JP3117211B2 - 光学ヘッド - Google Patents
光学ヘッドInfo
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- JP3117211B2 JP3117211B2 JP02139839A JP13983990A JP3117211B2 JP 3117211 B2 JP3117211 B2 JP 3117211B2 JP 02139839 A JP02139839 A JP 02139839A JP 13983990 A JP13983990 A JP 13983990A JP 3117211 B2 JP3117211 B2 JP 3117211B2
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- diffraction grating
- semiconductor laser
- optical head
- laser
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体レーザからの光束をコリメータレ
ンズを経て回折格子に入射させて複数の光束を得、これ
ら光束を対物レンズを経て記録媒体に投射して情報の記
録および／または再生を行うようにした光学ヘッドに関
する。
ンズを経て回折格子に入射させて複数の光束を得、これ
ら光束を対物レンズを経て記録媒体に投射して情報の記
録および／または再生を行うようにした光学ヘッドに関
する。
３ビーム方式や２ビーム方式におけるように、複数の
光束を用いて情報の記録／再生を行う光学ヘッドは、従
来種々公知である。この種、光学ヘッドにおいては、一
般に光源として一つの半導体レーザを用い、該半導体レ
ーザからの光束を回折格子に入射させて複数の光ビーム
を得るようにしている。
光束を用いて情報の記録／再生を行う光学ヘッドは、従
来種々公知である。この種、光学ヘッドにおいては、一
般に光源として一つの半導体レーザを用い、該半導体レ
ーザからの光束を回折格子に入射させて複数の光ビーム
を得るようにしている。
ところで、上記のように、光源として半導体レーザを
用いて情報の記録／再生を行う場合には、記録媒体から
の反射光が半導体レーザに戻るとノイズが発生し易く、
これがため再生信号のS/Nが劣化する等の不具合があ
る。このような不具合を解決し得るものとして、例えば
特開昭61−150391号公報、同62−205528号公報等におい
て、記録媒体に対して光ビームを斜めから投射するよう
にした、いわゆる軸外し方式のものが開示されている。
用いて情報の記録／再生を行う場合には、記録媒体から
の反射光が半導体レーザに戻るとノイズが発生し易く、
これがため再生信号のS/Nが劣化する等の不具合があ
る。このような不具合を解決し得るものとして、例えば
特開昭61−150391号公報、同62−205528号公報等におい
て、記録媒体に対して光ビームを斜めから投射するよう
にした、いわゆる軸外し方式のものが開示されている。
第３図は上記の軸外し方式を採用する従来の光学ヘッ
ドの構成を示すもので、半導体レーザ１の発光点1Aから
放射された光は、コリメータレンズ２により平行光束と
された後、ビーム整形プリズム３により断面の光強度分
布がほぼ円形の光束に整形される。
ドの構成を示すもので、半導体レーザ１の発光点1Aから
放射された光は、コリメータレンズ２により平行光束と
された後、ビーム整形プリズム３により断面の光強度分
布がほぼ円形の光束に整形される。
このビーム整形プリズム３で整形された光ビームは、
回折格子４を透過させることにより回折させて０次回折
光および±１次回折光を得、これら３本の光ビームを対
物レンズ５の光軸から外れた一方の領域に入射させて、
該対物レンズ５により収束して記録媒体６に斜めから投
射するようにしている。
回折格子４を透過させることにより回折させて０次回折
光および±１次回折光を得、これら３本の光ビームを対
物レンズ５の光軸から外れた一方の領域に入射させて、
該対物レンズ５により収束して記録媒体６に斜めから投
射するようにしている。
ここで、記録媒体６に投射される３本の光ビームは、
第４図に示すように、０次回折光のスポット７が情報ピ
ット列6A上に、±１次回折光のスポット8A,8Bが情報ピ
ット列6Aを挟むガイドトラック6B,6Cの内側エッジ部分
にそれぞれ半分の領域が位置するように投射される。
第４図に示すように、０次回折光のスポット７が情報ピ
ット列6A上に、±１次回折光のスポット8A,8Bが情報ピ
ット列6Aを挟むガイドトラック6B,6Cの内側エッジ部分
にそれぞれ半分の領域が位置するように投射される。
第３図において、記録媒体６に投射された３本の光ビ
ームの反射光は、対物レンズ５の光軸から外れた他方の
領域、ミラー９および検出レンズ10を経て光検出器11で
受光される。光検出器11は、第５図に示すように、０次
回折光の反射光を受光する２分割された受光領域11A,11
Bと、±１次回折光の反射光をそれぞれ独立して受光す
る受光領域11C,11Dとをもって構成され、受光領域11A,1
1Bの出力の和に基づいて再生信号を、差に基づいてフォ
