JPS6374128A - 光ヘツド - Google Patents
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- JPS6374128A JPS6374128A JP61218097A JP21809786A JPS6374128A JP S6374128 A JPS6374128 A JP S6374128A JP 61218097 A JP61218097 A JP 61218097A JP 21809786 A JP21809786 A JP 21809786A JP S6374128 A JPS6374128 A JP S6374128A
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- laser
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 41
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Landscapes
- Optical Head (AREA)
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。
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、半導体レーザと光記録媒体との複合共振作用
を利用した超小形、低価格の光ヘッドに関し、情報再生
信号品質を改善したものである。
を利用した超小形、低価格の光ヘッドに関し、情報再生
信号品質を改善したものである。
〈従来の技術〉
従来この種の光ヘッドは例えば、宮沢他：”ＰにＭデツ
キ用半導体レーザピックアップ”。
キ用半導体レーザピックアップ”。
電子材料、ρ、６７、１９７９年２月号 にあるように
第７図に示す構造になっていた。即ち半導体レーザ１の
出射光はカップリングレンズ２、集光レンズ３を経て光
記録媒体４上に集光される。光記録媒体４での反射光は
上記と逆の光路を経て半導体レーザ１に帰還される。こ
の場合の光出力を半導体レーザｌの後端に設置された光
検出器５で検知する。６および７は焦点誤差信号、トラ
ック誤差信号を得るためのウォーブリング素子で例えば
ＰＺＴ素子を使用する。発振器８および９はＰＺＴ素子
６．ＰＺＴ素子７を駆動し光記録媒体４と垂直方向に微
小振動させる。焦点誤差信号、！・ラック誤差信号は位
相検波器ｌＯおよび１１でこの時の上記帰還光を位相検
波して得られる。図中、 １２は支持バネ、１３は焦点
制御用アクチュエータ、１４はトラック制御用アクチュ
エータである。
第７図に示す構造になっていた。即ち半導体レーザ１の
出射光はカップリングレンズ２、集光レンズ３を経て光
記録媒体４上に集光される。光記録媒体４での反射光は
上記と逆の光路を経て半導体レーザ１に帰還される。こ
の場合の光出力を半導体レーザｌの後端に設置された光
検出器５で検知する。６および７は焦点誤差信号、トラ
ック誤差信号を得るためのウォーブリング素子で例えば
ＰＺＴ素子を使用する。発振器８および９はＰＺＴ素子
６．ＰＺＴ素子７を駆動し光記録媒体４と垂直方向に微
小振動させる。焦点誤差信号、！・ラック誤差信号は位
相検波器ｌＯおよび１１でこの時の上記帰還光を位相検
波して得られる。図中、 １２は支持バネ、１３は焦点
制御用アクチュエータ、１４はトラック制御用アクチュ
エータである。
以上述べたように、従来の光ヘッドでは情報再生時に半
導体レーザな、常時レーザ発振状態にし、集光レンズ３
を微小振動させて焦点誤差信号を得る必要があった。こ
のため、光帰還に起因するモードホップ、ノイズが発生
し信号の品質が悪いという欠点があ７た。
導体レーザな、常時レーザ発振状態にし、集光レンズ３
を微小振動させて焦点誤差信号を得る必要があった。こ
のため、光帰還に起因するモードホップ、ノイズが発生
し信号の品質が悪いという欠点があ７た。
