JPS62219239A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、２個のレーザビームをレン女等ヲ用いて、微
小な２個の光スポットに絞り、光デイスク上に照射する
光学的記録再生装置に使う光ヘッドに関するものである
。

従来の技術 ２個の光スポットを持つ光ヘッドとして、先に特願昭６
９−１２５９０８号明細書に示されるものが提案されて
いる。これは書き換え可能な光学的記録再生装置に用い
る光ヘッドの一例で、レーザ光の熱エネルギを用いて光
デイスク上の記録媒体の光学的濃度を可逆的に変化させ
る方式のものであり、記録媒体の非晶質状態と結晶状態
の間の転移、あるいは一つの非晶質状態と他の安定した
非晶質との間の転移などを繰り返し利用している。

上記の光ヘッドでは、２個の光スポットを有している。

その構成の一例を第３図に示す。第３図は光ディスク１
の一部を拡大した図で、３は光学的な案内溝で、案内溝
３上に、略円形の第１０光スポツトＬと、案内溝方向に
長い長円形の第２の光スポットＭを照射する。第１の光
スポットＬは信号の記録・再生に、第２の光スポットは
信号の消去に使う。この例では情報トラックは、案内溝
３と一致しており、いわゆる溝上記録となっている。以
下情報トラックにも案内溝と同じ番号３を付す。

以上のような２個の光スポットを使用する光ヘッドにお
いては、第１の光スポットＬと第２の光スポラ）Ｍの情
報トラックに垂直な方向の相対位置を高精度かつ安定に
保つ必要がある。このため先の光ヘッドは、２個の光ス
ポットの相対位置ズレを防止する構成となってお９、そ
の構成を第４図に示す。

第４図において、一点鎖線で囲んだＡの部分は、第３図
で示した光デイスク１上の光スポツト配置を模式的に書
いたもので、実際の情報トラック３は、紙面と垂直とな
っている。Ａの部分以外が光ヘッドを示している０７は
波長λ１の光を発生する半導体レーザで、その出力光ビ
ームをｔで示す。

８は集光レンズで拡シを有する半導体レーザの出力光を
集光かつビーム整形して略平行な光ビームとする。９は
波長λ１の光を透過し、後述の波長λ２の光を反射する
フィルタ、１ｏは波長λ１゜λ２の光に有効な偏光ビー
ムスプリッタ、１１は波長λ１に対する％波長板で、１
２は絞りレンズである。

半導体レーザ７の光ビームｔはこれらの光学素子を通っ
て絞りレンズ１２Ｉ／ｃ入射する。絞りレンズ１２は入
射する光ビームｔを絞って案内トラック３上に略円形の
光スポットＬを作る。

１３は波長λ２の光ビームｍを発生する半導体レーザで
あり、１４は集光レンズを示す。２２は反射ミラーで、
反射ミラー駆動素子２１によって回動可能な構成となっ
ている。１５は波長λ２に対する％波長板でフィルタ１
６は波長λ１の光は透過し、波長λ２の光は反射する機
能を持たせである。半導体レーザ１３から出射された光
ビームｍ１ｌ−ｉ、反射ミラー２２．偏光ビームスプリ
ッタ１０によって反射されＸ波長板１６を通った後、フ
ィルタ１６にて反射され再びＸ波長板１６を通り、今度
は偏光ビームスプリッタ１０を透過し、Ｘ波長板１１を
経て絞シレンズ１２に入射する。

絞りレンズ１２にて光スポットＬと略々同じ情報トラッ
ク３上に長円形でかつその長径方向が案内トラック方向
と一致する光スポラ）Ｍを形成する。

このように光スポラ）Ｌ、Ｍを情報トラック上に第３図
で示したように配置するには絞シレンズ１２に入射する
光ビームＡ　、　ｍの絞シレンズ１２への入射角を相互
に異った値をもたせることによって実現できる。

