JPH08124232A - 光ヘッドと光ディスク装置 - Google Patents

光ヘッドと光ディスク装置

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JPH08124232A
JPH08124232A JP6263373A JP26337394A JPH08124232A JP H08124232 A JPH08124232 A JP H08124232A JP 6263373 A JP6263373 A JP 6263373A JP 26337394 A JP26337394 A JP 26337394A JP H08124232 A JPH08124232 A JP H08124232A
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JP
Japan
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optical
optical head
laser light
light source
ellipse
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JP6263373A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Matsui
勉 松井
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NEC Corp
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トラック密度を大きくとり、結果的に高密度
記録を実現するための光ヘッドを実現すること。 【構成】 レーザ光源11として、ファーフィールドパ
タンPf の楕円の長軸APmと電界ベクトルVE 方向が平
行となるレーザ光を発射するTMモードレーザを用い
る。これにより、光ヘッド10から出射された集束ビー
ムBc が、ディスク20の接線方向に楕円の長軸ABmを
有し、ディスク20の半径方向に楕円の短軸をもつ楕円
光となる。

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装置に取り付
けられる光ヘッドに関し、特に次世代のハイビジョン対
応のディスク装置対応の短波長のレーザ光、高開口数レ
ンズを使用し、さらにトラック方向に関して高密度記録
化を図るものに関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータ用磁気ディスク装置の高速
アクセス性と光ディスク装置のもつ大記憶容量とを併せ
もつ外部記憶装置の研究が急速に進展している。次世代
のディスク装置は高速転送レートと大メモリ容量との観
点から、すべて光ディスク装置になることが予想されて
いる。
【0003】この光ディスク装置の高密度化、高速転送
レート化を図るには、ディスクに集束するレーザ光のビ
ーム集束径をできるだけ小さくすることが必要である。
これには、次の3つの方法が有望視されている。その1
つ目の方法はレーザ光源から出射されるレーザ光の短波
長化、2つ目の方法は対物レンズの高開口数化、3つ目
の方法はコリメートビーム中に遮光帯を設けた超解像法
である。
【0004】ディスクの回転数を低減させて、ディスク
に高密度記録を行うには、ディスク接線方向の線密度を
改善することが一般的であるが、ディスクのトラック方
向の記録密度を改善することも重要である。
【0005】図6に従来の記録再生消去可能な光ヘッド
を示す。光ヘッド10´はディスク20へ集束ビームB
c を集束させるためのものである。光ヘッド10´は、
レーザ光源11´と、コリメータレンズ12と、複合プ
リズム13と、複合プリズム13内に設けられた第1及
び第2のビームスプリッタ14、15と、複合プリズム
13の出射端面に取り付けられた45度ミラー部分16
と、対物レンズ17とを有する。第1のビームスプリッ
タ14はサーボ誤差信号を検出するためのものであり、
第2のビームスプリッタ15は光磁気信号を検出するた
めのものである。レーザ光源11´を除く部品、すなわ
ち、コリメータレンズ12、複合プリズム13、第1及
び第2のビームスプリッタ14、15、45度ミラー部
分16、および対物レンズ17は光学系と呼ばれる。
【0006】レーザ光源11´は、TE(トランスバー
サルエレクトリック)モードのレーザ光を出射する。換
言すれば、このレーザ光源11´はPN接合(P形半導
体とN形半導体)の電流方向Di に対して直角方向に電
界ベクトルVE をもつレーザ光を発生する。このレーザ
光の遠視野(ファーフィールド)パターンPf は長軸A
Pmが電界ベクトルVE と直角な楕円形をしている。
【0007】このレーザ光源11´から出射されたレー
ザ光はコリメータレンズ12で平行光にされる。この平
行光は、複合プリズム13に組み込まれた、第1のビー
ムスプリッタ14、第2のビームスプリッタ15、およ
び45度ミラー部分16を次々に通過する。この複合プ
リズム13を通過した光は対物レンズ17で集束ビーム
Bc としてディスク20上に集束される。この集束ビー
ムBc は楕円光であり、その楕円光を規定する楕円の長
軸ABmはディスク20の半径方向に向いている。本例に
おいて、ディスク20はランド/グルーブディスクであ
り、図6において、ランドおよびグルーブをそれぞれL
およびGで略して示している。
【0008】図7は、図6に示す光ヘッド10´をラン
ド/グルーブディスクに適用したときのランドL/グル
ーブGの記録マークMr の形成を示す。集束ビームBc
の楕円の長軸ABmがディスクの半径方向に向いているた
め、ランドL/グルーブG両者からクロストークが発生
する。
【0009】本発明者はランド/グルーブディスクのラ
ンドLに(1,7)RLLディジタル記録した場合のク
ロストークを測定した。このときのランドLへの記録条
件は、ビット長=0.335μm、記録レート=35.
