JP2002288868A - 光学装置、光ピックアップおよびディスクドライブ - Google Patents

光学装置、光ピックアップおよびディスクドライブ

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JP2002288868A
JP2002288868A JP2001083607A JP2001083607A JP2002288868A JP 2002288868 A JP2002288868 A JP 2002288868A JP 2001083607 A JP2001083607 A JP 2001083607A JP 2001083607 A JP2001083607 A JP 2001083607A JP 2002288868 A JP2002288868 A JP 2002288868A
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JP
Japan
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light
diffraction grating
light source
optical device
diffraction
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JP2001083607A
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English (en)
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Tetsuya Ogata
哲也 小形
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回折格子を用いた光学装置において、安定し
た光源を得る。 【解決手段】 回折格子2を傾斜させることにより、回
折格子反射光が、光源1から回折溝方向(X軸方向)に
ずれる。回折格子2の反射0次光は、光源1からX軸方
向にずれ、回折された反射n次光(n≠0)は、回折溝
方向に対して直交方向(Y軸方向)にあるため、回折格
子反射光は光源1に戻らない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回折格子を用いた
光学装置に関し、特に、戻り光を低減した光学装置に関
する技術であり、例えば光ディスク、光磁気ディスク、
磁気ディスク等のドライブに応用される。
【0002】
【従来の技術】回折格子を用いた従来の光学装置を、光
ピックアップを例に図1で説明する。光源であるレーザ
ー1から出射した光は、回折格子2を透過し、複数のビ
ームに分けられ、コリメートレンズ3、ビームスプリッ
ター4を透過し、対物レンズ5で情報記録媒体6に集光
される。以上が集光光学系である。情報記録媒体6から
反射(回折)された信号光は、対物レンズ5を通り、ビ
ームスプリッター4で反射され、検出レンズ7で受光素
子8に集光される。以上が検出光学系である。回折格子
で分けられた光は、情報記録媒体に集光するスポット位
置を制御するために使用し、複数に分割された受光素子
で検出される。
【0003】このような光学装置では、途中の光学素子
の光路と直交する面からの反射光が、光源部に戻ってし
まい、レーザーの発振が不安定になる。その結果、再生
・記録信号のS/Nが劣化するという不具合がある。こ
のような不具合を解決するために、光路と直交する面を
傾斜させ、戻り光を光源部から外す方法がよく用いられ
ている(例えば、特開平4−34741号公報、特開平
9−63101号公報を参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図2に示すように、回
折格子を透過した光は、回折溝方向に対して直交方向
(X軸方向)に、光が回折する。回折格子の反射光も同
様に、回折溝方向に対して直交方向(x軸方向)に回折
する。この時、光の回折方向に回折格子を傾けても、回
折格子反射光のn次光(n≠0)が光源に戻ってしま
い、光源光が不安定になる。
【0005】本発明の目的は、回折格子を用いた光学装
置において、安定した光源を得ることができる光学装置
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、光ビームを
放射する光源と、ビームを複数に分けるための回折格子
を有し、回折格子反射光が、光源から回折溝方向(図3
のX軸方向)にずれるように、回折格子を傾斜してい
る。
【0007】本発明の光ピックアップは、光ビームを放
射する光源と、回折格子でビームを複数に分け、ビーム
を微小スポットに収束する集光光学系と、情報記録媒体
で反射した光を信号光として検出するための検出光学系
と、前記回折格子により回折した光を受光するための複
数の領域からなる光受光素子から構成される。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
用いて具体的に説明する。
【0009】図3は、本発明の光学装置の構成を示し、
光源に回折格子反射光の回折光が入らない配置を示す。
本発明では、回折格子反射光が、光源1から回折溝方向
(図3のX軸方向)にずれるように、回折格子2を傾斜
している。この時、回折格子2の反射0次光は、光源1
からX軸方向にずれ、それに対して回折された反射n次
光(n≠0)は、回折溝方向に対して直交方向(Y軸方
向)にあるため、回折格子反射光は光源1に戻らない。
【0010】図4は、回折格子傾斜角と反射光の戻り位
置の関係を示す図である。図4において、回折格子2の
傾斜角をα、光源部1と回折格子2の距離をL、光源部
1の中心から光源部隅までの距離をxとすると、x<L
×tan2αを満たすように回折格子2を傾斜する。
【0011】上記した式を満たす限り、光源部1に反射
光が戻ることがないので、回折格子2の傾斜角αを極限
まで小さくすることができる。光源出射光が非平行なビ
ームを出射するような発散光では、平行平板に対して斜
め入射すると、非点収差が生じるが、上記式を満たす限
り、回折格子傾斜角αを小さくできるため、傾斜させた
回折格子で発生する非点収差を極限まで抑制することが
できる。
【0012】図5は、例えば半導体レーザー1のよう
に、発光部が光軸に直交する面上で、縦yLDと横xL
Dで、寸法が異なる(yLD>xLD)光源を用いるた
ときに、傾斜した回折格子反射光がxLD方向に戻らな
いように光源を設置する。これにより、上記した式で、
光源部の中心から光源部隅までの距離x=xLDが短く
なるので、回折格子傾斜角αを小さく、かつ光源部と回
折格子の距離Lを短くすることができる。
【0013】また、本発明では、上記した式を満たす範
囲で、光源部と回折格子の距離Lと、回折格子傾斜角α
を調整する。平行平板である回折格子を傾斜させること
で、非点収差を発生させ、光源の持つ非点収差を、キャ
ンセルさせることができる。
【0014】図6は、回折格子反射光をモニター光とし
て利用する光学装置を示す。図6に示すように、傾斜し
た回折格子2からの反射光を受光する位置に、受光素子
9を設置する。回折格子反射光強度は、光源光の強度変
動と等しい割合で変化するため、その光(モニター光)
を用いて、光源光を安定制御することができる。
【0015】図7は、回折格子反射光の回折光までモニ
ター光として利用するモニター光受光素子を示す。図6
の受光素子の形状を、図7のように、回折格子反射光の
n次光が入射するように、yFSPDを長くする。この
ような形状をとることにより、回折光のn次(|n|>
1)光まで拾うことで、モニター光量が増えることが可
能となり、反射光が小さくてもモニター光として利用で
きる。また、発散光内で、ビームが大きく広がっても、
無駄なスペースを必要としないので、最低限の大きさで
モニター光を受光することが可能となる。
【0016】また、本発明では、回折格子に対して、反
射膜を塗布することで、任意の反射率を指定することが
できる。これにより、所望のモニター光量を反射するこ
とができるので、光源光の検出精度が向上する。
【0017】また、本発明では、光源と回折格子とモニ
ター光受光素子を一体化することにより、部品点数が削
減され、組付けが容易となる。また、光源部とモニター
光受光素子の間隔を近づけることが可能であるので、上
記式により、回折格子傾斜角αを小さくすることができ
る。従って、傾斜させた回折格子で発生する非点収差を
抑制することができる。また、光源部と回折格子の距離
Lを短くできるので、一体化ユニットも小型化すること
が可能となる。
【0018】さらに本発明では、光源と回折格子とモニ
ター光受光素子と分割受光素子を一体化することによ
り、部品点数が削減され、組付けが容易となる。図8
は、分割受光素子と一体になったユニットを示す。図8
において、8は分割受光素子、9はモニター光受光素子
である。また、モニター光受光素子と分割受光素子を、
光源を挟んで対称に設置することで、傾斜した回折格子
により反射してくる光を分割受光素子から遠ざけること
