JP2552202Y2 - Hologram optical head - Google Patents

Hologram optical head

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JP2552202Y2
JP2552202Y2 JP1991067862U JP6786291U JP2552202Y2 JP 2552202 Y2 JP2552202 Y2 JP 2552202Y2 JP 1991067862 U JP1991067862 U JP 1991067862U JP 6786291 U JP6786291 U JP 6786291U JP 2552202 Y2 JP2552202 Y2 JP 2552202Y2
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optical head
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直史 牧
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日本電気ホームエレクトロニクス株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この考案は、レーザダイオードと
光検出器とホログラム素子とを一体化し、温度変化に起
因する戻り光の移動に対する余裕をもたせたホログラム
光ヘッドに関する。
[Industrial application] This invention is based on
The photodetector and hologram element are integrated and
The present invention relates to a hologram optical head having a margin for movement of return light due to the hologram optical head.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光ヘッドの一例を図7に示す。レ
ーザダイオード1を出射したレーザ光は、回折格子2で
3つの光ビームに分離され、ハーフミラー3で直角方向
に反射され、コリメータレンズ4で平行光にされ、立ち
上げミラー5でディスク7側に直角に反射され、対物レ
ンズ6で集光されてディスク7の信号面に焦点を結ぶ。
ディスク7で反射した戻り光は、同じ経路で効物レンズ
6を透過し、立ち上げミラー5で直角方向に反射され、
コリメータレンズ4で集光され、ハーフミラー3を透過
し、さらに平板状のガラスであるこのハーフミラー3を
透過したことに伴う光軸のずれを元に戻すためのガラス
板8を透過し、平凹レンズ9を透過して、光検出器10
を照射する。光検出器10は、図示は省略するが、4分
割光センサの両側にそれぞれエレメントを持つ6分割光
センサであり、フォーカシングエラー検出は平板状のハ
ーフミラー3およびガラス板8を透過することに伴う非
点収差を利用した非点収差法で行い、トラッキングエラ
ー検出は3ビームの中の2つのビームを用いて行う。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows an example of a conventional optical head. The laser light emitted from the laser diode 1 is split into three light beams by a diffraction grating 2, reflected in a right angle direction by a half mirror 3, converted into parallel light by a collimator lens 4, and directed to a disk 7 by a rising mirror 5. The light is reflected at a right angle, collected by the objective lens 6 and focused on the signal surface of the disk 7.
The return light reflected by the disk 7 passes through the effect lens 6 along the same path, is reflected by the rising mirror 5 in a right angle direction,
The light is condensed by the collimator lens 4, passes through the half mirror 3, and further passes through the glass plate 8 for restoring the optical axis shift caused by passing through the half mirror 3, which is a flat glass plate. After passing through the concave lens 9, the light detector 10
Is irradiated. Although not shown, the photodetector 10 is a six-segment optical sensor having elements on both sides of the four-segment optical sensor. Focusing error detection is caused by transmission through the flat half mirror 3 and the glass plate 8. The astigmatism method using astigmatism is used, and tracking error detection is performed using two of the three beams.

【0003】[0003]

