JP2000149308A - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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JP2000149308A
JP2000149308A JP31739498A JP31739498A JP2000149308A JP 2000149308 A JP2000149308 A JP 2000149308A JP 31739498 A JP31739498 A JP 31739498A JP 31739498 A JP31739498 A JP 31739498A JP 2000149308 A JP2000149308 A JP 2000149308A
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Yoichi Saito
陽一 斉藤
Junichi Asada
潤一 麻田
Yuichi Takahashi
雄一 高橋
Seiji Nishiwaki
青児 西脇
Kenji Nagashima
賢治 長島
Kazuo Momoo
和雄 百尾
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、汎用の記録型の光ディスク装置に
おいて、再生品質を損なわずに記録密度や記録品質を高
めることを目的とする。 【解決手段】 開口素子41を複屈折材料からなる回折
格子と1/4波長板と偏光性ホログラムで構成し波長λ
1(例えば660nmの光)の格子溝に平行、垂直な偏
光に対し、非回折(透過)完全回折となる。開口素子4
1を非回折で透過した光は、開口素子41に含まれる4
分の5波長膜43を経て直線偏光から円偏光に変換さ
れ、対物レンズ8に直径D1の光束が入射する。また開
口素子41は、記録と再生で対物レンズの開口を変える
作用以外に、ディスクを反射した光を光検出器へ分配す
る作用も有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は情報記録媒体である
ディスクに信号を記録および再生する光ディスク装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術を、図3を用いて説明する。
図3は従来例における光ディスク装置の構成を示す。図
において光ディスク装置は、2つの波長の異なるレーザ
ー光源1’(波長λ1)、レーザー光源2’(波長λ
2)を有しており、波長λ1(DVD等の場合、λ1=
660nm)の半導体レーザー光源1’を出射するレー
ザー光21は、偏光性ホログラム素子3を通過する。
【0003】この偏光性ホログラム素子とはニオブ酸リ
チウムなどの異方性材料の基板に深さdの格子を形成
し、その溝部に等方性の物質(屈折率n1)を充填して
なる。一般に溝部と溝部間を通る光の位相差をφとする
と、透過率はcos2(φ/2)で表される。格子溝に
平行、垂直な偏光に対し、基板の屈折率をそれぞれn
1、n2とすると、格子溝に平行な偏光に対してはφ=
0となるため透過率は1である。一方、格子溝に垂直な
偏光に対しては、φ=2π(n1−n2)d/λとなる
ため、φ=πとなるように深さdを設定すれば透過率は
0となり完全に回折される。
【0004】従ってレーザー光源1’から出射した光2
1’の偏光方向と偏光性ホログラム3’の溝方位を考慮
することでレーザー光21’が偏光性ホログラム素子
3’を通過する場合は光を回折させずに透過させること
ができる。透過した光22’は4分の1波長板4’によ
り直線偏光(S波)から円偏光の光23’に変換され、
プリズム5’の表面で反射され、コリメートレンズ6’
により平行光24’となり、立ち上げミラー7’を経て
アクチュエーターの可動子14’に搭載された対物レン
ズ8’に入射し、ディスクの信号面9’に入射する。
【0005】信号面に記録する場合は、レーザ光源1’
の出射するパワーを高め、記録信号に対応させた変調を
与えることにより信号面9’に所用の信号を記録する。
【0006】信号面9’を反射した光25’は往路と逆
方向に進み、4分の1波長板4’により直線偏光(P
波)の光26’に変換され、偏光性ホログラム素子3’
を透過するが、この際は偏光ホログラム素子3’の偏光
依存性により光が入射光軸を対称軸とする+1次回折光
27’、−1次回折光28’に分岐し、光源1に隣接し
て設けた光検出器10’上の検出面に入射し、制御信号
および再生信号を得ることにより再生する。
【0007】一方、もう一つの波長λ2(CD等の場
合、790nm)の半導体レーザー光源2’を出射する
レーザー光29’はホログラム素子11’を経て3つの
ビーム(+1次回折光、−1次回折光、0次)に回折分
岐し、プリズム5’の光入射面に設けられたアパーチャ
