JP3836569B2 - Optical system of optical disc apparatus and method of adjusting optical system - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光源から出射されたレーザービーム（光束）を、コンパクトディスク、光磁気ディスク等の光ディスクの情報記録面に照射して、その光ディスクに記録されている情報を再生し、あるいは、その光ディスクの情報記録面に情報を記録する光ディスク装置の光学系及びその光学系の調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図６に示す光ディスク装置の光学系が知られている。この光学系は、レーザー光源１、偏向手段としてのガルバノミラー２、可動体としての光ピックアップ３、受光部４を備えている。レーザー光源１は、半導体レーザー５とコリメータレンズ６とビーム整形プリズム７とビームスプリッタ８とから概略構成されている。半導体レーザー５から出射されたレーザービームはコリメータレンズ６により楕円形状の平行光束Ｐとされ、ビーム整形プリズム７により円形の平行光束に整形されてガルバノミラー２に導かれる。その平行光束Ｐはガルバノミラー２により偏向されて光ピックアップ３に導かれる。
【０００３】
その光ピックアップ３は図示を略すガイド部材に支持されて、円盤状記録媒体としての光ディスク９の半径方向に往復動される。その光ピックアップ３は、反射ミラー１０と対物レンズ１１とを備え、対物レンズ１１は光ディスク９の情報記録面９ａに臨まされている。反射ミラー１０はガルバノミラー２により反射された平行光束Ｐを対物レンズ１１に向けて反射する。その平行光束Ｐは対物レンズ１１により情報記録面９ａに収束されて、スポット光が情報記録面９ａに形成され、ガルバノミラー２をその回動中心Ｏ１を中心に回動させることにより、そのスポット光が光ディスク９のトラッキング方向Ｔ（半径方向）に移動される。
【０００４】
光ディスク９の情報記録面９ａから反射された反射光は対物レンズ１１により集光され、再び元の光路をたどってガルバノミラー２により反射され、ビームスプリッタ８に導かれ、このビームスプリッタ８の反射面８ａにより受光部４に向けて偏向される。
【０００５】
受光部４は結像レンズ１３、ビームスプリッタ１４、検出センサー１５、１６から概略構成され、光ディスク９からの反射光は結像レンズ１３を経由してビームスプリッタ１４に導かれ、このビームスプリッタ１４の反射面１４ａにより一部は反射されて検出センサー１５に導かれ、一部はこの反射面１４ａを透過して検出センサー１６に導かれ、検出センサー１５、１６に結像される。検出センサー１５の受光出力は情報記録面９ａに記録された情報データの検出信号として用いられ、検出センサー１６の受光出力はトラッキングエラー、フォーカシングエラーの検出信号として用いられ、これにより情報記録面９ａに記録された情報が検出されると共に、対物レンズ１１のトラッキング方向Ｔのずれ、対物レンズ１１の合焦ずれが検出され、例えば、平行光束Ｐがトラッキング方向Ｔに対してずれているときには、ガルバノミラー２の回動角度を調節して、トラッキングずれが生じないようにサーボ制御が行われるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の光学系では、光学系の設計仕様が定められると、ガルバノミラーに要求される基準回転角度位置（例えば、４５度）から左右に振られるガルバノミラー２の最大偏向角度が一義的に定められるため、ガルバノミラー２ はその光学仕様毎に合わせて設計しなければならず、設計の自由度が極めて狭い。
【０００７】
また、光学系の設計変更に応じてそのガルバノミラー２の性能を変更しなければならず、仕様の異なる光学系へのガルバノミラー２の共用化を図りがたい。更に、ガルバノミラー２の偏向感度が経年変化により狂った場合には、ガルバノミラー２の交換、あるいは、光学系全体を交換しなければならず、不便である。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、光学系の設計仕様の変更に即時に対応可能、かつ、仕様が異なる光学系の場合には共用化を図ることが可能で、しかも、偏向手段の経年変化による偏向感度の狂いを部品交換することなく解消することができる光ディスク装置の光学系及びその光学系の調整方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の光ディスク装置の光学系は、上記課題を解決するため、レーザー光源から出射された光束を光ディスクの半径方向に移動させる回動可能の偏向手段と、前記光ディスクの情報記録面に前記光束を集光させる対物レンズと、前記偏向手段と前記対物レンズとの間に配置される調整光学系とを備え、前記調整光学系の倍率が１よりも大きいか又は１よりも小さく、前記レーザー光源は平行光束を出射し、前記調整光学系は一対のリレーレンズで構成され、前記偏向手段により偏向された平行光束が前記リレーレンズを介して前記対物レンズに該対物レンズの平行光束として入射されることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の請求項１に記載の光ディスク装置の光学系は、前記調整光学系が、前記偏向手段の回動中心と前記対物レンズの主点とが共役関係となるようにして配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の光ディスク装置の光学系の調整方法は、レーザー光源から出射された光束を光ディスクの半径方向に移動させる回動可能の偏向手段と、前記光ディスクの情報記録面に前記光束を集光させる対物レンズとの間に調整光学系を設けて、偏向手段の回動量変化に対する光ディスクの記録面上における光束の半径方向の移動量変化という意味での偏向感度を調整する。
【００１２】
