JP2003123305A - 光ヘッド装置 - Google Patents
光ヘッド装置Info
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- JP2003123305A JP2003123305A JP2001312806A JP2001312806A JP2003123305A JP 2003123305 A JP2003123305 A JP 2003123305A JP 2001312806 A JP2001312806 A JP 2001312806A JP 2001312806 A JP2001312806 A JP 2001312806A JP 2003123305 A JP2003123305 A JP 2003123305A
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Abstract
い光出力が得られ、再生時に高いS/Nが得られ、CD
規格のディスクに対してはディスクの複屈折が変動して
も光検出器からの出力が変動しない光ヘッド装置を提供
する。 【解決手段】 半導体レーザ1aからの出射光は偏光ビ
ームスプリッタ4aで反射され、無偏光ビームスプリッ
タ6aを透過してディスク11に向かい、ディスク11
からの反射光は無偏光ビームスプリッタ6a、偏光ビー
ムスプリッタ4aを透過して光検出器13aに向かう。
半導体レーザ1bからの出射光は無偏光ビームスプリッ
タ6aで約75%が反射されてディスク11に向かい、
ディスク11からの反射光は無偏光ビームスプリッタ6
aを約25%が透過し、偏光ビームスプリッタ4aを透
過して光検出器13aに向かう。
Description
の光記録媒体に対して記録や再生を行うための光ヘッド
装置、特に、2つの光源と1つの光検出器を有する光ヘ
ッド装置に関するものである。
ディスク)規格のディスクとCD(コンパクトディス
ク)規格のディスクのいずれに対しても記録や再生を行
うことができる各種の光ヘッド装置が実用化されてい
る。これらの光ヘッド装置を小型化するためには、構成
要素であるDVD用の波長650nmの光源、CD用の
波長780nmの光源、DVD用の光検出器、CD用の
光検出器等をできるだけ集積化または共通化する必要が
ある。
つの光源の集積化、2つの光検出器の共通化が挙げられ
る。しかし、DVD規格のディスクとCD規格のディス
クの両方に対して再生だけでなく記録を行う場合、光源
には高出力化のための高い放熱性が求められる。従っ
て、光源と光検出器の集積化、2つの光源の集積化は好
ましくなく、2つの光検出器の共通化が小型化に向けた
唯一の方法となる。
有する従来の光ヘッド装置の例として、例えば、特開平
10−112056号公報に記載の光ヘッド装置があ
る。図14は同公報の光ヘッド装置の構成を示す図であ
る。半導体レーザ1aはDVD用として用いられ、波長
は650nmである。半導体レーザ1bはCD用として
用いられ、波長は780nmである。ディスク11とし
ては、DVDあるいはCDが用いられる。
の光については一部を透過すると共に残りを反射し、波
長780nmの光については殆んど全部を透過する。ま
た、ビームスプリッタ18bは波長650nmの光につ
いては殆んど全部を透過し、波長780nmの光につい
ては一部を透過すると共に残りを反射する。
1aからの出射光はビームスプリッタ18aで一部が反
射され、ビームスプリッタ18bを殆んど全部が透過
し、コリメータレンズ8で平行光化され、更にミラー7
で反射されて、対物レンズ10でディスク11上に集光
される。ディスク11からの反射光は対物レンズ10、
ミラー7、コリメータレンズ8を逆向きに通り、ビーム
スプリッタ18bを殆んど全部が透過し、ビームスプリ
ッタ18aを一部が透過し、光検出器13bで受光され
る。
ーザ1bからの出射光はビームスプリッタ18bで一部
が反射され、コリメータレンズ8で平行光化され、更に
ミラー7で反射されて、対物レンズ10でディスク11
上に集光される。ディスク11からの反射光は対物レン
ズ10、ミラー7、コリメータレンズ8を逆向きに通
り、ビームスプリッタ18bを一部が透過し、ビームス
プリッタ18aを殆んど全部が透過し、光検出器13b
で受光される。
ヘッド装置においては、波長650nmの光について
は、往路ではビームスプリッタ18aで反射される際、
復路ではビームスプリッタ18aを透過する際に光量の
損失が生じる。往路での光量の損失は記録時の光出力の
低下を招き、復路での光量の損失は再生時のS/Nの低
下を招く。DVD規格のディスクに対しては、記録時の
光出力、再生時のS/Nのどちらも余裕がないため、こ
のような記録時の光出力の低下、再生時のS/Nの低下
は深刻な課題となっていた。なお、波長780nmの光
についても、同様に記録時の光出力の低下、再生時のS
/Nの低下は生じるが、CD規格のディスクに対して
は、記録時の光出力、再生時のS/Nのどちらも余裕が
あるため、これらは深刻な課題とはならなかった。
下に説明するようにディスク11の複屈折の変動により
光検出器13bからの出力が変動する。一般に、ビーム
スプリッタ18bのようなキューブ型のビームスプリッ
タは、透過率及び反射率に大きな偏光依存性を有し、一
部を透過すると共に残りを反射する特性は、P偏光また
はS偏光のどちらか一方についてのみ成り立つ。ビーム
スプリッタ18bがP偏光について一部を透過すると共
に残りを反射する場合は、S偏光については殆んど全部
を反射する。
ビームスプリッタ18bにP偏光として入射すると、ビ
ームスプリッタ18bで一部が反射されてディスク11
に向かう。ディスク11に複屈折がなければ、ディスク
11からの反射光はビームスプリッタ18bにP偏光と
して入射するため、ビームスプリッタ18bを一部が透
過して光検出器13bに向かう。
11からの反射光の偏光方向がディスク11への入射光
の偏光方向と直交するような複屈折があれば、ディスク
11からの反射光はビームスプリッタ18bにS偏光と
