JPH1064085A - トラッキング用光学系 - Google Patents
トラッキング用光学系Info
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- JPH1064085A JPH1064085A JP8219873A JP21987396A JPH1064085A JP H1064085 A JPH1064085 A JP H1064085A JP 8219873 A JP8219873 A JP 8219873A JP 21987396 A JP21987396 A JP 21987396A JP H1064085 A JPH1064085 A JP H1064085A
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- lens
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 記録媒体の記録面に形成したピットを光学的
に検出してトラッキング調整するトラッキング用光学系
の対面方向の高さを低くするとともに、全体形状を小型
化し、この記録媒体の読み書きを行なうドライブの小型
化を可能にする。 【構成】 一方の面をシリンドリカル面とした投光レン
ズ17と受光レンズ18の片側同士を接合した形状の一
枚レンズを投受光レンズ16として用い、近接配置した
投光素子13と受光素子14から、検出部位Pに対し
て、レンズ軸α,βに対して光軸A,Bを傾斜させて投
受光を行わせる。傾斜光学系としたことによる歪みをレ
ンズ面を非球面とすることにより除去する。
に検出してトラッキング調整するトラッキング用光学系
の対面方向の高さを低くするとともに、全体形状を小型
化し、この記録媒体の読み書きを行なうドライブの小型
化を可能にする。 【構成】 一方の面をシリンドリカル面とした投光レン
ズ17と受光レンズ18の片側同士を接合した形状の一
枚レンズを投受光レンズ16として用い、近接配置した
投光素子13と受光素子14から、検出部位Pに対し
て、レンズ軸α,βに対して光軸A,Bを傾斜させて投
受光を行わせる。傾斜光学系としたことによる歪みをレ
ンズ面を非球面とすることにより除去する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフロッピ−ディスク等の
記録媒体の記録面に形成したトラッキング用ピットを光
学的に検出して、トラッキング調整を行なう光学系に関
する。
記録媒体の記録面に形成したトラッキング用ピットを光
学的に検出して、トラッキング調整を行なう光学系に関
する。
【0002】
【従来の技術】フロッピ−ディスクを高記録密度化する
ため、図9に示すように、円盤状の記録媒体1の記録面
2に走査方向に沿ってピット3を形成し、ピット3に径
方向に挟まれた部分4を記録部位とするものがある。
ため、図9に示すように、円盤状の記録媒体1の記録面
2に走査方向に沿ってピット3を形成し、ピット3に径
方向に挟まれた部分4を記録部位とするものがある。
【0003】この記録媒体1に対するデータ書き込み及
び読みだしの際には、上記ピット3を光学的に検出し
て、磁気ヘッドを記録部位4に一致させるトラッキング
調整を行なっている。
び読みだしの際には、上記ピット3を光学的に検出し
て、磁気ヘッドを記録部位4に一致させるトラッキング
調整を行なっている。
【0004】従来のトラッキング調整は、図10に示す
ようにレーザダイオード5が発した光を、回折格子6
で、トラッキング調整の方向である記録媒体の径方向
(紙面と垂直な方向)に広げ、投光用レンズ7によって
記録媒体1に集光し、その反射光を受光レンズ8でフォ
トダイオード9に結像させ、ピット3の部分で反射率が
低くなることによる明暗の変化を検出して行なってい
る。
ようにレーザダイオード5が発した光を、回折格子6
で、トラッキング調整の方向である記録媒体の径方向
(紙面と垂直な方向)に広げ、投光用レンズ7によって
記録媒体1に集光し、その反射光を受光レンズ8でフォ
トダイオード9に結像させ、ピット3の部分で反射率が
低くなることによる明暗の変化を検出して行なってい
る。
【0005】投光レンズ7から記録媒体1に照射される
