JP3377334B2 - Optical head device - Google Patents

Optical head device

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JP3377334B2
JP3377334B2 JP16121495A JP16121495A JP3377334B2 JP 3377334 B2 JP3377334 B2 JP 3377334B2 JP 16121495 A JP16121495 A JP 16121495A JP 16121495 A JP16121495 A JP 16121495A JP 3377334 B2 JP3377334 B2 JP 3377334B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクあるいは光
カードなど、光媒体もしくは光磁気媒体上に情報の記録
・再生あるいは消去を行う光ヘッド装置に関するもので
ある。 【0002】 【従来の技術】高密度・大容量の記憶媒体として、ピッ
ト状パターンを有する光ディスクを用いる光メモリ技術
は、ディジタルオーディオディスク、ビデオディスク、
文書ファイルディスク、さらにはデータファイルなどそ
の応用が拡大しつつある。この光メモリ技術では、情報
は微小に絞られた光ビームを介して光ディスクへ高い精
度と信頼性を持って記録再生される。この記録再生動作
は、ひとえにその光学系に依存している。 【0003】その光学系の主要部である光ヘッド装置の
基本的な機能は、回折限界の微小スポットを形成する集
光、前記光学系の焦点制御とトラッキング制御、及びピ
ット信号の検出、に大別される。これらの機能は、その
目的と用途に応じて各種の光学系と光電変換検出方式の
組合せによって実現されている。 【0004】特に近年、光ヘッド装置を小型化、薄型化
するために、ホログラムを用いた光ヘッド装置が開示さ
れている。 【0005】以下、上述した光ヘッド装置の第1の従来
例について図18及び図19を用いて説明する。なお、
各図の左下部に表示したxyz座標において、同一座標
軸が図面上で同一方向を示す。 【0006】図18は第1の従来例の光ヘッド装置の側
面図である。この光ヘッド装置は、半導体レーザ10
1、光検出器190、コリメーティングレンズ102、
ホログラム素子170、対物レンズ103、光ディスク
105から構成されている。 【0007】半導体レーザ101からの出射光L0はコ
リメーティングレンズ102で集光され、ホログラム素
子170を透過して対物レンズ103に入射する。そし
て対物レンズ103によって光ディスク105上に集光
される。光ディスク105で反射した光ビ−ムは、もと
の光路を逆にたどってホログラム素子170に入射す
る。ホログラム素子170で生じる復路の回折光L1
は、光検出器190に入射して検出される。この光検出
器190の出力を演算することによって、サーボ信号及
び情報信号が得られる。 【0008】ホログラム素子170および光検出器19
0の詳細な構成と、両者の相互配置を図19に示す。図
19は、z軸の負の方向(紙面上で光ディスク105か
ら半導体レーザ101へ向かう方向)におけるホログラ
ム素子170と光検出器190の平面図を示す。図19
ではその図内の上部と下部に並べて示したが、実際に
は、y軸上の位置関係では、ホログラム素子170の中
心は光検出器190の中心と一致しており、z軸方向か
ら見ると両者は重なるはずである。しかし詳細な構造を
理解しやすくするために、図19ではホログラム素子1
70をy軸方向に所定の距離だけずらして図示してい
る。また同じ理由でホログラム素子170の寸法に対す
る光検出器190の寸法が拡大されている。ホログラム
素子170はホログラムパターンの異なる3つの領域1
70a、170b、170cから構成されている。また
光検出器190の検出領域は領域S2a、S1b、S1
a、S1c、S1b’、S1a’、S1c’及びS2b
に分割されている。 【0009】領域170aは、ホログラム素子170を
透過する復路の+1次回折光が曲率の異なる2種類の球
面波となるように設計されている。第1及び第2の種類
のそれぞれの球面波は光検出器190の面の前側(z軸
上で紙面の上方、すなわち光検出器190の検出面から
離れたホログラム素子170に近い位置であり、以後単
に「前側」と表記する)と後ろ側(z軸上で紙面の下
方、すなわち光検出器190の検出面から離れたホログ
ラム素子170から遠い位置であり、以後単に「後ろ
側」と表記する)に焦点を持っており、両球面波は、図
19に示す光検出器190の表面上のそれぞれの光ビー
ムのスポットを示す断面L1a、L1a’に入射してい
る。 【0010】フォーカスエラー信号FEは、この焦点位
置の違いを利用する公知のSSD(スポットサイズ検出
法)法により検出する。つまりフォーカスエラー信号F
Eは、各検出領域の符号でその出力値を表記すると、
(式1)の演算によって得られる。 FE=(S1a−S1b−S1c)−(S1a'−S1b'−S1c') ・・・・(式1) ホログラム素子170の領域170bおよび領域170
cを透過する光は、それぞれ光検出器190の領域S2
a、S2bに入射するように設計されている。トラッキ
ングエラー信号TEはプッシュプル法によって検出す
る。トラッキング信号TEは、光検出器190の各検出
領域の符号でその出力値を表記すると、(式2)の演算
によって得られる。 TE=S2a−S2b ・・・・(式2) 以上の第1の従来例の構成では、半導体レーザ101と
光検出器190が接近して配置されており、小型の光ヘ
ッドが実現できる。 【0011】第2の従来例を図20および図21を参照
しながら説明する。なお、各図の左下部に表示したxy
z座標において、同一座標軸は同一方向を示す。 【0012】図20において、この光ヘッド装置は回折
格子111、コリメーティングレンズ102、ホログラ
ム素子170、対物レンズ103、光ディスク105を
有する。 【0013】この光ヘッド装置はさらに本発明の光ヘッ
ド装置と共通に用いられる図2に構造を示すLD−PD
モジュール(レーザーダイオード・ホトディテクタ・モ
ジュール)114を有する。図2においてLD−PDモ
ジュール114はシリコン基板204、シリコン基板2
04に固定された半導体レーザ101及びシリコン基板
204の表面に形成された光検出器191、192を有
する。 【0014】また、シリコン基板204にはエッチング
ミラー205が形成されており、半導体レーザ101か
らy軸方向に放射される出射光をエッチングミラー20
5で反射させてシリコン基板204のz軸方向に光ビー
ムL0として出射させる。従って光ビームL0はz軸方
向で見かけの発光点101Aから出射される。 【0015】図20において出射光L0は、回折格子1
11を透過することによりトラッキングエラー信号検出
用の1対のサブビーム(図示省略)が形成される。次
に、これらの光はホログラム素子170を透過して対物
レンズ103に入射し、光ディスク105上に集光され
る。 【0016】光ディスク105で反射した光ビ−ムは、
もとの光路を逆にたどってホログラム素子170に入射
する。ホログラム素子170から生じる復路の±1次回
折光(L1、L2)は、それぞれLD−PDモジュール
114内の光検出器191および192に入射して検出
される。光検出器191および192の出力を演算する
ことによって、フォーカスエラー信号FEとトラッキン
グエラー信号TEを含むサーボ信号及び情報信号が得ら
れる。 【0017】ホログラム素子170およびLD−PDモ
ジュール114の詳細な構成を、図21に示す。図21
は、図20において、z軸の負の方向(紙面上で光ディ
スク105からLD−PDモジュール114へ向かう方
向)におけるホログラム素子170とLD−PDモジュ
ール114の平面図を示す。図21ではその図内の上部
と下部に並べて示したが、実際には、y軸上の位置関係
では、ホログラム素子170の中心はLD−PDモジュ
ール114の中心と一致しており、z軸方向から見ると
両者は重なるはずであるが、詳細な構造を理解しやすく
するために、図21ではホログラム素子170をy軸方
向で所定の距離だけずらして図示している。また同じ理
由で、ホログラム素子170の寸法に対してLD−PD
モジュール114の寸法が拡大されている。 【0018】ホログラム素子170は、図21に示すホ
ログラムパターンを有する単一の領域からなるフレネル
ゾーンプレートである。図21はLD−PDモジュール
114の半導体レーザ101の見かけの発光点101A
と、光検出器191および192との位置関係を示して
いる。光検出器191の検出面は領域S1a、S1b、
S1c、S3a及びS3bに分割されている。光検出器
192の検出面は領域S2a、S2b、S2c、S4a
及びS4bに分割されている。 【0019】図20においてホログラム素子170によ
る回折光L1、L2は、それぞれ光検出器191および
192に入射する。その光検出器191、192の表面
における光ビームの断面が図中の円L1a、L1b、L
1c、L2a、L2b、L2cによって示されている。
ここで断面L1a,L2aは、主ビームによるスポット
を表している。また、断面L1b、L1c、L2b及び
L2cは、副ビームによるスポットを表している。 【0020】ホログラム素子170がフレネルゾーンプ
レートであるので、回折光L1は半導体レーザ101の
見かけの発光点101Aに対して前方(z軸の正方向、
紙面垂直上方)に収束する。また、回折光L2は後方
(z軸の負方向)に収束する。 【0021】フォーカスエラー信号FEは、この収束位
置の違いを利用する公知のSSD法により検出する。つ
まりフォーカスエラー信号FEは、光検出器191、1
92の各検出領域の符号でその出力値を表記すると、下
記(式3)の演算によって得られる。 FE=(S1a−S1b−S1c)−(S2a−S2b−S2c) ・・・・(式3) 一方、トラッキングエラー信号TEは、公知の3ビーム
法によって検出する。つまりトラッキング信号TEは、
各検出領域の符号でその出力値を表すと、下記(式4)
の演算によって得られる。 TE=(S3a+S4a)−(S3b+S4b) ・・・・(式4) 【0022】 【発明が解決しようとする課題】上記第1の従来例の構
成は、ホログラム素子170から発生する+1次回折光
を分割してフォーカスエラー信号とトラッキングエラー
信号の両方を得ている。従って、−1次回折光を利用し
ていないため、光の利用効率が低い。 【0023】例えば光源出力が小さい場合や、情報媒体
の反射率が低い場合、また、光学系の光の伝送効率が低
い場合、さらには、情報の消去が可能な情報媒体から信
号の読み出しを行うため、情報媒体上の光出力を低く抑
えなければならないときなどには、光の利用効率が低い
と、雑音と信号の比(S/N比)が低くなる。 【0024】また、回路系のオフセット(例えば演算増
幅器のオフセット)が温度変化や経時変化などによって
変化したときには、サーボ信号に大きなオフセットが発
生する可能性があるという、課題があった。 【0025】さらに、この構成では断面L1a及びL1
a’に入射するフォーカスエラー信号FEの検出のため
の光ビームには、トラッキングエラー信号TEを検出す
るための領域170b、170cの光が欠け落ちてい
る。そのため、フォーカスエラー信号の直線性が乱れサ
ーボ特性の劣化を招くという課題があった。 【0026】また、トラッキングエラー信号TEをホロ
グラム素子170の一部の領域の光ビームのみで検出し
ているため、ディスク上に傷が存在した場合不安定にな
るという課題もあった。 【0027】また第2の従来例では、図2のような構成
のLD−PDモジュール114を用いているため、本質
的にフォーカスエラー信号FEにフォーカスオフセット
が存在する。 【0028】これは、エッチングミラー205を形成す
るため、シリコン基板204に凹部を設けて、エッチン
グミラー205によって半導体レーザ101の出射光が
折り曲げられているので、見かけの発光点101Aはシ
リコン基板204表面、つまり光検出器191および1
92の面に対して後方(z軸の負の方向)にずれること
となる。 【0029】一方、ホログラム素子170によって発生
する回折光L1,L2は、ほぼ見かけの発光点から+z
方向及び−z方向に等しい距離だけ離れて焦点を持つ光
となる。従って、前述の発光点のずれにより、光検出器
191および192面では、光ビームL1およびL2の
スポットサイズが異なり、(式1)によって得られるフ
ォーカスエラー信号は合焦点時には零にはならない。 【0030】この様に、この構成の光ヘッドは、オフセ
ットを持ちフォーカスサーボの安定性、ひいては信号の
劣化を招くという課題がある。 【0031】また、トラッキングエラー信号TE検出の
ため往路において副ビームを生成しているために、ディ
スク面上での光強度が要求される録再ヘッドには十分な
光強度が確保できないという課題もある。 【0032】さらに、この第2の従来例では3ビーム法
によりトラッキングエラー信号TEを検出しているた
め、1対の副ビームを必要としている。このため、光デ
ィスク面上での主ビームの光強度が低下してしまう。特
に、録再用光ヘッドはディスク面上で大きな光強度が必
要であり、この構成の光ヘッドは使用困難である。 【0033】本発明は、サーボ特性が安定で、光の利用
効率の良い光ヘッドを提供するものである。 【0034】 【課題を解決するための手段】本発明の光ヘッド装置
は、光ビームを放射する放射光源と、前記放射光源から
の光ビームを受け情報媒体上へ微小スポットに収束する
集光光学系と、前記情報媒体で反射した光を回折して+
n次回折光と−n次回折光(n:自然数)を同時に発生
するホログラム素子と、前記ホログラム素子により回折
した光を検出する複数の検出領域からなる光検出器を有
し、前記放射光源が前記光検出器に固定されており、前
記放射光源の発光点が前記光検出器の面外にあり、前記
ホログラム素子は、互に異なる第1のパターンの領域と
第2のパターンの領域が交互に配置された部分と、前記
第1及び第2のパターンとは異なり、かつ互に異なる第
3のパターンの領域と第4のパターンの領域が交互に配
置された部分を有し、 前記光検出器は、前記ホログラム
素子の前記複数のパターンの領域で回折したそれぞれの
+n次回折光を受けてフォーカスエラー信号を検出する
フォーカシングエラー検出器、及び前記複数のパターン
の領域で回折したそれぞれの−n次回折光を受けて、ト
ラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー検
出器を有し、 前記第1のパターンの領域から発する+n
次の回折光が、フォーカスエラー検出器の面から離れた
ホログラム素子から遠い位置(以下後方の位置)に収束
し、前記第1のパターンの領域から発する−n次の回折
光は前記トラッキングエラー検出器の第1の領域に入射
し、 前記第2のパターンの領域から発する+n次の回折
光は、フォーカスエラー検出器の面から離れたホログラ
ム素子に近い位置(以下、前方の位置)に収束し、前記
第2のパターンの領域から発する−n次の回折光は、ト
ラッキングエラー検出器の前記第1の領域に入射し、
記第3のパターンの領域から発する+n次の回折光は、
フォーカスエラー検出器の後方の位置に収束し、前記第
3のパターンの領域から発する−n次の回折光はトラッ
キングエラー検出器の第2の領域に入射し、及び 前記第
4のパターンの領域から発する+n次の回折光は、フォ
ーカスエラー検出器の前方の位置に収束し、前記第4の
パターンの領域から発する−n次の回折光はトラッキン
グエラー検出器の前記第2の領域に入射し、前記+n次
(n:自然数)の全ての回折光のみを用いてフォーカス
エラー信号を検出し、前記−n次(n:自然数)の全て
の回折光のみを用いてトラッキングエラー信号を検出す
ることを特徴とする。 【0035】 【0036】 【0037】 【0038】 【0039】 【作用】 (1)+n次回折光の光束のすべて用いてフォーカスエ
ラー信号を得るので、信号強度が大きく信号対雑音比
(S/N)の高いフォーカスエラー信号を得ることがで
きる。また、同様の理由で、フォーカスエラー信号検出
用回折光に強度むらがなく、感度の高いフォーカスエラ
ー信号を得ることができる。 【0040】また、本発明では、−n次回折光の光束を
すべて用いてトラッキングエラー信号を得るので、信号
強度が大きく信号対信号比(S/N)の高いトラッキン
グエラー信号を得ることができる。また、同様に理由
で、ディスク上に傷が存在した場合にも安定に信号検出
ができる。 【0041】 【0042】 【0043】(3)+n次の回折光のみに基づいてフォ
ーカスエラー信号をとるため、ホログラム素子の設計に
よりLD−PDモジュールの発光点101Bと光検出面
とのずれの問題が解決される。従ってLD−PDモジュ
ールがフォーカスオフセットのない状態で使用可能とな
る。 【0044】このため、光ヘッド装置の小型軽量化と低
コスト化し、安定性が改善される。 【0045】 【実施例】以下の各図面の左下部に示されたxyz座標
において、各図で同一座標軸は同一方向を示す。 【0046】[第1実施例]先ず、本発明の第1の実施
例の光ヘッド装置について、図面を参照しながら説明す
る。 【0047】図1は本発明の第1実施例の光ヘッド装置
の側面図を示すものである。図1において、LD−PD
モジュール114は、図の左下に図示したxyz座標の
x軸方向に偏光した光L0を出射するように配置されて
いる。コリメーティングレンズ102は出射光L0を平
行光線にする。特定の方向の偏光を透過し、これと直交
する方向の偏光を回折する機能を有する偏光異方性ホロ
グラム181は、x軸方向の偏光を透過するように配置
されている。1/4波長板115、対物レンズ103、
偏光異方性ホログラム181は保持手段106によって
所定の位置関係で保持されている。光ディスク105は
光ビーム照射点における接線方向が、y方向に一致する
ように配置されている。保持手段116は駆動手段11
2によって駆動される。 【0048】まず、LD−PDモジュール114および
偏光異方性ホログラム181について、以下に説明す
る。 【0049】図2は、一般的なLD−PDモジュール1
14の構造を表す斜視図である。図2において、LD−
PDモジュール114は、シリコン基板204、シリコ
ン基板204の凹部に固定された半導体レーザ101、
シリコン基板204の表面に形成された光検出器19
1、192を有している。また、シリコン基板204の
凹部の壁面に形成されたエッチングミラー205を有
し、半導体レーザ101からy軸方向に放射された出射
光をエッチングミラー205によってシリコン基板20
4の面の上方に反射させ、光ビームL0が出射される。 【0050】このような構成のLD−PDモジュール1
14では、発光源である半導体レーザ101が、光検出
器191と192が形成されたシリコン基板204に直
接固定されているため、その位置関係の変化は温度変化
や振動等の影響を受け難く、安定である。さらに、半導
体レーザ101をシリコン基板204の表面の凹部に表
面実装しているため、その取り付け精度もよく、量産し
やすい構造となっている。 【0051】図3は、偏光異方性ホログラム181を構
成する素子の断面図である。x面のニオブ酸リチウム基
板207の表面に一定間隔で、深さdaの溝209がエ
ッチングにより形成されている。この溝209中にプロ
トン交換領域208が形成されている。 【0052】以上のような構成の素子による偏光異方性
ホログラム181の動作について以下説明する。偏光異
方性ホログラム181に入射した光は一部が、プロトン
交換領域208および溝209を透過し、他の光はニオ
ブ酸リチウム基板207を透過する。その結果、プロト
ン交換領域208を透過する光の位相はニオブ酸リチウ
ム基板207を透過する光の位相に対してずれる。 【0053】常光が入射した場合、プロトン交換領域2
08ではその屈折率が0.04だけ下がるため、プロト
ン交換領域208で位相が進み、且つ溝209でさらに
位相が進む。一方、異常光が入射した場合は、プロトン
交換領域208は屈折率が0.145だけ増加し位相の
遅れが生じる。しかし溝209では位相の進みが生じ位
相のずれを相殺し合う。このようにプロトン交換領域2
08および溝209の深さを適当に選択することによ
り、常光が回折され、異常光が回折されない偏光分離機
能が実現できる。 【0054】例えば、入射波長が0.78μmの光の場
合、偏光分離機能を実現するには、溝209の深さda
を0.25μmとし、プロトン交換領域208の深さdp
を2.22μmとすれば良い。なお、溝209は任意の
