JPH02252137A - 光学ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光カード記録再生装置等において用いられる
光学ヘッドの構造に関する。

（従来の技術） 第４図は光学ヘッドにおける半導体レーザの光学系を示
す簡略構成図であり、１０１は半導体レーザ、１０２は
コリメートレンズ、１０３は対物レンズであり、半導体
レーザ１０１から出射される拡散光はコリメートレンズ
１０２で平行光とされ、その平行光は対物レンズ１０３
で集光されて、例えば光カード１０４に光スポットが形
成されるように構成されている。

上記半導体レーザ１０１は、この光学ヘッドが光源とし
て半導体レーザ１０１だりを備えるものでは、書き込み
記録と読み取り再生の両方に用いられ、読み取り再生用
の発光ダイオードを一体に備えるものでは主に書き込み
記録用として用いられる。

上記のような光学ヘッドは、例えば光カード記録再生装
置において用いられるが、最近においては光カードの任
用が製造メーカより種々異なり、光カードにおけるピッ
ト径等も異なる場合がある。

（発明が解決しようとする課題） そこで従来においては、光カードに対応する光スポット
径が得られるように、対物レンズ等を選択して別個の設
計において光学ヘットの製造を行っており、製造に手間
がかかり、製造コストが高くなる問題点があった。

本発明は上記の点に鑑みてなしたもので、簡単な構成に
より光記録媒体に形成される光スポツト径を変えること
ができる光学ヘッドの提供を目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、このような目的を性成するために、半導体レ
ーザと、前記半導体レーザからの出射光を平行光とする
コリメートレンズと、前記コリメートレンズからの平行
光を光記録媒体に集光する対物レンズとを備える光学ヘ
ッドにおいて、前記コリメートレンズとして高い開口数
を有するものを用いるとともに、前記コリメートレンズ
と前記対物レンズ間に、前記コリメートレンズからの平
行光径より小さい径の開口を備える開口部材を配置して
なる構成してなる構成とした。

（作用） 本発明の構成によれば、コリノー１−レンズからの平行
光は、用いる開口部＋ａの開［コの大きさに対応する径
とされて対物レンズに至り、対物レンズは平行光の径が
大きい場合には光記録媒体に小さな光スポットを形成し
、小さい場合には大きい光スポットを形成する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。第１図は本発明によって得られる光学ヘッドの構成図
である。

図において符号１は半導体レーザ、２は半導体レーザｌ
からの出射光を平行光とするコリメートレンズ、３はコ
リメートレンズ２からの楕円平行光を円形平行光とする
整形プリズムである。４は発光ダイオードであり、５は
発光ダイオード４からの出射光を平行光とするコリメー
トレンズである。６は発光ダイオード４からの光の光記
録媒体としての光カード７における反射光の検出を行う
光検出器、８は光検出器６に反射光の集光を行う集光レ
ンズ、９は集光レンズ８側に反射光を導くミラーである
。工０は光カード７に半導体レーザ１と発光ダイオード
４とからの光を集光して光スポットを形成する対物レン
ズ、１１は発光ダイオード４からの光を屈折し、半導体
レーザ１からの光を直進通過させるビームスプリッタ−
である。

」二記の光学ヘッドにおりる基本動作は、従来と同様に
なされ、半導体レーザＩの光により光カード７への書き
込み記録と所定ピットの読み取りを行い、発光ダイオー
ド４の光の光カード７にお０る反射光を光検出器６で検
出し、光検出器６から記録再生用信号、フォーカス制御
用信号、トラッキング制御用信号を出力するようになっ
ている。

そして本発明においては、」二記コリメートレンズ２と
して高い開口数ＮＡを有するものを用いるとともに、上
記整形プリズム３七ビームスプリツタ−１１との間に開
口部材２０を配置している。

