JPH0482032A - 光情報記録・再生用ヘッド - 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、光学的情報記録媒体上に光スポットを照射し
て情報の記録・再生をするために用いる光情報記録・再
生用ヘッド（光学ヘッドと略称する）に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

光学ヘッドにおける光源としては、一般に半導体レーザ
か用いられる。そして、半導体レーザからの光束を記録
媒体上に導いて情報の記録・再生をするのであるか、こ
の場合に記録媒体がらの反射光か半導体レーザに戻ると
ノイズが発生し易く、再生信号のＳ／Ｎを劣化させてし
まうという不具合かある。

この問題を解決する方法の−っとして、例えは特開昭６
１−１５０３９１号公報に開示しであるものがある。こ
れは第４図に示しであるように、記録媒体２９に対して
光ビームを斜めに入射させるいわゆる軸外し方式と称せ
られるものである。これによると、半導体レーザ２１か
らの出射したレーザ光はコリメータレンズ２２で平行光
束となり、ビーム整形プリズム２３に入射する。ここで
断面の強度分布が楕円形状となっているコリメータレン
ズ２２からの光ビームを、はぼ円形の強度分布を有する
光束に変換する。次に開口絞り３０て光束径を制限さぜ
、さらに回折格子２４て０次、±１次の回折光を生じさ
せる。こうして３本の光束は集光レンズ２５に光軸から
外れて入射し、記録媒体２９上に集光された３つのスポ
ットを結像する。

記録媒体２９上で反射した３本の光束は、再び集光レン
ズ２５に入射し平行光束となって出射した後、ミラー２
６により光路を曲げられ、検出レンズ２７を経て光検出
器２８の上に３つのスポットを形成するのである。

このように構成しであるので、記録媒体２９での反射光
は半導体レーザ２１の方向へ逆行することなく光検出器
２８に導くことができ、半導体レーザ２１への戻り光に
よるノイズの発生を防止できることとなる。この軸外し
方式は、光カード等の記録媒体に複屈折を生じるものに
ついては、特に効果的であるといわれて広く使用されて
いる。

ところで、集光レンズ２５の入射瞳における入射光束Ｍ
および出射光束Ｎは、第３図に示すように集光レンズ２
５の光軸Ｏからそれぞれ軸外しされた位置に適正に配置
されることが必要である。前記のごとく入射光束Ｍは、
記録媒体で反射され再び集光レンズに入射し、出射光束
Ｎとなってミラに導かれるのであるが、入射光束Ｍは光
束中心Ｂか光軸Ｏを通るＸ軸線上における長さＡだけ軸
外しされた位置になければならないのである。出射光束
Ｎについても同様であり、光軸０を挟んでＸ軸上の入射
光束Ｍと対応する位置になければならない。

一般に光学系をコンパクトに構成するために、集光レン
ズ２５と開口絞り３０の間に光路を曲げたり分けたりす
るためのプリズム、ミラーを設けるという手段をとる。

したがって、集光レンズ２５とコリメータレンズ２２と
の光軸がずれてしまうことかある。このための調整は、
コリメータレンズ２２の光軸に垂直な面内で半導体レー
ザ２１を移動することによって行う。

第５図は、半導体レーザ２１の位置を調整する状態を示
した説明図である。説明の簡素化のためコリメータレン
ズ２２と集光レンズ２５との間の整形プリズム、回折格
子、光路折り曲げ用のプリズム等を省略して図示してい
ない。これら省略した光学素子を含めた各光学素子の配
設位置、光学ヘッドの機械的設計誤差等によりコリメー
タレンズ２２の光軸Ｃ（−点鎖線）と集光レンズ２５の
光軸Ｄ　（−点鎖線）との間には、Ｙ方向にずれｌが生
じているとする。この場合、Ｘ方向にも正規の軸外し量
への他に誤差としてのずれか生じているのであるが、説
明の簡素化のため省略する。

