JP3112494B2 - 光メモリー装置 - Google Patents
光メモリー装置Info
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- JP3112494B2 JP3112494B2 JP03102846A JP10284691A JP3112494B2 JP 3112494 B2 JP3112494 B2 JP 3112494B2 JP 03102846 A JP03102846 A JP 03102846A JP 10284691 A JP10284691 A JP 10284691A JP 3112494 B2 JP3112494 B2 JP 3112494B2
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- optical
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光記憶の分野において
分離型光学系を用いた光メモリー装置に関する。
分離型光学系を用いた光メモリー装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の光メモリー装置としては、光磁気
ディスク表面に沿って光ヘッドをシーク用アクチュエー
タで半径方向に粗動させることにより所定の目標トラッ
クを検索し、光ヘッド内に設けた対物レンズをトラッキ
ング用アクチュエータで半径方向に微動させることによ
り、目標トラックに光スポットを追跡させるのが一般的
である。また、光ヘッド内に設けた対物レンズをフォー
カシング用アクチュエータでディスク表面に対して微動
させることにより、光スポットを光磁気ディスク表面に
追跡させているのが一般的である。ここで、光ヘッドに
光源から対物レンズまでの全ての光学系及びフォーカシ
ング用アクチュエータ及びトラッキングアクチュエータ
を搭載した一体型光ヘッドでは、可動部の質量が大きい
ために、光ヘッドを高速で粗動することができない。
ディスク表面に沿って光ヘッドをシーク用アクチュエー
タで半径方向に粗動させることにより所定の目標トラッ
クを検索し、光ヘッド内に設けた対物レンズをトラッキ
ング用アクチュエータで半径方向に微動させることによ
り、目標トラックに光スポットを追跡させるのが一般的
である。また、光ヘッド内に設けた対物レンズをフォー
カシング用アクチュエータでディスク表面に対して微動
させることにより、光スポットを光磁気ディスク表面に
追跡させているのが一般的である。ここで、光ヘッドに
光源から対物レンズまでの全ての光学系及びフォーカシ
ング用アクチュエータ及びトラッキングアクチュエータ
を搭載した一体型光ヘッドでは、可動部の質量が大きい
ために、光ヘッドを高速で粗動することができない。
【0003】そこで、光源から対物レンズまでの光学系
を、光源を含む固定光学系と対物レンズを含む移動光学
系に分離した分離光学系が開発されている。即ち、この
分離型光学系では、光ヘッドの移動光学系にはトラッキ
ング用アクチュエータを設けず、固定光学系にトラッキ
ング用アクチュエータを設置する一方、光ヘッドにはフ
ォーカシング用アクチュエータのみを搭載して対物レン
ズを微動するのである。従って、光ヘッドをシーク用ア
クチュエータで粗動させる際に、可動部の質量が小さい
ために、目標トラックに対して高速で粗動させることが
できる。また、トラッキング用アクチュエータとして
は、ガルバノミラーと呼ばれる傾動自在な反射鏡を使用
し、このガルバノミラーで光源から光ヘッド208に対
して光束を導く際に、このガルバノミラーの傾斜角度を
調節して、光スポットを目標トラックを追跡させてい
る。
を、光源を含む固定光学系と対物レンズを含む移動光学
系に分離した分離光学系が開発されている。即ち、この
分離型光学系では、光ヘッドの移動光学系にはトラッキ
ング用アクチュエータを設けず、固定光学系にトラッキ
ング用アクチュエータを設置する一方、光ヘッドにはフ
ォーカシング用アクチュエータのみを搭載して対物レン
ズを微動するのである。従って、光ヘッドをシーク用ア
クチュエータで粗動させる際に、可動部の質量が小さい
ために、目標トラックに対して高速で粗動させることが
できる。また、トラッキング用アクチュエータとして
は、ガルバノミラーと呼ばれる傾動自在な反射鏡を使用
し、このガルバノミラーで光源から光ヘッド208に対
して光束を導く際に、このガルバノミラーの傾斜角度を
調節して、光スポットを目標トラックを追跡させてい
る。
【0004】具体例として図3に従来の分離型光学系を
使用した光メモリー装置を示す。同図に示すように、高
速回転する光磁気ディスク106の半径方向に沿い光ヘ
ッド208は移動自在に設けられており、図示しないシ
ーク用アクチュエータで半径方向に粗動させられるよう
になっている。光ヘッド208には、対物レンズ10
5、反射鏡207を含む移動光学系が構成されており、
図示しないフォーカシング用アクチュエータで対物レン
ズを光磁気ディスク106の表面に対して微動可能とな
っている。一方、光源である半導体レーザ201、コリ
メータレンズ202、サーボ信号分離用プリズム20
3,光磁気信号分離用プリズム204、反射鏡205、
ガルバノミラー206を含む固定光学系は、光磁気ディ
スク105に対して一定の位置関係を持って設置されて
