JP3105637B2 - Optical information reader - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光学的情報読み取り装置
に関するものであり、特に光ピックアップの主要部にホ
ログラムを用いることによって、小型化、軽量化を図っ
た情報読み取り装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information reading apparatus, and more particularly to an information reading apparatus which is reduced in size and weight by using a hologram for a main part of an optical pickup.
【0002】[0002]
【従来の技術】図9は、従来の光学的情報読み取り装置
におけるホログラム素子と光検出器との配置構成を示す
図である。基板31の一方の表面にホログラム素子32
が形成されており、光源(図示せず)から発せられて光
ディスク等の情報記録媒体(図示せず)で反射された戻
り光はこのホログラム32を透過する。この戻り光はホ
ログラム32の作用により、0次光と±1次光とに分割
され、±1次光を光検出器33、34でそれぞれ受光す
る。2. Description of the Related Art FIG. 9 is a diagram showing an arrangement of a hologram element and a photodetector in a conventional optical information reading apparatus. A hologram element 32 is provided on one surface of the substrate 31.
Is formed, and return light emitted from a light source (not shown) and reflected by an information recording medium (not shown) such as an optical disk passes through the hologram 32. The return light is split into zero-order light and ± first-order light by the action of the hologram 32, and the ± first-order lights are received by the photodetectors 33 and 34, respectively.
【0003】図10は、図9に示すホログラム素子32
及び光検出器33、34を矢印Cの方向から見た図であ
る。ホログラム32の格子は図10に矢印Dで示す方向
(図9における紙面に直交する方向)に形成されてお
り、各光検出器33、34はa,b,c,d,e,fの
六つの領域にそれぞれ分割されている。ホログラム素子
32はレンズ効果を有しており、±1次光の結像点の位
置が図9に示すように光軸方向において前後にずれるよ
うに構成されている。各光検出器33、34は±1次光
のそれぞれの結像点の前後にそれぞれ配置されている。
フォーカスエラー信号FEはFIG. 10 shows a hologram element 32 shown in FIG.
3 is a diagram of the photodetectors 33 and 34 viewed from the direction of arrow C. FIG. The grating of the hologram 32 is formed in a direction indicated by an arrow D in FIG. 10 (a direction orthogonal to the paper surface in FIG. 9), and each of the photodetectors 33 and 34 is composed of six a, b, c, d, e, f Is divided into two areas. The hologram element 32 has a lens effect, and is configured such that the position of the image forming point of ± first-order light is shifted back and forth in the optical axis direction as shown in FIG. The photodetectors 33 and 34 are respectively disposed before and after respective image forming points of ± first-order light.
The focus error signal FE is
【数1】 FE=(PD33c+PD33f+PD34a+PD34b+PD34d+PD34e) −(PD33a+PD33b+PD33d+PD33e+PD34c+PD34f) を演算することによって得られ、トラッキングエラー信
号TEはFE = (PD33c + PD33f + PD34a + PD34b + PD34d + PD34e) − (PD33a + PD33b + PD33d + PD33e + PD34c + PD34f), and the tracking error signal TE is obtained.
【数2】 TE=(PD33b+PD33c+PD33d+PD34a+PD34f+PD34e) −(PD33a+PD33f+PD33e+PD34b+PD34c+PD34d) を演算することによって得られる。## EQU2 ## TE = (PD33b + PD33c + PD33d + PD34a + PD34f + PD34e)-(PD33a + PD33f + PD33e + PD34b + PD34c + PD34d).
【0004】フォーカスエラー信号FEは以下のように
して検出する。図11(a)に示すように、情報記録媒
体36に対する対物レンズ35の位置が合焦位置にある
場合は、図12(a)に示すように第1及び第2の光検
出器33、34上に形成される光スポットが同じ大きさ
になるためフォーカスエラー信号FEは0になる。図1
1(b)に示すように、対物レンズ35が情報記録媒体
36に近付いている場合(−デフォーカス)は、対物レ
ンズ35を出射する光が発散光となり、この発散光がホ
ログラム素子32に入射するため、ホログラム素子32
を透過した後の光ビームの結像点の位置が図9に矢印A
で示す方向に移動する。したがって、光検出器33、3
4上に形成される光ビームスポットは図12(b)に示
すように光検出器34上で大きく、光検出器33上で小
さくなり、FE>0となる。逆に、図11(c)に示す
ように対物レンズ35が情報記録媒体36から遠ざかっ
た場合には、対物レンズ35を出射する光が収束光とな
り、この収束光がホログラム素子32に入射するため、
光ビームの結像点の位置が図9に矢印Bで示す方向に移
動する。光検出器33、34上に形成される光ビームス
ポットは図12(c)に示すように光検出器33上で大
きく、光検出器34上で小さくなり、FE<0となる。The focus error signal FE is detected as follows. As shown in FIG. 11A, when the position of the objective lens 35 with respect to the information recording medium 36 is at the in-focus position, the first and second photodetectors 33 and 34 as shown in FIG. The focus error signal FE becomes 0 because the light spots formed thereon have the same size. FIG.
