JPH04117635A - 半導体レーザの光学ヘッド組立体 - Google Patents
半導体レーザの光学ヘッド組立体Info
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- JPH04117635A JPH04117635A JP2146414A JP14641490A JPH04117635A JP H04117635 A JPH04117635 A JP H04117635A JP 2146414 A JP2146414 A JP 2146414A JP 14641490 A JP14641490 A JP 14641490A JP H04117635 A JPH04117635 A JP H04117635A
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- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
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- G11B7/094—Methods and circuits for servo offset compensation
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- G11B7/0903—Multi-beam tracking systems
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の分野］
本発明はデータ記録・検索システムで用いる光学ヘッド
に関する。
に関する。
［発明の背景Ｊ
光学ヘッドというのは、情報を含む媒体に光線を合焦さ
せ、媒体から反射してきた光を検出して媒体の情報内容
を知るものである。光学ヘッドの焦点およびトラッキン
グ機能を維持する機構が必要である。半導体レーザにお
ける最近の進歩により、データ検索・記録システムでの
レーザの使用が高まってきている。コンパクト・オーデ
ィオ・ディスク・プレイヤが、１つの情報の形態である
録音音楽を再生する際にどのようにレーザを使用するか
の有意の例である。コンパクト・オーディオ・ディスク
・プレイヤの概念は大型コンピュータ・ネットワーク、
ミニコンピユータあるいはパーソナルコンピュータのた
めのデータの記憶に応用できる。
せ、媒体から反射してきた光を検出して媒体の情報内容
を知るものである。光学ヘッドの焦点およびトラッキン
グ機能を維持する機構が必要である。半導体レーザにお
ける最近の進歩により、データ検索・記録システムでの
レーザの使用が高まってきている。コンパクト・オーデ
ィオ・ディスク・プレイヤが、１つの情報の形態である
録音音楽を再生する際にどのようにレーザを使用するか
の有意の例である。コンパクト・オーディオ・ディスク
・プレイヤの概念は大型コンピュータ・ネットワーク、
ミニコンピユータあるいはパーソナルコンピュータのた
めのデータの記憶に応用できる。
レーザをこれらの装置で使用するとき、レーザの発する
光を適切な光学要素で制御して媒体表面に非常に小さい
光のスポットを形成できるようになっていなければなら
ない。媒体から反射してきた光は検出器に戻って投射さ
れ、この検出器から、焦点やトラッキングの状況に関す
る記録情報その他の信号を導き出すことができる。この
ような用途のための光学系を特徴とする特許のいくつか
の例としては、米国特許第３，９６２，７２０号、同第
３．９６９，５７３号、同第３，９６９，５７３号、同
第４，０３４，４０３号、同第４．［１５７，８３３号
、同第４． ］３５．０８３号、同第４，１４３，４０
２号、同第４，１９３，０９１号、同第４，４５８．９
８０号、同第４．４８６．７１９号、同第４，７７９，
９４３号ならびに西ドイツ国特許第２５０１１２４号が
ある。
光を適切な光学要素で制御して媒体表面に非常に小さい
光のスポットを形成できるようになっていなければなら
ない。媒体から反射してきた光は検出器に戻って投射さ
れ、この検出器から、焦点やトラッキングの状況に関す
る記録情報その他の信号を導き出すことができる。この
ような用途のための光学系を特徴とする特許のいくつか
の例としては、米国特許第３，９６２，７２０号、同第
３．９６９，５７３号、同第３，９６９，５７３号、同
第４，０３４，４０３号、同第４．［１５７，８３３号
、同第４． ］３５．０８３号、同第４，１４３，４０
２号、同第４，１９３，０９１号、同第４，４５８．９
８０号、同第４．４８６．７１９号、同第４，７７９，
９４３号ならびに西ドイツ国特許第２５０１１２４号が
ある。
第１図は米国特許第４，７３１，７７２号からの従来の
光学ヘッドを示しており、これはビーム分割機能と焦点
検出機能の両方のためのホログラム・レンズを使用して
いる。光学ヘッド１０はレーザ・ベンＩ２と合焦・トラ
ッキング・アクチュエータ】４とからなる。レーザ・ビ
ーム１６はスポット２０のところで溝付き情報媒体１８
上に合焦させられる。レーザ・ベン２０は半導体レーザ
・検出器２２と、コリメーティング・レンズ２４と、ホ
ログラム・レンズ２６とからなる。合焦・トラッキング
・アクチュエータは対物レンズ２８からなり、この対物
レンズは磁気コイル２９によって上下に動かされ、し〜
ザ・ビームを合焦させる。
光学ヘッドを示しており、これはビーム分割機能と焦点
検出機能の両方のためのホログラム・レンズを使用して
いる。光学ヘッド１０はレーザ・ベンＩ２と合焦・トラ
ッキング・アクチュエータ】４とからなる。レーザ・ビ
ーム１６はスポット２０のところで溝付き情報媒体１８
上に合焦させられる。レーザ・ベン２０は半導体レーザ
・検出器２２と、コリメーティング・レンズ２４と、ホ
ログラム・レンズ２６とからなる。合焦・トラッキング
・アクチュエータは対物レンズ２８からなり、この対物
レンズは磁気コイル２９によって上下に動かされ、し〜
ザ・ビームを合焦させる。
第２図は半導体レーザ・光検出器２２の正面図である。
半導体レーザ３０はヒートシンク３２に装着してある。
４象限光検出器３４がヒートシンク３２の面に装着して
ある。光検出器３６は半導体レーザ３０の背後に設置し
てあって半導体レーザから発せられた光を測定する。光
検出器３６は、光を反射して半導体レーザに返すような
角度に設けである。作動にあたって、レーザ・ビーム１
６は半導体レーザ３ｏから放射され、コリメーティング
・レンズ２４によって平行にされる。この平行にされた
ビームはホログラム・レンズ２６を通り、零次回折ビー
ムとそれより高次の多数の回折ビームを発生する。零次
回折ビームは同じ経路を角度なしにたどり、光学ヘッド
の順方向光路で使用される唯一のビームとなる。このビ
ームは磁気コイル２９で動かされ得る対物レンズ２８に
よって媒体１８上に合焦させられる。
ある。光検出器３６は半導体レーザ３０の背後に設置し
てあって半導体レーザから発せられた光を測定する。光
検出器３６は、光を反射して半導体レーザに返すような
角度に設けである。作動にあたって、レーザ・ビーム１
６は半導体レーザ３ｏから放射され、コリメーティング
・レンズ２４によって平行にされる。この平行にされた
ビームはホログラム・レンズ２６を通り、零次回折ビー
ムとそれより高次の多数の回折ビームを発生する。零次
回折ビームは同じ経路を角度なしにたどり、光学ヘッド
の順方向光路で使用される唯一のビームとなる。このビ
ームは磁気コイル２９で動かされ得る対物レンズ２８に
よって媒体１８上に合焦させられる。
戻り経路において、反射レーザ・ビームは、再び、ホロ
