JPH04248141A - 光学情報記録再生装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気デイスクや追記
型光デイスクなど記録再生可能な光学情報担体の光学情
報記録再生装置に係り、特に、その光学ヘツドに関する
。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学情報記録再生装置における光
学ヘツドは、レーザ光を射出する半導体レーザ、このレ
ーザ光を平行な光ビームに変換し光学情報担体に集光し
て照射する光学系および面振れする光学情報担体上への
光ビームのフオーカシングや光学情報担体上のトラツク
への光ビームのトラツキングを行なうための精細移動機
構からなる照射手段と、光学情報担体からの反射光ビー
ムを導き分離する光学系および光学系からの反射光ビー
ムを受光して電気信号に変換する光検出器からなる受光
手段とが一体に構成されてなり、この光学ヘツド全体が
粗移動機構によつて移動し、シーク動作が行なわれる。 受光手段の光検出器から得られる電気信号から、光学情
報担体に記録されているデータやトラツキング情報、フ
オーカシング情報が得られる。

【０００３】ところで、かかる従来の光学情報記録再生
装置をコンピユータの外部記録装置として用いる場合、
アクセス時間が短いことが必要となるが、このためには
、少なくとも粗移動機構によるシーク速度が高速である
ことが必要である。しかし、光学ヘツドの重畳が大きい
ため、シーク速度を高めようとすると、粗移動機構は大
規模、大型となるし、大電力を要することになり、この
ことが光学情報記録再生装置の小型化、高速化、低消費
電力化の妨げとなつていた。

【０００４】そこで、近年では、高速に記録再生ができ
るようにすることを目的とした光学ヘツドの研究、開発
が盛んに行なわれており、その一例が分離型光学ヘツド
である。これは、光学ヘツドを２分し、その一方を粗移
動機構によつて移動させ、他方を固定しておくものであ
る。これにより、粗移動機構の移動対象は軽量なものと
なる。この移動対象は光学ヘツドのうちのフオーカスレ
ンズ、ミラー、精細移動機構であり、これらは粗移動機
構によつて駆動される可動部材に搭載されている。以下
、かかる光学情報記録再生装置を図４によつて説明する
。但し、同図において、１はレーザダイオード、２はコ
リメートレンズ、３は回折格子、４，５はビーム整形プ
リズム、６，７はビームスプリツタ、８は立上げミラー
、９はフオーカスレンズ、１０は１／２波長板、１１は
偏光ビームスプリツタ、１２はミラー、１３は集束レン
ズ、１４は円筒レンズ、１５〜１７は光検出器、１８は
光磁気デイスク、１９は固定部、２０は可動部である。

【０００５】同図において、レーザダイオード１から水
平方向に射出されたレーザビームはコリメートレンズ２
で平行ビームとなり、回折格子３で０次回折光と±１次
回折光となる。これら回折光は夫々ビーム整形プリズム
４，５によつて円形スポツトの光ビームとなる。ここで
、０次回折光を主光ビームといい、±１次回折光を副光
ビームということにする。また、これらを総称して光ビ
ームということにする。

【０００６】ビーム整形プリズム４，５によつてスポツ
ト形状が円形とされた光ビームはビームスプリツタ６，
７を通り、立上げミラー８で垂直方向に立ち上げられ、
フオーカスレンズ９によつて光磁気デイスク１８上に集
光される。

【０００７】光磁気デイスク１８上に照射された光ビー
ムはこの光磁気デイスク１８で反射される。光磁気デイ
スク１８上に照射される光ビームは光磁気デイスク１８
上の情報トラツクに平行な偏光面をもつＰ偏光ビームで
あるが、光磁気デイスク１８上に情報が磁気的に記録さ
れている領域を照射すると、その磁化の大きさに応じた
カー効果により、反射光ビームは偏光面が回転してＰ偏
光成分および光ビームの光軸に対して垂直な偏光面のＳ
偏光成分が生ずる。すなわち、反射光ビームはＰ偏光成
分とＳ偏光成分とからなつており、これらの割合はカー
効果の大きさによつて異なる。

