JPH1091996A

JPH1091996A - 光ヘッド及びこの光ヘッドを用いた情報処理装置

Info

Publication number: JPH1091996A
Application number: JP8241691A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yoshizawa; 隆吉澤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1996-09-12
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】再生動作及び記録動作を最適な条件で行うビ
ーム充填率を同一の光ヘッドにおいて選択することが可
能な光ヘッド及びその光ヘッドを用いた情報処理装置の
提供。【解決手段】半導体レーザ１１から供給される放射光
ビームを、相異なるビームサイズを有する平行光ビーム
に変換する第一のコリメートレンズ１２ａ及び第二のコ
リメートレンズ１２ｂと、放射光ビームが半導体レーザ
１１から第一のコリメートレンズ１２ａに供給される光
路を、第二のコリメートレンズ１２ｂに供給される光路
に変更する光路変更手段２０と、を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクや光カ
ードなどの情報記録媒体に対して情報の記録や再生を行
う情報処理装置、及びこの情報処理装置の一部を構成
し、情報記録媒体との光ビームの授受を担う光ヘッドに
関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクや光カードなどの情報記録媒
体（以下、光ディスクによって総称する）に対して情報
の記録や再生を行う情報処理装置（以下、光ディスク装
置によって総称する）は、光ディスクに記録された情報
の再生のみを行う再生専用タイプと、再生に加えて、光
ディスクへの情報の記録も可能とする記録再生用タイプ
の２つに大別される。一方現在では、より高密度に情報
を記録する光ディスク（例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭやＤＶ
Ｄ−ＲＡＭ）に対して情報の記録や再生を行う光ディス
ク装置の開発に期待が高まっている。

【０００３】このような光ディスク装置における光ヘッ
ドでは、それぞれのタイプで、光ビームの集光スポット
及びその光ビームの利用効率が最適となるように、光ビ
ームのビーム充填率が設計される。

【０００４】ビーム充填率とは、対物レンズに入射する
光ビームのビームサイズ（平行光束ビームの１／ｅ2
径）に対する対物レンズ開口の径との比をいう。したが
って小さい集光スポットを得ようとすれば、ビーム充填
率は小さい値（例えば、０．６以下）に設計する必要が
ある。また半導体レーザから出射した光ビームをより有
効に利用しようとすれば、ビーム充填率は大きい値（例
えば、０．８以上）に設計する必要がある。例え
ば、高密度に情報が記録された光ディスクから情報の再
生を行う再生専用光ディスク装置の光ヘッドにおいて
は、高い解像力と分解能が得られるように集光スポット
を小さくする必要がある。そのためにビーム充填率は小
さめに設計される。

【０００５】一方、光ディスクに対して高密度に情報の
記録及び再生を行う記録再生用光ディスク装置の光ヘッ
ドでは、そのビーム充填率を大きめに設計しなければな
らないのが現状である。これは、情報の記録を行う際に
高いパワー（例えば記録面上での集光パワーで１３〜１
５ｍＷ）の集光スポットが必要となるためである。高い
パワーの集光スポットを得るためには最大定格出力の大
きい半導体レーザを使用することが考えられる。しかし
ながら高密度に情報を記録する場合に必要とされる短波
長（例えば６５０ｎｍ以下）の光ビームを発生する半導
体レーザに関して、最大定格出力などの所得生に優れた
ものを量産目的で安定的に入手するのは困難というのが
現状である。したがって現状では、ビーム充填率を大き
めに設計することで光の利用効率を高めて、集光スポッ
トのパワーを高く確保している。このような大きめのビ
ーム充填率は、高密度に情報を記録する場合の条件とし
ては適したものであるが、情報を再生する場合の条件と
しては最適とは言えない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、同一
のビーム充填率によって、高密度に情報の記録及び再生
のそれぞれを最適な条件で行うことを可能とする光ヘッ
ドの実現は事実上不可能である。

【０００７】そこで、高密度の情報の記録及び再生を最
適な条件で行う一方法として、ビーム充填率の異なる再
生用光ヘッドと記録用光ヘッドを個別に設計し、その２
種類の光ヘッドを１つの光ディスク装置に設けることが
考えられる。しかしながら再生機能や記録機能ごとに、
最適な条件を実現して動作する光ヘッドを作り分けてい
たのでは、光ヘッドの種類の増加を招き、結果として製
造コストや管理コストの増加という不具合を生ずる。

【０００８】本発明はこのような不具合を解決するため
になされたもので、再生動作及び記録動作を最適な条件
で行うビーム充填率を同一の光ヘッドにおいて選択する
ことが可能な光ヘッド及びその光ヘッドを用いた情報処
理装置の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による光ヘッドは、放射光ビームを供給する放
射光ビーム供給手段と、この放射光ビーム供給手段から
供給された放射光ビームを平行光ビームに変換すると共
に、この平行光ビームのビームサイズを相異なる複数の
ビームサイズに変換する変換手段と、この変換手段によ
って、前記複数のビームサイズのうち、一のビームサイ
ズに変換された平行光ビームを集束光ビームに変換して
情報記録媒体に照射する集束照射手段と、この集束照射
手段による情報記録媒体への集束光ビームの照射によっ
て情報記録媒体から反射した反射光ビームの強度変化ま
たは偏光方向の変化を電気信号の強度変化に変換する光
電変換手段と、を具備することを特徴とする。

