JPH02172025A - 光学式走査装置 - Google Patents

光学式走査装置

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JPH02172025A
JPH02172025A JP1285111A JP28511189A JPH02172025A JP H02172025 A JPH02172025 A JP H02172025A JP 1285111 A JP1285111 A JP 1285111A JP 28511189 A JP28511189 A JP 28511189A JP H02172025 A JPH02172025 A JP H02172025A
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JP
Japan
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sub
grating
diffraction
gratings
scanning device
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JP1285111A
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Peter Coops
ペテル コープス
Adrianus J Duijvestijn
アドリアヌス ヨハネス ドゥエイフェスティエイン
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Koninklijke Philips Electronics NV
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Publication date
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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】 (技術分野) 本発明は、放射反射性情報面を光学的に走査する光学式
走査装置であって、走査ビームを発生するダイオードレ
ーザと、走査ビームを情報面に走査スポットとして集束
すると共に、走査スポットを複合放射感知検出系に再結
像する対物レンズ系と、前記ダイオードレーザと対物レ
ズ系との間の放射光路中に配置され、情報面で反射した
放射ビームの一部を放射恩知検出系に向けて偏向すると
共に、偏向されたビームを、前記放射感知検出系の複数
の対応する検出器対上に形成される複数の対応する放射
スポットを構成する複数のサブビームに分割する複合回
折素子とを具え、1個の検出器対に関連する2個の検出
器間の分割線が、走査ビームの波長変化による再結像放
射スポットの変位が検出器信号にいかなる影響も及ぼさ
ないような向きに配置されている光学式走査装置に関す
るものである。
(従来の技術) 二の型式の装置は光学式記録媒体に記録した情報を読取
り記録媒体に情報を書き込むのに極めて好適であり、例
えば米国特許筒4,665.310号公報から既知であ
る。この既知の装置においては、回折格子の形態をした
複合回折素子が、2個の個別の素子を必要とするような
2個の機能を果たしている。第1に、この回折格子によ
り、情報面で反射し対物レンズ系を通過した放射光を、
反射した放射光の光路中に検出系を配置できるようにダ
イオードレーザから放射した放射光の光路から回折させ
ている。第2には、回折格子によって反射ビームを、フ
ォーカシングエラー信号すなわち対物レンズの焦平面と
情報面との間の変位の大きさ及び方向に関する情報を具
える信号を発生させるために必要な2個のサブビームに
分割している。個別の検出器対を各サブビームと関連さ
せ、同一検出器対の出力信号間の差を情報面に対する走
査ビームの合焦度の目安としている。
情報は記録媒体中に情報トラックに沿って配置されてい
る。2個のサブ格子間の境界線がトラッ夕方向に平行な
場合、走査すべき情報トラックの中心線と走査スポット
