JP3288733B2 - Optical disk device for recording - Google Patents

Optical disk device for recording

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JP3288733B2
JP3288733B2 JP28835991A JP28835991A JP3288733B2 JP 3288733 B2 JP3288733 B2 JP 3288733B2 JP 28835991 A JP28835991 A JP 28835991A JP 28835991 A JP28835991 A JP 28835991A JP 3288733 B2 JP3288733 B2 JP 3288733B2
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objective lens
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美雄 佐藤
信義 坪井
浩行 峯邑
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ヘッドに拡散光学系
を用いた光ディスク装置に関し、特にオーバライト可能
な光ディスク装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk apparatus using a diffusion optical system for an optical head, and more particularly to an optical disk apparatus capable of overwriting.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の拡散光学系を用いた光ディスク装
置としては、コンパクトディスク(CD)等の再生専用
のものがある。
2. Description of the Related Art As an optical disk apparatus using a conventional diffusion optical system, there is a reproduction-only apparatus such as a compact disk (CD).

【0003】CDに用いた拡散光学系の光ヘッドに関し
ては、たとえば、久保田重夫,「光ディスク用ピックア
ップの小型・軽量・簡素化」,光学第16巻第8号(1987
年)に記載されているような簡略化した光学系が実用化
されている。光源としての半導体レーザから発した光を
ハーフミラーにより、対物レンズに導き、光ディスク上
に集光する。光ディスクで反射した光は、対物レンズ,
ハーフミラーを通って検出器で検出される。半導体レー
ザから対物レンズまで、光を平行光にしないためこのよ
うな光学系は拡散光学系と呼ばれている。
[0003] Regarding an optical head of a diffusion optical system used for a CD, for example, Shigeo Kubota, "Small, lightweight and simplified optical disk pickup", Optics Vol.
) Has been put to practical use. Light emitted from a semiconductor laser as a light source is guided to an objective lens by a half mirror, and is focused on an optical disk. The light reflected from the optical disk is
It is detected by a detector through a half mirror. Such an optical system from a semiconductor laser to an objective lens is not referred to as a parallel light because the light is not made into parallel light.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】光ディスク装置には、
光ディスクの回転にともない回転ぶれ(面振れ及び偏心)
が存在する。このため、光の集光点を常に光ディスクの
記録面に合わせるフォーカス制御機構、及び光を同じト
ラックに追従するように制御するトラッキング制御機構
が必要である。フォーカス及びトラッキングは2次元ア
クチュエータで対物レンズを2軸方向に動かして行う。
この制御のための信号は、光ディスクで反射した光から
得る必要がある。
SUMMARY OF THE INVENTION In an optical disk device,
Rotational shake due to rotation of optical disk (runout and eccentricity)
Exists. For this reason, a focus control mechanism for constantly adjusting the light condensing point to the recording surface of the optical disk and a tracking control mechanism for controlling light to follow the same track are required. Focusing and tracking are performed by moving the objective lens in two axial directions with a two-dimensional actuator.
A signal for this control needs to be obtained from the light reflected from the optical disk.

【0005】しかし、拡散光学系では、拡散した光の中
でレンズを動かすため、フォーカスやトラッキングにと
もない収差が発生して十分に集光できない。また、集光
した光が変形したりするという問題点がある。さらに、
拡散光学系では、光利用効率が変化して記録面での光エ
ネルギーが変化するという問題点があった。このため、
追記型や書換型等の装置のような光ディスクの記録面で
大きな光エネルギーを必要とする光ディスク装置に、拡
散光学系を用いることができなかった。
However, in the diffusion optical system, since the lens is moved in the diffused light, aberration occurs due to focusing and tracking, and the light cannot be sufficiently focused. Further, there is a problem that the collected light is deformed. further,
The diffusion optical system has a problem that the light utilization efficiency changes and the light energy on the recording surface changes. For this reason,
A diffusion optical system cannot be used in an optical disk device such as a write-once type or rewritable type device that requires a large light energy on the recording surface of the optical disk.

【0006】本発明の目的は、拡散光学系を用いてオー
バライト可能な光ディスク装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an optical disk device that can be overwritten using a diffusion optical system.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク装置
は、光源から出射する光を拡散光として入射する直径1
〜4mmの対物レンズを有し、該対物レンズによる集光さ
れた光でディスクに少なくとも情報の記録を行う光ヘッ
ドを搭載したことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an optical disk apparatus having a diameter of 1 to which light emitted from a light source is incident as diffused light.
An optical head having an objective lens of up to 4 mm and recording at least information on a disc with light collected by the objective lens is mounted.

【0008】また、本発明の光ディスク装置は、光源
と、光をディスクに集光する対物レンズと、前記光源か
らの光を拡散光として対物レンズに導くビームスプリッ
タと、該ビームスプリッタと前記対物レンズとの間の光
路上に光を偏光するλ/4板と、を有する光ヘッドを搭
載したことを特徴とする。
Also, the optical disk apparatus of the present invention comprises a light source, an objective lens for condensing light on the disk, a beam splitter for guiding light from the light source to the objective lens as diffused light, the beam splitter and the objective lens And a λ / 4 plate for polarizing light on an optical path between the optical head and the optical head.

【0009】また、本発明の光ディスク装置は、光に対
し透過性を有するディスク基板上に形成した情報を記憶
する光記録媒体を、上下方向の回転ぶれを規制するよう
に回転可能に収納した光メモリに対して機能し、光が拡
散光として照射される直径が1〜4mmの対物レンズで集
光した光を前記光記録媒体に照射し、前記光記録媒体に
情報を記録すること,前記光記録媒体に記録されている
情報を再生すること、及び前記光記録媒体に記録された
情報を消去することの少なくとも一つを実行するための
光ヘッドと、前記光メモリを前記光ヘッドと所定の関係
位置に収容する手段と、前記光記録媒体を回転させる回
転手段と、前記光ヘッドの動作及び前記回転手段の回転
を制御するドライブ回路と、を有する。
[0009] The optical disk apparatus of the present invention is an optical memory in which an optical recording medium for storing information formed on a disk substrate having transparency to light is rotatably housed so as to restrict vertical rotation shake. Irradiating the optical recording medium with light condensed by an objective lens having a diameter of 1 to 4 mm, the light being irradiated as diffused light, and recording information on the optical recording medium; An optical head for performing at least one of reproducing information recorded on a medium and erasing information recorded on the optical recording medium; and positioning the optical memory in a predetermined relationship with the optical head. And a rotation circuit for rotating the optical recording medium, and a drive circuit for controlling the operation of the optical head and the rotation of the rotation means.

【0010】また、本発明の光ディスク装置は、光源か
ら出射する光を拡散光として入射する光を集光し、ディ
スクに照射して少なくとも情報の記録を行う光ヘッド
と、ディスクを回転する手段と、回転に伴うディスクの
回転ぶれを抑制する手段と、ディスクを前記光ヘッドに
対して記録可能な位置関係に収容する手段と、前記光ヘ
ッドの動作及び前記回転手段の回転を制御するドライブ
回路と、を有する。
An optical disk apparatus according to the present invention comprises: an optical head that collects incident light as light diffused from a light source and irradiates the disk with light to record at least information; and means for rotating the disk. Means for suppressing rotational fluctuation of the disk due to rotation; means for accommodating the disk in a recordable positional relationship with respect to the optical head; and a drive circuit for controlling the operation of the optical head and the rotation of the rotating means. And

【0011】また、本発明の光ディスク装置は、光に対
し透過性を有するディスク基板上に形成した情報を記憶
する光記録媒体を、上下方向の回転ぶれを規制するよう
に回転可能にクレジットカードサイズのケースに収納し
た光メモリに対して機能し、光が拡散光として照射され
る直径が1〜4mmの対物レンズで集光した光を前記光記
録媒体に照射し、前記光記録媒体に情報を記録するこ
と,前記光記録媒体に記録されている情報を再生するこ
と、及び前記光記録媒体に記録された情報を消去するこ
との少なくとも一つを実行するための光ヘッドと、前記
光メモリを前記光ヘッドと所定の関係位置に収容する手
段と、前記光記録媒体を回転させる回転手段と、前記光
ヘッドの動作及び前記回転手段の回転を制御するドライ
ブ回路と、を有する。
Further, the optical disk device of the present invention can rotate an optical recording medium for storing information formed on a disk substrate having a light-transmitting property so as to restrict rotational shake in a vertical direction. Irradiates the optical recording medium with light condensed by an objective lens having a diameter of 1 to 4 mm, which irradiates light as diffused light, and records information on the optical recording medium. An optical head for performing at least one of the following operations: reproducing information recorded on the optical recording medium; and erasing information recorded on the optical recording medium; Means for accommodating the optical recording medium at a predetermined position relative to the head; rotating means for rotating the optical recording medium; and a drive circuit for controlling the operation of the optical head and the rotation of the rotating means.

【0012】前記ケースが、光に対し透過性を有する部
分を有し、該部分を通して照射する光によって情報の記
録,再生及び/又は消去を行うことが好ましい。
[0012] It is preferable that the case has a portion having a light transmitting property, and information is recorded, reproduced and / or erased by light irradiated through the portion.

【0013】また、本発明の光ディスク装置は、光に対
し透過性を有するディスク基板上に形成した情報を記憶
する光記録媒体を、上下方向の回転ぶれが0.10〜0.
25mmとなるように収納した光メモリに対して機能し、
光源からの光を拡散光として照射される対物レンズで、
光を集光して前記光記録媒体に照射し、前記光記録媒体
に情報を記録すること,前記光記録媒体に記録されてい
る情報を再生すること、及び前記光記録媒体に記録され
た情報を消去することの少なくとも一つを実行する、前
記光源と前記対物レンズとの光路距離が5〜20mmであ
る光ヘッドと、前記光メモリを前記光ヘッドと所定の関
係位置に収容する手段と、前記光記録媒体を回転させる
回転手段と、前記光ヘッドの動作及び前記回転手段の回
転を制御するドライブ回路と、を有する。
Further, the optical disk device of the present invention is capable of rotating an optical recording medium for storing information formed on a disk substrate having a light transmission property in a vertical direction of 0.10 to 0.1.
Works for optical memory stored to be 25mm,
An objective lens that emits light from a light source as diffused light.
Condensing light and irradiating the optical recording medium to record information on the optical recording medium; reproducing information recorded on the optical recording medium; and recording information recorded on the optical recording medium. Performing at least one of erasing, an optical head having an optical path distance between the light source and the objective lens of 5 to 20 mm, means for housing the optical memory in a predetermined relationship with the optical head, A rotation unit for rotating the optical recording medium; and a drive circuit for controlling the operation of the optical head and the rotation of the rotation unit.

【0014】また、本発明の光ディスク装置は、光に対
し透過性を有するディスク基板上に形成した情報を記憶
する光記録媒体を、回転可能に収納した光メモリに対し
て機能し、光源からの光を、拡散光として照射される直
径が1〜4mmの対物レンズで集光した光を前記光記録媒
体に照射し、前記光源から出射された光のうち25〜5
0%の光を前記光記録媒体に照射し、情報を記録,再生
及び/又は消去するための光ヘッドと、前記光メモリを
前記光ヘッドと所定の関係位置に収容する手段と、前記
光記録媒体を回転させる回転手段と、前記光ヘッドの動
作及び前記回転手段の回転を制御するドライブ回路と、
を有する。
Further, the optical disk device of the present invention functions for an optical memory in which an optical recording medium for storing information formed on a disk substrate having a light transmitting property is rotatably housed. Irradiating the optical recording medium with light condensed by an objective lens having a diameter of 1 to 4 mm, which is irradiated as diffused light, and 25 to 5 of light emitted from the light source.
An optical head for recording, reproducing and / or erasing information by irradiating the optical recording medium with 0% light; a means for accommodating the optical memory at a predetermined position relative to the optical head; Rotating means for rotating the optical head, a drive circuit for controlling the operation of the optical head and the rotation of the rotating means,
Having.

【0015】また、本発明の光ディスク装置は、光に対
し透過性を有するディスク基板上に形成した情報を記憶
する光記録媒体を、回転可能に収納した光メモリに対し
て機能し、光源からの光を、拡散として照射される対物
レンズを0.25〜1.00mmの範囲で作動させ、光を集
光して前記光記録媒体に照射し、前記光源から出射され
た光のうち25〜50%の光を前記光記録媒体に照射
し、情報を記録,再生及び/又は消去するための光ヘッ
ドと、前記光メモリを前記光ヘッドと所定の関係位置に
収納する手段と、前記光記録媒体を回転させる回転手段
と、前記光ヘッドの動作及び前記回転手段の回転を制御
するドライブ回路と、を有する。
Further, the optical disk apparatus of the present invention functions for an optical memory in which an optical recording medium for storing information formed on a disk substrate having a light transmitting property is rotatably housed. Is operated in the range of 0.25 to 1.00 mm by irradiating an object lens as diffusion, and the light is condensed and irradiated on the optical recording medium, and 25 to 50% of the light emitted from the light source. An optical head for recording, reproducing, and / or erasing information by irradiating the optical recording medium with light, a unit for storing the optical memory at a predetermined position relative to the optical head, and rotating the optical recording medium. And a drive circuit for controlling the operation of the optical head and the rotation of the rotating means.

【0016】また、本発明の光ディスク装置は、光に対
し透過性を有するディスク基板上に形成した情報を記憶
する光記録媒体を、回転可能に収納した情報を記憶する
光記録媒体を、回転可能に収納した光メモリに対して機
能し、光を拡散光として照射される開口数が0.5〜0.
6の対物レンズを0.25〜1.00mmの範囲で作動さ
せ、光を集光して前記光記録媒体に照射し、情報を記
録,再生及び/又は消去するための光ヘッドと、前記光
メモリを前記光ヘッドと所定の関係位置に収容する手段
と、前記光記録媒体を回転させる回転手段と、前記光ヘ
ッドの動作及び前記回転手段の回転を制御するドライブ
回路と、を有する。
Further, the optical disk apparatus of the present invention can rotate an optical recording medium for storing information formed on a disk substrate having a light transmitting property, and an optical recording medium for storing information rotatably stored therein. Function as to the optical memory housed in the storage area, and the numerical aperture for irradiating light as diffused light is 0.5 to 0.5.
An optical head for operating the objective lens of No. 6 in the range of 0.25 to 1.00 mm, condensing light and irradiating the optical recording medium, and recording, reproducing and / or erasing information; and the optical memory And a drive circuit for controlling the operation of the optical head and the rotation of the rotating means.

【0017】また、本発明の光ディスク装置は、光に対
し透過性を有するディスク基板上に形成した情報を記憶
する光記録媒体を、回転可能に収納した光メモリに対し
て機能し、一定波長の光を拡散光として照射される一定
開口数の対物レンズで光を集光して前記光記録媒体に照
射し、情報を記録,再生及び/又は消去する、前記波長
と前記開口数との比が0.65〜1.66である光ヘッド
と、前記光メモリを前記光ヘッドと所定の関係位置に収
容する手段と、前記光記録媒体を回転させる回転手段
と、前記光ヘッドの動作及び前記回転手段の回転を制御
するドライブ回路と、を有する。
Further, the optical disk device of the present invention functions for an optical memory in which an optical recording medium for storing information formed on a disk substrate having a light transmitting property is rotatably housed, and a light of a certain wavelength is provided. Is condensed by an objective lens having a constant numerical aperture, which is irradiated as diffused light, and irradiates the optical recording medium to record, reproduce, and / or erase information. The ratio between the wavelength and the numerical aperture is 0. .65 to 1.66, means for accommodating the optical memory in a predetermined relationship with the optical head, rotating means for rotating the optical recording medium, operation of the optical head, and operation of the rotating means. A drive circuit for controlling rotation.

【0018】また、本発明の光ディスク装置は、光に対
し透過性を有するディスク基板上に形成した情報を記憶
する光記録媒体を、回転可能に収納した光メモリに対し
て機能し、光を拡散光として照射される倍率が0.20
〜0.35の対物レンズで光を集光して前記光記録媒体
に光強度が5〜25mWで照射し、情報を記録,再生及
び/又は消去する光ヘッドと、前記光メモリを前記光ヘ
ッドと所定の関係位置に収容する手段と、前記光記録媒
体を回転させる回転手段と、前記光ヘッドの動作及び前
記回転手段の回転を制御するドライブ回路と、を有す
る。
Further, the optical disk device of the present invention functions as an optical memory that rotatably stores an optical recording medium for storing information formed on a disk substrate having a light-transmitting property. Magnification is 0.20
An optical head for recording, reproducing, and / or erasing information by condensing light with an objective lens of 0.35 and irradiating the optical recording medium with a light intensity of 5 to 25 mW; The apparatus includes means for accommodating the optical recording medium at a predetermined position, rotation means for rotating the optical recording medium, and a drive circuit for controlling the operation of the optical head and the rotation of the rotation means.

【0019】また、本発明の光ディスク装置は、光源か
らの拡散光を光ディスクに集光し、少なくとも情報の記
録を行なう光ヘッドと、前記ディスクを回転する手段
と、前記回転に伴う振れを抑制する手段を有し、情報を
保持する前記ディスクを、前記ヘッドに対して所定の関
係位置に収容する手段と、前記ヘッド及び前記回転手段
の動作を制御するドライブ回路と、を有することを特徴
とする。
Also, the optical disk apparatus of the present invention condenses diffused light from a light source on an optical disk and at least records information, an optical head for rotating the disk, and suppresses vibration caused by the rotation. Means for accommodating the disc holding information at a predetermined relative position with respect to the head, and a drive circuit for controlling the operation of the head and the rotating means. .

