JPS63229633A - 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２ビームを用いて情報を記録、再生。

消去する光デイスク装置の光ヘッドに関するものである
。

従来の技術 近年、静止画ディスク装置０交書ファイル装置。

データファイル装置など、大容量の情報記録装置として
光デイスク装置の開発、＃晶化が活発化している。光デ
イスク装置は高速回転するディスクにレーザ光を照射し
て、その記録媒体に情報ビットを記録しておき、同じレ
ーザでパワーを下げ、記録ピットの反射率変化を読み取
る装置である。

さて、記録媒体として例えば、テルル酸化物にゲルマニ
ウム、すすを添加した薄膜を用いた場合、情報ビットの
記録に際しては、回折限界まで絞り込んだパワー密度の
高い光スポット（直径０．８μｍ程度）で照射すると、
記録媒体は急熱急冷されて反射率の低い状態へ転移して
記録が完了する。また記録ピットの消去に際しては、パ
ワー密度が低くかつトラック方向に長くなるように成形
した光スポットを記録ピットに照射し、この部分の記録
媒体がアニールされて、元の反射率の高い記録前の状態
へ転位して消去が完了する。このように記録ピットの消
去においてアニールが可能な光スポットを発する光ヘッ
ドが、書き換え機能を有する光デイスク装置の光ヘッド
として提案されている。

係る光ヘッドの従来例を、以下に図を用いて説明する４
、第５図は従来の光へノドの概略構成を示す図、第６図
は第６図Ｂ方向より見た構成図である。まず記録再生光
学系の構成について説明する。

１は記録再生用半導体レーザで、波長λ、であり記録時
には約ａ　ｍｗ、再生時には約１　ｍＷのレーザーパワ
ーをディスク上に照射する。２はレーザ光を平行光ビー
ムに変換する集光レンズ、３は変換された記録再生光ビ
ームである。４は第１の偏光ビームスプリッタでｆりす
、第７図に示すような波長特性を持っており、波長λ１
のＰ偏光を透過し、後述の波長λ２のＰ偏光を反射する
偏光特性がある。記録再生用半導体レーザ１は第１の偏
光ビームスプリッタ４に対してＰ偏光となるよう配置さ
れているため、記録再生光ビーム３は第１の偏光ビーム
スプリッタ４を通過し、第２の偏光ビームスプリッタ５
に入る。第２の偏光ビームスプリツタ５ｒ／′ｉ第８図
に示すような波長特性、つまり波長λ１およびλ２のＰ
偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する偏光特性を持っている
。したがって、記録再生光ビーム３は第２の偏光ビーム
スプリッタ５も透過し、反射プリズム６で光路を直角に
曲げられ、％波長板７．絞りレンズ８を通り、ディスク
記録面９に微小な記録再生光スポット１０を形成する。

次に検出光学系について説明する。ディスク記録面９を
反射した後、絞りレンズ８．Ｖ４４波長板７反射プリズ
ム６の順に進む反射光ハ、Ｓ偏光となっているため、第
２の偏光ビームスプリッタ５によって光路を直角に曲げ
られ、第３の偏光ビームスプリンタ１１に至る。この第
３の偏光ビームスプリッタ１１は第９図に示すように、
波長λ１の記録再生用光ビームに対してＨｓＳ偏光反射
し、消去用半導体レーザ１２からの波長λ２の光ビーム
に対してはＳ偏光、Ｐ偏光とも透過するという偏光特性
をもつものである。即ち、記録再生−Ｘビーム３の反射
光は第３の偏光ビームスプリッタ１１で反射し、検出レ
ンズ１４に至る。検出レンズ１４を通った記録再生用光
ビーム３はシリンドリカルレンズ１５により非点収差を
与えられ、信号検出器１６に受光される。信号検出器１
６は複数の受光素子から成り、再生信号を検出するとと
もに、いわゆる非点収差法によりフォーカス制御信号が
、プッシュプル法によりトラッキング制御信号が検出で
きるよう構成されている。

こうして得られたフォーカス制御信号とトラッキング検
出信号を基に、絞りレンズ８はフォーカス制御およびト
ラッキング制御がかけられている。

次に消去光学系の構成について説明する。１２は消去用
半導体レーザであり、波長λ２．消去時照射パワーは約
２０ｍＷである。消去用半導体レーザ１２は第３の偏光
ビームスプリッタ１１に対しＳ偏光となるように配され
ており、これを発した波長λ２のレーザ光は消去用の集
光レンズ１７によシ略平行な消去光ビーム１８［なる。

