JPS63168854A - 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、光磁気（ＭＯ）ディスク、ＤＲＡＷディスク
等のディスク媒体にレーザ光を照射して光学的に情報を
記録および再生する光学ヘッドに関する。

従来の技術 ＭＯディスク・ＤＲＡＷディスク等のディスク媒体に情
報の記録および再生を行う光記録・再生装置の光学ヘッ
ドにおいて、レーザ光を出射する光源として半導体レー
ザが一般に広く用いられている。半導体レーザは９周知
のように、そのレーザ光が非等方に広がって出射される
。そのため。

記録用の光学ヘッドの光学系には、非等方に広がる長円
形のレーザ光を円形に成形する光学的手段が配設されて
いる。そうして、半導体レーザから出射されるレーザ光
を効率良く有効に利用し、記録を行うために必要なレー
ザ出力を得るようにしている。

従来、半導体レーザから出射されるレーザのビーム成形
手段として１例えば、第５図（イ）、（ロ）に示す方法
が用いられていた。

第５図（イ）は、半導体レーザ１から出射されるレーザ
光を開口数の大きいコリメータレンズ２を介して平行ビ
ームに変換し、一対の三角プリズム３，３を介してビー
ム成形を行うようにしている。三角プリズム３，３とし
ては、クサビ状の鋭角な角度を持つ三角プリズムが用い
られ、その鋭角な端部を互いに反対向きにして一対で配
置されている。コリメータレンズ２を出た長円形状の平
行ビームは、その短手方向に傾く一方の三角プリズム３
の一面から入射し、他方の三角プリズム３から出射して
夫々のプリズムで屈折され、短手方向の径が広げられる
。こうして、一対の三角プリズム３，３を通して屈折さ
せることにより、レーザ光は出射方向に平行な方向に戻
される。そのプリズム３，３による２回の屈折により、
短手方向の径が長手方向の径と同一になるように拡大さ
れる。このように三角プリズムの形状が設定されている
。

また、他のレーザ光のビーム成形手段として。

第５図（ロ）に示すように、半導体レーザ１から出射さ
れるレーザ光をコリメータレンズ２を介して平行ビーム
に変換し、凹円筒レンズ４と凸円筒レンズ５とを介して
ビーム成形を行うものがある。

この場合は、コリメータレンズ２を介して変換された長
円形状の平行ビームは、凹円筒レンズ４によってその短
手方向の径が広げられ、凸円筒レンズ５によって平行に
戻される。こうして、短手方向の径を広げて円形平行ビ
ームに成形されている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第５図（イ）、（ロ）に例示した従来の
ビーム成形方法は、以下に述べるように、夫々に欠点が
あり、一長一短である。

例えば、第５図（イ）に示す三角プリズム３゜３を用い
る方法では、光学系の光路長を短くすることはできるが
、三角プリズム３，３の鋭角な角度によってレーザビー
ムの屈折角や短手方向の拡大率等が設定されるので、レ
ーザ光に内在する非点収差補正ができない欠点がある。

一方、第５図（ロ）に示す凹凸レンズ４，５を用いた方
法では、いずれか一方の円筒レンズ５をレーザ光の光軸
方向に平行に移動させることにより、レーザ光の非点収
差補正を行うことができるが、より効果的なビーム成形
を行うためには焦点距離がある程度長い方が良いので、
ビーム成形に要する光路長が大きくなり、その結果とし
て光学ヘッドが大型化する欠点がある。

また、光学ヘッドにおいて、光学部品の組立て誤差等に
起因して、半導体レーザから出射されるレーザ光にビー
ムの傾きが生じる場合がある。そのため、ビームの傾き
補正をする必要がある。このビームの傾き補正は、従来
、半導体レーザ１を光軸に直交する方向に微少量ずつ移
動させて行われていた。ところが、半導体に一ザ１の微
動によりビーム成形の傾き補正を行うと、レーザ光その
ものに内在している非点収差を増大させてしまう問題が
生じる。そのため、非点収差補正ができない三角プリズ
ム方式では長円から正円への確実なビーム成形が行えな
くなってしまう。また、凹凸円筒レンズ方式では、傾き
補正に対して更に、非点収差補正をする必要が生じてし
まう。

