JPH03203053A

JPH03203053A - 光情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH03203053A
Application number: JP34057389A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sumi; 墨　勇志
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1991-09-04

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、光磁気ディスク等の光情報記録媒体の表面に
レーザ光を照射して情報の記録、再生、消去を行う光情
報記録再生装置に関する。

従来の技術従来における光情報記録再生装置の第一の従来例を第３
図に基づいて説明する。レーザ光源としての半導体レー
ザ１から出射された光はコリメートレンズ２により平行
化された後、ビーム整形ブリズム３により同心円状のビ
ームに整形され、ハーフミラ−４を透過して全反射プリ
ズム５により反射され、対物レンズ６により集光されて
光情報記録媒体としての光磁気ディスク７の表面に照射
され、これにより情報の記録が行われる。また、その光
磁気ディスク７からの反射光は、対物レンズ６、全反射
プリズム５を順次弁した後、今度はハーフミラ−４によ
り反射されて、信号検出光学系８内に導かれる。そして
、その信号検出光学系８内に導かれた光は、■／２波長
板９により偏光方向が・１５°回転された後、シリンド
リカルレンズ１０．三角プリズム１１を順次透過して偏
光ビームスプリッタ１２の一面に形成された偏光膜１２
ａによりＳ偏光にとＰ偏光下とに分離される。

そのＳ偏光には偏光膜１２ａにより反射された後、減光
フィルター１３を通過して受光素子１４の２つの受光面
ａ、ｂに検出される。一方、偏光ビームスプリッタ１４
の偏光膜１２ａを透過したＰ偏光下は裏面に形成された
反射膜Ｌ２ｂにより反射された後、受光素子１４のもう
一方の２つの受光面ｃ、ｄに検出される。

この場合、反射膜１２ｂは、Ｐ偏光下を半分反射するよ
うに調整されており、その非点収差の発生したＰ偏光下
を用いて周知のナイフェツジ法によりフォーカスエラー
信号の検出を行いフォーカス制御を行うことができる。

一方、Ｓ偏光膜を用いて周知のブシュプル法によりトラ
ックエラー信号を検出してトラッキング制御を行うこと
ができる。さらに、受光素子１４の受光面ａ、ｂから得
られた出力の和信号と受光面ｃ、ｄから得られた出力の
和信号との間で、差動出力を求めることによって光磁気
信号を検出することができる。

次に、第二の従来例を第４図に基づいて説明する。レー
ザ光源としての半導体レーザ１５により出射された光は
コリメートレンズ１６により平行化された後、２枚のビ
ーム整形プリズム１７によリビーム整形された後、ビー
ムスプリッタ１８により反射されて対物レンズ１９によ
り集光され、光情報記録媒体としての光磁気ディスク２
０の表面に照射され、これにより情報の記録が行われる
。

また、光磁気ディスク２０からの反射光は、対物レンズ
１９、ビームスプリッタ１８を順次透過して信号検出光
学系２１に導かれる。この信号検出光学系２１に導かれ
た光は、集光レンズ２２により集光され、デュアルグレ
ーティング２３に入射し、その基板の両面に形成された
グレーティング２３ａ、２３ｂを通過することにより透
過光Ｔと回折光にとの２つの光に分離される。

この場合、例えば、透過光Ｔを４分割受光素子２・１に
より検出してフォーカスエラー信号の検出を行い、回折
光Ｋを２分割受光素子２５により検出してトラックエラ
ー信号の検出を行うことができる。また、光磁気信号は
、透過光Ｔと回折光にとの強度差を検出することにより
再生することができる。

発明が解決しようとする課題まず、第一の従来例では、光磁気信号は、（ａ十ｂ）−
（ｃ十ｄ）により検出することができるが、この時、フ
ォーカスエラー信号の検出をナイフェツジ法により行う
ため、（ｃ十ｄ）項の光量は反射膜１２ｂで反射された
後、約１／２に減少する。このため（ａ十ｂ）項の光量
調整のために減光フィルター１３を必要とする。

