JPS58166544A - 情報媒体の記録再生装置の光ヘツド - 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】 （技術分野） この発明は、情報媒体の記録再生装置の光へノドに関し
、より詳細には、情報媒体の記録再生が光学的に行わ才
１、情報の記録が感光層、例えば感熱層の変質の形態で
行われる情報媒体の記録再生装置の光ヘッドに関する。

（背景技術） 一般にこのような光ヘッドは、（ｊａＡｓ　（ガリウム
ーヒ素）半導体レーザと、光線を無限（すなわち平行）
にするレンズと、１個または２個の結晶性プリズムと、
偏波用の立方体すなわちビームスシリツタと、１／４波
長板と、反射鏡と、情報媒体上の焦点とトラッキングの
ためのサーボモータ機構とを含む。

第１図は、従来の情報媒体の記録再生装置の光ヘッドの
一例を示す。図において、半導体レーザ源（以丁、単に
レーザと否う。）■は接合面に浴って直線状に偏波され
、これにまり關波用のビームスグリツタ１６の使用を可
能にする。ビームスプリッタ１６は、例えば２つのプリ
ズムを接合して構成　−された立方体の形態をとる。２
つのプリズムの斜面により形成される分離面３は、偏波
分離作用を呈するように処理される。ビームスプリッタ
１６は、所定の偏波な有するビーム（光線）を全て透過
させ、これとπ／２の偏波を有するビームは全て反射さ
せる。

従って、第１図において、レーザ１からのレーザビーム
ＦＡは全て情報媒体（例えばディスク）４パ＼向けて透
過される。レーザ１とビームスプリッタ１６の間にレン
ズ６が配置され、レンズ６の光軸は軸ＪＸに一致する。

放射されたレーザビームはレンズ６によりほぼ平行にさ
れ、平行ビーム全体がビームスプリッタ１６の前面１７
に到達する。このレンズ６は、レーザ１から放射される
レーザビームの最大開口に対して球面収差がないように
製作される。

この偏波用のビームスプリッタ１６を透過したビームＦ
Ｃは、次いで、入射したビームＦＣの偏波に対してπ／
４だけ偏く、平行な１／４波長板５に到達する。

この１７４波長板５により、光学的な分離が実現される
。従って、レーザ１から放射されるレーザビームと情報
媒体４から反射されるビームは最早同じ偏波を有さす、
従って両ビームは相互に干渉しない。

さらに、この１７４波長板５に入射した直線状に偏波さ
れたビームは、例えば左旋の円偏波に偏波されて放射さ
れる。この放射されたビームは記録再生用の光ヘッドの
各素子を通過して、情報媒体４で反射される。次いで、
ビーム１／４波長板５に戻り、さらに円１波、但し右旋
に偏波される。

従って、１／４波長板５を透過した後のビームは直線偏
波されるが、しかし元のビームに対してπ／２（ラジア
ン）だけ偏波している。従って、ビームスプリッタ１６
を通過する際、分離面３で反射する。

従って、第１図において、情報媒体４０表面で反射され
たビームは、１７４波長板５とビームスプリッタ１６の
分離面３とによって、レーザ１から放射されたビームか
ら分離される。ビームＦが情報媒体４上に完全に焦点を
結んで、句読点に１υた点Ｔを形成する場合は、戻りの
ビームＦＢは、例えば平凸レンズである焦点レンズ１０
を通過した後、一点に無産を結ぶ。再生すなわち読出し
の際に、この点の近傍で検出手段１１により検出される
ビームＦＢのパワーは、情報媒体４０点Ｔの表面状態の
関斂となる。情報媒体４に腐食した凹みが存在すると、
反射パワーの欠除または減少となる。反対に、腐食して
いない部分では、ビームは全て反射される。従って、情
報媒体４０回転と光ヘッドの半径方向の送りに伴ない、
即に情報媒体４に記入されている腐食部分の有無に応じ
たタイミングで、ビームＦＢのパワーが変調される。さ
らに、記録時および書生時共に、Ｚ方向の変位として現
われる無産誤差（すなわち点Ｔは正確には情報媒体４の
表面からズしている）を、検出手段１１により検出でき
ることが望ましい。これらの焦点誤差の検出信号は、次
に制御手段１９０回路によりレンズ８の位置の調整に用
いられる。また、この検出手段によって、情報媒体４０
半径方向の軸上の変位として現われるトラッキング誤差
（再生の場合には点Ｔは、腐食されたトラック上、すな
わち、一般に記録の場合に予め腐食されたトラックの形
態で実現される所望のトラック上からズしている）をも
検出することができる。

