WO2002091370A1 - Dispositif optique et appareil d'enregistrement et/ou de reproduction d'information comprenant ce dernier - Google Patents

Dispositif optique et appareil d'enregistrement et/ou de reproduction d'information comprenant ce dernier Download PDF

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WO2002091370A1
WO2002091370A1 PCT/JP2001/003844 JP0103844W WO02091370A1 WO 2002091370 A1 WO2002091370 A1 WO 2002091370A1 JP 0103844 W JP0103844 W JP 0103844W WO 02091370 A1 WO02091370 A1 WO 02091370A1
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light
optical
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Wataru Odajima
Shinya Hasegawa
Original Assignee
Fujitsu Limited
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1356—Double or multiple prisms, i.e. having two or more prisms in cooperation
    • G—PHYSICS
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    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
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    • G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Definitions

  • the present invention relates to an optical device and an information recording and / or reproducing device using the same, and more particularly, to an optical device capable of selectively emitting incident light to a plurality of paths and information recording and / or reproducing using the same.
  • an optical device capable of selectively emitting incident light to a plurality of paths and information recording and / or reproducing using the same.
  • FIG. 1 shows a block diagram of an optical disk device.
  • the optical disk device 1 includes a spindle motor 11, an optical device 1, a control system 13, and a signal processing system 14.
  • An optical disk 2 is mounted on the optical disk device 1.
  • the optical disk 2 is engaged with the spindle motor 11 while being mounted on the optical disk device 1.
  • the spindle motor 11 rotates the optical disk 2 at a predetermined rotation speed in accordance with an instruction from the control system 13.
  • the optical device 12 irradiates the optical disc 1 with light.
  • the light applied to the optical disc 2 is reflected by the optical disc 2 and supplied to the optical device 12 again.
  • the optical device 12 detects the reflected light from the optical disk 2 and outputs a detection signal.
  • the detection signal output from the optical device 12 is supplied to a signal processing system 14.
  • the signal processing system 14 demodulates the information recorded on the optical disc 2 from the detection signal and decodes the information.
  • the information decoded by the signal processing system 14 is supplied to the external storage device 3.
  • optical recording media including CD-ROM and DVDM-ROM.
  • the optical disc device 1 is required to have a compatible technology that can use any of these different types of optical recording media.
  • the diameter of a light spot formed by a converging optical system having the same numerical aperture (Numerical Aperture; A) is proportional to the wavelength of light used.
  • the recording pits can be made smaller and higher density can be achieved. It becomes possible.
  • Shortening the wavelength of semiconductor lasers made it difficult to secure the gain required for laser oscillation, and made manufacturing difficult.
  • a semiconductor laser capable of oscillating at room temperature for a long time at a wavelength of 410 nm has been commercialized and is approaching a position where it can be applied to an optical disk device. Also, research on recording materials corresponding to shorter wavelengths is in progress.
  • the light spot can be reduced by increasing the NA of the light collecting optical system.
  • the pick-up NA of a compact disc (CD) is 0.45, but a higher density DVD uses an objective lens with a NA of 0.60.
  • the optical disk device 1 needs a sufficient working distance to avoid collision between the disk and the lens.
  • the objective lens must be mounted on the carriage and moved, so it must be as light as possible. Therefore, the thickness of the objective lens cannot be increased.
  • a lens with a high NA has severe aberration conditions, and the coma caused by the tilt of the medium increases in proportion to the cube of NA.
  • the influence of the aberration is reduced by making the substrate thickness of the disk thinner than that of the conventional optical disk.
  • a CD with a diameter of 120 and a capacity of 640 MByte has a board thickness of 1.2
  • a DVD with the same diameter and a capacity of 4.7 GByte uses a board with a thickness of 0.6 AW It is 1.2 mm thick by laminating.
  • the specifications of the recording medium may be different from those used up to that point for the high density.
  • optical disc devices are required to have functions that can read and write not only new high-density media but also conventional media. Therefore, it is necessary to provide an optical head capable of obtaining sufficient optical characteristics for recording media having different wavelengths, N A, and substrate thickness. It is not realistic to install light sources and optical systems separately for various media in view of device size and manufacturing costs. One component must be used in common for different media.
  • each objective lens is designed for a substrate that reads and writes at the wavelength used, it is easy to reduce aberrations even if the substrate thickness varies. Also, NA can be determined so as to obtain a necessary spot by taking the difference in wavelength into consideration. Regarding the optimization of the spot diameter, the wavelength difference can be absorbed by setting the NA of the optical system.
  • the problems are the wavelength dependency of the medium and the method of switching the optical path.
  • the wavelength dependence of the medium appears as a deterioration in signal characteristics due to deviation from the optimum wavelength.
  • the method of switching the optical path is to attach a type of objective lens to a mechanism that switches by rotating.
  • FIG. 1 shows a configuration diagram of an example of a conventional optical system.
  • the optical system shown in Fig. 1 is adopted as an integrated optical head in which all optical systems are mounted on a carriage.
  • the integrated optical pickup 20 shown in Fig. 2 has an optical integrated head 21, a collimated lens 22, a mirror 23, objective lenses 24, 25, and a stage 16 mounted on a carriage 27. It has a configuration.
  • the optical integrated head 21 is an optical device in which a light source, a detector for detecting a focus error, a detector for detecting a tracking error, and a detector for detecting a reproduction signal are integrated.
  • the light emitted from the optical integrated head 21 is supplied to the collimating lens 22.
  • the collimating lens 22 converts the divergent light from the optical integrated head 21 into parallel light. Replace.
  • the light output from the collimating lens 22 is supplied to the mirror 23.
  • the mirror 23 raises the light from the collimating lens 22 in the direction of the disk 2 in the direction of arrow B.