従って、この場合、Ｐ偏光下とＳ偏光にとの光量調整が
減光フィルター１３の減衰率精度、反射膜１２ｂ等の取
付は精度に大きく影響されることになり、また、部品点
数も多いため光ピツクアップの軽量化、低コスト化を図
ることができないという問題がある。

また、第二の従来例の場合、第一の従来例に比較して光
利用効率が高く、信号検出光学系における部品点数が少
ない。また、デュアルグレーティング２３を用いている
ため、波長変動による回折角の変動はほとんど発生しな
い。

しかし、この場合、デュアルグレーティング２３を２Ｐ
法等により複製する際に、基板と表裏両面に作成される
グレーティング２３ａ、２３ｂの位置合わせを正確に行
う必要があり、その作成に精密な精度と労力とが要求さ
れる。また、受光素子２４．２５を同一平面状に２個並
べて配設すると、透過光Ｔと回折光にとで光路長が異な
るためスポット径が大きく異なってしまい、信号特性に
悪影響を及ぼす場合があり、しかも、その補正方法が面
倒である。

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、本発明は
、レーザ光源から出射された光を対物レンズにより集光
して光情報記録媒体に照射し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光路分離部材により
分離して信号検出光学系に導き、これにより信号の再生
や、トラックエラー信号、フォ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
体により反射された前記反射光が前記光路分離部材を介
して前記信号検出光学系に導かれた光路上に平面部にグ
レーティングが形成され曲面部に反射膜の形成された半
球状レンズを配設し、前記反射光が前記半球状レンズの
前記グレーティングから入射し再びそのグレーティング
から出射して得られた透過光と回折光とが前記光路分離
部材の方向に向かう間の各々の光路上に受光素子を配設
した。

また、半球状レンズを、光情報記録媒体からの反射光が
その半球状レンズのグレーティングから入射する際にそ
の球中心部を通過しないような位置に配設した。

作用従って、光情報記録媒体からの反射光は、半球状レンズ
のグレーティングに入射して透過光と回折光とに分離さ
れ、これら２つに分離された光は反射膜で反射された後
、再びグレーティングに入射することになり、このよう
にグレーティングを２回通過することによりレーザ光源
のレーザ波長変動による回折角変動は大幅にキャンセル
されることになり、これにより回折光は波長変動が発生
しても安定して受光素子に到達するため信号検出を常に
安定した状態で行うことができ、また、半球状レンズは
偏光分離機能の他に集束機能も合わせもっているため、
従来に比べ部品点数を削減することが可能となる。

また、半球状レンズは、光情報記録媒体からの反射光が
その半球状レンズのグレーティングから入射する際にそ
の球中心部を通過しないような位置に配設されているの
で、光情報記録媒体からの反射光が半球状レンズのグレ
ーティングに向かう入射光束とそのグレーティングから
出射され受光素子に向かう出射光束とが重なるようなこ
とがなくなり、これにより受光素子に検出される光の光
利用効率を一段と向上させることができる。

実施例本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて説明す
る。なお、本実施例は、前述した第一の実施例（第３図
参照）で述べた信号検出光学系８の構成を変えたもので
あり、その同一部分については同一符号を用いその説明
は省略する。なお、ここでは、全反射プリズム５は用い
ていない。

レーザ光源としての半導体レーザ１が光情報記媒体とし
ての光磁気ディスク７に向かう間の光路上には、光路分
離部材としてのハーフミラ−４が配設されている。この
ハーフミラ−４の信号検出光学系８に位置する側の側面
には、１／２波長板９が一体化されて取付けられている
。

また、光磁気ディスク７からの反射光ａがハーフミラ−
４により反射され信号検出光学系８内に導かれた光路上
には、半球状レンズ２６が配設されている。この半球状
レンズ２６は、平面部にグレーティング２６ａが形成さ
れ、曲面部に反射膜２６ｂが形成されている。

