JPH05135402A

JPH05135402A - 光走査ヘツド

Info

Publication number: JPH05135402A
Application number: JP4099851A
Authority: JP
Inventors: Willem G Opheij; ジエラルドオプヘーイウイレム
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1992-04-20
Publication date: 1993-06-01
Also published as: US5146080A; EP0510749A1; TW198114B

Abstract

(57)【要約】【目的】最適形状且つ最大輝度の走査焦点を有する光
走査ヘッドを提供することを目的としている。【構成】本発明は、例えば光学的記録担体（１）の記
録面（２）を走査するための検出回折格子（15）を具え
ている平面光走査ヘッドに関するものである。放射源
（５）は、ビーム（６）を供給する。このビーム（６）
は、入力回折格子（７）によって導波管（９）に結合さ
れ、出力回折格子（10）によって集束走査ビーム（11）
となる。記録担体によって反射されるビーム通路に、こ
のビームを検出装置（17）の方向に偏向させる特別な検
出回折格子（15）を配置することによって、最適形状且
つ高輝度の走査焦点（13）が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放射源と；該放射源か
らの放射を構成素子の導波管に結合するための入力回折
格子が配置された基板を有している構成素子と；前記基
板上の前記入力回折格子の周囲に配置され、前記導波管
からの放射を結合し、該放射を走査ビームとして走査面
上に向けるための出力回折格子と；検出装置；とを具え
ている表面走査用の光走査ヘッドに関するものである。
この種の光走査ヘッドは、例えば表面の形状を走査する
表面検査用の装置に使用される。このような装置の一例
としては、走査顕微鏡がある。この光走査ヘッドは、光
学的記録担体の記録層を走査するための装置にも使用さ
れる。この光走査ヘッドは、記録層の書き込み及び読み
だしに使用される。

【０００２】

【従来の技術】冒頭で述べた種類の光走査ヘッドは、ヨ
ーロッパ特許出願第0,357,780 号明細書より既知であ
る。この光走査ヘッドでは、記録担体によって反射され
る放射が、出力回折格子を介して導波管に送り返され
る。この放射は次に環状の出力回折格子を通過し、環状
の検出装置に向かう。ここで、記録担体で読み出される
データを示している信号と同様に、走査ビームの集束及
び放射部分を制御する電気信号が発生する。この既知の
光走査ヘッドの出力回折格子は４個のセグメントを有し
ている。これによって、走査ビームの実際の焦点に対
し、光軸に沿ってオフセットを有する２個の付加的な焦
点が形成される。これらの付加的な焦点は、集束エラー
信号を発生させるのに使用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この既知の光
走査ヘッドでは、出力回折格子の前記４個のセグメント
からの放射が走査ビームに寄与しないために、放射の一
部が走査焦点に到達せず、更には走査ビームの瞳孔が放
射で均一に充てんされていないといった欠点がある。こ
の結果、走査焦点の輝度が減少し、このような光走査ヘ
ッドを有している装置の性能に悪影響を及ぼす。更に、
走査焦点の形状が、理想的な形状であるエアリー（Air
y）形状でなくなってしまう。光軸から離間したところ
のエネルギー集中度が高まることによって、データ信号
の特性低下し、隣接トラック間の混信が大きくなる。

【０００４】本発明は、最適形状且つ最大輝度の走査焦
点を有する光走査ヘッドを提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の光走査ヘッドは、該光走査ヘッドが、前記入力
回折格子の周囲に配置された検出回折格子を具え、記録
担体によって反射された放射を検出装置の方向に偏向さ
せることを特徴としている。集束エラーを発生させる他
の方法を用いて、出力回折格子からの放射すべてを走査
焦点に使用することができる。これは、走査焦点の輝度
と同様に形状にも寄与する。更に、走査面での反射の
後、放射を再び導波管に結合させる必要がなく、現行の
出力回折格子の結合効率が比較的小さいために、放射損
失を防ぐことができる。

【０００６】日本国特許出願第62-103857 号明細書も、
２個の回折格子を有する基板を具えている光走査ヘッド
を開示していることに留意すべきである。この光走査ヘ
ッドは導波管を有さず、放射源からのビームによって回
折格子を完全に充てんするためには、放射源と基板との
間の距離を、本発明の光走査ヘッドの場合よりもかなり
大きくしなければならない。更に、既知の光走査ヘッド
の回折格子の形状及び機能は、本発明の光走査ヘッドの
ものとは異なっている。

