JPH04177623A - 光学式情報記録再生装置 - Google Patents

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、光により情報の記録や再生を行う光学式情報
記録再生装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の光学式情報記録再生装置は、第９図に示
すような基本構成を有しており、同図において、レーザ
ダイオード１と、このレーザダイオード１から放射され
た発散光を平行光にするコリメートレンズ２と、このコ
リメートレンズ２を透過して情報記録媒体３に向かう光
とこの情報記録媒体３からの反射戻り光とを分離する２
つのビームスプリッタ４，５と、これらの２つのビーム
スプリッタ４，５を透過してくる光を情報記録媒体３面
上に収束する対物レンズ６とを有し、情報記録媒体３で
反射され対物レンズ６を通過しビームスプリッタ４によ
り分離された戻り光を収束する収束レンズ７と、この収
束レンズ７により収束された光束を直交する２つの偏光
成分に分離するウォラストンプリズム８と、このウォラ
ストンプリズム８によって分離された２つの光束を独立
に検出する２分割検出器９１．９２とからなる記録情報
信号検出系１０と、ビームスプリッタ４を透過してきた
情報記録媒体３からの反射戻り光を分離するビームスプ
リッタ５と、このビームスプリッタ５により分離された
反射戻り光を収束する収束レンズ１１と、この収束レン
ズ１１により収束された光束をフォーカスエラー検出用
の光とトラックエラー検出用の光とに分離するビームス
プリッタ１２と、トラックプッシュル信号検出用の２分
割光検出器１３と、ナイフェツジ法によるフォーカスエ
ラー検出用ナイフェツジ１４と、２分割光検出器１５と
からなるスポット位置エラー検出系１６とから構成され
おり、記録情報信号検出系１０と、スポット位置エラー
検出系１６とが独立した構成となっていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の光学式情報記録再生装置は、記録
情報信号検出系１０と、スポット位置エラー検出系１６
とが独立した構成となっているため、部品点数が多く、
そのため、調整が困難であり、また、小型化が困難であ
るという問題があった。　また、検出系に２つの２つの
ビームスプリッタ４．５によって光量分割を行う必要が
あるため、レーザダイオード１から情報記録媒体３まで
の出射効率を稼ごうとすると、検出系への戻り光量が不
十分になり、検出系１０．１６への戻り光量を充分に得
ようとすると、出射効率が低くなってしまうという問題
があった。

［課題を解決するための手段］ このような課題を解決するために本発明による光学式情
報記録再生装置は、情報記録媒体で反射され対物レンズ
を透過しビームスプリッタにより反射された情報記録媒
体反射戻り光の偏光面を回転させるλ／２板と、λ／２
板の透過光を収束する収束レンズと、情報記録媒体反射
戻り光の光軸に対して垂直な平面内において反射戻り光
のボールシェィプパターンを見たとき光軸と平面との交
点を原点として光軸方向に２軸をとり±１次回折光の方
向にＸ軸をとり平面内にてＸ軸と直交する方向にｙ軸を
とったとき偏光分離方向がｘｚ平面の面内方向になるよ
うに配置されたウォラストンプリズムと、ウォラストン
プリズムにより分離された光束を受光する光検出器とを
設けたものである。

また、本発明による他の光学式情報記録再生装置は、上
記のウォラストンプリズムに代えて情報記録媒体反射戻
り光の光軸に対して垂直な平面内において反射戻り光の
ボールシェィプパターンを見たとき光軸と平面との交点
を原点として光軸方向に２軸をとり±１次回折光の方向
にＸ軸をとり平面内にてＸ軸と直交する方向にｙ軸をと
ったとき偏光分離方向がｙｚ平面を２軸を回転中心にし
て４５度±５度回転させた平面内になるように配置され
たウォラストンプリズムを設けたものである。