して入射するため、殆んど全部が反射されて半導体レー
ザ1bに向かう。このため、光検出器13bで受光され
る光量は減少し、光検出器13bからの出力は0となっ
てしまう。また、ビームスプリッタ18bがS偏光につ
いて一部を透過すると共に残りを反射する場合は、P偏
光については殆んど全部を透過する。
ビームスプリッタ18bにS偏光として入射すると、ビ
ームスプリッタ18bで一部が反射されてディスク11
に向かう。ディスク11に複屈折がなければ、ディスク
11からの反射光はビームスプリッタ18bにS偏光と
して入射するため、ビームスプリッタ18bを一部が透
過して光検出器13bに向かう。
11からの反射光の偏光方向がディスク11への入射光
の偏光方向と直交するような複屈折があれば、ディスク
11からの反射光はビームスプリッタ18bにP偏光と
して入射するため、殆んど全部が透過して光検出器13
bに向かう。このため、光検出器13bで受光される光
量は増加し、光検出器13bからの出力は飽和してしま
う。
の複屈折の変動が大きいため、このような光検出器から
の出力の変動が大きく深刻な課題となっていた。なお、
波長650nmの光についても、同様にディスクの複屈
折の変動による光検出器からの出力の変動は生じるが、
DVD規格のディスクに対しては、ディスクの複屈折の
変動が小さいため、これは深刻な課題とはならなかっ
た。
出器を有し、複数の異なる規格の光記録媒体、例えば、
DVD規格とCD規格の光記録媒体に対して記録や再生
を行う従来の光ヘッド装置における上述のような課題を
解決するものである。即ち、複数の異なる規格の光記録
媒体、例えば、DVD規格の光記録媒体に対しては記録
時に高い光出力が得られると共に再生時に高いS/Nが
得られ、例えば、CD規格の光記録媒体に対しては光記
録媒体の複屈折が変動しても光検出器からの出力が変動
しない光ヘッド装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、各々異なる規格の光記録媒体
に対応して設けられ、第一の波長の光を出射する第一の
光源及び第二の波長の光を出射する第二の光源と、前記
第一及び第二の光源からの出射光を光記録媒体上に集光
する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を検出
する光検出器と、前記第一の光源から対物レンズへ向か
う往路の光と対物レンズから光検出器へ向かう復路の光
を合成/分離する第一の光合分波手段と、前記第二の光
源から対物レンズへ向かう往路の光と対物レンズから光
検出器へ向かう復路の光を合成/分離する第二の光合分
波手段とを含み、前記第一の光合分波手段は往路におい
て第一の光源からの第一の波長の光の大部分を第二の光
合分波手段へ導くと共に、復路において第二の光合分波
手段からの第一の波長の光の大部分を光検出器へ導き、
復路において第二の光合分波手段からの第二の波長の光
の大部分を光検出器へ導き、前記第二の光合分波手段は
往路において第二の光源からの第二の波長の光の一部分
を偏光状態に殆んど依存せずに対物レンズへ導き、復路
において対物レンズからの第二の波長の光の一部分を偏
光状態に殆んど依存せずに第一の光合分波手段へ導くと
共に、往路において第一の光合分波手段からの第一の波
長の光の大部分を対物レンズへ導き、復路において対物
レンズからの第一の波長の光の大部分を第一の光合分波
手段へ導くことを特徴とする。
達成するため、各々異なる規格の光記録媒体に対応して
設けられ、第一の波長の光を出射する第一の光源及び第
二の波長の光を出射する第二の光源と、前記第一及び第
二の光源からの出射光を光記録媒体上に集光する対物レ
ンズと、前記光記録媒体からの反射光を検出する光検出
器と、前記第一の光源から対物レンズへ向かう往路の光
と対物レンズから光検出器へ向かう復路の光を合成/分
離する第一の光合分波手段と、前記第二の光源から対物
レンズへ向かう往路の光と対物レンズから光検出器へ向
かう復路の光を合成/分離する第二の光合分波手段とを
含み、前記第一の光合分波手段は往路において第一の光
源からの第一の波長の光の大部分を対物レンズへ導き、
復路において対物レンズからの第一の波長の光の大部分
を第二の光合分波手段へ導くと共に、往路において第二
の光合分波手段からの第二の波長の光の大部分を対物レ
ンズへ導き、復路において対物レンズからの第二の波長
の光の大部分を第二の光合分波手段へ導き、前記第二の
光合分波手段は往路において第二の光源からの第二の波
長の光の一部分を偏光状態に殆んど依存せずに第一の光
合分波手段へ導き、復路において第一の光合分波手段か
らの第二の波長の光の一部分を偏光状態に殆んど依存せ
ずに光検出器へ導くと共に、復路において第一の光合分
波手段からの第一の波長の光の大部分を光検出器へ導く
ことを特徴とする。
異なる規格の光記録媒体、例えば、DVD用の第一の波
長の光については、往路において第一の光源からの光の
大部分が第一の光合分波手段により第二の光合分波手段
を介して対物レンズへ導かれ、復路において対物レンズ
からの光の大部分が第二の光合分波手段を介して第一の
光合分波手段により光検出器へ導かれる。このため、往
路では第一の光合分波手段で光量の損失が殆んど生じず
記録時に高い光出力が得られ、復路では第一の光合分波
手段で光量の損失が殆んど生じず再生時に高いS/Nが
得られる。
ついては、往路において第二の光源からの光の一部分が
第二の光合分波手段により偏光状態に殆んど依存せず対
物レンズへ導かれ、復路において対物レンズからの光の
一部分が第二の光合分波手段により偏光状態に殆んど依
存せず第一の光合分波手段を介して光検出器へ導かれ
る。このため、ディスクの複屈折が変動し、ディスクか
らの反射光が第二の光合分波手段にどのような偏光状態
で入射しても、光検出器で受光される光量は殆んど変動
せず、光検出器からの出力は殆んど変動しない。
1つの光検出器を有し、複数の異なる規格の光記録媒
体、例えば、DVD規格とCD規格の光記録媒体に対し