検流計の鏡でもある反射鏡２が、ビームＦＣの光路上に
配置され、反射鏡２は１つの軸周りに回転することによ
り、半径方向の制御が行われる。反射鏡２はレンズ８の
前方に挿入され、軸Δ工方向に受けたビームＦＣを軸Δ
２方向に反射される。次いでレンズ８により、矢印７方
向に回転する情報媒体４上にビームＦの焦点を結ばせる
。

第２図ないし第４図は、上述した従来の光ヘッドに用い
られる反射鏡２を示す。

第２図は反射鏡２の断面図であるが、同図において、移
動面は反射鏡２と一体で、反射鏡２は、ペースの表面側
上に弾性的なプリズム状素子２１により固定された実際
の鏡であり、プリズム状素子２１の軸は反射鏡２が軸転
する方向に一致する。プリズム状素子２１は例えばゴム
製プリズムで、２つの平行かつ水平方向の支持面２２　
、２３を持つ。、一方の支持面ｎは反射鏡２の下面に接
着され、他方の支持面２３は固定されて静止するペース
の表面艶に接着される。反射鏡は、電気力学的な力が作
用しない平衡状態では表面艶に平行となるように、プリ
ズム状素子２１上に実質的に対称的に配置される。

変位機構を備えた電気力学的なモータ手段（図示しない
）によって、矢印別で表わされる偶力が反射鏡２に作用
する。この偶力の作用によって、第２図に示すように反
射鏡２が傾き、ペースに接着されたプリズム状素子２１
を彎曲させ、かつ反射鏡２を元の位置に戻す復元力を反
射鏡２に発生させる。

反射鏡２の回転運動の範囲を増大するために、プリズム
状素子２１に、反射鏡２を傾斜させる偶力によって動作
する、支持面ｎ、２３に平行に延びる挟小部を形成して
もよい。このようなプリズム状素子２１は通常、機械的
抵抗力が最小の領域、すなわち挟小部において変形する
。この狭し」・部が充分に狭い時は、この挟小部を回転
軸とすることができる。このようなプリズム状素子２１
の一具体例を、断面がＸ状のプリズムとして、第３図に
示す。このプリズム状素子は、反射鏡２と静止したペー
スの表面２０とにそれぞれ例えば接着によって接続され
る２つの平行な支持面２２　、２３を督する。このプリ
ズム状素子の横断面はＸ状であり、破線によって適当に
規定される挟小部は、反射鏡２を含む機構の回転軸を構
成する。

このようなＸ断面のプリズム状素子を用いた光学的な変
位機構は、第４図に示されるが、変位機構は、固定機構
上にＸ断面の弾性的なプリズム状素子によって載置され
た可動機構を含む。枠組を支持する支持コイル５が、反
射鏡２の下面に接着される。反射鏡２は矩形状であり、
支持コイル５は断面が矩形状で、反射鏡２よりも僅かに
寸法が大きい。固定機構は実際のペース２６を含み、ペ
ース２６上には２つの空間３０　、３１を、形成する３
つのフェライト製のブロック２７　、’　２８　、２９
が載置され、２つの空間３０　、３１は反射鏡２の２“
つの側面に平行で、かつこの空間３０　、３１内に矢印
Ｈの方向の２つの同一の磁界が形成される。反射鏡２は
、固定面として轡能スるブロックｎに、ゴム製のプリズ
ム状素子２１によって固定され、プリズム状素子２１の
上方の支持面ｎは反射鏡２の下面に、プリズム状素子２
１の下方の支持面ｎはブロック２７の上面に、それぞれ
接着される。支持コイル５の相対する２つの側面３２　
、３３は、永久的な磁界Ｈが存在する空間Ｉ。

３１内に位置する。支持コイル５が電流Ｉによって励起
されると、その２つの側面３２　、３３は同一の強さで
方向が反対の２つの力をそれぞれ受け、そのため、反射
鏡２はプリズム状素子２１の挟小部で構成される回転軸
周りに軸転する。プリズム状素子２１は反射鏡２に復元
力を与え、反射鏡２は電流■の大きさの関数である所定
の位置に停止し、かくして反射鏡２の向きが遠隔操作で
制御される。光学的な情報媒体としてのディスク４に適
用する場合には、このような変位機構は光ビームとディ
スク上に腐食されるトラックの半径方向の制御に使用さ
れる。