さらに、反射光ａが半球状レンズ２６のグレーティング
２６ａから入射し再びそのグレーティング２６ｂから出
射して得られた透過光Ｔ（Ｐ偏光）と回折光Ｋ　（Ｓ偏
光）とがハーフミラ−４の方向に向かう間の光路上には
、受光素子としての２分割受光素子２７．４分割受光素
子２８がそれぞれ配設されている。この場合、それら２
分割受光素）２７．４分割受光素子２８は、光磁気ディ
スク７からの反射光ａがグレーティング２６ａに向かう
入射光束の外側に位置して配設されている。第１’Ｊ（
ｂ）に示すように、２分割受光素子２７には２分割され
た受光面ａ、ｂが形成され、４分割受光素子２８には４
分割された受光面ｃ、ｄ、ｅ。

ｆが形成されている。

また、この場合、半球状レンズ２６は、光磁気ディスク
７からの反射光ａがその半球状レンズ２６のグレーティ
ング２６ａから入射する際に、その半球状レンズ２６の
球中心部Ｐを通過しないような位置に配設されている。

このような構成において、光磁気ディスク７からの反射
光ａは５ハーフミラ−４により反射された後、１／２波
長板９により偏光方向が４５°回転され、この状態で半
球状レンズ２６のグレーティング２６ａに入射する。こ
のグレーティング２６ａは、偏光依存性をもつようにピ
ッチ、入射角等が設定されており、これに入射した光は
Ｐ偏光下（透過光）とＳ偏光Ｋ（回折光）とに分離され
る。第２図（ａ）は、そのＰ偏光下の進行経路を示した
ものである。そのＰ偏光下は、グレーティング２６ａを
そのまま直進して入射した後、裏面の反射膜２６ｂによ
り反射され集束光となり、再びグレーティング２６ａを
そのまま直進して出射する二とによりその光路上に設け
られた２分割受光素子２７に導かれる。一方、Ｓ偏光は
、第２図（ｂ）に示すように、グレーティング２６ａに
より回折されて入射した後、反射膜２６ｂにより反射さ
れ集束光となり、再びグレーティング２６ａにより回折
されて出射することによってその光路上に設けられた４
分割受光素子２８に導かれる。この場合、半球状レンズ
２６内において、反射膜２６ｂにより反射されグレーテ
ィング２６ａに向かうＰ偏光下、Ｓ偏光にはどちらも球
中心部Ｐを通過しないように設定されているので、その
半球状レンズ２６から外部に向けて出射されたそれらＰ
偏光下、Ｓ偏光には、どちらも光磁気ディスク７からの
反射光ａと重なることなくそれぞれの受光素子２７．２
８に検出される。

これにより、トラックエラー信号は、周知のブシュプル
法を用いて、２分割受光素子２７による差動出力、すな
わち、（ａ−ｂ）の値を求めることにより検出すること
ができる。

また、グレーティング２６ａは、ピッチが徐々に変化す
るように作成され一方向性集束機能を有しており、４分
割受光素子２８の受光面には非点収差をもって到達する
。従って、フォーカスエラー信号は、周知の非点収差法
を用いて、その４分割受光素子２８の対角線上の出力の
和の差動出力、すなわち、（ｃ十ｅ）−（ｄ＋ｆ）を求
めることにより検出することができる。この場合、Ｓ偏
光にはグレーティング２６ａにより２回、回折されるた
め、レーザ光の波長変動による回折角変動は大幅にキャ
ンセルされることになり、これによりＳ偏光には波長変
動が発生しても安定して４分割受光素子２８に到達する
。従って、これによりフォーカスエラー信号は、波長変
動の影響を受けない常に安定した状態で検出することが
できる。

さらに、光磁気信号は、２分割受光素子２７の出力和と
４分割受光素子２８の出力和との差動出力、すなわち、
（ａ十ｂ）　　　（ｅ＋ｄ＋ｅ＋ｆ）を求めることによ
り得ることができる。

