JPH10188336A - 記録媒体の光学読取装置 - Google Patents
記録媒体の光学読取装置Info
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- JPH10188336A JPH10188336A JP10002532A JP253298A JPH10188336A JP H10188336 A JPH10188336 A JP H10188336A JP 10002532 A JP10002532 A JP 10002532A JP 253298 A JP253298 A JP 253298A JP H10188336 A JPH10188336 A JP H10188336A
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording 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
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
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- G02B5/1833—Diffraction gratings comprising birefringent materials
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 素子相互の位置合わせに関する制約がなく、
且つ小形型された安価な光学読取装置を提供する。 【解決手段】 読取ビーム（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ４）を放射
するレーザ源（１）と、少なくとも２つの光検出デバイ
ス（６，７）と、レーザ源と記録媒体を受容するように
構成された読取ゾーンとの間に配置されており、該読取
ゾーンに読取ビームを放射し、戻って来る検出ビームを
受け取り、該検出ビームを前記光検出デバイスに向けて
送る、ビーム分離器（２）とを有し、該ビーム分離器と
前記読取ゾーンとの間に集束デバイス（４）が配置され
ており、前記ビーム分離器が位相格子であり、前記光検
出デバイス（６，７）は、前記レーザ源の両側に該レー
ザ源に近接して配置されている。
且つ小形型された安価な光学読取装置を提供する。 【解決手段】 読取ビーム（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ４）を放射
するレーザ源（１）と、少なくとも２つの光検出デバイ
ス（６，７）と、レーザ源と記録媒体を受容するように
構成された読取ゾーンとの間に配置されており、該読取
ゾーンに読取ビームを放射し、戻って来る検出ビームを
受け取り、該検出ビームを前記光検出デバイスに向けて
送る、ビーム分離器（２）とを有し、該ビーム分離器と
前記読取ゾーンとの間に集束デバイス（４）が配置され
ており、前記ビーム分離器が位相格子であり、前記光検
出デバイス（６，７）は、前記レーザ源の両側に該レー
ザ源に近接して配置されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンパクトディス
ク、ビデオディスク又はディジタル光ディスク等の名称
で市販されている光ディスク読取のための光学ヘッドに
特に使用される光記録媒体の光学読取装置に係る。
ク、ビデオディスク又はディジタル光ディスク等の名称
で市販されている光ディスク読取のための光学ヘッドに
特に使用される光記録媒体の光学読取装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】公知のタイプの光ディスク読取装置は第
１図のごとく、 −直線偏光ビームを放出するレーザ源１と、 −偏光分離素子８と、 −四分の一波長板３と、 −集束レンズ４と、 −信号検出及び位置合わせエラー検出用の検出器アセン
ブリ９とを含む。
１図のごとく、 −直線偏光ビームを放出するレーザ源１と、 −偏光分離素子８と、 −四分の一波長板３と、 −集束レンズ４と、 −信号検出及び位置合わせエラー検出用の検出器アセン
ブリ９とを含む。
【０００３】従来技術において、偏光分離素子は、接線
偏光波の反射と球欠偏光波の透過とを確保する誘電体薄
膜82の層を正中面に含むガラスキューブから成る。
偏光波の反射と球欠偏光波の透過とを確保する誘電体薄
膜82の層を正中面に含むガラスキューブから成る。
【０００４】レーザ源１は、偏光分離器によって四分の
一波長板３に反射されるような偏光ビームを放出する。
ビームはここで円偏光ビームに変換され、レンズ４によ
ってディスク５に集束される。ビームは、ディスク５に
存在する情報に従う位相シフトを伴って反射される。次
に四分の一波長板３が円偏光ビームを直線偏光ビームに
再変換する。得られたビームはセパレータキューブ８を
再度透過して検出器アセンブリ９に伝送される。第１図
の検出器アセンブリ９は光検出器でもよい。光検出器に
よって検出される光の量は、ディスク５によって導入さ
れる位相シフトの大きさの関数であり、従ってセパレー
タキューブ８によって再伝達された光の量の関数であ
る。
一波長板３に反射されるような偏光ビームを放出する。