【００１０】このような構成からなる本発明の光ヘッド
は、光ディスクへの集束光ビームの照射を次のように行
う。上記した変換手段によって、相異なる複数のビーム
サイズのうち、或るビームサイズＳ１を有する平行光ビ
ームへの変換が行われる場合には、まず放射光ビーム供
給手段が放射光ビームを供給し、供給された放射光ビー
ムが上記した変換手段に入射すると、この変換手段は入
射された放射光ビームを、ビームサイズＳ１を有する平
行光ビームに変換して出射する。出射された平行光ビー
ムは集束照射手段に導かれる。集束照射手段は導かれた
平行光ビームを集束光ビームに変換した後、その集束光
ビームを光ディスクに照射する。

【００１１】一方、変換手段によって、相異なる複数の
ビームサイズのうち、上記したビームサイズＳ１とは異
なるビームサイズＳ２を有する平行光ビームへの変換が
行われる場合には、まず放射光ビーム供給手段が放射光
ビームを供給し、供給された放射光ビームが変換手段に
入射すると、変換手段は入射された放射光ビームを、ビ
ームサイズＳ２を有する平行光ビームに変換して出射す
る。出射された平行光ビームは集束照射手段に導かれ、
集束照射手段は導かれた平行光ビームを集束光ビームに
変換した後、その集束光ビームを光ディスクに照射す
る。

【００１２】ここで、上記した変換手段において放射光
ビームがビームサイズＳ１を有する平行光ビームに変換
される場合とビームサイズＳ２を有する平行光ビームに
変換される場合とでは、ビームサイズＳ１とビームサイ
ズＳ２の値が異なっており、集束照射手段に入射される
平行光ビームのビームサイズが異なっているため、光デ
ィスクに照射される集束光ビームのビーム充填率が異な
る。したがって、上記の変換手段において変換される平
行光ビームのビームサイズを所望の値に切り替えること
によって、光ディスクに照射する集束光ビームを所望の
ビーム充填率を有する集束光ビームとすることが可能と
なる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら、本発
明の実施の形態についての説明を行う。図１に、本発明
の光ヘッドによって一部が構成されている光ディスク装
置を示す。また図２及び図３に、本発明の実施の形態に
よる光ヘッドを示す。

【００１４】図１に示す光ディスク装置３０は、光ヘッ
ド３と、信号処理系３１と、制御系３２と、ディスクモ
ータ３３と、から成る。光ヘッド３は光ディスク５０の
近傍に設けられると共に信号処理系３１及び制御系３２
と電気的に接続され、制御系３２からの制御信号によっ
て光ディスク５０に照射する光ビームの照射位置を制御
されながら、信号処理系３１との電気信号の授受に伴っ
て光ディスク５０との間で光ビームの授受を行う。

【００１５】信号処理系３１は光ヘッド３、制御系３２
及び外部装置６０と電気的に接続され、光ディスク５０
に対する情報信号の再生（若しくは記録）を行うための
命令信号を外部装置６０から受け、光ヘッド３から光デ
ィスク５０に照射が行われる光ビームの照射位置制御及
びディスクモータ３３によって回転される光ディスク５
０の回転速度制御を制御系３２によって行うように指示
信号を制御系３２に伝送すると共に、光ヘッド３が光デ
ィスク５０との間で光ビームの授受を行うように光ヘッ
ド３に対して電気信号の授受を行い、光ディスク５０か
ら得た光ヘッド３からの情報信号に基づいて、光ビーム
の照射位置制御及びディスクモータ３３による光ディス
ク５０の回転制御をさらに行うように制御系３２に指示
信号を出すと共に光ディスク５０からの情報信号に復号
等の所定の信号処理を施した後に外部装置６０へ伝送す
る。

【００１６】制御系３２は信号処理系３１、光ヘッド３
及びディスクモータ３３と電気的に接続され、信号処理
系３１から受ける指示信号に基づいて光ヘッド３及びデ
ィスクモータ３３に制御信号を伝送し、光ヘッド３から
光ディスク５０に照射される光ビームの照射位置制御及
びディスクモータ３３による光ディスク５０の回転速度
制御を行う。ディスクモータ３３は制御系３２と電気的
に接続され、制御系３２からの制御信号に基づいて光デ
ィスク５０を所定の回転速度で回転させる。

【００１７】このような構成からなる光ディスク装置３
０は以下のように動作する。まず、信号処理系３１が外
部装置６０からの光ディスク５０に対する情報の再生
（若しくは記録）について命令信号を受ける。この命令
信号に基づいて、信号処理系３１は光ヘッド３との間で
電気信号をやり取りすると共に、制御系３２に制御信号
を伝送する。この伝送された制御信号をもとに、制御系
３２は光ヘッド３の制御によって照射が行われる光ディ
スク５０に対する光ビームの照射位置を、またディスク
モータ３３の制御によって光ディスク５０の回転速度を
制御する。このような制御系３２から制御を受けなが
ら、光ヘッド３は信号処理系３１との間でやり取りされ
る電気信号に基づいて光ディスク５０との間で光ビーム
を授受することによって情報の再生（若しくは記録）を
行う。

