JPH02246030A - 光情報記録再生装置 - Google Patents

光情報記録再生装置

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JPH02246030A
JPH02246030A JP1064982A JP6498289A JPH02246030A JP H02246030 A JPH02246030 A JP H02246030A JP 1064982 A JP1064982 A JP 1064982A JP 6498289 A JP6498289 A JP 6498289A JP H02246030 A JPH02246030 A JP H02246030A
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JP
Japan
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light
prism
optical axis
information recording
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP1064982A
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English (en)
Inventor
Masami Emoto
江本 正美
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Priority to US07/491,176 priority patent/US5025438A/en
Publication of JPH02246030A publication Critical patent/JPH02246030A/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
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1381Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
    • 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
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1398Means for shaping the cross-section of the beam, e.g. into circular or elliptical cross-section

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (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、光ディスク等の情報記録媒体に対して情報の
記録・再生を行う光情報記録再生装置に関する。
〔従来の技術〕
半導体レーザ等のレーザ光源と、該レーザ光源からの出
射光を略平行光とするコリメートレンズと、該コリメー
トレンズからの平行光束を光ディスク等の光情報記録媒
体の記録面にスポット状に集光する対物レンズとを備え
、光情報記録媒体の記録面上にレーザ光束をスポット状
に集光し情報の記録・再生を行う光情報記録再生装置が
良く知られている。
このような光情報記録再生装置において、高密度な情報
の記録・再生を行うためには、光情報記録媒体のトラッ
ク相互の間隔や、ピット間の間隔等を狭くすればよいの
だが、このためには、上記対物レンズによって光情報記
録媒体の記録面上に集光される光スポットの径をより微
小にする必要がある。
ここで、上記光スポットの怪φは、レーザ光の波長λと
、対物レンズの開口数NAとにより決まり、以下のよう
に表される。
φαλ/NA すなわち、レーザ光の波長λが小さい程、又、開口数N
Aが大きい程、光スポツト径は小さくなる。
ところが、一般に、光情報記録再生装置のレーザ光源に
は半導体レーザ(LD)が用いられるため、レーザ光の
波長λは通常780〜830nmの範囲内であり、した
がって、この値を大幅に小さくすることはできない。
また、対物レンズの開口数NAは大きくする程レンズの
焦点深度が浅くなるため、光情報記録媒体の記録面の傾
き等による影響が大きくなり、このため、焦点位置合わ
せの高精度化が要求され、むしろ光スポットの集束度が
低下する虞れが生じる。また、開口数NAを大きくする
とレンズの構成枚数も多くなりコスト高になるという問
題も生じる。
そこで、上述の問題を解決するため、従来と同一の波長
λの光源、及び開口数NAの対物レンズを用いた場合に
おいても、光軸付近の光束を一部遮光することにより微
小な光スポットの形成を可能とした技術が提案されてい
る(例えば、特開昭63−247920号公報等)。
第3図は上述の従来技術による光情報記録再生装置と同
様の主旨の装置構成を示すものであり。
この装置は、半導体レーザ等のレーザ光源21と。
該レーザ光源21からの出射光を略平行光束28とする
コリメートレンズ22と、該コリメートレンズ22から
の平行光束28の光軸27付近の光束を一部遮光する遮
光板29と、該遮光板29によって光軸27付近の一部
を遮光され輪帯状となった光束を光ディスク等の光情報
記録媒体25の記録面25aにスポット状に集光する対
物レンズ24と、光情報記録媒体25の記録面25aか
らの反射光を対物レンズ24及び偏光ビームスプリッタ
23を介して受光する受光素子6とを備えた構成からな
り、この光学系では、光゛軸27付近の光束を遮光板2
9によって遮光することにより光束の集光特性を向上し
、対物レンズ24によって集光される光スポットの径を
小さくしようとするものである。
尚、前記公報記載の従来技術では、遮蔽板と対物レンズ
とを一体にした技術が開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、第3図に示すように遮光板29を用いて光軸
