JPS62149038A - 光学ヘツド - 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】 産業上の利用分野 本発明は光学的原理によりテープ状の記録媒体に情報を
記録し及び記録された情報を読出す光学的記録再生装置
に用いられる光学へ７ドに関する。

従来の技術 近年になってレーザーを光源とし、レーザー光を収束レ
ンズで直径１μｍ程度に収束させ、そこで得られる集中
的な熱エネルギーを記録や再生に応用した光学的情報記
録再生装置が実用化されてきている。これらの多くは、
円盤状の記録媒体に情報を同心円状あるいはうず巻き状
に記録するものである。したがって光学的記録再生方式
がいかに高密度に情報を記録できるとはいえ、使い易さ
の点から円盤の直径はおのずと限られおおよそ３０ｃｍ
が限度であり、そのため記録できる情＋［［も数ギガハ
イドが限度となる。一方テープ状の記録媒体は、リール
等に巻きとることで、情報は３次元的に収納され、より
人容星の情報を記録できる。

すなわち、テープ状の記録媒体は円盤状の記録媒体に比
べて数十〜数百倍の記録面積を有することができる。テ
ープ状記録媒体に情報を記録する穴（以後ピントと呼ぶ
）を光学的に記録する方法は、以前から提案されている
が、そのいづれも未だ実用化されるＧこ至っていない。

その様な先行技術としては例えば特開昭４８−２７７５
０号公報「記録再生装置」を掲げることができる。第６
図にその構成を示す。第６図においてｌはレーザー光源
、２は光変調器、７は光検出器、８！Ｊ角錘型ポリゴン
ミラー、９は回転円盤、１０は反！１・１鏡、１１は収
束レンズ、１２はテープ状記録媒体である。情報の記録
の際には、レーザー光′ｔＡｌから放出されたレーザー
ビームは、光変調器２で変調され、角錐ポリゴン８に入
射される。角錐ポリゴン８からの反射ビームは反射鏡１
０で反射されて、収束レンズ１１に入射し、テープ状記
録媒体１２の上に彷（小ヒームスボノトを形成する。ビ
ームスポットの当った部分は一瞬にして数百°Ｃ以上の
温度となり、媒体の化学的又は形状的変化を誘起せしめ
てビットを形成する。又、情報の読出しの際には記録の
時のレーザー強度より充分弱い強度のレーザービームを
用いて、記録媒体の上にビームスポットを形成し、情報
とノドの有無による反射光量の変化を光検出器７で検出
して情報を読み出す。

発明が解決しようとする問題点 かかる従来例に於ては、円盤９が回転ずれば、この従来
例の発明者自身が当該先行出願の中で述べている様に収
束レンズ１１への入射高（ｉｎｃ、＋ｄｃｎｔｈｉｇｈ
ｔ）が変化するのである。第７図（・１）、（ｌ」）し
こ、円盤９を回転した場合に、角錐ポリコン８及び収束
レンズ１０に入射するレーザービームの軌跡を示す。第
７図（、））に示される様に円盤９が回転すると、レー
ザービーム中心の軌跡は、角錐ポリゴン８上に円弧ＡＢ
を描く。角錐ポリゴン８に入射するレーザービームの径
は、角錐ポリゴンの８１：４部によるけられを少くする
為にはなるべく小さい方が有利である。この（烏合収束
レンズ１１へ入射するレーサ−ビーム中心の軌跡は第７
図（ｂｌに示される様にやはり円弧ＣＤを描く。従って
記録媒体」二に収束されたレーザービームスポットの軌
跡も又、円弧を描く。この円弧状のスポット軌跡は、信
号再生時に種々の不都合の原因となる。力Ｕえて収束レ
ンズに入射するヒーム径が小さければレンズ自身のＮＡ
（開口数）に対して実効的なＮ　Ａは小さくなり、又記
録媒体１２の上に形成されるスポットの径はＮＡに反比
例して大きくなる。ずなわらレーデ−の波長が約８００
ｎｍの時に１μｍのスポット径を実現するのに、径の太
いレーサービームを収束レンズの開口いっばいに入射す
るのであれば、収束レンズのＮＡはおよそ０．５であれ
ば良いが、レーザービームの径が例えば収束レンズ開口
径の１／３シがなければ、収束レンズのＮＡとしては、
０．５の３倍の１．５以上が必要となる。その様なレン
ズは製作がきわめて困難である。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点に鑑みてなされた。本発明では、平
面鏡と、レーザー光源と、収束レンズとを付し、前記レ
ーザー光源から放出されたレーザー光が、前記平面鏡の
鏡［＋ｉに傾斜を有して入射し、その反射光が収束レン
ズで収束して輝点（スポット）を結像するように前記平
面鏡と、レーデ−光源と、収束レンズとを配置し、更に
前記平面鏡と収束レンズを前記平面鏡Ｃコ、入射するレ
ーザー光の中心を回転軸として回転させる回転手段を設
けた。

