JPS60133551A - 光ヘツド装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、記録媒体に記録された情報を光学的に読み出
す光学式情報再生装置あるいは、記録媒体に光学的に情
報を記録・再生させる光学式情報記録・再生装置の光ヘ
ツド装置の改良に係り、特に光源部及び光検出部は同定
され、集光レンズ系のみを記録媒体上で移動できる構成
である光ヘツド装置に関する。

〔概論〕

一般に、光学式に情報の記録・再生を行なう装置におい
ては情報を検索するのに要する時間は、できる限シ短い
ことが望まれる。

〔従来技術〕

例えば、光デイスク装置においては、高速度のランダム
アクセスを実現する為には、ディスクの半径方向に光ヘ
ツド部を高速度で移動する必要があシ、この為光へラド
郡全体の小型・軽量化が試みられてきた。しかるに高速
度の情報記録・再生を達成する為Ｋ、半導体レーザ等の
光源の出力を増加させると必然的に重いヒートシンクが
必要となり、かえってアクセス時間が長くなるという結
呆を生ずる。

第１図は、従来の光学ヘッド装置を示すものである。レ
ーザ等の光源２から放射される直線偏光光束はミラー４
，６で反射され、レンズ８により発散光束となり偏光ビ
ームスシリツタ１０に入射する。入射する直線偏光光束
は、前記偏光ビームスシリツタ１０を透過する方向に振
動面が設定されているので該偏光ビームスプリッタ１０
を透過し、７波長板の如き位相板１２によシ円偏光とな
シ、偏向手段たるミラー１４．１６で反射された後、集
光手段たる集光レンズ１８に入射し、光ディスク等の基
板２０上のピットの如き情報記録部２２に集光され、反
射された反射光束は、前述の光路を逆進し、位相板１２
により入射時と直交する振動面を有する直線偏光となる
。この直線偏光は偏光ビームスプリッタ１０を透過する
ことが出来ず、該偏光ビームスノリツタ−０で反射され
て、光検出器２゛４に入射され、前記情報記録部２２上
の情報が検出される。ミラー１４及びミラー１６は、各
々、トラッキング及び時間軸補正の為に回転し、光偏向
を行なうものである。

本従来例においては、基板２０の半径方向のアクセスは
、基板２０の回転軸２６を移動することによシ行なう為
、高速度のアクセスは不可能である。

この為、高速度のアクセスを実現する為に集光レンズ１
８及びミラー１４．１６を一つのブロックとじて、基板
２０の半径方向に移動できる構造とすることが望まれ、
これを満足するものとして光源及び光検出器と集光レン
ズ系が分離し該集光レンズ系のみが可動である光ヘツド
装置が考案された。

しかるに、第１図に示す従来の光ヘツド装置において、
ミラー１４．１６と集光レンズ１８とでなる集光レンズ
系を一体として、基板２０の半径方向へ移動しうる構成
とすると以下に述べる不都合を生ずる。まず、第１に、
集光レンズ１８に入射される光束は一般に収束光束か発
散光束である為、集光レンズ系が移動すると光源２から
集光レンズ１８に到る光路長がｍ−わる為、集光レンズ
１８の焦点外れが生ずる。第２に、上と同様の理由で集
光レンズ系が移動すると、集光レンズ１８に入射される
入射光束径が変化し、この為基板２０上の光スフ１？ッ
トの径が変化し、集光レンズ１８の実効的な開「」数（
Ｎ、Ａ、）に変化を来たす。第３に光源の結像倍率が変
化する為に、集光レンズ１８の収差補正が不１−分であ
る場合、収差が発生し基板２０上の光スポツト径が増加
することがある。

以上の不都合は、光ヘツド装置の可動部たる集光レンズ
系に入射する光束を平行光束とすることによシかなシ改
善される。しかし、レーデ光の回折の為、完全な平行光
束は存在し得す、ビームウェストの前後で集束光束もし
くは発散光束となる。

