JP2647945B2 - 光情報記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光情報記録媒体を用いて情報の記録、再生
等を行う光情報記録再生装置に関する。

従来の技術 従来、光情報記録再生装置に回折格子（グレーテイン
グ）を用いたものとしては、まず、第一の従来例として
特開昭91−230634号公報に開示されているものがある。
すなわち、第３図に示すように、半導体レーザ１から出
射されたレーザ光はコリメートレンズ２で平行化され、
偏光ビームスプリツタ３に入射する。この場合、その入
射光の偏光方向は偏光ビームスプリツタ３の溝と平行方
向の状態となるようにしてあるため回折して1/4波長板
４に入射し円偏光波となり、対物レンズにより集光され
光情報記録媒体としての光デイスク６に照射されこれに
より情報の記録又は再生が行われる。また、その光デイ
スク６からの反射光は前記1/4波長板４で直線偏光波に
変換されこれにより偏光ビームスプリツタ３を透過し、
光情報検出光学系７に導かれ臨界角回折格子８に入射す
る。ここでは、その入射光は２回の臨界角回折と全反射
を生じ回折光となつて４分割された受光素子９に入射
し、これによりそれら分割された受光素子９により差信
号をとつてフオーカスエラー信号の検出や、トラツクエ
ラー信号の検出を行つている。

また、第二の従来例として、第４図（ａ）（ｂ）に示
すように、デユアルグレーテイング10を用いたものがあ
る。すなわち、半導体レーザ11からの出射光はコリメー
トレンズ12により平行化された後、２枚の整形プリズム
13を介してビームスプリツタ14により反射され対物レン
ズ15により集光され光磁気デイスク16に照射され、これ
により情報の記録が行われる。また、この光磁気デイス
ク16からの反射光は前記ビームスプリツタ14を透過して
光情報検出光学系17に導かれ、集光レンズ18により集光
されデユアルグレーテイング10の表裏面にそれぞれ形成
されたグレーテイング19を透過又は回折する。このう
ち、透過してそのまま直進した０次光Ｔは４分割受光素
子20に導かれ、回折された１次光Ｋは２分割受光素子21
に導かれる。そして、光磁気信号は０次光Ｔと１次光Ｋ
との光量差により検出し、また、フオーカスエラー信号
は０次光Ｔを用い非点収差法により検出し、トラツクエ
ラー信号は１次光Ｋを用いプシユプル法等により検出す
る。

発明が解決しようとする課題 まず、第一の従来例では、追記型の光デイスクおよび
CDには適用できるが、光磁気デイスクの信号検出には適
用することができず、また、このような従来の構成では
グレーテイングに付随して生じる波長変動に応じて回折
角度が変動する問題を解決することができない。また、
第二の従来例では、デユアルグレーテイングを透過、回
折した０次光および１次光のビーム間隔の精度が悪いた
めスポツト位置のズレが生じやすく、その結果、信号検
出に誤差が生じやすくなる。

課題を解決するための手段 そこで、このような問題点を解決するために、請求光
１記載の発明では、半導体レーザから出射されたレーザ
光を光情報記録媒体に照射して情報の記録を行うと共
に、その光情報記録媒体からの反射光を集光レンズによ
り集光して光情報検出光学系に導き情報の再生や、トラ
ツクエラー信号、フオーカスエラー信号の検出を行う光
情報記録再生装置において、前記光情報記録媒体により
反射され前記集光レンズにより収束された光の光路上
に、一面に等ピツチのグレーテイングが形成されこの面
と相対する位置に反射面の形成された光路分離手段を設
け、この光路分離手段により、回折されて進む１次光の
光路上に第一受光素子と屈折されて進む０次光の光路上
に少なくとも４分割された第二受光素子とを有する光情
報検知器を設けた。

