JPH03122853A - 光ヘッド装置 - Google Patents
光ヘッド装置Info
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- JPH03122853A JPH03122853A JP1258719A JP25871989A JPH03122853A JP H03122853 A JPH03122853 A JP H03122853A JP 1258719 A JP1258719 A JP 1258719A JP 25871989 A JP25871989 A JP 25871989A JP H03122853 A JPH03122853 A JP H03122853A
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- grating
- polarizing
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 42
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 7
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 206010041662 Splinter Diseases 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 1
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
この発明は、いわゆる書換え型（Ｅ−ＤＲＡＷ）の光磁
気ディスクの記録、再生に用いる光ヘッド装置に関する
。
気ディスクの記録、再生に用いる光ヘッド装置に関する
。
〔従来の技術］
光磁気ディスクの従来の光ヘッド装置を第２図に示す。
光源である半導体レーザ１の放射光２は、コリメーティ
ングレンズ３でコリメート光４に変換され、ビームスプ
リッタ５を透過し、全反射プリズム６で全反射されて光
路を９０度折り曲げられ、収束レンズ７で光デイスク面
８に収束される。光デイスク面８からの反射光は逆の経
路でビームスプリッタ５で反射される。反射された光は
レンズ９で収束光に変換され、偏光ビームスプリッタ１
０で互いに直交する偏光の透過光１１と反射光１２に分
割される。即ち、この偏光ビームスプリッタ１０は検光
子の作用を持っており、光学系の配置基板内に平行な偏
光いわゆるＰ偏光成分と、垂直な偏光いわゆるＳ偏光成
分をそれぞれ透過及び反射で完全に分離するもので、透
過光１１及び反射光１２は、Ｓ、Ｐ偏光成分のどちらか
一方にそれぞれ対応している。透過光１１は２分割光検
出器１３に入射する。
ングレンズ３でコリメート光４に変換され、ビームスプ
リッタ５を透過し、全反射プリズム６で全反射されて光
路を９０度折り曲げられ、収束レンズ７で光デイスク面
８に収束される。光デイスク面８からの反射光は逆の経
路でビームスプリッタ５で反射される。反射された光は
レンズ９で収束光に変換され、偏光ビームスプリッタ１
０で互いに直交する偏光の透過光１１と反射光１２に分
割される。即ち、この偏光ビームスプリッタ１０は検光
子の作用を持っており、光学系の配置基板内に平行な偏
光いわゆるＰ偏光成分と、垂直な偏光いわゆるＳ偏光成
分をそれぞれ透過及び反射で完全に分離するもので、透
過光１１及び反射光１２は、Ｓ、Ｐ偏光成分のどちらか
一方にそれぞれ対応している。透過光１１は２分割光検
出器１３に入射する。
一方、反射光１２は、円筒レンズ１６により非点収差を
もった光となり、４分割光検出器１７に入射する。
もった光となり、４分割光検出器１７に入射する。
トラッキング誤差信号はディスクからの戻り光内の光量
分布のアンバランスを利用したプッシュプル法により検
出でき、２分割光検出器１３の光検出素子１４．１５に
入射した光の差信号より得る。即ち、光検出素子１４．
１５の出力電圧を各々Ｖ （１４） 。
分布のアンバランスを利用したプッシュプル法により検
出でき、２分割光検出器１３の光検出素子１４．１５に
入射した光の差信号より得る。即ち、光検出素子１４．
１５の出力電圧を各々Ｖ （１４） 。
Ｖ （１５）とすると、トラッキング誤差信号はＶ （
１４） −Ｖ （１５）で得られる。また、焦点誤差信
号は先に述べた非点収差光を用いて検出でき、４分割光
検出器１７の光検出素子１８．１９．２０．２１の出力
電圧を各々Ｖ （１８） 、 Ｖ （１９） 、
Ｖ （２０） 。
