JP2005512263A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

光走査装置２１は、照射ビームにより情報層２２の略円形のトラックを走査する。装置は、（ｉ）照射ビーム３４を供給する照射源２６と、（ｉｉ）光軸ＣＣ’を持つ第１の対物レンズ組立体３９を含み、前記情報層上の走査スポット３８に前記照射ビームを変換するレンズシステム２７と、（ｉｉｉ）第１の対物レンズ組立体に対して設けられ、回転軸ＢＢ’まわりに回転可能なヘッド回転ユニット５９と、（ｉｖ）回転軸まわりに前記ヘッド回転ユニットを回転させる第１の駆動手段６０とを含む。本発明では、対物レンズ組立体は、回転軸に垂直で且つ回転軸に対して略径方向に移動可能である。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、照射ビームにより光記録担体の情報層のトラックを走査する光走査装置に関し、当該トラックは、曲率中心を持つ略円形であり、当該装置は、（ａ）前記照射ビームを供給する照射源と、（ｂ）一の光軸を持つ第１の対物レンズ組立体を含み、前記情報層上の走査スポットに前記照射ビームを変換するレンズシステムと、（ｃ）前記第１の対物レンズ組立体を支持し、前記トラックの曲率中心に略一致する回転軸まわりに回転可能なヘッド回転ユニットと、（ｄ）前記回転軸まわりに前記ヘッド回転ユニットを回転させる第１の駆動手段とを含む。

本発明は、また、光記録担体を走査する光走査システムに関し、当該光走査システムは、略円形のトラックを備える情報層を有する光記録担体を含み、光走査システムは、（ａ）前記照射ビームを供給する照射源と、（ｂ）一の光軸を持つ第１の対物レンズ組立体を含み、前記情報層上の走査スポットに前記照射ビームを変換するレンズシステムと、（ｃ）前記第１の対物レンズ組立体を支持し、前記トラックの曲率中心に略一致する回転軸まわりに回転可能なヘッド回転ユニットと、（ｄ）前記回転軸まわりに前記ヘッド回転ユニットを回転させる第１の駆動手段とを含む。

“情報層を走査する”とは、情報層から情報を読み出すための放射ビームで走査すること（“読み出しモード”）、情報層に情報を書き込むこと（“書き込みモード”）、及び／又は、情報層から情報を消去すること（“消去モード”）を指す。

“情報層”は、トラックを含む光記録担体の層である。“トラック”は、合焦される照射ビームにより追従される経路であり、その上に情報を表わす光読取り可能なマークが配列される。マークは、例えば周囲とは異なる磁化方向若しくは反射率を持つピット若しくは領域の形態であってよい。図１は、トラック２０１（中心線が図１に示される）を含む光記録担体２００を示す。ここで、トラックは、曲率中心Ｃ及び曲率半径Ｒを持つ円形の形状若しくは螺旋又はその一部の形状を有している場合、“略円形”である。次の軸は、トラック２０１の中心線の点Ｏに対して定義される。“Ｙｏ”は、トラック２０１の“径方向”に平行な参照軸であり（即ち、中心Ｃから点Ｏに向かう方向）、“Ｘｏ”は、“接線方向”に平行な参照軸であり（即ち、点Ｏでトラックと接線をなし、半径方向に直角な方向）、“Ｚｏ”は、（Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏ）が直交座標となる参照軸である。本分野で一般的であるように、光記録担体２００は、ディスクに直角でトラック２０１の中心Ｃを通る対称軸２０２を備えたディスク形である。

冒頭の段落に記載したような光走査装置は、米国特許第４，２１９，７０４号から知られている。本説明の図２ａを参照するに、公知の光走査装置は、照射ビーム３により光記録担体２の情報層１のトラックを走査するためのものである。それは、照射ビーム３を供給する照射源４と、情報層１の走査スポット８に照射ビーム３を変換させるレンズシステム６，７と、回転軸ＢＢ’まわりに回転可能なレンズシステム６，７用のヘッド回転ユニット９と、回転軸ＢＢ’まわりに回転ユニット９を回転させる駆動手段（図１には示されず）とを含む。図２ａ及び以下において、“Ｚ”は、回転軸ＢＢ’に平行な参照軸であり、“Ｙ”は、回転軸ＢＢ’の直角で且つ径方向に平行な参照軸であり、“Ｘ”は、Ｙ及びＺ軸に垂直な参照軸である。（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は、直交３軸である。更に、図１を参照して説明した種の光記録担体の走査中、走査されるトラックの曲率中心は、走査装置の回転軸ＢＢ’に実質的に一致する。従って、Ｙｏ軸（トラックの径方向）は、Ｙ軸（回転軸ＢＢ’に対して径方向）に実質的に一致し、Ｘｏ軸（トラックの接線方向）は、Ｘ軸に実質的に一致する。

