JPH087325A - 光ヘッド装置 - Google Patents
光ヘッド装置Info
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- JPH087325A JPH087325A JP6144681A JP14468194A JPH087325A JP H087325 A JPH087325 A JP H087325A JP 6144681 A JP6144681 A JP 6144681A JP 14468194 A JP14468194 A JP 14468194A JP H087325 A JPH087325 A JP H087325A
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- prism
- optical head
- head device
- dielectric prism
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型、軽量、薄型の光磁気ヘッド装置を構成
する(第1クレームは光磁気に限定されない)。 【構成】 半導体レーザ1から射出された光束を第1,
第2のプリズム2,4の内部で複数回反射させ対物レン
ズ8に導き記録面9に集光するとともに、戻り光を2つ
に分離し1つをフォーカス、トラッキングのサーボ動作
に利用し、もう一方を光磁気信号検出のために利用す
る。ただし、前者は対物レンズ8と一体になった平行光
を含まないいわゆる有限光学系をなし、後者は分離手段
の直後に略平行光束に変換されてウォラストンプリズム
16、集光レンズ17、2分割フォトダイオード18に
より構成されており、前記ウォラストンプリズム16以
降はシーク動作にともなわず固定されている分離光学系
の構成をとっている。
する(第1クレームは光磁気に限定されない)。 【構成】 半導体レーザ1から射出された光束を第1,
第2のプリズム2,4の内部で複数回反射させ対物レン
ズ8に導き記録面9に集光するとともに、戻り光を2つ
に分離し1つをフォーカス、トラッキングのサーボ動作
に利用し、もう一方を光磁気信号検出のために利用す
る。ただし、前者は対物レンズ8と一体になった平行光
を含まないいわゆる有限光学系をなし、後者は分離手段
の直後に略平行光束に変換されてウォラストンプリズム
16、集光レンズ17、2分割フォトダイオード18に
より構成されており、前記ウォラストンプリズム16以
降はシーク動作にともなわず固定されている分離光学系
の構成をとっている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光によって情報を記録、
または再生する光ヘッド装置に関するものである。
または再生する光ヘッド装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体レーザなどの光源から発する光束
をレンズ等を用いて収束させ小さな結像スポットとし、
高密度に記録された濃淡または凹凸状のピットの反射光
の強度としてフォトダイオードなどの光電素子を用いて
記録情報を再生することができる。この様な形態はコン
パクトディスク(以下、CD)として知られており、お
もにディジタル記録された音楽情報の再生に用いられて
いる。このCDの特に光学系の構成と動作について説明
を行う。
をレンズ等を用いて収束させ小さな結像スポットとし、
高密度に記録された濃淡または凹凸状のピットの反射光
の強度としてフォトダイオードなどの光電素子を用いて
記録情報を再生することができる。この様な形態はコン
パクトディスク(以下、CD)として知られており、お
もにディジタル記録された音楽情報の再生に用いられて
いる。このCDの特に光学系の構成と動作について説明
を行う。
【0003】図7は従来の光ヘッド装置の光学系の構成
図である。同図において、光源であるところの半導体レ
ーザ21から射出された光束は回折格子22を透過し、
ハーフミラー23で反射され、さらにはね上げミラー2
4でさらに反射されて対物レンズ25へ入射し、この対
物レンズ25の集光作用によって、また回折格子22の
回折作用によってCDの記録面26へ1μm前後の径を
もつ複数の光スポットとして結像される。
図である。同図において、光源であるところの半導体レ
ーザ21から射出された光束は回折格子22を透過し、
ハーフミラー23で反射され、さらにはね上げミラー2
4でさらに反射されて対物レンズ25へ入射し、この対
物レンズ25の集光作用によって、また回折格子22の
回折作用によってCDの記録面26へ1μm前後の径を
もつ複数の光スポットとして結像される。
【0004】この結像スポットからの反射光を再び対物
レンズ25によってとらえ、光源方向に回帰させる。こ
の復路の途中には前記ハーフミラー23が設置されてお
り、反射戻り光の一部は光源方向から光検出器27側へ
と分離される。
レンズ25によってとらえ、光源方向に回帰させる。こ
の復路の途中には前記ハーフミラー23が設置されてお
り、反射戻り光の一部は光源方向から光検出器27側へ
と分離される。
【0005】分離された光束は図8に示すように同一平
面状に構成されている6つの分割されたフォトダイオー
ドからなる光検出器へと照射される。対物レンズによる
結像スポットを記録ピット列に沿って走査させる場合、
CDの回転動作にともなうピット列の照射光軸方向の変
動、すなわちフォーカスエラー、また同軸方向およびピ
ット列に対して直角方向の変動、すなわちトラッキング
エラーの補正のための動作を行う必要がある。この動作
は前者をフォーカスサーボ、後者をトラッキングサーボ
と呼ぶ。
面状に構成されている6つの分割されたフォトダイオー
ドからなる光検出器へと照射される。対物レンズによる
結像スポットを記録ピット列に沿って走査させる場合、
CDの回転動作にともなうピット列の照射光軸方向の変
動、すなわちフォーカスエラー、また同軸方向およびピ