〈発明が解決しようとする問題点〉
光ヘッドの構成を簡略化し、小形・低価格化を図る一案
として戻り光を積極的に利用した５ｃｏｏｐ方式が提案
・検討されている。
として戻り光を積極的に利用した５ｃｏｏｐ方式が提案
・検討されている。
この方式では焦点制御のため半導体レーザ（ＬＤ）は常
に低出力発振状態にあり、モードホップノイズのため信
号のＳＮ比が低いという欠点があった。そこで光ヘッド
を媒体に近接浮上させる場合で、ＬＤを非発振状態とし
、発振、非発振により信号検出を行う場合について次の
様な実験を行った。即ち第８図に示すようにＬＤと反射
板を対向させ、ＰＺＴによるスペーシング調整、ベルチ
ェ素子による動作温度制御により、各種のヘッド動作条
件（スペーシングｈ、動作温度ｅ。
に低出力発振状態にあり、モードホップノイズのため信
号のＳＮ比が低いという欠点があった。そこで光ヘッド
を媒体に近接浮上させる場合で、ＬＤを非発振状態とし
、発振、非発振により信号検出を行う場合について次の
様な実験を行った。即ち第８図に示すようにＬＤと反射
板を対向させ、ＰＺＴによるスペーシング調整、ベルチ
ェ素子による動作温度制御により、各種のヘッド動作条
件（スペーシングｈ、動作温度ｅ。
戻り光結合定数η、媒体反射率Ｒ，ｗ動電流■）が信号
（光出力Ｐ）に及ぼす影響を測定した。その結果、（１
）Ｐはｈが数μ欝以下で急増する。１２）Ｐはｈがλ／
２周期で変動する。
（光出力Ｐ）に及ぼす影響を測定した。その結果、（１
）Ｐはｈが数μ欝以下で急増する。１２）Ｐはｈがλ／
２周期で変動する。
（３）信号変調度はｅにより著しく変化するが（第５図
参照）、各温度に対しＩ／Ｉ□−０，９５で最大になる
。（４） Ｐは端面にＡＲコートしてηを向上したＬＤ
により激増する（第９図参照）ことが明らかになった。
参照）、各温度に対しＩ／Ｉ□−０，９５で最大になる
。（４） Ｐは端面にＡＲコートしてηを向上したＬＤ
により激増する（第９図参照）ことが明らかになった。
ただしＩＴＨは発振しきい値電流である。
本発明の目的は、光ヘッドをスライダに装着し、スライ
ダを光記録媒体上に近接浮上させることにより、半導体
レーザをレーザ非発振状態において合焦点させることを
可能とし、上記欠点を解決し高品質の信号の得られる光
ヘッドを提供することにある。
ダを光記録媒体上に近接浮上させることにより、半導体
レーザをレーザ非発振状態において合焦点させることを
可能とし、上記欠点を解決し高品質の信号の得られる光
ヘッドを提供することにある。
く問題点を解決するための手段〉
斯かる目的を達成する本発明の構成は半導体レーザの一
方の出力端面に光記録媒体、他方の出力端面に光検出器
を配置し、該光記録媒体の反射光を該半導体レーザに帰
還し、複合共振作用により情報の再生を行う光記録媒体
近接浮上形の光ヘッドにおいて、半導体レーザの駆動電
流を発振しきい値以下に設定することを特徴とする。更
に上記半導体レーザの駆動電流を発振しきい値の０．８
倍から１．０倍にするのが望しい。
方の出力端面に光記録媒体、他方の出力端面に光検出器
を配置し、該光記録媒体の反射光を該半導体レーザに帰
還し、複合共振作用により情報の再生を行う光記録媒体
近接浮上形の光ヘッドにおいて、半導体レーザの駆動電
流を発振しきい値以下に設定することを特徴とする。更
に上記半導体レーザの駆動電流を発振しきい値の０．８
倍から１．０倍にするのが望しい。
く実 施 例 １〉
第１図（ａ）、 （ｂ）は本発明の第１の実施例である
。第１図（ａ）は光ヘッドの使用状態図。
。第１図（ａ）は光ヘッドの使用状態図。
第１図（ｂ）は光ヘッドの構成図である。光ヘッド２１
は幅、深さが数μ調の分離溝３２により、半導体レーザ
１と光検出器５に分けられている。３３は半導体レーザ
基板、３４は活性層、３５は絶縁層、３Ｉ３は半導体レ
ーザ電極、３７は光検出器電極、３８は受光部、３９は
共通電極である。第１図（ａ）に示すように光ヘッド２
