JPH08338904A - Optical element and optical information recording and reproducing device - Google Patents

Optical element and optical information recording and reproducing device

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JPH08338904A
JPH08338904A JP7144311A JP14431195A JPH08338904A JP H08338904 A JPH08338904 A JP H08338904A JP 7144311 A JP7144311 A JP 7144311A JP 14431195 A JP14431195 A JP 14431195A JP H08338904 A JPH08338904 A JP H08338904A
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JP
Japan
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light
optical
information recording
region
diffraction phenomenon
Prior art date
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Pending
Application number
JP7144311A
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Japanese (ja)
Inventor
Moritoshi Miyamoto
守敏 宮本
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to US08/662,442 priority patent/US5835471A/en
Publication of JPH08338904A publication Critical patent/JPH08338904A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE: To suppress the change in the light quantity of a light spot by the optical axis misalignment of a region where a diffraction phenomenon with an incident luminous flux is induced. CONSTITUTION: This optical element splits the luminous flux to a plurality by utilizing the diffraction phenomenon. The region where the diffraction phenomenon is induced is divided to a plurality (AT, D, V, RF regions). The exit direction of the diffracted light from the respective divided regions vary respectively and the region where the diffraction phenomenon is induced is larger than the region (broken line region) to be irradiated with the luminous flux from the light source. Such optical element is irradiated with the luminous flux from an optical system for irradiation and the luminous flux emitted from the respective divided regions is cast to an optical information recording medium, by which the information recording to the optical information recording medium and/or the reproducing of the recorded information by detecting the luminous flux from the optical information recording medium is executed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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
情報記録再生装置及び該光学的情報記録再生装置に好適
に用いられる光学素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to optical information for recording information on an optical information recording medium, reproducing the information recorded on the recording medium and / or erasing the information recorded on the recording medium. The present invention relates to a recording / reproducing apparatus and an optical element preferably used in the optical information recording / reproducing apparatus.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Heretofore, various types of information recording media such as discs, cards, tapes, etc. have been known as information recording media for recording and reproducing information using light. Some of these optical information recording media are recordable and reproducible, and only reproducible. Recording of information on a recordable medium is performed by scanning an information track with a light beam that is modulated according to the record information and focused into a minute spot, and the information is recorded as an optically detectable information bit string. .

【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。
Information is reproduced from a recording medium by scanning an information bit string of an information track with an optical beam spot having a constant power such that recording is not performed on the medium and reflecting or transmitting light from the medium. Is detected.

【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。
The above-mentioned optical head used for recording and reproducing information on the recording medium is movable relative to the recording medium in the information track direction and in the direction transverse to the direction, and by this movement, the optical head is moved. Information track scanning of the beam spot is performed. An objective lens, for example, is used as a lens for narrowing the light beam spot in the optical head. The objective lens can be independently moved in its optical axis direction (focusing direction) and in a direction (tracking direction) orthogonal to both the optical axis direction and the information track direction of the recording medium. Held in. Such holding of the objective lens is generally performed through an elastic member, and the movement of the objective lens in the above two directions is generally driven by an actuator utilizing magnetic interaction.

【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。
Among the above-mentioned optical information recording media, a card-shaped optical information recording medium (hereinafter referred to as an optical card) is a small-sized, light-weight, convenient-to-carry, relatively large-capacity information recording medium, which will be large in the future. Demand is expected.

【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。
FIG. 6 shows a schematic plan view of a write-once type optical card, and FIG. 7 shows a partially enlarged view thereof.

【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。
In FIG. 6, a large number of information tracks 2 are arranged in parallel on the information recording surface of the optical card 1 in the LF direction. The information recording surface of the optical card 1 is provided with a home position 3 which serves as a reference position for accessing the information track 2. The information track 2 is in the order of 2-1, 2-2, 2-3, ...
As shown in FIG. 7, tracking tracks 4 are provided adjacent to these information tracks 4-1 and 4-.
2, 4, 3, ... are sequentially provided. These tracking tracks 4 are used as guides for auto-tracking (hereinafter, referred to as AT) that controls the beam spot so that the beam spot does not deviate from a predetermined information track at the time of scanning the light beam spot during information recording / reproduction. .