8Mbps、マーク長=0.446μm、最高繰り返し
周波数=13.4MHz(線速=12m/s)である。
また、そのランドLの両側のトラック(グルーブG)に
最高繰り返し周波数がそれぞれ13MHz、14MHz
で記録した。
【0010】図8にランドLを再生したときのクロスト
ーク・スペクトラム特性を示す。ランドL/グルーブG
記録のクロルトーク減衰量は15dB程度であった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、集束
ビームBc の楕円の長軸ABmがディスクの半径方向であ
る場合、ランドLを再生するときに集束ビームBc のク
ロスオーバ部分からの両側のグルーブGのクロストーク
が問題となる。ディジタル記録の場合、このクロストー
クはビットエラーレートとの関係から20dB以上ある
ことが望ましい。しかし、従来の光ヘッド10´を使用
した場合、クロストーク減衰量は15dB程度でしかな
く、高密度記録の障害となっていた。
【0012】それ故に本発明の課題は、集束ビームのラ
ンド/グルーブ間のクロストークを低減し、クロストー
ク減衰量を大きくすることができる光ヘッドを提供する
ことにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、レーザ
光源から出射されたレーザ光を、光学系を介して光磁気
媒体もしくは光相変化媒体からなるディスクへ集束ビー
ムとして集束させ、光磁気媒体もしくは光相変化媒体の
記録消去が可能な光ヘッドにおいて、レーザ光源とし
て、ファーフィールドパタンの楕円の長軸と電界ベクト
ル方向が平行となるTMモードレーザを用い、光学系か
ら集束ビームとして、ディスクの接線方向の楕円の長軸
をもち、かつディスクの半径方向に楕円の短軸をもつ楕
円ビームを出射させるようにしたことを特徴とする光ヘ
ッドが得られる。
【0014】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。
【0015】図1に本発明の第1の実施例による光ヘッ
ド10を示す。図示の光ヘッド10は光磁気ヘッドであ
る。光ヘッド10は、レーザ光源が相違している点を除
いて、図6に示した従来の光ヘッド10´と同様の構成
を有する。したがって、図1では光ヘッド10に使用さ
れるレーザ光源に参照符号11を付してある。
【0016】レーザ光源11は、TM(トランスバーサ
ルマグネチック)モードのレーザ光を出射する。換言す
れば、このレーザ光源11はPN接合(P形半導体とN
形半導体)の電流方向に対して平行方向に電界ベクトル
VE をもつレーザ光を発生する。このようなレーザ光源
11としては、例えば、短波長635nmレーザの場
合、レーザ材質としてGaInP(ガリウム・インジウ
ム・リン)を使用し、バンドギャップを大きくとり、レ
ーザ発振波長を低減するために、上記レーザ材質に引っ
張り歪を発生させたものを使用できる。このような構造
のレーザ光源の場合、TEモードでなくTMモードレー
ザとした方がより安定して作製できる。このレーザ光源
11から出射されるレーザ光の遠視野(ファーフィール
ド)パターンPf は長軸APmが電界ベクトルVE と平行
な楕円形をしている。
【0017】レーザ光源11から出射されたレーザ光は
コリメータレンズ12で平行光にされる。この平行光
は、複合プリズム13に組み込まれた、第1のビームス
プリッタ14、第2のビームスプリッタ15、および4
5度ミラー部分16とを次々に通過する。この複合プリ
ズム13を通過した光は対物レンズ17で集束ビームB
c としてディスク20上に集束される。この集束ビーム
Bc は楕円光であり、その楕円光を規定する楕円の長軸
ABmはディスク20の接線方向に向いている。
【0018】この集束ビームBc はディスク20の半径
方向に大きな光学変調度を有するため、ランド/グルー
ブ記録に際して、ランド/グルーブ間のクロスオーバー
量を低減できるといった利点がある。図1において、ラ
