JPS6247833A

JPS6247833A - 光デイスク装置

Info

Publication number: JPS6247833A
Application number: JP60187276A
Authority: JP
Inventors: Toru Sasaki; 徹佐々木; Yasuo Otsuka; 康男大塚; Satoshi Shinada; 聡品田
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Video Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Industry and Control Solutions Co Ltd
Priority date: 1985-08-28
Filing date: 1985-08-28
Publication date: 1987-03-02

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】〔発明の利用分野〕本発明は、非点収差の発生を制御することによって、記
録、再生用スポット、および消去用スポットを作り出す
、７＃換え可能光ディスク装置に関し、特に、これらの
スポットを形成するのに好適な光学系に関するものであ
る。

〔発明の背景〕

従来の１倶え可能光ディスク装置には、例えば特公昭５
８−５８７５４号公報に記載のように、記録、再生用に
用いる微小な円スポットと消去用の長円スポットを、投
影レンズとかまほこレンズとを入れ換えることにより作
り出し、これにより、記録、再生、消去を行なうものが
知られている。しかしこの方法によれば、２枚のレンズ
を使用することから高価になるだけでなく、各レンズを
光軸上に正確に位置決めしなければならないという製造
上の困難な問題が残されていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の間粗点を解決する
ために、１個のレーザで、記録、再生用の円スポットと
消去用の長円スポットを形成する光学系を採用し、こｆ
Ｌによって、］　Ｊｆｉな構成で安価な、１ｉＩＦ換え
可能光ディスク装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明においてはレーザか
ら導出される発散光中に、この発散光が２度通過するよ
うに、平行平板ガラスをそう入し、その法線ベクトルが
光軸に対して平行、または斜交するように回動手段を用
いて動作させ、これによって非点収差の発生を制御し、
ディスク上に、記録、再生用の円形スポットと消去用の
長円形スポットとを任意に形成することにより、１換え
可能な構成としたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例を用いて説明する。

第１図は、本発明の一実施例である書換え可能光ディス
ク装置の光学系を示したものである。

第１図において、１は半導体レーザ、２は平行平板ガラ
ス、５はＳ光を反射、Ｐ光を透過する偏光プリズム、ま
た４、１２は１／４波長板であり、この１７４波長板４
．１２を往復した光の偏光面は、もとの光の偏光面に比
べて９０°回転する。

５は反射ミラー、６は半導体レーザ１から導出された発
ｔ＆元を平行光に変えるコリメートレンズである。７は
平行光を絞り込み、光スポットを形成する対物レンズ、
８はディテクタ、９はディスク、１０は記録部である。

また、１１は平行平板ガラス２を回動させるための回動
手段である。

次に、第１図に示される光学系の動作について説明する
。偏光プリズム３の入射面に対してＳ光が入射するよう
に配置しである半導体レーザ１から出射したレーザ光は
、平行平板ガラス２、（２’）を通過して、１／４波長
板４を通り、反射ミラー５で反射された故、再び１／４
波長板４、平行平板ガラス２．（２’）を通過する、こ
こで、レーザ光は、１／４波長機４を往復したことによ
り、光の偏光面は、レーザから導出された光の偏光面に
比べて９０°回転しＰ光となり、偏光プリズム３を通過
し、コリメートレンズ６に入射される。コリメートレン
ズ６を通過したレーザ光は、平行光となり１／４波長板
１２を通過すること九より円偏光に賞嘆された俊、対物
レンズ７に入射される。対物レンズ７を出射した光は集
光されて、対物レンズ７の焦点位置にあるディスク９の
記録部１０に光スポットを形成する。ディスク９から反
射した光は、再び対物レンズ７に入射し、１／４波長板
１２を通過することにより、先と同様に、入射時の光に
対して偏光面が９０゜回転し、Ｓ光となり、コリメート
レンズ６を通過し、偏光プリズム５で反射され、ディテ
クタ８に入射する。ディテクタ８では、反射光により、
記録信号の再生を行ったり、検出信号から光スポットを
ディスク９上に、正確に位置決めするための、トラッキ
ング制御やフォーカシング制御に用いる。

このような＊ａにおいて、平行平板ガラス２は記録、再
生時には、その法線ベクトルＢを光軸Ｎに平行に設置し
て、非点収差を発生しないようにし、一方、消去時には
、光軸ＡＫ対してその法線ベクトルＢを斜交する（２′
）ことにより非点収差を発生させるように動作させる。