いる。
使用した光メモリー装置を示す。同図に示すように、高
速回転する光磁気ディスク106の半径方向に沿い光ヘ
ッド208は移動自在に設けられており、図示しないシ
ーク用アクチュエータで半径方向に粗動させられるよう
になっている。光ヘッド208には、対物レンズ10
5、反射鏡207を含む移動光学系が構成されており、
図示しないフォーカシング用アクチュエータで対物レン
ズを光磁気ディスク106の表面に対して微動可能とな
っている。一方、光源である半導体レーザ201、コリ
メータレンズ202、サーボ信号分離用プリズム20
3,光磁気信号分離用プリズム204、反射鏡205、
ガルバノミラー206を含む固定光学系は、光磁気ディ
スク105に対して一定の位置関係を持って設置されて
いる。
【0005】ここで、ガルバノミラー206は図示しな
い駆動機構により傾動自在となっており、トラッキング
用アクチュエータとして使用される。即ち、ガルバノミ
ラー206は、その中心を光路に対して垂直な軸を中心
にして一定角度回転自在に支持されており、ガルバノミ
ラー206を一定角度傾動させて、入射した光の出射方
向を変更させて、目標とするトラックに光スポットを追
跡できる。従って、半導体レーザ201より出射した光
はコリメータレンズ202を通過して平行光となり、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で光路を曲げられて
ガルバノミラー206に入射する。ガルバノミラー20
6を傾動すると、光の出射方向が調整される。ガルバノ
ミラー206を出射した光は、光ヘッド208に搭載さ
れた反射鏡207で反射して対物レンズ105で集光さ
れて、光磁気ディスク106上に焦点を結ぶ。
い駆動機構により傾動自在となっており、トラッキング
用アクチュエータとして使用される。即ち、ガルバノミ
ラー206は、その中心を光路に対して垂直な軸を中心
にして一定角度回転自在に支持されており、ガルバノミ
ラー206を一定角度傾動させて、入射した光の出射方
向を変更させて、目標とするトラックに光スポットを追
跡できる。従って、半導体レーザ201より出射した光
はコリメータレンズ202を通過して平行光となり、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で光路を曲げられて
ガルバノミラー206に入射する。ガルバノミラー20
6を傾動すると、光の出射方向が調整される。ガルバノ
ミラー206を出射した光は、光ヘッド208に搭載さ
れた反射鏡207で反射して対物レンズ105で集光さ
れて、光磁気ディスク106上に焦点を結ぶ。
【0006】一方、光磁気ディスク106表面で反射し
た戻り光は、対物レンズ105、反射鏡207、ガルバ
ノミラー206、反射鏡205を経て、サーボ信号分離
用プリズム204で屈折して光磁気信号検出部209に
入力し、再生信号に変換される。更に、サーボ信号分離
用プリズム204を通過した戻り光は光磁気信号分離用
プリズム203で屈折して、サーボ信号検出用センサ2
10に入力し、トラックエラー信号、フォーカスエラー
信号として使用される。
た戻り光は、対物レンズ105、反射鏡207、ガルバ
ノミラー206、反射鏡205を経て、サーボ信号分離
用プリズム204で屈折して光磁気信号検出部209に
入力し、再生信号に変換される。更に、サーボ信号分離
用プリズム204を通過した戻り光は光磁気信号分離用
プリズム203で屈折して、サーボ信号検出用センサ2
10に入力し、トラックエラー信号、フォーカスエラー
信号として使用される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の分離型光学系では、トラッキング用アクチュエ
ータであるガルバノミラー206とが光ヘッド208の
対物レンズ105との相対的距離が変化するため、図4
に示すようにガルバノミラー206の回転に伴って、対
物レンズ105に入射する光の光量が変化する。このよ
うに対物レンズ105の入射光量が変化すると、光記憶
媒体106上のエネルギー密度が不足し、書き込み不良
が生じる。また、対物レンズ入射量分布が変化し、集光
スポット形状が不安定で、読み取り不良が発生する。
た従来の分離型光学系では、トラッキング用アクチュエ
ータであるガルバノミラー206とが光ヘッド208の
対物レンズ105との相対的距離が変化するため、図4
に示すようにガルバノミラー206の回転に伴って、対
物レンズ105に入射する光の光量が変化する。このよ
うに対物レンズ105の入射光量が変化すると、光記憶
媒体106上のエネルギー密度が不足し、書き込み不良
が生じる。また、対物レンズ入射量分布が変化し、集光
スポット形状が不安定で、読み取り不良が発生する。
【0008】対物レンズ105によるケラレを生じさせ
ない為には、コリメートビーム径をある程度大きくしな
けれはならず、光利用効率が低下し、高価な高出力半導
体レーザが必要となる。更に、図5に光ビームの断面を
示すように、出射光ビーム501に対して、ガルバノミ
ラー206を回転させると、回転の前の戻り光ビーム5
02であったのが、回転の後の戻り光ビーム503のよ
うに移動する。この為、サーボ信号検出用センサ210
上で光が移動し、正確なサーボ信号を得られない。特