ンドおよびグルーブをそれぞれLおよびGで略して示し
ている。
【0019】図2に本発明の第2の実施例による光学ヘ
ッド10aを示す。但し、この図2では、図1に示した
光学系(コリメータレンズ12、複合プリズム13、第
1及び第2のビームスプリッタ14、15、45度ミラ
ー部分16、および対物レンズ17)を簡単に省略して
示している。
【0020】図示の光学ヘッド10aは、レーザ光源1
1とコリメータレンズ12(図1)との間にアボダイジ
ェイションフィルタ18を配置した点を除いて、図1に
示した光学ヘッド10と同様の構成を有する。このアボ
ダイジェイションフィルタ18を配置することによっ
て、大きな“けられ”による集束ビームBc のメインロ
ーブに対するサイドローブを低減し、これにより、ラン
ド/グルーブ間のクロストークを低減している。
【0021】図3にアボダイジェイションフィルタ18
の透過光量分布Dt を示す。図3において、縦軸に透過
光量Lt を、横軸にアボダイジェイションフィルタ18
の位置Pを示す。
【0022】図4は図2に示す光学ヘッド10aの集束
ビームBc のメインローブMLに対するサイドローブS
Lの強度をディスク半径方向の断面として示す。アボダ
イジェイションフィルタ18がない場合(図1)の集束
ビームBc の形状を実線で示し、アボダイジェイション
フィルタ18を取り付けた場合(図2)の集束ビームB
c の形状を破線で示している。図4に示したように、ア
ボダイジェイションフィルタ18を取り付け場合の方
が、それがない場合に比較して、サイドローブSLの強
度が低減していることが分かる。
【0023】図5に、TMモードのレーザ光源11を有
する本発明の光ヘッド10を使用してディジタル記録し
た後、ランドを再生したときのランド/グルーブ間のク
ロストークを、TEモードのレーザ光源11´を有する
従来の光ヘッド10´を使用した場合のそれとを比較し
て示す。図5において、実線はTEモードのレーザ光源
11´を有する光ヘッド10´(図6)を使用した場合
のクロストーク・スペクトラム特性を示し、破線はTM
モードのレーザ光源11を有する本発明の光ヘッド10
(図1)を使用した場合のクロストーク・スペクトラム
特性を示す。スペクトラム特性は周波数分解能帯域(R
BW)=30kHz、ビデオ帯域(VBW)100Hz
で示す。
【0024】クロストークの実験は従来例と同じ条件で
記録再生した。すなわち、ランドLに(1,7)RLL
ディジタル記録し、ビット長=0.335μm、記録レ
ート=35.8Mbps、マーク長=0.446μm、
最高繰り返し周波数=13.4MHz(線速=12m/
s)である。また、そのランドLの両側のトラック(グ
ルーブG)に最高繰り返し周波数がそれぞれ13MH
z、14MHzで記録した。このとき、本発明のもので
はそのクロストーク減衰量は20dB以上となり、従来
の場合のクロストーク減衰量=15dBを5dBも改善
できた。
【0025】但し、ディスク接線方向の光学的なMTF
(modulation transfer function)は線密度に換算して
0.95と減少しており、同一のトラックピッチであれ
ば、ランド/グルーブ記録が確実となるため、記録密度
は2×0.19=1.9倍となった。
【0026】本発明は上述した実施例に限定されず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能であ
るのは勿論である。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光ヘッド
は、従来と同一な光ヘッドの配置によって、ランド/グ
ルーブ記録においてクロストークを低減でき、ランド/
グルーブに最適な記録再生ヘッドとなる。また、本発明
の光ヘッドを光ディスク装置に用いると、光ディスク装
置における面密度の向上が図れるため、次世代のハイビ
ジョン対応の高密度、高速ビットレート対応のものに有
用な光ヘッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による光ヘッドの構成を
