JP3105796B2

JP3105796B2 - 光ヘッド

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Publication number: JP3105796B2
Application number: JP08236952A
Authority: JP
Inventors: 強長野
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-09-06
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 2000-11-06
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Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクや光カ
ード等の高密度な光記録媒体に対して情報を記録再生す
るための光ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光記録媒体に光を集光し、その反
射光を検出してデータ信号の検出と、誤差信号の検出を
行う光ヘッドが提案されている。この場合、反射光のう
ち、光束の外周部分は外乱の影響を受け易いため、この
外周部分を遮断した部分を誤差信号として利用すること
が、サーボの安定化を図る上で好ましい。これを実現す
るために、円形開口部と偏光部が形成された検光子を備
えた光ヘッドが、特開平５−３２５２４３号公報に開示
されている。図１２は、その概略構成を示す図である。
直線偏光光源１０１から出射された光はコリメートレン
ズ１０２を通り、偏光子１０３、検光子１０４、ビーム
スプリッタ１０５を通り、対物レンズ１０６により光記
録媒体１０７に集光される。光記録媒体１０７の反射光
は、対物レンズ１０６を通り、ビームスプリッタ１０５
で反射された後、検光子１０８を通りレンズ１０９で光
検出器１１０に集光される。

【０００３】ここで、直線偏光光源１０１から出射され
た光の偏光方向をｘ方向と定義し、出射光の波面におい
てｘ方向と垂直な方向をｙ方向と定義する。直線偏光を
楕円偏光に変換する偏光子１０３は、記録時においては
出射光の電界成分のうちｘ方向の成分（Ｅｘ成分）がｙ
方向の成分（Ｅｙ成分）に比べて十分大きくなるよう
に、再生時においてはＥｙ成分がＥｘ成分に比べて十分
に大きくなるように配置される。また、円形開口部１０
４ａと偏光部１０４ｂが形成された検光子１０４は、円
形開口部１０４ａではＥｘ成分の光もＥｙ成分の光も透
過させるが、偏光部１０４ｂではＥｘ成分の光のみを透
過させる。対物レンズ１０６において、Ｅｘ成分の光
は、ビーム径が変化しないため、そのままの開口数で集
光されるが、Ｅｙ成分の光はビーム径が制限されるた
め、低い開口数で集光される。光記録媒体１０７で反射
された光は、Ｅｘ成分とＥｙ成分の両方を含むが、検光
子１０８は、Ｅｘ成分を遮断し、Ｅｙ成分のみを透過さ
せる。これにより光記録媒体１０７の反射光のうち外周
部分は外乱の影響を受けやすいが、この外周部分を遮断
したため、誤差信号の劣化が極小になり、サーボが安定
される。

【０００４】一方、光記録媒体で反射された光のうち内
側部分を誤差信号の検出に用い、外側部分をデータ信号
の検出に用いる光ヘッドが、特開平６−１８０８５４号
公報に開示されている。図１３は、その概略構成を示す
図である。光源１０１から出射された光はコリメートレ
ンズ１０２を通り、ビームスプリッタ１１１で反射さ
れ、対物レンズ１０６により光記録媒体１０７に集光さ
れる。光記録媒体１０７で反射された光はビームスプリ
ッタ１１１を透過し、かつビームスプリッタ１１２で光
Ａ１，Ａ２に分離される。光Ａ１は遮光帯１１３により
その内側部分に限り透過され、レンズ１１４で光検出器
１１５に集光される。また、光Ａ２は遮光帯１１６によ
りその外側部分に限り透過され、レンズ１１７で光検出
器１１８に集光される。したがって、この構成では、外
乱の影響を受けやすい光Ａ１の外側部分を遮光帯１１３
により除去して誤差信号の検出に用いたため、サーボが
安定される。また、光Ａ２の内側部分を遮光帯１１６に
より除去し、データ信号の検出に用いたため、交流成分
が強調され、高い分解能が得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
光ヘッドでは、高密度記録できるが高密度再生できない
という問題がある。これは、光記録媒体に対する記録時
においてはＥｘ成分がＥｙ成分に比べてかなり大きいた
め、Ｅｘ成分の光のみが記録に寄与するが、再生時にお
いてはＥｙ成分がＥｘ成分に比べてかなり大きいため、
Ｅｙ成分の光のみが再生に寄与することがあり、これに
対応できないためである。また、後者の光ヘッドでは、
光量損失が大きく、光検出器において高感度な光検出が
できないという問題がある。これは、外乱の影響を受け
やすい光束の外側部分を遮光帯により除去して誤差信号
とし、直流成分となる光束の内側部分を遮光帯により除
去してデータ信号としているためである。