  • the light launched by the mirror 23 is converged by the objective lens 24 or the objective lens 25 and is irradiated on the disk 2.
  • the light applied to the disk 2 is reflected by the disk 2, passes through the objective lens 24, the mirror 23, and the collimator lens 22, and is supplied to the optical integration head 11 again.
  • the objective lenses 24 and 25 are fixed to the stage 26.
  • the stage 16 is rotatable in the direction of arrow C.
  • the stage 26 rotates, either the objective lens 24 or 25 is positioned above the mirror 23 and the objective lens is switched. Thereby, switching of the optical system is realized.
  • Such a rotating mechanism using the stage 26 needs to be upsized to ensure accuracy.
  • the mass of the optical pickup 20 is increased.
  • the mass of the optical pickup 20 is increased, there is a problem that the track seek speed is reduced.
  • the optical pickup 20 shown in FIG. 2 requires not only adjustment of one objective lens 24 and 25 but also adjustment of a switching mechanism, that is, adjustment of the axis of the stage 26, which complicates the assembly process. There were problems such as.
  • the present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide an optical device capable of switching an optical path by a separation optical system and an information recording and / or reproducing device using the same.
  • Another object of the present invention is to provide an optical device capable of securing an optical path with high accuracy by a separation optical system, and an information recording and / or reproducing device using the same. Disclosure of the invention
  • a first reflecting portion that reflects incident light in a predetermined direction, light reflected by the first reflecting portion is incident, and light from the first reflecting portion is incident on a second optical path.
  • Reflect A first reflector, and the first reflector and the first reflector are moved integrally on the path of the incident light and at the retracted position so that the path of the incident light can be selected.
  • the path of the incident light can be selected by integrally moving the first reflecting section and the second reflecting section on the path of the incident light and the retreat position.
  • the path of the incident light can be selected by integrally rotating the first reflection section and the second reflection section on the path of the incident light and the retracted position.
  • the first reflecting portion and the second reflecting portion are integrated by a prism, for example, a rectangular prism.
  • the first reflector and the second reflector are integrated by fixing two mirrors with a holding member.
  • FIG. 1 is a block diagram of the optical disk device.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of an example of a conventional optical system.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a first embodiment of the optical device of the present invention.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a first embodiment of the optical device of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a rectangular prism in the second embodiment of the present invention.
  • 6 and 7 are explanatory diagrams of the operation of the rectangular prism.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a configuration diagram of a main part of a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a configuration diagram of a fifth embodiment of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 3 shows a configuration diagram of a first embodiment of the optical device of the present invention.
  • Figure 3A shows a top view
  • Figure 3B shows a side view.
  • the optical device 100 of the present embodiment constitutes a separation optical system, and includes a fixed optical unit 101 and a movable optical unit 102.
  • the fixed optical unit 101 is provided fixed to the base, and includes an optical integrated head 21, a collimating lens 22, and an optical path switching unit 11 1.
  • the optical path switching unit 101 is composed of a first mirror 122, a second mirror 122, a rack gear 123, a gear 124, and an actuator 115.
  • the first mirror 1 I 1 and the second mirror i 12 have a configuration in which a reflecting surface is formed on the inclined surface of the prism.
  • the first mirror 1 2 1 and the second mirror 1 2 2 are both fixed to the rack gear 1 13.
  • the rack gear 1 2 3 is combined with the gear 1 I 4, and is movable in the direction of arrow D in accordance with the rotation of the gear 1 2 4.
  • the gear 1 2 4 is 1 1 5
  • the actuary 1 2 5 turns the gear 1 2 4 in the direction of arrow E.
  • the first mirror 1 21 is located off the optical path of the light emitted from the collimating lens 22 at the position shown by the broken line in FIG. 3A, and is at the position shown by the solid line in FIG. 3A.
  • the lens is located on the optical path of the light emitted from the lens 22.
  • the light from the collimating lens 22 goes straight as shown by the broken lines in FIG. It is supplied to the moving optical unit 102.
  • the first mirror 1 2 1 is at the position shown by the solid line in FIG. 3A, the light from the collimating lens 22 firstly reflects the i-th mirror 1 1
  • the light reflected in the direction of arrow D 2 by the first mirror 1 2 1 is reflected by the second mirror 1 2
  • the second mirror 1 2 2 is fixed to the base and the first mirror -Reflect light from 121 to the direction of the moving optical unit i02.
  • the moving optics section 102 is equipped with a rising mirror 13 2, 13 3, an objective lens 13 4, 13 5, and a focus actuator 13 6 on the carriage 13 1. It has a configuration. Light emerging from the collimator lens 22 and traveling straight without being reflected by the first mirror 12 1 enters the rising mirror 13 2. The rising mirror 1 3 2 raises the light from the collimating lens 2 2 in the direction of the arrow F 1 in the direction of the objective lens 1 3 4 and the direction of the arrow F 1 The light raised by the rising mirror 1 3 2 uses the objective lens i Supplied to 32. The objective lens 13 2 condenses the light from the rising mirror 13 on the disk 2.
  • the objective lens 132 is designed so that, for example, there is no aberration with respect to DVD-R0M having a substrate thickness of 0.6 mm, and NA is set so as to be optimal for recording / reading.
  • the light reflected by the disk 2 is supplied to the optical integration head 11 via the objective lens 13 1 and the rising mirror 13 3 via the collimating lens 22.
  • the light reflected by the second mirror 122 enters the rising mirror 133.
  • the rising mirror 133 raises the light from the second mirror 122 in the direction of the objective lens i35 and in the direction of arrow F1.
  • the light launched by the rising mirror 13 is supplied to the objective lens 13 5.
  • the objective lens 135 converges the light from the rising mirror 133 onto the disk 2.