本発明によれば、調整光学系の像倍率を１よりも大きく設定すると、偏向感度の低い偏向手段の場合、その調整光学系によりその対物レンズに入射する光ビームの最大振れ角を大きく変化させて偏向感度を高めることができる。一方、調整光学系の像倍率を１よりも小さく設定すると、偏向感度の高い偏向手段の場合、その調整光学系により対物レンズに入射する光ビームの最大振れ角を小さくできて、偏向感度を低めることができる。
【００１３】
すなわち、本発明によれば、偏向手段の偏向感度を調整光学系により調整できるので、対物レンズ、偏向手段等の主光学部品を設計変更することなく、光ディスク装置の光学系に要求される精度、仕様変更に即時に対応可能であり、経年変化により偏向手段の偏向感度が劣化した場合でも、偏向手段、あるいは、光学系全体を交換することなく、偏向感度を修復することができる。
【００１４】
また、仕様が異なる光学系の場合には、部品の共用化を図ることが可能である。例えば、従来の光ディスク装置の光学系の場合、トラックピッチが異なる光ディスク装置に同じ光学系を共用しようとすると、一方の偏向手段の最大振れ角をもってしても他方の光学系の仕様を満足できない場合には別の仕様の偏向手段を用いなければならないが、本発明によれば、調整光学系により偏向感度を変更できるので、偏向手段の共用化を図ることができる。
【００１５】
加えて、光学系の設計仕様が確定している場合、対物レンズ、偏向手段等の光学部品の選定の自由度が増大する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
【００１７】
【発明の実施の形態１】
図１（ａ）において、２０は光学系支持部材、２１は回転する光ディスク、２１ａはその情報記録面で、光ディスク２１はここでは光磁気ディスクである。光学系支持部材２０は、レーザー光源２２、回動可能な偏向手段としてのガルバノミラー２３、受光部２４、反射ミラー２５、対物レンズ２６を担持している。レーザー光源２２は、半導体レーザー２７とコリメータレンズ２８とビーム整形プリズム２９とビームスプリッタ３０とから概略構成されている。半導体レーザー２７から出射されたレーザービームはコリメータレンズ２８により楕円形状の平行光束Ｐとされ、ビーム整形プリズム２９により円形の平行光束に整形されてガルバノミラー２３に導かれる。その平行光束Ｐはガルバノミラー２３により反射ミラー２５の側に向けて反射される。そのガルバノミラー２３はレーザー光源２２から出射された平行光束Ｐを光ディスク２１のトラッキング方向Ｔに移動させる役割を果たす。
【００１８】
光学系支持部材２０には対物レンズ２６を担持する先端部近傍に図示を略す翼部材が設けられ、光ディスク２１の回転に基づく空気の流動を利用して、光学系支持部材２０の先端部２０ａを所定距離浮上させ、対物レンズ２６と情報記録面２１ａとの距離が所定距離Ｌ’（図１（ｂ）参照）に維持されることにより、対物レンズ２６は情報記録面２１ａに近接して臨まされ、かつ、情報記録面２１ａに対して所定距離Ｌ’を維持しつつ半径方向Ｒ（トラッキング方向Ｔ）に往復動されるようになっている。
【００１９】
この対物レンズ２６は前側主点Ｓ１と後側主点Ｓ２とを有し、ガルバノミラー２３により反射された平行光束Ｐを情報記録面２１ａに収束させて、この情報記録面２１ａにスポット光を形成する役割を果たす。その対物レンズ２６からガルバノミラー２３までの物像間距離ＩＯは一定、すなわち、ガルバノミラー２３の回動中心Ｏ１から対物レンズ２６の前側主点Ｓ１までの物像間距離ＩＯは一定とされている。
【００２０】
光学系支持部材２０には、ガルバノミラー２３の回動中心Ｏ１と対物レンズ２６との間に、結像光学系としてのイメージレンズ３１が設けられている。このイメージレンズ３１により回動中心Ｏ１と前側主点Ｓ１とが共役関係になるようにされている。このイメージレンズ３１はガルバノミラー２３の回動中心Ｏ１部分の像を前側主点Ｓ１を含む前側主平面Ｓ１’に形成する。ここでは、像倍率ｍは等倍とする。
【００２１】
すなわち、図２（ａ）に模式的に示すように、対物レンズ２６の主点Ｓ１’からイメージレンズ３１の主点Ｓ５までの像間距離をＭ１、イメージレンズ３１の主点からガルバノミラー２３の回動中心Ｏ１までの物間距離をＭ２、イメージレンズ３１の焦点距離をｆとすると、
ＩＯ＝Ｍ１＋Ｍ２、Ｍ１＝Ｍ２＝２ｆ＝ＩＯ／２、ｍ＝Ｍ２／Ｍ１＝１である。
【００２２】
ガルバノミラー２３に入射した平行光束Ｐはそのイメージレンズ３１によりいったん収束された後、発散して反射ミラー２５を経由して対物レンズ２６に導かれ、対物レンズ２６の後側主平面Ｓ２’にあたかも入射されたかのごとくして対物レンズ２６から情報記録面２１ａに向けて収束されつつ出射される。
【００２３】
図１において、実線Ｐ１はガルバノミラー２３が基準位置（中立状態）にあるときの光線路を示したもので、平行光束Ｐはそのイメージレンズ３１の光軸Ｏ３（対物レンズ２６の反射光軸Ｏ２と一致）と平行にイメージレンズ３１に入射する。破線Ｐ２はガルバノミラー２３の基準位置からの回動により平行光束Ｐがそのイメージレンズ３１の光軸Ｏ３に対して斜めに反射された場合の光線路を示している。上述したように、ガルバノミラー２３の回動中心Ｏ１と対物レンズ２６の前側主点Ｓ１とが略共役関係になっているので、ガルバノミラー２３により反射された平行光束Ｐが対物レンズ２６に入射することになると共に、図３に示す光量分布Ｑの中心Ｑ１の光線Ｐ３が前側主点Ｓ１に入射する。従って、ガルバノミラー２３により反射された平行光束Ｐの光量分布Ｑの中心Ｑ１の対物レンズ２６の光軸Ｏ２に対するずれ△をなくすことができる。
【００２４】
情報記録面２１ａにより反射された反射光は、対物レンズ２６により集光され、反射ミラー２５によりガルバノミラー２３の側に向けて反射され、再び元の光路をたどってビームスプリッタ３０に導かれ、このビームスプリッタ３０の反射面３０ａにより受光部２４の側に向けられる。
【００２５】
受光部２４は結像レンズ３２、ビームスプリッタ３３、検出センサー３４、３５から概略構成され、光ディスク２１からの反射光は結像レンズ３２を経由してビームスプリッタ３３に導かれ、このビームスプリッタ３３の反射面３３ａにより一部は反射されて検出センサー３４に導かれ、一部はこの反射面３３ａを透過して検出センサー３５に導かれ、検出センサー３４、３５に結像される。検出センサー３４の受光出力は情報記録面２１ａに記録された情報データの検出信号として用いられ、検出センサー３５の受光出力はトラッキングエラーの検出信号として用いられ、これにより情報記録面２１ａに記録された情報が検出されると共に、対物レンズ２６のトラッキング方向Ｔのずれが検出され、平行光束Ｐがトラッキング方向Ｔに対してずれているときには、ガルバノミラー２３の回動角度を調節して、トラッキングずれが生じないようにサーボ制御が行われる。
