JP2586560B2 - ホログラムヘッド - Google Patents
ホログラムヘッドInfo
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- JP2586560B2 JP2586560B2 JP63080874A JP8087488A JP2586560B2 JP 2586560 B2 JP2586560 B2 JP 2586560B2 JP 63080874 A JP63080874 A JP 63080874A JP 8087488 A JP8087488 A JP 8087488A JP 2586560 B2 JP2586560 B2 JP 2586560B2
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- light beam
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光の偏光を利用して情報を取り出すホログ
ラムヘッドに関するものである。
ラムヘッドに関するものである。
従来の技術 情報が偏光の形で取り出される代表的なものとして、
光磁気方式の光ディスクがある。
光磁気方式の光ディスクがある。
本発明に先行する光磁気信号の検出方式を以下第６図
により説明する。
により説明する。
半導体レーザ61を出射した光ビームは、コリメートレ
ンズ62により略平行光にされ、ハーフミラー63,対物レ
ンズ64を経て光磁気ディスク65に入射される。再生時に
は、ディスク65で反射される際に情報信号部分によりカ
ー回転を与えられ偏光としての情報信号を含むビームと
なる。反射された光ビームは、再び対物レンズ64,ハー
フミラー63を通り、検出レンズ66に入射する。ヴオラス
トンプリズム67に入射した光ビームはＰ波とＳ波に分け
られて、各々デテクターA68とデテクターB69に入射す
る。光磁気信号は、この偏光の分離により各々のデテク
ターから得ることができるが、この信号の差動信号によ
りS/Nの良好な信号を得ることができる。
ンズ62により略平行光にされ、ハーフミラー63,対物レ
ンズ64を経て光磁気ディスク65に入射される。再生時に
は、ディスク65で反射される際に情報信号部分によりカ
ー回転を与えられ偏光としての情報信号を含むビームと
なる。反射された光ビームは、再び対物レンズ64,ハー
フミラー63を通り、検出レンズ66に入射する。ヴオラス
トンプリズム67に入射した光ビームはＰ波とＳ波に分け
られて、各々デテクターA68とデテクターB69に入射す
る。光磁気信号は、この偏光の分離により各々のデテク
ターから得ることができるが、この信号の差動信号によ
りS/Nの良好な信号を得ることができる。
偏光分離により信号がどのように得られ、またS/Nを
良好に得るためにはどのようにする必要があるかは、一
般的によく知られているので、ここでは詳細な説明は省
略する。通常、偏光の分離度がよい程S/Nの良い信号が
得られるが、一般的には約100対１以上の分離度が必要
である。この点、ヴオラストンプリズムは分離度が1000
対１以上もあり、十分である。
良好に得るためにはどのようにする必要があるかは、一
般的によく知られているので、ここでは詳細な説明は省
略する。通常、偏光の分離度がよい程S/Nの良い信号が
得られるが、一般的には約100対１以上の分離度が必要
である。この点、ヴオラストンプリズムは分離度が1000
対１以上もあり、十分である。
上記の光学系でどちらか一方のデテクターから非点収
差法やナイフエッジ法等によるフォーカス誤差信号を取
りだすことも可能である。又、プッシュプル法や、サン
プルフォーマットトラッキング法等によりトラック誤差
信号を取りだすことも可能である。
差法やナイフエッジ法等によるフォーカス誤差信号を取
りだすことも可能である。又、プッシュプル法や、サン
プルフォーマットトラッキング法等によりトラック誤差
信号を取りだすことも可能である。
発明が解決しようとする課題 上記で示した装置では、偏光分離のためにはヴオラス
トンプリズムもしくはロッションプリズム，セナルモン
プリズム，サバールプリズム等の水晶や方解石を使用す
る必要がある。
トンプリズムもしくはロッションプリズム，セナルモン
プリズム，サバールプリズム等の水晶や方解石を使用す
る必要がある。
しかし、これらのプリズムには、光学的に良質な水晶
や方解石を使う必要があり、コストの高いものとなるう
えに、長さも必要なので、重く、体積も大きなヘッドと
なる欠点があった。
や方解石を使う必要があり、コストの高いものとなるう
えに、長さも必要なので、重く、体積も大きなヘッドと