As shown in FIG. 1B, when the objective lens 35 is close to the information recording medium 36 (-defocus), the light emitted from the objective lens 35 becomes divergent light, and this divergent light enters the hologram element 32. Hologram element 32
The position of the image point of the light beam after transmitting the light beam is indicated by an arrow A in FIG.
Move in the direction indicated by. Therefore, the photodetectors 33, 3
The light beam spot formed on 4 is large on the photodetector 34 and small on the photodetector 33 as shown in FIG. 12B, and FE> 0. Conversely, when the objective lens 35 moves away from the information recording medium 36 as shown in FIG. 11C, the light emitted from the objective lens 35 becomes convergent light, and this convergent light enters the hologram element 32. ,
The position of the image point of the light beam moves in the direction indicated by arrow B in FIG. The light beam spots formed on the photodetectors 33 and 34 are large on the photodetector 33 and small on the photodetector 34 as shown in FIG. 12C, and FE <0.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図12(a)〜(c)
に示すように、この光検出器33、34上に形成される
光ビームスポットの情報記録媒体36のグルーブによる
回折パターンの方向は、光検出器33、34のグルーブ
延在方向に直交する分割線37、38の延在方向に対し
て垂直となる。すなわち、このような回折パターンを形
成するためには、情報記録媒体36に形成したグルーブ
の延在方向が光検出器33、34の分割線37、38の
延在方向に対して垂直になるように各素子を配置する必
要がある。仮に、この情報記録媒体36のグルーブが光
検出器33、34の分割線37、38に対して平行に形
成されている場合、光スポットの回折パターンは図12
(a)〜(c)に示す回折パターンから90°回転した
ものとなる(図13参照)。この場合、光検出器33、
34の中心と、光スポットの中心とが一致していれば特
に問題はないが、対物レンズ35がトラックシフトして
いたり、光検出器33、34の調整がずれていたりした
場合、トラックオフセットがフォーカスエラー信号に漏
れ込んで誤作動の原因となる。FIG. 12 (a) to FIG. 12 (c)
As shown in the figure, the direction of the diffraction pattern of the light beam spot formed on the photodetectors 33 and 34 due to the grooves of the information recording medium 36 is a dividing line orthogonal to the groove extending direction of the photodetectors 33 and 34. It is perpendicular to the extending direction of 37 and 38. That is, in order to form such a diffraction pattern, the extending direction of the groove formed in the information recording medium 36 is perpendicular to the extending direction of the dividing lines 37 and 38 of the photodetectors 33 and 34. It is necessary to dispose each element. If the groove of the information recording medium 36 is formed in parallel with the dividing lines 37 and 38 of the photodetectors 33 and 34, the diffraction pattern of the light spot is shown in FIG.
The diffraction patterns are rotated by 90 ° from the diffraction patterns shown in (a) to (c) (see FIG. 13). In this case, the light detector 33,
There is no particular problem as long as the center of the light spot coincides with the center of the light spot. However, if the track of the objective lens 35 is shifted or the adjustment of the photodetectors 33 and 34 is misaligned, the track offset is reduced. Leakage into the focus error signal causes malfunction.
【0006】例えば、図13に示すように、光検出器3
3、34上のスポットの大きさは同じでも、図13に斜
線で示した部分が暗部となり、FE信号はマイナスを示
して誤作動が生じることとなる。したがって、通常は図
12(a)〜(c)に示すように、回折パターンの方
向、すなわち情報記録媒体36のグルーブの延在方向と
光検出器33、34の分割線37、38の延在方向とが
互いに直交するように各素子を配置するようにしてい
る。For example, as shown in FIG.
Even if the spot sizes on the spots 3 and 34 are the same, the shaded area in FIG. 13 becomes a dark area, and the FE signal indicates minus, causing malfunction. Therefore, usually, as shown in FIGS. 12A to 12C, the direction of the diffraction pattern, that is, the extending direction of the groove of the information recording medium 36 and the extending of the dividing lines 37 and 38 of the photodetectors 33 and 34. Each element is arranged so that directions are orthogonal to each other.