  • the objective lens 135 is designed, for example, to have no aberration with respect to CD-R0M having a substrate thickness of 1.2 mm, and NA is set so as to be optimal for recording / reading.
  • the light reflected by the disc 2 passes through the objective lens 135, the rising mirror 133, the second mirror 122, the first mirror 121, and the collimating lens 222. Supplied to the optical integration head 21.
  • the focus actuator 1336 swings the objective lenses 134 and 135 in the directions of arrows Fl and F2.
  • the focus is controlled optimally by moving the objective lenses 13 4 and 13 5 by the focus control 1 36.
  • the first mirror 121 is moved in the direction of arrow D2 by the actuator 115.
  • the first mirror 1 1 1 is moved in the direction of the arrow Di
  • the light from the collimating lens 22 is The light is supplied to the moving optical unit 102 through the path indicated by the broken line 3A.
  • the light from the collimating lens 22 is reflected by the rising mirror 13 2 and is focused on the disk 2 by the objective lens 13 4.
  • the objective lens 13 4 is set in advance so that the NA is optimal for a DVD-R ⁇ M disc. Therefore, a DVD-ROM disc can be optimally reproduced.
  • the first mirror 111 is moved in the direction of arrow D2 by the actuating mirror 125.
  • the first mirror 12 1 is moved in the direction of arrow D 2
  • the light from the collimating lens 22 is supplied to the moving optical unit 102 through the path shown by the solid line in FIG. 3A.
  • the light is reflected by the first mirror 121, supplied to the second mirror 122, further reflected by the second mirror 122, and then supplied to the moving optical unit 102.
  • the light from the second mirror 132 is reflected by the rising mirror 133 and is focused on the disk 2 by the objective lens 135.
  • the objective lens; L34 is preset so that NA is optimal for CD-ROM discs. Therefore, the CD-ROM disc can be optimally reproduced.
  • FIG. 4 shows a configuration diagram of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 (A) shows a plan view
  • FIG. 4 (B) shows a side view. 3, the same components as those of FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the optical device 200 of the present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the optical path switching unit 211 constituting the fixed optical unit 201.
  • the optical path switching unit 211 of the present embodiment has a configuration in which a long rectangular prism 21 is provided in place of the first mirror 121 and the second mirror 122 of the first embodiment. ing.
  • FIG. 5 is a perspective view of a second embodiment of the present invention.
  • the oblong prism 2 2 1 is made of a glass material formed in an oblong shape. Thus, it is configured to have an entrance surface 2 31, a first reflection surface 2 32, a second reflection surface 2 33, and an exit surface 2 34.
  • the entrance surface 2 31 and the exit surface 2 34 are arranged so as to be parallel to each other, and the first reflection surface 2 32 and the second reflection surface 2 33 are formed so as to be parallel to each other. ing.
  • the light incident from the incident surface 231 is emitted from the emission surface 234 after being reflected by the first reflection surface 32 and the second reflection surface 233.
  • the long rectangular prism 221 may have any shape as long as it can move the incident light in parallel, and is not limited to the above shape.
  • the gear 1 2 4 When the gear 1 2 4 is rotated in the direction of the arrow E 2 by the actuator 1 2 5 and the lacquer 7 1 2 3 is moved in the direction of the arrow D 2, the light from the collimating lens 22 is directly moved by the optical unit 10. It is supplied to the rising mirror 13 of 2 and illuminates and irradiates the disk 2 collected by the objective lens 1 34. Further, when the gear 1 2 is rotated in the direction of the arrow E 1 by the actuator 1 25 and the rack gear i 3 is moved in the direction of the arrow D 1, the incident surface 2 3 1 Light is supplied from the collimating lens 22 to the lens.
  • the light incident on the entrance surface 2 31 is supplied to the first reflection surface 2 32 inside the rectangular prism 2 21.
  • the first reflecting surface 2 32 reflects incident light in a direction perpendicular to the optical axis of the incident light, that is, in the direction of arrow D2.
  • the light reflected by the first reflecting surface 233 is supplied to the second reflecting surface 233.
  • the second reflecting surface 2 33 reflects light from the first reflecting surface 2 32 in the direction of the moving optical section 102.
  • the light reflected by the second reflection surface 32 is emitted from the emission surface 234, and is supplied to the moving optical unit 102.
  • Light emitted from the emission surface 2 2 4 of the oblong prism 2 2 1 is supplied to the rising mirror 1 3 3 of the moving optical unit 102, and is condensed by the objective lens 1 3 5 to be focused on the disk 2. Is irradiated.
  • 6 and 7 are explanatory diagrams of the operation of the rectangular prism.
  • FIG. 6 the distance between the long rectangular prism 22 1 and the objective lens 135 is set to 60 mm.
  • Figure 7A shows the displacement of the output beam in the Y-axis direction with respect to the shift ⁇ prism [deg] of the rotation angle ⁇ ⁇ around the X-axis of the rectangular prism 2 2 1 with respect to the optical axis.
  • FIG. Figure 7B shows the relationship between the displacement A 0 yp sm [deg] of the rotation angle 0 y of the rectangular prism 21 around the optical axis and the displacement ⁇ ⁇ beam [mm] of the output beam in the X-axis direction with respect to the optical axis.
  • FIG. Figure 7C shows the displacement of the output beam in the Y-axis direction with respect to the optical axis.
  • the displacement is large in the ⁇ z rotation, but according to the present embodiment, as shown in FIG. 7C, only a displacement of about 100 m occurs when tilted by 1 °.
  • the optical axis shift is about 35 ° m for a 1 ° tilt, and this poses almost no problem.
  • Such a configuration is particularly advantageous in a separation optical system in which the optical integrated head 21 and the objective lens 135 are separated.
  • FIGS. 7D and 7E show the amount of displacement of the beam incident on the objective lens 135 with respect to the tilt of the mirror 121.