またこれらの動作は、回動手段１１を駆動することによ
り行なわれる。その結果、記録、再生時には対物レンズ
７に、非点収差のない平行光束が入射するため、対物レ
ンズ７の焦点に位置しているディスク９の記録部１０に
、長円スポットを形成することができる。

次に、この平行子機ガラス２．２′により非点収差を発
生し、円形と長円形の２植類のスポットを住する原理に
ついて、第２図、第５図を用い、さらに詳細に説明する
。これらの図にＨ（・て、第１図と同一番号を付したも
のは、同一部分である。

第２図に示すように、例えば、半纏体レーザ１から導出
された発散光の光路中に、平行子機ガラス２（板厚ｔ、
屈折率Ｎｇ）がその法線ベクトルＢを光軸に対して角度
α＃ｌけて位置している。このとき、発生する非点隔差
１ｉｔＳｌは次の式１式％次に、第３図により、コリメートレンズ６（焦点距離ｆ
１を開口数ＮＡ、　）と対物レンズ７の関係について説
明する。ここで、Δｆ１は平面板ガラスをそう人したこ
とより、像点位置がｆｌからｆｌに変化した距離を示し
ている。式（１）に示した非点隔差ｉ　Ｓｌが発生した
とき、対物レンズ７（焦点距離ｆ、　Ｉ開口数ＮＡ、　
）　ａに生ずる非点隔差量Ｓ！は、次の式（２）で与え
られる。

ｓｔ　＝Ｓ、　（ｆｔ　／ｆ１　）　’　　　　　　　
　　　（２）ここで、平行平板ガラス２を傾けることに
より発生した非点隔差量Ｓ、と、ディスク９上のスポッ
ト形状の関係について、第４図を用いて説明する。

第４図は、非点収差が発生した時、つまり消去時の長円
スポット１２を図示したものである。

この図において、ｈａはスポット１２の横方向、すなわ
ちディスクの径方向の半径であり、はぼ式１式％ｈａ＝＝λ／（２・ＮＡｔ）（λ＝レーザ１の波長）（
３）また、ａはスポット１２の縦方向、すなわちディス
クの円周方向（＝トラック方向）の半径でありその値は
、平行平板ガラス２を傾むけることによって発生する非
点隔差量Ｓ、に依存し、はぼ式（４）で与えられる。

ここで、ＮＮは式（６）で与えられる。

また、びａの概略値を単に求めたい場合は、幾町光学に
より求められる式＋４１によって、その概略値が与えら
れる。

びａ＝　ｔａａ　　（ｄｌＮＡ、　　）　　・　Ｓｌ　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　（４１’・した
がって、ディスク９上のスポットの形状は非点隔差量Ｓ
、に依存しており、その非点隔差ｉｔ　Ｓｔは平行平板
ガラス２（板厚ｔ）を光軸Ａに対して、角度αだけ傾け
ることによって発生する。これにより、平行平板ガラス
２の板厚ｔ。

傾き角αを任意に選ぶことにより、所望の長さの長円ス
ポットを作り出すことができる。すなわち、記録時、お
よび再生時には、平行平板ガラス２の傾き角αを零とす
るが、または板厚ｔを零、つまり、平行平板ガラス２を
光路中から取り除くことにより、非点隔差ジを零にする
。

その結果、回折限界まで絞られた円スポットを得ること
ができる。一方、消去時には、板厚ｔの平行平板ガラス
２を角度α傾むけること釦より、非点隔差量Ｓ、を発生
させ、その結果、上式ｆ４１　、　（５）で与えられる
縦横比ｘ　（＝Ｕａ／ｈａ　）の長円スポットを作り出
すことができる。

また、本実施例では、第５図に示すように、消去時にお
いて、平行平板ガラスの法線ベクトルＢが光軸Ａに対し
て、角度αだけ斜交している平行平板ガラス２を通過し
た光は、反射ミラー５で反射され、同じ光路な戻り、再
び、平行平版ガラス２′を通過することから、１枚の平
行平板ガラスで２枚分の非点収差を発生することができ
る。また、光が平行平板ガラス２′を往復することによ
り途中で生ずる光軸ずれＰも零に補正される利点がある
。さらに、１枚の平行平板ガラスの動作であるため、非
点隔差量の制御が簡単に、しかも精度良く行なえる。

