JP2616465B2 - Optical head device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光ヘッド装置に係り、特
に光を利用して情報の記録再生を記録媒体に行う情報記
録再生装置に適用され、超解像技術により記録密度を向
上させる光ヘッド装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head device, and more particularly to an optical head device which is applied to an information recording / reproducing device for recording / reproducing information on / from a recording medium by using light and which improves recording density by super-resolution technology. It relates to a head device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】光を利用してディスク状などの記録媒体
に、情報を形状変化あるいは光学的特性若しくは磁気的
特性変化により記録あるいは再生する情報記録再生装置
に適用される光ヘッド装置では、記憶容量の増大のため
に記録媒体の記録密度を高めることが要求されている。
この記録密度の向上には、記録媒体上に結像される光ス
ポットの径を縮小することが有効である。2. Description of the Related Art In an optical head device applied to an information recording / reproducing apparatus which records or reproduces information on a recording medium such as a disk using light by a change in shape or a change in optical characteristics or magnetic characteristics, an optical recording device is used. It is required to increase the recording density of a recording medium in order to increase the capacity.
To improve the recording density, it is effective to reduce the diameter of the light spot formed on the recording medium.

【０００３】この光スポットは、レーザ光を対物レンズ
（集光レンズ）により集光して記録媒体上に結像される
ものであるため、この光スポットの径は入射されるレー
ザ光の波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡとすると、
λ／ＮＡに比例し、この値（回折限界値）よりも小さく
することができない。従って、光スポットの径を縮小す
るためには、レーザ光の波長λをより短くする方向で光
源となる半導体レーザの開発が進められており、また、
対物レンズの開口数ＮＡとしてできるだけ大きな値のも
のが使われる。[0003] Since this light spot focuses laser light by an objective lens (condensing lens) and forms an image on a recording medium, the diameter of this light spot is determined by the wavelength of the incident laser light. Assuming that λ and the numerical aperture of the objective lens are NA,
It is proportional to λ / NA and cannot be made smaller than this value (diffraction limit value). Therefore, in order to reduce the diameter of the light spot, the development of a semiconductor laser serving as a light source in the direction of shortening the wavelength λ of the laser light has been advanced.
The numerical aperture NA of the objective lens has a value as large as possible.

【０００４】 しかし、半導体レーザの短波長化や対物
レンズの高ＮＡ化には限界がきているため、近年におい
てはスポット径の縮小技術として超解像技術の研究が進
んでいる。この超解像技術は、光ビームの中心部分の光
強度を弱め、対物レンズで集光すると、光スポットの大
きさを回折限界値よりも小さくできる技術として従来よ
り知られている。However, since the come it is a limit to the NA of the shorter wavelength and an objective lens of the semiconductor lasers in recent years has advanced the research of super-resolution technique as reduction techniques of the spot diameter. This super-resolution technique is conventionally known as a technique capable of reducing the light intensity at the center of a light beam and condensing the light beam with an objective lens so that the size of a light spot can be made smaller than a diffraction limit value.

【０００５】この超解像技術を光ヘッド装置に応用し、
前記回折限界値以上の記録再生を可能とする光ヘッド装
置として、レーザ光の光束断面の中心部分を遮光して回
折限界値以下のスポットを記録媒体上に形成し、更に記
録媒体からの反射光を再集光させて、反射光のメインビ
ームのみを検出して良好な再生信号を得る光ヘッド装置
が従来提案されている（例えば、特開平２−１２６２４
号公報）。By applying this super-resolution technology to an optical head device,
As an optical head device capable of recording / reproducing at or above the diffraction limit value, a central portion of a cross section of a light beam of a laser beam is shielded to form a spot at or below the diffraction limit value on a recording medium, and further reflected light from the recording medium. An optical head device has been proposed in which a light beam is re-condensed and only a main beam of reflected light is detected to obtain a good reproduction signal (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-162424).
No.).

【０００６】図６（ａ）はこの超解像技術を用いた従来
の光ヘッド装置の一例の構成図を示す。この従来の光ヘ
ッド装置は、半導体レーザ１、コリメートレンズ２、超
解像フィルタ３、ビームスプリッタ５、対物レンズ６、
再集光レンズ８、ピンホール９及び光検出器１０より構
成されており、情報記録媒体７の情報面に光スポットを
結像する。FIG. 6A shows an example of a configuration of a conventional optical head device using the super-resolution technique. This conventional optical head device includes a semiconductor laser 1, a collimating lens 2, a super-resolution filter 3, a beam splitter 5, an objective lens 6,
It comprises a refocusing lens 8, a pinhole 9 and a photodetector 10, and forms a light spot on the information surface of the information recording medium 7.

【０００７】この従来装置の動作について説明する。光
源である半導体レーザ１から出射されたレーザ光は、コ
リメートレンズ２で平行化され、超解像フィルタ３に入
射される。超解像フィルタ３は、図７（ａ）に示すよう
に、入射レーザ光の光束断面３６の中心を通る位置に配
置した帯状の遮光板３５により部分的に遮光することに
より、同図（ｂ）に示すような光強度分布を得る。The operation of the conventional device will be described. Laser light emitted from a semiconductor laser 1 as a light source is collimated by a collimator lens 2 and enters a super-resolution filter 3. As shown in FIG. 7A, the super-resolution filter 3 is partially shielded by a band-shaped light-shielding plate 35 disposed at a position passing through the center of the light beam cross section 36 of the incident laser light, thereby forming the same as in FIG. A light intensity distribution as shown in FIG.

