JPH0887773A - 超解像光ヘッド装置 - Google Patents
超解像光ヘッド装置Info
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- JPH0887773A JPH0887773A JP6250041A JP25004194A JPH0887773A JP H0887773 A JPH0887773 A JP H0887773A JP 6250041 A JP6250041 A JP 6250041A JP 25004194 A JP25004194 A JP 25004194A JP H0887773 A JPH0887773 A JP H0887773A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超解像光ヘッド装置において、超解像変調器
の光強度を低下させる領域として回折格子で構成される
領域を用いることで、回折限界以下のメインスポットと
サイドローブの発生しないサイドスポットを形成し、安
定したトラック追従を可能とする。 【構成】 図1の超解像光ヘッド装置において、レーザ
光源1から出射されたレーザ光をコリメートレンズ2、
超解像変調器3、偏光ビームスプリッタ4、λ/4板5
に導き、対物レンズ6により記録媒体7上にメインスポ
ット8とサイドローブの発生しないサイドスポット8
a,8bを形成する。この超解像変調器3の0次回折光
から形成される回折限界以下のメインスポット8で記録
媒体7の記録・再生・消去を行い、1次回折光から形成
されるサイドスポット8a,8bでトラックエラー信号
を検出する。
の光強度を低下させる領域として回折格子で構成される
領域を用いることで、回折限界以下のメインスポットと
サイドローブの発生しないサイドスポットを形成し、安
定したトラック追従を可能とする。 【構成】 図1の超解像光ヘッド装置において、レーザ
光源1から出射されたレーザ光をコリメートレンズ2、
超解像変調器3、偏光ビームスプリッタ4、λ/4板5
に導き、対物レンズ6により記録媒体7上にメインスポ
ット8とサイドローブの発生しないサイドスポット8
a,8bを形成する。この超解像変調器3の0次回折光
から形成される回折限界以下のメインスポット8で記録
媒体7の記録・再生・消去を行い、1次回折光から形成
されるサイドスポット8a,8bでトラックエラー信号
を検出する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は記録媒体上の情報を再生
する、あるいは記録媒体上に情報を記録・再生または記
録・再生・消去するための光記録再生装置に用いられる
光ヘッド装置に関するものである。
する、あるいは記録媒体上に情報を記録・再生または記
録・再生・消去するための光記録再生装置に用いられる
光ヘッド装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光記録においては、ディスク上に形成さ
れた同心円状またはスパイラル状のトラック上の情報を
光学的に再生する光ディスクなどの装置がすでに実用化
されている。
れた同心円状またはスパイラル状のトラック上の情報を
光学的に再生する光ディスクなどの装置がすでに実用化
されている。
【0003】近年では記憶容量増大の要請に伴い、この
ような装置において記録密度を高めることが必要となっ
ており、そのために記録媒体上の集光するスポットを縮
小することが要求されている。しかし、スポットの大き
さはレーザ光源の波長、対物レンズのNA(開口数)に
よって決定されるものの、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。そのため近年
では、レーザ光源の波長と対物レンズのNAによって決
まる回折限界スポット径以下のスポット径を得る超解像
技術の研究が進んでおり、この超解像技術を光ヘッドに
応用した例が提案されている(たとえば、特開平1−3
15040号公報、特開平1−315041号公報参
照)。以下、超解像効果を得る光ヘッド装置を「超解像
光ヘッド装置」と呼ぶこととする。
ような装置において記録密度を高めることが必要となっ
ており、そのために記録媒体上の集光するスポットを縮
小することが要求されている。しかし、スポットの大き
さはレーザ光源の波長、対物レンズのNA(開口数)に
よって決定されるものの、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。そのため近年
では、レーザ光源の波長と対物レンズのNAによって決
まる回折限界スポット径以下のスポット径を得る超解像
技術の研究が進んでおり、この超解像技術を光ヘッドに
応用した例が提案されている(たとえば、特開平1−3
15040号公報、特開平1−315041号公報参
照)。以下、超解像効果を得る光ヘッド装置を「超解像
光ヘッド装置」と呼ぶこととする。
【0004】この種の超解像光ヘッド装置の光学系の基
本構成を図10を用いて説明する。また記録媒体上に形
成されるスポット形状を図11に示し併せて説明する。
本構成を図10を用いて説明する。また記録媒体上に形
成されるスポット形状を図11に示し併せて説明する。
【0005】図10の超解像光ヘッド装置において、レ
ーザ光源1から出射されたレーザ光は、コリメートレン
ズ2で平行光となり超解像変調器51に入射される。超
解像変調器51は、記録媒体7上の集束されるメインス
ポット8に超解像効果を与えるものである。そして、超
解像変調器51を通過したレーザ光は、回折格子52を
通過することで3ビーム化され、偏光ビームスプリッタ
4、λ/4板5を透過し、対物レンズ6により集光され
て記録媒体7上にメインスポット8とサイドスポット8
a,8bを形成する。
ーザ光源1から出射されたレーザ光は、コリメートレン
ズ2で平行光となり超解像変調器51に入射される。超
