JPH04219658A - 光情報記録再生装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク等の光情報
記録媒体からの反射光を用いて情報の記録、再生、消去
を行う光情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来における光情報記録再生装置として
は、例えば、特開昭６４−５５７４５号公報に開示され
ているものがある。すなわち、図５に示すように、レー
ザ光源１から出射された光は、回折素子２の一面に形成
された回折格子面３に入射し、０次光と±１次光との３
本の光束４ａ，４ｂ，４ｃに分離される。これら３つの
光束は、その回折素子２の他面に形成されたホログラフ
ィックグレーティング面５を透過した後、図示しない対
物レンズにより集光され図示しない光情報記録媒体とし
ての光ディスクの表面に照射される。この時、０次光４
ａは情報の読取りに用いられ、±１次光４ｂ，４ｃはそ
の表面のトラック状態を検知して反射光となり、再び回
折素子２のホログラフィックグレーティング面５に入射
する。そして、そのホログラフィックグレーティング面
５に入射した３本の光束は回折されてそれぞれ３本ずつ
の２組のビーム６ａ，６ｂ，６ｃ、７ａ，７ｂ，７ｃ（
計６本のビーム）に分割され、受光素子８の表面に導か
れる。

【０００３】この場合、受光素子８には６分割された受
光面ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆが形成されており、６本の
ビームが光スポットの状態で６つの受光面のそれぞれに
導かれ、これにより、情報の再生信号Ｒｆや、フォーカ
スエラー信号Ｆｏ、トラックエラー信号Ｔｒの検出を行
うことができる。

【０００４】各信号の値は、ウェッジプリズム法を用い
て、 Ｆｏ＝（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）　　…（１）Ｔｒ＝ｅ−
ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２）Ｒｆ
＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ　　　　　　　　　　…（３）により
検出することができる。

【０００５】図６（ａ）〜（ｃ）は、フォーカスエラー
信号Ｆｏを検出する際の受光素子８の面上に照射される
光スポットの様子を示すものである。（ａ）は合焦時、
（ｂ）はその合焦時よりも光ディスクに近づいた時、（
ｃ）はその合焦時よりも光ディスクから遠ざかった時の
様子をそれぞれ示すものである。このように光スポット
のビーム径の大小関係を利用して信号の検出を行うこと
ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したような回折素
子２を設けることによって、レーザ光源１と受光素子８
とを同一平面内に配置することができるため、コンパク
ト化した構成で安定した信号の検出を行うことができ、
しかも、このような構成にすることによりコンパクトデ
ィスクや追記型のディスクに対応させることは可能であ
る。しかし、このような構成では書替え型の光磁気ディ
スクには対応させることはできず、回折素子２に偏光分
離機能を持ち合わせていないため、光磁気信号の検出を
行うこともできない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明では
、レーザ光源から出射された光をコリメートレンズによ
り平行化した後、対物レンズにより集光し光情報記録媒
体の表面に照射して情報の記録等を行うと共に、その光
情報記録媒体からの反射光を受光素子により検出するこ
とにより情報の再生や、フォーカスエラー信号、トラッ
クエラー信号の検出を行う光情報記録再生装置において
、前記レーザ光源の出射光路上にその出射光を０次光と
１次光とに分岐し前記光情報記録媒体の面上に少なくと
も２つの光スポットを形成させる第一光分岐回折格子を
配設し、この第一光分岐回折格子を通過し前記光情報記
録媒体により反射された光を±１次光に分離する第二光
分岐回折格子を配設し、この第二光分岐回折格子より得
られた±１次光の２光束のうちの少なくとも一方の光路
上に回折効率が偏光方向に依存する偏光分離回折格子を
配設した。

【０００８】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、第一光分岐回折格子及び第二光分岐回折
格子のうちの少なくとも一方は、その格子形状を格子１
周期内で左右非対称に形成した。

【０００９】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
発明において、第一光分岐回折格子は、レーザ光源から
照射される光スポットの中心部が当る領域に光遮断部を
形成し、その光スポットの周辺部が当る領域に回折格子
を形成した。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明は、偏光分離機能をもつ偏
光分離回折格子を設けたので光磁気信号を検出すること
ができるため書替え型の光磁気ディスクにも対応させる
ことができ、また、そのような偏光分離回折格子と第一
及び第二光分岐回折格子とにより構成されるため、フォ
トリソや２Ｐ法等の量産技術により小型化、軽量化、低
コスト化を図ることが可能となり、また、第一光分岐回
折格子によりマルチビーム化を行っているため磁界変調
オーバーライトにより高速転送化を実現することができ
る。