光ビームｔの光ディスクからの反射光は、絞りレンズ１
２２％波長板１１．偏光ビームスプリッタ１０　ｙ　Ｘ
波長板１６．フィルタ１６を透過し、フォーカス、トラ
ッキング用の誤差信号を得るだめのレンズ１７を経て光
検出器１８に導かれる。

光検出器１８は４分割のＰＩＮダイオードで構成され、
これらの出力から公知の方法にて再生信号、第１の光ス
ポラ）Ｌのフォーカス、トラッキング用の誤差信号を得
る。

一方、光ビームｍの光ディスクからの反射光は、絞りレ
ンズ１２２％波長板１１を透過する。ここで例えば波長
λ１を７９Ｑｎｍ、波長λ２を８３０　ｎｍの半導体レ
ーザにすることで、％波長板１１を透過した光の大部分
は偏光ビームスプリッタ１ｏによって半導体レーザ７側
へ反射され、更にフィルタ９にて反射され２分割の光検
出器１９に導かれる。この２分割光検出器１９を差動増
幅器２３に入力しその差動出力から第２の光スポットＭ
のトラッキング誤差信号ＴＥｍ　を得る。

絞りレンズ１２には絞りレンズ駆動素子２ｏにてフォー
カスのため光軸方向及びトラッキングのためトラックと
垂直な方向の二軸方向に移動可能に保持されている。従
って第１の光スポットＬと第２の光スポラ）Ｍは絞りレ
ンズ駆動素子２ｏにてトランクと垂直方向に同時にかつ
同一量移動される。この絞りレンズ駆動素子２０は公知
のボイスコイル型の構造でよく、公知の技術によって第
１の光スポットＬの光ディスクの面振れに対応したフォ
ーカス制御、トラックの偏心に対するトラッキング制御
を行える。

この時、前述したように第２の光スポットＭも同様に動
く。しかし、第２の光スポットＭの光路中に、回動可能
な反射ミラー２２を設けであるため、反射ミラー２２の
回動により第２の光スポットＭは、第１の光スポラ）Ｌ
に対し独立的にトラックと垂直方向に移動可能となる。

これは、絞りレンズ１２に入射する光ビームｍのトラッ
クと垂直方向の入射角が変化するためである。

前述したように２分割の光検出器１９から第２の光スポ
ラ）Ｍのトラッキング誤差信号が得られるが、公知の技
術によって反射ミラー２２を回動駆動することで第２の
光スポラ）Ｍのトラッキング制御ができる。

なお、第２の光スポラ）Ｍを移動させる駆動手段を回動
可能な反射ミラー２２として説明したが、半導体レーザ
１３を圧電素子によって移動させて行う駆動手段等につ
いても提案されている。

以上のように、２個の光スポットを情報トラック３を略
垂直方向に一緒に移動させる第１の駆動手段と、第２の
光スポットを第１の光スポットと独立的に移動させる第
２の駆動手段を持つように構成された先の２個の光スポ
ットを持つ光ヘッドにおいては、何らかの原因で２個の
光スポットの情報トラックに垂直方向の相対的位置ズレ
が生じても、第１及び第２の駆動手段によりトラッキン
グ制御をかけることによって案内トラックを正確に追跡
することが可能となり、２個の光スポットの相対的位置
ズレを防止することができる。

以上のような光ヘッドで、長円形の光スポットＭを作る
方法としては、例えば半導体レーザの出射光の拡がり角
が垂直方向と水平方向で異なる点を利用して、光スポッ
トの長手方向の強度変化が略正規分布になるようにする
方法が提案されている。このほか、光デイスク上の消去
効率を向上するため、長円形光スポットの長手方向の片
端の光強度を強める光スポツト形成方式として、先に特
願昭６０−４０４０７号明細書に示されているものが提
案されている。第６図はこの光スポツト形成方式の一例
を示したものである。第５図すで、前述した第３図と同
一のものには同じ番号が付しである。４は、−面の一部
が平行で、他の部分がテーパ部に形成された偏角プリズ
ムである。１ｄは偏光ビームスプリツメで、長円形の光
スポットの形成原理をわかりやすく説明するため、第３
図の偏光ビームスプリッタ１ｏとは方向などが異なる。

