JPH04315825A - 光ヘッド - Google Patents
光ヘッドInfo
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- JPH04315825A JPH04315825A JP3108180A JP10818091A JPH04315825A JP H04315825 A JPH04315825 A JP H04315825A JP 3108180 A JP3108180 A JP 3108180A JP 10818091 A JP10818091 A JP 10818091A JP H04315825 A JPH04315825 A JP H04315825A
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- rotating mirror
- objective lens
- center
- relay lens
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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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビームスポットと記録
媒体の相対的位置を追従させて情報の記録又は再生を行
なう光学的記録再生装置の光ヘッドに関するものである
。
媒体の相対的位置を追従させて情報の記録又は再生を行
なう光学的記録再生装置の光ヘッドに関するものである
。
【0002】
【従来の技術】光を用いて情報の記録再生を行なう記録
媒体としては、再生専用型,追記型,書換可能型等の種
々の形式のものが提案されている。これらの記録媒体に
は、帯状の記録領域(トラック)が形成されており、情
報の記録・再生を行なうには、ビームスポッと所定の記
録領域とを高精度に位置合わせすること(トラッキング
)が必要である。このため、光学的再生装置の光ヘッド
には、記録媒体の記録領域形成面をビームスポットで走
査するためのビーム走査手段と、所定の記録領域を検出
するための記録領域検出手段が設けられている。
媒体としては、再生専用型,追記型,書換可能型等の種
々の形式のものが提案されている。これらの記録媒体に
は、帯状の記録領域(トラック)が形成されており、情
報の記録・再生を行なうには、ビームスポッと所定の記
録領域とを高精度に位置合わせすること(トラッキング
)が必要である。このため、光学的再生装置の光ヘッド
には、記録媒体の記録領域形成面をビームスポットで走
査するためのビーム走査手段と、所定の記録領域を検出
するための記録領域検出手段が設けられている。
【0003】従来、光ヘッドのビーム走査手段としては
、ガルバノミラー方式が知られている。このガルバノミ
ラー方式は、光ヘッドの光源と対物レンズの間に回転ミ
ラー(ガルバノミラー)を配置し、ミラーを回転させる
ことによりビームスポットを走査方向(トラックの伸長
方向)と垂直な方向に移動させるものであり、対物レン
ズ自体を移動させる方式に比べて高速走査が可能である
。
、ガルバノミラー方式が知られている。このガルバノミ
ラー方式は、光ヘッドの光源と対物レンズの間に回転ミ
ラー(ガルバノミラー)を配置し、ミラーを回転させる
ことによりビームスポットを走査方向(トラックの伸長
方向)と垂直な方向に移動させるものであり、対物レン
ズ自体を移動させる方式に比べて高速走査が可能である
。
【0004】また、所定の記録領域を検出する方法とし
ては、プッシュプル(PP)方式が知られている。この
プッシュプル方式は、記録領域からの反射ビームを走査
方向と垂直な方向に受光面が分割された受光素子で受光
し、分割されたそれぞれからの受光面における光量に対
応する信号の差をとることで記録領域を検出する方式で
ある。つまり、ビームスポットの中心と記録領域の中心
が合致していない場合、反射ビームの光量分布が非対称
となって信号差を生じるので、この信号差を検出するこ
とでトラッキングエラー信号が得られる。
ては、プッシュプル(PP)方式が知られている。この
プッシュプル方式は、記録領域からの反射ビームを走査
方向と垂直な方向に受光面が分割された受光素子で受光
し、分割されたそれぞれからの受光面における光量に対
応する信号の差をとることで記録領域を検出する方式で
ある。つまり、ビームスポットの中心と記録領域の中心
が合致していない場合、反射ビームの光量分布が非対称
となって信号差を生じるので、この信号差を検出するこ
とでトラッキングエラー信号が得られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光ヘッ
ドにおいて、ガルバノミラー方式のビーム走査手段やプ
ッシュプル方式の記録領域検出手段を採用するにあたっ
ては、次のような問題点があった。
ドにおいて、ガルバノミラー方式のビーム走査手段やプ
ッシュプル方式の記録領域検出手段を採用するにあたっ
ては、次のような問題点があった。
【0006】上述したプッシュプル方式の記録領域検出
手段は、構成が簡単で調整も容易であるという利点があ
るが、記録領域からの反射ビームの中心が受光素子の分
割線と垂直な方向に偏位すると、それによって受光面に
おける光量分布に非対称性が生じ、2つの分割受光面の
光量差に対応するトラッキングエラー信号にオフセット
が発生することになる。
手段は、構成が簡単で調整も容易であるという利点があ
るが、記録領域からの反射ビームの中心が受光素子の分
割線と垂直な方向に偏位すると、それによって受光面に
おける光量分布に非対称性が生じ、2つの分割受光面の
光量差に対応するトラッキングエラー信号にオフセット
が発生することになる。
【0007】ところが、一般的なガルバノミラー方式の
走査手段では、ミラーを回転させることによって記録領
域形成面からの反射ビームの中心が偏位してしまう。こ
のため、単純にガルバノミラー方式の走査手段とプッユ
