JPH0785498A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ヘッドの反射手段での反射によりＰ偏光と
Ｓ偏光とに発生する位相差を低減し、光検出器へと向か
う光量を増加させ、良好な記録再生を行うことが可能な
光学的情報記録再生装置を提供する。 【構成】 光ヘッドの光学系を構成する全反射プリズム
２０’によりＰ偏光及びＳ偏光が反射せしめられ、この
反射の際のＰ偏光及びＳ偏光の位相差を実質上無くすよ
うに前記全反射プリズムでの光束反射条件を、全反射面
への光束入射角をｉ₁ とし、反射手段の屈折率をｎ₁ と
して、Ｓｉｎｉ₁ ＝１／ｎ₁ となる様に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的情報記録媒体に
情報を記録し、該記録媒体に記録された情報を再生し及
び／又は該記録媒体に記録された情報を消去する光学的
情報記録再生装置に関する。本発明は、特に光ヘッドの
構成要素が可動部と固定部とに分かれている光学的情報
記録再生装置に適用して大なる有効性を発揮する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光を用いて情報の記録、再生を行
なう情報記録媒体としてディスク状、カード状、テープ
状等の各種の形態のものが知られている。これら光学的
情報記録媒体には記録及び再生の可能なものや再生のみ
可能なもの等がある。記録可能な媒体への情報の記録
は、記録情報に従って変調され微小スポット状に絞られ
た光ビームで情報トラックを走査することにより行なわ
れ、光学的に検出可能な情報ビット列として情報が記録
される。

【０００３】又、記録媒体からの情報の再生は、該媒体
に記録が行なわれない程度の一定のパワーの光ビームス
ポットで情報トラックの情報ビット列を走査し、該媒体
からの反射光又は透過光を検出することにより行なわれ
る。

【０００４】上述した記録媒体への情報の記録、再生に
用いられる光ヘッドは、記録媒体に対しその情報トラッ
ク方向及び該方向を横切る方向に相対的に移動可能とさ
れており、この移動により光ビームスポットの情報トラ
ック走査が行なわれる。光ヘッドにおける光ビームスポ
ットの絞り込み用レンズとしては、例えば対物レンズが
用いられる。この対物レンズはその光軸方向（フォーカ
シング方向）及び該光軸方向と記録媒体の情報トラック
方向との双方に直交する方向（トラッキング方向）に夫
々独立して移動することができるように光ヘッド本体に
保持されている。このような対物レンズの保持は、一般
に弾性部材を介して成され、対物レンズの上記２方向の
移動は一般に磁気的相互作用を利用したアクチュエータ
により駆動される。

【０００５】ところで、上述した光学的情報記録媒体の
うちカード状の光学的情報記録媒体（以下、光カードと
称する）は、小型軽量で持ち運びに便利な比較的大容量
の情報記録媒体として今後大きな需要が見込まれてい
る。

【０００６】図６に追記型光カードの模式的平面図、図
７にその部分拡大図を示す。

【０００７】図６において、光カード１の情報記録面に
は多数本の情報トラック２がＬ−Ｆ方向に平行に配列さ
れている。又、光カード１の情報記録面には上記情報ト
ラック２へのアクセスの基準位置となるホームポジショ
ン３が設けられている。情報トラック２は、ホームポジ
ション３に近い方から順に２−１，２−２，２−３，…
と配列され、図７に示すように、これらの各情報トラッ
クに隣接してトラッキングトラック４が４−１，４−
２，４−３，…というように順次設けられている。これ
らのトラッキングトラック４は、情報記録再生時の光ビ
ームスポット走査の際に該ビームスポットが所定の情報
トラックから逸脱しないように制御するオートトラッキ
ング（以下、ＡＴと記す）のためのガイドとして用いら
れる。

【０００８】このＡＴサーボは、光ヘッドにおいて上記
光ビームスポットの情報トラックからのずれ（ＡＴ誤
差）を検出し、該検出信号を上記トラッキングアクチュ
エータへと負帰還させ、光ヘッド本体に対し対物レンズ
をトラッキング方向（Ｄ方向）に移動させて光ビームス
ポットを所望の情報トラックへと追従させることにより
行なわれる。