との間の変位の大きさ及び方向に関する情報は、各検出
器の出力信号の和をそれぞれ決定しこれら和信号を互い
に減算することにより得られる。
所望のビーム分割を行なうため、米国特許第4゜665
.310号による装置の回折格子は同一の格子周期を有
する2個のサブ格子を具え、第1のサブ格子の格子細条
は第1の角度で延在し、第2のサブ格子の格子細条は第
1の角度に等しく2個のサブ格子の境界線に対して反対
方向の第2の角度で延在している。回折格子は入射ビー
ムを格子ラインの方向と直交する面内に回折するから、
一方のサブ格子に入射したビーム部分は第2のサブビー
ムに入射したビーム部分とは異なる方向に回折されるこ
とになる。
米国特許第4,665,310号に記載されているよう
に、この特許公報に開示されている回折格子の設計は、
以前に提案された複合回折格子に基いている。この回折
格子は2個のサブ格子を具え、一方のサブ格子の格子細
条は他方のサブ格子の格子細条と同一方向に延在し、2
個のサブ格子の格子周期は互いに相異している。入射ビ
ームが回折格子によって回折される角度は格子周期に依
存するので、一方のサブ格子に入射するビーム部分は他
方のサブ格子に入射するビーム部分とは異なる角度で回
折される。
(発明が解決しようとする課題) 上記回折格子を具える走査装置について満足し得る実験
結果が得られている。しかしながら、回折格子を用いる
場合走査ビームの波長変化によってフォーカシングエラ
ー信号が変化するおそれがあることが見い出されている
。この変化分はフォーカシング信号の許容公差範囲内の
ものであるが、他の変化分に対して極めて余裕が小さな
ものとなってしまう。フォーカシングエラー信号以外の
ずれは、例えば組み立て誤差、光学素子の相互間のずれ
、電子処理回路のオフセットによって発生する可能性が
ある。
広く知られているように、実際によく使用されているダ
イオードレーザから放出される放射ビームの波長λは例
えば温度変化によって変化する。
さらに、同一の製造過程を用いても別々に製造されたダ
イオードレーザの波長は互いに変化するおそれがある。
走査ビームの波長変化によってサブビームがサブ格子に
よって回折される角度が変化し、この結果検出器対上の
放射スポットの位置が変化してしまう。
位置の変化がフォーカシングエラー信号に影響を及ぼす
のを防止するため、波長変化による放射スポットの変位
が各検出器対の分割線に沿って生ずるように分割線を配
置することが提案されている。
米国特許第4,665.310号に記載されている装置
においては、分割線を有効に利用している。すなわち、
複合回折格子にビームが入射したとき、分割線は関連す
る回折格子の格子線と直交する方向に延在している。検
出器対が対物レンズ系の光軸の一方の側であって光軸と
直交しダイオードレーザの放射放出面と一致し又は平行
な面内に位置する場合、検出器対の分割線は、2組の検
出器対の中心とダイオードレーザの放射放出面とを結ぶ
ラインに対して等しい大きさで反対向きの角度(+ψ、
−ψ)を以て延在している。このような構成は、サブ格
子が異なる格子周期を有し2個のサブ格子の格子細条の
方向が等しい回折格子を具える装置にも適用することが
できる。
分割線を斜めに形成した複合検出器を用いる場合、2組
検出器対の中心とダイオードレーザの放射放出面の中心
との間の境界線に沿って測定した距離は高精度に調整す
る必要がある。
本発明の目的は、冒頭部で述べた型式の走査装置におい
て、波長変化が正しく補正されると共に、光学系の位置
及びパラメータに対して広い許容公差が得られる走査装
置を提供するものである。
(発明の概要) 本発明による光学式走査装置は0、前記検出器対の分割
線を前記レーザダイオードの放射放出面の中心と複合放
射感知検出系の中心とを結ぶラインにほぼ平行にしたこ
とを特徴とする特 本発明は光学式走査装置に関する新規な設計概念に基く
ものである。従来の走査装置では、はじめに複合検出器
以外の構成素子の位置及びパラメータに関する形態を選
択し、その後複合検出器の形態、特に分割線の角度を波
長変化が補正されるように設定していた。これに対して
