JPS61199250A - 光記録再生装置 - 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】 技術分野 本発明は光ディスクあるいは光磁気ディスクなどの光記
録媒体との間で光を用いて情報の記録あるいは再生を行
なう装置に関するものである。

従来技術 情報の記録再生を行なうために、レーザ光源から出力さ
れるレーザ光を収束して光記録媒体に照射し、かつ該光
記録媒体の照射部位からの反射光を光センサにて検出す
る形式の光記録再生装置が知られている。このような形
式の光記録再生装置は、レーザ光を集束して光記録媒体
に照射しかつその光記録媒体の照射部位からの反射光を
光センサにて検出するための複雑かつ精密に構成された
光学ヘッドを備えている。たとえば、第３５図に示すよ
うに、レーザ光源２００から出力されるレーザ光はコリ
メータレンズ２０２によって平行光とされるとともに偏
光ビームスプリンタ２０４．１／４波長板２０６を経て
対物レンズ２０８により光記録媒体２１０上に集束させ
られる。光記録媒体２１０からの反射光は対物レンズ２
０８．１／４波長板２０６を通過した後偏光ビームスプ
リンタ２０４において反射され、凸レンズ２１２、円筒
レンズ２１４を経て光センサ２１６へ入射させられる。

光センサ２１６は複数の光検出素子を備え、情報信号の
みならずトラッキング信号およびフォーカシング信号を
出力する。そして、レーザビームスポットを光記録媒体
２１０の記録面の光軸方向の変動に追従させるためにフ
ォーカシング信号に基づいて対物レンズ２０８を光軸方
向へ駆動する対物レンズ光軸方向駆動装置が設けられ、
また、トラッキング信号に基づいてレーザビームスポッ
トを光記録媒体２１０のトラックに追従するように振ら
せる対物レンズ光軸垂直方向駆動装置、あるいはトラッ
キングミラーおよびその駆動装置が設けられる。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、斯る従来の装置においては、光学ヘッド
内に、レーザ光源、コリメータレンズ、ルーフミラーあ
るいは偏光ビームスプリフタ、゛１／４波長板、対物レ
ンズ、凸レンズ、円筒レンズ、光センサなどの種々の光
学部品およびそれ等の相対位置を高精度に保持する高剛
性の枠体を配置するため、光学ヘッドの全体形状および
重量が太き（なってアクセス時間を充分に小さくできな
い。

また、光学部品が多いため、光量損失が大きくなって効
率が低下するとともに、光学部品およびそれらの間の相
互位置精度を高くすることが必要であるために装置が高
価となる欠点があった。特に、レーザ光源が複数種類用
いられる場合あるいは光記録媒体の複数箇所にレーザ光
を照射する場合には斯る不都合が顕著となる。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その要旨とするところは、情報の記録再生を行なうため
に、レーザ光源から出力されるレーザ光を集束して光記
録媒体に照射し、かつその光記録媒体の照射部位からの
信号光を光センサにて検出する形式の光記録再生装置で
あって、（１）　一端面に前記レーザ光源から出力され
るレーザ光を受けて伝送し、他端面から前記光記録媒体
に向かってレーザ光を射出する照射光伝送用光ファイバ
と、（２）一端面に前記光記録媒体の照射部位からの信
号光を受けて前記光センサへ導く信号光伝送用光ファイ
バとを、含むことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、レーザ光源から光記録媒体の記録面
に照射される光は照射光伝送用光ファイバを介して伝送
され、光記録媒体からの信号光、すなわち反射光または
透過光は信号光伝送用光ファイバを介して光センサへ伝
送される。それ故、レーザ光源、コリメータレンズなど
の光源部および凸レンズ、円筒レンズ、光センサなどの
検出部を、光記録媒体と対向して位置しつつその光記録
媒体の記録面に沿って移動する対物レンズなどの対物部
に対する相対位置関係を独立に配置することができるの
で、光源部および検出部と対物部との間の精密な位置合
わせが不要となって部品間の相対位置精度を保持するた
めの高剛性の枠体が小さくされ、光学ヘッドが小型軽量
かつ安価となる。