作用 本発明は上述の様に構成することで、レーサービームを
、鏡の回転によ−、て偏向し、しかも鏡の回転軸を入射
レーサービームの中心軸に一敗させているので、収束レ
ンズの光軸と、収束レンズに入射するレーザービームの
中心軸は常に一致し、従ってビームスポットの余分な円
弧連動は生しない。又収束レンズもＮＡ値として０．５
程度の簡単に入手可能なレンズを用いることができる。

実施例 以下本発明の実施例を図面と共に説明する。第１図は本
発明の光学ヘッドを応用した光学的記１．工再生装置の
構成図である。第１図で１０１は、レーザー光源であり
、現在民生機器に広く用いられる様になった半導体レー
ザーを用いることができる。

この場合はレーザーの発振波長として８００ｎｍ程度の
物が手ζこ入れ易い。１０２は、コリメーｉ−レンスで
あり、レーザー光源１０１からのレーザー光を集光して
、平行レーサービーム１２０に整形する。１０３は偏光
ビームスプリッタ−であり、１０４はｌ／４波長板であ
る。レーザー光源１０１からやって来る直線偏光レーザ
ービームは、偏光方向が一致する様に配された偏光ヒー
ムスプリノタを通過しｌ／・１波長板１０４に入射する
。１／４波長板１０４を通過したレーザービームは直線
偏光から円偏光となる。そして記録媒体から反射して・
丈って来たレーザービームが再ひ１／４波長板１０４を
ｉＪＴ［過すると、往きのレーザービームとは偏光方向
が９０°異なる直線偏光波となる。従って、戻りのレー
ザービームは偏光ビームスプリッタで直角ンこ偏向され
る。１０５は収束レンズである。　１０６は境である。

１１６は収束レンス１０５と鏡１０６を固定Ｖる固定台
である。Ｉｌｌは鏡１０６に入射するレーザービームの
中心軸であり又、鏡１０６０回転軸でもちる。鏡１０６
は軸１１．１に対し４５°の傾斜を保って、軸１１１を
回転軸として回転する。鏡１０６の表面１よ、レーザー
光に対し高い反射率を有する様に充分磨摩している。１
０８はテープ状記録媒体である。１００は、レーザービ
ームスポ、１・であり、レーザ−ビームが、鏡１０６で
９０″偏向されたのち収束レンズ１０５によって直径約
１μｍの微少面積に収束したものである。１０７は、鏡
１０６、固定台１１６及び収束レンズ１０５を、回転さ
せるモーターである。１０９は、結像レンスであり、ｌ
ｌ］；１．Ｘ検出器である。１１３は、テープ状記１．
ゑ媒体１０８をガーイ１−する為の円筒であり、透明材
質でできており、中心軸が軸ｉｌｌと重なる様に配置し
ている。テープ状記録媒体１０）３を円筒１１；３に巻
きつける事で、軸１１１と記録媒体１０Ｆ（の距１ｉｉ
１［が一定に保たれる。第２図ムこ円筒１１３及びテー
プ状記録媒体１０８を省略した本実施例の構成図を示す
。これにより各部の配置関係が容易に理解され、境１０
６及び収束レンス１０５の回転により、ビームスボッｌ
−ｔｏｏが回転するのが解る。情報を記録する１際には
、レーザー光源１０１から、記録する情ＦＥｔを表わす
変調信号に応じて発光と消光とをくり返す変調レーザー
光が出力され、コリメートレンズ１０２によって集光さ
れ、平行ビーム化される。そして、鏡１０６と収束レン
ズ１０５とによって記録媒体１０８上にビームスポット
１００が形成され、その熱エネルギーによって記録媒体
１０Ｂの微少部分の形状的或いは質的変化を誘起せしめ
る。同時に、モーター１０７によって鏡１０６及び収束
レンス１０５を回転させることでヒームスボノト　１０
０を回転させ、又テープ状記録媒体ＩＣｌ３を送行させ
ることで、ビームスポット１００をテープ状記録媒体１
０８の記録面上を２次元的に走査させる。（注：テープ
状記録媒体１０８を送行させるモータ等の機構は図示し
ていない。）この様にすると、記録媒体１０８上には、
レーザー光Ｊｕ１０１の発光と消光の切り替りに応じて
ビームスポットの熱エネルギーが情報ビットを２次元的
に記録していく。記録されたピノＩ・の概念図を第３図
に示す。第３図において、様々な長さの線分が連なって
できている一木の斜線を漬ル１〜ラックと呼ふ。情報ト
ラックには、黒゛い線分で示されたビットがかき込まれ
ており、ごのビットの長さ及び、ピ／Ｉ−とビットの間
隔の長さの２つの長さの組合せによって清ｌ７Ｉｉを記
↑αしている。情÷にトラックは、鏡１（）６及び収束
レンス１０５が１回転する毎にｌ木形成される。情＋１
３１−ラ、りが傾斜しているのは、テープ状記録媒体１
０８が、円筒１１３に対して斜めに巻きつけられている
からである。情報Ｉ−ラ２・りと情）ｕトう、・りとの
間隔をトラックピッチと呼び、Ｓ５１１０Ｇ及び収束レ
ンス１０５が１回転する間にテープ状記録媒体１０８が
送行する距離によって決まる。情報を読み出す際には、
レーザー光源から、情報を記録する際に用いたよりも充
分に弱い強度で、今度は無変調のレーザー光が出力され
る。鏡１０６及び収束レンズ１０５の回転及びテープ状
記録媒体１０８の送行は、情報の記録の場合と同様に行
なわれる。ビームスポット１００は、記録された情報ト
ランク上をなぞるように走査し、その反射光は、収束レ
ンズ１０５、ｖｌ１０６、及び１／４波長板１０４を入
射の時と同じ光路を逆にたどり、偏光ビームスプリッタ
１０３で、直角に偏向されて、そののら結像レンズ１０
９によって光↓、η出Ｒ′ｊｔ１１０上にヒームスボｙ
　Ｉ−１００の像を形成する。