上述したように、平面部にグレーティング２６ａを有し
、曲面部に反射膜２６ｂを有する半球状レンズ２６を設
けたことにより、Ｓ偏光には、２回、そのグレーティン
グ２６ａにより回折されるために、レーザ波長変動に対
して常に安定した信号検出を行うことができ、また、各
受光素子２７゜２８に検出されるＰ偏光Ｔ、Ｓ偏光にの
集光機能は半球面上で行われるため、それらＰ偏光Ｔ、
　　Ｓ偏光にはグレーティング２６ａで分離後集光され
るにもかかわらず、１つの半球状レンズ２６があれば１
分であり、このため別個にわざわざ集光用のレンズ等を
設ける必要がないので、従来に比べ部品点数の削減を図
ることができる。

発明の効果本発明は、光情報記録媒体により反射された反射光が光
路分離部材を介して信号検出光学系に導かれた光路上に
平面部にグレーティングが形成され曲面部に反射膜の形
成された半球状レンズを配設し５反射光が半球状レンズ
のグレーティングから入射し再びそのグレーティングか
ら出射して得られた透過光と回折光とが光路分離部材の
方向に向かう間の各々の光路上に受光素子を配設したの
で、光情報記録媒体からの反射光は、半球状レンズのグ
レーティングに入射して透過光と回折光とに分離され、
反射膜で反射された後、再びグレーティングに入射する
ことになり、このようにグレーティングを２回通過する
ことによってレーザ光源のレーザ波長変動による回折角
変動を大幅にキャンセルすることができるため、回折光
は波長変動が発生しても安定して受光素子に到達するこ
とができ、これにより信号検出を常に安定した状態で行
うことが可能となり、また、半球状レンズは偏光分離機
能の他に集束機能も合わせも−）ため、従来に比べ部品
点数を削減することが可能となり、これにより装置の小
型化を図ることができるものである。

また、半球状レンズは、光情報記録媒体からの反射光が
その半球状レンズのグレーティングから入射する際にそ
の球中心部を通過しないような位置に配設されているの
で、光情報記録媒体からの反射光が°半球状レンズのグ
レーティングに向かう入射光束とそのグレーティングか
ら出射され受光素子に向かう出射光束とが重なるような
ことがなくなり、これにより受光素Ｔに検出される光の
光利用効率を従来に比べ一段と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（ａ）は本発明の一実施例を示す構成図、第１図
（ｂ）はその受光素子の正面図、第２図はグレーティン
グにより分離された透過光、回折光の進行経路をそれぞ
れ示す光路図、第３図は第一の従来例を示す構成図、第
４図は第二の従来例を示す構成図である。１・・・レーザ光源、４・・光路分離部材、６・・・対
物レンズ、７・・・光情報記録媒体、８・・・信号検出
光学系、２６・・・半球状レンズ、２６ａ・−・グレー
ティング、２６ｂ・・・反射膜、２７．２８・・・受光
素子、Ｔ・・透過光、Ｋ・・・回折光出　願　人　　　　株式会社　リ　コ □（−− 〜

Claims

【特許請求の範囲】１、レーザ光源から出射された光を対物レンズにより集
光して光情報記録媒体に照射し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光路分離部材によ
り分離して信号検出光学系に導き、これにより信号の再
生や、トラックエラー信号、フォ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た前記反射光が前記光路分離部材を
介して前記信号検出光学系に導かれた光路上に平面部に
グレーティングが形成され曲面部に反射膜の形成された
半球状レンズを配設し、前記反射光が前記半球状レンズ
の前記グレーティングから入射し再びそのグレーティン
グから出射して得られた透過光と回折光とが前記光路分
離部材の方向に向かう間の各々の光路上に受光素子を配
設したことを特徴とする光情報記録再生装置。２、半球状レンズは、光情報記録媒体からの反射光がそ
の半球状レンズのグレーティングから入射する際にその
球中心部を通過しないような位置に配設されていること
を特徴とする請求項１記載の光情報記録再生装置。