また、請求項２記載の発明では、半導体レーザから出
射されたレーザ光を光情報記録媒体に照射して情報の記
録を行うと共に、その光情報記録媒体からの反射光を集
光レンズにより集光して光情報検出光学系に導き情報の
再生や、トラツクエラー信号、フオーカスエラー信号の
検出を行う光情報記録再生装置において、前記光情報記
録媒体により反射され前記集光レンズにより集光された
光の光路上に、一面にピツチの異なるグレーテイングが
形成されこの面と相対する位置に反射面の形成された光
路分離手段を設け、この光路分離手段により、回折され
て進む１次光の光路上に少なくとも４分割された第一受
光素子と屈折されて進む０次光の光路上に第二受光素子
とを有する光情報検知器を設けた。

作用 請求項１記載の発明により、光情報記録媒体からの反
射光は光路分離手段の等ピツチなグレーテイング及び反
射面により回折又は屈折された光となり、それら２つの
光のうち回折されて進む１次光は第一受光素子に受光さ
れることによりトラツクエラー信号を検出し、一方、屈
折されて進む０次光は少なくとも４分割された受光面を
もつ第二受光素子に受光されることによりフオーカスエ
ラー信号を検出し、さらに、それら第一及び第二受光素
子により検出された信号をもとに光磁気信号を検出する
ことができる。

請求項２記載の発明により、光情報記録媒体からの反
射項は光路分離手段のピツチの異なるグレーテイング及
び反射面により回折又は屈折された光となり、それら２
つの光のうち回折されて進む１次光は少なくとも分割さ
れた受光面をもつ第一受光素子に受光されることにより
フオーカスエラ信号を検出し、一方、屈折されて進む０
次光は第二受光素子に受光されることによりトラツクエ
ラー信号を検出、さらに、それら第一及び第二受光素子
により検出された信号をもとに光磁気信号を検出するこ
ともできる。

実施例 まず、請求項１記載の発明の一実施例を第１図に基づ
いて説明する。なお、ここでは、本発明に係る光情報検
出光学系のみについて説明する。

光路分離手段としての光路分離板22は、平行平板型を
しており、集光レンズ23に位置する側の面に偏光方向に
より回折効率が変化する等ピツチのグレーテイング24が
形成され、これと相対する側の位置に入射した光を全反
射する反射面25が形成されている。この光路分離板22
は、光情報記録媒体としての図示しない光磁気デイスク
から反射された光が光情報検出光学系26内の集光レンズ
23により集光された光路上に位置して設けられている。
また、前記グレーテイング24と前記反射面25とを有する
前記光路分離板22により回折又は屈折された光のうち、
回折されて進む１次光Ｋの光路上には２分割された受光
面a,bをもつ第一受光素子27が配置され、一方、屈折さ
れて進む０次光Ｔの光路上には４分割された受光面c,d,
e,fをもつ第二受光素子28が配置された光情報検知器29
が設けられている。そして、これら第一受光素子27及び
第二受光素子28には、それら受光面により検出された微
弱な信号を増幅するためにアンプ30が接続されている。

このような構成において、図示しない光磁気デイスク
からの反射光は、光情報検出光学系26内の集光レンズ23
により集光され収束光となり、光路分離板22のグレーテ
イング24に入射する。このグレーテイング24にある偏光
をもつた反射光が入射すると、互いに直交する偏光方向
成分に分離され、０次光Ｔと１次光Ｋとの２つの光に分
離される。これら分離された光のうち、０次光Ｔはスネ
ルの法則に従つた屈折角でその素子中を進んでいき反射
面25により全反射され、再びグレーテイング24に戻り、
屈折されて外部へと出る。一方、１次光Ｋはグレーテイ
ング24により回折されその回折角で素子中を進んでいき
反射面25により全反射され、再びグレーテイング24に戻
り、回折されて１次光Ｋの状態で外部へと出る。

そして、１次光Ｋは２分割された受光面a,bをもつ第
一受光素子27に受光させることによつて周知のプシユプ
ル法によりトラツクエラー信号を検出することができ
る。また、０次光Ｔは集光レンズ23により収束された光
束が平行平板を通過したのと等価であることから非点収
差が発生し、これにより、４分割された受光面c,d,e,f
をもつ第二受光素子28に受光させることによりフオーカ
スエラー信号を検出することができる。さらに、第一受
光素子27により検出された１次光Ｋの受光量と第二受光
素子28により検出された０次光Ｔの受光量との出力差を
とり偏光方向を知ることによつて、光磁気信号を検出し
て光磁気デイスクに記録されている情報の再生を行うこ
とができる。

