JP2004039144A - 光学ピックアップ装置及び記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光源の発光波長の短波長化や、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化により、従来よりも情報信号の記録密度が高い光ディスクに対応しつつも、この光ディスクを収納して構成されるディスクカートリッジの大きさを基準として充分に小型化を図る。
【解決手段】光源１を内蔵した固定光学系３と、対物レンズ４を有する可動光学系５とから構成し、固定光学系３から可動光学系５への平行光束の入射は、対物レンズ４の移動方向に平行な光路Ｌ１を経て、かつ、可動光学系５に対してスピンドルモータ１０が設けられている側から入射される。
【選択図】 図１
【解決手段】光源１を内蔵した固定光学系３と、対物レンズ４を有する可動光学系５とから構成し、固定光学系３から可動光学系５への平行光束の入射は、対物レンズ４の移動方向に平行な光路Ｌ１を経て、かつ、可動光学系５に対してスピンドルモータ１０が設けられている側から入射される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体である光ディスクに対して情報信号の書込みまたは読出しを行う光学ピックアップ装置及びこの光学ピックアップ装置を備え光ディスクに対して情報信号の記録または再生を行う記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光記録媒体である光ディスクに対して情報信号の書込みまたは読出しを行う光学ピックアップ装置が提案され、また、このような光学ピックアップ装置を備え光ディスクに対して情報信号の記録または再生を行う記録再生装置が提案されている。
【０００３】
このような光学ピックアップ装置においては、光源となる半導体レーザの発振波長の短波長化や、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化により、従来より情報信号の記録密度が高い光ディスクに対応することが求められている。
【０００４】
例えば、近年提案されている、高開口数の対物レンズを用いて構成された光学ピックアップ装置（高密度相変化光ディスク用の光学ピックアップ装置）においては、図９に示すように、半導体レーザ１０１から発せられた光束は、コリメータレンズ１０２によって平行光束となされ、さらに、アナモルフィックプリズム１０３によって、等方的な光量分布（光束断面強度分布）を有する光束に整形されてから、ビームスプリッタ１０４に入射する。
【０００５】
ビームスプリッタ１０４を透過した光束は、凹レンズ１０５及び凸レンズ１０６からなる球面収差補正用ビームエキスパンダを透過し、立ち上げミラー１０７によって光ディスク１０９に垂直な方向に偏向され、対物レンズ１０８に入射される。対物レンズ１０８に入射された光束は、この対物レンズ１０８により、光ディスク１０９の信号記録面上に、微小な光スポットとして集光される。
【０００６】
また、半導体レーザ１０１の発光光量を一定に保つため、ビームスプリッタ１０４において反射された光束を光検出器１１０によって受光し、この光検出器１１０の出力に基づいて半導体レーザ１０１の発光出力を帰還制御している。
【０００７】
光ディスク１０９の信号記録面において反射された光束は、再び対物レンズ１０８を通り、立ち上げミラー１０７で偏向されて、ビームエキスパンダの凸レンズ１４及び凹レンズ１３を通り、ビームスプリッタ１０４に戻る。このビームスプリッタ１０４において、光ディスク１０９からの戻り光は、反射されて偏向され、集光レンズ１７１により、光検出器１１２の受光面上に集光される。
【０００８】
このような光学系を構成する光学素子は、光学ブロック１１３内に配設されている。そして、この光学ブロック１１３は、図９中矢印Ｔで示すように、対物レンズ１０８が光ディスク１０９の中心部を支持するスピンドル軸１１４に対して接離することとなるトラッキング方向に移動操作される。
【０００９】
このような高記録密度の光ディスクに対応した光学ピックアップ装置においては、アナモルフィックプリズム１０３やビームエキスパンダが設けられていることによって、光学系の構成が複雑になり、大型化してしまう虞れがある。
【００１０】
そして、この光学ピックアップ装置においては、所定の目的のある情報トラックにアクセスするには、光学ブロック１１３の全体を移動操作することとなるため、高速の起動及び停止ができず、目的情報トラックへのアクセス時間が長くなってしまう虞れがある。
【００１１】
そこで、近年、記録再生装置（高密度相変化光ディス用記録再生装置）においては、図１０に示すように、光源となる半導体レーザ１０１やビームスプリッタ１０４及び各光検出器１１０，１１２などを固定光学ブロック１１５内に配設し、対物レンズ１０８や立ち上げミラー１０７などの光学部品のみを可動光学ブロック１１３内に配設した構成の光学ピックアップ装置が提案されている。
【００１２】
この光学ピックアップ装置においては、固定光学ブロック１１５において、半導体レーザ１０１から発せられた光束は、コリメータレンズ１０２によって平行光束となされ、さらに、アナモルフィックプリズム１０３によって、等方的な光量分布（光束断面強度分布）を有する光束に整形されてから、ビームスプリッタ１０４に入射する。半導体レーザ１０１の発光光量を一定に保つため、ビームスプリッタ１０４において反射された光束を光検出器１１０によって受光し、この光検出器１１０の出力に基づいて半導体レーザ１０１の発光出力を帰還制御している。
【００１３】
ビームスプリッタ１０４を透過した光束は、固定光学ブロック１１５から出射される。固定光学ブロック１１５から出射された光束は、可動光学ブロック１１３に入射し、この可動光学ブロック１１３内において、凹レンズ１０５及び凸レンズ１０６からなる球面収差補正用ビームエキスパンダを透過し、立ち上げミラー１０７によって光ディスク１０９に垂直な方向に偏向され、対物レンズ１０８に入射される。対物レンズ１０８に入射された光束は、この対物レンズ１０８により、光ディスク１０９の信号記録面上に、微小な光スポットとして集光される。
【００１４】
光ディスク１０９の信号記録面において反射された光束は、再び対物レンズ１０８を通り、立ち上げミラー１０７で偏向されて、ビームエキスパンダの凸レンズ１４及び凹レンズ１３を通り、可動光学ブロック１１３から出射され、固定光学ブロック１１５に入射する。
【００１５】
固定光学ブロック１１５において、光ディスク１０９からの戻り光は、ビームスプリッタ１０４に戻る。このビームスプリッタ１０４において、光ディスク１０９からの戻り光は、反射されて偏向され、集光レンズ１７１により、光検出器１１２の受光面上に集光される。
【００１６】
この光学ピックアップ装置においては、所定の目的のある情報トラックにアクセスするには、可動光学ブロック１１３のみを、図１０中矢印Ｔで示すように、対物レンズ１０８が光ディスク１０９の中心部を支持するスピンドル軸１１４に対して接離することとなるトラッキング方向に移動操作すればよい。そのため、この光学ピックアップ装置においては、可動光学ブロック１１３の高速の起動及び停止ができ、目的情報トラックへのアクセス時間を短くすることができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように固定光学ブロックと可動光学ブロックとにより構成した光学ピックアップ装置を用いた記録再生装置においては、光学ピックアップ装置は、図１０に示すように、固定光学ブロック１１５と可動光学ブロック１１３とが光ディスク１０９の半径方向に配列されて構成されている。そのため、固定光学ブロック１１５は、光ディスク１０９の外側に配置される。したがって、この記録再生装置の外筐体は、光ディスク１０９を収納して構成されるディスクカートリッジ１１６の大きさ、すなわち、光ディスク１０９に外接する正方形に略々対応する領域の大きさよりも、少なくとも固定光学ブロック１１５を収納するための大きさだけ、大きくなってしまう。
【００１８】
例えば、光ディスク１０９の直径を５０ｍｍとして、小型の記録再生装置を構成しようとしても、この光ディスク１０９を収納して構成されるディスクカートリッジ１１６の大きさ、すなわち、縦が約５５ｍｍ、横が約５５ｍｍという大きさよりも相当に大きくなってしまい、充分な小型化を図ることが困難である。
【００１９】
特願平７−１０５５６５号公報にも、上述のような構成の光学ピックアップ装置を用いた記録再生装置が記載されているが、光ディスクを収納して構成されるディスクカートリッジの大きさに比較して、充分な小型化は達成されていない。
【００２０】
そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、光源の発光波長の短波長化や、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化により、従来より情報信号の記録密度が高い光ディスクに対応しつつ、この光ディスクを収納して構成されるディスクカートリッジの大きさに比較して充分な小型化が達成された光学ピックアップ装置を提供し、このような光学ピックアップ装置を用いることにより、装置構成の小型化が達成された記録再生装置を提供しようとするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明に係る光学ピックアップ装置は、光源及びコリメータレンズを有し記録再生装置内において固定して配設される固定光学系と、対物レンズを有しこの対物レンズの光軸をこの記録再生装置において記録媒体となる光ディスクを回転操作するスピンドルモータの軸に平行となして記録再生装置内において支持され該対物レンズが該スピンドルモータの軸に対して接離する方向に移動操作可能となされて配設され光源から発せられコリメータレンズを経て固定光学系から出射された平行光束を入射されこの光束を該対物レンズによってスピンドルモータによって回転操作される光ディスクの信号記録面上に集光させる可動光学系と、光ディスクの信号記録面上に対物レンズによって集光された光束の該信号記録面による反射光束を検出する光検出手段とを備え、固定光学系から可動光学系へ入射される平行光束は、対物レンズの移動操作可能な方向に平行な光路を経て、かつ、該可動光学系に対してスピンドルモータが設けられている側から入射されることを特徴とするものである。
【００２２】
この光学ピックアップ装置においては、固定光学系から可動光学系へ入射される平行光束が、対物レンズの移動操作可能な方向に平行な光路を経て、かつ、該可動光学系に対してスピンドルモータが設けられている側から入射されるようになっているので、これら固定光学系及び可動光学系は、スピンドルモータの軸によって中心部を支持される光ディスクの該中心部に対し、略々均等に振り分けられた位置に配設されることができ、この光ディスクを収納して構成されるディスクカートリッジに対応する領域内に収めることが容易に行える。
【００２３】
また、本発明に係る記録再生装置は、記録媒体となる光ディスクを回転操作するスピンドルモータと、光源及びコリメータレンズをする固定光学系と、対物レンズを有しこの対物レンズの光軸をスピンドルモータの軸に平行となして支持され該対物レンズが該スピンドルモータの軸に対して接離する方向に移動操作可能となされて配設され光源から発せられコリメータレンズを経て固定光学系から出射された平行光束を入射されこの光束を該対物レンズによってスピンドルモータによって回転操作される光ディスクの信号記録面上に集光させる可動光学系と、光ディスクの信号記録面上に対物レンズによって集光された光束の該信号記録面による反射光束を検出する光検出手段と、この光検出手段からの光検出出力を信号処理する信号処理手段とを備え、固定光学系から可動光学系へ入射される平行光束は、対物レンズの移動操作可能な方向に平行な光路を経て、かつ、該可動光学系に対してスピンドルモータが設けられている側から入射されることを特徴とするものである。
【００２４】
この記録再生装置においては、固定光学系から可動光学系へ入射される平行光束が、対物レンズの移動操作可能な方向に平行な光路を経て、かつ、該可動光学系に対してスピンドルモータが設けられている側から入射されるようになっているので、これら固定光学系及び可動光学系は、スピンドルモータの軸によって中心部を支持される光ディスクの該中心部に対し、略々均等に振り分けられた位置に配設されることができ、この光ディスクを収納して構成されるディスクカートリッジに対応する領域内に収めることが容易に行える。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２６】
本発明に係る光学ピックアップ装置は、図１に示すように、光源となる半導体レーザ１を内蔵し、本発明に係る記録再生装置内のシャーシ２上に固定して配設される固定光学系３と、対物レンズ４を有し、記録再生装置内において、シャーシ２上を移動操作可能となされて配設され、半導体レーザ１から発せられた光束を入射される可動光学系５とを有して構成される。これら固定光学系３及び可動光学系５は、それぞれ固定光学ブロック３ａ及び可動光学ブロック５ａ内に配設される。固定光学ブロック３ａは、図２に示すように、シャーシ２上に固定して配設されている。
【００２７】
固定光学系３においては、図１に示すように、半導体レーザ１から発せられた光束は、コリメータレンズ６によって平行光束となされ、さらに、アナモルフィックプリズム７によって、等方的な光量分布（光束断面強度分布）を有する光束に整形されてから、ビームスプリッタ８に入射する。そして、半導体レーザ１の発光光量を一定に保つため、ビームスプリッタ８を透過した平行光束を光検出器９によって受光し、この光検出器９の出力に基づいて半導体レーザ１の発光出力を帰還制御している。
【００２８】
ビームスプリッタ８において反射された平行光束は、固定光学ブロック３ａから出射される。固定光学ブロック３ａから出射された平行光束は、可動光学ブロック５ａに入射する。
【００２９】
可動光学ブロック５ａ内に配設された可動光学系５は、対物レンズ４の光軸を、記録再生装置において記録媒体となる光ディスク１０９を回転操作するスピンドルモータ１０の軸、すなわち、スピンドル軸１０ａに平行となして支持されている。そして、この可動光学系５は、可動光学ブロック５ａがシャーシ２上に配設されたシャフト１１にガイドされることにより、図１中矢印Ｔで示すように、対物レンズ４がスピンドル軸１０ａに対して接離する方向に移動操作可能となされている。
【００３０】
なお、スピンドル軸１０ａは、図２に示すように、先端側にディスクテーブル１２が取付けられており、このディスクテーブル１２によって、光ディスク１０９の中心部分を支持する。スピンドルモータ１０が駆動されスピンドル軸１０ａが回転されると、光ディスク１０９は、ディスクテーブル１２とともに回転操作される。
【００３１】
可動光学ブロック５ａに入射された平行光束は、図１に示すように、凹レンズ１３及び凸レンズ１４からなる球面収差補正用ビームエキスパンダを経て、第１の偏向手段となるミラー１５に入射する。このミラー１５は、固定光学系３から出射された平行光束を偏向させ、対物レンズ４の光軸に交差する方向に導く。
【００３２】
ミラー１５によって偏向された平行光束の光路と対物レンズ４の光軸との交点には、図２に示すように、第２の偏向手段となる立ち上げミラー１６が配置されている。この立ち上げミラー１６は、ミラー１５によって対物レンズ４の光軸に交差する方向に導かれた光束を、対物レンズ４の光軸方向、すなわち、光ディスク１０９の主面部に垂直な方向に偏向させて、対物レンズ４に入射させる。対物レンズ４に入射された平行光束は、この対物レンズ４により、光ディスク１０９の信号記録面上に、微小な光スポットとして集光される。
【００３３】
光ディスク１０９の信号記録面において反射された光束は、再び対物レンズ４を通り、立ち上げミラー１６で偏向され、さらに、ミラー１５で偏向されて、図１に示すように、ビームエキスパンダの凸レンズ１４及び凹レンズ１３を通り、可動光学ブロック５ａから出射され、固定光学ブロック３ａに戻る。
【００３４】
固定光学ブロック３ａ内の固定光学系３において、光ディスク１０９からの戻り光は、ビームスプリッタ８に戻る。このビームスプリッタ８において、光ディスク１０９からの戻り光は、光検出器９に向かう光束と可動光学系５に向かう光束とを分ける反射面を透過し、この反射面とは別の面において反射されて偏向され、集光レンズ１７により、光検出手段となる光検出器１８の受光面上に集光される。この光検出器１８は、このようにして、光ディスク１０９の信号記録面上に対物レンズ４によって集光された光束の信号記録面による反射光束を検出することとなる。
【００３５】
この光学ピックアップ装置においては、所定の目的のある情報トラックにアクセスするには、可動光学ブロック５ａのみを、図１中矢印Ｔで示すように、対物レンズ４が光ディスク１０９の中心部を支持するスピンドル軸１０ａに対して接離することとなるトラッキング方向に移動操作すればよい。そのため、この光学ピックアップ装置においては、可動光学系５の高速の起動及び停止ができ、目的情報トラックへのアクセス時間を短くすることができる。
【００３６】
そして、この光学ピックアップ装置においては、固定光学系３から可動光学系５へ入射される平行光束は、図１中矢印Ｔで示す対物レンズ４の移動操作可能な方向に平行な光路Ｌ１を経て、かつ、可動光学系５に対してスピンドルモータ１０が設けられている側から入射される。すなわち、固定光学系３と可動光学系５とは、スピンドルモータ１０を挟んで対峙するように、互いにスピンドルモータ１０に対して反対側となる位置に配置されている。
【００３７】
そのため、この光学ピックアップ装置及び記録再生装置においては、固定光学系３及び可動光学系５は、スピンドル軸１０ａによって中心部を支持される光ディスク１０９の中心部に対し、略々均等に振り分けられた位置に配設されており、この光ディスク１０９を収納して構成されるディスクカートリッジ１１６に対応する領域内に収められている。
【００３８】