解像変調器51は、記録媒体7上の集束されるメインス
ポット8に超解像効果を与えるものである。そして、超
解像変調器51を通過したレーザ光は、回折格子52を
通過することで3ビーム化され、偏光ビームスプリッタ
4、λ/4板5を透過し、対物レンズ6により集光され
て記録媒体7上にメインスポット8とサイドスポット8
a,8bを形成する。
【0006】また、記録媒体7から反射した情報信号光
は対物レンズ6、λ/4板5を通り、偏光ビームスプリ
ッタ4で全反射され、ビームスプリッタ9に入射され
る。この時、ビームスプリッタ9に入射した情報信号光
は2つのビームに分割され、一方のビームはビームスプ
リッタ9を透過し再集光レンズ13で集光された後、再
結像位置に設置されたピンホール14を通り、光検出器
15で受光される。もう一方のビームはビームスプリッ
タ9で反射し再集光レンズ10で集光され、シリンドリ
カルレンズ11で非点収差を発生させて、光検出器12
で受光される。
は対物レンズ6、λ/4板5を通り、偏光ビームスプリ
ッタ4で全反射され、ビームスプリッタ9に入射され
る。この時、ビームスプリッタ9に入射した情報信号光
は2つのビームに分割され、一方のビームはビームスプ
リッタ9を透過し再集光レンズ13で集光された後、再
結像位置に設置されたピンホール14を通り、光検出器
15で受光される。もう一方のビームはビームスプリッ
タ9で反射し再集光レンズ10で集光され、シリンドリ
カルレンズ11で非点収差を発生させて、光検出器12
で受光される。
【0007】記録媒体7上には、図11に示すように、
サイドローブ42を持つメインスポット8と、サイドロ
ーブ42aを持つサイドスポット8aと、サイドローブ
42bを持つサイドスポット8bとが形成される。サイ
ドスポット8a,8bは記録媒体7上のトラック41の
両側に位置するように、メインスポット8を中心に微小
角度だけ回転した位置に照射される。メインスポット8
およびサイドスポット8a,8bは、強度の絶対値のみ
が異なり、同じ形状のサイドローブを有している。
サイドローブ42を持つメインスポット8と、サイドロ
ーブ42aを持つサイドスポット8aと、サイドローブ
42bを持つサイドスポット8bとが形成される。サイ
ドスポット8a,8bは記録媒体7上のトラック41の
両側に位置するように、メインスポット8を中心に微小
角度だけ回転した位置に照射される。メインスポット8
およびサイドスポット8a,8bは、強度の絶対値のみ
が異なり、同じ形状のサイドローブを有している。
【0008】この超解像光ヘッド装置において、記録媒
体7に集光されたメインスポット8を所定のトラック4
1に追従させる方法としては、光検出器12上で受光さ
れるサイドスポット8a,8bの光量の差を検出するこ
とによってトラックエラー信号を検出する公知の3ビー
ム法によって行われる。
体7に集光されたメインスポット8を所定のトラック4
1に追従させる方法としては、光検出器12上で受光さ
れるサイドスポット8a,8bの光量の差を検出するこ
とによってトラックエラー信号を検出する公知の3ビー
ム法によって行われる。
【0009】また、対物レンズ6より記録媒体7に集光
されたメインスポット8の焦点を合わせる方法として
は、記録媒体7で反射したビームから、シリンドリカル
レンズ11を用いて非点収差を発生させ、光検出器12
上で受光させる非点収差量からフォーカスエラー信号を
検出する公知の非点差法によって行われる。
されたメインスポット8の焦点を合わせる方法として
は、記録媒体7で反射したビームから、シリンドリカル
レンズ11を用いて非点収差を発生させ、光検出器12
上で受光させる非点収差量からフォーカスエラー信号を
検出する公知の非点差法によって行われる。
【0010】情報信号は、中央部を透過し、その外側を
遮光するピンホール14を用い、再結像位置に結像した
サイドローブを除去することで、記録媒体7上に形成さ
れたサイドローブ42を遮光し、サイドローブの除去さ
れたメインスポット8の情報信号のみを光検出器15に
導き、その光検出器15によって受光された光量変化か
ら検出される。
遮光するピンホール14を用い、再結像位置に結像した
サイドローブを除去することで、記録媒体7上に形成さ
れたサイドローブ42を遮光し、サイドローブの除去さ
れたメインスポット8の情報信号のみを光検出器15に
導き、その光検出器15によって受光された光量変化か
ら検出される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の超
解像光ヘッド装置では、記録媒体のトラック追従を行う
ためのサイドスポットにサイドローブが発生する。その
ため、トラックエラー信号を検出する光検出器で受光さ
れるビームには記録媒体上に照射されたサイドスポット
とサイドローブが混ざり合って受光され、トラックエラ
ー信号は隣接するトラックの影響を受けてクロストーク
ノイズ等のノイズ成分を含み、トラック追従が不安定に
なるという欠点があった。
解像光ヘッド装置では、記録媒体のトラック追従を行う
ためのサイドスポットにサイドローブが発生する。その
ため、トラックエラー信号を検出する光検出器で受光さ
れるビームには記録媒体上に照射されたサイドスポット
とサイドローブが混ざり合って受光され、トラックエラ
ー信号は隣接するトラックの影響を受けてクロストーク
ノイズ等のノイズ成分を含み、トラック追従が不安定に
なるという欠点があった。
【0012】本発明の目的は、サイドローブの発生しな
いサイドスポットを形成することで安定したトラック追
従を可能とする超解像光ヘッド装置を提供することにあ
る。
いサイドスポットを形成することで安定したトラック追
従を可能とする超解像光ヘッド装置を提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、超解像変調器の光強度を低下さ
