JPH11328720A - 光学記録媒体からの読み出し又は該媒体への書き込みのための装置 - Google Patents
光学記録媒体からの読み出し又は該媒体への書き込みのための装置Info
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- JPH11328720A JPH11328720A JP11101311A JP10131199A JPH11328720A JP H11328720 A JPH11328720 A JP H11328720A JP 11101311 A JP11101311 A JP 11101311A JP 10131199 A JP10131199 A JP 10131199A JP H11328720 A JPH11328720 A JP H11328720A
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Abstract
スエラー信号又はトラックエラー信号の干渉影響を減少
する光学記録媒体からの読み出し及び/又は該媒体への
書き込みのための装置を提供する。 【解決手段】 フォーカシング手段を有するスキャニン
グビーム発生手段と、少なくとも2つの検出器領域を含
み、記録媒体からの零次及び1次の回折ビームを受信す
るために提供される光検出器とを有するものであって、
光検出器上へ落とす光スポットを2つの分離した部分ス
ポットに分割するビーム分割手段が設けられている装置
である。
Description
ビームの両方がその中で光検出器上に落ちる、光学記録
媒体からの読み出し及び/又は該媒体への書き込みのた
めの装置に関する。
イプの装置は、いくつかの事例の中で不都合な点を有す
る。それは、零次及び±1次回折ビームの重ね合わせに
よって、複雑な回折パターンが光検出器上に作られ、光
軸に関する光検出器上のビーム入射のわずかな変位の事
象でさえ、回折パターンが、光検出器の出力信号から引
き出された信号において望ましくない干渉影響を受け
る。
法によって得られたフォーカスエラー信号、又はトラッ
クエラー信号のような信号を、光検出器信号を引き出す
信号の干渉影響を減少することである。この場合、特
に、零次及び1次若しくは高次の回折次の回折ビームの
重ね合わせによって、光軸に対する1つ以上の光学要素
の所望の又は望ましくない変位の結果として光検出器上
の光スポットの変位によって、又はこれら若しくは例え
ば設計により制御される干渉影響の組み合わせによっ
て、干渉影響が生じる。
を用いて達成される。
器上へ落とす光スポットを2つの分離した部分スポット
に分割するビーム分割手段が設けられている。この場
合、このビーム分割手段が光検出器のビーム光路の上流
に配置され、光検出器上で相互に分離する光スポットを
生ずる2つの部分ビームを発生するのが効果的である。
これは、光軸に対する相対変位の事象でさえ、この場合
の部分スポットが、異なる検出器領域における同じ大き
さの領域を照らすことで効果がある。部分スポットの間
に、照らされない境界領域を置き、2つの検出器領域間
の境界で一致するいう効果がある。その結果として、そ
の境界に対して本質的に垂直な光スポットの変位の事象
において境界領域が配置されるけれども、それにも関わ
らずその境界が、照らされない境界領域内に残る。従っ
て、境界によって分離された検出器領域は、光スポット
の変位の事象でさえ変化しない光強度成分を受信する。
引き出された信号の干渉成分は、最初の場所にもたらさ
れた事象ではない。光記録媒体は、通常、ディスク形状
であり、情報担体層を提供する。この層は、通常、互い
に予め決定された間隔と、予め決定された深さとを有す
る同心円又は螺旋状に配置された情報トラックを有す
る。長く又は短い長さの伸長要素の形状の情報項目が情
報トラック上に配置される。それらは、スポット又はピ
ットとも称され、窪み及び仰角であり、長く又は短い大
きさに反射し、他の適する方法で光学的に異なる特性を
有するものである。スキャニングビーム発生手段は、通
常、レーザダイオード及び対応する光学要素を有してい
る。フォーカシング手段は、光学記録媒体の情報担体層
のスキャニングビームをフォーカスするために提供す
る。更に、即ち情報トラックに対して垂直方向への放射
方向移動が、情報トラック上のスキャニングビームをト
ラッキングの目的に対して同時にできるように設計され
る。
のトラック方向へ対応する方法で走行する分離線によっ
て分離される。これは、トラッキング信号が、プッシュ
プル方法と称されるものにより引き出され、その信号
は、光軸に相対する光スポットの変位によって生じる干
渉成分から大きく解放される。前述されたトラッキング
方法に加えて、トラック方向に従って分離された検出器
領域の出力信号が、その中で組み合わされ且つトラック
エラー信号と評価される他のトラッキング方法を用いる
ことができることに効果がある。前述された方法の場合
に、差の零は、最適なトラッキングに対応し、零よりも
大きいか又は小さい値は、トラックから左又は右への偏
向に対応する。
によれば、装置は、少なくとも4つの検出器要素及び非
点収差発生手段を備える光検出器を有する。非点収差発
生手段は、光検出器上に落ちるビームの非点収差を発生
するために提供し、発生すべきフォーカスエラー信号を
有効にする。記録媒体上のスキャニングビームの最適な
フォーカシングにおいて、円光スポットが光検出器上に
発生される。デフォーカシングの事象において、光スポ
ットは楕円形状を想定する。それゆえ、光検出器は、通
常、4分円に配置された4つの光検出器要素を有してお
り、対角に反対の検出器要素からの出力信号が組み合わ
され、対角和の差がフォーカスエラー信号として用いら
れる。非点収差発生手段は円柱レンズであるが、例えば
この場合、光検出器上に落ちるビームの対応する非点収
差を発生するいずれかの他の要素を用いても可能とな
る。この洗練されら実施形態の1つの有利な点は、フォ
ーカスエラー信号が非点収差方法に従って得られ、その
信号は、光検出器に相対する光スポットの移動によって
生じた干渉影響から大きく解放されることである。光ス
ポットのこのような移動は、通常、それぞれの最適位置
からの1つ以上の光学要素の望ましくない変位によって
生じる。これは、例えばエージング若しくは温度膨張に
よって、又は副最適調整等によって決定される。
響ストリップを有する。これは、簡単な方法でそのビー
