JP2001034982A

JP2001034982A - 情報記録再生装置

Info

Publication number: JP2001034982A
Application number: JP11211683A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Mifune; 博庸三船
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2001-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】スイング・アームと浮上ヘッドを用いる情報
記録再生装置において、装置全体の小型化を図り、かつ
アクセスタイムを高速化することの可能な情報記録再生
装置を提供する。【解決手段】少なくとも、ヘッド部４４と、アーム部
４２と、アーム部４２を支持しかつアーム部４２を回転
駆動する回転駆動手段４１とを備え、アーム部４２に
は、微小光学部品で構成された固定光学系４３が設けら
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、追記型光ディスク
装置，消去可能な相変化光ディスクあるいは光磁気ディ
スク装置，再生専用光ディスク装置などに利用され、光
ディスクなどの情報記録再生媒体への情報の記録，再生
を行うための情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１には、従来の光ピックアップの構成
例が示されている。図１を参照すると、この光ピックア
ップは、直線偏光の半導体レーザー（ＬＤ）１と、コリ
メータレンズ２と、偏光ビームスプリッタ３と、１／４
波長板４と、対物レンズ５と、集光レンズ６と、フォト
ダイオード（ＰＤ）７とにより構成されている。なお、
光ピックアップには、実際にはフォーカス検出やトラッ
ク検出のための光学部品があるが、図１では図示されて
いない。また、この光ピックアップによって情報の記
録，再生がなされる情報記録再生媒体９としては、例え
ば、反射率の差で情報を記録しているものが用いられ
る。

【０００３】このような構成では、ＬＤ１から出射した
光（紙面に平行な偏光の光）はコリメータレンズ２で平
行光にされ、次いで、この平行光は、偏光ビームスプリ
ッタ３と１／４波長板４で構成された光アイソレータを
通って直線偏光から円偏光に変わり、対物レンズ５を介
して情報記録再生媒体（光メモリ(光ディスクなど)）９
の面に入射し、情報記録再生媒体９の面で反射される。
そして、この光は、情報記録再生媒体９の面で反射され
る際に、円偏光の旋回方向が変化する。従って、この反
射光は、１／４波長板４を通過すると、紙面に対して垂
直な偏光の光となり、偏光ビームスプリッタ３でＰＤ７
の方向に反射され集光レンズ６で集光されて、ＰＤ７に
入射する。

【０００４】ところで、上記構成では、光の回折限界に
より情報記録再生媒体９の面上でのスポットサイズは光
の波長程度までしか得られない。すなわち、情報記録再
生媒体９の面上でのスポットサイズｗは、次式のように
表すことができる。

【０００５】

【数１】

【０００６】ここで、θ'は、対物レンズ５の出射角で
あり、対物レンズ５のＮＡ（開口数）とＮＡ＝ｓｉｎ
θ'の関係がある。また、λはＬＤ１からの出射光の波
長である。数１からわかるように、情報記録再生媒体９
の面上でのスポットサイズｗは光の波長程度までしか得
られない。

【０００７】そこで、特開平５−１８９７９６号には、
顕微鏡の液浸法のように対物レンズ５と情報記録再生媒
体９との間にもう１つの半球形レンズ（ソリッドイマー
ジョンレンズ）を入れた構成にして、実効的なＮＡ（開
口数）を上げるという技術が提案されている。図２
（ａ），（ｂ）には、対物レンズ５と情報記録再生媒体
９との間にもう１つの半球形レンズ（ソリッドイマージ
ョンレンズ）１０を入れた構成が示されている。

【０００８】図２（ａ）の構成は、ソリッドイマージョ
ンレンズ１０を情報記録再生媒体９に対して波長以下の
距離に近接させることにより、このレンズ１０の端面に
集光した光のスポットサイズがレンズ１０の屈折率の逆
数に比例することを利用したものであり、レンズ１０の
屈折率をｎとすると、情報記録再生媒体９の面上でのス
ポットサイズｗ’は次式のようになる。

【０００９】

【数２】

【００１０】また、図２（ｂ）のようにソリッドイマー
ジョンレンズ１０の形状が超半球状のレンズの場合は、
ソリッドイマージョンレンズ１０の表面でスネルの法則
が適用されるので、スポットサイズｗ’を次式のように
さらに小さくすることができる。

【００１１】

【数３】

【００１２】また、対物レンズ５とソリッドイマージョ
ンレンズ１０を基板に一体化する場合、基板の屈折率を
ｎ₁、ソリッドイマージョンレンズの屈折率をｎ₂とする
とき、スポットサイズｗ’は次式（数４，数５）のよう
になる。