ーカスエラー信号を検出し、受光領域11C,11Dの出力の
差に基づいてトラッキングエラー信号を検出するように
している。
ームの反射光は、対物レンズ５の光軸から外れた他方の
領域、ミラー９および検出レンズ10を経て光検出器11で
受光される。光検出器11は、第５図に示すように、０次
回折光の反射光を受光する２分割された受光領域11A,11
Bと、±１次回折光の反射光をそれぞれ独立して受光す
る受光領域11C,11Dとをもって構成され、受光領域11A,1
1Bの出力の和に基づいて再生信号を、差に基づいてフォ
ーカスエラー信号を検出し、受光領域11C,11Dの出力の
差に基づいてトラッキングエラー信号を検出するように
している。
このように、軸外し方式の光学ヘッドにおいては、回
折格子４からの光ビームを、対物レンズ５の光軸から外
れた領域を経て記録媒体６に斜めから投射するようにし
ているので、該記録媒体６での反射光が入射光の方向に
逆行することはなく、したがって半導体レーザ１に記録
媒体６での反射光が入射するのを有効に防止できる。
折格子４からの光ビームを、対物レンズ５の光軸から外
れた領域を経て記録媒体６に斜めから投射するようにし
ているので、該記録媒体６での反射光が入射光の方向に
逆行することはなく、したがって半導体レーザ１に記録
媒体６での反射光が入射するのを有効に防止できる。
しかしながら、第３図に示した光学ヘッドにおいて
は、回折格子４を光軸に対して垂直に配置しているた
め、入射光路において回折格子４の表面で反射された光
が、ビーム整形プリズム３およびコリメータレンズ２を
経て半導体レーザ１の発光点1Aに収束され、これがため
レーザ発光が不安定となって記録／再生を正確に行うこ
とができなくなるという問題がある。また、半導体レー
ザ１の後方ビームを受光してレーザ発光パワーを制御す
る場合にあっては、後方ビームを受光して得られる後方
モニタ電流IPINと、レーザ駆動電流IOPとの関係が第６
図に曲線Ａで示すように比例関係でなくなり、これがた
めパワー制御が不安定になるという問題がある。
は、回折格子４を光軸に対して垂直に配置しているた
め、入射光路において回折格子４の表面で反射された光
が、ビーム整形プリズム３およびコリメータレンズ２を
経て半導体レーザ１の発光点1Aに収束され、これがため
レーザ発光が不安定となって記録／再生を正確に行うこ
とができなくなるという問題がある。また、半導体レー
ザ１の後方ビームを受光してレーザ発光パワーを制御す
る場合にあっては、後方ビームを受光して得られる後方
モニタ電流IPINと、レーザ駆動電流IOPとの関係が第６
図に曲線Ａで示すように比例関係でなくなり、これがた
めパワー制御が不安定になるという問題がある。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなさ
れたもので、複数の光ビームを得るための回折格子から
の反射光が半導体レーザの発光点に入射しないように、
したがって回折格子からの反射光に影響されることな
く、記録／再生を常に正確にできると共に、半導体レー
ザの後方発光ビームによるレーザ発光のパワー制御を行
う場合においても常に正確かつ安定してできるように適
切に構成した光学ヘッドを提供することを目的とする。
れたもので、複数の光ビームを得るための回折格子から
の反射光が半導体レーザの発光点に入射しないように、
したがって回折格子からの反射光に影響されることな
く、記録／再生を常に正確にできると共に、半導体レー
ザの後方発光ビームによるレーザ発光のパワー制御を行
う場合においても常に正確かつ安定してできるように適
切に構成した光学ヘッドを提供することを目的とする。
本発明の光学ヘッドは、半導体レーザからの光束を透
過型の回折格子に入射させて複数の光束を得、これら光
束を対物レンズを経て記録媒体に投射して情報の記録お
よび／または再生を行うようにした光学ヘッドにおい
て、前記回折格子を光軸と直交する面に対して傾けて配
置し、前記半導体レーザと前記回折格子との間に前記半
導体レーザから発する光束を平行光束にするためのコリ
メータレンズを配置したことを特徴とするものである。
過型の回折格子に入射させて複数の光束を得、これら光
束を対物レンズを経て記録媒体に投射して情報の記録お
よび／または再生を行うようにした光学ヘッドにおい
て、前記回折格子を光軸と直交する面に対して傾けて配
置し、前記半導体レーザと前記回折格子との間に前記半
導体レーザから発する光束を平行光束にするためのコリ
メータレンズを配置したことを特徴とするものである。
第１図はこの発明の概念図を示すものである。この発
明では、半導体レーザ21の発光点21Aから放射され、コ
リメータレンズ22によって平行光束とされた光ビームか
ら複数の光ビームを得るための回折格子23を、光軸と直
交する面に対して角度θ傾けて配置する。このように、
回折格子23を傾けて配置すれば、回折格子23の表面で反
射される反射光は破線で示すようになり、その光軸に対
する角度は２θとなる。したがって、この反射光はコリ
メータレンズ22により半導体レーザ21の発光点21Aから
外れた点24に結像されるので、レーザ発光に悪影響を及
ぼすことはない。