【００１８】この情報の再生（若しくは記録）に伴っ
て、光ヘッド３は光ディスク５０に記録されていた情報
及び光ビーム照射位置に関する情報に対応した電気信号
を得て、この電気信号を信号処理系３１に伝送する。信
号処理系３１は、この電気信号から光ビーム照射位置に
関する情報に対応した電気信号に基づいて制御系３２を
制御し直す制御信号を制御系に送ると共に、光ディスク
５０に記録されていた情報に対応した電気信号に復号な
どの処理を施した後にこの処理済みの電気信号を外部装
置６０へ伝送する。光ディスク５０に記録された情報に
対応した電気信号を信号処理系３１から受けた外部装置
６０はこの電気信号に基づいて、光ディスク装置３０に
必要な指示を促して動作させるように信号処理系３１へ
指示信号を再び伝送する。以上のような一連の動作の繰
り返しによって、光ディスク装置３０は光ディスク５０
に対して情報の再生（若しくは記録）を行う。

【００１９】図２に、光ヘッド３の構造を示す。光ヘッ
ド３は、ベース４上に固定された固定光学系２と、ベー
ス４上を移動する移動光学系５によって構成される。固
定光学系２は移動光学系５に対して光ビームＲの授受を
行うものであり、この構成や作用に関する詳細な説明は
後述する。移動光学系５は、ミラー４１、ミラー支軸４
２、対物レンズ４３、絞り４４、フォーカス制御手段４
６及び移動光学系移動手段５８によって構成される。

【００２０】ミラー支軸４２とこのミラー支軸４２によ
って光反射面に平行な位置で軸支されたミラー４１は全
体としてガルバノミラーを構成しており、光ディスク５
０に照射する光ビームのトラッキング方向の照射位置制
御を行う。ミラー４１は固定光学系２から送られた光ビ
ームが対物レンズ４３に入射するようにその光ビームの
光路を変換すると共に、対物レンズ４３による光ビーム
の照射が光ディスク５０上の所定の位置において為され
るように光ディスク５０のトラッキング方向へ光ビーム
の照射位置を制御するように、例えば電磁駆動力によっ
て、ミラー支軸４２を中心として回動する。

【００２１】また対物レンズ４３は固定光学系２から供
給されてミラー４１によって曲げられた光路中に設けら
れ、固定光学系２から供給される平行光の光ビームを集
束光と為して光ディスク５０に照射するとともに、光デ
ィスク５０からの反射光を受けて、発散光である反射光
を平行光の光ビームに変換して固定光学系２の方向へ導
く。絞り４４は、ミラー４１によって光路が曲げられ、
且つ対物レンズ４３によって集束光とされる平行光ビー
ムの光路中に設けられ、固定光学系２から対物レンズ４
３に送られる平行光ビームの透過光量を調節する。また
フォーカス制御手段４６は、対物レンズ４３に入射され
る平行光ビームの光軸方向に対物レンズ４３を可動可能
とするように対物レンズ４３に設けられ、光ディスク５
０に照射される光ビームのフォーカス制御を行う。移動
光学系移動手段５８は、ベース４上の移動光学系５を光
ディスク５０の半径方向に粗動させ、光ディスク５０に
照射する光ビームの照射位置を粗く変化させる。

【００２２】次に、このような構成からなる光ヘッド３
の動作について説明を行う。光ディスク装置３０が外部
装置６０から光ディスク５０に対する情報信号の再生
（若しくは記録）の命令を受けると、光ヘッド３は光デ
ィスク５０と光ビームの授受を開始する。まず、光ヘッ
ドの固定光学系２が、後述する所定の手順で光ビームを
発生し、発生した光ビームを移動光学系５に供給する。

【００２３】移動光学系５に供給された光ビームは、ミ
ラー４１によって光路が対物レンズ４３の方向に変更さ
れ、絞り４４によって光ビームの通過量が制限された
後、対物レンズ４３に入射する。対物レンズ４３は光ビ
ームを集束し、集束した光ビームを光ディスク５０に照
射する。光ディスク５０への光ビームの照射によって、
光ディスク５０において光ビームが反射される。反射し
た光ビームは、上記の光路を逆走し、移動光学系５から
出射して固定光学系２に入射する。固定光学系２では、
後述する所定の手順によって、入射した反射光ビームの
強度が電気信号の強度に変換され、変換された電気信号
は信号処理系３１へ伝送される。

【００２４】図３に、本発明の実施の形態による光ヘッ
ドの固定光学系を示す。固定光学系２は、その筐体の所
定位置に紫外線硬化樹脂などによる接着によって固定さ
れた半導体レーザ１１、コリメートレンズ１２ａ及び１
２ｂ、ビームスプリッタ１３及び１７、光路変更手段２
０、防塵カバーガラス１０、１／４波長板１５、集束レ
ンズ１６、光検出器１８及び１９、レンズ駆動手段２８
及び２９によって構成される。

【００２５】また固定光学系２の筐体には、光ビームを
伝搬するために形成された溝部が設けられている。この
溝部の一端から光ビームが供給されるように、放射光ビ
ームを発生する半導体レーザ１１が固定光学系２の筐体
に固定されている。