【0020】本発明の光ディスク装置に用いる光ヘッド
は、半導体レーザ等からなる光源と、光源から出射され
る拡散光を光ディスクに集光するための対物レンズと、
光ディスクで反射した光を光検出器に導くための光分離
器と、光ディスクで反射した光を検出する光検出器と、
を有することが好ましい。
The optical head used in the optical disk apparatus of the present invention comprises a light source comprising a semiconductor laser or the like, an objective lens for condensing diffused light emitted from the light source on the optical disk,
An optical separator for guiding the light reflected by the optical disc to the photodetector, a photodetector for detecting the light reflected by the optical disc,
It is preferable to have

【0021】本発明に用いる半導体レーザとしては、波
長400〜850nm,出力10〜50mW,光拡散角
8〜32°等を適宜選択して用いることが好ましい。
As the semiconductor laser used in the present invention, a wavelength of 400 to 850 nm, an output of 10 to 50 mW, and a light diffusion angle of 8 to 32 ° are preferably selected and used as appropriate.

【0022】本発明に用いる対物レンズとしては、光デ
ィスク側開口数0.5〜0.6,光源側開口数0.1〜0.
18,倍率0.2〜0.35,有効径1〜4mm等を適宜選
択して用いることが好ましい。
The objective lens used in the present invention has a numerical aperture of 0.5 to 0.6 on the optical disk side and a numerical aperture of 0.1 to 0.1 on the light source side.
18, a magnification of 0.2 to 0.35, an effective diameter of 1 to 4 mm and the like are suitably selected and used.

【0023】本発明に用いる光分離器としては、偏光ビ
ームスプリッタと4分の1波長(λ/4)板とを用いる
こと、又はハーフミラーを用いることが好ましい。
As the light separator used in the present invention, it is preferable to use a polarizing beam splitter and a quarter wavelength (λ / 4) plate, or to use a half mirror.

【0024】この光分離器としてハーフミラーを用いた
場合その反射率をR,透過率をTとすると、光源から
の光がハーフミラーで反射した後光ディスクにいたる場
合には、R≧Tの関係を、光源からの光がハーフミラ
ーを透過した後光ディスクにいたる場合には、R≦Tの
関係を満足することが好ましい。
When a half mirror is used as the light separator, the reflectance is R and the transmittance is T. When light from the light source is reflected by the half mirror and reaches the optical disk, the relationship of R ≧ T is satisfied. When the light from the light source passes through the half mirror and reaches the optical disk, it is preferable to satisfy the relationship of R ≦ T.

【0025】また前記回転に伴うディスクの面振に対
し、前記ディスク上で集光光が記録スポットを形成する
ように抑制することが好ましい。
In addition, it is preferable to suppress the converged light on the disk from forming a recording spot with respect to the surface vibration of the disk caused by the rotation.

【0026】さらに、本発明の光ディスク装置は、光源
からの拡散光を光ディスクに集光し、少なくとも情報の
記録を行なう光ヘッドと、前記ディスクを回転する手段
と、前記回転に伴う振れを抑制する手段と、前記ディス
クを、前記ヘッドに対して所定の関係位置に収容する手
段と、前記ヘッド及び前記回転手段の動作を制御するド
ライブ回路と、を有することを特徴とする。
Further, the optical disk apparatus of the present invention focuses the diffused light from the light source on the optical disk, and at least records the information, an optical head for rotating the disk, and suppresses the shake accompanying the rotation. Means, means for accommodating the disk at a predetermined relative position with respect to the head, and a drive circuit for controlling operations of the head and the rotating means.

【0027】これらの本発明は、光ヘッドに拡散光学系
を用い、また、光ディスクの面振量または偏心量を小さ
くし、光利用効率を大きくすることができる。
According to the present invention, it is possible to use a diffusion optical system for an optical head, to reduce the amount of surface vibration or eccentricity of an optical disk, and to increase the light use efficiency.

【0028】本発明の、光ディスクの面振量または偏心
量を小さくする方法を用いることにより、拡散光学系を
用いた光ヘッドにより記録可能な光ディスク装置を実現
することができる。
By using the method of the present invention for reducing the amount of surface vibration or eccentricity of an optical disk, an optical disk device recordable by an optical head using a diffusion optical system can be realized.

【0029】この面振量等を小さくする方法の一つとし
て、光ディスクをケースに納めこのケースと光ディスク
との間隔を小さくし、この間隔以上には物理的に光ディ
スクが振れないようにする。
As one method of reducing the amount of surface vibration, the optical disk is placed in a case, the distance between the case and the optical disk is reduced, and the optical disk is not physically shaken beyond this distance.

【0030】または、光ディスクを挿入する装置に面振
れを制限する押さえを設けることが好ましい。このよう
にすることにより光ディスクの面振量を制限することが
できる。
Alternatively, it is preferable that a device for inserting the optical disk be provided with a retainer for limiting surface runout. By doing so, the amount of surface vibration of the optical disk can be limited.

【0031】また、ケースと光ディスクとの少なくとも
一方に偏心防止用の突起または溝を設けることによっ
て、偏心量を制限することができる。
Further, by providing a projection or a groove for preventing eccentricity on at least one of the case and the optical disk, the amount of eccentricity can be limited.

【0032】または、光ディスク装置に枠を設け、偏心
量を制限することができる。このようにすることによ
り、偏心量を制限することができる。
Alternatively, a frame may be provided in the optical disk device to limit the amount of eccentricity. By doing so, the amount of eccentricity can be limited.

【0033】さらにディスクの平坦性が良く又は反りが
少ない場合、ディスクを回転するための駆動装置の軸の
振れが小さい場合、ディスクの面振れが小さい場合、及
び、トラック中心の位置と回転中心の位置とが一致して
おり、回転駆動装置の軸振れが小さく、規格の面振量及
び偏心量を満たしている場合には、面振量及び偏心量を
制限する機構を用いることなく本発明の拡散光学系を用
いた光ヘッドを用いることができる。
Further, when the flatness of the disk is good or the warp is small, when the shaft of a drive device for rotating the disk is small, when the surface of the disk is small, and when the position of the track center and the rotation center If the position coincides, the shaft deflection of the rotary drive device is small, and the standard amount of wobble and eccentricity is satisfied, the present invention can be implemented without using a mechanism for limiting the amount of wobble and eccentricity. An optical head using a diffusion optical system can be used.

【0034】また、本発明の光ディスク装置は、透明部
分を有するケースに収納され、該ケースの透明部分を通
して照明される光によって情報を保持する光ディスクに
対して機能し、光源からの拡散光を前記ディスクに集光
し、前記ディスクで反射した光を光検出器に導き、情報
の記録,再生及び消去の少なくとも一つを行なう光ヘッ
ドと、前記ディスクを前記ヘッドに対して所定の関係位
置に収容する手段と、を有することを特徴とする。
Further, the optical disk apparatus of the present invention functions for an optical disk which is housed in a case having a transparent portion and holds information by light illuminated through the transparent portion of the case, and diffuses light from a light source. An optical head that focuses light on a disk and guides light reflected by the disk to a photodetector to perform at least one of recording, reproducing, and erasing of information; and housing the disk at a predetermined position relative to the head. And means for performing the operation.

【0035】さらに、本発明に際して光ディスクとケー
スとの間に柔軟性のある支持部材を形成することが好ま
しく、この支持部材と光ディスクとが接触しながら回転
することが好ましい。
Further, in the present invention, it is preferable to form a flexible support member between the optical disk and the case, and it is preferable that the support member and the optical disk rotate while being in contact with each other.

【0036】支持部材と光ディスクとを接触回転させる
ことにより、光ディスクの安定回転が達成されるととも
に光ディスクの記録部分に付着する塵等を防ぐこともで
きる。
By rotating the optical disk in contact with the support member, stable rotation of the optical disk can be achieved, and dust and the like attached to the recording portion of the optical disk can be prevented.

【0037】また、光ディスクに突起部を設け、光ディ
スクを安定回転させ、面振れを防止することもできる。
Further, it is possible to provide a projection on the optical disk to stably rotate the optical disk and prevent surface runout.

【0038】光ディスクをケースに納める場合には、光
源から出射された光を光ディスクに照射するために、ケ
ースに開口部を設けて光を照射してもよく、ケースに透
明部分を設けて光を照射してもよい。
When the optical disk is housed in a case, an opening may be provided in the case to irradiate the light emitted from the light source onto the optical disk, and the case may be provided with a transparent portion to provide the light. Irradiation may be performed.

【0039】この透明部分を構成する光透過性の光学部
材としては、ガラス,ポリカーポネイト(PC),ポリ
メチルメタクレート(PMMA)等光透過性のあるもの
であることが好ましい。
The light-transmitting optical member constituting the transparent portion is preferably a light-transmitting material such as glass, polycarbonate (PC), and polymethyl methacrylate (PMMA).

【0040】また、この透明部分はケース全体を光透過
性の材料で形成しても、光ヘッドに対応する部分のみを
光透過性の材料で形成し、そのほかの部分を、光透過性
を有しない材料で形成しても良い。
Even if the entire transparent case is formed of a light-transmitting material, only the portion corresponding to the optical head is formed of a light-transmitting material, and the other portions are made of a light-transmitting material. It may be formed of a material that is not used.

【0041】また、本発明に用いる対物レンズは、光デ
ィスクの記録面までに存在する例えば基板のような光学
部材の光学的厚さを考慮して設計される。そのため、ケ
ースの透明部分を形成する光学部材を通して光を入射す
る場合には、光学部材と光ディスクの基板との厚さとを
考慮して設計される。したがって従来の対物レンズを使
用する場合には、光学部材と光ディスクの基板との厚さ
と、従来の光ディスク基板とを同じ厚さにすることが好
ましい。本発明の場合は光ディスクの基板のほかにケー
スがあるので、ケースを通して光を入射することによ
り、従来の対物レンズを使用する場合には光ディスクの
基板を薄くすることができる。
The objective lens used in the present invention is designed in consideration of the optical thickness of an optical member such as a substrate existing up to the recording surface of the optical disk. Therefore, when light is incident through the optical member forming the transparent portion of the case, the design is made in consideration of the thickness of the optical member and the substrate of the optical disk. Therefore, when a conventional objective lens is used, it is preferable to make the thickness of the optical member and the substrate of the optical disk equal to the thickness of the conventional optical disk substrate. In the case of the present invention, since there is a case in addition to the substrate of the optical disk, light is incident through the case, so that the substrate of the optical disk can be made thinner when a conventional objective lens is used.

【0042】また、本発明の光ディスク装置は、回転し
ながら情報を保持し、前記回転に伴う振れが0.25mm
以下である光ディスクに対して機能し、光源からの拡散
光をレンズを集光することにより、前記ディスクに前記
情報を少なくとも記録し、前記光源と前記レンズとの間
に光路距離が5〜20mmである光ヘッドと、前記ディス
クを回転する手段と、前記ディスクを前記ヘッドに対し
て所定の関係位置に収容する手段と、を有することを特
徴とする。
Also, the optical disk device of the present invention holds information while rotating, and the shake accompanying the rotation is 0.25 mm.
The following functions for an optical disk and collects at least the information on the disk by condensing a diffused light from a light source on a lens, and an optical path distance between the light source and the lens is 5 to 20 mm. An optical head, means for rotating the disk, and means for accommodating the disk at a predetermined relative position with respect to the head are provided.

【0043】本発明による光ディスクの回転にともなう
振れの量は、例えば、沖野芳弘監修による「光ディスク
プロセス技術の要点」の166〜172頁(日立工業技
術センタ編修)に記載されているような方法により規定
される。
The amount of run-out due to rotation of the optical disk according to the present invention can be determined, for example, by the method described in "Key Points of Optical Disk Process Technology", supervised by Yoshihiro Okino, pages 166 to 172 (edited by Hitachi Industrial Technology Center). Stipulated.

【0044】拡散光学系において光利用効率を高くする
ためには光源と対物レンズとの距離を小さくすることが
好ましい。
In order to increase the light use efficiency in the diffusion optical system, it is preferable to reduce the distance between the light source and the objective lens.

【0045】また、本発明の光ディスク装置は、回転し
ながら情報を保持する光ディスクに対して機能し、光源
からの拡散光を開口数が0.5〜0.6であって、作動距
離が0.25〜1.0mmであるレンズで集光することによ
り、前記ディスクに前記情報を少なくとも記録する光ヘ
ッドと、前記ディスクを回転する手段と、前記ディスク
を前記ヘッドに対して所定の関係位置に収容する手段
と、を有することを特徴とする。
Further, the optical disk apparatus of the present invention functions for an optical disk that holds information while rotating, and that diffuses light from a light source with a numerical aperture of 0.5 to 0.6 and a working distance of 0. An optical head for recording at least the information on the disc by condensing the light with a lens having a diameter of 0.25 to 1.0 mm; a means for rotating the disc; Means for housing.

【0046】ここで開口数とビーム(光)径との関係を
説明する。レンズの主点から光ディスクの記録面までの
距離をf、レンズの半径をDとし、それらと光ディスク
側開口数NAとの関係は、 NA=D/f となる。集光点でのビーム径dは、光ディスク側開口数
NAとビームの波長λにより決まり回折限界では、 d=λ/NA となる。
Here, the relationship between the numerical aperture and the beam (light) diameter will be described. The distance from the principal point of the lens to the recording surface of the optical disk is f, the radius of the lens is D, and the relationship between these and the optical disk side numerical aperture NA is: NA = D / f. The beam diameter d at the focal point is determined by the numerical aperture NA of the optical disk and the wavelength λ of the beam, and at the diffraction limit, d = λ / NA.

【0047】光ヘッドを用いて、情報の記録,再生また
は消去を行なう場合には、ビーム径を一定にする必要が
あるため、レンズの開口数NAは一定にしておくことが
好ましく、開口数NAを一定にして、焦点距離fを小さ
くすると、レンズ径Dは小さくなることがわかる。
When recording, reproducing or erasing information using an optical head, it is necessary to keep the beam diameter constant. Therefore, it is preferable to keep the numerical aperture NA of the lens constant. It can be seen that the lens diameter D decreases when the focal length f is reduced while maintaining a constant.

【0048】従来の装置との互換性をとるにはビーム径
を同じにする必要があり、光源として波長830nmの
半導体レーザを用いる場合には、開口数NAは0.5 以
上必要であることがわかる。開口数NAを大きくしビー
ム径dを小さくするとエネルギー密度が大きくなり、少
ない膜面パワで記録が出来るようになることがわかる。
In order to obtain compatibility with the conventional apparatus, it is necessary to make the beam diameter the same, and when a semiconductor laser having a wavelength of 830 nm is used as a light source, the numerical aperture NA must be 0.5 or more. Understand. It can be seen that when the numerical aperture NA is increased and the beam diameter d is reduced, the energy density increases, and recording can be performed with less film surface power.

【0049】開口数NAが大きくなるとフォーカス及び
トラッキングに伴うレンズの移動による収差の増加が大
きくなるとともに、レンズの製造条件を考慮すると、有
効なレンズの光ディスク側開口数NAの上限は0.6が
好ましい。
As the numerical aperture NA increases, the aberration increases due to the movement of the lens during focusing and tracking. In addition, considering the lens manufacturing conditions, the upper limit of the effective numerical aperture NA of the lens on the optical disk is 0.6. preferable.

【0050】また、波長λを短くしてもビーム径dを小
さくすることができ、記録に好ましい。
Even if the wavelength λ is shortened, the beam diameter d can be reduced, which is preferable for recording.

【0051】光源には、波長780nm〜830nmの
半導体レーザ、または第2次高調波により波長を半分に
した390nm〜415nmの光源が利用可能である。
この時、ビーム径dは0.65μm〜1.66μmが好ま
しい。
As the light source, a semiconductor laser having a wavelength of 780 to 830 nm or a light source of 390 to 415 nm whose wavelength is halved by the second harmonic can be used.
At this time, the beam diameter d is preferably 0.65 μm to 1.66 μm.

【0052】また、対物レンズの光源側の開口数は、
0.1 以上必要であり、開口数が大きい方が光利用効率
は大きくなる。半導体レーザの出射光が楕円であること
から対物レンズ内で光源からの光の強度分布ができるこ
とと、レンズの製造条件を考慮すると、光源側の開口数
は0.18以下であることが好ましい。
The numerical aperture on the light source side of the objective lens is
0.1 or more is necessary, and the higher the numerical aperture, the higher the light use efficiency. Considering that the light emitted from the semiconductor laser is elliptical and that the intensity distribution of the light from the light source can be formed in the objective lens, and that the manufacturing conditions of the lens are taken into consideration, the numerical aperture on the light source side is preferably 0.18 or less.

【0053】光源側の開口数0.18 での光利用効率
は、50%となる。半導体レーザのビームの広がり角は
レーザの種類によるため、広がり角の小さい半導体レー
ザを用いれば、光源側開口数の小さな対物レンズによっ
て同じ光利用効率が得られることがわかる。
The light use efficiency at the numerical aperture of 0.18 on the light source side is 50%. Since the divergence angle of the semiconductor laser beam depends on the type of laser, it can be seen that the same light use efficiency can be obtained by using an objective lens having a small numerical aperture on the light source side if a semiconductor laser having a small divergence angle is used.