【０００８】この超解像フィルタ３より取り出されたレ
ーザ光は、図６（ａ）のビームスプリッタ５を透過し、
対物レンズ６により情報記録媒体７の情報面上に微小径
の光スポットを形成して照射される。The laser light extracted from the super-resolution filter 3 passes through the beam splitter 5 shown in FIG.
A light spot having a small diameter is formed on the information surface of the information recording medium 7 by the objective lens 6 and irradiated.

【０００９】この情報記録媒体７上の光強度分布は、図
７（ｃ）に実線３８で示すようになり、同図（ｃ）に点
線３７で示す超解像フィルタ３を用いない従来の光ヘッ
ド装置の光強度分布に比較すると、幅の狭いメインロー
ブ４０による光スポットが形成される。ただし、光スポ
ットの周辺部分の光強度は図７（ｃ）に３９で示すよう
に、通常の光強度分布３７よりも高くなる（以下、この
部分はサイドローブと称する）。The light intensity distribution on the information recording medium 7 is shown by a solid line 38 in FIG. 7C, and a conventional light without the super-resolution filter 3 shown by a dotted line 37 in FIG. As compared with the light intensity distribution of the head device, a light spot is formed by the main lobe 40 having a smaller width. However, the light intensity at the peripheral portion of the light spot is higher than the normal light intensity distribution 37 as indicated by 39 in FIG. 7C (hereinafter, this portion is referred to as a side lobe).

【００１０】上記の光スポットを形成した後情報記録媒
体７より反射されたレーザ光は、図６（ａ）に示す対物
レンズ６を透過してビームスプリッタ５に入射され、こ
こで反射される。ビームスプリッタ５により反射されて
光路が変えられた反射光は、再集光レンズ８に入射さ
れ、これにより再集光されてピンホール９を透過して光
検出器１０に入射されて再生信号に変換される。The laser light reflected from the information recording medium 7 after the formation of the above-mentioned light spot passes through the objective lens 6 shown in FIG. 6A, is incident on the beam splitter 5, and is reflected there. The reflected light reflected by the beam splitter 5 and having its optical path changed is incident on the re-condensing lens 8, thereby re-condensed, transmitted through the pinhole 9, incident on the photodetector 10, and converted into a reproduced signal. Is converted.

【００１１】 再集光点での集光スポットの形状は、図
６（ｂ）に示すように、図７（ｃ）に示した情報記録媒
体７上の光スポットと同様に、メインローブ４１とサイ
ドローブ４２とから構成される。このメインローブ４１
は、主に情報記録媒体７上のメインローブ４０の反射光
成分である。焦点付近に設置されているピンホール９
は、サイドローブ４２を除去してメインローブ４１のみ
を通すことによって、情報記録媒体７上のサイドローブ
３９の反射光による再生信号の劣化を抑制するためのも
のである。As shown in FIG. 6B, the shape of the condensed spot at the re-condensing point is the same as the light spot on the information recording medium 7 shown in FIG. And a side lobe 42. This main robe 41
Is a reflected light component of the main lobe 40 mainly on the information recording medium 7. Pinhole 9 installed near the focal point
The side lobe on the information recording medium 7 is removed by removing the side lobe 42 and passing only the main lobe 41.
This is for suppressing the deterioration of the reproduction signal due to the reflected light at 39 .

【００１２】 この従来の光ヘッド装置では超解像フィ
ルタ３により光強度を減少させることにより、回折限界
値よりも縮小化された光スポット（メインビーム）を情
報記録媒体７の情報面に結像させることができる。これ
により、記録線密度を向上できると共に、情報記録媒体
７の半径方向のトラック密度も高めることができる。In this conventional optical head device, the light spot (main beam) smaller than the diffraction limit value is imaged on the information surface of the information recording medium 7 by reducing the light intensity by the super-resolution filter 3. Can be done. As a result, the recording linear density can be improved, and the track density in the radial direction of the information recording medium 7 can be increased.

【００１３】しかし、この従来の光ヘッド装置では、メ
インローブ４１に対物レンズ６の開口制限により情報記
録媒体７上のサイドローブ３９の反射光成分も混入して
いるため、ピンホール９やスリット等を用いてメインロ
ーブ４１のみを検出する方法だけでは再生信号の劣化の
抑制は不十分である。However, in this conventional optical head device, since the reflected light component of the side lobe 39 on the information recording medium 7 is also mixed into the main lobe 41 due to the restriction of the aperture of the objective lens 6, the pinhole 9 and the slit etc. The method of detecting only the main lobe 41 using the method is not enough to suppress the deterioration of the reproduced signal.

【００１４】そこで、従来この欠点を除去するために、
光検出器１０として、図８に示すように、メインローブ
４１とサイドローブ４２をそれぞれ別々の受光面４５
ａ、４５ｂ及び４５ｃで受光するように構成した３分割
光検出器４５を用いる光ヘッド装置が従来提案されてい
る（特開平２−２０６０３６号公報）。Therefore, conventionally, in order to eliminate this drawback,
As shown in FIG. 8, the main lobe 41 and the side lobes 42 are separated from each other by the light receiving surface 45 as the photodetector 10.
An optical head device using a three-divided photodetector 45 configured to receive light at a, 45b, and 45c has been conventionally proposed (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2-203636).