【００１３】

【数４】

【００１４】

【数５】

【００１５】ここで、数４はソリッドイマージョンレン
ズ１０が図２（ａ）のような半球の場合であり、数５は
ソリッドイマージョンレンズ１０が図２（ｂ）のような
超半球の場合である。

【００１６】しかしながら、上記のような構成では、情
報記録再生媒体９とソリッドイマージョンレンズ１０と
の間隔を１００ｎｍ前後と光の波長以下に近接させなく
てはならない。そこで、文献「ＵＳＰ５，４９７，３５
９またはB.D.Terris,H.J.Mamin,and D.Rugar,“Near fi
eld optical data strage”,Appl.Phys.Lett.,68,No.2,
141,1996」には、図３のような浮上ヘッド２１が提案さ
れている。この浮上ヘッド２１は、スライダ２０の上部
に、接着によりソリッドイマージョンレンズ１０（半径
ｒ＝０．５ｍｍ，屈折率ｎ＝１．８３）を設け、さらに
このソリッドイマージョンレンズ１０と所定の間隔を隔
てて対物レンズ５（ＮＡ＝０．５）が配置されている。
なお、この浮上ヘッド２１は、サスペンション１９によ
って保持されている。

【００１７】この構成では、波長８３０ｎｍの光源を用
いて３６０ｎｍのスポットサイズが得られている。な
お、従来の情報記録再生媒体（光ディスクなど）では対
物レンズ５から集光する光がある厚みをもった透明な基
板を通して記録層にアクセスするのに対して、ソリッド
イマージョンレンズ１０を利用する場合は、情報記録再
生媒体(光ディスクなど)９の記録層がソリッドイマージ
ョンレンズ１０に近接する位置になくてはならないた
め、情報記録再生媒体９の構成としては、情報記録再生
媒体９の記録層とソリッドイマージョンレンズ１０との
間に基板がないものであるか、表面に極薄い保護層があ
る情報記録再生媒体が用いられる必要がある。

【００１８】また、この浮上ヘッド２１を情報記録再生
媒体９（光ディスク）９上の目的とする位置へ移動させ
るために、図４に示すように、スイング・アーム２０の
先端に浮上ヘッド２１を固定して、アーム２０を支持す
る回転駆動装置２２でアーム２０を情報記録再生媒体９
の面に平行に移動させる構成が提案されている。

【００１９】図５には、図４の構成における固定光学系
３０と可動光学系３１が示されている。ここで、固定光
学系３０は、コリメートする部分や、情報信号あるいは
トラッキング信号などを検出する部分などで構成され
る。これに対して、可動光学系３１にはミラー２３，２
４，対物レンズ５，ソリッドイマージョンレンズ１０な
どが設けられ、ミラー２３，２４，対物レンズ５，ソリ
ッドイマージョンレンズ１０などは、スイング・アーム
２０上に設置され、ミラー２３はスイング・アーム２０
の回転軸部に設置される。

【００２０】図４，図５の構成では、光は浮上ヘッド２
１に対して以下のようにして導かれる。すなわち、レー
ザー光は、固定光学系３０からスイング・アーム２０の
回転軸付近に設置されているミラー２３を経て、浮上ヘ
ッド２１上のミラー２４へ送られ、ここで反射されて浮
上ヘッド２１へ送られる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
情報記録再生装置では、図５に示したように、スイング
・アーム２０と浮上ヘッド２１の光学系である固定光学
系３０と可動光学系３１において、可動光学系３１が小
さい割には固定光学系３０が大きくなり、装置全体の小
型化には有効ではないという問題があった。

【００２２】また、固定光学系３０と可動光学系３１の
つながりの部分は、スイング・アーム２０のねじれなど
が生じてしまうため、光軸のずれが生じることがあり、
また、ソリッドイマージョンレンズ１０と対物レンズ５
とが一体化されていないため、２つのレンズ１０，５の
位置を正確に合わせる必要があったので、安定した記
録，再生を行なうには限界があった。

【００２３】本発明は、スイング・アームと浮上ヘッド
を用いる情報記録再生装置において、装置全体の小型化
を図り、かつアクセスタイムを高速化することの可能な
情報記録再生装置を提供することを目的としている。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、情報記録再生媒体への情報
の記録，再生を行なう情報記録再生装置であって、少な
くとも、ヘッド部と、アーム部と、アーム部を支持しか
つアーム部を回転駆動する回転駆動手段とを備え、アー
ム部には、微小光学部品で構成された固定光学系が設け
られていることを特徴としている。