に、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の方向が直交するた
め、プッシュプル法によるトラッキングエラー検出法の
場合に甚だしい。
ない為には、コリメートビーム径をある程度大きくしな
けれはならず、光利用効率が低下し、高価な高出力半導
体レーザが必要となる。更に、図5に光ビームの断面を
示すように、出射光ビーム501に対して、ガルバノミ
ラー206を回転させると、回転の前の戻り光ビーム5
02であったのが、回転の後の戻り光ビーム503のよ
うに移動する。この為、サーボ信号検出用センサ210
上で光が移動し、正確なサーボ信号を得られない。特
に、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の方向が直交するた
め、プッシュプル法によるトラッキングエラー検出法の
場合に甚だしい。
【0009】本発明は、上記従来技術に鑑みてなされた
ものであり、入射した光を集光も分散もさせない無焦点
光学系、即ち、アフォーカル光学系を使用することによ
り、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
ことを目的とするものである。
ものであり、入射した光を集光も分散もさせない無焦点
光学系、即ち、アフォーカル光学系を使用することによ
り、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
ことを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の構成は光ディスク表面に沿い半径方向に粗動する
光ヘッドに、光源を含む固定光学系に対して移動可能
な、対物レンズを含む移動光学系を搭載すると共に前記
固定光学系にトラッキング用アクチュエータを設置して
なる分離型光学系を有する光メモリー装置において、前
記トラッキング用アクチュエータから出射した光を前記
対物レンズの光軸に沿って折り曲げる反射鏡を前記移動
光学系に設ける一方、前記トラッキング用アクチュエー
タとして反射鏡を傾動自在に設けると共に該反射鏡と前
記対物レンズとの間の光路にアフォーカル光学系を配置
し、該アフォーカル光学系として、正の屈折力を有する
第一群光学系を前記反射鏡側に配置すると共に正の屈折
力を有する第二群光学系を前記対物レンズ側に配置し、
且つ、前記第一群光学系と前記第二群光学系の光学的距
離を前記第一群光学系の焦点距離と前記第二群光学系の
焦点距離の和に実質的に等しくし、且つ、前記第二群光
学系から傾いて出射した光ビームの中心が、前記対物レ
ンズの光軸と交わる位置を、前記対物レンズのシークエ
リアの範囲内としたことを特徴とする。
発明の構成は光ディスク表面に沿い半径方向に粗動する
光ヘッドに、光源を含む固定光学系に対して移動可能
な、対物レンズを含む移動光学系を搭載すると共に前記
固定光学系にトラッキング用アクチュエータを設置して
なる分離型光学系を有する光メモリー装置において、前
記トラッキング用アクチュエータから出射した光を前記
対物レンズの光軸に沿って折り曲げる反射鏡を前記移動
光学系に設ける一方、前記トラッキング用アクチュエー
タとして反射鏡を傾動自在に設けると共に該反射鏡と前
記対物レンズとの間の光路にアフォーカル光学系を配置
し、該アフォーカル光学系として、正の屈折力を有する
第一群光学系を前記反射鏡側に配置すると共に正の屈折
力を有する第二群光学系を前記対物レンズ側に配置し、
且つ、前記第一群光学系と前記第二群光学系の光学的距
離を前記第一群光学系の焦点距離と前記第二群光学系の
焦点距離の和に実質的に等しくし、且つ、前記第二群光
学系から傾いて出射した光ビームの中心が、前記対物レ
ンズの光軸と交わる位置を、前記対物レンズのシークエ
リアの範囲内としたことを特徴とする。
【0011】また、前記第一群光学系の焦点距離と前記
第二群光学系の焦点距離を等しくしても良いし、更に、
前記第一群光学系、前記第二群光学系として、非球面形
状をなす凸レンズを単独で使用しても良い。更に、前記
アフォーカル光学系として、円柱状レンズを使用すると
共に該円柱状レンズの両面に正の焦点距離を有する非球
面形状を形成し、且つ、該円柱状レンズの光学的長さを
前記非球面形状の有する焦点距離の和に実質的に等しく
したものも使用できる。また、前記アフォーカル光学系
の材料として低分散ガラス、アクリル又はポリカーボネ
ートが使用可能である。更に、前記対物レンズの光軸と
対物レンズの光軸と交わる位置は、前記対物レンズのシ
ークエリアのほぼ中心とすることができる。
第二群光学系の焦点距離を等しくしても良いし、更に、
前記第一群光学系、前記第二群光学系として、非球面形
状をなす凸レンズを単独で使用しても良い。更に、前記
アフォーカル光学系として、円柱状レンズを使用すると
共に該円柱状レンズの両面に正の焦点距離を有する非球
面形状を形成し、且つ、該円柱状レンズの光学的長さを
前記非球面形状の有する焦点距離の和に実質的に等しく
したものも使用できる。また、前記アフォーカル光学系
の材料として低分散ガラス、アクリル又はポリカーボネ
ートが使用可能である。更に、前記対物レンズの光軸と
対物レンズの光軸と交わる位置は、前記対物レンズのシ
ークエリアのほぼ中心とすることができる。
【0012】
【作用】図1は本発明に係るアフォーカル光学系の一例
を示すものである。同図に示すように第一群光学系10