【００１５】 この従来の光ヘッド装置では、３分割光
検出器４５の受光面４５ａにより得られるメインローブ
４１の光電変換信号から受光面４５ｂ及び４５ｃにより
得られるサイドローブ４２の光電変換信号を減衰させて
から、その差信号をとることにより、メインローブ４１
中に混入している情報記録媒体７上のサイドローブ３９
の反射光成分を同相除去するものである。In this conventional optical head device, the photoelectric conversion signal of the side lobe 42 obtained by the light receiving surfaces 45 b and 45 c is attenuated from the photoelectric conversion signal of the main lobe 41 obtained by the light receiving surface 45 a of the three-divided photodetector 45. Then, by taking the difference signal, the main lobe 41 is obtained.
Side lobe 39 on the information recording medium 7 mixed therein
The in-phase removal of the reflected light component is performed.

【００１６】また、別の従来の光ヘッド装置として、上
記のピンホール９で遮光されて反射されたサイドローブ
４２の光を別の光検出器で検出し、これにより得られた
電気信号を減衰させた後、ピンホール９を通過したメイ
ンローブ４１を光検出器で検出して得られた電気信号か
ら差し引くことにより、再生信号を検出するようにした
構成の光ヘッド装置も知られている（特願平５−３３４
５６１号）。Further, as another conventional optical head device, the light of the side lobe 42 which is shielded and reflected by the pinhole 9 is detected by another photodetector, and the obtained electric signal is attenuated. An optical head device is also known in which a main lobe 41 passing through the pinhole 9 is detected by a photodetector and then subtracted from an electric signal obtained to detect a reproduced signal (see FIG. 1). Japanese Patent Application 5-334
561).

【００１７】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の光ヘッド装置は、光検出器１０上のメインローブ４１
への情報記録媒体７上のサイドローブ３９の反射光の回
り込みによる再生信号の劣化防止のために種々の方法が
用いられているが、いずれも情報記録密度が高くなる
と、再生信号の劣化防止が十分に得られないという問題
がある。However, the above-mentioned conventional optical head device has a main lobe 41 on the photodetector 10.
Various methods are used to prevent the reproduction signal from deteriorating due to the reflected light of the side lobe 39 on the information recording medium 7 on the information recording medium 7; however, when the information recording density is increased, the deterioration of the reproduction signal is prevented. There is a problem that it cannot be obtained sufficiently.

【００１８】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
情報記録密度が高くなっても、再生信号の劣化を大幅に
低減し得る光ヘッド装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points,
It is an object of the present invention to provide an optical head device capable of greatly reducing the deterioration of a reproduction signal even when the information recording density increases.

【００１９】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、レーザ光を出射する光源と、光源よりのレ
ーザ光に対して所定の光強度分布を付与する超解像フィ
ルタと、超解像フィルタを通過したレーザ光を情報記録
媒体上に集光する対物レンズと、情報記録媒体より反射
されて対物レンズを透過した反射光を、再集光する再集
光光学系と、再集光光学系により再集光された光の光束
断面の中心部付近を検出する光検出手段とを有する光ヘ
ッド装置において、対物レンズの受光時の開口数を、集
光時の開口数よりも大に設定したものである。According to the present invention, there is provided a light source for emitting a laser beam, a super-resolution filter for imparting a predetermined light intensity distribution to the laser beam from the light source. An objective lens for condensing the laser light passing through the super-resolution filter onto the information recording medium, a re-condensing optical system for re-condensing the reflected light reflected from the information recording medium and passing through the objective lens, In an optical head device having light detecting means for detecting the vicinity of the center of the light beam cross section of the light re-condensed by the condensing optical system, the numerical aperture of the objective lens at the time of receiving light is collected.
It is set to be larger than the numerical aperture at the time of light .

【００２０】また、本発明の再集光光学系は、超解像フ
ィルタを通過したレーザ光を対物レンズに入射し、対物
レンズを透過した反射光を反射して光路を変更するビー
ムスプリッタと、ビームスプリッタにより反射された反
射光を再集光する再集光レンズとよりなり、光検出手段
は、再集光レンズの焦点位置に配置されて再集光された
光のメインローブを通過させる光通過制限手段と、光通
過制限手段を通過した光を検出する光検出器とより構成
することができる。Further, the refocusing optical system according to the present invention comprises a beam splitter which changes the optical path by irradiating a laser beam passing through a super-resolution filter to an objective lens, reflecting reflected light transmitted through the objective lens, and changing an optical path. A refocusing lens for refocusing the reflected light reflected by the beam splitter, wherein the light detecting means is disposed at the focal position of the refocusing lens and passes the main lobe of the refocused light. It can be constituted by a passage restricting means and a photodetector for detecting light passing through the light passage restricting means.

【００２１】また、本発明の再集光光学系は、ビームス
プリッタにより反射された反射光を透過して再集光レン
ズに入射し、再集光レンズより入射した光を反射する第
２のビームスプリッタと、第２のビームスプリッタによ
り反射された光を再集光する第２の再集光レンズと、第
２の再集光レンズにより集光された光を検出する第２の
光検出器と、第２の光検出器の出力信号を減衰して光検
出手段よりの検出信号との差をとる手段とを更に設けた
ことを特徴とする。The refocusing optical system according to the present invention transmits the reflected light reflected by the beam splitter, enters the refocusing lens, and reflects the light incident from the refocusing lens. A splitter, a second refocusing lens that refocuses the light reflected by the second beam splitter, and a second photodetector that detects light collected by the second refocusing lens. Means for attenuating the output signal of the second photodetector and taking the difference from the detection signal from the photodetector.