【００２５】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の情報記録再生装置において、アーム部に設けられて
いる固定光学系は、少なくとも、レーザー光を出射する
レーザー光源と、受光素子と、信号検出手段とを備えて
いることを特徴としている。

【００２６】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の情報記録再生装置において、ヘッド部は、ソリッド
イマージョンレンズと対物レンズとが１つの基板上に形
成されているモノリシックヘッドとして構成されている
ことを特徴としている。

【００２７】また、請求項４記載の発明は、請求項１記
載の情報記録再生装置において、ヘッド部は、ソリッド
イマージョンレンズと対物レンズとが複数の基板に作製
され、複数の基板が貼り合わせで一体化されたモノリシ
ックヘッドとして構成されていることを特徴としてい
る。

【００２８】また、請求項５記載の発明は、請求項１記
載の情報記録再生装置において、アーム部に設けられて
いる固定光学系には、ヘッド部の姿勢検出手段が設けら
ていることを特徴としている。

【００２９】また、請求項６記載の発明は、請求項１記
載の情報記録再生装置において、アーム部に設けられて
いる固定光学系とヘッド部との間を光学的に結合するた
めに、結合用光学手段が設けられていることを特徴とし
ている。

【００３０】また、請求項７記載の発明は、請求項６記
載の情報記録再生装置において、結合用光学手段には、
ヘッド部へ入射する光の角度を偏向させる機能が備わっ
ていることを特徴としている。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図６は本発明に係る情報記録再生装
置の構成例を示す図である。図６を参照すると、この情
報記録再生装置は、回転駆動装置(回転駆動手段)４１に
スイング・アーム(アーム部)４２が支持されており、ス
イング・アーム４２には固定光学系４３が設けられてい
る。また、スイング・アーム４２には浮上ヘッド（ヘッ
ド部）４４が接続手段４５を介して配置されている。

【００３２】ここで、浮上ヘッド４４は、光ディスクな
どの情報記録再生媒体９上を浮上するよう構成されてお
り、浮上ヘッド４４とスイング・アーム４２との間を光
が伝播するようになっている。また、接続手段４５とし
ては、ばねなどのサスペンションや、光軸がずれないよ
うな構造体が用いられる。特に、光学系にはアイソレー
タとして作用する部分があるので、光の振動方向も問題
となるため、浮上ヘッド４４とスイング・アーム４２と
は、ねじれがないように固定されるのが良い。

【００３３】図７には、スイング・アーム４２に設けら
れている固定光学系４３の構成例が示されている。図７
の例では、固定光学系４３は、３つの透明な基板５１，
５２，５３で構成されている。基板５１には、半導体レ
ーザー５４（カンに封入したタイプ）と、２つのミラー
５５，５６とで構成される光学系が設けられ、また、基
板５２には、コリメートレンズ５７と、集光レンズ５８
と、ミラー５９と、偏光ビームスプリッタ６０と、λ／
４板６１とで構成される光学系が設けられ、また、基板
５３には、２つのミラー６２，６３と、フォトダイオー
ド６４とで構成される光学系が設けられている。

【００３４】すなわち、基板５２には、主に光を透過す
る光学素子が設けられている。また、基板５１と基板５
３には、反射用の光学素子と光半導体素子のみが設けら
れており、これにより、基板５３にはフォトダイオード
の基板つまりＳｉ基板を使用することができ、また、基
板５１にはレーザーの基板すなわち化合物半導体基板を
使用することができる。この場合、半導体レーザー５４
が面発光型の半導体レーザーであれば図７の構成のまま
でよいが、端面発光型の半導体レーザーでは光の出射方
向が基板５１に対して水平方向に出射されるので、端面
発光型の半導体レーザーの場合には、４５°ミラーを基
板５１に形成して基板５１に対して垂直方向に出射させ
るのが良い。この時、基板５１によっては光の反射率が
低い場合があるので、そのときには反射面にＡｌなどの
反射率の高い材料を基板５１に蒸着しても良い。また、
基板５１と基板５３のミラーの間の基板は光の利用効率
を考慮して除去してもよい。

【００３５】このように、各基板５１，５２，５３に設
けられている各光学系は、それぞれの基板５１，５２，
５３を貼り合わせて１つの光学系，すなわち固定光学系
４３として構成されている。