グラム・レンズ２６に入射し、零次ならびにそれより高
次の回折ビームとなる。より高次のビームの１つ（−射
的には、第１じビーム）はホログラム・レンズ２６およ
びコリメーティング・レンズ２４によって光検出器に結
像される。ホログラム・レンズは戻りビームを４象限検
出器３４に向って分解するばかりでなく、スポット２０
の焦点およびトラッキングに従って変化する合焦・トラ
ッキング・パターンを４象限光検出器３４上に発生する
円筒レンズのようにも作用する。
グラム・レンズ２６に入射し、零次ならびにそれより高
次の回折ビームとなる。より高次のビームの１つ（−射
的には、第１じビーム）はホログラム・レンズ２６およ
びコリメーティング・レンズ２４によって光検出器に結
像される。ホログラム・レンズは戻りビームを４象限検
出器３４に向って分解するばかりでなく、スポット２０
の焦点およびトラッキングに従って変化する合焦・トラ
ッキング・パターンを４象限光検出器３４上に発生する
円筒レンズのようにも作用する。
４象限光検出器３４上の合焦パターンの例が第３Ａ−３
Ｃ図に示してあり、最良の例が第３Ｂ図に示してある。
Ｃ図に示してあり、最良の例が第３Ｂ図に示してある。
合焦エラー信号は（Ａ＋Ｃ１１Ｂ＋旧によって発生させ
られる。第３Ａ図は、媒体が対物レンズに近すぎるため
にビームが焦、屯外れとなったときの合焦パターンを示
している。第３Ｃ図は、媒体が対物レンズから速すぎる
ことによりビームが焦点外れとなったときの合焦パター
ンを示している。第３Ｂ図は、ビームが焦７ψにあると
きの合焦パターン（最小錯乱円と呼ばれる）を示してい
る。
られる。第３Ａ図は、媒体が対物レンズに近すぎるため
にビームが焦、屯外れとなったときの合焦パターンを示
している。第３Ｃ図は、媒体が対物レンズから速すぎる
ことによりビームが焦点外れとなったときの合焦パター
ンを示している。第３Ｂ図は、ビームが焦７ψにあると
きの合焦パターン（最小錯乱円と呼ばれる）を示してい
る。
第３Ｂ図は、媒体１８の溝付き構造の格子効果によって
生じた重なりビームを示している。トラッキング信号あ
るいはトラッキング・プッシュプル信号は、ｉＡ＋Ｂｌ
−（Ｂ＋Ｃ１によって与えられる。
生じた重なりビームを示している。トラッキング信号あ
るいはトラッキング・プッシュプル信号は、ｉＡ＋Ｂｌ
−（Ｂ＋Ｃ１によって与えられる。
ビームはトラック上にあり、トラッキング信号は、ビー
ム４０．４２が等しい輝度のものであるときに零に等し
くなる。プッシュプル型トラッキング・エラア信号の欠
点の１つは、コリメーティング・レンズに対する対物レ
ンズの大きな動きにより悪影響を受ける可能性があると
いうことである。この問題を回避する１つの方法は、光
学ヘッドを合焦・トラッキング・アクチュエータの動き
に完全に追従させることである。
ム４０．４２が等しい輝度のものであるときに零に等し
くなる。プッシュプル型トラッキング・エラア信号の欠
点の１つは、コリメーティング・レンズに対する対物レ
ンズの大きな動きにより悪影響を受ける可能性があると
いうことである。この問題を回避する１つの方法は、光
学ヘッドを合焦・トラッキング・アクチュエータの動き
に完全に追従させることである。
第１〜３図はビーム分割と焦点エラー検出の両方のため
のホログラフィック・レンズを使用する光学レンズを示
している。このシステムでは、焦点エラーとトラッキン
グ・エラーは同じ４象限検出器から導ひかれる。データ
信号とサーボ信号に関するすべての情報が情報媒体上に
合焦させられた単一ビームから導き出されるため、この
クイブの光学ヘッドは、しばしば、単ビーム光学ヘッド
と呼ばれる。多くの商業製品で使用されているもっと普
及した光学ヘッドは３ビーム光学ヘツドと呼ばれ、３本
のレーザ・ビームを情報媒体上に合焦させることによっ
て必要な情報を導き出す。
のホログラフィック・レンズを使用する光学レンズを示
している。このシステムでは、焦点エラーとトラッキン
グ・エラーは同じ４象限検出器から導ひかれる。データ
信号とサーボ信号に関するすべての情報が情報媒体上に
合焦させられた単一ビームから導き出されるため、この
クイブの光学ヘッドは、しばしば、単ビーム光学ヘッド
と呼ばれる。多くの商業製品で使用されているもっと普
及した光学ヘッドは３ビーム光学ヘツドと呼ばれ、３本
のレーザ・ビームを情報媒体上に合焦させることによっ
て必要な情報を導き出す。
第４図は従来の３ビーム光学ヘツド５０の一具体例を示
している。この光学ヘッドはレーザ・ペン５２と合焦・
トラッキング・アクチュエータ５４とからなる。レーザ
・ビーム５６はスポット６０のところで情報媒体上に合
焦させられる。
している。この光学ヘッドはレーザ・ペン５２と合焦・
トラッキング・アクチュエータ５４とからなる。レーザ
・ビーム５６はスポット６０のところで情報媒体上に合
焦させられる。
レーザ・ビーム５６は楕円コーンの形をした半導体レー
ザ６２から放射される。傾斜ガラス・キャップを半導体
レーザの前面に置くことによってレーザ・ビームにおけ
る成る種の収差を補正することは公知である。レーザ・
ビーム５６は、まず、格子６４を通り、この格子がこの
レーザ・ビームを第５図に示すように３本のビーム５６
．６６．６７に分解する。もちろん、これらレーザ・ビ
ームのそれぞれは半導体レーザ６２を起源とする。しか
しなから、回折させられたビーム６６．６７は、それぞ
れ、見掛は上、レーザ源６８．６９から発したように見
える。各回折ビームと入射ビームの分離角は小さい。説
明を簡単にするために、５６で示すようなビームが２つ
の回析ビーム６６．６７を含むと仮定する。ビーム５６
はビーム・スプリッタ７ｏを通ってコリメーティング・
レンズ７２に変化せずに入る。このコリメーティング・
レンズによってビームは平行にされる。次いで、平行な
ビームは対物レンズ７４に入射し、この対物レンズはビ
ーム５６をスポット６０のところで媒体５６に合焦させ
る。レンズ７４の合焦作用は磁気コイル７６を用いるこ
とによって行われる。この磁気コイルは媒体５８に対し
て対物レンズ７４を上下に移動させる。さらに、トラッ
キング・コイルが対物レンズ７４を水平方向に移動させ
ても良い。３本のビームがビーム・スプリッタ７０を通
して反射媒体５８から反射する。各ビームの一部はビー
ム・スプリッタで反射し、円筒レンズ７７を通って６セ
グメント光検出器７８に行く。
ザ６２から放射される。傾斜ガラス・キャップを半導体
レーザの前面に置くことによってレーザ・ビームにおけ
る成る種の収差を補正することは公知である。レーザ・
ビーム５６は、まず、格子６４を通り、この格子がこの
レーザ・ビームを第５図に示すように３本のビーム５６
．６６．６７に分解する。もちろん、これらレーザ・ビ
ームのそれぞれは半導体レーザ６２を起源とする。しか
しなから、回折させられたビーム６６．６７は、それぞ
れ、見掛は上、レーザ源６８．６９から発したように見
える。各回折ビームと入射ビームの分離角は小さい。説
明を簡単にするために、５６で示すようなビームが２つ
の回析ビーム６６．６７を含むと仮定する。ビーム５６
はビーム・スプリッタ７ｏを通ってコリメーティング・
レンズ７２に変化せずに入る。このコリメーティング・
レンズによってビームは平行にされる。次いで、平行な
ビームは対物レンズ７４に入射し、この対物レンズはビ
ーム５６をスポット６０のところで媒体５６に合焦させ
る。レンズ７４の合焦作用は磁気コイル７６を用いるこ
とによって行われる。この磁気コイルは媒体５８に対し
て対物レンズ７４を上下に移動させる。さらに、トラッ
キング・コイルが対物レンズ７４を水平方向に移動させ