【０００９】又、情報記録再生時において、光ビームス
ポットで情報トラックを走査する際、該光ビームを光カ
ード面上にて適当な大きさのスポット状とする（合焦さ
せる）ために、オートフォーカシング（以下、ＡＦと記
す）サーボが行なわれる。このＡＦサーボは、光ヘッド
において上記光ビームスポットの合焦状態からのずれ
（ＡＦ誤差）を検出し、該検出信号を上記フォーカシン
グアクチュエータへと負帰還させ、光ヘッド本体に対し
対物レンズをフォーカシング方向に移動させて光ビーム
スポットを光カード面上に合焦させることにより行なわ
れる。

【００１０】なお、図７において、Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ は
光ビームスポットを示し、Ｓ₁ とＳ₃ の光スポットを使
用してＡＴを行ない、Ｓ₂ の光スポットを使用してＡＦ
及び記録時の情報ビットの作成、再生時の情報ビットの
読出しを行なう。又、各情報トラックにおいて、６−
１，６−２及び７−１，７−２は夫々プリフォーマット
された左側アドレス部及び右側アドレス部を示し、この
アドレス部を読出すことにより情報トラックの識別が行
なわれる。５（図中、５−１，５−２が相当する）はデ
ータ部であり、ここに所定の情報が記録される。

【００１１】ここで、光学的情報記録方法を図８に示す
光ヘッド光学系の概略図を用いて説明する。

【００１２】図８において、２１は光源たる半導体レー
ザであり、この例ではトラックに垂直の方向に偏光して
いる（電界振動面を有する）８３０ｎｍの波長の光を発
する。また、２２はコリメータレンズ、２３はビーム整
形プリズム、２４は光束分割のための回折格子、２５は
偏光ビームスプリッタである。更に、２６は１／４波長
板、２０は全反射ミラー（全反射プリズム）、２７は対
物レンズ、２８は球面レンズ、２９はシリンドリカルレ
ンズ、３０は光検出器を示す。光検出器３０は、受光素
子３０ａ，３０ｃ及び４分割受光素子３０ｂから構成さ
れている。

【００１３】半導体レーザ２１から発せられた光ビーム
は、発散光束となってコリメータレンズ２２に入射す
る。そして、該レンズにより平行光ビームとされ、さら
にビーム整形プリズム２３により所定の光強度分布、つ
まり円形の強度分布を有するビームに整形される。その
後、回折格子２４に入射し、該回折格子２４により有効
な３つの光ビーム（０次回折光及び±１次回折光）に分
割される。この３つの光束は、偏光ビームスプリッタ２
５にＰ偏光光束として入射する。偏光ビームスプリッタ
２５は、図９に示すような分光特性を有し、入射したＰ
偏光は１００％近く透過する。

【００１４】次いで、前記３つの光束は１／４波長板２
６を透過する際に円偏光に変換され、対物レンズ２７に
よって光カード１上に集束される。この集束された光が
図７に示したように、３つの微小ビームスポットＳ₁
（＋１次回折光）、Ｓ₂ （０次回折光）、Ｓ₃ （−１次
回折光）である。Ｓ₂ は記録、再生、ＡＦ制御に用いら
れ、Ｓ₁ とＳ₃ はＡＴ制御に用いられる。光カード１上
におけるスポット位置は、図７に示したように、光ビー
ムスポットＳ₁ ，Ｓ₃ は隣接するトラッキングトラック
４上に位置し、光ビームスポットＳ₂ は該トラッキング
トラック間の情報トラック２上に位置している。かくし
て、光カード１上に形成された光ビームスポットからの
反射光は、再び対物レンズ３０を通って平行光束とさ
れ、１／４波長板２９を透過することにより入射時とは
偏光方向が９０°回転した光ビームに変換される。そし
て、偏光ビームスプリッタ２７にはＳ偏光ビームとして
入射し、図９に示した分光特性により１００％近く反射
され、検出光学系に導かれる。

【００１５】前記検出光学系では、球面レンズ２８とシ
リンドリカルレンズ２９とが組み合わされており、この
組み合わせにより非点収差法によるＡＦ制御が行なわれ
る。光カード１から反射した３つの光束は前記検出光学
系によりそれぞれ集光され、光検出器３０に入射して、
３つの光スポットを形成する。受光素子３０ａ，３０ｃ
は前述の光スポットＳ₁ ，Ｓ₃ の反射光を受光し、これ
ら２つの受光素子の出力の差を用いてＡＴ制御が行なわ
れる。また、４分割の受光素子３０ｂは光スポットＳ₂
の反射光を受光し、その出力を用いてＡＦ制御が行なわ
れ且つ記録情報が再生される。図１０に示される様に、
受光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃにおいて、各光スポッ
トＳ_a ，Ｓ_b ，Ｓ_c は、受光素子３０ａ，３０ｂ，３０
ｃに完全に含まれている。

