JP2002157769A - 情報記録再生装置 - Google Patents

情報記録再生装置

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JP2002157769A
JP2002157769A JP2000343609A JP2000343609A JP2002157769A JP 2002157769 A JP2002157769 A JP 2002157769A JP 2000343609 A JP2000343609 A JP 2000343609A JP 2000343609 A JP2000343609 A JP 2000343609A JP 2002157769 A JP2002157769 A JP 2002157769A
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Ichiro Morishita
一郎 森下
Mitsuhiro Togashi
光宏 富樫
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Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
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    • G11B7/00Recording 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
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光の波長変動、及び波長による角度依存性を
小さくすることができ、光利用効率を向上させることが
でき、しかも、安定した高速変調を行うことで出力特性
を安定させることができる情報記録再生装置を提供す
る。 【解決手段】 P偏波とS偏波との混合波からなるレー
ザ光Lを出力する光源21と、P偏波を略透過させかつ
S偏波を略反射させる偏光ビームスプリッタ22を備え
該偏光ビームスプリッタ22からのP偏波出射光を光デ
ィスク10に集光させる光学系と、光ディスク10から
の反射戻り光Rを検出する再生信号検出用ホトダイオー
ド4と、偏光ビームスプリッタ22からのS偏波出射光
を検出するFAPC用ホトダイオード5とを備えたこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、DVD(ディジタ
ル・ビデオ・ディスク)装置等をはじめとする光ディス
クシステムに用いて好適な情報記録再生装置に関し、特
に、波長変動、及び波長による角度依存性が小さく、光
利用効率が向上し、しかも、安定した高速変調を可能と
することで出力特性を安定させることが可能な情報記録
再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、レーザーディスク(登録商標)
(LD)等を用いた映像を記録する、いわゆるDVD
(ディジタル・ビデオ・ディスク)装置が実現してい
る。このDVD装置は、情報記録媒体として約4.7G
Bの容量を有するDVD−Audio、DVD−R、D
VD−RAM等の光ディスクを用いたもので、これらの
光ディスクは、従来の再生専用ディスク、例えば、C
D、LD、CD−ROM等と比較して7倍以上もの大容
量を有する。図5は、このDVD装置の記録/再生に用
いられる情報記録再生装置を示す概略構成図であり、図
において、符号1は半導体レーザ(LD)、2は偏光ビ
ームスプリッタ(PBS)、3はλ/4板、4は再生信
号検出用ホトダイオード(PD:第1の受光素子)、5
は高速応答可能なFAPC(フロントオートパワーコン
トロール)用ホトダイオード(PD:第2の受光素
子)、6はコリメートレンズ、7は対物レンズ、8、9
は集光レンズ、10は光ディスク(情報記録媒体)であ
る。なお、光の利用効率を特に問題としない場合には、
コリメートレンズ6及び集光レンズ8、9を省略するこ
とも可能である。
【0003】半導体レーザ1は、発光波長が635〜6
50nmの赤色光、あるいは発光波長が430nmの青
色光を出射するもので、この出射光は、P偏波(電界の
向きが横方向の横偏波)が100%、S偏波(電界の向
きが縦方向の縦偏波)が0%の、単一の偏波状態を有し
ている。この半導体レーザ1は、電流−光出力特性が温
度により変動し易いために、この特性が温度変化に対し
て一定になるよう、ホトダイオード(PD)を内蔵し、
この内臓ホトダイオードによりAPC(オートパワーコ
ントロール)を行っている。偏光ビームスプリッタ2