プル方式の記録領域検出手段とを組み合わせて光ヘッド
を構成するわけにはいかない。
走査手段では、ミラーを回転させることによって記録領
域形成面からの反射ビームの中心が偏位してしまう。こ
のため、単純にガルバノミラー方式の走査手段とプッユ
プル方式の記録領域検出手段とを組み合わせて光ヘッド
を構成するわけにはいかない。
【0008】ここで、ガルバノミラー方式の走査手段に
おけるビーム中心の偏位を回避するための構成として、
従来、図3に示すような光学系の配置が知られている。 図3において、記録媒体101は対物レンズ(焦点距離
f0 )102の上方に水平に保持され、対物レンズ1
02の下方には回転ミラー103が配置されている。こ
の回転ミラー103は、水平方向(ビーム中心104の
入射方向)に対して45°の角度をなす位置を基準とし
て紙面内方向に回転可能となっている。
おけるビーム中心の偏位を回避するための構成として、
従来、図3に示すような光学系の配置が知られている。 図3において、記録媒体101は対物レンズ(焦点距離
f0 )102の上方に水平に保持され、対物レンズ1
02の下方には回転ミラー103が配置されている。こ
の回転ミラー103は、水平方向(ビーム中心104の
入射方向)に対して45°の角度をなす位置を基準とし
て紙面内方向に回転可能となっている。
【0009】また、記録媒体101,対物レンズ102
及び回転ミラー103の位置関係は、対物レンズ102
の記録媒体101側焦点(以下記録媒体側焦点を前側焦
点という)と記録媒体101の記録領域形成面(図3の
場合記録媒体101上面)101aが合致し、かつ対物
レンズ102の光源側側焦点(以下光源側焦点を後側焦
点という)と回転ミラー103の回転中心103aとが
合致するように配置されている。
及び回転ミラー103の位置関係は、対物レンズ102
の記録媒体101側焦点(以下記録媒体側焦点を前側焦
点という)と記録媒体101の記録領域形成面(図3の
場合記録媒体101上面)101aが合致し、かつ対物
レンズ102の光源側側焦点(以下光源側焦点を後側焦
点という)と回転ミラー103の回転中心103aとが
合致するように配置されている。
【0010】このような構成において、回転ミラー10
3が基準位置にある時、水平方向から回転ミラー103
に入射したビームの中心104は、回転ミラー103の
回転中心103aで反射され、対物レンズ102の光軸
上を直進して記録領域形成面101aに集光される。そ
して、記録領域形成面101aで反射された反射ビーム
は、再び光軸上を通って回転ミラー103に戻り、ビー
ム中心は回転中心103aで反射され水平方向に進む。
3が基準位置にある時、水平方向から回転ミラー103
に入射したビームの中心104は、回転ミラー103の
回転中心103aで反射され、対物レンズ102の光軸
上を直進して記録領域形成面101aに集光される。そ
して、記録領域形成面101aで反射された反射ビーム
は、再び光軸上を通って回転ミラー103に戻り、ビー
ム中心は回転中心103aで反射され水平方向に進む。
【0011】一方、回転ミラー103が図中点線で示さ
れるように回転した場合、水平方向から回転ミラー10
3に対するビームの入射角が変わることになる。しかし
、図3においては、対物レンズ102の後側焦点と回転
ミラー103の回転中心103aが合致しているため、
ビーム中心104a(図では、ミラー103が回転した
場合のビーム中心の光路を一端鎖線で示す)は、回転ミ
ラー103によって対物レンズ102の光軸に対して傾
めに反射された後、対物レンズ102から光軸と平行方
向に射出される。即ち、回転ミラー103が回転したと
しても、ビーム中心104aは常に記録領域形成面10
1aに対して垂直に入射することになり、録領域形成面
101aでの反射ビームは照射時と同じ光路を通って回
転ミラー103に戻り、回転ミラー103が基準位置に
ある場合と同じく水平方向に反射される。従って、図3
の構成をとれば、理論上、ガルバノミラー方式の走査手
段におけるビーム中心が偏位を防ぐことが可能となる。
れるように回転した場合、水平方向から回転ミラー10
3に対するビームの入射角が変わることになる。しかし
、図3においては、対物レンズ102の後側焦点と回転
ミラー103の回転中心103aが合致しているため、
ビーム中心104a(図では、ミラー103が回転した
場合のビーム中心の光路を一端鎖線で示す)は、回転ミ
ラー103によって対物レンズ102の光軸に対して傾
めに反射された後、対物レンズ102から光軸と平行方
向に射出される。即ち、回転ミラー103が回転したと
しても、ビーム中心104aは常に記録領域形成面10
1aに対して垂直に入射することになり、録領域形成面
101aでの反射ビームは照射時と同じ光路を通って回
転ミラー103に戻り、回転ミラー103が基準位置に
ある場合と同じく水平方向に反射される。従って、図3
の構成をとれば、理論上、ガルバノミラー方式の走査手
段におけるビーム中心が偏位を防ぐことが可能となる。
【0012】しかしながら、実際問題として、光ヘッド
に使用される対物レンズ102の焦点距離f0 は通常
4mmほどであり、図3に示されるような位置関係に対
物レンズ102と回転ミラー103及びミラーのアクチ
ュエータ(図示せず)を配置することは、スペースの関
係で不可能である。
に使用される対物レンズ102の焦点距離f0 は通常
4mmほどであり、図3に示されるような位置関係に対
物レンズ102と回転ミラー103及びミラーのアクチ
ュエータ(図示せず)を配置することは、スペースの関
係で不可能である。
【0013】また、図3の構成以外にビーム中心の偏位
を回避する方法として、特開昭61−177648号公
報に示されている方法がある。この方法では、回転ミラ
ーのアクチュエータの他に、対物レンズのアクチュエー
タを設け、光軸が常に対物レンズの後側焦点を通るよう
に2つのアクチュエータを連動させるものである。
を回避する方法として、特開昭61−177648号公