ムを2つの部分ビームに分離することができ、光検出器
の境界領域が、部分ビームのいずれかによってカバーさ
れないという効果を有する。光影響ストリップが不透明
ストリップであることに効果があり、従って光検出器の
境界領域が遮光される。不透明ストリップは、トラック
方向に正確に平行又は垂直で、且つ同時に「暗線」と称
される光検出器の2つの検出器領域間の境界に平行にな
るべく、記録媒体から光検出器へのビーム光路中に配置
される。
プは、光偏向ストリップと同じである。効果的な他の実
施形態が、プリズムとしてストリップを設計することか
らなる。プリズムに落ちる光ビームのその成分は、光検
出器の外側に置かれた領域上で偏向される。その結果と
して、同様に、境界領域の遮光を得ることができるよう
になる。このような光偏向ストリップは、低コストで製
造できる。
形態は、ストリップに隣接する偏光影響要素を配列する
ことからなり、一方で、ストリップ自身が、それを通る
光の偏光に影響しない。その偏光が影響しない光は、ア
ナライザを用いてフィルタで除去できる。偏光影響要素
は、例えば、直線偏光を円偏光へ変換しする1/4又は
1/2波プレートであり、偏光方向を回転する。用いら
れたアナライザは、例えば、偏光フィルタ、偏光ビーム
分割器又は他の適切な光学要素である。
差発生要素の間に置かれるべく、光影響ストリップは、
ビーム分割手段に対して効果的である。これは、記録媒
体に落ちるビームがビーム分割手段によって影響され
ず、非点収差発生手段の下流に置くビーム光路の部分
が、ビーム分割手段によって影響されないという効果を
有する。ビーム分割器は、光検出器の方向の記録媒体か
ら来て、その後、非点収差発生手段に落ちる、反射され
たビームを偏光するのに利用される。その結果、戻りビ
ームだけが、ビーム分割器及び非点収差発生手段の間に
置かれる。該戻りビームは、それが非点収差発生手段上
に落ちる前に、ビーム分割手段によって効果的に分割さ
れる。非点収差発生手段の通過後のビーム分割手段の配
置は、非点収差ビームの波先の干渉影響と、フォーカス
エラー信号の決定における負の影響とを有する。
手段は二重プリズムを有する。二重プリズムは、小さい
角度を有し、例えばセメントで一緒に固めて結合される
2つの同一プリズムを効果的に含む。該プリズムは、例
えば鋳造材料から鋳型処理を用いて、又は誘導されたポ
リメリゼーションを用いて、一片に効果的に作られる。
二重プリズムの効果は、光束が二等分に分割され、即ち
非遮光領域が発生し、その結果、記録媒体からくる全光
強度のビームが、検出器領域に落ちるということであ
る。
分割手段を形成するか、又は追加的に1つ以上の他の光
学要素を組み合わせることができる。後者の場合は、組
み合わせが干渉効果を減少し及び/又は所望の効果を強
める。
ば、ビーム分割手段は偏光スクリーンを有する。スクリ
ーンは、偏光ストリップを有するのが好ましい。これ
は、レーザビームが直線偏光されるレーザビームの偏光
特性が利用されるという効果を有する。それゆえ、偏光
スクリーンは、ビームのこの部分が逆に影響を及ぼすこ
となく、記録媒体でスキャニングビームの反射の上流に
置くビーム光路の領域内に配置されることもできる。従
って、ビーム分割手段は、記録媒体又はフォーカシング
手段の近くに配置され、光軸に対して正確に位置するこ
とが可能となり、その結果として良い干渉信号抑圧特性
となる。それは、偏光スクリーンの下流に配置すべき1
/4波プレートに対して効果がある。そのプレートは、
その上に入射した直線偏光が外側及び戻り光路でそれを
通った後で90°回転された偏光方向を有することを保
証し、影響されることなく外側光路上の偏光スクリーン
を通ることを可能にされた光は、その結果、前記スクリ
ーンの形態による戻り光路で前記偏光スクリーンによっ
て遮られる。
度で配置された2つの面平行プレートによって効果的に
形成される。これは、2つの部分ビームが互いに離れて
間隔を維持した準平行に配置された方法で走行するとい
う効果がある。従って、全光エネルギが検出器上へ落
ち、遮光損失が発生しない。プレートは、互いに相対し
て相対的に鋭角に傾けられるように配置される。対応す
る効果は、同様に、それらが互いに相対して傾けられる
ように配置されたプリズムを用いて得られる。
ーム分割手段は、二重格子要素である。この場合、異な
る格子パラメータを有する2つの光学格子は、互いに平
行に配置され、光検出器の境界線に垂直となる。格子
は、1次回折ビームが零次回折ビームよりも光強度がか
なり大きくなるように設計される。種々の格子パラメー
タの結果として、異なる格子の1次回折ビームは、異な
る回折角度を有しており、その結果として部分ビームへ
の分割が達成される。光学格子は、低コストで高精度に
作ることができるという効果を有する。
プレート及びウォラストンプリズムを有する。該半波プ
レートは入射光ビームの一部の偏光方向を回転するため
に利用され、一方で、他の部分の偏光方向が変化せずに
維持される。同様に、適する方法で2つの半波プレート
を組み合わせることがここで可能となる。ウォラストン
プリズムは、一方の部分ビームが通常光線としてウォラ
ストンプリズムを出るように、他方の部分ビームは異常
光線としてウォラストンプリズムを出るように向けられ
る。該部分ビームは、互いに対する角度で該ウォラスト
ンプリズムを出る。この配置もまた、低コストで作るこ
とができるという効果も有する。
る部分スポットを検出するために提供すべき更なる光検
出器を提供する。これは、外側に置かれる光ビームの遮
られた成分が、例えばHF又はデータ信号を形成するた
めに、更なる信号を形成するように利用できるという効
果がある。従って、評価できる全体で利用可能な光強度
が、最適に利用される。
ように配置されるビーム分割手段を提供する。これは、
例えば衝突等の影響による互いに相対する光学部品の、
温度影響、エージング及び変位のような、取り巻く状況
の変化に適合することができるという効果を有する。こ
の場合、手動又は一部自動の調整干渉を用いて適合でき
るならば、調整はインターバルに実行することができ、
そうでなければ、長く又は短い期間のインターバルで自
動的な態様で実行できる。結果として、更に改善された
干渉信号抑制が得られ、ビーム分割手段の調整は、互い
に相対する複数の光学部品であるその再調整よりもより
簡単に実行できる。調整可能なビーム分割手段は、適す