【０００７】基板の同一面上に出力回折格子及び検出回
折格子を取り付けることができる。しかし、技術的な観
点から見ると、本発明の一例では、前記出力回折格子
を、基板の前記放射源とは離間した側に配置している光
走査ヘッドにおいて、前記検出回折格子を、基板の前記
放射源に対向する側に配置することを特徴としているこ
とが好ましい。回折格子を基板の異なる側に取り付ける
ほうが、より容易である。

【０００８】本発明の他の一例では、前記放射源を前記
基板に固定することを特徴としている。このことによっ
て、光走査ヘッドの構成素子数を少なくすることができ
る。その理由は、光走査ヘッドが、組み立て中に基板の
ホルダに取り付ける必要のある放射源用の独立なホルダ
を必要としないからである。

【０００９】本発明の光走査ヘッドは更に、前記検出装
置を前記基板に固定することを特徴としている。このこ
とは、放射源を基板に固定する場合と同様に有利であ
る。本発明によれば、放射源及び検出装置を基板の一方
の側に取り付けるとともに、出力回折格子及び検出回折
格子を他方の側に取り付けることができる。

【００１０】光走査ヘッドの好適例では、前記基板が２
個の相互接続された構成部分を有し；且つ前記検出回折
格子を前記２個の基板構成部分の間に配置し；且つ前記
出力回折格子を、前記放射源から最も離間した基板構成
部分の、前記放射源とは離間した側に配置することを特
徴としている。２個の回折格子が一方且つ同一の記録担
体面に配置されていないために、光走査ヘッドを簡単な
方法で製造することができる。

【００１１】本発明の他の態様によれば、検出回折格子
が、走査焦点と走査面との間の距離の測定値である集束
エラー信号を発生させるのに好適な反射偏向ビーム形状
を提供できるように、前記検出回折格子を設計すること
ができる。

【００１２】適合型検出回折格子を有している光走査ヘ
ッドの第１の例では、前記検出回折格子が非点収差を偏
向ビームに導入し；且つ前記検出装置が４象限検出器を
具え、集束エラー信号を発生させることを特徴としてい
る。

【００１３】このような光走査ヘッドの第２の例では、
前記検出回折格子が２個の回折格子構成部分を具え、前
記検出回折格子から等距離に集束する２個の偏向ビーム
を形成し；１個の回折格子パラメータ、回折格子周期、
及び回折格子線の方向が、２個の回折格子構成部分にお
いて異なり；前記２個の偏向ビームのそれぞれの検出装
置が２個の検出器を具え、集束エラー信号を発生させる
ことを特徴としている。

【００１４】このような光走査ヘッドの第３の例では、
前記検出回折格子が回折格子線から成る２個の交差パタ
ーンを具え、前記検出回折格子から相互に異なる距離に
集束する２個の偏向ビームを形成し、該２個の偏向ビー
ムの各々に検出装置を設け、該検出装置の位置における
前記偏向ビームの直径を決定することを特徴としてい
る。

【００１５】出力回折格子が、導波管からの放射を結合
するだけでなく、走査ビームを走査面に集束させること
ができるように、出力回折格子を設計することができ
る。この場合、検出回折格子が、反射ビームを検出装置
に偏向させるだけでなく、この発散ビームを集束ビーム
に変換できるように、検出回折格子を設計する必要があ
る。この回折格子に課される要件は、前記走査ビームの
光学的通路にレンズを配置することによって軽減され
る。ここでは、ビームがレンズによって集束されるた
め、２個の回折格子は放射の方向を小さな角度で偏向さ
せれば足りる。

【００１６】本発明による光走査ヘッドの特別な一例で
は、前記検出回折格子、出力回折格子及び入力回折格子
をそれぞれ、互いに関連するｍ個の同一セクタから成る
ｎ個のグループに分割すると共に、互いに対して対称的
に配置し；３個の回折格子のセクタから成る対応するグ
ループが、放射源からの所定波長のビームの放射通路部
分を形成し；ｎ及びｍを２以上の整数とすることを特徴
としている。種々の波長に対して最適な光学的な通路を
設けているために、光走査ヘッドは種々の波長において
動作し得る。このとき、放射源の波長変化を補償するこ
とができる。