図２ａを参照するに、ヘッド回転ユニット９は、レンズシステム６，７を支持する回転輪を含む。レンズシステム６，７は、Ｚ軸に平行な光軸を有する。

図２ｂは、図２ａのラインＪ−Ｊに沿った上面図である。図２ｂに示すように、記録担体２は、入力境界２ａと出力境界２ｂを有する。複数のトラックＴ１，Ｔ２，Ｔ３．．．が、異なる中心Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３．．．で同一の径を有する円形の一部の形態で、２つの境界２ａ，２ｂの間に記録担体２内に配設されている。したがって、各トラック、例えばトラックＴ２は、２つの外側例えばＩ２，Ｏ２を有する。

トラックＴ２の走査中、対物レンズ７（図２ｂでは点線にて指示）は、回転１０の意味では、回転軸ＢＢ’まわりに回転する。走査スポット８は、トラックＴ２をトラッキングし、情報データがトラックの点Ｏ２まで点Ｉ２から走査される。更に、一のトラック、例えばトラックＴ２から他のトラック、トラックＴ３を走査するため、記録担体２は、ウォームギア装置１１（図２ａ参照）により方向Ｙに沿ってゆっくりと移動される。ウォームギア装置１１は、光記録担体２を支持するキャリッジ１２を移動させる。従って、記録担体２は、Ｙ軸（図２に指示）に沿って移動され、その後、情報そう１のトラックＴ３が走査できる。

公知の装置の欠点は、図２ｂで説明した種のフォーマットを有する記録担体の使用を必要とすることである。その結果、公知の装置は、特に螺旋に沿って実質的に形成されるトラックを備えるような、相当に異なるフォーマットを有する最も通常的に使用される記録担体との互換性がない。

公知の装置のその他の欠点は、トラック、例えばトラックＴ２の走査中、走査スポット８が、点Ｏ２から点Ｉ２まで走査される情報データに一致することなく、点Ｉ２から点Ｏ２まで回転し、次いで、記録担体２の出力境界２ａを飛び越えることである。即ち、公知の装置は、記録担体２の不連続の走査をもたらす。情報データが走査されない時間を防止するため、回転輪９には、図２ｂに示すように複数の対物レンズ７を有するマルチヘッドが設けられる。これにより、公知の装置は高価となる。

公知の装置のその他の欠点は、対物レンズ７は、記録担体２の入力境界２ｂを越える度に、走査スポット８が合焦され走査されるトラック上にくるように合焦及び径方向のトラッキングのために再配置される必要があることである。

公知の装置のその他の欠点は、対物レンズ７が記録担体２の入力境界２ｂを越える度に、入力境界２ｂの付近の、トラックで走査されたデータが、合焦及び径方向のトラッキングのために対物レンズ７を再配置するのに必要な時間中、取り出せないことである。

本発明の目的は、走査中に回転軸まわりに回転可能な対物レンズ組立体を含み、これにより、略円形のトラックを備える情報層を有する光記録担体の連続的な走査が可能とすることである。

この目的は、第１の対物レンズ組立体が、実質的に回転軸に対して径方向Ｙに且つ前記回転軸に直角に移動可能である、本発明による冒頭の段落で記載したような光走査装置により達成される。実質的に径方向Ｙに移動可能な第１の対物レンズ組立体の効果は、径方向に沿って対物レンズと回転軸との間の距離を調整できることである。従って、光走査装置は、情報層の全体表面上に例えば螺旋の形態に形成されたトラックを走査できる。従って、情報層のその他のトラックは、ユニットの回転軸に対して径方向Ｙに沿って第１の対物レンズ組立体の位置を変更することによって走査できる。このような第１の対物レンズ組立体と記録担体の位置付けは、米国特許第４，２１９，７０４号から知られる光走査装置のように回転軸に対して光記録担体の位置を変更することを、必要としない。

