JPH0329129A

JPH0329129A - 光ヘッド装置

Info

Publication number: JPH0329129A
Application number: JP1164228A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kimura; 靖夫木村; Yuzo Ono; 小野　雄三
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1989-06-26
Publication date: 1991-02-07
Anticipated expiration: 2012-06-04
Also published as: JP2616018B2

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、光ディスク媒体に、情報信号の記録、再生を
行うための光ディスク用光ヘッド装置に関する。

（従来の技術）光ディスクを用いた光記録に用いられる光ヘッド装置に
は、微少な光スポットを光ディスク上に形或するための
焦点誤差検出機能、所望のトラックを正確にトレースす
るためのトラック誤差検出機能を有することが求められ
る。また、読みたし専用型、追記型、あるいは相変化型
光ディスクでは、記録情報の再生は、光学的には反射光
の強度変化により行われるため、反射光の強度を検出す
る手段も必要となる。

第２図は、従来技術による光ヘッドの基本構威を示すた
めの図である。光源である半導体レーザ１を出射した直
線偏光光はコリメートレンズ２により千行光３に変換さ
れ偏光ビームスプリッタ４に入射する。ここで、入射光
の偏光方向が偏光ビームスプリッタ４を通過する方向に
設定しておく。偏光ビームスプリッタ４を通過した光は
、１／４波長板５を経て収束レンズ６により光ディスク
７上に集光される。

光ディスク７からの反射光は再び１／４波長板５を通過
し、半導体レーザ１の出射光とは直交する偏光方向を持
つ直線偏光光となって偏光ビームスプリッタ４に入射す
る。偏光ビームスブリッタ４に入射した光は光路を曲げ
られて信号検出系に導かれる。偏光ビームスプリッタ４
により取り出された光は、ビームスプリッタ９により焦
点誤差検出用１０、トラック誤差検出用１１の２つのビ
ームに分けられ、焦点誤差はナイフエッジ法により、ト
ラック誤差はプッシュプル法によりそれぞれ検出される
。また、読みだし信号は焦点誤差検出用光検出器、トラ
ック誤差検出用光検出器の出力の和から得ている。

（発明が解決しようとする課題）以上述べた従来技術による光ヘッド装置では、多数の偏
光ビームスプリツタや１／４波長板、ナイフエッジなど
の光学部品を巧みに配置する必要があるため、光ヘッド
の小型化、軽量化が困難であった。さらに、高価な偏光
ビームスプリツタを用いていること、全体の部品点数が
多いこと等から低価格化が困難であった。また組み立て
の工数がおおきいことも低価格化を妨げる要因でもあっ
た。

本発明は、従来技術の持つ上述の課題を解決し、小型軽
量で低価格な光ヘッド装置を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段）上述の課題を解決するために本発明が提供する手段は、
略直線偏光光を放出する光源と、該光源からの出射光を
光ディスクに集光させるための結像光学手段と、１／４
波長板と、光回折型素子と、前記光回折型素子からの＋
１次回折光を受光する第１の光検出器と、前記光回折型
素子からの−１次回折光を受光する第２の光検出器とを
少なくとも有し、前記第１の光検出器から焦点誤差信号
、トラック誤差信号を検出し、少なくとも前記第１の光
検出器と前記第２の光検出器の出力の和から情報信号を
検出し、前記光回折型素子は、光学結晶を用いた複屈折
回折格子型の格子型素子であり、かつ、前記光源の放出
する直線偏光光の偏光方向と前記光学結品の光学軸とが
略直交するように配置されていることを特徴とする。

（作用）以下、本発明の作用について詳細に説明する。

本発明で用いる格子素子は従来技術による情報信号検出
光学系と焦点誤差、トラック誤差検出用光学系の機能を
複合した作用を有するものである。

ニオブ酸リチウムのＸ板、あるいはＹ板に、たとえば安
息香酸によるプロトン交換を施すと異常光線に対する屈
折率は約０．１３増加し、常光線に対する屈折率は０．
０４程度減少する。ここで、交換領域を通過する常光線
と、非交換領域を通過する常光線の間で生じる位相差を
位相補償膜を設ける等の手段で打ち消すことにより、プ
ロトン交換による屈折率変化はあたかも異常光線のみに
生じるようにすることができる。したがって、周期的な
交換、非交換領域を設け、上述の位相差相殺手段を講じ
れば常光線は屈折率差を感じず、異常光線は屈折率差を
感じるので、異常光線のみに作用する回折格子を作製す
ることができる。この時に、異常光線が交換領域と非交
換領域との間で受ける位相差が■となるようにすれば、
異常光線の透過率をほぽ０％、常交線の透過率をほぼ１
００％とすることができる。

このような複屈折回折格子については、従来、偏光子と
して応用が検討されており、たとえばＦセタンドオプト
エレクトロニクスカンファレンス（ＯＥＣ’８８）テク
ニカルダイジェスト」第１６８ページから第１６９ペー
ジに掲載の論文にその報告が述べられている。

第３図、第４図は本発明の作用を説明するための図であ
る。本発明ではレーザから出射される直線偏光１２の偏
光方向とニオブ酸リチウム結晶１３の２軸１４が直交す
るように配置されているため、第３図に示すようにレー
ザ出射光はニオブ酸リチウム結晶の格子パターンの作用
を受けない。一方、第４図に示すように１／４波長板を
２度通過した光ディスクからの反射光１６は出射時の偏
光方向とは直交する向きに回転させられているため格子
パターンの作用を受けて、その光量のほとんどが回折光
１７、１８となる。したがって、レーザ出射光は殆どレ
ーザに戻ることがなく、戻り光雑音の無い安定な発振動
作を続けることができ、再生読みだし信号の再生品質を
損なうことはない。また再生読みだし信号の再生品質向
上のために、少なくとも２つの回折光を光検出器で受光
し、光量の減少を補償している。

さらに、二オブ酸リチウム結晶上に形或する格子パター
ンをホログラムとすることで、回折光を用いて焦点誤差
検出、トラック誤差検出動作を行うことが可能である。

（実施例）以下に、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を説明するための図であ
る。

半導体レーザ１９を出た直線偏光光２０はそれと直交す
る方向に２軸を持つ二オブ酸リチウム結晶からなる複屈
折回折型素子２１に入射する。上述のように、ここでは
複屈折回折型素子は入射光に対し常光となるためなんら
影響を及ぼさない。複屈折回折型素子２１を通過した光
は、コリーメートレンズ２２により平行光に変換され１
／４波長板２３を経て収束レンズ２４により光ディスク
２５上に集光される。光ディスク２５からの反射光は収
束レンズ２４により再び千行光に変換されて１／４波長
板２３に入射し、レーザ出射光とは直交する方向の直線
偏光に変換され、複屈折回折型素子２１に入射する。光
ディスクからの反射光はニオブ酸リチウム結晶に対して
常光となるため格子パターンの作用を受けて回折する。

本実施例では＋１次回折光２６を受光する第ｌ光検出器
２７の出力から焦点誤差信号、トラック誤差信号を検出
し、第１光検出器２７と−１次回折光２８を受光する第
２光検出器２９の出力の和から読みだし信号を得ている
。

第５図は複屈折回折型素子２１の格子パターンと第１光
検出器２７のセグメント分割パターンの対応関係を示す
ための図である。本実施例では、＋１次回折光を用いて
焦点誤差、トラック誤差検出を行うために、複屈折回折
型素子を４つの領域に分割し、第１の光検出器を６つの
セグメントに分割している。

第１格子パターン部３０には、光スポットが光ディスク
上に正しく形威されているときに、この領域への入射光
を第１光検出器２７上のＡ点３１に収束させるような格
子が形威されている。全く同様に、第２格子パターン部
３２、第３格子パターン部３３、第４格子パターン部３
４にはそれぞれ各々の領域への入射光を、第１光検出器
上のＢ点３５、Ｃ点３６、Ｄ点３７にそれぞれ収束させ
るような格子が形成されている。焦点誤差信号は第１光
検出器２７の中央の４セグメントの対角和の差信号から
得られ、トラック誤差信号は第５セグメント３８と第６
セグメント３９の出力の差信号から得られる。

本実施例では±１次回折光は第１図上で半導体レーザの
左右に生じるように複屈折回折型素子の格子パターンを
設置したが、複屈折回折型素子の格子パターンと三オブ
酸リチウム結晶の結晶軸との関係は任意であるため、例
えば紙面上下に±１次回折光が生じるような構成ももち
ろん可能である。

第６図は本発明の第２の実施例を説明するための図であ
る。本実施例では半導体レーザ４０、光検出器４１，複
屈折回折型素子４２と、１／４波長板４３を同一のパッ
ケージに収め、光学モジュール４５とすることで小型化
を図っている。

以上述べた複屈折格子素子はプレーナーバッチプロセス
により容易に作製することができる。例えば、Ｙ板ニオ
ブ酸リチウム基板にチタン拡散層を形或したのち所望の
格子パターンのプロトン交換を実施し格子を形戒する。

このプロトン交換領域上に常光線の屈折率差を補償する
厚さを有するＮｂ２，０５膜を形戒する。さらに基板全
面にわたって反射率を低減させるためにＳｉ０２膜を形
或すればよい。

（発明の効果）以上述べた本発明によれば、小型、軽量、低価格な光磁
気ヘッド装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第５図は本発明の第１の実施例を説明するため
の図、第２図は従来の技術を説明するための図、第３図
、第４図は本発明の作用を説明するための図、第６図は
本発明の第２の実施例を説明するための図である。図において、ｌ・・・半導体レーザ、２・・・コリメートレンズ、３
・・・平行光、４・・・偏光ビームスプリツタ、５・・
・１／４波長板、６・・・収束レンズ、７・・・光ディ
スク、８・・・レンズ、９・・・ビームスプリツタ、１
０・・・焦点誤差検出用光ビーム、１１・・・トラック
誤差検出用光ビーム、１２・・・レーザ出射光、１３・
・・二オブ酸リチウム結晶、１４・・・Ｚ軸、１５・・
・透過光、１６・・・反射光、１７・・・回折光、１８
・・・回折光、１９・・・半導体レーザ、２０・・・直
線偏光光、２１・・・複屈折回折型素子、２２・・・コ
リメートレンズ、２３・・・１／４波長板、２４・・・
収束レンズ、２５・・・光ディスク、２６・・・＋１次
回折光、２７・・・第１光検出器、２８・・・−１次回
折光、２９・・・第２光検出器、３０・・・第１格子パ
ターン部、３１・・・Ａ点、３２・・・第２格子パター
ン部、３３・・・第３格子パターン部、３４・・・第４
格子パターン部、３５・・・Ｂ点、３６・・・Ｃ点、３
７・・・Ｄ点、３８・・・第５セグメント、３９・・・
第６セグメント、４０・・・半導体レーザ、４１・・・
光検出器、４２・・・複屈折回折型素子、４３・・・１
／４波長板、４４・・・光学モジュールである。

Claims

【特許請求の範囲】

略直線偏光光を放出する光源と、該光源からの出射光を
光ディスクに集光させるための結像光学手段と、１／４
波長板と、光回折型素子と、前記光回折型素子からの＋
１次回折光を受光する第１の光検出器と、前記光回折型
素子からの−１次回折光を受光する第２の光検出器とを
少なくとも有し、前記第１の光検出器から焦点誤差信号
、トラック誤差信号を検出し、少なくとも前記第１の光
検出器と前記第２の光検出器の出力の和から情報信号を
検出し、前記光回折型素子は、光学結晶を用いた複屈折
回折格子型の格子型素子であり、かつ、前記光源の放出
する略直線偏光光の偏光方向と前記光学結晶の光学軸と
が略直交するように配置されていることを特徴とする光
ヘッド装置。