JPWO2002091370A1 - 光学装置及びそれを用いた情報記録及び/又は再生装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は入射光を複数の経路に選択的に出射可能とされた光学装置及びそれを用いた情報記録及び/再生装置に関し、分離光学系で高精度に光路を確保できる光学装置及びそれを用いた情報記録及び/又は再生装置を提供することを目的としており、入射光を所定の方向に反射させる第1の反射部と、第1の反射部により反射された光が入射され、第1の反射部からの光を第2の光路上に反射させる第2の反射部とを設け、少なくとも前記第1の反射部を、入射光の経路上と退避位置とで移動可能とする。
Description
技術分野
本発明は光学装置及びそれを用いた情報記録及び/又は再生装置に係り、特に、入射光を複数の経路に選択的に出射可能とされた光学装置及びそれを用いた情報記録及び/再生装置に関する。
背景技術
図1は光ディスク装置のブロック構成図を示す。
光ディスク装置1は、スピンドルモータ11、光学装置12、制御系13、信号処理系14から構成されている。光ディスク装置1には、光ディスク2が装着される。光ディスク2は、光ディスク装置1に装着された状態で、スピンドルモータ11に係合する。スピンドルモータ11は、光ディスク2を制御系13からの指示により所定の回転数で回転させる。
光学装置12は、光ディスク2に光を照射する。光ディスク2に照射された光は、光ディスク2で反射され、再び、光学装置12に供給される。光学装置12は、光ディスク2からの反射光を検出して、検出信号を出力する。光学装置12から出力された検出信号は、信号処理系14に供給される。信号処理系14は、検出信号から光ディスク2に記録された情報を復調し、復号化する。信号処理系14で復号化された情報は、外部記憶装置3に供給される。
一方、CD−ROM、DVD−ROMなどをはじめとして多くの種類の光記録媒体が開発されている。光ディスク装置1には、これらの種類の異なる光記録媒体のいずれも使用可能とする互換技術が求められている。
光学装置12で使用される半導体レーザは、短波長でになるほど高密度化には有利である。同じ開口数(Numerical Aperture;NA)の集光光学系で形成される光スポット径は、使用する光の波長に比例する。情報の読み取り、書き込みに短波長レーザを使用することで記録ピットを小さくすることができ、高密度化が可能となる。半導体レーザの短波長化はレーザ発振に必要な利得を確保することが難しく、製造が困難であった。近年波長410nmで常温長時間発振可能な半導体レーザが商品化され、光ディスク装置に適用できるところに近づいている。また、短波長化に対応した記録材料の研究も進んでいる。
波長が同じであっても、集光光学系のNAを高くすることでも集光スポットを小さくできる。例えば、コンパクトディスク(CD)のピックアップのNAは0.45であるが、これより高密度なDVDではNAが0.60の対物レンズを使用する。
光ディスク装置1は、ディスクとレンズの衝突を避けるため十分な作動距離が必要とさている。かつ、対物レンズは、キャリッジに搭載し、移動させる必要があるため、できるだけ軽くなければならない。よって、対物レンズを厚くすることができない。
レンズ表面を高次の多項式で定義された非球面で設計することにより、薄く高NAのレンズを実現することは可能である。ただし、必要な精度で作成するのが難しく、加工技術の向上により、ようやく光ディスク装置で使用可能な対物レンズが得られるようになった。
また、高NAのレンズは収差の条件も厳しく、媒体の傾きにより発生するコマ収差はNAの3乗に比例して増大する。この収差を低減するため、ディスクの基板厚みを従来の光ディスクよりも薄くすることで収差の影響を低減させている。例えば、直径120mmで640MByteの容量を持つCDは基板厚み1.2mmであるが、同じ直径で4.7GByteの容量をもつDVDは0.6mmの厚さの基板を使用し、2枚張り合わせることで1.2mm厚としている。
上記のように高密度化のために記録媒体の仕様がそれまで使用していたものから変わる場合がある。このため、光ディスク装置には新しい高密度媒体だけでなく、従来の媒体でも読み書きできる機能が要求される。そのため使用波長、NA、基板厚みの異なる記録媒体に対して十分な光学特性の得られる光学ヘッドが必要となる。各種媒体に対応した光源と光学系を別々に設置するのは、装置サイズや製造コストを考えると現実的でない。一つの部品を異なる媒体に対して共通に使う構成にしなければならない。
対物レンズを共通化する方法はこれまでに考えられているが、基板厚みの違いにより発生する収差を除去するのが困難である。特に高速アクセスを重視した、光源及び検知系を固定し、対物レンズのみをシークさせる分離光学系においては、光源に対して対物レンズが大きく移動するため、対物レンズへの入射光を平行光から大きくはずすことができない。入射光が発散もしくは集束光になると対物レンズがディスクの内周と外周にある場合で光量が変化し、特性が劣化する。そのため、入射光による収差の制御が難しい。
逆に光源を共通化して一つにする場合は、短波長光源を用い媒体の種類に応じて異なる光路を光が通るようにし、異なる対物レンズを使用するように構成する。それぞれの対物レンズは使用している波長で読み書きする基板に適応した設計にするので、基板厚みに違いがあっても、収差を低くするのは容易である。
また、NAも波長の違いを加味して必要なスポットが得られるように決めることができる。スポット径の最適化については波長の差異は光学系のNAの設定で吸収できる。
問題となるのは媒体の波長依存性と光路切換の方法である。媒体の波長依存性は、最適波長からずれることによる信号特性の低下となって現れる。これに対しては、光学系の分解能が高めになるように設計することと、信号の読みとり書き取り動作が正常に行われるように許容範囲を広く取ることで対応が可能である。
これに対して、光路の切換は方式として2種類の対物レンズを回転で切り換える機構に取り付ける方法が使用されている。
図2に従来の光学系の一例の構成図を示す。
図2に示す光学系は、キャリッジに全ての光学系が搭載された一体型光学ヘッドで採用されている。
図2に示す一体型光学ピックアップ20は、光集積ヘッド21、コリメートレンズ22、ミラー23、対物レンズ24、25、ステージ26がキャリッジ27に搭載された構成とされている。
光集積ヘッド21は、光源、フォーカスエラー検出用ディテクタ、トラッキングエラー検出用ディテクタ、再生信号検出用ディテクタとが集積化された光学装置である。光集積ヘッド21から出射された光は、コリメートレンズ22に供給される。コリメートレンズ22は、光集積ヘッド21からの発散光を平行光に変換する。コリメートレンズ22から出力された光は、ミラー23に供給される。ミラー23は、コリメートレンズ22からの光をディスク2の方向、矢印B方向に立ち上げる。
ミラー23により立ち上げられた光は、対物レンズ24又は対物レンズ25により収束され、ディスク2に照射される。ディスク2に照射された光は、ディスク2で反射され、再び対物レンズ24、ミラー23、コリメートレンズ22を通過して光集積ヘッド21に供給される。
対物レンズ24、25は、ステージ26に固定されている。ステージ26は、矢印C方向に回転自在とされている。ステージ26が回転することにより、対物レンズ24又は25のいずれかのレンズがミラー23の上部に位置され、対物レンズが切り替えられる。これにより、光学系の切換を実現している。
