JP2591637B2 - 光ヘッド - Google Patents

光ヘッド

Info

Publication number
JP2591637B2
JP2591637B2 JP62336649A JP33664987A JP2591637B2 JP 2591637 B2 JP2591637 B2 JP 2591637B2 JP 62336649 A JP62336649 A JP 62336649A JP 33664987 A JP33664987 A JP 33664987A JP 2591637 B2 JP2591637 B2 JP 2591637B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
recording medium
optical
optical recording
array
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP62336649A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01179232A (ja
Inventor
宏生 浮田
知之 戸島
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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 Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP62336649A priority Critical patent/JP2591637B2/ja
Publication of JPH01179232A publication Critical patent/JPH01179232A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2591637B2 publication Critical patent/JP2591637B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体レーザと光記録媒体との複合共振作
用を利用した光ヘッドの信号品質の改善に関する。
〔従来の技術〕
従来のこの種の光ヘッドは、例えば宮沢他:“PCMデ
ッキ用半導体レーザピックアップ",電子材料、p.67,197
9年2月号にあるように第13図に示す構造になってい
た。
即ち、半導体レーザ100の出射光はカップリングレン
ズ2、集光レンズ3を経て光記録媒体4上に集光され
る。光記録媒体4での反射光は上記の逆の光路を経て半
導体レーザ100に帰還される。この場合の光出力が半導
体レーザ100の後端に設置された光検出器500で検知され
る。
6は焦点誤差信号を得るためのウォーブリング素子、
7はトラック誤差信号を得るためのウォーブリング素子
で、これらには例えばPZT素子が使用される。発振器
8、9はウォーブリング素子6、7を駆動し光記録媒体
4と垂直方向および水平方向に微少振動させる。焦点誤
差信号、トラック誤差信号は位相検波器10、11でこの時
の上記帰還光を位相検波して得られる。図中、12は支持
バネ、13は焦点制御用アクチュエータ、14はトラック制
御用アクチュエータである。
以上述べたような従来の光ヘッドでは、焦点誤差信
号、トラック誤差信号を得るため発振8、9はそれぞれ
異なる周波数f1、f2でウォーブリング素子6、7を駆動
し、位相検波器10、11でこの時の上記帰還光による光出
力を位相検波する。このウォーブリング周波数は焦点制
御、トラック制御の制御帯域の20倍以上必要で、かつ焦
点誤差信号とトラック誤差信号の干渉を避けるためそれ
ぞれの周波数は離れていることが必要である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このため従来は、例えば、周波数f1=20Kz、周波数f2
=100Kzが使用されていた。この結果、第14図(a)に
示すようにCD(コンパクトディスク)の信号スペクトラ
ム中に特に高い方の周波数f1の帯域が重なり、ウォーブ
リング信号が記憶情報信号品質を劣化させるという問題
があった。
本発明の目的は、記憶情報信号へのウォーブリング信
号の漏洩を防止して、上記した問題を解消することであ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
このために、第1の発明の光ヘッドは、高反射率部と
低反射率部を有する光記録媒体と、該光記録媒体に対応
して配置された3個以上の半導体レーザ素子からなる半
導体アレイレーザと、該半導体アレイレーザの各光出力
を独立にモニタできるアレイ形光検出器とを具備し、 上記半導体アレイレーザの各々レーザ素子の光出力を