ビームはここで円偏光ビームに変換され、レンズ４によ
ってディスク５に集束される。ビームは、ディスク５に
存在する情報に従う位相シフトを伴って反射される。次
に四分の一波長板３が円偏光ビームを直線偏光ビームに
再変換する。得られたビームはセパレータキューブ８を
再度透過して検出器アセンブリ９に伝送される。第１図
の検出器アセンブリ９は光検出器でもよい。光検出器に
よって検出される光の量は、ディスク５によって導入さ
れる位相シフトの大きさの関数であり、従ってセパレー
タキューブ８によって再伝達された光の量の関数であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】かかるシステムは種々
の欠点をもつ。第一に、セパレータキューブ８を介して
源１とディスク５とに対する検出器アセンブリ９の位置
合わせを行なうことが難しい。このような位置合わせの
場合、セパレータキューブの位置に関して許容される公
差が数ミクロンである。
の欠点をもつ。第一に、セパレータキューブ８を介して
源１とディスク５とに対する検出器アセンブリ９の位置
合わせを行なうことが難しい。このような位置合わせの
場合、セパレータキューブの位置に関して許容される公
差が数ミクロンである。
【０００６】また、かかるセパレータキューブはコスト
が高い。
が高い。
【０００７】最後に、このようなアセンブリは比較的大
型になる。
型になる。
【０００８】本発明は、素子の集成及び素子相互の位置
合わせに関する制約がないように設計され且つ小型化さ
れた安価な光学読取装置を提供することによって上記の
ごとき欠点を是正する。
合わせに関する制約がないように設計され且つ小型化さ
れた安価な光学読取装置を提供することによって上記の
ごとき欠点を是正する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような理由から本発
明は、読取ビーム（F1,F2,F4）を放射するレーザ源
（1）と、少なくとも第１及び第２の光検出デバイス
（6,7）と、前記レーザ源と記録媒体を受容するように
構成された読取ゾーンとの間に配置されており、該読取
ゾーンに読取ビームを放射し、戻って来る検出ビームを
受け取り、該受け取った検出ビームを前記光検出デバイ
スに向けて送るビーム分離器（2）と、前記ビーム分離
器と前記読取ゾーンとの間に配置された集束デバイス
（4）とを備え、前記ビーム分離器は回折格子を含み、
前記光検出デバイス（6,7）は前記レーザ源の両側に該
レーザ源に近接して配置されており、前記レーザ源に向
かう回折格子のゼロ次の回折を減少させる手段を有する
ことを特徴とする記録媒体の光学読取装置を提供する。
明は、読取ビーム（F1,F2,F4）を放射するレーザ源
（1）と、少なくとも第１及び第２の光検出デバイス
（6,7）と、前記レーザ源と記録媒体を受容するように
構成された読取ゾーンとの間に配置されており、該読取
ゾーンに読取ビームを放射し、戻って来る検出ビームを
受け取り、該受け取った検出ビームを前記光検出デバイ
スに向けて送るビーム分離器（2）と、前記ビーム分離
器と前記読取ゾーンとの間に配置された集束デバイス
（4）とを備え、前記ビーム分離器は回折格子を含み、
前記光検出デバイス（6,7）は前記レーザ源の両側に該
レーザ源に近接して配置されており、前記レーザ源に向
かう回折格子のゼロ次の回折を減少させる手段を有する
ことを特徴とする記録媒体の光学読取装置を提供する。
【００１０】本発明の種々の目的及び利点は添付図面に
示す以下の記載より明らかにされるであろう。
示す以下の記載より明らかにされるであろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】第１図は前記に説明した従来技術
の光学読取ヘッドを示す。セパレータキューブの形態で
示されるビーム分離器８に対するレーザ源１の位置と配
向との調整が難しいことは明らかである。また、ディス
ク５によって反射されたビームに対する光検出器９の位
置、従ってレーザ源１とセパレータキューブ８とディス
ク５とによって形成されたアセンブリに対する光検出器
９の位置が正確に調整される必要がある。このため、位
置調整後に例えば熱膨張等による変化が生じてはならな
い。従って、第１図の種々の素子を内蔵する図示しない
ケースは、高精度の加工が可能であり温度変化の作用下
で膨張又は変形を実質的に全く生じない材料から製造さ
れる必要がある。このような理由から、図示のデバイス
を使用した光ディスク読取ヘッドは比較的コストが高
い。
の光学読取ヘッドを示す。セパレータキューブの形態で
示されるビーム分離器８に対するレーザ源１の位置と配
向との調整が難しいことは明らかである。また、ディス
ク５によって反射されたビームに対する光検出器９の位
置、従ってレーザ源１とセパレータキューブ８とディス
ク５とによって形成されたアセンブリに対する光検出器
９の位置が正確に調整される必要がある。このため、位
置調整後に例えば熱膨張等による変化が生じてはならな
い。従って、第１図の種々の素子を内蔵する図示しない
ケースは、高精度の加工が可能であり温度変化の作用下
で膨張又は変形を実質的に全く生じない材料から製造さ
れる必要がある。このような理由から、図示のデバイス
を使用した光ディスク読取ヘッドは比較的コストが高
い。
【００１２】本発明によれば、第２図に示す光学読取装