【０００６】本発明の目的は、高密度媒体をサーボの安
定した状態で光量損失少なく記録再生することを可能に
した光ヘッドを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、光源と、前記
光源から出射された光を光記録媒体に集光するレンズ
と、前記光記録媒体で反射された光を分離する分離器
と、前記分離器で分離された光を光電変換する光検出器
を備えた光ヘッドにおいて、前記レンズと前記分離器の
間に円形開口部と偏光部を形成した検光子を設置し、か
つ分離器と光検出器との間に偏光分離器を設置してお
り、光源は異なる偏光成分を含んだ光を検光子に供給
し、検光子の偏光部は一方向の偏光成分のビーム径を前
記円形開口部の大きさに制限し、他方向の偏光成分のビ
ーム径を前記円形開口部の大きさに制限しない構成と
し、偏光分離器は前記一方向の偏光成分と他方向の偏光
成分を偏光成分ごとに分離する構成とし、前記一方向の
偏光成分のビームを誤差信号の検出に用い、前記他方向
の偏光成分のビームをデータ信号の検出に用いることを
特徴とする。この場合、偏光分離器は、異なる偏光成分
の一方を透過し、他方を反射する偏光ビームスプリッタ
で構成され、あるいは偏光性回折素子で構成される。ま
た、レンズと検光子とを同軸状態に一体化して両者を一
体的に駆動するように構成することが好ましい。

【０００８】

【０００９】また、本発明は、直線偏光光源と、前記直
線偏光光源から出射された光を光記録媒体に集光するレ
ンズと、前記直線偏光光源と前記レンズの間に設けられ
た１／４波長板と、前記１／４波長板と前記直線偏光光
源の間に設けられた偏光分離器と、前記偏光分離器で分
離された光を光電変換する検出器を備えた光ヘッドにお
いて、１／４波長板と偏光分離器の間に偏光分離器から
１／４波長板へ向かう光を透過させ、１／４波長板から
偏光分離器へ向かう光を内側部分と外側部分に分割する
偏光性回折素子を設置し、その内側部分を誤差信号の検
出に用い、外側部分をデータ信号の検出に用いることを
特徴とする。この場合、レンズ、１／４波長板、偏光性
回折素子を一体化し、これらを一体的に駆動するように
構成することが好ましい。また、直線偏光光源と光検出
器は同一光路に配置され、直線偏光光源からの光は光検
出器の受光領域以外の領域を透過して光記録媒体に向け
て出射される構成とされる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態を図１
を参照して詳細に説明する。光源１から出射された光
は、コリメートレンズ２で平行ビームに変換され、検光
子３に入射する。光源１は、ｘ軸方向とｙ軸方向の両方
の偏光成分を有する光を検光子３に供給する。検光子３
は、円形開口部３ａではすべての偏光成分の光を透過さ
せるが、偏光部３ｂではｘ軸方向の偏光成分の光を透過
させ、ｙ軸方向の偏光成分の光を遮断する。検光子３と
ビームスプリッタ４を透過した光は、対物レンズ５で光
記録媒体６に集光される。ｘ軸方向の偏光成分の光は、
検光子３で開口制限を受けないため、高い開口数で集光
され、ｙ軸方向の偏光成分の光は、検光子３で開口制限
を受けるため、低い開口数で集光される。光記録媒体６
で反射された光は、同じ光路を逆向きに進み、ビームス
プリッタ４で反射され、偏光ビームスプリッタ７に入射
する。偏光ビームスプリッタ７は、ｘ軸方向の偏光成分
の光を反射させ、ｙ軸方向の偏光成分の光を透過させ
る。ｘ軸方向の偏光成分の光は、レンズ８で検出器９に
集光され、ｙ軸方向の偏光成分の光は、レンズ１０で検
出器１１に集光される。