このような従来の情報媒体の記録再生装置の光ヘッドに
おいては、第５図に示すように、反射鏡２の回転軸Ｉは
、反射鏡２の対称な中心にある。

このため、破線で示すように、入射されたビームは焦点
レンズの入射瞳３５によって絞られる、いわゆる瞳効果
（ｐｕｐｉｌ　ｅｆｆｅｃｔ　）を受けてしまう。

（発明の開示） この発明の目的は、このような従来の情報媒体の記録再
生装置の光ヘッドにおける上述のような問題点を解消す
ることにある。

そこで、この発明の情報媒体の記録再生装置の光ヘッド
においては、反射鏡２の回転軸３６を、情報媒体４上に
ビームの焦点を結ばゼる焦点レンズの入射瞳と同一平面
上に位置させ、反射鏡２のＩＰ１転軸Ｉ周つの回転に伴
う瞳効果を防止するものである。ビームが戻る時の瞳効
果を防止するため、この平面は対物焦点面でもある。便
宜上の理由から（装置全体を誤動作させるような３Ｉ！
８度に長いレバーアームの使用を避けるため）、焦点レ
ンズの入射瞳あはできるだけ焦点レンズの前方に置く。

すなわち、この発明の情報媒体の記録再生装置の光ヘッ
ドの特徴は、所定の方向に平行にされたビームを放射し
、かつ情報媒体に照射点を投影する焦点レンズの入射瞳
を反射鏡を介して照射する半導体レーザ源と、前記焦点
レンズにより前記情報媒体から集光されるビームを検出
する手段とを有する、少な（とも１本のトラ・ツクを有
する情報媒体の記録再生装置の光へ・ノドにおいて、前
記反射鏡の回転軸が入射瞳の平面上および前記焦点レン
ズの焦点面上に位置することにある。

（発明を実施するための最良の形態） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第６図に示すように、この発明の情報媒体の記録再生装
置の光ヘッドにおいては、反射鏡２の回転軸Ｉは焦点レ
ンズの入射瞳−３６と同一平面上に位＃される。反射鏡
２が回転軸Ｉ周りに回転する時、反射鏡２で反射される
ビームは常に２つの点Ａ、Ｈの間を通過し、従ってビー
ムの持つ全てのエネルギが情報媒体４に到達する。この
発明の光ヘッドにおいては、入射瞳あは好ましくは入射
空間に生じる虚の瞳と見なされる。

第７図は光学装置Ｉの一実施例を示すが、この光学装［
３６は開口絞りがそれぞれπ３．π２．π３である３つ
の素子を有する。Ｐ、　、　Ｐ２．　Ｐ、は、０れらの
開口絞りπ１．π２．π３の物空間における共役点であ
る。反射鏡２に入射するビームは、最小の開口であるＰ
２が入射瞳となり、かつπ２が開口絞りとなるように平
行にされる。

次に、この発明の光ヘッドを説明するが、光ヘッドは、
第４図を参照して前述した反射鏡２に第６図に示した機
能を適用したもので、第８図に示す一体的な光ヘッド４
０として示される。第８図において、第１図と第４図を
参照して前述した各素子が同一の参照番号で示される。

光へ・ノド４０の一般的な作用は、第１図に関して説明
したものと同様である。

この発明の光ヘッド４０においては、検流計である反射
鏡２の回転軸は軸転機構の重心とは一致しない。従って
、光ヘッド４０の高速変位の際、反射鏡２に与えられる
加速度によって、反射鏡２を乱丁傾きモーメントが生ず
る。反射鏡２は、Ｘ断面の支持体であるプリズム状素子
２１の挟小部で構成される回転軸周りに軸転する。光ヘ
ッドの高速変位に起因する不定時の軸転により、半径方
向の制御が乱される。

光ヘッドの高速変位の際のこの反射鏡２の不平衡を防止
するため、例えば発光ダイオードなどの光源間から発す
る光ビームを、例えば反射鏡２の所定の反射面で反射さ
セ、光検出手段３９により受光させる。この光検出手段
３９によって、光ヘッドの高速変位の際、反射鏡２を所
定の位置に固定させることができる。光検出手段３９は
例えば４分円のセルを２つ合わせたもので実現できる。

また、光源間は、回転軸に近く、かつその４分円のセル
を２つ合わせた光検出手段３９に面する反射鏡２の側面
を照射してもよい。

この発明の光ヘッドの好ましい変形例としては、偏波用
のビームスプリッタを、レーザ１から放射される楕円ビ
ームを結晶性（ａｎａｍｏｒｐｈｏｓｉｓ　）にさゼる
プリズム１８で実現する。このビームスプリッタは既に
出ＪｊＡされている特許出願に記載されている。

ビームの結晶性は、プリズム１８の入射面すなわち二等
辺プリズムの底面に立てた法線に対してビームを傾斜さ
せることにより得られる。プリズム１８はこの発明の光
ヘッドを説明する第８図中に示される。

また、このプリズム】８は、その入射面ｊ３に偏波分離
処理が施されて、偏波用のビームスプリッタとして機能
し、その偏波分離処理によって、偏波方向が楕円の短軸
にある入射ビームを全て透過し、それより９０’だけ偏
波したビームを全て反射し、その９０°偏波したビーム
は反射された後情報媒体１の表面に戻る。