せる領域として回折格子で構成される領域を用いること
により、超解像効果によって得られた回折限界以下のメ
インスポットと、回折格子の回折光によって得られたサ
イドローブの発生しないサイドスポットを形成し、安定
したトラック追従が可能となる構造としたものである。
に、本発明においては、超解像変調器の光強度を低下さ
せる領域として回折格子で構成される領域を用いること
により、超解像効果によって得られた回折限界以下のメ
インスポットと、回折格子の回折光によって得られたサ
イドローブの発生しないサイドスポットを形成し、安定
したトラック追従が可能となる構造としたものである。
【0014】
【作用】この発明によれば、記録媒体のトラック追従を
行うためのサイドスポットは、サイドローブが発生しな
いため、トラック追従の不安定性の問題を解決してい
る。また、従来の超解像光ヘッド装置において光強度を
低下させるために損失していたレーザ光の一部が利用で
きるため、3ビーム化によるレーザ光源の高出力化の問
題も同時に解決している。
行うためのサイドスポットは、サイドローブが発生しな
いため、トラック追従の不安定性の問題を解決してい
る。また、従来の超解像光ヘッド装置において光強度を
低下させるために損失していたレーザ光の一部が利用で
きるため、3ビーム化によるレーザ光源の高出力化の問
題も同時に解決している。
【0015】
【実施例】図1〜図9を用いて本発明の一実施例の詳細
を説明する。
を説明する。
【0016】図1は本発明による超解像光ヘッド装置の
光学系の一実施例を示す構成図、図2は本発明による超
解像変調器の原理を示す説明図、図3は本発明による超
解像変調器の他の実施例を示す構成図、図4は本発明に
よる記録媒体上に集光するスポットの説明図、図5は本
発明による超解像変調器の他の実施例を示す構成図、図
6は図5に示す超解像変調器による記録媒体上に集光す
るスポットの説明図、図7は本発明による超解像効果を
1次元方向のみとした場合の超解像変調器の一実施例を
示す構成図、図8は図7に示す超解像変調器による記録
媒体上に集光するスポットの説明図、図9は本発明によ
る超解像光ヘッド装置の光学系の他の実施例を示す構成
図である。
光学系の一実施例を示す構成図、図2は本発明による超
解像変調器の原理を示す説明図、図3は本発明による超
解像変調器の他の実施例を示す構成図、図4は本発明に
よる記録媒体上に集光するスポットの説明図、図5は本
発明による超解像変調器の他の実施例を示す構成図、図
6は図5に示す超解像変調器による記録媒体上に集光す
るスポットの説明図、図7は本発明による超解像効果を
1次元方向のみとした場合の超解像変調器の一実施例を
示す構成図、図8は図7に示す超解像変調器による記録
媒体上に集光するスポットの説明図、図9は本発明によ
る超解像光ヘッド装置の光学系の他の実施例を示す構成
図である。
【0017】まず、本発明の超解像光ヘッド装置の光学
系の構成を図1を用いて説明する。レーザ光源1から出
射されたレーザ光は、コリメートレンズ2で平行光とな
り、超解像変調器3を通過することで3ビーム化され、
偏光ビームスプリッタ4、λ/4板5を透過し、対物レ
ンズ6により集光されて記録媒体7上メインスポット8
とサイドスポット8a,8bを形成する。
系の構成を図1を用いて説明する。レーザ光源1から出
射されたレーザ光は、コリメートレンズ2で平行光とな
り、超解像変調器3を通過することで3ビーム化され、
偏光ビームスプリッタ4、λ/4板5を透過し、対物レ
ンズ6により集光されて記録媒体7上メインスポット8
とサイドスポット8a,8bを形成する。
【0018】また、記録媒体7から反射した情報信号光
は対物レンズ6、λ/4板5を通り、偏光ビームスプリ
ッタ4で全反射され、ビームスプリッタ9に入射され
る。この時、ビームスプリッタ9に入射した情報信号光
は2つのビームに分割され、一方のビームはビームスプ
リッタ9を透過し再集光レンズ13で集光された後、再
結像位置に設置されたピンホール14を通り、光検出器
15で受光する。もう一方のビームはビームスプリッタ
9で反射し再集光レンズ10で集光され、シリンドリカ
ルレンズ11で非点収差を発生させて、光検出器12で
受光するように構成される。
は対物レンズ6、λ/4板5を通り、偏光ビームスプリ
ッタ4で全反射され、ビームスプリッタ9に入射され
る。この時、ビームスプリッタ9に入射した情報信号光
は2つのビームに分割され、一方のビームはビームスプ
リッタ9を透過し再集光レンズ13で集光された後、再
結像位置に設置されたピンホール14を通り、光検出器
15で受光する。もう一方のビームはビームスプリッタ
9で反射し再集光レンズ10で集光され、シリンドリカ
ルレンズ11で非点収差を発生させて、光検出器12で
受光するように構成される。
【0019】次に、本発明による超解像変調器の構成と
動作について図2,図3を用いて説明し、記録媒体上に
形成されるスポット形状を図4に示し併せて説明する。
動作について図2,図3を用いて説明し、記録媒体上に
形成されるスポット形状を図4に示し併せて説明する。
【0020】図1の超解像変調器3は、図2に示すよう
に、超解像変調器17と、フィルタ16とによって構成
され、超解像変調器17は完全回折格子17aと回折格
子17bで構成される。完全回折格子17aは位相型回
折格子であり、0次回折光(透過光)をほとんど発生さ
せず回折光のみを発生させるように位相差および凸部と
凹部の幅を設定する。また、回折格子17bは格子間隔
を完全回折格子17aと同一とし、0次回折光と±1次
回折光が一定の割合(たとえば、0次回折光:±1次回
折光を2:1)で発生するように位相差および凸部と凹
部の幅を変えた位相型回折格子とする。
に、超解像変調器17と、フィルタ16とによって構成
され、超解像変調器17は完全回折格子17aと回折格
子17bで構成される。完全回折格子17aは位相型回
折格子であり、0次回折光(透過光)をほとんど発生さ