ット列に対して直角方向の変動、すなわちトラッキング
エラーの補正のための動作を行う必要がある。この動作
は前者をフォーカスサーボ、後者をトラッキングサーボ
と呼ぶ。
【0006】それぞれのサーボ動作を行うための補正信
号検出のための説明を以下に記す。前記回折格子の作用
によって複数のビームに分割された光束のうち、中央の
いちばん強度の強い0次回折光をピット情報の再生、お
よびフォーカスエラー信号再生に利用する。再生動作に
ついては後に言及することにし、まずフォーカスエラー
信号検出について説明を行う。
号検出のための説明を以下に記す。前記回折格子の作用
によって複数のビームに分割された光束のうち、中央の
いちばん強度の強い0次回折光をピット情報の再生、お
よびフォーカスエラー信号再生に利用する。再生動作に
ついては後に言及することにし、まずフォーカスエラー
信号検出について説明を行う。
【0007】図7において、対物レンズ25を透過した
戻り光束は前述ハーフミラー23を透過して、光検出器
27へと集光する。この際光軸に対して略45°傾き、
一定の厚みを持った平行平面基板を透過するために同基
板から射出した光束には非点収差とよばれる軸上の収差
が含まれる。記録面への集光状態の変化、すなわちデフ
ォーカスにともない、光検出部上で図8に示すような結
像パターンを示す。記録面上に最小の大きさのスポット
として結像する場合、すなわちオンフォーカスの場合、
中央4分割フォトダイオードの中心部に最小錯乱円と呼
ばれる円形状の強度分布を持つ光束が照射される。この
前後のデフォーカス状態において同図に示す様に直角方
向に強度分布が変化する。この変化を4分割フォトダイ
オードのたすき2方向のそれぞれの出力和信号の差動信
号をとることによってエラー信号とする。
戻り光束は前述ハーフミラー23を透過して、光検出器
27へと集光する。この際光軸に対して略45°傾き、
一定の厚みを持った平行平面基板を透過するために同基
板から射出した光束には非点収差とよばれる軸上の収差
が含まれる。記録面への集光状態の変化、すなわちデフ
ォーカスにともない、光検出部上で図8に示すような結
像パターンを示す。記録面上に最小の大きさのスポット
として結像する場合、すなわちオンフォーカスの場合、
中央4分割フォトダイオードの中心部に最小錯乱円と呼
ばれる円形状の強度分布を持つ光束が照射される。この
前後のデフォーカス状態において同図に示す様に直角方
向に強度分布が変化する。この変化を4分割フォトダイ
オードのたすき2方向のそれぞれの出力和信号の差動信
号をとることによってエラー信号とする。
【0008】同図において4つのフォトダイオードを便
宜的にS1、S2、S3、S4とし、そこからの出力信
号をP1、P2、P3、P4とすると、フォトダイオー
ドS1、S3の出力和、P1+P3と、同S2、S4の
出力和、P2+P4の差動信号、(P1+P3)−(P
2+P4)がもとめるフォーカスエラー信号となる。こ
のエラー信号を対物レンズの近傍に設けているフォーカ
ス駆動アクチュエータにフィードバックすることにより
焦点ズレを補正しフォーカスサーボ動作を実現すること
が出来る。
宜的にS1、S2、S3、S4とし、そこからの出力信
号をP1、P2、P3、P4とすると、フォトダイオー
ドS1、S3の出力和、P1+P3と、同S2、S4の
出力和、P2+P4の差動信号、(P1+P3)−(P
2+P4)がもとめるフォーカスエラー信号となる。こ
のエラー信号を対物レンズの近傍に設けているフォーカ
ス駆動アクチュエータにフィードバックすることにより
焦点ズレを補正しフォーカスサーボ動作を実現すること
が出来る。
【0009】一方、回折格子で発生した複数のビームの
うち0次光の両わきに発生した±1次回折を利用しトラ
ッキングエラー信号を得る方法について説明を行う。図
7において、記録面上、±1次回折光はそれぞれ0次回
折光をピット列の中央におき、同ピット列を挟み込むよ
うに集光している(不図示)。この集光ビームの反射戻
り光を対物レンズ25でとらえ、光検出器27上に再び
集光させる。
うち0次光の両わきに発生した±1次回折を利用しトラ
ッキングエラー信号を得る方法について説明を行う。図
7において、記録面上、±1次回折光はそれぞれ0次回
折光をピット列の中央におき、同ピット列を挟み込むよ
うに集光している(不図示)。この集光ビームの反射戻
り光を対物レンズ25でとらえ、光検出器27上に再び
集光させる。
【0010】図8において、前述4分割フォトダイオー
ドの両わきに±1次回折光の強度をそれぞれ検出するた
めの2つのフォトダイオードを設置している。記録面上
で中央の0次光が記録ピット列から左右に偏心した場合
ピット列にかかる±1回折光の反射光の強度のバランス
が崩れることになる。このバランスの崩れを2つのフォ
トダイオードの差動信号としてとらえることによりトラ
ッキングエラー信号を得ることが出来る。このエラー信
号を対物レンズの近傍に設置しているトラッキングアク
チュエータへとフィードバックすることによって結像ス
ポットの偏心を補正しトラッキングサーボを実現するこ
とが出来る。
ドの両わきに±1次回折光の強度をそれぞれ検出するた
めの2つのフォトダイオードを設置している。記録面上
で中央の0次光が記録ピット列から左右に偏心した場合
ピット列にかかる±1回折光の反射光の強度のバランス
が崩れることになる。このバランスの崩れを2つのフォ
トダイオードの差動信号としてとらえることによりトラ
ッキングエラー信号を得ることが出来る。このエラー信
号を対物レンズの近傍に設置しているトラッキングアク
チュエータへとフィードバックすることによって結像ス
ポットの偏心を補正しトラッキングサーボを実現するこ
とが出来る。
【0011】また前述中央部の4分割フォトダイオード
S1〜S4の出力の和信号、すなわちP1+P2+P3
+P4の出力変化をモニターすることによって記録ピッ
トの情報を再生することが出来る。