置の種々の素子は、記録媒体即ち光ディスク５の平面に
垂直な軸線ＹＹ′に沿って軸合わせされている。
置の種々の素子は、記録媒体即ち光ディスク５の平面に
垂直な軸線ＹＹ′に沿って軸合わせされている。
【００１３】第２図は光学読取デバイスとディスク５と
を断面図で示す。ディスク上の情報は軸線ＸＸ′に沿っ
て移動する。光学読取装置の軸線ＹＹ′は軸線ＸＸ′に
垂直である。
を断面図で示す。ディスク上の情報は軸線ＸＸ′に沿っ
て移動する。光学読取装置の軸線ＹＹ′は軸線ＸＸ′に
垂直である。
【００１４】読取装置は、 −軸線ＹＹ′に軸合わせされて配置され軸線ＹＹ′に沿
って直線偏光ビームＦ１を放出するレーザ源１のごとき
光源と、 −一方が複屈折性でなく他方が複屈折性である２種類の
媒質の界面に配置された位相格子を含む偏光ビーム分離
器２とを含む。このビーム分離器はビームＦ１に垂直に
配置されている。該分離器はビームＦ２を再伝達し、偏
光の型及び方向に応じた透過に影響を与えない。逆に、
後述するごとく、光ディスクによって反射された後のビ
ームは屈折の対象となるであろう。読取装置は更に、 −直線偏光ビームＦ２を受容し円偏光ビームＦ３を再伝
達する四分の一波長板３と、 −光ディスク５に読取ビームを投射すべくビームＦ３を
ビームＦ４の形態に集束するレンズ４と、 −軸線ＸＸ′に沿って移動し読取ビームＦ４の下方を順
次通過する情報50を担持する光ディスク５と、 −レーザ源の近傍で軸線ＹＹ′の両側でディスクの平面
に共役でない平面Ｐに配置され、軸線ＸＸ′に平行な方
向即ちディスク５の上の情報の移動方向に平行な方向に
軸合わせされた検出デバイス６，７とを含む。
って直線偏光ビームＦ１を放出するレーザ源１のごとき
光源と、 −一方が複屈折性でなく他方が複屈折性である２種類の
媒質の界面に配置された位相格子を含む偏光ビーム分離
器２とを含む。このビーム分離器はビームＦ１に垂直に
配置されている。該分離器はビームＦ２を再伝達し、偏
光の型及び方向に応じた透過に影響を与えない。逆に、
後述するごとく、光ディスクによって反射された後のビ
ームは屈折の対象となるであろう。読取装置は更に、 −直線偏光ビームＦ２を受容し円偏光ビームＦ３を再伝
達する四分の一波長板３と、 −光ディスク５に読取ビームを投射すべくビームＦ３を
ビームＦ４の形態に集束するレンズ４と、 −軸線ＸＸ′に沿って移動し読取ビームＦ４の下方を順
次通過する情報50を担持する光ディスク５と、 −レーザ源の近傍で軸線ＹＹ′の両側でディスクの平面
に共役でない平面Ｐに配置され、軸線ＸＸ′に平行な方
向即ちディスク５の上の情報の移動方向に平行な方向に
軸合わせされた検出デバイス６，７とを含む。
【００１５】ビーム分離器２は例えば第３図のごとく形
成される。
成される。
【００１６】該ビーム分離器は例えばガラスから成る透
明プレート23を含み、溝21及び22のごとき溝の格子20が
設けられている。同じく透明で例えばガラスから成るプ
レート25がプレート23に平行に配置され、プレート23と
プレート25との間にスペースが形成され、該スペースに
液晶のごとき複屈折材料24が充填されている。シール26
が液晶を２つのプレート間に維持する。
明プレート23を含み、溝21及び22のごとき溝の格子20が
設けられている。同じく透明で例えばガラスから成るプ
レート25がプレート23に平行に配置され、プレート23と
プレート25との間にスペースが形成され、該スペースに
液晶のごとき複屈折材料24が充填されている。シール26
が液晶を２つのプレート間に維持する。
【００１７】プレート23を構成する媒質の屈折率をｎ0
とすると、複屈折材料24は、受容ビームF2の偏光に対す
る屈折率が同じくｎ0になるように選択される。
とすると、複屈折材料24は、受容ビームF2の偏光に対す
る屈折率が同じくｎ0になるように選択される。
【００１８】また、光ディスク５によって反射されるビ
ームＦ７の偏光に関しては、プレート23を形成する媒質
の屈折率をｎ0とすると、複屈折媒質の屈折率neは異な
る値である。
ームＦ７の偏光に関しては、プレート23を形成する媒質
の屈折率をｎ0とすると、複屈折媒質の屈折率neは異な
る値である。
【００１９】格子のエッチングの深さは好ましくは、ビ
ームＦ７の０次の回折が０になるように選択される。即
ち、ｅ＝エッチングの深さ、Δｎ＝屈折率ｎ0とｎｅと
の差、λ＝レーザ源によって放出される光ビームの波長
とすると、 ｅ×Δｎ＝λ／２ となるように選択される。
ームＦ７の０次の回折が０になるように選択される。即
ち、ｅ＝エッチングの深さ、Δｎ＝屈折率ｎ0とｎｅと
の差、λ＝レーザ源によって放出される光ビームの波長
とすると、 ｅ×Δｎ＝λ／２ となるように選択される。
【００２０】ビーム分離器２の別の具体例では、典型的
屈折率ｎ0＝1.5をもつガラス又はポリマーをプレス又は
ホトエッチングすることによって格子を形成する。この
ガラスは、格子の溝筋に平行な分子配向軸をもつ液晶セ
ルを閉鎖するために使用される。
屈折率ｎ0＝1.5をもつガラス又はポリマーをプレス又は
ホトエッチングすることによって格子を形成する。この
ガラスは、格子の溝筋に平行な分子配向軸をもつ液晶セ
ルを閉鎖するために使用される。
【００２１】液晶としては、例えば商標Ｅ７で知られて
