JPS62146441A - 光学ヘツド - 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、記録媒体に情報を光学的に記録あるいはこれ
から情報を光学的に再生する光デイスク装置に用いるこ
とのできる光学ヘッドに関するものである。

従来の技術 近年、高密度で情報が記録された情報記録担体から光学
的に情報を再生する装置が商品化され、テレビジョン信
号を再生できるビデオディスクプレーヤや、ディジタル
オーディオ信号が再生できるＰＣＭオーディオディスク
プレーヤなどが既に販売されている。これらは情報が極
めて高密度に記録されており、記録時あるいは再生時に
は一般に高精度の焦点制御とトラッキング制御が必要で
ある。光学ヘッドは、記録媒体から情報を再生するとと
もにこれらの制御に必要な誤差信号も検出する。

以下、図面を参照しながら、上述した従来の光学ヘッド
の一例について説明する。

第２図は従来の光学ヘッドの概略構成図を示すものであ
る。第２図において、１は半導体レーザで発散光束３０
を放射する。２はコリメーターレンズで上記発散光束３
０を平行光束である平行照射光束３１にする光学手段で
あり、上記半導体レーザｌとともに光学ヘッドシャーシ
２０の所定の位置に固定されている。５は収束レンズで
」二記平行照射光束３１を収束して記録媒体５０上に光
スポット４０を形成する。記録媒体５０による反射光は
収束レンズ５で集光されて平行照射光束３１と同し光路
をたどり、偏光ビームスプリッタ４により、平行照射光
束３１と分離されて検出光束１００となる。１０２は検
出光学系で、検出光束１００から情報信号を再生すると
ともに、上記光スポット４０の焦点制御およびトラッキ
ング制御の誤差に応じて変化する焦点誤差信号およびト
ラッキング誤差信号を検出する。

以上のように構成された光学ヘッドについて、以下その
動作の説明をする。半導体レーザ１は実質的に点光源と
みなすことができ、この半導体レーザ１からの発散光束
３０がコリメーターレンズ２と光スポット４０によって
記録媒体５０上に焦点誤差なく正しく収束されるとすれ
ば、半導体レーザ１の発光点と光スポット４０とは共役
関係となる。そこで、検出光学系１０２と半導体レーザ
１との光学的な相対位置関係が一定しておれば、光スポ
ット４０が誤差なく収束されているときには、検出光学
系１０２内には一定の像が形成される。（特開昭５８−
２１）３４０号公報参照）第３図は、光学ヘッドの他の
従来例を示す概略構成図である。同図において３は楕円
補正プリズムで、光強度が楕円分布した平行照射光束３
１を一方向に拡大して円分布に近づけるものである。

他の構成要素は第２図と同じであるので説明を省略する
。

このように構成された光学ヘッドは、上記従来例と同様
に半導体レーザｌの発光点の共役像を記録媒体５０の上
に形成するものであるが、上記従来例と異なるのは、楕
円補正プリズム３によって楕円分布した平行照射光束３
１を円分布に変喚する点である。このようにすることに
よって、円形の入射瞳を有する収束レンズ５で平行照射
光束３１を収束するときの光の利用効率を高めることが
可能となるものである。（特開昭６０−１０６１３８号
公報参照） 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような第２図の構成では、半導体
レーザ１とコリメーターレンズ２とを固定する光ヘツド
シャーシ２０が熱膨張などで変化したときに上記半導体
レーザ１と上記コリメーターレンズ２との距離が変化す
る。そのとき、偏光ビームスプリンタ４の反射面に対す
る入射光が非千行光となり、反射特性あるいは透過特性
の角度依存性のために光量が場所によって変化し易（、
特に偏光特性をもたせるとその傾向が顕著になるという
問題点を有していた。

さらに、上記のような第３図の構成では、楕円補正プリ
ズム３に入射する平行照射光束３１が平行からずれると
、非点収差やコマ収差が生じて光スボソｌ−４０の収束
性が低下するという問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、検出光束の分離が容易で、
誤差信号の検出や収束性能も安定な光学ヘッドを提供す
るものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の光学ヘノドは、発
散する光束を放射する光源と、この発散光束を平行照射
光束とするコリメーターレンズとの距離を、上記光源の
光軸方向に調整できかつ熱膨張率の低い低膨張部材によ
り、上記光源と上記コリメーターレンズを結合させて、
上記低膨張部材を発散光束の光軸に垂直な一平面内での
み光学ヘッド台に固定しており、上記平行照射光束を記
録媒体上に収束するとともにその反射光を集光して検出
光束を得る収束レンズと、上記検出光束を上記平行照射
光束から分離する光分離手段とを備えたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、レーザ光源とコリメー
ターレンズとの距離を正確に位置決めでき、光学ヘッド
台の熱膨張による位置誤差をなくし、平行照射光束が正
確な平行光束を常に維持することができる。したがって
、光分離手段は特性の角度依存性を特に配慮しないもの
で容易に検出光束を分離できることとなる。また収束レ
ンズにおいて、熱的に安定な収束性能が得られることと
なる。

