JPS60253033A - 光学ピツクアツプ装置 - Google Patents

光学ピツクアツプ装置

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Publication number
JPS60253033A
JPS60253033A JP59110002A JP11000284A JPS60253033A JP S60253033 A JPS60253033 A JP S60253033A JP 59110002 A JP59110002 A JP 59110002A JP 11000284 A JP11000284 A JP 11000284A JP S60253033 A JPS60253033 A JP S60253033A
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JP
Japan
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laminated
light
medium
reflected
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP59110002A
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English (en)
Inventor
Seiji Nishiwaki
青児 西脇
Yoshikazu Goto
芳和 後藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60253033A publication Critical patent/JPS60253033A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Head (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば記録媒体上の螺旋或いは同心円状の記
録トラ、りに対物レンズを経て光スボ。
トを集光し、情報の書き込み、読み取り、消去を実現す
る装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 光ディスクは高密度大容量の情報記録媒体として期待さ
れており、近年消去可能な光ディスクの開発もさかんに
行なわれている。消去用の光ヘッドはその光スポツト形
状が従来の記録再生用の光スポツト形状と異なり、たと
えば記録トラック方向の長い楕円状のものが用いられる
。第1図aはこの楕円状スポットの平面図であり、bは
トラック方向断面での光強度分布である。1は記録トラ
ック、2は記録信号であり、矢印3方向に進む楕円状ス
ポット4を照射することにより記録信号2は消去される
。第1図すの如き強度分布の光スポットを用いる・場合
記録を消去するにはレーザー発光源に高出力の半導体レ
ーザーが必要とされるが、そのレベルの高出力半導体レ
ーザーは未だ商品化に至っていない。さて、楕円スポッ
トのA部は消去に貢献せずB部のみが消去に関与するこ
とを考えて、低レーザーパワ一時での消去を可能とする
効率的な光スポットの強度分布として第2図のものが提
案されている。一般に第2図の如き強度分布の消去スポ
ットを単一ビームで得ることは困難であり、実際には2
ビーム、すなわち円形スポットと楕円状スポットとを組
み合せたものが用いられ、第3図aにこの2ビーム消去
スポツトの平面図、bに強度分布を示す。6は円形スポ
ット、6は楕円状スポットである。このように2ビーム
を用いればレーザーパワーとして十分な消去スポットを
提供することになるが、一般に2ビーム光学ピツクアツ
プ装置の構成は2つの光源、2つの光学系を合せた複雑
なものとなり、2つの光ビームを近位置に収束させるこ
とも高度の組立て調整技術が必要となる。そのため1つ
の光源、1つの光学系で、パワーとして十分な、できれ
ば第2図の如き効率的な強度分布をもった消去スポット
を得る方法が必要とされている。
発明の目的 本発明の目的は、光学的な構造を簡単にし、組み立て調
整を容易にした消去用光学ピックアップ装置を提供する
ことにある。
発明の構成 本発明は光源から放射された光を収束させて、記録トラ
ック上に照射する対物レンズと、この対物レンズと光源
間に配置され光源からの光を対物レンズに導く積層媒質
とを備え、積層媒質の表面及び各積層境界面は積層媒質
より高い屈折率の薄膜で構成された半透鏡であり、積層
媒質の最下層の境界面は反射鏡であり、各積層境界面は
積層媒質表面に対し角度をなし、各積層境界面での反射
光と積層媒質表面を含めた各積層境界面間の繰り返し反
射光とけ積層媒質表面での反射光とは積層媒質表面での
反射光に対し角度をなして対物レンズに導かれ、それぞ
れ記録トラック上に絞り込1れることを詩徴とした光学
ピンクアップ装置であり、積層媒質の入射側媒質から数
えて1層目の媒質の屈折率をni、厚さをt□とし、1
層目媒質中での光の波面法線が1層目媒質の入射側境界
面法線となす屈折角をβ□とし、1層目媒質の入射側境
界面での反射光の入反射間に生ずる位相おくれをψ、と
し、1層目媒質の出射側境界面での反射光の入反射間に
生ずる位相おくれをψ、+1とし、光の波長をλとして (ψi−ψ1+1+2mπ)λ t・−。、。、。。30.(=は整数)の関係をもたせ