ヘッド回転ユニットの好ましい実施例は、第１の対物レンズ組立体の位置をヘッド回転ユニットの回転軸に対して実質的に径方向Ｙに調整する第１の位置付け手段を含む。これにより、走査されるトラックの制御をもたらし、また、情報層上のトラックの連続的な走査を可能となる。従って、可動の対物レンズ組立体のその他の利点は、本発明による光走査装置が記録担体の連続走査を可能とするので、公知の光走査装置で説明したようなマルチヘッドの使用を回避できることである。

第１の位置付け手段の好ましい実施例は、前記回転軸上に前記ヘッド回転ユニットの重心を保つ第１のカウンターバランシング手段を更に含む。第１の位置付け手段にかかる第１のカウンターバランシング手段を設ける利点は、ユニットの回転中、光走査装置を機械的に安定させることである。

第１のカウンターバランシング手段の好ましい実施例は、第２の対物レンズ組立体を含む。第１のカウンターバランシング手段に第２の対物レンズ組立体を設ける利点は、第２の対物レンズ組立体により情報層上の同一若しくは異なるトラック若しくは追加の情報層の走査（同時走査）を可能とすることである。例えば、第１の対物レンズ組立体は、第１の種類（例えば、所謂ＣＤフォーマット若しくはＤＶＤフォーマット）の第１の光記録担体を走査するために使用され、第２の対物レンズ組立体は、第２の異なる種類（例えば所謂ＤＶＲフォーマット）の第２の光記録担体を走査するために使用されてよい。

第１のカウンターバランシング手段のその他の好ましい実施例は、ヘッド回転ユニットの遠心力の回転周波数依存性を低減する第２のカウンターバランシング手段を更に含み、第１の対物レンズ組立体の慣性モーメントが回転中に略一定になるようにする。ヘッド回転ユニットにかかる第２のカウンターバランシング手段を設ける利点は、ユニットの回転中、特に高速での回転中、光走査装置を機械的に安定させることである。

光走査装置のその他の好ましい実施例は、ヘッド回転ユニットの回転とは逆の回転で、前記回転軸まわりに前記光記録担体を回転させる第２の駆動手段を更に含む。光走査装置にかかる第２の駆動手段を設ける利点は、第１の対物システムと光記録担体の回転側を組み合せることによって情報走査レートが高まることである。

光走査装置のその他の好ましい実施例は、ユニットの回転軸に略直角な平面内で光記録担体を位置付ける第２の位置付け手段を更に含む。光走査装置にかかる第２の位置付け手段を設ける利点は、ユニットの回転軸と走査されるトラックの中心間の距離を調整することである。これにより、光記録担体のトラックの径方向Ｙと接線方向Ｘに沿った調整が可能となり、ユニットの回転軸とトラックの中心間のミスアライメントが防止される。その結果、トラック上に走査スポットを維持するために消費される電力が最小化される。

本発明のその他の目的は、略円形のトラックを備える情報層を有する光記録担体と、走査中に回転軸まわりに回転可能な対物レンズ組立体を含む光走査装置とを含み、トラックの連続的な走査を可能とする光走査システムを提供することである。

この目的は、本発明により、第１の対物レンズ組立体が前記回転軸に直角で且つ前記回転軸に対して実質的に径方向Ｙに移動可能である、冒頭の段落に記載される光走査システムによって達成される。

本発明による目的、効果及び特徴は、添付図面に例示するように、以下の本発明の詳細な説明から明らかになるだろう。

図３は、本発明による、光記録担体２３及び光走査装置２１を含む光走査システムの構成要素の概略図である。装置２１は、光記録担体２３の情報層２２のトラックを走査するためのものである。図２で定義したように、“Ｚ”は、回転軸ＢＢ’の軸に平行な参照軸であり、“Ｙ”軸は、回転軸ＢＢ’に直角で回転軸ＢＢ’の径方向に平行な参照軸であり、“Ｘ”は、Ｚ軸及びＹ軸の双方に直角な参照軸である。

例として、光記録担体２３は、その片側に情報層２２が配設される透明層２４を含む。情報層２２の透明層２４でない側は、図３に示すように、保護層２５により保護され、各層２２，２４，２５は、Ｘ軸及びY軸の方向に平らである。透明層２４は、情報層２２に対して機械的な支持を提供することによって担体２３に対する基板として役割を果たす。或いは、透明層２４は、情報層２２を保護する唯一の機能を有してよく、一方、機械的な支持は、情報層２２の他の側の層、例えば最も上側の情報層に接続する追加の情報層及び透明層により若しくは保護層により、提供されてよい。情報層２２は、曲率中心を持つ略円のトラック２２ａ（図３には図示せず、図４参照）を含む担体２３の表面である。図１及び図２を参照して定義したように、装置に対して定義されるＸ，Ｙ，Ｚ軸は、光記録担体２３に対して定義されるＸｏ，Ｙｏ，Ｚｏ軸に略一致する。

