(57)【要約】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。
2002091370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【発明の詳細な説明】
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。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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