JPH03102654A - Optical head device - Google Patents

Optical head device

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Publication number
JPH03102654A
JPH03102654A JP1238925A JP23892589A JPH03102654A JP H03102654 A JPH03102654 A JP H03102654A JP 1238925 A JP1238925 A JP 1238925A JP 23892589 A JP23892589 A JP 23892589A JP H03102654 A JPH03102654 A JP H03102654A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
luminous flux
light beam
recording medium
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP1238925A
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Japanese (ja)
Inventor
Manabu Koike
学 小池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH03102654A publication Critical patent/JPH03102654A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To eliminate the need for 3 independent optical systems by forming integrally a light collection means and a luminous flux separate means to a multi-function optical element. CONSTITUTION:The device is provided with a semiconductor laser 1 being a light source, a multi-function optical element 2 and a photodetector 3 receiving sets of luminous flux 22a, 22e, 22f reflected from an optical disk 30 and obtained through the multi-function optical element 2 and applying photoelectric conversion to the luminous flux. Thus, a diffraction grating 2b to separate a radiation light generated from the light source 1 by the multi-function optical element 2 into plural sets of luminous flux including the collected light for reproduction and the collected light for position detection, a light collection means collecting the luminous flux diffracted by a diffraction grating and radiating it to an information recording medium 30 and a luminous flux separating means 2c separating the luminous flux reflected from the information recording medium from the radiation luminous flux are formed integrally. Thus, three independent optical systems are not required.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ゜ この発明は、光学式情報記録媒体への情報の再生に用い
られる光学式ヘッド装置に関し、特に、光学式情報記録
媒体上に情報の再生用の集束光と情報の再生用の集束光
の光学式情報記録媒体に沿った方向の位置ずれを検出す
るための複数の位置ずれ検出用集束光とを照射して情報
の再生を行なう光学式ヘッド装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] This invention relates to an optical head device used for reproducing information on an optical information recording medium, and particularly relates to an optical head device used for reproducing information on an optical information recording medium. optical head for reproducing information by irradiating a plurality of focused beams for detecting positional deviations in directions along an optical information recording medium. Regarding equipment.

[従来の技術] 第7図は、従来の光学式ヘッド装置を示す概略図である
。第7図を参照して、光学式ヘッド装置は、光源である
半導体レーザ(LD)1と、半導体レーザ1の出射光束
20を回折して3つの光束に分離する回折格子4と、回
折格子4により分離された3つの光束を反射するととも
に光ディスク30によって反射された反射光束22a,
22e,22fを透過して出射光束21a.21e.2
1fと分離するための平板状ビームスブリッタ5と、平
板状ビームスブリッタ5により反射された光束を集光し
て光ディスク30に照射するための集光レンズ6と、光
ディスク30によって反射され、集光レンズ6およびビ
ームスプリッタ5を透過した光束を受光して光電変換す
る光検出器3とを含む。
[Prior Art] FIG. 7 is a schematic diagram showing a conventional optical head device. Referring to FIG. 7, the optical head device includes a semiconductor laser (LD) 1 as a light source, a diffraction grating 4 that diffracts an emitted light beam 20 of the semiconductor laser 1 and separates it into three light beams, and a diffraction grating 4. A reflected light beam 22a that reflects the three light beams separated by the optical disk 30,
22e, 22f and the output light beam 21a. 21e. 2
1f, a condensing lens 6 for condensing the light beam reflected by the flat beam splitter 5 and irradiating it onto the optical disk 30, 6 and a photodetector 3 that receives the light beam transmitted through the beam splitter 5 and photoelectrically converts it.

第8図は、第7図に示した光学式ヘッド装置により光束
が光ディスクに入射された場合の情報トラック部分の詳
細図である。
FIG. 8 is a detailed view of the information track portion when a light beam is incident on the optical disk by the optical head device shown in FIG.

第9図は、第7図に示した光検出器の構成を示したブロ
ック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the photodetector shown in FIG. 7.