また、光学ヘッドが小型軽量となることにより慣性重量
が小さくなってアクセス時間を短縮できる。

特に、光学ヘッドのうち上記対物部のみを移動可能なヘ
ッド可動部とすれば一層慣性重量が小さくなってアクセ
ス時間を大幅に短縮できる。更に、光源部および検出部
が光記録媒体に対して同じ側にある場合には、照射光と
反射光とを分離するための偏光ビームスプリッタ・、１
／４波長板等が不要となって部品点数が削減されるので
、光学ヘッドの光伝送効率が高められ且つ小型とされる
。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は光記録再生装置の光学ヘッドの要部構成を示す
概略図であり、位置固定の半導体レーザ素子１０から発
射されたレーザ光は単一の照射光伝送用光ファイバ１２
の入射側端面１４にレンズ１５によって集光され、これ
により照射光伝送用光ファイバ１２と半導体レーザ素子
１０とが光学的に結合される。その照射光伝送用光フア
イバ１２内を伝播したレーザ光はその出射側端面１６か
ら拡散するが、対物レンズ１８によって図示しない光記
録媒体の記録面上に集光される。すなわち、光記録媒体
に記録された情報の読出しあるいはその光記録媒体に情
報を記録するに際して、光記録媒体の記録面上に形成さ
れたトラックの所望の位置がレーザビームスポットによ
り照射されるのである。

光記録媒体からの反射光は、前記照射光伝送用光ファイ
バ１２の外周に束ねられた多数の反射光伝送用光ファイ
バ２０の入射側端面２２に受は入れられる。反射光伝送
用光ファイバ２０は二束に分岐させられており、反射光
伝送用光フアイバ２０内を伝送された光がそれぞれの束
の出射側端面２４および２６から位置固定の情ａ信号検
出用光センサ２８およびフォーカシング、トラッキング
信号検出用光センサ３０へ導かれる。本実施例では、反
射光伝送用光ファイバ２０の内の内周側に束ねられたフ
ァイバ２０ａが光センサ２８側へ分岐され、外周側に束
ねられたファイバ２０ｂが光センサ３０側へ分岐されて
いる。光記録媒体からの反射光のうち情報信号を表わす
ものは照射光と略同様の光路を逆進して反射光伝送用光
ファイバ２０ａの入射側端面２２ａに入射するが、光記
録媒体からの反射光のうちフォーカシングまたはトラッ
キング信号を検出するために用いられるものは光記録媒
体上のピットや案内溝からの回折光であるので、反射光
伝送用光ファイバ２０ｂの入射側端面２２ｂに入射する
のである。このように対物レンズ１８による集光点から
やや外周側へ離れた位置で受光することにより、情報信
号に対応した光量変化の影響が少なくされて、焦点位置
の光軸方向のずれやトラックからの横方向のずれによる
光量変化が容易に検出される。なお、光センサ２８は反
射光伝送用光ファイバ２０ａを介して伝送されるレーザ
光を受けて情報を表わす電気信号に変換する光検出素子
を備えている。光セ・ンサ３０は反射光伝送用光ファイ
バ２０ｂを介して伝送されるレーザ光を受けてフォーカ
シングまたはトラッキング情報を表わす電気信号に変換
しそれをコントローラ４６へ出力する複数の光検出素子
を備えている。

そして、図示しない光記録媒体のトラックと交差する方
向に沿って駆動されるヘッド可動部３２には前記対物レ
ンズ１８が設けられるともに前記ファイバ１２．２０の
端部が接続され、可動部分が小型かつ軽量とされている
。たとえば、第２図に示すように、位置固定に設けられ
た一対のガイドロッド３４．３６に案内される可動板３
８には移動コイル４０が固定され、その移動コイル４０
は永久磁石４２．４４によって形成される磁界により駆
動力を受ける。可動板３８にはヘッド可動部３２が固定
されており、移動コイル４０の励磁状態を制御すること
によりヘッド可動部３２が位置決めされてトラックが選
択されるようになっている。