【考案が解決しようとする課題】上記従来の光ヘッド
は、部品点数が多く、かつそれらが独立して配置されて
いるので、小形化が容易でなく、各光学部品の組立工数
を多く必要とし、かつそれらの調整工数を多く必要とす
る。また、各光学部品は接着剤で固定する場合が多い
が、接着剤は温度の影響を受け易いので、温度変動によ
り光学部品に位置ずれが発生するおそれがあり、光学部
品が多いと接着剤を用いる箇所が多くなるので、信号検
出の信頼性が低下するという問題もある。また、特開平
1−177504号「反射型格子レンズおよび光ヘッド
装置」には、ホログラム素子で構成した複数領域からな
る格子基板と、複数に分割された受光面を有する光検出
器とを備えた光ヘッド装置が開示されている。しかしな
がら、このものは、レーザダイオードから照射されるレ
ーザ光の照射光軸に対し、光検出器に至るレーザ光の復
路光軸をビームスプリッタにより途中分岐させる構成で
ある。このため、レーザダイオードやホログラム素子や
光検出器といったユニット化が可能な光学素子を、すべ
て同軸配置する構成と比較したときに、分岐光軸を有す
る分だけレーザ光の照射光軸周りにユニット構成が肥大
化しやすく、光検出原理に基づく構造的な特質から装置
のコンパクト化に一定の限界があるといった課題を抱え
るものであった。また、ホログラム素子を斜交二軸によ
って4領域に分割し、各領域ごとに異なる回折格子パタ
ーンをもたせた格子レンズが開示されているが、このも
のは回折格子パターンを区画する4領域が一対の鈍角領
域と一対の鋭角領域からなり、特に鋭角領域の回折格子
パターンについては温度 変化に起因するレーザ光の波長
変動に伴う回折角度の変化に対する許容範囲が鈍角領域
に比べて狭いため、許容温度変化が制限される等の課題
があった。 また、本考案の出願後に公開された特開平2
−253678号「光半導体装置」や特開平3−760
35号「ホログラム式光ピックアップ装置」或いは特開
平3−269835号「光ピックアップ装置」には、レ
ーザダイオードのレーザ光照射光軸上にホログラム素子
を配設し、ホログラム素子にて回折されて戻るレーザ光
を、受光素子を直線配列した光検出器で受光する構成の
ホログラムレーザユニットが開示されている。しかしな
がら、いずれのホログラムレーザユニットも、光検出器
を構成する受光素子が直線配列されており、このため温
度変化に起因するレーザ光の波長変動に伴う回折角度の
変化に対する受光素子上の受光点の変動が均一ではな
く、受光点の変動を許容できる受光面積の設定が受光素
子によって異なるため、光検出器の設計が容易でない等
の課題を抱えるものであった。
The above-mentioned conventional optical head has a large number of components and is arranged independently, so that it is not easy to miniaturize the optical head and requires a lot of man-hours for assembling each optical component. And a large number of adjustment steps are required. In addition, each optical component is often fixed with an adhesive, but the adhesive is easily affected by the temperature, so that there is a possibility that the optical component may be displaced due to temperature fluctuation. Since the number of locations to be used increases, there is a problem that the reliability of signal detection is reduced. In addition,
1-1177504 "Reflection type grating lens and optical head"
The `` device '' consists of multiple areas composed of hologram elements.
Detection with a grating substrate and a plurality of divided light receiving surfaces
An optical head device including a device is disclosed. But
However, this is a laser beam emitted from a laser diode.
Laser beam reaching the photodetector with respect to the irradiation optical axis of the laser beam.
With the configuration that the optical axis of the road is branched on the way by the beam splitter
is there. For this reason, laser diodes, hologram elements,
All optical elements that can be unitized, such as photodetectors,
Has a branch optical axis when compared to a coaxial arrangement
The unit configuration is enlarged around the laser beam irradiation optical axis
Equipment based on its structural characteristics based on the photodetection principle
Have a certain limit to the compactness of
Was something. In addition, the hologram element is
Into four regions, and different diffraction grating patterns
A lattice lens with a pattern is disclosed.
The four regions that define the diffraction grating pattern are a pair of obtuse angles.
Region and a pair of acute angle regions, especially in the acute angle region
For patterns, the wavelength of laser light caused by temperature changes
The tolerance range for the change of the diffraction angle due to fluctuation is obtuse
Issues such as limited allowable temperature change
was there. In addition, Japanese Patent Application Laid-open No.
-253678 "Optical semiconductor device" and JP-A-3-760
No. 35 "Hologram type optical pickup device" or JP
No. 3-269835 “Optical Pickup Device”
Hologram element on laser beam irradiation optical axis of laser diode
And a laser beam diffracted by the hologram element and returned
Is received by a photodetector in which the light receiving elements are linearly arranged.
A hologram laser unit is disclosed. But
However, both hologram laser units use photodetectors.
Are arranged in a straight line,
Of diffraction angle due to wavelength fluctuation of laser light due to power change
The fluctuation of the light receiving point on the light receiving element due to the
The setting of the light receiving area that allows the fluctuation of the light receiving point
It is not easy to design the photodetector because it differs depending on the child
Had the problem of.

【0004】本考案は上記事情に鑑みてなされたもの
で、光ヘッドの部品点数を少なくし、各光学部品を集積
化して小形化を図るとともに、組立工数、調整工数を削
減し、さらに温度変動の影響を受けることの少ないホロ
グラム光ヘッドを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, reduces the number of components of an optical head, integrates each optical component to reduce the size, reduces the number of assembling steps and adjustment steps, and further reduces temperature fluctuations. It is an object of the present invention to provide a hologram optical head which is less affected by the hologram.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案のホログラム光ヘッドは、ディスクに向けて
レーザ光を照射するレーザダイオードと、該レーザダイ
オードの照射光軸上に同軸配設され、該照射光軸に直交
する平面を該照射光軸上で交差する直交二軸が分割する
4領域について領域ごとに異なるパターンの回折格子を
設けた4分割ホログラム素子と、前記レーザダイオード
の周辺に等角分散配設され、前記ディスクで反射された
レーザ光のうち前記4分割ホログラム素子の各領域を透
過して戻るときに回折させられたレーザ光を、該各領域
ごとに受光する4個の受光素子からなり、相対する一組
の受光素子が2分割されている光検出器とを具備するこ
とを特徴とするものである
Means for Solving the Problems To achieve the above object,
The hologram optical head of the present invention
A laser diode for irradiating a laser beam, and the laser die
Coaxially arranged on the irradiation optical axis of the Aether and orthogonal to the irradiation optical axis
Two orthogonal axes that intersect on the irradiation optical axis
Diffraction gratings with different patterns for each of the four regions
The provided four-division hologram element and the laser diode
Are distributed around the periphery of the disk and reflected by the disk.
The laser light passes through each area of the four-division hologram element.
The laser light diffracted when returning to the
A set of four light receiving elements that receive light every time
And a photodetector in which the light receiving element is divided into two.
It is characterized by the following .

