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JPH0495234A - Optical information processor - Google Patents

Optical information processor

Info

Publication number
JPH0495234A
JPH0495234A JP2211531A JP21153190A JPH0495234A JP H0495234 A JPH0495234 A JP H0495234A JP 2211531 A JP2211531 A JP 2211531A JP 21153190 A JP21153190 A JP 21153190A JP H0495234 A JPH0495234 A JP H0495234A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
optical system
objective lens
light beam
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2211531A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Usui
臼井 正幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2211531A priority Critical patent/JPH0495234A/en
Publication of JPH0495234A publication Critical patent/JPH0495234A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の分野) 本発明は、光を用いて光ディスク等の情報記録媒体に対
して情報を記録、再生、消去する光学的情報処理装置に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of the Invention) The present invention relates to an optical information processing device that uses light to record, reproduce, and erase information on an information recording medium such as an optical disk.

(従来の技術) 光を用いてディスク状の媒体に情報を記録、再生する技
術は近年著しい進歩を遂げ、その実用化の動向も、コン
パクトディスク等の再生専用のものから追記型のものを
経て現在は相変化型の媒体や光磁気媒体を用いた消去可
能なものに焦点が移って来た。同時に、これらのための
情報処理装置についても、これをより高性能化し、用途
を拡大するための技術目標の一つとしてアクセスを高速
化し、装置を薄型化するための研究開発が盛んに行なわ
れている。
(Prior art) Technology for recording and reproducing information on disk-shaped media using light has made remarkable progress in recent years, and the trend in its practical use has changed from playback-only types such as compact discs to write-once types. Currently, the focus has shifted to erasable media using phase change media and magneto-optical media. At the same time, research and development is actively being carried out to speed up access and make the devices thinner, as one of the technical goals to improve the performance and expand the range of applications for the information processing devices used in these applications. ing.

第13図にはそのような目的で開発された従来の光磁気
ディスクドライブ装置が示されている。
FIG. 13 shows a conventional magneto-optical disk drive device developed for such a purpose.

ここでは固定光学系101は光源である半導体レーザ、
コリメータレンズ、信号検出系等から構成され、ドライ
ブ装置のフレームに一体で固定されている。上記固定光
学系101から出射した光束は、ガルバノミラ−102
でその方向を曲げられ、対物レンズ110に向けられる
と共に、ガルバノミラ−102の回動によりディスク1
05のトラッキング方向に走査される。なお、図中、符
号103はリニア型のスライドモータであり、該スライ
ドモータは対物レンズ110のアクチュエータ部分をデ
ィスク105の径方向にシークする為に用いられる。
Here, the fixed optical system 101 includes a semiconductor laser as a light source,
It consists of a collimator lens, a signal detection system, etc., and is integrally fixed to the frame of the drive device. The light beam emitted from the fixed optical system 101 is transmitted to the galvano mirror 102.
The direction of the disc 1 is bent and directed toward the objective lens 110, and the rotation of the galvanometer mirror 102 causes the disc 1 to be
05 tracking direction. In the figure, reference numeral 103 is a linear slide motor, and the slide motor is used to seek the actuator portion of the objective lens 110 in the radial direction of the disk 105.

第14図には上記ドライブ装置のガルバノミラ−以降の
光学系が示されており、図中、左方から入射した光束(
同図においては主光線で代表させている)は、ガルバノ
ミラ−の反射面106で偏向を受け、折り曲げミラー1
09で対物レンズ110に向けられた光路へと折り曲げ
られた後、対物レンズ110で光ディスク105の媒体
面に集束され、所定の光スポットに絞り込まれる。これ
によって、上記ドライブ装置では情報の記録、再生、消
去等が行なわれる。所定の情報トラックに情報を記録、
再生、消去するために、上記対物レンズ110と折り曲
げミラー109とは上記アクチュエータ部分に搭載され
、可動光学系を構成しており、前述のスライドモータに
よりディスク105の情報領域の最外周位置Aから最内
周位置Bまでの範囲でシークされ、所定のトラックの近
傍に到達する。次に、ガルバノミラ−の回動により、光
源からの出射光束は図中の107.108107”、1
0g’のように対物レンズ110に対する入射角を変え
、それによってトラッキング動作が行なわれる。その結
果、サーボ回路との協動により所定の情報トラックへの
アクセスが完了する。
FIG. 14 shows the optical system after the galvanometer mirror of the drive device, and in the figure, the light flux (
(represented by the principal ray in the figure) is deflected by the reflecting surface 106 of the galvano mirror, and the bending mirror 1
After being bent into an optical path directed toward an objective lens 110 at step 09, the light is focused onto the medium surface of the optical disk 105 by the objective lens 110 and narrowed down to a predetermined light spot. As a result, information is recorded, reproduced, erased, etc. in the drive device. Record information on a predetermined information track,
In order to reproduce and erase, the objective lens 110 and the bending mirror 109 are mounted on the actuator part and constitute a movable optical system, and the information area of the disk 105 is moved from the outermost position A to the outermost position by the slide motor. The track is sought in the range up to the inner circumferential position B, and reaches the vicinity of the predetermined track. Next, due to the rotation of the galvanometer mirror, the emitted light flux from the light source changes to 107.108107'' and 1 in the figure.
The tracking operation is performed by changing the angle of incidence on the objective lens 110 such as 0g'. As a result, access to a predetermined information track is completed in cooperation with the servo circuit.

