JPS6212934A - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はレーザ光等の光束を微少スポットに絞り、情報
記録担体に高密度に信号を記録再生し、かつ一旦記録し
た信号を消去することができる光学的記録再生装置の光
ヘッドに関するものである。

〔発明の背景〕

レーザ光を直径１μｍ程度の微少スポットに集光し、光
感応性記録薄膜を蒸着した回転する情報記録担体（以下
、ディスクと略す）に照射して信号を記録・再生し、さ
らに記録された信号を消去できる装置が注目されている
。上記した装置に使用し、信号を記録・再生・消去する
光ヘッドにおいては、信号の記録・再生時には、レーザ
光をディスクの記録面上に直径１μｍ程度の略円形のス
ポットに集光し、記録された信号を消去する場合はレー
ザ光をディスクの記録面上に短径１μｍ程度、直径５〜
１０μｍ程度の長円形のスポラトリ集光する必要がある
。また長円形のスポットの長手方向はディスクのトラッ
ク方向に一致させる必要がある。

上記の機能を満足する光ヘッドとしては特公昭５８−５
８７３４号公報に記録されている方式が知られている。

上記従来例においては信号を記録・再生するときはレー
ザ光源から対物レンズに至る光路中に凸レンズを配設し
てレーザ光をディスク上で略円形に集光し、記録された
信号を消去するときには上記凸レンズに変えて円筒レン
ズを配設して対物レンズに入射する光束に非点収差を与
えてレーザ光をディスク上で長円形に集光する構成であ
る。かかる構成においては記録・再生時と消去時には凸
レンズと円筒レンズとを機械的な装置により切換えるた
めに、対物レンズに入射する光束が不連続に変化し、フ
ォーカシングサーボ、トラッキングサーボがはずれると
いう問題がある。その結果、上記した従来の光ヘッドを
用いた装置においては、記録・再生モードと消去モード
の切換え時には−Ｈ７オーカシングサーボとトラッキン
グサーボを切ってから凸レンズと円筒レンズを切換えて
、その後フォーカシングサーボ、トラッキングサーボを
かけて、スポットを目的のトラックまで移動する必要が
あり、モードの切換えに時間がかかるという問題があっ
た。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上記した従来技術の欠点を除去し、記録
・再生モードと消去モードの切換えにおいて、対物レン
ズに入射する光束の非点収差を連続的に変化させること
により、フォーカシングサーボとトラッキングサーボが
はずれない光ヘッドを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、レーザ光源として半導体レーザを用い、半導
体レーザの発する発散光をコリメータレンズにより略平
行光束に変換した後にプリズム、円筒レンズの組等によ
り上記した略平行光束の光軸に直交する一方向のみを拡
大または１ｍ少して対物レンズに入射させるように構成
するとともに、記録・再生モードと消去モードの切換え
は半導体レーザとコリメータレンズの相対的な距離を変
えることを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明による光ヘッドの詳細を図に示す実施例に
より説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示す図であり、半導体
レーザ１から出射した発散光束はコリメータレンズ２に
より略平行な光束３に変換される。ここで半導体レーザ
１の出射する光束はその接合面に平行な方向（第１図の
紙面に平行な方向）と直重な方向（第１図の紙面に垂直
な方向）とでは強度分布が異なり、その結果光束３は略
楕円の強度分布の光束となる。光束３はプリズム４に入
射して第１図の紙面に平行な方向のみ拡大されて、等方
向な強度分布の光束５となる。光束５は偏光ビームスプ
リッタ６を通過し、ミラー７で反射し、４分の１波長板
８を通過して対物レンズ９によりディスク１０の情報記
録面１０α上に微少な光スポットに集光される。ディス
ク１０からの反射光は対物レンズ９．４分の１波長板８
を通過してミラー７で反射した後、偏光ビームスプリッ
タ６の偏光反射面６αで反射し凸レンズ１１により集光
される。凸レンズ１１により集光された光束の略半分は
ミラー１２で反射して２つの受光領域１３α、１６ｂを
有する検出器１３に入射する。検出器１３は凸レンズ１
１の集光点よりもずれた位置に配置されている。凸レン
ズ１１により集光された光束の他の半分の光束の集光点
には２つの受光領域１４α。

１４ｂを有する検出器１４が配置されている。検出器１
３の出力信号の差よりトラッキング誤差信号１５が得ら
れ、検出器１４の出力信号の差よりフォーカス誤差信号
１６が得られる。トラッキング誤差信号１５．フォーカ
ス誤差信号１６は制御回路（図示せず）に入力され、制
御回路の出力は対物レンズ９を取りつけたアクチェエー
タ１７に入力される。アクチェエータ１７は対物レンズ
９をその光軸方向およびディスク１０の半径方向に駆動
するものでありディスク１０の偏芯に光スポットを追従
させるトラッキング制御およびディスクの面ぶれに光ス
ポットを追従させるフォーカシング制御が行なわれる。

