JPH11339300A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents
光学的情報記録再生装置Info
- Publication number
- JPH11339300A JPH11339300A JP10143050A JP14305098A JPH11339300A JP H11339300 A JPH11339300 A JP H11339300A JP 10143050 A JP10143050 A JP 10143050A JP 14305098 A JP14305098 A JP 14305098A JP H11339300 A JPH11339300 A JP H11339300A
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- Japan
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- optical
- light beam
- optical system
- objective lens
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光の利用効率の高い光学的情報記録再生装置
を提供する。 【解決手段】 照射光学系からの光束を絞って光学的情
報記録媒体に光スポットとして照射し且つ記録媒体上の
光スポットからの光束を検出光学系に投影する光ヘッド
を有し、照射光学系からの光束の照射により記録媒体に
対し情報を記録し及び／または記録情報を再生する光学
的情報記録再生装置において、光ヘッドは、入射光束の
一部を反射、残りを透過させる膜を２つの平行平板ガラ
スではさんだ形状の半透過半反射光学素子を有し、２つ
の平行平板ガラスのうち対物レンズ側の平行平板ガラス
の厚さは、ガラス厚の作用により発生する記録媒体上で
の非点隔差量が照射光学系の有する焦点深度内となるよ
うに構成される。
を提供する。 【解決手段】 照射光学系からの光束を絞って光学的情
報記録媒体に光スポットとして照射し且つ記録媒体上の
光スポットからの光束を検出光学系に投影する光ヘッド
を有し、照射光学系からの光束の照射により記録媒体に
対し情報を記録し及び／または記録情報を再生する光学
的情報記録再生装置において、光ヘッドは、入射光束の
一部を反射、残りを透過させる膜を２つの平行平板ガラ
スではさんだ形状の半透過半反射光学素子を有し、２つ
の平行平板ガラスのうち対物レンズ側の平行平板ガラス
の厚さは、ガラス厚の作用により発生する記録媒体上で
の非点隔差量が照射光学系の有する焦点深度内となるよ
うに構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光カード、光ディ
スク、光磁気ディスクなどの光学的情報記録媒体につい
て、書き込み、あるいは、読み出しを行うための光学的
情報記録再生装置に関するものである。
スク、光磁気ディスクなどの光学的情報記録媒体につい
て、書き込み、あるいは、読み出しを行うための光学的
情報記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ディスクなどの再生装置には図
４に示すような光ピックアップ光学系が使われている。
この光学系は、半導体レーザ（ＬＤ）１，回折格子２，
アパーチャ３，ハーフミラー４，対物レンズ５，光カー
ド６，センサ７で構成されており、以下にその働きを記
す。
４に示すような光ピックアップ光学系が使われている。
この光学系は、半導体レーザ（ＬＤ）１，回折格子２，
アパーチャ３，ハーフミラー４，対物レンズ５，光カー
ド６，センサ７で構成されており、以下にその働きを記
す。
【０００３】ＬＤ１から発せられた波長８３０ｎｍの光
束は、回折格子２により３つの光束に分割される。それ
らの光束はアパーチャ３，ハーフミラー４を経て対物レ
ンズ５に入射する。尚、ハーフミラー４の特性は、透過
５０％、反射５０％であるため、ＬＤで発光された半分
の光量が対物レンズ５に取り込まれる。その後、前記３
つの光束は、対物レンズ５により光カード６上に集束さ
れ、３つの微小スポットを形成する。図５にその様子を
記す。