【００２６】
図２（ｂ）に示すように、焦点距離ｆ＝（Ｍ１×Ｍ２／（Ｍ１＋Ｍ２））のイメージレンズ３１をガルバノミラー２３に近い側でＭ１＝ｍ×Ｍ２の位置に設けると、イメージレンズ３１の像倍率ｍを１よりも大きくできる（言い換えると、角倍率を１よりも小さくできる）。このイメージレンズ３１は調整光学系として機能し、ガルバノミラー２３による光ビームの偏向方向の振れ角が小さい場合でも、対物レンズ２６に入射する光ビームの振れ角を大きく変化させることができるので、対物レンズ２６の開口径を同じとして、ガルバノミラー２３の回転角を小さくすることができ、従って、ガルバノミラー２３の回転機構の負担を軽減できて、耐久性を高めることができ、あるいは、ガルバノミラー２３を低コストのものに変更できる。
【００２７】
すなわち、ガルバノミラー２３の回動量変化に対する光ディスク２１の情報記録面２１ａにおける光束の半径方向の移動量変化の度合いという意味でのガルバノミラー２３による偏向感度を調整光学系により調整できる。
【００２８】
また、ガルバノミラー２３に対する平行光束Ｐ（光ビーム）の径を小さくできるので、ガルバノミラー２３の偏向面の大きさ、プリズム３０の径を小さくできる。加えて、像倍率を１よりも大きくした場合（角倍率を１よりも小さくした場合）、経年変化等によりガルバノミラー２３による偏向感度が低下した場合、ガルバノミラー２３を交換することなく、イメージレンズ３１の倍率を調整するのみで調整可能である。
【００２９】
一方、図２（ｃ）に示すように、焦点距離ｆ’＝（Ｍ１×Ｍ２／（Ｍ１＋Ｍ２））のイメージレンズ３１を対物レンズ２６に近い側でＭ１＝ｍ×Ｍ２の位置に設けると、イメージレンズ３１の像倍率ｍを１よりも小さくでき（言い換えると、角倍率を１よりも大きくでき）、このイメージレンズ３１を用いると、ガルバノミラー２３による光ビームの偏向方向の振れ角が大きい場合でも、その調整光学系により対物レンズ２６に入射する光ビームの振れ角を小さくできるので、対物レンズ２６の開口径と同じとして、ガルバノミラー２３による偏向感度が高い場合であっても、その偏向感度を調整光学系によって低減することができる。また、ガルバノミラー２３の偏向面の外乱による影響も低減できる。加えて、像倍率ｍを１よりも小さくした場合（言い換えると、角倍率を１よりも大きくした場合）、振動等により光学系の配置が若干狂った場合でも、ガルバノミラー２３の振れ角に対する光ディスク２１の情報記録面２１ａ上での光ビームの振れ角が小さく押さえられているので、光学特性の変化を吸収できる。
【００３０】
【発明の実施の形態２】
図４は、結像光学系を一対のリレーレンズ３６、３７から構成したもので、このリレーレンズ３６、３７には焦点距離ｆ１、ｆ２のレンズが用いられている。このリレーレンズ３６は、その一方の焦点Ｆ１がガルバノミラー２３の回動中心Ｏ１と一致する位置に配置されている。リレーレンズ３７はその焦点Ｆ２がリレーレンズ３６の他方側の焦点Ｆ１と対物レンズ２６の前側主点Ｓ１とにそれぞれ一致され、リレーレンズの合成焦点距離は無限大とされている。ここでは、リレーレンズ３６、３７の焦点距離ｆ１、ｆ２は同じとされ、ガルバノミラー２３による平行光束Ｐの振れ角θ１と対物レンズ２６への平行光束の入射角θ２との比を角倍率ｍとすると、後述する理由により、ｋ＝θ１／θ２＝１である。なお、角倍率ｋは像倍率ｍの逆数であり、リレーレンズ３６、３７の主点は説明の便宜のため１つとし、各リレーレンズ３６、３７の主点に符号Ｓ３、Ｓ４を付する。
【００３１】
ガルバノミラー２３には発明の実施の形態１で説明した同様に、平行光束Ｐが入射し、この平行光束Ｐはガルバノミラー２３により反射されて、リレーレンズ３６に導かれる。その図４において、実線はガルバノミラー２３が基準位置にある場合の光線路を示しており、破線はガルバノミラー２３が基準回転角度位置から角度θ回動したときの光線路を示している。ガルバノミラー２３が基準回転角度位置にあるとき、リレーレンズ３６の主点Ｓ３と平行光束Ｐの光強度分布が最大となる中心とが一致しかつリレーレンズ３６の光軸Ｏ３と平行な状態で平行光束Ｐがリレーレンズ３６に入射し、リレーレンズ３６により結像位置Ｅ１に収束された後、発散してリレーレンズ３７に入射する。その結像位置Ｅ１はリレーレンズ３７の焦点に一致しているので、リレーレンズ３７に入射した光束はこのリレーレンズ３７により再び平行光束として射出されて、反射ミラー２５に導かれる。
【００３２】
ガルバノミラー２３が基準回転角度位置から所定角度θ回動されたとき、リレーレンズ３６の主平面上では、リレーレンズ３６の主点Ｓ３と平行光束Ｐの光強度分布の中心Ｑ１とは一致せず、リレーレンズ３６の光軸Ｏ３に対して傾いて平行光束Ｐ（破線参照）が入射する。この平行光束Ｐはリレーレンズ３６により一旦位置Ｅ２に収束された後、発散してリレーレンズ３７に入射する。リレーレンズ３６の焦点距離ｆ１とリレーレンズ３７の焦点距離ｆ２とは図５（ａ）に示すように同じであり、かつ、リレーレンズ３６とリレーレンズ３７とはその焦点が一致するように配置されているので、このリレーレンズ３７から出射された光束は再び平行光束となる。また、この平行光束の光強度分布が最大となる中心位置が対物レンズ２６の前側主点Ｓ１するようにしてこの対物レンズ２６に入射される。
【００３３】
すなわち、ガルバノミラー２３の回転角度に拘わらず、平行光束Ｐの強度分布が最大となる中心が対物レンズ２６の主点を常に通るので、対物レンズ２６のカップリング効率を低下させることなく、かつ、光強度分布の偏りを生じさせることなく、情報記録面２１ａにスポット光を形成できる。
【００３４】