明では、半導体レーザ21の発光点21Aから放射され、コ
リメータレンズ22によって平行光束とされた光ビームか
ら複数の光ビームを得るための回折格子23を、光軸と直
交する面に対して角度θ傾けて配置する。このように、
回折格子23を傾けて配置すれば、回折格子23の表面で反
射される反射光は破線で示すようになり、その光軸に対
する角度は２θとなる。したがって、この反射光はコリ
メータレンズ22により半導体レーザ21の発光点21Aから
外れた点24に結像されるので、レーザ発光に悪影響を及
ぼすことはない。
ここで、コリメータレンズ22の焦点距離をｆとする
と、結像点24のレーザ発光点21Aからのずれ量ｙは、ｙ
＝ftan2θで表されるので、このずれ量ｙを発光点21Aの
大きさ（一般に数μｍ）、回折格子23による分散、収差
等を考慮して、例えばｙ＝0.1mmとする場合には、ｆ＝1
0mmでθ＝0.3゜となる。すなわち、回折格子23を光軸と
直交する面に対して0.3゜傾ければ、回折格子23からの
反射光によるレーザ発光の悪影響を有効に防止できるこ
とになる。
と、結像点24のレーザ発光点21Aからのずれ量ｙは、ｙ
＝ftan2θで表されるので、このずれ量ｙを発光点21Aの
大きさ（一般に数μｍ）、回折格子23による分散、収差
等を考慮して、例えばｙ＝0.1mmとする場合には、ｆ＝1
0mmでθ＝0.3゜となる。すなわち、回折格子23を光軸と
直交する面に対して0.3゜傾ければ、回折格子23からの
反射光によるレーザ発光の悪影響を有効に防止できるこ
とになる。
なお、傾き角度θは、上記のように非常に小さいの
で、回折格子23の特性変化は一般に無視できるが、回折
格子23を傾けたことにより、光軸のずれ、回折格子23の
位相差変化、ピッチの変化が問題になる場合には、前も
ってこれらの変化を加味して回折格子23を設計しておけ
ばよい。この場合において、回折格子23を格子面内で格
子方向に垂直な軸の回りに傾ける場合には、格子ピッチ
に変化が起こらないので、回折格子23の位相差変化およ
び光軸のずれのみを考慮すればよい。
で、回折格子23の特性変化は一般に無視できるが、回折
格子23を傾けたことにより、光軸のずれ、回折格子23の
位相差変化、ピッチの変化が問題になる場合には、前も
ってこれらの変化を加味して回折格子23を設計しておけ
ばよい。この場合において、回折格子23を格子面内で格
子方向に垂直な軸の回りに傾ける場合には、格子ピッチ
に変化が起こらないので、回折格子23の位相差変化およ
び光軸のずれのみを考慮すればよい。
以上のように回折格子23を傾けた場合の効果は、コリ
メータレンズ22と回折格子23との間にビーム整形プリズ
ムを配置した場合にも同様に得られる。この場合におい
て、ビーム整形プリズムによる光束断面強度変換方向と
回折格子23の傾き方向とが一致している場合には、回折
格子23での傾き角θの反射光がビーム整形プリズムを通
過することにより変化するので、その変化分を考慮して
回折格子23の必要な傾き角度を計算すればよい。
メータレンズ22と回折格子23との間にビーム整形プリズ
ムを配置した場合にも同様に得られる。この場合におい
て、ビーム整形プリズムによる光束断面強度変換方向と
回折格子23の傾き方向とが一致している場合には、回折
格子23での傾き角θの反射光がビーム整形プリズムを通
過することにより変化するので、その変化分を考慮して
回折格子23の必要な傾き角度を計算すればよい。
第２図はこの発明の一実施例を示すものである。この
光学ヘッドは、第３図と同様に軸外し方式を採用するも
ので、第３図に示す符号と同一符号は同一作用を成すも
のを示し、その説明を省略する。この実施例では、回折
格子４の格子方向を第２図において紙面と平行として、
該回折格子４を紙面に垂直な軸の回りに角度θ＝１゜回
転して配置すると共に、ビーム整形プリズム３をその光
束断面強度変換方向が回折格子４の格子方向と直交する
ように配置する。
光学ヘッドは、第３図と同様に軸外し方式を採用するも
ので、第３図に示す符号と同一符号は同一作用を成すも
のを示し、その説明を省略する。この実施例では、回折
格子４の格子方向を第２図において紙面と平行として、
該回折格子４を紙面に垂直な軸の回りに角度θ＝１゜回
転して配置すると共に、ビーム整形プリズム３をその光
束断面強度変換方向が回折格子４の格子方向と直交する
ように配置する。
このように構成すれば、回折格子４の表面での反射光
の光軸に対する角度は、ビーム整形プリズム３の通過後
も変わらず２゜となるので、コリメータレンズ２の焦点
距離を7mmとすると、該反射光のコリメータレンズ２に
よる結像点のレーザ発光点1Aからのずれ量ｙは、 ｙ＝７×tan2゜≒0.24（mm） となり、回折格子４での反射光は半導体レーザ１の発光
点1Aから十分離れた位置に結像する。したがって、回折
格子４からの反射光によるレーザ発光の悪影響を有効に
防止でき、記録／再生を常に正確にできる。また、レー
ザ発光が安定することから、半導体レーザ１の後方ビー
ムを受光してレーザ発光パワーを制御する場合にあって
は、後方ビームを受光して得られる後方モニタ電流IPIN
と、レーザ駆動電流IOPとの関係が第６図に曲線Ｂで示