S1〜S4の出力の和信号、すなわちP1+P2+P3
+P4の出力変化をモニターすることによって記録ピッ
トの情報を再生することが出来る。
【0012】次にCDと同様な形態を持っており、しか
も記録媒体に対して情報の記録、再生、消去が可能な光
磁気記録再生方式について図9を用いて説明を行う。
も記録媒体に対して情報の記録、再生、消去が可能な光
磁気記録再生方式について図9を用いて説明を行う。
【0013】同図において、光源であるところの半導体
レーザ31から射出された光束は、コリメータレンズ3
2によって平行光束に変換され、偏光プリズム33を透
過し、はね上げミラー34で対物レンズ35の方向にお
り曲げられ、対物レンズ35に入射する。この対物レン
ズ35によって光磁気媒体による記録面36に入射光束
が集光させられる。この集光光によって光磁気媒体の温
度をキューリ点と呼ばれる一定の温度まで昇温させ光磁
気媒体の磁気を消磁させる。
レーザ31から射出された光束は、コリメータレンズ3
2によって平行光束に変換され、偏光プリズム33を透
過し、はね上げミラー34で対物レンズ35の方向にお
り曲げられ、対物レンズ35に入射する。この対物レン
ズ35によって光磁気媒体による記録面36に入射光束
が集光させられる。この集光光によって光磁気媒体の温
度をキューリ点と呼ばれる一定の温度まで昇温させ光磁
気媒体の磁気を消磁させる。
【0014】さらに外部に設けられている磁界装置(不
図示)によって任意の磁力方向に記録磁界を変換させる
ことによって、光磁気記録、または消去を行う。さらに
記録面36で反射した光束は再び対物レンズ35によっ
てとらえられ略平行光に変換されプリズム内部に設けら
れた光分離面37の作用によって光検出部側へと反射戻
り光の一部がおり曲げられる。折り曲げられた光束は集
光レンズ38、シリンドリカルレンズ39を透過し4分
割フォトダイオード40へ入射し、プッシュプル法によ
りトラッキングサーボを、非点収差法によりフォーカス
サーボをそれぞれ行う。プッシュプル法によるトラッキ
ングサーボは、記録媒体面36にあらかじめ構成されて
いるトラッキンググルーブ(不図示)で発生する集光の
回折光の干渉、すなわち中央の0次回折光と±1次回折
光とのそれぞれの光検出面における干渉強度のバランス
をとることによって行う。
図示)によって任意の磁力方向に記録磁界を変換させる
ことによって、光磁気記録、または消去を行う。さらに
記録面36で反射した光束は再び対物レンズ35によっ
てとらえられ略平行光に変換されプリズム内部に設けら
れた光分離面37の作用によって光検出部側へと反射戻
り光の一部がおり曲げられる。折り曲げられた光束は集
光レンズ38、シリンドリカルレンズ39を透過し4分
割フォトダイオード40へ入射し、プッシュプル法によ
りトラッキングサーボを、非点収差法によりフォーカス
サーボをそれぞれ行う。プッシュプル法によるトラッキ
ングサーボは、記録媒体面36にあらかじめ構成されて
いるトラッキンググルーブ(不図示)で発生する集光の
回折光の干渉、すなわち中央の0次回折光と±1次回折
光とのそれぞれの光検出面における干渉強度のバランス
をとることによって行う。
【0015】一方、非点収差法による方法は先のCDに
よる方法と非点収差を発生させる手段がシリンドリカル
レンズ39に変わったこと意外は基本的に同じである。
また集光レンズ38とシリンドリカルレンズ39との間
にもう一つの光分離プリズム41を設け光束の一部を光
磁気検出部の方へと導く。分離された光束は光分離プリ
ズム41直後に設置された光束を2つの互いに直行する
偏光成分の分離する作用を持つウォラストンプリズム4
2等の複屈折素子からなる検光子を透過して2分割のフ
ォトダイオード43へ入射する。記録媒体に記録された
光磁気信号の再生にはこの2分割のフォトダイオード4
3のそれぞれの出力の差動信号をとる。カー効果と呼ば
れる反射戻り光の偏光面の回転にともなう偏光成分の変
化をとらえるためである。
よる方法と非点収差を発生させる手段がシリンドリカル
レンズ39に変わったこと意外は基本的に同じである。
また集光レンズ38とシリンドリカルレンズ39との間
にもう一つの光分離プリズム41を設け光束の一部を光
磁気検出部の方へと導く。分離された光束は光分離プリ
ズム41直後に設置された光束を2つの互いに直行する
偏光成分の分離する作用を持つウォラストンプリズム4
2等の複屈折素子からなる検光子を透過して2分割のフ
ォトダイオード43へ入射する。記録媒体に記録された
光磁気信号の再生にはこの2分割のフォトダイオード4
3のそれぞれの出力の差動信号をとる。カー効果と呼ば
れる反射戻り光の偏光面の回転にともなう偏光成分の変
化をとらえるためである。
【0016】以上光によって記録媒体に対して情報の再
生、記録、および消去が行える方法について説明を行っ
た。
生、記録、および消去が行える方法について説明を行っ
た。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たCD、および光磁気装置は先に説明したごとく折り曲
げミラーを用いて光学系の構成を薄型化に構成しようと
しているが対物レンズにトラッキング、およびフォーカ
スアクチュエータを搭載しているため、はね上げミラー
と対物レンズとの間を一定距離ひらく必要があり、また
光磁気装置に示したように1ビームによるトラッキング
方式は回析格子を省略出来るなどの利点があるものの、
入射光束に対して対物レンズをシフトしてトラッキング
補正動作を行うために、シフト量に応じてトラッキング
エラー信号にオフセット信号が混入してしまい、動作の
質を落としてしまっていた。
たCD、および光磁気装置は先に説明したごとく折り曲
げミラーを用いて光学系の構成を薄型化に構成しようと
しているが対物レンズにトラッキング、およびフォーカ
スアクチュエータを搭載しているため、はね上げミラー
と対物レンズとの間を一定距離ひらく必要があり、また