  • the displacement is 178 ⁇ m for 0.2 ° 6 X rotations and 0.1 for 6 y rotations. With the inclination of 178, a shift amount of 178 occurs. This deviation is the limit of the allowable range for the optical device. Also, for the parallel movement of the mirror, the beam force incident on the objective lens moves by the same amount as the mirror movement. However, the beam does not move for movement in the direction perpendicular to the plane of the paper in Fig. 6. For example, if it is necessary to keep the beam deviation within 100 wm, the mirror to be moved 1 Within um, ⁇ rotation must be within 0.1 ° and 6y rotation must be within 0.05 °, and sophisticated control technology is required.
  • the rectangular prism 22 1 of this embodiment has a small optical axis displacement with respect to the inclination of the rectangular prism I 21, so that the optical integrated head 21 and the objective lens 1 Even if the distance to 35 changes, the displacement between the inner circumference and the outer circumference of the disk 2 can be reduced.
  • the use of the oblong prism 21 eliminates the need for high-precision optical adjustment when the oblong prism 21 is mounted. That is, if the light does not protrude from the rhombohedral prism 221, there is no problem, and mechanical positioning by applying the light is sufficient.
  • the position of the objective lens 135 supplied with light through the oblique rectangular prism 21 is adjusted by the position and parallelism with respect to the objective lens 134 supplied with light straight from the other collimator lens 22. There is no need for adjustment if is secured. Therefore, if the position of the objective lens 134 is adjusted with sufficient accuracy with respect to the incident light, the shift of the light incident on the objective lens 135 is small, so that there is no problem in performance.
  • the weight of the carriage 13 1 can be reduced by applying the present invention to a separation optical system, and the load on the seek mechanism can be reduced.
  • the advantage of the above-described small deviation of the optical axis and the simplification of the switching mechanism actuator can be achieved.
  • the long rectangular prism 22 1 is linearly moved in the direction of arrow D by the rack gears 12 3 and the gears 12 4, but the present invention is not limited to this.
  • the movement may be performed using an electromagnetic drive method using a voice coil motor or magnetic attraction.
  • FIG. 8 shows a configuration diagram of the third embodiment of the present invention.
  • the same components as those of FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the optical device 300 of the present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the optical path switching unit 311 of the fixed optical unit 300 i.
  • the optical path switching section 3 1 1 of the present embodiment has a configuration in which a long rectangular prism 2 2 1 is fixed to a swing arm 3 3 1. Swing arm 3 3 1
  • the rectangular prism 22 1 moves to the position shown by the broken line in FIG.
  • the light from the collimator lens 22 is supplied to the direct-movement optical unit 102 by moving the oblong prism 221 to the position indicated by the broken line in FIG.
  • the light supplied directly from the collimating lens 22 to the moving optical unit 102 is raised by the rising mirror 132 and supplied to the objective lens 13.
  • the objective lens 13 4 condenses the light from the rising mirror 13 2 and irradiates the disk 2.
  • the long rectangular prism 22 1 moves to the position shown by the solid line in FIG.
  • the light from the collimator lens 22 is supplied to the moving optical unit 102 directly through the rectangular prism 22 1 by moving the rectangular prism 22 1 to the position shown by the solid line in FIG. Be paid.
  • the light supplied to the moving optical unit 102 via the oblong rectangular prism 222 is raised by the rising mirror 133 and supplied to the objective lens 134.
  • the objective lens 13 4 condenses the light from the rising mirror 13 3 and irradiates it to the disk 2.
  • the rectangular prism 2 221 is used.
  • FIG. 9 is a block diagram of a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a block diagram of a main part of a fourth embodiment of the present invention. 4, the same components as those of FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the optical device 400 of the present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the optical path switching unit 411 constituting the fixed optical unit 401.
  • the optical path switching section 4 1 1 of this embodiment is configured to use a mirror pair 4 2 1 instead of the rectangular prism 1 2 1.
  • the mirror pair 4 2 1 is composed of a first mirror 4 3 1 and a second mirror 4 as shown in FIG.
  • the fixing member 4 3 3 fixes the first mirror 4 3 1 and the second mirror 4 3 2 in a state where they are displaced in parallel with each other. ing.
  • the light from the collimator lens 22 is incident on the first mirror 431.
  • the first mirror 431 reflects the light from the collimator lens 22 in the direction of arrow D2.
  • the light reflected by the first mirror 431 is incident on the second mirror 432.
  • the second mirror 432 reflects the light from the first mirror 431 in a direction parallel to the light from the collimating lens 22.
  • the mirror pair 4 21 realizes the same function as the rectangular prism 21 by the above configuration.
  • the mirror pair 4 1 can be constructed to be lighter than the rectangular prism 2 2 1.
  • the mirror pair 4 21 can be retracted from the optical path of the light from the collimating lens 22 by the actuator 115 and the swing arm 33 1.
  • the optical path switching units 101, 201, 301, 401 of the present invention are applied to the separation optical system.
  • the optical path switching units 101, 201 of this embodiment are applied.
  • , 301 can be reduced in weight as compared with the one shown in FIG. 2, so that they can be applied to an integrated optical system.
  • FIG. 11 shows a configuration diagram of a fifth embodiment of the present invention. 8, the same components as those of FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the optical device 500 includes an optical integrated head 21, a collimator lens 21, a reflecting portion 4 11, an actuator 1 2 5, a swing arm 3 3 1
  • the moving optics [5 102] is integrally mounted.
  • the light emitted from the collimator lens 22 is emitted in the radial direction of the disk 2 and is supplied to the reflecting section 511.
  • the reflecting section 511 reflects the light from the collimating lens 22 in the direction of the moving optical section 102.
