JPH04364251A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光情報記録媒体からの
反射光を用いて、情報の記録、再生、消去等を行う光情
報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来における光情報記録再生装置として
は、その第一の従来例として、特開昭６４−５５７４５
号公報に開示されているものがある。すなわち、図４に
示すように、レーザ光源１から出射された光は、回折素
子２の一面に形成された回折格子面３に入射し、０次光
と±１次光との３本の光束４ａ，４ｂ，４ｃに分離され
る。これら３つの光束は、その回折素子２の他面に形成
されたホログラフィックグレーティング面５を透過した
後、図示しない対物レンズにより集光され図示しない光
情報記録媒体としての光ディスクの表面に照射される。 この時、０次光４ａは情報の読取りに用いられ、±１次
光４ｂ，４ｃはその表面のトラック状態を検知して反射
光となり、再び回折素子２のホログラフィックグレーテ
ィング面５に入射する。そして、そのホログラフィック
グレーティング面５に入射した３本の光束は回折されて
それぞれ３本ずつの２組のビーム６ａ，６ｂ，６ｃ、７
ａ，７ｂ，７ｃ（計６本のビーム）に分割され、受光素
子８の表面に導かれる。この場合、受光素子８には６分
割された受光面ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆが形成されてお
り、６本のビームが光スポットの状態で６つの受光面の
それぞれに導かれ、これにより、情報の再生信号Ｒｆや
、フォーカスエラー信号Ｆｏ、トラックエラー信号Ｔｒ
の検出を行うことができる。

【０００３】各信号の値は、ウェッジプリズム法を用い
て、 Ｆｏ＝（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）　　…（１）Ｔｒ＝ｅ−
ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２）Ｒｆ
＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ　　　　　　　　　　…（３）により
検出することができる。

【０００４】図５（ａ）〜（ｃ）は、フォーカスエラー
信号Ｆｏを検出する際の受光素子８の面上に照射される
光スポットの様子を示すものである。（ａ）は合焦時、
（ｂ）はその合焦時よりも光ディスクに近づいた時、（
ｃ）はその合焦時よりも光ディスクから遠ざかった時の
様子をそれぞれ示すものである。このように光スポット
のビーム径の大小関係を利用して信号の検出を行うこと
ができる。

【０００５】次に、その第二の従来例として、特願平２
−２７３７５４号に本出願人により出願されているもの
がある。これは、上述した第一の実施例で示したような
再生専用の構成を一歩進めて光磁気信号をも検出できる
ようにしたものである。すなわち、図６に示すように、
半導体レーザ９から出射された光は、０次光として進ん
でいき、光分岐回折格子１０を透過し、コリメートレン
ズ１１により平行光となり、対物レンズ１２により集光
され光磁気ディスク１３の面上に照射され、これにより
、光スポットＰを形成する。そして、光磁気ディスク１
３により反射された光は、対物レンズ１２、コリメート
レンズ１１を介して再び光分岐回折格子１０に入射する
。この時、その反射光は＋１次光１４、−１次光１５に
分けられ、＋１次光１４は微小ピッチ（波長以下）の偏
光分離回折格子１６へと導かれる。この偏光分離回折格
子１６は回折効率に偏光依存性をもつため偏光方向によ
り透過光Ｔと回折光Ｋとに分離され、それぞれ同一基板
１７上に設けられた受光素子１８に導かれ、これにより
それら受光素子１８からの出力信号の差を求めることに
より光磁気信号を検出することができる。このように微
小ピッチの偏光分離回折格子１６に導くことにより、偏
光分離して光磁気信号の検出を行うことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】第一の従来例の場合、
回折素子２を設けることによって、レーザ光源１と受光
素子８とを同一平面内に配置することができるため、コ
ンパクト化した構成で安定した信号の検出を行うことが
でき、しかも、このような構成にすることによりコンパ
クトディスクや追記型のディスクに対応させることは可
能である。しかし、このような構成では書替え型の光磁
気ディスクには対応させることはできず、回折素子２に
偏光分離機能を持ち合わせていないため光磁気信号の検
出を行うこともできない。

【０００７】第二の従来例の場合、そのような光磁気信
号の検出を行うことはできるため、微少ピッチ格子のブ
ラック角が大きいので光分岐回折格子１０の回折角も大
きくするようにする必要がある。しかし、このような構
成とすると、半導体レーザ９の波長変動による回折角変
動も大きくなるので、その半導体レーザ９上での光スポ
ット位置も変動が大きくなり、信号にオフセットが生じ
やすくなる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明では
、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の表面に光スポットを照射して情報
の記録等を行うと共に、その光情報記録媒体からの反射
光を受光素子に検出することにより情報の再生や、フォ
ーカスエラー信号等の検出を行う光情報記録再生装置に
おいて、前記レーザ光源と前記光情報記録媒体との間の
光路上に、前記光情報記録媒体からの反射光を０次光と
±１次光とに分離する第一回折格子を配設し、この第一
回折格子により分離された±１次光の一方の光が導かれ
る回折効率が偏光方向に依存する第二回折格子を配設し
、前記±１次光の他方の光が導かれる前記第一回折格子
で生じた回折角度ずれを打ち消す作用を有する第三回折
格子を配設した。

【０００９】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、第一回折格子と第三回折格子との周期構
造が、格子一周期内で左右非対称性を有するようにした
。

【００１０】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
発明において、第一回折格子と第二回折格子と第三回折
格子とを、同一基板の両面に一体化して形成した。

【００１１】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
発明において、第一回折格子と第二回折格子と第三回折
格子との表面及びこれらの格子が搭載された基板の表面
に無反射コーティングを施した。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明においては、波長変動等に
よる回折格子の回折角変動を抑制することができるため
、オフセットが減り、安定した信号検出を行うことが可
能となる。

【００１３】請求項２記載の発明においては、回折格子
の周期構造が格子一周期内で左右非対称性を有すること
により光利用効率を向上させることが可能となる。

【００１４】請求項３記載の発明においては、回折格子
が１基板の両面に一体形成されているため、経時変化に
強く、その組付け調整も容易となる。

【００１５】請求項４記載の発明においては、回折格子
の表面に無反射コーティングを施しているため、光利用
効率が良く、Ｃ／Ｎの向上を図ることが可能となる。

【００１６】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図３に基づい
て説明する。レーザ光源としての半導体レーザ１９から
出射された光の光路上には第一回折格子としての光分岐
回折格子２０が配設されている。この光分岐回折格子２
０を透過した光（０次光）の光路上には、コリメートレ
ンズ２１、対物レンズ２２、光情報記録媒体としての光
磁気ディスク２３が順次配設されている。また、その光
磁気ディスク２３からの反射光が前記光分岐回折格子２
０を通過することにより得られた＋１次光２４と−１次
光のうち、＋１次光２４の光路上には第二回折格子とし
ての微少ピッチ深溝回折格子２６が設けられ、−１次光
２５の光路上には第三回折格子としての波長変動補正用
回折格子２７が設けられている。さらに、前記微少ピッ
チ深溝回折格子２６を通過することにより得られた透過
光Ｔと回折光Ｋの光路上及び波長変動補正用回折格子２
７を通過した光の光路上には、それぞれ受光素子２８ａ
，２８ｂ，２８ｃとが配設されている。このように前記
光分岐回折格子２０は、０次光と±１次光とに分離する
働きがあり、また、前記微少ピッチ深溝回折格子２６は
、回折効率が偏光方向に依存する作用があり、さらに、
前記波長変動補正用回折格子２７は、前記光分岐回折格
子２０で生じた回折角度ずれを打ち消す作用がある。

【００１７】このような構成において、半導体レーザ１
９から出射された光は、光分岐回折格子２０を透過（０
次光）し、コリメートレンズ２１により平行光となって
対物レンズ２２により光磁気ディスク２３の面上に集光
される。ここで、そのディスク面の信号を読取り、カー
効果により偏光の回転を受けた反射光は、対物レンズ２
２、コリメートレンズ２１を通過して、再び光分岐回折
格子２０へと戻ってくる。そして、その光分岐回折格子
２０により＋１次光２４と−１次光２５とを生じ、＋１
次光２４は光磁気信号Ｒｆの検出のために微少ピッチ深
溝回折格子２６へと進み、−１次光２５はトラックエラ
ー信号Ｔｒやフォーカスエラー信号Ｆｏの検出のために
波長変動補正用回折格子２７へと進んでいく。ここで、
一般に、Ｓ／Ｎを確保するためには、＋１次光２４の光
量の方が−１次光２５の光量よりも多いことが望ましい
ので、光分岐回折格子２０をブレーズ化することにより
、より一段と高感度な信号検出を実現することができる
。