【００１１】このように、光記録媒体６に高い開口数で
集光された光は検出器９で検出され、媒体６に低い開口
数で集光された光は検出器１１で検出される。したがっ
て、高分解能が必要なｘ軸方向の偏光成分からなるデー
タ信号を検出器９で検出し、外乱の影響を受けやすいｙ
軸方向の偏光成分からなる誤差信号を検出器１１で検出
することで、サーボの安定した状態で高密度記録再生で
きる。

【００１２】ここで、光源１はレーザダイオード等の固
体レーザや、色素レーザ等の液体レーザ、ヘリウムネオ
ンレーザ等の気体レーザが考えられる。例えば、楕円偏
光光源であれば、ｘ軸方向とｙ軸方向の両方の偏光成分
を有する光を検光子３に供給できる。あるいは、光源１
は、ｘｙ平面においてｘ軸に平行でもｙ軸に平行でもな
い方向に偏光した直線偏光光源であれば、ｘ軸方向とｙ
軸方向の両方の偏光成分を有する光を検光子３に供給で
きる。直線偏光光源の場合、検出器９と検出器１１に入
射する光の光量比は、偏光方向が軸となす角度θを変化
させることで任意に設定できる。角度θは、光源１自身
を回転させるか、あるいは、コリメートレンズ２と検光
子３の間に１／２波長板を挿入し、それを回転させるか
で変化させられる。

【００１３】また、対物レンズ５は、無限系レンズであ
るが、これを有限系レンズに変えれば、コリメートレン
ズ２とレンズ８、レンズ１０を使用せずに光ヘッドを構
成できる。さらに、検光子３は、例えば、グラントムソ
ンプリズムに円形の穴を開けて作製する。あるいは、検
光子３は、ポラロイドフィルムに円形の穴を切り抜いて
作製する。ポラロイドフィルムは、特定の方向の偏光成
分の光を吸収し、それと垂直な方向の偏光成分の光を透
過させる。あるいは、検光子３は、ニオブ酸リチウム基
板の円環形状の領域にプロトン交換で回折格子を形成し
て作製する。プロトン交換で形成した回折格子は、特定
の方向の偏光成分の光を回折させ、それと垂直な方向の
偏光成分の光を透過させる。検光子３の円形開口部３ａ
は、すべての偏光成分の光を透過させる。しかし、これ
をｘ軸方向の偏光成分の光が遮断され、ｙ軸方向の偏光
成分の光が透過するように改造すれば、いわゆる超解像
効果により一層の高密度記録再生が実現できる。また、
光検出器９，１１としては、フォトダイオードやフォト
マルチプライヤ等が考えられる。

【００１４】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態を図２を参照して詳細に説明する。なお、第１の
実施の形態と同じ構成要素に関しては同一符号をふして
あり、その説明は省略する。第１の実施の形態に係る光
ヘッドは、かさばる偏光ビームスプリッタ７を用い、偏
光ビームスプリッタ７が入射光を偏光成分ごとに９０°
異なる方向に出射させるため小型化が難しい。そこで第
２の実施の形態では、偏光ビームスプリッタ７の代わり
に、薄く形成できる偏光性回折素子１２を用い、レンズ
８とレンズ１０をレンズ１３で兼ね、光検出器９と光検
出器１１を光検出器１４で兼ねることで軽薄短小化して
いる。なお、この実施形態において、偏光性回折素子１
２をビームスプリッタ４とレンズ１３の間に設置してい
るが、レンズ１３と光検出器１４の間に設置しても良
い。