  • the light reflected by the reflecting section 511 is directly or incident on the moving optical section 102 through the oblong prism 221.
  • the light supplied directly from the reflection section 4 11 to the moving optical section 102 is supplied to the rising mirror 13 2 of the moving optical section 102.
  • the rising mirror 13 2 raises the light from the reflecting section 4 11 1 in the direction of the objective lens 13.
  • the objective lens 13 4 condenses the light from the rising mirror 13 2 and irradiates it on the disc 2.
  • the light supplied to the moving optical unit 102 through the oblique rectangular prism 222 is supplied to the rising mirror 133 of the moving optical unit 102.
  • the rising mirror 1 3 3 uses the light from the long rectangular prism 2 2 1 as the object. Raise the lens in the direction of 1 3 5.
  • the objective lens 135 condenses the light from the rising mirror 133 and irradiates the disk 2.
  • the long rectangular prism 22 1 is retracted from the optical path of the light emitted from the collimating lens 22 by using the swing arm 33 1.
  • the rack gears 123 and the gears 123 may be used.
  • the optical path is switched using the long rectangular prism 221.
  • a mirror pair 421 may be used. By using the mirror pair 4 21, the weight of the optical device 500 can be further reduced, and the response of the seek operation can be improved.
  • the optical device of the present invention includes an optical head, an information recording / reproducing device using light, and a general optical device that requires optical path switching.

Description

明細書 光学装置及びそれを用いた情報記録及び/又は再生装置 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プ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 1 1、 光学装置 1 、 制御系 1 3、信 号処理系 1 4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 —夕 1 1に係合する。 スピンドルモータ 1 1は、光ディスク 2を制御系 1 3から の指示により所定の回転数で回転させる。
光学装置 1 2は、光ディスク 1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 1 2に供給される。 光学装置 1 2 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 1 2 から出力された検出信号は、 信号処理系 1 4に供給される。 信号処理系 1 4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 1 4で復号化された情報は、 外部記憶装置 3に供給される。
—方、 C D— R O M、 D V D— R O M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 1 2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 ； A) 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 N Aを高くすることでも集光スポッ 卜を 小さくできる。 例えば、 コンパクトディスク（CD)のピックアツプの N Aは 0. 45で あるが、 これより高密度な D V Dでは N A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
N A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 N A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 N A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 120匪で 640MByteの容量を持つ C Dは基板厚み 1. 2腿であるが、 同じ 直径で 4. 7GByteの容量をもつ D V Dは 0. 6醒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ィ匕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、 N A 、 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へッ 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 ヽ により発生する収差を除去するのが困難である。 特に高速ァクセスを重視した、 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、 N Aも波長の違いを加味して必要なスポッ卜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 N A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 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 1に従来の光学系の一例の構成図を示す。
図 1に示す光学系は、 キヤリツジに全ての光学系が搭載された一体型光学へッ 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 2 0は、 光集積へッド 2 1、 コリメ一トレ ンズ 2 2、 ミラー 2 3、 対物レンズ 2 4、 2 5、 ステージ 1 6がキャリッジ 2 7 に搭載された構成とされている。
光集積ヘッ ド 2 1は、 光源、 フォーカスエラー検出用ディテクタ、 トラツキン グエラー検出用ディテクタ、 再生信号検出用ディテク夕とが集積化された光学装 置である。 光集積へッド 2 1から出射された光は、 コリメ一トレンズ 2 2に供給 される。 コリメートレンズ 2 2は、光集積へッド 2 1からの発散光を平行光に変 換する。 コリメートレンズ 2 2から出力された光は、 ミラ一 2 3に供給される。 ミラ一 2 3は、 コリメートレンズ 2 2からの光をディスク 2の方向、 矢印 B方向 に立ち上げる。
ミラ一 2 3により立ち上げられた光は、対物レンズ 2 4又は対物レンズ 2 5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 2 4、 ミラー 2 3、 コリメートレンズ 2 2を通 過して光集積へッド 1 1に供給される。