【００１７】ドイツ国特許第2,516,236 号明細書は、円
形のセグメントに分割された光学的な構成要素を開示し
ている。ここで、各セグメントはホログラムから成って
いる。ホログラムの機能及び設計は、本発明によるセク
タの回折格子の機能及び設計とは異なっている。既知の
ホログラムは、単一の単色コヒーレントビームから種々
のサブビームを形成する。逆に、本発明による回折格子
は、非単色ビームから、単一の波長を選択することによ
って種々のビームを形成する。

【００１８】

【実施例】以下図面を参照して本発明を実施例につき説
明するに、図１は光走査ヘッド及び記録担体の一例を示
す断面図である。記録担体１は、反射記録面２及び透明
担体３を有している。光走査ヘッドは、全ての構成要素
を固定した透明基板４を具えている。放射源５を、基板
の下側に取り付ける。放射源をレーザダイオードとする
ことが好ましい。放射源からの放射ビーム６は、入力回
折格子７の方向に基板４を通過する。この回折格子は、
上方へのビーム６を、平担且つ環状の導波管９を伝播す
る水平方向ビーム８に変換する。この導波管を、屈折率
がこの導波管を取り囲んでいる層の屈折率と異なる材料
から成る薄い層で形成し、放射ビームを導波管内に閉じ
込めることができるようにしている。導波管内の放射
は、基板４の縁部の方向に放射状に広がっている。導波
管からの放射を結合し、これを集束走査ビーム11に変換
する出力回折格子10を、導波管９上に直接配置する。走
査ビーム11は、記録面２の上の走査スポット13に集束す
る。走査ビームの中心12は、入力回折格子７を設けてい
るため、どのような放射をも有していない。このこと
は、走査スポットの特性に大きな影響がない。その理由
は、中心12の面が走査ビーム11の断面と比較して小さい
とともに、領域12が走査ビームの中心にあるからであ
る。記録面での反射の後、走査ビームは基板４へと戻
る。

【００１９】結合効率が１よりも小さいために、反射ビ
ーム14の放射の一部分が導波管９へと戻る。反射放射の
一部が、出力回折格子10を介して基板に入射する。本発
明によれば、検出装置17へと入射する検出ビーム16に反
射放射を偏向させる検出回折格子15を、出力回折格子の
下方に配置する。放射源５と同様に、検出装置を基板４
の下側に取り付ける。この検出装置は入射ビームを電気
信号に変換し、走査ビームの集束及び放射状トラキィン
グを行うとともに、記録面２の情報を検出する。

【００２０】最大量の入射放射を検出装置17の方向に偏
向できるように、検出回折格子15を設計する。従って、
回折格子は、ブレーズ (blaze)されることが好ましい。
すなわち、回折格子は、所望の方向の放射量が最大とな
るような幾何形状を有している。ブレーズすることによ
って、より高次の回折格子を使用することができる。回
折格子構造の周期を増やし、この回折格子の製造をより
容易にすることができる。図１において、回折格子構造
の周期は、左側よりも右側の方が大きい。その理由は、
右手側の放射方向の角度変化が、左手側よりも大きいか
らである。放射ビーム６の位置には、検出回折格子15が
設けられていない。この位置に回折格子構造を設けたと
しても、放射ビーム６をただ減衰させるだけであり、こ
の位置において、反射ビームは検出装置の方向に偏向さ
れない。放射源５からの放射の少なくとも数波長の厚さ
から成る中間層18を、検出回折格子15と導波管９との間
に配置することが好ましい。このことは、検出回折格子
と導波管との間の結合が大きくなり過ぎないようにする
と共に、導波管内を伝播する放射の大部分を直接下方に
結合しないようにし損失を防いでいる。