【００３６】なお、この実施形態において使われる各光
学素子は、ｍｍ以下の微小なもの(微小光学部品)であ
る。従って、光学素子は個別部品を用いて構成してもよ
いが、半導体プロセスを利用したマイクロ光学素子作製
技術によって１つの基板上に作製することができる。こ
れによれば、位置の精度が半導体プロセス並みの精度で
得られる。また、各基板５１，５２，５３を貼り合わせ
る時には、位置合わせ用のマークなどをあらかじめ準備
しておいても良い。また、基板５２は、２つの透明基板
を貼り合わせたものでも良い。この場合、２つの透明基
板の貼り合わせには樹脂系の接着剤や陽極接合などを用
いることができる。また、レンズ５７，５８の前後は空
洞でも良い。

【００３７】さらに、図７の例では、基板５１に設けら
れている半導体レーザー５４の上にヒートシンク６６が
配置されている。また、半導体レーザー５４としてカン
に封入されたものを用いる場合は、あらかじめ基板５１
にカンの形状を形成しておけば、半導体レーザー５４の
配置を容易にすることができる。また、図７の構成で
は、半導体レーザー５４からのビームを整形するための
プリズムが配置されていないが、コリメートレンズ５７
をトロイダルレンズにすることで、半導体レーザー５４
からのビームを整形することができる。

【００３８】また、図８には、浮上ヘッド４４の構成例
が示されている。図８の例では、浮上ヘッド４４は、透
明な基板８３の一方の面に対物レンズ８４が配置され、
基板８３の他方の面にソリッドイマージョンレンズ８５
が配置されたものとなっている。ここで、２つのレンズ
８４，８５は、光軸Ｘが一致するように配置されてい
る。また、図８の例では、ソリッドイマージョンレンズ
８５は半球レンズとなっている。このとき、対物レンズ
８４は非球面で屈折率がｎ１であり、ソリッドイマージ
ョンレンズ８５は半径がｒ１，屈折率がｎ２であり、基
板８３は屈折率がｎ０であるとする。また、ソリッドイ
マージョンレンズ８５は、対物レンズ８４の焦点位置に
その中心があるように配置されている。

【００３９】情報記録再生媒体９への信号の記録や再生
を行なう際には、浮上ヘッド４４は情報記録再生媒体９
上を光の波長以下の距離で浮上するようになっており、
安定した浮上距離が得られるように、浮上ヘッド４４の
情報記録再生媒体９に対する面、つまりソリッドイマー
ジョンレンズ８５側の面には、微細な構造が作られても
良い。また、対物レンズ８４は、非球面でなく球面であ
っても良い。さらに、ソリッドイマージョンレンズ８５
は、超半球でもよい。また、ソリッドイマージョンレン
ズ８５の内部に第２のソリッドイマージョンレンズを設
けることもできる。

【００４０】また、図９には、浮上ヘッド４４の他の構
成例が示されている。図９の構成例では、浮上ヘッド４
４は、２つのレンズを形成した基板を貼り合わせてモノ
リシック化されたものとなっている。すなわち、図９の
浮上ヘッド４４では、第１の基板９０の片面に対物レン
ズの第１面９１が配置され、第２の基板９３には片面に
対物レンズの第２面９２が配置され、第２の基板９３の
反対側の面にはソリッドイマージョンレンズ９４が配置
されている。すなわち、図９の例では、対物レンズは２
つの屈折面９１，９２で構成されている。また、３つの
レンズ９１，９２，９４は、光軸Ｘが一致するように配
置されている。また、図９の例では、対物レンズの２つ
の面９１，９２は非球面となっており、ソリッドイマー
ジョンレンズ９４は半球レンズとなっている。このと
き、対物レンズは屈折率がｎ１であり、ソリッドイマー
ジョンレンズ９４は半径がｒ１，屈折率がｎ２であり、
基板９０，９３の屈折率はｎ１である。また、ソリッド
イマージョンレンズ９４は、対物レンズ９１，９２の焦
点位置にその中心があるように配置されている。

【００４１】情報記録再生媒体９への信号の記録や再生
を行なう際には、浮上ヘッド４４は情報記録再生媒体９
上を光の波長以下の距離で浮上するようになっており、
安定した浮上距離が得られるように、浮上ヘッド４４の
情報記録再生媒体９に対する面、つまりソリッドイマー
ジョンレンズ９４側の面には、微細な構造が作られても
良い。また、対物レンズの第１面９１あるいは第２面９
２は、非球面でなく球面であっても良い。さらに、ソリ
ッドイマージョンレンズ９４は、超半球でもよい。ま
た、ソリッドイマージョンレンズ９４の内部に第２のソ
リッドイマージョンレンズを設けることもできる。

