JPS6220149A - 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】 〔概要〕 本発明は光ディスク装置並びに光磁気ディスク装置用の
光学ヘッドの改良に係り、その特徴は下記のとおりであ
る。

（１）ニビーム構成の採用によりエラーチェック機能が
付加された。

（２）記録ビームから光点制御信号を得るようにし、光
学ヘッド組立時における相対位置合わせが容易化された
。

（３）光学系の分離により他種ディスクへの対応が可能
となり、且つ各光学系の小型軽量化が達成された。

〔産業上の利用分野〕

本発明は光ディスク装置並びに光磁気ディスク装置に用
いられる光学ヘッドの改良に係り、特にニビーム構成が
採用された光学ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

従来の光ディスク用の光学ヘッドは１ビームで記録・再
生・消去を行うものであり、記録直後に情報が正確に記
録されたか否かのエラーチェック機能を持たないため、
装置の信頼性が悪くコンピュータ端末としてコード情報
を取り扱うことができなかった。

また孔あけディスクを用いる光ディスク装置で２ビーム
ヘツド方弐が考案されてはいるが、これらはその光点制
御信号を再往用ビームから得ているために光学ヘッドお
よび装置の組立時に多大な困難を伴っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記問題点、即ちエラーチェック機能の不備に
起因する装置の信頼性低下に関する問題点と、装置組立
時における非能率さとを解決するためになされたもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、光学ヘッドがそれぞれ異なる波長の光線
を出射する第１．第２の光源と、各光源からの光線に対
応する第１．第２の光学系とを具備して成り、該両光学
系を経由した二つの光束が波長選択性ミラーおよび対物
レンズによって二つの光点としてディスク上の相異なる
位置に集光されるように構成された本発明の光ディスク
装置用光学ヘッドによって解決される。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

第１図は本発明による光学へ・／ドの一実施例を示す側
断面図である。

同図に示す如（本発明の光学ヘッドは、第１光源１．第
１コリメートレンズ２．第１ビームスプリッタ３，４分
割光検知器５を具備して成る第１光学系１０１と、第２
光源７．第２コリメートレンズ８．第２ビームスプリッ
タ９．複合素子１０，２分割光検知器１１を具備して成
る第２光学系１０２と、前記第１および第２光学系１０
１，１０２から出射される光ビームを処理する波長選択
性ミラー１２および対物レンズ１４とによって構成され
ている。

なお対物レンズ１４はディスク１５と対向する位置に配
設され、フォーカス・トラックアクチュエータ１３によ
って支持され且つ駆動される。

以下これら各構成の動作を説明する。

第１光源Ｉの波長λ１と第２光源７０波長λ２とは各々
異なる波長である。そして第１．第２の光学系１０１．
１０２は第１図に示す位置にそれぞれ配設されている。

波長選択性ミラー１２はλｌの光を透過し、λ２の光を
反射する特性を持っているので！１．λ２の光は混合さ
れ、対物レンズ１４を経てディスク１５上に集光される
。

ここでλ１．λ２の光束は対物レンズ１４の光軸に対し
てそれぞれ異なる入射角を持たせるようにすることでデ
ィスク１５上に二つの光点として集光することができる
。

λ、の光に対応する光点Ｐ１で情報の記録と消去および
振幅性の信号つまり予めディスク１５に凹凸として記録
されている情報や、孔あけ或いは反射率変化として記録
された情報を検出する。そしてλ２の光に対応するＰ２
の光点からの反射光で偏光性の情報を得るようにする。

さらにディスクの移動方向に対してＰ、をＰ２よりも先
行する位置に配置し、且つＰ、とＰ２が同一トランク上
に有るようにすることで、記録直後のエラーチェック機
能を持たせることができる。

次に第１光学系１０１について説明する。

第１光源１から出た光は第１コリノートレンズ２で平行
光となり（第１ビームスプリッタ３に至る。ここで従来
ではビーム成形プリズムを用いてビーム形状を円形に直
しているが、ここではＮ＾の小さなレンズ２を使用する
ことでこれを省いている。

光ビームは第１ビームスプリッタ３．１／４波長板４．
波長選択性ミラー１２．対物レンズ１４を経てディスク
１５上に１μｍ弱の光スポットとして集光される。この
スポットで光量を変調して記録、・消去が行われる。

一部ディスク１５からの反射光は同一光路を戻り１７４
波長板４で偏光方向が９０６回転されて第１ビームスプ
リッタ３によって反射され検出レンズ６に至る。該検出
レンズ６はその光軸０□が反射光の光軸０１に対して距
離Δだけ離れた位置に配設されているので、レンズ端面
６゛で反射光束の一部がケラレ現象を生じることになる
。