せず回折光のみを発生させるように位相差および凸部と
凹部の幅を設定する。また、回折格子17bは格子間隔
を完全回折格子17aと同一とし、0次回折光と±1次
回折光が一定の割合(たとえば、0次回折光:±1次回
折光を2:1)で発生するように位相差および凸部と凹
部の幅を変えた位相型回折格子とする。
【0021】また、フィルタ16は超解像変調器17の
完全回折格子17aに入射されるレーザ光の部分的な領
域のみを反射あるいは吸収を用い、回折格子17bへの
入射光に対する回折格子17bの±1次回折光の光量比
と、完全回折格子17aへの入射光に対する完全回折格
子17aの±1次回折光の光量比が概略一致するように
透過率が決定されている。たとえば、超解像変調器17
の完全回折格子17aへの入射光に対する回折光の割合
を0次回折光を0%,±1次回折光を90%,±2次以
上の回折光を10%とし、回折格子17bへの入射光に
対する回折光の割合を0次回折光を60%,±1次回折
光を30%,±2次以上の回折光を10%とした場合に
は、完全回折格子17aの±1次回折光は90%、回折
格子17bの±1次回折光は30%であるので、フィル
タ16の透過率は約1/3(約33%)とすれば良い。
また、透過率低下部16aは、たとえば金属薄膜を蒸着
したり、反射コーティングを施したり、光吸収する物質
を塗布したり分散させて封入するなどして容易に作ら
れ、透過率低下部16aを通過したレーザ光と透過部1
6bを通過したレーザ光に位相差を生じる場合には、い
ずれかに位相保証膜を施せば良い。
完全回折格子17aに入射されるレーザ光の部分的な領
域のみを反射あるいは吸収を用い、回折格子17bへの
入射光に対する回折格子17bの±1次回折光の光量比
と、完全回折格子17aへの入射光に対する完全回折格
子17aの±1次回折光の光量比が概略一致するように
透過率が決定されている。たとえば、超解像変調器17
の完全回折格子17aへの入射光に対する回折光の割合
を0次回折光を0%,±1次回折光を90%,±2次以
上の回折光を10%とし、回折格子17bへの入射光に
対する回折光の割合を0次回折光を60%,±1次回折
光を30%,±2次以上の回折光を10%とした場合に
は、完全回折格子17aの±1次回折光は90%、回折
格子17bの±1次回折光は30%であるので、フィル
タ16の透過率は約1/3(約33%)とすれば良い。
また、透過率低下部16aは、たとえば金属薄膜を蒸着
したり、反射コーティングを施したり、光吸収する物質
を塗布したり分散させて封入するなどして容易に作ら
れ、透過率低下部16aを通過したレーザ光と透過部1
6bを通過したレーザ光に位相差を生じる場合には、い
ずれかに位相保証膜を施せば良い。
【0022】次に、超解像変調器の動作について説明す
る。図2に示すように、強度分布22の分布を持つレー
ザ光21がフィルタ16に入射されると、透過率低下部
16aを通過したレーザ光は中心部の強度分布24aの
ように強度が低下し、透過部16bを通過したレーザ光
は周辺部の強度分布24bのように強度分布22の分布
を保ち、強度分布24となる。さらにレーザ光23が超
解像変調器17に入射すると、0次回折光25、+1次
回折光27および−1次回折光30に分離される。0次
回折光25が完全回折格子17aを通過すると、0次回
折光領域25aは0次回折光が発生しないため遮光領域
となり、回折格子17bを通過した0次回折光領域25
bは0次回折光が発生して強度分布26となる。+1次
回折光27は完全回折格子17aを通過した1次回折光
領域27aの+1次回折光と回折格子17bを通過した
1次回折光領域27bの+1次回折光から強度分布28
となる。ここで、完全回折格子17aで回折した+1次
回折光の強度分布28aと回折格子17bで回折した+
1次回折光の強度分布28bはフィルタ16によって透
過率が調整されているため、滑らかに変化する強度分布
28となり、強度分布22と絶対値のみが異なる概略同
じ強度分布28となる(フィルタ16の透過率は強度分
布28が滑らかに変化するように設定される)。また、
−1次回折光30も+1次回折光27と同様に強度分布
22と絶対値のみが異なる概略同じ強度分布31とな
る。
る。図2に示すように、強度分布22の分布を持つレー
ザ光21がフィルタ16に入射されると、透過率低下部
16aを通過したレーザ光は中心部の強度分布24aの
ように強度が低下し、透過部16bを通過したレーザ光
は周辺部の強度分布24bのように強度分布22の分布
を保ち、強度分布24となる。さらにレーザ光23が超
解像変調器17に入射すると、0次回折光25、+1次
回折光27および−1次回折光30に分離される。0次
回折光25が完全回折格子17aを通過すると、0次回
折光領域25aは0次回折光が発生しないため遮光領域
となり、回折格子17bを通過した0次回折光領域25
bは0次回折光が発生して強度分布26となる。+1次
回折光27は完全回折格子17aを通過した1次回折光
領域27aの+1次回折光と回折格子17bを通過した
1次回折光領域27bの+1次回折光から強度分布28
となる。ここで、完全回折格子17aで回折した+1次
回折光の強度分布28aと回折格子17bで回折した+
1次回折光の強度分布28bはフィルタ16によって透
過率が調整されているため、滑らかに変化する強度分布
28となり、強度分布22と絶対値のみが異なる概略同
じ強度分布28となる(フィルタ16の透過率は強度分
布28が滑らかに変化するように設定される)。また、
−1次回折光30も+1次回折光27と同様に強度分布
22と絶対値のみが異なる概略同じ強度分布31とな
る。
【0023】図3はフィルタ16と超解像変調器17を
一体の構造とした超解像変調器301の構成の実施例で
あり、超解像変調器301は完全回折格子301aと回
折格子301bと完全回折格子301aに入射するレー
