JPS61233437A - 光ヘツド - 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、円盤状記録媒体（ディスク）へ光学的に記録
・再生を行う光ヘッドに関し、特に、１ビ一ム方式と３
ビ一ム方式とを共用できるようにした光ヘッドに関する
。

従来の技術 ビデオディスクプレーヤ等の光情報の記録再生装置の光
ヘッドには、１ビ一ム方式によるものと３ビ一ム方式に
よるものがある。

１ビ一ム方式の光ヘッドは、半導体レーザから照射され
る光ビームを光学系を介して導き、対物レンズを通して
ディスク面に集束させる。そして、ディスクからの戻り
光ビームを偏光ビームスプリッタを介して光検出系に導
き、ハーフミラ−を通して２分割する。この一方の戻り
光ビームを２分割光検出器で受光し、受光部の受光量の
差によりトラッキング方向のエラー信号が検出されると
同時に、受光量の和をとることにより再生ＲＦ（８号が
検出される。そして、他方の光ビームを円筒しンズを通
して集束させ、４分割光検出器で受光し、受光されるビ
ーム形状による受光量の差によってフォーカス方向のエ
ラー信号が検出される。以上のように、１ビ一ム方式の
光ヘッドはプッシュプル法等によりトラッキングエラー
信号の検出を行い、非点収差法等によりフォーカスエラ
ー信号の検出を行うようにしている。

３ビームの光ヘッドは、光学系のなかに回折格子を配設
し、半導体レーザから照射される光ビームを平行ビーム
に成形したのち回折格子を通して０次光、−１次光、＋
１次光ρ３ビームに変換する。そして、この３ビームを
光学系を介し、対物レンズを通してディスク面に照射す
る。その後、ディスクからの戻り光ビームを偏光ビーム
スプリッタを介して光検出系に導き、円筒レンズを通し
て集束させ、中央の０次光の光ビームを４分割光検出器
で受光し、フォーカスエラー信号および再生ＲＦ信号が
検出され、左右の±１次光の光ビームを４分割光検出器
の左右に設けた一対の光検出器で夫々受光し、この受光
量の差によりトラッキングエラー信号が検出される。

発明が解決しようとする問題点 光学的に再生を行う場合、トラック溝深さがレーザ波長
の兇に相当するときは１ビ一ム方式の光ヘッドのプッシ
ュプル法等によりトラッキングエラー信号を検出するも
のに比べて３ビームの光ヘッドのトラッキングエラー信
号検出法の方がトラッキング特性が良く、より良い再生
特性を得ることができる。しかし、３ビームの光ヘッド
でディスクへの記録を行うと、左右の±１次光の光ビー
ムが障害（ノイズ）となり、確実な記録を行うことがで
きず、記録再生特性が悪くなる。このため、記録を行う
場合、３ビームの光ヘッドに比べるとハル力に１ビーム
の光ヘッドの方が有利である。

しかしながら、従来、１ビ一ム方式と３ビ一ム方式とを
共用できる光ヘッドは無く、光学的に記録・再生を行う
場合、１ビ一ム方式の光ヘッドを用い、再生だけを行う
場合は１ビ一ム方式の光ヘッドあるいは３ビ一ム方式の
いずれか一方の光ヘッドを用いるようにしていた０ この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、簡単な構
成で、１個の光ヘッドにより１ビ一ム方式と３ビ一ム方
式とを共用できるようにすることを目的とする。

問題点を解決するだめの手段 以上の目的を達成するために、本発明は光ヘッドの光学
系を構成する回折格子を光学系光路上と光路から側方に
離れた位置とに移動させる回折格子の移動手段を設けて
構成した。

作　　用 以上の構成による本発明の光ヘッドによれば、の進入・
退出動作が行われる。これで、１ビ一ム方式と３ビ一ム
方式との切換えが行われる。同時に、フォーカスおよび
トラッキングと再生ＲＦ信号の検出手段の切換えを行え
ば、１ビ一ム方式と３ビ一ム方式とが１個の光ヘッドで
共用可能になる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係る光ヘッドを示し、第２図は回折格
子移動手段を示している。第１図、第２図において、１
０は半導体レーザ、１７は対物レンズ、３０はリニアモ
ータ、Ｄはディスクを示している。