スポット光Lは、図11に示すように、トラッキング方
向に細長く延びたものであり、この照射部分の像を検出
するフォトトランジスタ9の検出セル10は、トラッキ
ング方向に分割形成されたものである。結像するピット
像の大きさを、このセル10の幅と間隔に合わせ、各セ
ルの受光量の大きさを比べることにより、この光学系と
一体的に動かされる磁気ヘッドをピット3の間の記録部
位4と一致させるトラッキング調整が行われる。
スポット光Lは、図11に示すように、トラッキング方
向に細長く延びたものであり、この照射部分の像を検出
するフォトトランジスタ9の検出セル10は、トラッキ
ング方向に分割形成されたものである。結像するピット
像の大きさを、このセル10の幅と間隔に合わせ、各セ
ルの受光量の大きさを比べることにより、この光学系と
一体的に動かされる磁気ヘッドをピット3の間の記録部
位4と一致させるトラッキング調整が行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記記録媒体であるフ
ロッピ−ディスクのドライブは、ノート型パソコンへの
搭載の必要等から、例えば15mmというように高さを
極力小さくすることを要求され、これに内蔵されるトラ
ッキング用光学系は、さらに高さを低くする必要があ
る。
ロッピ−ディスクのドライブは、ノート型パソコンへの
搭載の必要等から、例えば15mmというように高さを
極力小さくすることを要求され、これに内蔵されるトラ
ッキング用光学系は、さらに高さを低くする必要があ
る。
【0007】しかし、上記従来のトラッキング用光学系
11は、光の照射と反射光の受光を大きな角度θを付け
て異なる方向から行うので、投光レンズ7と受光レンズ
8に大きな角度θを付け、離れた位置に配置する必要が
あり、記録媒体に向かう奥行きが長くなり、全体形状も
大きくなる。さらに、光ビームを記録媒体1の径方向に
延ばす回折格子6を投光素子5と投光用レンズ7の間に
配置するため、これによっても光学系の奥行き方向(高
さ方向)に沿った光路長が長くなる。したがって、上述
した光学系の高さを小さくするという課題の解決は困難
であったそこで、本発明は、高さを低くできると共に全
体の大きさを小さくできるトラッキング用光学系を提供
することを目的とする。
11は、光の照射と反射光の受光を大きな角度θを付け
て異なる方向から行うので、投光レンズ7と受光レンズ
8に大きな角度θを付け、離れた位置に配置する必要が
あり、記録媒体に向かう奥行きが長くなり、全体形状も
大きくなる。さらに、光ビームを記録媒体1の径方向に
延ばす回折格子6を投光素子5と投光用レンズ7の間に
配置するため、これによっても光学系の奥行き方向(高
さ方向)に沿った光路長が長くなる。したがって、上述
した光学系の高さを小さくするという課題の解決は困難
であったそこで、本発明は、高さを低くできると共に全
体の大きさを小さくできるトラッキング用光学系を提供
することを目的とする。
【0008】
(1) 本発明が提供するトラッキング用光学系は、トラッ
キング用ピットを円周方向に沿って形成した記録媒体に
光を照射し、その反射光からトラッキングピットを検出
してトラッキング調整を行なうトラッキング用光学系で
あって、接近して配置された投光素子及び受光素子と、
上記投光素子の出射光を上記記録媒体の検出部位に集光
する投光レンズと、光が照射された上記検出部位の像を
上記受光素子に結像する受光レンズを、各々の片側を切
り落とし、この切り落とし部分で接合した形状の一枚レ
ンズに形成した投受光用レンズとからなり、上記投光素
子、受光素子、投受光用レンズ、及び検出部位の光学的
な位置関係を、投光素子から出た光が、投光レンズを斜
めに横切って検出部位の中心に到達するように、投光素
子と検出部位の中心を結ぶ光軸を、投光レンズのレンズ
軸に対して傾斜させ、検出部位の中心から出た光が、受
光レンズを斜めに横切って受光素子に到達するように、
検出部位の中心と受光素子を結ぶ光軸を、受光レンズの
レンズ軸に対して傾斜させた偏心光学系に構成し、上記
投光レンズの一方の面を、投光レンズと受光レンズの並
び方向と直交する方向に、集光を行なうシリンドリカル
面とし、投光レンズと受光レンズの少なく共一面を、上