光磁気装置に示したように1ビームによるトラッキング
方式は回析格子を省略出来るなどの利点があるものの、
入射光束に対して対物レンズをシフトしてトラッキング
補正動作を行うために、シフト量に応じてトラッキング
エラー信号にオフセット信号が混入してしまい、動作の
質を落としてしまっていた。
【0018】本発明は上記課題を解決するもので、半導
体レーザ、光検出器、プリズム、および対物レンズが一
体となった構成をとり、しかもうまく光束を折り曲げた
構成をとっているため、非常に小型、薄型であり機器組
み込み性に優れた光ヘッド装置を提供することを目的と
する。
体レーザ、光検出器、プリズム、および対物レンズが一
体となった構成をとり、しかもうまく光束を折り曲げた
構成をとっているため、非常に小型、薄型であり機器組
み込み性に優れた光ヘッド装置を提供することを目的と
する。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、半導体レーザと、この半導体レーザからの
射出光を反射する1つの内部反射面を持つ第1の誘電体
プリズムと、前記第1の誘電体プリズムからの射出光を
複数回内部反射できる反射面を持つ第2の誘電体プリズ
ムと、前記第2の誘電体プリズムからの射出光を記録面
上に集光する対物レンズと、前記記録面からの反射戻り
光を検出するための光検出手段からなる光ヘッド装置に
おいて、前記第1の誘電体プリズムの射出面と、前記第
2の誘電体プリズムの任意の内部反射面はそれぞれ平行
に構成されているとともに、前記対物レンズの光軸は前
記第2の誘電体プリズムの任意の前記内部反射面とは異
なる内部反射面に対して垂直をなす。また前記半導体レ
ーザと光検出手段、および対物レンズは前記2つの誘電
体プリズムと一体で、前記記録面に対して駆動され、前
記記録面からの反射戻り光を光検出手段へ導くための分
離手段を前記第1の誘電体プリズムの任意の面に設置
し、前記分離手段が任意形状の回折格子、またはホログ
ラム素子によって構成され、前記第2の誘電体プリズム
の前記2つの反射面のいずれでもない任意の内部反射面
に、前記反射戻り光の一部を分離する分離手段を設ける
とともに、使用波長において前記第2の誘電体プリズム
とほぼ等しい屈折率を持つ第3の誘電体プリズムを接合
してなり、前記分離手段から分離され第3の誘電体プリ
ズムを透過し、射出された光束を略平行光束に変換する
手段と、2つの偏光成分に分離する手段と、前記2つの
偏光成分を、同一平面上にそれぞれ集光させる集光手段
と、集光された光束の強度をそれぞれ検出するための2
つの受光部を持ち、前記第3の誘電体プリズムおよび平
行光に変換する手段は前記請求項2記載の部分と記録面
に対して一体に駆動し、前記2つの偏光成分に分離する
手段と、前記集光手段と、前記2つの受光部は、駆動装
置自体に対して固定されており、前記反射戻り光の一部
を分離する分離手段は、任意の透過、および反射特性を
持つ偏光分離膜によって構成され、さらに前記2つの偏
光成分に分離する手段は、ウォラストンプリズムによっ
て構成されるものである。
するために、半導体レーザと、この半導体レーザからの
射出光を反射する1つの内部反射面を持つ第1の誘電体
プリズムと、前記第1の誘電体プリズムからの射出光を
複数回内部反射できる反射面を持つ第2の誘電体プリズ
ムと、前記第2の誘電体プリズムからの射出光を記録面
上に集光する対物レンズと、前記記録面からの反射戻り
光を検出するための光検出手段からなる光ヘッド装置に
おいて、前記第1の誘電体プリズムの射出面と、前記第
2の誘電体プリズムの任意の内部反射面はそれぞれ平行
に構成されているとともに、前記対物レンズの光軸は前
記第2の誘電体プリズムの任意の前記内部反射面とは異
なる内部反射面に対して垂直をなす。また前記半導体レ
ーザと光検出手段、および対物レンズは前記2つの誘電
体プリズムと一体で、前記記録面に対して駆動され、前
記記録面からの反射戻り光を光検出手段へ導くための分
離手段を前記第1の誘電体プリズムの任意の面に設置
し、前記分離手段が任意形状の回折格子、またはホログ
ラム素子によって構成され、前記第2の誘電体プリズム
の前記2つの反射面のいずれでもない任意の内部反射面
に、前記反射戻り光の一部を分離する分離手段を設ける
とともに、使用波長において前記第2の誘電体プリズム
とほぼ等しい屈折率を持つ第3の誘電体プリズムを接合
してなり、前記分離手段から分離され第3の誘電体プリ
ズムを透過し、射出された光束を略平行光束に変換する
手段と、2つの偏光成分に分離する手段と、前記2つの
偏光成分を、同一平面上にそれぞれ集光させる集光手段
と、集光された光束の強度をそれぞれ検出するための2
つの受光部を持ち、前記第3の誘電体プリズムおよび平
行光に変換する手段は前記請求項2記載の部分と記録面
に対して一体に駆動し、前記2つの偏光成分に分離する
手段と、前記集光手段と、前記2つの受光部は、駆動装
置自体に対して固定されており、前記反射戻り光の一部
を分離する分離手段は、任意の透過、および反射特性を
持つ偏光分離膜によって構成され、さらに前記2つの偏
光成分に分離する手段は、ウォラストンプリズムによっ
て構成されるものである。
【0020】
【作用】本発明は上記したごとく、半導体レーザ、光検
出器、プリズム、および対物レンズが一体となった小
型、薄型で、トラッキングオフセットの生じない光ヘッ
ド装置を構成することが出来るものである。
出器、プリズム、および対物レンズが一体となった小
型、薄型で、トラッキングオフセットの生じない光ヘッ
ド装置を構成することが出来るものである。
【0021】
【実施例】以下、本発明実施例について図1から図6を
参照しながら説明する。図1は、本発明の第1の実施例
の光ヘッド装置の光学系の構成図を示すもので、同図に
おいて光源であるところの半導体レーザ1から射出され
た光束は第1のプリズム2に入射し、内面反射面である
第1の反射面3で全反射され、第1のプリズム2から射