この像は、情＋にピ、ｌ・の有無に従って明暗が変化す
るので、情報を記録する時に用いた変２Ｊｆｌ信号が光
検出器１１０で検知される明１１（１の変化から再生さ
れる。

前に述べた様にテープＩＪ？記録媒体１０）３は円筒１
１３乙こ巻きつけられており、円筒１１：）ば回転しな
いか又はテープ状記録媒体１０８の遂行に応じて同しｊ
±度で回転する様に構成している。この様にすることで
、鏡１０６及び収束レンズ１０５が高速度で回転しても
鏡１０６及び収束レンズ１０５とテープ状記録媒体１０
８との摩擦は発生せず、テープ状記録媒体の損傷などの
不都合が生じない。第４図に円筒１１３と鏡１０６、固
定台１１６及び収束レンズ１０５の断面図を周囲の部品
と共に示す。第４図に於て鏡１０６がモータ１０７によ
って回転され、結果としてビームスポット１００がテー
プ状記録媒体１０８に斜めの直線状の情報トランクを形
成することが理解される。

次に本発明による光学ヘッドの別の実施例を、図面と共
に説明する。第５図は、本発明による光学ヘッドの構成
を示している。第５図に於て、（ａ＋は鳥徹図、（ｂ）
は断面図である。第５図の例では、第１図の例に於ける
ｉＪ’！１０６、固定台１１６及び収束レンズ１０５を
円筒型へンドとして一体化している。

即ち、半径及び回転軸の等しい２つの円柱１０６ａと１
０６ｂを、接面が回転軸に対して４５°の平面になる様
に接着したものであり、少なくとも円柱１０６ａは透明
材質でてきており、接着面には反射膜等で反射面が形成
されている。円柱１０６ａの側面には、レーザービーム
の出射部分に収束レンズ１０５が数句けられている。収
束レンズ１０５ば成型技術を用いて、円柱１０Ｇａを製
作する時に同時に一体成型することもできる。第５図の
例では、回転運動に対して高い安定性を得る事が出来る
。

発明の効果 以上の様に本発明は、平面鏡と、レーザー光源と、収束
レンズとを有し、前記レーザー光源から放出されたレー
ザー光が、前記平面鏡の鏡面に傾斜を有して人則し、そ
の反射光が収束レンズで収束して輝点（スポット）を結
像するように前記平面鏡と、レーザー光源と、収束レン
ズとを配置し、更に前記平面鏡と収束レンズを前記平面
鏡に入射するレーザー光の中心を回転軸として回転させ
る回転手段を設置たので本発明の光学ヘットを使用すれ
ば、直径がおよそ１μｍという微小なビームスポットを
高速に走査でき、従って高密度で大容量、しかも転送速
度の速い光学的記録再生装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学ヘット篭応用した光学的記録再生
装置の構成図、第２図４Ｊ円筒上目及びテープ状記録媒
体ヰ囲を省略したプ施例の構成図、第３図は記録された
ビットの概も図、第４図は円筒羽念冊と鏡上用の断面図
、第５図は本発明による光学へノ）゛の別なる実施例の
構成図、第６図は従来例の構成図、第７図は従来例の問
題点の説明に用いた説明図である。 １００・・・・・・ビームスポット、１０！ｉ・旧・・
収束レンズ、１０６・・・・・・鏡、１０８・・・・・
・テープ状記録媒体、１２０・・・・・・レーザービー
ム。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第２図 第　４　図 ヒｌ′／／ 第５図 レーナニラ已 んじλ 第６図 第　７　図 ′″（，１（ｂ、、＋

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平面鏡と、レーザー光源と、収束レンズとを有し、前記
   レーザー光源から放出されたレーザー光が、前記平面鏡
   の鏡面に傾斜を有して入射し、その反射光が前記収束レ
   ンズで収束して輝点を結像するように前記平面鏡と、レ
   ーザー光源と、収束レンズとを配置し、更に前記平面鏡
   と収束レンズを前記平面鏡に入射するレーザー光の中心
   を回転軸として回転させる回転手段を設けたことを特徴
   とする光学ヘッド。