【００２２】更に、光検出手段は、再集光光学系により
再集光された光のうち、メインローブとサイドローブと
をそれぞれ別々に受光する受光面を有する３分割光検出
器でもよい。Further, the light detecting means may be a three-divided photodetector having a light receiving surface for separately receiving a main lobe and a side lobe of the light refocused by the refocusing optical system.

【００２３】[0023]

【作用】本発明では、対物レンズの受光時の開口数を、
集光時の開口数よりも大に設定しているため、受光時の
対物レンズの開口制限が従来よりも少なく、これにより
情報記録媒体上のスポットの高い空間周波数成分もほぼ
対物レンズを通過して再集光光学系に入射することがで
きる。According to the present invention, the numerical aperture of the objective lens when receiving light is
Due to the set larger than the numerical aperture at the condensing, aperture restriction of the light receiving time of the objective lens is no less than the prior art, passing through it by information spots high spatial frequency component on the recording medium is also substantially objective lens Then, the light can be incident on the refocusing optical system.

【００２４】なお、従来、光ディスクからの戻り光を往
路の開口数に比べて大きな開口数を有する対物レンズで
検出する読み取り装置が知られている（特開平６−８４
１９９号公報）。しかし、この従来の読み取り装置は光
ディスクの光強度依存性を有する反射膜にて反射された
反射ビームを漏れなく受光することで再生信号振幅を増
大させることを目的としており、また、超解像フィルタ
を有するものではなく、本発明のように超解像フィルタ
を用いて光スポットを縮小化した時に生じる情報記録媒
体上のサイドローブの反射光の回り込みによる再生信号
の劣化を防止することを目的とする光ヘッド装置とは目
的、構成が異なる。It is to be noted that there has been conventionally known a reading apparatus which detects return light from an optical disk with an objective lens having a numerical aperture larger than the numerical aperture on the outward path (Japanese Patent Laid-Open No. 6-84).
199). However, this conventional reading device aims at increasing the amplitude of the reproduction signal by receiving the reflected beam reflected by the reflection film having the light intensity dependence of the optical disk without leakage, and also using a super-resolution filter. The object of the present invention is to prevent the deterioration of the reproduction signal due to the wraparound of the reflected light of the side lobe on the information recording medium which occurs when the light spot is reduced by using the super-resolution filter as in the present invention. The purpose and the configuration are different from those of the optical head device.

【００２５】[0025]

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明の第１実施例の構成図を示す。同図中、図６
（ａ）と同一構成部分は同一符号を付し、その説明を省
略する。本実施例は図１に示すように、光源１、コリメ
ートレンズ２、超解像フィルタ３、ビームスプリッタ
５、ピンホール９、光検出器１０、対物レンズ１２及び
再集光レンズ１３より構成されている。Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a configuration diagram of a first embodiment of the present invention. In FIG.
The same components as those in FIG. 1A are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. This embodiment, as shown in FIG. 1, comprises a light source 1, a collimating lens 2, a super-resolution filter 3, a beam splitter 5, a pinhole 9, a photodetector 10, an objective lens 12, and a refocusing lens 13. I have.

【００２６】図６（ａ）に示した従来の光ヘッド装置で
は、対物レンズ４を集光用と情報記録媒体７からの反射
光の受光用に兼用しており、集光時も受光時も同じ開口
数である。本実施例は図１に示すように、情報記録媒体
７へ光を集光させる対物レンズ１２の開口数を、集光時
の実質的な開口数よりも大きいものを用いている。In the conventional optical head device shown in FIG. 6A, the objective lens 4 is used both for condensing light and for receiving the reflected light from the information recording medium 7, so that the objective lens 4 is used for both condensing and receiving. They have the same numerical aperture. In this embodiment, as shown in FIG. 1, a numerical aperture of the objective lens 12 for condensing light on the information recording medium 7 is larger than a substantial numerical aperture at the time of condensing.

【００２７】すなわち、コリメートレンズ２よりも大径
の対物レンズ１２を設ける、又はビームスプリッタ５と
コリメートレンズ２の間に開口制限を設けることによ
り、対物レンズ１２の受光時の開口数を集光時の開口数
よりも大きくしている。また、対物レンズ１２の受光時
の開口数に対応して、再集光レンズ１３も従来の再集光
レンズ８に比し大きなものが用いられる。That is, the objective lens 12 having a larger diameter than the collimator lens 2 is provided , or the objective lens 12 is provided with the beam splitter 5.
By providing an aperture limit between the collimating lenses 2, the numerical aperture of the objective lens 12 when receiving light is made larger than the numerical aperture when collecting light. In addition, a refocusing lens 13 that is larger than the conventional refocusing lens 8 is used in accordance with the numerical aperture of the objective lens 12 at the time of receiving light.

【００２８】次に、本実施例の動作について説明する。
光源１より出射されたレーザ光は、コリメートレンズ２
で平行化され、超解像フィルタ３により光束の一部が遮
光されて変調を受け、ビームスプリッタ５を透過して対
物レンズ１２に入射され、これによりディスク状あるい
はカード状などの所定の形状の情報記録媒体７上に集光
される。対物レンズ１２により集光された情報記録媒体
７上のスポット径は、前述したように超解像効果により
超解像フィルタ３が無い場合に比べて小さくなるが、同
時にサイドローブも生じる。Next, the operation of this embodiment will be described.
The laser light emitted from the light source 1 is
And a part of the light beam is shielded and modulated by the super-resolution filter 3, transmitted through the beam splitter 5 and incident on the objective lens 12, thereby forming a disk-shaped or card-shaped predetermined shape. The light is focused on the information recording medium 7. Although the spot diameter on the information recording medium 7 condensed by the objective lens 12 is smaller than that without the super-resolution filter 3 due to the super-resolution effect as described above, side lobes also occur at the same time.

