JPH07192303A - 光ヘッド装置 - Google Patents
光ヘッド装置Info
- Publication number
- JPH07192303A JPH07192303A JP5335905A JP33590593A JPH07192303A JP H07192303 A JPH07192303 A JP H07192303A JP 5335905 A JP5335905 A JP 5335905A JP 33590593 A JP33590593 A JP 33590593A JP H07192303 A JPH07192303 A JP H07192303A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- head device
- optical head
- spot
- disk
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ディスクに照射するレーザスポットのスポ
ット径を従来の回折限界以上に縮小し、高密度化された
情報を読み出すことを可能にする光ヘッド装置を提供す
る。 【構成】 本発明の光ヘッド装置は、光ディスクに対し
てレーザスポットを照射し、記録面で変調された光を検
出する事によって記録情報を読み出すように構成されて
いる光学式ディスク再生装置の光ヘッド装置において、
従来の対物レンズを円錐形状のアキシコンプリズム５に
より構成し、ベッセルビームを作成して従来の回折限界
を超えるスポットを作成できるよう構成する。
ット径を従来の回折限界以上に縮小し、高密度化された
情報を読み出すことを可能にする光ヘッド装置を提供す
る。 【構成】 本発明の光ヘッド装置は、光ディスクに対し
てレーザスポットを照射し、記録面で変調された光を検
出する事によって記録情報を読み出すように構成されて
いる光学式ディスク再生装置の光ヘッド装置において、
従来の対物レンズを円錐形状のアキシコンプリズム５に
より構成し、ベッセルビームを作成して従来の回折限界
を超えるスポットを作成できるよう構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、情報が光学的に記録さ
れる光ディスク等の記録・再生を行う光学記録媒体の記
録再生装置の情報再生方式における光ヘッド装置に関
し、特に光ヘッド集光ビームの集光スポット縮小技術に
関する。
れる光ディスク等の記録・再生を行う光学記録媒体の記
録再生装置の情報再生方式における光ヘッド装置に関
し、特に光ヘッド集光ビームの集光スポット縮小技術に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ヘッド装置について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【０００３】図３は従来例の光ヘッド装置と光学記録媒
体よりなる光学系を示すブロック図、図４は他の従来の
光ヘッド装置の構成を示す図である。
体よりなる光学系を示すブロック図、図４は他の従来の
光ヘッド装置の構成を示す図である。
【０００４】図３において従来の光ヘッド装置は、半導
体レーザ１と、コリメータレンズ４と、ビームスプリッ
タ３と、対物レンズ８と、集光レンズ９と、光検出器７
とから構成され、ディスク６上に光ビームで微小スポッ
トを形成している。ディスク６は、光学記録媒体１２と
光透過基板１１とディスク表面１０とから成っている。
体レーザ１と、コリメータレンズ４と、ビームスプリッ
タ３と、対物レンズ８と、集光レンズ９と、光検出器７
とから構成され、ディスク６上に光ビームで微小スポッ
トを形成している。ディスク６は、光学記録媒体１２と
光透過基板１１とディスク表面１０とから成っている。
【０００５】ここで、半導体レーザ１から出射した光
は、コリメータレンズ４とビームスプリッタ３とを介し
て光透過性基板１１に積層した光学記録媒体１２の信号
面に基板側のディスク表面１０より対物レンズ８によっ
て集光されるとともに、信号面からの反射光は、対物レ
ンズ８とビームスプリッタ３と集光レンズ９を介して光
検出器７の受光面に入射し、電気信号に変換される。
は、コリメータレンズ４とビームスプリッタ３とを介し
て光透過性基板１１に積層した光学記録媒体１２の信号
面に基板側のディスク表面１０より対物レンズ８によっ
て集光されるとともに、信号面からの反射光は、対物レ
ンズ８とビームスプリッタ３と集光レンズ９を介して光
検出器７の受光面に入射し、電気信号に変換される。
【０００６】以上のような光学的情報再生装置による記
録容量の増大化が望まれており、この様な装置において
は媒体上に照射する光スポットを小さくする事が高密度
化には不可欠となっている。
録容量の増大化が望まれており、この様な装置において
は媒体上に照射する光スポットを小さくする事が高密度
化には不可欠となっている。
【０００７】媒体上の微小スポットの大きさは、レーザ
の波長λ及び対物レンズの開口数ＮＡに依存している。
従って、現在照射スポットの大きさを小さくするには、