【００１６】以上の様な光ヘッド光学系を、図８に示さ
れている様に、固定部と可動部とに分け、該可動部のみ
を矢印に示す様に移動させることにより、光ビームスポ
ットＳ₂ で情報トラックの走査を行うことができる。こ
の様な分離型の光ヘッドでは、可動部の移動量は、光カ
ード１の縦方向の長さ程度は必要であり、通常１００ｍ
ｍ程度である。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、記録
再生速度を高めるため、１／４波長板２６を固定部に配
置して可動部の軽量化を図っており、従って、光源側か
ら、１／４波長板２６−全反射ミラー２０−対物レンズ
２７の順に配置されている。この様な配置の場合には、
１／４波長板２６を経た光束は円偏光となってミラー２
０に入射するが、一般的に該ミラーにより反射された光
束は該ミラーの反射特性がＰ偏光とＳ偏光とで位相差を
発生させるものであるために、楕円偏光や直線偏光とな
ってしまうという問題があった。この問題点に関し以下
に詳細に説明する。

【００１８】先ず、図８において、ミラー２０が光束反
射に際しＰ偏光とＳ偏光との間で位相差を発生させない
理想的な場合を考える。半導体レーザ２１から発せられ
た光束は１／４波長板２６の手前において電気ベクトル
がｘ方向に振動する直線偏光であり、そのｘ−ｙ座標系
で表した電界（Ｅ_in：そのｘ成分及びｙ成分をそれぞれ
Ｅ_in/x，Ｅ_in/yとする；以下同様）は次式で表される： Ｅ_in/x＝ａＣｏｓωｔ Ｅ_in/y＝０ ここで、ａは振幅である。これをｘ−ｙ座標系をｚ軸を
中心として４５度回転させたＸ−Ｙ座標系で表すと次式
の様になる： Ｅ_in/X＝（ａ／２^1/2 ）Ｃｏｓωｔ Ｅ_in/Y＝（−ａ／２^1/2 ）Ｃｏｓωｔ そして、１／４波長板２６を通過した後はＹ方向成分の
位相がπ／２遅れるので、この時の電界Ｅ_mid は次式で
表される： Ｅ_mid/X ＝（ａ／２^1/2 ）Ｃｏｓωｔ Ｅ_mid/Y ＝（−ａ／２^1/2 ）Ｃｏｓ（ωｔ−π／２） ＝（−ａ／２^1/2 ）Ｓｉｎωｔ これは円偏光である。ミラー２０による反射でＰ偏光と
Ｓ偏光との間に位相差が発生しないとすると、このまま
の状態で光カード面で反射し、再び１／４波長板２６を
通過する。この通過後にもＹ方向成分の位相がπ／２遅
れるので、この時の電界Ｅ_out は次式で表される： Ｅ_out/X ＝（ａ／２^1/2 ）Ｃｏｓωｔ Ｅ_out/Y ＝（−ａ／２^1/2 ）Ｃｏｓ（ωｔ−π） ＝（−ａ／２^1/2 ）Ｃｏｓωｔ これをｘ−ｙ座標系で表すと次式の様になる： Ｅ_out/x ＝０ Ｅ_out/y ＝ａＣｏｓωｔ これは、偏光ビームスプリッタ２５にｙ方向の電界振動
面を有する直線偏光が入射されることを意味しており、
この光は偏光ビームスプリッタ２５により反射されて−
ｘ方向（光検出器３０の方）に進行し、−ｚ方向（半導
体レーザ２１の方）に戻ることはない。