上記光記録媒体に照射してそこからの反射光を上記各々
のレーザ素子の活性層に帰還させ、高反射率部での反射
光と低反射率部での反射光による中央部のレーザ素子上
の光出力差を上記アレイ形光検出器の対応する光検出器
により検知して上記光記録媒体の記憶情報の再生信号と
し、両端のレーザ素子の出力差を上記アレイ形光検出器
の対応する光検出器により検知してトラック誤差を信号
を得るようにした。
第2の発明の光ヘッドは、第1の発明の光ヘッドの構
成に加えて、上記半導体アレイレーザの光を平行光線束
にするためのカップリングレンズと集光レンズの間に整
形プリズムと光路変換ミラーを配設して構成した。
〔作用〕
本発明のヘッドでは半導体レーザからの自然光が光記
録媒体で反射され、その反射光が半導体レーザに帰還
し、その時の誘導放出光を光記録媒体と反対側に置かれ
た光検出器で受光することを信号検出の原理としてい
る。この信号検出では、媒体反射率が高い程誘導放出光
を発生するレーザ発振しきい値は低下するので、媒体反
射率の高低により、第8図に示すようなバイアス電流と
光出力の関係(I−L特性が)得られる。
そこで、低反射率のしきい値をIth 1、高反射率のしき
い値をIth hとし、駆動バイアス電流Iを、 Ith 1>I>Ith h …(1) に設定することにより、低反射率を有する部分で反射し
た半導体レーザの自然放出光と高反射率を有する部分で
反射した半導体レーザの誘導放出光により、光記録媒体
の記憶情報信号を読み出すことができる。
上記原理(複合共振作用)に基ずく記憶情報信号検出
の波形図を第9図に、バイアス電流と信号振幅変調度の
関係を第10図に、バイアス電流と実効ノイズ/光出力の
関係を第11図に、バイアス電流とSN比の関係を第12図に
示す。バイアス電流はI/Ith oで示す。Ith oは戻り光がな
い場合のしきい値電流である。また、第11図と第12図の
hはスペーシングであり、レーザ端面と光記録媒体との
距離である。
信号振幅変調度(第10図参照)は最大(R1は導体レー
ザ端面の反射率)、SN比(第12図参照)は媒体破壊を伴
わない光出力範囲で極大となる。このSN比の改善はしき
い値近傍でレーザノイズが鋭いピークを有する(第11図
参照)ので、(1)式の条件より、ノイズのピークの谷
間にバイアス電流を設定したことによる。また、第12図
から光記録媒体側の半導体レーザ出力に反射防止膜(AR
C)を付与することにより、SN比は更に改善されること
がわかる。
次にトラック誤差信号検出原理を第1図に示す。50は
光記録媒体表面を拡大した部分、51はトラック案内溝、
52は光記録媒体走行方向、53は第1ビーム(T1:トラッ
ク信号検出用)、54は第2ビーム(R/W/E:再生、記録、
消去用)、55は第3ビーム(T2:トラック信号検出用)
である。これらの光ビーム53〜55は一直線上に並んでお
り、レーザ素子を3個並べた半導体アレイレーザからの
ビームにより得られる。従って、第1ビーム53(T1)に
よる複合共振光出力と第2ビーム55(T2)による複合共
振出力の差信号により中央の第2ビーム54のトラックず
れ量、つまりトラック誤差信号を得ることができる。
よって、トラック誤差信号検出用のウォーブリング周
波数信号が不要となるので、第14図(b)に示すよう
に、データ信号へのウォーブリング成分の重なりがなく
なり、情報信号の品質が劣化することはない。
〔実施例〕
第2図は本発明の第1の実施例である。本図は光学系
のみを示しており、光ヘッドとして動作させるためにさ
らに第13図に示したウォーブリング素子6、発振器8、
焦点誤差信号検出用の位相検波器10、支持バネ12、焦点
制御用アクチュエータ13、トラック制御用アクチュエー
タ14等が必要である。
半導体アレイレーザ1はアレイレーザ素子101、102、
103より成り、そこからの出射光はカップリングレンズ
2、集光レンズ3を経て光記録媒体4上に第1ビーム5
3、第2ビーム54、第3ビーム55として集光される。光
記録媒体4での反射光は上記と逆の光路を経て半導体レ
ーザ1に帰還される。この場合の複合共振光出力P1、P
2、P3を半導体レーザ1の後端に設置されたアレイ形光
検出器5(光検出器、501、502、503より成る)でそれ
ぞれ独立に検知する。
トラック誤差信号は、光検出器501の複合共振出力P1
と光検出器503の複合共振光出力P3との差成分を差動増
幅器61により検出して端子62に出力する。また記録情報
信号としては、光検出器502の複合共振光出力P2が端子6
3に出力する。なお、本実施例では第2ビーム54は再生
ビームの他、記録ビーム、消去ビームを兼ねる。
第3図(a)(b)はビーム配列の変形例を示す図で
ある。まず、第3図(a)は第1図に示した配列を変更