上記検出レンズ６を通過した光は４分割光検知器５に入
射し該４分割光検知器５によって光点制御に必要なフォ
ーカスエラー信号、トラックエラー信号を得ることにな
る。

上記検出原理についてさらに詳しく説明する。

第２図はディスクの面ブレによって４分割検知器の受光
部上に形成される光の像を示した図であって、（ａ）は
近焦点の場合、（ｂｌは適正焦点の場合、（Ｃ１は遠焦
点の場合をそれぞれ示、している。

検出レンズ６の光軸がシフトしていることと、反射光の
一部が該検出レンズ６のレンズ端面６゛によってケラし
ていることの効果で第２図のような形状変化を得ること
ができる。ここで フォーカスエラー信号−Ｘ・　（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ） として得られる。

Ｘはアンプゲインで（Ｃ＋Ｄ）のアンプゲインよりＸ倍
だけ大きくしている。こうすることによってフォーカス
エラー信号の感度の向上、リニアリティの向上、そして
さらにトランクエラー信号から混入する外乱を除去する
ことができ２信頓性の高いフォーカスザーボの提供が可
能になる。

）・ラックエラー信号は、 （Ｂ＋Ｃ）−（Ａ＋Ｄ）として取り出すことができる。

なおこれは公知のプッシュプル法と呼ばれるものである
。

また振幅性の信号（インデックス信号）は、（Ａ＋Ｂ＋
Ｃ＋Ｄ）で得ることができる。

次に第２光学系について再び前第１図を用いて説明する
。

第２光源７から出た光は第２コリメートレンズ８で平行
光となり、第２ビームスブリツク９で反射される。ここ
での入射光は第２ビームスプリッタ９の反射面に対して
Ｓ偏光として入射させる。

第２ビームスプリッタ９はＴＰ（Ｐ偏光に対する透過率
）が９５〜１００％、Ｔ、が１０〜６０％もしくは４０
％としたものを用いる。

第２ビームスプリッタ９で反射された光は波長選択性ミ
ラー１２で反射され、対物レンズ１４を経てディスク１
５上Ｐ２の光点として集光される。

さらにディスク１５からの反射光は、対物レンズ１４、
波長選択性ミラー１２．第２ビームスプリッタ９と往路
と同一の光路を戻る。ここでディスク情報面においてデ
ィスク上の磁化方向に関連して偏光面を回転させられた
光（カー回転）は、その回転方向がここではＰ偏光成分
であり、信号成分は９５〜１００％第２ビームスプリッ
タ９を透過し、入射光の偏光方向であるＳ成分は１０〜
６０％しか通過しない。

したがって見掛は上カー回転角が増加したことになり、
Ｓ／Ｎの良好な再生ができる。

このようにして第２ビームスプリッタ９を通過した光は
複合素子１０に至る。該複合素子１０は第３図に示すよ
うに１７２波長板２１．偏光ビームスプリッタ２２．全
反射面２３１円柱上レンズ２４によって構成されている
。

第３図は複合素子の構造例を示す図であって、（ａ）は
側断面図、（ｂ）は２分割光検知器上に形成される光ビ
ームの像を模式的に示した図である。

１７２波長板２１によって偏光面を回転させられたディ
スク１５からの反射光は偏光ビームスプリッタ２２で２
方向に分離される。ここで偏光ビームスプリッタ２２は
検光子として働いている。

反射された光は全反射面２３で反射され、偏光ビームス
プリッタ２２を透過した光とともに円柱状レンズ２４を
通り２分割光検知器１１に至る。

この両受光部Ｅ、　　Ｆからの信号の差をとることによ
って、振幅性ノイズを差引き偏光性の信号のみを取り出
す。

さらに両受光部Ｅ、　　Ｆからの信号の和信号を取り出
し振幅性の信号を得る。

このようにして一体化された複合素子１０は、従来の方
法に較べて格段の小型化１部品点数の減少を実現してい
る。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の光学ヘッドには下記の如き効果が
ある。

（１）、記録光学系、再生光学系を明確に分離し、各光
学系がシンプルな構成を持つことから小型軽量化が可能
となり高速アクセスが可能となる（光学系の重さは４０
ｇ以下、平均アクセスタイムは５０ｍ５を実現可能）。