【００１９】以上がミラー２０での反射で位相差が発生
しない理想的な場合であるが、実際には、該ミラー２０
での反射でＰ偏光（ｙ方向の電界振動面を持つ）とＳ偏
光（ｘ方向の電界振動面を持つ）との間に位相のずれが
発生する。このため、半導体レーザ２１への戻り光が発
生し光検出器３０へと到達する光量が減少する。以下、
これに関し説明する。上記の如く、 Ｅ_mid/X ＝（ａ／２^1/2 ）Ｃｏｓωｔ Ｅ_mid/Y ＝（−ａ／２^1/2 ）Ｓｉｎωｔ であり、これをｘ−ｙ座標系で表すと次式の様になる： Ｅ_mid/x ＝（ａ／２^1/2 ）Ｃｏｓ（ωｔ−π／４） Ｅ_mid/y ＝（−ａ／２^1/2 ）Ｓｉｎ（ωｔ＋π／４） ここで、ミラー２０での反射でＰ偏光の位相がΔδだけ
遅れる（往復で２Δδ）とすると、再び１／４波長板２
６に入射する直前の光束の電界Ｅ_ref は次式で表され
る： Ｅ_ref/x ＝（ａ／２^1/2 ）Ｃｏｓ（ωｔ−π／４） Ｅ_ref/y ＝（−ａ／２^1/2 ）Ｃｏｓ（ωｔ＋π／４−２
Δδ） これをＸ−Ｙ座標系で表すと次式の様になる： Ｅ_ref/X ＝ａＣｏｓ（ωｔ−Δδ）Ｃｏｓ（π／４−Δ
δ） Ｅ_ref/Y ＝−ａＳｉｎ（ωｔ−Δδ）Ｓｉｎ（π／４−
Δδ） これは、Ｘ方向の振幅がａＣｏｓ（π／４−Δδ）でＹ
方向の振幅がａＳｉｎ（π／４−Δδ）の楕円偏光を表
している。再び１／４波長板２６を通過した後にもＹ方
向成分の位相がπ／２遅れるので、この時の電界Ｅ_out
は次式で表される： Ｅ_out/X ＝ａＣｏｓ（ωｔ−Δδ）Ｃｏｓ（π／４−Δ
δ） Ｅ_out/Y ＝−ａＳｉｎ（ωｔ−Δδ−π／２）Ｓｉｎ
（π／４−Δδ）＝ａＣｏｓ（ωｔ−Δδ）Ｓｉｎ（π
／４−Δδ） これをｘ−ｙ座標系で表すと次式の様になる： Ｅ_out/x ＝ａＣｏｓ（ωｔ−Δδ）Ｃｏｓ（π／２−Δ
δ）＝ａＳｉｎΔδＣｏｓ（ωｔ−Δδ） Ｅ_out/y ＝ａＣｏｓ（ωｔ−Δδ）Ｓｉｎ（π／２−Δ
δ）＝ａＣｏｓΔδＣｏｓ（ωｔ−Δδ） これは直線偏光である。この光の強度Ｉ_out は次式の様
になる： Ｉ_out/x ＝ａ² Ｓｉｎ² Δδ Ｉ_out/y ＝ａ² Ｃｏｓ² Δδ かくして、半導体レーザ２１の方への戻り光の強度Ｉ_LD
がａ² Ｓｉｎ² Δδとなり、光検出器３０へと向かう光
の強度Ｉ_SEN がａ² Ｃｏｓ² Δδとなる（図１１参
照）。

【００２０】次に、ミラー２０での反射でＰ偏光成分と
Ｓ偏光成分との位相がどの位ずれるかを求めてみる。一
般に、入射角ｉ₁ で屈折率ｎ₁ の媒質から屈折率ｎ₂ の
媒質へと光が入射した場合、Ｐ偏光及びＳ偏光の位相δ
_P ，δ_S は、それぞれ次式の様になる： δ_P ＝２Ｔａｎ^-1（ｎγ／Ｃｏｓｉ₁ ） δ_S ＝２Ｔａｎ^-1（γ／ｎＣｏｓｉ₁ ） ここで、ｎ＝ｎ₁ ／ｎ₂ であり、γ＝（ｎ² Ｓｉｎ² ｉ
₁ −１）^1/2 である。従って、Δδ＝δ_P −δ_S の位相
差が生ずる。従来使用されている通常屈折率（ｎ＝ｎ₁
≒１．５）の直角全反射プリズム（ｉ₁ ＝４５°）の場
合についてみれば、γ＝０．３５３５５となり、δ_P ＝
７３．７４°、δ_S ＝３６．８７°となる。よって、Δ
δ＝δ_P −δ_S ＝３６．８７°となり、Ｓｉｎ² （３
６．８７°）＝０．３６であるので、全光量の３６％も
半導体レーザ２１の方へと戻るので、光検出器へと向か
う光量が減少し、かくして良好な記録再生の大きな妨げ
となっていた。

