JPH0253853B2 - - Google Patents

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JPH0253853B2
JPH0253853B2 JP56090467A JP9046781A JPH0253853B2 JP H0253853 B2 JPH0253853 B2 JP H0253853B2 JP 56090467 A JP56090467 A JP 56090467A JP 9046781 A JP9046781 A JP 9046781A JP H0253853 B2 JPH0253853 B2 JP H0253853B2
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JP
Japan
Prior art keywords
beams
light source
laser light
lens
diffraction grating
Prior art date
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JP56090467A
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English (en)
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JPS57205833A (en
Inventor
Shigeo Kubota
Kenji Shintani
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPS57205833A publication Critical patent/JPS57205833A/ja
Publication of JPH0253853B2 publication Critical patent/JPH0253853B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザ光源として半導体レーザ光源を
用いた光学式再生装置に関し、光学系がコンパク
トにして3ビーム方式のトラツキングエラー検出
を行なうことのできるのものを提案せんとするも
のである。
以下に、第1図を参照して、本発明をその一実
施例につき詳細に説明する。1は半導体レーザ光
源(レーザダイオード)で、これよりの発射ビー
ム2は発散ビーム(球面波ビーム)である。4は
偏光ビームスプリツタ、5は1/4波長板、6はコ
リメータレンズ、7は対物レズ、8は光学式記録
媒体、10は再生信号を得るための光検出器、1
3は非点収差レンズとしての半円柱レンズ(円筒
レンズ)である。
そして、レーザ光源1及びコリメータレンズ6
間の光路中、ここでは半導体レーザ光源1及びビ
ームスプリツタ4間の光路中に位相形回折格子3
を設ける。このため、レーザ光源1よりの発射レ
ーザビーム2は、この回折格子3により0次回折
ビーム(実線)2a、+1次回折ビーム(破線)
2b、−1次回折ビーム(一点鎖線)2cに分離
され、この分離された各ビーム2a〜2cはビー
ムスプリツタ4を介してコリメータレンズ6に入
射して夫々平行ビームとなされた後、1/4波長板
5を介して対物レンズ7に入射して集束ビームと
なされ、記録媒体(回転円板)8上に一列に並ん
で焦点を結ぶ。尚、記録媒体8上に集束する各ビ
ーム2a,2b,2cはその記録トラツクの配列
方向y上に並び、0次回折ビーム2aの前後に+
1次回折ビーム2b、−1次回折ビーム2cが位
置している。記録媒体8よりの各反射ビーム2a
〜2cは逆行し、ビームスプリツタ4で反射され
て後、凹レンズ9を介して光検出器10,11,
12に入射する。光検出器11,12は再生信号
を得るための光検出器10とは別個に設けられ、
夫々+1次、−1次回折ビーム2b,2cを各別
に受ける。尚、0次回折ビーム2aは半円柱レン
ズ13を介して光検出器10に入射する。
尚、凹レンズ9は省略することもできるが、こ
れを設けることにより各ビーム2a〜2cの焦点
位置の間隔、即ち光検出器10,11,12間の
間隔を調整して広げることができる。又、各ビー
ム2a〜2cが凹レンズ9の後側焦点に向つて入
射するように凹レンズ9をビームスプリツタ4に
対し配するときは、凹レンズ9を出射した各ビー
ム2a〜2cは平行となるので、光検出器10〜
12の凹レンズ9に対する距離を自由に選択する
ことができる。尚、凹レンズ9については後に詳
述する。
第2図は記録媒体8の夫々ピツトPTの列から
成る任意の隣接記録トラツクTo-1、To、To+1(n
は整数)を示し、これは円に近い渦巻き又は同心
円を形成している。2a′,2b′,2c′はビーム2
a,2b,2cの記録媒体8上のスポツトを夫々
示す。
第3図〜第5図は夫々光検出器11,10,1
2の検出面を示し、2b″,2a″,2c″は夫々その
上のビーム2a,2b,2cのスポツトである。
尚、光検出器10は4象限の光検出部4a〜4d
に分割されている。
再生信号(ビデオ信号、PCM化オーデイオ信
号等)は光検出器10の各検出部10a〜10d
の検出出力の和により得られる。
フオーカスエラー信号は、半円柱レンズ13の
非点収差により、光検出器10の第1及び第3象
限の検出部10a,10cの検出出力の和と、第
2及び第4象限の検出部10b,10dの検出出
力の和との差により得られる。尚、スポツト2
a″はフオーカス状態のとき円、デフオーカス状態
のときは楕円となる。このフオーカスエラー信号