報に示されている方法がある。この方法では、回転ミラ
ーのアクチュエータの他に、対物レンズのアクチュエー
タを設け、光軸が常に対物レンズの後側焦点を通るよう
に2つのアクチュエータを連動させるものである。
【0014】この方法では、回転ミラーの回転に追従し
て対物レンズを移動させることにより、ビーム中心の偏
位が回避されることになるが、2つのアクチュエータを
連動させるための構成が複雑となり、製造費用も増加す
ることになる。
て対物レンズを移動させることにより、ビーム中心の偏
位が回避されることになるが、2つのアクチュエータを
連動させるための構成が複雑となり、製造費用も増加す
ることになる。
【0015】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
のであり、簡単な構成で高速走査を実現でき、かつビー
ム中心の偏位に起因する記録領域の検出誤差も生じない
光ヘッドを提供することを目的とするものである。
のであり、簡単な構成で高速走査を実現でき、かつビー
ム中心の偏位に起因する記録領域の検出誤差も生じない
光ヘッドを提供することを目的とするものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の光ヘッドは、光
源と対物レンズを含み、光学的記録媒体の記録領域形成
面をビームスポットで走査するビーム走査手段と、前記
光学的記録媒体の所定の記録領域を検出する記録領域検
出手段とを有してなり、上記の課題を達成するために、
前記ビーム走査手段として、走査方向と垂直な方向に前
記ビームスポットを移動させる回転ミラーを備えるとと
もに、前記記録領域検出手段として、走査方向と垂直な
方向に分割された受光面を有する受光素子からの信号に
よって前記記録領域の検出を行なうプッシュプル方式の
記録領域検出手段を備え、かつ、前記ビーム走査手段の
前記対物レンズと前記回転ミラーの間に少なくとも一対
のリレーレンズを有し、前記記録媒体側の第1リレーレ
ンズと前記光源側の第2リレーレンズが以下のa〜cの
条件を満たすように配置されたものである。 a.前記対物レンズの前記光源側焦点と前記第1リレー
レンズの前記記録媒体側焦点位置が合致する。 b.前記第1リレーレンズの光源側焦点と前記第2リレ
ーレンズの前記記録媒体側の焦点が合致する。 c.前記第2リレーレンズの光源側焦点と前記回転ミラ
ーの回転中心が合致する。
源と対物レンズを含み、光学的記録媒体の記録領域形成
面をビームスポットで走査するビーム走査手段と、前記
光学的記録媒体の所定の記録領域を検出する記録領域検
出手段とを有してなり、上記の課題を達成するために、
前記ビーム走査手段として、走査方向と垂直な方向に前
記ビームスポットを移動させる回転ミラーを備えるとと
もに、前記記録領域検出手段として、走査方向と垂直な
方向に分割された受光面を有する受光素子からの信号に
よって前記記録領域の検出を行なうプッシュプル方式の
記録領域検出手段を備え、かつ、前記ビーム走査手段の
前記対物レンズと前記回転ミラーの間に少なくとも一対
のリレーレンズを有し、前記記録媒体側の第1リレーレ
ンズと前記光源側の第2リレーレンズが以下のa〜cの
条件を満たすように配置されたものである。 a.前記対物レンズの前記光源側焦点と前記第1リレー
レンズの前記記録媒体側焦点位置が合致する。 b.前記第1リレーレンズの光源側焦点と前記第2リレ
ーレンズの前記記録媒体側の焦点が合致する。 c.前記第2リレーレンズの光源側焦点と前記回転ミラ
ーの回転中心が合致する。
【0017】
【作用】本発明による光ヘッドにおける走査手段の基本
構成を示す図2を参照して、本発明の作用を説明する。 図において、水平に保持された記録媒体1の下方には、
記録媒体1側から順に、焦点距離f0 の対物レンズ2
,焦点距離f1 の第1リレーレンズ5及び焦点距離f
2 の第2リレーレンズ6が、記録領域形成面1aに対
して光軸が垂直となるように配置されている。また、第
2リレーレンズ6の下方には、水平方向(紙面右方の光
源(図示せず)からのビームの入射方向)に対して45
°の角度をなす位置を基準として紙面内方向に回転可能
な回転ミラー103が設けられている。
構成を示す図2を参照して、本発明の作用を説明する。 図において、水平に保持された記録媒体1の下方には、
記録媒体1側から順に、焦点距離f0 の対物レンズ2
,焦点距離f1 の第1リレーレンズ5及び焦点距離f
2 の第2リレーレンズ6が、記録領域形成面1aに対
して光軸が垂直となるように配置されている。また、第
2リレーレンズ6の下方には、水平方向(紙面右方の光
源(図示せず)からのビームの入射方向)に対して45
°の角度をなす位置を基準として紙面内方向に回転可能
な回転ミラー103が設けられている。
【0018】上記の各構成要素の位置関係は、対物レン
ズ2の前側焦点と記録領域形成面1a、対物レンズ2の
後側焦点と第1リレーレンズ5の前側焦点、第1リレー
レンズ5の後側焦点と第2リレーレンズ6の前側焦点、
第2リレーレンズ6の後側焦点と回転ミラー3の回転中
心3aがそれぞれ合致するような位置関係となっている
。
ズ2の前側焦点と記録領域形成面1a、対物レンズ2の
後側焦点と第1リレーレンズ5の前側焦点、第1リレー
レンズ5の後側焦点と第2リレーレンズ6の前側焦点、
第2リレーレンズ6の後側焦点と回転ミラー3の回転中
心3aがそれぞれ合致するような位置関係となっている
。
【0019】換言すれば、記録領域形成面1aからf0
分離された位置に対物レンズ2、対物レンズ2から(
f0 +f1 )分離された位置に第1リレーレンズ5
、第1リレーレンズ5から(f1 +f2 )分離され
た位置に第2リレーレンズ6、第2リレーレンズからf
2 分離された位置に回転ミラー3の回転中心3aが位
置するように各構成要素が配置され、対物レンズ2の前
側焦点A1 と第2リレーレンズ6の前側焦点(第1リ
レーレンズ5の後側焦点)A2 とが共役関係をなし、