【0054】対物レンズの倍率がmのとき、対物レンズ
から光の集光点までの距離A,光源から対物レンズまで
の距離をBとすると、A=mBという関係がある。対物
レンズと光ディスクとの間の距離Aは光ディスクの面振
れ量によって決まっており、面振量の大きな光ディスク
では、A及びBが大きくなる。つまり、光ヘッドの大き
さは、ディスクの面振量によってきめることができる。
When the magnification of the objective lens is m and the distance A from the objective lens to the light condensing point and the distance from the light source to the objective lens are B, there is a relationship of A = mB. The distance A between the objective lens and the optical disk is determined by the amount of surface wobble of the optical disk, and A and B are large for an optical disk having a large amount of wobble. That is, the size of the optical head can be determined by the amount of surface vibration of the disk.

【0055】また、本発明のように拡散光学系において
光利用効率を高くするため光源側開口数を大きくするこ
とが好ましい。
Further, it is preferable to increase the numerical aperture on the light source side in order to increase the light use efficiency in the diffusion optical system as in the present invention.

【0056】この開口数を大きくするとフォーカスおよ
びトラッキングを行なったときの対物レンズの変位に対
して生じる収差が開口数の小さな場合よりも大きくな
る。光利用効率の変化も大きい。
When the numerical aperture is increased, the aberration caused by the displacement of the objective lens when focusing and tracking are performed becomes larger than when the numerical aperture is small. The change in light use efficiency is also large.

【0057】本発明においては、面振量または偏心量を
小さくしたことにより、対物レンズの光源開口数を大き
くしても、フォーカスおよびトラッキング時における対
物レンズの移動量を小さくすることができ、発生する収
差は従来の光学系と同等にすることができる。そのた
め、拡散光学系の光利用効率を大きくし、記録可能な光
ヘッドに用いることができる。
In the present invention, the amount of movement of the objective lens during focusing and tracking can be reduced even if the numerical aperture of the light source of the objective lens is increased by reducing the amount of surface vibration or the amount of eccentricity. The aberration can be made equal to that of the conventional optical system. Therefore, the light use efficiency of the diffusion optical system can be increased, and the light can be used for a recordable optical head.

【0058】拡散光学系の光利用効率は、対物レンズの
光ディスク側開口数と倍率とによって決めることができ
る。
The light use efficiency of the diffusion optical system can be determined by the numerical aperture and magnification of the objective lens on the optical disk side.

【0059】拡散光学系における倍率mと光利用効率と
の関係について説明する。倍率mは、光源から見たレン
ズの開口数NA2と光ディスク側から見たレンズ開口数
NA1とにより、 m=NA2/NA1 と表わされる。
The relationship between the magnification m and the light use efficiency in the diffusion optical system will be described. The magnification m is expressed as m = NA 2 / NA 1 by the numerical aperture NA 2 of the lens viewed from the light source and the numerical aperture NA 1 of the lens viewed from the optical disk side.

【0060】ここでNA1=0.52、光源としての半導
体レーザの接合面に平行な方向の光の広がりがθ//=1
1°,垂直な方向の光の広がりがθ⊥=25°として光
利用効率を計算した。光ディスクの記録膜に無機材料を
用いた場合では、記録に膜面10mW以上のパワーが必
要であり、光源として40mWのパワーの半導体レーザ
を用いるためには、光利用効率は、25%以上必要であ
る。計算により25%以上の光利用効率を得るために
は、倍率mは0.2 以上必要であることがわかる。
Here, NA 1 = 0.52, and the spread of light in the direction parallel to the bonding surface of the semiconductor laser as the light source is θ // = 1.
The light use efficiency was calculated assuming that the light spread in the vertical direction was 1 °, and θ⊥ = 25 °. When an inorganic material is used for a recording film of an optical disc, a power of 10 mW or more is required for recording. In order to use a semiconductor laser having a power of 40 mW as a light source, a light use efficiency of 25% or more is required. is there. Calculations show that a magnification m of 0.2 or more is necessary to obtain a light utilization efficiency of 25% or more.

【0061】また、レンズの作動距離について説明す
る。
The working distance of the lens will be described.

【0062】光ディスクをケースに収納し、光学部材を
通して光を入射する場合には、対物レンズと光ディスク
との間にケースがあり、回転する光ディスクと対物レン
ズとが直接接触する可能性がないため、対物レンズと光
ディスクとの間の距離(作動距離)を小さくすることが
できる。面振量が0.25 mm以下であることに対応し、
作動距離は0.25mm以上1mm以下が望ましい。
When the optical disk is housed in a case and light enters through the optical member, there is a case between the objective lens and the optical disk, and there is no possibility that the rotating optical disk and the objective lens come into direct contact with each other. The distance (working distance) between the objective lens and the optical disk can be reduced. Corresponding to the surface vibration amount of 0.25 mm or less,
The working distance is preferably 0.25 mm or more and 1 mm or less.

【0063】作動距離を小さくすることにより、レンズ
の主点と集光点との距離を小さくすることができる。本
発明においては、面振量を±0.5 mm以下とすることが
できるため、レンズの主点から光ディスクの記録面まで
の距離を、4mm以下とすることができ、倍率0.2 の対
物レンズを用いても光源とレンズとの距離を20mm以下
とすることができる。
By reducing the working distance, the distance between the principal point of the lens and the focal point can be reduced. In the present invention, since the amount of surface vibration can be set to ± 0.5 mm or less, the distance from the principal point of the lens to the recording surface of the optical disk can be set to 4 mm or less, and the objective with a magnification of 0.2 can be used. Even if a lens is used, the distance between the light source and the lens can be made 20 mm or less.

【0064】本発明の光ディスク装置は、回転しながら
情報を保持する光ディスクに対して機能し、一定波長の
光源からの拡散光を一定開口数のレンズで集光すること
により、前記ディスクに前記情報を少なくとも記録し、
前記波長と前記開口数との比が0.65〜1.66μmで
あり、前記光の利用効率が25〜50%である光ヘッド
と、前記ディスクを前記ヘッドに対して所定の関係位置
に収容する手段と、を有することを特徴とする。
The optical disk apparatus of the present invention functions for an optical disk that holds information while rotating, and collects the diffused light from a light source of a fixed wavelength by a lens with a fixed numerical aperture, so that the information is recorded on the disk. At least
An optical head having a ratio of the wavelength to the numerical aperture of 0.65 to 1.66 μm and a light use efficiency of 25 to 50%, and the disk being housed in a predetermined relative position with respect to the head And means for performing the operation.

【0065】本発明の光ディスク装置は、回転しながら
情報を保持し、前記回転に伴う振れが0.25 mm以下で
ある光ディスクに対して機能し、光源からの拡散光を直
径が1〜4mmであるレンズで集光し、前記光源から出射
された光のうち25〜50%の光を前記ディスクに照射
することにより、前記ディスクに前記情報を少なくとも
記録する光ヘッドと、前記ディスクを回転する手段と、
前記ディスクを前記ヘッドに対して所定の関係位置に収
容する手段と、を有することを特徴とする。
The optical disk apparatus of the present invention holds information while rotating, and functions for an optical disk in which the shake caused by the rotation is 0.25 mm or less, and diffuses light from a light source with a diameter of 1 to 4 mm. An optical head for recording at least the information on the disk by irradiating the disk with 25-50% of the light emitted from the light source and condensing the light by a lens, and means for rotating the disk When,
Means for accommodating the disk at a predetermined relative position with respect to the head.

【0066】本発明の光ディスク装置は、回転しながら
情報を保持し、前記回転に伴う振れが0.25 mm以下で
ある光ディスクに対して機能し、光源からの拡散光を作
動距離が0.25〜1.0mmであるレンズで集光すること
により、前記ディスクに前記情報を少なくとも記録する
光ヘッドと、前記ディスクを回転する手段と、前記ディ
スクを前記ヘッドに対して所定の関係位置に収容する手
段と、を有することを特徴とする。
The optical disk device of the present invention holds information while rotating, and functions for an optical disk having a shake of 0.25 mm or less due to the rotation, and diffuses light from a light source at a working distance of 0.25 mm. An optical head for recording at least the information on the disk by condensing light with a lens having a diameter of about 1.0 mm, means for rotating the disk, and housing the disk at a predetermined position relative to the head Means.

【0067】本発明の光ディスク装置は、回転しながら
情報を保持する光ディスクに対して機能し、光源からの
拡散光を倍率が0.2〜0.35であるレンズで、前記デ
ィスクに光強度が5〜25mWで集光することにより、
前記情報を少なくとも記録する光ヘッドと、前記ディス
クを前記ヘッドに対して所定の関係位置に収容する手段
と、を有することを特徴とする。
The optical disk apparatus of the present invention functions for an optical disk that holds information while rotating, and uses a lens having a magnification of 0.2 to 0.35 to diffuse light from a light source. By focusing at 5-25mW,
An optical head for recording at least the information, and means for accommodating the disk at a predetermined relative position with respect to the head are provided.

【0068】本発明の光ヘッドは、光源からの拡散光を
光ディスクに照射し、該ディスクで反射された光を光検
出器に導く光分離器と、該分離器と前記ディスクとの間
の光路上に形成され、前記拡散光を前記ディスクに集光
するレンズとを有し、少なくとも前記ディスクに情報を
記録することを特徴とする。
An optical head according to the present invention irradiates an optical disk with diffused light from a light source and guides light reflected by the disk to a photodetector, and a light separator between the separator and the disk. A lens formed on a road and condensing the diffused light on the disk, wherein information is recorded on at least the disk.

【0069】本発明は、光源とレンズとの間の光路距離
を小さくし、光源から出射される光の利用効率を高めて
いる。これにより、拡散光学系を用いた光ヘッドであっ
ても光ディスクに対して記録することが可能になった。
According to the present invention, the optical path distance between the light source and the lens is reduced, and the utilization efficiency of light emitted from the light source is increased. This makes it possible to record data on an optical disk even with an optical head using a diffusion optical system.

【0070】[0070]

【作用】面振量と偏心量とを小さくすることにより、拡
散光学系を用いた光ヘッドにおいて、光利用効率を大き
くすることができる。
The light use efficiency can be increased in an optical head using a diffusion optical system by reducing the amount of surface vibration and the amount of eccentricity.

【0071】また、面振量が小さいので、対物レンズの
作動距離を小さくすることができ、光源と対物レンズと
の間の距離を小さくすることにより光ヘッドを小型化で
きる。
Also, since the amount of surface vibration is small, the working distance of the objective lens can be reduced, and the optical head can be downsized by reducing the distance between the light source and the objective lens.

【0072】[0072]

【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。An embodiment of the present invention will be described below.

【0073】図1は、本発明の光ヘッドと情報記録媒体
とを示した光ディスク装置の部分構成図である。
FIG. 1 is a partial configuration diagram of an optical disk device showing an optical head and an information recording medium of the present invention.

【0074】光ヘッドは、光源としての半導体レーザ
1,複合プリズム11,対物レンズ4,検出器8,図中
には示していないが対物レンズ4をフォーカス方向及び
トラッキング方向に移動させるための2次元アクチュエ
ータ、及びこれらの部品を固定するシャーシ12よりな
る。
The optical head includes a semiconductor laser 1 as a light source, a compound prism 11, an objective lens 4, a detector 8, and a two-dimensional (not shown) for moving the objective lens 4 in the focusing direction and the tracking direction. It consists of an actuator and a chassis 12 for fixing these components.

【0075】一方、ディスク状の情報記録媒体(以下、
「光ディスク」と称する)6は、透明なケース5に納め
られている。
On the other hand, a disc-shaped information recording medium (hereinafter referred to as
The optical disk 6 is housed in a transparent case 5.

【0076】図2は、図1で示した構成部分の断面図で
ある。光源としての半導体レーザ1から出たビーム9
は、偏光ビームスプリッタ2を透過し、立ち上げミラ1
0により立ち上げられ、λ/4板3により円偏光とな
り、対物レンズ4に入射し、光ディスク6の記録面上に
集光される。光ディスク6は、透明なケース5に納めら
れており、ビーム9は、透明なケース5を通して、光デ
ィスク6の記録面上に集光される。光ディスク6から反
射した光は、λ/4板3により入射した光とは90°回転
した直線偏光となり、偏光ビームスプリッタ2で反射さ
れ、検出器により検出される。この光ヘッドは、長さ2
5mm,幅15mm,高さ5.5mmとした。
FIG. 2 is a sectional view of the components shown in FIG. Beam 9 emitted from semiconductor laser 1 as a light source
Is transmitted through the polarizing beam splitter 2 and is turned on.
The light is raised by 0, becomes circularly polarized light by the λ / 4 plate 3, enters the objective lens 4, and is condensed on the recording surface of the optical disk 6. The optical disk 6 is housed in a transparent case 5, and the beam 9 is focused on the recording surface of the optical disk 6 through the transparent case 5. The light reflected from the optical disk 6 becomes linearly polarized light rotated by 90 ° with respect to the light incident from the λ / 4 plate 3, reflected by the polarization beam splitter 2, and detected by a detector. This optical head has a length of 2
5 mm, width 15 mm, height 5.5 mm.

【0077】ところで、半導体レーザは、自身の発光し
たビームがわずかに戻ってくると発振状態が変化し、発
振強度にノイズが発生する。光ディスク装置では、半導
体レーザのビームを光ディスク上に集光しその反射光を
検出するので、この反射光が半導体レーザに戻りノイズ
が発生する。有限倍率対物レンズを用いた再生専用型の
光ディスク装置における光ヘッドでは、上記のように光
ディスクに照射する光と光ディスクからの反射光を分離
するための光分離器として安価なハーフミラを用いて、
簡単な構成としている。したがって、光ディスクからの
反射光が半導体レーザに戻ることを避けることは出来な
い。そのため、再生専用型の光ディスク装置では、マル
チモード発振して戻り光ノイズに強い、いわゆる利得導
波型のレーザ素子を用いている。しかし、利得導波型レ
ーザは高出力の素子を作製出来ないので、記録可能な光
ディスク装置に用いることが出来ない。高出力の得られ
るレーザとして、いわゆる屈折率導波型のレーザ素子が
ある。しかし、屈折率導波型レーザはシングルモード発
振であり、戻り光によりノイズが発生しやすい。そのた
め、半導体レーザに光ディスクからの反射光が戻らない
ようにする必要がある。
Incidentally, the semiconductor laser changes its oscillation state when its own emitted beam returns slightly, and noise is generated in the oscillation intensity. In an optical disk device, a beam of a semiconductor laser is condensed on an optical disk and its reflected light is detected, so that the reflected light returns to the semiconductor laser to generate noise. In an optical head in a read-only optical disk device using a finite magnification objective lens, as described above, an inexpensive half mirror is used as an optical separator for separating the light irradiated to the optical disk and the reflected light from the optical disk,
It has a simple configuration. Therefore, it cannot be avoided that the reflected light from the optical disk returns to the semiconductor laser. For this reason, a read-only optical disk device uses a so-called gain-guided laser element that is resistant to return light noise due to multimode oscillation. However, a gain-guided laser cannot be used for a recordable optical disc device because a high-output element cannot be manufactured. As a laser with high output, there is a so-called refractive index waveguide type laser element. However, the index guided laser is a single mode oscillation, and noise is likely to be generated by the return light. Therefore, it is necessary to prevent reflected light from the optical disk from returning to the semiconductor laser.

【0078】ここで、図1,図2における半導体レーザ
1に光ディスク6からの反射光が戻らないようにする手
段について説明する。偏光ビームスプリッタ(PBS)
2はP偏光は透過し、S偏光は反射する性質を持つ。半
導体レーザ1からのP偏光はPBS2を透過し、λ/4
板3で円偏光となる。光ディスクで反射した円偏光はλ
/4板3によりS偏光となりPBS2で検出器8の方向
に反射し、半導体レーザ1にはビームがほとんど戻らな
くなる。
Here, means for preventing the reflected light from the optical disk 6 from returning to the semiconductor laser 1 in FIGS. 1 and 2 will be described. Polarizing beam splitter (PBS)
No. 2 has a property of transmitting P-polarized light and reflecting S-polarized light. The P-polarized light from the semiconductor laser 1 is transmitted through the PBS 2 and λ / 4
The plate 3 becomes circularly polarized light. The circularly polarized light reflected by the optical disk is λ
The beam becomes S-polarized light by the / 4 plate 3 and is reflected by the PBS 2 in the direction of the detector 8, so that the beam hardly returns to the semiconductor laser 1.