すように比例関係となり、これによりパワー制御を常に
安定して行うことができる。
の光軸に対する角度は、ビーム整形プリズム３の通過後
も変わらず２゜となるので、コリメータレンズ２の焦点
距離を7mmとすると、該反射光のコリメータレンズ２に
よる結像点のレーザ発光点1Aからのずれ量ｙは、 ｙ＝７×tan2゜≒0.24（mm） となり、回折格子４での反射光は半導体レーザ１の発光
点1Aから十分離れた位置に結像する。したがって、回折
格子４からの反射光によるレーザ発光の悪影響を有効に
防止でき、記録／再生を常に正確にできる。また、レー
ザ発光が安定することから、半導体レーザ１の後方ビー
ムを受光してレーザ発光パワーを制御する場合にあって
は、後方ビームを受光して得られる後方モニタ電流IPIN
と、レーザ駆動電流IOPとの関係が第６図に曲線Ｂで示
すように比例関係となり、これによりパワー制御を常に
安定して行うことができる。
なお、この発明は上述した実施例にのみ限定されるも
のではなく、幾多の変形または変更が可能である。例え
ば、上述した実施例では、ビーム整形プリズム３を第３
図のものに対して光軸の回りに90゜回転して配置した
が、第３図と同様に配置してもよい。また、上述した実
施例では、ビーム整形プリズム３の光束断面強度変換方
向と回折格子４の格子方向とを直交させるようにした
が、これらが平行となるように構成することもできる。
さらに、この発明は上述した軸外し方式に限らず、対物
レンズにおいて往路と復路との光路が一致する通常の光
学系にも有効に適用することができる。
のではなく、幾多の変形または変更が可能である。例え
ば、上述した実施例では、ビーム整形プリズム３を第３
図のものに対して光軸の回りに90゜回転して配置した
が、第３図と同様に配置してもよい。また、上述した実
施例では、ビーム整形プリズム３の光束断面強度変換方
向と回折格子４の格子方向とを直交させるようにした
が、これらが平行となるように構成することもできる。
さらに、この発明は上述した軸外し方式に限らず、対物
レンズにおいて往路と復路との光路が一致する通常の光
学系にも有効に適用することができる。
以上のように、この発明によれば、本願発明の光学ヘ
ッドは、半導体レーザからの光束を透過型の回折格子に
入射させて複数の光束を得、これら光束を対物レンズを
経て記録媒体に投射して情報の記録および／または再生
を行うようにした光学ヘッドにおいて、前記回折格子を
光軸と直交する面に対して傾けて配置し、前記半導体レ
ーザと前記回折格子との間に前記半導体レーザから発す
る光束を平行光束にするためのコリメータレンズを配置
したから、レーザ発光を安定して行うことができ、した
がって記録／再生を常に正確にできると共に、半導体レ
ーザの後方発光ビームによりレーザ発光のパワー制御を
行う場合にも、その制御を常に正確かつ安定して行うこ
とができる。
ッドは、半導体レーザからの光束を透過型の回折格子に
入射させて複数の光束を得、これら光束を対物レンズを
経て記録媒体に投射して情報の記録および／または再生
を行うようにした光学ヘッドにおいて、前記回折格子を
光軸と直交する面に対して傾けて配置し、前記半導体レ
ーザと前記回折格子との間に前記半導体レーザから発す
る光束を平行光束にするためのコリメータレンズを配置
したから、レーザ発光を安定して行うことができ、した
がって記録／再生を常に正確にできると共に、半導体レ
ーザの後方発光ビームによりレーザ発光のパワー制御を
行う場合にも、その制御を常に正確かつ安定して行うこ
とができる。
第１図はこの発明を説明するための概念図、 第２図はこの発明の一実施例を示す図、 第３図、第４図、第５図および第６図は従来の技術を説
明するための図である。 １……半導体レーザ、1A……発光点 ２……コリメータレンズ、３……ビーム整形プリズム ４……回折格子、５……対物レンズ ６……記録媒体、９……ミラー 10……検出レンズ、11……光検出器 21……半導体レーザ、21A……発光点 22……コリメータレンズ、23……回折格子 24……結像点
明するための図である。 １……半導体レーザ、1A……発光点 ２……コリメータレンズ、３……ビーム整形プリズム ４……回折格子、５……対物レンズ ６……記録媒体、９……ミラー 10……検出レンズ、11……光検出器 21……半導体レーザ、21A……発光点 22……コリメータレンズ、23……回折格子 24……結像点
Claims (1)
- 【請求項１】半導体レーザからの光束を透過型の回折格
子に入射させて複数の光束を得、これら光束を対物レン
ズを経て記録媒体に投射して情報の記録および／または
再生を行うようにした光学ヘッドにおいて、 前記回折格子を光軸と直交する面に対して傾けて配置
し、前記半導体レーザと前記回折格子との間に前記半導
体レーザから発する光束を平行光束にするためのコリメ
ータレンズを配置したことを特徴とする光学ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02139839A JP3117211B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 光学ヘッド |