【００１１】請求項２記載の発明は、格子形状を格子１
周期内で左右非対称に形成したので、＋１次光と−１次
光との間に光強度差を付けることができ、これにより一
段と光利用効率を向上させ高Ｃ／Ｎを確保することがで
きる。

【００１２】請求項３記載の発明は、光スポットの中央
部が照射される領域は光遮断部とされ回折格子が形成さ
れていないため、光情報記録媒体に導かれる２つの光ス
ポットは共に超解像現象により小さくなり、これにより
記録密度を一段と向上させることができると共に高速転
送化を一段と図ることができる。

【００１３】

【実施例】まず、請求項１，２記載の発明の一実施例を
図１ないし図３に基づいて説明する。レーザ光源として
の半導体レーザ９から出射された光の光路上には、第一
光分岐回折格子１０が設けられている。この第一光分岐
回折格子１０は、出射光を０次光１１と１次光１２とに
分岐する働きがあり、これにより２つの光に分岐された
光は光情報記録媒体としての光磁気ディスク１３の面上
に少なくとも２つの光スポットを形成させることができ
る。

【００１４】前記第一光分岐回折格子１０を通過した光
の光路上には、第二光分岐回折格子１４が配設されてい
る。この第二光分岐回折格子１４は、前記光磁気ディス
ク１３により反射された光を＋１次光１５，−１次光１
６に分離する働きがある。この第二光分岐回折格子１４
は、その格子形状が格子１周期内で左右非対称（又は、
ブレーズ化）に形成されている。

【００１５】前記第二光分岐回折格子１４より分岐して
得られた＋１次光１５，−１次光１６の２光束のうちの
一方の光路上（ここでは＋１次光１５）には、回折効率
が偏光方向に依存する偏光分離回折格子１７が配設され
ている。また、＋１次光１５が前記偏光分離回折格子１
７により透過光Ｔと回折光Ｋとに分離された光路上及び
−１次光１６の光路上には、受光素子１８が配設されて
いる。なお、前記第二光分岐回折格子１４と前記光磁気
ディスク１３との間の光路上には、コリメートレンズ１
９と対物レンズ２０とが配設されている。

【００１６】このような構成において、半導体レーザ９
から出射された光は、第一光分岐回折格子１０を通過す
ることにより０次光１１と１次光１２とに分岐される。 この時、−１次光１６も発生するが、ここでは特に利用
しないのでその説明は省略する。また、第一光分岐回折
格子１０の格子形状をブレーズ化すれば−１次光の発生
は抑えられるため光利用効率は向上する。

【００１７】そして、第一光分岐回折格子１０を通過し
て得られた０次光１１と１次光１２とは、第二光分岐回
折格子１４を透過し、コリメートレンズ１９により平行
光となり、対物レンズ２０により集光され光磁気ディス
ク１３の面上に照射され、これにより、２つの光スポッ
トＰ，Ｑを形成する。

【００１８】ここで、それら２つの光スポットＰ，Ｑに
ついて述べる。０次光１１による光スポットＰは、消去
用及び記録用である。すなわち、光磁気ディスク１３上
にある図示しない磁界コイルに応じてデータをオーバー
ライトしていくためのものであり、高出力を有する。一
方、１次光１２による光スポットＱは、低出力な読出し
専用のスポットであり、光スポットＰで記録されたデー
タをその直後に読み出す機能をもっている。

【００１９】このように２つの光スポットＰ，Ｑ（マル
チビーム化）を用いたことにより、データを書き込んだ
直後に読み出すことができるため、従来の１ビームの場
合に比べて光磁気ディスク１３の回転待ち時間が少なく
なり、これにより転送速度を大幅に向上させることがで
きる。また、２つの光スポットＰ，Ｑの間隔やパワー比
は、第一光分岐回折格子１０のピッチや深さによってあ
る程度任意に変えられるため最適設計が図りやすく、２
つの半導体レーザを使うタイプのマルチビームに比べて
も、同等な性能で小型化を図ることができる。

【００２０】次に、光磁気ディスク１３により反射され
た光は、対物レンズ２０、コリメートレンズ１９を介し
て再び第二光分岐回折格子１４に入射する。この時、そ
の反射光は＋１次光１５、−１次光１６に分けられ、＋
１次光１５は微小ピッチ（波長以下）の偏光分離回折格
子１７へと導かれる。この偏光分離回折格子１７は回折
効率に偏光依存性をもつため、偏光方向により透過光Ｔ
と回折光Ｋとに分離されそれぞれ受光素子１８に導かれ
る。これにより、それら受光素子１８からの出力信号の
差を求めることにより光磁気信号を検出することができ
る。この光磁気信号に関しては、光スポットＱからの反
射光について検出するだけでよい。また、ここでは、第
二光分岐回折格子１４は、格子形状が格子１周期内で左
右非対称（又は、ブレーズ化）に形成されているため、
＋１次光１５と−１次光１６との間に光強度差を付ける
ことができ、これにより、一段と光利用効率を向上させ
高Ｃ／Ｎを実現して信号検出を行うことができる。

【００２１】次に、フォーカスエラー信号、トラックエ
ラー信号を検出する方法について述べる。ここでは、ナ
イフエッジ法とプシュプル法との組合せによる方法につ
いて述べる。図２に示すように、第二光分岐回折格子１
４を２分割形状とすることにより、図３に示すような受
光素子１８によって、フォーカスエラー信号Ｆｏと、ト
ラックエラー信号Ｔｒとを検出することができる。すな
わち、０次光１１を用いて検出する場合は、Ｆｏ＝（ｅ
＋ｈ）−（ｆ＋ｇ）　　　　　　　　　　…（４）Ｔｒ
＝（ｅ＋ｆ）−（ｇ＋ｈ）　　　　　　　　　　…（５
）により検出することができ、また、１次光１２を用い
て検出する場合は、 Ｆｏ＝（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）　　　　　　　　　　…
（６）Ｔｒ＝（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）　　　　　　　　
　　…（７）により検出することができる。

【００２２】なお、必ずしも２ビームそれぞれに対して
フォーカスエラー信号Ｆｏとトラックエラー信号Ｔｒと
の両方を検出する必要がなければ、第二光分岐回折格子
１４の形状を無分割直線状として２つの光スポットＰ，
Ｑで信号検出することも可能である。

【００２３】上述したように、偏光分離機能をもつ偏光
分離回折格子１７を設けたので、光磁気信号を検出する
ことができ、これにより書替え型の光磁気ディスクにも
対応させることができる。また、そのような偏光分離回
折格子１７と第一光分岐回折格子１０及び第二光分岐回
折格子１４を用いて構成しているため、フォトリソや２
Ｐ法等の生産方法を利用して量産化することができ、こ
れにより小型化、軽量化、低コスト化を図ることが可能
となる。さらに、第一光分岐回折格子１０によりマルチ
ビーム化を行っているため、磁界変調オーバーライトに
より高速転送化を実現することが可能となる。

【００２４】次に、請求項３記載の発明の一実施例を図
４に基づいて説明する。ここでは、第一光分岐回折格子
１０は、半導体レーザ９から照射される光スポットＳの
中心部が当る領域には光遮断部（黒く塗布した部分）Ｓ
ａが形成され、また、その光スポットＳの周辺部が当る
領域には回折格子Ｓｂが形成されている。

【００２５】このように光スポットＳの照射される中央
部には回折格子がなく光遮断部Ｓａとなっているため、
１次光１２のみならず０次光１１にも超解像現象を生じ
させることができるため２つの光スポットを光磁気ディ
スク１３の面上で一段と小さく集光させることができ、
これにより記録密度を一段と向上させることができると
共に、高速化をより一段と図ることができる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、レーザ光源から
出射された光をコリメートレンズにより平行化した後、
対物レンズにより集光し光情報記録媒体の表面に照射し
て情報の記録等を行うと共に、その光情報記録媒体から
の反射光を受光素子により検出することにより情報の再
生や、フォーカスエラー信号、トラックエラー信号の検
出を行う光情報記録再生装置において、前記レーザ光源
の出射光路上にその出射光を０次光と１次光とに分岐し
前記光情報記録媒体の面上に少なくとも２つの光スポッ
トを形成させる第一光分岐回折格子を配設し、この第一
光分岐回折格子を通過し前記光情報記録媒体により反射
された光を±１次光に分離する第二光分岐回折格子を配
設し、この第二光分岐回折格子より得られた±１次光の
２光束のうちの少なくとも一方の光路上に回折効率が偏
光方向に依存する偏光分離回折格子を配設したので、偏
光分離機能をもつ偏光分離回折格子を用いたことにより
光磁気信号を検出することができるため書替え型の光磁
気ディスクにも対応させることができ、また、そのよう
な偏光分離回折格子と第一及び第二光分岐回折格子を用
いてフォトリソや２Ｐ法等の量産技術により小型化、軽
量化、低コスト化を図ることが可能となり、さらに、第
一光分岐回折格子を用いてマルチビーム化を行っている
ため磁界変調オーバーライトにより高速転送化を実現す
ることができるものである。