又、集光レンズ系が記録媒体の内周近辺にある時と、外
周近辺にある時とでは、同一の焦点外れ蓋に対する電気
系の出力（光学的ゲイン）が異なるという問題を生ずる
□ また、２つの異った波長を有する光束を記録媒体上に照
射させる光ヘツド装置においては、第１の波長光を平行
光束として集光レンズに導いても、第２の波長光は集光
レンズの軸土色収差分を補正する為、収束光もしくは発
散光とする必要が生ずる。この際、集光レンズの移動に
伴い光路長が変化する方式の光ヘツド装置を用いると、
第２の波長光に対しては基板の半径方向の特定位置で第
１の波長光と同一の焦点位置となるものの他の位置では
一般に焦点外れとなる。

〔目的〕

そこで本発明の目的は、前述した不都合を解消すべく、
高速度のアクセスに適する光ヘツド装置を提供するにあ
る。

〔構成〕

前記目的を達成すべく本発明は、複数の偏向手段のうち
少なくともひとつの偏向手段で第１光学ブロツクを形成
し、残シの偏向手段と集光手段によｌＫ２光学ブロック
を形成し、光源から集光手段に到る光路長が一定のま壕
前第１光学ブロックと前記第２光学ブロツクが所定の関
係に従い移動ｉｊＪ能に構成されることを特徴とする。

〔実施例〕

以下図面に基づいて本発明を詳細かつ具体的に説明する
。

第２図は本発明第１実施例の構成原理図であシ、図にお
いて２は光源、１０はビームスプリッタ、２４は光検知
器のような検知手段であシ、光源２、ビームスプリッタ
１０、検知手段２４は光デイスク装置の一体に対して固
定されている固定光学ブロック２８を形成する。３０は
偏向手段たる第１反射鏡であｐ、該第１反射鏡３０によ
シ第１光学ブロック３２が形成される。３４は偏向手段
たる７第２反射鏡、１８は集光手段たる集光レンズであ
り、第２反射鏡３４と集光レンズ１８によシ第２光学ブ
ロック３６が形成される。前記第１光学ブロツク３２と
前記第２光学ブロツク３６は基板２００半径方向Ａに移
動可能であシ、第１光学ブロツク３２の移動量をｔｌ、
第２光学ブロツク３６の移動量をｔｌとすればｔ２＝２
Ｌ、という関係を満たしながら第１光学ブロツク３２と
第２光学ブロツク３６は移動される。２２は情報記録部
である。

同情報記録部２２の性質や光デイスク装置の設計により
、ビームスシリツタ１０には適当な偏光特性が与えられ
ることがあり、また光路中に必要に応じて１波長板や偏
光板が設けられる。

光源２よ９発せられる光束はビームスプリッタ１０を透
過し、第１反射鏡３０、第２反射鏡３４で反射された後
、集光レンズ１８によ、り基板２０上の情報記録部２２
に集光され、該記録媒体２０上で反射され、前述した光
路を逆進しビームスシリ、り１０で反射され検知手段２
４によシ検知される。

第１光学ブロツク３２がもとの位置に対してＬ　Ｉ　％
第２光学ブロック３６がもとの位置に対してｔｌ（−２
ｔ　１）　、たけ移動するものとし、光源２から移動後
の第１光学ブロツク３２′までの距離をａ１移動前の第
１光学ブロツク３２と第２光学ブロツク３６との距離を
ｂとする。移動前においては、光７１１；ｊ　２から集
光レンズ１８に到る光路長はｌＬ＋Ａｌ＋ｂに比例し、
移動後においてこの光路長はａ＋（ｔｌ−＜　ｔｉ　−
ｂ））となるが、ｔｌ−＝２ｔ１である為 ａ−１−（ｔｌ−Ｃｔｌ−ｂ）’）＝ａ十（２ｔｘ　（
ｔｔ　ｂ））＝　ａ＋ｔ１　＋ｂ となり、移動前の光路長と等しくなる。

第３図は本発明第２実施例の構成原理図であり、この第
２実施例の％徴とするところは、第１光学ブロツク３２
を偏向手段たるコーナキューブ３８で構成し、第２光学
ブロツク３６を偏向手段たるペンタプリズム４０と集光
手段たる集光レンズ１８によシ構成することにある。以
下の実施例において、第１実施例と同一の機能を果たす
部分には同一の符号が付しである。図において、コーナ
キューブミラーは相互に直交した３つの反射面よシ形成
され、この３反射面は一体のガラスブロックによシなる
為経時的変化や環境温度の変化によって誤差を生ずるこ
とはない。