なお、ディスクカートリッジ１１６は、光ディスク１０９と、この光ディスク１０９を回転可能に収納した薄い筐体状のカートリッジとから構成されている。カートリッジは、光ディスク１０９に外接する正方形に略々対応する主面部を有して構成されている。
【００３９】
したがって、この記録再生装置の外筐体は、ディスクカートリッジ１１６の大きさ、すなわち、光ディスク１０９に外接する正方形に略々対応する領域の大きさに略々対応した大きさとすることができる。
【００４０】
例えば、光ディスク１０９の直径を５０ｍｍとすると、小型の記録再生装置を構成しようとすれば、この記録再生装置の外筐体は、光ディスク１０９を収納して構成されるディスクカートリッジ１１６の大きさ、すなわち、縦が約５５ｍｍ程度、横が約５５ｍｍ程度という大きさとすることができ、充分な小型化を図ることができる。
【００４１】
なお、この光学ピックアップ装置及びこの光学ピックアップ装置を用いて構成した記録再生装置においては、半導体レーザの駆動回路であるレーザドライバが発熱源となるが、このレーザドライバを固定光学系３とともに記録再生装置内に固定して配置することができるので、このレーザドライバから記録再生装置のシャーシ２等への放熱を良好に行うことができる。
【００４２】
ところで、この光学ピックアップ装置における対物レンズ４は、図３に示すように、可動光学ブロック５ａ上に、２軸アクチュエータ１９を介して支持されている。この２軸アクチュエータ１９は、可動光学ブロック５ａ上に取付けられるアクチュエータベース２０と、このアクチュエータベース２０に対して弾性アーム２１を介して取付けられ対物レンズ４を保持しているレンズホルダ２２とを有して構成されている。レンズホルダ２２は、弾性アーム２１を弾性変形させつつ、アクチュエータベース２０に対して、対物レンズ４の光軸方向及びこの光軸に直交する方向の２方向を含む平面内において、移動が可能である。
【００４３】
この２軸アクチュエータ１９においては、レンズホルダ２２には、図示しないフォーカスコイル及びトラッキングコイルが取付けられている。そして、アクチュエータベース２０上には、図示しないマグネット及びヨークが取付けられている。これらマグネット及びヨークは、形成する磁界中にフォーカスコイル及びトラッキングコイルを位置させる磁気回路を構成している。
【００４４】
この２軸アクチュエータにおいては、フォーカスコイルに駆動電流が供給されると、この電流と磁気回路が形成する磁界との相互作用により、レンズホルダ２２は、対物レンズ４の光軸方向、すなわち、フォーカス方向に移動操作される。また、この２軸アクチュエータにおいては、トラッキングコイルに駆動電流が供給されると、この電流と磁気回路が形成する磁界との相互作用により、レンズホルダ２２は、対物レンズの光軸に直交する方向、すなわち、トラッキング方向に移動操作される。すなわち、この２軸アクチュエータ１９において、レンズホルダ２２は、フォーカスコイル及びトラッキングコイルに給電することにより、対物レンズ４の光軸方向及びこの光軸に直交する方向の２方向を含む平面内の任意の方向に移動操作することができる。
【００４５】
そして、この２軸アクチュエータ１９においては、立ち上げミラー１６を介して対物レンズ４に入射される光束は、アクチュエータベース２０の底板部に形成された透孔２３を通って、対物レンズ４に入射される。
【００４６】
この２軸アクチュエータ１９においては、フォーカスコイルに、対物レンズ４による集光点と光ディスク１０９の信号記録面との該対物レンズ４の光軸方向の距離を示すフォーカスエラー信号に基づく駆動電流が供給されることにより、フォーカスサーボ動作が実行される。また、この２軸アクチュエータ１９においては、フォーカスコイル及びトラッキングコイルに、対物レンズ４による集光点と光ディスク１０９の信号記録面上に形成された記録トラックとの該光ディスク１０９の径方向の距離を示すトラッキングエラー信号に基づく駆動電流が供給されることにより、トラッキングサーボ動作が実行される。このようなフォーカスサーボ動作及びトラッキングサーボ動作が実行されることにより、対物レンズ４による集光点は、常に光ディスク１０９の信号記録面上の記録トラック上に形成される。
【００４７】
そして、この２軸アクチュエータ１９には、立ち上げミラー１６を介して対物レンズ４に入射される光束に対する対物レンズ４のスキュー（傾き）を調整するスキュー調整機構を設けてもよい。このスキュー調整機構は、アクチュエータベース２０の底面部が可動光学ブロック５ａ側に球面状に膨出形成された球状突起２４と、可動光学ブロック５ａの上面部において該球状突起２４を支持する凹球面状の球面座２５とを有して構成される。そして、アクチュエータベース２０は、可動光学ブロック５ａ上に設けられた支柱２６に巻回された圧縮コイルバネ２７により、一端側を、図３中矢印Ａで示すように、可動光学ブロック５ａ側に押圧されるとともに、可動光学ブロック５ａの上面部に形成されたネジ孔に螺入された引きネジ２８により、他端側を、図３中矢印Ｂで示すように、可動光学ブロック５ａ側に所定位置まで引っ張られて支持されている。
【００４８】
このスキュー調整機構においては、アクチュエータベース２０の他端側の位置は、引きネジ２８のネジ頭の位置によって決まり、また、球状突起２４と球面座２５とは、圧縮コイルバネ２７の押圧力によって、常に接触している。したがって、このような引きネジ２８を、対物レンズ４の光軸からみて２以上の方向となる位置にそれぞれ設けておけば、これら引きネジの可動光学ブロック５ａのネジ孔に対する螺入量を調整することにより、立ち上げミラー１６を介して対物レンズ４に入射される光束に対する対物レンズ４のスキューを調整することができる。
【００４９】
このスキュー調整により、対物レンズ４の光軸の光ディスク１０９の信号記録面に対する傾きを防止することができ、このような傾きによる収差の発生を抑えることができる。
【００５０】
なお、このスキュー調整機構においては、立ち上げミラー１６もアクチュエータベース２０側に取付けることとして、対物レンズ４及び立ち上げミラー１６が、互いの位置関係を一定に保ったまま、光ディスク１０９の信号記録面に対する傾きを調整されるように構成することもできる。このようなスキュー調整により、立ち上げミラー１６から対物レンズ４に入射される光束の光軸の光ディスク１０９の信号記録面に対する傾きを防止することができ、このような傾きによる収差の発生を抑えることができる。
【００５１】
また、この記録再生装置においては、スピンドルモータ１０をシャーシ２に対して傾けることによって、対物レンズ４から出射される光束に対する光ディスク１０９の傾きを調整することとしてもよい。この場合には、スピンドルモータ１０は、図４に示すように、シャーシ２の中央部に形成された透孔２９内に挿通されて配置され、底部に取付けられた調整板３０を介して、シャーシ２により支持される。調整板３０は、一端側をシャーシ２に対して固定された状態で容易に変形させることができ、この調整板３０を変形させることによって、スピンドルモータ１０のシャーシ２に対する傾きを調整することができる。そして、スピンドルモータ１０のシャーシ２に対する傾きが最適となった状態で、調整板３０の複数箇所を半田３１によってシャーシ２に対して固定し、調整板３０が変形しないようにすれば、スピンドルモータ１０が固定される。
【００５２】
このようなスピンドルモータ１０のシャーシ２に対する傾きの調整によって、対物レンズ４から出射される光束の光軸に対する光ディスク１０９の信号記録面の傾きを防止することができ、このような傾きによる収差の発生を抑えることができる。
【００５３】
そして、上述の光学ピックアップ装置において、第１の偏向手段であるミラー１５が平行光束を偏向させる角度としては、上述した実施の形態においては、９０°として示している。しかし、この角度は、９０°に限定されるものではなく、図５に示すように、ミラー１５の光束に対する角度を適宜設定することによって、９０°より小さい角度としてもよく、また、９０°より大きな角度としてもよい。
【００５４】
また、第１の偏向手段は、図６に示すように、入射光束を２回内面反射させて出射させるペンタプリズム３２としてもよい。このペンタプリズム３２は、５角柱形状のプリズムであり、５面の周面のうちの第１の面から入射した光束を第３の面において内面反射させ、この光束を第５の面において再び内面反射させて、第２の面から出射させる。
【００５５】
このペンタプリズム３２においては、入射光束と出射光束とのなす角度は、内面反射がなされる第３及び第５の面間の角度で決まってしまい、ペンタプリズム３２の可動光学ブロック５ａ内における取り付け時の角度誤差の影響を受けない。したがって、第１の偏向手段をペンタプリズム３２にすることによって、このペンタプリズム３２の可動光学ブロック５ａへの取り付け位置精度、環境変化や経時変化によるペンタプリズム３２の可動光学ブロック５ａにおける位置ずれ（移動）に依存した光軸ずれの発生を抑えることができる。
【００５６】
なお、上述の実施の形態においては立ち上げミラー１６となっている第２の偏向手段も、ペンタプリズムにすることができる。
