JP3429224B2 - 光ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相変化型光ディス
クや光磁気テープその他の光学的媒体を記録再生する光
ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】四角柱形状を呈した光分離手段としての
プリズムを用いた従来の光ヘッドの例として、特願平１
０−７５８３０号、特開平７−１３４８４３号公報、特
開平８−５５３７８号公報及び特開平９−４４８９３号
公報に記載された光ヘッドがある。また、多角形形状を
呈した光分離手段としてのプリズムを用いた従来の光ヘ
ッドの例として、特許第２７４０７５８号公報（特開平
８−２７３１８９号公報）及び特開平１０−６４１０７
号公報がある。

【０００３】このうち、特願平１０−７５８３０号に記
載されている光ヘッドを第１の従来例として図２５及び
図２６に示す。図２５はこの光ヘッドの正面図であり、
図２６は平面図である。

【０００４】第１の従来例に係る光ヘッドは、図２５に
示すように、レーザダイオードチップ１０１と、レーザ
ダイオードチップ１０１を載置し、レーザダイオードチ
ップ１０１を所定の高さに固定するサブマウント１０２
と、レーザダイオードチップ１０１から出射された光を
媒体（図示せず）に集光させるレンズ（図示せず）と、
媒体で反射された光をレーザダイオードチップ１０１か
らレンズへ向かう光の光軸から分離する、光分離手段と
してのプリズム１０４と、プリズム１０４で分離された
光を受光するフォトダイオードチップ１０３と、プリズ
ム１０４と一体的にフォトダイオードチップ１０３上に
配置された四半波長板１０４ｉと、を備えている。

【０００５】プリズム１０４は、相互に平行な第１側面
１０４ｇ及び第２側面１０４ｈと、第１側面１０４ｇ及
び第２側面１０４ｈの双方にそれぞれ直交する第１外面
１０４ａ、第２外面１０４ｂ、第３外面１０４ｃ及び第
４外面１０４ｄで囲まれた四角柱形状を呈している。第
１外面１０４ａと第３外面１０４ｃは相互に平行であ
り、また、第２外面１０４ｂは第１外面１０４ａに直交
し、第２外面１０４ｂと第４外面１０４ｄは相互に平行
である。

【０００６】さらに、プリズム１０４は、第１側面１０
４ｇ及び第２側面１０４ｈに直交し、第１外面１０４ａ
に対して４５度の角度で傾斜する相互に平行な第１内面
１０４ｅと第２内面１０４ｆとを有している。

【０００７】四半波長板１０４ｉは、プリズム１０４の
第３外面１０４ｃから出射する光を直線偏光から円偏光
に変換し、あるいは、媒体から反射されてきた光を円偏
光から元の向きに直交する向きの直線偏光に変換する。

【０００８】フォトダイオードチップ１０３は、第２外
面１０４ｂに平行な受光面１０３ａを有し、この受光面
１０３ａには、図２７に示すように、フロント受光部１
０３ｆとリア受光部１０３ｂと追加受光部１０３ｊとが
設けられている。

【０００９】図２７は、フォトダイオードチップ１０３
を上方から見たときの平面図である。

【００１０】図２７において、第２内面１０４ｆを透過
し、第１内面１０４ｅで反射され、さらに、第２内面１
０４ｆで反射され、再び、第１内面１０４ｅで反射され
た光はフォトダイオードチップ１０３上にビームスポッ
ト１０３ｍを形成する。

【００１１】第２内面１０４ｆを透過し、第１内面１０
４ｅで反射され、さらに、再び、第２内面１０４ｆを透
過した光はフォトダイオードチップ１０３上にビームス
ポット１０３ｎを形成する。

【００１２】第２内面１０４ｆで反射された光はフォト
ダイオードチップ１０３上にビームスポット１０３ｏを
形成する。

【００１３】リア受光部１０３ｂとフロント受光部１０
３ｆと追加受光部１０３ｊはそれぞれビームスポット１
０３ｍとビームスポット１０３ｎとビームスポット１０
３ｏに対応して設けられている。

【００１４】図２７に示すように、フォトダイオードチ
ップ１０３は第２外面１０４ｂと平行な受光面１０３ａ
を備えており、この受光面１０３ａには、フロント受光
部１０３ｆ、リア受光部１０３ｂ、追加受光部１０３ｊ
が形成されている。

【００１５】リア受光部１０３ｂは、媒体のラジアル方
向に光学的に平行な２本の分割線により区画された３個
の受光部１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅで構成されてお
り、同様に、フロント受光部１０３ｆは、媒体のラジア
ル方向に光学的に平行な２本の分割線により区画された
３個の受光部１０３ｇ、１０３ｈ、１０３ｉで構成され
ている。追加受光部１０３ｊは、媒体のタンジェンシャ
ル方向に光学的に平行な分割線により区画された２個の
受光部１０３ｋ、１０３ｌで構成されている。

【００１６】さらに、第１内面１０４ｅとリア受光部１
０３ｂとの間の光路長をａ、第２内面１０４ｆとフロン
ト受光部１０３ｆとの間の光路長をｂ、第１内面１０４
ｅと第２内面１０４ｆとの間の光路長をｃとすれば、レ
ーザダイオードチップ１０１は、レーザダイオードチッ
プ１０１と第１内面１０４ｅとの間の光路長が（ａ＋ｂ
＋３ｃ）／２となるように配置されている。

【００１７】第１の従来例に係る光ヘッドは次のように
動作する。

【００１８】レーザダイオードチップ１０１から出射さ
れ、ｙ方向に偏光した光は、第１外面１０４ａに光軸が
垂直になるようにプリズム１０４に入射し、第１内面１
０４ｅと第２内面１０４ｆをこの順番に透過した後、第
３外面１０４ｃから光軸が垂直になるようにプリズム１
０４を出射し、四半波長板１０４ｉで円偏光に変換され
て、レンズ（図示せず）で媒体に集光される。

【００１９】媒体で反射された光は、同じ光路を逆向き
に進み、四半波長板１０４ｉでｘ方向に偏光した光に変
換されて、第３外面１０４ｃに光軸が垂直になるように
入射し、第２内面１０４ｆで光量の半分が反射され、光
量の半分が第２内面１０４ｆを透過する。

【００２０】第２内面１０４ｆで反射された光は、第２
外面１０４ｂを出射し、フォトダイオードチップ１０３
に入射し、追加受光部１０３ｊで受光される。

【００２１】第２内面１０４ｆを透過した光は、第１内
面１０４ｅで反射され、第２内面１０４ｆで光量の半分
が反射され、光量の半分が第２内面１０４ｆを透過す
る。第２内面１０４ｆで反射された光は、第１内面１０
４ｅで再び反射され、第２外面１０４ｂを出射し、フォ
トダイオードチップ１０３に入射し、リア受光部１０３
ｂで受光される。

【００２２】第１内面１０４ｅで反射された後、第２内
面１０４ｆを透過した光は、第２外面１０４ｂを出射
し、フォトダイオードチップ１０３に入射し、フロント
受光部１０３ｆで受光される。

【００２３】フォトダイオードチップ１０３に形成され
た受光部１０３ｂ乃至１０３ｌにおいて検出される信号
Ｓ１０３ｂ乃至Ｓ１０３ｌを用いて、フォーカス誤差信
号ＦＥ１０３は、次式に従って算出される。

【００２４】ＦＥ１０３＝Ｓ１０３ｃ−Ｓ１０３ｄ＋Ｓ
１０３ｅ−Ｓ１０３ｇ＋Ｓ１０３ｈ−Ｓ１０３ｉ また、トラック誤差信号ＴＥ１０３は、プッシュプル法
により、次式に従って算出される。

【００２５】ＴＥ１０３＝Ｓ１０３ｋ−Ｓ１０３ｌ 記録再生信号は、Ｓ１０３ｋ＋Ｓ１０３ｌとして算出さ
れる。

【００２６】第２の従来例に係る光ヘッドを図２８及び
図２９に示す。図２８は、第２の従来例に係る光ヘッド
の正面図であり、図２９は平面図である。

【００２７】第２の従来例に係る光ヘッドは、レーザダ
イオードチップ１０１と、レーザダイオードチップ１０
１を載置し、レーザダイオードチップ１０１を所定の高
さに固定するサブマウント１０２と、レーザダイオード
チップ１０１から出射された光を媒体（図示せず）に集
光させるレンズ（図示せず）と、媒体で反射された光を
レーザダイオードチップ１０１からレンズへ向かう光の
光軸から分離する、光分離手段としてのプリズム１０６
と、プリズム１０６で分離された光を受光するフォトダ
イオードチップ１０５と、プリズム１０６とフォトダイ
オードチップ１０５との間に挟まれて配置され、光透過
材料からなる台座１０６ｉと、プリズム１０６に対向し
て配置された２分割グレーティング１０７と、２分割グ
レーティング１０７に隣接して配置された四半波長板１
０８と、を備えている。

【００２８】プリズム１０６は、相互に平行な第１側面
１０６ｇ及び第２側面１０６ｈと、第１側面１０６ｇ及
び第２側面１０６ｈの双方にそれぞれ直交する第１外面
１０６ａ、第２外面１０６ｂ、第３外面１０６ｃ及び第
４外面１０６ｄで囲まれた直方体形状を呈している。第
１外面１０６ａと第３外面１０６ｃは相互に平行であ
り、また、第２外面１０６ｂは第１外面１０６ａに直交
し、第２外面１０６ｂと第４外面１０６ｄは相互に平行
である。

【００２９】さらに、プリズム１０６は、第１側面１０
６ｇ及び第２側面１０６ｈに直交し、第１外面１０６ａ
に対して４５度の角度で傾斜する相互に平行な第１内面
１０６ｅと第２内面１０６ｆとを有している。

【００３０】２分割グレーティング１０７は、図３０に
示すように、ｙ方向の分割線により２分割された第一領
域１０７ａと第二領域と１０７ｂを備えている。

【００３１】四半波長板１０８は、プリズム１０６の第
３外面１０６ｃから出射する光を直線偏光から円偏光に
変換し、あるいは、媒体から反射されてきた光を円偏光
から元の向きに直交する向きの直線偏光に変換する。

【００３２】フォトダイオードチップ１０５は、第２外
面１０６ｂに平行な受光面１０５ａを有し、この受光面
１０５ａには、図３１に示すように、フロント受光部１
０５ｊとリア受光部１０５ｂとが設けられている。

【００３３】図３１において、第１内面１０６ｅで反射
された光はフォトダイオードチップ１０５上に５個のビ
ームスポット１０５ｒａ、１０５ｒｂ、１０５ｒｃ、１
０５ｒｄ、１０５ｒｅを形成し、第２内面１０６ｆで反
射された光はフォトダイオードチップ１０５上に5個の
ビームスポット１０５ｓａ、１０５ｓｂ、１０５ｓｃ、
１０５ｓｄ、１０５ｓｅを形成する。

【００３４】このうち、ビームスポット１０５ｒｂ、１
０５ｓｂ、１０５ｒｅ及び１０５ｓｅは２分割グレーテ
ィング１０７の第一領域１０７ａの回折光により形成さ
れ、ビームスポット１０５ｒｃ、１０５ｓｃ、１０５ｒ
ｄ及び１０５ｓｄは２分割グレーティング１０７の第二
領域１０７ｂの回折光により形成される。また、ビーム
スポット１０５ｒａと１０５ｓａは、２分割グレーティ
ング１０７の透過光により形成される。

【００３５】４個のビームスポット１０５ｒｂ、１０５
ｒｃ、１０５ｒｄ、１０５ｒｅは何れも半円形をなして
おり、円形をなしているビームスポット１０５ｒａを中
心として放射状に位置している。同様に、４個のビーム
スポット１０５ｓｂ、１０５ｓｃ、１０５ｓｄ、１０５
ｓｅは何れも半円形をなしており、円形をなしているビ
ームスポット１０５ｓａを中心として放射状に位置して
いる。

【００３６】なお、半円形をなす各ビームスポットの半
円の向きは、リア受光部１０５ｂにおいては、ビームス
ポット１０５ｒｂ、１０５ｒｃでは円弧部分が相互に対
向しており、ビームスポット１０５ｒｄ、１０５ｒｅで
は円弧部分が相互に反対向きである。同様に、フロント
受光部１０５ｊにおいては、ビームスポット１０５ｓ
ｂ、１０５ｓｃでは円弧部分が相互に反対向きであり、
ビームスポット１０５ｓｄ、１０５ｓｅでは円弧部分が
相互に対向している。

【００３７】フロント受光部１０５ｊとリア受光部１０
５ｂはそれぞれビームスポット１０５ｓａ、１０５ｓ
ｂ、１０５ｓｃ、１０５ｓｄ、１０５ｓｅとビームスポ
ット１０５ｒａ、１０５ｒｂ、１０５ｒｃ、１０５ｒ
ｄ、１０５ｒｅとに対応して設けられている。

【００３８】フロント受光部１０５ｊは、ビームスポッ
ト１０５ｓａ、１０５ｓｂ、１０５ｓｃ、１０５ｓｄ、
１０５ｓｅの各々の周囲に形成された矩形状の受光部か
らなる。円形ビームスポット１０５ｓａの周囲には、媒
体のラジアル方向に光学的に平行な２本の分割線により
区画された３個の受光部１０５ｋ、１０５ｌ、１０５ｍ
が設けられており、半円形のビームスポット１０５ｓ
ｂ、１０５ｓｃ、１０５ｓｄ、１０５ｓｅの周囲には長
方形状の受光部１０５ｎ、１０５ｏ、１０５ｐ、１０５
ｑがそれぞれ設けられている。

【００３９】同様に、リア受光部１０５ｂは、ビームス
ポット１０５ｒａ、１０５ｒｂ、１０５ｒｃ、１０５ｒ
ｄ、１０５ｒｅの各々の周囲に形成された矩形状の受光
部からなる。円形ビームスポット１０５ｒａの周囲に
は、媒体のラジアル方向に光学的に平行な２本の分割線
により区画された３個の受光部１０５ｃ、１０５ｄ、１
０５ｅが設けられており、半円形のビームスポット１０
５ｒｂ、１０５ｒｃ、１０５ｒｄ、１０５ｒｅの周囲に
は長方形状の受光部１０５ｆ、１０５ｇ、１０５ｈ、１
０５ｉがそれぞれ設けられている。

【００４０】さらに、第１内面１０６ｅとリア受光部１
０５ｂとの間の光路長をａ、第２内面１０６ｆとフロン
ト受光部１０５ｊとの間の光路長をｂ、第１内面１０６
ｅと第２内面１０６ｆとの間の光路長をｃとすれば、レ
ーザダイオードチップ１０１は、レーザダイオードチッ
プ１０１と第１内面１０６ｅとの間の光路長が（ａ＋ｂ
−ｃ）／２となるように配置されている。

【００４１】第２の従来例に係る光ヘッドは次のように
動作する。

【００４２】レーザダイオードチップ１０１から出射さ
れ、ｙ方向に偏光した光は、第１外面１０６ａに光軸が
垂直になるようにプリズム１０６に入射し、第１内面１
０６ｅと第２内面１０６ｆとをこの順番に透過した後、
第３外面１０６ｃから光軸が垂直になるように出射す
る。続いて２分割グレーティング１０７を透過した光
は、四半波長板１０８で円偏光に変換されて、レンズ
（図示せず）で媒体に集光される。

【００４３】媒体で反射された光は、同じ光路を逆向き
に進み、四半波長板１０８でｘ方向に偏光した光に変換
される。次いで、２分割グレーティング１０７で回折光
と透過光とに分離される。透過光は第３外面１０６ｃに
光軸が垂直になるようにプリズム１０６に入射し、第２
内面１０６ｆで光量の半分が反射され、光量の半分が第
２内面１０６ｆを透過する。

【００４４】なお、図２８は、２分割グレーティング１
０７に関して、その透過光のみを図示し、回折光を図示
していない。

【００４５】第２内面１０６ｆで反射された光は、第２
外面１０６ｂを出射し、台座１０６ｉを透過してフォト
ダイオードチップ１０５に入射し、フロント受光部１０
５ｊで受光される。第２内面１０６ｆを透過した光は、
第１内面１０６ｅで反射され、第２外面１０６ｂを出射
し、台座１０６ｉを透過してフォトダイオードチップ１
０５に入射し、リア受光部１０５ｂで受光される。

【００４６】フォトダイオードチップ１０５に形成され
た受光部１０５ｂ乃至１０５ｑにおいて検出される信号
Ｓ１０５ｂ乃至Ｓ１０５ｑを用いて、フォーカス誤差信
号ＦＥ１０５は、次式に従って算出される。

【００４７】ＦＥ１０５＝Ｓ１０５ｃ−Ｓ１０５ｄ＋Ｓ
１０５ｅ−Ｓ１０５ｋ＋Ｓ１０５ｌ−Ｓ１０５ｍ また、トラック誤差信号ＴＥ１０５は、プッシュプル法
により、次式に従って算出される。

【００４８】ＴＥ１０５＝（Ｓ１０５ｆ＋Ｓ１０５ｉ＋
Ｓ１０５ｎ＋Ｓ１０５ｑ）−（Ｓ１０５ｇ＋Ｓ１０５ｈ
＋Ｓ１０５ｏ＋Ｓ１０５ｐ） 記録再生信号は、（（Ｓ１０５ｆ＋Ｓ１０５ｉ＋Ｓ１０
５ｎ＋Ｓ１０５ｑ）＋（Ｓ１０５ｇ＋Ｓ１０５ｈ＋Ｓ１
０５ｏ＋Ｓ１０５ｐ）として算出される。

【００４９】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来の光ヘ
ッドは以下のような問題点を有していた。

【００５０】第１の問題点は、光ヘッドが厚くなること
である。

【００５１】第１の従来例に係る光ヘッドは、第１内面
１０４ｅとリア受光部１０３ｂとの間の光路長をａ、第
２内面１０４ｆとフロント受光部１０３ｆとの間の光路
長をｂ、第１内面１０４ｅと第２内面１０４ｆとの間の
光路長をｃとすれば、レーザダイオードチップ１０１
は、レーザダイオードチップ１０１と第１内面１０４ｅ
との間の光路長が（ａ＋ｂ＋３ｃ）／２となるように配
置されているため、媒体がレンズの集光点にあるとき、
媒体で反射された光は、フロント受光部１０３ｆの後
方、リア受光部１０３ｂの前方、光路長がｆ＝（ａ−ｂ
＋ｃ）／２なる点に集光する。

【００５２】ここで、フォーカス誤差信号の感度は、低
すぎるとサーボにより媒体をレンズの焦点深度内に保持
することが困難になり、高すぎると光ヘッドの組立のト
レランスが小さくなる。このため、最適値が存在する
が、この最適値は上述のｆの値で決まる。レーザダイオ
ードチップ１０１の出射光の光軸とフォトダイオードチ
ップ１０３の受光面１０３ａの光路長（ｃ＋ａ）は、ｃ
＋ａ＝２ｆ＋ｂとなるため、光ヘッドが厚くなる。

【００５３】第２の問題点は、記録再生信号の品質が低
いということである。

【００５４】記録再生信号の品質は、媒体で反射された
光の何％を記録再生信号に分配できるかで左右される。
ところが、第１の従来例に係る光ヘッドは、受光部１０
３ｋと１０３ｌで受光される光量が媒体で反射された光
のそれぞれ２５％と少なく、記録再生信号の品質が低い
という課題を抱えていた。

【００５５】第３の問題点は、価格が高いということで
ある。

【００５６】その理由は、第２の従来例に係る光ヘッド
は、値段の張る２分割グレーティング１０７が必要であ
り、さらに、その２分割グレーティング１０７を実装す
る手間が必要であることによる。

【００５７】第４の問題点は、媒体の疵による迷光が混
入し、回折素子の生産性が低下し、光源波長変動に対す
る耐性が低下することである。

【００５８】トラック誤差信号は、媒体で反射された光
の光強度分布を測定することにより検出される。ところ
が、この光強度分布は、ニアフィールドでフーリエ変換
により領域に分割できない分布に変わるため、ファーフ
ィールドで領域に分割して測定しなければならない。こ
のため、第２の従来例に係る光ヘッドは、媒体で反射さ
れた光をファーフィールドに設けた２分割グレーティン
グ１０７で領域に分割していた。