対物レンズ 2 4、 2 5は、 ステージ 2 6に固定されている。 ステージ 1 6は、 矢印 C方向に回転自在とされている。 ステージ 2 6が回転することにより、対物 レンズ 2 4又は 2 5のいずれかのレンズがミラー 2 3の上 ¾5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 2 6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 2 6を大型化すると、 光ピックアップ 2 0の質量が大き くなる。 光ピックアップ 2 0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 2 0は、 1つの対物レンズ 2 4、 2 5の調整 に加え、切替機構、 すなわち、 ステージ 2 6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つた。
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 1の反射部とを設け、 第 1の反射部と第 I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の反射部とを一体ィ匕する手法として、 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。 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 1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 1 0は、本発明の第 4実施例の要部の構成図である。
図 1 1は、本発明の第 5実施例の構成図である。 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 3 Aは上面図、 図 3 B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 1 0 0は、 分離光学系を構成しており、 固定光学部 1 0 1 及び移動光学部 1 0 2から構成される。 固定光学部 1 0 1は、 ベースに固定して設けられており、光集積へッド 2 1、 コリメートレンズ 2 2、光路切換部 1 1 1から構成される。
光路切換部 1 0 1は、第 1のミラー 1 2 1、 第 2のミラー 1 2 2、 ラックギア 1 2 3、 ギア 1 2 4、 ァクチユエ一夕 1 1 5から構成される。
第 1のミラー 1 I 1及び第 2のミラ一i 1 2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のミラ一 1 2 1及び第 2のミラ一 1 2 2は、 とも にラックギア 1 1 3に固定されている。 ラックギア 1 2 3は、 ギア 1 I 4に嚙合 しており、 ギア 1 2 4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 1 2 4は、 ァクチユエ一夕 1 1 5に連i吉されている。 ァクチユエ一夕 1 2 5は、 ギア 1 2 4を矢印 E方向に回転させる。
ァクチユエ一夕 1 2 5によりギア 1 2 4が矢印 E 2方向に回転すると、 ラック ギア 1 2 3は矢印 D 1方向に移動する。 ラックギア 1 1 3が矢印 D 2方向に移動 すると、 第]のミラー 1 2 1及び第 2のミラ一 1 2 2は、 図 3 A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 2 2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、 ァクチユエ一タ 1 5によりギア 1 2 4が矢印 E 1方向に回転すると、 ラックギア 1 2 3は矢印 D 2方向に移動する。 ラックギア 1 2 3が矢印 D 1方向 に移動すると、 第 1のミラ一 1 1 1及び第 2のミラ一 1 1 2は、 図 3 Aに実線で 示す位置に移動する。
第 1のミラー 1 2 1は、 図 3 Aに破線で示す位置では、 コリメートレンズ 2 2 からの出射光の光路上から外れた位置にあり、 図 3 Aに実線で示す位置では、 コ リメ一トレンズ 2 2からの出射光の光路上に位置する。
第 1のミラー 1 2 1及び第 2のミラ一 1 2 2が図 3 Aに破線で示す位置にある ときには、 コリメ一トレンズ 2 2からの光は図 3 Aに破線で示すように直進し、 移動光学部 1 0 2に供給される。 また、 第 1のミラ一 1 2 1が図 3 Aに実線で示 す位置にあるときは、 コリメートレンズ 2 2からの光は、 まず、 第 iのミラ一 1
2 1により矢印 D 2方向に反射する。
第 1のミラー 1 2 1により矢印 D 2方向に反射された光は、 第 2のミラー 1 2
2に供給される。 第 2のミラー 1 2 2は、 ベースに固定されており、第 1のミラ - 1 2 1からの光を移動光学部 i 0 2の方向に反射させる。
移動光学部 1 0 2は、 キャリッジ 1 3 1上に立上ミラ一 1 3 2、 1 3 3及び対 物レンズ 1 3 4、 1 3 5、 フォーカスァクチユエ一夕 1 3 6が搭載された構成と されている。 立上ミラー 1 3 2には、 コリメートレンズ 2 2から出射し、 第 1の ミラー 1 2 1で反射されずに直進した光が入射する。 立上ミラ一 1 3 2は、 コリ メートレンズ 2 2からの光を対物レンズ 1 3 4方向、 矢印 F 1方向に立ち上げる 立上ミラ一 1 3 2で立ち上げられた光は、 対物レンズ i 3 2に供給される。 対 物レンズ 1 3 2は、 立上ミラ一 1 3 2からの光をディスク 2に集光させる。 対物 レンズ 1 3 2は、 例えば、 基板厚み 0 . 6 mmの D V D— R 0 M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 N A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 1 3 1、立上ミラー 1 3 3を コリメートレンズ 2 2を介して光集積へッ ド 1 1に供給される。
また、 立上ミラー 1 3 3には、 第 2のミラ一 1 2 2で反射された光が入射する 。 立上ミラー 1 3 3は、 第 2のミラ一1 2 2からの光を対物レンズ i 3 5方向、 矢印 F 1方向に立ち上げる。
立上ミラ一 1 3 3で立ち上げられた光は、 対物レンズ 1 3 5に供給される。 対 物レンズ 1 3 5は、 立上ミラ一 1 3 3からの光をディスク 2に集光させる。 対物 レンズ 1 3 5は、 例えば、 基板厚み 1 . 2 mmの C D— R 0 M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 N A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 1 3 5、 立上ミラー 1 3 3、 第 2のミラ一 1 2 2、 第 1のミラ一 1 2 1、 コリメ一トレンズ 2 2を介して光集積 ヘッ ド 2 1に供給される。
なお、 フォーカスァクチユエータ 1 3 6は、 対物レンズ 1 3 4、 1 3 5を矢印 F l、 F 2方向に揺動させる。 フォ一カスァクチユエ一夕 1 3 6により対物レン ズ 1 3 4、 1 3 5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、 D V D— R O Mディスクが装着されたときには、 第 1のミラー 1 2 1 はァクチユエ一夕 1 1 5により矢印 D 2方向に移動される。 第 1のミラー 1 1 1 が矢印 D i方向に移動されることにより、 コリメ一トレンズ 2 2からの光は、 図 3 Aに破線で示す経 を通って移動光学部 1 0 2に供給される。 このとき、 コリ メートレンズ 2 2からの光は、立上ミラー 1 3 2により反射され、対物レンズ 1 3 4によりディスク 2に集光される。 対物レンズ 1 3 4は、 N Aが D V D— R〇 M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、 D V D— R O Mデ イスクを最適に再生できる。
