JPS63167438A - 光学式記録再生装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスクファイルシステム等の光学的に情
報を記録もしくは再生する光学式記録再生装置に関する
ものである。

従来の技術 現代は情報化時代であり、その中核となるのは高密度大
容量メモリーである。メモリーには、さらに高信頼性が
要求され、これらを満足するものとして光ディスクメモ
リーが最も注目されている。

この光ディスクメモリーを媒体とする光学式記録再生装
置には、小形で簡単な構造と信頼性が要求される。

従来は、光学システムに関する書物に概略構成が数多く
記載されており、以下、図面を参照しながらこのような
従来の光学式記録再生装置の一例について説明を行なう
。

第４図は従来の光学式記録再生装置の概略構成図である
。第４図において、２１は半導体レーザ、４ｏはコリメ
ートレンズ、２６は光ディスク、２５は光ディスク２６
に光スポットを形成する対物レンズ、５ｏはコリメート
レンズ４ｏからの平行光を光ディスク２６に平行な面内
で直角でない角度で反射する第１のミラー、５１は第１
のミラー田における反射光を半導体レーザ２１の出射光
軸と略垂直な方向に略円形ビームに整形して屈折面を有
するハーフミラ−１５２はハーフミラ−５１を透過した
略円形ビームを光ディスク２６に対して略垂直に反射す
る第２のミラー、２７は光ディスク２６からの反射光が
入射するハーフミラ−１３０はミラー、２８は光ディス
ク２６からの反射光が入射するフォーカス誤差検出手段
、２９はフォーカス誤差信号を検出する受光素子Ａ、３
１は光ディスク２６からの反射光が入射するトラッキン
グ誤差検出手段、３２はトラッキング誤差信号を検出す
る受光素子Ｂ、３３は矢印Ｐ方向を移動方向とする光学
ブロックである。

以上のように構成された従来の光学式記録再生装置につ
いて、以下その動作の説明を行なう。

半導体レーザ２１からの発散光はコリメートレンズ４ｏ
によシ平行光とされるが、このビームの断面形状は略だ
円である。第４図において、このビームは光ディスク２
６に平行な軸が短軸の略だ円断面であるとする。ビーム
は光学ブロック３３内の面Ａに固定される第１のミラー
５ｏにより、光ディスク２６に平行な面内で直角でない
角度αで反射して、ハーフミラ−Ａｓ１に入射角βで入
射する。ハーフミラ−Ａｓ１におけるビームの入射面は
、半導体レーザ２１の光軸に対して角度γの傾きを有す
る。したがって、だ円ビームのだ日車（長軸／短軸）を
ηとすれば、角度α、β、γを特定の値とすることによ
って、ハーフミラ−５１に入射したビームは、光ディス
ク２６に平行な面内で半導体レーザ２１の光軸と略垂直
に屈折し、かつ、整形比η：１のビーム整形がなされ、
略だ円ビームの短軸側のみが拡大されて略円形ビームと
なる。略円形ビームはハーフミラ−Ａｓ１を透過し、第
２のミラー６２で光ディスク２６に対して略垂直に反射
され、対物レンズ２６を経て、光ディスク２６上に光ス
ポットを形成する。

光ディスク２６からの反射光は対物レンズ２５゜第２の
ミラー５２を経て、ハーフミラ−Ａｓ１に入射し、光デ
ィスク２６に平行な面内で半導体レーザ２１の出射光軸
と略平行方向に反射される。

このビームはハーフミラ−Ｂ２７に入射して、光ディス
ク２６に平行な面内で、半導体レーザ２１の光軸に略平
行な透過光と、略垂直な反射光とに分離される。

ハーフミラ−Ｂ２７を透過したビームはフォーカス誤差
検出手段２８を経て受光素子Ａ２９に入射し、ハーフミ
ラ−Ｂ２７で反射したビームは、ミラーＥ３０で反射し
てトラッキング誤差検出手段３１を経て受光素子Ｂ３２
に入射し、各々フォーカス誤差信号、トラッキング誤差
信号を発生する。光ディスク２６の情報信号は受光素子
Ａ２９゜受光素子Ｂ３２で発生する各誤差信号を電気的
に結合することにより検出することができる。

