JP2006510151A - 光担体内に記憶されるデータの読み出し及び／又は書き込み用の光ヘッドを有する装置、及びこの装置に関する方法 - Google Patents

Abstract

この装置は、円形を有する光担体(１)であって、中心の周りに巻回されたトラック（１００）を有する光担体（１）に記憶されるデータの読み出し及び／又は書き込み用の光ヘッド（１０）を有する。この装置は、特に、第１レーザ装置及び／又は反射ミラー装置によって発せられる光の方向によって規定されるメインの光経路の方向(ＸＸ')、及び射出瞳(６３)を有する前記光ヘッドであって、ビーム整形器(５２)を含む前記光ヘッドを構成する光学アセンブリと、前記光ヘッドをトラック(１００)に垂直な移動方向に移動させる移動部(１６)とを有し、前記光経路の方向と前記移動方向とは、前記射出瞳のレベルにおいて十分な光の強度を達成する角度をなす。この装置は、ＣＤＲＷ及びＤＶＤの読み出し及び／又は書き込みによく適している。

Description

本発明は、円形を有する光担体であって、該担体の中心の周りに巻回されたトラックを有する光担体におけるデータの読み出し及び／又は書き込み用の光ヘッドを有する装置であって、
― 前記担体上に光のスポットを供給する前記光ヘッドであって、第１レーザー装置及び／又は反射ミラー装置によって発せられる光の方向によって規定されるメインの光経路の方向、及び射出瞳を有する光ヘッド、を構成する光学アセンブリと、
― 前記光ヘッドを前記トラックに垂直な移動方向に移動させる移動部であって、前記光経路の方向と前記移動方向とは、前記射出瞳のレベルにおいて十分な光強度を達成する角度をなしている、移動部と、
を有する装置に関する。

この装置は、特に、光ディスクによって構成されるデータ担体用に、多く利用されている。データの良好な処理を得るための、通常の必要条件は、レーザから発生される光のスポットが、完全に規定されなくてはならないことである。

国際公開第ＷＯ０２／０８９１２６号明細書は、前記のような装置を記載している。

この装置は、満足を与えるものであるが、規定されるスポットの前記必要条件が、追加のマテリアルを使用せずに満足されるように、該装置を改良するのが望ましいと考える。

本発明は、適正なスポットを容易に得る手段が提供された、上述の装置を提案する。更に、当該装置は、光ヘッドが、無駄な空間を浪費せずに、コンパクトな形状を保持する利点を有する。

この目的のため、当該装置は、円形を有する光担体であって、該光担体の中心の周りに巻回されたトラックを有する光担体における、データの読み出し及び／又は書き込み用の光ヘッドを有し、
― 前記光担体上に光のスポットを供給する前記光ヘッドであって、第１レーザー装置及び／又は反射ミラー装置によって発せられる光の方向によって規定されるメインの光経路、及び射出瞳を有する光ヘッド、を構成する光学アセンブリと、
― 前記光ヘッドを、前記トラックに垂直な移動方向に移動させる移動部であって、前記光経路の方向と前記移動方向とは、前記射出瞳のレベルにおいて十分な光強度を達成する角度をなしている、移動部と、
を有する。

本発明は、光データ担体の読み出し及び／又は書き込みの方法であって、
― 光ヘッドのメインの光経路の方向と、前記光データ担体内に組み込まれているトラックとの間の角度を、この光データ担体の読み出し及び／又は書き込みに対する必要条件を満足するように、設けるステップ、
を有する方法も提案する。

この角度は、ビーム整形器が利用される場合に、該ビーム整形器は、半導体レーザの非対称ビームを、多かれ少なかれ円形対称にするので、読み出し又は書き込みのスポットに対してほとんど影響を与えないと、考えられるべきである。

本発明のこれら及び他の見地は、限定的ではない例として、以下の実施例を参照することによって、明らかになるであろう。

図１は、データ担体１（特に光ディスク）が配されている装置を示している。前記データ担体は、断面で示されている。光ヘッド１０は、モータ３によって円運動に駆動されるこの担体上に、レーザ光ビーム１４をフォーカスさせるレンズ１２を有する。この光ヘッド１０は、大きい変位にそり部(sledge)１６を使用し、小さい変位にアクチュエータ(図示略)を使用する移動部内に、配されている。そり部１６は、モータ１７によって移動される。これらの変位は、矢印２８によって示されている方向に実施される。ユニット１６の出力における信号ＯＰＴは、信号分配器２７に供給され、該信号分配器２７は、ディスクのコンテンツが、当該装置のユーザに有用な何らかの他の情報と共に表示されることができるように、表示ユニット３０に信号を供給する。この分配器は、当該装置の動作用の他の信号も供給する。

