JPH11134686A - 光情報記録再生ヘッドにおけるレーザ光束の偏向方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光磁気ディスクのトラックと交差する方向に移
動する粗動用キャリッジの先端部に設けた対物光学系に
対するレーザ光束の入射角をガルボミラー等の偏向手段
により微調整して、微動トラッキングを行うよう構成さ
れた光情報記録再生ヘッドにおいて、偏向手段の偏向に
よる微動トラッキング時に光磁気ディスク上でレーザ光
束の強度分布があまり変化しない、対物光学系へのカッ
プリング効率の低下の少ない偏向方法を提供すること。 【解決手段】 レーザ光源から出射せれた光束を平行光
束とした後、ガルバノミラーを介して対物光学系に入射
させて光ディスクに集光させ、且つ前記ガルバノミラー
と前記対物光学系との間の距離を変化させることによっ
て粗動トラッキングを行う光情報記録再生ヘッドにおい
て、前記ガルバノミラーと前記対物光学系との間の距離
をＬ、前記ガルバノミラーの回動角をθとしたとき、前
記ガルバノミラーの回動に応じてその反射中心が前記平
行光束の入射方向に沿って、移動量 ｈ＝Ｌtan（２
θ）だけ移動するよう入射レーザ光束を偏向することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光情報記録再生
ヘッドにおけるレーザ光束偏向方法に関するものであ
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近時、面記録密度が１
０Gビット/(インチ)²を越える光磁気ディスク装置の開
発が進んでいる。この装置では、例えば対物光学系を備
えた粗動部を光磁気ディスクのトラックと直交する方向
に駆動すると共に、その先端の対物光学系に対するレー
ザ光束の入射角を固定部に設けたガルボミラー等の偏向
手段により微調整して、微動トラッキングを例えば０.
３４μmと狭いトラックピッチレベルで正確に行うよう
なことが考えられている。この場合、この偏向による微
動トラッキング時に光磁気ディスク上でレーザ光束の強
度分布があまり変化しない、対物光学系へのカップリン
グ効率の低下の少ない偏向方法が望まれいた。

【０００３】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述のよう
な背景に鑑みてなされたものであり、請求項１の発明
は、レーザ光源から出射せれた光束を平行光束とした
後、ガルバノミラーを介して対物光学系に入射させて光
ディスクに集光させ、且つ前記ガルバノミラーと前記対
物光学系との間の距離を変化させることによって粗動ト
ラッキングを行う光情報記録再生ヘッドにおいて、前記
ガルバノミラーと前記対物光学系との間の距離をＬ、前
記ガルバノミラーの回動角をθとしたとき、前記ガルバ
ノミラーの回動に応じてその反射中心が前記平行光束の
入射方向に沿って、 移動量 ｈ＝Ｌtan（２θ） だけ移動するよう入射レーザ光束を偏向することを特徴
とする。

【０００４】

【発明の実施の形態】まず、近年のコンピューターにま
つわるハード，ソフトの進歩に伴う外部記憶装置への要
求、特に大記憶容量への要求の高まりに対して提案され
たニア・フィールド記録（NFR：near field recordin
g） 技術と呼ばれる記録再生方式を用いた光磁気ディス
ク記録再生装置の概要を図１乃至図５を参照して説明す
る。

【０００５】図１はその光ディスク装置の全体概要図で
ある。図２は図１の光ディスク装置の上面図、図３は側
面図である。ディスクドライブ装置１には光ディスク２
がスピンドルモータ４５の回転軸に装着される。光ディ
スク２の情報を再生または記録するためにキャリッジ４
０が光ディスク２の記録面に対して平行に、かつ光ディ
スク２の半径方向に移動可能に取り付けられている。こ
のキャリッジ４０は光ディスク２の半径方向と平行な方
向に延びる一対のガイドレール４２に摺動可能に支持さ
れている。キャリッジ４０は、一対のコイル４１と磁石
４４により構成されるリニアモーターにより、ガイドレ
ール４２にガイドされつつ、光ディスク２の半径方向に
移動する。