消去光ビーム１８は消去ビーム形成手段１９と消去ビー
ム偏光手段２ｏを透過した後、反射プリズム１３によっ
てその光路を直角に曲げられ、第３の偏光ビームスプリ
ッタ１１に入射する。第３の偏光ビームスプリ１．夕１
１は波長λ２のＳ偏光に対しては前述のような特性を持
つから、ここを通過する。

次に消去光ビーム１８ｉｄ第２の偏光ビームスプリッタ
５で反射され、反射プリズム６、Ｖ４波長板７゜絞りレ
ンズ８を経てディスク記録面９に至り、消去用光スポッ
ト２２を形成する。ここで消去用光スポット２２は第１
０図に示すように、ディスク記録面９の移動方向（トラ
ック方向）に幅が狭く、ピークが高いメルトスポット２
３と移動方向に幅が広くかつピークの低いアニールスポ
ット２４からなる。ディスク記録面９に対してはメルト
スポット２３がまず照射され、次にアニールスポット２
４が照射されるよう配置するが、このようにするとディ
スク記録面９は高パワー密度のメルトスポット照射を短
時間内に受けて急熱し、その後低パワー密度のアニール
スポット照射を比較的に長時間受けて除熱・除冷される
。記録媒体をアニールして消去を行なう本方式において
はトラック方゛向に長い楕円スポット１つを照射するこ
とにより除熱・除冷してアニールするより、一度急熱し
た後除熱・除冷した方がアニール効果が大きいため、メ
ルト・アニールの２スポット方式を採用した方がよい。

こうした消去光スポット２２は消去ビーム形成手段１９
を用いて形成するが、これについて次に説明する。消去
ビーム形成手段１９の構成の一例を第１１図に示す。消
去ビーム形成手段１９は平行平板部３０と傾斜面部３１
とから成る。平行平板部３ｏを通過する消去光ビームは
この部分をまっすぐに透過してメルトビーム２６となり
、これは絞りレンズ８で絞シ込まれてメルトスポット２
３を形成する。一方複数傾斜部を通過した消去光ビーム
はアニールビーム２６を形成し、傾斜面を透過するため
にプリズム作用も受けて偏向する。

このアニールビーム２６は絞りし／ズ８で絞り込まれる
と、その進行方向が偏向しているためにメルトスポット
２３とは異なった位置に結像し、アニールスポット２４
となる。アニールビームは異なった偏向角を持つ複数の
平行ビームから成り立っているので、これらを絞り込ん
で得られる光スポ・ノドの位置は各々異なる。アニール
スポット２４ｒｒｉこれら異なった位置のスポットの集
積となるため、ピークが低くかつ長いスポットとなる、
このとき、各スポットの結像位置はトラック方向に並べ
る。以上プリズムによる消去スポット形成法について説
明したが、シリンドリカルレンズを用いてトラ・ツク方
向に長い楕円消去スボ・７）も形成できる。

次に消去ビーム移動手段２０について説明する。

温度変化などの環境が変化すると記録スポット１ｏと消
去光スポットとの間に位置ずれが起る。

この原因は記録再生用半導体レーザ１．消去用半導体レ
ーザ１２やプリズムなどの光学部品の相対位置が環境変
化によって変わるためである。このスポット位置ずれが
起ると記録スボ−７）　１ｏの後を消去スポット２２が
ずれてトレースするために消し残りが発生し、これを防
ぐには消去光スポット２２を移動させてずれをなくせば
よい。消去ビーム移動手段２０の働きは消去スポット２
２をディスク半径方向に移動させることであり、これに
よって記録スポット１ｏの後を消去スポット２２がずれ
なくトレースすることができ完全な消去を行なうことが
できる。−消去ビーム移動手段２０はたとえば、第１２
図に示すようにクサビ形状をしており、この非平行な対
向面を消去光ビーム１８が透過する。消去光ビーム１８
は消去ビーム移動手段２０の透過後そのプリズム作用の
ため偏向する。ここで消去ビーム移動手段２０を図中の
点線のように回転させると、消去光ビームは、この回転
につれて偏向方向が変わる。これにつれて結像した消去
光スポツト２２ｆ′ｉ消去ビーム形成手段１９で説明し
たように、結像位置が変化する。したがって、消去ビー
ム移動手段２ｏを回転させることにより、消去光スポッ
ト２２を移動させることができる。移動方向はトラック
直交方向であり、記録再生光スポット１ｏと消去光スボ
・フト２２の並ぶ方向に対して直角である。