かつ、対物レンズ2の後側焦点(第1リレーレンズ5の
前側焦点)B1 と第2リレーレンズ6の後側焦点B2
(回転ミラー3の回転中心3a)とが共役関係をなす
。
分離された位置に対物レンズ2、対物レンズ2から(
f0 +f1 )分離された位置に第1リレーレンズ5
、第1リレーレンズ5から(f1 +f2 )分離され
た位置に第2リレーレンズ6、第2リレーレンズからf
2 分離された位置に回転ミラー3の回転中心3aが位
置するように各構成要素が配置され、対物レンズ2の前
側焦点A1 と第2リレーレンズ6の前側焦点(第1リ
レーレンズ5の後側焦点)A2 とが共役関係をなし、
かつ、対物レンズ2の後側焦点(第1リレーレンズ5の
前側焦点)B1 と第2リレーレンズ6の後側焦点B2
(回転ミラー3の回転中心3a)とが共役関係をなす
。
【0020】次に、図2に示されたガルバノミラー方式
の走査手段におけるビーム中心の光路について説明する
。図中、回転ミラー3が基準位置にある場合のビーム中
心4の光路を実線で、回転ミラー3が回転した場合のビ
ーム中心4aの光路を一点鎖線で示す。
の走査手段におけるビーム中心の光路について説明する
。図中、回転ミラー3が基準位置にある場合のビーム中
心4の光路を実線で、回転ミラー3が回転した場合のビ
ーム中心4aの光路を一点鎖線で示す。
【0021】まず、回転ミラー3が基準位置にある場合
は、回転ミラー3に対して水平方向から入射したビーム
の中心4は、回転ミラー3の回転中心3aで垂直方向に
反射されて、第1及び第2リレーレンズ5,6と対物レ
ンズ2の光軸上を直進し、記録領域形成面1aに垂直に
入射する。記録領域形成面1aで反射されたビームの中
心4は、再び光軸上を通って回転ミラー3の回転中心3
aに戻り、水平方向に反射される。
は、回転ミラー3に対して水平方向から入射したビーム
の中心4は、回転ミラー3の回転中心3aで垂直方向に
反射されて、第1及び第2リレーレンズ5,6と対物レ
ンズ2の光軸上を直進し、記録領域形成面1aに垂直に
入射する。記録領域形成面1aで反射されたビームの中
心4は、再び光軸上を通って回転ミラー3の回転中心3
aに戻り、水平方向に反射される。
【0022】一方、回転ミラー3が図中点線で示される
ように回転した場合は、次のようになる。ビームは、回
転ミラー3が基準位置にある場合と同様に、水平方向か
ら回転ミラー3に入射する。この際、回転ミラー3が紙
面右方向に回転している分だけビームの入射角が小さく
なり、ビーム中心4aは光軸に対して傾め右方向に反射
される。
ように回転した場合は、次のようになる。ビームは、回
転ミラー3が基準位置にある場合と同様に、水平方向か
ら回転ミラー3に入射する。この際、回転ミラー3が紙
面右方向に回転している分だけビームの入射角が小さく
なり、ビーム中心4aは光軸に対して傾め右方向に反射
される。
【0023】しかし、本発明の構成では、第2リレーレ
ンズ6の後側焦点が回転ミラー3の回転中心3aが合致
しており、ビーム中心4aは第2リレーレンズ6の後側
焦点B2 を通って第2リレーレンズ6に入射すること
になる。このため、ビーム中心4aは第2リレーレンズ
6を通過した後、光軸と平行に進んで第1リレーレンズ
5に入射する。第1リレーレンズ5に対して垂直に入射
したビーム中心4aは、第1リレーレンズ5によって第
1リレーレンズの前側焦点を通過するように折り曲げら
れる。前述したように、第1リレーレンズ5の前側焦点
は対物レンズ2の後側焦点合致しているから(点B1
)、ビーム中心4aは対物レンズ2の後側焦点を通って
対物レンズ2に入射し、対物レンズ2から光軸と平行方
向に射出される。対物レンズ2から射出されたビーム中
心4aは、記録領域形成面1aの光軸から紙面左方向に
偏位した点Cに垂直入射する。この点Cで反射されたビ
ームの中心4aは、照射時と全く同じ光路を通って、回
転ミラー3の回転中心3aに戻る。ビーム中心4aは、
回転ミラー3の回転中心3aで反射されて、回転ミラー
3が基準位置にある場合と同様に水平方向に反射される
。
ンズ6の後側焦点が回転ミラー3の回転中心3aが合致
しており、ビーム中心4aは第2リレーレンズ6の後側
焦点B2 を通って第2リレーレンズ6に入射すること
になる。このため、ビーム中心4aは第2リレーレンズ
6を通過した後、光軸と平行に進んで第1リレーレンズ
5に入射する。第1リレーレンズ5に対して垂直に入射
したビーム中心4aは、第1リレーレンズ5によって第
1リレーレンズの前側焦点を通過するように折り曲げら
れる。前述したように、第1リレーレンズ5の前側焦点
は対物レンズ2の後側焦点合致しているから(点B1
)、ビーム中心4aは対物レンズ2の後側焦点を通って
対物レンズ2に入射し、対物レンズ2から光軸と平行方
向に射出される。対物レンズ2から射出されたビーム中
心4aは、記録領域形成面1aの光軸から紙面左方向に
偏位した点Cに垂直入射する。この点Cで反射されたビ
ームの中心4aは、照射時と全く同じ光路を通って、回
転ミラー3の回転中心3aに戻る。ビーム中心4aは、
回転ミラー3の回転中心3aで反射されて、回転ミラー
3が基準位置にある場合と同様に水平方向に反射される
。
【0024】上述のように、本発明では、回転ミラー3
が基準位置から回転している場合においても、ビーム中
心4aは常に対物レンズ2の後側焦点を通って記録領域
形成面1aに対して垂直に入射することになるため、記
録領域形成面1aでの反射ビームの中心4aは入射時と
同じ光路を通って回転ミラー3に戻り、回転ミラー3が
基準位置にある場合と同一方向に反射される。従って、
本発明においては、回転ミラー3の回転によって記録領
域形成面1aからの反射ビームの中心4aが偏位するこ
とはない。
が基準位置から回転している場合においても、ビーム中
心4aは常に対物レンズ2の後側焦点を通って記録領域
形成面1aに対して垂直に入射することになるため、記
録領域形成面1aでの反射ビームの中心4aは入射時と
同じ光路を通って回転ミラー3に戻り、回転ミラー3が