おりBDH Chemi-cals Ltd（英国）によって製造されてい
るような共晶混合物が使用され得る。この液晶の標準屈
折率は実質的にｎ0＝1.5に等しい。その複屈折率ｎｅは
約1.725である。即ち２つの媒質23と24との屈折率差は
0.225である。
おりBDH Chemi-cals Ltd（英国）によって製造されてい
るような共晶混合物が使用され得る。この液晶の標準屈
折率は実質的にｎ0＝1.5に等しい。その複屈折率ｎｅは
約1.725である。即ち２つの媒質23と24との屈折率差は
0.225である。
【００２２】従って、動作波長を0.8μmとすると、格子
の溝21,22の深さｅを1.77μmに等しい値に選択する必要
がある。溝の間隔は典型的には10μmに等しい。
の溝21,22の深さｅを1.77μmに等しい値に選択する必要
がある。溝の間隔は典型的には10μmに等しい。
【００２３】ガラスプレートに平行な分子配向は、摩擦
ポリマータイプの従来の処理によって得られる。
ポリマータイプの従来の処理によって得られる。
【００２４】液晶の代わりに別の任意の複屈折材料を使
用してもよい（例えば配向ポリマー、又は高温で液晶相
をもつポリマー）。後者の場合、エッチングに平行なポ
リマー鎖の配向は高温でネマチック相に移行することに
よって得られる。この配向はポリマー相に冷却されたと
きにも保存される。
用してもよい（例えば配向ポリマー、又は高温で液晶相
をもつポリマー）。後者の場合、エッチングに平行なポ
リマー鎖の配向は高温でネマチック相に移行することに
よって得られる。この配向はポリマー相に冷却されたと
きにも保存される。
【００２５】光検出器６，７は好ましくはシリコンから
成る１つのアセンブリ又はチップ16に集積される。この
シリコンチップ16は、レーザ源によって放出されるパワ
ーを調整するための（図示しない）中央検出器を含んで
もよい。光デテクタ６，７の機能は、径方向及び鉛直方
向の位置合わせエラーを検出し、ディスクによって担持
された信号を読み取ることである。
成る１つのアセンブリ又はチップ16に集積される。この
シリコンチップ16は、レーザ源によって放出されるパワ
ーを調整するための（図示しない）中央検出器を含んで
もよい。光デテクタ６，７の機能は、径方向及び鉛直方
向の位置合わせエラーを検出し、ディスクによって担持
された信号を読み取ることである。
【００２６】チップ16と源１とは同一ケースに組み込ま
れ互いに予め位置合わせされてもよい。径方向及び鉛直
方向のエラーを追跡するために、レンズ４はアセンブリ
の他の部分と別々に移動してもよく又は一体的に移動し
てもよい。
れ互いに予め位置合わせされてもよい。径方向及び鉛直
方向のエラーを追跡するために、レンズ４はアセンブリ
の他の部分と別々に移動してもよく又は一体的に移動し
てもよい。
【００２７】レーザ源１と光検出器６，７のごときチッ
プ16の素子とは電気結線11，12，13,14によって図示し
ない外部回路に接続されている。
プ16の素子とは電気結線11，12，13,14によって図示し
ない外部回路に接続されている。
【００２８】前記のごとく記載された光学読取装置の動
作を以下に説明する。読取ビームＦ４はディスク５によ
ってビームＦ５の形態で反射される。ディスク５に情報
が存在しないとき、ビームＦ５はレンズ４、四分の一波
長板３及び分離器２によって透過された後に軸線ＹＹ′
に関して対称な等しい強さの２つの回折ビームＦ８及び
Ｆ８′を生じる。これらのビームはチップ16の検出器
６，７に到達し、これらの検出器は所定量の光を検出す
る。
作を以下に説明する。読取ビームＦ４はディスク５によ
ってビームＦ５の形態で反射される。ディスク５に情報
が存在しないとき、ビームＦ５はレンズ４、四分の一波
長板３及び分離器２によって透過された後に軸線ＹＹ′
に関して対称な等しい強さの２つの回折ビームＦ８及び
Ｆ８′を生じる。これらのビームはチップ16の検出器
６，７に到達し、これらの検出器は所定量の光を検出す
る。
【００２９】ビームＦ４がディスク５の上の情報信号の
場所に衝突するとき、該ビームの偏光の位相シフトが生
じる。このため偏光分離器２によって異なる回折が生じ
る。ビームＦ８及びＦ８′の光の一部が光検出器６，７
に到達しない。従ってこれらの検出器によって検出され
る光の量が減少する。
場所に衝突するとき、該ビームの偏光の位相シフトが生
じる。このため偏光分離器２によって異なる回折が生じ
る。ビームＦ８及びＦ８′の光の一部が光検出器６，７
に到達しない。従ってこれらの検出器によって検出され
る光の量が減少する。
【００３０】第１具体例において、格子の溝21及び22は
直線状溝であり互いに平行に設けられている。
直線状溝であり互いに平行に設けられている。
【００３１】しかしながら、非点収差を導入するために
これらの溝を楕円形にすることも可能である。この場合
格子は第４図のごとく軸ＵＵ′を１つの軸とする同心楕
円の部分から成る形状をもつ。
これらの溝を楕円形にすることも可能である。この場合
格子は第４図のごとく軸ＵＵ′を１つの軸とする同心楕
円の部分から成る形状をもつ。
【００３２】楕円格子をもつ場合、光検出器の１つ、例
えば光検出器７が、第５図のごとく平面Ｐ′に十字形に
配置された４つの光検出器70，71，72，73を含む。
えば光検出器７が、第５図のごとく平面Ｐ′に十字形に