【０００８】光磁気デイスク１８からの反射光ビームは
フオーカスレンズ９、立上げミラー８を経てビームスプ
リツタ７に至る。ビームスプリツタ７は反射光ビームの
Ｓ偏光成分の全てとＰ偏光成分の一部とを反射する。こ
のようにビームスプリツタ７で反射された反射光ビーム
は１／２波長板１０で偏光面が４５度回転され、偏光ビ
ームスプリツタ１１でＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分け
られる。そして、主光ビームのＰ偏光成分は光検出器１
６で光量検出され、偏光ビームスプリツタ１１からミラ
ー１２で反射された主光ビームのＳ偏光成分は光検出器
１７で光量検出される。これら光検出器１６，１７の出
力信号の差をとることによつて光学情報担体１８の情報
トラツク上に磁気記録されている情報信号が得られ、ま
た、光検出器１６，１７の出力信号の和をとることによ
つて光学情報担体１８のプリピツトによつて生じた明暗
の信号が得られる。

【０００９】ビームスプリツタ７を透過した反射光ビー
ムのＰ偏光成分はさらにその一部がビームスプリツタ６
で反射され、集束レンズ１３で集束される。この集束レ
ンズ１３で集束される反射光ビームは円筒レンズ１４で
非点収差を受け、光検出器１５で受光される。光検出器
１５は６分割されたフオトダイオードによつて構成され
ており、そのうちの４個のフオトダイオードが非点収差
を受けた反射光ビームのうちの主光ビームを受光する。 これらフオトダイオードの出力信号を演算処理すること
により、フオーカス情報が得られる。また、上記６個の
フオトダイオードの残りの２個のフオトダイオードの一
方で非点収差を受けた反射光ビームの一方の副光ビーム
を受光し、他方で他方の副光ビームを受光する。そして
、これら２個のフオトダイオードの出力信号の差をとる
ことにより、トラツキング情報が得られる。

【００１０】ここで、レーザダイオード１からビームス
プリツタ７までの光路中の各光学部品、１／２波長板１
０、偏光ビームスプリツタ１１、ミラー１２、集束レン
ズ１３、円筒レンズ１４、光検出器１５〜１７などは固
定して配置される固定部１９をなし、立上げミラー８と
フオーカスレンズ９とが図示しない精細移動機構ととも
に可動部２０をなしている。この可動部２０は図示しな
い可動部材に搭載されており、シーク時、図示しない粗
移動機構により、光磁気デイスク１８の半径方向に移動
する。この可動部２０は光学ヘツド全体に比べて軽量と
なるので、粗移動機構は低消費電力でもつて可動部２０
を移動させることができるし、粗移動機構自体も小規模
、小型化できる。

【００１１】なお、上記従来技術では、１個の主光ビー
ムと２個の副光ビームとを用いる３ビーム方式が採用さ
れ、２個の副光ビームからトラツキング情報を検出する
ようにしているが、かかる３ビーム方式によるトラツキ
ング情報の検出方式は、これら副光ビームの光量差のみ
を用いるため、１個の光ビームしか用いずにこの光ビー
ムからトラツキング情報を検出するいわゆるプツシユプ
ル方式に比べ、ビーム光軸に対する光磁気デイスク１８
の傾き、光磁気デイスク１８上での案内溝の形状、レン
ズ光軸のビーム光軸に対するずれ、光検出器の位置ずれ
の影響を受けにくく、また、反射された副光ビームを受
光するフオトダイオードからこれら副光ビームの結像ス
ポツトがはずれなければよいため、これらフオトダイオ
ードの位置調整が容易であるなどの利点もある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光学ヘツド
全体が粗移動機構によつて移動するようにした光学情報
記録再生装置では、光学ヘツド全体が密閉されるから問
題がないが、図４に示した従来技術のように光学ヘツド
が固定部１９と可動部２０とに分離されている場合には
、これら固定部１９，可動部２０間の光路、すなわち、
ビームスプリツタ７と立上げミラー８との間の光路が外
部に露出しており、ここに塵埃などが侵入し易くなる。 このように塵埃などの侵入があると、光ビームが散乱さ
れて光利用効率が低下し、特に、記録に際してその影響
が極めて大きい。

