JPH01253842A - 光ピックアップヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスクあるいは光カードなど、元媒体も
しくは光磁気媒体上に記憶される光学情報を記録・再生
あるいは消去可能な光ピツクアップヘッド装置に間する
ものである。

従来の技術 高密度・大容量の記憶媒体として、ビット状パターンを
用いる光メモリ技術は、ディジタルオーディオディスク
、ビデオディスク、文書ファイルディスク、さらにはデ
ータファイルと用途を拡張しつつ、実用化されてきてい
る。ミクロンオーダに絞られた光ビームを介して情報の
記録再生が高い信頼性のもとに首尾よく遂行されるメカ
ニズムは、ひとえにその光学系に因っている。光ピツク
アップヘッド装置（以下ＯＰＵと略す）の基本的な機能
は、　（Ｉ）回折限界の微小スポットを形成する集光性
、　（ｎ）前記光学系の焦点制御とビット信号検出、お
よび（ＩＩＩ）同トラッキング制御の３種類に大別され
る。これらは、目的、用途に応じて、各種の光学系なら
びに光電変換検出方式の組合せによって実現されている
。第１２［ｆｆｌは、従来のＯＰＵの一例を示す模式図
である。通常、ＴＥ■モードで発振する半導体レーザ光
源ｌからの発散波面（電場：水平偏波）をコリメートレ
ンズ２で平行ビームとし、偏光ビームスプリッタ１０６
で左方の四分の一波長板（１八λ板）１Ｂに選択反射す
る。１八λ板１８を通過した円偏光波面は、集光レンズ
系３で大略１μｍ程度のスポットに絞られ、光記憶媒体
（光ディスク）４面上に到達し、ビット状パターン４０
を照射する。媒体面で反射・回折された光束は、再び集
光レンズ系３を逆に進んで１八λ板１日を通過すると垂
直偏波の平行ビームとなり、偏光ビームスプリッタ−１
０７を透過してプリズムハーフミラ−１９で２方向に分
割される。一方の反射光は集光レンズ２０、ならびに非
点収差を付与する円柱状レンズ２１を通って四分割フォ
トディテクタ５に入射し、フォーカス（焦点）誤差（以
下ＦＥ）信号に変換される。他方の透過光は、ファーフ
ィールドパターンのまま、トラッキング誤差（以下ＴＥ
）信号検出用の二分割フォトディテクタ２２に入る。

ここで、１八入板１８は、偏光ビームスプリッタ１０７
と組み合わせることによって、光量の利用効率を高める
ことと同時に、半導体レーザへの戻り光を抑圧して、信
号光成分に不要なノイズが増加しないための工夫である
。しかし、再生専用ディスクのＯＰＵでは、光量設計に
余裕があり、１７４人板と偏光ビームスプリッタを省く
ことが可能であり、特に小型化、低価格化のためには、
部品の省略、複合化が図られている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、再生専用ＯＰＵにおいても、ビーム分割
手段、非点収差あるいはナイフェツジ法などによる焦点
制御手段、またトラッキング制御手段を独立、もしくは
結合して構成する必要がある。そのために従来用いられ
てきた光学部品は、ビームスプリッタ、レンズ、プリズ
ム等いずれも大量に製作・組立・調整することは容易で
はなく、小型化、低価格化、量産性、高信頼性の面で問
題があった。

これらの問題が生じる共通の理由として、第１に高精度
の平面あるいは非球面を要する光学部品は、多くの工程
を経て初めて所望の加工が実現されるのでプレス手段等
を用いるが如き生産が一般に困難であること、第２に多
数の部品を組み合わせて所定の総合性能を発揮させるた
めには、組立・調整にも多くの時間と複雑な検査・測定
装置を要すること、第３に部品の小型化に限界があると
ころから、全光学系の小型化にも大きな制約があった。