【００４２】また、図９の例では、２つの基板９０，９
３を精密に位置決めするため、貼り合わせる基板９０，
９３の面にそれぞれ微小な溝９５，９６が設けられてい
る。溝９５，９６は、いずれも球面となっており、この
溝９５，９６に微小な球９７を入れて２つの基板９０，
９３をはめ込むことで、２つの基板９０，９３を精密に
位置決めすることができる。特に、この例では、溝９
５，９６が球面となっているので、正確な位置精度で、
対物レンズ９１，９２とソリッドイマージョンレンズ９
４の光軸Ｘを合わせることができる。さらに、レンズ９
１，９２とレンズ９４との間隔も正確に合わせることが
できる。なお、微小な球９７としては、ばらつきの少な
い例えば液晶のスぺーサーとして使用されているものを
使用することができる。

【００４３】上述の例では、２つの基板９０，９３を精
密に位置決めするため、貼り合わせる基板９０，９３の
面にそれぞれ微小な溝９５，９６を設け、この溝９５，
９６に微小な球９７を入れて２つの基板９０，９３をは
め込むことで、２つの基板９０，９３を精密に位置決め
したが、２つの基板９０，９３を精密に位置決めする手
段としては、その他の種々の手段を用いることもでき
る。例えば、半導体プロセスで用いるアライメントマー
クを各基板表面に設け（基板の表面にマークをパターン
ニングし）、顕微鏡などで観測しながら２つの基板９
０，９３の位置を合わせることもできる。アライメント
マークを利用すれば、μｍオーダーの精度で光軸を合わ
せることが可能である。また、例えば凹凸の構造を各基
板に設けて、凹凸の構造をはめ合せることで、２つの基
板９０，９３の位置を合わせることもできる。

【００４４】また、図１０には、固定光学系４３と浮上
ヘッド４４との間の接続例が示されている。図１０の例
では、図７の固定光学系４３がスイング・アーム４２上
に搭載され、スイング・アーム４２には、接続手段４５
(例えばサスペンション)を介して浮上ヘッド４４が配置
されている。また、固定光学系４３からの光の出射方向
には、固定光学系４３と浮上ヘッド４４との間を光学的
に結合するための結合用光学手段としての可動ミラー７
１が設置され、固定光学系４３からの光は可動ミラー７
１で反射されて、浮上ヘッド４４に入射し、浮上ヘッド
４４において対物レンズ（図８の例では８４，図９の例
では９１，９２），ソリッドイマージョンレンズ(図８
の例では８５，図９の例では９４)で集光され、情報記
録再生媒体９に入射するようになっている。

【００４５】また、情報記録再生媒体９からの信号光
は、浮上ヘッド４４の対物レンズ(８４または９１，９
２)，ソリッドイマージョンレンズ(８５または９４)を
介して可動ミラー７１に向かい、可動ミラー７１で反射
されて固定光学系４３に入射するようになっている。浮
上ヘッド４４は情報記録再生媒体９上を浮上するため、
情報記録再生媒体９の回転速度や情報記録再生媒体９の
表面粗さなどで浮上ヘッド４４の姿勢が傾くことがあ
る。そのときでも、可動ミラー７１は、浮上ヘッド４４
に常に一定の角度で光が入射するように反射角度を微調
させる機能を備えている必要がある。可動ミラー７１に
おける反射角度の微調は、可動ミラー７１を圧電素子で
回転させたり、静電力で移動させたりすることによって
なされる。

【００４６】図１１（ａ），（ｂ）には、反射角度の微
調機能を備えた可動ミラー７１の構成例が示されてい
る。なお、図１１（ａ），（ｂ）は可動ミラー７１の分
解図であって、図１１（ａ）の構造が図１１（ｂ）の構
造の上に配置されるようになっている。図１１（ａ），
（ｂ）において、７１ａは７１ｂのミラー面を取りつけ
るためのポストである。このポスト７１ａにミラー面７
１ｂの両脇にある７１ｃのヒンジ部分を取りつける。図
１１（ａ），（ｂ）の例では、可動ミラー７１には反射
角度調整用の電圧が印加される電極７３ａ，７３ｂが設
けられ、電極７３ａ，７３ｂに電圧が印加されることに
よって静電力が発生し、可動ミラー７１のミラー面７１
ｂがヒンジ７１ｃの変形により電極側に引き寄せられ回
転させるような構造となっている。

【００４７】また、この場合、浮上ヘッド４４の姿勢検
出を行なうために、浮上ヘッド４４の可動ミラー７１側
には、図１２に示すように、４つの微小なミラー７４
ａ，７４ｂ，７４ｃ，７５ｄが設けられている。

