JPS6356823A - 光学的信号記録再生装置 - Google Patents

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） 本発明はディスクに光束を集光照射し、その反射光ある
いは透過光により信号を記録再生する光学式ディスクプ
レーヤ等の光学的信号記録再生装置に関するものである
６ （従来の技術） 従来の光学的信号記録再生装置の一例を第４図に示す、
半導体レーザ２１から紙面に平行な偏光面を持つ直線偏
光で放射された楕円パターンの発散レーザ光は、コリメ
ートレンズ２２で平行光に変えられ、リトロ−プリズム
２３でビーム整形、すなわち楕円率改善が行なわれた後
、偏光プリズム２４を透過し、４分の１波長板２５に入
る。ここで直線偏光が円偏光に変換され、対物レンズ２
６によって集束され、記録媒体２７上に焦点を結ぶ。記
録媒体２７からの反射光は対物レンズ２６を透過し、平
行光となって４分の１波長板２５に戻る。この円偏光は
旋回方向が入射時と異なり逆転しているので、４分の１
波長板２５を透過すると紙面に垂直な偏光面を持つ直線
偏光に変換され、偏光プリズム２４で反射される。さら
に、この反射光は単レンズ２８で絞られ、ハーフプリズ
ム２９で２つの光束に分岐され、１つは光検出素子３０
に、もう１つはシリンドリカルレンズ３１を経て光検出
素子３２に入る。光検出素子でそれぞれのレーザ光の光
量が電気信号に変換され、対物レンズ駆動装置３３の制
御および情報信号の処理に用いられる。

記録時に記録媒体に集光される光量は、例えば直径２０
口のディスクを１８００ｒｐｍで回転させた時、９ｍＷ
程度必要となる。もし、リトロ−プリズム２３をなくし
て、半導体レーザの楕円ビームのビーム整形を行なわず
に記録媒体に集光照射しようとするならば、対物レンズ
とコリメートレンズのＮＡで決まる光の利用効率を考慮
して、最低でも４０ｍＷ程度の出力の半導体レーザが必
要である。ところが、現在での半導体レーザの量産レベ
ルは４０ｍ　Ｗ以−ヒの高出力レーザを安価で大量に供
給できるところまで達していない。したがって、量産レ
ベルで考えるならば、リトロ−プリズムによるビーム整
形はどうしても必要である。

またさらに、ビーム整形を行なわなかった場合の記録媒
体上でのビームスポットには、半導体レーザの非点隔差
の影響が強く現われる。すなわち、ビームスポット上に
は非点収差が多く含まれるため、記録媒体上の信号を読
み取る際、隣の信号とのクロストークの増加、あるいは
記録周波数に対する周波数特性の劣化が生じる。このこ
とからもビーム整形の必要性がうかがえる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、前述のようにリトロ−プリズムを光学系の中に
組み込めば、光学部品点数が１点増えることになり、コ
ストも上がる上、組立上も工程の増加はまぬがれない。

また、光学的記録再生装置も部品が増えた分、大型化し
てしまうことになる。

またさらに、第４図のように記録媒体への入射までを反
射面を経ない光路構成とした場合、光学的信号記録再生
装置の高さがリトロ−プリズムの厚さの分だけ高くなっ
てしまうという欠点も有している。そこで、少しでもこ
わらの欠点を軽減するため、第５図のようにリトロ−プ
リズムと偏光プリズムとを一体化したものが考えられた
。この第５図のプリズム構成例は「市内、コンピュータ
ー用光ディスク、　Ｏｐｌｕｓ　Ｅ　、　１．９８５年
３月、Ｐ、５０〜Ｐ、５６Ｊの文献に記されたものであ
る、第５図の構成例では、第４図の偏光プリズムとりト
ロープリズムの組合せが合計３個の部材から成り立って
いたものを２個の部材に減らしており、この２個の部材
を貼り合わせたプリズム２０により、リトロ−プリズム
と偏光ブリズｌＮの機能を持たせている。

なお、第５図において、ｑは半導体レーザからの出射光
、ｒは記録媒体へ向かう光束、Ｓは記録媒体からの戻り
光、ｔは光検出素子へ向かう光束である。

し、かじながら、このプリズム２０の構成においても、
プリズムの製造コストは貼り合わせ工程があること等の
ため、第４図の場合と比較してほとんど変わらない６ま
た。このプリズ１１では反射面を一面介してビームを記
録媒体に入射させているため、その分ビームの持つ収差
が拡大する。

第６図に示すプリズム２１は、第５図の一体型プリズム
２０ａを第４同と同様に縦方向に使用したものであるが
、第５図に比べ反射面がなくなった分、ビームの収差は
減少したが、第４図の従来例と同様に、光学的信号記録
再生装置の高さの薄型化を図る点で、著しい改善点は見
られない。