【００２１】出力回折格子10を介して導波管９から結合
される放射の大部分は、走査ビーム11の方向へと向か
う。しかし、結合される放射の一部分が基板４に入射す
る集束ビーム19を形成してしまうことは避けられない。
検出回折格子15も、このビームの一部を偏向する。反射
ビーム14と集束ビーム19とが検出回折格子面において異
なるフェルゲンツ（vergence）を有している為、偏向ビ
ームは一致しない。結果的に検出回折格子15の多くの設
計において、ビーム19と、これから偏向されたビームと
はほとんど干渉を起こさない。

【００２２】図１の例では、出力回折格子10及び検出回
折格子15を互いの上に取り付けており、製造工程におい
て問題が生じる。これらの問題は、回折格子を基板の異
なる側に配置する図２の例において解消される。この例
では、もはや検出装置17を基板４に取り付けることがで
きない。放射源５を基板に取り付けることができるか否
かは、基板の厚さ及び検出ビーム16の通路の厚さに依存
している。

【００２３】図３は、基板を２個の構成部分4A,4B に分
割している光走査ヘッドを示している。出力回折格子10
を、上方構成部分4Aの頂部に配置するとともに、検出回
折格子15を、下方構成部分4Bの頂部又は上方構成部分4A
の下側に配置する。これらの基板構成部分を合成した
後、検出回折格子を構成部分の間に挿入する。製造が容
易であることに加えて、各回折格子を独立な面上に配置
しているため、この例では、下方構成部分4Bの厚さを適
切に選択すれば、放射源５及び検出装置17の両方を基板
に配置できるという利点がある。

【００２４】図１、図２及び図３に示す３つの例では、
その性能が実証されている既知の検出装置を使用し、記
録担体によって反射される走査ビームを、読み出される
情報を示す信号、トラッキングエラー信号及び焦点エラ
ー信号に変換する。いわゆる非点収差法、フーコーの方
法、又は検出装置の位置におけるビーム断面の大きさの
変化に基づく方法、いわゆるビームサイズ法に従って集
束エラー信号が発生する検出装置が極めて好適である。

【００２５】非点収差集束検出法は特に、米国特許第4,
023,033 号明細書より既知である。図４は、光走査ヘッ
ドの平面図である。ここで、検出回折格子15、及びこの
下に位置する検出装置17を、非点収差法に従って集束エ
ラー信号が発生するように設計する。検出回折格子15
は、検出装置の方向に偏向されるビーム16に非点収差を
導入できるような回折格子構造を有している。検出回折
格子内の開口20は、放射源からの放射ビーム６を通過さ
せるのに必要である。検出装置17に、４個の検出素子21
a,21b,21c,21d を具えている４象限検出器を設ける。走
査ビーム11の焦点13を記録面２の上に正確に配置する場
合、円形のスポット22a が４象限検出器に形成される。
記録面の上方又は下方に焦点が位置する場合、この円形
のスポットは、長軸が−45゜の角度（22b)又は45゜の角
度（22c)をなして検出回折格子の一方の境界線に延在す
る楕円形に変化する。集束エラー信号は、正しい組み合
わせの検出素子の信号を加算及び減算することによって
発生し得る。検出素子の境界線の方向、及び検出ビーム
16の非点収差の方向を、集束エラー信号が１次項までに
おいて記録面２のトラックによって生じる回折効果の影
響を受けないように選択する。図４において、トラック
が、基板の中心及び４象限検出器の中心を通る線に対し
て平行に延在しているものと仮定する。

【００２６】フーコーの方法は特に、米国特許第4,665,
310 号明細書より既知である。図5aは、光走査ヘッドの
平面図である。ここで、検出回折格子及びその下方に位
置する検出装置を、フーコーの方法に従って集束エラー
信号が発生するように設計している。検出回折格子を２
個のサブ回折格子15a 及び15b に分割する。これらのサ
ブ回折格子は、これに入射するビーム部分を異なる角度
で偏向させる。検出回折格子の回折格子構造の一例を図
5bに示す。この図5bは、簡単のため数本の回折格子線の
みを示している。２個の回折格子構成部分の回折格子線
の中心が同一ではないため、２個の回折格子構成部分に
おける回折格子線の方向は異なる。図5aの検出装置は、
４個の並置された検出素子23a,23b,23c,23d を具えてい
る。サブ回折格子15a によって偏向されるビームは検出
素子23a 及び23b にスポット24aを形成し、サブ回折格
子15bによって偏向されるビームは検出素子23c 及び23d
にスポット24b を形成する。走査焦点13が記録面２上に
正確に位置している場合、スポット24a 及び24b はそれ
ぞれ、検出素子23a と検出素子23b との間の境界線25a
の上、及び検出素子23c と検出素子23d との間の境界線
25b の上に位置している。焦点が記録面の上方又は下方
に位置している場合、スポット24a 及び24b はそれぞ
れ、互いに離間する方向に移動、又は互いの方向に移動
する。集束エラー信号は、既知の方法で、正しい組み合
わせの検出素子の信号を加算及び減算することによって
得られる。