このように、固定光学系と可動光学系とに光学系を分離
し、またガルバノミラ−を用いて可動光学系の部分の外
からトラッキングを行なう形態にすることにより、光学
ヘッドの可動部が軽量化され、シークの高速化が達成さ
れている。また対物レンズのアクチュエータはフォーカ
ス方向のみ駆動すればよいので、上記アクチュエータ、
ひいてはドライブ装置全体の薄型化が図られている。
In this way, by separating the optical system into a fixed optical system and a movable optical system, and by using a galvanometer mirror to perform tracking from outside the movable optical system, the weight of the movable part of the optical head can be reduced. The seek speed has been increased. In addition, since the objective lens actuator only needs to be driven in the focus direction, the above actuator,
As a result, the entire drive device is becoming thinner.

(発明が解決しようとする課題) このように従来の光学的情報処理装置においては、ガル
バノミラ−等を用いて可動光学系の外部からトラッキン
グの為の光走査を行なうので、第14図において107
.108.107°、108°で示したように対物レン
ズに入射する光束の位置が対物レンズの光軸からずれて
しまい、そのために光束の一部が対物レンズの透過領域
から外れて、ディスクに到達する光量が変動したり、上
記ディスクで反射して戻る光束の位置が入射時と異なる
為に信号検出の精度に悪影響を及ぼすおそれがあった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional optical information processing device, optical scanning for tracking is performed from outside the movable optical system using a galvanometer mirror, etc.
.. 108. As shown at 107° and 108°, the position of the light beam entering the objective lens deviates from the optical axis of the objective lens, and as a result, part of the light beam deviates from the transmission area of the objective lens and reaches the disk. The amount of light reflected by the disc may vary, and the position of the light beam reflected by the disk and returned may be different from that at the time of incidence, which may adversely affect the accuracy of signal detection.

特に、反射後の光束の位置の変動はガルバノミラ−によ
る光束の偏向角と可動光学系の位置の両方が影響するの
で補正が難しく、偏向角の範囲が著しく制限を受けたり
、補正の為の複雑な制御を要したりするという問題点が
あった。
In particular, fluctuations in the position of the light beam after reflection are affected by both the deflection angle of the light beam by the galvanomirror and the position of the movable optical system, so it is difficult to correct. There was a problem in that it required a lot of control.

(発明の目的) 本発明は上記事情に基いて成されたもので、固定光学系
と可動光学系との間に複数の反射あるいは屈折面を有す
る光学素子を配置し、上記光学素子で偏向された光束の
交差点(光軸との交点)を任意に設定することで、光デ
ィスクで反射されて固定光学系に至る光束の変動を最小
限に抑えることができる光学的情報処理装置を提供しよ
うとするものである。
(Object of the Invention) The present invention has been made based on the above-mentioned circumstances, and includes an optical element having a plurality of reflection or refraction surfaces arranged between a fixed optical system and a movable optical system. An object of the present invention is to provide an optical information processing device that can minimize fluctuations in the light flux reflected by an optical disk and reaching a fixed optical system by arbitrarily setting the intersection point of the light flux (intersection with the optical axis). It is something.