【００５７】
また、上述の実施の形態においては、第１の偏向手段は、可動光学系５に設けられている。しかし、第１の偏向手段は、図７に示すように、可動光学系５外となる位置に固定して、すなわち、固定光学系３の一部として固定して設けてもよい。
【００５８】
すなわち、この場合には、固定光学系３のビームスプリッタ８から出射された平行光束は、記録再生装置内において固定して配置された第１の偏向手段となるミラー１５によって反射されて偏向する。そして、この平行光束は、さらに、ミラー１５とともに第１の偏向手段となる第２のミラー１５ａによって反射されて偏向し、対物レンズ４の移動操作可能な方向に平行な光路Ｌ２を経て、対物レンズ４の光軸に交差する方向に導かれて、可動光学系５に対し、スピンドルモータ１０が設けられている側から入射される。
【００５９】
なお、この光学ピックアップ装置においては、上述のように、第１及び第２の偏向手段を用いなくとも、対物レンズ４の移動操作可能な方向に平行な光路を経た平行光束が、可動光学系５に対してスピンドルモータ１０が設けられている側から入射されるように構成することができる。例えば、光ファイバの如き導光素子を用いることにより、ビームエキスパンダから出射された光束を対物レンズ４まで直接的に導くようにしてもよい。
【００６０】
そして、本発明に係る記録再生装置は、上述のように、シャーシ２上に光学ピックアップ装置及びスピンドルモータ１０を備えるとともに、図８に示すように、サーボ制御回路３３及びシステムコントローラ３４等を有する電子回路部を備えて構成されている。
【００６１】
この記録再生装置において、スピンドルモータ１０は、サーボ制御回路３３及びシステムコントローラ３４によって制御され、所定の回転数で駆動する。光学ピックアップ装置３５は、スピンドルモータ１０によって回転操作される光ディスク１０９に対し、情報信号の書き込み及び読出しを行う。この光学ピックアップ装置３５の可動光学系５は、送りモータ３６によって、ディスクテーブル１２上に装着された光ディスク１０９の径方向に移動操作される。これら光学ピックアップ装置３５及び送りモータ３６も、サーボ制御回路３３によって制御されて駆動する。
【００６２】
光学ピックアップ装置３５は、光ディスク１０９の信号記録面に光束を照射し、この光束の反射光束を検出することにより、該信号記録面より情報信号を読み出す。光学ピックアップ装置３５により光ディスク１０９より読み出された信号は、プリアンプ３７により増幅されて、信号変復調及びＥＣＣブロック３８及びサーボ制御回路３３に送られる。信号変復調及びＥＣＣブロック３８は、再生する光ディスクの種類に応じて、信号の変調、復調及びＥＣＣ（エラー訂正符号）の付加を行う。また、信号変復調及びＥＣＣブロック３８は、送られた信号に基づき、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、トラック判別信号、ＲＦ信号等を生成する。サーボ制御回路３３は、信号変復調及びＥＣＣブロック３８にて生成されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、トラック判別信号に基づいて、光学ピックアップ装置３５を制御する。
【００６３】
信号変復調及びＥＣＣブロック３８において復調された信号は、この信号が例えばコンピュータのデータストレージ用のデータであれば、インターフェイス３９を介して、外部コンピュータ４０等に送出される。この場合、外部コンピュータ４０等は、光ディスク１０９に記録された信号を、再生信号として受け取ることができる。
【００６４】
また、光学ピックアップ装置３５は、信号変復調及びＥＣＣブロック３８から送られる信号に基づいて、スピンドルモータ１０により回転操作される光ディスク１０９の信号記録面に対して、光束の照射を行う。このような光束の照射により、光ディスク１０９の信号記録面に対する情報信号の書き込みが行われる。
【００６５】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る光学ピックアップ装置及び記録再生装置においては、固定光学系から可動光学系へ入射される平行光束が、対物レンズの移動操作可能な方向に平行な光路を経て、かつ、該可動光学系に対してスピンドルモータが設けられている側から入射されるようになっている。
【００６６】
そのため、この光学ピックアップ装置及び記録再生装置においては、固定光学系及び可動光学系は、スピンドルモータの軸によって中心部を支持される光ディスクの該中心部に対し、略々均等に振り分けられた位置に配設されることができ、この光ディスクを収納して構成されるディスクカートリッジに対応する領域内に収めることが容易に行える。例えば、φ５０ｍｍ以下の小径ディスク対応カートリッジの投影面積内に各光学系を収めるような、従来の光学ピックアップ装置に比較して大幅な小型化を図ることが可能である。
【００６７】
また、この光学ピックアップ装置及び記録再生装置においては、可動光学系を軽量化できるので、トラック方向のシークを高速化できる。さらに、発熱源であるレーザドライバを記録装置内に固定して配置でき、シャーシ等への放熱が良好に行える。
【００６８】
すなわち、本発明は、光源の発光波長の短波長化や、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化により、従来より情報信号の記録密度が高い光ディスクに対応しつつも、この光ディスクを収納して構成されるディスクカートリッジの大きさに比較して充分な小型化が達成された光学ピックアップ装置を提供し、このような光学ピックアップ装置を用いることにより、装置構成の小型化が達成された記録再生装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光学ピックアップ装置及び記録再生装置の要部の構成を示す平面図である。
【図２】上記光学ピックアップ装置及び記録再生装置の要部の構成を示す側面図である。
【図３】上記光学ピックアップ装置における対物レンズのスキュー調整機構の構成を示す断面図である。
【図４】上記記録再生装置におけるスピンドルモータのスキュー調整機構の構成を示す側面図である。
【図５】上記光学ピックアップ装置の構成の他の例（第１の偏向手段による偏向角度を９０°より小さくしたもの）及び記録再生装置の要部の構成を示す平面図である。
【図６】上記光学ピックアップ装置の構成の他の例（第１の偏向手段をペンタプリズムとしたもの）及び記録再生装置の要部の構成を示す平面図である。
【図７】上記光学ピックアップ装置の構成の他の例（第１の偏向手段を固定光学系の一部としたもの）及び記録再生装置の要部の構成を示す平面図である。
【図８】上記記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の光学ピックアップ装置（一体型の光学ブロックを用いたもの）及び記録再生装置の要部の構成を示す平面図である。
【図１０】従来の光学ピックアップ装置（分離型の光学ブロックを用いたもの）及び記録再生装置の要部の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 半導体レーザ、２ シャーシ、３ 固定光学系、４ 対物レンズ、５ 可動光学系、１０ スピンドルモータ、１５ ミラー、１６ 立ち上げミラー、１８ 光検出器、３２ ペンタプリズム、１０９ 光ディスク、１１６ ディスクカートリッジ
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体である光ディスクに対して情報信号の書込みまたは読出しを行う光学ピックアップ装置及びこの光学ピックアップ装置を備え光ディスクに対して情報信号の記録または再生を行う記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光記録媒体である光ディスクに対して情報信号の書込みまたは読出しを行う光学ピックアップ装置が提案され、また、このような光学ピックアップ装置を備え光ディスクに対して情報信号の記録または再生を行う記録再生装置が提案されている。
【０００３】
このような光学ピックアップ装置においては、光源となる半導体レーザの発振波長の短波長化や、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化により、従来より情報信号の記録密度が高い光ディスクに対応することが求められている。
【０００４】
例えば、近年提案されている、高開口数の対物レンズを用いて構成された光学ピックアップ装置（高密度相変化光ディスク用の光学ピックアップ装置）においては、図９に示すように、半導体レーザ１０１から発せられた光束は、コリメータレンズ１０２によって平行光束となされ、さらに、アナモルフィックプリズム１０３によって、等方的な光量分布（光束断面強度分布）を有する光束に整形されてから、ビームスプリッタ１０４に入射する。
【０００５】
