JPS595446A - 光学式ピツクアツプ装置 - Google Patents
光学式ピツクアツプ装置Info
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- JPS595446A JPS595446A JP57115769A JP11576982A JPS595446A JP S595446 A JPS595446 A JP S595446A JP 57115769 A JP57115769 A JP 57115769A JP 11576982 A JP11576982 A JP 11576982A JP S595446 A JPS595446 A JP S595446A
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- light
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光学的に情報を読取る光学式ピックアップ装置
２％に情報記録担体（以下、単にディスクと呼ぶ）から
の反射光によって情報を読取る光学式ピックアップ装置
における照射光と反射光との有効な分離手段を提供せん
とするものである。
２％に情報記録担体（以下、単にディスクと呼ぶ）から
の反射光によって情報を読取る光学式ピックアップ装置
における照射光と反射光との有効な分離手段を提供せん
とするものである。
反射式の光学的情報読取り装置にお込ては、照射光と反
射（検出）光の分離にハーフミラ−が従来からよく用い
られている。ところがハーフミラ−を用いると、読取る
べき検出光の光量が４分の１以下に減衰するという欠点
がある。また、光源側に戻る反射光の光量が最大４分の
１程度となり、光源が雑音を発生し易いという欠点もあ
る。このような欠点のない照射光と反射光の分離方法と
して、偏光プリズム（あるいは偏光ビームスプリノ第１
図は偏光ビームスプリッタと４分の１波長板による照射
光と反射光の分離の原理を説明するために各部の偏光状
態を示す斜視図である。同図で、４は偏光ビームスプリ
ッタ、５は４分の１波長叛、６は金属反射面である。上
記偏光ヒ〜ムスプリノタは２つの直角プリズムの斜面を
互いに貼り合わせ、その貼り合わせ面に誘電体多層膜を
形成して偏光反射面４ａとしたもので、該偏光反射面４
ａはＳ偏光はほとんど反射するが、Ｐ偏光はほとんど透
過する性質を有して己る。入射光１が上記偏光反射面４
ａに対してＰ偏光であるような直線偏光とすれば、上記
入射光１はそのほとんどすべてが上記偏光ビームスプリ
ンタ４および４分の１波長板５を透過する。上記４分の
１波長板５の主軸が上記入射光１の偏光面に対して４５
０回転した位置にしたとき、上記４分の１波長似９５を
透過した透過光２は円偏光となる。上記と同じ円偏光が
逆に４分の１波長板５の側から入射すると、上記入射光
１と同じ直線偏光となって上記ビームスプリッタ４を透
過する。ところが上記透過光２が金属反射面で反射する
と円偏光の回転方向はその捷１で進行方向が反転するた
め、結果的には逆回転の円偏光で上記透過光２に対して
直交偏光となって上記４分の１波長板に再び入射する。
射（検出）光の分離にハーフミラ−が従来からよく用い
られている。ところがハーフミラ−を用いると、読取る
べき検出光の光量が４分の１以下に減衰するという欠点
がある。また、光源側に戻る反射光の光量が最大４分の
１程度となり、光源が雑音を発生し易いという欠点もあ
る。このような欠点のない照射光と反射光の分離方法と
して、偏光プリズム（あるいは偏光ビームスプリノ第１
図は偏光ビームスプリッタと４分の１波長板による照射
光と反射光の分離の原理を説明するために各部の偏光状
態を示す斜視図である。同図で、４は偏光ビームスプリ
ッタ、５は４分の１波長叛、６は金属反射面である。上
記偏光ヒ〜ムスプリノタは２つの直角プリズムの斜面を
互いに貼り合わせ、その貼り合わせ面に誘電体多層膜を
形成して偏光反射面４ａとしたもので、該偏光反射面４
ａはＳ偏光はほとんど反射するが、Ｐ偏光はほとんど透
過する性質を有して己る。入射光１が上記偏光反射面４
ａに対してＰ偏光であるような直線偏光とすれば、上記
入射光１はそのほとんどすべてが上記偏光ビームスプリ
ンタ４および４分の１波長板５を透過する。上記４分の
１波長板５の主軸が上記入射光１の偏光面に対して４５
０回転した位置にしたとき、上記４分の１波長似９５を
透過した透過光２は円偏光となる。上記と同じ円偏光が
逆に４分の１波長板５の側から入射すると、上記入射光
１と同じ直線偏光となって上記ビームスプリッタ４を透
過する。ところが上記透過光２が金属反射面で反射する
と円偏光の回転方向はその捷１で進行方向が反転するた
め、結果的には逆回転の円偏光で上記透過光２に対して
直交偏光となって上記４分の１波長板に再び入射する。
この場合には４分の１波長板を透過後、上記入射光１に
対して直交した直線偏光、すなわち上記偏光反射面４ａ
に対してＳ偏光となり、はとんどすべてが反射される。
対して直交した直線偏光、すなわち上記偏光反射面４ａ
に対してＳ偏光となり、はとんどすべてが反射される。
このようにして反射光３は入射光１から分離される。ま
た上記４分の１波長板とは、一般に、４分の１波長のり
タープ−ジョンを有する＠線移相子を意味するが、直線
偏光を円偏光に変換するものであれば必ずしも直線移相
子である必要はなく、主偏光が楕円偏光であるような楕
円移相子であってもよい。
た上記４分の１波長板とは、一般に、４分の１波長のり
タープ−ジョンを有する＠線移相子を意味するが、直線
偏光を円偏光に変換するものであれば必ずしも直線移相
子である必要はなく、主偏光が楕円偏光であるような楕
円移相子であってもよい。
上記の原理を用いて光学式ピンクアップ装置の照射光と
ディスクで反射された検出光との分離が一般に行なわれ
ている０ところがディスクは、透明な基板を透してその
下の情報面で反射される形式のものが多く、この場合に
は第１図の金属反射、 板６と必ずしも同一とは見な
されない。特にディスクの基板にポリカーボネート樹脂
のような複屈折を示し易い材料を用いると、反射光は、
上記４分の１波長板によって入射光に直交した直線偏光
とはならずに光量損失（あるいは光源への戻り光）が生
じるという欠点がある。
ディスクで反射された検出光との分離が一般に行なわれ
ている０ところがディスクは、透明な基板を透してその
下の情報面で反射される形式のものが多く、この場合に
は第１図の金属反射、 板６と必ずしも同一とは見な
されない。特にディスクの基板にポリカーボネート樹脂
のような複屈折を示し易い材料を用いると、反射光は、
上記４分の１波長板によって入射光に直交した直線偏光
とはならずに光量損失（あるいは光源への戻り光）が生
じるという欠点がある。
本発明は、このようなディスクの基板の複屈折によって
生ずる光量損失あるいは光源への戻り光を減少させよう
とするものである。以下、図面を参照して本発明をさら
に詳しく説明する。尚、この場合の検出光の光量損失と
光源への戻り光とは同じことを意味するので、以下の説
明では単に光量損失と呼ぶことにする。
生ずる光量損失あるいは光源への戻り光を減少させよう
とするものである。以下、図面を参照して本発明をさら
に詳しく説明する。尚、この場合の検出光の光量損失と
光源への戻り光とは同じことを意味するので、以下の説
明では単に光量損失と呼ぶことにする。
第２図は、ディスクの透明基板に複屈折があるときの各
部の偏光状態を示す斜視図である。複屈折のある透明基
板１５は、反射面である情報記録面１６に実際には密着
しているが、偏光状態がわかり易いように図では離して
示しだ。第１図の場合と同様に、偏光反射面１７ ａに
対してＰ偏光である入射光１１は偏光ビームスプリッタ
１７を透過し、さらに４分の１波長板１８を透過して円
偏光１２となる。該円偏光１２は透明基板１５を透過す
ると複屈折のために楕円偏光１３となる。透明基板１５
０Ｆは複屈折の速い軸、Ｓは遅い軸を示すものである。
部の偏光状態を示す斜視図である。複屈折のある透明基
板１５は、反射面である情報記録面１６に実際には密着
しているが、偏光状態がわかり易いように図では離して
示しだ。第１図の場合と同様に、偏光反射面１７ ａに
対してＰ偏光である入射光１１は偏光ビームスプリッタ
１７を透過し、さらに４分の１波長板１８を透過して円
偏光１２となる。該円偏光１２は透明基板１５を透過す
ると複屈折のために楕円偏光１３となる。透明基板１５
０Ｆは複屈折の速い軸、Ｓは遅い軸を示すものである。
上記楕円偏光１３は情報記録面１６で反射されて回転方
向が逆の楕円偏光となる。
向が逆の楕円偏光となる。
上記逆回転の楕円偏光は上記透明基板１５を再び透過し
たとき、上記円偏光１２に対して逆回転の円偏光になら
ず、上記逆回転の楕円偏光よりもさらに楕円の長軸／短
軸化（以下、楕円率と呼ぶ）の大きな楕円偏光となる。
たとき、上記円偏光１２に対して逆回転の円偏光になら
ず、上記逆回転の楕円偏光よりもさらに楕円の長軸／短
軸化（以下、楕円率と呼ぶ）の大きな楕円偏光となる。
したがって、上記４分の１波長板１８を再び透過後に上
記入射光１１に直交する直線偏光とはならず楕円偏光と
なって光量損失が大きくなる。これらの関係をポアンカ
レ球を用いてさらに詳しく説明する。
記入射光１１に直交する直線偏光とはならず楕円偏光と
なって光量損失が大きくなる。これらの関係をポアンカ
レ球を用いてさらに詳しく説明する。
第３図は、ディスクに複屈折がない場合の偏光状態をポ
アンカレ球上で示しだ偏光状態図である。
アンカレ球上で示しだ偏光状態図である。
以下、第１図と第３図を対比させながら説明する。
入射光１の偏光状態はポアンカレ球上で直線偏光Ｐｉと
表わすことにする０４分の１波長板５は直線移相子でそ
の主軸が入射光１の偏光方向に対してθだけ傾いている
とすれば、上記４分の１波長板６の一方の主偏光は、ポ
アンカレ球上で赤道に沿って中心角２θだけ回転した直
線偏光Ｐａとなる。 Ｐａに対する直交偏光Ｐ’ａは上
記４分の１波長板６の他方の主偏光となる。４分の１波
長板５が直線移相子の場合には θ−π／４ （ラジアン） ・・・・・・（１
）に選ばれる。４分の１波長板已による移相角をΦとす