ー12’により開口制限され、プリズム5’を透過し、
コリメートレンズ6’により収束性の光30’となり、
立ち上げミラー7’を経て対物レンズ8’により、上記
光源1’を用いる場合とは異なる基材厚を有するディス
クの信号面15’に入射する。ここで、上記のホログラ
ム素子11’で発生した回折光はそれぞれ信号面に3つ
のスポットとして配置され、いわゆる3ビームトラッキ
ング法によりトラッキング制御信号、および再生信号検
出に用いる。信号面15’を反射した光31’はミラー
7、コリメートレンズ6’、プリズム5’を経てホログ
ラム素子11’により回折され、光検出器16’の検出
面に入射することで信号検出を行うことにより再生す
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このような一般オフィ
スや家庭に用いられる汎用の光ディスク装置において
は、使用できる短波長の光源は、現在では赤色の半導体
レーザの660nmである。ガスレーザは適用が難し
く、これより短波長の半導体レーザは信頼性に乏しく記
録用に用いるのは、現状では困難である。
【0009】また、対物レンズのNAも0.6程度で、
これよりNAを大きくすると対物レンズのNA=0.6
で規格化された各種のディスクの再生品質が劣化する。
【0010】これまでは、記録密度を高めたり記録品質
を高めるもっとも効果的な手段である光源の短波長化や
対物レンズの高NA化に制限があった。
【0011】本発明は、このような汎用の記録型の光デ
ィスク装置において、再生品質を損なわずに記録密度や
記録品質を高めることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク装置
においては、レーザー光源と、レーザー光源を出射した
光をディスク上に集光する対物レンズと、対物レンズと
レーザ光源の間に配置し対物レンズの開口を設定する開
口素子と、対物レンズの位置を微小に制御するアクチュ
エーターと、光ディスクを反射した光を検出する光検出
器とからなり、記録と再生で対物レンズの開口を変える
ようにしたものである。
【0013】この発明によれば、再生品質を損なわずに
記録密度や記録品質を高めた光ディスク装置が得られ
る。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、レーザー光源と、レーザー光源を出射した光をディ
スク上に集光する対物レンズと、対物レンズとレーザ光
源の間に配置し対物レンズの開口を設定する開口素子
と、対物レンズの位置を微小に制御するアクチュエータ
ーと、ディスクを反射した光を検出する光検出器とから
なり、記録と再生で対物レンズの開口を変えるという構
成であり、再生品質を損なわずに記録密度や記録品質を
高めるという作用を有する。
【0015】以下本発明の実施の形態における光ディス
ク装置について説明する。なお従来例と共通の要素につ
いては、「’」を除いた類似の番号を付与して説明し、
従来例と同様機能の部分については詳細な説明を省略す
る。
【0016】図1は、本発明の第1実施の形態における
開口素子41の断面構造を示す。本実施の形態は、開口
素子を複屈折材料からなる回折格子と1/4波長板で構
成した偏光性ホログラムを開口素子としている。
【0017】偏光性のホログラムはガラス基板46上に
液晶などの複屈折材料(屈折率n1、n2)により凹凸
構造で回折格子43を形成し、その上に等方性の接着層
(屈折率n1)44を設けてなり、格子深さdをd=2
(n1−n2)/λ1とすることで、波長λ1(例えば
660nmの光)の格子溝に平行、垂直な偏光に対し、
非回折(透過)、完全回折となる。
【0018】この接着層44と隣接して設けた複屈折性
樹脂により形成したフイルムで構成した4分の5波長膜
45は屈折率、厚み、偏光方向に対する複屈折の方位を
最適化することで波長λ1(ここでは660nm)の光
に対して4分の5波長相当の光学厚みを有しており、こ
れは波長λ2(ここでは790nm)の光源の光に対し
てはほぼ1波長相当の光学厚みとなる。したがって上記
の偏光ホログラム層はλ1の光に対してのみ直線偏光が
そのまま透過し、反射面で反射して逆向きに入射する場
合には完全回折するのに対して、λ2の光に対しては偏
波面が変わらないので素子を往復透過しても光が回折し
ない。
【0019】なお、本実施の形態では660nmの光に
対して4分の5波長相当であるが、光源波長をλ1とλ
2の場合は、下記の条件により波長板を設計する。
【0020】(N1+1/4)λ1≒N2×λ2 λ1(nm) λ2(nm) N1 整数 N2 整数 もう一方のガラス板47にはλ1の光は透過し、λ2の
光は遮光する色分離膜48が形成されており、さらに、
領域Aと領域Bとで透過する光の位相差を合わせる位相
調整膜49が形成されている。これにより波長λ1の光