ビームスプリッタ１０４を透過した光束は、凹レンズ１０５及び凸レンズ１０６からなる球面収差補正用ビームエキスパンダを透過し、立ち上げミラー１０７によって光ディスク１０９に垂直な方向に偏向され、対物レンズ１０８に入射される。対物レンズ１０８に入射された光束は、この対物レンズ１０８により、光ディスク１０９の信号記録面上に、微小な光スポットとして集光される。
【０００６】
また、半導体レーザ１０１の発光光量を一定に保つため、ビームスプリッタ１０４において反射された光束を光検出器１１０によって受光し、この光検出器１１０の出力に基づいて半導体レーザ１０１の発光出力を帰還制御している。
【０００７】
光ディスク１０９の信号記録面において反射された光束は、再び対物レンズ１０８を通り、立ち上げミラー１０７で偏向されて、ビームエキスパンダの凸レンズ１４及び凹レンズ１３を通り、ビームスプリッタ１０４に戻る。このビームスプリッタ１０４において、光ディスク１０９からの戻り光は、反射されて偏向され、集光レンズ１７１により、光検出器１１２の受光面上に集光される。
【０００８】
このような光学系を構成する光学素子は、光学ブロック１１３内に配設されている。そして、この光学ブロック１１３は、図９中矢印Ｔで示すように、対物レンズ１０８が光ディスク１０９の中心部を支持するスピンドル軸１１４に対して接離することとなるトラッキング方向に移動操作される。
【０００９】
このような高記録密度の光ディスクに対応した光学ピックアップ装置においては、アナモルフィックプリズム１０３やビームエキスパンダが設けられていることによって、光学系の構成が複雑になり、大型化してしまう虞れがある。
【００１０】
そして、この光学ピックアップ装置においては、所定の目的のある情報トラックにアクセスするには、光学ブロック１１３の全体を移動操作することとなるため、高速の起動及び停止ができず、目的情報トラックへのアクセス時間が長くなってしまう虞れがある。
【００１１】
そこで、近年、記録再生装置（高密度相変化光ディス用記録再生装置）においては、図１０に示すように、光源となる半導体レーザ１０１やビームスプリッタ１０４及び各光検出器１１０，１１２などを固定光学ブロック１１５内に配設し、対物レンズ１０８や立ち上げミラー１０７などの光学部品のみを可動光学ブロック１１３内に配設した構成の光学ピックアップ装置が提案されている。
【００１２】
この光学ピックアップ装置においては、固定光学ブロック１１５において、半導体レーザ１０１から発せられた光束は、コリメータレンズ１０２によって平行光束となされ、さらに、アナモルフィックプリズム１０３によって、等方的な光量分布（光束断面強度分布）を有する光束に整形されてから、ビームスプリッタ１０４に入射する。半導体レーザ１０１の発光光量を一定に保つため、ビームスプリッタ１０４において反射された光束を光検出器１１０によって受光し、この光検出器１１０の出力に基づいて半導体レーザ１０１の発光出力を帰還制御している。
【００１３】
ビームスプリッタ１０４を透過した光束は、固定光学ブロック１１５から出射される。固定光学ブロック１１５から出射された光束は、可動光学ブロック１１３に入射し、この可動光学ブロック１１３内において、凹レンズ１０５及び凸レンズ１０６からなる球面収差補正用ビームエキスパンダを透過し、立ち上げミラー１０７によって光ディスク１０９に垂直な方向に偏向され、対物レンズ１０８に入射される。対物レンズ１０８に入射された光束は、この対物レンズ１０８により、光ディスク１０９の信号記録面上に、微小な光スポットとして集光される。
【００１４】
光ディスク１０９の信号記録面において反射された光束は、再び対物レンズ１０８を通り、立ち上げミラー１０７で偏向されて、ビームエキスパンダの凸レンズ１４及び凹レンズ１３を通り、可動光学ブロック１１３から出射され、固定光学ブロック１１５に入射する。
【００１５】
固定光学ブロック１１５において、光ディスク１０９からの戻り光は、ビームスプリッタ１０４に戻る。このビームスプリッタ１０４において、光ディスク１０９からの戻り光は、反射されて偏向され、集光レンズ１７１により、光検出器１１２の受光面上に集光される。
【００１６】
この光学ピックアップ装置においては、所定の目的のある情報トラックにアクセスするには、可動光学ブロック１１３のみを、図１０中矢印Ｔで示すように、対物レンズ１０８が光ディスク１０９の中心部を支持するスピンドル軸１１４に対して接離することとなるトラッキング方向に移動操作すればよい。そのため、この光学ピックアップ装置においては、可動光学ブロック１１３の高速の起動及び停止ができ、目的情報トラックへのアクセス時間を短くすることができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように固定光学ブロックと可動光学ブロックとにより構成した光学ピックアップ装置を用いた記録再生装置においては、光学ピックアップ装置は、図１０に示すように、固定光学ブロック１１５と可動光学ブロック１１３とが光ディスク１０９の半径方向に配列されて構成されている。そのため、固定光学ブロック１１５は、光ディスク１０９の外側に配置される。したがって、この記録再生装置の外筐体は、光ディスク１０９を収納して構成されるディスクカートリッジ１１６の大きさ、すなわち、光ディスク１０９に外接する正方形に略々対応する領域の大きさよりも、少なくとも固定光学ブロック１１５を収納するための大きさだけ、大きくなってしまう。
【００１８】
例えば、光ディスク１０９の直径を５０ｍｍとして、小型の記録再生装置を構成しようとしても、この光ディスク１０９を収納して構成されるディスクカートリッジ１１６の大きさ、すなわち、縦が約５５ｍｍ、横が約５５ｍｍという大きさよりも相当に大きくなってしまい、充分な小型化を図ることが困難である。
【００１９】
特願平７−１０５５６５号公報にも、上述のような構成の光学ピックアップ装置を用いた記録再生装置が記載されているが、光ディスクを収納して構成されるディスクカートリッジの大きさに比較して、充分な小型化は達成されていない。
【００２０】
そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、光源の発光波長の短波長化や、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化により、従来より情報信号の記録密度が高い光ディスクに対応しつつ、この光ディスクを収納して構成されるディスクカートリッジの大きさに比較して充分な小型化が達成された光学ピックアップ装置を提供し、このような光学ピックアップ装置を用いることにより、装置構成の小型化が達成された記録再生装置を提供しようとするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明に係る光学ピックアップ装置は、光源及びコリメータレンズを有し記録再生装置内において固定して配設される固定光学系と、対物レンズを有しこの対物レンズの光軸をこの記録再生装置において記録媒体となる光ディスクを回転操作するスピンドルモータの軸に平行となして記録再生装置内において支持され該対物レンズが該スピンドルモータの軸に対して接離する方向に移動操作可能となされて配設され光源から発せられコリメータレンズを経て固定光学系から出射された平行光束を入射されこの光束を該対物レンズによってスピンドルモータによって回転操作される光ディスクの信号記録面上に集光させる可動光学系と、光ディスクの信号記録面上に対物レンズによって集光された光束の該信号記録面による反射光束を検出する光検出手段とを備え、固定光学系から可動光学系へ入射される平行光束は、対物レンズの移動操作可能な方向に平行な光路を経て、かつ、該可動光学系に対してスピンドルモータが設けられている側から入射されることを特徴とするものである。
【００２２】
この光学ピックアップ装置においては、固定光学系から可動光学系へ入射される平行光束が、対物レンズの移動操作可能な方向に平行な光路を経て、かつ、該可動光学系に対してスピンドルモータが設けられている側から入射されるようになっているので、これら固定光学系及び可動光学系は、スピンドルモータの軸によって中心部を支持される光ディスクの該中心部に対し、略々均等に振り分けられた位置に配設されることができ、この光ディスクを収納して構成されるディスクカートリッジに対応する領域内に収めることが容易に行える。
【００２３】
また、本発明に係る記録再生装置は、記録媒体となる光ディスクを回転操作するスピンドルモータと、光源及びコリメータレンズをする固定光学系と、対物レンズを有しこの対物レンズの光軸をスピンドルモータの軸に平行となして支持され該対物レンズが該スピンドルモータの軸に対して接離する方向に移動操作可能となされて配設され光源から発せられコリメータレンズを経て固定光学系から出射された平行光束を入射されこの光束を該対物レンズによってスピンドルモータによって回転操作される光ディスクの信号記録面上に集光させる可動光学系と、光ディスクの信号記録面上に対物レンズによって集光された光束の該信号記録面による反射光束を検出する光検出手段と、この光検出手段からの光検出出力を信号処理する信号処理手段とを備え、固定光学系から可動光学系へ入射される平行光束は、対物レンズの移動操作可能な方向に平行な光路を経て、かつ、該可動光学系に対してスピンドルモータが設けられている側から入射されることを特徴とするものである。
