JPS62257635A - Optical head - Google Patents

Optical head

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Publication number
JPS62257635A
JPS62257635A JP61100754A JP10075486A JPS62257635A JP S62257635 A JPS62257635 A JP S62257635A JP 61100754 A JP61100754 A JP 61100754A JP 10075486 A JP10075486 A JP 10075486A JP S62257635 A JPS62257635 A JP S62257635A
Authority
JP
Japan
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light
optical head
objective lens
information storage
storage medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP61100754A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Ando
秀夫 安東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Priority to EP86116591A priority patent/EP0225564A3/en
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Priority to US06/936,444 priority patent/US4804835A/en
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  • Optical Head (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a small-sized and light weight optical head simplified in constitution and to reduce an access time by constituting incorporatedly a light source, an objective lens, a light split member and a photodetector. CONSTITUTION:An optical head 5 is constituted incorporately by a light source 61 generating converging light, an objective lens 18 collecting the light emitted from the light source 6 onto an information storage medium 1 having tracks, a light split member 65 splitting the light led from an objective lens 18 via the information storage medium 1 into light to detect the out of focus to the medium 1 and into the light to detect the deviation to the track of the light led to the medium 1 and a photodetector 14 converting the split light by the light split member into an electric signal by a support member. Since each section of the optical system is constituted incorporatedly, miniaturization is attained and the weight is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、たとえば追加記録可能なコンパクト・ディ
スクやビデオディスク、あるいは消去可能なコンピュー
タ・アウトプット・メモリ等のメモリ装置もしくはレー
ザカード等に適用され、集束光を用いて情報記憶媒体に
対し少なくとも情報の記録、再生を行うための情報記録
再生装置等に適用される光学ヘッドに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a memory device such as an additionally recordable compact disc, a video disc, or an erasable computer output memory. The present invention relates to an optical head that is applied to a laser card, etc., and is applied to an information recording/reproducing device for recording and reproducing at least information on an information storage medium using focused light.

(従来の技術) =aに、光デイスク装置などに用いられる光学ヘッドは
、半導体レーザから発せられたレーザ光をコリメートレ
ンズ(集光レンズ)、偏光ビームスプリッタ、および1
74波長板を順次通過させた後、対物レンズによりスパ
イラルあるいは同心円状にトラックを有する情報記憶媒
体(光ディスク)上に集光し、この情報記憶媒体から反
射したレーザ光を上記対物レンズ、174波長板、偏光
ビームスプリッタ、および投光レンズ(集光レンズ)を
順次通過させた後、光検出器で電気信号に変換して出力
するようになっている。これにより、その光検出器から
の出力を用いて情報記憶媒体に記録された情報の読取り
、対物レンズの情報記憶媒体に対する焦点ぼけ検出、情
報記憶媒体上のトラックずれ検出が行われるようになっ
ている。
(Prior art) =a, an optical head used in an optical disk device or the like converts laser light emitted from a semiconductor laser into a collimating lens (condensing lens), a polarizing beam splitter, and a polarizing beam splitter.
After successively passing through a 74-wavelength plate, the laser beam is focused by an objective lens onto an information storage medium (optical disk) having spiral or concentric tracks, and the laser beam reflected from this information storage medium is passed through the objective lens and a 174-wavelength plate. , a polarizing beam splitter, and a light projecting lens (condensing lens), the light is converted into an electrical signal by a photodetector and output. As a result, the output from the photodetector is used to read information recorded on the information storage medium, detect defocus of the objective lens on the information storage medium, and detect track deviation on the information storage medium. There is.

ところが、上記のような光学ヘッドでは、半導体レーザ
と光検出器とが離れた位置に設けられているため、半導
体レーザから情報記憶媒体へ導かれるレーザ光と情報記
憶媒体から光検出器へ導かれるレーザ光が大部分具なる
光路を進むことになり、光学ヘッドが大形化し重いもの
となってしまうという欠点があった。このため、この光
学ヘッドを用いた光デイスク装置のアクセス時間が長く
なるという欠点があった。
However, in the above-mentioned optical head, the semiconductor laser and the photodetector are provided at separate positions, so that the laser light guided from the semiconductor laser to the information storage medium and the laser light guided from the information storage medium to the photodetector are different. The disadvantage is that most of the laser light travels through optical paths consisting of components, making the optical head large and heavy. For this reason, there is a drawback that the access time of an optical disk device using this optical head becomes long.

(発明が解決しようとする問題点) この発明は、大形化し重いものとなって、アクセス時間
が長くなるという欠点を除去するもので、構成の簡素化
による小形軽口化が図れ、しかも軽量化によるアクセス
時間の短縮化が図れる光学ヘッドを提供することを目的
とする。
(Problems to be Solved by the Invention) This invention eliminates the disadvantages of being large and heavy and requiring a long access time, and it is possible to simplify the configuration and make it smaller and lighter. An object of the present invention is to provide an optical head that can shorten access time.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) この発明の光学ヘッドは、発散性の光を発生する光源、
この光源から発せられる光をトラックを有する情報記憶
媒体上に集光させる対物レンズ、上記光源の近傍に設け
られ、上記対物レンズから上記情報記憶媒体を介して導
かれる光を、上記情報記憶媒体に対する焦点ぼけを検出
するための光と、上記情報記憶媒体に導かれた光の上記
トラックに対するずれを検出するための光とに分割する
光分割部材、およびこの光分割部材により分割された光
を電気信号へ変換する光検出器が支持部材により一体に
構成され、上記構成要素全体が移動してトラックずれ、
焦点ぼけ補正を行うようになっている。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The optical head of the present invention includes a light source that generates divergent light;
An objective lens is provided near the light source to focus light emitted from the light source onto an information storage medium having a track, and the objective lens is provided in the vicinity of the light source to direct the light guided from the objective lens through the information storage medium to the information storage medium. A light splitting member that splits light into light for detecting defocus and light for detecting a shift of the light guided to the information storage medium with respect to the track, and an electric A photodetector that converts into a signal is integrally formed with a support member, and the entire component moves to prevent track deviation.
It is designed to correct defocus.