ヘッド可動部３２には対物レンズ１８を光軸方向へ移動
させるフォーカシング機構と対物レンズ１８を光軸と直
角方向へ移動させるトラッキング機構とが備えられ、前
記コントローラ４６がそれ等フォーカシング機構および
トラッキング機構を制御することにより、光記録媒体と
対物レンズ１８との間隔の変動やトラック位置の変動に
拘わらず、光記録媒体のトラック上に最適の大きさのレ
ーザビームスポットが形成されるようになっている。即
ち、゛第３図に示すように、対物レンズ１８は板ばね５
６によって光軸方向の移動自在に支持された可動部材５
８に板ばね６０を介して取り付けられており、対物レン
ズ１８は光軸方向および光軸と直角方向（光記録媒体の
トラックと交叉する方向）に移動可能に支持されている
。可動部材５Ｂに固定されたフォーカシングコイル６２
には永久磁石の磁界が作用させられており、前記コント
ローラ４６からフォーカシングコイル６２に供給される
電流に対応して対物レンズ１８の光軸方向の位置が制御
されるようになっている。また、対物レンズ１８を直接
支持する枠状の磁性部材６６にも永久磁石６８の磁界が
作用させられており、コントローラ４６からトラッキン
グコイル、７２に供給される電流に対応して対物レンズ
１８の光軸に直角な方向の位置が制御されるようになっ
ている。上記トラッキングコイル７２は永久磁石６８の
磁界によって磁性部材６６に作用する磁力を変化させる
ように配置されているのである。前記照射光伝送用光フ
ァイバ１２および反射光伝送用光ファイバ２０の端部は
円筒状のファイバホルダ７０内に固定されており、照射
光伝送用光ファイバ１２が対物レンズ１８の光軸と略一
致するようにファイバホルダ７０がヘッド可動部３２に
固定されている。

以上のように構成された装置によれば、半導体レーザ素
子１０やレンズ１５等から成る光源部、および情報信号
検出用光センサ２８およびフォーカシングまたはトラッ
キング信号検出用光センサ３０から成る検出部は位置固
定に設けられており、また、対物レンズ１８などから成
る対物部は光記録媒体の記録面に沿ってトラックと直角
方向に駆動されるヘッド可動部３２に設けられている。

このため、光学ヘッドの光源部、検出部、および対物部
が一定の相互位置精度を保持しつつ一体的に固定される
ことにより構成される従来の場合に比較して、照射光と
反射光とを分離するための偏光ビームスプリフタ、１／
４波長板等の光学部品が不要となって部品点数が削減さ
れるので、光学ヘッドの光伝送効率が高められ且つ小型
とされる。

また、レーザ素子１０、コリメータレンズ１５などの光
源部、および凸レンズ、円筒レンズ、光センサなどの検
出部を、対物部と相対位置関係を独立に配置することが
できるので、光源部および検出部と対物部との位置合わ
せが不要となって部品間の相対位置精度を保持するため
の高剛性の枠体が／ｈさくされ、ヘッド可動部３２が小
型軽量かつ安価となる。また、光学ヘッドが小型軽量と
なることにより慣性重量が小さくなってアクセス時間を
大幅に短縮できるのである。

なお、本実施例ではヘッド可動部３２が対物部のみによ
って構成されているが、ヘッド可動部３２に光源部およ
び検出部が設けられていても、本発明の一応の効果を享
受できるのである。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説
明において既述の実施例と共通する部分には同一の符号
を付して説明を省略する。

前記ファイバ１２．２０の端面形状は第４図、第５図、
第６図に示すように、平面、凸面、凹面としてもよく、
また、前記ファイバ１２の端面から放射されるレーザ光
を光記録媒体７６上に集束させるために、第７図、第８
図、第９図に示すように構成してもよい。第７図に示す
装置は、一方の凸レンズ７８にてレーザ光を平行にした
後他方の凸レンズ８０にて光記録媒体７６上に集束させ
る。第８図に示す装置は、セルフォックレンズのような
光集束性導波路８２にてレーザ光を光記録媒体７６上に
集束させる。第９図に示す装置は、照射光伝送用光ファ
イバ１２の端面を凸面形状とし、その凸面の凸レンズ作
用でレーザ光を光記録媒体７６上に集束させる。