配置された４つの光検出器70，71，72，73を含む。
【００３３】ディスク５がレンズ４に対して正確な間隔
で配置されているとき、回折ビームＦ８′は円の形態で
光検出器70，71，72，73に到達し各検出器が均等に照射
される。
で配置されているとき、回折ビームＦ８′は円の形態で
光検出器70，71，72，73に到達し各検出器が均等に照射
される。
【００３４】ディスク５がレンズ４に対して正確な間隔
で配置されていないとき、又はレンズ４が軸線ＹＹ′に
沿って移動するとき、ビームＦ８′は、軸ＵＵ′に平行
な軸を１つの軸とする楕円形の像を光検出器70〜73に投
射する。例えばレンズ４がディスク５に近すぎると、光
検出器70〜73における楕円像の長軸は軸ＵＵ′に平行で
あり、２つの光検出器、例えば光検出器70，72は別の２
つの光検出器71，73よりも光を多く受容する。逆に、レ
ンズがディスク５から遠すぎると、光検出器の像の長軸
が軸ＵＵ′に垂直になり、２つの光検出器71，73が光検
出器70，72よりも光を多く受容する。
で配置されていないとき、又はレンズ４が軸線ＹＹ′に
沿って移動するとき、ビームＦ８′は、軸ＵＵ′に平行
な軸を１つの軸とする楕円形の像を光検出器70〜73に投
射する。例えばレンズ４がディスク５に近すぎると、光
検出器70〜73における楕円像の長軸は軸ＵＵ′に平行で
あり、２つの光検出器、例えば光検出器70，72は別の２
つの光検出器71，73よりも光を多く受容する。逆に、レ
ンズがディスク５から遠すぎると、光検出器の像の長軸
が軸ＵＵ′に垂直になり、２つの光検出器71，73が光検
出器70，72よりも光を多く受容する。
【００３５】分離器２を軸線ＹＹ′に対して傾斜させる
ことによって格子20の非点収差を増加させてもよい。
ことによって格子20の非点収差を増加させてもよい。
【００３６】また、同心円形の溝をもつ格子20を使用し
てもよい。この場合、円形格子20に非点収差効果を与え
るために分離器２を軸線ＹＹ′に対して傾斜させる。
てもよい。この場合、円形格子20に非点収差効果を与え
るために分離器２を軸線ＹＹ′に対して傾斜させる。
【００３７】第６図はこのような分離器２の傾斜を示
す。
す。
【００３８】また、非点収差を導入するために、光検出
器を担持するチップ16を軸線ＹＹ′に対して傾斜させて
もよい。かかる構造は図示されていないが第６図と同様
である。
器を担持するチップ16を軸線ＹＹ′に対して傾斜させて
もよい。かかる構造は図示されていないが第６図と同様
である。
【００３９】また、光検出器６が複数の光検出器を含ん
でいてもよい。特にディスク上の情報の移動方向（軸線
ＸＸ′）に対して垂直な方向に軸合わせされた２つの光
検出器60，61を含んでいてもよい。
でいてもよい。特にディスク上の情報の移動方向（軸線
ＸＸ′）に対して垂直な方向に軸合わせされた２つの光
検出器60，61を含んでいてもよい。
【００４０】これらの光検出器60，61は、ビームＦ４が
ディスク５のトラックに位置合わせされたときに2 つの
光検出器が同量の光を受容するように配置される。
ディスク５のトラックに位置合わせされたときに2 つの
光検出器が同量の光を受容するように配置される。
【００４１】この場合、光検出器６，７はプッシュ−プ
ルモードで動作し、読取装置の軸線ＹＹ′が径方向でデ
ィスク５の情報トラックによって自動制御されるように
機能する。
ルモードで動作し、読取装置の軸線ＹＹ′が径方向でデ
ィスク５の情報トラックによって自動制御されるように
機能する。
【００４２】ディスク５における読取ビームの集束を調
整し得る光検出器70〜73とディスク上の読取ビームの径
方向調整を行ない得る光検出器60，61とを組み合わせる
と、第７図の底面図で示すアセンブリが得られる。第７
図によれば、十字形に配置された４つの光検出器70〜73
と、側面で互いに接合された２つの光検出器60，61とが
レーザ源１の両側に配置されている。
整し得る光検出器70〜73とディスク上の読取ビームの径
方向調整を行ない得る光検出器60，61とを組み合わせる
と、第７図の底面図で示すアセンブリが得られる。第７
図によれば、十字形に配置された４つの光検出器70〜73
と、側面で互いに接合された２つの光検出器60，61とが
レーザ源１の両側に配置されている。
【００４３】上記の調節機能以外にも、これらの異なる
光検出器によって与えられた光度読取りの統合によって
ディスクに書き込まれた情報の検出を行なうことが可能
である。
光検出器によって与えられた光度読取りの統合によって
ディスクに書き込まれた情報の検出を行なうことが可能
である。
【００４４】以上の記載では、ビーム分離器が、偏光ビ
ーム分離器、特に複屈折媒質を含む分離器である具体例
に関して説明した。
ーム分離器、特に複屈折媒質を含む分離器である具体例
に関して説明した。
【００４５】記載のシステムにおいて複屈折媒質を含ま
ない分離器２を使用することも可能である。
ない分離器２を使用することも可能である。
【００４６】このような本発明の装置の具体例を第８図
に示す。この具体例は第２図と同様の構造を有するが、
ビーム分離器２が、分離器２の両側の媒質とは異なる屈
折率(n)をもつ透明プレートから形成されている。また
分離器２は溝の形の格子を有している。
に示す。この具体例は第２図と同様の構造を有するが、