本発明は１以上の問題点を解消するために提案されたも
ので、半導体レーザから出射されるレーザ光の長円から
正円へのビーム成形が光路長を長くすることなく確実に
行えるようにすることを目的としている。

問題点を解決するための手段 本発明は、半導体レーザから出射されるレーザ光を光学
系を介してディスク媒体に照射して、そのディスク媒体
への情報の記録および再生を行う光学ヘッドに係るもの
で、レーザ光の出射方向の光路上に凹凸一対の円筒レン
ズと三角プリズムとから成るビーム成形光学系を配設し
た構成にしている。

作用 半導体レーザから出射される非等方に広がるレーザ光は
、凹凸一対の円筒レンズと三角プリズムを介して円形ビ
ームに成形される。

円筒レンズを光軸方向に平行に移動することによってレ
ーザ光の非点収差補正が行われ、また。

三角プリズムを垂直軸周りに回動させて、三角プリズム
へのレーザ光の入射角を変えることによってビームの傾
き補正が行われる。したがって９円筒プリズムと三角プ
リズムの微小な調整によって。

ビーム成形と共に非点収差補正・傾き補正が同時に簡単
・確実に行え、より正確なビーム成形が光路長を別設長
くすることなく確実に行える。

実施例 以下９本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図・第２図は本発明に係る光学ヘッドの光学系の要
部を示す斜視図と平面図、第３図・第４図は本発明を適
用した光学ヘッドを示す夫々平面図である。

光学ヘッドを構成するオプトベース１０は、一端が長手
方向に対して左右方向の一方に屈曲され。

その屈曲端に半導体レーザ１１が配設されている。

半導体レーザ１１は、オプトベース１０に平行な方向に
レーザ光を出射し、非等方に広がるレーザ光のビームの
長手方向がオプトベース１０に垂直になるように配置さ
れている。半導体レーザ１１から出射されるレーザ光の
出射方向には、開口数の大きいコリメータレンズ１２．
平凹円筒レンズ１３、三角プリズム１４がその順に配置
されている。平凹円筒レンズ１３は、オプトベース１０
上に垂直に立てられている。三角プリズム１４は。

半導体レーザ１１から出射されるレーザ光を傾斜面に入
射させ、オプトベースの長手方向に屈折させて出射させ
るように、レーザ光の光軸Ｆに対してその面を傾斜させ
てオプトベース１０上に垂直に支持されている。三角プ
リズム１４はオプトベースの１０の垂直軸に対して回動
可能に配置されている。三角プリズム１４を光軸Ｆに対
して所定角回動させて角度調整し、レーザ光の入射角を
変えることによって屈折されたレーザ光の出射角が変え
られ、レーザビームの傾き補正が行われる。

レーザ光が三角プリズム１４を介して屈折される方向に
は、平凸円筒レンズ１５が配置されている。

平凸レンズ１５は、光軸方向に平行に移動可能に支持さ
れている。平凸円筒レンズ１５を光軸方向に平行に微少
量移動し、その位置を微動調整することによってこれよ
り出射するレーザビームの非点収差補正が行われる。こ
のように、平凹円筒レンズ１３・三角プリズム１４・平
凸円筒レンズ１５とからビーム成形光学系が構成されて
いる。

半導体レーザ１１から出射されるレーザ光は。

コリメータレンズ１２を介して長円形平行ビームに変換
される。この長円形平行ビームは、平凹円筒レンズ１３
を介して、ビームの長手方向が平行なまＮで短手方向が
広げられる。レーザ光は、三角プリズム１４を介して屈
折されたのち、平凸円筒レンズ１５を介して短手方向が
更に広げられ円形平行ビームに成形される。