前記反射光伝送用光ファイバ２０の分岐方式は、第１０
図に示すように、径方向の直線を境にして扇状断面に分
岐してもよいし、ランダムに分岐してもよい。また、第
１１図に示すように、多数め光検出素子が配列されたフ
ォトダイオードアレイ８４を用いて反射光伝送用光ファ
イバ２０を構成する個々のファイバを介して伝送される
レーザ光を検出するようにしても良い。

前記光センサ２８と反射光伝送用光ファイバ２０ａとの
間、および前記光センサ３０と反射光伝送用光ファイバ
２０ｂとの間には、第１２図に示すように、光センサ２
８の光検出素子上にレーザ光を集光させる凸レンズ８６
、および光センサ３０の光検出素子上にレーザ光を集光
させる凸レンズ８８、円筒レンズ９０などの光学部品を
それぞれ設けてもよい。

前記反射光伝送用光ファイバ２０は、所謂イメージガイ
ドに用いられる多心光ファイバにて好適に構成され得る
が、第１３図に示すように、照射光伝送用光ファイバ１
２の周囲に複数束の多心光ファイバ９２を配置すること
により構成されてもよく、また、第１４図に示すように
、照射光伝送用光ファイバ１２の周囲に複数本の単心光
ファイバ９４を束ねても構成される。

また、前記ファイバ１２．２０．９２．９４は一般に石
英にて製造されるが、プラスチックにても軽量に製造さ
れ得る。この場合にはヘッド可動部３２が一層軽量とな
る。また、ファイバ１２．２０．９２．９４は、偏波面
保存ファイバからも構成され得る。この場合には光記録
媒体７６が光磁気ディスクである場合には、それに記憶
された情報をファイバの偏波面を利用して読み出すこと
ができる。

また、光記録媒体７６からの反射光に替えて透過光を検
出することにより情報を再生することができるので、第
１５図に示すように、光センサ２８．３０にレーザ光を
導くための、前記反射光伝送用光ファイバ２０と同様に
構成された透過光伝送用光ファイバ９６と、その透過光
伝送用光ファイバ９６の端面に光記録媒体７６からの透
過光を集束させる凸レンズ９８とを、対物レンズ１８と
反対側に設けてもよい。

次に、２種類の波長のレーザ光を用いる場合や２箇所の
照射場所にレーザ光を照射する場合の例について説明す
る。

第１６図において、情報記録用および情報再生用の半導
体レーザ素子１００および１０２から発射されたそれぞ
れ波長が異なるレーザ光は単心の照射光伝送用光ファイ
バ１０４および１０６の入射側端面１０８および１１０
にレンズ１１２および１１４によってそれぞれ集光され
、これにより照射光伝送用光ファイバ１０４および１０
６と、半導体レーザ素子１００および１０２とが光学的
に結合される。その照射光伝送用光ファイバ１０４およ
び１０６内を伝播したレーザ光はその出射側端面１１６
および１１８から拡散するが、対物レンズ１８によって
光記録媒体の記録面上に集光される。すなわち、光記録
媒体に記録された情報の読出しあるいはその光記録媒体
に情報を記録するに際して、第１７図に示すように、光
記録媒体７６の記録面上に形成されたトランク１２０上
の所望の位置にそれぞれ波長が異なる情報続出用のレー
ザビームスポット１２２および情報記録用のレーザビー
ムスポット１２４が同時にあるいは択一的に照射される
のである。