上述したように、１次光Ｋはグレーテイング24を２回
通過するので波長変動によるスポツト位置ズレが小さい
という効果が得られ、しかも、１回目と、２回目とに通
るグレーテイング24は同一のものであるから格子方向は
完全に一致したものとなつているため、０次光Ｔと１次
光Ｋとのスポツト間隔の精度は極めて良いものとなり、
これにより信号検出の精度を一段と上げることができ
る。また、０次光Ｔによりフオーカスエラー信号の検
出、１次光Ｋによりトラツクエラー信号の検出、さらに
は、０次光Ｔと１次光Ｋとの出力差により光磁気信号を
検出することができるため、従来に比べ部品点数を一段
と少なくして、小型で軽量、しかも、低コストな光磁気
デイスク用のピツクアツプ装置を得ることができる。さ
らに、光路分離板22に一枚のグレーテイング24と反射面
25とを同一の基板上に設けることによつて、従来のよう
な２枚のグレーテイングを用いた場合と同様な効果を得
ることができ、しかも、そのグレーテイング24の作製は
一枚だけでよいため作製工程が簡素化され歩留りを向上
させることができる。

次に、請求項２記載の発明の一実施例を第２図に基づ
いて説明する。本実施例は、光路分離部材としての光路
分離板22のグレーテイング24を変調ピツチに変えた場合
の例であり、これに伴い、１次光Ｋの光路上に４分割さ
れた受光面g,h,i,jをもつ第一受光素子31を配置し、０
次光Ｔの光路上に２分割された受光面l,mをもつ第二受
光素子32を配置した光情報検知器33を設けたものであ
る。

ここで、そのグレーテイング24を異なるピツチにした
理由について説明する。前途した請求項１記載の発明で
は、光路分離板22に形成されたグレーテイング24は等ピ
ツチのものであり、これにより収束光を平行平板に通過
させることにより非点収差を発生させフオーカスエラー
信号の検出を行つていたが、しかし、この場合には平行
平板である光路分離板22の板厚と屈折率と傾きにより非
点隔差が決まつてしまうので、板厚が十分薄くできなか
つたり、また、傾きがグレーテイング24のブラツク角に
より限定されたりすると、光学部品のレイアウトの面に
おいても当然制約を受けることになる。

そこで、本発明では、光路分離板22のグレーテイング
24のピツチを変調化して、１次光（回折光）Ｋが一方向
に収束するような機能を持たせるようにした。このよう
にピツチを変調化することによつて、このグレーテイン
グ24はシリンドリカレンズと同様な働きをさせることが
できるため、集光レンズ23との組合せによつて非点収差
を発生させることができ、これにより、その１次光Ｋを
４分割された第一受光素子31に導くことによりフオーカ
スエラー信号を検出することができる。また、トラツク
エラー信号は、０次光Ｔを２分割された第二受光素子32
により受光することによつて周知のプシユプル法により
検出することができ、さらに、光磁気信号は、第一受光
素子31の受光量と第二受光素子32の受光量との出力の差
分を求めることにより検出することができる。

上述したように、グレーテイング24を変調化しその変
調の度合いを任意に変えることによつて、一方向への収
束の程度も任意に変えることが可能となる。すなわち、
このことはシリンドリカルレンズの焦点距離を任意に変
えることと同様に考えられることから、フオーカスエラ
ー信号の検出における感度、スポツト径等の設計上のパ
ラメータに対して幅広く対応することができる。また、
本実施例の場合にも、前述した実施例と同様に、グレー
テイング24の作製工程を簡素化させることができるため
歩留りを向上させることができる。

