JPH0676342A - 高密度記録のための光学ヘッド - Google Patents
高密度記録のための光学ヘッドInfo
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- JPH0676342A JPH0676342A JP4014270A JP1427092A JPH0676342A JP H0676342 A JPH0676342 A JP H0676342A JP 4014270 A JP4014270 A JP 4014270A JP 1427092 A JP1427092 A JP 1427092A JP H0676342 A JPH0676342 A JP H0676342A
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- G11B11/10532—Heads
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
ッドにおいて、記録密度を高めることができる高密度記
録用光学ヘッドを提供することを目的とする。 【構成】 媒体から反射される光を普通の対物レンズに
ピックアップする場合にそのピックアップされた反射光
の中央部分を透過又は通過させるアイリスを備えねばな
らない。またそのピックアップされた反射光の周辺部分
を透過又は反射させる他のアイリスを備え、この場合に
2個の内・外側要素を持つ改善された対物レンズ構造体
を備えることにより構成される。即ち、開示された光学
ヘッドにおいては実際の記録領域から反射される光だけ
が再生信号に検出される。 【効果】 同一媒体に対して高密度の記録を行うことが
可能になる。
Description
のような媒体に願う情報を記録し、又記録されてある情
報を再生する光学ヘッドに関するもので、特に媒体の記
録密度を高めるように情報が実際に記録される媒体の領
域から反射される光だけを検出する高密度記録用光学ヘ
ッドに関するものである。
時間内に大量の情報を処理するためには一枚の媒体にで
きるだけ多くの情報を記録する必要がある。これにより
例えば現在広く使われている光磁気ディスクに対して、
記録層以外の再生層を追加するいわゆるアイリスタ(i
ristor)方式が発表されたことがある。だが、こ
のような方式においてはディスクの構造上製造原価が高
いし、又複雑な作動構造のピックアップを必要とするの
で実用化するのに困難が多い。
情報の単位をできるだけ小さくし、このためにはディス
ク上に形成する光スポットの直径を小さくしなければな
らない。だが、例えば収斂レンズでレーザ光を集束させ
てみればその焦点の位置から括られているビーム形象が
作られるだけで無限に小さくはならない。したがって、
このような方策で記録密度を向上させるにはその限界が
ある。
する。
クDに入射される光はレーザダイオード1から発散され
コリメータレンズ2により平行光ビームになり、ビーム
整形プリズム3を経由しながら断面が円形に整形され対
物レンズ5を通じディスクD上に集束される。そのディ
スクDから反射される光はビームスプリッタ7で2個の
ビームに分割され、この内一側のビームが再生信号検出
用フォトダイオード10,10’上に到達し、外の一つ
のビームが制御信号検出用フォトダイオード13に到達
する。図面中4は反射ミラー、6はモニタ用フォトダイ
オード、8は1/2波長板、9は偏光ビームスプリッ
タ、11はコンデンシングレンズ及び12はダブルエッ
ジである。
クD上に形成する光スポットの大きさと再生時のフォト
ダイオード10,10’に検出される光ビームの大きさ
が、収斂レンズである対物レンズ5により決定されるこ
とがわかる。だが、前で言及したように、対物レンズ5
により集束された光スポットの直径は無限に小さくなら
ず、その直径Dは、 D=C・λ/(NA) ここで、C:比例係数 λ:光の波長 NA:対物レンズの有効開口数 になり、C=0.7、λ=830nm、NA=0.5の
条件でD=1.2μmの光スポットになる。更にこのよ
うな光スポットは直径方向の光強度がガウス分布を形成
するので、この分布の内一定なキュリー温度以上の強度
を持つ光軸部位の光だけが光磁気ディスク上の信号に記
録される。
にディスクのグルーブGの間の記録面WFに記録される
一つの信号の記録領域Sdの直径dはその記録面WFに
形成する光スポット領域SDの直径Dの約0.5ないし
0.6倍ほどしかならない。もしこの直径dの記録領域
Sdから反射される光だけを検出できれば、その直径d
の記録領域Sdを除外した直径Dの光スポット領域SD
から反射される光に干渉されずに願う再生信号を得ら
れ、この場合記録時記録面WF上の記録領域Sd間の間