ても良い。３本のビームがビーム・スプリッタ７０を通
して反射媒体５８から反射する。各ビームの一部はビー
ム・スプリッタで反射し、円筒レンズ７７を通って６セ
グメント光検出器７８に行く。
媒体上に合焦させられた３本のビームが、第６Ａ図、第
６Ｂ図、第６Ｃ図において、ランド部８７の間のデータ
・トラック８６に関して３つの異なった位置５６ａ、６
６ａ、６７ａ（ビーム５６．６６．６７に対応する）で
示してある。第６Ａ図は中央スポット５６ａを示してお
り、これはトラック８６の左に離れる方向で媒体から情
報を読み出す。この場合、サイド・スポット６６８がデ
ータ・トラック８６上にあり、サイド・スポット６７ａ
がランド部８７上にある。これらのトラックはランド部
よりも低い反射率を有する。その結果、サイド・スポッ
ト６６ａから反射してきたビームはサイド・スボッｈ６
７ａから反射してきたビームよりも低い強度を持つ。第
６図において、中央スポット５６ａは正確にトラック上
にある。サイド・スポット６６ａ、６７ａはデータ・ト
ラックとランド部を対称的にまたいでいる。サイド・ス
ポット６６ａ、６７ａから反射してきたビームは同じ強
さを持つ。第６ｃ図はデータ・トラックの右に中央スポ
ットを示す。この場合、サイド・スポット６６ａから反
射してきたビームはサイド・スポット６７ａから反射し
てきたビームよりも大きい強さを持つ。これら２つのサ
イド・スポットから反射してきた光量の差はトラッキン
グ・エラー信号を発生する。
６Ｂ図、第６Ｃ図において、ランド部８７の間のデータ
・トラック８６に関して３つの異なった位置５６ａ、６
６ａ、６７ａ（ビーム５６．６６．６７に対応する）で
示してある。第６Ａ図は中央スポット５６ａを示してお
り、これはトラック８６の左に離れる方向で媒体から情
報を読み出す。この場合、サイド・スポット６６８がデ
ータ・トラック８６上にあり、サイド・スポット６７ａ
がランド部８７上にある。これらのトラックはランド部
よりも低い反射率を有する。その結果、サイド・スポッ
ト６６ａから反射してきたビームはサイド・スボッｈ６
７ａから反射してきたビームよりも低い強度を持つ。第
６図において、中央スポット５６ａは正確にトラック上
にある。サイド・スポット６６ａ、６７ａはデータ・ト
ラックとランド部を対称的にまたいでいる。サイド・ス
ポット６６ａ、６７ａから反射してきたビームは同じ強
さを持つ。第６ｃ図はデータ・トラックの右に中央スポ
ットを示す。この場合、サイド・スポット６６ａから反
射してきたビームはサイド・スポット６７ａから反射し
てきたビームよりも大きい強さを持つ。これら２つのサ
イド・スポットから反射してきた光量の差はトラッキン
グ・エラー信号を発生する。
第７図は第４図で説明したような６セグメント光検出器
７８上のスポット５６ｂ、６６ｂ、６７ｂに結像した３
つのビームを示す。これら３つのビームのうち中間のビ
ーム５６は象限検出器９５上の中央スポット５６ｂに結
像する。サイド・ビーム６６．６７は、それぞれ、光検
出器９６．９７上のサイド・スポット６６ｂ、６７ｂに
結像する。象限検出器は第３Ａ−Ｃ図で説明したように
合焦を行うために用いられる。しかしなから、光検出器
９６．９７は、第６Ａ−６Ｃ図に関連して説明したよう
にビーム６６．６７の強度の差を検出することによって
トラッキングを行うために使用される。これによると、
単ビーム光学ヘッドよりも大きいトラッキング感度を得
ることができる。
７８上のスポット５６ｂ、６６ｂ、６７ｂに結像した３
つのビームを示す。これら３つのビームのうち中間のビ
ーム５６は象限検出器９５上の中央スポット５６ｂに結
像する。サイド・ビーム６６．６７は、それぞれ、光検
出器９６．９７上のサイド・スポット６６ｂ、６７ｂに
結像する。象限検出器は第３Ａ−Ｃ図で説明したように
合焦を行うために用いられる。しかしなから、光検出器
９６．９７は、第６Ａ−６Ｃ図に関連して説明したよう
にビーム６６．６７の強度の差を検出することによって
トラッキングを行うために使用される。これによると、
単ビーム光学ヘッドよりも大きいトラッキング感度を得
ることができる。
［発明の概要］
本発明は反射媒体上に記録された情報を読み出すための
改良光学ヘッドである。この光学ヘッドは透明プレート
およびホログラム・レンズを有するホログラム・レンズ
組立体を使用する。透明プレートは順方向ビーム経路と
戻り方向ビーム経路に対して斜めに位置させである。透
明プレートは順方向ビーム経路において半導体レーザか
ら発せられたレーザ・ビームにおけるビーム収差を補正
する。ホログラム・レンズは戻り方向ビーム経路にある
レーザ・ビームを光検出器に向って回折させる。透明プ
レート、ホログラム・レンズは、共に、トラッキングの
ために、戻り方向ビーム経路にある回折レーザ・ビーム
にビーム収差を加える。ホログラム・レンズ組立体は、
トラッキングの目的の為に、第２のホログラム・レンズ
、好ましくは、３ビ一ム回折格子も包含する。ポログラ
ム・レンズおよび回折格子は斜めに位置させた透明プレ
ートあるいは他の透明プレート上に設置しても良い。
改良光学ヘッドである。この光学ヘッドは透明プレート
およびホログラム・レンズを有するホログラム・レンズ
組立体を使用する。透明プレートは順方向ビーム経路と
戻り方向ビーム経路に対して斜めに位置させである。透
明プレートは順方向ビーム経路において半導体レーザか
ら発せられたレーザ・ビームにおけるビーム収差を補正
する。ホログラム・レンズは戻り方向ビーム経路にある
レーザ・ビームを光検出器に向って回折させる。透明プ
レート、ホログラム・レンズは、共に、トラッキングの
ために、戻り方向ビーム経路にある回折レーザ・ビーム
にビーム収差を加える。ホログラム・レンズ組立体は、
トラッキングの目的の為に、第２のホログラム・レンズ
、好ましくは、３ビ一ム回折格子も包含する。ポログラ
ム・レンズおよび回折格子は斜めに位置させた透明プレ
ートあるいは他の透明プレート上に設置しても良い。
好ましい実施例において５可動式対物レンズーヒに入射
するようにレーザ・ビームを発生する半導体レーザが設
けられている。この対物レンズはレーザ・ビームを反射
性２１報媒体土に合焦させる。透明プレートは、第１面
に記録された回折（δ子構造と第２面に記録されたホロ
グラノ、・レンズと一緒に、レーザと対物レンズの間に
置かれる。
するようにレーザ・ビームを発生する半導体レーザが設
けられている。この対物レンズはレーザ・ビームを反射
性２１報媒体土に合焦させる。透明プレートは、第１面
に記録された回折（δ子構造と第２面に記録されたホロ
グラノ、・レンズと一緒に、レーザと対物レンズの間に
置かれる。
レーザ・ビームは第１面で回折格子によって：３本の主
ビームに分解される。これら３本のビームは、次ぎに、
第２面で透明プレートとボログラム・レンズを通り、そ
れによって、非点収差のようなビーム収差を補正され、
さらに、これら３つのビームをいくつかのグループの３
ビームに分解する。しかしなから、主グループのビーム
のみがレーザから対物レンズまで順方向ビーム経路にお
いて使用される。戻り経路において、第２面でホログラ
ム・レンズによって回折させられた３ビーム・グループ
の１つは第１面の回折格子をバイパスし、８セグメント
検出器上に合焦させられる。
ビームに分解される。これら３本のビームは、次ぎに、
第２面で透明プレートとボログラム・レンズを通り、そ
れによって、非点収差のようなビーム収差を補正され、
さらに、これら３つのビームをいくつかのグループの３
ビームに分解する。しかしなから、主グループのビーム
のみがレーザから対物レンズまで順方向ビーム経路にお