【００１５】偏光性回折素子１２は、ニオブ酸リチウム
基板にプロトン交換でホログラムを形成して作製する。
プロトン交換で形成したホログラムは、特定の方向の偏
光成分の光を回折させ、それと垂直な方向の偏光成分の
光を透過させる。ゆえに、偏光性回折素子１２を用いれ
ば、ｘ軸方向の偏光成分の光を透過させ、ｙ軸方向の偏
光成分の光を回折させて、偏光成分ごとの光に適当な角
度差で分離できる。これにより、光検出器１４の検出位
置により、ｘ軸方向の光とｙ軸方向の光をそれぞれ個別
に検出でき、第１の実施形態と同様に、高分解能が必要
なｘ軸方向の偏光成分からなるデータ信号と、外乱の影
響を受けやすいｙ軸方向の偏光成分からなる誤差信号を
それぞれ光検出器１４で検出でき、サーボの安定した状
態で高密度記録再生できる。

【００１６】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態を図３を参照して詳細に説明する。なお、第１の
実施の形態と同じ構成要素に関しては同一符号を付して
おり、その説明を省略する。前記したように、第１の実
施の形態に係る光ヘッドは、媒体に集光する開口数が異
なるビームを誤差信号光とデータ信号光に使い分けるこ
とで高密度媒体を記録再生しているが、図４に示すよう
に対物レンズ５が媒体６のピットやトラックに追従し、
対物レンズ５の中心軸Ｂ１が対物レンズ５から媒体６へ
向かう光（往路光）の中心軸Ｂ２とずれると、同図
（ａ）に示すようにデータ信号光は、対物レンズ５を均
等に照明するものの、同図（ｂ）に示すように誤差信号
光は、対物レンズ５を不均等に照明するため、誤差信号
を検出する集光スポットのビームプロファイルの対称性
が崩れ、誤差信号に微妙な影響が生じる。そこで、この
第３の実施の形態においては、図３のように、検光子３
を対物レンズ５側に配置するとともに、対物レンズ５と
検光子３を機械構造的に一体化した構成とし、これらを
一体的に駆動することで、この問題を解決している。

【００１７】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態を図５を参照して詳細に説明する。なお、第２の
実施の形態と同じ構成要素に関しては同一符号を付して
おり、その説明を省略する。前記したように、第２の実
施の形態に係る光ヘッドにおいても、第１の実施形態と
同様に、媒体に集光する開口数が異なるビームを誤差信
号光とデータ信号光に使い分けることで、高密度媒体を
記録再生する。しかし、図４に示したように対物レンズ
５が媒体６のピットやトラックに追従し、対物レンズ５
の中心軸Ｂ１が往路光の中心軸Ｂ２とずれると、データ
信号光は、対物レンズ５を均等に照明するものの、誤差
信号光は、対物レンズ５を不均等に照明するため、誤差
信号を検出する集光スポットのビームプロファイルの対
称性が崩れ、誤差信号に微妙な影響が生じることにな
る。そこで、この第４の実施の形態においては、前記第
２の実施の形態において、検光子３を対物レンズ５側に
配置するとともに、対物レンズ５と検光子３を機械構造
的に一体化した構成とし、これらを一緒に駆動すること
で、この問題を解決する。

【００１８】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
の形態を図６を参照して詳細に説明する。光源１５から
出射された光は、コリメートレンズ２で平行ビームに変
換され、偏光ビームスプリッタ１６に入射する。偏光ビ
ームスプリッタ１６は、ｓ偏光を反射させ、ｐ偏光を透
過させる。光源１５の出射光はｙ軸方向の直線偏光光で
あり、偏光ビームスプリッタ１６で反射され、１／４波
長板１７で円偏光光に変換される。対物レンズ５で光記
録媒体６に集光された光は、光記録媒体６で反射され、
同じ光路を逆向きに進み、１／４波長板１７でｘ軸方向
の直線偏光光に変換され、偏光ビームスプリッタ１６を
透過する。回折素子１８に入射した光は、光束の外側部
分と内側部分が別々に回折され、それぞれレンズ１９で
光検出器２０の異なる位置に集光され、検出される。こ
れにより、高い開口数となる光束の外側部分をデータ信
号の検出に用い、低い開口数となる光束の内側部分を誤
差信号の検出に用いることで、前記各実施形態と同様
に、サーボの安定した状態で高密度記録再生できる。