光ヘッドの光学系は、半導体レーザ１０と、半導体レー
ザ１０の照射ビームを平行ビームに変換する開口数の大
きいコリメータレンズ１１と、コリメータレンズ１１に
より形成された平行ビームを円形平行ビームに成形する
一対のアナモバイプリズム１２．１２と、この円形平行
ビームを０次光と±１次光の３ビームに変換すると共に
、リニアモータ３０を介して、光路Ｆから側方に離脱可
能に設けた回折格子１３と、ディスクＤからの戻り光ビ
ームを信号検出系方向に偏光させて導く偏光ビームスプ
リッタ１４と、円形平行ビームの偏光面角度を往路で右
回りの円偏光、復路で左回りの円偏光にし、円形平行ビ
ームの偏光面角度を往復で９０度回転させて、Ｐ偏光か
らＳ偏光に変換する％波長板１５と、９０度偏光ミラー
１６とが水平に配設されている。そして、９０度偏光ミ
ラー１６の垂直方向に対物レンズ１７が対物レンズアク
チュエータ１８に支持されている。対物レンズ１７は、
対物レンズアクチュエータ１８によって、ディスクＤ面
への垂直方向（フォーカス方向）およびディスクＤの半
径方向（トラッキング方向）にサーボ制御され、対物レ
ンズ１７によって集束されるビームスポットがディスク
Ｄ円周方向のトラックを正確に追従する。

一方、ディスクＤからの戻り光ビームは、偏光ビームス
プリッタ１４を介して、信号検出系方向に導かれる。こ
の信号検出系は、収束凸レンズ１９と、戻り光ビームを
２分割するノ・−フミラー２０とが配設されている０ノ
・−フミラー２０の直進方向には２分割光検出器２１が
配設され、その受光子１３を光路Ｆから側方に移動させ
た１ビームのときのトラッキングエラー信号の検出を行
い、増幅器２３により、１ビームのときの再生ＲＦ信号
の検出を行う。

一方、ハーフミラ−２０の直角方向には、４５度回転さ
せて設けた円筒レンズ２４と、その光軸方向に設けた４
分割光検出器２５と、この光検出器２５の左右に設けた
一対の光検出器２６．２６とにより構成された６分割光
検出器が配設されている。４分割光センサ２５はその対
角方向の受光部２５ａ、２２５ｃと２５ｂ、２５ｄとが
差動増幅器２７に接続されていると同時に、増幅器２８
に接続されている。そして、一対の光検出器２６．２６
は差動増幅器２９に接続されている。差動増幅器２７に
よシ、１ビームおよび３ビームのときのフォーカスエラ
ー信号の検出を行い、増幅器２８により３ビームのとき
の再生ＲＦ信号の検出を行う。そして、差動増幅器２９
によって、３ビームのときのトラッキングエラー信号の
検出を行う。

以上のように検出されるフォーカスおよびトラッキング
方向のエラー信号によって、対物レンズアクチュエータ
が夫々の方向に制御される。

一方、回折格子１３の移動を行うリニアモータ３０は、
両端を上方に折曲したヨーク体３１と、ヨーク体上面に
取り付けた永久磁石３２と、ヨーク体３１０両折曲部３
１１，３１１間に、永久磁石３２と平行に取り付けた磁
性材よりなるシャフト３３とによって磁気回路を形成し
ている。ヨーク体３１の両折曲部３１１，３１１間には
、シャフト３３と平行にガイドシャフト３４が取り付け
られている。シャフト３３とガイドシャフト３４には、
略り字状の回折格子取付台３５が摺動可能に装着されて
いる。取付台３５の立上り壁上部に略ｌ状の回折格子取
付部材３６の一端が取付ネジ３７によって固定されてい
る。取付部材３６の他端には左右に延びた略り字状の保
持片３６１，３６１　が形成され、取付台３５の先端に
側部を挾むように保持している。取付台３５の立上り壁
には調整ネジ３８が取り付けられ、取付部材３６のＬ字
に折曲された垂直立上り部分の一面に当接し、取付部材
３６を介してこの部材３６に取り付けられる回折格子１
３０光軸に対する傾き調整を行うようになっている。さ
らに、シャフト３３には、シャフト３３の周方向に巻い
たバネ性を有するコイル４０が、ヨーク体３１の一方の
折曲部３１１と取付台３５との間に、一対の絶縁部材３
９．３９を介して装着されている。取付台３５はコイル
４０によって一方向に付勢されている。