(作用) この発明は、光源、対物レンズ、光分割部材、および光
検出器を一体に構成するようにしたものである。
(Function) In the present invention, a light source, an objective lens, a light splitting member, and a photodetector are integrated.

(実施例) 以下、この発明の一実施例を第1図から第4図を参照し
ながら説明する。
(Example) An example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4.

第4図はこの発明に係わる情報記録再生装置を示すもの
で、この図中1はディスク状の情報記憶媒体であり、こ
れは駆動シャフト2により回転駆動されるターンテーブ
ル3上にl!置され、上側から押え部材4により押えら
れている。
FIG. 4 shows an information recording and reproducing apparatus according to the present invention. In this figure, 1 is a disk-shaped information storage medium, which is placed on a turntable 3 that is rotationally driven by a drive shaft 2. and is pressed down by a pressing member 4 from above.

この情報記憶媒体1は少なくとも片面にレーザ光等によ
る情報の記録、再生、消去が可能である記録層を具備し
た記録領域を有している。この記録領域にはプリグルー
プによるトラッキングガイド(トラック)がスパイラル
状あるいは同心円状に形成されている。
The information storage medium 1 has a recording area on at least one side thereof, which is provided with a recording layer on which information can be recorded, reproduced, and erased using a laser beam or the like. In this recording area, a tracking guide (track) by a pre-group is formed in a spiral shape or a concentric circle shape.

この情報記憶媒体1の下方には光学ヘッド5が設けられ
、これは固定部6に情報記憶媒体1の径方向に沿ってス
ライド自在に設けられたスライド部7に取付けられてい
る。
An optical head 5 is provided below the information storage medium 1, and is attached to a slide portion 7 provided on a fixed portion 6 so as to be slidable along the radial direction of the information storage medium 1.

さらに、光学ヘッド5はスライド部7に対して上下方向
(情報記憶媒体1に対して近付いたり遠ざかったりする
方向)に移動可能となっている。
Furthermore, the optical head 5 is movable in the vertical direction with respect to the slide portion 7 (the direction of approaching or moving away from the information storage medium 1).

そして、情報の記録、再生、消去の開始時のアクセスは
CPJJ8が光学ヘッド5の移動用プログラムを作り、
D/Aコンバータ9を介して光学ヘッド移動用駆動回路
10を作動させ光学ヘッド5全体を図示矢印a方向移動
するようになっている。
Then, for access at the start of recording, reproducing, and erasing information, CPJJ8 creates a program for moving the optical head 5.
An optical head movement drive circuit 10 is operated via the D/A converter 9 to move the entire optical head 5 in the direction of arrow a in the figure.

また、アクセス時は情報記憶媒体1に設けられたトラッ
キングガイドの数が計数され、これにより光学ヘッド5
の現在の位置が確認されるようになっている。すなわち
、トラックずれ検出回路11の出力信号が2値化回路1
2により2値化され、光学ヘッド5がトラッキングガイ
ドを1本横切ると2値化回路12から1パルスが発生す
るようになっており、このパルス数がトラック数計数用
カウンタ13でカウントされるようになっている。
Also, when accessing, the number of tracking guides provided on the information storage medium 1 is counted, and this causes the optical head 5 to
The current location of is now confirmed. That is, the output signal of the track deviation detection circuit 11 is
2, and when the optical head 5 crosses one tracking guide, one pulse is generated from the binarization circuit 12, and the number of pulses is counted by the counter 13 for counting the number of tracks. It has become.

さらに、アクセス終了後にはトラックずれ補正が開始さ
れる。すなわち、光学ヘッド5内の後述する光検出器1
4から得られる光電信号がそれぞれプリアンプアレイ1
5で増幅され、演算回路16を介してトラックずれ検出
回路11に供給され、これによりトラックずれ検出信号
が得られる。
Furthermore, after the access is completed, track deviation correction is started. That is, the photodetector 1 inside the optical head 5 will be described later.
The photoelectric signals obtained from 4 are sent to preamplifier array 1, respectively.
5 and is supplied to the track deviation detection circuit 11 via the arithmetic circuit 16, whereby a track deviation detection signal is obtained.

そして、その信号がアナログスイッチ17が作動してい
る場合には光学ヘッド移動用駆動回路10に供給され、
これにより光学ヘッド5全体が移動されてトラックずれ
補正が行われるようになっている。
Then, when the analog switch 17 is activated, the signal is supplied to the optical head movement drive circuit 10,
As a result, the entire optical head 5 is moved to perform track deviation correction.