隔を狭めることによりその記録密度を高めることが可能
であろう。
子に検出される光ビームの直径が対物レンズ5の集束能
力により決定され、その対物レンズ5には直径Dの全光
スポット領域SDから反射される光がピックアップされ
るので記録領域Sd間の間隔をDよりも狭められなかっ
た。
0122には、情報の記録密度を高めるため半導体レー
ザから出射される光の波長を半分に分ける波長変換機の
使用が開示されてある。だがこれはその波長変換器を作
動させる時、光効率が約90%減少するので実用化され
ていない。
実質的な記録領域から反射される光だけが検出され、記
録する時その実質的な記録領域の間隔を狭めることがで
きる高密度記録用光学ヘッドを提供することにある。
から反射される光を対物レンズでピックアップするが、
このピックアップされた光の中央部だけが検出素子に到
達させる手段を備えることにより達成できるであろう。
る高密度記録用光学ヘッドは、光源と対物レンズ及び光
検出器等を含み、その対物レンズを通じ媒体に入射され
る入射光を集束すると同時にその媒体から反射される反
射光をピックアップし、この反射光を前記光検出器に検
出して、媒体に対する情報を光学的に記録及び再生する
光学ヘッドにおいて、前記対物レンズから前記光検出器
に向う前記反射光の中心部分を透過又は通過させるアイ
リスを備え、前記媒体の記録領域から反射される光だけ
が再生信号に検出されるように構成することをその特徴
とする。
光学要素以外に他の要素が更に備えられることを排除し
ない。そして前記に言及された光学要素のうち対物レン
ズは普通の収斂レンズを意味する。
して光を集束及びピックアップする対物レンズの構造
を、入射光の周辺部が実質的な記録領域に集束させその
集束度が高くなるように改善させ、付け加えてその改善
された対物レンズにピックアップされた反射光の周辺部
が検出素子に検出させる手段を備えることにより達成で
きるであろう。
ヘッドは、光源と対物レンズ及び光検出器を含み、その
対物レンズを通じ媒体に入射される入射光を集束すると
同時にその媒体から反射される反射光をピックアップ
し、ピックアップされた反射光を前記光検出器で検出
し、媒体に対して情報を光学的に記録及び再生する光学
ヘッドにおいて、前記対物レンズが前記入射光の中央部
分を集束する内側要素とその残りの周辺部分をその内側
要素の集束領域内に集束させる外側要素を持ち、これら
内・外側要素が同心円上に配置されるように結合された
対物レンズ構造体にさせ、この対物レンズ構造体から前
記光検出器に向う前記反射光のうち前記外側要素からピ
ックアップされる周辺部分を透過又は反射させるアイリ
スを備え、前記媒体の記録領域に入射される入射光の集
束度を高めると同時にその記録領域から反射される光だ
けが再生信号に検出されるように構成することをその特
徴とする。
と、既存の光学ヘッドの対物レンズを通じ媒体(ディス
ク)上に集束された光スポットの領域内にある実際の記
録領域から反射される光だけが再生信号に検出される。
したがってその記録領域以外の部分から反射される光の
干渉による再生不良がなく、これは即ち前記記録領域を
除外した前記光スポットの領域の一部を隣接した光スポ
ットの領域と重畳させることによりその記録領域間の間
隔を狭められることを意味して、高密度に記録できると
いう結果をもたらす。
個の内・外側要素を持つ対物レンズ構造体が使われる
が、このうち内側要素は入射光の中央部分を集束するよ
うにする直径が小さい普通の収斂レンズ、例えば凸レン
ズ又は非球面単レンズを使うことができ、外側要素は入
射光の周辺部分を前記内側要素の集束領域内に集束させ
る要素で、例えば大きな屈折率の環形レンズ又は環形放
物面鏡を使用できる。このような対物レンズ構造体によ
ると、記録時実際の記録領域に集束される光の集束度が
高く、再生時その記録領域から反射される光を再生信号
に検出することによりその記録密度を更に高めることが
できる。
詳細に説明する。
目の構成による実施例としてその光学要素の配置を対物
レンズ軸上に示した図面である。この実施例ではディス
クDに対して入射光を集束し反射光をピックアップする
対物レンズとして普通の対物レンズ5が使われ、反射光
の経路上にその反射光の中央部分を透過させるアイリス
14が付加されてある。このアイリス14に対する詳細
な説明は後述する。
には非変調光をそれぞれ発散する。コリメータレンズ2
は光源1で発散された光を平行光に作る。ビーム整形プ
リズム3は断面が円形である入射光ビームが対物レンズ
5に入射されるようにその平行光を整形する。この時入
射光ビームの強度はモニタ用光検出器6からモニタされ
る。その入射光ビームは又反射ミラー4によりディスク
Dと垂直な対物レンズ5の中心軸を通り入射されその対
