(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光ビームをコリメートレンズにより平行光ビームとし、対物レンズで光ディスクに集光して記録または再生のための光スポットを形成し、光ディスクの反射光からフォーカス・トラック制御のための誤差信号を得て光ビームのフォーカス・トラック制御を行うとともに、該反射光から光ディスクに記録されたデータ再生信号を得る光ヘッドにおいて、
前記対物レンズに入射する平行光ビームを分割するビームスプリッタと、分割された一方の平行光ビーム径を変換するビーム径変換光学系と前記対物レンズを前記ビーム径変換光学系に移動させる対物レンズ移動手段とを備え、
該対物レンズ移動手段は、前記光ディスク上の光スポットのトラック制御手段が兼ね、
記録密度による光ディスクの種類に応じて、前記対物レンズを前記対物レンズ移動手段によって移動させて、前記対物レンズに入射する平行光ビームのビーム径Ｗと対物レンズの有効径Ｄとの比Ｄ／Ｗを変化させることを特徴とする光ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置の光ヘッドに関する。
近年、光磁気ディスク（ＭＯ）が多用されているが、さらにＭＯより高記録密度化された光ディスク、例えばデジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）が大容量のＲＯＭディスクとして開発されている。このような高記録密度の光ディスクと低記録密度の光ディスクとを１つの光磁気ディスク装置で取り扱えること、即ちデータの再生や記録・再生が１つの光ヘッドでできることが強く要望されている。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の光磁気ディスク装置の光ヘッドの光学系を例示する。
光源１、即ちレーザダイオード（ＬＤ）から出射された光ビームは、コリメートレンズ２で平行光となり真円補正プリズム３で断面が円形の平行光ビームとなる。この平行光ビームは第１ビームスプリッタ４を透過して対物レンズ５により集光され、ＭＯ６上にデータの記録・再生のための光スポットが形成される。  ＭＯ６からの反射光は対物レンズ５で平行光となった後、第１ビームスプリッタ４により直角に反射される。この反射光はつぎの第２ビームスプリッタ７で分割され、直角に反射した方がフォーカシングとトラッキングとを行うために、集光レンズ８とシリンドリカルレンズ９と４分割光検出器１０とからなるフォーカス・トラック制御信号検出系に、第２ビームスプリッタ７を真っ直ぐに透過した方がデータ再生を行うための、１／２波長板１１と偏光ビームスプリッタ１２と光検出器１３とからなるデータ再生信号検出系とに導かれるようになっている。
【０００３】
対物レンズ５のフォーカシングとトラッキングは、図４の分解した組立斜視図に示したアクチュエータ１５により行っている。
このアクチュエータ１５は、ロータ１５ａとステータ１５ｂとでなり、ロータ１５ａは軸受１５ａ−１にトラッキングコイル１５ａ−２とフォーカシングコイル１５ａ−３を巻回し、軸受１５ａ−１の上端に固着した菱形プレート１５ａ−４の両端に前記対物レンズ５とバランサ１５ａ−５とをそれぞれに取着して構成され、ステータ１５ｂは一対のＮ，Ｓ極の永久磁石１５ｂ−１，１５ｂ−２の中心に設けられた摺動軸１５ｂ−３に浮動自在に挿入して構成されている。
【０００４】
そして、アクチュエータは、フォーカス・トラック制御信号検出系から得られるフォーカス・トラック制御信号により、フォーカシングコイル・トラッキングコイルに電磁力を発生させ、対物レンズを摺動軸に沿ってフォーカス方向Ｙ（ディスク面の垂直方向）に上下移動させて光スポットをＭＯ上にフォーカス制御するとともに、対物レンズをトラック方向Ｘ（ディスク半径方向）に回動させて光スポットをＭＯの記録トラックに追従移動させている。
【０００５】
そして、データ再生信号検出系から得られる再生信号から、ＭＯに記録されたプリフォーマットデータおよび光磁気記録データを再生している。