【００２９】対物レンズ１２は情報記録媒体７上のピッ
トにより変調されて反射されてきた光を集光時よりも大
きな開口数で受光し、平行光にする。この平行光は、ビ
ームスプリッタ５により反射されて光路が変えられて再
集光レンズ１３に入射され、これにより再度集光されて
焦点位置に配置したピンホール９により光束断面の中心
付近のみ透過されて光検出器１０に入射されて、光電変
換され、再生信号とされる。The objective lens 12 receives the light modulated and reflected by the pits on the information recording medium 7 with a numerical aperture larger than that at the time of focusing, and converts the light into parallel light. The parallel light is reflected by the beam splitter 5, the optical path is changed, and the reflected light is incident on the refocusing lens 13. The parallel light is collected again and transmitted only near the center of the light beam cross section by the pinhole 9 disposed at the focal position. The light enters the photodetector 10 and is photoelectrically converted into a reproduced signal.

【００３０】ここで、光源１より出射されるレーザ光の
波長を０．７８μｍ、対物レンズ１２として焦点距離３
ｍｍ、開口数０．４５のものを用い、超解像フィルタ３
としてビーム径を３０％細くする幅０．９ｍｍの遮光帯
の超解像フィルタを用いたときの情報記録媒体７上の光
強度分布は図２（ａ）に示すように、メインローブ１４
とサイドローブ１５とからなることは従来と同様であ
る。Here, the wavelength of the laser beam emitted from the light source 1 is 0.78 μm, and the objective lens 12 has a focal length of 3 μm.
mm, a numerical aperture of 0.45, and a super-resolution filter 3
As shown in FIG. 2A, the light intensity distribution on the information recording medium 7 when a light-shielding band super-resolution filter having a width of 0.9 mm that narrows the beam diameter by 30% is used as shown in FIG.
And the side lobes 15 as in the prior art.

【００３１】このような光強度分布を示す集光スポット
からサイドローブ１５のみを取り出して光検出器１０上
に結像したときの光強度分布を図２（ｂ）及び（ｃ）に
示す。図２（ｂ）は従来の光ヘッド装置のように、対物
レンズの受光時の開口数が集光時と同じ場合を示してい
る。この場合、メインローブ位置に情報記録媒体７上の
サイドローブ１５の光が混入して、サイドローブ１６だ
けでなくメインローブの位置にサイドローブ１５からの
回り込みによる光成分１７が生じ再生信号を劣化させる
原因となる。これは、受光時の対物レンズの開口制限に
より情報記録媒体７上のスポットの高い空間周波数成分
が除去されるためである。FIGS. 2B and 2C show light intensity distributions when only the side lobes 15 are extracted from the condensed spot having such a light intensity distribution and imaged on the photodetector 10. FIG. 2B shows a case where the numerical aperture of the objective lens at the time of light reception is the same as that at the time of light collection, as in the conventional optical head device. In this case, the light of the side lobe 15 on the information recording medium 7 is mixed into the main lobe position, and a light component 17 is generated not only by the side lobe 16 but also by the wraparound from the side lobe 15 at the position of the main lobe, thereby deteriorating the reproduction signal. This can cause This is because a high spatial frequency component of a spot on the information recording medium 7 is removed by limiting the aperture of the objective lens when receiving light.

【００３２】これに対し、図２（ｃ）は本実施例のよう
に、受光時の開口数を集光時の開口数よりも大きくした
対物レンズ１２を使用した時の光検出器１０上での光強
度分布を示す。図２（ｃ）は情報記録媒体７上の光強度
分布のサイドローブ１５とほぼ同じ形に復元されたサイ
ドローブ１８からなり、メインローブ位置に情報記録媒
体７上のサイドローブ１５の光の混入が抑制されている
ことを示している。On the other hand, FIG. 2 (c) shows on the photodetector 10 when an objective lens 12 having a numerical aperture at the time of receiving light larger than a numerical aperture at the time of condensing is used as in this embodiment. 3 shows the light intensity distribution of the sample. FIG. 2C shows a side lobe 18 reconstructed to have substantially the same shape as the side lobe 15 of the light intensity distribution on the information recording medium 7, and the light of the side lobe 15 on the information recording medium 7 is mixed at the main lobe position. Is suppressed.

【００３３】従って、図１に示したように、ピンホール
９（あるいはスリット）によりメインローブのみを透過
することにより、サイドローブ１８が除去され、情報記
録媒体７上のサイドローブ１５からの回り込みが無くな
るため、再生信号の劣化が抑制される。Therefore, as shown in FIG. 1, by transmitting only the main lobe through the pinhole 9 (or slit), the side lobe 18 is removed and the wraparound from the side lobe 15 on the information recording medium 7 is prevented. Therefore, deterioration of the reproduction signal is suppressed.