基準位置にある場合と同一方向に反射される。従って、
本発明においては、回転ミラー3の回転によって記録領
域形成面1aからの反射ビームの中心4aが偏位するこ
とはない。
【0025】さてここで、本発明におけるビーム走査手
段の記録媒体1から回転ミラー3までの距離は、図2に
示されるように(2f0 +2f1 +2f2 )とな
っており、図3の従来例に比べて第1及び第2リレーレ
ンズ5,6の焦点距離に対応する分(2f1 +2f2
)だけ距離が長くなっている。即ち、本発明では、対物
レンズ2と回転ミラー3の間に設けるリレーレンズの焦
点距離を適宜選択することで、ビーム中心の偏位を伴う
ことなく、記録媒体1と回転ミラー3の間の距離を所望
の長さに設定することが可能であり、回転ミラー3やア
クチュエータ(図示せず)を配置するに充分な空間が確
保される。
段の記録媒体1から回転ミラー3までの距離は、図2に
示されるように(2f0 +2f1 +2f2 )とな
っており、図3の従来例に比べて第1及び第2リレーレ
ンズ5,6の焦点距離に対応する分(2f1 +2f2
)だけ距離が長くなっている。即ち、本発明では、対物
レンズ2と回転ミラー3の間に設けるリレーレンズの焦
点距離を適宜選択することで、ビーム中心の偏位を伴う
ことなく、記録媒体1と回転ミラー3の間の距離を所望
の長さに設定することが可能であり、回転ミラー3やア
クチュエータ(図示せず)を配置するに充分な空間が確
保される。
【0026】なお、図2では対物レンズ2と回転ミラー
3の間に一対のリレーレンズ5,6を配置しているが、
必要に応じてリレーレンズの数を増しても良いことは言
うまでもない。但し、ガルバノミラー方式の走査手段の
光学系は通常平行系で構成されるので、対物レンズ2と
回転ミラー3の間に単一のリレーレンズを設けると、リ
レーレンズに入射したビームが対物レンズとリレーレン
ズの間で集光されて記録領域形成面上に集光されないの
で、少なくとも一対のリレーレンズを配置して、2つの
リレーレンズ間でビームを集光させ、集光点と対物レン
ズの前側焦点を共役関係とする必要がある。
3の間に一対のリレーレンズ5,6を配置しているが、
必要に応じてリレーレンズの数を増しても良いことは言
うまでもない。但し、ガルバノミラー方式の走査手段の
光学系は通常平行系で構成されるので、対物レンズ2と
回転ミラー3の間に単一のリレーレンズを設けると、リ
レーレンズに入射したビームが対物レンズとリレーレン
ズの間で集光されて記録領域形成面上に集光されないの
で、少なくとも一対のリレーレンズを配置して、2つの
リレーレンズ間でビームを集光させ、集光点と対物レン
ズの前側焦点を共役関係とする必要がある。
【0027】
【実施例】図1は、本発明の実施例による光ヘッドの構
成を示す要部光路図である。本実施例では、くぼみ状の
ピット列によって成るスパイラル状のトラックが形成さ
れた再生専用の光ディスクを記録媒体として用いた場合
を例にとって説明する。
成を示す要部光路図である。本実施例では、くぼみ状の
ピット列によって成るスパイラル状のトラックが形成さ
れた再生専用の光ディスクを記録媒体として用いた場合
を例にとって説明する。
【0028】図において、記憶媒体1(図1ではトラッ
クみのを示す)は、記録領域形成面を上側にして(ピッ
ト開口を上側にして)水平に保持されており、光ヘッド
のビーム走査手段20は記録媒体1の下方に配置されて
いる。
クみのを示す)は、記録領域形成面を上側にして(ピッ
ト開口を上側にして)水平に保持されており、光ヘッド
のビーム走査手段20は記録媒体1の下方に配置されて
いる。
【0029】ビーム走査手段20において、半導体レー
ザ等からなる光源7から射出されたビーム(ビーム中心
4)は、コリメータレンズ8によって平行ビームとされ
、偏光ビームスプリッタ9に至る。このビームスプリッ
タ9は光源7からのビームは透過するように構成されて
おり、ビームスプリッタ9を透過したビームはそのまま
水平方向に進み、不図示の1/4波長板を透過して回転
ミラー3に至る。
ザ等からなる光源7から射出されたビーム(ビーム中心
4)は、コリメータレンズ8によって平行ビームとされ
、偏光ビームスプリッタ9に至る。このビームスプリッ
タ9は光源7からのビームは透過するように構成されて
おり、ビームスプリッタ9を透過したビームはそのまま
水平方向に進み、不図示の1/4波長板を透過して回転
ミラー3に至る。
【0030】回転ミラー3は、ビームスプリッタ9から
のビームの中心4と回転中心3aが合致するように配置
され、不図示のアクチユエータによって、入射ビーム中
心4に対して45°をなす角度を基準位置として、基準
位置における入射ビーム中心と反射ビーム中心を含む平
面内方向に回転可能となっている。
のビームの中心4と回転中心3aが合致するように配置
され、不図示のアクチユエータによって、入射ビーム中
心4に対して45°をなす角度を基準位置として、基準
位置における入射ビーム中心と反射ビーム中心を含む平
面内方向に回転可能となっている。
【0031】回転ミラー3と記録媒体1との間には、対
物レンズ2と第1及び第2リレーレンズ5,6が、記録
領域形成面に対して光軸が垂直になるように設けられて
おり、対物レンズ2の後側焦点と第1リレーレンズ5の
前側焦点、第1リレーレンズ5の後側焦点と第2リレー
レンズ6の前側焦点、第2リレーレンズ6と回転ミラー
3の回転中心3aがそれぞれ合致している。また、対物
レンズ2の前側焦点は記録媒体1の記録領域形成面(厳
密にはピットの開口面)にほぼ合致しており、例えばナ
イフエッジ法等の周知のフォーカスサーボ手段(図示せ
ず)によって対物レンズ2の前側焦点位置の光軸方向の
位置の調整がなされようになっている。
物レンズ2と第1及び第2リレーレンズ5,6が、記録
領域形成面に対して光軸が垂直になるように設けられて
おり、対物レンズ2の後側焦点と第1リレーレンズ5の
前側焦点、第1リレーレンズ5の後側焦点と第2リレー
レンズ6の前側焦点、第2リレーレンズ6と回転ミラー
