JPS6143771B2 - - Google Patents

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JPS6143771B2
JPS6143771B2 JP54056206A JP5620679A JPS6143771B2 JP S6143771 B2 JPS6143771 B2 JP S6143771B2 JP 54056206 A JP54056206 A JP 54056206A JP 5620679 A JP5620679 A JP 5620679A JP S6143771 B2 JPS6143771 B2 JP S6143771B2
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JP
Japan
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lens
hologram
beam splitter
objective lens
hologram lens
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JP54056206A
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English (en)
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JPS55150142A (en
Inventor
Chiaki Kojima
Yutaka Ooki
Kayoko Hasegawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Priority to AU58049/80A priority Critical patent/AU535350B2/en
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP5620679A priority patent/JPS55150142A/ja
Priority to US06/145,687 priority patent/US4312559A/en
Priority to GB8014585A priority patent/GB2049986B/en
Priority to CA351,258A priority patent/CA1127886A/en
Priority to NL8002589A priority patent/NL8002589A/nl
Priority to DE19803017491 priority patent/DE3017491A1/de
Priority to FR8010220A priority patent/FR2456343A1/fr
Publication of JPS55150142A publication Critical patent/JPS55150142A/ja
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光学式記録媒体上にレーザビームを
照射し、その反射光を受光素子で受光することに
より光学式記録媒体に記録されている信号を再生
するようにした光学式信号再生装置に使用する光
学式信号再生ヘツドに関する。
先ず、第1図を参照して従来のこの種光学式信
号再生ヘツドについて説明する。1はレーザ光源
で例えばHe−Neレーザ光源である。このレーザ
光源1より、例えばP偏光(直線偏光)レーザビ
ームが発生する。このレーザ光源1よりのレーザ
ビームはミラー2によつて反射されてその方向が
略90゜転換せしめられた後、ビームスプリツタ3
を通じてλ/4板4に入射する。ここでP偏光レーザ ビームは直線偏光から円偏光に変換される。この
円偏光に変換されたレーザビームは対物レンズ5
を通じて円板状光学式記録媒体6の記録面に集束
せしめられる。この円板状記録媒体6上には、音
声信号、映像信号などの情報信号がPCM化され
てピツトの列から成る渦巻状トラツクが形成され
ている。記録媒体6よりの反射光は再び対物レン
ズ5を通じてλ/4板4に入射する。ここで円偏光レ ーザビームはS偏光(直線偏光)レーザビームに
変換され、その後ビームスプリツタ3に入射し、
ここで図に於いて横方向に反射せしめられて受光
素子としてのフオトダイオード7に入射せしめら
れる。斯くしてこの受光素子7より再生信号が出
力される。
ところで、上述した従来の光学式信号再生ヘツ
ドでは、対物レンズ5として顕微鏡に使用する対
物レンズと同様の、多数の組レンズからなる光学
レンズを使用している。そして、第1図に於いて
は図示を省略したが、通常対物レンズ5をその光
軸方向に電磁的手段あるいはリニアモータを以つ
て上下に移動させて、フオーカスサーボを行う。
又、ミラー2としてガルバノミラーを使用して、
これをトラツキングずれに応じて回転させること
によりトラツキングサーボを行うのを普通として
いる。
ところで、対物レンズ5は上述したように多数
の組レンズからなる光学レンズを使用しているた
めかなりの重量があり、これをフオーカスサーボ
のために光軸方向に上下に移動させるにはかなり
の機械的エネルギーを必要とすると共に、その価
格がかなり高い。更に、光学系を上述の如く空間
的に配置するため、各光学素子の間の相対的位置
関係が経時変化する虞がある。斯くして、光学系
全体としてかなりのスペースフアクタを占めるを
回避し得ない。
斯る点に鑑み、本発明は上述の従来の欠点を尽
く除去した光学式信号再生ヘツドを提案せんとす
るものである。
以下に第2図を参照して本発明の一実施例を説
明する。本発明は、上述の光学式信号再生ヘツド
に於いて、対物レンズ5としてホログラムレンズ
を使用すると共に、ビームスプリツタ3、λ/4板4 及びホログラムレンズ5を光透過性接着剤を用い
て貼り合わせて一体化するものである。
ビームスプリツタ(偏光ビームスプリツタ)3
は例えば45゜のプリズム3a,3bの斜面に多層
膜3cを形成し、これらを一体にして構成したも
ので、全体として一辺が5mm程度の立方体であ
り、重さは約300mgである。λ/4板4は高分子の延 伸フイルム(例えばポリプロピレン)を使用し、
その厚味としては15μmである。この厚味は、
He−Neレーザビームの波長が6328Åであること
に対応させて選定している。その重量はビームス
プリツタ3に比し無視し得る程度に小さい。
ホログラムレンズ5は本例ではインラインホロ
グラムレンズで、例えば一辺が5mmの正方形、厚
さが1mmのガラス基板5b上に感光膜5aを形成
し、その感光膜5aの中央に円形のレンズ部5
a′が形成されている。この場合レンズ部5a′のN.