図３に示すように、光走査装置２１は、照射源２６と、第１の対物レンズ組立体３９を含むレンズシステム２７と、ヘッド回転ユニット５９と、第１の駆動手段６０とを含む。好ましくは、光走査装置２１は、コリメータレンズ４１、ビームスプリッタ２９、検出システム２８、サーボ回路３０、Ｚ軸に対する合焦アクチュエータ３１、Ｙ軸に対する合焦アクチュエータ３２、及び、誤り訂正のための情報処理ユニット３３を更に含む。

ヘッド回転ユニット５９は、以下で詳説するように、回転軸ＢＢ’まわりに回転可能な対物レンズ組立体を支持するように構成される。トラック２２ａの曲率中心（図３には図示せず、図４参照）は、回転軸ＢＢ’に実質的に一致する。ヘッド回転ユニット５９は、以下、図５乃至図９を参照して詳説される。

駆動手段６０は、回転軸ＢＢ’まわりにヘッド回転ユニット５９を回転させるように構成される。図５を参照して詳説する。

図３に示すように、放射源２６は、照射ビーム３４を供給するように構成される。好ましくは、放射源２６は、選択された波長λで照射ビーム３４を放出する少なくとも１つの半導体レーザを含む。例えば、光記録担体２３が所謂ＤＶＤフォーマットである場合、照射ビーム３４の波長λは、６２０と７００ｎｍの間であり、好ましくは６６０ｎｍに等しく、光記録担体２３が所謂ＤＶＲフォーマットである場合、波長λは、好ましくは４０５ｎｍに等しい。更に、放射源２６には、照射ビーム３４から第１の衛星照射ビームと第２の衛星照射ビーム（図３には示されず）を形成する格子構造（図３には示されず）が設けられる。

コリメータレンズ４１は、照射ビーム４３を実質的に平行化された照射ビーム４３に変換するように構成される。

ビームスプリッタ２９は、対物レンズ組立体３９の方向に照射ビーム４３の一部を送り、照射ビーム４３の他の部分を検出システム２８の方向に送るように構成される。好ましくは、ビームスプリッタ２９は、回転軸ＢＢ’に対して角度αをなすように傾斜した面に平行な面により形成される。好ましくは、角度αは４５度である。

レンズシステム２７は、情報層２２の位置に走査スポット３８を形成するように、合焦された照射ビーム３７へと照射ビーム３４を変換するように構成される。図３に示す実施例では、レンズシステム２７は、２つの折れ曲げミラー４４，４５を含む。ミラー４４は、回転軸ＢＢ’に対して回転可能な位置に配置され、反射した照射ビーム４２を対物レンズ組立体３９に向けて反射させる。好ましくは、ミラー４４は、回転軸ＢＢ’に対して４５度を形成するように傾斜させられる。注意すべきこととして、ミラー４４，４５は、その中心が回転軸ＢＢ’に一致するように相互に対して配設されている。

レンズシステム２７の対物レンズ組立体３９は、（ｉ）光軸ＣＣ’を有する第１の対物レンズ４０と、（ｉｉ）折れ曲げミラー４６とを含む。対物レンズ４０は、反射照射ビーム４３を収束照射ビーム４３’へと変換する。ミラー４６は、回転軸ＢＢ’に対して回転可能な位置で、対物レンズ４０に対して固定された位置に配置される。注意すべきこととして、ミラー４６，４５は、その中心が回転軸ＢＢ’に対して本実施例では９０度をなす回転軸ＡＡ’に一致するように相互に対して配設されている。

装置２１の改善（図３参照）として、対物レンズ組立体３９は、ＷＯ００／３８１８２に記載されるようなダブルレンズシステムを対物レンズ４０と協働して形成する追加の対物レンズ４２を更に含む。対物レンズ４２は、合焦照射ビーム３７へと収束照射ビーム４３’を変換する。レンズ４２は、対物レンズ４０に対向する凸入口面４２ａと、情報層２２の位置に対向する平らな出口面４２ｂを有するプラノ−コンベックスレンズであってよい。従って、合焦照射ビーム３７は対物レンズ４０，４２間の距離に依存した開口数NAを有する。例として、光記録担体２３が所謂ＤＶＤフォーマットの場合、開口数NAは、約０．６（“読み出しモード”に対して）であり、光記録担体２３が所謂ＤＶRフォーマットの場合、開口数NAは、“書き込みモード”及び“読み出しモード”の双方に対して約０．６５である。更に、一若しくはそれ以上の対物レンズ４０，４２の入口表面及び／又は出口表面は、好ましくは、非球面である。