【００４８】図１３には、固定光学系４３と浮上ヘッド
４４との間の接続部，すなわち可動ミラー７１の具体例
が示されている。図１３の例では、図１２の可動ミラー
７１は、アクティブ回折格子８０と、固定ミラー８１と
によって構成されている。

【００４９】すなわち、固定光学系４３の光の出射方向
にはアクティブ回折格子８０が設置されており、固定光
学系４３からの光は、アクティブ回折格子８０で回折，
偏向され固定ミラー８１で反射されて、浮上ヘッド４４
に入射し、また、浮上ヘッド４４からの信号光（情報記
録再生媒体９からの信号光）は、固定ミラー８１で反射
されアクティブ回折格子８０で偏向されて固定光学系４
３へ入射するように構成されている。ここで、アクティ
ブ回折格子８０は、情報記録再生媒体９の回転速度や情
報記録再生媒体９の表面粗さなどで浮上ヘッド４４の姿
勢が傾くことがある場合でも、浮上ヘッド４４に常に一
定の角度で固定光学系４３からの光が入射するように偏
向角度を微調する機能を有している。

【００５０】なお、アクティブ回折格子８０としては、
例えば音響光学効果素子を使用することができる。音響
光学効果は、超音波を媒質中に流し込むと、光弾性効果
によって屈折率の疎密波を生じさせるものであって、こ
の疎密波を回折格子として使用することができ、従っ
て、超音波の周波数を変化させると回折角を変えること
ができる。このアクティブ回折格子８０では透過光成分
があり、この透過光成分を、浮上ヘッド４４の姿勢検出
用として利用することができる。

【００５１】次に、このような構成の情報記録再生装置
の動作について説明する。先ず、図６において、スイン
グ・アーム４２は、情報記録再生媒体９が回転する前
は、ホームポジション（外乱などの影響を受けない位
置）で待機している。情報記録再生媒体９が回転し、記
録あるいは再生可能状態になると、回転駆動装置４１に
よってスイング・アーム４２が指定された位置に移動す
る。この時、浮上ヘッド４４は、情報記録再生媒体９か
ら空気力学的な作用により浮上する。目的の位置に到達
したら、光強度の変化あるいは磁化方向で信号を情報記
録再生媒体９に記録あるいは再生することができる。

【００５２】より詳細に、スイング・アーム４２に設け
られている固定光学系４３が図７のようになっている場
合、固定光学系４３の半導体レーザー５４からの光は次
のように伝播する。すなわち、半導体レーザー５４から
出射された発散光はコリメートレンズ５７で平行光とな
り、平行光は基板５３の左右のミラー６２，６３で反射
されて基板５２の偏光ビームスプリッタ６０に入射す
る。偏光ビームスプリッタ６０では光の偏光状態によ
り、光を反射または透過する。図７の例では、紙面に対
して横方向の偏光は反射し、前後方向の偏光は透過する
ものとする。ミラー６３からのレーザー光は横方向に偏
光しているので、偏光ビームスプリッタ６０で反射され
てλ／４板６１に入射し、浮上ヘッド４４の光学系(対
物レンズ(８４または９１，９２)，ソリッドイマージョ
ンレンズ(８５または９４))から情報記録再生媒体９に
入射する。その後、情報記録再生媒体９からの信号光
は、浮上ヘッド４４の光学系(対物レンズ(８４または９
１，９２)，ソリッドイマージョンレンズ(８５または９
４))を介して、λ／４板６１に入射し、λ／４板６１で
紙面に対して前後方向の偏光となり、偏光ビームスプリ
ッタ６０を透過して基板５２のミラー５９で反射され、
基板５１の２つのミラー５６，５５で反射されて、基板
５２の集光レンズ５８に入射し、集光レンズ５８で収束
光となって、フォトダイオード６４に入射する。

【００５３】浮上ヘッド４４が図８の構成となっている
場合、情報記録再生媒体９へ情報を記録する場合、固定
光学系４３からのコリメート光は、対物レンズ８４に入
射すると、そこで、収束光となってソリッドイマージョ
ンレンズ８５に入射する。ソリッドイマージョンレンズ
８５に入射した収束光は、ソリッドイマージョンレンズ
８５の底面で、前述したような作用によって微小なスポ
ットサイズとなり、近接位置にある情報記録再生媒体９
に到達し、情報記録再生媒体９への記録がなされる。