【００２１】本発明は、光ヘッドの反射手段での反射に
よりＰ偏光とＳ偏光とに発生する位相差を低減し、光検
出器へと向かう光量を増加させ、良好な記録再生を行う
ことが可能な光学的情報記録再生装置を提供することを
目的とするものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的を達成するものとして、照射光学系からの光束を絞っ
て光学的情報記録媒体に光スポットとして照射し且つ前
記記録媒体上の光スポットからの光束を検出光学系に投
影する光ヘッドを有し、前記照射光学系からの光束の照
射により前記記録媒体に対し情報を記録し及び／または
記録情報を再生する光学的情報記録再生装置において、
前記照射光学系及び／または前記検出光学系を構成する
反射手段によりＰ偏光及びＳ偏光が反射せしめられ、こ
の反射の際のＰ偏光及びＳ偏光の位相差を実質上無くす
ように前記反射手段での光束反射条件を設定してなるこ
とを特徴とする光学的情報記録再生装置、が提供され
る。

【００２３】本発明の一態様においては、前記反射手段
は全反射を利用したものである。

【００２４】本発明の一態様においては、前記光束反射
条件は、全反射面への光束入射角をｉ₁ とし、反射手段
の屈折率をｎ₁ として、Ｓｉｎｉ₁ ＝１／ｎ₁ である。

【００２５】本発明の他の態様においては、前記光束反
射条件は、入射面における入射角及び屈折角をそれぞれ
α，βとし、全反射面への光束入射角をｉ₁ とし、反射
手段の屈折率をｎ₁ として、 Ｓｉｎｉ₁ ＝１／ｎ₁ Ｓｉｎα＝ｎ₁ Ｓｉｎβ ４５°−ｉ₁ ＝α−β であり、且つ、前記反射手段への入射光束と該反射手段
からの出射光束とのなす角度が略９０°である。

【００２６】また、本発明によれば、上記目的を達成す
るものとして、照射光学系からの光束を絞って光学的情
報記録媒体に光スポットとして照射し且つ前記記録媒体
上の光スポットからの光束を検出光学系に投影する光ヘ
ッドを有し、前記照射光学系からの光束の照射により前
記記録媒体に対し情報を記録し及び／または記録情報を
再生する光学的情報記録再生装置において、前記照射光
学系及び／または前記検出光学系を構成する反射手段に
よりＰ偏光及びＳ偏光が反射せしめられ、光源側からの
光束が前記反射手段により反射せしめられた後に前記記
録媒体へと入射し且つ該記録媒体を経た光束が前記反射
手段により反射せしめられる様にされており、これらの
反射の際のＰ偏光及びＳ偏光の位相差を実質上１８０°
とするように前記反射手段として金属膜を有する反射面
を備えたものを用いてなることを特徴とする光学的情報
記録再生装置、が提供される。

【００２７】本発明の一態様においては、前記反射面は
金属膜を含む複数層膜を有する。

【００２８】本発明の一態様においては、光源側からの
光束が１／４波長板を通過し前記反射手段により反射せ
しめられた後に前記記録媒体へと入射する様にされてい
る。

【００２９】本発明の一態様においては、前記光ヘッド
の光学系は前記照射光学系の少なくとも一部及び前記検
出光学系の少なくとも一部を含む固定部と該固定部に対
し移動可能で前記光スポットを形成する対物レンズを含
む可動部とからなる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら詳細に説明する。

【００３１】図１は本発明による光学的情報記録再生装
置の光ヘッドに用いられる全反射ミラー（全反射プリズ
ム）２０’の一例を示す概略図である。尚、本実施例で
は、上記図８に示されている従来例装置における全反射
プリズム２０の代わりに図１に示されている全反射プリ
ズムを用いることのみ、上記図８の従来例装置と異な
る。

【００３２】本実施例では、使用するレーザ光の波長λ
を８３０ｎｍとし、直角全反射プリズム２０’の材質を
ＢＫ７としており、この場合、プリズム２０’の屈折率
ｎ₁は１．５０９７４４である。そして、光源側からプ
リズム２０’の入射面への入射角を５．３２°とし、該
プリズムの全反射面への入射角ｉ₁ を４１．４８°と
し、該プリズムの出射面から記録媒体側への出射角を
５．３２°として、使用している。

【００３３】従って、本実施例では、Ｓｉｎｉ₁ ＝１／
ｎ₁ を満たしており、γ＝（ｎ² Ｓｉｎ² ｉ₁ −１）
^1/2 ＝０であり、δ_P ＝２Ｔａｎ^-1（ｎ₁ γ／Ｃｏｓｉ
₁ ）＝０、δ_S ＝２Ｔａｎ^-1（γ／ｎ₁ Ｃｏｓｉ₁ ）＝
０であり、Δδ＝δ_P −δ_S ＝０となり、プリズム２
０’を出るＰ偏光及びＳ偏光の位相差は０となる。かく
して、本実施例によれば、光検出器へと向かう光量を増
大させ、良好な記録再生を行うことが可能となる。