１ｖ光記録媒体４に近接浮上される。即ち、光ヘッド２
１は光記録媒体４の半径方向へ高速移動できるアーム２
２上の負荷バネ２３に取りつけられたスライダ２４に装
着し使用される。これにより、光ヘッド２！の焦点制御
は負荷バネ２３の荷Ｊ「とスライダ２４の形状１重量そ
して光記録媒体４の走行速度で決まる一定のスペーシン
グ値に保たれる訳である。半導体レーザ１からの光ビー
ム４０は光記録媒体４で反射され、反射光４１が半導体
レーザ１に帰還し、その時の光出力（複合共撒信号出力
）４２を受光部３８で検知する。
は幅、深さが数μ調の分離溝３２により、半導体レーザ
１と光検出器５に分けられている。３３は半導体レーザ
基板、３４は活性層、３５は絶縁層、３Ｉ３は半導体レ
ーザ電極、３７は光検出器電極、３８は受光部、３９は
共通電極である。第１図（ａ）に示すように光ヘッド２
１ｖ光記録媒体４に近接浮上される。即ち、光ヘッド２
１は光記録媒体４の半径方向へ高速移動できるアーム２
２上の負荷バネ２３に取りつけられたスライダ２４に装
着し使用される。これにより、光ヘッド２！の焦点制御
は負荷バネ２３の荷Ｊ「とスライダ２４の形状１重量そ
して光記録媒体４の走行速度で決まる一定のスペーシン
グ値に保たれる訳である。半導体レーザ１からの光ビー
ム４０は光記録媒体４で反射され、反射光４１が半導体
レーザ１に帰還し、その時の光出力（複合共撒信号出力
）４２を受光部３８で検知する。
この結果、光記録媒体４の反射率の変化（情報ビットの
有無）に対応し光出力４２が第２図に示すように変化（
Ｈ，Ｌ）Ｌ、、データ信号を得る。この時の駆動電流■
と信号出力の変調度の計算値を第３図に示す。
有無）に対応し光出力４２が第２図に示すように変化（
Ｈ，Ｌ）Ｌ、、データ信号を得る。この時の駆動電流■
と信号出力の変調度の計算値を第３図に示す。
この計算では、半導体レーザのＩＬ特性（先出力対駆動
ＴＬ′ｔＱ特性）を実験値を用い次のように近似した。
ＴＬ′ｔＱ特性）を実験値を用い次のように近似した。
Ｐ＝０．３１ （ｍＷ）−−−（１≦１．０２４
５９ Ｉｔｈ）−（１）１”１２．５ （１−１ｔｈ）
（ｍＷ）−（１＞１．０２４５９ １ｔｈ）−＋２）こ
こでＩは駆動電流、１ｔｈはレーザ発振しきい値電流で
ある。また光記録媒体４の反射率ＲｆによるＩ Ｌｈの
変化は ＩＬｈｏｃｌ−（１−Ｒ１）ｙ７ Ｆ−−−−−−（３
）となる。ここでＲ１は半導体レーザ１出力端面の反射
率（例えば０．３２） 、ηは帰還光の光結合効率（例
えば０．５）である。また光記録媒体４の反射率はビッ
トの有無により Ｒｆ（Ｈ）＝０．４ Ｒｆ（Ｌ）＝０．０５ とした。これは代表的追記媒体に対応するものである。
５９ Ｉｔｈ）−（１）１”１２．５ （１−１ｔｈ）
（ｍＷ）−（１＞１．０２４５９ １ｔｈ）−＋２）こ
こでＩは駆動電流、１ｔｈはレーザ発振しきい値電流で
ある。また光記録媒体４の反射率ＲｆによるＩ Ｌｈの
変化は ＩＬｈｏｃｌ−（１−Ｒ１）ｙ７ Ｆ−−−−−−（３
）となる。ここでＲ１は半導体レーザ１出力端面の反射
率（例えば０．３２） 、ηは帰還光の光結合効率（例
えば０．５）である。また光記録媒体４の反射率はビッ
トの有無により Ｒｆ（Ｈ）＝０．４ Ｒｆ（Ｌ）＝０．０５ とした。これは代表的追記媒体に対応するものである。
一方、第４図は相変態形書替媒体に対する計算結果で。
Ｒｆ（旧＝０゜４
Ｒｆ （Ｌ） ＝ ０．２５
の場合である。
以上の結果から、再生信号品質を表す変調度（Ｐ２−Ｐ
ｉ）／（Ｐ２＋Ｐ１）は １／１ｔｈ＜１ −”・・（４）で最大値を有
することがわかる。
ｉ）／（Ｐ２＋Ｐ１）は １／１ｔｈ＜１ −”・・（４）で最大値を有
することがわかる。
また、変調度が最大値を示す駆動電流値は光記録媒体４
の反射率Ｒｆ（ＩＩ）、 Ｒｆ（Ｌ）等で変化するが、
はぼ、０．８〜１．０の範囲にある。
の反射率Ｒｆ（ＩＩ）、 Ｒｆ（Ｌ）等で変化するが、
はぼ、０．８〜１．０の範囲にある。
なお、この駆動電流は端子４３を通じ注入される。また