【0079】ここで本発明に用いる4分の1波長板の厚
さについて説明する。4分の1波長板は、中を透過する
光路長によって直線偏光から円偏光への変換率が変わ
る。4分の1波長板の常光線に対する屈折率をn0、異
常光線に対する屈折率をne、4分の1波長板の厚さを
d、レーザビームの波長をλとするとき、4分の1波長
板の厚さをdは、kを自然数として d=λ/(no−ne)(2k+1) を満たすように加工される。この4分の1波長板の垂線
に対して、角度θで入射するレーザビームは、4分の1
波長板中を Δd=d(1/cosθ −1) だけ余分に通ることになり、直線偏光から円偏光への変
換率が減少する。拡散光学系では拡散光中で4分の1波
長板を用いることになるので、ビームの中心に対して周
辺光は4分の1波長板に対して角度を持って入射するこ
とになり、半導体レーザに戻って来る光量が増加する。
特にkが大きい場合には、垂直に入射した光と角度を持
って入射した光との光路差が大きくなり戻り光が増加す
る割合が大きい。そのため、拡散光中で用いる4分の1
波長板としては、k=0のいわゆるシングルモードの4
分の1波長板が望ましい。
Here, the thickness of the quarter-wave plate used in the present invention will be described. A quarter-wave plate changes the conversion rate from linearly polarized light to circularly polarized light depending on the length of the optical path passing through it. When the refractive index of the quarter-wave plate for ordinary light is n 0 , the refractive index for extraordinary light is n e , the thickness of the quarter-wave plate is d, and the wavelength of the laser beam is λ, the thickness of the wave plate d is processed so as to satisfy d = λ / (n o -n e) (2k + 1) to k is a natural number. The laser beam incident at an angle θ with respect to the perpendicular to the quarter-wave plate is a quarter.
An extra pass through the wave plate by Δd = d (1 / cos θ −1) reduces the conversion rate from linearly polarized light to circularly polarized light. In the diffusion optical system, a quarter-wave plate is used in the diffused light, so that the peripheral light enters the beam center at an angle to the quarter-wave plate, and the semiconductor The amount of light returning to the laser increases.
In particular, when k is large, the optical path difference between the vertically incident light and the light incident at an angle increases, and the rate of increase of the return light is large. Therefore, a quarter used in diffused light
As a wave plate, a so-called single mode 4 with k = 0
A one-half wave plate is desirable.

【0080】図31に水晶の4分の1波長板のモード数
kに対して、偏光板を透過して半導体レーザに戻る光量
の割合の測定結果を示す。kが大きくなるに従って戻っ
て来る光量が増加する。戻り光を最低にするために4分
の1波長板のモード数kはk=0が望ましい。
FIG. 31 shows the measurement results of the ratio of the amount of light returning to the semiconductor laser through the polarizing plate with respect to the number of modes k of the quarter-wave plate of quartz. The amount of returning light increases as k increases. In order to minimize the return light, the mode number k of the quarter-wave plate is desirably k = 0.

【0081】4分の1波長板の材料としては、水晶,雲
母,方解石等の2軸性結晶または3軸性結晶を用いるこ
とができる。あるいは、波長以下の周期で溝を刻んだホ
ログラムによっても実現できる。ホログラムを用いる場
合は、中心から外周に行くに従い、ピッチを変えること
で半導体レーザの拡散光の周辺光に対しても効率良く円
偏光変換できる4分の1波長板を作製することができ
る。
As the material of the quarter-wave plate, a biaxial crystal or a triaxial crystal such as quartz, mica, calcite or the like can be used. Alternatively, it can be realized by a hologram in which grooves are cut at a period equal to or less than the wavelength. When a hologram is used, a quarter-wave plate capable of efficiently performing circular polarization conversion on peripheral light of diffused light of a semiconductor laser can be manufactured by changing the pitch from the center to the outer periphery.

【0082】図32と図33に本発明に用いる光ヘッド
の別の実施例を示す。半導体レーザ1からのレーザビー
ム9はあらかじめ透過したビームが円偏光となる所定の
方向に調整して張り合わせた円形の偏光板14と4分の
1波長板3を透過する。4分の1波長板3を透過したレ
ーザビーム9はハーフミラ25で反射し、立ち上げミラ
10で方向を変えて有限倍率対物レンズ4に入射し光デ
ィスク6上に集光される。光ディスク6で反射したレー
ザビーム9は、有限倍率対物レンズ4を通り、一部はハ
ーフミラ25を透過し、検出器8にいたり、残りは半導
体レーザ1の方向へ戻る。半導体レーザ方向に反射した
ビーム9は、4分の1波長板3により半導体レーザ1の
出射光の偏光とは90°ずれた直線偏光となり、偏光板
14を透過しない。対物レンズ4は2次元アクチュエー
タにより駆動されてフォーカスとトラッキングを行う。
半導体レーザ1,偏光板14,4分の1波長板3,ハー
フミラ25,立ち上げミラ10,2次元アクチュエータ
は同一のシャーシ12上に固定されている。ハーフミラ
25には反射率80%のものを用いた。光ヘッドを組み
立てた後、対物レンズ4を透過する光量が最大になるよ
うに偏光板14と4分の1波長板3を貼り合わせた部材
を回転し、固定した。あらかじめ偏光板14と4分の1
波長板3を張り合わせてあるため、それぞれ別々に調整
する必要がないので、調整に要する時間が短縮される。
対物レンズ4には、光源側開口数0.15,光ディスク側開
口数0.52 ,レンズ有効径2mmφの有限倍率レンズを
用いた。4分の1波長板3には、厚さ100μmのシン
グルモードの水晶を用いた。偏光板14としては、ポリ
ビニルアルコールの高分子膜中にヨウ素化合物等の色素
を入れ、一定方向に引き延ばした膜を用いた。
FIGS. 32 and 33 show another embodiment of the optical head used in the present invention. The laser beam 9 from the semiconductor laser 1 passes through a circular polarizer 14 and a quarter-wave plate 3 which are adjusted in a predetermined direction so that the transmitted beam becomes circularly polarized and bonded together. The laser beam 9 transmitted through the quarter-wave plate 3 is reflected by the half mirror 25, changed its direction by the rising mirror 10, enters the finite magnification objective lens 4, and is focused on the optical disk 6. The laser beam 9 reflected by the optical disk 6 passes through the finite magnification objective lens 4, a part of which passes through the half mirror 25, enters the detector 8, and returns the rest toward the semiconductor laser 1. The beam 9 reflected in the direction of the semiconductor laser is converted into linearly polarized light by 90 ° from the polarization of the light emitted from the semiconductor laser 1 by the quarter-wave plate 3, and does not pass through the polarizing plate 14. The objective lens 4 is driven by a two-dimensional actuator to perform focusing and tracking.
The semiconductor laser 1, the polarizing plate 14, the quarter-wave plate 3, the half mirror 25, the rising mirror 10, and the two-dimensional actuator are fixed on the same chassis 12. The half mirror 25 used had a reflectance of 80%. After assembling the optical head, the member in which the polarizing plate 14 and the quarter-wave plate 3 were bonded was rotated and fixed so that the amount of light transmitted through the objective lens 4 was maximized. In advance, the polarizing plate 14 and a quarter
Since the wave plates 3 are attached to each other, it is not necessary to adjust them separately, so that the time required for the adjustment is reduced.
A finite magnification lens having a numerical aperture of 0.15 on the light source side, a numerical aperture of 0.52 on the optical disk, and an effective lens diameter of 2 mmφ was used as the objective lens 4. For the quarter-wave plate 3, a single-mode crystal having a thickness of 100 μm was used. As the polarizing plate 14, a film in which a dye such as an iodine compound was put in a polymer film of polyvinyl alcohol and stretched in a certain direction was used.

【0083】図34に戻り光率に対するレーザノイズの
測定結果を示す。戻り光率は半導体レーザの出射光に対
して半導体レーザに戻る光量の比である。戻り光率が0.
02%以下でレーザノイズは小さい。また、0.5 %から
7%の戻り光率でノイズの小さな領域がある。この結果
より、半導体レーザに戻る光率は0.02 %以下、また
は、0.5 %から7%までが望ましい。図32の実施例
においては、戻り光率を3%とし、ノイズを低減した。
FIG. 34 shows the measurement results of the laser noise with respect to the return light rate. The return light rate is the ratio of the amount of light returning to the semiconductor laser to the output light of the semiconductor laser. Return light rate is 0.
Laser noise is small at less than 02%. In addition, there is a small noise area with a return light rate of 0.5% to 7%. From this result, the light rate returned to the semiconductor laser is desirably 0.02% or less, or 0.5% to 7%. In the embodiment of FIG. 32, the return light rate is set to 3%, and the noise is reduced.

【0084】偏光板としては、ポリビニルアルコール等
の高分子膜中にヨウ素化合物等の色素を入れ、一定方向
に引き延ばした膜を用いることが出来る。あるいは、細
い線を同じ方向に並べた金属の薄膜を用いてもよい。あ
るいは、屈折率のことなる誘電体を多層に重ねた膜に斜
めに光を入射するいわゆる偏光ビームスプリッタを用い
てもよい。
As the polarizing plate, a film in which a dye such as an iodine compound is put in a polymer film such as polyvinyl alcohol and stretched in a certain direction can be used. Alternatively, a thin metal film in which thin lines are arranged in the same direction may be used. Alternatively, a so-called polarizing beam splitter that obliquely enters light into a film in which dielectrics having different refractive indices are stacked in multiple layers may be used.

【0085】図35に半導体レーザのパッケージに偏光
板と4分の1波長板を組み込んだ実施例を示す。半導体
レーザ1において、半導体レーザチップ15を封入する
パッケージにはレーザビーム9を取り出す光学的に透明
な部材を有する。この光学的に透明な部材として偏光板
14と4分の1波長板3を用い、接着した。4分の1波
長板3としては、従来の半導体レーザに用いているカバ
ーガラスの厚さと同じとし、厚さ0.3 mmのシングルモ
ードの水晶を用いた。これらの表面に反射防止コーティ
ングを行ない、反射による戻り光を押さえた。この半導
体レーザを用いることにより、光ヘッドは小型化され
た。
FIG. 35 shows an embodiment in which a polarizing plate and a quarter-wave plate are incorporated in a semiconductor laser package. In the semiconductor laser 1, a package for enclosing the semiconductor laser chip 15 has an optically transparent member for extracting the laser beam 9. A polarizing plate 14 and a quarter-wave plate 3 were used as the optically transparent member and bonded. As the quarter-wave plate 3, a single-mode quartz crystal having the same thickness as that of the cover glass used in the conventional semiconductor laser and having a thickness of 0.3 mm was used. An anti-reflection coating was applied to these surfaces to suppress the return light due to reflection. By using this semiconductor laser, the optical head was miniaturized.

【0086】図3はケースに納めた光ディスクの実施例
を示したものである。ここで示した光ディスクを内蔵し
た光ディスク200(以下「光ディスクインカード」と
称する)は、回転する光ディスク6を固定された保護ケ
ース5の中に納め、光ディスク6の面振れを小さくした
ものである。
FIG. 3 shows an embodiment of an optical disk housed in a case. An optical disk 200 (hereinafter, referred to as an "optical disk in card") incorporating the optical disk shown here is one in which a rotating optical disk 6 is housed in a fixed protective case 5 to reduce the runout of the optical disk 6.

【0087】これにより、対物レンズのフォーカスのた
めに移動する量を少なくし、フォーカスのための対物レ
ンズの移動によって生じる収差を小さく抑えることにし
た。外形は、クレジットカードサイズとし、縦84mm,
横54mm,厚さ1.5 mmとした。ディスク基板は直径
1.9インチ,厚さ0.5mmのガラス基板を用いたが、P
C基板またはPMMA基板を用いてもよい。
As a result, the amount of movement of the objective lens for focusing is reduced, and aberration caused by movement of the objective lens for focusing is reduced. The outer shape is the size of a credit card, 84 mm long,
The width was 54 mm and the thickness was 1.5 mm. As the disk substrate, a glass substrate having a diameter of 1.9 inches and a thickness of 0.5 mm was used.
A C substrate or a PMMA substrate may be used.

【0088】光ディスク径を小さくすることにより、お
なじ面振れ角でも相対的な面振れ量は小さくなる。直径
5.25インチ(133mm)の光ディスクと比ベ、直径
1.9インチの光ディスクの場合には、面振量は2/5以
下となる。面振量を考慮し、光ディスク径は小さい方が
よく、2.5インチ(127mm)以下が望ましい。
By reducing the diameter of the optical disk, the relative amount of surface deflection becomes smaller even at the same surface deflection angle. 5.25 inch (133mm) diameter optical disc and diameter comparison
In the case of a 1.9-inch optical disk, the amount of surface vibration is 2/5 or less. In consideration of the amount of surface vibration, the smaller the diameter of the optical disk is, the better the diameter is 2.5 inches (127 mm).

【0089】ケース5には、PMMA板を用いた。The case 5 was made of a PMMA plate.

【0090】光入射部201の厚さは、0.3mmとし
た。基板及びケースの厚さの和は0.8mmとした。基板
とケースの間隔は、上下0.2 mmとした。この結果、基
板の面振れ量は、最大でも±0.2mmに抑えられる。
The thickness of the light incident portion 201 was 0.3 mm. The sum of the thicknesses of the substrate and the case was 0.8 mm. The distance between the substrate and the case was 0.2 mm above and below. As a result, the surface runout of the substrate can be suppressed to ± 0.2 mm at the maximum.

【0091】図4にこのケースに納めたガラス基板の光
ディスクを3600rpm で回転させたときの1周分(3
3ms)の面振量の測定結果を示す。
FIG. 4 shows one round (3 rotations) when the glass substrate optical disk housed in this case is rotated at 3600 rpm.
3 shows a measurement result of the amount of surface vibration of 3 ms).

【0092】この場合、面振量は、±0.015 mmであ
った。この結果により、光ディスクとケースとの間隔
は、上下0.015 mmまで小さくすることが可能である
ことがわかる。
In this case, the amount of surface vibration was ± 0.015 mm. From this result, it can be seen that the distance between the optical disk and the case can be reduced to 0.015 mm up and down.

【0093】ケースに納めず、光ディスクのみを挿入す
る光ディスク装置においては、ディスク装置内に、ディ
スクの両面側に突起又は平面を設け、光ディスクの面振
れを制限しても、光ディスクをケースに納めることと同
等の効果が得られる。
In an optical disk device in which only an optical disk is inserted without being accommodated in a case, projections or flat surfaces are provided on both sides of the disk in the disk device so that the optical disk can be accommodated in the case even if surface deviation of the optical disk is limited. The same effect can be obtained.

【0094】記録媒体には、InSbTe合金の相変化型の書
き換え可能な記録膜を用いた。記録に必要なパワーは、
記録面で10mWの媒体を用いた。
As a recording medium, a phase-change rewritable recording film of an InSbTe alloy was used. The power required for recording is
A medium having a recording surface of 10 mW was used.

【0095】本実施例において、対物レンズは、有効率
2mmφ,作動距離0.4mm,NA0.52,倍率0.3 のもの
を用いた。この倍率により、平行光学系において実現さ
れている光利用効率と同程度の利用効率40%を実現す
ることができた。
In this embodiment, an objective lens having an effective ratio of 2 mmφ, a working distance of 0.4 mm, an NA of 0.52, and a magnification of 0.3 was used. With this magnification, it was possible to achieve a utilization efficiency of 40%, which is almost the same as the light utilization efficiency realized in the parallel optical system.

【0096】光源には、波長830nm,出力30mW
の半導体レーザを用いた。この結果、記録媒体の膜面に
おいて、12mWの光エネルギーを得ることができた。
対物レンズと光源の発光点との距離は、6.4 mmとする
ことができた。光ヘッドの厚さは、シャーシの底面厚1
mmを含め、シャーシの底面から対物レンズの先端までの
厚さで5.5mmとすることができた。
The light source has a wavelength of 830 nm and an output of 30 mW.
Was used. As a result, a light energy of 12 mW was obtained on the film surface of the recording medium.
The distance between the objective lens and the light emitting point of the light source could be 6.4 mm. The thickness of the optical head is the bottom thickness of the chassis.
The thickness from the bottom of the chassis to the tip of the objective lens, including the mm, was 5.5 mm.

【0097】光ディスク媒体としては、記録状態を反射
光の光量変化で再生する1回書き込みの追記型と相変化
書換え型を用いることが出来る。相変化型の媒体として
は、InSbTe系,GeSbTe系,GeTe系等のアモルファス
−結晶相変化を用いたもの,AgZn系,InSb系
図5は、対物レンズの倍率と光利用効率との関係を示し
たものである。
As an optical disk medium, a write once type and a phase change rewritable type in which a recording state is reproduced by a change in the amount of reflected light can be used. As a phase change type medium, a medium using an amorphous-crystalline phase change such as an InSbTe system, a GeSbTe system, and a GeTe system, an AgZn system, an InSb system
FIG. 5 shows the relationship between the magnification of the objective lens and the light use efficiency.

【0098】光利用効率が25%以上の光ディスク装置
を実現する場合には、光ヘッドに用いる対物レンズの倍
率を0.2 以上にする必要があることがわかる。対物レ
ンズの製作条件を考慮すると、倍率の上限は0.35 で
あり、光利用効率は50%が上限である。
It can be seen that in order to realize an optical disk device having a light use efficiency of 25% or more, the magnification of the objective lens used for the optical head needs to be 0.2 or more. Considering the manufacturing conditions of the objective lens, the upper limit of the magnification is 0.35, and the upper limit of the light use efficiency is 50%.