前述したように、上記光学ヘッド5内には対物レンズ1
8が設けられ、この対物レンズ18は光学ヘッド5一体
化され、光学ヘッド5全体とじて上下方向(対物レンズ
18の軸方向)すなわち情報記憶媒体1に対して接離す
る一軸方向にも移動可能となっている。そして、後述す
る焦点ぼけ検出回路19の信号に応じて光学ヘッド移動
用駆動回路20より光学ヘッド5全体を図示矢印す方向
移動することにより、対物レンズ18の焦点位置を移動
するようになっている。また、焦点ぼけサーボループが
閉じられる直前にはアナログスイッチ21が切換えられ
、これにより自動引込み回路22が作動し、光学ヘッド
5つまり対物レンズ18が初期位置に移動されるように
なっている。
As mentioned above, the objective lens 1 is provided in the optical head 5.
8 is provided, and this objective lens 18 is integrated with the optical head 5, and the entire optical head 5 can also be moved in the vertical direction (the axial direction of the objective lens 18), that is, in the uniaxial direction toward and away from the information storage medium 1. It becomes. The focal position of the objective lens 18 is moved by moving the entire optical head 5 in the direction indicated by the arrow in the figure by an optical head moving drive circuit 20 in response to a signal from a defocus detection circuit 19, which will be described later. . Further, just before the defocus servo loop is closed, the analog switch 21 is switched, thereby activating the automatic retracting circuit 22 and moving the optical head 5, that is, the objective lens 18 to the initial position.

また、記録用光ffi設定部24は外部様器(図示しな
い)からインターフェース32および記録用信号処理回
路23を介して供給される、情報記憶媒体1に記録され
る情報に応じた記録信号を出力するもので、再生用光m
設定部25は消去信号を出力するもので、再生用光!設
定部26は再生信号を出力するもので、アナログスイッ
チ27は上記各設定部からの信号をcpusの制御のも
とに切換えてレーザ光駆動回路28へ出力するものであ
る。なお、29は情報信号読取り回路、30は2値化回
路、31は情報信号の変調、復調及びエラー訂正等を行
う再生信号処理回路、32はインターフェース回路であ
る。
Further, the recording optical ffi setting section 24 outputs a recording signal according to the information recorded on the information storage medium 1, which is supplied from an external device (not shown) via the interface 32 and the recording signal processing circuit 23. light for reproduction.
The setting section 25 is for outputting an erasure signal, and is used for reproducing light! The setting section 26 outputs a reproduced signal, and the analog switch 27 switches the signals from each of the setting sections described above under the control of the CPU and outputs the signals to the laser light drive circuit 28. Note that 29 is an information signal reading circuit, 30 is a binarization circuit, 31 is a reproduced signal processing circuit that performs modulation, demodulation, error correction, etc. of the information signal, and 32 is an interface circuit.

第1因は光学ヘッド5を概略的に示すものである。この
第1図の光学系は合焦時、情報記憶媒体1上に複数の集
光スポットを形成することの可能なマルチビーム光学系
であり、しかもそのうち1個は記録、再生用として情報
記憶媒体1上で円形の集光スポットを形成し、また別の
1個は消去用として情報記憶媒体1上で楕円形の集光ス
ポットを形成する構造になっている。すなわち、半導体
レーザアレイ(光源)61は、第2図に示すように、記
録、再生用レーザ光1aを発生する記録、再生用半導体
レーザ61aと消去用レーザ光1.−bを発生させる消
去用半導体レーザ61bとを備えたものである。この半
導体レーザアレイ61の記録、再土用半導体レーザ61
aから発せられた記録、再生用レーザ光Laと消去用半
導体レーザ61bから発せられた消去用レーザ光Lbは
発散光のまま、プリズム部63に入射される。このプリ
ズム部63のレーザ光入射面は光軸に対して直角な垂直
面63aとなっている。上記半導体レーザアレイ61の
表側から発生される消去用レーザ光Lbは、シリンドリ
カルレンズによって構成されるビーム状態変換部材61
1によりビームの進行方向あるいはスポットサイズの変
更が行えるようになっている。これにより、消去用レー
ザ光Lbの一軸方向(ある特定方向)の発散、収束状態
を変化させ、情報記憶媒体1上で楕円形をした集光スポ
ットが形成されるようになっている。上記ビーム状態変
換部材611は消去用レーザ光Lbの発光点出口近傍に
配置するようになっている。
The first factor schematically shows the optical head 5. The optical system shown in FIG. 1 is a multi-beam optical system that can form a plurality of focused spots on the information storage medium 1 when focusing, and one of them is used for recording and reproduction on the information storage medium 1. 1 to form a circular condensed spot, and another one for erasing to form an elliptical condensed spot on the information storage medium 1. That is, as shown in FIG. 2, the semiconductor laser array (light source) 61 includes a recording/reproducing semiconductor laser 61a that generates a recording/reproducing laser beam 1a and an erasing laser beam 1. -b. The semiconductor laser 61 for recording and recycling of this semiconductor laser array 61
The recording/reproducing laser beam La emitted from the laser beam a and the erasing laser beam Lb emitted from the erasing semiconductor laser 61b enter the prism section 63 as divergent light. The laser beam entrance surface of this prism portion 63 is a vertical surface 63a perpendicular to the optical axis. The erasing laser beam Lb generated from the front side of the semiconductor laser array 61 is transmitted to a beam state conversion member 61 constituted by a cylindrical lens.
1 allows the beam traveling direction or spot size to be changed. Thereby, the divergence and convergence states of the erasing laser beam Lb in one axis direction (a certain specific direction) are changed, and an elliptical focused spot is formed on the information storage medium 1. The beam state conversion member 611 is arranged near the exit of the light emitting point of the erasing laser beam Lb.