、積層媒質表面での反射光と、各積層境界面での反射光
と、積層媒質表面を含めた各積層境界面間の繰り返し反
射光との位相差を2πの整数倍とすることにより、記録
トラ、り上に有効な消去スポットを形成でき、光源を1
つとし光学的な構造を簡単にする消去用光学ピックアッ
プ装置である。
実施例の説明 第4図は本発明の実施例における光学ピックアップ装置
の構成説明図である。半導体レーザー6から放射された
光ビームは集光レンズア、凹/リントリカルレンズ8、
凸/リントリカルレンズ9によってビーム成形され楕円
形平行ビームとなり、ビームスプリッタ10により反射
され積層反射板11に至る。aは楕円平行ビームのC−
D断面を示し、その長軸は尤ディスク記録面14に対し
平行である。第5図Vi1層の積層反射板11での光ビ
ーム反射を示す説明図である。積層反射板11の表面1
6はたとえば二酸化チタンや硫化伊鉛の如き非常に高い
屈折率を持つ薄膜で均一に覆われており、良好な半透鏡
の働きをする。積層反射板11の裏面16はメッキや蒸
着などによって反射ミラーを形成している。積層反射板
11に入射した光ビームはその表面16で反射される光
ビーム20と、表面15を透過し裏面16で反射し表面
15を透過する光ビーム21と、さらに表面16で反射
し裏面16で反射し表面15を透過する光ビーム22等
に分離され、それぞれ光デイスクトラック溝方向を短軸
とした楕円平行ビームの状態でλ/4板1板金2物レン
ズ13に入射し、光デイスク記録面14上に絞り込まれ
る。後述するように、記録面14上の光ビームスポット
形状はトラック溝方向を長軸としだ長楕円形状となる。
記録面14より反射した光ビームは対物レンズ13、λ
/4板1板金2て、積層反射板11によって反射され、
ビームスプリッタ10を通過して凸レンズ16に絞られ
、ナイフエッヂ16により凹レンズ17、四分割光電素
子18に至る光路と、四分割光電素子19に至る光路に
分離される。すてに公知の方法によって光電素子18.
19で検出される光量の差信号でピックアップ装置のそ
れぞれ焦点制御、トラッキング制御を行なう。
なお反射屈折の法則によれば第6図において次の関係が
ある。
”?β1−θ β2=β2−θ ・・・・・(1) β2−rl−θ β3−β2−θ ここでnは積層反射板の屈折率、σ1は表面15での入
射角、β1.σ2.σ3は表面15での屈折角、β2.
β3は表面15での反射角、rl、β2は裏面16での
反射角であり、裏面16は表面15に対しθの傾きをな
す。
(1)式より 第6図は対物レンズ13を通過した光ビームの記録面1
4上での強度分布を示す説明図であり、”01 ”Oは
対物レンズ13位置での直交座標、x、、 y工は記録
面上での直交座標、Z軸は光軸方向の座標である。なお
yO”i軸はトラック溝方向と平行にとる。
以下簡単のため光ビームは楕円平行ガウスビームと考え
る。光ビーム21.22は光軸20に対しyo−z平面
内でそれぞれσ1−σ2.σ1−σ3だけ傾いているた
め、光ビーム20,21.22の対] kyO3in 
(a 1a s) で表わされる。ただしkは伝搬定数であり、光の波長を
λとしてに=2π/λである。またC〉1である。
従って20.21.22の合成ビームの光分布q(x□
’ r ”l □ )はビーム間の位相差を考え、lH
(kyOs+n (σ1−σ2)十ψ1)となる。よっ
て光デイスク記録面14上での光分布E(xl、yl、
σ)はキルヒホッフの積分式のフレネル近似を用いて次
式で与えられる。ただしfは対物レンズの焦点距離であ
る。
以下余白 ただし ここで積層反射板表面15、裏面160反射率をそれぞ
れr。、rl とすると、反射ビーム20゜21.22
の光強度R82、R,2、R22は入射光強度を1とし
て、それぞれr 0′、 r 12 (1,、、、ro
2 )2゜また積層反射板の屈折率n二1.50 入射角σ1=460 、傾きθ=0.025゜とすれば
 に))式より (22=:44.9070 a =44.813゜よっ
て対物レンズの焦点距離f=4−26mmとしてy1=
6.9μm y2二13.9z1m となる。
すなわちy1軸上てy4 = O/1m 、 y、ユ。
、9工。
y工=13.971m を中心として3個のスポットが
存在し、それぞれの光強度ピーク値の比は: 0.33
4 : 0.141 となる。またC>1であるからこ
れらのスポットはそれぞれyl軸すなわちトラック溝方
向を長軸とする長楕円形状となる。
これらの様子を第6図に示す。次に光ビーム間の位相差
による影響を考える。一般に任意の2点のIA、(t)
+2+IA2(t+τ月2+A、I(を吋(【十τ)+
A、ゞ(t)A2(t+で)で表わされる。この時間的
平均を工とすればI = I、 土工、+ 2rVT2
R1r12(T)複素コヒーレンス” rl2(τ)ハ
コヒーレンスが上場合には次式で表わされる。
1kcr (C:光速) r12=”O’ よって干渉時の光の強さを最大にするKはkCτ=2m
π (m:整数) であればよい。よって光ビーム20,21.2間に位相
差がない場合、それらのビームの光デスク記録面上での
光分布は第6図破#1123の如なり、光ビームのエネ
ルギーを効率よく記録面に集めることが出来る。
次に光ビーム20,21.22間の位相差をなす方法に
ついて説明する。積層反射板11から反射後に生ずる光