ここでディスク１０の情報記０面１０α上に蒸着された
記録薄膜の特件は第２図に示すとうりである。すなわち
記録薄膜を急熱して急冷すると記録薄膜は非晶質化して
反射率は低下する。この状態が記録状態である。一方記
録薄膜を除熱して徐冷すると記録薄膜は結晶化して反射
率は増加する。この状態が消去状態である。このような
記録薄膜を蒸着したディスクに信号を記録するためには
、記録信号に応じて変調されたレーザ光を約φ１μｍの
微少な光スポットに絞り込んで情報記録面１ＯｃＬ上に
照射すれば急熱急冷条件が満足されて信号を記録できる
。記録された信号を再生するためには出力が記録時の１
０分の１程度の連続したレーザ光を記録時と同様な光ス
ポットに絞り込んで情報記録面１０α上に照射し、度射
光量を検出器１３　、１４の出力信号の和から検出すれ
ば良い。記録された信号を消去する場合は連続したレー
ザ光をディスクの進光方向に長い約１μｍＸ１０μｍの
長円形の微少な光スポットに絞り込んで情報記録面１０
α上に照射すれば除熱徐冷条件が満足されて記録された
信号を消去することができる。次に第１図に示した光ヘ
ッドにより約１μ×１０の微少な光スポットおよび約１
μ×１０μｍ程度の長円の微少スポットを得る方法につ
いて第１図、第３図、第４図をもとに最明する。第１図
においてコリメータレンズ２を取りつけたアクチェエー
タ１８は半導体レーザ１とコリメータレンズ２との相対
位置の可変手段であり、アクチュエータ１８に電流を供
給するとコリメータレンズはその光軸方向に移動する。

ディスク１０に情報を記録し、記録された情報を再生す
る場合は第３図に示すように半導体レーザ１の発光面を
コリメータレンズ２の焦点位置Ｐに一致するようにする
。ここで０はコリメータレンズ２のレンズ中心であり、
ｆはコリメータレンズ２の焦点距離である。このときコ
リメータレンズ２からは平行な光束３が出射し、光束３
はプリズム４により紙面に平行な方向のみ拡大された光
束５となり第４図（α）に示すように対物レンズ９によ
りディスク１０の情報記録面１０α上に約φ１μｍの微
少スポットに絞り込まれる。次にディスク１０に記録さ
れた情報を消去する場合について最明する。アクチェエ
ータ１８によりコリメータレンズ２の焦点位置Ｐよりも
Δｆはなれた位置Ｐ′に半導体レーザ１の発光面が位置
するようにコリメータレンズ２の光軸方向の位置を設定
する。半導体レーザ１から出射した発散光束はコリメー
タレンズ２により集束光３′となる。集束光３′はプリ
ズム４に入射し、紙面に垂直な方向はプリズム４の影響
を受けないために集束光５′となってプリズム４から出
射し、８点に焦点を結ぶ。コリメータレンズ２のレンズ
中心Ｏから８点までの距離Ｏ８は となる。８点において光束の開き角をθとし、光束３′
のコリメータレンズ２の出射直後の光束径をｔとすると ｌｃＬ？Ｌ１９−□ Ｓ となる。集束光３′の紙面に平行な方向はプリズム４に
より光束が拡大されて集束光５“となり、８１点に焦点
を結ぶ。ここで８１点における光束の開き角θ′は８点
における光束の開き角θと等しい。プリズム４の出射直
後の光束径ｈ′はＬ’　−？ＦＬＪ　　　　・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）
１はプリズム４の紙面に平行な方向の拡大率であり、半
導体レーザ１の発光パターンより通常２〜３の値が選ば
れる。したがりてコリメータレンズの中心Ｏから８１点
までの距離Ｏ８′は＝　専ｈ／χｅＬ７Ｌθ −ｍｆ２／△ｆ　・・・・・・・・・（４）以上により
プリズム４を出射した光束の非点隔差Ｗは Ｗ−Ｏ８’−Ｏ８ となる。非点隔差のある光束を対物レンズ９により集光
すると、第４図（ｂ）に示すように光束は１点には集ま
らず、直交する２本の焦線１９ｃＬ。

１９．６を結ぶ。本実施例では焦ＩＩｉ！１９αが情報
記録面１０α上に結ぶように構成した。また焦線１９α
の方向はディスクの回転方向に一致している０焦線１９
αの長さ上は記録薄膜の材質、ディスク１０の回転数、
半径などにより異なりた値にする必要があるが、一般に
は数μｍ〜１０数μｍ程度に選べばよい。また焦線の幅
は前記した記録・再生時のスポット径と同じく約１μｍ
となる。