【0006】また、前記4分割ホログラム素子が、前記
4領域を分割する直交二軸のうちの一方の軸がジッタ方
向に平行であり、前記光検出器は、前記ジッタ方向に対
し45°回転させた位置に第1の受光素子を配設し、該
第1の受光素子に対して順次90°ずつ異ならしめた位
置に第2、第3、第4の受光素子を配設してなることを
特徴とするものである
Further , the four-division hologram element is
One of the two orthogonal axes that divide the four regions is the jitter direction
Parallel to the jitter direction, and the photodetector is coupled in the jitter direction.
Then, the first light receiving element is disposed at a position rotated by 45 °, and
90 ° sequentially different from the first light receiving element
That the second, third and fourth light receiving elements are disposed
It is a feature .

【0007】[0007]

【作用】上記のホログラム光ヘッドにおいて、ディスク
で反射した戻り光は、ホログラム素子の4つの領域によ
りそれぞれ回折されて4つの光ビームに分離され、光検
出器の4つの受光素子を個別に照射する。この場合、ト
ラッキングエラー検出は、4つの領域からなるホログラ
ム素子の2つの領域と他の2つの領域とにそれぞれ対応
する受光素子の出力の差により、すなわちプッシュプル
法により検出することができる。フォーカシングエラー
検出は、2つの領域にそれぞれ対応する2つの2分割受
光素子の出力に基づき、いわゆるダブルナイフエッジ法
により検出することができる。
In the hologram optical head described above, the return light reflected by the disk is diffracted by the four regions of the hologram element and separated into four light beams, and individually irradiates the four light receiving elements of the photodetector. . In this case, the tracking error can be detected by the difference between the outputs of the light receiving elements respectively corresponding to the two areas of the hologram element composed of four areas and the other two areas, that is, by the push-pull method. Focusing error detection can be performed by the so-called double knife edge method based on the outputs of the two divided light receiving elements respectively corresponding to the two regions.

【0008】請求項2のホログラム光ヘッドによれば、
4分割ホログラム素子の各領域を通過した戻り光を、定
常状態においてそれぞれ第1〜第4の受光素子のほぼ中
央で受光させることができ、従って例えば温度変化に伴
いレーザ光の波長が変動し、ホログラム素子における回
折角度が変化し、第1〜第4の受光素子が受光する戻り
光の受光点が円周方向に移動しても、4分割ホログラム
素子を構成する4領域が受光点の移動を均等にかつそれ
ぞれが最大限吸収することができる
According to the hologram optical head of the second aspect ,
Return light that has passed through each area of the quadrant hologram element is determined.
In the normal state, approximately each of the first to fourth light receiving elements
In the center, so that, for example,
The wavelength of the laser beam fluctuates,
The fold angle changes and the first to fourth light receiving elements receive light.
Even if the light receiving point moves in the circumferential direction, the quadrant hologram
The four regions constituting the element evenly and uniformly move the light receiving point
Each can absorb as much as possible .

【0009】[0009]

【実施例】以下、本考案の実施例を図1〜図6を参照し
て説明する。図1は、本考案のホログラム光ヘッドの一
実施例を示す光学系構成図、図2は、図1に示したホロ
グラムレーザユニットの拡大断面図、図3は、図2のホ
ログラム素子の格子パターンを示す図、図4は、図2に
示した光検出器の受光素子の平面図、図5は、ホログラ
ム素子の他の格子パターンの参考例を示す図、図6は、
図5に示したホログ ラム面の格子パターンによる場合の
受光素子の平面図である。なお、図4及び図6中に使用
した記号B、Dに付した添え字は、以下の説明では半角
記号で記してある。図1において、符号11は、詳細は
後述するが、レーザ光を出射し戻り光を受光するホログ
ラムレーザユニット、符号12はホログラムレーザユ
ニット11から出射されたレーザ光をディスク14側に
立ち上げ戻り光をホログラムレーザユニット11に向け
て反射する立ち上げミラー、符号13はディスク14
の信号面にレーザ光を収束する対物レンズである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows one embodiment of the hologram optical head of the present invention.
FIG. 2 is an optical system configuration diagram showing an embodiment, and FIG.
FIG. 3 is an enlarged sectional view of the gram laser unit, and FIG.
FIG. 4 shows a grid pattern of a program element, and FIG.
FIG. 5 is a plan view of the light receiving element of the photodetector shown in FIG.
FIG. 6 shows a reference example of another lattice pattern of the
The case with grid pattern of holograms surface shown in FIG. 5
It is a top view of a light receiving element. Used in FIGS. 4 and 6
The suffixes attached to the symbols B and D are one-byte characters in the following description.
It is marked with a symbol. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a hologram laser unit which emits laser light and receives return light, which will be described in detail later . Reference numeral 12 denotes a laser beam emitted from the hologram laser unit 11 which rises toward the disk 14 and returns. A rising mirror for reflecting light toward the hologram laser unit 11, and reference numeral 13 denotes a disk 14.
Is an objective lens that converges a laser beam on the signal surface of (1).