記収差を取るための非球面形状としたことを特徴とす
る。
キング用ピットを円周方向に沿って形成した記録媒体に
光を照射し、その反射光からトラッキングピットを検出
してトラッキング調整を行なうトラッキング用光学系で
あって、接近して配置された投光素子及び受光素子と、
上記投光素子の出射光を上記記録媒体の検出部位に集光
する投光レンズと、光が照射された上記検出部位の像を
上記受光素子に結像する受光レンズを、各々の片側を切
り落とし、この切り落とし部分で接合した形状の一枚レ
ンズに形成した投受光用レンズとからなり、上記投光素
子、受光素子、投受光用レンズ、及び検出部位の光学的
な位置関係を、投光素子から出た光が、投光レンズを斜
めに横切って検出部位の中心に到達するように、投光素
子と検出部位の中心を結ぶ光軸を、投光レンズのレンズ
軸に対して傾斜させ、検出部位の中心から出た光が、受
光レンズを斜めに横切って受光素子に到達するように、
検出部位の中心と受光素子を結ぶ光軸を、受光レンズの
レンズ軸に対して傾斜させた偏心光学系に構成し、上記
投光レンズの一方の面を、投光レンズと受光レンズの並
び方向と直交する方向に、集光を行なうシリンドリカル
面とし、投光レンズと受光レンズの少なく共一面を、上
記収差を取るための非球面形状としたことを特徴とす
る。
【0009】(2) 上記投受光レンズは、投光レンズと受
光レンズの光軸を略平行に保ち、各面を、投光素子から
出た光が受光素子に戻るまでの光の通過順に見て、第1
面から第4面としたとき、第1面を凸面、第2面を投光
レンズと受光レンズの並び方向と直交する方向に湾曲し
たシリンドリカル面、第3面と第4面を凸面とし、第1
面及び第4面を収差を取るための非球面形状とすること
ができる。
光レンズの光軸を略平行に保ち、各面を、投光素子から
出た光が受光素子に戻るまでの光の通過順に見て、第1
面から第4面としたとき、第1面を凸面、第2面を投光
レンズと受光レンズの並び方向と直交する方向に湾曲し
たシリンドリカル面、第3面と第4面を凸面とし、第1
面及び第4面を収差を取るための非球面形状とすること
ができる。
【0010】
【実施態様】本発明の一実施態様を示す図1において、
12は投受光素子で、投光素子であるレーザダイオード
13と受光素子であるフォトダイオード14を、1つの
半導体ペレットに並べて形成している。15は、この投
受光素子12を載置・固着したステムで、リード線が引
き出される。この投光素子13は点発光するものであ
り、受光素子14は、例えば図11に示したように、4
個の受光セルをトラッキング方向に分割・形成したもの
を用いる。
12は投受光素子で、投光素子であるレーザダイオード
13と受光素子であるフォトダイオード14を、1つの
半導体ペレットに並べて形成している。15は、この投
受光素子12を載置・固着したステムで、リード線が引
き出される。この投光素子13は点発光するものであ
り、受光素子14は、例えば図11に示したように、4
個の受光セルをトラッキング方向に分割・形成したもの
を用いる。
【0011】16は投受光レンズで、近接配置した投光
素子13と受光素子14から、至近距離で対向する微小
点である検出部位Pに投受光を行なうため、図2に示す
ように、投光用レンズ17と受光用レンズ18の片側部
分を切り落とし、この部分で接合した形状の一枚レンズ
としている。この投受光レンズ16で、投光レンズ17
の頂点T1と受光レンズ18の頂点T2は、レンズ境界の
少し外側に位置する。
素子13と受光素子14から、至近距離で対向する微小
点である検出部位Pに投受光を行なうため、図2に示す
ように、投光用レンズ17と受光用レンズ18の片側部
分を切り落とし、この部分で接合した形状の一枚レンズ
としている。この投受光レンズ16で、投光レンズ17
の頂点T1と受光レンズ18の頂点T2は、レンズ境界の
少し外側に位置する。
【0012】この投受光レンズ16は、上記ステム15
に、位置決めして取り付けられる。この取り付けは、図
示したように樹脂成形によりレンズ部と一体成形した保
持部16aを用いて行なう他に、独立して製作した樹脂
製レンズ又はガラスレンズを、図示しない取り付けブラ
ケットを用いて取り付けることもできる。
に、位置決めして取り付けられる。この取り付けは、図
