JPH05205306A

JPH05205306A - 分離型光ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH05205306A
Application number: JP1339692A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Kubo; 勝裕久保; Tetsuo Kamiyama; 徹男上山; Yukio Kurata; 幸夫倉田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1992-01-28
Publication date: 1993-08-13

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】対物レンズへの球面収差の発生を回避し、光
ディスクに集光されるレーザ光の収束スポットを変化さ
せず、再生信号のＣ／Ｎの悪化を防止する。【構成】圧電素子５３に支承された対物レンズ５４を
内空部に収容したスライダー５２と、光ディスク６０と
の間に形成される空気層とによりエアーベアリングが形
成される。このエアーベアリングと圧電素子５３の駆動
とを併用し、対物レンズ５４と光ディスク６０との相対
距離を変えて、光ディスク６０上のレーザスポットの焦
点ズレが補正される。対物レンズ５４はスライダー５２
に載せられ、光ディスク６０の面振れに追従される。光
ディスク６０の浮上変動量や厚みムラによる焦点ズレ
は、スライダー５２に搭載された圧電素子５３を駆動し
対物レンズ５４を上下に動かすフォーカスサーボがかけ
られることにより調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は分離型光ピックアップ装
置に関し、より詳しくは光ディスクと対物レンズの相対
距離を変え、光ディスク上のレーザスポットの焦点ズレ
を補正するフォーカスサーボを構成する分離型光ピック
アップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高密度で多大の情報を記録することがで
きる光ディスクは、近年多くの分野に於て利用が進めら
れている。光ディスクはまた、非接触、媒体交換が可能
という優れた特徴を有する光情報記録媒体であり、特に
光ディスクファイルやコンピュータの外部記憶媒体とし
て注目されている。

【０００３】このような光ディスクは、例えば半導体レ
ーザを用いた光ピックアップによって情報を記録又は再
生し、媒体によっては記録された情報が消去・書換えら
れる。この種の光ピックアップでは、高速アクセス化が
極めて重要な要素とされている。しかし、光ピックアッ
プは磁気記録に用いられる磁気ヘッド等に比べて大型に
なり、重量が大きくなるなるため、高速アクセスには不
向きであると言われてきた。

【０００４】この点を解決するために、光射出部及び光
検出部を有する固定光学体と、光偏向部及び対物レンズ
を有する移動光学体とを、相対向し分離して配置した分
離型光ピックアップ装置が提案されている。

【０００５】図２は、分離型光ピックアップ装置の従来
例を示す。この分離型光ピックアップ装置は、光ディス
ク６の外周部に固設された固定光学体ＡＡと、光ディス
ク６の面に沿いトラックに直角方向に往復移動する移動
光学体ＢＢとが相対向し分離して配置されている。

【０００６】固定光学体ＡＡはレーザ光０を出射する光
射出部１と、該光射出部１から出射されたレーザ光０を
補正する光補正部２と、光ディスク６から反射されたレ
ーザ光０を再生信号として検出する光検出部３とを有す
る。

【０００７】光射出部１はレーザ光０を出射する半導体
レーザ１ａと、出射されたレーザ光０を平行光にするコ
リメータレンズ１ｂと、平行光にされたレーザ光０をビ
ーム形状にする整形プリズム１ｃと、偏向ビームスプリ
ッタ１ｄとを含む。光補正部２は光射出部１から出射さ
れたレーザ光０を補正するリレーレンズ２ａと、リレー
レンズ２ａを支承する支持バネ２ｂと、リレーレンズ２
ａを光軸方向に微動させるためのコイル２ｃ、マグネッ
ト２ｄ、ヨーク２ｅとを含む。光検出部３は光ディスク
６から反射したレーザ光０の反射光を集光し検出するウ
ォラストンプリズム３ａ、スポットレンズ３ｂ、シリン
ドリカルレンズ３ｃ、光検出器３ｄ等を含む。

【０００８】また、移動光学体ＢＢは光射出部１から出
射されたレーザ光０を光デイスク６の方向に偏向する光
偏向部４と、偏向されたレーザ光０を光デイスク６に集
光する集光部５とを有する。

【０００９】光偏向部４は、側部から上部へ抜ける直角
の光挿通孔４ｂを備えた移動ベース４ａと、その光挿通
孔４ｂの角部に設置された４５度の反射鏡４ｃとを含
む。集光部５は、移動ベース４ａの上部に付設された円
環状の板バネ５ａと、板バネ５ａに装備されたリング状
のスライダー５ｂと、スライダー５ｂに取付られた対物
レンズ５ｄを含む。対物レンズ５ｄは光挿通孔４ｂの上
方にその光軸が垂直になるように取付られている。光デ
ィスク６はこの対物レンズ５ｄの上方に一定の空隙を設
けて回動するよう配備されている。

【００１０】この分離型光ピックアップ装置は次のよう
に作動する。半導体レーザ１ａから出射されたレーザ光
０はコリメータレンズ１ｂによって平行光に修正され、
平行なレーザ光０は整形プリズム１ｃによってビーム形
状が楕円から円に整形される。整形されたレーザ光０は
偏向ビームスプリッタ１ｄを通過後、光補正部２のリレ
ーレンズ２ａを透過する。レーザ光０の焦点は、支持バ
ネ２ｂで支承されたリレーレンズ２ａがコイル２ｃ、マ
グネット２ｄ、ヨーク２ｅとによって水平方向に微動さ
れることにより、微調整される。

【００１１】固定光学体ＡＡから出射された水平なレー
ザ光０は、移動光学体ＢＢに入射され反射鏡４ｃによっ
て垂直な方向に偏向される。偏向されたレーザ光０は、
対物レンズ５ｄによって光ディスク６上に集光される。

【００１２】光ディスク６によって反射されたレーザ光
０は、対物レンズ５ｄを通過し、反射鏡４ｃによって再
び水平な方向に偏向され、固定光学体ＡＡに入射され
る。このレーザ光０はリレーレンズ２ａを挿通して、偏
向ビームスプリッタ１ｄを通過後、光検出部３のウォラ
ストンプリズム３ａ、スポットレンズ３ｂ、シリンドリ
カルレンズ３ｃを経て、光検出器３ｄによって再生信号
として検出される。

【００１３】この場合、トラック誤差信号はプッシュプ
ル法で、フォーカス誤差信号は非点収差法により再生信
号として検出される。対物レンズ５ｄはスライダー５ｂ
に取着され、光ディスク６の面振れに追従される。ま
た、光ディスク６の浮上変動量や厚みムラによる焦点ず
れは、光補正部２のリレーレンズ２ａの一方をコイル２
ｃ、マグネット２ｄ、ヨーク２ｅにより、磁界中の電流
に作用する力を利用して駆動することにより、フォーカ
スサーボがかけられ、水平方向へ微動することによって
微調整される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の分離
型光ピックアップ装置では、光ディスク６の浮上変動量
や厚みムラによる焦点ずれは、光補正部２のリレーレン
ズ２ａの一方を、水平方向へ微動することによって微調
整される。

【００１５】しかし、リレーレンズ２ａの一方を前後に
動かすことによって、対物レンズ５ｄへの入射光は平行
光線でなくなる。これによって光ディスク６には球面収
差が生じるため、光ディスク６上の収束スポットは変化
するから、再生信号としてのＣ／Ｎが悪化する原因にな
るという問題がある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の分離型光ピック
アップ装置は、半導体レーザを含みレーザ光を出射する
光射出部、及び該レーザ光が光ディスクから反射した再
生信号を検出する光検出部を有する固定光学体と、圧電
素子によって支承された対物レンズを収容するスライダ
ーと該光ディスクとの間に形成される空気層であるエア
ーベアリングを有し、該固定光学体に対向し分離して配
置された移動光学体と、を具備し、該エアーベアリング
及び該圧電素子の駆動によって該光ディスク上に集光さ
れるレーザスポットの焦点ズレを補正するフォーカスサ
ーボを構成したものであり、そのことにより上記目的が
達成される。

【００１７】

【作用】本発明の分離型光ピックアップ装置では、半導
体レーザから出射されたレーザ光は、コリメータレンズ
によって平行光に修正され、整形プリズムによってビー
ム形状が楕円から円に整形される。このレーザ光は偏向
ビームスプリッタを通過後、移動光学体に入射され反射
鏡によって垂直な方向に偏向され、対物レンズによって
光ディスクに集光される。

【００１８】圧電素子によって支承された対物レンズを
収容するスライダーと、光ディスクとの間に形成される
空気層によりエアーベアリングが形成される。光ディス
クの面振れに追従される。そのエアーベアリングと、ス
ライダーに収容された圧電素子とを駆動することによ
り、レーザスポットの焦点ズレを補正するフォーカスサ
ーボを構成される。即ち、光ディスクの浮上変動量や厚
みムラによる焦点ズレは、圧電素子によって対物レンズ
を上下に微動させるフォーカスサーボがかけられること
により調整される。

【００１９】従って、従来のように光補正部のリレーレ
ンズを必要とせず、対物レンズに入射するレーザ光は光
射出部から出射された平行なレーザ光のままでよいか
ら、対物レンズに球面収差が生じない。このため、光デ
ィスクのトラックに集光されるレーザ光は、収束スポッ
トが変化せず、再生信号のＣ／Ｎが悪化するという従来
の問題は解消される。

【００２０】光ディスクのトラックによって反射された
レーザ光は、対物レンズを通過し反射鏡によって再び水
平な方向に修正され、固定光学体に入射される。このレ
ーザ光は偏向ビームスプリッタを通過後、光検出部のウ
ォラストンプリズム、スポットレンズ、シリンドリカル
レンズを経て、光検出器に入射されて再生信号として検
出される。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、本発明の分離型光ピックアップ装置の一実施例を
示す。この分離型光ピックアップ装置は、光ディスク６
０の外周に固設された固定光学体Ａと、光ディスク６０
の面に沿ってトラックに直角方向に往復移動する移動光
学体Ｂとが相対向し、分離して配置されている。

【００２２】固定光学体Ａはレーザ光０を出射する光射
出部１０と、光ディスク６０から反射されたレーザ光０
を再生信号として検出する光検出部３０とを有する。光
射出部１０はレーザ光０を出射する半導体レーザ１１
と、出射されたレーザ光０を平行光にするコリメータレ
ンズ１２と、平行なレーザ光０をビーム形状にする整形
プリズム１３と、偏向ビームスプリッタ１４とを含む。
光検出部３０は光ディスク６０から反射したレーザ光０
の反射光を集光し検出するウォラストンプリズム３１、
スポットレンズ３２、シリンドリカルレンズ３３、光検
出器３４を含む。移動光学体Ｂは光射出部１０から出射
されたレーザ光０を光デイスク６０の方向に偏向する光
偏向部４０と、偏向されたレーザ光０を光デイスク６０
上に集光する集光部５０とを有する。光偏向部４０は側
部から上部へ抜ける直角の光挿通孔４２を備えた移動ベ
ース４１と、光挿通孔４２の角部に設置された４５度の
反射鏡４３と、移動ベース４１を光ディスク６０の面に
沿ってトラックに直角方向に往復移動する駆動部４４と
を含む。集光部５０は移動ベース４１の上部に付設され
た円環状の板バネ５１と、板バネ５１に装備されたリン
グ状のスライダー５２と、スライダー５２と同様に外周
縁が板バネ５１に取付られた円環状の圧電素子５３と、
圧電素子５３のレンズ孔に装備された対物レンズ５４と
を含む。

【００２３】スライダー５２は、例えば底面に光孔を備
えたリング状に形成され、圧電素子５３は中央にレンズ
孔を備えた円環状に形成されている。圧電素子５３のレ
ンズ孔に装備された対物レンズ５４は、スライダー５２
の内空部に収容されている。対物レンズ５４は光挿通孔
４２の上方部にその光軸が垂直になるように装備されて
いる。光ディスク６０はこの対物レンズ５４の上方に回
動するよう配備されている。

【００２４】そして、スライダー５２と、光ディスク６
０の表面とは、これら両者の間に形成される空気層によ
ってエアーベアリングが構成される。このエアーベアリ
ングと、圧電素子５３の駆動とを併用して、対物レンズ
５４を上下に微動させるフォーカスサーボが構成され
る。フォーカスサーボは対物レンズ５３と光ディスク６
０との相対距離を変えて、光ディスク６０上に於けるレ
ーザスポットの焦点ズレを補正するものである。

【００２５】この分離型光ピックアップ装置は次のよう
に作動する。半導体レーザ１１から出射されたレーザ光
０は、コリメータレンズ１２によって平行光に修正さ
れ、整形プリズム１３によってビーム形状を楕円から円
に整形される。整形されたレーザ光０は偏向ビームスプ
リッタ１４を通過後、移動光学体Ｂに入射される。

【００２６】固定光学体Ａから出射された水平なレーザ
光０は、移動光学体Ｂに入射され反射鏡４３によって垂
直な方向に偏向される。偏向されたレーザ光０は、対物
レンズ５３によって、光ディスク６０上に集光される。
光ディスク６０によって反射されたレーザ光０は、対物
レンズ５３を通過し、反射鏡４３によって再び水平な方
向に偏向され、固定光学体Ａに入射される。このレーザ
光０は偏向ビームスプリッタ１４を通過後、光検出部３
０のウォラストンプリズム３１、スポットレンズ３２、
シリンドリカルレンズ３３を透過し、光検出器３４に入
射され再生信号として検出される。この場合、トラック
誤差信号はプッシュプル法で、フォーカス誤差信号は非
点収差法により検出される。