こうすることにより、板厚ｔと角度αを適当に設定すれ
ば、任意の長さの長円スポットを得ることができ、例え
ば、これを、レーザ光の照射によって記録部１０の屈折
率、または光吸収係数等の物理的変化が生じる相転移式
光ディスクに適用すれば、長円スポット１３によって、
記録部１０の除熱徐冷が行なえ、記録スポットの消去が
可能となる。

次に、第６図に基づいて、平行平板ガラス２を斜交させ
る回動手段についてンレノイドを例として説明する。す
なわち１４はコイルであり、電流をＯＮ１０　Ｆ　Ｆす
ることにより可動部１６が左右に動くものである。また
、可動部１６は鉄等の日性材料であり、部材１６に取り
付げられている。

１９は引っばりばねであり、一端は部材１６に、他端は
固定部１７に取り付けられている。さらに部材１６は平
行平板ガラス２に固定されている。

以上のような構成の回動手段１１を用いて、記録、再生
時には、コイル１４に流れる電流を零とすると部材１５
は引っばりばねによって引き戻されることにより、平行
平板ガラス２はその法線ベクトルＢが光軸Ａに対して平
行となるように動作する。一方、消去時には、コイル１
４に電流を流すと、可動部１５が部材１６を押し出す方
向に動作することにより、平行平板ガラス２はその法線
ベクトルＢが光軸Ａに対して角度αだけ斜交する。この
ようにコイル１４に流すｔ流の０Ｎ１０ＦＦ制御によっ
て、平行平板ガラス２の法ＳベクトルＢを光軸Ａに対し
て斜交、または、平行にすることを選択的に行なうこと
ができる。また、」己した回動手段１１には直線動作の
ンレノイドを用いたが、これには他の方式を用いてもよ
く、例えば、第６図におけるコイル１４に逆電流を流す
構成とすれば、ばね１８を省くことができる。さらには
、回転動作のロータリ式ンレノイドを用いてもよい。

ここで、本実施例において、具体的な数値を当てはめ、
平行平板ガラス２の板厚ｔと角度αを変えたときの、デ
ィスク９上におけるスポットの縦横比Ｘについて計算し
た結果を、以下に示す。表１は、各部分の光学仕様、表
２は平行平板ガラス２の仕様を変えたときのスポットの
縦横比Ｘを示したものである。

表１　光学仕様表２　平行平板ガラスとスポットの縦横比Ｘこの表に示
すように、平行平板ガラスの板厚ｔと傾きαを変えるこ
とにより、任意の長さのスポットを得ることができる。

なお、縦横比Ｘが１：１のときは、平行平板ガラス２の
傾きαは零であり、板厚ｔには依存しない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、書換え可能光ディスク装置において、
半導体レーザから導出される発散光中に発散光が２度通
過するように、平行平板ガラスをそう入し、かつ光軸に
対して、その法線ベクトルを平行、または斜交するよ５
に動作させることにより１枚の平行平板ガラスで２枚分
の非点隔差量を光軸ずれなく発生させ、１個のレーザで
記録、再生、および消去に必要な円形と長円形の２種類
のスポットを作り出すことができる。また、１枚の平行
平板ガラスを動作することからその制御も簡単であり、
そのことから、光学系の簡略化と低価格化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図。第３図は第１図の動作説明図、第４図は消去用スポット
の形状図、第５図は光軸ずれ補正の説明図、第６図は平
行平板ガラスの回転機構の説明図で・ある。１・・・半導体レーザ　　２．２′・・・平行平板ガラ
ス５・・・偏光プリズム　　４．１２・・・１／４波長
板５・・・反射ミラー　　　　６・・・コリメートレン
ズ７・・・対物レンズ　　　８・・・ディテクタ９・・
・ディスク　　　　１０・・・記録部１１・・・回動手
段

Claims

【特許請求の範囲】

１、レーザから導出される発散光中に、偏光プリズム、
１／４波長板、反射ミラーを配置し、前記発散光が２度
通過するように、平行平板ガラスを該偏光プリズムと１
／４波長板の間にそう入し、かつ該平行平板ガラスを、
その法線ベクトルが光軸に対して平行、または斜交する
ように回動手段を用いて動作させ、これによって、非点
収差の発生を制御し、円形スポットと長円スポットとを
ディスク上に作り出し、記録、再生、消去を行なうこと
を特徴とする光ディスク装置。