領域に分割可能であり、且つ面内で任意パターンをとる
ことができる。その結果回折光の任意の波面を得ること
ができる。 【0055】以上のような構成の光ヘッド装置の動作に
ついて説明する。LD−PDモジュール114からの出
射光L0は、コリメーティングレンズ102により平行
光束に変換される。この光はx軸方向の偏光であるた
め、偏光異方性ホログラム181を回折をすることなく
透過する。 【0056】この光は1/4波長板115により円偏光
に変換され、対物レンズ103に入射、光ディスク10
5上に集光される。光ディスク105で反射した光ビ−
ムは、もとの光路を逆にたどって1/4波長板115に
入射し、y方向の偏光に変換され、偏光異方性ホログラ
ム181に入射する。 【0057】偏光異方性ホログラム181から生じる復
路の+1次回折光(L1)および−1次回折光(L2)
は、LD−PDモジュール114内の光検出器191お
よび192にそれぞれ入射する。この光を複数の領域に
分割した光検出器191および192により検出し、検
出された信号を演算することによって、サーボ信号及
び、情報信号を得る。 【0058】この偏光異方性ホログラム181とLD−
PDモジュール114の関係について、図4を用いて説
明する。図4は、図1においてz軸の負の方向(紙面上
で光ディスク105からLD−PDモジュール114へ
向かう方向)における偏光異方性ホログラム181とL
D−PDモジュール114の平面図を示す。図4ではそ
の図内の上部と下部に並べて示したが、実際には、y軸
上の位置関係では、偏光異方性ホログラム181の中心
はLD−PDモジュール114の中心と一致しており、
z軸方向から見ると両者は重なるはずであるが、詳細な
構造を理解しやすくするために、y軸方向で所定の距離
だけずらして図示している。また同じ理由で、偏光異方
性ホログラム181の寸法に対してLD−PDモジュー
ル114の寸法が拡大されている。偏光異方性ホログラ
ム181は図に示すパターンを有している。また、図4
はLD−PDモジュール114の半導体レーザ101の
見かけの発光点101Aと、光検出器191および光検
出器192との位置関係を示している。LD−PDモジ
ュール114の光検出器191の検出面はx軸に平行な
帯状の領域S1b、S1a、S1c、S1b’、S1
a’、S1c’に分割されている。また光検出器192
の検出面はy軸に平行な線により2つの領域S2a、S
2bに分割されている。 【0059】図4に示すように、偏光異方性ホログラム
181は、y軸に平行な複数の帯状の領域に分割されて
いる。この領域は、基本的には4つのパターンによって
構成され、図中ではこの各パターンの配置をハッチング
の種類により表示している。 【0060】領域181aの第1のパターンは、この領
域181aに入射した光が+1次の回折光としてコリメ
ーティングレンズ102を通過後、光検出器191の面
から離れた偏光異方性ホログラム181から遠い位置
(z軸の負方向、以後「後方の位置」と表記する)に収
束し、かつ光ビームの断面L1aで示す位置に入射する
ように設計されている。この時、同時に発生する−1次
の回折光は光ビームの断面L2aで示される位置へ光検
出器192の面から離れた偏光異方性ホログラム181
に近い位置(z軸の正方向、以後「前方の位置」と表記
する)で収束しながら入射する。すなわち光ビームは光
検出器191又は192の面上の半円形の領域に当た
る。 【0061】領域181bの第2のパターンは、この領
域181bに入射した光が+1次の回折光としてコリメ
ーティングレンズ102を通過後、光検出器191の面
の前方の位置(z軸の正方向)に収束し、かつ断面L1
bで示す位置に入射するように設計されている。この
時、同時に発生する−1次の回折光は、断面L2bで示
される位置へ光検出器192の面の後方の位置(z軸の
負方向)で収束しながら入射する。 【0062】領域181cの第3のパターンは、この領
域181cに入射した光が+1次の回折光としてコリメ
ーティングレンズ102を通過後、光検出器191の面
の後方の位置(z軸の負方向)に収束し、かつ領域L1
cで示す位置に入射するように設計されている。この
時、同時に発生する−1次の回折光は、領域L2cで示
される位置へ光検出器192の面の前方の位置(z軸の
正方向)で収束しながら入射する。 【0063】領域181dの第4のパターンは、この領
域181に入射した光が+1次の回折光としてコリメ
ーティングレンズ102を通過後、光検出器191の面
の前方の位置(z軸の正方向)に収束し、かつ断面L1
dで示す位置に入射するように設計されている。この
時、同時に発生する−1次の回折光は、領域L2dで示
される位置へ光検出器192の面の後方の位置(z軸の
負方向)で収束しながら入射する。 【0064】情報信号、トラッキングエラー信号、フォ
ーカスエラー信号、の検出を以下に説明する。 【0065】情報信号は、光検出器191および192
の検出出力の総和により求めることができる。また、情
報信号は光検出器191の検出出力の総和もしくは光検
出器192の検出出力の総和のみにより求めることも可
能である。後者の方法は、LD−PDモジュール114
の出力数が限られているときに有効である。 【0066】次に、トラッキングエラー信号の検出方法
について説明する。この構成では、偏光異方性ホログラ
ム181は、領域181a、181bで回折された−1
次の回折光が、光検出器192の領域S2bへ入射する
ように設計されている。また、領域181c、181d
で回折された−1次の回折光は、領域S2aへ入射する
ように設計されている。偏光異方性ホログラム181の
設計は、ニオブ酸リチウム基板の溝209の深さdaと
プロトン交換領域の深さdpを適切に設定することによ
って行われる。 【0067】トラッキングエラー信号TEは、プッシュ
プル法により検出することができる。トラッキングエラ
ー信号TEは、光検出器192の各検出領域の符号でそ
の出力値を表記すると、次の(式5)の演算によって得
ることができる。 TE=S2a−S2b ・・・・(式5) 次に、フォーカスエラー信号FEの検出方法を説明す
る。フォーカスエラー信号FEは、光検出器191上で
の各光スポットのサイズを検出する公知のSSD法によ
り検出する。フォーカスエラー信号FEは、光検出器1
91の各検出領域の符号でその出力値を表記すると、次
の(式6)の演算によって得られる。 FE=(S1a−S1b−S1c)−(S1a'−S1b'−S1c') ・・・・(式6) またフォーカスエラー信号FEは次の(式7)により、
領域S1aとS1a’の出力値のみによる演算によって
も得られる。 FE=S1a−S1a' ・・・・(式7) 式(7)の演算は、LD−PDモジュール114の出力
数が限られているときや、ピット列の信号がフォーカス
エラー信号へ与える影響を小さくしたい場合に有効であ
る。以下その詳細な動作について図5を用いて説明す
る。図5は光検出器191の平面図である。 【0068】図5(a)は、光ディスク105上(図
1)に光ビームが集束している合焦点状態における光検
出器191の平面図である。半円の断面L1a,L1c
は光検出器191の検出面の後方に(z軸のマイナス方
向、紙面下方)に集束するべき光ビームが光検出器19
1の検出面に当たるときの光ビームの断面を示す。断面
L1aとL1cの断面積はほぼ等しい。また断面L1
b、L1dは光検出器191の前方に各々集束して光検
出器191の検出面に当たる光ビームの断面を示してい
る。断面L1bとL1dの断面積はほぼ等しい。従っ
て、(式6)または(式7)で得られるフォーカスエラ
ー信号FEは実質的に零となる。 【0069】図1において、光ディスク105が対物レ
ンズ103に近づきデフォーカス状態になったとき、図
5(b)に示すように光検出器191上の光ビームの断
面L1a、L1cは、その集束位置が光検出器191か
ら遠ざかるので、光検出器191上では大きくなる。そ
の結果、領域S1aの出力値が減少し、領域S1b、S
1cの出力値が増加する。逆に、断面L1b、L1d
は、その集束位置が光検出器191に近づくので、光検
出器191上では小さくなる。その結果、領域S1a’
の出力値が増加し、領域S1b’、S1c’の出力値が
減少する。従って、(式6)又は(式7)で得られるフ
ォーカスエラー信号FEは負となる。 【0070】図5(c)は、光ディスク105が、対物
レンズ103から遠ざかったデフォーカス状態を示す光
検出器191の平面図である。断面L1a、L1cは、
光ビームの集束位置が光検出器191に近づくので、光
検出器191上では小さくなる。その結果、領域S1a
の出力値が増加、領域S1b、S1cの出力値が減少す
る。逆に、断面L1b、L1dは、光ビームの集束位置
が光検出器191から遠ざかり、光検出器191上では
大きくなる。その結果、領域S1a’の出力値が減少、
領域S1b’、S1c’の出力値が増加する。従って、
(式6)(式7)で得られるフォーカスエラー信号FE
は正となる。 【0071】以上のように、本構成でフォーカスエラー
信号を得ることが可能となる。なお本構成は、トラッキ
ングエラー信号を得るために光ビームをx軸方向に分割
している。しかし分割方向と偏光異方性ホログラム18
1の主たる回折方向(図4でx軸方向)を一致させてい
るので、フォーカスエラー信号への影響は無視できる。 【0072】また、本実施例では光検出器191の検出
面は、x軸に平行に分割されている。さらに、光検出器
192の検出面上で、トラッキングエラー信号を得るた
めの断面L2c、L2a間及び断面L2d、L2b間の
x軸方向の距離を十分に大きくしている。また、光検出
器191および192のx軸方向の長さを各断面L1a
〜L1d、L2a〜L2dのx軸方向の長さより十分大
きくしている。従って半導体レーザ101の波長変動に
より各スポットがx軸方向に移動しても、光ビームのス
ポットが検出領域からはみ出すおそれはない。 【0073】さらに、この構成は半導体レーザ101の
発光点101Bがx軸方向にずれても検出信号は影響を
うけないようにすることも目的としている。 【0074】図2に示すLD−PDモジュール114を
作製する工程では、シリコン基板204へ半導体レーザ
101を固定する必要がある。この固定工程では半導体
レーザ101を上方(z軸)方向から観察しながら位置
決めする。このとき、半導体レーザ101の発光点10
1Bは、y軸に垂直な面上にある。従ってこの面をy軸
上で所定位置に位置決めすれば、発光点101Bはy軸
上では正しく位置決めできる。しかし、発光点101B
は必ずしも半導体レーザチップの中心にはなく、チップ
のカッティングによりずれている。従ってチップの外形
に基づいてx軸方向における正確な位置決めをすること
は出来ない。そのため、x軸方向では必然的に多少のず
れが生じる。 【0075】本実施例では、前記のように光検出器19
2のx軸方向の長さを各断面の長さより十分大きくして
いるので、このx軸方向の発光点101Bのずれは、前
述の波長変動による光ビームスポットのずれと同様にサ
ーボ信号には影響を与えない。 【0076】以上のように、本実施例は、+1次回折光
の光束をすべて用いてフォーカスエラー信号を得ること
ができ、かつ−1次回折光の光束すべてを用いてトラッ
キングエラー信号を得ることができるので、信号強度が
大きくかつ信号対雑音比(S/N)の高いサーボ信号を
得ることができる。 【0077】また、+1次回折光の光束すべて用いてフ
ォーカスエラー信号を得ることができるので、フォーカ
スエラー信号検出用の回折光にy軸方向(光検出器19
1の分割線に垂直な方向)の光強度のむらがなく、直線
性の良いフォーカスエラー信号を得ることができる。 【0078】さらに、−1次回折光の光量をすべて用い
てトラッキングエラー信号を得ることができるので、例
えばディスク上に傷が存在した場合にも、安定に信号検
出ができる。 【0079】以上のように本実施例では、第1の従来例
の課題をすべて解決できる。 【0080】また、本実施例では、従来問題であったL
D−PDモジュール114のフォーカスオフセットの課
題解決にも効果がある。 【0081】このオフセットの課題は、ホログラム素子
170の回折角度を適当に大きくとり、コリメーティン
グレンズ102の主平面が球面になることを利用して解
決する方法もとられている。しかしながら、この方法に
用いるホログラム素子170の格子ピッチは数μm以下
となり、量産性に問題がある。 【0082】さらに、本発明の第1実施例に用いている
ような偏光異方性ホログラム181では、このような細
かい格子ピッチは実現できず、この方法による問題解決
は不可能である。 【0083】このため、第1実施例では、+1次の回折
光として異なる位置へ収束する2つの波面が、光検出器
191から等距離に、且つ逆方向(z軸上で)に独立に
形成されるような偏光異方性ホログラム181を用いて
いる。また発光点101Bと光検出器面とのz軸上の位
置が異なるLD−PDモジュールをフォーカスオフセッ
トの無い状態で使用可能としている。その結果、安定な
フォーカスサーボが可能となる。 【0084】さらに、第1実施例の構成では、第2の従
来例と異なり、トラッキングエラー信号検出のための副
ビームは必要ない。従って、ディスク面上での光強度を
十分確保できるという効果もある。このように第1実施
例によれば、第2の従来例の課題もすべて解決できる。 【0085】なお、第一実施例では上記のようにLD−
PDモジュール114を用いているので、安定性の良い
光学系を安価に作製できる。 【0086】一般にホログラム素子を利用した光ヘッド
は、LD(レーザーダイオード)とPD(ホトディテク
タ)を一体化したモジュールを用いる。このモジュール
では半導体レーザと光検出器が近接、且つ強固に固定さ
れているため、例えば熱膨張、振動などによる位置ずれ
が発生し難く、安定な動作が実現できる。反面、これら
素子間の位置関係を特別に調整したモジュールを得るこ
とは難しく、また製作コストが高いものとなっていた。 【0087】しかし、第1実施例のLD−PDモジュー
ル114では、光検出器191及び192を同一のシリ
コン基板204に形成するので、光検出器191と光検
出器192の相対位置を、集積回路の作製工程によって
容易に例えばサブミクロンオーダーの高精度に設定でき
る。 【0088】さらに、半導体レーザ101の実装もシリ
コン基板204の表面から実装可能である。すなわち1
軸方向からできる。従って例えばワークの持ち換え時の
ずれ等の誤差もなく、精度良く実装できる。 【0089】第1実施例では、例えばフォーカスオフセ
ットなどのLD−PDモジュール114の課題が解決さ
れるとともに、LD−PDモジュール114を用いてい
るために、安価に安定性の良い光学系が得られる。 【0090】さらに、第1実施例によれば前述のよう
に、半導体レーザ101の発光点101Bのx軸方向の
ずれの許容度が大きくなり、さらに安価で安定性の良い
光学系が得らることとなる。 【0091】さらに、第1実施例では、偏光異方性ホロ
グラム181と1/4波長板115を組み合わせて用い
るため、往路においては不要な回折が起こらない。復路
においてはサーボ信号等を得るための回折光を発生す
る。従って、光の利用効率が高くて信号振幅が大きい。
さらに、不要な回折光によるノイズもなく、非常にS/
N比の高い信号を得ることができる。特に、コンパクト
ディスクなどに比べて、より高密度の光ディスクなどに
用いる光ヘッド装置においては、不要な回折光を減らし
て零に近づけることにより、一層高精度のサーボ信号や
情報信号を得ることできるという顕著な効果がある。 【0092】さらに、復路の+1次と−1次の回折効率
を高くし、0次の回折効率(透過率)を低くすることが
できるため、半導体レーザ101への戻り光量を低くす
る事ができる。従って、放射光源として半導体レーザー
を用いる場合、戻り光と放射光の干渉によって生じるス
クープノイズの発生を回避することができる。 【0093】さらに、第1実施例では、偏光異方性ホロ
グラム181、1/4波長板115及び対物レンズ10
3を、保持手段106によって一定の相対位置を保って
支持している。従ってトラッキング制御のために対物レ
ンズ103が移動するとき、偏光異方性ホログラム18
1も一体になって動き、光ディスク105から反射した
光ビ−ムは偏光異方性ホログラム181上でほとんど移
動しない。従って、対物レンズ103の移動にもかかわ
らず、光検出器191および光検出器192から得られ
る信号は全く劣化せず安定なサーボ制御が可能となる。 【0094】第1実施例の偏光異方性ホログラム181
は、図4に示されるようにy軸に平行な帯状の多数の領
域に分割した構成になっている。この構成では1箇所に
1種の格子しか存在しないので、格子間の干渉から不要
な回折光が発生することがなく、迷光が少なくなる。ま
た雑音が少なくなる上、光の利用効率が高い。 【0095】さらにこの偏光異方性ホログラム181の
パターンは、フォーカスエラー信号へのトラッキングエ
ラー信号の漏れ込みを最小限に抑えるための配慮がなさ
れている。つまり、光検出器191の面の後ろ側に焦点
を結ぶ領域(181aと181c)と前側に焦点を結ぶ
領域(181bと181d)とを交互に十分な回数だけ
繰り返して配置して偏光異方性ホログラム181の面内
における光ビームの強度分布のむらが検出信号に与える
影響を緩和している。すなわち、各断面L1a、L1
b、L1c又はL1dに到達する光ビームは、偏光異方
性ホログラム181の複数の帯状領域からくる複数の光
ビームの集合体である。従って偏光異方性ホログラム1
81の面内に入射する光ビームの強度の分布が一様でな
く、部分的にむらを生じた場合でも、断面L1a、L1
b、L1c及びL1d間の平均光強度のむらは少なくな
る。その結果、断面L1a、L1b、L1c及びL1d
の光ビームに混入する−1次の回折光の強度はほぼ等し
くなり、混入した−1次の回折光による出力値は(式
6)又は(式7)の減算によって相殺される。その結果
上記のトラッキング信号の漏れ込みが減少する。 【0096】なお、第1実施例に於いて偏光異方性ホロ
グラム181は、図3で示すものを用いている。偏光異
方性ホログラム181としては偏光方向に対する回折効
率の違うホログラム素子であればよい。例えば特開昭6
3−314502に開示された構造のホログラム素子で
も良い。液晶を用いたホログラム素子としてもよい。 【0097】また、LD−PDモジュール114は、図
4で示される構造のLD−PDモジュールに限るもので
はなく、半導体レーザと光検出器が一体化されているL
D−PDモジュールであれば良い。例えば図6や図7に
示されるLD−PDモジュールでも良い。図6のLD−
PDモジュールはシリコン基板204、シリコン基板2
04の表面両端部に設けられた光検出器191、19
2、シリコン基板204の表面の中央部に設けられた表
面放射型の半導体レーザ117を有している。表面放射
型の半導体レーザ117は、内蔵された反射ミラーによ
りy軸方向に放射されたレーザ光をシリコン基板204
の表面に垂直な方向に反射してレーザビームL0として
出射する。図7のLD−PDモジュールは、表面放射型
の半導体レーザ118のみが図6のLD−PDモジュー
ルと異なっている。表面放射半導体レーザ118は、シ
リコン基板204に垂直な方向にレーザ光L0を出射す
る。本実施例では±1次の回折光による各信号の検出方
法について説明した。しかし、回折光は±1次の回折光
に限られるものではなく、±n次(nは自然数)の回折
光によって各信号を検出することもできる。 【0098】[第2実施例]第2の実施例の光ヘッド装
置について説明する。第1の実施例の光ヘッド装置に比
べ、さらにフォーカスエラー信号へのトラッキングエラ
ー信号の漏れ込みの抑圧が必要な場合は、この構成の光
ヘッドが有効である。 【0099】第2実施例の光ヘッド装置の基本的構成は
図1に示す第1の実施例と同じである。第1の実施例と
第2実施例との違いは、図8で示すホログラムパターン
を有する偏光異方性ホログラム182を、偏光異方性ホ
ログラム181の替わりに使用することである。また動
作も実質的に第1実施例と同じである。 【0100】偏光異方性ホログラム182は、182a
と182bの2領域を持つ。領域182aは図4の断面
L1aとL2bをそれぞれ有する光に対応する光を同時
に発生するように設計されている。また、領域182b
は図4の断面L1cとL2dをそれぞれ有する光に対応
する光を同時に発生するように設計されている。 【0101】これらの領域182a、182bは基本的
には、2つの異なるフレネルゾーンプレートの重ね合わ
せにより構成されている。このような構成の光ヘッドで
は、光検出器191の面の前側に焦点を持つ回折光も、
後ろ側に焦点を持つ回折光も、共にホログラムのほぼ全