上記プリズム部63の垂直面63aに入射したレーザ光
1a、1bはプリズム部63の他の一面に設けられた偏
光ビームスブリット面64で略100%が反射され、1
/4波長板70を通過して円偏光光となる。この円偏光
光は対物レンズ18を通過後、情報記憶媒体1上で集光
される。
Almost 100% of the laser beams 1a and 1b incident on the vertical surface 63a of the prism section 63 are reflected by the polarized beam splitting surface 64 provided on the other surface of the prism section 63, and 1
The light passes through the /4 wavelength plate 70 and becomes circularly polarized light. After passing through the objective lens 18, this circularly polarized light is focused on the information storage medium 1.

上記対物レンズ18は入射面、出射面がともに非球面に
なっており、1個の光学部品たとえばガラスあるいはプ
ラスチックスによって構成されている。
The objective lens 18 has an aspherical entrance surface and an exit surface, and is made of a single optical component such as glass or plastic.

上記半導体レーザアレイ61の記録、再生用半導体レー
ザ61aから発せられた記録、再生用レーザ光1aと消
去用半導体レーザ61bから発せられた消去用レーザ光
Lbは、発散角βは、第1図の紙面と平行な方向(実線
で示した軌跡)と、紙面に垂直な方向(破線で示した軌
跡)とで異なっている。これに対応して、対物レンズ1
8の非球面曲面18a、18bも、第1図の紙面と平行
な方向(実線で示した曲線)と、紙面に垂直な方向(破
線で示した曲線)とで曲率を変えることにより、情報記
憶媒体1上での収束角αが紙面に平行な方向と垂直な方
向とで等しくなる。このため、記録、再生用レーザ光1
aは情報記憶媒体1上で略円形の集光スポットが得られ
るようになっている。
The recording and reproducing laser beam 1a emitted from the recording and reproducing semiconductor laser 61a of the semiconductor laser array 61 and the erasing laser beam Lb emitted from the erasing semiconductor laser 61b have a divergence angle β as shown in FIG. The direction parallel to the page (trajectory shown by a solid line) is different from the direction perpendicular to the page (trajectory shown by a broken line). Correspondingly, objective lens 1
The aspherical curved surfaces 18a and 18b of No. 8 can also be used to store information by changing their curvatures in the direction parallel to the page of FIG. The convergence angle α on the medium 1 is equal in the direction parallel to the plane of the paper and in the direction perpendicular to the plane of the paper. For this reason, the recording and reproducing laser beam 1
A is designed so that a substantially circular focused spot can be obtained on the information storage medium 1.

上記記録、再生用レーザ光1−aの発散角βは、通常±
10〜±20度と狭く、これに対して情報記憶媒体1上
で充分に小さな集光スポットを得るためには、収束角α
を大きくする必要がある。このため、1/4波長板70
を通過後の対物レンズ18の非球面曲面18bは凹レン
ズ曲率を変え、発散角をより大きく広げている。これに
より、上記記録、再生用レーザ光Laの発散角βの違い
に応じて紙面と平行な方向と垂直な方向で凹レンズ曲率
を変え、発散角βの広げる度合いを変えている。
The divergence angle β of the recording and reproducing laser beam 1-a is usually ±
In contrast, in order to obtain a sufficiently small focused spot on the information storage medium 1, the convergence angle α is as narrow as 10 to ±20 degrees.
needs to be made larger. For this reason, the quarter wavelength plate 70
The aspherical curved surface 18b of the objective lens 18 after passing through changes the concave lens curvature and widens the divergence angle to a larger extent. Thereby, the curvature of the concave lens is changed in a direction parallel to and perpendicular to the plane of the paper in accordance with the difference in the divergence angle β of the recording and reproducing laser beams La, and the degree to which the divergence angle β is widened is changed.

その後、対物レンズ18の非球面曲面18aでは、凸レ
ンズ作用を持たせて、上記記録、再生用レーザ光1aと
消去用レーザ光1bを収束光に変化させている。このと
きの発散角βと収束角αの比α/βが近似的に結像横倍
率を示している。
Thereafter, the aspherical curved surface 18a of the objective lens 18 has a convex lens effect and changes the recording/reproducing laser beam 1a and the erasing laser beam 1b into convergent light. The ratio α/β of the divergence angle β and the convergence angle α at this time approximately indicates the imaging lateral magnification.

上記情報記憶媒体1上で集光されたレーザ光La、Lb
は、この情報記憶媒体1上で反射し、再び対物レンズ1
8.1/4波長板70を通過した後、プリズム部63に
入射され偏光ビームスブリット面64に戻される。ここ
で、レーザ光La。
Laser beams La and Lb focused on the information storage medium 1
is reflected on this information storage medium 1 and is reflected again on the objective lens 1.
8. After passing through the 1/4 wavelength plate 70, the light enters the prism section 63 and returns to the polarized beam splitting surface 64. Here, the laser beam La.