そこで、Ｙ方向のずれを調整することとなるが開口絞り
３０の中心を通った光ビームが、第３図におけるＢ点を
通るように半導体レーザ２１を移動して調整する。この
調整量ｎは、コリメータレンズ２２の光軸Ｃと半導体レ
ーザ２１の発光点迄の距離に相当するが、コリメータ２
２の焦点距離をｆとし、開口絞り３０からコリメータレ
ンズ２２の焦点３１との距離をｐとし、前記焦点３１か
ら集光レンズ２５の瞳迄の距離をｍとし、開口絞り３０
から集光レンズ２５の瞳迄の距離をｐ＋ｍとした場合、
次の関係式か成り立つ。

ｊ２＝　（ｐ十ｍ）ｎ／ｆ したがってｎだけ半導体レーザを調整することにより、
Ｙ方向のずれｌを調整できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、開口絞り３０の中心を通る光ビーム（光束の
中心ヒーム）Ｅ（実線）は、半導体レザ２１から垂直前
方に発光する光ビームＦ（破線）とは一致せず、やや傾
いて発光されるようになっている。しかも光ビームＦ（
破線）は、光束の中心からややずれた位置を通るように
なっている。

そして、一般に半導体レーザ２１から垂直に発光する光
か最大強度を有するので、従来例のようなＹ方向のずれ
調整たけては光束の最大強度位置が光束中心からずれて
しまうこととなる。したがって、集光レンズ２５によっ
て記録媒体上に集光された光スポットの最大強度位置が
光スポットの中心からずれたものとなってしまい、情報
の記録・再生信号の劣化を招くという不具合かある。ま
た、半導体レーザ２１からの光ビームの利用効率の悪化
をも招くという不具合かある。

本発明は、上記不具合を解決すへく提案されるもので、
記録媒体上の光スポットの強度中心の偏りを生じないよ
うにした光情報記録・再生用ヘッドを提供することを目
的とするものである。

〔課題を解決するだめの手段および作用〕本発明は、上
記目的を達成するために、光源からの光束を記録媒体上
に導く過程で光束を平行光束にするコリメータレンズと
、記録媒体上に光束を集光する集光レンズとの間に光束
の大きさを制限する開口絞りを設けた光情報記録・再生
用ヘッドにおいて、開口絞りをその中心がコリメータレ
ンズのほぼ焦点位置と一致するように設けたことを特徴
とする光情報記録・再生用ヘッドとしたものである。

このように開口絞りをその中心がコリメータレンズの焦
点位置と一致するように配設したので、半導体レーザの
位置を移動することにより集光レンズとコリメータレン
ズの光軸ずれを調整する際の光束の強度中心のずれを無
くすことができる。

〔実施例コ 以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明していく
。第１図は、従来例における第５図に相当する一部光学
素子を省略した光学系の概要図である。コリメータレン
ズ２と集光レンズ５との間にはプリズム、ミラー等の光
学素子は説明の簡素化のため図示していない。両者の間
に設けである開口絞り３は、その中心かコリメータレン
ズ２の焦点６と一致するように設けである。しかし、コ
リメータレンズ２の光軸Ｃ（−点鎖線）と集光レンズ５
の光軸Ｄ（−点鎖線）とは、Ｙ方向にｌだけのずれを生
じているものとする。

本発明ではこのように構成しているので、半導体レーザ
１から垂直に発した最大強度の光線は、コリメータレン
ズ２の光軸Ｃと平行に進んでコリメータレンズ２に入射
する。したかって、コリメータレンズ２から出射する場
合はコリメータレンズ２の焦点６を必ず通過することと
なる。そして半導体レーザ１の位置が調整量ｎの範囲内
のどこにあっても、コリメータレンズ２を出射する半導
体レーザ１の最大強度光線は焦点６を通過することとな
る。

このようにして半導体レーザｌの調整量にかかわらず、
集光レンズ５への入射光束の中心か最大強度の光線とな
っているため、集光レンズ５により記録媒体４に照射さ
れた光スポットは、強度分布の偏りのない状態となるの
である。したがって記録媒体４への情報の記録、再生特
性の向上を図れるとともに、光ビームの利用効率の向上
をも図れることとなる。以上か本発明の概要であるが、
以下により詳細に説明していくこととする。