【0007】従来の光学的情報読み取り装置の他の例と
して、例えば特開昭63−20737号に開示されてい
る装置がある。図14は、この公報に記載されている装
置の構成を示す図である。光源のレーザダイオード41
から発せられた発散レーザビームは、第2のホログラム
素子42を透過した後、第1のホログラム43及び1/
4波長板44を介して光ディスク45上で集光される。
ディスク45からの反射光は、1/4波長板44及び第
1のホログラム素子43を介して、第2のホログラム素
子42によって光検出器46上に集光される。レーザダ
イオード41の偏光方向は、図14におけるY軸とZ軸
とを含む面に平行に取られており、レーザダイオード4
1からの出射ビームは第2のホログラム素子42を素通
りして第1のホログラム素子43で回折される。更に、
1/4波長板44で円偏光となって、ディスク45に入
射する。ディスク45で反射された後、再び1/4波長
板44を通過することによって、偏光面が往路における
偏光面から光軸回りに90°回転した直線偏光になる。
この直線偏光は偏光面が回転しているため、第1のホロ
グラム素子43を素通りして、第2のホログラム素子4
2によって回折される。このように、この情報読み取り
装置においては、2つのホログラムをその格子方向が互
いに直交するように配置して偏光分離を行っており、し
たがって1/4波長板44が必須の構成要素となる。光
検出器46の分割線の延在方向は、第1及び第2のホロ
グラム素子42、43の回折方向に対して平行又は垂直
にとっている。As another example of the conventional optical information reading apparatus, there is an apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-20737, for example. FIG. 14 is a diagram showing the configuration of the device described in this publication. Laser diode 41 of light source
The divergent laser beam emitted from the first hologram 43 and 1 /
The light is focused on the optical disk 45 via the four-wavelength plate 44.
The reflected light from the disk 45 is condensed on the photodetector 46 by the second hologram element 42 via the 波長 wavelength plate 44 and the first hologram element 43. The polarization direction of the laser diode 41 is set parallel to a plane including the Y axis and the Z axis in FIG.
The output beam from 1 passes through the second hologram element 42 and is diffracted by the first hologram element 43. Furthermore,
The light is converted into circularly polarized light by the 板 wavelength plate 44 and enters the disk 45. After being reflected by the disk 45 and passing through the quarter-wave plate 44 again, the plane of polarization becomes linearly polarized light rotated by 90 ° around the optical axis from the plane of polarization on the outward path.
Since the plane of polarization of this linearly polarized light is rotated, it passes through the first hologram element 43 and passes through the second hologram element 4.
2 diffracted. As described above, in this information reading apparatus, two holograms are arranged so that their grating directions are orthogonal to each other to perform polarization separation. Therefore, the 波長 wavelength plate 44 is an essential component. The direction in which the division line of the photodetector 46 extends is parallel or perpendicular to the diffraction directions of the first and second hologram elements 42 and 43.
【0008】図9〜図13で説明した第1の従来例の構
成では、以下のような問題がある。この装置ではトラッ
キングエラー信号をプッシュプル法によって検出してお
り、トラッキングエラーを検出するための光検出器3
3、34の分割線39の方向は、図15(a)に示すと
おりである。この場合、光源に波長変動があると、ホロ
グラム素子32で回折される±1次光の拡がり角が変動
するため、図15(b)に示すように、光検出器33、
34上で光ビームスポットが外側方向に移動してしま
う。したがって、実際はオフトラックしていないにもか
かわらず、トラッキングエラー信号が0でなくなり、こ
の信号に応じてトラッキングエラーを調整するとトラッ
クオフセットが生じて誤作動を引き起こす。The first conventional example described with reference to FIGS. 9 to 13 has the following problems. In this device, a tracking error signal is detected by a push-pull method, and a photodetector 3 for detecting a tracking error is used.
The directions of the dividing lines 39 of 3 and 34 are as shown in FIG. In this case, if the wavelength of the light source fluctuates, the divergence angle of the ± first-order light diffracted by the hologram element 32 fluctuates. Therefore, as shown in FIG.
On 34, the light beam spot moves outward. Therefore, the tracking error signal is not 0 even though the track is not actually off-track, and if the tracking error is adjusted according to this signal, a track offset occurs to cause a malfunction.
【0009】また、図14に示す第2の従来例において
は、上述した通り、1/4波長板64が必須構成要素で
あるため、部品点数が多くなってしまう。また、光検出
器46の分割線の方向は上述した通り、第1及び第2の
ホログラム42の格子方向に平行または直交する方向に
設けられているため、光源のレーザダイオード41に波
長変動が生じた場合に、第1の従来例と同様に誤作動が
生じる恐れがある。Further, in the second conventional example shown in FIG. 14, as described above, since the quarter-wave plate 64 is an essential component, the number of parts increases. Further, as described above, since the direction of the dividing line of the photodetector 46 is provided in a direction parallel or orthogonal to the lattice direction of the first and second holograms 42, a wavelength variation occurs in the laser diode 41 of the light source. In this case, a malfunction may occur as in the first conventional example.