【0010】前記ホログラムレーザユニット11の詳細
を図2に示す。このホログラムレーザユニット11は、
ベース15にステム16を介してレーザダイオード17
および光検出器18を取り付け、これらをケース19内
に収容し、ケース19にあけたレーザ光出射窓19aに
内面側にホログラム面すなわちホログラム素子20を形
成したカバーガラス21を固定している。
FIG. 2 shows the details of the hologram laser unit 11. This hologram laser unit 11
A laser diode 17 is connected to a base 15 via a stem 16.
And a photodetector 18 attached thereto, accommodated in a case 19, and a cover glass 21 having a hologram surface, that is, a hologram element 20 formed on the inner surface side, is fixed to a laser light emission window 19 a opened in the case 19.

【0011】ホログラム素子20は、図3に示すように
円を等分に4分割しそれぞれに異なる格子パターンを形
成した4つの領域a、b、c、dからなっている。図示
例の格子パターンは、格子ピッチについてはaとdが等
ピッチ、bとcが前記a、dより間隔の広い等ピッチで
あり、格子方向についてはaとcが同方向、bとdが前
記a、dと直角で同方向である。前記光検出器18は、
図4に示すようにX−Y方向に対してそれぞれ45゜の
角度をなす位置に第1ないし第4の受光素子A、B、
C、Dを備えている。受光素子A、B、C、Dはそれぞ
れホログラム素子20の4つの領域a、b、c、dを透
過した光ビームを受光するものであり、受光素子AとC
は単独のエレメントからなる受光素子であり、受光素子
BとDはそれぞれB1、B2またはD1、D2の2つのエレ
メントからなる2分割受光素子である。また、受光素子
AとDはホログラム素子20の狭い等ピッチの領域a、
dに対応して光軸Zから等距離の位置にあり、受光素子
B、Cは広い等ピッチの領域b、cに対応して前記受光
素子A、Dの位置より光軸Zに近い等距離の位置にあ
る。
As shown in FIG. 3, the hologram element 20 is composed of four regions a, b, c and d in which a circle is equally divided into four and different grating patterns are formed. In the illustrated example of the grid pattern, a and d are equal pitches for the grid pitch, b and c are equal pitches wider than the above a and d, and a and c are the same direction for the grid direction, and b and d are the same. It is perpendicular to the directions a and d and in the same direction. The light detector 18 includes:
As shown in FIG. 4, the first to fourth light receiving elements A, B,
C and D are provided. The light receiving elements A, B, C, and D receive light beams transmitted through the four regions a, b, c, and d of the hologram element 20, respectively.
Is a light receiving element composed of a single element, and light receiving elements B and D are two-divided light receiving elements composed of two elements B1, B2 or D1, D2, respectively. Further, the light receiving elements A and D are the narrow equal pitch areas a of the hologram element 20;
The light receiving elements B and C are located at the same distance from the optical axis Z corresponding to d, and the light receiving elements B and C are closer to the optical axis Z than the positions of the light receiving elements A and D corresponding to the wide equal pitch regions b and c. In the position.