【００１３】これを防止するためには、光磁気デイスク
１８に照射される光ビームの強度変化を直接検出し、こ
の検出結果に応じてレーザダイオード１の出力を制御す
ればよい。しかし、従来、図４において、レーザダイオ
ード１の逆方向の出射されるレーザ光やビームスプリツ
タ７で反射される光ビームを用いて光ビームの強度を検
出する方法は知られているが、光磁気デイスク１８に照
射されている光ビームの強度を直接検出する手段はなく
、また、かかる手段を可動部２０に設けようとすると、
可動部２０が大型化、重量化するし、光ビームの一部を
その強度検出に使用する分レーザダイオード１としてよ
りパワーの大きいものを用いなければならないことにな
る。

【００１４】本発明の目的は、かかる問題を解消し、粗
移動機構の小規模、小型、低消費電力化を図りつつ、特
に記録に際しての信頼性を高めることができるようにし
た光学情報記録再生装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、光ビームを発生して光学情報担体に照射
する照射手段を可動とし、該光学情報担体からの反射光
ビームを受光して情報信号を検出する受光手段を固定す
る。照射手段では、その一部の光路が該光学情報担体へ
の照射光ビームと該光学情報担体からの反射光ビームと
に共用され、この光路を通つた反射光ビームが受光手段
に入射される。

【００１６】

【作用】光学ヘツドは照射手段と受光手段とに分割され
、照射手段のみが粗移動機構で移動される。このため、
光学ヘツド全体を移動させるのに比べ、粗移動機構は小
規模、小型、低消費電力で高速にシーク動作を行なわせ
ることができる。

【００１７】また、発生した光ビームは照射手段のみを
通して光学情報担体に照射されるので、該光ビームの発
生源から光学情報担体に照射されるまでの光ビームの光
路を全体として密閉させることができ、この光路中への
塵埃などの侵入が防止できる。したがつて、特に記録に
際しては、光ビームの塵埃などによる光利用効率の低下
がなくなる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面によつて説明す
る。

【００１９】図１は本発明による光学情報記録再生装置
の一実施例を示す上面図、図２は同じく側面図であつて
、２１はビームスプリツタ、２２は波長板、２３はハー
フミラー、２４はウオラストンプリズム、２５は集束レ
ンズ、２６は光検出器、２７はミラー、２８は可動支持
部材、２９は固定支持部材であり、図４に対応する部分
には同一符号をつけている。

【００２０】図１，図２において、レーザダイオード１
から水平方向に射出されたレーザビームはコリメートレ
ンズ２で平行ビームとなり、さらにビーム整形プリズム
４，５によつて円形スポツトの光ビームとなる。この光
ビームは回折格子３を透過することによつて０次回折光
と±１次回折光となる。この０次回折光が主光ビームで
あり、±１次回折光が夫々副光ビームである。レーザダ
イオード１から射出されるレーザビームは水平面内に偏
光面をもつＰ偏光成分からなるが、これにわずかにＰ偏
光成分に垂直な偏光面のＳ偏光成分を含んでいる。主光
ビームと副光ビームについても同様であり、ビームスプ
リツタ２１はこれら主，副光ビームのＰ偏光成分を７０
％透過し、Ｓ偏光成分を１００％反射する。したがつて
、ビームスプリツタ２１からはＰ偏光の主，副光ビーム
が出力される。これら主，副光ビームは、波長板２２に
より、偏光面が９０度回転されてＳ偏光となり、立上げ
ミラー８で垂直に立ち上げられ、フオーカスレンズ９に
よつて光磁気デイスク１８上に集束、照射される。光磁
気デイスク１８上では、夫々の副光ビームは、主光ビー
ムに対し、トラツク方向に前後して約４０μｍの間隔で
、また、トラツクと直交する方向に左右に０．４μｍ（
トラツクピツチの１／４）隔てて集光される。

