JP3162167B2 - 光ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的記録媒体に対し
て情報の記録および／または再生を行うための光ヘッド
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ヘッドとして、光学系の簡略
化、小型化等のために、ホログラム素子を用いたものが
種々提案されている。例えば、特開昭６２−２７７６３
５号公報には、図７に示す光ヘッドが提案されている。

【０００３】図７に示す光ヘッドにおいては、半導体レ
ーザ１からの光ビームを格子レンズ２に入射させて、そ
の０次光を結像レンズ３を経て記録媒体４に投射し、そ
の反射光（戻り光）を結像レンズ３を経て格子レンズ２
に入射させ、その回折光を光検出器５で受光するように
している。格子レンズ２は、半導体レーザ１の光軸と交
わる線６および７を境に、回折方向がそれぞれ異なるよ
うに瞳分割した４つのレンズ領域２ａ〜２ｄを有し、こ
れらレンズ領域で記録媒体４からの戻り光をそれぞれ回
折させるようにしている。

【０００４】また、光検出器５は、６個の受光領域５ａ
〜５ｆを有する６分割領域をもって構成され、格子レン
ズ２のレンズ領域２ａで回折された光ビームを受光領域
５ａで、レンズ領域２ｂで回折された光ビームを受光領
域５ｂで、レンズ領域２ｃで回折された光ビームを受光
領域５ｃ、５ｄで、レンズ領域２ｄで回折された光ビー
ムを受光領域５ｄで、レンズ領域２で回折された光ビー
ムを受光領域５ｅ、５ｆでそれぞれ受光するようにして
いる。なお、格子レンズ２の各レンズ領域２ａ〜２ｄの
焦点距離は、レンズ領域２ａ、２ｂでは等しく、レンズ
領域２ｃ、２ｄではレンズ領域２ａ、２ｂの焦点距離に
対して前後にずれている。

【０００５】このような光ヘッドにおいては、受光領域
５ｃ、５ｄおよび受光領域５ｅ、５ｆを、結像レンズ３
が記録媒体４に対して合焦状態にあるときに、入射光強
度が等しくなるように配慮することにより、これら受光
領域５ｃ、５ｄおよび受光領域５ｅ、５ｆの出力に基づ
いて結像レンズ３の記録媒体４に対するフォーカス誤差
信号を得るようにしている。

【０００６】また、特開昭６３−１４８４３７号公報に
は、図８に示す光ヘッドが提案されている。この光ヘッ
ドにおいては、半導体レーザ８からの入射光はコリメー
トレンズ９を経て偏光ビームスプリッタ１０で反射され
た後、１／４λ板１１および集光レンズ１２を経て光デ
ィスク１３上のピット面に微小スポットを形成する。ピ
ット面で反射、回折された光ビームは、再び集光レンズ
１２、１／４λ板１１を通過して、往きの光路とは偏光
面が９０°回転した状態で偏光ビームスプリッタ１０を
透過して、ホログラム素子１４に入射する。

【０００７】ホログラム素子１４は、非点収差波面のレ
ンズフーリェ変換型ホログラムであって、１次回折光が
集光レンズ１５で絞られ、すなわち回折された再生波面
の一方が集光レンズ１５の近軸光線に対して逆フーリェ
変換され、非点収差を含むスポット像を四分割フォトデ
ィテクタ１６の光電変換面に生じる。他方、ホログラム
素子１４を透過した０次回折光は、ファーフィールドパ
ターンを２分割フォトディテクタ１７上に形成するよう
にしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のうち図７に示した光ヘッドは、格子レンズ２の各
レンズ領域２ａ〜２ｄで回折された記録媒体４からの戻
り光のうち、例えば＋１次回折光のみを光検出器５で受
光し、−１次回折光および０次回折光は全く利用してい
ない。このため、光の利用効率が著しく悪く、ノイズ等
の影響でフォーカス誤差信号を高感度かつ高精度で検出
できないという問題がある。

【０００９】この点、図８に示した光ヘッドは、光ディ
スク１３からの戻り光がホログラム素子１４に入射し、
その０次回折光および１次回折光を２分割フォトディテ
クタ１７、四分割フォトディテクタ１６で検出している
ため、ホログラム素子１４に入射した光ビームの利用効
率がよい。しかし、この光ヘッドは光ディスク１３から
の戻り光が、偏光ビームスプリッタ１０、ホログラム素
子１４を通過した後、フォトディテクタに入射するよう
になっている。ところが、フォトディテクタ１６上での
エラー検出の検出感度を高くする、またはフォトディテ
クタ１６の許容位置精度を下げる等のために、ホログラ
ム素子１４とフォトディテクタ１６との距離をある程度
とる必要がある。したがって、偏光ビームスプリッタ１
０からフォトディテクタ１６までの距離が大きくなり、
光ヘッドの大型化を招いてしまうという問題がある。