固定光学ブロック２８から発せられた入射光束は、コー
ナキューブ３８によシ入射光束の進行方向と高精度に平
行になる様に反射されにニ後、ペンタノリズム４０に入
射し、該ペンタプリズム４０によシ基板２０と直角にな
る方向に偏向され、集光レンズ１８によシ基板２０の情
報記録部２２に集光される。この第２笑施例においても
、コーナキューブ３８よりなる第１光学ブロツク３２の
移動量と、ペンタノリズム４０と集光レンズ１８からな
る第２光学ブロツク３６の移動量は１：２になる様に構
成されている為、前述した理由によシ第１光学ブロック
３２及び第２光学ブロック３６が移動してもその光路長
は変化することがない。

この第２実施例においては、コーナキューブ３８及びペ
ンタプリズム４０は、それらが微少な角度変化しても偏
向して射出される光束の方向変化は殆んど生じない為コ
ーナキューブ３８とペンタプリズム４０のガイド機構は
単純かつ軽景のものでよく、装置の簡単化及びコスト低
減を果たし得る。

尚この第２実施例においては、偏向手段としてコーナキ
ューブ３８と波ンタゾリズム４０を用いたが他に反射鏡
、プリズム、回折格子等を用いることも可能である。

第４図は本発明第３実施例の構成原理図であシ、この第
３実施例の特徴とするところは、２つの異った光源から
発せられる光束を記録媒体上に集光させる光ヘツド装置
において、第１光学ブロツク３２を偏向手段たる２枚の
反射鏡よ多形成し、第２光学ブロック金偏向手段たるペ
ンタプリズムと集光手段たる集光レンズによ多形成する
にある。

図において、４２は第１光源、４４は第１コリメータレ
ンズ、４６は偏光ビームスプリッタ、４８は位相板、５
０はダイクロイックミラー、５２はフィールドレンズ、
５４は第１デイテクタレンズ、５６は第１検知手段、５
８は第２光源、６０は第２コリメータレンズ、６２はビ
ームスｆ　リッタ、６４はナイフニップ、６６はアナラ
イザ、６８は第２デイテクタレンズ、７０は第２検知手
段、２８は固定光学ブロック、７２は第１反射鏡、７４
は第２反射鏡であシ、この第１反射鏡７２と第２反射鏡
７４により第１光学ブロツク３２が形成される。３６は
集光レンズ１８とペンタプリズムよシなる第２光学ブロ
ツクである。

第１光源４２から発せられた光束は第１コリメータレン
ズ４４によシ弱い収束光となり、偏光ビ−ムスグリツタ
４６によシ反射された後、１波長板の如き位相板４８を
透過して円偏光光束となシ、ダイクロイックミラー５０
を透過した後、フィールドレンズ５２を通シ、第１光学
ブロツク３２に入射し、該第１光学ブロツク３２の第１
反射鏡７２と第１反射鏡７２によシ反射された後、第２
光学ブロツク３６に入射し、該第２光学ブロツク３６の
被ンタゾリズムによシ基板２０に直交する方向に偏向さ
れ、集光レンズ１８によシ基板２０上に集光される。該
基板２０によって反射された光束ｔま、前述した光路を
逆進し、位相板４８を通過した後、最初とは直交した振
動面を有する直線偏光となり第１デイテクタレンズ５４
によシ集光されて第１検知手段５６に入射する。記録媒
体２０がビットを有する光ディスクのようなものであれ
ば、第１検知手段５６の出力よシ記録媒体２０の情報ω
Ｃ取りが行なわれる。また第１検知手段５６を２分割の
光検知センサとすれば結像面あるいは、ファーフィール
ドにおけるトラッキングが行なわれる。

一方、第２光諒５８から発せられる光束は、第１光ｙ１
．４２から発せられる光束と波長が異なシ、この第２光
源５８から発せられる光束は、第２コリメータレンズ６
０によシ弱い収束光となシ、ナイフニップ６４を有する
ビームスシリツタ６２を透過し、ダイクロイックミラー
５０によって、第１光源４２からの光束と重ね合わせら
れ、第１光源４２からの光束と同一の進路を進行し、ダ
イクロイックミラー５０によって反射され、ビームス、
ｆリッタ６２のナイフェツジ部６４によシ反射され、ア
ナライザ６６を通過後、第２デイテクタレンズ６８によ
って第２検知手段７０によって検知される。該第２検知
手段７０を２分割光検知センサとすることによシフオー
カス検知が行なわれる。