【0099】図6に光束径と作動距離との関係を示す。
対物レンズの開口数は0.52 である。図6より、対物
レンズと光ディスクとの距離を小さくすることにより作
動距離は小さくなり、対物レンズの径(光束径)を小さ
くすることができることがわかる。図7に光束径と光ヘ
ッドの厚さの関係を示す。図7より、光束径を小さくす
ることにより光ヘッドを薄くすることができることがわ
かる。ケースにより回転する光ディスクと対物レンズと
が直接接触する危険性がなく、面振量を0.4mm以下と
することができるため、作動距離を0.4mm とすること
ができる。
FIG. 6 shows the relationship between the beam diameter and the working distance.
The numerical aperture of the objective lens is 0.52. FIG. 6 shows that the working distance is reduced by reducing the distance between the objective lens and the optical disk, and the diameter of the objective lens (light beam diameter) can be reduced. FIG. 7 shows the relationship between the beam diameter and the thickness of the optical head. FIG. 7 shows that the optical head can be made thinner by reducing the beam diameter. There is no danger of the objective lens being in direct contact with the rotating optical disc due to the case, and the amount of surface vibration can be made 0.4 mm or less, so that the working distance can be made 0.4 mm.

【0100】さらに、基板の厚さ1.2mm を薄くすると
光束径を小さくすることができる。例えば、光ディスク
の厚さとケースの厚さとの和を1.2mmから0.8mmとす
ると、0.4mm の作動距離のとき、光束径は2mmとな
る。光束径2mmにおいて光ヘッドの厚さは、6mmとな
る。光ディスクの厚さとケースの厚さとの和が0.8mm
のとき、面振量をさらに抑えることにより、光ヘッドの
厚さは5mmまで薄くすることができる。これらの関係に
よれば、光ディスクの厚さとケースの厚さとを薄くすれ
ば、光ヘッドの厚さをさらに薄くすることができる。
Further, when the thickness of the substrate is reduced to 1.2 mm, the diameter of the light beam can be reduced. For example, if the sum of the thickness of the optical disk and the thickness of the case is from 1.2 mm to 0.8 mm, the beam diameter becomes 2 mm at a working distance of 0.4 mm. When the light beam diameter is 2 mm, the thickness of the optical head is 6 mm. The sum of the thickness of the optical disk and the thickness of the case is 0.8 mm
In this case, by further suppressing the amount of surface vibration, the thickness of the optical head can be reduced to 5 mm. According to these relationships, the thickness of the optical head can be further reduced by reducing the thickness of the optical disk and the thickness of the case.

【0101】図8のフォーカスのための対物レンズの移
動量と光利用効率との関係を示す。正方向の移動は、対
物レンズが光ディスク側に移動したことを示す。対物レ
ンズの開口数は0.52、開口径は2mm,倍率0.3のと
きのものである。
FIG. 8 shows the relationship between the amount of movement of the objective lens for focusing and the light use efficiency. The movement in the positive direction indicates that the objective lens has moved toward the optical disk. The numerical aperture of the objective lens is 0.52, the aperture diameter is 2 mm, and the magnification is 0.3.

【0102】情報の記録を行なうとき光ディスクにおけ
る光エネルギーが変動すると、光エネルギーの過不足が
起こり、記録不良が起こる。そのため、光ディスクの記
録面での光エネルギーの変動は、10%以下が望まし
い。そのためには、図8よりフォーカスのための対物レ
ンズの移動量は±0.25mm 以下である必要がある。
If the light energy on the optical disk fluctuates when information is recorded, the light energy becomes excessive or insufficient, resulting in poor recording. Therefore, the fluctuation of the light energy on the recording surface of the optical disk is desirably 10% or less. For this purpose, the moving amount of the objective lens for focusing needs to be ± 0.25 mm or less according to FIG.

【0103】この時、設計値での光利用効率は50%で
ある。光利用効率が50%以下のときは、光利用効率の
変化に対する面振れの許容量は大きくなるが、レンズの
移動に伴う収差の増加によりビーム径が増加し、記録が
不可となる。拡散光学系で記録を行うためには、面振れ
を±0.25mm 以下にする必要がある。面振れの原因に
は、モータの軸振れ,基板の反り,ハブ取り付け精度に
よるが、これらの精度を上げても面振れ防止策を用いず
に±0.01mm 以下の面振量にすることは困難である。
At this time, the light utilization efficiency at the design value is 50%. When the light use efficiency is 50% or less, the allowable amount of surface deflection with respect to the change in the light use efficiency increases, but the beam diameter increases due to an increase in aberration due to movement of the lens, and recording becomes impossible. In order to perform recording with a diffusion optical system, it is necessary to make the surface runout ± 0.25 mm or less. The cause of the runout depends on the shaft runout of the motor, the warpage of the board, and the mounting accuracy of the hub. However, even if the accuracy is increased, it is not possible to reduce the runout to ± 0.01 mm or less without using the runout prevention measures. Have difficulty.

【0104】また、レンズ径に関しては、面振れを小さ
くしたことにより、レンズ径を小さくすることが出来
る。レンズ径を小さくしたことにより装置を小さく出来
るのでレンズ径としては、4mm以下が望ましい。しか
し、小さな径のレンズを精度良く作製することは出来
ず、1mm径のレンズが限界である。
Further, with respect to the lens diameter, the lens diameter can be reduced by reducing the surface deflection. Since the apparatus can be made smaller by reducing the lens diameter, the lens diameter is preferably 4 mm or less. However, a lens with a small diameter cannot be manufactured with high accuracy, and a lens with a diameter of 1 mm is the limit.

【0105】また、面振れの測定例に関して説明する。Next, an example of measurement of surface runout will be described.

【0106】反りの少ない基板に精度良くハブの取付
け、モータの軸振れの小さなモータを用いてディスクの
面振れを測定した結果を図9に示す。2インチ径のガラ
ス基板を3600rpm で回転し、最外周での面振量を1
0個のディスクについて測定した。面振量は少ないもの
でも±10μmであった。ほとんどのディスクで±60
μm以下あり、特に面振れ防止策を取らなくても1nS
bTe系相変化光ディスクにオーバライト可能であっ
た。2インチ径のPC基板の面振量は、±150 μm〜±
400μmあり、ケースに納めて面振れを抑えた。
FIG. 9 shows the results of measuring the disk runout using a motor with a small motor shaft runout by accurately attaching the hub to a board with little warpage. A 2-inch diameter glass substrate was rotated at 3600 rpm, and the surface vibration amount at the outermost circumference was 1
The measurement was performed on 0 disks. The amount of surface wobble was ± 10 μm even if it was small. ± 60 for most discs
μm or less, 1 ns even without taking measures to prevent runout
Overwriting was possible on the bTe phase change optical disk. The surface vibration of a 2-inch diameter PC board is ± 150 μm to ±
It was 400 μm, and was placed in a case to suppress surface runout.

【0107】図10にトラッキングのための対物レンズ
の移動量と収差量との関係を示す。対物レンズの移動に
ともなう収差以外の収差が0.03λ であり、対物レン
ズの開口数が0.5、開口径が2mm、倍率が0.2のとき
のものである。
FIG. 10 shows the relationship between the amount of movement of the objective lens for tracking and the amount of aberration. The aberration other than the aberration due to the movement of the objective lens is 0.03λ, the numerical aperture of the objective lens is 0.5, the aperture diameter is 2 mm, and the magnification is 0.2.

【0108】回折限界まで集光できているという目安と
して、マーシャル限界があり、0.07λ(RMS)以下で
ある必要がある。
As a criterion that light can be condensed to the diffraction limit, there is a Marshall limit, which needs to be 0.07λ (RMS) or less.

【0109】図10より、対物レンズが移動したとき
に、マーシャル限界を超えないようにするには、対物レ
ンズの移動量は±0.3mm 以下であることが好ましい。
From FIG. 10, it is preferable that the amount of movement of the objective lens be ± 0.3 mm or less so that the Marshall limit is not exceeded when the objective lens moves.

【0110】図21に光ディスクの面振れ,偏心に追従
することによって生じる対物レンズの収差の測定例を示
す。測定に用いた対物レンズの諸元は、有効径2mm,光
ディスク側開口数0.52,光源側開口数0.14であ
る。光ディスクの面振れと偏心に追従するために対物レ
ンズが移動したときに、対物レンズによって生じる収差
が0.045λ 以下となる範囲を示した。回折限界まで
集光できる収差の基準としてマーシャル限界の0.07
λ(RMS)がある。光ディスク装置においては光ヘッ
ドと光ディスクの両方によって収差が生じるため、それ
ぞれ同等の収差を許容するようにする。そのため、光ヘ
ッドによって生じる収差は、0.05λ(RMS)以下である
必要がある。対物レンズ以外に、半導体レーザ,光学部
品によっても収差が生じるため、対物レンズによって生
じる収差は0.045 λ(RMS)以下にする必要があ
る。そこで、ここでは収差が0.045λ 以下となる範
囲を求めた。ところで、光ヘッドを組み立てる際半導体
レーザ光の中心軸と対物レンズの中心軸の間に誤差が生
じる。さらに、光ディスクと光ヘッドの間の間隔にも誤
差が生じる。通常この取付け誤差を100μm以下にす
ることは難しいので、光ディスクの面振れ,偏心に対す
る対物レンズの移動範囲は狭くなる。以上より、光ディ
スクに許される面振れ,偏心は、図21の斜線部分とな
る。面振れは±340μm以下,偏心は±200μm以
下にする必要がある。面振れ,偏心とも同時に許容する
ためには、面振れ±100μm以下,偏心±200μm
以下が望ましい。しかし、偏心に対してコースアクチュ
エータで光ヘッド全体を動かして追従する場合には、光
ディスクに許される偏心は±300μm以下まで広くな
る。面振れに対して光ヘッドの位置決め調整精度を向上
することにより許容範囲を±450μmまで広げること
ができる。
FIG. 21 shows an example of measuring the aberration of the objective lens caused by following the surface runout and eccentricity of the optical disk. The specifications of the objective lens used for the measurement were an effective diameter of 2 mm, a numerical aperture on the optical disk of 0.52, and a numerical aperture on the light source of 0.14. When the objective lens moves to follow the surface deflection and eccentricity of the optical disk, the range in which the aberration caused by the objective lens is 0.045λ or less is shown. The Marshall limit of 0.07 is used as a reference for aberrations that can be focused to the diffraction limit.
λ (RMS). In an optical disk device, since aberrations are generated by both the optical head and the optical disk, the same aberrations are allowed. Therefore, the aberration caused by the optical head needs to be 0.05λ (RMS) or less. In addition to the objective lens, the aberration also occurs due to the semiconductor laser and the optical components. Therefore, the aberration caused by the objective lens needs to be 0.045 λ (RMS) or less. Therefore, a range in which the aberration is equal to or less than 0.045λ was obtained. By the way, when assembling the optical head, an error occurs between the center axis of the semiconductor laser beam and the center axis of the objective lens. Further, an error occurs in the interval between the optical disk and the optical head. Usually, it is difficult to reduce the mounting error to 100 μm or less, so that the moving range of the objective lens with respect to the surface deflection and eccentricity of the optical disk is narrowed. As described above, the surface deflection and eccentricity allowed for the optical disk are indicated by the hatched portions in FIG. The surface runout needs to be ± 340 μm or less, and the eccentricity needs to be ± 200 μm or less. To allow both runout and eccentricity at the same time, runout ± 100 μm or less, eccentricity ± 200 μm
The following is desirable. However, when the entire optical head is moved by the coarse actuator to follow the eccentricity, the allowable eccentricity of the optical disk is widened to ± 300 μm or less. By improving the positioning adjustment accuracy of the optical head with respect to surface runout, the allowable range can be expanded to ± 450 μm.

【0111】追記型,書き換え可能型用の光ディスクで
は、光の利用効率が高い必要があり、光源の最大出力パ
ワーが小さいときには、光学系に偏光ビームスプリッ
タ,λ/4板による光アイソレータの機能が不可欠であ
る。また、回折格子を利用すると光利用効率が低下する
ため、トラッキング方式としてはプッシュプル法,ヘテ
ロダイン法が用いられる。フォーカスの方式には、フー
コープリズムを用いたフーコー法,シリンドリカルレン
ズを用いた非点収差法,臨界角プリズムを用いた臨界角
法,ナイフエッジを用いたナイフエッジ法がある。これ
らの部品は、プリズムの材料と同じガラスあるいはプラ
スチックで作成可能であり、偏光プリズム,λ/4板,
立ちあげミラー,ナイフエッジのようなフォーカスエラ
ー信号を得るための部品、及び、トッキングエラー信号
を得るための部品を一体複合化した、複合プリズムを作
成することが可能である。
In the write-once and rewritable optical discs, the light use efficiency needs to be high. When the maximum output power of the light source is small, the optical system is provided with the functions of a polarizing beam splitter and an optical isolator using a λ / 4 plate. It is essential. In addition, when a diffraction grating is used, light use efficiency is reduced. Therefore, a push-pull method or a heterodyne method is used as a tracking method. Focusing methods include a Foucault method using a Foucault prism, an astigmatism method using a cylindrical lens, a critical angle method using a critical angle prism, and a knife edge method using a knife edge. These parts can be made of the same glass or plastic as the material of the prism, such as polarizing prism, λ / 4 plate,
It is possible to produce a composite prism in which a component for obtaining a focus error signal such as a rising mirror and a knife edge and a component for obtaining a stocking error signal are integrally combined.

【0112】本発明の光ヘッドに用いた複合プリズムの
実施例を図11により説明する。フォーカスエラー信号
検出方式として、ナイフエッジ法,トラッキングエラー
信号検出法としてプッシュプル法を用いた。P偏光ビー
ムが偏光ビームスプリッタ2に入射し、立ちあげミラー
10で立ち上げられ、λ/4板3で円偏光となる。光デ
ィスクからの反射光は、λ/4板3でS偏光となり、偏
光ビームが偏光ビームスプリッタ2で反射し、4分割セ
ンサーで検出される。フーコープリズム7で、戻り光の
上半分をトラッキング信号のために2つのセンサーに入
れる。また、フーコープリズム7はナイフエッジの役割
をし、フォーカスエラー信号を得るために、中心の2分
割センサーで検出される。フォーカスエラー、及び、ト
ラッキングエラーの検出方法にあわせ、検出光学系の構
成は変更可能である。本実施例の複合プリズムは、光束
径に合わせ、縦5mm,横2.5mm,高さ2.5mmとした。
この複合プリズムを用いることにより、本実施例の光ヘ
ッドの光学系を、半導体レーザ,複合プリズム,レン
ズ、及び検出器の4個の部品で構成した。このように、
光学部品を複合化することにより、部品点数が少なくな
ると共に、光ヘッドの性能に大きく影響する光軸調整個
所を大幅に減少し、簡単に高精度の光軸調整が可能とな
った。本実施例においては、検出光学系にレンズを用い
ていないが、検出レンズを用することにより、エラー信
号の検出感度の調整が可能となるので、検出レンズを用
いても良い。
An embodiment of the compound prism used in the optical head of the present invention will be described with reference to FIG. The knife edge method was used as a focus error signal detection method, and the push-pull method was used as a tracking error signal detection method. The P-polarized beam enters the polarization beam splitter 2, is raised by the rising mirror 10, and becomes circularly polarized by the λ / 4 plate 3. The reflected light from the optical disc is converted into S-polarized light by the λ / 4 plate 3, the polarized beam is reflected by the polarization beam splitter 2, and detected by a four-divided sensor. In the Foucault prism 7, the upper half of the return light is applied to two sensors for tracking signals. The Foucault prism 7 serves as a knife edge, and is detected by a central two-part sensor to obtain a focus error signal. The configuration of the detection optical system can be changed according to the method of detecting a focus error and a tracking error. The composite prism of this embodiment is 5 mm long, 2.5 mm wide, and 2.5 mm high according to the beam diameter.
By using this composite prism, the optical system of the optical head according to the present embodiment was composed of four components: a semiconductor laser, a composite prism, a lens, and a detector. in this way,
By combining optical components, the number of components was reduced, and the number of optical axis adjustment locations that greatly affected the performance of the optical head was significantly reduced, making it possible to easily perform highly accurate optical axis adjustment. In this embodiment, a lens is not used for the detection optical system. However, since the detection sensitivity of the error signal can be adjusted by using the detection lens, a detection lens may be used.

【0113】有機材料を用いた記録膜では、無機材料を
用いた記録膜に比べて記録に必要な光エネルギーが小さ
くてよく、膜面5mWで記録可能である。半導体レーザ
の出力が大きく、光利用効率が小さくてもよいときは、
偏光ビームスプリッタを用いる必要がなく、ハーフミラ
ー等の無偏光のビームスプリッタを用いればよい。ま
た、λ/4板も不必要であるので、部品点数が減り、原
価低減できる。
A recording film using an organic material requires less light energy for recording than a recording film using an inorganic material, and recording can be performed with a film surface of 5 mW. When the output of the semiconductor laser is large and the light use efficiency may be small,
There is no need to use a polarizing beam splitter, and a non-polarizing beam splitter such as a half mirror may be used. Further, since the λ / 4 plate is unnecessary, the number of parts is reduced, and the cost can be reduced.

【0114】次に、光ディスクの実施例について説明す
る。
Next, an embodiment of the optical disk will be described.

