JPH11144259A - 光情報記録再生装置における光センサの位置調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光情報記録再生装置において、再生信号を得
るための光センサを効率良く高精度に組み込む方法を提
供すること。 【解決手段】 光情報記録再生装置の光束を検出する
光センサの受光面に入射される前記光束の、光軸と直交
する少なくとも一方向である前記センサの調整方向の光
束幅が、前記受光面の前記調整方向の幅以上となるよう
前記光束を調整時に広げ、この状態で前記光センサを前
記調整方向に動かし、前記光センサの出力が最大となる
位置を探して前記光束の中心を前記受光面の前記調整方
向の中心に位置調整するようにした。

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
装置における光センサの位置調整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、光磁気ディスクのト
ラックと交差する方向に例えば回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。ところ
で、このような装置では例えば再生信号を得るための光
センサを効率良く高精度に組み込む必要があり、その位
置調整法の改善が望まれていた。

【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せたものであり、請求項１の発明
は、光情報記録再生装置の光束を検出する光センサの受
光面に入射される前記光束の、光軸と直交する少なくと
も一方向である前記センサの調整方向の光束幅が、前記
受光面の前記調整方向の幅以上となるよう前記光束を調
整時に広げ、この状態で前記光センサを前記調整方向に
動かし、前記光センサの出力が最大となる位置を探して
前記光束の中心を前記受光面の前記調整方向の中心に位
置調整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。ディスクドライブ装置１には光ディスク２が図示
しないスピンドルモータの回転軸に装着されている。一
方、光ディスク２の情報を再生または記録するために回
動（粗動）アーム３が光ディスク２の記録面に対して平
行になるように取り付けられている。この回動アーム３
はボイスコイルモーター４によって回転軸５を回転中心
として回動可能となっている。この回動アーム３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、回動アーム３
の回転軸５近傍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が配設され、回動アーム３と一
体となって駆動する構成となっている。

【０００６】図２、図３は回動アーム３の先端部を説明
するものであり、特に浮上型光学ヘッド６を詳細に説明
するものである。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
で回動アーム３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。

【０００７】浮上型光学ユニット６は浮上スライダー
９，対物レンズ１０，ソリッドイマージョンレンズ（Ｓ
ＩＬ）１１，磁気コイル１２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、回
動アーム３の先端部には前記レーザー光束１３を浮上型
光学ユニット６に導くために立ち上げミラー３１が固着
されている。 立ち上げミラー３１により対物レンズ１
０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。この集光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に照射させる。

【０００８】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。

【０００９】以下、図４，図５を用いて回動アーム３上
に搭載された光源モジュール７および浮上型光学ユニッ
ト６へ導かれる光束に関し詳細に説明する。回動アーム
３は先端部に浮上型光学ユニット６を搭載し、他端には
ボイスコイルモーター４を駆動するための駆動コイル１
６が固着されている。駆動コイル１６は扁平状のコイル
であり、図示せぬ磁気回路内に空隙をおいて挿入配置さ
れている。回転軸５と回動アーム３はベアリング１７，
１７により回動自在に締結されており、駆動コイルに電
流を印加すると磁気回路との電磁作用により回転軸５を
回転中心として回動アーム３を回動させることができ
る。

【００１０】回動アーム３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２２，反射プリズム２
３，データ検出センサー２４，およびトラッキング検出
センサー２５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。

【００１１】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、データ検
出センサー２４，およびトラッキング検出センサー２５
に導くために設定されているが、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。

【００１２】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ため、図示せ
ぬレーザーパワーコントロール回路にこの出力を帰還さ
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もったレーザー光束１３は偏向ミ
ラー２６に照射され、レーザー光束１３の進行方向が変
えられる。この偏向ミラー２６は紙面に垂直な軸を回動
中心とするガルバノモーター２７に取り付いており、レ
ーザー光束１３を紙面に平行な方向に微小角度振ること
が出来るようになっている。

