JPH04255924A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク、光磁気デ
ィスク、光カ−ド等の光情報記録媒体に対して情報の記
録、再生を行うための光学ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】光情報記録媒体は、大容量の情報記録媒
体として広く用いられている。この光情報記録媒体に対
して情報の記録、再生を行うには光学ヘッドを用いるが
、これは光ビ−ムを光情報記録媒体の記録面にスポット
として照射して記録し、あるいは光情報記録媒体の記録
面で変調された戻り光を検出して情報を再生するもので
ある。

【０００３】光学ヘッドは従来から種々のものが提案さ
れており、例えば特開昭６１−１６２８３２　号公報に
は図７、図８に示すようなものが開示されている。これ
は、半導体レ−ザ４１の前方にコリメ−タレンズ４２が
設けられ、その前方には整形プリズム４３が設けられ、
その前方には偏光ビ−ムスプリッタ４４が設けられ、そ
の前方には１／４　波長板４５が設けられ、その前方に
はフォ−カシングコイル４６および対物レンズ４７が設
けられ、偏光ビ−ムスプリッタ４４の側方には光検出器
４８が設けられているものである。 さらに対物レンズ４７にはマイクロレンズ４９が接着さ
れ、偏光ビ−ムスプリッタ４４にはシリンドリカルレン
ズ５０が接着されている。そして、フォ−カスエラ−信
号（ＦＯ　）　は図８で示すように、マイクロレンズ４
９とシリンドリカルレンズ５０を用いた非点収差法によ
り、光検出器４８の受光素子５４と５６の出力の和から
受光素子５３と５５の出力の和を引くことで得られる。 また、トラッキングエラ−信号（ＴＲ　）　はプッシュ
プル法により、光検出器４８の受光素子５１の出力から
受光素子５２〜５６の出力の和を引くことで得られる。 また、情報信号（ＲＦ）は光検出器４８の受光素子５１
〜５６の出力の和として得られる。

【０００４】さらに特開昭６１−１６２８３２　号公報
には、ナイフエッジやマイクロプリズムを用いたフォ−
カスエラ−信号検出方法の変形例が開示されている。以
上の従来例は、光ビ−ム射出光路内に配設されたマイク
ロレンズとシリンドリカルレンズ、ナイフエッジとマイ
クロレンズ等の小さな光学素子によってフォ−カスエラ
−信号の検出を行うようにしてあり、光学ヘッドの小型
化を図ろうとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のごとく上記従来
例に開示されているものは、フォ−カスエラ−信号を検
出するために光ビ−ムの射出光路内に配設された小さな
光学素子によって、光情報記録媒体からの戻り光の光束
の一部のみを光検出器で受光するようにして光学ヘッド
の小型化を図ろうとしている。しかしながら、トラッキ
ングエラ−信号と情報信号を検出するためには光情報記
録媒体からの戻り光の光束の全てを光検出器で受光する
ようにしているので、偏光ビ−ムスプリッタ等の光ビ−
ム分離手段は戻り光の光束の断面積以上の大きさを必要
とする。したがって、光学ヘッドの小型化には限界があ
り、コストアップにならざるを得ないという不具合があ
る。

【０００６】本発明は、上記不具合を解決すべく提案さ
れるもので、より小型なしかも安価な光学ヘッドを提供
することを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、半導体レ−ザと、該半導体レ−ザからの出
射光を光情報記録媒体にスポットとして照射させる集光
手段と、光情報記録媒体で反射された戻り光を光検出器
に導く光学手段と、該光学手段を介して導かれた戻り光
を受光する光検出器とを有する光学ヘッドにおいて、前
記光学手段は、戻り光の光束の一部のみを光検出器に導
くように前記集光手段に一体に設けられている光学ヘッ
ドとしたものである。

【０００８】

【作用】このように戻り光の光束の一部のみが光検出器
に導かれるように構成されてあるので、光情報記録媒体
の記録面からの戻り光は、フォ−カスエラ−信号、トラ
ッキングエラ−信号、情報信号を得るために、半導体レ
−ザに戻る光路から分離されて一部のみが光検出器で受
光され、光学ヘッドの小型化、低コスト化を図れる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明していく。図１は、本発明の概要を説明するための
もので、光源である半導体レ−ザ１６から出射した光ビ
−ムは集光手段１７で光情報記録媒体１８の記録面１８
ａにスポット照射され、記録面１８ａ　で反射される。 戻り光は、前記集光手段１７に入射しさらに集光手段１
７に一体に設けられた光学手段１９に入射することによ
り、半導体レ−ザ１６に戻る光路から分離されて光検出
器２０で受光されるようになっている。そして、分離さ
れた一部の戻り光のみを光検出器２０で受光することに
よりフォ−カスエラ−信号、トラッキングエラ−信号、
情報信号を得るようにしているのである。