【0115】図22に透明ケースを通してビームを入射
する光ディスクの実施例を示す。本実施例では回転する
光ディスク6を内部の間隔の狭いケースの中に納め、光
ディスク6の面振れを小さくした。光ディスク6は2イ
ンチ(49mm)径である基板151には厚さ0.5mm の
ガラス基板,PC基板,PMMA基板を用い、基板15
1上に記録膜160を成膜した。ケースの外形は、扱い
やすくするために縦84mm,横54mmのクレジットケー
スサイズとした。本実施例は、片面再生用光ディスク
で、光入射側のケースを透明ケース5とし、反対側は不
透明の保護ケース170とした。透明ケース5には、P
MMA板を用いた。透明ケース5の材料としては、ガラ
ス,PC等均一な透明材料であればよい。透明ケース5
と保護ケース170は、厚さ0.3mmとし、ケースと光
ディスク6の間隔を0.2mmとし、ケースの厚さを1.5
mm とした。この結果、基板の面振れ量は、最大でも±
0.2mmに抑えられる。ビームが透過する基板及びケース
の厚さの和は0.8 mmとした。ビーム入射側の透明ケー
スに穴を設け、ハブ51をスピンドルにマグネットチャ
ックした。データの記録範囲は、内周34mmφから外周
48mmφまでとし、記憶容量は40MBとした。
FIG. 22 shows an embodiment of an optical disk in which a beam is incident through a transparent case. In this embodiment, the rotating optical disk 6 is housed in a case having a small internal space, and the surface deflection of the optical disk 6 is reduced. The optical disk 6 uses a glass substrate, a PC substrate, and a PMMA substrate having a thickness of 0.5 mm for the substrate 151 having a diameter of 2 inches (49 mm).
On top of this, a recording film 160 was formed. The outer shape of the case was 84 mm long and 54 mm wide for easy handling. In this embodiment, a single-sided optical disc for reproduction has a transparent case 5 on the light incident side and an opaque protective case 170 on the opposite side. The transparent case 5 has P
An MMA plate was used. The transparent case 5 may be made of a uniform transparent material such as glass or PC. Transparent case 5
The protective case 170 has a thickness of 0.3 mm, the distance between the case and the optical disk 6 is 0.2 mm, and the thickness of the case is 1.5.
mm. As a result, the surface runout of the substrate is at most ±
It can be reduced to 0.2mm. The sum of the thicknesses of the substrate and the case through which the beam is transmitted was 0.8 mm. A hole was provided in the transparent case on the beam incident side, and the hub 51 was magnetically chucked to the spindle. The data recording range was from the inner circumference of 34 mmφ to the outer circumference of 48 mmφ, and the storage capacity was 40 MB.

【0116】図23に両面再生用の光ディスクinカー
ドの実施例を示す。2枚の0.5mmの光ディスク基板1
51,152を記録膜160,161を内側とし、UV
樹脂の接着剤165で張り合わせた。ケースは保護ケー
ス170の光ディスク部分に透明ケース5を貼り付け、
光入射部とした。ハブ51をスピンドルにマグネットチ
ャックすることにより光ディスクを回転した。透明ケー
ス5と保護ケース170は、厚さ0.3mm とし、ケースと
光ディスク6の間隔を0.2mm とし、ケースの厚さは2
mmとなった。記憶容量は80MBとなった。
FIG. 23 shows an embodiment of an optical disk in card for double-sided reproduction. Two 0.5mm optical disc substrates 1
51, 152 with the recording films 160, 161 inside;
The substrates were bonded with a resin adhesive 165. As for the case, the transparent case 5 is stuck on the optical disk portion of the protection case 170,
A light incident portion was used. The optical disk was rotated by magnetically chucking the hub 51 to the spindle. The thickness of the transparent case 5 and the protective case 170 is 0.3 mm, the distance between the case and the optical disk 6 is 0.2 mm, and the thickness of the case is 2 mm.
mm. The storage capacity became 80 MB.

【0117】図24及び図25に光ヘッドと対向する光
入射部の位置について示した。光ディスクinカード
は、光ディスクの中心をケースの中心から長手方向にず
らし、光ディスクのある部分と反対の部分を持って扱う
ことが望ましく、光ディスク装置への挿入はケースの長
手方向に行うのが望ましいので、光入射部は光ディスク
の中心に対し、ケースの長手方向に設けることが望まし
い。図24の実施例では、光入射窓201は光ディスク
の中心からケースの中心方向に設けた。図25では、光
入射窓201を光ディスクの中心方向から光ディスクの
中心とは反対方向に設けた。透明ケースは、光ディスク
全体を透明ケースとしてもよいし、光ディスク部分を透
明ケースとしてもよいし、光入射窓のみを透明ケースと
してもよい。ケースの強度から、好ましいくは、光入射
窓のみを透明ケースとするのがよい。さらに、保護ケー
スと光ディスクの間隔が小さいために互いに接触し、傷
を付くと記録されている情報が再生出来なくなるので、
光ディスクの情報記録部がケースと接触しない方策を設
けることが好ましい。
FIGS. 24 and 25 show the position of the light incident portion facing the optical head. It is desirable to handle the optical disk in card with the center of the optical disk shifted in the longitudinal direction from the center of the case, and to handle the optical disk with a portion opposite to a certain portion of the optical disk. Preferably, the light incident portion is provided in the longitudinal direction of the case with respect to the center of the optical disk. In the embodiment of FIG. 24, the light entrance window 201 is provided from the center of the optical disk to the center of the case. In FIG. 25, the light incident window 201 is provided in the direction opposite to the center of the optical disc from the center of the optical disc. As the transparent case, the entire optical disk may be a transparent case, the optical disk portion may be a transparent case, or only the light incident window may be a transparent case. In consideration of the strength of the case, it is preferable that only the light incident window be a transparent case. Furthermore, since the distance between the protective case and the optical disk is small, they come into contact with each other, and if they are damaged, the recorded information cannot be reproduced.
It is preferable to provide a measure for preventing the information recording portion of the optical disc from contacting the case.

【0118】図12,図13に光ディスクの情報記録部
がケースと接触しないための光ディスクインカード20
0における実施例を示す。
FIGS. 12 and 13 show an optical disc in-card 20 for preventing the information recording section of the optical disc from contacting the case.
0 shows an embodiment.

【0119】図12の光ディスクインカード200の実
施例においては、光ディスク6とケース5の間に無塵布
31を設け、光ディスク6は柔かな無塵布31に接触し
ながら回転するようにし、光ディスク6及び記録媒体に
傷が付かないようにした。光ディスク6に付着したゴミ
はディスクの回転中に無塵布31により拭きとられるの
で、ケース5の光入射部201より入射するビームがゴ
ミによりさえぎられることがなくなった。本実施例のよ
うにディスク6が無塵布31等回転の案内用の部材に接
触しながら回転するときには、基板が案内用部材に応じ
て変形するように基板としてプラスチック基板等フレキ
シブルな材料を用いるのがよい。
In the embodiment of the optical disk-in card 200 shown in FIG. 12, a dust-free cloth 31 is provided between the optical disk 6 and the case 5, and the optical disk 6 is rotated while contacting the soft dust-free cloth 31. 6 and the recording medium were not damaged. Since dust adhering to the optical disk 6 is wiped off by the dust-free cloth 31 during rotation of the disk, the beam incident from the light incident portion 201 of the case 5 is not interrupted by the dust. When the disk 6 rotates while contacting the rotation guide member such as the dust-free cloth 31 as in this embodiment, a flexible material such as a plastic substrate is used as the substrate so that the substrate is deformed according to the guide member. Is good.

【0120】図13の実施例においては無塵布31を用
いて光ディスク6の情報の記録されている領域32がケ
ース5と接触しないようにした。本実施例では、ディス
ク内周部で情報の記録されていない領域に無塵布31を
付ける構造とし、ケース5と無塵布31をこすらせなが
ら回転させた。本実施例によりディスク外周部の情報記
録領域32はケース5と接触することがなくなり、光デ
ィスク6の面振れも小さくなった。本実施例では無塵布
のゴミを発生せず柔軟な性質を利用しているため、無塵
布以外にも、無塵紙,ゴム等を用いても同様の効果が得
られる。
In the embodiment shown in FIG. 13, a dust-free cloth 31 is used to prevent the area 32 of the optical disk 6 where information is recorded from coming into contact with the case 5. In this embodiment, the dust-free cloth 31 is attached to an area where no information is recorded on the inner peripheral portion of the disk, and the case 5 and the dust-free cloth 31 are rotated while being rubbed. According to the present embodiment, the information recording area 32 at the outer peripheral portion of the disk does not come into contact with the case 5, and the surface deflection of the optical disk 6 is reduced. In this embodiment, since the dust-free cloth does not generate dust and is flexible, a similar effect can be obtained by using dust-free paper, rubber, or the like in addition to the dust-free cloth.

【0121】本発明は、光ディスクを間隔の狭いケース
の中で回転させることにより光ディスクの面振れを抑制
しているため、ビームの入射口は透明なケースであって
も、開口部によってもよい。
In the present invention, the optical disk is rotated in a case having a small interval to suppress the surface deflection of the optical disk. Therefore, the beam entrance may be a transparent case or an opening.

【0122】図26に、透明ケースを用いずケースに開
口部を設けてビームを入射する構造を取った実施例を示
す。光ディスク6は、2インチ(65mm)径で基板厚さ
0.6mmのものを2枚張り合わせた。光ディスクの構造
は図23の実施例と同じとした。光ディスクは、保護ケ
ース170に納め、保管時は保護カバー203で開口部
202を蓋をして密封する構造とした。使用時は、保護
カバー203を移動して開口部202を開き、ハブ51
を光ディスク装置のスピンドルにマグネットクランプし
回転した。光ヘッドのビームは、開口部202をより光
ディスク6に入射する。保護ケース170の外形は、図
22と同じとした。
FIG. 26 shows an embodiment in which an opening is provided in a case without using a transparent case and a beam is incident. Two optical disks 6 each having a diameter of 2 inches (65 mm) and a thickness of 0.6 mm were laminated. The structure of the optical disk was the same as the embodiment of FIG. The optical disk was placed in a protective case 170, and the storage portion was sealed by covering the opening 202 with a protective cover 203 during storage. In use, the protective cover 203 is moved to open the opening 202 and the hub 51 is opened.
Was magnetically clamped to the spindle of the optical disk device and rotated. The beam of the optical head is incident on the optical disk 6 through the opening 202. The outer shape of the protective case 170 was the same as that of FIG.

【0123】図27に、ケースに開口部を設けてビーム
を入射する構造の両面再生用光ディスクの実施例を示
す。光ディスク6は、2インチ(65mm)径で基板厚さ
0.6mmのものを用いた。光ディスクは、保護ケース1
70に納め、保管時は保護カバー203で開口部202
を蓋をして密封する構造とした。使用時は、保護カバー
203を移動して開口部202を開き、ハブ51を光デ
ィスク装置のスピンドルにマグネットクランプし回転し
た。光ヘッドのビームは、開口部202をより光ディス
ク6に入射する。開口部202は保護ケース170の両
側に設けた。裏面を用いるときには光ディスクインカー
ドを裏返して挿入するように、両方の開口部とも同じ形
状にした。保護ケース170の外形は、図22と同じと
した。光ディスクの構成は、図22と同じとし同じ記号
で示した。
FIG. 27 shows an embodiment of a double-sided optical disk having a structure in which an opening is provided in a case and a beam is incident thereon. The optical disk 6 used had a diameter of 2 inches (65 mm) and a substrate thickness of 0.6 mm. The optical disk has a protective case 1
70 and the opening 202 with the protective cover 203 during storage.
Was sealed with a lid. During use, the protective cover 203 was moved to open the opening 202, and the hub 51 was magnet-clamped to the spindle of the optical disk device and rotated. The beam of the optical head is incident on the optical disk 6 through the opening 202. The openings 202 are provided on both sides of the protective case 170. When using the back surface, both openings were formed in the same shape so that the optical disc in card was inserted upside down. The outer shape of the protective case 170 was the same as that of FIG. The configuration of the optical disk is the same as that of FIG.

【0124】図28は、光ディスク及びケースの別の実
施例を示す。光ディスク6は、2.5インチ(65mm)径
で基板厚さ0.6mm のものを用いた。本ディスクの面振
れは、±0.2mm 以下であった。光ディスクは、傷及び
埃を防止するため、保護ケース170に納め、保管時は
保護カバー203で開口部202を蓋をして密封する構
造とした。使用時は、保護カバー203を移動して開口
部202を開き、ハブ51を光ディスク装置のスピンド
ルにマグネットクランプし回転した。光ヘッドのビーム
は、開口部202より光ディスク6に入射する。保護ケ
ース170の外形は、縦72×横72×厚さ4.5mm と
した。本実施例は基板を薄くし、面振れを小さくしたこ
とにより、保護ケースを薄くすることができたものであ
る。保護ケース170は、光ディスク6を取り出して埃
や汚れを拭き取れる構造とした。図14に光ディスクの
面振れを防止するための別の実施例を示した。本実施例
ではビーム9はケース5を透過して光ディスク6に入射
し、この光ディスク6に突起部33を設け、光ディスク
6が面振れを起こしても突起部33がまずケース5と接
触し、光ディスク6の面振れを押さえる構造とした。基
板は、PC及びPMMAを用い、インジェクション法で
作製した。突起部33は、基板作製時に同時に作製し
た。基板の作製上、突起部があることにより基板の収縮
量の差が緩和され基板の変形が少なくなるという利点が
ある。突起部は、高さ0.1mm ,幅3mmとした。
FIG. 28 shows another embodiment of the optical disk and the case. The optical disk 6 used had a diameter of 2.5 inches (65 mm) and a substrate thickness of 0.6 mm. The run-out of this disk was ± 0.2 mm or less. The optical disk is housed in a protective case 170 to prevent scratches and dust, and has a structure in which the opening 202 is closed and sealed with a protective cover 203 during storage. During use, the protective cover 203 was moved to open the opening 202, and the hub 51 was magnet-clamped to the spindle of the optical disk device and rotated. The beam of the optical head enters the optical disc 6 through the opening 202. The outer shape of the protective case 170 was 72 × 72 × 4.5 mm. In this embodiment, the protective case can be made thin by reducing the thickness of the substrate and the surface runout. The protective case 170 has such a structure that the optical disk 6 can be taken out and dust and dirt can be wiped off. FIG. 14 shows another embodiment for preventing the surface deflection of the optical disk. In this embodiment, the beam 9 passes through the case 5 and is incident on the optical disk 6, and the optical disk 6 is provided with a projection 33. 6 was designed to suppress the runout. The substrate was produced by an injection method using PC and PMMA. The projection 33 was formed at the same time when the substrate was formed. There is an advantage that the difference in the amount of contraction of the substrate is reduced and the deformation of the substrate is reduced due to the presence of the projections in the production of the substrate. The protruding portion had a height of 0.1 mm and a width of 3 mm.

【0125】図15に本実施例における光ディスクの偏
心を小さくするための手段を示した。光ディスク6側に
突起部42を設け、ケース5側に光ディスク6の案内用
の段43を設けた。この突起部42及び段43により、
光ディスク6は、突起部42と段43の間隔以上には、
光ディスク6の面内方向に移動しない。この結果、偏心
量を押さえることができた。光ディスク6とケース5の
間隔を±0.03mm としたので、ディスク6の偏心量は
±0.03mm以下となった。ディスク6の突起部42
は、PCおよびPMMAの基板をインジェクション法で
作製するときに、同時に作製した。そのため、トラック
の中心と突起部42の中心を精度良く一致させることが
出来た。ディスクを駆動装置に固定し、回転させるため
のハブ41はディスクの回転中心とトラック中心のずれ
が±0.05mm 以下になるように光ディスク6に取付け
た。インジェクション法で基板を作製する場合、同時に
ハブ41を取り付けると、トラックの中心とハブ41の
中心を精度良く合わせることが出来るので、偏心の小さ
なディスクを作製することが可能である。この場合は、
偏心量を小さくするための方策をとる必要がない。さら
に、本実施例に置いて、光ディスク6の面振れにより光
ディスク6とケース5が接触する場合、突起部42また
は光ディスク中心部であるため面振れは小さくなった。
FIG. 15 shows a means for reducing the eccentricity of the optical disk in this embodiment. A projection 42 is provided on the optical disk 6 side, and a step 43 for guiding the optical disk 6 is provided on the case 5 side. With the projection 42 and the step 43,
The optical disk 6 has a distance equal to or larger than the distance between the protrusion 42 and the step 43.
It does not move in the in-plane direction of the optical disc 6. As a result, the amount of eccentricity could be suppressed. Since the distance between the optical disk 6 and the case 5 was ± 0.03 mm, the eccentricity of the disk 6 was ± 0.03 mm or less. Projection 42 of disk 6
Was manufactured at the same time when the PC and PMMA substrates were manufactured by the injection method. Therefore, the center of the track and the center of the protrusion 42 could be accurately matched. The hub 41 for fixing the disk to the drive and rotating the disk was mounted on the optical disk 6 such that the deviation between the center of rotation of the disk and the center of the track was ± 0.05 mm or less. When the substrate is manufactured by the injection method, if the hub 41 is attached at the same time, the center of the track and the center of the hub 41 can be accurately adjusted, so that a disk with small eccentricity can be manufactured. in this case,
There is no need to take measures to reduce the amount of eccentricity. Further, in the present embodiment, when the optical disk 6 and the case 5 come into contact with each other due to the surface deflection of the optical disk 6, the surface deflection is reduced because of the protrusion 42 or the central portion of the optical disk.

