JPH01253843A - ホログラムヘッド - Google Patents
ホログラムヘッドInfo
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- JPH01253843A JPH01253843A JP63080874A JP8087488A JPH01253843A JP H01253843 A JPH01253843 A JP H01253843A JP 63080874 A JP63080874 A JP 63080874A JP 8087488 A JP8087488 A JP 8087488A JP H01253843 A JPH01253843 A JP H01253843A
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 14
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
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Landscapes
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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
。 。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
性のない光検出系を形成することも可能となった。
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
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)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63080874A JP2586560B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | ホログラムヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63080874A JP2586560B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | ホログラムヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01253843A true JPH01253843A (ja) | 1989-10-11 |
JP2586560B2 JP2586560B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=13730491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63080874A Expired - Fee Related JP2586560B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | ホログラムヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2586560B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03250437A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-11-08 | Ricoh Co Ltd | 光情報記録再生装置及び二重回折格子 |
JPH05216386A (ja) * | 1991-10-11 | 1993-08-27 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | ホログラム・システム |
US5487060A (en) * | 1991-06-04 | 1996-01-23 | International Business Machines Corporation | Multiple data surface data storage system and method |
JPH08234143A (ja) * | 1994-12-29 | 1996-09-13 | Sharp Corp | 照明システムおよび表示装置 |
JP4778662B2 (ja) * | 2000-06-29 | 2011-09-21 | パナソニック株式会社 | 光ヘッド装置および光情報処理装置 |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP63080874A patent/JP2586560B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
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JPH03250437A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-11-08 | Ricoh Co Ltd | 光情報記録再生装置及び二重回折格子 |
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US5615186A (en) * | 1991-06-04 | 1997-03-25 | International Business Machines Corporation | Multiple data surface data storage system with holographic filter element |
JPH05216386A (ja) * | 1991-10-11 | 1993-08-27 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | ホログラム・システム |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2586560B2 (ja) | 1997-03-05 |
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