【００３４】本実施例では、図２に示されている様に、
記録媒体たる光カード１に対し光束を５．３２°傾けて
入射させることになるが、対物レンズ２７の作用によ
り、入射光に対し反射光が平行にシフトするだけで、同
一光路を戻るので、光学的には殆ど問題とならない。

【００３５】もちろん、光カード１に対し光束を垂直に
入射させたい場合には、固定部及び全反射プリズム２
０’を図１における紙面内に垂直の方向を中心として反
時計回りに５．３２°回転させればよい。

【００３６】また、固定部及び全反射プリズム２０’を
図１における紙面内に垂直の方向を中心として時計回り
に５．３２°回転させ、光カード１に対し光束を１０．
６４°傾けて入射させることもでき、この場合には可動
部の移動によってもプリズム２０’に対する光束入射位
置、反射位置及び出射位置は変化せず、該プリズムとし
て必要最小限のものを用いることが可能になる。

【００３７】図３は本発明による光学的情報記録再生装
置の光ヘッドに用いられる全反射ミラー（全反射プリズ
ム）２０’の一例を示す概略図である。尚、本実施例で
は、上記図８に示されている従来例装置における全反射
プリズム２０の代わりに図３に示されている全反射プリ
ズムを用いることのみ、上記図８の従来例装置と異な
る。

【００３８】本実施例では、使用するレーザ光の波長λ
を８３０ｎｍとし、全反射プリズム２０’の材質をＢＫ
７としており、この場合、プリズム２０’の屈折率ｎ₁
は１．５０９７４４である。そして、光源側からプリズ
ム２０’の入射面への入射角αを１０．３６°とし、該
プリズムの２つの等角を３４．６４°とし、該プリズム
の全反射面への入射角ｉ₁ を４１．４８°とし、該プリ
ズムの出射面から記録媒体側への出射角αを１０．３６
°として、使用している。この場合、プリズム入射面で
の屈折角β及び及びプリズム出射面での入射角βはいず
れも６．８４°となる。

【００３９】従って、本実施例では、Ｓｉｎｉ₁ ＝１／
ｎ₁ を満たしており、γ＝（ｎ² Ｓｉｎ² ｉ₁ −１）
^1/2 ＝０であり、δ_P ＝２Ｔａｎ^-1（ｎ₁ γ／Ｃｏｓｉ
₁ ）＝０、δ_S ＝２Ｔａｎ^-1（γ／ｎ₁ Ｃｏｓｉ₁ ）＝
０であり、Δδ＝δ_P −δ_S ＝０となり、プリズム２
０’を出るＰ偏光及びＳ偏光の位相差は０となる。かく
して、本実施例によれば、光検出器へと向かう光量を増
大させ、良好な記録再生を行うことが可能となる。そし
て、本実施例では、プリズム２０’への入射光束と該プ
リズムからの出射光束とのなす角度が９０°であるの
で、可動部の移動によってもプリズム２０’に対する光
束入射位置、反射位置及び出射位置は変化せず（即ち、
光束の平行シフトが生ずることがなく）、該プリズムと
して必要最小限のものを用いることが可能になる。この
ため、該プリズムその他の光学部品の大きさを最小限の
ものとしても、光束ケラレを発生させることがなく、光
ヘッドの小型化に極めて有利である。

【００４０】以上の本発明においては、反射プリズム２
０’での反射の際に生ずるＰ偏光及びＳ偏光の位相差
が、２０°以下、望ましくは１０°以下、好ましくは５
°以下、更に好ましくは２°以下、最も好ましくは１°
以下となる様にする。

【００４１】図４は本発明による光学的情報記録再生装
置の光ヘッドに用いられる全反射ミラー２０”の一例を
示す概略図である。尚、本実施例では、上記図８に示さ
れている従来例装置における全反射プリズム２０の代わ
りに図４に示されている全反射ミラー２０”を用いるこ
とのみ、上記図８の従来例装置と異なる。

