JPH0434740A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は情報に係る信号を記録媒体に光学的に記録し、
再生し、または消去するための光学ヘッドに関し、特に
使用される光源の波長の差異によって生じる誤差を補正
するようにした光学へ・ラドに関する。

（従来の技術） 従来の光学ヘッドは、半導体レーザで発生され、放射状
にかつ断面楕円状に放射されたレーザ光をコリメータレ
ンズで平行光に変換したのちにプリズムの屈折率を利用
して楕円補正を行なうようにしていた。このときプリズ
ムで屈折する際に、プリズムのガラスには屈折率に色分
散があるため、入射されるレーザ光の波長に変更若しく
は変化があると、レーザ光の進行方向が変化して次の光
学部材を通過した後、光ディスクに到達するときには焦
点スポットの位置にずれが生じ、このずれが大きくなる
とトラックずれや焦点ぼけが生じ、さらには光出力にも
差異が生じるようになる。

一方、近年安定して発振するマルチモード型の半導体レ
ーザが利用されている。しかしながら、このマルチモー
ドで発振する半導体レーザは、複数かつ多数の波長のレ
ーザ光を含むため、このレーザ光が光ディスクに到達し
たときの焦点スポットを絞ることができず、一方向に幅
に広いスボット光となってしまった。

上述した屈折率による色分散の影響を回避するために、
第５図、第６図に示す光学系も提案されている。

すなわち、第５図に示す光学ヘッドはコリメータレンズ
１０５と偏光ビームスプリッタ１０９との間に一対のア
ナモリフイックプリズム１０７を配置したものである。

従って、半導体レーザ１０３で発生されたレーザ光はコ
リメータレンズ１０５で平行光に変換され、さらにアナ
モリフィックスプリズム１０７対でビーム形状を楕円か
ら正円に整形された後に、偏光ビームスプリッタ１０９
．１／４波長板１１１を介して、対物レンズ１１３に入
射される。

対物レンズ１１３でレーザ光は、集束され光ディスク１
の記録面で反射され、再び対物レンズ１１３．１／４波
長板１１１を介して偏光ビームスプリッタ１０９へ入射
される。この偏光ビームスプリッタ１０９で検出系へ反
射されたレーザ光は、集光レンズ１１５で光検出器１１
９へ向けて集束される。このとき、この集光レンズ１１
５と光検出器１１９との間にはシリンドリカルレンズ１
１７が配設されており、円形のビーム形状が楕円形に整
形される。このシリンドリカルレンズ１１７による整形
は、光デイスク面との距離に応じて光ビームの形状が変
化するので、光ビームの形状が合焦時に円形となる位置
に、例えば４分割光検出器１１９を配置しておくことに
より、フォーカシング等の検出を行なうようにしている
。

また、第６図に示す例は、第５図に示すアナモリックフ
ィックプリズム対１０７に換えて、接合される一対の変
形プリズムを配設したもので出射側のプリズムの出射面
の法線と一定の角度をなしてレーザ光が出射されるよう
に構成されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した方法はいずれの場合もアナモリ
フイックプリズム等の光学系の追加によって、いわゆる
色補正を行なうようにしているため、光学ヘッドの部品
点数が増加し、大型化するばかりか、これらの光軸調整
も加わるため、高価なものとなってしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
しては、マルチモード型の半導体レーザや波長の異なる
半導体レーザを使用しても色分散の生じない小型かつ安
価な光学ヘッドを、簡易な構成で提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の光学ヘッドは、光ビ
ームを発生する発光源と、この発光源から発生される光
ビームを第１の面から入射し第２の面から射出する第１
の光学部材と、この第１の光学部材の第２の面と対向し
て配置される第３面を有し、この第１の光学部材とは異
なるアツベ数に設定される第２光学部材と を有することを特徴とする光学ヘッド。

（作用） 発光源から発生され、第１の面から第１の光学部材に入
射された光ビームは、このｊｌｉｌの光学部材の第２の
面から、この第２の面に対向して配置される第２の光学
部材の第３の面から当該第２光学部材に入射される。こ
のとき第１の光学部材と第２の光学部材とはアツベ数が
異なるので光ビームの分散に対する補正がなされる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の光学ヘッドに係る一実施例の構成を示
す図である。