１４） −Ｖ （１５）で得られる。また、焦点誤差信
号は先に述べた非点収差光を用いて検出でき、４分割光
検出器１７の光検出素子１８．１９．２０．２１の出力
電圧を各々Ｖ （１８） 、 Ｖ （１９） 、
Ｖ （２０） 。
Ｖ （２１）とすると、焦点誤差信号はＶ （１３）
＋Ｖ （２０） −Ｖ （１９） −Ｖ （２１）で得
られる。これは非点収差法とよばれる。
＋Ｖ （２０） −Ｖ （１９） −Ｖ （２１）で得
られる。これは非点収差法とよばれる。
そして、光磁気ディスクシステムでの記録信号の読み取
りには、ディスクでの反射時のレーザ光の偏光面の回転
を検出している。この読み取り信号となる偏光面の回転
は、非常に小さいため、効率良く記録信号を読み取るた
めの光学手段として、差動検出法が用いられている。こ
の従来例では、この差動検出を行うために半導体レーザ
１の偏光面を、光学系の配置基板に対して４５度に設定
して、記録信号を、偏光ビームスプリッタ１０で分割し
た直交する２つの偏光光の差信号として得る。つまり、
読み取り信号はｖ （１４） ＋ｖ （１５） −Ｖ
（１Ｂ）−Ｖ （１９） −Ｖ （２０） −Ｖ （２
１）となる。あるいは、ビームスプリッタ５とレンズ９
の間に１／２波長板を挿入して偏光面を回転する方法も
とられている。
りには、ディスクでの反射時のレーザ光の偏光面の回転
を検出している。この読み取り信号となる偏光面の回転
は、非常に小さいため、効率良く記録信号を読み取るた
めの光学手段として、差動検出法が用いられている。こ
の従来例では、この差動検出を行うために半導体レーザ
１の偏光面を、光学系の配置基板に対して４５度に設定
して、記録信号を、偏光ビームスプリッタ１０で分割し
た直交する２つの偏光光の差信号として得る。つまり、
読み取り信号はｖ （１４） ＋ｖ （１５） −Ｖ
（１Ｂ）−Ｖ （１９） −Ｖ （２０） −Ｖ （２
１）となる。あるいは、ビームスプリッタ５とレンズ９
の間に１／２波長板を挿入して偏光面を回転する方法も
とられている。
光デイスクシステムでは、高速アクセスのため光ヘッド
の小型、軽量化が課題となっている。しかし、上述した
従来の光磁気用ヘッド装置では、ディスクからの戻り光
を光軸外に分離するビームスプリッタ、信号を差動検出
するための検光子機能とビームスプリッタ機能を有する
偏光ビームスプリッタが最小限必要で、光ヘッドの光学
系の小型化、簡素化の障害となっていた。
の小型、軽量化が課題となっている。しかし、上述した
従来の光磁気用ヘッド装置では、ディスクからの戻り光
を光軸外に分離するビームスプリッタ、信号を差動検出
するための検光子機能とビームスプリッタ機能を有する
偏光ビームスプリッタが最小限必要で、光ヘッドの光学
系の小型化、簡素化の障害となっていた。
この発明の目的は、上記課題を達成するための小型、軽
量な光ヘッド装置を提供することにある。
量な光ヘッド装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段］
この発明は、光源と、前記光源の像を記録媒体上に絞り
込む結像レンズ系と、前記記録媒体からの戻り光を前記
結像レンズ系の光軸外に分離する回折格子と、前記光軸
外への分離光から焦点誤差信号及びトラッキング誤差信
号を検出するためのレンズ系と、前記分離光を受光する
ための光検出器から構成されている光ヘッド装置であっ
て、前記回折格子は、格子周期が光の波長程度である２
つの交差した高密度格子よりなることを特徴としている
。
込む結像レンズ系と、前記記録媒体からの戻り光を前記
結像レンズ系の光軸外に分離する回折格子と、前記光軸
外への分離光から焦点誤差信号及びトラッキング誤差信
号を検出するためのレンズ系と、前記分離光を受光する
ための光検出器から構成されている光ヘッド装置であっ
て、前記回折格子は、格子周期が光の波長程度である２
つの交差した高密度格子よりなることを特徴としている
。
この発明の作用・原理は次の通りである。この発明の光
ヘッド装置では、光学系を軽量、簡素化するために従来
の光ヘッド装置で用いられているビームスプリンタと偏
光ビームスプリッタの機能を一つの素子で実現できる回
折格子を用いている。
ヘッド装置では、光学系を軽量、簡素化するために従来
の光ヘッド装置で用いられているビームスプリンタと偏
光ビームスプリッタの機能を一つの素子で実現できる回
折格子を用いている。
従来の光軸分離用のビームスプリッタ機能として、光源
からディスクへ向かう光に対しては回折格子において回
折されずに透過する０次光を用い、ディスクからの戻り