次に、上記のように光学系に組み込まれた回折格子１３
の光路Ｆに対する移動動作について説明する。

先ず、第３図に示すように、通常状態のとき、コイル４
０は短縮した状態であり、回折格子１３は光路Ｆ上に位
置している。この状態では、光ヘッドは３ビ一ム方式で
使用される。

次いで、回折格子１３を光路Ｆ上から外すとき、第４図
に示すように、コイル４０に電流Ａを一方向に流す。そ
うすると、永久磁石３２とシャフト３３との間の磁界中
にある各コイル４０ａ、４０ｂ。

・・・・・・に、磁界の方向およびシャフト３３と直交
する方向に電流Ａが流れる。すると、各コイル４０ａ。

４０ｂ、・・・・・・にシャフト３３方向に沿って一方
向に働く力が生じる。これによりバネ性を持つコイル４
０が伸長し、回折格子の取付台３５が矢印で示すように
一定ストロークで移動する。これで回折格子１３が光路
Ｆ上からその側方に離脱移動させられる。この状態では
、光ヘッドは１ビ一ム式のものに切換えられている。

次いで、コイル４０に流す電流を切れば、各コイル４０
ａ、４０ｂ、・・・・・・に働く力が無くなり、コイル
４０の持つ弾性復帰力により元の状態に短縮し、第３図
に示すように、取付台３５が移動復帰して回折格子１３
が光路Ｆ上に位置する状態に戻る。

なお、実施例で示すリニアモータ３０は、軽量化を図づ
ためコイルにバネ性を有するようにしたが、コイルとス
プリングとを別にしてシャフト３３に装着するようにし
ても良い。また、取付台３５の一方向への移動により、
回折格子１３を光路Ｆ上からその側方に外すようにした
が、その逆の構成であっても良い。

次に、上記のような回折格子１３の光路Ｆ上からの移動
・復帰に伴う１ビ一ム式と３ビ一ム式とによる信号検出
について説明する。

先ず、第５図に示すように、回折格子１３が光路Ｆ上に
位置しているとき、光ビームは回折格子１３を通して、
０次光および±１次光の３ビームに変換される。０次光
ビームは対物レンズを介してディスクＤの情報トラック
上を照射し、＋１次光ビームが周方向の情報トラックの
前後で内側と外側を照射する。この３ビームのディスク
Ｄの情報トラック接線方向に対する傾きは、回折格子１
３の傾きの調整によって調整される。

０次光ビームおよび＋１次光ビームのディスクＤからの
戻り光ビームは、偏光ビームスプリッタ１４を介して、
信号検出系に導かれる。信号検出系に導かれた戻り光ビ
ームの０次光ビームは４分割光検出器２５に集束され、
＋１次光ビームはそれぞれ、光検出器２５の左右の光検
出器２６．２６に集束される。４分割光検出器２５０対
角方向の受光部２５ａ、２５ｃ　による受光量と受光部
２５ｂ。

２５ｄによる受光量の差を差動増幅器２７により検出し
、・非点収差法によりフォーカスエラー信号が検出され
る。そして、４分割光検出器２５の受光部２５ａ、２５
ｂ、２５ｃ、２５ｄの受光量の和を増幅器２８により検
出することにより、その出力から再生ＲＦ信号が得られ
る。そして、光検出器２６゜２６により検出される＋１
次光ビームと一１次光ビームとの受光量の差を差動増幅
器２９によシ検出することによりトラッキングエラー信
号が検出される。