本発明によるさらに他の光学式情報記録再生装置は、上
記光学式情報記録再生装置のウォラストンプリズムに代
えて情報記録媒体反射戻り光の光軸に対して垂直な平面
内において前記反射戻り光のボールシェィプパターンを
見たとき光軸と平面との交点を原点として光軸方向に２
軸をとり±１次回折光の方向にＸ軸をとり平面内にてＸ
軸と直交する方向にｙ軸をとったとき偏光分離方向がｙ
２平面を２軸を回転中心にして４５度±５度回転させた
平面内になるように配置されたロションプリズムを設け
たものである。

［作用コ 本発明においては、レーザダイオードから情報記録媒体
までの行きの光学系に１つのビームスプリッタで記録情
報再生信号、スポット位置エラー信号の双方を検出され
る。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明による光学式情報記録再生装置の一実施
例による基本構成を説明する図であり、前述の図と同一
部分には同一符号を付しである。

同図において、レーザダイオード１から放射された発散
光をコリメートレンズ２により平行光にする。レーザダ
イオード１から情報記録媒体３に向かう光と、情報記録
媒体３からの反射戻り光とを分離するためのビームスプ
リッタ１７を通過した光を対物レンズ６により情報記録
媒体３の面上に収束する。情報記録媒体３上で反射され
対物レンズ６、ビームスプリッタ１７を介して得られる
反射戻り光に対してλ／２板１８により偏光面を回転さ
せ、収束レンズ１９により収束させる。第２図に示すよ
うに情報記録媒体３の反射戻り光の光軸に対して垂直な
平面内において戻り光ボールシェィプパターン３０を見
たとき、戻り光の光軸とその垂直な平面との交点を原点
として光軸方向に２軸をとり、±１次回折光３１の方向
にＸ軸をとり、光軸に垂直な平面内にてＸ軸と直交する
方向にｙ軸をとったときにウォラストンプリズム２０の
偏光分離方向３２がｘｚ平面３３内の面内方向になるよ
うに収束レンズ１９の収束光路中に配置する。これによ
って収束レンズ１９で収束され、ウォラストンプリズム
２０で２つの直交する偏光成分に分離され、２つの収束
スポットを形成する。ここで波長８３０　ｎｕの使用波
長の戻り光に対して収束レンズ１９として硝材ＢＫ７．
曲率１３■震、厚さ３１の平凸レンズを５關角の水晶ウ
ォラストンプリズム２０に貼り付けて使用することによ
り、ウォラストンプリズム後端面から約２０ａｍ程度Ｚ
軸方向に離れた位置にｘｚ平面３３内で２軸から左右に
約２００μｍずつ離れた２つのスポットを得ることがで
きる。この２つのスポットに対してウォラストンプリズ
ム２０の後側出射端から２０Ｉｍｚ軸方向に離れた位置
にたてたｘｙ平面上でＸ軸上＋２００μｍの位置をセン
ターにした第３図に示す４分割光検出部２１１を配置し
、同Ｘ軸上＋２００μｍの位置をセンターにした光検出
部２１２を配置した５分割光検出器２１Ａを設置する。

この５分割光検出器２１Ａにより２つのスポットを独立
に検出する。

第３図に示す５分割光検出器２１Ａの受光面Ａ、Ｂ、Ｃ
，Ｄ、Ｈの信号出力をそれぞれａ。

ｂ、ｃ、ｄ、ｅと定義したとき、フォーカスエラー信号
を（ａ十ｃ　）　−（ｂ＋ｄ　）で検出し、トラックエ
ラー信号を（ａ−ｃ）で検出し、コンパクトディスクの
データ、穴あけタイプ追記型光ディスクのデータや相変
化媒体のデータなどの光量の変動による信号を（ａ＋ｂ
＋ｃ＋ｄ）＋ｅで検出し、光磁気ディスクなどの偏光面
の変動信号を（ａ＋ｂ十ｃ＋ｄ）−ｅで検出する。