物レンズ5によりディスクD上に集束された後、そのデ
ィスクDから反射され再び対物レンズ5にピックアップ
される。
ーム整形プリズム3をそのまま透過し前記入射光ビーム
の経路とは異なる経路に向うことになる。この反射光ビ
ームはまずアイリス14により所定直径のビームで制限
される。このビームは通常のようにビームスプリッタ7
を通過しながら2個のビームB1 ,B2 に分割され、こ
のうち一側ビームB1 が1/2波長板8と偏光ビームス
プリッタ9を通過し2個の再生信号検出用光検出器1
0,10’に到達し、外のビームB2 がコンデンシング
レンズ11と、ダブルエッジ12を通過し制御信号検出
用4分割光検出器13上に到達する。
ように、記録面WFがグルーブGにより一定間隔に区分
されているが、この記録面WFには直径dの記録領域S
dが一定間隔に形成される。だが、対物レンズ5による
光スポットは大きな直径Dの光スポット領域SDに集束
される。従って普通の対物レンズ5でピックアップされ
る反射光は前記記録領域Sdから反射される中央部分と
その記録領域Sdを除外した前記光スポット領域SDか
ら反射される周辺部分に区分することができる。前記ア
イリス14はこのような反射光の中央部分を透過させ、
その周辺部分を吸収又は反射させることである。したが
って再生信号検出用光検出器10,10’では図12の
(C)のようにdの幅を持つ再生信号が出力されること
である。前記アイリス14は図4の(A)及び図4の
(B)に図示したように吸収又は反射基板141の真ん
中に穴142があいたアイリス14aか、透明基板14
3に所定直径の透明部144を除外した部分に吸収又は
反射膜145をかぶせたアイリス14bを使用すればよ
い。
の二番目の構成による実施例である。この実施例におい
ては改善された対物レンズ構造体5’と、反射光ビーム
の周辺部分を透過するアイリス14’が設置されてい
る。
のように透明基板146の中央部に吸収又は反射膜14
7が形成されたものを使う。そして対物レンズ構造体
5’は図5の(A)及び図5(B)のように内側要素と
して直径が小さい普通の収斂レンズである凸レンズ51
を使い、これに外側要素として大きい屈折率の環形レン
ズ52又は環形放物面鏡53を使うことにより対物レン
ズ構造体5a’,5b’をそれぞれ構成することができ
る。この対物レンズ構造体5’;5a’,5b’におい
てはその内側要素である凸レンズ51が入射光ビームの
中央部分をディスク記録面WFの光スポット領域SDに
集束させると同時にその外側要素の環形レンズ52か、
環形放物面鏡53が入射光ビームの周辺部分を前記光ス
ポット領域SD内の記録領域Sdに集束させることによ
り、入射光ビームの集束及びその逆へのピックアップが
行なわれる。図6はこのような対物レンズ構造体5’;
5a’,5b’による記録面WFからの光入射又は光反
射を図式的に示したものである。ここでのθは入射光
(又は反射光)の中央部分の光角を、θはその周辺部分
の光角をそれぞれ表示する。
dに入射される光(周辺部)の集束度を高めることがで
き、その集束度が高い光だけを前記アイリス14’に選
択透過することにより、本発明の目的を達成することが
できる。これにより、前記言及した本発明の一番目の構
成による実施例(図2)よりもっと高い高密度の記録を
行うことができる。
14;14a,14b又は14’は再生信号検出用光検
出器10,10’の前のその経路上にさえあればよいの
で、各実施例に対しいろいろな変形が可能であろう。こ
の変形例は図7ないし図11に示されている。
ビームスプリッタ9の間に、又はビームスプリッタの位
置にそれぞれ設置したものである。ただ、図8中のアイ
リス14は図4の(A)及び図4の(B)のうち穴14
2と透明部144以外の部分で光が反射されるものでな
ければならない。
ーフミラー)のように各光検出器上での光の強さが弱く
なることがなく又、部品数が少なくなる利点がある。
イリス14’を前の図7及び図8の例のような位置にそ
れぞれ設置したもである。ただ、図10の変形例におい
ては図4の(A)及び図4の(B)のアイリス14;1
4a,14bを使うが、その周辺部が反射面でなければ
ならない。
はそれぞれ前記した図7及び図9のまた異なる変形例と
して、これはアイリス14”及び14”’が1/2波長
板の役割を兼ねるようにそれぞれ構成、配置されたもの
である。
物レンズと反射光ビームの中央部分だけを選択し透過又
は通過させるアイリスを備えるか又は改良された対物レ
ンズ構造体と反射光ビームの周辺部だけを選択し透過さ
せる他のアイリスを備えた光学ヘッドを提供し、願う情
報を高密度に記録させる発明として、実際に既存の光磁
気ディスクのグルーブ間隔を約1/3倍縮小させるし、
