JP3401288B2 - Light detection unit - Google Patents

Light detection unit

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JP3401288B2
JP3401288B2 JP07586393A JP7586393A JP3401288B2 JP 3401288 B2 JP3401288 B2 JP 3401288B2 JP 07586393 A JP07586393 A JP 07586393A JP 7586393 A JP7586393 A JP 7586393A JP 3401288 B2 JP3401288 B2 JP 3401288B2
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light
receiving element
grating
light receiving
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俊 滝島
功 奥田
晃一 丸山
政博 大野
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ペンタックス株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、グレーティング面に
より光束を分離し、この分離した光束をそれぞれ別個の
受光領域で受光する光検出ユニットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photodetection unit which separates a light beam by a grating surface and receives the separated light beams in separate light receiving regions.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のグレーティングと受光素子とを
組み合せた光検出ユニットは、例えば、特開平3−15
2428号公報等に開示される。この公報には、グレー
ティングと受光素子とが一体に構成された偏光検出装置
が開示される。
2. Description of the Related Art A photodetection unit in which a grating of this kind and a light receiving element are combined is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-15.
No. 2428, etc. This publication discloses a polarization detecting device in which a grating and a light receiving element are integrally configured.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光検出ユニットは、平板状のグレーティング素
子を用いているため、分離された光束の間の角度が大き
く、同一平面上に受光領域を確保するためにグレーティ
ング面と受光領域との距離がかなり小さく設定されてお
り、製造や組み付け時の位置合わせが困難となる。
However, since the above-described conventional photodetection unit uses the plate-shaped grating element, the angle between the separated light beams is large, and the light receiving area is secured on the same plane. Therefore, the distance between the grating surface and the light receiving region is set to be quite small, which makes it difficult to perform alignment during manufacturing or assembly.

【0004】また、光軸に対して受光素子を一定角度傾
けて配置する必要があり、位置決めが困難であるという
問題がある。
In addition, it is necessary to incline the light receiving element with respect to the optical axis by a certain angle, which makes positioning difficult.

【0005】[0005]

【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の課題に
鑑みてなされたものであり、分離される光束の間の角度
を小さくすることができ、グレーティング面と受光領域
との間の距離、及び光軸に対する受光素子の角度を任意
に設定することができる光検出ユニットを提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and it is possible to reduce the angle between the separated light fluxes, the distance between the grating surface and the light receiving region, and An object of the present invention is to provide a photodetection unit capable of arbitrarily setting the angle of the light receiving element with respect to the optical axis.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明にかかる光検出
ユニットは、上記の目的を達成させるため、互いに非平
行な入射端面と射出端面とを備え、該入射端面に周期性
を持つ透過型のグレーティング面が形成され、前記入射
端面から入射した光磁気ディスクから反射されて偏光方
向が45°回転させられた光束を0次回折光と1次回折
光とに分離して前記射出端面から射出させるグレーティ
ングプリズムと、分離された2つの光束をそれぞれ受光
する少なくとも2つの受光領域を備える受光素子とが近
接配置して構成され、前記受光素子に受光された二つの
光束のスポットサイズを光磁気ディスクのタンジェンシ
ャル方向に相当する平行な3つの分割ラインに分割され
た4つの短冊状の領域に分割して比較することにより合
焦状態を検出する光検出器としたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a photo-detecting unit according to the present invention is provided with an incident end face and an emitting end face which are non-parallel to each other, and is of a transmissive type having periodicity on the incident end face. A grating prism which has a grating surface, separates a light beam, which is reflected from the magneto-optical disk and is rotated by 45 ° in the polarization direction, from the incident end surface into 0th-order diffracted light and 1st-order diffracted light, and emits the light from the emission end surface. And a light-receiving element having at least two light-receiving regions for respectively receiving the two separated light fluxes are arranged in close proximity to each other, and the spot size of the two light fluxes received by the light-receiving element is determined by the tangency of the magneto-optical disk.
Is divided into three parallel dividing lines corresponding to the vertical direction.
Characterized in that divided into four strip-shaped region and a light detector for detecting a focus state by comparing the.

【0007】[0007]

【実施例】以下、この光検出ユニットの実施例を説明す
る。
EXAMPLES Examples of the photodetection unit will be described below.

【0008】[0008]

【実施例1】図1は、実施例1にかかる光検出ユニット
が組み込まれた光磁気ディスク装置の光学系を示す。
[Embodiment 1] FIG. 1 shows an optical system of a magneto-optical disk device in which a photodetection unit according to Embodiment 1 is incorporated.

