JPH03192555A - Optical head - Google Patents
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- JPH03192555A JPH03192555A JP1331118A JP33111889A JPH03192555A JP H03192555 A JPH03192555 A JP H03192555A JP 1331118 A JP1331118 A JP 1331118A JP 33111889 A JP33111889 A JP 33111889A JP H03192555 A JPH03192555 A JP H03192555A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、光磁気効果を利用して情報記憶媒体から情
報を再生する情報記憶再生装置に係り、特にその光学ヘ
ッドの光学系の改良に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to an information storage/reproduction device that reproduces information from an information storage medium using the magneto-optical effect, and particularly relates to an information storage/reproduction device for reproducing information from an information storage medium using the magneto-optical effect. Concerning improvements in optical systems.
(従来技術)
光磁気記憶媒体から光磁気効果を利用して情報を再生す
る情報記憶再生装置については、種々のタイプが知られ
、種々の提案がなされている。(Prior Art) Various types of information storage and reproducing devices for reproducing information from a magneto-optical storage medium using the magneto-optical effect are known, and various proposals have been made.
例えば、特開昭57−189934(USP44828
0B)或は、特開昭58−57013(USP4358
200)には、情報記憶再生装置の焦点ぼけ検出光学系
が開示されている。この公報に開示された光学系におい
ては、一方の面にハーフミラ−が形成された平行平板或
は、楔プリズムが光源光路中に配置され、ハーフミラ−
で反射された光ビームが情報記憶媒体に向けられ、情報
記憶媒体から反射された光ビームが平行平板或は、楔プ
リズムを透過され、更にこの透過した光ビームに非点収
差が与えられて光検出器で検出される光学系が開示され
ている。また、特開昭58−171739 、特開昭5
9−77649或は、USP477144には、一対の
複屈折プリズムがその光学軸が互いに直交するように接
合され、この複屈折プリズムに光ビームを通過させ、光
ビームの互いに直交する2つの偏光成分の進行方向を変
化させて分離するとともにこれを検出し、その検出され
た光強度の差を再生信号として検出する光学系が開示さ
れている。For example, JP 57-189934 (USP 44828)
0B) or JP-A-58-57013 (USP4358
200) discloses a defocus detection optical system for an information storage/reproduction device. In the optical system disclosed in this publication, a parallel plate or wedge prism with a half mirror formed on one surface is arranged in the light source optical path, and the half mirror
The light beam reflected by the information storage medium is directed to the information storage medium, the light beam reflected from the information storage medium is transmitted through a parallel plate or wedge prism, and the transmitted light beam is further given astigmatism to become a light beam. An optical system for detection with a detector is disclosed. Also, JP-A-58-171739, JP-A-5
9-77649 or USP 477144, a pair of birefringent prisms are joined such that their optical axes are orthogonal to each other, and a light beam is passed through the birefringent prisms to separate two mutually orthogonal polarized components of the light beam. An optical system is disclosed that separates and detects the traveling direction by changing it, and detects the difference in the detected light intensity as a reproduced signal.
(発明が解決しようとする課題)
特開昭57−169934(USP4482808)或
は、特開昭56−57013(USP4358200)
に開示された光磁気情報再生装置は、その焦点ぼけ検出
光学系を小型化できるが、焦点検出光学系とは、別途、
光磁気情報再生用の光学系を設けることが要求される。(Problem to be solved by the invention) JP 57-169934 (USP 4482808) or JP 56-57013 (USP 4358200)
The magneto-optical information reproducing device disclosed in 2003 can downsize its defocus detection optical system, but the focus detection optical system is separate from the focus detection optical system.
It is required to provide an optical system for reproducing magneto-optical information.
従って、情報再生装置の光学系が複雑化し、装置自体と
しては大型化する問題がある。これに対して、特開昭5
8−171739 、特開昭59−77849或は、U
SP477144に開示された光磁気情報再生装置は、
情報再生用の光学系が開示されるのみで、焦点ぼけ及び
トラッキング検出光学系については同等開示されていな
い。このような情報再生装置に焦点ぼけ及びトラッキン
グ検出光学系を組み込む場合には、仮に再生用光学系と
して複屈折プリズムを用いた光学系が採用されたとして
も光学系が複雑化し、装置自体が大型化する問題がある
。Therefore, there is a problem that the optical system of the information reproducing device becomes complicated and the device itself becomes large. On the other hand,
8-171739, JP-A-59-77849 or U
The magneto-optical information reproducing device disclosed in SP477144 is
Only an optical system for information reproduction is disclosed, but no equivalent disclosure is made regarding defocus and tracking detection optical systems. When incorporating a defocus and tracking detection optical system into such an information reproducing device, even if an optical system using a birefringent prism is adopted as the reproducing optical system, the optical system becomes complicated and the device itself becomes large. There is a problem of
上述したように従来の光磁気効果を利用した情報再生装
置は、光学系が複雑化し、装置自体が大型化する問題が
ある。As described above, the conventional information reproducing apparatus using the magneto-optical effect has a problem in that the optical system becomes complicated and the apparatus itself becomes large.
この発明の目的は、光学系が小型化及び簡素化され、装
置自体を小型化することができる光磁気効果を利用した
情報再生装置を提供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an information reproducing device that utilizes the magneto-optical effect, in which the optical system is downsized and simplified, and the device itself can be downsized.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
この発明によれば、光ビームを発生する光源と、光ビー
ムを光学的に情報を再生することが可能な情報記録媒体
に向けて集光する集光手段と、情報記録媒体からの光ビ
ームを検出する検出手段と、前記光源及び集光手段を近
接配置して一体的に支持する支持部材と、を具備するこ
とを特徴とする光学ヘッドが提供される。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) According to the present invention, a light source that generates a light beam, and a light beam focused toward an information recording medium capable of optically reproducing information. an optical head comprising: a light condensing means for detecting a light beam from an information recording medium; a detecting means for detecting a light beam from an information recording medium; and a support member that arranges the light source and the condensing means in close proximity and supports them integrally. is provided.
(作用)
この発明の光学ヘッドによれば、光源と集光手段が支持
部材により一体的に近接支持されていることから、光学
系が簡素化及び小型化される。従って、(1)光学系全
体が軽量化され、光学ヘッドを迅速に移動可能となり、
情報のアクセス速度が向上される。(2)光学系が簡素
化されることがら、光学系の組み立て調整が容易となり
、装置自体のコストをも低減させることができる。(3
)また、光学部品の点数を低減させることができること
からも、装置のコストを低く押さえることができる。(Function) According to the optical head of the present invention, since the light source and the condensing means are integrally supported in close proximity by the support member, the optical system is simplified and miniaturized. Therefore, (1) the entire optical system is lightweight, and the optical head can be moved quickly;
Information access speed is improved. (2) Since the optical system is simplified, it becomes easy to assemble and adjust the optical system, and the cost of the device itself can be reduced. (3
) Also, since the number of optical parts can be reduced, the cost of the device can be kept low.
(実施例)
第1図は、この発明の一実施例に係る光磁気効果を利用
した情報再生装置の光学系を概略的に示している。この
光学系においては、光源として略直線偏光光ビームを発
生する半導体レーザ2或は、光ビームを発生する半導体
レーザ2及び半導体レーザ2からの光ビームを直線偏光
光ビームに変換する偏光子(図示せず)の組み合せから
成る光源装置が用いられている。第1図において、情報
が記憶された光磁気記憶媒体、即ち、光磁気記憶用光デ
ィスク12に形成されているトラッキングガイドがX方
向に延出されているとすると、この光源からの光ビーム
は、その偏光面がX軸或は、Z軸に対して傾き、所定角
度をこれらの軸に対して成すように発生され、検出光学
素子14に向けられる。(Embodiment) FIG. 1 schematically shows an optical system of an information reproducing apparatus using the magneto-optical effect according to an embodiment of the present invention. This optical system uses a semiconductor laser 2 as a light source that generates a substantially linearly polarized light beam, or a semiconductor laser 2 that generates a light beam and a polarizer (see Figure 1) that converts the light beam from the semiconductor laser 2 into a linearly polarized light beam. A light source device consisting of a combination of (not shown) is used. In FIG. 1, assuming that the tracking guide formed on the magneto-optical storage medium in which information is stored, that is, the optical disk 12 for magneto-optical storage, extends in the X direction, the light beam from this light source is The polarized light is generated so that its plane of polarization is inclined with respect to the X-axis or the Z-axis and forms a predetermined angle with respect to these axes, and is directed toward the detection optical element 14 .
この検出光学素子14は、第1及び第2の境界面14A
、14Bを有し、第2図に示されるようにその一方が光
学的異方性媒体で作られ及びその他方が光学ガラス或は
、透明プラスチック(アクリル、ポリカーボネート、A
BS樹脂等)から成る光学的等方媒体で作られたプリズ
ム部材4.6が第2の境界面14Bを介して接合され、
このプリズム部材4の境界面14Bに対向する第1の境
界面14A面には、第2図に示されるように交点に光軸
が通り、直交する区分線で区画された第1及び第3象限
に相当する領域が斜線で示すように光速光層に形成され
ているマスク層8が形成され、更にこのマスク層8上に
ある特定の反射率及び透過率を有する光反射透過層10
が形成されている。This detection optical element 14 has a first and second interface 14A.
, 14B, one of which is made of an optically anisotropic medium and the other of which is made of optical glass or transparent plastic (acrylic, polycarbonate, A
A prism member 4.6 made of an optically isotropic medium made of BS resin, etc. is joined via the second interface 14B,
The first boundary surface 14A of the prism member 4, which faces the boundary surface 14B, has an optical axis passing through the intersection as shown in FIG. A mask layer 8 is formed in the light velocity layer as shown by diagonal lines in the region corresponding to
is formed.
マスク層8及び光透過反射層10は、プリズム部材4の
面上に真空蒸着或は、スパッタリングにより積層形成さ
れても良く、或は一方の面に光透過反射層10が形成さ
れ、他方の面にマスク層8が形成されている平行平板、
或は、一方の面に光透過反射層10及びマスク層8が形
成されている平行事板がプリズム部材4の面に貼合わさ
れても良い。更に、第1の平行平板にマスク層8が形成
され、第2の平行平板に透過反射層10が形成され、こ
れらが貼合わせれてプリズム部材4の面に更に貼合わさ
れても良い。光学的異方性媒体としては、光学的なアラ
イメントを比較的容易に調整でき、プリズム部材4.6
が光軸に対して傾いたとしても特性が変化し難いことを
考慮すると一軸性結晶が好ましく、しかもこの媒体は、
常光線よりも異常光線に対して屈折率の大きな正結晶で
あることがより好ましい。このような正結晶としては、
人工的に製造できるルチル或は、水晶を用いることがで
きる。The mask layer 8 and the light transmission reflection layer 10 may be laminated on the surface of the prism member 4 by vacuum deposition or sputtering, or the light transmission reflection layer 10 may be formed on one surface and the light transmission reflection layer 10 may be formed on the other surface. a parallel plate on which a mask layer 8 is formed;
Alternatively, a parallel plate having the light transmitting and reflecting layer 10 and the mask layer 8 formed on one surface may be bonded to the surface of the prism member 4. Furthermore, the mask layer 8 may be formed on the first parallel flat plate, and the transmissive reflective layer 10 may be formed on the second parallel flat plate, and these may be bonded together and further bonded to the surface of the prism member 4. As an optically anisotropic medium, the optical alignment can be adjusted relatively easily, and the prism member 4.6
A uniaxial crystal is preferable, considering that the characteristics do not change easily even if the medium is tilted with respect to the optical axis.Moreover, this medium is
A positive crystal having a larger refractive index for extraordinary rays than for ordinary rays is more preferable. As such a positive crystal,
Rutile or quartz, which can be produced artificially, can be used.
このような検出光学素子14に入射された発散性の光ビ
ームは、その光反射透過層10でその一部が反射され、
残る成分が検出素子14内を透過される。検出素子14
内に導入された光ビームは、光反射透過層10、マスク
層8及びプリズム部材4を通過してその光強度が大きな
中心部分がプリズム部材4の側面に設けられた光検出器
16に入射され、その光強度が検出される。この光検出
器16からの検出信号は、半導体レーザ2の駆動回路(
図示せず)にフィードバックされ、半導体レーザ2から
発生される光ビームがこの検出信号に応じて制御される
。即ち、駆動回路において、検出信号が基準信号電圧と
比較され、その差信号電圧に応じた駆動電流が半導体レ
ーザ2に供給され、この半導体レーザ2が安定に駆動さ
れる。A part of the diverging light beam incident on such a detection optical element 14 is reflected by the light reflection/transmission layer 10,
The remaining components are transmitted through the detection element 14. Detection element 14
The light beam introduced into the interior passes through the light reflection/transmission layer 10, the mask layer 8, and the prism member 4, and the center portion where the light intensity is high is incident on the photodetector 16 provided on the side surface of the prism member 4. , the light intensity is detected. The detection signal from this photodetector 16 is transmitted to the drive circuit of the semiconductor laser 2 (
(not shown), and the light beam generated from the semiconductor laser 2 is controlled in accordance with this detection signal. That is, in the drive circuit, the detection signal is compared with the reference signal voltage, a drive current corresponding to the difference signal voltage is supplied to the semiconductor laser 2, and the semiconductor laser 2 is stably driven.