第４図は本発明による光学式情報記録再生装置の他の実
施例を説明する図であり、前述の図と同一部分には同一
符号を付しである。同図において、第１図と異なる点は
、収束レンズ１９の収束光路中には情報記録媒体３の反
射戻り光の光軸を２軸にとりこの光軸に対して垂直な平
面内において戻り光ボールシェイブパターン３０を見た
とき、±１次回折光３１の方向、つまり情報記録媒体３
のトラックと直交する方向にＸ軸をとり２軸に垂直な平
面内でＸ軸と直交する方向にｙ軸をとったときにウォラ
ストンプリズム２０の偏光分離方向３４がｙｚ平面を２
軸中心にθ＝４５度だけ回転させた平面３５の面内方向
になるように配置する。これによって収束レンズ１９で
収束され、ウォラストンプリズム２０で２つの直交する
偏光成分に分離され、２つの収束スポットを形成する。

ここで使用光波長８３０１■の情報記録媒体３の戻り光
に対して収束レンズ１９として硝材ＢＫ７．曲率１曲率
１３淳 角の水晶ウォラストンプリズム２０に接着して使用する
ことにより、ウォラストンプリズム２０の後端面から約
２０１１ｆｆｉｚ軸方向に離れた位置にｘｙ平面上に２
軸を中心として約２００μｍずつ離れた２つのスポット
を得ることができる。この２つのスポットに対してウォ
ラストンプリズム２０の後側出射端から２０ｍｍｚ軸方
向に離れた位置にたてたｘｙ平面上で第５図に示すよう
にｘｙ座標上で（ｘ，　ｙ）＝　（−１４１μｍ，＋１
４１μｍ）の位置を分割の中心とし、分割線がＸ軸を平
行な直線およびｙ軸と平行な直線で構成される４分割光
検出部２１□を配置し、同ｘｙ平面上で座標（ｘ．ｙ）
＝　（＋１４１μｍ，−１４１μｍ）をセンターとする
光検出部２１□を配置した５分割光検出器２１Ｂを設置
する。この５分割光検出器２１Ｂにより２つのスポット
を独立に検出する。

第５図に示す５分割光検出器２１Ｂの受光面Ａ，Ｂ，Ｃ
，Ｄ，Ｅの信号出力をそれぞれａ。

ｂ，ｃ，ｄ，ｅと定義したとき、フォーカスエラー信号
を（ａ＋ｃ）−　（ｂ＋ｄ）で検出し、トラックエラー
信号を（ａ＋ｄ　）　−　（ｂ　＋Ｃ　）で検出し、コ
ンパクトディスクのデータ、穴あけタイプ追記型光ディ
スクのデータや相変化媒体のデータなど反射戻り光量の
変動による信号の検出を（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）＋ｅで検出
し、光磁気ディスクなどの偏光面の変動信号を（ａ＋ｂ
＋ｃ＋ｄ）−ｅで検出する。

第６図は本発明による光学式情報記録再生装置のさらに
他の実施例を説明する図であり、前述の図と同一部分に
は同一符号を付しである．同図において、第１図と異な
る点は、ウォラストンプリズム２０に代えてロションプ
リズム２２が配置されている。この場合、第７図に示す
ように収束レンズ１９の収束光路中には情報記録媒体３
の反射戻り光の光軸を２軸にとりこの光軸に対して垂直
な平面内において戻り光ポールシェイプパターン３０を
見たとき、±１次回折光３１の方向、つまり情報記録媒
体３のトラックと直交する方向にＸ軸をとり光軸に垂直
な平面内でＸ軸と直交する方向にｙ軸をとったときにロ
ションプリズム２２の偏光分離方向３６がｙｚ平面を２
軸中心にθ＝４５度だけ回転させた平面３７の面内方向
になるように配置する。これによって収束レンズ１９で
収束され、ロションプリズム２２で２つの直交する偏光
成分に分離され、２つの収束スポットを形成する。ここ
で使用光波長８３０ｎ■の情報記録媒体３の戻り光に対
して収束レンズ１９として硝材ＢＫ７，Ｋ７，３龍，厚
さ３■窮の平凸レンズを５龍角の水晶ロションプリズム
２２に接着して使用することにより、ロションプリズム
２２の後端面から約２０Ｉｍｚ軸方向に離れた位置にｘ
ｙ平面上に常光線のスポットをＺ軸上に異常光線のスポ
ットを２軸から２００μｍ離れた位置に得ることができ
る。この２つのスポットに対してロションプリズム２２
の後側出射端から２０■■Ｚ軸方向に離れた位置にたて
たｘｙ平面上で第８図に示すようにｘｙ座標上で（ｘ、
ｙ）＝　（＋１４１μｍ、−１４１μｍ）の位置を分割
の中心とし、分割線がｙ軸と平行な直線およびｙ軸と平
行な直線で構成される４分割光検出部２１□を配置し、
同ｘｙ平面上で２軸上の座標（ｘ、ｙ）＝　（０，Ｏ）
をセンターとする光検出部２１２を配置した５分割光検
出器２１Ｃを設置する。この５分割光検出器２１Ｃによ
り２つのスポットを独立に検出する。