【００２６】コリメートレンズ１２ａ及び１２ｂは放射
光ビームを平行光ビームに変換するもので、半導体レー
ザ１１から発生した発散光束である放射光ビームの光路
中に設けられるように固定光学系２の筐体に接着されて
いる。なお、半導体レーザ１１から発生した放射光ビー
ムは、後述する光路変更手段２０の作用によって光路の
切り替えが行われ、第一のコリメートレンズ１２ａ若し
くはこの第一のコリメートレンズ１２ａとは焦点距離の
異なる第二のコリメートレンズ１２ｂの何れかのコリメ
ートレンズによって平行光ビームに変換され、ビームス
プリッタ１３に伝搬される。このとき、第一のコリメー
トレンズ１２ａと第二のコリメートレンズ１２ｂとは焦
点距離が異なっているため、変換されてビームスプリッ
タ１３に伝搬される平行光ビームのビームサイズも異な
ったものとなる。

【００２７】ビームスプリッタ１３は入射された光を異
なる方向へ進行する２つの光に一定の分配比によって分
離するもので、コリメートレンズ１２ａ及び１２ｂから
出射された平行光ビームの光路中に設けられ、コリメー
トレンズ１２ａ及び１２ｂの方向から入射した楕円断面
形状の平行光ビームを略円形断面形状の平行光ビームに
して対物レンズ４３の方向へ出射すると共に、対物レン
ズ４３の方向から入射した平行光ビームをその偏光状態
を保ちながら略１００％の効率で光検出器１８及び１９
の方向へ出射するものである。

【００２８】１／４波長板１５は光束状態変換手段２０
と対物レンズ４３との間に設けられ、光束状態変換手段
２０から出射された平行光ビームの偏光状態を直線偏光
から円偏光に変換して対物レンズ４３の方向へ出射する
と共に、対物レンズ４３から出射された平行光ビームの
偏光状態を円偏光から直線偏光に変換して光束状態変換
手段２０の方向へ出射するものである。

【００２９】集束レンズ１６はビームスプリッタ１３と
ビームスプリッタ１７との間に設けられ、光ディスク５
０により反射された反射光を平行光ビームから集束光ビ
ームに変換する。

【００３０】ビームスプリッタ１７は集束レンズ１６か
ら出射された集束光ビームの光路中に設けられ、入射さ
れた集束レンズ１６からの集束光ビームを、反射光に対
する透過光の強度比が１対１となるように分離して、光
検出器１８及び１９が設けられている異なる方向へ出射
するものである。

【００３１】光検出器１８及び１９はビームスプリッタ
１７から出射される集束光ビームの光路中に、且つこの
集束光ビームの焦点距離を挟んで等間隔だけ離れた前後
の位置にそれぞれ設けられ、所定の光感受部に入射され
るビームスプリッタ１７からの集束光ビームの強度変化
を電気信号の強度変化に変換し、光ディスク５０によっ
て反射された反射光ビームの強度変化を検出すると共に
光ディスク５０に照射される光ビームの照射位置検出を
行うものである。

【００３２】情報信号に対応する反射光ビームの強度変
化は光検出器１８及び１９によって検出される電気信号
強度を加算することによって得られる。また光ディスク
５０に照射される光ビームの照射位置検出のうち、光デ
ィスク５０に照射される光ビームのフォーカス位置検出
については、この光検出器１８及び１９、集束レンズ１
６並びにビームスプリッタ１７で構成される光学系によ
って、いわゆるビームサイズ法を用いることで行われ
る。トラッキング方向への光ビーム照射位置の検出は光
検出器１８若しくは１９の何れかを用いてプッシュプル
法により行う。

【００３３】防塵カバーガラス１０は固定光学系２から
移動光学系５へ伝送される光ビームの出射口に設けら
れ、固定光学系２の内部へ塵が進入するのを防ぐ。光路
変更手段２０は、４個の反射プリズム２１ａ、２１ｂ、
２２ａ及び２２ｂと、レンズホルダー２３と、電磁ソレ
ノイド２４と、によって構成される。

【００３４】４個の反射プリズム２１ａ、２１ｂ、２２
ａ及び２２ｂは全て硝材ＢＫ−７（光学ガラス）から成
っていて、角度４５度の斜面を有している。この斜面に
は所定の波長の光をほぼ全て反射させるような反射膜が
コーティングされている。これらの反射プリズム２１
ａ、２１ｂ、２２ａ及び２２ｂは、半導体レーザ１１か
ら出射された放射光ビームを反射プリズム２１ａにおけ
る前記の斜面によって反射し、この反射プリズム２１ａ
の斜面によって反射された放射光ビームを反射プリズム
２２ａにおける斜面によって反射し、この反射プリズム
２２ａの斜面によって反射された放射光ビームを第二の
コリメートレンズ１２ｂに伝搬して平行光ビームに変換
し、この第二のコリメートレンズ１２ｂによって変換さ
れた平行光ビームを反射プリズム２２ｂの斜面によって
反射し、この反射プリズム２２ｂの斜面によって反射さ
れた放射光ビームを反射プリズム２１ｂの斜面によって
反射し、この反射プリズム２１ｂの斜面によって反射さ
れた放射光ビームをビームスプリッタ１３へ伝搬する位
置関係で配設されている。

【００３５】なお、反射プリズム２１ａ及び２１ｂはレ
ンズホルダー２３に一体的に保持されていて、さらにこ
のレンズホルダー２３は電磁ソレノイド２４に連結され
ている。この電磁ソレノイド２４の作用によって、半導
体レーザ１１から出射された放射光ビームの光路中から
反射プリズム２１ａ及び２１ｂが除去された場合には、
この放射光ビームは反射プリズム２１ａ及び２１ｂによ
って反射されることなく第一のコリメートレンズ１２ａ
に伝搬されて平行光ビームに変換され、この第一のコリ
メートレンズ１２ａによって変換された平行光ビームは
第二のコリメートレンズ１２ｂに伝搬されることなくビ
ームスプリッタ１３に伝搬される。