なる欠点があった。
これらのプリズムの代りに偏光ビームスプリッターを
使うことも考えられるが、偏光ビームスプリッターを使
うと反射させるビームを90゜程度に折曲させる必要があ
り、インライン構成にしにくい。
使うことも考えられるが、偏光ビームスプリッターを使
うと反射させるビームを90゜程度に折曲させる必要があ
り、インライン構成にしにくい。
また、水晶を使用したプリズムより低コストにはなる
が、やはり相当な高コストの光学部品となる。
が、やはり相当な高コストの光学部品となる。
また、上述のプリズムを用いてフォーカス信号等を得
ようとすると、フォーカス信号を生成するための光学素
子が必要となる。例えば、非点収差方式のフォーカシン
グ信号を得ようとすると、平行平板なリシリンドルカル
レンズが必要となり、ナイフエッジ方式のフォーカシン
グ信号を得ようとするとナイフエッジやウエッジ状のプ
リズムが必要である。即ち、現状の光学系においてはこ
のように検出系に組合せた光学系が必要となるために、
調整が複雑になる。
ようとすると、フォーカス信号を生成するための光学素
子が必要となる。例えば、非点収差方式のフォーカシン
グ信号を得ようとすると、平行平板なリシリンドルカル
レンズが必要となり、ナイフエッジ方式のフォーカシン
グ信号を得ようとするとナイフエッジやウエッジ状のプ
リズムが必要である。即ち、現状の光学系においてはこ
のように検出系に組合せた光学系が必要となるために、
調整が複雑になる。
このように、これらの機能を一体とした安価な光学素
子が必要とされていた。
子が必要とされていた。
一方、従来から偏光性のホログラム技術が知られてお
り、このホログラムを用いることができれば構造が簡単
にできる。
り、このホログラムを用いることができれば構造が簡単
にできる。
しかしながら、従来には、これらのホログラムを用い
ても偏光分離度が６〜８対１と非常に悪く、実用的に使
用は困難であり、ホログラムの分散が大きくてサーボ信
号検出等も困難であった。
ても偏光分離度が６〜８対１と非常に悪く、実用的に使
用は困難であり、ホログラムの分散が大きくてサーボ信
号検出等も困難であった。
本発明は、上述のような問題を解決して、ホログラム
を用いて、簡単な構成で、しかもS/N特性の良い情報検
出を行うことのできるホログラムヘッドを提供すること
を目的とする。
を用いて、簡単な構成で、しかもS/N特性の良い情報検
出を行うことのできるホログラムヘッドを提供すること
を目的とする。
課題を解決するための手段 本発明においては、放射光源から出射する光ビームを
略平行光にする第１の光学系と、この略平行光を受け情
報担体上に集光させる第２の光学系と、この情報担体で
反射もしくは透過した光ビームを分岐する第３の光学系
と、この分岐された光ビームの光路中にある第１のホロ
グラムと、この第１のホログラムを透過した光ビーム受
光する第１の光検出器と、第１のホログラムで回折され
たｎ次の回折光を受ける第２のホログラムと、この第２
のホログラムで回折された−ｎ次の回折光を受光する第
２の光検出器とを有する構成にしている。
略平行光にする第１の光学系と、この略平行光を受け情
報担体上に集光させる第２の光学系と、この情報担体で
反射もしくは透過した光ビームを分岐する第３の光学系
と、この分岐された光ビームの光路中にある第１のホロ
グラムと、この第１のホログラムを透過した光ビーム受
光する第１の光検出器と、第１のホログラムで回折され
たｎ次の回折光を受ける第２のホログラムと、この第２
のホログラムで回折された−ｎ次の回折光を受光する第
２の光検出器とを有する構成にしている。
作用 かかる構成により、２枚のホログラムを用いたことに
よって、偏光分離特性を向上し、かつホログラムの相補
正を利用して光ビーム光軸変動を除去ないしは軽減する
ことができて、光情報をS/N良く検出することができ
る。
よって、偏光分離特性を向上し、かつホログラムの相補
正を利用して光ビーム光軸変動を除去ないしは軽減する
ことができて、光情報をS/N良く検出することができ
る。
実 施 例 本発明の一実施例を第１図に示す。
照射光源である半導体レーザ１を出射した光ビーム
は、コリメートレンズ２によって略平行光になされ、ハ
ーフミラー3,対物レンズ４を経て光磁気ディスク５に集
光される。ディスク５で反射された光ビームは検出光学
系へ入射され分岐される。光路中に設けられたホログラ
ムA6を透過した零次光は検出レンズA7により集光され、
デテクターA8に入射される。ホログラムA6で回折された
ヒームはホログラムB9に入射される。この時、ホログラ
ムA6で回折された光ビームはほとんどがＳ偏光となって