なお、本発明の主旨ではないため、フォーカス誤差検出
手段２８．トラッキング誤差検出手段３１、対物レンズ
２５の駆動手段については説明を省略する。

ここで各光学素子を位置決め固定する光学ブロック３３
は、光ディスク２６に情報を記録もしくは再生するため
に半径方向であるＰ方向に移動する多面体の構造物であ
る。

この従来例は、全体構成が簡単化できる光軸の配置関係
のため、光学ブロックの小型化が可能となる。したがっ
て光路長が短くなシ、各構成要素の精度等の悪影響を受
けにくい。しかも、半導体レーザ、受光素子が同一面内
にあって、調整も容易である。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記の構成では、第１のミラー６ｏが光
学ブロック３３の面Ａに固定される。したがって、光学
ブロック３３の加工が完全に設計値と一致し、面Ｂに固
定される半導体レーザ２１の発光の強度中心である光軸
が完全に設計通シに経路Ｓを経て点Ｑに達すれば設計反
射角αで反射する第１のミラー５ｏの反射光光軸は設計
経路Ｔを経て対物レンズ２６に入射し、このとき対物し
ンズ２５の中心点Ｒと光軸とは一致するが、実際には光
学ブロック３３における面Ａ、Ｂの加工精度、第１のミ
ラーｉｏの精度等の問題により、設計通りに第１のミラ
ー６０での光軸の反射角度が角度αに一致はしない。さ
らに面Ｂの加工精度。

取付精度に加えて、半導体レーザ２１の発光光軸は取付
面に対して一般的に２〜３度の角度ずれを有しているた
め、経路Ｓを経て点Ｑに達することは困難である。

このように光軸が設計経路Ｓ、Ｔからずれて対物レンズ
２５に入射した場合、対物レンズ２６の中心点Ｒと光軸
とは一致せず、光学的伝送効率。

トラッキング誤差信号のバランス等に悪影響を及ぼすと
いう欠点を有していた。

本発明は上記欠点に鑑みてなされたもので、第１安定し
た光学的伝送効率とトラッキング誤差信号のバランスを
達成できる光学式記録再生装置を提供するものである。

問題点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の光学式記録再生装置
は、コリメートレンズからの平行光を反射するミラーは
光学ブロックの１つの面に固定されるのではなく、光軸
の反射点近傍を支点として反射光軸の角度を変化させる
こと、および角度を変えずに反射光軸を平行移動させる
ことのうち、少なくとも１つが可能であることを特徴と
している。

作　　用 この構成によれば、対物レンズに入射する光軸を所定の
設計値と一致させることができる。つまシ、対物レンズ
の中心と入射光軸が一致するため安定した光学的伝送効
率とトラッキング誤差信号のバランスを可能とする光学
式記録再生装置を達成できる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。ここで本実施例は前述の第４図の従来例の全て
の構成要素を有する例を挙げ、ここでは主要部に限定し
て説明する。したがって、図示しない他の構成要素およ
びその動作は、従来例（第４図）と同一である。

第１図は本発明の一実施例における光学式記録再生装置
の主要部概略図である。第１図において、２１は半導体
レーザ、４０はコリメートレンズ、６０は第１のミラー
、６１はノ為−フミラーＡであシ、これらの構成は第４
図で述べた従来例の構成と同一である。６０は第１のミ
ラー６０における反射光軸の角度変化手段である。