て記録や再生を行う光ヘッド装置において、例えば、D
VD規格の光記録媒体に対しては記録時に高い光出力が
得られると共に再生時に高いS/Nが得られ、例えば、
CD規格の光記録媒体に対しては光記録媒体の複屈折が
変動しても光検出器からの出力が変動しない光ヘッド装
置を実現できる。
施の形態について詳細に説明する。
ド装置の第一の実施形態を示す図である。なお、図1で
は図14の従来装置と同一部分には同一符号を付してい
る。本実施形態においては、従来と同様に異なる規格の
ディスク11としてDVDとCDを用いた場合を例とし
て説明する。半導体レーザ1aは DVD用で波長は6
50nm、半導体レーザ1bはCD用で波長は780n
mである。偏光ビームスプリッタ4aは、波長650n
mの光はP偏光成分については殆んど全部を透過し、S
偏光成分については殆んど全部を反射し、波長780n
mの光はP偏光成分、S偏光成分のいずれについても殆
んど全部を透過する。また、無偏光ビームスプリッタ6
aは、波長650nmの光はP偏光成分、S偏光成分の
いずれについても殆んど全部を透過し、波長780nm
の光はP偏光成分、S偏光成分のいずれについても約2
5%を透過し、約75%を反射する。
1aからの出射光は回折格子2aで0次光、±1次回折
光の3つの光に分割される。これらの光はカップリング
レンズ3aで発散角を縮小され、偏光ビームスプリッタ
4aにS偏光として入射して殆んど全部が反射され、平
行平板5を透過し、無偏光ビームスプリッタ6aを殆ん
ど全部が透過する。更に、この透過光はミラー7で反射
され、コリメータレンズ8で平行光化され、波長板9a
で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ10でデ
ィスク11上に集光される。
物レンズ10を逆向きに通り、波長板9aで円偏光から
往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、更にコ
リメータレンズ8、ミラー7を逆向きに通り、無偏光ビ
ームスプリッタ6aを殆んど全部が透過する。更に、こ
の透過光は平行平板5を透過し、偏光ビームスプリッタ
4aにP偏光として入射して殆んど全部が透過し、複合
レンズ12を通って光検出器13aで受光される。
ーザ1bからの出射光は回折格子2bで0次光、±1次
回折光の3つの光に分割される。これらの光はカップリ
ングレンズ3bで発散角を縮小され、無偏光ビームスプ
リッタ6aにS偏光として入射して約75%が反射され
る。更に、この反射光はミラー7で反射され、コリメー
タレンズ8で平行光化され、波長板9aで直線偏光から
円偏光に変換され、対物レンズ10でディスク11上に
集光される。
物レンズ10を逆向きに通り、波長板9aで円偏光から
往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメ
ータレンズ8、ミラー7を逆向きに通り、無偏光ビーム
スプリッタ6aにP偏光として入射して約25%が透過
する。更に、この透過光は平行平板5を透過し、偏光ビ
ームスプリッタ4aを殆んど全部が透過し、複合レンズ
12を通って光検出器13aで受光される。複合レンズ
12は入射面が円筒レンズ面、出射面が凹レンズ面であ
り、光検出器13aはコリメータレンズ8、複合レンズ
12の2つの焦線の中間に設置されている。
ームスプリッタ4aの透過率の波長依存性の例を示す図
である。図中の実線はP偏光成分、破線はS偏光成分に
対する特性である。P偏光成分については殆んど全部を
透過し、S偏光成分については殆んど全部を反射する波
長範囲は波長650nmの前後で十分に広く設計するこ
とができ、P偏光成分、S偏光成分のいずれについても
殆んど全部を透過する波長範囲は波長780nmの前後
で十分に広く設計することができる。
ビームスプリッタ6aの透過率の波長依存性の例を示す
図である。図中の実線はP偏光成分、S偏光成分の両方
に対する特性である。P偏光成分、S偏光成分のいずれ
についても殆んど全部を透過する波長範囲は波長650
nmの前後で十分に広く設計することができ、P偏光成
分、S偏光成分のいずれについても約25%を透過し、
約75%を反射する波長範囲は波長780nmの前後で
十分に広く設計することができる。
ッタ18bのようなキューブ型のビームスプリッタは、
透過率及び反射率に大きな偏光依存性を有するが、無偏
光ビームスプリッタ6aのような平板型のビームスプリ
ッタは、このように透過率及び反射率に偏光依存性を殆
んど有しないように設計することができる。なお、波長
780nmの前後における透過率はP偏光成分とS偏光
成分で全く同じである必要はなく、例えば、P偏光成分
については約30%を透過し、約70%を反射し、S偏
光成分については約20%を透過し、約80%を反射す
るように設計しても良い。
板5、無偏光ビームスプリッタ6aを示す図である。
(a)は平面図、(b)は側面図である。平行平板5と
無偏光ビームスプリッタ6aは形状が同じであり、光軸
の周りに互いに90°回転して設置されている。無偏光
ビームスプリッタ6aへの入射光は発散光または収束光
であるため、無偏光ビームスプリッタ6aは、反射光に
対しては収差を生じないが、透過光に対しては非点収差
を生じる。一方、平行平板5は、透過光に対して無偏光
ビームスプリッタ6aにより生じる非点収差を相殺する
非点収差を生じる。従って、平行平板5、無偏光ビーム
スプリッタ6aの両方を透過した光には非点収差が残留
しない。
器13aの構成を示す図である。ディスク11からの3
つの反射光のうち回折格子2aまたは2bからの0次光
は4分割された受光部15a〜15d上に光スポット1
4aを形成し、回折格子2aまたは2bからの+1次回
折光は2分割された受光部15e、15f上に光スポッ
ト14bを形成し、回折格子2aまたは2bからの−1
次回折光は2分割された受光部15g、15h上に光ス
ポット14cを形成する。
をそれぞれV15a〜V15hで表わすと、フォーカス