このようなステージ26による回転機構は、精度を確保するためには大型化する必要がある。ステージ26を大型化すると、光ピックアップ20の質量が大きくなる。光ピックアップ20の質量が大きくなると、トラックシーク速度が遅くなる等の問題点があった。
また、図2に示す光ピックアップ20は、2つの対物レンズ24、25の調整に加え、切替機構、すなわち、ステージ26の軸調整も行う必要があり、組み立て工程が煩雑となる等の問題点があった。
上記の理由から、高速シークが可能な分離光学系では、光路切換機構は固定光学部に付けることが望ましい。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、分離光学系で光路切換が可能な光学装置及びそれを用いた情報記録及び/又は再生装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、分離光学系で高精度に光路を確保できる光学装置及びそれを用いた情報記録及び/又は再生装置を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明は、入射光を所定の方向に反射させる第1の反射部と、第1の反射部により反射された光が入射され、第1の反射部からの光を第2の光路上に反射させる第2の反射部とを設け、第1の反射部と第2の反射部とを入射光の経路上と退避位置とで一体的に移動させることにより入射光の経路を選択可能とする。
また、本発明は、第1の反射部及び第2の反射部を入射光の経路上と退避位置とで一体的に平行移動させることにより、入射光の経路を選択可能とする。
さらに、本発明は、第1の反射部及び第2の反射部を入射光の経路上と退避位置とで一体的に回転移動させることにより入射光の経路を選択可能とする。
さらに、本発明は第1の反射部及び第2の反射部とを一体化する手法として、プリズム、例えば、長斜方形プリズムにより一体化する。または、第1の反射部と第2の反射部とを、2つのミラーを保持部材により固定することにより一体化する。
発明を実施するための最良の形態
図3は本発明の光学装置の第1実施例の構成図を示す。図3Aは上面図、図3Bは側面図を示す。同図中、図2と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施例の光学装置100は、分離光学系を構成しており、固定光学部101及び移動光学部102から構成される。
固定光学部101は、ベースに固定して設けられており、光集積ヘッド21、コリメートレンズ22、光路切換部111から構成される。
光路切換部101は、第1のミラー121、第2のミラー122、ラックギア123、ギア124、アクチュエータ125から構成される。
第1のミラー121及び第2のミラー122は、プリズムの斜面に反射面を形成した構成とされている。第1のミラー121及び第2のミラー122は、ともにラックギア123に固定されている。ラックギア123は、ギア124に噛合しており、ギア124の回転に応じて矢印D方向に移動可能とされている。ギア124は、アクチュエータ125に連結されている。アクチュエータ125は、ギア124を矢印E方向に回転させる。
アクチュエータ125によりギア124が矢印E2方向に回転すると、ラックギア123は矢印D1方向に移動する。ラックギア123が矢印D2方向に移動すると、第1のミラー121及び第2のミラー122は、図3Aに破線で示す位置に移動する。すなわち、コリメートレンズ22からの出射光の光路上から退避した位置に移動する。
また、アクチュエータ125によりギア124が矢印E1方向に回転すると、ラックギア123は矢印D2方向に移動する。ラックギア123が矢印D1方向に移動すると、第1のミラー121及び第2のミラー122は、図3Aに実線で示す位置に移動する。
第1のミラー121は、図3Aに破線で示す位置では、コリメートレンズ22からの出射光の光路上から外れた位置にあり、図3Aに実線で示す位置では、コリメートレンズ22からの出射光の光路上に位置する。
第1のミラー121及び第2のミラー122が図3Aに破線で示す位置にあるときには、コリメートレンズ22からの光は図3Aに破線で示すように直進し、移動光学部102に供給される。また、第1のミラー121が図3Aに実線で示す位置にあるときは、コリメートレンズ22からの光は、まず、第1のミラー121により矢印D2方向に反射する。
第1のミラー121により矢印D2方向に反射された光は、第2のミラー122に供給される。第2のミラー122は、ベースに固定されており、第1のミラー121からの光を移動光学部102の方向に反射させる。
移動光学部102は、キャリッジ131上に立上ミラー132、133及び対物レンズ134、135、フォーカスアクチュエータ136が搭載された構成とされている。立上ミラー132には、コリメートレンズ22から出射し、第1のミラー121で反射されずに直進した光が入射する。立上ミラー132は、コリメートレンズ22からの光を対物レンズ134方向、矢印F1方向に立ち上げる。
立上ミラー132で立ち上げられた光は、対物レンズ132に供給される。対物レンズ132は、立上ミラー132からの光をディスク2に集光させる。対物レンズ132は、例えば、基板厚み0.6mmのDVD−ROMに対して収差がなくなるように設計され、記録/読取に最適となるようにNAが設定されている。また、ディスク2で反射された光は、対物レンズ132、立上ミラー133をコリメートレンズ22を介して光集積ヘッド21に供給される。
また、立上ミラー133には、第2のミラー122で反射された光が入射する。立上ミラー133は、第2のミラー122からの光を対物レンズ135方向、矢印F1方向に立ち上げる。
立上ミラー133で立ち上げられた光は、対物レンズ135に供給される。対物レンズ135は、立上ミラー133からの光をディスク2に集光させる。対物レンズ135は、例えば、基板厚み1.2mmのCD−ROMに対して収差がなくなるように設計され、記録/読取に最適となるようにNAが設定されている。また、ディスク2で反射された光は、対物レンズ135、立上ミラー133、第2のミラー122、第1のミラー121、コリメートレンズ22を介して光集積ヘッド21に供給される。
なお、フォーカスアクチュエータ136は、対物レンズ134、135を矢印F1、F2方向に揺動させる。フォーカスアクチュエータ136により対物レンズ134、135が移動されることにより、フォーカスが最適に制御される。
例えば、DVD−ROMディスクが装着されたときには、第1のミラー121はアクチュエータ125により矢印D2方向に移動される。第1のミラー121が矢印D1方向に移動されることにより、コリメートレンズ22からの光は、図3Aに破線で示す経路を通って移動光学部102に供給される。このとき、コリメートレンズ22からの光は、立上ミラー132により反射され、対物レンズ134によりディスク2に集光される。対物レンズ134は、NAがDVD−ROMディスクで最適となるように予め設定されている。よって、DVD−ROMディスクを最適に再生できる。
また、CD−ROMディスクが装着されたときには、第1のミラー121はアクチュエータ125により矢印D2方向に移動される。第1のミラー121が矢印D2方向に移動されることにより、コリメートレンズ22からの光は、図3Aに実線で示す経路を通って、移動光学部102に供給される。すなわち、第1のミラー121で反射され、第2のミラー122に供給され、第2のミラー122でさらに反射された後、移動光学部102に供給される。このとき、第2のミラー122からの光は、立上ミラー133により反射され、対物レンズ135によりディスク2に集光される。対物レンズ134は、NAがCD−ROMディスクで最適になるように予め設定されている。よって、CD−ROMディスクを最適に再生できる。
