JPH01204230A - 光ピックアップ及び情報記録再生装置及び情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は光を用いて情報を記録、再生するために用いら
れる光ピックアップ及びその光ピックアップを備えた情
報記録再生装置及びその情報記録再生装置を記憶装置と
して用いる情報処理装置に関する。

［従来の技術］ 従来の光ピックアップの主要構成を第５図に示す。筐体
５０１に半導体レーザ５０２、プリズムビームスプリッ
タ５０３．コリメータレンズ５０４、ミラー５０５、レ
ンズ５１４．フォトダイオード５１５が固定されており
、半導体レーザ５０２から出た光は対物レンズ５０６で
光ディスク５１０に集光され光スポット５１２を形成す
る。光ディスク５１０の情報を含んだ反射光は再び対物
レンズ５０４を通ってビームスプリッタ５０３で光路を
曲げられ、レンズ５１４を通ってフォトダイオード５１
５で検出される。また、フォトダイオード５１５では光
スポット５１２が光ディスク５１０の正しい位置からず
れていることを示すエラー信号も検出し、その信号によ
って対物レンズ５１３の固定されているレンズホルダー
５０８を軸５０９を中心にした磁気回路５０７でフォー
カス方向５１３、トラック方向５１７に変位させて光ス
ポット５１２を正しい位置へ移動させる。

また、光スポット５１２を光ディスク５１０の半径方向
５１６へ送るにはボイスコイルモータで筐体５０１全体
を動がしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述の従来技術では、光スポット３１２を光デ
ィスク３１０の半径方向へ送る際に動かすべき重量は筐
体も含めて３０ｇ以上有り、光ピックアップを必要なト
ラックへ高速に送ることができないという問題点を有す
る。そのために、そのような光ピックアップを用いた情
報記録再生装置では情報へのアクセス時間が１００ｍ５
ｅｃ程度もかかるという問題点を有するとともに、その
ような情報記録再生装置を記憶装置として用いたパソコ
ン等では情報の検索に時間がかかるという問題点を有し
ていた。

そこで本発明の目的は光ピックアップにおいて、可動部
の重量を軽くして高速アクセスが可能な光ピックアップ
を提供するところにある。

また、本発明の他の目的は、そのような光ピックアップ
を用いることによって情報へのアクセスが高速に行える
情報記録再生装置、また、情報の検索が高速に行える情
報処理装置を提供するところにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の光ピックアップは、半導体レーザと、該半導体
レーザの出射光を集光させた後その発散光を平行光にす
るレンズの組と、前記平行光を記録媒体に集光して光ス
ポットを形成する光路変換素子及び対物レンズと、前記
記録媒体からの反射光を検出する光学系及びフォトダイ
オードと、前記レンズの組のうち一枚のレンズを変位さ
せる手段とを主要構成要素とし、前記光路変換素子及び
対物レンズだけを前記記録媒体に対して移動させること
を特徴とする。

又、本発明の情報記録再生装置は、上記記載の光ピック
アップを備えていることを特徴とする。

又、本発明の情報処理装置は、上記記載の情報記録再生
装置を記憶装置として用いることを特徴とする。

［作用］ 本発明の上記の構成によれば、記録、再生用の光スポッ
トを記録媒体面に正確に合わせるいわゆるフォーカシン
グは、半導体レーザと対物レンズの間にレンズの組を入
れてそのうちの一枚を光軸方向に変位させることで行な
う。

レンズの組のうち、第１のレンズで半導体レーザからの
光を集光し、−旦集光したのち発散した光を第２のレン
ズで平行光に変換して対物レンズに導き、対物レンズで
記録媒体に光スポットを作る。

第１のレンズで絞られた集光点を第２のレンズの物点と
し、第２のレンズと対物レンズを組み合わせレンズと考
えて対物レンズで作られる光スポットを像点とする。

第１のレンズあるいは第２のレンズを光軸方向に変位さ
せると、第２のレンズに対して物点の位置が変わり、従
って像点である対物レンズの光スポットの位置が光軸上
で動き、フォーカシングを行なうことができる。