光反射透過層10で反射された発散性の光ビームの成分
は、対物レンズ18によって情報記憶媒体12上のトラ
ッキングガイド(図示せず)に向けて集束される。対物
レンズ18が合焦状態に配置される際には、集束性の光
ビームのビームウェストが情報記憶媒体12の反射面上
に投影され、最少ビームスポットがこの情報記憶媒体1
2の反射面上に形成される。対物レンズ18がその先軸
に沿って合焦状態から僅かに情報記憶媒体12に近付い
たり、或いは、情報記憶媒体12から離れた非合焦状態
においては、集束性の光ビームのビームウェストが情報
記憶媒体12の反射面上に投影されず、最少ビームスポ
ットよりも大きなスポットがこの光ディスク12の反射
面上に形成される。情報記憶媒体12から戻された発散
性の光ビームは、対物レンズ18によって集束性の光ビ
ームに変換され、再び対物レンズ18を介して検出光学
素子14に向けられ、この素子14の光反射透過層10
においてその一部が半導体レーザ2に向けて反射され、
その残る部分がその内に進入される。The diverging light beam component reflected by the light-reflecting and transmitting layer 10 is focused by an objective lens 18 towards a tracking guide (not shown) on the information storage medium 12 . When the objective lens 18 is placed in focus, the beam waist of the focused light beam is projected onto the reflective surface of the information storage medium 12, and the minimum beam spot is located on the information storage medium 12.
It is formed on the reflective surface of No. 2. When the objective lens 18 moves slightly closer to the information storage medium 12 along its front axis from the focused state, or when the objective lens 18 moves away from the information storage medium 12 and is out of focus, the beam waist of the convergent light beam becomes A spot larger than the minimum beam spot is formed on the reflective surface of the optical disk 12 without being projected onto the reflective surface of the storage medium 12 . The diverging light beam returned from the information storage medium 12 is converted into a convergent light beam by the objective lens 18 and is again directed via the objective lens 18 to the detection optical element 14, which reflects and transmits the light. layer 10
A part of it is reflected towards the semiconductor laser 2,
The remaining portion is moved into it.
光反射透過層10を通過した光ビームは、マスク層8で
その一部が遮光されてこのマスク層8を通過し、プリズ
ム4に導かれる。このとき、第1の境界面14Aで屈折
され、更にプリズム6に入射され、更に第2の境界面1
4Bで屈折される。The light beam that has passed through the light reflection/transmission layer 10 is partially blocked by the mask layer 8, passes through the mask layer 8, and is guided to the prism 4. At this time, it is refracted at the first boundary surface 14A, further incident on the prism 6, and then further reflected at the second boundary surface 14A.
It is refracted at 4B.
プリズム4.6の一方が光学的異方性媒体で作られてい
ることから、光ビームは、第1或は第2の境界面14A
、14Bで屈折される際に常光線22Aと異常光線22
Bに分離されて異なる方向に向けられ、プリズム6の射
出面を通過したこれらの常光線及び異常光線は、光検出
器20の異なる検出領域に向けられ、この検出器20に
よって検出される。この実施例においては、常光線22
Aを用いて焦点ぼけ信号及びトラッキング信号が信号処
理回路24から発生され、また、検出された常光線22
A及び異常光線22Bの光強度の差が再生信号として信
号処理回路24から発生される。焦点ぼけ信号に応じて
ボイスコイル19が駆動されて対物レンズ18もしくは
光学系全体が光軸方向に駆動されて対物レンズ18が合
焦状態に維持され、トラックッキング信号に応じて対物
レンズ18もしくは光学系全体が情報記憶媒体12のト
ラックを横切る方向に駆動されて集光された光ビームで
トラックが追跡され、対物レンズ18が合トラック状態
に維持される。対物レンズ18が合焦状態及び合トラッ
ク状態に維持されている間に検出器16の検出領域から
発生された検出信号は、信号処理回路18で処理されて
情報記録媒体12に記録されている情報に対応する再生
信号に変換され、信号処理回路24から発生されされた
再生信号は、図示しない外部の表示装置等に再生情報と
して表示される。Since one of the prisms 4.6 is made of an optically anisotropic medium, the light beam is directed to the first or second interface 14A.
, 14B, the ordinary ray 22A and the extraordinary ray 22
These ordinary and extraordinary rays, which are separated into B and directed in different directions and passed through the exit surface of the prism 6, are directed to different detection areas of the photodetector 20 and detected by this detector 20. In this example, the ordinary ray 22
The defocus signal and the tracking signal are generated from the signal processing circuit 24 using A, and the detected ordinary ray 22
The difference in light intensity between the light beam A and the extraordinary light beam 22B is generated from the signal processing circuit 24 as a reproduction signal. The voice coil 19 is driven in response to the defocus signal, and the objective lens 18 or the entire optical system is driven in the optical axis direction to maintain the objective lens 18 in focus. The entire system is driven in a direction across the tracks of the information storage medium 12, the tracks are tracked by the focused light beam, and the objective lens 18 is maintained in the aligned track state. The detection signal generated from the detection area of the detector 16 while the objective lens 18 is maintained in the focused state and the focused track state is processed by the signal processing circuit 18 and information recorded on the information recording medium 12. The reproduced signal generated by the signal processing circuit 24 is displayed as reproduced information on an external display device (not shown) or the like.
光学的異方性媒体中の常光線に対する屈折率は、常に一
定で通過する光線の角度には依存しない。The refractive index for ordinary rays in an optically anisotropic medium is always constant and does not depend on the angle of the passing ray.
それに対して、異常光線22Bに対する屈折率は、光学
的異方性媒体中を通過する光線の角度により変化するた
め常光線22Aに比べて大きな収差が生じ、検出器20
上に形成されるビームスポットに大きな収差が表れるこ
ととなる。光検出器20上に形成されるビームスポット
の形状変化を検出する焦点ぼけ検出系においては、コマ
収差が許容範囲を越えてビームスポットの形状変化に影
響を与えると、焦点ぼけ検出特性が劣化される。従って
、第1回文は、第9図、第11図、第24図、第14図
に示した光学系では、焦点ぼけ検出とトラックずれ検出
に或は少なくとも焦点ぼけ検出には、常光線22A側の
光を利用している。更に、正結晶を用いた場合には、常
光線22Aに比べて異常光線22Bの方が屈折率が大き
くなり、叉、負結晶を用いた場合には、異常光線22B
に比べて異常光線22Aの方が屈折率が大きくなる。2
つの光線の内雇折率の大きな方がより屈折力が大きく、
それだけコマ収差が大きくなり、コマ収差の値がある程
度大きくなり、許容範囲を越えると焦点ぼけ検出特性が
劣化される。このことから、光学的異方性媒体の材質と
して上述したように常光線22Aよりも異常光線22B
に対する屈折率が大きな正結晶が用いられることが好ま
しく、屈折率の小さな常光線が焦点ぼけ及びトラックキ
ング検出或は、焦点ぼけ検出に用いられる。On the other hand, since the refractive index for the extraordinary ray 22B changes depending on the angle of the ray passing through the optically anisotropic medium, a larger aberration occurs than for the ordinary ray 22A, and the detector 20
A large aberration will appear in the beam spot formed above. In a defocus detection system that detects changes in the shape of a beam spot formed on the photodetector 20, if coma aberration affects changes in the shape of the beam spot beyond a permissible range, the defocus detection characteristics will deteriorate. Ru. Therefore, in the optical systems shown in FIG. 9, FIG. 11, FIG. 24, and FIG. It uses side light. Furthermore, when a positive crystal is used, the refractive index of the extraordinary ray 22B is larger than that of the ordinary ray 22A, and when a negative crystal is used, the refractive index of the extraordinary ray 22B is larger than that of the ordinary ray 22A.
The refractive index of the extraordinary ray 22A is larger than that of the extraordinary ray 22A. 2
The larger the internal refractive index of the two rays, the greater the refractive power;
The coma aberration increases accordingly, and if the value of the coma aberration increases to a certain extent and exceeds the allowable range, the defocus detection characteristics will deteriorate. For this reason, as mentioned above, the material of the optically anisotropic medium indicates that the extraordinary ray 22B is higher than the ordinary ray 22A.
It is preferable to use a positive crystal with a large refractive index relative to the normal ray, and an ordinary ray with a small refractive index is used for defocus and tracking detection or defocus detection.
第1図に示された検出光学素子14のプリズム部材4.
6には、既に述べたように対物レンズ18から集束性光
ビームが入射されるが、この集束性の光ビームは、第3
A図及び第3B図に示すように検出光学素子14のプリ
ズム部材4.6によって屈折されて集束点Pa、Pb、
Pcで規定される集束線に向かって集束される。(第3
A図及び第3B図に於いては、説明の便宜上、プリズム
部材4.6を等価的に一つのプリズム体114に置き換
えている。また、上述したように常光線を用いて焦点ぼ
け及びトラッキングを検出することが好ましいことから
、常光線のみに着目して図示している。)現実には、集
束性の光ビームを構成する光線La 、 Lb 、 L
cは、夫々検出光学素子14の第1の境界面14A上の
異なる入射点に入射されて屈折され、再度、検出光学素
子14中の第2の境界面14B上の異なる入射点で屈折
され、これを通過して出射面14Cから出射される。こ
のことは、検出光学素子14のプリズム部材4.6に等
価なプリズム体114を側面方向から示した第3B図に
おいて、光線La 、 Lb 、 Lcは、プリズム体
114の面114A上の異なる入射点Ra、Rb、Rc
に入射され、このプリズム体114を通過して再び面1
14Cで屈折されて検出器24に向けられることとなる
。第3A図及び第3B図から明らかなように、プリズム
体114中では、光線La 、 Lb 、 Lcは、物
理的距離A、B、Cを有する即ち、異なる光路長を有す
る光路を通って出射面114Cに達する。Prism member 4 of the detection optical element 14 shown in FIG.
6, a convergent light beam is incident from the objective lens 18 as already mentioned, but this convergent light beam is
As shown in FIG.
It is focused toward a focusing line defined by Pc. (3rd
In FIG. A and FIG. 3B, for convenience of explanation, the prism member 4.6 is equivalently replaced with one prism body 114. Furthermore, as described above, it is preferable to detect defocus and tracking using ordinary rays, so the drawing focuses only on ordinary rays. ) In reality, the rays La, Lb, L constituting a focused light beam
c are respectively incident on different incident points on the first interface 14A of the detection optical element 14 and refracted, and then refracted again at different incident points on the second interface 14B of the detection optical element 14, The light passes through this and is emitted from the emission surface 14C. This means that in FIG. 3B, which shows the prism body 114 equivalent to the prism member 4.6 of the detection optical element 14 from the side, the light rays La, Lb, and Lc are located at different incident points on the surface 114A of the prism body 114. Ra, Rb, Rc
passes through this prism body 114 and returns to surface 1.
14C and is directed toward the detector 24. As is clear from FIGS. 3A and 3B, in the prism body 114, the light rays La, Lb, Lc pass through optical paths having physical distances A, B, C, i.e., different optical path lengths, to the exit surface. It reaches 114C.
このことは、第3A図に示すように光線La、Lb、L
cは、光軸に沿った異なる入射点Ra、Rb、Rcで面
114Aに入射されることから、面114Aで屈折され
るに際して平面的にも異なる光路を通る光線La、I、
b、I、cに分離されることとなる。従って、光出射面
114Cから表れた光線La 、 Lb 、 Lcは、
異なる集束点Pa、Pb、Pcに集束される。This means that the rays La, Lb, L
Since light rays c are incident on the surface 114A at different incident points Ra, Rb, and Rc along the optical axis, the light rays La, I,
It will be separated into b, I, and c. Therefore, the light rays La, Lb, and Lc appearing from the light exit surface 114C are as follows:
The light is focused on different focusing points Pa, Pb, and Pc.
第3A図及び第3B図を参照して説明したように集束性
の光ビームは、検出光学素子14によってコマ収差に近
い収差が与えられる。従って、光検出器24の検出面が
第3B図に示すよう略光軸0に対して直角な点Da、D
b、Dcで規定される面に配置される場合には、第4A
図、第4B図及び第4C図に示すような光ビームスポッ
トSa 、 Sb 、 Scが光検出器24の検出面に
形成される。ここで、光検出器24の検出面は、その中
心を通り、光軸0及び集束点Pa、Pb、Pcに対して
直角な分割線26で上下の領域に区分され、また、この
分割線26に直交する分割線27によって、互いに等し
い面積を有する検出領域24a〜24dに区分されてい
る。このような検出器24の配置において、対物レンズ
18が合焦状態にある際に光検出器24の検出面の中心
線が集束点pbに一致され、光検8器24の検出面の僅
か前方に集束点Paが形成され、光検出器24の検出面
の僅か後方に集束点Pcが形成される場合には、光検出
器24の検出面の中心線上に集束点pbに対応する点状
のスポットが形成される。また、集束点Paからは発散
性の光ビームが光検出器24の検出面の上方の領域24
a、24b入射されることからビームセグメントスポッ
ト5a−1が形成され、集束点Pcに向かう集束性の光
ビームが光検出器16の検出面の下方の領域24c、2
4dに照射されることからビームセグメントスポット5
a−2が形成される。光路の途中で第2図に示したよう
な互いに直交する区分線で区画された第1及び第3象限
に相当する領域が斜線で示されたように先遣光層で形成
されているマスク層8が設けられ、従って、光線の一部
がこのマスク層8によって遮光されるため、光検出器2
4の検出面上には、全体として8字型の半分に相当する
形状を有するビームスポットSaが形成される。これに
対して、対物レンズ18が情報記憶媒体12に近付づい
た非合焦状態にある場合には、対物レンズ18からの光
ビームは、その集束性が弱まることから、集束点Paが
光検出器24の検出面に近付き、集束点pbが光検出器
24の検出面の後方にシフトされ、また、集束点Pcが
光検出器24の検出面からより離れることとなる。従っ
て、第4B図に示すように光検出器24の検出面の上方
の領域24a、24bに形成されるビームセグメントス
ポット5b−1が合焦時のビームセグメントスポット5
a−1に比べ小さく形成され、光検出器24の検出面の
下方の領域24c。As described with reference to FIGS. 3A and 3B, the convergent light beam is given an aberration close to coma by the detection optical element 14. Therefore, as shown in FIG.
b, when placed on the plane defined by Dc, the fourth A
Light beam spots Sa, Sb, and Sc as shown in FIGS. 4B, 4B, and 4C are formed on the detection surface of the photodetector 24. Here, the detection surface of the photodetector 24 is divided into upper and lower regions by a dividing line 26 that passes through its center and is perpendicular to the optical axis 0 and the focal points Pa, Pb, and Pc. The detection areas 24a to 24d are divided by a dividing line 27 orthogonal to each other into detection areas 24a to 24d having equal areas. In this arrangement of the detector 24, when the objective lens 18 is in focus, the center line of the detection surface of the photodetector 24 is aligned with the focal point pb, and the center line of the detection surface of the photodetector 24 is slightly in front of the detection surface of the photodetector 24. When a focal point Pa is formed at , and a focal point Pc is formed slightly behind the detection surface of the photodetector 24, a dot-like point corresponding to the focal point pb is formed on the center line of the detection surface of the photodetector 24. A spot is formed. Further, a diverging light beam is emitted from the convergence point Pa to a region 24 above the detection surface of the photodetector 24.
a, 24b, a beam segment spot 5a-1 is formed, and a convergent light beam heading toward a focal point Pc is directed to areas 24c, 24b below the detection surface of the photodetector 16.
