JPH0646463B2 - 光ピツクアツプ装置 - Google Patents

光ピツクアツプ装置

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JPH0646463B2
JPH0646463B2 JP60078560A JP7856085A JPH0646463B2 JP H0646463 B2 JPH0646463 B2 JP H0646463B2 JP 60078560 A JP60078560 A JP 60078560A JP 7856085 A JP7856085 A JP 7856085A JP H0646463 B2 JPH0646463 B2 JP H0646463B2
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    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報担体の情報記録面に光を照射し、情報の
検出又は記録を行なう光ピックアップ装置に関し、特に
小型・低コストで高S/N信号再生が行なえる光ピックア
ップ装置に関するものである。
〔従来技術〕
近年、書き換え可能な光ディスク記録媒体およびその媒
体を利用した光ディスク記録再生装置の研究、開発が盛
んに行なわれている。このような光ディスク記録媒体の
一つに光磁気記録媒体がある。光磁気記録媒体(以下単
に記録媒体と称す)からの信号再生は、カー効果、又は
ファラデー効果と呼ばれる磁気−光学効果を利用して行
なわれる。すなわち記録媒体からの反射光又は透過光は
記録媒体入射時の偏光面から僅かであるが回転してお
り、その回転成分を偏光板等で強度変調に変換して信号
検出を行なう。
この偏光面の回転角は大略1゜前後なので、検出される
信号成分は微小となり、信号検出の光ピックアップ装置
には幾つかの工夫がなられている。
第3図は従来より用いられている光ピックアップ装置の
概略図を示したものである。同図において半導体レーザ
1(以下単にLDと称す)から発せられた光束はコリメ
ータレンズ2で平行光束に変換される。平行光束はその
後ビームスプリッター3を通過し、対物レンズ4により
記録媒体5上に大略φ1μmのスポットに集光される。
記録媒体5から反射された光束はカー効果及びファラデ
ー効果で偏光面変調を受け再び対物レンズ4を通過し、
ビームスプリッター3により入射光束と分離される。分
離された光束は、第2のビームスプリッター6により一
部反射され、レンズ系7を通り光センサ8に入射する。
レンズ系7は公知の方式、例えば非点収差系、ナイフエ
ッジ系、フーコプリズム系で構成されており、記録媒体
5と対物レンズ4との間隔の情報、即ちAF誤差信号が
得られる。またこれも公知のプッシュプル法等で情報ト
ラックとのズレ、即ちAF誤差信号も得られる。これら
の誤差信号を図示していない対物レンズの駆動系(一般
にはアクチュエータという)にフィードバックして、正
確な焦点位置で、正確にトラッキングを行い、信号の検
出又は記録を行なう。
第2のビームスプリッター6を通過する残りの光束は、
1/2波長板9を通り偏光ビームスプリッター10にて2
方向に分割される。1/2波長板9の光学的結晶軸を入射
光束の偏光軸に対し22.5゜傾けて配置すると、偏光
ビームスプリッター10により2分割される光量は等し
く、かつ偏光板をそれぞれの光束に45゜、−4゜の透
過軸を持たせて配置したものと等価になる。2分割され
た光束はそれぞれセンサー集束レンズ11,12によっ
て信号検出用センサー13,14集束され、該信号検出
用センサー13,14からの電気信号を差分する(差動
検出)事により、記録媒体5上の情報信号の検出が行な
える。
この差動検出法の利点を以下に説明する。
第4図は1/2波長板9と偏光ビームスプリッター10に
分割されセンサー13,14に到達する信号振幅成分を
模式的に示したものである。同図において縦軸を入射光
束の偏光方向とすると記録媒体5より反射された光束は
光磁気パターンの磁区の向き(上向きあるいは下向き)
により、その偏光面がθあるいは−θ回転する。1/
2波長板9と偏光ビームスプリッター10の組み合せは
透過軸を±45゜傾けて偏光板を配置した系と等価であ
るから、仮想の透過軸x,x′(それぞれ±45゜傾け
た破線の軸)への投影成分の差SとS′が信号振幅
成分となる。
回転角度θと−θは光磁気パターンによって時間的
に変化する為、信号検出用センサー13,14で受光さ
れた信号の信号強度変化は第5図(a),(b)に示すように
分割された光束でそれぞれ位相が180゜ずれる。
光磁気信号は以下の如く位相が反転するが、通常ノイズ
成分(記録媒体5からのノイズ、LDI光のゆらぎノイズ
等)はこれらの信号に乗りこのノイズ成分は同相となっ
ている。
従って、センサー13,14から得られる信号の差動を
とると信号成分は強め合い、ノイズ成分は減小すること
になり、光学系の配置が正確に行なわれていればS1 2
12は等しく、又ノイズ振幅も等しいので信号は2倍
となりノイズは0となる。(第5図(c)図示) このように第3図に示したような差動検出法はS/Nの良
い信号が検出できる利点がある。
しかしながら上記のような光ピックアップ装置は部品数
が多く、小型化、低コスト化を図る上では不利であっ
た。そこで本出願人は小型化、低コスト化を実現する集