2として凸レンズが使用されると共に第二群光学系10
3として凸レンズが使用されており、第一群光学系10
2と第二群光学系103との光学的距離は、第一群光学
系102の焦点距離f1と第二群光学系103の焦点距
離103の和と実質的に等しくなっている。従って、光
軸101に対してθ1の角度をなす光ビームが第一群光
学系102に入射すると、この光ビームは第一群光学系
102の焦点距離f1に一旦集光し、そこから、第二群
光学系103に至る。第二群光学系103からの出射ビ
ーム104は、光軸101に対してθ2の角度で出射
し、第二群光学系103から距離dの位置で光軸101
に交わる。出射光ビーム104の光軸101になす角度
θ2は、θ2=θ1×(f1/f2)で与えられる。焦
点距離f1、焦点距離f2は何れも正であるから、出射
光ビーム104と光軸101と交わる位置dは無限遠で
もなく0でもない図中に示す適当な位置となる。
を示すものである。同図に示すように第一群光学系10
2として凸レンズが使用されると共に第二群光学系10
3として凸レンズが使用されており、第一群光学系10
2と第二群光学系103との光学的距離は、第一群光学
系102の焦点距離f1と第二群光学系103の焦点距
離103の和と実質的に等しくなっている。従って、光
軸101に対してθ1の角度をなす光ビームが第一群光
学系102に入射すると、この光ビームは第一群光学系
102の焦点距離f1に一旦集光し、そこから、第二群
光学系103に至る。第二群光学系103からの出射ビ
ーム104は、光軸101に対してθ2の角度で出射
し、第二群光学系103から距離dの位置で光軸101
に交わる。出射光ビーム104の光軸101になす角度
θ2は、θ2=θ1×(f1/f2)で与えられる。焦
点距離f1、焦点距離f2は何れも正であるから、出射
光ビーム104と光軸101と交わる位置dは無限遠で
もなく0でもない図中に示す適当な位置となる。
【0013】従って、出射ビーム104が光軸101と
交わる位置、つまり第二群光学系103から距離dの位
置に対物レンズ105を置けば、ガルバノミラー206
の傾動により第一群光学系102に入射する角度θ1が
変化したとして、対物レンズ105における光ビームシ
フトは起こらない。実際には、対物レンズ105は光ヘ
ッド208に搭載されて、シーク用アクチュエータによ
り粗動するので、対物レンズ105のシークエリアの中
央が第二群光学系103から距離dの位置になるように
設置すると、光ビームシフトを最も少なくすることがで
きて好ましい。
交わる位置、つまり第二群光学系103から距離dの位
置に対物レンズ105を置けば、ガルバノミラー206
の傾動により第一群光学系102に入射する角度θ1が
変化したとして、対物レンズ105における光ビームシ
フトは起こらない。実際には、対物レンズ105は光ヘ
ッド208に搭載されて、シーク用アクチュエータによ
り粗動するので、対物レンズ105のシークエリアの中
央が第二群光学系103から距離dの位置になるように
設置すると、光ビームシフトを最も少なくすることがで
きて好ましい。
【0014】
【実施例】以下、本発明について、図面を参照して詳細
に説明する。図2に本発明の一実施例を示す。本実施例
は、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。同図に示すように、高速回転する光磁気デ
ィスク106の半径方向に沿い光ヘッド208は移動自
在に設けられており、図示しないシーク用アクチュエー
タで半径方向に粗動させられるようになっている。光ヘ
ッド208には、対物レンズ105、反射鏡207を含
む移動光学系が構成されており、図示しないフォーカシ
ング用アクチュエータで対物レンズを光磁気ディスク1
06の表面に対して微動可能となっている。
に説明する。図2に本発明の一実施例を示す。本実施例
は、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。同図に示すように、高速回転する光磁気デ
ィスク106の半径方向に沿い光ヘッド208は移動自
在に設けられており、図示しないシーク用アクチュエー
タで半径方向に粗動させられるようになっている。光ヘ
ッド208には、対物レンズ105、反射鏡207を含
む移動光学系が構成されており、図示しないフォーカシ
ング用アクチュエータで対物レンズを光磁気ディスク1
06の表面に対して微動可能となっている。
【0015】一方、光源である半導体レーザ201、コ
リメータレンズ202、サーボ信号分離用プリズム20
3,光磁気信号分離用プリズム204、反射鏡205、
ガルバノミラー206を含む固定光学系は、光磁気ディ
スク105に対して一定の位置関係を持って設置されて
いる。ここで、ガルバノミラー206は図示しない駆動
機構により傾動自在となっており、トラッキング用アク
チュエータとして使用される。即ち、ガルバノミラー2
06は、その中心を光路に対して垂直な軸を中心にして
一定角度回転自在に支持されており、ガルバノミラー2
06を一定角度傾動させて、入射した光の出射方向を変
更させると、目標とするトラックに光スポットを追跡す
ることができる。
リメータレンズ202、サーボ信号分離用プリズム20
3,光磁気信号分離用プリズム204、反射鏡205、
ガルバノミラー206を含む固定光学系は、光磁気ディ