【００３４】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図３は本発明の光ヘッド装置の第２実施例の構成図
を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。図３に示すように、本実施例
は図１のビームスプリッタ５と再集光レンズ１３との間
に、第２のビームスプリッタ２０、第２の再集光レンズ
２１、第２の光検出器２２、減衰器２３及び差動増幅器
２４を設けたものである。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 shows a configuration diagram of a second embodiment of the optical head device of the present invention. In the figure, the same components as those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, a second beam splitter 20, a second refocusing lens 21, a second photodetector are provided between the beam splitter 5 and the refocusing lens 13 in FIG. 22, an attenuator 23 and a differential amplifier 24.

【００３５】本実施例の動作について説明するに、情報
記録媒体７からの反射光は、対物レンズ１２により平行
光とされ、ビームスプリッタ５により反射されてビーム
スプリッタ２０に入射される。ビームスプリッタ２０は
ビームスプリッタ５から入射された光は透過させて再集
光レンズ１３に入射し、再集光レンズ１３から入射され
た光は反射する。To explain the operation of the present embodiment, the reflected light from the information recording medium 7 is converted into parallel light by the objective lens 12, reflected by the beam splitter 5, and made incident on the beam splitter 20. The beam splitter 20 allows the light incident from the beam splitter 5 to pass therethrough and enters the refocusing lens 13, and reflects the light incident from the refocusing lens 13.

【００３６】従って、再集光レンズ１３は情報記録媒体
７よりのメインローブ及びサイドローブからなる反射光
を透過してピンホール９によりサイドローブを除去して
光検出器１０の受光面に照射する。このとき、ピンホー
ル９により上記のサイドローブが反射され、これが再集
光レンズ１３を透過し、ビームスプリッタ２０で反射さ
れ、更に再集光レンズ２１を経て光検出器２２の受光面
上に再集光される。Accordingly, the refocusing lens 13 transmits the reflected light composed of the main lobe and the side lobe from the information recording medium 7, removes the side lobe by the pinhole 9, and irradiates the light receiving surface of the photodetector 10. . At this time, the above-mentioned side lobe is reflected by the pinhole 9, transmitted through the refocusing lens 13, reflected by the beam splitter 20, and further passed through the refocusing lens 21 on the light receiving surface of the photodetector 22. It is collected.

【００３７】従って、光検出器２２により光電変換して
得られた電気信号は、サイドローブによる信号成分であ
り、減衰器２３に供給されて適当なレベルに減衰された
後、差動増幅器２４に供給される。一方、光検出器１０
は主に情報記録媒体７上のメインローブからなるが、若
干ではあるがサイドローブによる光成分が含まれている
光を光電変換して電気信号（再生信号）を得、これを差
動増幅器２４に供給する。これにより、差動増幅器２４
からはサイドローブによる影響が大幅に抑圧された高品
質の再生信号が得られる。Therefore, the electric signal obtained by the photoelectric conversion by the photodetector 22 is a signal component due to the side lobe, and is supplied to the attenuator 23 and attenuated to an appropriate level. Supplied. On the other hand, the photodetector 10
Is mainly composed of a main lobe on the information recording medium 7, but photoelectrically converts light slightly including a light component due to a side lobe to obtain an electric signal (reproduced signal). To supply. Thereby, the differential amplifier 24
Thus, a high-quality reproduction signal in which the influence of the side lobe is greatly suppressed can be obtained.

【００３８】本実施例も第１実施例と同様に、情報記録
媒体７上の集光スポットからサイドローブ１５のみを取
り出してピンホール９を設けない状態で光検出器１０上
に結像したときの光検出器１０上での光強度分布は、図
２（ｃ）に示したように、情報記録媒体７上の光強度分
布のサイドローブ１５とほぼ同じ形に復元されたサイド
ローブ１８からなるため、ピンホール９によりメインロ
ーブのみを透過することにより、サイドローブ１８が除
去され、情報記録媒体７上のサイドローブ１５からの回
り込みが無くなるため、再生信号の劣化が抑制される。In this embodiment, as in the first embodiment, when only the side lobes 15 are taken out of the condensed spot on the information recording medium 7 and imaged on the photodetector 10 without the pinhole 9 provided. As shown in FIG. 2C, the light intensity distribution on the photodetector 10 is composed of side lobes 18 restored to almost the same shape as the side lobes 15 of the light intensity distribution on the information recording medium 7. Therefore, since only the main lobe is transmitted through the pinhole 9, the side lobe 18 is removed and the wraparound from the side lobe 15 on the information recording medium 7 is eliminated, so that the deterioration of the reproduction signal is suppressed.

【００３９】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。図４は本発明の光ヘッド装置の第３実施例の構成図
を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。図４に示すように、本実施例
はピンホール９及び光検出器１０の代わりに、図８に示
した３分割光検出器４５と同一構成の３分割光検出器２
８を設けたものである。Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a configuration diagram of a third embodiment of the optical head device according to the present invention. In the figure, the same components as those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, instead of the pinhole 9 and the photodetector 10, a three-segment photodetector 2 having the same configuration as the three-segment photodetector 45 shown in FIG.
8 is provided.

【００４０】３分割光検出器２８は前述したように、メ
インローブとサイドローブとを別々に受光して光電変換
し、得られた電気信号のうちサイドローブによる電気信
号を適当に減衰させてメインローブの電気信号と差信号
をとることにより、再生信号を得る。As described above, the three-split photodetector 28 separately receives the main lobe and the side lobe, performs photoelectric conversion, appropriately attenuates the electric signal due to the side lobe in the obtained electric signal, and appropriately attenuates the main lobe and the side lobe. A reproduction signal is obtained by taking the electric signal of the lobe and the difference signal.