【0009】半導体レーザー1から発した発散光束は、
コリメートレンズ2により平行光束とされ、2つのアナ
モフィックプリズム3,4により断面円形に整形され
る。アナモフィックプリズム4には直角プリズム5が接
合され、接合面がハーフミラー面5aとされている。ハ
ーフミラー面5aで反射された光束は、集光レンズ6に
より半導体レーザー1の自動出力調整用の受光素子7上
に集光する。
The divergent luminous flux emitted from the semiconductor laser 1 is
The collimator lens 2 collimates the light into a parallel light flux, and the two anamorphic prisms 3 and 4 shape the light into a circular cross section. A rectangular prism 5 is joined to the anamorphic prism 4, and the joining surface is a half mirror surface 5a. The light flux reflected by the half mirror surface 5 a is condensed by the condenser lens 6 on the light receiving element 7 for automatic output adjustment of the semiconductor laser 1.

【0010】ハーフミラー面5aを透過した光束は、ミ
ラー8により反射され、対物レンズ9を介して光磁気デ
ィスク20の信号記録面に収束される。対物レンズ9と
ミラー8とは、光磁気ディスク20のラジアル方向xに
スライドされる図示せぬヘッド内に設けられている。ま
た、対物レンズ9は、ヘッド内に設けられたアクチュエ
ータ上に設けられており、その光軸方向z、及びディス
クのラジアル方向xに駆動される。
The light flux transmitted through the half mirror surface 5a is reflected by the mirror 8 and is converged on the signal recording surface of the magneto-optical disk 20 via the objective lens 9. The objective lens 9 and the mirror 8 are provided in a head (not shown) that slides in the radial direction x of the magneto-optical disk 20. The objective lens 9 is provided on an actuator provided in the head, and is driven in the optical axis direction z and the radial direction x of the disk.

【0011】一方、光磁気ディスク20から反射された
光束は、ハーフミラー面5aにより反射され、λ/2板
10により偏光方向が45゜回転させられ、集光レンズ
11により収束光とされてグレーティングプリズム12
に入射する。グレーティングプリズム12に入射した光
束は、入射端面に形成されたグレーティング面により0
次回折光と1次回折光とに分離され、受光素子13上に
形成された2つの受光領域に達する。受光素子13は、
ディスクからの反射光の光軸に対して垂直に設けられて
おり、従来の装置と比較するとその位置決めが容易であ
る。
On the other hand, the light flux reflected from the magneto-optical disk 20 is reflected by the half mirror surface 5a, the polarization direction is rotated by 45 ° by the λ / 2 plate 10, and the light is converged by the condenser lens 11 to form a grating and the grating. Prism 12
Incident on. The light flux incident on the grating prism 12 is reduced to 0 by the grating surface formed on the incident end surface.
The light is separated into the second-order diffracted light and the first-order diffracted light and reaches the two light-receiving regions formed on the light-receiving element 13. The light receiving element 13 is
It is provided perpendicularly to the optical axis of the reflected light from the disk, and its positioning is easier compared to the conventional device.

【0012】実施例の光検出ユニットは、図2に示すよ
うに、λ/2板10、集光レンズ11を介して入射する
光束を1次回折光と0次回折光とに分離するグレーティ
ングプリズム12と、このグレーティングプリズム12
により分離された光束を受光する2つの受光領域13
a、13bを有する受光素子13とが一体に形成されて
構成される。図2中、(a)は図1中のx−y平面内の説
明図、(b)はy−z平面内の説明図、(c)はx−z平面内
の説明図である。
As shown in FIG. 2, the photodetection unit of the embodiment includes a grating prism 12 for separating a light beam incident through a λ / 2 plate 10 and a condenser lens 11 into a 1st-order diffracted light and a 0th-order diffracted light. , This grating prism 12
Two light receiving regions 13 for receiving the light flux separated by
The light receiving element 13 having a and 13b is integrally formed. 2, (a) is an explanatory view in the xy plane in FIG. 1, (b) is an explanatory view in the yz plane, and (c) is an explanatory view in the xz plane.

【0013】グレーティングプリズム12は、図3(a)
に示すように、入射端面に形成されたグレーティング面
により、ブラッグ角で入射する光束のグレーティングの
溝に平行な振動成分と垂直な振動成分とを0次回折光と
1次回折光として分離し、分離された一方の0次回折光
をそのまま射出端面から射出させ、他方の1次回折光を
内面反射させた後に射出端面から0次回折光と平行に射
出させる。
The grating prism 12 is shown in FIG.
As shown in, the grating surface formed on the incident end face separates the vibration component parallel to the groove of the grating of the light beam incident at the Bragg angle and the vibration component as the 0th-order diffracted light and the 1st-order diffracted light, and separates them. One of the 0th-order diffracted lights is emitted from the exit end face as it is, and the other 1st-order diffracted light is internally reflected and then emitted from the exit end face in parallel with the 0th-order diffracted light.

【0014】グレーティングプリズム12の具体的な数
値構成は、表1の(a)に示されるとおりである。表中、
プリズムのグレーティング面に対向する頂点の角度をθ
c、残りの頂点の角度をそれぞれθa、θb、プリズムの
屈折率をn、グレーティング面への光束の入射角度をθ
in、グレーティングパターンのピッチをp、使用波長を
λとする。なお、入射角、射出角は、いずれも面の法線
に対する角度である。
The specific numerical configuration of the grating prism 12 is as shown in Table 1 (a). In the table,
The angle of the apex facing the grating surface of the prism is θ
c, the angles of the remaining vertices are θa and θb, the refractive index of the prism is n, and the incident angle of the light beam on the grating surface is θ.
in, the pitch of the grating pattern is p, and the wavelength used is λ. Both the incident angle and the exit angle are angles with respect to the normal line of the surface.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】グレーティングに対する光束の入射角度を
ブラッグ角に設定し、かつ、波長λとグレーティングピ
ッチpとの割合λ/pを1.6程度に設定すると、グレ
ーティングの溝に垂直な振動成分と平行な振動成分とが
0次回折光と1次回折光とに振分けられ、かつ、グレー
ティングによる偏光分離特性が最良となる。グレーティ
ングプリズム12は、この条件を満たすことにより、入
射光束をP成分とS成分との2つの偏光成分に分離して
射出させる。
When the incident angle of the light beam on the grating is set to the Bragg angle and the ratio λ / p between the wavelength λ and the grating pitch p is set to about 1.6, the vibration component parallel to the groove of the grating is parallel. The oscillating component is distributed to the 0th-order diffracted light and the 1st-order diffracted light, and the polarization separation characteristic by the grating becomes the best. By satisfying this condition, the grating prism 12 separates the incident light flux into two polarized light components of P component and S component and emits them.

【0017】光磁気ディスク20により反射されたレー
ザー光の偏光方向は、スポットが結像される位置のディ
スクの磁化方向に対応して磁気カー効果により回転する
ため、これを45゜回転させて2つの直線偏光成分に分
離し、それぞれ別個の受光領域により検出し、その差動
をとることにより光磁気記録信号を読み出すことができ
る。
Since the polarization direction of the laser light reflected by the magneto-optical disk 20 is rotated by the magnetic Kerr effect in accordance with the magnetization direction of the disk at the position where the spot is imaged, it is rotated by 45 ° to be 2 °. The magneto-optical recording signal can be read out by separating the two linearly polarized light components, detecting them by respective light receiving regions, and taking the difference.

【0018】また、受光領域13a,13bは、対物レ
ンズ9が光磁気ディスク20に対して合焦しているとき
の反射光の焦点位置から光学的に前後等距離の位置に配
置されており、両受光領域上でのスポットサイズを比較
することにより、対物レンズ9の光磁気ディスク20に
対する合焦状態(フォーカシングエラー)を検出すること
ができる。
The light receiving areas 13a and 13b are arranged at positions which are optically equidistant from the focal position of the reflected light when the objective lens 9 is focused on the magneto-optical disk 20, By comparing the spot sizes on both the light receiving areas, the focus state (focusing error) of the objective lens 9 with respect to the magneto-optical disk 20 can be detected.

【0019】受光素子13の受光領域13a,13b
は、図4に拡大して示すようにそれぞれ光磁気ディスク
20のタンジェンシャル方向に相当する方向と平行な3
つの分割ラインにより分割された4つの短冊状の領域A
〜D、E〜Hに分割されている。そして、受光領域13
a,13bには、グレーティングプリズム12により分
離されたP偏光光束(0次回折光)、S偏光光束(1次回
折光)がそれぞれ入射する。
Light receiving regions 13a, 13b of the light receiving element 13
3 are parallel to the direction corresponding to the tangential direction of the magneto-optical disk 20 as shown in FIG.
Four strip-shaped areas A divided by one dividing line
To D and E to H. Then, the light receiving area 13
The P-polarized light flux (0th-order diffracted light) and the S-polarized light flux (1st-order diffracted light) separated by the grating prism 12 are incident on a and 13b, respectively.

【0020】それぞれの受光領域からの信号は、図示せ
ぬ演算回路により演算され、ディスクに記録された光磁
気記録信号MO、物理的な凹凸により記録されたプリフ
ォーマット信号RO、フォーカスエラー信号FE、トラ
ックエラー信号TEとして図示せぬ再生回路、サーボ回
路へ出力される。
The signals from the respective light receiving areas are calculated by a calculation circuit (not shown) and recorded on the disk as a magneto-optical recording signal MO, a preformat signal RO recorded by physical unevenness, a focus error signal FE, The track error signal TE is output to a reproducing circuit and a servo circuit (not shown).

【0021】各信号は、各受光領域の出力を受光領域と
同一の記号により表現すると、以下の式により求められ
る。
Each signal can be obtained by the following equations when the output of each light receiving area is represented by the same symbol as the light receiving area.

【0022】[0022]

【数1】MO=(A+B+C+D)−(E+F+G+H) RO=(A+B+C+D)+(E+F+G+H) FE= (A+D−B−C)−(E+H−F−G) TE= (B−C)+(G−F)[Equation 1] MO = (A + B + C + D)-(E + F + G + H) RO = (A + B + C + D) + (E + F + G + H) FE = (A + D-B-C)-(E + H-F-G) TE = (B-C) + (G-F)

【0023】この実施例によれば、情報信号とエラー信
号とを共通の受光領域を用いて検出することができ、受
光素子の構成を単純化してコストを下げることができる
と共に、後述する他の実施例と比較すると集光光路が単
一であるため、その占める空間を小さくし、装置全体を
小型にすることができる。
According to this embodiment, the information signal and the error signal can be detected by using the common light-receiving region, the structure of the light-receiving element can be simplified and the cost can be reduced, and other later-described Compared to the embodiment, the single condensed light path makes it possible to occupy a small space and downsize the entire apparatus.

【0024】[0024]

【実施例2】図5は、この発明の実施例2の光検出ユニ
ットを利用した光磁気ディスク装置の光学系を示す。半
導体レーザー1から対物レンズ9に到る素子は上述した
実施例1と同様である。
[Embodiment 2] FIG. 5 shows an optical system of a magneto-optical disk device using a photodetection unit according to Embodiment 2 of the present invention. The elements from the semiconductor laser 1 to the objective lens 9 are the same as those in the first embodiment described above.

【0025】光磁気ディスク20からの反射光のうち直
角プリズム5のハーフミラー面5aで反射された成分
は、図6に示すようにグレーティング板14に入射して
0次回折光と+1次回折光、−1次回折光とに分離さ
れ、それぞれ集光レンズ11を介して受光素子15上に
集光する。
Of the reflected light from the magneto-optical disk 20, the component reflected by the half mirror surface 5a of the rectangular prism 5 is incident on the grating plate 14 as shown in FIG. The light is separated into the first-order diffracted light and is condensed on the light receiving element 15 via the condenser lens 11.

【0026】グレーティング板14には、図6(d)に示
すように、図中左側となる一方側から図中右側となる他
方側へ向けて徐々にピッチが小さくなる同心円の円弧か
ら成る不等ピッチのグレーティングが形成されている。
このグレーティング板を透過することにより、0次回折
光はそのまま透過すると共に、+1次回折光は発散し、
−1次回折光は収束する。
As shown in FIG. 6 (d), the grating plate 14 has unequal circular arcs of concentric circles whose pitch gradually decreases from one side on the left side in the figure to the other side on the right side in the figure. A pitch grating is formed.
By transmitting through this grating plate, the 0th-order diffracted light is transmitted as it is, and the + 1st-order diffracted light is diverged,
The −1st order diffracted light converges.

【0027】グレーティング板14をそのまま透過した
0次回折光は、光軸に沿って集光され、グレーティング
プリズム12'に入射し、各偏光成分に分離されて受光
領域15a,15bに達する。この実施例では、実施例
1のようにλ/2板を設ける代わりに、グレーティング
プリズム12'を45°回転させた状態で受光素子15
の中央に設けている。グレーティングプリズム12'
は、実施例1で示したグレーティングプリズム12の相
似形であり、頂角、回折角等は表1の(a)に示される通
りである。
The 0th-order diffracted light which has passed through the grating plate 14 as it is is condensed along the optical axis, enters the grating prism 12 ', is separated into respective polarized components, and reaches the light receiving regions 15a and 15b. In this embodiment, instead of providing the λ / 2 plate as in the first embodiment, the light receiving element 15 is rotated with the grating prism 12 ′ rotated by 45 °.
It is provided in the center of. Grating prism 12 '
Is a similar shape of the grating prism 12 shown in Example 1, and the apex angle, diffraction angle, etc. are as shown in (a) of Table 1.

【0028】一方、グレーティング板14により発散さ
れた+1次回折光は、集光レンズ11による集光点より
後方に位置する集光点の手前で受光領域15cにより受
光される。また、グレーティング板14により収束され
た−1次回折光は、集光レンズ11による集光点より手
前に位置する集光点の後方で受光領域15dにより受光
される。
On the other hand, the + 1st order diffracted light diverged by the grating plate 14 is received by the light receiving region 15c in front of the converging point located behind the converging point by the condensing lens 11. Further, the −1st-order diffracted light converged by the grating plate 14 is received by the light receiving region 15d behind the condensing point located in front of the condensing point by the condensing lens 11.

【0029】図7は、受光素子15の受光領域を拡大し
て示したものである。受光領域15c,15dは、図4
に示した実施例1と同様であり、A〜Hで示される短冊
状の領域から構成されている。また、受光領域15a,
15bは、それぞれ分割されない単一の領域I,Jから
構成され、グレーティングプリズム12'によって偏光
分離されたP偏光光束とS偏光光束とをそれぞれ受光す
る。
FIG. 7 is an enlarged view of the light receiving area of the light receiving element 15. The light receiving areas 15c and 15d are shown in FIG.
It is similar to the first embodiment shown in FIG. 3 and is composed of strip-shaped regions indicated by A to H. In addition, the light receiving area 15a,
Reference numeral 15b is composed of single regions I and J that are not divided, and receives the P-polarized light flux and the S-polarized light flux that are polarized and separated by the grating prism 12 ', respectively.

【0030】光磁気記録信号MO、プリフォーマット信
号RO、フォーカスエラー信号FE、トラックエラー信
号TEは、各受光領域の出力を受光領域と同一の記号に
より表現すると、以下の式により求められる。
The magneto-optical recording signal MO, the preformat signal RO, the focus error signal FE, and the track error signal TE can be obtained by the following equations when the output of each light receiving area is represented by the same symbol as the light receiving area.

【0031】[0031]

【数2】MO= I−J RO=(A+B+C+D)+(E+F+G+H)+(I+J) FE= (A+D−B−C)−(E+H−F−G) TE= (B−C)+(G−F)[Equation 2] MO = I−J RO = (A + B + C + D) + (E + F + G + H) + (I + J) FE = (A + D-B-C)-(E + H-F-G) TE = (B-C) + (G-F)

【0032】この実施例によれば、情報信号とエラー信
号とを独立した受光領域により検出できるため、各信号
間の干渉による影響が少なく、正確な信号を得ることが
できる。また、実施例1の受光素子13と比較すると、
光磁気記録信号MOを検出するための受光領域15a,
15bの面積を小さくすることができる。受光素子の応
答速度は受光領域の面積が小さいほど高くなるため、実
施例2の構成によれば、より高い周波数の信号を検出す
ることが可能となる。
According to this embodiment, since the information signal and the error signal can be detected by the independent light receiving regions, the influence of the interference between the respective signals is small and an accurate signal can be obtained. Further, when compared with the light receiving element 13 of Example 1,
A light receiving region 15a for detecting the magneto-optical recording signal MO,
The area of 15b can be reduced. Since the response speed of the light receiving element becomes higher as the area of the light receiving region becomes smaller, the configuration of the second embodiment makes it possible to detect a signal having a higher frequency.

【0033】[0033]

【実施例3】図8は、この発明の実施例3の光検出ユニ
ットを利用した光磁気ディスク装置の光学系を示す。実
施例3は、受光素子15の手前に設けられたグレーティ
ングプリズム16の構成のみが異なり、他の構成は実施
例2の装置と同様である。
[Third Embodiment] FIG. 8 shows an optical system of a magneto-optical disk apparatus using a photodetecting unit according to a third embodiment of the present invention. The third embodiment is different only in the configuration of the grating prism 16 provided in front of the light receiving element 15, and the other configurations are similar to those of the device of the second embodiment.

【0034】グレーティングプリズム16は、図3の
(b)に示すように、光が射出する端面に偏光分離のため
のグレーティングが形成されている。そして、分離され
た光束を受光するために受光素子15は、図9に示すよ
うにグレーティングプリズム16から所定距離離れて配
置されている。
The grating prism 16 is shown in FIG.
As shown in (b), a grating for polarization separation is formed on the end face from which light is emitted. The light receiving element 15 for receiving the separated light flux is arranged at a predetermined distance from the grating prism 16 as shown in FIG.

【0035】このグレーティングプリズム16の具体的
な数値構成は、前掲の表1の(b)欄に示すとおりであ
る。受光素子15の受光領域の配置、各信号の検出方法
は、実施例2と同一である。
The specific numerical configuration of the grating prism 16 is as shown in column (b) of Table 1 above. The arrangement of the light receiving area of the light receiving element 15 and the method of detecting each signal are the same as those in the second embodiment.

【0036】[0036]

【実施例4】図10は、この発明の実施例2の光検出ユ
ニットを利用した光磁気ディスク装置の光学系を示す。
[Fourth Embodiment] FIG. 10 shows an optical system of a magneto-optical disk apparatus using a photodetecting unit according to a second embodiment of the present invention.

【0037】実施例4の光学系は、光磁気ディスク20
からの反射光をグレーティング板14により0次と±1
次の3つの回折光に分離し、集光レンズ11で集光させ
る。そして、0次回折光は、図11に示されるように光
路中に設けられた微小偏向プリズム17により光路外に
向けて垂直に反射され、グレーティングプリズム12'
が貼り付けられた光磁気信号検出用の受光素子18によ
り受光される。グレーティングプリズム12'の構成
は、実施例2と同一である。光磁気信号検出用の第1の
受光素子18は、隣接する2つの受光領域18a,18
bを備えており、これらの受光領域18a,18bは、
図12に示されるようにそれぞれ分割されない単一の領
域I,Jから構成される。
The optical system of the fourth embodiment comprises a magneto-optical disk 20.
Reflected light from the 0th order and ± 1 by the grating plate 14
The light is separated into the following three diffracted lights and is condensed by the condenser lens 11. Then, the 0th-order diffracted light is vertically reflected toward the outside of the optical path by the minute deflection prism 17 provided in the optical path as shown in FIG.
Is received by the light receiving element 18 for detecting the magneto-optical signal. The structure of the grating prism 12 'is the same as that of the second embodiment. The first light receiving element 18 for detecting a magneto-optical signal has two adjacent light receiving regions 18a, 18a.
b, and these light receiving regions 18a and 18b are
As shown in FIG. 12, it is composed of single regions I and J which are not divided.

【0038】一方、±1次回折光は、微小偏向プリズム
17の後方に設けられたエラー信号検出用の第2の受光
素子19により受光される。エラー信号検出用受光素子
19は、2つの受光領域19a,19bを備えており、
それぞれの受光領域は、図4に示す実施例1の受光素子
と同様に4つの短冊状の受光領域A〜Hを備えている。
各信号の検出方法は、実施例2と同一である。
On the other hand, the ± first-order diffracted light is received by the second light receiving element 19 for detecting an error signal provided behind the minute deflection prism 17. The light receiving element 19 for error signal detection includes two light receiving areas 19a and 19b,
Each of the light-receiving regions has four strip-shaped light-receiving regions A to H similarly to the light-receiving element of the first embodiment shown in FIG.
The method of detecting each signal is the same as that in the second embodiment.

【0039】実施例4の構成によれば、エラー信号と光
磁気信号とを別個の受光素子により検出できるため、光
束の漏れ込みや迷光の影響が少なく、実施例1〜3のよ
うにそれぞれの受光領域が同一パッケージ内にあるより
も微小な光電流の干渉による影響を防止することができ
る。
According to the configuration of the fourth embodiment, since the error signal and the magneto-optical signal can be detected by separate light receiving elements, there is little influence of leakage of light flux and stray light, and each of them is different from those of the first to third embodiments. It is possible to prevent the influence due to the interference of the photocurrent which is smaller than that in the light receiving region in the same package.

【0040】また、光磁気信号検出用の受光素子への光
路とエラー信号検出用の受光素子への光路とを直交させ
ることができ、光学設計、機構設計上の自由度が向上
し、装置全体の空きスペースを有効に利用することがで
きる。
Further, the optical path to the light receiving element for detecting the magneto-optical signal and the optical path to the light receiving element for detecting the error signal can be made orthogonal to each other, so that the degree of freedom in optical design and mechanical design is improved, and the entire apparatus is improved. You can make effective use of the available space.

【0041】さらに、0次回折光を±1次回折光の光路
から分離するため、グレーティング板14による回折角
度が比較的小さくともそれぞれの光束を分離することが
可能となり、グレーティング板14による回折角度を小
さく設定することにより±1次回折光のスポット像の収
差を小さくすることができ、安定したエラー信号の検出
が可能となる。
Further, since the 0th-order diffracted light is separated from the optical paths of the ± 1st-order diffracted lights, it is possible to separate the respective light fluxes even if the diffraction angle by the grating plate 14 is relatively small, and the diffraction angle by the grating plate 14 is small. By setting it, the aberration of the spot image of the ± 1st-order diffracted light can be reduced, and stable error signal detection can be performed.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、グレーティングが形成されたプリズムと受光素子と
を組み合せて利用することにより、受光素子へ入射させ
る2つの光束の角度を任意に設定することができ、受光
素子との間隔、光軸に対する受光素子の角度を任意に定
めることが可能となる。特に、受光素子を光軸に対して
垂直に設定する場合には、受光素子の位置決め、調整等
が容易となる。また、受光領域上でのスポットサイズを
比較することにより光磁気ディスクに対する合焦状態
(フォーカシングエラー)を検出することができる。
As described above, according to the present invention, the angle between the two light beams incident on the light receiving element is arbitrarily set by using the prism having the grating and the light receiving element in combination. Therefore, it is possible to arbitrarily set the distance to the light receiving element and the angle of the light receiving element with respect to the optical axis. Particularly, when the light receiving element is set perpendicularly to the optical axis, positioning, adjustment, etc. of the light receiving element become easy. In addition, the spot size on the light receiving area
Focused state for magneto-optical disk by comparing
(Focusing error) can be detected.

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

【図1】 実施例1の光検出ユニットを利用した光磁気
ディスク装置の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a magneto-optical disk device that uses a light detection unit according to a first embodiment.

【図2】 図1の装置の受光系の説明図であり、(a)は
図1中のx−y平面内の説明図、(b)はy−z平面内の
説明図、(c)はx−z平面内の説明図である。
2A and 2B are explanatory views of a light receiving system of the apparatus of FIG. 1, where FIG. 2A is an explanatory view in the xy plane in FIG. 1, FIG. 2B is an explanatory view in the yz plane, and FIG. Is an explanatory diagram in the xz plane.

【図3】 実施例に用いられるグレーティングプリズム
単体の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a single grating prism used in an example.

【図4】 実施例1の受光素子の受光領域を示す平面図
である。
FIG. 4 is a plan view showing a light receiving region of the light receiving element of the first embodiment.

【図5】 実施例2の光検出ユニットを利用した光磁気
ディスク装置の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a magneto-optical disk device using the photodetection unit according to the second embodiment.

【図6】 図5の装置の受光系の説明図であり、(a)は
図5中のx−y平面内の説明図、(b)はy−z平面内の
説明図、(c)はx−z平面内の説明図である。
6A and 6B are explanatory views of a light receiving system of the apparatus of FIG. 5, where FIG. 6A is an explanatory view in the xy plane in FIG. 5, FIG. 6B is an explanatory view in the yz plane, and FIG. Is an explanatory diagram in the xz plane.

【図7】 実施例2の受光素子の受光領域を示す平面図
である。
FIG. 7 is a plan view showing a light receiving region of a light receiving element according to a second embodiment.

【図8】 実施例3の光検出ユニットを利用した光磁気
ディスク装置の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a magneto-optical disk device using the photodetection unit according to the third embodiment.

【図9】 図8の装置の受光系の説明図であり、(a)は
図8中のx−y平面内の説明図、(b)はy−z平面内の
説明図、(c)はx−z平面内の説明図である。
9A and 9B are explanatory views of a light receiving system of the apparatus of FIG. 8, where FIG. 9A is an explanatory view in the xy plane in FIG. 8, FIG. 9B is an explanatory view in the yz plane, and FIG. Is an explanatory diagram in the xz plane.

【図10】 実施例4の光検出ユニットを利用した光磁
気ディスク装置の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a magneto-optical disk device using the photodetection unit according to the fourth embodiment.

【図11】 図10の装置の受光系の説明図であり、
(a)は図10中のx−y平面内の説明図、(b)はy−z平
面内の説明図、(c)はx−z平面内の説明図である。
11 is an explanatory diagram of a light receiving system of the apparatus of FIG.
10A is an explanatory view in the xy plane in FIG. 10, FIG. 9B is an explanatory view in the yz plane, and FIG. 11C is an explanatory view in the xz plane.

【図12】 実施例4の光磁気信号検出用受光素子の受
光領域を示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view showing a light receiving region of a light receiving element for detecting a magneto-optical signal according to a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体レーザー 5a…ハーフミラー面 9…対物レンズ 11…集光レンズ 12,12',16…グレーティングプリズム 13,15,18,19…受光素子 14…グレーティング板 17…微小偏向プリズム 20…光磁気ディスク 1 ... Semiconductor laser 5a ... Half mirror surface 9 ... Objective lens 11 ... Condensing lens 12, 12 ', 16 ... Grating prism 13, 15, 18, 19 ... Light receiving element 14 ... Grating plate 17 ... Micro deflection prism 20 ... Magneto-optical disk

フロントページの続き (72)発明者 丸山 晃一 東京都板橋区前野町2丁目36番9号旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 大野 政博 東京都板橋区前野町2丁目36番9号旭光 学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−184639(JP,A) 特開 平5−242496(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 27/42 G02B 5/18 G11B 7/13 Front page continued (72) Inventor Koichi Maruyama 2-36 Maenocho, Itabashi-ku, Tokyo Asahi Kogaku Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Masahiro Ono 2-36-9 Maeno-cho, Itabashi-ku, Tokyo Asahi Kogaku Within Kogyo Co., Ltd. (56) Reference JP-A 1-184639 (JP, A) JP-A 5-242496 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 27 / 42 G02B 5/18 G11B 7/13

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】互いに非平行な入射端面と射出端面とを備
え、該入射端面に周期性を持つ透過型のグレーティング
面が形成され、前記入射端面から入射した光磁気ディス
クから反射されて偏光方向が45°回転させられた光束
を0次回折光と1次回折光とに分離して前記射出端面か
ら射出させるグレーティングプリズムと、分離された2
つの光束をそれぞれ受光する少なくとも2つの受光領域
を備える受光素子とが近接配置して構成され、前記受光
素子に受光された二つの光束のスポットサイズを光磁気
ディスクのタンジェンシャル方向に相当する平行な3つ
の分割ラインに分割された4つの短冊状の領域に分割し
て比較することにより合焦状態を検出する光検出器とし
たことを特徴とする光検出ユニット。
1. A transmission-type grating surface having an incident end surface and an exit end surface which are non-parallel to each other and having a periodicity is formed on the incident end surface, and the polarization direction is reflected by a magneto-optical disk incident from the incident end surface. Is a 45 ° rotated light beam and is separated into a 0th-order diffracted light and a 1st-order diffracted light and emitted from the exit end face.
A light-receiving element having at least two light-receiving regions for receiving two light fluxes is arranged close to each other, and the spot size of the two light fluxes received by the light-receiving element is determined by a magneto-optical method.
3 parallels corresponding to the tangential direction of the disc
Divide into four strip-shaped areas divided into
Photodetector unit, characterized in that a photodetector for detecting a focus state by Te comparisons.
【請求項2】前記グレーティングプリズムは、前記グレ
ーティング面により分離された0次回折光と1次回折光
とのいずれか一方を前記入射端面に対して非平行な反射
面で内面反射させた後、両光束を前記射出端面からほぼ
平行な状態で射出させることを特徴とする請求項1に記
載の光検出ユニット。
2. The grating prism internally reflects one of the 0th-order diffracted light and the 1st-order diffracted light separated by the grating surface by a reflecting surface that is not parallel to the incident end surface, The light detection unit according to claim 1, wherein the light is emitted from the emission end surface in a substantially parallel state.
【請求項3】前記グレーティングプリズムと前記受光素
子とが一体に接合されていることを特徴とする請求項1
に記載の光検出ユニット。
3. The grating prism and the light receiving element are integrally joined together.
The light detection unit described in.
【請求項4】前記グレーティングプリズムと前記受光素
子とが僅かな空気間隔を隔てて隣接していることを特徴
とする請求項1に記載の光検出ユニット。
4. The light detection unit according to claim 1, wherein the grating prism and the light receiving element are adjacent to each other with a slight air gap therebetween.
【請求項5】前記受光素子は、該受光素子に入射する光
束に対して垂直に設けられていることを特徴とする請求
項1に記載の光検出ユニット。
5. The light detection unit according to claim 1, wherein the light receiving element is provided perpendicularly to a light beam incident on the light receiving element.
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