団として回折構造体を用いる光ピックアップ装置を提案
した。(特願昭59−132293,59−13229
4,59−138369,59−138368)以下に
その概略を説明する。
第6図は上記の光ピックアップ装置に用いる光分割器の
概略図を示したもので、第6図(a)はホログラフィック
に作成された回折構造を有する光分割器である。同図に
おいて透明基板15上に塗布された感光層16上に、例
えばAr+レーザー等で干渉縞を記録する。その後カバー
用の第2の透明板17を貼り付け、薄型の(大略Zmm)
光分割器とする。この光分割器に入射する光束18は感
光層16に記載された干渉縞により1部回折光19とし
て回折され、第1の透明基板15及び第2の透明板17
と空気との境界面で全反射しながら図示されていない光
センサーへと導かれる。また残りの光束20は0次回折
光束20として直進する。この干渉縞のピッチ、傾き等
の設計により、入射光のうちほとんどを回折光19にし
て光束を集めることも可能で、また偏光特性を持たせる
ことも可能である。
第6図(b)に他の製法により作製した光分割器を示す。
この光分割器は例えばPMMA(ポリメチルメタアクリレー
ト)等の透明基板21の表面にダイヤモンドカッターで
切削された型からコンプレッションやインジェクション
等の方法で鋸歯状の凸凹部24を形成することによって
作られている。この鋸歯状部24に所望の反射特性を持
つ反射膜22を蒸着しその後第2の透明板23を透明基
板21および透明板23とほぼ同一の光学的屈折率を持
つ接着剤で貼合せ、光分割器を作製する。このような光
分割器においても入射する光束は第6図(a)の光分割器
における場合と同様の振舞を示す。
光分割器における格子構造は第7図に示すように曲線構
造をもち、例えば同図においてはその曲率中心が、おお
よそ光センサー25,26,27の位置になるように3
つに分割されている。
第8図は上記のような格子構造を持った光分割器を用い
た光ピックアップ装置の概略図を示したものである。第
7図に示す領域28は周辺光束を分割し、第8図に示す
如く、対物レンズ31と記録媒体32の間隔変化を分割
光束の矢印A−A方向(第7図示)の移動として情報を
返還する。そして、これらの光束移動を2分割光センサ
ー25で検知することによりAF(auto focusing)信
号を得る。また記録媒体32の情報トラックの方向を矢
印T−T方向としこの方向に平行に回折構造体の領域を
29,30の如く分割すると、衆知の如く、回折構造体
の29,30の領域ではトラックズレに応じて到達光量
が異なるのでそれぞれの領域から回折される光束を検出
する光センサー26,27の出力の差分をとることによ
りAT(auto tracking)信号を得ることができる。ま
た光センサー26,27の和から、又は光センサー2
5,26,27の和から記録された情報の信号を検出す
る事ができる。
すなわち、光磁気記録媒体を対象にする場合、第8図の
如く、LD33、コリメータレンズ34、対物レンズ3
1、光分割器35、該光分割器の右側端面に貼られた偏
光板36光センサ、25,26,27で小型で低コスト
の光ピックアップ装置が構成できる。
しかしながら、この従来構成においては第8図で示した
ようなノイズ除去を目的とした信号の差動検出が行なえ
ず、信号のS/Nの面から考慮すると不利な点があった。
〔発明の目的〕
本発明は上記の小型で低コストの光ピックアップ装置を
さらに改良し、信号の基動検出が行なえ、信号S/Nを向
上させた光ピックアップ装置を提供することを目的とす
る。
〔発明の要旨〕
以上の様な目的は複数の部分に分割された回折構造体を
有する光分割器を有し、 光源から発せられた光を情報記録面に照射し前記情報記
録面からの反射光を前記光分割器に導く手段を有し、 前記反射光を前期光分割器に入射せしめることにより、
複数の回折光を発生させ、該回折光を複数の光センサー
に導くことと、 前記光センサーと光分割器の間に複数の偏光素子を設置
することと、 前記偏光素子が情報記録面への入射光束の偏光面に対
し、各偏光素子間で大略対称な角度で設置されたことを
特徴とする光ピックアップ装置により達成される。
〔実施例〕
以下、本発明の光ピックアップ装置について説明する。
第1図は、本発明の光ピックアップ装置の差動検出法の
原理を示す図である。第1図において、光分割器40の
回折格子構造部41は第7図にて説明した如く3分割さ
れた領域A,B,C部から構成されている。領域Aから
の光束は2分割光センサー44にほぼ集光し、対物レン
ズと記録媒体の間隔に応じ、その受光面42,43上を
走査する。又、B,C領域から分割された光束は偏光板
(偏光素子)45,46を透過し、それぞれ光センサー
47,48にほぼ集光し入射する。偏光板45,46の
偏光透過軸は、入射光束の偏光面に対し、ほぼ対称(例
えば第4図の如く±約45゜)に配置される。尚、偏光
板の透過軸角度は、光磁気媒体のノイズの種類によって
は、45゜以上の角度に設定した方がS/Nが上がる場合
がある。この場合には、45゜近傍に限られることな
く、S/Nが最大となる最適角度に設定されることが望ま
しい。
光センサー42,43,45,46から得られる電気信
号をそれぞれI,I,I,Iとする。AF,AT信
号は通常情報信号に比べ低い周波数成分(AF,AT信号は
20KHz以下、情報信号は数百KHz〜数MHz)なので、第
5図(a),(b)で示した光磁気信号の平均レベルを考慮す