【0010】本発明は、ホログラム素子を用いた簡単な
構成で、光源のレーザダイオードの波長変動が生じた場
合でも、トラックオフセット及びフォーカスオフセット
が生じない光学情報読み取り装置を提供することを目的
とするものである。An object of the present invention is to provide an optical information reading apparatus which has a simple structure using a hologram element and does not cause a track offset and a focus offset even when the wavelength of a laser diode as a light source fluctuates. Things.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するために、本発明の光学情報読み取り装置は、光源
と、対物レンズと、第1及び第2のホログラム素子と、
少なくとも2以上の領域に分割された複数個の光検出素
子とを具え、前記第1及び第2のホログラム素子が、そ
れぞれの格子方向が互いに非平行になるように配置され
ており、前記光源から発せられ情報記録媒体で反射され
た戻り光が前記第1及び第2のホログラム素子で回折分
離された後、前記複数個の光検出素子に入射するように
構成された光学的情報読み取り装置において、前記複数
個の光検出素子のうち、前記第1及び第2のホログラム
素子の両方の回折により偏向された光ビームを受光する
光検出素子の分割線は、前記第1のホログラム素子の格
子方向及び前記第2のホログラム素子の格子方向の双方
と異なる方向で、かつ前記第1及び第2のホログラム素
子の格子方向間の関係に基づいて決定される波長変動時
におけるビームスポットの移動方向に延在させて、該光
検出素子の出力に基づいてトラッキングエラー信号を検
出するよう構成し、前記第1のホログラム素子だけの回
折により偏向された光ビームを受光する光検出素子の分
割線は、前記第1のホログラム素子の格子方向と直交す
る方向で、かつ前記情報記録媒体に設けたグルーブの延
在方向と直交する方向に延在させて、該光検出素子の出
力に基づいてフォーカシングエラー信号を検出するよう
構成したことを特徴とするものである。In order to solve the above problems, an optical information reading apparatus according to the present invention comprises a light source, an objective lens, first and second hologram elements,
A plurality of photodetectors divided into at least two or more regions, wherein the first and second hologram elements are arranged such that their respective grid directions are non-parallel to each other, and after emitted information is the return light reflected by the recording medium is diffracted separated by the first and second holographic element, in an optical information reading device configured to be incident on the plurality of light detecting elements, Among the plurality of light detection elements, the division line of the light detection element that receives the light beam deflected by the diffraction of both the first and second hologram elements has a grid direction of the first hologram element and Both in the grid direction of the second hologram element
The first and second hologram elements in directions different from
Wavelength fluctuations determined based on the relationship between the lattice directions
Extending in the direction of movement of the beam spot at
The tracking error signal is detected based on the output of the detection element.
Configured to output the partial of the first light detecting element for receiving the deflected light beam by the diffraction only the hologram element
Secant is a direction perpendicular to the grating direction of the first holographic element, and extending groove provided in said information recording medium
Extending in the direction perpendicular to the direction in which
Detect focusing error signal based on force
It is characterized by having comprised .
【0012】このように、本発明の光学的情報読み取り
装置においては、複数個の光検出素子のうち、第1及び
第2のホログラム素子の両方の回折により偏向された光
ビームを受光する光検出素子は、その分割線を、第1の
ホログラム素子の格子方向及び第2のホログラム素子の
格子方向の双方と異なる方向で、かつ第1及び第2のホ
ログラム素子の格子方向間の関係に基づいて決定される
波長変動時におけるビームスポットの移動方向に延在さ
せてトラッキングエラー信号を検出するようにし、第1
のホログラム素子だけの回折により偏向された光ビーム
を受光する光検出素子は、その分割線を、第1のホログ
ラム素子の格子方向と直交する方向で、かつ情報記録媒
体に設けたグルーブの延在方向と直交する方向に延在さ
せてフォーカシングエラー信号を検出するようにしたの
で、光源に波長変動が生じた場合でも、フォーカスオフ
セットやトラックオフセットが生じることがない。[0012] Thus, in an optical information reading apparatus of the present invention, among the plurality of light detecting elements, the light detector for receiving the deflected light beam by diffraction of both the first and second holographic element The element sets the dividing line in a direction different from both the grid direction of the first hologram element and the grid direction of the second hologram element , and the first and second photo-elements.
Determined based on the relationship between the grid directions of the program elements
Extends in the moving direction of the beam spot during wavelength fluctuation
To detect the tracking error signal .
The photodetector, which receives the light beam deflected by the diffraction of only the hologram element, sets the dividing line in the direction orthogonal to the lattice direction of the first hologram element and in the information recording medium.
Extending in the direction perpendicular to the direction in which the grooves provided in the body extend
To detect the focusing error signal
Therefore, even when the wavelength of the light source fluctuates, no focus offset or track offset occurs.