誤差信号は公知の非点収差法により(V15a+V15
d)−(V15b+V15c)の演算から得られる。ト
ラック誤差信号は記録可能なDVD規格のディスク及び
全てのCD規格のディスクに対しては公知の差動プッシ
ュプル法により(V15a+V15b)−(V15c+
V15d)−K{(V15e+V15g)−(V15f
+V15h)}(Kは定数)の演算から、再生専用のD
VD規格のディスクに対しては公知の位相差法によりV
15a+V15d、V15b+V15cの位相差から得
られる。ディスク11からのRF信号はV15a+V1
5b+V15c+V15dの演算から得られる。
ド装置の第二の実施形態を示す図である。本実施形態
は、図1の実施形態における平行平板5を非点補正板1
6に置き換えたものである。その他の構成は図1と同様
である。
正板16の構成を示す図である。非点補正板16は図7
に示すように基板上の表面に階段状のパタンが形成され
た構成である。上下の部分の高さは中心の部分の高さに
比べて低いため、中心を通る上下方向の断面の形状は凸
レンズ状となり、左右の部分の高さは中心の部分の高さ
に比べて高いため、中心を通る左右方向の断面の形状は
凹レンズ状となる。
発散光または収束光であるため、無偏光ビームスプリッ
タ6aは、反射光に対しては収差を生じないが、透過光
に対しては非点収差を生じる。一方、非点補正板16
は、透過光に対して無偏光ビームスプリッタ6aにより
生じる非点収差を相殺する非点収差を生じる。従って、
非点補正板16、無偏光ビームスプリッタ6aの両方を
透過した光には非点収差が残留しない。
パタンの段数は6段であるが、これは6段より多くても
少なくても構わない。また、階段状のパタンではなく滑
らかな曲面状のパタンでも構わない。階段状のパタン
は、非点収差を完全に相殺することはできないが、フォ
トリソグラフィの手法により容易に形成することができ
る。一方、曲面状のパタンは、容易に形成することはで
きないが、非点収差を完全に相殺することができる。
平板5は、光軸に対して斜めに設置されるため光学系の
小型化に不利であるが、光軸に対する位置の調整が不要
である。一方、図6に示す実施形態における非点補正板
16は、光軸に対する3次元の位置の調整が必要である
が、光軸に対して垂直に設置されるため光学系の小型化
に有利である。
ド装置の第三の実施形態を示す図である。本実施形態
は、図1の実施形態における半導体レーザ1bと回折格
子2bの間に波長780nmの光に対する1/4波長板
17を設置すると共に、図1の実施形態における波長板
9aを波長板9bに置き換えたものである。その他の構
成は図1と同様である。
1aからの出射光は回折格子2aで0次光、±1次回折
光の3つの光に分割される。これらの光はカップリング
レンズ3aで発散角を縮小され、偏光ビームスプリッタ
4aにS偏光として入射して殆んど全部が反射され、平
行平板5を透過し、無偏光ビームスプリッタ6aを殆ん
ど全部が透過する。更に、この透過光はミラー7で反射
され、コリメータレンズ8で平行光化され、波長板9b
で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ10でデ
ィスク11上に集光される。
物レンズ10を逆向きに通り、波長板9bで円偏光から
往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメ
ータレンズ8、ミラー7を逆向きに通り、無偏光ビーム
スプリッタ6aを殆んど全部が透過する。更に、この透
過光は平行平板5を透過し、偏光ビームスプリッタ4a
にP偏光として入射して殆んど全部が透過し、複合レン
ズ12を通って光検出器13aで受光される。
ーザ1bからの出射光は1/4波長板17で直線偏光か
ら円偏光に変換され、回折格子2bで0次光、±1次回
折光の3つの光に分割される。これらの光はカップリン
グレンズ3bで発散角を縮小され、無偏光ビームスプリ
ッタ6aに円偏光として入射して約75%が反射され
る。更に、この反射光はミラー7で反射され、コリメー
タレンズ8で平行光化され、波長板9bを透過し、対物
レンズ10でディスク11上に集光される。
物レンズ10、波長板9b、コリメータレンズ8、ミラ
ー7を逆向きに通り、無偏光ビームスプリッタ6aに円
偏光として入射して約25%が透過する。更に、この透
過光は平行平板5を透過し、偏光ビームスプリッタ4a
を殆んど全部が透過し、複合レンズ12を通って光検出
器13aで受光される。
板9aは、波長650nmの光、波長780nmの光の
両方に対して1/4波長板として作用する広帯域の1/
4波長板である。このような広帯域の1/4波長板の例
としては、例えば、特開平5−100114号公報に記
載の1/4波長板がある。一方、図8に示す実施形態に
おける波長板9bは、波長650nmの光に対しては1
/4波長板として作用し、波長780nmの光に対して
は全波長板として作用する波長板である。このような波
長板の例としては、例えば、特開2000−26839
7号公報に記載の波長板がある。
長板である波長板9aの構成は複雑であるが、波長板の
数としては波長板9aの1枚しか必要としない。一方、
図8に示す実施形態は、波長板の数としては1/4波長
板17、波長板9bの2枚を必要とするが、1/4波長
板17、波長板9bの構成は単純である。
ド装置の第四の実施形態を示す図である。偏光ビームス
プリッタ4bは、波長650nmの光はP偏光成分につ
いては殆んど全部を透過し、S偏光成分については殆ん
ど全部を反射し、波長780nmの光はP偏光成分、S
偏光成分のいずれについても殆んど全部を反射する。ま
た、無偏光ビームスプリッタ6aは、波長650nmの
光はP偏光成分、S偏光成分のいずれについても殆んど
全部を透過し、波長780nmの光はP偏光成分、S偏
光成分のいずれについても約25%を透過し、約75%
を反射する。
1aからの出射光は回折格子2aで0次光、±1次回折
光の3つの光に分割される。これらの光はカップリング