走査中、前方合焦照射ビーム３７は、情報層２２上で反射し、これにより、前方合焦照射ビーム３７の経路で戻る後方照射ビーム３４が形成される。レンズシステム２７は、略平行化された後方照射ビーム５５へと後方照射ビーム５４を変換する。最後に、ビームスプリッタ２９は、後方照射ビーム５５の少なくとも一部を検出システム２８に向けて送ることによって、後方照射ビーム５５から前方照射ビーム４３を分離する。例として、ビームスプリッタ２９は、平らな平行板により形成される。代替として、前方照射ビーム４３に対して反射性のあるコーティングを有する反射傾斜面を有し、後方照射ビーム５５に対して透過性のあるコーティングを有する小平面を有する立方体プリズムによって形成されてもよい。かかる立方体プリズムにビームスプリッタを形成する利点は、非点収差やコマを引き起こし得る平行板とは対称的に、光学的な収差を引き起こさない点である。

検出システム２８は、以下で詳説する如く、光記録担体２３により変調された照射ビーム（即ち、照射ビーム５５や、対応する衛星照射ビーム）を捕捉し、それらを一若しくはそれ以上の電気的信号に変換するように構成される。検出システム８は、収束レンズ４７及び検出器４８を含み、検出器４８は、検出信号を供給する照射感応型検出素子（図３に示されず）及び検出信号に応じた電気的信号を供給する電気回路を含む。電気的信号の１つは、情報信号Ｓdataであり、その値は、情報層２２上で走査される情報を表わす。情報処理ユニット３３は、情報信号Ｓdataを処理し、当該電気信号に応じて、誤り訂正信号を供給する。検出システム２８からの他の信号は、フォーカスエラー信号Ｓfocus及び径方向トラッキングエラー信号Ｓradialである。信号Ｓfocusは、情報層２２の位置と走査スポット３８との間の回転軸ＢＢ’に沿った高さの差を表わす。好ましくは、この信号は、とりわけ書籍“Principles of Optical Disc Systems”,p.75-80(Adam Hilger 1985)(ISBN0-85274-785-3)から知られる“非点収差法(astigmatic method)”により形成される。信号Ｓradialは、走査スポット３８と走査スポット３８により追従される情報層２２のトラックの中心線との間の、情報層２２の平面内での距離を表わす。好ましくは、信号Ｓradialは、とりわけG.Bouwhuis他による当該書籍p.70-73から知られる“radial push-pull法”により形成される。

サーボ回路３０は、信号Ｓfocus及び信号Ｓradialに応答して、それぞれフォーカスアクチュエータ３１及びラジアルアクチュエータ３２を介して走査スポット３８の位置を情報層２２の位置に対して調整するためのサーボ制御信号Scontrolを供給するように構成されている。フォーカスアクチュエータ３１は、対物レンズ４０,４２の位置を軸Z（回転軸ＢＢ’に平行）に沿って調整する。これにより、装置２１は、走査スポット３８の実際の位置を情報層２２の平面に略一致するように制御できるようになる。ラジアルアクチュエータ３２は、軸Ｚに直角方向に対物レンズ４０,４２の位置を調整する。これにより、装置２１は、走査スポット３８の径方向の位置を、情報層２２内の追従されるトラックの中心線に略一致するように制御できるようになる。

本発明によると、対物レンズ組立体３９は、回転軸ＢＢ’に直角で回転軸ＢＢ’に対して略径方向に可動である。図４は、図３に示す装置のある構成要素を示し、Ｘ及びY軸に対する対物レンズ組立体３９の変位を示す。本説明及び図４では、対物レンズ組立体３９の実質的に径方向での変位とは、（ａ）径方向（即ち、トラック２２ａの中心Ｃを通りＹ軸に平行な軸“Ｙ1”に沿った）に沿ったもの、若しくは（ｂ）径方向に平行な（Ｙ１及びＹ２軸間の距離ＤでＹ１軸に平行な軸Ｙ２に沿った）ものを意味する。