基板２０上の記録媒体が光磁気記憶の場合、第２検知手
段７０の出力によシ基板２０上の情報読取シが行なわれ
る。第１光学プロ、り３２と第２光学ブロツク３６は基
板２０の半径方向に夫々移動可能であシ、第１光学ブロ
ツク３２の移動源と第２光学ブロツク３６の移動量は１
：２になる様に構成されている為、第１実施例で説明し
た理由によシ第１光学ブロック３２及び第２光学ブロツ
ク３６が移動してもその光路長は変化することがない。

この第３実施例によれば、集光レンズ１８に軸上の色収
差が存在しても、第１コリメータレンズ４４及び第２コ
リメータレンズ６０を調節することによシ、異なる波長
を有する光束の基板２０上での２つのスポラトラ焦点深
度±１μｍ以内で合致させるととが可能となる。又、フ
ィールドレンズ５２によりナイフニップ６４と集光レン
ズ１８とは略共役関係となっている為、高感度の合焦が
可能となる。更にフィールドレンズ５２を用いることに
よって、光路の有効径を極度に小さくすることも可能と
なり、多層型光ディスクメモリに対して、本第３実施例
が用いられると、その効用は太きい。

〔効果〕

以上詳細かつ具体的に説明した如く、本発明によれば以
下に示す効果を奏する・即ち偏向手段及び集光手段が記
録媒体上を移動しても、光源から集光手段に到る光路長
は変化しない構成とでれているので、焦点外れの発生を
防ぐことができ、また記録媒体上の入射光束径の変化も
除去することができ、ひいては焦点外れ検出感度の発生
も防止し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光ヘツド装置の構成原理図、第２図は本
発明第１実施例の光ヘツド装置の構成原理図、第３図は
本発明第２実施例の光ヘッド装（ｄの構成原理図、第４
図は本発明第３実施例の光ヘツド装置の構成原理図であ
る。 図において、 ２・・・光源、１８・・・集光レンズ、２４・・・検知
手段、３０・・・第１反射鏡、３２・・・第１光学ブロ
ツク、３４・・・第２反射鏡、３６・・・第２光学ブロ
ツク、３８・・・コーナキューブ、４０・・・ペンタプ
リズｌ、、４２・・・第１光源、５６・・・第１検知手
段、５８・・・第２光源、７０・・・第２検知手段、７
２・・・第１反射鏡、７４・・・第２反射鏡。 である。 第　１　図 ｉ１！２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源、前記光源からの光釆を偏向する複数の偏向
   手段、前記光束を記録媒体上に集光させる集光手段、前
   記記録媒体からの反射光束を検知する検知手段からなる
   光ヘツド装置において；前記複数の偏向手段のうち少な
   くともひとつの偏向手段で第１光学ブロツクを形成し、
   残シの偏向手段と前記集光手段にょシ第２光学ブロック
   を形成するとともに、前記光源から前記集光手段に到る
   光路長が一定のまま、前記第１光学ブロツクと前記第２
   光学ブロツクが所定の関係に従い移動可動に設けられる
   ことを特徴とする光ヘツド装置。
2. （２）第１光学ブロツクが反射鏡よシなシ、第２光学グ
   ロ、りが反射鏡と集光レンズよシなシ、前記第１光学ブ
   ロツクと前記第２光学ブロツクの移動１１ｔが１＝２で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ヘ
   ツド装置。
3. （３）第１光学ブロツクがコーナキューブよシなシ、第
   ２光学ブロツクがペンタプリズムと集光レンズよりなシ
   、前記第１光学ブロツクと前記第２光学ブロツクの移動
   量がｌ：２であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の光ヘツド装置。
4. （４）第１光学ブロツクが複数の反射鏡よりなシ、第２
   光学ブロツクがペンタプリズムと集光レンズよシなシ、
   前記第１光学ブロツクと前記第２光学ブロツクの移動量
   が１：２であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の光ヘツド装置。