光記録媒体からの反射光は、前記第１図の実施例と同様
に、照射光伝送用光ファイバ１０４．１Ｏ６の外周に束
ねられた多数の反射光伝送用光ファイバ１３０の入射側
端面１３２に受は入れられる。このため、光記録媒体か
らの反射光のうち情報信号を表わすものは照射光と略同
様の光路を逆進して反射光伝送用光ファイバ１３０ａの
入射側端面１３２ａに入射して光センサ１２６へ伝送さ
れるが、光記録媒体からの反射光のうちフォーカシング
またはトラッキング信号を検出するために用いられるも
のは光記録媒体上のビットや案内溝からの回折光である
ので、反射光伝送用光ファイバ１３０ｂの入射側端面１
３２ｂに入射して光センサ１２８へ伝送されるのである
。光センサ１２６および光センサ１２８はそれぞれ図示
しないダイクロイックミラーなどを備えて必要とする波
長の光のみを検出し、情報信号、およびトラッキング信
号、フォーカシング信号をそれぞれ出力する。

上記単心の光ファイバ１０４．１０６およびそれらの外
周に束ねられた多心の光ファイバ１３０の一端には前記
実施例と同様にファイバホルダ７０が固定されるととも
に、このファイバホルダ７０は第３図に示すものと同様
の可動ヘッド３２に取り付けられている。ファイバホル
ダ７０は第１８図にボテように円弧状の長穴１３４が形
成されたフランジ部１３６を備えて軸まわりの回転が可
能に可動ヘッド３２内に差し込まれている。可動ヘッド
３２には長穴１３４を貫通してビス１３８が締着されて
おり、ファイバホルダ７０の抜けが防止されるとともに
軸まわりの回転が一定の範囲内に制限されている。そし
て、フランジ部１３６には外周方向へ突き出す突起１４
０が設けられ、その突起１４０は可動ヘッド３２におい
て互いに反対向きに螺合する一対の位置決め用ビス１４
２に挟まれた状態でロックされている。

°本実施例によれば、前述の実施例と同様に、光源部お
よび検出部は位置固定に設けられており、対物部である
ヘッド可動部３２が移動可能とされているので、可動部
が小型とされ且つ慣性重量が軽減されるとともに、照射
光と反射光とを分離するための偏光ビームスプリフタ、
１／４波長板等の光学部品が不要となって部品点数が削
減されるので、光学ヘッドの光伝送効率が高められる。

また、光源部および検出部と対物部との相対位置関係を
独立に配置することができるので、光源部および検出部
と対物部との位置合わせが不要となって部品間の相対位
置精度を保持するための高剛性の枠体が小さくされ、ヘ
ッド可動部３２が小型軽量かつ安価となり、しかも光学
ヘッドが小型軽量となることにより慣性重量が小さくな
ってアクセス時間を大幅に短縮できる。

また、本実施例によれば、ファイバホルダ７０の軸まわ
りの回転位置が調節されるので、レーザビームスポット
１２２および１２４を結ぶ線とトラック１２０との平行
度の調節操作を極めて容易に行なうことができるし、照
射光伝送用光ファイバ１０４．１０６の端部は互いに固
定されているので、レーザビームスポット１２２および
１２４の間隔調節操作が不要となる利点がある。　−前
記ファイバ１０４．１０６および１３０の端面形状は第
１９図、第２０図、第２１図に示すように、平面、凸面
、凹面としてもよく、また、照射光伝送用光ファイバ１
０４．１０６の端部は第２２図に示すように必要に応じ
て離隔させてもよいし、第２３図に示すように照射光伝
送用ファイバは必要において３本以上設けてもよい。し
たがって、光記録媒体７６のトラック１２０上には、た
とえば、単心の照射光伝送用光ファイバが第２３図に示
す３本の場合には第２４図または第２５図に示すように
３個のレーザビームスポットが形成される。第２５図の
場合には３ビームトラツキングのために３個のレーザビ
ームスポットがトラック１２０と斜交する直線上に形成
されている。

また、複数のレーザビームスポットは、第２６図に示す
ように隣接するトラック１２０上に１個ずつ形成されて
もよいし、第２７図に示すようにし、−ザビームスポッ
トが隣接するトラック１２０上に複数ずつ形成されても
よい。

また、前記ファイバ１０４．１０６の端面から放射され
るレーザ光を光記録媒体７６上に集束させるために、第
２８図、第２９図に示すように構成してもよい。第２８
図に示す装置は、セルフォックレンズのような光集束性
導波路１４４にてレーザ光を光記録媒体７６上に集束さ
せる。第２９図に示す装置は、照射光伝送用光ファイバ
１０４．１０６の端面を凸面形状とし、その端面の凸レ
ンズ作用でレーザ光を光記録媒体７６上にそれぞれ集束
させる。