上記課題の解決方法として、１枚のホログラム素子にフ
ォーカスおよびトラッキング制御用の所定波面を記録し
ておき、光ヘッドの読み取りビームで再生される各波面
を光検出器に導く技術が最近開示されている。１１〜５
） １）特願　昭５２−１０８９０８号　、天井上、永井２
）特願　昭６２−１６８５０号　、天井上、永井３）特
願　昭６１−７９６７７号　、松下、辰巳４）　Ｙ、Ｋ
ｉｍｕｒａ　ｅｔ、　ａｔ、”旧ｇｈ　Ｐｅｒｆｏｒｍ
ａｎｃｅ　０ｐｔｉｃａｔ　Ｈｅａｄ　ｕｓｉｎｇＯｐ
ｔｉｍｉｚｅｄ　Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｏｐｔｉｃ
ａｌＥｌｅｍｅｎｔ”、プロシーディング・オン・ザ・
インターナショナル・シンポジウム・オン・オプティカ
ル争メモリ（Ｐｒｏｃ、　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒｎ
ａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎ　０ｐｔｉｃ
ａｌ　Ｍｅｍｏｒｙ）　、Ｔｏｋｙｏ、５ｅｐｔ、１６
−１８，１９８７（ｐ、１３１） ５　）　　Ｋ、Ｔａｔｓｕ＋ｗｉ　　ｅｔ　　ａｔ、”
Ａ　　Ｍｕｌｔｉ−ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　　Ｒｅｆｌ
ｅｃｔｉｏｎ　Ｔｙｐｅ　Ｇｒａｔｉｎｇ　Ｌｅｎｓ　
ｆｏｒ　ｔｈｅ　ＣＤ　０ｐｔｉｃａＩ　Ｈｅａｄ”、
プロシーディング・オン・ザ・インターナショナル・シ
ンポジウム・オン・オプティカルφメモリ（Ｐｒｏｃ、
　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍ
ｐｏｓｉｕｎ　ｏｎ　０ｐｔｉｃａｌ　Ｍｅｍｏｒｙ）
　、Ｔｏｋｙｏ、５ｅｐｔ、１６−１８，１９８７（ｐ
、１２７） 上記のうち、４）はＦＥ倍信号ダブルナイフェツジ法で
、ＴＥ倍信号ファーフィールド（ホログラム素子面）上
に設けたスリット格子からの回折光強度によって検出す
る方法であり、他はすべて第１１図に示すように非点収
差波面１４０，１４１．１４２を四分割フォトディテク
タ５で受光した信号から演算してＦＥ及びＴＥ倍信号検
出するものである。例えばＦＥ倍信号四分割ディテクタ
の各ディテクタの出力を加算回路３１．３２で加算した
後、差動回路３３で差をとり、信号処理回路３４で信号
処理することにより得られる。ところが、各方式とも重
大な課題として、光源の波長が設計基準波長大からδλ
だけずれを生じたときには、フォトディテクタ上の各ビ
ームは（例えば１４０→１４０１など）移動し、その結
果、ＦＥ倍信号トラッキング信号の成分が混入する。　
　ＦＥ倍信号オフセットが発生する９等が生じて正確な
フォーカス制御を行うことが困難となる。通常の半導体
レーザでは、使用環境温度が例えば６０℃変化するとレ
ーザ発振波長は１２ｎｍ程度、またレーザ出力を４０ｍ
Ｗ変化すると８ｎｍ程度の波長変動が各々生じる。この
ような波長変動に対して生じるホログラム素子からの回
折角度の変化に対応できる誤差信号検出という課題が残
されていた。また、さらに従来より非点収差方式のＦＥ
検出系では、四分割フォトディテクタの機械的調整精度
がミクロンオーダの厳しさとなる調整上の課題があった
。

課題を解決するための手段 本発明は、上述の課題を解決するために、非点収差を含
む波面を記録したホログラム素子の一部分に、ホログラ
ムではない領域もしくは異なるホログラムを形成もしく
は、非点収差波面の一部をフィルタリングして非点収差
を含む波面を制御することにより非点収差波面再生像の
一部分を空間的に削除することによって、フォトディテ
クタの位置精度を大幅に緩和するものである。

作用 本発明では、特に波長変動の影響を受は易いＦＥ倍信号
検出を安定化するために、波長変動によって生じるホロ
グラム素子の回折ビームの移動方向を四分割フォトディ
テクタの分割線方向と一致させ、さらにホログラム素子
の回折ビームにおいて空間的に削除する領域を四分割フ
ォトディテクタ上において波長変動によって生じるホロ
グラム素子の回折ビームの移動方向と直交方向の四分割
フォトディテクタの分割線を含む領域とすることにより
、光源の波長変動によフて生じるＦＥ倍信号変化を容易
に回避でき、安定したフォーカス制御を行うことができ
る。

実施例 第１図は、本発明の一実施例によるＯＰＵ装置の概略構
成を示す。同図（ａ）において、１はコヒーレントビー
ムを発する半導体レーザ（例えば波長λ２上８００ｎｍ
）、２はコリメートレンズ（例えば焦点距Ｍｆｃ：２０
ｍｍ）３は集光用の対物レンズ、４は光記憶媒体（光デ
ィスク）であって、光源１から発したビームはコリメー
トレンズ２で平行ビームとされ、レンズ３でディスク４
上に集光される。このとき６は非点収差を含む波面を記
録したホログラム素子であってレンズ２，３の間に介在
して、往路ではその０次透過光がディスク４に集光され
ることになる。４２は基板、４１は保護膜である。ディ
スク４上で反射されたビームは復路で再びレンズ３を通
過してほぼ平行光とされた後ホログラム素子６に入射し
て、０次透過光の他に軸外に非点収差再生像とその共役
像の２波面７１．７２を生成する。ここでホログラム素
子６は、後述するフーリエ変換型ホログラムであって、
コリメートレンズ２を介してこれら一対の共役波面７１
．７２は収束され、ディスク４上に焦点が正しく結ばれ
ているときには０次透過光の収束点く光源１の発光点１
０）を含んでレンズ２の光軸に垂直な面１１１とは前後
する位置の２面に各々直交する方向に非点像を結ぶ。５
は光を受ける四分ｖ１フォトディテクタで検出器５１．
５２゜５３及び５４よりなる。各焦点面と面１１１との
間隔はδ１＝８２＝δと設計する。

同図（ｂ）は面１１１に配置された第１．第２゜第３．
及び第４のフォトディテクタ５１，５２゜５３．５４と
発光点１０の関係を示している。この図ではディスク玉
に焦点が正しく結ばれている状態に対応した再生像を示
している。図中、フォトディテクタ５の光電変換面での
入射ビームの一方は７１のごとくなり、共役像７２と共
に発光点を通る直線Ｘ−Ｘ−上に並ぶ。ＴＥ信号検出に
ついてはここでは省略しており、後述する。

第２図は本発明の別の実施例を示す概念図である。第１
実施例では透過型ホログラム素子を用いているのに対し
、本実施例では反射型ホログラム素子６６を使って光軸
をα二９０°として折り曲げている。またコリメートレ
ンズを使用せず対物レンズ系３０だけで結像光学系を構
成して、小型化を計り、部品点数をより少なくしている
。

第３図は本発明のさらに別の実施例を説明したものであ
る。５５１は、非点収差再生像を受光する四分割フォト
ディテクタで検出器５５１１，５５１２．５５１３，５
５１４よりなる。先の２例と異なる点は、光源１からの
往路とは分離された復路で制御ビーム７１を得られるよ
うに偏光ビームスプリッタ１０６と波長板９を設けてい
ること、及び第５フオトデイテクタ５５１５によって０
次透過光７０を用いた高周波情報（ＲＦ）信号検出を別
途行う構成としたことである。ここで波長板９は、偏光
ビームスプリッタ１０との性能バランスを容易にする目
的でλへ程度の設計とし、戻り光量の最適化を計って信
号検出のＳ／Ｎ比を極大にしている。ミラー８は光路折
り曲げ用である。

この場合は必要に応じてホログラム６６６をブレーズ化
して極大の回折効率をもたせることができ、共役像７２
は微弱なビームとなる。

さて以上の実施例における光検出器の構成及び信号検出
方法を詳しく説明する。第４図は第１図（ｂ）で示した
四分割フォトディテクタ５１，５２．５３及び５４の各
分割領域で検出されるビーム７１及びＯ次光７０の関係
を模式的にかつ一般的に表している。第４図（ｂ）はデ
ィスク上に合焦点のスポットが形成された場合であり、
第４図（ａ）及び（Ｃ）は各々逆位相でのデフォーカス
状態を示す。フォーカス制御の特性（いわゆるＳ字特性
）は第１１図に示すように非点収差波面を四分割フォト
ディテクタで受光した信号から演算して得ることができ
、これは衆知の技術である。

今、光源の波長λ２が長波長側にδλだけシフトしたと
すると、再生波面は例えば７１から７３へ移動すること
になる。しかし、再生像が移動しても再生波面７１１と
７１２の間に四分割フォトディテクタの分割線がある範
囲内であれば四分割フォトディテクタの各分割領域に入
射する光量は変化せず、ＦＥ倍信号全く影響を受けない
。第３図に示した実施例において、対物レンズ３の焦点
距離ｆ３：４．５ｍｍ、集光レンズ２０の焦点距離ｆ２
ｓ＝１９ｍｍ、ホログラム素子６６６の非点収差δ１＝
δ２＝δ＝１６μｍとすると、例えば光源である半導体
レーザの波長λ２：８００ｎｍの場合には光源の波長が
ｌｎｍシフトするとフォトディテクタ上の再生像はほぼ
１１１ｍシフトする。この条件で波長変動によってＦＥ
倍信号混入するトラッキング信号成分（いわゆる満横断
特性）について測定した結果を第５図に示す。実線は、
本発明による再生像の一部分を空間的に削除した効果を
有するホログラム素子を用いた場合に得られた結果であ
り、一方破線は再生像を空間的に削除しない衆知の技術
によるホログラム素子を用いた場合に得られた結果であ
る。通常、溝横断特性が１μｍ以下であれば全く問題な
くフォーカス制御を行うことが可能であり、本発明によ
れば波長変動が±１０ｎｍ程度生じても全く問題なくフ
ォーカス制御を行うことができる。±ＩＯｎｍ程度の波
長変動は半導体レーザの使用環境温度、駆動電流の変化
などに起因する波長変動に相当する。なお、第５図に示
した結果は一実施例にすぎず、条件を変えることにより
さらに良好な特性を得ることも可能である。

第６図は本発明において非点収差波面を正確に記録・再
生できるホログラム素子を実現する光学系の概念図であ
る。第６図（ａ）において波長λ１のコヒーレントな平
行ビーム１３を集光レンズ５０１で紋る光路中に円柱状
レンズ１７を配置し、互いに垂直な方向に向いた非点収
差像すなわち線状の収束ビーム１０１，１０３及びその
中間位置にほぼ円形状ビーム１０２を得る。いま、円形
状ビーム１０２はＸ＋　　Ｙ＋座標面上にあるとしてお
く。この光学系は、従来、光ピツクアップ光学系で非点
収差を発生させるために用いられるのと同様のものであ
るが、ここで重要なことは、次にフーリエ変換レンズ５
００（焦点距離ｆ＋）を介して、前記円形状ビーム１０
２のフーリエ変換波面をフ−リエ変換レンズ５００の後
側フーリエ変換面（ξ１−η１座標で表示）にとり出し
て、収差を含まない別の平面波と重ね合わせることによ
っていわゆるレンズフーリエ変換型のホログラム素子１
２を作成するが、しかしながら、このときホログラム素
子１２とフーリエ変換レンズ５００との間に矢印Ｚのご
とく空間フィルタ１２１を挿入し、ホログラム素子１２
の一部分に非ホログラム領域を形成することである。上
記の参照波は、フーリエ変換レンズ５００の前側焦点面
の所定位置１６から発散する無収差の球面波を用いて容
易に得られる。ここで参照波は、平行ビーム１３と互い
に可干渉な平行ビーム　１４をレンズ１５で収束して容
易に得られる。第２図の実施例で用いる反射型ホログラ
ムの記録にあたっては、ホログラム記録面１２をＺ軸及
びη軸を４５６傾ければよい。

さて、このようにした記録されたホログラム素子１２を
、第６図（ｂ）に示すような光学系に配置して波長λ２
の平行ビームで照射すると、フーリエ変換レンズ５００
０　（焦点距Ｈｆ２）の後側焦点面（Ｘ２−Ｙ２座標で
表示）には、円形状ビーム１０２１とλ１≠λ２の条件
下でもその共役像１０２２がＸ２　　Ｙ２座座標点に間
して互いに対称の位置関係で歪なく再生され、各スポッ
ト像の前、後方向には水平もしくは垂直方向の線状パタ
ーンを示す収束ビーム１０１１．１０３１及び１０１２
゜１０３２が得られる。収束ビーム１０１２，１０３２
はそれぞれ収束ビーム１０３１．１０１１の共役像同志
であるので一方は垂直方向の線状パターンを示す収束ビ
ーム１０３１がフーリエ変換レンズ５００６に近い位置
にあり、他方は水平方向の線状パターンを示す収束ビー
ム１０１２が並んで現れる。もし、このホログラム素子
１２をやや発散する球面波で照明すると、Ｘ２Ｙ２面に
は共役関係にある収束ビーム１０１２．１０３１の近傍
にあった非点収差像が結像されて、第４図（ａ）、（Ｃ
）に示したような状態が得られる。逆に収束球面でホロ
グラム素子１２を照明した場合には、第６図の収束ビー
ム１０３２．１０１１の近傍の非点収差像が各々検出さ
れることになる。

第６図（ａ）で空間フィルタ１０１０を円形間口にして
非点収差波面の最小錯乱円の位置に挿入するとビーム整
形効果を与えることができ、きれいなビームを再生する
ことが可能となる。なお、前記空間フィルタ１０１０に
代えて同じ口径で空間フィルタ１２１と相似のフィルタ
を用いることにすれば空間フィルタ１２１は不要であり
、同様の効果を発揮せしめることができる。

レンズフーリエ変換ホログラムの特質については、文献
６）〜７）に詳しく報告・解析されているように、一般
画像の記録再生光学系に適用された実績８′を有するが
、本発明ではビーム制御用手段として実用上支障ない限
り、再生光学系光軸近傍波面についてフーリエ変換が成
立すればよく、ホログラム素子からの波面再生に用いる
レンズは、コリメートレンズで代用できるし、あるいは
単にホログラム素子を収束球面波で照射するだけでその
集光面上に所望の再生像を得ることが可能である。

６）「ホログラフィによる漢字メモリ」加藤。

藤戸、佐藤；画像電子学会研究会予稿７９−０４〜１（
１９７９，１１，） ７）　”５ｐｅｃｋｌｅ　　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　　ｉ
ｎ　　ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ　　＋１１１−−−・”、
Ｍ、Ｋａｔｏ　ｅｔ　ａｔ、　ａｐｐｌ、ｏｐｔ、、１
４（１９７５）１０９３８）ｒ光学式漢字編集処理シス
テム」佐藤他；電子通信学会研究会資料、　　ＥＣ７８
−５３（１９７８）４７さて、第６図の記録光学系で１
０１，１０３の１０２とのＺ方向での間隔Δ１．Δ２は
Ｍ２Δ１＝δＩ Ｍ２Δ２＝８２ δ１＝８２ として設計することができる。ここζこＳ電＋δ２は再
生光学系での非点隔差２Ｍは倍率、ｆ＋は記録用フーリ
エ変換レンズ５００の焦点距離、ｆ２は再生用フーリエ
変換レンズ５０００の焦点距離に相当するもので、第１
図ではコリメートレンズ２の焦点距離、第２図、第３図
ではホログラムに入射する収束波の曲率半径ｆ２である
。第１図〜第３図で述べた光ヘッド光学系との寸法的な
整合をとるためには、記録用フーリエ変換レンズの焦点
距離ｆ１を　５０〜１００ｍｍとし、非点収差δ１＋８
２を数百ミクロンと設計可能である。なお本発明になる
ホログラム素子はフーリエ変換型のぼとんど単純格子に
近いパターン構成であるので、コンピュータによってパ
ターンを合成しホログラム素子を作成することも可能で
ある。

第７図は第６図で説明した光学系を用いて作成したホロ
グラム素子の一例であり、ｅ２及びｅ３は非点収差を含
む波面を記録した領域、ｅ＋は非ホログラム領域である
。第７図に示す構成のホログラム素子１２から例えば第
１図（ｂ）に示す非点収差再生波面７１及び７２が得ら
れる。

第８図は本発明の更に別の実施例を説明する概念図であ
り、第１図に示したＯＰＵのフォトディテクタ５５０上
におけるホログラム素子からの再生像を示している。こ
れは第１図（ｂ）で示したフォトディテクタ５１．　５
２．　５３．　　及び５４の各分割領域で検出されるビ
ーム７１だけではなく、その共役像も利用可能にした一
対の再生波面７１゜７２及びＯ次光７０の関係を表して
いる。非点収差波面７１は四分割フォトディテクタ５５
０１の各ディテクタ５５０１１，５５０１２，５５０１
３．５５０１４で、非点収差波面７１の共役像７２は四
分割フォトディテクタ５５０２の各ディテクタ５５０２
１，５５０２２，５５０２３，５５０２４で、０次光７
０はフォトディテクタ５５０３でそれぞれ受光する。こ
のとき四分割フォトディテクタ５５０１及び５５０２の
差動出力を利用すれば出力信号強度は倍加する。この実
施例で示したＦＥ信号検出のためのフォトディテクタは
、本発明の他の全ての実施例に組み合わせて実施可能で
ある。

第９図は本発明の更に別の実施例を説明する概念図であ
る。同図（ａ）はホログラム素子６６６６の機能領域区
分を示し、フォーカス制御用に非点収差を含む波面を記
録した領域６９１，６９２゜６９３．６９４，６９５．
　　及び６９６と単純な格子パターンを各々他と異なる
方向に記録したスリット状格子の領域８８．６９とから
なる。同図（ｂ）は、ＯＰＵのフォトディテクタ５５０
０上におけるホログラム素子６６６６から再生される波
面を示しており、フォーカス信号は四分割フォトディテ
クタ５４３の出力を第１１図のように演算することによ
り、一方トラッキング信号はフォトディテクタ５４１と
５４２から差動検出される。

この場合には従来光学系のものよりもデフォーカスに間
して非常に安定なＴＥ倍信号出力することができる。

この実施例で示したＴＥ信号検出のためのスリット格子
ホログラム素子６６６６も、本発明の他の全ての実施例
に組み合わせて実施可能なことは言う迄もない。

第１０図は本発明の更に別の実施例を説明する概念図で
ある。同図（ａ）は、ホログラム素子６６６６６の機能
領域区分を示し、６８１及び６８２はフォーカス制御用
に非点収差を含む波面を記録した領域、６８３および６
８４は、トラッキング制御用に単純な格子パターンを各
々他と異なる方向に記録した領域、６８５，６８６及び
６８７は非ホログラム領域である。同図Ｃｂ’）はホロ
グラム素子６６６６６から再生される波面をＯＰＵのフ
ォトディテクタ上で説明したものであり、ＴＥ倍信号フ
ォトディテクタ５４１と５４２とから差動検出される。

この実施例で示した構成のホログラム素子８６６６６も
本発明の他の全ての実施例に組み合わせて実施可能であ
る。さらにホログラム素子８６６６６の非ホログラム領
域６８５゜６８６．６８７にも単純な格子パターンを記
録して用いることも勿論可能である。

発明の効果 以上のように本発明になる非点収差を含む波面を記録し
たホログラム素子の一部分に非ホログラム領域を形成し
たホログラム素子あるいは記録する非点収差波面に所定
の遮蔽フィルタを紺み合わせるか、もしくはざらにＴＥ
信号検出のために複数の回折格子を組み合わせたホログ
ラム素子を有する光ヘッド装置は以下の優れた効果をも
たらすものである。

（Ｉ）ホログラムからの回折光によって制御ビ−ム波面
を生成した場合の弱点とされる光源の波長変動に対して
本発明では四分割フォトディテクタの分割線をホログラ
ム素子の空間搬送波周波数方向に一致させ、さらにその
直交方向の分割線を含むように回折ビームに未回折領域
を形成するもしくは同等の効果を得られるようなフィル
タリングをホログラム記録過程で施すことにより、光源
である半導体レーザに波長変動が生じても安定にフォー
カス制御を行うことが可能である。

（ＩＩ）本発明になるホログラム素子はフーリエ変換型
のほとんど単純格子に近いパターン構成であって、ブレ
ーズ化を含めてきわめて高精度、高回折効率のものを容
易に大ｉｌ：複製可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す光ヘッド装置の
概略構成図、同図（ｂ）は同図（ａ）の光ヘッド装置の
フォトディテクタと発光点の関係図、第２図は本発明の
別の実施例を説明する光ヘッド装置の概略構成図、第３
図（ａ）は本発明の他の実施例を説明する光ヘッド装置
の概略構成図、同図（ｂ）は同図（ａ）の光ヘッド装置
のフォトディテクタと回折光の間係図、第４図（ａ）　
、（ｂ）、（Ｃ）は本発明を説明する一般的原理図、第
５図は本発明による光源の波長変動に依存するフォーカ
ス制御信号の溝横断特性の一例、第６図（ａ）は本発明
のホログラム素子を実現する記録光学系を説明する一実
施例、同図（ｂ）は本発明のホログラム素子の再生光学
系を説明する一実施例、第７図は本発明のホログラム素
子の構成の一例、第８図は本発明の他の実施例を説明す
るフォトディテクタの構成、第９図（ａ）は本発明の他
の実施例を説明するホログラム素子の構成、同図（ｂ）
は同図（ａ）のホログラムを用いた光ヘッド装置のフォ
トディテクタと回折光の関係図、第１Ｏ図（ａ）は本発
明の別の実施例を説明するホログラム素子の構成、同図
（ｂ）は同図（ａ）のホログラムを用いた光ヘッド装置
のフォトディテクタと回折光の関係図、第１１図は従来
の光ヘッド光学系のフォーカス制御信号検出方法の概念
図、第１２図は従来の光ヘッド光学系の非点収差波面検
出系の一例を示す構成図である。 １・・・半導体レーザもしくは相当のコヒーレント光源
、２・・・コリメートレンズ、３・・・レンズ、４・・
・光記憶媒体（光ディスク）、５・・・四分割フォトデ
ィテクタ、６・・・ホログラム素子、８・パ・ミラー、
９・・・１１５波長板、１０・・・発光点、１２・・・
ホログラム素子、５１・・・第１デイテクタ、５２・・
・第２デイテクタ、５３・・・第３デイテクタ、５４・
・・第４デイテクタ、５５・・・フォトディテクタ、６
６・・・反射型ホログラム素子、６８・・・単純回折格
子、６９・・・単純回折格子、７０・・・０次光、７１
・・・非点収差再生波面、７２・・・非点収差再生波面
（共役像）、７３・・・非点収差再生波面、１０６・・
・偏光ビームスプリッタ、６６６６６・・・ホログラム
素子、ｅｌ・・・非ホログラム領域、ｅ２・・・ホログ
ラム領域、ｅ３・・・ホログラム領域。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第１図 ３０−　　レンズ 品−反射型ホログラム素子 第２図 ８−−−ミラー ？−ｌ／ｓ　　膚　蚤　叛 υ−レンズ ５５・−フォト芋イテクタ １０−０次形 Ｉ＃−＋４九ビームスプリツタ ５５１　　四分？■イテクタ 諒−ホログラム素子 ７３、’ｌＨ，ｎ２−−　非占咳塵Ｊｌｉｌ生７文面第
４図 （σＩ＋１）Ｊ（Ｃ） 第５図 −２０−７０９”ｌＯす２０ ：、ｔ４　　Ｘ　１力　Δス　（ｎｍ）テイデクタ号壷
力距ｒＪ１（ｕｒｎ） ｊ８“−ボロプラム奔子 ｊ３　　手行ビーム １４−卆ｆ〒ヒーム メシ−１・二うピ：イユｊ！！１ ｔｏ２　　円形桜ピース ！０３−一　収　束　　ビ　　−　ム ＋２１−−女間フィルタ ５００−　フーリエ隻換しンス′ 箔６図　　　　　　　　５（ｌＩ−葉先しソス゛！０＋
０−−空間フイル９ ７７フイルタ １ｚ−ホロララムを子 Ｉ６−　　レンズ５０θのＲ１ツＩ鎗々面の所定イｆｆ
１ ＪＱｌｒ　　−一　収　朱　　ビ　　−　ム１０Ｊ２−
−リ束ビーム ５ｏｏｏ−−−フーリエ支環レンズ 第６区 （ｂ〕 、２　１′ ｅ＋−−４￥　ホ　　０　　プ　　ラ　　ム　４頃　ｊ
或ｅｐ、ｅ３−４μ占収差と含ｔ１度のと２録した項誠
第　７　図 Ｓ！；０．Ｅ５０３−−−フォトチづテクタ５５０１．
５’；０２−１！！ｌＩＱ？Ｉフオト乎イテク７５５０
１１．５５０２１　−一　第　　１　　デ　ィ　　テ　
　７　夕Ｓ！；ＯＩ２．５５０２２−・第２ティテクタ
’；５ＤＴ３．５′！；０２３−’ｉＫ　３　＋　ｓ　
テア　９５ダＯｕ、’；５０２４−　　第４デイテクタ
第　８１Ｘｌ ５４１．５４２　゛−フォトｉイテクタ６６６＆−−ホ
Ｏプラム素子 第　９　口 Ｌａ） 第１０口 （ａ） （ｂ） ３１．３２−ｍ−加　夏　回　路 ３３−１艶　！力　εコ　路 ３４−−イ！号１ｍ理［Ｅｌ路 １４０、ｒ４１．ｒ４２−　　作、Ｉ！！収豊画生波面
第１１図 （（２＋　　　　　　Ｉｂ）　　　　　　（（：）１−
−一　光　　　清 ？−コリメートレソズ ５−４分？ｊフオトデ１テクタ ｔｉｌｔ−１／Ａ　ｍ長伝 １９−　　ビームズブリ・ツタ ２１“″−円柱レンズ ２２−２９？＋フォトチイテクダ ４０−ビｑト ＩＤ７−４１元−ムスブリ・νり 第１２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）非点収差を含む波面を記録したホログラム素子の
   一部分に非ホログラム領域もしくは前記ホログラムとは
   異なるホログラムを形成した回折格子ホログラム素子を
   有する光ヘッド装置。
2. （２）非点収差波面に所定のスリット状振幅遮蔽パター
   ンを組み合わせた波面を記録したホログラム素子を有す
   る光ヘッド装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項もしくは第２項に記載した
   ホログラム素子にさらに複数の回折格子を組み合わせて
   、ホログラムに入射するビームの中で、情報担体上にお
   ける収束ビームの位置に対応して敏感に変化するファー
   フィールド回折パターン部分が入射するホログラム部分
   からトラッキング制御信号分離のための回折光を発生さ
   せるホログラム素子を用いた光ヘッド装置。