【００１９】また、この実施形態では、偏光ビームスプ
リッタ１６と１／４波長板１７でアイソレータを構成
し、遮光帯の代わりに回折素子１８を用いることで、高
い光利用率が実現できる。また、かさばり、入射光を９
０°異なる方向に出射させるビームスプリッタの代わり
に、かさばらず、ビームを適当な角度差で分解できる回
折素子１８を用いることで、軽薄短小化できる。なお、
ここでは回折素子１８を偏光ビームスプリッタ１６とレ
ンズ１９の間に設置しているが、レンズ１９と光検出器
２０の間に設置しても良い。また、対物レンズ５は、無
限系レンズであるが、これを有限系レンズに変えれば、
コリメートレンズ２とレンズ１９を使用せずに光ヘッド
を構成できる。

【００２０】（第６の実施の形態）本発明の第６の実施
の形態を図７を参照して詳細に説明する。直線偏光光源
２１から出射された光は、コリメートレンズ２で平行ビ
ームに変換され、偏光ビームスプリッタ１６に入射す
る。偏光ビームスプリッタ１６は、ｓ偏光を反射させ、
ｐ偏光を透過させる。直線偏光光源２１の出射光は、ｙ
軸方向の直線偏光光であり、偏光ビームスプリッタ１６
で反射され、偏光性回折素子２２に入射する。偏光性回
折素子２２は、ニオブ酸リチウム基板にプロトン交換で
ホログラムを形成して作製する。プロトン交換で形成し
たホログラムは、特定の方向の偏光成分の光を回折さ
せ、それと垂直な方向の偏光成分の光を透過させる。偏
光性回折素子２２は、ｘ軸方向の偏光成分の光を回折さ
せ、ｙ軸方向の偏光成分の光を透過させる。偏光ビーム
スプリッタ１６の反射光は、ｙ軸方向の直線偏光光であ
り、偏光性回折素子２２を透過し、１／４波長板１７で
円偏光光に変換される。

【００２１】対物レンズ５で光記録媒体６に集光された
光は、光記録媒体６で反射され、同じ光路を逆向きに進
み、１／４波長板１７でｘ軸方向の直線偏光光に変換さ
れ、偏光性回折素子２２で回折されて光束の外側部分と
内側部分に分解される。そして、偏光ビームスプリッタ
１６を透過した光は、レンズ１９で光検出器２０に集光
され、外側部分がデータ信号の検出に用いられ、内側部
分が誤差信号の検出に用いられる。これにより、前記各
実施形態と同様に、高い開口数となる光束の外側部分を
データ信号の検出に用い、低い開口数となる光束の内側
部分を誤差信号の検出に用いられることになり、前記各
実施形態と同様に、サーボの安定した状態で高密度記録
再生できる。

【００２２】この実施形態では、偏光ビームスプリッタ
１６と１／４波長板１７でアイソレータを構成し、遮光
帯の代わりに偏光性回折素子２２を用いることで、高い
光利用率が実現できる。また、この実施形態では、図８
に示すように対物レンズ５が媒体６のピットやトラック
に追従し、対物レンズ５の中心軸Ｂ１が往路光の中心軸
Ｂ２とずれると、同図（ａ）に示すように対物レンズ５
の外側部分に入射した光が回折素子１８の内側部分に入
射し、同図（ｂ）に示すように対物レンズ５の内側部分
に入射した光が回折素子１８の外側部分に入射するた
め、媒体に大きな開口数で集光されたビームが誤差信号
の検出に用いられ、媒体に小さな開口数で集光されたビ
ームがデータ信号の検出に用いられる。そこで、ここで
は対物レンズ５と偏光性回折素子２２を機械構造的に一
体化して、両者を一体的に駆動することで、この問題を
解決することが可能となる。