回転軸ＢＢ’に対するＹ軸に沿った対物レンズ組立体３９の位置付けは、第１の位置付け手段１００（図３には示されず）により達成される。図５は、第１の直線ガイド６１Ａ，６１Ｂ、そり(sledge)６２、４つのプーリー１０１乃至１０４、３つのベルと１０５乃至１０７、及び、モータ１０７を含む第１の位置付け手段１００の好ましい実施例を示す。更に、第１の位置付け手段１００は、好ましくは、実質的に回転軸ＢＢ’上にヘッド回転ユニット５９の重心を保つためにカウンターバランス若しくはカウンターウエイト６３を含む。図６は、図５のラインII-IIに沿って見た、位置付け手段１００のある構成要素を示す。

図５に示すように、モータ１０８は、Z軸に平行な回転軸Δ１を有する。プーリー１０１は、回転軸Δ１まわりに回転可能であり、プーリー１０２乃至１０４は、回転軸ＢＢ’ まわりに回転可能である。プーリー１０１，１０２は、ベルト１０５を介して機械的に接続されている。プーリー１０２，１０３，１０４は、同一軸（図示せず）に固定されている。プーリー１０３は、ベルト１０６を介してそり６２に機械的に接続され、プーリー１０４は、ベルト１０７を介してカウンターウエイト６３に機械的に接続されている。そり６２は、対物レンズ組立体３９を支持し、回転軸ＢＢ’に対して直線ガイド６１Ａ，６１Ｂに沿って動くことができる。直線ガイド６１Ａ，６１Ｂは、Y軸に沿った径方向に延在する。好ましくは、カウンターウエイト６３は、回転軸ＢＢ’に対して対物レンズ組立体３９とは対称となる。より好ましくは、カウンターウエイト６３は、第２の対物レンズ組立体を含む。

駆動手段６０は、図５に示すように、モータ１１０、２つのプーリー１１１，１１２、１つのベルト１１３及び支持部材１１４を含む。モータ１１０は、Z軸に平行な回転軸Δ２を有する。プーリー１１１は、回転軸Δ２まわりに回転可能であり、プーリー１１２は、回転軸ＢＢ’ まわりに回転可能である。プーリー１１１，１１２は、ベルト１１３を介して機械的に接続されている。プーリー１１２及び直線ガイド６１Ａ，６１Ｂは、支持部材１１４に固定される。尚、プーリー１０２は、プーリー１１２から独立して回転でき、逆も同じである。

尚、対物レンズ組立体３９のＹ軸に沿った粗い位置付けは、第１の位置付け手段１００により実現される。対物レンズ組立体３９のＹ軸に沿った（Ｚ軸も同様）精密な位置付けは、フォーカストラッキング及びラジアルトラッキングのために使用されるサーボ回路３０及びアクチュエータ３１，３２により実現される。それ故に、対物レンズ組立体３９は、走査スポット３８（図３参照）が走査されるトラック（図４のトラック２２ａ若しくは２２ａ’）に乗り且つ合焦した状態で維持されるように位置付けされる。尚、位置付け手段１００は、Ｘ軸に沿った対物レンズ組立体３９の位置付けを可能とし、これにより、走査装置２１は、公知の装置に比して接線方向での対物レンズ組立体３９の変位に対して許容度が増す。それ故に、光走査装置２１は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に沿った対物レンズ組立体３９の位置付けを可能とする。或いは、Ｚ軸に沿った対物レンズ組立体３９の精密な位置付けは、ミラー４４の位置を制御することにより実現されてもよい。

光記録担体２３の走査中、モータ１１０は、プーリー１１１を駆動し、プーリー１１１は軸Δ２まわりに回転する。プーリー１１１は、ベルト１１３を介して、プーリー１１２を駆動し、プーリー１１２は、回転軸ＢＢ’まわりに回転する。従って、そり６２及びカウンターウエイト６３は、回転軸ＢＢ’まわりに回転する。尚、走査中、モータ１０８，１１０の回転速度は、同一であり、これにより、トラック２２ａの走査が可能とされる。