【００１０】本発明は、上記従来の問題点に着目してな
されたもので、光ビームの利用効率を高めることがで
き、かつ小型化を図った光ヘッドを提供することを目的
としたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１に係る発明は、光源からの光ビームをビームスプリ
ッタ、ホログラム素子および集光手段を経て光学的記録
媒体に集光させ、該光学的記録媒体からの戻り光を前記
集光手段を経て前記ホログラム素子に入射させるように
した光ヘッドにおいて、前記戻り光の前記ホログラム素
子での±１次回折光をそれぞれ受光する第１の光検出手
段と、前記戻り光の前記ホログラム素子での０次光を前
記ビームスプリッタを経て受光する第２の光検出手段と
を有することを特徴とするものである。請求項２に係る
発明は、請求項１に記載の光ヘッドにおいて、前記ビー
ムスプリッタは、前記光源側の面にハーフミラーコート
を施し、裏面に反射防止コートを施した平行平板からな
ることを特徴とするものである。請求項３に係る発明
は、請求項１に記載の光ヘッドにおいて、前記ビームス
プリッタは、前記光源側の面にハーフミラーコートを施
し、裏面に偏光分離用のホログラムを形成した平行平板
からなることを特徴とするものである。請求項４に係る
発明は、請求項１に記載の光ヘッドにおいて、前記ビー
ムスプリッタはハーフミラーからなり、前記光源からの
光ビームを前記ハーフミラーを透過させて前記ホログラ
ム素子に導き、前記戻り光の前記ホログラム素子での０
次光を前記ハーフミラーで反射させ、その反射光を偏光
分離用のホログラムを経て前記第２の光検出手段で受光
するよう構成したことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】このように、光源からの光ビームをビームスプ
リッタ、ホログラム素子および集光手段を経て光学的記
録媒体に集光させ、光学的記録媒体からの戻り光のうち
ホログラム素子での±１次回折光を第１の光検出手段で
それぞれ受光し、０次光をビームスプリッタを経て第２
の光検出手段で受光するようにしたので、戻り光の利用
効率を高めることができると共に、ホログラム素子と第
２の光検出手段との距離を確保しつつ、ビームスプリッ
タを第２の光検出手段に近づけることができ、光ヘッド
の小型化を図ることが可能となる。また、１次回折光は
ビームスプリッタに入射することなく第１の光検出手段
で受光されるので、オフセット等を生じさせることなく
第１の光検出手段の出力を高くすることができる。ま
た、０次光を偏光分離用のホログラムを経て第２の光検
出手段で受光する構成にあっては、偏光分離用のホログ
ラムに対する０次光の入射角が、光ビームの波長変動や
ホログラム素子の熱膨張等の影響を受けないので、安定
した偏光分離を行わせることができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明していく。図１および図２は本発明の第１実施例を
示すもので、図１は分解斜視図を、図２は断面図を示
す。この実施例は、光磁気記録媒体１８に対して情報の
記録および／または再生を行うもので、ホルダ１９には
レーザユニット２０、ホログラム素子２１および対物レ
ンズ２２を保持し、このホルダ１９を公知の電磁駆動手
段により光磁気記録媒体１８に対して、例えば垂直なフ
ォーカス方向（Ｚ方向）およびトラッキング方向（Ｙ方
向）の２方向に駆動するようにする。

【００１４】レーザユニット２０には、シリコン基板２
４を設け、このシリコン基板２４上に半導体レーザ３５
をマウントするとともに、表面に５つの光検出器２５〜
２９を形成する。またシリコン基板２４上にはエッチン
グによりＶ溝３０を形成し、このＶ溝３０に平行平板３
１を、その端面をシリコン基板２４に対して４５°傾斜
させて位置決め固定する。平行平板３１の半導体レーザ
３５側の面３１ａには、ハーフミラーコートを施し、反
対側の面３１ｂには、反射防止コートが施されている。

【００１５】光検出器２５は、半導体レーザ３５の後方
出射光の下側の一部を受光するように、半導体レーザ３
５のＸ（−）方向側に形成し、その出力に基づいて半導
体レーザ３５のパワーを制御するようにする。また、光
検出器２６、２７は、平行平板３１のＸ（＋）方向側に
形成するとともに、光検出器２７はＹ方向２分割した受
光領域をもって構成する。さらに光検出器２８、２９
は、平行平板３１のＹ方向両側に形成する。これら光検
出器２８、２９は、それぞれＸ方向に３分割された受光
領域２８ａ〜２８ｃ、受光領域２９ａ〜２９ｃをもって
構成する。なお、レーザユニット２０は、シリコン基板
２４、平行平板３１、半導体レーザ３５をもって構成す
る。