以上のように構成された光学式記録再生装置について以
下その動作を説明する。

半導体レーザ２１からの発散光はコリメートレンズ４ｏ
により平行光とされ、設計経路Ｓを経て、第１のミラー
６０の点Ｑに入射するとしよう。第１のミラー６ｏの反
射面が設計に基づく面Ａに位置するとき、光軸は直角で
ない設計角度αで反射して、ハーフミラ−Ａ５１に入射
角βで入射し、設計経路Ｔを経て対物レンズ２６（図示
せず）に入射するため、対物ンンズ中心と入射光軸とが
一致する。なお、このとき角度ａ、β、および面Ｃの角
度γを特定の値とすることにより、経路Ｔを経る光束は
略円形ビームに整形されることは、第４図の従来例と同
一である。しかしながら、加工精度、取付精度等によシ
、第１のミラー６Ｑの反射面が設計面Ａに位置すること
は困難である。今、反射面が設計面Ａに対して角度δだ
け傾いた面Ａ１に位置するとすれば、経路Ｓを経た光軸
は設計角度ａから角度２δ傾いてノ・−７ミラーＡ５１
に入射し、経路Ｔ１を経て対物レンズ２６（図示せず）
に入射するため、入射光軸と対物レンズ中心とは一致し
ない。このとき、反射光軸の角度変化手段６０を用いて
、第１のミ２−５０の反射面を面Ａ１の位置から角度δ
だけ傾けて設計面Ａに一致させて、反射光軸に経路Ｔを
経させることによシ、対物レンズ中心と光軸の一致を達
成できる。

第１図では便宜上、紙面内の傾きのみを考慮したが、実
際には紙面垂直面内の傾きも変化させる必要がある。こ
の反射光軸の角度変化手段６０の構成を第２図に示す。

第２図Ａ−Ｃにおいて、第１のミラー５ｏは、ホルダＡ
６１に固定され、光学ブロックに固定される１個の支持
ビン６２と点Ｑ１で点接触している。さらに第１のミラ
ー５ｏは周辺部４個所で、光学ブロックに固定される４
個のネジ保持部材６４に挿入された４個のネジ６３によ
って、点接触している。

したがって、４個のネジ６３を回転することによシ、第
１のミラー５ｏは点Ｑ１を支点として、いかなる傾きに
も変化可能であり、第１図における第１のミラー５ｏの
反射光軸を経路Ｔと一致させることができる。ここで第
１のミラー５０の光軸反射点Ｑと支点Ｑ１は一致しない
が、２点間距離に有異差がなければ、影響は無視できる
。

なお、反射光軸の角度変化手段が第２図の例に限定しな
いことは言うまでもない。

以上のように本実施例によれば、反射光軸の角度変化手
段を設けることにより、第１のミラー圏は光軸の反射点
近傍を支点として反射光軸の角度を変化させることが可
能となる。よって光学ブロック、第１のミラー６０の加
工および取付精度の影響を受けることなく、光軸を設計
経路に一致させることかできるため、対物レンズ中心と
入射光軸とが一致し、安定した光学的伝送率、トラッキ
ング誤差信号のバランスを達成することができる。

また、光学素子での光束のけられも解消でき、迷光のな
い信号検出が可能となる。なお本実施例では、光学ブロ
ック内に第１のミラーにおける反射光軸の角度変化手段
を設けたが、光学ブロック外に設けてもよいことは言う
までもない。

さらに、ミラーに対して、角度を変えることのない反射
光軸の平行移動手段について図面を参照しながら説明す
る。本実施例は前述の第４図の従来例の全ての構成要素
を有する例を挙げ、ここでは主要部に限定して説明する
。したがって図示しない他の構成要素およびその動作は
従来例（第４図）と同一である。

第３図は本発明における反射光軸の平行移動手段を示す
主要構成図である。第３図において、２１は半導体レー
ザ、４ｏはコリメートレンズ、５０は第１のミラー、５
１はハーフミラ−Ａ１３３は光学ブロックであり、これ
らの構成は第４図で述べた従来例の構成と同一である。

６６は第１のミラー５０を固定するホルダＢ１６６はホ
ルダＢ６５に挿入されるネジであり、両者は第１のミラ
ー５０に対して、角度を変えることのない反射光軸の平
行移動手段を構成している。

以上のように構成された光学式記録再生装置について以
下その動作を説明する。

半導体レーザ２１の発光の強度中心である光軸が、面Ｍ
に対して垂直であり、かつ面Ｍが接触固定される光学ブ
ロックの半導体レーザ取付面の加工精度およびその取付
精度が設計通シであるとしよう。このとき、第１のミラ
ー５ｏの反射面が設計に基づく面Ａに位置するときの動
作は本発明の第１の実施例の動作説明時に述べたと同様
に、経路Ｓ、Ｔを経て設計通りに対物レンズ２６（図示
せず）中心と入射光軸とが一致する。またビームの整形
に関する動作も同一である。