ザ光の強度を低下する透過率低下膜301cとから構成
されている。
一体の構造とした超解像変調器301の構成の実施例で
あり、超解像変調器301は完全回折格子301aと回
折格子301bと完全回折格子301aに入射するレー
ザ光の強度を低下する透過率低下膜301cとから構成
されている。
【0024】レーザ光21は透過率低下膜301cを通
過したのち完全回折格子301aおよび回折格子301
bに入射され、0次回折光25、+1次回折光27およ
び−1次回折光30に分離される。0次回折光25のう
ち、完全回折格子301aを通過した0次回折光領域2
5aは0次回折光が発生しないため遮光領域となり、回
折格子301bを通過した0次回折光領域25bは0次
回折光が発生して強度分布26となる。+1次回折光2
7は、完全回折格子301aを通過した1次回折光領域
27aの+1次回折光と、回折格子301bを通過した
1次回折光領域27bの+1次回折光とにより強度分布
28となる。ここで、完全回折格子301aで回折した
+1次回折光の強度分布28aは透過率低下膜301c
によって強度分布29から低下させられたもので、回折
格子301bで回折した+1次回折光の強度分布28b
と合せられて滑らかに変化する強度分布28となる。強
度分布28は、強度分布22と絶対値のみが異なるだけ
で概略同じ強度分布を持つ。また、−1次回折光30も
+1次回折光27と同様に強度分布22と絶対値のみが
異なる概略同じ強度分布31となる。
過したのち完全回折格子301aおよび回折格子301
bに入射され、0次回折光25、+1次回折光27およ
び−1次回折光30に分離される。0次回折光25のう
ち、完全回折格子301aを通過した0次回折光領域2
5aは0次回折光が発生しないため遮光領域となり、回
折格子301bを通過した0次回折光領域25bは0次
回折光が発生して強度分布26となる。+1次回折光2
7は、完全回折格子301aを通過した1次回折光領域
27aの+1次回折光と、回折格子301bを通過した
1次回折光領域27bの+1次回折光とにより強度分布
28となる。ここで、完全回折格子301aで回折した
+1次回折光の強度分布28aは透過率低下膜301c
によって強度分布29から低下させられたもので、回折
格子301bで回折した+1次回折光の強度分布28b
と合せられて滑らかに変化する強度分布28となる。強
度分布28は、強度分布22と絶対値のみが異なるだけ
で概略同じ強度分布を持つ。また、−1次回折光30も
+1次回折光27と同様に強度分布22と絶対値のみが
異なる概略同じ強度分布31となる。
【0025】ここで、透過率低下膜301cで位相差が
発生する場合には、位相保証膜を設ければ良い。また、
透過率低下膜301cは完全回折格子301a上に設け
ても良い。
発生する場合には、位相保証膜を設ければ良い。また、
透過率低下膜301cは完全回折格子301a上に設け
ても良い。
【0026】図4は記録媒体上に形成されるスポット形
状を示したもので、記録媒体7上には、超解像変調器3
の透過光によって得られるサイドローブ42を持つメイ
ンスポット8と、回折光によって得られるサイドスポッ
ト8a,8bが形成される。このときサイドスポット8
a,8bは、レーザ光源から出射された強度分布と概略
同じ分布となり、滑らかに変化する分布となるためサイ
ドローブは形成されない。また、サイドスポット8a,
8bは記録媒体7上のトラック41の両側に位置するよ
うに、メインスポット8を中心に微小角度だけ回転した
位置に照射される。
状を示したもので、記録媒体7上には、超解像変調器3
の透過光によって得られるサイドローブ42を持つメイ
ンスポット8と、回折光によって得られるサイドスポッ
ト8a,8bが形成される。このときサイドスポット8
a,8bは、レーザ光源から出射された強度分布と概略
同じ分布となり、滑らかに変化する分布となるためサイ
ドローブは形成されない。また、サイドスポット8a,
8bは記録媒体7上のトラック41の両側に位置するよ
うに、メインスポット8を中心に微小角度だけ回転した
位置に照射される。
【0027】本発明の超解像変調器の他の実施例につい
て、図5〜図8を用いて説明する。
て、図5〜図8を用いて説明する。
【0028】図5は完全回折格子302aと回折格子3
02bを交互の繰り返しパターンとしたときの実施例で
ある。この超解像変調器302は、完全回折格子302
aと回折格子302bと完全回折格子302aに対応し
た透過率低下膜302cから構成される。図6に示すよ
うに、このとき記録媒体7上には、超解像変調器302
の透過光によって得られるサイドローブ42を持つメイ
ンスポット8と、回折光によって得られるサイドスポッ
ト8a,8bが形成される。このときサイドスポット8
a,8bは、レーザ光源から出射された強度分布と概略
同じ分布となって滑らかに変化する強度分布となるため
サイドローブは形成されない。また、サイドスポット8
a,8bは記録媒体7上のトラック41の両側に位置す
るように、メインスポット8を中心に微小角度だけ回転
した位置に照射される。
02bを交互の繰り返しパターンとしたときの実施例で
ある。この超解像変調器302は、完全回折格子302
aと回折格子302bと完全回折格子302aに対応し
た透過率低下膜302cから構成される。図6に示すよ
うに、このとき記録媒体7上には、超解像変調器302
の透過光によって得られるサイドローブ42を持つメイ
ンスポット8と、回折光によって得られるサイドスポッ
ト8a,8bが形成される。このときサイドスポット8
a,8bは、レーザ光源から出射された強度分布と概略
同じ分布となって滑らかに変化する強度分布となるため
サイドローブは形成されない。また、サイドスポット8
a,8bは記録媒体7上のトラック41の両側に位置す
るように、メインスポット8を中心に微小角度だけ回転
した位置に照射される。
【0029】この超解像変調器302を用いることで、