【０００６】キャリッジ４０の光ディスク２に対向する
先端には、光学素子を搭載した浮上型光学ヘッド６が搭
載されている。また、ディスクドライブ装置１のベース
フレーム（図示省略）には、光源ユニットおよび受光ユ
ニットを備えた光源モジュール７が設けられている。光
源モジュール７は、キャリッジ４０の移動方向に沿って
平行光束を射出するように配置されている。キャリッジ
４０の光源モジュール側の側面には開口４０Ｈが形成さ
れており、光源モジュール７から出射された平行光束が
開口４０Ｈを透過し、キャリッジ４０の先端部に設けら
れた立ち上げミラー３１に入射して、対物レンズ１０へ
と導かれるようになっている。

【０００７】浮上型光学ユニット６はフレクシャービー
ム８に取り付けられており、光ディスク２に対向して配
置されている。また、フレクシャービーム８は他端でキ
ャリッジ４０に固着されており、フレクシャービーム８
の弾性力により先端部の浮上光学ユニット６を光ディス
ク２に接触させる方向に加圧している。

【０００８】浮上型光学ユニット６は、図４に拡大して
示すように、浮上スライダー９、対物レンズ１０，ソリ
ッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）１１、磁気コイル１
２から構成されており、光源モジュール７から出射され
た平行なレーザー光束１３を光ディスク２上に収束させ
るはたらきをする。また、キャリッジ４０の先端部に
は、開口４０Ｈから入射した前記レーザー光束１３を浮
上型光学ユニット６に導くための立ち上げミラー３１が
固着されている。

【０００９】立ち上げミラー３１により対物レンズ１０
に入射したレーザー光束１３は、対物レンズ１０の屈折
作用により収束される。この収束点近傍にはソリッドイ
マージョンレンズ（ＳＩＬ）１１が配置されており、前
記収束光を更に微細なエバネッセント光１５として光デ
ィスク２に照射する（図４参照）。

【００１０】また、光ディスク２に面したソリッドイマ
ージョンレンズ（ＳＩＬ）１１の周囲には、光磁気記録
方式で記録するための磁気コイル１２が形成されてお
り、記録時には必要な磁界を光ディスク２の記録面上に
印加出来るようになっている。このエバネッセント光１
５と磁気コイル１２により、光ディスク２への高密度な
記録および再生が可能となる。なお、浮上型光学ユニッ
ト６は光ディスク２の回転による空気流により微小量光
ディスク２の表面から浮上するものであり、光ディスク
２の面振れ等に追従する。このため従来の光ディスク装
置では必要であった対物レンズの焦点制御（フォーカス
サーボ）が不要となっている。

【００１１】以下、光源モジュール７および光源モジュ
ール７から浮上型光学ユニット６へ導かれる光束につい
て説明する。上述のように、キャリッジ４０は先端部に
浮上型光学ユニット６を搭載し、両端にはリニアモータ
ーコイル４１が設けられている。図２に示すように、リ
ニアモーターコイル４１を貫通してリニアモーター磁石
４４が、キャリッジ４０の進行方向即ち光ディスクの半
径方向）と平行な方向に延設されており、リニアモータ
ーコイル４１に電流を流して駆動することにより、キャ
リッジ４０はガイドレール４２に沿って（即ち、トラッ
クと直交する方向に）摺動する。

【００１２】なお、図１および図３に示すように、キャ
リッジ４０の底面にはＬＥＤ４４が設けられ、ＬＥＤ４
４に対向してキャリッジ４０の移動範囲に渡って延設さ
れたリニアポジションセンサー４３によりＬＥＤ４４か
ら射出された光を検知することにより、キャリッジ４０
の位置を検出している。

【００１３】光ディスク装置のベースフレーム上に搭載
された光源モジュール７には半導体レーザー１８，レー
ザー駆動回路１９，コリメートレンズ２０，複合プリズ
ムアッセイ２１，レーザーパワーモニターセンサー２
２，反射プリズム２８，ビーム検出センサー２４、偏向
ミラー２６が配置されている。半導体レーザー１８から
放出された発散光束状態のレーザー光束は、コリメート
レンズ２０によって平行光束に変換される。この平行光
束の断面形状は半導体レーザー１８の特性から長円状で
あり、光ビームを光ディスク２上に微小に絞り込むには
都合が悪いため略円形断面に変換する必要がある。この
ためコリメートレンズ２０から出射された断面長円状の
平行光束を、複合プリズムアッセイ２１に入射させるこ
とにより平行光束の断面形状を整形する。

