JPH02183430A - 光学ヘッド - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、光ディスクへ情報の磨込み、あるいは情報の
読出しを行う光学ヘッドに関する。

（従来の技術） 光デイスク装置及び、光磁気ディスク装置等においては
、いわゆる光学ヘッドを用いて光ディスクや、光磁気デ
ィスク等の情報記憶媒体に、各種情報を記憶したり、こ
の記憶された情報を再生したすするようにしている。

この従来の光学ヘッドは、レーザ光源である半導体レー
ザ、コリメータレンズ、ビームスプリッタ、対物レンズ
、検出レンズ、フォトディテクタ等によって構成され、
さらにコリメータレンズとビームスプリッタとの間には
半導体レーザから射出されたレーザ光の楕円補正用の光
学手段が固定的に設けられる。

この楕円補正用の光学手段は、具体的には、半導体レー
ザから射出されるレーザ光の断面形状を補正するために
設けられるものであり、通常半導体レーザから射出され
るレーザ光の断面形状、すなわち当該レーデ光の光軸に
直交する平面上に投影されるレーザ光の照射形状が楕円
を呈しているために、この楕円光を円形に補正するため
の一軸性光学部材、例えばシリンドリカルレンズあるい
はプリズムが適宜設番ブられる。

具体的には、例えば第６図に示すように、半導体レーザ
５から照射されたレーザ光をコリメータレンズ７で平行
光にした後、楕円補正用シリンドリカル凹レンズ１０９
ａ及び楕円補正用シリンドリカル凸レンズ１０９ｂによ
って、円形状に補正するようにしたものがある。また、
第７図に示すように、半導体レーザ５から射出されたレ
ーザ光を２個の楕円補正用プリズム２０９ａ　、２０９
ｂによって、円形状に補正するものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、例えば相変化／構造変化型イレーザブル
光デイスク用の光学ヘッドでは、前述のような半導体レ
ーザの光を円形状に補正して使用するもののほかに、光
ディスクのグループ若しくはランドに沿う縦長の楕円形
状に変形したレーザ光も必要である。そのため、２個の
半導体レーザと、この半導体レーザから射出されたレー
ザ光のそれぞれ円形状に補正し、あるいは縦長楕円形状
に補正する専用の装置を要し、光学ヘッドの小形化等に
対する課題となっていた。

本発明は上記課題を解消するためになされたもので、１
個の半導体レーザから射出されるレーザ光を用いてその
レーザ光を円形状および縦長楕円形状に閉基できるばか
りでなく、横長楕円形状にも変形することができ、それ
によって著しく小形化、軽量化を図れるようにした光学
ヘッドを提供することを目的としたものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、レーザ光を射出す
るレーザ光源と、このレーザ光源から射出されるレーザ
光の断面形状を変成する光学手段と、この光学手段を前
記レーザ光の光軸方向に移動し、または光軸を中心に回
転せしめる駆動手段と、を有して構成した。

（作用） 本発明における光学ヘッドにおいては、光学手段を光軸
方向に移動若しくは光軸を中心に回転せしめれば、その
移動距離若しくは回転ｍに応じてレーザ光の断面形状が
変化する特性を利用して当該レーザ光の断面形状を横長
形状を横長楕円。

円、縦長楕円に変成するようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示す構成図である。

まず第１図において、図示しないスピンドルモータ等の
回転駆り源によって回転する光ディスク１の下面側に光
学ヘッド３が配設される。

以下、この光学ヘッド３の構成について説明する。半導
体レーザ５は、記録、消去及び再生毎に予め設定される
所定の光出力のレーザ光を放射状に射出する。この射出
されるレーザ光の断面形状は短径長１に対して長径長２
．５程度の楕円形を呈している。

コリメータレンズ７は、半導体レーザ５から放射状に射
出されたレーザ光を平行光に変換する。

−軸性光学部材群９は、コリメータレンズ７を透過して
平行光に変換されたレーザ光の断面形状を変成するもの
である。具体的に詳述すると第２図偲）に示すように、
この−軸性光学部材群９はシリンドリカル凹レンズ９ａ
、シリンドリカル凸レンズ９ｂ及びシリンドリカル凹レ
ンズ９ａを光軸方向に移動するための磁石９Ｃ，コイル
９ｄによって構成され、シリンドリカル凹レンズ９ａと
コイル９ｄは一体に構成される。

ビームスプリッタ１１は、半導体レーザ５方向から入射
レーザ光を光デイスク１方向へ透過する一方、この透過
したレーザ光が光ディスク１で反射され再び当該ビーム
スプリッタ１１に入射するレーザ光を後述するフォトデ
ィテクタ１７方向へ反射する。

対物レンズ１３は、ビームスプリッタ１１を透過したレ
ーザ光を光ディスク１の記録面に向けて集束すると共に
、この記録面で反射され放射状に入射するレーザ光を平
行光に変換する。