【００４２】本実施例では、全反射ミラー２０”とし
て、蒸着により形成された１００ｎｍ厚のＣｕ膜を反射
面に有するものを用いている。本実施例の場合、使用す
るレーザ光の波長λを８３０ｎｍとすると、反射光中の
Ｐ偏光とＳ偏光との位相差は約１６５°であり、全反射
ミラー２０”で光束が往復２回反射された後には位相差
は約３３０°となる。これは、実質上３６０°−３３０
°＝３０°の位相差であり、１回の反射あたり生ずる位
相差は１５°である。上記従来例装置の１回の反射あた
り生ずる位相差は３６．８７°であるので、本実施例で
はその半分以下であり、光源側への戻り光量もＳｉｎ²
（１５°）＝６．７％となり、従来例装置の場合の約１
／６である。尚、Ｃｕ膜の厚さが５０ｎｍの場合は反射
光中のＰ偏光とＳ偏光との位相差は約１６４°であり、
Ｃｕ膜の厚さが１５ｎｍの場合は反射光中のＰ偏光とＳ
偏光との位相差は約１６０°である。

【００４３】更に、全反射ミラー２０”の反射面の上記
Ｃｕ膜上にＴｉＯ₂ 膜を光学的膜厚で１７３ｎｍ形成す
ると、１回の反射あたり生ずるＰ偏光とＳ偏光との位相
差は１７９°となり、１８０°に極めて近い良好な特性
を示す反射面を得ることができる。尚、ＴｉＯ₂ 膜の光
学的膜厚を１５９〜１８８ｎｍとすることで、Ｃｕ膜の
みの場合より良好な特性を得ることができる。

【００４４】図５は本発明による光学的情報記録再生装
置の光ヘッドに用いられる全反射ミラー２０”の一例を
示す概略図である。本例は、ミラー基体の形状が平行平
面板である点のみ上記図４の例と異なる。

【００４５】以上の様に、先ず光源側からの光を記録媒
体側へと反射させ次いで記録媒体側からの光を反射させ
るのに使用する反射手段として、１回の反射で生ずるＰ
偏光とＳ偏光との位相差を１８０°に近い値とする様に
金属膜を有する反射面を用い、２回の反射により位相差
を３６０°即ち０°に近い値とすることにより、光検出
器へと向かう光量を増大させ、良好な記録再生を行うこ
とが可能となる。

【００４６】以上の本発明においては、反射ミラー２
０”での反射の際に生ずるＰ偏光及びＳ偏光の位相差と
１８０°との差が、２０°以下、望ましくは１０°以
下、好ましくは５°以下、更に好ましくは２°以下、最
も好ましくは１°以下となる様にする。

【００４７】尚、以上の実施例は分離型光ヘッドを有す
るものであるが、本発明は、分離型に限らず、その他の
一般的な光ヘッドを有する装置に対しても同様に適用す
ることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ヘッドの反射手段による反射の際のＰ偏光及びＳ偏光
の位相差を実質上無くすように反射手段での光束反射条
件を設定したことにより、光検出器へと向かう光量を増
大させ、良好な記録再生を行うことが可能となる。

【００４９】更に、本発明では、反射手段を全反射プリ
ズムで構成し、上記条件に加えて該反射手段への入射光
束と該反射手段からの出射光束とのなす角を略９０°に
設定することができ、これにより光学系を固定部と可動
部とから構成した場合であっても、該可動部の移動に伴
う該プリズムに対する光束平行シフトの発生を無くすこ
とができ、光学部品の大きさを最小限のものとしても、
光束ケラレを発生させることがなく、光ヘッドの小型化
に極めて有利である。

【００５０】また、本発明によれば、１回の反射で生ず
るＰ偏光とＳ偏光との位相差を１８０°に近い値とする
様に金属膜を有する反射面を用い、２回の反射により位
相差を３６０°即ち０°に近い値とすることにより、光
検出器へと向かう光量を増大させ、良好な記録再生を行
うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学的情報記録再生装置の光ヘッ
ドに用いられる全反射プリズムの一例を示す概略図であ
る。