次にディスク記録面９反射後の光路について説明する。

ディスク記録面９を反射した後、消去光ビーム１８は第
２の偏光ビームスプリ・フタロに戻る。このときＰ偏光
となっているため、これを通過し、第１の偏光ビームス
プリッタ４は前記の如く波長λ２のＰ偏光を反射するた
め、この消去光ビーム１８は反射して検出器２７に至る
。検出器２７は２つの受光素子からなり、いわゆるブ、
ンシュプル法により、消去光スポット２２のトラ・ンキ
ング制御信号を検出し、これによって消去ビーム移動手
段２０を駆動する。

発明が解決しようとする問題点 上記のような構成の従来の光ヘッドについて以下にその
問題点を説明する。記録再生光スポット１０と消去光ス
ポ、、、　）　２２の間にわずかにずれが生じた場合は
、検出器２７で検出した消去光スポット２２のトラウキ
ング誤差信号を基に消去ビーム移動手段２０を駆動して
ずれをなくすことができる。しかしずれがトラックピッ
チの半分以上あるときは原理的には記録再生光スポ・フ
ト１０の隣りのトラックに消去光スポットが引き込まれ
てしまう。トラックピッチは１．６μｍ程度と微小であ
リ、その半分の０．８μｍ程度のずれは考えられること
であり、実際隣りのトラックに引き込む可能性がある。

これを防市するためには消去光スポットによってトラッ
ク番地を検知できればよい。

しかし、第４図に示すようにメルトスポット２３のトラ
ンク方向の長さＬＭが記録再生光スポット１０の長さＬ
Ｒに比べて長いために周波数特性が悪くトラック番地信
号を読むことができない。

ここでメルトスボ・ソト２３の長さＬＭが記録スポット
１ｏの長さＬＲに比べて長くなるのは、記録スポット１
０を形成するのに開口を全゛部用いるのに対して、メル
トスポット２３は幅の狭いメルトビームを用いて形成さ
れるためである。

このように従来の構成ではトラックピッチの半分以上の
ずれが生じた場合このずれを補正することができないと
いう問題がある。

問題点を解決するための手段 本発明は、パワー密゛度の高い記録スポットを照射する
ことにより記録媒体を急熱急冷して記録を行ない、消去
ビーム形成手段を用いて形成したトラック方向にパワー
密度の低い消去光スポットを照射することによって記録
媒体を除熱除冷して消去し、さらにトラック直交方向に
消去ビームの一部が偏向するように消去ビーム形成手段
の一部に傾斜平面部を設けることによって、消去スポッ
トのトラック直交方向の隣接トラック上に番地検出スポ
７）を形成し、この番地検出スポットを用いて消去スポ
ット再生番地を検出して記録と消去スポットのトラ・ン
クずれを検知する光ヘッドである。

作用 消去光スポットはトラック方向にパワー密度を低くしで
あるため、この方向に長いスポットとなっている。した
がって微小なビウテで記録しであるトランク番地信号を
消去スポットで読み取ることができない。そこで消去ビ
ーム形成手段を用いて、消去スポットのトラ・ンク直交
方向の近傍にパワー密度が高い番地検出スポットを消去
ビームの一部の光を用いて新らたに形成し、この番地検
出スポットによって消去スポットの再生番地を検出し、
記録と消去のトラックずれを検知する。

実施例 本発明の一実施例を第１図、第２図に示す。第２図は第
１図入方向より見た図である。従来例と同番号の構成部
品は従来例と同等の機能、役割を果す。従来例と本発明
の異なる部分について以下に説明する。第３図に本発明
の消去ビーム形成手段の一構成例を示す。従来例のとこ
ろで説明したように、本発明においても平行部３０’　
と傾斜面部３１′　　をもち、これらは従来例と同様に
メルトスポットとアニールスポットを形成するために設
けられている。本発明ではこれらに加えて第２の傾斜平
面部３４を前記の傾斜面部３１′　　とは直交する向き
に設けている。この第２の傾斜面部を透過する消去光ビ
ーム１８はその進行方向が変わり、その偏向方向はメル
ト・アニールビーム２５゜２６と直角方向となる。これ
を第１図に番地検出ビーム３３として示した。こうして
形成された番地検出ビーム３３が絞りレンズ８によって
ディスク記録面９に絞り込まれると番地検出スポット３
２が形成され、その位置は第１．第４図に示すように消
去光スポット２２のトラック直交方向の近傍となる。こ
のようにして番地検出スポット３２をつくると消去光ス
ポット２２と番地検出スポット３２の距離Ｐは、第２の
傾斜面部３４の傾斜角によって決まるので常に一定とな
る。そこで、たとえば番地検出スポット３２を消去光ス
ポット２２と１トラワクビ・ソチ分ずらせておけば、番
地検出スポット３２によって隣りのトラック番地を検出
することができるので、消去光スポットのトラック番地
を知ることができる。ここで番地検出スポット３２と消
去光スポット２２をともにトラックに乗せるためには両
者の距離Ｐを厳密に調整しなければならないが、これは
第２の傾斜面部３４と平面３６との間に角度を設け、消
去ビーム形成手段１９を第３図Ｃ軸の回りに回転させて
、距離Ｐを変えることによシ調整できる。