【００１４】複合プリズムアッセイ２１の入射面２１ａ
は入射光軸に対して所定の斜面を形成しており、入射光
を屈折させることにより平行光束の断面形状を長円形状
から略円形形状に整形することが出来る。整形されたレ
ーザー光束は複合プリズムアッセイ２１内を進み第１の
ハーフミラー面２１ｂに入射する。第１のハーフミラー
面２１ｂは光ディスク２から得られた情報を、ビーム検
出センサー２４に導くために設けられているが、往路に
おいては半導体レーザー１８から出射されたレーザーの
出力パワーを検出するためのレーザーパワーモニターセ
ンサー２２への光束を分離する役目を果たす。

【００１５】レーザーパワーモニターセンサー２２は受
光した光の強度に比例した電流を出力する。図示せぬレ
ーザーパワーコントロール回路にレーザーパワーモニタ
ーセンサー２２の出力を帰還させることにより半導体レ
ーザー１８の出力を安定化させることが出来る。複合プ
リズムアッセイ２１から出射された略円形断面形状を持
ったレーザー光束１３は反射プリズム２８により進行方
向が変えられ、さらに偏向ミラー２６によりキャリッジ
４０に向けて進行方向が変えられる。この偏向ミラー２
６は図２の紙面に平行な軸を回動中心とするガルバノモ
ーター２７に取り付けられており、レーザー光束１３を
図２の紙面に垂直な方向に微小角度振ることが出来るよ
うになっている。なお、図示は省略するが偏向ミラー２
６の回転角度を検出する偏向ミラー位置検出センサーが
設けられており、偏向ミラー２６の回転量は正確に制御
されている。

【００１６】なお、光ディスク２の内周／外周に渡るア
クセス動作は、リニアモータコイル４１とリニアモータ
磁石４４とからなるリニアモータによりキャリッジ４０
を光ディスク２の半径方向に移動させて行い、極微小な
トラッキング制御を偏向ミラー２６を回動させて行って
いる。

【００１７】前述のように、偏向ミラー２６により反射
されたレーザー光束１３は、キャリッジ４０に設けられ
た開口４０Ｈを経て、立ち上げミラー３１で反射された
後浮上型光学ユニット６に至る。

【００１８】光ディスク２から反射されて戻ってきた復
路のレーザー光束１３は、往路と逆に進み偏向ミラー２
６、反射プリズム２８により反射されて、複合プリズム
アッセイ２１に入射する。その後第１のハーフミラー面
２１ｂで反射され、反射面２１ｃに向かう。

【００１９】反射面２１ｃで反射されたレーザー光束は
ウォラストンプリズム３２により偏光分離され、かつ集
光レンズ３３によって収束光に変換後、ビーム検出セン
サー２４に照射される。ビーム検出センサー２４はウォ
ラストンプリズム３２により偏光分離された偏光ビーム
を受光することにより、トラッキングエラーを検出し、
トラッキング誤差信号を出力すると共に、光ディスク２
に記録されているデータ情報を読み取りデータ信号を出
力する。なお、ウォラストンプリズムを用いてトラッキ
ング誤差信号およびデータ信号を検出する装置について
は、例えば、特開平7-326084号に開示されており、ここ
では詳細な説明は省略する。なお、厳密にはトラッキン
グ誤差信号およびデータ信号は図示せぬヘッドアンプ回
路によって生成され、制御回路または情報処理回路に送
られるものである。

【００２０】本実施の形態のディスクドライブ装置１に
おいては、光ディスク２上の集光ビームが所定のトラッ
クから僅かにずれた場合、偏向ミラー２６を僅かに回転
させることにより対物レンズ１０に入射するレーザー光
束１３の入射角を傾けて、光ディスク２上の焦点を移動
させて補正するものである。

【００２１】ここで、偏向ミラー２６を回転させた時
の、対物レンズ１０に入射する光束の強度分布ずれを抑
えるため、偏向ミラー２６を回動させる機構（ガルバノ
モーター２７）に加えて、偏向ミラーの回動に応じて、
偏向ミラー２６を、入射光束の入射方向（図２の紙面に
直交する方向、図３における上下方向）に沿って移動さ
せる移動機構１２７がさらに設けられている。