ビーム分離器２が、分離器２の両側の媒質とは異なる屈
折率(n)をもつ透明プレートから形成されている。また
分離器２は溝の形の格子を有している。
【００４７】第８図の装置は四分の一波長板を含まな
い。しかしながら図示しないが、例えば分離器２とレン
ズ４との間に四分の一波長板を配置することも可能であ
る。このような四分の一波長板は、同じ偏光がレーザに
逆反射されることを阻止することによってレーザ内のノ
イズを必要に応じて低減し得る。
い。しかしながら図示しないが、例えば分離器２とレン
ズ４との間に四分の一波長板を配置することも可能であ
る。このような四分の一波長板は、同じ偏光がレーザに
逆反射されることを阻止することによってレーザ内のノ
イズを必要に応じて低減し得る。
【００４８】この具体例において、分離器2 の格子の溝
は平行な直線状溝である。
は平行な直線状溝である。
【００４９】格子が同心円形の溝を有していてもよい。
【００５０】第５図の十字形に配置された４つの光検出
器70，71，72，73に関して前記に説明したような非点収
差を導入するために、分離器２を第６図のごとくデバイ
スの軸線ＹＹ′に対して傾斜させる。
器70，71，72，73に関して前記に説明したような非点収
差を導入するために、分離器２を第６図のごとくデバイ
スの軸線ＹＹ′に対して傾斜させる。
【００５１】この場合、分離器２は直線状溝をもち、非
点収差を増すために回折の反対方向に傾斜している。ま
た、既に非点収差を導入している同心円形の溝を使用し
てもよい。この場合にも分離器を傾斜させると非点収差
が強調される。
点収差を増すために回折の反対方向に傾斜している。ま
た、既に非点収差を導入している同心円形の溝を使用し
てもよい。この場合にも分離器を傾斜させると非点収差
が強調される。
【００５２】また、溝が楕円形でもよく、この場合格子
は、円形溝をもつ傾斜格子と同様の非点収差を導入す
る。
は、円形溝をもつ傾斜格子と同様の非点収差を導入す
る。
【００５３】また、溝が三角形断面を有していてもよ
い。より詳細には、溝が第２図に示すごとき鋸歯形(bla
zed grating)でもよい。この場合、各歯の深さｅは、 ｅ．Δｎ〜λ ［Δｎは分離器２とその両側の媒質との屈折率の差であ
りλは光波の長さである］で示される。
い。より詳細には、溝が第２図に示すごとき鋸歯形(bla
zed grating)でもよい。この場合、各歯の深さｅは、 ｅ．Δｎ〜λ ［Δｎは分離器２とその両側の媒質との屈折率の差であ
りλは光波の長さである］で示される。
【００５４】第10図の変形具体例において、分離器２の
格子の溝は反射性でもよく、例えば金属化されていても
よい。
格子の溝は反射性でもよく、例えば金属化されていても
よい。
【００５５】同様に、複屈折媒質を含む分離器の場合、
反射面を配備してもよい（第11図に斜線部分で示す）。
反射面を配備してもよい（第11図に斜線部分で示す）。
【００５６】第12図は検出デバイスにおける分離器２
の、一方でレーザ源１及び検出器６，７に対する位置、
他方で記録媒体５に対する位置を示す。図示のごとく分
離器２は反射及び屈折によって前記同様に動作すること
が理解されよう。
の、一方でレーザ源１及び検出器６，７に対する位置、
他方で記録媒体５に対する位置を示す。図示のごとく分
離器２は反射及び屈折によって前記同様に動作すること
が理解されよう。
【００５７】このような本発明の光学読取装置は公知デ
バイスに比較して寸法の小さい小型デバイスとして構成
され得る。
バイスに比較して寸法の小さい小型デバイスとして構成
され得る。
【００５８】例えば本発明のデバイスの構造によって、 −対物レンズ（即ちレンズ４）の口径５mm −レンズ４からディスク５までの間隔５mm −レンズ４からレーザ源１までの間隔20mm −レーザ源１からチップ16の平面までの間隔１mm −光検出器（６又は７）から軸線ＹＹ′までの間隔２mm −レーザ源１とチップ16とのアセンブリを内蔵するケー
スの直径９mm の光学読取装置が製造され得る。
スの直径９mm の光学読取装置が製造され得る。
【００５９】これらの数値は本発明で得られた読取装置
がどのように小型化できるかを示すための非限定例にす
ぎない。別の構造によって別の寸法を使用し得ることは
明らかであろう。
がどのように小型化できるかを示すための非限定例にす
ぎない。別の構造によって別の寸法を使用し得ることは
明らかであろう。
【図１】従来技術の光学読取装置を示す。
【図２】本発明の光学読取装置の１つの具体例を示す。
【図３】本発明に係る偏光ビーム分離器の１つの具体例
を示す。
を示す。
【図４】本発明に係るビーム分離器の具体例の平面図を
示す。
示す。
【図５】本発明の読取装置に適応する光検出器の１つの
具体例を示す。
具体例を示す。
【図６】本発明の読取装置の１つの具体例を示す。
【図７】本発明の読取装置に適応する光検出器及びレー
ザダイオードの１つの具体例を示す。
ザダイオードの１つの具体例を示す。
【図８】本発明の光学読取装置の別の具体例を示す。
【図９】複屈折媒質を含まないビーム分離器の具体例を
示す。
示す。
【図１０】複屈折媒質を含まないビーム分離器の具体例
を示す。
を示す。
【図１１】複屈折媒質と反射面とを含むビーム分離器の
別の具体例を示す。
別の具体例を示す。