次に、図５（ｂ）に示すように、リレーレンズ３６の焦点距離ｆ１をリレーレンズ３７の焦点距離ｆ２よりも小さく設定すると、角倍率ｋ＝θ２／θ１を１よりも小さくすることができ、このリレーレンズ系を用いると、リレーレンズ系を調整光学系として機能させることができ、ガルバノミラー２３による光ビームの偏向方向の振れ角θ１が小さい場合でも、対物レンズ２６に平行に入射する光ビームの入射角θ２を大きく変化させることができるので、ガルバノミラー２３の回転角を小さくでき、従って、ガルバノミラー２３の回転機構の負担を軽減できる。
【００３５】
一方、図５（ｃ）に示すように、リレーレンズ３７の焦点距離ｆ２をリレーレンズ３６の焦点距離ｆ１よりも小さく設定すると、角倍率ｋ＝θ２／θ１を１よりも大きくすることができ、このリレーレンズ系を用いると、ガルバノミラー２３による光ビームの偏向方向の振れ角θ１が大きい場合でも、対物レンズ２６に平行に入射する光ビームの入射角θ２を小さく変化させることができるので、ガルバノミラー２３による偏向感度が高い場合でも、ガルバノミラー２３による偏向感度を低減できる。また、外乱による偏向面の振動による振れ角の変動も低減できる。なお、図５（ｂ）に示すリレーレンズ系と図５（ｃ）に示すリレーレンズ系とは同じものを逆さまにして用いることが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成したので、光学系の設計仕様の変更に即時に対応可能、かつ、仕様が異なる光学系の場合には共用化を図ることが可能で、しかも、偏向手段の経年変化による偏向感度の狂いを部品交換することなく解消することができるという効果を奏する。
【００３７】
例えば、調整光学系の像倍率を１以上にした場合、偏向感度の低い偏向手段の場合、その調整光学系によりその対物レンズに入射する光ビームの最大振れ角を大きく変化させて偏向感度を高めることができる。一方、調整光学系の像倍率を１よりも小さく設定すると、偏向感度の高い偏向手段の場合、その調整光学系により対物レンズに入射する光ビームの最大振れ角を小さくできて、偏向感度を低めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係わる光ディスク装置の光学系の発明の実施の形態１の原理を示す説明図であって、（ａ）はその全体を示す概要図、（ｂ）はその要部模式図である。
【図２】 本発明に係わる光ディスク装置の光学系の発明の実施の形態１の説明図であって、（ａ）は等倍の場合の光学系の模式図、（ｂ）は倍率が１よりも大きい場合の光学系の模式図、（ｃ）は倍率が１よりも小さい場合の光学系の模式図である。
【図３】 レーザービームの光量分布図である。
【図４】 本発明に係わる光ディスク装置の光学系の発明の実施の形態２の原理を示す説明図であって（ａ）はその全体を示す概要図、（ｂ）はその要部模式図である。
【図５】 本発明に係わる光ディスク装置の光学系の発明の実施の形態２の説明図であって、（ａ）は等倍の場合の光学系の模式図、（ｂ）は倍率が１よりも大きい場合の光学系の模式図、（ｃ）は倍率が１よりも小さい場合の光学系の模式図である。
【図６】 従来の光ディスク装置の光学系の概要図である。
【符号の説明】
２１…光ディスク
２３…ガルバノミラー（偏向手段）
２６…対物レンズ
３１…イメージレンズ（調整光学系）
Ｏ１…回動中心
Ｓ１…前側主点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention irradiates an information recording surface of an optical disk such as a compact disk or a magneto-optical disk with a laser beam (light beam) emitted from a laser light source to reproduce information recorded on the optical disk, or The present invention relates to an optical system of an optical disc apparatus that records information on an information recording surface of the optical disc and a method for adjusting the optical system.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an optical system of an optical disc apparatus shown in FIG. 6 is known. This optical system includes a laser light source 1, a galvanometer mirror 2 as a deflecting unit, an optical pickup 3 as a movable body, and a light receiving unit 4. The laser light source 1 is generally composed of a semiconductor laser 5, a collimator lens 6, a beam shaping prism 7, and a beam splitter 8. The laser beam emitted from the semiconductor laser 5 is converted into an elliptical parallel light beam P by the collimator lens 6, shaped into a circular parallel light beam by the beam shaping prism 7, and guided to the galvanometer mirror 2. The parallel light beam P is deflected by the galvanometer mirror 2 and guided to the optical pickup 3.