れば、透過後の偏光状態は、ポアンカレ球上でＰａ−Ｐ
’ａを中心にＰｉをΦだけ回転させた偏光Ｐｃとなる。
表わすことにする０４分の１波長板５は直線移相子でそ
の主軸が入射光１の偏光方向に対してθだけ傾いている
とすれば、上記４分の１波長板６の一方の主偏光は、ポ
アンカレ球上で赤道に沿って中心角２θだけ回転した直
線偏光Ｐａとなる。 Ｐａに対する直交偏光Ｐ’ａは上
記４分の１波長板６の他方の主偏光となる。４分の１波
長板５が直線移相子の場合には θ−π／４ （ラジアン） ・・・・・・（１
）に選ばれる。４分の１波長板已による移相角をΦとす
れば、透過後の偏光状態は、ポアンカレ球上でＰａ−Ｐ
’ａを中心にＰｉをΦだけ回転させた偏光Ｐｃとなる。
４分の１波長板のリターデーションは４分の１波長で移
相角Φは Φ＝π／２ （ラジアン） ・・・・・・（２
）であるので、（１）、（２）式より、偏光Ｐｃは円偏
光であることがわかる。円偏光Ｐｃは鏡面で反射される
と、進行方向に向って回転方向が転し、逆回転の円偏光
Ｐ’ｃとなる。円偏光Ｐ’ｃが上記４分の１波長板５に
再び逆方向から入射すると、直線偏光Ｐｉに対する主偏
光Ｐａの相対角度は反転して−２・θとなる。この場合
θはπ／４であるので、ＰａとＰ’ａは入れ替ることに
なる。そこで再びＰ’ａ−Ｐａを軸に円偏光Ｐ’ｃがΦ
（π／２）だけ回転すると、偏光状態はＰｉに直交した
直線偏光Ｐｒとなる。上記説明では４分の１波長板５が
直線移相子であるとしたが、主偏光が楕円偏光の楕円移
相子であっても、主偏光の楕円率が（１＋ ’２ ）以
下であれば、θおよびΦを適当に選ぶことによってＰｃ
が円偏光となるようにすることができ、上記と同様にＰ
ｒはＰｉに直交する直線偏光となる。
相角Φは Φ＝π／２ （ラジアン） ・・・・・・（２
）であるので、（１）、（２）式より、偏光Ｐｃは円偏
光であることがわかる。円偏光Ｐｃは鏡面で反射される
と、進行方向に向って回転方向が転し、逆回転の円偏光
Ｐ’ｃとなる。円偏光Ｐ’ｃが上記４分の１波長板５に
再び逆方向から入射すると、直線偏光Ｐｉに対する主偏
光Ｐａの相対角度は反転して−２・θとなる。この場合
θはπ／４であるので、ＰａとＰ’ａは入れ替ることに
なる。そこで再びＰ’ａ−Ｐａを軸に円偏光Ｐ’ｃがΦ
（π／２）だけ回転すると、偏光状態はＰｉに直交した
直線偏光Ｐｒとなる。上記説明では４分の１波長板５が
直線移相子であるとしたが、主偏光が楕円偏光の楕円移
相子であっても、主偏光の楕円率が（１＋ ’２ ）以
下であれば、θおよびΦを適当に選ぶことによってＰｃ
が円偏光となるようにすることができ、上記と同様にＰ
ｒはＰｉに直交する直線偏光となる。
これに対して、ディスクに複屈折がある場合には上記と
は様子が異なってくる。第４図は、ディ 。
は様子が異なってくる。第４図は、ディ 。
スフに複屈折がある場合の偏光状態をポアンカレ球上で
示した偏光状態図である。以下、第２図と第４図を対比
させながら説明する。入射ｙｔ、１１は直線偏光Ｐｉで
、４分の１波長板１８を透過して円偏光Ｐ、ｃとなる過
程は第３図の場合と同様であるのでここでは説明を省略
する。ここで透明基板１６の複屈折の２つの主偏光をそ
れぞれＰｓおよびＰ’ｓとし、移相角をΦＳとすれば、
円偏光Ｐｃは、上記透明基板１５を透過後楕円偏光Ｐｅ
となって情報記録面１６で反射される。反射によって上
記楕円偏光Ｐｅは進行方向が反転するため、回転方向お
よび楕円方向の直線偏光Ｐｉに対する相対角度が反転し
、ポアンカレ球上では楕円偏光Ｐ’ｅとなる。反射光に
対する上記透明基板１５の主偏光は、直線偏光Ｐｉに対
する相対角度がＰｓ。
示した偏光状態図である。以下、第２図と第４図を対比
させながら説明する。入射ｙｔ、１１は直線偏光Ｐｉで
、４分の１波長板１８を透過して円偏光Ｐ、ｃとなる過
程は第３図の場合と同様であるのでここでは説明を省略
する。ここで透明基板１６の複屈折の２つの主偏光をそ
れぞれＰｓおよびＰ’ｓとし、移相角をΦＳとすれば、
円偏光Ｐｃは、上記透明基板１５を透過後楕円偏光Ｐｅ
となって情報記録面１６で反射される。反射によって上
記楕円偏光Ｐｅは進行方向が反転するため、回転方向お
よび楕円方向の直線偏光Ｐｉに対する相対角度が反転し
、ポアンカレ球上では楕円偏光Ｐ’ｅとなる。反射光に
対する上記透明基板１５の主偏光は、直線偏光Ｐｉに対
する相対角度がＰｓ。
△ △
Ｐ’ｓとは反転してＰｓ、Ｐ’ｓとなる。したがって上
記楕円偏、［Ｐ’ｅは、透明基板１５を再び透過する同
率のより大きな楕円偏光ｐ／／ｅとなる。該楕円偏光Ｐ
″ｅは、４分の１波長板１８を逆方向に再び透過するこ
とにより、Ｐ’ａ−Ｐａを軸にΦだけ回転して楕円偏光
Ｐｒとなる。該楕円偏光Ｐｒと前記直線側″／ｌ、Ｐｒ
の距離が大きくなるに従って光量損失は増加することに
なる。また、上記楕円偏光Ｐｒと直線偏光Ｐｒとの距離
は上記楕円偏光Ｐ＃ｅと前記円偏光Ｐ’ｃとの距離に等
しく、上記楕円偏光Ｐｅと上記円偏光Ｐｃとの距離の２
倍に等しい。したがって光量損失は、上記楕円偏光Ｐｅ
と円偏光Ｐｃの距離に依存し、ポアンカレ球の半径を１