4d, beam segment spot 5
a-2 is formed. In the middle of the optical path, regions corresponding to the first and third quadrants divided by mutually orthogonal dividing lines as shown in FIG. 2 are formed of a leading light layer as indicated by diagonal lines. is provided, and therefore a part of the light beam is blocked by this mask layer 8, so that the photodetector 2
On the detection surface 4, a beam spot Sa having a shape corresponding to a half of a figure 8 shape as a whole is formed. On the other hand, when the objective lens 18 approaches the information storage medium 12 and is in an out-of-focus state, the convergence of the light beam from the objective lens 18 is weakened, so that the convergence point Pa is As it approaches the detection surface of the photodetector 24, the focal point pb is shifted to the rear of the detection surface of the photodetector 24, and the focal point Pc becomes further away from the detection surface of the photodetector 24. Therefore, as shown in FIG. 4B, the beam segment spot 5b-1 formed in the areas 24a and 24b above the detection surface of the photodetector 24 is the beam segment spot 5b-1 when the beam segment spot 5b-1 is focused.
A region 24c below the detection surface of the photodetector 24 is formed smaller than a-1.
24dに形成されるビームセグメントスポット5b−2
が合焦時のビームセグメントスポット5a−1に比べ大
きく形成される。また、対物レンズ18が情報記憶媒体
12から遠ざかった非合焦状態にある場合には、対物レ
ンズ18からの光ビームは、その集束性が強まることか
ら、集束点Paが光検出器24の検出面からより離れ、
集束点pbが光検出器24の検出面の前方にシフトされ
、また、集束点Pcが光検出器24の検出面に近付くこ
ととなる。従って、第4C図に示すように光検出器24
の検出面の上方の領域24a、24bに形成されるビー
ムセグメントスポット5c−1が合焦時のビームセグメ
ントスポット5a−1に比べ大きく形成され、光検出器
24の検出面の下方の領域24c。Beam segment spot 5b-2 formed at 24d
is formed larger than the beam segment spot 5a-1 during focusing. Further, when the objective lens 18 is in an out-of-focus state where it is far away from the information storage medium 12, the light beam from the objective lens 18 has a strong convergence, so that the convergence point Pa is detected by the photodetector 24. further away from the surface,
The focal point pb is shifted to the front of the detection surface of the photodetector 24, and the focal point Pc approaches the detection surface of the photodetector 24. Therefore, as shown in FIG. 4C, the photodetector 24
The beam segment spot 5c-1 formed in the regions 24a and 24b above the detection surface of the photodetector 24 is formed larger than the beam segment spot 5a-1 at the time of focusing, and the region 24c below the detection surface of the photodetector 24.
24dに形成されるビームセグメントスポット5c−2
が合焦時のビームセグメントスポット5a−2に比べ大
きく形成される。Beam segment spot 5c-2 formed at 24d
is formed larger than the beam segment spot 5a-2 when focused.
第5図に示すように光検出器24の検出領域24 a、
24 dは、第1の加算器44に接続され、その検出領
域24a、24dからの検出信号が第1の加算器44で
加算される。また、光検出器24の検出領域24b、2
4cは、第2の加算器46に接続され、その検出領域2
4b、24cからの検出信号が第2の加算器46によっ
て加算される。第1及び第2の加算器44.46からの
加算信号が作動増幅器48に入力され、その差が増幅さ
れてフォーカス制御信号として発生される。As shown in FIG. 5, the detection area 24a of the photodetector 24,
24 d is connected to a first adder 44 , and the detection signals from the detection areas 24 a and 24 d are added by the first adder 44 . Furthermore, the detection areas 24b, 2 of the photodetector 24
4c is connected to the second adder 46 and its detection area 2
The detection signals from 4b and 24c are added by a second adder 46. The summed signals from the first and second adders 44, 46 are input to a differential amplifier 48, and the difference therebetween is amplified and generated as a focus control signal.
第4A図の説明から明らかなように合焦時には、検出領
域24a、24bからの検出信号が互いに等しく、また
、検出領域24c、24dからの検出信号が互いに等し
い。従って、合焦時においては、作動増幅器48から合
焦を意味するゼロレベルのフォーカス制御信号が発生さ
れる。これに対して、対物レンズ18が情報記憶媒体1
2に近付づいた非合焦状態にある場合には、検出領域2
4b、24cからの検出信号を第2の加算器46によっ
て加算した第1の和信号が検出領域24a、24dから
の検出信号を第1の加算器44によって加算した第1の
和信号に比べて小さくなり、作動増幅器48から例えば
、マイナスレベルのフォーカス制御信号が発生される。As is clear from the description of FIG. 4A, when in focus, the detection signals from the detection areas 24a and 24b are equal to each other, and the detection signals from the detection areas 24c and 24d are equal to each other. Therefore, during focusing, the operational amplifier 48 generates a zero-level focus control signal indicating focusing. On the other hand, the objective lens 18
If the detection area is in an out-of-focus state approaching 2, the detection area 2
The first sum signal obtained by adding the detection signals from the detection areas 24a and 24c by the second adder 46 is higher than the first sum signal obtained by adding the detection signals from the detection areas 24a and 24d by the first adder 44. For example, a negative level focus control signal is generated from the operational amplifier 48.
対物レンズ18が情報記憶媒体12から遠ざかった非合
焦状態にある場合には、検出領域24a、24dからの
検出信号を第1の加算器44によって加算した第1の和
信号が検出領域24b、24cから。When the objective lens 18 is in an out-of-focus state away from the information storage medium 12, the first sum signal obtained by adding the detection signals from the detection areas 24a and 24d by the first adder 44 is the detection area 24b, From 24c.
の検出信号を第2の加算器46によって加算した第2の
和信号に比べて大きくなり、作動増幅器48から例えば
、マイナスレベルのフォーカス制御信号が発生される。is larger than the second sum signal obtained by adding the detection signals of , by the second adder 46, and the operational amplifier 48 generates, for example, a focus control signal of a negative level.
第5図に示すように情報記録媒体12のトラッりで光ビ
ームが回折されることによって光検出器24の検出面上
に形成されるビームスポットSa中に暗部として回折パ
ターン42が生じる。この回折パターン42を検出する
為に第5図に示すように光検出器24の検出領域24a
、24bは、第3の加算器36に接続され、その検出領
域24a。As shown in FIG. 5, the light beam is diffracted by the trapping of the information recording medium 12, so that a diffraction pattern 42 is generated as a dark part in the beam spot Sa formed on the detection surface of the photodetector 24. In order to detect this diffraction pattern 42, as shown in FIG.
, 24b are connected to the third adder 36, and its detection area 24a.
24bからの検出信号が第3の加算器36で加算される
。また、光検出器24の検出領域24c。The detection signals from 24b are added in a third adder 36. Further, the detection area 24c of the photodetector 24.
24dは、第4の加算器38に接続され、その検出領域
24c、24dからの検出信号が第4の加算器38によ
って加算される。第3及び第4の加算器36.38から
の第3及び第4の加算信号が作動増幅器40に人力され
、その差が増幅されてトラック制御信号として発生され
る。情報記憶媒体12のトラックが光ビームで正確に追
跡されている合トラック状態では、第5図に示されるよ
うに回折パターンが分割線26に対して対称に生じる。24d is connected to a fourth adder 38, and the detection signals from the detection areas 24c and 24d are added by the fourth adder 38. The third and fourth summed signals from the third and fourth adders 36, 38 are input to a differential amplifier 40 and the difference is amplified and generated as a track control signal. In a track-aligned state where the tracks of the information storage medium 12 are accurately tracked by the light beam, a diffraction pattern is generated symmetrically with respect to the dividing line 26, as shown in FIG.
従って、第3及び第4の加算器36.38から等しいレ
ベルの第3及び第4の加算信号が発生され、作動増幅器
40からは、ゼロレベルのトラック制御信号が発生され
る。これに対して、情報記憶媒体12のトラックの中心
から光ビームが僅かに外れた弁台トラック状態では、回
折パターン42は、光ビームスポットSa中で光検出器
24の検出領域24 a、24b或いは、検出領域24
c。Accordingly, the third and fourth adders 36, 38 generate third and fourth summation signals of equal levels, and the operational amplifier 40 generates a zero level track control signal. On the other hand, in the valve stand track state in which the light beam is slightly deviated from the center of the track of the information storage medium 12, the diffraction pattern 42 is located in the detection area 24a, 24b or 24b of the photodetector 24 in the light beam spot Sa. , detection area 24
c.
24dのいずれかの側に僅かにシフトされる。従って、
第3及び第4の加算器36.38から異なるレベルの第
3及び第4の加算信号が発生され、作動増幅器40から
は、プラス或いは、マイナスレベルのトラック制御信号
が発生される。24d is shifted slightly to either side. Therefore,
Third and fourth summation signals of different levels are generated from the third and fourth adders 36 and 38, and a track control signal of a plus or minus level is generated from the operational amplifier 40.
光検出器24の検出領域24.24b、24c。Detection areas 24.24b, 24c of the photodetector 24.
24dは、第5図に示すように加算器50に接続されて
いる。情報記憶媒体12上では、これに集束された光ビ
ームが光記憶媒体12のトラックに記録された情報即ち
、磁区の磁界の方向に応じてこの情報記憶媒体12によ
って入射された光ビームの偏光面が僅かに回転される。24d is connected to an adder 50 as shown in FIG. On the information storage medium 12, the light beam focused on the information storage medium 12 has information recorded on the track of the optical storage medium 12, that is, the polarization plane of the light beam incident on the information storage medium 12 according to the direction of the magnetic field of the magnetic domain. is rotated slightly.
この偏光面が回転された光ビームは、検出光学素子14
によって偏光面の回転に応じて即ち、記録された情報に
応じて常光線及び異常光線に分離される。常光線は、既
に説明したように検出器24の検出領域24a。The light beam whose polarization plane has been rotated is transmitted to the detection optical element 14.
The light is separated into ordinary and extraordinary rays according to the rotation of the plane of polarization, that is, according to the recorded information. The ordinary ray is the detection area 24a of the detector 24, as described above.
24b、24c、24dに入射され、異常光線は、検出
器24の検出領域24eに入射される。両光線の差を得
るために、加算器50からの加算信号が検出領域24e
からの信号が比較器62に人力される。従って、比較器
62からは、再生信号が差信号として発生される。24b, 24c, and 24d, and the extraordinary ray is incident on a detection region 24e of the detector 24. In order to obtain the difference between both light beams, the addition signal from the adder 50 is applied to the detection area 24e.
A signal from the comparator 62 is inputted to the comparator 62. Therefore, the comparator 62 generates a reproduced signal as a difference signal.
上述した焦点ぼけ検出方法に於いては、特に下記のよう
な理由からも常光線を用いて焦点ぼけが検出されること
が好ましい。第5図に示すような検出器24では、合焦
時に生じるビームスポットの短軸方向(X方向)に於け
るスポットサイズが焦点検出感度に大きな影響を与えて
いる。従って、第1図に示される光学系では、X方向に
於ける収差が小さいことが好ましい。光学的異方性媒体
を通過する異常光線は、通過する方向によって屈折率が
変化し、その値の変化は、屈折率楕円体を横切る方向に
よる変化に対応していることが知られている。従って、
異常光線を用いて焦点ぼけを検出する場合には、異常光
線に収差が与えられ、焦点ぼけ検出の誤検出の原因とな
る。これに対して、常光線では、光学的異方性媒体内で
その屈折率が常に一定であることから収差が与えられる
ことがなく、正確に焦点ぼけを検出することができる。In the defocus detection method described above, it is preferable to detect defocus using ordinary rays, especially for the following reasons. In the detector 24 as shown in FIG. 5, the spot size of the beam spot in the short axis direction (X direction) generated during focusing has a great influence on the focus detection sensitivity. Therefore, in the optical system shown in FIG. 1, it is preferable that the aberration in the X direction is small. It is known that the refractive index of an extraordinary ray passing through an optically anisotropic medium changes depending on the direction in which it passes, and the change in the value corresponds to the change in the direction across the index ellipsoid. Therefore,
When detecting defocus using extraordinary rays, aberrations are imparted to the extraordinary rays, causing erroneous detection of defocus. On the other hand, with ordinary rays, the refractive index is always constant within the optically anisotropic medium, so no aberration is imparted, and defocus can be detected accurately.
