JPH03238644A - 光情報記録再生装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、光磁気ディスク等の光情報記録媒体の表面に
レーザ光を照射して情報の記録、再生。

消去を行う光情報記録再生装置に関する。

従来の技術 従来における光情報記録再生装置の第一の従来例を第６
図に基づいて説明する。レーザ光源としての半導体レー
ザ１から出射された光はコリメートレンズ２により平行
化された後、ビーム整形プリズム３により同心円状のビ
ームに整形され、ハーフミラ−４を透過して全反射プリ
ズム５により反射され、対物レンズ６により集光されて
光情報記録媒体としての光磁気ディスク７の表面に照射
され、これにより情報の記録が行われる。また。

その光磁気ディスク７がらの反射光は、対物レンズ６、
全反射プリズム５を順次介した後、今度はハーフミラ−
４により反射されて、信号検出光学系８内に導かれる。

そして、その信号検出光学系８内に導かれた光は、１／
２波長板９により偏光方向が４５°回転された後、シリ
ンドリカルレンズ１０、三角プリズム１１を順次透過し
て偏光ビームスプリッタ１２の一面に形成された偏光膜
１２ａによりＳ偏光にとＰ偏光下とに分離される。

そのＳ偏光には偏光膜１２ａにより反射された後、減光
フィルター１３を通過して受光素子１４の２つの受光面
ａ、ｂに検出される。一方、偏光ビームスプリッタ１４
の偏光膜１２ａを透過したＰ偏光下は裏面に形成された
反射膜１２ｂにより反射された後、受光素子１４のもう
一方の２つの受光面ｃ、ｄに検出される。

この場合、反射膜１２ｂは、Ｐ偏光下を半分反射するよ
うに調整されており、その非点収差の発生したＰ偏光下
を用いて周知のナイフェツジ法によりフォーカスエラー
信号の検出を行いフォーカス制御を行うことができる。

一方、Ｓ偏光膜を用いて周知のブシュプル法によりトラ
ックエラー信号を検出してトラッキング制御を行うこと
ができる。さらに、受光素子１４の受光面ａ、ｂがら得
られた出力の和信号と受光面ｃ、ｄから得られた出力の
和信号との間で、差動出力を求めることによって光磁気
信号を検出することができる。

次に、第二の従来例を第７図に基づいて説明する。レー
ザ光源としての半導体レーザ１５により出射された光は
コリメートレンズ１６により平行化された後、２枚のビ
ーム整形プリズム１７によりビーム整形された後、ビー
ムスプリッタ１８により反射されて対物レンズ１９によ
り集光され、光情報記録媒体としての光磁気ディスク２
０の表面に照射され、これにより情報の記録が行われる
。

また、光磁気ディスク２０からの反射光は、対物レンズ
１９、ビームスプリッタ１８を順次透過して信号検出光
学系２１に導かれる。この信号検出光学系２１に導かれ
た光は、集光レンズ２２により集光され、デュアルグレ
ーティング２３に入射し、その基板の両面に形成された
グレーティング２３ａ、２３ｂを通過することにより透
過光Ｔと回折光にとの２つの光に分離される。

この場合、例えば、透過光Ｔを４分割受光素子２４によ
り検出してフォーカスエラー信号の検出を行い、回折光
Ｋを２分割受光素子２５により検出してトラックエラー
信号の検出を行うことができる。また、光磁気信号は、
透過光Ｔと回折光にとの強度差を検出することにより再
生することができる。

発明が解決しようとする課題 まず、第一の従来例では、光磁気信号は、（ａ十ｂ）−
（ｃ十ｄ）により検出することができるが、この時、フ
ォーカスエラー信号の検出をナイフェツジ法により行う
ため、　（ｃ十ｄ）項の光量は反射膜１２ｂで反射され
た後、約１７２に減少する。このため（ａ十ｂ）項の光
量調整のために減光フィルター１３を必要とする。

従って、この場合、Ｐ偏光下とＳ偏光にとの光量調整が
減光フィルター１３の減衰率精度、反射膜１２ｂ等の取
付は精度に大きく影響されることになり、また、部品点
数も多いため光ピツクアップの軽量化、低コスト化を図
ることができないという間層かある。

また、第二の従来例の場合、第一の従来例に比較して光
利用効率が高く、信号検出光学系における部品点数が少
ない。また、デュアルグレーティング２３を用いている
ため、波長変動による回折角の変動はほとんど発生しな
い。