[0003]
The optical pickup 3 is supported by a guide member (not shown) and is reciprocated in the radial direction of an optical disk 9 as a disc-shaped recording medium. The optical pickup 3 includes a reflection mirror 10 and an objective lens 11, and the objective lens 11 faces the information recording surface 9 a of the optical disk 9. The reflection mirror 10 reflects the parallel light beam P reflected by the galvanometer mirror 2 toward the objective lens 11. The parallel light beam P is converged on the information recording surface 9a by the objective lens 11, and the spot light is formed on the information recording surface 9a. By rotating the galvanometer mirror 2 about the rotation center O1, the spot light is obtained. Are moved in the tracking direction T (radial direction) of the optical disk 9.
[0004]
The reflected light reflected from the information recording surface 9 a of the optical disk 9 is collected by the objective lens 11, retraces the original optical path, is reflected by the galvanometer mirror 2, is guided to the beam splitter 8, and the reflecting surface of the beam splitter 8 The light is deflected toward the light receiving unit 4 by 8a.
[0005]
The light receiving unit 4 is roughly composed of an imaging lens 13, a beam splitter 14, and detection sensors 15 and 16, and reflected light from the optical disk 9 is guided to the beam splitter 14 via the imaging lens 13. A part of the light is reflected by the reflection surface 14 a and guided to the detection sensor 15, and a part of the light is transmitted through the reflection surface 14 a and guided to the detection sensor 16, and is imaged on the detection sensors 15 and 16. The light reception output of the detection sensor 15 is used as a detection signal for information data recorded on the information recording surface 9a, and the light reception output of the detection sensor 16 is used as a detection signal for tracking error and focusing error. While the recorded information is detected, a deviation in the tracking direction T of the objective lens 11 and a focus deviation in the objective lens 11 are detected. For example, when the parallel light beam P is deviated from the tracking direction T, the galvano mirror Servo control is performed by adjusting the rotation angle of 2 so that tracking deviation does not occur.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in this type of optical system, when the design specifications of the optical system are determined, the maximum deflection angle of the galvanometer mirror 2 that is swung to the left and right from the reference rotation angle position (for example, 45 degrees) required for the galvanometer mirror is unique. Therefore, the galvanometer mirror 2 must be designed according to its optical specifications, and the design freedom is extremely narrow.
[0007]
Further, the performance of the galvanometer mirror 2 must be changed according to the design change of the optical system, and it is difficult to share the galvanometer mirror 2 with optical systems having different specifications. Furthermore, when the deflection sensitivity of the galvanometer mirror 2 is changed due to aging, it is inconvenient because the galvanometer mirror 2 or the entire optical system must be replaced.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to be able to respond immediately to changes in the design specifications of the optical system and to share in the case of optical systems with different specifications. Another object of the present invention is to provide an optical system for an optical disc apparatus and a method for adjusting the optical system, which can eliminate the deviation in deflection sensitivity due to the secular change of the deflecting means without replacing parts.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an optical system of an optical disc apparatus according to claim 1 of the present invention is a rotatable deflecting means for moving a light beam emitted from a laser light source in the radial direction of the optical disc, and information on the optical disc. An objective lens for condensing the luminous flux on a recording surface; and an adjustment optical system disposed between the deflecting means and the objective lens, and the magnification of the adjustment optical system is greater than 1 or greater than 1. The laser light source emits a parallel light beam, the adjustment optical system is composed of a pair of relay lenses, and the parallel light beam deflected by the deflecting means is parallel to the objective lens via the relay lens. It is incident as a light beam.
[0010]
Furthermore, in the optical system of the optical disc apparatus according to claim 1 of the present invention, the adjustment optical system is arranged such that the rotation center of the deflecting unit and the principal point of the objective lens are in a conjugate relationship. It is characterized by being.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for adjusting an optical system of an optical disc apparatus, comprising: a deflecting means that is capable of moving a light beam emitted from a laser light source in a radial direction of the optical disc; An adjustment optical system is provided between the objective lens and the objective lens for condensing the light beam, and the deflection sensitivity in the sense of a change in the moving amount of the light beam in the radial direction on the recording surface of the optical disc with respect to a change in the rotation amount of the deflecting means is adjusted.
[0012]
According to the present invention, when the image magnification of the adjusting optical system is set to be larger than 1, in the case of a deflecting unit having low deflection sensitivity, the adjusting optical system greatly changes the maximum deflection angle of the light beam incident on the objective lens. Deflection sensitivity can be increased. On the other hand, when the image magnification of the adjustment optical system is set to be smaller than 1, in the case of a deflecting unit having a high deflection sensitivity, the adjustment optical system can reduce the maximum deflection angle of the light beam incident on the objective lens, thereby reducing the deflection sensitivity. be able to.
[0013]
That is, according to the present invention, since the deflection sensitivity of the deflecting means can be adjusted by the adjusting optical system, the accuracy required for the optical system of the optical disc apparatus without changing the design of the main optical components such as the objective lens and the deflecting means, It is possible to respond immediately to the specification change, and even when the deflection sensitivity of the deflection means deteriorates due to aging, the deflection sensitivity can be restored without replacing the deflection means or the entire optical system.
[0014]
In addition, in the case of optical systems having different specifications, it is possible to share parts. For example, in the case of an optical system of a conventional optical disc apparatus, if the same optical system is shared by optical disc apparatuses having different track pitches, the specification of the other optical system cannot be satisfied even with the maximum deflection angle of one deflection means. However, according to the present invention, the deflection sensitivity can be changed by the adjusting optical system, so that the deflection means can be shared.