A.(ニユーメリカル・アパーチヤ)は0.4程度、
作動距離は約2.3mm程度、口径は2mm程度であ
る。
そして、ビームスプリツタ3のプリズム3bの
下面に光透過性接着剤層8を介してλ/4板4が貼着 され、更にこのλ/4板4の下面に光透過性接着剤層 8を介してホログラムレンズ5のガラス基板5b
が貼着され、更にホログラムレンズ5の感光膜5
aの下面に光透過性接着剤層8を介してカバーガ
ラス9が貼着されている。この光透過性接着剤層
8としては紫外線硬化型接着剤(例えばカナダバ
ルサム)を使用し、その屈折率はガラスのそれと
同程度である。
カバーガラス9は一辺が5mmの正方形で厚味が
0.15mmのガラス板である。又、ホログラムレンズ
5とカバーガラス9との総重量は約70mgである。
そして、第2図の場合のビームスプリツタ3、λ/4 板4、ホログラムレンズ5、カバーガラス9の一
体化したものの重量は約400mg以下である。
尚、受光素子7は例えばフオトダイオードを使
用し、ビームスプリツタ3のプリズム3bの側面
に取付けるようにして使用すればよい。この場合
も上述と同様の光透過性接着剤を使用し得る。
次に対物レンズ5としてオフアクシスホログラ
ムレンズを使用した場合の例について第3図につ
いて説明する。第3図に於いて第2図と対応する
部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
オフアクシスホログラムレンズ5を使用する場合
には、ホログラムレンズ5に対し例えば入射角45
゜のレーザビームを入射させる必要がある。そこ
で、ビームスプリツタ3としては左側の面の底面
に対する角度が90゜で、右側の面の底面に対する
角度が65゜であるプリズム3aを使用し、その65
゜の斜面に多層膜3cを貼着する。そしてレーザ
光源よりのレーザビームをこの多層膜3cに入射
させ、ここでこのレーザビームを屈折させてホロ
グラムレンズ5に対し入射角45゜を以つて入射さ
せた後、その反射光を多層膜3cにて反射させプ
リズム3aの左側の面に取付けられた受光素子7
に入射させるようにする。
以下に対物レンズ5としてのインラインホログ
ラムレンズの製法の一例を第4図について説明す
る。互いにオフアクシスな記録物体波ビーム及び
記録参照波ビームを用いて作られた、回折効率が
100%未満のオフアクシスホログラムレンズOX−
Lをマザーレンズ(対物レンズ)として使用す
る。このオフアクシスホログラムレンズOX−L
の製法、特にその記録方法については第5図で後
述する。このオフアクシスホログラムレンズOX
−Lは、ガラス基板BS及びその上の感光膜(記
録層)Kから成るホログラム記録媒体HR2のその
感光層Kの中央に円形のオフアクシスホログラム
レンズ部HL′が記録され、更に後述の現像処理が
行なわれて形成されたものである。この場合、オ
フアクシスホログラムレンズOX−Lは、その基
板BS側から法線に対し略45゜の角度で再生参照
波ビーム(平面波又は球面波ビームで、本例では
平面波ビーム)を感光層Kのレンズ部HL′に照射
したとき、感光層K側から法線上に光軸を有し、
点Pで集束する再生物体波ビームを再生するよう
に作られている。
HR1はインラインホログラムレンズIN−Lを記
録形成すべきホログラム記録媒体で、ガラス基板
BSと、その上の感光層Kとから構成されてい
る。
そして、このホログラム記録媒体HR1に対し、
マザーレンズとしてのオフアクシスホログラムレ
ンズOX−Lを対向せしめる。即ち、この場合
は、オフアクシスホログラムレンズOX−Lの感
光層Kにホログラム記録媒体HR1の感光層Kが平
行に対向する如く所定間隔を置いて、オフアクシ
スホログラムレンズOX−Lに対しホログラム記
録媒体HR1を配する。
そして、レーザ光源LSよりのレーザビーム
(平行平面波ビーム)の一部をビームスプリツタ
BSで反射させ、その反射ビームを更にミラーM
で反射させ、その反射ビーム(平行平面波ビー
ム)を再生参照波ビームB′としてオフアクシスホ
ログラムレンズOX−Lのガラス基板B′側から感
光層Kに入射せしめる。かくして、オフアクシス
ホログラムレンズOX−Lより、点Pに於て集束
し、その後発散する再生物体波ビームA′が再生
され、これが記録物体波ビームAとしてホログラ
ム記録媒体HR1の感光層Kに入射する。
他方レーザ光源LSよりのレーザビームの一部
がビームスプリツタBSを通過し、更にオフアク
シスホログラムレンズOX−Lを通過し、記録物
体波ビームAとインライン関係(即ち、各光軸が
一致する)にある記録参照波ビームBとしてホロ
グラム記録媒体HR1の感光層Kに入射する。かく
して、この感光層Kの中央には円形のインライン
ホログラムレンズ部HLが形成され、後述する現
像処理を行なうことにより、インラインホログラ
ムレンズIN−Lが作られる。
次に、第3図の対物レンズ5及び第4図のマザ
ーレンズとして使用したオフアクシスホログラム
レンズOX−Lの作り方を第5図について説明す
る。感光層K及びガラス基板BSから成るホログ
ラム記録媒体HR2のその感光層Kに、光軸が法線
と一致する如く記録物体波ビーム(球面波)を照
射すると共に、光軸が法線に対し略45゜の入射角
を持つように記録参照波ビーム(平行平面波ビー
ム)Bを照射することにより、感光層Kの中央に
円形のオフアクシスホログラムレンズ部HL′を記