3の回転中心3aがそれぞれ合致している。また、対物
レンズ2の前側焦点は記録媒体1の記録領域形成面(厳
密にはピットの開口面)にほぼ合致しており、例えばナ
イフエッジ法等の周知のフォーカスサーボ手段(図示せ
ず)によって対物レンズ2の前側焦点位置の光軸方向の
位置の調整がなされようになっている。
【0032】図1では、回転ミラー3は基準位置にあり
、水平方向から入射した平行ビームは垂直方向に反射さ
れる。第1及び第2リレーレンズ5,6と対物レンズ2
で構成される光学系は平行系となっており、回転ミラー
3で反射された平行ビームは、第2リレーレンズ6によ
って一旦光軸上に集光された後、第1リレーレンズ5に
入射し、第1リレーレンズ5から再び平行ビームとして
射出される。第1リレーレンズ5から対物レンズ2に入
射した平行ビームは、対物レンズ2によって記録領域形
成面上に集光される。即ち、回転ミラー3が基準位置に
ある場合には、回転ミラー3で反射されたビームの中心
4は光軸上を直進し、記録領域形成面に対して垂直に入
射する。
、水平方向から入射した平行ビームは垂直方向に反射さ
れる。第1及び第2リレーレンズ5,6と対物レンズ2
で構成される光学系は平行系となっており、回転ミラー
3で反射された平行ビームは、第2リレーレンズ6によ
って一旦光軸上に集光された後、第1リレーレンズ5に
入射し、第1リレーレンズ5から再び平行ビームとして
射出される。第1リレーレンズ5から対物レンズ2に入
射した平行ビームは、対物レンズ2によって記録領域形
成面上に集光される。即ち、回転ミラー3が基準位置に
ある場合には、回転ミラー3で反射されたビームの中心
4は光軸上を直進し、記録領域形成面に対して垂直に入
射する。
【0033】記録領域形成面での反射ビームの中心4は
、入射時と同じ光路(即ち光軸上)を通って、回転ミラ
ー3の回転中心3aに戻り、ここで水平方向に反射され
る。回転ミラー3で反射されたビームは、1/4波長板
(図示せず)を透過してビームスプリッタ9に戻る。 反射ビームは、1/4波長板によって偏光状態が変えら
れており、ビームスプリッタ9によって反射されて、記
録領域検出系30の受光素子10に入射する。
、入射時と同じ光路(即ち光軸上)を通って、回転ミラ
ー3の回転中心3aに戻り、ここで水平方向に反射され
る。回転ミラー3で反射されたビームは、1/4波長板
(図示せず)を透過してビームスプリッタ9に戻る。 反射ビームは、1/4波長板によって偏光状態が変えら
れており、ビームスプリッタ9によって反射されて、記
録領域検出系30の受光素子10に入射する。
【0034】記録領域検出系30に設けられた受光素子
10は、受光面が走査方向と垂直な方向に分割されてお
り(具体的には、一対の受光素子が接合されている)、
分割線10cとビームスポットの中心が合致するように
配置されている。記録領域形成面からの反射ビームのう
ち、零次回折光(正反射光)は受光面の分割線10c上
に中心をもつスポットとなり、1次回折光は分割線10
cから分割方向に分離された位置に中心をもつ2つのス
ポットとなる。2次以上の高次回折光は、対物レンズ2
の開口絞り(図示せず)によって遮光される。
10は、受光面が走査方向と垂直な方向に分割されてお
り(具体的には、一対の受光素子が接合されている)、
分割線10cとビームスポットの中心が合致するように
配置されている。記録領域形成面からの反射ビームのう
ち、零次回折光(正反射光)は受光面の分割線10c上
に中心をもつスポットとなり、1次回折光は分割線10
cから分割方向に分離された位置に中心をもつ2つのス
ポットとなる。2次以上の高次回折光は、対物レンズ2
の開口絞り(図示せず)によって遮光される。
【0035】ここで、受光素子10受光面における反射
ビームの光量分布について考える。前述したように、対
物レンズ2の前側焦点は記録領域形成面のピット開口面
に合わせられているので、ピット底面で反射されたビー
ムの強度はピット開口面で反射されたビームの強度より
も小さくなる。
ビームの光量分布について考える。前述したように、対
物レンズ2の前側焦点は記録領域形成面のピット開口面
に合わせられているので、ピット底面で反射されたビー
ムの強度はピット開口面で反射されたビームの強度より
も小さくなる。
【0036】まず、対物レンズ2からのビームスポット
中心が記録領域中心線に合致している時には、ビームス
ポットを走査方向と垂直な方向に分割した場合のピット
の占める面積が分割線の両側で同等となる。このため、
受光素子10受光面での光量分布は分割線10cに対し
て対称となり、分割受光面10a,10bでの光量は等
しくなる。
中心が記録領域中心線に合致している時には、ビームス
ポットを走査方向と垂直な方向に分割した場合のピット
の占める面積が分割線の両側で同等となる。このため、
受光素子10受光面での光量分布は分割線10cに対し
て対称となり、分割受光面10a,10bでの光量は等
しくなる。
【0037】これに対し、ビームスポット中心が記録領
域からずれた時には、ビームスポット内のピットの占め
る面積が分割線の一方の側で多くなる。このため、受光
素子10受光面における光量分布は分割線10cに対し
て非対称となり、分割受光面10a,10bのうちピッ
ト以外からの反射光が多い側の光量が大きくなる。
域からずれた時には、ビームスポット内のピットの占め
る面積が分割線の一方の側で多くなる。このため、受光
素子10受光面における光量分布は分割線10cに対し
て非対称となり、分割受光面10a,10bのうちピッ
ト以外からの反射光が多い側の光量が大きくなる。
【0038】受光素子10の分割受光面10a,10b
の光量に対応する信号は、それぞれ増幅器の+入力端子
と−入力端子に送られ、増幅器の出力端子からは、分割
受光面10a,10bの光量差に比例したトラッキング
エラー信号が得られる。前述したように、ビームスポッ
トの中心と記録領域中心が一致している時には分割受光
面10a,10bの光量が等しくなり、ビームスポット
