JPH11250488A - 光ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で光帰還ノイズを低減する。 【解決手段】 光源１から出射されたレーザ光２０はハ
ーフミラー１４で反射され、１／４波長板１５で円偏光
に変換され、対物レンズ６で集光されて記録担体７の記
録面に照射される。記録担体７からの戻り光２０′は対
物レンズ６を通って１／４波長板１５で直線偏光に戻さ
れ、一部の光２０′ａがハーフミラー１４を透過して検
出レンズ８で集光されて受光手段９で受光される。戻り
光２０′の残りの光２０′ｂはハーフミラー１４で反射
されて回折格子１１を経て光源１に入射されるが、この
戻り光２０′と出射光２０とは偏光面が９０度ずれてい
るので干渉せず、光帰還ノイズは発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスク装置
や光カード装置または光テープ装置などの光学式情報処
理装置において、光ディスク（光磁気ディスクを含
む。）、光カード、光テープ等の光学式情報記録担体か
ら情報を読みとりあるいは光学式情報記録担体に情報を
記録するための光ヘッドに関するものであり、偏光ビー
ムスプリッタなどの高価で高精度な位置決めを必要とす
るような光学部品を必要としない、また高周波重畳装置
および付随する不要輻射に対する電波障害対策を必要と
しない、安価で単純な構造の光ヘッドを提供するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】公知のタイプの光ディスク記録／再生ヘ
ッドは図２、図３および図４に示されるような構成をし
ている。図２は光源１（半導体レーザ）から出射される
レーザ光２０（再生用レーザ光または記録用レーザ光）
を回折格子１１で主ビームと２つの副ビームの３本の回
折光に分離し、ハーフミラー４を透過し対物レンズ６で
集光して光ディスク等の光学式情報記録担体（以下「記
録担体」）７の記録面に照射し、その戻り光２０′をハ
ーフミラー４で反射し、検出レンズ８で集光し、ＰＩＮ
フォトダイオード等の受光手段９（受光素子）で受光す
るように光学系が構成されている。受光手段９の受光信
号に基づき、情報再生、フォーカスサーボ、トラッキン
グサーボ等が行われる。

【０００３】この光学系では、記録担体７からの戻り光
２０′の一部はハーフミラー４を透過して光源１に戻さ
れて、いわゆる光帰還ノイズを生じさせる。この光帰還
ノイズはレーザチップ内で発振光２０と戻り光２０′が
不安定に干渉することで発生する。これを防ぐには発振
光２０と戻り光２０′との干渉を防ぐこと、戻り光２
０′が光源１に入射されないようにすることが有効であ
る。

【０００４】半導体レーザに帰還する戻り光に対して可
干渉性を低減させる方法として高周波重畳駆動方法が知
られている。すなわち、図２に図示してあるように高周
波重畳駆動手段１３（高周波発振器）を用意して光源１
に高周波で変調をかける。すなわち、レーザ駆動電流に
高周波（１００ｋＨｚ〜１ＧＨｚ）で変調をかけ、光源
１の発振スペクトルを多モードにすると干渉性を低減さ
せることができる。レーザノイズは発振光２０と戻り光
２０′が不安定に干渉して発生するので可干渉性を低減
させればレーザノイズは低減される。

【０００５】また、戻り光２０′が光源１に入射されな
いようにする方法としては、光アイソレータを形成する
方法が知られている。すなわち、図３および図４に示さ
れているように（図２と共通する部分には同一の符号を
用いる。図３はコリメータレンズ２を有するもの、図４
はコリメータレンズを有しないものである。）、偏光ビ
ームスプリッタ３と１／４波長板５によって結像光路中
に光アイソレータを形成することができ、光源１に帰還
する戻り光２０′をほとんど遮断することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光アイ
ソレータを形成するためには、図３、図４のように偏光
ビームスプリッタ３という高価な部品が必要であり、光
路も複雑になってしまうというデメリットがあった。ま
た光源１に高周波で変調をかけるには、図２のように高
周波重畳駆動手段１３が必要になり、部品点数が増加す
るためコストアップにつながる。さらに高周波（１００
ｋＨｚ〜１ＧＨｚ）で発振させるため不要輻射が生じ、
そのための電波障害対策も必要になってしまうデメリッ
トがあった。