【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。
This AT servo detects the deviation (AT error) of the light beam spot from the information track in the optical head, negatively feeds back the detection signal to the tracking actuator, and the objective lens is attached to the optical head main body. This is performed by moving in the tracking direction (D direction) and causing the light beam spot to follow a desired information track.

【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。
Further, during information recording / reproduction, when scanning an information track with a light beam spot, in order to make the light beam into a spot shape (focus) of an appropriate size on the optical card surface, Focusing (hereinafter referred to as AF) servo is performed. This AF servo detects a deviation (AF error) from the focused state of the light beam spot in the optical head, negatively feeds back the detection signal to the focusing actuator, and moves the objective lens to the optical head main body in the focusing direction. By moving the light beam spot to the optical card surface to focus the light beam spot on the optical card surface.

【0010】なお、図7において、S1 、S2 、S3
光ビームスポットを示し、S1 とS 3 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。
In FIG. 7, S1, S2, S3Is
Shows the light beam spot, S1And S 3Use the light spot of
And use AT to do S2AF using the light spot of
And the creation of information bits during recording and
Read out. In each information track, 6-
1, 6-2 and 7-1, 7-2 are preformatted respectively
The left side address part and the right side address part are shown.
The information track can be identified by reading the address section.
Be played. 5 (corresponding to 5-1 and 5-2 in the figure) is the data
This is a data section in which predetermined information is recorded.

【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。
The optical information recording method will be described with reference to the schematic view of the optical head optical system shown in FIG.

【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、2つの
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。
In FIG. 8, reference numeral 21 denotes a semiconductor laser which is a light source, and in this example, it emits light having a wavelength of 830 nm (having an electric field oscillation plane) which is polarized in a direction perpendicular to the track. Further, 22 is a collimator lens, 23 is a beam shaping prism, 24 is a diffraction grating for splitting a light beam, and 25 is a polarization beam splitter. Further, 26 is a quarter wavelength plate, 20 is a total reflection mirror (total reflection prism), 27 is an objective lens, 28 is a spherical lens, 29 is a cylindrical lens, and 30 is a photodetector. The photodetector 30 is composed of two light receiving elements 30a and 30c and a four-divided light receiving element 30b.

【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。
The light beam emitted from the semiconductor laser 21 enters the collimator lens 22 as a divergent light beam. Then, it is made into a parallel light beam by the lens, and is further shaped by the beam shaping prism 23 into a beam having a predetermined light intensity distribution, that is, a circular intensity distribution. After that, the light enters the diffraction grating 24 and is split into three effective light beams (0th-order diffracted light and ± 1st-order diffracted light) by the diffraction grating 24. These three light fluxes are transmitted by the polarization beam splitter 2
It is incident on P5 as P-polarized light flux. The polarization beam splitter 25 has a spectral characteristic as shown in FIG.
Nearly 100% of polarized light is transmitted.

【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S
1 (+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27を通って平行光束とさ
れ、1/4波長板26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25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。
Next, the three light beams are converted into a quarter wave plate 2
It is converted into circularly polarized light when passing through 6, and is focused on the optical card 1 by the objective lens 27. As shown in FIG. 7, the focused light has three small beam spots S.
1 (+ 1st-order diffracted light), S 2 (0th-order diffracted light), S 3 (-1
The next diffracted light). S 2 is used for recording, reproduction and AF control, and S 1 and S 3 are used for AT control. Optical card 1
As shown in FIG. 7, the upper spot positions are such that the light beam spots S 1 and S 3 are located on the adjacent tracking tracks 4 and the light beam spot S 2 is located on the information track 2 between the tracking tracks. are doing. Thus, the reflected light from the light beam spot formed on the optical card 1 passes through the objective lens 27 again to be a parallel light beam, and passes through the quarter-wave plate 26 so that the polarization direction is 90 degrees from that at the time of incidence. ° Converted to a rotated light beam. Then, it enters the polarization beam splitter 25 as an S-polarized beam, is reflected by nearly 100% due to the spectral characteristics shown in FIG. 9, and is guided to the detection optical system.