λを小さくしたり、ＮＡを大きくしたりする設計が行わ
れている。
の波長λ及び対物レンズの開口数ＮＡに依存している。
従って、現在照射スポットの大きさを小さくするには、
λを小さくしたり、ＮＡを大きくしたりする設計が行わ
れている。
【０００８】また、特開平２−１２６２３号公報、特開
平２−１２６２４号公報の様に、λとＮＡ以外に光源か
らのビームの中心部を遮光して前述の回折限界以上の微
小スポットを生成する手法があった。この場合の光ヘッ
ド装置の構成図を図４に示す。
平２−１２６２４号公報の様に、λとＮＡ以外に光源か
らのビームの中心部を遮光して前述の回折限界以上の微
小スポットを生成する手法があった。この場合の光ヘッ
ド装置の構成図を図４に示す。
【０００９】図４において半導体レーザ１から放射され
た光は、コリメータレンズ４で平行光に変換される。平
行なビームは遮光板１３を通り、平行ビームの中心部分
を遮光する。次に中心部以外のビームはビームスプリッ
タ３を通り、対物レンズ８に入射し、微小スポットをデ
ィスク６に照射する。微小スポットは遮光板１３により
平行ビームの中心部分を遮光した光により集光するため
回折限界より小さなスポットが形成される。
た光は、コリメータレンズ４で平行光に変換される。平
行なビームは遮光板１３を通り、平行ビームの中心部分
を遮光する。次に中心部以外のビームはビームスプリッ
タ３を通り、対物レンズ８に入射し、微小スポットをデ
ィスク６に照射する。微小スポットは遮光板１３により
平行ビームの中心部分を遮光した光により集光するため
回折限界より小さなスポットが形成される。
【００１０】ディスク６に反射された光は再び対物レン
ズ８に入射し、平行光に変換され、ビームスプリッタ３
で信号検出光学系へ導かれ、集光レンズ９で集束しなが
ら、ビームスプリッタ１４で２つの光路系に分離され、
一方はフォトディテクタ１５に入射し、一方は円筒レン
ズ１６を通り、フォトディテクタ１７に入射する。円筒
レンズ１６より非点収差を作成し、フォトディテクタ１
７でフォーカシングエラー検出を行う。
ズ８に入射し、平行光に変換され、ビームスプリッタ３
で信号検出光学系へ導かれ、集光レンズ９で集束しなが
ら、ビームスプリッタ１４で２つの光路系に分離され、
一方はフォトディテクタ１５に入射し、一方は円筒レン
ズ１６を通り、フォトディテクタ１７に入射する。円筒
レンズ１６より非点収差を作成し、フォトディテクタ１
７でフォーカシングエラー検出を行う。
【００１１】フォトディテクタ１５の光路系は、トラッ
キングエラー検出を周知のプッシユプル法で行う。
キングエラー検出を周知のプッシユプル法で行う。
【００１２】再生信号の検出は、前述した遮光板１３と
対物レンズ８により作成されたスポット以外にサイドロ
ーブ（回折リング）の発生によりディスク６上の隣接ピ
ットからのクロストークが信号光に混ざり込む現象が起
き、ノイズとして再生信号を劣化させる。
対物レンズ８により作成されたスポット以外にサイドロ
ーブ（回折リング）の発生によりディスク６上の隣接ピ
ットからのクロストークが信号光に混ざり込む現象が起
き、ノイズとして再生信号を劣化させる。
【００１３】そのため、フォトディテクタ１５の手前に
スリット（またはピンホール）１８を設置してサイドロ
ーブを除去する光学系を形成している。
スリット（またはピンホール）１８を設置してサイドロ
ーブを除去する光学系を形成している。
【００１４】しかし、この様な超解像現象を利用してレ
ーザスポット径を縮小する事は可能であったが、前述し
たようなスポット径の縮小に伴うサイドローブ光が発生
して隣接ピットからの信号を検出してしまい、高密度化
されたディスクから情報を読み出す事は困難であった。
ーザスポット径を縮小する事は可能であったが、前述し
たようなスポット径の縮小に伴うサイドローブ光が発生
して隣接ピットからの信号を検出してしまい、高密度化
されたディスクから情報を読み出す事は困難であった。
【００１５】また、超解像の様に光学系による回折現象
で生じる像の変化を防止する事が行われてきたがスポッ
ト径を縮小して、かつサイドローブを削除することを同
時に達成する事は不可能であった。
で生じる像の変化を防止する事が行われてきたがスポッ
ト径を縮小して、かつサイドローブを削除することを同
時に達成する事は不可能であった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
光ヘッド装置では、λとＮＡだけの組み合わせでは、媒
体上に照射される微小スポットの大きさは、光源の波長
λ及び対物レンズの開口数ＮＡで決まる値より小さくす
ることはできなかった。
光ヘッド装置では、λとＮＡだけの組み合わせでは、媒
体上に照射される微小スポットの大きさは、光源の波長
λ及び対物レンズの開口数ＮＡで決まる値より小さくす
ることはできなかった。
【００１７】また、遮光板を用いるような超解像方式で
はサイドローブの悪影響と、トラッキングエラー検出系
においての３ビーム光学系が困難であった。
はサイドローブの悪影響と、トラッキングエラー検出系