| US07/706,860 US5317557A (en) | 1990-05-31 | 1991-05-29 | Optical head for recording and reproducing information on and/or from optical record medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02139839A JP3117211B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 光学ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0434741A JPH0434741A (ja) | 1992-02-05 |
| JP3117211B2 true JP3117211B2 (ja) | 2000-12-11 |
Family
ID=15254709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02139839A Expired - Fee Related JP3117211B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 光学ヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5317557A (ja) |
| JP (1) | JP3117211B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7031078B1 (ja) | 2021-06-16 | 2022-03-07 | 三菱電機株式会社 | ゲート駆動回路 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0695038A (ja) * | 1992-03-19 | 1994-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超解像走査光学装置、光学装置の超解像用光源装置及び光学装置の超解像用フィルター |
| KR950015242A (ko) * | 1993-11-16 | 1995-06-16 | 배순훈 | 광픽업 |
| US5563870A (en) * | 1995-02-14 | 1996-10-08 | Eastman Kodak Company | Optical write/read head with laser power control |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4733065A (en) * | 1984-06-27 | 1988-03-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical head device with diffraction grating for separating a light beam incident on an optical recording medium from a light beam reflected therefrom |
| JPH0630164B2 (ja) * | 1985-12-16 | 1994-04-20 | キヤノン株式会社 | 光ヘツド装置 |
| JPH0752522B2 (ja) * | 1986-10-21 | 1995-06-05 | 三菱電機株式会社 | 光学ヘッド装置 |
| US5115423A (en) * | 1988-01-07 | 1992-05-19 | Ricoh Company, Ltd. | Optomagnetic recording/reproducing apparatus |
| US5050153A (en) * | 1989-06-06 | 1991-09-17 | Wai-Hon Lee | Semiconductor laser optical head assembly |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP02139839A patent/JP3117211B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-05-29 US US07/706,860 patent/US5317557A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7031078B1 (ja) | 2021-06-16 | 2022-03-07 | 三菱電機株式会社 | ゲート駆動回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5317557A (en) | 1994-05-31 |
| JPH0434741A (ja) | 1992-02-05 |
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