同様の理由からトラックキング検出も常光線を用いて検
出することが好ましい。即ち、検出器24上の光ビーム
スポットの長軸方向(Y方向)のビームスポットサイズ
が小さい場合、収差が大き過ぎると光路の途中で光線が
クロスしてしまい、いわゆるブシュプル法によってトラ
ッキングガイドを検出することができなくなってしまう
。ブシュプル法によるトラックずれ検出では、情報記憶
媒体12から反射され、対物レンズ18を通過した光ビ
ームの光強度パターン即ち、トラッキングガイドからの
回折パターンの強度変化を2つの光検出領域で検出して
いる。通常、検出レンズを用いてスポットサイズを縮小
して小さな光検出器24上に光ビームを投影するように
しているが、異常光線に大きな収差が生じ対物レンズ1
8を通過した光線が光路途中でクロスして検出器24の
反対側の検出領域に入射されると、光検出器24上での
パターンの強度分布が対物レンズ18を通過した直後の
光強度分布とは異なり、トラックずれ検出信号の特性に
劣化が生じてしまう。従って、光検出器24上の光パタ
ーンの長軸方向(Y方向)でのビームスポットサイズが
小さく、光学的異方性媒体中を通過する異常光線の進行
方向による屈折率変化の影響で光検出器24上でパター
ンの強度分布が対物レンズ18を通過した直後とは太き
(異なる場合には常光線のみを用いて焦点検出およびト
ラックずれ検出を行なうことが好ましい。For the same reason, it is preferable to perform tracking detection using ordinary light. That is, when the beam spot size in the long axis direction (Y direction) of the light beam spot on the detector 24 is small, if the aberration is too large, the light rays will cross in the middle of the optical path, and the tracking guide will be detected by the so-called bush-pull method. I become unable to do so. In track deviation detection using the bush-pull method, the light intensity pattern of the light beam reflected from the information storage medium 12 and passed through the objective lens 18, that is, the intensity change of the diffraction pattern from the tracking guide, is detected in two light detection regions. . Normally, a detection lens is used to reduce the spot size and project the light beam onto a small photodetector 24, but this causes large aberrations in the extraordinary rays and causes the objective lens 1
When the light beam that has passed through the photodetector 24 crosses in the middle of the optical path and enters the detection area on the opposite side of the detector 24, the intensity distribution of the pattern on the photodetector 24 becomes the light intensity distribution immediately after passing through the objective lens 18. Unlike this, the characteristics of the track deviation detection signal deteriorate. Therefore, the beam spot size in the long axis direction (Y direction) of the light pattern on the photodetector 24 is small, and light is detected due to the effect of the refractive index change depending on the traveling direction of the extraordinary ray passing through the optically anisotropic medium. If the intensity distribution of the pattern on the device 24 is thicker than that immediately after passing through the objective lens 18 (if it is different, it is preferable to perform focus detection and track deviation detection using only ordinary rays).
第1図に示された光検出素子14に於いては、光学的異
方性媒体及び光学的等方性媒体で作られたプリズム4.
6が用いられているが、プリズム4.6の両方を光学的
異方性媒体で作ることは、好ましくない。即ち、プリズ
ム4.6のいずれをも光学的異方性媒体で作り、その光
学軸が互い直交するように配置する場合には、異常光線
と常光線に対して大きな分離角を与えることができるが
、光学的異方性媒体で作られたプリズム内で分離された
常光線及び異常光線が更に他の光学的異方性媒体で作ら
れた光学素子に進入されると、その光学素子の配置によ
り常光線が異常光線として働き、検出すべき光線に上述
したように収差が与えられ、焦点ぼけ検出の誤検出の原
因となるからである。In the photodetecting element 14 shown in FIG. 1, a prism 4. made of an optically anisotropic medium and an optically isotropic medium is used.
6 is used, but it is not preferred to make both prisms 4.6 of an optically anisotropic medium. That is, if both prisms 4.6 are made of an optically anisotropic medium and arranged so that their optical axes are perpendicular to each other, a large separation angle can be given to the extraordinary ray and the ordinary ray. However, when the ordinary rays and extraordinary rays separated within a prism made of an optically anisotropic medium enter an optical element made of another optically anisotropic medium, the arrangement of that optical element changes. This is because the ordinary ray acts as an extraordinary ray, and the above-mentioned aberration is imparted to the ray to be detected, causing erroneous defocus detection.
従って、この発明における検出光学素子14は、光学的
異方性媒体と光学ガラス或は、アクリル、ポリカーボネ
ート、ABS樹脂等によって作られた透明プラスチック
などの光学的等方媒体との接合により作られ、常光線の
ような進行する方向により屈折率の変化を受けない光線
の存在を可能にする事に特徴がある。Therefore, the detection optical element 14 in the present invention is made by bonding an optically anisotropic medium and an optically isotropic medium such as optical glass or transparent plastic made of acrylic, polycarbonate, ABS resin, etc. The feature is that it enables the existence of light rays whose refractive index does not change depending on the direction in which they travel, such as ordinary rays.
光検出器上の光パターンの長袖方向(Y方向)でのスポ
ットサイズが大きく、異常光線の検出器24上でのパタ
ーンの強度分布が対物レンズ18を通過した直後に比べ
てそれほど変化していない場合には、常光線を用いて焦
点ぼけが検出され、異常光線を用いてトラックずれを検
出しても良い。The spot size of the light pattern on the photodetector in the long direction (Y direction) is large, and the intensity distribution of the pattern on the detector 24 of the extraordinary ray does not change much compared to immediately after passing through the objective lens 18. In some cases, the ordinary ray may be used to detect defocus, and the extraordinary ray may be used to detect track deviation.
このような実施例では、第6図に示すように、異常光線
を検出する領域が2つに分離され、この検出領域24e
−1及び24e−2が夫々トラックずれ信号を発生する
比較器48にプリアンプを介して接続されるとともに加
算器70に接続されている。検出領域24a、24dが
直接互いに接続され、プリアンプを介して比較器40に
接続され、また、検出領域24b、24 cが同様に互
いに直接に接続され、プリアンプを介して比較器40に
接続されている。第9図に示される回路は、第5図に示
された回路と同様の動作で焦点ぼけ信号、トラックずれ
信号、情報再生信号及びプリフォーマット信号が発生さ
れるためその説明は省略する。In such an embodiment, as shown in FIG. 6, the area for detecting extraordinary rays is separated into two, and this detection area
-1 and 24e-2 are connected via a preamplifier to a comparator 48 that generates a track deviation signal, respectively, and are also connected to an adder 70. The detection regions 24a, 24d are directly connected to each other and to the comparator 40 via the preamplifier, and the detection regions 24b, 24c are likewise directly connected to each other and to the comparator 40 via the preamplifier. There is. The circuit shown in FIG. 9 generates a defocus signal, a track deviation signal, an information reproduction signal, and a preformat signal through operations similar to those of the circuit shown in FIG. 5, and therefore a description thereof will be omitted.
このような第9図に示す回路構成によれば、第5図に示
された回路に比べて回路を簡素化でき、部品点数を少な
くすることができる。According to the circuit configuration shown in FIG. 9, the circuit can be simplified and the number of parts can be reduced compared to the circuit shown in FIG. 5.
第1図に示した検出光学素子14について考察する。検
出光学素子14においては、情報を再生するために情報
記憶媒体12からの光ビームを常光線及び異常光線に分
離しているが、この分離は、第1及び第2の境界面14
A、14Bに於ける媒体の屈折率の差を利用している。The detection optical element 14 shown in FIG. 1 will be considered. In the detection optical element 14, the light beam from the information storage medium 12 is separated into an ordinary ray and an extraordinary ray in order to reproduce information.
The difference in refractive index of the medium in A and 14B is utilized.
従って、第1及び第2の境界面14A、14Bの成す角
が大きいほど、確実に光ビームは、常光線と異常光線に
分離することができる。第7図に示すように楔状のプリ
ズム70を光線が通過した際の入射光線に対する射出光
線の偏角即ち、光線のふれ角δmは、θ1−θ1゛、θ
r−θr°の際に最小になることが知られている。従っ
て、第8図に示されるように光軸に直角な面に対する入
射面の傾き角よりも射出面の傾き角を大きくすればする
ほど偏角6層を大きくすることができる。このことから
第1図に示される光学系に代えて第9図に示されるよう
にした方が常光線と異常光線の間の分離角を大きく取る
ことができる。即ち、第9図において光学的異方性媒体
が第1の境界面14Aと第2の境界面14Bとの間に挟
まれて設けられ、その中を通過するレーザ光に対して光
軸に直交する面に対する第2の傾き角が大きくなるよう
に第2の境界面14Bが配置され、また、光軸に直交す
る面に対する第2の傾き角が第1の傾き角よりも大きく
なるように第2の境界面と同方向に第1の境界面14A
が傾けて配置されている。このようにして常光線と異常
光線の分離角が大きく定められることがより好ましい。Therefore, the larger the angle formed by the first and second boundary surfaces 14A and 14B, the more reliably the light beam can be separated into the ordinary ray and the extraordinary ray. As shown in FIG. 7, when a light ray passes through a wedge-shaped prism 70, the deflection angle of the emitted light ray with respect to the incident light ray, that is, the deflection angle δm of the light ray is θ1−θ1゛, θ
It is known that it becomes the minimum when r-θr°. Therefore, as shown in FIG. 8, the larger the angle of inclination of the exit surface is than the angle of inclination of the entrance surface with respect to the plane perpendicular to the optical axis, the larger the six layers of deflection angle can be. Therefore, if the optical system shown in FIG. 9 is replaced with the optical system shown in FIG. 1, it is possible to obtain a larger separation angle between the ordinary ray and the extraordinary ray. That is, in FIG. 9, an optically anisotropic medium is provided between a first boundary surface 14A and a second boundary surface 14B, and is perpendicular to the optical axis with respect to the laser beam passing therethrough. The second boundary surface 14B is arranged so that the second inclination angle with respect to the surface perpendicular to the optical axis is larger than the first inclination angle. The first boundary surface 14A is in the same direction as the second boundary surface.
is placed at an angle. More preferably, the separation angle between the ordinary ray and the extraordinary ray is determined to be large in this way.
また、この焦点ぼけ検出方法において所望の焦点ぼけ検
出特性を得るために合焦時に光検出器上の光パターンの
長袖方向(Y方向)と短軸方向(X方向)のスポットサ
イズが定められる。そのため、光軸に対する検出光学素
子14の入射面(14A)と射出面(14C)の角度が
定められる。第1の境界面14Aを基準にすると前述し
たように常光線と異常光線間の分離角を大きくするため
第2の境界面14Bの傾き角が大きく定められるが、こ
の傾き角に比較すると相対的な第3の境界面14Cの傾
き角が小さくなる。Furthermore, in order to obtain desired defocus detection characteristics in this defocus detection method, the spot size in the long axis direction (Y direction) and the short axis direction (X direction) of the light pattern on the photodetector is determined at the time of focusing. Therefore, the angle between the entrance surface (14A) and the exit surface (14C) of the detection optical element 14 with respect to the optical axis is determined. When the first boundary surface 14A is used as a reference, the inclination angle of the second boundary surface 14B is determined to be large in order to increase the separation angle between the ordinary ray and the extraordinary ray as described above, but compared to this inclination angle, the inclination angle is relatively large. The inclination angle of the third boundary surface 14C becomes smaller.
また、プリズム部材4.6のいずれかを構成する光学的
異方性媒体は、その光学軸(光学的異方性媒体のが有す
る屈折率楕円体の長軸として定義される。)が次のよう
ないずれかの条件を充足するように配置されることが好
ましい。Further, the optically anisotropic medium constituting any of the prism members 4.6 has an optical axis (defined as the long axis of the refractive index ellipsoid of the optically anisotropic medium) as follows. Preferably, the arrangement is such that one of the following conditions is satisfied.
(1)光学的異方性媒体の光学軸がその光学的異方性媒
体を通過する常光線の進行方向に対して略直角に近い角
度で配置される。この光学軸が配置される方向或は、面
は、具体的には第1図に示される光学系に於いてX軸方
向あるいは、Y−Z面内が該当し、光学的異方性媒体中
を通過する常光線の進行方向に対して直角な方向として
として定義され、このような配置によって異常光線の媒
体に対する屈折率neを最も大きくすることができ、常
光線に対する媒体に対する屈折率noとの差を最も大き
くすることができる。従って、第1の境界面14Aが第
2の境界面14Bに対して成す角が比較的小さくとも常
光線と異常光線の分離角を十分に大きくすることができ
る。この第1の境界面14Aと第2の境界面14Bとの
成す角を比較的小さくすることによって検出用光学素子
14の全体の厚みを薄くすることができ、その結果、合
焦時に光検出器24上に形成される光ビームパターンに
生じるコマ収差の量を十分に小さくすることができ、こ
のコマ収差によって生じる焦点ぼけ特性の劣化を小さく
することができる。更に、検出光学室以内の光路長を短
く留めることが可能なことから、光学系全体のを小型化
することができる。(1) The optical axis of the optically anisotropic medium is arranged at an angle close to a right angle to the traveling direction of ordinary rays passing through the optically anisotropic medium. Specifically, the direction or plane in which this optical axis is arranged corresponds to the X-axis direction or the Y-Z plane in the optical system shown in FIG. is defined as the direction perpendicular to the traveling direction of the ordinary ray passing through the ray, and with this arrangement, the refractive index ne of the extraordinary ray with respect to the medium can be maximized, and the refractive index no of the ordinary ray with respect to the medium can be maximized. The difference can be maximized. Therefore, even if the angle that the first boundary surface 14A forms with the second boundary surface 14B is relatively small, the separation angle between the ordinary ray and the extraordinary ray can be made sufficiently large. By making the angle formed between the first boundary surface 14A and the second boundary surface 14B relatively small, the overall thickness of the detection optical element 14 can be made thin, and as a result, when focusing, the photodetector The amount of comatic aberration occurring in the light beam pattern formed on the optical beam pattern 24 can be sufficiently reduced, and the deterioration of defocus characteristics caused by this comatic aberration can be reduced. Furthermore, since the optical path length within the detection optical chamber can be kept short, the entire optical system can be downsized.