【0126】図16にディスクとモータの回転軸にずれ
が生じないための実施例を示す。本実施例では、光ディ
スク6をモータ回転軸52に固定するためにハブ51を
磁石53で吸着してハブ51の固定部54に固定すると
き、モータの回転軸52とハブ51にテーパを設けるこ
とにより回転軸52とハブ51の間に隙間が生じないよ
うにした。本実施例では、ディスク6の両面に記録を行
うために、回転軸を挿入する開口部をケース5の上下に
設け、ハブ51の両側にテーパを設けた。片面の光ディ
スクでは、回転軸挿入側のみにテーパを設ければ良い。
FIG. 16 shows an embodiment in which there is no deviation between the disk and the rotating shaft of the motor. In the present embodiment, when the hub 51 is attracted by the magnet 53 and is fixed to the fixing portion 54 of the hub 51 in order to fix the optical disk 6 to the motor rotation shaft 52, the motor rotation shaft 52 and the hub 51 are tapered. As a result, no gap is formed between the rotating shaft 52 and the hub 51. In this embodiment, in order to perform recording on both sides of the disk 6, openings for inserting a rotating shaft are provided above and below the case 5, and tapered on both sides of the hub 51. In the case of a single-sided optical disk, a taper may be provided only on the rotation shaft insertion side.

【0127】また、光ディスク装置では、2次元アクチ
ュエータに加えて光ヘッドを移動するため光ヘッド全体
を移送するコースアクチュエータを有し、このコースア
クチュエータによって光ヘッド全体を偏心に追従させる
ことができる。このように、コースアクチュエータによ
り光ヘッド全体を動かしてディスクの偏心に対するトラ
ッキングを行うときは、対物レンズの移動量は小さくな
り収差と光利用効率の変化は小さい。
Further, the optical disk device has a course actuator for moving the entire optical head in order to move the optical head in addition to the two-dimensional actuator, and this course actuator can cause the entire optical head to follow eccentricity. As described above, when tracking the eccentricity of the disk by moving the entire optical head by the coarse actuator, the amount of movement of the objective lens is small, and the aberration and the change in light use efficiency are small.

【0128】3600rpm で回転する偏心量70μmの
2インチディスクにおいて、コースアクチュエータによ
り偏心に追従し、対物レンズの移動量を±10μm以下
に抑えた。その結果、テーパ等ディスクの偏心を低減す
る手段を用いること無く記録を行った。
In a 2-inch disk having an eccentricity of 70 μm rotating at 3600 rpm, the eccentricity was followed by the course actuator, and the moving amount of the objective lens was suppressed to ± 10 μm or less. As a result, recording was performed without using means for reducing the eccentricity of the disk such as a taper.

【0129】別の実施例を示す。偏光ビームスプリッタ
としてキューブ型のものを用いると、拡散光が通るとき
に収差が生じるため、レンズの設計時にあらかじめ補正
しておく必要がある。さらに、ビームスプリッタの厚さ
を設計値となるように正確に管理する必要がある。厚い
ガラス等を通さず対物レンズまでビームを導く方法とし
て、反射型のビームスプリッタを用いる方法がある。図
17に反射型のビームスプリッタを用いた実施例を示
す。ビームスプリッタ22の表面には、偏光分離膜23
を付け、ビームスプリッタ22表面に平行な偏光を持つ
光のみ反射するようになっている。λ/4板3により円
偏光になり、ケース5を透過した後ディスク6で反射し
た光は、λ/4板3で入射光とは垂直な方向の偏光とな
りビームスプリッタ22を透過し、検出器8で検出され
る。フォーカスエラー信号を得るためには、ビームスプ
リッタ22で生じる非点収差を利用する。さらに高精度
のエラー信号を得る場合や、光学設計の自由度を得るた
めに、収差補償板やレンズをいれてもよい。本実施例で
は、検出器8をビームスプリッタ22に対してディスク
6と反対側に置いたが、立ちあげミラーを用いレーザ1
とビームスプリッタ22の同一面においてもよい。
Another embodiment will be described. If a cube-type polarizing beam splitter is used, aberration occurs when diffused light passes, and therefore, it is necessary to correct it in advance when designing a lens. Further, it is necessary to accurately control the thickness of the beam splitter so as to be a design value. As a method of guiding a beam to an objective lens without passing through a thick glass or the like, there is a method of using a reflection type beam splitter. FIG. 17 shows an embodiment using a reflection type beam splitter. The polarization splitting film 23 is provided on the surface of the beam splitter 22.
To reflect only light having a polarization parallel to the surface of the beam splitter 22. The light that has become circularly polarized by the λ / 4 plate 3, transmitted through the case 5, and reflected by the disk 6 becomes polarized in a direction perpendicular to the incident light on the λ / 4 plate 3, passes through the beam splitter 22, and 8 is detected. In order to obtain a focus error signal, astigmatism generated in the beam splitter 22 is used. An aberration compensator and a lens may be provided in order to obtain a more accurate error signal and to obtain a degree of freedom in optical design. In the present embodiment, the detector 8 is placed on the side opposite to the disk 6 with respect to the beam splitter 22.
And the same surface of the beam splitter 22.

【0130】別の実施例を図18により説明する。図1
7の実施例の光ヘッドをさらに小さくするために、レー
ザ1と検出器8を同じ方向に置いたものである。ビーム
スプリッタ22の裏面に反射部24を設け、検出光をレ
ーザ1の方向に反射する。半導体レーザ1からのビーム
は偏光分離膜23で反射し、λ/4板3を透過し、対物
レンズ4により、ケース5を通して光ディスク6上に集
光される。光ディスク6からの反射光は、偏光分離膜2
3,ビームスプリッタ22を透過し反射部24で反射
し、検出器8で検出される。ビームスプリッタ22の屈
折により反射光はレーザ1の発光点とは異なる位置に集
光するので、レーザ1と検出器8が干渉することなく設
置することが可能である。しかし、これまで述べたよう
に従来の方法では、半導体レーザ1とディスク6までの
距離を20mm以下とすることは不可能であった。本実施
例においては光ディスク6を透明ケース5に納めること
により、半導体レーザ1と光ディスク6までの距離を1
0mmとすることが出来た。本発明により、従来出来なか
った光ヘッドの小型化が可能になった。本実施例におけ
る光ヘッドの大きさは、縦20mm,横10mm,高さ5mm
となった。
Another embodiment will be described with reference to FIG. FIG.
In order to further reduce the optical head of the seventh embodiment, the laser 1 and the detector 8 are arranged in the same direction. A reflection section 24 is provided on the back surface of the beam splitter 22 to reflect the detection light in the direction of the laser 1. The beam from the semiconductor laser 1 is reflected by the polarization separating film 23, passes through the λ / 4 plate 3, and is condensed by the objective lens 4 on the optical disk 6 through the case 5. The reflected light from the optical disk 6 is
3, transmitted through the beam splitter 22, reflected by the reflection unit 24, and detected by the detector 8. The reflected light is condensed at a position different from the light emitting point of the laser 1 due to the refraction of the beam splitter 22, so that the laser 1 and the detector 8 can be installed without interference. However, as described above, in the conventional method, it was impossible to make the distance between the semiconductor laser 1 and the disk 6 less than 20 mm. In this embodiment, the distance between the semiconductor laser 1 and the optical disk 6 is reduced by one by placing the optical disk 6 in the transparent case 5.
It could be 0 mm. According to the present invention, it has become possible to reduce the size of the optical head, which has not been possible conventionally. The size of the optical head in this embodiment is 20 mm in length, 10 mm in width, and 5 mm in height.
It became.

【0131】図19に無偏光性のハーフミラー25を用
いて低コスト化を図った実施例の構成を示した。
FIG. 19 shows a configuration of an embodiment in which the cost is reduced by using the non-polarizing half mirror 25.

【0132】図19に示す光ヘッドについては、半導体
レーザ1からのビーム9はハーフミラー25で反射し、
対物レンズ6により集光され、ケース5を通して光ディ
スク6に入射する。そのため、ハーフミラー25の反射
率をR,透過率をT,対物レンズの集光効率をηとした
とき、光源1の出力パワーPのうち光記録媒体に至るパ
ワーPdは、 Pd=ηRP となる。反射率Rが大きいほど光ディスクに至るパワー
が大きくなるので、R≧Tが望ましい。
In the optical head shown in FIG. 19, the beam 9 from the semiconductor laser 1 is reflected by the half mirror 25,
The light is condensed by the objective lens 6 and enters the optical disk 6 through the case 5. Therefore, when the reflectance of the half mirror 25 is R, the transmittance is T, and the light collection efficiency of the objective lens is η, the power Pd reaching the optical recording medium among the output powers P of the light source 1 is Pd = ηRP. . Since the power reaching the optical disk increases as the reflectivity R increases, R ≧ T is desirable.

【0133】また、図示はしないが、光源からのビーム
がハーフミラーを透過し、光ディスクに入射する場合に
は、R≦Tが望ましい。
Although not shown, when the beam from the light source passes through the half mirror and enters the optical disk, it is desirable that R ≦ T.

【0134】このようにハーフミラー25の反射率と透
過率との割合を光ディスク6に多く到達するようにした
場合、検出器8に至るパワーPsは、光ディスク6の反
射率をrとしたとき、 Ps=ηrRTP となり、透過率Tが小さいため検出器に至る光量が減少
し、再生信号が小さくなる。そこで、再生時には光源の
出力Pを大きくし、検出器に至る光量を同じにすること
が望ましい。
In the case where the ratio between the reflectance and the transmittance of the half mirror 25 reaches the optical disk 6 in a large amount, the power Ps reaching the detector 8 is as follows, where r is the reflectance of the optical disk 6. Since Ps = ηrRTP, and the transmittance T is small, the amount of light reaching the detector decreases, and the reproduction signal decreases. Therefore, it is desirable to increase the output P of the light source during reproduction and make the light amount reaching the detector the same.

【0135】本実施例では、R=70%,T=30%の
ハーフミラー25を用い、光ディスク6に至るパワーを
大きくした。図19において、光源1と検出器8の位置
を交換し、光源1から放出された光がまずハーフミラー
25を透過する構成においても同様の効果が得られる
が、その場合は反射率と透過率の大きさを入れ替え、R
≦Tとする。一般的に用いられるR=T=50%のハー
フミラーを用いる場合に比べ、本実施例では、ハーフミ
ラー25の反射率が大きいため検出器8に至る光の割合
が少なくなった。そのため、本実施例では、従来膜面1
mWである再生光を1.7mW と大きくすることにより
検出器8に至る光量をR=T=50%のハーフミラーを
用いる場合と同程度に確保した。対物レンズ4には、C
D用として用いられている倍率0.24 のものを用い、
光利用効率30%の光ヘッドを作製した。光源1には5
0mWの半導体レーザを用い、膜面で10.5mW のパ
ワーを得た。この光ヘッドにより、感度10mWのInSb
Te系相変化光ディスク媒体に記録を行った。ハーフミラ
ー25として、本実施例のように反射型のみでなく、キ
ューブ型を用いてもよい。有機色素を用いたもののよう
に記録感度の高い記録媒体を用いるときは、低出力の光
源や反射率と透過率の差の小さなハーフミラーを用いる
ことが出来る。
In the present embodiment, the power reaching the optical disk 6 is increased by using the half mirror 25 with R = 70% and T = 30%. In FIG. 19, the same effect can be obtained in a configuration in which the positions of the light source 1 and the detector 8 are exchanged and the light emitted from the light source 1 first passes through the half mirror 25. Swap the size of R
≤ T. In this embodiment, since the reflectance of the half mirror 25 is large, the proportion of light reaching the detector 8 is smaller than in the case of using a generally used half mirror of R = T = 50%. Therefore, in this embodiment, the conventional film surface 1
By increasing the reproducing light of mW to 1.7 mW, the amount of light reaching the detector 8 was secured to the same degree as when a half mirror of R = T = 50% was used. The objective lens 4 has C
Use the one with a magnification of 0.24 used for D,
An optical head having a light use efficiency of 30% was manufactured. 5 for light source 1
Using a 0 mW semiconductor laser, a power of 10.5 mW was obtained on the film surface. With this optical head, InSb with a sensitivity of 10 mW
Recording was performed on a Te phase change optical disk medium. As the half mirror 25, not only the reflection type as in the present embodiment but also a cube type may be used. When a recording medium having high recording sensitivity such as one using an organic dye is used, a low-output light source or a half mirror having a small difference between reflectance and transmittance can be used.

【0136】図29の光ディスクinカードと光ヘッド
を組み合わせた光ディスク装置の構成を示す一実施例で
ある。光ヘッド300はコースアクチュエータ700に
取り付けられ光ディスクinカード200と平行に移動
可能である。これらは光ディスク装置シャーシ800内
に内蔵される。本実施例ではコースアクチュエータ70
0として厚さ6mmのステッピングモータを用いた。コー
スアクチュエータ700の推進力は約1Nであった。光
ヘッド300の厚さは6mm、重量は25g、平均アクセ
ス時間は約100msとなった。光ディスクinカード
200は片面記録可能な厚さは1.5mm のものを用い
た。回路を除いた本光ディスク装置の厚さは10mm、回
路を加えると15mmとなり、ラップトップ型やノート型
のパソコンやワークステーションに搭載可能となった。
回路のLSI化を進めることによって本光ディスク装置
の厚さは12mmまで薄型化が可能である。また、本実施
例ではビーム径2mmの光学系を用いたがこれをビーム径
1.5mm の光学系に替えることによって、光ヘッドの厚
さを4.5mm 、光ディスク装置の厚さは10mmにでき
る。光ディスクのケースの開口部よりビームを入射する
場合にも本実施例の光ディスク装置の構成を用いること
が出来る。
This is an embodiment showing the structure of the optical disk apparatus in which the optical disk in card of FIG. 29 and the optical head are combined. The optical head 300 is attached to the course actuator 700 and can move in parallel with the optical disk in card 200. These are built in the optical disk device chassis 800. In this embodiment, the coarse actuator 70 is used.
A stepping motor having a thickness of 6 mm was used as 0. The propulsive force of the course actuator 700 was about 1N. The thickness of the optical head 300 was 6 mm, the weight was 25 g, and the average access time was about 100 ms. The thickness of the optical disc in card 200 capable of recording on one side is 1.5 mm. The thickness of the optical disk device excluding the circuit is 10 mm, and the thickness of the optical disk device is 15 mm when the circuit is added.
By making the circuit LSI, the thickness of the optical disk device can be reduced to 12 mm. In this embodiment, an optical system having a beam diameter of 2 mm is used, but by replacing the optical system with a beam diameter of 1.5 mm, the thickness of the optical head can be 4.5 mm and the thickness of the optical disk device can be 10 mm. . The configuration of the optical disk device of the present embodiment can be used even when a beam is incident from the opening of the optical disk case.

【0137】本構成でも装置の厚さを0.5mm 厚くする
ことによって両面記録可能な光ディスクinカードを用
いることが容易にできる。この場合、光ディスクinカ
ードの裏面に情報を記録するためには、一旦光ディスク
inカードを装置から取りだし、裏返して装置に挿入す
ればよい。
Also in this configuration, by making the thickness of the apparatus 0.5 mm thick, it is easy to use an optical disk in card capable of recording on both sides. In this case, in order to record information on the back surface of the optical disc in card, the optical disc in card may be once taken out of the apparatus, turned over, and inserted into the apparatus.

【0138】図30は図29の実施例を両面同時記録再
生可能な装置に変更した場合の実施例を示す。本実施例
の特徴は光ディスクinカード200を挾んで第1の光
ヘッド300と第2の光ヘッド301が対向しているこ
とであり、光ヘッド300,301はそれぞれコースア
クチュエータ700,701に取り付けられる。これら
は光ディスク装置800内に内蔵される。本構成によっ
て光ディスクinカード200は裏返す必要なく両面に
情報を記録可能である。また、第1,第2の光ヘッド3
00,301を独立に駆動することができるので、2種
類の情報を同時に再生可能である。さらに、第1,第2
の光ヘッド300,301を同期させて駆動することに
よって、実効的にデータ転送レートを2倍にすることも
できる。本構成で、装置の厚さを20mmとすることがで
き、ラップトップ型やノート型のパソコンやワークステ
ーションに搭載可能となった。両面光ディスクは、片面
をROM、片面を書き換え可能光ディスクというように
片面ごとに光ディスク媒体の種類を変えても良い。
FIG. 30 shows an embodiment in which the embodiment of FIG. 29 is changed to an apparatus capable of simultaneous recording and reproduction on both sides. The feature of this embodiment is that the first optical head 300 and the second optical head 301 are opposed to each other with the optical disk in card 200 interposed therebetween, and the optical heads 300 and 301 are attached to coarse actuators 700 and 701, respectively. . These are built in the optical disk device 800. With this configuration, the optical disc in card 200 can record information on both sides without having to turn over. The first and second optical heads 3
Since 00 and 301 can be driven independently, two types of information can be reproduced simultaneously. Furthermore, the first and second
By driving the optical heads 300 and 301 in synchronization with each other, the data transfer rate can be effectively doubled. With this configuration, the thickness of the device can be reduced to 20 mm, and the device can be mounted on a laptop or notebook personal computer or workstation. In the double-sided optical disk, the type of the optical disk medium may be changed for each side such as a ROM on one side and a rewritable optical disk on one side.