1bは1/4波長板70を往復することにより偏光ビー
ムスブリット面64で反射された際に比べ撮動方向が9
0度向回転た直線漏光光となる。このため、偏光ビーム
スブリット面64に戻されたレーザ光La、Lbはこの
偏光ビームスブリット面64を通過し、その背後に存在
し、かつ偏光ビームスブリット面64に重合された光分
離反射部材65の互いに傾きをもって隣接した2つの光
反射面としての光反射性平面65a1光反射性シリンド
リカル面65bに到遅する。上記光反射部材65で反射
したレーザ光は、再び偏光ビームスブリット面64を通
過し、光検出器14に向かう。
1b travels back and forth through the 1/4 wavelength plate 70, so that the shooting direction is 9 compared to when the polarized beam is reflected by the split surface 64.
It becomes a linear leaking light rotated in the 0 degree direction. Therefore, the laser beams La and Lb returned to the polarized beam splitting surface 64 pass through this polarized beam splitting surface 64, and the light separating and reflecting member 65 that exists behind it and is superimposed on the polarized beam splitting surface 64. The light-reflecting planes 65a1, which are two light-reflecting surfaces adjacent to each other with inclinations, are too late to reach the light-reflecting cylindrical surface 65b. The laser beam reflected by the light reflecting member 65 passes through the polarized beam splitting surface 64 again and heads toward the photodetector 14.

上記記録、再生用レーザ光1aのうち、光反射性平面6
5aで反射した光は、焦点ぼけ検出用レーザ光Lfとな
り、第2図に示すように、合焦時、焦点ぼけ検出用光検
出セル66aと66bの間に集光される。また、光反射
性シリンドリカル面65bで反射した光はトラックずれ
検出用レーザ光Ltとなり、合焦時、第2図に示すよう
に光検出器14上のトラックずれ検出用光検出セル67
a、67b上に照射される。上記光反射性平面65aと
光反射性シリンドリカル面65bの光反射は全反射を利
用しているため、その後側に全反射用隙間65cを設け
である。
Among the recording and reproducing laser beams 1a, a light reflective plane 6
The light reflected by 5a becomes a laser beam Lf for detecting defocus, and as shown in FIG. 2, it is focused between light detection cells 66a and 66b for detecting defocus when in focus. Further, the light reflected by the light reflective cylindrical surface 65b becomes a laser beam Lt for detecting track deviation, and when the light is focused, a light detection cell 67 for detecting track deviation on the photodetector 14 as shown in FIG.
a, 67b are irradiated. Since the light reflection between the light reflective plane 65a and the light reflective cylindrical surface 65b utilizes total reflection, a gap 65c for total reflection is provided on the rear side.

なお、焦点ぼけ検出用レーザ光Lfによる焦点ぼけ検出
の検出感度は、情報記憶媒体1に対する光検出器14上
への桔働慣倍率α/βに比例している。したがって、結
像横倍率α/βの値が大きく取れる光像を有した上記対
物レンズ18は、焦点ぼけ検出の感度向上にも役立って
いる。
Note that the detection sensitivity of the defocus detection by the defocus detection laser beam Lf is proportional to the modulation ratio α/β of the information storage medium 1 onto the photodetector 14. Therefore, the objective lens 18 having an optical image with a large value of imaging lateral magnification α/β is also useful for improving the sensitivity of defocus detection.

上記各光学部品を保持する機械的フレームは、半導体レ
ーザアレイ61および光検出器14を支持する半導体素
子マウント台68と、残りの光学部品を内蔵する光学部
品マウント用フレーム71とから構成されている。上記
両者の接合部は、半導体素子の耐環境性保護のため、ハ
ーメチックシール72でシールされている。上記光学部
品マウント用フレーム71の内壁は、瀕械的精度を高く
加工しであるため、各光学部品は単なる嵌め込みにより
組立ててられるようになっている。この結果、第1図の
構造を用いることにより、光学ヘッド5を大幅に小形化
することができ、直径φA−φ7mm、長ざB = 1
0 m m程度にすることができる。
The mechanical frame that holds each of the optical components described above is composed of a semiconductor element mount stand 68 that supports the semiconductor laser array 61 and the photodetector 14, and an optical component mount frame 71 that houses the remaining optical components. . The joint between the two is sealed with a hermetic seal 72 to protect the semiconductor element from environmental resistance. The inner wall of the optical component mounting frame 71 is machined with high mechanical precision, so that each optical component can be assembled by simply fitting. As a result, by using the structure shown in FIG. 1, the optical head 5 can be significantly downsized, with a diameter of φA-φ7 mm and a length of B=1.
It can be set to about 0 mm.

上記光検出器14の構造について、第2図を用いて説明
する。すなわち、焦点ぼけ検出原理は、いわゆるナイフ
ェツジ法を用いており、合焦点には焦点ぼけ検出用レー
ザ光Ifが光検出器14上に集光される。また、合焦状
態からはずれて、対物レンズ18と情報記憶媒体1間の
距離が近付き過ぎた時は、焦点ぼけ検出用レーザ光if
の集光位置が光検出器14の後方にずれ、主に焦点ぼけ
検出用光検出セル66k)の方に多く焦点ぼけ検出用レ
ーザ光が照射される。
The structure of the photodetector 14 will be explained using FIG. 2. That is, the defocus detection principle uses the so-called Knifezi method, and the defocus detection laser beam If is focused on the photodetector 14 at a focused point. In addition, when the distance between the objective lens 18 and the information storage medium 1 becomes too close due to the out-of-focus condition, the defocus detection laser beam if
The light focusing position of is shifted to the rear of the photodetector 14, and the defocus detection light detection cell 66k) is mainly irradiated with the defocus detection laser light.

また、反対に、対物レンズ18と情報記憶媒体1間の距
離が遠ざかると、焦点ぼけ検出用レーザ光Ifの集光位
置が光検出器14の前方にずれ、焦点ぼけ検出用光検出
セル66aの方に多く焦点ぼけ検出用レーザ光が照射さ
れる。
Conversely, when the distance between the objective lens 18 and the information storage medium 1 increases, the focal position of the laser beam If for defocus detection shifts to the front of the photodetector 14, and the light detection cell 66a for defocus detection shifts. The out-of-focus detection laser light is irradiated more towards the camera.