示す概略斜視図である。
【図2】本発明の第2の実施例による光ヘッドの構成を
簡単に示す概略斜視図である。
【図3】図2に示すアボダイジェイションフィルタの透
過光量分布を示す図である。
【図4】従来および本発明の光ヘッドにおける、集束ビ
ームのメインローブに対するサイドローブの強度をディ
スク半径方向の断面として示す図である。
【図5】従来および本発明の光ヘッドを使用した場合の
クロストーク・スペクトラム特性を示す図である。
【図6】従来の光ヘッドの構成を示す概略斜視図であ
る。
【図7】従来の光ヘッドを使用した場合のクロストーク
を説明するための図である。
【図8】従来の光ヘッドを使用した場合のクロストーク
・スペクトラム特性を示す図である。
【符号の説明】
10,10a,10´ 光ヘッド 11,11´ レーザ光源 12 コリメータレンズ 13 複合プリズム 14,15 ビームスプリッタ 16 45度ミラー部分 17 対物レンズ 18 アボダイジェイションフィルタ 20 ディスク

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光源から出射されたレーザ光を、
    光学系を介して光磁気媒体からなるディスクへ集束ビー
    ムとして集束させ、前記光磁気媒体の記録消去が可能な
    光ヘッドにおいて、 前記レーザ光源として、ファーフィールドパタンの楕円
    の長軸と電界ベクトル方向が平行となるTMモードレー
    ザを用い、 前記光学系から前記集束ビームとして、前記ディスクの
    接線方向の楕円の長軸をもち、かつ前記ディスクの半径
    方向に楕円の短軸をもつ楕円ビームを出射させるように
    したことを特徴とする光ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記光学系は、コリメータレンズと、該
    コリメータレンズと前記TMモードレーザとの間に配置
    したアポダイジェーションフィルタとを含むことを特徴
    とする、請求項1記載の光ヘッド。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の光ヘッドを備えた
    光ディスク装置。
  4. 【請求項4】 レーザ光源から出射されたレーザ光を、
    光学系を介して光相変化媒体からなるディスクへ集束ビ
    ームとして集束させ、前記光相変化媒体の記録消去が可
    能な光ヘッドにおいて、 前記レーザ光源として、ファーフィールドパタンの楕円
    の長軸と電界ベクトル方向が平行となるTMモードレー
    ザを用い、 前記光学系から前記集束ビームとして、前記ディスクの
    接線方向の楕円の長軸をもち、かつ前記ディスクの半径
    方向に楕円の短軸をもつ楕円ビームを出射させるように
    したことを特徴とする光ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記光学系は、コリメータレンズと、該
    コリメータレンズと前記TMモードレーザとの間に配置
    したアポダイジェーションフィルタとを含むことを特徴
    とする、請求項4記載の光ヘッド。
  6. 【請求項6】 請求項4又は5記載の光ヘッドを備えた
    光ディスク装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100515672B1 (ko) * 1998-04-27 2005-11-24 엘지전자 주식회사 광자기기록매체상의데이타재생방법
WO2009096280A1 (ja) * 2008-01-28 2009-08-06 Konica Minolta Opto, Inc. 複合型光学素子及び光ピックアップ装置

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Effective date: 19980603