面から発生する。従って、光ディスク105のトラック
による回折光は領域182a、182bの回折光に均等
に混入する。しかし、領域182a,182bの回折光
に均等に混入された回折光による検出値は式(6)に示
す減算によってほぼ相殺される。 【0102】このため、得られるフォーカスエラー信号
は、トラッキングエラー信号の漏れ込みなどのノイズが
少く、安定なフォーカスサーボが実現できる。特にフォ
ーカスエラー信号へのトラッキング信号の漏れ込みの抑
圧が重要な場合等には有効な構成である。 【0103】第2実施例では、格子間の干渉による不要
な回折光が発生するが、それを除けば第1の実施例の特
長をすべて備えている。 【0104】第2実施例において、図8に示す偏光異方
性ホログラム182は図3で示す偏光異方性ホログラム
を用いているが、偏光方向に対する回折効率の違うホロ
グラム素子であればよい。例えば特開昭63−3145
02に開示された構造のホログラム素子でも良く、液晶
を用いたホログラム素子としてもよい。 【0105】また、LD−PDモジュール114は、図
2で示される構造のLD−PDモジュールを用いたがこ
の限りではない。半導体レーザと光検出器が一体化され
ているLD−PDモジュールであれば良く、例えば図6
や図7に示されるLD−PDモジュールでも良い。 【0106】[第3実施例]本発明の第3実施例の光ヘ
ッド装置は、第1の実施例の光ヘッド装置に比べ、半導
体レーザ101のy軸方向の位置の調整に精度が必要で
あるが、フォーカスエラー信号の検出感度が良いという
特長を持つ。従って第3実施例はフォーカスサーボ制御
を厳密に行う必要のある場合、例えば対物レンズの焦点
深度が浅い場合などに有効である。 【0107】第3実施例の基本的構成および動作は、第
1の実施例と同じである。図9は、図1において、z軸
の負の方向(紙面上で光ディスク105からLD−PD
モジュール114へ向かう方向)における偏光異方性ホ
ログラム183とLD−PDモジュール114の平面図
を示す。図9ではその図内の上部と下部に並べて示した
が、実際には、y軸上の位置関係では、偏光異方性ホロ
グラム183の中心はLD−PDモジュール114の中
心と一致しており、z軸方向から見ると両者は重なるは
ずであるが、詳細な構造を理解しやすくするために、y
軸方向で所定の距離だけずらして図示している。また同
じ理由で偏光異方性ホログラム183の寸法に対するL
D−PDモジュール114の寸法が拡大されている。第
1の実施例と本実施例の違いは、図9で示すホログラム
パターンを有する偏光異方性ホログラム183を、偏光
異方性ホログラム181の替わりに使用している。また
LD−PDモジュール114の光検出器191および1
92を、図9に示す領域に分割するものである。 【0108】図9に示すように、偏光異方性ホログラム
183は、ホログラム素子中心を通りx軸とy軸とにそ
れぞれ平行な二つの直線により、4つの領域183a、
183b、183c、183dに分割されている。各領
域183a、183b、183c、183dを透過する
光は、それぞれ断面L1a、L1b、L1c、L1dに
よって示す位置に入射する。偏光異方性ホログラム18
3は、光ディスク105上で光ビームが集束している場
合には、各光は光検出器191上で焦点を結ぶように設
計されている。また、偏光異方性ホログラム183は、
断面L2a、L2bで表す−1次の回折光は光検出器1
92の領域S3bへ入射し、断面L2c、L2dで表す
−1次の回折光は光検出器192の領域S3aに入射す
るように設計されている。 【0109】情報信号は、光検出器191および192
の検出値の総和により求めることができる。また、光検
出器191の検出出力の総和、もしくは光検出器192
の検出値の総和のみにより情報信号を得ることも可能で
ある。後者は、LD−PDモジュール114の出力数が
限られているときに有効である。 【0110】次に、この構成によるトラッキングエラー
信号の検出方法について説明する。偏光異方性ホログラ
ム183は、領域183a、183bで回折された−1
次の回折光が光検出器192の領域S3bへ入射し、領
域183c、183dで回折された−1次の回折光は、
領域S3aへ入射するように設計されている。このた
め、トラッキングエラー信号TEは、プッシュプル法に
より検出することができる。 【0111】このトラッキングエラー信号TEは、各検
出領域S3a、S3bの符号でその出力値を表記する
と、次の(式8)の演算によって得ることができる。 TE=S3a−S3b ・・・・(式8) 次に、フォーカスエラー信号FEの検出方法を説明す
る。フォーカスエラー信号は、光検出器191上で公知
のナイフエッジ法により検出する(図示省略)。フォー
カスエラー信号FEの各検出領域S1a、S1b、S2
a、S2bの符号でその出力値を表記すると、次の(式
9)の演算によって得られる。 FE=(S1a+S2a)−(S1b+S2b) ・・・・(式9) (式9)によりフォーカスエラー信号FEを検出する場
合、領域S1aとS2aは隣接しているので、一つの領
域として分割せずに使用可能である。 【0112】またフォーカスエラー信号FEは、次の
(式10)あるいは(式11)による領域S1aとS1
b、または領域S2aとS2bによる演算によっても得
られる。 FE=S1a−S1b ・・・・(式10) FE=S2a−S2b ・・・・(式11) この演算は、LD−PDモジュール114の出力数が限
られている場合に有効である。以下、その詳細な動作に
ついて図10を用いて説明する。 【0113】図10は、光検出器191上の光の分布状
態を説明するための平面図である。図10(a)は、光
ディスク105上に光ビームが集束している合焦点状態
の場合の光の分布状態を示す図である。断面L1a、L
1cは領域S1aとS1bの境界線上にあり、光はその
上に集光している。断面L1b、L1dは領域S2aと
S2bの境界線上にあり、光はその上に集光する。従っ
て、(式9)、(式10)又は(式11)で得られるフ
ォーカスエラー信号FEは実質的に零となる。 【0114】図10(b)は、例えば光ディスク105
が対物レンズ103に近づきすぎてデフォーカス状態に
なったときの光検出器191の平面図である。断面L1
a、L1cは領域S1bにあり領域S1aには存在しな
い。すなわち、光は領域S1bに入射し領域S1aには
入射しない。また断面L1b、L1dは領域S2bにあ
り領域S2aにはない。すなわち、光は領域S2bに入
射し、領域S2aに入射しない。従って、(式9)、
(式10)又は(式11)で得られるフォーカスエラー
信号FEは負となる。 【0115】図10(c)は、例えば光ディスク105
が対物レンズ103から遠ざかりデフォーカス状態にな
った場合の光検出器191の平面図である。断面L1
a、L1cは領域S1aにあり領域S1bにはない。す
なわち、光は領域S1aに入射し、領域S1bには入射
しない。また、断面L1b、L1dは領域S2aにあ
り、領域S2bにはない。すなわち、光は領域S2aに
入射し、領域S2bに入射しない。従って、(式9)、
(式10)又は(式11)で得られるフォーカスエラー
信号FEは正となる。 【0116】以上のように、第3実施例の構成でフォー
カスエラー信号を得ることが可能となる。なお、本構成
は、トラッキングエラー信号を得るために光ビームをx
軸方向に分割しているが、光ビームの分割方向と偏光異
方性ホログラム183の主たる回折方向を一致させてい
るのでフォーカスエラー信号への影響は無視できる。 【0117】また、第3実施例では光ビームを検出する
ための光検出器191は、x軸に平行な帯状領域に分割
されている。さらに、図19の光検出器192の検出面
において、各光ビームの断面L2bとL2d間及び断面
L2aとL2c間の距離を十分大くしてある。また光検
出器191および192のx軸方向の長さを光ビームの
断面のサイズより十分大きくしている。従って半導体レ
ーザ101の波長変動により光ビームの位置がx軸方向
で移動しても各信号の検出に影響を与えることはない。 【0118】さらに、この構成は半導体レーザ101の
発光点101Bのx軸方向のずれの影響もなくすことも
目的としている。 【0119】前記第一実施例において詳細に説明したよ
うに、LD−PDモジュール114を作製するには、シ
リコン基板204へ半導体レーザ101を固定する必要
がある。この固定工程で、半導体レーザ101はy軸方
向では端面を観察することにより精度良く位置決めがで
きる。しかしx軸方向では半導体レーザ101の外形を
観察しても高精度の位置決めは困難である。従って小さ
な位置誤差は避けられない。 【0120】本実施例では光検出器192のx軸方向の
長さを光ビームの断面L2a、L2b、L2c及びL2
dより大きくしているので、上記のx軸方向の発光点の
ずれは、前述の波長変動によるずれ同様サーボ信号には
影響を与えない。 【0121】以上のように本実施例は、+1次回折光の
光束をすべて用いてフォーカスエラー信号を得ることが
できる。また、−1次回折光の光束すべてを用いてトラ
ッキング信号を得ることができるので、信号強度が大き
く信号対雑音比(S/N)の高いサーボ信号を得ること
ができる。 【0122】さらに、−1次回折光の光束をすべて用い
てトラッキングエラー信号を得ることができるので、光
ディスク上に傷が存在した場合にも安定に信号検出がで
きるという効果もある。以上のように第3実施例では、
第1の従来例の課題をすべて解決できその効果は大き
い。 【0123】また、本実施例では、従来問題であったL
D−PDモジュール114のフォーカスオフセットの課
題の解決にも効果がある。 【0124】このオフセットの課題は、ホログラム素子
170の回折角度を適当に大きくとり、コリメーティン
グレンズ102の主平面が球面になることを利用して解
決する方法もとられている。 【0125】しかしながら、この方法に用いるホログラ
ム素子170の格子ピッチは数μm以下となり量産性に
問題がある。 【0126】さらに本実施例に用いているような偏光異
方性ホログラムでは、このような格子ピッチは実現でき
ず、この方法による問題解決は不可能である。 【0127】このため、本実施例では+1次回折光とし
て光検出器191上に収束する複数の波面を形成する偏
光異方性ホログラム183を用い、発光点と光検出面の
異なるLD−PDモジュールがフォーカスオフセットの
無い状態で使用可能となるようにしている。このことに
より安定なフォーカスサーボが可能となる。 【0128】さらに、本実施例の構成は、第2の従来例
と異なり、トラッキングエラー信号検出のための副ビー
ムが必要なく、光ディスク面上での光強度を十分確保で
きるという効果もある。このように本実施例によれば第
2の従来例の課題もすべて解決できる。 【0129】なお、本実施例で上記のようにLD−PD
モジュール114を用いることができるので、安定性の
良い光学系を安価に作製できる。 【0130】一般にホログラム素子を利用した光ヘッド
は、LDとPDを一体化したモジュールを用いる。この
モジュールでは半導体レーザと光検出器が近接、且つ強
固に固定されており、熱膨張、振動などによる位置ずれ
が発生し難く、安定な動作が実現できる。反面、これら
素子を特定の位置関係を調整しモジュール化することは
難しく、製作コストが高いものとなっていた。 【0131】しかし、LD−PDモジュール114は、
光検出器191と光検出器192とを同一のシリコン基
板204に形成するので、光検出器191と光検出器1
92との相対位置を、集積回路の作製工程によって容易
に例えばサブミクロンオーダーの高精度に設定できる。 【0132】さらに、半導体レーザ101の実装も表面
実装可能で、1軸方向からできるため、例えばワークの
持ち換え時のずれ等の誤差もなく、精度良く実装できる
といいう特長を有する。 【0133】本実施例では、フォーカスオフセットなど
のLD−PDモジュール114の課題を解決しこれを用
いているため、安価に安定性の良い光学系が得らること
となる。さらに、本実施例によれば、前述のように半導
体レーザ発光点のx軸方向のずれ許容度が大きく、さら
に安価で安定性の良い光学系が得られる。 【0134】さらに、本実施例では偏光異方性ホログラ
ム183と1/4波長板115を組み合わせて用いるた
め、往路においては不要な回折が起こらない。復路にお
いてはサーボ信号等を得るための回折光を発生する。従
って、光の利用効率が高くて信号振幅が大きい上に、不
要な回折光によるノイズもなく、非常にS/N比の高い
信号を得ることができる。特に、コンパクトディスクな
どに比べて、より高密度の光ディスクなどのための光ヘ
ッド装置においては、不要な回折をより減らして0に近
づけることにより、一層高品質のサーボ信号や情報信号
を得ることできるという顕著な効果がある。 【0135】さらに、本実施例の構成では、復路の+1
次と−1次との回折効率を高くし、0次の回折効率(透
過率)を低くすることができるため、半導体レーザ10
1への戻り光量を低くする事ができる。従って、放射光
源として半導体レーザーを用いる場合、戻り光と出射光
の干渉によるスクープノイズの発生を回避することがで
きる効果がある。 【0136】さらに、本実施例では偏光異方性ホログラ
ム183、1/4波長板115及び対物レンズ103
を、保持手段106によって一定の相対位置を保持して
設けている。従って、例えばトラッキング制御のために
対物レンズ103が移動すると、偏光異方性ホログラム
183も一体になって動き、光ディスク105から反射
した光ビ−ムは偏光異方性ホログラム183上でほとん
ど移動しない。従って、対物レンズ103の移動によっ
て、光検出器191および192から得られる信号は全
く劣化せず安定なサーボが可能となる。 【0137】第3実施例の偏光異方性ホログラム183
は、1箇所に1種の格子しか存在しない。従って格子間
の干渉により不要な回折光が発生することがなく、迷光
が少なくなり、雑音が少なくなる上、光の利用効率が高
いという効果がある。 【0138】なお、本実施例に於いて偏光異方性ホログ
ラム183は、図3で示す偏光異方性ホログラムとした
が、偏光異方性ホログラム183は、偏光方向に対する
回折効率の違うホログラム素子であればよい。例えば特
開昭63−314502に開示された構造のホログラム
素子でも良く、液晶を用いたホログラム素子でもよい。 【0139】また、LD−PDモジュール114は、図
4で示される構造のLD−PDモジュールとしたがこれ
に限るものではなく、半導体レーザと光検出器が一体化
されているLD−PDモジュールであれば良く、例えば
図6や図7に示されるLD−PDモジュールとしても良
い。本実施例では±1次の回折光による各信号の検出方
法について説明した。しかし、回折光は±1次の回折光
に限られるものではなく、±n次(nは自然数)の回折
光によって各信号を検出することもできる。 【0140】[第4実施例]第4実施例の光ヘッド装置
について図11を用いて説明する。第1〜第3実施例に
おいては、情報信号は光検出器191、192の検出出
力の総和から得ている。第4実施例は、情報信号を光検
出器192の1つの領域により検出することができる。
従って、情報信号検出のためのヘッドアンプが一つで良
いという特長がある。この構成の光ヘッド装置は、例え
ばヘッドアンプのノイズが問題となる場合や、コスト上
高価な広帯域のヘッドアンプが使用できない場合に有効
である。 【0141】第4実施例の基本的構成および動作は、第
1の実施例と同じである。図11は、図1において、z
軸の負の方向(紙面上で光ディスク105からLD−P
Dモジュール114へ向かう方向)における偏光異方性
ホログラム181とLD−PDモジュール114の平面
図を示す。図11ではその図内の上部と下部に並べて示
したが、実際には、y軸上の位置関係では、偏光異方性
ホログラム181の中心はLD−PDモジュール114
の中心と一致しており、z軸方向から見ると両者は重な
るはずであるが、詳細な構造を理解しやすくするため
に、y軸方向で所定の距離だけずらして図示している。
また同じ理由で、偏光異方性ホログラム181の寸法に
対するLD−PDモジュール114の寸法が拡大されて
いる。第1実施例と本実施例の違いは、LD−PDモジ
ュール114の光検出器191は、図11に示すように
くし型の領域S1a、S1b、S1c、S1dに分割さ
れている。くし型の領域S1a、S1cはそれぞれくし
型の領域S1b、S1dと噛み合っている。光検出器1
92は分割されていない。 【0142】先ず、偏光異方性ホログラム181とLD
−PDモジュール114との関係について、図11を用
いて説明する。図11は、偏光異方性ホログラム181
のパターンを表すとともに、LD−PDモジュール11
4の半導体レーザ101と、光検出器191および19
2との位置関係を示している。図に示すように、偏光異
方性ホログラム181は、第1の実施例で用いたものと
同じものである。 【0143】この構成によるトラッキングエラー信号の
検出は、プッシュプル法により行う。トラッキング信号
TEは、各検出領域の符号でその出力値を表すと、下記
(式12)の演算によって得られる。 TE=(S1a+S1b)−(S1c+S1d) ・・・・(式12) フォーカスエラー信号FEは、SSD法により検出す
る。フォーカスエラー信号FEは、各検出領域の符号で
その出力値を表すと、下記(式13)の演算によって得
られる。 FE=(S1a+S1c)−(S1b+S1d) ・・・・(式13) 第4実施例の特徴は、情報信号検出が単一の領域の光検
出器192で行われることである。このため、光検出器
192の検出信号を一つのヘッドアンプで増幅するだけ
でよく、ヘッドアンプのノイズの累積の問題もなく良好
な情報信号の検出が可能となる。上記のノイズの累積と
は以下に説明する現象をいう。すなわち複数の検出領域
からの検出信号を複数のヘッドアンプでそれぞれ増幅
し、増幅された複数の信号を加算して1つの出力信号と
すると、各ヘッドアンプのノイズが出力信号中に累積さ
れS/N比が悪化する。また上記のように情報信号の光
検出器192が独立しているため、ヘッドアンプは情報
信号帯域のみを増幅するものでよく、従来のサーボ帯域
まで増幅できるヘッドアンプにくらべ安価で低ノイズの
ものが使用できる。 【0144】なお、第4実施例は、第1実施例の光ヘッ
ド装置の特長も兼ね備えたものである。 【0145】第4実施例に於いて偏光異方性ホログラム
181は、図3で示す偏光異方性ホログラムとしたが、
偏光異方性ホログラム181は、偏光方向に対する回折
効率の違うホログラム素子であればよい。例えば特開昭
63−314502に開示された構造のホログラム素子
でも良く、液晶を用いたホログラム素子としてもよい。 【0146】また、LD−PDモジュール114は、図
2で示される構造のLD−PDモジュールとしたがこの
限りではなく、半導体レーザと光検出器が一体化されて
いるLD−PDモジュールであれば良く、例えば図6や
図7に示されるLD−PDモジュールとしても良い。 【0147】また、偏光異方性ホログラム181の代わ
りに、例えば第2実施例で用いた偏光異方性ホログラム
182を用いても良い。 【0148】[第5実施例]第5の実施例の光ヘッド装
置は、情報信号を1つの領域により検出することができ
る。従って、情報信号検出のためのヘッドアンプが一つ
で良いという特長がある。この構成の光ヘッド装置は、
例えばヘッドアンプのノイズが問題となる場合や、コス
ト上高価な広帯域のヘッドアンプが使用できない場合に
有効である。 【0149】また、第5実施例は、第4実施例の光ヘッ
ド装置に比べ、y軸方向の調整精度が必要である。しか
しフォーカスエラー信号の検出感度が良いという特長を
持ち、フォーカスサーボを厳密に行う必要のある場合、
例えば対物レンズの焦点深度が浅い場合などに有効であ
る。 【0150】本実施例の基本的構成および動作は、第3
実施例と同じである。図12は、図1において、z軸に
おいて負の方向(紙面上で光ディスク105からLD−
PDモジュール114へ向かう方向)における偏光異方
性ホログラム181とLD−PDモジュール114の平
面図を示す。図12ではその図内の上部と下部に並べて
示したが、実際には、y軸上の位置関係では、偏光異方
性ホログラム181の中心はLD−PDモジュール11
4の中心と一致しており、x軸方向から見ると両者は重
なるはずであるが、詳細な構造を理解しやすくするため
に、y軸方向で所定の距離だけずらして図示している。
また同じ理由で偏光異方性ホログラム181の寸法に対
するLD−PDモジュール114の寸法が拡大されてい
る。第3実施例と本実施例の違いは、LD−PDモジュ
ール114の光検出器191を、図12に示すような領
域に分割するものである。光検出器191は、四角形の
検出領域S1aとそれを囲むU字型の領域S1b、及び
四角形の領域S1cとそれを囲むU字型の領域S1dに
分割されている。光検出器192は分割されていない。 【0151】先ず、偏光異方性ホログラム183と、L
D−PDモジュール114との関係について、図12を
用いて説明する。図12は、偏光異方性ホログラム18
3のパターンを表すとともに、LD−PDモジュール1
14の半導体レーザ101の発光点と、光検出器191
および光検出器192との位置関係を示した図である。
図に示すように、偏光異方性ホログラム183は、第3
の実施例で用いた偏光方性ホログラムと同じものであ
る。 【0152】この構成によるトラッキングエラー信号の
検出は、プッシュプル法により行う。トラッキング信号
TEは、各検出領域の符号でその出力値を表すと、下記
の(式14)の演算によって得られる。 TE=(S1a+S1b)−(S1c+S1d) ・・・・(式14) フォーカスエラー信号FEは、ナイフエッジ法により検
出する。フォーカスエラー信号FEは、各検出領域の符
号でその出力値を表記すると、下記の(式15)の演算
によって得られる。 FE=(S1a+S1c)−(S1b+S1d) ・・・・(式15) 第5実施例の特徴は、情報信号検出が単一の領域の光検
出器192で行われることである。このため、光検出器
192の検出信号を一つのヘッドアンプで増幅するだけ
でよく、ヘッドアンプのノイズの積算の問題もなく、良
好な情報信号の検出が可能となる。また、情報信号の検
出器が独立しているため、ヘッドアンプは情報信号帯域
の周波数のみを増幅するものでよく、従来の広いサーボ
帯域の周波数まで増幅できるヘッドアンプにくらべ安価
で低ノイズのものが使用できる。 【0153】なお、第5実施例は、第3実施例の光ヘッ
ドの特長も兼ね備えたものである。本実施例に於いて偏
光異方性ホログラム183は、図3で示す偏光異方性ホ
ログラムとしたが、偏光異方性ホログラム183は、偏
光方向に対する回折効率の違うホログラム素子であれば
よい。例えば特開昭63−314502に開示された構
造のホログラム素子でも良く、液晶を用いたホログラム
素子としてもよい。また、LD−PDモジュール114
は、図2で示される構造のLD−PDモジュールとした
がこの限りではなく、半導体レーザと光検出器が一体化
されているLD−PDモジュールであれば良く、例えば
図6や図7に示されるLD−PDモジュールとしても良
い。 【0154】[第6実施例]図13は、第6実施例の光
ヘッド装置の構成を表す側面図である。本実施例の光ヘ
ッド装置は、1/4波長板115と偏光異方性ホログラ
ム素子181とを、対物レンズ103から分離してい
る。但し、偏光異方性ホログラム181、LD−PDモ
ジュール114等の各要素部自体は、上記第1〜第5実
施例で説明したものが適用できる。 【0155】従って、本実施例の構成においても、トラ
ッキングエラー信号TE及びフォーカスエラー信号FE
の検出は、上記第1〜第5実施例と同様に得られること
は勿論である。 【0156】第6実施例の構成は、対物レンズ103の
厚さを薄くする必要があるとき、例えば光ヘッドの薄型
化が必要な場合に有効である。 【0157】なお、ホログラム素子として、偏光異方性
ホログラム181を用いた場合について示したがこのか
ぎりではない。偏光異方性ホログラム181〜183を
用いる場合でも、これに対応して光検出器191および
光検出器192を領域分割すればよい。 【0158】第6実施例において、偏光異方性ホログラ
ム181は図3で示す偏光異方性ホログラムを用いてい
る。しかし偏光異方性ホログラム181は、偏光方向に
対する回折効率の違うホログラム素子であればよい。例
えば特開昭63−314502に開示された構造のホロ
グラム素子でも良く、液晶を用いたホログラム素子でも
よい。また、LD−PDモジュール114は図4で示さ
れる構造のLD−PDモジュールを用いたが、半導体レ
ーザと光検出器が一体化されているLD−PDモジュー
ルであれば良く、例えば図6や図7に示すLD−PDモ
ジュールとしても良い。 【0159】[第7実施例]図14は第7実施例の光ヘ
ッド装置の構成を示す側面図である。第7実施例は第6
実施例のLD−PDモジュール114、コリメーティン
グレンズ102、偏光異方性ホログラム181及び1/
4波長板115を一体化した構成である。光学系が一つ
のモジュールとなっていることから相互の位置関係は正
しく保たれ、安定な光学系が実現できる。 【0160】また、このモジュールは種々の形状の光ヘ
ッドの共通部品として使用可能で、量産効果による光ヘ
ッド装置の低コスト化も実現できる。 【0161】なお、本実施例ではホログラム素子として
偏光異方性ホログラム181を用いた場合について示し
たがこのかぎりではなく、偏光異方性ホログラム181
〜183でもこれに対応して光検出器191および19
2を所定の領域に分割すればよい。 【0162】なお、本実施例に於いて偏光異方性ホログ
ラム181は、図3で示す偏光異方性ホログラムとした
が、偏光異方性ホログラム181は、偏光方向に対する
回折効率の違うホログラム素子であればよい。例えば特
開昭63−314502に開示された構造のホログラム
素子でも良く、液晶を用いたホログラム素子としてもよ
い。また、LD−PDモジュール114は、図4で示さ
れる構造のLD−PDモジュールとしたがこの限りでは
なく、半導体レーザと光検出器が一体化されているLD
−PDモジュールであれば良く、例えば図6や図7に示
されるLD−PDモジュールとしても良い。 【0163】[第8実施例]図15は第8実施例の光ヘ
ッド装置の構成を示す側面図である。本実施例の光ヘッ
ドは、上記第6の実施例の偏光異方性ホログラム181
を、LD−PDモジュール114とコリメーティングレ
ンズ102との間に配置したものである。 【0164】この構成では、偏光異方性ホログラム18
1が、LD−PDモジュール114に接近して配置して
いるため、光ヘッドのさらなる安定化が実現できる。さ
らに、偏光異方性ホログラム181の直径も小さいもの
で良く、低コスト化が実現できる。 【0165】なお、本実施例では、ホログラム素子とし
て偏光異方性ホログラム181を用いた場合について示
したがこのかぎりではない。例えば偏光異方性ホログラ
ム181〜183でも、各々に対応して光検出器191
および光検出器192を領域分割すればよい。また、本
実施例の構成では1/4波長板115は、例えばコリメ
ーティングレンズ102と偏光異方性ホログラム181
との間に配置することも可能である。 【0166】但し、本実施例に於いて偏光異方性ホログ
ラム181は、図3で示す偏光異方性ホログラムとした
が、偏光異方性ホログラム181は、偏光方向に対する
回折効率の違うホログラム素子であればよい。例えば特
開昭63−314502に開示された構造のホログラム
素子でも良く、液晶を用いたホログラム素子としてもよ
い。また、LD−PDモジュール114は、図4で示さ
れる構造のLD−PDモジュールとしたがこの限りでは
なく、半導体レーザと光検出器が一体化されているLD
−PDモジュールであれば良く、例えば図6や図7に示
されるLD−PDモジュールとしても良い。 【0167】[第9実施例]図16は、本実施例の光ヘ
ッド装置の構成を示す側面図である。本実施例は、第8
実施例のLD−PDモジュール114と偏光異方性ホロ
グラム181とをフレーム部材141Aで一体化した一
つのモジュールとなっている。従って、安定な光学系を
実現できる。また、このモジュールは種々の形状の光ヘ
ッドの共通部品として使用可能で、量産効果による光ヘ
ッドの低コスト化も実現できる。 【0168】なお、本実施例では、ホログラム素子とし
て偏光異方性ホログラム181を用いた場合について示
したがこのかぎりではなく、偏光異方性ホログラム18
1〜183を用いることもできる。この場合には、各々
に対応して光検出器191および192の領域を分割す
ればよい。また、この構成では1/4波長板115は、
コリメーティングレンズ102と偏光異方性ホログラム
181との間に配置することも可能である。さらに、こ
の構成では、コリメーティングレンズ102または1/
4波長板115を含めて一体化することも可能である。
また、コリメーティングレンズ102及び1/4波長板
115を含めて一体化することも可能である。この構成
でコリメーティングレンズ102と対物レンズ103を
一つのレンズに置き換えることも可能である。 【0169】第9実施例に於いて偏光異方性ホログラム
181は、図3で示す偏光異方性ホログラムを用いた
が、偏光方向に対する回折効率の違うホログラム素子で
あればよい。例えば特開昭63−314502に開示さ
れた構造のホログラム素子でも良く、液晶を用いたホロ
グラム素子としてもよい。また、LD−PDモジュール
114は、図2で示される構造のLD−PDモジュール
を用いたがこの限りではない。半導体レーザと光検出器
が一体化されているLD−PDモジュールであれば良
く、例えば図6や図7に示されるLD−PDモジュール
としても良い。 【0170】以上本発明の各実施例について説明した
が、これらすべての構成において、偏光異方性ホログラ
ムと1/4波長板を、例えば図17で示す素子で置き換
えることも可能で、小型軽量化に効果がある。 【0171】図17は、1/4波長板と偏光異方性ホロ
グラムとの機能を有する、複合機能素子である。構成
は、偏光異方性ホログラム機能を有する部分の裏面に、
複屈折膜である例えば五酸化タンタル(Ta25)の斜
め蒸着膜を形成したものである。偏光異方性ホログラム
部の回折方向の偏光と45度の角度をなす2つの直交す
る偏光とが透過するときに、1/4波長の位相差が生じ
るように厚さを決めている。以上の様な複合機能素子を
使用することにより、光ヘッド装置の小型軽量化が実現
できる。 【0172】さらに、上記の実施例のすべてにおいて偏
光異方性ホログラムの代わりに、一部を透過し、一部を
回折する無偏光もしくは偏光異方性の小さいホログラム
素子を使用し、1/4波長板を省略した構成も実施可能
である。 【0173】 【発明の効果】以上のように本発明の光ヘッド装置によ
れば、主に次のような効果がある。 【0174】(1)+1次回折光の光束をすべて用いて
フォーカスエラー信号を得ることができるので、信号強
度が大きく、信号対雑音比(S/N)の高いフォーカス
エラー信号を得ることができる。 【0175】また同様の理由で、フォーカスエラー信号
検出用の回折光の強度分布が一様であり、感度の高いフ
ォーカスエラー信号を得ることができる。 【0176】また本発明の光ヘッド装置では、−1次回
折光の光量をすべて用いてトラッキングエラー信号を得
ることができるので、信号強度が大きく、信号対雑音比
(S/N)の高いトラッキングエラー信号を得ることが
できる。 【0177】また上記と同様の理由で、ディスク上に傷
が存在した場合にも、安定に信号検出ができる。 【0178】(2)本発明の光ヘッド装置では、情報信
号検出が単一の領域の光検出器で行われるため、光検出
器の検出信号を一つのヘッドアンプで増幅するだけでよ
い。多数のヘッドアンプを用いる場合のノイズの累積の
問題もなく、良好な情報信号の検出が可能となる。 【0179】また、情報信号の検出器が独立しているた
め、ヘッドアンプは情報信号帯域のみを増幅するもので
よく、ヘッドアンプの帯域幅を限定できる。従って従来
のサーボ帯域まで増幅できるヘッドアンプにくらべ安価
で、低ノイズのものが使用できる。 【0180】(3)本発明の光ヘッド装置は、+1次の
回折光のみでフォーカスエラー信号を得るため、ホログ
ラム素子の設計により、LD−PDモジュールの発光点
と光検出面との間にずれがあっても、フォーカスオフセ
ットの無い状態で使用可能となる。このため、光ヘッド
装置の小型軽量化と低コスト化、安定化が実現できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an optical disc or an optical disc.
Recording information on optical or magneto-optical media such as cards
.Relating to optical head devices that perform reproduction or erasure
is there. [0002] 2. Description of the Related Art As a high-density and large-capacity storage medium,
Optical memory technology using an optical disk having a pattern
Are digital audio discs, video discs,
Document file discs and even data files
Applications are expanding. In this optical memory technology, information
Is highly precise to the optical disc through a minutely focused light beam.
It is recorded and reproduced with certainty and reliability. This recording / playback operation
Depends solely on the optical system. The main part of the optical system is an optical head device.
The basic function is to create a diffraction-limited small spot.
Light, focus control and tracking control of the optical system, and
And the detection of the cut signal. These features are
Depending on the purpose and application, various optical systems and photoelectric conversion detection methods
It is realized by a combination. In particular, in recent years, optical head devices have been reduced in size and thickness.
In order to achieve this, an optical head device using a hologram has been disclosed.
Have been. A first conventional optical head device will be described below.
An example will be described with reference to FIGS. In addition,
In the xyz coordinates displayed at the lower left of each figure, the same coordinates
The axes indicate the same direction on the drawing. FIG. 18 shows a side of a first conventional optical head device.
FIG. This optical head device includes a semiconductor laser 10
1, photodetector 190, collimating lens 102,
Hologram element 170, objective lens 103, optical disk
105. The emitted light L0 from the semiconductor laser 101 is
The hologram element is collected by the re-
The light passes through the element 170 and enters the objective lens 103. Soshi
Focus on the optical disk 105 by the objective lens 103
Is done. The light beam reflected by the optical disk 105 is originally
Traverses the optical path of
You. Return light diffracted light L1 generated by hologram element 170
Is incident on the photodetector 190 and detected. This light detection
By calculating the output of the device 190, the servo signal and
And an information signal. [0008] Hologram element 170 and photodetector 19
FIG. 19 shows the detailed configuration of the two, and their mutual arrangement. Figure
19 is the negative direction of the z-axis (the optical disk 105
From the direction toward the semiconductor laser 101).
FIG. 2 shows a plan view of a system element 170 and a photodetector 190. FIG.
In the figure, it is shown at the top and bottom in the figure, but actually
Are located inside the hologram element 170 in the positional relationship on the y-axis.
The center coincides with the center of the photodetector 190, and
Looking at them, they should overlap. But the detailed structure
For easier understanding, FIG. 19 shows the hologram element 1
70 is shown shifted by a predetermined distance in the y-axis direction.
You. For the same reason, the size of the hologram element 170 is not
The dimensions of the photodetector 190 are enlarged. hologram
The element 170 has three regions 1 having different hologram patterns.
70a, 170b, and 170c. Also
The detection areas of the photodetector 190 are areas S2a, S1b, S1.
a, S1c, S1b ', S1a', S1c 'and S2b
Is divided into [0009] The area 170a is formed by the hologram element 170.
Two types of spheres with different curvatures for the + 1st-order diffracted light on the return path that passes through
It is designed to be a surface wave. First and second types
Of the photodetector 190 (z-axis)
From above the paper surface, that is, from the detection surface of the photodetector 190.