ができので、迷光を小さくすることができ、良質な信号
を得ることが可能となる。
【0019】光源光が発散している場合、回折格子反射
光も発散するので、光源発散角を考慮して、光源部と回
折格子の距離L、回折格子傾斜角αを設定しなくてはな
らない。本発明では、図9に示すように、光源1と回折
格子2の間にコリメートレンズ3を配置している。従っ
て、コリメートレンズ3の焦点距離をfとすると、上記
した式は、 x<f×tan2α と置き換わり、設計の自由度が増す。また、回折格子反
射光は、コリメートレンズ3によって再び絞られるの
で、光学装置におけるモニター光受光素子の面積を小さ
くすることができる。
【0020】図10は、回折格子を傾斜した光ピックア
ップを示す。すなわち、光ビームを放射する光源1と、
回折格子2でビームを複数に分け、ビームを微小スポッ
トに収束する集光光学系4、5、6と、情報記録媒体6
で反射した光を信号光として検出するための検出光学系
4、5、7、8と、回折格子により回折した光を受光す
るための複数の光受光素子からなる光ピックアップにお
いて、回折格子反射光が、光源1から回折溝方向(前述
した図3のX軸方向)にずれるように、回折格子を傾斜
させることによって、反射n次光が光源1に戻るのが低
減されるので、光源光が安定した光ピックアップを構成
できる。
【0021】図11は、回折格子を傾斜した光ピックア
ップを搭載したディスクドライブを示す。図10に示す
光ピックアップの光源1とモニター光受光素子9には、
光源供給電源・光源光出力制御回路10が接続され、受
光素子8には、サーボ信号演算回路・記録再生信号処理
回路11が接続され、ディスクドライブを構成してい
る。図10の光ピックアップを用いることにより、光源
光が安定するため、サーボ信号・再生記録信号が安定し
たドライブとなる。
【0022】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、以下のような効果が得られる。 (1)反射光の回折光が光源部に戻らないので、安定し
た光源光を得ることができる。 (2)光源出射光が非平行でも、回折格子での非点収差
は小さくなるので、集光光学系で形成されるスポット
を、より微小にすることができる。 (3)光源部と回折格子の距離を短くすれば、光学系の
小型化が可能となる。 (4)光源出射光が非平行な場合、集光光学系で発生す
る非点収差を補正できるので、集光光学系で形成される
スポットを、より微小にすることができる。 (5)回折格子反射光をモニター光として得ることがで
きるので、集光光学系での光利用効率を上げることがで
きる。 (6)回折光のn次(|n|>1)光まで拾うことがで
きるので、モニター光量が増え、安定したパワーコント
ロール制御をすることができる。 (7)回折格子反射光の反射率を指定できるので、モニ
ター光受光素子のゲイン設定の自由度が増す。 (8)光源と回折格子とモニター光受光素子を一体化す
ることにより、光学装置の組付け簡易化、小型化が可能
となる。また、光源部と回折格子の距離が短くなるの
で、さらに装置の小型化が可能となる。また、回折格子
傾斜角も小さくできるので、光源出射光が非平行な場
合、集光光学系で発生する非点収差を補正でき、集光光
学系で形成されるスポットを、より微小にすることがで
きる。また、光源や、モニター光受光素子の配線を共有
化することも可能となる。 (9)検出光を受光するための分割受光素子も一体化す
ることで、小型化を図ることができる。このとき、分割
受光素子とは反対側にモニター光受光素子があるので、
回折格子からの反射光(回折光含む)が分割受光素子に
入らず、安定した検出信号を得ることができる。 (10)発散した光源で、光源発散角を考慮することな
く、光源部と回折格子の距離、回折格子傾斜角を設定す
ることができるので、設計の自由度を増すことができ
る。また、モニター光受光素子の面積を小さくすること
ができるので、光学装置の小型化が可能となる。 (11)回折格子を回折溝方向に傾斜させることにより
光源に戻る光を低減するので、光源光が安定したピック
アップを提供することができる。 (12)回折格子を回折溝方向に傾斜させることにより
光源に戻る光を低減するので、光源光が安定し、サーボ
信号・再生記録信号が安定したドライブを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の光学装置を示す。
【図2】光源に回折格子反射光の回折光が戻る従来の配
置を示す。
【図3】光源に回折格子反射光の回折光が入らない本発