としたとき、距離がπ／２以下の範囲では、距離が大き
くなるほど損失は増加し、π／２ となったとき光量損
失は１００％となる。
記楕円偏、［Ｐ’ｅは、透明基板１５を再び透過する同
率のより大きな楕円偏光ｐ／／ｅとなる。該楕円偏光Ｐ
″ｅは、４分の１波長板１８を逆方向に再び透過するこ
とにより、Ｐ’ａ−Ｐａを軸にΦだけ回転して楕円偏光
Ｐｒとなる。該楕円偏光Ｐｒと前記直線側″／ｌ、Ｐｒ
の距離が大きくなるに従って光量損失は増加することに
なる。また、上記楕円偏光Ｐｒと直線偏光Ｐｒとの距離
は上記楕円偏光Ｐ＃ｅと前記円偏光Ｐ’ｃとの距離に等
しく、上記楕円偏光Ｐｅと上記円偏光Ｐｃとの距離の２
倍に等しい。したがって光量損失は、上記楕円偏光Ｐｅ
と円偏光Ｐｃの距離に依存し、ポアンカレ球の半径を１
としたとき、距離がπ／２以下の範囲では、距離が大き
くなるほど損失は増加し、π／２ となったとき光量損
失は１００％となる。
以上の説明から次のことが明らかである。すなわち、デ
ィスクの透明基板を透過後に情報記録面に入射する光が
できるだけ円偏光に近づくようにすればよく、完全に円
偏光に依ったとき光量損失は最小となる。そのためには
、ディスクの透明基板が複屈折性を示すとき、ディスク
に入射直前の偏光は適当な楕円偏光とし々ければならな
い。
ィスクの透明基板を透過後に情報記録面に入射する光が
できるだけ円偏光に近づくようにすればよく、完全に円
偏光に依ったとき光量損失は最小となる。そのためには
、ディスクの透明基板が複屈折性を示すとき、ディスク
に入射直前の偏光は適当な楕円偏光とし々ければならな
い。
次に、光量損失を少なくするための、ディスクヘの入射
直前の楕円偏光の条件について述べる。
直前の楕円偏光の条件について述べる。
光学式ディスクの透明基板として、厚みが１聰程度のポ
リカーボネートの成形品が多く用いられる。
リカーボネートの成形品が多く用いられる。
ところが、ポリカーボネートは成形時に分子が配向して
複屈折性が生じ易く、特に円板状の場合、円周あるいは
外周の縁辺部において顕著となる。
複屈折性が生じ易く、特に円板状の場合、円周あるいは
外周の縁辺部において顕著となる。
複屈折の方向は一般に半径方向が速い軸、接線方向が遅
い軸となり、リターテ＝ノヨンは１回透過で最大１００
ｎｍ Ｋも達する。このときの移相角は、波長λ−８
００ｎｍとしたとき、 π／πラジアンにも達し、ディ
スクへの入射光が円偏光であるとすれば、光量損失は５
０％にも達することになる。
い軸となり、リターテ＝ノヨンは１回透過で最大１００
ｎｍ Ｋも達する。このときの移相角は、波長λ−８
００ｎｍとしたとき、 π／πラジアンにも達し、ディ
スクへの入射光が円偏光であるとすれば、光量損失は５
０％にも達することになる。
以上のことを、ポアンカレ球を用いてさらに詳しく説明
する。第５図はポアンカレ球による偏光状態図である。
する。第５図はポアンカレ球による偏光状態図である。
同図はポアンカレ球を円偏光の側から見たもので、中心
が時計回りの円偏光であり、半径は１とする。このとき
、図の最外周２１は直線偏光を表ゎず赤道となる。ここ
に、直線偏光ＰｓならびにＰ’ｓは複屈折を有するディ
スクの透明基板の主偏光でＰｓを速い偏光、 Ｐ’ｓを
遅い偏光とする。ディスクに入射直前の偏光が時計回り
の円偏光Ｐｃであったとすると、透明基板を透過後、情
報記録面に入射する偏光は楕円偏光Ｐｅとなる。
が時計回りの円偏光であり、半径は１とする。このとき
、図の最外周２１は直線偏光を表ゎず赤道となる。ここ
に、直線偏光ＰｓならびにＰ’ｓは複屈折を有するディ
スクの透明基板の主偏光でＰｓを速い偏光、 Ｐ’ｓを
遅い偏光とする。ディスクに入射直前の偏光が時計回り
の円偏光Ｐｃであったとすると、透明基板を透過後、情
報記録面に入射する偏光は楕円偏光Ｐｅとなる。
上記透明基板のりタープ−ジョンの大きさを４、元の波
長をλとすれば、移相角ΦＳは Φｓ＝２πΔ／λ（ラジアン） ・・・・・・（３
）である。透明基板を往復通過すると移相角は倍になり
、このときの光量損失りは Ｌ ＝ （ｓ＋ｎΦｓ ） −−
−−・・（４）となる。そこで、ディスクへの入射光の
偏光を。
長をλとすれば、移相角ΦＳは Φｓ＝２πΔ／λ（ラジアン） ・・・・・・（３
）である。透明基板を往復通過すると移相角は倍になり
、このときの光量損失りは Ｌ ＝ （ｓ＋ｎΦｓ ） −−
−−・・（４）となる。そこで、ディスクへの入射光の
偏光を。
上記円偏光 Ｐｃに対して上記楕円偏光Ｐｅと逆方向に
同距離ずれた楕円偏光Ｐｅとしてやれば、透明基板を透
過後−は円偏光Ｐｃとなって光量損失は最小（計算上は
零）となる。また、楕円偏光Ｐａに対してポアンカレ球
上で距離ΦＳだけ隔たった偏光の軌跡は円２２（中心が
ずれているだめに実際には楕円形に見えるが、わかり易
くするために図では円形に描いた。）となり、この円２
２の周上の偏光は上記透明基板を透過することにより、
円偏光Ｐｃを中心とする同じ半径の円２３の周上に移行
する。したがって、ディスクへの入射光が上記円２２の
内側の偏光状態であれば、上記透明基板を透過した後は