【００４１】本実施例も第１実施例と同様に、情報記録
媒体７上の集光スポットからサイドローブ１５のみを取
り出して３分割光検出器２８上に結像したときの３分割
光検出器２８上での光強度分布は、図２（ｃ）に示した
ようになるため、メインローブの位置に情報記録媒体７
上のサイドローブ１５からの回り込みが無くなるため、
再生信号の劣化が抑制される。In the present embodiment, as in the first embodiment, only the side lobes 15 are extracted from the condensed spot on the information recording medium 7 and imaged on the three-segment photodetector 28. Since the light intensity distribution on the reference numeral 28 is as shown in FIG. 2C, the information recording medium 7 is located at the position of the main lobe.
Because there is no wraparound from the upper side lobe 15,
Deterioration of the reproduction signal is suppressed.

【００４２】次に、本発明の第４実施例について説明す
る。図５は本発明の光ヘッド装置の第４実施例の構成図
を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。図５に示すように、本実施例
はコリメートレンズ２を設けずに、有限系の対物レンズ
３１を設けたものである。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a configuration diagram of a fourth embodiment of the optical head device according to the present invention. In the figure, the same components as those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 5, in the present embodiment, a finite objective lens 31 is provided without providing the collimating lens 2.

【００４３】本実施例では、光源１からのレーザ光は、
超解像フィルタ３及びビームスプリッタ３０をそれぞれ
透過して対物レンズ３１に入射され、対物レンズ３１に
より情報記録媒体７上に焦点一致して集光される。情報
記録媒体７から反射された光は、対物レンズ３１を介し
てビームスプリッタ３０に入射されて反射され、焦点位
置に配置された光検出器１０により受光される。In this embodiment, the laser light from the light source 1 is
The light passes through the super-resolution filter 3 and the beam splitter 30 and is incident on the objective lens 31, and is focused on the information recording medium 7 by the objective lens 31 so as to be focused. The light reflected from the information recording medium 7 enters the beam splitter 30 via the objective lens 31, is reflected, and is received by the photodetector 10 disposed at the focal position.

【００４４】本実施例も他の実施例と同様に、対物レン
ズ３１の受光時の開口数を集光時の開口数よりも大きく
しているため、情報記録媒体７上のサイドローブからの
回り込みが無くなるため、再生信号の劣化が抑制され
る。[0044] This embodiment also similar to the other embodiments, since the larger than the opening speed during condensing the numerical aperture at the light receiving objective lens 31, from the side lobes of the information recording medium 7 Since there is no wraparound, deterioration of the reproduced signal is suppressed.

【００４５】なお、本発明は以上の実施例に限定される
ものではなく、超解像フィルタ３として光を遮光する遮
光板や光を光路分離するプリズム等を用いた光強度変調
タイプ、光の位相を変調する位相変調タイプがある。形
状としては図７（ａ）に示したような１次元のものと２
次元のものがある。２次元の場合、円板状のものや、円
環状のものがある。超解像スポットのサイドローブとし
て一次成分のみを示したが、高次のサイドローブが存在
してもよい。Note that the present invention is not limited to the above embodiment, but a light intensity modulation type using a light-shielding plate for shielding light, a prism for separating the optical path, or the like as the super-resolution filter 3. There is a phase modulation type for modulating the phase. The shape is one-dimensional as shown in FIG.
There is a dimension. In the case of two dimensions, there are a disk-shaped one and an annular one. Although only the first-order component is shown as the side lobe of the super-resolution spot, a higher-order side lobe may exist.

【００４６】情報記録媒体７としては、位相を変調させ
るピットや光強度を変調させるピット、光の偏光面の傾
きを変調させるピットによる媒体に適応可能である。具
体的には情報記録媒体７はコンパクトディスク等の凹凸
形状変化の再生専用型の記録媒体や追記型の記録媒体、
書換え型の相変化媒体、光磁気媒体等がある。The information recording medium 7 is applicable to a medium including pits for modulating the phase, pits for modulating the light intensity, and pits for modulating the inclination of the polarization plane of the light. Specifically, the information recording medium 7 is a read-only recording medium or a write-once recording medium, such as a compact disk, having a change in uneven shape,
There are rewritable phase change media, magneto-optical media, and the like.

【００４７】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
対物レンズの受光時の開口数を、集光時の開口数よりも
大に設定することにより、情報記録媒体上のスポットの
高い空間周波数成分もほぼ対物レンズを通過して再集光
光学系に入射するようにしたため、メインローブ位置に
情報記録媒体上のサイドローブの光の混入を抑制でき、
これにより情報記録密度が高くなっても、再生信号の劣
化を大幅に抑制することができる。As described above, according to the present invention,
By setting the numerical aperture of the objective lens at the time of receiving light to be larger than the numerical aperture at the time of focusing, even the high spatial frequency components of the spot on the information recording medium pass through the objective lens and pass through the objective lens to the refocusing optical system. Since the light is incident, it is possible to suppress the mixing of side lobe light on the information recording medium at the main lobe position,
As a result, even if the information recording density is increased, the deterioration of the reproduced signal can be significantly suppressed.

【００４８】また、本発明によれば、集光時の対物レン
ズの開口数は従来と変わらないので、対物レンズや情報
記録媒体の傾き等によるビーム肥大化の影響は従来と同
等に抑えることができる。Further, according to the present invention, since the numerical aperture of the objective lens at the time of condensing is not different from the conventional one, the influence of the beam enlargement due to the inclination of the objective lens and the information recording medium can be suppressed to the same level as the conventional one. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の一実施例における情報記録媒体上及び
光検出器上の光強度分布を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a light intensity distribution on an information recording medium and on a photodetector in one embodiment of the present invention.