【００１３】また、ガルバノモーター２７には偏向ミラ
ー２６の回転角度を検出する偏向ミラー位置検出センサ
ー２８が配設されている。偏向ミラー２６を反射したレ
ーザー光束１３は、第１のリレーレンズ２９および第２
のリレーレンズ（イメージングレンズ）３０を経て、立
ち上げミラー３１で反射後浮上型光学ユニット６に至
る。この第１のリレーレンズ２９および第２のリレーレ
ンズ３０は、偏向ミラー２６の反射面と浮上型光学ユニ
ット６に配置されている対物レンズ１０の瞳面（主平
面）との関係を共役関係になるようにするもので、リレ
ーレンズ光学系を形成するものである。すなわち光ディ
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に入射させるレーザー光束１３を傾か
せ、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。しかしながら、この方式で焦点の補正を行う時、
偏向ミラー２６と対物レンズ１０の光学的距離が長い場
合は、対物レンズ１０へ入射するレーザー光束１３の移
動量が大きくなり、対物レンズ１０に入射出来なくなる
場合がある。

【００１４】この様な現象を回避するため、第１のリレ
ーレンズ２９および第２のリレーレンズ３０によって、
偏向ミラー２６の反射面と対物レンズ１０の瞳面との関
係を共役関係になるように設定し、偏向ミラー２６が回
動しても対物レンズ１０に入射するレーザー光束１３は
移動せず、正確なトラッキング制御が可能となるように
している。なお、光ディスク２の内周／外周に渡るアク
セス動作は、ボイスコイルモーター４により回動アーム
３を回動させて行い、極微小なトラッキング制御のみ偏
向ミラー２６を回動させて行う。

【００１５】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に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、第２の
ハーフミラー面２１ｃに向かう。第２のハーフミラー面
２１ｃは、トラッキング検出センサー２５へ向かう透過
光と、データ検出センサー２４へ向かう反射光を生成
し、復路のレーザー光束を分離する。第２のハーフミラ
ー面２１ｃを透過したレーザー光束はトラッキング検出
センサー２５へ照射され、トラッキング誤差信号を出力
する。

【００１６】一方、第２のハーフミラー面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、反射プリズム２３で反射されてデータ検出センサ
ー２４に照射される。データ検出センサー２４は２つの
受光領域をもっており、ウォラストンプリズム３２によ
り偏光分離された２つの偏光ビームをそれぞれ受光する
ことにより、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、正確には前記
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。

【００１７】次に、図６、図７を参照して、上記ディス
クドライブ装置１のセンサ（トラッキング検出センサー
２５、データ検出センサー２４など）の位置調整方法に
ついて説明する。なお、ここでの位置調整は、センサー
に入射する光束の光軸と直交する方向におけるセンサー
の位置調整である。図６は、本発明に係る位置調整方法
の原理を示す図である。ディスクドライブ装置１におい
ては、光源モジュール７から射出された光束は、平行光
束として対物レンズ（図６においてはＬ１で示す）に入
射し、光ディスク２の情報記録面（図６において破線Ｄ
Ｓで示す面）で収束するよう、光学系の各要素が配置さ
れる。この時の光束の進路は図６において２点鎖線で示
すように、情報記録面ＤＳで反射された光束は入射光束
と同一の光路を戻り、センサー（図６ではＳ１で示す）
上に収束するようになっている。

【００１８】センサー位置を調整する場合には、対物レ
ンズＬ１により収束される光束を、本来情報記録面ＤＳ
がある位置よりも対物レンズ側に移動させる。図６にお
いては、情報記録面ＤＳを移動させる代わりに、ミラー
８０を、その反射面が、対物レンズＬ１により収束され
た光束の収束点よりも対物レンズ側に位置させている。
こうすることにより、図６において実線Ｐで示すよう
に、ミラー８０で反射された光束は、反射後に収束し、
発散光として対物レンズＬ１に入射する。ここで光束の
収束点は対物レンズＬ１の焦点位置よりもレンズ側であ
るため、対物レンズＬ１に入射した発散光は、発散光と
してセンサーＳ１側（図中右側）へ進む。この結果、通
常の記録再生時にはレンズＬ２によりセンサーＳ１上で
収束する光束の収束位置がセンサーＳ１よりも後ろ側
（図中右側）になる。即ち、デフォーカス状態でセンサ
ーＳ１上に光束が照射することになる。ミラー８０とレ
ンズＬ１との間隔を調整することにより、センサーＳ１
上でのビームスポットのサイズをセンサーＳ１とほぼ同
一にすることができる。

