JP3096154B2 - 光ヘッド装置 - Google Patents
光ヘッド装置Info
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- JP3096154B2 JP3096154B2 JP04154306A JP15430692A JP3096154B2 JP 3096154 B2 JP3096154 B2 JP 3096154B2 JP 04154306 A JP04154306 A JP 04154306A JP 15430692 A JP15430692 A JP 15430692A JP 3096154 B2 JP3096154 B2 JP 3096154B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光源からの出射光を微
小スポットにして記録媒体としてのディスク等の記録面
上に集光し、この集光点からの反射光の光強度を光検出
器により検出して情報の記録再生を行なう光ヘッド装置
において、特にディスクの記録面上に情報を高密度に記
録でき、かつ高密度に記録された情報を再生することが
できる光ヘッド装置に関する。
小スポットにして記録媒体としてのディスク等の記録面
上に集光し、この集光点からの反射光の光強度を光検出
器により検出して情報の記録再生を行なう光ヘッド装置
において、特にディスクの記録面上に情報を高密度に記
録でき、かつ高密度に記録された情報を再生することが
できる光ヘッド装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、情報の書換えが可能なディスク媒
体として、例えば光磁気ディスクがある。この光磁気デ
ィスクに、情報を記録する場合は光学ヘッドと磁気ヘッ
ドとが対向し、再生する場合は光学ヘッドのみが用いら
れる。図15は従来の光ヘッド装置を示す概略構成説明
図である。この光ヘッド装置1は、レーザダイオード等
からなる光源2と、コリメータレンズ3と、ビームスプ
リッタ4と、対物レンズ5と、受光(集光)レンズ6
と、ピンフォトダイオード等からなる光検出器7とから
構成されている。
体として、例えば光磁気ディスクがある。この光磁気デ
ィスクに、情報を記録する場合は光学ヘッドと磁気ヘッ
ドとが対向し、再生する場合は光学ヘッドのみが用いら
れる。図15は従来の光ヘッド装置を示す概略構成説明
図である。この光ヘッド装置1は、レーザダイオード等
からなる光源2と、コリメータレンズ3と、ビームスプ
リッタ4と、対物レンズ5と、受光(集光)レンズ6
と、ピンフォトダイオード等からなる光検出器7とから
構成されている。
【0003】この光ヘッド装置1によりディスクDに情
報を記録する場合、光源2からの出射された高い出力の
レーザ光がコリメータレンズ3により平行光とされ、ビ
ームスプリッタ4より反射されて、対物レンズ5により
微小スポットに集光される。この微小スポットによりデ
ィスクDの記録面が加熱され、この加熱に同期して磁気
ヘッド(図示しない)により磁界変調を与えることによ
り記録面に情報が書き込まれる。
報を記録する場合、光源2からの出射された高い出力の
レーザ光がコリメータレンズ3により平行光とされ、ビ
ームスプリッタ4より反射されて、対物レンズ5により
微小スポットに集光される。この微小スポットによりデ
ィスクDの記録面が加熱され、この加熱に同期して磁気
ヘッド(図示しない)により磁界変調を与えることによ
り記録面に情報が書き込まれる。
【0004】また、ディスクに記録された情報を再生す
る場合は、光源2からの出射された低い出力のレーザ光
がコリメータレンズ3により平行光とされ、ビームスプ
リッタ4より反射されて、対物レンズ5により微小スポ
ットに集光されディスクDの記録面に出射される。ディ
スクDからの反射戻り光は、対物レンズ5に戻り、ビー
ムスプリッタ4を通過して受光レンズ6により集光さ
れ、光検出器7により検出され、カー回転角を検出する
ことによりディスクDの情報が再生される。
る場合は、光源2からの出射された低い出力のレーザ光
がコリメータレンズ3により平行光とされ、ビームスプ
リッタ4より反射されて、対物レンズ5により微小スポ
ットに集光されディスクDの記録面に出射される。ディ
スクDからの反射戻り光は、対物レンズ5に戻り、ビー
ムスプリッタ4を通過して受光レンズ6により集光さ
れ、光検出器7により検出され、カー回転角を検出する
ことによりディスクDの情報が再生される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、ディス
クDに記録される情報の高密度化が要望されている。デ
ィスクD上に高密度に情報を記録させる場合の一例とし
ては、ディスクD上に集光されるレーザ光のスポット径
を小さくすればよい。これを実現するためには、前記対
物レンズの開口数(NA)を現在以上に高く設定するこ
とが必要になる。
クDに記録される情報の高密度化が要望されている。デ
ィスクD上に高密度に情報を記録させる場合の一例とし
ては、ディスクD上に集光されるレーザ光のスポット径
を小さくすればよい。これを実現するためには、前記対
物レンズの開口数(NA)を現在以上に高く設定するこ
とが必要になる。
【0006】しかしながら、上述のように対物レンズの
開口数を高く設定した場合、ディスクDからの反射戻り
光から検出される信号が、ディスクDの傾きや、ディス
クDの基板厚み誤差等の外乱により劣化してしまう。こ
の結果、劣化したエラー信号を図示しないエラー検出部
が検出した場合、光ヘッド装置1のトラッキングサーボ
及びフォーカシングサーボの安定性が低下して、情報の
記録再生が良好に行えなくなる。
開口数を高く設定した場合、ディスクDからの反射戻り