This is a position close to the hologram element 170 away from the
To the front side) and the back side (on the z-axis, below the page)
Side, that is, a hologram remote from the detection surface of the photodetector 190
Position far from the ram element 170,
Side)), and both spherical waves are
Each light beam on the surface of the photodetector 190 shown in FIG.
Incident on the cross sections L1a and L1a 'indicating the spots of the
You. The focus error signal FE indicates the focus position.
Known SSD (spot size detection
Method) method. That is, the focus error signal F
E represents the output value by the sign of each detection area,
It is obtained by the operation of (Equation 1). FE = (S1a−S1b−S1c) − (S1a′−S1b′−S1c ′) (Formula 1) Region 170b and region 170 of hologram element 170
c is transmitted through the region S2 of the photodetector 190, respectively.
a and S2b. Truck
Error signal TE is detected by the push-pull method.
You. The tracking signal TE is detected by each of the photodetectors 190.
Expressing the output value with the sign of the area, the operation of (Equation 2)
Obtained by TE = S2a-S2b (2) In the configuration of the first conventional example described above, the semiconductor laser 101
The photodetector 190 is located close to the
Can be realized. A second prior art example is shown in FIGS.
I will explain while. The xy displayed at the lower left of each figure
In the z coordinate, the same coordinate axis indicates the same direction. In FIG. 20, this optical head device is diffracted.
Grating 111, collimating lens 102, hologram
System element 170, objective lens 103, and optical disk 105
Have. The optical head device further includes an optical head according to the present invention.
LD-PD whose structure is shown in Fig. 2 that is commonly used with
Module (Laser Diode Photo Detector Module)
Joule) 114. In FIG.
The joule 114 is a silicon substrate 204, a silicon substrate 2
Semiconductor laser 101 and silicon substrate fixed to 04
204 has photodetectors 191 and 192 formed on the surface thereof.
I do. The silicon substrate 204 is etched
A mirror 205 is formed and the semiconductor laser 101
Outgoing light emitted in the y-axis direction from the
5, the light beam is reflected in the z-axis direction of the silicon substrate 204.
The light is emitted as the data L0. Therefore, the light beam L0 is in the z-axis direction.
The light is emitted from the apparent light emitting point 101A in the direction. In FIG. 20, the outgoing light L0 is
11 to detect tracking error signal
A pair of sub-beams (not shown) are formed. Next
Then, these lights pass through the hologram element 170 and
The light enters the lens 103 and is focused on the optical disk 105.
You. The light beam reflected by the optical disk 105 is
Follow the original optical path in reverse and enter the hologram element 170
I do. ± 1 next time return path from hologram element 170
Origami (L1, L2) are each LD-PD module
The light enters the photodetectors 191 and 192 in the 114 and is detected
Is done. Calculate the outputs of photodetectors 191 and 192
The focus error signal FE and the tracking
Servo signal and information signal including the error signal TE are obtained.
It is. Hologram element 170 and LD-PD module
The detailed configuration of the module 114 is shown in FIG. FIG.
Is the negative direction of the z-axis in FIG.
From the disk 105 to the LD-PD module 114
Hologram element 170 and LD-PD module
FIG. In FIG. 21, the upper part in the figure
Are shown side by side at the bottom, but actually, the positional relationship on the y-axis
Then, the center of the hologram element 170 is the LD-PD module.
The center of the rule 114, and when viewed from the z-axis direction.
Both should overlap, but the detailed structure is easy to understand
In FIG. 21, the hologram element 170 is
The direction is shifted by a predetermined distance in the drawing. Also the same reason
For the reason, the LD-PD
The dimensions of the module 114 have been increased. The hologram element 170 is a hologram element shown in FIG.
Fresnel consisting of a single region with a program pattern
It is a zone plate. Figure 21 shows an LD-PD module
114, the apparent light emitting point 101A of the semiconductor laser 101
And the positional relationship between the photodetectors 191 and 192
I have. The detection surface of the photodetector 191 includes regions S1a, S1b,
It is divided into S1c, S3a and S3b. Photo detector
The detection surface 192 includes the areas S2a, S2b, S2c, and S4a.
And S4b. In FIG. 20, the hologram element 170
The diffracted lights L1 and L2 are respectively separated by the photodetector 191 and
192. The surface of the photodetectors 191 and 192
The cross section of the light beam at the circles L1a, L1b, L
1c, L2a, L2b, L2c.
Here, the cross sections L1a and L2a are spots by the main beam.
Is represented. Also, the cross sections L1b, L1c, L2b and
L2c represents a spot by the sub beam. The hologram element 170 has a Fresnel zone
The diffraction light L1 is
Forward to the apparent light emitting point 101A (positive direction of z axis,
(Vertically above the paper). Further, the diffracted light L2 is
(The negative direction of the z-axis). The focus error signal FE is at this convergence position.
Detection is carried out by a known SSD method utilizing a difference in arrangement. One
The focus error signal FE is output from the photodetectors 191, 1
When the output value is represented by the sign of each detection area of 92,
It is obtained by the calculation of the above (Equation 3). FE = (S1a−S1b−S1c) − (S2a−S2b−S2c) (3) On the other hand, the tracking error signal TE is a known three-beam
Detect by method. That is, the tracking signal TE is
When the output value is represented by the sign of each detection area, the following (Equation 4)
Is obtained. TE = (S3a + S4a) − (S3b + S4b) (4) [0022] SUMMARY OF THE INVENTION The structure of the first conventional example is described.
The result is a + 1st-order diffracted light generated from the hologram element 170.
Is divided into focus error signal and tracking error
The signal is getting both. Therefore, using the -1st order diffracted light
The light use efficiency is low. For example, when the output of the light source is small,
Light reflectance is low, and the optical transmission efficiency of the optical system is low.
If the information is not
Signal output, the optical output on the information medium is kept low.
Light usage efficiency is low when it is necessary to
Then, the ratio of noise to signal (S / N ratio) becomes low. Further, the offset of the circuit system (for example,
Width offset) due to temperature change or aging change
When it changes, a large offset occurs in the servo signal.
There is a problem that there is a possibility of producing. Further, in this configuration, the cross sections L1a and L1
a 'for detecting the focus error signal FE incident on
The tracking error signal TE is detected for the light beam
Light in the areas 170b and 170c for
You. As a result, the linearity of the focus error signal is
There has been a problem of causing deterioration of the servo characteristics. Further, the tracking error signal TE is
Detected only by the light beam in a partial area of the gram element 170
Is unstable if there is a scratch on the disc.
There was also a problem that it was. In the second conventional example, the configuration shown in FIG.
Of the LD-PD module 114
Offset to focus error signal FE
Exists. This forms the etching mirror 205.
Therefore, a concave portion is provided in the silicon
Light emitted from the semiconductor laser 101 by the mirror 205
The apparent light emitting point 101A is
The surface of the recon board 204, that is, the photodetectors 191 and 1
Shift backward (negative z-axis direction) with respect to plane 92
Becomes On the other hand, generated by the hologram element 170
Diffracted lights L1 and L2 are substantially equal to + z
Light having a focus separated by a distance equal to the direction and -z direction
Becomes Therefore, due to the aforementioned shift of the light emitting point, the photodetector
On the surfaces 191 and 192, the light beams L1 and L2
The spot size is different and the spot size obtained by (Equation 1)
The focus error signal does not become zero at the time of focusing. As described above, the optical head having this configuration has an offset
Focus servo stability and, consequently, signal
There is a problem of causing deterioration. Further, the tracking error signal TE detection
Because the secondary beam is generated on the outward path,
Enough for recording / reproducing heads that require light intensity on the disk surface
There is also a problem that the light intensity cannot be secured. Further, in the second conventional example, the three-beam method
Is used to detect the tracking error signal TE.
Therefore, a pair of auxiliary beams is required. For this reason, optical
The light intensity of the main beam on the disk surface decreases. Special
In addition, the recording / reproducing optical head requires a large light intensity on the disk surface.
This is important, and it is difficult to use the optical head having this configuration. According to the present invention, the servo characteristics are stable,
An object of the present invention is to provide an efficient optical head. [0034] An optical head device according to the present invention.
Is a radiation source that emits a light beam; and
Beam of light converges to a small spot on the information medium
A condensing optical system, and diffracts the light reflected by the information medium to generate +
Simultaneous generation of nth-order diffracted light and -nth-order diffracted light (n: natural number)
Hologram element and diffraction by the hologram element
Multiple light detectorsdetectionHas a photodetector consisting of
The radiation source is fixed to the photodetector, and
The emission point of the radiation source is out of the plane of the photodetector,Said
The hologram element has a first pattern region different from the first pattern region.
A portion in which regions of the second pattern are alternately arranged;
Different from the first and second patterns and different from each other
The third pattern area and the fourth pattern area are alternately arranged.
Having a placed portion, The light detector includes the hologram
Each diffracted in the area of the plurality of patterns of the device
Detects focus error signal by receiving + nth order diffracted light
Focusing error detector and the plurality of patterns
Receiving the respective -n-order diffracted lights diffracted in the region
Tracking error detection to detect racking error signal
Has a dispatcher, + N emanating from the area of the first pattern
Next diffracted light leaves the plane of the focus error detector
Converges to a position farther from the hologram element (hereinafter referred to as a rear position)
And -n order diffraction emanating from the region of the first pattern
Light is incident on the first area of the tracking error detector
And + N order diffraction emanating from the area of the second pattern
The light is holographically separated from the plane of the focus error detector.
Converges to a position close to the
-N-order diffracted light emitted from the area of the second pattern is
Incident on the first area of the racking error detector, Previous
The + n-order diffracted light emitted from the region of the third pattern is:
Converges to a position behind the focus error detector,
The −n-order diffracted light emitted from the area of the pattern No. 3
Incident on a second region of the king error detector; and The said
The + n-order diffracted light emitted from the area of the pattern No. 4
And converges to a position in front of the focus error detector.
-N-order diffracted light emitted from the pattern area is tracked
Incident on the second region of the error detector,+ Nth order
Focus using only all (n: natural number) diffracted light
An error signal is detected, and all of the -n order (n: natural number) are detected.
Tracking error signal using only the diffracted light
It is characterized by that. [0035] [0036] [0037] [0038] [0039] [Action] (1) Focusing is performed using all of the + n-order diffracted light beams.
Signal strength, the signal strength is large and the signal-to-noise ratio is high.
A focus error signal with a high (S / N) can be obtained.
Wear. Also, for the same reason, focus error signal detection
Focus error with high sensitivity,
-Signal can be obtained. In the present invention, the luminous flux of the -n-th order diffracted light is
The tracking error signal is obtained using all
Tracking with high strength and high signal-to-signal ratio (S / N)
Error signal can be obtained. Also the same reason
Stable signal detection even if there is a scratch on the disc
Can be. [0041] [0042] (3) Forming based only on the + n-order diffracted light
Hologram element design to obtain focus error signal
Light emitting point 101B and light detection surface of LD-PD module
The problem of deviation from the above is solved. Therefore, the LD-PD module
Can be used without focus offset.
You. Therefore, the size and weight of the optical head device can be reduced, and
Cost reduction and stability improvement. [0045] DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The xyz coordinates shown at the lower left of each drawing below
In the drawings, the same coordinate axis indicates the same direction. [First Embodiment] First, a first embodiment of the present invention is described.
An example optical head device will be described with reference to the drawings.
You. FIG. 1 shows an optical head device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. In FIG. 1, LD-PD
The module 114 converts the xyz coordinates shown in the lower left of the figure.
arranged so as to emit light L0 polarized in the x-axis direction.
I have. The collimating lens 102 flattens the output light L0.
Make a line ray. Transmits polarized light in a specific direction and is orthogonal to it
Polarization anisotropy holo that has the function of diffracting polarized light in different directions
Gram 181 is arranged to transmit polarized light in the x-axis direction.
Have been. Quarter-wave plate 115, objective lens 103,
The polarization anisotropic hologram 181 is
It is held in a predetermined positional relationship. Optical disk 105
The tangent direction at the light beam irradiation point matches the y direction
Are arranged as follows. The holding means 116 is a driving means 11
2 driven. First, the LD-PD module 114 and
The polarization anisotropic hologram 181 will be described below.
You. FIG. 2 shows a general LD-PD module 1.
It is a perspective view showing the structure of No.14. In FIG. 2, LD-
The PD module 114 includes a silicon substrate 204 and a silicon
The semiconductor laser 101 fixed in the concave portion of the substrate 204,
Photodetector 19 formed on the surface of silicon substrate 204
1, 192. In addition, the silicon substrate 204
With an etching mirror 205 formed on the wall of the recess
And the emission radiated from the semiconductor laser 101 in the y-axis direction.
Light is etched by the mirror 205 to the silicon substrate 20.
Then, the light beam L0 is reflected above the surface 4 and the light beam L0 is emitted. The LD-PD module 1 having such a configuration
In 14, the semiconductor laser 101 as a light emitting source
Directly on the silicon substrate 204 on which the devices 191 and 192 are formed.
Because the contact is fixed, the change in the positional relationship is caused by the temperature change.
It is stable and is not easily affected by vibrations and the like. In addition,
Laser 101 is placed in a concave portion on the surface of silicon substrate 204.
Since it is surface mounted, its mounting accuracy is good and mass production
It has an easy structure. FIG. 3 shows a polarization anisotropic hologram 181.
It is sectional drawing of the element formed. Lithium niobate group on x-plane
A groove 209 having a depth da is formed at regular intervals on the surface of the plate 207.
It is formed by notching. Professional in this groove 209
A ton exchange area 208 is formed. The polarization anisotropy of the device having the above structure
The operation of the hologram 181 will be described below. Different polarization
Part of the light incident on the isotropic hologram 181 is proton
The other light is transmitted through the exchange area 208 and the groove 209,
It passes through the lithium butyrate substrate 207. As a result,
The phase of light transmitted through the ion exchange region 208 is lithium niobate.
The phase of the light transmitted through the memory substrate 207 is shifted. When ordinary light enters, the proton exchange region 2
In 08, the refractive index drops by 0.04,
Phase advances in the exchange area 208 and further increases in the groove 209.
The phase advances. On the other hand, when extraordinary light enters,
The exchange region 208 increases the refractive index by 0.145 and
There is a delay. However, in the groove 209, the leading of the phase occurs.
Cancel each other out of phase. Thus, the proton exchange region 2
08 and the depth of the groove 209 are appropriately selected.
Polarization separator, where ordinary light is diffracted and extraordinary light is not diffracted
Noh can be realized. For example, a light field having an incident wavelength of 0.78 μm
In order to realize the polarization separation function, the depth da of the groove 209 is required.
Is 0.25 μm, and the depth dp of the proton exchange region 208 is
Should be set to 2.22 μm. The groove 209 is optional.
Can be divided into areas, and takes an arbitrary pattern in the plane
be able to. As a result, to obtain an arbitrary wavefront of diffracted light
Can be. The operation of the optical head device having the above configuration will be described.
explain about. Output from LD-PD module 114
Light L0 is collimated by collimating lens 102
It is converted into a luminous flux. This light is polarized in the x-axis direction.
Without diffracting the polarization anisotropic hologram 181
To Penetrate. This light is circularly polarized by the 波長 wavelength plate 115.
Into the objective lens 103, and the optical disk 10
5 is collected. Optical beam reflected by optical disk 105
Traverses the original optical path to the quarter-wave plate 115
Incident, converted into y-polarized light, and polarized anisotropic hologram
Incident on the beam 181. The reconstruction generated from the polarization anisotropic hologram 181
+ 1st order diffracted light (L1) and -1st order diffracted light (L2)
Are the photodetectors 191 and 194 in the LD-PD module 114.
And 192, respectively. This light to multiple areas
Detection is performed by the divided photodetectors 191 and 192, and the detection is performed.
By calculating the output signal, the servo signal and
And obtain an information signal. The polarization anisotropic hologram 181 and the LD-
The relationship between the PD modules 114 will be described with reference to FIG.
I will tell. FIG. 4 shows the negative direction of the z-axis in FIG.
From the optical disk 105 to the LD-PD module 114
Polarization hologram 181 and L
FIG. 3 shows a plan view of the D-PD module 114. In FIG.
Are shown side by side at the top and bottom in the figure.
In the above positional relationship, the center of the polarization anisotropic hologram 181
Coincides with the center of the LD-PD module 114,
When viewed from the z-axis direction, both should overlap, but detailed
A certain distance in the y-axis direction to facilitate understanding of the structure
The figure is shifted only. Also for the same reason, polarization anisotropic
LD-PD module for the size of the hologram 181
The dimensions of the knob 114 are enlarged. Polarized anisotropic hologram
The system 181 has the pattern shown in FIG. FIG.
Is the semiconductor laser 101 of the LD-PD module 114.
The apparent light emitting point 101A, the light detector 191 and the light detector
The positional relationship with the output device 192 is shown. LD-PD module
The detection surface of the photodetector 191 of the module 114 is parallel to the x-axis.
Band-shaped areas S1b, S1a, S1c, S1b ', S1
a 'and S1c'. Also, the photodetector 192
Are two regions S2a and S2a by a line parallel to the y-axis.
2b. As shown in FIG.
181 is divided into a plurality of band-shaped regions parallel to the y-axis.
I have. This area basically consists of four patterns
And the arrangement of each pattern is hatched in the figure.
Are displayed according to the type. The first pattern in the area 181a is
The light incident on the area 181aAs + 1st order diffracted lightKolime
After passing through the switching lens 102, the surface of the photodetector 191
Position away from the polarization anisotropic hologram 181 away from
(Negative direction of z-axis, hereafter referred to as “rear position”)
Bundles and enters the position indicated by the cross section L1a of the light beam
It is designed to be. At this time, the primary
Is diffracted to the position indicated by the cross section L2a of the light beam.
Polarized anisotropic hologram 181 away from plane of output unit 192
(Positive direction of z-axis, hereinafter referred to as “front position”)
Incident) while converging. That is, the light beam is light
Hit a semi-circular area on the surface of the detector 191 or 192
You. The second pattern in the area 181b is
The light incident on the area 181b isAs + 1st order diffracted lightKolime
After passing through the switching lens 102, the surface of the photodetector 191
Converges to a position in front of (in the positive direction of the z-axis), and the section L1
It is designed to be incident on the position indicated by b. this
At the same time, the -1st-order diffracted light generated simultaneously is indicated by the cross section L2b.
The position behind the plane of the photodetector 192 to the position
Incident while converging in the negative direction). The third pattern in the area 181c is
The light incident on the area 181c isAs + 1st order diffracted lightKolime
After passing through the switching lens 102, the surface of the photodetector 191
Converges to a position behind (in the negative direction of the z-axis), and the region L1
It is designed to be incident on the position indicated by c. this
At the same time, the −1st-order diffracted light generated simultaneously is indicated by the region L2c.
The position in front of the plane of the photodetector 192 to the position
Incident while converging in the positive direction). The fourth pattern in the area 181d is
Area 181dLight incident onAs + 1st order diffracted lightKolime
After passing through the switching lens 102, the surface of the photodetector 191
Converges to a position in front of (in the positive direction of the z-axis), and the section L1
It is designed to be incident on the position indicated by d. this
At the same time, the −1st-order diffracted light generated simultaneously is indicated by the region L2d.
The position behind the plane of the photodetector 192 to the position
Incident while converging in the negative direction). The information signal, tracking error signal,
The detection of a focus error signal will be described below. The information signal is supplied to photodetectors 191 and 192
Can be obtained by summing the detection outputs of Also, information
The report signal is the sum of the detection outputs of the photodetector 191 or the photodetection.
It can also be obtained only by the sum of the detection outputs of the output unit 192.
Noh. The latter method uses the LD-PD module 114
This is effective when the number of outputs is limited. Next, a method for detecting a tracking error signal
Will be described. In this configuration, the polarization anisotropic hologram
The beam 181 is diffracted by the regions 181a and 181b.
The next diffracted light enters the area S2b of the photodetector 192.
It is designed to be. Also, the regions 181c and 181d
The -1st-order diffracted light diffracted at is incident on the region S2a.
It is designed to be. Of the polarization anisotropic hologram 181
The design is made with the depth da of the groove 209 of the lithium niobate substrate.
By appropriately setting the depth dp of the proton exchange region,
It is done. The tracking error signal TE is
It can be detected by the pull method. Tracking error
The signal TE is the sign of each detection area of the photodetector 192.
When the output value of is expressed, it can be obtained by the following calculation of (Equation 5).
Can be TE = S2a-S2b (Equation 5) Next, a method of detecting the focus error signal FE will be described.
You. The focus error signal FE is
The known SSD method for detecting the size of each light spot
Detected. The focus error signal FE is
When the output value is represented by the code of each detection area 91,
(Equation 6). FE = (S1a−S1b−S1c) − (S1a′−S1b′−S1c ′) (6) The focus error signal FE is given by the following (Equation 7).
By operation using only the output values of the areas S1a and S1a '
Is also obtained. FE = S1a−S1a ′ (7) The calculation of equation (7) is performed by the output of the LD-PD module 114.
When the number is limited or the signal in the pit row is focused
This is effective when you want to reduce the effect on the error signal.
You. The detailed operation will be described below with reference to FIG.
You. FIG. 5 is a plan view of the photodetector 191. FIG. FIG. 5A shows the state on the optical disk 105 (FIG.
Optical detection in the focused state where the light beam is converged in 1)
It is a top view of the output device 191. Semicircular cross sections L1a, L1c
Is located behind the detection surface of the photodetector 191 (minus the z-axis).
The light beam to be focused in the direction
1 shows a cross section of a light beam when the light beam strikes a first detection surface. cross section
The cross-sectional areas of L1a and L1c are substantially equal. Also, the cross section L1
b and L1d are respectively focused in front of the photodetector 191 to perform photodetection.
14 shows a cross section of a light beam impinging on a detection surface of the output device 191.
You. The cross-sectional areas of the cross sections L1b and L1d are substantially equal. Follow
The focus error obtained by (Equation 6) or (Equation 7).
The signal FE becomes substantially zero. In FIG. 1, the optical disk 105 is
When the camera approaches the lens 103 and becomes defocused,
As shown in FIG. 5B, interruption of the light beam on the photodetector 191 is performed.
The surfaces L1a and L1c are focused on the photodetector 191.
Since it is farther away, it becomes larger on the photodetector 191. So
As a result, the output value of the area S1a decreases, and the areas S1b, S1b
The output value of 1c increases. Conversely, the cross sections L1b and L1d
Since the focusing position approaches the photodetector 191,
It becomes smaller on the output device 191. As a result, the region S1a '
Increases, and the output values of the regions S1b 'and S1c'
Decrease. Therefore, the file obtained by (Equation 6) or (Equation 7)
The focus error signal FE becomes negative. FIG. 5C shows that the optical disk 105 is
Light indicating a defocused state that has moved away from the lens 103
FIG. 9 is a plan view of a detector 191. The cross sections L1a and L1c are
Since the focus position of the light beam approaches the photodetector 191,
It becomes smaller on the detector 191. As a result, the region S1a
Output value increases, and the output values of the regions S1b and S1c decrease.
You. Conversely, the cross sections L1b and L1d are the focusing positions of the light beams.
Moves away from the photodetector 191 and on the photodetector 191
growing. As a result, the output value of the area S1a 'decreases,
The output values of the areas S1b 'and S1c' increase. Therefore,
(Equation 6) Focus error signal FE obtained by (Equation 7)
Is positive. As described above, in this configuration, the focus error
A signal can be obtained. Note that this configuration
Splits the light beam in the x-axis direction to obtain a signaling error signal
are doing. However, the splitting direction and the polarization anisotropy hologram 18
1. The main diffraction directions (x-axis direction in FIG. 4) are matched.
Therefore, the influence on the focus error signal can be ignored. In this embodiment, the detection of the photodetector 191 is performed.
The plane is divided parallel to the x-axis. In addition, photodetectors
A tracking error signal was obtained on the detection surface 192.
Between sections L2c and L2a and between sections L2d and L2b
The distance in the x-axis direction is made sufficiently large. Also, light detection
The lengths of the devices 191 and 192 in the x-axis direction are represented by cross sections L1a.
L1d and L2a to L2d are sufficiently larger than the length in the x-axis direction.
I'm strong. Therefore, the wavelength fluctuation of the semiconductor laser 101
Even if each spot moves in the x-axis direction, the light beam
There is no possibility that the pot will protrude from the detection area. Further, this configuration is similar to that of the semiconductor laser 101.
Even if the light emitting point 101B shifts in the x-axis direction, the detection signal has no effect.
The purpose is to avoid receiving it. The LD-PD module 114 shown in FIG.
In the manufacturing process, a semiconductor laser is
101 needs to be fixed. In this fixing process, semiconductor
Position while observing the laser 101 from above (z-axis)
Decide. At this time, the emission point 10 of the semiconductor laser 101
1B is on a plane perpendicular to the y-axis. Therefore, this surface is
If the light emitting point 101B is positioned at a predetermined position,
Above can be positioned correctly. However, the light emitting point 101B
Is not necessarily at the center of the semiconductor laser chip
Is shifted by cutting. Therefore, the outer shape of the chip
Accurate positioning in the x-axis direction based on
Can not. Therefore, in the x-axis direction,
This occurs. In this embodiment, as described above, the photodetector 19
2, make the length in the x-axis direction sufficiently larger than the length of each cross section.
Therefore, the shift of the light emitting point 101B in the x-axis direction is
In the same way as the displacement of the light beam spot
It does not affect the robot signal. As described above, in this embodiment, the + 1st order diffracted light
The focus error signal using all the light beams
And traps using all the -1st-order diffracted light beams.
Since a king error signal can be obtained, the signal strength
Large servo signals with high signal-to-noise ratio (S / N)
Obtainable. Further, the beam is used by using all the + 1st-order diffracted light beams.
Focus error signal.
In the y-axis direction (the photodetector 19)
No unevenness in the light intensity (in the direction perpendicular to the dividing line 1)
A good focus error signal can be obtained. Further, all the light amounts of the −1st order diffracted light are used.
The tracking error signal can be obtained by
For example, even if there is a scratch on the disc,
I can go out. As described above, in this embodiment, the first conventional example
Can solve all the problems. In this embodiment, L which is a problem in the related art
Focus offset section of D-PD module 114
It is also effective in solving the problem. The problem of this offset is that the hologram element
Take the diffraction angle of 170 appropriately large and use collimating
Using the fact that the principal plane of the lens 102 is spherical, the solution
There is a way to decide. However, this method
The grating pitch of the hologram element 170 used is several μm or less
And there is a problem in mass productivity. Further, it is used in the first embodiment of the present invention.
Such a polarization anisotropic hologram 181 has such fine details.
The grid pitch cannot be realized, and this method solves the problem.
Is impossible. For this reason, in the first embodiment, the + 1st-order diffraction
Two wavefronts converging to different positions as light are detected by a photodetector
191 equidistant and independently in the opposite direction (on the z axis)
Using a polarization anisotropic hologram 181 as formed
I have. The position on the z-axis between the light emitting point 101B and the photodetector surface
When the LD-PD module with a different
It can be used without any data. As a result, stable
Focus servo becomes possible. Further, in the configuration of the first embodiment, the second
Unlike the previous example, the secondary
No beam is needed. Therefore, the light intensity on the disk surface
There is also an effect that it can be sufficiently secured. Thus, the first implementation
According to the example, all the problems of the second conventional example can be solved. In the first embodiment, the LD-
Good stability because of using PD module 114
An optical system can be manufactured at low cost. In general, an optical head using a hologram element
Are LD (laser diode) and PD (photodetector)
Module). This module
In this case, the semiconductor laser and the photodetector are close and firmly fixed.
Misalignment due to thermal expansion, vibration, etc.
Is less likely to occur and a stable operation can be realized. On the other hand, these
Obtain a module with special adjustment of the positional relationship between elements.
Was difficult and the production cost was high. However, the LD-PD module of the first embodiment
In the module 114, the photodetectors 191 and 192 are connected in the same series.
Since the photodetector 191 and the photodetector 191 are formed on the
The relative position of the output device 192 is determined by an integrated circuit manufacturing process.
Easy setting to high accuracy, for example, on the order of submicrons
You. Further, mounting of the semiconductor laser 101 is also
It can be mounted from the surface of the control board 204. That is, 1
Can be done from the axial direction. Therefore, for example, when changing workpieces
It can be mounted with high accuracy without errors such as displacement. In the first embodiment, for example, the focus offset
The problems of the LD-PD module 114 such as
While using the LD-PD module 114.
Therefore, an optical system with good stability can be obtained at low cost. Further, according to the first embodiment, as described above,
In the x-axis direction of the light emitting point 101B of the semiconductor laser 101,
Greater tolerance for misalignment, lower cost and better stability
An optical system is obtained. Further, in the first embodiment, the polarization anisotropic hollow
Gram 181 combined with quarter-wave plate 115
Therefore, unnecessary diffraction does not occur on the outward path. Return trip
Generates diffracted light to obtain servo signals, etc.
You. Therefore, the light use efficiency is high and the signal amplitude is large.
Furthermore, there is no noise due to unnecessary diffracted light, and very S /
A signal with a high N ratio can be obtained. Especially compact
For optical discs with higher density than discs
In the optical head device used, unnecessary diffracted light is reduced
By approaching to zero, more accurate servo signals and
There is a remarkable effect that an information signal can be obtained. Further, the diffraction efficiency of +1 order and −1 order on the return path
And lower the zero-order diffraction efficiency (transmittance)
Therefore, the amount of light returning to the semiconductor laser 101 can be reduced.
I can do it. Therefore, a semiconductor laser as a radiation source
In the case of using
The generation of coup noise can be avoided. Further, in the first embodiment, the polarization anisotropic hollow
Gram 181, quarter-wave plate 115 and objective lens 10
3 while maintaining a certain relative position by the holding means 106
I support it. Therefore, for tracking control,
When the lens 103 moves, the polarization anisotropic hologram 18
1 also moved together and reflected from the optical disk 105
The light beam almost moves on the polarization anisotropic hologram 181.
Does not work. Therefore, the movement of the objective lens 103 is not affected.
Not obtained from the photodetectors 191 and 192
Signal does not deteriorate at all and stable servo control is possible. The polarization anisotropic hologram 181 of the first embodiment
Are a number of strips parallel to the y-axis as shown in FIG.
It is divided into regions. In this configuration,
Since there is only one kind of grating, unnecessary due to interference between gratings
No significant diffracted light is generated, and stray light is reduced. Ma
In addition to reducing noise, the light use efficiency is high. Further, the polarization anisotropic hologram 181
The pattern is used to track the focus error signal.
Care to minimize signal leakage
Have been. That is, the focus is on the rear side of the surface of the photodetector 191.
Focus on the area (181a and 181c) connecting
Alternate the area (181b and 181d) a sufficient number of times
In the plane of the polarization anisotropic hologram 181 by repeatedly disposing
In the intensity distribution of the light beam at the detector gives the detection signal
The impact is mitigated. That is, each section L1a, L1
b, the light beam reaching L1c or L1d is polarized anisotropic
Light coming from a plurality of band-shaped regions of the hologram 181
A collection of beams. Therefore, the polarization anisotropic hologram 1
81, the distribution of the intensity of the light beam incident on the plane 81 is not uniform.
And even if partial unevenness occurs, the sections L1a, L1
b, the unevenness of the average light intensity between L1c and L1d is reduced.
You. As a result, the cross sections L1a, L1b, L1c and L1d
The intensity of the -1st order diffracted light that is mixed into the light beam of
And the output value due to the mixed -1st order diffracted light is given by
6) or by subtraction of (Equation 7). as a result
The aforementioned leakage of the tracking signal is reduced. In the first embodiment, the polarization anisotropic hollow
As the gram 181, the one shown in FIG. 3 is used. Different polarization
The anisotropic hologram 181 has a diffraction effect on the polarization direction.
Hologram elements having different rates may be used. For example, JP
A hologram element having a structure disclosed in JP-A-3-314502.
Is also good. A hologram element using liquid crystal may be used. Further, the LD-PD module 114 is
Limited to the LD-PD module having the structure shown in FIG.
No, the laser diode and the photodetector are integrated
What is necessary is just a D-PD module. For example, in FIGS.
The LD-PD module shown may be used. LD- in FIG.
PD module is silicon substrate 204, silicon substrate 2
Photodetectors 191 and 19 provided at both ends of the surface
2. A table provided at the center of the surface of the silicon substrate 204
A surface-emitting type semiconductor laser 117 is provided. Surface radiation
Type semiconductor laser 117 is provided by a built-in reflection mirror.
Laser light emitted in the y-axis direction
Is reflected in the direction perpendicular to the surface of the
Emit. The LD-PD module shown in FIG.
Is the LD-PD module shown in FIG.
Different from le. The surface emitting semiconductor laser 118 is
Emit laser light L0 in a direction perpendicular to recon board 204
You. In this embodiment, a method of detecting each signal by ± 1st-order diffracted light is used.
The method was explained. However, the diffracted light is ± 1st order diffracted light
The diffraction is not limited to ± n order (n is a natural number)
Each signal can be detected by light. [Second Embodiment] An optical head device of a second embodiment
Will be described. Compared to the optical head device of the first embodiment
Tracking error to the focus error signal
-If signal leakage suppression is necessary,
The head is valid. The basic structure of the optical head device according to the second embodiment is as follows.
This is the same as the first embodiment shown in FIG. The first embodiment and
The difference from the second embodiment is that the hologram pattern shown in FIG.
The polarization anisotropic hologram 182 having
It is used instead of the program 181. Again
The operation is substantially the same as in the first embodiment. The polarization anisotropic hologram 182 has a 182a
And 182b. The region 182a is a cross section of FIG.
Simultaneous light corresponding to light having L1a and L2b respectively
Designed to occur. Also, the region 182b
Corresponds to light having cross sections L1c and L2d respectively in FIG.
It is designed to generate light at the same time. These regions 182a and 182b are basically
The superposition of two different Fresnel zone plates
It is composed of With such an optical head
Is diffracted light having a focal point on the front side of the surface of the photodetector 191.
Diffracted light with a focal point on the rear side is almost
Emanating from the surface. Therefore, the track of the optical disc 105
Is equal to the diffracted light in the areas 182a and 182b
Mixed in. However, the diffracted light of the regions 182a and 182b
The value detected by the diffracted light evenly mixed into the
Substantially offset by subtraction. Therefore, the obtained focus error signal
Noises such as tracking error signal leakage
A small and stable focus servo can be realized. Especially
Suppression of tracking signal leakage into focus error signal
This is an effective configuration when the pressure is important. In the second embodiment, there is no need for interference between gratings.
Diffracted light is generated, except for that.
Has all the lengths. In the second embodiment, the polarization anisotropy shown in FIG.
Hologram 182 is a polarization anisotropic hologram shown in FIG.
Hologram with different diffraction efficiency for the polarization direction
Any gram element may be used. For example, JP-A-63-3145
02 may be a hologram element having the structure disclosed in
May be used as a hologram element. Further, the LD-PD module 114 is
Using an LD-PD module having the structure shown in Fig. 2
Not as long as the. Integrated semiconductor laser and photodetector
LD-PD module that is
And the LD-PD module shown in FIG. [Third Embodiment] The light beam of the third embodiment of the present invention is shown in FIG.
The head device is a semiconductor device compared to the optical head device of the first embodiment.
Accuracy is required to adjust the position of the body laser 101 in the y-axis direction.
However, it is said that the focus error signal detection sensitivity is good.
Has features. Therefore, the third embodiment uses focus servo control.
When it is necessary to perform strictly, for example, the focus of the objective lens
This is effective when the depth is shallow. The basic configuration and operation of the third embodiment are similar to those of the third embodiment.
This is the same as the first embodiment. FIG. 9 shows the z-axis in FIG.
Negative direction (from the optical disc 105 on the paper to the LD-PD
Polarization anisotropy in the direction toward module 114).
Plan view of the program 183 and the LD-PD module 114
Is shown. In FIG. 9, it is shown side by side at the top and bottom in the figure.
However, in actuality, the polarization anisotropy hollow
The center of Gram 183 is in LD-PD module 114
Coincides with the heart, and when viewed from the z-axis direction,
However, in order to make the detailed structure easier to understand, y
The drawing is shifted by a predetermined distance in the axial direction. Again
For the same reason, L for the dimension of the polarization anisotropic hologram 183
The dimensions of the D-PD module 114 have been enlarged. No.
The difference between the first embodiment and this embodiment is that the hologram shown in FIG.
The polarization anisotropic hologram 183 having a pattern is
It is used in place of the anisotropic hologram 181. Also
Photodetectors 191 and 1 of LD-PD module 114
92 is divided into regions shown in FIG. As shown in FIG. 9, a polarization anisotropic hologram
183 passes through the center of the hologram element and is aligned with the x-axis and the y-axis.
With two parallel straight lines, four regions 183a,
183b, 183c and 183d. Each territory
Transmit through regions 183a, 183b, 183c, 183d
Light is applied to the cross sections L1a, L1b, L1c, and L1d, respectively.
Therefore, the light enters the position shown. Polarized anisotropic hologram 18
3 is a case where the light beam is focused on the optical disc 105.
In this case, each light is set to be focused on the photodetector 191.
Is being measured. The polarization anisotropic hologram 183 is
The -1st-order diffracted light represented by the cross sections L2a and L2b is the photodetector 1
92 and enters the region S3b and is represented by cross sections L2c and L2d.
The -1st-order diffracted light enters the region S3a of the photodetector 192.
It is designed to be. The information signal is supplied to the photodetectors 191 and 192
From the sum of the detected values of Optical inspection
Sum of detection outputs of the output unit 191 or the photodetector 192
It is also possible to obtain the information signal only by the sum of the detection values of
is there. In the latter case, the number of outputs of the LD-PD module 114 is
Effective when limited. Next, the tracking error due to this configuration
A signal detection method will be described. Polarized anisotropic hologram
The beam 183 is diffracted by the regions 183a and 183b.
The next diffracted light enters the area S3b of the photodetector 192,
The -1st order diffracted light diffracted in the regions 183c and 183d is
It is designed to be incident on the region S3a. others
The tracking error signal TE is calculated using the push-pull method.
Can be detected more. This tracking error signal TE is used for each detection.
The output values are indicated by the signs of the output areas S3a and S3b.
And the following equation (8). TE = S3a−S3b (Equation 8) Next, a method of detecting the focus error signal FE will be described.
You. The focus error signal is known on the photodetector 191.
(Not shown). Four
Each detection area S1a, S1b, S2 of the spill error signal FE
When the output value is represented by the signs of a and S2b, the following (expression)
It is obtained by the operation of 9). FE = (S1a + S2a) − (S1b + S2b) (Equation 9) When the focus error signal FE is detected by (Equation 9),
In this case, since the regions S1a and S2a are adjacent to each other,
It can be used without being divided as a region. The focus error signal FE is
Regions S1a and S1 by (Expression 10) or (Expression 11)
b, or by calculation using the regions S2a and S2b.
Can be FE = S1a-S1b (Equation 10) FE = S2a-S2b (Equation 11) This calculation is performed when the number of outputs of the LD-PD module 114 is limited.
It is effective when it is set. Below, the detailed operation
This will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows the distribution of light on the photodetector 191.
It is a top view for explaining a state. FIG. 10A shows the light
Focused state where light beam is focused on disk 105
FIG. 4 is a diagram showing a light distribution state in the case of FIG. Section L1a, L
1c is on the boundary between the regions S1a and S1b, and the light
Focusing on top. The cross sections L1b and L1d correspond to the region S2a.
It is on the boundary of S2b, and the light is focused on it. Follow
To obtain the equation obtained by (Equation 9), (Equation 10) or (Equation 11).
The focus error signal FE becomes substantially zero. FIG. 10B shows an optical disk 105, for example.
Is too close to the objective lens 103 and defocused
FIG. 14 is a plan view of the photodetector 191 when the light detection is performed. Section L1
a and L1c are in the area S1b and do not exist in the area S1a.
No. That is, light is incident on the region S1b and is incident on the region S1a.
Does not enter. The cross sections L1b and L1d are in the region S2b.
Not in the area S2a. That is, light enters the area S2b.
And does not enter the region S2a. Therefore, (Equation 9),
Focus error obtained by (Equation 10) or (Equation 11)
The signal FE becomes negative. FIG. 10C shows, for example, the optical disk 105.
Moves away from the objective lens 103 and becomes defocused.
FIG. 9 is a plan view of the photodetector 191 when the light is detected. Section L1
a and L1c are in the area S1a but not in the area S1b. You
That is, light enters the region S1a and enters the region S1b.
do not do. Further, the cross sections L1b and L1d are in the region S2a.
And is not in the area S2b. That is, light is applied to the region S2a.
The incident light does not enter the region S2b. Therefore, (Equation 9),
Focus error obtained by (Equation 10) or (Equation 11)
The signal FE becomes positive. As described above, in the configuration of the third embodiment,
It is possible to obtain a sparse error signal. This configuration
Changes the light beam by x to obtain a tracking error signal.
Although split in the axial direction, the polarization direction differs from the split direction of the light beam.
The main diffraction directions of the isotropic hologram 183 are matched.
Therefore, the influence on the focus error signal can be ignored. In the third embodiment, a light beam is detected.
Detector 191 is divided into strips parallel to the x-axis.
Have been. Further, the detection surface of the photodetector 192 in FIG.
, Between the cross section L2b and L2d of each light beam and the cross section
The distance between L2a and L2c is made sufficiently large. Also optical inspection
The length of the light sources 191 and 192 in the x-axis direction is
It is sufficiently larger than the size of the cross section. Therefore, semiconductor laser
The position of the light beam in the x-axis direction due to the wavelength fluctuation of the laser 101
Does not affect the detection of each signal. Further, this configuration is similar to that of the semiconductor laser 101.
The effect of the displacement of the light emitting point 101B in the x-axis direction can be eliminated.
The purpose is. The details have been described in the first embodiment.
To manufacture the LD-PD module 114, as shown in FIG.
It is necessary to fix the semiconductor laser 101 to the recon board 204
There is. In this fixing step, the semiconductor laser 101 is moved in the y-axis direction.
Direction, accurate positioning is possible by observing the end face.
Wear. However, in the x-axis direction, the outer shape of the semiconductor laser 101 is
Even if it is observed, it is difficult to perform high-precision positioning. Therefore small
A large position error is inevitable. In this embodiment, the light detector 192 in the x-axis direction
Let the length be the cross section L2a, L2b, L2c and L2 of the light beam.
d, the light emission point in the x-axis direction
The deviation is similar to the deviation due to the above-mentioned wavelength fluctuation in the servo signal.
Has no effect. As described above, in this embodiment, the + 1st order diffracted light
A focus error signal can be obtained using all of the light flux
it can. In addition, by using all the light beams of the -1st-order diffracted light,
Signal can be obtained, so the signal strength is high.
To obtain a servo signal with a high signal-to-noise ratio (S / N)
Can be. Further, all the -1st-order diffracted light beams are used.
To obtain a tracking error signal.
Even if there is a scratch on the disc, signal detection is stable.
There is also an effect that can be cut. As described above, in the third embodiment,
All the problems of the first conventional example can be solved and the effect is great.
No. Further, in this embodiment, L which is a conventional problem
Focus offset section of D-PD module 114
It is also effective in solving the problem. The problem of this offset is that the hologram element
Take the diffraction angle of 170 appropriately large and use collimating
Using the fact that the principal plane of the lens 102 is spherical, the solution
There is a way to decide. However, the hologram used in this method
The lattice pitch of the memory element 170 becomes several μm or less, which leads to mass productivity.
There's a problem. Further, the polarization difference as used in this embodiment is
Such a grid pitch cannot be realized with an isotropic hologram.
Therefore, it is impossible to solve the problem by this method. For this reason, in this embodiment, + 1st-order diffracted light is used.
To form a plurality of wavefronts converging on the photodetector 191
Using the light anisotropic hologram 183, the light emitting point and the light detection surface
Different LD-PD modules are
It can be used in the state without it. To this
More stable focus servo becomes possible. Further, the configuration of this embodiment is the same as that of the second prior art.
Unlike the tracking error signal detection,
No light is needed and sufficient light intensity on the optical disk surface can be secured.
There is also an effect that can be cut. As described above, according to the present embodiment,
All the problems of the conventional example 2 can be solved. In this embodiment, as described above, the LD-PD
Because the module 114 can be used, the stability
A good optical system can be manufactured at low cost. Generally, an optical head using a hologram element
Uses a module in which an LD and a PD are integrated. this
In the module, the semiconductor laser and photodetector are close and strong
It is fixed firmly, and it is misaligned due to thermal expansion, vibration, etc.
Is less likely to occur and a stable operation can be realized. On the other hand, these
Adjusting the elements to a specific positional relationship to make them modular
It was difficult and the production cost was high. However, the LD-PD module 114
The light detector 191 and the light detector 192 are the same silicon base.
Since the light detector 191 and the light detector 1 are formed on the plate 204,
Easier relative position to 92 by integrated circuit fabrication process
For example, it can be set to high accuracy on the order of submicrons. Further, the semiconductor laser 101 is mounted on the surface.
Because it can be mounted and can be made from one axis direction, for example,
Accurate mounting without errors such as displacement when changing
It has such a feature. In this embodiment, focus offset and the like
To solve the problem of LD-PD module 114
To obtain an optical system with good stability at low cost
Becomes Furthermore, according to the present embodiment, the semiconductor
The deviation tolerance of the body laser emission point in the x-axis direction is large.
An inexpensive and stable optical system can be obtained. Further, in this embodiment, the polarization anisotropic holographic
183 and the quarter-wave plate 115 are used in combination.
Therefore, unnecessary diffraction does not occur on the outward path. On the way back
Then, diffracted light for generating a servo signal or the like is generated. Obedience
Therefore, the efficiency of light utilization is high, the signal amplitude is large, and
No noise due to necessary diffracted light and very high S / N ratio
A signal can be obtained. In particular, compact discs
Optical disk for higher density optical discs
In an optical device, unnecessary diffraction is further reduced to near zero.
To provide higher quality servo and information signals.
There is a remarkable effect that can be obtained. Further, in the configuration of this embodiment, +1 of the return path is used.
The diffraction efficiencies of the 0th and -1st orders are increased, and
Excess) can be reduced, so that the semiconductor laser 10
The amount of light returning to 1 can be reduced. Therefore, synchrotron radiation
When a semiconductor laser is used as the source, return light and output light
Avoids the occurrence of scoop noise due to interference
There is a clear effect. Further, in this embodiment, the polarization anisotropic hologram
183, quarter-wave plate 115 and objective lens 103
Is held at a certain relative position by the holding means 106.
Provided. Therefore, for example, for tracking control
When the objective lens 103 moves, the polarization anisotropic hologram
183 also moves together and reflects from the optical disk 105
Most of the light beam is polarized on the polarization anisotropic hologram 183.
Do not move. Therefore, the movement of the objective lens 103 causes
Therefore, the signals obtained from the photodetectors 191 and 192 are all
A stable servo without deterioration is possible. The polarization anisotropic hologram 183 of the third embodiment
Has only one type of grid at one location. Therefore interstitial
Unnecessary diffracted light is not generated by the interference of
Reduces noise, reduces noise, and increases light use efficiency.
The effect is that In this embodiment, the polarization anisotropy hologram was used.
The ram 183 was a polarization anisotropic hologram shown in FIG.
However, the polarization anisotropic hologram 183
Any hologram element having a different diffraction efficiency may be used. For example,
Hologram having the structure disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) 63-314502
It may be an element or a hologram element using liquid crystal. The LD-PD module 114 is
The LD-PD module shown in Fig. 4 was used.
The semiconductor laser and photodetector are integrated
Any LD-PD module may be used.
Good as the LD-PD module shown in FIGS. 6 and 7
No. In this embodiment, a method of detecting each signal by ± 1st-order diffracted light is used.
The method was explained. However, the diffracted light is ± 1st order diffracted light
The diffraction is not limited to ± n order (n is a natural number)
Each signal can be detected by light. [Fourth Embodiment] Optical Head Device of Fourth Embodiment
Will be described with reference to FIG. In the first to third embodiments
In this case, the information signal is detected by the photodetectors 191 and 192.
Derived from the sum of power. In the fourth embodiment, an information signal is optically detected.
It can be detected by one area of the output device 192.
Therefore, only one head amplifier for information signal detection is sufficient.
There is a feature that. An optical head device having this configuration is, for example,
If the noise of the head amplifier becomes a problem,
Effective when expensive broadband head amps cannot be used
It is. The basic configuration and operation of the fourth embodiment are similar to those of the fourth embodiment.
This is the same as the first embodiment. FIG. 11 is a diagram of FIG.
Axis negative direction (LD-P
Polarization anisotropy in the direction toward D module 114)
Plane of hologram 181 and LD-PD module 114
The figure is shown. FIG. 11 shows the upper and lower parts in the figure side by side.
However, in practice, the position on the y-axis
The center of the hologram 181 is the LD-PD module 114
And when viewed from the z-axis direction, they overlap.
But to make the detailed structure easier to understand
2 is shown shifted by a predetermined distance in the y-axis direction.
Also, for the same reason, the dimensions of the polarization anisotropic hologram 181 are reduced.
On the other hand, the dimensions of the LD-PD module 114 are enlarged.
I have. The difference between the first embodiment and this embodiment is that the LD-PD module
The photodetector 191 of the module 114 is, as shown in FIG.
Divided into comb-shaped areas S1a, S1b, S1c, S1d
Have been. The comb-shaped regions S1a and S1c are
It is engaged with the mold regions S1b and S1d. Photodetector 1
92 is not divided. First, the polarization anisotropic hologram 181 and the LD
FIG. 11 is used for the relationship with the PD module 114.
Will be described. FIG. 11 shows a polarization anisotropic hologram 181.
And the LD-PD module 11
4 and the photodetectors 191 and 19
2 shows a positional relationship with the second position. As shown in the figure,
The anisotropic hologram 181 is the same as that used in the first embodiment.
Are the same. With this configuration, the tracking error signal
Detection is performed by the push-pull method. Tracking signal
TE represents the output value by the sign of each detection area.
It is obtained by the operation of (Equation 12). TE = (S1a + S1b)-(S1c + S1d) (12) The focus error signal FE is detected by the SSD method.
You. The focus error signal FE is a sign of each detection area.
The output value can be expressed by the following (Equation 13).
Can be FE = (S1a + S1c)-(S1b + S1d) (Equation 13) The feature of the fourth embodiment is that the information signal detection is performed in a single area optical detection.
This is to be performed by the output unit 192. For this reason, photodetectors
Just amplify the 192 detection signal with one head amplifier
Good, no problem of accumulation of head amp noise
Information signals can be detected. With the above noise accumulation
Means the phenomenon described below. That is, multiple detection areas
Detection signals from each are amplified by multiple head amplifiers
Then, a plurality of amplified signals are added to form one output signal.
Then, the noise of each head amplifier is accumulated in the output signal.
The S / N ratio deteriorates. Also, as described above, the information signal light
Since the detector 192 is independent, the head amplifier
Amplify only the signal band.
And low noise compared to a head amplifier that can amplify
Things can be used. In the fourth embodiment, the optical head of the first embodiment is used.
It also has the features of the storage device. Polarization Anisotropic Hologram in Fourth Embodiment
181 is a polarization anisotropic hologram shown in FIG.
The polarization anisotropic hologram 181 diffracts light in the polarization direction.
Any hologram element having different efficiencies may be used. For example,
Hologram element having structure disclosed in JP-A-63-314502
Alternatively, a hologram element using liquid crystal may be used. Further, the LD-PD module 114 is
The LD-PD module having the structure shown in FIG.
Not limited, semiconductor laser and photodetector are integrated
Any LD-PD module, such as FIG.
The LD-PD module shown in FIG. 7 may be used. Further, instead of the polarization anisotropic hologram 181,
In addition, for example, the polarization anisotropic hologram used in the second embodiment
182 may be used. [Fifth Embodiment] The optical head device of the fifth embodiment
Can detect the information signal by one area
You. Therefore, one head amplifier for information signal detection
There is a feature that is good. The optical head device of this configuration is
For example, if the noise of the head amplifier is a problem,
When expensive broadband head amps cannot be used
It is valid. In the fifth embodiment, the optical head of the fourth embodiment is used.
In this case, the adjustment accuracy in the y-axis direction is required as compared with the storage device. Only
Focus error signal detection sensitivity
If you need to perform focus servo strictly,
This is effective, for example, when the focal depth of the objective lens is shallow.
You. The basic configuration and operation of this embodiment are the same as those of the third embodiment.
This is the same as the embodiment. FIG. 12 is a view along the z-axis in FIG.
In the negative direction (from the optical disc 105 to the LD-
Polarization anisotropy in the direction toward PD module 114)
Between the hologram 181 and the LD-PD module 114
FIG. In Fig. 12
Although shown, in actuality, the polarization anisotropic
Of the hologram 181 is the LD-PD module 11
4 and both are heavy when viewed from the x-axis direction.
It should be, but to make the detailed structure easier to understand
2 is shown shifted by a predetermined distance in the y-axis direction.
For the same reason, the size of the polarization anisotropic hologram 181 is not
The size of the LD-PD module 114 is enlarged.
You. The difference between the third embodiment and this embodiment is that the LD-PD module
The photodetector 191 of the ruler 114 is arranged as shown in FIG.
It is divided into areas. The photodetector 191 has a rectangular shape.
A detection region S1a, a U-shaped region S1b surrounding the detection region S1a, and
The square region S1c and the U-shaped region S1d surrounding it
Has been split. Photodetector 192 is not split. First, the polarization anisotropic hologram 183 and L
FIG. 12 shows the relationship with the D-PD module 114.
It will be described using FIG. FIG. 12 shows a polarization anisotropic hologram 18.
3 and the LD-PD module 1
14 light emitting points of the semiconductor laser 101 and the photodetector 191
FIG. 14 is a diagram showing a positional relationship between the light detector 192 and the light detector 192.
As shown in the figure, the polarization anisotropic hologram 183 is
This is the same as the polarization isotropic hologram used in the embodiment.
You. With this configuration, the tracking error signal
Detection is performed by the push-pull method. Tracking signal
TE represents the output value by the sign of each detection area.
(Equation 14). TE = (S1a + S1b)-(S1c + S1d) (14) The focus error signal FE is detected by the knife edge method.
Put out. The focus error signal FE is a code of each detection area.
When the output value is expressed by the symbol, the operation of the following (Equation 15) is performed.
Obtained by FE = (S1a + S1c) − (S1b + S1d) (15) The feature of the fifth embodiment is that the information signal detection is performed in a single area optical detection.
This is to be performed by the output unit 192. For this reason, photodetectors
Just amplify the 192 detection signal with one head amplifier
With no problem of head amplifier noise accumulation.
Good information signals can be detected. In addition, information signal detection
Since the output unit is independent, the head amplifier
Amplify only the frequency of the conventional servo
Cheaper than a head amplifier that can amplify up to the frequency of the band
And low noise ones can be used. In the fifth embodiment, the optical head of the third embodiment is used.
It also has the features of In the present embodiment,
The optically anisotropic hologram 183 is a polarization anisotropic hologram shown in FIG.
The polarization anisotropy hologram 183 is
If the hologram element has different diffraction efficiency in the light direction,
Good. For example, the structure disclosed in JP-A-63-314502.
Hologram element may be used, and a hologram using liquid crystal
It may be an element. Also, the LD-PD module 114
Was an LD-PD module having the structure shown in FIG.
However, this is not the case, and the semiconductor laser and photodetector are integrated
Any LD-PD module may be used.
Good as the LD-PD module shown in FIGS. 6 and 7
No. [Sixth Embodiment] FIG. 13 shows the light of the sixth embodiment.
FIG. 3 is a side view illustrating a configuration of a head device. The light of this embodiment
The optical device comprises a quarter-wave plate 115 and a polarization anisotropic hologram.
System element 181 is separated from the objective lens 103.
You. However, the polarization anisotropic hologram 181 and the LD-PD
Each element part itself such as the joule 114 is the first to fifth components.
The description in the embodiment can be applied. Therefore, in the configuration of the present embodiment, the traffic
Locking error signal TE and focus error signal FE
Is obtained in the same manner as in the first to fifth embodiments.
Of course. The structure of the sixth embodiment is similar to that of the
When it is necessary to reduce the thickness, for example, a thin optical head
This is effective when conversion is required. Note that the hologram element is a polarization anisotropic element.
The case where the hologram 181 is used has been described.
Not just. Polarization anisotropy holograms 181 to 183
Even if used, the photodetectors 191 and
The photodetector 192 may be divided into regions. In the sixth embodiment, a polarization anisotropic hologram
The system 181 uses the polarization anisotropic hologram shown in FIG.
You. However, the polarization anisotropic hologram 181
Any hologram element having a different diffraction efficiency may be used. An example
For example, a hologram having a structure disclosed in JP-A-63-314502.
Gram element or hologram element using liquid crystal
Good. The LD-PD module 114 is shown in FIG.
Used an LD-PD module with a
LD-PD module with integrated laser and photodetector
For example, the LD-PD model shown in FIGS.
It may be joule. [Seventh Embodiment] FIG. 14 is a diagram showing a light source according to a seventh embodiment.
FIG. 2 is a side view showing a configuration of the pad device. The seventh embodiment is the sixth
LD-PD module 114 of the embodiment, collimating
Glens 102, polarization anisotropic hologram 181 and 1 /
This is a configuration in which the four-wavelength plate 115 is integrated. One optical system
, The mutual positional relationship is positive.
And a stable optical system can be realized. This module can be used to connect various shapes of light.
Can be used as a common component of
The cost of the storage device can be reduced. In this embodiment, the hologram element is used.
The case where a polarization anisotropic hologram 181 is used is shown.
However, this is not the only case, and the polarization anisotropic hologram 181 is used.
183 also correspond to the photodetectors 191 and 19.
2 may be divided into predetermined regions. In this embodiment, the polarization anisotropy hologram was used.
The ram 181 was a polarization anisotropic hologram shown in FIG.
However, the polarization anisotropic hologram 181
Any hologram element having a different diffraction efficiency may be used. For example,
Hologram having the structure disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) 63-314502
Element or a hologram element using liquid crystal.
No. The LD-PD module 114 is shown in FIG.
LD-PD module with the structure
LD with integrated semiconductor laser and photodetector
-Any PD module, for example, as shown in FIGS.
LD-PD module may be used. [Eighth Embodiment] FIG. 15 is a sectional view showing an optical system according to an eighth embodiment.
FIG. 2 is a side view showing a configuration of the pad device. The optical head of this embodiment
Is the polarization anisotropic hologram 181 of the sixth embodiment.
Is collimated with the LD-PD module 114.
It is arranged between the lens 102. In this configuration, the polarization anisotropic hologram 18
1 is arranged close to the LD-PD module 114
Therefore, further stabilization of the optical head can be realized. Sa
In addition, the diameter of the polarization anisotropic hologram 181 is small.
And cost reduction can be realized. In this embodiment, the hologram element is used.
Shows the case where the polarization anisotropic hologram 181 is used.
However, this is not the case. For example, polarization anisotropic hologram
The light detectors 191 corresponding to each of the
And the photodetector 192 may be divided into regions. Also book
In the configuration of the embodiment, the quarter-wave plate 115 is, for example, a collimator.
Lens 102 and polarization anisotropic hologram 181
It is also possible to arrange it between. However, in this embodiment, the polarization anisotropy hologram was used.
The ram 181 was a polarization anisotropic hologram shown in FIG.
However, the polarization anisotropic hologram 181
Any hologram element having a different diffraction efficiency may be used. For example,
Hologram having the structure disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) 63-314502
Element or a hologram element using liquid crystal.
No. The LD-PD module 114 is shown in FIG.
LD-PD module with the structure
LD with integrated semiconductor laser and photodetector
-Any PD module, for example, as shown in FIGS.
LD-PD module may be used. [Ninth Embodiment] FIG. 16 is a diagram showing a light source of this embodiment.
FIG. 2 is a side view showing a configuration of the pad device. In the present embodiment, the eighth
Example LD-PD Module 114 and Polarized Anisotropic Hollow
Gram 181 and frame member 141A are integrated.
There are two modules. Therefore, a stable optical system
realizable. In addition, this module can
Can be used as a common component of
The cost of the head can be reduced. In this embodiment, the hologram element is used.
Shows the case where the polarization anisotropic hologram 181 is used.
However, this is not the only case, and the polarization anisotropic hologram 18
1 to 183 can also be used. In this case, each
Is divided into regions corresponding to the photodetectors 191 and 192.
Just do it. In this configuration, the quarter-wave plate 115 is
Collimating lens 102 and polarization anisotropic hologram
181. In addition,
In the configuration of the collimating lens 102 or 1 /
It is also possible to integrate the four-wavelength plate 115 together.
Also, a collimating lens 102 and a 1 / wavelength plate
115 can be integrated. This configuration
And collimating lens 102 and objective lens 103
It is also possible to replace with one lens. In the ninth embodiment, a polarization anisotropic hologram was used.
181 used the polarization anisotropic hologram shown in FIG.
Is a hologram element with different diffraction efficiency for the polarization direction
I just need. For example, it is disclosed in JP-A-63-314502.
A hologram element with a closed structure may be used.
It may be a gram element. Also, LD-PD module
Reference numeral 114 denotes an LD-PD module having the structure shown in FIG.
However, this is not the case. Semiconductor laser and photodetector
Any LD-PD module that integrates
For example, the LD-PD module shown in FIGS. 6 and 7
It is good. The embodiments of the present invention have been described above.
However, in all these configurations,
17 and the quarter-wave plate are replaced, for example, by the element shown in FIG.
It is also possible to reduce the size and weight. FIG. 17 shows a 波長 wavelength plate and a polarization anisotropic hologram.
It is a multifunctional element having a function of gram. Constitution
Is on the back surface of the part having the polarization anisotropic hologram function,
For example, tantalum pentoxide (Ta) which is a birefringent filmTwoOFive) Slope
In this case, a deposited film is formed. Polarized anisotropic hologram
Orthogonal to each other at an angle of 45 degrees with the polarization of the
When a polarized light is transmitted, a phase difference of 1/4 wavelength occurs.
The thickness is determined so that. A multifunctional device like the one above
By using this, the size and weight of the optical head device can be reduced.
it can. Further, in all of the above embodiments, the bias
Instead of optically anisotropic holograms, partially transmit and partially
Non-polarized or hologram with small polarization anisotropy that diffracts
A configuration using an element and omitting the 1/4 wavelength plate is also feasible
It is. [0173] As described above, according to the optical head device of the present invention,
Then, there are mainly the following effects. (1) Using all the luminous fluxes of the + 1st-order diffracted light
Since a focus error signal can be obtained,
High focus, high signal-to-noise ratio (S / N)
An error signal can be obtained. For the same reason, the focus error signal
The intensity distribution of the diffracted light for detection is uniform, and the sensitivity is high.
An focus error signal can be obtained. In the optical head device of the present invention, the -1
Obtains a tracking error signal using all the amount of folding light
Signal strength and signal-to-noise ratio
It is possible to obtain a tracking error signal with a high (S / N)
it can. For the same reason as above, scratches on the disc
Signal can be detected stably even when there is (2) In the optical head device of the present invention, the information signal
Signal detection is performed by a single area photodetector,
Just amplify the detector signal with one head amp
No. Noise accumulation when using multiple head amplifiers
It is possible to detect a good information signal without any problem. In addition, the detector for the information signal is independent.
Therefore, the head amplifier amplifies only the information signal band.
Often, the bandwidth of the head amplifier can be limited. Therefore,
Less expensive than a head amplifier that can amplify up to the servo band of
Therefore, a low noise type can be used. (3) The optical head device of the present invention has a +1 order
To obtain a focus error signal using only the diffracted light,
The light emitting point of LD-PD module
Focus offset even if there is a shift between
It can be used in the state without a set. Therefore, the optical head
The device can be made smaller, lighter, lower in cost and more stable.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1の実施例の光ヘッド装置の側面図 【図2】LD−PDモジュールの斜視図 【図3】偏光異方性ホログラムの断面図 【図4】第1実施例の偏光異方性ホログラムとLD−P
Dモジュールの位置関係を示す平面図 【図5】(a)は、第1実施例において、光ディスク上
に光ビームが合焦している状態における光検出器191
の平面図 (b)は、第1実施例において、光ディスクに対物レン
ズが近づいたデフォーカス状態における光検出器191
の平面図 (c)は、第1実施例の光ディスクにおいて、対物レン
ズが遠ざかったデフォーカス状態における光検出器19
1の平面図 【図6】他の例のLD−PDモジュールの斜視図 【図7】他の例のLD−PDモジュールの斜視図 【図8】本発明の第2実施例の光ヘッド装置の偏光異方
性ホログラムの平面図 【図9】本発明の第3実施例の偏光異方性ホログラムと
LD−PDモジュールとの位置関係を示す平面図 【図10】(a)は、第3実施例において、光ディスク
上に光ビームが合焦している状態における光検出器19
1の平面図 (b)は、第3実施例において、光ディスクに対物レン
ズが近づいたデフォーカス状態における光検出器191
の平面図 (c)は、第3実施例において、光ディスクから対物レ
ンズが遠ざかったデフォーカス状態における光検出器1
91の平面図 【図11】本発明の第4実施例の光ヘッド装置の偏光異
方性ホログラムとLD−PDモジュールの位置関係を示
す平面図 【図12】本発明の第5実施例の光ヘッド装置の偏光異
方性ホログラムとLD−PDモジュールの位置関係を示
す平面図 【図13】本発明の第6実施例の光ヘッド装置の側面図 【図14】本発明の第7実施例の光ヘッド装置の側面図 【図15】本発明の第8実施例の光ヘッド装置の側面図 【図16】本発明の第9実施例の光ヘッド装置の側面図 【図17】偏光異方性ホログラム複合素子の断面図 【図18】第1の従来例の光ヘッド装置の側面図 【図19】第1の従来例の光ヘッド装置のホログラム素
子と光検出器の位置関係を示す平面図 【図20】第2の従来例の光ヘッド装置の側面図 【図21】第2の従来例の光ヘッド装置のホログラム素
子と光検出器との位置関係を示す平面図。 【符号の説明】 101 半導体レーザ 102 コリメーティングレンズ 103 対物レンズ 105 光ディスク 111 回折格子 114 LD−PDモジュール 115 1/4波長板 116 保持手段 117 面発光レーザ 170 ホログラム素子 181 偏光異方性ホログラム 182 偏光異方性ホログラム 183 偏光異方性ホログラム 190 光検出器 191 光検出器 192 光検出器 204 シリコン基板 205 エッチングミラー 207 ニオブ酸リチウム基板 208 プロトン交換領域 209 溝 210 五酸化タンタル(Ta25)膜
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side view of an optical head device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a perspective view of an LD-PD module; FIG. FIG. 4 shows a polarization anisotropic hologram and LD-P of the first embodiment.
FIG. 5A is a plan view showing a positional relationship between D modules. FIG. 5A shows a photodetector 191 in a state where a light beam is focused on an optical disk in the first embodiment.
FIG. 13B is a plan view of the photodetector 191 in the defocus state where the objective lens approaches the optical disc in the first embodiment.
FIG. 4C is a plan view of the photodetector 19 in the defocused state where the objective lens has moved away from the optical disk of the first embodiment.
FIG. 6 is a perspective view of an LD-PD module of another example. FIG. 7 is a perspective view of an LD-PD module of another example. FIG. 8 is a perspective view of an optical head device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a plan view showing a positional relationship between a polarization anisotropic hologram and an LD-PD module according to a third embodiment of the present invention. FIG. In the example, the light detector 19 in a state where the light beam is focused on the optical disc is shown.
FIG. 1B is a plan view of the photodetector 191 in the defocused state in which the objective lens approaches the optical disc in the third embodiment.
FIG. 7C is a plan view of the photodetector 1 according to the third embodiment in a defocused state where the objective lens has moved away from the optical disc.
FIG. 11 is a plan view showing a positional relationship between a polarization anisotropic hologram and an LD-PD module of an optical head device according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a plan view showing light according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 13 is a plan view showing a positional relationship between a polarization anisotropic hologram of a head device and an LD-PD module. FIG. 13 is a side view of an optical head device according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. FIG. 15 is a side view of an optical head device according to an eighth embodiment of the present invention. FIG. 16 is a side view of an optical head device according to a ninth embodiment of the present invention. FIG. 18 is a cross-sectional view of a hologram composite element. FIG. 18 is a side view of an optical head device of a first conventional example. FIG. 19 is a plan view showing a positional relationship between a hologram element and a photodetector of the optical head device of the first conventional example. FIG. 20 is a side view of an optical head device of a second conventional example. FIG. 21 is a second conventional example. Plan view illustrating the positional relationship between the hologram element and the photo detector of the optical head device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Semiconductor laser 102 Collimating lens 103 Objective lens 105 Optical disk 111 Diffraction grating 114 LD-PD module 115 Quarter wave plate 116 Holding means 117 Surface emitting laser 170 Hologram element 181 Polarized anisotropic hologram 182 Polarized light Anisotropic hologram 183 Polarized anisotropic hologram 190 Photodetector 191 Photodetector 192 Photodetector 204 Silicon substrate 205 Etching mirror 207 Lithium niobate substrate 208 Proton exchange region 209 Groove 210 Tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金馬 慶明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 和田 秀彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−58738(JP,A) 特開 平4−53031(JP,A) 特開 平3−178064(JP,A) 特開 平8−22624(JP,A) 国際公開93/9535(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/09 - 7/22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshiaki Kanma 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Hidehiko Wada 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-2-58738 (JP, A) JP-A-4-53031 (JP, A) JP-A-3-178064 (JP, A) JP-A-8-22624 (JP, A) WO 93/9535 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G11B 7/ 09-7/22

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 光ビームを放射する放射光源と、前記放
射光源からの光ビームを受け情報媒体上へ微小スポット
に収束する集光光学系と、前記情報媒体で反射した光を
回折して+n次回折光と−n次回折光(n:自然数)を
同時に発生するホログラム素子と、前記ホログラム素子
により回折した光を検出する複数の検出領域からなる光
検出器を有し、 前記放射光源が前記光検出器に固定されており、前記放
射光源の発光点が前記光検出器の面外にあり、前記ホログラム素子は、互に異なる第1のパターンの領
域と第2のパターンの領域が交互に配置された部分と、
前記第1及び第2のパターンとは異なり、かつ互に異な
る第3のパターンの領域と第4のパターンの領域が交互
に配置された部分を有し、 前記光検出器は、前記ホログラム素子の前記複数のパタ
ーンの領域で回折したそれぞれの+n次回折光を受けて
フォーカスエラー信号を検出するフォーカシングエラー
検出器、及び前記複数のパターンの領域で回折したそれ
ぞれの−n次回折光を受けて、トラッキングエラー信号
を検出するトラッキングエラー検出器を有し、 前記第1のパターンの領域から発する+n次の回折光
が、フォーカスエラー検出器の面から離れたホログラム
素子から遠い位置(以下後方の位置)に収束し、前記第
1のパターンの領域から発する−n次の回折光は前記ト
ラッキングエラー検出器の第1の領域に入射し、 前記第2のパターンの領域から発する+n次の回折光
は、フォーカスエラー検出器の面から離れたホログラム
素子に近い位置(以下、前方の位置)に収束し、前記第
2のパターンの領域から発する−n次の回折光は、トラ
ッキングエラー検出器の前記第1の領域に入射し、 前記第3のパターンの領域から発する+n次の回折光
は、フォーカスエラー検出器の後方の位置に収束し、前
記第3のパターンの領域から発する−n次の回折光はト
ラッキングエラー検出器の第2の領域に入射し、及び
記第4のパターンの領域から発する+n次の回折光は、
フォーカスエラー検 出器の前方の位置に収束し、前記第
4のパターンの領域から発する−n次の回折光はトラッ
キングエラー検出器の前記第2の領域に入射し、 前記+n次(n:自然数)の全ての回折光のみを用いて
フォーカスエラー信号を検出し、前記−n次(n:自然
数)の全ての回折光のみを用いてトラッキングエラー信
号を検出することを特徴とする光ヘッド装置。
(57) [Claim 1] A radiation light source that emits a light beam, a light-collecting optical system that receives the light beam from the radiation light source and converges to a minute spot on an information medium, and the information medium A hologram element for diffracting the light reflected by the hologram element to simultaneously generate + n-order diffraction light and -n-order diffraction light (n: natural number), and a photodetector comprising a plurality of detection regions for detecting the light diffracted by the hologram element. The radiation light source is fixed to the photodetector, the emission point of the radiation light source is out of the plane of the photodetector, and the hologram element is arranged in a different first pattern area.
A region where the region and the region of the second pattern are alternately arranged;
Different from the first and second patterns and different from each other
The third pattern area and the fourth pattern area alternate
And the photodetector includes a plurality of patterns of the hologram element.
+ N-order diffracted light diffracted in the
Focusing error to detect focus error signal
Detector, and that diffracted in the area of the plurality of patterns
Receiving each -nth order diffracted light, a tracking error signal
+ N-order diffracted light emitted from the region of the first pattern having a tracking error detector for detecting
But a hologram away from the plane of the focus error detector
Converges to a position farther from the element (hereinafter referred to as a rear position),
-N-order diffracted light emitted from the area of the pattern 1
+ N-order diffracted light incident on the first area of the racking error detector and emitted from the area of the second pattern
Is a hologram away from the plane of the focus error detector
Converges to a position close to the element (hereinafter, a forward position),
-N-order diffracted light emitted from the area of pattern 2
+ N-order diffracted light that is incident on the first area of the locking error detector and emanates from the area of the third pattern
Converges to a position behind the focus error detector and
The -n-order diffracted light emitted from the region of the third pattern is
Incident on the second area of the racking error detector and before
The + n-order diffracted light emitted from the region of the fourth pattern is
Converge in front of the position of the focus error detector, the first
The n-th order diffracted light emitted from the area of the pattern No. 4
It is incident on the second region of the king error detector, detects a focus error signal using only all the diffracted lights of the + n order (n: natural number), and detects all the focus error signals of the -n order (n: natural number). An optical head device for detecting a tracking error signal using only diffracted light.
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