（２）、様々な種類のディスク　（Ｒｅｅｄ−Ｏｎｒｙ
、　Ｗｒｉ　ｔｅ−Ｏｎｃｅ）を同一の装置で取り扱う
ことができる。

（３）、光点制御信号を記録ビームから得るようにした
ことから２ビームの相対位置合わせが容易となる。その
理由は、 従来のように再生用ビームで光点制御を行うと再生ビー
ムはトラック中心にあることが保証されるが記録ビーム
はそれが保証されない。

ヘッド単体でビームの位置が正確に合わされていたとし
ても、ドライブへの装着時点でかなりズレルために最終
調整時に記録−再生を繰り返して合わす必要があり、こ
の作業は非常に困難な作業となる。

しかし本発明によれば記録ビームで光点制御を行うため
、記録ビームがトラック中心にあることが保証されてい
るので、一度記録後、再生ビームが最適位置に合わせる
か、または記録を行わず予め記録されているインデック
ス信号が最適に再生できるように合わせるという１サイ
クルの調整手順で良い。

（４）、上記の理由から仮に再生ビームが若干ズレテい
たとしても記録に関しては必ずトラック中心で行われる
という点で情報の保護と信頼性が大幅に向上する。なお
再生特性がビームずれのため劣化したならば、ヘッド再
調整、ヘッド交換、ドライブ交換で対処すれば良く、デ
ィスク上の情報は無事に保護される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光学ヘッドの一実施例を示す側断
面図、 第２図は４分割検知器に形成される光の像を示す図、 第３図は複合素子の構造例を示す図である。 図中、１は第１光源、２は第１コリメートレンズ、３は
第１ビームスプリッタ、４は１／４波長板５は４分割光
検知器、６は検出レンズ、７は第２光源、８は第２コリ
メートレンズ、９は第２コリメートレンズ、１０は複合
素子、１１は２分割光検知器、１２は波長選択性ミラー
、１３はフォーカス・１〜ラツクアクチユエータ、１４
は対物レンズ、１５はディスク、２１は１７２波長板、
２２は偏光ビームスプリッタ、２３は全反射面、２４は
円柱状レンズ、１０１は第１の光学系、１０２は第２の
光学系、ＯＩは反射光の光軸、０□は検出レンズの光軸
、λ１は第１光源の波長、λ２は第２光源の波長、Δは
光軸０１，０□間の距離、δは検出レンズの端面と反射
光の端部との干渉距離をそれぞれ示す。 五甜升旦− 斗亮朝ｔ−Ｐ３久掌へ・／ドの一笑涯例＠　１　閃 近！清、　　　υ豆　　　　Ｌ！、並 （０）　　　　　　　　ｔｂり　　　　　　　　（Ｃ）
テ”イズ７め面ブレによりマ４ケ電り捜１４！ｒ−＋−
、ｊ屁八’ｓｒ’ｓ）芝っ像１１２　　区 ＃ｉ３ＦｌｌＩ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報を光学的にディスク上に記録・再生・消去を
   行う光ディスク装置の光学ヘッドであって、該光学ヘッ
   ドは、それぞれ異なる波長の光線を出射する第１、第２
   の光源と、該各光源からの光線に対応する第１、第２の
   光学系と、 該両光学系を経由した二つの光束をディスク上の相異な
   る位置に集光させる波長選択性ミラーと対物レンズとを
   具備して成り、 前記第１の光学系の光束で情報の記録・消去と振幅性の
   信号と光点制御信号とを、そして第２の光学系の光束で
   偏光性の情報信号をそれぞれ得るようにし、 前記第１の光源から出射された光束の光点をディスク移
   動方向に対して先行する位置に配置し、第２の光源から
   出射された光束の光点を同一トラック上の後方に配置し
   て、 第１の光束で情報を記録した直後に第２の光束で信号再
   生を行う構成にしたことを特徴とする光学ヘッド。
2. （２）前記第１光学系は、第２光源、第２コリメートレ
   ンズ、第２ビームスプリッタ、複合素子、２分割光検知
   器を具備して成り、第２光源から出射された光をＰ偏光
   に対する透過率を９０〜１００％、Ｓ偏光に対する透過
   率を１０〜６０％とした第２ビームスプリッタで反射さ
   せ、さらに波長選択性ミラーで反射させてディスクに集
   光し、該ディスクからの反射光を同一光路を戻して前記
   第２ビームスプリッタおよび複合素子を介して２分割光
   検知器で受光し、該光検知器からの信号によって偏光性
   情報信号および振幅性情報信号を得るようにしたことを
   特徴とする上記特許請求の範囲第（１）項に記載の光学
   ヘッド。