【0012】次に上記ホログラム光ヘッドによる信号検
出について説明する。ホログラムレーザユニット11内
のレーザダイオード17を出射したレーザ光は、ホログ
ラム素子20を透過し、立ち上げミラー12において直
角に反射され、対物レンズ17により収束されてディス
ク14の信号面に焦点を結び、ディスク14で反射した
戻り光は、同じ経路をたどって対物レンズ13を透過
し、立ち上げミラー12で再び直角方向に反射し、ホロ
グラムレーザユニット11のカバーガラス21を透過す
るが、このカバーガラス21のホログラム素子20を透
過する際に、このホログラム素子20の格子パターンの
異なる4つの領域a、b、c、dを通過することで4つ
の回折光(例えば+1次回折光のみを用いる)が得られ
る。ホログラム素子20の領域a、b、c、dをそれぞ
れ通過した光ビームは、光検出器18の各受光素子A、
B、C、Dのそれぞれを照射する。今、ジッタ方向(デ
ィスク接線方向)をY軸とすると、再生RF信号(R
F)、トラッキングエラー検出信号(TE)、フォーカ
シングエラー検出信号(FE)は、それぞれ次式から
られる。 RF=A+B1+B2+C+D1+D2 ・・・・・・[1] TE=(A+D1+D2)−(B1+B2+C) ・・・・・・[2] FE=(B1+D2)−(B2+D1) ・・・・・・[3] すなわち、トラッキングエラー検出は、ホログラム素子
20の領域a、dの半円形部分と領域b、cの他の半円
形部分をそれぞれ透過する光量の差を受光素子A及び
とB及びCとの出力差として検出するものであり、いわ
ゆるプッシュプル法である。また、フォーカシングエラ
ー検出は、いわゆるダブルナイフエッジ法である。
Next, signal detection by the hologram optical head will be described. The laser light emitted from the laser diode 17 in the hologram laser unit 11 passes through the hologram element 20, is reflected at right angles by the rising mirror 12, is converged by the objective lens 17, and focuses on the signal surface of the disk 14, The return light reflected by the disk 14 follows the same path, passes through the objective lens 13, is reflected again at right angles by the rising mirror 12, and passes through the cover glass 21 of the hologram laser unit 11. When passing through the hologram element 20, the four hologram elements 20 pass through four regions a, b, c, and d having different grating patterns, thereby obtaining four diffracted lights (for example, using only + 1st-order diffracted light). . The light beams that have passed through the regions a, b, c, and d of the hologram element 20, respectively, receive the light receiving elements A,
Each of B, C, and D is irradiated. Now, assuming that the jitter direction (disc tangent direction) is the Y axis, the reproduced RF signal (R
F), the tracking error detection signal (TE), and the focusing error detection signal (FE) are respectively obtained from the following equations . RF = A + B1 + B2 + C + D1 + D2 ... [1] TE = (A + D1 + D2)-(B1 + B2 + C) ... [2] FE = (B1 + D2)-(B2 + D1) ... [3] tracking error detection region a of the hologram element 20, the semi-circular portion and the region b of d, receiving the difference between amount of light passing through each other semi-circular portion of c elements a and D
It is used to detect the output difference between the B and C, the so-called push-pull method. The focusing error detection is a so-called double knife edge method.

【0013】また、ジッタ方向をX軸とすると、再生R
F信号(RF)およびフォーカシングエラー検出信号
(FE)は前記と同様であるが、トラッキングエラー検
出信号(TE)は次の式、 TE=(A+B1+B2)−(C+D1+D2) ・・・・・・[4]から得ら れる。この検出原理は、前記[2]式と同じである。
When the jitter direction is the X axis, the reproduction R
The F signal (RF) and the focusing error detection signal (FE) are the same as described above, but the tracking error detection signal (TE) is given by the following equation: TE = (A + B1 + B2)-(C + D1 + D2) [4] ] . The principle of this detection is the same as in the above equation [2] .

【0014】上記のホログラム光ヘッドにおいては、ホ
ログラムレーザユニット11を光ヘッドの図示略のベー
スに取り付ける場合、Z軸を中心として回転させること
により、90゜ごとに調整点が訪れる。したがって、取
り付け位置の調整としては、Z軸方向(フォーカス方
向)の1軸の調整のみでよい。これに対して図7に示し
た従来の光ヘッドでは、フォーカス方向とこれに直交す
る直角2方向との3軸の調整が必要であり、調整が大幅
に簡略化される。また、レーザダイオード17が出射す
るレーザ光の波長が変動すると、ホログラム素子20に
おける回折角度が変動するが、本考案によれば光学素子
をX−Y軸と45゜の方向に長く取ることができるの
で、回折角度の変動すなわちレーザダイオード17の出
射するレーザ光の波長変動の影響を吸収することが容易
である。
In the above hologram optical head, when the hologram laser unit 11 is mounted on a base (not shown) of the optical head, an adjustment point comes every 90 ° by rotating the hologram laser unit about the Z axis. Therefore, only the adjustment of one axis in the Z-axis direction (focus direction) is required to adjust the mounting position. On the other hand, in the conventional optical head shown in FIG. 7, it is necessary to adjust three axes of a focus direction and two directions perpendicular to the focus direction, and the adjustment is greatly simplified. When the wavelength of the laser beam emitted from the laser diode 17 changes, the diffraction angle in the hologram element 20 changes. According to the present invention, the optical element can be made longer in the direction of 45 ° with respect to the XY axis. Therefore, it is easy to absorb the influence of the fluctuation of the diffraction angle, that is, the wavelength fluctuation of the laser light emitted from the laser diode 17.