出し第2のプリズム4へ入射する。さらに第2のプリズ
ム4へ入射した光束は同プリズム内の第2の反射面5で
内部全反射し、同じく同プリズム内の第3の反射面6で
光束の一部が反射される。同面で反射された光束は第4
の反射面7でさらに内部全反射され同プリズムの前記第
2の反射面5と同一の面から対物レンズ8へ向け射出さ
れる。射出され対物レンズ8へ入射した光束は対物レン
ズ8の集光作用を受け記録面9に略円形のスポット(不
図示)として結像する。
参照しながら説明する。図1は、本発明の第1の実施例
の光ヘッド装置の光学系の構成図を示すもので、同図に
おいて光源であるところの半導体レーザ1から射出され
た光束は第1のプリズム2に入射し、内面反射面である
第1の反射面3で全反射され、第1のプリズム2から射
出し第2のプリズム4へ入射する。さらに第2のプリズ
ム4へ入射した光束は同プリズム内の第2の反射面5で
内部全反射し、同じく同プリズム内の第3の反射面6で
光束の一部が反射される。同面で反射された光束は第4
の反射面7でさらに内部全反射され同プリズムの前記第
2の反射面5と同一の面から対物レンズ8へ向け射出さ
れる。射出され対物レンズ8へ入射した光束は対物レン
ズ8の集光作用を受け記録面9に略円形のスポット(不
図示)として結像する。
【0022】また半導体レーザ1から対物レンズ8、結
像スポットまでの光学系は平行光束を含まないいわゆる
有限系と呼ばれる構成をとっている。通常有限系の光学
系の構成ではトラッキングまたはフォーカシングのため
に対物レンズを駆動した場合、結像スポットへ収差が発
生したり、結像倍率の変化、トラッキングエラー信号へ
のオフセットの発生など様々な影響がおよぶことにな
る。しかしながら本実施例における光学系は半導体レー
ザ1、光検出部10、第1,第2のプリズム2,4、対
物レンズ8が全て一体となっているため、トラッキング
またはフォーカシング駆動のためのに結像収差、倍率の
変化の発生など、前述したような不都合が発生すること
はない。
像スポットまでの光学系は平行光束を含まないいわゆる
有限系と呼ばれる構成をとっている。通常有限系の光学
系の構成ではトラッキングまたはフォーカシングのため
に対物レンズを駆動した場合、結像スポットへ収差が発
生したり、結像倍率の変化、トラッキングエラー信号へ
のオフセットの発生など様々な影響がおよぶことにな
る。しかしながら本実施例における光学系は半導体レー
ザ1、光検出部10、第1,第2のプリズム2,4、対
物レンズ8が全て一体となっているため、トラッキング
またはフォーカシング駆動のためのに結像収差、倍率の
変化の発生など、前述したような不都合が発生すること
はない。
【0023】さて、このスポットにより先に説明したC
Dの動作と同様にあらかじめ濃淡、あるいは凹凸として
記録されているピット情報を反射強度の差として拾い上
げる。
Dの動作と同様にあらかじめ濃淡、あるいは凹凸として
記録されているピット情報を反射強度の差として拾い上
げる。
【0024】さらにこの記録面9で反射された戻り光は
再び対物レンズ8に回帰し、第2のプリズム4、第1の
プリズム2へと往路をそのまま戻る。さらに第1のプリ
ズム2の第1の入射面11と、半導体レーザ1および光
検出部10を含むレーザモジュール12との接合面のレ
ーザモジュール側12または第1のプリズム2側に戻り
光分離機能を持つ光分離ホログラム素子13が形成され
ている。この光分離ホログラム素子13によって戻り光
の一部は多分割フォトダイオードからなる光検出部10
へと入射する。この光検出部10によって反射戻り光の
強度変化、すなわち記録情報の再生、およびトラッキン
グ、フォーカシングのためのエラー信号を得ることが出
来る。
再び対物レンズ8に回帰し、第2のプリズム4、第1の
プリズム2へと往路をそのまま戻る。さらに第1のプリ
ズム2の第1の入射面11と、半導体レーザ1および光
検出部10を含むレーザモジュール12との接合面のレ
ーザモジュール側12または第1のプリズム2側に戻り
光分離機能を持つ光分離ホログラム素子13が形成され
ている。この光分離ホログラム素子13によって戻り光
の一部は多分割フォトダイオードからなる光検出部10
へと入射する。この光検出部10によって反射戻り光の
強度変化、すなわち記録情報の再生、およびトラッキン
グ、フォーカシングのためのエラー信号を得ることが出
来る。
【0025】図2を用いて前記モジュールの構成、およ
び動作について簡単に説明する。同図においてレーザモ
ジュール12、または第1のプリズム2の入射出面に設
置された光分離ホログラム素子13によって戻り光の一
部は光検出部10であるところの4分割フォトダイオー
ドへと2つの光束に分解されて入射する。この分割作用
は後述するごとくホログラム面の回折方向の違う2つの
領域によるもので、それぞれのビームは図3,図4に示
すように4分割のフォトダイオードを便宜的にPD1,
PD2,PD3,PD4とすると、それぞれPD1とP
D2、PD3とPD4との境界に照射されている。この
4つのフォトダイオードの出力をそれぞれ演算すること
によって、トラッキング、フォーカシング、および信号
再生(RF)信号を得ることが出来る。
び動作について簡単に説明する。同図においてレーザモ
ジュール12、または第1のプリズム2の入射出面に設
置された光分離ホログラム素子13によって戻り光の一
部は光検出部10であるところの4分割フォトダイオー
ドへと2つの光束に分解されて入射する。この分割作用
は後述するごとくホログラム面の回折方向の違う2つの
領域によるもので、それぞれのビームは図3,図4に示
すように4分割のフォトダイオードを便宜的にPD1,
PD2,PD3,PD4とすると、それぞれPD1とP
D2、PD3とPD4との境界に照射されている。この
4つのフォトダイオードの出力をそれぞれ演算すること
によって、トラッキング、フォーカシング、および信号
再生(RF)信号を得ることが出来る。