して記録時再生機能を持たせた例で、第1図における第
2ビーム54を、消去/再生用のビーム541(E/R)と記録
用のビーム542(R)に置き換えたものである。よっ
て、この構成では、記録用ビーム542で記録しながら同
時にその記録した部分を消去/再生用ビーム541で再生
しエラーチェックを行うことができるので、チェックの
ための回転待ち時間が不要になり、実効的情報転送速度
を向上させることができる。
次に第3図(b)は1ビームオーバライトが不可能な
相変態形光記録媒体に対し長円の消去ビームを設け、か
つ記録即時再生機能を持たせた例で、第3図(a)にお
ける消去/再生用ビーム541を、長円の消去ビーム5411
と再生用ビーム5412に代えたものである。
第4図は光ヘッドの光学系の構成を示す図である。こ
こでは、カップリングレンズ2と集光レンズ3の間に整
形プリズム81を挿入している。82は光路変換ミラーで、
光ビームを集光レンズ3に垂直入射させる。よって、半
導体アレイレーザ1への光帰還率を高め、低反射率部の
しきい値と高反射率部のしきい値の差を拡大し、しきい
値近傍で鋭いピークを有するレーザノイズの影響を低減
し、SN比を向上することができる。
一般に半導体レーザ1は軸比が1:2.5程度の楕円形の
発光パターンを有する。このため、前述の第2図や第13
図におけるようなNA(開口数)の小さい(例えば0.2)
カップリングレンズ2で光のケラレを利用し、集光レン
ズ3で光記録媒体4上に円形スポットを集光照射した場
合には、主としてカップリングレンズ2での光損失のた
め、半導体レーザ100への光帰還率が10%程度になり、
十分な低反射率部のしきい値と高反射率部のしきい値を
取れずSN比が低い。
これに対して本実施例では、カップリングレンズ2に
NAの大きい(例えば0.5)ものを使用して光損失を抑圧
し、更に整形プリズム81により円形ビームを実現し、集
光レンズ3で光記録媒体4上に円形スポットを集光する
ので、半導体アレイレーザ1への光帰還率は60%程度に
なり、しきい値を拡大できる。その結果、高SN比を実現
できるのである。
なお、本実施例では焦点制御には集光レンズ3のみが
移動するが、トラック制御には全光学系83が移動する。
第5図は第4図に示した光学系構成の変形例を示す図
である。ここでは、トラック可動部84を固定部83から分
離してその重量を軽減し、高速回転ディスクに追随・対
処可能としている。本実施例のように光路変換ミラー82
と集光レンズ3を一体としてトラック方向に移動すれ
ば、光記録媒体4からの戻り光の位置ズレを生じないた
め、半導体アレイレーザ1へ正確に帰還させることが可
能になる。
第6図は半導体アレイレーザ1を含む光ヘッドを、光
記録媒体4の半径方向へ高速移動できるアーム91上の負
荷バネ92に取り付けられたスライダ93に装着し、光記録
媒体4に近接浮上させて使用する例を示す図である。こ
の例では、光ヘッドと光記録媒体4との間隔は負荷バネ
92の負荷とスライダ93の形状、重量、そして光記録媒体
4の走行速度で決まる一定値に保たれる。半導体アレイ
レーザ1からの自然光は光記録媒体4で反射され、反射
光がその半導体アレイレーザ1に帰還し、その時の複合
共振光出力が光記録媒体4と反対側に置かれたアレイ形
光検出器5で検出される。
第7図は第6図の変形例を示す図である。ここでは、
半導体アレイレーザ1にアレイ形光検出器5を一体化し
ている。同図の光ヘッドは幅、深さが数μmの分離溝91
により、半導体アレイレーザ1とアレイ形光検出器5が
分離されている。半導体アレイレーザ1は幅、深さが数
μmの分離溝92によりアレイレーザ素子101、102、103
に分離されて光記録媒体4上に第1ビーム53、第2ビー
ム54、第3ビーム55を直接照射する。光記録媒体4での
反射光は半導体アレイレーザ1に帰還され、その半導体
アレイレーザ1の後端に設置されたアレイ形光検出器5
の各光検出器501、502、503で、それぞれの複合共振光
出力P1、P2、P3が独立に検出される。
本実施例では、半導体アレイレーザ1を光記録媒体4
上に近接浮上させるので、光帰還率はほぼ100%にな
り、第4図、第5図で示した実施例の光ヘッドによりさ
らにSN比が改善される他、光学系が極めて簡素化・小型
化する。また、空気浮上スライダに装着して使用するの
で焦点制御用アクチュエータ13(第13図参照)が不要に
なり、小型・軽量化によるアクセス速度の向上がより一
層顕著になるという利点がある。
なお、以上の実施例において光記録媒体のレーザ端面
に反射防止膜を付与することにより、帰還光の結合率を
増大させ、SN比を向上させることができるのは言うまで
もない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の光ヘッドによれば、光
源に半導体アレイレーザを使用し、両端のレーザの複合