いて使用される。戻り経路において、第２面でホログラ
ム・レンズによって回折させられた３ビーム・グループ
の１つは第１面の回折格子をバイパスし、８セグメント
検出器上に合焦させられる。
さらに、ホログラム・レンズおよび透明プレートはこれ
らのビームに収差を加え、それによって、焦点エラー、
トラッキング・エラーを検出する手段となる。
らのビームに収差を加え、それによって、焦点エラー、
トラッキング・エラーを検出する手段となる。
こうして、本発明は従来よりも部品点数の少ない単ビー
ム式あるいは３ビ一ム式トラッキング光字ヘッドを提供
する。また、本発明は従来の光学ヘッドよりも変動によ
るエラーの生じに（い光学ヘッドを提供する６透明プレ
ート、回折格子およびホログラム・レンズを備えたホロ
グラフィック・レンズ組立体は収差補正レンズ、回折格
子、ビームスプリッタ、収差補正付き集光レンズおよび
円筒レンズの機能を果たす。
ム式あるいは３ビ一ム式トラッキング光字ヘッドを提供
する。また、本発明は従来の光学ヘッドよりも変動によ
るエラーの生じに（い光学ヘッドを提供する６透明プレ
ート、回折格子およびホログラム・レンズを備えたホロ
グラフィック・レンズ組立体は収差補正レンズ、回折格
子、ビームスプリッタ、収差補正付き集光レンズおよび
円筒レンズの機能を果たす。
発明の性質および利点のより完全な理解を得るためには
、添付図面に聞達した以下の詳しい説明を参照されたい
。
、添付図面に聞達した以下の詳しい説明を参照されたい
。
［好ましい実施例の説明］
本発明による光学ヘッド１００の第１実施例が第８図に
示してある。この光学ヘッドは、レーザ・ペン１０２と
、合焦・トラッキング・アクチュエータ１０４とからな
る。レーザ・ビーム１０６はスポット１１０のところで
情報媒体１０８上に合焦させられる。半導体レーザ・光
検出器組立体１１２の半導体レーザ１１１がレーザ・ビ
ーム１０６をホログラフィック・レンズ組立体１１３に
放射する。このホログラフィック・レンズ組立体は斜め
の透明プレート１１４を有し、この透明プレートは第１
面１１４Ａにホログラム・レンズ、好ましくは、回折格
子を、第２面１１４Ｂにホログラム・レンズを備える。
示してある。この光学ヘッドは、レーザ・ペン１０２と
、合焦・トラッキング・アクチュエータ１０４とからな
る。レーザ・ビーム１０６はスポット１１０のところで
情報媒体１０８上に合焦させられる。半導体レーザ・光
検出器組立体１１２の半導体レーザ１１１がレーザ・ビ
ーム１０６をホログラフィック・レンズ組立体１１３に
放射する。このホログラフィック・レンズ組立体は斜め
の透明プレート１１４を有し、この透明プレートは第１
面１１４Ａにホログラム・レンズ、好ましくは、回折格
子を、第２面１１４Ｂにホログラム・レンズを備える。
ホログラフィック・レンズ組立体から発したビームはコ
リメーティング・レンズ１１６によって平行化されてか
ら対物レンズ１１８によってスポット１１０のところで
媒体１０８上に合焦させられる。次いで、ビームは媒体
から反射して対物レンズ１１８、コリメーティング・レ
ンズ１１６およびホログラフィック・レンズ１１３を通
って戻る。第２面１１４Ｂのホログラム・レンズは回折
ビームを光検出器１１９上に結像させる。
リメーティング・レンズ１１６によって平行化されてか
ら対物レンズ１１８によってスポット１１０のところで
媒体１０８上に合焦させられる。次いで、ビームは媒体
から反射して対物レンズ１１８、コリメーティング・レ
ンズ１１６およびホログラフィック・レンズ１１３を通
って戻る。第２面１１４Ｂのホログラム・レンズは回折
ビームを光検出器１１９上に結像させる。
第９図はホログラフィック・プレート１１４の側面図で
ある。透明プレート１１４は、ガラス製であり、第１面
１１４Ａにエンボス加工あるいはエツチングしたホログ
ラム・レンズ構造、好ましくは、格子構造１２０と第２
面１１４Ｂにエンボス加工あるいはエツチングしたホロ
グラム・レンズ構造１２２とを備える。格子構造１２０
はホログラム・レンズ構造１２２よりも幅の小さい回耕
格子である。ガラスの厚みおよび第１、第２の面の間隔
は、戻り経路上の回折ビームが格子構油１２０を外れる
ように選ぶ、第１、第２の面のこの間隔は、好ましくは
、３ミリメートルより太きい。ホログラフィックツク・
レンズ組立体は、接合線１２４で示すように２つのガラ
ス板を相互に接着することによって作ることができる。
ある。透明プレート１１４は、ガラス製であり、第１面
１１４Ａにエンボス加工あるいはエツチングしたホログ
ラム・レンズ構造、好ましくは、格子構造１２０と第２
面１１４Ｂにエンボス加工あるいはエツチングしたホロ
グラム・レンズ構造１２２とを備える。格子構造１２０
はホログラム・レンズ構造１２２よりも幅の小さい回耕
格子である。ガラスの厚みおよび第１、第２の面の間隔
は、戻り経路上の回折ビームが格子構油１２０を外れる
ように選ぶ、第１、第２の面のこの間隔は、好ましくは
、３ミリメートルより太きい。ホログラフィックツク・
レンズ組立体は、接合線１２４で示すように２つのガラ
ス板を相互に接着することによって作ることができる。
ホログラフィックツク・レンズ組立体は半導体レーザか
ら約４ミリメートル離れて位置すると好ましい。
ら約４ミリメートル離れて位置すると好ましい。
第１０図は好ましい構造１２０を示す、ガラス板第１面
１１４Ａの正面図である。レーザ・ビーム１０６の位置
が順方向レーザ・ビーム１３０と戻り方向回折レーザ・
ビーム１３２として示してある。戻りビームは格子構造
１２０をバイパスし、第８図に示す光検出器１１９上に
結像させられる。
１１４Ａの正面図である。レーザ・ビーム１０６の位置
が順方向レーザ・ビーム１３０と戻り方向回折レーザ・
ビーム１３２として示してある。戻りビームは格子構造
１２０をバイパスし、第８図に示す光検出器１１９上に
結像させられる。
第１１図は好ましいホログラム・レンズ構造１２２を示
す、ガラス板第２面１１４Ｂの正面図である。このホロ
グラム・レンズ構造のフリンジは、ホログラフィックツ
ク・レンズ組立体１１３に対する光検出器１１９の向き
に依存して、格子構造のフリンジ方向に対して平行にも
直角にもなる。
す、ガラス板第２面１１４Ｂの正面図である。このホロ
グラム・レンズ構造のフリンジは、ホログラフィックツ
ク・レンズ組立体１１３に対する光検出器１１９の向き
に依存して、格子構造のフリンジ方向に対して平行にも
直角にもなる。
第１２図は第８図に示す半導体レーザ・光検出器組立体
１１３の正面図である。半導体レーザ１１２はヒートシ
ンク１４２上に装着してある。
１１３の正面図である。半導体レーザ１１２はヒートシ
ンク１４２上に装着してある。
８セグメント光検出器１１９が半導体レーザの下方に設
けであると好ましい。８セグメント光検出器の中心は半
導体レーザの発光面から５ミリメートル未満離れている
と好ましい。背面光検出器１４６が半導体レーザの背後
、好ましくは、それに対して傾けて取り付けである。
けであると好ましい。８セグメント光検出器の中心は半
導体レーザの発光面から５ミリメートル未満離れている
と好ましい。背面光検出器１４６が半導体レーザの背後
、好ましくは、それに対して傾けて取り付けである。
第１３図に示すように、たいていの半導体レーザは、レ
ーザ・ビーム方向に対して直角な２つの平面から発する
レーザ光を有する。好ましい実施例では、半導体レーザ
はヒートシンクの表面に対して平行で、８セグメント光
検出器の表面に対しては直角のｐ−ｎ接合を有する。レ
ーザ接合１６０（θ１１ ）に対して平行な平面から発
する光は半導体レーザ１６２の背面にある平面から来る