【００１６】ホログラム素子２１は、平行平板３１のＺ
（＋）方向側に配置し、このホログラム素子２１の表面
にはＸ方向にほぼ平行な格子を有するホログラム３３が
形成されている。ホログラム素子２１のＺ（＋）方向側
に、対物レンズ２２を配置する。なお、図１では対物レ
ンズ２２に対して、シリコン基板２４等を誇張して大き
く描いてある。

【００１７】以下、この実施例の動作を説明する。半導
体レーザ３５のＸ（−）方向側に出射した光ビームは、
その下側の一部が光検出器２５に入射し、この光検出器
２５は後方モニタ信号を出力する。また、半導体レーザ
３５のＸ（＋）方向側に出射した光ビームは、Ｙ方向に
平行に偏光されており、平行平板３１のハーフミラー面
３１ａに入射する。ハーフミラー面３１ａを透過した光
ビームの一部は、反対側の面３１ｂを透過しＸ（＋）方
向に平行に出射する。その下側の一部が光検出器２６に
入射し、この光検出器２６は先方モニタ信号を出力す
る。

【００１８】また、平行平板３１のハーフミラー面３１
ａに入射した光ビームの一部は、Ｚ（＋）方向側に反射
されてホログラム素子２１を透過し、さらに対物レンズ
２２で集光されて光磁気記録媒体１８の記録トラック２
３上に光スポットとして照射される。なお、この実施例
において、光スポットが形成される部位の記録トラック
２３の接線方向は、Ｘ方向に平行つまり照射光の偏光方
向と直交している。

【００１９】記録媒体１８での反射光（戻り光）は、再
び対物レンズ２２を透過し、ホログラム３３に入射す
る。ホログラム３３で回折された戻り光の±１次回折光
は、Ｙ方向に光路を曲げられ、それぞれ光検出器２８、
２９に入射する。一方、ホログラム３３をそのまま透過
する０次回折光は、再び平行平板３１に入射し、平行平
板３１を透過した光ビームは光検出器２７に入射する。

【００２０】次に、各光検出器からの出力により各種信
号を得るための方法を説明する。先ず、光検出器２７に
入射した光ビームによって、２分割された受光領域２７
ａ、２７ｂでの出力により、トラッキングエラー信号
（ＴＥ）が得られる。この場合、プッシュプル法によ
り、ＴＥ＝（２７ａ−２７ｂ）として得られる。

【００２１】また、光検出器２８、２９に入射した光ビ
ームによって、３分割された受光領域２８ａ〜２８ｃ、
受光領域２９ａ〜２９ｃでの出力により、フォーカスエ
ラー信号（ＦＥ）が得られる。この場合、ビームサイズ
法により、ＦＥ＝（２８ａ−２８ｂ＋２８ｃ）−（２９
ａ−２９ｂ＋２９ｃ）として得られる。

【００２２】また、情報の再生信号（ＲＦ）は光検出器
２７、２８での出力により、次のようにして得られる。

【数１】ＲＦ＝（２７ａ＋２７ｂ）または、 ＲＦ＝（２７ａ＋２７ｂ）＋（２８ａ＋２８ｂ＋２８
ｃ）＋（２９ａ＋２９ｂ＋２９ｃ）

【００２３】以上のごとく本実施例によれば、ホログラ
ム３３に入射する光磁気記録媒体１８からの戻り光のう
ち、±１次回折光のみならず０次回折光も利用している
ので、戻り光の利用効率がよい。したがって、光検出器
の受光領域での出力電圧を高くとることができる。ま
た、フォーカスエラー信号はホログラム３３による±１
次回折光によって得るようにし、０次回折光によりトラ
ッキングエラー信号を得るというように、別々の光検出
器で行っているので、各光検出器の分割線の方向、回折
方向を最適な方向に設定できる。

【００２４】また、光検出器２８、２９の分割線の方向
をＹ方向に平行にすることにより、ホログラム３３によ
る±１次回折方向の回折方向と同じとなり、半導体レー
ザ３５の波長変動等による回折角の変化の影響を受ける
ことがない。また、トラッキングエラー信号は、０次回
折光を利用しているので、半導体レーザ３５の波長変動
等によるオフセットの発生等がない。

【００２５】また、半導体レーザ３５、光検出器２５〜
２９、ビームスプリッタである平行平板３１を一体化で
き、さらに半導体レーザ３５の前方モニタおよび後方モ
ニタを同一基板上に形成できるので光学系を小型化で
き、ひいては光ヘッドの小型化を図れる。

【００２６】本実施例は、以下に示すような変形例とす
ることもできる。例えば図３に示すように、対物レンズ
２２の一方の面にホログラム３３を形成し、ホログラム
素子と対物レンズ１を一体化して部品点数を少なくする
ことができる。なお、対物レンズ２２は、プラスチック
またはガラスの成形品とし、または対物レンズ２２にレ
プリカ等をすることにより、対物レンズ表面にホログラ
ムを形成することができる。

【００２７】また光磁気記録媒体１８の記録トラック２
３の接線方向をＹ方向に平行にし、光検出器２８、２９
をＸ方向に２分割し、光検出器２７をＹ方向に３分割す
ることにより、光検出器２８、２９での出力によりプッ
シュプル法によるトラッキングエラー信号を得、光検出
器２７での出力によりビームサイズ法によるフォーカス
エラー信号を得るようにしてもよい。

【００２８】さらに上記のように構成した光検出器のう
ち、光検出器２７をＸ方向に対して±４５°方向に４分
割し、平行平板３１によって発生する非点収差を用いた
非点収差法によりフォーカスエラー信号を得るようにし
てもよい。この場合には、平行平板３１と光検出器２７
との間に凹レンズを設け、光検出器２７を平行平板３１
から離しフォーカスエラー検出感度を高くすることも効
果的である。

【００２９】また、ビームスプリッタとして平行平板３
１の代わりにプリズム等を用いてもよい。また、ビーム
スプリッタに形成されるハーフミラー面に代えて、ホロ
グラムを設け半導体レーザ３５からの光ビームを、ホロ
グラムの０次回折光として光磁気記録媒体１８に向かわ
せ、光磁気記録媒体１８からの戻り光をホログラムの±
１次回折光として分離するようにしてもよい。

【００３０】図４は、本発明の第２実施例を示す斜視図
である。第１実施例と対応する箇所には、同一符号を付
した（以下の実施例についても同様）。レーザユニット
２０には、シリコン基板２４を設け、このシリコン基板
２４上に半導体レーザ３５をマウントするとともに、表
面に５つの光検出器２５〜２９を形成する。またシリコ
ン基板２４上にはエッチングによりＶ溝３０を形成し、
このＶ溝３０に平行平板３１を、その端面をシリコン基
板２４に対して４５°傾斜させて位置決め固定する。平
行平板３１の半導体レーザ３５側の面３１ａには、ハー
フミラーコートを施し、反対側の面３１ｂには、Ｘ方向
（トラックと直交する方向）から見てほぼ４５°方向に
格子を有する偏光分離用のホログラム３６を形成する。

【００３１】光検出器２５は、半導体レーザ３５の後方
出射光の下側の一部を受光するように、半導体レーザ３
５のＸ（−）方向側に形成し、その出力に基づいて半導
体レーザ３５のパワーを制御するようにする。また、光
検出器２６、２７は、平行平板３１のＸ（＋）方向側に
形成するとともに、光検出器２７はＸ方向に２分割した
受光領域をもって構成する。さらに光検出器２８、２９
は、平行平板３１のＹ方向両側に形成する。これら光検
出器２８、２９は、それぞれＸ方向に３分割、Ｙ方向に
２分割した合計６個の受光領域２８ａ〜２８ｆおよび２
９ａ〜２９ｆをもって構成する。なお、レーザユニット
２０は、シリコン基板２４、平行平板３１、半導体レー
ザ３５をもって構成する。

【００３２】ホログラム素子２１は、平行平板３１のＺ
（＋）方向側に配置し、このホログラム素子２１の表面
にはＸ方向にほぼ平行な格子を有するホログラム３７
ａ、３７ｂをＹ方向に離間して形成する。ホログラム素
子２１のＺ（＋）方向側に、対物レンズ２２を配置す
る。なお、図４では対物レンズ２２に対して、シリコン
基板２４等を誇張して大きく描いてある。

【００３３】以下、第２実施例の動作を説明する。半導
体レーザ３５のＸ（−）方向側に出射した光ビームは、
その下側の一部が光検出器２５に入射し、この光検出器
２５は後方モニタ信号を出力する。また、半導体レーザ
３５のＸ（＋）方向側に出射した光ビームは、Ｙ方向に
平行に偏光されており、平行平板３１のハーフミラー面
３１ａに入射する。また、平行平板３１のハーフミラー
面３１ａに入射した光ビームの一部は、Ｚ（＋）方向側
に反射されてホログラム素子２１を透過し、さらに対物
レンズ２２で集光されて光磁気記録媒体１８の記録トラ
ック２３上に光スポットとして照射される。なお、この
実施例において光スポットが形成される部位の記録トラ
ック２３の接線方向は、Ｙ方向に平行つまり照射光の偏
光方向と平行となっている。

【００３４】光磁気記録媒体１８での反射光（戻り光）
は、再び対物レンズ２２を透過し、ホログラム素子２１
に入射する。ここで、光磁気記録媒体１８の記録ピット
またはグルーブで回折されてホログラム素子２１に入射
する戻り光３８の光強度変動は、主としてＸ方向に現れ
るが、ホログラム素子２１の表面２１ａに形成されたホ
ログラム３７ａ、３７ｂは、戻り光３８のＹ方向両側に
位置しているので、記録ピットまたはグルーブでの回折
によるＸ方向の光強度変動の影響が少ない。