は、P偏波の一部を反射しかつ残部を透過するととも
に、S偏波を全反射するもので、ここでは、P偏波のう
ち90%を透過し、10%を反射する透過反射特性を有
する。
【0004】この情報記録再生装置においては、半導体
レーザ1から出射されたレーザ光Lは100%P偏波の
状態である。このレーザ光Lは、コリメートレンズ6に
より平行光とされた後、その90%が偏光ビームスプリ
ッタ2を透過し、その後λ/4板3を透過し、対物レン
ズ7により光ディスク10の記録面に集光される。この
光ディスク10の記録面からの反射戻り光Rは、λ/4
板3によりP偏波の状態からS偏波の状態に変わるの
で、このS偏波とされた反射戻り光Rは、偏光ビームス
プリッタ2により100%反射され、再生信号検出用ホ
トダイオード4で受光され、再生信号として取り出され
る。一方、レーザ光Lのうち残りの10%は、偏光ビー
ムスプリッタ2により反射されてFAPC用ホトダイオ
ード5で受光され、APCが行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
情報記録再生装置においては、次のような問題点があっ
た。 (1)偏光ビームスプリッタ2の透過率や反射率が、レ
ーザ光Lの波長変動の影響を受け易く、そのために、再
生信号検出用ホトダイオード4やFAPC用ホトダイオ
ード5に入射するレーザ光の光強度も大きく変動するこ
ととなり、その結果、再生信号検出用ホトダイオード4
やFAPC用ホトダイオード5の出力が大きく変動す
る。従来、偏光ビームスプリッタ2の光透過特性は、図
6に示すように、レーザ光の使用波長範囲で急峻に立ち
上がる特性であるから、レーザ光の波長が変動した場
合、その透過率や反射率が大きく変動するために、この
透過光や反射光を検出するFAPC用ホトダイオード5
等の出力も大きく変動する。例えば、レーザ光のP偏波
の波長が10nm変動した場合、FAPC用ホトダイオ
ード5の出力は9%も変動する。したがって、光ディス
クに照射する光のパワーが温度により異なる結果とな
る。
【0006】(2)偏光ビームスプリッタ2の反射率
(Rp)のばらつきが大きく、この反射率を5%以内に
抑えることが困難である。偏光ビームスプリッタ2の製
造時における反射率のばらつきは5%程度であるから、
すでに製造時において、反射率のばらつきが大きく、こ
の反射率を5%以内に抑えることは困難である。したが
って、FAPCの出力の中心値のばらつきが大きくな
り、反射率(Rp)5%の偏光ビームスプリッタ2の実
現が困難となる。 (3)波長による角度依存性が大きい。様々な波長の光
を、入射角度を変えて偏光ビームスプリッタに入射させ
た場合、その透過率は、波長及び入射角に大きく依存す
る。
【0007】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、光の波長変動、及び波長による角度依存性
を小さくすることができ、光利用効率を向上させること
ができ、しかも、安定した高速変調を行うことで出力特
性を安定させることができる情報記録再生装置を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のような情報記録再生装置を提供した。
すなわち、請求項1記載の情報記録再生装置は、P偏波
とS偏波との混合波を出力する光源と、前記P偏波を略
透過させかつ前記S偏波を略反射させる光透過・反射手
段を備え該光透過・反射手段からのP偏波出射光を情報
記録媒体に集光させる光学系と、前記情報記録媒体から
の反射戻り光を検出する第1の受光素子と、前記光透過
・反射手段からのS偏波出射光を検出する第2の受光素
子とを備えたことを特徴とする。
【0009】この情報記録再生装置では、前記光源によ
りP偏波とS偏波との混合波を出力し、前記光透過・反
射手段により前記P偏波を略透過させるとともに前記S
偏波を略反射させ、この略透過したP偏波を対物レンズ
等を介して情報記録媒体の記録面上に集光させる。該情
報記録媒体の記録面からの反射戻り光は前記光学系を通
過する間にλ/4板等によりP偏波からS偏波に変わ
り、このS偏波が前記光透過・反射手段により略反射さ
れて第1の受光素子により検出される。
【0010】このように、前記光源からの出力光をP偏
波とS偏波との混合波とし、かつ前記光透過・反射手段
をP偏波を略透過させかつS偏波を略反射させる特性と
したことにより、前記光透過・反射手段の波長変動及び
光の入射角の角度依存性が小さくなり、検出精度が向上
する。これにより、情報記録再生装置としての検出精度
が向上し、より高密度の情報記録媒体に対しても適用可
能となる。したがって、DVD(ディジタル・ビデオ・