記録媒体としての光ディスク１は、例えばオーバーライ
ド可能な相変化型のものであり、情報としての信号が記
録される記録層１ａと、ガラスやポリカーボネートある
いはＰＭＭＡ　（透明アクリル樹脂）等の透明な材料で
なるディスク基板１ｂとから構成される。またディスク
基板１ｂの一側表面に形成される記録層１ａにはトラッ
クが通常１．６μｍの間隔で同心円状若しくはスパイラ
ル状に形成されており、このトラック上に信号がビット
として形成される。

次に第１図を参照して光学ヘッド１の概略を説明する。

光学ヘヅド１は、図示しないスピンドルモータ等の回転
駆動源によって、例えば線速度一定で高速回転される光
ディスク１の下側にあって、光ディスク１の下側から発
光源としての２つの半導体レーザ３．１３からの光ビー
ム、すなわちレーザ光を光ディスク１に向けて照射する
。また、これらのレーザ光によって光ディスク１に対す
る信号の記録、消去を行ない、さらに光ディスク１から
の反射光を受光して、光ディスク１に記録された信号を
読み取り再生する。また、このとき半導体レーザからは
再生時においては一定の強度のレーザ光が出力されて、
記録時においては信号に応じて強度変調されたレーザ光
が出力される。

また、光学ヘッドは図示しないリニアモータによってト
ラッキング方向へ移動自在に構成されており、さらにト
ラッキングサーボ機構によりトラッキング方向に対する
精密駆動が可能となっている。これにより所定のアドレ
スのトラックに対するアクセス及び光ディスク１の偏心
に対する追従が正確かつ精密に行なわれる。

また、同様に図示しないフォーカシングサーボ機構によ
って、通常数百μｍ程度の範囲で存在する光ディスク１
の面振れに対する合焦動作が精密に行なわれる。

次に１１１図を参照して光学ヘッドの構成について詳細
に説明する。

半導体レーザ３は、光ビームとしてのレーザ光を発生す
る発光源であって、この半導体レーザ３から発生される
レーザ光の波長λは例えば８３０ｎｍに設定される。

この半導体レーザ３で発生され、放射状に放射されたレ
ーザ光はコリメータレンズ５へ入射され、平行光に変換
されたのちに、楕円補正光学部材７で光軸に直行する断
面における形状を楕円から真円に補正する楕円／真円補
正が成される。

第１の光学部材７及び第２の光学部材９は、断面が２等
辺直角三角形である直角プリズムであって、第１の光学
部材７の１側の斜辺と第２の光学部材９の底辺の長さが
路間−になるように、かっ当該斜辺と底辺が対向する向
きに密着して、一体に構成される。また、コリメータレ
ンズ５からの平行レーザ光は第１の光学部材７の他側の
斜辺を含む第１の面７ａの底辺方から大斜され、１１の
光学部材７と第２の光学部材９の接合面、すなわち第２
の面７ｂ、第３の面９ａの接合面を介して、第２の光学
部材９の斜辺を含む第４の面９ｂから該第４の面９ｂの
法線方向に１／４波長板１１へ射出される。

尚、この対物レンズ１３にはフォーカシング時に該対物
レンズ１３を光軸方向に移動する図示しない対物レンズ
アクチュエータが具備される。記録層ｌａ上で合焦した
レーザ光は、該記録層１ａに対する記録、再生又は消去
を行なう。

一方、記録層１ａで反射されたレーザ光は再びび対物レ
ンズ１３及び１／４波長板１１を介して該光ビームの光
軸と直交する方向、すなわち検出系を構成する検出レン
ズ１５、シリンドリカルレンズ及び光検出器１９の方向
へ反射される。

次に第２図を参照して、本発明の原理を詳細に説明する
。

第１の光学部材７の材質としては、比較的分散が小さく
アツベ数の大きいものが望ましく、例えばＬＦ、ＬＬＦ
、ＢａＦ、Ｌａ５Ｋ、ＬａＫＳＳＳＫ％　ＳＫ％　Ｂａ
ＬＦＳＫＦ％　ＫＳＢａＫＳＳＫ。

