(57)【要約】【課題】簡単な構成で、レーザビームの波長が変動してもその影響を受けることなく精度の高い信号検出を行うことができる光情報記録再生ヘッド装置を提供すること。【解決手段】プリズムは、光源からの光束が入射する第一の面と、第一の面から入射した光束を対物光学系に向けて射出する第二の面と、ディスクから反射した光束をエラー信号検出手段に向けて射出する第三の面とを備え、プリズムの第一の面に対して第二の面がなす角度をθ１とし、プリズムの第一の面に対して第三の面がなす角度をθ２とした時、θ１＝−θ２を満たすように形成する。【選択図】　　　図２
2004087095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光束を偏向させる偏向手段と、
前記偏向手段により偏向された光束をディスクに集光させる対物光学系と、
前記ディスクから反射した光束により前記ディスクのエラー信号検出を行うエラー信号検出手段と、を有する光情報記録再生ヘッド装置において、
前記偏向手段は前記光源からの光束を偏向するプリズムを有し、
前記プリズムは少なくとも、前記光源からの光束が入射する第一の面と、
前記第一の面から入射した光束を前記対物光学系に射出する第二の面と、
前記ディスクから反射した光束を前記エラー信号検出手段に射出する第三の面と、を備え、
前記第一の面に対して前記第二の面がなす角度をθ１とし、
前記第一の面に対して前記第三の面がなす角度をθ２とした時、
θ１＝−θ２
を満たすこと、を特徴とする光情報記録再生ヘッド装置。
【請求項２】
光源と、
前記光源からの光束を偏向させる偏向手段と、
前記偏向手段により偏向された光束をディスクに集光させる対物光学系と、
前記ディスクから反射した光束により前記ディスクのエラー信号検出を行うエラー信号検出手段と、を有する光情報記録再生ヘッド装置において、
前記偏向手段は前記光源からの光束を偏向するプリズムを有し、
前記プリズムは少なくとも、前記光源からの光束が入射する第一の面と、
前記第一の面から入射した光束を前記対物光学系に射出する第二の面と、
前記ディスクから反射した光束を前記エラー信号検出手段に射出する第三の面と、を備え、
前記第二の面における前記光束の射出角をα１とし、
前記第三の面における前記光束の射出角をβ１とした時、
−π／１０８０（ｒａｄ）≦α１＋β１≦π／１０８０（ｒａｄ）
を満たすこと、を特徴とする光情報記録再生ヘッド装置。
【請求項３】
前記第一の面は光束を分離する機能を有すること、を特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の光情報記録再生ヘッド装置。
【請求項４】
前記エラー信号検出手段は前記ディスクの光情報を検出する光情報検出手段を備えること、を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光情報記録再生ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光磁気ディスクに対する情報の記録、再生、消去を行う光情報記録再生ヘッド装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光情報記録再生ヘッド装置は、光ピックアップという光学方式の信号検出を行う装置として知られている。従来より、光情報記録再生ヘッド装置は以下のように構成されている。光情報記録再生ヘッド装置は光源から発光された光束が、ハーフミラー、プリズム、対物光学系などの光学系を介して、ディスク上に集光される。さらにこの光束はディスクから反射されて、対物光学系、プリズムなどを介して、ハーフミラーで反射されて、この光束を検出する検出部に導かれる。検出部に導かれた光束は、ディスクの情報やエラー信号を備えた光束であり、この光束に基づき、制御部などが所定の制御を行う。
【０００３】
一般に光情報記録再生ヘッド装置の光源には、レーザダイオードが使用される。レーザダイオードにより発光されるレーザビームは、データ記録時と再生時でのレーザビームのパワーの相違や、その他の理由により、光源であるレーザダイオードの温度が変化して、レーザビームの波長が変動する場合がある。光情報記録再生ヘッド装置は、ディスクからの反射光を、プリズムなどの光学系を介して検出部に備えられる受光素子に合焦させることによって、エラー信号などを検出している。レーザビームの波長が変動すると、そのレーザビームに対するプリズムの屈折率が変動し、そのレーザビームがプリズムを透過した際の屈折角が変動する。ディスクからの反射光はプリズムを介して、受光素子に合焦されるため、レーザビームの屈折角が変動すると、受光素子に対して、レーザビームが所定の位置に合焦しない。つまり、検出結果にレーザビームの波長変動による誤差を含み、正確にエラー信号の検出ができなくなる。そのため、所定の制御を行うことができなくなる。
