JPS60202552A - Optical recording and reproducing head - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To secure a wide servo dynamic range which is optimum to the high- speed access of an optical disk memory by miniaturizing the optical parts to be set on a mobile part with the reduction of the number of component parts and incorporating a detector for servo and information signals to a fixed optical system. CONSTITUTION:The light beam radiated from a light source 14 set on a fixed optical system 30 is reflected by a polarized beam splitter 17 via a coupling lens 15 and an anamorphic optical system 16 and turned into a beam approximately parallel to each other to be made incident on a mobile optical system 29. The light beam reflected by a mirror 18 set on the system 29 are condensed onto a signal element 28 on a disk 27 after passing through a polarized beam splitter 19, a lambda/4 plate 20 and an objective lens 21. The beam modulated by the element 28 is reflected. Part of a reflected beam is reflected again by the splitter 19 and focused by a convex lens 22 to be made incident on a 2-split optical detector 23 set at a focal position. Thus it is possible to obtain an optical recording/reproducing head which is optimum to a device that performs a high-speed access.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、記録又は再生可能な光ディスクに高速で所定
のアドレスにアクセスさせてデータや画像等を記録又は
再生する装置に最適な光学記録再生ヘッドに関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an optical recording and reproducing head that is most suitable for an apparatus that records or reproduces data, images, etc. by accessing a predetermined address at high speed on a recordable or reproducible optical disc. It is something.

従来例の構成とその問題点 第１図には本発明者等が先に提案した特開昭５６−１１
２４７２号に記載の　光学記録再生ヘッドの光学系を示
す。この光学系は、情報担体１２上の情報信号１３が構
成する情報トラックを追従させるトラッキングサーボ方
式の記録再生へラドにおいてダイナミックレンジを大き
くすることを目的として提案されたものである。The structure of the conventional example and its problems FIG.
The optical system of the optical recording/reproducing head described in No. 2472 is shown. This optical system has been proposed for the purpose of increasing the dynamic range in recording and reproducing using a tracking servo system that follows an information track formed by an information signal 13 on an information carrier 12.

この方法では、いわゆるファーフィールドトラッキング
法（又はプッシュプルトラッキング法）と呼ばれる方法
を利用し、かっこのトラッキング信号を検出するフォト
デテクタ＼８を対物レンズ７．４分の１波長板６及びビ
ームスプリッタ−６と共に二次元又は三次元的に平行移
動可能な構造とした可動光学系と、光源１やカップリン
グレンズ２、ビーム整形光学系３、ビームスプリッタ−
４、ミ２−９、単レンズ１０、フォーカス用デテクタ１
１から構成される固定光学系とからなることを特徴とし
ている。In this method, a so-called far-field tracking method (or push-pull tracking method) is used, and a photodetector \8 that detects the tracking signal of the parentheses is connected to an objective lens 7, a quarter-wave plate 6, and a beam splitter. 6, a movable optical system having a structure capable of parallel movement in two or three dimensions, a light source 1, a coupling lens 2, a beam shaping optical system 3, and a beam splitter.
4, Mi 2-9, single lens 10, focus detector 1
It is characterized by consisting of a fixed optical system consisting of 1.

上記構成により、トラッキングサーボのダイナミックレ
ンジを、固定光学系上に設けたデテクタ、によりファー
フィールド信号を受けて、トラッキングサーボを行なう
方式に比べ、実質的に３倍以上のトラッキング制御範囲
を得ることができる。With the above configuration, the dynamic range of the tracking servo can be substantially increased by three times or more compared to a method in which the tracking servo is performed by receiving a far field signal using a detector installed on a fixed optical system. can.

しかしこの方式の記録ヘッドは、ランダムにトラックア
クセスを行なう場合などには、可動光学系及び固定光学
系を含む記録再生ヘッド全体を移送させる必要があシ重
量の点では不利である。実際に試作されたこの方式によ
る記録再生ヘッドの重量は１００ｇ弱であるが、将来の
光デイスクメモ、９等のランダムアクセスタイムの短縮
を考えると少しでも軽量化を計ることが望ましい。また
上記方式では光源やサーボ信号と情報信号検出の為のフ
ォトデテクタへ供給する電源及び信号ラインの本数も多
くなり、この線材によるバネ効果がアクセスする為のリ
ニアモータ等へ及ぼす悪影響も避けがたい。However, this type of recording head is disadvantageous in terms of weight since it is necessary to transport the entire recording/reproducing head including the movable optical system and the fixed optical system when performing random track access. The weight of the recording/reproducing head using this method, which was actually produced as a prototype, is a little less than 100 g, but considering the shortening of the random access time of future optical disk memos, 9, etc., it is desirable to reduce the weight as much as possible. In addition, in the above method, the number of power and signal lines to be supplied to the light source, servo signal, and photodetector for detecting information signals increases, and it is difficult to avoid the negative effect of the spring effect of these wires on the linear motor etc. for access. .