レンズ3aで発散角を縮小され、偏光ビームスプリッタ
4bにP偏光として入射して殆んど全部が透過し、平行
平板5を透過し、無偏光ビームスプリッタ6aを殆んど
全部が透過する。更に、この透過光はミラー7で反射さ
れ、コリメータレンズ8で平行光化され、波長板9aで
直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ10でディ
スク11上に集光される。
物レンズ10を逆向きに通り、波長板9aで円偏光から
往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメ
ータレンズ8、ミラー7を逆向きに通り、無偏光ビーム
スプリッタ6aを殆んど全部が透過する。更に、この透
過光は平行平板5を透過し、偏光ビームスプリッタ4b
にS偏光として入射して殆んど全部が反射され、複合レ
ンズ12を通って光検出器13aで受光される。
ーザ1bからの出射光は回折格子2bで0次光、±1次
回折光の3つの光に分割される。これらの光はカップリ
ングレンズ3bで発散角を縮小され、無偏光ビームスプ
リッタ6aにS偏光として入射して約75%が反射さ
れ、ミラー7で反射される。更に、この反射光はコリメ
ータレンズ8で平行光化され、波長板9aで直線偏光か
ら円偏光に変換され、対物レンズ10でディスク11上
に集光される。
物レンズ10を逆向きに通り、波長板9aで円偏光から
往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメ
ータレンズ8、ミラー7を逆向きに通り、無偏光ビーム
スプリッタ6aにP偏光として入射して約25%が透過
する。更に、この透過光は平行平板5を透過し、偏光ビ
ームスプリッタ4bで殆んど全部が反射され、複合レン
ズ12を通って光検出器13aで受光される。複合レン
ズ12は入射面が円筒レンズ面、出射面が凹レンズ面で
あり、光検出器13aはコリメータレンズ8、複合レン
ズ12の2つの焦線の中間に設置されている。
ビームスプリッタ4bの透過率の波長依存性の例を示す
図である。図中の実線はP偏光成分、破線はS偏光成分
に対する特性である。P偏光成分については殆んど全部
を透過し、S偏光成分については殆んど全部を反射する
波長範囲は波長650nmの前後で十分に広く設計する
ことができ、P偏光成分、S偏光成分のいずれについて
も殆んど全部を反射する波長範囲は波長780nmの前
後で十分に広く設計することができる。
ビームスプリッタ6aの透過率の波長依存性の例は図3
に示す通りである。また、図9の実施形態に用いられる
光検出器13aの構成は図5に示す通りである。
ッド装置の第五の実施形態を示す図である。偏光ビーム
スプリッタ4aは、波長650nmの光はP偏光成分に
ついては殆んど全部を透過し、S偏光成分については殆
んど全部を反射し、波長780nmの光はP偏光成分、
S偏光成分のいずれについても殆んど全部を透過する。
また、無偏光ビームスプリッタ6bは、波長650nm
の光はP偏光成分、S偏光成分のいずれについても殆ん
ど全部を反射し、波長780nmの光はP偏光成分、S
偏光成分のいずれについても約75%を透過し、約25
%を反射する。
1aからの出射光は回折格子2aで0次光、±1次回折
光の3つの光に分割される。これらの光はカップリング
レンズ3aで発散角を縮小され、偏光ビームスプリッタ
4aにS偏光として入射して殆んど全部が反射され、無
偏光ビームスプリッタ6bで殆んど全部が反射される。
更に、この反射光はミラー7で反射され、コリメータレ
ンズ8で平行光化され、波長板9aで直線偏光から円偏
光に変換され、対物レンズ10でディスク11上に集光
される。
物レンズ10を逆向きに通り、波長板9aで円偏光から
往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメ
ータレンズ8、ミラー7を逆向きに通り、無偏光ビーム
スプリッタ6bで殆んど全部が反射される。更に、この
反射光は、偏光ビームスプリッタ4aにP偏光として入
射して殆んど全部が透過し、複合レンズ12を通って光
検出器13aで受光される。
ーザ1bからの出射光は回折格子2bで0次光、±1次
回折光の3つの光に分割される。これらの光はカップリ
ングレンズ3bで発散角を縮小され、平行平板5を透過
し、無偏光ビームスプリッタ6bにP偏光として入射し
て約75%が透過する。更に、この透過光はミラー7で
反射され、コリメータレンズ8で平行光化され、波長板
9aで直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ10
でディスク11上に集光される。
物レンズ10を逆向きに通り、波長板9aで円偏光から
往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメ
ータレンズ8、ミラー7を逆向きに通り、無偏光ビーム
スプリッタ6bにS偏光として入射して約25%が反射
される。更に、この反射光は偏光ビームスプリッタ4a
を殆んど全部が透過し、複合レンズ12を通って光検出
器13aで受光される。複合レンズ12は入射面が円筒
レンズ面、出射面が凹レンズ面であり、光検出器13a
はコリメータレンズ8、複合レンズ12の2つの焦線の
中間に設置されている。なお、図11の実施形態に用い
られる偏光ビームスプリッタ4aの透過率の波長依存性
の例は図2に示す通りである。
偏光ビームスプリッタ6bの透過率の波長依存性の例を
示す図である。図中の実線はP偏光成分、S偏光成分の
両方に対する特性である。P偏光成分、S偏光成分のい
ずれについても殆んど全部を反射する波長範囲は波長6
50nmの前後で十分に広く設計することができ、P偏
光成分、S偏光成分のいずれについても約75%を透過
し、約25%を反射する波長範囲は波長780nmの前
後で十分に広く設計することができる。
率はP偏光成分とS偏光成分で全く同じである必要はな
く、例えば、P偏光成分については約80%を透過し、