円２３の内側の偏光状態となり、光量損失は（４）式よ
りも小さくなる。
同距離ずれた楕円偏光Ｐｅとしてやれば、透明基板を透
過後−は円偏光Ｐｃとなって光量損失は最小（計算上は
零）となる。また、楕円偏光Ｐａに対してポアンカレ球
上で距離ΦＳだけ隔たった偏光の軌跡は円２２（中心が
ずれているだめに実際には楕円形に見えるが、わかり易
くするために図では円形に描いた。）となり、この円２
２の周上の偏光は上記透明基板を透過することにより、
円偏光Ｐｃを中心とする同じ半径の円２３の周上に移行
する。したがって、ディスクへの入射光が上記円２２の
内側の偏光状態であれば、上記透明基板を透過した後は
円２３の内側の偏光状態となり、光量損失は（４）式よ
りも小さくなる。
一方、透明基板の複屈折の大きさは一様ではなく、場所
によって変わり、ディスクに・よっても異なる。また、
ポリメチルメタクリレ−） （ＰＭＭＡ）のように、は
とんど複屈折性を示さない透明基板もよく用いられる。
によって変わり、ディスクに・よっても異なる。また、
ポリメチルメタクリレ−） （ＰＭＭＡ）のように、は
とんど複屈折性を示さない透明基板もよく用いられる。
したがって、透明基板の複屈折によるリターデーション
の大きさは０乃至１１００ｎの範囲で変動することか多
い。複屈折性を示さない透明基板に対して光量損失が（
４）式よりも小さくなるためには、ディスクへの入射光
の偏光は、第５図のポアンカレ球上で円２３の内側の偏
光でなければならない。したがって、第５図の円２２と
円２３の重なった斜線部の内側の偏光がディスクに入射
するようにすれば、透明基板の複屈折によるリターデー
ションが○〜１１００ｎの範囲で変化しても、光量損失
が常に（４）式よりも小さくなるようにすることができ
る。以上が本発明の原理である。
の大きさは０乃至１１００ｎの範囲で変動することか多
い。複屈折性を示さない透明基板に対して光量損失が（
４）式よりも小さくなるためには、ディスクへの入射光
の偏光は、第５図のポアンカレ球上で円２３の内側の偏
光でなければならない。したがって、第５図の円２２と
円２３の重なった斜線部の内側の偏光がディスクに入射
するようにすれば、透明基板の複屈折によるリターデー
ションが○〜１１００ｎの範囲で変化しても、光量損失
が常に（４）式よりも小さくなるようにすることができ
る。以上が本発明の原理である。
次に偏光が上記斜線部の内側となる条件を第５図から幾
何学的に求める。円２２と円２３の交点をＰ、Ｑとすれ
ば、／ＰＰｃＱ の内側では、円偏光Ｐｃからの距離が
０８未満であれば」：い。一方、／ＰＰｃＱ の外側で
は、円２２の周上に偏光Ｐｘを考え、／Ｐｘ Ｐｅ’Ｐ
ｃをａとすれば、偏光 Ｐｘと円偏光Ｐｃの距離ΦＸは
球面三角法を用いて次のようにして求丑る。すなわち、
頂角／Ｐｘ Ｐｅ Ｐｃを２等分して得られるΔＰｘ
Ｐｅ Ｐｃ の半分の三角形を考え、これに正弦法則を
適用すると、 ｓｉｎ （Φｘ／２）＝ｓｉｎΦｓ −ｓ＋ｎ （
（１／２ ） ・・・−（６）が求ま
る。また、／ ＰｅＰｃＰｘ をβとすれば、ΔＰｘ
Ｐｅ Ｐｃに同じく正弦法則を用いてｓｉｎβ＝ｓｉ
ｎ ａ ＊ ｓｉｎΦｓ ／ｓｉｎΦｘ−・−（６）（
５） 、 （６）式より ５ｉｎ２（Φｘ ／２ ）＝ ｔａｎ２Φｓ ／（１＋
ｔａｎ２Φｓ＋ｔａｎ２β） ・−（７）（ただし、
１β１〈π／２） となる。したがって、ディスクへの入射光の偏光状態が
／ＰＰＣＱの外側の場合には、βの絶対値が（π／２）
より小さく、かつ円偏光Ｐｃからの距離ΦＸが（７）式
よりも小であれば、光量損失は（４）式よりも小さくす
ることができる。
何学的に求める。円２２と円２３の交点をＰ、Ｑとすれ
ば、／ＰＰｃＱ の内側では、円偏光Ｐｃからの距離が
０８未満であれば」：い。一方、／ＰＰｃＱ の外側で
は、円２２の周上に偏光Ｐｘを考え、／Ｐｘ Ｐｅ’Ｐ
ｃをａとすれば、偏光 Ｐｘと円偏光Ｐｃの距離ΦＸは
球面三角法を用いて次のようにして求丑る。すなわち、
頂角／Ｐｘ Ｐｅ Ｐｃを２等分して得られるΔＰｘ
Ｐｅ Ｐｃ の半分の三角形を考え、これに正弦法則を
適用すると、 ｓｉｎ （Φｘ／２）＝ｓｉｎΦｓ −ｓ＋ｎ （
（１／２ ） ・・・−（６）が求ま
る。また、／ ＰｅＰｃＰｘ をβとすれば、ΔＰｘ
Ｐｅ Ｐｃに同じく正弦法則を用いてｓｉｎβ＝ｓｉ
ｎ ａ ＊ ｓｉｎΦｓ ／ｓｉｎΦｘ−・−（６）（
５） 、 （６）式より ５ｉｎ２（Φｘ ／２ ）＝ ｔａｎ２Φｓ ／（１＋
ｔａｎ２Φｓ＋ｔａｎ２β） ・−（７）（ただし、
１β１〈π／２） となる。したがって、ディスクへの入射光の偏光状態が
／ＰＰＣＱの外側の場合には、βの絶対値が（π／２）
より小さく、かつ円偏光Ｐｃからの距離ΦＸが（７）式
よりも小であれば、光量損失は（４）式よりも小さくす
ることができる。
次に、ここで考慮すべきポアンカレ球の特徴について列
挙する。
挙する。
■ 楕円偏光ｐｙと円偏光Ｐｃとを通る大円が、透明基
板の複屈折の主偏光Ｐｓと上記円側ｙｔ、Ｐｃとを通る
大円となす角は、上記楕円偏光ｐｙの長袖が上記主偏光
Ｐｓの偏光方向に対してなす角の２倍である。
板の複屈折の主偏光Ｐｓと上記円側ｙｔ、Ｐｃとを通る
大円となす角は、上記楕円偏光ｐｙの長袖が上記主偏光
Ｐｓの偏光方向に対してなす角の２倍である。
■ 楕円偏光の楕円率を長軸／短軸比と定義したとき、
円偏光Ｐｃから距離ΦＳのところにある楕円偏光の楕円
率には に一＋ａｎ（（Φｓ／２）＋（π／４）） ・・団・
（８）となる。ただし、ポアンカレ球の半径は１とする
。
円偏光Ｐｃから距離ΦＳのところにある楕円偏光の楕円
率には に一＋ａｎ（（Φｓ／２）＋（π／４）） ・・団・
（８）となる。ただし、ポアンカレ球の半径は１とする
。
また、第６図においてさらに次の関係がある。
■ ／ＰｅＰｃＰをβ。とすれば、球面三角法の余弦法
則より、 ｃｏｓ ＾＝ （ｃｏｓΦｓ −ｃｏｓ２Φｓ）／５ｉ
ｎ２ΦＳ ・＝ ・（９）（ただし１βｏ１＜π／
２） 昇上の■〜■を考慮すれば、波長λ（ｎｍ）の元を用い
て、透明基板のりタープ−ジョンが０乃至１１００ｎの
ディスクを再生するときの光量損失が、（４）式よりも
小さくなるためのディスクへの入射光の偏光状態の条件
は以下のようになる。
則より、 ｃｏｓ ＾＝ （ｃｏｓΦｓ −ｃｏｓ２Φｓ）／５ｉ
ｎ２ΦＳ ・＝ ・（９）（ただし１βｏ１＜π／
２） 昇上の■〜■を考慮すれば、波長λ（ｎｍ）の元を用い
て、透明基板のりタープ−ジョンが０乃至１１００ｎの
ディスクを再生するときの光量損失が、（４）式よりも
小さくなるためのディスクへの入射光の偏光状態の条件
は以下のようになる。
すなわち、
時計方向に回転する楕円偏光で、長軸の方向が、透明基
板の複屈折の主偏光Ｐｓの偏光方向に対して時計方向に π／４＋βま たけ回転しているとしたとき、次のＣＤ 、 ｌｉ）の
いずれかを満足する。
板の複屈折の主偏光Ｐｓの偏光方向に対して時計方向に π／４＋βま たけ回転しているとしたとき、次のＣＤ 、 ｌｉ）の
いずれかを満足する。
（１）」二ａ己 β１ が
ｃｏｓ（２β１）≧（ＣＯ５Φ−ＣＯ５２Φ） ／５ｉ
ｎ２Φの範囲で、楕円率には Ｋ （ｊａｎ （（Φ／２ ） ＋（ｙｒ／４ ） ｌ
ただし、Φ＝２ｏ○π／λ （４ｉ） Ｊ１記β１が ０ （ｃｏｓ （２βＩ Ｋ （ｃｏｓΦ−ｃｏｓ２Φ
）／５ｉｎ２Φの範囲で、楕円率には Ｋ（ｊａｎＪ（Φｘ ／２ ） ＋（π／４） １ここ
に、 ５ｉｎ２（Φｘ／２）＝ｌａｎ２Φ／ ［１＋ｔａｎ２
ψ＋１．ａｎ２（２β１）まただし、Φ＝２００π／λ ０〈ΦＸ〈π／４ である。
ｎ２Φの範囲で、楕円率には Ｋ （ｊａｎ （（Φ／２ ） ＋（ｙｒ／４ ） ｌ
ただし、Φ＝２ｏ○π／λ （４ｉ） Ｊ１記β１が ０ （ｃｏｓ （２βＩ Ｋ （ｃｏｓΦ−ｃｏｓ２Φ
）／５ｉｎ２Φの範囲で、楕円率には Ｋ（ｊａｎＪ（Φｘ ／２ ） ＋（π／４） １ここ
に、 ５ｉｎ２（Φｘ／２）＝ｌａｎ２Φ／ ［１＋ｔａｎ２
ψ＋１．ａｎ２（２β１）まただし、Φ＝２００π／λ ０〈ΦＸ〈π／４ である。
また逆に、ディスクへの入射光が、反時計回りに回転す
る楕円偏光の場合には、第５図のポアンカレ球を」１下
反転させればよく、長軸の方向が、上記主偏光の偏光方
向に対して反時計方向にπ／４＋βま たけ回転すると考えるほかは、時計方向に回転する楕円
偏光Ｇ場合と全く同様の条件となる。
る楕円偏光の場合には、第５図のポアンカレ球を」１下
反転させればよく、長軸の方向が、上記主偏光の偏光方
向に対して反時計方向にπ／４＋βま たけ回転すると考えるほかは、時計方向に回転する楕円
偏光Ｇ場合と全く同様の条件となる。
次に実施例をあげて、本発明をさらに詳しく説明する。
使用する元の波長λを８００ ｎｍ 、透明基板のりタ
ープ−ジョンの最大値を１１００ｎとすると、（３）
＋ （’９）式より、 βｏ＃１．１４４ラジアン となる。次表は、本実施例におけるディスクへの入射光
の偏光状態を示すものである。同表で、Ａは円偏光で従
来例、Ｃ２ＥおよびＦは本発明による偏光状態からなる
領域の限界の偏光状態、Ｂ。
ープ−ジョンの最大値を１１００ｎとすると、（３）
＋ （’９）式より、 βｏ＃１．１４４ラジアン となる。次表は、本実施例におけるディスクへの入射光
の偏光状態を示すものである。同表で、Ａは円偏光で従
来例、Ｃ２ＥおよびＦは本発明による偏光状態からなる
領域の限界の偏光状態、Ｂ。
ＤおよびＧは上記領域内部の偏光状態の例である。
第６図（ａ）は、ディスクの透明基板のりタープ−ジョ
ンが零から１００ ｎｍまで変化したときの光量損失の
大きさを、それぞれの偏光状態について示しだグラフで
ある。また、同図中）は、第５図の円？２と円２３の部
分のみ示したポアンカレ球の部分図で、上記Ａ−Ｇの偏
光状態の分布をわかり易く表わしたものである。同図か
ら明らかなように、本発明の限界条件においては、光量
損失の最大値が従来例と同じであるが、本発明による上
記領域の内・部の偏光状態では、光量損失の最大値が従
来例より少なくなることが示される。
ンが零から１００ ｎｍまで変化したときの光量損失の
大きさを、それぞれの偏光状態について示しだグラフで
ある。また、同図中）は、第５図の円？２と円２３の部
分のみ示したポアンカレ球の部分図で、上記Ａ−Ｇの偏