示したように樹脂成形によりレンズ部と一体成形した保
持部16aを用いて行なう他に、独立して製作した樹脂
製レンズ又はガラスレンズを、図示しない取り付けブラ
ケットを用いて取り付けることもできる。
【0013】上記トラッキング用光学系19は、磁気ヘ
ッドと共に、図示しない駆動機構により、図3(a) (b)
に示すように円盤状の記録媒体1の記録面に対向して、
その径方向にスライド移動する。
ッドと共に、図示しない駆動機構により、図3(a) (b)
に示すように円盤状の記録媒体1の記録面に対向して、
その径方向にスライド移動する。
【0014】このトラッキング用光学系19は、投光素
子13、受光素子14、投受光レンズ16、及び検出部
位Pの位置関係を、図4に示すようにして使用する。
子13、受光素子14、投受光レンズ16、及び検出部
位Pの位置関係を、図4に示すようにして使用する。
【0015】投光素子13、受光素子14、及び検出部
位Pは、近接しているので、投受光レンズ16を、先に
述べたように、一枚レンズとすると共に、投光軸Aと受
光軸Bに対し、投光レンズ17の光軸αと受光レンズ1
8の光軸βを、傾斜させた偏心光学系として使用する。
位Pは、近接しているので、投受光レンズ16を、先に
述べたように、一枚レンズとすると共に、投光軸Aと受
光軸Bに対し、投光レンズ17の光軸αと受光レンズ1
8の光軸βを、傾斜させた偏心光学系として使用する。
【0016】また、上記投光レンズ17の検出部位Pに
おける照射範囲は、図11に示したように、トラッキン
グ調整の方向である記録媒体の径方向(Y方向)に広が
る長円形状のものであり、受光レンズ18の受光範囲
は、図11に示したように、受光素子14の検出セル1
0の形成パターンを囲む円形のものである。
おける照射範囲は、図11に示したように、トラッキン
グ調整の方向である記録媒体の径方向(Y方向)に広が
る長円形状のものであり、受光レンズ18の受光範囲
は、図11に示したように、受光素子14の検出セル1
0の形成パターンを囲む円形のものである。
【0017】このため、投光レンズ17の集光位置とな
り、受光レンズ18の物点となる仮想点Fを、図4に示
すように、検出部位Pの少し後方に位置させ、検出部位
Pで所定の大きさの照射範囲と受光範囲が得られるよう
にしている。
り、受光レンズ18の物点となる仮想点Fを、図4に示
すように、検出部位Pの少し後方に位置させ、検出部位
Pで所定の大きさの照射範囲と受光範囲が得られるよう
にしている。
【0018】上述したように傾斜光学系としたことを、
図5の光路図で説明する。図5において、投光素子13
から出た光は、斜め方向から投光レンズ17に入射し、
投光レンズ17から内側寄りに抜けて、検出部位Pに達
する。また、検出部位Pの中心から出た光は、受光レン
ズ18に斜め方向から入射し、受光レンズ18から外側
寄りに抜けて、受光素子14に達する。
図5の光路図で説明する。図5において、投光素子13
から出た光は、斜め方向から投光レンズ17に入射し、
投光レンズ17から内側寄りに抜けて、検出部位Pに達
する。また、検出部位Pの中心から出た光は、受光レン
ズ18に斜め方向から入射し、受光レンズ18から外側
寄りに抜けて、受光素子14に達する。
【0019】図6,図7はトラッキング用ピットの延び
方向(X方向)に対しては、光が広がらないで集光され
ていることを示している。
方向(X方向)に対しては、光が広がらないで集光され
ていることを示している。
【0020】上記投受光レンズ16は、上述したように
レンズ軸α,βに対して光軸A,Bが傾斜した傾斜光学
系となっているので、これにより生じる歪みを除去し、
レンズ収差をも除去するため、投受光レンズ16を非球
面形状としている。
レンズ軸α,βに対して光軸A,Bが傾斜した傾斜光学
系となっているので、これにより生じる歪みを除去し、
レンズ収差をも除去するため、投受光レンズ16を非球
面形状としている。
【0021】これを図2の実施例について説明する。
【0022】図2(b) の各面を、投光素子13から出た
光が投光レンズ17を通過して受光素子14に達する順
に、第1面(R1)から第4面(R4)と呼ぶことにす
る。
