JPH01253843A - ホログラムヘッド - 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、光の偏光を利用して情報を取り出すホログラ
ムヘッドに関するものである。

従来の技術 情報が偏光の形で取り出される代表的なものとして、光
磁気方式の光ディスクがある。

本発明に先行する光磁気信号の検出方式を以下第６図に
より説明する。

半導体レーザ６１を出射した光ビームは、コリメートレ
ンズ６２によシ略平行光にされ、ハーフミラ−６３，対
物レンズ６４を経て光磁気ディスク６６に入射される。

再生時には、ディスク６６で反射される際に情報信号部
分によりカー回転を与えられ偏光としての情報信号を含
む光ビームとなる。反射された光ビームは、再び対物レ
ンズ６４゜ハーフミラ−６３を通り、検出レンズ６ｅに
入射する。ヴオラストンプリズム６７に入射した光ビー
ムはＰ波とＳ波に分けられて、各々デテクターＡｓｓと
デテクターＢ６９に入射する。光磁気信号は、この偏光
の分離によυ各々のデテクターから得ることができるが
、この信号の差動信号によりＳ／Ｎ　の良好な信号を得
ることができる。

偏光分離により信号がどのように得られ、またＳＩＮ　
を良好に得るためにはどのようにする必要があるかは、
一般的によく知られているので、ここでは詳細な説明は
省略する。通常、偏光の分離度がよい程Ｓ／Ｎ　の良い
信号が得られるが、一般的には約１００対１以上の分離
度が必要である。

この点、グオラストンプリズムは分離度が１０００対１
以上もあり、十分である。

上記の光学系でどちらか一方のデテクターから非点収差
法やナイフェツジ法等によるフォーカス誤差信号を取シ
だすことも可能である。又、ブツシュプル法や、サンプ
ルフォーマットトラッキング法等により）ランク誤差信
号を取りだすことも可能でぶ１゜ 発明が解決しようとする課題 上記で示した装置工ば、偏光分離のためにはヴオラスト
ンプリズムもしくはロノションプリズム。

セナルモンプリズム、サバール７”　ＩＪズム等の水晶
や方解石を使用する必要がある。

しかし、これらのプリズムには、光学的に良質な水晶や
方解石を使う必要があり、コストの高いものとなるうえ
に、長さも必要なので、重く、体積も大きなヘッドとな
る欠点があった。

これらのプリズムの代シに偏光ビームスプリンターを使
うことも考えられるが、偏光ビームスプリッタ−を使う
と反射させるビームを９００程度に折曲させる必要があ
り、インライン構成にしにくい。

また、水晶を使用したプリズムよシ低コストにはなるが
、やはり相当な高コストの光学部品となる。

また、上述のプリズムを用いてフォーカス信号等を得よ
うとすると、フォーカス信号を生成するだめの光学素子
が必要となる。例えば、非点収差方式のフォーカシング
信号を得ようとすると、平行平板なりシリンドルカルレ
ンズが必要となり、ナイフェツジ方式のフォーカシング
信号を得ようとするとナイフェツジやウェッジ状のプリ
ズムが必要である。即ち、現状の光学系においてはこの
ように検出系に組合せた光学系が必要となるために、調
整が複雑になる。

このように、これらの機能を一体とした安価な光学素子
が必要とされていた。

一方、従来から偏光性のホログラム技術が知られており
、このホログラムを用いることができれば構造が簡単に
できる。

しかしながら、従来には、これらのホログラムを用いて
も偏光分離度が６〜８対１と非常に悪く、実用的に使用
は困難であシ、ホログラムの分散が大きくてサーボ信号
検出等も困難であった。

本発明は、上述のような問題を解決して、ホログラムを
用いて、簡単な構成で、しかもＳ／Ｎ特性の良い情報検
出を行うことのできるホログラムヘッドを提供すること
を目的とする。