【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Sa ,Sb ,Sc は、受光素子30a,30b,30
cに完全に含まれている。
In the detection optical system, a spherical lens 28 and a cylindrical lens 29 are combined, and this combination performs AF control by the astigmatism method. The three light beams reflected from the optical card 1 are respectively collected by the detection optical system and enter the photodetector 30,
Form three light spots. Light receiving elements 30a, 30c
Receives the reflected light from the light spots S 1 and S 3 described above, and AT control is performed using the difference between the outputs of these two light receiving elements. Further, the four-divided light receiving element 30b is used for the light spot S 2
The reflected light is received and the output is used for AF control and the recorded information is reproduced. As shown in FIG.
In the light receiving elements 30a, 30b, 30c, the respective light spots S a , S b , S c are the light receiving elements 30a, 30b, 30.
It is completely contained in c.

【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もできる。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。
The optical head optical system as described above is divided into a fixed portion and a movable portion as shown in FIG. 8, and only the movable portion is moved as shown by an arrow to obtain a light beam spot. It is also possible to scan the information track in S 2 . In such a separation type optical head, the moving amount of the movable portion needs to be about the length of the optical card 1 in the vertical direction, and is usually 100 m.
m.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、記録
時のベリファイは1方向からしかできず、そのため、1
トラック記録するたびに、光ヘッドと光カードを相対的
に往復させなければならない。また、再生時にはトラッ
クを1本1本読まなければならないため、多大な時間を
費やさなければならなかった。
In the above-mentioned conventional example, the verification at the time of recording can be performed only from one direction.
Each time a track is recorded, the optical head and the optical card have to be reciprocated relative to each other. Also, since each track must be read during reproduction, a great deal of time must be spent.

【0018】本発明の目的は、1つの光源からの光を複
数に分割し、往復記録及び複数トラック同時に再生が可
能な光学的情報記録再生装置を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide an optical information recording / reproducing apparatus capable of dividing light from one light source into a plurality of portions and performing reciprocal recording and reproducing a plurality of tracks simultaneously.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の光学素子は、光
源からの光束を回折現象を利用して複数の光束に分割す
る光学素子において、回折現象を生じさせる領域は複数
に分割され、分割された各領域からの回折光の出射方向
はそれぞれ異なっているとともに、該回折現象を生じさ
せる領域は光源からの光束が照射される領域よりも大き
い領域であることを特徴とする。
The optical element of the present invention is an optical element which divides a light beam from a light source into a plurality of light beams by utilizing a diffraction phenomenon, and a region in which the diffraction phenomenon is generated is divided into a plurality of areas. The emission directions of the diffracted light from the respective regions are different from each other, and the region in which the diffraction phenomenon occurs is larger than the region irradiated with the light flux from the light source.

【0020】また、本発明の光学的情報記録再生装置
は、上記光学素子に、照射光学系からの光束を照射し、
分割された各領域から出射される光束を光学的情報記録
媒体に照射することで、光学的情報記録媒体への情報の
記録及び/又は光学情報記録媒体からの光束を検出して
記録情報の再生を行うことを特徴とする。
Further, in the optical information recording / reproducing apparatus of the present invention, the optical element is irradiated with the light flux from the irradiation optical system,
By irradiating the optical information recording medium with a light beam emitted from each of the divided areas, information is recorded on the optical information recording medium and / or a light beam from the optical information recording medium is detected to reproduce recorded information. It is characterized by performing.

【0021】[0021]

【作用】本発明は光学素子の回折現象を生じさせる領域
を複数に分割することで、往復記録/又は及び複数トラ
ック同時に再生とし、さらに、入射光束径よりも回折現
象を生じさせる領域を大きくすることで、入射される光
束の多少の光軸ズレに対して分割された各領域から出射
される各光量が変化しない構成としたものである。
According to the present invention, by dividing the region of the optical element which causes the diffraction phenomenon into a plurality of areas, reciprocal recording and / or reproduction of a plurality of tracks are simultaneously performed, and further, the area where the diffraction phenomenon occurs is larger than the incident light beam diameter. Thus, the amount of light emitted from each of the divided regions does not change with respect to some deviation of the optical axis of the incident light beam.