【0013】[0013]
【実施例】図1〜図5は本発明の光学情報読み取り装置
の第1実施例の構成を示す図である。図1は第1実施例
の装置の全体の構成を示す図である。図1に示すよう
に、光源のレーザダイオード9、ビームスプリッタ6、
対物レンズ7、ホログラムを形成した基板1、基板1の
一方の表面に形成された第1のホログラム素子2、基板
1の他方の表面に形成された第2のホログラム素子3、
光検出器4、5を具えている。1 to 5 show the configuration of a first embodiment of the optical information reading apparatus of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of the device of the first embodiment. As shown in FIG. 1, a laser diode 9 as a light source, a beam splitter 6,
An objective lens 7, a substrate 1 on which a hologram is formed, a first hologram element 2 formed on one surface of the substrate 1, a second hologram element 3 formed on the other surface of the substrate 1,
Photodetectors 4 and 5 are provided.
【0014】図2は第1実施例の装置の第1及び第2の
ホログラム素子2,3と光検出器4,5との配置を示す
図である。基板1の一方の表面には第1のホログラム素
子2が、下側表面には第2のホログラム素子3が設けら
れており、情報記録媒体8からの戻り光がビームスプリ
ッタ6で反射された後、第1のホログラム素子2で0次
光と±1次光とに分離される。このうちの±1次光が基
板1の他方の表面に形成された第2のホログラム3に入
射する。第2のホログラム3は、レンズ効果を持たない
単なるグレーティングであり、ここに入射した±1次光
を更に、0次光と±1次光とに分離する。図3は図2に
示すホログラム素子3と光検出器4とを矢印Eの方向か
ら見た図である。また、図4は矢印Fの方向から見た図
である。各光検出器4、5はそれぞれ3つの光検出素子
4−1、4−2、4−3、5−1、5−2、5−3を具
えており、各光検出素子は更に複数の光検出領域に分割
されている。第2のホログラム素子3で分離された0次
及び±1次光は、図3に示すように、それぞれ第1の光
検出器群PD4−1,PD4−2,PD4−3及び第2
の光検出器群PD5−1,PD5−2,PD5−3へ入
射する。第1のホログラム素子2の格子方向と第2のホ
ログラム素子3の格子方向とを互いに直交するように構
成して、第1のホログラム素子2による±1次光の拡開
方向と第2のホログラム素子3による±1次光の拡がり
方向とを直交させるようにしている。第1のホログラム
素子2はレンズ効果を有しており、第2のホログラム素
子3はレンズ効果を有していない。フォーカシングエラ
ー信号FEは第1のホログラム素子2の±1次光でか
つ、第2のホログラム素子の0次光である光ビームを光
検出器PD4−2、PD5−2で検出して、従来と同様
にして得ることができる。トラッキングエラー信号TE
は、第1のホログラム素子2で分離された±1次光で、
かつ、第2のホログラム素子で分離された±1次光であ
る光ビームを用いて、図4に示すように、光検出器PD
4−1,PD4−3、PD5−1,PD5−3のいずれ
からも得ることができる。FIG. 2 is a view showing the arrangement of the first and second hologram elements 2 and 3 and the photodetectors 4 and 5 in the apparatus of the first embodiment. After the one surface of the substrate 1 first hologram element 2, the lower surface is provided with a second holographic element 3, the return light from the information recording medium 8 is reflected by the beam splitter 6 It is separated by the first hologram element 2 and the zero-order light and the ± 1-order light. ± 1st order light among them enters the second hologram 3 formed on the other surface of the substrate 1. The second hologram 3 is a mere grating having no lens effect, and separates the incident ± 1st order light into 0th order light and ± 1st order light. FIG. 3 is a view of the hologram element 3 and the photodetector 4 shown in FIG. FIG. 4 is a view as seen from the direction of arrow F. Each photodetector 4 and 5 each of the three photodetector elements 4-1, which comprises a 4 -2,4-3,5-1,5-2,5-3, each light detecting element further plurality It is divided into light detection areas. As shown in FIG. 3, the 0th-order and ± 1st-order lights separated by the second hologram element 3 are respectively divided into first photodetector groups PD4-1, PD4-2, PD4-3 and second
To the photodetector groups PD5-1, PD5-2, and PD5-3. The grid direction of the first hologram element 2 and the grid direction of the second hologram element 3 are configured to be orthogonal to each other, so that the direction in which ± first-order light is expanded by the first hologram element 2 and the second hologram The spreading direction of the ± first-order light by the element 3 is made to be orthogonal. The first hologram element 2 has a lens effect, and the second hologram element 3 has no lens effect. The focusing error signal FE detects a light beam that is ± 1st-order light of the first hologram element 2 and 0th-order light of the second hologram element by the photodetectors PD4-2 and PD5-2. It can be obtained in a similar manner. Tracking error signal TE
Is ± 1 order light separated by the first hologram element 2,
In addition, as shown in FIG. 4, a photodetector PD is used by using a light beam that is the ± first-order light separated by the second hologram element.
4-1 and PD4-3, PD5-1 and PD5-3.