[0015]
In addition, when the design specifications of the optical system are fixed, the degree of freedom in selecting optical components such as an objective lens and a deflecting unit increases.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0017]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1
In FIG. 1A, 20 is an optical system support member, 21 is a rotating optical disk, 21a is its information recording surface, and the optical disk 21 is a magneto-optical disk here. The optical system support member 20 carries a laser light source 22, a galvano mirror 23 as a rotatable deflection means, a light receiving unit 24, a reflection mirror 25, and an objective lens 26. The laser light source 22 is roughly composed of a semiconductor laser 27, a collimator lens 28, a beam shaping prism 29, and a beam splitter 30. The laser beam emitted from the semiconductor laser 27 is converted into an elliptical parallel light beam P by the collimator lens 28, shaped into a circular parallel light beam by the beam shaping prism 29, and guided to the galvanometer mirror 23. The parallel light beam P is reflected by the galvano mirror 23 toward the reflection mirror 25. The galvanometer mirror 23 serves to move the parallel light flux P emitted from the laser light source 22 in the tracking direction T of the optical disk 21.
[0018]
The optical system support member 20 is provided with a wing member (not shown) in the vicinity of the distal end portion that carries the objective lens 26, and the distal end portion 20 a of the optical system support member 20 is moved using the flow of air based on the rotation of the optical disk 21. By flying a predetermined distance and maintaining the distance between the objective lens 26 and the information recording surface 21a at a predetermined distance L ′ (see FIG. 1B), the objective lens 26 is exposed close to the information recording surface 21a. And it is reciprocated in the radial direction R (tracking direction T) while maintaining a predetermined distance L ′ with respect to the information recording surface 21a.
[0019]
The objective lens 26 has a front principal point S1 and a rear principal point S2, and converges the parallel light beam P reflected by the galvanometer mirror 23 onto the information recording surface 21a to form spot light on the information recording surface 21a. To play a role. The object image distance IO from the objective lens 26 to the galvanometer mirror 23 is constant, that is, the object image distance IO from the rotation center O1 of the galvanometer mirror 23 to the front principal point S1 of the objective lens 26 is constant. .
[0020]
The optical system support member 20 is provided with an image lens 31 as an imaging optical system between the rotation center O1 of the galvanometer mirror 23 and the objective lens 26. With this image lens 31, the rotation center O1 and the front principal point S1 are in a conjugate relationship. The image lens 31 forms an image of the rotation center O1 portion of the galvanometer mirror 23 on the front main plane S1 ′ including the front main point S1. Here, the image magnification m is assumed to be equal.
[0021]
That is, as schematically shown in FIG. 2A, the inter-image distance from the principal point S1 ′ of the objective lens 26 to the principal point S5 of the image lens 31 is M1, and the principal point of the image lens 31 is If the distance between objects to the rotation center O1 is M2, and the focal length of the image lens 31 is f,
IO = M1 + M2, M1 = M2 = 2f = IO / 2, and m = M2 / M1 = 1.
[0022]
The parallel light beam P incident on the galvanometer mirror 23 is once converged by the image lens 31, then diverges and is guided to the objective lens 26 via the reflection mirror 25, as if on the rear main plane S 2 ′ of the objective lens 26. The light is emitted from the objective lens 26 while being converged toward the information recording surface 21a as if it were incident.
[0023]
In FIG. 1, a solid line P1 indicates an optical path when the galvanometer mirror 23 is at a reference position (neutral state), and a parallel light beam P is an optical axis O3 of the image lens 31 (a reflected optical axis O2 of the objective lens 26). In parallel with the image lens 31. A broken line P2 indicates an optical line when the parallel light beam P is reflected obliquely with respect to the optical axis O3 of the image lens 31 by the rotation of the galvano mirror 23 from the reference position. As described above, since the rotation center O1 of the galvanometer mirror 23 and the front principal point S1 of the objective lens 26 are substantially conjugate, the parallel light beam P reflected by the galvanometer mirror 23 enters the objective lens 26. At the same time, the light beam P3 at the center Q1 of the light quantity distribution Q shown in FIG. 3 enters the front principal point S1. Accordingly, it is possible to eliminate the deviation Δ with respect to the optical axis O2 of the objective lens 26 at the center Q1 of the light quantity distribution Q of the parallel light beam P reflected by the galvanometer mirror 23.
[0024]
The reflected light reflected by the information recording surface 21a is collected by the objective lens 26, reflected by the reflecting mirror 25 toward the galvano mirror 23, and again guided to the beam splitter 30 along the original optical path. The light is directed toward the light receiving unit 24 by the reflecting surface 30 a of the beam splitter 30.
[0025]
The light receiving unit 24 is roughly composed of an imaging lens 32, a beam splitter 33, and detection sensors 34 and 35, and reflected light from the optical disk 21 is guided to the beam splitter 33 via the imaging lens 32, and the beam splitter 33 A part of the light is reflected by the reflecting surface 33 a and guided to the detection sensor 34, and a part of the light is transmitted through the reflecting surface 33 a and guided to the detection sensor 35 to form an image on the detection sensors 34 and 35. The light reception output of the detection sensor 34 is used as a detection signal of information data recorded on the information recording surface 21a, and the light reception output of the detection sensor 35 is used as a tracking error detection signal, thereby being recorded on the information recording surface 21a. When the information is detected and the deviation of the objective lens 26 in the tracking direction T is detected, and the parallel light beam P is deviated from the tracking direction T, the rotation angle of the galvano mirror 23 is adjusted, and the tracking deviation is detected. Servo control is performed so as not to occur.