しかし、焦点ぼけ量が大きくなり過ぎて対物レンズ18
と情報記憶媒体1間の距離がさらに遠ざかった場合、焦
点ぼけ検出用レーザ光66fの集光位置が大きくずれ、
たとえば第1図に示すγ点へずれることがある。すると
、光検出器14上でのレーザ光のスポット状態が第3図
(b)に示すように、焦点ぼけ検出セル66bの方に多
く露光される。この状態では、電気的に対物レンズ18
が近過ぎる状態と変りなくなる。このため、上記の状態
と対物レンズ18が合焦点からはずれてわずかに情報記
憶媒体1に近付いた状態とを区別するため、第3図に示
すような、異常検出用光検出セル69が設けである。
However, the amount of defocus became too large and the objective lens 18
When the distance between the information storage medium 1 and the information storage medium 1 becomes further, the focal position of the defocus detection laser beam 66f shifts significantly,
For example, it may shift to the γ point shown in FIG. Then, as shown in FIG. 3(b), the spot state of the laser beam on the photodetector 14 is more exposed to the defocus detection cell 66b. In this state, the objective lens 18
The situation remains the same as when the two are too close. Therefore, in order to distinguish between the above state and the state in which the objective lens 18 is out of focus and slightly approaches the information storage medium 1, a light detection cell 69 for detecting an abnormality as shown in FIG. 3 is provided. be.

したがって、2fi類のレーザ光Lf、Ltのうちどち
らかが、焦点ぼけあるいはトラックずれ光検出セル66
a、66b、67a、67bからはみ出して、その周辺
に配置されている異常検出用光検出セル69に達した場
合には、大幅に焦点がぼけたと見なし焦点ぼけ補正を一
時中断し、再度合焦点位置を捜し直すようにする。上記
各光検出セル66a、66b、67a、67bにより焦
点ぼけ、トラックずれを検出した場合。光学ヘッド1全
体を上下、左右に動かすことにより補正されるようにな
っている。
Therefore, either one of the 2fi type laser beams Lf and Lt is detected by the out-of-focus or track deviation light detection cell 66.
a, 66b, 67a, 67b and reaches the abnormality detection light detection cell 69 arranged around them, it is assumed that the focus has become significantly out of focus, the defocus correction is temporarily interrupted, and the focus is refocused. Try searching for the location again. When defocus and track deviation are detected by each of the photodetection cells 66a, 66b, 67a, and 67b. Correction is made by moving the entire optical head 1 up and down and left and right.

また、光検出器の14の光検出セル66a、66b、6
7a、67b以外の部分は不感知領域14aとなってい
る。
In addition, 14 photodetection cells 66a, 66b, 6 of the photodetector
The portion other than 7a and 67b is a non-sensing area 14a.

なお、半導体レーザアレイ61の裏側にはその半導体レ
ーザアレイ61により発光されるレーザ光1a、lbの
発光量を調整するためのプリズム81、および光検出器
82が設けられている。この発光量制御については特願
昭61−40710号に説明しであるので、ここではそ
の詳細を省賂する。
A prism 81 and a photodetector 82 are provided on the back side of the semiconductor laser array 61 to adjust the amount of laser light 1a, lb emitted by the semiconductor laser array 61. Since this light emission amount control is explained in Japanese Patent Application No. 61-40710, the details thereof will be omitted here.

また、上記半導体素子マウント台68には、光検出器1
4.82の出力を取出すとともに、半導体レーザ61a
、61の駆動信号が供給される電気端子コネクタ68a
が設けられている。
Further, the semiconductor element mount table 68 includes a photodetector 1.
While taking out the output of 4.82, the semiconductor laser 61a
, 61 drive signals are supplied to the electrical terminal connector 68a.
is provided.

次に、第1図の光学系の組立て調整方法について説明す
る。すなわち、調整時に重要な部分は光軸のずれによる
対物レンズ18のコマ収差の発生にある。このため、前
述したように、高精度でフレームを作成し、各光学部品
を嵌め込んで行っている。したがって、半導体レーザア
レイ61の発光点がきらんと理想位置に設定されれば、
コマ収差が生じないようになっている。
Next, a method of assembling and adjusting the optical system shown in FIG. 1 will be explained. That is, the important part during adjustment is the occurrence of comatic aberration in the objective lens 18 due to the deviation of the optical axis. For this reason, as described above, a frame is created with high precision and each optical component is fitted into the frame. Therefore, if the light emitting point of the semiconductor laser array 61 is set at the ideal position,
This ensures that coma aberration does not occur.

このため、まず、半導体レーザアレイ61がら発光され
るレーザ光La、Lbのファーフィールドパターンの測
定を行い、パターンが非対称の強度分布を持っているも
のを不良品として外す。次に、複屈折のある透明な基板
ごしにミラーを情報記憶媒体1が設定されるべき位置の
近傍に配置し、ミラーを上下動させる。合焦時、複屈折
のある透明な基板ごしにレーザ光の一部が半導体レーザ
アレイ61に戻り、半導体レーザアレイ61の発光を不
安定にする。この結果、半導体レーザアレイ61の発光
にノイズが乗り、不安定な時を合焦点時と見なすように
なっている。
For this reason, first, the far field pattern of the laser beams La and Lb emitted from the semiconductor laser array 61 is measured, and those whose patterns have an asymmetric intensity distribution are rejected as defective products. Next, a mirror is placed near the position where the information storage medium 1 is to be set through a transparent substrate having birefringence, and the mirror is moved up and down. During focusing, a portion of the laser light returns to the semiconductor laser array 61 through the transparent substrate with birefringence, making the light emission of the semiconductor laser array 61 unstable. As a result, noise is added to the light emission from the semiconductor laser array 61, and when the light is unstable, it is considered to be in focus.