【図２】図１の全反射プリズムを用いた場合の対物レン
ズ及び光カードに対する光束進行の様子を示す図であ
る。

【図３】本発明による光学的情報記録再生装置の光ヘッ
ドに用いられる全反射プリズムの一例を示す概略図であ
る。

【図４】本発明による光学的情報記録再生装置の光ヘッ
ドに用いられる全反射ミラーの一例を示す概略図であ
る。

【図５】本発明による光学的情報記録再生装置の光ヘッ
ドに用いられる全反射ミラーの一例を示す概略図であ
る。

【図６】光カードの模式的平面図である。

【図７】光カードの部分拡大図である。

【図８】分離型光ヘッド光学系の図である。

【図９】偏光ビームスプリッタの分光特性図である。

【図１０】光学的情報記録再生装置の光ヘッドにおける
光検出器の形状及び配置と光スポットとの関係を示す図
である。

【図１１】光学的情報記録再生装置の光ヘッドの反射手
段において発生するＰ偏光とＳ偏光との位相差に対する
光源側への戻り光及び光検出器へと向かう光の強度の関
係を示す図である。

【符号の説明】

１ 光カード ２０，２０’ 全反射プリズム ２０” 全反射ミラー ２１ 半導体レーザ ２２ コリメータレンズ ２３ ビーム整形プリズム ２４ 回折格子 ２５ 偏光ビームスプリッタ ２６ １／４波長板 ２７ 対物レンズ ２８ 球面レンズ ２９ シリンドリカルレンズ ３０ 光検出器 ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ 受光素子 Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ 光スポット Ｓ_a ，Ｓ_b ，Ｓ_c 光スポット

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照射光学系からの光束を絞って光学的情
   報記録媒体に光スポットとして照射し且つ前記記録媒体
   上の光スポットからの光束を検出光学系に投影する光ヘ
   ッドを有し、前記照射光学系からの光束の照射により前
   記記録媒体に対し情報を記録し及び／または記録情報を
   再生する光学的情報記録再生装置において、 前記照射光学系及び／または前記検出光学系を構成する
   反射手段によりＰ偏光及びＳ偏光が反射せしめられ、こ
   の反射の際のＰ偏光及びＳ偏光の位相差を実質上無くす
   ように前記反射手段での光束反射条件を設定してなるこ
   とを特徴とする光学的情報記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記反射手段は全反射を利用したもので
   あることを特徴とする、請求項１に記載の光学的情報記
   録再生装置。
3. 【請求項３】 前記光束反射条件は、全反射面への光束
   入射角をｉ₁ とし、反射手段の屈折率をｎ₁ として、Ｓ
   ｉｎｉ₁ ＝１／ｎ₁ であることを特徴とする、請求項２
   に記載の光学的情報記録再生装置。
4. 【請求項４】 前記光束反射条件は、入射面における入
   射角及び屈折角をそれぞれα，βとし、全反射面への光
   束入射角をｉ₁ とし、反射手段の屈折率をｎ₁ として、 Ｓｉｎｉ₁ ＝１／ｎ₁ Ｓｉｎα＝ｎ₁ Ｓｉｎβ ４５°−ｉ₁ ＝α−β であり、且つ、前記反射手段への入射光束と該反射手段
   からの出射光束とのなす角度が略９０°であることを特
   徴とする、請求項２に記載の光学的情報記録再生装置。
5. 【請求項５】 照射光学系からの光束を絞って光学的情
   報記録媒体に光スポットとして照射し且つ前記記録媒体
   上の光スポットからの光束を検出光学系に投影する光ヘ
   ッドを有し、前記照射光学系からの光束の照射により前
   記記録媒体に対し情報を記録し及び／または記録情報を
   再生する光学的情報記録再生装置において、 前記照射光学系及び／または前記検出光学系を構成する
   反射手段によりＰ偏光及びＳ偏光が反射せしめられ、光
   源側からの光束が前記反射手段により反射せしめられた
   後に前記記録媒体へと入射し且つ該記録媒体を経た光束
   が前記反射手段により反射せしめられる様にされてお
   り、これらの反射の際のＰ偏光及びＳ偏光の位相差を実
   質上１８０°とするように前記反射手段として金属膜を
   有する反射面を備えたものを用いてなることを特徴とす
   る光学的情報記録再生装置。
6. 【請求項６】 前記反射面は金属膜を含む複数層膜を有
   することを特徴とする、請求項５に記載の光学的情報記
   録再生装置。
7. 【請求項７】 光源側からの光束が１／４波長板を通過
   し前記反射手段により反射せしめられた後に前記記録媒
   体へと入射する様にされていることを特徴とする、請求
   項１〜６のいずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
8. 【請求項８】 前記光ヘッドの光学系は前記照射光学系
   の少なくとも一部及び前記検出光学系の少なくとも一部
   を含む固定部と該固定部に対し移動可能で前記光スポッ
   トを形成する対物レンズを含む可動部とからなることを
   特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の光学的情
   報記録再生装置。