図２は、本発明による光ヘッド１０を示している。前記光ヘッドは、第１ダイオードレーザ５０を有する。このレーザ５０によって供給される光ビームは、ダイクロイック偏光型であり得るビーム整形器５２によって、円形にされる。前記光ビームは、ダイクロイックビームスプリッタ５６に向かって、スリー（３）スポット回折格子５４を通過する。有利には、このビームスプリッタは、立方形を有する。スプリッタ５６の出力において、前記ビームは、コリメータレンズ５８によって平行にされ、折り返しミラー６０によって反射され、この偏光状態は、９０°回転され、λ／４板６２によって、円偏光に変化される。リム６３が、射出瞳を制限する。最後に、前記ビームは、対物レンズ１２によってフォーカスされる。エレメント６０、６２及び１２は、当該図に対して垂直な面内に９０°回転されるとみなされなければならないことに、留意されたい。

ディスク１上の反射の後、前記ビームの偏光は、板６２によって元の状態に対して９０°回転される。次いで、前記ビームは、ミラー６０、レンズ５８、立方形スプリッタ５６、他のダイクロイックビームスプリッタ６７及びサーボレンズ６９を経由して、検出器６５に向けられ、該サーボレンズ６９は、当該装置の動作中、電気機械式のサーボシステムと協働して、ディスク上に前記スポットをフォーカスするのに使用される。前記サーボレンズは、非点収差フォーカシング方法用の追加の非点収差を発生する円柱面と、フォーカス調節用の負の球面レンズとを有する。このレンズは、平行板６７によって発生されるコマ収差のいくらかの補正を提供することができる。このヘッドの光軸を、例えば、検出器６５に通過する光に規定することができる。これは、この図において、ＸＸ'で示されている。この軸は、レーザ５０及び９０によって発せられる光経路に垂直である。

有利には、ビームスプリッタ５６は、立方形である。この形状によって、望まれていない収差は、透過されたＣＤビーム内に発生されず、前記偏光は、他のスプリッタによって供給されるものよりも良好なものである。

好適な実施例において、本発明は、同一の光ヘッド１０内で他のレーザ９０を組み合わせることを提案する。このレーザ９０からの光は、ディスク１に、十分な出力を結合導入するコリメータレンズ９２と、レーザ５０の場合に記載したものと同様の態様で、３つのスポットを形成する回折格子９４とを通過し、スプリッタ６７を介して、立方形スプリッタ５６に向けられる。光経路は、検出器６５までの他のレーザ５０の場合と同様である。

前記スポット及び前記光経路の向きは、λ／４板のような追加の偏光用の有理数部品（polarization rational component）が利用されていない場合、前記レーザとビームスプリッタとの偏光特性のために、結合される。前記のような部品は、光ピックアップのコストを増大させる。

図３は、上述の光学素子が設けられているヘッド１０の分解組み立て図である。これは、本発明をよりよく理解するためのものである。

本発明のフィーチャによれば、軸ＸＸ’は、図４に示すように、前記ヘッドの移動方向ＹＹ’と角度をなしている。ＹＹ’方向は、所与のトラック１００に示されているように、トラックに垂直である。この軸は、矢印２８によって規定されている方向を満足し得る。ＸＸ’とＹＹ’とがなす角度ψは、以下のことを考慮して、決定される。

図５及び６において、射出瞳６３におけるリムライト強度Ｒ（ψ）は、角度ψに依存している。示されている曲線は、ガウスレーザビームの場合において与えられている。ＤＶＤディスクの処理に適しているレーザ５０に関するものである図５において、ビーム整形器５２が使用された場合に、前記強度の変化は、非常に小さい。ＤＶＤ＋ＲＷに関する仕様は、４５―５０°のリム強度を要求しているので、この図における矢印１０５を参照すれば、角度ψの大きさのオーダも、４５°である。このように、典型的な前記射出瞳と、前記ディスク上に形成されるスポットとは、前記スポットの向きが前記ディスク上のトラックに関して４５°である際の、前記ディスクの規格におけるＤＶＤ＋ＲＷのスポットに、従わなくてはならない。ＣＤＲ（Ｗ）の処理に適したレーザ９０のリムライト強度に関する図６において、この強度の変化は、やや激しい。

図７は、斜視図で、ヘッド１０が取り付けられている構造を示している。符号２００は、シャフト用のベアリングを示している。これらのベアリングは、方向ＹＹ’に配されており、この図に示されている前記ヘッドのいくつかのエレメントは、該構造の裏に位置されているので、見えない。軸ＸＸ’は、検出器６５に出て行く光経路によって与えられている。

図８は、射出瞳６３のリムにおける光の強度と、ディスク１上のトラック１００のレベルにおけるスポット１１０の形状とを示している。前記スポットは、ＣＤＲ（Ｗ）の読み出し／書き込みに必要なＤＯＳ型（対角の楕円形スポット）であることに留意されたい。

円形スポットは、ＤＶＤ記録可能型ディスクの書き込みに必要であることと、従ってビーム整形器が好まれることとが、付加されなくてはならない。従って、ディスク上のトラックに対する前記スポットの向きは、自由である。