光に対しては回折される１次光を用いることにより実現
している。
からディスクへ向かう光に対しては回折格子において回
折されずに透過する０次光を用い、ディスクからの戻り
光に対しては回折される１次光を用いることにより実現
している。
さらに、従来の偏光ビームスプリッタに対しては、この
回折格子を第３図（ａ）に示すように、２つの高密度素
子を光源の偏光面に対して一定の角度で対称に傾斜させ
て構成することにより実現している。その検光子作用に
対しては、格子周期が光の波長程度である高密度の格子
による回折効率の偏光依存性を利用している。第４図は
、この回折格子における各偏光に対する回折効率の格子
周期依存性を示した図である。これは、ブラッグ入射の
場合のもので、回折格子は入射光に対して斜めに配置さ
れている。ここで、λは光の波長、ｄは格子周期、ＴＥ
は格子溝に平行な偏光の光、ＴＭは格子溝に垂直な偏光
の光である。この図より、λ／ｄ＞１．６の格子におい
ては、ＴＥ偏光光のみ回折し、ＴＭ偏光光は回折しない
検光子の特性を持つ。そこで、この回折格子ではこの高
密度格子を光軸方向からみて第３図（ｂ）のように格子
溝の方向が光源の偏光面に対してプラス、マイナス４５
度で１頃斜するようにしており、この回折格子への入射
光を、それぞれの高密度格子のＴＥ偏光成分として互い
に偏光が直交する２つの回折光を生じさせている。これ
は先はど述べた従来の読み取り信号の差動検出用の偏光
ビームスプリッタの機能に相当している。
回折格子を第３図（ａ）に示すように、２つの高密度素
子を光源の偏光面に対して一定の角度で対称に傾斜させ
て構成することにより実現している。その検光子作用に
対しては、格子周期が光の波長程度である高密度の格子
による回折効率の偏光依存性を利用している。第４図は
、この回折格子における各偏光に対する回折効率の格子
周期依存性を示した図である。これは、ブラッグ入射の
場合のもので、回折格子は入射光に対して斜めに配置さ
れている。ここで、λは光の波長、ｄは格子周期、ＴＥ
は格子溝に平行な偏光の光、ＴＭは格子溝に垂直な偏光
の光である。この図より、λ／ｄ＞１．６の格子におい
ては、ＴＥ偏光光のみ回折し、ＴＭ偏光光は回折しない
検光子の特性を持つ。そこで、この回折格子ではこの高
密度格子を光軸方向からみて第３図（ｂ）のように格子
溝の方向が光源の偏光面に対してプラス、マイナス４５
度で１頃斜するようにしており、この回折格子への入射
光を、それぞれの高密度格子のＴＥ偏光成分として互い
に偏光が直交する２つの回折光を生じさせている。これ
は先はど述べた従来の読み取り信号の差動検出用の偏光
ビームスプリッタの機能に相当している。
次に、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は、この発明の一実施例を示す図で、従来技術と
同じものは同じ符号で示している。この光ヘッド装置は
、光源である半導体レーザ１と、半導体レーザ１の像を
光デイスク面８の記録媒体上に絞り込む結像レンズ系と
、記録媒体からの戻り光を結像レンズ系の光軸外に分離
する回折格子２２と、光軸外への分離光から焦点誤差信
号及びトラッキング誤差信号を検出するためのレンズ系
と、分離光を受光するための光検出器とを備えている。
同じものは同じ符号で示している。この光ヘッド装置は
、光源である半導体レーザ１と、半導体レーザ１の像を
光デイスク面８の記録媒体上に絞り込む結像レンズ系と
、記録媒体からの戻り光を結像レンズ系の光軸外に分離
する回折格子２２と、光軸外への分離光から焦点誤差信
号及びトラッキング誤差信号を検出するためのレンズ系
と、分離光を受光するための光検出器とを備えている。
結像レンズ系は、コリメーティングレンズ３及び収束レ
ンズ７で構成され、分離光から焦点誤差信号を検出する
ためのレンズ系は、レンズ２３１円筒レンズ１６で構成
され、分離光からトラッキング誤差信号を検出するため
のレンズ系は、レンズ２５で構成され、分離光を受光す
るための光検出器は、４分割光検出器１７ （光検出素
子１８．１９．２０．２１）及び２分割光検出器（光検
出素子１４．１５）で構成されている。
ンズ７で構成され、分離光から焦点誤差信号を検出する
ためのレンズ系は、レンズ２３１円筒レンズ１６で構成
され、分離光からトラッキング誤差信号を検出するため
のレンズ系は、レンズ２５で構成され、分離光を受光す
るための光検出器は、４分割光検出器１７ （光検出素
子１８．１９．２０．２１）及び２分割光検出器（光検