【００２７】ビームサイズ法は特に、米国特許第4,724,
533 号明細書より既知である。図６は、この方法を用い
る本発明による走査ヘッドの一例を図式的に示す図であ
る。この検出回折格子は、例えば図6bに示すような２個
の交差円形パターンの回折格子線を有している。簡単の
ため、この図6bでは数本の回折格子線のみを図示してい
る。２個のパターンから成る回折格子線の方向及び回折
格子周期は、スポット28及び29をそれぞれ形成する２個
の検出装置26及び27に向かう２個のビームが形成される
ようになっている。一方のビームは、検出装置の平面の
上方に集束され、他方のビームは、その下方に集束され
る。走査ビーム11の焦点が情報面上に正確に位置してい
る場合、スポット26及び27の大きさは等しい。焦点が記
録面の上方又は下方に位置している場合、スポット28及
び29の一方の寸法が増加し、他方の寸法が減少する。検
出装置26及び27は、それぞれ３個の検出素子26a,26b,26
c及び27a,27b,27c を具えている。スポット28及び29の
大きさの相違は、正しい組み合わせの検出素子の信号を
加算及び減算することによって決定される。この相違
は、集束エラーの測定値である。

【００２８】図４、図５及び図６の検出装置を、トラッ
キングエラー信号、及び読み取られる情報を示す信号を
発生させる為にも使用することができる。最終的な信号
である情報信号は、すべての検出素子の信号を加算する
ことによって得られる。トラッキングエラー信号は、例
えば図４の検出素子21a 及び21b （図５の23a 及び23b
）の加算信号と、図４の検出素子21c 及び21d （図５
の23c 及び23d)の加算信号との差をとることによって得
られる。

【００２９】図１、図２及び図３に示す光走査ヘッドに
おいて、出力回折格子10及び検出回折格子15は放射を大
きな角度で偏向させなければならない。これらの回折格
子には、厳格な許容誤差要件が要求される。図７に示す
ように、少なくとも偏向の一部に寄与するレンズ30を設
けることによって、回折格子はわずかな角度だけ偏向さ
せれば足り、これらの回折格子に課される許容誤差要件
を軽減することができる。図７の出力回折格子10は、例
えば図１に示すような集束ビーム11を形成するのではな
く、導波管９内の放射８から上方へとまっすぐに進むビ
ーム31のみを形成する。ビーム31を集束ビームとし、更
に出力回折格子に課される要件を軽減することさえもで
きる。レンズ30は、集束ビーム31を所望の開口数で、記
録担体１に入射する集束走査ビーム11に変換する。記録
面２での反射の後、レンズ30はビーム32を形成する。こ
のビーム32は、出力回折格子10による伝送の後、検出回
折格子15によって検出装置17の方向に検出ビーム16とし
て偏向される。ビーム32とビーム16との間の方向の変化
は、レンズを使用していない図１におけるビーム14とビ
ーム16との間の方向の変化よりも小さい。結果的に、図
７の検出回折格子15の許容誤差要件は、図１における同
一の回折格子の許容誤差要件ほど厳しくはない。レンズ
30を球面レンズとすることができる。ここで、例えば走
査ビーム11の球面非点収差補正といった必要な補正を出
力回折格子に組み込んでいる。択一的に、レンズ30を単
非球面又は両非球面とし、レンズ自体によって補正でき
る。検出回折格子15を具えているか否かとは無関係に、
出力回折格子10を有している光走査ヘッドにレンズ30を
使用することもできる。