ディスク)装置は勿論のこと、多用途の各種情報を高密
度で記録可能なDVD(ディジタル・ヴァーサタイル・
ディスク)装置に対しても適用可能である。
【0011】請求項2記載の情報記録再生装置は、請求
項1記載の情報記録再生装置において、前記混合波は、
P偏波を90%以上含み、残部をS偏波としたことを特
徴とする。
【0012】請求項3記載の情報記録再生装置は、請求
項1または2記載の情報記録再生装置において、前記光
源は、P偏波が略100%の光を出射する発光素子を備
え、該発光素子をその光軸を軸心として所定角度回転さ
せることにより前記混合波を出力することを特徴とす
る。
【0013】請求項4記載の情報記録再生装置は、請求
項1、2または3記載の情報記録再生装置において、前
記光透過・反射手段は、偏光ビームスプリッタであるこ
とを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の情報記録再生装置の各実
施形態について図面に基づき説明する。なお、これらの
図面において、図5と同一の構成要素には同一の符号を
付し、説明を省略する。
【0015】[第1の実施の形態]図1は本発明の第1
の実施形態の情報記録再生装置を示す概略構成図であ
り、図1において、符号21は光源、22は偏光ビーム
スプリッタである。
【0016】光源21は、90%以上のP偏波と10%
未満のS偏波からなる混合波を出力するもので、この混
合波のP偏波とS偏波の比率は、例えば、95%のP偏
波と5%のS偏波等である。この光源21は、より具体
的には、P偏波が略100%の光を出射する半導体レー
ザ(発光素子)をその光軸を軸心として所定角度、例え
ば略18°回転させた構成とすることで、実現すること
ができる。
【0017】この半導体レーザの出射光は直線偏波であ
り、偏光ビームスプリッタ等の素子を基準として考えた
場合に、始めてP偏波とS偏波に分けられる。半導体レ
ーザの光軸の偏光ビームスプリッタ等の素子に対する回
転角をθとすると、このP偏波の光強度Iは|cosθ
|に比例するから、半導体レーザの出射光は、偏光ビー
ムスプリッタ等の素子に対してP偏波を100%とした
位置より90°回転させると、S偏波が100%とな
る。
【0018】偏光ビームスプリッタ22は、P偏波を略
100%透過させかつS偏波を略100%反射させる光
学素子であり、前記混合波を構成する95%のP偏波を
略100%透過させるとともに、残部である5%のS偏
波を略100%反射させている。
【0019】次に、この情報記録再生装置の作用につい
て説明する。この情報記録再生装置においては、光源2
1から出射されたレーザ光Lは、例えば、95%のP偏
波と5%のS偏波等のように、90%以上のP偏波と1
0%未満のS偏波からなる混合波である。このレーザ光
Lは、コリメートレンズ6により平行光とされた後、P
偏波のみが偏光ビームスプリッタ22により略100%
透過され、その後λ/4板3を透過し、対物レンズ7に
より光ディスク10の記録面に集光される。
【0020】この光ディスク10の記録面からの反射戻
り光Rは、λ/4板3によりP偏波の状態からS偏波の
状態に変換されるので、このS偏波に変換された反射戻
り光Rは、偏光ビームスプリッタ22により100%反
射され、集光レンズ8で集光された後、再生信号検出用
ホトダイオード4で受光され、再生信号として取り出さ
れる。一方、レーザ光LのうちのS偏波は、偏光ビーム
スプリッタ22により略100%反射され、集光レンズ
9で集光された後、FAPC用ホトダイオード5で受光
され、高速でAPCが行われる。
【0021】表1は、本実施形態の情報記録再生装置の
光利用効率及びFAPC特性を各波長毎に表したもので
ある。
【表1】
【0022】ここでは、波長として、使用波長範囲:3
95nm〜415nmより5点を選択し、各波長につい
て、P偏波の透過率(Tp)、P偏波の反射率(Rp)、
S偏波の透過率(Ts)、S偏波の反射率(Rs)、光利
用効率(P偏波の比率×P偏波の透過率(Tp))、F
APCをそれぞれ測定した。この表1によれば、本実施
形態の情報記録再生装置は、光利用効率が95%前後で
あり、FAPCの出力変動が小さいことが分かる。
【0023】表2は、従来の情報記録再生装置の光利用
効率及びFAPC特性を各波長毎に表したものである。
【表2】
【0024】なお、選択した波長、各波長毎の測定項目
及び測定方法については、本実施形態の情報記録再生装
置と全く同様とした。この表2によれば、従来の情報記
録再生装置は、光利用効率が90%程度もしくはそれ以
下であり、FAPCの出力変動が大きいことは明らかで
ある。
【0025】図2は、本実施形態の情報記録再生装置の