。レーザ接合１６４（θ土）は半導体レーザ１６６の前
面にある平面から来る。半導体の収差路１１（Ｚ）はこ
れら２つの平面を隔てる距離である。
ーザ・ビーム方向に対して直角な２つの平面から発する
レーザ光を有する。好ましい実施例では、半導体レーザ
はヒートシンクの表面に対して平行で、８セグメント光
検出器の表面に対しては直角のｐ−ｎ接合を有する。レ
ーザ接合１６０（θ１１ ）に対して平行な平面から発
する光は半導体レーザ１６２の背面にある平面から来る
。レーザ接合１６４（θ土）は半導体レーザ１６６の前
面にある平面から来る。半導体の収差路１１（Ｚ）はこ
れら２つの平面を隔てる距離である。
レーザ・ビームの収差はビーム経路に関するガラス板１
１４の傾きによって補正され得る。ガラス板の厚さがＤ
であるならば、レーザの収差を補正するのに必要な傾斜
角は、近似的に、ＣＯＳ θ ＝ （ｎ、 −Ｎ、＋
、ＩＤ／［ｎｇｆＺ＋旧 −ｎａ ）、ｏｌで与えられ
る。ここで、ｎ ａ ＋ ｒおよびｎ、は、それぞれ、
空気とガラスの屈折率である。たとえば、Ｚ ＝ ０．
０２ｍｍ、Ｄ ＝ ３ｍｍ、 ｎ、 ＝ ）、５ｍｍ、
ｎａ＋ｔ ”１のとき、角θは１１度と計算される。収
差距離Ｚ・０．００５ｍｍを持つ半導体レーザの場合、
角は５度まで減じられる。
１４の傾きによって補正され得る。ガラス板の厚さがＤ
であるならば、レーザの収差を補正するのに必要な傾斜
角は、近似的に、ＣＯＳ θ ＝ （ｎ、 −Ｎ、＋
、ＩＤ／［ｎｇｆＺ＋旧 −ｎａ ）、ｏｌで与えられ
る。ここで、ｎ ａ ＋ ｒおよびｎ、は、それぞれ、
空気とガラスの屈折率である。たとえば、Ｚ ＝ ０．
０２ｍｍ、Ｄ ＝ ３ｍｍ、 ｎ、 ＝ ）、５ｍｍ、
ｎａ＋ｔ ”１のとき、角θは１１度と計算される。収
差距離Ｚ・０．００５ｍｍを持つ半導体レーザの場合、
角は５度まで減じられる。
レーザ・ビームに固有の収差の補正に加えて、ガラス板
の第１面にある格子構造は入射ビームを３本のビームに
分解する。これらのビームはガラス板の第２面上のホロ
グラム・レンズ構造を通過し続ける。しかしなから、ホ
ログラム・レンズ構造からの零次回折ビームのみが情報
Ｔｓ体に通じる順方向で用いられる。したがって、周囲
ノイズを低減するために残余のビームの強度を低下せる
ことが望ましい。好ましくは、ホログラム・レンズから
の他の回折ビームはコリメーティング・レンズ１１６の
口径と対物レンズ１１８の口径によって妨げられ、それ
によって強度を減らすことができる。さらに、ホログラ
フィックツク・レンズは、零次を除いてすべての次数の
ビームに非点収差を与え、さらにそれらの強度を減じる
と好ましい。媒体上に合焦させられた３本のビームは第
３図に示すビームと同じ外観を有する。
の第１面にある格子構造は入射ビームを３本のビームに
分解する。これらのビームはガラス板の第２面上のホロ
グラム・レンズ構造を通過し続ける。しかしなから、ホ
ログラム・レンズ構造からの零次回折ビームのみが情報
Ｔｓ体に通じる順方向で用いられる。したがって、周囲
ノイズを低減するために残余のビームの強度を低下せる
ことが望ましい。好ましくは、ホログラム・レンズから
の他の回折ビームはコリメーティング・レンズ１１６の
口径と対物レンズ１１８の口径によって妨げられ、それ
によって強度を減らすことができる。さらに、ホログラ
フィックツク・レンズは、零次を除いてすべての次数の
ビームに非点収差を与え、さらにそれらの強度を減じる
と好ましい。媒体上に合焦させられた３本のビームは第
３図に示すビームと同じ外観を有する。
戻り経路において、３本の戻りビームは、再び、ホログ
ラム・レンズを通過し、零次とより高次の回折ビームを
発生する。零次ビームは傾斜したガラス板によって非点
収差を与えられ、第１面の格子構造によって回折させら
れ、レーザ・ダイオオドに戻る。その結果、その強度が
減じ、レーザ・ダイオードの動作との干渉を防止できる
。より高次の回折ビームのうちの１つ、好ましくは、ホ
ログラム・レンズ構造からの第１次ビームはホログラム
・レンズ構造、傾斜ガラス板および第１０図に示すよう
に格子構造をバイパスさせることとによって非点収差を
与えられる。次いで、回析し、非点収差を付与されたビ
ームは８セグメント光検出器上に結像させられる。
ラム・レンズを通過し、零次とより高次の回折ビームを
発生する。零次ビームは傾斜したガラス板によって非点
収差を与えられ、第１面の格子構造によって回折させら
れ、レーザ・ダイオオドに戻る。その結果、その強度が
減じ、レーザ・ダイオードの動作との干渉を防止できる
。より高次の回折ビームのうちの１つ、好ましくは、ホ
ログラム・レンズ構造からの第１次ビームはホログラム
・レンズ構造、傾斜ガラス板および第１０図に示すよう
に格子構造をバイパスさせることとによって非点収差を
与えられる。次いで、回析し、非点収差を付与されたビ
ームは８セグメント光検出器上に結像させられる。
８セグメント光り検出器に結像されたビームは媒体上の
ビームの焦点およびトラッキングに従って変化する。こ
れは第１４Ａ−Ｃ図に示してある。３つのビームのうち
中間のビームは象限検出器１７０に結像される。２つの
側部ビームはスプリット検出器１７２．１７４に結像さ
れる。第１４Ｂ図は最良の焦点のところにあるビームを
示している。第１４Ａ図は媒体レンズに近すぎるときに
焦点外れとなったビームを示し、第１４特許図は媒体が
対物レンズから遠すぎるときに焦点外れとなったビーム
を示す。この効果はビームの非点収差によって発生する
。
ビームの焦点およびトラッキングに従って変化する。こ
れは第１４Ａ−Ｃ図に示してある。３つのビームのうち
中間のビームは象限検出器１７０に結像される。２つの
側部ビームはスプリット検出器１７２．１７４に結像さ
れる。第１４Ｂ図は最良の焦点のところにあるビームを
示している。第１４Ａ図は媒体レンズに近すぎるときに
焦点外れとなったビームを示し、第１４特許図は媒体が
対物レンズから遠すぎるときに焦点外れとなったビーム
を示す。この効果はビームの非点収差によって発生する
。
焦点エラー信号は ＦＡ＋ｃｌ −ｆＢ＋Ｄ）によって
生じる。情報媒体上のデータ・ポイントの値を表す信号
は信号Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄから得られる。第１４Ｂ図はスプ
リット検出器１７２．１７４のところの重なり合ったビ
ーム１７６．１７８．１８０．１８２も示している。こ
れら重なり合ったビームは情報媒体の溝つき構造の回折
効果によって生じる。トラッキング情報はこれら重なり
合ったビームから導き出され得る。第３６図に関連して
先に説明したトラッキング・エラー信号とまったく同様
に、Ｇ−ＨまたはＥ−Ｆからトラッキング・エラー信号
を導き出すことができる。
生じる。情報媒体上のデータ・ポイントの値を表す信号
は信号Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄから得られる。第１４Ｂ図はスプ
リット検出器１７２．１７４のところの重なり合ったビ
ーム１７６．１７８．１８０．１８２も示している。こ
れら重なり合ったビームは情報媒体の溝つき構造の回折
効果によって生じる。トラッキング情報はこれら重なり
合ったビームから導き出され得る。第３６図に関連して
先に説明したトラッキング・エラー信号とまったく同様
に、Ｇ−ＨまたはＥ−Ｆからトラッキング・エラー信号
を導き出すことができる。
好ましくは、本発明においては、対になったスプリット
検出器からより安定したトラッキング・エラー信号を得
るのに微分法が用いられる。この方法を使用するには、