【００１０】図２〜図４は、本発明の第１実施例を示し
たものである。半導体基板１の上に半導体レ−ザ２と反
射プリズム３が固定されているとともに、光検出器４（
５、６）が設けられている。光源である半導体レ−ザ２
から出射された光ビ−ムは半導体基板１のほぼ面方向に
進み、反射プリズム３の反射面で反射されて半導体基板
１面に対してほぼ直交する方向に進む。

【００１１】反射プリズム３で反射された光ビ−ムが進
む方向には、集光手段であるプラスチック成形レンズ７
が設けられており、このプラスチック成形レンズ７を透
過した光ビ−ムは光情報記録媒体８の記録面８ａに光ス
ポットとして照射されるようになっている。光スポット
は記録面８ａで反射された後、戻り光となって再びプラ
スチック成形レンズ７に入射する。

【００１２】プラスチック成形レンズ７の戻り光出射面
側には、図３の底面図に示すように３個のマイクロレン
ズ９〜１１が一体成形されている。このうちマイクロレ
ンズ１０は、その中心がプラスチック成形レンズ７の直
径線上に位置し、マイクロレンズ１１と９は前記直径線
に対して対称に位置するように配設されている。なお、
図中のＴで示す方向は光情報記録媒体８の情報トラック
方向である。そして、プラスチック成形レンズ７に入射
した戻り光は、マイクロレンズ９〜１１を透過すること
により半導体レ−ザ２に戻る光路から分離されるのであ
る。

【００１３】図４は、半導体レ−ザ２等を設けた半導体
基板１の平面図であり、半導体レ−ザ２は半導体基板１
の長さ方向一方側に設けられ、反射プリズム３は半導体
基板１のほぼ中央に設けられ、光検出器４〜６は半導体
基板１の長さ方向他方側の幅方向にほぼ等間隔に並設さ
れている。光検出器のうち中央に位置する光検出器５は
、２つの受光領域に分割されている。そしてマイクロレ
ンズ９で分離された光束は、光検出器４に入射されて検
出され、マイクロレンズ１１で分離された光束は、光検
出器６に入射されて検出され、マイクロレンズ１０で分
離された光束は、光検出器５の分割線上に集光されて検
出されるようになっている。

【００１４】このようにして光束は分離されて各光検出
器に入射され、情報信号は、光検出器５の２つの受光領
域５ａ、５ｂの出力の和を求めることで得られる。また
、フォ−カスエラ−信号は、軸ずらし法によって光検出
器５の２つの受光領域５ａと５ｂの出力の差で得られる
。また、トラッキングエラ−信号は、プッシュプル法に
よって光検出器４と６の出力の差で得られる。

【００１５】そしてフォ−カスエラ−信号に基づき、プ
ラスチック成形レンズ７を図示しないフォ−カス制御機
構によってジャストフォ−カス状態になるように駆動す
る。また、トラッキングエラ−信号に基づき、プラスチ
ック成形レンズ７を図示しないトラッキング制御機構に
よってトラッキング方向に移動させるか、光学系全体を
移動させることによってジャストトラッキング状態にさ
せるのである。

【００１６】このように本実施例によれば、光情報記録
媒体８からの戻り光はプラスチック成形レンズ７に一体
に成形されたマイクロレンズ９〜１１によって光束が分
離され、一部の光束のみを光検出器４〜６で受光してフ
ォ−カスエラ−信号の他、トラッキングエラ−信号、情
報信号を検出するようにしている。したがって、従来の
ようにトラッキングエラ−信号、情報信号を検出するた
めに、戻り光の全光束を光検出器に導くための戻り光の
光束の断面積以上の大きさの光学素子が不要となり、光
学ヘッドの小型化を実現できる。また、光学ヘッドを安
価に生産できることになる。

【００１７】図５は、本発明の第２実施例を示したもの
であるが、第１実施例と対応する個所には同一符号を付
した。本実施例では、第１実施例の集光手段であるプラ
スチック成形レンズ７に代えてホログラムレンズ１２を
配設している。ホログラムレンズ１２の光情報記録媒体
８に対向する面１２ａ　には、半導体レ−ザ２からの出
射光を記録面８ａに光スポットとして照射するフレネル
レンズが形成されている。また、ホログラムレンズ１２
の戻り光出射面２ｂには、図６に示すように、光情報記
録媒体８からの戻り光を半導体レ−ザ２に戻る光路から
分離するホログラム１３〜１５が形成されている。なお
、ホログラム１３〜１５の配設位置は第１実施例に係る
マイクロレンズ９〜１１と同様である。

【００１８】また、半導体レ−ザ２、反射プリズム３、
光検出器４（５、６）の構成、さらにそれらが半導体基
板１に設けられている構成については、第１実施例と同
様である（図４）。このように構成してあるので、半導
体レ−ザ２から出射された光ビ−ムは、反射プリズム３
で反射されホログラムレンズ１２に入射し、フレネルレ
ンズを介して光情報記録媒体８の記録面８ａに光スポッ
トとして照射される。記録面８ａで反射された戻り光は
、再びホログラムレンズ１２に入射しホログラム１３〜
１５を介して光束が分離される。