光スポットを記録媒体上のトラックに正確に合わせるい
わゆるトラッキングは、ガルバノミラ−等で対物レンズ
へ入射する光軸を微少に振ることで行なえば、フォーカ
シング、トラッキングのための機械的駆動系を情報記録
再生装置に固定しておくことができ、記録媒体の所望の
トラックへ光スポットを送るために移動させる要素は対
物レンズ及び光軸を記録媒体に垂直にするための光路変
換素子だけでよく、移動すべき重量を軽量化することが
できる。従って、所望のトラックへ光スポットを持って
行くアクセス時間を短くすることができる。

又、このような光ピックアップを用いた情報記録再生装
置及び情報処理装置は情報の検索を高速に行えることに
なる。

以下に、実施例により本発明の詳細を示す。

［実施例］ 第１図は本発明の光ピックアップの主要構成図で、　（
ａ）は平面図、　（ｂ）は（ａ）の一部を取り出した断
面図である。

筐体１０１に半導体レーザ１０２が取り付けられている
。半導体レーザ１０２からでた光はコリメータレンズ１
０３、プリズムビームスプリッタ１０４を通って第１の
レンズ１０５へ入る。第１のレンズ１０５で光が集光さ
れ、集光点１０６を形成した後第２のレンズ１０７に入
射し、平行光に変換され、回転可能なミラー１０８で光
路を曲げられる。このミラー１０８で反射された光１０
９はミラー１１０で光路を曲げられ、対物レンズ１１を
通って光ディスク１１２に集光され光スポット１１３を
形成する。光ディスク１１２の情報を含んだ反射光は対
物レンズ１１１、ミラー１１０、ミラー１０８、第２の
レンズ１０７、第１のレンズ１０５を通ってプリズムビ
ームスプリッタ１１０で光路を曲げられ、レンズ１１４
を通ってフォトダイオード１１５に入射して電気信号に
変換される。

光ディスク１１２のトラック１１６へ光スポット１１３
を送るためには、対物レンズ１１１とミラー１１０を固
定した筐体１１７をボイスコイルモータで移動させる（
１１８）。ミラー１１０としては、筐体１１７と一体成
形するなどして筐体の一部を利用しても良い。

次に、フォトダイオード１１５から得られたフォーカス
エラー信号、トラッキングエラー信号によって光スポッ
トを動かす方法を説明する。

まずトラッキングについては、ミラー１０８を磁石とコ
イルからなるアクチュエータ１１９で回転（１２０）さ
せてミラー１１０へ入射させる光ビームを傾け（１２１
）、光スポット１１３を動かす（１２２）。

一方、フォーカシングについては第１のレンズ１０５を
磁石とコイルから成るアクチュエータで光軸方向へ変位
（１２４）させて行なう。これを第２図を用いてさらに
説明する。

第２図（ａ）は基準的な配置を示す。第１のレンズ１０
５と第２図のレンズ１０７の距離はｄ８で、このときの
対物レンズ１１１と光スポット１１３の距離はＳ６であ
る。本実施例では、第１図のレンズ１０５と第２のレン
ズ１０７と対物レンズ１１１は同じ光学特性を持ち、バ
ックフォーカスは４ｍｍである。