ビーム間の位相差Δψは積層動板11の反射位置から光
デイスク記録面14捷!/ ニア μm d = 20
M λ=830nm としてΔψ−9X 1(Y5ra
d であり無視出来る大きさである。よって積層反射板
11での反射、繰り返しハ 2 式で与えられる。
イ く 上 く とすれば光ビーム20.21間に位相差はなくなつ
 る。光ビーム21.22間の位相差も同じく(褐式父
 で与えられ、(6)式が成り立てば、積層反射板から
の反射光はすべて同位相となる。
以上のようにこの実施例によれば、表面が良好な半透鏡
、裏面は表面に角度をなす全反射鏡で構成された1層の
積層反射板を用い、その厚さを(殉式で与えるとすれば
、光デイスク記録面上に有効な消去スポットを効率よく
形成することができる。
なお、上記実施例では1層の積層反射板を用いたが、表
面を含めた各積層境界面は良好な半透鏡で、最下層の境
界面は反射鏡であり、各積層境界面を表面に対し微小角
をもたせ構成した多層の積層反射板を用いても同様の効
果が得られ、各積層の厚さtlは、積層媒質の屈折率n
□、入射側の屈折角をβ1、入射側境界面での反射によ
る位相おくれをψ0、出射側境界面での位相おくれをψ
1+1として でちえることにより、上記実施例同様に光デイスク記録
面上に有効な消去スポットを効率よく形成゛)すること
が出来る。
発明の効果 本発明の光学ピックアップ装置は、表面を含めた各積層
境界面は良好な半透鏡であり、最1層の境界面は反射鏡
であり、各積層境界面を表面に対し微小角をもたせ、各
積層の厚さを反射光が同位相になるよう設定された多層
の積層反射板を用い、この反射板で反射された光をディ
スク記録面上に収束させることで、1つの光源、1つの
光学系で効率的な強度分布をもった消去スポットを記録
面上に結ばせることが出来、その実用的効果は大きい0
【図面の簡単な説明】
第1図aは従来の消去スポット形状説明のだめの図、同
図すはその光強度分布を示す特性図、第2図は効率的な
消去スポット強度分布を示す特性図、第3図aは従来の
消去スポット形状説明のための図、同図すはその光強度
分/[]を/jゝす特性1%i、第4図は本発明の一実
施例における光学ピックアップ装置の原理図、第6図は
−1−記実施例での積層メ射板での光の反射を示す原理
図、第6図は上記実施例での記録面上での光強度分布を
示す特性図である。 11 ・・積層反射板、12 ・λ/4板、13・対物
レンズ、14 光デイスク記録面、15積層反射板表面
、16.・積層反射板裏面、20.21.22 −反射
光ビーム、23 記録面上光強度分布。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 え1 第4図 第6図 ?l

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 光源から放射された光を収束させて記録トラ。 り上に照射する対物レンズと、この対物レンズと前記光
    源の間に配置され前記光源からの光を前記対物レンズに
    導く積層媒質とを備え、前記積層媒質の表面及び各積層
    境界面は前記積層媒質よシ高い屈折率の薄膜で構成され
    た半透鏡であり、前記積層媒質の最下層の境界面は反射
    鏡であり、前記各積層境界面は前記積層媒質表面に対し
    角度をなし、前記各積層境界面での反射光と前記積層媒
    質表面を含めた各積層境界面間の繰り返し反射光とは前
    記積層媒質表面での反射光に対し角度をなして前記対物
    レンズに導かれ、それぞれ前記記録トラ、り上に絞り込
    捷れ、前記積層媒質の光入射側媒質から数えて1層目の
    媒質の屈折率をnlとし、前記1層目媒質の厚さをt□
    とし、前記1層目媒質中での光の波面法線が前記1層目
    媒質の入射側境界面法線となす屈折角をβ1七し、前記
    i層目媒質の入射側境界面での反射光の入反射間に生ず
    る位相おくれをψ、とし、前記1層目媒質の出射側境界
    面での反射光の入反射間に生ずる位相おくれを9m+1
     とし、前記光の波長をλとして、の関係をもたせ、前
    記積層媒質表面での反射光と、各積層境界面での反射光
    と、前記積層媒質表面を含めた各積層境界間の繰り返し
    反射光とを同位相とすることを特徴とする光学ビックア
    ップ装置。
JP59110002A 1984-05-30 1984-05-30 光学ピツクアツプ装置 Pending JPS60253033A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0473071A2 (en) * 1990-08-31 1992-03-04 Sony Corporation Beam combining apparatus for semiconductor lasers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0473071A2 (en) * 1990-08-31 1992-03-04 Sony Corporation Beam combining apparatus for semiconductor lasers
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