上記半導体素子マウント台68の調整方向は、第1図に
示すように、X−Y−θの3方向がある。
As shown in FIG. 1, there are three directions in which the semiconductor element mount table 68 can be adjusted: X, Y, and .theta..

すなわち、上記X方向へ動かすことにより、焦点ぼけ検
出用レーザ光lfとトラックずれ検出用レーザ光Ltの
光量比を変えることができる。上記Y方向へ動かすこと
により、トラックずれ検出用光検出セル67a、67b
上のトラックずれ検出用レーザ光Ltが移動する。この
場合、半導体素子マウント台68の回転中心を半導体レ
ーザアレイ61の記録、再生用レーザ発光点に一致させ
ておく。また、半導体素子マウント台68をθ方向に回
転させると、相対的には、焦点ぼけ検出用光検出セル6
6a、66b上で焦点ぼけ検出用レーザ光が移動する。
That is, by moving in the above-mentioned X direction, the light amount ratio between the laser beam lf for defocus detection and the laser beam Lt for tracking deviation detection can be changed. By moving in the Y direction, the optical detection cells 67a and 67b for detecting track deviation are
The upper track deviation detection laser beam Lt moves. In this case, the center of rotation of the semiconductor element mount table 68 is made to coincide with the recording/reproducing laser light emitting point of the semiconductor laser array 61. Furthermore, when the semiconductor element mount base 68 is rotated in the θ direction, the defocus detection photodetection cell 6
A defocus detection laser beam moves on 6a and 66b.

なお、θ方向の回転時にトラックずれ検出系に悪影響が
及ばないようにトラックずれ検出用光検出セル67a、
67b間の境界線を記録、再生用レーザ発光点を中心に
円弧を描くような構造となっている。したがって、X−
Y−θ方向への移動だけで調整が完了する。最後に、上
下、左右に移動可能な情報記憶媒体1の破片を情報記憶
媒体1の位置に配置して確認を行う。これにより、焦点
ぼけ検出信号を利用して情報記憶媒体1の破片を上下動
させて焦点ぼけ補正用のサーボをかける。また、情報記
憶媒体1の破片をさらに左右に振り、トラックずれ検出
信号の状態を確認する。
In addition, in order to prevent the track deviation detection system from being adversely affected during rotation in the θ direction, a photodetection cell 67a for tracking deviation detection,
The boundary line between the areas 67b and 67b has a structure in which an arc is drawn around the recording/reproducing laser emission point. Therefore, X-
Adjustment is completed by simply moving in the Y-θ direction. Finally, a piece of the information storage medium 1 that can be moved vertically and horizontally is placed at the position of the information storage medium 1 for confirmation. As a result, the fragments of the information storage medium 1 are moved up and down using the defocus detection signal, and a servo for defocus correction is applied. Further, the fragments of the information storage medium 1 are further shaken left and right, and the state of the track deviation detection signal is checked.

しかして、情報記憶媒体1上の情報の消去時以外すなわ
ち記録または再生時には、記録、再生用半導体レーザ6
1aのみ点灯し、光検出器14の各セル66a、66b
、67a、67b上には記録、再生用レーザ光laのみ
が照射されて焦点ぼけ検出およびトラックずれ検出に用
いられる。
Therefore, except when erasing information on the information storage medium 1, that is, when recording or reproducing, the recording and reproducing semiconductor laser 6
Only 1a lights up, and each cell 66a, 66b of the photodetector 14
, 67a, 67b are irradiated with only the recording and reproducing laser beam la, which is used for defocus detection and track deviation detection.

上記したように、光学系の各部を一体的に構成したので
、小形化が図れる。
As described above, since each part of the optical system is integrally constructed, the optical system can be miniaturized.

また、光学部品点数を減らしつまりコリメータレンズを
用いないため、mlを軽くすることができ、全体を軽く
することができる。これにより、情報記録再生装置のア
クセスが速くなり、アクセス時間の短縮が図れる。
Furthermore, since the number of optical parts is reduced, that is, no collimator lens is used, the ml can be reduced, and the overall weight can be reduced. This speeds up the access of the information recording/reproducing device and shortens the access time.

なお、前記実施例では、記録、再生用レーザ光と消去用
レーザ光とを発生する光源について説明したが、これに
限らず、記録、再生用レーザを再生専用レーザに変更し
、消去用レーザを記録用レーザに変更した光源を用いて
動作する場合も上記同様に実施できる。
In addition, in the above embodiment, a light source that generates a laser beam for recording and reproduction and a laser beam for erasing was explained, but the present invention is not limited to this. The same operation as described above can be carried out when using a light source changed to a recording laser.

また、光反射面として光反射性平面と、光反射性シリン
ドリカル面とを用いている場合について説明したが、こ
れに限らず、非球面反射面を用い、焦点ぼけ検出に非点
収差法を用いるようにしても良い。
In addition, although we have explained the case where a light reflective plane and a light reflective cylindrical surface are used as the light reflective surface, the invention is not limited to this, and an aspherical reflective surface is used, and an astigmatism method is used to detect defocus. You can do it like this.

[発明の効果コ 以上詳述したようにこの発明によれば、構成の簡素化に
よる小形軽量化が図れ、しかも軽量化によるアクセス時
間の短縮化が図れる光学ヘッドを提供できる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide an optical head which can be made smaller and lighter by simplifying the structure, and which can shorten the access time due to the lighter weight.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第1図は光学
ヘッドの全体の構成を示す断面図、第2図は半導体レー
ザアレイおよび光検出器を示す平面図、第3図は光検出
器の構成を示す平面図、第4図は情報記録再生装置の直
路構成を示すブロック図である。 1a・・・記録、再生用レーザ光、1b・・・消去用レ
ーザ光、1・・・情報記憶媒体、14・・・光検出器、
18・・・対物レンズ、61・・・半導体レーザアレイ
(光源)、61a・・・記録、再生用レーザ、61b・
・・消去用レーザ、65・・・光分離反射部材(光分割
部材)、65a・・・光反射性平面、65b・・・光反
射性シリンドリカル面、66a、66b・・・焦点ぼけ
検出用光検出セル、67a、67b・・・トラックずれ
検出用光検出セル。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 愚弟 1 図
The drawings show an embodiment of the present invention, in which Fig. 1 is a sectional view showing the overall configuration of an optical head, Fig. 2 is a plan view showing a semiconductor laser array and a photodetector, and Fig. 3 is a photodetector. FIG. 4 is a plan view showing the structure of the device, and FIG. 4 is a block diagram showing the straight path structure of the information recording/reproducing apparatus. 1a... Laser light for recording and reproduction, 1b... Laser light for erasing, 1... Information storage medium, 14... Photodetector,
18... Objective lens, 61... Semiconductor laser array (light source), 61a... Recording and reproducing laser, 61b...
. . . Erasing laser, 65 . . . Light separation and reflection member (light division member), 65a . Detection cells, 67a, 67b... Light detection cells for detecting track deviation. Applicant's agent Patent attorney Takeshi Suzue Guo 1 Figure

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)発散性の光を発生する光源と、 この光源から発せられる光をトラックを有する情報記憶
媒体上に集光させる対物レンズと、上記光源の近傍に設
けられ、上記対物レンズから上記情報記憶媒体を介して
導かれる光を、上記情報記憶媒体に対する焦点ぼけを検
出するための光と、上記情報記憶媒体に導かれた光の上
記トラックに対するずれを検出するための光とに分割す
る光分割部材と、 この光分割部材により分割された光を電気信号へ変換す
る光検出器とを具備し、 上記各部が支持部材により一体に構成されていることを
特徴とする光学ヘッド。
(1) a light source that generates diverging light; an objective lens that focuses the light emitted from the light source onto an information storage medium having a track; Light splitting that splits the light guided through the medium into light for detecting defocus with respect to the information storage medium and light for detecting a shift of the light guided to the information storage medium with respect to the track. What is claimed is: 1. An optical head comprising: a member; and a photodetector that converts the light split by the light splitting member into an electrical signal, and each of the above parts is integrally formed by a support member.
(2)上記光源による発散性の光が惰円形状であること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学ヘッド。
(2) The optical head according to claim 1, wherein the diverging light from the light source has a circular shape.
(3)上記光分割部材が、偏光面と光反射面とを有して
い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) The optical head according to claim 1, wherein the light splitting member has a polarizing surface and a light reflecting surface.
(4)上記光分割部材が、偏光面と光反射面のどちらか
一方の面が互いに異なる角度で傾斜する複数の面に分割
されてい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。
(4) The light splitting member is divided into a plurality of surfaces in which either one of the polarizing surface and the light reflecting surface is inclined at different angles from each other. optical head.
(5)上記対物レンズが、光源からの発散性の光を発散
角の広い光に広げた後、収束光に変換するものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学ヘッド
(5) The optical head according to claim 1, wherein the objective lens expands the diverging light from the light source into light with a wide divergence angle, and then converts it into convergent light. .
(6)上記対物レンズの1つの面が、非点対称な非球面
レンズで構成されてい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。
(6) The optical head according to claim 1, wherein one surface of the objective lens is constituted by an aspherical lens having asymmetrical points.
(7)上記対物レンズの2つの曲面の曲率が異なってい
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。
(7) The optical head according to claim 1, wherein the two curved surfaces of the objective lens have different curvatures.
(8)上記各部が光学部品マウント台と半導体素子マウ
ント台からなる外部フレームによつて構成されているこ
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
(8) The optical head according to claim 1, wherein each of the above-mentioned parts is constituted by an external frame consisting of an optical component mount stand and a semiconductor element mount stand.
(9)上記光学部品マウント用フレーム内に光源と光検
出器が内蔵され、半導体素子マウント台内に対物レンズ
と光分割部材が内蔵されていることを特徴とする特許請
求の範囲第8項記載の光学ヘッド。
(9) A light source and a photodetector are built in the optical component mounting frame, and an objective lens and a light splitting member are built in the semiconductor element mount base. optical head.
(10)上記光学部品マウント用フレームと半導体素子
マウント台間にはハーメチックシールがなされているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第8項記載の光学ヘッド
(10) The optical head according to claim 8, wherein a hermetic seal is formed between the optical component mounting frame and the semiconductor element mounting stand.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5491684A (en) * 1993-04-02 1996-02-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical disk unit

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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