完全回折格子302aの半径と回折格子302bの半径
を任意に設定することで、メインスポット8の周囲のサ
イドローブ42の強度分布を変えることができるため、
1次のサイドローブの光量を減少することによって、サ
イドローブ42によるメインスポット8への影響が軽減
されるという特徴を持つ。
完全回折格子302aの半径と回折格子302bの半径
を任意に設定することで、メインスポット8の周囲のサ
イドローブ42の強度分布を変えることができるため、
1次のサイドローブの光量を減少することによって、サ
イドローブ42によるメインスポット8への影響が軽減
されるという特徴を持つ。
【0030】図7は完全回折格子303aと回折格子3
03bの領域を方形状にして超解像効果を1次元方向の
みとした場合の実施例である。この超解像変調器303
は、完全回折格子303aと回折格子303bと完全回
折格子303aに対応した透過率低下膜303cから構
成される。図8に示すように、このとき記録媒体7上に
は、超解像変調器303の透過光によって得られるサイ
ドローブ42を持つメインスポット8と、回折光によっ
て得られるサイドスポット8a,8bが形成される。こ
のときサイドスポット8a,8bは、レーザ光源から出
射された強度分布と概略同じ分布となるためサイドロー
ブは形成されない。また、サイドスポット8a,8bは
記録媒体7上のトラック41の両側に位置するように、
メインスポット8を中心に微小角度だけ回転した位置に
照射される。
03bの領域を方形状にして超解像効果を1次元方向の
みとした場合の実施例である。この超解像変調器303
は、完全回折格子303aと回折格子303bと完全回
折格子303aに対応した透過率低下膜303cから構
成される。図8に示すように、このとき記録媒体7上に
は、超解像変調器303の透過光によって得られるサイ
ドローブ42を持つメインスポット8と、回折光によっ
て得られるサイドスポット8a,8bが形成される。こ
のときサイドスポット8a,8bは、レーザ光源から出
射された強度分布と概略同じ分布となるためサイドロー
ブは形成されない。また、サイドスポット8a,8bは
記録媒体7上のトラック41の両側に位置するように、
メインスポット8を中心に微小角度だけ回転した位置に
照射される。
【0031】この超解像変調器303を用いることで、
超解像効果は1次元方向に限定するとサイドローブ42
の全光量が減少するため、サイドローブ42によるメイ
ンスポット8への影響が軽減できるという特徴を持つ。
超解像効果は1次元方向に限定するとサイドローブ42
の全光量が減少するため、サイドローブ42によるメイ
ンスポット8への影響が軽減できるという特徴を持つ。
【0032】ここで、超解像効果を1次元方向に限定し
た場合にも、完全回折格子303aと回折格子303b
を繰り返しパターンとすることが可能であり、サイドロ
ーブ42の強度分布を変えて、さらに、サイドローブ4
2によるメインスポット8への影響が軽減できるという
特徴を持つ。
た場合にも、完全回折格子303aと回折格子303b
を繰り返しパターンとすることが可能であり、サイドロ
ーブ42の強度分布を変えて、さらに、サイドローブ4
2によるメインスポット8への影響が軽減できるという
特徴を持つ。
【0033】図9は本発明による超解像光ヘッド装置の
光学系の他の実施例を示す。
光学系の他の実施例を示す。
【0034】レーザ光源1から出射されたレーザ光は、
超解像変調器3を通過することで3ビーム化され、偏光
ビームスプリッタ4、λ/4板5を透過し、有限系対物
レンズ18により集光されて記録媒体7上メインスポッ
ト8とサイドスポット8a,8bを形成する。また、記
録媒体7から反射した情報信号光を検出する光学構成は
図1に示す光学系と同様なので説明は省略する。
超解像変調器3を通過することで3ビーム化され、偏光
ビームスプリッタ4、λ/4板5を透過し、有限系対物
レンズ18により集光されて記録媒体7上メインスポッ
ト8とサイドスポット8a,8bを形成する。また、記
録媒体7から反射した情報信号光を検出する光学構成は
図1に示す光学系と同様なので説明は省略する。
【0035】この超解像光ヘッド装置では、有限系対物
レンズ18を用いることで光学構成が簡略化できるた
め、超解像光ヘッド装置の小型・薄型化が可能となると
いう効果を持つ。
レンズ18を用いることで光学構成が簡略化できるた
め、超解像光ヘッド装置の小型・薄型化が可能となると
いう効果を持つ。
【0036】本発明の超解像光ヘッド装置において、記
録媒体7に集光されたメインスポット8を所定のトラッ
クに追従させる方法としては、記録媒体7から反射した
サイドスポット8a,8bを光検出器12上で独立に受
光し、それぞれの受光光量の差を検出することによって
トラックエラー信号を検出する公知の3ビーム法によっ
て行われる。
録媒体7に集光されたメインスポット8を所定のトラッ
クに追従させる方法としては、記録媒体7から反射した
サイドスポット8a,8bを光検出器12上で独立に受
光し、それぞれの受光光量の差を検出することによって
トラックエラー信号を検出する公知の3ビーム法によっ
て行われる。
【0037】また、対物レンズ6あるいは有限系対物レ
ンズ18より記録媒体7に集光されたメインスポット8
の焦点を合わせる方法としては、記録媒体7から反射し
たビームから、シリンドリカルレンズ11を用いて非点
収差を発生させ、その非点収差量を検出することによっ
てフォーカスエラー信号を検出する公知の非点収差法に
よって行われる。
ンズ18より記録媒体7に集光されたメインスポット8
の焦点を合わせる方法としては、記録媒体7から反射し
たビームから、シリンドリカルレンズ11を用いて非点
収差を発生させ、その非点収差量を検出することによっ
てフォーカスエラー信号を検出する公知の非点収差法に
よって行われる。
【0038】情報信号は、中央部を透過し、その外側を