【００２７】請求項２記載の発明は、第一光分岐回折格
子及び第二光分岐回折格子のうちの少なくとも一方は、
その格子形状を格子１周期内で左右非対称に形成したの
で、＋１次光と−１次光との間に光強度差を付けること
ができ、これにより一段と光利用効率を向上させ高Ｃ／
Ｎを確保することができるものである。

【００２８】請求項３記載の発明は、第一光分岐回折格
子は、レーザ光源から照射される光スポットの中心部が
当る領域には光遮断部を形成し、その光スポットの周辺
部が 当る領域には回折格子を形成したので、光スポットの中
央部が照射される光遮断部には回折格子がないため、光
情報記録媒体に導かれる２つの光スポット径は共に超解
像現象により一段と小さくなり、これにより記録密度を
一段と向上させることができると共に高速転送化を一段
と図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，２記載の発明の一実施例を示す構成
図である。

【図２】第二光分岐回折格子の表面形状の様子を示す正
面図である。

【図３】光スポットの照射される受光素子面上の様子を
示す正面図である。

【図４】請求項３記載の発明の一実施例である第一光分
岐回折格子の様子を示す斜視図である。

【図５】従来例を示す斜視図である。

【図６】フォーカスエラー信号を検出する際の受光素子
面上の様子を示す正面図である。

【符号の説明】

９　　　　　　　　レーザ光源 １０　　　　　　第一光分岐回折格子 １１　　　　　　０次光 １２　　　　　　１次光 １３　　　　　　光情報記録媒体 １４　　　　　　第二光分岐回折格子 １５　　　　　　＋１次光 １６　　　　　　−１次光 １７　　　　　　偏光分離回折格子 １８　　　　　　受光素子 １９　　　　　　コリメートレンズ ２０　　　　　　対物レンズ Ｐ，Ｑ，Ｓ　　　　光スポット Ｓａ　　　　　　光遮断部 Ｓｂ　　　　　　回折格子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　レーザ光源から出射された光をコリメ
   ートレンズにより平行化した後、対物レンズにより集光
   し光情報記録媒体の表面に照射して情報の記録等を行う
   と共に、その光情報記録媒体からの反射光を受光素子に
   より検出することにより情報の再生や、フォーカスエラ
   ー信号、トラックエラー信号の検出を行う光情報記録再
   生装置において、前記レーザ光源の出射光路上にその出
   射光を０次光と１次光とに分岐し前記光情報記録媒体の
   面上に少なくとも２つの光スポットを形成させる第一光
   分岐回折格子を配設し、この第一光分岐回折格子を通過
   し前記光情報記録媒体により反射された光を±１次光に
   分離する第二光分岐回折格子を配設し、この第二光分岐
   回折格子より得られた±１次光の２光束のうちの少なく
   とも一方の光路上に回折効率が偏光方向に依存する偏光
   分離回折格子を配設したことを特徴とする光情報記録再
   生装置。
2. 【請求項２】　　第一光分岐回折格子及び第二光分岐回
   折格子のうちの少なくとも一方は、その格子形状を格子
   １周期内で左右非対称に形成したことを特徴とする請求
   項１記載の光情報記録再生装置。
3. 【請求項３】　　第一光分岐回折格子は、レーザ光源か
   ら照射される光スポットの中心部が当る領域に光遮断部
   を形成し、その光スポットの周辺部が当る領域に回折格
   子を形成したことを特徴とする請求項１記載の光情報記
   録再生装置。