第２図はその半導体レーザ１の光学系を示す簡略構成図
であり、半導体レーザｌとして出射光の大きい方の発散
角θ　が２３°〜２７°（小さい方の発散角が９°〜１
２°）、その波長λを８３Ｏｎｍとするものを用い、コ
リメートレンズ２としては開口数ＮＡが０．５３で、焦
点距離ｆが４５ｍｍのものを用い、開口部材２０として
は開口２１の径が２．７ｍ　ｍ　、対物レンズｌＯとし
て開口数ＮＡが０４５で、焦点距離ｆが４．．５ｍｍも
のを使用している。第２図に現れない整形プリズム３と
しては、整形比が２．１のものを使用している。

」二記の条件により、光カード７において半導体レーザ
ｌの光の利用効率ｒ）、／Ｐ、（出射光量に対する光ス
ポットを形成する光量の割合）が６５％以上で径が２５
３　°”Ｘ２．３９　８００μｍの光スポットが形成さ
れる。

上記の条件においては、コリメートレンズ２として焦点
距離ｆが短いものを用い、コリメートレンズ２で得られ
る平行光の径をそれほど大きくせず、これにより開口部
材２０を通ずことによる光の損出量を小さくとどめ、そ
の結果上記のように光の利用効率を６５％以上と高いも
のとし、これにより、高パワーの光スポットを得るよう
にしている。上記のように光の利用効率が高められるこ
とにより、高いパワーの光スポットを得る際にも半導体
レーザにかかる負荷をそれ程高くすることが回避でき、
これにより装置の信頼性が向」二できる。

また、対物レンズＩＯへ入射される平行光の径を開口部
材２０を通過させである程度小さくすることにより、大
きな光スポットを得るようにしている。下記の式は対物
レンズ１０への入射平行光径と得られる光スボツ１−径
との関係を示４゛１、ｒ　　、／λｆ＝１．２２／２ａ ２ｒ、：得られるスポット径 λ　・光の波長 ｆ　：対物レンズの焦点距離 ２ａ　：入射平行光径 光カードにおいてはコンパクトディスクにお（′Ｊるよ
り、必要とする光スポツト径が大きいので、上記のよう
な大きい径の光スポットは光カードにおｊＪる読み取り
再生用光スポットとして好ましい。

製造に際し、開口部材２０としてその間口２１の径が種
々異なるものを複数用意しておけば、それぞれを適宜選
択して用いることにより他の構成を変えることなく所望
の径の光スポットを形成する光学ヘッドが得られる。

第３図は開口部材２０における開口２１の径と得られる
光スボッｌ−径との関係をあられず説明図であり、半導
体レーザｌの出射光の発散度合い応じて、線Ｘａと線ｘ
ｂとをそれぞれ上限と下限とする範囲内において、開口
径に対応する径の光スポットが形成されることを示して
いる。

（発明の効果） したがって本発明によれば、コリメートレンズからの平
行光は、用いる開口部材の開口径に対応する径とされて
対物レンズに至り、対物レンズは平行光の径が大きい場
合には光記録媒体に小さな光スポットを形成し、小さい
場合には大きい光スポットを形成するので、これにより
、開口径の異なる開口部材を適宜選択して用いることに
より、簡単で安価な構成において光記録媒体に形成され
る光スポツト径を変えることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の実施例に関し、第１図は
光学ヘッドの構成図、第２図は半導体レーザ光学系の簡
略構成図、第３図は開口径と光スポツト径との関係を説
明する図である。 第４図は従来例の第２図相当図である。 １・・半導体レーザ、 ２　・コリメートレンズ、 ７・・光カード（光記録媒体）、 ｌＯ・対物レンズ ２０・開口部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザと、 前記半導体レーザからの出射光を平行光とするコリメー
   トレンズと、 前記コリメートレンズからの平行光を光記録媒体に集光
   する対物レンズと を備える光学ヘッドにおいて、 前記コリメートレンズとして高い開口数を有するものを
   用いるとともに、前記コリメートレンズと前記対物レン
   ズ間に、前記コリメートレンズからの平行光径を規制す
   る開口部材を配置してなる光学ヘッド。