いる。ホログラムB9で再度回折された光ビームは、入射
光がほとんどＳ偏波なのでほとんどの光ビームを回折さ
せることができる。再度回折された光ビームは検出レン
ズB10に入射されて、デテクターB11上へ入射される。
は、コリメートレンズ２によって略平行光になされ、ハ
ーフミラー3,対物レンズ４を経て光磁気ディスク５に集
光される。ディスク５で反射された光ビームは検出光学
系へ入射され分岐される。光路中に設けられたホログラ
ムA6を透過した零次光は検出レンズA7により集光され、
デテクターA8に入射される。ホログラムA6で回折された
ヒームはホログラムB9に入射される。この時、ホログラ
ムA6で回折された光ビームはほとんどがＳ偏光となって
いる。ホログラムB9で再度回折された光ビームは、入射
光がほとんどＳ偏波なのでほとんどの光ビームを回折さ
せることができる。再度回折された光ビームは検出レン
ズB10に入射されて、デテクターB11上へ入射される。
デテクターB11を４分割デテクターとし、ホログラムA
6及び／又はホログラムB9に偏光分離機能以外に非点収
差を発生させ得るようにしておけば、デテクターB11の
出力から非点収差法によるフォーカス誤差信号を取り出
すことができる。
6及び／又はホログラムB9に偏光分離機能以外に非点収
差を発生させ得るようにしておけば、デテクターB11の
出力から非点収差法によるフォーカス誤差信号を取り出
すことができる。
通常、１枚のホログラムの使用では、このように偏光
性をもたせたホログラムの場合、空間周波数が非常に大
きく、安定なサーボ信号を得ることができない。これ
は、空間周波数の高いホログラムは波長依存性が非常に
強いために、例えばわずか少しの温度差等による半導体
レーザの波長シフト等でもサーボ信号検出に影響を与え
るからである。
性をもたせたホログラムの場合、空間周波数が非常に大
きく、安定なサーボ信号を得ることができない。これ
は、空間周波数の高いホログラムは波長依存性が非常に
強いために、例えばわずか少しの温度差等による半導体
レーザの波長シフト等でもサーボ信号検出に影響を与え
るからである。
第２図に本装置に用いられる偏光性ホログラムの代表
的な例を模式的に示す。ホログラム21に入射する光ビー
ム22はホログラム面で主としてＳ偏光成分が回折され
て、主としてＰ波成分が零次光ビーム23として透過す
る。
的な例を模式的に示す。ホログラム21に入射する光ビー
ム22はホログラム面で主としてＳ偏光成分が回折され
て、主としてＰ波成分が零次光ビーム23として透過す
る。
ホログラムは、アスペクト比1.5〜2.5でありホログラ
ムピッチも0.8〜1.2μｍのほぼ波長と同程度の長さとな
っている。
ムピッチも0.8〜1.2μｍのほぼ波長と同程度の長さとな
っている。
零次光と一次回折光の偏光分離度は、およそ８〜10対
１であり、光磁気による情報検出用としては不十分であ
るが、第１図のように構成することによって、偏光分離
を２度行なうことになり、偏光分離度も64〜100対１と
向上することができ、S/N良く情報を検出することがで
きる。
１であり、光磁気による情報検出用としては不十分であ
るが、第１図のように構成することによって、偏光分離
を２度行なうことになり、偏光分離度も64〜100対１と
向上することができ、S/N良く情報を検出することがで
きる。
また、２枚のホログラムを用いることによって、ホロ
グラムの波長依存性をキャンセルできることを第３図を
用いて説明する。
グラムの波長依存性をキャンセルできることを第３図を
用いて説明する。
初期状態でホログラムA31に入射される光ビームが、
の回折角を得てホログラムB32へ入射される。ホログ
ラムB32で再度回折した光ビームは、２つのホログラム
への光ビームの入射角が等しい時に元の光軸の平行なも
のになる。一方、波長変動があって第３図中の破線で示
す光ビームが入射された時は、ホログラムA31で（＋
α）回折された光ビームがホログラムB32で再度（＋
α）方向に回折されるので、結局、元の光ビーム軸と平
行なものとなる。
の回折角を得てホログラムB32へ入射される。ホログ
ラムB32で再度回折した光ビームは、２つのホログラム
への光ビームの入射角が等しい時に元の光軸の平行なも
のになる。一方、波長変動があって第３図中の破線で示
す光ビームが入射された時は、ホログラムA31で（＋
α）回折された光ビームがホログラムB32で再度（＋
α）方向に回折されるので、結局、元の光ビーム軸と平
行なものとなる。
第４図は本発明の別の形態の実施例である。これは、
通常のプリズム膜分離の代りにホログラム分離を行なう