【００５４】また、浮上ヘッド４４が図９の構成となっ
ている場合、情報記録再生媒体９へ情報を記録する場
合、固定光学系４３からのコリメート光は、対物レンズ
の第１面９１に入射すると、ここで屈折され、もう一つ
の基板の対物レンズの第２面９２に入射してさらに屈折
されて収束する光となり、ソリッドイマージョンレンズ
９４に入射する。ソリッドイマージョンレンズ９４に入
射した収束光は、ソリッドイマージョンレンズ９４の底
面で前述したような作用によって微小なスポットサイズ
となり、近接位置にある情報記録再生媒体９に到達し、
情報記録再生媒体９への記録がなされる。また、情報記
録再生媒体９に記録されている情報を再生する場合は、
情報記録再生媒体９上のマークに固定光学系４３からの
光を入射させると、その反射光は入射光と逆に向かって
進み、固定光学系４３に戻り、固定光学系４３におい
て、この反射光の変化を検出し信号を読み取ることで、
再生がなされる。

【００５５】また、可動ミラー７１の構成が図１０，図
１１（ａ），（ｂ）のようになっており、浮上ヘッド４
４が図１２に示すようになっている場合、可動ミラー７
１の回転は、固定光学系４３の検出系側で、浮上ヘッド
４４から戻ってきた信号光から浮上ヘッド４４の姿勢を
検出することによってなされる。具体的に、浮上ヘッド
４４のミラー７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７５ｄからの光
強度を固定光学系４３のフォトダイオード６４（具体的
にはアレイになったフォトダイオード）で検出し、演算
装置（図示せず）で各ミラー７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，
７５ｄからの光強度差を検出することによって浮上ヘッ
ド４４の姿勢，すなわち浮上ヘッド４４の正規位置から
の傾き角度量を算出する（浮上ヘッド４４の姿勢を検出
する）。このように演算装置で傾き角度量を算出し、こ
れを電極７３ａ，７３ｂに印加する電圧量に変換して可
動ミラー７１の回転を行なう。これにより、浮上ヘッド
４４の姿勢が変化しても浮上ヘッド４４に正確に光を入
射させることができ、安定した記録，再生を行なうこと
ができる。

【００５６】このように、本発明では、微小光学部品で
構成された固定光学系４３をスイング・アーム４２に設
けたことにより、装置全体の小型化を図ることができ
る。ここで、固定光学系４３は、少なくとも、レーザー
光を出射するレーザー光源５４と、受光素子６４と、信
号検出手段とを備えている。

【００５７】また、本発明では、浮上ヘッド４４は、図
８のようにソリッドイマージョンレンズ８５と対物レン
ズ８４とが１つの基板上に形成されているモノリシック
ヘッドとして構成されているか、あるいは、図９のよう
に、ソリッドイマージョンレンズ９４と対物レンズ９
１，９２とが複数の基板９０，９３に作製され、複数の
基板９０，９３が貼り合わせで一体化されたモノリシッ
クヘッドとして構成されている。このように、浮上ヘッ
ド４４にモノリシックヘッドを採用したことにより、浮
上ヘッド４４を軽量化することができる。また、ソリッ
ドイマージョンレンズと対物レンズとをモノリシック化
したことにより、光軸の位置合わせが不要となり、装置
を簡略化できかつ製造時の工程を減らすことができ、低
コスト化が図れる。

【００５８】また、本発明では、スイング・アーム４２
に設けられている固定光学系４３には、浮上ヘッド４４
の姿勢検出手段が設けられ、また、浮上アーム４４に設
けられている固定光学系４３と浮上ヘッド４４との間を
光学的に結合するために結合用光学手段７１が設けら
れ、結合用光学手段７１には、姿勢検出手段で検出され
た浮上ヘッド４４の姿勢に応じて、浮上ヘッド４４へ射
する光の角度を偏向させる機能が備わっていることによ
り、浮上ヘッド４４の姿勢が変化しても正確に浮上ヘッ
ド４４に光を入射させることができ、安定した記録，再
生を行なうことができる。

【００５９】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１乃至請
求項７記載の発明によれば、ヘッド部と、アーム部と、
アーム部を支持しかつアーム部を回転駆動する回転駆動
手段とを備えた情報記録再生装置において、アーム部に
微小光学部品で構成された固定光学系を設けることによ
り、情報記録再生装置全体を小型化することができる。

【００６０】特に、請求項３,請求項４記載の発明によ
れば、ヘッド部をモノリシックヘッドとして構成するこ
とにより、ヘッド部を軽量化することができる。また、
ソリッドイマージョンレンズと対物レンズとをモノリシ
ック化することにより、光軸の位置合わせが不要とな
り、装置を簡略化できかつ製造時の工程を減らすことが
でき、低コスト化を図ることができる。