、端子４４からは光出力４２の光電流が検出される。こ
の光電流は半導体レーザ１の出力端面の反射率Ｒ１を低
減することにより増大できる。具体的には出力端面に透
明誘電体をλ／４の厚さ形成した反射防止膜による。
、端子４４からは光出力４２の光電流が検出される。こ
の光電流は半導体レーザ１の出力端面の反射率Ｒ１を低
減することにより増大できる。具体的には出力端面に透
明誘電体をλ／４の厚さ形成した反射防止膜による。
第５図は、光ヘッドの環境温度が変化した場合の変調度
と半導体レーザ駆動電流の関係である。実線が計算値で
破線が実験値である。同図より実験値は計算値に比べ、
変調度がピークになる電流値はどの温度に対してもほぼ
一致するが、変調度の山は低く幅は狭いことがわかる。
と半導体レーザ駆動電流の関係である。実線が計算値で
破線が実験値である。同図より実験値は計算値に比べ、
変調度がピークになる電流値はどの温度に対してもほぼ
一致するが、変調度の山は低く幅は狭いことがわかる。
これは温度や駆動電流に対するマージンを狭めることに
なる。
なる。
このような場合には半導体レーザに温度検出手段を設け
、半導体レーザの温度変化に対応する発振しきい値のず
れ分を、半導体レーザの駆動電流に加算することにより
光出力の変動を抑圧することができる。
、半導体レーザの温度変化に対応する発振しきい値のず
れ分を、半導体レーザの駆動電流に加算することにより
光出力の変動を抑圧することができる。
第１図（Ｃ）は同図（ｂ）に示す実験例の変形例に相当
する実施例である。即ち、第１図（Ｃ）に示す実施例は
先端に導波形レンズ部６０を配したもので光記録媒体４
上での光ビームスポット６１を縮小し、記録密度を向上
することができる。６２は微細加工技術により形成され
たエツチドミラー面で導波形レンズ部６０を形成するバ
ッファ層６３（例えば５ｉｎ２） 、導波路層６４（例
えばガラス７０５９）に接する。６５はルネブルグレン
ズで導波路層６４より高屈折率の誘電材料（例えば５ｉ
Ｎ）より成り周囲が円形、表面が半円状の形状をなして
いる。動作は第１図（ｂ）と同じである。
する実施例である。即ち、第１図（Ｃ）に示す実施例は
先端に導波形レンズ部６０を配したもので光記録媒体４
上での光ビームスポット６１を縮小し、記録密度を向上
することができる。６２は微細加工技術により形成され
たエツチドミラー面で導波形レンズ部６０を形成するバ
ッファ層６３（例えば５ｉｎ２） 、導波路層６４（例
えばガラス７０５９）に接する。６５はルネブルグレン
ズで導波路層６４より高屈折率の誘電材料（例えば５ｉ
Ｎ）より成り周囲が円形、表面が半円状の形状をなして
いる。動作は第１図（ｂ）と同じである。
く実 施 例 ２〉
第６図は本発明の第２の実施例の光ヘッドである。第１
の実施例と同様先端にレンズを配設しても良い。この光
ヘッドは光記録媒体として相変態形書替媒体を想定した
もので、４０−１は消去用光ビーム、４０−２は記録用
光ビーム、４０−３は再生用光ビームである。消去用光
ビームの近視野像は軸比か約ｌＯ対ｌの楕円であり、記
録用光ビーム、再生用光ビームの近視野像は軸比が約１
対１の円である。
の実施例と同様先端にレンズを配設しても良い。この光
ヘッドは光記録媒体として相変態形書替媒体を想定した
もので、４０−１は消去用光ビーム、４０−２は記録用
光ビーム、４０−３は再生用光ビームである。消去用光
ビームの近視野像は軸比か約ｌＯ対ｌの楕円であり、記
録用光ビーム、再生用光ビームの近視野像は軸比が約１
対１の円である。
前方の楕円光ビームで消去しながら中程の日光ビームで
記録、後方の日光ビームで再生する。これにより情報の
オーバライドと記録情報の読み取りチェックが同時に可
能となり、この光ヘッドと相変態形書替媒体を組合せる
ことにより、極めて高性能の光記録再生装置を実現でき
る。
記録、後方の日光ビームで再生する。これにより情報の
オーバライドと記録情報の読み取りチェックが同時に可
能となり、この光ヘッドと相変態形書替媒体を組合せる
ことにより、極めて高性能の光記録再生装置を実現でき
る。
このようなマルチ光ビームは幅、深さが数戸の絶縁溝５
０により３個の半導体レーザ１の出射光として実現され
る。さらに絶縁溝３２により３個の光検出器５が作成さ
れる。
０により３個の半導体レーザ１の出射光として実現され
る。さらに絶縁溝３２により３個の光検出器５が作成さ
れる。
なお、３６−１ 、３６−２．３６−３は半導体レーザ
の電極、 ３７−１ 、３７−２．３７−３は光検出器
の電極、３９は共通電極である。また。
の電極、 ３７−１ 、３７−２．３７−３は光検出器
の電極、３９は共通電極である。また。
３８−１．３８−２．３８−３はそれぞれの光検出器の
受光部である。これらの絶縁溝３２．５０は例えば反応
性イオンビームエツチングにより半導体レーザ基板上に
作成される。半導体レーザ１と光検出器５は個別の部品
であってもよい。
受光部である。これらの絶縁溝３２．５０は例えば反応
性イオンビームエツチングにより半導体レーザ基板上に
作成される。半導体レーザ１と光検出器５は個別の部品
であってもよい。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明による光ヘッドはスライダ
に装着され空気摺滑作用により、光記録媒体上に近接浮
上して用い、半導体レーザをレーザ非発振状悪で合焦点
させることが可能なので情報再生時に光帰還に起因する
モードホップノイズが発生しないという利点がある。
に装着され空気摺滑作用により、光記録媒体上に近接浮
上して用い、半導体レーザをレーザ非発振状悪で合焦点
させることが可能なので情報再生時に光帰還に起因する
モードホップノイズが発生しないという利点がある。
さらに本発明の光ヘッドの半導体レーザ駆動電流が信号
変調度が最大になる条件に設定されているので、情報再
生時の信−号品質が高いという利点がある。
変調度が最大になる条件に設定されているので、情報再
生時の信−号品質が高いという利点がある。
第１図（ａ） （ｂ）は本発明の第１の実施例に係り、
同図（ａ）は光ヘッドの使用状悪因、同図（ｂ）は光ヘ
ッドの構成図、同図（Ｃ）は同図（ｂ）の変形例を示す
構成図、第２図は複合共振作用による信号検出の原理図
、第３図は本発明による光ヘッドの信号変調度と半導体
レーザ駆動電流の第１の関係図、第４図は本発明による
光ヘッドの信号変調度と半導体レーザ駆動電流の第２の
関係図、第５図は本発明による光ヘッドの信号変調度と
半導体レーザ駆動電流の温度の光ヘツド構成図、第８図
は複合共振系を示す説明図、第９図は光出力（相対値）
とＩ ／ Ｉ ｔｈとの関係を示すグラフである。 図面中、 １は半導体レーザ、 ４は光記録媒体、 ５は光検出器、 ３１は光ヘッド、 ３２は絶縁溝、 ３８は受光部、 ４０は光ビーム、 ４■は反射光、 ４２は光出力である。
同図（ａ）は光ヘッドの使用状悪因、同図（ｂ）は光ヘ
ッドの構成図、同図（Ｃ）は同図（ｂ）の変形例を示す
構成図、第２図は複合共振作用による信号検出の原理図
、第３図は本発明による光ヘッドの信号変調度と半導体
レーザ駆動電流の第１の関係図、第４図は本発明による
光ヘッドの信号変調度と半導体レーザ駆動電流の第２の
関係図、第５図は本発明による光ヘッドの信号変調度と
半導体レーザ駆動電流の温度の光ヘツド構成図、第８図
は複合共振系を示す説明図、第９図は光出力（相対値）
とＩ ／ Ｉ ｔｈとの関係を示すグラフである。 図面中、 １は半導体レーザ、 ４は光記録媒体、 ５は光検出器、 ３１は光ヘッド、 ３２は絶縁溝、 ３８は受光部、 ４０は光ビーム、 ４■は反射光、 ４２は光出力である。
Claims (2)
- （１）半導体レーザの一方の出力端面に光記録媒体、他
方の出力端面に光検出器を配置し、該光記録媒体の反射
光を該半導体レーザに帰還し、複合共振作用により情報
の再生を行う光記録媒体近接浮上形の光ヘッドにおいて