[0026]
As shown in FIG. 2B, when an image lens 31 having a focal length f = (M1 × M2 / (M1 + M2)) is provided at a position close to the galvano mirror 23 at a position of M1 = m × M2, the image lens 31 The image magnification m can be larger than 1 (in other words, the angular magnification can be smaller than 1). The image lens 31 functions as an adjustment optical system, and even when the deflection angle of the light beam deflected by the galvanometer mirror 23 is small, the deflection angle of the light beam incident on the objective lens 26 can be greatly changed. When the aperture diameter of the lens 26 is the same, the rotation angle of the galvanometer mirror 23 can be reduced, and therefore the burden on the rotation mechanism of the galvanometer mirror 23 can be reduced, and the durability can be improved. Can be changed to a lower cost.
[0027]
That is, the deflection optical sensitivity of the galvano mirror 23 in the sense of the degree of change in the radial movement amount of the light beam on the information recording surface 21a of the optical disc 21 with respect to the change in the rotation amount of the galvano mirror 23 can be adjusted by the adjusting optical system.
[0028]
Further, since the diameter of the parallel light beam P (light beam) with respect to the galvanometer mirror 23 can be reduced, the size of the deflection surface of the galvanometer mirror 23 and the diameter of the prism 30 can be reduced. In addition, when the image magnification is larger than 1 (when the angular magnification is smaller than 1), when the deflection sensitivity of the galvano mirror 23 is lowered due to secular change or the like, the image lens can be replaced without replacing the galvano mirror 23. Adjustment is possible only by adjusting the magnification of 31.
[0029]
On the other hand, as shown in FIG. 2C, when an image lens 31 having a focal length f ′ = (M1 × M2 / (M1 + M2)) is provided on the side closer to the objective lens 26 at a position of M1 = m × M2, The image magnification m of the lens 31 can be made smaller than 1 (in other words, the angular magnification can be made larger than 1). When this image lens 31 is used, even when the deflection angle of the light beam deflected by the galvanometer mirror 23 is large. Since the adjustment optical system can reduce the deflection angle of the light beam incident on the objective lens 26, the deflection sensitivity can be reduced even when the deflection sensitivity of the galvano mirror 23 is high, as the aperture diameter of the objective lens 26 is the same. It can be reduced by the adjusting optical system. In addition, the influence of disturbance on the deflection surface of the galvanometer mirror 23 can be reduced. In addition, when the image magnification m is smaller than 1 (in other words, when the angular magnification is larger than 1), even when the arrangement of the optical system is slightly deviated due to vibration or the like, the optical disk with respect to the deflection angle of the galvanometer mirror 23 Since the deflection angle of the light beam on the information recording surface 21a 21 is kept small, changes in optical characteristics can be absorbed.
[0030]
Second Embodiment of the Invention
In FIG. 4, the imaging optical system is composed of a pair of relay lenses 36 and 37, and lenses having focal lengths f1 and f2 are used as the relay lenses 36 and 37. The relay lens 36 is disposed at a position where one focal point F <b> 1 coincides with the rotation center O <b> 1 of the galvano mirror 23. The relay lens 37 has its focal point F2 coincident with the focal point F1 on the other side of the relay lens 36 and the front principal point S1 of the objective lens 26, and the combined focal length of the relay lens is infinite. Here, the focal lengths f1 and f2 of the relay lenses 36 and 37 are the same, and the ratio between the deflection angle θ1 of the parallel light beam P by the galvano mirror 23 and the incident angle θ2 of the parallel light beam on the objective lens 26 is an angular magnification m. Then, k = θ1 / θ2 = 1 for the reason described later. The angular magnification k is the reciprocal of the image magnification m, the number of the main points of the relay lenses 36 and 37 is one for convenience of explanation, and the reference points S3 and S4 are given to the main points of the relay lenses 36 and 37, respectively.
[0031]
As described in the first embodiment of the invention, the parallel light flux P is incident on the galvanometer mirror 23, and the parallel light flux P is reflected by the galvanometer mirror 23 and guided to the relay lens 36. In FIG. 4, the solid line indicates the optical line when the galvano mirror 23 is at the reference position, and the broken line indicates the optical line when the galvano mirror 23 is rotated by an angle θ from the reference rotation angle position. When the galvanometer mirror 23 is at the reference rotation angle position, the principal point S3 of the relay lens 36 and the center where the light intensity distribution of the parallel light beam P is maximized are parallel and parallel to the optical axis O3 of the relay lens 36. The light beam P enters the relay lens 36 and is converged to the image formation position E1 by the relay lens 36, and then diverges and enters the relay lens 37. Since the image formation position E1 coincides with the focal point of the relay lens 37, the light beam incident on the relay lens 37 is again emitted as a parallel light beam by the relay lens 37 and guided to the reflection mirror 25.
[0032]
When the galvano mirror 23 is rotated by a predetermined angle θ from the reference rotation angle position, the principal point S3 of the relay lens 36 does not coincide with the center Q1 of the light intensity distribution of the parallel light beam P on the principal plane of the relay lens 36. The parallel light beam P (see the broken line) is incident on the optical axis O3 of the relay lens 36 with an inclination. The parallel light beam P is once converged to the position E2 by the relay lens 36, then diverges and enters the relay lens 37. The focal length f1 of the relay lens 36 and the focal length f2 of the relay lens 37 are the same as shown in FIG. 5A, and the relay lens 36 and the relay lens 37 are arranged so that their focal points coincide. Therefore, the light beam emitted from the relay lens 37 becomes a parallel light beam again. Further, the central position where the light intensity distribution of the parallel light flux becomes maximum is incident on the objective lens 26 so as to be the front principal point S1 of the objective lens 26.
[0033]
That is, regardless of the rotation angle of the galvanometer mirror 23, the center at which the intensity distribution of the parallel light beam P is maximized always passes through the principal point of the objective lens 26, and without reducing the coupling efficiency of the objective lens 26, and Spot light can be formed on the information recording surface 21a without causing a bias in the light intensity distribution.