実施例 以下本発明の実施例の光学ヘッドについて、図面を参照
しながら説明する。

第１図は本発明の実施例における光学ヘッドの概略図を
示すものである。第１図において、ｌは半導体レーザで
低膨張部材の半導体レーザ固定部材２１に固定されてお
り発散光束３０を放射する。

半導体レーザ固定部材２１は光学ヘッドシャーシ２０に
上記発散光束３０の光軸に垂直な一平面内でのみ固定さ
れている。２はコリメーターレンズで、上記発散光束３
０を平行光束である平行照射光束３１とし、低膨張部材
のコリメーターレンズホルダー２２に固定されている。

上記コリメーターレンズホルダー２２は上記発散光束３
０の光軸方向に調整移動が可能なように上記半導体レー
ザ固定部材２１とネジ結合されている。２３は上記コリ
メーターレンズホルダー２２を上記半導体レーザ１方向
に加圧する弾性部材である。３は楕円補正プリズムで、
上記平行照射光束３１を一方向に伸張することによって
強度分布が楕円分布となっている上記平行照射光束３１
を円分布とする。

３２は検出平行光束で、光スボフ）４０の記録媒体５０
による反射光を収束レンズ５で集光して得られる。６は
上記検出平行光束３２を収束光束である検出収束光束３
３とする収束レンズである。

９は誤差検出光学系で、偏光ビームスプリッタ７を透過
する検出収束光束３３を受光して、焦点誤差およびトラ
ッキング誤差を検出する。８は偏光ビームスプリフタで
、上記偏光ビームスプリッタ７で反射される検出収束光
束３３を、互いに直交する２つの光束に分割する。ｌｌ
ａ、　　　ｌｌｂは上記偏光スプリッタ８によって分割
される２つの光束をそれぞれ受光してこれを電気信号に
変換する。

以上のように構成された光学ヘッドについて、以下第１
図を用いてその動作を説明する。

まず第１図において、半導体レーザ１は図面に対し平行
方向に偏波面を有する直線偏光である発散光束３０を放
射する。このとき発散光束３０は図面に対し垂直方向に
広い楕円分布となる。コリメーターレンズ２はコリメー
ターレンズホルダー２２の回動調整により発散光束３０
を極めて平行度の高い平行光束にする位置に半導体レー
ザ１からの距離を決定し、半導体レーザ固定部材２１と
コリメーターレンズホルダー２２とのネジ結合及び弾性
部材２３により固定されており、曳行な平行照射光束３
１に変換する。このコリメーターレンズホルダー２２の
回動調整によりコリメーターレンズ２の位置調整を容易
にかつ精度よく行なうことができる。上記平行照射光束
３１は上記発散光束３０の強度分布が楕円分布をしてい
るため、これも横方向に長い楕円分布となっている。楕
円補正プリズム３はこの平行照射光束３１を図の縦方向
に拡大して円分布に近づける働きをする。上記平行照射
光束３１は偏光ビームスプリッタ４をｉ３過し収束レン
ズ５で収束されて光スポット４０を記録媒体５０上に形
成する。上記記録媒体５０は光磁気記録媒体であるもの
とする。記録媒体による反射光は収束レンズ５で集光さ
れて平行偏光に対しては大きな透過率（例えば７０〜８
０％）を存する偏光ビームスプリッタに入射し、信号を
担っていない水平偏光成分は大部分が反射面４ａを透過
する。信号を担う垂直偏光成分のほとんどが上記反射面
４ａで反射し、収束レンズ６で、上記検出平行光束３２
を検出収束光束３３にする。

上記検出収束光束３３は偏光ビームスプリソタフにより
分離され、信号を担っていない水平偏光成分である透過
光は誤差検出光学系９に入射する。

誤差検出光学系９は入射される一部の上記検出収束光束
３３から焦点誤差およびトラ・ノキング誤差を検出する
。その検出手段に関しては特に限定されず、どのような
ものであっても差支えない、その具体的な方法について
は、例えば特開昭５０−９９５６１号公報、特開昭５３
−２’８４０４号公報、特開昭４９−５０９５４号公報
、特開昭５１−６１７３０号公報などすでに開示されて
いるのでここでは省略する。

一方、記録媒体５０から再生した信号を担った、検出収
束光束３３の垂直偏光成分と一部の水平偏光成分は、は
とんどが反射面４ａおよび７ａを反射して偏光ビームス
プリッタ８に入射する。偏光ビームスプリンタ８は、こ
の垂直偏光成分の偏光面に対して反射面が４５度回転し
ており、上記入射光を２つの方向に分離してそれぞれ光
電検出器１０ａおよび１０ｂに入射させる。記録媒体に
記録されている情報は、上記光電検出器１０ａおよび１
０ｂの差動出力として検出される。その再生原理に関し
ては、たとえば特開昭５６−９８７２８号公報にすでに
開示されており、本発明の主旨でもないので説明は省略
する。