【図１２】本発明に係る光検出器の変形具体例を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブリユノ・ムーレー フランス国、92100・ブローニユ・ビラン クール、リユ・アルベール・ローランソ ン、10 (72)発明者 アンリエツト・マニヤ フランス国、92160・アントニー、リユ・ デ・シエーヌ、52
Claims (41)
- 【請求項１】 読取ビーム（F1,F2,F4）を放射するレー
ザ源（1）と、 少なくとも第１及び第２の光検出デバイス（6,7）と、 前記レーザ源と記録媒体を受容するように構成された読
取ゾーンとの間に配置されており、該読取ゾーンに読取
ビームを放射し、戻って来る検出ビームを受け取り、該
受け取った検出ビームを前記光検出デバイスに向けて送
るビーム分離器（2）と、 前記ビーム分離器と前記読取ゾーンとの間に配置された
集束デバイス（4）とを備え、 前記ビーム分離器は回折格子を含み、前記光検出デバイ
ス（6,7）は前記レーザ源の両側に該レーザ源に近接し
て配置されており、前記レーザ源に向かう回折格子のゼ
ロ次の回折を減少させる手段を有することを特徴とする
記録媒体の光学読取装置。 - 【請求項２】 前記光検出デバイスは、前記レーザ源か
ら放射される読取ビームの伝搬方向（YY'）に垂直な面
に配置されている請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記二つの光検出デバイスは同じチップ
（16）に集積されている請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 前記ビーム分離器は位相格子である請求
項１に記載の装置。 - 【請求項５】 前記レーザ源（1）は、前記光検出デバ
イスと実質的に同一の平面に配置されている請求項１に
記載の装置。 - 【請求項６】 前記レーザ源（1）は、光検出器と同一
の平面に配置されている請求項１に記載の装置。 - 【請求項７】 前記読取ビームは定められた方向（Y
Y'）に向けられ、 該方向（YY'）は前記読取ゾーンの面に垂直であり、 前記レーザ源（1）、前記分離器（2）、及び前記集束デ
バイス（4）は前記方向に揃えられている請求項１に記
載の装置。 - 【請求項８】 前記レーザ源（1）が直線偏光ビームを
放射する請求項１に記載の装置。 - 【請求項９】 前記光検出デバイスは、前記読取ゾーン
でのトラック追従操作及び／又は焦点合わせ調整動作を
可能にする請求項１に記載の装置。 - 【請求項１０】 前記第１の光検出デバイス（6）は、
トラック追従操作を可能にし、前記第２の光検出デバイ
ス（7）は前記読取ゾーン上での読取ビームの焦点合わ
せを可能にする請求項９に記載の装置。 - 【請求項１１】 前記レーザ源と前記記録媒体との間に
配置された非点収差デバイスを有し、前記第１の光検出
デバイス（6）がプッシュプル検出のための二つの光検
出器（60,61）を有し、前記第２の光検出器（7）が非点
収差効果を使用する焦点合わせ検出を行うための４つの
光検出器（70,71,72,73）を含む請求項１に記載の装
置。 - 【請求項１２】 前記第１の光検出デバイスは前記検出
ビームの集束面に配置されていない請求項１０に記載の
装置。 - 【請求項１３】 前記第２の光検出デバイスが前記検出
ビームの集束面に配置されている請求項１２に記載の装
置。 - 【請求項１４】 記録されたトラック（5）がある方向
（XX'）に移動し、光検出デバイス（6）が、前記読取ゾ
ーンの面（P）に平行な面（P'）に、前記記録されたト
ラックの移動の方向（XX'）に垂直に配置された少なく
とも二つの検出器（60,61）を有する請求項９から１３
のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項１５】 記録されたトラック（5）がある方向
（XX'）に移動し、光検出デバイスが、前記読取ゾーン
の面（P）に平行な面に、前記記録されたトラックの移
動の方向（XX'）に平行に配置された少なくとも二つの
検出器を有する請求項９から１３のいずれか一項に記載
の装置。 - 【請求項１６】 光検出デバイス（7）が前記記録され
たトラック（5）の移動の方向（XX'）に垂直な面に配置
された二つの検出器と、該記録されたトラックの移動の
方向（XX'）に平行な方向に配置された二つの検出器と
を含む請求項９から１３のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項１７】 前記レーザ源の出力を調整すべく、前
記二つの光検出デバイスの間に配置された中央光検出デ
バイスを有する請求項１に記載の装置。 - 【請求項１８】 前記光検出デバイスが記録されたトラ
ックの読取を実行するために使用される請求項１に記載
の装置。 - 【請求項１９】 前記ゼロ次の回折を減少させる手段が
１／４波長板を有する請求項１に記載の装置。 - 【請求項２０】 前記１／４波長板が前記分離器と前記
読取ゾーンとの間に配置される請求項１９に記載の装
置。 - 【請求項２１】 前記ビーム分離器が位相格子である請
求項１に記載の装置。 - 【請求項２２】 前記位相格子が、周囲の屈折率とは異
なる屈折率（n）を有しており、溝のネットワークを備
える透明プレートからなる請求項２１に記載の装置。 - 【請求項２３】 前記レーザ源が偏光を放射し、前記ビ