光から検出される信号が、ディスクDの傾きや、ディス
クDの基板厚み誤差等の外乱により劣化してしまう。こ
の結果、劣化したエラー信号を図示しないエラー検出部
が検出した場合、光ヘッド装置1のトラッキングサーボ
及びフォーカシングサーボの安定性が低下して、情報の
記録再生が良好に行えなくなる。
【0007】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、対物レンズの開口数を従来のものより高
くした場合であっても、外乱による検出信号の劣化を極
小に抑えて安定したサーボ動作が行われ、ディスク上へ
の情報の高密度記録再生が実現できるようにした光ヘッ
ド装置を提供することを目的としている。
たものであり、対物レンズの開口数を従来のものより高
くした場合であっても、外乱による検出信号の劣化を極
小に抑えて安定したサーボ動作が行われ、ディスク上へ
の情報の高密度記録再生が実現できるようにした光ヘッ
ド装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の請求項1記載の構成は、光源からの出射光を
微小スポットとして記録媒体に集光させる出射経路と、
記録媒体からの反射戻り光の光強度を検出する光検出器
が設けられた反射経路とを有する光ヘッド装置におい
て、前記出射経路には出射光において互いに直交する電
界成分の強度を調整する電界強度調整手段と、前記電界
成分の一方だけを透過させる部材により形成され、かつ
その中央部に貫通孔を有する第1の検光子とが設けら
れ、反射経路には、前記反射戻り光から、前記電界成分
の他方だけを透過させる部材により形成された第2の検
光子が設けられていることを特徴とするものである。
の本発明の請求項1記載の構成は、光源からの出射光を
微小スポットとして記録媒体に集光させる出射経路と、
記録媒体からの反射戻り光の光強度を検出する光検出器
が設けられた反射経路とを有する光ヘッド装置におい
て、前記出射経路には出射光において互いに直交する電
界成分の強度を調整する電界強度調整手段と、前記電界
成分の一方だけを透過させる部材により形成され、かつ
その中央部に貫通孔を有する第1の検光子とが設けら
れ、反射経路には、前記反射戻り光から、前記電界成分
の他方だけを透過させる部材により形成された第2の検
光子が設けられていることを特徴とするものである。
【0009】
【0010】
【0011】
【作用】 請求項1記載の手段では、電界強度調整手段に
例えば図14に示すような記録モードに対応した電圧を
印加する。これにより、直交する光の電界成分Ez´及
びEy´のうち記録動作に寄与するEz´成分の光を強
調して出力する。そして、第1の検光子では貫通孔から
中心部の光をEy´及びEz´両成分を含んだまま通過
させ、外周部分はEz´成分の光のみを透過させる。こ
のため、Ey´成分の光はそのビーム径が縮小されて対
物レンズに入射し、Ez´成分の光はそのビーム径を変
化させないで対物レンズに入射する。この光が高開口数
の対物レンズにより集光されると、Ey´成分の光は対
物レンズの開口数より低い開口数で集光されることと実
質的に同一となり、一方Ez´の光はビーム径が変化す
ることなく、高開口数の対物レンズに入射するので、従
来のスポット径より小さなスポットでかつ記録に必要な
光強度を有して、ディスク上に集光される。
例えば図14に示すような記録モードに対応した電圧を
印加する。これにより、直交する光の電界成分Ez´及
びEy´のうち記録動作に寄与するEz´成分の光を強
調して出力する。そして、第1の検光子では貫通孔から
中心部の光をEy´及びEz´両成分を含んだまま通過
させ、外周部分はEz´成分の光のみを透過させる。こ
のため、Ey´成分の光はそのビーム径が縮小されて対
物レンズに入射し、Ez´成分の光はそのビーム径を変
化させないで対物レンズに入射する。この光が高開口数
の対物レンズにより集光されると、Ey´成分の光は対
物レンズの開口数より低い開口数で集光されることと実
質的に同一となり、一方Ez´の光はビーム径が変化す
ることなく、高開口数の対物レンズに入射するので、従
来のスポット径より小さなスポットでかつ記録に必要な
光強度を有して、ディスク上に集光される。
【0012】そして、反射経路側の第2の検光子がEy
´成分の光だけを透過させる部材により形成される。こ
のため、光検出器にはEy´成分の光しか入力されな
い。つまり、前述したように対物レンズの開口数より低
い開口数にて集光されたEy´成分の光しか入射されな
いので外乱が生じてもその影響は少なくなり安定したサ
ーボ特性が得られる。これにより、良好な情報記録がで
きる。
´成分の光だけを透過させる部材により形成される。こ
のため、光検出器にはEy´成分の光しか入力されな
い。つまり、前述したように対物レンズの開口数より低
い開口数にて集光されたEy´成分の光しか入射されな
いので外乱が生じてもその影響は少なくなり安定したサ
ーボ特性が得られる。これにより、良好な情報記録がで
きる。
【0013】また、再生時には電界強度調整手段に例え
ば図14に示すような再生モードに対応した電圧を印加
する。これにより、直交する電界成分のうち再生動作に
寄与するEy´成分を強調して出力するので、ディスク
上の情報を破壊しない程度の低いレーザパワーにて情報
再生できる。
ば図14に示すような再生モードに対応した電圧を印加
する。これにより、直交する電界成分のうち再生動作に
寄与するEy´成分を強調して出力するので、ディスク
上の情報を破壊しない程度の低いレーザパワーにて情報
再生できる。
【0014】
【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。まず、本発明の基本概念について説明する。図1は