【００３６】上記した電磁ソレノイド２４は、本体部分
にあたる筐体部６１と、これから突出しているシャフト
６２とにより構成され、制御系３２から送られる制御信
号を受けて、筐体部６１に対するシャフト６２の突出状
態が制御されるものである。このような電磁ソレノイド
としては、例えば新電元社製「自己保持型ソレノイドＳ
Ｈ２ＬＣ０７３０」などを用いればよい。筐体部６１は
接着あるいはネジ止めなどの方法により固定光学系２の
所定位置に固定され、シャフト６２の先端部分はレンズ
ホルダー２３に接合されている。したがって、制御系３
２からの制御信号によって電磁ソレノイド２４のシャフ
ト６２が筐体部６１に対して突出したり、引っ込んだり
という動作変化をするのに伴い、半導体レーザ１１から
供給された光ビームの光路中に反射プリズム２１ａ及び
２１ｂを挿入したり、除去したりという動作を実現可能
である。

【００３７】次に、上記のような構成からなる光路変更
手段２０並びにコリメートレンズ１２ａ及び１２ｂによ
るビームサイズ変換動作について説明を行う。なお図４
には、光路変更手段によって２つの状態に光路が変更さ
れ、２つの状態の場合において発散光から平行光へ変換
される光ビームのビームサイズ変換を説明するための図
を示す。

【００３８】まず光ディスクに照射される光ビームのビ
ームサイズ変換に先立ち、光ディスク装置３０に装着さ
れた光ディスク５０の種類について判定が行われる。こ
れは例えば、光ディスク５０に記録された情報を読み取
ることによって、この読み取った情報の種類を基に信号
処理系３１において行われる。この判定された光ディス
ク５０の種類に応じて、光路変更手段２０をどのように
作用させるのが適切かを信号処理系３１が判定し、この
判定結果に基づいて制御系３２が電磁ソレノイド２４の
動作制御を行う。

【００３９】もしも光ディスク装置３０に装着された光
ディスク５０が高密度再生専用の光ディスクであると判
定された場合（即ち、光ディスク装置３０が光ディスク
５０に対して情報信号の再生のみを行う場合）、制御系
３２は電磁ソレノイド２４に対して所定の制御信号を送
り、反射プリズム２１ａ及び２１ｂの位置関係が図４
（ａ）に示すような状態となるよう、即ち、半導体レー
ザ１１から出射した放射光ビームが反射プリズム２１ａ
及び２２ａによって反射されて第二のコリメートレンズ
１２ｂによって平行光ビームに変換された後にさらに反
射プリズム２２ｂ及び２１ｂによって反射されてビーム
スプリッタ１３に伝搬されるように、電磁ソレノイド２
４のシャフト６２を突出させて反射プリズム２１ａ及び
２１ｂを光ビームの光路中に挿入する制御を行う。この
ように制御された実施例において、第二のコリメートレ
ンズ１２ｂの焦点距離を１５ｍｍとした場合、光ディス
ク５０に照射される光ビームのビーム充填率は約０．４
を実現しており、高密度再生専用の光ディスクを再生す
る場合に適したビーム充填率の実現が可能である。

【００４０】一方、もしも光ディスク装置３０に装着さ
れた光ディスク５０が高密度記録再生用の光ディスクで
あると判定された場合（即ち、光ディスク装置３０が情
報記録媒体に対して情報信号の記録を少なくとも行う場
合）、制御系３２は電磁ソレノイド２４に対して所定の
制御信号を送り、反射プリズム２１ａ及び２１ｂの位置
関係が図４（ｂ）に示すような状態となるよう、即ち、
半導体レーザ１１から出射した放射光ビームが反射プリ
ズム２１ａ及び２１ｂによって反射されずに第一のコリ
メートレンズ１２ａによって平行光ビームに変換されて
ビームスプリッタ１３に伝搬されるように、電磁ソレノ
イド２４のシャフト６２を引っ込めて反射プリズム２１
ａ及び２１ｂを光ビームの光路中から除去する制御を行
う。このように制御された実施例において、第一のコリ
メートレンズ１２ａの焦点距離を８ｍｍとした場合、対
物レンズ４３に送られる平行光ビームのビームサイズは
上記した高密度再生専用光ディスクにおける場合よりも
縮小されるため、光ディスク５０に照射される光ビーム
のビーム充填率は約０．７５にまで増加した値を実現
し、高密度記録再生用の光ディスクに対して情報の記録
再生を行う場合に適したビーム充填率の実現が可能であ
る。