この光ヘッドでＭＯにデータを記録する場合、対物レンズの有効径Ｄと平行光ビーム径１／ｅ2 （ｅは自然対数の底）で表した直径Ｗとの比、Ｄ／Ｗ（図５を参照、ケラレの係数と呼ぶ）は、ＭＯにデータを記録する光パワーＩ0 を得るために、対物レンズによるケラレを抑えてＤ／Ｗを０．９３程度とし、そのときの対物レンズを透過する対物レンズ透過光量比は図６のケラレの係数Ｄ／Ｗ（横軸）と対物レンズ透過光量比（縦軸）との関係図から０．８３となっており、ＭＯにデータを十分に記録することができる。
【０００６】
また、データを再生する場合においても、従来のＭＯの記録マークの長さは最短で０．６４μｍであり、図７のケラレの係数Ｄ／Ｗ（横軸）と１／ｅ2 で表した光スポット径（縦軸）との関係図から、Ｄ／Ｗが０．９３で光スポット径を１．０３μｍとしているので十分に再生可能であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように上記従来の光磁気ディスク装置の光ヘッドでは、ＭＯに対しデータを記録・再生することができる。一方、高記録密度の光ディスク、例えばＤＶＤの最短ピットの長さは０．４０μｍとなっている。一般に、データの安定した再生には再生波形分解能は２０％程度以上が必要であるため、光スポット径は図８の光スポット径１／ｅ2 （横軸）とＤＶＤ再生波形分解能（縦軸）との関係図より０．９７μｍ以下にする必要がある。
【０００８】
しかし、従来の上記光ヘッドの光学系では、ＤＶＤのような高記録密度の光ディスクのデータ再生に必要な２０％程度以上の再生波形分解能、０．９７μｍ以下の光スポット径にすることができないため、高記録密度の光ディスク（ＤＶＤ）と低記録密度の光ディスク（ＭＯ）に対し同一の光スポットを使用できず、互換性がないといった問題があった。
【０００９】
上記問題点に鑑み、本発明は記録密度による光ディスクの種類に応じてデータの再生や記録・再生を１つで行える光ヘッドを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の光ヘッドにおいては、対物レンズに入射する平行光ビーム径Ｗと対物レンズの有効径Ｄとの比Ｄ／Ｗを光ディスクの記録密度の高低に対応して変化するように構成する。
【００１１】
このように構成することにより、Ｄ／Ｗの変化により、例えば、ＤＶＤの場合にはＤ／Ｗを０．４以下にすると、図７より、従来のＭＯの光ヘッドでは得られなかったＤＶＤのデータ再生に必要な光スポット径０．９７μｍ以下を得ることができ、例えばＭＯとＤＶＤとの再生互換が可能となる。
【００１２】
このＤ／Ｗでは、対物レンズ透過光量比が０．２７まで低下するのでＭＯに記録を行う光パワーを照射することはできないが、ＤＶＤは再生のみであるので問題ない。ＭＯへの記録再生は、Ｄ／Ｗの変化によりＤ／Ｗを従来と同じ０．９３程度とすることで従来と同様に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施例に基づいて本発明の要旨を詳細に説明する。
図１は、本発明の光ヘッドの光学系を例示する。なお、従来の図３において説明した部分は同一符号を用い、その説明も省略する。
【００１４】
この第１の実施例は図示するように、第１ビームスプリッタ４を透過した平行光ビームを分割する第４ビームスプリッタ１６と、この第４ビームスプリッタ１６で直角に反射した方の平行光ビームをさらに直角に反射するミラー１７と、このミラー１７で反射された平行光ビームの直径を拡大するための凸レンズ１８ａと凹レンズ１８ｂとでなるビーム径変換光学系１８とを備える点が従来構成と異なる。
【００１５】
このビーム径変換光学系１８は、分岐した平行光ビームを対物レンズ５の有効径より大きな直径に拡大し、高記録密度の光ディスク１９、即ちＤＶＤのデータを再生するようにケラレの係数Ｄ／Ｗを０．４に設定する。
【００１６】
一方、第４ビームスプリッタ１６を真っ直ぐに透過した方の平行光ビームの直径はそのままで、低記録密度の光ディスク６、即ちＭＯに対しデータを記録または再生するようにＤ／Ｗを０．９３に設定し、対物レンズ５の移動によりＤ／Ｗを０．４または０．９３に切り替える構成とする。
【００１７】
第４ビームスプリッタ１６の透過光量比を７５％、反射光量比を２５％とすると、ＭＯ６のデータ再生の光スポットパワーは通常１．５ｍＷであり、Ｄ／Ｗ＝０．９３での対物レンズ透過光量比は０．８３であるから、
１．５ｍＷ／０．８３／０．７５＝２．４ｍＷ