第８図に示す５分割光検出器２１Ｃの受光面Ａ、Ｂ、Ｃ
，Ｄ、Ｅの信号出力をそれぞれａ。

ｂ、ｃ、ｄ、ｅと定義したとき、フォーカスエラー信号
を（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）で検出し、トラックエラー信
号を（ａ＋ｄ）　　　（ｂ＋ｃ）で検出し、コンパクト
ディスクのデータ、穴あけタイプ追記型光ディスクのデ
ータや相変化媒体のデータなど反射戻り光量の変動によ
る信号の検出を（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）＋ｅで検出し、光磁
気ディスクなどの偏光面の変動信号を（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ
）−ｅで検出する。

［発明の効果］ 以上、説明したように本発明による光学式情報記録再生
装置によれば、レーザダイオードから情報記録媒体まで
に行きの光学系にビームスプリッタが１つで記録情報再
生信号、スポット位置エラー信号の双方を検出すること
が可能となるため、出射効率を高くとった上で信号検出
用に充分な光量を得ることが可能となる効果がある。ま
た、記録情報再生信号検出系とスポット位置エラー信号
系とをλ／２板、収束レンズ、ウォラストンプルズムも
しくはロションプリズム、光検出器のみの構成要素で検
出可能であるため、部品点数を削減し、調整を容易にし
、小型化を可能にするという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光学式情報記録再生装置の一実施
例による基本構成を説明する図、第２図は第１図におけ
る戻り光ボールシェィプパターンに対するウォラストン
プリズムの配置を示す図、第３図は第１図の５分割光検
出器の構成およびその配置を示す図、第４図は本発明に
よる光学式情報記録再生装置の他の実施例による戻り光
ボールシェィプパターンに対するウォラストンプリズム
の配置を示す図、第５図はその５分割光検出器の構成お
よびその配置を示す図、第６図は本発明による光学式情
報記録再生装置のさらに他の実施例による基本構成を説
明する図、第７図は第６図における戻り光ボールシェィ
プパターンに対するローションプリズムの配置を示す図
、第８図はその５分割光検出器の構成およびその配置を
示す図、第９図は従来の光学式情報記録再生装置の基本
構成を示す図である。 １・・・・レーザダイオード、２・・・・コリメートレ
ンズ、３・−・・情報記録媒体、６・・・・対物レンズ
、１７・・・・ビームスプリッタ、１８・・・・λ／２
板、１９・・・・収束レンズ、２０・・・・ウォラスト
ンプリズム、２１−・・・光検出器、２１１　　・・・
・４分割光検出部、２１２・・・・光検出部、２２・・
・・ロションプリズム、３０・・・・ボールシェィプパ
ターン、３１・・・・±１次回折光、３２，３４．３６
・・・・偏光分離方向、３３・・・・Ｘ２平面、３５．
３７・・・・平面。 特許出願人　　日本電気株式会社

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザダイオードと、前記レーザダイオードから
   放射された発散光を平行光にするコリメートレンズと、
   前記レーザダイオードから情報記録媒体に向かう光と前
   記情報記録媒体からの反射戻り光とを分離するビームス
   プリッタと、前記レーザダイオードから放射され前記ビ
   ームスプリッタを透過してくる光を前記情報記録媒体面
   上に収束する対物レンズと、前記情報記録媒体で反射さ
   れ前記対物レンズを透過し前記ビームスプリッタにより
   反射された前記情報記録媒体反射戻り光の偏光面を回転
   させるλ／２板と、前記λ／２板の透過光を収束する収
   束レンズと、前記情報記録媒体反射戻り光の光軸に対し
   て垂直な平面内において前記反射戻り光のボールシェィ
   プパターンを見たとき前記光軸と前記平面との交点を原
   点として光軸方向にｚ軸をとり±１次回折光の方向にｘ
   軸をとり前記平面内にてｘ軸と直交する方向にｙ軸をと
   ったとき偏光分離方向がｘｚ平面の面内方向になるよう
   に配置されたウォラストンプリズムと、前記ウォラスト
   ンプリズムにより分離された光束を受光する光検出器と
   を備えたことを特徴とする光学式情報記録再生装置。
2. （２）請求項１において、前記光検出器は５分割検出器
   であって前記５分割検出器は４分割検出器部と検出器部
   とからなり、前記４分割検出器部はその分割中心が前記
   ウォラストンプリズムで２つの偏光成分に分離された前
   記情報記録媒体反射戻り光のうちの一方の偏光成分の光
   軸と一致しかつ前記４分割検出器部の分割中心に対して
   ｘ軸方向に２つの光検出部、ｙ軸方向に対して２つの光
   検出部となるように配置され、前記光検出部は前記情報
   記録媒体反射戻り光のうちの他方偏光成分を受光するよ
   うに配置されることを特徴とする光学式情報記録再生装
   置。
3. （３）請求項２において、前記５分割検出器の各光検出
   部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのそれぞれの出力をａ、ｂ、ｃ、
   ｄ、ｅとしたとき、 フォーカスエラー信号を（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）トラッ
   クエラー信号をａ−ｃ 光量変動信号を（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）＋ｅ 偏光面の変動信号を（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）−ｅで検出する
   ことを特徴とする光学式情報記録再生装置。
4. （４）レーザダイオードと、前記レーザダイオードから
   放射された発散光を平行光にするコリメートレンズと、
   前記レーザダイオードから情報記録媒体に向かう光と前
   記情報記録媒体からの反射戻り光とを分離するビームス
   プリッタと、前記レーザダイオードから放射され前記ビ
   ームスプリッタを透過してくる光を前記情報記録媒体面
   上に収束する対物レンズと、前記情報記録媒体で反射さ
   れ前記対物レンズを透過し前記ビームスプリッタにより
   反射された前記情報記録媒体反射戻り光の偏光面を回転
   させるλ／２板と、前記λ／２板の透過光を収束する収
   束レンズと、前記情報記録媒体反射戻り光の光軸に対し
   て垂直な平面内において前記反射戻り光のボールシェィ
   プパターンを見たとき前記光軸と前記平面との交点を原
   点として光軸方向にｚ軸をとり±１次回折光の方向にｘ
   軸をとり前記平面内にてｘ軸と直交する方向にｙ軸をと
   ったとき偏光分離方向がｙｚ平面をｚ軸を回転中心にし
   て４５度±５度回転させた平面内になるように配置され
   たウォラストンプリズムと、前記ウォラストンプリズム
   により分離された光束を受光する光検出器とを備えたこ
   とを特徴とする光学式情報記録再生装置。
5. （５）請求項４において、前記光検出器は５分割検出器
   であって前記５分割検出器は４分割検出器部と検出器部
   とからなり、前記４分割検出器部はその分割中心が前記
   ウォラストンプリズムで２つの偏光成分に分離された前
   記情報記録媒体反射戻り光のうちの一方の偏光成分の光
   軸と一致するように配置され、かつその分割線がｘ軸と