付近の光束を遮光する方式では、コリメートレンズ22
を介して平行光束となった入射光束の光強度の最も大き
い光軸付近を遮光してしまうため、第4図に示すように
、入射光束の光強度分布の斜線部のみしか有効に利用で
きず、最も光強度Iの強い中心部の光束が全く利用でき
ないという問題がある。このため、第3図に示す装置で
は、遮光による光量損失を補うため、大光量の光源を必
要とする等の新たな問題も生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、レー
ザ光源からの出射光の光量を損失することなく微小な光
スポットを形成し得る新規な光情報記録再生装置を提供
することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明における光情報記録再
生装置においては、コリメートレンズから対物レンズに
到る光路中に光軸に対して対称なプリズムを配置し、該
プリズムを介して上記コリメートレンズからの平行光束
の強度分布が光軸よりも光軸周辺部で大きくなるように
して対物レンズに入射させたことを特徴とする。
〔作   用〕
上記プリズムは、コリメートレンズからの平行光束を光
軸に平行で且つ光束中心が光軸から離間した複数の平行
光束に分割して対物レンズに出射し、対物レンズに到る
光路における光強度分布が光軸位置よりも周辺部で大き
くなるように作用し、対物レンズによって集光される光
スポットの光量を低下することなく光スポツト径の微小
化を可能とする。
[実 施 例〕 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
第1図は、本発明による光情報記録再生装置の一実施例
を示す光学系の概略的構成図を示し、図中符号1はレー
ザ光源たる半導体レーザ、符号2は該半導体レーザ1か
らの出射光を光軸7に対して略平行光束とするコリメー
トレンズ、符号3は周知の偏光ビームスプリッタ、符号
4は上記コリメートレンズ2からの光束をスポット状に
集光するための対物レンズ、符号5は光ディスク等の光
情報記録媒体、符号5aは光情報記録媒体5の情報記録
面、符号8は光軸に対して軸対象若しくは回転対象に配
置されたプリズム、符号9は光情報記録媒体5の記録面
5aからの反射光を集光するための集光レンズ、符号1
0はナイフェツジ法による信号検出を行うために配置さ
れるナイフェツジプリズム、符号11は上記ナイフェツ
ジプリズムlOからの反射光を受光しトラック信号を得
るためのトラック検出用受光素子、符号12はナイフェ
ツジプリズム10によって遮光されなかった光束を受光
し焦点信号を得るための2分割受光素子からなる焦点検
出用受光素子を夫々示している。
第1図に示す構成の光学系においては、半導体レーザ1
からの出射光は、コリメートレンズ2によって略平行光
束6となった後、偏光ビームスプリッタ3を透過してプ
リズム8に入射される。
ここで、図示の例では、上記プリズム8は入射面8aと
出射面8bとが平行な平行四辺形状の2つのプリズムを
光軸7を中心に軸対象(若しくは回転対象)に配置した
構造となっており、且つ光束の入射側が凹状となるよう
に配置されている。したがって、プリズム8に入射した
平行光束6は、プリズム8の作用によって光軸7に平行
な2光束6a。
6bに分離されて出射される。このため、プリズム8か
らの全出射光束の強度分布は、光軸7よりも光軸周辺部
で強度が大きい光束となって対物レンズ4に入射され、
対物レンズ4によって光情報記録媒体5の記録面5a上
に微小なスポット光として集光される。
この対物レンズ4によって光情報記録媒体5の記録面5
aに集光された光は、該記録面5aによって反射され、
この反射光は再び対物レンズ4及びプリズム8を介して
偏光ビームスプリッタ3に入射され、偏光ビームスプリ
ッタ3により略直角方向に反射される。そして、偏光ビ
ームスプリッタ3からの反射光は、集光レンズ9によっ
て集束光となり、ナイフェツジプリズム10によって光
束の一部が反射されトラック検出受光素子11に入射さ
れトラック信号が検出される。また、ナイフェツジプリ
ズム10に遮られなかった光束は2分割受光素子からな
る焦点検出用受光素子12に入射され焦点信号が検出さ
れる。また、上記両受光素子11.12からの信号の和
が光情報記録媒体からの反射光の光強度を表し、この光
強度の変化から光情報記録媒体に記録された情報信号が
検出される。
さて、以上のように、第1図に示す構成の光学系におい
ては、上述のプリズム8の作用により、光軸7よりも光
軸周辺部で強度が大きい強度分布の平行光束を対物レン
ズ4に入射することができるため、径の小さい微小な光
スポットを容易に形成することができる。しかも、遮光
板を用いた場合のような光量損失が生じることがないた
め、光強度の大きい微小な光スポットを容易に形成する
ことができる。
したがって、本発明によれば、光情報記録再生装置の記
録密度の向上を容易に図ることができる。
尚、第1図に示す実施例では、信号の検出方法として周
知のナイフェツジ法を適用した例を示したが、本発明は
他の検出方法を用いた光情報記録再生装置においても同
様に適用することができる。
次に、第2図は本発明による光情報記録再生装置の別の
実施例を示す光学系の概略的構成図を示しており、同図
において第1図と同符号を付したものは同様の構成部品
である。
ここで、第2図に示す光学系においては、プリズム13
として直角三角プリズム状のものを用い、該プリズムを
コリメートレンズ2と偏光ビームスプリッタ3との間の
光路中に光軸7に対して軸対象(若しくは回転対象)と
なるように配置し、且つ、プリズム13の入射面13a
と出射面13bとが平行となるようにした例である。ま
た、第2図に示す実施例では、信号検出方法として、シ
リンドリカルレンズ14と4分割受光素子15との組合
せによる非点収差法を適用した例を示している。
さて、第2図に示す光学系においては、半導体レーザ1
からの出射光は、コリメートレンズ2によって略平行光