の光量を第４ビームスプリッタ１６に入射してＭＯ６のデータを再生する。
【００１８】
一方、ＤＶＤのデータ再生の光スポットパワーは０．２ｍＷであり、Ｄ／Ｗ＝０．４での対物レンズ透過光量比は０．２７であるから、
０．２ｍＷ／０／２７／０．２５＝３．０ｍＷ
の光量を第４ビームスプリッタ１６に入射してＤＶＤ１９のデータを再生する。
【００１９】
ＭＯ６にデータを記録する光スポットパワーは、第４ビームスプリッタ１６があるために７５％に減少するが、この程度ならば、例えばディスク回転数を３６００ｒｐｍから２７００ｒｐｍに減らすことでデータを十分に記録することができる。
【００２０】
また、この光ヘッドの対物レンズ５のフォーカシングとトラッキングは、図４に示した従来のアクチュエータ１５を用いることができる。
また、このアクチュエータ１５は、トラッキング方向の可動範囲が対物レンズ５の摺動軸回りの回転により大きく取れるので、ＭＯ６またはＤＶＤ１９に対して対物レンズ５を大きく回して移動することにより、対物レンズ５を、対物レンズ５に入射する平行光ビームのビーム径Ｄと対物レンズの有効径Ｗとの比Ｄ／Ｗを０．９３または０．４の何れかの光路に切り替えることができ、光路切り替え後は従来どおりにフォーカス・トラック制御を行うことができる。
【００２１】
つぎの図２は第２の実施例である。
この第２の実施例では第１の実施例のように対物レンズ５を移動させるのではなく、対物レンズ５に入射する平行光ビーム光路中にビーム径変換光学系１８を出し入れするビーム径変換光学系移動手段、即ち図４に示したアクチュエータ（図２では図示を省略）を備え、このビーム径変換光学系１８の方を平行光ビーム光路中に挿入するか、しないかによりＤ／Ｗを０．９３または０．４に切り替える。
【００２２】
ビーム径変換光学系移動手段は、図４に示したアクチュエータにビーム径変換光学系を成す凸レンズと凹レンズを載せて回動し、平行ビーム光路中に挿入するか、しないかによりＤ／Ｗを０．９３または０．４に切り替える。
【００２３】
この第２の実施例では、前記実施例と同様に高記録密度の光ディスク（ＤＶＤ）と低記録密度の光ディスク（ＭＯ）のそれぞれに対応してデータの再生と記録・再生とを１つの光ヘッドで行うことができる。
【００２４】
また更に、第１ビームスプリッタを透過した平行光ビームは第１の実施例のように２分されることはないので、前記第１の実施例よりも光パワーの損失は小さいという利点がある。
【００２５】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、ケラレの係数Ｄ／Ｗを変化可能にし、平行光ビームの光路中の対物レンズの有効径より大きな直径の平行光ビームをその対物レンズに入射することにより、所定の光スポット径が容易に得ることができ、例えばＤ／Ｗを０．４以下に変化させることにより、従来の光ディスク装置の光ヘッドでは得られなかった光スポット径０．９７μｍ以下が得られ、光磁気ディスク装置でＤＶＤのような高記録密度の光ディスクのデータ再生とＭＯのような低記録密度の光ディスクのデータ記録・再生との互換が同じ１つの光ヘッドで可能になるといった産業上極めて有用な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による一実施例の光ヘッドの光学系図
【図２】  本発明による他の実施例の光ヘッドの光学系図
【図３】  従来技術の光ヘッドの光学系図
【図４】  図１及び図３に用いるアクチュエータの分解した組立斜視図
【図５】  対物レンズによるケラレの説明図
【図６】  ケラレの係数Ｄ／Ｗと対物レンズ透過光量比との関係図
【図７】  ケラレの係数と光スポット径との関係図
【図８】  光スポット径とＤＶＤ再生波形分解能との関係図
【符号の説明】
５：対物レンズ
６：低記録密度の光ディスク（ＭＯ）
１５：対物レンズ移動手段（アクチュエータ）
１８：ビーム径変換光学系
１９：高記録密度の光ディスク（ＤＶＤ）
Ｗ：平行光ビームの直径
Ｄ：対物レンズの有効径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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