入射シタ光は光電変換され、
サーゲ信号ｓ、（オートフォーカス）として対物レンズ
のピントを常に正規に保つよう利用される。

３ビーム法を適用した読取り系は第４図において左半分
に示され、半導体レーデ１０９から出たレーザービーム
はコリメーターレン、ｅ１１０によってコリメートされ
、偏光板１１１により偏光を良くされ、グレーティング
１１２により３分割される。とれらのビームはハーフミ
ラ−１１３を通り、トラッキングミ／’−１１４によっ
て反射され、対物レンズ１１５によりディスク１２１面
上に３つのビームスポットとして結像される。ディスク
１２１に当ったこれらの光ビームはカー効果により偏光
方向が回転され、対物レンズ１１５．トラ。

ッキングミ、）−１１４、ハーフミラ−１１３で反射さ
れ、さらにハーフミラ−１１６で二つに分けられ、偏光
板１１７，１１８を通りディテクタ１１９ｍ、１１９ｂ
、１１９ｃおよび１２０１よりて光電検出される。偏光
板１１７と１１８はあらかじめ偏光方向を所定の角度（
例えば９０’）だけズラしである。

ディスク１２１の面上に結像された前記３つのビームス
ポットは、中央のスポットと、これに対して点対称の２
つの両側スポットとからなり、中央スポットが記録ビッ
ト列上に正しく位置するときには両側スポットは記録ビ
ット列にスポット径の半分椙度づつかかるようになりて
おり、従ってとのときは両側スポットからの反射光の強
さは等しいが、中央スポットが記録ビット列からずれた
ときには両側スポットからの反射光の強さに差が生ずる
ので、トラッキングエラー検知が可能となる訳である。

中央のスポットからの反射光はディテクタ１１９ｂ。

１２０に分れて入射し、情報再生信号ｓｌとしてその差
が取り出され、また公知の方法によりて不図示の７オー
カシング制御の為の信号が検出される。

一方、両側のスポットからの反射光はディテクタ１１９
ａ、１１９ｃで光電検出され差分されて、上述した所に
より、トラッキング信号ＳＴとして取り出される。

かくて得られたトラッキング信号Ｓ？に基づいてトラッ
キングミラー１１４又は対物ラン、ｌ”ｌ１５をディス
ク１２１の半径方向に移動させることにより、記録再生
用の中央ビームスポットを常に記録ビット列上に保つよ
うに追尾制御すなわちトラッキングが行われる。

とのようなフォーカス及びトラッキングを行うアクチュ
エータの一例を第５図に示す。

同図において３１はヨーク３３，３７が固定された基台
、３２はレーデ−光を通す貫通孔、３４はレンズ保持体
４４を光軸方向へ駆動するために磁界を形成する磁石、
３５．は光軸方向駆動コイル、３６はレンズ保持体を水
平方向へ駆動するコイルで磁気回路は、ヨーク３７、磁
石３８で形成されている。３９〜４２は、レンズ保持体
４４を可動範囲に保持する支持バネ、４３は各支持バネ
の中断板、４５はレーザー光を媒体量上に集光するレン
ズである０以上の構成で、コイル３５，３６に通電する
ことＫより°、磁石３４，３８との相互作用によりレン
ズ４５が光軸方向、水平方向に駆動され、レーザースＩ
ット光の焦点制御、水平方向位置制御が行な−わｈる。

しかしながら、上記の説明からもわかるように第５図の
ようなアクチュエータは部品数も多く複雑な構成となり
てしまう欠点がありた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記の欠点を除去し、高精度なトラッ
キング制御が可能で、かつ簡単、コンミ４クトなトラッ
キング制御機構をもつ光学的情報記録再生装置を提供す
るととＫある。

〔発明の要旨〕

以上のような目的は、記録媒体に光ビームを照射して情
報の記録および／または再生を行うと共に、光Ｖ−ムス
ポットのトラッキング信号検出手段を有する光学的情報
記録再生装置において、トラッキング用光ビームの光路
中に前記トラッキング信号に応じて揺動角度を制御でき
る電気機械変換素子のずラーを有し、前記ぐラーの揺動
によりてトラッキング動作を行なうととを特徴とする光
学的情報記録再生装置により達成される。

〔実施例〕

以下、本発明の光学的情報記録再生装置について図面を
参照しつつ説明する。

まず本発明に用いる電気機械変換素子、例えばＤＷ）　
（Ｄｓｆｏｒｍａｂｌｅ　Ｍｌｒｒｏｒ　Ｄｅｖｉｃｅ
　）につい【第２図において説明する。

第２図（１１）にＤＭＤの断爾図を示す、１はミラー構
造でｈＬ　、　Ａｇ等の物質で製造され入射光の反射の
役割を示す。２は１のミラー構造を支持する基板でＡｕ
などで構成される。３，４は１，２の支持部材で、３は
ミラーコンタクトと呼ばれ、特に電気機械動作をするひ
んじ部を受けるものであり、４は？リオキサイｒＳ１の
絶縁物質である。　　　′５はＩリシリコングートでＦ
ＥＴＭＯ８）ランシスターのグ、−トの役割を示す。６
はエアーギヤラグで、０．６μ〜数μの空どうである。

７は７０−ティング・フィールドグレートで、８のＮ＋
フローティングソースからトランジスターのＯＮ　、　
ＯＦＦ情報により７の７０−ティング・フィールドプレ
ートに電圧がかかる。９はＮ＋ドレインを示す。これ４
Ｍ０８ｆｉＦＥＴ）？ンジスターの構成σ役割をする。