【００２４】
この記録再生装置においては、固定光学系から可動光学系へ入射される平行光束が、対物レンズの移動操作可能な方向に平行な光路を経て、かつ、該可動光学系に対してスピンドルモータが設けられている側から入射されるようになっているので、これら固定光学系及び可動光学系は、スピンドルモータの軸によって中心部を支持される光ディスクの該中心部に対し、略々均等に振り分けられた位置に配設されることができ、この光ディスクを収納して構成されるディスクカートリッジに対応する領域内に収めることが容易に行える。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２６】
本発明に係る光学ピックアップ装置は、図１に示すように、光源となる半導体レーザ１を内蔵し、本発明に係る記録再生装置内のシャーシ２上に固定して配設される固定光学系３と、対物レンズ４を有し、記録再生装置内において、シャーシ２上を移動操作可能となされて配設され、半導体レーザ１から発せられた光束を入射される可動光学系５とを有して構成される。これら固定光学系３及び可動光学系５は、それぞれ固定光学ブロック３ａ及び可動光学ブロック５ａ内に配設される。固定光学ブロック３ａは、図２に示すように、シャーシ２上に固定して配設されている。
【００２７】
固定光学系３においては、図１に示すように、半導体レーザ１から発せられた光束は、コリメータレンズ６によって平行光束となされ、さらに、アナモルフィックプリズム７によって、等方的な光量分布（光束断面強度分布）を有する光束に整形されてから、ビームスプリッタ８に入射する。そして、半導体レーザ１の発光光量を一定に保つため、ビームスプリッタ８を透過した平行光束を光検出器９によって受光し、この光検出器９の出力に基づいて半導体レーザ１の発光出力を帰還制御している。
【００２８】
ビームスプリッタ８において反射された平行光束は、固定光学ブロック３ａから出射される。固定光学ブロック３ａから出射された平行光束は、可動光学ブロック５ａに入射する。
【００２９】
可動光学ブロック５ａ内に配設された可動光学系５は、対物レンズ４の光軸を、記録再生装置において記録媒体となる光ディスク１０９を回転操作するスピンドルモータ１０の軸、すなわち、スピンドル軸１０ａに平行となして支持されている。そして、この可動光学系５は、可動光学ブロック５ａがシャーシ２上に配設されたシャフト１１にガイドされることにより、図１中矢印Ｔで示すように、対物レンズ４がスピンドル軸１０ａに対して接離する方向に移動操作可能となされている。
【００３０】
なお、スピンドル軸１０ａは、図２に示すように、先端側にディスクテーブル１２が取付けられており、このディスクテーブル１２によって、光ディスク１０９の中心部分を支持する。スピンドルモータ１０が駆動されスピンドル軸１０ａが回転されると、光ディスク１０９は、ディスクテーブル１２とともに回転操作される。
【００３１】
可動光学ブロック５ａに入射された平行光束は、図１に示すように、凹レンズ１３及び凸レンズ１４からなる球面収差補正用ビームエキスパンダを経て、第１の偏向手段となるミラー１５に入射する。このミラー１５は、固定光学系３から出射された平行光束を偏向させ、対物レンズ４の光軸に交差する方向に導く。
【００３２】
ミラー１５によって偏向された平行光束の光路と対物レンズ４の光軸との交点には、図２に示すように、第２の偏向手段となる立ち上げミラー１６が配置されている。この立ち上げミラー１６は、ミラー１５によって対物レンズ４の光軸に交差する方向に導かれた光束を、対物レンズ４の光軸方向、すなわち、光ディスク１０９の主面部に垂直な方向に偏向させて、対物レンズ４に入射させる。対物レンズ４に入射された平行光束は、この対物レンズ４により、光ディスク１０９の信号記録面上に、微小な光スポットとして集光される。
【００３３】
光ディスク１０９の信号記録面において反射された光束は、再び対物レンズ４を通り、立ち上げミラー１６で偏向され、さらに、ミラー１５で偏向されて、図１に示すように、ビームエキスパンダの凸レンズ１４及び凹レンズ１３を通り、可動光学ブロック５ａから出射され、固定光学ブロック３ａに戻る。
【００３４】
固定光学ブロック３ａ内の固定光学系３において、光ディスク１０９からの戻り光は、ビームスプリッタ８に戻る。このビームスプリッタ８において、光ディスク１０９からの戻り光は、光検出器９に向かう光束と可動光学系５に向かう光束とを分ける反射面を透過し、この反射面とは別の面において反射されて偏向され、集光レンズ１７により、光検出手段となる光検出器１８の受光面上に集光される。この光検出器１８は、このようにして、光ディスク１０９の信号記録面上に対物レンズ４によって集光された光束の信号記録面による反射光束を検出することとなる。
【００３５】
この光学ピックアップ装置においては、所定の目的のある情報トラックにアクセスするには、可動光学ブロック５ａのみを、図１中矢印Ｔで示すように、対物レンズ４が光ディスク１０９の中心部を支持するスピンドル軸１０ａに対して接離することとなるトラッキング方向に移動操作すればよい。そのため、この光学ピックアップ装置においては、可動光学系５の高速の起動及び停止ができ、目的情報トラックへのアクセス時間を短くすることができる。
【００３６】
そして、この光学ピックアップ装置においては、固定光学系３から可動光学系５へ入射される平行光束は、図１中矢印Ｔで示す対物レンズ４の移動操作可能な方向に平行な光路Ｌ１を経て、かつ、可動光学系５に対してスピンドルモータ１０が設けられている側から入射される。すなわち、固定光学系３と可動光学系５とは、スピンドルモータ１０を挟んで対峙するように、互いにスピンドルモータ１０に対して反対側となる位置に配置されている。
【００３７】
そのため、この光学ピックアップ装置及び記録再生装置においては、固定光学系３及び可動光学系５は、スピンドル軸１０ａによって中心部を支持される光ディスク１０９の中心部に対し、略々均等に振り分けられた位置に配設されており、この光ディスク１０９を収納して構成されるディスクカートリッジ１１６に対応する領域内に収められている。
【００３８】
なお、ディスクカートリッジ１１６は、光ディスク１０９と、この光ディスク１０９を回転可能に収納した薄い筐体状のカートリッジとから構成されている。カートリッジは、光ディスク１０９に外接する正方形に略々対応する主面部を有して構成されている。
【００３９】
したがって、この記録再生装置の外筐体は、ディスクカートリッジ１１６の大きさ、すなわち、光ディスク１０９に外接する正方形に略々対応する領域の大きさに略々対応した大きさとすることができる。
【００４０】
例えば、光ディスク１０９の直径を５０ｍｍとすると、小型の記録再生装置を構成しようとすれば、この記録再生装置の外筐体は、光ディスク１０９を収納して構成されるディスクカートリッジ１１６の大きさ、すなわち、縦が約５５ｍｍ程度、横が約５５ｍｍ程度という大きさとすることができ、充分な小型化を図ることができる。
【００４１】
なお、この光学ピックアップ装置及びこの光学ピックアップ装置を用いて構成した記録再生装置においては、半導体レーザの駆動回路であるレーザドライバが発熱源となるが、このレーザドライバを固定光学系３とともに記録再生装置内に固定して配置することができるので、このレーザドライバから記録再生装置のシャーシ２等への放熱を良好に行うことができる。
【００４２】
ところで、この光学ピックアップ装置における対物レンズ４は、図３に示すように、可動光学ブロック５ａ上に、２軸アクチュエータ１９を介して支持されている。この２軸アクチュエータ１９は、可動光学ブロック５ａ上に取付けられるアクチュエータベース２０と、このアクチュエータベース２０に対して弾性アーム２１を介して取付けられ対物レンズ４を保持しているレンズホルダ２２とを有して構成されている。レンズホルダ２２は、弾性アーム２１を弾性変形させつつ、アクチュエータベース２０に対して、対物レンズ４の光軸方向及びこの光軸に直交する方向の２方向を含む平面内において、移動が可能である。
【００４３】
この２軸アクチュエータ１９においては、レンズホルダ２２には、図示しないフォーカスコイル及びトラッキングコイルが取付けられている。そして、アクチュエータベース２０上には、図示しないマグネット及びヨークが取付けられている。これらマグネット及びヨークは、形成する磁界中にフォーカスコイル及びトラッキングコイルを位置させる磁気回路を構成している。
【００４４】
この２軸アクチュエータにおいては、フォーカスコイルに駆動電流が供給されると、この電流と磁気回路が形成する磁界との相互作用により、レンズホルダ２２は、対物レンズ４の光軸方向、すなわち、フォーカス方向に移動操作される。また、この２軸アクチュエータにおいては、トラッキングコイルに駆動電流が供給されると、この電流と磁気回路が形成する磁界との相互作用により、レンズホルダ２２は、対物レンズの光軸に直交する方向、すなわち、トラッキング方向に移動操作される。すなわち、この２軸アクチュエータ１９において、レンズホルダ２２は、フォーカスコイル及びトラッキングコイルに給電することにより、対物レンズ４の光軸方向及びこの光軸に直交する方向の２方向を含む平面内の任意の方向に移動操作することができる。