しかしながら、一般に半導体レーザ２１の出射光軸は、
面Ｍに対して２〜３度程度の角度ずれを有し、かつ光学
ブロックの加工精度、取付精度等により、出射光軸は角
度とのずれを生じていると考えることができる。

発散光はコリメートレンズ４ｏによシ平行光とされるが
、光軸は設計経路Ｓと距離ｄ　（ｄ＝ｆ−ｓｉｎε〔ｆ
：コリメートレンズ４ｏの焦点距離〕）を隔てた経路Ｓ
１を経て、設計面Ａに反射面が位置する第１のミラー５
ｏに入射する。

この光軸が反射する点Ｑ２は設計点Ｑとは異なる位置で
あるため、反射した光軸は設計光軸と距離ｄを隔ててハ
ーフミラ−Ａｓ１に入射し、設計経路Ｔと距離すを隔て
た経路Ｔ２を経て対物レンズ２６（図示せず）に入射す
るため、対物レンズ中心と入射光軸とは一致しない。

ここで第２図と同様に角度ａ、β、γが設計されるとす
れば、ｌ）　＝ｄＸｃｏｓ７／ｃｏｓ（７＋β）である
。このとき、平行移動手段を用いて、第１のミラー５ｏ
の反射面を面Ａの位置からＷの向きに距離ａだけ平行移
動して、面Ａ２に位置させると、経路Ｓ１を経た光軸は
、点Ｑ３で反射して設計経路Ｔを光軸の経路として経る
ことにより、光軸とと対物レンズ中心の一致を達成でき
る。なお光軸ずれがｄのとき、移動量ａ＝ｄ　（ｔａｎ
−＋　ｔａｎβ）となる。

第１のミラー６０に対する、反射光軸の平行移動手段は
、第１のミラー５ｏを固定するホルダＢ６５およびホル
ダＢ６５に挿入されるネジ６６によ多構成される。

ホルダＢｅ５は、光学ブロック３３に設けられた面に１
．に２を有する凹部に若干の空隙を持って、はまシ込ん
でいる。ネジ６６は、同じく光学ブロック３３の切り欠
き部に、ネジの首部が挿入されて、回転してもネジ６６
は移動しない構造である。このネジ６６の先端部は、ホ
ルダＢｅｓに設けられたメネジ部に挿入されており、ネ
ジ６６を回転させると、ホルダＢｅｓは光学ブロック３
３の２面に１．に２をガイド面として、矢印Ｗの向きも
しくは逆の向きに、平行移動する。よって、第１のミラ
ー６０は、角度を変化させることなく、反射光軸を前述
の距離ａだけ平行移動させることができる。なお、反射
光軸の平行移動手段が第２図の例に限定せず、光ディス
ク（図示せず）に平行な面内で、第１のミラー６０に対
して角度を変えることなく反射光軸の平行移動を達成す
る手段であればよいことは言うまでもない。

以上のように本実施例によれば、反射光軸の平行移動手
段を設けることによシ、第１のミラーに対して、角度を
変えずに反射光軸を平行移動させることが可能となる。

したがって、光学ブロックの加工精度だけでなく、半導
体レーザの出射光軸の傾き、および取付精度の影響を受
けることなく、ビーム整形を達成するハーフミラ−を経
るときの光軸を設計経路に一致させることができるため
、対物レンズ中心と入射光軸とが一致し、安定した光学
的伝送効率。

トラッキング誤差信号のバランスを達成することができ
る。さらに本実施例では、光学素子での光束のけられも
解消でき、安定した光スポットと、迷光の影響を受けな
い信号検出が可能となる。なお本実施例では、光学ブロ
ック内に第１のミラーに対して角度を変化させることな
く反射光軸の平行移動手段を設けたが、光学ブロック外
に設けてもよいことは言うまでもない。

以上２つの実施例では、第１のミラーに対して、光軸の
反射点近傍を支点として、反射光軸の角度変化手段およ
び角度を変化させることのない反射光軸の平行移動手段
が、各々独立に作用した例を挙げたが、前記２つの手段
が共に作用すれば、半導体レーザの出射光軸の傾きおよ
び第１のミラーの位置決めや取付精度が性能に影響を与
えることのない光学式記録再生装置を達成できる。