焦＠　１９ｂがディスク１０の情報記録面上に結ぶ。

ように構成する場合は、焦＠　１９ｈの長さ方向が、デ
ィスク１０の回転方向に一致するように構成すればよい
。

次にコリメータレンズ２をその光軸方向に駆動するアク
チェエータ１８の構成を説明する。

第５図はアクチュエータ１８の断面図であり、コリメー
タレンズ２を取り付けたボビン２０には円環状のコイル
２１が巻き回されており、コイル２１は永久磁石２２、
継鉄２３　、２４により構成される磁気回路の磁気空隙
中に配設されていもまたボビン２０はその両端部をサス
ペンション２５゜２６により支持されており、ボビン２
０に取り付けたコリメータレンズ２はその光軸方向に移
動自在である。上記の構成においてコイルに電流を供給
するとコリメータレンズ２はその光軸方向に移動するこ
とができる。アクチェエータ１８の構成は第５図に示し
た構成のみならず、たとえば圧電素子を用いたもの等、
コリメータレンズをその光軸方向に移動するものであれ
ばどんな構成でもよい。本実施例では第１図、第５図に
示したように、半導体レーザ１とコリメータ。

レンズ２の相対距離をコリメータレンズ２を移動するこ
とにより可変しているが、第３図から。

明らかなようにコリメータレンズ２を固定して、半導体
レーザ１をその光軸方向に移動してもよい。いずれにせ
よ、半導体レーザとコリメータレンズの相対距離を可変
すると、光束整形手段を出射した光束の非点隔差は（５
）式に従がりで連続的に変化するために、記録・再生モ
ードと消去モードの切換え時にフォーカシングサーボ、
トラッキングサーボがはずれることはない。

次に光束整形手段の他の構成について最明する。第６図
は三角プリズム２７　、２８を２個用いた構成である。

また第７図は凹円筒レンズ２９、凸円筒レンズ３０を用
いた構成であり、コリメータレンズ２を出射した光束３
の紙面に平行な方向のみを拡大するものである。光束整
形手段は光束の一方向のみを拡大または縮少するもので
あれば、どのような構成でもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、従来の光ヘッドにおいては記録・
再生モードと消去モードの切換えを、レーザ光源と対物
レンズの光路中で凸レンズと一円筒レンズを切換えるこ
とにより行なっていたために、対物レンズに入射する光
束が不連続に変動して、モード切換え時にフォーカシン
グサーボ、トラッキングサーボがはずれるという問題が
あったが、本発明による光ヘッドにおいては、半導体レ
ーザの発する発散光をコリメータレンズにより略平行な
光束に変換した後にプリズムまたは円筒レンズの組等に
より光軸に直交する一方向のみを拡大または縮少して対
物レンズに入射する構成にするとともに、モードを切換
えるときには半導体レーザとコリメータレンズとの相対
距離を変化させることにより対物レンズに入射する光束
の非点収差量を連続的に変えるために、フォーカシング
サーボとトラッキングサーボがはずれないという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光ヘッドの構成図、第２図
はディスクに蒸着された記録薄膜の特性図、第３図は半
導体レーザとコリメータレンズの相対距離を変えると非
点収差が発生することの説明図、第４図は記録・再生時
と消去時のディスク上光スポットの説明図、第５図はコ
リメータレンズを移動するアクチェエータの断面図、第
６図、第７図は光束整形手段の他の方式の構成図である
。 １・・・半導体レーザ１ ２・・・コリメータレンズ、 ４・・・プリズム、 ９１１．対物レンズ、 １０・・・ディスク、 １８・・・アクチェエータ。 第１園 第２目 易　−５目 め４目　（ｂ） 嘉６　図 第４図 イ ／ｆ 坏　７　区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、半導体レーザの出射する光束を対物レンズを通して
   情報記録担体上に照射して、該情報記録担体への情報の
   記録および記録された情報の再生、消去を行なう装置に
   用いる光ヘッドにおいて、半導体レーザの発する発散光
   束を略平行な光束に変換するコリメータレンズと、コリ
   メータレンズを出射した略平行な光束の光軸に直交する
   一方向のみを拡大または縮少するプリズムまたは円筒レ
   ンズの組などの光束整形手段と、光束整形手段を出射し
   た光束を情報記録担体上に集光する対物レンズと、情報
   記録担体からの反射光を検出する手段とを少なくとも備
   えるとともに、半導体レーザとコリメータレンズとの相
   対位置の可変手段を設けて情報記録担体に情報を記録す
   る場合または記録された情報を再生する場合は情報記録
   担体上に略円形の微少光スポットが照射されるように半
   導体レーザとコリメータレンズとの相対距離を設定し、
   情報記録担体に記録された信号を消去する場合は情報記
   録担体上に情報記録担体の進行方向に長い長円形の微少
   光スポットが照射されるように半導体レーザとコリメー
   タレンズとの相対距離を設定することを特徴とする光ヘ
   ッド。