以上のように、回折格子１３を光路Ｆ上に位置させたと
き、光ヘッドは３ビ一ム方式のものになりディスクＤに
記録された情報の再生のみが行われる。

次いで、第６図に示すように、回折格子１３を移動させ
、光路Ｆ上から外したとき、光ビームけ１ビームとなる
。このとき、ディスクＤからの戻り光ビームは偏光ビー
ムスプリッタ１４を介して光検出系に導かれる。そして
、ハーフミラ−２０を介して２分割された直進する一方
を２分割光検出器２１で受光し、２分割光検出器２１の
受光部２１１Ｌ、２１ｂ　　の受光量の差を差動増幅器
２２により検出して、いわゆるプッシュプル法により、
トラッキングエラー信号が検出される。そして、２分割
光検出器２１の受光部２１ａ、２１ｂ　の受光量の和を
増幅器２３により検出することにより再生ＲＦ信号が得
られる。さらに、ハーフミラ−２０によシ２分されたビ
ームのうち、他方を４分割光検出器２５で受光し、その
対角方向の受光部２５ａ。

２５ｃの受光量と、受光部２５ｂ、２５ｄ　　の受光量
との差を差動増幅器２７により検出すると、いわゆる非
点収差法によりフォーカスエラー信号が得られる。

以上のように、回折格子１３を光路Ｆ上から外したとき
、光ヘッドはｌビーム方式となりディスクＤへの記録お
よび再生の双方が行われる。

発明の詳細 な説明したとおり、本発明による光ヘッドによれば、回
折格子を光学系光路上とその側方に外れた位置とに必要
に応じて移動させることにより、単１の光ヘッドで、１
ビ一ム方式の光ヘッドと３ビーム方式の光ヘッドとに簡
単に切換えて共用化することができる。これによって両
方式の光ヘッドが有する利点を単一の光ヘッドで簡単に
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光ヘッドの光学系を示す系統図、
第２図は回折格子を移動するリニアモータを示す斜視図
、第３図、第４図は回折格子の移動状態を説明する側面
図、第５図は３ビ一ム方式の状態を示す光学系統図、第
６図は１ビ一ム方式の状態を示す光学系統図である。 １０・・・・・・半導体レーザ、 １１・・・・−・　コリメータレンズ、１２・・・・・
・アナモバイプリズム、１３・・・・・・回折格子、 １４・・・・・・偏光ビームスプリッタ、１５・・・・
・・に波長板、 １６・・・・・・　９０度偏光ミラー、１７・・・・・
・対物レンズ、 １８・・・・・・対物レンズアクチュエータ、１９・・
・・・・集束凸レンズ、 ２０・・・−・・ハーフミラ−１ ２４・・・・・・円筒レンズ、 ２１、２５．２６・・・・・・光検出器、２２、２７．
２９・・・・・・差動増幅器、２３．２８・・・・・・
増幅器、 ３０・・・・・・　リニアモータ（回折格子移動手段）
、３１・・・・・・　ヨーク体 ３２・・・・・・永久磁石　　磁気回路、３３・・・・
・・　シャフト ３５・・・・・・回折格子取付台、 ４０・・・・・・　（バネ性を有する）コイル、Ｄ・・
・・・・ディスク、 Ｆ・・・・・・光路。 特許出願人　　日本電気ホームエレクトロ手続補正書 昭和６０年７月ρ日 昭和６０年　特許　願第７４１０８　　号２、発明の名
称　　光ヘッド ３、　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ４、　代　　理　　人　　〒　１６０ 次葉の「第４図」勿１謁５図」に、Ｉ第５図Ｊｌ第６図
」に訂正する。 第３図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、光情報記録再生装置の光ヘッドであつて、この
   光ヘッドの光学系を構成する回折格子を光学系光路上と
   光路から側方に離れた位置とに移動させる回折格子の移
   動手段を設けたことを特徴とする光ヘッド。
2. （２）、前記回折格子移動手段をリニアモータによる電
   磁ドライブ系で構成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。
3. （３）、前記回折格子を光軸周りに回転調整可能にスラ
   イド台上に載せ、このスライド台をスライド軸に移動可
   能に支持すると共に、該スライド軸にバネ性を有するコ
   イルを装着し、このコイルによりスライド台を一方向に
   付勢し、かつ前記スライド軸を含んで電磁駆動系を構成
   する磁気閉ループを形成するよう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。