(2)光学的異方性媒体の光学軸が第1の境界面14A
若しくは、第2の境界面14B或は、第3の境界面14
Cに対して平行に配置される。光学的異方性媒体でプリ
ズム部材4.6のいずれかを製造する際に第1、第2及
び第3のの境界面14A、14B、14Cが研磨される
が、光学軸が第1の境界面14A若しくは、第2の境界
面、第3の境界面に対して平行に定めることによって光
学的異方性媒体の加工が容易であり、その製造性が向上
され、部品単体としてのコストを低減させることができ
る。第2の境界面14Bに対して光学軸を平行にする方
法として光学軸をX軸方向に定める方法と、Y−Z面内
であってY軸に対して45度傾けられた方向に定める方
法がある。(2) The optical axis of the optically anisotropic medium is the first boundary surface 14A
Or the second boundary surface 14B or the third boundary surface 14
placed parallel to C. When manufacturing any of the prism members 4.6 with an optically anisotropic medium, the first, second and third interfaces 14A, 14B, 14C are polished, but the optical axis is the first interface. By setting it parallel to the surface 14A, the second boundary surface, and the third boundary surface, processing of the optically anisotropic medium is facilitated, its manufacturability is improved, and the cost as a single component is reduced. can be done. Two methods of setting the optical axis parallel to the second boundary surface 14B include a method of setting the optical axis in the X-axis direction, and a method of setting the optical axis in a direction tilted at 45 degrees with respect to the Y-axis within the Y-Z plane. There is.
(3)光学的異方性媒体の光学軸が光透過反射層10に
入射される光ビームのS偏光成分若しくは、P偏光成分
に対して45度傾けて配置される。具体的には、この光
学軸がX−Y面内において、X軸若しくはY軸に対して
45度傾いた方向に定められる。半導体レーザ2から発
生されたレーザビームは、その断面形状が略楕円形状を
有し、情報記憶媒体12上に形成される集光スポットも
また長軸及び短軸を有する楕円形に形成される。一般に
情報記憶媒体12上での記録密度向上のためにその集光
スポットの長軸方向を情報記憶媒体12のトラッキング
ガイドの延出方向に対して直角に定めることが要求され
る場合がある。半導体レーザ2では、一般に発生された
レーザビームの偏光面の方向は、活性層の延出方向に平
行であり、従って、情報記憶媒体12から反射されたレ
ーザビームの偏光面は、光透過反射層10に入射される
光ビームのS偏光成分若しくは、P偏光成分に対して平
行となる。この情報記憶媒体12から反射された光ビー
ムを異方性記憶媒体14においては常光線および異常光
線に分離するためには、光学軸が光透過反射膜10に対
して45度傾けて配置されていることが要求される。(3) The optical axis of the optically anisotropic medium is arranged at an angle of 45 degrees with respect to the S-polarized light component or the P-polarized light component of the light beam incident on the light transmission and reflection layer 10. Specifically, this optical axis is set in a direction inclined at 45 degrees with respect to the X-axis or the Y-axis within the X-Y plane. The laser beam generated from the semiconductor laser 2 has a substantially elliptical cross-sectional shape, and the focused spot formed on the information storage medium 12 is also formed in an elliptical shape having a major axis and a minor axis. Generally, in order to improve the recording density on the information storage medium 12, it may be necessary to set the long axis direction of the focused spot perpendicular to the direction in which the tracking guide of the information storage medium 12 extends. In the semiconductor laser 2, the direction of the polarization plane of the generated laser beam is generally parallel to the extending direction of the active layer. Therefore, the polarization plane of the laser beam reflected from the information storage medium 12 is It becomes parallel to the S-polarized light component or the P-polarized light component of the light beam incident on the light beam 10. In order to separate the light beam reflected from the information storage medium 12 into ordinary rays and extraordinary rays in the anisotropic storage medium 14, the optical axis is arranged at an angle of 45 degrees with respect to the light transmitting and reflecting film 10. required to be present.
(1)及び(2)の条件から媒体の光学軸は、第1の境
界面14Aに入射される光ビームのS偏光方向に平行に
即ち、第1図の光学系では、X軸に平行に定められ、或
は、(3)の条件を充足することが好ましい。From the conditions (1) and (2), the optical axis of the medium is parallel to the S polarization direction of the light beam incident on the first boundary surface 14A, that is, in the optical system of FIG. 1, the optical axis of the medium is parallel to the X axis. It is preferable that the condition (3) is satisfied.
第1図及び第9図に示された実施例においては、光学軸
は、X軸に平行に定められているが、この場合には、光
透過反射層10に入射される先ビームのS偏光成分の方
向(X軸方向)が光学的異方性媒体に対する異常光線の
電気変位Deの方向に一致し、P成分の方向(Y軸方向
)及び常光線の電気変位Doが同一のY−Z平面内に定
められる。In the embodiments shown in FIGS. 1 and 9, the optical axis is defined parallel to the Y-Z where the direction of the component (X-axis direction) matches the direction of the electric displacement De of the extraordinary ray with respect to the optically anisotropic medium, and the direction of the P component (Y-axis direction) and the electric displacement Do of the ordinary ray are the same. defined within a plane.
合焦時に光検出器24によって常光線及び異常光線が同
一強度として検出されるためには、レーザビームの偏光
面がX軸或は、Y軸に対して傾けられて半導体レーザ2
からレーザビームが発生されることが要求される。ここ
で、半導体レーザ2から発生され、光透過反射層10に
到達する前における光ビームのS成分(電場の振幅成分
)及びP成分(電場の振幅成分)を夫々I 、 e l
′I及びIpe’“1と定義し、光透過反射面10に
おけるS偏光及びP偏光の反射係数(振幅反射率)及び
透過係数(振幅透過率)を夫々R,,RP、T5゜T、
とし、情報記憶媒体12の光量反射率r2とし、対物レ
ンズ18を往復通過する際の光ビームの光強度減少率を
R2とし、光反射透過層10において反射透過時に生じ
るS偏光及びP偏光成分間の位相ずれ量をδとすると、
情報記憶媒体12の記録層が磁化されていない場合或は
、記録層として非磁性膜が用いられた場合において情報
記憶媒体12から反射されて対物レンズ18、光透過反
射層10及びマスク層8を通過してプリズム4.6の光
学的異方性媒体に導かれた光ビームの常光線及び異常光
線の振幅I。+ IEは、下記式で表わされる。In order for the ordinary ray and the extraordinary ray to be detected as having the same intensity by the photodetector 24 at the time of focusing, the polarization plane of the laser beam is tilted with respect to the X axis or the Y axis, and the semiconductor laser 2
It is required that a laser beam be generated from. Here, the S component (amplitude component of the electric field) and P component (amplitude component of the electric field) of the light beam generated from the semiconductor laser 2 and before reaching the light transmitting and reflecting layer 10 are I and e l, respectively.
'I and Ipe' are defined as 1, and the reflection coefficient (amplitude reflectance) and transmission coefficient (amplitude transmittance) of S-polarized light and P-polarized light on the light transmitting and reflecting surface 10 are R,,RP,T5°T, respectively.
The light intensity reflectance of the information storage medium 12 is r2, the light intensity reduction rate of the light beam when passing through the objective lens 18 back and forth is R2, and the difference between the S-polarized light and the P-polarized light components generated during reflection and transmission in the light reflection-transmission layer 10 is Letting the phase shift amount of be δ,
When the recording layer of the information storage medium 12 is not magnetized or when a non-magnetic film is used as the recording layer, light is reflected from the information storage medium 12 and covers the objective lens 18, the light transmitting reflective layer 10 and the mask layer 8. Amplitudes I of the ordinary and extraordinary rays of the light beam passed through and guided into the optically anisotropic medium of the prism 4.6. +IE is represented by the following formula.
IE −75−1−r 6R5・工5 e e”−””
lo−TP−1−r−RP−IP−e1′1従って、常
光線及び異常光線の光強度I11!12Io 12は、
下記式で表わされる。IE -75-1-r 6R5・ENG 5 e e”-””
lo-TP-1-r-RP-IP-e1'1 Therefore, the optical intensities of the ordinary and extraordinary rays I11!12Io 12 are:
It is expressed by the following formula.
IEI2−TS2φ12・「2・R5’・1,2I。1
2mT、’* Re r2* R,2a I、’上述し
たように光磁気磁気効果を利用し、常光線及び異常光線
の光強度の差を再生信号として発生する差動検出法に於
いては、光強度1.、I。IEI2-TS2φ12・``2・R5'・1,2I.1
2mT,'*Re r2* R, 2a I,'As mentioned above, in the differential detection method that utilizes the magneto-optical effect and generates the difference in light intensity between the ordinary ray and the extraordinary ray as a reproduced signal, Light intensity 1. ,I.
が1E−1,の条件を充足することによって最もC/N
比を良くすることができる。また、実験的には、l I
E I2/l Io 12の比が1/2から2.0の範
囲では、この差動検出法で比較的良好なC/N比を得る
ことができることが確認されている。更に、実験的には
、l IE 12/I Io 12の比が1/4か
ら4.0の範囲であっても、この差動検出法によって信
号検出が可能であることが確認されている。従って、比
l IE 12/ l Io 12”Ts2Rs215
2/Tp2Rp2 IP2として下記不等式が成立する
。By satisfying the condition of 1E-1, the C/N can be maximized.
The ratio can be improved. Also, experimentally, l I
It has been confirmed that when the ratio of E I2/l Io 12 is in the range of 1/2 to 2.0, a relatively good C/N ratio can be obtained with this differential detection method. Furthermore, it has been experimentally confirmed that signal detection is possible by this differential detection method even when the ratio of l IE 12/I Io 12 is in the range of 1/4 to 4.0. Therefore, the ratio l IE 12/ l Io 12”Ts2Rs215
2/Tp2Rp2 The following inequality holds true for IP2.
1/4≦T52R52I 52/T、’R,’I p’
<4.Q ・・・(1)好ましくは、下記不等式
が成立する。1/4≦T52R52I 52/T,'R,'I p'
<4. Q...(1) Preferably, the following inequality holds true.
1/2≦Ts2Rs21 s2/Tp2Rp21 R2
< 2.0 ・・・(2)このような条件を充足
するように光反射透過層10の光学的特性及び半導体レ
ーザ2から発生されるレーザビームの偏光面の方向が適
切に選定される必要がある。即ち、(1)及び(2)式
を充足するように情報記憶媒体12から反射され、光学
的異方性媒体で作られたいずれかのプリズム部材4.8
に進入されるレーザビームの偏光面IRと常光線の電気
変位IOの方向が成す角θが第10図に示すように下記
不等式を充足することを意味している。1/2≦Ts2Rs21 s2/Tp2Rp21 R2
< 2.0 (2) The optical characteristics of the light reflective/transmissive layer 10 and the direction of the polarization plane of the laser beam generated from the semiconductor laser 2 need to be appropriately selected to satisfy these conditions. There is. That is, any prism member 4.8 made of an optically anisotropic medium that is reflected from the information storage medium 12 so as to satisfy equations (1) and (2).
This means that the angle θ formed by the polarization plane IR of the laser beam entering the field and the direction of the electric displacement IO of the ordinary ray satisfies the following inequality as shown in FIG.
t a n −’J l/4 <θ< t a n−’
J4若しくは、
t a n−’Jl/2 <θ< t a n−’J2
差動検出法に於いては、情報記憶媒体12上で常光線及
び異常光線に対する光強度変化Δ1Io12. ΔI
IE+2がほぼ等しいことが好ましい。ここで、(1)
及び(2)式に於いて、Ts夕T、及びR3夕R1が成
立し、しかも、l5zlpに設定すれば、Δ1Io12
=ΔIIE+2が成立される。光強度変化Δzo’12
ΔIIEI2をほぼ等しくする場合に於いて、T5とT
、 ・・との値が大きく異なる場合、或は、R3と
R1との値が大きく異なる場合には、■5とI、の値を
Ts、T、或は、R3、RPの値に関係して大きく異な
らせることが必要になるが、■、と■、の値を異なるよ
うに光学系を設計する場合には、半導体レーザ2の調整
が僅かに狂うと、レーザービームの偏光面が回転され、
15及びI、の値が設定値から外れ、上述した条件を充
足できない虞がある。これに対して、光透過反射層10
がTszTP及びR5zRPを充足し、しかも、I s
l I pに設定される場合には、半導体レーザ2の
調整が僅かに狂ってレーザービームの偏光面が回転され
ても、再生信号の劣化を僅かに留めることができる。tan-'J l/4 <θ<tan-'
J4 or tan-'Jl/2 <θ<tan-'J2
In the differential detection method, light intensity changes Δ1Io12. for ordinary and extraordinary rays on the information storage medium 12 are detected. ΔI
Preferably, IE+2 are approximately equal. Here, (1)
In equation (2), if TsT and R3R1 hold true, and if it is set to l5zlp, Δ1Io12
=ΔIIE+2 is established. Light intensity change Δzo'12
In the case where ΔIIEI2 is made almost equal, T5 and T
, ..., or when the values of R3 and R1 are significantly different, the values of ■5 and I should be related to the values of Ts, T, or R3, RP. However, if an optical system is designed to have different values for ■ and ■, if the adjustment of the semiconductor laser 2 is slightly out of alignment, the polarization plane of the laser beam will be rotated. ,
There is a possibility that the values of 15 and I may deviate from the set values, and the above-mentioned conditions may not be satisfied. On the other hand, the light transmitting reflective layer 10
satisfies TszTP and R5zRP, and I s
When set to l I p, even if the adjustment of the semiconductor laser 2 is slightly out of order and the polarization plane of the laser beam is rotated, the deterioration of the reproduced signal can be suppressed to a small extent.
以上のように光反射透過層10として無偏光ビームスブ
リット層が用いられ、半導体レーザ2からの光ビームの
偏光面を常光線及び異常光線が検出された際に両者が等
しくなるように定めることによって再生回路の安定化を
図ることができしかも光学系の組み立て調整時の許容度
を大きく設定することができる。As described above, the non-polarized beam splitting layer is used as the light reflection/transmission layer 10, and by setting the plane of polarization of the light beam from the semiconductor laser 2 so that the ordinary ray and the extraordinary ray are equal when they are detected. The reproduction circuit can be stabilized, and the tolerance when assembling and adjusting the optical system can be set large.