るならば機械的移動部品無しに管理する電気的駆動可能
な要素であるのが効果的である。ここで適切な例は、互
いに個々に暗くでき且つ適切な小さい寸法を有する複数
のストリップ要素を有する液体水晶要素である。これ
は、暗くできるストリップの位置及び幅の両方を調整可
能である。ビーム分割手段の自己調整も、例えば光軸に
対して光スポットの変位に影響する部品に結合すること
によって、可能となる。これは、光軸に対するビーム分
割手段の位置の強制変位にもたらすことが可能となる。
それは、検出器領域上の部分光スポットの対称性が、適
切な動作状態毎にできる限り大きくなるように結合する
ために効果的である。
スポットを複数の部分スポットに分割するビーム分割手
段となるべきビーム分割手段を提供する。この場合、
2、4、6又は多数の部分光スポットを発生する。部分
光スポットの奇数個もまた、本発明の見地の中にある。
複数の部分光スポットへの分割は、部分スポットの間に
置かれた境界領域が、隣接する検出器領域の間又は検出
器要素の間の領域の複数又は全てをカバーするという効
果を有する。その結果、任意の方向の光スポットの変
位、個々の検出器領域又は検出器要素の光強度の分散の
変位の事象において、部分スポットが、各場合にそれら
に割り当てられた検出器部分領域に完全に残るために、
個々の検出器信号に影響を及ぼす前記変位は発生しな
い。光検出器上に落ちるそれぞれの光の強度におけるビ
ーム分割手段によって生じる任意の修正は、光検出器か
ら引き出される信号の干渉成分の減少の効果と比較し
て、省略することができる。
の他の光学要素に結合される。これは、組立及び調整の
点で更なるコストの追加無しに簡単に製造でき、複雑さ
もなく既存の設計において集積できるという効果を有す
る。例えば、ビーム分割手段のストリップは、この場
合、レンズの表面上に配置される。
折プリズムを有する二重プリズムを提供する。これは、
光の偏光によって分割が可能となるという効果を有す
る。偏光の面は、例えば2回通される半波プレートによ
って回転される。
る効果的な方法を明示する。この場合もまた、有利な発
展は、装置の請求項に明示されたものと同じ方法で、方
法の請求項に提供される。
型的な実施形態の説明からも想到できる。この場合、こ
の説明は、典型的な実施形態に限定されない本発明を明
瞭にするために役立つ。
第1の実施形態の装置のビーム光路を表している。レー
ザダイオード1は、直線偏光されたスキャニングビーム
2を発生し、最初に格子要素3及び非偏光ビーム分割器
4を通り、コリメータ5を通り、該ビームを平行ビーム
にさせる。該平行ビームは、偏向ミラー6によって対物
レンズ7へ偏向され、スキャニングビーム2を光学記録
媒体8へフォーカスする。偏向ミラー6、対物レンズ7
及び記録媒体8は、図1aに表されたようにそれぞれ上
に置き、それらの輪郭が任意に重なるように描かれてい
る。図1bは、矢印P1の方向から見た、図1aのこの
領域の側面図を表している。それは、偏向ミラー6がス
キャニングビーム2を90°偏向することを明らかにし
ている。対物レンズ7は、スキャニングビーム2を記録
媒体8の情報層9上にフォーカスする。フォーカシング
のために、フォーカスドライブ(図示なし)を用いて、
対物レンズ7を光学記録媒体8に垂直な方向に動かすこ
とができるように該対物レンズ7を配置する。この移動
方向は、矢印P2で指示されている。(同様にここでは
説明されていない)更なるドライブ装置を用いて記録媒
体8に対して放射方向に、対物レンズ7を動かすことが
できる。対応する移動方向は、矢印P3で指示されてい
る。矢印P3もまた図1aに含まれている。
の1回転に対応するものより幾分長く、図1aの例を用
いて誇張して拡大された形態で表されている。図1aの
上側端において、情報トラック10が、表された記録媒
体8の場合に螺旋状に走行することが明らかである。記
録媒体8の下側領域において、矢印P3に従って、対物
レンズ7の移動方向が情報トラック10に垂直に走行す
ることが明らかである。記録媒体8の回転と、矢印P3
に従う放射方向への対物レンズ7の変位との相互作用
は、全情報トラック10がスキャンされることを可能に
する。
ズ7を通して偏向ミラー6へ順次に通され、ビーム分割
器4によって光検出器11へ偏向される。凹面円柱レン
ズ12は、ビーム分割器4と光検出器11との間の非点
収差発生手段として配置される。更に、本発明によれ
ば、ビーム分割手段13はビーム分割器4と光検出器1
1との間に配置されるが、該ビーム分割手段はビーム分
割器4と円柱レンズ12との間に配置されるのが効果的
である。また、それは円柱レンズ12と光検出器11と
の間にも配置され、ビーム分割手段13′に対して交互
に指示されるようになる。
にできる限り近くに配置される。円柱レンズ12によっ
て楕円に変形されたビーム交差部分を有するビーム分割
手段13′の配列が、この方法で避けられる。このよう
な配列、及び適切ならばビーム分割手段13′の特別な
改造は、円柱レンズ12からの距離が長いときに必要と
なる。
た、ビーム分割手段13の側面図を表している。この場
合、不透明ストリップ14は、ビーム分割手段13を介
して横断方向に走行し、前記ストリップは、図の情報ト
ラック10に平行に即ち読み出し方向に走行する。しか
しながら、本発明の他の実施形態によれば、これに垂直
となる不透明ストリップ14の配列が、同様に提供され
る。
ニングユニット19の部分であり、同様に矢印P3の方
向に動かすことができる。その結果、記録媒体8の情報
担体領域の内側から外側エッジへのトラッキングを可能
にする。これは、粗いトラッキングとして参考にされて
おり、一方で、対物レンズ7は、トラッキングの細かい
調整に対応する、矢印P3の方向の相対的に小さい変位
のみを実行する。スキャニングユニット19は、矩形の
破線によって概略的に指示されている。
1上での光スポット分散を表している。この場合、光検
出器11は、図1aの矢印P1の方向と反対方向に表さ
れる。光検出器11は、4つの検出器要素AからDを含
む。個々の検出器要素AからDの間の境界15及び16
は、情報トラックの方向にそれぞれ垂直と平行とに走行
し、「暗線」として表されている。光検出器11上に落
ちる光スポットは、零次偏向ビームによって生じた円状
の光スポットと、各場合で2つの円弓形によってバイン
ドされた、±1次偏向ビームに対応する光スポット18
及び18′とから構成される。該光スポット18及び1
8′は、イメージの中心領域にハッチされ且つ重なって
表されている。これは、互いに重ねられた光スポット1
7、18及び18′の複雑な干渉パターンに起因するた
めに、この描写は光スポットの光強度に対応しないこと
に注意すべきである。描写された全てのものは、反射さ
れた回折ビームとそれによる干渉との重なりが発生して
いるものである。スキャニングビーム2を零次及び±1
次の反射ビームへ分割することは、情報層9の構造、特
に情報トラック10の隣接部分の深さ及び間隔によって
もたらされる。情報トラック10の隣接する部分は、反
射ビームを零次、±第1及び適するならば高次のビーム
に分割しようとする光学格子を形成する。幾何学的状態
並びに記録媒体8、装置及び特に対物レンズ7の光学パ
ラメータは、零次及び±1次偏向ビームが光検出器11
上で重ねられるように互いに関係する。この状況は、例
えばDVD−RAMに対応する記録媒体8で証明され
る。記録媒体が、およそ650nmの読み出し波長で読
み出され、0.8μmのトラック幅と、読み出し波長の
1/6のトラック深さとを有している。この場合、対物
レンズ7の数字で表した口径は0.6である。これらパ
ラメータの基本において、記録媒体8の周期的な構造に
おける1次回折の領域は、それらが互いに重なるように
なる。更に、情報トラック10の深さは、それから形成
され且つトラッキングのために用いられるプッシュプル
トラックエラー信号が大きくなるほど最適化される。こ
の信号は、TEPP=(A+B)−(C+D)から構成
され、文字AからDは、対応する検出器要素AからDに
よって放射された信号を表示する。フォーカスされたス
キャニングビーム2が、情報トラック10の中心に正確
におかれるならば、そのとき和(A+B)及び(C+
D)は同一振幅となる。前記ビームがトラックの中心か
らはずれるならば、そのときその和は異なる値をとる。
トラックエラー信号TEPPは、そのとき零に等しくな
らない。それは、矢印P3に対応する放射方向に対物レ
ンズ7のドライブをアクチベートするトラック調整回路
にエラー信号として与えられる。
する情報要素に沿って配列される。該ピットは、それら
の光特性のために反射された光の強度の変調をもたら
す。これは、一方で、光路差のための干渉によって、異
なる反射率によって、又は他の適するパラメータによっ
て生じる。トラックを追従する際に、変調は、光スポッ
ト17を形成する干渉パターンの光強度分散が作られる
ように、トラックから現れる。この光強度分散は、正弦
波として設計できる信号を、光スポットの特定点につい
て発生させる。非点収差方法に従って発生されたフォー
カスエラー信号FEは、FE=(A+C)−(B+D)
のような検出器要素の対角和の差に起因する。フォーカ
スされたスキャニングビーム2が図2aに説明されたよ
うに中心に正確に置かれる方法で光検出器11上に落ち
るならば、そのとき、1次光スポット18及び18′の
光強度は、境界15に沿う軸に対して対称に分散され、
トラックエラー信号TEPPの変調は、フォーカスエラ
ー信号FEに影響しない。この場合、漏話として設計さ
れた干渉成分は、フォーカスエラー信号FE内に発生し
ない。これは、互いに関係する光検出器11及び光スポ
ット17の位置が、境界15に向かって平行方向に配置
されたときでさえ、与えられる。例えば、対物レンズ7
が矢印P3の方向へ配置されたときに、それが発生す
る。
び18′が、境界15の方向に垂直に互いに相対して配
置されるならば、そのとき検出器要素A及びB上に落ち
る部分光スポット17A及び17Bの領域は、検出器要
素B及びC上に落ちる部分光スポット17B及び17C
の領域よりも小さくなる。簡単化のために、たとえ偏向
ビーム18及び18′からの成分も含むとしても、部分
光スポットは、参照符号17A〜17Dによって指示さ
れる。これは、図2に指示されており、現実に発生する
状況に対応する。この状況は、特に、温度変動又は他の
外部影響によって決定された変位である、互いに相対す
る個々の光成分の位置のエージングディクテート変位に
よって生じる。加えて、装置の製造中における完全に正
確でない調整は、対応する効果を必然的に伴うことがで
きる。1次光スポットのハッチングは、図2bで省かれ
ている。
て、たとえフォーカシングが最適であっても、対角和
(A+C)及び(B+D)は不均一に変調される。この
結果、フォーカスエラー信号FEは、同様に、実際のフ
ォーカスエラーむしろ他の信号の漏話に対応しない変調
を表している。これは、フォーカス調整回路のダイナミ
ックな動作を伴うかなりの干渉に導くことができる。実
際に、光検出器11は、常に、光スポット17即ち例え
ば前述の理由の1つである光軸に対して、中心対称の中
心に置かれない。光学記録媒体8の偏心の度合いは、記
録媒体8の各回転中に、対物レンズ7が、情報トラック
10上にフォーカスされたスキャニングビーム2を維持
するために、往復放射方向移動を実行することを意味す
る。この結果、光スポット17並びに光スポット18及
び18′もまた、光検出器11に相対的に対応して動く
ことになる。境界15に対して中心に置かれた光スポッ
ト17、18及び18′の事象において、フォーカスエ
ラー信号FE上で影響しない境界15の方向に平行なこ
の移動は、図2bに説明された境界15の方向に垂直な
光スポット17、18及び18′のオフセットの事象に
おけるフォーカスエラー信号FEの干渉影響を増幅す
る。例えば記録媒体8に記憶された一方のタイトルから
次のタイトルへ飛び越す事象において、情報トラック1
0が放射方向に横切られる際に、対応する干渉影響もま
た発生する。
13は、検出器要素A〜Dにおける部分光スポット17
A〜17Dが、前述の全ての場合又は想定できる場合に
おいて、同じ大きさに維持されることを保証する。ビー
ム分割手段13の不透明ストリップ14は、記録媒体8
から光検出器11への戻り光路のビーム光路中に取り付
けられる。これは、対物レンズ7の移動に対して平行
に、且つ同時に検出器11の境界15に平行に走行する
ようになる。ストリップ14は、検出器要素A及びBに
おける部分光スポット17A及び17Bと、検出器要素
C及びDにおける部分光スポット17C及び17Dと
が、各場合において同じ大きさとなるように調整され
る。これは、図2cに描かれている。光検出器11にお
いてストリップ14によって生じた遮光20が、特に境