本発明は上記の問題点に鑑み、記録再生用の光学的信号
記録再生装置の光学系におけるり１−ローブリズムと偏
光プリズムの構成に着目し、ビーム整形と戻り光分岐の
機能をそこなうことなく、光学部品点数を削減し、光学
部品の製造コストを下げ、光学系の小型化を図ることが
可能な光学的信号記録再生装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために１本発明の光学的記録再生
装置は、ビーム整形のための入射面と記録媒体からの戻
り光を反射する面とが同一面となる、１個の光学基材か
らなるプリズムを用いるものである。

（作　用） 従来、ビーム整形と戻り光分岐に必要な光学部品の個数
が、少なくとも２点以上の部材で構成する必要があった
のに対し、本発明は１点の部材のみで上記機能を奏させ
るものである。したがって、光学部品点数の削減が可能
であり、また、このビーム整形と戻り光分岐の機能を有
するプリズムは、貼り合わせ面がないため、製造が容易
であり、プリズムの製造コストの低減が可能である。ま
た、部品点数の減った分だけ、光学的信号記録再生装置
の小型化、′ｆｊｔ型化、型化化軽量化である。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における光学的信号記録
再生装置を示すものであり、この実施例の装置の構成は
追記型の光学的信号記録再生装置の光学系の構成例であ
る。

第１１図および第２図において、１は半導体レーザ、２
はコリメートレンズであり、プリズム３が本発明の特徴
を表わす部品であって、その詳細図が第２図に示されて
いる。プリズム３は１つの光学基材から成るプリズムで
あり、複数個の部材を貼り合わせて作る必要はない。半
導体レーザ１から出射したレーザ光は、コリメートレン
ズ２を経て平行光となり、プリズム３の面ｄに対しｐ偏
光で入射する０面ｄを透過する際、レーザ光の楕円率が
改善され、通常そのビーム整形比ｂ／ａ（ａ・・・入射
ビーム短軸径、ｂ・・・出射ビーム短軸径）が２〜３と
なるように入射角ｋを設定する。面ｄを透過した光はさ
らに面ｅを透過し、４分の１波長板４と対物レンズ５を
経て記録媒体６に集光照射され、その戻り光が再び対物
レンズ５と４分１波長板４を透過し、さらにプリズム３
の面ｅを透過して面ｄに入射する。この時の入射光ｉは
４分の１波長板４を往復しているため、面ｄに対してＳ
偏光となっており、面ｄでほとんどが反射され、その反
射光は面ｆに入射する。面ｆを透過した光は光検出素子
へ向かうが、その光束の向きｊと対物レンズ側出射光の
向きｈとのなす角ｐが９０°となるように１本実施例の
プリズム３の面ｆの角度設定がなされている。

以上の通り、本実施例で用いるプリズム３は、面ｄのコ
ーティングの特性として入射角にのｐ偏波に対する透過
率９６％以上、入射角ＱのＳ偏波に対する内面反射率９
６％以上となるように設計される。また、０面とｆ面に
は反射防止コートが施される。なお１面ｆの透過の際、
ビームの短軸径がｃ／ｂ（ｃ・・・反射ビーム短軸径）
倍され、本実施例ではｃ／ｂ幻０．９程度の値をとる。

したがって、ｃ　／　ｂが検出光学系に与える影響はほ
とんどないと考えてよい。本実施例の検出光学系は単レ
ンズ７、ハーフミラ−８，光検出素子９．ｌＯで構成さ
れるアスティグマフォーカシングおよびファーフ□イー
ルドトラッキング方式を用いているが、０７５倍される
短軸方向に対して直角にトラッキング方向がくるように
すれば、ｃ　／　ｂのトラッキングに対する影響を全く
なくすることができる。

上記構成による本実施例の作用と効果は以下の通りであ
る。一部材で構成されたプリズム３をビーム整形と戻り
光分岐に用いることにより、従来２点以上の部材で構成
する必要があった前記機能を有する光学部品を、１点の
みで構成することができる。従って、光学部品点数の削
減が可能であり、また、このプリズム３は貼り合わせ面
がないため、製造が容易であり、プリズムの製造コスト
の低減が可能である。また、部品点数の減った分だけ、
光学的信号記録再生装置の小型化、軽量化が可能である
。

さらに、第１図の構成例のように記録媒体への入射まで
を反射面を経ない光路構成として使用すれば、プリズム
３の高さは第６図の従来例のプリズム２０ａに比べてか
なり低く設計できる。したがって、光学的信号記録再生
装置自身もプリズム２０ａを使用した場合に比べて薄型
化が可能である。

次に１本発明の第２の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。第３図は本発明の第２の実施例における光
学的信号記録再生装置を示すものであり、この実施例の
構成は光磁気方式の消去型の光学的信号記録再生装置の
構成例である。

プリズム３ａは第１図のプリズム３と外形は同じである
が、而ｄのコーティングが異なり、例えばｐ偏光の透過
率７０％２反射率３０％、Ｓ偏光の透過率１％以下９反
射率９８％以上となるように設計される。また、検出光
学系は単レンズ７、パイプリズム１２．ウオーラストン
プリズム１３．光検出素子１４．１５で構成されるダブ
ルナイフェツジフォーカシングおよびファーフィールド
トラッキング方式を用いている。