第２図は、光学ヘッド全体を構成する各素子を表した概
要図である。半導体レーザ１がら出射した光束は、コリ
メータレンズ２に入射することにより平行光束となって
出射する。この平行光束は楕円の強度分布を有するもの
で、整形プリズム７に入射することによりほぼ円形の強
度分布を有する光束に変換される。整形プリズム７を出
射した光束は、コリメータレンズ２のほぼ焦点位置に中
心位置かあるように設けられた開口絞り３により光束径
を制限される。なお、この開口絞り３は整形プリズム７
とコリメータレンズ２の間に設けてもよく、この場合は
整形プリズム７の整形比を加味して楕円形の光束径とす
るようにしておく必要がある。

次に開口絞り３からの光束は、回折格子８を通過するこ
とによって所要の回折光となって、プリズム９に入射す
る。このプリズム９は、光学ヘッドのコンパクト化を図
るため光路を曲げる機能とミラーの機能とを合わせ持た
せたものである。プリズム９に入射した光ビームは、破
線で示すように８点で入射方向に対し直交する方向に反
射し、さらに５点で垂直方向に反射し集光レンズ５に入
射する。集光レンズ５ては第３図て説明したように、入
射瞳における入射光束と出射光束は光軸Ｏからそれぞれ
適正な軸外し位置に配置されるようになっている。

集光レンズ５を介して記録媒体４に光スポットを照射し
、記録媒体４て反射した光ヒームは再び集光レンズ５に
入射する。集光レンズ５を通過することにより平行光束
となって、前記プリズム９に入射する。プリズム９に入
射した光ビームは０点で入射方向に直交する方向に反射
し、さらにミラー面ｅ（１４線部）で直交する方向に反
射してプリズム９から出射してゆく。出射光は結像レン
ズ１０に入射した後、光検出器１１（ｌｌａ〜１ｉｄ）
に導がれることにより、情報の記録或いは再生信号を得
ることとなるのである。

本実施例は以上のように構成しているか、プリズム９の
制作誤差、金物の寸法誤差等によりコリメータレンズ２
の光軸と集光レンズ５の光軸とが一致しなくなり、半導
体レーザ１をコリメータレンズ２の光軸に垂直な面内て
移動しながら調整する必要か生じる。このように調整す
ることにより集光レンズ５に適正に光束を入射させてい
るのである。そして、この場合に開口絞り３の中心はコ
リメータレンズ２の焦点と一致するようにしであるので
、半導体レーザ１から垂直に発した最大強度の光線はコ
リメータレンズ２の焦点すなわち開口絞り３の中心を通
過し、さらに所定の光学素子を通過して集光レンズ５へ
入射光束の中心か最大強度の光線となって入射してゆく
こととなる。したかって、記録媒体４に照射する光スポ
ットは強度分布の偏りのない状態となる。

本実施例は、軸外し光学系に適用したものであるが、こ
れに限定されるものではなく開口絞りを設けた他の光学
系にも適用できることはいうまでもない。また、本発明
と同様の効果は開口絞りか集光レンズの瞳と一致する場
合においては、集光レンズの瞳をコリメータレンズの焦
点位置に一致させることにより得られる。

〔発明の効果〕

以上のごとく、本発明によれば開口絞りの中心をコリメ
ータレンズの焦点位置に一致させるようにしているので
、半導体レーザの位置を移動することにより集光レンズ
に対する入射光の位置を調整しても、光束の中心が常に
最大強度光線であるため、記録媒体に照射される光スポ
ットの強度分布において中心に偏りを生じさせないよう
にできる。したがって、情報記録・再生特性の向上、光
ビーム利用効率の向上を図れることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る説明図、第２図は、
同光学ヘッド全体の概要斜視図、第３図は、集光レンズ
に対する光束の説明図、第４図は、従来例に係る光学系
の概要図、第５図は、同説明図である。 １・・・半導体レーザ ２・・・コリメータレンズ ３・・・開口絞り ４・・・記録媒体 ５・・・集光レンズ ６・・・焦点 第３図 Ｙ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源からの光束を記録媒体上に導く過程で光束を平
   行光束にするコリメータレンズと、記録媒体上に光束を
   集光する集光レンズとの間に光束の大きさを制限する開
   口絞りを設けた光情報記録・再生用ヘッドにおいて、 開口絞りをその中心がコリメータレンズのほぼ焦点位置
   と一致するように設けたことを特徴とする光情報記録・
   再生用ヘッド。