【0015】このように、上記ホログラム光ヘッドによ
れば、ディスクに向けてレーザ光を照射するレーザダイ
オード17の照射光軸上に、該照射光軸に直交する平面
を該照射光軸上で交差する直交二軸が分割する4領域
a、b、c、dについて領域ごとに異なるパターンの回
折格子を設けた4分割ホログラム素子20を同軸配設
し、レーザダイオード17の周辺に相対する一組につい
て2分割した4個の受光素子A、B、C、Dを等角分散
配設した光検出器18により4分割ホログラム素子20
による回折光を受光する構成としたから、レーザダイオ
ード17とホログラム素子20と光検出器18といった
ユニット化が可能な光学素子を、すべて同軸配置する構
成とすることができ、レーザダイオード17のレーザ光
の照射光軸を軸とする仮想円筒体の内部に4分割ホログ
ラム素子20と光検出器18が配設できるため、ユニッ
ト11のコンパクト性を高める上で最高密度配置が可能
であり、これによりレーザダイオード17とホログラム
素子20と光検出器18とを1つのユニットで構成し、
高度に集積化を図って小形化を達成することができる。
また、4分割ホログラム素子20を構成する4個の領域
a、b、c、dが同一面積であるから、温度変化に起因
するレーザ光の波長変動に伴う回折角度の変化に対する
許容範囲を各領域が均等に分担することができ、これに
より許容温度変化を最大限保証することができる。
た、4分割ホログラム素子20は、前記4領域を分割す
る直交二軸のうちの一方の軸がジッタ方向に平行であ
り、光検出器18は、ジッタ方向に対し45°回転させ
た位置に第1の受光素子Aを配設し、該第1の受光素子
Aに対して順次90°ずつ異ならしめた位置に第2、第
3、第4の受光素子B、C、Dを配設して構成したか
ら、4分割ホログラム素子20の各領域を通過した戻り
光を、定常状態においてそれぞれ第1〜第4の受光素子
A〜Dのほぼ中央で受光させることができ、従って例え
ば温度変化に伴いレーザ光の波長が変動し、ホログラム
素子20における回折角度が変化し、第1〜第4の受光
素子A〜Dが受光する戻り光の受光点が円周方向に移動
しても、4分割ホログラム素子20を構成する4領域
a、b、c、dが受光点の移動を均等にかつそれぞれが
最大限吸収し、これにより光ヘッドにとって致命的な再
生不能を回避し、安定した再生を約束することができ
。なお、本発明において、ホログラム素子20の4つ
の領域の格子パターンとして、図示例以外の格子パター
ンを用いることもできる。ただし、例えば図5に示すよ
うに格子方向が同方向の4領域a、b、c、dで構成し
た場合には、図6に示したように4つの受光素子A、
B、C、Dは1列に並べなければならず、受光素子をレ
ーザ光の照射光軸の周りに配設する点を特徴とする本考
案の範疇からは外れることになる。なお、参考までに受
光素子B、Cを2分割光センサとした場合は、再生RF
信号(RF)、トラッキングエラー検出信号(TE)、
フォーカシングエラー検出信号(FE)について、前記
[1]、[2]、[3]の各式を適用できる。
As described above, according to the hologram optical head,
A laser die that irradiates the disk with laser light
A plane orthogonal to the irradiation optical axis on the irradiation optical axis of the arm 17
Are divided into four regions by two orthogonal axes intersecting on the irradiation optical axis.
For a, b, c, and d, the number of times the pattern differs for each region
Coaxially arranged 4-division hologram element 20 with folded grating
And a pair facing the periphery of the laser diode 17.
Dispersion of the four light receiving elements A, B, C, and D divided into two
The four-divided hologram element 20 is provided by the photodetector 18 provided.
Laser beam
Mode 17, a hologram element 20, and a photodetector 18.
All optical elements that can be unitized are coaxially arranged.
The laser light of the laser diode 17
Hologram divided into four parts inside a virtual cylinder whose axis is the irradiation optical axis of
Since the ram element 20 and the photodetector 18 can be arranged, the unit
Highest density arrangement is possible to increase the compactness of
And the laser diode 17 and the hologram
The element 20 and the photodetector 18 are configured as one unit,
High degree of integration can be achieved and miniaturization can be achieved.
Further, four regions constituting the four-division hologram element 20
a, b, c, d have the same area, so they are caused by temperature change
Of the diffraction angle due to the wavelength fluctuation of the rotating laser light
Each area can share the tolerance range equally,
The maximum allowable temperature change can be assured. Ma
The four-division hologram element 20 divides the four regions.
One of the two orthogonal axes is parallel to the jitter direction.
The photodetector 18 is rotated 45 ° with respect to the jitter direction.
A first light receiving element A is disposed at a position
A and A at positions 90 ° different from A
3. Is the fourth light receiving element B, C, D arranged and configured?
Return after passing through each area of the quadrant hologram element 20
Light is supplied to the first to fourth light receiving elements in a steady state, respectively.
A light can be received substantially at the center of A to D.
If the temperature of the laser beam changes with temperature, the hologram
The diffraction angle at the element 20 changes, and the first to fourth light receiving
The light receiving point of the return light received by the elements A to D moves in the circumferential direction
However, four regions constituting the four-division hologram element 20
a, b, c, d evenly move the light receiving point and
Maximum absorption, which is a fatal
You can avoid inviolability and promise stable reproduction
You . In the present invention, grid patterns other than those shown in the figures are used as grid patterns of the four regions of the hologram element 20.
Can also be used. However, for example, as shown in FIG.
As shown in the figure, the lattice direction is composed of four regions a, b, c, and d.
In this case, four light receiving elements A, as shown in FIG.
B, C, and D must be arranged in one row,
The present invention is characterized in that it is disposed around the optical axis of irradiation of laser light.
It would fall outside the scope of the plan. For your information,
When the optical elements B and C are two-divided optical sensors, the reproduction RF
Signal (RF), tracking error detection signal (TE),
Regarding the focusing error detection signal (FE),
Equations [1], [2], and [3] can be applied.