【００２３】（第７の実施の形態）本発明の第７の実施
の形態を図９を参照して詳細に説明する。直線偏光光源
２１から出射された光は、偏光ビームスプリッタ１６に
入射する。偏光ビームスプリッタ１６は、ｓ偏光を反射
させ、ｐ偏光を透過させる。直線偏光光源２１の出射光
は、ｙ軸方向の直線偏光光であり、偏光ビームスプリッ
タ１６で反射され、コリメートレンズ２３で平行ビーム
に変換され、偏光性回折素子２４に入射する。偏光性回
折素子２４は、ニオブ酸リチウム基板にプロトン交換で
ホログラムを形成して作製する。プロトン交換で形成し
たホログラムは、特定の方向の偏光成分の光を回折さ
せ、それと垂直な方向の偏光成分の光を透過させる。偏
光性回折素子２４は、ｘ軸方向の偏光成分の光を回折さ
せ、ｙ軸方向の偏光成分の光を透過させる。コリメート
レンズ２３で平行ビームに変換された光は、ｙ軸方向の
直線偏光光であり、偏光性回折素子２４を透過し、１／
４波長板１７で円偏光光に変換される。

【００２４】対物レンズ５で光記録媒体６に集光された
光は、光記録媒体６で反射され、同じ光路を逆向きに進
み、１／４波長板１７でｘ軸方向の直線偏光光に変換さ
れ、偏光性回折素子２４で外側部分と内側部分に分解さ
れる。偏光ビームスプリッタ１６の直前でコリメートレ
ンズ２３で光検出器２０に集光された光は、外側部分が
データ信号の検出に用いられ、内側部分が誤差信号の検
出に用いられる。これにより、前記各実施形態と同様
に、高い開口数となる光束の外側部分をデータ信号の検
出に用い、低い開口数となる光束の内側部分を誤差信号
の検出に用いられることになり、前記各実施形態と同様
に、サーボの安定した状態で高密度記録再生できる。ま
た、この実施形態では、光源２１の直後にはコリメート
レンズを配置しておらず、また、光検出器２０の直前に
はレンズを配置しておらず、これらのレンズをコリメー
トレンズ２３の１つにまとめたため、部品点数が少な
く、安価に作製できる。

【００２５】（第８の実施の形態）本発明の第８の実施
の形態を図１０を参照して詳細に説明する。直線偏光光
源２１から出射された光は、偏光ビームスプリッタ１６
に入射する。偏光ビームスプリッタ１６は、ｓ偏光を反
射させ、ｐ偏光を透過させる。直線偏光光源２１の出射
光は、ｙ軸方向の直線偏光光であり、偏光ビームスプリ
ッタ１６で反射され、偏光性回折素子２５に入射する。
偏光性回折素子２５は、ニオブ酸リチウム基板にプロト
ン交換でホログラムを形成して作製する。プロトン交換
で形成したホログラムは、特定の方向の偏光成分の光を
回折させ、それと垂直な方向の偏光成分の光を透過させ
る。偏光性回折素子２５は、ｘ軸方向の偏光成分の光を
回折させ、ｙ軸方向の偏光成分の光を透過させる。偏光
ビームスプリッタ１６で反射された光は、ｙ軸方向の直
線偏光光であり、偏光性回折素子２５を透過し、１／４
波長板１７で円偏光光に変換される。