【0026】以下同図を参照しながらそれぞれの信号検
出について説明を行う。まずトラッキングエラー信号に
ついて、同信号検出方法はプッシュプル法と呼ばれる方
式で記録面に照射された光束が記録ピット、またはトラ
ッキンググルーブによって生じる回折光、すなわち0次
回折光と±1次回折光との2つの回折光の干渉領域の光
強度のバランス(差動)をとることによってエラー信号
を得るもので、図3において分割線の左右でその干渉領
域が分かれており、その領域毎にホログラム素子によっ
て図4に示す位置に照射される。
出について説明を行う。まずトラッキングエラー信号に
ついて、同信号検出方法はプッシュプル法と呼ばれる方
式で記録面に照射された光束が記録ピット、またはトラ
ッキンググルーブによって生じる回折光、すなわち0次
回折光と±1次回折光との2つの回折光の干渉領域の光
強度のバランス(差動)をとることによってエラー信号
を得るもので、図3において分割線の左右でその干渉領
域が分かれており、その領域毎にホログラム素子によっ
て図4に示す位置に照射される。
【0027】記録面で結像スポットが記録ピットまたは
グルーブから進行方向と直角方向に偏心した場合、±1
次光の強度が変化する。0次光とのそれぞれの干渉領域
の光強度にアンバランスが生じ、これかトラッキングエ
ラー信号となり、この差動出力、すなわち (PD1+PD2)−(PD3+PD4) (=TES) が0となるよう出力をフィードバックし、アクチュエー
タ(不図示)を駆動してトラッキングサーボを作動させ
る。
グルーブから進行方向と直角方向に偏心した場合、±1
次光の強度が変化する。0次光とのそれぞれの干渉領域
の光強度にアンバランスが生じ、これかトラッキングエ
ラー信号となり、この差動出力、すなわち (PD1+PD2)−(PD3+PD4) (=TES) が0となるよう出力をフィードバックし、アクチュエー
タ(不図示)を駆動してトラッキングサーボを作動させ
る。
【0028】また同図において、フォーカシングエラー
信号の検出方法について説明を行う。本方式におけるフ
ォーカスエラー信号の求め方はナイフエッジ法と呼ばれ
る方式で、図中の戻り光束中に設けられたナイフエッジ
(ホログラム分割線)の遮光(分割)作用により、記録
面の結像スポットのデフォーカスにともないフォトダイ
オード上で光強度分布の変化をきたす。
信号の検出方法について説明を行う。本方式におけるフ
ォーカスエラー信号の求め方はナイフエッジ法と呼ばれ
る方式で、図中の戻り光束中に設けられたナイフエッジ
(ホログラム分割線)の遮光(分割)作用により、記録
面の結像スポットのデフォーカスにともないフォトダイ
オード上で光強度分布の変化をきたす。
【0029】図5にこのデフォーカスにともなう変化を
示す。同図において中央(b)のパターンが記録面上で
のスポットが合焦(最小スポット)の場合を示し、この
場合、同図のフォトダイオード演算出力 (PD1+PD4)−(PD2+PD3) (=FES) が0になるように調整されている。また同図の(a)の
場合は前記出力は+側へ変化し、同図5(c)の場合は
−側へと変化することになる。この変化を前記トラッキ
ングの場合と同じように、作動出力が0となるようにフ
ォーカシングアクチュエータ(不図示)を駆動してフォ
ーカスサーボを作動させる。
示す。同図において中央(b)のパターンが記録面上で
のスポットが合焦(最小スポット)の場合を示し、この
場合、同図のフォトダイオード演算出力 (PD1+PD4)−(PD2+PD3) (=FES) が0になるように調整されている。また同図の(a)の
場合は前記出力は+側へ変化し、同図5(c)の場合は
−側へと変化することになる。この変化を前記トラッキ
ングの場合と同じように、作動出力が0となるようにフ
ォーカシングアクチュエータ(不図示)を駆動してフォ
ーカスサーボを作動させる。
【0030】また記録面に記録された情報信号、すなわ
ちピットの再生信号は4分割フォトダイオードの総和出
力 PD1+PD2+PD3+PD4 (=RF) によって求めることができる。
ちピットの再生信号は4分割フォトダイオードの総和出
力 PD1+PD2+PD3+PD4 (=RF) によって求めることができる。
【0031】以上本発明における第1の実施例を説明し
た。つぎに本発明の第2の実施例を図6を用いて説明す
る。同図は本発明の第2の実施例の光ヘッド装置の光学
系の構成図を示すもので、光源であるところの半導体レ
ーザ1から射出された光束は前実施例と同様の光路をた
どり対物レンズ8へ入射し、集光作用を受け記録面9へ
集光する。この記録面9は光磁気媒体で構成されてお
り、前述従来例光磁気記録と基本的に同様な方法によっ
て、記録、再生、消去が行われる。さらに記録面9から
反射した戻り光は第2のプリズム4へと回帰し第4の反
射面7で全反射された後、第3の反射面6に入射され
る。同面は先の実施例と異なり、偏光2成分に対してそ
れぞれ透過、反射を任意の値の設定した誘電体多層膜が
設置されている。
た。つぎに本発明の第2の実施例を図6を用いて説明す
る。同図は本発明の第2の実施例の光ヘッド装置の光学
系の構成図を示すもので、光源であるところの半導体レ
ーザ1から射出された光束は前実施例と同様の光路をた
どり対物レンズ8へ入射し、集光作用を受け記録面9へ
集光する。この記録面9は光磁気媒体で構成されてお
り、前述従来例光磁気記録と基本的に同様な方法によっ
て、記録、再生、消去が行われる。さらに記録面9から
反射した戻り光は第2のプリズム4へと回帰し第4の反
射面7で全反射された後、第3の反射面6に入射され
る。同面は先の実施例と異なり、偏光2成分に対してそ
れぞれ透過、反射を任意の値の設定した誘電体多層膜が
設置されている。
【0032】また同反射面で反射した光束は前実施例と
同様に光分離ホログラム素子13の作用で半導体レーザ
1の側部に設置されている光検出部により、トラッキン
グ、フォーカシングのエラー信号を検出する。また第3