約20%を反射し、S偏光成分については約70%を透
過し、約30%を反射するように設計しても良い。ま
た、図11の実施形態に用いられる光検出器13aの構
成は図5に示す通りである。
ッド装置の第六の実施形態を示す図である。偏光ビーム
スプリッタ4bは、波長650nmの光はP偏光成分に
ついては殆んど全部を透過し、S偏光成分については殆
んど全部を反射し、波長780nmの光はP偏光成分、
S偏光成分のいずれについても殆んど全部を反射する。
また、無偏光ビームスプリッタ6bは、波長650nm
の光はP偏光成分、S偏光成分のいずれについても殆ん
ど全部を反射し、波長780nmの光はP偏光成分、S
偏光成分のいずれについても約75%を透過し、約25
%を反射する。
1aからの出射光は回折格子2aで0次光、±1次回折
光の3つの光に分割される。これらの光はカップリング
レンズ3aで発散角を縮小され、偏光ビームスプリッタ
4bにP偏光として入射して殆んど全部が透過し、無偏
光ビームスプリッタ6bで殆んど全部が反射される。更
に、この反射光はミラー7で反射され、コリメータレン
ズ8で平行光化され、波長板9aで直線偏光から円偏光
に変換され、対物レンズ10でディスク11上に集光さ
れる。
物レンズ10を逆向きに通り、波長板9aで円偏光から
往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメ
ータレンズ8、ミラー7を逆向きに通り、無偏光ビーム
スプリッタ6bで殆んど全部が反射される。更に、この
反射光は偏光ビームスプリッタ4bにS偏光として入射
して殆んど全部が反射され、複合レンズ12を通って光
検出器13aで受光される。
ーザ1bからの出射光は回折格子2bで0次光、±1次
回折光の3つの光に分割される。これらの光はカップリ
ングレンズ3bで発散角を縮小され、平行平板5を透過
し、無偏光ビームスプリッタ6bにP偏光として入射し
て約75%が透過する。更に、この透過光はミラー7で
反射され、コリメータレンズ8で平行光化され、波長板
9aで直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ10
でディスク11上に集光される。
物レンズ10を逆向きに通り、波長板9aで円偏光から
往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメ
ータレンズ8、ミラー7を逆向きに通り、無偏光ビーム
スプリッタ6bにS偏光として入射して約25%が反射
される。更に、この反射光は偏光ビームスプリッタ4b
で殆んど全部が反射され、複合レンズ12を通って光検
出器13aで受光される。複合レンズ12は入射面が円
筒レンズ面、出射面が凹レンズ面であり、光検出器13
aはコリメータレンズ8、複合レンズ12の2つの焦線
の中間に設置されている。
る偏光ビームスプリッタ4bの透過率の波長依存性の例
は図10に示す通りである。また、図13の実施形態に
用いられる無偏光ビームスプリッタ6bの透過率の波長
依存性の例は図12に示す通りである。また、図13の
実施形態に用いられる光検出器13aの構成は図5に示
す通りである。
施形態における半導体レーザ1a、回折格子2a、カッ
プリングレンズ3aと半導体レーザ1b、回折格子2
b、カップリングレンズ3bの位置を入れ替えると共
に、偏光ビームスプリッタ4aを無偏光ビームスプリッ
タ6aに置き換え、無偏光ビームスプリッタ6aを偏光
ビームスプリッタ4aに置き換えた形態でもよい。
9の実施形態における半導体レーザ1a、回折格子2
a、カップリングレンズ3aと半導体レーザ1b、回折
格子2b、カップリングレンズ3bの位置を入れ替える
と共に、偏光ビームスプリッタ4bを無偏光ビームスプ
リッタ6bに置き換え、無偏光ビームスプリッタ6aを
偏光ビームスプリッタ4aに置き換えた形態でもよい。
11の実施形態における半導体レーザ1a、回折格子2
a、カップリングレンズ3aと半導体レーザ1b、回折
格子2b、カップリングレンズ3bの位置を入れ替える
と共に、偏光ビームスプリッタ4aを無偏光ビームスプ
リッタ6aに置き換え、無偏光ビームスプリッタ6bを
偏光ビームスプリッタ4bに置き換えた形態でもよい。
13の実施形態における半導体レーザ1a、回折格子2
a、カップリングレンズ3aと半導体レーザ1b、回折
格子2b、カップリングレンズ3bの位置を入れ替える
と共に、偏光ビームスプリッタ4bを無偏光ビームスプ
リッタ6bに置き換え、無偏光ビームスプリッタ6bを
偏光ビームスプリッタ4bに置き換えた形態でもよい。
9、図11、図13の実施形態における平行平板5を図
6の実施形態における非点補正板16に置き換えた形態
も可能である。また、図9、図11、図13の実施形態
における半導体レーザ1bと回折格子2bの間に図8の
実施形態における1/4波長板17を設置すると共に、
波長板9aを図8の実施形態における波長板9bに置き
換えた形態も可能である。
施形態においては、半導体レーザ1aと偏光ビームスプ
リッタ4a、4bの間に発散角を縮小するためのカップ
リングレンズ3a、半導体レーザ1bと無偏光ビームス
プリッタ6a、6bの間に発散角を縮小するためのカッ
プリングレンズ3bが設けられている。カップリングレ
ンズ3a、3bを設けることにより波長650nm、7
80nmのいずれの光についても往路での効率が向上
し、記録時に高い光出力が得られる。
けることにより、コリメータレンズ8からの出射光を平
行光とするための調整を、コリメータレンズ8を光軸方
向に移動させる代わりにカップリングレンズ3a、3b
を光軸方向に移動させることで行うことができる。コリ
メータレンズ8は大きな有効径を必要とするため、これ
を移動させるためには大きな機構を必要とするが、カッ
プリングレンズ3a、3bの有効径は小さくても良いた
め、これらを移動させるための機構は小さくても良い。
つの光源と1つの光検出器を有し、複数の異なる規格の
光記録媒体、例えば、DVD規格の光記録媒体とCD規