さらに、本実施例において、従来例と同一の構成要素に
関しては、全体構成が簡単化できる光軸の配置関係のた
め、光学ブロックの小型化が可能となる。したがって光
路長が短くなり、各構成要素の精度等の悪影響を受けに
くい。しかも半導体レーザ、受光素子が同一面内にあっ
て、調整も容易であるという特有の効果を有している。

発明の効果 本発明は、光ディスクと、半導体レーザおよびコリメー
トレンズによって得られる平行光束を反射するミラーと
、このミラーにおける反射光が入射するプリズムからな
るビーム整形手段と、光スポットを形成する対物レンズ
と、光ディスクからの反射光が入射する各種信号の検出
手段を具備し、前記ミラーは、光軸の反射点近傍を支点
として、反射光軸の角度を変化させることおよび角度を
変えずに反射光軸を平行移動させることのうち、少なく
とも１つが可能であることを特徴としている。

したがって、対物レンズに入射する光軸を所定の設計値
と一致させることができる。よって対物レンズ中心と入
射光軸とが一致するため、安定した光学的伝送効率とト
ラッキング誤差信号のバランスを達成できる。さらに、
ビーム整形手段等の７”　＋）ズムにおいて、光軸が設
計経路を経るため、光学素子のクランによる迷光の影響
を除去できる。

しかも、半導体レーザの出射光軸の傾きおよびミラーの
位置決めや取付精度のうち、少なくとも１つが影響しな
くなり、全構成要素を固定する、光学ブロックの加工費
を削減することもできる。

反射光軸の角度変化手段および角度を変えることのない
反射光軸の平行移動手段を達成すれば光学ブロックの加
工費削減は、よシ大幅なものとなる。

以上のように、本発明は数多くの優れた効果を得ること
ができる光学式記録再生機を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光学式記録再生装置
の主要部概略図、第２図はその要部構成図、第３図は本
発明における反射光軸の平行移動手段を示す主要構成図
、第４図は従来の光学式記録再生装置の概略構成図であ
る。 ２１・・・・・・半導体レーザ、４０・・・・・・コリ
メートレンズ、２６・・・・・・光ディスク、２５・・
・・・・対物レンズ、２６．３０，５２・・・・・・ミ
ラー、２７．５１・・・・・・ハーフミラ−１２８・・
・・・・フォーカス誤差検出手段、３１・・・・・・ト
ラッキング誤差検出手段、２９．３２・・・・・・受光
素子、６ｏ・・・・・・反射光軸の角度変化手段、６１
．６５・・川・ホルダ、６２・・・・・・支持ビン、６
３゜６６・・・・・・ネジ、６４・・・・・・ネジ保持
部材。 ２１−一手道ｆ事レーザ 切−コリメートレンズ ＳＯ−一一纂ＩＯミラー ５ｔ−−ハーフミラ−Ａ ６ｏ−反射光軸の角度変化手段 第１図 ６１−ホルダＡ ６２−　支持ごン ６３−ネジ 第２図　　　　　　　６４−イ′；保持部材々 ｎ−先学ラロ、り Ｕ−ネルｆ６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 情報記録媒体である光ディスクと、光源である半導体レ
   ーザと、前記半導体レーザの発散光を平行光に変換する
   コリメートレンズと、前記平行光を反射するミラーと、
   前記ミラーにおける反射光が入射して、光束断面を略円
   形に整形するプリズムからなるビーム整形手段と、前記
   ビーム整形手段を経た光束が入射して、前記光ディスク
   上に光スポットを形成する対物レンズと、前記光ディス
   クからの反射光が入射して、信号を検出するフォーカス
   誤差検出手段、トラッキング誤差検出手段、情報検出手
   段と、前記すべての構成要素を固定する光学ブロックと
   を具備し、前記ミラーは、光軸の反射点近傍を支点とし
   て反射光軸の角度を変化させること、および角度を変え
   ずに反射光軸を平行移動させることのうち、少なくとも
   １つが可能であることを特徴とする光学式記録再生装置
   。