【0016】また、ホログラムレーザユニット11を光
ヘッドのベースにホログラムレーザユニット11を固定
し、対物レンズ13を制御する対物レンズアクチュエー
タを別に設ける構成としてもよいが、ホログラムレーザ
ユニット11を対物レンズアクチュエータと一体に設け
る構成とすることもでき、この場合には、部品の集積化
が一層高度に実現される。
The hologram laser unit 11 may be fixed to the base of the optical head and the objective lens actuator for controlling the objective lens 13 may be separately provided. It is also possible to adopt a configuration in which the components are provided integrally. In this case, the integration of the components is more highly realized.

【0017】[0017]

【考案の効果】本考案によれば、ディスクに向けてレー
ザ光を照射するレーザダイオードの照射光軸上に、該照
射光軸に直交する平面を該照射光軸上で交差する直交二
軸が分割する4領域について領域ごとに異なるパターン
の回折格子を設けた4分割ホログラム素子を同軸配設
し、レーザダイオードの周辺に相対する一組について2
分割した4個の受光素子を等角分散配設した光検出器に
より4分割ホログラム素子による回折光を受光する構成
としたから、レーザダイオードとホログラム素子と光検
出器といったユニット化が可能な光学素子を、すべて同
軸配置する構成とすることができ、レーザダイオードの
レーザ光の照射光軸を軸とする仮想円筒体の内部に4分
割ホログラム素子と光検出器が配設できるため、ユニッ
トのコンパクト性を高める上で最高密度配置が可能であ
り、これによりレーザダイオードとホログラム素子と光
検出器とを1つのユニットで構成し、高度に集積化を図
って小形化を達成することができ、また4分割ホログラ
ム素子を構成する4個の領域が同一面積であるから、温
度変化に起因するレーザ光の波長変動に伴う回折角度の
変化に対する許容範囲を各領域が均等に分担することが
でき、これにより許容温度変化を最大限保証することが
できる等の優れた効果を奏する。
[Effect of the Invention] According to the present invention,
The laser beam is irradiated on the irradiation optical axis of the laser diode.
Two orthogonal planes intersecting a plane orthogonal to the emission axis on the irradiation optical axis
Different patterns for each of the four regions divided by the axis
Coaxial hologram element with four diffraction gratings
And a pair facing the periphery of the laser diode is 2
In a photodetector with four divided light receiving elements arranged in conformal distribution
To receive the diffracted light by the quadrant hologram element
The laser diode, the hologram element and the optical detector
All the optical elements that can be unitized, such as
Can be configured to be axially arranged,
4 minutes inside a virtual cylinder about the irradiation optical axis of the laser beam
Since the split hologram element and photodetector can be
The highest density arrangement is possible to increase the compactness of the
This allows the laser diode, hologram element, and light
The detector and the detector are configured in one unit to achieve highly integrated
It is possible to achieve miniaturization and
Since the four regions constituting the system element have the same area,
Of diffraction angle due to wavelength fluctuation of laser light due to power change
Each area can equally share the tolerance for change
The maximum allowable temperature change
It has excellent effects such as being able to.