以上、本実施例によれば、光路切換部を固定光学部に付けることができるため、移動光学部の質量を軽量にでき、シーク動作を高速に行なえる。なお、光路切換制御は、例えば、制御ゾーンの媒体情報から種別を認識し、認識した媒体情報に基づいて行われる。媒体がカートリッジ式であれば、カートリッジに種別に応じて形成された孔などを識別スイッチなどにより検出し、媒体種を識別する。
図4は、本発明の第2実施例の構成図を示す。図4(A)は平面図、図4(B)は側面図を示す。同図中、図3と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施例の光学装置200は、固定光学部201を構成する光路切換部211の構成が第1実施例と相違する。本実施例の光路切換部211は、第1実施例の第1のミラー121及び第2のミラー122に代えて、長斜方形プリズム221を設けた構成とされている。
図5は本発明の第2実施例の長斜方形プリズムの斜視図を示す。
長斜方形プリズム221は、長斜方形状に形成されたガラス材から構成されており、入射面231、第1の反射面232、第2の反射面233、出射面234を有する構成とされている。入射面231と出射面234は互いに平行となるように配置され、また、第1の反射面232と第2の反射面233とは互いに平行となるように形成されている。また、入射面231から入射された光は、第1の反射面232及び第2の反射面233で反射された後に出射面234から出射される。なお、長斜方形プリズム221は、入射光を平行移動できる形状であればよく、上記形状に限定されるものではない。
アクチュエータ125によりギア124が矢印E2方向に回転され、ラックギア123が矢印D2方向に移動したときには、コリメートレンズ22からの光は直接移動光学部102の立上ミラー132に供給され、対物レンズ134で集光されたディスク2に照射される。また、長斜方形プリズム221は、アクチュエータ125によりギア124が矢印E1方向に回転され、ラックギア123が矢印D1方向に移動したときに、入射面231にコリメートレンズ22から光が供給される。
入射面231に入射された光は、長斜方形プリズム221の内部で第1の反射面232に供給される。第1の反射面232は、入射光を入射光の光軸に直交する方向、すなわち、矢印D2方向に反射させる。
第1の反射面232で反射された光は、第2の反射面233に供給される。第2の反射面233は、第1の反射面232からの光を移動光学部102方向に反射させる。第2の反射面32で反射された光は、出射面234から出射され、移動光学部102に供給される。長斜方形プリズム221の出射面224から出射された光は、移動光学部102の立上ミラー133に供給され、対物レンズ135により集光されてディスク2に照射される。
図6、図7は長斜方形プリズムの動作説明図を示す。
長斜方形プリズム221の回転θx,θy,θzに対する光軸ずれについて図6、図7を用いて説明する。
図6に示すように長斜方形プリズム221と対物レンズ135の間隔を60mmとする。図7Aは光軸に対する長斜方形ブリズム221のX軸周りの回転角度θxの変移Δθx prism〔deg〕に対する出射ビームのY軸方向への変移Δy beam〔mm〕の関係を示す図である。図7Bは光軸に対する長斜方形プリズム221のY軸周りの回転角度θyの変移Δθy prism〔deg〕に対する出射ビームのX軸方向への変移Δx beam〔mm〕の関係を示す図である。図7Cは光軸に対する長斜方形プリズム221のZ軸周りの回転角度θzの変移Δθz prism〔deg〕に対する出射ビームのY軸方向への変移Δy beam〔mm〕の関係を示す図である。
ずれ量が大きいのはθz回転であるが、本実施例によれば、図7Cに示すように1°傾いたときに約100μmのずれしか発生しない。θx,θy回転に対しては図7A、図7Bに示すように1°の傾きに対して約35μmの光軸ずれでありほとんど問題にならない。
長斜方形プリズム221は、第1の反射面232と第2の反射面233との位置が固定であるので、入射される光は長斜方形プリズム221がどのように動いても長斜方形プリズム221の内部では傾きが発生しない。よって、図7A、B、Cに示すように長斜方形プリズム221の回転に対して出射光はわずかなずれしか発生しない。このような構成は、光集積ヘッド21と対物レンズ135との間が離れている分雛光学系では特に有利である。これは、分離光学系では、光集積ヘッド21と対物レンズ135との距離が変移するため、光に傾きが発生すると、移動光学部102がディスク2の内周にあるときと外周にあるときで入射する光の光軸が移動してしまう問題があるためである。
切換ミラー121、122を用いた場合のビームずれ量を以下に説明する。
光学素子の配置を図6と同様にし、プリズム221の位置にミラー121、122を配置する。ミラー121の傾きに対する対物レンズ135に入射するビームのずれ量を図7D、Eに示す。
0.2°のθx回転に対してずれ量が178μm、θy回転に対しては0.1°の傾きで178μmのずれ量が発生する。このずれ量は光学装置として許容範囲の限界である。また、ミラー121の平行移動に対しては、ミラーの移動量と同じ量だけ対物レンズに入射するビームが移動する。ただし、図6の紙面に垂直方向の移動に対してはビームは移動しない。例えば、ビームのずれ量を100μm以内に抑える必要がるとすると、移動させるミラー121を位置精度で100μm以内、θx回転を0.1°、θy回転を0.05°以内にしなければならず高度な制御技術が要求される。
本実施例の長斜方形プリズム221は、図7に示すように長斜方形プリズム221の傾きに対する光軸の位置ずれが小さいので、光集積ヘッド21と対物レンズ135との距離が変移してもディスク2の内周と外周とでの位置ずれを小さくできる。
また、長斜方形プリズム221を用いることにより、長斜方形プリズム221の実装時に高精度な光学調整の必要がなくなる。すなわち、光は、長斜方形プリズム221からはみ出さなければ問題なく、付き当てによる機械的な位置決めで十分である。また、長斜方形プリズム221を通して光が供給される対物レンズ135の位置調整は、もう一方のコリメータレンズ22からストレートに光が供給される対物レンズ134に対する位置と平行度が確保されれば調整の必要がない。よって、対物レンズ134の位置が入射光に対して十分な精度で調整されていれば、対物レンズ135に入射する光のずれは小さいので、性能上問題は発生しない。
さらに、長斜方形プリズム121を用いて光路の切換を行なうことにより、図2に示すように光路切換機構をキャリッジ131に搭載する必要はなく、コリメータ22直後に配置することができるため、分離光学系に適用してキャリッジ131を軽量化でき、よって、シーク機構の負荷を小さく抑えることができる。また一体光学系であっても、上記の光軸のずれが小さい利点とそれによる切換機構やアクチュエータの簡素化が可能になる。
なお、本実施例では、長斜方形プリズム221をラックギア123及びギア124により矢印D方向に直線的に移動させたが、これに限定されるものではない。例えば、ボイスコイルモータを用いた電磁駆動方式や磁気吸引を利用して移動させるようにしてもよい。