遮光帯を設けた光ヘッド装置を示す概略構成説明図であ
る。図1に示す、光ヘッド装置21は、レーザダイオー
ド等からなる光源22と、コリメータレンズ23と、ビ
ームスプリッタ24と、対物レンズ25と、反射戻り光
の外周部の所定領域を遮光(除去)する遮光帯28と、
受光(集光)レンズ26と、ピンフォトダイオード等か
らなる光検出器27とから構成されている。そして、光
源22、コリメータレンズ23、ビームスプリッタ2
4、対物レンズ25、ディスクDに至る出射経路が形成
され、ディスクD、対物レンズ25、ビームスプリッタ
24、遮光帯28、集光レンズ26、光検出器27に至
る反射経路が形成されている。
る。まず、本発明の基本概念について説明する。図1は
遮光帯を設けた光ヘッド装置を示す概略構成説明図であ
る。図1に示す、光ヘッド装置21は、レーザダイオー
ド等からなる光源22と、コリメータレンズ23と、ビ
ームスプリッタ24と、対物レンズ25と、反射戻り光
の外周部の所定領域を遮光(除去)する遮光帯28と、
受光(集光)レンズ26と、ピンフォトダイオード等か
らなる光検出器27とから構成されている。そして、光
源22、コリメータレンズ23、ビームスプリッタ2
4、対物レンズ25、ディスクDに至る出射経路が形成
され、ディスクD、対物レンズ25、ビームスプリッタ
24、遮光帯28、集光レンズ26、光検出器27に至
る反射経路が形成されている。
【0015】前記対物レンズ25は、ディスクDに対す
る記録情報の高密度化を図るために、従来の一般的な光
ヘッド装置に用いられる対物レンズの開口数(NA=
0.55)より高い開口数(NA=0.65)に設定され
ており、ディスクD上に従来よりさらに微小化されたス
ポットを形成できるようになっている。
る記録情報の高密度化を図るために、従来の一般的な光
ヘッド装置に用いられる対物レンズの開口数(NA=
0.55)より高い開口数(NA=0.65)に設定され
ており、ディスクD上に従来よりさらに微小化されたス
ポットを形成できるようになっている。
【0016】前記遮光帯28は反射経路内の反射戻り光
だけが導出されている経路に配置され、図2に示すよう
に全体が円盤状に形成され中心部分に貫通孔28aが形
成されている。この遮光帯28を使用すると、戻り光の
外周部分の光成分が全て遮光され、中心部分のみが前記
貫通孔28aを通過して光検出器27に入射される。ま
た、この遮光帯28の遮光率βは図2に示すように戻り
光の半径をaとしたときの外周部分の遮光長さbにより
定義しており、
だけが導出されている経路に配置され、図2に示すよう
に全体が円盤状に形成され中心部分に貫通孔28aが形
成されている。この遮光帯28を使用すると、戻り光の
外周部分の光成分が全て遮光され、中心部分のみが前記
貫通孔28aを通過して光検出器27に入射される。ま
た、この遮光帯28の遮光率βは図2に示すように戻り
光の半径をaとしたときの外周部分の遮光長さbにより
定義しており、
【0017】
【数1】β=(b/a)×100(%) にて算出する。
【0018】次に上記構成の光ヘッド装置21の動作に
ついて説明する。この光ヘッド装置21によりディスク
Dに情報を記録する場合、光源22からの出射された高
い出力のレーザ光がコリメータレンズ23により平行光
とされ、ビームスプリッタ24より反射されて対物レン
ズ25に入射される。この対物レンズ25は従来のもの
より開口数が高く設定してあるので集光されたレーザ光
は従来のものよりスポット径が微小になっている。対物
レンズ25により集光された微小スポットのレーザ光は
ディスクDの記録面を加熱し、この加熱に同期して磁気
ヘッド(図示しない)により磁界変調を与えることによ
り記録面に情報が書き込まれる。また、ディスクDから
の戻り反射光は前記遮光帯28を介して光検出器27に
入力され情報の読み取り及びエラー信号の検出が行われ
る。この時、遮光帯28により戻り光の外周部が遮光さ
れて前記光検出器27に入力される。この場合、戻り光
のうち外周部分の光が外乱により信号の劣化の影響を受
けやすい。
ついて説明する。この光ヘッド装置21によりディスク
Dに情報を記録する場合、光源22からの出射された高
い出力のレーザ光がコリメータレンズ23により平行光
とされ、ビームスプリッタ24より反射されて対物レン
ズ25に入射される。この対物レンズ25は従来のもの
より開口数が高く設定してあるので集光されたレーザ光
は従来のものよりスポット径が微小になっている。対物
レンズ25により集光された微小スポットのレーザ光は
ディスクDの記録面を加熱し、この加熱に同期して磁気
ヘッド(図示しない)により磁界変調を与えることによ
り記録面に情報が書き込まれる。また、ディスクDから
の戻り反射光は前記遮光帯28を介して光検出器27に
入力され情報の読み取り及びエラー信号の検出が行われ
る。この時、遮光帯28により戻り光の外周部が遮光さ
れて前記光検出器27に入力される。この場合、戻り光
のうち外周部分の光が外乱により信号の劣化の影響を受
けやすい。
【0019】したがって、上記光ヘッド装置21の場
合、ディスクDに起因する外乱等によるエラー信号が発
生しても、外乱による信号の劣化の影響を強く受けやす
い外周部の光を遮光しているため、エラー検出信号の劣
化が極小になり各サーボが安定して行われ、良好に情報
の記録ができる。また、再生時には同様に光ヘッド装置
が安定したサーボ動作をさせられるので、良好な再生を
することができる。
合、ディスクDに起因する外乱等によるエラー信号が発
生しても、外乱による信号の劣化の影響を強く受けやす
い外周部の光を遮光しているため、エラー検出信号の劣
化が極小になり各サーボが安定して行われ、良好に情報
の記録ができる。また、再生時には同様に光ヘッド装置
が安定したサーボ動作をさせられるので、良好な再生を
することができる。
【0020】次に、上記構成の光ヘッド装置21の特性
を図6及び図7をも参照して説明する。図6は外乱があ
るときのトラッキングエラー信号の振幅変動量と遮光率
の関係を示す線図、図7は外乱があるときのフォーカス
エラー信号の振幅変動量と遮光率の関係を示す線図であ
る。なお、図6及び図7中横軸は遮光帯の遮光率を示
し、縦軸はそれぞれの振幅の変動量を示している。ま
た、対物レンズの開口数は「NA=0.65」のものを
使用した。
を図6及び図7をも参照して説明する。図6は外乱があ
るときのトラッキングエラー信号の振幅変動量と遮光率
の関係を示す線図、図7は外乱があるときのフォーカス
エラー信号の振幅変動量と遮光率の関係を示す線図であ
る。なお、図6及び図7中横軸は遮光帯の遮光率を示
し、縦軸はそれぞれの振幅の変動量を示している。ま
た、対物レンズの開口数は「NA=0.65」のものを
使用した。
【0021】さらに、図中「□−□」にて結ぶ線分はデ
ィスク基板の厚み誤差50μmの外乱が生じた場合、
「○−○」にて結ぶ線分はデフォーカス0.2μmの外
乱が生じた場合、「△−△」にて結ぶ線分はラジアル方
向にディスクが5m・rad傾いた外乱が生じた場合、
「+−+」にて結ぶ線分はタンジェンシャル方向にディ
スクが5m・rad傾いた外乱が生じた場合を示してい
る。図6及び図7に示すように、遮光帯28の遮光率を
最適に設定すれば、高開口数の対物レンズを使用しても
外乱によるエラー信号の劣化を抑制することができる。
ィスク基板の厚み誤差50μmの外乱が生じた場合、
「○−○」にて結ぶ線分はデフォーカス0.2μmの外
乱が生じた場合、「△−△」にて結ぶ線分はラジアル方
向にディスクが5m・rad傾いた外乱が生じた場合、
「+−+」にて結ぶ線分はタンジェンシャル方向にディ
スクが5m・rad傾いた外乱が生じた場合を示してい
る。図6及び図7に示すように、遮光帯28の遮光率を
最適に設定すれば、高開口数の対物レンズを使用しても
外乱によるエラー信号の劣化を抑制することができる。
【0022】この結果を基に、遮光率を最適に設定した
遮光帯を使用して開口数0.65の対物レンズを具備し
た光学ヘッド装置と、図15に示す従来の構成で同じく
開口数0.65の対物レンズを具備した光学ヘッド装置
とのエラー信号の振幅の最大劣化量を図8に示す。な
お、トラッキングエラーはプッシュプル法により検出
し、フォーカシングエラーは非点収差法により検出し
た。
遮光帯を使用して開口数0.65の対物レンズを具備し
た光学ヘッド装置と、図15に示す従来の構成で同じく
開口数0.65の対物レンズを具備した光学ヘッド装置
とのエラー信号の振幅の最大劣化量を図8に示す。な
お、トラッキングエラーはプッシュプル法により検出
し、フォーカシングエラーは非点収差法により検出し
た。
【0023】図8に示すようにトラッキングエラー信号
の外乱により振幅劣化の最大値は従来品が21.5%、
遮光帯を設けた光ヘッド装置が7.9%になり、フォー
カスエラー信号の外乱による振幅劣化の最大値は従来品
が12.4%、遮光帯を設けた光ヘッド装置が2.5%と
なっている。このように遮光帯を設けた光ヘッド装置に
よれば、外乱によるエラー信号の劣化を減少させること
ができ、高開口数の対物レンズを用いても安定したサー
ボ特性により記録再生が行え、かつ従来の光学ヘッド装
置(開口数NA=0.55)に比べて、1.2倍の記録密
度を達成することができる。
の外乱により振幅劣化の最大値は従来品が21.5%、
遮光帯を設けた光ヘッド装置が7.9%になり、フォー
カスエラー信号の外乱による振幅劣化の最大値は従来品
が12.4%、遮光帯を設けた光ヘッド装置が2.5%と
なっている。このように遮光帯を設けた光ヘッド装置に
よれば、外乱によるエラー信号の劣化を減少させること
ができ、高開口数の対物レンズを用いても安定したサー
ボ特性により記録再生が行え、かつ従来の光学ヘッド装
置(開口数NA=0.55)に比べて、1.2倍の記録密
度を達成することができる。
【0024】上記光ヘッド装置では対物レンズの開口数
NA=0.65の場合について説明したが、他の開口数
の対物レンズであっても遮光帯の遮光率を最適に設定す
れば外乱によるエラー信号の劣化を防止することができ
る。各開口数と最適な遮光率の関係を図9に示す。図9
に示すように開口数を増加すれば最適遮光率も増加し、
その関係はほぼ直線関係になる。用途に応じて種々の開
口数の対物レンズを使用して、高密度記録再生に適用し
た光ヘッド装置を提供することができる。
NA=0.65の場合について説明したが、他の開口数
の対物レンズであっても遮光帯の遮光率を最適に設定す
れば外乱によるエラー信号の劣化を防止することができ
る。各開口数と最適な遮光率の関係を図9に示す。図9
に示すように開口数を増加すれば最適遮光率も増加し、
その関係はほぼ直線関係になる。用途に応じて種々の開
口数の対物レンズを使用して、高密度記録再生に適用し
た光ヘッド装置を提供することができる。
【0025】また、遮光帯を設けた光ヘッド装置におい
ては、中低空間周波数領域におけるMTF(Modulation
Transfer Function:振幅の伝達関数)の値を従来のも
のより高く設定することができ、周波数特性が向上す
る。これは、中低空間周波数領域においては、戻り光の
周辺をカットすることでDC成分が除去され、AC成分
が強調されるので変調度が高くなるためである。空間周
波数とMTFの関係を図10に示す。なお、図中「□−
□」にて結ぶ線分は従来品で対物レンズの開口数「NA
=0.55」のMTFを示し、「○−○」にて結ぶ線分
は従来品で対物レンズの開口数「NA=0.65」のM
TFを示し、「△−△」にて結ぶ線分は遮光帯を設けた
光ヘッド装置で対物レンズの開口数「NA=0.65」
のMTFを示している。
ては、中低空間周波数領域におけるMTF(Modulation
Transfer Function:振幅の伝達関数)の値を従来のも
のより高く設定することができ、周波数特性が向上す
る。これは、中低空間周波数領域においては、戻り光の
周辺をカットすることでDC成分が除去され、AC成分
が強調されるので変調度が高くなるためである。空間周
波数とMTFの関係を図10に示す。なお、図中「□−
□」にて結ぶ線分は従来品で対物レンズの開口数「NA
=0.55」のMTFを示し、「○−○」にて結ぶ線分
は従来品で対物レンズの開口数「NA=0.65」のM
TFを示し、「△−△」にて結ぶ線分は遮光帯を設けた
光ヘッド装置で対物レンズの開口数「NA=0.65」
のMTFを示している。
【0026】次に、光ヘッド装置21と同様な発想に基
づく他の光ヘッド装置を図面を参照して説明する。図3
ないし図5はそれぞれ光ヘッド装置21と同様な発想に
基づく他の光ヘッド装置を示す概略構成説明図である。
なお、図1に示したものと同一部材には同符号を付し詳
細な説明は省略する。図3に示す光ヘッド装置は、前記
遮光帯28を設けず、対物レンズ25より有効径の小さ
い集光レンズ26aを設けた構成になっている。このよ
うな構成であれば、戻り光の外周部分の光成分が集光レ
ンズ26aに入射されず、中心部分の光成分のみが通過
して光検出器27に入射されるので、上記同様の効果を
得ることができる。
づく他の光ヘッド装置を図面を参照して説明する。図3
ないし図5はそれぞれ光ヘッド装置21と同様な発想に
基づく他の光ヘッド装置を示す概略構成説明図である。
なお、図1に示したものと同一部材には同符号を付し詳
細な説明は省略する。図3に示す光ヘッド装置は、前記
遮光帯28を設けず、対物レンズ25より有効径の小さ
い集光レンズ26aを設けた構成になっている。このよ
うな構成であれば、戻り光の外周部分の光成分が集光レ
ンズ26aに入射されず、中心部分の光成分のみが通過
して光検出器27に入射されるので、上記同様の効果を
得ることができる。
【0027】図4及び図5に示すそれぞれの光ヘッド装
置は光の出射経路内に、開口部29aの開口径を可変し
て、光の通過量を増減できるビームシャッタ29を設け
たことにある。図4に示すものは前記ビームスプリッタ
24と対物レンズ25との間に、図5に示すものはコリ
メータレンズ23とビームスプリッタ24との間に前記
ビームシャッタ29を設けている。このような構成の光
ヘッド装置であれば、情報の記録時には前記開口部29
aの開口径を対物レンズ25の有効径より大きくするこ
とにより、上記同様の効果を得ることができる。また、
情報の再生時には前記開口部29aの開口径を対物レン
ズ25の有効径より小さくすれば、外周部の光が遮光さ
れてさらにエラー信号の外乱による劣化を減少させるこ
とができる。なお、前記ビームシャッタ29は機械的に
開口部29aの開口径を変更させる機構のものや、いわ
ゆる液晶シャッタの様に電圧の印加により開口部29a
の開口径を変更させる機構のもの等種々のものが採用で
きる。
置は光の出射経路内に、開口部29aの開口径を可変し
て、光の通過量を増減できるビームシャッタ29を設け
たことにある。図4に示すものは前記ビームスプリッタ
24と対物レンズ25との間に、図5に示すものはコリ
メータレンズ23とビームスプリッタ24との間に前記
ビームシャッタ29を設けている。このような構成の光
ヘッド装置であれば、情報の記録時には前記開口部29
aの開口径を対物レンズ25の有効径より大きくするこ
とにより、上記同様の効果を得ることができる。また、
情報の再生時には前記開口部29aの開口径を対物レン
ズ25の有効径より小さくすれば、外周部の光が遮光さ
れてさらにエラー信号の外乱による劣化を減少させるこ
とができる。なお、前記ビームシャッタ29は機械的に
開口部29aの開口径を変更させる機構のものや、いわ
ゆる液晶シャッタの様に電圧の印加により開口部29a
の開口径を変更させる機構のもの等種々のものが採用で
きる。
【0028】次に本発明の請求項1に係る発明について
説明する。図11は請求項1に係る本発明の一実施例の
光ヘッド装置の概略構成を示す斜視図である。図11に
示す光ヘッド装置41は、レーザダイオード等からなる
光源42と、コリメータレンズ43と、印加された電圧
により出射光において互いに直交する電界成分の強度を
調整する電気光学素子(電界強度調整手段)50と、後
述する対物レンズ45の有効径より小さな貫通孔49a
が形成された第1の検光子49と、ビームスプリッタ4
4と、レーザ光をディスクDの記録面に直交するように
反射させるプリズム(偏光光学部品)51と、対物レン
ズ45と、第2の検光子48と、受光(集光)レンズ4
6と、ピンフォトダイオード等からなる光検出器47と
から構成されている。
説明する。図11は請求項1に係る本発明の一実施例の
光ヘッド装置の概略構成を示す斜視図である。図11に
示す光ヘッド装置41は、レーザダイオード等からなる
光源42と、コリメータレンズ43と、印加された電圧
により出射光において互いに直交する電界成分の強度を
調整する電気光学素子(電界強度調整手段)50と、後
述する対物レンズ45の有効径より小さな貫通孔49a
が形成された第1の検光子49と、ビームスプリッタ4
4と、レーザ光をディスクDの記録面に直交するように
反射させるプリズム(偏光光学部品)51と、対物レン
ズ45と、第2の検光子48と、受光(集光)レンズ4
6と、ピンフォトダイオード等からなる光検出器47と
から構成されている。
【0029】前記対物レンズ45は、ディスクDに対す
る記録情報の高密度化を図るために、従来の通常の光ヘ
ッド装置に用いられる対物レンズの開口数(NA=0.
55)より高い開口数(NA=0.65)に設定されて
おり、ディスクD上に従来よりさらに微小化されたスポ
ットを形成できるようになっている。
る記録情報の高密度化を図るために、従来の通常の光ヘ
ッド装置に用いられる対物レンズの開口数(NA=0.
55)より高い開口数(NA=0.65)に設定されて
おり、ディスクD上に従来よりさらに微小化されたスポ
ットを形成できるようになっている。
【0030】前記電気光学素子50は例えばLiNbO
3の結晶から形成され、その光学軸が前記光源42から
出射された直線偏光状態にある光の偏光方向(以後この
方向をZ´方向とする)と45°の角度をなすように配
置されている。そして、この電気光学素子50は、記録
時においては出射される光の電界成分のうち前記Z´方
向の成分の大きさが、前記Y´方向の成分の大きさに比
べて十分に大きくなるように、すなわち常光と異常光の
位相差が0°に近くなるように電圧が印加され、また、
再生時には前記Y´方向の成分の大きさがZ´方向の成
分の大きさに比べて十分に大きくなるように、すなわち
前記位相差が180°に近くなるように電圧が印加され
る。前記第1の検光子49はZ´方向と平行に配置さ
れ、前記第2の検光子48は前記Z´方向と直交する方
向に配置されている。
3の結晶から形成され、その光学軸が前記光源42から
出射された直線偏光状態にある光の偏光方向(以後この
方向をZ´方向とする)と45°の角度をなすように配
置されている。そして、この電気光学素子50は、記録
時においては出射される光の電界成分のうち前記Z´方
向の成分の大きさが、前記Y´方向の成分の大きさに比
べて十分に大きくなるように、すなわち常光と異常光の
位相差が0°に近くなるように電圧が印加され、また、
再生時には前記Y´方向の成分の大きさがZ´方向の成
分の大きさに比べて十分に大きくなるように、すなわち
前記位相差が180°に近くなるように電圧が印加され
る。前記第1の検光子49はZ´方向と平行に配置さ
れ、前記第2の検光子48は前記Z´方向と直交する方
向に配置されている。
【0031】次に上記構成の光ヘッド装置の動作につい
て説明する。まず、前提条件として光の電界成分Y´成
分(Ey´)とZ´成分(Ez´))の作用について説
明する。電気光学素子50の光学軸(Z方向)に対して
45°の方向(Z´方向)に直線偏光した光を入射させ
た場合、電気光学素子50から出射される光の偏光状態
は電気光学素子50に印加する電圧Vによって生じる常
光と異常光の位相差によって様々な状態を取りうること
が知られている(「光集積回路」:西原他共著,オーム
社,1985)。図14に電気光学素子50から出射さ
れる光の電界のY´成分(Ey´)とZ´成分(Ez
´)の位相差(ΔΦ)に対する関係を示す。
て説明する。まず、前提条件として光の電界成分Y´成
分(Ey´)とZ´成分(Ez´))の作用について説
明する。電気光学素子50の光学軸(Z方向)に対して
45°の方向(Z´方向)に直線偏光した光を入射させ
た場合、電気光学素子50から出射される光の偏光状態
は電気光学素子50に印加する電圧Vによって生じる常
光と異常光の位相差によって様々な状態を取りうること
が知られている(「光集積回路」:西原他共著,オーム
社,1985)。図14に電気光学素子50から出射さ
れる光の電界のY´成分(Ey´)とZ´成分(Ez
´)の位相差(ΔΦ)に対する関係を示す。
【0032】[情報記録時]図14に示すように記録モ
ードでは、Ez´成分の光がEy´成分の光よりも記録
動作に寄与している。したがって、Ez´成分の光がE
y´成分の光よりも十分大きくなるように電圧Vwを電
気光学素子50に印加する。このような、偏光状態にあ
る光が第1の検光子49に入射すると、貫通孔49aに
対応する部分ではEz´成分の光及びEy´光とも通過
するが、それ以外の外周部分ではEz´成分の光のみが
透過される。これにより、Ey´成分の光の有効径(ビ
ーム径)は前記対物レンズ45の有効径より小さくなっ
て、対物レンズ45に入射される。これにより、Ey´
成分の光は対物レンズの開口数より低い開口数により集
光されることと実質的に同一になる。
ードでは、Ez´成分の光がEy´成分の光よりも記録
動作に寄与している。したがって、Ez´成分の光がE
y´成分の光よりも十分大きくなるように電圧Vwを電
気光学素子50に印加する。このような、偏光状態にあ
る光が第1の検光子49に入射すると、貫通孔49aに
対応する部分ではEz´成分の光及びEy´光とも通過
するが、それ以外の外周部分ではEz´成分の光のみが
透過される。これにより、Ey´成分の光の有効径(ビ
ーム径)は前記対物レンズ45の有効径より小さくなっ
て、対物レンズ45に入射される。これにより、Ey´
成分の光は対物レンズの開口数より低い開口数により集
光されることと実質的に同一になる。
【0033】一方、Ez´成分を持つ光はそのビーム径
に変化を受けずに対物レンズ45に入射されるので、デ
ィスクD上に集光されるスポット径の大きさは従来のも
のに比べて小さくなる。しかも、Ez´成分の強さはE
y´成分に比べて十分大きくなっているので情報記録に
はEz´成分のみが寄与することになり、高密度記録が
可能になる。 また、ディスクDからの反射戻り光に
は、Ez´成分及びEy´成分の両方が含まれている。
この光が第2の検光子48に入射されると、Ez´成分
が遮断されEy´成分のみが透過されて、光検出器47
に入射される。
に変化を受けずに対物レンズ45に入射されるので、デ
ィスクD上に集光されるスポット径の大きさは従来のも
のに比べて小さくなる。しかも、Ez´成分の強さはE
y´成分に比べて十分大きくなっているので情報記録に
はEz´成分のみが寄与することになり、高密度記録が
可能になる。 また、ディスクDからの反射戻り光に
は、Ez´成分及びEy´成分の両方が含まれている。
この光が第2の検光子48に入射されると、Ez´成分
が遮断されEy´成分のみが透過されて、光検出器47
に入射される。
【0034】前述したように対物レンズ45の開口数よ
り低い開口数にて集光されたEy´成分の光しか入射さ
れないので外乱が生じてもその影響は少なくなり安定し
たサーボ特性が得られる。これにより、良好な情報記録
ができる。
り低い開口数にて集光されたEy´成分の光しか入射さ
れないので外乱が生じてもその影響は少なくなり安定し
たサーボ特性が得られる。これにより、良好な情報記録
ができる。
【0035】[情報再生時]電気光学素子50に印加す
る電圧を記録時のVwのままにして再生を行うと、記録
時と同程度のレーザパワーが必要とされ、この場合には
ディスクDに与えられる盤面パワーが大きくなってしま
い、ディスク上に書きこまれている情報を破壊する可能
性がある。これを回避するために図14に示すようにE
y´成分の光がEz´成分の光よりも再生動作に寄与す
る状態、すなわち、常光と異常光との位相差が180°
近くになるように電圧Vrを印加し、電気光学素子50
から出射される光のEy´成分の強さがEz´成分の強
さに比べて十分大きくるようにする。これにより、低い
レーザパワーにて情報の再生が可能になりディスク上の
情報を破壊することがなくなる。
る電圧を記録時のVwのままにして再生を行うと、記録
時と同程度のレーザパワーが必要とされ、この場合には
ディスクDに与えられる盤面パワーが大きくなってしま
い、ディスク上に書きこまれている情報を破壊する可能
性がある。これを回避するために図14に示すようにE
y´成分の光がEz´成分の光よりも再生動作に寄与す
る状態、すなわち、常光と異常光との位相差が180°
近くになるように電圧Vrを印加し、電気光学素子50
から出射される光のEy´成分の強さがEz´成分の強
さに比べて十分大きくるようにする。これにより、低い
レーザパワーにて情報の再生が可能になりディスク上の
情報を破壊することがなくなる。
【0036】次に、請求項1に係る本発明の他の実施例
の光ヘッド装置を図面を参照して説明する。図12は請
求項1に係る本発明の他の実施例の光ヘッド装置を示す
概略構成を示す斜視図である。なお、図11に示したも
のと同一部材には同符号を付し詳細な説明は省略する。
図12に示す光ヘッド装置は、前記電気光学素子50の
代りに同様に効果を発揮する偏光子52を設けたことに
ある。この偏光子52は、光源42から出射された直線
偏光をその偏光方向を長軸に持つ楕円偏光に変換するも
ので、偏光子52からの出力された光の電界成分の大き
さがそれと直交する成分の大きさと比べて十分な大きな
ものとなるような機能を備えている(図13参照)。こ
の長軸方向を図11のZ´方向と一致させれば記録時に
おいて、上記同様の効果を得ることができる。また、再
生時には前記偏光子52を光軸に対して90°回転させ
れば上記同様の効果が得られる。
の光ヘッド装置を図面を参照して説明する。図12は請
求項1に係る本発明の他の実施例の光ヘッド装置を示す
概略構成を示す斜視図である。なお、図11に示したも
のと同一部材には同符号を付し詳細な説明は省略する。
図12に示す光ヘッド装置は、前記電気光学素子50の
代りに同様に効果を発揮する偏光子52を設けたことに
ある。この偏光子52は、光源42から出射された直線
偏光をその偏光方向を長軸に持つ楕円偏光に変換するも
ので、偏光子52からの出力された光の電界成分の大き
さがそれと直交する成分の大きさと比べて十分な大きな
ものとなるような機能を備えている(図13参照)。こ
の長軸方向を図11のZ´方向と一致させれば記録時に
おいて、上記同様の効果を得ることができる。また、再
生時には前記偏光子52を光軸に対して90°回転させ
れば上記同様の効果が得られる。
【0037】以上詳述したように、上記各実施例によれ
ば対物レンズの開口数を従来のものより大きくした場合
(NA=0.55からNA=0.65)であっても、外乱
によるエラー信号の劣化を生じることがなくなり、従来
より高密度に情報の記録再生をすることができる。尚、
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要
旨の範囲内において様々に変形実施が可能である。例え
ば、上記電気光学素子50の代りに、磁気光学素子を用
いても上記同様の効果を得ることができる。
ば対物レンズの開口数を従来のものより大きくした場合
(NA=0.55からNA=0.65)であっても、外乱
によるエラー信号の劣化を生じることがなくなり、従来
より高密度に情報の記録再生をすることができる。尚、
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要
旨の範囲内において様々に変形実施が可能である。例え
ば、上記電気光学素子50の代りに、磁気光学素子を用
いても上記同様の効果を得ることができる。
【0038】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、対物レン
ズの開口数を従来のものより高くした場合であっても、
外乱によるエラー信号の劣化を極小に抑え安定したサー
ボ動作が行われ、ディスク上への情報の高密度記録再生
ができる光ヘッド装置を提供することができる。
ズの開口数を従来のものより高くした場合であっても、
外乱によるエラー信号の劣化を極小に抑え安定したサー
ボ動作が行われ、ディスク上への情報の高密度記録再生
ができる光ヘッド装置を提供することができる。
【図1】遮光帯を設けた光ヘッド装置を示す概略構成説