【００１９】分離された戻り光の光束は光検出器に入射
されるのであるが、ホログラム１３で分離された光束は
光検出器４に入射されて検出され、ホログラム１５で分
離された光束は、光検出器６に入射されて検出され、ホ
ログラム１４で分離された光束は、光検出器５の分割線
上に集光されて検出される。そして、第１実施例と同様
に情報信号は光検出器５の２つの受光領域５ａと５ｂの
出力の和によって得られ、フォ−カスエラ−信号は、軸
ずらし法によって光検出器５の２つの受光領域５ａ、５
ｂの出力の差によって得られ、トラッキングエラ−信号
は、プッシュプル法によって光検出器４と６の出力の差
で得られる。これらフォ−カスエラ−信号、トラッキン
グエラ−信号に基づき、制御機構によってホログラムレ
ンズ１２をジャストフォ−カス状態、ジャストトラッキ
ング状態となるように制御するのである。

【００２０】なお、本実施例では光ビ−ムがホログラム
レンズ１２を往復する時、往路ではフレネルレンズのみ
を通過し、復路ではホログラム１３〜１５のみを通過す
るように構成しているので、ホログラム１３〜１５を光
束の全面に配設した場合に生じる迷光を防止できる。つ
まり、ホログラムを光束の前面に配設すると、往路の±
１次光が復路で０次光として光検出器４〜６に迷光とし
て入射してしまうことになってしまうのである。フレネ
ルレンズとホログラム１３〜１５を設ける場合、本実施
例に限定されるものではなく、ホログラムレンズ１２の
いずれの面に設けてもよい。また、両者を同一面に設け
る構成としてもよい。

【００２１】以上のごとく、本実施例はホログラムレン
ズ１２にホログラム１３〜１５を一体に設けて光情報記
録媒体８からの戻り光の光束を分離して、一部の光束の
みを光検出器４（５、６）に入射させてフォ−カスエラ
−信号の他トラッキングエラ−信号、情報信号をも検出
できるようにしている。したがって、戻り光の光束の全
部を光検出器に導く大きな光学素子を必要とせず、光学
ヘッドの小型化を図れる。また、光学ヘッドを安価に生
産できることとなる。

【００２２】本発明は、以上の実施例に限定されるもの
ではなく幾多の変更、変形が可能である。例えば、光検
出器４〜６で各信号を検出する方法は、上記の実施例に
限定されるものではなく、情報信号は光検出器４、５ａ
、５ｂ、６の出力の和で得るようにしてもよく、また光
検出器５を４象限に４分割し、マイクロレンズ１０（第
２実施例においてはホログラム１４）に非点収差を持た
せて、非点収差法によるフォ−カスエラ−信号の検出を
することも可能である。

【００２３】また、４象限に４分割された光検出器５を
用いれば、プッシュプル法によるトラッキングエラ−信
号が光検出器５によって得られる。この場合、マイクロ
レンズ９、１１（第１実施例においてはホログラム１３
、１５）と光検出器４、６は不要である。

【００２４】

【発明の効果】以上のごとく、本発明によれば集光手段
に一体に設けた小さな光学手段によって、戻り光の光束
の一部のみを取り出して光検出器に導き、その光束のみ
でフォ−カスエラ−信号のみならずトラッキングエラ−
信号、情報信号をも検出するようにしているので、戻り
光の全部を光検出器に導くための大きな光学素子を不要
とする。したがって、小型で安価な光学ヘッドとするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概要を説明するための光学ヘッドの概
要図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る光学ヘッドの正面図
である。

【図３】プラスチック成形レンズの底面図である。

【図４】半導体基板の平面図である。

【図５】本発明の第２実施例に係る光学ヘッドの正面図
である。

【図６】ホログラムレンズの底面図である。

【図７】従来例に係る光学ヘッドの正面図である。

【図８】従来例に用いる光検出器に接続される信号処理
回路図である。

【符号の説明】

２　　半導体レ−ザ ３　　反射プリズム ４　　光検出器 ７　　プラスチック成形レンズ ８　　光情報記録媒体 ９　　マイクロレンズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　半導体レ−ザと、該半導体レ−ザから
   の出射光を光情報記録媒体にスポットとして照射させる
   集光手段と、光情報記録媒体で反射された戻り光を光検
   出器に導く光学手段と、該光学手段を介して導かれた戻
   り光を受光する光検出器とを有する光学ヘッドにおいて
   、前記光学手段は、戻り光の光束の一部のみを光検出器
   に導くように前記集光手段に一体に設けられていること
   を特徴とする光学ヘッド。