出素子１４．１５）で構成されている。
回折格子２２は、格子周期が光の波長程度である２つの
交差した高密度格子よりなり、それぞれの格子溝の方向
は、光軸方向から見て光源の偏光面に対して、プラス、
マイナス４５度となるように配置されてできている。
交差した高密度格子よりなり、それぞれの格子溝の方向
は、光軸方向から見て光源の偏光面に対して、プラス、
マイナス４５度となるように配置されてできている。
次に、この実施例の動作を説明する。
半導体レーザ１の放射光２は、コリメーティングレンズ
３でコリメート光４に変換され、回折格子２２を０次光
で透過し、収束レンズ７で光デイスク面８に収束される
。光デイスク面８からの反射光は、反射時に偏光面の回
転を受けた後、逆の経路を通り、回折格子２２に入射す
る。この回折格子は、前述したように、２つの高密度格
子よりなり、それぞれの格子溝の方向は、光軸方向から
見て光源の偏光面に対して、プラス、マイナス４５度と
なるように配置されてできている。そのため、回折格子
への入射光は、偏光が直交する２つの回折光と０次光に
分かれる。焦点誤差信号は、従来方式と同様に、一方の
回折光を円筒レンズ１６とレンズ２３を通過させて、非
点収差を有する収束光として４分割光検出器１７に入射
させ、非点収差法により検出する。また、トラッキング
誤差信号も従来方式と同様に、もう一方の回折光を光検
出素子１４゜１５の分割線がトラック溝に平行となるよ
うに配置した２分割光検出器１３に入射させ、プッシュ
プル法により検出する。記録信号の読み取りは、それぞ
れの検出器での和信号の差より検出する。
３でコリメート光４に変換され、回折格子２２を０次光
で透過し、収束レンズ７で光デイスク面８に収束される
。光デイスク面８からの反射光は、反射時に偏光面の回
転を受けた後、逆の経路を通り、回折格子２２に入射す
る。この回折格子は、前述したように、２つの高密度格
子よりなり、それぞれの格子溝の方向は、光軸方向から
見て光源の偏光面に対して、プラス、マイナス４５度と
なるように配置されてできている。そのため、回折格子
への入射光は、偏光が直交する２つの回折光と０次光に
分かれる。焦点誤差信号は、従来方式と同様に、一方の
回折光を円筒レンズ１６とレンズ２３を通過させて、非
点収差を有する収束光として４分割光検出器１７に入射
させ、非点収差法により検出する。また、トラッキング
誤差信号も従来方式と同様に、もう一方の回折光を光検
出素子１４゜１５の分割線がトラック溝に平行となるよ
うに配置した２分割光検出器１３に入射させ、プッシュ
プル法により検出する。記録信号の読み取りは、それぞ
れの検出器での和信号の差より検出する。
この発明の光ヘッド装置では、従来、必要不可欠であっ
たディスクからの反射光を光軸外に分離するビームスプ
リッタの作用と、信号を差動検出するための検光子機能
及びビームスプリッタ機能を有する偏光ビームスプリッ
タ作用とを一つの回折格子に集約しており、光ヘッド装
置の光学系の小型化５節素化ができる。また、この回折
格子は、表面凹凸型の素子であるので、金型を作製すれ
ば熱プレス法、あるいはフォトポリマー法等によりレプ
リカが容易に得られるので、安価に量産することができ
る。
たディスクからの反射光を光軸外に分離するビームスプ
リッタの作用と、信号を差動検出するための検光子機能
及びビームスプリッタ機能を有する偏光ビームスプリッ
タ作用とを一つの回折格子に集約しており、光ヘッド装
置の光学系の小型化５節素化ができる。また、この回折
格子は、表面凹凸型の素子であるので、金型を作製すれ
ば熱プレス法、あるいはフォトポリマー法等によりレプ
リカが容易に得られるので、安価に量産することができ
る。
第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図は従来の
光ヘッド装置の基本構成図、第３図は回折格子内の２つ
の高密度素子の配置を説明するための図、 第４図は高密度格子の検光子作用を説明するための図で
ある。 ■・・・・・半導体レーザ ２・・・・・放射光 ３・・・・・コリメーティングレンズ ４・・・・・コリメート光 ５・・・・・ビームスプリッタ ６・・・・・全反射プリズム ７・・・・・収束レンズ ８・・・・・光デイスク面 ９、２３．２５・・・レンズ １０・・・・・偏光ビームスプリッタ １１・・・・・透過光 １２・・・・・反射光 １３・・・・・２分割光検出器 １７・・・・・４分割光検出器 １６・・・・・円筒レンズ １４、１５．１８．１９．２０．２１・・・光検出素子
２２・・・・・回折格子