スク105に対して一定の位置関係を持って設置されて
いる。ここで、ガルバノミラー206は図示しない駆動
機構により傾動自在となっており、トラッキング用アク
チュエータとして使用される。即ち、ガルバノミラー2
06は、その中心を光路に対して垂直な軸を中心にして
一定角度回転自在に支持されており、ガルバノミラー2
06を一定角度傾動させて、入射した光の出射方向を変
更させると、目標とするトラックに光スポットを追跡す
ることができる。
【0016】更に、本発明では、ガルバノミラー206
と対物レンズ105との間にアフォーカル光学系が配置
されている。即ち、正の屈折力を有する第一群光学系と
して平凸レンズ102aが使用されると共に正の屈折力
を有する第二群光学系として平凸レンズ103aが使用
されている。平凸レンズ102aと平凸レンズ103a
の光学的距離は、平凸レンズ102aの焦点距離と平凸
レンズ103aの焦点距離と実質的に等しくされてい
る。図1に示すアフォーカル光学系では、凸レンズ10
2,103として両凸レンズが使用されているが、正の
屈折力、つまり、焦点距離が正であれば、これに限るも
のではない。従って、半導体レーザ201から出射した
光はコリメータレンズ202により平行光とされ、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を通過し反射鏡205で反射して光路を曲げら
れ、更に、ガルバノミラー206で反射してシーク方向
と略同方向に曲げられる。
と対物レンズ105との間にアフォーカル光学系が配置
されている。即ち、正の屈折力を有する第一群光学系と
して平凸レンズ102aが使用されると共に正の屈折力
を有する第二群光学系として平凸レンズ103aが使用
されている。平凸レンズ102aと平凸レンズ103a
の光学的距離は、平凸レンズ102aの焦点距離と平凸
レンズ103aの焦点距離と実質的に等しくされてい
る。図1に示すアフォーカル光学系では、凸レンズ10
2,103として両凸レンズが使用されているが、正の
屈折力、つまり、焦点距離が正であれば、これに限るも
のではない。従って、半導体レーザ201から出射した
光はコリメータレンズ202により平行光とされ、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を通過し反射鏡205で反射して光路を曲げら
れ、更に、ガルバノミラー206で反射してシーク方向
と略同方向に曲げられる。
【0017】その後、光ビームは平凸レンズ102aに
より一度集光され、平凸レンズ103aにより再び平行
光となり、反射鏡207で反射して、対物レンズ105
に導かれ、光記憶媒体106上に集光される。ここで、
ガルバノミラー206の傾斜角度の調整により平凸レン
ズ102aに入射する光ビームが光軸に等しくない場合
でも、図1にて説明したように、平凸レンズ103aか
ら所定の位置(図1では距離d)の位置に設置した対物
レンズ105におけるビームシフト量は0となる。従っ
て、光磁気ディスク105上での集光スポット形状が一
定となり、エネルギー密度も安定し、光利用効率も向上
する。一方、光磁気ディスク106表面で反射した戻り
光は、対物レンズ105、反射鏡207、平凸レンズ1
02a,103a、ガルバノミラー206、反射鏡20
5を経て、サーボ信号分離用プリズム204で屈折して
光磁気信号検出部209に入力し、再生信号に変換され
る。更に、サーボ信号分離用プリズム204を通過した
戻り光は光磁気信号分離用プリズム203で屈折して、
サーボ信号検出用センサ210に入力し、トラックエラ
ー信号、フォーカスエラー信号として使用される。
より一度集光され、平凸レンズ103aにより再び平行
光となり、反射鏡207で反射して、対物レンズ105
に導かれ、光記憶媒体106上に集光される。ここで、
ガルバノミラー206の傾斜角度の調整により平凸レン
ズ102aに入射する光ビームが光軸に等しくない場合
でも、図1にて説明したように、平凸レンズ103aか
ら所定の位置(図1では距離d)の位置に設置した対物
レンズ105におけるビームシフト量は0となる。従っ
て、光磁気ディスク105上での集光スポット形状が一
定となり、エネルギー密度も安定し、光利用効率も向上
する。一方、光磁気ディスク106表面で反射した戻り
光は、対物レンズ105、反射鏡207、平凸レンズ1
02a,103a、ガルバノミラー206、反射鏡20
5を経て、サーボ信号分離用プリズム204で屈折して
光磁気信号検出部209に入力し、再生信号に変換され
る。更に、サーボ信号分離用プリズム204を通過した
戻り光は光磁気信号分離用プリズム203で屈折して、
サーボ信号検出用センサ210に入力し、トラックエラ
ー信号、フォーカスエラー信号として使用される。
【0018】ここで、対物レンズ105におけるビーム
シフトは生じていないので、サーボ信号検出用センサ2
10上での戻り光の光ビームの位置が一定となり、正確
なサーボ信号が得られることになる。特に従来ではプッ
シュプル法によるトラックエラー信号の劣化が最も問題
となっていたが、本発明によれば、そのような問題も解
消する。また、従来から行われているミラーホールド法
による補正、或いはメガネ型センサーと組合せることに
より、十分良質の信号が得られる。尚、アフォーカル光
学系として設けた平凸レンズ102a,103aを使用