【0015】上述した通り、光源のレーザダイオード9
に波長変動が生じた場合、第1のホログラム素子2で分
離された±1次光の拡開角度が変化して、各光検出器上
で光ビームスポットは図5に矢印Gで示す方向に移動す
る。これらの±1次光は、第2のホログラム3で更に0
次光と±1次光とに分離されるが、このとき同様に±1
次光の拡開角度が変化して、各光検出器上で光ビームス
ポットが図5に矢印Hで示す方向に移動する。ただし、
光検出器PD4−2、PD5−2上に結像する0次光は
移動しない。As described above, the laser diode 9 as the light source
When the wavelength variation occurs, the divergence angle of the ± primary light separated by the first hologram element 2 changes, and the light beam spot on each photodetector moves in the direction indicated by arrow G in FIG. Moving. These ± first-order lights are further reduced to 0 by the second hologram 3.
Are separated into the primary light and the ± first-order light.
The spread angle of the next light changes, and the light beam spot moves on each photodetector in the direction indicated by arrow H in FIG. However,
The 0-order light that forms an image on the photodetectors PD4-2 and PD5-2 does not move.
【0016】すなわち、本実施例の構成によれば、光検
出器PD4−2及びPD5−2に入射する光ビームは、
第1のホログラム素子2で回折された±1次光であり、
かつ、第2のホログラム素子3を透過した0次光である
ため、レーザダイオード9に波長変動が生じた場合、こ
れらのビームスポットは、図5に矢印Gで表す方向に沿
って移動することになる。しかし、光検出器PD4−
2、及びPD5−2の分割線はこれらのビームスポット
の移動方向と同じ方向に延在しているため、フォーカス
オフセットは生じない。また、これらの分割線は、情報
記録媒体に設けたグルーブの延在方向に直交する方向に
延在するように設けられているため、オフトラックによ
るフォーカスエラーヘのクロストークも生じない。That is, according to the configuration of this embodiment, the light beams incident on the photodetectors PD4-2 and PD5-2 are:
± 1 order light diffracted by the first hologram element 2,
In addition, since the light is the zero-order light transmitted through the second hologram element 3, when the laser diode 9 fluctuates in wavelength, these beam spots move along the direction indicated by the arrow G in FIG. Become. However, the photodetector PD4-
2 and the dividing line of PD 5-2 extend in the same direction as the movement direction of these beam spots, so that no focus offset occurs. Further, since these dividing lines are provided so as to extend in a direction orthogonal to the extending direction of the groove provided in the information recording medium, crosstalk to a focus error due to off-track does not occur.
【0017】さらに、トラッキングエラー信号検出用の
光検出器PD4−1,PD4−3及びPD5−1,PD
5−3に入射する光ビームは、第1のホログラム素子2
の±1次光であり、かつ第2のホログラム素子3の±1
次光でもあるため、レーザダイオード9に波長変動が生
じた場合、第1及び第2のホログラム素子2、3の影響
を加算した方向にビームスポットが移動することにな
る。本実施例の場合は、図5に矢印Iで示すように、第
1のホログラム素子2による移動方向(矢印Gで示す方
向)と第2のホログラム素子3による移動方向(矢印H
で示す方向)とを加算した方向、すなわち45°ずれた
対角線の方向にビームスポットが移動することになる。
図5に明らかな通り、トラッキングエラー信号検出用の
光検出器PD4−1,PD4−3及びPD5−1,PD
5−3の分割線は、これらのビームスポットの移動方
向、すなわち対角線の方向に延在しているため、レーザ
ダイオード9に波長変動があっても、トラックオフセッ
トが生じない。Furthermore, <br/> photodetector PD4-1 for tracking error signal detection, PD4-3 and PD5-1, PD
The light beam incident on 5-3 is the first hologram element 2
± 1 order light of the second hologram element 3
Since it is also the next light, when a wavelength variation occurs in the laser diode 9, the beam spot moves in a direction in which the effects of the first and second hologram elements 2 and 3 are added. In the case of this embodiment, as shown by the arrow I in FIG. 5, the moving direction by the first hologram element 2 (the direction shown by the arrow G) and the moving direction by the second hologram element 3 (the arrow H)
), That is, the beam spot moves in a diagonal direction shifted by 45 °.
As is apparent from FIG. 5, the photodetectors PD4-1, PD4-3 and PD5-1, PD5-1, PD4-1 for tracking error signal detection.
Since the division line 5-3 extends in the moving direction of these beam spots, that is, in the diagonal direction, even if the laser diode 9 has a wavelength variation, no track offset occurs.