この第２の実施例における作用と効果は、第１の実施例
の場合と同様である。

なお、第１および第２の実施例の構成は、記録媒体への
入射までを反射面を経ない光路構成としているが、対物
レンズとプリズム３または３ａの間に光学部品を１点加
えることによって反射面を設け、光軸を９０°曲げて、
全体の光学部品の配置を記録媒体と平行な面におさめる
ようにしてもよい。また、プリズム３および３ａのｆ面
は、出射光の向きｈとｊとが９０＠　をなすように設計
しているが、特に９０°に限る必要はなく、性能の許す
範囲内でイ壬意の角度に設定可能である。またさらに。

第１の実施例、第２の実施例の各フォーカシング。

トラッキング検出方式は、前述の検出方式に限る必要は
なく、あらゆるフォーカシングおよびトラッキング検出
方式による検出光学系の構成にすることが可能である。

（発明の効果） 以上のように本発明の光学的信号記録再生装置は、ビー
ム整形と戻り光分岐を同一面で行なうことが可能な、１
つの光学基材から成るプリズムを用いることにより、従
来２点以上の光学部材で構成する必要があった前記機能
を有する光学部品を１点の部材で構成するこさが可能で
ある。したがって、光学部品点数の削減ができる。また
、前記プリズムは貼り合わせ面を持たないため、製造が
容易であり、プリズムの製造コストの低減が可能である
。また５部品点数の減った分だけ、光学的信号記録再生
装置の小型化、薄型化、軽景化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における光学的信号記録
再生装置の構成図、第２図は本発明の実施例におけるプ
リズムの詳細図、第３図は本発明の第２の実施例におけ
る光学的信号記録再生装置の構成図、第４図は従来の光
学的信号記録再生装置の構成図、第５図、第６図は従来
の光学的信号記録再生装置に使用されるプリズムの詳細
図である。 １・・・半導体レーザ、　　２・・・コリメートレンズ
、　３・・・プリズム、　４・・・４分の１波長板、　
５・・・対物レンズ、　６・・・記録媒体。 ７・・・単レンズ、　　８・・・ハーフミラ−２９゜１
０・・・光検出素子、１１・・・対物レンズ駆動装置、
　ｅ・・・対物レンズ側出射面、　ｇ・・・入射光の向
き、　ｍ・・・ｆ面の入射角、　ｎ・・・ｊの出射角、
　ｑ・・・半導体レーザからの出射光、　　ｒ・・・記
録媒体へ向かう光束、　Ｓ・・・記録媒体からの戻り光
、　　し・・・光検出素子へ向かう光束。 特許出願人　松下電器産業株式会社 第１図 １　・　キ導ベギレ−７パ ２・　つりメートレンガゝ ３　・・　フ１ノス゛ム ４・　４分つ１　ラ茨表）反 ５　・　薪附しソス゛ ６　・　５し酵妃永（キ ７・辛いで ８　・　）＼−フミラー ９．１０・・・毛え便ム京５ １（・・１代しγｆ駐ヤＤ裟炙 第２図 ■ ９　　２Ｎ、ｍｔ−剛ｙ　　　　　　　　　　ｐ−ｎｃ
Ｊ　　　ラ　ヂトで１ン豐〕第３図 ２　・・つりメへトレノ八 ３ｃ・・　ブリ１゛ム ５　・・・　グヤ牙吻　し・ンＣ ６・・ｓｔ　４Ｆ　’ｉ’！−Ａ不 １４．１５・通検１奇 第　４　図 ２４　・　０−　丸ブり叉ム ２５・　４庁の１傭＆迫 Ｏσ　　−の　　　。 〜 ゛　　／

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ビーム発生素子と、前記光ビーム発生素子の出
   射する光ビームをプリズムを介して記録媒体上に集光照
   射する第１の光学手段と、前記記録媒体からの戻り光が
   前記第１の光学手段の１部分を通り前記プリズムによっ
   て反射分岐され、その分岐された前記戻り光を光検出素
   子へ導く第２の光学手段と、前記分岐された戻り光を電
   気信号に変換する前記光検出素子と、前記光検出素子の
   出力により前記記録媒体に対して前記光ビームの位置を
   機械的に調整する対物レンズ駆動装置とを備え、前記プ
   リズムは１つの光学基材から成っており、かつ前記光ビ
   ーム発生素子からの前記光ビームを入射する面と、前記
   記録媒体からの前記戻り光を反射する面とが同一の面で
   あり、かつ前記面に入射及び反射する前記戻り光の２つ
   の光軸を含む平面内で前記光ビーム発生素子の出射する
   前記光ビームを前記面に対して入射角４０°から８０°
   の範囲で入射させることを特徴とする光学的信号記録再
   生装置。
2. （２）前記プリズムから前記第１の光学手段を経て前記
   記録媒体へ向かう前記プリズムを出射直後の光束の光軸
   と、前記プリズムから前記第２の光学手段へ向かう前記
   プリズムを出射直後の光束の光軸とが、ほぼ９０°の角
   度をなすことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
   載の光学的信号記録再生装置。