次に番地検出スボ・ント３２によってトラック番地が検
出できる理由について説明する。番地検出スボ・ソト３
２のトラック方向の幅Ｌア（第４図参照）が狭いほど番
地信号を読み取り易くなる。メルトスポット２３の幅Ｌ
Ｍを決定するメルトビーム２５の幅ＷＭと比べると幅Ｗ
、は幅ＷＭに比べてかなり広くとることができる。スポ
ットの幅Ｌア、　ＬＭとビームの幅Ｗｉ、ＷＭはレンズ
で形成されるスポット径と開口径の関係からほぼ逆比例
するとしてよいため、ＷｉがＷＭより広い分、番地信号
スポ・ント３２の幅ＬＴは小さくすることができる。そ
のため番地信号スポット３２によってトラック番地を読
むことができる。

このようにして番地信号スポット３２により消去光スポ
ット２２が再生するトラ・ツク番地を検知して、記録再
生スポット１０の再生トラック番地と比較し、消去ビー
ム移動手段２０を駆動することによって、消去スポット
２２と記録再生スポット１０の再生トラックずれをなく
すことができる。

発明の効果 消去ビームの一部を用いて幅の狭い番地検出スポットを
つくし、この番地検出スポットによって消去スポット再
生トラック番地を間接的に検知し、これと記録再生スポ
ット再生トラック番地と比較して消去スポット駆動手段
を駆動することにより、記録再生スポットと消去スポッ
トのトラックずれを防止し、良好な記録・消去を行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例の書換型光ヘッドの構
成図、第２図は第１図ム方向より見た構成図、第３図は
同実施例における消去ビーム形成手段の構成図、第４図
は記録再生スポット、消去スポット、番地検出スポット
の配置図、第６図は従来の書換型光ヘッドの構成図、第
６図は第５図Ｂ方向よシ見た構成図、第７図〜第９図は
本発明の光ヘッドに用いる偏光ビームスプリッタの特性
図、第１０図は消去光スポットの形状図、第１１図は消
去ビーム形成手段の構成図、第１２図は消去ビーム移動
手段の構成図である。 １ｏ・・・・・・記録再生光スポット、１８・・・・・
・消去光ビーム、１９・・・・・・消去ビーム形成手段
、２ｏ・・・・・・消去ビーム移動手段、２２・・・・
・・消去光スポット、２３・・・・・・メルトスポット
、２４・・・・・・アニールビーム）、２５・・・・・
・メルトビーム、２８・・・・・・アニールビーム、３
２・・・・・・番地検出スボ・ントっ代理人の氏名　弁
理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１図 Ｏ う塑駄ζＵ−−シ（ 第３図 ３２−＝ｉｉドを検出スキルト 第５図 第６図 １δ　　　　　　　　　　　　　　　１０　ｊ司＠ヒ―
ＡＵ１ｍａ−／１ルドリカルレンズ 第７図 （υつ 嬉１０図 Ｍｌ　１図 π消気ビーム隅ン引さ右ζ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パワー密度の高い記録スポットを照射することにより記
   録媒体を急熱急冷して記録を行ない、消去ビーム形成手
   段を用いてトラック方向にパワー密度の低い消去スポッ
   トを照射することによって記録媒体を除熱除冷して消去
   し、さらにトラック直交方向に消去ビームの一部が偏向
   するように消去ビーム形成手段の一部に傾斜平面部を設
   けることによって、消去スポットのトラック直交方向の
   隣接トラック上に番地検出スポットを形成し、この番地
   検出スポットを用いて消去スポット再生番生を検出して
   記録と消去スポットのトラックずれを検知することを特
   徴とする光ヘッド。