発明の目的 本発明は、上述の従来例に見られる高速アクセスさせる
場合に不利となる重量や配線の方式を避け、光デイスク
メモリの高速アクセスに最適でかつ広いサーボダイナミ
ックレンジの確保できる光学記録再生ヘッドを提供する
ものである。Purpose of the Invention The present invention avoids the weight and wiring methods that are disadvantageous to high-speed access seen in the conventional example described above, and provides an optical recording and reproducing system that is optimal for high-speed access of optical disk memory and that can ensure a wide servo dynamic range. It provides the head.

発明の構成 本発明は、光学系の軽量化を計る為に可動部に搭載する
光学部品をできる限シ小型とし、部品点数を少くする方
式とした。また、配線による可動部分への影響を少くす
る為に、サーボ信号及び情報信号を検出するデテクタは
完全な固定光学系の中に組み込む方式とした。Structure of the Invention In order to reduce the weight of the optical system, the present invention employs a system in which the optical components mounted on the movable part are made as small as possible and the number of parts is reduced. Additionally, in order to reduce the influence of wiring on moving parts, the detectors that detect servo signals and information signals are incorporated into a completely fixed optical system.

実施例の説明 以下第２図をもちいて本発明の一実施例の構成を説明す
る。DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS The structure of an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

固定光学系３０上の半導体レーザ等の光源１４から出射
された光ビームは、カップリングレンズ１５、光ビーム
の波面整形を行なうアナモルフィック光学系１６を経て
偏光ビームスプリッタ−１７で反射され、可動光学系２
９へ向う。ここで光ビームはｔ１ソ平行ビームとなって
おり、可動光学系２９の光軸方向への移動に拘らずはソ
一定の元ビームが可動光学系２９に入射する。可動光学
系２９上のミラー１８で反射された光ビームは、特殊な
偏光ビームスプリッタ−１９、λ／４　板２０゜対物レ
ンズ２１を透過してディスク２７上の信号エレメント２
８上へ集光される。信号エレメント２８は、光ビームの
位相又は振幅又はその両方共に変化させるようなもので
ある。この信号エレメントで変調を受けた光ビームは、
反射されてその一部の光ビームを偏光ビームスプリッタ
−１９によ）反射される。この偏光ビームスプリッタ−
１９は、例えば第３図及び第４図に示すように光ビーム
の半分を空間的に分離可能な構造となっており、かつＰ
偏光の光ビームははソ全光量が透過し、Ｓ偏光の光ビー
ムは高反射低透過である。実際的には、Ｐ偏光の透過率
が９８％以上のもの、Ｓ偏光が７０±５％反射、３ｏ±
６チ透過程度のものが利用しやすい。空間的に分離され
た光ビームは凸レンズ２２によシ収束され、その焦点位
置にある二分割光検出器２３に入射する。A light beam emitted from a light source 14 such as a semiconductor laser on a fixed optical system 30 passes through a coupling lens 15 and an anamorphic optical system 16 that shapes the wavefront of the light beam, and is reflected by a polarizing beam splitter 17. Optical system 2
Head to 9. Here, the light beam is a parallel beam of t1, and a constant original beam of t1 enters the movable optical system 29 regardless of the movement of the movable optical system 29 in the optical axis direction. The light beam reflected by the mirror 18 on the movable optical system 29 is transmitted through a special polarizing beam splitter 19, a λ/4 plate 20° objective lens 21, and is sent to the signal element 2 on the disk 27.
The light is focused onto 8. The signal element 28 is such that it changes the phase and/or amplitude of the light beam. The light beam modulated by this signal element is
A part of the light beam is reflected by the polarizing beam splitter 19). This polarizing beam splitter
19 has a structure in which half of the light beam can be spatially separated, as shown in FIGS. 3 and 4, and P
The entire amount of light in the S-polarized light beam is transmitted, and the S-polarized light beam has high reflection and low transmission. In practice, the transmittance of P-polarized light is 98% or more, the reflection of S-polarized light is 70±5%, and 3o±
It is easy to use one that transmits about 6 inches. The spatially separated light beams are converged by a convex lens 22 and incident on a two-split photodetector 23 located at its focal position.

ここで、可動光学系２９が光軸方向に移動したとしても
光検出器２３上の光ビームの位置は実質的に不動となる
０ここで実質的にという意味は、偏光ビームスプリッタ
−１９の傾きが生じたり、凸レンズ２２の収差によシ光
ビームの集光位置が変化するからであるが、この変化量
を光ビームの光検出器２３上の分離距離の半分よりも小
さくすることか可能であり、従って光検出器２３によシ
偏光ビームスプリッタ−１９により空間的に分離された
ファーフィールドの光ビームを個別に検出することが可
能である。以上の原理を用いてファーフィールドのトラ
ッキング信号を検出することができる。なおファーフィ
ールドトラッキング信号の意味は、前述の特開昭５６−
１１２４７２号等で明らかでありここでは言及しない。Here, even if the movable optical system 29 moves in the optical axis direction, the position of the light beam on the photodetector 23 remains substantially unchanged. Here, "substantially" means that the tilt of the polarizing beam splitter 19 This is because the focusing position of the light beam changes due to the aberration of the convex lens 22, but it is possible to make the amount of change smaller than half of the separation distance of the light beam on the photodetector 23. Therefore, it is possible for the photodetector 23 to individually detect the far-field light beams that are spatially separated by the polarizing beam splitter 19. A far-field tracking signal can be detected using the above principle. The meaning of the far field tracking signal is explained in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-
112472, etc., and will not be mentioned here.