【０００７】この発明は、上記の問題点を解決して偏光
ビームスプリッタや高周波発振器のような高価な部品を
省略し、光源に戻り光が入射されてもノイズを生じない
光学系を持つ安価でシンプルな光ヘッドを提供するもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、光源から出
射されたレーザ光を、少なくとも無偏光ビームスプリッ
タおよび対物レンズを介して光学式情報記録担体の記録
面に照射し、その戻り光を前記無偏光ビームスプリッタ
で前記光源と別の方向に導いて受光手段に入射する光路
を有し、該光路上の前記光源と前記光学式情報記録担体
との間のいずれかの位置に１／４波長板を配置している
ものである。

【０００９】図５にこの発明の原理を示す。光源１（半
導体レーザ）から出射されたレーザ光２０は直線偏光特
性を示す。図５では光源１は出射光２０が垂直方向に偏
光特性を示すように配置されている。垂直方向に偏光特
性をもつ出射光２０は、１／４波長板１５を通過するこ
とによって円偏光と変わる。記録担体７によって反射さ
れた戻り光２０′は再度１／４波長板１５を通過する。
このとき円偏光だった戻り光２０′は今度は水平方向に
偏光特性をもつ光に変化する。この戻り光２０′は垂直
方向に偏光特性を持つ出射レーザ光２０とは９０度偏光
特性がずれている。光の干渉は偏光面が同じ光どうしし
か干渉しないので、戻り光２０′の偏光面を９０度回転
させれば原理的に干渉は生じない。したがって、戻り光
２０′が光源１に入社されても出射光２０との干渉は生
じない。

【００１０】この発明は、この原理を応用して結像光路
中に１／４波長板１５を挿入することによって、戻り光
２０′の偏光面を９０度回転させてレーザノイズを低減
させている。したがって、偏光ビームスプリッタのよう
な高価な部品を使う必要が無く、部品点数の低減が可能
で、単純な光路構造でしかも光源ノイズにも強い小型の
光ヘッドを得ることができる。

【００１１】なお、光学系に回折格子を配置する場合
は、回折格子と１／４波長板を一体化して構成すること
により、部品数を減らして光学系の組み立てを容易にす
ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１に、この発
明の実施の形態を示す。図１では光源１（半導体レー
ザ）から出射された直線偏光特性をもつレーザ光２０
（再生用レーザ光または記録用レーサ光）は回折格子１
１によって３ビームに分割される。このレーザ光２０は
無偏光ビームスプリッタを構成するハーフミラー１４に
よってその反射率に応じた光量の光が光ディスク等の記
録担体７側に反射され、透過率に応じた光量の光は透過
する。ハーフミラー１４で反射されたレーザ光２０は１
／４波長板１５によって円偏光に変わり、対物レンズ６
によって記録担体７の記録面に集光される。記録担体７
によって反射されたレーザ光（戻り光）２０′は対物レ
ンズ６を通過し再び１／４波長板１５を通過すると円偏
光から直線偏光に変化する。戻り光２０′のうちハーフ
ミラー１４の透過率に応じた光量の光２０′ａがハーフ
ミラー１４を透過し検出レンズ８で集光されて、ＰＩＮ
フォトダイオード等の受光手段（受光素子）９によって
検知される。また、戻り光２０′のうちハーフミラー１
４の反射率に応じた光量の光２０′ｂが回折格子１１を
通過して光源１に帰還する。しかしながら、この帰還レ
ーザ光２０′ｂはもとの出射レーザ光２０に対して偏光
面が９０度回転しているため出射レーザ光２０とは干渉
せず、ノイズの発生を起こさない。

【００１３】図１の光学系における１／４波長板１５の
他の配置例を図６〜図９に示す。図６は１／４波長板１
５を対物レンズ６と記録担体７との間に配置したもので
ある。図７は１／４波長板１５を回折格子１１とハーフ
ミラー１４との間に配置したものである。図８は１／４
波長板１５を光源１と回折格子１１との間に配置したも
のである。図９は回折格子１１と１／４波長板１５を一
体成形した複合体１６として構成したものである。