【００２６】さらに、コリメートレンズ２３で平行ビー
ムに変換された光は、対物レンズ５で光記録媒体６に集
光される。光記録媒体６で反射された光は、同じ光路を
逆向きに進み、１／４波長板１７でｘ軸方向の直線偏光
光に変換され、偏光性回折素子２５で外側部分と内側部
分に分解される。偏光ビームスプリッタ１６を透過した
光は、検出器２０に集光され、外側部分がデータ信号の
検出に用いられ、内側部分が誤差信号の検出に用いられ
る。これにより、前記各実施形態と同様に、高い開口数
となる光束の外側部分をデータ信号の検出に用い、低い
開口数となる光束の内側部分を誤差信号の検出に用いら
れることになり、前記各実施形態と同様に、サーボの安
定した状態で高密度記録再生できる。また、この実施形
態では、対物レンズ５とコリメートレンズ２３以外の素
子を近接配置させることが可能であり、環境変化に強く
なる。また、対物レンズ５は、無限系レンズであるが、
これを有限系レンズに変えれば、コリメートレンズ２３
を使用せずに光ヘッドを構成できる。

【００２７】（第９の実施の形態）本発明の第９の実施
の形態を図１１を参照して詳細に説明する。直線偏光光
源２１から出射された光は、光検出器２７の受光領域以
外の部分を透過し、偏光性回折素子２６に入射する。偏
光性回折素子２６は、ニオブ酸リチウム基板にプロトン
交換でホログラムを形成して作製する。プロトン交換で
形成したホログラムは、特定の方向の偏光成分の光を回
折させ、それと垂直な方向の偏光成分の光を透過させ
る。偏光性回折素子２６は、ｘ軸方向の偏光成分の光を
回折させ、ｙ軸方向の偏光成分の光を透過させる。直線
偏光光源２１の出射光は、ｙ軸方向の直線偏光光であ
り、偏光性回折素子２６を透過し、１／４波長板１７で
円偏光光に変換される。

【００２８】そして、コリメートレンズ２３で平行ビー
ムに変換された光は、対物レンズ５で媒体６に集光され
る。媒体６で反射された光は、同じ光路を逆向きに進
み、１／４波長板１７でｘ軸方向の直線偏光光に変換さ
れ、偏光性回折素子２６で外側部分と内側部分に分解さ
れる。光検出器２７に集光された光は、外側部分がデー
タ信号の検出に用いられ、内側部分が誤差信号の検出に
用いられる。これにより、前記各実施形態と同様に、高
い開口数となる光束の外側部分をデータ信号の検出に用
い、低い開口数となる光束の内側部分を誤差信号の検出
に用いられることになり、前記各実施形態と同様に、サ
ーボの安定した状態で高密度記録再生できる。また、こ
の実施形態では、偏光ビームスプリッタが不要とされる
ため、部品点数が少なく、安価に作製できる。また、対
物レンズ５は、無限系レンズであるが、これを有限系レ
ンズに変えれば、コリメートレンズ２３を使用せずに光
ヘッドを構成できる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、偏光成分
を利用した光分離技術、回折を利用した光分離技術によ
って光記録媒体からの反射光の光束を内側部分と外側部
分とに分離し、それぞれを誤差信号用、データ信号用と
して利用した構成としているので、次のような効果を得
ることができる。第１に、高密度媒体をサーボの安定し
た状態で記録再生することが可能となる。その理由は、
ビームの偏光方向を媒体に集光する開口数の高低で異な
らせ、これらのビームを偏光分離器で分離し、径の細い
ビームを誤差信号光に用い、径の太いビームをデータ信
号光に用いるためである。また、第２に、高密度媒体を
サーボの安定した状態で光量損失少なく記録再生でき
る。その理由は、媒体で反射された光を内側部分と外側
部分に分割する偏光性回折素子を設置し、内側部分を誤
差信号の検出に用い、外側部分をデータ信号の検出に用
いるためである。特に、本発明では、前記した種々の実
施形態のうち、第３，４，６，７，８の実施形態の構成
で特徴とされている、検光子をレンズと分離器との間に
配置し、あるいは偏光性回折素子を１／４波長板と偏光
分離器との間に配置した構成を採用することにより、光
記録媒体に小さな開口数で集光された光が大きな開口数
で検出されるようなこともなく、また、光記録媒体で反
射された光が小さな開口数の領域を除く大きな開口数の
領域だけで検出されるようなこともなく、前記効果をさ
らに助長することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の構成図である。