束は、回折格子２により３つの光束に分割される。それ
らの光束はアパーチャ３，ハーフミラー４を経て対物レ
ンズ５に入射する。尚、ハーフミラー４の特性は、透過
５０％、反射５０％であるため、ＬＤで発光された半分
の光量が対物レンズ５に取り込まれる。その後、前記３
つの光束は、対物レンズ５により光カード６上に集束さ
れ、３つの微小スポットを形成する。図５にその様子を
記す。
【０００４】３つの微小スポットＳ１，Ｓ２，Ｓ３のう
ち、Ｓ２は記録、再生、ＡＦ(AutoFocus)制御に用いら
れ、Ｓ１とＳ３はＡＴ(Auto Tracking)制御に用いられ
る。
ち、Ｓ２は記録、再生、ＡＦ(AutoFocus)制御に用いら
れ、Ｓ１とＳ３はＡＴ(Auto Tracking)制御に用いられ
る。
【０００５】光カード６上におけるスポット位置は、図
５に示したようにスポットＳ１，Ｓ３は隣接するトラッ
キングトラック上に位置し、スポットＳ２は該トラッキ
ングトラック間の情報トラック上に位置している。かく
して、光カード６上に形成された光スポットからの反射
光は対物レンズ５を経てハーフミラー４に至る。ハーフ
ミラー４の透過率は５０％であるので、光カードから戻
ってきた光はさらに半分の光量となりセンサ７に到達す
る。
５に示したようにスポットＳ１，Ｓ３は隣接するトラッ
キングトラック上に位置し、スポットＳ２は該トラッキ
ングトラック間の情報トラック上に位置している。かく
して、光カード６上に形成された光スポットからの反射
光は対物レンズ５を経てハーフミラー４に至る。ハーフ
ミラー４の透過率は５０％であるので、光カードから戻
ってきた光はさらに半分の光量となりセンサ７に到達す
る。
【０００６】傾けた平行平板ガラスであるハーフミラー
４を透過した光は、非点収差を有し、非点収差法による
ＡＦ制御が行われる。図６に示すように、光カード６か
ら反射した３つの光束はセンサ７上に３つのスポットを
形成する。受光素子７ａ，７ｃは前述の光スポットＳ
１，Ｓ３の反射光を受光し、これら２つの受光素子の出
力の差を用いてＡＴ制御が行われる。
４を透過した光は、非点収差を有し、非点収差法による
ＡＦ制御が行われる。図６に示すように、光カード６か
ら反射した３つの光束はセンサ７上に３つのスポットを
形成する。受光素子７ａ，７ｃは前述の光スポットＳ
１，Ｓ３の反射光を受光し、これら２つの受光素子の出
力の差を用いてＡＴ制御が行われる。
【０００７】また、４分割の受光素子７ｂは光スポット
Ｓ２の反射光を受光し、その出力を用いてＡＦ制御が行
われ且つ記録情報が再生される。図６に示される様に受
光素子７ａ，７ｂ，７ｃにおいて、各スポットＳａ，Ｓ
ｂ，Ｓｃは受光素子７ａ，７ｂ，７ｃに完全に含まれて
いる。
Ｓ２の反射光を受光し、その出力を用いてＡＦ制御が行
われ且つ記録情報が再生される。図６に示される様に受
光素子７ａ，７ｂ，７ｃにおいて、各スポットＳａ，Ｓ
ｂ，Ｓｃは受光素子７ａ，７ｂ，７ｃに完全に含まれて
いる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ハーフミラーを用いて照射系と検出系を分割
しているため、光の利用効率が最大２５％にしかなら
ず、出力の大きなＬＤを用いたり、大きな増幅作用を得
られる電気回路を用いなければならなかった。
来例では、ハーフミラーを用いて照射系と検出系を分割
しているため、光の利用効率が最大２５％にしかなら
ず、出力の大きなＬＤを用いたり、大きな増幅作用を得
られる電気回路を用いなければならなかった。
【０００９】その結果、コストアップにつながってい
た。
た。
【００１０】本発明は、光の利用効率の高い光学的情報
記録再生装置を提供することを目的とする。
記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】従来のハーフミラー膜の
代わりに偏光ビームスプリッタ膜と１／４波長板を配置
し、光利用効率を理論上１００％とする。
代わりに偏光ビームスプリッタ膜と１／４波長板を配置
し、光利用効率を理論上１００％とする。
【００１２】尚、偏光ビームスプリッタ膜は、空気中に
放置すると劣化してしまうため通常はガラスとガラスで
はさみ込んだ状態で使用する。
放置すると劣化してしまうため通常はガラスとガラスで
はさみ込んだ状態で使用する。