【００２１】以上説明したレーザダイオード１からフオ
ーカスレンズ９までの各部品は可動支持部材２８上に搭
載されて照射手段をなしており、これらは全体として図
示しないケースにより密閉されている。また、図示しな
いが、フオーカスレンズ９を駆動してトラツキング制御
やフオーカシング制御を行なう精細移動機構も同じケー
ス内に設けられている。可動支持部材２８は、シーク動
作時、図示しない粗移動機構によつて光磁気デイスク１
８の半径方向（図１の矢印Ａ方向）に移動する。

【００２２】また、光磁気デイスク１８の面は水平であ
る。そこで、ビームスプリツタ２１から出力されるＰ偏
光の光ビームは偏光面が光磁気デイスク１８の面に平行
であつて、波長板２２から出力されるＳ偏光の光ビーム
は偏光面が光磁気デイスク１８の面に垂直になるが、こ
のＳ偏光の光ビームは立上げミラー８によつて立ち上げ
られて光磁気デイスク１８に照射されるから、この照射
される光ビームの偏光面は光磁気デイスク１８の面に平
行となる。

【００２３】光磁気デイスク１８に情報信号が磁気記録
されていると、光磁気デイスク１８からの主，副の反射
光ビームにこの磁気記録による磁界強度に応じたカー効
果が生じ、主，副反射光ビームにＰ偏光成分が生ずる。 このＰ偏光成分が生じた分Ｓ偏光成分は減少する。かか
る主，副反射光ビームはフオーカスレンズ９と立上げミ
ラー８を通り、波長板２２で偏光面が９０度回転してＳ
偏光成分がＰ偏光成分に、Ｐ偏光成分がＳ偏光成分にな
る。波長板２２から出力される主，副反射ビームは、ビ
ームスプリツタ２１により、それらのＰ偏光成分が３０
％反射され、光磁気デイスク１８上の記録磁界によるカ
ー効果で生じたＳ偏光成分は１００％反射される。この
ようにビームスプリツタ２１で反射された主，副反射ビ
ームは、可動部をなす照射手段からケースを設けられた
透孔を通して出射され、次に説明する受光部に入射され
る。

【００２４】受光部はハーフミラー２３、１／２波長板
１０、ウオラストンプリズム２４、光検出器１５，１６
、集束レンズ１３，２５、円筒レンズ１４、ミラー２７
などからなり、固定支持部材２９に搭載されて全体とし
て図示しないケースにより密閉されている。このケース
には、照射手段を密閉するケースの透孔から出射される
主，副反射ビームを通す透孔が設けられている。この透
孔を通して受光部に入射された主，副反射ビームはハー
フミラー２３によつて２分される。

【００２５】ハーフミラー２３で反射された主，副反射
ビームのうち、主反射ビームは１／２波長板１０によつ
て偏光面が４５度回転させられ、ウオラストンプリズム
２３によつてＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分けられる。 これら２つの偏光成分は、集束レンズ２５により、光検
出器２６に集束する。光検出器２６は２つのフオトダイ
オードからなる２分割光検出器であつて、これらの一方
が主反射光ビームのＰ偏光成分を、他方がそのＳ偏光成
分を夫々受光して電気信号に変換する。そこで、これら
フオトダイオードの出力信号の差をとることにより、光
磁気デイスク１８に記録されている情報信号が得られ、
これらフオトダイオードの出力信号の和をとることによ
り、光磁気デイスク１８に形成されているプリピツトに
よつて生ずる明暗信号が得られる。

【００２６】ハーフミラー２３を透過した主，副反射光
ビームは集束レンズ１３で集束され、さらに円筒レンズ
１４で非点収差を受けた後、ミラー２７で反射されて光
検出器１５により受光される。光検出器１５は主反射光
ビームを受光するフオトダイオードと副反射光ビームを
受光するフオトダイオードとからなり、主反射光ビーム
の受光出力からフオーカシング情報信号が、副反射光ビ
ームの受光出力からトラツキング情報信号が夫々生成さ
れる。

【００２７】このようにして、レーザダイオード１から
フオーカスレンズ９までの照射手段の光路はケースによ
つて密閉されており、この光路に外部に露出する部分が
ない。このため、この光路中には塵埃などが侵入するこ
とがなく、塵埃などによる光ビームへの影響がない。レ
ーザダイオード１から出射されるレーザビームは効率良
く光磁気デイスク１８の照射ビームとなり、特に、光磁
気デイスク１８への記録の信頼性が高まることになる。

【００２８】また、光学ヘツドの一部である可動支持部
材に搭載された照射手段が粗移動機構によつてシーク動
作させられるので、光学ヘツド全体を移動させる場合に
比べて粗移動機構の移動対象物が小型、軽量であり、粗
移動機構を小規模、小型化して低消費電力でもつて高速
のシーク動作が可能となる。

【００２９】図４に示した従来技術では、図１の照射手
段に相当する部分に２つのビームスプリツタ６，７を設
け、これらにより、反射光ビームから情報再生のための
光ビームとトラツキング情報やフオーカシング情報の検
出のための光ビームとを得ている。かかる図４に示した
従来技術に対し、図１に示した実施例と同様の部分で光
学ヘツドを照射手段と受光手段とに分割した場合、この
ように重量がある２個のビームスプリツタ６，７が可動
の照射手段に設けられることになるし、さらには、この
照射手段と固定の受光手段とが２つの光路（ビームスプ
リツタ７と１／２波長板１０との間の光路、ビームスプ
リツタ６と集束レンズ１３との間の光路）で結びつけら
れることになるから、照射手段と受光手段との配置関係
などを高い精度で設定することが難しくなる。これに対
し、図１に示した実施例では、照射手段と受光手段とを
結ぶ光路は１つとし（ハーフミラー２１，２３間の光路
）、受光部では、入射した反射光ビームをハーフミラー
２３で情報再生用とトラツキング情報やフオーカシング
情報の検出用とに２分しているので、可動の照射手段で
は、重量のあるビームスプリツタはビームスプリツタ２
１と１個設ければよいし、照射手段と受光手段との配置
関係なども容易に高い精度で設定できることになる。

【００３０】図３は図１における光検出器１５とフオー
カシング，トラツキングの情報検出手段の具体例を示す
構成図であつて、１５ａは４分割フオトダイオード、１
５ａ１〜１５ａ４，１５ｂ，１５ｃはフオトダイオード
、３０，３１は演算アンプ、３２はＬＰＦ（ローパスフ
イルタ）、３３，３４はアンプ、３５は差動アンプであ
る。

【００３１】同図において、光検出器１５は４個のフオ
トダイオード１５ａ１〜１５ａ４が組み合わされた４分
割フオトダイオード１５ａとフオトダイオード１５ｂ，
１５ｃとからなつている。４分割フオトダイオード１５
ａは図１の集束レンズ１３、円筒レンズ１４を通つた主
反射光ビームを受光し、フオトダイオード１５ａ１〜１
５ａ４からそれらの受光量に応じた大きさの電気信号を
出力する。フオトダイオード１５ｂは副反射光ビームの
一方、たとえば＋１次回折光を、フオトダイオード１５
ｃは他方の副反射光ビームである−１次回折光を夫々受
光し、それらの受光量に応じた大きさの電気信号を出力
する。

【００３２】フオトダイオード１５ａ１〜１５ａ４の出
力信号は演算アンプ３０に供給され、フオトダイオード
１５ａ２，１５ａ３の出力信号の和からフオトダイオー
ド１５ａ１，１５ａ４の出力信号の和を差し引く演算が
なされ、フオーカシング情報信号Ａが得られる。このフ
オーカシング情報Ａは図示しないフオーカシングサーボ
回路に供給される。また、フオトダイオード１５ａ１〜
１５ａ４の出力信号は演算アンプ３１で加算され、この
演算アンプ３１の出力信号はＬＰＦ３２で直流成分が抽
出される。このＬＰＦ３２の出力信号Ｂは主反射光ビー
ムの光量を表わす信号であり、フオーカシングサーボ回
路を動作させるのに用いる。すなわち、フオーカスを引
き込むとき、フオーカスレンズ９が光磁気デイスク１８
から大きく離れているときからフオーカシングサーボを
かけると、フオーカス引込みが遅くなる。このために、
まず、フオーカスレンズ９を強制的に持ち上げて光磁気
デイスク１８に近づけ、フオーカスレンズ９がある程度
光磁気デイスク１８に近づくと、フオーカシングサーボ
が動作開始するようにする。ＬＰＦ３２の出力信号Ｂは
このためのものであつて、この信号Ｂが所定のレベル以
上となると、フオーカシングサーボ回路が動作し、フオ
ーカシング情報信号Ａでもつてフオーカシング制御を行
なう。

【００３３】フオトダイオード１５ｂ，１５ｃの出力信
号は、夫々アンプ３３，３４で増幅された後、差動アン
プ３５に供給され、これら出力信号の一方から他方が差
し引かれてトラツキング情報信号Ｃが得られる。このト
ラツキング情報信号Ｃは図示しないトラツキングサーボ
回路に供給される。

【００３４】以上のように、この実施例では、３ビーム
方式によつてトラツキング情報を得ているが、これによ
ると、先に説明したように、光磁気デイスクの傾きなど
に影響されずにトラツキング情報を得ることができるこ
とは勿論のこと、図１で示した照射手段と受光手段との
間で光軸の若干のずれがあつても（すなわち、ハーフミ
ラー２１で反射されて受光手段に送られる反射光ビーム
の光軸が受光手段で設定される光路の光軸から若干ずれ
ても）、図３でのフオトダイオード１５ｂ，１５ｃがこ
れら副反射光ビームを完全に受光できる程度の大きさに
することにより、上記光軸のずれにかかわらず正確なト
ラツキング情報が得られる。これに対し、プツシユプル
方式では、検出されるトラツキング情報にこの光軸のず
れに応じたオフセツトが加わる。

【００３５】なお、上記実施例では、光学情報担体は光
磁気デイスクであつたが、本発明はこれのみに限定され
るのではなく、追記型光デイスクなど光ビームを用いて
情報の記録再生が可能な光学情報担体であればよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学ヘツドの一部をシーク動作時に移動させるようにし
た分離型の光学ヘツドでもつて、光学情報担体の照射光
ビームの光路中への塵埃など異物の侵入を防止すること
ができ、低消費電力でもつて高速アクセスを可能としつ
つ、特に記録の信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学情報記録再生装置の一実施例
を示す上面図である。

【図２】本発明による光学情報記録再生装置の一実施例
を示す側面図である。

【図３】図１におけるフオーカシング情報，トラツキン
グ情報の検出手段を示す構成図である。

【図４】従来の光学情報記録再生装置の一例を示す構成
図である。

【符号の説明】

１　　レーザダイオード ３　　回折格子 ９　　フオーカスレンズ １３　　集束レンズ １４　　円筒レンズ １５　　光検出器 １８　　光磁気デイスク ２１　　ハーフミラー ２３　　ハーフミラー ２６　　光検出器 ２８　　可動支持部材 ２９　　固定支持部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光ビームを発生して光学情報担体上に
   照射し該光学情報担体からの反射光ビームを該光学情報
   担体への照射光ビームの光路の一部を通して射出する照
   射手段と、該照射手段から射出される該反射光ビームが
   入射され該反射光ビームから所望の情報信号を検出する
   受光手段とを備え、該照射手段を移動可能とし、該受光
   手段を固定としたことを特徴とする光学情報記録再生装
   置。
2. 【請求項２】　　請求項１において、前記照射手段が前
   記光学情報担体に照射する前記光ビームは１個の主光ビ
   ームと２個の副光ビームとの３ビームからなり、前記受
   光手段は前記光学情報担体から反射された２個の該副光
   ビームからトラツキング情報を検出することを特徴とす
   る光学情報記録再生装置。