課題を゛触法するための手段 本発明においては、放射光源から出射する光ビームを略
平行光にする第１の光学系と、この略平行光を受け情報
担体上に集光させる第２の光学系と、この情報担体で反
射もしくは透過した光ビームを分岐する第３の光学系と
、この分岐された光ビームの光路中に設けた第１のホロ
グラムと、この第１のホログラムを透過した光ビーム受
光する第１の光検出器と、第１のホログラムで回折され
たｎ次の回折光を受ける第２のホログラムと、この第２
のホログラムで回折された−３次の回折光を受光する第
２の光検出器とを有する構成にしている。

作　　用 かかる構成により、２枚のホログラムを用いたことによ
って、偏光分離特性を向上し、かつホログラムの相補正
を利用して光ビーム光軸変動を除去ないしは軽減するこ
とができて、光情報をＳＩＮ良く検出することができる
。　　。

実施例 本発明の一実施例を第１図に示す。

照射光源である半導体レーザ１を出射した光ビームは、
コリメートレンズ２によって略平行光になされ、ハーフ
ミラ−３，対物レンズ４を経て光磁気ディスク６に集光
される。ディスク６で反射された光ビームは検出光学系
へ入射され分岐される。光路中に設けられたホログラム
Ａ６を透過した零次光は検出レンズＡ７により集光され
、デテフタ−Ａ８に入射される。ホログラムＡ６で回折
された光ビームはホログラムＢ９に入射される。

この時、ホログラム八〇で回折された光ビームはほとん
どがＳ偏光となっている。ホログラムＢ９で再度回折さ
れた光ビームは、入射光がほとんどＳ偏波なのでほとん
どの光ビームを回折させることができる。再度回折され
た光ビームは検出レンズＢ１０に入射されて、デテクタ
ーＢ１１上へ入射される。

デテクターＢ１１を４分割デテクターとし、ホログラム
八〇及び／又はホログラムＢ９に偏光分離機能以外に非
点収差を発生させ得るようにしておけば、゛′デテクタ
ーＢ１１の出力から非点収差法によるフォーカス誤差信
号を取り出すことができる。

通常、１枚のホログラムの使用では、このように偏光性
をも足せたホログラムの場合、空間周波数が非常に大き
く、安定なサーボ信号を得ることができない。これは、
空間周波数の高いホログラムは波長依存性が非常に強い
ために、例えばわずか少しの温度差等による半導体レー
ザの波長シフト等でもサーボ信号検出に影響を与えるか
らである。

第２図に本装置に用いられる偏光性ホログラムの代表的
な例を模式的に示す。ホログラム２１に入射する光ビー
ム２２はホログラム面で主としてＳ偏光成分が回折され
て、主としてＰ波成分が零次光ビーム２３として透過す
る。

ホログラムは、アスペクト比１．６〜２．６でありホロ
グラムピッチも０．８〜１．２μｍのほぼ波長と同程度
の長さとなっている。

零次光と一次回折光の偏光分離度は、およそ８〜１ｏ対
１であり、光磁気による情報検出用としては不十分であ
るが、第１図のように構成することによって、偏光分離
を２度行なうことになり、偏光分離度も６４〜１００対
１と向上することができ、Ｓハ良く情報を検出すること
ができる。

また、２枚のホログラムを用いることによって、ホログ
ラムの波長依存性をキャンセルできることを第３図を用
いて説明する。

初期状態でホログラムＡ３１に入射される光ビームが、
ψの回折角を得てホログラムＢ３２へ入射される。ホロ
グラムＢ３２で再度回折した光ビームは、２つのホログ
ラムへの光ビームの入射角が等しい時に元の光軸と平行
なものになる。一方、波長変動があって第３図中の破線
で示す光ビームが入射された時は、ホログラムＡ３１で
（ψ十α）回折された光ビームがホログラムＢ３２で再
度（ψ＋α）方向に回折されるので、結局、元の光ビー
ム軸と平行なものとなる。