続いて第２図（ｂ）のように、第１のレンズ１０５をア
クチュエータ１２３で第２のレンズ１０７から遠ざける
（ｄ＋＞ｄｏ）と、第１のレンズ１０５による集光点１
０６は第２のレンズ１０７から遠ざかり、従って光スポ
ット１１３は対物レンズ１１１に近づ（（ｓｌ＜ｓｌり
。例えば、第１のレンズ１０５を半導体レーザ１０２の
方向へ５０μｍ動かすと光スポット１１３は、第２のレ
ンズ１０７と対物レンズ１１１の間隔が２０ｍｍのとき
５１μｍ、第２のレンズ１０７と対物レンズ１１１の間
隔が４０ｍｍのとき５３μｎｌ対物レンズ１１１に近づ
き、また、第１のレンズ１０５を半導体レーザ１０２の
方向へ５００μｍ動かすと光スポット１１３は、第２の
レンズ１０７と対物レンズ１１１の間隔が２０ｍｍのと
き６３０μｍ、第２のレンズ１０７と対物レンズ１１１
の間隔が４０ｍｍのとき１２５０μｍ対物レンズ１１１
に近づく。一方、第２図（Ｃ）のように第１のレンズ１
０５を第２のレンズ１０７に近づける（ｄ２くｄｏ）と
、第１のレンズ１０５による集光点１０６は第２のレン
ズ１０７に近づき、従って光スポット１１３は対物レン
ズ１１１から遠ざかる（Ｓ２〉ＳＯ）。例えば、第１の
レンズ１０５を対物レンズ１１１の方向へ５０μｍ動か
すと光スポット１１３は、第２のレンズ１０７と対物レ
ンズ１１１の間隔が２０ｍｍのとき４９μｍ、第２のレ
ンズ１０７と対物レンズ１１１の間隔が４０ｍｍのとき
４７μｍ対物レンズ１１１から遠ざかり、また、第１の
レンズ１０５を対物レンズ１１１の方向へ５００μｍ動
かすと光スポット１１３は、第２のレンズ１０７と対生
勿レンズ１１１の間隔が２０ｍｍのとき４２０μｍ、第
２のレンズ１０７と対物レンズ１１１の間隔が４０ｍｍ
のとき３１０μｍ対物レンズ１１１から遠ざかる。

このように、第１のレンズ１０５を光軸方向へ変位させ
ることによって、光スポット１１３をフォーカス方向に
動かすことができる。光スポット１１３のフォーカス方
向への移動量と、第１のレンズの移動量はほぼ同じオー
ダーである。

本発明のフォーカシング機構は、第２のレンズ１０７と
対物レンズ１１１に対して、第１のレンズ１０５の集光
点１０６を物点とし、光スポット１１３を像点とした結
像関係を利用したものであるから、第１のレンズ１０５
を固定して第２のレンズ１０７を光軸方向に変位させて
も同様な効果が得られる。

又、第１のレンズ１０５と第２のレンズ１０７の光軸を
一致させたまま光軸に垂直方向に一緒に移動させること
によってトラッキングを行なうことも可能である。

第１のレンズ１０５あるいは第２のレンズ１０７の移動
によって、光ディスク１１２の透明基板を透過させた光
スポット１１３に発生する収差が大きくなる場合には、
第１のレンズ１０５と第２のレンズ１０７の間に光ディ
スク１１２の透明基板と同じ屈折率を持つ平行平板を挿
入してもよい。

又、光ディスク１１２として記録面に光スポット１１３
を照射する際に、透明基板を透過させない構成にしても
良い。

以上述べたように本実施例によれば、光ディスク１１２
の所望のトラック１１６へ光スポット１１３を送るため
に移動すべき物は、筐体１１７に固定されたミラー１１
０、対物レンズ１１１だけであり、重量を５ｇ以下にす
ることができる。その他の光学系、アクチュエータなど
は全て別の筐体１０１に含まれ、この筐体は固定光学系
として本実施例の光ピックアップによって情報の記録、
再生を行なう情報記録再生装置に固定される。

尚、記録媒体としては光ディスクに限らず、光カード等
、光によって情報を記録、再生できるものであれば良い
。

又、記録媒体からの反射光の偏光の向きを検出する光学
系を用いれば、いわゆる光磁気記録用の光ピックアップ
を構成できる。この場合も、フォーカシング、トラッキ
ングは本実施例と同様でよい。

第３図には本実施例で説明した光ピックアップを用いて
情報の記録、再生を行なう情報記録再生装置の主要構成
図を示す。

光ディスク１１２がスピンドルモータ３０１の軸１２３
に固定されて回転する。半導体レーザ、フォトダイオー
ド、アクチュエータ等が含まれている筐体１０１がベー
ス３０２に固定されており、光ビーム１０９が移動可能
な筐体１１７に入り光ディスクに集光される。移動可能
な筐体１１７はボイスコイルモータ３０３で所望のトラ
ックへ送られる。これらの要素はコントロール回路３０
４で制御され、インタフェース回路３０５で他の装置に
接続される。