ーム分離器が偏光ビーム分離器である請求項１に記載の
装置。 - 【請求項２４】 前記透明プレート（23）がガラスまた
はポリマー材料から作られる請求項２２に記載の装置。 - 【請求項２５】 前記溝の深さ（e）が前記レーザ源
（1）の放射波長に比例し、且つ剛性の透明プレートと
周囲の屈折率の差に反比例する請求項２２に記載の装
置。 - 【請求項２６】 前記溝（20）が平行な直線状である請
求項２２に記載の装置。 - 【請求項２７】 前記溝（20）が曲線状である請求項２
２に記載の装置。 - 【請求項２８】 前記溝が同心円の一部である請求項２
２に記載の装置。 - 【請求項２９】 前記溝が同心楕円の一部である請求項
２２に記載の装置。 - 【請求項３０】 前記位相格子（20）が平面である請求
項２２に記載の装置。 - 【請求項３１】 前記位相格子（20）が読取ビーム（F
1）の軸（YY'）に垂直である請求項３０に記載の装置。 - 【請求項３２】 前記位相格子（20）が読取ビームの軸
に対して傾いている請求項３０に記載の装置。 - 【請求項３３】 前記透明プレート（2）が検出ビーム
（8,8'）の方向に対し、屈折の反対方向に傾いている請
求項３２に記載の装置。 - 【請求項３４】 前記溝が矩形の断面を有する請求項２
２に記載の装置。 - 【請求項３５】 前記溝が三角形の断面を有する請求項
２２に記載の装置。 - 【請求項３６】 前記溝が鋸歯の形状を有し、溝の一つ
の畝が透明プレートの面に垂直であり、該畝の高さ
（e）に該透明プレートと周囲との屈折率の差（Δn）を
掛け合わせたものが、光ビームの波長に実質的に等しい
請求項３５に記載の装置。 - 【請求項３７】 前記光検出デバイスが実質的に前記読
取ビーム（F1）の軸（YY'）上に配置される請求項１に
記載の装置。 - 【請求項３８】 前記読取ゾーンが光ディスクからなる
請求項１から３７のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項３９】 前記ビーム分離器が反射手段を有する
請求項１に記載の装置。 - 【請求項４０】 検出ビームに非点収差効果をもたらす
手段を有する請求項１に記載の装置。 - 【請求項４１】 前記位相格子が検出ビームに非点収差
効果をもたらすように構成されている請求項４０に記載
の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8605239A FR2597249B1 (fr) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | Dispositif de lecture optique de support d'enregistrement optique |
| FR8605239 | 1986-04-11 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP62502219A Expired - Lifetime JP2589337B2 (ja) | 1986-04-11 | 1987-03-31 | 記録媒体の光学読取装置 |
| JP8178194A Expired - Lifetime JP2935418B2 (ja) | 1986-04-11 | 1996-07-08 | 記録媒体の光学読取装置 |
| JP10002532A Pending JPH10188336A (ja) | 1986-04-11 | 1998-01-08 | 記録媒体の光学読取装置 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62502219A Expired - Lifetime JP2589337B2 (ja) | 1986-04-11 | 1987-03-31 | 記録媒体の光学読取装置 |
| JP8178194A Expired - Lifetime JP2935418B2 (ja) | 1986-04-11 | 1996-07-08 | 記録媒体の光学読取装置 |
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| FR2646245B1 (fr) * | 1989-04-25 | 1991-06-14 | Thomson Csf | Dispositif de lecture optique pour support d'enregistrement optique |
| US5050153A (en) * | 1989-06-06 | 1991-09-17 | Wai-Hon Lee | Semiconductor laser optical head assembly |
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| EP0459790B1 (en) * | 1990-05-31 | 1996-04-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical record and reproduction apparatus |
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