、半導体レーザの駆動電流を発振しきい値以下に設定す
ることを特徴とする光ヘッド。 - （２）上記半導体レーザの駆動電流を発振しきい値の０
．８倍から１．０倍にしたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の光ヘッド。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61218097A JPS6374128A (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 光ヘツド |
| US07/097,560 US4860276A (en) | 1986-09-18 | 1987-09-16 | Micro optical head with an optically switched laser diode |
| NL8702237A NL192804C (nl) | 1986-09-18 | 1987-09-18 | Optische kop voor het lezen van digitale data op een reflecterend registratiemedium. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61218097A JPS6374128A (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 光ヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6374128A true JPS6374128A (ja) | 1988-04-04 |
Family
ID=16714582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61218097A Pending JPS6374128A (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 光ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6374128A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01260642A (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ヘッド |
| JPH01282752A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-14 | Ricoh Co Ltd | 光ピツクアツプ |
| KR100451156B1 (ko) * | 2001-11-30 | 2004-10-02 | 엘지전자 주식회사 | 근접장 광기록재생장치 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4888951A (ja) * | 1972-02-23 | 1973-11-21 | ||
| JPS5729874A (en) * | 1980-07-28 | 1982-02-17 | Kokoku Control Cable Kk | Main and sub tap linking device in gas supply line |
-
1986
- 1986-09-18 JP JP61218097A patent/JPS6374128A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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Cited By (3)
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