の中心と記録領域中心がずれている時には分割受光面1
0a,10bの光量に差が生じるので、増幅器11から
出力されるトラッキングエラー信号が許容範囲以下とな
るように回転ミラー3の動きを制御すれば、ビームスポ
ットと記録領域の相対的位置を合致させることできる。
の光量に対応する信号は、それぞれ増幅器の+入力端子
と−入力端子に送られ、増幅器の出力端子からは、分割
受光面10a,10bの光量差に比例したトラッキング
エラー信号が得られる。前述したように、ビームスポッ
トの中心と記録領域中心が一致している時には分割受光
面10a,10bの光量が等しくなり、ビームスポット
の中心と記録領域中心がずれている時には分割受光面1
0a,10bの光量に差が生じるので、増幅器11から
出力されるトラッキングエラー信号が許容範囲以下とな
るように回転ミラー3の動きを制御すれば、ビームスポ
ットと記録領域の相対的位置を合致させることできる。
【0039】この際、従来のガルバノミラー方式の走査
手段のように、回転ミラー3の回転によって記録領域形
成面からの反射ビームの中心が偏位すると、受光素子1
0受光面においてビームスポットが分割線10cと垂直
な方向に移動することになる。このため、分割受光面1
0a,10bの光量に差が生じ、トラッキグエラー信号
にオフセットが発生してしまう。
手段のように、回転ミラー3の回転によって記録領域形
成面からの反射ビームの中心が偏位すると、受光素子1
0受光面においてビームスポットが分割線10cと垂直
な方向に移動することになる。このため、分割受光面1
0a,10bの光量に差が生じ、トラッキグエラー信号
にオフセットが発生してしまう。
【0040】これに対し、本発明では、上記に説明した
ように、ビームは常に対物レンズ2の後側焦点を通って
記録領域形成面に照射されるので、反射ビームの中心が
偏位することがなく、トラッキングエラー信号にオフセ
ットが生じることはない。
ように、ビームは常に対物レンズ2の後側焦点を通って
記録領域形成面に照射されるので、反射ビームの中心が
偏位することがなく、トラッキングエラー信号にオフセ
ットが生じることはない。
【0041】次に、本実施例において記録媒体1に記録
された情報を再生する方法について簡単に説明する。本
実施例のように、記録媒体1がスパイラル状のトラック
に沿ってピットが形成された再生専用の光ディスクであ
る場合、情報の再生も記録領域検出手段30を用いて行
なうことが可能である。前述したように、対物レンズ2
の前側焦点はピット開口面に合わせられており、ピット
底面からの反射光強度はピット以外の面(ピット開口面
)からの反射光強度より弱くなる。従って、水平に保持
した記録媒体1を不図示のモータで回転させてビームス
ポットで所定のトラックを走査した場合、反射ビームの
光量はピット部分に対応して低下することになり、反射
ビーム全体の光量を検出することで、再生信号が得られ
る。即ち、記録領域検出手段30において、トラッキン
グ時には増幅器11で分割受光面10a,10bそれぞ
れの光量に対応する信号の差をとり、情報再生時には分
割受光面10a,10bそれぞれの光量に対応する信号
の和をとるように構成すれば、増幅器11の出力端子か
らトラッキングエラー信号と再生信号が得られる。
された情報を再生する方法について簡単に説明する。本
実施例のように、記録媒体1がスパイラル状のトラック
に沿ってピットが形成された再生専用の光ディスクであ
る場合、情報の再生も記録領域検出手段30を用いて行
なうことが可能である。前述したように、対物レンズ2
の前側焦点はピット開口面に合わせられており、ピット
底面からの反射光強度はピット以外の面(ピット開口面
)からの反射光強度より弱くなる。従って、水平に保持
した記録媒体1を不図示のモータで回転させてビームス
ポットで所定のトラックを走査した場合、反射ビームの
光量はピット部分に対応して低下することになり、反射
ビーム全体の光量を検出することで、再生信号が得られ
る。即ち、記録領域検出手段30において、トラッキン
グ時には増幅器11で分割受光面10a,10bそれぞ
れの光量に対応する信号の差をとり、情報再生時には分
割受光面10a,10bそれぞれの光量に対応する信号
の和をとるように構成すれば、増幅器11の出力端子か
らトラッキングエラー信号と再生信号が得られる。
【0042】また、記録媒体1が、例えば記録膜の磁化
の向きを変えること(ビーム照射部分をキューリ温度付
近まで上昇させるとその部分の磁化の向きが変わる)に
よって情報の記録を行なう光磁気ディスクである場合、
くぼみ状のピットではないのでトラッキングエラー信号
はディスク面に刻まれたガイド溝からの反射光を用い、
前述と同じ原理によってトラッキングを行う。また、図
1の回転ミラー3とビームスプリッタ9の間に第2のビ
ームスプリッタ(図示せず)を配置し、記録領域形成面
での反射ビームを第2のビームスプリッタで反射させて
検光子(図示せず)に導き、反射ビームの振動方向を検
出することで再生信号が得られる。
の向きを変えること(ビーム照射部分をキューリ温度付
近まで上昇させるとその部分の磁化の向きが変わる)に
よって情報の記録を行なう光磁気ディスクである場合、
くぼみ状のピットではないのでトラッキングエラー信号
はディスク面に刻まれたガイド溝からの反射光を用い、
前述と同じ原理によってトラッキングを行う。また、図
1の回転ミラー3とビームスプリッタ9の間に第2のビ
ームスプリッタ(図示せず)を配置し、記録領域形成面
での反射ビームを第2のビームスプリッタで反射させて
検光子(図示せず)に導き、反射ビームの振動方向を検
出することで再生信号が得られる。
【0043】なお、上記の実施例においては、記録媒体
1はスパイラル状にトラックが形成された光ディスクで
あるとして説明したが、本発明における記録媒体は必ず
しも円盤形状である必要はなく、例えばカード形状であ
っても良い。トラックについても必ずしも連続している
必要はなく、ストライプ状に配列されていても良い。