【００４１】以上で説明のように、本発明の実施の形態
によると光ディスク装置３０に装着された光ディスク５
０の種類に応じて制御される光路変更手段２０の作用に
より、コリメートレンズ１２ａ若しくは１２ｂによって
変換される平行光ビームのビームサイズを所望の値に変
化可能（即ち、対物レンズ４３に入射される平行光ビー
ムのビームサイズを所望の値に変化可能）であり、これ
によって光ディスク５０に照射する光ビームを所望の値
のビーム充填率を有する光ビームに切り換えることが可
能となる。高密度再生専用光ヘッドでは対物レンズ４３
の開口に入射する平行光ビームのビームサイズを大きく
することでビーム充填率を小さくすることができるため
に、所望の分解能を確保できる。また、高密度記録再生
用光ヘッドでは対物レンズ４３の開口に入射する平行光
ビームのビームサイズを小さくすることによってビーム
充填率を下げることなく、光の利用効率を落とさないよ
うにすることが可能である。したがって、高密度の再生
専用光ディスクの再生及び高密度の記録再生用光ディス
クに対する記録再生を、同一の光ヘッドで行うことがで
き、従来のように再生専用光ヘッド及び記録再生用光ヘ
ッドという２種類の光ヘッドを設ける必要がなくなり、
製造コストが大幅に低減されると共に、光ディスク装置
のサイズも低減可能となる。

【００４２】

【発明の効果】本発明は以上説明したような構成からな
るため、高密度に情報が記録された再生専用光ディスク
からの情報再生及び高密度に情報を記録する記録再生用
光ディスクに対しての情報の記録・再生を、同一の光ヘ
ッドを用いて、最適な条件となるビーム充填率によって
行うことが可能となる。これにより、再生用光ヘッドと
記録用光ヘッドの２種類の光ヘッドを個別に設ける必要
がなくなり、製造コストが低減されるとともに、光ディ
スク装置のサイズも縮小しうるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による光ディスク装置の構
成を示す図。