第1図或は、第9図に示された光学系に於いては、光透
過反射層10として無偏光ビームスブリット層が用いら
れているが、半導体レーザ2から発生されたレーザビー
ム或は、半導体レーザ2から発生され、偏光子(図示せ
ず)を通過した直後のレーザビームの偏光面は、光学系
の光軸の周りで第1図或は、第9図に示された光透過反
射層10の入射面の傾き方向に対して45度回転され、
光学的異方性媒体内において常光線の電気変位D o
s若しくは、異常光線の電気変位Deの方向に対して4
5度傾けられることとなる。既に説明した条件としての
光透過反射層10をT、lkT。In the optical system shown in FIG. 1 or FIG. 9, a non-polarized beam split layer is used as the light transmitting and reflecting layer 10, but the laser beam generated from the semiconductor laser 2 or The polarization plane of the laser beam generated from the semiconductor laser 2 and immediately after passing through the polarizer (not shown) is the light transmission/reflection plane shown in FIG. 1 or FIG. 9 around the optical axis of the optical system. rotated by 45 degrees with respect to the inclination direction of the entrance surface of the layer 10,
Electrical displacement of the ordinary ray Do in an optically anisotropic medium
s or 4 with respect to the direction of the electric displacement De of the extraordinary ray
It will be tilted 5 degrees. The light transmitting and reflecting layer 10 under the conditions already explained is T, lkT.
及びR5kRPが充足されるように設計することは、可
能であるが、厳密に”rs−TP及びR5−RPが充足
されるように設計することは、困難である。Although it is possible to design such that rs-TP and R5kRP are satisfied, it is difficult to design so that rs-TP and R5-RP are strictly satisfied.
第1図及び第9図に示される光学系に於いては、第1及
び第2のプリズム4.6の一方が光学的異方性媒体で作
られ、その他方が光学的等方性媒体で作られているが、
これは次のような理由に基づいている。光学的異方性媒
体で作られている楔状プリズム中を通過した平行光ビー
ムが集光レンズで集光されて光検出器に入射される場合
には、光学的異方性媒体で作られた楔プリズムのみで常
光線と異常光線とを確実に分離することができる。In the optical systems shown in Figures 1 and 9, one of the first and second prisms 4.6 is made of an optically anisotropic medium, and the other is made of an optically isotropic medium. Although it is made,
This is based on the following reasons. When a parallel light beam that passes through a wedge-shaped prism made of an optically anisotropic medium is focused by a condensing lens and incident on a photodetector, Ordinary rays and extraordinary rays can be reliably separated using only a wedge prism.
然ながら、単に集束性光ビーム、場合によっては、発散
性光ビームが光学的異方性媒体で作られた楔プリズムの
みを通過して光検出器に入射される場合には、光検出器
上で常光線及び異常光線が形成する各々のビームスポッ
トが長くなりすぎ、互いに重なり合ってしまう虞がある
。互いにビームスポットが重なり合わないように光学的
等方媒体で作られたプリズムが配置されている。光学的
異方性媒体により作られた楔プリズムと光学的等方媒体
で作られた楔プリズムが2枚接合された場合、外側から
みると厚みの厚い略平行に近いガラス板のように見える
。従って、集光性光ビームを通過させた場合光検出器で
それ程スポットサイズは、広げられない。それに対して
、光学的異方性媒体により作られた楔プリズムのテーパ
角は、大キイので常光線と異常光線の間の分離角は、大
きくなる。この光学的等方媒体で作られたプリズムによ
って適切な大きさでビームスポットが短く形成され、そ
のビームスポットが検出器上で確実に分離され、その一
方のビームスポットを検出することによって確実に焦点
ぼけが検出される。一般に光路上に傾けて配置された平
行平板に光ビームが入射される場合においては、入射光
ビームと射出光ビームとは、平行な関係を維持している
。従って、第1図或は、第9図に示された検出素子14
の第1の境界面14A及び第3の境界面14Cが平行に
配置されている場合には、合焦時に於ける光検出器24
上には、比較的小さなビームスポットが形成される。こ
れに対して、第2の境界面14Bと第3の境界面14C
を略平行に保ったままで、常光線及び異常光線との間の
進行方向の角度を広げて光検出器24条でのビームスポ
ット間の間隔を広げる為に第1および第2の境界面14
A。However, if only a convergent light beam, or in some cases a diverging light beam, is incident on a photodetector through a wedge prism made of an optically anisotropic medium, In this case, each beam spot formed by the ordinary ray and the extraordinary ray becomes too long, and there is a possibility that they may overlap each other. Prisms made of optically isotropic media are arranged so that the beam spots do not overlap with each other. When two wedge prisms made of an optically anisotropic medium and a wedge prism made of an optically isotropic medium are joined together, when viewed from the outside, it looks like a thick, nearly parallel glass plate. Therefore, when a condensing light beam is passed through the photodetector, the spot size cannot be widened to a large extent. On the other hand, since the taper angle of a wedge prism made of an optically anisotropic medium is large, the separation angle between the ordinary and extraordinary rays becomes large. A prism made of this optically isotropic medium forms a short beam spot with an appropriate size, the beam spots are reliably separated on the detector, and by detecting one of the beam spots, the beam spot is reliably focused. Blur is detected. Generally, when a light beam is incident on a parallel flat plate tilted on an optical path, the incident light beam and the emitted light beam maintain a parallel relationship. Therefore, the detection element 14 shown in FIG. 1 or FIG.
When the first boundary surface 14A and the third boundary surface 14C are arranged in parallel, the photodetector 24 at the time of focusing
A relatively small beam spot is formed above. On the other hand, the second boundary surface 14B and the third boundary surface 14C
In order to widen the angle in the traveling direction between the ordinary ray and the extraordinary ray while keeping the rays substantially parallel to each other, the first and second boundary surfaces 14 are
A.
14Bの成す角を大きくすると、両光線によって形成さ
れるビームスポットが長く形成され、互いに重なり合う
虞がある。このことから、第1の境界面14Aを基準に
して光射出面14Cが成す角に比べて第2の境界面が成
す角が大きく設定され、光入射面としての第1の境界面
14Aと光射出面14Cとがほぼ平行に近付くように配
置されるとともに第1の境界面14Aと第2の境界面1
4Bとが分離光学系を構成するに十分な角が両者の面に
与えられ、確実に光ビームを常光線及び異常光線に分離
するとともに両光線によって形成されるビームスポット
が小さく形成するようにしている。If the angle formed by 14B is increased, the beam spot formed by both light beams will be formed longer, and there is a possibility that they will overlap each other. For this reason, the angle formed by the second boundary surface is set larger than the angle formed by the light exit surface 14C with respect to the first boundary surface 14A, and the light The exit surface 14C is arranged so as to be almost parallel to each other, and the first boundary surface 14A and the second boundary surface 1
A sufficient angle is given to the surfaces of both 4B and 4B to constitute a separating optical system, so that the light beam is reliably separated into an ordinary ray and an extraordinary ray, and the beam spot formed by both rays is made small. There is.
第1図および第2図に示される光学系においては、第1
のプリズム4が光学的異方性媒体で作られ、第2のブリ
ズ・ムロが光学的等方性媒体で作られていることを想定
しているが、明らがなように第1のプリズム4が光学的
等方性媒体で作られ、第2のプリズム6が光学的異方性
媒体で作られても良い。更に、第1図及び第2図に示さ
れる光学系に於いては、一対のプリズムを組み合わせた
例について示されているが、検出光学素子14は、一対
のプリズムに限らず、光学的異方性媒体及び光学的等方
性媒体で作られた複数のプリズムが組み合わされた積層
構造であっても良い。プリズム4.6は、互いに接着材
、例えば、紫外線硬化型接着剤よってその面が接合され
て固定されても良く、或は、その面が互いに接触される
のみでその周辺が接着剤或は、ねじ等の機械的部材で固
定されても良い。In the optical system shown in FIGS. 1 and 2, the first
It is assumed that the prism 4 of 4 is made of an optically anisotropic medium and that the second prism 4 is made of an optically isotropic medium. 4 may be made of an optically isotropic medium and the second prism 6 may be made of an optically anisotropic medium. Furthermore, in the optical system shown in FIGS. 1 and 2, an example is shown in which a pair of prisms are combined, but the detection optical element 14 is not limited to a pair of prisms, but can also be an optical anisotropic element. It may also be a laminated structure in which a plurality of prisms made of an optically isotropic medium and an optically isotropic medium are combined. The prisms 4.6 may be fixed by bonding their surfaces to each other with an adhesive, for example, an ultraviolet curable adhesive, or their surfaces may only be in contact with each other and the periphery may be bonded with an adhesive or It may be fixed with a mechanical member such as a screw.
第1図および第9図に示された検出光学素子14におい
て、光検出器16は、シリコンチップがパッケイジ内に
配置されたPIN構造のものが採用され、これがプリズ
ム部材4の側面に固定されているが、これに限らず第1
1図に示されるように光検出器16がプリズム部材4の
側面からプリズム部材6の面に亙って設けられても良い
。尚、第11図において符号72は、検出光学素子14
によって常光線に与えられる虞があるコマ収差を補正す
るコマ補正板を示している。このように検出器16が配
置される場合には、この検出器16は、膜構造として形
成されることが好ましい。即ち、形成すべき面上に下地
としてネサ膜等の透明導電層膜が形成され、この上にア
モルファスシリコンによってP−N接合構造が形成され
て光検出器が形成されている。また、この構造としてT
e。In the detection optical element 14 shown in FIGS. 1 and 9, the photodetector 16 has a PIN structure in which a silicon chip is placed in a package, and this is fixed to the side surface of the prism member 4. However, this is not limited to the first
As shown in FIG. 1, the photodetector 16 may be provided from the side surface of the prism member 4 to the surface of the prism member 6. In addition, in FIG. 11, the reference numeral 72 indicates the detection optical element 14.
This figure shows a coma correction plate that corrects coma aberration that may be imparted to ordinary rays by. When the detector 16 is arranged in this way, it is preferably formed as a membrane structure. That is, a transparent conductive layer film such as a Nesa film is formed as a base on the surface to be formed, and a P-N junction structure is formed using amorphous silicon on this to form a photodetector. Also, as this structure, T
e.
Cds 、或は銅フタロシニン等の有機光導電膜等から
成る光導体膜がネサ膜等の透明導電膜とA1或は、Cu
等の導電膜で挟持された積層構造に形成されても良い。A photoconductor film made of an organic photoconductive film such as Cds or copper phthalocinine is combined with a transparent conductive film such as Nesa film and A1 or Cu.
It may be formed in a laminated structure sandwiched between conductive films such as the like.
光検出器16は、一般にその構造に拘らず、反射特性を
有し、入射した先ビームの一部がこの検出器16で反射
され、この反射光ビームが半導体レーザ2或は、光検出
器24に入射され、半導体レーザ2の動作が不安定にな
ったり、或は、光検出器24から発生される信号にノイ
ズが混入される虞がある。このように光検出器16から
の反射光ビームが光検出器24或は、半導体レーザ2に
向けられことを抑制するために光検出器16が設けられ
るプリズム4.6の面は、乱反射面即ち、粗面に形成さ
れることが好ましい。或は、その他には、光検出器16
からの反射ビームの光路を半導体レーザ2から光検出器
16に向かうレーザビームの光路とは、異ならせるとと
もに情報記憶媒体12から光検出器24に向かう光路即
ち、検出光学素子14内の常光線および異常光線の光路
とは異なるように光学系が構成されることが好ましい。The photodetector 16 generally has a reflective property regardless of its structure, and a portion of the incident beam is reflected by the detector 16, and this reflected light beam is transmitted to the semiconductor laser 2 or the photodetector 24. There is a possibility that the operation of the semiconductor laser 2 may become unstable, or that noise may be mixed into the signal generated from the photodetector 24. In order to prevent the reflected light beam from the photodetector 16 from being directed toward the photodetector 24 or the semiconductor laser 2, the surface of the prism 4.6 on which the photodetector 16 is provided is a diffuse reflection surface, that is, , is preferably formed to have a rough surface. Alternatively, the photodetector 16
The optical path of the reflected beam from the semiconductor laser 2 to the photodetector 16 is different from the optical path of the laser beam from the information storage medium 12 to the photodetector 24, that is, the ordinary ray in the detection optical element 14 and It is preferable that the optical system is configured to be different from the optical path of the extraordinary ray.
例えば、検出器16の面が対物レンズ18及び検出光学
素子14を通る光軸に略平行に配置することによって光
検出器16から反射された反射光ビームは、半導体レー
ザ2から光検出器16に向かうレーザビーム及び検出光
学素子14内の常光線及び異常光線とは異なる方向に向
けられることとなる。For example, by arranging the surface of the detector 16 substantially parallel to the optical axis passing through the objective lens 18 and the detection optical element 14, the reflected light beam reflected from the photodetector 16 is transmitted from the semiconductor laser 2 to the photodetector 16. The directed laser beam and the ordinary and extraordinary rays in the detection optical element 14 will be directed in a different direction.
検出光学素子14のマスク層8は、遮光領域から反射さ
れた光線が迷光として情報記憶媒体上に不必要な集光ス
ポットを形成することを防止するために光吸収部材で作
られた遮光領域を有することが好ましい。この遮光領域
が僅かに反射特性を有し、この領域に入射された入射光
を僅かに反射する場合に於いても、反射光線の光強度は
、入射光線の光強度の1/10以下に留められるべきで
ある。従って、この遮光領域は、光反射率が10%以下
の光吸収部材で作られることが要求される。The mask layer 8 of the detection optical element 14 includes a light-blocking area made of a light-absorbing material in order to prevent the light rays reflected from the light-blocking area from forming an unnecessary focused spot on the information storage medium as stray light. It is preferable to have. Even if this light-shielding area has a slight reflective property and slightly reflects the incident light that enters this area, the light intensity of the reflected light ray is kept to 1/10 or less of the light intensity of the incident light ray. It should be done. Therefore, this light-shielding region is required to be made of a light-absorbing material with a light reflectance of 10% or less.