情報トラック３は、ここでは紙面に水平になっている。

以上のように構成された光スポツト形成方式の動作を説
明する。半導体レーザ（図示せず）から光ビームｍは、
略平行で光束が略円形の状態にした後に偏角プリズム４
に入射する。偏角プリズム４の平行部（第４図で左側）
を通過した光ビームは進行方向の変化をうけずに偏光ビ
ームスプリッタ１０′を通シ、絞りレンズ１２に達し、
情報トラック３上に第６図（、）のＰｌ　で示すような
強度分布をもつ第１の光スポットＭ１　を形成する（実
線で示した）。一方、偏角プリズム４のテーパ部を通過
した光ビームは屈折によって進路が偏向され（第６図（
ｂ）の上に向かって左側に光ビームが曲がる）、絞りレ
ンズ１２を通って情報トラッり３上で、前記第１の光ス
ポットＭ１の左側に、第５図（、）のＰ２で示すような
強度分布をもつ第２の光スポットＭ２を形成する（破線
で示した）。

前記第１の光スポットＭ、と第２の光スポットＭ２を組
み合わせた光スポットが長円形の光スポットになる。前
記第１の光スポットＭ１　と第２の光スポットＭ２の大
きさは、情報トラック３に垂直な方向では同程度で、水
平な方向では絞りレンズに入射した光ビームの大きさに
反比例する関係にある。また第１の光スポットＭ１　と
第２の光スポットＭ２の強度および間隔は、それぞれ、
偏角プリズム４が光ビームｍを分割する位置および偏角
プリズム４のテーパ部の角度で決まる偏向角で決まる。

なお、情報トラック３からの反射光は、絞シレンズ１２
から出射する光ビームと絞シレンズ１２の光軸と対称に
進行する。さらに光検出器１９に入射する反射光は、第
１の光スポットＭ１からのものと第２の光スポットＭ２
からのものが、はとんど分離している。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、トラッキング誤差
信号ＴＥｍ　を検出する光検出器１９に、長円形の第２
の光スポットからの反射光がすべて入射するため、第６
図０に示すように、情報トラック３の方向と長円形の第
２の光スポラ）Ｍの長手方向が一致するときにはトラッ
キング誤差信号ＴＥｍは正常に出るが、第６図（ｂ）に
示すように光ディスク１の偏心などで情報トラック３の
方向と光スポラ）Ｍの長手方向が一致しない場合には、
トラッキング誤差信号ＴＥｍが正常に出ないという問題
点を有していた。ただし、第６図（ａ）　、　（ｂ）で
縦軸にトラッキング誤差信号ＴＥｍ　を書いた図の横軸
は、光スポラ）Ｍが情報トラック３に対して移動した量
を示す。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、長円形の光
スポットからでも良好なトラッキング誤差信号を検出で
きる光ヘッドを提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、光ディスクの情報トラックで反射した長円形
の光スポットの反射光のうち前記長円形の光スポットの
特定範囲に相当する一部の光だけをトラッキング誤差信
号の検出に使うトラッキング誤差信号検出手段を備えた
光ヘッドである。

さらに具体的には、トラッキング誤差信号検出手段を、
光ディスクで反射した長円形の光スポットの反射光を結
像する結像手段と、前記結像手段の結像点もしくはその
近傍で前記光スポットの像の一部の光だけを選択する光
選択手段と、前記結像点から離れた位置で前記選択され
た光をトラッキング誤差信号として検出する光検出器と
で構成した光ヘッドである。

作　　用 本発明は前記した構成により、長円形の光スポットの特
定範囲に相当する一部の反射光をトラッキング誤差信号
の検出に使うことによって、前記長円形の光スポットの
長手方向と情報トラックの方向がずれるなどしても、常
に良好なトラッキング誤差信号が得られる。

実施例 第１図（、）は本発明の第１の実施例における光ヘッド
の構成を示す図である。第１図（、）で、第４図と同じ
ものには同じ番号を付し、説明は省略する。

ｍ′は第１図（、）に示した長円形の光スポラ）Ｍの光
ディスク１からの反射光で、他の光は説明に不要なので
省略した。６は反射光ｍ′を結像点Ｐに集光する結像光
学系（たとえば凸形のレンズ）である。

６は光学的マスクで、結像光学系６の結像点Ｐあるいは
その近傍に置いである。光検出器１９は、紙面に垂直方
向に２分割されており、結像点Ｐから離して反射光ｍ′
のファーフィールド像を検出できる位置に置いである。

以上のように構成された本実施例の光ヘッドについてト
ラッキング誤差信号の検出動作を説明する。第１図（ｂ
）は光学マスク６を反射光ｍ′の入射側から見た図であ
る。光学マスク６には、長円形の光スポットＭの像がで
きる。図のように光学マスク５を作っておけば、長円形
の光スポットの中央部分に相当する光だけが、光検出器
１９に到達する。光検出器１９はファーフィールド像を
検出するので、長円形の光スポラ）Ｍが情報トラック３
からうける回折像を検出する。光検出器１９で２分割し
たそれぞれの出力の差動をとれば、トラッキング誤差信
号ＴＥｍが得られる（図示せず）。

以上のように本実施例によれば、長円形の光スポットか
らの反射光を結像する結像光学系と、その結像光学系の
結像点近傍に、反射光を選択するする光学マスクおよび
選択された反射光を検出する光検出器を置くことによっ
て、長円形の光スポットの特定部分に相当する光だけを
、トラッキング誤差信号の検出に使える。

第２図（ａ）は本発明の第２の実施例における光ヘッド
の構成を示す図である。同図において第１図（、）と同
一構成のところは省略してあシ、反射光ｍ′が結像光学
系６を通った以降の詳細を図示した。

光学マスク６および光検出器１９は近接あるいは密着し
てあり、結像点Ｐの近傍で結像点Ｐよりも手前に置いで
ある。こうすると光学マスク６上にできる長円形の光ス
ポットＭの像は第２図０の下に示すようにボケるが、図
のようにマスクしておけば、長円形の光スポットの中央
部分にほぼ一致する光だけを、光検出器１９に導ける。

光検出器１９は結像点Ｐ上にはなく、ある程度反射光ｍ
′のファーフィールド光成分を検出できる。以上のよう
な構成にすれば、結像光学系１９からの距離を第１の実
施例のように長くとらなくても、長円形の光スポットの
特定範囲に相当する反射光だけをトラッキング誤差信号
検出に使える。

第２図（ｂ）〜（ｄ）は本発明の第２の実施例に類似の
実施例を示したものである。すなわち、第２図（ｂ）は
第２の実施例と同様の光学的マスク５と光検出器１９を
結像点Ｐから遠ざけて配置した第３の実施例、第２図（
Ｃ）は第２の実施例の光検出器１９を小さくすることに
よって入射する光を選択するようにして、構成要素のう
ちの光学的マスク６を省略した第４の実施例、第２図（
ｄ）は第４の実施例に示した構成要素を結像点Ｐより遠
ざけて配置した第５の実施例である。第３〜第６の実施
例の動作はそれぞれ第２の実施例と同じである。