【0018】なお、本実施例の装置において、フォーカ
シングエラー信号FEはIn the apparatus of this embodiment, the focusing error signal FE is
【数3】 FE={(PD4−2a) + (PD4 −2c) +(PD5−2b) } - {(PD5−2a) + (PD5 −2c) +(PD4−2b) を演算することによって求まる。また、トラッキングエ
ラー信号TEは、FE = {(PD4−2a) + (PD4−2c) + (PD5−2b)} − {(PD5−2a) + (PD5−2c) + (PD4−2b) . The tracking error signal TE is
【数4】 TE1 ={(PD4-3a)+ (PD4-1b) }−{(PD4-3b)+ (PD4-1a) }, TE2 ={(PD5-3a)+ (PD5-1b) }−{(PD5-1a)+ (PD5-3b) } のとき TE=TE1 +TE2 を演算することによって求まる。[Equation 4] TE 1 = {(PD4-3a) + (PD4-1b)} − {(PD4-3b) + (PD4-1a)}, TE 2 = {(PD5-3a) + (PD5-1b) } - {(PD5-1a) + ( PD5-3b)} obtained by calculating the TE = TE 1 + TE 2 when.
【0019】図6は、本発明の情報読み取り装置の第2
実施例の構成を示す図である。この例では、第1のホロ
グラム素子12をビームスプリッタ16の出射端面に設
け、第2のホログラム素子13を光検出器のカバーガラ
ス11表面に形成した点が前述の第1実施例と異なる
が、第1実施例と同様の作用効果を得ることができる。
第2実施例では、ホログラム用の基板を別体にして設け
る必要がないため、よりコンパクトな装置を提供するこ
とができると共に、製造コストの低減を図ることができ
る。FIG. 6 shows a second embodiment of the information reading apparatus of the present invention.
It is a figure showing composition of an example. This example differs from the first example in that the first hologram element 12 is provided on the emission end face of the beam splitter 16 and the second hologram element 13 is formed on the surface of the cover glass 11 of the photodetector. The same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.
In the second embodiment, since it is not necessary to provide a hologram substrate separately, it is possible to provide a more compact apparatus and to reduce the manufacturing cost.
【0020】図7は、本発明の情報読み取り装置の第3
実施例の全体の構成を示す図、図8は第3実施例の光検
出器の配置を示す図である。第3実施例では半導体基板
21上に6個の光検出器PD24−1,PD24−2,
PD24−3及びPD25−1,PD25−2,PD2
5−3を図8に示すように配置する。半導体基板21表
面には段差部分21aが設けられており、この段差部分
に45°の傾斜を付けてここに反射ミラー26を形成す
る。この反射ミラー26に対向させてレーザダイオード
29を半導体基板21上にマウントして、光検出器とレ
ーザダイオードとを一体化するようにしている。第3実
施例においては、ビームスプリッタが不要となるため、
より一層コンパクトな装置を提供することができ、かつ
製造コストの低減を図ることができる。FIG. 7 shows a third embodiment of the information reading apparatus according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing the overall configuration of the embodiment, and FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of the photodetectors of the third embodiment. In the third embodiment, six photodetectors PD24-1, PD24-2,
PD24-3 and PD25-1, PD25-2, PD2
5-3 is arranged as shown in FIG. A step portion 21a is provided on the surface of the semiconductor substrate 21, and the reflection mirror 26 is formed here by giving a 45 ° inclination to the step portion. A laser diode 29 is mounted on the semiconductor substrate 21 so as to face the reflection mirror 26 so that the photodetector and the laser diode are integrated. In the third embodiment, since a beam splitter is not required,
An even more compact device can be provided, and manufacturing costs can be reduced.
【0021】[0021]
【発明の効果】上述した通り、本発明の光学情報読み取
り装置によれば、光源の波長変動が生じた場合でもフォ
ーカスオフセット、トラックオフセットが生じることが
ない。As described above, according to the optical information reading apparatus of the present invention, a focus offset and a track offset do not occur even when the wavelength of the light source fluctuates.
【図1】本発明の光学情報読み取り装置の第1実施例の
全体の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a first embodiment of an optical information reading apparatus of the present invention.
【図2】本発明の光学情報読み取り装置の第1実施例の
ホログラム素子の配置を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of a hologram element of the first embodiment of the optical information reading apparatus of the present invention.
【図3】本発明の光学情報読み取り装置の第1実施例の
ホログラム素子の配置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of a hologram element of the first embodiment of the optical information reading apparatus of the present invention.
【図4】本発明の光学情報読み取り装置の第1実施例の
ホログラム素子及び光検出器の配置を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an arrangement of a hologram element and a photodetector in a first embodiment of the optical information reading apparatus of the present invention.
【図5】本発明の光学情報読み取り装置の第1実施例の
光検出器の配置及び光ビームスポットの移動方向を示す
図である。FIG. 5 is a diagram showing an arrangement of a photodetector and a moving direction of a light beam spot in the first embodiment of the optical information reading apparatus of the present invention.