しかし、この場合、デュアルグレーティング２３を２Ｐ
法等により複製する際に、基板と表裏両面に作成される
グレーティング２３ａ、２３ｂの位置合わせを正確に行
う必要があり、その作成に精密な精度と労力とが要求さ
れる。また、受光素子２４．２５を同一平面状に２個並
べて配設すると、透過光Ｔと回折光にとで光路長が異な
るためスポット径が大きく異なってしまい、信号特性に
悪影響を及ぼす場合があり、しかも、その補正方法が面
倒である。

課題を解決するための手段 そこで、このような問題点を解決するために、本発明は
、レーザ光源から出射された光を対物レンズにより集光
して光情報記録媒体に照射し情報の記録を行うと共に、
その光情報記録媒体からの反射光を光路分離部材により
分離して信号検出光学系に導き、これにより信号の再生
や、トラックエラー信号、フォーカスエラー信号の検出
を行う光情報記録再生装置において、前記光情報記録媒
体により反射された前記反射光が前記光路分離部材を介
して前記信号検出光学系に導かれた光路上にその反射光
が入射する側の面に第一グレーティングが形成されこの
第一グレーティングと相対する側の面に第二グレーティ
ングが形成されこれら２つの面に挟まれた相対する面に
それぞれ全反射膜の形成された偏光分離素子を設け、前
記反射光が前記偏光分離素子に入射することにより得ら
れた透過光と回折光との各々の光路上に受光素子を配設
した。

作用 従って、光情報記録媒体からの反射光は、光路分離素子
の第一グレーティングに入射することにより透過光と回
折光とに分離され、これら２つに分離された光は全反射
膜の形成された面によりそれぞれ反射された後、第二グ
レーティングを通過して外部に出射され、それぞれの光
路上に配置された受光素子に検出され、第一グレーティ
ングにより分離されてから受光素子に検出されるまでの
透過光及び回折光の光路長は共に等しくなり、これら同
一面上の受光素子におけるスポット径も等しくなるため
、従来のように同一面上の受光素子に互いに焦点距離の
異なる２つのスポットを照射したことによりスポット径
に差が生じ安定した信号の検出を行うことができないと
いう問題をなくすことができ、しかも、これにより受光
素子の取付は精度を従来のように厳しくとる必要がなく
なす常に安定した信頼性の高い信号検出を行うことが可
能となる。

実施例 本発明の第一の実施例を第１図ないし第３図に基づいて
説明する。なお、本実施例は、前述した第一の実施例（
第６図参照）で述べた信号検出光学系　の構成を変えた
ものであり、同一部分については同一符号を用いその説
明は省略する。

レーザ光源としての半導体レーザ１が光情報記媒体とし
ての光磁気ディスク７に向かう間の光路上には、光路分
離部材としてのハーフミラ−４が配設されている。この
ハーフミラ−４の信号検出光学系８に位置する側の側面
には、１／２波長板９、球面状をなす集光レンズ２６が
一体化して取付けられている。

また、光磁気ディスク７からの反射光ａがハーフミラ−
４により反射され信号検出光学系８内に導かれた光路上
には、偏光分離素子２７が配設されている。この偏光分
離素子２７は立方体をなしており、その反射光ａが入射
する側の面には偏光分離機能をもつ第一グレーティング
２８が形成され、この第一グレーティング２８と相対す
る側の面にはこれと同一機能をもつ第二グレーティング
２９が形成されており、さらに、これら２つの面に挟ま
れた相対する面にはそれぞれ全反射膜３０が形成されて
いる。

さらに、反射光ａが前記偏光分離素子２７の第一グレー
ティング２８から入射し前記第二グレーティング２９か
ら出射して得られた透過光Ｔ（Ｐ偏光）と回折光Ｋ（Ｓ
偏光）との光路上には、受光素子としての２分割受光素
子３１と４分割受光素子３２とが同一平面内に位置して
配設されている。第３図（ａ）（ｂ）に示すように、２
分割受光素子３１には２分割された受光面ａ、ｂが形成
され、４分割受光素子３２には４分割された受光面Ｃ９
ｄ、ｅ、ｆが形成されている。