光ヘッド装置の基本構成図、第３図は回折格子内の２つ
の高密度素子の配置を説明するための図、 第４図は高密度格子の検光子作用を説明するための図で
ある。 ■・・・・・半導体レーザ ２・・・・・放射光 ３・・・・・コリメーティングレンズ ４・・・・・コリメート光 ５・・・・・ビームスプリッタ ６・・・・・全反射プリズム ７・・・・・収束レンズ ８・・・・・光デイスク面 ９、２３．２５・・・レンズ １０・・・・・偏光ビームスプリッタ １１・・・・・透過光 １２・・・・・反射光 １３・・・・・２分割光検出器 １７・・・・・４分割光検出器 １６・・・・・円筒レンズ １４、１５．１８．１９．２０．２１・・・光検出素子
２２・・・・・回折格子
Claims (1)
- （１）光源と、前記光源の像を記録媒体上に絞り込む結
像レンズ系と、前記記録媒体からの戻り光を前記結像レ
ンズ系の光軸外に分離する回折格子と、前記光軸外への
分離光から焦点誤差信号及びトラッキング誤差信号を検
出するためのレンズ系と、前記分離光を受光するための
光検出器から構成されている光ヘッド装置であって、 前記回折格子は、格子周期が光の波長程度である２つの
交差した高密度格子よりなることを特徴とする光ヘッド
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1258719A JPH03122853A (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | 光ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1258719A JPH03122853A (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | 光ヘッド装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03122853A true JPH03122853A (ja) | 1991-05-24 |
Family
ID=17324141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1258719A Pending JPH03122853A (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | 光ヘッド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03122853A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05216386A (ja) * | 1991-10-11 | 1993-08-27 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | ホログラム・システム |
| JPH06222706A (ja) * | 1992-12-17 | 1994-08-12 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | ホログラム・システム及びその製造方法 |
| JP2010061152A (ja) * | 2009-11-02 | 2010-03-18 | Robin John Freeman | 光学器械及び回折要素 |
-
1989
- 1989-10-05 JP JP1258719A patent/JPH03122853A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05216386A (ja) * | 1991-10-11 | 1993-08-27 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | ホログラム・システム |
| JPH06222706A (ja) * | 1992-12-17 | 1994-08-12 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | ホログラム・システム及びその製造方法 |
| JP2010061152A (ja) * | 2009-11-02 | 2010-03-18 | Robin John Freeman | 光学器械及び回折要素 |
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