また、 C D— R O Mディスクが装着されたときには、第 1のミラー 1 1 1はァ クチユエ一夕 1 2 5により矢印 D 2方向に移動される。 第 1のミラー 1 2 1が矢 印 D 2方向に移動されることにより、 コリメートレンズ 2 2からの光は、 図 3 A に実線で示す経路を通って、移動光学部 1 0 2に供給される。 すなわち、 第 1の ミラ一 1 2 1で反射され、第 2のミラ一 1 2 2に供給され、第 2のミラー 1 2 2 でさらに反射された後、移動光学部 1 0 2に供給される。 このとき、第 2のミラ — 1 2 2からの光は、 立上ミラ一 1 3 3により反射され、対物レンズ 1 3 5によ りディスク 2に集光される。 対物レンズ; L 3 4は、 N Aが C D— R O M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、 C D— R O M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。 媒体が力一トリッジ式であれば、 カートリツジに種別に応 じて形成された孔などを識別スィツ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 2 0 0は、 固定光学部 2 0 1を構成する光路切換部 2 1 1 の構成が第 1実施例と相違する。 本実施例の光路切換部 2 1 1は、第 1実施例の 第 1のミラ一 1 2 1及び第 2のミラ一 1 2 2に代えて、 長斜方形プリズム 2 1 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 2 2 1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 2 3 1、 第 1の反射面 2 3 2、第 2の反射面 2 3 3、 出射面 2 3 4 を有する構成とされている。 入射面 2 3 1と出射面 2 3 4は互いに平行となるよ うに配置され、 また、 第 1の反射面 2 3 2と第 2の反射面 2 3 3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 2 3 1から入射された光は、第 1の 反射面 3 2及び第 2の反射面 2 3 3で反射された後に出射面 2 3 4から出射さ れる。 なお、長斜方形プリズム 2 2 1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。
ァクチユエ一夕 1 2 5によりギア 1 2 4が矢印 E 2方向に回転され、 ラックギ 7 1 2 3が矢印 D 2方向に移動したときには、 コリメ一トレンズ 2 2からの光は 直接移動光学部 1 0 2の立上ミラー 1 3 2に供給され、 対物レンズ 1 3 4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 2 1 1は、 ァクチユエ —タ 1 2 5によりギア 1 2 が矢印 E 1方向に回転され、 ラックギア i 3が矢 印 D 1方向に移動したときに、 入射面 2 3 1にコリメートレンズ 2 2から光が供 給される。
入射面 2 3 1に入射された光は、 長斜方形プリズム 2 2 1の内部で第 1の反射 面 2 3 2に供給される。 第 1の反射面 2 3 2は、 入射光を入射光の光軸に直交す る方向、 すなわち、 矢印 D 2方向に反射させる。
第 1の反射面 2 3 2で反射された光は、第 2の反射面 2 3 3に供給される。 第 2の反射面 2 3 3は、 第 1の反射面 2 3 2からの光を移動光学部 1 0 2方向に反 射させる。 第 2の反射面 3 2で反射された光は、 出射面 2 3 4力ヽら出射され、 移 動光学部 1 0 2に供給される。 長斜方形プリズム 2 2 1の出射面 2 2 4から出射 された光は、 移動光学部 1 0 2の立上ミラ一 1 3 3に供給され、対物レンズ 1 3 5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 2 2 1の回転 θ X , Θ y , Θ z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 2 2 1と対物レンズ 1 3 5の間隔を 60mmと する。 図 7 Aは光軸に対する長斜方形プリズム 2 2 1の X軸周りの回転角度 θ χ の変移 Δ θ χ pr i sm 〔d e g〕 に対する出射ビームの Y軸方向への変移 Δ y beam 〔mm〕 の関係を示す図である。 図 7 Bは光軸に対する長斜方形プリズム 2 1 の Y軸周りの回転角度 0 yの変移 A 0 y p sm 〔d e g〕 に対する出射ビームの X 軸方向への変移 Δ Χ beam 〔mm〕 の関係を示す図である。 図 7 Cは光軸に対す る長斜方形プリズム 2 2 1の Z軸周りの回転角度 0 zの変移△ θ ζ prism ( d e g 〕 に対する出射ビームの Y軸方向への変移 A y beam 〔mm〕 の関係を示す図で ある。
ずれ量が大きいのは Θ z回転であるが、本実施例によれば、 図 7 Cに示すよう に 1 ° 傾いたときに約 100 mのずれしか発生しない。 θ X , Θ y回転に対しては 図 7 A、 図 7 Bに示すように 1 ° の傾きに対して約 35〃 m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 2 2 1は、第 1の反射面 2 3 2と第 2の反射面 2 3 3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 2 2 1がどのように動い ても長斜方形プリズム 2 2 1の内部では傾きが発生しない。 よって、 図 7 A、 B 、 Cに示すように長斜方形プリズム 2 2 1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、光集積へッド 2 1と対物レンズ 1 3 5との 間が離れている分離光学系では特に有利である。 これは、分離光学系では、光集 積へッド 2 1と対物レンズ 1 3 5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 1 0 2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 1 2 1、 1 2 2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 2 2 1の位置にミラ一 1 2 し 1 2 2を配置する。 ミラー 1 2 1の傾きに対する対物レンズ 1 3 5に入射するビ一 ムのずれ量を図 7 D、 Eに示す。
0 . 2 ° の 6 X回転に対してずれ量が 1 7 8〃m、 6 y回転に対しては 0 . 1 。 の傾きで 1 7 8 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、 ミラ一 1 2 1の平行移動に対しては、 ミラ一の移動量と 同じ量だけ対物レンズに入射するビーム力移動する。 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 1 0 0 w m以内に抑える必要がるとすると、移動させるミラ一 1 2 1を位置精度で 1 0 0 ； u m以内、 θ χ回転を 0 . 1 ° 、 6 y回転を 0 . 0 5 ° 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 2 2 1は、 図 7に示すように長斜方形プリズム I 2 1の傾きに対する光軸の位置ずれが小さいので、 光集積へッド 2 1と対物レン ズ 1 3 5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 2 1を用いることにより、 長斜方形プリズム 2 2 1 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 2 2 1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 2 1を通して光が供給される対物レンズ 1 3 5の位置調整は、 もう一方のコリメータレンズ 2 2からストレートに光が供 給される対物レンズ 1 3 4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 1 3 4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 1 3 5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 1 1 1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 1 3 1に搭載する必要はなく、 コリメ 一夕 2 2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 1 3 1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 た一体光学系であつても、上記の光軸のずれが小さい利点とそれによる切換機構 ゃァクチユ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 2 2 1をラックギア 1 2 3及びギア 1 2 4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 3 0 0は、 固定光学部 3 0 iの光路切換部 3 1 1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 3 1 1は、長斜方形プリズム 2 2 1をスィングアーム 3 3 1に固定した構成とされている。 スイングアーム 3 3 1は、 ァクチユエ一夕 1
2 5に連結されており、 ァクチユエ一タ 1 2 5により矢印 E 1、 E 2方向に回動 可能とされている。