前記１６図では、波長の異なる２つの半導体レーザ素子
１００．１０２が用いられているが、それらの素子は互
いに同じ波長のレーザ光を出力するものであってもよい
し、第３０図に示すように単一の素子１４６から出力さ
れるレーザ光を分波器１４８を用いて各照射光伝送用光
ファイバ１０４．１０６へ分岐してもよい。

また、前記反射光伝送用光ファイバ１３０は、所謂イメ
ージガイドに用いられる多心光ファイバにて好適に構成
され得るが、第３１図に示すように、照射光伝送用光フ
ァイバ１０４．１０６の周囲に複数個の単心光ファイバ
１５０を配置することにより構成されてもよく、また、
第３２図に示すように、照射光伝送用光ファイバ１０４
および１０６の周囲に多心光ファイバ１５２および１５
４をそれぞれ束ねても構成される。また、第３３図に示
すように複数束の多心光ファイバ１５６の間に照射光伝
送用光ファイバ１０４および１０６を配置することもで
きる。

また、光記録媒体７６からの反射光に替えて透過光を検
出することにより情報を再生する場合には、第３４図に
示すように、光センサ１２６．１２８にレーザ光を導く
ための、前記反射光伝送用光ファイバ２０と同様に構成
された透過光伝送用光ファイバ１５７と、その透過光伝
送用光ファイバ１５７の端面に光記録媒体７６からの透
過光を集束させる凸レンズ１５８とを、対物レンズ１８
と反対側に設けてもよい。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加え
られ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第１６図は本発明の一実施例の構成をそれ
ぞれ示す概略図である。第２図は第１図または第１６図
のへ・シト可動部の取付状態を示す斜視図である。第３
図は第１図のヘッド可動部の構成を示す断面図である。 第４図乃至第６図および第１９図乃至第２１図は照射光
伝送用光ファイバおよび反射光伝送用光ファイバの端面
形状の他の例をそれぞれ示す図である。第７図乃至第９
図、第２８図および第２９図は照射光伝送用光ファイバ
から光記録媒体に照射する他の構成例をそれぞれ示す図
である。第１０図および第１１図は反射光伝送用光ファ
イバの他の分岐構造をそれぞれ示す図である。第１２図
は反射光伝送用光ファイバから射出される光を光センサ
にて受ける他の方式を示す図である。第１３図、第１４
図、および第３１図乃至第３３図は反射光伝送用光ファ
イバの他の構成例をそれぞれ示す図である。第１５図お
よび第３４図は反射光に替えて透過光を検出する例をそ
れぞれ示す図である。第１７図は第１６図の実施例のレ
ーザビームスポットの形成状態を示す図である。第１８
図は第２図のヘッド可動部と光ファイバとの取付状態を
示す斜視図である。第２２図および第２３図はは照射光
伝送用光ファイバの他の例をそれぞれ示す図である。第
２４図乃至第２７図はレーザビームスポットの他の形成
状態をそれぞれ示す第１７図に相当する図である。 第３０図は第１６図の実施例において２つの照射光伝送
用光ファイバにレーザ光を伝送する光源装置の他の例を
示す図である。第３５図は従来の光記録再生装置の光学
ヘッドの構成を示す略図である。 ７６：光記録媒体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 情報の記録再生を行なうために、レーザ光源から出力さ
   れるレーザ光を集束して光記録媒体に照射し、かつ該光
   記録媒体の照射部位からの信号光を光センサにて検出す
   る形式の光記録再生装置であって、 一端面に前記レーザ光源から出力されるレーザ光を受け
   て伝送し、他端面から前記光記録媒体に向かってレーザ
   光を射出する照射光伝送用光ファイバと、 一端面に前記光記録媒体の照射部位からの信号光を受け
   て前記光センサへ導く信号光伝送用光ファイバと、 を含むことを特徴とする光記録再生装置。