P偏波の透過率(Tp)の波長による角度依存性を示し
たものである。ここでは、波長として、使用波長範囲:
395nm〜415nmより5点、使用波長範囲外より
4点を選択し、各波長について、空気からの入射角度各
々におけるP偏波の透過率(Tp)を測定した。
【0026】この図2によれば、空気からの入射角度が
±0及びプラス(正)側では、いずれの波長を用いても
透過率が略100%であり、また、空気からの入射角度
がマイナス(負)側では、短波長側の3点(385nm
〜395nm)を除いて透過率が略100%であり、P
偏波の透過率(Tp)の波長による角度依存性が非常に
小さいことが分かる。
【0027】図3は、従来の情報記録再生装置のP偏波
の透過率(Tp)の波長による角度依存性を示したもの
である。なお、選択した波長、各波長毎の透過率(T
p)の測定方法については、本実施形態の情報記録再生
装置と全く同様とした。
【0028】この図3によれば、空気からの入射角度が
±0では、いずれの波長を用いても透過率が略90%で
あり、空気からの入射角度がプラス(正)側では横ばい
もしくは徐々に増加しているが、いずれにしても100
%を下回っている。また、空気からの入射角度がマイナ
ス(負)側では、いずれの波長においても大きく低下し
ている。これにより、P偏波の透過率(Tp)の波長に
よる角度依存性が非常に大きいことが分かる。
【0029】以上説明したように、本実施形態の情報記
録再生装置によれば、90%以上のP偏波と10%未満
のS偏波からなる混合波を出力する光源21と、P偏波
を略100%透過させかつS偏波を略100%反射させ
る偏光ビームスプリッタ22を用いたので、光の波長変
動、及び波長による角度依存性を小さくすることがで
き、光利用効率を向上させることができる。また、安定
した高速変調を行うことができるので、出力特性を安定
させることができる。また、検出精度が向上するので、
情報記録再生装置としての検出精度を向上させることが
でき、より高密度の情報記録媒体に対しても適用するこ
とができる。
【0030】本実施形態の情報記録再生装置では、光の
利用効率を特に問題としているために、コリメートレン
ズ6及び集光レンズ8、9を用いて集光し、光の利用効
率を高めているが、光の利用効率が特に問題とならない
場合には、後述する第2の実施形態の情報記録再生装置
のように、コリメートレンズ6及び集光レンズ8、9を
省略した構成とすることもできる。
【0031】[第2の実施の形態]図4は本発明の第2
の実施形態の情報記録再生装置を示す概略構成図であ
り、本実施形態の情報記録再生装置が上述した第1の実
施形態の情報記録再生装置と異なる点は、第1の実施形
態の情報記録再生装置では、光源21と偏光ビームスプ
リッタ22との間にコリメートレンズ6を、再生信号検
出用ホトダイオード4と偏光ビームスプリッタ22との
間に集光レンズ8を、FAPC用ホトダイオード5と偏
光ビームスプリッタ22との間に集光レンズ9を、それ
ぞれ設けたのに対し、本実施形態の情報記録再生装置で
は、コリメートレンズ6及び集光レンズ8、9を省略し
た構成とした点である。
【0032】この情報記録再生装置においては、光源2
1から出射されたレーザ光Lは、直接偏光ビームスプリ
ッタ22に入射するが、そのうちのP偏波のみが略10
0%透過した後、λ/4板3を透過し、対物レンズ7に
より光ディスク10の記録面に集光される。
【0033】また、この光ディスク10の記録面からの
反射戻り光Rは、λ/4板3によりP偏波の状態からS
偏波の状態に変換されるので、このS偏波に変換された
反射戻り光Rは、偏光ビームスプリッタ22により10
0%反射され、その後直接再生信号検出用ホトダイオー
ド4で受光され、再生信号として取り出される。一方、
レーザ光LのうちのS偏波は、偏光ビームスプリッタ2
2により略100%反射され、その後、直接FAPC用
ホトダイオード5で受光され、高速でAPCが行われ
る。
【0034】以上説明したように、本実施形態の情報記
録再生装置においても、上述した第1の実施形態の情報
記録再生装置と同様、光の波長変動、及び波長による角
度依存性を小さくすることができる。また、安定した高
速変調を行うことができ、出力特性を安定させることが
できる。また、検出精度が向上し、情報記録再生装置と
しての検出精度を向上させることができる。しかも、構
成が簡単であるから、より小型化を図ることができ、製
品の製造コストを削減することができ、光の利用効率が
特に問題とならない場合に好適である。
【0035】以上、本発明の情報記録再生装置の各実施
形態について図面に基づき説明してきたが、具体的な構