光状態の分布をわかり易く表わしたものである。同図か
ら明らかなように、本発明の限界条件においては、光量
損失の最大値が従来例と同じであるが、本発明による上
記領域の内・部の偏光状態では、光量損失の最大値が従
来例より少なくなることが示される。
第７図は、−に記したような本発明による偏光状態で元
をディスクに入射せしめて、その反射光から情報を読み
取る光学式ピックアップ装置の具体的構成を示す概略構
成図である。同図において、光源３１から放射される照
射光ビーム３８は、偏光ビームスプリッタ３２を透過し
て直線偏光となり、直線偏光を楕円偏光に変換する移相
子３３を透過して、前述の条件を満足する楕円偏光とな
る。
をディスクに入射せしめて、その反射光から情報を読み
取る光学式ピックアップ装置の具体的構成を示す概略構
成図である。同図において、光源３１から放射される照
射光ビーム３８は、偏光ビームスプリッタ３２を透過し
て直線偏光となり、直線偏光を楕円偏光に変換する移相
子３３を透過して、前述の条件を満足する楕円偏光とな
る。
該楕円偏光は集束レンズ系３４でディスク３５に集束さ
れ、反射光は上記集束レンズ系３４で集められ、上記移
相子３３を再び透過後、偏光ビームスブリック３２で反
射されて照射光ビーム３８から分離される。分離された
反射光束３９は検出光学系３６によって光学的処理を加
えられた後、光電検出器３７で検出される。上記光学的
処理の助けをかりて上記光電検出器３了は、情報信号と
同時にフォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号
等も得ることができるが、上記光学的処理は本発明と直
接関係が無いので説明は省略する。なお、上記移相板は
、ディスクに入射する元の偏光状態が、前記した本発明
の条件を満たすようにするものであればどのようなもの
でもよく、例えば水晶板から構成することができる。ま
た水晶は、光学軸に平行に切り出せば直線移相子となり
、斜めに切り出せば楕円移相子となるが、従来例のとこ
ろで説明したのと同様に、本発明においても、いずれも
使用することができることは明らかである。
れ、反射光は上記集束レンズ系３４で集められ、上記移
相子３３を再び透過後、偏光ビームスブリック３２で反
射されて照射光ビーム３８から分離される。分離された
反射光束３９は検出光学系３６によって光学的処理を加
えられた後、光電検出器３７で検出される。上記光学的
処理の助けをかりて上記光電検出器３了は、情報信号と
同時にフォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号
等も得ることができるが、上記光学的処理は本発明と直
接関係が無いので説明は省略する。なお、上記移相板は
、ディスクに入射する元の偏光状態が、前記した本発明
の条件を満たすようにするものであればどのようなもの
でもよく、例えば水晶板から構成することができる。ま
た水晶は、光学軸に平行に切り出せば直線移相子となり
、斜めに切り出せば楕円移相子となるが、従来例のとこ
ろで説明したのと同様に、本発明においても、いずれも
使用することができることは明らかである。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、情報
記録担体の透明基板が複屈折性を有し、その速い主偏光
の軸が上記情報記録担体の半径方向であり、リターデー
ションが０乃至１１００ｎの範囲で変動するとき、光量
損失の最大値を従来よりも小さくすることが可能となり
、従って検出光量が増加し、かつ光源が発見するノイズ
を有効に抑制することができるため、情報を効率良く忠
実に再生することができるものである。
記録担体の透明基板が複屈折性を有し、その速い主偏光
の軸が上記情報記録担体の半径方向であり、リターデー
ションが０乃至１１００ｎの範囲で変動するとき、光量
損失の最大値を従来よりも小さくすることが可能となり
、従って検出光量が増加し、かつ光源が発見するノイズ
を有効に抑制することができるため、情報を効率良く忠
実に再生することができるものである。
第１図および第２図は従来例の偏光状態を説明するだめ
の要部斜視図、第３図および第４図は従来例のポアンカ
レ球による偏光状態図、第５図は本発明を説明するだめ
の偏光状態図、第６図（ａ）。 （ｂ）は本発明の実施例の光量損失を示す特性図と本発
明の実施例の条件を示すポアンカレ球の部分図、第７図
は本発明の実施例の要部概略構成図である。 ３２・・・・・・ｍＷビームスプリッタ、３３・・・・
・移相子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第４
図 第５図 第６図 （α） （ハ リタープ°−βン ｌ”１） 第７図
の要部斜視図、第３図および第４図は従来例のポアンカ
レ球による偏光状態図、第５図は本発明を説明するだめ
の偏光状態図、第６図（ａ）。 （ｂ）は本発明の実施例の光量損失を示す特性図と本発
明の実施例の条件を示すポアンカレ球の部分図、第７図
は本発明の実施例の要部概略構成図である。 ３２・・・・・・ｍＷビームスプリッタ、３３・・・・