第３図、第４図に示すように、オプトベース１０の長手
方向の他端寄りには、４５度ミラー１６が配設されてい
る。オプトベース１０の他端には。

対物レンズ１８を２次元駆動する２軸アクチユエータ１
７が配設されている。この２軸アクチユエータ１７には
、対物レンズ１８が４５度ミラー１６の垂直上方に位置
してフォーカスおよびトラッキングの２軸方向に移動可
能に支持されている。

対物レンズ１８は、２輪アクチュエータ１７によってフ
ォーカスとトラッキングの２軸方向に駆動制御される。

オプトベース１０上の一端屈曲側の一側には。

信号検出光学系１９が配設されている。第３図はＤＲＡ
Ｗディスク対応の光学ヘッド、第４図はＤＲＡＷ・ディ
スク共用の光学ヘッドを示している。

第３図に示すＤＲＡＷディスク対応の光学ヘッドの信号
検出光学系１９は、半導体レーザ１１から対物レンズ１
８に至る往路光学系を構成する光路上のビーム成形光学
系の後方に偏光ビームスプリッタ２０・λ／４波長板２
１が配設されている。

偏光ビームスプリッタ２０の一側方のレーザ光が９０度
偏向して直進する方向には、凸レンズ２２・ハーフミラ
−２３・２分割光センサ２４がその順に配設されている
。そして、ハーフミラ−２３のレーザ光が８０度反射し
て偏向する側方には。

凹レンズ２５・平凸円筒レンズ（シリンドリカルレンズ
）２６・４分割光センサ２４がその順に配設されている
。

レーザ光は、λ／４波長板２１を往路と復路で往復する
ことによって、ディスク媒体から反射して戻される戻り
光の偏波面が９０度回転され、偏光ビームスプリッタ２
０を介して９０度偏向し信号検出光学系１９に導かれる
。この戻り光は凸レンズ２２を介して収束される。収束
された戻り光は、ハーフミラ−２３を介して直進方向と
９０度反射する方向との２方向に分光され、２分割光セ
ンサ２４と４分割光センサ２７に夫゛々収束し、受光検
出される。２分割光センサ２４によっテ、フッシュプル
法によるトラッキングエラー信号の検出が行われる。さ
らに、２分割光センサ２４の受光量の総量により、再生
ＲＦ信号の検出が行われる。一方、４分割光センサ２７
によって、非点収差法によるフォーカスエラー信号の検
出が行われる。

このトラッキング・フォーカスエラー信号により２軸ア
クチユエータ１７が駆動制御され、対物レンズ１８がフ
ォーカスおよびトラッキング方向に移動制御される。こ
れによって、ディスク媒体に収束照射されるレーザ光の
ビームスポットがディスク媒体の周方向に形成した記録
トラック上に正しく追従サーボされる。

この光学ヘッドによるディスク媒体（ＤＲＡＷディスク
）への情報の記録は、ディスク媒体に照射されるレーザ
光をフォーカスならびにトラッキングサーボしながら、
情報記録信号によって半導体レーザ１１から出射される
レーザ光を光信号の強弱に変換し、同時に記録方向への
バイアス磁界を与えることにより、記録トラック上にピ
ット列を連続的に形成することによって行われる。

一方、第４図に示すＤＲＡＷ・ＭＯディスク共用の光学
ヘッドの信号検出光学系１９は、半導体レーザ１１から
対物レンズ１８に至る往路光学系を構成する光路上の上
記ビーム成形光学系の後方に配置されたハーフミラ−３
０の一側方に配設されている。ハーフミラ−３０の一側
方の戻すレーザ光の９０度反射されて直進する方向には
、λ／２波長板３１＠凸レンズ３２・偏光ビームスプリ
ッタ３３・２分割光センサ３４がその順に配置されてい
る。そして、偏光ビームスプリッタ３３の一側方のレー
ザ光が９０度偏向する方向には、凹レンズ３５・平凸円
筒レンズ３６＊４分割光センサ３７がその順に配設され
ている。

ディスク媒体からの戻り光は、ハーフミラ−３０を介し
て９０度偏向され信号検出光学系１９に導かれる。この
戻り光は、λ／２波長板３１を介してその偏波面が４５
度回転され、凸レンズ３２を介して収束される。収束さ
れた戻り光は、偏光ビームスプリッタ３３を介して直進
方向と９０度偏向方向とに分光され、２分割光センサ３
４と４分割光センサ３７とに夫々収束し、受光検出され
る。２分割光センサ３４によって、プッシュプル法によ
るトラッキングエラー信号の検出が行われる。また、４
分割光センサ３７によって、非点収差法によるフォーカ
スエラー信号の検出が行われる。ＤＲＡＷ対応のＲＦ再
生信号は、２分割光センサ３４の受光量の総量を取るこ
とによって検出される。一方、ＭＯ再生信号は、２分割
光センサ３４と４分割光センサ３７との差動出力によっ
て検出される。

このトラッキング・フォーカスエラー信号により２軸ア
クチユエータ１７が駆動制御され、対物レンズ１８を介
してディスク媒体に収束されるレーザ光のビームスポッ
トがディスク媒体の記録トラック上に正しく追従サーボ
される。

この光学ヘッドによるディスク媒体（ＭＯディスク）へ
の情報の記録は、対物レンズ１８をフォーカスおよびト
ラッキングサーボしながら、情報記録信号によって半導
体レーザ１１から出射されるレーザ光を光変調して記録
出力でディスク媒体に照射し、同時に記録方向へバイア
ス磁界を印加することによって行われる。これにより、
いわゆる、キュリ一点書き込みによって記録トラック上
にピットの列が形成される。

このように、上記実施例で例示した本ビーム成形光学系
は、ＤＲＡＷディスク・ＭＯディスク等のディスク媒体
に光学的に情報を記録し再生する光学ヘッドに広く適用
できる。

また、ビーム成形光学系を三角プリズムを介して光路方
向に屈曲させた配置構造にしているので。

光路長を長くすることなく光学系が構成される。

発明の詳細 な説明したとおり９本発明によれば、凸円筒レンズの光
軸方向への移動調整によりレーザビームの非点収差補正
が行われ、また、三角プリズムの光軸に対する入射角度
の調整によりレーザビームの傾き補正が行われる。更に
、三角プリズムを介して光路を屈曲することにより、そ
の光路長を短くすることができる。したがって、光路長
を長くすることなく確実なビーム成形が行え、光学系を
コンパクトにすることができる。しかも、ビーム成形と
同時に、非点収差補正・ビーム傾き補正が簡単・確実に
行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光学ヘッドの光学系の要部を示す
斜視図、第２図はその平面図、第３図は本発明を適用し
た光学ヘッドの一例を示す平面図。 第４図はその光学ヘッドの他の例を示す平面図。 第５図（イ）（ロ）は、従来例を示す説明図である。 １３・・・・・・平凹円筒レンズ。 １４・・・・・・三角プリズム。 １５・・・・・・平凸円筒レンズ。 １０・・・・・・オプトベース。 １１・・・・・・半導体レーザ。 １２・・・・・・コリメータレンズ 特許出願人　日本電気ホームエレクトロニクスｆ！Ｓ１
　図 ン 第２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザから出射されるレーザ光を光学系を
   介してディスク媒体に照射して、前記ディスク媒体への
   情報の記録および再生を行う光学ヘッドにおいて、前記
   レーザ光の出射方向の光路上に凹凸一対の円筒レンズと
   三角プリズムとから成るビーム成形光学系を配設したこ
   とを特徴とする光学ヘッド。