すると、光磁気ディスク106上での光スポットの動き
は従来と逆方向となるので、ガルバノミラー206の回
転方向は従来とは逆とする。
シフトは生じていないので、サーボ信号検出用センサ2
10上での戻り光の光ビームの位置が一定となり、正確
なサーボ信号が得られることになる。特に従来ではプッ
シュプル法によるトラックエラー信号の劣化が最も問題
となっていたが、本発明によれば、そのような問題も解
消する。また、従来から行われているミラーホールド法
による補正、或いはメガネ型センサーと組合せることに
より、十分良質の信号が得られる。尚、アフォーカル光
学系として設けた平凸レンズ102a,103aを使用
すると、光磁気ディスク106上での光スポットの動き
は従来と逆方向となるので、ガルバノミラー206の回
転方向は従来とは逆とする。
【0019】本実施例における各パラメータは下記の通
りである。 平凸レンズ102aの焦点距離 17.3mm 平凸レンズ103aの焦点距離 15.4mm 対物レン105のズ焦点距離 3.0mm 対物レンズ105の開口数 0.55mm ガルバノミラー206から平凸レンズ102aまでの距
離 4mm 平凸レンズ102aと平凸レンズ103aとの距離 3
2.7mm 平凸レンズ103aからシークエリア中央に置かれる対
物レンズ105までの光学的距離 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 上記のパラメータを有する光メモリー装置において、ト
ラッキングの為に、光スポットを光磁気ディスク上で50
μm微動させる場合の各パラメータは下記の通りであ
る。 ガルバノミラー206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
りである。 平凸レンズ102aの焦点距離 17.3mm 平凸レンズ103aの焦点距離 15.4mm 対物レン105のズ焦点距離 3.0mm 対物レンズ105の開口数 0.55mm ガルバノミラー206から平凸レンズ102aまでの距
離 4mm 平凸レンズ102aと平凸レンズ103aとの距離 3
2.7mm 平凸レンズ103aからシークエリア中央に置かれる対
物レンズ105までの光学的距離 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 上記のパラメータを有する光メモリー装置において、ト
ラッキングの為に、光スポットを光磁気ディスク上で50
μm微動させる場合の各パラメータは下記の通りであ
る。 ガルバノミラー206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
【0020】従来技術により上記の実施例と同様な光メ
モリー装置を構成し、ガルバノミラーを傾斜角度を調節
して光スポットを光磁気ディスク上で50μm微動させる
場合には、光スポットは対物レンズ上で最大1.43mm微動
するが、これは、対物レンズの瞳径の43.3%であり、許
容できない。これに対し、上述した実施例では、光スポ
ットを光記憶媒体上で50μm移動させる場合おいて、光
スポットは対物レンズ上で最大0.27mm微動させるだけで
よく、これは、対物レンズの瞳径の8%であり、実に1/
5.3 に減少させることができた。
モリー装置を構成し、ガルバノミラーを傾斜角度を調節
して光スポットを光磁気ディスク上で50μm微動させる
場合には、光スポットは対物レンズ上で最大1.43mm微動
するが、これは、対物レンズの瞳径の43.3%であり、許
容できない。これに対し、上述した実施例では、光スポ
ットを光記憶媒体上で50μm移動させる場合おいて、光
スポットは対物レンズ上で最大0.27mm微動させるだけで
よく、これは、対物レンズの瞳径の8%であり、実に1/
5.3 に減少させることができた。
【0021】また、上記実施例では、平凸レンズ102
aの焦点距離f1を平凸レンズ103aの焦点距離f2
よりも長くしたので、角倍率を1.12となり、ガルバノミ
ラー206の回転角を11パーセント減少させることがで
きた。この効果は、特に光磁気ディスクを高速回転させ
る場合、ガルバノミラー206の設計上有利である。更
に、第一群光学系の焦点距離f1を第二群光学系の焦点
距離f2に比較して、積極的に大きくすることにより、
ガルバノミラーの必要回転角を減少させることも可能で
ある。ここで、平凸レンズ102a、103aとして同
一のものを使用することにより、部品の共通化を図り、
コストダウンを図ることも可能である。また、第一群光
学系102と第二群光学系103とを、それぞれ色消し
レンズとすることにより、半導体レーザの波長変化に対
応させることができる。
aの焦点距離f1を平凸レンズ103aの焦点距離f2
よりも長くしたので、角倍率を1.12となり、ガルバノミ
ラー206の回転角を11パーセント減少させることがで
きた。この効果は、特に光磁気ディスクを高速回転させ
る場合、ガルバノミラー206の設計上有利である。更
に、第一群光学系の焦点距離f1を第二群光学系の焦点
距離f2に比較して、積極的に大きくすることにより、
ガルバノミラーの必要回転角を減少させることも可能で
ある。ここで、平凸レンズ102a、103aとして同
一のものを使用することにより、部品の共通化を図り、
コストダウンを図ることも可能である。また、第一群光