は領域A、領域Bを透過し、λ2の光はB領域のみ透
過、すなわち開口制限される。
【0021】なお、本発明の別の実施の形態として、4
分の5波長膜45の代わりに5分の6波長膜を用いても
よい。この場合、波長λ1の光に対して完全回折させな
いことで波長λ1のレーザー光源に意図的に戻り光を作
り、レーザーの安定性を高めることもできる。
【0022】次に、本発明の実施の形態における光ディ
スク装置について、図2に示す。図2は本発明の実施の
形態における開口素子を用いた光ディスク装置の構成を
示す図である。なお、従来例と同様の部分については詳
細な説明を省略し図1、図2で説明する。
【0023】波長660nmの半導体レーザー光源1を
出射するレーザー光21は、プリズム5の表面で反射さ
れ、コリメートレンズ6により平行光24となり、立ち
上げミラー7を経て本発明の実施の形態の開口素子41
を非回折で透過し、開口素子41に含まれる4分の5波
長膜43を経て直線偏光から円偏光に変換され、対物レ
ンズ8に直径D1の光束が入射する。対物レンズ8は、
直径D1の光を集光しディスクの信号面9に入射する。
信号面に記録する場合は、レーザ光源1の出射するパワ
ーを高め、記録信号に対応させた変調を与えることによ
り信号面9に所用の信号を記録する。
【0024】信号面9を反射した光は往路と逆方向に進
み、往路と直交する方向の直線偏光に変換され素子41
の偏光ホログラム部分に入射し、その偏光依存性により
光が入射光軸を対称軸とする回折光27、27a、−2
8、28bに分岐する。本回折光のうち直径D2の光束
の回折光は、立ち上げミラー7、コリメートレンズ6、
プリズム5を経て、光源に隣接して設けた光検出器10
上の検出面に入射し、制御信号および再生信号を得るこ
とにより再生する。直径D2の光束より径の大きい部分
の回折光27a、28bは、光検出器には導かれず、再
生信号には用いない。
【0025】以上の対物レンズの開口を、 D1>D2 D1:記録時の対物レンズの開口 D2:再生時の対物レンズの開口 にすることにより、同一の対物レンズでは、NAは開口
に比例し、 NA1>NA2 D1:記録時の対物レンズのNA D2:再生時の対物レンズのNA となるため、記録と再生でNAを可変したこととなる。
【0026】本開口素子41は、記録と再生で対物レン
ズの開口を変える作用以外に、ディスクを反射した光を
光検出器へ分配する作用も有する。
【0027】本開口素子のNAを可変する切り替えの応
答は、光そのものであり、機械絞りや電気的切り替え素
子等に比べきわめて高速である。また、従来の構成の光
検出器に光を導く偏光ホログラムのパターン一部修正す
るだけで実現できるため、簡素で安価な構成である。
【0028】本実施の形態では、偏光ホログラムで開口
素子を構成したが、開口素子41を液晶シャッターで構
成し、スイッチで記録と再生を、ONとOFFで開口を
変えることもできる。
【0029】なお、本実施の形態では、記録時のNAを
大としたが、逆の再生時にNAを大とすることも容易に
できる。
【0030】もう一つの780nmの光源2を出射する
レーザー光はホログラム素子11を経て3つのビーム
(+1次回折光、−1次回折光、0次)に回折分岐し、
コリメートレンズにより収束性の光となり、立ち上げミ
ラーを経て本発明の実施の形態における開口素子41の
ガラス基板に面に設けられたアパーチャー膜48により
開口制限され、対物レンズにより異なる基材厚を有する
光ディスクの信号面に入射する。対物レンズは波長66
0nmに対しては基材厚0.6mm、波長780nmの
光に対しては基材厚1.2mmのディスクについてそれ
ぞれ開口および光学系を最適設計することで収差が最小
となるように形状設計されている。信号面を反射した光
は開口素子41を経るが、前記した4分の5波長膜は6
60nmの波長に対して設定されており、780nmの
波長に対してはほぼ1波長膜となるため、直線偏光→円
偏光→往路と直交する直線偏光の変換が行われないた
め、偏光性ホログラム42による回折は生じない。素子
を透過した光はミラー7、コリメートレンズ6、プリズ
ム5を経てホログラム11に入射し、ホログラム11に
より回折され検出器16の検出面に入射する。
【0031】また、上記は光学的に記録再生を行うディ
スクを用いて説明したが、本願発明を、カード状、ドラ
ム状等の別の媒体形状で同様の装置に応用することは本
願発明の範囲である。
【0032】
【発明の効果】以上の本発明により、基板の厚さ、情報
の記録密度もが異なる複数の媒体を記録再生する装置に
おいて、再生品質を損なわずに記録密度や記録品質を高
めた光ディスク装置等の光学式情報記録再生装置が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における開口素子の断面構