共振光出力差からトラック誤差信号を得るように構成し
たので、従来使用されていたトラック誤差信号検出用の
ウォーブリング周波数が不要になり、データ信号へのウ
ォーブリング信号の漏洩を防止し、再生信号品質を向上
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の光ヘッドを用いたトラック
誤差信号検出の説明図、第2図はその光ヘッドの構成を
示す説明図、第3図(a)、(b)はトラック誤差信号
検出の変形例の説明図、第4図はSN比向上と光帰還率向
上を図った別の実施例の光ヘッドの構成を示す説明図、
第5図は第4図に示した実施例の変形例の光ヘッドの構
成を示す説明図、第6図(a)は空気浮上スライダ方式
に適用した光ヘッドの構成の説明図、(b)はスライダ
部分の拡大図、第7図は第6図の実施例の変形のスライ
ダ部分の半導体アレイレーザとアレイ形光検出器の説明
図、第8図は光ヘッドの信号検出原理の説明図、第9図
は光ヘッドの検出信号波形図、第10図は光ヘッドのバイ
アス電流に対する信号振幅変調度の特性図、第11図はバ
イアス電流に対する実効ノイズ/光出力の特性図、第12
図はバイアス電流に対するSN比の特性図、第13図は複合
共振作用を利用した従来の光ヘッドの構成を示す説明
図、第14図(a)は従来の光ヘッドにおけるCDの信号の
スペクトラムと焦点制御及びトラック制御用ウォーブリ
ング周波数との関係を示す特性図、(b)は本発明の光
ヘッドによるCDの信号のスペクトラムと焦点制御用ウォ
ーブリング周波数との関係を示す特性図である。 100……半導体レーザ、1……半導体アレイレーザ、10
1、102、103……アレイレーザ素子、2……カップリン
グレンズ、3……集光レンズ、4……光記録媒体、50
0、501、502、503……光検出器、5……アレイ形光検出
器、50……光記録媒体表面の拡大図、51……トラック案
内溝、53……第1ビーム、54……第2ビーム、55……第
3ビーム、6……焦点誤差信号検出用ウォーブリング素
子、7……トラック誤差信号検出用ウォーブリング素
子、8、9……発振器、10、11……位相検波器、12……
支持バネ、13……焦点制御用アクチュエータ、14……ト
ラック制御用アクチュエータ、81……整形プリズム、82
……光路変換ミラー。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高反射率部と低反射率部を有する光記録媒
    体と、該光記録媒体に対応して配置された3個以上の半
    導体レーザ素子からなる半導体アレイレーザと、該半導
    体アレイレーザの各光出力を独立にモニタできるアレイ
    型光検出器とを具備し、 上記半導体アレイレーザの各レーザ素子の光出力を上記
    光記録媒体に照射してそこからの反射光を上記各々のレ
    ーザ素子の活性層に帰還させ、高反射率部での反射光と
    低反射率部での反射光による中央部のレーザ素子上の光
    出力差を上記アレイ型光検出器の対応する光検出器によ
    り検知して上記光記録媒体の記憶情報の再生信号とし、
    両端のレーザ素子の出力差を上記アレイ型光検出器の対
    応する光検出器により検知してトラック誤差の信号とす
    ることを特徴とする光ヘッド。
  2. 【請求項2】高反射率部と低反射率部を有する光記録媒
    体と、該光記録媒体に対応して配置された3個以上の半
    導体レーザ素子からなる半導体アレイレーザと、該半導
    体アレイレーザの各光出力を独立にモニタできるアレイ
    型光検出器とを具備し、且つ上記半導体アレイレーザの
    光を平行光線束にするためのカップリングレンズと集光
    レンズの間に整形プリズムと光路変換ミラーを配設して
    成り、 上記半導体アレイレーザの各レーザ素子の光出力を上記
    光記録媒体に照射してそこからの反射光を上記各々のレ
    ーザ素子の活性層に帰還させ、高反射率部での反射光と
    低反射率部での反射光による中央部のレーザ素子上の光
    出力差を上記アレイ型光検出器の対応する光検出器によ
    り検知して上記光記録媒体の記憶情報の再生信号とし、
    両端のレーザ素子の出力差を上記アレイ型光検出器の対
    応する光検出器により検知してトラック誤差の信号とす
    ることを特徴とする光ヘッド。
JP62336649A 1987-12-28 1987-12-28 光ヘッド Expired - Fee Related JP2591637B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62336649A JP2591637B2 (ja) 1987-12-28 1987-12-28 光ヘッド