【００３０】既に知られているように、回折格子の作用
は、この回折格子によって影響を及ぼされるビームの波
長に依存している。例えば、回折格子の設計波長の周囲
の狭い波長帯域のみを、放射ビーム６から導波管９へと
入力回折格子７によって結合する。幾つかのダイオード
レーザはマルチモード放射を発生させる。このモードで
は、多数の近接波長で放射が発生する。結果的に、この
ようなマルチモード放射の一部分は使用されない。その
理由は、このような一部分は、入力回折格子を介して結
合されないからである。更に特にダイオードレーザの場
合、このレーザの温度又はこのレーザを流れる電流の変
化によって波長が変化する場合があるという問題があ
る。小さな波長の変化によって、ダイオードレーザ５か
ら導波管に結合される放射８の放射量がかなり減少して
しまう場合がある。ダイオードレーザの電流及び温度を
制御することで、レーザの波長を安定させることができ
るものと考えられる。レーザダイオードの温度制御を行
うことによって、光走査ヘッドの構造をかなり複雑にし
てしまう。本発明によれば、記録面２を介して検出装置
17に向かう放射源５の光学的な通路を種々の波長に対し
て好適なものとすることによって、前記問題点を軽減で
きる。このことは、入力回折格子７，出力回折格子10及
び検出回折格子15を、それぞれ特定の波長帯域に対して
最適なセクタのグループに分割することによって実現す
ることができる。セクタに分割される入力回折格子及び
出力回折格子の一例を図７に示す。この図７は、基板４
上の入力回折格子７及び出力回折格子10を示す図であ
る。この例において、各回折格子は、それぞれ12セクタ
から成る３グループに分割される。空白のセクタから成
るグループは、放射源５からの第１波長の放射を入力回
折格子７及び出力回折格子10を介し記録面２上に集束さ
せ、次にこの放射を検出回折格子15を介して検出装置17
に導くのに好適である。各回折格子における正反対のセ
クタが同一の回折格子構造を有し、種々の回折格子にお
ける関連セクタが重畳されているために、放射源５の光
学的通路は、入力及び出力回折格子7,10を介して記録面
２に向い、次に検出回折格子15を介して検出装置17に向
かう関連波長に対して形成される。同様に、第２及び第
３波長にとって好適な光通路は、斜線を付けたセクタ及
びグレイのセクタによってそれぞれ形成される。第１波
長の放射は、出力回折格子10の斜線を付けたセクタ及び
グレイのセクタには到達しない。その理由は、瞳孔のこ
れらのセクタの入力回折格子７が、放射源５からの第１
波長を導波管９に結合させる正確な回折格子構造を有し
ていないからである。結果的に、各光通路は、瞳孔の回
折格子面の第３部分を使用している。１つの波長に対す
る回折格子のセクタ数は、走査焦点13の所望の特性を参
照して決定される必要がある。放射源からの放射のスペ
クトル幅、中心波長の変位、及びセクタ内の回折格子の
波長依存特性によって、回折格子を設計する必要のある
種々の波長の数が決定される。図７の例では、３波長に
対して最適なものとなっている。検出回折格子を具え
ず、入力回折格子及び出力回折格子のみを具えている光
走査ヘッドにおいて、回折格子をセクタに分割すること
ができること明らかである。

【００３１】本発明を、光学的記録担体の記録面を走査
する光走査ヘッドを参照して説明した。本発明が記録層
に情報を書き込むためにも使用することができること明
らかである。本発明による光走査ヘッドを、表面の形状
を走査するための表面検査装置にも使用することができ
る。このような装置の一例としては走査顕微鏡がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】光走査ヘッドの一例を示す図である。

【図２】出力回折格子と検出回折格子とを、基板の異な
る側に配置している光走査ヘッドの一例を示す図であ
る。

【図３】スプリット基板の一例を示す図である。

【図４】非点収差集束エラーを発生させる検出回折格子
及び検出装置を示す平面図である。

【図５】図5aは、フーコーの集束エラーを発生させる検
出回折格子及び検出装置を示す平面図であり、図5bは、
フーコーの集束エラーを発生させる検出回折格子を示す
図である。