界15に垂直な方向に実際問題として発生する互いに相
対する光検出器11及び光スポット17の最大変位より
も大きくなるように、ストリップ14の幅が選択され
る。それは、ビーム光路に配置された追加的な要素とし
て配置すべきでないが、むしろいずれの場合にもビーム
光路中に置かれた要素に結合すべき、ストリップ14に
対して効果がある。例えば、ストリップ14は、フォー
カシングレンズの表面上に配置されるのが効果的であ
る。
ム光路を表している。図1aの参照符号と同じ参照符号
は、同一要素に対して用いられる。図1aと異なる要素
についてのみ、より詳細な説明が与えれる。
手段13の代わりに提供されていることが明らかであ
る。この場合、更に、二重プリズム23の配置は、二重
プリズム23′の配置に関して好ましい実施形態を構成
する。図3bは、二重プリズム23の部分図である。
21及び22からなり、それらの三角の側表面で互いに
隣接しており、その斜面21a及び22aは互いに相対
して反対に傾けられる。図2gに説明されたように、こ
の場合に最初に達成されたものは、ビームが半円断面1
7′及び17″を有する2つの部分ビームに分割され、
それらは、ストレートエッジ170の方向に互いに相対
して配置される。2つの部分ビームは、光軸に対して傾
けられ、即ちビーム分割手段23の上流側に置くビーム
のその部分の矩形状連続に傾けられる。その円柱軸がト
ラック方向に対応する線に対して45°傾けられた円柱
レンズ12は、分割ビームの非点収差を発生し、部分ビ
ームに関連して発散される。この場合、部分ビームは、
円柱レンズ12において異なる入射角のために互いに分
離して影響される。この影響は、検出器11の平面にお
いて、部分ビームの断面17′及び17″は、図2gの
描画に対して各場合で90°回転されるようになる。こ
の場合、回転点は、それぞれのエッジ170のおよそ中
心点に対応する。それゆえ、図2dに対応する光スポッ
ト分散は、検出器11において発生する。
プリズム23及び23′を表している。二重プリズム2
3及び23′は、境界15に対して対称に光検出器11
に落ちる入射光束を半分に分割する効果を有する。これ
は、図2dに描かれている。
しない。部分光スポット17A、17B、17C及び1
7Dの光強度の和は、光スポット17の全光強度を生
じ、同じことが光スポット18及び18′に対応して適
用される。
動の事象において、部分光スポット17A及び17Bの
間の照らされない領域と、また部分光スポット17C及
び17Dの間の照らされない領域とは、部分光スポット
17A、17B、17C及び17Dに相対して配置され
ないままになる。暗線と称される境界15を広げること
が、部分光スポットに分割する本発明の代わりに行われ
るならば、そのとき、前記境界が、光検出器11に相対
して配置されないままとなり、一方で光強度分散が、光
検出器11に相対して配置されることになる。その結
果、暗線を広げることは、本発明によって得られた効果
を得ることができない。その効果とは、部分光スポット
と同じ大きさの効果、及びそれゆえに相対する変位に対
して一定となる光強度分散の効果である。
偏光スクリーン32を有する、本発明の典型的な実施形
態を表している。図1bに対応する領域のみがここで説
明されており、装置の他の部品は、ビーム分割手段33
によって再配置されたビーム分割手段13及び13′を
除いて、図1aに記載された部品に対応する。
スクリーン32の平面図を表している。ハッチされた偏
光ストリップ30を見ることができ、それは、中心に配
置され、非偏光領域29に隣接される。ストリップ30
の幅は、第1の典型的な実施形態のストリップ14に説
明されたものと同じ方法で選択される。
手段33は1/4波プレート31をも有する。説明され
た例において、両方の部品が、偏向ミラー6と対物レン
ズ7との間のビーム光路中に配置される。偏光スクリー
ン32の偏光方向は、入射スキャニングビーム2の偏光
方向に対応する。それゆえ、スキャニングビーム2は、
影響されないスクリーン32を通る。1/4波プレート
31の光軸は、スクリーン32の偏光方向に対して45
゜の角度で配置される。入射スキャニングビーム2は、
影響されない偏光スクリーン32を通り、1/4波プレ
ート31を通るように円偏光に変換される。記録媒体8
における反射の後で、円偏光ビームが1/4波プレート
31を再び通り、直線偏光に変換される。偏光方向は、
元の入射ビームの偏光方向に垂直であり、スクリーン3
2の偏光に垂直である。それゆえ、反射されたビーム
は、非偏光領域29のスクリーン32だけを通ることが
できる。ビームの更なる進路は、図1aを参照して説明
されたものに対応する。光検出器11における結果的な
光スポット17は、図2cを参照して表されたものに対
応する。
トリップ41及び42を有するビーム分割手段43を表
しいる。ストリップ41及び42は、図4bのストリッ
プ30に従う偏光ストリップとしてどちらか一方が設計
されている。この場合に、ビーム分割手段43は、例え
ば図4aの配置において、1/4波プレート31と相互
に作用し合う。しかしながら、ストリップ41及び42
もまた、不透明ストリップにすることができ、この場
合、ビーム分割手段43は、図1aのビーム分割手段1
3及び13′に従って配置される。ビーム分割手段43
は、結果として光スポット17を4つの分離領域に分割
し、その結果、いずれの属性方向の変位さえも、4つの
検出器要素A、B、C及びDの1つに落ちる光の強度の
変化を導かない。
のと同様に、本発明による第5の実施形態の装置のビー
ム光路の一部を表している。非偏光ビーム分割器4、円
柱レンズ12及び光検出器11は、図1aを参照して説
明されたものに対応する。ストリップとして、ビーム分
割手段13は、三角断面を有するプリズムの凹部14′
を有する。凹部14′を通る光は、横方向に偏向され、
一方で、光ビームの他の部分は、円柱レンズ12に非偏
向光束として落ちる。この場合、非偏向光束は、前述の
例の1つの遮光された光束に従って円柱レンズ12によ
って影響される。図2cに従って検出器11上の光スポ
ット分散は、この場合に発生する。凹部14′によって
偏向された光束は、図3aを参照して説明されたものと
同じ方法で、円柱レンズ12によって影響される。この
ような方法は、光軸の外側におく回転点に対して90°
回転されたそれらの面において検出器11の外側で衝突
するものである。典型的な実施形態において、偏向され
た光束は、更なる光検出器11′に落ちる。これらは、
図の光スポット17′を用いて説明される。
説明で表されている。それは、例えば、プリズムの凹部
14′がそのプレートの中に配置された、ガラス又はプ
ラスチックからなるプレート26である。凹部14′
は、光検出器11の境界15又は16に平行に向けられ
ており、衝突するビームの中心に置かれる。
施形態を表している。ビーム分割手段13′は、プリズ
ムの凹部14′を有しており、斜面14aは、この場合
に凹部14′の垂直軸に沿って傾斜している。それらに
よって偏向された光ビームは、円柱レンズ12によって
影響するために横方向にオフセットされる。前記光ビー
ムは、光スポット17″として検出器11の外側で検出
器11″に落ちる。
1″における光スポット分散を描いている。光検出器1
1におけるイメージは、図2cを参照して説明されたも
のに対応し、そのいくつかの詳細な理由がここで明らか
にされる。偏向された光束によって形成された部分光ス
ポット17′及び17″は、検出器11′及び11″に
に落ちる。光スポット17′及び17″は、検出器11
の遮光された領域20に対応する。両方の光検出器11
及び11′又は11″に落ちる全光強度を評価するため
に、例えば、記録媒体8に記憶された情報項目を再生す
るために、両方の光検出器11及び11′又は11″の
出力信号が利用される。
置のビーム光路の一部を表している。ビーム分割器4、
円柱レンズ12及び光検出器11は、図1aを参照して
説明された対応する部分に対応する。2つの交差された
面平行プレート27及び27′が、ビーム分割手段13
として設けられている。それらは、共通軸28に対して
互いに相対して傾けられ、光束25の光軸に垂直で且つ
記録媒体のトラック方向に垂直である。互いに対する面
平行プレート27及び27′の傾きの効果は、各場合の
それぞれのプレート27及び27′を通って走行する部
分光束が、およそ平行に配置された方法でプレート27
及び27′からイメージされることであり、その結果と
して2つの部分ビームへの分割に効果がある。図2gで
説明された断面に対応する方法の部分ビームの分割は、
円柱レンズ12の上流側で発生する。図2dに対応す
る、一方で光スポット17A及び17D、他方で光スポ
ット17B及び17Cの分割は、円柱レンズ12の動作
のために、光検出器11に作られる。
して説明されたビーム光路に本質的に対応する。この場
合、対応する部品は、図1aに関する限り同一参照符号
で提供される。ビーム分割手段は、光格子51及び52
を有する二重格子要素53として設計されている。格子
51及び52は、一定の異なる格子を有する。特に格子
の深さ及び幅の適する格子パラメータの選択によって、
格子51及び52が選択される。これは、零次偏向ビー
ムの光強度I0が、±1次偏向ビームの光強度I+1及
びI−1よりもかなり小さくなるようにする。これは、
図8cに概略的に指示されている。光ビーム25を部分
ビームに分割することが、図8bに同様に概略的に指示
されている。それぞれの格子51及び52への個々の光
スポットの割り当ては、矢印を接続して指示されてい
る。これら接続した矢印は、光路を表すものではなく、
単なる割り当てを指示している。二重格子要素53、光
検出器11及び追加の光検出器11′がこの場合に平面
図の各々に表されている。格子51及び52の格子定数
は、横方向分割の小さい度が、格子52からの1次偏向
ビームよりも格子51からの1次偏向ビームに対して効
果を有する。従って、図2dを参照して説明されたもの
に対応する光スポット分割は、光検出器11に作られ
る。ミラー反転分割が、追加の光検出器11′に対して
作られる。これは、図において検出器要素A′、B′、
C′及びD′の指示によって示されている。できる限り
最適にできる光強度を利用するために、相互に対応する
検出器要素A及びA′、B及びB′、C及びC′並びに
D及びD′が組み合わされ、対応して評価される。
態のビーム光路を概略的に表しており、対応する部品
は、図1aに関する限り同一参照符号で提供されてい
る。ビーム分割手段63は、2つの部分プリズム61及
び62と1/2波プレート64とを含むウラストンプリ
ズム60を有しており、以下ではHWPとして略されて
いる。ウラストンプリズム60は、発散部分ビーム25
o及び25eにその好ましい方向へ垂直且つ平行に偏光
された衝突する光ビームの分割部品の特性を有してお
り、通常の部分ビーム25oとして及び異常な部分ビー
ム25eとして設計されている。これは、図9bに説明
されている。HWP64は、図9bの前半分に配置され
ている。それは、その偏光について90゜のイメージの
中心線の上流で衝突するビーム25の部品が、回転する
ために提供される。ガラスプレート66は、背面側に配
置されており、偏光に影響しない。しかしながら、互い
に垂直に偏光された成分を得るために、反対方向の各場
合に入射光束25の垂直方向に45゜回転する。HWP
64及び65の光軸64′及び65′並びに入射光束2
5の偏光方向Eは、図9cに描かれている。E′及び
E″は、HWP65及び64をそれぞれ出る部分ビーム
の偏光方向を明示する。この具体的で典型的な実施形態
において、入射光束25の偏光方向Eは、ウラストンプ
リズム60の好ましい方向Vに関して45°の角度で傾
けられる。HWP64及び65の光軸64′及び65′
は、各場合にそれらに対して22.5°傾けられ、結果
として偏向方向が各場合に45°回転され、従って、イ
メージング部分ビームは偏光方向E′及びE″を有す
る。
形態を表している。この場合、ビーム分割手段73は、
対物レンズ7の近くに配置されている。これは、図4a
を参照して説明されたビーム分割手段33と同じであ
る。この場合、また、同一部品は、前述されたものと同
じ参照符号で提供されている。前述の典型的な実施形態
の非偏光ビーム分割器4は、この場合、偏光ビーム分割
器74によって置き換えられる。該偏光ビーム分割器7
4は、光検出器11の方向に、記録媒体からくる光のこ
れら成分のみを導電し、その偏光方向は、スキャニング
ビーム2に対して90°回転される。この偏光方向の回
転は、2つの1/4波プレート71及び72を用いて達
成され、それらは記録媒体へのスキャニングビーム2の
外方向への移動中と、戻り移動中との両方で通される。
それらは、ビーム分割手段73の一部であり、影響され
ない偏光方向にしておくニュートラルストリップ70に
よって分離される。このニュートラルストリップ70は
例えばガラスからなり、1/4波プレート71及び72
と同一光路長を有する。これは、屈折指数の適切な選択
若しくは幾何学的厚さ又はそれらの組み合わせによって
保証される。図10bは、ビーム分割手段73の平面図
であり、図10cはその側面図である。最初に、それら
はビーム分割手段73を通り、ストリップ70の左及び
右に位置された部分ビームは、直線偏光から円偏光へ変
換される。次に、それらが通り、即ち記録媒体8での反
射の後で、それらは、円偏光から直線偏光へ変換され、
偏光方向が元の偏光方向に対して垂直になる。垂直偏光
方向の成分のみが、検出器11の方向に偏光ビーム分割
器74によって反射される。ストリップ70を通される
その部分は、検出器11に到達しない。この解決策は、
いずれの場合にも偏光ビーム分割器74を有する装置内
で低コストで集積できる。例えば、光学記録媒体から読
み出し及び該媒体への書き込みのための装置の場合があ
る。
のビーム分割手段83を表している。スキャニングビー
ム2と反射された光束25との両方を通るビーム光路の
一部に配置される。これは、対応する矢印で指示されて
いる。ビーム分割手段83は、図1aを参照して説明さ
れたビーム分割手段33の位置、即ち対物レンズ7のす
ぐ周辺に、配置されるのが好ましい。対物レンズ7が、
ビーム分割手段83に結合されることは有利である。
80と、2つの水晶プリズム81及び82と、2つの更
なるプリズム84及び85とを有する。プリズム81及
び84並びにプリズム82及び85の各々は、同一角度
を有しており、面平行プレートを結合して形成するよう
に組み合わされる。プリズム84及び85は、光の偏光
に対して等方性であるガラス又は他の材料からなる。特
に、それらは1片であり、モジュール化されたプラスチ
ックからなる。水晶プリズム81及び82の光軸及び屈
折指数は、入射スキャニングビーム2の偏光方向Eと、
ガラスプリズム84及び85の屈折指数と同等である。
これは、スキャニングビームがプリズム81及び84並
びに82及び85から形成されたプレートを通して影響
されないようになる。水晶プリズム81及び82の光軸
のオリエンテーションに依存して、それらの通常の屈折
指数又はそれらの異常な屈折指数は、ガラスプリズム8
4及び85の屈折指数に対応する。
び85並びにプリズム81及び82もまた、水晶に構成
される。これは、屈折指数が同じであり、即ちこの点で
いずれの補正も必要としないという効果がある。この場
合、プリズム84及び85の光軸は、光束25の軸の方
向に置かれる。この方法において、光束の偏光方向は、
プリズム84及び85によって影響されずに残る。プリ
ズム81及び82の光軸は、入射光束の偏光方向の向き
に置かれる。従って、偏光方向に対して影響されず、特
にこの場合に二重屈折しない。それぞれの光軸は、図の
二重矢印で指示されている。
上へ、プリズム81、82、84及び85を通れば、そ
れは1/4波プレート80を通る。その直線偏光は、プ
ロセスの円偏光に変換される。記録媒体8におけるスキ
ャニングビーム2の反射の後で、反射された光束25
は、1/4波プレートを通る。円偏光は、処理の中で直
線偏光に変換され、偏光方向E′は、ここで元の偏光方
向Eと垂直になる。
数と、他方でプリズム84及び85の屈折指数とは、そ
れゆえ光束25について異なる。それゆえ、屈折はそれ
ぞれの移行領域で発生し、反射された光束25は、処理
の中で2つの光束25′及び25″に分割される。プリ
ズム84及び85が、その屈折指数が水晶プリズム81
及び82の通常の屈折指数に対応するガラスプリズムで
あるならば、光束25′及び25″は異常光線であり、
それが異常の屈折指数に対応するならば、それらは通常
光線である。
るビームに対応する後で、光スポット分割は、図2dに
説明されたものに対応し、光検出器11に作られる。遮
光によって生じた損失は、この場合に発生しない。
態のビーム分割手段83′を表している。それは、図1
1のビーム分割手段83の代わりに用いられ、対応する
部分が、この図のそれらに対応する参照符号で指示され
ている。プリズム86及び87は、プリズム81、8
2、84及び85の代わりに用いられる。プリズム86
及び87の各々は、ルーフ表面を傾けた菱形を有する。
これは、図12bに指示されており、ガラスプリズム8
7だけが空間的に描かれて表されている。水晶プリズム
86は、それらに補足的であるルーフ表面構造を有す
る。互いに相対してプリズム87のルーフ表面の傾き
は、ベース領域上に輪郭線87′の突起が互いに垂直に
なるようになる。輪郭線87′、即ち同じ高さの線は、
図12bに指示されている。
て反射された光束25を4つの部分光束25A、25
B、25C及び25Dに分割する。円柱レンズ12が通
った後で、図2fに従う光検出器11上の分散が発生す
る。部分光スポット17A、17B、17C及び17D
は、互いにそれぞれ分離される。遮光が発生しないため
に、光強度の損失も発生しない。
ば、プリズム87は、中間において図12bに表された
ように、谷ポイントでなく、峰ポイントとなるように、
配置される。これは、図12cに表されている。プリズ
ム86は、補足的に対応して配置される。このタイプの
配置は、結果として、円柱レンズ12が通された後で、
検出器11上の図2eに従う光スポット分散になる。
る検出器配置のような複雑な部品を使用する必要がな
く、光軸からの光検出器11の配置の事象における重な
る零次光スポット17及び1次光スポット18及び1
8′の変調によって干渉する影響に対して補償すること
ができる。用いられた光検出器11は、典型的な実施形
態として記載されたように、例えば従来から構成された
4分円検出器である。光要素のレストの配置もまた、相
対的に簡単に維持される。記録媒体8からの戻り光路に
おけるビーム光路のストリップ14又は41及び42
は、「超解像度」の効果を有しており、結果として、個
々の検出器要素A、B、C及びDの検出器信号の和から
通常得られたデータ信号の品質を改善する。
Dプレーヤであるが、特に、DVD−RAMと称され、
又はそれと同等の光学記録媒体のための記録及び再生装
置である。
光路を表す構成図である。
側面図である。
13の側面図である。
ポットの説明図である。
分散する光スポットの説明図である。
光スポットの説明図である。
する光スポットの説明図である。
説明図である。
説明図である。
する光スポットの説明図である。
光路を表す構成図である。
ムの側面図である。
本発明による第3の実施形態の装置のビーム光路を表す
構成図である。
ーンの平面図である。
互いに垂直に配置された2つのストリップを有するビー
ム分割手段の平面図である。
光路を表す構成図である。
施形態の斜視図である。
説明図である。
実施形態の斜視図である。
路を表す構成図である。
光路を表す構成図である。
分割することの説明図である。
強度を表すグラフである。
光路を表す構成図である。
ある。
の説明図である。
ム光路を表す構成図である。
ある。
ある。
ム分割手段の斜視図である。
ーム分割手段の斜視図である。
である。
である。
83′ ビーム分割手段 14、14′、41、42 光影響ストリップ 15、16 境界、分離線 17 零次光スポット 18、18′ 1次光スポット 17A、17B、17C、17D、17A′、17
B′、17C′、17D′部分スポット 19 光学スキャナ 20 遮光 21、22 プリズム 23、23′、23″ 二重プリズム 25、25′、25″ 入射光束 25o 発散部分ビーム、通常の部分ビーム 25e 発散部分ビーム、異常な部分ビーム 27、27′ 面平行プレート 31 光学要素 32 偏光スクリーン 51、52 光格子 53 二重格子要素 60 ウォラストンプリズム 64、65 半波プレート、HWP 64′、65′ 光軸 66 ガラスプレート 70 ニュートラルストリップ 71、72、80 1/4波プレート 74 偏光ビーム分割器 81、82 二重屈折水晶プリズム 84、85、86、87 二重屈折ガラスプリズム 87′ 輪郭線
Claims (16)
- 【請求項1】 光学記録媒体(8)からの読み出し及び
/又は該媒体への書き込みのための装置であって、フォ
ーカシング手段(7)を有するスキャニングビーム発生
手段(1)と、少なくとも2つの検出器領域(A、B、
C、D)を含み、前記記録媒体(8)からの零次及び1
次の回折ビームを受信するために提供される光検出器
(11)とを有する装置において、 前記光検出器(11)上へ落ちる光スポット(17、1
8、18′)を2つの分離した部分スポット(17A、
17B、17C、17D)に分割するビーム分割手段
(13、13′、23、23′、23″、33、43、
53、63、73、83、83′)が設けられているこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項2】 前記検出器領域(A、B、C、D)は、
前記記録媒体(8)のトラック方向に対応する方式で走
行する分離線(16)によって分離されていることを特
徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 前記装置は非点収差発生手段(12)を
有しており、前記光検出器(11)は少なくとも4つの
検出器要素(A、B、C、D)を含むことを特徴とする
請求項1又は2に記載の装置。 - 【請求項4】 前記ビーム分割手段(13、13′)
は、光影響ストリップ(14、14′、70)を有する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載
の装置。 - 【請求項5】 前記光影響ストリップ(14、14′)
は、ビーム分割器(4)と前記非点収差発生手段(1
2)との間に配置されることを特徴とする請求項4に記
載の装置。 - 【請求項6】 前記ビーム分割手段は、二重プリズム
(23、23′、23″、81、84、82、85、8
6、87)を有することを特徴とする請求項1から3の
いずれか1項に記載の装置。 - 【請求項7】 前記ビーム分割手段(33)は、偏光ス
クリーン(32)を有することを特徴とする請求項1か
ら3のいずれか1項に記載の装置。 - 【請求項8】 前記ビーム分割手段(13)は、互いに
相対してある角度で配置された面平行プレート(27、
27′)を有することを特徴とする請求項1から3のい
ずれか1項に記載の装置。 - 【請求項9】 前記ビーム分割手段は、二重格子要素
(53)を有することを特徴とする請求項1から3のい
ずれか1項に記載の装置。 - 【請求項10】 前記ビーム分割手段は、半波プレート
(64、65)及びウォラストンプリズム(60)を有
することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に
記載の装置。 - 【請求項11】 更なる光検出器(11′)が、更なる
部分スポット(17A′、17B′、17C′、17
D′)を検出するために配置されることを特徴とする請
求項1から10のいずれか1項に記載の装置。 - 【請求項12】 前記ビーム分割手段(13、13′、
23、23′、23″、33、43、53、63、7
3、83、83′)は、前記ビーム光路中で調整可能と
なるように配置されることを特徴とする請求項1から1
1のいずれか1項に記載の装置。 - 【請求項13】 前記ビーム分割手段(43、83′)
は、前記光スポット(17)を複数の部分スポット(1
7A、17B、17C、17D)に分離するものである
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記
載の装置。 - 【請求項14】 前記ビーム分割手段(13、13′、
23、23′、23″、33、43、53、63、7
3、83、83′)は、他の光学要素(5、6、7、1
2、31)に結合されることを特徴とする請求項1から
13のいずれか1項に記載の装置。 - 【請求項15】 前記二重プリズムは、少なくとも1つ
の二重屈折プリズム(81、82、84、85、86、
87)を有することを特徴とする請求項6に記載の装
置。 - 【請求項16】 単一ビームスキャニング方法に適した
記録媒体(8)からの読み出し及び/又は該媒体への書
き込みのための光学スキャナ(19)の、光検出器信号
から引き出された信号中の干渉成分を減少させる方法に
おいて、 光検出器(11)上に落ちるスキャニングビーム(2)
は、2つの成分に分割され、これら成分の各々は、トラ
ック方向に垂直又は平行に分割された光検出器(11)
の一部分(A/D、B/C)に通されることを特徴とす
る方法。
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