【００５９】しかし、ニアフィールドに設置しても支障
ない受光部１０５ｆ乃至１０５ｉ及び受光部１０５ｎ乃
至１０５ｑをファーフィールドに設置しているため、ビ
ームスポット１０５ｒａ乃至１０５ｓｅは点にはなら
ず、サイズが大きくなる。つまり、媒体で反射された光
を領域に分割し、多数の受光部をファーフィールドに設
置することにより、大きなビームスポットが形成されて
いた。

【００６０】このため、受光面が受光部で覆い尽くされ
て媒体の疵による迷光が混入し、受光部同士の間隔が広
がることに起因して回折素子の格子間隔が狭くなり、回
折素子の生産性が低下し、光源波長変動に対する耐性が
低下していた。

【００６１】第５の問題点は、高速再生できないことで
ある。

【００６２】光ヘッドにおけるアンプノイズの低減は高
速再生に必須であり、それは、アンプとフォトダイオー
ドとを同じ基板に形成することにより実現することがで
きる。ところが、両者を同じ基板に形成すると、検出で
きる信号の周波数は受光部の面積で制限されることとな
る。

【００６３】第１の従来例に係る光ヘッドは、ビームス
ポット１０３ｏが大きいため、追加受光部１０３ｋが大
きくなり、第２の従来例に係る光ヘッドは、ビームスポ
ット１０５ｒｂ乃至１０５ｒｅ及びビームスポット１０
５ｓｂ乃至１０５ｓｅが大きいため、受光部１０５ｆ乃
至１０５ｉ及び受光部１０５ｎ乃至１０５ｑが大きくな
り、必要な周波数の信号を検出できず、高速再生できな
いという問題点があった。

【００６４】本発明は、以上のような従来の光ヘッドに
おける問題点に鑑みてなされたものであり、薄型化、高
品質の記録再生信号、低価格、媒体の疵に対する高い耐
性、回折素子の高い生産性、光源波長変動に対する高い
耐性、高速再生を可能にする光ヘッドを提供することを
目的とする。

【００６５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の請求項１は、レーザダイオードチップと、
このレーザダイオードチップから出射された光を媒体に
集光させるレンズと、媒体で反射された光をレーザダイ
オードチップからレンズへ向かう光の光軸から分離する
光分離手段と、この光分離手段で分離された光を受光す
るフォトダイオードチップとを備え、光分離手段は、相
互に平行な第１側面及び第２側面、並びに、第１側面及
び第２側面にそれぞれ直交する第１外面、第２外面、第
３外面及び第４外面で囲まれた四角柱形状を呈し、第１
外面と第３外面とは相互に平行である光ヘッドにおい
て、光ヘッドは回折型集光素子をさらに備えており、光
分離手段は、第１側面及び第２側面に直交し、第１外面
に対して任意の角度で傾斜する相互に平行な第１内面と
第２内面とを有し、フォトダイオードチップは、第２外
面に平行な受光面を有し、レーザダイオードチップから
レンズへ向かう光は、第１外面に光軸が垂直になるよう
に入射し、第１内面と第２内面をこの順番に透過し、第
３外面から光軸が垂直になるように出射し、レンズで媒
体に集光され、媒体で反射された光は、第３外面に光軸
が垂直になるように入射し、第２内面で光量のδ％が反
射され、光量の（１００−δ）％が第２内面を透過し、
第２内面で反射された光が第２外面を出射して受光面に
形成されたフロント受光部で受光され、第２内面を透過
した光が第１内面で反射された後、再び、第２内面に入
射し、第２内面で光量のδ％（δは０＜δ＜１００の正
の数）が反射され、光量の（１００−δ）％が第２内面
を透過し、第２内面を透過した光が第２外面を出射して
受光面に形成された中央受光部で受光され、第２内面で
反射された光が第１内面で反射され、第２外面を出射し
て受光面に形成されたリア受光部で受光され、レーザダ
イオードチップから出射された光の一部は第１内面及び
第２内面で反射され、さらに、回折型集光素子で反射さ
れ、受光面に形成されたモニター受光部で受光され、第
１内面とリア受光部との間の光路長をａ、第２内面とフ
ロント受光部との間の光路長をｂ、第１内面と第２内面
との間の光路長をｃとすれば、レーザダイオードチップ
は、レーザダイオードチップと第１内面との間の光路長
が（ａ＋ｂ＋ｃ）／２となるように配置されることを特
徴とする光ヘッドを提供する。

【００６６】また、請求項２は、レーザダイオードチッ
プと、このレーザダイオードチップから出射された光を
媒体に集光させるレンズと、媒体で反射された光をレー
ザダイオードチップからレンズへ向かう光の光軸から分
離する光分離手段と、この光分離手段で分離された光を
受光するフォトダイオードチップとを備え、光分離手段
は、相互に平行な第１側面及び第２側面、並びに、第１
側面及び第２側面にそれぞれ直交する第１外面、第２外
面、第３外面及び第４外面で囲まれた四角柱形状を呈
し、第１外面と第３外面とは相互に平行である光ヘッド
において、光ヘッドは回折型集光素子をさらに備えてお
り、光分離手段は、第１側面及び第２側面に直交し、第
１外面に対して任意の角度で傾斜する相互に平行な第１
内面と第２内面とを有し、フォトダイオードチップは、
第２外面に平行な受光面を有し、レーザダイオードチッ
プからレンズへ向かう光は、第１外面に光軸が垂直にな
るように入射し、第１内面と第２内面をこの順番に透過
し、第３外面から光軸が垂直になるように出射し、レン
ズで媒体に集光され、媒体で反射された光は、第３外面
に光軸が垂直になるように入射し、第２内面で光量のδ
％（δは０＜δ＜１００の正の数）が反射され、光量の
（１００−δ）％が第２内面を透過し、第２内面で反射
された光が第２外面を出射して受光面に形成されたフロ
ント受光部で受光され、第２内面を透過した光が第１内
面で反射された後、再び、第２内面に入射し、第２内面
で光量のδ％が反射され、光量の（１００−δ）％が第
２内面を透過し、第２内面を透過した光が第２外面を出
射して受光面に形成された中央受光部で受光され、第２
内面で反射された光が第１内面で反射され、第２外面を
出射して受光面に形成されたリア受光部で受光され、レ
ーザダイオードチップから出射された光の一部は第１内
面及び第２内面で反射され、さらに、回折型集光素子で
反射され、受光面に形成されたモニター受光部で受光さ
れ、第１内面とリア受光部との間の光路長をａ、第２内
面とフロント受光部との間の光路長をｂ、第１内面と第
２内面との間の光路長をｃとすれば、レーザダイオード
チップは、レーザダイオードチップと第１内面との間の
光路長ｅがｅ≠（ａ＋ｂ＋ｃ）／２かつ （ｂ−ｃ）＜
ｅ＜（ａ＋２ｃ）を満足するように配置されることを特
徴とする光ヘッドを提供する。

【００６７】請求項３は、レーザダイオードチップと、
このレーザダイオードチップから出射された光を媒体に
集光させるレンズと、媒体で反射された光をレーザダイ
オードチップからレンズへ向かう光の光軸から分離する
光分離手段と、この光分離手段で分離された光を受光す
るフォトダイオードチップとを備え、光分離手段は、少
なくともプリズムを備え、プリズムは、相互に平行な第
１側面及び第２側面、並びに、第１側面及び第２側面に
それぞれ直交する第１外面、第２外面、第３外面及び第
４外面で囲まれた四角柱形状を呈し、第１外面と第３外
面とは相互に平行である光ヘッドにおいて、光ヘッドは
回折型集光素子をさらに備え、光分離手段はさらに回折
素子を備えており、プリズムは、第１側面及び第２側面
に直交し、第２外面に対して任意の角度で傾斜する相互
に平行な第１内面と第２内面とを有し、フォトダイオー
ドチップは、第２外面に平行な受光面を有し、レーザダ
イオードチップからレンズへ向かう光は、第１外面に光
軸が垂直になるように入射し、第１内面と第２内面をこ
の順番に透過し、第３外面から光軸が垂直になるように
出射し、レンズで媒体に集光され、媒体で反射された光
は、回折素子で透過光と回折光とに分離し、第３外面に
光軸が垂直になるように入射し、第２内面で光量のδ％
（δは０＜δ＜１００の正の数）が反射され、光量の
（１００−δ）％が第２内面を透過し、第２内面で反射
された光が第２外面を出射して受光面に形成されたフロ
ント受光部で受光され、第２内面を透過した光が第１内
面で反射された後、再び、第２内面に入射し、第２内面
で光量のδ％が反射され、光量の（１００−δ）％が第
２内面を透過し、第２内面を透過した光が第２外面を出
射して受光面に形成された中央受光部で受光され、第２
内面で反射された光が第１内面で反射され、第２外面を
出射して受光面に形成されたリア受光部で受光され、レ
ーザダイオードチップから出射された光の一部は第１内
面及び第２内面で反射され、さらに、回折型集光素子で
反射され、受光面に形成されたモニター受光部で受光さ
れ、第１内面とリア受光部との間の光路長をａ、第２内
面とフロント受光部との間の光路長をｂ、第１内面と第
２内面との間の光路長をｃとすれば、レーザダイオード
チップは、レーザダイオードチップと第１内面との間の
光路長が（ａ＋ｂ＋ｃ）／２となるように配置されるこ
とを特徴とする光ヘッドを提供する。

【００６８】請求項４に記載されているように、フロン
ト受光部で検出された信号とリア受光部で検出された信
号との増幅率の比は、例えば、（１００−δ）：１００
とすることが好ましい。

【００６９】請求項５に記載されているように、δは、
例えば、δ＜５０に設定することが好ましい。

【００７０】請求項６は、レーザダイオードチップと、
このレーザダイオードチップから出射された光を媒体に
集光させるレンズと、媒体で反射された光をレーザダイ
オードチップからレンズへ向かう光の光軸から分離する
光分離手段と、この光分離手段で分離された光を受光す
るフォトダイオードチップとを備え、光分離手段は、少
なくともプリズムを備え、プリズムは、相互に平行な第
１側面及び第２側面、並びに、第１側面及び第２側面に
それぞれ直交する第１外面、第２外面、第３外面及び第
４外面で囲まれた四角柱形状を呈し、第１外面と第３外
面は相互に平行である光ヘッドにおいて、光ヘッドは回
折型集光素子をさらに備え、光分離手段はさらに領域に
分割されていない回折素子を備えており、プリズムは、
第１側面及び第２側面に直交し、第２外面に対して任意
の角度で傾斜する相互に平行な第１内面と第２内面とを
有し、フォトダイオードチップは、第２外面に平行な受
光面を有し、レーザダイオードチップからレンズへ向か
う光は、第１外面に光軸が垂直になるように入射し、第
１内面と第２内面とをこの順番に透過し、第３外面から
光軸が垂直になるように出射し、回折素子を透過し、レ
ンズで媒体に集光され、媒体で反射された光は、回折素
子で透過光と回折光とに分離し、第３外面に透過光の光
軸が垂直になるように入射し、第２内面で光量の半分が
反射され、光量の半分が第２内面を透過し、第２内面で
反射された光が第２外面を出射して受光面に形成された
フロント受光部で受光され、第２内面を透過した光が第
１内面で反射され、第２外面を出射して受光面に形成さ
れたリア受光部で受光され、レーザダイオードチップか
ら出射された光の一部は第１内面及び第２内面で反射さ
れ、さらに、回折型集光素子で反射され、受光面に形成
されたモニター受光部で受光され、第１内面とリア受光
部との間の光路長をａ、第２内面とフロント受光部との
間の光路長をｂ、第１内面と第２内面との間の光路長を
ｃとすれば、レーザダイオードチップは、レーザダイオ
ードチップと第１内面との間の光路長が（ａ＋ｂ−ｃ）
／２となるように配置されることを特徴とする光ヘッド
を提供する。

【００７１】請求項７は、レーザダイオードチップと、
このレーザダイオードチップから出射された光を媒体に
集光させるレンズと、媒体で反射された光をレーザダイ
オードチップからレンズへ向かう光の光軸から分離する
光分離手段と、この光分離手段で分離された光を受光す
るフォトダイオードチップとを備え、光分離手段は、少
なくともプリズムを備え、プリズムは、相互に平行な第
１側面及び第２側面、並びに、第１側面及び第２側面に
直交する第１外面、第２外面、第３外面及び第４外面で
囲まれた四角柱形状を呈し、第１外面と第３外面とは相
互に平行である光ヘッドにおいて、光ヘッドは回折型集
光素子をさらに備え、光分離手段はさらに領域に分割さ
れていない回折素子を備えており、プリズムは、第１側
面及び第２側面に直交し、第２外面に対して任意の角度
で傾斜する相互に平行な第１内面と第２内面とを有し、
フォトダイオードチップは第２外面に平行な受光面を有
し、レーザダイオードチップからレンズへ向かう光は、
第１外面に光軸が垂直になるように入射し、第１内面を
透過し、第３外面から光軸が垂直になるように出射し、
回折素子を透過し、レンズで媒体に集光され、媒体で反
射された光は、回折素子で透過光と回折光とに分離し、
第３外面に透過光の光軸が垂直になるように入射し、第
１内面で反射された後、第２内面で光量の半分が反射さ
れ、光量の半分が第２内面を透過し、この透過した光が
第２外面を出射して受光面に形成されたフロント受光部
で受光され、第２内面で反射された光が第１内面で反射
され、第２外面を出射して受光面に形成されたリア受光
部で受光され、レーザダイオードチップから出射された
光の一部は第１内面及び第２内面で反射され、さらに、
回折型集光素子で反射され、受光面に形成されたモニタ
ー受光部で受光され、第１内面とリア受光部との間の光
路長をａ、第２内面とフロント受光部との間の光路長を
ｂ、第１内面と第２内面との間の光路長をｃとすれば、
レーザダイオードチップは、レーザダイオードチップと
第１内面との間の光路長が（ａ＋ｂ＋３ｃ）／２となる
ように配置されることを特徴とする光ヘッドを提供す
る。

【００７２】請求項８に記載されているように、回折素
子は、自分自身が発生させる回折光に関して、一方の符
号の次数の回折光に収束作用を与え、他方の符号の次数
の回折光に発散作用を与えるように構成することができ
る。

【００７３】請求項９に記載されているように、回折型
集光素子は第１の領域と第２の領域とから構成すること
ができる。この場合、モニター受光部の中心を通り、ｘ
軸に平行な直線上に第１の線光源を配置し、レーザダイ
オードチップの発光点を通り、ｘ軸に平行な直線に第２
の線光源を配置したときに、第１の領域には、第１の線
光源の出射光と第１内面とで反射された第２の線光源と
が形成する干渉縞に対応する鋸形状の断面が形成され、
第２の領域には、第１の線光源の出射光と第２内面で反
射された第２の線光源の出射光が形成する干渉縞に対応
する鋸形状の断面が形成されていることが好ましい。

【００７４】請求項１０に記載されているように、鋸形
状の断面は、ブラッグ条件を満たす断面であることが好
ましい。あるいは、請求項１１に記載されているよう
に、鋸形状の断面は矩形状断面とすることもできる。

【００７５】請求項１２に記載されているように、回折
型集光素子は光分離手段と一体に形成することが好まし
い。

【００７６】請求項１３に記載されているように、本光
ヘッドは、レーザダイオードチップをマウントするサブ
マウントをさらに備えることができ、このサブマウント
はフォトダイオードチップ上にマウントされているもの
であることが好ましい。

【００７７】請求項１４に記載されているように、レー
ザダイオードチップはその上方においてのみ支持されて
いるものであることが好ましい。例えば、請求項１５に
記載されているように、光分離手段の上面に支持される
プレートを設け、レーザダイオードチップはこのプレー
トの下面に支持することができる。

【００７８】請求項１６に記載されているように、以上
述べた光ヘッドにおいては、回折型集光素子に代えて反
射鏡を備えることも可能である。

【００７９】請求項１７に記載されているように、この
反射鏡は、直交する二つの方向において、凹面鏡が形成
されているものであることが好ましい。

【００８０】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明に係
る光ヘッドの第１の実施形態を図１乃至図４に示す。図
１は本実施形態に係る光ヘッドの正面図、図２は本実施
形態におけるプリズムの正面図、図３は本実施形態にお
けるフォトダイオードチップの平面図、図４は本実施形
態における回折型集光素子の斜視図である。

【００８１】本実施形態に係る光ヘッドは、レーザダイ
オードチップ１と、レーザダイオードチップ１を載置
し、レーザダイオードチップ１を所定の高さに固定する
サブマウント２と、レーザダイオードチップ１から出射
された光を媒体（図示せず）に集光させるレンズ（図示
せず）と、媒体で反射された光をレーザダイオードチッ
プ１からレンズへ向かう光の光軸から分離する光分離手
段としてのプリズム４と、プリズム４で分離された光を
受光するフォトダイオードチップ３と、プリズム４と媒
体との間に配置され、プリズム４に一体的に取り付けら
れている四半波長板４ｉと、プリズム４の上面に配置さ
れた回折型集光素子４ｊと、サブマウント２とフォトダ
イオードチップ３とを搭載しているリードフレーム５
と、を備えている。

【００８２】光分離手段としてのプリズム４は、図２に
示すように、相互に平行な第１側面４ｇ及び第２側面４
ｈと、第１側面４ｇ及び第２側面４ｈの双方にそれぞれ
直交する第１外面４ａ、第２外面４ｂ、第３外面４ｃ及
び第４外面４ｄで囲まれた四角柱形状を呈している。第
１外面４ａと第３外面４ｃは相互に平行であり、また、
第２外面４ｂは第１外面４ａに直交し、第２外面４ｂと
第４外面４ｄは相互に平行である。

【００８３】さらに、プリズム４は、第１側面４ｇ及び
第２側面４ｈに直交し、第１外面４ａに対して４５度の
角度で傾斜する相互に平行な第１内面４ｅと第２内面４
ｆとを有している。

【００８４】四半波長板４ｉは、プリズム４の第３外面
４ｃから出射する光を直線偏光から円偏光に変換し、あ
るいは、媒体から反射されてきた光を円偏光から元の向
きに直交する向きの直線偏光に変換する。四半波長板４
ｉは、プリズム４に一体化しなくても、プリズム４と媒
体の間の光路ならどこに設置しても構わない。

【００８５】フォトダイオードチップ３は、第２外面４
ｂに平行な受光面３ａを有し、この受光面３ａには、図
３に示すように、リア受光部３ｂと中央受光部３ｐとフ
ロント受光部３ｉとモニター受光部３ｑとが設けられて
いる。

【００８６】レーザダイオードチップ１から出射された
光は、その一部がプリズム４の第１内面４ｅと第２内面
４ｆで反射され、回折型集光素子４ｊで反射され、フォ
トダイオードチップ３上にビームスポット３ｕを形成す
る。モニター受光部３ｐはビームスポット３ｕに対応し
て設けられている。

【００８７】回折型集光素子４ｊは、図４に示すよう
に、第一領域４ｊａと第二領域４ｊｂの２つの領域を有
する。これらの領域には、ビームスポット３ｕの中心を
通りｘ軸に平行な直線に線光源ａを配置し、レーザダイ
オードチップ１の発光点を通りｘ軸に平行な直線に線光
源ｂを配置したとき、第一領域４ｊａには、線光源ａの
出射光と第１内面４ｅで反射された線光源ｂの出射光と
が形成する干渉縞に対応する鋸形状の断面が形成され、
第二領域４ｊｂには、線光源ａの出射光と第２内面４ｆ
で反射された線光源ｂの出射光とが形成する干渉縞に対
応する鋸形状の断面が形成されている。

【００８８】鋸形状の断面は、ブラッグ条件を満たす鋸
形状の断面であることが望ましいが、矩形状の断面でも
構わない。回折効率は、鋸形状の溝の深さを変えること
によっても変えられるが、不要な光の発生を防ぐため、
金属や誘電体などのコーティングの調整により透過率を
変えることが好ましい。

【００８９】ｘ軸に平行な２つの線光源が形成する干渉
縞は、ｘ軸方向に均一であるため、回折型集光素子４ｊ
は、ｘ軸方向に均一となり、作製と取り付けが非常に容
易である。

【００９０】しかしながら、回折型集光素子４ｊは、ｚ
軸方向にのみ集光作用を有し、ｘ軸方向に集光作用を有
さないため、ビームスポット３ｕがｘ軸方向に広い形状
となる。ｘ軸方向においても集光を行う場合には、ビー
ムスポット３ｕの中心に点光源ａを配置し、レーザダイ
オードチップ１の発光点に点光源ｂを配置したとき、第
一領域４ｊａの位置に点光源ａの出射光と第１内面４ｅ
で反射された点光源ｂの出射光とが形成する干渉縞が形
成され、第二領域４ｊｂの位置に点光源ａの出射光と第
２内面４ｆで反射された点光源ｂの出射光とが形成する
干渉縞が形成された回折型集光素子４ｊを用意すればよ
い。

【００９１】回折型集光素子４ｊは、プリズム４に一体
化させる必要性はないが、一体化すれば、位置あわせが
容易になる。

【００９２】媒体で反射された光は、プリズム４を通過
して、以下のように、フォトダイオードチップ３に到達
する。

【００９３】第２内面４ｆを透過し、第１内面４ｅで反
射され、さらに、第２内面４ｆで反射され、再び、第１
内面４ｅで反射された光はフォトダイオードチップ３上
にビームスポット３ｒを形成する。第２内面４ｆを透過
し、第１内面４ｅで反射され、さらに、再び、第２内面
４ｆを透過した光はフォトダイオードチップ３上にビー
ムスポット３ｔを形成する。第２内面４ｆで反射された
光はフォトダイオードチップ３上にビームスポット３ｓ
を形成する。リア受光部３ｂと中央受光部３ｐとフロン
ト受光部３ｉはそれぞれビームスポット３ｒとビームス
ポット３ｔとビームスポット３ｓに対応して設けられて
いる。

【００９４】図３に示すように、フロント受光部３ｉ
は、媒体のタンジェンシャル方向に光学的に平行な分割
線並びに媒体のラジアル方向に光学的に平行な分割線に
より区画された６個の受光部３ｃ乃至３ｈからなる。同
様に、リア受光部３ｂは、媒体のタンジェンシャル方向
に光学的に平行な分割線並びに媒体のラジアル方向に光
学的に平行な分割線により区画された６個の受光部３ｊ
乃至３ｏからなる。

【００９５】さらに、第１内面４ｅとリア受光部３ｂと
の間の光路長をａ、第２内面４ｆとフロント受光部３ｉ
との間の光路長をｂ、第１内面４ｅと第２内面４ｆとの
間の光路長をｃとすれば、レーザダイオードチップ１
は、レーザダイオードチップ１と第１内面４ｅとの間の
光路長が（ａ＋ｂ＋ｃ）／２となるように配置されてい
る。

【００９６】本実施形態に係る光ヘッドは次のように動
作する。

【００９７】レーザダイオードチップ１から出射され、
ｙ方向に偏光した光は、第１外面４ａに光軸が垂直にな
るようにプリズム４に入射し、第１内面４ｅと第２内面
４ｆでそれぞれ数％が反射されるが、ほとんどが透過
し、第３外面４ｃから光軸が垂直になるようにプリズム
４を出射する。第１内面４ｅと第２内面４ｆで反射され
た数％の光は、第４外面４ｄからプリズム４を出射し、
回折型集光素子４ｊで反射され、再び、第４外面４ｄか
らプリズム４に入射し、第１内面４ｅと第２内面４ｆを
ほとんどが透過し、第２外面４ｂを出射し、フォトダイ
オードチップ３に入射し、モニター受光部３ｑで受光さ
れる。

【００９８】レーザダイオードチップ１の出射光量は、
経時劣化や温度変化等により変化するが、モニター受光
部３ｑで検出される信号により所望の値に制御すること
ができる。

【００９９】サブマウント２に受光部を設ければ、レー
ザダイオードチップ１の後側から出射される光の光量を
検出できるが、光ヘッドが稼動している間に前後の出射
光の光量の相関関係が変化してしまうことがあるため、
実際の記録再生に用いる前側から出射される光の光量を
検出することが望ましい。

【０１００】回折型集光素子４ｊの位置に回折型集光素
子４ｊの代わりにフォトダイオードチップを設置するこ
とによっても、同様に信号を検出することができる。

【０１０１】回折型集光素子４ｊは、封入することによ
り、光ヘッドを湿気や塵から守るパッケージに一体化す
れば、光ヘッドの薄形化の支障にはならない。

【０１０２】四半波長板４ｉで円偏光に変換された光
は、レンズ（図示せず）で媒体に集光される。媒体で反
射された光は、同じ光路を逆向きに進み、四半波長板４
ｉでｘ方向に偏光した光に変換されて、第３外面４ｃに
光軸が垂直になるように入射し、第２内面４ｆで光量の
δ％が反射され、光量の（１００−δ）％が第２内面４
ｆを透過する。

【０１０３】第２内面４ｆで反射された光は、第２外面
４ｂを出射し、フォトダイオードチップ３に入射し、フ
ロント受光部３ｉで受光される。

【０１０４】第２内面４ｆを透過した光は、第１内面４
ｅで反射され、第２内面４ｆで光量のδ％が反射され、
光量の（１００−δ）％が第２内面４ｆを透過する。第
２内面４ｆで反射された光は、第１内面４ｅで再び反射
され、第２外面４ｂを出射し、フォトダイオードチップ
３に入射し、リア受光部３ｂで受光される。

【０１０５】第１内面４ｅで反射された後、第２内面４
ｆを透過した光は、第２外面４ｂを出射し、フォトダイ
オードチップ３に入射し、中央受光部３ｐで受光され
る。

【０１０６】フォトダイオードチップ３に形成された受
光部３ｂ乃至３ｐにおいて検出される信号Ｓ３ｂ乃至Ｓ
３ｐを用いて、フォーカス誤差信号ＦＥ３は、次式に従
って算出される。

【０１０７】ＦＥ３＝（Ｓ３ｃ−Ｓ３ｄ＋Ｓ３ｅ＋Ｓ３
ｆ−Ｓ３ｇ＋Ｓ３ｈ）／（１００−δ）−（Ｓ３ｊ−Ｓ
３ｋ＋Ｓ３ｌ＋Ｓ３ｍ−Ｓ３ｎ＋Ｓ３ｏ）／１００ トラック誤差信号ＴＥ３は、プッシュプル法により、次
式に従って算出される。

【０１０８】ＴＥ３＝（Ｓ３ｃ＋Ｓ３ｄ＋Ｓ３ｅ−Ｓ３
ｆ−Ｓ３ｇ−Ｓ３ｈ）／（１００−δ）−（Ｓ３ｊ＋Ｓ
３ｋ＋Ｓ３ｌ−Ｓ３ｍ−Ｓ３ｎ−Ｓ３ｏ）／１００ 記録再生信号は、Ｓ３ｐから得られる。

【０１０９】本実施形態においては、レーザダイオード
チップ１やフォトダイオードチップ３が組み立て誤差に
より相対的にｘ方向にずれる場合でも、ビームスポット
３ｒと３ｓが均等にずれるため、トラックオフセットを
生じない。しかも、算出によりｚ軸に平行な分割線を利
用しないことと等価になるため、フォーカス誤差信号も
影響を受けない。

【０１１０】プリズム４の第１内面４ｅと第２内面４ｆ
は、いずれも第１外面４ａに対して４５度の角度をな
し、しかも、フォトダイオードチップ３は第１外面４ａ
に対して９０度の角度をなしている。このため、たとえ
サブマウント２の厚さが設計と異なり、レーザダイオー
ドチップ１の発光点がフォトダイオードチップ３に対し
てｙ方向にずれても、レーザダイオードチップ１とフォ
トダイオードチップ３の光軸方向の相対的な位置は変化
することがなく、このずれによるフォーカスオフセット
を生じない。

【０１１１】本実施形態においては、第１内面４ｅとリ
ア受光部３ｂとの間の光路長をａ、第２内面４ｆとフロ
ント受光部３ｉとの間の光路長をｂ、第１内面４ｅと第
２内面４ｆとの間の光路長をｃとすれば、レーザダイオ
ードチップ１は、レーザダイオードチップ１と第１内面
４ｅとの間の光路長が（ａ＋ｂ＋ｃ）／２となるように
配置されるため、媒体がレンズの集光点にあるとき、媒
体で反射された光は、フロント受光部３ｉの後方、リア
受光部３ｂの前方、光路長がｈ＝（ａ−ｂ＋３ｃ）／２
なる点に集光する。ゆえに、レーザダイオードチップ１
の出射光の光軸とフォトダイオードチップ３の受光面３
ａの光路長（ｃ＋ａ）は、（２ｈ＋２ａ＋ｂ）／３すな
わち（２ｈ＋ｂ）−２（２ｈ−ａ＋ｂ）／３となる。

【０１１２】ところが、第１の従来例に係る光ヘッドに
おいては、第１内面１０４ｅとリア受光部１０３ｂとの
間の光路長をａ、第２内面１０４ｆとフロント受光部１
０３ｆとの間の光路長をｂ、第１内面１０４ｅと第２内
面１０４ｆとの間の光路長をｃとすれば、レーザダイオ
ードチップ１０１の出射光の光軸とフォトダイオードチ
ップ１０３の受光面１０３ａとの間の光路長（ｃ＋ａ）
は、ｃ＋ａ＝２ｆ＋ｂとなる。

【０１１３】ここで、フォーカス誤差信号の感度は、低
すぎるとサーボにより媒体をレンズの焦点深度内に保持
することが困難になり、高すぎると光ヘッドの組立のト
レランスが小さくなる。このため、最適値が存在する
が、この最適値は、ｈやｆの値で決まる。フォーカス誤
差信号の感度が同じになるｈ＝ｆの条件の下に本実施形
態を第１の従来例に係る光ヘッドと比較すると、本実施
形態においては、一般に、２ｈ−ａ＋ｂ＞０であるた
め、薄くなる。

【０１１４】また、本実施形態は、δ＜５０のとき、中
央受光部３ｐで受光される光量が媒体で反射された光の
２５％を越えるため、記録再生信号の品質が高い。

【０１１５】さらに、本実施形態は、ビームスポット３
ｔが点になるため、中央受光部３ｐが小さくなる。この
ため、たとえ、フォトダイオードチップ３にアンプを形
成しても、必要な周波数の信号を検出することができる
ため、高速再生を行うことが可能である。

【０１１６】本実施形態においては、フォーカス誤差信
号ＦＥ３がビームスポット３ｒと３ｓのｚ方向における
サイズの変化として検出されており、トラック誤差信号
成分がビームスポット３ｒと３ｓのｘ方向における光量
分布の変化として表れるため、フォーカス誤差信号ＦＥ
３にトラック誤差信号成分が混入しにくい。

【０１１７】本実施形態においては、従来の光ヘッドの
ようにフォトダイオードチップ３を他のフォトダイオー
ドチップに置き換えることにより、フォーカス誤差信号
やトラック誤差信号、記録再生信号の検出方法を変える
ことも可能である。

【０１１８】（第１の実施形態の実施例）図５は、上記
の第一の実施形態の一実施例に係る光ヘッドの正面図で
ある。

【０１１９】図１に示した実施形態においては、サブマ
ウント２をリードフレーム５上に固定しているが、図５
に示す実施例のように、フォトダイオードチップ８を第
一の実施形態におけるフォトダイオードチップ５よりも
長くし、サブマウント７をフォトダイオードチップ８上
に固定することによって、レーザダイオードチップ１と
フォトダイオードチップ８は、レーザダイオードチップ
１とフォトダイオードチップ３に比べ、フォトダイオー
ドチップ３の厚さが影響しないため、ｙ方向の相対的な
位置がずれない。

【０１２０】なお、ボンディングワイヤー６は、レーザ
ダイオードチップ１とリードフレーム５とを接続するも
のの他に、サブマウント２とリードフレーム５とを接続
するもの、フォトダイオードチップ８とリードフレーム
５とを電気的に接続するものなど代表的なものだけを図
示しているが、この他にも電気的に接続すべき箇所には
ボンディングワイヤが使用されている。

【０１２１】図１と図５に示す光ヘッドにおいては、フ
ォトダイオードチップ３、８は、プリズム４とリードフ
レーム５に挟まれているため、最後に固定することはで
きない。

【０１２２】フォトダイオードチップ３を最後に固定す
ることができる光ヘッドの実施例を図６に示す。

【０１２３】図６に示す光ヘッドにおいては、リードフ
レーム５に代えて、Ｌ字型の金属ベースプリント基板１
０が用いられる。金属ベースプリント基板１０は、プリ
ズム４の上面上に取り付けられており、レーザーダイオ
ードチップ１は、サブマウント９を介して、金属ベース
プリント基板１０の下面に取り付けられている。

【０１２４】また、フォトダイオードチップ３は、フリ
ップチップ実装用バンプ１２を介して、フレキシブル基
板１１に固定されているとともに、フレキシブル基板１
１と電気的に接続している。

【０１２５】図６に示した光ヘッドによれば、フォトダ
イオードチップ３は最後に固定することができるので、
それまでの組立において累積した誤差を容易に相殺する
ことができる。

【０１２６】ボンディングワイヤー１３は、レーザダイ
オードチップ１と金属ベースプリント基板１０を電気的
に接続し、フリップチップ実装用バンプ１２は、フォト
ダイオードチップ３とフレキシブル基板１１を電気的に
接続しているが、図６においては代表的なものだけを図
示している。

【０１２７】フォトダイオードチップ３は、フリップチ
ップ実装用バンプ１２を介してフレキシブル基板１１に
固定されており、プリズム４に対して一体的に動かすこ
とにより、電気信号を確認しながら、位置合わせするこ
とができる。

【０１２８】サブマウント９は、サブマウント２（図
１）または７（図５）に比べ、薄形化することができる
ため、放熱性を向上させることができる。

【０１２９】さらに、ボンディングワイヤー１３は、図
１及び図５におけるボンディングワイヤー６に比べて短
くすることができるため、高い周波数まで伝送でき、し
かも、ノイズも混入しにくい。

【０１３０】金属ベースプリント基板１０に代えてリー
ドフレームを使用することもできるが、金属ベースプリ
ント基板１０は、例えば、アルミ基板にポリイミドを介
して銅箔の配線が施されているため、放熱性が高く、し
かも、自由に折り曲げたり、孔を形成することができ、
リードフレームよりも利便性が高い。

【０１３１】本実施形態に用いるレンズとしては、例え
ば、１個の有限系レンズでもよいし、あるいは、コリメ
ートレンズとオブジェクティブレンズなどの組み合わせ
レンズでもよい。組み合わせレンズを用いる場合、コリ
メートレンズとオブジェクティブレンズの間にビームス
プリッタを挿入し、レーザダイオードチップから媒体に
向かう光や、媒体からフォトダイオードチップに向かう
光を分離すれば、媒体がオブジェクティブレンズの集光
点にあるとき、これらの光は平行光になるため、その取
り扱いが容易になる。

【０１３２】媒体は、その形状として光ディスクや光テ
ープなどが考えられ、その材質として相変化物質や光磁
気物質などが考えられる。

【０１３３】（第２の実施の形態）本発明に係る光ヘッ
ドの第２の実施形態を図７乃至図１０に示す。図７は本
実施形態に係る光ヘッドの正面図、図８は本実施形態に
おけるプリズムの正面図、図９は本実施形態におけるフ
ォトダイオードチップの平面図、図１０は本実施形態に
おける回折型集光素子の斜視図である。

【０１３４】本実施形態に係る光ヘッドは、レーザダイ
オードチップ１と、レーザダイオードチップ１を載置
し、レーザダイオードチップ１を所定の高さに固定する
サブマウント２と、レーザダイオードチップ１から出射
された光を媒体（図示せず）に集光させるレンズ（図示
せず）と、媒体で反射された光をレーザダイオードチッ
プ１からレンズへ向かう光の光軸から分離する光分離手
段としてのプリズム１５と、プリズム１５で分離された
光を受光するフォトダイオードチップ１４と、プリズム
１５と一体的にフォトダイオードチップ１４上に配置さ
れた四半波長板１５ｉと、プリズム１５の上面上に配置
された回折型集光素子１５ｊと、サブマウント２とフォ
トダイオードチップ１４とを搭載しているリードフレー
ム１６と、を備えている。

【０１３５】光分離手段としてのプリズム１５は、図８
に示すように、相互に平行な第１側面１５ｇ及び第２側
面１５ｈと、第１側面１５ｇ及び第２側面１５ｈの双方
にそれぞれ直交する第１外面１５ａ、第２外面１５ｂ、
第３外面１５ｃ及び第４外面１５ｄで囲まれた四角柱形
状を呈している。第１外面１５ａと第３外面１５ｃは相
互に平行であり、また、第２外面１５ｂは第１外面１５
ａに直交し、第２外面１５ｂと第４外面１５ｄは相互に
平行である。

【０１３６】さらに、プリズム１５は、第１側面１５ｇ
及び第２側面１５ｈに直交し、第１外面１５ａに対して
４５度の角度で傾斜する相互に平行な第１内面１５ｅと
第２内面１５ｆとを有している。

【０１３７】四半波長板１５ｉは、プリズム１５の第３
外面１５ｃから出射する光を直線偏光から円偏光に変換
し、あるいは、媒体から反射されてきた光を円偏光から
元の向きに直交する向きの直線偏光に変換する。四半波
長板１５ｉは、プリズム１５に一体化しなくても、プリ
ズム１５と媒体の間の光路ならどこに設置しても構わな
い。

【０１３８】フォトダイオードチップ１４は、第２外面
１５ｂに平行な受光面１４ａを有し、この受光面１４ａ
には、図９に示すように、リア受光部１４ｂと中央受光
部１４ｊとフロント受光部１４ｆとモニター受光部１４
ｏとが設けられている。

【０１３９】レーザダイオードチップ１から出射された
光は、その一部がプリズム１５の第１内面１５ｅと第２
内面１５ｆで反射され、回折型集光素子１５ｊで反射さ
れ、フォトダイオードチップ１４上にビームスポット１
４ｓを形成する。モニター受光部１４ｏはビームスポッ
ト１４ｓに対応して設けられている。

【０１４０】回折型集光素子１５ｊは、図１０に示すよ
うに、第一領域１５ｊａと第二第二領域１５ｊｂの２つ
の領域を有する。これらの領域には、ビームスポット１
４ｓの中心を通りｘ軸に平行な直線に線光源ａを配置
し、レーザダイオードチップ１の発光点を通りｘ軸に平
行な直線に線光源ｂを配置したとき、第一領域１５ｊａ
には、線光源ａの出射光と第１内面１５ｅで反射された
線光源ｂの出射光とが形成する干渉縞に対応する鋸形状
の断面が形成され、第二領域１５ｊｂには、線光源ａの
出射光と第２内面１５ｆで反射された線光源ｂの出射光
とが形成する干渉縞に対応する鋸形状の断面が形成され
ている。

【０１４１】鋸形状の断面は、ブラッグ条件を満たす鋸
形状の断面であることが望ましいが、矩形状の断面とす
ることもできる。回折効率は、鋸形状の溝の深さを変え
ることによっても変えることができるが、不要な光の発
生を防ぐため、金属や誘電体などのコーティングの調整
により透過率を変えることが好ましい。

【０１４２】ｘ軸に平行な２つの線光源が形成する干渉
縞は、ｘ軸方向に均一であるため、回折型集光素子１５
ｊは、ｘ軸方向に均一となり、作製と取り付けが非常に
容易である。

【０１４３】しかしながら、回折型集光素子１５ｊは、
ｚ軸方向にのみ集光作用を有し、ｘ軸方向に集光作用を
有さないため、ビームスポット１４ｓがｘ軸方向に広い
形状となる。

【０１４４】ｘ軸方向にも集光を行う場合には、ビーム
スポット１４ｓの中心に点光源ａを配置し、レーザダイ
オードチップ１の発光点に点光源ｂを配置したとき、第
一領域１５ｊａの位置に点光源ａの出射光と第１内面１
５ｅで反射された点光源ｂの出射光が形成する干渉縞が
形成され、第二領域１５ｊｂの位置に点光源ａの出射光
と第２内面１５ｆで反射された点光源ｂの出射光が形成
する干渉縞が形成された回折型集光素子１５ｊを用意す
ればよい。

【０１４５】回折型集光素子１５ｊは、プリズム１５に
一体化させることは必ずしも必要ではないが、一体化す
れば、位置あわせを容易に行うことができる。

【０１４６】媒体で反射された光は、プリズム１５を通
過して、以下のようにフォトダイオードチップ１４に到
達する。

【０１４７】第２内面１５ｆを透過し、第１内面１５ｅ
で反射され、さらに、第２内面１５ｆで反射され、再
び、第１内面１５ｅで反射された光はフォトダイオード
チップ１４上にビームスポット１４ｐを形成する。第２
内面１５ｆを透過し、第１内面１５ｅで反射され、さら
に、再び、第２内面１５ｆを透過した光はフォトダイオ
ードチップ１４上にビームスポット１４ｒを形成する。
第２内面１５ｆで反射された光はフォトダイオードチッ
プ１４上にビームスポット１４ｑを形成する。リア受光
部１４ｂと中央受光部１４ｊとフロント受光部１４ｆは
それぞれビームスポット１４ｐとビームスポット１４ｒ
とビームスポット１４ｑに対応して設けられている。

【０１４８】図９に示すように、フロント受光部１４ｆ
は、媒体のラジアル方向に光学的に平行な２本の分割線
により区画された３個の受光部１４ｇ、１４ｈ、１４ｉ
で構成されており、同様に、リア受光部１４ｂは、媒体
のラジアル方向に光学的に平行な２本の分割線により区
画された３個の受光部１４ｃ、１４ｄ、１４ｅで構成さ
れている。中央受光部１４ｊは、媒体のタンジェンシャ
ル方向に光学的に平行な分割線とラジアル方向に光学的
に平行な分割線により区画された４個の受光部１４ｋ、
１４ｌ、１４ｍ、１４ｎで構成されている。

【０１４９】さらに、第１内面１５ｅとリア受光部１４
ｂとの間の光路長をａ、第２内面１５ｆとフロント受光
部１４ｆとの間の光路長をｂ、第１内面１５ｅと第２内
面１５ｆとの間の光路長をｃとすれば、レーザダイオー
ドチップ１は、レーザダイオードチップ１と第１内面１
５ｅとの間の光路長ｅが ｅ≠（ａ＋ｂ＋ｃ）／２ かつ （ｂ−ｃ）＜ｅ＜（ａ
＋２ｃ） となるように配置されている。

【０１５０】ｅ≠（ａ＋ｂ＋ｃ）／２の条件を満たすこ
とにより、中央受光部１４ｊは、ニアフィールドでな
く、ファーフィールドに配置されることになる。後述す
る第三の実施形態（図１１乃至図１４）においては、特
にレーザダイオードチップ１が光学的にフロント受光部
１４ｆよりもリア受光部１４ｂに近づいている場合を表
している。

【０１５１】本実施形態に係る光ヘッドは次のように動
作する。

【０１５２】レーザダイオードチップ１から出射され、
ｙ方向に偏光した光は、第１外面１５ａに光軸が垂直に
なるようにプリズム１５に入射し、第１内面１５ｅと第
２内面１５ｆでそれぞれ数％が反射されるが、ほとんど
が透過し、第３外面１５ｃから光軸が垂直になるように
プリズム１５を出射する。第１内面１５ｅと第２内面１
５ｆで反射された数％の光は、第４外面１５ｄからプリ
ズム１５を出射し、回折型集光素子１５ｊで反射され、
再び、第４外面１５ｄからプリズム１５に入射し、第１
内面１５ｅと第２内面１５ｆをほとんどが透過し、第２
外面１５ｂを出射し、フォトダイオードチップ１４に入
射し、モニター受光部１４ｏで受光される。

【０１５３】レーザダイオードチップ１の出射光量は、
経時劣化や温度変化等により変化するが、モニター受光
部１４ｏで検出される信号により所望の値に制御するこ
とができる。

【０１５４】サブマウント２に受光部を設ければ、レー
ザダイオードチップ１の後側から出射される光の光量を
検出することができるが、光ヘッドが稼動している間に
前後の出射光の光量の相関関係が変化してしまうことが
あるため、実際の記録再生に用いる前側から出射される
光の光量を検出することが望ましい。

【０１５５】回折型集光素子１５ｊの位置に回折型集光
素子１５ｊの代わりにフォトダイオードチップを設置す
ることも可能である。

【０１５６】回折型集光素子１５ｊは、封入することに
より、光ヘッドを湿気や塵から守るパッケージに一体化
すれば、光ヘッドの薄形化の支障にはならない。

【０１５７】四半波長板１５ｉで円偏光に変換された光
は、レンズ（図示せず）で媒体に集光される。媒体で反
射された光は、同じ光路を逆向きに進み、四半波長板１
５ｉでｘ方向に偏光した光に変換されて、第３外面１５
ｃに光軸が垂直になるように入射し、第２内面１５ｆで
光量のδ％が反射され、光量の（１００−δ）％が第２
内面１５ｆを透過する。

【０１５８】第２内面１５ｆで反射された光は、第２外
面１５ｂを出射し、フォトダイオードチップ１４に入射
し、フロント受光部１４ｆで受光される。

【０１５９】第２内面１５ｆを透過した光は、第１内面
１５ｅで反射され、第２内面１５ｆで光量のδ％が反射
され、光量の（１００−δ）％が第２内面１５ｆを透過
する。第２内面１５ｆで反射された光は、第１内面１５
ｅで再び反射され、第２外面１５ｂを出射し、フォトダ
イオードチップ１４に入射し、リア受光部１４ｂで受光
される。

【０１６０】第１内面１５ｅで反射された後、第２内面
１５ｆを透過した光は、第２外面１５ｂを出射し、フォ
トダイオードチップ１４に入射し、中央受光部１４ｊで
受光される。

【０１６１】フォトダイオードチップ１４に形成された
受光部１４ｂ乃至１４ｎにおいて検出される信号Ｓ１４
ｂ乃至Ｓ１４ｎを用いて、フォーカス誤差信号ＦＥ１４
は、次式に従って算出される。

【０１６２】ＦＥ１４＝（Ｓ１４ｃ−Ｓ１４ｄ＋Ｓ１４
ｅ）／（１００−δ）−（Ｓ１４ｇ−Ｓ１４ｈ＋Ｓ１４
ｉ）／１００ ただし、レーザダイオードチップ１は、光学的にフロン
ト受光部１４ｆやリア受光部１４ｂの間には配置されて
いるものの、中央には配置されていないため、媒体がレ
ンズの集光点にあるときにビームスポット１４ｑと１４
ｐが同じサイズにならない。このため、媒体がレンズの
集光点にあるときのビームスポット１４ｑと１４ｐのサ
イズに比例させて、フロント受光部１４ｆとリア受光部
１４ｂのサイズを設計している。

【０１６３】トラック誤差信号ＴＥ１４は、プッシュプ
ル法により、次式に従って算出される。

【０１６４】ＴＥ１４＝（Ｓ１４ｋ＋Ｓ１４ｍ）−（Ｓ
１４ｌ＋Ｓ１４ｎ） また、トラック誤差信号ＴＥ１４は、位相差法やヘテロ
ダイン法などにより、次式に従って算出される。

【０１６５】ＴＥ１４＝「（Ｓ１４ｋ＋Ｓ１４ｎ）と
（Ｓ１４ｌ＋Ｓ１４ｍ）の位相差」 記録再生信号は、（Ｓ１４ｋ＋Ｓ１４ｌ＋Ｓ１４ｍ＋Ｓ
１４ｎ）として算出される。

【０１６６】本実施形態においては、レーザダイオード
チップ１やフォトダイオードチップ１４が組み立て誤差
により相対的にｘ方向にずれる場合であっても、プリズ
ム１５をｘｚ平面内で回転させることにより、ビームス
ポット１４ｒを中央受光部１４ｊの中央に移動させるこ
とができるため、トラックオフセットを生じない。しか
も、プリズム１５をｘｚ平面内で回転させても、フロン
ト受光部１４ｆとリア受光部１４ｂは、ｚ軸に平行な分
割線が存在しないため、フォーカス誤差信号も影響を受
けない。

【０１６７】プリズム１５の第１内面１５ｅと第２内面
１５ｆは、いずれも第１外面１５ａに対して４５度の角
度をなし、しかも、フォトダイオードチップ１４は第１
外面１５ａに対して９０度の角度をなしている。このた
め、たとえサブマウント２の厚さが設計と異なり、レー
ザダイオードチップ１の発光点がフォトダイオードチッ
プ１４に対してｙ方向にずれても、レーザダイオードチ
ップ１とフォトダイオードチップ１４の光軸方向の相対
的な位置は変化することがなく、このずれによるフォー
カスオフセットを生じない。

【０１６８】本実施形態は、第１内面１５ｅとリア受光
部１４ｂとの間の光路長をａ、第２内面１５ｆとフロン
ト受光部１４ｆとの間の光路長をｂ、第１内面１５ｅと
第２内面１５ｆとの間の光路長をｃとすれば、レーザダ
イオードチップ１は、レーザダイオードチップ１と第１
内面１５ｅとの間の光路長ｅが ｅ≠（ａ＋ｂ＋ｃ）／２ かつ （ｂ−ｃ）＜ｅ＜（ａ
＋２ｃ） となるように配置されるため、媒体がレンズの集光点に
あるとき、媒体で反射された光は、フロント受光部１４
ｆの後方の光路長がｉ＝ｅ−ｂ＋ｃなる点と、リア受光
部１４ｂの前方の光路長がｊ＝−ｅ＋ａ＋２ｃなる点に
集光する。ゆえに、レーザダイオードチップ１の出射光
の光軸とフォトダイオードチップ１４の受光面１４ａの
光路長（ｃ＋ａ）は、（ｉ＋ｊ＋２ａ＋ｂ）／３＝（ｉ
＋ｊ＋ｂ）−２（ｉ＋ｊ−ａ＋ｂ）／３となる。

【０１６９】ところが、第１の従来例に係る光ヘッドに
おいては、第１内面１０４ｅとリア受光部１０３ｂとの
間の光路長をａ、第２内面１０４ｆとフロント受光部１
０３ｆとの間の光路長をｂ、第１内面１０４ｅと第２内
面１０４ｆとの間の光路長をｃとすれば、レーザダイオ
ードチップ１０１の出射光の光軸とフォトダイオードチ
ップ１０３の受光面１０３ａの光路長（ｃ＋ａ）は、
（２ｆ＋ｂ）となる。

【０１７０】ここで、フォーカス誤差信号の感度は、低
すぎるとサーボにより媒体をレンズの焦点深度内に保持
することが困難になり、高すぎると光ヘッドの組立のト
レランスが小さくなる。このため、最適値が存在する
が、この最適値はｉとｊやｆの値で決まる。フォーカス
誤差信号の感度が同じになる（ｉ＋ｊ）／２＝ｆの条件
の下で、本実施形態を第１の従来例に係る光ヘッドと比
較すると、一般に、ｉ＋ｊ−ａ＋ｂ＞０であるため、本
実施形態に係る光ヘッドの方が薄くなる。

【０１７１】また、本実施形態は、プッシュプル法だけ
に適用する場合には、受光部１４ｋと受光部１４ｍとを
束ね、受光部１４ｌと受光部１４ｎとを束ねることによ
り、あるいは、位相差法やヘテロダイン法などだけに適
用する場合には、受光部１４ｋと受光部１４ｎとを束
ね、受光部１４ｌと受光部１４ｍとを束ねることによ
り、δ＜２９のとき、それぞれの受光部で受光される光
量が媒体で反射された光の２５％を越える。このため、
記録再生信号の品質を高めることができる。

【０１７２】プッシュプル法と位相差法やヘテロダイン
法などに同時に適用する場合でも、例えば、δ＝１０の
とき、受光部１４ｋ乃至１４ｎで受光される光量が媒体
で反射された光のそれぞれ２０％となるため、記録再生
信号の品質を高めることができる。

【０１７３】さらに、本実施形態は、ビームスポット１
４ｒが小さな円になるため、中央受光部１４ｊは小さ
い。このため、たとえ、フォトダイオードチップ１４に
アンプを形成しても、必要な周波数の信号を検出するこ
とができるため、高速再生を行うことができる。

【０１７４】本実施形態においては、フォーカス誤差信
号ＦＥ１４がビームスポット１４ｐと１４ｑのｚ方向に
おけるサイズの変化として検出されており、トラック誤
差信号成分がビームスポット１４ｐと１４ｑのｘ方向に
おける光量分布の変化として表れるため、フォーカス誤
差信号ＦＥ１４にトラック誤差信号成分が混入しにく
い。

【０１７５】本実施形態においては、従来の光ヘッドの
ようにフォトダイオードチップ１４を他のフォトダイオ
ードチップに置き換えることにより、フォーカス誤差信
号やトラック誤差信号、記録再生信号の検出方法を変え
ることも可能である。

【０１７６】（第２の実施形態の実施例）図７に示す実
施形態においては、サブマウント２をリードフレーム１
６に固定しているが、図５に示した第１の実施形態の実
施例と同様の構成を採ることにより、サブマウントをフ
ォトダイオードチップ上に固定することができる。

【０１７７】ボンディングワイヤー１７は、レーザダイ
オードチップ１とリードフレーム１６とを接続するもの
の他に、フォトダイオードチップ１４とリードフレーム
１６とを電気的に接続するものを代表的に図示している
が、これらの他にも電気的接続が必要な箇所にはボンデ
ィングワイヤーが使用される。

【０１７８】図７に示す実施形態の場合は、フォトダイ
オードチップ１４はプリズム１５とリードフレーム１６
との間に挟まれているため、フォトダイオードチップ１
４を最後に固定することはできないが、図６に示した第
１の実施形態の実施例と同様の構成を採ることにより、
フォトダイオードチップ１４を最後に固定できる。

【０１７９】本実施形態に用いるレンズとしては、例え
ば、１個の有限系レンズでもよいし、あるいは、コリメ
ートレンズとオブジェクティブレンズなどの組み合わせ
レンズでもよい。組み合わせレンズを用いる場合、コリ
メートレンズとオブジェクティブレンズの間にビームス
プリッタを挿入し、レーザダイオードチップから媒体に
向かう光や、媒体からフォトダイオードチップに向かう
光を分離すれば、媒体がオブジェクティブレンズの集光
点にあるとき、これらの光は平行光になるため、その取
り扱いが容易になる。

【０１８０】媒体は、その形状として光ディスクや光テ
ープなどが考えられ、その材質として相変化物質や光磁
気物質などが考えられる。

【０１８１】（第３の実施形態）本発明に係る光ヘッド
の第３の実施形態を図１１乃至図１４に示す。図１１は
本実施形態に係る光ヘッドの正面図、図１２は本実施形
態におけるプリズムの正面図、図１３は本実施形態にお
けるフォトダイオードチップの平面図、図１４は本実施
形態における回折型集光素子の斜視図、図１５は本実施
形態における４分割グレーティングの右側面図である。

【０１８２】本実施形態に係る光ヘッドは、レーザダイ
オードチップ１と、レーザダイオードチップ１を載置
し、レーザダイオードチップ１を所定の高さに固定する
サブマウント２と、レーザダイオードチップ１から出射
された光を媒体（図示せず）に集光させるレンズ（図示
せず）と、媒体で反射された光をレーザダイオードチッ
プ１からレンズへ向かう光の光軸から分離する光分離手
段としてのプリズム１９と、プリズム１９で分離された
光を受光するフォトダイオードチップ１８と、プリズム
１９の第３外面１９ｃに対向して配置されている回折素
子としての４分割グレーティング１９ｋと、４分割グレ
ーティング１９ｋに隣接して配置されている四半波長板
１９ｉと、プリズム１９の上面上に配置された回折型集
光素子ｊと、サブマウント２とフォトダイオードチップ
１８とを搭載しているリードフレーム５と、を備えてい
る。

【０１８３】光分離手段としてのプリズム１９は、図１
２に示すように、相互に平行な第１側面１９ｇ及び第２
側面１９ｈと、第１側面１９ｇ及び第２側面１９ｈの双
方にそれぞれ直交する第１外面１９ａ、第２外面１９
ｂ、第３外面１９ｃ及び第４外面１９ｄで囲まれた四角
柱形状を呈している。第１外面１９ａと第３外面１９ｃ
は相互に平行であり、また、第２外面１９ｂは第１外面
１９ａに直交し、第２外面１９ｂと第４外面１９ｄは相
互に平行である。

【０１８４】さらに、プリズム１９は、第１側面１９ｇ
及び第２側面１９ｈに直交し、第１外面１９ａに対して
４５度の角度で傾斜する相互に平行な第１内面１９ｅと
第２内面１９ｆとを有している。

【０１８５】４分割グレーティング１９ｋには、図１５
に示すように、レーザダイオードチップ１の出射光の波
長と同じ程度の間隔で並んだｙ軸に平行な直線群で格子
状の縞が形成されている。格子状の縞は、ｘ方向とｙ方
向の分割線により４分割された第一領域１９ｋａ、第二
領域１９ｋｂ、第三領域１９ｋｃ、第四領域１９ｋｄで
構成されており、対角に位置する第一領域１９ｋａと第
四領域１９ｋｄ、対角に位置する第二領域１９ｋｂと第
三領域１９ｋｃは、格子間隔が同じである。４分割グレ
ーティング１９ｋは、プリズム１９に一体化しなくて
も、プリズム１９と四半波長板１９ｉの間の光路であれ
ば、任意の位置に設置することができる。

【０１８６】四半波長板１９ｉは、プリズム１９の４分
割グレーティング１９ｋから出射する光を直線偏光から
円偏光に変換し、あるいは、媒体から反射されてきた光
を円偏光から元の向きに直交する向きの直線偏光に変換
する。四半波長板１９ｉは、プリズム１９に一体化しな
くても、４分割グレーティング１９ｋと媒体の間の光路
であれば、任意の位置に設置することができる。

【０１８７】フォトダイオードチップ１８は、第２外面
１９ｂに平行な受光面１８ａを有し、この受光面１８ａ
には、図１３に示すように、リア受光部１８ｂと中央受
光部１８ｊとフロント受光部１８ｆとモニター受光部１
８ｏとが設けられている。

【０１８８】レーザダイオードチップ１から出射された
光は、その一部がプリズム１９の第１内面１９ｅと第２
内面１９ｆで反射され、回折型集光素子１９ｊで反射さ
れ、フォトダイオードチップ１８上にビームスポット１
８ｓを形成する。モニター受光部１８ｏはビームスポッ
ト１８ｓに対応して設けられている。

【０１８９】回折型集光素子１９ｊは、図１５に示すよ
うに、第一領域１９ｊａと第二領域１９ｊｂの２つの領
域を有する。これらの領域には、ビームスポット１８ｓ
の中心を通りｘ軸に平行な直線に線光源ａを配置し、レ
ーザダイオードチップ１の発光点を通りｘ軸に平行な直
線に線光源ｂを配置したとき、第一領域１９ｊａには、
線光源ａの出射光と第１内面１９ｅで反射された線光源
ｂの出射光が形成する干渉縞に対応する鋸形状の断面が
形成され、第二領域１９ｊｂには、線光源ａの出射光と
第２内面１９ｆで反射された線光源ｂの出射光が形成す
る干渉縞に対応する鋸形状の断面が形成されている。

【０１９０】鋸形状の断面は、ブラッグ条件を満たす鋸
形状の断面であることが望ましいが、矩形状の断面とす
ることもできる。回折効率は、鋸形状の溝の深さを変え
ることによっても変えることができるが、不要な光の発
生を防ぐため、金属や誘電体などのコーティングの調整
により透過率を変えることが好ましい。

【０１９１】ｘ軸に平行な２つの線光源が形成する干渉
縞は、ｘ軸方向に均一であるため、回折型集光素子１９
ｊは、ｘ軸方向に均一となり、作製と取り付けが非常に
容易である。

【０１９２】しかしながら、回折型集光素子１９ｊは、
ｚ軸方向にのみ集光作用を有し、ｘ軸方向に集光作用を
有さないため、ビームスポット１８ｓがｘ軸方向に広い
形状となる。ｘ軸方向にも集光する場合には、ビームス
ポット１８ｓの中心に点光源ａを配置し、レーザダイオ
ードチップ１の発光点に点光源ｂを配置したとき、第一
領域１９ｊａの位置に点光源ａの出射光と第１内面１９
ｅで反射された点光源ｂの出射光が形成する干渉縞が形
成され、第二領域１９ｊｂの位置に点光源ａの出射光と
第２内面１９ｆで反射された点光源ｂの出射光が形成す
る干渉縞が形成された回折型集光素子１９ｊを用いれば
よい。

【０１９３】回折型集光素子１９ｊは、プリズム１９に
一体化させることは必ずしも必要ではないが、一体化す
れば、位置あわせが容易になる。

【０１９４】媒体で反射された光は、プリズム１９を通
過し、以下のようにフォトダイオードチップ１８に到達
する。

【０１９５】第２内面１９ｆを透過し、第１内面１９ｅ
で反射され、さらに、第２内面１９ｆで反射され、再
び、第１内面１９ｅで反射された光はフォトダイオード
チップ１８上にビームスポット１８ｐａ、１８ｐｂ、１
８ｐｃ、１８ｐｄを形成する。第２内面１９ｆを透過
し、第１内面１９ｅで反射され、さらに、再び、第２内
面１９ｆを透過した光はフォトダイオードチップ１８上
にビームスポット１８ｒａ、１８ｒｂ、１８ｒｃ、１８
ｒｄを形成する。第２内面１９ｆで反射された光はフォ
トダイオードチップ１８上にビームスポット１８ｑａ、
１８ｑｂ、１８ｑｃ、１８ｑｄを形成する。リア受光部
１８ｂと中央受光部１８ｊとフロント受光部１８ｆはそ
れぞれビームスポット１８ｐａ乃至１８ｐｄとビームス
ポット１８ｒａ乃至１８ｒｄとビームスポット１８ｑａ
乃至１８ｑｄに対応して設けられている。ビームスポッ
ト１８ｐａ、１８ｐｄ、１８ｒａ、１８ｒｄ、１８ｑ
ａ、１８ｑｄは４分割グレーティング１９ｋの領域１９
ｋａの回折光により形成され、ビームスポット１８ｐ
ｂ、１８ｐｃ、１８ｒｂ、１８ｒｃ、１８ｑｂ、１８ｑ
ｃは領域１９ｋｂの回折光により形成される。

【０１９６】図１３に示すように、フロント受光部１８
ｆは、媒体のラジアル方向に光学的に平行な２本の分割
線により区画された３個の受光部１８ｇ、１８ｈ、１８
ｉで構成されており、同様に、リア受光部１８ｂは、媒
体のラジアル方向に光学的に平行な２本の分割線により
区画された３個の受光部１８ｃ、１８ｄ、１８ｅで構成
されている。中央受光部１８ｊは、４個の受光部１８
ｋ、１８ｌ、１８ｍ、１８ｎで構成されている。

【０１９７】さらに、第１内面１９ｅとリア受光部１８
ｂとの間の光路長をａ、第２内面１９ｆとフロント受光
部１８ｆとの間の光路長をｂ、第１内面１９ｅと第２内
面１９ｆとの間の光路長をｃとすれば、レーザダイオー
ドチップ１は、レーザダイオードチップ１と第１内面１
９ｅとの間の光路長が（ａ＋ｂ＋ｃ）／２となるように
配置されている。

【０１９８】本実施形態に係る光ヘッドは次のように動
作する。

【０１９９】レーザダイオードチップ１から出射され、
ｙ方向に偏光した光は、第１外面１９ａに光軸が垂直に
なるようにプリズム１９に入射し、第１内面１９ｅと第
２内面１９ｆでそれぞれ数％が反射されるが、ほとんど
が透過し、第３外面１９ｃから光軸が垂直になるように
プリズム１９を出射する。第１内面１９ｅと第２内面１
９ｆで反射された数％の光は、第４外面１９ｄからプリ
ズム１９を出射し、回折型集光素子１９ｊで反射され、
再び、第４外面１９ｄからプリズム１９に入射し、第１
内面１９ｅと第２内面１９ｆをほとんどが透過し、第２
外面１９ｂを出射し、フォトダイオードチップ１８に入
射し、モニター受光部１８ｏで受光される。

【０２００】レーザダイオードチップ１の出射光量は、
経時劣化や温度変化等により変化するが、モニター受光
部１８ｏで検出される信号により所望の値に制御するこ
とができる。

【０２０１】サブマウント２に受光部を設ければ、レー
ザダイオードチップ１の後側から出射される光の光量を
検出することができるが、光ヘッドが稼動している間に
前後の出射光の光量の相関関係が変化してしまうことが
あるため、実際の記録再生に用いる前側から出射される
光の光量を検出することが望ましい。

【０２０２】回折型集光素子１９ｊの位置に回折型集光
素子１９ｊの代わりにフォトダイオードチップを設置す
ることも可能である。

【０２０３】回折型集光素子１９ｊは、封入することに
よって、光ヘッドを湿気や塵から守るパッケージに一体
化すれば、光ヘッドの薄形化の支障にはならない。

【０２０４】４分割グレーティング１９ｋを透過した光
は、四半波長板１９ｉで円偏光に変換され、レンズ（図
示せず）で媒体に集光される。媒体で反射された光は、
同じ光路を逆向きに進み、四半波長板１９ｉでｘ方向に
偏光した光に変換されて、４分割グレーティング１９ｋ
で回折される。回折光は、第２内面１９ｆで光量のδ％
が反射され、光量の（１００−δ）％が第２内面１９ｆ
を透過する。

【０２０５】第２内面１９ｆで反射された光は、第２外
面１９ｂを出射し、フォトダイオードチップ１８に入射
し、フロント受光部１８ｆで受光される。

【０２０６】第２内面１９ｆを透過した光は、第１内面
１９ｅで反射され、第２内面１９ｆで光量のδ％が反射
され、光量の（１００−δ）％が第２内面１９ｆを透過
する。第２内面１９ｆで反射された光は、第１内面１９
ｅで再び反射され、第２外面１９ｂを出射し、フォトダ
イオードチップ１８に入射し、リア受光部１８ｂで受光
される。

【０２０７】第１内面１９ｅで反射された後、第２内面
１９ｆを透過した光は、第２外面１９ｂを出射し、フォ
トダイオードチップ１８に入射し、中央受光部１８ｊで
受光される。

【０２０８】フォトダイオードチップ１８に形成された
受光部１８ｂ乃至１８ｎにおいて検出される信号Ｓ１８
ｂ乃至Ｓ１８ｎを用いて、フォーカス誤差信号ＦＥ１８
は、次式に従って算出される。

【０２０９】ＦＥ１８＝（Ｓ１８ｃ−Ｓ１８ｄ＋Ｓ１８
ｅ）／（１００−δ）−（Ｓ１８ｇ−Ｓ１８ｈ＋Ｓ１８
ｉ）／１００ また、トラック誤差信号ＴＥ１８は、位相差法やヘテロ
ダイン法などにより、次式に従って算出される。

【０２１０】ＴＥ１８＝「（Ｓ１８ｋ＋Ｓ１８ｎ）と
（Ｓ１８ｌ＋Ｓ１８ｍ）の位相差」 記録再生信号は、（Ｓ１８ｋ＋Ｓ１８ｌ＋Ｓ１８ｍ＋Ｓ
１８ｎ）として算出される。

【０２１１】本実施形態においては、レーザダイオード
チップ１やフォトダイオードチップ１８が組み立て誤差
により相対的にｘ方向にずれる場合でも、ビームスポッ
ト１８ｒａ乃至１８ｒｄが受光部１８ｋ乃至１８ｎをは
み出さない限り、トラックオフセットを生じない。

【０２１２】しかも、フロント受光部１８ｆとリア受光
部１８ｂは、ｚ軸に平行な分割線が存在しないため、フ
ォーカス誤差信号も影響を受けない。

【０２１３】４分割グレーティング１９ｋは、ｘ方向あ
るいはｙ方向にずれても、４つの領域を対角同士の領域
を２つの領域にまとめているため、トラックオフセット
を生じない。

【０２１４】また、４分割グレーティング１９ｋにおい
ては、温度変化等によりレーザダイオードチップ１の発
振波長が変化すると、回折光の回折角が変化し、ビーム
スポット１８ｐａ乃至１８ｒｄがｘ方向にずれるが、本
実施形態においては、ビームスポット１８ｐａ乃至１８
ｒｄのいずれもｚ方向に複数の受光部を跨いでいないた
め、回折角の変化による影響を受けない。

【０２１５】プリズム１９の第１内面１９ｅと第２内面
１９ｆは、いずれも第１外面１９ａに対して４５度の角
度をなし、しかも、フォトダイオードチップ１８は第１
外面１９ａに対して９０度の角度をなしている。このた
め、たとえサブマウント２の厚さが設計と異なり、レー
ザダイオードチップ１の発光点がフォトダイオードチッ
プ１８に対してｙ方向にずれても、レーザダイオードチ
ップ１とフォトダイオードチップ１８の光軸方向の相対
的な位置は変化することがなく、このずれによるフォー
カスオフセットを生じない。

【０２１６】本実施形態は、第１内面１９ｅとリア受光
部１８ｂとの間の光路長をａ、第２内面１９ｆとフロン
ト受光部１８ｆとの間の光路長をｂ、第１内面１９ｅと
第２内面１９ｆとの間の光路長をｃとすれば、レーザダ
イオードチップ１は、レーザダイオードチップ１と第１
内面１９ｅとの間の光路長が（ａ＋ｂ＋ｃ）／２となる
ように配置されるため、媒体がレンズの集光点にあると
き、媒体で反射された光は、フロント受光部１８ｆの後
方、リア受光部１８ｂの前方、光路長がｋ＝（ａ−ｂ＋
３ｃ）／２なる点に集光する。ゆえに、レーザダイオー
ドチップ１の出射光の光軸とフォトダイオードチップ１
８の受光面１８ａの光路長（ｃ＋ａ）は、（２ｋ＋２ａ
＋ｂ）／３すなわち（２ｋ＋ｂ）−２（２ｋ−ａ＋ｂ）
／３となる。

【０２１７】ところが、第１の従来例に係る光ヘッドお
いては、第１内面１０４ｅとリア受光部１０３ｂとの間
の光路長をａ、第２内面１０４ｆとフロント受光部１０
３ｆとの間の光路長をｂ、第１内面１０４ｅと第２内面
１０４ｆとの間の光路長をｃとすれば、レーザダイオー
ドチップ１０１の出射光の光軸とフォトダイオードチッ
プ１０３の受光面１０３ａとの間の光路長（ｃ＋ａ）
は、ｃ＋ａ＝２ｆ＋ｂとなる。

【０２１８】ここで、フォーカス誤差信号の感度は、低
すぎるとサーボにより媒体をレンズの焦点深度内に保持
することが困難になり、高すぎると光ヘッドの組立のト
レランスが小さくなる。このため、最適値が存在する
が、この最適値はｋやｆの値で決まる。フォーカス誤差
信号の感度が同じになるｋ＝ｆの条件の下において、本
実施形態を第１の従来例に係る光ヘッドと比較すると、
一般に、２ｋ−ａ＋ｂ＞０であるため、本実施形態の方
が薄くなる。

【０２１９】また、本実施形態は、受光部１８ｋと受光
部１８ｎとを束ね、受光部１８ｌと受光部１８ｍとを束
ねることにより、δ＜２９のとき、それぞれの受光部で
受光される光量が媒体で反射された光の２５％を越える
ため、記録再生信号の品質を高めることができる。

【０２２０】さらに、本実施形態においては、ビームス
ポット１８ｒａ乃至１８ｒｄが点になるため、受光部１
８ｋ乃至１８ｎが小さい。このため、たとえ、フォトダ
イオードチップ１８にアンプを形成しても、必要な周波
数の信号を検出することができるため、高速再生を行う
ことができる。

【０２２１】本実施形態においては、フォーカス誤差信
号ＦＥ１８がビームスポット１８ｐａ乃至１８ｐｄと１
８ｑａ乃至１８ｑｄのｚ方向におけるサイズの変化とし
て検出されており、トラック誤差信号成分がビームスポ
ット１８ｐａ乃至１８ｐｄと１８ｑａ乃至１８ｑｄのｘ
方向における光量分布の変化として表れるため、フォー
カス誤差信号ＦＥ１８にトラック誤差信号成分が混入し
にくい。

【０２２２】本実施形態においては、従来の光ヘッドの
ようにフォトダイオードチップ１８を他のフォトダイオ
ードチップに置き換えることにより、フォーカス誤差信
号やトラック誤差信号、記録再生信号の検出方法を変え
ることも可能である。

【０２２３】（第３の実施形態の実施例）４分割グレー
ティング１９ｋとしては、例えば、ニオブ酸リチウム結
晶にプロトン交換の有無により格子状の縞を形成した素
子を用いることができる。これは、ニオブ酸リチウム結
晶にプロトン交換を施すと屈折率楕円体が歪むことを利
用したものである。プロトン交換した部分に積層した誘
電体膜のプロトン交換していない部分に対する位相差
を、ｙ方向に偏光した光に対してはπラジアンの偶数倍
に調整し、ｘ方向に偏光した光に対してはπラジアンの
奇数倍に調整することによって、ｙ方向に偏光した光を
透過させ、ｘ方向に偏光した光を回折させることができ
る。

【０２２４】図１１に示す実施形態においては、サブマ
ウント２をリードフレーム５に固定しているが、図５に
示した第１の実施形態の実施例と同様の構成を採ること
により、サブマウントをフォトダイオードチップ上に固
定できる。

【０２２５】ボンディングワイヤー６は、レーザダイオ
ードチップ１とリードフレーム５とを接続するものの他
に、フォトダイオードチップ１８とリードフレーム５と
を電気的に接続するものなど代表的なものだけを図示し
ている。

【０２２６】図１１に示す実施形態においては、フォト
ダイオードチップ１８はプリズム１９とリードフレーム
５との間に挟まれているため、フォトダイオードチップ
１８を最後に固定することはできないが、図６に示した
第１の実施形態の実施例と同様の構成を採ることによ
り、フォトダイオードチップ１８を最後に固定すること
ができる。

【０２２７】本実施形態に用いるレンズとしては、例え
ば、１個の有限系レンズでもよいし、あるいは、コリメ
ートレンズとオブジェクティブレンズなどの組み合わせ
レンズでもよい。組み合わせレンズを用いる場合、コリ
メートレンズとオブジェクティブレンズの間にビームス
プリッタを挿入し、レーザダイオードチップから媒体に
向かう光や、媒体からフォトダイオードチップに向かう
光を分離すれば、媒体がオブジェクティブレンズの集光
点にあるとき、これらの光は平行光になるため、その取
り扱いが容易になる。

【０２２８】媒体は、その形状として光ディスクや光テ
ープなどが考えられ、その材質として相変化物質や光磁
気物質などが考えられる。

【０２２９】（第４の実施形態）本発明に係る光ヘッド
の第４の実施形態を図１６乃至図１９に示す。図１６は
本実施形態に係る光ヘッドの正面図、図１７は本実施形
態におけるプリズムの正面図、図１８は本実施形態にお
けるフォトダイオードチップの平面図、図１９は本実施
形態におけるグレーティングの右側面図である。

【０２３０】本実施形態に係る光ヘッドは、レーザダイ
オードチップ１と、レーザダイオードチップ１を載置
し、レーザダイオードチップ１を所定の高さに固定する
サブマウント２と、レーザダイオードチップ１から出射
された光を媒体（図示せず）に集光させるレンズ（図示
せず）と、媒体で反射された光をレーザダイオードチッ
プ１からレンズへ向かう光の光軸から分離する光分離手
段としてのプリズム２１と、プリズム２１で分離された
光を受光するフォトダイオードチップ２０と、プリズム
２１の第３外面２１ｃに対向して配置されている回折素
子としてのグレーティング２１ｊと、グレーティング２
１ｊに隣接して配置されている四半波長板２１ｉと、プ
リズム２１の上面上に配置された反射鏡２１ｋと、サブ
マウント２とフォトダイオードチップ２０とを搭載して
いるリードフレーム５と、を備えている。

【０２３１】光分離手段としてのプリズム２１は、図１
７に示すように、相互に平行な第１側面２１ｇ及び第２
側面２１ｈと、第１側面２１ｇ及び第２側面２１ｈの双
方にそれぞれ直交する第１外面２１ａ、第２外面２１
ｂ、第３外面２１ｃ及び第４外面２１ｄで囲まれた四角
柱形状を呈している。第１外面２１ａと第３外面２１ｃ
は相互に平行であり、また、第２外面２１ｂは第１外面
２１ａに直交し、第２外面２１ｂと第４外面２１ｄは相
互に平行である。

【０２３２】さらに、プリズム２１は、第１側面２１ｇ
及び第２側面２１ｈに直交し、第１外面２１ａに対して
４５度の角度で傾斜する相互に平行な第１内面２１ｅと
第２内面２１ｆとを有している。

【０２３３】グレーティング２１ｊには、図１９に示す
ように、レーザダイオードチップ１の出射光の波長と同
じ程度の間隔で並んだｘ軸に平行な直線群で格子状の縞
が形成されている。グレーティング２１ｊは、プリズム
２１に一体化しなくても、プリズム２１と四半波長板２
１ｉとの間の光路で。

【０２３４】四半波長板２１ｉは、プリズム２１のグレ
ーティング２１ｊから出射する光を直線偏光から円偏光
に変換し、あるいは、媒体から反射されてきた光を円偏
光から元の向きに直交する向きの直線偏光に変換する。
四半波長板２１ｉは、プリズム２１に一体化しなくて
も、グレーティング２１ｊと媒体との間の光路であれば
任意の位置に設置することができる。

【０２３５】フォトダイオードチップ２０は、第２外面
２１ｂに平行な受光面２０ａを有し、この受光面２０ａ
には、図１８に示すように、リア受光部２０ｂとフロン
ト受光部２０ｉとモニター受光部２０ｐとが設けられて
いる。

【０２３６】レーザダイオードチップ１から出射された
光は、その一部がプリズム２１の第２内面２１ｆで反射
され、反射鏡２１ｋで反射され、フォトダイオードチッ
プ２０上にビームスポット２０ｓを形成する。モニター
受光部２０ｐはビームスポット２０ｓに対応して設けら
れている。

【０２３７】反射鏡２１ｋは、ｚ軸方向に均一な凹面鏡
であるため、作製と取り付けが非常に容易である。

【０２３８】しかしながら、反射鏡２１ｋは、ｚ軸方向
にのみ集光作用を有し、ｘ軸方向には集光作用を有さな
いため、ビームスポット２０ｓがｘ軸方向に広い形状と
なる。このため、反射鏡２１ｋをｘ軸方向にも凹面形状
を有するように構成することにより、ｘ軸方向にも集光
することができる。

【０２３９】反射鏡２１ｋは、プリズム２１に一体化さ
せる必要はないが、一体化すれば、位置あわせを行うこ
とがが容易になる。

【０２４０】また、反射鏡２１ｋは、第一乃至第三の実
施形態における回折型集光素子と置き換えることができ
る。

【０２４１】媒体で反射された光は、プリズム２１を通
過して、以下のようにフォトダイオードチップ２０に到
達する。

【０２４２】第２内面２１ｆを透過し、第１内面２１ｅ
で反射された光はフォトダイオードチップ２０上にビー
ムスポット２０ｑａ、２０ｑｂ、２０ｑｃを形成する。
第２内面２１ｆで反射された光はフォトダイオードチッ
プ２０上にビームスポット２０ｒａ、２０ｒｂ、２０ｒ
ｃを形成する。リア受光部２０ｂフロント受光部２０ｉ
はそれぞれビームスポット２０ｑａ乃至２０ｑｃとビー
ムスポット２０ｒａ乃至２０ｒｃに対応して設けられて
いる。ビームスポット２０ｑｂ、２０ｑｃ、２０ｒｂ、
２０ｒｃはグレーティング２１ｊの回折光により形成さ
れる。

【０２４３】図１８に示すように、フロント受光部２０
ｉは、媒体のラジアル方向に光学的に平行な２本の分割
線により区画された３個の受光部２０ｊ、２０ｋ、２０
ｌと、媒体のタンジェンシャル方向に光学的に平行な分
割線により区画された２個の受光部２０ｍ、２０ｎと、
受光部２０ｏで構成されており、同様に、リア受光部２
０ｂは、媒体のラジアル方向に光学的に平行な２本の分
割線により区画された３個の受光部２０ｃ、２０ｄ、２
０ｅと、媒体のタンジェンシャル方向に光学的に平行な
分割線により区画された２個の受光部２０ｆ、２０ｇ
と、受光部２０ｈで構成されている。

【０２４４】さらに、第１内面２１ｅとリア受光部２０
ｂとの間の光路長をａ、第２内面２１ｆとフロント受光
部２０ｉとの間の光路長をｂ、第１内面２１ｅと第２内
面２１ｆとの間の光路長をｃとすれば、レーザダイオー
ドチップ１は、レーザダイオードチップ１と第１内面２
１ｅとの間の光路長が（ａ＋ｂ−ｃ）／２となるように
配置されている。

【０２４５】本実施形態に係る光ヘッドは次のように動
作する。

【０２４６】レーザダイオードチップ１から出射され、
ｙ方向に偏光した光は、第１外面２１ａに光軸が垂直に
なるようにプリズム２１に入射し、第２内面２１ｆで数
％が反射されるが、ほとんどが透過し、第３外面２１ｃ
から光軸が垂直になるようにプリズム２１を出射する。
第２内面２１ｆで反射された数％の光は、第４外面２１
ｄからプリズム２１を出射し、反射鏡２１ｋで反射さ
れ、再び、第４外面２１ｄからプリズム２１に入射し、
第２内面２１ｆをほとんどが透過し、第２外面２１ｂを
出射し、フォトダイオードチップ２０に入射し、モニタ
ー受光部２０ｐで受光される。

【０２４７】レーザダイオードチップ１の出射光量は、
経時劣化や温度変化等により変化するが、モニター受光
部２０ｐで検出される信号により所望の値に制御するこ
とができる。

【０２４８】サブマウント２に受光部を設けることによ
り、レーザダイオードチップ１の後側から出射される光
の光量を検出することができるが、光ヘッドが稼動して
いる間に前後の出射光の光量の相関関係が変化してしま
うことがあるため、実際の記録再生に用いる前側から出
射される光の光量を検出することが望ましい。

【０２４９】反射鏡２１ｋの位置に反射鏡２１ｋの代わ
りにフォトダイオードチップを設置することも可能であ
る。

【０２５０】反射鏡２１ｋは、封入することによって、
光ヘッドを湿気や塵から守るパッケージに一体化すれ
ば、光ヘッドの薄形化の支障にならない。

【０２５１】グレーティング２１ｊを透過した光は、四
半波長板２１ｉで円偏光に変換され、レンズ（図示せ
ず）で媒体に集光される。媒体で反射された光は、同じ
光路を逆向きに進み、四半波長板２１ｉでｘ方向に偏光
した光に変換されて、グレーティング２１ｊで回折光と
透過光に生成される。回折光と透過光は、第２内面２１
ｆで光量の半分が反射され、光量の半分が第２内面２１
ｆを透過する。第２内面２１ｆで反射された光は、第２
外面２１ｂを出射し、フォトダイオードチップ２０に入
射し、フロント受光部２０ｉで受光される。第２内面２
１ｆを透過した光は、第１内面２１ｅで反射され、第２
外面２１ｂを出射し、フォトダイオードチップ２０に入
射し、リア受光部２０ｂで受光される。

【０２５２】フォトダイオードチップ２０に形成された
受光部２０ｂ乃至２０ｏにおいて検出される信号Ｓ２０
ｂ乃至Ｓ２０ｏを用いて、フォーカス誤差信号ＦＥ２０
は、次式に従って算出される。

【０２５３】ＦＥ２０＝（Ｓ２０ｃ−Ｓ２０ｄ＋Ｓ２０
ｅ）−（Ｓ２０ｊ−Ｓ２０ｋ＋Ｓ２０ｌ） また、トラック誤差信号ＴＥ２０は、プッシュプル法に
より、次式に従って算出される。

【０２５４】ＴＥ２０＝（Ｓ２０ｆ＋Ｓ２０ｎ）−（Ｓ
２０ｇ＋Ｓ２０ｍ） 記録再生信号は、Ｓ２０ｈ＋Ｓ２０ｏとして算出され
る。

【０２５５】本実施形態においては、レーザダイオード
チップ１やフォトダイオードチップ２０が組み立て誤差
により相対的にｘ方向にずれる場合でも、ビームスポッ
ト２０ｑｂと２０ｒｂが均等にずれるため、トラックオ
フセットを生じない。

【０２５６】しかも、受光部２０ｃ乃至２０ｅと受光部
２０ｊ乃至２０ｌは、ｚ軸に平行な分割線が存在しない
ため、フォーカス誤差信号も影響を受けない。

【０２５７】グレーティング２１ｊは、ｘ方向あるいは
ｙ方向にずれても、領域に分割されていないため、トラ
ックオフセットもフォーカスオフセットも生じない。

【０２５８】また、グレーティング２１ｊにおいては、
温度変化等によりレーザダイオードチップ１の発振波長
が変化すると、回折光の回折角が変化し、ビームスポッ
ト２０ｑｂと２０ｑｃとビームスポット２０ｒｂと２０
ｒｃがｚ方向にずれるが、本実施形態においては、ビー
ムスポット２０ｑｂと２０ｑｃとビームスポット２０ｒ
ｂと２０ｒｃのいずれもｚ方向に複数の受光部を跨いで
いないため、回折角の変化による影響を受けない。

【０２５９】プリズム２１の第１内面２１ｅと第２内面
２１ｆは、いずれも第１外面２１ａに対して４５度の角
度をなし、しかも、フォトダイオードチップ２０は第１
外面２１ａに対して９０度の角度をなしている。このた
め、たとえ、サブマウント２の厚さが設計と異なり、レ
ーザダイオードチップ１の発光点がフォトダイオードチ
ップ２０に対してｙ方向にずれても、レーザダイオード
チップ１とフォトダイオードチップ２０の光軸方向の相
対的な位置は変化することがなく、このずれによるフォ
ーカスオフセットを生じない。

【０２６０】本実施形態においては、第１内面２１ｅと
リア受光部２０ｂとの間の光路長をａ、第２内面２１ｆ
とフロント受光部２０ｉとの間の光路長をｂ、第１内面
２１ｅと第２内面２１ｆとの間の光路長をｃとすれば、
レーザダイオードチップ１は、レーザダイオードチップ
１と第１内面２１ｅとの間の光路長が（ａ＋ｂ−ｃ）／
２となるように配置されるため、媒体がレンズの集光点
にあるとき、媒体で反射された光は、フロント受光部２
０ｉの後方、リア受光部２０ｂの前方、光路長がｌ＝
（ａ−ｂ＋ｃ）／２なる点に集光する。ゆえに、レーザ
ダイオードチップ１の出射光の光軸とフォトダイオード
チップ２０の受光面２０ａの光路長ａは、（２ｌ＋ｂ−
ｃ）となる。

【０２６１】これに対して、第１の従来例に係る光ヘッ
ドは、第１内面１０４ｅとリア受光部１０３ｂとの間の
光路長をａ、第２内面１０４ｆとフロント受光部１０３
ｆとの間の光路長をｂ、第１内面１０４ｅと第２内面１
０４ｆとの間の光路長をｃとすれば、レーザダイオード
チップ１０１の出射光の光軸とフォトダイオードチップ
１０３の受光面１０３ａの光路長（ｃ＋ａ）は、ｃ＋ａ
＝２ｆ＋ｂとなる。

【０２６２】ここで、フォーカス誤差信号の感度は、低
すぎるとサーボにより媒体をレンズの焦点深度内に保持
することが困難になり、高すぎると光ヘッドの組立のト
レランスが小さくなる。このため、最適値が存在する
が、この最適値はｌやｆの値で決まる。フォーカス誤差
信号の感度が同じになるｌ＝ｆの条件の下において、本
実施形態を第１の従来例に係る光ヘッドと比較すると、
本実施形態の方が薄くなる。

【０２６３】また、本実施形態は、例えば、グレーティ
ング２１ｊの回折効率が２５％を越えるとき、受光部２
０ｈと２０ｏで受光される光量が媒体で反射された光の
２５％を越えるため、記録再生信号の品質を高くするこ
とができる。

【０２６４】さらに、本実施形態は、領域に分割されて
いない回折素子であるグレーティング２１ｊを用いるこ
とにより、多数のビームスポットが形成されない。この
ため、受光面が受光部で覆い尽くされて媒体の疵による
迷光が混入すること、受光部同士の間隔が広がることで
回折素子の格子間隔が狭くなり、回折素子の生産性が低
下すること、光源波長変動に対する耐性が低下すること
を防止することが可能になっている。

【０２６５】本実施形態においては、フォーカス誤差信
号ＦＥ２０がビームスポット２０ｑａと２０ｒａのｚ方
向におけるサイズの変化として検出されており、トラッ
ク誤差信号成分がビームスポット２０ｑａと２０ｒａの
ｘ方向における光量分布の変化として表れるため、フォ
ーカス誤差信号ＦＥ２０にトラック誤差信号成分が混入
しにくい。

【０２６６】本実施形態においては、従来の光ヘッドの
ようにフォトダイオードチップ２０を他のフォトダイオ
ードチップに置き換えることにより、フォーカス誤差信
号やトラック誤差信号、記録再生信号の検出方法を変え
ることも可能である。

【０２６７】（第４の実施形態の実施例）グレーティン
グ２１ｊとしては、例えば、ニオブ酸リチウム結晶にプ
ロトン交換の有無により格子状の縞を形成した素子を用
いることができる。これは、ニオブ酸リチウム結晶にプ
ロトン交換を施すと屈折率楕円体が歪むことを利用した
ものである。プロトン交換した部分に積層した誘電体膜
のプロトン交換していない部分に対する位相差を、ｙ方
向に偏光した光に対してはπラジアンの偶数倍に調整
し、ｘ方向に偏光した光に対しては適切な値に調整する
ことによって、ｙ方向に偏光した光を透過させ、ｘ方向
に偏光した光を回折および透過させることができる。

【０２６８】図１６に示す実施形態においては、サブマ
ウント２をリードフレーム５に固定しているが、図５に
示した第１の実施形態の実施例と同様の構成を採れば、
サブマウントをフォトダイオードチップ上に固定するこ
とができる。

【０２６９】ボンディングワイヤー６は、レーザダイオ
ードチップ１とリードフレーム５との間を接続するもの
の他に、フォトダイオードチップ２０とリードフレーム
５とを電気的に接続するものが代表的に図示されている
が、ボンディングワイヤー６の使用箇所はこれには限定
されない。

【０２７０】図１６に示す実施形態の場合においては、
フォトダイオードチップ２０はプリズム２１とリードフ
レーム５との間に挟まれているため、フォトダイオード
チップ２０を最後に固定することはできないが、図６に
示した第１の実施形態の実施例と同様の構成を採ること
により、フォトダイオードチップ２０を最後に固定する
ことが可能になる。

【０２７１】本実施形態に用いるレンズとしては、例え
ば、１個の有限系レンズでもよいし、あるいは、コリメ
ートレンズとオブジェクティブレンズなどの組み合わせ
レンズでもよい。組み合わせレンズを用いる場合、コリ
メートレンズとオブジェクティブレンズの間にビームス
プリッタを挿入し、レーザダイオードチップから媒体に
向かう光や、媒体からフォトダイオードチップに向かう
光を分離すれば、媒体がオブジェクティブレンズの集光
点にあるとき、これらの光は平行光になるため、その取
り扱いが容易になる。

【０２７２】媒体は、その形状として光ディスクや光テ
ープなどが考えられ、その材質として相変化物質や光磁
気物質などが考えられる。

【０２７３】（第５の実施形態）本発明に係る光ヘッド
の第５の実施形態を図２０乃至図２２に示す。図２０は
本実施形態に係る光ヘッドの正面図、図２１は本実施形
態におけるプリズムの正面図、図２２は本実施形態にお
けるフォトダイオードチップの平面図、図２３は本実施
形態におけるホログラムの右側面図である。

【０２７４】本実施形態に係る光ヘッドは、レーザダイ
オードチップ１と、レーザダイオードチップ１を載置
し、レーザダイオードチップ１を所定の高さに固定する
サブマウント２と、レーザダイオードチップ１から出射
された光を媒体（図示せず）に集光させるレンズ（図示
せず）と、媒体で反射された光をレーザダイオードチッ
プ１からレンズへ向かう光の光軸から分離する光分離手
段としてのプリズム２３と、プリズム２３で分離された
光を受光するフォトダイオードチップ２２と、プリズム
２３の第３外面２３ｃに対向して配置されている回折素
子としてのホログラム２３ｊと、ホログラム２３ｊに隣
接して配置されている四半波長板２３ｉと、プリズム２
３の上面上に配置されている反射鏡２３ｋと、サブマウ
ント２とフォトダイオードチップ２２とを搭載している
リードフレーム５と、を備えている。

【０２７５】光分離手段としてのプリズム２３は、図２
１に示すように、相互に平行な第１側面２３ｇ及び第２
側面２３ｈと、第１側面２３ｇ及び第２側面２３ｈの双
方にそれぞれ直交する第１外面２３ａ、第２外面２３
ｂ、第３外面２３ｃ及び第４外面２３ｄで囲まれた四角
柱形状を呈している。第１外面２３ａと第３外面２３ｃ
は相互に平行であり、また、第２外面２３ｂは第１外面
２３ａに直交し、第２外面２３ｂと第４外面２３ｄは相
互に平行である。

【０２７６】さらに、プリズム２３は、第１側面２３ｇ
及び第２側面２３ｈに直交し、第１外面２３ａに対して
４５度の角度で傾斜する相互に平行な第１内面２３ｅと
第２内面２３ｆとを有している。

【０２７７】ホログラム２３ｊには、図２３に示すよう
に、レーザダイオードチップ１の出射光の波長と同じ程
度の間隔で並んだ曲線群で、＋１次回折光の集光点を透
過光の集光点に対してｍ（ｍは、ｍ＞０なる任意の実
数）だけ前方に近づける、すなわち、−１次回折光の集
光点を透過光の集光点に対してｍだけ後方に遠ざける格
子状の縞が形成されている。ホログラム２３ｊは、プリ
ズム２３に一体化させることは必ずしも必要ではなく、
プリズム２３と四半波長板２３ｉとの間の光路上であれ
ば、任意の位置に設置することができる。

【０２７８】四半波長板２３ｉは、プリズム２３のホロ
グラム２３ｊから出射する光を直線偏光から円偏光に変
換し、あるいは、媒体から反射されてきた光を円偏光か
ら元の向きに直交する向きの直線偏光に変換する。四半
波長板２３ｉは、プリズム２３に一体化させることは必
ずしも必要ではなく、ホログラム２３ｊと媒体との間の
光路上であれば、任意の位置に設置することができる。

【０２７９】フォトダイオードチップ２２は、第２外面
２３ｂに平行な受光面２２ａを有し、この受光面２２ａ
には、図２２に示すように、リア受光部２２ｂとフロン
ト受光部２２ｋとモニター受光部２２ｔとが設けられて
いる。

【０２８０】レーザダイオードチップ１から出射された
光は、その一部がプリズム２３の第１内面２３ｅで反射
され、反射鏡２３ｋで反射され、フォトダイオードチッ
プ２２上にビームスポット２２ｗを形成する。モニター
受光部２２ｔはビームスポット２２ｗに対応して設けら
れている。

【０２８１】反射鏡２３ｋは、ｚ軸方向に均一な凹面鏡
であるため、作製と取り付けが非常に容易である。しか
し、反射鏡２３ｋは、ｚ軸方向にのみ集光作用を有し、
ｘ軸方向に集光作用を有さないため、ビームスポット２
２ｗがｘ軸方向に広い形状となる。このため、反射鏡２
３ｋをｘ軸方向にも凹面構造を有するように構成するこ
とによって、ｘ軸方向にも集光することが可能になる。

【０２８２】反射鏡２３ｋは、プリズム２３に一体化さ
せることは必ずしも必要ではないが、一体化すれば、位
置あわせを行うことが容易になる。

【０２８３】また、反射鏡２３ｋは、第一乃至第三の実
施形態における回折型集光素子と置き換えることができ
る。

【０２８４】媒体で反射された光は、プリズム２３を通
過して、以下のようにフォトダイオードチップ２２に到
達する。

【０２８５】第１内面２３ｅで反射され、さらに、第２
内面２３ｆで反射され、再び、第１内面２３ｅで反射さ
れた光はフォトダイオードチップ２２上にビームスポッ
ト２２ｕａ、２２ｕｂ、２２ｕｃを形成する。第１内面
２３ｅで反射され、さらに、第２内面２３ｆを透過した
光はフォトダイオードチップ２２上にビームスポット２
２ｖａ、２２ｖｂ、２２ｖｃを形成する。リア受光部２
２ｂとフロント受光部２２ｋはそれぞれビームスポット
２２ｕａ乃至２２うｃとビームスポット２２ｖａ乃至２
２ｖｃに対応して設けられている。ビームスポット２２
ｕａ、２２ｕｃ、２２ｖａ、２２ｖｃはホログラム２３
ｊの回折光により形成される。

【０２８６】ホログラム２３ｊには、レーザダイオード
チップ１の発光点に点光源ａを配置し、媒体がレンズの
集光点にあるときにホログラム２３ｊの＋１次回折光を
集光させたい点に点光源ｂを配置したとき、線光源ａの
出射光と、第１内面２３ｅと第２内面２３ｆで反射さ
れ、さらに、再び、第１内面２３ｅで反射された点光源
ｂの出射光が形成する干渉縞が形成されている。

【０２８７】図２２に示すように、フロント受光部２２
ｋは、媒体のラジアル方向に光学的に平行な２本の分割
線により区画された３個の受光部２２ｌ、２２ｍ、２２
ｎと、媒体のタンジェンシャル方向とラジアル方向に光
学的に平行な２つの分割線により区画された４個の受光
部２２ｏ、２２ｐ、２２ｑ、２２ｒと、受光部２２ｓで
構成されており、同様に、リア受光部２２ｂは、媒体の
ラジアル方向に光学的に平行な２本の分割線により区画
された３個の受光部２２ｃ、２２ｄ、２２ｅと、媒体の
タンジェンシャル方向とラジアル方向に光学的に平行な
２つの分割線により区画された４個の受光部２２ｆ、２
２ｇ、２２ｈ、２２ｉと、受光部２２ｊで構成されてい
る。

【０２８８】さらに、第１内面２３ｅとリア受光部２２
ｂとの間の光路長をａ、第２内面２３ｆとフロント受光
部２２ｋとの間の光路長をｂ、第１内面２３ｅと第２内
面２３ｆとの間の光路長をｃとすれば、レーザダイオー
ドチップ１は、レーザダイオードチップ１と第１内面２
３ｅとの間の光路長が（ａ＋ｂ＋３ｃ）／２となるよう
に配置されている。

【０２８９】本実施形態に係る光ヘッドは次のように動
作する。

【０２９０】レーザダイオードチップ１から出射され、
ｙ方向に偏光した光は、第１外面２３ａに光軸が垂直に
なるようにプリズム２３に入射し、第１内面２３ｅで数
％が反射されるが、ほとんどが透過し、第３外面２３ｃ
から光軸が垂直になるようにプリズム２３を出射する。
第１内面２３ｅで反射された数％の光は、第４外面２３
ｄからプリズム２３を出射し、反射鏡２３ｋで反射さ
れ、再び、第４外面２３ｄからプリズム２３に入射し、
第１内面２３ｅと第２内面２３ｆをほとんどが透過し、
第２外面２３ｂを出射し、フォトダイオードチップ２２
に入射し、モニター受光部２２ｔで受光される。

【０２９１】レーザダイオードチップ１の出射光量は、
経時劣化や温度変化等により変化するが、モニター受光
部２２ｔで検出される信号により所望の値に制御するこ
とができる。サブマウント２に受光部を設ければ、レー
ザダイオードチップ１の後側から出射される光の光量を
検出できるが、光ヘッドが稼動している間に前後の出射
光の光量の相関関係が変化してしまうことがあるため、
実際の記録再生に用いる前側から出射される光の光量を
検出することが望ましい。

【０２９２】反射鏡２３ｋの位置に反射鏡２３ｋの代わ
りにフォトダイオードチップを設置することも可能であ
る。

【０２９３】反射鏡２３ｋは、封入することにより、光
ヘッドを湿気や塵から守るパッケージに一体化すれば、
光ヘッドの薄形化の支障にはならない。

【０２９４】ホログラム２３ｊを透過した光は、四半波
長板２３ｉで円偏光に変換され、レンズ（図示せず）で
媒体に集光される。媒体で反射された光は、同じ光路を
逆向きに進み、四半波長板２３ｉでｘ方向に偏光した光
に変換されて、ホログラム２３ｊで回折光と透過光に生
成される。回折光と透過光は、第１内面２３ｅで反射さ
れ、第２内面２３ｆで光量の半分が反射され、光量の半
分が第２内面２３ｆを透過する。第２内面２３ｆで反射
された光は、第１内面２３ｅで再び反射され、第２外面
２３ｂを出射し、フォトダイオードチップ２２に入射
し、リア受光部２２ｂで受光される。第１内面２３ｅで
反射された後、第２内面２３ｆを透過した光は、第２外
面２３ｂを出射し、フォトダイオードチップ２２に入射
し、フロント受光部２２ｋで受光される。

【０２９５】フォトダイオードチップ２２に形成された
受光部２２ｂ乃至２２ｓにおいて検出される信号Ｓ２２
ｂ乃至Ｓ２２ｓを用いて、フォーカス誤差信号ＦＥ２２
は、次式に従って算出される。

【０２９６】ＦＥ２２＝（Ｓ２２ｃ−Ｓ２２ｄ＋Ｓ２２
ｅ）−（Ｓ２２ｌ−Ｓ２２ｍ＋Ｓ２２ｎ） トラック誤差信号ＴＥ２２は、プッシュプル法により、
次式に従って算出される。

【０２９７】ＴＥ２２＝（Ｓ２２ｆ＋Ｓ２２ｈ＋Ｓ２２
ｐ＋Ｓ２２ｒ）−（Ｓ２２ｇ＋Ｓ２２ｉ＋Ｓ２２ｏ＋Ｓ
２２ｑ） また、トラック誤差信号ＴＥ２２は、位相差法やヘテロ
ダイン法などにより、次式に従って算出される。

【０２９８】ＴＥ２２＝「（Ｓ２２ｆ＋Ｓ２２ｉ＋Ｓ２
２ｏ＋Ｓ２２ｒ）と（Ｓ２２ｇ＋Ｓ２２ｈ＋Ｓ２２ｐ＋
Ｓ２２ｑ）の位相差」 記録再生信号は、（Ｓ２２ｊ＋Ｓ２２ｓ）として算出さ
れる。

【０２９９】本実施形態においては、レーザダイオード
チップ１やフォトダイオードチップ２２が組み立て誤差
により相対的にｘ方向にずれる場合でも、ビームスポッ
ト２２ｕｂと２２ｖｂが均等にずれるため、トラックオ
フセットを生じない。しかも、受光部２２ｃ乃至２２ｅ
と受光部２２ｌ乃至２２ｎは、ｚ軸に平行な分割線が存
在しないため、フォーカス誤差信号も影響を受けない。

【０３００】ホログラム２３ｊにおいては、温度変化等
によりレーザダイオードチップ１の発振波長が変化する
と、回折光の回折角が変化し、ビームスポット２２ｕａ
と２２ｕｃとビームスポット２２ｖａと２２ｖｃがｘ方
向にずれるが、本実施形態においては、ビームスポット
２２ｕａと２２ｕｃとビームスポット２２ｖａと２２ｖ
ｃのいずれもｘ方向に複数の受光部を跨いでいないた
め、回折角の変化による影響を受けない。

【０３０１】プリズム２３の第１内面２３ｅと第２内面
２３ｆは、いずれも第１外面２３ａに対して４５度の角
度をなし、しかも、フォトダイオードチップ２２は第１
外面２３ａに対して９０度の角度をなしている。このた
め、たとえサブマウント２の厚さが設計と異なり、レー
ザダイオードチップ１の発光点がフォトダイオードチッ
プ２２に対してｙ方向にずれても、レーザダイオードチ
ップ１とフォトダイオードチップ２２の光軸方向の相対
的な位置は変化することがなく、このずれによるフォー
カスオフセットを生じない。

【０３０２】媒体がレンズの集光点にあるとき、媒体で
反射され、ホログラム２３ｊを透過した光とホログラム
２３ｊで回折された光の光路の模式図を図２４に示す。
本実施形態は、第１内面２３ｅとリア受光部２２ｂとの
間の光路長をａ、第２内面２３ｆとフロント受光部２２
ｋとの間の光路長をｂ、第１内面２３ｅと第２内面２３
ｆとの間の光路長をｃとすれば、レーザダイオードチッ
プ１は、レーザダイオードチップ１と第１内面２３ｅと
の間の光路長が（ａ＋ｂ＋３ｃ）／２となるように配置
される。

【０３０３】このため、媒体がレンズの集光点にあると
き、媒体で反射され、ホログラム２３ｊを透過した光
は、フロント受光部２２ｋの後方、リア受光部２２ｂの
前方、光路長がｎ＝（ａ−ｂ＋ｃ）／２なる点に集光
し、ホログラム２３ｊで回折された＋１次光は、フロン
ト受光部２２ｋの後方の光路長がｏ＝ｎ−ｍなる点、す
なわち、リア受光部２２ｂの前方の光路長がｐ＝ｎ＋ｍ
なる点に集光し、ホログラム２３ｊで回折された−１次
光は、フロント受光部２２ｋの後方の光路長がｐ＝ｎ＋
ｍなる点、すなわち、リア受光部２２ｂの前方の光路長
がｏ＝ｎ−ｍなる点に集光する。ゆえに、レーザダイオ
ードチップ１の出射光の光軸とフォトダイオードチップ
２２の受光面２２ａの光路長（ｃ＋ａ）は、ｃ＋ａ＝２
（ｐ−ｍ）＋ｂとなる。

【０３０４】これに対して、第１の従来例に係る光ヘッ
ドにおいては、第１内面１０４ｅとリア受光部１０３ｂ
との間の光路長をａ、第２内面１０４ｆとフロント受光
部１０３ｆとの間の光路長をｂ、第１内面１０４ｅと第
２内面１０４ｆとの間の光路長をｃとすれば、レーザダ
イオードチップ１０１の出射光の光軸とフォトダイオー
ドチップ１０３の受光面１０３ａの光路長（ｃ＋ａ）
は、ｃ＋ａ＝２ｆ＋ｂとなる。

【０３０５】ここで、フォーカス誤差信号の感度は、低
すぎるとサーボにより媒体をレンズの焦点深度内に保持
することが困難になり、高すぎると光ヘッドの組立のト
レランスが小さくなる。このため、最適値が存在する
が、この最適値はｐやｆの値で決まる。フォーカス誤差
信号の感度が同じになるｐ＝ｆの条件の下において、本
実施形態を第１の従来例に係る光ヘッドと比較すると、
本実施形態の方が薄くなる。

【０３０６】図２４は、本実施形態において、媒体がレ
ンズの集光点にあるとき、媒体で反射され、ホログラム
２３ｊを透過した光とホログラム２３ｊで回折された光
の光路を示す。図２４は、ｍ＜ｎの場合を図示している
が、ｍ≧ｎの場合を排除するものではない。

【０３０７】また、本実施形態は、例えば、ホログラム
２３ｊの回折効率が２５％を越えるとき、受光部２２ｊ
と２２ｓで受光される光量が媒体で反射された光の２５
％を越えるため、記録再生信号の品質が高まる。

【０３０８】さらに、本実施形態においては、ビームス
ポット２２ｕｃと２２ｖａが小さな円になるため、受光
部２２ｊと２２ｓを小さく形成でき、ゆえに、たとえ、
フォトダイオードチップ２２にアンプを形成しても、必
要な周波数の信号を検出することができるため、高速再
生を行うことができる。

【０３０９】さらに、本実施形態は、領域に分割されて
いない回折素子であるホログラム２３ｊを用いるため、
多数のビームスポットが形成されない。このため、受光
面が受光部で覆い尽くされて媒体の疵による迷光が混入
することや、受光部同士の間隔が広がることで回折素子
の格子間隔が狭くなり、回折素子の生産性が低下するこ
と、光源波長変動に対する耐性が低下することを防止す
ることができる。

【０３１０】本実施形態においては、フォーカス誤差信
号ＦＥ２２がビームスポット２２ｕａと２２ｖｃのｚ方
向におけるサイズの変化として検出されており、トラッ
ク誤差信号成分がビームスポット２２ｕａと２２ｖｃの
ｘ方向における光量分布の変化として表れるため、フォ
ーカス誤差信号ＦＥ２２にトラック誤差信号成分が混入
しにくい。

【０３１１】本実施形態においては、従来の光ヘッドの
ようにフォトダイオードチップ２２を他のフォトダイオ
ードチップに置き換えることにより、フォーカス誤差信
号やトラック誤差信号、記録再生信号の検出方法を変え
ることも可能である。

【０３１２】（第５の実施形態の実施例）ホログラム２
３ｊとしては、例えば、ニオブ酸リチウム結晶にプロト
ン交換の有無により格子状の縞を形成した素子を用いる
ことができる。これは、ニオブ酸リチウム結晶にプロト
ン交換を施すと屈折率楕円体が歪むことを利用したもの
である。プロトン交換した部分に積層した誘電体膜のプ
ロトン交換していない部分に対する位相差を、ｙ方向に
偏光した光に対してはπラジアンの偶数倍に調整し、ｘ
方向に偏光した光に対しては適切な値に調整することに
よって、ｙ方向に偏光した光を透過させ、ｘ方向に偏光
した光を回折および透過させることができる。

【０３１３】図２０に示す実施例は、サブマウント２を
リードフレーム５に固定しているが、図５に示した第１
の実施形態の実施例と同様の構成を採れば、サブマウン
トをフォトダイオードチップに固定できる。ボンディン
グワイヤー６は、レーザダイオードチップ１とリードフ
レーム５、フォトダイオードチップ２２とリードフレー
ム５を電気的に接続しているが、代表的なものだけを図
示している。

【０３１４】図２０に示す実施形態においては、フォト
ダイオードチップ２２はプリズム２３とリードフレーム
５との間に挟まれているため、フォトダイオードチップ
２２を最後に固定することはできないが、図６に示した
第１の実施形態の実施例と同様の構成を採ることによ
り、フォトダイオードチップ２２を最後に固定すること
ができる。

【０３１５】本実施形態に用いるレンズとしては、例え
ば、１個の有限系レンズでもよいし、あるいは、コリメ
ートレンズとオブジェクティブレンズなどの組み合わせ
レンズでもよい。組み合わせレンズを用いる場合、コリ
メートレンズとオブジェクティブレンズの間にビームス
プリッタを挿入し、レーザダイオードチップから媒体に
向かう光や、媒体からフォトダイオードチップに向かう
光を分離すれば、媒体がオブジェクティブレンズの集光
点にあるとき、これらの光は平行光になるため、その取
り扱いが容易になる。

【０３１６】媒体は、その形状として光ディスクや光テ
ープなどが考えられ、その材質として相変化物質や光磁
気物質などが考えられる。

【０３１７】

【発明の効果】第１の効果は、光ヘッドを薄くすること
ができることである。

【０３１８】その理由は、第１の従来例に係る光ヘッド
の場合、第１内面１０４ｅとリア受光部１０３ｂとの間
の光路長をａ、第２内面１０４ｆとフロント受光部１０
３ｆとの間の光路長をｂ、第１内面１０４ｅと第２内面
１０４ｆとの間の光路長をｃ、媒体がレンズの集光点に
あるときに媒体で反射された光が集光する点と、フロン
ト受光部１０３ｆやリア受光部１０３ｂとの間の光路長
をｆとすれば、レーザダイオードチップ１０１の出射光
の光軸とフォトダイオードチップ１０３の受光面１０３
ａの光路長（ｃ＋ａ）は、ｃ＋ａ＝２ｆ＋ｂとなるた
め、光ヘッドが厚くなる。

【０３１９】これに対して、請求項１または３に係る光
ヘッドの場合、第１内面とリア受光部との間の光路長を
ａ、第２内面とフロント受光部との間の光路長をｂ、第
１内面と第２内面との間の光路長をｃとすれば、レーザ
ダイオードチップは、レーザダイオードチップと第１内
面との間の光路長が（ａ＋ｂ＋ｃ）／２となるように配
置されるため、媒体がレンズの集光点にあるとき、媒体
で反射された光は、フロント受光部の後方、リア受光部
の前方、光路長がｈ＝（ａ−ｂ＋３ｃ）／２なる点に集
光する。従って、レーザダイオードチップの出射光の光
軸とフォトダイオードチップの受光面の光路長（ｃ＋
ａ）は、（２ｈ＋２ａ＋ｂ）／３すなわち（２ｈ＋ｂ）
−２（２ｈ−ａ＋ｂ）／３となるが、一般に、２ｈ−ａ
＋ｂ＞０であるため、フォーカス誤差信号の感度が同じ
になるｈ＝ｆの条件の下では、本発明に係る光ヘッドの
方が薄くなるためである。

【０３２０】請求項２に係る光ヘッドの場合、第１内面
とリア受光部との間の光路長をａ、第２内面とフロント
受光部との間の光路長をｂ、第１内面と第２内面との間
の光路長をｃとすれば、レーザダイオードチップは、レ
ーザダイオードチップと第１内面との間の光路長ｅがｅ
≠（ａ＋ｂ＋ｃ）／２ かつ （ｂ−ｃ）＜ｅ＜（ａ＋
２ｃ）となるように配置されるため、媒体がレンズの集
光点にあるとき、媒体で反射された光は、フロント受光
部の後方の光路長がｉ＝ｅ−ｂ＋ｃなる点と、リア受光
部の前方の光路長がｊ＝−ｅ＋ａ＋２ｃなる点に集光す
る。従って、レーザダイオードチップの出射光の光軸と
フォトダイオードチップの受光面の光路長（ｃ＋ａ）
は、（ｉ＋ｊ＋２ａ＋ｂ）／３すなわち（ｉ＋ｊ＋ｂ）
−２（ｉ＋ｊ−ａ＋ｂ）／３となるが、一般に、ｉ＋ｊ
−ａ＋ｂ＞０であるため、フォーカス誤差信号の感度が
同じになる（ｉ＋ｊ）／２＝ｆの条件の下では、本発明
に係る光ヘッドが薄くなるためである。

【０３２１】請求項６に係る光ヘッドの場合、第１内面
とリア受光部との間の光路長をａ、第２内面とフロント
受光部との間の光路長をｂ、第１内面と第２内面との間
の光路長をｃとすれば、レーザダイオードチップは、レ
ーザダイオードチップと第１内面との間の光路長が（ａ
＋ｂ−ｃ）／２となるように配置されるため、媒体がレ
ンズの集光点にあるとき、媒体で反射された光は、フロ
ント受光部の後方、リア受光部の前方、光路長がｌ＝
（ａ−ｂ＋ｃ）／２なる点に集光する。従って、レーザ
ダイオードチップの出射光の光軸とフォトダイオードチ
ップの受光面の光路長ａは、２ｌ＋ｂ−ｃとなり、フォ
ーカス誤差信号の感度が同じになるｌ＝ｆの条件の下で
は、本発明に係る光ヘッドの方が薄くなるためである。

【０３２２】請求項８に係る光ヘッドの場合、第１内面
とリア受光部との間の光路長をａ、第２内面とフロント
受光部との間の光路長をｂ、第１内面と第２内面との間
の光路長をｃとすれば、レーザダイオードチップは、レ
ーザダイオードチップと第１内面との間の光路長が（ａ
＋ｂ＋３ｃ）／２となるように配置される。このため、
媒体がレンズの集光点にあるとき、媒体で反射され、ホ
ログラム２３ｊを透過した光は、フロント受光部の後
方、リア受光部の前方、光路長がｎ＝（ａ−ｂ＋ｃ）／
２なる点に集光し、ホログラム２３ｊで回折された＋１
次光は、フロント受光部の後方の光路長がｏ＝ｎ−ｍな
る点、すなわち、リア受光部の前方の光路長がｐ＝ｎ＋
ｍなる点に集光し、ホログラム２３ｊで回折された−１
次光は、フロント受光部の後方の光路長がｐ＝ｎ＋ｍな
る点、すなわち、リア受光部の前方の光路長がｏ＝ｎ−
ｍなる点に集光する。従って、レーザダイオードチップ
の出射光の光軸とフォトダイオードチップの受光面の光
路長（ｃ＋ａ）は、２（ｐ−ｍ）＋ｂとなり、フォーカ
ス誤差信号の感度が同じになるｐ＝ｆの条件の下では、
本発明に係る光ヘッドの方が薄くなるためである。

【０３２３】第２の効果は、記録再生信号の品質が高い
ということである。

【０３２４】その理由は、請求項１乃至４の何れか一項
に記載の光ヘッドの場合、中央受光部で受光される光量
は、媒体で反射された光の（１００−δ）２／１００％
となるが、請求項５に係る光ヘッドの場合、δがδ＜５
０に設定されるため、中央受光部で受光される光量が媒
体で反射された光の２５％を越えるためである。

【０３２５】第３の効果は、価格が低いということであ
る。

【０３２６】その理由は、請求項１と請求項２に係る光
ヘッドの場合、高価格の回折素子を用いる必要がなく、
その回折素子を実装する手間も必要ないためである。

【０３２７】第４の効果は、媒体の疵による迷光が混入
せず、回折素子の生産性が上昇し、光源波長変動に対す
る耐性が上昇することである。

【０３２８】その理由は、請求項６と請求項７に係る光
ヘッドの場合、フロント受光部やリア受光部がニアフィ
ールドでなくファーフィールドに設置されるため、ビー
ムスポットが点にならないが、領域に分割されていない
回折素子を用いているため、多数のビームスポットを生
じないためである。このため、受光面が受光部で覆い尽
くされることで媒体の疵による迷光が混入したり、受光
部同士の間隔が広がることで回折素子の格子間隔が狭く
なり、回折素子の生産性が低下したり、光源波長変動に
対する耐性が低下したりということがない。

【０３２９】第５の効果は、高速再生できることであ
る。

【０３３０】その理由は、請求項１乃至３の何れか一項
に記載の光ヘッドの場合、媒体がレンズの集光点にある
とき、中央受光部が媒体で反射された光の集光点の近傍
にあるため、あるいは、請求項８に係る光ヘッドの場
合、回折素子は、自分自身が発生させる回折光に関し
て、一方の符号の次数の回折光に収束作用を与え、もう
一方の符号の次数の回折光に発散作用を与えるため、受
光部の面積を狭くすることができるためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ヘッドの正面
図である。

【図２】本発明の第１の実施形態におけるプリズムの正
面図である。

【図３】本発明の第１の実施形態におけるフォトダイオ
ードチップの平面図である。

【図４】本発明の第１の実施形態における回折型集光素
子の斜視図である。

【図５】本発明に係る光ヘッドの第１の実施形態におけ
る一実施例を示す正面図である。

【図６】本発明に係る光ヘッドの第１の実施形態におけ
る他の実施例を示す正面図である。

【図７】本発明の第２の実施形態に係る光ヘッドの正面
図である。

【図８】本発明の第２の実施形態におけるプリズムの正
面図である。

【図９】本発明の第２の実施形態におけるフォトダイオ
ードチップの平面図である。

【図１０】本発明の第２の実施形態における回折型集光
素子の斜視図である。

【図１１】本発明の第３の実施形態に係る光ヘッドの正
面図である。

【図１２】本発明の第３の実施形態におけるプリズムの
正面図である。

【図１３】本発明の第３の実施形態におけるフォトダイ
オードチップの平面図である。

【図１４】本発明の第３の実施形態における回折型集光
素子の斜視図である。

【図１５】本発明の第３の実施形態における４分割グレ
ーティングの右側面図である。

【図１６】本発明の第４の実施形態に係る光ヘッドの正
面図である。

【図１７】本発明の第４の実施形態におけるプリズムの
正面図である。

【図１８】本発明の第４の実施形態におけるフォトダイ
オードチップの平面図である。

【図１９】本発明の第４の実施形態におけるグレーティ
ングの右側面図である。

【図２０】本発明の第５の実施形態に係る光ヘッドの正
面図である。

【図２１】本発明の第５の実施形態におけるプリズムの
正面図である。

【図２２】本発明の第５の実施形態におけるフォトダイ
オードチップの平面図である。

【図２３】本発明の第５の実施形態におけるホログラム
の右側面図である。

【図２４】本発明に係る光ヘッドの第５の実施形態にお
いて、媒体がレンズの集光点にあるとき、媒体で反射さ
れ、ホログラム２３ｊを透過した光とホログラム２３ｊ
で回折された光の光路の模式図である。

【図２５】第１の従来例に係る光ヘッドの正面図であ
る。

【図２６】第１の従来例に係る光ヘッドの平面図であ
る。

【図２７】第１の従来例に係る光ヘッドを構成するフォ
トダイオードチップの平面図である。

【図２８】第２の従来例に係る光ヘッドの正面図であ
る。

【図２９】第２の従来例に係る光ヘッドの平面図であ
る。

【図３０】第２の従来例に係る光ヘッドを構成する２分
割グレーティングの平面図である。

【図３１】第２の従来例に係る光ヘッドを構成するフォ
トダイオードチップの平面図である。

【符号の説明】

１ レーザダイオードチップ ２、７、９ サブマウント ３、８、１４、１８、２０、２２ フォトダイオードチ
ップ ３ａ、１４ａ、１８ａ、２０ａ、２２ａ 受光面 ３ｂ、１４ｂ、１８ｂ、２０ｂ、２２ｂ リア受光部 ３ｃ〜３ｈ、３ｊ〜３ｏ、１４ｃ〜１４ｅ、１４ｇ〜１
４ｉ、１４ｋ〜１４ｎ受光部 １８ｃ〜１８ｅ、１８ｇ〜１８ｉ、１８ｋ〜１８ｎ 受
光部 ２０ｃ〜２０ｈ、２０ｊ〜２０ｏ、２２ｃ〜２２ｊ、２
２ｌ〜２２ｓ 受光部 ３ｉ、１４ｆ、１８ｆ、２０ｉ、２２ｋ フロント受光
部 ３ｐ、１４ｊ、１８ｊ 中央受光部 ３ｑ、１４ｏ、１８ｏ、２０ｐ、２２ｔ モニター受光
部 ３ｒ〜３ｕ、１４ｐ〜１４ｓ、１８ｐａ〜１８ｓ ビー
ムスポット ２０ｑａ〜２０ｓ、２２ｕａ〜２２ｗ ビームスポット ４、１５、１９、２１、２３ プリズム ４ａ、１５ａ、１９ａ、２１ａ、２３ａ 第１外面４
ｂ、１５ｂ、１９ｂ、２１ｂ、２３ｂ 第２外面 ４ｃ、１５ｃ、１９ｃ、２１ｃ、２３ｃ 第３外面 ４ｄ、１５ｄ、１９ｄ、２１ｄ、２３ｄ 第４外面 ４ｅ、１５ｅ、１９ｅ、２１ｅ、２３ｅ 第１内面 ４ｆ、１５ｆ、１９ｆ、２１ｆ、２３ｆ 第２内面 ４ｇ、１５ｇ、１９ｇ、２１ｇ、２３ｇ 第１側面 ４ｈ、１５ｈ、１９ｈ、２１ｈ、２３ｈ 第２側面 ４ｉ、１５ｉ、１９ｉ、２１ｉ、２３ｉ 四半波長板 ４ｊ、１５ｊ、１９ｊ 回折型集光素子 ４ｊａ、４ｊｂ、１５ｊａ、１５ｊｂ、１９ｊａ、１９
ｊｂ 領域 １９ｋ ４分割グレーティング １９ｋａ〜１９ｋｄ 領域 ２１ｊ グレーティング ２３ｊ ホログラム ２１ｋ、２３ｋ 反射鏡 ５、１６ リードフレーム ６、１３、１７ ボンディングワイヤー １０ 金属ベースプリント基板 １１ フレキシブル基板 １２ フリップチップ実装用バンプ １０１ レーザダイオードチップ １０２ サブマウント １０３、１０５ フォトダイオードチップ １０３ａ、１０５ａ 受光面 １０３ｂ、１０５ｂ リア受光部 １０３ｃ〜１０３ｅ、１０３ｇ〜１０３ｉ、１０３ｋ、
１０３ｌ 受光部 １０５ｃ〜１０５ｉ、１０５ｋ〜１０５ｑ 受光部 １０３ｆ、１０５ｊ フロント受光部 １０３ｊ 追加受光部 １０３ｍ〜１０３ｏ、１０５ｒａ〜１０５ｓｅ ビーム
スポット １０４、１０６ プリズム １０４ａ、１０６ａ 第１外面 １０４ｂ、１０６ｂ 第２外面 １０４ｃ、１０６ｃ 第３外面 １０４ｄ、１０６ｄ 第４外面 １０４ｅ、１０６ｅ 第１内面 １０４ｆ、１０６ｆ 第２内面 １０４ｇ、１０６ｇ 第１側面 １０４ｈ、１０６ｈ 第２側面 １０４ｉ、１０８ 四半波長板 １０６ｉ 台座 １０７ ２分割グレーティング １０７ａ、１０７ｂ 領域

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 7/13 Ｇ１１Ｂ 7/13 (56)参考文献 特開 平11−110773（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−44883（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−290477（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−265036（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−203420（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−161768（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−94542（ＪＰ，Ａ) 特開2000−11435（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−86322（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−339309（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/135 G11B 7/13

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザダイオードチップと、このレーザ
   ダイオードチップから出射された光を媒体に集光させる
   レンズと、前記媒体で反射された光を前記レーザダイオ
   ードチップから前記レンズへ向かう光の光軸から分離す
   る光分離手段と、この光分離手段で分離された光を受光
   するフォトダイオードチップとを備え、 前記光分離手段は、相互に平行な第１側面及び第２側
   面、並びに、前記第１側面及び前記第２側面にそれぞれ
   直交する第１外面、第２外面、第３外面及び第４外面で
   囲まれた四角柱形状を呈し、前記第１外面と前記第３外
   面とは相互に平行である光ヘッドにおいて、 前記光ヘッドは回折型集光素子をさらに備えており、 前記光分離手段は、前記第１側面及び前記第２側面に直
   交し、前記第１外面に対して任意の角度で傾斜する相互
   に平行な第１内面と第２内面とを有し、 前記フォトダイオードチップは、前記第２外面に平行な
   受光面を有し、 前記レーザダイオードチップから前記レンズへ向かう光
   は、前記第１外面に光軸が垂直になるように入射し、前
   記第１内面と前記第２内面をこの順番に透過し、前記第
   ３外面から光軸が垂直になるように出射し、前記レンズ
   で前記媒体に集光され、 前記媒体で反射された光は、前記第３外面に光軸が垂直
   になるように入射し、前記第２内面で光量のδ％（δは
   ０＜δ＜１００の正の数）が反射され、光量の（１００
   −δ）％が前記第２内面を透過し、前記第２内面で反射
   された光が前記第２外面を出射して前記受光面に形成さ
   れたフロント受光部で受光され、 前記第２内面を透過した光が前記第１内面で反射された
   後、再び、前記第２内面に入射し、前記第２内面で光量
   のδ％が反射され、光量の（１００−δ）％が前記第２
   内面を透過し、前記第２内面を透過した光が前記第２外
   面を出射して前記受光面に形成された中央受光部で受光
   され、 前記第２内面で反射された光が前記第１内面で反射さ
   れ、前記第２外面を出射して前記受光面に形成されたリ
   ア受光部で受光され、 前記レーザダイオードチップから出射された光の一部は
   前記第１内面及び前記第２内面で反射され、さらに、前
   記回折型集光素子で反射され、前記受光面に形成された
   モニター受光部で受光され、 前記第１内面と前記リア受光部との間の光路長をａ、前
   記第２内面と前記フロント受光部との間の光路長をｂ、
   前記第１内面と前記第２内面との間の光路長をｃとすれ
   ば、前記レーザダイオードチップは、前記レーザダイオ
   ードチップと前記第１内面との間の光路長が（ａ＋ｂ＋
   ｃ）／２となるように配置されることを特徴とする光ヘ
   ッド。
2. 【請求項２】 レーザダイオードチップと、このレーザ
   ダイオードチップから出射された光を媒体に集光させる
   レンズと、前記媒体で反射された光を前記レーザダイオ
   ードチップから前記レンズへ向かう光の光軸から分離す
   る光分離手段と、この光分離手段で分離された光を受光
   するフォトダイオードチップとを備え、 前記光分離手段は、相互に平行な第１側面及び第２側
   面、並びに、前記第１側面及び前記第２側面にそれぞれ
   直交する第１外面、第２外面、第３外面及び第４外面で
   囲まれた四角柱形状を呈し、前記第１外面と前記第３外
   面とは相互に平行である光ヘッドにおいて、 前記光ヘッドは回折型集光素子をさらに備えており、 前記光分離手段は、前記第１側面及び前記第２側面に直
   交し、前記第１外面に対して任意の角度で傾斜する相互
   に平行な第１内面と第２内面とを有し、 前記フォトダイオードチップは、前記第２外面に平行な
   受光面を有し、 前記レーザダイオードチップから前記レンズへ向かう光
   は、前記第１外面に光軸が垂直になるように入射し、前
   記第１内面と前記第２内面をこの順番に透過し、前記第
   ３外面から光軸が垂直になるように出射し、前記レンズ
   で前記媒体に集光され、 前記媒体で反射された光は、前記第３外面に光軸が垂直
   になるように入射し、 前記第２内面で光量のδ％（δは０＜δ＜１００の正の
   数）が反射され、光量の（１００−δ）％が前記第２内
   面を透過し、前記第２内面で反射された光が前記第２外
   面を出射して前記受光面に形成されたフロント受光部で
   受光され、 前記第２内面を透過した光が前記第１内面で反射された
   後、再び、前記第２内面に入射し、前記第２内面で光量
   のδ％が反射され、光量の（１００−δ）％が前記第２
   内面を透過し、前記第２内面を透過した光が前記第２外
   面を出射して前記受光面に形成された中央受光部で受光
   され、 前記第２内面で反射された光が前記第１内面で反射さ
   れ、前記第２外面を出射して前記受光面に形成されたリ
   ア受光部で受光され、 前記レーザダイオードチップから出射された光の一部は
   前記第１内面及び前記第２内面で反射され、さらに、前
   記回折型集光素子で反射され、前記受光面に形成された
   モニター受光部で受光され、 前記第１内面と前記リア受光部との間の光路長をａ、前
   記第２内面と前記フロント受光部との間の光路長をｂ、
   前記第１内面と前記第２内面との間の光路長をｃとすれ
   ば、前記レーザダイオードチップは、前記レーザダイオ
   ードチップと前記第１内面との間の光路長ｅが ｅ≠（ａ＋ｂ＋ｃ）／２ かつ （ｂ−ｃ）＜ｅ＜（ａ
   ＋２ｃ） を満足するように配置されることを特徴とする光ヘッ
   ド。
3. 【請求項３】 レーザダイオードチップと、このレーザ
   ダイオードチップから出射された光を媒体に集光させる
   レンズと、前記媒体で反射された光を前記レーザダイオ
   ードチップから前記レンズへ向かう光の光軸から分離す
   る光分離手段と、この光分離手段で分離された光を受光
   するフォトダイオードチップとを備え、 前記光分離手段は、少なくともプリズムを備え、 前記プリズムは、相互に平行な第１側面及び第２側面、
   並びに、前記第１側面及び前記第２側面にそれぞれ直交
   する第１外面、第２外面、第３外面及び第４外面で囲ま
   れた四角柱形状を呈し、前記第１外面と前記第３外面と
   は相互に平行である光ヘッドにおいて、 前記光ヘッドは回折型集光素子をさらに備え、 前記光分離手段はさらに回折素子を備えており、 前記プリズムは、前記第１側面及び前記第２側面に直交
   し、前記第２外面に対して任意の角度で傾斜する相互に
   平行な第１内面と第２内面とを有し、 前記フォトダイオードチップは、前記第２外面に平行な
   受光面を有し、 前記レーザダイオードチップから前記レンズへ向かう光
   は、前記第１外面に光軸が垂直になるように入射し、前
   記第１内面と前記第２内面をこの順番に透過し、前記第
   ３外面から光軸が垂直になるように出射し、前記レンズ
   で前記媒体に集光され、 前記媒体で反射された光は、前記回折素子で透過光と回
   折光とに分離し、前記第３外面に光軸が垂直になるよう
   に入射し、前記第２内面で光量のδ％（δは０＜δ＜１
   ００の正の数）が反射され、光量の（１００−δ）％が
   前記第２内面を透過し、前記第２内面で反射された光が
   前記第２外面を出射して前記受光面に形成されたフロン
   ト受光部で受光され、 前記第２内面を透過した光が前記第１内面で反射された
   後、再び、前記第２内面に入射し、前記第２内面で光量
   のδ％が反射され、光量の（１００−δ）％が前記第２
   内面を透過し、前記第２内面を透過した光が前記第２外
   面を出射して前記受光面に形成された中央受光部で受光
   され、 前記第２内面で反射された光が前記第１内面で反射さ
   れ、前記第２外面を出射して前記受光面に形成されたリ
   ア受光部で受光され、 前記レーザダイオードチップから出射された光の一部は
   前記第１内面及び前記第２内面で反射され、さらに、前
   記回折型集光素子で反射され、前記受光面に形成された
   モニター受光部で受光され、 前記第１内面と前記リア受光部との間の光路長をａ、前
   記第２内面と前記フロント受光部との間の光路長をｂ、
   前記第１内面と前記第２内面との間の光路長をｃとすれ
   ば、前記レーザダイオードチップは、前記レーザダイオ
   ードチップと前記第１内面との間の光路長が（ａ＋ｂ＋
   ｃ）／２となるように配置されることを特徴とする光ヘ
   ッド。
4. 【請求項４】 前記フロント受光部で検出された信号と
   前記リア受光部で検出された信号との増幅率の比は（１
   ００−δ）：１００であることを特徴とする請求項１乃
   至３の何れか一項に記載の光ヘッド。
5. 【請求項５】 前記δをδ＜５０に設定することを特徴
   とする請求項４に記載の光ヘッド。
6. 【請求項６】 レーザダイオードチップと、このレーザ
   ダイオードチップから出射された光を媒体に集光させる
   レンズと、前記媒体で反射された光を前記レーザダイオ
   ードチップから前記レンズへ向かう光の光軸から分離す
   る光分離手段と、この光分離手段で分離された光を受光
   するフォトダイオードチップとを備え、 前記光分離手段は、少なくともプリズムを備え、前記プ
   リズムは、相互に平行な第１側面及び第２側面、並び
   に、前記第１側面及び前記第２側面にそれぞれ直交する
   第１外面、第２外面、第３外面及び第４外面で囲まれた
   四角柱形状を呈し、前記第１外面と前記第３外面は相互
   に平行である光ヘッドにおいて、 前記光ヘッドは回折型集光素子をさらに備え、 前記光分離手段はさらに領域に分割されていない回折素
   子を備えており、 前記プリズムは、前記第１側面及び前記第２側面に直交
   し、前記第２外面に対して任意の角度で傾斜する相互に
   平行な第１内面と第２内面とを有し、 前記フォトダイオードチップは、前記第２外面に平行な
   受光面を有し、 前記レーザダイオードチップから前記レンズへ向かう光
   は、前記第１外面に光軸が垂直になるように入射し、前
   記第１内面と前記第２内面とをこの順番に透過し、前記
   第３外面から光軸が垂直になるように出射し、前記回折
   素子を透過し、前記レンズで前記媒体に集光され、 前記媒体で反射された光は、前記回折素子で透過光と回
   折光とに分離し、前記第３外面に前記透過光の光軸が垂
   直になるように入射し、前記第２内面で光量の半分が反
   射され、光量の半分が前記第２内面を透過し、前記第２
   内面で反射された光が前記第２外面を出射して前記受光
   面に形成されたフロント受光部で受光され、 前記第２内面を透過した光が前記第１内面で反射され、
   前記第２外面を出射して前記受光面に形成されたリア受
   光部で受光され、 前記レーザダイオードチップから出射された光の一部は
   前記第１内面及び前記第２内面で反射され、さらに、前
   記回折型集光素子で反射され、前記受光面に形成された
   モニター受光部で受光され、 前記第１内面と前記リア受光部との間の光路長をａ、前
   記第２内面と前記フロント受光部との間の光路長をｂ、
   前記第１内面と前記第２内面との間の光路長をｃとすれ
   ば、前記レーザダイオードチップは、前記レーザダイオ
   ードチップと前記第１内面との間の光路長が（ａ＋ｂ−
   ｃ）／２となるように配置されることを特徴とする光ヘ
   ッド。
7. 【請求項７】 レーザダイオードチップと、このレーザ
   ダイオードチップから出射された光を媒体に集光させる
   レンズと、前記媒体で反射された光を前記レーザダイオ
   ードチップから前記レンズへ向かう光の光軸から分離す
   る光分離手段と、この光分離手段で分離された光を受光
   するフォトダイオードチップとを備え、 前記光分離手段は、少なくともプリズムを備え、前記プ
   リズムは、相互に平行な第１側面及び第２側面、並び
   に、前記第１側面及び前記第２側面に直交する第１外
   面、第２外面、第３外面及び第４外面で囲まれた四角柱
   形状を呈し、前記第１外面と前記第３外面とは相互に平
   行である光ヘッドにおいて、 前記光ヘッドは回折型集光素子をさらに備え、 前記光分離手段はさらに領域に分割されていない回折素
   子を備えており、 前記プリズムは、前記第１側面及び前記第２側面に直交
   し、前記第２外面に対して任意の角度で傾斜する相互に
   平行な第１内面と第２内面とを有し、 前記フォトダイオードチップは前記第２外面に平行な受
   光面を有し、 前記レーザダイオードチップから前記レンズへ向かう光
   は、前記第１外面に光軸が垂直になるように入射し、前
   記第１内面を透過し、前記第３外面から光軸が垂直にな
   るように出射し、前記回折素子を透過し、前記レンズで
   前記媒体に集光され、 前記媒体で反射された光は、前記回折素子で透過光と回
   折光とに分離し、前記第３外面に前記透過光の光軸が垂
   直になるように入射し、前記第１内面で反射された後、
   前記第２内面で光量の半分が反射され、光量の半分が前
   記第２内面を透過し、この透過した光が前記第２外面を
   出射して前記受光面に形成されたフロント受光部で受光
   され、 前記前記第２内面で反射された光が前記第１内面で反射
   され、前記第２外面を出射して前記受光面に形成された
   リア受光部で受光され、 前記レーザダイオードチップから出射された光の一部は
   前記第１内面及び前記第２内面で反射され、さらに、前
   記回折型集光素子で反射され、前記受光面に形成された
   モニター受光部で受光され、 前記第１内面と前記リア受光部との間の光路長をａ、前
   記第２内面と前記フロント受光部との間の光路長をｂ、
   前記第１内面と前記第２内面との間の光路長をｃとすれ
   ば、前記レーザダイオードチップは、前記レーザダイオ
   ードチップと前記第１内面との間の光路長が（ａ＋ｂ＋
   ３ｃ）／２となるように配置されることを特徴とする光
   ヘッド。
8. 【請求項８】 前記回折素子は、自分自身が発生させる
   回折光に関して、一方の符号の次数の回折光に収束作用
   を与え、他方の符号の次数の回折光に発散作用を与える
   ことを特徴とする請求項３乃至７の何れか一項に記載の
   光ヘッド。
9. 【請求項９】 前記回折型集光素子は第１の領域と第２
   の領域とからなっており、前記モニター受光部の中心を
   通り、ｘ軸に平行な直線上に第１の線光源を配置し、前
   記レーザダイオードチップの発光点を通り、ｘ軸に平行
   な直線に第２の線光源を配置したときに、前記第１の領
   域には、前記第１の線光源の出射光と前記第１内面とで
   反射された前記第２の線光源とが形成する干渉縞に対応
   する鋸形状の断面が形成され、前記第２の領域には、前
   記第１の線光源の出射光と前記第２内面で反射された前
   記第２の線光源の出射光が形成する干渉縞に対応する鋸
   形状の断面が形成されていることを特徴とする請求項１
   乃至８の何れか一項に記載の光ヘッド。
10. 【請求項１０】 前記鋸形状の断面は、ブラッグ条件を
    満たす断面であることを特徴とする請求項９に記載の光
    ヘッド。
11. 【請求項１１】 前記鋸形状の断面は矩形状断面である
    ことを特徴とする請求項９に記載の光ヘッド。
12. 【請求項１２】 前記回折型集光素子は前記光分離手段
    と一体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至
    １１の何れか一項に記載の光ヘッド。
13. 【請求項１３】 前記レーザダイオードチップをマウン
    トするサブマウントをさらに備えており、前記サブマウ
    ントは前記フォトダイオードチップ上にマウントされて
    いるものであることを特徴とする請求項１乃至１２の何
    れか一項に記載の光ヘッド。
14. 【請求項１４】 前記レーザダイオードチップはその上
    方においてのみ支持されているものであることを特徴と
    する請求項１乃至１３の何れか一項に記載の光ヘッド。
15. 【請求項１５】 前記光分離手段の上面に支持されるプ
    レートをさらに備えており、前記レーザダイオードチッ
    プは前記プレートの下面に支持されていることを特徴と
    する請求項１４に記載の光ヘッド。
16. 【請求項１６】 前記回折型集光素子に代えて反射鏡を
    備えることを特徴とする請求項１乃至７及び１２乃至１
    ５の何れか一項に記載の光ヘッド。
17. 【請求項１７】 前記反射鏡は、直交する二つの方向に
    おいて、凹面鏡が形成されているものであることを特徴
    とする請求項１６に記載の光ヘッド。