【００１９】図７（Ａ）に、センサーＳ１上に照射され
た、センサーＳ１と同サイズのビームスポットＳを示
す。センサーＳ１に対しビームスポットＳが図中矢印Ａ
で示した方向に沿って、センサーＳ１より手前側（図中
左側）から図中右側に移動すると、センサーＳ１の出力
が図７（Ｂ）に示すように変化する。ビームスポットＳ
がセンサーＳ１に比べて小さい場合には、ビームスポッ
ト全体がセンサーＳ１に照射されている間はずっとセン
サー出力信号はピーク値を示すため、ビームスポットが
センサーの中央位置に照射するようにセンサーの位置調
整を行うことが難しくなる。しかし、図７（Ａ）および
（Ｂ）に示すように、ビームスポットＳの径がセンサー
Ｓ１の幅と同一であるため、ビームスポットがセンサー
の中央位置に照射するセンサーの位置を容易に知ること
ができ、センサーＳ１の位置調整を容易にかつ正確に行
うことができる。

【００２０】図６に示す構成は容易に上述のディスクド
ライブ装置１に適用できるものであり、データ検出セン
サー２４、トラッキング検出センサー２５のいずれの位
置調整にも応用することができる。

【００２１】なお、センサーＳ１の位置調整の方向が一
方向だけで良い場合には、当該方向におけるビームスポ
ットのサイズがセンサーＳ１の当該方向の幅と一致して
いれば良く、他の方向についてはセンサーのサイズと同
一でなくとも良い。また、センサーＳ１上でのビームス
ポットのエネルギー分布はガウス分布であるため、ビー
ムスポットのサイズがセンサーより大きい場合にも、セ
ンサーＳ１の出力信号がピークとなる位置を容易に特定
することができ、従って位置調整を容易にかつ正確に行
うことができる。

【００２２】なお、上記レンズＬ１は対物レンズとして
説明したが、対物レンズを用いない場合には、レンズＬ
１は対物レンズ相当のレンズに置き換えることができ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、センサー上に照射
されるビームスポットのサイズを、少なくともセンサー
の位置調整方向において、センサーの幅以上に設定する
ため、センサーの出力信号がピークとなるセンサーとビ
ームスポットの相対位置を正確に特定することができ、
従って、センサーの位置を、容易にかつ正確に調整する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の光磁気ディスク装置の基本構成を示
す図である。

【図２】回動アームの先端部を示す図である。

【図３】浮上型光学ユニットを示す断面図である。

【図４】偏向ミラーと浮上型光学ユニットを示す平面図
である。

【図５】回動アームの側断面図である。

【図６】本発明のセンサーの位置調整方法の原理を示す
図である。

【図７】センサー上にビームスポットが照射された様子
を示す図（Ａ）と、センサーとビームスポットの相対位
置の変化に伴うセンサーの出力信号の強度を示すグラフ
（Ｂ）である。

【符号の説明】

２ 光ディスク ３ 回動アーム ４ ボイスコイルモーター ６ 浮上型光学ユニット ８ フレクシャー ２６ 偏向ミラー ２９ 第１のリレーレンズ ３０ 第２のリレーレンズ（イメージングレン
ズ） ８０ 反射面 Ｌ１ 対物レンズ Ｌ２ レンズ Ｓ１ センサー

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年１月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図７】

【図６】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光情報記録再生装置の光束を検出する光
   センサの受光面に入射される前記光束の、光軸と直交す
   る少なくとも一方向である前記センサの調整方向の光束
   幅が、前記受光面の前記調整方向の幅以上となるよう前
   記光束を調整時に広げ、この状態で前記光センサを前記
   調整方向に動かし、前記光センサの出力が最大となる位
   置を探して前記光束の中心を前記受光面の前記調整方向
   の中心に位置調整することを特徴とする光情報記録再生
   装置における光センサの位置調整方法。