(課題を解決するための手段) このため、本発明では、光源と信号検出系とを含み他の
部材に対して相対的に固定された固定光学系と、該固定
光学系から出射した光束を光ディスク上に絞り込む対物
レンズを有すると共に光ディスクの径方向に移動可能な
可動光学系と、前記固定光学系と可動光学系の間に配さ
れた複数の反射又は屈折面から成る光学素子とを具備す
る光学的情報処理装置において、前記光学素子は該光学
素子を通過した光束が前記入射光束の光軸の延長上の一
点で交差するように上記光学素子に入射する光束の光軸
と平行な回動軸の廻りで回動可能に構成されている (実施例) 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。第
1図は本発明に係る光学的情報処理装置の光磁気ディス
ク用光学ヘッドの概略を示しており、図中、lは光源で
ある半導体レーザ、2は該半導体レーザから出射した光
束を平行な光束にする為のコリメータレンズ、3は偏光
ビームスプリッタである。そして、その上記偏光ビーム
スプリッタの一部はコリメータレンズから入射する平行
光束の、紙面内の幅を拡大する整形プリズムも兼ねてい
る。また、4はクサビプリズムであり、該クサビプリズ
ムは不図示の回動機構を用いて入射する平行光束のまわ
りを回動できるようになっている。上記クサビプリズム
4のクサビ方向は、後述する基準状態においては第1図
の紙面内に含まれる。上記光束は折り曲げミラー5によ
って紙面上方に偏向され、上方に対応する対物レンズ6
によって光ディスク7の媒体面に集束され、光スポット
として絞り込まれる。なお、対物レンズ6の光軸は、ク
サビプリズム4を通過した光束の光軸(主光線)と一致
するように予め調整されている。
(Means for Solving the Problems) Therefore, the present invention provides a fixed optical system that includes a light source and a signal detection system and is fixed relative to other members, and a light beam emitted from the fixed optical system. A movable optical system having an objective lens focused on the optical disc and movable in the radial direction of the optical disc, and an optical element comprising a plurality of reflective or refractive surfaces disposed between the fixed optical system and the movable optical system. In the optical information processing device, the optical element is rotated parallel to the optical axis of the light beam incident on the optical element such that the light beam passing through the optical element intersects at one point on the extension of the optical axis of the incident light beam. Configured to be rotatable around an axis (Example) The present invention will be described in detail below with reference to illustrated examples. FIG. 1 schematically shows an optical head for a magneto-optical disk of an optical information processing device according to the present invention. A collimator lens is used to form a light beam, and 3 is a polarizing beam splitter. A part of the polarizing beam splitter also serves as a shaping prism that expands the width in the plane of the paper of the parallel light flux incident from the collimator lens. Further, 4 is a wedge prism, and the wedge prism can be rotated around the incident parallel light beam using a rotation mechanism (not shown). The wedge direction of the wedge prism 4 is included within the paper plane of FIG. 1 in a reference state to be described later. The above-mentioned light beam is deflected upward in the plane of the paper by a bending mirror 5, and an objective lens 6 corresponding to the upper side
The light is focused onto the medium surface of the optical disk 7 and narrowed down as a light spot. Note that the optical axis of the objective lens 6 is adjusted in advance so as to coincide with the optical axis (principal ray) of the light beam passing through the wedge prism 4.

折り曲げミラー5と対物レンズ6は、不図示の対物レン
ズアクチュエータ基台に搭載され、同じく不図示のシー
ク機構により光ディスク7の径方向にA点からB点まで
移動可能である。ディスク7の媒体面で反射された光束
は、対物レンズ6、折り曲げミラー5、クサビプリズム
4の順に光路を逆にたどり、偏光ビームスプリッタ3で
反射された後、l/2波長板8で偏光面を回転され、球
面レンズとシントリカルレンズから成る非点収差光学系
9を通った後、ビームスブリット面10で3つの光束に
分割されて光検出器11に至る。ビームスプリッタ10
は第1のビームスブリット面が無偏光ビームスプリッタ
、第2のビームスブリット面が偏光ビームスプリッタか
ら成る複合プリズムで、それぞれサーボ信号検出用の第
1のビームとRF差動信号を得るための互に直交する偏
光方向を有する第2、第3のビームを生成する。
The bending mirror 5 and the objective lens 6 are mounted on an objective lens actuator base (not shown), and are movable from point A to point B in the radial direction of the optical disc 7 by a seek mechanism (also not shown). The light beam reflected on the medium surface of the disk 7 follows an optical path in the reverse order of the objective lens 6, the bending mirror 5, and the wedge prism 4, and after being reflected by the polarizing beam splitter 3, the polarization plane is changed by the l/2 wavelength plate 8. After passing through an astigmatism optical system 9 consisting of a spherical lens and a symmetrical lens, the beam is split into three beams by a beam splitting surface 10 and reaches a photodetector 11. Beam splitter 10
is a composite prism in which the first beam splitting surface is a non-polarizing beam splitter and the second beam splitting surface is a polarizing beam splitter. Second and third beams having orthogonal polarization directions are generated.

なお、本実施例におけるフォーカス方式は非点収差法、
トラッキング方式は1ビームプツシユプル法である。
Note that the focusing method in this example is an astigmatism method,
The tracking method is a one-beam push-pull method.

図中、20は固定光学系であり、これに含まれる部材は
不図示のドライブ装置の本体に対して固設されている。
In the figure, 20 is a fixed optical system, and the members included therein are fixed to the main body of a drive device (not shown).

対物レンズ6はそのアクチュエータによってフォーカス
方向に移動可能であり、これを用いてオートフォーカス
制御が行なわれる。′しかじ、ここでは所謂オートトラ
ッキングは対物レンズの部分では行なわず、以下に説明
するようにクサビプリズム4を用いて行なわれる。
The objective lens 6 is movable in the focus direction by its actuator, and is used to perform autofocus control. However, here, the so-called auto-tracking is not performed in the objective lens section, but is performed using the wedge prism 4 as explained below.