成図
【図2】本発明の実施の形態における開口素子を用いた
光ディスク装置の構成を示す図
【図3】従来例における光ディスク装置の構成を示す図
【符号の説明】
1 半導体レーザー光源 2 半導体レーザー光源 5 プリズム 6 コリメートレンズ 7 立ち上げミラー 8 対物レンズ 9 信号面 10 光検出器 11 ホログラム素子 16 光検出器 41 開口素子 43 回折格子 45 フィルム(4分の5波長板)
フロントページの続き (72)発明者 高橋 雄一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 西脇 青児 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 長島 賢治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 百尾 和雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5D119 AA22 BA01 FA05 JA32 JA47 JA63 JB02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザー光源と、レーザー光源を出射した
    光をディスク上に集光する対物レンズと、対物レンズと
    レーザ光源の間に配置し対物レンズの開口を設定する開
    口素子と、対物レンズの位置を微小に制御するアクチュ
    エーターと、ディスクを反射した光を検出する光検出器
    とからなり、記録と再生で対物レンズの開口を変えるこ
    とを特徴とする光ディスク装置。
  2. 【請求項2】対物レンズの開口が、 D1>D2 D1:記録時の対物レンズの開口 D2:再生時の対物レンズの開口 であることを特徴とする請求項1記載の光ディスク装
    置。
  3. 【請求項3】レーザー光源と、レーザー光源を出射した
    光をディスク上に集光する対物レンズと、対物レンズと
    レーザ光源の間に位置し対物レンズの開口を設定する開
    口素子と、対物レンズの位置を微小に制御するアクチュ
    エーターと、ディスクを反射した光を検出する光検出器
    とからなり、複屈折材料からなる回折格子と1/4波長
    板で構成した偏光性ホログラムを開口素子とし、記録と
    再生で対物レンズの開口を変えることを特徴とする光デ
    ィスク装置。
  4. 【請求項4】開口素子が、記録と再生で対物レンズの開
    口を変え、且つディスクを反射した光を光検出器へ分配
    すること特徴とする請求項3記載の光ディスク装置。
  5. 【請求項5】波長がλ1とλ2の異なる2つの光源で、
    1/4波長板が (N1+1/4)λ1≒N2×λ2 λ1(nm) λ2(nm) N1 整数 N2 整数 の関係であることを特徴とする請求項3または請求項4
    記載の光ディスク装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002163835A (ja) * 2000-09-13 2002-06-07 Sony Corp 光学ピックアップ装置及び光ディスク装置
KR100828246B1 (ko) * 2001-09-20 2008-05-07 엘지전자 주식회사 홀로그램 소자 및 그 홀로그램 소자를 이용한 광픽업 장치
KR100965890B1 (ko) 2008-07-14 2010-06-24 삼성전자주식회사 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치 및 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002163835A (ja) * 2000-09-13 2002-06-07 Sony Corp 光学ピックアップ装置及び光ディスク装置
KR100828246B1 (ko) * 2001-09-20 2008-05-07 엘지전자 주식회사 홀로그램 소자 및 그 홀로그램 소자를 이용한 광픽업 장치
KR100965890B1 (ko) 2008-07-14 2010-06-24 삼성전자주식회사 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치 및 방법
US8059516B2 (en) 2008-07-14 2011-11-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for recording/reproducing holographic information

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