格の光記録媒体に対して記録や再生を行う光ヘッド装置
において、複数の異なる規格の光記録媒体のいずれにお
いても良好に記録あるいは再生を行うことができる。例
えば、DVD規格の光記録媒体に対しては記録時に高い
光出力が得られると共に再生時に高いS/Nが得られ、
例えば、CD規格の光記録媒体に対しては光記録媒体の
複屈折が変動しても光検出器からの出力が変動しない。
については、往路において第一の光源からの光の大部分
が第一の光合分波手段により第二の光合分波手段を介し
て対物レンズへ導かれ、復路において対物レンズからの
光の大部分が第二の光合分波手段を介して第一の光合分
波手段により光検出器へ導かれるため、記録時に高い光
出力が得られ、再生時に高いS/Nを得ることができ
る。
ついては、往路において第二の光源からの光の一部分が
第二の光合分波手段により偏光状態に殆んど依存せず対
物レンズへ導かれ、復路において対物レンズからの光の
一部分が第二の光合分波手段により偏光状態に殆んど依
存せず第一の光合分波手段を介して光検出器へ導かれる
ため、光記録媒体の複屈折が変動しても光検出器からの
出力の変動を防止することができる。
図である。
ッタの透過率の波長依存性の例を示す図である。
リッタの透過率の波長依存性の例を示す図である。
ビームスプリッタを示す図であり、(a)は平面図、
(b)は側面図である。
示す図である。
図である。
を示す図である。
図である。
図である。
リッタの透過率の波長依存性の例を示す図である。
す図である。
スプリッタの透過率の波長依存性の例を示す図である。
す図である。
る。
5g、15h受光部 16 非点補正板 17 1/4波長板 18a、18b ビームスプリッタ
Claims (16)
- 【請求項1】 各々異なる規格の光記録媒体に対応して
設けられ、第一の波長の光を出射する第一の光源及び第
二の波長の光を出射する第二の光源と、前記第一及び第
二の光源からの出射光を光記録媒体上に集光する対物レ
ンズと、前記光記録媒体からの反射光を検出する光検出
器と、前記第一の光源から対物レンズへ向かう往路の光
と対物レンズから光検出器へ向かう復路の光を合成/分
離する第一の光合分波手段と、前記第二の光源から対物
レンズへ向かう往路の光と対物レンズから光検出器へ向
かう復路の光を合成/分離する第二の光合分波手段とを
含み、前記第一の光合分波手段は往路において第一の光
源からの第一の波長の光の大部分を第二の光合分波手段
へ導くと共に、復路において第二の光合分波手段からの
第一の波長の光の大部分を光検出器へ導き、復路におい
て第二の光合分波手段からの第二の波長の光の大部分を
光検出器へ導き、前記第二の光合分波手段は往路におい
て第二の光源からの第二の波長の光の一部分を偏光状態
に殆んど依存せずに対物レンズへ導き、復路において対
物レンズからの第二の波長の光の一部分を偏光状態に殆
んど依存せずに第一の光合分波手段へ導くと共に、往路
において第一の光合分波手段からの第一の波長の光の大
部分を対物レンズへ導き、復路において対物レンズから
の第一の波長の光の大部分を第一の光合分波手段へ導く
ことを特徴とする光ヘッド装置。 - 【請求項2】 各々異なる規格の光記録媒体に対応して
設けられ、第一の波長の光を出射する第一の光源及び第
二の波長の光を出射する第二の光源と、前記第一及び第
二の光源からの出射光を光記録媒体上に集光する対物レ
ンズと、前記光記録媒体からの反射光を検出する光検出
器と、前記第一の光源から対物レンズへ向かう往路の光
と対物レンズから光検出器へ向かう復路の光を合成/分
離する第一の光合分波手段と、前記第二の光源から対物
レンズへ向かう往路の光と対物レンズから光検出器へ向
かう復路の光を合成/分離する第二の光合分波手段とを
含み、前記第一の光合分波手段は往路において第一の光
源からの第一の波長の光の大部分を対物レンズへ導き、
復路において対物レンズからの第一の波長の光の大部分
を第二の光合分波手段へ導くと共に、往路において第二
の光合分波手段からの第二の波長の光の大部分を対物レ
ンズへ導き、復路において対物レンズからの第二の波長
の光の大部分を第二の光合分波手段へ導き、前記第二の
光合分波手段は往路において第二の光源からの第二の波
長の光の一部分を偏光状態に殆んど依存せずに第一の光
合分波手段へ導き、復路において第一の光合分波手段か
らの第二の波長の光の一部分を偏光状態に殆んど依存せ
ずに光検出器へ導くと共に、復路において第一の光合分
波手段からの第一の波長の光の大部分を光検出器へ導く
ことを特徴とする光ヘッド装置。 - 【請求項3】 前記第一の波長は650nmの近傍であ
り、前記第二の波長は780nmの近傍であることを特
徴とする請求項1、2に記載の光ヘッド装置。 - 【請求項4】 前記第一の光合分波手段は第一の波長の
光に対する偏光ビームスプリッタであり、前記第二の光
合分波手段は第二の波長の光に対する無偏光ビームスプ
リッタであることを特徴とする請求項1〜3に記載の光
ヘッド装置。 - 【請求項5】 前記偏光ビームスプリッタは第一の波長
の光に対し、P偏光成分については大部分を透過すると
共にS偏光成分については大部分を反射し、前記無偏光
ビームスプリッタは第二の波長の光に対し、P偏光成
分、S偏光成分のいずれについても一部分を透過するか
あるいは反射し、残りを反射するかあるいは透過するこ
とを特徴とする請求項4に記載の光ヘッド装置。 - 【請求項6】 前記第一及び第二の光合分波手段と前記
対物レンズの間に、前記第一及び第二の波長の光の両方
に対して1/4波長板として作用する広帯域の1/4波
長板を更に有することを特徴とする請求項4、5に記載
の光ヘッド装置。 - 【請求項7】 前記第一及び第二の光合分波手段と前記
対物レンズの間に、第一の波長の光に対しては1/4波
長板として作用し、第二の波長の光に対しては全波長板
として作用する波長板を更に有し、前記第二の光源と前
記第二の光合分波手段の間に、第二の波長の光に対する
1/4波長板を更に有することを特徴とする請求項4、