・移相子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第４
図 第５図 第６図 （α） （ハ リタープ°−βン ｌ”１） 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 透明基板を有する情報記録担体の情報記録面に、上記透
明基板を通して光ビームを集束し、その反射光を検出し
て情報を読み取るように構成され、かつ上記透明基板に
入射直前の上記光ビームは楕円偏光であって、該楕円偏
光が時計回りの楕円偏光のときにはその長軸の方向が時
計回りの方向に、まだ反時計回りの楕円偏光の場合には
その長軸の方向が反時計回りの方向に π／４＋β１ （ラジアン） （ただし、０≦β１〈π／４） たけ、」＝記情報記録州体の半径方向から回転しており
、楕円率Ｋを（長軸／短軸）の比で定義し、光の波長を
λ（ｎ ｍ ）としたとき、次の各項のいずれかを満足
することを特徴とする光学式ピックアップ装置０ （Ｉ） ｃｏｓ（２β１）≧（ｃｏｓψ−ＣＯ５２Φ
）／５ｉｎ２Φかつ Ｋ＜１（（Φ／２）＋（π／４）） ここに Φ＝２００π／λ （ＩＩ） Ｏ（ｃｏｓ （２β１）（（ｃｏｓΦ−Ｃ
Ｏ５２Φ） ／５ｉｎ２Φかつ Ｋ＜加（（ΦＸ／２）＋（π／４）） ここに ５１ｎ２（ψＸ／２）＝Ｌａｎ２Φ／ Ｉ ’ｉ ＋ｂ
ｎ２Φ十Ｉ、Ｉｎ２（２β１））Φ＝２ｏＯπ／λ （ただし、０〈Φ工〈π／４）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57115769A JPS595446A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 光学式ピツクアツプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57115769A JPS595446A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 光学式ピツクアツプ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS595446A true JPS595446A (ja) | 1984-01-12 |
Family
ID=14670590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57115769A Pending JPS595446A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 光学式ピツクアツプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS595446A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59218638A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-12-08 | Olympus Optical Co Ltd | 光ピツクアツプ装置 |
| JPS6141112A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-27 | Alps Electric Co Ltd | 光ピツクアツプ用光学装置 |
| JPS6374133A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-04 | Sony Corp | 光学ピツクアツプ装置 |
-
1982
- 1982-07-02 JP JP57115769A patent/JPS595446A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59218638A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-12-08 | Olympus Optical Co Ltd | 光ピツクアツプ装置 |
| JPS6141112A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-27 | Alps Electric Co Ltd | 光ピツクアツプ用光学装置 |
| JPH0314326B2 (ja) * | 1984-07-31 | 1991-02-26 | Alps Electric Co Ltd | |
| JPS6374133A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-04 | Sony Corp | 光学ピツクアツプ装置 |
| JP2633535B2 (ja) * | 1986-09-18 | 1997-07-23 | ソニー株式会社 | 光学ピツクアツプ装置 |
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