また、この遮光領域が光吸収部材で作られる場合に於い
て、この光吸収部材が僅かに光を透過する性質を有する
際には、この光吸収部材の光透過率は、20%以下であ
ることが好ましいことが実験的に定められた。これは、
光吸収部材を透過した光線が検出器24で検出されて焦
点ぼけ検出感度が劣化されるが、この検出感度の劣化は
、80%程までは許容されるからである。このマスク層
8は、例えば、リフトオフ法で作られる。即ち、第1の
境界面14A上にフォトレジスト層が形成され、この上
にマスクパターンが配置され、露光現像してネガパター
ンが形成される。このネガパターンの上に光吸収層が形
成された後、溶剤によりフォトレジスト層が除去されて
所望のマスク層8が形成される。このような構造のマス
ク層8では、光遮蔽領域以外の領域が光透過領域に規定
され、この領域は、直接節1の境界面14Aが露出され
、この露出された光透過領域上に光反射透過層即ち、無
偏光スプリット層10が形成される。Further, in the case where this light-shielding area is made of a light-absorbing member, and this light-absorbing member has a property of slightly transmitting light, the light transmittance of this light-absorbing member is 20% or less. It has been experimentally determined that this is preferable. this is,
This is because the light beam transmitted through the light absorbing member is detected by the detector 24 and defocus detection sensitivity is degraded, but this deterioration in detection sensitivity is allowed up to about 80%. This mask layer 8 is made, for example, by a lift-off method. That is, a photoresist layer is formed on the first boundary surface 14A, a mask pattern is placed thereon, and a negative pattern is formed by exposure and development. After a light absorption layer is formed on this negative pattern, the photoresist layer is removed using a solvent to form a desired mask layer 8. In the mask layer 8 having such a structure, the area other than the light-shielding area is defined as a light-transmitting area, and in this area, the boundary surface 14A of the direct node 1 is exposed, and light is reflected on the exposed light-transmitting area. A transparent layer, ie, a non-polarization splitting layer 10, is formed.
第1図及び第9図に示された光学系においては、光学的
異方性媒体として水晶或は、ルチル等の材料で作られる
ものとして説明したが、これら水晶或はルチル等の材料
は、色分散を有し、正のアツベ数を有し、通過する光線
の波長が短くなるとその光線の受ける屈折率が増加する
性質を有することから、光学的異方性媒体を通過したレ
ーザビームは、常光線に限らず異常光線であっても波長
が僅かに変化されても、屈折後の光線の進行方向が変化
される。そのために、半導体レーザ2から発生されるレ
ーザビームの出力変化にともない生じる波長変動により
光検出器24上で光パターンの中心が移動し、焦点ぼけ
及びトラックずれ検出に対して悪影響を及ぼしてしまう
虞がある。この発明によれば、光学的異方性媒体及び光
学的等方性媒体が接合された構造を有する検出用光学素
子14においては、上述したように常光線と異常光線と
の分離角を大きく設定するとともに光検出器14上で長
手方向のスポットサイズを小さくして2つのスポットサ
イズを小さくして2つのスポット間の重なりを防ぐとと
もに色補正も行なっている。即ち、レーザービームの波
長が変化した場合、光学的異方性媒体を通過したレーザ
ビームが受ける進行方向の偏向方向と光学的等方媒体を
通過したレーザビームが受ける偏向方向が互いに逆にな
るように構成し、レーザービームの波長変動に対して光
学検出用光学素子14を通過したの後のレーザビームの
進行方向変化を相殺するようにしている。ルチル或は、
水晶と同じく一般の光学ガラスも正のアツベ数(波長が
短くなると屈折率が高くなる。)を有するので、光学的
異方性媒体と光学ガラス等からなる光学的等方性媒体の
横方向を反対にすることによって上述した相殺効果を得
ることができる。即ち、第1図或は、第9図において、
光学的異方性媒体両側の第1の境界面14Aと第2の境
界面14Bのなす楔角と、光学的等方媒体両側の第2の
境界面14Bと第3の境界面14Cの作る楔角の方向を
反対にするすることによって達成される。光学的異方性
媒体として水晶を選定した場合には、水晶の色分散は、
比較的小さいことから、アツベ数の大きな光学ガラスで
あるBK7系或は、BK系、PK系、FK系、PSK系
、SK系、BaK系、K系、LaK系、SSK系、Ba
LF系、KF系、LaK系、La5K系のものが光学性
等方性媒体の材料として適していると考えられる。これ
に対して、ルチルは、屈折率が大きく、また、波長変化
による屈折率変動も大きいのでアツベ数が少なく、且つ
屈折率の大きなLa5F系の光学ガラスが光学的等方性
媒体の材料として最適であり、その他としてSF系、L
cF系、Ba5F系、BaF系、F系、LF系、LLF
系或は、透明プラスチック材が適していると考えられる
。In the optical systems shown in FIGS. 1 and 9, it has been explained that the optically anisotropic medium is made of a material such as quartz crystal or rutile, but these materials such as quartz crystal or rutile are A laser beam that passes through an optically anisotropic medium is Even if the wavelength of not only ordinary rays but also extraordinary rays is slightly changed, the traveling direction of the rays after refraction is changed. Therefore, the center of the optical pattern on the photodetector 24 may shift due to wavelength fluctuations caused by changes in the output of the laser beam generated from the semiconductor laser 2, which may adversely affect detection of defocus and track deviation. There is. According to this invention, in the detection optical element 14 having a structure in which an optically anisotropic medium and an optically isotropic medium are joined, the separation angle between the ordinary ray and the extraordinary ray is set to be large as described above. At the same time, the spot size in the longitudinal direction on the photodetector 14 is reduced to reduce the two spot sizes to prevent overlap between the two spots and also perform color correction. That is, when the wavelength of the laser beam changes, the direction of deflection in the traveling direction that the laser beam receives after passing through the optically anisotropic medium and the direction of deflection that the laser beam receives after passing through the optically isotropic medium become opposite to each other. In this configuration, changes in the traveling direction of the laser beam after passing through the optical detection optical element 14 are offset against variations in the wavelength of the laser beam. Rutile or
Like quartz, general optical glass also has a positive Abbe number (the refractive index increases as the wavelength becomes shorter). By doing the opposite, the above-mentioned countervailing effect can be obtained. That is, in FIG. 1 or FIG. 9,
The wedge angle formed by the first boundary surface 14A and the second boundary surface 14B on both sides of the optically anisotropic medium, and the wedge formed by the second boundary surface 14B and the third boundary surface 14C on both sides of the optically isotropic medium. This is achieved by reversing the direction of the corners. When quartz is selected as the optically anisotropic medium, the chromatic dispersion of the quartz is
Because it is relatively small, it is suitable for BK7 series, BK series, PK series, FK series, PSK series, SK series, BaK series, K series, LaK series, SSK series, Ba
LF-based, KF-based, LaK-based, and La5K-based materials are considered suitable as materials for optically isotropic media. On the other hand, rutile has a large refractive index and also has large refractive index fluctuations due to wavelength changes, so La5F optical glass, which has a small Abbe number and a large refractive index, is optimal as a material for optically isotropic media. , and other science fiction, L
cF system, Ba5F system, BaF system, F system, LF system, LLF
A transparent plastic material may be suitable.
上述した実施例では、光反射透過層50として無偏光ビ
ームスプリッタ層が用いられ、光学的異方性媒体の光学
軸は、第1の境界面14Aに対してS偏光方向(第1図
に示されるX方向)に定められ、半導体レーザ2から発
生されたレーザビームの偏光面は、X軸及びZ軸に対し
て夫々45度傾けるように光学系が配置されている。半
導体レーザから発生されたレーザビームは、一般に楕円
形状のビーム断面を有し、その偏光面は、通常、その楕
円の短軸に平行に定められる。第1図に示される光学系
においては、マスク層8の2つの直交する境界線は、そ
れぞれX軸及びY軸に平行に定められているため、情報
記憶媒体12から反射された対物レンズを通過した後の
光ビームの断面は、楕円状強度分布を有し、その長袖は
、マスク層の2つの境界線に対して45度傾けられてい
る。In the embodiment described above, a non-polarizing beam splitter layer is used as the light reflective/transmissive layer 50, and the optical axis of the optically anisotropic medium is in the S polarization direction (as shown in FIG. 1) with respect to the first boundary surface 14A. The optical system is arranged so that the plane of polarization of the laser beam generated from the semiconductor laser 2 is tilted by 45 degrees with respect to the X axis and the Z axis, respectively. A laser beam generated from a semiconductor laser generally has an elliptical beam cross section, and its plane of polarization is generally parallel to the short axis of the ellipse. In the optical system shown in FIG. 1, the two orthogonal boundaries of the mask layer 8 are defined parallel to the X-axis and the Y-axis, respectively, so that the reflection from the information storage medium 12 passes through the objective lens. The cross-section of the light beam after this has an elliptical intensity distribution, the long sleeve of which is tilted at 45 degrees with respect to the two border lines of the mask layer.
この発明の実施例においては、第12図に示すようにこ
の楕円状強度分布の長袖りは、マスク層8の光透過領域
を横切るように配置されている。これにより、長軸方向
りを光吸収領域を横切るように配置した場合に比してマ
スク層8を通過する光ビームの光強度が増加し、再生信
号のC/N比を向上させることができる。In an embodiment of the invention, the long edge of this elliptical intensity distribution is arranged to traverse the light transmission area of the mask layer 8, as shown in FIG. As a result, the light intensity of the light beam passing through the mask layer 8 is increased compared to the case where the long axis direction is arranged to cross the light absorption region, and the C/N ratio of the reproduced signal can be improved. .
更に上述した実施例においては、光反射透過層として無
偏光ビームスプリッタ層が用いられているが、この発明
の他の実施例としてこの光反射透過層が偏光特性を有し
、光磁気型の検出信号のC/N比を向上させる光学系に
しても良い。この他の実施例に於ける光反射透過層の偏
光特性としてS偏光の反射率を20%以下(望ましくは
、0%) 透過率を80%以上(望ましくは、100%
)とし、P偏光の反射率を50%から90%、また、透
過率を50%から10%とし、半導体レーザ素子から発
生された直後のレーザビームの偏光方向をZ軸方向に合
わせている。他の方法として、P偏光の反射率を20%
以下(望ましくは、略0%)、透過率を80%以上(望
ましくは、100%)でS偏光の反射率を50%から9
0%、透過率を50%から10%として半導体レーザ2
からの発生直後のレーザ光の偏光方向をX軸方向に合わ
せる方法がある。いずれの実施例においても、この場合
には、Z軸方向からみてX−Y免状に投影した時の光学
的異方性媒体の光学軸の方向は、X軸およびY軸に対し
て45度傾いている。即ち、光学的異方性媒体の光学軸
の定め方としては、前述した定め方の内(2)及び(3
)の条件を満たし、光学軸の方向は、第1の境界面に平
行で且つZ軸の方向からみてX−Y面上に投影した時の
方向がX軸及びY軸に対して45度傾けられている。Further, in the embodiments described above, a non-polarizing beam splitter layer is used as the light reflective/transmissive layer, but in another embodiment of the present invention, this light reflective/transmissive layer has polarization characteristics and is used for magneto-optical detection. An optical system that improves the C/N ratio of the signal may be used. In other embodiments, the polarization characteristics of the light reflective/transmissive layer include a reflectance of S-polarized light of 20% or less (preferably 0%) and a transmittance of 80% or more (preferably 100%).
), the reflectance of P-polarized light is set to 50% to 90%, the transmittance is set to 50% to 10%, and the polarization direction of the laser beam immediately after being generated from the semiconductor laser element is aligned with the Z-axis direction. Another method is to increase the reflectance of P-polarized light by 20%.
Below (preferably approximately 0%), the transmittance is 80% or more (preferably 100%) and the reflectance of S-polarized light is 50% to 9.
Semiconductor laser 2 with a transmittance of 0% and a transmittance of 50% to 10%.
There is a method of aligning the polarization direction of laser light immediately after it is emitted from the X-axis direction. In any of the embodiments, in this case, the direction of the optical axis of the optically anisotropic medium when viewed from the Z-axis direction and projected onto the X-Y plane is inclined at 45 degrees with respect to the X-axis and Y-axis. ing. In other words, the optical axis of the optically anisotropic medium can be determined using (2) and (3) of the aforementioned methods.
), the direction of the optical axis is parallel to the first boundary surface, and the direction when projected onto the X-Y plane when viewed from the Z-axis direction is inclined at 45 degrees with respect to the X-axis and Y-axis It is being
この発明は、第1図および第9図に示される焦点ぼけ検
出系に限らず、従来、既知の焦点ぼけ検出光学系に適用
されてもよい。第11図は、焦点ぼけ検出光学系として
非点収差法を採用した実施例を示したものである。この
実施例においては、2つの光学的異方性媒体4.6を重
ね合わせてこの光学的異方性媒体4.6を通過する光ビ
ームに非点収差を発生させるとともに(非点収差法を用
いた場合には、光学的異方性媒体と光学的等方媒体の組
み合せでなく、2つとも光学的異方性媒体を用い、互い
に光学軸が直交するように組み合わせている。)信号検
出用にレーザビームが常光線と異常光線とに2分割され
ている。この光学系においては、非点収差とともにコマ
収差も同時に発生してしまうが、このコマ収差は、コマ
収差補正用の傾斜平行平板37を光ビームが通過するこ
とによって除去される。合焦時には、第13図に示すよ
うなパターンが光検出器24上に形成される。The present invention is not limited to the defocus detection systems shown in FIGS. 1 and 9, but may be applied to conventionally known defocus detection optical systems. FIG. 11 shows an embodiment in which the astigmatism method is adopted as the defocus detection optical system. In this embodiment, two optically anisotropic media 4.6 are superimposed to generate astigmatism in the light beam passing through the optically anisotropic media 4.6 (astigmatism method is used). (When used, the two are not a combination of an optically anisotropic medium and an optically isotropic medium, but are both optically anisotropic media, and are combined so that their optical axes are perpendicular to each other.) Signal detection For this purpose, the laser beam is divided into two, an ordinary ray and an extraordinary ray. In this optical system, coma aberration occurs simultaneously with astigmatism, but this coma aberration is removed by the light beam passing through an inclined parallel flat plate 37 for correcting coma aberration. At the time of focusing, a pattern as shown in FIG. 13 is formed on the photodetector 24.