   平行な直線およびｙ軸を平行な直線で構成され、前記光
   検出部は前記情報記録媒体反射戻り光のうちの他方偏光
   成分を受光するように配置されることを特徴とする光学
   式情報記録再生装置。
6. （６）請求項５において、前記５分割検出器の４分割光
   検出部の分割中心に対して ｘ軸の負側でｙ軸の正側の検出部をＡ ｘ軸の正側でｙ軸の正側の検出部をＢ ｘ軸の正側でｙ軸の負側の検出部をＣ ｘ軸の負側でｙ軸の負側の検出部をＤ とし、他の検出部をＥとしてそれぞれの検出部Ａ、Ｂ、
   Ｃ、Ｄ、Ｅの出力をそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅとした
   とき、 フォーカスエラー信号を（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）トラッ
   クエラー信号を（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）光量変動信号を
   （ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）＋ｅ 偏光面の変動信号を（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）−ｅで検出する
   ことを特徴とする光学式情報記録再生装置。
7. （７）レーザダイオードと、前記レーザダイオードから
   放射された発散光を平行光にするコリメートレンズと、
   前記レーザダイオードから情報記録媒体に向かう光と前
   記情報記録媒体からの反射戻り光とを分離するビームス
   プリッタと、前記レーザダイオードから放射され前記ビ
   ームスプリッタを透過してくる光を前記情報記録媒体面
   上に収束する対物レンズと、前記情報記録媒体で反射さ
   れ前記対物レンズを透過し前記ビームスプリッタにより
   反射された前記情報記録媒体反射戻り光の偏光面を回転
   させるλ／２板と、前記λ／２板の透過光を収束する収
   束レンズと、前記情報記録媒体反射戻り光の光軸に対し
   て垂直な平面内において前記反射戻り光のボールシェィ
   プパターンを見たとき前記光軸と前記平面との交点を原
   点として光軸方向にｚ軸をとり±１次回折光の方向にｘ
   軸をとり前記平面内にてｘ軸と直交する方向にｙ軸をと
   ったとき偏光分離方向がｙｚ平面をｚ軸を回転中心にし
   て４５度±５度回転させた平面内になるように配置され
   たロションプリズムと、前記ロションプリズムにより分
   離された光束を受光する光検出器とを備えたことを特徴
   とする光学式情報記録再生装置。
8. （８）請求項７において、前記光検出器は５分割検出器
   であつて前記５分割検出器は４分割検出器部と検出器部
   とからなり、前記４分割検出器部はその分割中心が前記
   ロションプリズムで２つの偏光成分に分離された前記情
   報記録媒体反射戻り光のうちの異常光線の光軸と一致す
   るように配置され、かつその分割線がｘ軸と平行な直線
   およびｙ軸を平行な直線で構成され、前記光検出部は前
   記情報記録媒体反射戻り光のうちの常光線を受光するよ
   うに配置されることを特徴とする光学式情報記録再生装
   置。
9. （９）請求項８において、前記５分割検出器の４分割光
   検出部の分割中心に対して ｘ軸の負側でｙ軸の正側の検出部をＡ ｘ軸の正側でｙ軸の正側の検出部をＢ ｘ軸の正側でｙ軸の負側の検出部をＣ ｘ軸の負側でｙ軸の負側の検出部をＤ とし、他の検出部をＥとしてそれぞれの検出部Ａ、Ｂ、
   Ｃ、Ｄ、Ｅの出力をそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅとした
   とき、 フォーカスエラー信号を（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）トラッ
   クエラー信号を（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）光量変動信号を
   （ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）＋ｅ 偏光面の変動信号を（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）−ｅで検出する
   ことを特徴とする光学式情報記録再生装置。