これにより、その記録密度を約9倍、情報伝達比を約3
倍にそれぞれ増大させる効果を発揮する。
リスを付加するか又選択的に対物レンズを交替する程度
で高密度記録を実現することができとても経済的であ
る。特に本発明の第2実施例によると光の利用率が高い
ので低消費電力化をもたらす効果がある。
より限定されるのではなく、請求の範囲内でより多い変
形及び変用が可能であることはもちろんである。
光学ヘッドの配置図である。
ズ構造体と外のアイリスを採択した光学ヘッドの配置図
である。
択されたアイリスのいろいろな構成を示した斜視図であ
る。
造体を示した断面図である。
ポットとそれから反射される反射光を図式的に示した拡
大図である。
せたそれぞれの変形例を示した配置図である。
図である。
図である。
置図である。
イリスが1/2波長板を兼ねる場合の配置図である。
示した記録パターン、(B)は従来の光学ヘッドにより
検出される信号波形、(C)は本発明の光学ヘッドによ
り検出される信号波形を図式的に示した図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 光源と対物レンズ及び光検出器等を含
み、その対物レンズを通じて媒体に入射される入射光を
集束すると同時にその媒体から反射される反射光をピッ
クアップし、この反射光を前記光検出器に検出し、媒体
に対する情報を光学的に記録及び再生する光学ヘッドに
おいて、 前記対物レンズから前記光検出器に向う前記反射光の中
心部分を透過又は通過させるアイリスを備え、前記媒体
の記録領域で反射される光だけが再生信号に検出される
ように構成したことを特徴とする高密度記録用光学ヘッ
ド。 - 【請求項2】 前記アイリスが吸収又は反射体に前記反
射光ビームの中央部分を通過させる穴が形成されてなる
ことを特徴とする請求項1記載の高密度記録用光学ヘッ
ド。 - 【請求項3】 前記アイリスが透明基板に前記反射光ビ
ームの周辺部を吸収又は反射させる吸収又は反射部が形
成されてなることを特徴とする請求項1記載の高密度記
録用光学ヘッド。 - 【請求項4】 前記反射光ビームの中央部分と周辺部分
が前記アイリス上で分離されそれぞれ他の経路に向うよ
うに前記アイリスを傾斜状に設置されたことを特徴とす
る請求項1記載の高密度記録用光学ヘッド。 - 【請求項5】 前記反射光ビームの中央部分が前記アイ
リスを透過すると同時に偏光させるように前記アイリス
に偏光機能を付与されてなることを特徴とする請求項1
記載の高密度記録用光学ヘッド。 - 【請求項6】 光源と対物レンズ及び光検出器等を含
み、その対物レンズを通じ媒体に入射される入射光を集
束すると同時にその媒体から反射される反射光をピック
アップし、ピックアップされた反射光を前記光検出器に
検出し媒体に対し情報を光学的に記録及び再生する光学
ヘッドにおいて、 前記対物レンズが前記入射光中その中央部分を集束する
内側要素とその残りの周辺部分をその内側要素の集束領
域内に集束させる外側要素を持ち、これら内・外側要素
が同心円上に配置されるように結合された対物レンズ構
造体になるようにし、この対物レンズ構造体から前記光
検出器に向う前記反射光中前記外側要素からピックアッ
プされる周辺部分を透過又は反射させるアイリスを備
え、前記媒体の記録領域に入射される入射光の集束度を
高めると同時にその記録領域から反射される光だけが再
生信号に検出されるように構成することを特徴とする高
密度記録用光学ヘッド。 - 【請求項7】 前記アイリスが透明基板に前記反射光ビ
ームの中央部分を吸収又は反射させる吸収又は反射膜が
形成されたことを特徴とする請求項6記載の高密度記録
用光学ヘッド。 - 【請求項8】 前記アイリスが前記反射光ビームの周辺
部分を反射させその中央部分を吸収又は通過させるよう
に形成され、又その周辺部分と中央部分がそれぞれ異な
った経路に分離されるように傾斜状に設置されたことを
特徴とする請求項6記載の高密度記録用光学ヘッド。 - 【請求項9】 前記反射光ビームの周辺部分が前記アイ
リスを透過すると同時に偏光されるように前記アイリス
に偏光機能を付与されることを特徴とする請求項6記載
の高密度記録用光学ヘッド。 - 【請求項10】 前記対物レンズ構造体の外側要素が環
形レンズ又は環形放物面鏡のいずれかの一つで構成され
たことを特徴とする請求項6記載の高密度記録用光学ヘ
ッド。
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JPH056594A (ja) * | 1991-02-15 | 1993-01-14 | Sony Corp | 光学ヘツド装置 |
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