ものである。本実施例では、このホログラムプリズムを
用いたたSSD方式（公知となっているので詳細な説明な
省略する）と類似の方式を提案するものである。ホログ
ラムA43で回折されなかった光ビームは、光ビームが最
も絞れる前に中心にスリット状のデテクターである三分
割デテクターA45上に精度よく投影される。一方、ホロ
グラムA43で回折された一次回折光は、ホログラムB44で
再度回折され、デテクターB46上へ入射される。こちら
の光ビームは光ビームの経路が若干長いので、光ビーム
がディスクの結像位置で最も絞れた後の発散していく状
態でデテクターＡと同様な三分割デテクターB46上へ入
射される。図では、デテクターＡ及びデテクターＢを離
して示してあるが、実際は互に十分近づけることが可能
で、１チップ型のデテクターとすることも可能である。
通常のプリズム膜分離の代りにホログラム分離を行なう
ものである。本実施例では、このホログラムプリズムを
用いたたSSD方式（公知となっているので詳細な説明な
省略する）と類似の方式を提案するものである。ホログ
ラムA43で回折されなかった光ビームは、光ビームが最
も絞れる前に中心にスリット状のデテクターである三分
割デテクターA45上に精度よく投影される。一方、ホロ
グラムA43で回折された一次回折光は、ホログラムB44で
再度回折され、デテクターB46上へ入射される。こちら
の光ビームは光ビームの経路が若干長いので、光ビーム
がディスクの結像位置で最も絞れた後の発散していく状
態でデテクターＡと同様な三分割デテクターB46上へ入
射される。図では、デテクターＡ及びデテクターＢを離
して示してあるが、実際は互に十分近づけることが可能
で、１チップ型のデテクターとすることも可能である。
第５図は、このような第２の実施例に用いられるホロ
グラムを模式的に示すもので、ホログラムプリズムと接
着剤等の仲介媒質等から構成している。この仲介媒質の
屈折率は他のプリズムとは十分に差のある値とする必要
があり、また異方性のないことが望ましい。
グラムを模式的に示すもので、ホログラムプリズムと接
着剤等の仲介媒質等から構成している。この仲介媒質の
屈折率は他のプリズムとは十分に差のある値とする必要
があり、また異方性のないことが望ましい。
なお本例では、説明を簡単にするために２枚の単レン
ズ（第１図中の検出レンズ7,10）を使用した例を示した
が、これらは、一体型の２光軸単レンズを用いる方が有
利になる場合がある。又、検出レンズB10を光軸上にセ
ットして一枚の単レンズに２つの光ビームを通貨させる
こともできる。
ズ（第１図中の検出レンズ7,10）を使用した例を示した
が、これらは、一体型の２光軸単レンズを用いる方が有
利になる場合がある。又、検出レンズB10を光軸上にセ
ットして一枚の単レンズに２つの光ビームを通貨させる
こともできる。
発明の効果 このように、本発明によれば、ホログラムを２枚用い
ることによって、光磁気信号等の情報再生に最適なS/N
に偏光特性を向上でき、かつ軽量小型の簡単な構成の光
ヘッドを構成することが可能となった。
ることによって、光磁気信号等の情報再生に最適なS/N
に偏光特性を向上でき、かつ軽量小型の簡単な構成の光
ヘッドを構成することが可能となった。
また、２枚のホログラムの相補正を用いれば、波長依
存性のない光検出系を形成することも可能となった。
存性のない光検出系を形成することも可能となった。
第１図は本発明の第１の実施例におけるホログラムヘッ
ドのブロック図、第２図はそのホログラムの例を示す模
式図、第３図はそのホログラムによる作用を示す模式
図、第４図は本発明の第２の実施例におけるホログラム
ヘッドのブロック図、第５図はそのホログラムの例を示
す模式図、第６図は従来例の光ヘッドのブロック図であ
る。 １……半導体レーザ、２……コリメートレンズ、３……
ハーフミラー、４……対物レンズ、５……光磁気レン
ズ、６……ホログラムＡ、７……検出レンズＡ、８……
デテクターＡ、９……ホログラムＢ、10……検出レンズ
Ｂ、11……デテクターＢ。
ドのブロック図、第２図はそのホログラムの例を示す模
式図、第３図はそのホログラムによる作用を示す模式
図、第４図は本発明の第２の実施例におけるホログラム
ヘッドのブロック図、第５図はそのホログラムの例を示
す模式図、第６図は従来例の光ヘッドのブロック図であ
る。 １……半導体レーザ、２……コリメートレンズ、３……
ハーフミラー、４……対物レンズ、５……光磁気レン
ズ、６……ホログラムＡ、７……検出レンズＡ、８……
デテクターＡ、９……ホログラムＢ、10……検出レンズ