5に記載の光ヘッド装置。 - 【請求項8】 前記無偏光ビームスプリッタは平板型の
ビームスプリッタであることを特徴とする請求項4〜7
に記載の光ヘッド装置。 - 【請求項9】 前記無偏光ビームスプリッタへの入射光
は発散光または収束光であり、前記無偏光ビームスプリ
ッタの透過光の光路中に、無偏光ビームスプリッタによ
り生じる非点収差を相殺する非点収差を生じる非点収差
補正手段を更に有することを特徴とする請求項8に記載
の光ヘッド装置。 - 【請求項10】 前記非点収差補正手段は平行平板であ
り、前記平行平板と前記無偏光ビームスプリッタは光軸
の周りに互いに略90°回転して設置されていることを
特徴とする請求項9に記載の光ヘッド装置。 - 【請求項11】 前記非点収差補正手段は表面に階段状
のパタンまたは滑らかな曲面状のパタンを有する非点補
正板であることを特徴とする請求項9に記載の光ヘッド
装置。 - 【請求項12】 前記偏光ビームスプリッタは第二の波
長の光に対し、P偏光成分、S偏光成分のいずれについ
ても大部分を透過し、前記無偏光ビームスプリッタは第
一の波長の光に対し、P偏光成分、S偏光成分のいずれ
についても大部分を透過し、第一の光源から出射した第
一の波長の光は前記偏光ビームスプリッタにS偏光とし
て入射することを特徴とする請求項4〜11に記載の光
ヘッド装置。 - 【請求項13】 前記偏光ビームスプリッタは第二の波
長の光に対し、P偏光成分、S偏光成分のいずれについ
ても大部分を反射し、前記無偏光ビームスプリッタは第
一の波長の光に対し、P偏光成分、S偏光成分のいずれ
についても大部分を透過し、第一の光源から出射した第
一の波長の光は前記偏光ビームスプリッタにP偏光とし
て入射することを特徴とする請求項4〜11に記載の光
ヘッド装置。 - 【請求項14】 前記偏光ビームスプリッタは第二の波
長の光に対し、P偏光成分、S偏光成分のいずれについ
ても大部分を透過し、前記無偏光ビームスプリッタは第
一の波長の光に対し、P偏光成分、S偏光成分のいずれ
についても大部分を反射し、第一の光源から出射した第
一の波長の光は前記偏光ビームスプリッタにS偏光とし
て入射することを特徴とする請求項4〜11に記載の光
ヘッド装置。 - 【請求項15】 前記偏光ビームスプリッタは第二の波
長の光に対し、P偏光成分、S偏光成分のいずれについ
ても大部分を反射し、前記無偏光ビームスプリッタは第
一の波長の光に対し、P偏光成分、S偏光成分のいずれ
についても大部分を反射し、第一の光源から出射した第
一の波長の光は前記偏光ビームスプリッタにP偏光とし
て入射することを特徴とする請求項4〜11に記載の光
ヘッド装置。 - 【請求項16】 前記第一の光源と前記第一の光合分波
手段の間に、第一の光源から出射した第一の波長の光の
発散角を縮小するための第一のカップリングレンズを更
に有し、前記第二の光源と前記第二の光合分波手段の間
に、第二の光源から出射した第二の波長の光の発散角を
縮小するための第二のカップリングレンズを更に有する
ことを特徴とする請求項1〜15に記載の光ヘッド装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001312806A JP2003123305A (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 光ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001312806A JP2003123305A (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 光ヘッド装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003123305A true JP2003123305A (ja) | 2003-04-25 |
Family
ID=19131403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001312806A Pending JP2003123305A (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 光ヘッド装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003123305A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7417937B2 (en) | 2004-02-10 | 2008-08-26 | Funai Electric Co., Ltd. | Optical pickup apparatus |
US7787348B2 (en) | 2002-09-16 | 2010-08-31 | Nec Corporation | Optical head apparatus and optical information recording or reproducing apparatus |
-
2001
- 2001-10-10 JP JP2001312806A patent/JP2003123305A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7787348B2 (en) | 2002-09-16 | 2010-08-31 | Nec Corporation | Optical head apparatus and optical information recording or reproducing apparatus |
US7417937B2 (en) | 2004-02-10 | 2008-08-26 | Funai Electric Co., Ltd. | Optical pickup apparatus |
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