第８図に示すレーザ・ペンを媒体に向って延びる軸線の
まわりにやや回転させる。その結果、トラッキング・エ
ラー信号Ｇ−Ｈの位相がトラッキング・エラー信号Ｅ−
Ｆに関して１８０°位相外れとなる。すなわち、１つの
側部ビームがランド部の中心にあるとき、他方の側部ビ
ームはトラックの中央に位置し、中間ビームが二分割さ
れることになる。この調整の場合、本発明による差分ト
ラッキング・エラー信号は ＩＧ−Ｆｌ −ｆＨ−Ｅｌ
によって与えらるか、あるいは、ｆＧ＋Ｆｌ −ｆＨ＋
Ｅｌ と書かれる。この差分トラッキング信号は、レ
ーザ・ペンのハウジング内の散乱光によって生じたスプ
リット検出器１７２．１７４上の任意のｄｃインバラン
スを排除する。さらに、コリメーティング・レンズ１１
６に対する対物レンズ１１Ｂの動きに間してトラッキン
グ・エラー信号を非常に安定したものとする。
検出器からより安定したトラッキング・エラー信号を得
るのに微分法が用いられる。この方法を使用するには、
第８図に示すレーザ・ペンを媒体に向って延びる軸線の
まわりにやや回転させる。その結果、トラッキング・エ
ラー信号Ｇ−Ｈの位相がトラッキング・エラー信号Ｅ−
Ｆに関して１８０°位相外れとなる。すなわち、１つの
側部ビームがランド部の中心にあるとき、他方の側部ビ
ームはトラックの中央に位置し、中間ビームが二分割さ
れることになる。この調整の場合、本発明による差分ト
ラッキング・エラー信号は ＩＧ−Ｆｌ −ｆＨ−Ｅｌ
によって与えらるか、あるいは、ｆＧ＋Ｆｌ −ｆＨ＋
Ｅｌ と書かれる。この差分トラッキング信号は、レ
ーザ・ペンのハウジング内の散乱光によって生じたスプ
リット検出器１７２．１７４上の任意のｄｃインバラン
スを排除する。さらに、コリメーティング・レンズ１１
６に対する対物レンズ１１Ｂの動きに間してトラッキン
グ・エラー信号を非常に安定したものとする。
第８図に示す第１実施例では、ホログラム・レンズおよ
び格子はガラス板の両面に記録される。
び格子はガラス板の両面に記録される。
しかしなから、同じ面にホログラム・レンズと格子を一
緒に多重記録することもできる。これでガラス板の製作
が簡単になる。しかしなから、多重記録したホログラム
・レンズおよび正格子は検出器に到達した光の量を減ら
すと同時に、光り構出器上に優れた像を導入する。
緒に多重記録することもできる。これでガラス板の製作
が簡単になる。しかしなから、多重記録したホログラム
・レンズおよび正格子は検出器に到達した光の量を減ら
すと同時に、光り構出器上に優れた像を導入する。
第１５Ａ−Ｄ図は別のホログラフィック・レンズ組立体
を示しており、ここでは、格子構造１２０とホログラフ
ィック・レンズ構造１２２は分離した透明プレート１９
０．１９２上に記録される。これら透明プレートのうち
少なくとも一方は順方向ビーム経路１０６に関して斜め
となっている。透明プレートはエアギャップ１９４によ
って分離されていると好ましい。
を示しており、ここでは、格子構造１２０とホログラフ
ィック・レンズ構造１２２は分離した透明プレート１９
０．１９２上に記録される。これら透明プレートのうち
少なくとも一方は順方向ビーム経路１０６に関して斜め
となっている。透明プレートはエアギャップ１９４によ
って分離されていると好ましい。
第１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃおよび１５Ｄ図では、回折格
子は順方向ビームすなわち光軸に関して斜めとなってい
る。その結果、格子からの回折ビームは少量の非点収差
およびコマ分だけ歪曲させられる。第１５Ａ、１５Ｃ図
では、ホログラフィック組立体がレーザ・ビームを光軸
から偏倚させ、それによって、光学ヘッドを整合させる
必要がある。組み立て時、半導体レーザ・光検出器組立
体の位置を調節することによって光学ヘッドを整合させ
ることができる。第１５Ｄ図に示すホログラム・レンズ
および回折格子は順方向ビームに関して互いに反対の方
向に傾いている。その結果、レーザ・ビームはやや歪曲
しているが、光軸からオフセットはしていない。第１５
Ｂ図において、回折格子は光軸に対して直角であり、回
折ビームの歪曲を生じさせないが、傾斜したホログラム
・レンズはオフセットすることになる。
子は順方向ビームすなわち光軸に関して斜めとなってい
る。その結果、格子からの回折ビームは少量の非点収差
およびコマ分だけ歪曲させられる。第１５Ａ、１５Ｃ図
では、ホログラフィック組立体がレーザ・ビームを光軸
から偏倚させ、それによって、光学ヘッドを整合させる
必要がある。組み立て時、半導体レーザ・光検出器組立
体の位置を調節することによって光学ヘッドを整合させ
ることができる。第１５Ｄ図に示すホログラム・レンズ
および回折格子は順方向ビームに関して互いに反対の方
向に傾いている。その結果、レーザ・ビームはやや歪曲
しているが、光軸からオフセットはしていない。第１５
Ｂ図において、回折格子は光軸に対して直角であり、回
折ビームの歪曲を生じさせないが、傾斜したホログラム
・レンズはオフセットすることになる。
第１６図は本発明による光学ヘッドの第２実施例を示し
ており、ここでは、コリメーティング・レンズは除かれ
ている。半導体レーザ２００がレーザ・ビーム２０２を
発し、このレーザ・ビームはホログラフィック・レンズ
組立体２０４および対物レンズ２０６を通る。レーザ源
は対物レンズ２０６によって情報媒体２０８上に結像さ
れる。戻り経路において、反射ビームは光検出器２１０
上に結像された第１次回折ビームのうちの１つを有する
。焦点、トラッキング・エラー信号に応答して対物レン
ズ２０６を移動させるのにアクチュエータ２１２が用い
られる。この実施例は第８図に示す第１実施例のモジュ
ラリテイとコリメーティング・レンズの排除の間のトレ
イドオフを表している。
ており、ここでは、コリメーティング・レンズは除かれ
ている。半導体レーザ２００がレーザ・ビーム２０２を
発し、このレーザ・ビームはホログラフィック・レンズ
組立体２０４および対物レンズ２０６を通る。レーザ源
は対物レンズ２０６によって情報媒体２０８上に結像さ
れる。戻り経路において、反射ビームは光検出器２１０
上に結像された第１次回折ビームのうちの１つを有する
。焦点、トラッキング・エラー信号に応答して対物レン
ズ２０６を移動させるのにアクチュエータ２１２が用い
られる。この実施例は第８図に示す第１実施例のモジュ
ラリテイとコリメーティング・レンズの排除の間のトレ
イドオフを表している。
第１７図は本発明による光学ヘッドの第３実施例を示し
、ここでは、回転ミラーを用いて光学ヘッドの全高を縮
めている。レーザ・ダイオード３００がレーザ・ビーム
３０２を発生し、これはホログラフィック・レンズ組立
体３０４を通り、回転ミラー３０６によって反射させら
れ、対物レンズ３０８によって情報媒体３１０上に合焦
させられる。戻り経路において、反射ビームは光検出器
３１２上に結像された第１次回折ビームのうちの１つを
有する。焦点、トラッキング・エラー信号に応答して対
物レンズ３０８を動かすのにアクチュエータ３１４が用
いられる。この実施例は光学ヘッドの高さと回転ミラー
の追加の間のトレイドオフを表している。
、ここでは、回転ミラーを用いて光学ヘッドの全高を縮
めている。レーザ・ダイオード３００がレーザ・ビーム
３０２を発生し、これはホログラフィック・レンズ組立
体３０４を通り、回転ミラー３０６によって反射させら
れ、対物レンズ３０８によって情報媒体３１０上に合焦
させられる。戻り経路において、反射ビームは光検出器
３１２上に結像された第１次回折ビームのうちの１つを