【0022】例えば図1の光学素子においては、回折現
象を生じさせる領域はダイレクトベリファイ用領域
(D.V用領域)、オートトラッキング用領域(AT用
領域)、再生用領域(RF用領域)用の3つに分割され
ており、図4に示すような7つの光ビームスポットが形
成され、往復記録及び複数トラック同時に再生可能とな
っている。そして、入射光束径(図中破線部)よりも回
折現象を生じさせる領域(3つの領域)を大きくしてお
り、入射される光束の多少の光軸ズレに対しても、分割
された各領域から出射される各光量は変化せず、特に入
射される光束が図1の上下方向(図中、矢印方向)に移
動した場合は、全く各光量が変化しないことになる。
For example, in the optical element shown in FIG. 1, the areas in which the diffraction phenomenon occurs are for the direct verification area (D.V area), the auto-tracking area (AT area), and the reproduction area (RF area). Is divided into three, and seven light beam spots as shown in FIG. 4 are formed so that reciprocal recording and plural tracks can be simultaneously reproduced. Further, the area (three areas) in which the diffraction phenomenon is generated is made larger than the incident light beam diameter (the broken line portion in the figure), and each divided area is provided even if the optical axis of the incident light beam is slightly displaced. The amount of light emitted from each of the light sources does not change, and in particular, when the incident light flux moves in the vertical direction of FIG. 1 (the direction of the arrow in the figure), the amount of each light does not change at all.

【0023】また、図2の光学素子でも、全領域の回折
効率を同じにした場合、少なくともW光(0次光)の光
量は全く変化しないようになる。
Further, also in the optical element of FIG. 2, if the diffraction efficiency of the entire region is the same, at least the amount of W light (0th order light) does not change at all.

【0024】[0024]

【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。なお、本発明の光学素子は特に
光学的情報記録再生装置に限定されるものではない。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. The optical element of the present invention is not particularly limited to the optical information recording / reproducing device.

【0025】まず、本発明の実施例の説明に先だって、
本発明に用いられる光学素子たる回折格子の構成につい
て説明する。図3に示した回折格子24′はダイレクト
ベリファイ用領域(D.V用領域)、オートトラッキン
グ用領域(AT用領域)、再生用領域(RF用領域)を
用いることにより入射光束を分割することができる。そ
して、分割された光束を7つのビームスポットとして図
4に示す様に光カード上に配置し、図5に示した様なセ
ンサで受光する光学系により、往復記録及び複数トラッ
ク(3トラック)同時再生が可能となる。
First, prior to the description of the embodiments of the present invention,
The structure of the diffraction grating as an optical element used in the present invention will be described. The diffraction grating 24 'shown in FIG. 3 divides an incident light beam by using a direct verification area (D.V area), an auto-tracking area (AT area), and a reproduction area (RF area). You can Then, the divided luminous flux is arranged as seven beam spots on the optical card as shown in FIG. 4, and the optical system in which light is received by the sensor as shown in FIG. 5 is used for reciprocal recording and simultaneous recording of a plurality of tracks (3 tracks). Playback is possible.

【0026】つまり、図4に示したように、W光の前後
にD.V光スポットが存在するため、光カード(トラッ
ク)がどちらに進んでいる場合でもすぐにベリファイが
行えるため往復記録が可能となり、再生時には、左右2
つのRF用光スポットとD.V用光スポットもしくは0
次スポット(W光スポット)の3つの光スポットで3つ
のトラックを同時に再生することが可能となる。
That is, as shown in FIG. Since there is a V light spot, it is possible to perform reciprocal recording because verification can be performed immediately regardless of which way the optical card (track) is heading.
Two RF light spots and D.I. Light spot for V or 0
It is possible to simultaneously reproduce three tracks with three light spots of the next spot (W light spot).

【0027】ところで、上記往復記録及び複数トラック
同時再生用の回折格子を用いた場合、入射光束の大きさ
と回折格子の領域の大きさとが同じため、入射光束と回
折格子の位置がずれると、AT、DV、RF及びW光
(0次光)の光量に変化が起きてしまう。特に、光ヘッ
ド光学系を固定部と可動部との分離方式とし、その可動
光学系中に前記回折格子を配置した場合、可動部の動き
にともない各光スポットの光量が変動を起してしまい、
各々の検出された信号が変動したり、記録ピットに濃淡
が発生してしまう場合があった。
When the diffraction grating for reciprocal recording and simultaneous reproduction of a plurality of tracks is used, since the size of the incident light beam and the size of the area of the diffraction grating are the same, if the positions of the incident light beam and the diffraction grating deviate, the AT , DV, RF and W light (0th order light) are changed. In particular, when the optical head optical system is of a system in which a fixed part and a movable part are separated and the diffraction grating is arranged in the movable optical system, the light quantity of each light spot fluctuates as the movable part moves. ,
Each detected signal may fluctuate, and light and shade may occur in the recording pit.