【図２】本発明の実施の形態による光ヘッドの構成を示
す図。

【図３】本発明の実施の形態による光ヘッドの固定光学
系の構成を示す図。

【図４】本発明の実施の形態において変更される光ビー
ムの光路の状態を示す図。

【符号の説明】

２固定光学系３光ヘッド４ベース５移動光学系１１半導体レーザ１２ａ第一のコリメ
ートレンズ１２ｂ第二のコリメ
ートレンズ１３ビームスプリ
ッタ２０光路変更手段２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ反射プリズム２３レンズホルダ
ー２４電磁ソレノイ
ド３０光ディスク装
置３１信号処理系３２制御系３３ディスクモー
タ４３対物レンズ５０光ディスク６０外部装置６１筐体部６２シャフト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射光ビームを供給する放射光ビーム供
給手段と、この放射光ビーム供給手段から供給された放
射光ビームを平行光ビームに変換すると共に、この平行
光ビームのビームサイズを相異なる複数のビームサイズ
に変換する変換手段と、この変換手段によって、前記複
数のビームサイズのうち、一のビームサイズに変換され
た平行光ビームを集束光ビームに変換して情報記録媒体
に照射する集束照射手段と、この集束照射手段による情
報記録媒体への集束光ビームの照射によって情報記録媒
体から反射した反射光ビームの強度変化または偏光方向
の変化を電気信号の強度変化に変換する光電変換手段
と、を具備することを特徴とする光ヘッド。
【請求項２】放射光ビームを供給する放射光ビーム供
給手段と、この放射光ビーム供給手段から供給された放
射光ビームを平行光ビームに変換すると共に、この平行
光ビームのビームサイズを相異なるビームサイズに変換
する複数の平行光ビーム変換手段と、この複数の平行光
ビーム変換手段のうち、一の平行光ビーム変換手段によ
って変換された平行光ビームが供給され、この供給され
た平行光ビームを集束光ビームに変換して情報記録媒体
に照射する集束照射手段と、この集束照射手段による情
報記録媒体への集束光ビームの照射によって情報記録媒
体から反射した反射光ビームの強度変化または偏光方向
の変化を電気信号の強度変化に変換する光電変換手段
と、前記複数の平行光ビーム変換手段のうち、一の平行
光ビーム変換手段に前記放射光ビーム供給手段から放射
光ビームを供給し、且つこの放射光ビームが供給された
平行光ビーム変換手段によって変換された平行光ビーム
を前記集束照射手段に供給する手段と、を具備すること
を特徴とする光ヘッド。
【請求項３】放射光ビームを供給する放射光ビーム供
給手段と、この放射光ビーム供給手段から供給された放
射光ビームを平行光ビームに変換する第一の平行光ビー
ム変換手段と、前記放射光ビーム供給手段から供給され
た放射光ビームを、前記第一の平行光ビーム変換手段に
よって変換される平行光ビームとは異なるビームサイズ
を有する平行光ビームに変換する第二の平行光ビーム変
換手段と、前記第一の平行光ビーム変換手段若しくは前
記第二の平行光ビーム変換手段によって変換された平行
光ビームが供給され、この供給された平行光ビームを集
束光ビームに変換して情報記録媒体に照射する集束照射
手段と、この集束照射手段による情報記録媒体への集束
光ビームの照射によって情報記録媒体から反射した反射
光ビームの強度変化または偏光方向の変化を電気信号の
強度変化に変換する光電変換手段と、前記放射光ビーム
が前記放射光ビーム供給手段から前記第一の平行光ビー
ム変換手段に供給されると共に、この第一の平行光ビー
ム変換手段によって変換された平行光ビームが第一の平
行光ビーム変換手段から前記集束照射手段に供給される
第一の光路と、前記放射光ビームが前記放射光ビーム供
給手段から前記第二の平行光ビーム変換手段に供給され
ると共に、この第二の平行光ビーム変換手段によって変
換された平行光ビームが第二の平行光ビーム変換手段か
ら前記集束照射手段に供給される第二の光路と、の何れ
かに光路の変更を行う光路変更手段と、を具備すること
を特徴とする光ヘッド。
【請求項４】放射光ビームを供給する半導体レーザ
と、この半導体レーザから供給された放射光ビームを平
行光ビームに変換する第一のコリメートレンズと、前記
半導体レーザから供給された放射光ビームを、前記第一
のコリメートレンズによって変換される平行光ビームと
は異なるビームサイズを有する平行光ビームに変換する
第二のコリメートレンズと、前記第一のコリメートレン
ズ若しくは第二のコリメートレンズによって変換された
平行光ビームが供給され、この供給された平行光ビーム
を集束光ビームに変換して情報記録媒体に照射する対物
レンズと、この対物レンズによる情報記録媒体への集束
光ビームの照射によって情報記録媒体から反射した反射
光ビームの強度変化または偏光方向の変化を電気信号の
強度変化に変換する光検出器と、前記半導体レーザから
前記第一のコリメートレンズに供給される放射光ビーム
の光路中に挿入され、この放射光ビームを前記第一のコ
リメートレンズへ供給される方向とは異なる前記第二の
コリメートレンズへ供給される方向へ反射する反射プリ
ズムと、この反射プリズムの前記光路中への挿入及び除
去を行う手段と、前記第二のコリメートレンズによって
前記放射光ビームが平行光ビームに変換された場合にこ
の平行光ビームを前記対物レンズへ供給する手段と、を
具備することを特徴とする光ヘッド。
【請求項５】放射光ビームを供給する半導体レーザ
と、この半導体レーザから供給された放射光ビームを平
行光ビームに変換する第一のコリメートレンズと、前記
半導体レーザから供給された放射光ビームを、前記第一
のコリメートレンズによって変換される平行光ビームの
ビームサイズよりも大きいビームサイズを有する平行光
ビームに変換する第二のコリメートレンズと、前記第一
のコリメートレンズ若しくは第二のコリメートレンズに
よって変換された平行光ビームが供給され、この供給さ
れた平行光ビームを集束光ビームに変換して情報記録媒
体に照射する対物レンズと、この対物レンズによる情報
記録媒体への集束光ビームの照射によって情報記録媒体
から反射した反射光ビームの強度変化または偏光方向の
変化を電気信号の強度変化に変換する光検出器と、前記
半導体レーザから前記第一のコリメートレンズに供給さ
れる放射光ビームの光路中に挿入され、この放射光ビー
ムを前記第一のコリメートレンズへ供給される方向とは
異なる前記第二のコリメートレンズへ供給される方向へ
反射する反射プリズムと、この反射プリズムの前記光路
中への挿入を、情報記録媒体に対して情報信号の再生の
みを行う場合に実行し、且つこの反射プリズムの前記光
路中からの除去を、情報記録媒体に対して情報信号の記
録を少なくとも行う場合に実行する手段と、前記第二の
コリメートレンズによって前記放射光ビームが平行光ビ
ームに変換された場合にこの平行光ビームを前記対物レ
ンズへ供給する手段と、を具備することを特徴とする光
ヘッド。
【請求項６】情報記録媒体と光ビームの授受を行なう
光ヘッドと、この光ヘッドによる情報記録媒体との光ビ
ームの授受によって情報記録媒体から得られた情報の処
理を行う手段と、を具備する情報処理装置において、前