そり６２の径方向（Ｙ）に沿った位置付け中、モータ１０８は、プーリー１０１を駆動し、プーリー１０１は軸Δ１まわりに回転する。プーリー１０１は、ベルト１０５を介して、プーリー１０２を駆動し、プーリー１０２は、回転軸ＢＢ’まわりに回転する。プーリー１０２は、プーリー１０３，１０４の双方を駆動し、プーリー１０３，１０４は、ベルト１０６，１０７を介して、回転軸ＢＢ’に対して径方向（Ｙ）に沿ってそり６２及びカウンターウエイト６３を移動させる。尚、位置付け中、モータ１０８，１１０の回転速度は、相互に異なり、これにより、プーリー１０１乃至１０４及びベルト１０５乃至１０７を介したそり６２の回転軸ＢＢ’に対する位置付けが可能とする。また、対物レンズ組立体３９がディスクの内側から外側への位置付けされる時、対物レンズ組立体３９の角速度は減速される。これは、一定線速度で走査する場合に有効である。

図７は、図５に示すラインII-IIに沿って見た、図５及び図６に示す位置付け手段の改善を示す。図７に示すように、位置付け手段１００は、ヘッド回転ユニット５９（図７には示されず）の遠心力の、ヘッド回転ユニット５９の回転周波数への依存性を低減するための第２のカウンタバランンシング手段７０を更に含む。例として、カウンタバランンシング手段７０は、第２の直線ガイド６１Ｃ，６１Ｄ、及び，２つの本体７１Ａ，７１Ｂを含む。直線ガイド６１Ａ，６１Ｂ、直線ガイド６１Ｃ，６１Ｄ、そり６２、カウンターウエイト６３及び本体７１Ａ，７１Ｂは、固定の長さの各辺、可変の角度及び回転軸ＢＢ’に略一致する重心を有する菱形の形態で配列される。直線ガイド６１Ｃ，６１Ｄは、回転軸ＢＢ’及び第１の直線ガイド６１Ａ，６１Ｂの双方に略直角をなす。本体７１Ａ，７１Ｂは、直線ガイド６１Ｃ，６１Ｄに沿って回転軸ＢＢ’に対して移動できるように構成される。図７に示す位置付け手段１００は、図５で説明した駆動手段６０に類する駆動手段を備えてよい。

尚、対物レンズ組立体３９がディスクの内側から外側への位置付けされる時、菱形の慣性モーメントは回転中略一定に保たれる。これにより、一定角速度での走査が可能となる。

本分野において通常的であるが、対物レンズが担体に対して移動するようなかかる光走査装置においては、情報走査レート、即ち情報が走査される際のレートは、光記録担体が回転し対物レンズが固定の光走査装置に比して高くできる。実際、かかる従来の装置では、担体に対する回転周波数の上限値は、典型的には、１５０Ｈｚである。担体が当該限界を超えて回転した場合、担体の機械的な振動の出現、音響的な雑音の生成、装置の電気消費の急増、及び、担体の粉砕（３００Ｈｚより高い周波数に対して）のような、望ましくない作用が出始める。尚、図３等に示す光走査装置の実施例では、回転可能な部材は、例えばアルミニウムのような材料から形成され、弾性（例えば引張り強度）を有し、これらの部材の回転は、当該望ましくない作用を引き起こすことなく、１５０Ｈｚよりも高い周波数で可能とされる。また、記録担体が回転する公知の装置では、後者は、通常的には、１５０Ｈｚよりも高い周波数での回転を許容できないプラスティックにより形成される。

また、理解されるべきこととして、多くの修正や変形が、添付の請求項で定義された本発明の範囲を逸脱することなく、上述の実施例に関連して採用されうる。

図８は、ヘッド回転ユニット５９’のその他の実施例を示し、３つのミラー４４，４５，４６が、軸ＡＡ’及びＢＢ’が９０度より小さい角度θ（例えば図８では４５度）をなすように構成されている。

光走査装置２１の改善として図３を参照するに、光走査装置２１は、ヘッド回転ユニット５９の回転とは逆の回転という意味で、回転軸ＢＢ’まわりに光記録担体２３を回転させる第２の駆動手段８０を更に含む。駆動手段８０は、従来的な任意の電気モータにより構成されてよい。

光走査装置２１の改善として図３を参照するに、光走査装置２１は、回転軸ＢＢ’に略直角なＸＹ平面内で光記録担体２３を位置付けるための第２の位置付け手段８１を更に含む。例えば、第２の位置付け手段８１は、図２や米国特許第４，２１９，７０４号を参照して説明したようなウォーム・プーリー装置により形成されてよい。かかる第２の位置付け手段を光装置に付与する利点は、対物レンズ組立体の回転軸に対するトラックの中心併せを可能とし、例えばディスクの中心に対するトラックの中心ずれを補償する（２００μｍのオーダーで）。