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62336649A JP2591637B2 (ja) 1987-12-28 1987-12-28 光ヘッド

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01179232A JPH01179232A (ja) 1989-07-17
JP2591637B2 true JP2591637B2 (ja) 1997-03-19

Family

ID=18301350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62336649A Expired - Fee Related JP2591637B2 (ja) 1987-12-28 1987-12-28 光ヘッド

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2591637B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03132925A (ja) * 1989-10-19 1991-06-06 Nec Corp 光ヘッド装置
KR950010418B1 (ko) * 1991-08-28 1995-09-16 미쯔비시덴끼 가부시끼가이샤 광기록재생장치

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01179232A (ja) 1989-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5031165A (en) Optical information recording/reproducing apparatus
US4408314A (en) Record/playback track tracking servo
US5293038A (en) Optical pick-up head apparatus wherein hollographic optical element and photodetector are formed on semiconductor substrate
JP3112841B2 (ja) 光ピックアップ装置
EP0532274B1 (en) Noise reduction system for optical record and reproduction apparatus using auto-power controlled semiconductor laser device
KR100227443B1 (ko) 광학 레코드 캐리어 스캐닝 장치
JP3095775B2 (ja) 光メモリ用広域ビーム検出装置
US5557601A (en) Optical information recording/reproducing method and apparatus in which a first optical spot performs focusing, tracking, erasing and recording and a second optical spot performs two reproducing modes
US6404709B1 (en) Optical pickup device
JP2591637B2 (ja) 光ヘッド
US5107102A (en) Arrangement for detecting a signal for effecting a focus control of an optical head
US5615201A (en) Optical pickup
JPH07118084B2 (ja) 光情報再生装置
KR100230246B1 (ko) 반도체 레이저와 이를 이용한 기록재생용 부상형 광픽업 장치
JPS6233648B2 (ja)
JP2806128B2 (ja) 光テープ装置およびこの装置で用いる光テープ
HU208587B (en) Method for tracking an optical scanner on the track of a data carrier and optical scanner performing said method
JPS6374128A (ja) 光ヘツド
JP2758232B2 (ja) 光ピックアップ装置及びこれを用いた光情報記録再生装置
US5146444A (en) Servo control loop
JPS61250846A (ja) トラッキング制御装置
JP2907580B2 (ja) 光ピックアップ
JP2664386B2 (ja) 光学的情報記録再生装置
JPS63209036A (ja) 光ヘツド
JPH08279177A (ja) 光ピックアップ装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees