JP3107892B2 - 光学ヘッド - Google Patents
光学ヘッドInfo
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- JP3107892B2 JP3107892B2 JP04046955A JP4695592A JP3107892B2 JP 3107892 B2 JP3107892 B2 JP 3107892B2 JP 04046955 A JP04046955 A JP 04046955A JP 4695592 A JP4695592 A JP 4695592A JP 3107892 B2 JP3107892 B2 JP 3107892B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置に用い
られる光学ヘッドに係り、特にその光学系に回折素子を
用いた光学ヘッドに関するものである。
られる光学ヘッドに係り、特にその光学系に回折素子を
用いた光学ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コンパクトディスクプレーヤー等の光デ
ィスク装置に用いられる光学ヘッドにおいて、回折素子
（ホログラム素子）を利用することにより、光学系の部
品点数を削減する技術が従来より開発されている。さら
に、この技術を光磁気ディスク装置の光学ヘッドにも適
用して、装置の小型・軽量化、低価格化を進めることが
検討されている。
ィスク装置に用いられる光学ヘッドにおいて、回折素子
（ホログラム素子）を利用することにより、光学系の部
品点数を削減する技術が従来より開発されている。さら
に、この技術を光磁気ディスク装置の光学ヘッドにも適
用して、装置の小型・軽量化、低価格化を進めることが
検討されている。
【０００３】このような光学ヘッドは、例えば、図１０
に示すように、レーザー光源１１、回折素子１２・１
３、コリメーターレンズ１４、対物レンズ１５および受
光素子１６を備えている。
に示すように、レーザー光源１１、回折素子１２・１
３、コリメーターレンズ１４、対物レンズ１５および受
光素子１６を備えている。
【０００４】回折素子１３は、２つの回折格子１３ａ・
１３ｂを有しており、回折格子１３ａ・１３ｂの分割線
１３ｃが記録媒体１７のトラックに直交する方向（Ｙ−
Ｙ’方向）と一致するように配置されている。回折格子
１３ａ・１３ｂの格子は共にトラック方向（Ｘ−Ｘ’方
向）に延ばされており、それらの格子間隔は互いに異な
っている。
１３ｂを有しており、回折格子１３ａ・１３ｂの分割線
１３ｃが記録媒体１７のトラックに直交する方向（Ｙ−
Ｙ’方向）と一致するように配置されている。回折格子
１３ａ・１３ｂの格子は共にトラック方向（Ｘ−Ｘ’方
向）に延ばされており、それらの格子間隔は互いに異な
っている。
【０００５】受光素子１６は、５つの受光部１６ａ〜１
６ｅに分割されており、受光部１６ａ・１６ｂの分割線
１６ｆがＹ−Ｙ’方向と一致するように配置されてい
る。
６ｅに分割されており、受光部１６ａ・１６ｂの分割線
１６ｆがＹ−Ｙ’方向と一致するように配置されてい
る。
【０００６】このような構成では、レーザー光源１１か
ら出射された光が、回折素子１２によりＸ−Ｘ’方向に
回折され０次回折光（以降、メインビームと称する）と
±１次回折光（以降、サブビームと称する）とに３分割
される。メインビームおよびサブビームは、さらに回折
素子１３の回折格子１３ａ・１３ｂにより回折され、そ
れぞれの０次回折光がコリメーターレンズ１４を通過
し、対物レンズ１５により記録媒体１７上に集光され
る。
ら出射された光が、回折素子１２によりＸ−Ｘ’方向に
回折され０次回折光（以降、メインビームと称する）と
±１次回折光（以降、サブビームと称する）とに３分割
される。メインビームおよびサブビームは、さらに回折
素子１３の回折格子１３ａ・１３ｂにより回折され、そ
れぞれの０次回折光がコリメーターレンズ１４を通過
し、対物レンズ１５により記録媒体１７上に集光され
る。
【０００７】記録媒体１７からの反射光は、対物レンズ
１５およびコリメーターレンズ１４を通過し、回折素子
１３により回折されて、その１次回折光が受光素子１６
に導かれる。このとき、回折格子１３ａにより回折され
たメインビームは、分割線１６ｆ上に集光されて光スポ
ットＲ1 を形成し、回折格子１３ｂにより回折されたメ
インビームは、受光部１６ｃ上に集光され光スポットＲ
2 を形成する。また、サブビームは、受光部１６ｄ・１
６ｅ上に集光され光スポットＲ3 〜Ｒ6 を形成する。
１５およびコリメーターレンズ１４を通過し、回折素子
１３により回折されて、その１次回折光が受光素子１６
に導かれる。このとき、回折格子１３ａにより回折され
たメインビームは、分割線１６ｆ上に集光されて光スポ
ットＲ1 を形成し、回折格子１３ｂにより回折されたメ
インビームは、受光部１６ｃ上に集光され光スポットＲ
2 を形成する。また、サブビームは、受光部１６ｄ・１
６ｅ上に集光され光スポットＲ3 〜Ｒ6 を形成する。
【０００８】レーザー光源１１からの光が記録媒体１７
上に正しく焦点を結んでいる場合、図１１（ｂ）に示す
ように、受光素子１６上には、光スポットＲ1 〜Ｒ6 が
小さな集光点として形成される。また、記録媒体１７が
対物レンズ１５に近づいた場合、図１１（ａ）に示すよ
うに、受光素子１６上には、光スポットＲ1 〜Ｒ6 が半
月形状に広がって形成される。逆に、記録媒体１７が対
物レンズ１５から遠ざかった場合、図１１（ｃ）に示す
ように、受光素子１６上には、光スポットＲ1〜Ｒ6 が
上記の場合と逆向きの半月形状に広がって形成される。
上に正しく焦点を結んでいる場合、図１１（ｂ）に示す
ように、受光素子１６上には、光スポットＲ1 〜Ｒ6 が
小さな集光点として形成される。また、記録媒体１７が
対物レンズ１５に近づいた場合、図１１（ａ）に示すよ
うに、受光素子１６上には、光スポットＲ1 〜Ｒ6 が半
月形状に広がって形成される。逆に、記録媒体１７が対
物レンズ１５から遠ざかった場合、図１１（ｃ）に示す
ように、受光素子１６上には、光スポットＲ1〜Ｒ6 が
上記の場合と逆向きの半月形状に広がって形成される。
【０００９】このようにして光スポットＲ1 〜Ｒ6 が形
成された受光部１６ａ〜１６ｅからは、その受光量に応
じた大きさの信号Ｓａ〜Ｓｅが出力される。そして、こ
れらの信号Ｓａ〜Ｓｅに基づいて、フォーカス誤差信号
ＦＥＳがＦＥＳ＝Ｓａ−Ｓｂなる演算により得られ、ま
た、トラッキング誤差信号ＴＥＳがＴＥＳ＝Ｓｄ−Ｓｅ
なる演算により得られ、さらに、情報信号ＲＦがＲＦ＝
Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃなる演算により得られる。
成された受光部１６ａ〜１６ｅからは、その受光量に応
じた大きさの信号Ｓａ〜Ｓｅが出力される。そして、こ
れらの信号Ｓａ〜Ｓｅに基づいて、フォーカス誤差信号
ＦＥＳがＦＥＳ＝Ｓａ−Ｓｂなる演算により得られ、ま
た、トラッキング誤差信号ＴＥＳがＴＥＳ＝Ｓｄ−Ｓｅ
なる演算により得られ、さらに、情報信号ＲＦがＲＦ＝
Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃなる演算により得られる。
【００１０】情報の記録再生を正確に行うために、これ
らのフォーカス誤差信号ＦＥＳおよびトラッキング誤差
信号ＴＥＳに基づいて、対物レンズ１５は対物レンズア
クチュエーター（図示せず）によりフォーカス方向、ト
ラッキング方向（トラック方向に垂直な方向）へ駆動さ
れ、記録媒体１７上にフォーカス合わせされると共に、
集光された光ビームが記録媒体１７上のトラックに対し
て正確に位置決めされるようなっている。
らのフォーカス誤差信号ＦＥＳおよびトラッキング誤差
信号ＴＥＳに基づいて、対物レンズ１５は対物レンズア
クチュエーター（図示せず）によりフォーカス方向、ト
ラッキング方向（トラック方向に垂直な方向）へ駆動さ
れ、記録媒体１７上にフォーカス合わせされると共に、
集光された光ビームが記録媒体１７上のトラックに対し
て正確に位置決めされるようなっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
光学ヘッドでは、レーザー光源１１からの光が回折素子
１３を通過する際に、信号検出に用いられる０次回折光
の他に１次回折光が発生している。この１次回折光が対
物レンズ１５に入射すると、記録媒体１７により反射さ
れ受光素子１６上に導かれるため、フォーカス誤差信号
ＦＥＳ、トラッキング誤差信号ＴＥＳおよび情報信号Ｒ
Ｆに対する偽信号が生じる。
光学ヘッドでは、レーザー光源１１からの光が回折素子
１３を通過する際に、信号検出に用いられる０次回折光
の他に１次回折光が発生している。この１次回折光が対
物レンズ１５に入射すると、記録媒体１７により反射さ
れ受光素子１６上に導かれるため、フォーカス誤差信号
ＦＥＳ、トラッキング誤差信号ＴＥＳおよび情報信号Ｒ
Ｆに対する偽信号が生じる。
【００１２】これを図１２および図１３に基づいてさら
に詳しく説明する。
に詳しく説明する。
【００１３】上述のように、レーザー光源１１から出射
された光は、回折素子１２によりメインビームと２つの
サブビームに分割された後、回折素子１３に入射する。
このとき、メインビームが回折格子１３ｂに入射したと
すると、その１次回折光は、受光素子１６上の光スポッ
トＲ2 から回折素子１３に向かって発せられた光である
かのように図１２の仮想線ａの方向に進む。
された光は、回折素子１２によりメインビームと２つの
サブビームに分割された後、回折素子１３に入射する。
このとき、メインビームが回折格子１３ｂに入射したと
すると、その１次回折光は、受光素子１６上の光スポッ
トＲ2 から回折素子１３に向かって発せられた光である
かのように図１２の仮想線ａの方向に進む。
【００１４】それゆえ、この１次回折光がコリメーター
レンズ１４に入射すると、対物レンズ１５により記録媒
体１７上の光スポットＲ2 に対応する位置（光スポット
Ｒ2の像点）に集光される。上記１次回折光は、記録媒
体１７により反射されて、仮想線ｂに沿って、対物レン
ズ１５およびコリメーターレンズ１４を経て回折素子１
３に入射し、その０次回折光が受光素子１６上に光スポ
ットＲ2 として集光される。
レンズ１４に入射すると、対物レンズ１５により記録媒
体１７上の光スポットＲ2 に対応する位置（光スポット
Ｒ2の像点）に集光される。上記１次回折光は、記録媒
体１７により反射されて、仮想線ｂに沿って、対物レン
ズ１５およびコリメーターレンズ１４を経て回折素子１
３に入射し、その０次回折光が受光素子１６上に光スポ
ットＲ2 として集光される。
【００１５】本来、メインビームが回折素子１３で回折
されて生じた１次回折光は、信号検出に用いられる光で
はないので、受光素子１６で受光されると、フォーカス
誤差信号ＦＥＳおよび情報信号ＲＦに対する偽信号を発
生する。このため、正常な焦点制御が行えなくなると共
に、正しい情報を得ることができなくなる。
されて生じた１次回折光は、信号検出に用いられる光で
はないので、受光素子１６で受光されると、フォーカス
誤差信号ＦＥＳおよび情報信号ＲＦに対する偽信号を発
生する。このため、正常な焦点制御が行えなくなると共
に、正しい情報を得ることができなくなる。
【００１６】また、上記１次回折光は、回折素子１２に
より分割されたサブビームについても同様に発生するの
で、トラッキング誤差信号ＴＥＳに対する偽信号が発生
して正常なトラック制御が行えなくなる。
より分割されたサブビームについても同様に発生するの
で、トラッキング誤差信号ＴＥＳに対する偽信号が発生
して正常なトラック制御が行えなくなる。
【００１７】このように、回折素子１３からの１次回折
光は、各検出信号に偽信号を生じさせるので、光学ヘッ
ドの正常な動作を妨げる原因となっていた。
光は、各検出信号に偽信号を生じさせるので、光学ヘッ
ドの正常な動作を妨げる原因となっていた。
【００１８】この問題を解決するために、特開平２−２
７３３３６号公報では、図１４および図１５に示すよう
に、回折素子１３からの１次回折光がレンズ系（コリメ
ーターレンズ４および対物レンズ１５）に入射しないよ
うに、光軸から距離Ｌだけ離れた位置にある境界線１３
ｄの左側の領域１３ｅにのみ回折格子１３ａ・１３ｂを
形成し、右側の領域１３ｆには格子を形成しないように
することが提案されている。
７３３３６号公報では、図１４および図１５に示すよう
に、回折素子１３からの１次回折光がレンズ系（コリメ
ーターレンズ４および対物レンズ１５）に入射しないよ
うに、光軸から距離Ｌだけ離れた位置にある境界線１３
ｄの左側の領域１３ｅにのみ回折格子１３ａ・１３ｂを
形成し、右側の領域１３ｆには格子を形成しないように
することが提案されている。
【００１９】この構成では、光学ヘッドの小型化のため
にコリメーターレンズ１４の焦点距離を短くしてレーザ
ー光源１１と回折素子１３の距離を短くした場合、ある
いは光磁気ディスク装置のような書き換え可能な光ディ
スク装置に適用するため、記録時に充分な光出力が得ら
れるようにコリメーターレンズ１４の開口数を大きくし
て光利用効率を上げた場合、図１６および図１７に示す
ように、１次回折光がレンズ系に入射しないようにする
ために境界線１３ｄは光軸側に移動する。
にコリメーターレンズ１４の焦点距離を短くしてレーザ
ー光源１１と回折素子１３の距離を短くした場合、ある
いは光磁気ディスク装置のような書き換え可能な光ディ
スク装置に適用するため、記録時に充分な光出力が得ら
れるようにコリメーターレンズ１４の開口数を大きくし
て光利用効率を上げた場合、図１６および図１７に示す
ように、１次回折光がレンズ系に入射しないようにする
ために境界線１３ｄは光軸側に移動する。
【００２０】これにより、メインビームおよびサブビー
ムの一部が、格子が形成されていない領域１３ｆを通過
することになる。図１７には回折素子１３に入射したメ
インビームの断面１９およびサブビームの断面１９’・
１９’が示されている。
ムの一部が、格子が形成されていない領域１３ｆを通過
することになる。図１７には回折素子１３に入射したメ
インビームの断面１９およびサブビームの断面１９’・
１９’が示されている。
【００２１】メインビームの断面１９において、回折格
子１３ａ・１３ｂに入射した部分の光量は１次回折によ
り減少するが、領域１３ｆに入射した部分の光量は変わ
らない。したがって、メインビームの強度分布が乱れ
る。これにより、メインビームは記録媒体１７上の一点
に収斂されにくくなるという新たな問題を招来する。
子１３ａ・１３ｂに入射した部分の光量は１次回折によ
り減少するが、領域１３ｆに入射した部分の光量は変わ
らない。したがって、メインビームの強度分布が乱れ
る。これにより、メインビームは記録媒体１７上の一点
に収斂されにくくなるという新たな問題を招来する。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光学ヘッド
は、上記の課題を解決するために、レーザー光源と、レ
ーザー光源から出射されたレーザー光を記録媒体に収斂
すると共に記録媒体からの反射光を集光するレンズ系
と、レーザー光源からのレーザー光を０次回折光として
透過すると共にレンズ系によって集光された反射光をレ
ーザー光源の方向とは異なる方向に回折する回折素子
と、回折素子からの１次回折光を受光する受光素子とを
備えた光学ヘッドにおいて、上記回折素子は、上記レー
ザー光の光軸を含む第１の領域に設けられた第１の回折
格子と、上記レーザー光の光軸を含まない第２の領域に
設けられた第２の回折格子とからなり、かつ、上記第１
の領域は、上記第１の回折格子による１次回折光が上記
レンズ系に入射しないような範囲に設定されており、さ
らに、上記第１および第２の回折格子は同じ回折方向を
有しており、さらに、上記第２の回折格子における格子
間隔は、上記第１の回折格子における格子間隔よりも狭
く、かつ、該第２の回折格子による１次回折光が上記レ
ンズ系に入射しない程度の間隔に設定されていることを
特徴としている。また、本発明に係る光学ヘッドは、上
記の課題を解決するために、レーザー光源と、レーザー
光源から出射されたレーザー光を記録媒体に収斂すると
共に記録媒体からの反射光を集光するレンズ系と、レー
ザー光源からのレーザー光を０次回折光として透過する
と共にレンズ系によって集光された反射光をレーザー光
源の方向とは異なる方向に回折する回折素子と、回折素
子からの１次回折光を受光する受光素子とを備えた光学
ヘッドにおいて、上記回折素子は、上記レーザー光の光
軸を含む第１の領域に設けられた第１の回折格子と、上
記レーザー光の光軸を含まない第２の領域に設けられた
第２の回折格子とからなり、かつ、上記第１の領域は、
上記第１の回折格子による１次回折光が上記レンズ系に
入射しないような範囲に設定されており、さらに、上記
第１および第２の回折格子は互いに異なる回折方向を有
しており、さらに、上記第１および第２の回折格子の格
子間隔はほぼ等しく、かつ、該格子間隔は、該第２の回
折格子による１次回折光が上記レンズ系に入射しない程
度の間隔に設定されていることを特徴とすることも可能
である。
は、上記の課題を解決するために、レーザー光源と、レ
ーザー光源から出射されたレーザー光を記録媒体に収斂
すると共に記録媒体からの反射光を集光するレンズ系
と、レーザー光源からのレーザー光を０次回折光として
透過すると共にレンズ系によって集光された反射光をレ
ーザー光源の方向とは異なる方向に回折する回折素子
と、回折素子からの１次回折光を受光する受光素子とを
備えた光学ヘッドにおいて、上記回折素子は、上記レー
ザー光の光軸を含む第１の領域に設けられた第１の回折
格子と、上記レーザー光の光軸を含まない第２の領域に
設けられた第２の回折格子とからなり、かつ、上記第１
の領域は、上記第１の回折格子による１次回折光が上記
レンズ系に入射しないような範囲に設定されており、さ
らに、上記第１および第２の回折格子は同じ回折方向を
有しており、さらに、上記第２の回折格子における格子
間隔は、上記第１の回折格子における格子間隔よりも狭
く、かつ、該第２の回折格子による１次回折光が上記レ
ンズ系に入射しない程度の間隔に設定されていることを
特徴としている。また、本発明に係る光学ヘッドは、上
記の課題を解決するために、レーザー光源と、レーザー
光源から出射されたレーザー光を記録媒体に収斂すると
共に記録媒体からの反射光を集光するレンズ系と、レー
ザー光源からのレーザー光を０次回折光として透過する
と共にレンズ系によって集光された反射光をレーザー光
源の方向とは異なる方向に回折する回折素子と、回折素
子からの１次回折光を受光する受光素子とを備えた光学
ヘッドにおいて、上記回折素子は、上記レーザー光の光
軸を含む第１の領域に設けられた第１の回折格子と、上
記レーザー光の光軸を含まない第２の領域に設けられた
第２の回折格子とからなり、かつ、上記第１の領域は、
上記第１の回折格子による１次回折光が上記レンズ系に
入射しないような範囲に設定されており、さらに、上記
第１および第２の回折格子は互いに異なる回折方向を有
しており、さらに、上記第１および第２の回折格子の格
子間隔はほぼ等しく、かつ、該格子間隔は、該第２の回
折格子による１次回折光が上記レンズ系に入射しない程
度の間隔に設定されていることを特徴とすることも可能
である。
【００２３】さらに、本発明に係る光学ヘッドは、上記
の課題を解決するために、上記第１および第２の回折格
子の０次回折光の透過率がほぼ等しくなるように設定さ
れていることが好ましい。
の課題を解決するために、上記第１および第２の回折格
子の０次回折光の透過率がほぼ等しくなるように設定さ
れていることが好ましい。
【００２４】
【作用】本発明の構成によれば、レーザー光源と、レー
ザー光源から出射されたレーザー光を記録媒体に収斂す
ると共に記録媒体からの反射光を集光するレンズ系と、
レーザー光源からのレーザー光を０次回折光として透過
すると共にレンズ系によって集光された反射光をレーザ
ー光源の方向とは異なる方向に回折する回折素子と、回
折素子からの１次回折光を受光する受光素子とを備えた
光学ヘッドにおいて、前記回折素子には、第１および第
２の回折格子を設けており、かつ、前記レーザー光源か
らのレーザー光が第１および第２の回折格子に入射する
ことにより生じた１次回折光が前記レンズ系に入射しな
いように、第１および第２の回折格子を形成しているの
で、レーザー光源からのレーザー光の０次回折光だけが
記録媒体上に収斂され、１次回折光は記録媒体上に収斂
されなくなる。これにより、受光素子での偽信号を大幅
に抑制することができる。また、第１および第２の回折
格子が互いに異なる回折方向を有する構成であって、例
えば第２の回折格子が、第１の回折格子に対して、第１
の回折格子の格子方向に垂直な方向に配置される構成の
場合は、レーザー光源からのレーザー光の０次回折光の
強度分布に乱れを発生させにくくすることができる。
ザー光源から出射されたレーザー光を記録媒体に収斂す
ると共に記録媒体からの反射光を集光するレンズ系と、
レーザー光源からのレーザー光を０次回折光として透過
すると共にレンズ系によって集光された反射光をレーザ
ー光源の方向とは異なる方向に回折する回折素子と、回
折素子からの１次回折光を受光する受光素子とを備えた
光学ヘッドにおいて、前記回折素子には、第１および第
２の回折格子を設けており、かつ、前記レーザー光源か
らのレーザー光が第１および第２の回折格子に入射する
ことにより生じた１次回折光が前記レンズ系に入射しな
いように、第１および第２の回折格子を形成しているの
で、レーザー光源からのレーザー光の０次回折光だけが
記録媒体上に収斂され、１次回折光は記録媒体上に収斂
されなくなる。これにより、受光素子での偽信号を大幅
に抑制することができる。また、第１および第２の回折
格子が互いに異なる回折方向を有する構成であって、例
えば第２の回折格子が、第１の回折格子に対して、第１
の回折格子の格子方向に垂直な方向に配置される構成の
場合は、レーザー光源からのレーザー光の０次回折光の
強度分布に乱れを発生させにくくすることができる。
【００２５】さらに、本発明の構成によれば、上記の第
１および第２の回折格子の０次回折光の透過率がほぼ等
しくなるように設定されているので、上記の作用に加
え、レーザー光源からのレーザー光の０次回折光の強度
分布に乱れが発生しにくくなる。これにより、レーザー
光源からのレーザー光をレンズ系により記録媒体上に正
確に収斂できる。
１および第２の回折格子の０次回折光の透過率がほぼ等
しくなるように設定されているので、上記の作用に加
え、レーザー光源からのレーザー光の０次回折光の強度
分布に乱れが発生しにくくなる。これにより、レーザー
光源からのレーザー光をレンズ系により記録媒体上に正
確に収斂できる。
【００２６】
【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図９に
基づいて説明すれば、以下の通りである。
基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２７】本実施例の光学ヘッドは、図１に示すよう
に、レーザー光源１、回折素子２・３、コリメーターレ
ンズ４、対物レンズ５および受光素子６を備えている。
に、レーザー光源１、回折素子２・３、コリメーターレ
ンズ４、対物レンズ５および受光素子６を備えている。
【００２８】回折素子２は、レーザー光源１から出射さ
れた光を回折し、フォーカス誤差信号ＦＥＳおよび情報
信号ＲＦを検出するためのメインビーム（０次回折光）
と、トラッキング誤差信号ＴＥＳを検出するための２つ
のサブビーム（±１次回折光）とに分割するようになっ
ている。
れた光を回折し、フォーカス誤差信号ＦＥＳおよび情報
信号ＲＦを検出するためのメインビーム（０次回折光）
と、トラッキング誤差信号ＴＥＳを検出するための２つ
のサブビーム（±１次回折光）とに分割するようになっ
ている。
【００２９】回折素子３は、３つの回折格子３ａ〜３ｃ
を有している。回折格子３ａ・３ｂ（第１の回折格子）
と回折格子３ｃ（第２の回折格子）とは、Ｘ−Ｘ’方向
に平行な分割線３ｅにより分割されており、回折格子３
ａと３ｂとは、Ｙ−Ｙ’方向（記録媒体７のトラックに
直交する方向）の分割線３ｄにより分割されている。な
お、分割線３ｄ・３ｅは実在線ではない。
を有している。回折格子３ａ・３ｂ（第１の回折格子）
と回折格子３ｃ（第２の回折格子）とは、Ｘ−Ｘ’方向
に平行な分割線３ｅにより分割されており、回折格子３
ａと３ｂとは、Ｙ−Ｙ’方向（記録媒体７のトラックに
直交する方向）の分割線３ｄにより分割されている。な
お、分割線３ｄ・３ｅは実在線ではない。
【００３０】分割線３ｅは、Ｘ−Ｘ’方向およびＹ−
Ｙ’方向に垂直な方向に延びた光軸Ｃから距離Ｌだけ離
れており、光軸Ｃを含まない側に回折格子３ｃが設けら
れている。なお、本実施例の光軸Ｃは、レーザー光源１
から出射された光の光線軸に一致している。
Ｙ’方向に垂直な方向に延びた光軸Ｃから距離Ｌだけ離
れており、光軸Ｃを含まない側に回折格子３ｃが設けら
れている。なお、本実施例の光軸Ｃは、レーザー光源１
から出射された光の光線軸に一致している。
【００３１】回折格子３ａ〜３ｃはＸ−Ｘ’方向（記録
媒体７のトラック方向）に延びた格子を有しており、回
折格子３ａの格子間隔は回折格子３ｂの格子間隔よりや
や狭くなっている。上記の距離Ｌは、回折格子３ａ・３
ｂにより回折された１次回折光がコリメーターレンズ４
に入射しないような範囲に設定されている。
媒体７のトラック方向）に延びた格子を有しており、回
折格子３ａの格子間隔は回折格子３ｂの格子間隔よりや
や狭くなっている。上記の距離Ｌは、回折格子３ａ・３
ｂにより回折された１次回折光がコリメーターレンズ４
に入射しないような範囲に設定されている。
【００３２】また、回折格子３ｃの格子間隔は回折格子
３ａ・３ｂよりかなり狭くなっており、回折格子３ｃに
より回折された１次回折光がコリメーターレンズ４に入
射しないようになっている。
３ａ・３ｂよりかなり狭くなっており、回折格子３ｃに
より回折された１次回折光がコリメーターレンズ４に入
射しないようになっている。
【００３３】コリメーターレンズ４は、レーザー光源１
からの発散した光を平行光に変換する。対物レンズ５
は、コリメーターレンズ４からの平行光を記録媒体７に
収斂する。コリメーターレンズ４および対物レンズ５
を、光学ヘッドのレンズ系と呼ぶことにする。
からの発散した光を平行光に変換する。対物レンズ５
は、コリメーターレンズ４からの平行光を記録媒体７に
収斂する。コリメーターレンズ４および対物レンズ５
を、光学ヘッドのレンズ系と呼ぶことにする。
【００３４】受光素子６は、５つの受光部６ａ〜６ｅに
分割されており、受光部６ａ・６ｂの分割線６ｆがＹ−
Ｙ’方向と一致するように配置されている。
分割されており、受光部６ａ・６ｂの分割線６ｆがＹ−
Ｙ’方向と一致するように配置されている。
【００３５】上記の構成において、レーザー光源１から
出射された光は、回折素子２でメインビームと２つのサ
ブビームとに分割された後、さらに回折素子３により回
折されて、それぞれの０次回折光がコリメーターレンズ
４を通過し、対物レンズ５により記録媒体７上に集光さ
れる。このとき、メインビームはトラックに集光される
一方、２つのサブビームは、メインビームからＹ−Ｙ’
方向へわずかにずれた位置であって、かつ、Ｘ−Ｘ’方
向にやや大きくずれた位置に集光される。
出射された光は、回折素子２でメインビームと２つのサ
ブビームとに分割された後、さらに回折素子３により回
折されて、それぞれの０次回折光がコリメーターレンズ
４を通過し、対物レンズ５により記録媒体７上に集光さ
れる。このとき、メインビームはトラックに集光される
一方、２つのサブビームは、メインビームからＹ−Ｙ’
方向へわずかにずれた位置であって、かつ、Ｘ−Ｘ’方
向にやや大きくずれた位置に集光される。
【００３６】記録媒体７からの反射光は、対物レンズ５
およびコリメーターレンズ４を通過し、回折素子３によ
り回折され、その１次回折光が受光素子６に導かれる。
受光素子６上に集光された上記１次回折光の内、受光部
６ａ・６ｂに集光されたメインビームによりフォーカス
誤差信号ＦＥＳが得られ、受光部６ａ・６ｂ・６ｃに集
光されたメインビームにより情報信号ＲＦが得られる。
また、受光部６ｄ・６ｅに集光されたサブビームにより
トラッキング誤差信号ＴＥＳが得られる。
およびコリメーターレンズ４を通過し、回折素子３によ
り回折され、その１次回折光が受光素子６に導かれる。
受光素子６上に集光された上記１次回折光の内、受光部
６ａ・６ｂに集光されたメインビームによりフォーカス
誤差信号ＦＥＳが得られ、受光部６ａ・６ｂ・６ｃに集
光されたメインビームにより情報信号ＲＦが得られる。
また、受光部６ｄ・６ｅに集光されたサブビームにより
トラッキング誤差信号ＴＥＳが得られる。
【００３７】ところで、図２に示すように、回折素子２
からのメインビームおよびサブビームは、回折素子３に
より回折されて１次回折光を発生する。このとき、回折
格子３ａ・３ｂからの１次回折光は仮想線Ａの方向に進
み、コリメーターレンズ４に入射することはない。ま
た、回折格子３ｃからの１次回折光は仮想線Ａ’の方向
に進み、コリメーターレンズ４に入射することはない。
からのメインビームおよびサブビームは、回折素子３に
より回折されて１次回折光を発生する。このとき、回折
格子３ａ・３ｂからの１次回折光は仮想線Ａの方向に進
み、コリメーターレンズ４に入射することはない。ま
た、回折格子３ｃからの１次回折光は仮想線Ａ’の方向
に進み、コリメーターレンズ４に入射することはない。
【００３８】これによって、回折素子３からの１次回折
光が記録媒体７に集光されて、この反射光が受光素子６
に受光されることはほとんどなくなる。それゆえ、フォ
ーカス誤差信号ＦＥＳおよび情報信号ＲＦに生じる偽信
号を大幅に抑制することができる。
光が記録媒体７に集光されて、この反射光が受光素子６
に受光されることはほとんどなくなる。それゆえ、フォ
ーカス誤差信号ＦＥＳおよび情報信号ＲＦに生じる偽信
号を大幅に抑制することができる。
【００３９】図３には回折素子３に入射したメインビー
ムの断面９およびサブビームの断面９’・９’が示され
ている。断面９・９’・９’が回折格子３ａ・３ｂと回
折格子３ｃにまたがった場合でも、回折格子３ａ・３ｂ
と回折格子３ｃの０次回折光の透過率がほぼ等しくなる
ように設定されているので、メインビームおよびサブビ
ームに強度分布の乱れが生じない。これにより、メイン
ビームおよびサブビームを記録媒体７上に正確に収斂す
ることができる。しかも、この収斂性は、回折素子３上
の断面９・９’・９’の位置に依らない。
ムの断面９およびサブビームの断面９’・９’が示され
ている。断面９・９’・９’が回折格子３ａ・３ｂと回
折格子３ｃにまたがった場合でも、回折格子３ａ・３ｂ
と回折格子３ｃの０次回折光の透過率がほぼ等しくなる
ように設定されているので、メインビームおよびサブビ
ームに強度分布の乱れが生じない。これにより、メイン
ビームおよびサブビームを記録媒体７上に正確に収斂す
ることができる。しかも、この収斂性は、回折素子３上
の断面９・９’・９’の位置に依らない。
【００４０】さらに、距離Ｌ（図１）を短くすれば、回
折格子３ａ・３ｂの回折角度を小さくしても、１次回折
光がレンズ系に入射しなくなる。これにより、レーザー
光源１と受光素子６との間隔を小さくできるので、これ
らを小型パッケージ内に収容できる。したがって、光学
ヘッドの小型化、薄型化、軽量化を実現できる。
折格子３ａ・３ｂの回折角度を小さくしても、１次回折
光がレンズ系に入射しなくなる。これにより、レーザー
光源１と受光素子６との間隔を小さくできるので、これ
らを小型パッケージ内に収容できる。したがって、光学
ヘッドの小型化、薄型化、軽量化を実現できる。
【００４１】以上の実施例では、回折格子３ａ〜３ｃを
回折素子３の全面に設けているが、これに限らず例えば
図４に示すように、回折素子３のほぼ中央に格子方向の
幅いっぱいに設けられた方形をなすものや、図５に示す
ように、格子方向の幅を狭くした方形のものでもよい。
また、図６に示すように楕円形のものや、図７に示すよ
うに円形を部分的に切除したような形状でもよい。
回折素子３の全面に設けているが、これに限らず例えば
図４に示すように、回折素子３のほぼ中央に格子方向の
幅いっぱいに設けられた方形をなすものや、図５に示す
ように、格子方向の幅を狭くした方形のものでもよい。
また、図６に示すように楕円形のものや、図７に示すよ
うに円形を部分的に切除したような形状でもよい。
【００４２】このように、回折格子３ａ〜３ｃが設けら
れる範囲は、Ｙ−Ｙ’方向だけでなくＸ−Ｘ’方向にも
制限してもよいが、本実施例のように、回折素子３を３
ビーム法に用いる場合、回折素子３において、メインビ
ームの反射光およびサブビームの反射光が互いにややず
れた位置にあるため、幾分Ｘ−Ｘ’方向に広くするのが
望ましい。
れる範囲は、Ｙ−Ｙ’方向だけでなくＸ−Ｘ’方向にも
制限してもよいが、本実施例のように、回折素子３を３
ビーム法に用いる場合、回折素子３において、メインビ
ームの反射光およびサブビームの反射光が互いにややず
れた位置にあるため、幾分Ｘ−Ｘ’方向に広くするのが
望ましい。
【００４３】また、回折格子３ｃのパターンについても
いくつかの変形が可能である。例えば、図８および図９
に示すように、回折角度だけでなく、回折方向も変えて
もよい。しかし、回折格子３ｃの格子間隔を回折格子３
ａ・３ｂの格子間隔に対してあまり変えない方が、回折
格子３ａ・３ｂ・３ｃの０次回折光の透過率をほぼ等し
くするためには有利である。
いくつかの変形が可能である。例えば、図８および図９
に示すように、回折角度だけでなく、回折方向も変えて
もよい。しかし、回折格子３ｃの格子間隔を回折格子３
ａ・３ｂの格子間隔に対してあまり変えない方が、回折
格子３ａ・３ｂ・３ｃの０次回折光の透過率をほぼ等し
くするためには有利である。
【００４４】以上の実施例では、３ビーム法を採用した
光学系を有する光学ヘッドについて説明したが、回折素
子２が不要な１ビーム法を採用した光学系を有する光学
ヘッドについても本発明を応用できる。
光学系を有する光学ヘッドについて説明したが、回折素
子２が不要な１ビーム法を採用した光学系を有する光学
ヘッドについても本発明を応用できる。
【００４５】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る光学ヘッド
は、回折素子が、レーザー光の光軸を含む第１の領域に
設けられた第１の回折格子と、上記レーザー光の光軸を
含まない第２の領域に設けられた第２の回折格子とから
なり、かつ、上記第１の領域は、上記第１の回折格子に
よる１次回折光がレンズ系に入射しないような範囲に設
定されており、さらに、上記第１および第２の回折格子
は同じ回折方向を有しており、さらに、上記第２の回折
格子における格子間隔は、上記第１の回折格子における
格子間隔よりも狭く、かつ、該第２の回折格子による１
次回折光が上記レンズ系に入射しない程度の間隔に設定
されている構成である。 また、本発明に係る光学ヘッド
は、回折素子が、レーザー光の光軸を含む第１の領域に
設けられた第１の回折格子と、上記レーザー光の光軸を
含まない第２の領域に設けられた第２の回折格子とから
なり、かつ、上記第１の領域は、上記第１の回折格子に
よる１次回折光がレンズ系に入射しないような範囲に設
定されており、さらに、上記第１および第２の回折格子
は互いに異なる回折方向を有しており、さらに、上記第
１および第２の回折格子の格子間隔はほぼ等しく、か
つ、該格子間隔は、該第２の回折格子による１次回折光
が上記レンズ系に入射しない程度の間隔に設定されてい
る構成とすることも可能である。 従って、レーザー光源
からのレーザー光の０次回折光だけが記録媒体に収斂さ
れ、１次回折光は記録媒体上に収斂されなくなる。これ
により、受光素子での偽信号を大幅に抑制することがで
きるという効果を奏する。
は、回折素子が、レーザー光の光軸を含む第１の領域に
設けられた第１の回折格子と、上記レーザー光の光軸を
含まない第２の領域に設けられた第２の回折格子とから
なり、かつ、上記第１の領域は、上記第１の回折格子に
よる１次回折光がレンズ系に入射しないような範囲に設
定されており、さらに、上記第１および第２の回折格子
は同じ回折方向を有しており、さらに、上記第２の回折
格子における格子間隔は、上記第１の回折格子における
格子間隔よりも狭く、かつ、該第２の回折格子による１
次回折光が上記レンズ系に入射しない程度の間隔に設定
されている構成である。 また、本発明に係る光学ヘッド
は、回折素子が、レーザー光の光軸を含む第１の領域に
設けられた第１の回折格子と、上記レーザー光の光軸を
含まない第２の領域に設けられた第２の回折格子とから
なり、かつ、上記第１の領域は、上記第１の回折格子に
よる１次回折光がレンズ系に入射しないような範囲に設
定されており、さらに、上記第１および第２の回折格子
は互いに異なる回折方向を有しており、さらに、上記第
１および第２の回折格子の格子間隔はほぼ等しく、か
つ、該格子間隔は、該第２の回折格子による１次回折光
が上記レンズ系に入射しない程度の間隔に設定されてい
る構成とすることも可能である。 従って、レーザー光源
からのレーザー光の０次回折光だけが記録媒体に収斂さ
れ、１次回折光は記録媒体上に収斂されなくなる。これ
により、受光素子での偽信号を大幅に抑制することがで
きるという効果を奏する。
【００４６】さらに、本発明に係る光学ヘッドによれ
ば、上記第１および第２の回折格子の０次回折光の透過
率がほぼ等しくなるように設定されているので、レーザ
ー光源からのレーザー光の０次回折光の強度分布に乱れ
が発生しにくくなる。これにより、レーザー光源からの
レーザー光をレンズ系により記録媒体上に正確に収斂で
きる。
ば、上記第１および第２の回折格子の０次回折光の透過
率がほぼ等しくなるように設定されているので、レーザ
ー光源からのレーザー光の０次回折光の強度分布に乱れ
が発生しにくくなる。これにより、レーザー光源からの
レーザー光をレンズ系により記録媒体上に正確に収斂で
きる。
【図１】本発明の光学ヘッドの概略の構成を示す斜視図
である。
である。
【図２】図１の光学ヘッドの概略の構成を示す正面図で
ある。
ある。
【図３】図１の光学ヘッドのレンズ系側の回折素子上の
メインビームおよびサブビームを示す概略の平面図であ
る。
メインビームおよびサブビームを示す概略の平面図であ
る。
【図４】図１の光学ヘッドのレンズ系側の回折素子の他
の構成を示す概略の平面図である。
の構成を示す概略の平面図である。
【図５】図１の光学ヘッドのレンズ系側の回折素子のそ
の他の構成を示す概略の平面図である。
の他の構成を示す概略の平面図である。
【図６】図１の光学ヘッドのレンズ系側の回折素子のそ
の他の構成を示す概略の平面図である。
の他の構成を示す概略の平面図である。
【図７】図１の光学ヘッドのレンズ系側の回折素子のそ
の他の構成を示す概略の平面図である。
の他の構成を示す概略の平面図である。
【図８】図１の光学ヘッドのレンズ系側の回折素子のそ
の他の構成を示す概略の平面図である。
の他の構成を示す概略の平面図である。
【図９】図１の光学ヘッドのレンズ系側の回折素子のそ
の他の構成を示す概略の平面図である。
の他の構成を示す概略の平面図である。
【図１０】従来例を示すものであり、光学ヘッドの概略
の構成を示す斜視図である。
の構成を示す斜視図である。
【図１１】図１０の受光素子上の光スポットを示す概略
の説明図である。
の説明図である。
【図１２】図１０の光学ヘッドの概略の構成を示す正面
図である。
図である。
【図１３】図１０の光学ヘッドのレンズ系側の回折素子
の構成を示す平面図である。
の構成を示す平面図である。
【図１４】他の従来例を示すものであり、光学ヘッドの
概略の構成を示す正面図である。
概略の構成を示す正面図である。
【図１５】図１４の光学ヘッドのレンズ系側の回折素子
の構成を示す平面図である。
の構成を示す平面図である。
【図１６】その他の従来例を示すものであり、光学ヘッ
ドの概略の構成を示す正面図である。
ドの概略の構成を示す正面図である。
【図１７】図１６の光学ヘッドのレンズ系側の回折素子
上のメインビームおよびサブビームを示す概略の平面図
である。
上のメインビームおよびサブビームを示す概略の平面図
である。
１ レーザー光源 ３ 回折素子 ３ａ 回折格子（第１の回折素子） ３ｂ 回折格子（第１の回折素子） ３ｃ 回折格子（第２の回折素子） ３ｄ 境界線 ３ｅ 境界線 ４ コリメーターレンズ（レンズ系） ５ 対物レンズ（レンズ系） ６ 受光素子 ７ 記録媒体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 秀朗 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−273336（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−121131（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−217426（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−260644（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−269246（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−292644（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/12 - 7/22
Claims (3)
- 【請求項１】レーザー光源と、レーザー光源から出射さ
れたレーザー光を記録媒体に収斂すると共に記録媒体か
らの反射光を集光するレンズ系と、レーザー光源からの
レーザー光を０次回折光として透過すると共にレンズ系
によって集光された反射光をレーザー光源の方向とは異
なる方向に回折する回折素子と、回折素子からの１次回
折光を受光する受光素子とを備えた光学ヘッドにおい
て、上記回折素子は、上記レーザー光の光軸を含む第１の領
域に設けられた第１の回折格子と、上記レーザー光の光
軸を含まない第２の領域に設けられた第２の回折格子と
からなり、かつ、上記第１の領域は、上記第１の回折格
子による１次回折光が上記レンズ系に入射しないような
範囲に設定されており、 さらに、上記第１および第２の回折格子は同じ回折方向
を有しており、 さらに、上記第２の回折格子における格子間隔は、上記
第１の回折格子における格子間隔よりも狭く、かつ、該
第２の回折格子による１次回折光が上記レンズ系に入射
しない程度の間隔に設定されている ことを特徴とする光
学ヘッド。 - 【請求項２】レーザー光源と、レーザー光源から出射さ
れたレーザー光を記録媒体に収斂すると共に記録媒体か
らの反射光を集光するレンズ系と、レーザー光源からの
レーザー光を０次回折光として透過すると共にレンズ系
によって集光された反射光をレーザー光源の方向とは異
なる方向に回折する回折素子と、回折素子からの１次回
折光を受光する受光素子とを備えた光学ヘッドにおい
て、 上記回折素子は、上記レーザー光の光軸を含む第１の領
域に設けられた第１の回折格子と、上記レーザー光の光
軸を含まない第２の領域に設けられた第２の回折格子と
からなり、かつ、上記第１の領域は、上記第１の回折格
子による１次回折光が上記レンズ系に入射しないような
範囲に設定されており、 さらに、上記第１および第２の回折格子は互いに異なる
回折方向を有しており、 さらに、上記第１および第２の回折格子の格子間隔はほ
ぼ等しく、かつ、該格子間隔は、該第２の回折格子によ
る１次回折光が上記レンズ系に入射しない程度 の間隔に
設定されていることを特徴とする 光学ヘッド。 - 【請求項３】上記第１および第２の回折格子の０次回折
光の透過率がほぼ等しくなるように設定されていること
を特徴とする請求項１または２に記載の光学ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04046955A JP3107892B2 (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 光学ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04046955A JP3107892B2 (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 光学ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05250718A JPH05250718A (ja) | 1993-09-28 |
| JP3107892B2 true JP3107892B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=12761714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04046955A Expired - Fee Related JP3107892B2 (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 光学ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3107892B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3889104B2 (ja) * | 1997-02-07 | 2007-03-07 | シャープ株式会社 | 光ピックアップ装置 |
-
1992
- 1992-03-04 JP JP04046955A patent/JP3107892B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05250718A (ja) | 1993-09-28 |
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