【０００４】
そこで従来は、例えば特開２０００−２７６７４５号公報に示されているように、補正回路などを備えることによって、レーザビームの波長変動によるエラー信号の誤差を取り除いていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、専用の補正回路を設けた光情報記録再生ヘッド装置では、回路構成が複雑になるとともに、コストアップにもつながってしまう。
【０００６】
そこで本発明は、上述した専用の補正回路を設けることなく、簡単な構成で、レーザビームの波長が変動してもその影響を受けることなく、精度の高い信号検出を行うことができる光情報記録再生ヘッド装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に記載の光情報記録再生ヘッド装置は、光源と、光源からの光束を偏向させる偏向手段と、偏向手段により偏向された光束をディスクに集光させる対物光学系と、ディスクから反射した光束によりディスクのエラー信号検出を行うエラー信号検出手段とを有する光情報記録再生ヘッド装置において、偏向手段は光源からの光束を偏向するプリズムを有し、プリズムは少なくとも、光源からの光束が入射する第一の面と、第一の面から入射した光束を対物光学系に向けて射出する第二の面と、ディスクから反射した光束をエラー信号検出手段に向けて射出する第三の面とを備え、プリズムの第一の面に対して第二の面がなす角度をθ１とし、プリズムの第一の面に対して第三の面がなす角度をθ２とした時、
θ１＝−θ２
を満たすことを特徴とする。このようにプリズムの形状を規定することで、光源の波長が変動しても、ディスクから反射した光束は、エラー信号検出手段において、正確にエラー信号検出を行うことができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の光情報記録再生ヘッド装置は、光源と、光源からの光束を偏向させる偏向手段と、偏向手段により偏向された光束をディスクに集光させる対物光学系と、ディスクから反射した光束によりディスクのエラー信号検出を行うエラー信号検出手段とを有する光情報記録再生ヘッド装置において、偏向手段は光源からの光束を偏向するプリズムを有し、プリズムは少なくとも、光源からの光束が入射する第一の面と、第一の面から入射した光束を対物光学系に向けて射出する第二の面と、ディスクから反射した光束をエラー信号検出手段に向けて射出する第三の面とを備え、第一の面における光束の射出角をα１とし、第三の面における光束の射出角をβ１とした時、
−π／１０８０（ｒａｄ）≦α１＋β１≦π／１０８０（ｒａｄ）
を満たすことを特徴とする。このようにプリズムの形状を規定することで、光源の波長が変動しても、ディスクから反射した光束は、エラー信号検出手段において、正確にエラー信号検出を行うことができる。
【０００９】
また、請求項３に記載の光情報記録再生ヘッド装置は、プリズムの第一の面は光束を分離する機能を有することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の光情報記録再生ヘッド装置は、エラー信号検出手段はディスクの光情報を検出する光情報検出手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本実施形態の光情報記録再生ヘッド装置の概略構成を示す図である。光情報記録再生ヘッド装置は、光源部１０と、プリズムブロック部２０と、対物レンズ３０と、信号検出部４０と、処理部５０とから概略構成される。
【００１２】
光源部１０は、レーザダイオード１１とコリメータレンズ群１２とを有する。レーザダイオード１１は、断面形状が楕円形状となる発散レーザ光を照射する。このレーザダイオード１１から照射された発散レーザ光は、コリメータレンズ群１２により平行光束に変換される。このコリメータレンズ群１２により変換された平行光束は、プリズムブロック部２０に導かれる。