により対物レンズ7を軸方向に移動させる。
トラツキングエラー信号は、光検出器11,1
2の検出出力の差により得られる。このトラツキ
ングエラー信号により、対物レンズ7を記録媒体
8の記録トラツクと直交する方向に移動させる。
又は、トラツキングミラーを設けて、これを回動
させても良い。
第6図について、半導体レーザ光源1と位相形
回折格子3との関係について説明する。レーザ光
源1のビーム発射点が、0次回折ビーム2aの実
点光源P0となる。±1次回折ビーム2b,2cの
虚点光源P+1、P-1は実点光源P0の両側に夫々λd/p だけ離れた点に位置する。ここで、dはレーザ光
源1のビーム発射点と回折格子3との間の距離、
λは発射レーザビーム2の波長、pは回折格子3
のピツチである。虚点光源P+1、P-1上の見掛け
の波動場は、0次回折波面と同形の収束波で回折
格子3を照明したとき光源面に生ずるフラウン・
ホーフア回折像に波面の進行方向を除いて、一致
する。従つて、虚点光源P+1、P-1上の波動場は、
実点光源P0上の波動場と相似になる。
次に、ビームスプリツタ4と光検出器10〜1
2との間に設けた凹レンズ9について第1図及び
第7図を参照して説明する。尚、第7図は第1図
に於けるレンズ6,7,9、記録媒体8及び光検
出器10の配置関係の等価図である。尚、第7図
ではビーム2b,2cを省略し、ビーム2aのみ
を示した。コリメータレンズ6、対物レンズ7及
び凹レンズ9の焦点距離を夫々f1,f2,f3とする。
かくすると、コリメータレンズ6及び凹レンズ9
から成る合成レンズの焦点距離fは、 f=1/f1+h3/h1・1/f3 ……(1) となる。ここで、h1,h3はレンズ6,9に於ける
像高を示す。回折格子3よりの各ビーム2a〜2
cがレンズ6,7を通つて記録媒体8上に集束す
る際の倍率はf1/f2、記録媒体8よりの反射ビーム 2a〜2cがレンズ7,6,9を通つて光検出器
10〜12に集束する際の倍率はf/f2となる。従 つて、光検出器10〜12上のスポツト2a″,2
b″,2c″間の間隔はf/f1・λd/pとなる。又、(1)
式 に於いて、f3<0であるから、f>f1、即ちf/f1 >1となるため、スポツト2a″,2b″,2c″の間
隔f/f1・λd/pは、レーザ光源1に於ける点光源P0
、 P+1、P-1の間隔λd/pより拡大されることが分る。
さて、レンズ6,7による倍率は、上述したよ
うにf1/f2で決まり、夫々のNAをNA1,NA2とす ると、倍率m1はNA2/NA1で表わされるが、自由に選 べる量ではない。又、記録媒体8上のスポツト2
a′,2b′,2c′の間隔はf1/f2・λd/pとなるが、
これ はある範囲の最適値があるので、点光源P0
P+1、P-1の間隔λd/pも自由に選べる量ではない。
従つて、凹レンズ9の変倍効果は重要である。即
ち、凹レンズ9によつて、スポツト2a″,2b″,
2c″の間隔、即ち光検出器10〜12の間隔を自
由に選定することができ。
又、倍率f/f1を大にすると、fが大になるが、 合成レンズの第2主点H′(第7図参照)は前方に
深く戻されるので、凹レンズ9のバツクs′はあま
り増加せず、光学系がコンパクトとなる。尚、凹
レンズ9は2個以上でも良い。
さて、(1)式に於ける係数h3/h1は、 h3/h1=e/f1 ……(2) の如く表わされる。ここで、eは凹レンズ9がな
いときのビーム2aの集束位置と凹レンズ9との
間の距離である。従つて、倍率f/f1は、 f/f1=1/1+e/f3=s′/e ……(3) の如く表わされる。従つて、f1がバラついても、
eを変えることによつて、即ち凹レンズ9の位置
を変えることによつて、倍率f/f1を修正すること ができる。又、eを調整することによつて、s′も
最適値に補正される。
又、上述したように、倍率f/f1はf/f1>1に選ば れるから、距離eをΔeだけ補正すると、バツク
s′の変化置Δs′はΔs′=(f/f12Δeとなる。こ
のた め、凹レンズ9の位置調整によつて、半円柱レン
ズ13の位置調整(高精度を要する)を代行する
ことができる。
半導体レーザ光源1よりの発射ビーム2の光密
度は光軸上を最大とし、周縁に行くに従つて低下
するガウス分布を有している。そして、回折格子
3よりの0次、±1次回折ビーム2a〜2cも同
様な(相似の)分布である。ビーム2a〜2cの
光密度の最大な部分を夫々の主光線とすると、ビ
ーム2a〜2cの各主光線は回折格子3上で交わ
ることになるので、回折格子3は入射瞳と見倣す
ことができる。この入射瞳面の、往復の光学系
{コリメータレンズ6対物レンズ7記録媒体
8}による像面を第8図に示す如く、凹レンズ9
の後側焦点F′に一致させるときは(d/pを一定に、 即ちλd/pを一定に保ちながらdを変える)、凹レ ンズ9を出射した各ビーム2a〜2cの主光線は
平行となる。従つて、凹レンズ9に対し光検出器
10〜12をいずれの位置に置いても、スポツト
2a″〜2c″の間隔は等しくなる。
上述せる本発明によれば、レーザ光源よりのレ
ーザビームを回折格子によつて0次、±1次回折
ビームに分離し、その分離された3つのビームを
ビームスプリツタを介して対物レンズに入射せし
め、その対物レンズからの3つのビームを光学式
記録媒体上に第1、第2及び第3のビームスポツ
トが形成される如く照射せしめ、光学式記録媒体
によつて反射された0次、±1次回折ビームをビ
ームスプリツタによつて偏向して夫々第1、第2
及び第3の光検出器に導き、第1の光検出器から
再生信号を得、第2及び第3の光検出器からトラ
ツキングエラー信号を得るようにした光学式再生
装置において、レーザ光源として半導体レーザ光
源を用いると共に、その半導体レーザ光源及びビ
ームスプリツタ間の発散ビーム中に回折格子とし
て位相形回折格子を配したので、光学系がコンパ
クトにして3ビーム方式のトラツキングエラー検
出を行うことができると共に、ビームスプリツタ
と第1、第2及び第3の光検出器との間に、3つ
のビーム間の間隔を小さくするための凸レンズを
設ける必要がなく成る。
因みに、回折格子を設ける代りに、半導体レー
ザ光源を3個設けることも考えられるが、それら
間の波長、温度特性、光量の強度分布の相似性等
を揃えることは頗る困難である。
又、コリメータレンズとビームスプリツタとの
間に位相形回折格子を設けることも考えられる
が、光学系が長くなつてしまう。
又、ビームスプリツタと3つの光検出器との間
に凹レンズを設けたので、3つの光検出器間の距
離の調整、拡大が容易となり、非点収差方式のフ
オーカスエラー検出用半円柱レンズ(円筒レン
ズ)の位置調整を、凹レンズの位置調整で代行さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す配置図、第2
図はパターン図、第3図、第4図及び第5図は
夫々光検出器の平面図、第6図、第7図及び第8
図は第1図の説明に供する配置図である。 1は半導体レーザ光源、3は位相形回折格子、
4は偏光ビームスプリツタ、5は1/4波長板、6
はコリメータレンズ、7は対物レンズ、8は光学
式記録媒体、9は凹レンズ、10〜12は光検出
器、13は半円柱レンズ(円筒レンズ)である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 レーザ光源よりのレーザビームを回折格子に
    よつて0次、±1次回折ビームに分離し、該分離
    された3つのビームをビームスプリツタを介して
    対物レンズに入射せしめ、該対物レンズからの3
    つのビームを光学式記録媒体上に第1、第2及び
    第3のビームスポツトが形成される如く照射せし
    め、上記光学式記録媒体によつて反射された上記
    0次、±1次回折ビームを上記ビームスプリツタ
    によつて偏向して夫々第1、第2及び第3の光検
    出器に導き、上記第1の光検出器から再生信号を
    得、上記第2及び第3の光検出器からトラツキン
    グエラー信号を得るようにした光学式再生装置に
    おいて、上記レーザ光源として半導体レーザ光源
    を用いると共に、該半導体レーザ光源及び上記ビ
    ームスプリツタ間の発散ビーム中に上記回折格子
    として位相形回折格子を配すると共に、上記ビー
    ムスプリツタと上記第1、第2及び第3の光検出
    器との間に凹レンズを配したことを特徴とする光
    学式再生装置。
JP56090467A 1981-06-12 1981-06-12 Optical reproducing device Granted JPS57205833A (en)

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JP56090467A JPS57205833A (en) 1981-06-12 1981-06-12 Optical reproducing device

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JP56090467A JPS57205833A (en) 1981-06-12 1981-06-12 Optical reproducing device

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JP1633686A Division JPS61216132A (ja) 1986-01-28 1986-01-28 光学式再生装置

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Publication Number Publication Date
JPS57205833A JPS57205833A (en) 1982-12-17
JPH0253853B2 true JPH0253853B2 (ja) 1990-11-20

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ID=13999399

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5958637A (ja) * 1982-09-28 1984-04-04 Sony Corp 光学式再生装置
JPS59142758A (ja) * 1983-02-01 1984-08-16 Seiko Epson Corp 光学的読み取り装置
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JP2966612B2 (ja) * 1991-12-26 1999-10-25 シャープ株式会社 情報再生装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5371808A (en) * 1976-12-08 1978-06-26 Toshiba Corp Optical information reader

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