【００６１】また、請求項５，請求項６，請求項７記載
の発明によれば、ヘッド部の姿勢検出手段を設け、さら
に、固定光学系ヘッド部との間を光学的に結合する結合
用光学手段には、ヘッド部へ入射する光の角度を偏向さ
せる機能が備わっていることにより、ヘッド部の姿勢が
変化しても正確にヘッド部に光を入射させることがで
き、安定した記録，再生を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の光ピックアップの構成例を示す図であ
る。

【図２】対物レンズと情報記録再生媒体との間にソリッ
ドイマージョンレンズを入れた構成例を示す図である。

【図３】従来の浮上ヘッドの構成例を示す図である。

【図４】スイング・アームと浮上ヘッドを用いる従来の
情報記録再生装置の構成例を示す図である。

【図５】図４の構成における固定光学系と可動光学系の
構成例を示す図である。

【図６】本発明に係る情報記録再生装置の構成例を示す
図である。

【図７】スイング・アームに設けられている固定光学系
の構成例を示す図である。

【図８】浮上ヘッドの構成例を示す図である。

【図９】浮上ヘッドの他の構成例を示す図である。

【図１０】固定光学系と浮上ヘッドとの間の接続例を示
す図である。

【図１１】反射角度の微調機能を備えた可動ミラーの構
成例を示す図である。

【図１２】浮上ヘッドに設けられている４つのミラーを
示す図である。

【図１３】固定光学系と浮上ヘッドとの間の接続部であ
る可動ミラーの具体例を示す図である。

【符号の説明】

９情報記録再生媒体４１回転駆動装置４２スイング・アーム４３固定光学系４４浮上ヘッド４５接続手段５１，５２，５３基板５４半導体レーザー５５，５６ミラー５７コリメートレンズ５８集光レンズ５９ミラー６０偏光ビームスプリッタ６１ λ／４板６２，６３ミラー６４フォトダイオード６６ヒートシンク７１可動ミラー７３ａ，７３ｂ電極７１ａ，７１ｂミラー面７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄミラー８０アクティブ回折格子８１固定ミラー８３基板８４対物レンズ８５ソリッドイマージョンレンズ９０第１の基板９３第２の基板９１対物レンズの第１面９２対物レンズの第２面９４ソリッドイマージョンレンズ９５，９６溝９７球

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5D118 AA01 AA11 BA01 BB02 BD01 BD05 BF02 BF03 CD03 DA28 DC03 EB02 EF09 FA08 5D119 AA01 AA08 AA11 AA22 BA01 CA06 DA01 DA05 DA11 EA02 JA43 JA44 JA52 JB03 MA05 MA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報記録再生媒体への情報の記録，再生
を行なう情報記録再生装置であって、少なくとも、ヘッ
ド部と、アーム部と、アーム部を支持しかつアーム部を
回転駆動する回転駆動手段とを備え、前記アーム部に
は、微小光学部品で構成された固定光学系が設けられて
いることを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項２】請求項１記載の情報記録再生装置におい
て、前記アーム部に設けられている固定光学系は、少な
くとも、レーザー光を出射するレーザー光源と、受光素
子と、信号検出手段とを備えていることを特徴とする情
報記録再生装置。
【請求項３】請求項１記載の情報記録再生装置におい
て、前記ヘッド部は、ソリッドイマージョンレンズと対
物レンズとが１つの基板上に形成されているモノリシッ
クヘッドとして構成されていることを特徴とする情報記
録再生装置。
【請求項４】請求項１記載の情報記録再生装置におい
て、前記ヘッド部は、ソリッドイマージョンレンズと対
物レンズとが複数の基板に作製され、複数の基板が貼り
合わせで一体化されたモノリシックヘッドとして構成さ
れていることを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項５】請求項１記載の情報記録再生装置におい
て、前記アーム部に設けられている固定光学系には、ヘ
ッド部の姿勢検出手段が設けらていることを特徴とする
情報記録再生装置。
【請求項６】請求項１記載の情報記録再生装置におい
て、前記アーム部に設けられている固定光学系とヘッド
部との間を光学的に結合するために、結合用光学手段が
設けられていることを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項７】請求項６記載の情報記録再生装置におい
て、結合用光学手段には、ヘッド部へ入射する光の角度
を偏向させる機能が備わっていることを特徴とする情報
記録再生装置。