なお、第１〜第５の実施例において、光学マスク５ある
いはそれに相当する光検出器１９は、長円形の光スポッ
トの中央部分に相当する光だけを選択するようになって
いるが、たとえば第５図のように２個あるいはそれ以上
の光スポツト群で長円形の光スポットが構成される場合
には、光スポツト群のうち最も光強度の強い光スポット
に相当する反射光を選択できるように位置をずらしても
よく、光強度が最大でなくても長円形の光スポットの特
定範囲に相当する反射光だけを検出できる位置にずらし
てもよい。結像光学系６の焦点距離は、光デイスク上の
長円形スポットが長手方向でも１０μｍ前後と小さいの
で、光学マスク６上の像倍率を上げ光学マスクの位置精
度を要せず反射光の回折の影響をうけ難くするために、
絞りレンズ１２の焦点距離よりも長くすることが望まし
い。

また結像光学系６は第１図（、）でフィルタ９を半導体
レーザ７と集光レンズ８の間に配置することによって、
結像光学系６を集光レンズ８で代用し省略してもよい。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、簡単な構成で長円
形の光スポットからも良好なトラッキング誤差信号が得
られるため、長円形の光スポットも正確にトラッキング
制御できるので、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の光ヘッドを示す説明図
、第２図は本発明における他の実施例を示す説明図、第
３図は光デイスク上に形成した２個の光スポットを示す
説明図、第４図は２個の光スポットをトラッキング制御
できる従来の光ヘッドを示す構成図、第５図は長円形の
光スポットを複数個の光スポットで形成する方法の説明
図、第６図は長円形の光スポットと情報トラックとの関
係でトラッキング誤差信号がどのようになるかを示す説
明図である。 １・・・・・・光ディスク、３・・・・・・情報トラッ
ク、５・・・・・・光学的マスク、６・・・・・・結像
光学系、１９・・・・・・光検出器、Ｍ・・・・・・長
円形の光スポット、Ｍ′・・・・・・光スポラ）Ｍの像
、ＴＥｍ・・・・・・トラッキング誤差信号。 第１図 （幻 ・り、　え２２オｉ 第２図 悴）　　　　　　　　（Ｃ） （の　　　　　（グジ 第３図 第４図 第５図 炉 （り 第６図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学的案内溝を有する光ディスクの前記光学的案
   内溝に平行な情報トラック上に、略円形の第１の光スポ
   ットと前記情報トラックの方向に長い長円形の第２の光
   スポットを形成し、前記第１の光スポットが追跡してい
   る同一の情報トラックに前記第２の光スポットをのせる
   トラッキング制御手段を有する光ヘッドであって、前記
   情報トラックで反射した前記第２の光スポットの反射光
   のうち前記第２の光スポットの特定範囲に相当する一部
   の光だけをトラッキング誤差信号の検出に使うトラッキ
   ング誤差信号検出手段を備えたことを特徴とする光ヘッ
   ド。
2. （２）トラッキング誤差信号検出手段は、第２の光スポ
   ットの情報トラックからの反射光を結像する結像手段と
   、前記結像手段の結像点もしくはその近傍で前記第２の
   光スポットの像の一部の光だけを選択する光選択手段と
   、前記結像点から離れた位置で前記選択された光をトラ
   ッキング誤差信号として検出する光検出器とからなる特
   許請求の範囲第１項記載の光ヘッド。
3. （３）反射光選択手段と光検出器を一体として、結像点
   近傍に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の光ヘッド。
4. （４）光検出器は、その大きさを結像点近傍の光束より
   小さくし、反射光選択手段をも兼ねたことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の光ヘッド。
5. （５）反射光選択手段は、光学的マスクであることを特
   徴とした特許請求の範囲第２項記載の光ヘッド。
6. （６）反射光選択手段は、長円形の光スポットの光強度
   が最大となる位置を中心とした範囲に相当する光を選択
   することを特徴とした特許請求の範囲第２項記載の光ヘ
   ッド。
7. （７）結像手段は、絞りレンズの焦点距離よりも長い焦
   点距離をもつ凸形のレンズであることを特徴とした特許
   請求の範囲第２項記載の光ヘッド。