従って、プリズム１８は結晶性手段として機能する。ビ
ームの楕円率（楕円の短軸に対する枝軸の比）をｍとす
ると、二等辺プリズム１８の角度Ａは、で決められる。

ここで、ｎはプリズム１８の屈折率である。ビームの入
射角ｉ　＆！　ｓｉｎ　ｉ＝　ｎ　５ｉｎＡで与られ、
この入射角ｉでビームは二等辺プリズムの１Ｎ１面を通
常のごとくに外へ出る光路および戻りの光路を通過する
、例えば、ｍ＝２．５６の時、屈折率ｎ　＝　１．５１
６、角度Ａ＝３９°９′のガラス製の二等辺プリズムに
ついて、Ｂ点で入射角１＝７２°２３′を得る。

１／４波長板５によって、情報媒体４で反射されるビー
ムの偏波が、中心線が対角である正方形に向いた入射ビ
ームの偏波に対して９０’だけ回転されるが、この１／
４波長板５がプリズム１８の一側面に接合される。

レンズｌＯは平凸レンズの形でよく、第８図に示すよう
に、プリズム１８の他側面に例えば接着される。このレ
ンズ１０により検出手段ｌｌ上に焦点が結ばれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の情報媒体の記録再生装置の光への拡大斜
視図、第４図は第３図のプリズム状素子を用いた変位機
構の部分切断斜視図、第５図は従来の反射鏡の作用を説
明する図、第６図はこの発明の情報媒体の記録再生装置
の光ヘッドにおいて用いられる反射鏡の作用を駅明する
第５図と同様の図、第７図は光学装置の一実施例を示す
図、第８図はこの発明の情報媒体の記録再生装置の光ヘ
ッドの構成図である。 ｌ・・・・・・半導体レーザ源　２・・・・・・反射鏡
４・・・・・・情報媒体　　　　６，８・・・レンズ１
１・・・・・・横比手段　　　　２１・・・・・・プリ
ズム状素子２２．２３・・・・・・支持面　　　５・・
・・・・支持コイル２７．２８．２９・・・ブロック　
　３０．３１・・・空間３５・・・・・・入射瞳　　　
　　３６・・・・・・回転軸あ・・・・・・光源　　　
　　　３９・・・・・・光検出手段４０・・・・・・光
ヘッド　　　　Ｈ・・・・・・磁界特許出願人 トムソンーセーエスエフ 特許出願代理人 弁理士　　山　　本　　恵　　− 第１頁の続き ０発　明　者　ジエーンーピエール・し・メラフランス
国９３３２０パビロンーソ ースーボイス・アレー・ヘンリ ・パルバス５５ビス番地

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ｂ　　所定の方向に平行にされたビームを放射し５、
   かつ情報媒体に照射点を投影する焦点レンズの入射瞳を
   反射鏡を介して照射する半導体レーザ源と、前記焦点レ
   ンズにより前記情報媒体がら集光さｉするビームを検出
   する手段とを督する、少なくとも１本のトラックを有す
   る情報媒体の記録再生装置の光ヘッドにおいて、前記反
   射鏡の回転軸が入射瞳の平面上および前記焦点レンズの
   焦点面上に位？！することを特徴とする情報媒体の記録
   再生装置の光ヘッド。 （２）反射鏡を固定する手段を含む特許請求の範囲第１
   項記載の情報媒体の記録再生装置の元ヘッド。 （３）反射鏡を固定する手段か、反射鏡で反射されて第
   ２の検出手段に到達する光線を放射する第２の光源を有
   する特許請求の範囲第２項記載の情報媒体の記録再生装
   置の光ヘッド。 （１）　　第２の光源によって放射される光線が、第２
   の検出手段に到達するように反射鏡の表面で反射される
   特許請求の範囲第３項記載の情報媒体の記録再生装置の
   光ヘッド。 （５）反射鏡が矩形状の支持コイルと一体であり、該支
   持コイルに可変電流が印加され、かつ該支持コイルが、
   ２つの同一方向の磁界が存在する２つの空間を形成する
   ように３つの平行六面体状のフェライト製のブロックを
   直線上に配列して形成した固定されたインダクタンス手
   段により与えられる固定された磁界内に挿入され、弾性
   的なＸ断面の素子が２つの平行な支持面を有し、一方の
   支持面が前記ブロックの外側の１つに固定され、他方の
   支持面が反射鏡の背面に固定され、前記素子が該反射鏡
   の回転軸として機能する特許請求の範囲ｉｔ項記載の情
   報媒体の記録再生装置の光ヘッド。 （６）情報媒体がディスクである特許請求の範囲第１項
   記載の情報媒体の記録再生装置の光ヘッド。