この光検出器24は、互いに直交する区分線により区分
された検出領域24a、24b、24c。The photodetector 24 has detection areas 24a, 24b, and 24c divided by dividing lines that are orthogonal to each other.
24dを有し、情報記憶媒体上のトラッキングガイドの
像42は、検出器24上に一方の区分線に沿った”T″
で示される方向に形成される。この光検出器24におい
ては、既に知られるように検出領域24 a、24b、
24 c、24 d、24 eからの出力ゝを夫々A、
B、C,D、Eとすると、焦点検出信号は、は、(Ar
c)−(BAD)から、トラックずれ検出信号は、(A
+8) −(COD)から、更に光磁気効果を利用した
再生信号は、(A+B+C+D)−Eで与えられる。24d, and the tracking guide image 42 on the information storage medium has a “T” along one dividing line on the detector 24.
It is formed in the direction shown. In this photodetector 24, as already known, detection areas 24a, 24b,
The outputs from 24 c, 24 d, and 24 e are respectively A and
B, C, D, and E, the focus detection signal is (Ar
c) - (BAD), the track deviation detection signal is (A
+8) From -(COD), the reproduced signal further utilizing the magneto-optical effect is given by (A+B+C+D)-E.
更にまた、焦点ぼけ検出方法としてナイフェツジ法を採
用した実施例を第14図に示す。この実施例においては
、第1図に示された実施例とは異なり、第1の境界面と
第3の境界面とが略平行に形成されている。これにより
、合焦時には、光検出器24上に幅が小さな光パターン
が形成され、ナイフェツジ法による焦点ぼけ検出感度が
向上される。マスク層8は、光学的等方媒体で作られた
プリズム部材4と光学的異方性媒体で作られたプリズム
部材6との間の第2の境界面内に形成され、これにより
、検出用光学素子14の製造性をより向上させることが
できる。マスク層は、第15図に示すように光透過領域
8Aと光吸収領域8Bからなり、合焦時において光検出
器24の検出領域24a、24b、24c、24d上に
は、第16図に示す形状を有する光パターンが形成され
る。Furthermore, FIG. 14 shows an embodiment in which the Knifezi method is adopted as the defocus detection method. In this embodiment, unlike the embodiment shown in FIG. 1, the first boundary surface and the third boundary surface are formed substantially parallel. As a result, at the time of focusing, a light pattern with a small width is formed on the photodetector 24, and the defocus detection sensitivity by the Knifezi method is improved. A mask layer 8 is formed in the second interface between the prism member 4 made of optically isotropic medium and the prism member 6 made of optically anisotropic medium, thereby providing a detection Manufacturability of the optical element 14 can be further improved. The mask layer consists of a light transmitting area 8A and a light absorbing area 8B as shown in FIG. A light pattern having a shape is formed.
光検出器24の検出領域からの出力信号を夫々A。The output signals from the detection area of the photodetector 24 are respectively A.
B、C,D、Eとすると、焦点検出信号は、(A+B)
−(COD)から、トラックずれ検出信号は、(A+C
)−(BAD)及び光磁気効果を利用した信号検出に関
しては、(A+B+C+D)−Eから得られる。If B, C, D, and E, the focus detection signal is (A+B)
- (COD), the track deviation detection signal is (A+C
)-(BAD) and signal detection using the magneto-optical effect can be obtained from (A+B+C+D)-E.
上述した光学系においては、光磁気効果を用いた信号検
出用にレーザ光を分割する方法として検出用光学素子1
4内に光ビームを通過させているが、第17図、第18
図及び第19図に示されるように反射系の光学素子であ
っても良い。即ち、光学的異方性媒体で作られたプリズ
ム部材6の一方の端面でレーザビームが全反射される。In the optical system described above, the detection optical element 1 is used as a method of splitting the laser beam for signal detection using the magneto-optical effect.
Although the light beam is passed through the interior of Figures 17 and 18,
As shown in the figure and FIG. 19, a reflective optical element may be used. That is, the laser beam is totally reflected on one end face of the prism member 6 made of an optically anisotropic medium.
プリズム部材6が模型形状に形成されていることから、
反射面に対向する面に配置された光学的等方性媒体で作
られたプリズム4に接合している端面でレーザビームの
入射及び射出時の屈折を利用して常光線と異常光線に分
離される。Since the prism member 6 is formed into a model shape,
The laser beam is separated into an ordinary ray and an extraordinary ray by utilizing refraction at the time of incidence and exit at the end face joined to a prism 4 made of an optically isotropic medium placed on the surface facing the reflective surface. Ru.
第20図から第24図に示されるように光学的等方媒体
で作られた例えば、BK7等からなる光学ガラスで作ら
れた光路変換プリズム80を光路の途中に配置し、光路
を曲げることにより光学系全体の高さを低下させること
ができる。第20図及び第21図に示すようにこの光路
変換プリズム80を検出用光学素子14と接合して一体
化することによって光学系をより小型化することができ
る。第20図に示される実施例においては、マスク層8
は、光路変換プリズム80と検出用光学素子14との接
合部に設けられず、プリズム4および6との間の接合部
に形成されている。また、第22図及び第23図に示さ
れる実施例においては、その一方が光路変換プリズムと
して働く2つの光学的等方媒体の間に無偏光ビームスプ
リッタ層10が形成されている。この実施例においては
、マスク層8を有さず、収束レンズ79及びシリンドリ
カルレンズ81を用いた非点収差法により焦点ぼけが検
出される。As shown in FIGS. 20 to 24, by placing an optical path converting prism 80 made of an optical isotropic medium, for example, optical glass such as BK7, in the middle of the optical path and bending the optical path. The height of the entire optical system can be reduced. As shown in FIGS. 20 and 21, the optical system can be further miniaturized by joining and integrating the optical path converting prism 80 with the detection optical element 14. In the embodiment shown in FIG.
is not provided at the joint between the optical path conversion prism 80 and the detection optical element 14, but is formed at the joint between the prisms 4 and 6. In the embodiment shown in FIGS. 22 and 23, a non-polarizing beam splitter layer 10 is formed between two optically isotropic media, one of which serves as an optical path converting prism. In this embodiment, defocus is detected by an astigmatism method using a converging lens 79 and a cylindrical lens 81 without the mask layer 8.
上述した光学系においては、光源としての半導体レーザ
2、対物レンズ18、光検出器24、及び検出用光学素
子14が分離されて配置されているが、第19図及び第
24図に示すように集光手段18及び半導体レーザ2が
近接して配置され、一体的に構成され、光学系の小型化
が図られてもよい。第25図は、半導体レーザ2および
集光手段18を一体化した組み立て図を示し、その分解
斜視図が第26図に示されている。半導体レーザ2の支
持手段、集光手段18の支持手段、及び半導体レーザ2
のヒートシンクが熱伝導性の良い金属部材、例えば、鉄
系、アルミ系、または、熱膨張の低いアンバーから成る
支持部材94で形成され、酸化或は、吸湿によって半導
体レーザ2の劣化を防止するためにハーメチックシール
用ガラス96.98によって覆われている。光反射透過
層10から反射されたレーザビームが集光手段の光軸に
一致するように半導体レーザ2のチップをマウントする
面91は、斜めに傾けられた面に形成されている。組み
立て順序は、始めに半導体レーザチップ2が面91にマ
ウントされ、支持部材94の両側にハーメチックシール
用ガラス板96.98が乗せられてハーメチックシール
され、最後に支持部材94に集光部材、即ち、対物レン
ズ18が接着される。このような構造によりより装置を
小型化することができる。In the optical system described above, the semiconductor laser 2 as a light source, the objective lens 18, the photodetector 24, and the detection optical element 14 are arranged separately, but as shown in FIGS. 19 and 24, The condensing means 18 and the semiconductor laser 2 may be arranged close to each other and configured integrally, thereby reducing the size of the optical system. FIG. 25 shows an assembled view in which the semiconductor laser 2 and the condensing means 18 are integrated, and FIG. 26 shows an exploded perspective view thereof. Support means for the semiconductor laser 2, support means for the condensing means 18, and the semiconductor laser 2
The heat sink is formed of a support member 94 made of a metal member with good thermal conductivity, such as iron-based, aluminum-based, or inmber with low thermal expansion, in order to prevent deterioration of the semiconductor laser 2 due to oxidation or moisture absorption. covered with hermetic sealing glass 96.98. The surface 91 on which the chip of the semiconductor laser 2 is mounted is formed as a diagonally inclined surface so that the laser beam reflected from the light reflection/transmission layer 10 coincides with the optical axis of the condensing means. The assembly order is such that the semiconductor laser chip 2 is first mounted on the surface 91, the hermetic sealing glass plates 96 and 98 are placed on both sides of the support member 94 for hermetic sealing, and finally the light condensing member, i.e., is mounted on the support member 94. , the objective lens 18 is glued. Such a structure allows the device to be made more compact.
[発明の効果]
この発明によれば、光学系が小型化及び簡素化され、装
置自体を小型化することができる光磁気効果を利用した
情報再生装置が提供される。[Effects of the Invention] According to the present invention, there is provided an information reproducing device that utilizes the magneto-optical effect, in which the optical system is downsized and simplified, and the device itself can be downsized.
即ち、この発明によれば、(1)光学部品点数が減少さ
れ、生産性及びコストを低減させることができる。(2
)光学系全体が小型化され、系軽量となり、高速でアク
セスを実現することができる。That is, according to the present invention, (1) the number of optical parts is reduced, and productivity and cost can be reduced. (2
) The entire optical system is smaller and lighter, and high-speed access can be achieved.
(3)光学的異方性を有する媒体と光学的に等方な媒体
を接合して光学的異方性媒体の一方の境界面の傾きを大
きく設定し、光学異方性媒体および光学的等方性媒体間
の境界面の傾きを小さく設定して検出用光学素子を構成
することにより、常光線と異常光線との分離角を大きく
することができ、光検出器上のスポットサイズを小さく
でき、さらには、光学的異方性媒体によって生じる色収
差をも軽減することができる。(3) A medium with optical anisotropy and an optically isotropic medium are joined together, and one boundary surface of the optically anisotropic medium is set to have a large inclination. By configuring the detection optical element by setting the inclination of the interface between the orthotropic media small, the separation angle between the ordinary and extraordinary rays can be increased, and the spot size on the photodetector can be reduced. Furthermore, chromatic aberration caused by the optically anisotropic medium can also be reduced.
第1図は、この発明の一実施例に係る光磁気効果を利用
した情報再生装置の光学系を概略的に示し、第2図は、
第1図に示された検出用光学素子を示す斜視図、
第3A図及び第3B図は、第1図に示された検出光学素
子中の光線軌跡を示す平面図及び側面図、第4A図、第
4B図及び第4C図・は、夫々合焦状態及び非合焦状態
における第1図に示された検出器の検出面上に生じる光
ビームスポットパターンを示す平面図、第5図および第
6図は、第1図に示された信号処理回路の回路例を示す
ブロック図、第7図および第8図は、第2図に示された
検出用光学素子のプリズムの機能を説明する説明図、第
9図は、この発明の他の実施例に係る光磁気効果を利用
した情報再生装置の光学系を概略的に示し、第10図は
、第2図西召された検出用光学素子内における常光線お
よび異常光線の関係を示すベクトル図、第11図から第
26図は、この発明の他の実施例に係る光磁気効果を利
用した情報再生装置の光学系及びその検出器を概略的に
示している。
2・・・半導体レーザ、4.6・・・プリズム部材、8
・・・マスク層、10・・・光透過反射層、12・・・
情報記憶媒体、14.24・・・検出用光学素子、16
・・・検出光学素子、18・・・対物レンズ。FIG. 1 schematically shows an optical system of an information reproducing device using magneto-optical effect according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIGS. 3A and 3B are a perspective view showing the detection optical element shown in FIG. , 4B and 4C are plan views showing the light beam spot patterns generated on the detection surface of the detector shown in FIG. 1 in focused and out-of-focus states, respectively, and FIGS. 6 is a block diagram showing a circuit example of the signal processing circuit shown in FIG. 1, and FIGS. 7 and 8 are explanations explaining the function of the prism of the detection optical element shown in FIG. 2. 9 schematically shows an optical system of an information reproducing device using magneto-optical effect according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10 shows a detection optical element shown in FIG. 2. 11 to 26, which are vector diagrams showing the relationship between ordinary rays and extraordinary rays, schematically illustrate the optical system and its detector of an information reproducing device using the magneto-optical effect according to another embodiment of the present invention. It shows. 2... Semiconductor laser, 4.6... Prism member, 8
...Mask layer, 10...Light transmission reflection layer, 12...
Information storage medium, 14.24...detection optical element, 16
...Detection optical element, 18...Objective lens.
Claims (1)
録媒体に向けて集光する集光手段と、情報記録媒体から
の光ビームを検出する検出手段と、 前記光源及び集光手段を近接配置して一体的に支持する
支持部材と、 を具備することを特徴とする光学ヘッド。(1) A light source that generates a light beam, a focusing means that focuses the light beam toward an information recording medium that can optically reproduce information, and a detector that detects the light beam from the information recording medium. An optical head comprising: means; and a support member that arranges the light source and the light condensing means in close proximity and integrally supports them.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1331118A JPH03192555A (en) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Optical head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1331118A JPH03192555A (en) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Optical head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03192555A true JPH03192555A (en) | 1991-08-22 |
Family
ID=18240067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1331118A Pending JPH03192555A (en) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Optical head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03192555A (en) |
-
1989
- 1989-12-22 JP JP1331118A patent/JPH03192555A/en active Pending
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