れば良い。
即ち、 AF信号=(I−I)の低周波成分 AT信号=(I−I)の低周波成分 情報信号S=(I−I)の信号帯域成分 で各種所望の信号が得られる。
第1図において、49はAF信号を演算する為の差動AM
P,50はAT信号、情報信号を演算する為の差動AMP,51は
AT信号を抽出する為のローパスフィルター、52は、
情報信号Sを抽出する為のハイパスフィルターである。
第2図は、このような光分割器を用いた光ピック・アッ
プの構成図である。同図において、LD53から発せら
れた光束は、コリメータ・レンズ54にて平行光束とな
り、光分割器55を透過し、対物レンズ56で記録媒体
57上に微小スポットに集光する。記録媒体57からの
反射光は再び対物レンズ56を通り、光分角55の回折
格子構造で回折され、偏光素子58を通り、光センサー
59に入射する。光センサー59に入射した光は前記の
差動検出法で処理される。
〔発明の効果〕
以上説明したように、複数の部分に分割された回折構造
体を持つ光分割器からの回折光を各偏光素子間でほぼ対
称な角度で設けられた偏光素子を通して小型、低コスト
でなおかつ信号を検出することによって、S/Nが良い作
動検出型の光ピックアップ装置が提供できる。
この光ピックアップ装置によれば、上記の効果のほか、
部品点数が少なくできることや、一体化できるため軸合
せが簡単で使用中の軸ズレにも強いメリットがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光ピックアップ装置の光分割器および
光センサー系の概略図であり、第2図は本発明の光ピッ
クアップ装置の構成を示す概略図である。 第3図は従来の回折構造体を使わない差動検出型の光ピ
ックアップ装置の概略図であり、第4図,第5図はそれ
ぞれ差動検出法の説明をするための図である。 第6図は回折構造体を持つ光分割器の例を示す図であ
り、第7図,第8図はそれぞれ第6図の光分割器を用い
た光ピックアップ装置の概略図である。 53:半導体レーザ、57:情報記録媒体、54:コリ
メータレンズ、45,46,58:偏光素子、40,5
5:光分割器、42,43,47,48,59:光セン
サー、56:対物レンズ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 尚郷 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 大沢 大 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 星 宏明 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 中村 保夫 埼玉県秩父市大字下影森1248番地 キヤノ ン電子株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−11947(JP,A) 特開 昭61−237246(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の部分に分割された回折構造体を有す
    る光分割器を有し、 光源から発せられた光を情報記録面に照射し前記情報記
    録面からの反射光を前記光分割器に導く手段を有し、 前記反射光を前記光分割器に入射せしめることにより、
    複数の回折光を発生させ、該回折光を複数の光センサー
    に導くことと、 前記光センサーと光分割器の間に複数の偏光素子を設置
    することと、 前記偏光素子が情報記録面への入射光束の偏光面に対
    し、各偏光素子間で大略対称な角度で設置されたことを
    特徴とする光ピックアップ装置。
JP60078560A 1984-06-27 1985-04-15 光ピツクアツプ装置 Expired - Lifetime JPH0646463B2 (ja)

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JP60078560A JPH0646463B2 (ja) 1985-04-15 1985-04-15 光ピツクアツプ装置
US06/748,342 US4733065A (en) 1984-06-27 1985-06-24 Optical head device with diffraction grating for separating a light beam incident on an optical recording medium from a light beam reflected therefrom
DE19853522849 DE3522849A1 (de) 1984-06-27 1985-06-26 Optischer kopf
FR8509716A FR2566953A1 (fr) 1984-06-27 1985-06-26 Dispositif de tete optique
NL8501857A NL194898C (nl) 1984-06-27 1985-06-27 Optische lezer.

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JPS61237245A (ja) 1986-10-22

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