このような構成において、光磁気ディスク７からの反射
光ａは、ハーフミラ−４により反射された後、１／２波
長板９により偏光方向が４５°回転され、集光レンズ２
６で集束光となり、偏光分離素子２７の第一グレーティ
ング２８に入射し、これにより透過光Ｔ（Ｐ偏光）と回
折光Ｋ（Ｓ偏光）とに分離される。そして、その第一グ
レーティング２８を透過したＰ偏光子は、全反射膜３０
で反射された後、第二グレーティング２９に入射し、ま
た、第一グレーティング２８により回折されたＳ偏光に
は、全反射膜３０で反射された後、第二グレーティング
２９に入射する。この場合、第一グレーティング２８と
第二グレーティング２９との格子方向は同じであるため
、第一グレーティング２８を透過したＰ偏光子は第二グ
レーティング２９においてもそのまま透過し、また、第
一グレーティング２８により回折されたＳ偏光には第二
グレーティング２９においても回折されることになる。

その後、第二グレーティング２９から出射されたＰ偏光
子は２分割受光素子３１に導かれ、また、同じく出射さ
れたＳ偏光には４分割受光素子３２に導かれ、これによ
り光磁気信号の再生や、フォーカスエラー信号、トラッ
クエラー信号の検出を行うことができる。この時、それ
ぞれの受光面上におけるＰ偏光子、Ｓ偏光にのスポット
径は等しくなるが、以下、その理由について調べてみる
。

今、第２図において、光磁気ディスク７からの反射光ａ
が偏光分離素子２７の第一グレーティング２８のＡ点に
入射角４５°で入射したと仮定する。この場合、Ｐ偏光
子はＡ点をそのまま透過しＢ点で反射された後、第二グ
レーティング２９の０点もそのまま透過し、２分割受光
素子３１面上のＦ点に到達する。一方、Ｓ偏光にはＡ点
において４５°で回折され、Ｄ点で反射された後、第二
グレーティング２９のＥ点に４５°で入射し、出射角４
５°で回折され、４分割受光素子３２面上のＧ点に到達
する。また、この時、偏光分離素子２７の基板の断面形
状が正方形であるものとし、その−辺の長さをΩとする
と、 ＡＤ＋ＤＥ＝ＱＸＪ２　　　　　　・・・（１）また、
基板の屈折率ｎ＝　１．１４１４　（−Ｊ２）とすると
、Ｐ偏光子の出射角θは、スネルの法則により、 ｌ　Ｘ５ｉｎ４５　＝Ｊ２　Ｘ５ｉｎθとなる。これに
より、 一λニＢ＋ＢＣ＝Ｑ×　−・・・　（２）Ｆ丁 となる。

これら（１）、（２）は、Ａ点が第一グレーティング２
８のどこの位置にあっても成立することを示すものであ
る。従って、これにより、２分割受光素子３１．４分割
受光素子３２の位置を決めた場合、必ず、 一λｉ＋ＤＥ＋Ｅ（丁＝ＡＢ＋ＢＣ十℃＝【　・・・　
（３）の関係を満たすＡ点が存在することになる。そこ
で、このＡ点を第一グレーティング２８への入射点とす
ると、２分割受光素子３１と４分割受光素子３２とが配
設される間隔はＰ偏光子、Ｓ偏光にの到達する地点に設
定すればよく、この地点は予め計算により求めることが
できる。

そして、この場合、光磁気信号は（ａ＋ｂｆｃ十ｄ）　
　　（ｅ十ｆ）により検出することができる。

、°、　　　θ＝３０ また、フォーカスエラー信号は、非点収差法を用いて、
（ａ十ｃ）　　　（ｂ十ｄ）により検出することができ
る。さらに、トラックエラー信号は、ブシュプル法を用
いて、　（ｅ−ｆ）により検出することができる。なお
、非点収差は、第二グレーティング２９を変調ピッチ化
することにより得ることができる。また、この場合、第
一グレーティング２８は等ピッチに形成されているもの
とする。

従って、上述したように、偏光分離素子２７を通過して
得られるＰ偏光子とＳ偏光にとの光路長が等しくなる位
置に、２分割受光素子３１と４分割受光素子３２とが同
一面上に形成された基板を配置させることによって受光
されるスポット径は互いに等しいものとなり、これによ
り、従来のように２個の受光素子を同一基板上に設置す
るとスポット径に差が生じ安定した信号の検出を行うこ
とができないという間層をなくすことができ、しかも、
これにより基板の取付は位置の精度を従来のように極め
て厳しくとる必要がなくなったので、従来よりも信号の
検出精度を一段と高めることができる。