【図２】本発明の第２の実施形態の構成図である。

【図３】本発明の第３の実施形態の構成図である。

【図４】本発明の第１の実施形態や第２の実施形態に
おいて生じる改良すべき点を説明するための図である。

【図５】本発明の第４の実施形態の構成図である。

【図６】本発明の第５の実施形態の構成図である。

【図７】本発明の第６の実施形態の構成図である。

【図８】本発明の第５の実施形態において生じる改良
すべき点を説明するための図である。

【図９】本発明の第７の実施形態の構成図である。

【図１０】本発明の第８の実施形態の構成図である。

【図１１】本発明の第９の実施形態の構成図である。

【図１２】従来の光ヘッドの一例の構成図である。

【図１３】従来の光ヘッドの他の例の構成図である。

【符号の説明】

１光源２コリメートレンズ３検光子３ａ円形開口部３ｂ偏光部４ビームスプリッタ５対物レンズ６光記録媒体７偏光ビームスプリッタ８レンズ９光検出器１０レンズ１１光検出器１２偏光性回折素子１３レンズ１４光検出器１５光源１６偏光ビームスプリッタ１７１／４波長板１８回折素子１９レンズ２０光検出器２１直線偏光光源２２偏光性回折素子２３コリメートレンズ２４偏光性回折素子２５偏光性回折素子２６偏光性回折素子２７光検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/135

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、前記光源から出射された光を光
記録媒体に集光するレンズと、前記光記録媒体で反射さ
れた光を分離する分離器と、前記分離器で分離された光
を光電変換する光検出器を備えた光ヘッドにおいて、前
記レンズと前記分離器の間に円形開口部と偏光部を形成
した検光子を設置し、かつ前記分離器と前記光検出器と
の間に偏光分離器を設置しており、前記光源は異なる偏
光成分を含んだ光を前記検光子に供給し、前記検光子の
偏光部は一方向の偏光成分のビーム径を前記円形開口部
の大きさに制限し、他方向の偏光成分のビーム径を前記
円形開口部の大きさに制限しない構成とされ、前記偏光
分離器は前記一方向の偏光成分と他方向の偏光成分を偏
光成分ごとに分離する構成とされ、前記一方向の偏光成
分のビームを誤差信号の検出に用い、前記他方向の偏光
成分のビームをデータ信号の検出に用いることを特徴と
する光ヘッド
【請求項２】前記偏光分離器は、異なる偏光成分の一
方を透過し、他方を反射する偏光ビームスプリッタであ
る請求項１記載の光ヘッド
【請求項３】前記偏光分離器は、偏光性回折素子であ
る請求項１記載の光ヘッド。
【請求項４】前記レンズと前記検光子とを同軸状態に
一体化して両者を一体的に駆動するように構成した請求
項２または３記載の光ヘッド。
【請求項５】直線偏光光源と、前記直線偏光光源から
出射された光を光記録媒体に集光するレンズと、前記直
線偏光光源と前記レンズの間に設けられた１／４波長板
と、前記１／４波長板と前記直線偏光光源の間に設けら
れた偏光分離器と、前記偏光分離器で分離された光を光
電変換する検出器を備えた光ヘッドにおいて、前記１／
４波長板と前記偏光分離器の間に前記偏光分離器から前
記１／４波長板へ向かう光を透過させ、前記１／４波長
板から前記偏光分離器へ向かう光を内側部分と外側部分
に分割する偏光性回折素子を設置し、前記内側部分を誤
差信号の検出に用い、前記外側部分をデータ信号の検出
に用いることを特徴とする光ヘッド。
【請求項６】前記レンズ、前記１／４波長板、前記偏
光性回折素子を一体化し、これらを一体的に駆動するよ
うに構成した請求項５記載の光ヘッド。
【請求項７】前記直線偏光光源と前記光検出器は同一
光路に配置され、前記直線偏光光源からの光は前記光検
出器の受光領域以外の領域を透過して光記録媒体に向け
て出射される請求項５または６記載の光ヘッド。