ＰＳＫ、ＰＫＳＢＫ、ＦＫ等のアツベ数νｄが４５以上
のものが好ましい。

また第２の光学部材９の材質としては、分散が大きく、
アツベ数の小さいものがよく、ＳＳＫ。

ＢａＬＦＳＫＦＳＬＬＦ、Ｂａ、Ｆ、ＬＦ％ＦＳＢａ　
Ｓ　Ｆ　ＳＳ　Ｆ　ｚ　Ｌ　ａ　Ｆ　ＳＬ　ａ　Ｓ　Ｆ
等のアツベ数νｄが５５以下のものが望ましい。

従って、第１の光学部材７と第２の光学部材９とは異な
る屈折率と光分散（アツベ数）を有し、第２の光学部材
９の方が光分散が大きく、かつアツベ数が小さなものと
なる。

次に、この第１の光学部材７にレーザ光が入射した場合
について説明する。

第１の光学部材７の第１の面７ａに対して斜方から入射
したレーザ光は、第２の光学部材９の第４の面９ｂの法
線と略平行な角度で、第４の面９ｂから放出される。そ
のため第３の面９ａの法線と第１の光学部材を通過する
レーザ光の光軸とのなす角は４５度となる。また光ディ
スク１で反射したレーザ光が第３の面９ａで反射して検
出系へ向かうレーザ光とのなす角は略９０度に保たれる
。

この関係はレーザ光の波長が変化した場合も同様である
。すなわち実線で示すレーザ光に比し波長が短くなった
場合には、点線で示す軌跡となり、また波長が長くなっ
た場合には２点鎖線で示す軌跡となり、常に実線で示す
元のレーザ光と平行を保って対物レンズ１３へ射出され
る。そのため光ディスクにおけるスポット径は小さく絞
られたままの状態が保持される。

すなわち第１の光学部材７での屈折率が増加し、第１の
面７ａでの屈折角が増加した分、第２の面７ｂと第３の
面９ａとの界面での屈折角変化により相殺され、第４の
面９ｂを通過した際の角度に変化が生じないものとなる
。

また第２の面７ｂ、第３の面９ａの光学特性面は第１図
に示すように偏光ビームスプリブト面であっても、後述
する第３図に示す無偏光ビームスプリブト面であっても
、第４図に示すハーフミラ−面であっても良く、限定さ
れるものではない。

すなわち、レーザ光の所定の波長に対して、特定の光透
過率と光反射率を持った光学特性面になっていれば良い
。

次に他の実施例について説明する。

第３図は、光ビームの１部を光検出器２１て検出して光
検出器２１の検出信号をもとに、レーザ光出力光量モニ
タ回路２３でモニタされる光量から、レーザ光光量制御
回路２５、半導体レーザ発光ドライブ回路２７によって
半導体レーザ３の光出力が制御されるものである。この
とき第１の光学部材１７と第２光学部材の接合面は無偏
光ビームスプリブト面となっている。

第４図は、第２の光学部材２９の一面を全反射を利用し
た折返しミラー面としたものである。

以上説明したように本実施例によれば、半導体レーザの
光出力に変動が生じてレーザ光の波長が変化しても光デ
イスク上でのスポット位置がずれることがなく、また、
マルチモードの半導体レーザを使用しても光デイスク上
でスポットを常に絞ることができる。さらにアナモリフ
イックプリズムペア等の特別な光学部材を追加する必要
がないので光学系全体を小型に、かつ簡易に構成するこ
とができ、従って複雑な調整等の手間も省略されるので
非常に安価に色補正のされた光学ヘッドを提供すること
ができる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明の光学ヘッドによれば、光
学部材を追加することなく色補正を行なうことができる
ので、焦点スポット径が十分に小さい光ビームを発生で
きる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る光学ヘッドの構成を示
す図、第２図は本発明の詳細な説明する図、第３図、第
４図は他の実施例の構成を示す図、第５図、第６図は従
来の光学ヘッドの構成を示す図である。 ３・・・半導体レーザ ５・・・コリメータレンズ ７・・・第１の光学部材 ９・・・第２の光学部材 １１・・・１／４波長板 １３・・・対物レンズ １５・・・集光レンズ １７・・・シリンドリカルレンズ １９・・・光検出器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ビームを発生する発光源と、 この発光源から発生される光ビームを第１の面から入射
   し第２の面から射出する第１の光学部材と、 この第１の光学部材の第２の面と対向して配置される第
   ３面を有し、この第１の光学部材とは異なるアッベ数に
   設定される第２光学部材と を有することを特徴とする光学ヘッド。