有する。焦点、トラッキング・エラー信号に応答して対
物レンズ３０８を動かすのにアクチュエータ３１４が用
いられる。この実施例は光学ヘッドの高さと回転ミラー
の追加の間のトレイドオフを表している。
当業者には明らかなように、本発明はその精神あるいは
その本質的な特徴から逸脱することなく必要に応じた特
殊な形態で具体化し得る。たとえば、格子構造をホログ
ラム・レンズ組立体から除いて、単純なビーム系とする
こともできる。また、エツチングの代わりに、エンボス
加工とか光コピーのような他の方法を用いて格子構造を
含むホログラフィック・レンズ構造をガラス、石英ある
いはプラスチックのような透明な材料に記録することも
できる。８セギメント検出器を一体に連結してレーザ・
ダイオード、検出器装置で用いるビンの数を減らすこと
もできる。したがって、本発明の好ましい実施例につい
てのこの開示は特許請求の範囲に記載した発明の詳細な
説明のためのものであって、限定することは意味してい
ないことは了解されたい。
その本質的な特徴から逸脱することなく必要に応じた特
殊な形態で具体化し得る。たとえば、格子構造をホログ
ラム・レンズ組立体から除いて、単純なビーム系とする
こともできる。また、エツチングの代わりに、エンボス
加工とか光コピーのような他の方法を用いて格子構造を
含むホログラフィック・レンズ構造をガラス、石英ある
いはプラスチックのような透明な材料に記録することも
できる。８セギメント検出器を一体に連結してレーザ・
ダイオード、検出器装置で用いるビンの数を減らすこと
もできる。したがって、本発明の好ましい実施例につい
てのこの開示は特許請求の範囲に記載した発明の詳細な
説明のためのものであって、限定することは意味してい
ないことは了解されたい。
第１図は従来の単ビーム光学ヘッドの概略図である。
第２図は第１図に示す従来の半導体レーザ・検出器装置
の正面図である。 第３Ａ−Ｃ図は第１図に示す従来の単ビーム光学ヘッド
のための合焦、トラッキング・パターンを示す図である
。 第４図は従来の３ビーム光学ヘツドの概略図である。 第５図は第４図に示す従来の光学ヘッドのための回折格
子によって３本のビームを発生する状態を示す図である
。 第６図は第４図に示す従来の光学ヘッドのための媒体上
の３本のビームの位置を示す図である。 第７図は第４図に示す従来の光学ヘッドで使用される６
セグメント光検出器の図である。 第８図は本発明の好ましい実施例の図である。 第９図は本発明の好ましい実施例で用いられるガラス板
の頂面図であり、第１面上の回折格子構造と第２面上の
ホログラム・レンズ構造とを示す図である。 第１０図は第９図に示すガラス板の側面図である。 第１１図は第９図に示す好ましいホログラム・レンズ構
造の側面図である。 第１２図は第８図に示す半導体・光検出器装置を示す図
である。 第１３図は半導体レーザの発するレーザ・ビームに固有
の非点収差の源を示す図である。 第１４図は光検出器から焦点、トラッキング・エラー信
号を抽出するための微分法を示す図である。 第１５Ａ−Ｄ図は別のホログラフィック・レンズ組立体
の図である。 第１６図は本発明の第２実施例の図である。 第１７図は傾斜ミラーを利用している、本発明による光
学ヘッドを示す図である。 図面において、１００・・・光学ヘッド、１０２・・・
レーザ・ペン、１０４・・・合焦・トラッキング・アク
チュエータ、１０６・・・レーザ・ビーム。 １０８・・・情報媒体、１１１・・・半導体レーザ、１
１２・・・半導体レーザ・光検出器組立体、１１３・・
・ホログラフィック・レンズ組立体、１１４・・・透明
プレート、１１６・・・コリメーティング・レンズ、１
１８・・・対物レンズ、１１９・・・光検出器、１２０
・・・格子構造、１２２・・・ホログラム・レンズ組立
法、１７０・・・象限検出器、１７２．１７４・・・ス
プリット検出器、１９０．１ｄ２・・・透明プレート、
２００・・・半導体レーザ、２０２・・・レーザ・ビー
ム、２０４・・・ホログラフィック・レンズ組立性、２
０６・・・対物レンズ、２０８・・・情報媒体、２１０
・・・光検出器、２１２・・・アクチュエータ、３００
・・・レーザ・ダイオード、３０２・・・レ−ザ・ヒー
ム、３０４・・・ホロクラフィック・レンズ組立体、３
０６・・・回転ミラー、３０８・・・対物レンズ、３１
０−・・情報媒体、３１・・・光検出器、３１４・・・
アクチュエータ
の正面図である。 第３Ａ−Ｃ図は第１図に示す従来の単ビーム光学ヘッド
のための合焦、トラッキング・パターンを示す図である
。 第４図は従来の３ビーム光学ヘツドの概略図である。 第５図は第４図に示す従来の光学ヘッドのための回折格
子によって３本のビームを発生する状態を示す図である
。 第６図は第４図に示す従来の光学ヘッドのための媒体上
の３本のビームの位置を示す図である。 第７図は第４図に示す従来の光学ヘッドで使用される６
セグメント光検出器の図である。 第８図は本発明の好ましい実施例の図である。 第９図は本発明の好ましい実施例で用いられるガラス板
の頂面図であり、第１面上の回折格子構造と第２面上の
ホログラム・レンズ構造とを示す図である。 第１０図は第９図に示すガラス板の側面図である。 第１１図は第９図に示す好ましいホログラム・レンズ構
造の側面図である。 第１２図は第８図に示す半導体・光検出器装置を示す図
である。 第１３図は半導体レーザの発するレーザ・ビームに固有
の非点収差の源を示す図である。 第１４図は光検出器から焦点、トラッキング・エラー信
号を抽出するための微分法を示す図である。 第１５Ａ−Ｄ図は別のホログラフィック・レンズ組立体
の図である。 第１６図は本発明の第２実施例の図である。 第１７図は傾斜ミラーを利用している、本発明による光
学ヘッドを示す図である。 図面において、１００・・・光学ヘッド、１０２・・・
レーザ・ペン、１０４・・・合焦・トラッキング・アク
チュエータ、１０６・・・レーザ・ビーム。 １０８・・・情報媒体、１１１・・・半導体レーザ、１
１２・・・半導体レーザ・光検出器組立体、１１３・・
・ホログラフィック・レンズ組立体、１１４・・・透明
プレート、１１６・・・コリメーティング・レンズ、１
１８・・・対物レンズ、１１９・・・光検出器、１２０
・・・格子構造、１２２・・・ホログラム・レンズ組立
法、１７０・・・象限検出器、１７２．１７４・・・ス
プリット検出器、１９０．１ｄ２・・・透明プレート、
２００・・・半導体レーザ、２０２・・・レーザ・ビー
ム、２０４・・・ホログラフィック・レンズ組立性、２
０６・・・対物レンズ、２０８・・・情報媒体、２１０
・・・光検出器、２１２・・・アクチュエータ、３００
・・・レーザ・ダイオード、３０２・・・レ−ザ・ヒー
ム、３０４・・・ホロクラフィック・レンズ組立体、３
０６・・・回転ミラー、３０８・・・対物レンズ、３１
０−・・情報媒体、３１・・・光検出器、３１４・・・
アクチュエータ
Claims (23)
- （１）、反射媒体に記録された情報を読み出すための光
学ヘッドであって、 ａ）反射媒体に向って順方向ビーム経路に沿って移動し
、反射媒体から反射し、戻り方向ビーム経路に沿って移
動し続けるようにレーザ・ビームを発する半導体レーザ
と、 ｂ）戻り方向ビーム経路に沿って配置してあり、反射媒
体から反射してきたレーザ・ビームを検出する光検出器
と、 ｃ）順方向および戻り方向のビーム経路に沿って配置し
てあるホログラフィック・レンズ組立体であり、 （ｉ）ビーム経路に対して斜めに位置し、第１、第２の
表面を有する透明プレート、および、 （ｉｉ）ホログラム・レンズ構造体 を包含するホログラフィック・レンズ組立体とを包含し