ァクチユエ一夕 1 1 5によりスイングアーム 3 3 1が矢印 E 1方向に回動され ると、 長斜方形プリズム 2 2 1は、 図 8に破線で示す位置に移動する。 長斜方形 プリズム 2 2 1が図 8に破線で示す位置に移動することにより、 コリメ一タレン ズ 2 2からの光は、 直接移動光学部 1 0 2に供給される。 コリメ一夕レンズ 2 2 から直接移動光学部 1 0 2に供給された光は、立上ミラー 1 3 2により立ち上げ られ対物レンズ 1 3 に供給される。 対物レンズ 1 3 4は、 立上ミラー 1 3 2か らの光を集光し、 ディスク 2に照射する。
ァクチユエ一夕 1 2 5によりスィングアーム 3 3 1が矢印 E 2方向に回動され ると、長斜方形プリズム 2 2 1は、 図 8に実線で示す位置に移動する。 長斜方形 プリズム 2 2 1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 2 2からの光は、長斜方形プリズム 2 2 1を介して直接移動光学部 1 0 2に供 給される。 長斜方形プリズム 2 2 1を介して移動光学部 1 0 2に供給された光は 、立上ミラー 1 3 3により立ち上げられ、対物レンズ 1 3 4に供給される。 対物 レンズ 1 3 4は、立上ミラー 1 3 3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 2 2 1を用いたが、 2つミラ一を組み 合わせて用いることにより長斜方形プリズム 2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 1 0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 4 0 0は、 固定光学部 4 0 1を構成する光路切換部 4 1 1 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 4 1 1は、 長斜方形プ リズム 1 2 1に代えてミラー対 4 2 1を用いた構成とされている。
ミラ一対 4 2 1は、 図 1 0に示すように第 1のミラー 4 3 1と第 2のミラ一 4
3 2とを固定咅 15材 4 3 3により連結した構成とされている。 固定部材 4 3 3は、 第 1のミラー 4 3 1と第 2のミラ一 4 3 2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 2 2からの光は、 第 1のミラー 4 3 1に入射される。 第 1のミラ一 4 3 1は、 コリメータレンズ 2 2からの光を矢印 D 2方向に反射す る。 第 1のミラー 4 3 1で反射された光は、 第 2のミラー 4 3 2に入射される。 第 2のミラ一 4 3 2は、 第 1のミラー 4 3 1からの光をコリメ一夕レンズ 2 2か らの光と平行な方向に反射させる。 ミラ一対 4 2 1は、 上記構成により長斜方形 プリズム 2 1と同一の機能を実現させている。 ミラー対 4 1は、 長斜方形プ リズム 2 2 1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 4 2 1をァクチユエ一夕 1 1 5とスイング アーム 3 3 1でコリメ一夕レンズ 2 2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 1 0 1、 2 0 1、 3 0 1、 4 0 1を適用したが、 本実施例の光路切換部 1 0 1、 2 0 1、 3 0 1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 1 1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 5 0 0は、 キャリッジ 5 0 1上に光集積へッド 2 1、 コリ メータレンズ 2 1、反射部 4 1 1、 ァクチユエ一夕 1 2 5、 スイングアーム 3 3 1、 移動光学咅 [5 1 0 2を一体に搭載した構成とされている。
コリメータレンズ 2 2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 5 1 1に供給される。 反射部 5 1 1は、 コリメ一夕レンズ 2 2からの光 を移動光学部 1 0 2の方向に反射させる。 反射部 5 1 1で反射された光は、 直接 あるは長斜方形プリズム 2 2 1を通して移動光学部 1 0 2に入射される。
反射部 4 1 1から直接移動光学部 1 0 2に供給される光は、 移動光学部 1 0 2 の立上ミラ一 1 3 2に供給される。 立上ミラー 1 3 2は、 反射部 4 1 1からの光 を対物レンズ 1 3 の方向に立ち上げる。 対物レンズ 1 3 4は、 立上ミラ一 1 3 2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 2 2 1を 通して移動光学部 1 0 2に供給された光は、 移動光学部 1 0 2の立上ミラー 1 3 3に供給される。 立上ミラー 1 3 3は、 長斜方形プリズム 2 2 1からの光を対物 レンズ 1 3 5の方向に立ち上げる。 対物レンズ 1 3 5は、 立上ミラー 1 3 3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、 スィングアーム 3 3 1を用いて長斜方形プリズム 2 2 1を コリメ一夕レンズ 2 2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 1 2 3、 ギア 1 2 3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 2 2 1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 4 2 1を用いるようにしてもよい。 ミラー対 4 2 1 を用いることにより、 光学装置 5 0 0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、 光へッド、 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。

Claims

請求範囲
1 . 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 1の光路上に反射させる第 1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 1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。
2 . 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。
3 . 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。
4 . 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。
5 . 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。
6 . 前記第 1の反射部及び前記第 2の反射部は、 2つのミラ一を保持部材によ 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
7 . 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 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 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 1の光路上に反射させる第 1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。 .
8 . 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。
9 . 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。
1 0 . 前記第 1の反射咅及び前記第 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。
1 1 . 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 1 0 記載の情報記録及び/又は再生装置。
1 2 . 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 ヽずれか一項記載 の情報記録及び/又は再生装置。
• 1 3 . 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 1 2 のいずれか一項記載の情報記録及び/又は再生装置。
1 4 . 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 i 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 1 1 の ヽずれか一項記載の情報記録及び/又は再生装置。
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