学系102と第二群光学系103とを、それぞれ色消し
レンズとすることにより、半導体レーザの波長変化に対
応させることができる。
【0022】尚、上記実施例では、第一群光学系、第二
群光学系として単レンズをそれぞれ使用していたが、レ
ンズの収差を吸収するために複数のレンズを組み合わせ
て使用するようにしても良い。また、複数のレンズを使
用すると、重量の増加、大型化を招く場合には、図6及
び図7に示す第二、第三の実施例のように非球面レンズ
を使用しても良い。即ち、図6に示す第二の実施例で
は、第一群光学系、第二群光学系として同一形状の非球
面レンズ102b,103bを使用したので、コストメ
リットが高い。また、図7に示す第三の実施例では、第
一群光学系、第二群光学系として形状の異なる非球面レ
ンズ102c,103cを使用したので、収差的に有利
である。
群光学系として単レンズをそれぞれ使用していたが、レ
ンズの収差を吸収するために複数のレンズを組み合わせ
て使用するようにしても良い。また、複数のレンズを使
用すると、重量の増加、大型化を招く場合には、図6及
び図7に示す第二、第三の実施例のように非球面レンズ
を使用しても良い。即ち、図6に示す第二の実施例で
は、第一群光学系、第二群光学系として同一形状の非球
面レンズ102b,103bを使用したので、コストメ
リットが高い。また、図7に示す第三の実施例では、第
一群光学系、第二群光学系として形状の異なる非球面レ
ンズ102c,103cを使用したので、収差的に有利
である。
【0023】また、第一群光学系及び第二群光学系は、
相対的に一定の関係を保つために、鏡筒内に収容するの
が便利であるが(図中では省略した)、図8に示す第四
の実施例はこのような鏡筒を使用しなくても、第一群光
学系、第二群光学系の間に相対的に一定の関係を保つこ
とが可能である。即ち、図8に示す第四の実施例では、
アフォーカル光学系として、円柱状レンズ801を使用
し、その両端の面に非球面形状102d,103dを形
成したものである。非球面形状102d,103dは、
それぞれ第一群光学系、第二群光学系としての機能を有
し、その円柱状レンズ801の光学的長さを非球面形状
102d,103dの有する焦点距離の和と等しくなっ
ている。但し、、非球面形状102d,103dはそれ
ぞれ最適の形状となるように異なる形状とした。
相対的に一定の関係を保つために、鏡筒内に収容するの
が便利であるが(図中では省略した)、図8に示す第四
の実施例はこのような鏡筒を使用しなくても、第一群光
学系、第二群光学系の間に相対的に一定の関係を保つこ
とが可能である。即ち、図8に示す第四の実施例では、
アフォーカル光学系として、円柱状レンズ801を使用
し、その両端の面に非球面形状102d,103dを形
成したものである。非球面形状102d,103dは、
それぞれ第一群光学系、第二群光学系としての機能を有
し、その円柱状レンズ801の光学的長さを非球面形状
102d,103dの有する焦点距離の和と等しくなっ
ている。但し、、非球面形状102d,103dはそれ
ぞれ最適の形状となるように異なる形状とした。
【0024】尚、第一群光学系、第二群光学系を構成す
るレンズ等は、色収差を少なくするため、低分散ガラス
をガラスプレスの技術で作るか、或いは、透明なプラス
チック、例えば、アクリル、ポリカーボネート等を射出
成形の技術で作るようにしても良い。
るレンズ等は、色収差を少なくするため、低分散ガラス
をガラスプレスの技術で作るか、或いは、透明なプラス
チック、例えば、アクリル、ポリカーボネート等を射出
成形の技術で作るようにしても良い。
【0025】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明は、アフォーカル光学系を設けたの
で、ガルバノミラーを回転微動させても、ビームシフト
が光学的に吸収され、光記憶媒体上のエネルギー密度が
一定となり、その集光スポット形状が一定となる。従っ
て、フォーカスサーボの問題も解消されることになる。
この為、分離型の光学系を使用する光メモリー装置にお
いて、検索の高速化を図ることができるものである。
たように、本発明は、アフォーカル光学系を設けたの
で、ガルバノミラーを回転微動させても、ビームシフト
が光学的に吸収され、光記憶媒体上のエネルギー密度が
一定となり、その集光スポット形状が一定となる。従っ
て、フォーカスサーボの問題も解消されることになる。
この為、分離型の光学系を使用する光メモリー装置にお
いて、検索の高速化を図ることができるものである。
【図1】本発明で使用するアフォーカル光学系の原理を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図2】本発明の第一の実施例に係る光メモリー装置を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図3】従来の分離型光学系を有する光メモリー装置の
構成図である。
構成図である。
【図4】従来の分離型光学系を有する光メモリー装置に
おける、光ビームシフトを示す説明図である。
おける、光ビームシフトを示す説明図である。
【図5】光ビームの断面を示す説明図である。
【図6】本発明の第二の実施例に係るアフォーカル光学
系を示す構成図である。
系を示す構成図である。