発明の効果 請求項１記載の発明では、光情報記録媒体からの反射
光を光路分離手段の等ピツチなグレーテイング及び反射
面により回折又は屈折させるようにしたので、これら２
つの光のうち回折されて進む１次光は第一受光素子に受
光されることによりトラツクエラー信号を検出し、一
方、屈折されて進む０次光は少なくとも４分割された受
光面をもつ第二受光素子に受光されることによりフオー
カスエラー信号を検出し、さらに、それら第一及び第二
受光素子により検出された信号をもとに光磁気信号を検
出することができ、これにより、従来に比べ部品点数を
一段と少なくして、小型で軽量、しかも、低コストな光
磁気デイスク用のピツクアツプ装置を得ることができる
ものである。また、光路分離板に一枚のグレーテイング
と反射面とを同一の基板上に設けることによつて、従来
のような２枚のグレーテイングを用いた場合と同様な効
果を得ることができ、しかも、グレーテイングの作製は
一枚だけでよいため作製工程が簡素化され歩留りを向上
させることができるものである。

請求項２記載の発明では、光情報記録媒体からの反射
光は、光路分離手段のピツチの異なるグレーテイング及
び反射面により回折又は屈折させるようにしたので、こ
れら２つの光のうち回折されて進む１次光は少なくとも
４分割された受光面をもつ第一受光素子に受光されるこ
とによりフオーカスエラー信号を検出し、一方、屈折さ
れて進む０次光は第二受光素子に受光されることにより
トラツクエラー信号を検出、さらに、それら第一及び第
二受光素子により検出された信号をもとに光磁気信号を
検出することができ、これにより、従来に比べ部品点数
を一段と少なくして、小型で軽量、しかも、低コストな
光磁気デイスク用のピツクアツプ装置を得ることができ
るものである。また、光路分離板に一枚のグレーテイン
グと反射面とを同一の基板上に設けることによつて、従
来のような２枚のグレーテイングを用いた場合と同様な
効果を得ることができ、しかも、グレーテイングの作製
は一枚だけでよいため作製工程が簡素化され歩留りを向
上させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１記載の発明の一実施例を示す説明図、
第２図は請求項２記載の発明の一実施例を示す説明図、
第３図は第一の従来例を示す説明図、第４図（ａ）は第
二の従来例を示す説明図、第４図（ｂ）はその各種検出
される信号の検出回路を示す回路図である。 22……光路分離手段、23……集光レンズ、24……グレー
テイング、25……反射面、26……光情報検出光学系、27
……第一受光素子、28……第二受光素子、29……光情報
検知器、31……第一受光素子、32……第二受光素子、33
……光情報検知器 Ｋ……１次光、Ｔ……０次光

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体レーザから出射されたレーザ光を光
   情報記録媒体に照射して情報の記録を行うと共に、その
   光情報記録媒体からの反射光を集光レンズにより集光し
   て光情報検出光学系に導き情報の再生や、トラツクエラ
   ー信号、フオーカスエラー信号の検出を行う光情報記録
   再生装置において、前記光情報記録媒体により反射され
   前記集光レンズにより収束された光の光路上に、一面に
   等ピツチのグレーテイングが形成されこの面と相対する
   位置に反射面の形成された光路分離手段を設け、この光
   路分離手段により、回折されて進む１次光の光路上に第
   一受光素子と屈折されて進む０次光の光路上に少なくと
   も４分割された第二受光素子とを有する光情報検知器を
   設けたことを特徴とする光情報記録再生装置。
2. 【請求項２】半導体レーザから出射されたレーザ光を光
   情報記録媒体に照射して情報の記録を行うと共に、その
   光情報記録媒体からの反射光を集光レンズにより集光し
   て光情報検出光学系に導き情報の再生や、トラツクエラ
   ー信号、フオーカスエラー信号の検出を行う光情報記録
   再生装置において、前記光情報記録媒体により反射され
   前記集光レンズにより集光された光の光路上に、一面に
   ピツチの異なるグレーテイングが形成されこの面と相対
   する位置に反射面の形成された光路分離手段を設け、こ
   の光路分離手段により、回折されて進む１次光の光路上
   に少なくとも４分割された第一受光素子と屈折されて進
   む０次光の光路上に第二受光素子とを有する光情報検知
   器を設けたことを特徴とする光情報記録再生装置。