においての３ビーム光学系が困難であった。
【００１８】さらに、超解像方式ではピンホール等でサ
イドローブを除去する場合に、ピンホールとフォトディ
テクタの調整が非常に困難であった。
イドローブを除去する場合に、ピンホールとフォトディ
テクタの調整が非常に困難であった。
【００１９】本発明の目的は、光ディスクに対してレー
ザスポットを照射し、ディスクの記録面に記録されてい
る変調された光を検出する事によって記録情報を読み出
すように構成されている光学式ディスクの再生装置にお
いて、前記光ディスクに照射するレーザスポットのスポ
ット径を従来の回折限界以上に縮小して、現状よりも高
密度化された情報を読み出すことを可能にする光ヘッド
装置を提供することにある。
ザスポットを照射し、ディスクの記録面に記録されてい
る変調された光を検出する事によって記録情報を読み出
すように構成されている光学式ディスクの再生装置にお
いて、前記光ディスクに照射するレーザスポットのスポ
ット径を従来の回折限界以上に縮小して、現状よりも高
密度化された情報を読み出すことを可能にする光ヘッド
装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明の光ヘッド装置
は、光ディスクに対してレーザスポットを照射し、記録
面で変調された光を検出する事によって記録情報を読み
出すように構成されている光学式ディスク再生装置の光
ヘッド装置において、従来の対物レンズを円錐形状のア
キシコンプリズムにより構成する。
は、光ディスクに対してレーザスポットを照射し、記録
面で変調された光を検出する事によって記録情報を読み
出すように構成されている光学式ディスク再生装置の光
ヘッド装置において、従来の対物レンズを円錐形状のア
キシコンプリズムにより構成する。
【００２１】次に、本案の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００２２】
【実施例】図１は本実施例の光ヘッド装置光学ブロック
図。図２は本実施例のアキシコンプリズムの集光原理を
説明する図である。
図。図２は本実施例のアキシコンプリズムの集光原理を
説明する図である。
【００２３】本実施例の光学系は、図１に示すように半
導体レーザ１から放射された光は、回折格子２に入射
し、トラッキングエラー信号検出用の回折光を作成す
る。
導体レーザ１から放射された光は、回折格子２に入射
し、トラッキングエラー信号検出用の回折光を作成す
る。
【００２４】次にビームスプリッタ３で反射して、コリ
メータレンズ４で平行ビームに変換されて、アキシコン
プリズム５に入射し、微小スポットをディスク６に照射
する。
メータレンズ４で平行ビームに変換されて、アキシコン
プリズム５に入射し、微小スポットをディスク６に照射
する。
【００２５】ディスク６で反射された光は再びアキシコ
ンプリズム５に入射し、平行光に変換され、コリメータ
レンズ４で集光されながらビームスプリッタ３を透過し
てフォトディテクタ７に入射し、フォーカスエラー信号
とトラックエラー信号と再生信号を検出する。
ンプリズム５に入射し、平行光に変換され、コリメータ
レンズ４で集光されながらビームスプリッタ３を透過し
てフォトディテクタ７に入射し、フォーカスエラー信号
とトラックエラー信号と再生信号を検出する。
【００２６】図２は本実施例のアキシコンプリズムの集
光原理を説明するための図である。アキシコンプリズム
での屈折光は、プリズムからの屈折光の干渉角をθｒと
すると、中心ビーム径は、干渉縞のピッチにより決定さ
れる。
光原理を説明するための図である。アキシコンプリズム
での屈折光は、プリズムからの屈折光の干渉角をθｒと
すると、中心ビーム径は、干渉縞のピッチにより決定さ
れる。
【００２７】干渉角θｒは、アキシコンプリズムの半頂
角θｐとしてプリズム斜面での屈折から求める事ができ
る。
角θｐとしてプリズム斜面での屈折から求める事ができ
る。
【００２８】プリズムの頂角を小さくしていくとプリズ
ムの頂角が、θｐ＝π／２−Ｓｉｎ−１（１／ｎ）の時
を境に、プリズム斜面での全反射が生じ、光はプリズム
からでられなくなる。
ムの頂角が、θｐ＝π／２−Ｓｉｎ−１（１／ｎ）の時
を境に、プリズム斜面での全反射が生じ、光はプリズム
からでられなくなる。
【００２９】この限界の時の屈折光の干渉角θｒはθｐ
に等しく、この時のビーム径が極限の小ささになる。例
えばこの時のビーム径は、ｄ＝０．３８λ／ｓｉｎ〔π
／２−ｓｉｎ−１（１／ｎ）〕で求まる。ｎはアキシコ
ンプリズムの屈折率である。
に等しく、この時のビーム径が極限の小ささになる。例
えばこの時のビーム径は、ｄ＝０．３８λ／ｓｉｎ〔π
／２−ｓｉｎ−１（１／ｎ）〕で求まる。ｎはアキシコ
ンプリズムの屈折率である。
【００３０】以上記したように、本発明のアキシコンプ
リズムを用いた光ヘッド装置により、回折限界以上の集
光スポットを作成する事が可能となる。
リズムを用いた光ヘッド装置により、回折限界以上の集