の反射面6を透過した光束は同面に接触固定された第2
のプリズム4と使用波長においてほぼ同じ屈折率を持つ
第3のプリズム14へ入射する。
同様に光分離ホログラム素子13の作用で半導体レーザ
1の側部に設置されている光検出部により、トラッキン
グ、フォーカシングのエラー信号を検出する。また第3
の反射面6を透過した光束は同面に接触固定された第2
のプリズム4と使用波長においてほぼ同じ屈折率を持つ
第3のプリズム14へ入射する。
【0033】さらに同プリズムの射出面は光束にたいし
て略直角をなすと共に、収束射出光束を略平行光に変換
するための略平行光変換手段15、たとえば凹レンズま
たはマイクロフレネルレンズなどの光学素子が設置され
ている。同素子から射出された略平行光束はさらに全面
に設置されているウォラストンプリズム16へ入射す
る。このウォラストンプリズム16の偏光分離作用によ
って反射戻り光は互いに直角方向に振動する2つの偏光
成分に分離され、いわゆる検光子として作用する。さら
に同プリズムを射出した光束は光束に対して十分広い入
射面を持つ集光レンズ17を透過し、集光されつつ2つ
の光束は2つに分割されたフォトダイオード18へそれ
ぞれ入射する。記録面9に記録された光磁気信号の作用
によって戻り光の偏波面の回転にともない直交2方向の
偏光成分の強度が変動し、2つのフォトダイオードの出
力の差が生じる。この出力の差動出力をモニターするこ
とにより光磁気記録情報を再生することが出来る。また
話は前後するが、前記第3のプリズム14および略平行
光変換手段15は前記第2のプリズム4等と一体に構成
され、トラッキング、フォーカシング、およびアクセス
の動作に追従して駆動アクチュエータ(不図示)で動か
される。またウォラストンプリズム16、集光レンズ1
7、および2分割のフォトダイオード18の構成部分は
前記駆動に伴ない機器固定部に設置されている。このこ
とによって駆動部分の重量をできるだけ減少させること
が出来、また精密調整を伴うトラッキング、フォーカシ
ングサーボ制御のための光学系を含んでいないため簡単
な取付調整で済ませることが出来る。
て略直角をなすと共に、収束射出光束を略平行光に変換
するための略平行光変換手段15、たとえば凹レンズま
たはマイクロフレネルレンズなどの光学素子が設置され
ている。同素子から射出された略平行光束はさらに全面
に設置されているウォラストンプリズム16へ入射す
る。このウォラストンプリズム16の偏光分離作用によ
って反射戻り光は互いに直角方向に振動する2つの偏光
成分に分離され、いわゆる検光子として作用する。さら
に同プリズムを射出した光束は光束に対して十分広い入
射面を持つ集光レンズ17を透過し、集光されつつ2つ
の光束は2つに分割されたフォトダイオード18へそれ
ぞれ入射する。記録面9に記録された光磁気信号の作用
によって戻り光の偏波面の回転にともない直交2方向の
偏光成分の強度が変動し、2つのフォトダイオードの出
力の差が生じる。この出力の差動出力をモニターするこ
とにより光磁気記録情報を再生することが出来る。また
話は前後するが、前記第3のプリズム14および略平行
光変換手段15は前記第2のプリズム4等と一体に構成
され、トラッキング、フォーカシング、およびアクセス
の動作に追従して駆動アクチュエータ(不図示)で動か
される。またウォラストンプリズム16、集光レンズ1
7、および2分割のフォトダイオード18の構成部分は
前記駆動に伴ない機器固定部に設置されている。このこ
とによって駆動部分の重量をできるだけ減少させること
が出来、また精密調整を伴うトラッキング、フォーカシ
ングサーボ制御のための光学系を含んでいないため簡単
な取付調整で済ませることが出来る。
【0034】また偏波面の厳密な管理が必要な光磁気記
録であるが、内部反射面、入射出面、あるいは屈折面で
偏光成分の位相差を制御、補正する必要がある場合は位
相制御膜等を構成して対処することが出来る。しかしな
がら本発明の主要な構成には本質的に関わりあわないた
め詳述は省略する。
録であるが、内部反射面、入射出面、あるいは屈折面で
偏光成分の位相差を制御、補正する必要がある場合は位
相制御膜等を構成して対処することが出来る。しかしな
がら本発明の主要な構成には本質的に関わりあわないた
め詳述は省略する。
【0035】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば半導体レーザ、マイクロプリズムによる折り曲
げ光学系、対物レンズ、光検出部がコンパクトにしかも
一体で駆動されるため光学系全体を非常に薄く構成する
ことが出来ると共に、プッシュプルによるトラッキング
サーボでありながらトラッキングオフセットを全く生じ
ないなど光学系として質の高い構成が実現できる効果が
ある。
によれば半導体レーザ、マイクロプリズムによる折り曲
げ光学系、対物レンズ、光検出部がコンパクトにしかも
一体で駆動されるため光学系全体を非常に薄く構成する
ことが出来ると共に、プッシュプルによるトラッキング
サーボでありながらトラッキングオフセットを全く生じ
ないなど光学系として質の高い構成が実現できる効果が
ある。
【図1】本発明の第1の実施例の光ヘッド装置の光学系
の構成図
の構成図
【図2】本発明の第1の実施例の光ヘッド装置に関わる
主要部の説明図
主要部の説明図
【図3】本発明の第1の実施例の光ヘッド装置に関わる
説明図
説明図
【図4】本発明の第1の実施例の光ヘッド装置に関わる
説明図
説明図
【図5】本発明の第1の実施例の光ヘッド装置に関わる
説明図
説明図
【図6】本発明の第2の実施例の光ヘッド装置の光学系
の構成図
の構成図
【図7】従来の光ヘッド装置の光学系の構成図
【図8】従来の光ヘッド装置に関わる説明図
【図9】従来の光ヘッド装置の光学系の構成図