図8は本発明の第3実施例の構成図を示す。同図中、図4と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施例の光学装置300は、固定光学部301の光路切換部311の構成が第1実施例とは相違する。
本実施例の光路切換部311は、長斜方形プリズム221をスイングアーム331に固定した構成とされている。スイングアーム331は、アクチュエータ125に連結されており、アクチュエータ125により矢印E1、E2方向に回動可能とされている。
アクチュエータ125によりスイングアーム331が矢印E1方向に回動されると、長斜方形プリズム221は、図8に破線で示す位置に移動する。長斜方形プリズム221が図8に破線で示す位置に移動することにより、コリメータレンズ22からの光は、直接移動光学部102に供給される。コリメータレンズ22から直接移動光学部102に供給された光は、立上ミラー132により立ち上げられ対物レンズ134に供給される。対物レンズ134は、立上ミラー132からの光を集光し、ディスク2に照射する。
アクチュエータ125によりスイングアーム331が矢印E2方向に回動されると、長斜方形プリズム221は、図8に実線で示す位置に移動する。長斜方形プリズム221が図8に実線で示す位置に移動することにより、コリメータレンズ22からの光は、長斜方形プリズム221を介して直接移動光学部102に供給される。長斜方形プリズム221を介して移動光学部102に供給された光は、立上ミラー133により立ち上げられ、対物レンズ134に供給される。対物レンズ134は、立上ミラー133からの光を集光し、ディスク2に照射する。
なお、本実施例では、長斜方形プリズム221を用いたが、2つミラーを組み合わせて用いることにより長斜方形プリズム22と同様な機能を実現できる。
図9は、本発明の第4実施例の構成図、図10は、本発明の第4実施例の要部の構成図を示す。同図中、図4と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施例の光学装置400は、固定光学部401を構成する光路切換部411の構成が第1実施例とは相違する。本実施例の光路切換部411は、長斜方形プリズム221に代えてミラー対421を用いた構成とされている。
ミラー対421は、図10に示すように第1のミラー431と第2のミラー432とを固定部材433により連結した構成とされている。固定部材433は、第1のミラー431と第2のミラー432とを互いに平行にずれた状態で固定している。コリメータレンズ22からの光は、第1のミラー431に入射される。第1のミラー431は、コリメータレンズ22からの光を矢印D2方向に反射する。第1のミラー431で反射された光は、第2のミラー432に入射される。第2のミラー432は、第1のミラー431からの光をコリメータレンズ22からの光と平行な方向に反射させる。ミラー対421は、上記構成により長斜方形プリズム221と同一の機能を実現させている。ミラー対421は、長斜方形プリズム221に比べて軽量に構成できる。
なお、第3実施例と同様にミラー対421をアクチュエータ125とスイングアーム331でコリメータレンズ22からの光の光路上から退避させることも可能である。
なお、上記実施例では分離光学系に本発明の光路切換部101、201、301、401を適用したが、本実施例の光路切換部101、201、301は図2に示すものに比べて軽量化が可能であるので、一体型の光学系に適用することも可能である。
図11は本発明の第5実施例の構成図を示す。同図中、図8と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施例の光学装置500は、キャリッジ501上に光集積ヘッド21、コリメータレンズ22、反射部411、アクチュエータ125、スイングアーム331、移動光学部102を一体に搭載した構成とされている。
コリメータレンズ22から出射された光は、ディスク2の半径方向に出射され、反射部511に供給される。反射部511は、コリメータレンズ22からの光を移動光学部102の方向に反射させる。反射部511で反射された光は、直接あるは長斜方形プリズム221を通して移動光学部102に入射される。
反射部411から直接移動光学部102に供給される光は、移動光学部102の立上ミラー132に供給される。立上ミラー132は、反射部411からの光を対物レンズ134の方向に立ち上げる。対物レンズ134は、立上ミラー132からの光を集光し、ディスク2に照射する。また、長斜方形プリズム221を通して移動光学部102に供給された光は、移動光学部102の立上ミラー133に供給される。立上ミラー133は、長斜方形プリズム221からの光を対物レンズ135の方向に立ち上げる。対物レンズ135は、立上ミラー133からの光を集光して、ディスク2に照射する。
なお、本実施例は、スイングアーム331を用いて長斜方形プリズム221をコリメータレンズ22から出射される光の光路上から退避させる構成としたが、第1実施例のようにラックギア123、ギア123を用いるようにしてもよい。
さらに、本実施例は、長斜方形プリズム221を用いて光路を切り替えたが、第4実施例のようにミラー対421を用いるようにしてもよい。ミラー対421を用いることにより、光学装置500をより軽量化でき、シーク動作の応答性を向上できる。
また、本発明の光学装置は、光ヘッド、光を用いた情報記録/再生装置、光路切換が必要な一般の光学装置を含むものである。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、請求の範囲の記載に基づいて種々の変形例が可能である。
【図面の簡単な説明】
図1は、光ディスク装置のブロック構成図である。
図2は、従来の光学系の一例の構成図である。
図3は、本発明の光学装置の第1実施例の構成図である。
図4は、本発明の光学装置の第2実施例の構成図である。
図5は、本発明の第2実施例の長斜方形プリズムの斜視図である。
図6、図7は、長斜方形プリズムの動作説明図である。
図8は、本発明の第3実施例の構成図である。
図9は、本発明の第4実施例の構成図である。
図10は、本発明の第4実施例の要部の構成図である。
図11は、本発明の第5実施例の構成図である。
本発明は光学装置及びそれを用いた情報記録及び/又は再生装置に係り、特に、入射光を複数の経路に選択的に出射可能とされた光学装置及びそれを用いた情報記録及び/再生装置に関する。
背景技術
図1は光ディスク装置のブロック構成図を示す。
光ディスク装置1は、スピンドルモータ11、光学装置12、制御系13、信号処理系14から構成されている。光ディスク装置1には、光ディスク2が装着される。光ディスク2は、光ディスク装置1に装着された状態で、スピンドルモータ11に係合する。スピンドルモータ11は、光ディスク2を制御系13からの指示により所定の回転数で回転させる。
光学装置12は、光ディスク2に光を照射する。光ディスク2に照射された光は、光ディスク2で反射され、再び、光学装置12に供給される。光学装置12は、光ディスク2からの反射光を検出して、検出信号を出力する。光学装置12から出力された検出信号は、信号処理系14に供給される。信号処理系14は、検出信号から光ディスク2に記録された情報を復調し、復号化する。信号処理系14で復号化された情報は、外部記憶装置3に供給される。
一方、CD−ROM、DVD−ROMなどをはじめとして多くの種類の光記録媒体が開発されている。光ディスク装置1には、これらの種類の異なる光記録媒体のいずれも使用可能とする互換技術が求められている。