【0028】そこで、本発明では入射光束径に対し回折
格子の存在する領域を大きくした。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回折格
子の一例を示す概略図である。
Therefore, in the present invention, the region where the diffraction grating exists is made larger than the incident light beam diameter. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a diffraction grating used in an optical head of an optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention.

【0029】尚、本実施例の光学的情報記録再生装置
は、上記図8に示されている従来例の装置における回折
格子24の代わりに図1に示されている回折格子50を
用いることと、その回折格子により分割される光束を受
光する図5に示した受光素子の形状のみ、上記図8の装
置と異なるものであり、同一構成部材については、ここ
では詳細な説明を略する。
The optical information recording / reproducing apparatus of this embodiment uses the diffraction grating 50 shown in FIG. 1 instead of the diffraction grating 24 in the conventional apparatus shown in FIG. Only the shape of the light receiving element shown in FIG. 5 that receives the light beam divided by the diffraction grating is different from that of the device shown in FIG. 8 above, and the detailed description of the same components will be omitted here.

【0030】本実施例では、図1に示す様に、図3に示
した回折格子と同様に、3つの回折領域(D.V用領
域、AT用領域、RF用領域)をもった回折格子50を
照射光学系中に配することにより、図4に示す様に光カ
ード上に7つのスポットを結像させることができる。7
つのスポットは、図1に示した各領域の回折格子の各々
の±1次光スポットによる6つのスポットと、回折格子
50を回折作用を受けずに透過した0次光束のスポット
1つで構成されている。また、図4に示した光カード上
の各スポットが、図5に示した受光素子上のスポットに
対応し、各々検出されることは言うまでもない。この様
な回折格子は、機械的に切削する方法、薬品で溶解する
方法、蒸着する方法等で作成することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, a diffraction grating having three diffraction regions (D.V region, AT region, RF region) as in the diffraction grating shown in FIG. By arranging 50 in the irradiation optical system, seven spots can be imaged on the optical card as shown in FIG. 7
One spot is composed of six spots of ± 1st-order light spots of the diffraction grating of each region shown in FIG. 1 and one spot of a 0th-order light beam that has passed through the diffraction grating 50 without being diffracted. ing. Needless to say, each spot on the optical card shown in FIG. 4 corresponds to the spot on the light receiving element shown in FIG. 5 and is detected. Such a diffraction grating can be formed by a method of mechanically cutting, a method of dissolving with a chemical, a method of vapor deposition, or the like.

【0031】そして本発明においては、図3の回折格子
と図1の回折格子を見比べてわかるように、入射光束径
に対し回折格子の存在する領域を大きくしており、これ
により、入射光束と回折格子の光軸ズレが発生した場合
でもAT、DV、RF及びW光(0次)の光スポットの
光量変動を抑えることができる。特に図1に示した形状
の回折格子については図面の上下方向(図中矢印方向)
の光軸ズレに対し、各光スポットの光量は全く変動しな
いので効果的である。
In the present invention, as can be seen by comparing the diffraction grating shown in FIG. 3 with the diffraction grating shown in FIG. 1, the area where the diffraction grating exists is larger than the diameter of the incident light beam. Even if the optical axis shift of the diffraction grating occurs, it is possible to suppress the light amount fluctuations of the light spots of AT, DV, RF and W light (0th order). Especially for the diffraction grating of the shape shown in FIG. 1, the vertical direction of the drawing (the direction of the arrow in the drawing)
This is effective because the light amount of each light spot does not fluctuate at all with respect to the optical axis shift of.