以上のように本実施例によれば、上記半導体レーザ１を
低膨張部材の半導体レーザ固定部材２１に固定し、上記
コリメーターレンズ２も低膨張部材の上記コリメーター
レンズホルダー２２に固定して、上記半導体レーザ１と
上記コリメーターレンズ２との距離を上記半導体レーザ
固定部材２１と上記コリメーターレンズホルダー２２と
のネジ結合および、弾性部材２３の加圧により、熱的に
安定で正確に位置決めされた状態で上記発散光束３０の
光軸に垂直な一平面内でのみ光学ヘッドシャーシに固定
される。したがって、上記光学ヘッドシャーシ２０の熱
膨張による上記半導体レーザ１と上記コリメーターレン
ズ２との距離変化をなくし、上記平行照射光束３１を常
に安定した平行光束として照射することができ、焦点誤
差やトラッキング誤差などの誤差検出も安定にすること
ができる。また、光学ヘンドシャーシ全体を低膨張部材
で構成した場合と比較して、光学ヘッド全体が軽量・安
価であり、また低膨張部材が高硬度であるため加工性の
点でも優位である。

なお、上記実施例においては、偏光ビームスプリッタ４
と光電検出器１０ａ、１０ｂによって光磁気記録媒体か
ら信号を読み取るように構成したが、記録再生の原理に
応じてこの構成を替えても差支えない。

また、コリメーターレンズ２は単レンズでなく、複数レ
ンズを使用することによって発散光束３０を平行照射光
束３１に変換してもよい。

さらに、楕円補正プリズム３は必ずしも必要はなく、こ
れを用いない構成であっても差支えない。

あるいは楕円補正プリズム３の代りに複数の円柱レンズ
を用いることもできる。このときには平行照射光束３１
が平行光束でないときの方が非点収差が小さい場合もあ
るので、この場合には非点収差が可及的に小さくなるよ
うにコリメーターレンズ２を前後に調整すればよい。

発明の効果 以上のように本発明は、光源から放射される発散光束を
平行照射光束とするコリメーターレンズと上記光源との
距離を光軸方向に調整できかつ熱膨張率の低い低膨張部
材により、上記光源と上記コリメーターレンズを結合さ
せ、この上記低膨張部材を上記発散光束の光軸に垂直な
一平面内でのみ光学ヘッド台に固定させたことにより、
上記コリメーターレンズから照射する平行照射光束は常
に熱的に安定した平行光束にすることができ、焦点誤差
やトラッキング誤差などの検出誤差を安定にすることが
でき、また、光量分布変換手段によって発生する収差を
可及的に小さくすることができるという効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光学ヘッドの構成閏
、第２図および第３図は従来の光学ヘッドの構成図であ
る。 １・・・・・・半導体レーザ、２・・・・・・コリメー
ターレンズ、３・・・・・・楕円補正プリズム、４・・
・・・・偏光ビームスプリフタ、５・・・・・・収束レ
ンズ、２１・・・・・・半導体レーザ固定部材、２２・
・・・・・コリメーターレンズホルダー。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第２図 １ＵＴ、子ヘッＹンヤーン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）発散する光束を放射する光源と、この光源から放
   射される発散光束を平行光束である平行照射光束とする
   コリメーターレンズと、上記平行照射光束を記録媒体上
   に収束するとともにその反射光を集光して検出光束を得
   る収束レンズと、上記コリメーターレンズと上記収束レ
   ンズの間にあって上記検出光束を上記平行照射光束から
   分離する光分離手段と、この光分離手段によって分離さ
   れる検出光束から再生信号や制御に必要な誤差信号など
   を検出する検出光学系とを具備し、上記光源と上記コリ
   メーターレンズとの距離を上記光源の光軸方向に調整で
   きる熱膨張率の低い低膨張部材により上記光源と上記コ
   リメーターレンズを結合させ、上記低膨張部材を光学ヘ
   ッド台に固定した光学ヘッド。
2. （２）コリメーターレンズと収束レンズとの間に、平行
   照射光束を一方向に伸張あるいは圧縮して、この平行光
   束の光量分布を変換する光量分布変換手段を具備して成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光
   学ヘッド。
3. （３）光源とコリメーターレンズとを固定する低膨張部
   材が、発散光束の光軸に垂直な一平面でのみ光学ヘッド
   台に固定されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   （２）項記載の光学ヘッド。
4. （４）低膨張部材を、光源を固定する第１の低膨張部材
   とコリメーターレンズを固定する第２の低膨張部材とで
   構成し、上記第１の低膨張部材と上記第２の低膨張部材
   との係合により上記光源と上記コリメーターレンズとを
   固定した特許請求の範囲第（３）項記載の光学ヘッド。