【0139】図20に、本発明の光ヘッドを用いた光デ
ィスクシステムの実施例を示した。光ヘッド71の再生
信号は、プリアンプ75を通り、ドライブマイコン81
に入り処理される。再生信号より、フォーカスサーボ7
6、及び、トラッキングサーボ77を行なう。記録のた
めにレーザ出力を変調するときは、レーザ駆動部78に
よりレーザに流す電流の制御を行なう。スピンドルモー
タ74の回転数の制御及び、コースアクチュエータ73
による光ヘッド71の位置決めの制御を、それぞれスピ
ンドルサーボ79、及び、コースアクチュエータサーボ
80により行なう。フォーカス,トラッキング,スピン
ドル,コースアクチュエータの制御のための信号処理を
ドラブマイコン81で行なう。光ディスクシステムの制
御は、コントロールマイコン82で行なう。光ヘッド7
1,光ディスクをケースの中で納めたディスクインカー
ド72,コースアクチュエータ73,スピンドルモータ
74を縦100mm,横60mm,高さ10mmのシャーシ8
3に納めた。コースアクチュエータには、厚さ5mmのリ
ニアアクチュエータを用いた。スピンドルモータには、
厚さ5mmのものを用い、ディスクの回転軸をベルト駆
動、又は、ダイレクト駆動した。回転数は、3600rp
m とした。
FIG. 20 shows an embodiment of an optical disk system using the optical head of the present invention. The reproduction signal of the optical head 71 passes through the preamplifier 75 and is
And processed. Focus servo 7 from playback signal
6, and the tracking servo 77 is performed. When modulating the laser output for recording, the laser driver 78 controls the current flowing to the laser. Control of the number of revolutions of the spindle motor 74 and the course actuator 73
Is controlled by the spindle servo 79 and the coarse actuator servo 80, respectively. The drive microcomputer 81 performs signal processing for controlling the focus, tracking, spindle, and course actuators. The control of the optical disk system is performed by the control microcomputer 82. Optical head 7
1, a disk-in card 72 containing an optical disk in a case, a course actuator 73, and a spindle motor 74, a chassis 8 having a length of 100 mm, a width of 60 mm, and a height of 10 mm.
I put it in 3. As the coarse actuator, a linear actuator having a thickness of 5 mm was used. The spindle motor has
Using a disk having a thickness of 5 mm, the rotating shaft of the disk was driven by a belt or directly. Rotation speed is 3600rp
m.

【0140】本発明について、穴開け,相変化を用いた
追記型,相変化を用いた書き換え型、及び、再生専用型
を用いる光ヘッド、及び光ディスク装置により説明を行
なったが、光磁気ディスクを用いた光ヘッド、及び光デ
ィスク装置についても検出光学系を変更するのみで、同
等の効果が得られる。
The present invention has been described with reference to a write-once type using perforation and phase change, a rewritable type using phase change, an optical head using a read-only type, and an optical disk apparatus. For the used optical head and optical disk device, the same effect can be obtained only by changing the detection optical system.

【0141】本発明の光ヘッドは拡散光学系を用いるこ
とにより、構成する部品点数が少なくなり、光ヘッドの
小型化が容易となった。光ヘッドの小型化により、光デ
ィスク装置を小型化できるのみならず、光ヘッドの移動
の時間が少なくなり、データの転送時間を短くすること
ができた。
The use of a diffusion optical system in the optical head of the present invention reduces the number of constituent parts and facilitates miniaturization of the optical head. The downsizing of the optical head not only reduced the size of the optical disk device, but also reduced the moving time of the optical head and shortened the data transfer time.

【0142】拡散光学系では、対物レンズと光ディスク
とが決まった位置であるとき収差が最小となり、回折限
界まで集光できる。光ディスク装置ではフォーカス及び
トラッキングを行うときに、対物レンズはディスクに垂
直な方向及びディスクに平行な方向に移動するが、本発
明の光ディスク装置では、この移動にともなって光に生
じる収差が小さく、集光が十分に出来るようになった。
In the diffusion optical system, when the objective lens and the optical disk are at a fixed position, aberration is minimized, and light can be collected to the diffraction limit. In the optical disk device, when performing focusing and tracking, the objective lens moves in a direction perpendicular to the disk and in a direction parallel to the disk. In the optical disk device of the present invention, the aberration generated in the light due to this movement is small, and Light is now fully available.

【0143】また、このフォーカスとトラッキングによ
り、光源から出射された光エネルギーのうち記録面に到
達する光エネルギーの割合を示す光利用効率が変化す
る。本発明では、フォーカス及びトラッキングを行うと
きの対物レンズの移動量が小さく光利用効率の大きな光
ヘッドにおいても対物レンズの移動にともなう光利用効
率の変化が小さくなった。このため、光利用効率の大き
な光ヘッドを作ることができた。
Further, by this focusing and tracking, the light utilization efficiency indicating the ratio of the light energy reaching the recording surface out of the light energy emitted from the light source changes. According to the present invention, the change in the light use efficiency due to the movement of the objective lens is small even in an optical head having a small amount of movement of the objective lens when performing focusing and tracking and having a large light use efficiency. For this reason, an optical head having high light use efficiency could be manufactured.

【0144】光ディスクにおいては、ディスクの面振量
と偏心量とが小さいため光源と対物レンズとの距離を小
さくすることができた。拡散光学系を用いて情報を記録
することができる光ヘッドを実現することができた。
In the optical disk, the distance between the light source and the objective lens could be reduced because the amount of surface vibration and the amount of eccentricity of the disk were small. An optical head capable of recording information using a diffusion optical system was realized.

【0145】[0145]

【発明の効果】本発明では、ディスクの面振量と偏心量
を小さくすることにより、拡散光学系を用いた光ヘッド
において、光利用効率を大きくすることができた。その
ため、部品点数が少なく、小型でかつ、情報の記録を行
える光ヘッドを作製することが出来た。また、光利用効
率を大きくするために対物レンズの倍率を大きくしたの
で光源と対物レンズの間の距離が小さくなり従来の拡散
光学系を用いた光ヘッドよりも小型化できた。さらに面
振量が小さいので、対物レンズの作動距離を小さくする
ことが出来、光ヘッドを薄くできた。
According to the present invention, the light use efficiency can be increased in the optical head using the diffusion optical system by reducing the amount of surface vibration and the amount of eccentricity of the disk. Therefore, an optical head having a small number of components, a small size, and capable of recording information could be manufactured. In addition, since the magnification of the objective lens is increased in order to increase the light use efficiency, the distance between the light source and the objective lens is reduced, so that the optical head using the conventional diffusion optical system can be downsized. Further, since the amount of surface vibration is small, the working distance of the objective lens can be reduced, and the optical head can be thinned.

【0146】光ヘッドの小型化により光ディスク装置を
小型化することができる。そして、光利用効率を高くし
たことにより、拡散光学系を用いた光学式情報記録再生
装置を作製できた。
The size of the optical head can be reduced by reducing the size of the optical head. By increasing the light use efficiency, an optical information recording / reproducing apparatus using a diffusion optical system could be manufactured.

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

【図1】本発明の光ヘッド及び光ディスクの構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an optical head and an optical disk of the present invention.

【図2】本発明の光ヘッド及び光ディスクの断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical head and the optical disk of the present invention.

【図3】光ディスクのケースの実施例。FIG. 3 shows an embodiment of an optical disk case.

【図4】ケースに納めた光ディスクの面振量の測定結
果。
FIG. 4 is a measurement result of a surface vibration amount of an optical disk placed in a case.

【図5】拡散光学系の倍率と光利用効率の関係。FIG. 5 is a relation between magnification of a diffusion optical system and light use efficiency.

【図6】光束径と作動距離の関係。FIG. 6 shows the relationship between the beam diameter and the working distance.

【図7】光束径と光ヘッド厚の関係。FIG. 7 shows a relationship between a light beam diameter and an optical head thickness.

【図8】フォーカシングのためのレンズの移動量と光利
用効率の関係。
FIG. 8 shows the relationship between the amount of movement of a lens for focusing and the light use efficiency.

【図9】面振量の分布。FIG. 9 is a distribution of a surface vibration amount.

【図10】トラッキングのためのレンズの移動量と波面
収差の関係。
FIG. 10 shows the relationship between the amount of movement of the lens for tracking and the wavefront aberration.

【図11】本発明の光ヘッド用の複合プリズムの斜視
図。
FIG. 11 is a perspective view of a composite prism for an optical head according to the present invention.

【図12】ディスクとケースの接触を防止するため無塵
布を用いた実施例。
FIG. 12 shows an embodiment using a dust-free cloth to prevent contact between the disc and the case.

【図13】ディスクとケースの接触を防止するため無塵
布を用いた別の実施例。
FIG. 13 shows another embodiment using a dust-free cloth to prevent contact between the disk and the case.

【図14】ディスクの面振れを防止するための実施例。FIG. 14 is an embodiment for preventing the disk from oscillating.

【図15】ディスクの偏心防止のための実施例。FIG. 15 shows an embodiment for preventing eccentricity of a disk.

【図16】ディスクの偏心を防止するためのハブ及び回
転軸の実施例。
FIG. 16 shows an embodiment of a hub and a rotating shaft for preventing eccentricity of a disk.

【図17】本発明の別の実施例を示す光ヘッド光ディス
クの構成図。
FIG. 17 is a configuration diagram of an optical head optical disc showing another embodiment of the present invention.

【図18】本発明の更に別の実施例を示す光ヘッド及び
光ディスクの構成図。
FIG. 18 is a configuration diagram of an optical head and an optical disk showing still another embodiment of the present invention.

【図19】ハーフミラーを用いた実施例。FIG. 19 shows an embodiment using a half mirror.

【図20】本発明の光ディスク装置のブロック図。FIG. 20 is a block diagram of the optical disc device of the present invention.

【図21】面振れと偏心の許容範囲の測定結果。FIG. 21 shows measurement results of allowable ranges of surface runout and eccentricity.

【図22】透明ケースを通してビームを入射する光ディ
スクインカードの実施例。
FIG. 22 is an embodiment of an optical disk in card in which a beam is incident through a transparent case.

【図23】透明ケースを通してビームを入射する両面再
生光ディスクインカードの実施例。
FIG. 23 shows an embodiment of a double-sided reproduction optical disc in card in which a beam is incident through a transparent case.

【図24】光入射部の位置の説明図。FIG. 24 is an explanatory diagram of a position of a light incident part.

【図25】光入射部の位置を示す別の説明図。FIG. 25 is another explanatory diagram showing the position of the light incident part.

【図26】開口部よりビームを入射する光ディスクイン
カードの実施例。
FIG. 26 shows an embodiment of an optical disk in card in which a beam is incident from an opening.

【図27】開口部よりビームを入射する両面再生用光デ
ィスクインカートの実施例。
FIG. 27 is an embodiment of an optical disc in cart for double-sided reproduction in which a beam is incident from an opening.

【図28】開口部よりビームを入射する光ディスクの実
施例。
FIG. 28 is an embodiment of an optical disk on which a beam is incident from an opening.

【図29】光ディスク装置の構成図。FIG. 29 is a configuration diagram of an optical disk device.

【図30】両面再生用の光ディスク装置の構成図。FIG. 30 is a configuration diagram of an optical disk device for double-sided reproduction.

【図31】λ/4板のモードkと戻り光率の関係の測定
結果。
FIG. 31 is a measurement result of a relationship between a mode k of a λ / 4 plate and a return light rate.

【図32】偏光板を用いた光ヘッドの実施例。FIG. 32 shows an embodiment of an optical head using a polarizing plate.

【図33】半導体レーザとλ/4板、偏光板の位置の説
明図。
FIG. 33 is an explanatory diagram of positions of a semiconductor laser, a λ / 4 plate, and a polarizing plate.

【図34】戻り光率とレーザノイズの関係の測定結果。FIG. 34 shows measurement results of the relationship between the return light rate and laser noise.

【図35】半導体レーザのパッケージにλ/4板と偏光
板を組み込んだ実施例。
FIG. 35 shows an embodiment in which a λ / 4 plate and a polarizing plate are incorporated in a semiconductor laser package.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体レーザ、2…偏光ビームスプリッタ、3…λ
/4板、4…対物レンズ、5…透明ケース、6…光ディ
スク、7…フーコープリズム、8…検出器、9…ビー
ム、10…立ち上げミラー、11…複合プリズム、12
…光ヘッドシャーシ、22…偏光ビームスプリッタ、2
3…偏光分離膜、24…反射部、25…ハーフミラー、
31…無塵布、32…情報記録領域、33…突起部、4
1…ハブ、42…偏心防止用突起部、43…偏心防止用
段、51…ハブ、52…回転軸、53…磁石、54…ハ
ブ固定部、71…光ヘッド、72…光ディスクインカー
ド、72…コースアクチュエータ、74…スピンドルモ
ータ、75…プリアンプ、76…フォーカスサーボ、7
7…トッキングサーボ、78…レーザ駆動部、79…ス
ピンドルサーボ、80…コースアクチュエータサーボ、
81…ドライブマイコン、82…コントロールマイコ
ン、83…シャーシ、200…光ディスクインカード、
201…光入射部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor laser, 2 ... Polarization beam splitter, 3 ... λ
/ 4 plate, 4 ... objective lens, 5 ... transparent case, 6 ... optical disk, 7 ... Foucault prism, 8 ... detector, 9 ... beam, 10 ... rising mirror, 11 ... composite prism, 12
... optical head chassis, 22 ... polarizing beam splitter, 2
3 ... polarization separating film, 24 ... reflecting part, 25 ... half mirror,
31: dust-free cloth, 32: information recording area, 33: protrusion, 4
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hub, 42 ... Eccentricity prevention protrusion part, 43 ... Eccentricity prevention step, 51 ... Hub, 52 ... Rotating shaft, 53 ... Magnet, 54 ... Hub fixing part, 71 ... Optical head, 72 ... Optical disk in card, 72 ... Coarse actuator, 74 ... Spindle motor, 75 ... Preamplifier, 76 ... Focus servo, 7
7: stocking servo, 78: laser drive unit, 79: spindle servo, 80: course actuator servo,
81: drive microcomputer, 82: control microcomputer, 83: chassis, 200: optical disk in card,
201: Light incident part.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪井 信義 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 峯邑 浩行 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 安藤 寿 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−142539(JP,A) 特開 昭60−66341(JP,A) 特開 昭61−94285(JP,A) 特開 平2−210620(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/135 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Nobuyoshi Tsuboi 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Minemura 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. In-house (72) Inventor Hisashi Ando 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratory (56) References JP-A-63-142539 (JP, A) JP-A-60-66341 (JP, A) JP-A-61-94285 (JP, A) JP-A-2-210620 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G11B 7/135

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光ディスクに記録を行う光ディスク装置で
あって、拡散光学系を用い、 前記光ディスクを回転させる回転手段と、 光源と、 前記光源からの拡散光を前記光ディスクに集光し、前記
光源側の開口数が0.18以下、直径が1mm以上であ
る対物レンズと、 前記ディスクの回転に伴う面ぶれを±0.25mm以下
に抑制する面振抑制手段とを有することを特徴とする光
ディスク装置。
1. An optical disk apparatus for recording on an optical disk, comprising: a rotating unit for rotating the optical disk using a diffusion optical system; a light source; and a light source for condensing diffused light from the light source on the optical disk; An optical disk comprising: an objective lens having a numerical aperture on the side of 0.18 or less and a diameter of 1 mm or more; and a surface vibration suppressing means for suppressing a surface runout due to rotation of the disk to ± 0.25 mm or less. apparatus.
【請求項2】 上記光源と上記対物レンズとの間の光路距
離が5〜20mmであることを特徴とする請求項1記載
光ディスク装置。
2. An optical disk device according to claim 1, wherein an optical path distance between said light source and said objective lens is 5 to 20 mm.
【請求項3】 上記対物レンズの作動距離が0.25〜
1.00mmであることを特徴とする請求項1または2
記載の光ディスク装置。
3. The working distance of the objective lens is 0.25 to 0.25.
3. The thickness is 1.00 mm.
An optical disk device as described in the above.
【請求項4】 上記対物レンズの直径が4mm以下である
ことを特徴とする請求項1から3何れかに記載の光ディ
スク装置。
4. The optical disk device according to claim 1, wherein the diameter of the objective lens is 4 mm or less.
【請求項5】 上記面振抑制手段として上記ディスクを収
納するケースを用いることを特徴とする請求項1から4
何れかに記載の光ディスク装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein a case for accommodating said disk is used as said surface vibration suppressing means.
An optical disk device according to any one of the above.
【請求項6】 上記光源からの光を拡散光として上記対物
レンズに導くビームスプリッタと、上記ビームスプリッ
タと上記対物レンズとの間の光路上に設けられた4分の
1波長板とを具備することを特徴とする請求項1から5
何れかに記載の光ディスク装置。
6. A beam splitter for guiding light from the light source as diffused light to the objective lens, and a quarter-wave plate provided on an optical path between the beam splitter and the objective lens. 6. The method according to claim 1, wherein:
An optical disk device according to any one of the above.
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