【００２７】スライダー５２と、光ディスク６０とは、
これら両者の間に形成される空気層によってエアーベア
リングが構成される。このエアーベアリングと、圧電素
子５３の駆動と併用して、対物レンズ５４を上下に微動
させるフォーカスサーボが構成される。このフォーカス
サーボにより、対物レンズ５３と光ディスク６０との相
対距離が変えられ、光ディスク６０上に於けるレーザス
ポットの焦点ズレが補正される。

【００２８】対物レンズ５４はスライダー５２に載せら
れ、光ディスク６０の面振れに追従される。光ディスク
６０の浮上変動量や光ディスク６０の厚みムラによる焦
点ズレは、スライダー５２に搭載された圧電素子５４を
駆動し、対物レンズ５４を上下に動かしてフォーカスサ
ーボがかけられている。

【００２９】従って、図２に示した従来例のように光補
正部２のリレーレンズ２ａを光軸方向に動かす調整を必
要とせず、対物レンズ５４に入射するレーザ光０は光射
出部１０から射出された平行なレーザ光０のままでよい
から、対物レンズ５４に球面収差が生じない。このた
め、光ディスク６０のトラックに集光されるレーザ光０
は、収束スポットが変化せず、再生信号のＣ／Ｎが悪化
するという従来の問題は解消される。

【００３０】光ディスク６０によって反射されたレーザ
光０は対物レンズ５４を通過し、反射鏡４３によって水
平な方向に偏向され、固定光学体Ａに入射される。この
レーザ光０は偏向ビームスプリッタ１４を通過後、光検
出部３０のウォラストンプリズム３１、スポットレンズ
３２、シリンドリカルレンズ３３を透過して、光検出器
３４に入射され、再生信号として検出される。

【００３１】この場合トラック誤差信号、フォーカス誤
差信号、再生信号は、同時に光検出器２４により検出さ
れる。また、リニアモータを含む駆動部４４によって、
トラッキングとシーク動作が行われる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば圧電素子に支承された対
物レンズを内空部に収容したスライダーと、光ディスク
との間に形成される空気層とによりエアーベアリングが
形成される。このエアーベアリングと圧電素子の駆動と
を併用し、対物レンズと光ディスクとの相対距離を変え
て、光ディスク上のレーザスポットの焦点ズレを補正す
るフォーカスサーボが構成される。

【００３３】対物レンズはスライダーに載せられ、光デ
ィスクの面振れに追従される。また、光ディスクの浮上
変動量や厚みムラによる焦点ズレは、スライダーに搭載
された圧電素子を駆動することによって調整される。

【００３４】従って、従来のようにリレーレンズを光軸
方向に動かす調整を必要とせず、対物レンズに入射する
レーザ光は平行なレーザ光のままでよいから、対物レン
ズに球面収差が生じない。このため、光ディスクのトラ
ックに集光されるレーザ光は、収束スポットが変化せ
ず、再生信号のＣ／Ｎが悪化するという従来の問題は解
消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明分離型光ピックアップ装置の一実施例を
示す断面図。

【図２】従来の分離型光ピックアップ装置の一例を示す
断面図。

【符号の説明】

０レーザ光１０光射出部１１半導体レーザ１２コリメータレンズ１３整形プリズム１４偏向ビームスプリッタ３０光検出部３１ウォラストンプリズム３２スポットレンズ３３シリンドリカルレンズ３４光検出器４０光偏向部４１移動ベース４３反射鏡４４駆動部５０集光部５１板バネ５２スライダー５３圧電素子５４対物レンズ６０光ディスクＡ固定光学体Ｂ移動光学体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザを含みレーザ光を出射する
光射出部、及び該レーザ光が光ディスクから反射した再
生信号を検出する光検出部を有する固定光学体と、圧電素子によって支承された対物レンズを収容するスラ
イダーと該光ディスクとの間に形成される空気層である
エアベアリングを有し該固定光学体に対向し分離して配
置された移動光学体と、を具備し、該エアーベアリング
及び該圧電素子の駆動によって、該光ディスク上に集光
されるレーザスポットの焦点ズレを補正するフォーカス
サーボを構成した分離型光ピックアップ装置。