第7図ないし第9図を参照して、次に、動作について説
明する。半導体レーザ1を出射した光束20は回折格子
4によって回折され、ビームスブリッタ5の表面で反対
された後、第8図に示すように、集光レンズ6によって
先ディスク30の斜線で示した情報面上に3つの光スポ
ット21a,21e.21fとして集光される。
Next, the operation will be explained with reference to FIGS. 7 to 9. The light beam 20 emitted from the semiconductor laser 1 is diffracted by the diffraction grating 4 and opposed by the surface of the beam splitter 5, and then, as shown in FIG. Three light spots 21a, 21e. The light is focused as 21f.

3つの光スポット21a,21e,21fの中心を結ぶ
線は、記録された情報であるビット31の列よりなる情
報トラック32の方向に対してわずかに傾くように配置
されている。このように光ディスク30の情報面に集光
された光は反射され、集光レンズ6を再透過した後ビー
ムスプリッタ5を透過することによって、公知のように
非点収差が与えられた状態で、光検出器3に入射する。
A line connecting the centers of the three light spots 21a, 21e, and 21f is arranged so as to be slightly inclined with respect to the direction of an information track 32 consisting of a row of bits 31, which is recorded information. The light thus focused on the information surface of the optical disc 30 is reflected, passes through the condenser lens 6 again, and then passes through the beam splitter 5, with astigmatism imparted to it as is known in the art. The light enters the photodetector 3.

光検出器3は光ディスク30上の集光スポットが合焦状
態にあるときに中心ビームすなわち0次回折光の反射光
束が最小錯乱円となる光軸方向位置に置かれている。光
検出器3は、第9図に示すように、6分割構成であり、
中心ビーム(0次光)を受光する部分は、10a,10
b,10c,10dに4分割されている。また、両側の
ビームすなわち±1次光を受光する部分は独立した光検
出器10e.10fである。両側の光検出器10e,1
0fの出力を減算器13によって差動演算することによ
り、端子14より中央の光スポット22aと情報トラッ
ク32との位置ずれが検出できる。
The photodetector 3 is placed at a position along the optical axis where the center beam, that is, the reflected luminous flux of the 0th order diffracted light forms a circle of least confusion when the condensed spot on the optical disc 30 is in focus. The photodetector 3 has a six-divided configuration, as shown in FIG.
The part that receives the center beam (0th order light) is 10a, 10
It is divided into four parts b, 10c, and 10d. In addition, the portions that receive the beams on both sides, that is, the ±1st order light, are independent photodetectors 10e. It is 10f. Photodetectors 10e, 1 on both sides
By differentially calculating the output of 0f by the subtractor 13, the positional deviation between the central optical spot 22a and the information track 32 can be detected from the terminal 14.

これにより得られたトラッキングエラー信号は、ここで
は図示しないがトラッキングアクチュエー夕を駆動して
、光スポット21aがトラック32の中心に正しく位置
するよう補正するのに用いられる。
The tracking error signal thus obtained is used to drive a tracking actuator (not shown here) to correct the position of the light spot 21a at the center of the track 32.

中央の4分割検出器出力は対角成分10a.10cおよ
び10b.10dの差動演算を減算器12によって出力
端子15より取出し、光ディスク上の集光スポットの魚
点ずれを検知して特に図示しないフォーカスアクチュエ
ー夕によって焦点ずれを補正するのに用いられる(フォ
ーカスエラー信号)。
The center quadrant detector output is the diagonal component 10a. 10c and 10b. The differential calculation of 10d is taken out from the output terminal 15 by the subtracter 12, used to detect the shift of the focal spot on the optical disk, and correct the focus shift by a focus actuator (not shown) (focus error). signal).

この焦点ずれ検出方法は非点収差法と呼ばれ、光ディス
ク上のスポットが合焦状態のとき最小錯乱円のほぼ円形
状態11aである検出器上のスポットが、ディスクの遠
近各々の黒点ずれに従って、破線で示すように縦長およ
び横長の楕円形に変形するのを電気出力に変換するもの
である。
This defocus detection method is called the astigmatism method, and when the spot on the optical disc is in focus, the spot on the detector, which is in the approximately circular state 11a of the circle of least confusion, is As shown by the broken lines, the deformation into a vertically long and horizontally long ellipse is converted into electrical output.

また、4分割検出器の加算器16による和出力17は、
光ディスク30の再生信号として、後段の特に示さない
回路によって処理され利用される。
Also, the sum output 17 from the adder 16 of the 4-division detector is:
The signal is processed and used as a reproduction signal for the optical disc 30 by a circuit not particularly shown in the subsequent stage.

[発明が解決しようとする課題] 前述のように、従来の光学式ヘッド装置では、光ディス
ク30上に照射する複数の光束を作るための回折格子4
と、光゜ディスク30への出射光束と光ディスクからの
反射光束とを分離するためのビームスブリッタ5と、出
射光束を光ディスクの情報トラック上に絞り込むための
集光レンズ6とが別々に独立して構或要索となっていた
。すなわち、従来の光学式ヘッド装置では、3つの独立
した光学系を必要としていた。一方、従来から光学式ヘ
ッド装置には、コストの低減と装置の小型化という市場
の要望がある。しかし、従来の光学式ヘッド装置では、
上記のように3つの独立した光学系を必要とするため、
コストアップを余儀なくされ、また、装置の小型化を図
る上でも支障となっていた。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in the conventional optical head device, the diffraction grating 4 is used to create a plurality of light beams to be irradiated onto the optical disk 30.
, a beam splitter 5 for separating the emitted light flux to the optical disc 30 and a reflected light flux from the optical disc, and a condensing lens 6 for focusing the emitted light flux onto the information track of the optical disc. It was a summary of the structure. That is, the conventional optical head device requires three independent optical systems. On the other hand, for optical head devices, there has been a demand in the market for cost reduction and miniaturization of the device. However, with conventional optical head devices,
As mentioned above, three independent optical systems are required, so
This necessitated an increase in cost and was also an obstacle to miniaturizing the device.

つまり、従来の光学式ヘッド装置では、コストの低減お
よび装置の小型化を行なうのが困難であった。
In other words, with conventional optical head devices, it has been difficult to reduce costs and downsize the device.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、コストの低減および装置の小型化を行なうこ
とのできる光学式ヘッド装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an optical head device that can reduce costs and downsize the device.

[課題を解決するための手段] この発明における光学式ヘッド装置は、光を発生するた
めの光発生手段と、光発生手段から発生される出射光を
再生用の集束光と位置ずれ検出用の集束光とを含む複数
本の光束に分離するための回折格子と回折格子により回
折された光束を集光して情報記録媒体に照射する集光手
段と情報記録媒体によって反射されてきた光束を反射し
て出射光束から分離する光束分離手段とが一体に形成さ
れた多機能光学素子と、多機能光学素子に含まれる光束
分離手段により分離された光束を検知するための光検知
手段とを含むことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The optical head device according to the present invention includes a light generating means for generating light, and a condensed light for reproducing and a converging light for detecting positional deviation. a diffraction grating for separating the beam into multiple beams including a focused beam, a condensing means for condensing the beam diffracted by the diffraction grating and irradiating it onto the information recording medium, and a beam reflecting the beam reflected by the information recording medium. a multifunctional optical element integrally formed with a beam separating means that separates the emitted beam from the emitted beam; and a light detection means for detecting the beam separated by the beam separating means included in the multifunctional optical element. It is characterized by

[作用] この発明にかかる光学式ヘッド装置では、多機能光学素
子により、光発生手段から発生される出射光を再生用の
集束光と位置ずれ検出用の集束光とを含む腹数本の光束
に分離するための回折格子と回折格子により回折された
光束を集光して情報記録媒体に照射する集光手段と情報
記録媒体から反射されてきた光束を出射光束から分離す
る光束分離手段とが一体的に形成されているので、3つ
の独立した光学系を必要としない。
[Function] In the optical head device according to the present invention, the multifunctional optical element transforms the emitted light generated from the light generating means into a light beam including a focused light for reproduction and a focused light for detecting positional deviation. A diffraction grating for separating the light beams into the light beams, a light focusing means for focusing the light beams diffracted by the diffraction gratings and irradiating the light beams onto the information recording medium, and a light beam separating means for separating the light beams reflected from the information recording medium from the emitted light beams. Since it is integrally formed, three independent optical systems are not required.

[発明の実施例J 第1図は、本発明の一実施例を示した光学式ヘッド装置
の概略図である。第1図を参照して、光学式ヘッド装置
は、光源である半導体レーザ1と、多機能光学素子2と
、光ディスク30から反射され多機能光学素子2を介し
て得た光束22a.22e,22fを受光して光電変換
する光検出器3とを含む。
Embodiment J of the Invention FIG. 1 is a schematic diagram of an optical head device showing an embodiment of the invention. Referring to FIG. 1, the optical head device includes a semiconductor laser 1 as a light source, a multifunctional optical element 2, and a light beam 22a. It includes a photodetector 3 that receives the lights 22e and 22f and performs photoelectric conversion.

第2図は、第1図に示した多機能光学素子2の詳細を示
した構造図である。第2図を参照して、多機能光学素子
2は、ガラスなどからなるガラス基板2aと、ガラス基
板2aの半導体レーザ1からの出射光束20が入射する
第1の面に形成され、出射光束20を回折して3つの光
束に分離するための回折格子2bと、第1の面と反対側
の第2の面に形成された出射光束21a,21e,21
fと反射光束22a,22e,22fとを分離するため
のハーフミラーなどからなるビームスプリツタ層2cと
、ビームスブリツタ層2cの上に形成され、ガラス基板
2aを透過することによって発生する出射光束21a,
21e,21fに非点収差を与えて集光するとともに、
反射光22a,  22e,22fに非点収差を与えて
集光するためのフレネルゾンプレート2dとを含む。 
 ,ここで、フレネルゾンプレー}2dは、輪帯境界半
径rzK−rzx++  (K−0,L  2−)の間
で不透明であり、r2K+I〜r2K+2の間が透明で
ある。また、フレネルゾンプレート2dを構戊する濃淡
状の格子は、クロムなどの金属膜を適当な反射率が得ら
れる厚みだけ、たとえば1000六程度蒸着したものに
公知のりソグラフィ技術とエッチングを施して製造する
。なお、本実施例とは濃淡パターンが逆でr2κ〜r2
K←,の間が透明でr2κf,〜r2Kヤ2の間が不透
明であってもよい。
FIG. 2 is a structural diagram showing details of the multifunctional optical element 2 shown in FIG. Referring to FIG. 2, the multifunctional optical element 2 includes a glass substrate 2a made of glass or the like, and a first surface of the glass substrate 2a on which the emitted light beam 20 from the semiconductor laser 1 is incident. a diffraction grating 2b for diffracting and separating into three beams, and output beams 21a, 21e, 21 formed on a second surface opposite to the first surface.
A beam splitter layer 2c is formed on the beam splitter layer 2c, and is formed on the beam splitter layer 2c to separate the reflected light beams 22a, 22e, and 22f from the reflected light beams 22a, 22e, and 22f. 21a,
While giving astigmatism to 21e and 21f and focusing the light,
It includes a Fresnelson plate 2d for giving astigmatism to the reflected lights 22a, 22e, and 22f and condensing them.
, where the Fresnel Sonpree}2d is opaque between the annular boundary radius rzK−rzx++ (K−0, L 2−) and transparent between r2K+I and r2K+2. In addition, the shading-shaped grating that constitutes the Fresnelson plate 2d is manufactured by applying a known lithography technique and etching to a metal film such as chromium deposited to a thickness that provides an appropriate reflectance, for example, about 1,000 mm. do. Note that the shading pattern is opposite to that of this example, and r2κ~r2
The space between K←, may be transparent, and the space between r2κf, and r2Ky2 may be opaque.

次に、第1図および第2図を参照して、動作について説
明する。半導体レーザ1からの出射光束20は、多機能
光学素子2の第1の面の回折格子2bによって回折され
て0次光と±1次光とに分離され、多機能光学索子2の
第2の面に形或されたビームスプリツタ層2Cを透過す
る。さらに、濃淡形フレネルゾンプレート2dを透過す
ることによって、光ディスク30上に3つの光スポット
21a.21e,21fとして集光される。ここで、半
導体レーザ1の出躬光束20が、多機能光学素子2のガ
ラス基板2a中を透過する際に、般的に非点収差が発生
する。しかし、ガラス基板2aを透過することによって
発生する非点収差分を次に透過するフレネルゾンプレー
ト2dで補正し、非点収差分が0となるようにフレネル
ゾンプレート2dの格子形状が設計されている。したが
って、光ディスク30表面での集光スポット21a,2
1e,21fは、非点収差のないものとなる。光ディス
ク30で反射された光束は、多機能光学素子2の第2の
面のフレネルゾンプレート2dで回折されることなくそ
のまま透過する。透過した光束は、ビームスプリツタ層
2cで反射され、再び、フレネルゾンプレート2dを透
過する。フレネルゾンプレート2dで回折作用を受けて
集光光束となる。同時に、フレネルゾンプレート2dに
予め与えられた非点収差の補正効果を受けた後、光検出
器3に入射する。
Next, the operation will be explained with reference to FIGS. 1 and 2. The emitted light beam 20 from the semiconductor laser 1 is diffracted by the diffraction grating 2b on the first surface of the multifunctional optical element 2 and separated into 0th-order light and ±1st-order light. The light passes through the beam splitter layer 2C, which is shaped like a plane. Furthermore, three light spots 21a . The light is focused as 21e and 21f. Here, when the emitted light beam 20 of the semiconductor laser 1 passes through the glass substrate 2a of the multifunctional optical element 2, astigmatism generally occurs. However, the grating shape of the Fresnelson plate 2d is designed so that the astigmatism difference generated by passing through the glass substrate 2a is corrected by the Fresnelson plate 2d passing through the glass substrate 2a, and the astigmatism difference becomes 0. There is. Therefore, the focused spots 21a, 2 on the surface of the optical disc 30
1e and 21f have no astigmatism. The light beam reflected by the optical disk 30 is transmitted as it is without being diffracted by the Fresnelson plate 2d on the second surface of the multifunctional optical element 2. The transmitted light beam is reflected by the beam splitter layer 2c and passes through the Fresnelson plate 2d again. The light is subjected to diffraction by the Fresnelson plate 2d and becomes a condensed light beam. At the same time, the light beam enters the photodetector 3 after receiving the astigmatism correction effect given in advance to the Fresnelson plate 2d.

第3図は、第2図に示したフレネルゾンプレー}2dの
輪帯境界半径r(の算出方法を説明するための概略図で
ある。第3図を参照して、輪帯境界半径『κの算出方法
を説明する。簡単のため、フレネルゾンプレートの基板
ガラスの厚みを零とし、半導体レーザ1の出射点Oを出
た出射光束20が0,  B, O’の経路で集光点O
′に集光されると考える。半導体レーザ1の出射光束2
0は、フレネルゾンプレート2dのk番目の輪帯境界半
径rκに入射し、集束光束21となる。出射点Oより出
射した光束が集光点O′に無収差に集光するためには、
点OからBを経てO′に至る光路長と点Oから光軸上の
点Aを経て点O′に至る光路長との差が1/2波長の整
数倍になることが必要である。この条件は、次の式(1
)のように書ける。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method for calculating the annular boundary radius r (of the Fresnel Sonpree}2d shown in FIG. 2. With reference to FIG. For simplicity, the thickness of the substrate glass of the Fresnelson plate is assumed to be zero, and the emitted light beam 20 leaving the emission point O of the semiconductor laser 1 travels along the path 0, B, O' to the converging point O.
It is assumed that the light is focused at ′. Output beam 2 of semiconductor laser 1
0 is incident on the k-th annular boundary radius rκ of the Fresnelson plate 2d, and becomes a focused light beam 21. In order for the luminous flux emitted from the emission point O to be focused on the convergence point O' without aberration,
The difference between the optical path length from point O to O' via B and the optical path length from point O to O' via point A on the optical axis must be an integral multiple of 1/2 wavelength. This condition is expressed by the following formula (1
) can be written as

(面+而−)−(眞十面)−K・λ/2 ・・・(1)
[K−1.2.3・・・] ここで、λは波長を示す。式1より、k番目の輪帯の軌
跡は式(2)のように書ける。
(Men + So-) - (Shinjumen) - K・λ/2 ... (1)
[K-1.2.3...] Here, λ indicates the wavelength. From Equation 1, the locus of the k-th ring can be written as Equation (2).

鴫1          ・・・ (2)第4図は、フ
レネルゾンプレート2dのk′tF口の輪帯の軌跡を示
した概略図である。第4図を参照して、上記式(2)は
、y軸方向にΔyだけ平行移動した楕円である。また、
rK**rKYは、軌跡IのX方向,y方向の輪帯半径
である。
1 (2) FIG. 4 is a schematic diagram showing the locus of the annular zone at the k'tF opening of the Fresnelson plate 2d. Referring to FIG. 4, the above equation (2) is an ellipse translated by Δy in the y-axis direction. Also,
rK**rKY is the annular radius of the trajectory I in the X direction and the y direction.

第5図は、第4図に示した軌跡Iで形成した輪帯に出射
点0より光束を出射した場合の焦点状態を示した概略図
である。M5図を参照して、軌跡Iは、フレネルゾンプ
レート2dの基板ガラスの厚みを零と考えた場合であり
、実際には、基板のガラスの厚みにより、X軸方向とy
軸方向の焦点距離の差すなわち非点隔差ΔO′が発土す
る。そこで、本実施例では、予め発生する非点隔差ΔO
′を補正する輪帯を設計する。すなわち、非点収差を考
えない軌跡Iのk番目の輪帯半径は、第4図に示すよう
に、X方向の輪帯半径をr’KX.y方向の輪帯半径を
r′κヶとする。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the focal state when a luminous flux is emitted from the emission point 0 onto the annular zone formed by the locus I shown in FIG. Referring to figure M5, locus I is the case where the thickness of the substrate glass of the Fresnelson plate 2d is considered to be zero, and in reality, depending on the thickness of the substrate glass, the
An axial focal length difference, that is, an astigmatism difference ΔO' occurs. Therefore, in this embodiment, astigmatism difference ΔO generated in advance is
′ is designed to correct the annular zone. That is, as shown in FIG. 4, the radius of the k-th annular zone of the locus I without considering astigmatism is defined by the radius of the annular zone in the X direction being r'KX. Let the ring radius in the y direction be r'κ.

非点収差を補正する軌跡■のk番目の輪帯半径は、X方
向の輪帯半径をrKx.Y方向の輪帯半径をrKyとす
る。
The radius of the k-th annular zone of the trajectory (■) for correcting astigmatism is defined by the radius of the annular zone in the X direction being rKx. Let rKy be the annular radius in the Y direction.

また、非点隔差Δ0′に対応する輪帯十径を補正する大
きさをΔrKYと定義すると、非点収差を補正するk番
目の輪・::}半径は、rKX”’rKX jK,amj’κy+ΔrKy となる。
Furthermore, if the size of correcting the ten diameters of the annular zone corresponding to the astigmatism difference Δ0' is defined as ΔrKY, then the radius of the k-th ring that corrects astigmatism is rKX"'rKX jK, amj' κy+ΔrKy.

第6図は、第4図に示した軌跡■で形成した輪帯に出射
点0より光束を出射した場合の魚点状態を示した概略図
である。第6図を参照して、半導体レーザ1の出射点0
を出た出射光束20は、多機能光学素子2のガラス基板
2aによって、非点収差が補正され、0′ 1点に集束
される。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the state of a fish point when a luminous flux is emitted from the emission point 0 to the annular zone formed by the locus {circle around (2)} shown in FIG. With reference to FIG. 6, the emission point 0 of the semiconductor laser 1
The outgoing light beam 20 is corrected for astigmatism by the glass substrate 2a of the multifunctional optical element 2, and is focused at a point 0'1.

また、光ディスク30で回折された光束は多機能光学素
子2の第2の面の濃淡形フレネルゾンプレート2dによ
り回折,集光されると同哨に非点隔差ΔCを与えられて
、光検出器3に入射し、この非点収差によりフォーカス
エラー信号が得られる。また、前述のように、3つの光
スポットの±1次光の差動検知により、トラッキングエ
ラー信号が得られる。
Further, the light beam diffracted by the optical disk 30 is diffracted and focused by the gradation type Fresnelson plate 2d on the second surface of the multifunctional optical element 2, and is given an astigmatism difference ΔC to the photodetector. 3, and a focus error signal is obtained due to this astigmatism. Further, as described above, a tracking error signal is obtained by differential detection of the ±1st-order lights of the three light spots.

なお、本実施例では、光束の分離手段としてビームスブ
リッタ2cを用いたが、透過光および反射光の比率は任
意に定めることができるため、光検出器3への入射光束
は所望の光強度が得られれば、反射率の比率を0すなわ
ちビームスプリッタ2cを用いずに、フレネルゾンプレ
ート2dで、ビームスプリツタ機能と集光機能とを兼ね
させることも可能である。
In this embodiment, the beam splitter 2c is used as a means for separating the light flux, but since the ratio of transmitted light and reflected light can be determined arbitrarily, the light flux incident on the photodetector 3 has a desired light intensity. If this is possible, it is also possible to set the reflectance ratio to 0, that is, to make the Fresnelson plate 2d serve both the beam splitter function and the light condensing function without using the beam splitter 2c.

また、本実施例では、光束の集光手段として、濃淡形の
フレネルゾンプレー}2dを用いたが、鋸歯状の断面形
状を持ったブレーズ形フレネルゾンプレートや矩形の断
面形状を持ったバイナリ形フレネルゾンプレートを用い
てビームスプリツタ,回折格子を組合わせても同様な機
能を得ることができる。
In this example, a shading Fresnelson plate}2d was used as a light condensing means, but a blazed Fresnelson plate with a sawtooth cross-section or a binary type with a rectangular cross-section may also be used. A similar function can be obtained by using a Fresnelson plate in combination with a beam splitter and a diffraction grating.

なお、本実施例では、光束の集光手段としてフレネルゾ
ンプレート2dを用いたが、本発明はこれに限らず、曲
率半径を調整して非点収差機能を持たせた集光レンズを
用いてもよい。
In this embodiment, the Fresnelson plate 2d is used as a condensing means for the light flux, but the present invention is not limited to this, and a condenser lens having an astigmatism function by adjusting the radius of curvature may be used. Good too.

[発明の効果コ 以上のように、この発明によれば、多機能光学素子に、
光発生手段からの出射光を再生用の集束光と位置ずれ検
出用の集束光とを含む複数本の光束に分離するための四
折格子と、回折格子により回折された光束を集光して情
報記録媒体に照射する集光手段と情報記録媒体によって
反射されてきた光束を反射して出射光束から分離する光
束分離手段とを一体的に形或することにより、3つの独
立した光学系を必要としないので、光学式ヘッド装置の
コストの低減および小型化を図ることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the multifunctional optical element has the following advantages:
A four-fold grating for separating the emitted light from the light generating means into a plurality of light beams including a focused light for reproduction and a focused light for positional deviation detection, and a four-fold grating for condensing the light beam diffracted by the diffraction grating. Three independent optical systems are not required by integrally forming the light condensing means for irradiating the information recording medium and the light beam separation means for reflecting the light beam reflected by the information recording medium and separating it from the emitted light beam. Therefore, the cost and size of the optical head device can be reduced.

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

第1図は本発明の一丈施例を示した光学式ヘッド装置の
概略図、第2図は第1図に示した多機能光学素子の詳細
を示した構造図、第3図は第2図に示したフレネルゾン
プレートの輪帯境界半径の算出方法を説明するための概
略図、第4図はフレネルゾンプレートのk番目の輪帯の
軌跡を示した概略図、ffi5図は第4図に示した軌跡
Iで形成した輪帯に出射点Oより光束を出射した場合の
焦点状態を示した概略図、第6図は第4図に示した奇跡
■で形成した輪帯に出射点Oより光束を出射した場合の
焦点状態を示した概略図、第7図は従来の光学式ヘッド
装置を示す概略図、第8図は第7図に示した光学式ヘッ
ド装置により光束が光ディスクに入射された場合の情報
トラック部分の詳細図、第9図は第7図に示した光検出
器の構成を示したブロック図である。 図において、1は半導体レーザ、2は多機能光学素子、
2aはガラス基板、2bは回折格子、2Cはビームスプ
リツタ層、2dはフレネルゾーンプレート、3は光検知
器、30は先ディスク、31はビット、32は情報トラ
ックである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 も3図
FIG. 1 is a schematic diagram of an optical head device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a structural diagram showing details of the multifunctional optical element shown in FIG. 1, and FIG. A schematic diagram for explaining the calculation method of the ring boundary radius of the Fresnelson plate shown in the figure, Figure 4 is a schematic diagram showing the locus of the k-th ring of the Fresnelson plate, ffi5 is Figure 4 A schematic diagram showing the focal state when a luminous flux is emitted from the emission point O to the annular zone formed by the locus I shown in Figure 6. Figure 6 is a schematic diagram showing the focal state when the luminous flux is emitted from the emission point O to the annular zone formed by the locus I shown in Figure 4. Fig. 7 is a schematic diagram showing a conventional optical head device, and Fig. 8 is a schematic diagram showing a state of focus when a light beam is emitted from the optical head device shown in Fig. 7. FIG. 9 is a block diagram showing the structure of the photodetector shown in FIG. 7. In the figure, 1 is a semiconductor laser, 2 is a multifunctional optical element,
2a is a glass substrate, 2b is a diffraction grating, 2C is a beam splitter layer, 2d is a Fresnel zone plate, 3 is a photodetector, 30 is a front disk, 31 is a bit, and 32 is an information track. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 光学式情報記録媒体上に少なくとも情報の再生用の集束
光と前記情報の再生用の集束光の前記光学式記録媒体に
沿った方向の位置ずれを検出するための複数の位置ずれ
検出用の集束光とを照射して情報の再生を行なう光学式
ヘッド装置であって、光を発生するための光発生手段と
、 前記光発生手段から発生される出射光を前記再生用の集
束光と前記位置ずれ検出用の集束光とを含む複数本の光
束に分離するための回折格子と、該回折格子により回折
された光束を集光して前記情報記録媒体に照射する集光
手段と、前記情報記録媒体によって反射されてきた光束
を反射して前記出射光束から分離する光束分離手段とが
一体に形成された多機能光学素子と、 前記多機能光学素子に含まれる前記光束分離手段により
分離された光束を検知するための光検知手段とを含むこ
とを特徴とする、光学式ヘッド装置。
[Scope of Claims] At least a plurality of focused beams for reproducing information on an optical information recording medium and a plurality of beams for detecting a positional shift of the focused beam for reproducing the information in a direction along the optical recording medium. An optical head device that reproduces information by irradiating focused light for detecting positional deviation, the head device comprising: a light generating means for generating light; and a light generating means for emitting light emitted from the light generating means for reproducing information. a diffraction grating for separating the light beam into a plurality of beams including the focused light beam and the focused light beam for detecting positional deviation; and a light focusing beam that focuses the light beam diffracted by the diffraction grating and irradiates the information recording medium. and a light beam separation means that reflects the light beam reflected by the information recording medium and separates it from the output light beam, the light beam separation means included in the multifunction optical element being integrated. 1. An optical head device comprising: a light detection means for detecting a light beam separated by the means.
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