【００３５】これらホログラム３７ａ、３７ｂで回折さ
れた戻り光３８の±１次回折光は、それぞれ光検出器２
８、２９に入射する。次に、各光検出器からの出力によ
り各種信号を得るための方法を説明する。先ず、光検出
器２８、２９の各分割された受光領域２８ａ〜２８ｆ、
受光領域２９ａ〜２９ｆでの出力により、フォーカスエ
ラー信号（ＦＥ）が得られる。この場合、ビームサイズ
法により、

【数２】ＦＥ＝（２８ａ−２８ｂ＋２８ｃ）−（２８ｄ
−２８ｅ＋２８ｆ）−（２９ａ−２９ｂ＋２９ｃ）＋
（２９ｄ−２９ｅ＋２９ｆ）として得られる。

【００３６】また、戻り光３８のうち、ホログラム３７
ａ、３７ｂを透過した０次回折光およびホログラム３７
ａ、３７ｂ以外に入射した光ビームは、再び平行平板３
１のハーフミラー面３１ａに入射し、このハーフミラー
面３１ａを透過した光ビームは、ホログラム３６に入射
する。ここでホログラム３６の格子方向は、戻り光の偏
光方向に対してほぼ４５°の角度を成しており、このホ
ログラム３６で偏光分離された戻り光の＋１次回折光が
光検出器２６に、０次回折光が光検出器２７に入射す
る。光検出器２７の分割された受光領域２７ａ、２７ｂ
での出力により、トラッキングエラー信号（ＴＥ）が得
られる。この場合、プッシュプル法により、 ＴＥ＝（２７ａ−２７ｂ）として得られる。また、光磁
気信号（ＲＦ）は、ＲＦ＝（２７ａ＋２７ｂ）−（２
６）により、差動検出される。

【００３７】以上のごとく本実施例によれば、記録トラ
ック２３上での光ビームの偏光方向と、記録トラック２
３の方向（Ｙ方向）とを平行にしたので、プッシュプル
信号の変調度を高くできる。したがって、トラッキング
エラー信号（ＴＥ）を、ノイズに影響されることなく、
高感度かつ高精度で検出することができる。また、光検
出器２８、２９に入射する光は、光磁気記録媒体１８上
でのピットやグルーブによるＸ方向の影響を受けにくい
ので、光検出器２８、２９の受光領域の分割線方向を記
録トラック２３と平行な方向にしているにもかかわら
ず、トラッキング誤差信号（ＴＥ）との間でのクロスト
ークや光量変動を生じにくい。したがって、フォーカス
エラー信号（ＦＥ）をノイズに影響されることなく、高
感度かつ高精度で検出することができる。また、戻り光
の光路中で、平行平板３１の面３１ｂに光磁気信号検出
用のホログラム３６を一体に形成したので、ホログラム
３６を小型にできるとともに、構成も簡単にできる。

【００３８】さらに、半導体レーザ３５からの光磁気記
録媒体１８に向かう光ビームは、その一部のみがホログ
ラム３７ａ、３７ｂで回折されるので、往路における光
ビームの光ビームの利用効率をたかめることができ、光
磁気記録媒体１８上での光強度を高くできる。したがっ
て、光磁気信号（ＲＦ）を高感度で検出することができ
る。

【００３９】また、光検出器２８、２９を、半導体レー
ザ３５の出射光と直交する方向に配置したので、半導体
レーザ３５の前方および後方の出射光が入射せず、した
がって、それによるオフセット等が生じることがない。
また、シリコン基板２４に半導体レーザ３５、光検出器
２５〜２９および平行平板３１を一体的に設けてレーザ
ユニット２０を構成したので、これを小型にできる。

【００４０】さらにまた、光検出器２８、２９の受光領
域の分割線の方向を、Ｙ方向に平行で、ホログラム３７
ａ、３７ｂによる１次回折の回折方向と同じにしたの
で、半導体レーザ３５の波長変動とうによる回折角の変
化の影響を受けない。また、トラッキングエラー信号
（ＴＥ）は、ホログラム３７ａ、３７ｂの０次回折光を
利用しているので、半導体レーザ３５の波長変動の影響
を受けない。また、ホログラム素子２１に入射する戻り
光３８のうち、その±１次回折光だけでなく、０次回折
光も利用しているので、戻り光３８の利用効率を高める
ことができる。

【００４１】さらに、戻り光３８のうち、ホログラム３
７ａ、３７ｂの±１次回折光を光検出器２８、２９で受
光してフォーカスエラー信号（ＦＥ）を検出し、ホログ
ラム３７ａ、３７ｂの０次回折光およびホログラム３７
ａ、３７ｂを通らない光ビームを光検出器２７で受光し
て、トラッキングエラー信号を検出するようにしたの
で、すなわち別々の光検出器でフォーカスエラー信号
（ＦＥ）およびトラッキングエラー信号（ＴＥ）を検出
するようにしたので、各光検出器の分割線の方向および
回折方向を最適な方向に設定することができる。

【００４２】また、半導体レーザ３５をマウントしたシ
リコン基板２４上で、平行平板３１により出射光を反射
させ、かつエラー信号検出用の光検出器２７、２８、２
９の各受光領域の分割線の方向を、半導体レーザ３５の
出射光軸と直交する方向に合わせたので、半導体レーザ
３５がシリコン基板２４に対してＹ方向に位置ずれして
も、それによってエラー信号にオフセットが生じること
がない。さらに、ホログラム３７ａ、３７ｂによる±１
次回折光を、偏光分離用のホログラム３６に入射させな
いようにしたので、半導体レーザ３５に波長変動が生じ
ても、偏光分離を常に正確に行うことができ、常に正確
な光磁気信号（ＲＦ）を得ることができる。

【００４３】図５、図６は、本発明の第３実施例を示し
たものであり、図５は断面図であり図６は分解斜視図で
ある。半導体レーザ３５は、出射光の発光点３９に近い
方の面４０、つまり成長層側の面が第１のプレート４１
の下面４２上に形成された電極（図示していない）上に
マウントされている。シリコン基板２４は中央位置に開
口部４４がエッチングにより形成され、半導体レーザ３
５の出射光が入射する傾斜面４５は、シリコン基板２４
の（１１１）の結晶面であり、そこに金の反射コートが
施されている。

【００４４】また、開口部４４のＸ（＋）側、Ｙ（＋）
側２方向の稜線４６に、半導体レーザ３５の側面を当接
させることにより、シリコン基板２４に対する半導体レ
ーザ３５の位置決めをしている。また、シリコン基板２
４上には５つの光検出器２５〜２９が形成されている。
これら光検出器のうち、光検出器２８、２９はシリコン
基板２４の傾斜面４５のＹ方向両側に位置し、受光面を
各々Ｘ方向に３分割形成している。また、光検出器２
６、２７は前記傾斜面４５のＸ（＋）側に位置し、この
うち光検出器２７は受光面がＹ方向に２分割形成されて
いる。また、光検出器２５は半導体レーザ３５のＸ
（−）側に位置している。

【００４５】次に、シリコン基板２４の上面４７には、
ガラスの平行平板状の第１のプレート４１、さらに第２
のプレート４８、さらに第３のプレート４９が順次積層
され接合されている。また、第１のプレート４１と第２
のプレート４８の接合面には、一部のみがハーフミラー
５０となるようにコーティングが施され、その他の面は
全透過面となるように形成されている。さらに、第２の
プレート４８の下面５１には凹部５２が形成され、この
凹部５２に偏光分離用の第１のホログラム５３が形成さ
れている。なお、第１のホログラム５３の回折格子はＸ
軸に対して４５°方向を向いている。

【００４６】次に、第２のプレート４８の上面３４にも
凹部５４が形成され、この凹部５４に第２のホログラム
５５および球面状の凹面５６が形成されている。なお、
第２のホログラム５５の回折格子はＸ軸に対してほぼ平
行となっており、凹面５６には反射コートが施されてい
る。また、第３のプレート４９の上面４３には、円形の
凹部５７が形成され、この凹部５７に第３のホログラム
５８が形成されている。さらに凹部５７には、対物レン
ズ２２がその下面が嵌合するようにして位置決め固定さ
れている。

【００４７】なお、第２のプレート４８、第３のプレー
ト４９の凹部５２、５４、５７および第２のホログラム
５５、第３のホログラム５８、および凹面５６はプレス
成形により一体形成されている。また、半導体レーザ３
５、シリコン基板２４、第１のプレート４１、第２のプ
レート４８、第３のプレート４９、対物レンズ２２によ
りレーザユニットを形成している。また、シリコン基板
２４と第１のプレート４１、第２のプレート４８、第３
のプレート４９は、各々複数個分の大きなプレート状の
ものを各々接合した後、同時に４角をカットして複数個
のレーザユニットを同時に製造する。

【００４８】次に第３実施例の動作を説明すると、先ず
半導体レーザ３５からＸ（＋）方向に出射した出射光
は、シリコン基板２４の傾斜面４５で反射され第１のプ
レート４１に入射する。入射した光ビームの一部は、ハ
ーフミラー５０で反射され光検出器２５に入射し、光検
出器２５により半導体レーザ３５の前方モニタ出力がな
される。また、ハーフミラー５０を透過した光ビーム
は、第２のホログラム５５で０次回折された後、第３の
ホログラム５８に入射する。第３のホログラム５８で回
折された１次回折光は、光軸が補正された平行光となり
Ｚ方向に平行に出射し、対物レンズ２２で集光されて光
磁気記録媒体１８上にビームスポットを照射する。な
お、光磁気記録媒体１８上の記録トラックはＸ軸にほぼ
平行である。

【００４９】光磁気記録媒体１８上で反射された光ビー
ムは、再び対物レンズ２２を透過し、第３のホログラム
５８により回折されて第２のホログラム５５に入射す
る。この第２のホログラム５５による±１次回折光は、
Ｙ方向に回折さてハーフミラー５０の両側の全透過する
面を通り、光検出器２８、２９に入射する。なお、光検
出器２８に入射する光ビームは、入射前に焦点を結ばな
いが、光検出器２９に入射する光ビームは、入射前に一
度焦点を結ぶ。

【００５０】次に、第２のホログラム５５による０次回
折光は、再びハーフミラー５０に入射し、ここで反射さ
れた光ビームは凹面５６に入射する。さらに凹面５６で
発散気味に反射された光ビームは第１のホログラム５３
に入射する。また、第１のホログラム５３で偏光方向に
よって回折された０次回折光は、光検出器２７に入射
し、１次回折光は光検出器２６に入射する。次に、各光
検出器での出力により各種信号が得られる方法について
説明する。

【００５１】先ず、フォーカスエラー信号（ＦＥ）は、
ビームサイズ法により光検出器２８の分割された受光面
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、光検出器２９の分割された受
光面２９ａ、２９ｂ、２９ｃの出力により、

【数３】 ＦＥ＝（２８ａ−２８ｂ＋２８ｃ）−（２９ａ−２９ｂ＋２９ｃ） として得られる。

【００５２】次に、トラッキングエラー信号（ＴＥ）
は、プッシュプル法により光検出器２７の分割された受
光面２７ａ、２７ｂの出力により、 ＴＥ＝２７ａ−２７ｂ として得られる。次に、光磁気
信号（ＲＦ）は、光検出器２７の分割された受光面２７
ａ、２７ｂ、さらに光検出器２６の出力により、 ＲＦ＝（２７ａ＋２７ｂ）−（２６） として差動出力
される。

【００５３】このように本実施例では、半導体レーザ３
５からの出射光を、シリコン基板２４の傾斜面４５によ
り半導体レーザ３５の発光点３９に近い方の面４０側に
反射させている。したがって、発光点３９と遠く隔たっ
ている面５９に反射させる場合に比較して出射光が半導
体レーザ３５の出射端面６０で遮られにくく、出射光の
ＮＡを大きくできることとなる。また、シリコン基板２
４のエッチングする高さが小さく、しかも端面だけでよ
いのでエッチング時間が短くてよい。

【００５４】また、シリコン基板２４に対する半導体レ
ーザ３５のＸ、Ｙ方向の位置決めをする場合、シリコン
基板２４のエッチングした稜線４６を介して行えるの
で、半導体レーザ３５の発光点３９に対する光検出器２
５、２７、２６、２８、２９、出射光の反射面である傾
斜面４５の位置精度がよく、オフセット等が生じにくく
なる。また、シリコン基板２４と第１のプレート４１、
第２のプレート４８、第３のプレート４９とが、各々位
置決めして接合されているので、第１のホログラム５
３、第２のホログラム５５、第３のホログラム５８等に
対する位置精度もよい。

【００５５】また、半導体レーザ、光検出器、対物レン
ズを一体化できるので、光ヘッドの小型化を図れる。ま
た、シリコン基板２４、第１のプレート４１、第２のプ
レート４８、第３のプレート４９を接合してからカット
し複数個のレーザユニットを形成できるので、大量生産
が可能となる。また、各々のホログラム５３、５５、５
８は、その表面がプレート４１、４８、４９と対物レン
ズ２２により密閉されている状態なので、埃等が付着す
ることを防止でき安定した光学性能を得ることができ
る。

【００５６】第３のプレート４９には、第３のホログラ
ム５８とともに対物レンズ２２の位置決め部も形成され
ているので、第３のプレート４９と対物レンズ２２の位
置合わせが容易でしかも精度がよい。また、光検出器２
８、２９の分割線の方向が第２のホログラム５５の±１
次回折光の回折方向と同じなので、半導体レーザ３５の
波長変動に起因するフォーカスエラー信号の変動を少な
くすることができる。

【００５７】また、光検出器２７では第１のホログラム
５３、第２のホログラム５５の０次回折光を検出してい
るので、これらのホログラム５３、５５の回折角変化に
よって光検出器２７上のピームスポットは移動せず、ト
ラッキングエラー信号の変動を少なくすることができ
る。また、第２のホログラム５５の±１次回折光でフォ
ーカスエラー信号、０次回折光でトラッキングエラー信
号と光磁気信号を得るようにしているので、各光検出器
の配設自由度、さらに光検出器の分割線の形成自由度が
高い。また、偏光分離用のホログラムを配設しても、光
ヘッドの大型化を招くことがない。

【００５８】また、第２のホログラム５５で回折された
±１次光は、ハーフミラー５０を通過しないで、その全
光量が光検出器２８、２９に入射するので、光検出器２
８、２９の出力信号を低下させない。また、第２のホロ
グラム５５に入射する情報記録媒体からの戻り光の０次
回折光および±１次回折光を、光検出器２８、２９、２
７、２６に入射させているので情報記録媒体からの戻り
光の利用効率がよく、光検出器の出力を高くすることが
できる。

【００５９】また、半導体レーザ３５と出射光の光路を
分離するハーフミラー５０を第２のホログラム５５と光
検出器の間に配設したので、第２のホログラム５５と光
検出器との距離を確保しつつ、ハーフミラー５０と光検
出器とを近づけることができ光ヘッドの小型化を図れ
る。また、半導体レーザ３５の成長層側の面とシリコン
基板２４の光検出器を形成している面とは、第１のプレ
ート４１の同一面に固定されているので、シリコン基板
４３、光検出器に対する半導体レーザ３５の発光点の高
さ精度がよい。

【００６０】

【発明の効果】以上のごとく、本発明によれば、光源か
らの光ビームをビームスプリッタ、ホログラム素子およ
び集光手段を経て光学的記録媒体に集光させ、光学的記
録媒体からの戻り光のうちホログラム素子での±１次回
折光を第１の光検出手段でそれぞれ受光し、０次光をビ
ームスプリッタを経て第２の光検出手段で受光するよう
にしたので、戻り光の利用効率を高めることができると
共に、ホログラム素子と第２の光検出手段との距離を確
保しつつ、ビームスプリッタを第２の光検出手段に近づ
けることができ、光ヘッドの小型化を図ることができ
る。また、１次回折光はビームスプリッタに入射するこ
となく第１の光検出手段で受光されるので、オフセット
等を生じさせることなく第１の光検出手段の出力を高く
することができる。また、０次光を偏光分離用のホログ
ラムを経て第２の光検出手段で受光する構成にあって
は、偏光分離用のホログラムに対する０次光の入射角
が、光ビームの波長変動やホログラム素子の熱膨張等の
影響を受けないので、安定した偏光分離を行わせること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る分解斜視図である。

【図２】第１実施例の概要断面図である。

【図３】第１実施例の変形例の概要断面図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る分解斜視図である。

【図５】本発明の第３実施例に係る断面図である。

【図６】第３実施例の分解斜視図である。

【図７】従来例を示す説明図である。

【図８】他の従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１８ 情報記録媒体 ２０ レーザユニット ２３ 記録トラック ２４ シリコン基板 ２５ 光検出器 ２６ 光検出器 ２７ 光検出器 ２９ 光検出器 ３０ Ｖ溝 ３１ 平行平板 ３２ ホログラム素子 ３３ ホログラム ３４ 対物レンズ ３５ 半導体レーザ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光ビームをビームスプリッ
   タ、ホログラム素子および集光手段を経て光学的記録媒
   体に集光させ、該光学的記録媒体からの戻り光を前記集
   光手段を経て前記ホログラム素子に入射させるようにし
   た光ヘッドにおいて、 前記戻り光の前記ホログラム素子での±１次回折光をそ
   れぞれ受光する第１の光検出手段と、前記戻り光の前記
   ホログラム素子での０次光を前記ビームスプリッタを経
   て受光する第２の光検出手段とを有することを特徴とす
   る光ヘッド。
2. 【請求項２】 前記ビームスプリッタは、前記光源側の
   面にハーフミラーコートを施し、裏面に反射防止コート
   を施した平行平板からなることを特徴とする請求項１に
   記載の光ヘッド。
3. 【請求項３】 前記ビームスプリッタは、前記光源側の
   面にハーフミラーコートを施し、裏面に偏光分離用のホ
   ログラムを形成した平行平板からなることを特徴とする
   請求項１に記載の光ヘッド。
4. 【請求項４】 前記ビームスプリッタはハーフミラーか
   らなり、前記光源からの光ビームを前記ハーフミラーを
   透過させて前記ホログラム素子に導き、前記戻り光の前
   記ホログラム素子での０次光を前記ハーフミラーで反射
   させ、その反射光を偏光分離用のホログラムを経て前記
   第２の光検出手段で受光するよう構成したことを特徴と
   する請求項１に記載の光ヘッド。