次に、本発明の第二の実施例を第４図に基づいて説明す
る。前述した第一の実施例では、偏光分離素子２７の第
一グレーティング２８と第二グレーティング２９との間
に設けられた全反射膜３゜の形成される面形状を共に平
面状としたが、ここでは両面とも球面状に形成したもの
である。この球面に設定したことにより集光機能も同時
に合わせもつようになるため、集光レンズ２６が不要と
なり、その分、部品点数を削減することができる。

次に、本発明の第三の実施例を第５図に基づいて説明す
る。これは、偏光分離素子２７の全反射膜３０の形成さ
れる一方の面形状を平面とし、他方の面形状を円柱面に
設定したものである。従って、この場合、その円柱面と
集光レンズ２６の集光作用とにより、Ｓ偏光Ｋに非点収
差を発生させた状態で４分割受光素子３２に集光するこ
とができる。また、ここでは、第一グレーティング２８
と第二グレーティング２９とは、共に等ピッチに形成す
ればよい。

なお、前述した第一の実施例では全反射膜の形成される
第一グレーティングと第二グレーティングとの間に挟ま
れた相対する２つの面を両面とも平面状としたが、第二
の実施例及び第三の実施例のように、両面とも球面状若
しくは一面が平面状で他面が球面状に形成することによ
って、集光機能をもたせたりもたせなかったりすること
ができ、また、これにより光路長を可変することができ
るため、従来に比べ光学系全体の設計の自由度を高める
ことが可能となる。

発明の効果 本発明は、光情報記録媒体により反射された反射光が光
路分離部材を介して信号検出光学系に導かれた光路上に
その反射光が入射する側の面に第一グレーティングが形
成されこの第一グレーティングと相対する側の面に第二
グレーティングが形成されこれら２つの面に挟まれた相
対する面にそれぞれ全反射膜の形成された偏光分離素子
を設け、反射光が偏光分離素子に入射することにより得
られた透過光と回折光との各々の光路上に受光素子を配
設したので、光情報記録媒体からの反射光は、偏光分離
素子の第一グレーティングに入射することにより透過光
と回折光とに分離され、これら２つに分離された光は全
反射膜の形成された面によりそれぞれ反射された後、第
二グレーティングを通過して外部に出射され、それぞれ
の光路上に配置された受光素子に検出され、第一グレー
ティングにより分離されてから受光素子に検出されるま
での透過光及び回折光の光路長は共に等しくなり、これ
ら同一面上の受光素子におけるスポット径も等しくなる
ため、従来のように同一面上の受光素子に互いに焦点距
離の異なる２つのスポットを照射したことによりスポッ
ト径に差が生じ安定した信号の検出を行うことができな
いという問題をなくすことができ、しかも、これにより
受光素子の取付は精度を従来のように厳しくとる必要が
なくなり常に安定した信頼性の高い信号検出を行うこと
が可能となるものである。

レンズ、７・・・光情報記録媒体、８・・・信号検出光
学系、２７・・・偏光分離素子、２８・・・第一グレー
ティング、２９・・・第二グレーティング、３０・・・
全反射膜、３１．３２・・・受光素子、ａ・・・反射光
、Ｔ・・・透過光、Ｋ・・・回折光

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す構成図、第２図は
その偏光分離素子に入射する光の進行経路を示す光路図
、第３図（ａ）は受光素子の配設された基板の様子を示
す側面図、第３図（ｂ）はその側面図、第４図は本発明
の第二の実施例である主要部を示す構成図、第５図は本
発明の第三の実施例である主要部を示す構成図、第６図
は第一の従来例を示す構成図、第７図は第二の従来例を
示す構成図である。 １・・・レーザ光源、４・・・光路分離部材、６・・・
対物出　願　人　　　　株式会社　リ　コ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ光源から出射された光を対物レンズにより集光し
   て光情報記録媒体に照射し情報の記録を行うと共に、そ
   の光情報記録媒体からの反射光を光路分離部材により分
   離して信号検出光学系に導き、これにより信号の再生や
   、トラックエラー信号、フォーカスエラー信号の検出を
   行う光情報記録再生装置において、前記光情報記録媒体
   により反射された前記反射光が前記光路分離部材を介し
   て前記信号検出光学系に導かれた光路上にその反射光が
   入射する側の面に第一グレーテイングが形成されこの第
   一グレーティングと相対する側の面に第二グレーティン
   グが形成されこれら２つの面に挟まれた相対する面にそ
   れぞれ全反射膜の形成された偏光分離素子を設け、前記
   反射光が前記偏光分離素子に入射することにより得られ
   た透過光と回折光との各々の光路上に受光素子を配設し
   たことを特徴とする光情報記録再生装置。