、 透明プレートが順方向ビーム経路において レーザ・ビームのビーム収差を補正し、ホログラム・レ
ンズがレーザ・ビームを戻り方向ビーム経路上の光検出
器上に分解させ、透明プレートおよびホログラフィック
・レンズの両方が戻り方向ビーム経路上の回折したレー
ザ・ビームにビーム収差を加える ことを特徴とする光学ヘッド。 - （２）、請求項１記載の光学ヘッドにおいて、透明プレ
ートがガラスで作られていることを特徴とする光学ヘッ
ド。 - （３）、請求項１記載の光学ヘッドにおいて、ホログラ
フィック・レンズ組立体が、さらに、第２の透明プレー
トを包含し、ホログラフィック・レンズ構造を有する表
面が第２透明プレートの表面に配置してあることを特徴
とする光学ヘッド。 - （４）、請求項１記載の光学ヘッドにおいて、レーザ・
ビームで補正されたビーム収差が非点収差を含むことを
特徴とする光学ヘッド。 - （５）、請求項１記載の光学ヘッドにおいて、レーザ・
ビームに加えられたビーム収差が非点収差を含むことを
特徴とする光学ヘッド。 - （６）、請求項１記載の光学ヘッドにおいて、光り検出
器が象限光検出器であることを特徴とする光学ヘッド。 - （７）、請求項１記載の光学ヘッドにおいて、幌グラム
・レンズ組立体が、さらに、回折格子を包含することを
特徴とする光学ヘッド。 - （８）、請求項７記載の光学ヘッドにおいて、光検出器
が８セグメント光検出器であることを特徴とする光学ヘ
ッド。 - （９）、請求項１記載の光学ヘッドにおいて、さらに、
レーザ・ビームを反射媒体上に合焦する対物レンズを包
含することを特徴とする光学ヘッド。 - （１０）、請求項９記載の光学ヘッドにおいて、さらに
、レーザ・ビームを半導体レーザから順方向ビーム経路
上の対物レンズに反射させると共に、反射媒体から戻り
ビーム経路上の光検出器に反射させるミラーを包含する
ことを特徴とする光学ヘッド。 - （１１）、反射媒体に記録された情報を読み出すための
光学ヘッドであって、 ａ）反射媒体に向って順方向ビーム経路に沿って移動し
、反射媒体から反射し、戻り方向ビーム経路に沿って移
動し続けるようにレーザ・ビームを発する半導体レーザ
と、 ｂ）戻り方向ビーム経路に沿って配置してあり、反射媒
体から反射してきたレーザ・ビームを検出する光検出器
と、 ｃ）順方向および戻り方向のビーム経路に沿って配置し
てあるホログラフィック・レンズ組立体であり、 （ｉ）ビーム経路に対して斜めに位置し、 第１、第２の表面を有する透明プレート、および、 （ｉｉ）レーザ・ビームを複数のビームに分解する第１
のホログラム・レンズ構造と、 （ｉｉｉ）レーザ・ビームを複数のビームに分解する第
２のホログラム・レンズ構造と、第１ホログラム・レン
ズ構造がレーザ・ビームを順方向ビーム経路上の複数の
ビームに分解し、透明プレートが順方向ビーム経路にお
いてレーザ・ビームのビーム収差を補正し、第２ホログ
ラム・レンズ構造がレーザ・ビームを戻りビーム経路上
の光検出器上に分解し、透明プレートおよびホログラフ
ィック・レンズの両方が戻り方向ビーム経路上の分解し
たレーザ・ビームにビーム収差を加える ことを特徴とする光学ヘッド。 - （１２）、請求項１１記載の光学ヘッドにおいて、第１
ホログラム・レンズ構造が回折格子構造であることを特
徴とする光学ヘッド。 - （１３）、請求項１２記載の光学ヘッドにおいて、第２
ホログラフィック・レンズ構造が回折格子構造に対して
戻りビーム経路上の回折格子まわりのレーザ・ビームを
光検出器に分解するように設置してあることを特徴とす
る光学ヘッド。 - （１４）、請求項１２記載の光学ヘッドにおいて、透明
プレートがガラスで作ってあることを特徴とする光学ヘ
ッド。 - （１５）、請求項１２記載の光学ヘッドにおいて、ホロ
グラフィック・レンズ組立体が、さらに、表面を有する
第２の透明プレートを包含し、第２ホログラフィック・
レンズ組立体が第２透明プレートの前記表面に配置して
あることを特徴とする光学ヘッド。 - （１６）、請求項１５記載の光学ヘッドにおいて、透明
プレートが互いに平行となっていることを特徴とする光
学ヘッド。 - （１７）、請求項１５記載の光学ヘッドにおいて、透明
プレートが互いに平行となっていないことを特徴とする
光学ヘッド。 - （１８）、請求項１２記載の光学ヘッドにおいて、レー
ザ・ビームにおいて補正されたビーム収差が非点収差を
含むことを特徴とする光学ヘッド。 - （１９）、請求項１２記載の光学ヘッドにおいて、レー
ザ・ビームに加えられたビーム収差が非点収差を含むこ
とを特徴とする光学ヘッド。 - （２０）、請求項１２記載の光学ヘッドにおいて、光検
出器が８セグメント光検出器であることを特徴とする光
学ヘッド。 - （２１）、請求項１２記載の光学ヘッドにおいて、さら
に、レーザ・ビームを反射媒体上に合焦する対物レンズ
を包含することを特徴とする光学ヘッド。 - （２２）、請求項２１記載の光学ヘッドにおいて、さら
に、半導体レーザからのレーザ・ビームを順方向ビーム
経路で対物レンズに反射し、戻りビーム経路で反射媒体
から光検出器に反射するミラーを包含することを特徴と
する光学ヘッド。 - （２３）、ホログラム・レンズ組立体であって、 ａ）第１、第２の表面を有する少なくとも１つの透明プ
レートと、 ｂ）透明プレートの内の１つの透明プレートの１つの表
面上に配置してあり、レーザ・ビームを３つの一次ビー
ムに分解するようになっている格子構造と、 ｃ）透明プレートの内の１つの透明プレートの１つの表
面に配置してあり、レーザ・ビームを回折格子まわりに
分解させるようになっているホログラム・レンズ構造と を包含することを特徴とするホログラム・レンズ組立体
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/362,124 US5050153A (en) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | Semiconductor laser optical head assembly |
| US362124 | 1989-06-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04117635A true JPH04117635A (ja) | 1992-04-17 |
| JP2651419B2 JP2651419B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=23424787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2146414A Expired - Fee Related JP2651419B2 (ja) | 1989-06-06 | 1990-06-06 | 半導体レーザの光学ヘッド組立体 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5050153A (ja) |
| EP (1) | EP0401764A3 (ja) |
| JP (1) | JP2651419B2 (ja) |
| KR (1) | KR910001672A (ja) |
| CA (1) | CA2018313A1 (ja) |
Families Citing this family (36)
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1989
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