光スポットを作成する事が可能となる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ヘッド
装置は、媒体状に照射できるスポットの大きさが、回折
限界以上が可能となる、つまり従来のものより小さくで
きるため、光ディスク上に記録できるピットの形状が縮
小できるため従来よりピットの数が増加し、記録密度を
高める事が可能となる。
装置は、媒体状に照射できるスポットの大きさが、回折
限界以上が可能となる、つまり従来のものより小さくで
きるため、光ディスク上に記録できるピットの形状が縮
小できるため従来よりピットの数が増加し、記録密度を
高める事が可能となる。
【００３２】また、従来スポット径を縮小する方法で考
案されている超解像方式では、遮光板や位相板等のフィ
ルター部品が必要であったが、本光ヘッド装置は、集光
レンズ形状をアキシコン形状にするだけで良いため部品
点数の増加は、防止できるさらに、従来の超解像方式で
はトラッキングエラー信号の検出方式において、最も安
定な３ビーム方式を構成することは、超解像フィルター
があったため不可能であったが本光ヘッド装置では、３
ビーム方式で構成することができ安定したトラッキング
サーボ特性が得られる。
案されている超解像方式では、遮光板や位相板等のフィ
ルター部品が必要であったが、本光ヘッド装置は、集光
レンズ形状をアキシコン形状にするだけで良いため部品
点数の増加は、防止できるさらに、従来の超解像方式で
はトラッキングエラー信号の検出方式において、最も安
定な３ビーム方式を構成することは、超解像フィルター
があったため不可能であったが本光ヘッド装置では、３
ビーム方式で構成することができ安定したトラッキング
サーボ特性が得られる。
【図１】本発明の一実施例の光ヘッド装置を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】本実施例で用いるアキシコンプリズムの集光原
理を説明する図である。
理を説明する図である。
【図３】従来の光ヘッド装置ブロック図である。
【図４】従来の超解像光ヘッドの構成を示す図である。
１ 半導体レーザ ２ 回折格子 ３ ビームスプリッタ ４ コリメータレンズ ５ アキシコンプリズム ６ ディスク ７ 光検出器 ８ 対物レンズ ９ 集光レンズ １０ ディスク表面 １１ 光透過基板 １２ 光学記録媒体 １３ 遮光フィルター １４ ビームスプリッタ １５ フォトディテクタ １６ 円筒レンズ １７ フォトディテクタ １８ スリット（またはピンホール）
Claims (1)
- 【請求項１】 光ディスクに対してレーザスポットを照
射し、記録面で変調された光を検出する事によって記録
情報を読み出すように構成されている光学式ディスク再
生装置の光ヘッド装置において、対物レンズを円錐形状
のアキシコンプリズムにより構成した事を特徴とする光
ヘッド装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5335905A JPH07192303A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 光ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5335905A JPH07192303A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 光ヘッド装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07192303A true JPH07192303A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18293686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5335905A Pending JPH07192303A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 光ヘッド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07192303A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0534129A (ja) * | 1991-07-31 | 1993-02-09 | Satoshi Kawada | 光学プローブ |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5335905A patent/JPH07192303A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0534129A (ja) * | 1991-07-31 | 1993-02-09 | Satoshi Kawada | 光学プローブ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970415 |