第2図はクサビプリズム4を入射光束の光軸方向から見
た図である。即ち、Z軸が光軸方向であり、クサビプリ
ズム4は後述する回動機構によりZ軸の回りに回動され
る。図中、破線で示した位置が基準位置である。この位
置におけるフサどの方向、つまりクサビ厚が大きくなる
方向はX軸の方向であり、従ってクサビプリズム4を通
過した光束は第1図の紙面内で偏向を受け、対物レンズ
の光軸と一致する方向に進行する。第2図において、ク
サビプリズム4をZ軸の回りに角度θだけ回転すると、
屈折された光線はx′z平面内を進行する。
FIG. 2 is a diagram of the wedge prism 4 viewed from the optical axis direction of the incident light beam. That is, the Z-axis is the optical axis direction, and the wedge prism 4 is rotated around the Z-axis by a rotation mechanism described later. In the figure, the position indicated by the broken line is the reference position. The direction of the fascia at this position, that is, the direction in which the wedge thickness increases, is the X-axis direction. Therefore, the light beam passing through the wedge prism 4 is deflected within the plane of the paper in Figure 1, and coincides with the optical axis of the objective lens. proceed in the direction. In Fig. 2, when the wedge prism 4 is rotated by an angle θ around the Z axis,
The refracted light ray travels in the x'z plane.

第3図はXZ平面内におけるクサビプリズム4の拡大図
であり、第4図はクサビプリズム4の回動による光線の
偏向方向を図解している。第3図に示すように、入射光
線21はクサビプリズム4の第1面で屈折され、第2面
で再び屈折を受けるのでP−Q−Hの光路なたどって出
射光線22となる。出射光線22は入射光線21の延長
線と点Rにおいて角度δで交差する。クサビプリズム4
が入射光線21の回りを回動すると、出射光線22は回
動軸と角度δを保ちなから回動軸の回りを動く。第4図
におけるX、Y、座標は第3図のQ点を含む入射光線に
垂直な座標系、X1Ya座標は同じく前記R点を原点と
する座標系、ξη座標は対物レンズの光軸を直交する、
対物レンズの入射瞳上に取った座標を表わす。同図から
理解できるようにクサビプリズムを方位θだけ回動した
とき、対物しンズの光軸側から見ると光束はη方向(デ
ィスクのラジアル方向)にδsinθ、ξ方向(タンゼ
ンシャル方向)にδ (1−cosθ)だけ偏向された
光となって対物レンズに入射する。前述のようにθ=O
°を基準位置としてその前後に一定角度だけクサビプリ
ズムを回動すると上記の量の画角を有する光束が対物レ
ンズに入射するので、これによってトラッキングを行な
うことができる。後に、数値例で示すように、角度δを
適当に選べばξ方向の動きは無視できる程小さく、η方
向部ちラジアル方向へのトラッキングが可能である。
FIG. 3 is an enlarged view of the wedge prism 4 in the XZ plane, and FIG. 4 illustrates the deflection direction of the light beam due to rotation of the wedge prism 4. As shown in FIG. 3, the incident light ray 21 is refracted by the first surface of the wedge prism 4, and is refracted again by the second surface, so that it follows the P-Q-H optical path and becomes the output light ray 22. The output ray 22 intersects the extension of the input ray 21 at a point R at an angle δ. wedge prism 4
When rotates around the incident light beam 21, the output light beam 22 moves around the rotation axis without maintaining an angle δ with the rotation axis. The X, Y, and coordinates in Figure 4 are in a coordinate system perpendicular to the incident ray including point Q in Figure 3, the X1Ya coordinates are in a coordinate system with the origin at point R, and the ξη coordinate is orthogonal to the optical axis of the objective lens. do,
Represents the coordinates taken on the entrance pupil of the objective lens. As can be understood from the figure, when the wedge prism is rotated by the azimuth θ, when viewed from the optical axis side of the objective lens, the luminous flux is δ sin θ in the η direction (radial direction of the disk) and δ sin θ in the ξ direction (tangential direction). The light is deflected by 1-cos θ) and enters the objective lens. As mentioned above, θ=O
When the wedge prism is rotated by a certain angle back and forth with .degree. as a reference position, a light beam having the above-mentioned angle of view will be incident on the objective lens, thereby making it possible to perform tracking. As shown later in numerical examples, if the angle δ is appropriately selected, the movement in the ξ direction is negligibly small, and tracking in the η direction, that is, in the radial direction, is possible.

再び第3図の説明に戻り、クサビプリズム4に諸元を与
えた時の出射光束の偏向角等を具体的に計算する。同図
に於てクサビプリズム4のクサビ角をε、屈折率をn、
プリズムの第1面への光線の入射角なiとして偏向角δ
とR点の位置を求める。
Returning to the explanation of FIG. 3 again, the deflection angle of the emitted light beam when the specifications of the wedge prism 4 are given will be specifically calculated. In the figure, the wedge angle of the wedge prism 4 is ε, the refractive index is n,
The angle of incidence of the ray on the first surface of the prism is i, and the angle of deflection is δ.
and find the position of point R.