【0032】また、全領域の回折効率が同じ場合は、図
2のような形状の回折格子51でも(どの様な形状で
も)光束と回折格子の光軸ズレがあってもW光(0次
光)の光量は絶えず一定である。入射光束がガウス分布
をしているものとすると、図2のように分割された回折
格子の場合、回折格子のいずれか領域に入射光束の中心
がくると、その領域による光束の光量が大きくなる(例
えば、D.V領域の中心と入射光束の中心が一致してい
る時が最もD.V用の光束の光量が大きくなる)。これ
に対し、W光は回折作用を受けずに透過した光なので、
回折格子の各領域の回折効率が違う場合は入射光束と回
折格子の位置が変化するとその都度透過光束の光量が変
化してしまうが、回折格子の各領域の回折効率を同じに
した場合は入射光束と回折格子の位置が変化しても透過
光量は同じとなる。従って、W光(0次光)の光量は絶
えず一定となるのである。
Further, when the diffraction efficiency in the entire region is the same, even in the diffraction grating 51 having a shape as shown in FIG. The amount of light) is constantly constant. Assuming that the incident light flux has a Gaussian distribution, in the case of a diffraction grating divided as shown in FIG. 2, when the center of the incident light flux comes to any area of the diffraction grating, the light quantity of the light flux by that area increases. (For example, when the center of the D.V region and the center of the incident light beam are coincident with each other, the light amount of the light beam for the D.V becomes largest). On the other hand, W light is the light that has passed through without being diffracted, so
If the diffraction efficiency of each area of the diffraction grating is different, the light quantity of the transmitted light flux will change each time the position of the incident light beam and the diffraction grating changes, but if the diffraction efficiency of each area of the diffraction grating is the same Even if the positions of the light flux and the diffraction grating change, the amount of transmitted light remains the same. Therefore, the amount of W light (0th order light) is constantly constant.

【0033】このことにより、光軸ズレの原因による記
録ピットの濃淡を無くすことができ、安定した再生信号
が得られる。
As a result, the density of recording pits caused by the optical axis shift can be eliminated, and a stable reproduction signal can be obtained.

【0034】これにより、誤差や可動光学系の動作にと
もなう信号の不安定要因を取り除くことができる。
As a result, it is possible to eliminate an error and a signal instability factor associated with the operation of the movable optical system.

【0035】なお、図1及び図2に示す分割された各領
域の回折格子のパターンの格子間隔や、傾斜角度等の条
件は、求められる光ビームスポットのパターンにより決
定される。本実施例では光カードに係わる光学的情報記
録再生装置について説明したが、その他の記録媒体、例
えば、光磁気ディスク,カード等にも本発明を適用でき
ることは勿論である。
The conditions such as the grating interval and the tilt angle of the diffraction grating pattern in each of the divided regions shown in FIGS. 1 and 2 are determined by the required light beam spot pattern. Although the optical information recording / reproducing apparatus relating to the optical card has been described in the present embodiment, it is needless to say that the present invention can be applied to other recording media such as a magneto-optical disk and a card.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入射光束径よりも光学素子の回折現象を生じさせる領域
を大きくしたことにより、入射光束と回折現象を生じさ
せる領域の光軸ズレによる光量変化、例えばAT、D
V、RF、W光(0次)の各光スポットの光量変化を抑
えることができる。
As described above, according to the present invention,
By making the area of the optical element that causes the diffraction phenomenon larger than the diameter of the incident light flux, a change in the amount of light due to the optical axis shift of the area where the incident light flux and the diffraction phenomenon occur, for example, AT, D
It is possible to suppress a change in the light amount of each of the V, RF, and W (0th order) light spots.

【0037】また、さらに回折現象を生じさせる領域の
全領域において回折効率を一定にした場合は、入射光束
と回折現象を生じさせる領域の光軸ズレに対しW光の光
量は不変となる。
Further, when the diffraction efficiency is made constant in the entire region where the diffraction phenomenon is caused, the light amount of the W light is invariable with respect to the incident light beam and the optical axis shift of the region where the diffraction phenomenon is caused.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に用いられる回折格子の第1の実施例の
概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a first embodiment of a diffraction grating used in the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例による回折格子の概略図
である。
FIG. 2 is a schematic view of a diffraction grating according to a second embodiment of the present invention.

【図3】往復記録及び複数トラック同時再生用の回折格
子の概略図である。
FIG. 3 is a schematic view of a diffraction grating for reciprocal recording and simultaneous reproduction of a plurality of tracks.

【図4】往復記録及び複数トラック同時再生を行うため
の光スポットの配置図である。
FIG. 4 is a layout diagram of light spots for performing reciprocal recording and simultaneous reproduction of a plurality of tracks.