、本発明による走査装置では、はじめに所定の形態の複
合検出器を設定し、走査装置を一旦組み立てる。この場
合、検出器は波長変化及び位置精度について最良の状態
にする。その後、他のパラメータ特に種々の光学素子の
位置について、複合検出器によってもたらされる広い公
差を利用して走査装置を組み上げる。
本発明は、回折素子が複数のサブ格子を具える回折格子
で構成される走査装置に利用することができる。
サブ格子は直線状の格子細条及び一定の格子周期を有す
ることができる。
一方、本発明による走査装置は、格子周期が変化すると
共に格子細条が湾曲したサブ格子を具えることもできる
格子周期が変化する回折格子を用いる場合、フォトダイ
オードの形態をした検出器に対するダイオードレーザの
位置決め精度について厳格な要件を課す必要がなくなる
。この作用効果は、対物レンズ系の光軸に沿って測った
装置の高さを低くする必要がある場合特に重要となる。
さらに、湾曲した格子細条を有する回折格子を用いる場
合、複合回折格子の曲率を適切に適合させることにより
、直線状の格子細条を有する回折格子を用いる場合に発
生するコマ収差や非点収差のような結像収差を補正する
ことができる。
本発明による光学式走査装置の好適実施例は、2個のサ
ブ格子が同一の平均格子周期を有し、第1のサブ回折格
子の格子細条の延在方向が、2個のサブ格子の境界線に
対して第1の角度をなし、第2のサブ回折格子の格子細
条の延在方向が上記境界線に対して反対向きの第2の角
度をなし、前記検出器対を、前記境界線の延在方向と直
交する方向に並置したことを特徴とする。
本発明による光学式走査装置の第2実施例は、一方のサ
ブ回折格子の格子細条の延在方向を他方のサブ回折格子
の格子細条の延在方向と同一のものとし、2個のサブ回
折格子の平均格子周期を互いに相異させ、前記検出器対
をサブ回折格子間の境界線に平行な方向に並置し、検出
器対の分割線を前記接続ライン上に位置させたことを特
徴とする。
この実施例は完全なものではないが、走査ビームの波長
の変化を広い範囲に亘って補正でき、この補正範囲は現
在の状況において十分なものである。完全な補正を行な
う場合、検出器対の分割線を前記接続線に対して互いに
等しく0.1°程度反対向きに傾斜させる必要がある。
この程度の傾斜は、検出器対の分割線が接続線にほぼ平
行であると考えられる範囲内にあるものと考えられる。
本発明による光学式走査装置の第3実施例は、第1のサ
ブ回折格子の格子細条が第1の角度で延在し、第2のサ
ブ回折格子の格子細条が、サブ回折格子間の境界線に対
して反対向きの第2の角度で延在し、2個のサブ回折格
子の平均格子周期が互いに相異し、検出器対が、前記境
界線に平行な方向及び境界線と直交する方向の両方にお
いて互いに異なる位置を占めることを特徴とする。
(実施例) 第1図において、放射光を反射する情報面2を具える光
学式記録媒体1をその接線方向断面として示す。この第
1図は情報面2内に位置するトラック3を示す。このト
ラックは情報区域3aと中間区域3bとを交互に有して
いる。情報区域3aは、例えば中間区域3bとは異なる
高さに位置させることができる。情報面2をダイオード
レーザ4から放射したビームbによって走査する。この
ビームは、単レンズ6として線図的に示す対物レンズ系
6により情報面内で微小スポット■に集束する。対物レ
ンズ系6は、第1図に示すようにコリメータレンズを一
体的に組み込むこともできる。或いは、独立したコリメ
ータレンズを対物レンズ系の前面に配置することもでき
る。記録媒体lは光軸00′に平行な軸8を中心にして
回転し、従ってトラッり3は走査され読取ビームは1へ
ラックに含まれる情報によって変調されることになる。
記録媒体lを回転させ読取ヘッドを径方向に移動するこ
とにより情報面全体が読取られる。読取ヘッドは光源4
、対物レンズ系6及び検出系10を具えている。
情報面で反射され変調されたビームを検出するため、反
射ビームを記録媒体に向けて入射する入射ビームと分離
する必要がある。このため、本走査装置はビーム分離素
子を具える。
例えば1μm程度の微小情報細部を有する情報構造体を
読み取るため、大きな開口数の対物レンズ系が必要にな
る。一方間口数の大きい対物レンズ系の焦点深度は浅い
ものである。情報面2と対物レンズ系6との間の変位は
焦点深度よりも大きくなるおそれがあるため、この変位
を検出し検出した変位に応じてフォーカシング補正する
必要がある。この目的を達成するため、本走査装置は反
射ビームを2本のサブビームにliするヒームスブリツ
タと2&lIの検出器対を設け、第1の検出器対に第1
のサブビームを入射させ、第2の検出器対には第2のサ
ブビームを入射させる。これら検出器の出力信号を信号
処理してフォーカスサーボ信号を形成する。
1980年12月15日に発行された雑誌゛′ノイエス
アウス デル テクニク゛°に記載されている文献“″
オプティシェ フォクス フェルプラクジョン゛で述べ
られているように、ビーム分離及びビーム分割は単一の
素子すなわち透明回折格子で行なうことができる。この
回折格子は、情報面2で反射され対物レンズ系6を通過
するビームを非回折零次サブビーム、複数の1次サブビ
ーム及び高次のサブビームに分離する。これらサブビー
ムのうちの1個のビーム、好ましくは1次サブビームを
放射感知検出系10に入射させフォーカシングエラー信
号を発生させるために用いる。格子パラメータ、特に格
子溝の幅と格子溝間の中間区域の幅との比並びに格子溝
の深さ及び形状を適切に選択して、放射光の最大量を検
出系10に入射させる。
第2図は本発明による放射感知検出系10及び関連する
回折格子を斜視的上面図として示す。ビームbは、回折
格子9の領域においてその断面として示す。この回折格
子9はライン11により互いに分離された2個のサブ格
子12及び13を有している。
サブ格子の格子細条を符号14及び15でそれぞれ示す
。これらの格子細条を中間細条16及び17により分離
する。本例において、サブ格子は同一の格子周期を有し
ている。しかし、サブ格子12の好ましくは湾曲した格
子細条14は境界線11に対して第1の角度を以て延在
し、−力筒2のサブ格子13の湾曲した格子細条15は
好ましくは第1の角度と等しい角度であって境界線11
に対して反対向きの角度で延在する。サブビームの大部
分は、上記格子細条の延在方向と直交する方向に回折さ
れる。格子細条の延在方向が相異するため、サブビーム
b、及びb2はXZ面内で異なる角度で回折する。すな
わち、検出器面XY面内において、放射スポットν1及
びν2はX方向に互いに変位する。第2図等において、
符号X、Y及びZは、原点Oがダイオードレーザの放射
光放出面の中心と一層する座標系の座標軸である。
放射感知検出系は分割綿22及び23によって分割され
たフォトダイオード18.19及び20.21で構成し
、これらフォトダイオードはサブビームb1及びb2の
各々とそれぞれ協働する。これら検出器を適切に配置し
、情報面2上のビームbが正しいフォーカシング状態に
ある場合サブビームb、及びb2によって形成される放
射スボッ)v+及びV!の強度分布が検出器18.19
及び20.21に対して互いに対称になるように構成す
る。フォーカシングエラーが発生した場合、第3a図及
び第3b図に示すように放射スポットν1及びV!は非
対称の程度が一層大きくなる。この第3a図及び第3b
図は既知の複合検出器を示し、この検出器において、分
割線22及び23が、原点0と複合検出器10の中心と
の間の接続線CLに対してそれぞれ角度十ψ及び−ψを
以て延在し、この接続線は第2図及び第3図における検
出器対18、19と20.21との間の分割線24と一
層する。第3a図はビームの焦点が情報面2の前側面内
にある状態を示し、−力筒3b図はビームbが情報面の
後側面内にある状態を示す。
検出器18.19.20及び21の出力信号を5i11
.519S2゜及びSK+でそれぞれ示すと、フォーカ
シングエラー信号S、は次式で与えられる。
S t ” S + s + S I 9 +S z 
o + S t +2個のサブ格子12及び13の境界
線11が読取られるトラック3の方向に平行に延在する
場合、検出器の出力信号からトラッキングエラー信号S
、も発生させることができる。このトラッキングエラー
信号Srは次式で与えられる。
れ= (Slll+519)  (S2゜+St+)複
合格子の形態及び走査ビームの波長を互いに適切に適合
させ、走査ビームの集束する面が情報面2と一致する場
合サブビームb1及びb2がフォトダイオード18.1
9.20及び21の分割線上に集束するように適合させ
る。この場合、放射スポットV。
及びv2の大きさが最小になると共に、各スポットの強
度分布が関連する検出器対に対して対称になる。
走査ビームの波長が変化すると、サブビームがサブ格子
によって回折される角度が変化する。すなわち、各サブ
ビームについてサブビームの主光線が関連するフォトダ
イオード対に入射する位置が変位する。この主光線の変
位がフォーカシングエラー信号に影響を及ぼさないよう
にするため、既知の走査装置ではこの変位が検出器対の
分割線22及び23に沿って生ずるように構成している
。以前に提案された実施例においては、第3a図及び第
3b図に示すように分割線22及び23は、M点と0点
との間を結ぶ接続線に対して光軸OO′において互いに
交差するような角度子ψ及び−ψを以てそれぞれ延在す
る。図面を明瞭なものとするため、図面上角度ψを拡大
して示す。複合検出器面がダイオード4の放射光放出面
(XY)と−敗すれば、これらの分割線は0点で互いに
交差する。
分割線が接続線CLに対して角度ψで延在する場合、Y
方向における複合検出器の位置を正確に調整する必要が
ある。点Mと点Oとの間の距離が変化すると、放射スボ
ッ)L及びv2に対する分割線の位置も変化してしまい
、この変化によってフォーカシングエラー信号が影響を
受けることになる。
湾曲した格子細条を具える複合回折格子9を用いる場合
、放射スポットv1及びv2の位置はこの複合回折格子
を変位させることにより補正することができるが、この
補正は制限された範囲に亘ってだけしか行なうことがで
きないのが実情である。
さらに、斜めに延在する分割線を具える複合検出器10
を用いる場合、例えば不所望な反射によって装置内で発
生するおそれのある迷光が種々の検出器信号に異なる態
様で影響を及ぼすおそれがあり、この結果取り出したフ
ォーカシングエラー信号が迷光によ)て影響を受けてし
まう。この迷光ビームは、例えば第3a図に破線で示す
円弧SLで図示されるように複合検出器10の左側の部
分に実際に入射する。検出器の円弧SL内に位置する部
分は検出器毎に大きさが異なるので、検出器の出力信号
に対する迷光の影響は検出器毎に相違してしまう。
さらに、検出器対18.19及び20.21の分割線が
検出器の大きさが相違するように形成されている場合、
フォーカシングエラーの関数としてフォーカシングエラ
ー信号の変化を表わす曲線において合焦状態に対応する
第1の零が発生するばかりでな(、合焦状態に対応しな
い第2の零も生ずるおそれがある。従って、走査装置の
フォーカスサーボ系が走査ビームの焦点を情報面2の前
側又は後側に調整する危険性がある。
本発明においては、第2図及び第4図に示す検出器形態
を用いる。
第4図の複合検出器10において、角度ψはほぼ零にす
る。すなわち、分割線22及び23を互いに平行にする
と共に分割線24及び接続線CLに対しても平行にする
。この結果、点Mと点Oとの間の距離YLについてあま
り厳格な要件を課す必要がなくなる。さらに、複合検出
器10のY軸に対する傾きについてもあまり影響を受け
ないことになる。
第4図において、符号Wは複合検出器の全幅を示し符号
Sは検出器面における放射スポットV+とり2との間の
見掛上の距離を示す。見掛上の距離Sは、走査ビームが
情報面2上に鋭く集束した場合に放射スポットvI及び
v2によって占められる位置間の距離である。2組の検
出器対18.19と20.21とは互いに対向して配置
でき、或いは第4図及び第2図にそれぞれ示すように間
隔を以て配置することもできる。複合検出器10の設計
において以下の考えが適用される。
最良の検出器信号を得るため、各検出器を同一の大きさ
とすることが望ましい。検出器対を互いに対向して配置
する場合、W=25となる。W及びSの値は種々の検討
の結果に基いて定められる。
検出器の幅はできるだけ小さくして複合検出器に入射す
る迷光の量を最小にする必要がある。またWは、フォー
カシングエラー検出系が最大の検出範囲が得られるよう
にできるだけ大きくする必要がある。Sの値は小さすぎ
ないようにする必要がある。けだし、放射スポットvI
とv2との間で干渉現象が生ずるおそれがあるためであ
る。実際には、これらの放射スポットは点状にシャープ
に規定されたスポットであるが、その強度は中心部から
外縁部に向けて弱くなっている。他方において、Sの値
は大きすぎてはならない。けだし、例えば回折格子9の
ような光学素子の例えばX及びY方向の変位によって収
差が発生し、フォーカシングエラー信号曲線の零付近の
傾きがより小さくなるおそれがある。
平行な分割線を有する複合検出器を用いる場合以下の利
点がある。すなわち、必要な精度を以て容易に製造でき
、特に傾斜した分割線を有する検出器と比べて距離Sに
ついて高精度なものとすることができる。
第5図はψ=0に選択した場合のパラメータを示し、パ
ラメータを適切に選択することにより所望の最良の状態
を得ることができる。第5図において、ダイオードレー
ザ4の放射放出面の中心はXYZ座標系の原点に位置す
るものと考える。Y。
及びZ4は、検出器の中心Mと原点0との間のY及びZ
方向の距離である。原理的に、これらの距離は自由に選
択できる。実際にはレーザダイオードとフォトダイオー
ドとの組み合せが広く用いられ、これらの素子は1個の
ブロック上に装着されるので、Y、及びZ、の選択には
制約が課せられる。好ましくは、回折格子9をX軸及び
Y軸に沿って変位させると共にZ軸を中心にして回転さ
せ、この回折格子により放射スポットVI及びv2が複
合検出器10上で所望の位置を占めることができる。
第6図は本発明による走査装置の第2実施例を示す。2
個のサブ格子12及び13の好適に湾曲した格子細条の
主方向は境界線11に向けてそれぞれ同一の角度を以て
延在し、一方2個のサブ格子の平均格子周期は互いに相
異している。従って、サブビームb2がYZ面内で回折
される角度は、サブビームb、の回折角とは相異してい
る。従って、放射スポットν1及びv2は検出器のxY
面内のY方向において互いに変位する。
動作に関して、第6図に示す走査装置は第2図に示す走
査装置と類似しているから、その説明は省略する。
第6図の検出器の分割線22及び23が互いに平行な場
合(ψ=0)、本発明で提案されているようにフォーカ
シングエラー信号は、実際に受は入れることができる範
囲において走査ビームの波長変化に依存しない。この波
長依存性をさらに減少させることを望む場合、第7図に
示すように分割線22及び23を、点Mと原点0とを結
ぶ接続線CLに対して0.1゜程度の微小角ψ1を以て
位置させることができる。この角度ψ1は極めて微小な
角度であるから、この程度の角度は本発明の範囲内のも
のである。
回折格子の効率、すなわち所望の方向に回折された放射
光の量の回折格子に入射した全放射光に対する割合は特
に格子周期に依存するから、第2図に示す複合回折格子
は第6図又は第7図の回折格子よりも望ましいものとい
える。実際に第6図又は第7図のサブ格子の格子周期は
等しくないため、サブビームの強度は同一にならず、こ
の結果トラッキングエラー信号にオフセントが発生する
おそれがある。この種のオフセットは、第2図の回折格
子を用いる走査装置では発生しない。
第8図は本発明による走査装置の第3実施例を示す。同
様に回折格子9は2個のサブ格子12及び13を具える
。しかしながら、これら2個のサブ格了の格子周期及び
好適に湾曲した格子細条の主方向は互いに相異する。こ
の回折格子の作用は、第2の回折格子と第6図の回折格
子を結合したものと考えられる。従って、サブビームb
、は第8図の回折格子によってxZ面及びYz面内でサ
ブビームb2とは異なる角度で回折される。複合検出器
10の面zYにおいて、放射スポットv、及びν2はX
方向及びY方向に互いに変位する。検出器対18.19
及び20゜21も同様にX方向及びY方向で互いに変位
して配置するのは勿論である。本発明によれば、分割線
22及び23は互いに平行であるが、この走査装置は走
査ビームbの波長変化について満足し得る程度に補正さ
れる。
回折素子を用いて情報面で反射されたビームとダイオー
ドレーザから放出されたビームとを分離すると共に反射
ビームを複数のサブビームに分割するいかなるフォーカ
シングエラー検出装置にも本発明を適用することができ
る。実際に、2個のサブ格子によって形成された2個の
サブビームはその大部分が有効に利用される。現状では
、2個以上のサブ格子を有する複合回折格子を用いて2
本以上のサブビームを形成することが望ましい。
これらサブビームと関連する検出器対の各々について本
発明による技術思想を適用することができる。サブ格子
は直線状の格子線を有するものとすることができ、並び
に一定の格子周期を有するものとすることができる。一
方、第2図、第6図及び第8図の実施例に示されるホロ
グラムと称せられている型式の回折格子を用いることも
できる。
これらのサブ格子は可変の格子周期を有し、この周期変
化は例えば平均格子周期の数パーセント程度とする。さ
らに、2個のサブ格子の格子細条は、第2図、第6図及
び第8図に示すように湾曲させる。従って、これらサブ
格子は可変レンズとして作用する。格子周期が変化する
ことにより、回折格子9を変位させることにより放射ス
ポットν1及びVtの位置を変化させることができる。
境界線11と直交する方向の収差は、格子細条に曲率を
もたせることにより最小のものとすることができる。
集積化されたレーザフォトダイオードユニットを用いる
場合、すなわちレーザダイオードとフォトダイオードと
が1個の支持部材に支持され互いに固定されてZ方向に
固定された相互間距離を有する場合、放射スポットv+
及びv2の位置が移動する可能性があることは特に重要
である。この相互間距離は製造公差によって支配され走
査装置に組み込んだ後はレーザダイオードに対してフォ
トダイオードをZ方向に変位させることによって補正す
ることができない。
第6図及び第8図の実施例において、サブ格子12及び
13の平均格子周期が相異することによってサブビーム
b1及びbtがYZ面において回折される角度が相異す
るにもかかわらず、サブビームの焦点は1個のXY面内
に位置する。すなわち、サブ格子の対応する部分の格子
細条の格子周期及び曲率を別々に変化させてもサブビー
ムの焦点は1個の×v面内G4位置する。
直線状の格子細条を有する回折格子に比べて湾曲した格
子細条を有する回折格子が有する重要な利点は、直線状
の格子細条を有する回折格子を使用する場合に生ずるコ
マ収差や非点収差の発生を回避できることである。すな
わち、回折格子を製造する際上記収差を考慮すると共に
格子細条の曲率を上記収差に適合させることにより収差
の発生を回避することができる。
上述した実施例においては読取装置に本発明を適用する
例を以て説明したが、記録中に書込ビームのフォーカシ
ング制御及びトラッキング制御をモニタする書込装置や
書込−読取装置にも適用することができる。本明細書で
説明したフォーカシングエラー検出装置は、情報面2の
特別な性質を利用するものではない。すなわち、情報面
2は単に反射性であれば十分である。従って、本発明は
、例えば顕微鏡装置のように極めて高精度なフォーカシ
ングが必要であってトラッキングエラー検出が重要でな
い種々の装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は回折格子を具える読取装置の一例の構成を示す
線図、 第2図は本発明による検出系及び関連する回折格子の第
1実施例を示す線図的斜視図、第3a図及び第3b図は
既知の検出系においてフォーカシングエラーが発生した
ときの放射スポットの変化を示す線図、 第4図は第2図に示す装置で用いた放射感知検出系の構
成を示す線図、 第5図は調整可能なパラメータを図示した光学式走査装
置の模式図、 第6図は検出系及び関連する回折格子の第2実施例を示
す線図、 第7図は第6図に示す検出系の変形例を示す線図、 第8図は検出系及び回折格子の第3実施例を示す線図で
ある。 1・・・記録媒体 2・・・情報面 4・・・ダイオードレーザ 6・・・対物レンズ系 9・・・回折格子 IO・・・複合検出器 11・・・境界線 12、13・・・サブ格子 (18,19)、(20,21)・検出器対22、23
・・・分割線

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、放射反射性情報面を光学的に走査する光学式走査装
    置であって、走査ビームを発生するダイオードレーザと
    、走査ビームを情報面に走査スポットとして集束すると
    共に、走査スポットを複合放射感知検出系に再結像する
    対物レンズ系と、前記ダイオードレーザと対物レズ系と
    の間の放射光路中に配置され、情報面で反射した放射ビ
    ームの一部を放射感知検出系に向けて偏向すると共に、
    偏向されたビームを、前記放射感知検出系の複数の対応
    する検出器対上に形成される複数の対応する放射スポッ
    トを構成する複数のサブビームに分割する複合回折素子
    とを具え、1個の検出器対に関連する2個の検出器間の
    分割線が、走査ビームの波長変化による再結像放射スポ
    ットの変位が検出器信号にいかなる影響も及ぼさないよ
    うな向きに配置されている光学式走査装置において、前
    記検出器対の分割線を前記レーザダイオードの放射放出
    面の中心と複合放射感知検出系の中心とを結ぶラインに
    ほぼ平行にしたことを特徴とする光学式走査装置。 2、前記回折素子を2個のサブ回折格子を具える回折格
    子とした請求項1に記載の光学式走査装置において、前
    記サブ回折格子の格子周期が変化し、その格子細条が湾
    曲していることを特徴とする光学式走査装置。 3、前記回折素子を2個のサブ回折格子を具える回折格
    子とした請求項1又は2に記載の光学式走査装置におい
    て、前記2個のサブ格子が同一の平均格子周期を有し、
    第1のサブ回折格子の格子細条の延在方向が、2個のサ
    ブ格子の境界線に対して第1の角度をなし、第2のサブ
    回折格子の格子細条の延在方向が上記境界線に対して反
    対向きの第2の角度をなし、前記検出器対を、前記境界
    線の延在方向と直交する方向に並置したことを特徴とす
    る光学式走査装置。 4、前記回折素子を2個のサブ回折格子を具える回折格
    子とした請求項1又は2に記載の光学式走査装置におい
    て、一方のサブ回折格子の格子細条の延在方向を他方の
    サブ回折格子の格子細条の延在方向と同一のものとし、
    2個のサブ回折格子の平均格子周期を互いに相異させ、
    前記検出器対をサブ回折格子間の境界線に平行な方向に
    並置し、検出器対の分割線を前記接続ライン上に位置さ
    せたことを特徴とする光学式走査装置。 5、前記回折素子を2個のサブ回折格子を具える回折格
    子とした請求項1又は2に記載の光学式走査装置におい
    て、一方のサブ回折格子の格子細条が他方のサブ回折格
    子の格子細条と同一方向に延在し、サブ回折格子の平均
    格子周期が互いに相異し、前記検出器対をサブ回折格子
    間の境界線に平行な方向に並置し、検出器対の分割線が
    互いに等しい角度であって前記接続線に対して0.1゜
    程度反対向きの角度で延在することを特徴とする光学式
    走査装置。 6、前記回折素子を2個のサブ回折格子を具える回折格
    子とした請求項1又は2に記載の光学式走査装置におい
    て、第1のサブ回折格子の格子細条が第1の角度で延在
    し、第2のサブ回折格子の格子細条が、サブ回折格子間
    の境界線に対して反対向きの第2の角度で延在し、2個
    のサブ回折格子の平均格子周期が互いに相異し、検出器
    対が、前記境界線に平行な方向及び境界線と直交する方
    向の両方において互いに異なる位置を占めることを特徴
    とする光学式走査装置。
JP1285111A 1988-11-03 1989-11-02 光学式走査装置 Pending JPH02172025A (ja)

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