1はスパイラル状にトラックが形成された光ディスクで
あるとして説明したが、本発明における記録媒体は必ず
しも円盤形状である必要はなく、例えばカード形状であ
っても良い。トラックについても必ずしも連続している
必要はなく、ストライプ状に配列されていても良い。
【0044】また、記録領域検出手段30に設けられる
受光素子は走査方向と垂直な方向に分割されていれば必
ずしも2分割である必要はなく、分割領域10a,10
bが更に分割されていても良いことは言うまでもない。
受光素子は走査方向と垂直な方向に分割されていれば必
ずしも2分割である必要はなく、分割領域10a,10
bが更に分割されていても良いことは言うまでもない。
【0045】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、ガル
バノミラー方式のビーム走査手段の回転ミラーと対物レ
ンズの間に少なくとも一対のリレーレンズを特定の位置
関係となるように配置しており、走査手段の構成を複雑
にすることなく、回転ミラーの回転に起因する記録領域
形成面での反射ビーム中心の偏位を防止し、高速走査可
能なガルバノミラー方式のビーム走査手段と調整の容易
なプッシュプル方式の記録領域検出手段の組み合わせを
可能としている。即ち、本発明によれば、高精度かつ高
速の走査が可能であるとともに、光ヘッドの部品点数の
削減や調整工程の簡易化を図ることができる。
バノミラー方式のビーム走査手段の回転ミラーと対物レ
ンズの間に少なくとも一対のリレーレンズを特定の位置
関係となるように配置しており、走査手段の構成を複雑
にすることなく、回転ミラーの回転に起因する記録領域
形成面での反射ビーム中心の偏位を防止し、高速走査可
能なガルバノミラー方式のビーム走査手段と調整の容易
なプッシュプル方式の記録領域検出手段の組み合わせを
可能としている。即ち、本発明によれば、高精度かつ高
速の走査が可能であるとともに、光ヘッドの部品点数の
削減や調整工程の簡易化を図ることができる。
【図1】本発明実施例による光ヘッドの構成を示す要部
光路図である。
光路図である。
【図2】本発明におけるビーム走査手段の基本構成を示
す光路図である。
す光路図である。
【図3】ビーム中心の偏位を回避するための構成として
知られていたガルバノミラー方式走査手段の従来例の光
路図である。
知られていたガルバノミラー方式走査手段の従来例の光
路図である。
1 記録媒体
2 対物レンズ
3 回転ミラー
4,4a ビーム中心
5 第1リレーレンズ
6 第2リレーレンズ
7 光源
8 コンデンサーレンズ
9 ビームスプリッター
10 受光素子
10a,10b 分割受光面
11 増幅器
Claims (1)
- 【請求項1】 光源と対物レンズを含み、光学的記録
媒体の記録領域形成面をビームスポットで走査するビー
ム走査手段と、前記光学的記録媒体の所定の記録領域を
検出する記録領域検出手段とを有する光ヘッドにおいて
、前記ビーム走査手段として、走査方向と垂直な方向に
前記ビームスポットを移動させる回転ミラーを備えると
ともに、前記記録領域検出手段として、走査方向と垂直
な方向に分割された受光面を有する受光素子からの信号
によって前記記録領域の検出を行なうプッシュプル方式
の記録領域検出手段を備え、かつ、前記ビーム走査手段
の前記対物レンズと前記回転ミラーの間に少なくとも一
対のリレーレンズを有し、前記記録媒体側の第1リレー
レンズと前記光源側の第2リレーレンズが以下のa〜c
の条件を満たすように配置されたことを特徴とする光ヘ
ッド。 a.前記対物レンズの前記光源側焦点と前記第1リレー
レンズの前記記録媒体側焦点位置が合致する。 b.前記第1リレーレンズの光源側焦点と前記第2リレ
ーレンズの前記記録媒体側の焦点が合致する。 c.前記第2リレーレンズの光源側焦点と前記回転ミラ
ーの回転中心が合致する。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3108180A JPH04315825A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 光ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3108180A JPH04315825A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 光ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04315825A true JPH04315825A (ja) | 1992-11-06 |
Family
ID=14478024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3108180A Pending JPH04315825A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 光ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04315825A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100601612B1 (ko) * | 1999-07-08 | 2006-07-14 | 삼성전자주식회사 | 안정된 트랙킹이 가능한 광픽업장치 |
-
1991
- 1991-04-15 JP JP3108180A patent/JPH04315825A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100601612B1 (ko) * | 1999-07-08 | 2006-07-14 | 삼성전자주식회사 | 안정된 트랙킹이 가능한 광픽업장치 |
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