この場合の値は、例えば：

である。

ＤＶＤ＋ＲＷ規格は、整形されたビーム、即ちほぼ円形のスポットを要求している（図５）。詳細には、前記射出瞳のリムにおける光の強度は、ＤＶＤ＋ＲＷ規格における、半径方向の最大光強度の３５〜５０％と、接線方向の最大光強度の４５〜６０％によって与えられる。これらの制限は、ＤＯＳとして整形されたビームでも満たされることもでき、図５の黒点を参照されたい。前記スポット及び光経路の向きは、前記レーザと、ダイクロイック又は偏光ビームスプリッタとの偏光特性のために、結合される。記録特性は、前記スポットの形状及び向きに、非常に敏感である。

ＣＤＲ（Ｗ）の場合、規格は、最高強度に対して５７±５％、及び最低強度に対して１７±５％の最小値に規定されているリムの強度を有する、ＤＯＳとして整形されたビームである。前記スポットの形状は、４５°の向きの楕円形である。これは、図６に示されている。

本発明によって得られる利点は、以下の通りである：
１― 平面平行板の非点収差が、両方の所望の方向（フォーカス及びプッシュプル検出）に適合すること。前記板及び円柱形レンズの非点収差は、同一の方向を有することができ、即ち円筒形レンズは、必要ない。
２― ディスク上のスポットの向きは、ＣＤＲ（Ｗ）の場合にＤＯＳ（対角の楕円形スポット）になる。これは、ＣＤＲ（Ｗ）オレンジブックの高速規格に記載されているものと同一である。前記板が、非偏光性のものである場合、他の向きが可能である。
３― 前記光学アセンブリ用の底面積（スペース）の、より効率的な使用。
４― 規格ＣＤＲ（Ｗ）の製造機器と、１つの光ヘッドにおける２つのレーザの組み合わせとの相乗効果。
５― λ／４板のような、追加の偏光用有理数部品は、必要でない。前記部品は、当該光ピックアップのコストを増大させるであろう。

図９は、本発明に適したビーム整形器５２の図を示している。前記ビーム整形器の、ｘ及びｙの倍率は、それぞれＭ_ｘ及びＭ_ｙ、即ち

である。ＮＡ_ｏｕｔ、ＮＡ_ｉｎx及びＮＡ_ｉｎｙは、出力ビーム及び入力ビームの開口数である。この図９は、ビーム整形器の断面を示している。ｚ軸は、光軸である。この図において、ｘ軸は、Ｘ―Ｘ’軸と平行である。ｙ軸は、ｘ及びｚ軸に垂直である。Ｘ及びＹ軸は、ビームスプリッタの立方体５６及びミラー６０によって、ディスク上のトラックに関して４５°で投影されている（図３参照）。

本発明による装置を示している。 本発明による前記装置内に含まれている光ヘッドを示している。 本発明による光ヘッドの第１実施例を示している。 本発明の見地によって、提案されている角度を示している。 角度の関数としての、ＤＶＤの場合の光強度を示す図である。 角度の関数としての、ＣＤの場合の光強度を示す図である。 光ヘッドが取り付けられている構造を示している。 前記トラック上のスポットに関する射出瞳のレベルにおける光強度を示している。 本発明に適しているビーム整形器の図を示している。

Claims (9)

1. 円形を有する光担体であって該光担体の中心の周りに巻回されたトラックを有する光担体における、データの読出し及び／又は書き込み用の光ヘッドを有する装置において、
   ― 前記光担体上に光のスポットを供給する前記光ヘッドであって、第１レーザ装置及び／又は反射ミラー装置によって発せられた光の方向によって規定されるメインの光経路、及び射出瞳を有する前記光ヘッドを構成する、光学アセンブリと、
   ― 前記光ヘッドを前記トラックに垂直な移動方向に移動させる移動部であって、前記光経路の方向と移動方向とが、前記射出瞳のレベルにおいて十分な光強度を達成する角度をなす、移動部と、
   を有する装置。
2. 前記角度の大きさのオーダが、４５°である、請求項１に記載の装置。
3. 前記角度の前記大きさが、４５°±１である、請求項２に記載の装置。
4. 前記担体上のデータの処理のために対角の楕円形スポットが必要であることを考慮して、前記角度が、前記射出瞳の正確な照度によって与えられる、請求項１又は２に記載の装置。
5. ＤＶＤ記録可能型の光担体に適しており、前記スポットが、前記トラックの方向に対して４５°の向きを有する対角のスポットである、請求項１ないし４の何れか一項記載の装置。
6. ビームシェーパが、前記レーザの前記光経路内に設けられる、請求項１ないし５の何れか一項に記載の装置。
7. 第２レーザ装置が設けられている、請求項１ないし６の何れか一項に記載の装置。
8. 光データ担体の読み出し及び／又は書き込み用の方法であって、
   ― 光ヘッドのメインの光経路の方向と前記光データ担体に組み込まれているトラックとの間の角度を、この光データ担体の読み出し及び／又は書き込み用の必要条件を満足するように設けるステップ、
   を有する、方法。
9. 請求項１ないし７の何れか一項に記載の装置に適した光ヘッド。
   

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