【図6】本発明の光学情報読み取り装置の第2実施例の
全体の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the overall configuration of a second embodiment of the optical information reading apparatus of the present invention.
【図7】本発明の光学情報読み取り装置の第3実施例の
全体の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an overall configuration of a third embodiment of the optical information reading apparatus of the present invention.
【図8】本発明の光学情報読み取り装置の第3実施例の
光検出器の配置を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an arrangement of a photodetector of a third embodiment of the optical information reading apparatus of the present invention.
【図9】従来の光学情報読み取り装置の構成を示す図で
ある。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a conventional optical information reading device.
【図10】図9に示す従来の装置のホログラム素子と光
検出器との配置を示す図である。10 is a diagram showing an arrangement of a hologram element and a photodetector of the conventional device shown in FIG.
【図11】図9に示す従来の装置のフォーカシングエラ
ーの検出原理を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a principle of detecting a focusing error of the conventional device shown in FIG. 9;
【図12】図9に示す従来の装置のフォーカシングエラ
ーの検出原理を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining a principle of detecting a focusing error of the conventional device shown in FIG. 9;
【図13】図9に示す従来の装置のフォーカシングエラ
ーの検出原理を説明するための図である。13 is a diagram for explaining the principle of detecting a focusing error of the conventional device shown in FIG.
【図14】他の従来の光学情報読み取り装置の全体の構
成を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing the overall configuration of another conventional optical information reading apparatus.
【図15】従来の装置のトラッキングエラーの検出原理
を説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining a principle of detecting a tracking error of a conventional device.
1 基板 2 第1のホログラム素子 3 第2のホログラム素子 4、5 光検出器 6 ビームスプリッタ 7 光ディスク 8 対物レンズ 9 レーザダイオード Reference Signs List 1 substrate 2 first hologram element 3 second hologram element 4, 5 photodetector 6 beam splitter 7 optical disk 8 objective lens 9 laser diode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/09 G11B 7/095 G11B 7/135 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G11B 7/09 G11B 7/095 G11B 7/135
Claims (1)
ホログラム素子と、少なくとも2以上の領域に分割され
た複数個の光検出素子とを具え、前記第1及び第2のホ
ログラム素子が、それぞれの格子方向が互いに非平行に
なるように配置されており、前記光源から発せられ情報
記録媒体で反射された戻り光が前記第1及び第2のホロ
グラム素子で回折分離された後、前記複数個の光検出素
子に入射するように構成された光学的情報読み取り装置
において、 前記複数個の光検出素子のうち、前記第1及び第2のホ
ログラム素子の両方の回折により偏向された光ビームを
受光する光検出素子の分割線は、前記第1のホログラム
素子の格子方向及び前記第2のホログラム素子の格子方
向の双方と異なる方向で、かつ前記第1及び第2のホロ
グラム素子の格子方向間の関係に基づいて決定される波
長変動時におけるビームスポットの移動方向に延在させ
て、該光検出素子の出力に基づいてトラッキングエラー
信号を検出するよう構成し、 前記第1のホログラム素子だけの回折により偏向された
光ビームを受光する光検出素子の分割線は、前記第1の
ホログラム素子の格子方向と直交する方向で、かつ前記
情報記録媒体に設けたグルーブの延在方向と直交する方
向に延在させて、該光検出素子の出力に基づいてフォー
カシングエラー信号を検出するよう構成したことを特徴
とする光学的情報読み取り装置。1. A hologram element comprising: a light source; an objective lens; first and second hologram elements; and a plurality of light detection elements divided into at least two or more regions. but are arranged so that each grating directions are not parallel to each other, the diffracted return light reflected by the emitted information recording medium from said light source in said first and second holographic <br/> grams elements An optical information reading device configured to be incident on the plurality of light detection elements after being separated, wherein diffraction of both the first and second hologram elements among the plurality of light detection elements is performed. The dividing line of the photodetector that receives the light beam deflected by the first direction and the second direction is different from both the lattice direction of the first hologram element and the lattice direction of the second hologram element . Holo
Waves determined based on the relationship between lattice directions of Gram elements
Extend in the direction of movement of the beam spot during long fluctuations
Tracking error based on the output of the photodetector.
The dividing line of the photodetector configured to detect a signal and receiving the light beam deflected by diffraction of only the first hologram element is in a direction orthogonal to the lattice direction of the first hologram element , and Said
The direction perpendicular to the extending direction of the groove provided on the information recording medium
In the same direction based on the output of the photodetector.
An optical information reading device configured to detect a caching error signal .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04107859A JP3105637B2 (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Optical information reader |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04107859A JP3105637B2 (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Optical information reader |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05303757A JPH05303757A (en) | 1993-11-16 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP04107859A Expired - Fee Related JP3105637B2 (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Optical information reader |
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JP (1) | JP3105637B2 (en) |
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