本発明の光ピックアップを用いることによって可動部重
量が軽くなるために、光スポットを光デイスク上の所望
のトラックへ送るいわゆる粗アクセス時間は、第５図の
ような重さ５０ｇ程度の従来の光ピックアップを送る場
合には４０ｍ５ｅｃ程度必要であったものを、１０ｍｓ
　ｅ　ｃ程度に短くすることができる。

従って、第４図に示すような、本発明の光ピックアップ
を用いた情報記録再生装置を記憶装置４０１として用い
る情報処理装置では、人力装置４０２から入力された情
報を高速に記憶させることができるとともに、記憶装置
４０１に記録されている情報を高速に検索して表示装置
４０３へ表示させることができる。４０４は処理装置で
ある。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、光ピックアップにお
いて、半導体レーザ、フォトダイオード、光スポットの
フォーカシング、トラッキング用のアクチュエータ等が
含まれる筐体を情報記録再生装置に固定し、光スポット
を記録媒体の所望のトラックへ送る場合には、光軸を記
録媒体に垂直にするための光路変換素子と対物レンズだ
けを送ることにより、移動させるべき重量を軽くできる
ために所望のトラックへのアクセス時間を従来より短く
することができるという効果を有する。

又、本発明の情報記録再生装置は、上述の光ピックアッ
プを用いることにより、記録媒体上の必要な情報へのア
クセスが速くなるという効果を有する。

又、本発明の情報処理装置は、上述の情報記録再生装置
を記憶装置として用いることにより、情報の記録、検索
が高速に行えるという効果を有する。

本発明の光ピックアップにおけるフォーカシング機構を
説明するためのレンズ系の構成を示す断面図。第３図は
本発明の情報記録再生装置の主要構成図。第４図は本発
明の情報処理装置の主要構成酸を表す図で、第５図（ａ
）は主要断面図、第５図（ｂ）は主要平面図。

１０１　・・・筐体 １０２　・・・半導体レーザ １０３　・・・コリメータレンズ １０４・・・プリズムビームスプリッタ１０５・・・第
１のレンズ １０６　・・・集光点 １０７・・・第２のレンズ １０８　・・・ミラー １０９　・・・光ビーム １１０　・・・ミラー １１１　　・・・対物レンズ １１２　・・・光ディスク １１３・・・光スポット １１４・・・　レンズ １１５　・・・フォトダイオード １１６　・・・　トラック １１７　・・・筐体 １１８・・・筐体移動方向 １１９　・・・　トラッキング用アクチュエータ１２０
　・・・ミラー回転方向 １２１　・・・光ビーム １２２・・・光スポット １２３　・・・フォーカシング用アクチュエータ１２４
・・・レンズ変位方向 ３０１　・・・スピンドルモータ ３０２　・・・ベース ３０３　・・・ボイスコイルモータ ３０４・・・コントロール回路 ３０５　・・・インタフェース回路 ４０１　・・・記憶装置 ４０２　・・・人力装置 ４０３・・・表示装置 ４０４・・・処理装置 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 第１図（ＯＬ） 第１図（シ） （と１．ン ← （１）ン → 第２図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザと、該半導体レーザの出射光を集光
   させた後その発散光を平行にするレンズの組と、前記平
   行光を記録媒体に集光して光スポットを形成する光路変
   換素子及び対物レンズと、前記記録媒体からの反射光を
   検出する光学系及びフォトダイオードと、前記レンズの
   組のうち一枚のレンズを変位させる手段とを主要構成要
   素とし、前記光路変換素子及び対物レンズだけを前記記
   録媒体に対して移動させることを特徴とする光ピックア
   ップ。
2. （２）第１項記載の光ピックアップを備えていることを
   特徴とする情報記録再生装置。
3. （３）第２項記載の情報記録再生装置を記憶装置として
   用いていることを特徴とする情報処理装置。