録し、その後この感光層Kを現像処理してオフア
クシスホログラムレンズOX−Lを得る。
この場合、記録物体波ビームAは次のようにし
て作る。レーザ光源LSよりのレーザビーム(平
行平面波ビーム)の一部をビームスプリツタBS
を通過させて補助レンズ(光学レンズ)L2に入
射せしめて点Q(レンズL2の後側焦点)で集束
し、その後発散する球面波ビームを作り、このビ
ームをマザーレンズ(対物レンズ)(多数の組レ
ンズから成る光学レンズ)L1に入射せしめ、点
Pで集束し、その後発散する球面波ビームを作
り、このビームを記録物体波ビームAとする。
又、記録参照波ビームBは次のようにして作
る。レーザ光源LSよりのレーザビームの一部を
ビームスプリツタBSで反射せしめ、その反射ビ
ームをミラーMで反射せしめ、その反射ビームを
記録参照波ビームBとする。
マザーレンズL1としては、例えばN.A.が0.4又
は0.5の顕微鏡用対物レンズを使用する。又、オ
フアクシスホログラムレンズ部HL′の口径は例え
ば直径2mmであり、その作動距離は例えば2.3mm
である。従つて、この場合は第4図に於て得られ
るインラインホログラムレンズIN−Lのインラ
インホログラムレンズ部HLの口径、作動距離も
夫々2mm、2.3mmとなる。
尚、第4図及び第5図のレーザ光源LSとして
は、例えば アルゴンレーザビーム(λ=4880Å)、 クリプトンレーザビーム(λ=6471Å)、 色素レーザビーム(λ=6330Å)、 He−Neレーザビーム(λ=6328Å) 等を発生するものを使用し得る。又、このレーザ
ビームの如何に応じて第4図及び第5図のホログ
ラム記録媒体HR1,HR2の感光層Kを選定する。
次に第4図及び第5図のホログラム記録媒体
HR1,HR2及びホログラムレンズIN−L,OX−
Lの作り方の一例について説明する。適当量の硬
膜剤、例えばホルムアルデヒド又はグリオキザー
ルを添加したゼラチン水溶液を40℃前後に保持す
ると共に、厚さ1mmのガラス基板及びスピンナを
同様に40℃前後に保持する。このスピンナによつ
てゼラチン水溶液をガラス基板上に塗布する。
尚、このゼラチン水溶液の塗布厚は、乾燥後の厚
みがオフアクシスホログラムレンズ用ホログラム
記録媒体にあつては5μm、インラインホログラ
ムレンズ用にあつては15μmとなるように、選定
される。ガラス基板上に塗布されたゼラチン水溶
液は乾燥処理されて感光層の母材たるゼラチン膜
となる。次にこのゼラチン膜に感光性を付与する
処理工程について説明する。
ゼラチン膜に青乃至緑色ビームに対する感光性
の付与は、重クロム酸アンモニウムの2〜10重量
%水溶液にゼラチン膜を10分間程度浸し、その後
静かに引き上げ、垂直に立て暗所で乾燥して、行
なう。
ゼラチン膜に赤色ビームに対する感光性の付与
は、重クロム酸アンモニウムの2重量%とメチレ
ンブルー色素1×10-3mol/lとを含む水溶液ア
ンモニウムを添加してそのPHが10程度になるよう
にし、しかる後この水溶液にゼラチン膜を10分間
程度浸し、その後アンモニアと乾燥窒素からなる
気流中で乾燥して、行なう。
かくして、ガラス基板上に感光層Kの形成され
たホログラム記録媒体が得られる。之等ホログラ
ム記録媒体の感光層に対する露光は第4図及び第
5図に示した如く行なうが、レーザビームの照射
エネルギー密度は100〜1000mJ/cm2程度である。
露光された感光層を有するホログラム記録媒体
は、水中に浸すが、感光層が青乃至緑色ビームに
対する感光性を有する場合には20℃程度の流水中
に1時間程度浸し、赤色ビームに対する感光性を
有する場合には40℃程度の温水に30分程度浸す。
その後、このホログラム記録媒体をイソプロパノ
ールの50%水溶液に10分程度、イソプロパノール
の90%水溶液に数秒浸し、その後イソプロパノー
ルの100%液に10分程度浸し、しかる後温風によ
つて急速乾燥させる。以上で現像処理は終了す
る。
尚、ゼラチン膜を母材とする感光層は吸湿性が
有り、このまゝではホログラムレンズが消失する
虞があるので、これを防止するために第2図及び
第3図に示した如く、150μm厚程度のカバーガ
ラス9を感光層5a、K上に紫外線硬化樹脂8を
用いて貼布する。かくして、ホログラムレンズ
5,OX−L,IN−Lが得られる。
上述せる本発明光学式信号再生ヘツドによれ
ば、対物レンズとしてホログラムレンズを使用す
ると共に、ビームスプリツタ、λ/4板及びホログラ ムレンズを光透過性接着剤を用いて貼り合わせて
一体化しているので、これら一体化されたものの
重量が頗る小となり、従つてこの一体化されたも
のを光軸方向に上下に移動させて焦束サーボを行
う場合にも、そのための機械的エネルギーが小と
なり、サーボ装置が簡単となる。又、対物レンズ
として多数の組レンズからなる光学レンズを使用
せず、その代りにホログラムレンズを使用するの
で、価格が安くなる。更に、ビームスプリツタ、
λ/4板及び対物レンズ間の空間的配置が固定される ので、その配置関係が経時変化する虞はなく、
又、これらの部分が小型となつてスペースフアク
タが小となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光学式信号再生ヘツドを示す模
式図、第2図は本発明による光学式信号再生ヘツ
ドの要部を示す断面図、第3図は本発明の他の実
施例の要部を示す断面図、第4図及び第5図は本
発明に使用するホログラムレンズの作成方法の例
を示す配置図である。 1はレーザ光源、3はビームスプリツタ(偏光
ビームスプリツタ)、4はλ/4板、5はホログラム レンズからなる対物レンズ、6は円板状光学式記
録媒体、7は受光素子、8は光透過性接着剤層、
9はカバーガラスである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 レーザ光源、ビームスプリツタ、λ/4板、対物 レンズ及び受光素子を有し、上記レーザ光源より
    のレーザビームを上記ビームスプリツタ、上記λ/4 板及び上記対物レンズを通じて光学式記録媒体上
    に集束させ、その反射光を上記対物レンズ、上記
    λ/4板、上記ビームスプリツタを通じて上記受光素 子に入射させ、該受光素子より再生信号を出力す
    るようにした光学式信号再生ヘツドに於いて、上
    記対物レンズとしてホログラムレンズを使用する
    と共に、上記ビームスプリツタ、上記λ/4板及び上 記ホログラムレンズを光透過性接着剤を用いて貼
    り合わせて一体化したことを特徴とする光学式信
    号再生ヘツド。
JP5620679A 1979-05-07 1979-05-07 Optical signal reproducing head Granted JPS55150142A (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU58049/80A AU535350B2 (en) 1979-05-07 1979-05-02 Inline hologram lens
JP5620679A JPS55150142A (en) 1979-05-07 1979-05-07 Optical signal reproducing head
US06/145,687 US4312559A (en) 1979-05-07 1980-05-01 Method of producing an inline hologram lens
GB8014585A GB2049986B (en) 1979-05-07 1980-05-02 Inline hologram lenses
CA351,258A CA1127886A (en) 1979-05-07 1980-05-05 Method of producing inline hologram lens
NL8002589A NL8002589A (nl) 1979-05-07 1980-05-06 Werkwijze voor het vervaardigen van een coaxiale hologramlens, alsmede met die werkwijze verkregen lens.
DE19803017491 DE3017491A1 (de) 1979-05-07 1980-05-07 Verfahren zur herstellung eines inline hologramms und verwendung eines solchen hologramms in einem optischen wiedergabekopf
FR8010220A FR2456343A1 (fr) 1979-05-07 1980-05-07 Procede de fabrication de lentilles holographiques et lentilles ainsi obtenues

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5620679A JPS55150142A (en) 1979-05-07 1979-05-07 Optical signal reproducing head

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JPS55150142A JPS55150142A (en) 1980-11-21
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ID=13020632

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JP5620679A Granted JPS55150142A (en) 1979-05-07 1979-05-07 Optical signal reproducing head

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Families Citing this family (4)

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FR2523350B1 (fr) * 1982-03-09 1987-05-22 Thomson Csf Tete optique dans un dispositif d'enregistrement-lecture d'un support d'information
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