△QSHにおいて、tQsR=90” + i+εであ
るから、 (90°+i+ε) + (90” −i’)  +δ
= 1800即ち、 δ=i’ −i−ε、、、、、、、、、、、、、、、 
 (11となる。
In △QSH, tQsR=90" + i+ε, so (90°+i+ε) + (90"-i') +δ
= 1800, that is, δ=i' −i−ε, , , , , , , , , , ,
(It becomes 11.

一方P点及びQ点においてスネルの法則がらsin i
 =nsin r、、、、、、、、、、、、、、、 (
2)nsin(r+ε) =sin i ’ 、、、、
、、、 (3)である。(2)、(3)式を用いて求め
たioを(1)に代入すればδが定められる。次に、 QH=PQ sin (i −r ) 但し点Q゛はP点における第1面法線が第2面と交わる
点である。PQ’をP点を通るクサビの厚さと定義する
。(4) 、 (5)式及び(2)式を用いて長さPR
5即ちP点を基準にしたP点の位置が求められる。
On the other hand, at points P and Q, according to Snell's law, sin i
=nsin r, , , , , , , , , (
2) n sin (r + ε) = sin i ',,,,
,,, (3). By substituting io obtained using equations (2) and (3) into (1), δ can be determined. Next, QH=PQ sin (i - r) where the point Q' is the point where the normal to the first surface at point P intersects with the second surface. PQ' is defined as the thickness of the wedge passing through point P. Using equations (4), (5) and (2), calculate the length PR
5, that is, the position of point P with respect to point P is determined.

R点、即ち、偏向する光線の交差点を対物レンズの前側
焦点位置に置けば、所謂、テレセントリックな光学配置
となって、ディスクから反射してきた光は入射した光と
同じ光路を戻るので、偏向による光線の振れは生じない
。分離光学系の場合は対物レンズが移動するので光線の
交差点を常に前側焦点位置に保つことはできないが、対
物レンズの可動範囲内の中央付近にR点を設定すること
により光線の振れや対物レンズによる光束のけられを最
小限に抑えることができる。
If point R, that is, the intersection of the deflected light rays, is placed at the front focal point of the objective lens, a so-called telecentric optical arrangement will be created, and the light reflected from the disk will return along the same optical path as the incident light, so the deflection No deflection of the light beam occurs. In the case of a separation optical system, since the objective lens moves, it is not possible to always maintain the intersection of the rays at the front focal position, but by setting the R point near the center of the movable range of the objective lens, the deflection of the rays and the objective lens can be reduced. It is possible to minimize the vignetting of the luminous flux due to

述の式により計算した結果を下表に示す。The results calculated using the above formula are shown in the table below.

さらに1=45°の場合についてクサビプリズムの回動
角θを計算する。対物レンズに入射する光束は、前に述
べたように角度θの回動によりラジアル方向にδsin
θの画角をもって入射するから、対物レンズの焦点距離
fo=3.5mmとし、ディスク上でトラックピッチ5
本分、即ち1.6μm×5=8μmのトラッキングを行
なうためにはfo tan(δsinθ) =0.00
8から、θ=4.2°を得る。
Furthermore, the rotation angle θ of the wedge prism is calculated for the case where 1=45°. As mentioned before, the light flux incident on the objective lens changes in the radial direction by δsin due to the rotation of the angle θ.
Since it enters the field with an angle of view of θ, the focal length of the objective lens is set to fo = 3.5 mm, and the track pitch is 5 on the disk.
In order to perform the main task, that is, tracking of 1.6 μm×5=8 μm, fo tan(δsinθ) =0.00
8, we get θ=4.2°.

つまり、上記計算例ではクサビ角2°、厚さ4mm程度
のクサビプリズムを略45°に斜設した状態で光軸の回
りに±4°程度回動することにより、数トラツクの範囲
でトラッキングの為の光スポツト走査が可能である。こ
れと、前述の対物レンズアクチュエータのシーク動作を
組合わせることにより、任意の情報トラックへのアクセ
スが可能になる。
In other words, in the calculation example above, a wedge prism with a wedge angle of 2 degrees and a thickness of about 4 mm is tilted at approximately 45 degrees and rotated about ±4 degrees around the optical axis, thereby achieving tracking within a range of several tracks. Optical spot scanning is possible. By combining this with the aforementioned seek operation of the objective lens actuator, it becomes possible to access any information track.