遮光するピンホール14を用い、再結像位置に結像した
サイドローブを除去することで、記録媒体7上に形成さ
れたサイドローブ42を遮光し、サイドローブの除去さ
れたメインスポット8の情報信号のみを光検出器15に
導き、その光検出器15によって受光された光量変化か
ら検出される。
遮光するピンホール14を用い、再結像位置に結像した
サイドローブを除去することで、記録媒体7上に形成さ
れたサイドローブ42を遮光し、サイドローブの除去さ
れたメインスポット8の情報信号のみを光検出器15に
導き、その光検出器15によって受光された光量変化か
ら検出される。
【0039】なお、本装置は再生専用の記録媒体、追記
型の記録媒体、あるいは書換型の記録媒体に用いられる
全ての超解像光ヘッド装置に対しても適用可能である。
型の記録媒体、あるいは書換型の記録媒体に用いられる
全ての超解像光ヘッド装置に対しても適用可能である。
【0040】この実施例では、記録媒体に対するフォー
カスエラー検出方法の一方法について示したが、他の公
知のいずれの方法でも適用可能である。
カスエラー検出方法の一方法について示したが、他の公
知のいずれの方法でも適用可能である。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、超解像
変調器の光強度を低下させる領域として回折格子で構成
される領域を用いることで、超解像効果によって得られ
た回折限界以下のメインスポットと、回折格子の回折光
によって得られたサイドローブの発生しないサイドスポ
ットを形成しできるため、安定したトラック追従が可能
となるという効果を有する。さらにまた、光強度を低下
させるために損失していたレーザ光の一部が利用するこ
とで、3ビーム化に伴うレーザ光の損失が減少できるた
め、レーザ光源の低出力化が可能となるという効果も併
せ持つ。
変調器の光強度を低下させる領域として回折格子で構成
される領域を用いることで、超解像効果によって得られ
た回折限界以下のメインスポットと、回折格子の回折光
によって得られたサイドローブの発生しないサイドスポ
ットを形成しできるため、安定したトラック追従が可能
となるという効果を有する。さらにまた、光強度を低下
させるために損失していたレーザ光の一部が利用するこ
とで、3ビーム化に伴うレーザ光の損失が減少できるた
め、レーザ光源の低出力化が可能となるという効果も併
せ持つ。
【図1】本発明による超解像光ヘッド装置の光学系の一
実施例を示す構成図である。
実施例を示す構成図である。
【図2】本発明による超解像変調器の原理を示す説明図
である。
である。
【図3】本発明による超解像変調器の一実施例を示す構
成図である。
成図である。
【図4】本発明による記録媒体上に集光するスポットの
説明図である。
説明図である。
【図5】本発明による超解像変調器の他の実施例を示す
構成図である。
構成図である。
【図6】本発明の図5に示す超解像変調器による記録媒
体上に集光するスポットの説明図である。
体上に集光するスポットの説明図である。
【図7】本発明による超解像効果を1次元方向のみとし
た場合の超解像変調器の一実施例を示す構成図である。
た場合の超解像変調器の一実施例を示す構成図である。
【図8】本発明の図7に示す超解像変調器による記録媒
体上に集光するスポットの説明図である。
体上に集光するスポットの説明図である。
【図9】本発明による超解像光ヘッド装置の光学系の他
の実施例を示す構成図である。
の実施例を示す構成図である。
【図10】従来例の超解像光ヘッド装置の光学系の構成
図である。
図である。
【図11】従来例の記録媒体上に形成されるスポット形
状を示す説明図である。
状を示す説明図である。
1 レーザ光源 2 コリメートレンズ 3,301,302,303 超解像変調器 301a,302a,303a 完全回折格子 301b,302b,303b 回折格子 301c,302c,303c 透過率低下膜 4 偏光ビームスプリッタ 5 λ/4板 6 対物レンズ 7 記録媒体 8 メインスポット 8a サイドスポット 8b サイドスポット 9 ビームスプリッタ 10 再集光レンズ 11 シリンドリカルレンズ 12 光検出器 13 再集光レンズ 14 ピンホール 16 フィルタ 16a 透過率低下部 16b 透過部 17 超解像変調器 17a 完全回折格子 17b 回折格子 18 有限系対物レンズ 21 レーザ光 22 強度分布 23 レーザ光 24,26,28,28a,28b,29,31,32
強度分布 24a 中心部の強度分布 24b 周辺部の強度分布 25 0次回折光(透過光) 25a 0次回折光領域 25b 0次回折光領域 27 +1次回折光(回折光) 27a +1次回折光領域 27b +1次回折光領域 30 −1次回折光(回折光) 41 トラック 42 サイドローブ 42a サイドローブ 42b サイドローブ
強度分布 24a 中心部の強度分布 24b 周辺部の強度分布 25 0次回折光(透過光) 25a 0次回折光領域 25b 0次回折光領域 27 +1次回折光(回折光) 27a +1次回折光領域 27b +1次回折光領域 30 −1次回折光(回折光) 41 トラック 42 サイドローブ 42a サイドローブ 42b サイドローブ
Claims (5)
- 【請求項1】 レーザ光源からの出射光の光強度を変調
させることによって記録媒体上に回折限界以下のスポッ
ト径を形成する超解像光ヘッド装置において、 前記レーザ光源と対物レンズとの間に、回折効率の異な
る2つ以上の回折格子領域から構成され、前記出射光の
光強度を変調する超解像変調器と、前記超解像変調器の
回折光の部分的な領域の光強度を低下するフィルタを備
え、 前記超解像変調器の透過光によって回折限界以下に縮小
された第一のスポットと、前記超解像変調器の回折光に
よって前記記録媒体に形成される2個以上の第二のスポ
ットを形成し、 第一のスポットは前記記録媒体に情報の記録、再生、消