【００１８】その後、＋１次光は微少ピッチ深溝回折格
子２６により偏光分離され、透過光Ｔと回折光Ｋとに分
離されそれぞれ受光素子２８ａ，２８ｂにより受光され
、それら受光量の強度差から光磁気信号Ｒｆの検出を行
うことができる。この場合、回折格子により偏光分離す
るためには、λ／ｄ＝１．６〜２．０（λ：波長、ｄ：
格子ピッチ）という条件を満たす必要があり、λ＝８３
０ｎｍとすれば格子ピッチは、ｄ＝０．４１〜０．５２
μｍという微少ピッチになる必要がある。この格子のブ
ラック角はθｂ＝ｓｉｎ（λ／２ｄ）であるからθｂ＝
５３°以上となり、この角度で光を入射させるためには
光分岐回折格子２０のピッチをｄ＝λ／ｓｉｎθｂ＝０
．８３〜１．０μｍにしなければならない。しかしなが
らこのようなピッチに設定すると、半導体レーザ１９の
波長変動による回折角度変動も大きくなるので、半導体
レーザ１９上での光スポットの動きに伴ってその半導体
レーザを大きくして対応できる場合は何ら問題はないが
、サーボ信号（フォーカスエラー信号Ｆｏや、トラック
エラー信号Ｔｒ）の検出のように２分割や４分割された
受光面を使用する場合は光スポットの動きがそのままオ
フセットになってしまい、安定した信号の検出を行うこ
とができなくなってしまう。

【００１９】そこで、本実施例ではこのような問題点を
解決するために、−１次光が光分岐回折格子２０のピッ
チほぼ同一のピッチをもつ別の波長変動補正用回折格子
２７に入射させるようにしたものである。これにより、
光分岐回折格子２０で生じた回折角度の変動分がその波
長変動補正用回折格子２７を通過することによりキャン
セルされるため、これにより波長変動に伴って生じる受
光素子２８ｃの受光面上での光スポットの位置ずれを抑
制することが可能となる。

【００２０】図２及び図３は、波長変動補正用回折格子
２７とこれに対応した受光素子２８ｃの受光面の形状を
示すものである。まず、図２（ａ）に示すような上下に
異なるピッチをもつ波長変動補正用回折格子２７に−１
次光２５が入射した場合、その光は図２（ｂ）に示すよ
うな受光素子２８ｃの３分割された受光面ａ，ｂ，ｃに
受光される。これによりフォーカスエラー信号Ｆｏ、ト
ラックエラー信号Ｔｒは、 　　　　　　　　Ｆｏ＝ａ−ｂ　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（４）
　　　　　　　　Ｔｒ＝（ａ＋ｂ）−ｃ　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　…（５）により求
めることができる。

【００２１】また、図３（ａ）に示すような上下に変調
ピッチをもつ波長変動補正用回折格子２７に−１次光２
５が入射した場合、その光は図３（ｂ）に示すような受
光素子２８ｃの４分割された受光面ａ，ｂ，ｃ，ｄに受
光される。これによりフォーカスエラー信号Ｆｏ、トラ
ックエラー信号Ｔｒは、 　　　　　　　　Ｆｏ＝（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）　　　
　　　　　　　　　　　　　…（６）　　　　　　　　
Ｔｒ＝（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）　　　　　　　　　　　
　　　　　…（７）により求めることができる。

【００２２】このようにしてフォーカスエラー信号Ｆｏ
、トラックエラー信号Ｔｒを検出することができるが、
常に安定した信号検出ができれば上述したような方法以
外の周知の方法により信号検出を行うようにしてもよい
。また、図３（ａ）に示すように、回折格子の周期構造
が格子一周期内で左右非対称性を有することにより光利
用効率を向上させることができる。

【００２３】上述したように、波長変動による光スポッ
トの位置ずれをキャンセルすることによりオフセットを
減少させ、温度特性がよく、安定性の高い光ピックアッ
プを提供することができる。