光学装置12で使用される半導体レーザは、短波長でになるほど高密度化には有利である。同じ開口数(Numerical Aperture;NA)の集光光学系で形成される光スポット径は、使用する光の波長に比例する。情報の読み取り、書き込みに短波長レーザを使用することで記録ピットを小さくすることができ、高密度化が可能となる。半導体レーザの短波長化はレーザ発振に必要な利得を確保することが難しく、製造が困難であった。近年波長410nmで常温長時間発振可能な半導体レーザが商品化され、光ディスク装置に適用できるところに近づいている。また、短波長化に対応した記録材料の研究も進んでいる。
波長が同じであっても、集光光学系のNAを高くすることでも集光スポットを小さくできる。例えば、コンパクトディスク(CD)のピックアップのNAは0.45であるが、これより高密度なDVDではNAが0.60の対物レンズを使用する。
光ディスク装置1は、ディスクとレンズの衝突を避けるため十分な作動距離が必要とさている。かつ、対物レンズは、キャリッジに搭載し、移動させる必要があるため、できるだけ軽くなければならない。よって、対物レンズを厚くすることができない。
レンズ表面を高次の多項式で定義された非球面で設計することにより、薄く高NAのレンズを実現することは可能である。ただし、必要な精度で作成するのが難しく、加工技術の向上により、ようやく光ディスク装置で使用可能な対物レンズが得られるようになった。
また、高NAのレンズは収差の条件も厳しく、媒体の傾きにより発生するコマ収差はNAの3乗に比例して増大する。この収差を低減するため、ディスクの基板厚みを従来の光ディスクよりも薄くすることで収差の影響を低減させている。例えば、直径120mmで640MByteの容量を持つCDは基板厚み1.2mmであるが、同じ直径で4.7GByteの容量をもつDVDは0.6mmの厚さの基板を使用し、2枚張り合わせることで1.2mm厚としている。
上記のように高密度化のために記録媒体の仕様がそれまで使用していたものから変わる場合がある。このため、光ディスク装置には新しい高密度媒体だけでなく、従来の媒体でも読み書きできる機能が要求される。そのため使用波長、NA、基板厚みの異なる記録媒体に対して十分な光学特性の得られる光学ヘッドが必要となる。各種媒体に対応した光源と光学系を別々に設置するのは、装置サイズや製造コストを考えると現実的でない。一つの部品を異なる媒体に対して共通に使う構成にしなければならない。
対物レンズを共通化する方法はこれまでに考えられているが、基板厚みの違いにより発生する収差を除去するのが困難である。特に高速アクセスを重視した、光源及び検知系を固定し、対物レンズのみをシークさせる分離光学系においては、光源に対して対物レンズが大きく移動するため、対物レンズへの入射光を平行光から大きくはずすことができない。入射光が発散もしくは集束光になると対物レンズがディスクの内周と外周にある場合で光量が変化し、特性が劣化する。そのため、入射光による収差の制御が難しい。
逆に光源を共通化して一つにする場合は、短波長光源を用い媒体の種類に応じて異なる光路を光が通るようにし、異なる対物レンズを使用するように構成する。それぞれの対物レンズは使用している波長で読み書きする基板に適応した設計にするので、基板厚みに違いがあっても、収差を低くするのは容易である。
また、NAも波長の違いを加味して必要なスポットが得られるように決めることができる。スポット径の最適化については波長の差異は光学系のNAの設定で吸収できる。
問題となるのは媒体の波長依存性と光路切換の方法である。媒体の波長依存性は、最適波長からずれることによる信号特性の低下となって現れる。これに対しては、光学系の分解能が高めになるように設計することと、信号の読みとり書き取り動作が正常に行われるように許容範囲を広く取ることで対応が可能である。
これに対して、光路の切換は方式として2種類の対物レンズを回転で切り換える機構に取り付ける方法が使用されている。
図2に従来の光学系の一例の構成図を示す。
図2に示す光学系は、キャリッジに全ての光学系が搭載された一体型光学ヘッドで採用されている。
図2に示す一体型光学ピックアップ20は、光集積ヘッド21、コリメートレンズ22、ミラー23、対物レンズ24、25、ステージ26がキャリッジ27に搭載された構成とされている。
光集積ヘッド21は、光源、フォーカスエラー検出用ディテクタ、トラッキングエラー検出用ディテクタ、再生信号検出用ディテクタとが集積化された光学装置である。光集積ヘッド21から出射された光は、コリメートレンズ22に供給される。コリメートレンズ22は、光集積ヘッド21からの発散光を平行光に変換する。コリメートレンズ22から出力された光は、ミラー23に供給される。ミラー23は、コリメートレンズ22からの光をディスク2の方向、矢印B方向に立ち上げる。
ミラー23により立ち上げられた光は、対物レンズ24又は対物レンズ25により収束され、ディスク2に照射される。ディスク2に照射された光は、ディスク2で反射され、再び対物レンズ24、ミラー23、コリメートレンズ22を通過して光集積ヘッド21に供給される。
対物レンズ24、25は、ステージ26に固定されている。ステージ26は、矢印C方向に回転自在とされている。ステージ26が回転することにより、対物レンズ24又は25のいずれかのレンズがミラー23の上部に位置され、対物レンズが切り替えられる。これにより、光学系の切換を実現している。
このようなステージ26による回転機構は、精度を確保するためには大型化する必要がある。ステージ26を大型化すると、光ピックアップ20の質量が大きくなる。光ピックアップ20の質量が大きくなると、トラックシーク速度が遅くなる等の問題点があった。
また、図2に示す光ピックアップ20は、2つの対物レンズ24、25の調整に加え、切替機構、すなわち、ステージ26の軸調整も行う必要があり、組み立て工程が煩雑となる等の問題点があった。
上記の理由から、高速シークが可能な分離光学系では、光路切換機構は固定光学部に付けることが望ましい。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、分離光学系で光路切換が可能な光学装置及びそれを用いた情報記録及び/又は再生装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、分離光学系で高精度に光路を確保できる光学装置及びそれを用いた情報記録及び/又は再生装置を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明は、入射光を所定の方向に反射させる第1の反射部と、第1の反射部により反射された光が入射され、第1の反射部からの光を第2の光路上に反射させる第2の反射部とを設け、第1の反射部と第2の反射部とを入射光の経路上と退避位置とで一体的に移動させることにより入射光の経路を選択可能とする。
また、本発明は、第1の反射部及び第2の反射部を入射光の経路上と退避位置とで一体的に平行移動させることにより、入射光の経路を選択可能とする。
さらに、本発明は、第1の反射部及び第2の反射部を入射光の経路上と退避位置とで一体的に回転移動させることにより入射光の経路を選択可能とする。
さらに、本発明は第1の反射部及び第2の反射部とを一体化する手法として、プリズム、例えば、長斜方形プリズムにより一体化する。または、第1の反射部と第2の反射部とを、2つのミラーを保持部材により固定することにより一体化する。
発明を実施するための最良の形態
図3は本発明の光学装置の第1実施例の構成図を示す。図3Aは上面図、図3Bは側面図を示す。同図中、図2と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施例の光学装置100は、分離光学系を構成しており、固定光学部101及び移動光学部102から構成される。
固定光学部101は、ベースに固定して設けられており、光集積ヘッド21、コリメートレンズ22、光路切換部111から構成される。
光路切換部101は、第1のミラー121、第2のミラー122、ラックギア123、ギア124、アクチュエータ125から構成される。
第1のミラー121及び第2のミラー122は、プリズムの斜面に反射面を形成した構成とされている。第1のミラー121及び第2のミラー122は、ともにラックギア123に固定されている。ラックギア123は、ギア124に噛合しており、ギア124の回転に応じて矢印D方向に移動可能とされている。ギア124は、アクチュエータ125に連結されている。アクチュエータ125は、ギア124を矢印E方向に回転させる。
アクチュエータ125によりギア124が矢印E2方向に回転すると、ラックギア123は矢印D1方向に移動する。ラックギア123が矢印D2方向に移動すると、第1のミラー121及び第2のミラー122は、図3Aに破線で示す位置に移動する。すなわち、コリメートレンズ22からの出射光の光路上から退避した位置に移動する。
また、アクチュエータ125によりギア124が矢印E1方向に回転すると、ラックギア123は矢印D2方向に移動する。ラックギア123が矢印D1方向に移動すると、第1のミラー121及び第2のミラー122は、図3Aに実線で示す位置に移動する。
第1のミラー121は、図3Aに破線で示す位置では、コリメートレンズ22からの出射光の光路上から外れた位置にあり、図3Aに実線で示す位置では、コリメートレンズ22からの出射光の光路上に位置する。
第1のミラー121及び第2のミラー122が図3Aに破線で示す位置にあるときには、コリメートレンズ22からの光は図3Aに破線で示すように直進し、移動光学部102に供給される。また、第1のミラー121が図3Aに実線で示す位置にあるときは、コリメートレンズ22からの光は、まず、第1のミラー121により矢印D2方向に反射する。
第1のミラー121により矢印D2方向に反射された光は、第2のミラー122に供給される。第2のミラー122は、ベースに固定されており、第1のミラー121からの光を移動光学部102の方向に反射させる。
移動光学部102は、キャリッジ131上に立上ミラー132、133及び対物レンズ134、135、フォーカスアクチュエータ136が搭載された構成とされている。立上ミラー132には、コリメートレンズ22から出射し、第1のミラー121で反射されずに直進した光が入射する。立上ミラー132は、コリメートレンズ22からの光を対物レンズ134方向、矢印F1方向に立ち上げる。
立上ミラー132で立ち上げられた光は、対物レンズ132に供給される。対物レンズ132は、立上ミラー132からの光をディスク2に集光させる。対物レンズ132は、例えば、基板厚み0.6mmのDVD−ROMに対して収差がなくなるように設計され、記録/読取に最適となるようにNAが設定されている。また、ディスク2で反射された光は、対物レンズ132、立上ミラー133をコリメートレンズ22を介して光集積ヘッド21に供給される。
また、立上ミラー133には、第2のミラー122で反射された光が入射する。立上ミラー133は、第2のミラー122からの光を対物レンズ135方向、矢印F1方向に立ち上げる。
立上ミラー133で立ち上げられた光は、対物レンズ135に供給される。対物レンズ135は、立上ミラー133からの光をディスク2に集光させる。対物レンズ135は、例えば、基板厚み1.2mmのCD−ROMに対して収差がなくなるように設計され、記録/読取に最適となるようにNAが設定されている。また、ディスク2で反射された光は、対物レンズ135、立上ミラー133、第2のミラー122、第1のミラー121、コリメートレンズ22を介して光集積ヘッド21に供給される。
なお、フォーカスアクチュエータ136は、対物レンズ134、135を矢印F1、F2方向に揺動させる。フォーカスアクチュエータ136により対物レンズ134、135が移動されることにより、フォーカスが最適に制御される。
例えば、DVD−ROMディスクが装着されたときには、第1のミラー121はアクチュエータ125により矢印D2方向に移動される。第1のミラー121が矢印D1方向に移動されることにより、コリメートレンズ22からの光は、図3Aに破線で示す経路を通って移動光学部102に供給される。このとき、コリメートレンズ22からの光は、立上ミラー132により反射され、対物レンズ134によりディスク2に集光される。対物レンズ134は、NAがDVD−ROMディスクで最適となるように予め設定されている。よって、DVD−ROMディスクを最適に再生できる。
また、CD−ROMディスクが装着されたときには、第1のミラー121はアクチュエータ125により矢印D2方向に移動される。第1のミラー121が矢印D2方向に移動されることにより、コリメートレンズ22からの光は、図3Aに実線で示す経路を通って、移動光学部102に供給される。すなわち、第1のミラー121で反射され、第2のミラー122に供給され、第2のミラー122でさらに反射された後、移動光学部102に供給される。このとき、第2のミラー122からの光は、立上ミラー133により反射され、対物レンズ135によりディスク2に集光される。対物レンズ134は、NAがCD−ROMディスクで最適になるように予め設定されている。よって、CD−ROMディスクを最適に再生できる。
以上、本実施例によれば、光路切換部を固定光学部に付けることができるため、移動光学部の質量を軽量にでき、シーク動作を高速に行なえる。なお、光路切換制御は、例えば、制御ゾーンの媒体情報から種別を認識し、認識した媒体情報に基づいて行われる。媒体がカートリッジ式であれば、カートリッジに種別に応じて形成された孔などを識別スイッチなどにより検出し、媒体種を識別する。
図4は、本発明の第2実施例の構成図を示す。図4(A)は平面図、図4(B)は側面図を示す。同図中、図3と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施例の光学装置200は、固定光学部201を構成する光路切換部211の構成が第1実施例と相違する。本実施例の光路切換部211は、第1実施例の第1のミラー121及び第2のミラー122に代えて、長斜方形プリズム221を設けた構成とされている。
図5は本発明の第2実施例の長斜方形プリズムの斜視図を示す。
長斜方形プリズム221は、長斜方形状に形成されたガラス材から構成されており、入射面231、第1の反射面232、第2の反射面233、出射面234を有する構成とされている。入射面231と出射面234は互いに平行となるように配置され、また、第1の反射面232と第2の反射面233とは互いに平行となるように形成されている。また、入射面231から入射された光は、第1の反射面232及び第2の反射面233で反射された後に出射面234から出射される。なお、長斜方形プリズム221は、入射光を平行移動できる形状であればよく、上記形状に限定されるものではない。
アクチュエータ125によりギア124が矢印E2方向に回転され、ラックギア123が矢印D2方向に移動したときには、コリメートレンズ22からの光は直接移動光学部102の立上ミラー132に供給され、対物レンズ134で集光されたディスク2に照射される。また、長斜方形プリズム221は、アクチュエータ125によりギア124が矢印E1方向に回転され、ラックギア123が矢印D1方向に移動したときに、入射面231にコリメートレンズ22から光が供給される。
入射面231に入射された光は、長斜方形プリズム221の内部で第1の反射面232に供給される。第1の反射面232は、入射光を入射光の光軸に直交する方向、すなわち、矢印D2方向に反射させる。
第1の反射面232で反射された光は、第2の反射面233に供給される。第2の反射面233は、第1の反射面232からの光を移動光学部102方向に反射させる。第2の反射面32で反射された光は、出射面234から出射され、移動光学部102に供給される。長斜方形プリズム221の出射面224から出射された光は、移動光学部102の立上ミラー133に供給され、対物レンズ135により集光されてディスク2に照射される。
図6、図7は長斜方形プリズムの動作説明図を示す。
長斜方形プリズム221の回転θx,θy,θzに対する光軸ずれについて図6、図7を用いて説明する。
図6に示すように長斜方形プリズム221と対物レンズ135の間隔を60mmとする。図7Aは光軸に対する長斜方形ブリズム221のX軸周りの回転角度θxの変移Δθx prism〔deg〕に対する出射ビームのY軸方向への変移Δy beam〔mm〕の関係を示す図である。図7Bは光軸に対する長斜方形プリズム221のY軸周りの回転角度θyの変移Δθy prism〔deg〕に対する出射ビームのX軸方向への変移Δx beam〔mm〕の関係を示す図である。図7Cは光軸に対する長斜方形プリズム221のZ軸周りの回転角度θzの変移Δθz prism〔deg〕に対する出射ビームのY軸方向への変移Δy beam〔mm〕の関係を示す図である。
ずれ量が大きいのはθz回転であるが、本実施例によれば、図7Cに示すように1°傾いたときに約100μmのずれしか発生しない。θx,θy回転に対しては図7A、図7Bに示すように1°の傾きに対して約35μmの光軸ずれでありほとんど問題にならない。
長斜方形プリズム221は、第1の反射面232と第2の反射面233との位置が固定であるので、入射される光は長斜方形プリズム221がどのように動いても長斜方形プリズム221の内部では傾きが発生しない。よって、図7A、B、Cに示すように長斜方形プリズム221の回転に対して出射光はわずかなずれしか発生しない。このような構成は、光集積ヘッド21と対物レンズ135との間が離れている分雛光学系では特に有利である。これは、分離光学系では、光集積ヘッド21と対物レンズ135との距離が変移するため、光に傾きが発生すると、移動光学部102がディスク2の内周にあるときと外周にあるときで入射する光の光軸が移動してしまう問題があるためである。
切換ミラー121、122を用いた場合のビームずれ量を以下に説明する。
光学素子の配置を図6と同様にし、プリズム221の位置にミラー121、122を配置する。ミラー121の傾きに対する対物レンズ135に入射するビームのずれ量を図7D、Eに示す。
0.2°のθx回転に対してずれ量が178μm、θy回転に対しては0.1°の傾きで178μmのずれ量が発生する。このずれ量は光学装置として許容範囲の限界である。また、ミラー121の平行移動に対しては、ミラーの移動量と同じ量だけ対物レンズに入射するビームが移動する。ただし、図6の紙面に垂直方向の移動に対してはビームは移動しない。例えば、ビームのずれ量を100μm以内に抑える必要がるとすると、移動させるミラー121を位置精度で100μm以内、θx回転を0.1°、θy回転を0.05°以内にしなければならず高度な制御技術が要求される。
本実施例の長斜方形プリズム221は、図7に示すように長斜方形プリズム221の傾きに対する光軸の位置ずれが小さいので、光集積ヘッド21と対物レンズ135との距離が変移してもディスク2の内周と外周とでの位置ずれを小さくできる。
また、長斜方形プリズム221を用いることにより、長斜方形プリズム221の実装時に高精度な光学調整の必要がなくなる。すなわち、光は、長斜方形プリズム221からはみ出さなければ問題なく、付き当てによる機械的な位置決めで十分である。また、長斜方形プリズム221を通して光が供給される対物レンズ135の位置調整は、もう一方のコリメータレンズ22からストレートに光が供給される対物レンズ134に対する位置と平行度が確保されれば調整の必要がない。よって、対物レンズ134の位置が入射光に対して十分な精度で調整されていれば、対物レンズ135に入射する光のずれは小さいので、性能上問題は発生しない。
さらに、長斜方形プリズム121を用いて光路の切換を行なうことにより、図2に示すように光路切換機構をキャリッジ131に搭載する必要はなく、コリメータ22直後に配置することができるため、分離光学系に適用してキャリッジ131を軽量化でき、よって、シーク機構の負荷を小さく抑えることができる。また一体光学系であっても、上記の光軸のずれが小さい利点とそれによる切換機構やアクチュエータの簡素化が可能になる。
なお、本実施例では、長斜方形プリズム221をラックギア123及びギア124により矢印D方向に直線的に移動させたが、これに限定されるものではない。例えば、ボイスコイルモータを用いた電磁駆動方式や磁気吸引を利用して移動させるようにしてもよい。
図8は本発明の第3実施例の構成図を示す。同図中、図4と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施例の光学装置300は、固定光学部301の光路切換部311の構成が第1実施例とは相違する。
本実施例の光路切換部311は、長斜方形プリズム221をスイングアーム331に固定した構成とされている。スイングアーム331は、アクチュエータ125に連結されており、アクチュエータ125により矢印E1、E2方向に回動可能とされている。
アクチュエータ125によりスイングアーム331が矢印E1方向に回動されると、長斜方形プリズム221は、図8に破線で示す位置に移動する。長斜方形プリズム221が図8に破線で示す位置に移動することにより、コリメータレンズ22からの光は、直接移動光学部102に供給される。コリメータレンズ22から直接移動光学部102に供給された光は、立上ミラー132により立ち上げられ対物レンズ134に供給される。対物レンズ134は、立上ミラー132からの光を集光し、ディスク2に照射する。
アクチュエータ125によりスイングアーム331が矢印E2方向に回動されると、長斜方形プリズム221は、図8に実線で示す位置に移動する。長斜方形プリズム221が図8に実線で示す位置に移動することにより、コリメータレンズ22からの光は、長斜方形プリズム221を介して直接移動光学部102に供給される。長斜方形プリズム221を介して移動光学部102に供給された光は、立上ミラー133により立ち上げられ、対物レンズ134に供給される。対物レンズ134は、立上ミラー133からの光を集光し、ディスク2に照射する。
なお、本実施例では、長斜方形プリズム221を用いたが、2つミラーを組み合わせて用いることにより長斜方形プリズム22と同様な機能を実現できる。
図9は、本発明の第4実施例の構成図、図10は、本発明の第4実施例の要部の構成図を示す。同図中、図4と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施例の光学装置400は、固定光学部401を構成する光路切換部411の構成が第1実施例とは相違する。本実施例の光路切換部411は、長斜方形プリズム221に代えてミラー対421を用いた構成とされている。