[0034]
Next, as shown in FIG. 5B, when the focal length f1 of the relay lens 36 is set smaller than the focal length f2 of the relay lens 37, the angular magnification k = θ2 / θ1 can be made smaller than 1. When this relay lens system is used, the relay lens system can function as an adjustment optical system, and light incident in parallel to the objective lens 26 even when the deflection angle θ1 in the deflection direction of the light beam by the galvanometer mirror 23 is small. Since the incident angle θ2 of the beam can be changed greatly, the rotation angle of the galvanometer mirror 23 can be reduced, and therefore the burden on the rotation mechanism of the galvanometer mirror 23 can be reduced.
[0035]
On the other hand, as shown in FIG. 5C, when the focal length f2 of the relay lens 37 is set smaller than the focal length f1 of the relay lens 36, the angular magnification k = θ2 / θ1 can be made larger than 1. When this relay lens system is used, even when the deflection angle θ1 in the deflection direction of the light beam by the galvanometer mirror 23 is large, the incident angle θ2 of the light beam incident in parallel to the objective lens 26 can be changed small. Even when the deflection sensitivity of the mirror 23 is high, the deflection sensitivity of the galvano mirror 23 can be reduced. In addition, fluctuation of the deflection angle due to the vibration of the deflecting surface due to disturbance can be reduced. Note that the same relay lens system shown in FIG. 5B and the relay lens system shown in FIG. 5C can be used upside down.
[0036]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it can respond immediately to changes in the design specifications of the optical system, and can be shared in the case of optical systems with different specifications. There is an effect that the deviation of the deflection sensitivity due to the secular change can be eliminated without replacing parts.
[0037]
For example, when the image magnification of the adjusting optical system is 1 or more, in the case of a deflecting means having a low deflection sensitivity, the adjusting optical system largely changes the maximum deflection angle of the light beam incident on the objective lens to increase the deflection sensitivity. be able to. On the other hand, when the image magnification of the adjustment optical system is set to be smaller than 1, in the case of a deflecting unit having a high deflection sensitivity, the adjustment optical system can reduce the maximum deflection angle of the light beam incident on the objective lens, thereby reducing the deflection sensitivity. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are explanatory views showing the principle of the first embodiment of the invention of an optical system of an optical disc apparatus according to the present invention, wherein FIG. 1A is a schematic diagram showing the whole, and FIG. It is.
FIGS. 2A and 2B are explanatory views of an optical system according to Embodiment 1 of the optical system of the present invention, where FIG. 2A is a schematic diagram of the optical system in the case of an equal magnification, and FIG. (C) is a schematic diagram of the optical system when the magnification is smaller than 1. FIG.
FIG. 3 is a light amount distribution diagram of a laser beam.
FIGS. 4A and 4B are explanatory views showing the principle of the second embodiment of the invention of the optical system of the optical disc apparatus according to the present invention, wherein FIG. 4A is a schematic diagram showing the whole thereof, and FIG. is there.
FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams of an optical system according to a second embodiment of the optical system of the present invention, in which FIG. 5A is a schematic diagram of an optical system in the case of an equal magnification, and FIG. (C) is a schematic diagram of the optical system when the magnification is smaller than 1. FIG.
FIG. 6 is a schematic diagram of an optical system of a conventional optical disc apparatus.
[Explanation of symbols]
21 ... Optical disc 23 ... Galvano mirror (deflection means)
26 ... Objective lens 31 ... Image lens (adjusting optical system)
O1 ... Rotation center S1 ... Front principal point

Claims (2)

レーザー光源から出射された光束を光ディスクの半径方向に移動させる回動可能の偏向手段と、
前記光ディスクの情報記録面に前記光束を集光させる対物レンズと、
前記偏向手段と前記対物レンズとの間に配置される調整光学系とを備え、
前記調整光学系の像倍率が１よりも大きいか又は１よりも小さく、
前記調整光学系は、前記偏向手段の回動中心と前記対物レンズの主点とが共役関係となるようにして配置されており、
さらに、前記レーザー光源が平行光束を出射し、
前記調整光学系が一対のリレーレンズで構成され、
前記偏向手段により偏向された平行光束が前記リレーレンズを介して前記対物レンズに該対物レンズの平行光束として入射されることを特徴とする光ディスク装置の光学系。A rotatable deflection means for moving the light beam emitted from the laser light source in the radial direction of the optical disc;
An objective lens for condensing the luminous flux on the information recording surface of the optical disc;
An adjusting optical system disposed between the deflecting means and the objective lens;
The image magnification of the adjusting optical system is larger than 1 or smaller than 1,
The adjusting optical system is arranged so that the rotation center of the deflecting means and the principal point of the objective lens are in a conjugate relationship,
Furthermore, the laser light source emits a parallel light beam,
The adjustment optical system is composed of a pair of relay lenses,
An optical system of an optical disc apparatus, wherein a parallel light beam deflected by the deflecting unit is incident on the objective lens as a parallel light beam of the objective lens through the relay lens. レーザー光源から出射された光束を光ディスクの半径方向に移動させる回動可能の偏向手段と、前記光ディスクの情報記録面に前記光束を集光させる対物レンズとの間に調整光学系を設け、さらに前記調整光学系は、前記偏光手段の回動中心と前記対物レンズの主点とが共役関係となるようにして配置されており、該調整光学系の像倍率を変化させて、前記偏向手段による光束の偏向感度を調整することを特徴とする光ディスク装置の光学系の調整方法。An adjusting optical system is provided between a rotatable deflecting means for moving the light beam emitted from the laser light source in the radial direction of the optical disc and an objective lens for condensing the light beam on the information recording surface of the optical disc, and The adjusting optical system is arranged such that the rotation center of the polarizing means and the principal point of the objective lens are in a conjugate relationship, and the light beam by the deflecting means is changed by changing the image magnification of the adjusting optical system. A method for adjusting an optical system of an optical disc apparatus, wherein the deflection sensitivity of the optical disc apparatus is adjusted.

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