光が投光レンズ17を通過して受光素子14に達する順
に、第1面(R1)から第4面(R4)と呼ぶことにす
る。
【0023】第1面R1は図中XY方向に光を収束する
凸面、第2面R2は図中X方向に光を収束するシリンド
リカル面、第3面R3及び第4面R4はXY方向に光を収
束する凸面である。図2の実施例では、第1面、及び第
4面を非球面形状としている。
凸面、第2面R2は図中X方向に光を収束するシリンド
リカル面、第3面R3及び第4面R4はXY方向に光を収
束する凸面である。図2の実施例では、第1面、及び第
4面を非球面形状としている。
【0024】図8は図2の投受光レンズ16によって得
られる検出部位Pにおける照射光量の分布例を示すもの
である。
られる検出部位Pにおける照射光量の分布例を示すもの
である。
【0025】本発明の投受光レンズ16の各面の形状
は、上記実施例に限られるものではない。投光レンズの
一方の面がシリンドリカル面となり、他の3面の少なく
共一面が、偏心光学系による光学歪みを除去するための
非球面形状となっていれば良い。
は、上記実施例に限られるものではない。投光レンズの
一方の面がシリンドリカル面となり、他の3面の少なく
共一面が、偏心光学系による光学歪みを除去するための
非球面形状となっていれば良い。
【0026】また、本発明は、トラッキング用ピットを
有するフロッピ−ディスクのピットを検出する場合の他
に、円盤状記録媒体のピットを検出する場合に広く利用
できるものである。
有するフロッピ−ディスクのピットを検出する場合の他
に、円盤状記録媒体のピットを検出する場合に広く利用
できるものである。
【0027】
【発明の効果】上記構造のトラッキング用光学系は、投
光レンズ17と受光レンズ18の片側同士を接合して一
枚レンズとし、傾斜光学系として用いることを可能とす
るため非球面形状を持たせた投受光レンズ16を用いる
から、検出部位Pに対して、投光素子13と受光素子1
4を近接させて投受光を行わせることができ、かつ投光
レンズ17と受光レンズ18を従来例のように傾きを持
たせる必要がない。
光レンズ17と受光レンズ18の片側同士を接合して一
枚レンズとし、傾斜光学系として用いることを可能とす
るため非球面形状を持たせた投受光レンズ16を用いる
から、検出部位Pに対して、投光素子13と受光素子1
4を近接させて投受光を行わせることができ、かつ投光
レンズ17と受光レンズ18を従来例のように傾きを持
たせる必要がない。
【0028】さらに、投光レンズ部分に光をトラッキン
グ方向に延ばすシリンドリカル面を形成しているので、
回折格子を別に設ける必要がない。
グ方向に延ばすシリンドリカル面を形成しているので、
回折格子を別に設ける必要がない。
【0029】したがって、検出部位に向かう方向の高さ
を小さくするとともに、光学系全体の大きさを小さくす
ることができる。
を小さくするとともに、光学系全体の大きさを小さくす
ることができる。
【図1】 本発明のトラッキング用光学系を示す断面図
である。
である。
【図2】 図1の光学系の投受光レンズを示す図で、
(a) は投受光側から見た正面図、(b) は光路方向に見た
側面図、(c) は投光レンズ側から見た上面図、(d) は受
光レンズ側から見た底面図である。
(a) は投受光側から見た正面図、(b) は光路方向に見た
側面図、(c) は投光レンズ側から見た上面図、(d) は受
光レンズ側から見た底面図である。
【図3】 図1のトラッキング用光学系の記録媒体に対
する動きを説明する図で、(a) は記録媒体の回転方向か
ら見た側面図、(b) はトラッキング方向から見た側面図
である。
する動きを説明する図で、(a) は記録媒体の回転方向か
ら見た側面図、(b) はトラッキング方向から見た側面図
である。
【図4】 図1に示すトラッキング用光学系の投光素子
13、受光素子14、投受光レンズ16、及び検出部位
Pの位置関係を示す図である。
13、受光素子14、投受光レンズ16、及び検出部位
Pの位置関係を示す図である。
【図5】 図1のトラッキング用光学系の光路図
【図6】 図1のトラッキング用光学系の投光レンズの
光路図
光路図
【図7】 図1のトラッキング用光学系の受光レンズの
光路図
光路図
【図8】 本発明の投受光用レンズにより照明される検