光走査装置の代替例として、同時マルチトラック走査を実行できる種の装置がある。これは、効果的に、米国特許第４，２１９，７０４号で例示されるように、“読み出しモード”でのデータ読み出し及び／又は“書き込みモード”での書き込み速度を改善する結果をもたらす。米国特許第４，２１９，７０４号によるマルチトラック構成の説明部をここでの参照により本明細書の開示の一部とする。

ディスク形の光記録担体２３の代替例として、トラックは、種々の形状の基板、例えば丸で無い基板若しくはフォイルのような柔軟な基板状に作成される円形若しくはらせん形に配列されてよい。これは、走査される光記録担体の形状を選択する自由度を効果的に増加させる結果をもたらす。

参照軸と共に、円形トラックを備える光記録担体を示す図である。 公知の光走査装置を示す図である。 図２ａのラインＪ−Ｊに沿った上面図である。 本発明による光走査装置及び光記録担体を含む光走査システムの構成要素の概略図である。 図３のラインＩ−Ｉに沿って見た、図３に示す光走査システムのある構成要素を示す図である。 図３に示す光走査装置の位置付け手段の好ましい実施例を示す図である。 図５のラインＩＩ−ＩＩに沿って見た、図５に示す位置付け手段のある構成要素を示す図である。 図５のラインＩＩ−ＩＩに沿って見た、図５に示す位置付け手段の改善例を示す図である。 図３に示すヘッド回転ユニットのその他の実施例を示す図である。

Claims (14)

1. 照射ビームにより光記録担体の情報層の曲率中心を持つ略円形のトラックを走査する光走査装置であって、
   前記照射ビームを供給する照射源と、
   光軸を持つ第１の対物レンズ組立体を含み、前記情報層上の走査スポットに前記照射ビームを変換するレンズシステムと、
   前記第１の対物レンズ組立体を支持し、前記トラックの曲率中心に略一致する回転軸まわりに回転可能なヘッド回転ユニットと、
   前記回転軸まわりに前記ヘッド回転ユニットを回転させる第１の駆動手段とを含み、
   前記第１の対物レンズ組立体が、前記回転軸に対して実質的に径方向に且つ前記回転軸に直角に移動可能であることを特徴とする、光走査装置。
2. 前記ヘッド回転ユニットは、前記第１の対物レンズ組立体の位置を前記ヘッド回転ユニットの回転軸に対して実質的に径方向に調整する第１の位置付け手段を含む、請求項１記載の光走査装置。
3. 前記第１の位置付け手段は、前記回転軸上に前記ヘッド回転ユニットの重心を保つ第１のカウンターバランシング手段を更に含む、請求項２記載の光走査装置。
4. 前記第１のカウンターバランシング手段は、第２の対物レンズ組立体を含む、請求項３記載の光走査装置。
5. 前記第１の位置付け手段は、前記ヘッド回転ユニットの遠心力の回転周波数依存性を低減する第２のカウンターバランシング手段を更に含む、請求項２記載の光走査装置。
6. 前記第１の対物レンズ組立体及び前記第２の対物レンズ組立体を備える前記第１の位置付け手段は、固定の長さの各辺、可変の角度及び前記回転軸に略一致する重心を有する菱形の形態で配列される、請求項５記載の光走査装置。
7. 前記ヘッド回転ユニットの回転とは逆の回転で、前記回転軸まわりに前記光記録担体を回転させる第２の駆動手段を更に含む、請求項１記載の光走査装置。
8. 前記回転軸に略直角な平面内で前記光記録担体を位置付ける第２の位置付け手段を更に含む、請求項１記載の光走査装置。
9. 走査される情報層のトラック及び／又は該情報層の位置に対して前記走査スポットの位置を制御するサーボ回路及びアクチュエータを更に含む、請求項１記載の光走査装置。
10. 前記光記録担体により変調される前記照射ビームの照射を電気信号に変換する検出器と、
    前記電気信号に応答して、誤り訂正信号を供給する情報処理ユニットを更に含む、請求項１記載の光走査装置。
11. 前記第１の対物レンズ組立体は、ダブルレンズシステムを形成する第１の対物レンズと第２の対物レンズとを含む、請求項１記載の光走査装置。
12. 略円形のトラックを備える情報層を有する光記録担体と、請求項１に記載の光走査装置とを備える、光記録担体を走査する光走査システム。
13. 前記光記録担体は、丸で無い基板を含む、請求項１２記載の光走査システム。
14. 前記光記録担体は、柔軟な基板を含む、請求項１２記載の光走査システム。

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