検出レンズ１５は、ビームスプリッタ１１で反射された
レーザ光をフォトディテクタ１７に向けて集束する。

次に本実施例の作用を説明する。

第１図において、半導体レーザ５から射出されたレーザ
光は、コリメータレンズ７で平行光に変換される。光デ
ィスク３に情報を書込む場合、半導体レーザ光は記録情
報に従って変調されている。

コリメータレンズ２で平行光に整形されたレーザ光は・
、−軸性光学部材群４に入射され断面円形状。

断面横長楕円形状、そして断面縦長楕円形状に適宜変成
される。これらの種々の断面形状の光は、用途に応じて
使い分けられる。−軸性光学部材群９を通過したレーザ
光は、ビームスプリッタ１１を通って対物レンズ１３に
入射される。そして、対物レンズ１３によって光ディス
ク１の記録膜面に集束されたレーザ光は、情報の８込、
消去あるいは再生を行なう。

情報を再生する場合、光ディスク１からの反射光がビー
ムスプリッタ１１で検出レンズ１５側に反射され、フォ
トディテクタ１７に入射される。

これにより、光ディスク１からの反射光は、フォトディ
テクタ１１で電気信号に変換され、データ信号が得られ
る。

次に一軸性光学部材群４の作用について第２図（ａ）及
び第３図を参照して説明する。

前述したように、−軸性光学部材群４は、シリンドリカ
ル凹レンズ９ａ及びシリンドリカル凸レンズ９ｂから構
成され、この２つのレンズのうちシリンドリカル凹レン
ズ９ａが光軸方向に直線的に移動する構成である。即ち
、コイル９ｄとシリンドリカル凹レンズ９ａは一体とな
っており、このコイル９ｄと磁石９Ｃによって、シリン
ドリカル凹し°ンズ９ａがコイル９ｄと共に光軸方向に
移動するというものである。この場合、シリンドリカル
凹レンズ９ａ及びシリンドリカル凸レンズ９ｂの相対距
離が変化すると、シリンドリカル凸レンズ９ｂから射出
されるレーザ光の断面形状は、その相対距離によって変
化する。即ち、両者の距離がある一定距離に保持された
ときに円形状となり、それより遠いと縦長楕円に、近い
と横長楕円に変化する。シリンドリカル凹レンズ９ａの
移動は、後述するように３段階に移動するようになって
おり、この移動距離によって半導体レーザ５のレーザ光
を、円形状、横長楕円形状、縦長楕円形状の３つの形状
に変形する構成である。

その動作を具体的に説明すると、まず、第３図（ａ）に
示すように、シリンドリカル凹レンズ９ａをシリンドリ
カル凸レンズ９ｂに対して最も遠くコリメータレンズ７
側へ移動した場合、楕円形状光１は前述したように縦長
の楕円形状（図中■で示す）に変成される。縦長楕円の
縦方向の長さは、シリンドリカル凹レンズ９ａとシリン
ドリカル凸レンズ９ｂの距離によって任意に調節でき、
従って予め所望の長さの縦長楕円となるように、このシ
リンドリカル凹レンズ９ａとシリンドリカル凸レンズ９
ｂとの距離を設定しておけばよい。

次に、シリンドリカル凹レンズ９ａをシリンドリカル凸
レンズ９ｂ側に移動すると、第３図（ｂ）に示すように
、半導体レーザ５のレーザ光は、■とじて示す円形状の
光に変成される。この場合、半導体レーザ５は、シリト
リカル凹レンズ９ａ及び凸レンズ９ｂによって円形状に
補正された状態である。また、シリンドリカル凹レンズ
９ａをさらにシリンドリカル凸レンズ９ｂ側に移動する
と、第３図（Ｃ）に示すように、半導体レーザ５のレー
ザ光は、■とじて示すように、横長楕円形状に変成され
る。横長楕円の横方向の長さは、シリンドリカル凹レン
ズ９ａとシリンドリカル凸レンズ９ｂの距離よって定ま
るため、前記と同様に予め所望の長さの横長楕円となる
ようにその距離を設定しておけばよい。なお、前記の実
施例ではシリンドリカル凹レンズ９ａをシリンドリカル
凸レンズ９ｂに対して光軸方向に移動する例であったが
、これに限ることなく、逆にシリンドリカル凸レンズ９
ｂをシリンドリカル凹レンズ９ａに対して移動してもよ
いことはもちろんである。

次に、−光軸光学部材群９の他の実施例について説明す
る。第２図（ｂ）はその構成を示したもので、−軸性光
学部材群９が光軸を中心に回転する構成である。即ち、
−軸性光学部材群９の外周にコイル９「と磁石９ｅが設
けてあり、しかも−軸性光学部材群９とコイル９ｆは一
体となっている。従って、コイル９ｆに通電することに
よって、１軸性光学部材群９はコイル９ｆと共に光軸を
中心に回転する構成である。シリンドリカル凹レンズ９
ａ及びシリンドリカル凸レンズ９ｂを光軸を中心に回転
した場合、シリンドリカル凸レンズ９ｂから射出される
レーザ光の断面形状が変化する。即ち、シリンドリカル
凹レンズ９ａとシリンドリカル凸レンズ９ｂの距離を、
楕円補正される適正位置に保持した状態で、両者を光軸
中心に回転すれば、レーザ光の形状を変形できるという
ものである。

動作を説明すると、まず第４図口）に示す状態では、シ
リンドリカル凹レンズ９ａおよびシリンドリカル凸レン
ズｂによって、半導体レーザ５のレーザ光は、■とじて
示すように円形状に補正される。この状態は、前記実施
例の第３図■で説明した状態と同じである。この状態か
ら一軸性光学部材群９を光軸を中心として、９０”回転
すると、第４図（ｂ）に示すように、半導体レーザ１の
レーザ光は、■として示すように、横長の楕円形状に変
形される。従って、この実施例では、半導体レーザ５の
レーザ光を円形状、横長楕円形状に変形することができ
る。

第５図Ｏ）及び■は、光ディスク１の記録面を拡大して
示したもので、記録膜１９のランド２１上に記録ビット
２３が形成された状態を示したものである。前記実施例
で説明した横長楕円形状に変形された半導体レーザ５の
光は、第５図像）に横長楕円光２５として示すように、
複数のトラック２１．２１の記録ビット２３を、同時に
読出すマルチトラックリード用に使用することができる
。

また、相変化／構造変化型のイレーザブル光ディスクの
イレーズビームとして、前述の縦長楕円形状の光を使用
できる。ｌＩＩら、第５図（ωに示す縦長楕円形状のレ
ーザ光２７は、トラック２１上の記録ビット２３を消去
するレーザビームとして使用される。この場合、トラッ
ク２１上にデータを記録するときは、円形状の光に戻し
て使用される。

従って、前述の第２図口）に示した実施例では、半導体
レーザ５の方向に一軸性光学部材群９を移動するだけで
、半導体レーザ５のレーザ光を任意の形状に変形できる
ため、光ディスク１に記録するときは、円形状のレーザ
光を使用し、光ディスク１に記録されたデータを消去す
るときは、縦長楕円形状のレーザ光を使用すればよい。

これにより、相変化／構造変化型イレーずプル光デイス
ク用の光学ヘッドとして用いる場合、半導体レーザ。

コリメータレンズなどの部品を共通して使用できるため
、光学ヘッドを格段に小形化、軽量化することができる
。しかも、横長楕円形状にも変形できるため、これをマ
ルチリード用として使用すれば、光ディスクのデータの
リード時に転送レートを２倍以上とすることができ、光
学ヘッドの＾性能化を図ることができる。

また、第２図υに示した実施例では、円形状。

横長楕円形状に変形できるため、円形状は記録用に、横
長楕円形状はマルチリード用に使用することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、光学手段を光軸方
向に移動若しくは光軸を中心に回転するようにして、レ
ーザ光の断面形状を例えば円、縦長楕円、横長楕円に変
成し得るようにしたので、相変化／構造変化型イレーザ
ブル光ディスクの記録用の円形スポットと消去用の縦長
楕円スポットを、半導体レーザなどの部品を共用するこ
とができ、光学ヘッドを大幅に小型化、軽量化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図像）は
本発明の要部構成を示す構成図、第２図（ｂ）は他の例
の要部構成を示す構成図、第３図Ｏ）、（ω。 （Ｃ）はそれぞれ第２図（ωの実施例の動作を示す説明
図、第４図口）、（υはそれぞれ第２図（θの実施例の
動作を示す説明図、第５図（ａ）は光ディスクの表面に
横長楕円スポットを照射した状態を示す斜視図、第５図
■は光ディスクの表面に縦長楕円スポットを照射した状
態を示す斜視図、第６図及び第７図はそれぞれ従来例の
円補正用装置を示す構成図である。 １・・・半導体レーザ　２・・・コリメータレンズ３・
・・光ディスク　４・・・−軸性光学部材群９・・・シ
リンドリカル凹レンズ １０・・・シリンドリカル凸レンズ ・・・コイル ２・・・磁石 ９・・・横長楕円光 ２０・・・縦長楕円光

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザ光を射出するレーザ光源と、 このレーザ光源から射出されるレーザ光の断面形状を変
   成する光学手段と、 この光学手段を前記レーザ光の光軸方向に移動し、また
   は光軸を中心に回転せしめる駆動手段と、を有すること
   を特徴とする光学ヘッド。