第5図は、クサビプリズムを回動させる回動機構の具体
例を示す図である。図中、24はクサビプリズム4を保
持する鏡筒、25及び26は鏡筒24を支え、回動軸2
9の回りに回動させる為の軸受け、27はコイルをあら
れす。第6図は鏡筒24を、コイル27を含み回動軸2
9に垂直な断面から見た断面図である。コイル27の近
傍に設けられた固定磁石28とコイル27に通電するこ
とによって生じる磁界との相互作用によりクサビプリズ
ム27は図中の矢印のように回動軸29の回りを回動す
る。
FIG. 5 is a diagram showing a specific example of a rotation mechanism for rotating the wedge prism. In the figure, 24 is a lens barrel that holds the wedge prism 4, 25 and 26 are supporting the lens barrel 24, and a rotating shaft 2.
9 is a bearing for rotation, and 27 is a coil. FIG. 6 shows the lens barrel 24 including the coil 27 and the rotating shaft 2.
FIG. 9 is a sectional view taken from a section perpendicular to FIG. The wedge prism 27 rotates around a rotation axis 29 as indicated by an arrow in the figure due to interaction between a fixed magnet 28 provided near the coil 27 and a magnetic field generated by energizing the coil 27.

第7図は回動機構の他の例を示す図である。同図に示す
筐体30は、クサビプリズム4をその内部に保持して、
入射光線21と平行に一定距離隔たった回動軸29の回
りを回動する。27はコイルをあられす。本例のように
入射光軸と回動軸が平行にβだけずれている場合、前述
のクサビの厚さPQが回動に伴って変化することになる
が、その量はおよそ(1−cosθ)・12 tanε
である。前記数値例のθ=4.2°、ε=2°を用い4
2 = 10mmとしても1uI11以下で無視できる
ほど小さい。
FIG. 7 is a diagram showing another example of the rotation mechanism. The housing 30 shown in the figure holds the wedge prism 4 therein, and
It rotates around a rotation axis 29 parallel to the incident light beam 21 and spaced a certain distance apart. 27 hails the coil. When the incident optical axis and the rotation axis are parallel to each other and deviate by β as in this example, the thickness PQ of the wedge described above changes with the rotation, but the amount is approximately (1-cosθ )・12 tanε
It is. Using the above numerical example of θ=4.2° and ε=2°, 4
Even if 2 = 10 mm, it is less than 1 uI11 and is so small that it can be ignored.

本実施例の特長として組立調整が容易であることも挙げ
られる。上述の例のように回動軸と光軸のずれの影響が
小さいことの他に、クサビプリズムに対する光線の入射
角の設定精度も緩(て、良(前述の(1)式等から入射
角iが45°の近傍で変化しても偏向角δは1°あたり
0.06°以下しか変化しないことがわかる。またクサ
ビプリズムのクサビ方向と直交する方向への倒れは出射
光の角度変動を生ぜしめず、平行なずれのみである。平
行ずれの量も、厚さ4mmのプリズムの場合、l。
Another feature of this embodiment is that assembly and adjustment are easy. In addition to the small effect of the misalignment between the rotational axis and the optical axis as in the example above, the accuracy of setting the angle of incidence of the light ray on the wedge prism is also moderate. It can be seen that even if i changes in the vicinity of 45°, the deflection angle δ changes by less than 0.06° per 1°.Furthermore, the tilting of the wedge prism in the direction perpendicular to the wedge direction causes the angle fluctuation of the output light to change. The amount of parallel deviation is also 1 for a prism with a thickness of 4 mm.

あたり20μm程度と小さい。The diameter is as small as about 20 μm.

従来のガルバノミラ−は1枚の反射鏡であるから反射光
束の方向は角度の設定誤差により敏感に影響を受けた。
Since a conventional galvanometer mirror is a single reflecting mirror, the direction of the reflected light beam is sensitively affected by angle setting errors.

また温度や経時的な変化によって反射面が動きオフセッ
トを生じることもあった。これに対し、本発明のそれは
組立が容易で経時的な変動も生じにくい利点を有する。
Additionally, the reflective surface may move due to changes in temperature or over time, causing an offset. On the other hand, the structure of the present invention has the advantage of being easy to assemble and less likely to change over time.

第8図は本発明の第2の実施例を説明する為の図である
0図中、31及び32は共にクサビプリズムであるが、
第1のクサビプリズム31はドライブ装置本体(不図示
)に固定されて動かず、第2のクサビプリズム32だけ
が該プリズムに入射する光軸のまわりに回動する。クサ
ビプリズム31と32はそのクサビ角が同じで方向が逆
、かつ全体の傾き方向も逆になるように配置される。
FIG. 8 is a diagram for explaining the second embodiment of the present invention. In FIG. 0, 31 and 32 are both wedge prisms.
The first wedge prism 31 is fixed to the main body of the drive device (not shown) and does not move, and only the second wedge prism 32 rotates around the optical axis that enters the prism. The wedge prisms 31 and 32 are arranged so that their wedge angles are the same, their directions are opposite, and their overall inclination directions are also opposite.