明の配置を示す。
【図4】回折格子傾斜角と反射光の戻り位置の関係を示
す。
【図5】光源の光学軸に対して垂直面の短い辺を回折格
子回折溝と平行にした場合を示す。
【図6】回折格子反射光をモニター光として利用する光
学装置を示す。
【図7】回折格子反射光の回折光までモニター光として
利用するモニター光受光素子を示す。
【図8】分割受光素子と一体になったユニットを示す。
【図9】光源と回折格子の間にコリメーターレンズを配
置した図である。
【図10】回折格子を傾斜した光ピックアップを示す。
【図11】回折格子を傾斜した光ピックアップを搭載し
たディスクドライブを示す。
【符号の説明】
1 光源 2 回折格子 3 コリメーターレンズ 4 ビームスプリッター 5 対物レンズ 6 情報記録媒体 7 検出レンズ 8 分割受光素子 9 モニター光受光素子 10 光源供給電源・光源光出力制御回路 11 サーボ信号演算回路・記録再生信号処理回路

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ビームを放射する光源部と、前記ビー
    ムを複数に分けるための回折格子を備え、前記回折格子
    からの反射光が、前記光源部から回折溝方向にずれるよ
    うに、前記回折格子を傾斜したことを特徴とする光学装
    置。
  2. 【請求項2】 前記回折格子の傾斜角をα、前記光源部
    と前記回折格子との距離をL、前記光源部の中心から光
    源部の隅までの距離をxとしたとき、 x<L×tan2α の関係を満たすことを特徴とする請求項1記載の光学装
    置。
  3. 【請求項3】 前記回折格子の傾斜により反射光が戻る
    方向に、前記光源部の寸法の短辺をとることを特徴とす
    る請求項2記載の光学装置。
  4. 【請求項4】 前記光源部と回折格子との距離Lと、回
    折格子傾斜角αを調整することにより、前記光源部が持
    つ非点収差を補正することを特徴とする請求項2記載の
    光学装置。
  5. 【請求項5】 前記回折格子からの反射光をモニター光
    として受光することを特徴とする請求項1記載の光学装
    置。
  6. 【請求項6】 前記回折格子からの反射光の回折方向
    に、前記モニター光を受光する素子の長辺をとることを
    特徴とする請求項5記載の光学装置。
  7. 【請求項7】 前記回折格子に反射膜を塗布したことを
    特徴とする請求項5または6記載の光学装置。
  8. 【請求項8】 光ビームを放射する光源部と、回折格子
    からの反射光が、前記光源部から回折溝方向にずれるよ
    うに傾斜して配置された回折格子と、前記回折格子から
    の反射光をモニター光として受光するモニター光受光素
    子とを一体化したユニットで構成したことを特徴とする
    光学装置。
  9. 【請求項9】 さらに検出光を受光するための分割受光
    素子を一体化し、前記光源を挟んで、前記モニター光受
    光素子と前記分割受光素子を対称に配置したことを特徴
    とする請求項8記載の光学装置。
  10. 【請求項10】 前記光源部の光源光は発散していて、
    前記光源部と前記回折格子との間にコリメートレンズを
    配置したことを特徴とする請求項1記載の光学装置。
  11. 【請求項11】 光ビームを放射する光源部と、回折格
    子で前記ビームを複数に分け、前記ビームを微小スポッ
    トに収束する集光光学系と、情報記録媒体で反射した光
    を信号光として検出するための検出光学系と、前記回折
    格子からの反射光を受光するための複数の光受光素子を
    備え、前記回折格子からの反射光が、前記光源部から回
    折溝方向にずれるように、前記回折格子を傾斜させたこ
    とを特徴とする光ピックアップ。
  12. 【請求項12】 請求項11記載の光ピックアップを搭
    載したことを特徴とするディスクドライブ。
JP2001083607A 2001-03-22 2001-03-22 光学装置、光ピックアップおよびディスクドライブ Pending JP2002288868A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006229080A (ja) * 2005-02-18 2006-08-31 Olympus Corp 超短パルスレーザ伝達装置

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