JPH03113843A

JPH03113843A - 光情報記録再生装置の光ヘッド

Info

Publication number: JPH03113843A
Application number: JP1249309A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Motomiya; 佳典本宮
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-09-27
Filing date: 1989-09-27
Publication date: 1991-05-15

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は光情報記録再生装置の光ヘッドの改良に関し
、更に詳しくは高密度記録のため対物レンズの開口数（
Ｎ、Ａ、）を大きくして光ディスクの記録面に入射する
光ビームのスポット径を微小に収束でき、しかも光ヘッ
ドの装置全体を小型・軽偽化できる光情報記録再生装置
のヘッドに関する。

（従来の技術）周知のごとく、光情報記録再生装置は光ディスクの表面
に形成された、回転軸を中心としてら旋状又は同心円上
のトラックに沿って情報を記録し、またこのようにして
情報信号を記録した光デイスク面にレーザ光等の光ビー
ムを照射し情報信号を光学的に再生するものである。コ
ンパクトディスク方式のディジタルオーディオディスク
あるいはレーザビジョン方式のビデオディスク等がこれ
に当る。また、装置の使用者がレーザ光により光ディス
クに情報信号を記録できる装置として文書フィルムシス
テム等が商品化されている。最近はさらに高度の信頼性
を必要とする計算機の周辺記憶装置としての用途に向け
た製品も実用化されている。

また、上述した方法で光デイスク面に記録した情報信号
を消去し・再書込みする装置などの研究も活発に行われ
、実用化が始まっている。また、同様の技術をカード状
の記録媒体に適用した、光カードメモリ装置の開発も進
められている。

これらの光情報記録再生装置は、記録媒体の広い領域に
対して記録や読み出しをするため、レーザ光源やビーム
スプリッタ、光偏向器、対物レンズ、光検出器などの光
学素子で光でヘッドを組み立て、これを機械的に駆動移
動するタイプの装置（杓村総−著「ビデオディスクとＤ
ＡＣ入門ＪＰ。

１１９〜Ｐ、１２２．コロナ社発行）が一般的である。

しかし、最近はアクセス速度向上のため、第５図に示す
ごとく、上述した光学素子の一部Ａ（半導体レーザ光源
１ａ、コリメータレンズ２゜ビームスプリッタ３．光検
出器６等）を固定し、他の部分Ｂ（光偏向器４．対物レ
ンズ５−２）をトラッキング及びフォー力ツシングのた
め可動にした分離形光学系を採用したものも現われた。

しかしながら、光情報記録再生装置を利用覆る多くの分
野では、アクセス速度をより向上させることや、装置を
コンパクトに小型化することへの要求が強くなっている
。

従来の光情報記録再生装置の光ヘッドは、例えば第４図
に示すように、半導体レーザ１ａから放射された光ビー
ムは、コリメートレンズ２．ビームスプリッタ３．対物
レンズ５−１を通って光ディスク１２へ照射する構成に
なっていた。さらに、この光ディスクの記録面１０には
、通常、記録面保護用に透明膜１１がコーティングされ
、照射されたレーザ光は透明膜１１を通って記録面に入
り、その反射光は入射光路を逆方向に進み、ビームスプ
リッタ３により進路を９０°曲げられた後集光レンズ１
７を通って光検出器６に入る。

（発明が解決しようとする課題）一方、光情報記録再生装置においては、高密度記録のた
めに光ディスクへ照射する光ビームを微小スポットに小
径に絞る必要がある。したがって、光ヘッドには開口数
の大きな対物レンズを用いる必要がある。

また、光ディスク１２では記録面の保護のため、股に約
１゜２ＩＩＩＩ１１程度の膜厚の透明膜１１がコーティ
ングされており、照射レーザ光はこの透明膜１１を通し
て記録面１０へ照射される。したがって、対物レンズ４
と透明膜１１の間に必要な動作距離と膜厚だけの光路＆
を確保するためには、対物レンズ５−１の開口径は通常
４ＩｎｌＩｌ稈度の大きさになる。そのために光ヘッド
を構成する他の光学素子もこの大きさの光ビームに対応
して機能するに充分な寸法のものを使用しなければなら
ない。

したがって、上述したように高い記録密度を確保しつつ
、光ヘッドを小型化するということは困難であると考え
られていた。かかる事情は、光ヘッドを上述した分離形
光学系に構成したとしても同様であった。

そこで、この発明は光情報記録再生装置の光ヘッドにお
ける上述の難点を除去し、高密度記録可能という機能を
確保しつつ、構成する光学素子を小さくし、装置全体が
小形かつ軽量化した光情報記録再生装置の光ヘッドを提
供しようとするものである。

［発明の構成］（Ｌｍ題を解決するための手段）上述の課題を達成するため、この発明の光情報記録再生
装置の光ヘッドは、光学素子として光ビーム放射源、コ
リメータレンズ、ビームスプリッタ、光偏向器、対物レ
ンズ及び光検出器を備えると共に、これら光学素子の配
設光路中に、ビームエキスバンクを配置した構成にした
ものである。

（作用）以上のように、光ヘッドの光路中にビームエキスパンダ
を設けるため、対物レンズに入射する光ビームのビーム
径は対物レンズの口径−杯に拡大され、対物レンズから
光ディスクの記録面の保護透明膜７面へ集光される結果
、対物レンズ以外の光学素子を通過する光ビームのビー
ム径は、対物レンズの口径に影響されが、微小径のスポ
ットに収束することができる。したがって、光ヘッドを
以上の構成にすることにより、記録密度を高く保持しな
がら、装置全体を小形・軽量化できる。

（実施例）つぎに、図面に基づいてこの発明の代表的な実施例につ
いて説明する。

第１図は本発明の光情報記録再生装置の光ヘッドの第１
実施例の概略構成図を示づ。

第１図中、１ａは光ビーム放射源としての半導体レーザ
、２はコリメートレンズ、３はビームスプリッタ、１０
０はビームエキスパンダ、４ａは立ち上げミラー　５−
１は対物レンズ、５−２は集光レンズ、６−１は光検出
器である。そして半導体レーザ１ａから放射されたレー
ザ光は、透明膜１１を通して光ディスク１２の記録面１
０へ照射される。ビームエキスパンダ１００があるため
コリメートレンズ２、ビームスプリッタ３、集光レンズ
５−２等の光学素子を従来より小形化することが可能に
なった。ビームエキスパンダ１００が設置された分だけ
、素子数は増加しているが、他の光学素子が小形化でき
ることにより光ヘッドの装置全体は小形・軽量化できる
。

第２図は本発明の第２実施例に係わる光情報記録再生装
置の光ヘッドの概略構成図である。第２図にａ３いて、
第１図と共通の部分については同一の番号で指し示し、
説明は重複を避けた。本実施例の場合、半導体レーザ１
ａ、コリメートレンズ２、ビームスプリッタ３、集光レ
ンズ５−２、光検出器６−１はトラックシークに際して
移動せず、光ヘッドの固定部Ａを構成している。トラッ
クシークに際して移動する移動部日は立ち上げ凸面鏡４
ｂ、対物レンズ５−１により構成されている。

トラッキング制御のための対物レンズ５−１の駆動は電
磁アクチュエータによってなされる。本実施例ではビー
ムエキスパンダは専用の素子とては具備されていないが
、立ち上げ凸面鏡４ｂの対物レンズ５−１ａとの組み合
せがビームエキスパンダを構成する。立ち上げ凸面鏡４
ｂの面形状は回転放物面とし、収差が発生しないように
している。

約２倍の拡大率のビームエキパンダとすることで光ヘッ
ド固定部Ｂ内での光ビーム径は約２１１１１程度となる
。その結果光学素子との大ぎさを従来の半分程度にする
ことができ、装置全体の小形化、軽量化が達成された。

第３図は本発明の第３の実施例に係わる光情報記録再生
装置の光ヘッドの構成間略図である。第３図において、
第２図と共通の部分については同一の番号で指し示し、
説明の重複を避けた、本実施例の場合、上述した第２の
実施例とほぼ同様の構成であるが、立ら上げ凸面鏡の代
わりに反射型ホログラム２０を用いて構成されている。

本実施例でもビームエキスパンダは専用の素子としては
具備されていないが、反射型ホログラム２０と対物レン
ズ５−１ａとの組み合わせによりビームエキスパンダが
構成されている。ホログラムからの回折光は先の第２実
施例と同様の発散光となるように設計されている。第２
実施例のように立ち上げ凸面１１４　ｂを用いる場合と
比較してより軽量化が可能である。トラッキング制御に
おいては、対物レンズ５−１はホログラムと一体化され
て電磁アクチュエータにより駆動される。その結果トラ
ックシークのための駆動機構と部品等の共用化が可能に
なり、装置全体の小形化、軽量化とともにアクセス速度
の向上が達成された。ただし、立ち上げ凸面鏡４ｂを用
いる場合と比較して光利用効率が低下するため、より高
出力のレーザを使うか、あるいは反射率の高い再生専用
光ディスクなどに用いたときに高い効果が得られる。

以上本発明の実施例につき説明したが、本発明はこれら
の実施例に限定されるものではなく、例えば上記実施例
ではビームエキスパンダは立ち上げミラーの直航に設置
したが後であっても構わず、これらの順序に因って限定
されることはない。ビームエキスパンダは立ち上げミラ
ーやレンズのいかなる組み合わせで構成されていてもよ
く、構成素子によって限定されるものではない。媒体形
状もディスク状のものを例にしたが、カード状であって
もよく、実施例の記載に限定されるものではない。

［発明の効果コ本発明により光学的な情報記録再生を行う光情報記録再
生装置によれば光学系の多くの部分において、伝搬する
ビームの径と共に光学素子を小さくすることが可能にな
り、光ヘッドの装置全体の小形・軽量化が達成できる。

特に一体型の光ヘッドを移動してトラックシークをする
タイプの光ヘッドの場合にはシークの高速化にも大きく
寄与できる。すなわち、比較的容易な構成により、従来
の記録再生機能を維持しつつ、より小形、軽量１高速度
で情報の記録・再生の可能な光情報記録再生装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる光情報記録再生装置
の光ヘッドの概略構成図、第２図は本発明の第２の実施
例に係わる光情報記録再生装置の光ヘッドの概略構成図
、第３図は本発明の第３の実施例に係わる光情報記録再
生装置の光ヘッドの概略構成図、第４図は従来の光ヘッ
ドの構成図、第５図は従来の分離光学系型光ヘッドの構
成図である。１ａ・・・半導体レーザ　２・・・コリメータレンズ３
・・・ビームスプリッタ　４・・・光偏向器５−１．５
−２・・・対物レンズ６−１．６−２・・・光検出器１２・・・光ディスク１００・・・ビームエキスパンダ２０・・・反射型ホログラム

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光学素子として光ビーム放射源、コリメータレン
ズ、ビームスプリッタ、光偏向器、対物レンズ及び光検
出器を備えると共に、これら光学素子の配設光路中に、
ビームエキスパンダを配置したことを特徴とする光情報
記録再生装置。
（２）請求項（１）記載において、光ヘッドを光情報記
録再生装置の光ディスクトラックシーク時に、その記録
面を追従する移動部と、装置に固定された固定部に分離
して構成すると共に、光学素子の配置光路中、光ビーム
が固定部から移動部へ通過する直前の固定部内に前記ビ
ームエキスパンダを配置したことを特徴とする光情報記
録再生装置の光ヘッド。