第４図は本発明の別の形態の実施例である。これは、通
常のプリズム膜分離の代りにホログラム分離を打′なう
ものである。本実施例では、このホログラムプリズムを
用いたＳＳＤ方式（公知となっているので詳細な説明は
省略する）と類似の方式を提案するものである。ホログ
ラムＡ４３で回折されなかった光ビームは、光ビームが
最も絞れる前に中心にスリット状のデテクターである三
分割デテクターＢ１１上に精度よく投影される。−方、
ホログラムＡ４３で回折された一次回折光は、ホログラ
ムＢ４４で再度回折され、デテクターＢ１１上へ入射さ
れる。こちらの光ビームは光ビームの経路が若干長いの
で、光ビームがディスクの結像位置で最も絞れた後の発
散していく状態でデテクターＡと同様な三分割デテクタ
ーＢ４６上へ入射される。図では、デテクターＡ及びデ
テクターＢを離して示しであるが、実際は互に十分近づ
けることが可能で、１チツプ型のデテクターとすること
も可能である。

第５図は、このような第２の実施例に用いられるホログ
ラムを模式的に示すもので、ホログラムプリズムと接着
剤等の仲介媒質等から構成している。この仲介媒質の屈
折率は他のプリズムとは十分に差のある値とする必要が
あり、また異方性のないことが望ましい。

なお本例では、説明を簡単にするために２枚の単レンズ
（第１図中の検出レンズ了、１０）を使用した例を示し
たが、これらは、一体型の２光軸単レンズを用いる方が
有利になる場合がある。又、検出レンズＢ１０を光軸上
にセットして一枚の単レンズに２つの光ビームを通過さ
せることもできる。

発明の効果 このように、本発明によれば、ホログラムを２枚用いる
ことＫよって、光磁気信号等の情報再生に最適なＳ／Ｎ
　に偏光特性を向上でき、かつ軽量小型の簡単な構成の
光ヘッドを構成することが可能となった。

また、２枚のホログラムの相補性を用いれば、波長依存
性のない光検出系を形成することも可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるホログラムヘッ
ドのブロック図、第２図はそのホログラムの例を示す模
式図、第３図はそのホログラムによる外用を示す模式図
、第４図は本発明の第２の実施例におけるホログラムヘ
ッドのブロック図、第５図はそのホログラムの例を示す
模式図、第６図は従来例の光ヘッドのブロック図である
。 １・・・・・・半導体レーザ、２・・・・・・コリメー
トレンズ、３・・・・・ハーフミラ−１４・・・　対物
レンズ、５・・・・・光磁気レンズ、６・・・・・・ホ
ログラムＡ、７・・・・・・検出レンズＡ１８・・・・
・・デテクターＡ、９・・・・・・ホログラムＢ１１０
・・・・・・検出レンズＢ１１１・・・・・デテクタＢ
０ 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名３１
−　　ホログラムＡ ４１−　才史土しンス゛ ４こ−ホロクラムプリスム ４３−　　ボロブフム面円 ４４−・・ネロクフム面β ４５−一゛デ′チクター４ ４６−＝テテクターε ４４　図　　　　　　　　　４７−　　テテクグー〇５
／−・−ホログラムブリスム ｓｚ　　−一−イ市介ヴ判）灸 、ｓ３−′−フ０ワス゛ム 第５図 ５／ Δ／−−−半導４ネレーブ ６２−　　コ１１メートレンズ ｚ３−ハーフミラ− ２粱−打物しンス に５−　ヂオス７ 乙６−　捜あレンス 〆７−　ウ丁ラス）ンプリスム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 放射光源と、前記放射光源から出射する光ビームを略平
   行光にする第１の光学系と、この略平行光を受け情報担
   体上に集光させる第２の光学系と、前記情報担体で反射
   もしくは透過した光ビームを分岐する第３の光学系と、
   前記分岐された光ビームの光路中にある第１のホログラ
   ムと、前記第１のホログラムを透過した光ビーム受光す
   る第１の光検出器と、前記第１のホログラムで回折され
   たｎ次の回折光を受ける第２のホログラムと、前記第２
   のホログラムで回折された−ｎ次の回折光を受光する第
   ２の光検出器とを有するホログラムヘッド。