成は上述した第1及び第2の実施形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計の変更
等が可能である。例えば、上記実施形態では、混合波の
P偏波とS偏波の比率を、95%のP偏波と5%のS偏
波としたが、この混合波のP偏波とS偏波の比率は、上
述した範囲内で必要に応じて適宜変更してよい。
【0036】また、光源21を、P偏波が略100%の
光を出射する半導体レーザをその光軸を軸心として所定
角度回転させた構成としたが、この光源21は、P偏波
とS偏波を含む混合波を出力するものであればよく、前
記半導体レーザに限定されるものではない。偏光ビーム
スプリッタ22は、P偏波を略100%透過させかつS
偏波を略100%反射させる光透過・反射特性を有する
光学素子であればよく、偏光ビームスプリッタに限定さ
れるものではない。
【0037】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の情報記録再
生装置によれば、P偏波とS偏波との混合波を出力する
光源と、P偏波を略透過させかつS偏波を略反射させる
光透過・反射手段とを備えたので、光の波長変動、及び
波長による角度依存性を小さくすることができ、光利用
効率を向上させることができる。また、安定した高速変
調を行うことができるので、出力特性を安定させること
ができる。また、検出精度が向上するので、情報記録再
生装置としての検出精度を向上させることができ、より
高密度の情報記録媒体に対しても適用することができ
る。したがって、DVD(ディジタル・ビデオ・ディス
ク)装置は勿論のこと、多用途の各種情報を高密度で記
録可能なDVD(ディジタル・ヴァーサタイル・ディス
ク)装置に対しても適用することができる。
【0038】以上により、光の波長変動、及び波長によ
る角度依存性を小さくすることができ、光利用効率を向
上させることができ、しかも、安定した高速変調を行う
ことで出力特性を安定させることができる情報記録再生
装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態の情報記録再生装置
を示す概略構成図である。
【図2】 本発明の第1の実施形態の情報記録再生装置
のP偏波の透過率(Tp)の波長による角度依存性を示
す図である。
【図3】 従来の情報記録再生装置のP偏波の透過率
(Tp)の波長による角度依存性を示す図である。
【図4】 本発明の第2の実施形態の情報記録再生装置
を示す概略構成図である。
【図5】 従来の情報記録再生装置を示す概略構成図で
ある。
【図6】 従来の偏光ビームスプリッタの光透過特性を
示す図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ(LD) 2 偏光ビームスプリッタ(PBS) 3 λ/4板 4 再生信号検出用ホトダイオード(PD:第1の受光
素子) 5 FAPC用ホトダイオード(PD:第2の受光素
子) 6 コリメートレンズ 7 対物レンズ 8、9 集光レンズ 10 光ディスク 21 光源 22 偏光ビームスプリッタ L レーザ光 R 反射戻り光

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 P偏波とS偏波との混合波を出力する光
    源と、前記P偏波を略透過させかつ前記S偏波を略反射
    させる光透過・反射手段を備え該光透過・反射手段から
    のP偏波出射光を情報記録媒体に集光させる光学系と、
    前記情報記録媒体からの反射戻り光を検出する第1の受
    光素子と、前記光透過・反射手段からのS偏波出射光を
    検出する第2の受光素子とを備えたことを特徴とする情
    報記録再生装置。
  2. 【請求項2】 前記混合波は、P偏波を90%以上含
    み、残部をS偏波としたことを特徴とする請求項1記載
    の情報記録再生装置。
  3. 【請求項3】 前記光源は、P偏波が略100%の光を
    出射する発光素子を備え、該発光素子をその光軸を軸心
    として所定角度回転させることにより前記混合波を出力
    することを特徴とする請求項1または2記載の情報記録
    再生装置。
  4. 【請求項4】 前記光透過・反射手段は、偏光ビームス
    プリッタであることを特徴とする請求項1、2または3
    記載の情報記録再生装置。
JP2000343609A 2000-11-10 2000-11-10 情報記録再生装置 Pending JP2002157769A (ja)

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