(57)【特許請求の範囲】
【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。
【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１０Ｇ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 recording） 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（ＳＩＬ）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１５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１６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２３，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２６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ＤＳ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Ｌ１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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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