【図３】本発明の第２実施例の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図４】本発明の第３実施例の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a third embodiment of the present invention.

【図５】本発明の第４実施例の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図６】従来装置の一例の構成図及び集光スポットの光
強度分布を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a configuration of a conventional device and a light intensity distribution of a condensed spot.

【図７】従来装置の超解像効果の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a super-resolution effect of a conventional device.

【図８】従来装置の光検出器の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a photodetector of a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 光源 ２ コリメートレンズ ３ 超解像フィルタ ５、２０、３０ ビームスプリッタ ７ 情報記録媒体 ９ ピンホール １０、２２ 光検出器 １２、３１ 対物レンズ １３、２１ 再集光レンズ１４、４０、４１ メインローブ １５、１６、１８ サイドローブ１７ 回り込み光成分 ２３ 減衰器 ２４ 差動増幅器 ２８、４５ ３分割光検出器３５ 遮光板 ３６ 光束断面 ３７、３８ 光強度分布 ３９、４２ サイドローブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Collimating lens 3 Super-resolution filter 5, 20, 30 Beam splitter 7 Information recording medium 9 Pinhole 10, 22 Photodetector 12, 31, Objective lens 13, 21, Re-condensing lens 14, 40, 41 Main lobe 15 , 16, 18 side lobe 17 wraparound light component 23 attenuator 24 differential amplifier 28, 45 three-segment photodetector 35 light shielding plate 36 light beam cross section 37, 38 light intensity distribution 39, 42 side lobe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−12623（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−81330（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−206036（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−125826（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−84199（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-12623 (JP, A) JP-A-2-81330 (JP, A) JP-A-2-206036 (JP, A) JP-A-4- 125826 (JP, A) JP-A-6-84199 (JP, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 レーザ光を出射する光源と、 該光源よりのレーザ光に対して所定の光強度分布を付与
する超解像フィルタと、 該超解像フィルタを通過したレーザ光を情報記録媒体上
に集光する対物レンズと、 該情報記録媒体より反射されて該対物レンズを透過した
反射光を、再集光する再集光光学系と、 該再集光光学系により再集光された光の光束断面の中心
部付近を検出する光検出手段とを有する光ヘッド装置に
おいて、 前記対物レンズの受光時の開口数を、集光時の開口数よ
りも大に設定したことを特徴とする光ヘッド装置。A light source for emitting laser light; a super-resolution filter for providing a predetermined light intensity distribution to the laser light from the light source; An objective lens for focusing light, a re-focusing optical system for re-focusing reflected light reflected from the information recording medium and passing through the objective lens, and re-focused by the re-focusing optical system An optical head device having a light detecting means for detecting the vicinity of the center of the light beam cross section, wherein the numerical aperture of the objective lens when receiving light is set to be larger than the numerical aperture when condensing light. Optical head device. 【請求項２】 前記再集光光学系は、前記超解像フィル
タを通過したレーザ光を前記対物レンズに入射し、該対
物レンズを透過した反射光を反射して光路を変更するビ
ームスプリッタと、該ビームスプリッタにより反射され
た反射光を再集光する再集光レンズとよりなり、前記光
検出手段は、該再集光レンズの焦点位置に配置されて再
集光された光のメインローブを通過させる光通過制限手
段と、該光通過制限手段を通過した光を検出する光検出
器とよりなることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド
装置。2. A re-focusing optical system, comprising: a beam splitter configured to input a laser beam passing through the super-resolution filter to the objective lens, reflect a reflected light transmitted through the objective lens, and change an optical path. A refocusing lens for refocusing the reflected light reflected by the beam splitter, wherein the light detecting means is disposed at a focal position of the refocusing lens, and a main lobe of the refocused light. 2. An optical head device according to claim 1, comprising: a light passage restricting means for passing the light; and a photodetector for detecting light passing through said light passage restricting means. 【請求項３】 前記再集光光学系は、前記ビームスプリ
ッタにより反射された反射光を透過して前記再集光レン
ズに入射し、該再集光レンズより入射した光を反射する
第２のビームスプリッタと、該第２のビームスプリッタ
により反射された光を再集光する第２の再集光レンズ
と、該第２の再集光レンズにより集光された光を検出す
る第２の光検出器と、該第２の光検出器の出力信号を減
衰して前記光検出手段よりの検出信号との差をとる手段
とを更に設けたことを特徴とする請求項２記載の光ヘッ
ド装置。3. The second re-focusing optical system transmits the reflected light reflected by the beam splitter, enters the re-focus lens, and reflects the light incident from the re-focus lens. A beam splitter, a second refocusing lens that refocuses the light reflected by the second beam splitter, and a second light that detects light collected by the second refocusing lens 3. The optical head device according to claim 2, further comprising a detector, and a unit for attenuating an output signal of the second photodetector to obtain a difference from a detection signal from the photodetector. . 【請求項４】 前記光検出手段は、前記再集光光学系に
より再集光された光のうち、メインローブとサイドロー
ブとをそれぞれ別々に受光する受光面を有する３分割光
検出器であることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド
装置。4. The light detecting means is a three-divided photodetector having a light receiving surface for separately receiving a main lobe and a side lobe of the light refocused by the refocusing optical system. The optical head device according to claim 1, wherein: