JP2745673B2 - 光メモリー装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光記憶の分野において分離型の光学系を用
いた光メモリー装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の光メモリー装置は、ひとつのシャーシにすべて
の光学系及びフォーカスアクチュエータ、トラックアク
チュエータを搭載した一体型光ヘッドを用いて、そのす
べてをシークさせる方法がとられていた。しかしそれで
はムービングマスが大きいために、シークタイムを短く
できない。この課題を解決するために、対物レンズと反
射鏡、フォーカスアクチュエータをシークさせ、他の光
学系及びトラッキングアクチュエータであるいわゆるガ
ルバノミラーはシークさせない方法の、分離型光学系を
有する光メモリー装置が考案されている。

第３図に従来の光メモリー装置光の側面図の例を示
す。半導体レーザ201より出射した光はコリメータレン
ズ202により平行光となり、プリズム203、204を透過
し、反射鏡205により光路を曲げられガルバノミラー206
に入射する。光はほぼシーク方向にそって進み反射鏡20
7により光路を曲げられ対物レンズ105にいたり、光記憶
媒体106に集光する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述の従来技術では、第４図のごと
く、ガルバノミラー206の回転に伴って、対物レンズ105
に入射する光ビームがシフトするという問題を有してい
る。

具体的な弊害としては、下記の項目がある。

・対物レンズ入射光量が変化し、光記憶媒体上のエネル
ギー密度の精度がわるく、書き込み不良が発生する。

・対物レンズ入射光量分布が変化し、集光スポット形状
が不安定で、読み取り不良が発生する。

・対物レンズによるケラレを生じさせないために、コリ
メート ビーム径を大きくしなければならず、光利用効
率が低下し、高価な高出力半導体レーザを使用しなけれ
ばならない。

・第５図の光ビームの断面図ごとく出射光ビーム501に
対する戻り光ビームの位置が、ガルバノミラー初期位置
の場合の502から503のごとく移動し、サーボ信号検出用
センサー上で光ビームが移動し正確なサーボ信号が得ら
れない。これは特にプッシュプル法によるトラックエラ
ー検出法の場合甚だしい。なぜならば光ビームの移動方
向504とプッシュプル法に用いる二分割センサーの分割
線505の方向が直交するからである。

そこで本発明は上記のような課題を解決するものであ
り、その目的とするところは、ガルバノミラーの回転に
伴う光ビームシフトの量を低減し安定な動作が可能な光
メモリー装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光メモリー装置は、対物レンズと、トラッキ
ングのために反射鏡を駆動するガルバノミラーとを用い
た分離型光学系を有する光メモリー装置において、移動
部に配置された前記対物レンズと固定部に配置された前
記ガルバノミラーとの間の光路に、正の屈折力を有し前
記ガルバノミラー側に配置された第一群光学系と正の屈
折力を有し前記対物レンズ側に配置された第二群光学系
とからなるアフォーカル光学系を配置するとともに、前
記ガルバノミラーにより傾けられた主光線が光軸と交わ
る位置を前記対物レンズのシークエリア内としたことを
特徴とする。

〔作用〕

本発明におけるアフォーカル光学系の作用は下記のご
とくである。

第１図に示すごとく、ガルバノミラーにより光軸101
に対してθ１の角度で第一群光学系102に入射した光ビ
ームは、第一群光学系102の焦点距離f1の位置に一度集
光し、そこから第二群光学系103の焦点距離f2の位置に
設置した第二群光学系103にいたる。この第一群光学系1
02と第二群光学系103を距離f1＋f2だけ隔てて設置した
系が、本発明のアフォーカル光学系である。

第二群光学系103からの出射ビームの角度θ２は、θ
２＝θ１＊（f1/f2）で与えられる。この時主光線104が
光軸101と交わる位置に対物レンズ105を置けば光ビーム
シフトは起こらない。実際には、対物レンズ105はシー
クに伴い移動するからシークエリアの中央が第１図の位
置ｄとなる様設計すれば、 光ビームシフトを最も少な
くできる。106は光記憶媒体である。

〔実施例〕

第２図は本発明の実施例の側面図であり、5.25インチ
の光磁気ディスクドライブに応用した例である。

半導体レーザ201から出射した光はコリメータ202によ
り平行光にされ、サーボ信号分離用プリズム203、光磁
気信号分離用プリズム204を透過し反射鏡205により光路
を曲げられ、ガルバノミラー206によりほぼシーク方向
にまげられる。光ビームは第一群光学系102により一度
集光され、第二群光学系103により再び平行光となる。
その後光ビームは反射鏡207により対物レンズ105に導か
れ、光記憶媒体106上に集光される。

ガルバノミラーの回転方向は従来と逆とする。

本実施例における各パラメータは下記のごとくであ
る。

第一群光学系焦点距離 17.3mm 第二群光学系焦点距離 15.4mm 対物レンズ焦点距離 3mm 対物レンズ開口数 0.55 ガルバノミラーから第一群光学系までの距離 4mm 第一群光学系から第二群光学系までの距離 32.7mm 第二群光学系からシークエリア中央におれる対物レンズ
までの距離 33mm シークエリア 32mm アフォーカル光学系への入射光ビーム径 5mm アフォーカル光学系からの出射光ビーム径 4.45mm 光スポットを光記憶媒体上で50μｍ移動させる場合の
各パラメータは下記のごとくである。

ガルバノミラーの回転角 0.42度 アフォーカル光学系への入射角 0.85度 アフォーカル光学系からの出射角 0.95度 本発明は新たな反射面を用いていないため、偏光特性
も問題なく光磁気記録が行なえた。

また第一群光学系と第二群光学系をそれぞれ色消しレ
ンズにする事により、半導体レーザの波長変化に対応さ
せる事ができた。

さらに第一群光学系と第二群光学系の焦点距離の差を
積極的に大きくしてやる事により、ガルバノミラーの必
要回転量をさらに減らすことも可能である。

もちろん本発明は3.5インチ等の光ディスクドライブ
にも応用可能である。

〔発明の効果〕 従来技術により上記実施例と同等の光メモリー装置を
構成し、光スポットを50μｍ移動させようとすると、光
ビームは最大1.43mm対物レンズ位置でシフトする。これ
は対物レンズの瞳径の43.3％であり、とても許容できな
い。

これに対して本発明によれば光ビームシフト量は、最
大0.27mm、対物レンズ瞳径の８％であって実に1/5.3に
減少できた。

さらに本実施例では第一群光学系の焦点距離を第二群
光学系の焦点距離よりも長くして、角倍率を1.12とし、
ガルバノミラーの回転角を11％少なくする事ができた。
この効果は特に光記憶媒体を高速回転させる場合、ガル
バノミラーの設計上有効である。

また、従来問題であった光記憶媒体上のエネルギー密
度の変動、集光スポット形状の変動、光利用効率の低
下、フォーカスサーボ信号の劣化は実用上問題がなくな
った。

従来最も問題であったプッシュプル法によるトラック
エラー信号の劣化も、従来から行なわれているミラーホ
ールド法による補正、あるいはメガネ型センサーと組み
合わせることにより十分に良質の信号が得られた。

このように本発明は、従来製造困難であった分離型光
メモリー装置を製造可能とする大変重要な発明であっ
て、コンピュータの外部記憶装置の発展、特に高速化に
おおいに貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図 第２図は本発明の実施例の側面図 第３図は従来の光メモリー装置の側面図 第４図は従来の光メモリー装置の説明図 第５図は従来の光メモリー装置の光ビーム断面図 101……光軸 102……第一群光学系 103……第二群光学系 104……主光線 105……対物レンズ 106……光記憶媒体 201……半導体レーザ 202……コリメータレンズ 203……サーボ信号分離用プリズム 204……光磁気信号分離用プリズム 205、207……反射鏡 206……ガルバノミラー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対物レンズと、トラッキングのために反射
   鏡を駆動するガルバノミラーとを用いた分離型光学系を
   有する光メモリー装置において、 移動部に配置された前記対物レンズと固定部に配置され
   た前記ガルバノミラーとの間の光路に、正の屈折力を有
   し前記ガルバノミラー側に配置された第一群光学系と正
   の屈折力を有し前記対物レンズ側に配置された第二群光
   学系とからなるアフォーカル光学系を配置するととも
   に、前記ガルバノミラーにより傾けられた主光線が光軸
   と交わる位置を前記対物レンズのシークエリア内とした
   ことを特徴とする光メモリー装置。