【0018】また、本考案は、4分割ホログラム素子
は、前記4領域を分割する直交二軸のうちの一方の軸が
ジッタ方向に平行であり、前記光検出器は、前記ジッタ
方向に対し45°回転させた位置に第1の受光素子を配
設し、該第1の受光素子に対して順次90°ずつ異なら
しめた位置に第2、第3、第4の受光素子を配設して構
成したから、4分割ホログラム素子の各領域を通過した
戻り光を、定常状態においてそれぞれ第1〜第4の受光
素子のほぼ中央で受光させることができ、従って例えば
温度変化に伴いレーザ光の波長が変動し、ホログラム素
子における回折角度が変化し、第1〜第4の受光素子が
受光する戻り光の受光点が円周方向に移動しても、4分
割ホログラム素子を構成する4領域が受光点の移動を均
等にかつそれぞれが最大限吸収し、これにより光ヘッド
にとって致命的な再生不能を回避し、安定した再生を約
束することができる等の効果を奏する。
Further , the present invention provides a four-division hologram element.
Is one of the two orthogonal axes that divide the four regions
Parallel to the jitter direction, wherein the photodetector is
The first light receiving element is arranged at a position rotated by 45 ° with respect to the direction.
If the first light receiving element is sequentially different by 90 °,
The second, third, and fourth light receiving elements are disposed at the closed positions.
Passed through each area of the quadrant hologram element
Return light is received in first to fourth light receptions in a steady state, respectively.
The light can be received almost at the center of the element, so that, for example,
The wavelength of the laser beam fluctuates with the temperature change,
The diffraction angle at the element changes, and the first to fourth light receiving elements
4 minutes even if the light receiving point of the received return light moves in the circumferential direction
The four regions constituting the split hologram element evenly move the light receiving point.
Etc. and each absorbs as much as possible, so that the optical head
Avoids fatal unrecoverable playback for stable playback
It has effects such as being able to be bundled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本考案のホログラム光ヘッドの一実施例を示す
光学系構成図である。
FIG. 1 is an optical system configuration diagram showing an embodiment of a hologram optical head according to the present invention .

【図2】図1に示したホログラムレーザユニットの拡大
断面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the hologram laser unit shown in FIG.

【図3】図2ホログラム素子の格子パターンを示す図
である。
FIG. 3 is a view showing a lattice pattern of the hologram element of FIG. 2;

【図4】図2に示した光検出器の受光素子の平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view of a light receiving element of the photodetector shown in FIG.

【図5】ホログラム素子の他の格子パターンの参考例
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a reference example of another grating pattern of the hologram element .

【図6】図5に示したホログラム素子の格子パターンに
よる場合の受光素子の平面図である。
6 is a plan view of the light receiving element when due to the lattice pattern of the hologram element shown in FIG.

【図7】従来の光ヘッドの一例を示す光学系構成図であ
る。
FIG. 7 is an optical system configuration diagram showing an example of a conventional optical head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ホログラムレーザユニット 17 レーザダイオード 18 光検出器 A、B(B1、B2)、C、D(D1、D2) 受光素子 19 ケース 19a レーザ光出射窓 20 ホログラム素子 a、b、c、d ホログラム素子の4つの領域 21 カバーガラス11 the hologram laser unit 17 laser diode 18 light detectors A, B (B1, B2) , C, D (D1, D2) receiving element 19 casing 19a the laser light emitting window 20 hologram element a, b, c, and d hologram element 4 areas 21 cover glass

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 ディスクに向けてレーザ光を照射するレ
ーザダイオードと、該レーザダイオードの照射光軸上に
同軸配設され、該照射光軸に直交する平面を該照射光軸
上で交差する直交二軸が分割する4領域について領域ご
とに異なるパターンの回折格子を設けた4分割ホログラ
ム素子と、前記レーザダイオードの周辺に等角分散配設
され、前記ディスクで反射されたレーザ光のうち前記4
分割ホログラム素子の各領域を透過して戻るときに回折
させられたレーザ光を、該各領域ごとに受光する4個の
受光素子からなり、相対する一組の受光素子が2分割さ
れている光検出器とを具備することを特徴とするホログ
ラム光ヘッド。
1. A laser for irradiating a disk with laser light.
Laser diode and on the irradiation optical axis of the laser diode.
A plane that is coaxially arranged and that is orthogonal to the irradiation optical axis is the irradiation optical axis.
For each of the four areas divided by the two orthogonal axes that intersect,
Divided hologram with diffraction gratings of different patterns
And equiangular dispersion around the laser diode
Out of the laser light reflected by the disk
Diffraction when returning through each area of the split hologram element
Four laser beams are received for each area.
It consists of a light receiving element, and a pair of opposing light receiving elements is divided into two.
A hologram optical head , comprising: a photodetector.
【請求項2】 前記4分割ホログラム素子は、前記4領
域を分割する直交二軸のうちの一方の軸がジッタ方向に
平行であり、前記光検出器は、前記ジッタ方向に対し4
5°回転させた位置に第1の受光素子を配設し、該第1
の受光素子に対して順次90°ずつ異ならしめた位置に
第2、第3、第4の受光素子を配設してなることを特徴
とする請求項1記載のホログラム光ヘッド。
2. The four-division hologram element includes:
One of the two orthogonal axes that divide the region
Parallel and the photodetector is 4
A first light receiving element is provided at a position rotated by 5 °, and the first light receiving element is provided.
At 90 ° position sequentially
2. The hologram optical head according to claim 1 , wherein second, third, and fourth light receiving elements are provided.
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