明図である。
明図である。
【図2】遮光帯の遮光率を説明するための平面図であ
る。
る。
【図3】他の光ヘッド装置を示す概略構成説明図であ
る。
る。
【図4】他の光ヘッド装置を示す概略構成説明図であ
る。
る。
【図5】他の光ヘッド装置を示す概略構成説明図であ
る。
る。
【図6】外乱があるときのトラッキングエラー信号の振
幅変動量と遮光率の関係を示す線図である。
幅変動量と遮光率の関係を示す線図である。
【図7】外乱があるときのフォーカスエラー信号の振幅
変動量と遮光率の関係を示す線図である。
変動量と遮光率の関係を示す線図である。
【図8】遮光率を最適に設定した遮光帯を使用して開口
数0、65の対物レンズを具備した光学ヘッド装置と、
従来の構成で開口数0、65の対物レンズを具備した光
学ヘッド装置との外乱によるエラー信号の振幅の最大劣
化量を示す図表である。
数0、65の対物レンズを具備した光学ヘッド装置と、
従来の構成で開口数0、65の対物レンズを具備した光
学ヘッド装置との外乱によるエラー信号の振幅の最大劣
化量を示す図表である。
【図9】各開口数と最適な遮光率の関係を示す線図であ
る。
る。
【図10】空間周波数とMTFの関係を示す線図であ
る。
る。
【図11】請求項1に係る本発明の一実施例の光ヘッド
装置の概略構成を示す斜視図である。
装置の概略構成を示す斜視図である。
【図12】請求項1に係る本発明の他の実施例の光ヘッ
ド装置の概略構成を示す斜視図である。
ド装置の概略構成を示す斜視図である。
【図13】偏光子の作用を説明するための概略斜視図で
ある。
ある。
【図14】電気光学素子から出射される光の電界成分
(Y´成分(Ey´)とZ´成分(Ez´))の常光と
異常光との位相差(ΔΦ)に対する関係を示す線図であ
る。
(Y´成分(Ey´)とZ´成分(Ez´))の常光と
異常光との位相差(ΔΦ)に対する関係を示す線図であ
る。
【図15】従来の光ヘッド装置を示す概略構成説明図で
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−204523(JP,A) 特開 昭63−193356(JP,A) 特開 昭62−239452(JP,A) 特開 平2−172031(JP,A) 特開 平2−236826(JP,A) 特開 平3−62342(JP,A) 特開 平4−366428(JP,A) 特開 平1−311427(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/12 - 7/22
Claims (1)
- 【請求項1】 光源からの出射光を微小スポットとして
記録媒体に集光させる出射経路と、記録媒体からの反射
戻り光の光強度を検出する光検出器が設けられた反射経
路とを有する光ヘッド装置において、前記出射経路には
出射光において互いに直交する電界成分の強度を調整す
る電界強度調整手段と、前記電界成分の一方だけを透過
させる部材により形成され、かつその中央部に貫通孔を
有する第1の検光子とが設けられ、反射経路には、前記
反射戻り光から、前記電界成分の他方だけを透過させる
部材により形成された第2の検光子が設けられているこ
とを特徴とする光ヘッド装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04154306A JP3096154B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 光ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04154306A JP3096154B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 光ヘッド装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05325243A JPH05325243A (ja) | 1993-12-10 |
JP3096154B2 true JP3096154B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=15581240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04154306A Expired - Fee Related JP3096154B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 光ヘッド装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3096154B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR0165425B1 (ko) * | 1995-08-18 | 1999-03-20 | 김광호 | 고밀도 기록재생을 위한 광픽업 |
JP2009153217A (ja) * | 2009-04-06 | 2009-07-09 | Panasonic Corp | 全方位視覚カメラ |
-
1992
- 1992-05-21 JP JP04154306A patent/JP3096154B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05325243A (ja) | 1993-12-10 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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