束6となった後、光軸7に対象に配置されたプリズム1
3に入射される。このプリズム13に入射された光束は
プリズム13内で交叉して2光束に分割され、夫々光軸
7から離れた位置でプリズム13から出射し、光軸7に
平行な光束として偏光ビームスプリッタ3を透過して対
物レンズ4に入射される。
このように、プリズム13に入射した平行光束6は、プ
リズム13の作用によって光軸7に平行な2光束6a 
、6bに分離されて出射されるため、プリズム13から
の全出射光束の強度分布は、光#7よりも光軸周辺部で
強度が大きい光束となって対物レンズ4に入射され、対
物レンズ4によって光情報記録媒体5の記録面5a上に
微小なスポット光として集光される。
そして、対物レンズ4によって光情報記録媒体5の記録
面5aに集光された光は、該記録面5aによって反射さ
れ、この反射光は再び対物レンズ4を介して平行光束と
なった後、偏光ビームスプリッタ3に入射され、偏光ビ
ームスプリッタ3により略直角方向に反射される。そし
て、偏光ビームスプリッタ3からの反射光は、集光レン
ズ9によって集束光となり、シリンドリカルレンズ14
を介して4分割受光素子15に入射され、非点収差法に
よる各信号検出が行われる。
さて1以上のように、第2図に示す構成の光学系におい
ても、第1図に示した構成の光学系と同様に、上述のプ
リズム13の作用により、光軸7よりも光軸周辺部で強
度が大きい強度分布の平行光束を対物レンズ4に入射す
ることができるため、径の小さい微小な光スポットを容
易に形成することができる。しかも、遮光板を用いた場
合のような光量損失が生じることがないため、光強度の
大きい微小な光スポットを容易に形成することができる
尚、第1図及び第2図においては、各プリズム8.13
の入射面と反射面とを平行とし、プリズムからの出射光
が光軸7に平行な光束となるようにした例を示したが、
各プリズム8,13の入射面と反射面とは必ずしも平行
である必要はなく、出射光束が光軸7に対して平行でな
くとも対物レンズ4によって集光できる状態にあれば良
い。
〔発明の効果〕
以上、図示の実施例に基づいて説明したように、本発明
によれば、光情報記録再生装置の光学系の光路中に、光
軸対象のプリズムを配置するだけの簡易な構成で対物レ
ンズに入射される光束の光強度分布を光軸よりも周辺の
方が大きい状態とすることができ、したがって、対物レ
ンズによる集光性を向上することができ、微小なスポッ
ト光の形成が容易に達成される。しかも、本発明におい
ては、遮光板を用いずに微小なスポット光の形成が達成
されるため、光量損失がなく、光源からの光束を有効に
利用することができる。
また、本発明によれば、上記プリズムの光入射面と光出
射面とを平行にすることにより、プリズムからの出射光
を光軸に平行な光束とすることができるため、光学系の
レイアウトを変更することなく対物レンズによる集光性
を向上することができ、微小な光スポットの形成を容易
に行うことができる。
したがって、本発明によれば、開口数NAの大きな対物
レンズや、特別な波長の短い半導体レーザを用いなくと
も光情報記録媒体の記録面上に微小な光スポットを形成
でき、記録密度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による光情報記録再生装置の一実施例を
示す光学系の概略的構成図、第2図は本発明による光情
報記録再生装置の別の実施例を示す光学系の概略的構成
図、第3図は従来の光情報記録再生装置の一例を示す光
学系の概略的構成図、第4図は第3図に示す装置におけ
る光束の光強度分布と有効利用領域との関係を説明する
ための図である。 1・・・・レーザ光源、2・・・・コリメートレンズ、
3・・・・偏光ビームスプリッタ、4・・・・対物レン
ズ、5・・・・光情報記録媒体、5a・・・・記録面、
6・・・・平行光束、7・・・・光軸、8,13・・・
・プリズム、9・・・集光レンズ、10・・・・ナイフ
ェツジプリズム、11・・・トラック検出用受光素子、
12・・・・焦点検出用受光素子、14・・・・シリン
ドリカルレンズ、15・・・・4分割受光素子。 第1 壱Z圀

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レーザ光を出射するレーザ光源と、該レーザ光源からの
    出射光を略平行光とするコリメートレンズと、該コリメ
    ートレンズからの略平行光束を光情報記録媒体の記録面
    上にスポット状に集光する対物レンズとを備え、光情報
    記録媒体の記録面上に上記対物レンズによってレーザ光
    束をスポット状に集光し情報の記録・再生を行う光情報
    記録再生装置において、上記コリメートレンズから対物
    レンズに到る光路中に光軸に対して対称なプリズムを配
    置し、該プリズムを介して上記コリメートレンズからの
    平行光束の強度分布が光軸よりも光軸周辺部で大きくな
    るようにして上記対物レンズに入射させたことを特徴と
    する光情報記録再生装置。
JP1064982A 1989-03-17 1989-03-17 光情報記録再生装置 Pending JPH02246030A (ja)

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US07/491,176 US5025438A (en) 1989-03-17 1990-03-09 Recording and reproducing optical information device which converts the first beam into a second beam having different light intensity distribution

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US5025438A (en) 1991-06-18

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