【００２４】また、図１の構成においては、光分岐回折
格子２０が形成されている基板２９と、微少ピッチ深溝
回折格子２６と波長変動補正用回折格子２７とが形成さ
れている基板３０とが別個となっているが、これら３つ
の回折格子を同一基板の両面に一体化して形成すること
により組付けを簡略化し、経時変化に対しても安定にす
ることができる。このように一体化形成することにより
、境界面の数が減るため、表面反射による光利用効率の
低下も防ぐことができる。

【００２５】さらに、光分岐回折格子２０と微少ピッチ
深溝回折格子２６と波長変動補正用回折格子２７の各表
面に、無反射コーティングを施すことによっても、光利
用効率が良く、Ｃ／Ｎの向上を図ることができる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、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
体の表面に光スポットを照射して情報の記録等を行うと
共に、その光情報記録媒体からの反射光を受光素子に検
出することにより情報の再生や、フォーカスエラー信号
等の検出を行う光情報記録再生装置において、前記レー
ザ光源と前記光情報記録媒体との間の光路上に、前記光
情報記録媒体からの反射光を０次光と±１次光とに分離
する第一回折格子を配設し、この第一回折格子により分
離された±１次光の一方の光が導かれる回折効率が偏光
方向に依存する第二回折格子を配設し、前記±１次光の
他方の光が導かれる前記第一回折格子で生じた回折角度
ずれを打ち消す作用を有する第三回折格子を配設したの
で、波長変動等による回折格子の回折角変動を抑制する
ことができるため、オフセットが減り、安定した信号検
出を行うことが可能となるものである。

【００２７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、第一回折格子と第三回折格子との周期構造
が、格子一周期内で左右非対称性を有するようにしたの
で、光利用効率を向上させることが可能となるものであ
る。

【００２８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、第一回折格子と第二回折格子と第三回折格
子とを、同一基板の両面に一体化して形成したので、経
時変化に強く、その組付け調整も容易となるものである
。

【００２９】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、第一回折格子と第二回折格子と第三回折格
子との表面及びこれらの格子が搭載された基板の表面に
無反射コーティングを施したので、光利用効率が良く、
Ｃ／Ｎの向上を図ることが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】（ａ）は波長変動補正用回折格子の一例を示す
正面図、（ｂ）はこれに対応した受光素子の一例を示す
正面図である。

【図３】（ａ）は波長変動補正用回折格子の他の例を示
す正面図、（ｂ）はこれに対応した受光素子の他の例を
示す正面図である。

【図４】第一の従来例を示す構成図である。

【図５】フォーカスエラー信号を検出する際のビーム状
態を示す正面図である。

【図６】第二の従来例を示す構成図である。

【符号の説明】

１９　　　　　　レーザ光源 ２０　　　　　　第一回折格子 ２２　　　　　　対物レンズ ２３　　　　　　光情報記録媒体 ２４　　　　　　＋１次光 ２５　　　　　　−１次光 ２６　　　　　　第二回折格子 ２７　　　　　　第三回折格子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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の表面に光スポット
   を照射して情報の記録等を行うと共に、その光情報記録
   媒体からの反射光を受光素子に検出することにより情報
   の再生や、フォーカスエラー信号等の検出を行う光情報
   記録再生装置において、前記レーザ光源と前記光情報記
   録媒体との間の光路上に、前記光情報記録媒体からの反
   射光を０次光と±１次光とに分離する第一回折格子を配
   設し、この第一回折格子により分離された±１次光の一
   方の光が導かれる回折効率が偏光方向に依存する第二回
   折格子を配設し、前記±１次光の他方の光が導かれる前
   記第一回折格子で生じた回折角度ずれを打ち消す作用を
   有する第三回折格子を配設したことを特徴とする光情報
   記録再生装置。
2. 【請求項２】　　第一回折格子と第三回折格子との周期
   構造が、格子一周期内で左右非対称性を有することを特
   徴とする請求項１記載の光情報記録再生装置。
3. 【請求項３】　　第一回折格子と第二回折格子と第三回
   折格子とを、同一基板の両面に一体化して形成したこと
   を特徴とする請求項１記載の光情報記録再生装置。
4. 【請求項４】　　第一回折格子と第二回折格子と第三回
   折格子との表面及びこれらの格子が搭載された基板の表
   面に無反射コーティングを施したことを特徴とする請求
   項１記載の光情報記録再生装置。