【図６】図6aは、ビームサイズ法に従って集束エラーを
発生させるための検出回折格子及び検出装置を示す平面
図であり、図6bは、この集束エラーを発生させる検出回
折格子の一例を示す図である。

【図７】レンズを有している光走査ヘッドを示す図であ
る。

【図８】セクタに分割された回折格子を示す図である。

【符号の説明】

１光学的記録担体２反射記録面３透明担体４基板５放射源６放射ビーム７入力回折格子８水平方向ビーム９導波管 10 出力回折格子 11 走査ビーム 12 走査ビームの中心 13 走査スポット 14 反射ビーム 15 検出回折格子 15a,15b サブ回折格子 16 検出ビーム 17 検出装置 18 中間層 19 集束ビーム 20 開口 21a 〜21b 検出素子 22a 円形スポット 23a 〜23d 検出素子 24a,24b スポット 25a,25b 境界線 26 検出装置 26a 〜26c 検出素子 27 検出装置 27a 〜27c 検出素子 28,29 スポット 30 レンズ 31,32 ビーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射源と；該放射源からの放射を構成素
子の導波管に結合するための入力回折格子が配置された
基板を有している構成素子と；前記基板上の前記入力回
折格子の周囲に配置され、前記導波管からの放射を結合
し、該放射を走査ビームとして走査面上に向けるための
出力回折格子と；検出装置；とを具えている表面走査用
の光走査ヘッドにおいて、該光走査ヘッドが、前記入力回折格子の周囲に配置され
た検出回折格子を具え、記録担体によって反射された放
射を検出装置の方向に偏向させることを特徴とする光走
査ヘッド。
【請求項２】前記出力回折格子を、基板の前記放射源
とは離間した側に配置している請求項１に記載の光走査
ヘッドにおいて、前記検出回折格子を、基板の前記放射源に対向する側に
配置することを特徴とする光走査ヘッド。
【請求項３】前記放射源を前記基板に固定することを
特徴とする請求項１又は２に記載の光走査ヘッド。
【請求項４】前記検出装置を前記基板に固定すること
を特徴とする請求項１又は３に記載の光走査ヘッド。
【請求項５】前記基板が２個の相互接続された構成部
分を有し；且つ前記検出回折格子を前記２個の基板構成
部分の間に配置し；且つ前記出力回折格子を、前記放射
源から最も離間した基板構成部分の、前記放射源とは離
間した側に配置することを特徴とする請求項１，３又は
４に記載の光走査ヘッド。
【請求項６】前記検出回折格子が非点収差を偏向ビー
ムに導入し；且つ前記検出装置が４象限検出器を具え、
集束エラー信号を発生させることを特徴とする請求項１
〜５のいづれか一項に記載の光走査ヘッド。
【請求項７】前記検出回折格子が２個の回折格子構成
部分を具え、前記検出回折格子から等距離に集束する２
個の偏向ビームを形成し；１個の回折格子パラメータ、
回折格子周期、及び回折格子線の方向が、２個の回折格
子構成部分において異なり；前記２個の偏向ビームのそ
れぞれの検出装置が２個の検出器を具え、集束エラー信
号を発生させることを特徴とする請求項１〜５のいづれ
か一項に記載の光走査ヘッド。
【請求項８】前記検出回折格子が回折格子線から成る
２個の交差パターンを具え、前記検出回折格子から相互
に異なる距離に集束する２個の偏向ビームを形成し、該
２個の偏向ビームの各々に検出装置を設け、該検出装置
の位置における前記偏向ビームの直径を決定することを
特徴とする請求項１〜５のいづれか一項に記載の光走査
ヘッド。
【請求項９】前記走査ビームの光学的通路にレンズを
配置することを特徴とする請求項１〜８のいづれか一項
に記載の光走査ヘッド。
【請求項１０】前記検出回折格子、出力回折格子及び
入力回折格子をそれぞれ、互いに関連するｍ個の同一セ
クタから成るｎ個のグループに分割すると共に、互いに
対して対称的に配置し；３個の回折格子のセクタから成
る対応するグループが、放射源からの所定波長のビーム
の放射通路部分を形成し；ｎ及びｍを２以上の整数とす
ることを特徴とする請求項１〜９のいづれか一項に記載
の光走査ヘッド。