去を行なうために用い、第二のスポットは前記記録媒体
の記録トラックに追従させるために用いることを特徴と
する超解像光ヘッド装置。 - 【請求項2】 前記回折格子領域は、レーザ光の光軸を
中心として配置され0次回折光が小さくなるように回折
効率が設定された円領域と、前記円領域の周りに配置さ
れ0次回折光と1次回折光が所定の割合で発生するよう
に回折効率が設定された領域とから成り、前記フィルタ
は前記円領域の光強度を低下させる請求項1に記載の超
解像光ヘッド装置。 - 【請求項3】 前記回折格子領域は、レーザ光の光軸を
中心として配置され0次回折光が小さくなるように回折
効率が設定された方形領域と、前記円領域の周りに配置
され0次回折光と1次回折光が所定の割合で発生するよ
うに回折効率が設定された領域とから成り、前記フィル
タは前記方形領域の光強度を低下させる請求項1に記載
の超解像光ヘッド装置。 - 【請求項4】 前記回折格子領域は、回折効率の異なる
複数の領域が交互に配置されて成る請求項1ないし3の
いずれか1項に記載の超解像光ヘッド装置。 - 【請求項5】 前記超解像変調器と前記フィルタを一体
の構造とした請求項1ないし4のいずれか1項に記載の
超解像光ヘッド装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6250041A JP2616461B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 超解像光ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6250041A JP2616461B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 超解像光ヘッド装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0887773A true JPH0887773A (ja) | 1996-04-02 |
JP2616461B2 JP2616461B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=17201949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6250041A Expired - Lifetime JP2616461B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 超解像光ヘッド装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2616461B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1074983A1 (en) * | 1999-08-04 | 2001-02-07 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Apparatus for reading from and/or writing to optical recording media |
EP1172682A1 (en) * | 1999-03-15 | 2002-01-16 | Citizen Watch Co. Ltd. | Optical device |
KR100657289B1 (ko) * | 2004-11-30 | 2006-12-14 | 삼성전자주식회사 | 초해상 정보저장매체의 트랙킹 에러신호 검출방법 및데이터 기록 및/또는 재생 장치 |
CN1324583C (zh) * | 2003-05-21 | 2007-07-04 | 三星电机株式会社 | 光学拾取器及使用光学拾取器的光记录和再现装置 |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP6250041A patent/JP2616461B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1172682A1 (en) * | 1999-03-15 | 2002-01-16 | Citizen Watch Co. Ltd. | Optical device |
EP1172682A4 (en) * | 1999-03-15 | 2002-04-24 | Citizen Watch Co Ltd | OPTICAL DEVICE |
US6625102B1 (en) | 1999-03-15 | 2003-09-23 | Citizen Watch Co., Ltd. | Optical device |
EP1074983A1 (en) * | 1999-08-04 | 2001-02-07 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Apparatus for reading from and/or writing to optical recording media |
CN1324583C (zh) * | 2003-05-21 | 2007-07-04 | 三星电机株式会社 | 光学拾取器及使用光学拾取器的光记录和再现装置 |
KR100657289B1 (ko) * | 2004-11-30 | 2006-12-14 | 삼성전자주식회사 | 초해상 정보저장매체의 트랙킹 에러신호 검출방법 및데이터 기록 및/또는 재생 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2616461B2 (ja) | 1997-06-04 |
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