記光ヘッドが、放射光ビームを供給する放射光ビーム供
給手段と、この放射光ビーム供給手段から供給された放
射光ビームを平行光ビームに変換すると共に、この平行
光ビームのビームサイズを相異なる複数のビームサイズ
に変換する変換手段と、この変換手段によって、前記複
数のビームサイズのうち、一のビームサイズに変換され
た平行光ビームを集束光ビームに変換して情報記録媒体
に照射する集束照射手段と、この集束照射手段による情
報記録媒体への集束光ビームの照射によって情報記録媒
体から反射した反射光ビームの強度変化または偏光方向
の変化を電気信号の強度変化に変換する光電変換手段
と、から構成されることを特徴とする情報処理装置。
【請求項７】情報記録媒体と光ビームの授受を行なう
光ヘッドと、この光ヘッドによる情報記録媒体との光ビ
ームの授受によって情報記録媒体から得られた情報の処
理を行う手段と、を具備する情報処理装置において、前
記光ヘッドが、放射光ビームを供給する放射光ビーム供
給手段と、この放射光ビーム供給手段から供給された放
射光ビームを平行光ビームに変換すると共に、この平行
光ビームのビームサイズを相異なるビームサイズに変換
する複数の平行光ビーム変換手段と、この複数の平行光
ビーム変換手段のうち、一の平行光ビーム変換手段によ
って変換された平行光ビームが供給され、この供給され
た平行光ビームを集束光ビームに変換して情報記録媒体
に照射する集束照射手段と、この集束照射手段による情
報記録媒体への集束光ビームの照射によって情報記録媒
体から反射した反射光ビームの強度変化または偏光方向
の変化を電気信号の強度変化に変換する光電変換手段
と、前記複数の平行光ビーム変換手段のうち、一の平行
光ビーム変換手段に前記放射光ビーム供給手段から放射
光ビームを供給し、且つこの放射光ビームが供給された
平行光ビーム変換手段によって変換された平行光ビーム
を前記集束照射手段に供給する手段と、から構成される
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項８】情報記録媒体と光ビームの授受を行なう
光ヘッドと、この光ヘッドによる情報記録媒体との光ビ
ームの授受によって情報記録媒体から得られた情報の処
理を行う手段と、を具備する情報処理装置において、前
記光ヘッドが、放射光ビームを供給する放射光ビーム供
給手段と、この放射光ビーム供給手段から供給された放
射光ビームを平行光ビームに変換する第一の平行光ビー
ム変換手段と、前記放射光ビーム供給手段から供給され
た放射光ビームを、前記第一の平行光ビーム変換手段に
よって変換される平行光ビームとは異なるビームサイズ
を有する平行光ビームに変換する第二の平行光ビーム変
換手段と、前記第一の平行光ビーム変換手段若しくは前
記第二の平行光ビーム変換手段によって変換された平行
光ビームが供給され、この供給された平行光ビームを集
束光ビームに変換して情報記録媒体に照射する集束照射
手段と、この集束照射手段による情報記録媒体への集束
光ビームの照射によって情報記録媒体から反射した反射
光ビームの強度変化または偏光方向の変化を電気信号の
強度変化に変換する光電変換手段と、前記放射光ビーム
が前記放射光ビーム供給手段から前記第一の平行光ビー
ム変換手段に供給されると共に、この第一の平行光ビー
ム変換手段によって変換された平行光ビームが第一の平
行光ビーム変換手段から前記集束照射手段に供給される
第一の光路と、前記放射光ビームが前記放射光ビーム供
給手段から前記第二の平行光ビーム変換手段に供給され
ると共に、この第二の平行光ビーム変換手段によって変
換された平行光ビームが第二の平行光ビーム変換手段か
ら前記集束照射手段に供給される第二の光路と、の何れ
かに光路の変更を行う光路変更手段と、から構成される
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項９】情報記録媒体と光ビームの授受を行なう
光ヘッドと、この光ヘッドによる情報記録媒体との光ビ
ームの授受によって情報記録媒体から得られた情報の処
理を行う手段と、を具備する情報処理装置において、前
記光ヘッドが、放射光ビームを供給する半導体レーザ
と、この半導体レーザから供給された放射光ビームを平
行光ビームに変換する第一のコリメートレンズと、前記
半導体レーザから供給された放射光ビームを、前記第一
のコリメートレンズによって変換される平行光ビームと
は異なるビームサイズを有する平行光ビームに変換する
第二のコリメートレンズと、前記第一のコリメートレン
ズ若しくは第二のコリメートレンズによって変換された
平行光ビームが供給され、この供給された平行光ビーム
を集束光ビームに変換して情報記録媒体に照射する対物
レンズと、この対物レンズによる情報記録媒体への集束
光ビームの照射によって情報記録媒体から反射した反射
光ビームの強度変化または偏光方向の変化を電気信号の
強度変化に変換する光検出器と、前記半導体レーザから
前記第一のコリメートレンズに供給される放射光ビーム
の光路中に挿入され、この放射光ビームを前記第一のコ
リメートレンズへ供給される方向とは異なる前記第二の
コリメートレンズへ供給される方向へ反射する反射プリ
ズムと、この反射プリズムの前記光路中への挿入及び除
去を行う手段と、前記第二のコリメートレンズによって
前記放射光ビームが平行光ビームに変換された場合にこ
の平行光ビームを前記対物レンズへ供給する手段と、か
ら構成されることを特徴とする情報処理装置。
【請求項１０】情報記録媒体と光ビームの授受を行な
う光ヘッドと、この光ヘッドによる情報記録媒体との光
ビームの授受によって情報記録媒体から得られた情報の
処理を行う手段と、を具備する情報処理装置において、
前記光ヘッドが、放射光ビームを供給する半導体レーザ
と、この半導体レーザから供給された放射光ビームを平
行光ビームに変換する第一のコリメートレンズと、前記
半導体レーザから供給された放射光ビームを、前記第一
のコリメートレンズによって変換される平行光ビームの
ビームサイズよりも大きいビームサイズを有する平行光
ビームに変換する第二のコリメートレンズと、前記第一
のコリメートレンズ若しくは第二のコリメートレンズに
よって変換された平行光ビームが供給され、この供給さ
れた平行光ビームを集束光ビームに変換して情報記録媒
体に照射する対物レンズと、この対物レンズによる情報
記録媒体への集束光ビームの照射によって情報記録媒体
から反射した反射光ビームの強度変化または偏光方向の
変化を電気信号の強度変化に変換する光検出器と、前記
半導体レーザから前記第一のコリメートレンズに供給さ
れる放射光ビームの光路中に挿入され、この放射光ビー
ムを前記第一のコリメートレンズへ供給される方向とは
異なる前記第二のコリメートレンズへ供給される方向へ
反射する反射プリズムと、この反射プリズムの前記光路
中への挿入を、情報記録媒体に対して情報信号の再生の
みを行う場合に実行し、且つこの反射プリズムの前記光
路中からの除去を、情報記録媒体に対して情報信号の記
録を少なくとも行う場合に実行する手段と、前記第二の
コリメートレンズによって前記放射光ビームが平行光ビ
ームに変換された場合にこの平行光ビームを前記対物レ
ンズへ供給する手段と、から構成されることを特徴とす
る情報処理装置。