【図5】往復記録及び複数トラック同時再生を行う際の
センサ素子の配置図である。
FIG. 5 is an arrangement diagram of sensor elements when performing reciprocal recording and simultaneous reproduction of a plurality of tracks.

【図6】光カードの模式的平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view of an optical card.

【図7】光カードの部分拡大図である。FIG. 7 is a partially enlarged view of the optical card.

【図8】分離型光ヘッド光学系の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a separation type optical head optical system.

【図9】偏光ビームスプリッタの分光特性図である。FIG. 9 is a spectral characteristic diagram of a polarization beam splitter.

【図10】従来の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。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the shape and arrangement of photodetectors and the light spot in the optical head of the conventional optical information recording / reproducing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光カード 20 全反射プリズム 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 24,24′ 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 Sa 、Sb 、Sc 光スポット 50 回折格子 51 回折格子1 Optical Card 20 Total Reflection Prism 21 Semiconductor Laser 22 Collimator Lens 23 Beam Shaping Prism 24, 24 'Diffraction Grating 25 Polarizing Beam Splitter 26 1/4 Wave Plate 27 Objective Lens 28 Spherical Lens 29 Cylindrical Lens 30 Photodetectors 30a, 30b, 30c light receiving element S 1 , S 2 , S 3 light spot S a , S b , S c light spot 50 diffraction grating 51 diffraction grating

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源からの光束を回折現象を利用して複
数の光束に分割する光学素子において、 回折現象を生じさせる領域は複数に分割され、分割され
た各領域からの回折光の出射方向はそれぞれ異なってい
るとともに、該回折現象を生じさせる領域は光源からの
光束が照射される領域よりも大きい領域であることを特
徴とする光学素子。
1. In an optical element for splitting a light flux from a light source into a plurality of light fluxes by utilizing a diffraction phenomenon, a region in which the diffraction phenomenon is generated is divided into a plurality of regions, and the diffracted light is emitted from each of the divided regions. Are different from each other, and the region in which the diffraction phenomenon is generated is a region larger than the region irradiated with the light beam from the light source.
【請求項2】 請求項1に記載の光学素子に、照射光学
系からの光束を照射し、分割された各領域から出射され
る光束を光学的情報記録媒体に照射することで、光学的
情報記録媒体への情報の記録及び/又は光学情報記録媒
体からの光束を検出して記録情報の再生を行う光学的情
報記録再生装置。
2. The optical element according to claim 1 is irradiated with a light beam from an irradiation optical system, and a light beam emitted from each of the divided areas is irradiated onto an optical information recording medium, whereby optical information is recorded. An optical information recording / reproducing apparatus for recording information on a recording medium and / or reproducing a recorded information by detecting a light flux from the optical information recording medium.
【請求項3】 請求項2に記載の光学的情報記録再生装
置において、光学素子の回折現象を生じさせる領域は3
つに分割され、光学素子により分割された光束のうちの
前記回折現象の作用を受けなかった光を記録用光束とし
て用い、その他の回折現象を受けた光を、ダイレクトベ
リファイ用光、オートトラッキング用光、再生用光とし
て用いた光学的情報記録再生装置。
3. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 2, wherein the area where the diffraction phenomenon of the optical element occurs is 3
Of the light beams divided by the optical element, the light that has not been affected by the diffraction phenomenon is used as the recording light flux, and the light that has undergone the other diffraction phenomenon is used for direct verification light and auto-tracking. Optical information recording / reproducing device used as light and reproducing light.
【請求項4】 請求項2又は請求項3に記載の光学的情
報記録再生装置において、複数に分割された回折現象を
生じさせる領域は、全領域にわたり同じ回折効率である
ことを特徴とする光学的情報記録再生装置。
4. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 2 or 3, wherein the plurality of divided regions that generate a diffraction phenomenon have the same diffraction efficiency over the entire region. Information recording / reproducing apparatus.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100692574B1 (en) * 2005-05-11 2007-03-13 삼성전자주식회사 Diffraction element and optical pick-up apparatus having the same
KR100756042B1 (en) * 2005-01-19 2007-09-07 삼성전자주식회사 Diffraction element and Optical pick-up apparatus having the same
US7593306B2 (en) 2004-11-18 2009-09-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Diffraction element and optical pick-up apparatus having the same

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