Ｂ、11……デテクターＢ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金馬 慶明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−122943（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−246940（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−162246（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−267932（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】放射光源と、前記放射光源から出射する光
ビームを略平行光にする第１の光学系と、この略平行光
を受け情報担体上に集光させる第２の光学系と、前記情
報担体で反射もしくは透過した光ビームを分岐する第３
の光学系と、前記分岐された光ビームの光路中にある第
１のホログラムと、前記第１のホログラムを透過した光
ビーム受光する第１の光検出器と、前記第１のホログラ
ムで回折されたｎ次の回折光を受ける第２のホログラム
と、前記第２のホログラムで回折された−ｎ次の回折光
を受光する第２の光検出器とを有するホログラムヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63080874A JP2586560B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | ホログラムヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63080874A JP2586560B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | ホログラムヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01253843A JPH01253843A (ja) | 1989-10-11 |
| JP2586560B2 true JP2586560B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=13730491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63080874A Expired - Fee Related JP2586560B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | ホログラムヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586560B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2801746B2 (ja) * | 1989-08-04 | 1998-09-21 | 株式会社リコー | 光情報記録再生装置及び二重回折格子 |
| TW218427B (ja) * | 1991-06-04 | 1994-01-01 | Ibm | |
| JPH05216386A (ja) * | 1991-10-11 | 1993-08-27 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | ホログラム・システム |
| GB2296808A (en) * | 1994-12-29 | 1996-07-10 | Sharp Kk | Illumination system for display device |
| AU2001274616A1 (en) * | 2000-06-29 | 2002-01-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical element, optical head and optical information processor |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP63080874A patent/JP2586560B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01253843A (ja) | 1989-10-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |