JP3044667B2 - 光学式読取り装置 - Google Patents
光学式読取り装置Info
- Publication number
- JP3044667B2 JP3044667B2 JP2160383A JP16038390A JP3044667B2 JP 3044667 B2 JP3044667 B2 JP 3044667B2 JP 2160383 A JP2160383 A JP 2160383A JP 16038390 A JP16038390 A JP 16038390A JP 3044667 B2 JP3044667 B2 JP 3044667B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- beams
- spot
- recording medium
- phase difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンパクトディスク、光磁気ディスク、相
変化型ディスク、バーコードなどの情報媒体からの情報
を読取るための装置に係り、特に高密度情報の読取りを
可能にし、また対物レンズの開口数を小さくできる光ス
ポット形成装置とこれを利用した光学式読取り装置に関
する。
変化型ディスク、バーコードなどの情報媒体からの情報
を読取るための装置に係り、特に高密度情報の読取りを
可能にし、また対物レンズの開口数を小さくできる光ス
ポット形成装置とこれを利用した光学式読取り装置に関
する。
第８図は従来の光ディスク用の光学式読取り装置の構
成を示している。
成を示している。
半導体レーザ１から発せられた検知光であるレーザ光
は、コリメートレンズ２により平行光束となる。この平
行光束はビームスプリッタ４により対物レンズ６に送ら
れ、この対物レンズ６によりディスク７の記録面に集光
される。ディスク７の記録面から反射された戻り光は、
ビームスプリッタ４により直角方向に分岐され、受光レ
ンズ８により集光されてピンホトダイオード10により検
知される。ディスク７の記録面に形成されている情報ピ
ットＰによる光の変調がピンホトダイオード10により検
知され、これにより信号が再生される。
は、コリメートレンズ２により平行光束となる。この平
行光束はビームスプリッタ４により対物レンズ６に送ら
れ、この対物レンズ６によりディスク７の記録面に集光
される。ディスク７の記録面から反射された戻り光は、
ビームスプリッタ４により直角方向に分岐され、受光レ
ンズ８により集光されてピンホトダイオード10により検
知される。ディスク７の記録面に形成されている情報ピ
ットＰによる光の変調がピンホトダイオード10により検
知され、これにより信号が再生される。
この種の読取り装置では、光学系のカットオフ周波数
fc（光学系で読取ることができる最大の空間周波数）
は、 fc＝２×NA/λ …（１） で決まる。NAは対物レンズ６の開口数、λは検知光の波
長である。現状の半導体レーザの出力波長λは0.67〜0.
83μｍであるため、１μｍ程度の長さのデータを読取る
ためには、開口数NAが0.4〜0.6程度の大きな対物レンズ
６を使用することが必要である。
fc（光学系で読取ることができる最大の空間周波数）
は、 fc＝２×NA/λ …（１） で決まる。NAは対物レンズ６の開口数、λは検知光の波
長である。現状の半導体レーザの出力波長λは0.67〜0.
83μｍであるため、１μｍ程度の長さのデータを読取る
ためには、開口数NAが0.4〜0.6程度の大きな対物レンズ
６を使用することが必要である。
光学式読取り装置において、さらに高密度なデータを
読取る方法としては、前記式から、検知光として波長λ
の短いものを使用するか、あるいは開口数NAの大きな対
物レンズを使用することが必要である。しかしながら、
まず現状の半導体レーザの出力波長λよりもさらに短波
長の光を効率よく使用することは困難である。また対物
レンズの開口数NAであるが、現状の光ピックアップより
もさらに開口数NAの大きな対物レンズを使用すると、デ
ィスク７の面振れなどの外乱による性能劣化が著しくな
る。また対物レンズ６の開口数NAは、焦点距離をＦと
し、光束半径をａとした場合に、 NA＝a/F …（２） で決められる。またフォーカス補正動作により対物レン
ズ６は例えば±0.5mm程度光軸方向へ動作するので、こ
の対物レンズ６が補正動作によりディスク７に当たらな
いようにするためには、焦点距離Ｆが3mm程度必要であ
る。よって大きな開口数NAを得るためには、大径の光束
を使用することが必要になる。大径の光束を使用する
と、読取り装置内の光学装置の寸法が大きくなり、読取
り装置が大型なものになる。
読取る方法としては、前記式から、検知光として波長λ
の短いものを使用するか、あるいは開口数NAの大きな対
物レンズを使用することが必要である。しかしながら、
まず現状の半導体レーザの出力波長λよりもさらに短波
長の光を効率よく使用することは困難である。また対物
レンズの開口数NAであるが、現状の光ピックアップより
もさらに開口数NAの大きな対物レンズを使用すると、デ
ィスク７の面振れなどの外乱による性能劣化が著しくな
る。また対物レンズ６の開口数NAは、焦点距離をＦと
し、光束半径をａとした場合に、 NA＝a/F …（２） で決められる。またフォーカス補正動作により対物レン
ズ６は例えば±0.5mm程度光軸方向へ動作するので、こ
の対物レンズ６が補正動作によりディスク７に当たらな
いようにするためには、焦点距離Ｆが3mm程度必要であ
る。よって大きな開口数NAを得るためには、大径の光束
を使用することが必要になる。大径の光束を使用する
と、読取り装置内の光学装置の寸法が大きくなり、読取
り装置が大型なものになる。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、使用
する検知光の波長を短くすることなく、また対物レンズ
の開口数を大きくすることなく、現状の装置よりもさら
に高密度のデータの読取りを可能にした光スポット形成
装置とこれを利用した光学式読取り装置を提供すること
を目的としている。
する検知光の波長を短くすることなく、また対物レンズ
の開口数を大きくすることなく、現状の装置よりもさら
に高密度のデータの読取りを可能にした光スポット形成
装置とこれを利用した光学式読取り装置を提供すること
を目的としている。
本発明の光スポット形成装置は、発光素子と、この発
光素子から発せられる光を二光束に分離し且つ二光束間
に180度の位相差を設ける光学系と、前記二光束を互い
に重なるように集光させて光の干渉による２つの微小径
のスポットを形成する集光手段とが設けられていること
を特徴とするものである。
光素子から発せられる光を二光束に分離し且つ二光束間
に180度の位相差を設ける光学系と、前記二光束を互い
に重なるように集光させて光の干渉による２つの微小径
のスポットを形成する集光手段とが設けられていること
を特徴とするものである。
例えば、前記光学系は、発光素子からの光を二光束に
分離する分離手段と、分離された二光束に180度の位相
差を与える偏光手段とから構成されるもの、 あるいは、前記光学系は、二光束が集光される際にス
ポットが重なるようにスポットのピッチを決める格子間
ピッチと、二光束間に180度の位相差を与える格子深さ
を有する回折格子により形成されているものとなる。
分離する分離手段と、分離された二光束に180度の位相
差を与える偏光手段とから構成されるもの、 あるいは、前記光学系は、二光束が集光される際にス
ポットが重なるようにスポットのピッチを決める格子間
ピッチと、二光束間に180度の位相差を与える格子深さ
を有する回折格子により形成されているものとなる。
また、本発明の光学式読み取り装置は、前記いずれか
に記載の光スポット形成装置と、この光スポット形成装
置により形成される微小径スポットが照射される記録媒
体と、記録媒体の前記微小径のスポットからの戻り光の
うちの少なくとも一方を検知する受光素子と、が設けら
れていることを特徴とするものである。
に記載の光スポット形成装置と、この光スポット形成装
置により形成される微小径スポットが照射される記録媒
体と、記録媒体の前記微小径のスポットからの戻り光の
うちの少なくとも一方を検知する受光素子と、が設けら
れていることを特徴とするものである。
この場合に、発光素子から発せられた光を、位相が18
0度相違する二光束を含むメインビームと、さらに２つ
のサブビームとに分離する分離手段が設けられ、受光素
子では、前記メインビームの記録媒体からの戻り光と、
サブビームの記録媒体からの戻り光の双方が検出される
ものとすることが可能である。干渉する二光束に分けて
この干渉により生じる２つの微小スポットを記録媒体に
形成する光学系と、記録媒体からの前記２つの微小スポ
ットの戻り光のうちの少なくとも一方を検知する受光素
子と、が設けられていることを特徴とするものである。
0度相違する二光束を含むメインビームと、さらに２つ
のサブビームとに分離する分離手段が設けられ、受光素
子では、前記メインビームの記録媒体からの戻り光と、
サブビームの記録媒体からの戻り光の双方が検出される
ものとすることが可能である。干渉する二光束に分けて
この干渉により生じる２つの微小スポットを記録媒体に
形成する光学系と、記録媒体からの前記２つの微小スポ
ットの戻り光のうちの少なくとも一方を検知する受光素
子と、が設けられていることを特徴とするものである。
さらに、上記手段において、発光素子から発せられる
検知光を互いに干渉する二光束に分ける光学素子として
回折格子が使用されているものである。
検知光を互いに干渉する二光束に分ける光学素子として
回折格子が使用されているものである。
さらに、上記手段において、回折格子には、検知光を
互いに干渉する二光束に分けるピッチならびに深さを有
する格子溝と、発光素子から発せられる検知光を３ビー
ムに分ける格子とが共に形成されているものである。
互いに干渉する二光束に分けるピッチならびに深さを有
する格子溝と、発光素子から発せられる検知光を３ビー
ムに分ける格子とが共に形成されているものである。
本発明の光スポット形成装置は、検知光を互いに干渉
する二光束にしている。この二光束の干渉により記録媒
体には２つの非常に微小なスポットを形成することが可
能になる。この微小スポットの記録媒体からの戻り光の
一方を検知することにより、高密度なデータの読取りが
可能になる。また２つの微小スポットからの戻り光を共
に読み、その読取り位相差の補正を行なうなどの処理に
よっても高密度データの読取りが可能になる。
する二光束にしている。この二光束の干渉により記録媒
体には２つの非常に微小なスポットを形成することが可
能になる。この微小スポットの記録媒体からの戻り光の
一方を検知することにより、高密度なデータの読取りが
可能になる。また２つの微小スポットからの戻り光を共
に読み、その読取り位相差の補正を行なうなどの処理に
よっても高密度データの読取りが可能になる。
好ましくは、検知光を二光束に分ける素子として回折
格子を使用しているため、光学系を低コストにて製作で
きる。
格子を使用しているため、光学系を低コストにて製作で
きる。
さらに、回折格子により検知光の二光束への分離と共
に３ビームスポットの形成も可能になり、よって、従来
のコンパクトディスクプレーヤなどの光学装置の部品を
増加することなく、高密度の読取り装置を構成できるよ
うになる。
に３ビームスポットの形成も可能になり、よって、従来
のコンパクトディスクプレーヤなどの光学装置の部品を
増加することなく、高密度の読取り装置を構成できるよ
うになる。
以下本発明の実施例を図面によって説明する。
第１図は本発明の第１実施例による光学式読取り装置
の光学素子構成を示す側面図である。
の光学素子構成を示す側面図である。
符号１は半導体レーザ、２はコリメートレンズ、４は
ビームスプリッタ、６は対物レンズ、７は記録媒体とし
てのディスクである。本実施例では、半導体レーザ１か
ら出力されるレーザ光を二光束に分離するための素子と
してウォラストンプリズム３が使用されている。さらに
ビームスプリッタ４の前方には、二光束の干渉成分を得
るための偏光子５が設けられている。ビームスプリッタ
４による反射方向には受光レンズ８が設けられている。
この受光レンズ８によりディスク７からの戻り光が集束
光となる。この集束光はスリット板９に形成されたスリ
ット9aにより一方の光束に絞られ、ピンホトダイオード
10により受光される。
ビームスプリッタ、６は対物レンズ、７は記録媒体とし
てのディスクである。本実施例では、半導体レーザ１か
ら出力されるレーザ光を二光束に分離するための素子と
してウォラストンプリズム３が使用されている。さらに
ビームスプリッタ４の前方には、二光束の干渉成分を得
るための偏光子５が設けられている。ビームスプリッタ
４による反射方向には受光レンズ８が設けられている。
この受光レンズ８によりディスク７からの戻り光が集束
光となる。この集束光はスリット板９に形成されたスリ
ット9aにより一方の光束に絞られ、ピンホトダイオード
10により受光される。
次に上記実施例による読取り動作を説明する。
半導体レーザ１から発せられたレーザ光は、コリメー
トレンズ２により平行光束となる。さらにウォラストン
プリズム３により常光と異常光とに分けられる。この常
光と異常光は、ウォラストンプリズム３から若干の角度
をもって二光束として出力される。この二光束は対物レ
ンズ６により集束されて、ディスク７の記録面に２つの
スポットが互いに重なり合うようにして形成される。た
だし常光と異常光は、互いに直交する偏光面を有してい
るものであるため、そのままでは干渉しない。前記偏光
子５は、二光束のそれぞれの偏光面に対して45degの光
成分だけを透過させるように構成されている。前記二光
束がこの偏光子５を透過することにより、互いに180deg
の位相差を持った光となる。第７図はスポットの光強度
を示すものであり、横軸に距離を縦軸に光強度を示して
いる。この図において、S1とS2は二光束の干渉による微
小スポットを示している。180degの位相差を持つ２つの
光束によるスポットが重なると、互いの干渉により中央
部に光強度が０となる暗部Ａが生じ、よってその両側に
前記S1とS2とで示す非常に微小な系のスポットが近接し
て形成される。
トレンズ２により平行光束となる。さらにウォラストン
プリズム３により常光と異常光とに分けられる。この常
光と異常光は、ウォラストンプリズム３から若干の角度
をもって二光束として出力される。この二光束は対物レ
ンズ６により集束されて、ディスク７の記録面に２つの
スポットが互いに重なり合うようにして形成される。た
だし常光と異常光は、互いに直交する偏光面を有してい
るものであるため、そのままでは干渉しない。前記偏光
子５は、二光束のそれぞれの偏光面に対して45degの光
成分だけを透過させるように構成されている。前記二光
束がこの偏光子５を透過することにより、互いに180deg
の位相差を持った光となる。第７図はスポットの光強度
を示すものであり、横軸に距離を縦軸に光強度を示して
いる。この図において、S1とS2は二光束の干渉による微
小スポットを示している。180degの位相差を持つ２つの
光束によるスポットが重なると、互いの干渉により中央
部に光強度が０となる暗部Ａが生じ、よってその両側に
前記S1とS2とで示す非常に微小な系のスポットが近接し
て形成される。
ディスク７に形成される２つの光束からの戻り光はビ
ームスプリッタ４により反射され、受光レンズ８により
集光されるが、この集光された戻り光はディスクに形成
された２つの微小スポットS1とS2と同様にスポット径が
干渉により抑制されたものとなる。よって前記微小径の
スポットS1とS2のそれぞれがディスク７のピットＰによ
り回折されたものと同じ光変調成分を取り出すことがで
きる。第１図の実施例では、スリット9aを使用すること
により、一方の微小スポットに相当する集束光だけがピ
ンホトダイオード10により受光され、他の微小スポット
に相当する集束光はスリット板９により遮断される。
ームスプリッタ４により反射され、受光レンズ８により
集光されるが、この集光された戻り光はディスクに形成
された２つの微小スポットS1とS2と同様にスポット径が
干渉により抑制されたものとなる。よって前記微小径の
スポットS1とS2のそれぞれがディスク７のピットＰによ
り回折されたものと同じ光変調成分を取り出すことがで
きる。第１図の実施例では、スリット9aを使用すること
により、一方の微小スポットに相当する集束光だけがピ
ンホトダイオード10により受光され、他の微小スポット
に相当する集束光はスリット板９により遮断される。
ここで、同じ波長の検知光と同じ開口数の対物レンズ
を使用し、単独光束により形成されたスポットS0の径
と、二光束の干渉により形成される微小スポットS1また
はS2のスポット径とを比較すると、後者のスポット径を
前者のスポット径よりも75％程度にすることが十分に可
能である。この場合最大読取り周波数を1.3倍に上げる
ことができる。よって、従来と同じ波長の検知光と同じ
開口数の対物レンズを使用した場合、二光束干渉を使用
することにより従来よりも高密度のデータの読取りが可
能になる。
を使用し、単独光束により形成されたスポットS0の径
と、二光束の干渉により形成される微小スポットS1また
はS2のスポット径とを比較すると、後者のスポット径を
前者のスポット径よりも75％程度にすることが十分に可
能である。この場合最大読取り周波数を1.3倍に上げる
ことができる。よって、従来と同じ波長の検知光と同じ
開口数の対物レンズを使用した場合、二光束干渉を使用
することにより従来よりも高密度のデータの読取りが可
能になる。
第２図は本発明の第２実施例を示している。
この実施例では、基本的な光学系の構造は第１図の実
施例と同様であるが、第１図に示すスリット板９が設け
られておらず、二光束の戻り光が、二分割ピンホトダイ
オード11の２つの受光部11aと11bのそれぞれにて受光さ
れる。前記２つの微小スポットS1とS2とで同じピットＰ
による信号を読む場合、スポットピッチ分に相当する信
号の位相差が生じるが、それぞれの受光部11aと11bにて
電気信号に変換された信号の位相差を回路上で補償する
ことにより、信号波形の乱れを補うことができ、高精度
な検知が可能になる。
施例と同様であるが、第１図に示すスリット板９が設け
られておらず、二光束の戻り光が、二分割ピンホトダイ
オード11の２つの受光部11aと11bのそれぞれにて受光さ
れる。前記２つの微小スポットS1とS2とで同じピットＰ
による信号を読む場合、スポットピッチ分に相当する信
号の位相差が生じるが、それぞれの受光部11aと11bにて
電気信号に変換された信号の位相差を回路上で補償する
ことにより、信号波形の乱れを補うことができ、高精度
な検知が可能になる。
さらに発展的には、２つの微小スポットS1とS2が同じ
記録部を走査するので、光メモリ装置において一方のス
ポットにより情報を書き込み、他方のスポットでリード
アフタライトを行なうことも可能である。
記録部を走査するので、光メモリ装置において一方のス
ポットにより情報を書き込み、他方のスポットでリード
アフタライトを行なうことも可能である。
第３図は本発明の第３実施例を示している。
この実施例では、180degの位相差をもった二光束を形
成する手段として、回折格子12を使用している。この場
合、二光束のそれぞれがディスクに集光される際に形成
される前記スポットのピッチδは、回折格子12の格子間
ピッチδ１により決まる。この格子間ピッチδ１は600
〜700μｍ程度が適当である。また２つの光束の位相を
互いに180degにして干渉による微小スポットS1とS2を形
成することが必要であるが、二光束の位相差は格子深さ
ｄにより決定されるため、この格子深さｄを設定するこ
とにより180degの位相差を持つ二光束を形成できる。
成する手段として、回折格子12を使用している。この場
合、二光束のそれぞれがディスクに集光される際に形成
される前記スポットのピッチδは、回折格子12の格子間
ピッチδ１により決まる。この格子間ピッチδ１は600
〜700μｍ程度が適当である。また２つの光束の位相を
互いに180degにして干渉による微小スポットS1とS2を形
成することが必要であるが、二光束の位相差は格子深さ
ｄにより決定されるため、この格子深さｄを設定するこ
とにより180degの位相差を持つ二光束を形成できる。
この実施例においても、180degの位相差を持つ二光束
がディスク７の記録面に重ねられるため、第７図に示す
ように近接する微小径のスポットS1とS2が形成されるこ
とになる。この実施例では、前記２つの実施例に示すよ
うな高価なウォラストンプリズム３を使用する必要がな
いため、低コストの光学装置となる。
がディスク７の記録面に重ねられるため、第７図に示す
ように近接する微小径のスポットS1とS2が形成されるこ
とになる。この実施例では、前記２つの実施例に示すよ
うな高価なウォラストンプリズム３を使用する必要がな
いため、低コストの光学装置となる。
第４図は本発明の第４実施例を示している。
この実施例は、第３図に示した第３実施例を応用し
て、コンパクトディスクまたはレーザディスクなどの読
取り装置を構成したものである。
て、コンパクトディスクまたはレーザディスクなどの読
取り装置を構成したものである。
第４図に示す符号15は回折格子である。この回折格子
15は、半導体レーザ１から発せられるレーザ光を位相差
が180degの二光束に分け、しかも３ビームを形成できる
ようにしたものである。第５図と第６図は上記回折格子
15の構造を実施例別に示している。第５図に示す回折格
子15において、図の左側の面には、二光束分割用の格子
溝15aが形成されている。第３図に示した回折格子12と
同様に、格子溝15aのピッチδ１は600〜700μｍ程度で
あり、また格子深さｄによって180degの位相差が設定さ
れる。また回折格子15の右側の面には３ビームを形成す
るための格子溝15bが形成されている。この格子溝15bの
ピッチδａは30〜40μｍ程度である。また第６図に示す
回折格子15では、右面に二光束分離用の格子溝15aと３
ビーム用格子溝15bとが重ね合わされた構造となってい
る。
15は、半導体レーザ１から発せられるレーザ光を位相差
が180degの二光束に分け、しかも３ビームを形成できる
ようにしたものである。第５図と第６図は上記回折格子
15の構造を実施例別に示している。第５図に示す回折格
子15において、図の左側の面には、二光束分割用の格子
溝15aが形成されている。第３図に示した回折格子12と
同様に、格子溝15aのピッチδ１は600〜700μｍ程度で
あり、また格子深さｄによって180degの位相差が設定さ
れる。また回折格子15の右側の面には３ビームを形成す
るための格子溝15bが形成されている。この格子溝15bの
ピッチδａは30〜40μｍ程度である。また第６図に示す
回折格子15では、右面に二光束分離用の格子溝15aと３
ビーム用格子溝15bとが重ね合わされた構造となってい
る。
半導体レーザ１からのレーザ光は、回折格子15の格子
溝15aを透過することにより位相差が180degの二光束に
分離されたメインビームが形成され、このメインビーム
によりディスク７に第７図に示した微小スポットS1とS2
が形成される。さらに格子溝15bを透過することにより
メインビームを挟む２つのサブビームが形成され、これ
によりディスク７に２つのサブスポットが形成される。
前記メインビームにより形成される微小スポットS1とS2
がピットにより回折された戻り光がビームスプリッタ16
を透過し、凹レンズ17を経てピンホトダイオード18に受
光される。このピンホトダイオード18では、２つの微小
スポットS1とS2に基づく戻り光が共に受光される。そし
てこの受光による信号の位相差が補正され、ディスクの
記録信号が読取られる。また前記２つのサブスポットか
らの戻り光もピンホトダイオード18により受光され、そ
のＥ−Ｆ出力の位相差によりトラッキングエラー信号が
得られる。
溝15aを透過することにより位相差が180degの二光束に
分離されたメインビームが形成され、このメインビーム
によりディスク７に第７図に示した微小スポットS1とS2
が形成される。さらに格子溝15bを透過することにより
メインビームを挟む２つのサブビームが形成され、これ
によりディスク７に２つのサブスポットが形成される。
前記メインビームにより形成される微小スポットS1とS2
がピットにより回折された戻り光がビームスプリッタ16
を透過し、凹レンズ17を経てピンホトダイオード18に受
光される。このピンホトダイオード18では、２つの微小
スポットS1とS2に基づく戻り光が共に受光される。そし
てこの受光による信号の位相差が補正され、ディスクの
記録信号が読取られる。また前記２つのサブスポットか
らの戻り光もピンホトダイオード18により受光され、そ
のＥ−Ｆ出力の位相差によりトラッキングエラー信号が
得られる。
上記読取り装置において、二光束の干渉を使用する
と、従来と同じ対物レンズ６を使用した場合に、従来の
装置よりも微小なスポットをディスクに形成することが
可能になる。逆に、二光束干渉を使用して従来の装置と
同じ径のスポットをディスクに形成しようとすれば、対
物レンズ６の開口数NAは従来よりも小さくて済む。従来
の読取り装置に使用されていた対物レンズのNAは、コン
パクトディスクでは、0.45程度、レーザディスクでは0.
5〜0.53程度であった。一方、二光束干渉を用いて同じ
スポット径を形成することになると、対物レンズ６のNA
をコンパクトディスクでは0.34程度、レーザディスクで
は0.38〜0.40程度に小さくできる。
と、従来と同じ対物レンズ６を使用した場合に、従来の
装置よりも微小なスポットをディスクに形成することが
可能になる。逆に、二光束干渉を使用して従来の装置と
同じ径のスポットをディスクに形成しようとすれば、対
物レンズ６の開口数NAは従来よりも小さくて済む。従来
の読取り装置に使用されていた対物レンズのNAは、コン
パクトディスクでは、0.45程度、レーザディスクでは0.
5〜0.53程度であった。一方、二光束干渉を用いて同じ
スポット径を形成することになると、対物レンズ６のNA
をコンパクトディスクでは0.34程度、レーザディスクで
は0.38〜0.40程度に小さくできる。
ここで光ディスク用の光学式読取り装置における焦点
深度は、λ／（NA）２で求められ、ディスクのスキュー
に対する許容度はλ／（NA）３に比例し、ディスクの厚
みむらに対する許容度はλ／（NA）４に比例する。前述
のように二光束干渉を使用するとNAを従来の75％程度に
できる。よって焦点深度は従来の約1.8倍、スキューに
対する許容度は従来の約2.4倍、厚みむらに対する許容
度は約3.2倍となる。
深度は、λ／（NA）２で求められ、ディスクのスキュー
に対する許容度はλ／（NA）３に比例し、ディスクの厚
みむらに対する許容度はλ／（NA）４に比例する。前述
のように二光束干渉を使用するとNAを従来の75％程度に
できる。よって焦点深度は従来の約1.8倍、スキューに
対する許容度は従来の約2.4倍、厚みむらに対する許容
度は約3.2倍となる。
例えばディスクのスキューに対する許容値はコンパク
トディスクの場合従来±１゜であったのが、二光束干渉
では±2.4゜になる。このように許容度が上がることに
より、従来のコンパクトディスク装置やレーザディスク
装置において必要であった対物レンズの光軸の倒れ調整
やディスクの倒れ調整などはほとんど不要になる。
トディスクの場合従来±１゜であったのが、二光束干渉
では±2.4゜になる。このように許容度が上がることに
より、従来のコンパクトディスク装置やレーザディスク
装置において必要であった対物レンズの光軸の倒れ調整
やディスクの倒れ調整などはほとんど不要になる。
なお本発明は、記録媒体が光ディスクである場合に限
られず、例えばバーコードの読取りなどにも使用するこ
とができる。
られず、例えばバーコードの読取りなどにも使用するこ
とができる。
以上のように本発明の光スポット形成装置では、レン
ズの開口数と光の波長とで決められるスポット径よりも
さらに微小なスポットを対象物に対して照射可能であ
る。よって、この光スポット形成装置を利用した光学式
読み取り装置では、高密度データの読取りが可能にな
り、また対物レンズの開口数を大きくする必要がなくな
る。また逆に対物レンズの開口数を小さくしても従来と
同等の読取り精度を維持でき、小型化ならびに組み立て
調整の簡素化を図ることができるようになる。
ズの開口数と光の波長とで決められるスポット径よりも
さらに微小なスポットを対象物に対して照射可能であ
る。よって、この光スポット形成装置を利用した光学式
読み取り装置では、高密度データの読取りが可能にな
り、また対物レンズの開口数を大きくする必要がなくな
る。また逆に対物レンズの開口数を小さくしても従来と
同等の読取り精度を維持でき、小型化ならびに組み立て
調整の簡素化を図ることができるようになる。
また好ましくは、二光束干渉を得るための素子として
回折格子が使用されるため、低コストにて製作できるよ
うになる。
回折格子が使用されるため、低コストにて製作できるよ
うになる。
さらに、共通の回折格子により二光束干渉と３ビーム
の設定とができるため、最小の部品数で高精度なディス
クプレーヤなどを製作できる。
の設定とができるため、最小の部品数で高精度なディス
クプレーヤなどを製作できる。
第１図は本発明の第１実施例による光学式読取り装置の
構成を示す側面図、第２図は本発明の第２実施例による
光学式読取り装置の構成を示す側面図、第３図は本発明
の第３実施例による光学式読取り装置の構成を示す側面
図、第４図は本発明の光学式読取り装置の具体例として
光ディスク用のピックアップの構成を示す側面図、第５
図と第６図は回折格子の構造を実施例別に示す側面図、
第７図は単独光束と二光束干渉とのビームスポット径の
違いを示す線図、第８図は従来の光学式読取り装置の構
成を示す側面図である。 １……半導体レーザ、２……コリメートレンズ、３……
ウォラストンプリズム、４……ビームスプリッタ、５…
…偏光子、６……対物レンズ、７……ディスク、８……
受光レンズ、９……スリット板、10……ピンホトダイオ
ード、11……二分割ピンホトダイオード、12,15……回
折格子。
構成を示す側面図、第２図は本発明の第２実施例による
光学式読取り装置の構成を示す側面図、第３図は本発明
の第３実施例による光学式読取り装置の構成を示す側面
図、第４図は本発明の光学式読取り装置の具体例として
光ディスク用のピックアップの構成を示す側面図、第５
図と第６図は回折格子の構造を実施例別に示す側面図、
第７図は単独光束と二光束干渉とのビームスポット径の
違いを示す線図、第８図は従来の光学式読取り装置の構
成を示す側面図である。 １……半導体レーザ、２……コリメートレンズ、３……
ウォラストンプリズム、４……ビームスプリッタ、５…
…偏光子、６……対物レンズ、７……ディスク、８……
受光レンズ、９……スリット板、10……ピンホトダイオ
ード、11……二分割ピンホトダイオード、12,15……回
折格子。
Claims (5)
- 【請求項１】発光素子と、この発光素子から発せられる
光を二光束に分離し且つ二光束間に180度の位相差を設
ける光学系と、前記二光束を互いに重なるように集光さ
せて光の干渉による２つの微小径のスポットを形成する
集光手段とが設けられていることを特徴とする光スポッ
ト形成装置。 - 【請求項２】前記光学系は、発光素子からの光を二光束
に分離する分離手段と、分離された二光束に180度の位
相差を与える偏光手段とから構成される請求項１記載の
光スポット形成装置。 - 【請求項３】前記光学系は、二光束が集光される際にス
ポットが重なるようにスポットのピッチを決める格子間
ピッチと、二光束間に180度の位相差を与える格子深さ
を有する回折格子により形成されている請求項１記載の
光スポット形成装置。 - 【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の光ス
ポット形成装置と、この光スポット形成装置により形成
される微小径スポットが照射される記録媒体と、記録媒
体の前記微小径スポットからの戻り光のうちの少なくと
も一方を検知する受光素子と、が設けられていることを
特徴とする光学式読取り装置。 - 【請求項５】発光素子から発せられた光を、位相が180
度相違する二光束を含むメインビームと、さらに２つの
サブビームとに分離する分離手段が設けられ、受光素子
では、前記メインビームの記録媒体からの戻り光と、サ
ブビームの記録媒体からの戻り光の双方が検出される請
求項４記載の光学式読取り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2160383A JP3044667B2 (ja) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | 光学式読取り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2160383A JP3044667B2 (ja) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | 光学式読取り装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0449535A JPH0449535A (ja) | 1992-02-18 |
| JP3044667B2 true JP3044667B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=15713779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2160383A Expired - Fee Related JP3044667B2 (ja) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | 光学式読取り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3044667B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4594444A (en) * | 1983-12-22 | 1986-06-10 | Ciba-Geigy Corporation | Process for the preparation of sterically hindered hydroxyphenylcarboxylic acid esters |
| JP3238497B2 (ja) * | 1992-11-12 | 2001-12-17 | 松下電器産業株式会社 | 光ピックアップヘッド装置 |
| JPH06333259A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-12-02 | Fuji Xerox Co Ltd | 光学的記録情報再生装置及び光多層記録媒体 |
| KR20030005334A (ko) | 2001-03-26 | 2003-01-17 | 소니 가부시끼 가이샤 | 바코드 독해장치와 바코드 독해장치용 가동미러 및 그제조방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6376119A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-06 | Hitachi Ltd | 光ピツクアツプ |
-
1990
- 1990-06-19 JP JP2160383A patent/JP3044667B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0449535A (ja) | 1992-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4665310A (en) | Apparatus for optically scanning an information plane wherein a diffraction grating splits the beam into two sub-beams | |
| US5815473A (en) | Optical pickup device for detecting tracking error of optical disks with different track pitches | |
| US5608695A (en) | Optical pick-up apparatus with tracking error detection by detection of amount of light in fan field | |
| EP0646909B1 (en) | Optical information recording/reproduction method and apparatus | |
| US20070183279A1 (en) | Apparatus for optically recording and reproducing information | |
| JP2975395B2 (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| US6266313B1 (en) | Optical pickup for recording or reproducing system | |
| JP3044667B2 (ja) | 光学式読取り装置 | |
| JP2901728B2 (ja) | 光ヘッド及びそれを用いた情報記録再生装置 | |
| JP2672618B2 (ja) | 光情報記録再生装置 | |
| JPH07107742B2 (ja) | 光デイスクヘツドのフオーカスずれ検出装置 | |
| JPS59231736A (ja) | フォーカスおよびトラッキング誤差検出装置 | |
| US5963531A (en) | Optical head apparatus | |
| JP3046394B2 (ja) | 光ヘッドおよび光情報記録装置 | |
| JP2636245B2 (ja) | 光磁気記憶用光ヘッド | |
| US20010046200A1 (en) | Optical pickup apparatus | |
| JP2616722B2 (ja) | 光ヘッド装置 | |
| JP2978269B2 (ja) | 光ディスク装置 | |
| JPH0534732B2 (ja) | ||
| JPS6093647A (ja) | 光学式デイスクプレ−ヤの再生用光学系制御機構 | |
| JPH056741B2 (ja) | ||
| KR100211819B1 (ko) | 광 픽업 장치 | |
| JPS61190723A (ja) | 光ヘツド装置 | |
| WO2006064426A1 (en) | Optical device wit multi-spot scanning | |
| JPH0743835B2 (ja) | フォーカス誤差検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |