JP2002157769A - 情報記録再生装置 - Google Patents
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- G—PHYSICS
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Abstract
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
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。
(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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
光利用効率及びFAPC特性を各波長毎に表したもので
ある。
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。
効率及びFAPC特性を各波長毎に表したものである。
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。
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。
±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。
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。
±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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
を示す概略構成図である。
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。
(Tp)の波長による角度依存性を示す図である。
を示す概略構成図である。
ある。
示す図である。
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)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP2000343609A JP2002157769A (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 情報記録再生装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000343609A JP2002157769A (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 情報記録再生装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2000343609A Pending JP2002157769A (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 情報記録再生装置 |
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KR (1) | KR100421455B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2000
- 2000-11-10 JP JP2000343609A patent/JP2002157769A/ja active Pending
-
2001
- 2001-03-29 KR KR10-2001-0016509A patent/KR100421455B1/ko not_active IP Right Cessation
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---|---|
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