【００１３】
プリズムブロック部２０は、アナモフィックプリズム２１と、プリズム２２と、ハーフミラー面２３とを有する。ハーフミラー面２３は、プリズム２２の光源部１０からの光束が入射する面と貼り合わされている。アナモフィックプリズム２１とプリズム２２は、コリメータレンズ群１２で変換された平行光束を、断面形状が略円形状となる光束に整形する。アナモフィックプリズム２１と、ハーフミラー面２３とプリズム２２とを透過した光束は、略円形状に整形され、対物レンズ３０に導かれる。
【００１４】
プリズムブロック部２０から対物レンズ３０に向けて射出された断面形状が略円形状となる平行光束は、対物レンズ３０により光磁気ディスク６０の情報記録面上に集光される。なお、光源部１０のレーザ光の波長が温度変化に伴って変化した場合であっても、該レーザ光は、アナモフィックプリズム２１及びプリズム２２の作用により、常に、光磁気ディスク６０の情報記録面上における該レーザ光が集光されるべく位置に対してほぼ正確に入射して集光される。
【００１５】
この光磁気ディスク６０は、情報記録面としての裏面に同心円状の記録トラックが形成されており、図示しない回転駆動手段により回転される。対物レンズ３０は、光磁気ディスク６０の半径方向（すなわちトラッキング方向）に駆動される光学ヘッド（図示しない）内に設けられている。この対物レンズ３０は光学ヘッド内のアクチュエータの駆動によりフォーカシング方向（対物レンズ３０の光軸方向）に移動され、光磁気ディスク６０の情報記録面上に合焦される。
【００１６】
光磁気ディスク６０により反射された反射レーザ光束は、対物レンズ３０を透過し、プリズムブロック部２０のプリズム２２に入射する。さらに該光束は、ハーフミラー面２３で反射され、偏向されて、信号検出部４０に導かれる。
【００１７】
図２に本実施形態のプリズム２２を示す。プリズム２２は、ハーフミラー面２３との接合面２２ａと、対物レンズ３０に向けて光束を射出する面２２ｂと、信号検出部４０に向けて光束を射出する面２２ｃとを有する。プリズム２２において、接合面２２ａと、対物レンズ３０に向けて光束を射出する面２２ｂとがなす角度はθ１と定義され、該接合面２２ａと、信号検出部４０に向けて光束を射出する面２２ｃとがなす角度はθ２と定義されている。これらの角度θ１及びθ２は、接合面２２ａを基準面として定義された角度であり、該接合面２２ａから反時計回りになす角度であるθ１は正の角度で定義され、該接合面２２ａから時計回りになす角度であるθ２は負の角度で定義されている。このプリズム２２は、θ１＝−θ２（ただし、θ１およびθ２は、ラジアンで定義された角度とする。）を満たすように形成されている。このような形状にプリズム２２を形成することによって、入射するレーザビームが、周囲の温度が変化した時やレーザビームのパワーが変化した時の影響で波長が変動しても、光磁気ディスク６０からの反射光がプリズム２２に一定の角度で入射するのであれば、プリズム２２は、信号検出部４０に対して一定の角度でレーザビームを射出することができる。そのため、正確なエラー信号の検出が可能になる。
【００１８】
図２に示すように、プリズム２２のハーフミラー面２３との接合面２２ａに光源部１０からレーザビームが入射した場合、下記の式（１）〜（５）を導くことができる。また、ｎ１は光学素子間（空気中）の屈折率、ｎ２はプリズム２２の屈折率とする。α１は対物レンズ３０に向けて光束を射出する面２２ｂにおける屈折角（または光磁気ディスク６０からの反射光の該面２２ｂにおける入射角）、β１は信号検出部４０に向けて光束を射出する面２２ｃにおける屈折角、α２は対物レンズ３０に向けて光束を射出する光束の面２２ｂにおける入射角、β２は信号検出部４０に向けて光束を射出する面２２ｃにおける入射角、α３、β３はハーフミラー面２３との接合面２２ａにおける反射角とし、それぞれラジアンで定義された角度とする。
【００１９】
ｎ１ｓｉｎα１＝ｎ２ｓｉｎα２　　　　　・・・（１）
α３＝α２＋θ１　　　　　　　　　　　・・・（２）
α３＝−β３　　　　　　　　　　　　　・・・（３）
β２＝β３−θ２　　　　　　　　　　　・・・（４）
ｎ２ｓｉｎβ２＝ｎ１ｓｉｎβ１　　　　　・・・（５）
なお、上述した全ての屈折角、入射角、及び反射角は、それぞれの法線を基準とした角度で定義されている。説明を加えると、それぞれの法線から反時計回りになす角（α１、α２、α３）は正の角度で定義され、それぞれの法線から時計回りになす角（β１、β２、β３）は負の角度で定義されている。
【００２０】
上記の式（１）〜（５）より、プリズム２２がθ１＝−θ２を満たす場合、α１＝−β１が満たされる。これは、θ１＝−θ２であれば、屈折率ｎ１、屈折率ｎ２の変化に関係なく、光磁気ディスク６０からの反射光のプリズム２２に対する入射角が一定の場合、プリズム２２の信号検出部４０に対する射出角が一定となることを表す。つまり、プリズム２２をθ１＝−θ２を満たすような形状に形成し、光磁気ディスク６０からの反射光のプリズム２２に対する入射角を一定に保つようにレーザ光を光源から発光させてやれば、レーザビームの波長が変動してもその影響を受けることなく、信号検出部４０に対して一定の角度で導かれるため、正確なエラー信号の検出が可能になる。
【００２１】
なお、−π／１０８０（ｒａｄ）≦α１＋β１≦π／１０８０（ｒａｄ）を満たしていれば、プリズム２２がθ１≠−θ２の場合でも、同様にレーザビームの波長が変動してもその影響を受けることなく、正確なエラー信号の検出が可能になる。
【００２２】
信号検出部４０は、光束分離手段としてのホログラムプリズム４１と、集光レンズ４２と、複合センサ４３とを有する。ホログラムプリズム４１は複屈折性を有する結晶性偏向素子である。また、複合センサ４３は、データ用受光素子とサーボ用受光素子とを備える。ホログラムプリズム４１は、光磁気ディスク６０から反射されて、プリズムブロック部２０を介して信号検出部４０に向けて射出された光束を特定平面内において偏向方向の異なる複数の光束に分離させる。ここでは、光磁気ディスク６０からの光束は、偏向方向の異なる複数の光束、サーボ信号用光束と、データ信号用光束とに分離される。ホログラムプリズム４１により分離された複数の光束は、集光レンズ４２にそれぞれ入射する。さらに、集光レンズ４２に入射した複数の光束は、複合センサ４３の各受光素子にそれぞれ集光される。複合センサ４３のデータ用受光素子に導かれた光束は、光磁気ディスク６０からのデータ信号として、光磁気記録信号ＭＯ及びプリフォーマットＲＯの生成に用いられる。同じくサーボ用受光素子に導かれた光束は、光磁気ディスク６０からのサーボ信号として、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の生成に用いられる。
【００２３】
レーザビームが光磁気ディスク６０の情報記録面に適正に収束された時、分離された光束のそれぞれの受光素子に対するスポット形状は、略同じサイズの円形となるように設定されている。また、分離された光束が、光磁気ディスク６０に対する光学ヘッドの離反・接近に起因して、光磁気ディスク６０の情報記録面に適正に合焦されない時、サーボ用受光素子上に形成されるスポットの形状が変化するため、受光出力が変化する。
【００２４】
上記受光出力は処理部５０に入力される。この処理部５０において所定の演算処理が行われて、フォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号が検出される。本実施形態において、フォーカスエラー信号はスポットサイズ法により検出されて、トラッキングエラー信号はプッシュプル法により検出される。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明の光情報記録再生ヘッド装置は、光源からの光束を偏向するプリズムを有し、このプリズムは少なくとも、光源からの光束が入射する第一の面と、第一の面から入射した光束を対物光学系に向けて射出する第二の面と、ディスクから反射した光束をエラー信号検出手段に向けて射出する第三の面とを備える。さらに、プリズムの第一の面に対して第二の面がなす角度をθ１とし、プリズムの第一の面に対して第三の面がなす角度をθ２とした時、プリズムをθ１＝−θ２を満たすような形状にすることにより、レーザビームの波長が変動してもその影響を受けることなく精度の高い信号検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の概略図である。
【図２】本発明の実施形態のプリズムの拡大図である。
【符号の説明】
１０　光源部
２０　プリズムブロック部
３０　対物光学系
４０　信号検出部
５０　処理部
６０　光磁気ディスク
【図１】
2004087095.tif 000003
【図２】
2004087095.tif 000004