【００４５】
そして、この２軸アクチュエータ１９においては、立ち上げミラー１６を介して対物レンズ４に入射される光束は、アクチュエータベース２０の底板部に形成された透孔２３を通って、対物レンズ４に入射される。
【００４６】
この２軸アクチュエータ１９においては、フォーカスコイルに、対物レンズ４による集光点と光ディスク１０９の信号記録面との該対物レンズ４の光軸方向の距離を示すフォーカスエラー信号に基づく駆動電流が供給されることにより、フォーカスサーボ動作が実行される。また、この２軸アクチュエータ１９においては、フォーカスコイル及びトラッキングコイルに、対物レンズ４による集光点と光ディスク１０９の信号記録面上に形成された記録トラックとの該光ディスク１０９の径方向の距離を示すトラッキングエラー信号に基づく駆動電流が供給されることにより、トラッキングサーボ動作が実行される。このようなフォーカスサーボ動作及びトラッキングサーボ動作が実行されることにより、対物レンズ４による集光点は、常に光ディスク１０９の信号記録面上の記録トラック上に形成される。
【００４７】
そして、この２軸アクチュエータ１９には、立ち上げミラー１６を介して対物レンズ４に入射される光束に対する対物レンズ４のスキュー（傾き）を調整するスキュー調整機構を設けてもよい。このスキュー調整機構は、アクチュエータベース２０の底面部が可動光学ブロック５ａ側に球面状に膨出形成された球状突起２４と、可動光学ブロック５ａの上面部において該球状突起２４を支持する凹球面状の球面座２５とを有して構成される。そして、アクチュエータベース２０は、可動光学ブロック５ａ上に設けられた支柱２６に巻回された圧縮コイルバネ２７により、一端側を、図３中矢印Ａで示すように、可動光学ブロック５ａ側に押圧されるとともに、可動光学ブロック５ａの上面部に形成されたネジ孔に螺入された引きネジ２８により、他端側を、図３中矢印Ｂで示すように、可動光学ブロック５ａ側に所定位置まで引っ張られて支持されている。
【００４８】
このスキュー調整機構においては、アクチュエータベース２０の他端側の位置は、引きネジ２８のネジ頭の位置によって決まり、また、球状突起２４と球面座２５とは、圧縮コイルバネ２７の押圧力によって、常に接触している。したがって、このような引きネジ２８を、対物レンズ４の光軸からみて２以上の方向となる位置にそれぞれ設けておけば、これら引きネジの可動光学ブロック５ａのネジ孔に対する螺入量を調整することにより、立ち上げミラー１６を介して対物レンズ４に入射される光束に対する対物レンズ４のスキューを調整することができる。
【００４９】
このスキュー調整により、対物レンズ４の光軸の光ディスク１０９の信号記録面に対する傾きを防止することができ、このような傾きによる収差の発生を抑えることができる。
【００５０】
なお、このスキュー調整機構においては、立ち上げミラー１６もアクチュエータベース２０側に取付けることとして、対物レンズ４及び立ち上げミラー１６が、互いの位置関係を一定に保ったまま、光ディスク１０９の信号記録面に対する傾きを調整されるように構成することもできる。このようなスキュー調整により、立ち上げミラー１６から対物レンズ４に入射される光束の光軸の光ディスク１０９の信号記録面に対する傾きを防止することができ、このような傾きによる収差の発生を抑えることができる。
【００５１】
また、この記録再生装置においては、スピンドルモータ１０をシャーシ２に対して傾けることによって、対物レンズ４から出射される光束に対する光ディスク１０９の傾きを調整することとしてもよい。この場合には、スピンドルモータ１０は、図４に示すように、シャーシ２の中央部に形成された透孔２９内に挿通されて配置され、底部に取付けられた調整板３０を介して、シャーシ２により支持される。調整板３０は、一端側をシャーシ２に対して固定された状態で容易に変形させることができ、この調整板３０を変形させることによって、スピンドルモータ１０のシャーシ２に対する傾きを調整することができる。そして、スピンドルモータ１０のシャーシ２に対する傾きが最適となった状態で、調整板３０の複数箇所を半田３１によってシャーシ２に対して固定し、調整板３０が変形しないようにすれば、スピンドルモータ１０が固定される。
【００５２】
このようなスピンドルモータ１０のシャーシ２に対する傾きの調整によって、対物レンズ４から出射される光束の光軸に対する光ディスク１０９の信号記録面の傾きを防止することができ、このような傾きによる収差の発生を抑えることができる。
【００５３】
そして、上述の光学ピックアップ装置において、第１の偏向手段であるミラー１５が平行光束を偏向させる角度としては、上述した実施の形態においては、９０°として示している。しかし、この角度は、９０°に限定されるものではなく、図５に示すように、ミラー１５の光束に対する角度を適宜設定することによって、９０°より小さい角度としてもよく、また、９０°より大きな角度としてもよい。
【００５４】
また、第１の偏向手段は、図６に示すように、入射光束を２回内面反射させて出射させるペンタプリズム３２としてもよい。このペンタプリズム３２は、５角柱形状のプリズムであり、５面の周面のうちの第１の面から入射した光束を第３の面において内面反射させ、この光束を第５の面において再び内面反射させて、第２の面から出射させる。
【００５５】
このペンタプリズム３２においては、入射光束と出射光束とのなす角度は、内面反射がなされる第３及び第５の面間の角度で決まってしまい、ペンタプリズム３２の可動光学ブロック５ａ内における取り付け時の角度誤差の影響を受けない。したがって、第１の偏向手段をペンタプリズム３２にすることによって、このペンタプリズム３２の可動光学ブロック５ａへの取り付け位置精度、環境変化や経時変化によるペンタプリズム３２の可動光学ブロック５ａにおける位置ずれ（移動）に依存した光軸ずれの発生を抑えることができる。
【００５６】
なお、上述の実施の形態においては立ち上げミラー１６となっている第２の偏向手段も、ペンタプリズムにすることができる。
【００５７】
また、上述の実施の形態においては、第１の偏向手段は、可動光学系５に設けられている。しかし、第１の偏向手段は、図７に示すように、可動光学系５外となる位置に固定して、すなわち、固定光学系３の一部として固定して設けてもよい。
【００５８】
すなわち、この場合には、固定光学系３のビームスプリッタ８から出射された平行光束は、記録再生装置内において固定して配置された第１の偏向手段となるミラー１５によって反射されて偏向する。そして、この平行光束は、さらに、ミラー１５とともに第１の偏向手段となる第２のミラー１５ａによって反射されて偏向し、対物レンズ４の移動操作可能な方向に平行な光路Ｌ２を経て、対物レンズ４の光軸に交差する方向に導かれて、可動光学系５に対し、スピンドルモータ１０が設けられている側から入射される。
【００５９】
なお、この光学ピックアップ装置においては、上述のように、第１及び第２の偏向手段を用いなくとも、対物レンズ４の移動操作可能な方向に平行な光路を経た平行光束が、可動光学系５に対してスピンドルモータ１０が設けられている側から入射されるように構成することができる。例えば、光ファイバの如き導光素子を用いることにより、ビームエキスパンダから出射された光束を対物レンズ４まで直接的に導くようにしてもよい。
【００６０】
そして、本発明に係る記録再生装置は、上述のように、シャーシ２上に光学ピックアップ装置及びスピンドルモータ１０を備えるとともに、図８に示すように、サーボ制御回路３３及びシステムコントローラ３４等を有する電子回路部を備えて構成されている。
【００６１】
この記録再生装置において、スピンドルモータ１０は、サーボ制御回路３３及びシステムコントローラ３４によって制御され、所定の回転数で駆動する。光学ピックアップ装置３５は、スピンドルモータ１０によって回転操作される光ディスク１０９に対し、情報信号の書き込み及び読出しを行う。この光学ピックアップ装置３５の可動光学系５は、送りモータ３６によって、ディスクテーブル１２上に装着された光ディスク１０９の径方向に移動操作される。これら光学ピックアップ装置３５及び送りモータ３６も、サーボ制御回路３３によって制御されて駆動する。
【００６２】
光学ピックアップ装置３５は、光ディスク１０９の信号記録面に光束を照射し、この光束の反射光束を検出することにより、該信号記録面より情報信号を読み出す。光学ピックアップ装置３５により光ディスク１０９より読み出された信号は、プリアンプ３７により増幅されて、信号変復調及びＥＣＣブロック３８及びサーボ制御回路３３に送られる。信号変復調及びＥＣＣブロック３８は、再生する光ディスクの種類に応じて、信号の変調、復調及びＥＣＣ（エラー訂正符号）の付加を行う。また、信号変復調及びＥＣＣブロック３８は、送られた信号に基づき、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、トラック判別信号、ＲＦ信号等を生成する。サーボ制御回路３３は、信号変復調及びＥＣＣブロック３８にて生成されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、トラック判別信号に基づいて、光学ピックアップ装置３５を制御する。