このような配置により、入射光線21と出射光線22を
平行にすることができ、光ヘツド装置の製作上好都合で
ある。またごく僅かであるが、1枚のクサビプリズムを
用いた場合に光源の波長変動によって生じる出射角の変
動も、このような構成をとることにより打消すことがで
きる。
This arrangement allows the incident light beam 21 and the output light beam 22 to be made parallel, which is convenient for manufacturing the optical head device. Also, although very slight, variations in the output angle caused by variations in the wavelength of the light source when a single wedge prism is used can also be canceled out by adopting such a configuration.

第9図は本発明の第3の実施例の要部概略図である。図
中、33及び34はクサビプリズムである。そのクサビ
角は互いに異なっており、出射光線22は入射光線に対
して一定の偏角を有する。2枚のクサビプリズム33.
34を一緒に入射光線21と一致する回動軸のまわりを
回動することにより、出射光線22を偏向させる。クサ
ビプリズム33の光線入射面とクサビプリズム34の光
線出射面との2つの面は入射光線に対して垂直である。
FIG. 9 is a schematic diagram of main parts of a third embodiment of the present invention. In the figure, 33 and 34 are wedge prisms. The wedge angles are different from each other, and the output beam 22 has a constant deviation angle with respect to the input beam. Two wedge prisms33.
34 together about a rotation axis coinciding with the input beam 21, the output beam 22 is deflected. Two surfaces, the ray entrance surface of the wedge prism 33 and the ray exit surface of the wedge prism 34, are perpendicular to the incident ray.

このため、第5図あるいは第7図で説明したような回動
機構にクサビプリズムを保持する際、斜に配置する必要
がなく、鏡筒の加工や組立てが容易になるという利点を
有する。
For this reason, when holding the wedge prism in the rotating mechanism as explained in FIG. 5 or FIG. 7, there is no need to arrange it obliquely, and there is an advantage that processing and assembly of the lens barrel is facilitated.

第10図は本発明の第4の実施例の要部概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram of a main part of a fourth embodiment of the present invention.

図中、35は平行平板ガラス、36はクサビプリズムで
、これらは−緒に入射光線21のまわりに回動される。
In the figure, 35 is a parallel flat glass plate, and 36 is a wedge prism, which are simultaneously rotated around the incident light beam 21.

なお、上記の実施例では分離光学系の光学ヘッドを対象
として説明したが、光学系全体が一体となった固定光学
系に対しても本発明は適用できる。本実施例は、例えば
固定光学系において出射光22が回動軸と交差する点R
を対物レンズの前記焦点位置に正確に合致させるために
、平行平板ガラス35のみの傾きを微調整して点Rを入
射光線21の延長線上で移動させるような目的に好都合
である。
Although the above embodiments have been described with reference to an optical head of a separated optical system, the present invention can also be applied to a fixed optical system in which the entire optical system is integrated. In this embodiment, for example, a point R where the emitted light 22 intersects the rotation axis in a fixed optical system is used.
This is convenient for the purpose of finely adjusting the inclination of only the parallel plate glass 35 and moving the point R on the extension line of the incident light ray 21 in order to precisely match the focal position of the objective lens.

第11図は本発明の第5の実施例の要部概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram of main parts of a fifth embodiment of the present invention.

図中、37及び38はミラーであり、該2枚のミラーは
一体で入射光線21のまわりに回動可能である。このよ
うなミラーを用いる方式の場合、クサビプリズムに比べ
て偏角δを太き(することが容易である。従って、対物
レンズに入射する光束の偏向角(前述のδsinθ)が
定まっている場合、回動角θを小さくすることができる
。例えばδ=15°に設定し、第1実施例の計算例と同
じ条件をあてはめると、θ=±0.5°となり回動角θ
が大幅に小さくなる。その結果、第5図あるいは第7図
に示したような電磁駆動方式の回動機構のかわりに圧電
素子等を用いて回動機構を構成することも可能になる。
In the figure, 37 and 38 are mirrors, and these two mirrors can rotate together around the incident light beam 21. In the case of a system using such a mirror, it is easier to set the deflection angle δ to be thicker than that of a wedge prism. Therefore, if the deflection angle of the light beam incident on the objective lens (δsinθ described above) is fixed. , the rotation angle θ can be made small.For example, if δ is set to 15° and the same conditions as in the calculation example of the first embodiment are applied, θ=±0.5°, and the rotation angle θ
becomes significantly smaller. As a result, it becomes possible to configure the rotation mechanism using a piezoelectric element or the like instead of the electromagnetic drive type rotation mechanism as shown in FIG. 5 or 7.

また、本実施例の様に2枚の反射面から成る、所謂2枚
鏡の構成は、意図する回動方向以外の方向への全体の回
転や平行移動に対して安定で、出射光線が影響を受けな
いことは良く知られている。
In addition, the so-called two-mirror configuration consisting of two reflective surfaces as in this example is stable against rotation or parallel movement of the entire body in directions other than the intended rotation direction, and the emitted light beam is It is well known that it is not accepted.