1 半導体レーザ 2 第1のプリズム 3 第1の反射面 4 第2のプリズム 5 第2の反射面 6 第3の反射面 7 第4の反射面 8 対物レンズ 9 記録面 10 光検出部 11 第1の入射面 12 レーザモジュール 13 光分離ホログラム素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 光喜 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (9)
- 【請求項1】半導体レーザと、この半導体レーザからの
射出光を反射する第1の内部反射面を持つ第1の誘電体
プリズムと、前記第1の誘電体プリズムからの射出光を
複数回内部反射できる反射面を持つ第2の誘電体プリズ
ムと、前記第2の誘電体プリズムからの射出光を記録面
上に集光する対物レンズと、前記記録面からの反射戻り
光を検出するための光検出手段からなる光ヘッド装置に
おいて、前記第1の誘電体プリズムの射出光と、前記第
2の誘電体プリズムの任意の内部反射面はそれぞれ平行
に構成されているとともに、前記対物レンズの光軸は前
記第2の誘電体プリズムの任意の前記内部反射面とは異
なる内部反射面に対して垂直をなす事を特徴とする光ヘ
ッド装置。 - 【請求項2】前記半導体レーザと光検出手段、および対
物レンズは前記2つの誘電体プリズムと一体で、前記記
録面に対して駆動されることを特徴とする請求項1記載
の光ヘッド装置。 - 【請求項3】前記記録面からの反射戻り光を光検出手段
へ導くための分離手段を前記第1の誘電体プリズムの任
意の面に設置したことを特徴とする請求項1記載の光ヘ
ッド装置。 - 【請求項4】前記分離手段が回折格子、またはホログラ
ム素子によって構成されていることを特徴とする請求項
3記載の光ヘッド装置。 - 【請求項5】前記第2の誘電体プリズムの前記2つの反
射面のいずれでもない任意の内部反射面に、前記反射戻
り光の一部を分離する分離手段を設けるとともに、使用
波長において前記第2の誘電体プリズムとほぼ等しい屈
折率を持つ第3の誘電体プリズムを接合してなることを
特徴とする請求項1記載の光ヘッド装置。 - 【請求項6】前記分離手段から分離され第3の誘電体プ
リズムを透過し、射出された光束を略平行光束に変換す
る手段と、2つの偏向成分に分離する手段と、前記2つ
の偏向成分を、同一平面上にそれぞれ集光させる集光手
段と、集光された光束の強度をそれぞれ検出するための
2つの受光部を持つことを特徴とする請求項5記載の光
ヘッド装置。 - 【請求項7】前記第3の誘電体プリズムおよび平行光に
変換する手段は前記請求項2記載の部分と記録面に対し
て一体に駆動し、前記2つの偏光成分に分離する手段
と、前記集光手段と、前記2つの受光部は、駆動装置自
体に対して固定されていることを特徴とする請求項5記
載の光ヘッド装置。 - 【請求項8】前記反射戻り光の一部を分離する分離手段
は、任意の透過、および反射特性を持つ偏光分離膜によ
って構成されることを特徴とする請求項5記載の光ヘッ
ド装置。 - 【請求項9】前記2つの偏光成分に分離する手段は、ウ
ォラストンプリズムによって構成されることを特徴とす
る請求項6記載の光ヘッド装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6144681A JPH087325A (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 光ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6144681A JPH087325A (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 光ヘッド装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH087325A true JPH087325A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15367785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6144681A Pending JPH087325A (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 光ヘッド装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH087325A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6278681B1 (en) | 1998-03-24 | 2001-08-21 | Nec Corporation | Optical head, method of fabricating optical head, and apparatus for fabricating optical head |
KR100393772B1 (ko) * | 2001-03-10 | 2003-08-02 | 엘지전자 주식회사 | 광 기록 및 재생 시스템용 광학계 |
-
1994
- 1994-06-27 JP JP6144681A patent/JPH087325A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6278681B1 (en) | 1998-03-24 | 2001-08-21 | Nec Corporation | Optical head, method of fabricating optical head, and apparatus for fabricating optical head |
KR100393772B1 (ko) * | 2001-03-10 | 2003-08-02 | 엘지전자 주식회사 | 광 기록 및 재생 시스템용 광학계 |
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