【００６３】
信号変復調及びＥＣＣブロック３８において復調された信号は、この信号が例えばコンピュータのデータストレージ用のデータであれば、インターフェイス３９を介して、外部コンピュータ４０等に送出される。この場合、外部コンピュータ４０等は、光ディスク１０９に記録された信号を、再生信号として受け取ることができる。
【００６４】
また、光学ピックアップ装置３５は、信号変復調及びＥＣＣブロック３８から送られる信号に基づいて、スピンドルモータ１０により回転操作される光ディスク１０９の信号記録面に対して、光束の照射を行う。このような光束の照射により、光ディスク１０９の信号記録面に対する情報信号の書き込みが行われる。
【００６５】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る光学ピックアップ装置及び記録再生装置においては、固定光学系から可動光学系へ入射される平行光束が、対物レンズの移動操作可能な方向に平行な光路を経て、かつ、該可動光学系に対してスピンドルモータが設けられている側から入射されるようになっている。
【００６６】
そのため、この光学ピックアップ装置及び記録再生装置においては、固定光学系及び可動光学系は、スピンドルモータの軸によって中心部を支持される光ディスクの該中心部に対し、略々均等に振り分けられた位置に配設されることができ、この光ディスクを収納して構成されるディスクカートリッジに対応する領域内に収めることが容易に行える。例えば、φ５０ｍｍ以下の小径ディスク対応カートリッジの投影面積内に各光学系を収めるような、従来の光学ピックアップ装置に比較して大幅な小型化を図ることが可能である。
【００６７】
また、この光学ピックアップ装置及び記録再生装置においては、可動光学系を軽量化できるので、トラック方向のシークを高速化できる。さらに、発熱源であるレーザドライバを記録装置内に固定して配置でき、シャーシ等への放熱が良好に行える。
【００６８】
すなわち、本発明は、光源の発光波長の短波長化や、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化により、従来より情報信号の記録密度が高い光ディスクに対応しつつも、この光ディスクを収納して構成されるディスクカートリッジの大きさに比較して充分な小型化が達成された光学ピックアップ装置を提供し、このような光学ピックアップ装置を用いることにより、装置構成の小型化が達成された記録再生装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光学ピックアップ装置及び記録再生装置の要部の構成を示す平面図である。
【図２】上記光学ピックアップ装置及び記録再生装置の要部の構成を示す側面図である。
【図３】上記光学ピックアップ装置における対物レンズのスキュー調整機構の構成を示す断面図である。
【図４】上記記録再生装置におけるスピンドルモータのスキュー調整機構の構成を示す側面図である。
【図５】上記光学ピックアップ装置の構成の他の例（第１の偏向手段による偏向角度を９０°より小さくしたもの）及び記録再生装置の要部の構成を示す平面図である。
【図６】上記光学ピックアップ装置の構成の他の例（第１の偏向手段をペンタプリズムとしたもの）及び記録再生装置の要部の構成を示す平面図である。
【図７】上記光学ピックアップ装置の構成の他の例（第１の偏向手段を固定光学系の一部としたもの）及び記録再生装置の要部の構成を示す平面図である。
【図８】上記記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の光学ピックアップ装置（一体型の光学ブロックを用いたもの）及び記録再生装置の要部の構成を示す平面図である。
【図１０】従来の光学ピックアップ装置（分離型の光学ブロックを用いたもの）及び記録再生装置の要部の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 半導体レーザ、２ シャーシ、３ 固定光学系、４ 対物レンズ、５ 可動光学系、１０ スピンドルモータ、１５ ミラー、１６ 立ち上げミラー、１８ 光検出器、３２ ペンタプリズム、１０９ 光ディスク、１１６ ディスクカートリッジ
Claims (14)
- 光源及びコリメータレンズを有し、記録再生装置内において固定して配設される固定光学系と、
対物レンズを有し、上記記録再生装置内において、該対物レンズの光軸を、この記録再生装置において記録媒体となる光ディスクを回転操作するスピンドルモータの軸に平行となして支持され、該対物レンズが該スピンドルモータの軸に対して接離する方向に移動操作可能となされて配設され、上記光源から発せられ上記コリメータレンズを経て上記固定光学系から出射された平行光束を入射され、この光束を該対物レンズによって上記スピンドルモータによって回転操作される光ディスクの信号記録面上に集光させる可動光学系と、
上記光ディスクの信号記録面上に上記対物レンズによって集光された光束の該信号記録面による反射光束を検出する光検出手段と
を備え、
上記固定光学系から上記可動光学系へ入射される平行光束は、上記対物レンズの移動操作可能な方向に平行な光路を経て、かつ、該可動光学系に対して上記スピンドルモータが設けられている側から入射される
ことを特徴とする光学ピックアップ装置。 - 上記固定光学系から出射された平行光束を偏向させ、上記対物レンズの光軸に交差する方向に導く第１の偏向手段と、
上記可動光学系に設けられ、上記第１の偏向手段によって上記対物レンズの光軸に交差する方向に導かれた光束を、該光軸方向に偏向させて、該対物レンズに入射させる第２の偏向手段と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ装置。 - 上記第１の偏向手段は、上記可動光学系に設けられていることを特徴とする請求項２記載の光学ピックアップ装置。
- 上記第１及び第２の偏向手段は、入射光束を反射して偏向させるミラーであることを特徴とする請求項３記載の光学ピックアップ装置。
- 上記第１の偏向手段は、入射光束を２回内面反射させて出射させるペンタプリズムであることを特徴とする請求項３記載の光学ピックアップ装置。
- 上記第１の偏向手段は、入射光束を９０°偏向させることを特徴とする請求項３記載の光学ピックアップ装置。
- 記録媒体となる光ディスクを回転操作するスピンドルモータと、
光源及びコリメータレンズをする固定光学系と、
対物レンズを有し、この対物レンズの光軸を、上記スピンドルモータの軸に平行となして支持され、該対物レンズが該スピンドルモータの軸に対して接離する方向に移動操作可能となされて配設され、上記光源から発せられ上記コリメータレンズを経て上記固定光学系から出射された平行光束を入射され、この光束を該対物レンズによって上記スピンドルモータによって回転操作される光ディスクの信号記録面上に集光させる可動光学系と、
上記光ディスクの信号記録面上に上記対物レンズによって集光された光束の該信号記録面による反射光束を検出する光検出手段と、
上記光検出手段からの光検出出力を信号処理する信号処理手段と
を備え、
上記固定光学系から上記可動光学系へ入射される平行光束は、上記対物レンズの移動操作可能な方向に平行な光路を経て、かつ、該可動光学系に対して上記スピンドルモータが設けられている側から入射される
ことを特徴とする記録再生装置。 - 上記固定光学系及び可動光学系は、上記スピンドルモータに回転操作される光ディスクに外接する正方形に略々対応する領域内に配設されていることを特徴とする請求項７記載の記録再生装置。
- 上記光ディスクは、直径が約５０ｍｍであることを特徴とする請求項８記載の記録再生装置。
- 上記固定光学系から出射された平行光束を偏向させ、上記対物レンズの光軸に交差する方向に導く第１の偏向手段と、
上記可動光学系に設けられ、上記第１の偏向手段によって上記対物レンズの光軸に交差する方向に導かれた光束を、該光軸方向に偏向させて、該対物レンズに入射させる第２の偏向手段と
を備えたことを特徴とする請求項７記載の記録再生装置。 - 上記第１の偏向手段は、上記可動光学系に設けられていることを特徴とする請求項１０記載の記録再生装置。
- 上記第１及び第２の偏向手段は、入射光束を反射して偏向させるミラーであることを特徴とする請求項１１記載の記録再生装置。
- 上記第１の偏向手段は、入射光束を２回内面反射させて出射させるペンタプリズムであることを特徴とする請求項１１記載の記録再生装置。
- 上記第１の偏向手段は、入射光束を９０°偏向させることを特徴とする請求項１１記載の記録再生装置。
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