【００１４】（実施の形態２）この発明が適用される光
ヘッドの光学系は前記実施の形態１で示したものに限ら
ない。コリメータレンズを有する光学系にこの発明を適
用した実施の形態を図１０〜図１５に示す。実施の形態
１と共通する部分には同一の符号を用いる。コリメータ
レンズ２はハーフミラー１４と対物レンズ６との間に配
置されている。図１０は１／４波長板１５をコリメータ
レンズ２と対物レンズ６の間に配置したものである。図
１１は１／４波長板１５を対物レンズ６と記録担体７の
間に配置したものである。図１２は１／４波長板１５を
ハーフミラー１４とコリメータレンズ２の間に配置した
ものである。図１３は１／４波長板１５を回折格子１１
とハーフミラー１４の間に配置したものである。図１４
は１／４波長板１５を光源１と回折格子１１の間に配置
したものである。図１５は回折格子１１と１／４波長板
１５を一体成形した複合体１６として構成したものであ
る。

【００１５】（実施の形態３）この発明を１ビーム方式
の光ヘッドに適用した実施の形態を図１６に示す。前記
各実施の形態と共通する部分には同一の符号を用いる。
図１６において、光源１から出射された直線偏光特性を
もつレーザ光２０は分離せずに１ビームとして使用され
る。したがって回折格子、検出レンズは省略されてい
る。図１６中には実線と破線で１／４波長板１５の配置
可能位置が示されており、１／４波長板１５はその図示
されたどの位置に配置されてもよい。

【００１６】（実施の形態４）実施の形態３の光学系に
コリメータレンズを追加した実施の形態を図１７に示
す。実施の形態３と共通する部分には同一の符号を用い
る。コリメータレンズ２はハーフミラー１４と対物レン
ズ６の間に配置されている。図１７中には実線と破線で
１／４波長板１５の配置可能位置が示されており、１／
４波長板１５はその図示されたどの位置に配置されても
よい。

【００１７】尚、以上の実施の形態では、無偏光ビーム
スプリッタとしてミラー形のもの（ハーフミラー）を用
いたが、プリズム形のものを用いることもできる。ま
た、この発明は光ディスク装置のほか光カード装置、光
テープ装置等各種光学式情報処理装置の光ヘッドに適用
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の光ヘッドの実施の形態１を示す光
学系の構成図である。

【図２】 従来の光ヘッドの光学系の構成図である。

【図３】 従来の別の光ヘッドの光学系の構成図であ
る。

【図４】 従来の別の光ヘッドの光学系の構成図であ
る。

【図５】 この発明の原理を説明する偏光特性の説明図
である。

【図６】 この発明の光ヘッドの実施の形態１の変形例
を示す光学系の構成図である。

【図７】 この発明の光ヘッドの実施の形態１の変形例
を示す光学系の構成図である。

【図８】 この発明の光ヘッドの実施の形態１の変形例
を示す光学系の構成図である。

【図９】 この発明の光ヘッドの実施の形態１の変形例
を示す光学系の構成図である。

【図１０】 この発明の光ヘッドの実施の形態２を示す
光学系の構成図である。

【図１１】 この発明の光ヘッドの実施の形態２の変形
例を示す光学系の構成図である。

【図１２】 この発明の光ヘッドの実施の形態２の変形
例を示す光学系の構成図である。

【図１３】 この発明の光ヘッドの実施の形態２の変形
例を示す光学系の構成図である。

【図１４】 この発明の光ヘッドの実施の形態２の変形
例を示す光学系の構成図である。

【図１５】 この発明の光ヘッドの実施の形態２の変形
例を示す光学系の構成図である。

【図１６】 この発明の光ヘッドの実施の形態３を示す
光学系の構成図である。

【図１７】 この発明の光ヘッドの実施の形態４を示す
光学系の構成図である。

【符号の説明】

１ 光源（半導体レーザ） ６ 対物レンズ ７ 光学式情報記録担体（記録担体） ９ 受光手段 １１ 回折格子 １４ ハーフミラー（無偏光ビームスプリッタ） １５ １／４波長板 １６ 回折格子と１／４波長板の複合体 ２０ 出射レーザ光 ２０′ 戻り光

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源から出射されたレーザ光を、少なくと
   も無偏光ビームスプリッタおよび対物レンズを介して光
   学式情報記録担体の記録面に照射し、その戻り光を前記
   無偏光ビームスプリッタで前記光源と別の方向に導いて
   受光手段に入射する光路を有し、該光路上の前記光源と
   前記光学式情報記録担体との間のいずれかの位置に１／
   ４波長板を配置している光ヘッド。
2. 【請求項２】前記光路上の前記光源と前記無偏光ビーム
   スプリッタの間のいずれかの位置に回折格子が配置さ
   れ、前記１／４波長板が該回折格子に一体化して構成さ
   れている請求項１記載の光ヘッド。