１０はｒ−トオキサイド、１１はＰＭ１シリコン基板で
ある。

第２図（ｂ）は第２図（荀の入方向からの斜視図で、１
２はエアー空隙で１３は電気機械的に揺動するミラ一部
、１４はひんし部分を示す。１５はＤＭＤＩ！爾のミラ
一部を示す。偽のはＩＣ又はＬＳＩのプロセスと似た工
程で製作される・ 第２図（、）は電気的等価図を示す。１６は１−９２の
ミラー及び支持部材Ｋかかる電圧ｖＭを示す。

１７は８にかかる電圧Ｖ、を示す。１８はトランジスタ
ー構成を示しており、９のＤ（ドレイン）信号、５のＧ
（ダート）信号ＯＯＮ　、　ＯＦＦ　ＫよりＶ。

の電圧が８にＯＮ　、　ＯＦＦされる。この時１，２に
電圧ｖＭがかかりており、１．２と８間に電位差がＯＮ
　、　ＯＦＦ信号により増減されることになる。この時
、電位差に応じて６，７間につぎの式に応じた力が生じ
、 ＦｃｏＫＶａ（Ｋ：ｉ数　Ｖ：電位差 α：定数　Ｆ＝曲げ力） ミラー１，２はひんじ部工４で揺動される。第２図（＆
）の左図は１，２と８の間に電圧差が大きく有る場合で
、ミラーはひんじ部から折れ曲がり、この作用のため入
射光はミラーのふれ角の２倍角度をかえて反射される。

一方電圧差が少ない場合は第２図（＆）の右図に示すよ
うに、１，２のミラ一部は７によりひりばられる力が少
なく湾曲されない。従って入射光はミラーのふれない状
態で反射されることとなる。

ＤＭＤ素子とは電気的ＯＮ　、　ＯＦＦをミラーの揺動
のＯＮ　、　ＯＦＦに変換し、さらに光のふれ角に変換
するものである。

上記のような挙動を示す電気機械変換素子（例えばＤＭ
Ｄ）をトラッキングミラーとして使用した場合を示した
のが第１図である。

同図において１１４′がトラッキングミラーとして使用
した電気機械変換素子である。このような構成にすれば
、従来技術のところで述べたよりなトラッキング信号検
出手段（従来技術のところでは３ビーム法トラツキング
に相当する）からのトラッキング信号−８？−に応じて
速い応答速度でトラッキングミ？−１１４’をアナログ
的に揺動することが可能となる。この応答速度が速いこ
とは、ディスクの高速回転に追従してトラッキングする
ために必要であり、ミラー面の傾きがアナログ的に変化
できることはトラッキング制御のためには不可欠である
。本発明のようにすれば、第５図に示したようなトラッ
キング動作、フォーカス動作の２つの機、能を持つアク
テ、二一タである必要はなく、フォーカス動作のみで足
りることとなり、アクチ為二一タの構造は単純な構成と
なる。

上記のよりな７オ一カス動作のみを行うアクチュエータ
の１例を第３図に示す。

＄３図にシいて、アクチュエータ５１は、中心軸５２を
中心に対物レンズ５１及びフォーカスコイル５５等が付
いているホルダー５６を台座５６に取り付けた構造とな
っている。ホルダー５６に設けられた対向磁極（強磁性
体）５４ａ、ｓ４ｂは、台座５６に固着しである円弧状
の永久磁石５３ｍ、５３ｂと対向している。７オ一カス
動作は対物レンズ５１の取り付いたホルダー５６が中心
軸５２に沿って電磁力でＢＢ’方向に移動するととｋよ
って行なわれ、第５図のアクチュエータ３０に比べて非
常に簡単な構成である。

本発明のトラッキング制御装置は上記の実施例に限らず
、種々の応用が可能である。

例えば、第１図の説明では、再生用ビームのトラッキン
グのみに電気機械変換素子のトラッキングミラー１１４
′を用いたが記録用のトラッキングビーム（第１図工図
示）にもトラッキングミラー１１４′を用いてもい。

また、本発明に使用する電気機械変換素子はＤＭＤ素子
に限ることなく、トラッキング信号ＳＴＫ応じて速い応
答性を有し、ミラー面がアナログ的に変化する素子であ
ればどんなものでもよいことは明らかである。

さらに本発明が、光磁気ディスクに限らず、他の記録媒
体を用い光ビームの照射により情報の読取り及び／又は
書込み並びにトラッキングを行うタイプの光学的情報記
録再生装置にも通用可能であり、また記録媒体に照射さ
れた光ビームの反射光の代りに透過光を用いるタイプの
光学的情報記録再生装置にも適用可能であることも明ら
かである。

〔発明の効果〕

以上、説明したように本発明によれば、トラッキング用
に電気機械変換素子を用いたことにより、ミラーの角度
（変形量）をアナログ的に変化させることができ、かつ
１〜７ｎ−という速い応答速度で変化させることが可能
となり、とれまで、複雑な機構を必要としていたアクチ
ュエータを簡単にすることができた。このため、装置の
小型化および製造の効率化が図れ、またトラッキング動
作がオートフォーカスサーが系の動作に悪影響を及ばず
ことを避けることができた。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の光学的情報記録再生装置を示す概略構
成図である。第２図は本発明に使用する電気機械変換素
子の構造を示す概略図である。 第３図はフォーカス動作のみを行うアクチュエータを示
す概略斜視図である。 第４図は従来の光学的情報記録再生装置を示す概略構成
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体に光ビームを照射して情報の記録および
   ／または再生を行うと共に、光ビームスポットのトラッ
   キング信号検出手段を有する光学的情報記録再生装置に
   おいて、トラッキング用光ビームの光路中に前記トラッ
   キング信号に応じて揺動角度を制御できる電気機械変換
   素子のミラーを有し、前記ミラーの揺動によってトラッ
   キング動作を行なうことを特徴とする光学的情報記録再
   生装置。