【図7】本発明の第三の実施例に係るアフォーカル光学
系を示す構成図である。
系を示す構成図である。
【図8】本発明の第四の実施例に係るアフォーカル光学
系を示す説明図である。
系を示す説明図である。
101 光軸 102 第一群光学系(凸レンズ) 103 第二群光学系(凸レンズ) 102a 平凸レンズ 103a 平凸レンズ 102b 非球面レンズ 103b 非球面レンズ 102c 非球面レンズ 103c 非球面レンズ 102d 非球面形状 103d 非球面形状 104 出射ビーム 105 対物レンズ 106 光磁気ディスク 201 半導体レーザ 202 コリメータレンズ 203 光磁気信号分離用プリズム 204 サーボ信号分離用プリズム 205 反射鏡 206 ガルバノミラー 207 反射鏡 208 光ヘッド 209 光磁気信号検出部 210 サーボ信号検出用センサ 501 出射光光ビーム 502 回転前の戻り光ビーム 503 回転後の戻り光ビーム 504 光ビームの移動方向 505 分割線 801 円柱状レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/135
Claims (6)
- 【請求項1】 光ディスク表面に沿い半径方向に粗動す
る光ヘッドに、光源を含む固定光学系に対して移動可能
な、対物レンズを含む移動光学系を搭載すると共に前記
固定光学系にトラッキング用アクチュエータを設置して
なる分離型光学系を有する光メモリー装置において、前
記トラッキング用アクチュエータから出射した光を前記
対物レンズの光軸に沿って折り曲げる反射鏡を前記移動
光学系に設ける一方、前記トラッキング用アクチュエー
タとして反射鏡を傾動自在に設けると共に該反射鏡と前
記対物レンズとの間の光路にアフォーカル光学系を配置
し、該アフォーカル光学系として、正の屈折力を有する
第一群光学系を前記反射鏡側に配置すると共に正の屈折
力を有する第二群光学系を前記対物レンズ側に配置し、
且つ、前記第一群光学系と前記第二群光学系の光学的距
離を前記第一群光学系の焦点距離と前記第二群光学系の
焦点距離の和に実質的に等しくし、且つ、前記第二群光
学系から傾いて出射した光ビームの中心が、前記対物レ
ンズの光軸と交わる位置を、前記対物レンズのシークエ
リアの範囲内としたことを特徴とする光メモリー装置。 - 【請求項2】前記第一群光学系の焦点距離と前記第二群
光学系の焦点距離を等しくしたことを特徴とする請求項
1記載の光メモリー装置。 - 【請求項3】前記第一群光学系、前記第二群光学系とし
て、非球面形状をなす凸レンズを単独で使用することを
特徴とする請求項1記載の光メモリー装置。 - 【請求項4】前記アフォーカル光学系として、円柱状レ
ンズを使用すると共に該円柱状レンズの両面に正の焦点
距離を有する非球面形状を形成し、且つ、該円柱状レン
ズの光学的長さを前記非球面形状の有する焦点距離の和
に実質的に等しくしたことを特徴とする請求項1記載の
光メモリー装置。 - 【請求項5】前記アフォーカル光学系の材料として低分
散ガラス、アクリル又はポリカーボネートを使用するこ
とを特徴とする請求項1記載の光メモリー装置。 - 【請求項6】前記対物レンズの光軸と交わる位置は、前
記対物レンズのシークエリアのほぼ中心であることを特
徴とする請求項1記載の光メモリー装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US52051590A | 1990-05-08 | 1990-05-08 | |
US520515 | 1990-05-08 | ||
US07/520515 | 1990-05-08 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0798884A JPH0798884A (ja) | 1995-04-11 |
JP3112494B2 true JP3112494B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=24072940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03102846A Expired - Fee Related JP3112494B2 (ja) | 1990-05-08 | 1991-05-08 | 光メモリー装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3112494B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005018040A (ja) | 2003-06-02 | 2005-01-20 | Seiko Epson Corp | 走査装置、レーザプロジェクタ、及び光学装置 |
-
1991
- 1991-05-08 JP JP03102846A patent/JP3112494B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0798884A (ja) | 1995-04-11 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
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