【００２２】偏向ミラー２６と対物レンズ１０との間の
距離をＬ、偏向ミラー２６の回動角をθとした時、図５
に示すように、 移動量 ｈ＝Ｌtan（２θ） ・・・・ （１） という関係が満たされれば、偏向ミラー２６により反射
された光束は対物レンズ１０のほぼ同じ位置に入射し、
入射角度だけが変わることになる。

【００２３】従って、ビーム検出センサー２４の出力に
基づいて、トラッキングの微調整のために偏向ミラー２
６の回転角θを求め、さらに上式（１）を満たすように
偏向ミラー２６をだけ偏向ミラー２６を移動させるよう
にしている。なお、式（１）における距離Ｌは、キャリ
ッジ４０の位置から求めることができる。上記の構成に
より、トラッキングの微調整のために偏向ミラー２６を
回転させても、偏向ミラー２６により反射された光束は
常に対物レンズ１０の略同じ位置に入射し、入射角度だ
けが変わることになる。

【００２４】次に、図６を参照して、上記ディスクドラ
イブ装置１の変形例について説明する。図６の変形例に
おいては、図１に示すディスクドライブ装置１と光源モ
ジュールの構成のみが異なっている。図６に示す光源モ
ジュール７Ｍにおいては、反射プリズム２８を用いず、
複合プリズムアッセイ２１から射出された光束は直接偏
向ミラー２６Ｍに入射し偏向されるようになっている。
すなわち、図１に示すディスクドライブ装置において
は、偏向ミラー２６の回動軸が、偏向ミラー２６から立
ち上げミラー３１へ向かう光束と直交する方向である
が、図６に示す構成においては、偏向ミラー２６Ｍの回
動軸は、偏向ミラー２６Ｍから立ち上げミラー３１へ向
かう光束と所定の角度（本変形例においては４５度）を
成している。図６の変形例においても、偏向ミラー２７
を回転させるためのガルバノモーター２７に加えて、偏
向ミラー２６Ｍを光束の入射方向に移動させる移動機構
１２７が設けられており、上記（１）の関係を満たすよ
うに、偏向ミラー２６の回転角に応じて偏向ミラー２６
Ｍを移動させるようになっている。

【００２５】

【発明の効果】光磁気ディスクのトラックと交差する方
向に移動する粗動用アームの先端部に設けた対物光学系
に対するレーザ光束の入射角をガルボミラー等の偏向手
段により微調整して、微動トラッキングを行うよう構成
された光情報記録再生ヘッドにおいて、偏向手段の偏向
による微動トラッキング時に光磁気ディスク上でレーザ
光束の強度分布があまり変化しない、対物光学系へのカ
ップリング効率の低下の少ない偏向方法が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態のディスクドライブ装置の基本構成を
示す図である。

【図２】ディスクドライブ装置の基本構成を示す上面図
である。

【図３】ディスクドライブ装置の基本構成を示す側面図
である。

【図４】浮上型光学ユニットの構成をを示す断面図であ
る。

【図５】偏向ミラーの回転角と上下方向の移動量の関係
を示す図である。

【図６】変形例のディスクドライブ装置の基本構成を示
す図である。

【符号の説明】

２ 光ディスク ６ 浮上型光学ユニット ８ フレクシャー ２６ 偏向ミラー ２７ ガルバノモーター ４０ キャリッジ １２７ 移動機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光源から出射された光束を平行光
   束とした後、ガルバノミラーを介して対物光学系に入射
   させて光ディスクに集光させ、且つ前記ガルバノミラー
   と前記対物光学系との間の距離を変化させることによっ
   て粗動トラッキングを行う光情報記録再生ヘッドにおい
   て、前記ガルバノミラーと前記対物光学系との間の距離
   をＬ、前記ガルバノミラーの回動角をθとしたとき、前
   記ガルバノミラーの回動に応じてその反射中心が前記平
   行光束の入射方向に沿って、 移動量 ｈ＝Ｌtan（２θ） だけ移動するよう入射レーザ光束を偏向することを特徴
   とする光情報記録再生ヘッドにおけるレーザ光束偏向方
   法。