【００１３】本発明では、偏光ビームスプリッタをはさ
んでいるガラス板のうち、対物レンズ側にあるガラス板
の厚さを、そのガラス板が発生させる非点隔差量が光カ
ード上のスポットの焦点深度以下になるように決定する
ことを特徴としている。
んでいるガラス板のうち、対物レンズ側にあるガラス板
の厚さを、そのガラス板が発生させる非点隔差量が光カ
ード上のスポットの焦点深度以下になるように決定する
ことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本実施形態の光学的情報
記録再生装置における光ピック光学系の模式的構成図で
ある。尚、図１において前述の従来装置における構成と
同一部分については、同一符号を付している。
記録再生装置における光ピック光学系の模式的構成図で
ある。尚、図１において前述の従来装置における構成と
同一部分については、同一符号を付している。
【００１５】以下に従来例との違いを明確にしながら本
実施形態を説明する。ＬＤ１から発せられた紙面に垂直
方向に振動面を有する光束は、従来例と同様に回折格子
２，アパーチャ３を経て偏光ビームスプリッタ１０に入
射する。前記紙面に垂直な振動方向は偏光ビームスプリ
ッタ１０にはＳ偏光の振動面として作用する。偏光ビー
ムスプリッタ１０の光学特性は図３の様にＳ偏光の光を
１００％近く反射しＰ偏光の光を１００％近く透過させ
るものであり、この特性によりＬＤ１から出射された光
束は、対物レンズ５側に反射される。偏光ビームスプリ
ッタ１０を反射した光束は１／４波長板１１を透過し、
その際に円偏光光束に変換される。その後は、従来例と
同様に対物レンズ５，光カード６，対物レンズ５と至
り、再び１／４波長板１１に入射する。この光束は、光
カード６で反射したため、入射時の円偏光方向とは逆回
りとなっており、このため再び１／４波長板を透過する
と、入射時に対し９０°回転した方向に振動面を有する
直線偏光光束となる。この振動方向（紙面内方向）の光
束は偏光ビームスプリッタ１０にはＰ偏光の光として作
用するため、前記偏光ビームスプリッタの特性により１
００％以上透過する。その後は従来例と同様にセンサ７
の各受光素子に光カード６上に形成した各スポットから
の反射光が取り込まれ、電気回路で処理される。
実施形態を説明する。ＬＤ１から発せられた紙面に垂直
方向に振動面を有する光束は、従来例と同様に回折格子
２，アパーチャ３を経て偏光ビームスプリッタ１０に入
射する。前記紙面に垂直な振動方向は偏光ビームスプリ
ッタ１０にはＳ偏光の振動面として作用する。偏光ビー
ムスプリッタ１０の光学特性は図３の様にＳ偏光の光を
１００％近く反射しＰ偏光の光を１００％近く透過させ
るものであり、この特性によりＬＤ１から出射された光
束は、対物レンズ５側に反射される。偏光ビームスプリ
ッタ１０を反射した光束は１／４波長板１１を透過し、
その際に円偏光光束に変換される。その後は、従来例と
同様に対物レンズ５，光カード６，対物レンズ５と至
り、再び１／４波長板１１に入射する。この光束は、光
カード６で反射したため、入射時の円偏光方向とは逆回
りとなっており、このため再び１／４波長板を透過する
と、入射時に対し９０°回転した方向に振動面を有する
直線偏光光束となる。この振動方向（紙面内方向）の光
束は偏光ビームスプリッタ１０にはＰ偏光の光として作
用するため、前記偏光ビームスプリッタの特性により１
００％以上透過する。その後は従来例と同様にセンサ７
の各受光素子に光カード６上に形成した各スポットから
の反射光が取り込まれ、電気回路で処理される。
【００１６】この様に本実施形態では従来例に対し４倍
の光利用効率を達成できる。
の光利用効率を達成できる。
【００１７】尚、本実施形態で使用した偏光ビームスプ
リッタ１０には、特別な工夫を加えており、次にその事
について説明する。
リッタ１０には、特別な工夫を加えており、次にその事
について説明する。
【００１８】傾きをもった平行平板を光束が透過する場
合、非点隔差が発生することが一般的に知られている。
合、非点隔差が発生することが一般的に知られている。
【００１９】非点隔差の量ＡSは、図２に示した傾きθ
ｉ，屈折率ｎ，厚さｄの平行平板ガラスの場合、
ｉ，屈折率ｎ，厚さｄの平行平板ガラスの場合、
【００２０】
【数１】 と表わすことができ、図２の紙面に垂直な方向の光束と
水平な方向の光束とでＡ Sだけ焦点位置がズレることに
なる。これは、微小なスポットを形成することを妨げ、
良好な記録再生を行うには有害なものとなる。
水平な方向の光束とでＡ Sだけ焦点位置がズレることに
なる。これは、微小なスポットを形成することを妨げ、
良好な記録再生を行うには有害なものとなる。
【００２１】例えば、図１の構成で貼合せで成っている
偏光ビームスプリッタ１０の対物レンズ側の平行平板ガ
ラスがｄ＝１ｍｍ，ｎ＝１．５，θｉ＝４から光カード
６へ向かう系で発生する非点隔差量ＡS1は、反射により
ガラス板を２回通ることを考慮して
偏光ビームスプリッタ１０の対物レンズ側の平行平板ガ
ラスがｄ＝１ｍｍ，ｎ＝１．５，θｉ＝４から光カード
６へ向かう系で発生する非点隔差量ＡS1は、反射により
ガラス板を２回通ることを考慮して
【００２２】
【数２】 となり、この光学系の倍率（β＝５）とした場合、光カ
ード上では
ード上では
【００２３】
【数３】 の非点隔差が発生することになり、微小な光スポットを
形成することは不可能となる。
形成することは不可能となる。
【００２４】そこで本実施形態では、偏光ビームスプリ
ッタ１０の対物レンズ側の平行平板ガラスの厚さを、発
生する非点隔差量Ａｓが対物レンズ５の光カード６上に
おける焦点深度内に入るように定義したものである。
ッタ１０の対物レンズ側の平行平板ガラスの厚さを、発
生する非点隔差量Ａｓが対物レンズ５の光カード６上に
おける焦点深度内に入るように定義したものである。
【００２５】蛇足ではあるが、焦点深度とは焦点付近に
おいて良好な結像状態を保持している範囲であるとして
一般に認知されている量である。
おいて良好な結像状態を保持している範囲であるとして
一般に認知されている量である。
【００２６】以上のようなことを鑑み本発明では平行平
板のガラス厚ｄを以下のように決定して構成した。
板のガラス厚ｄを以下のように決定して構成した。
【００２７】まず、焦点深度ΔＺはΔＺ＝λ／（ＮＡ）
2で定義されるので、本実施形態の光学系の特性値λ＝
０．８３μｍ、ＮＡ＝０．４５°を代入するとΔＺ＝
４．１μｍとなる。
2で定義されるので、本実施形態の光学系の特性値λ＝
０．８３μｍ、ＮＡ＝０．４５°を代入するとΔＺ＝
４．１μｍとなる。
【００２８】一方、非点隔差Ａｓは光学系の倍率（β＝
５）の作用により光カード上ではＡ S／β2となるため、
ΔＺ＞ＡS／β2を成り立たせるガラス厚ｄを求めれば良
い。
５）の作用により光カード上ではＡ S／β2となるため、
ΔＺ＞ＡS／β2を成り立たせるガラス厚ｄを求めれば良
い。
【００２９】よって、
【００３０】
【数４】 の式に、ΔＺ＝４．１μｍ，β＝５，ｎ＝１．５，θｉ
＝４５°を代入すると １８９．８μｍ＞ｄ となる。この結果より本実施形態では偏光ビームスプリ
ッタ１０の対物レンズ側の平行平板ガラスの厚さをｄ＝
０．１ｍｍとして構成している。
＝４５°を代入すると １８９．８μｍ＞ｄ となる。この結果より本実施形態では偏光ビームスプリ
ッタ１０の対物レンズ側の平行平板ガラスの厚さをｄ＝
０．１ｍｍとして構成している。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来に対し光利用効率を４倍にすることが可能となり、
電気回路および部品数の大幅な削減を図ることができる
ので、大幅なコストダウンを達成できるという効果を奏
する。
従来に対し光利用効率を４倍にすることが可能となり、
電気回路および部品数の大幅な削減を図ることができる
ので、大幅なコストダウンを達成できるという効果を奏
する。
【図１】本発明の実施形態による光ピックアップ光学系
の概念図である。
の概念図である。
【図２】非点隔差量の計算に関する説明図である。
【図３】偏光ビームスプリッタの光学特性図である。
【図４】従来例による光ピックアップ光学系の概念図で
ある。
ある。
【図５】光記録面上の概略図である。
【図６】センサ上に配置された受光素子と光スポットの
概略図である。
概略図である。
１ 半導体レーザ（ＬＤ） ２ 回折格子 ３ アパーチャ ４ ハーフミラー ５ 対物レンズ ６ 光カード ７ センサ １０ 偏光ビームスプリッタ １１ １／４波長板