ミラー対421は、図10に示すように第1のミラー431と第2のミラー432とを固定部材433により連結した構成とされている。固定部材433は、第1のミラー431と第2のミラー432とを互いに平行にずれた状態で固定している。コリメータレンズ22からの光は、第1のミラー431に入射される。第1のミラー431は、コリメータレンズ22からの光を矢印D2方向に反射する。第1のミラー431で反射された光は、第2のミラー432に入射される。第2のミラー432は、第1のミラー431からの光をコリメータレンズ22からの光と平行な方向に反射させる。ミラー対421は、上記構成により長斜方形プリズム221と同一の機能を実現させている。ミラー対421は、長斜方形プリズム221に比べて軽量に構成できる。
なお、第3実施例と同様にミラー対421をアクチュエータ125とスイングアーム331でコリメータレンズ22からの光の光路上から退避させることも可能である。
なお、上記実施例では分離光学系に本発明の光路切換部101、201、301、401を適用したが、本実施例の光路切換部101、201、301は図2に示すものに比べて軽量化が可能であるので、一体型の光学系に適用することも可能である。
図11は本発明の第5実施例の構成図を示す。同図中、図8と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施例の光学装置500は、キャリッジ501上に光集積ヘッド21、コリメータレンズ22、反射部411、アクチュエータ125、スイングアーム331、移動光学部102を一体に搭載した構成とされている。
コリメータレンズ22から出射された光は、ディスク2の半径方向に出射され、反射部511に供給される。反射部511は、コリメータレンズ22からの光を移動光学部102の方向に反射させる。反射部511で反射された光は、直接あるは長斜方形プリズム221を通して移動光学部102に入射される。
反射部411から直接移動光学部102に供給される光は、移動光学部102の立上ミラー132に供給される。立上ミラー132は、反射部411からの光を対物レンズ134の方向に立ち上げる。対物レンズ134は、立上ミラー132からの光を集光し、ディスク2に照射する。また、長斜方形プリズム221を通して移動光学部102に供給された光は、移動光学部102の立上ミラー133に供給される。立上ミラー133は、長斜方形プリズム221からの光を対物レンズ135の方向に立ち上げる。対物レンズ135は、立上ミラー133からの光を集光して、ディスク2に照射する。
なお、本実施例は、スイングアーム331を用いて長斜方形プリズム221をコリメータレンズ22から出射される光の光路上から退避させる構成としたが、第1実施例のようにラックギア123、ギア123を用いるようにしてもよい。
さらに、本実施例は、長斜方形プリズム221を用いて光路を切り替えたが、第4実施例のようにミラー対421を用いるようにしてもよい。ミラー対421を用いることにより、光学装置500をより軽量化でき、シーク動作の応答性を向上できる。
また、本発明の光学装置は、光ヘッド、光を用いた情報記録/再生装置、光路切換が必要な一般の光学装置を含むものである。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、請求の範囲の記載に基づいて種々の変形例が可能である。
【図面の簡単な説明】
図1は、光ディスク装置のブロック構成図である。
図2は、従来の光学系の一例の構成図である。
図3は、本発明の光学装置の第1実施例の構成図である。
図4は、本発明の光学装置の第2実施例の構成図である。
図5は、本発明の第2実施例の長斜方形プリズムの斜視図である。
図6、図7は、長斜方形プリズムの動作説明図である。
図8は、本発明の第3実施例の構成図である。
図9は、本発明の第4実施例の構成図である。
図10は、本発明の第4実施例の要部の構成図である。
図11は、本発明の第5実施例の構成図である。
Claims (14)
- 所定の経路から入射された光を複数の経路に選択的に出射可能とされた光学装置において、
前記入射光を所定の方向に反射させる第1の反射部と、
前記第1の反射部により反射された光が入射され、前記第1の反射部からの光を前記第2の光路上に反射させる第2の反射部とを有し、
前記第1の反射部と前記第2の反射部とは一体化され、前記第1の反射部及び前記第2の反射部を前記入射光の経路上と退避位置とで移動可能とされたことを特徴とする光学装置。 - 前記第1の反射部及び前記第2の反射部を前記入射光の経路上と退避位置とで平行移動させる移動部を有することを特徴とする請求項1記載の光学装置。
- 前記第1の反射部及び前記第2の反射部を前記入射光の経路上と退避位置とで回転移動させる移動部を有することを特徴とする請求項1記載の光学装置。
- 前記第1の反射部及び前記第2の反射部とは、プリズムにより一体化されたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項記載の光学装置。
- 前記プリズムは、長斜方形プリズムであることを特徴とする請求項4記載の光学装置。
- 前記第1の反射部及び前記第2の反射部は、2つのミラーを保持部材により固定した構成とされたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項記載の光学装置。
- 所定の経路から入射された光を媒体の種別に応じた複数の経路に選択的に出射し、該媒体に情報を記録及び/又は再生する情報記録及び/又は再生装置において、
前記入射光を所定の方向に反射させる第1の反射部と、
前記第1の反射部により反射された光が入射され、前記第1の反射部からの光を前記第2の光路上に反射させる第2の反射部と、
前記第1の反射部と前記第2の反射部とを前記入射光の経路上と退避位置とで一体的に移動させる移動部とを有し、
前記媒体の種別を検出し、その検出結果に基づいて前記移動部を制御することを特徴とする情報記録及び/又は再生装置。 - 前記移動部は、前記第1の反射部及び前記第2の反射部を前記入射光の経路上と退避位置とで一体的に平行移動させることを特徴とする請求項7記載の情報記録及び/又は再生装置。
- 前記移動部は、前記第1の反射部及び前記第2の反射部を前記入射光の経路上と退避位置とで一体的に回転移動させることを特徴とする請求項7記載の情報記録及び/又は再生装置。
- 前記第1の反射部及び前記第2の反射部とは、プリズムにより一体化されたことを特徴とする請求項7乃至9のいずれか一項記載の情報記録及び/又は再生装置。
- 前記プリズムは、長斜方形プリズムであることを特徴とする請求項10記載の情報記録及び/又は再生装置。
- 前記第1の反射部及び前記第2の反射部は、2つのミラーを保持部材により固定した構成とされたことを特徴とする請求項7乃至9のいずれか一項記載の情報記録及び/又は再生装置。
- 前記移動部は、前記第1の反射部及び前記第2の反射部を一体に前記入射光の経路上と退避位置とで平行移動させることを特徴とする請求項7乃至12のいずれか一項記載の情報記録及び/又は再生装置。
- 前記移動部は、前記第1の反射部及び前記第2の反射部を一体に前記入射光の経路上と退避位置とで回転移動させることを特徴とする請求項7乃至12のいずれか一項記載の情報記録及び/又は再生装置。
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