第12図は前記第5の実施例の2枚のミラーを1個のプ
リズム39で置きかえた変形例で、プリズムとして一体
化することにより、機械的にはより強固で安定したもの
になる。
FIG. 12 shows a modification in which the two mirrors of the fifth embodiment are replaced with one prism 39. By integrating the prism, it becomes mechanically stronger and more stable.

(発明の効果) 本発明は以上詳述したように、簡単な光学素子を用いて
偏向走査する光ビームの交差位置(不動点)を光軸上の
任意の位置に設定できるので、分離光学系あるいは固定
光学系等の光学ヘッドの光学系において対物レンズに入
射する光束のけられを低減させたり、ディスク面で反射
されて検出系に至る光束の変動を抑止する上での効果が
大である。また組立、調整も容易で、そのうえ従来のガ
ルバノミラ−のように環境変化、経時的変形の影響を受
けにくいという長所も有する。
(Effects of the Invention) As described in detail above, the present invention allows the intersection position (fixed point) of the deflected and scanned light beam to be set at any position on the optical axis using a simple optical element. Alternatively, it is highly effective in reducing vignetting of the light beam incident on the objective lens in the optical system of an optical head such as a fixed optical system, and in suppressing fluctuations in the light beam reflected on the disk surface and reaching the detection system. . It also has the advantage of being easy to assemble and adjust, and being less susceptible to environmental changes and deformation over time unlike conventional galvanometer mirrors.

なお、本発明は、光学ヘッドに限らず光ビームを走査す
る走査光学系一般にも適用可能であり、同上の効果を発
揮することができる。
Note that the present invention is applicable not only to optical heads but also to general scanning optical systems that scan light beams, and can exhibit the same effects as described above.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1実施例に係る光学的情報処理装置
の光ヘツド部の概略平面図、第2図〜第4図は第1実施
例の機能を説明する図、第5図〜第7図は第1実施例の
回動走査機構の説明図、第8図〜第11図はそれぞれ本
発明の第2〜第5実施例の要部概略図、第12図は第5
実施例の変形例を説明する図、第13図は従来の光磁気
ディスクドライブ装置の概略図、第14図は該装置の光
学系の概略断面図、である。 1・・・半導体レーザ   4・・・クサビプリズム6
・・・対物レンズ    10・・・固定光学系21・
・・入射光線    22・・・出射光線。 第1図 / / / / 代理人  弁理士  山 下 積 平 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図
FIG. 1 is a schematic plan view of an optical head section of an optical information processing device according to a first embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 4 are diagrams explaining the functions of the first embodiment, and FIGS. FIG. 7 is an explanatory diagram of the rotating scanning mechanism of the first embodiment, FIGS. 8 to 11 are schematic diagrams of main parts of the second to fifth embodiments of the present invention, and FIG.
FIG. 13 is a schematic diagram of a conventional magneto-optical disk drive device, and FIG. 14 is a schematic sectional view of an optical system of the device. 1... Semiconductor laser 4... Wedge prism 6
...Objective lens 10...Fixed optical system 21.
...Incoming ray 22...Outgoing ray. Figure 1 / / / / Agent Patent Attorney Seki Yamashita Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光源と信号検出系とを含み他の部材に対して相対
的に固定された固定光学系と、該固定光学系から出射し
た光束を光ディスク上に絞り込む対物レンズを有すると
共に光ディスクの径方向に移動可能な可動光学系と、前
記固定光学系と可動光学系の間に配された複数の反射又
は屈折面から成る光学素子とを具備する光学的情報処理
装置において、前記光学素子は該光学素子を通過した光
束が前記入射光束の光軸の延長上の一点で交差するよう
に上記光学素子に入射する光束の光軸と平行な回動軸の
廻りで回動可能に構成されていることを特徴とする光学
的情報処理装置。
(1) It has a fixed optical system that includes a light source and a signal detection system and is fixed relative to other members, and an objective lens that narrows the light beam emitted from the fixed optical system onto the optical disc, and also in the radial direction of the optical disc. an optical information processing device comprising a movable optical system that is movable between the fixed optical system and the movable optical system; The optical element is configured to be rotatable around a rotation axis parallel to the optical axis of the light flux incident on the optical element so that the light flux passing through the element intersects at one point on the extension of the optical axis of the incident light flux. An optical information processing device characterized by:
(2)上記光学素子がクサビ状のプリズムから成ること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学的情報処
理装置。
(2) The optical information processing device according to claim 1, wherein the optical element is a wedge-shaped prism.
(3)上記光学素子は偶数枚の反射面を有し、該反射面
が前記光学素子を出射した光束と前記回動軸が交差する
ように配置されていることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の光学的情報処理装置。
(3) The above-mentioned optical element has an even number of reflective surfaces, and the reflective surfaces are arranged so that the light flux emitted from the optical element intersects the rotation axis. The optical information processing device according to item 1.
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