Claims (4)
- 【請求項１】 照射光学系からの光束を絞って光学的情
報記録媒体に光スポットとして照射し且つ前記記録媒体
上の光スポットからの光束を検出光学系に投影する光ヘ
ッドを有し、前記照射光学系からの光束の照射により前
記記録媒体に対し情報を記録し及び／または記録情報を
再生する光学的情報記録再生装置において、前記光ヘッ
ドは、入射光束の一部を反射、残りを透過させる膜を２
つの平行平板ガラスではさんだ形状の半透過半反射光学
素子を有し、前記２つの平行平板ガラスのうち対物レン
ズ側の平行平板ガラスの厚さは、該ガラス厚の作用によ
り発生する記録媒体上での非点隔差量が前記照射光学系
の有する焦点深度内となるように構成されていることを
特徴とする光学的情報記録再生装置。 - 【請求項２】 前記入射光束の一部を反射、残りを透過
させる膜は入射光束の偏光方向の違いにより透過と反射
に分岐する作用を有する膜であることを特徴とする請求
項１に記載の光学的情報記録再生装置。 - 【請求項３】 偏光ビームスプリッタと、 該偏光ビームスプリッタの片面側に配設される入射光学
系と、 前記偏光ビームスプリッタの他面側に配設される出射光
学系と、 前記偏光ビームスプリッタと記録媒体間に配設される対
物レンズと、 前記偏光ビームスプリッタと前記対物レンズとの間に配
設される１／４波長板と、 を備えることを特徴とする光ピックアップ。 - 【請求項４】 前記偏光ビームスプリッタは、偏光素子
と、該偏光素子の前記対物レンズ側に合着する平板を備
え、該平板の厚みは該平板で発生する非点隔差量が前記
対物レンズの焦点深度以下である条件を満たすことを特
徴とする光ピックアップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143050A JPH11339300A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 光学的情報記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143050A JPH11339300A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 光学的情報記録再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11339300A true JPH11339300A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15329754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10143050A Pending JPH11339300A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 光学的情報記録再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11339300A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100421455B1 (ko) * | 2000-11-10 | 2004-03-09 | 삼성전기주식회사 | 정보기록 재생장치 |
| KR100444989B1 (ko) * | 2001-12-26 | 2004-08-21 | 삼성전자주식회사 | 광스폿 크기의 조절 방법 |
-
1998
- 1998-05-25 JP JP10143050A patent/JPH11339300A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100421455B1 (ko) * | 2000-11-10 | 2004-03-09 | 삼성전기주식회사 | 정보기록 재생장치 |
| KR100444989B1 (ko) * | 2001-12-26 | 2004-08-21 | 삼성전자주식회사 | 광스폿 크기의 조절 방법 |
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