一方、偏光ビームスプリッタ−１９を透過する光ビーム
はミラー１８で反射され、偏光ビームスプリッタ−１７
を透過して光ビームの半分のみをエツジミラー２４で反
射し、レンズ２６の焦点位置に位置する二分割光検出器
２６へ入射する。このエツジミラーと二分割光検出器を
用いてナイフェツジ法によるフォーカシング信号を得る
ことができる。On the other hand, the light beam transmitted through the polarizing beam splitter 19 is reflected by the mirror 18, and is reflected by the polarizing beam splitter 17.
Only half of the light beam is reflected by the edge mirror 24 and enters the two-split photodetector 26 located at the focal point of the lens 26. Using this edge mirror and a two-split photodetector, a focusing signal can be obtained using the Knifezi method.

発明の効果 以上の説明から明らかな様に、本発明を用いることによ
り、高速アクセスを行なう装置に最適の光学記録再生ヘ
ッドを提供することができる。Effects of the Invention As is clear from the above description, by using the present invention, it is possible to provide an optical recording/reproducing head that is optimal for a device that performs high-speed access.

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

第１図は本発明者等が先に提案した光学記録再生ヘッド
の構成図、第２図は本発明の一実施例における光学系の
配置を示す構成図、第３図及び４図は偏光ビームスプリ
ッタ−の−例を示す斜視図である。 １４・・・・・・光源、１７．１９・・・・・・偏光ビ
ームスプリッタ、２０・・・・・・λ／４板、２３・川
・・二分割光検出器、２６・・・・・・光検出器、２７
・・・・・・ディスク、２９・・・・・・可動光学系、
３ｏ・・川・固定光学系。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
１　図 第２図Fig. 1 is a block diagram of an optical recording/reproducing head previously proposed by the present inventors, Fig. 2 is a block diagram showing the arrangement of an optical system in an embodiment of the present invention, and Figs. 3 and 4 are polarized beams. FIG. 2 is a perspective view showing an example of a splitter. 14... Light source, 17.19... Polarizing beam splitter, 20... λ/4 plate, 23... Two-split photodetector, 26... ...Photodetector, 27
...Disc, 29...Movable optical system,
3o... River/Fixed optical system. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person
1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 、（１）少くとも１つまたは複数個の放射光源と、この
放射光源を出射する光ビームの波面を方向のそろった略
平面波とする光学系及び情報担体上で反射されて帰還す
る光ビームを受ける光検出部からなる固定光学系と、前
記固定光学系から出射する光ビームを受け情報担体上へ
光ビームを収束させる対物レンズ系及び情報担体から反
射する光ビームの光量の一部又ははソ全部を反射させる
ビームスプリッタ−からなる移動可能な光学系とを備え
てなる光学記録再生ヘッド。 （２）放射光源として、およそγ７０〜７９０　ｎｍの
波長からなる半導体レーザ及び８１０〜８３０ｎｍの波
長からなる半導体レーザを用い、いずれか一方を情報信
号の記録用とし、他方を情報信号再生用及びサーボ信号
検出用とした特許請求の範囲第１項記載の光学記録再生
ヘッド。 （３）移動可能な光学系の中にあるビームスプリッタ−
として偏光ビームスプリッタ−を用い、上記偏光ビーム
スプリッタ−がＰ偏波を全透過し、Ｓ偏波を６０〜９０
ｑｂ反射し１０〜４ｏｔｌｂ透過する特性を有し、かつ
上記偏光ビームスプリッタ−を出射する光ビームの半分
を残シの半分と空間的に分離可能とした特許請求の範囲
第１項記載の光学記録再生ヘッド。[Scope of Claims] (1) At least one or more radiation light sources, an optical system that makes the wavefront of the light beam emitted from the radiation light source a substantially plane wave with a uniform direction, and a light beam reflected on an information carrier. a fixed optical system consisting of a photodetector that receives the light beam that returns from the fixed optical system; an objective lens system that receives the light beam emitted from the fixed optical system and converges the light beam onto the information carrier; and a light amount of the light beam reflected from the information carrier. An optical recording/reproducing head comprising a movable optical system comprising a beam splitter that reflects part or all of the beam. (2) As a radiation light source, a semiconductor laser with a wavelength of approximately 70 to 790 nm and a semiconductor laser with a wavelength of 810 to 830 nm are used, one of which is used for recording information signals, and the other is used for information signal reproduction and servo control. An optical recording/reproducing head according to claim 1, which is used for signal detection. (3) Beam splitter in the movable optical system
Using a polarizing beam splitter as
The optical record according to claim 1, which has a characteristic of reflecting qb and transmitting 10 to 4 otlb, and is capable of spatially separating half of the light beam emitted from the polarizing beam splitter from the remaining half. play head.