出部位の照射光量分布の一例を示す図
出部位の照射光量分布の一例を示す図
【図9】 記録媒体におけるトラッキング用ピットの形
成状態を説明する図である。
成状態を説明する図である。
【図10】 従来のトラッキング用光学系の構成を示す
断面図である。
断面図である。
【図11】 記録媒体における光の照射範囲と、受光素
子への結像範囲の関係を示す図である。
子への結像範囲の関係を示す図である。
12 投受光素子 13 投光素子(レーザダイオード) 14 受光素子(フォトダイオード) 15 ステム 16 投受光レンズ 17 投光レンズ 18 受光レンズ 16a レンズ部と一体成形した保持部 19 トラッキング用光学系 T1 投光レンズの頂点 T2 受光レンズの頂点 α 投光レンズの光軸 β 受光レンズの光軸 A 投光軸 B 受光軸 P 検出部位 F 集光の仮想点
Claims (2)
- 【請求項1】 トラッキング用ピットを円周方向に沿っ
て形成した記録媒体に光を照射し、その反射光からトラ
ッキングピットを検出してトラッキング調整を行なうト
ラッキング用光学系であって、 接近して配置された投光素子及び受光素子と、 上記投光素子の出射光を上記記録媒体の検出部位に集光
する投光レンズと、光が照射された上記検出部位の像を
上記受光素子に結像する受光レンズを、各々の片側を切
り落とし、この切り落とし部分で接合した形状の一枚レ
ンズに形成した投受光用レンズとからなり、 上記投光素子、受光素子、投受光用レンズ、及び検出部
位の光学的な位置関係を、投光素子から出た光が、投光
レンズを斜めに横切って検出部位の中心に到達するよう
に、投光素子と検出部位の中心を結ぶ光軸を、投光レン
ズのレンズ軸に対して傾斜させ、検出部位の中心から出
た光が、受光レンズを斜めに横切って受光素子に到達す
るように、検出部位の中心と受光素子を結ぶ光軸を、受
光レンズのレンズ軸に対して傾斜させた偏心光学系に構
成し、 上記投光レンズの一方の面を、投光レンズと受光レンズ
の並び方向と直交する方向に、集光を行なうシリンドリ
カル面とし、投光レンズと受光レンズの少なくとも各一
面を、収差を取るための非球面形状としたことを特徴と
するトラッキング用光学系。 - 【請求項2】 上記投受光レンズの各面を、投光素子か
ら出た光が受光素子に戻るまでの光の通過順に見て、第
1面から第4面としたとき、第1面を凸面、第2面を投
光レンズと受光レンズの並び方向と直交する方向に湾曲
したシリンドリカル面、第3面と第4面を凸面とし、第
1面及び第4面を収差を取るための非球面形状としたこ
とを特徴とする請求項1記載のトラッキング用光学系。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21987396A JP3599491B2 (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | トラッキング用光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21987396A JP3599491B2 (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | トラッキング用光学系 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1064085A true JPH1064085A (ja) | 1998-03-06 |
JP3599491B2 JP3599491B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
ID=16742403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21987396A Expired - Fee Related JP3599491B2 (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | トラッキング用光学系 |
Country Status (1)
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