JPH05290401A - 光信号検出器 - Google Patents

光信号検出器

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JPH05290401A
JPH05290401A JP4092918A JP9291892A JPH05290401A JP H05290401 A JPH05290401 A JP H05290401A JP 4092918 A JP4092918 A JP 4092918A JP 9291892 A JP9291892 A JP 9291892A JP H05290401 A JPH05290401 A JP H05290401A
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JP
Japan
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light
order diffracted
optical signal
photoelectric conversion
diffracted light
Prior art date
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Pending
Application number
JP4092918A
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English (en)
Inventor
Kimio Hirono
公夫 廣野
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源からの出射光量の利用効率を上げ、且つ
構成する部品点数を少なくし、製造が容易な光信号検出
器を提供する。 【構成】 光束を分割するホログラム素子と、光束を
集光するレンズと、ホログラム素子で分割された0次回
折光束上に置かれた再生信号検出素子であるウォラスト
ンプリズムと、光量を検出するための光電変換素子とか
ら成る事を特徴とする光信号検出器。 【効果】 ホログラム素子で分割された0次回折光を用
いて再生信号検出を行う事により、光源の出射光量を効
率よく利用できると共に、部品点数が少なく製造が容易
な光信号検出器を得る事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光を用いて情報を記
録、再生する光記憶の分野における光記録再生装置の光
信号検出器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の光記録再生装置の光ヘッドは特開
平3−5935の図1に示すように、光信号検出におい
て回折格子とビームスプリッタで光路分割をし、フォー
カス誤差、トラック誤差、再生信号の検出をするもので
あった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記光
ヘッドでは、光源から出射された光束が光信号検出器に
入射するまでの過程で、回折格子とビームスプリッタを
それぞれ二度透過するので、各受光部に入射する光量が
少なくなり利用効率が悪くなる。また、各受光部離れて
いるため、部品点数も多く、組立、調整も容易ではな
い。
【0004】そこで本発明はこの様な問題点を解決する
ものであり、その目的は光源からの出射光を効率よく利
用し、構成する部品点数が少ない光信号検出器を提供す
るところにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による光信号検出
器は、 (1) 光束を分割するホログラム素子と、光束を集光
する集光手段と、前記ホログラム素子で分割された0次
回折光束上に置かれた再生信号検出素子と、光量を検出
するための複数の光電変換素子とから成る事を特徴とす
る。
【0006】(2) (1)に関し、複数の光電変換素
子は同一のパッケージに収まっている事を特徴とする。
【0007】
【実施例】
(実施例1)図1〜図4を用いて、本発明の第一の実施
例の光信号検出器118及びこの光信号検出器118を
用いた光磁気記録再生装置の光ヘッドについて説明す
る。
【0008】本発明の光信号検出器を用いた光ヘッドの
主要断面図を図1に示す。光源である半導体レーザ10
1から出射した光束はコリメートレンズ102によって
平行光になる。ビームスプリッタ103を透過後、対物
レンズ104で集光され光記録媒体105の記録層表面
上に焦点を結ぶ。記録層表光面上で反射した光束は対物
レンズ104を透過後、ビームスプリッタ103によっ
てz方向に反射され、光信号検出器118に入射する。
光信号検出器118では、振幅型または位相型ホログラ
ム素子106でy方向に+1次回折光108、0次回折
光109、−1次回折光110の三つの光束に分割さ
れ、シリンドリカルレンズ107によってy方向のみ集
光され、+1次回折光108、−1次回折光110はそ
れぞれ透過率分布を持つフィルタ111、112に入射
し、透過光量を光電変換素子113、114で検出す
る。0次回折光は、ウォラストンプリズム115で直交
した振動面を持つ二つの直線偏光に分離され、それぞれ
の光電変換素子116、117に入射する。
【0009】ホログラム素子106は図2に示すよう
に、直線状格子のホログラムで、格子間隔がy軸方向に
対して変化している。この格子間隔は、ホログラム素子
106を透過した後の+1次回折光108と−1次回折
光110がホログラム素子106面上に対しz軸の正方
向と負方向にそれぞれx軸方向に平行な線状の実像と虚
像を形成するようになっている。この時の格子間隔d
(y)は次の関数で与えられる。
【0010】 d(y)=λ{1+f2/(y+h)21/2 ・・・(1) ここで、λは光源の出射光波長、fはホログラム素子1
06面から実像までの距離、hは実像のy座標とy軸の
原点との距離である。尚、図2に示すホログラム素子1
06には格子間隔の変化を誇張して描いているため、本
発明の実施例で用いるホログラム素子の格子間隔は必ず
しも図2に示す格子間隔と同じになるとは限らない。
【0011】光電変換素子113、114をz軸方向か
ら見た正面図をそれぞれ図4(a)、図4(b)に示
す。各々、光電変換素子113、114は一つのパッケ
ージで構成され、二つの受光領域401、402を持
ち、それぞれの受光領域は独立に入射光量が検出できる
ものとする。図1の光電変換素子113、114はパッ
ケージの長辺をx軸に平行に置かれている。
【0012】フィルタ111及び112の透過率分布を
図3に示す。フィルタ111、112はx−y平面内に
おいて、y軸方向に対してのみ透過率が連続的に変化
し、線対称な分布を持つものである。ただし、線密度が
透過率を表している。+1次回折光108のフィルタ1
11上のスポット径が変化すると、フィルタ111を透
過した後の光量が変化するので、光電変換素子113の
出力によりスポット径を検出する事ができる。このスポ
ット径は、対物レンズ104で形成された焦点スポット
と光記録媒体105の相対的な位置ズレ量(以下、フォ
ーカス誤差量と言う)で変化するので、スポット径を検
出する事によってフォーカス誤差量を検出する事ができ
る。また、同様に光電変換素子114の出力によっても
フォーカス誤差を検出する事ができる。但し、フィルタ
111及び112上のスポット径はフォーカス誤差量に
対し互い違いに変化するので、これらの差をとる事によ
って、光源の光量変動等のノイズに対して安定なフォー
カス誤差信号が得られる。この時、フォーカス誤差信号
Feは次の演算で得られる。
【0013】 Fe=(V401a+V402a)−(V401b+V402b) ・・・(2) ここで、V401a、V402a、V401b、V402bはそれぞれ受
光領域401a、402a、401b、402bの出力
である。
【0014】また、トラックの案内溝の方向をy軸方向
に合わせることによりプッシュプル信号を得る事がで
き、トラック誤差信号Teは次の演算で得られる。
【0015】 Te=(V401a+V401b)−(V402a+V402b) ・・・(3) 光磁気再生信号は光記録媒体105からの反射光の偏光
方向を検出するために、ウォラストンプリズム115に
よって、光記録媒体105の入射光の振動面に対し±4
5度傾いた二つの方向に振動面を持つ光束に分離し、こ
れらの光束の光量の差をとる事によって得られる。そこ
で、光磁気再生信号VRFは次の演算で得られる。
【0016】 VRF=V116−V117 ・・・(4) ここで、V116、V117は光電変換素子116、117の
出力である。 (実施例2)図5、図6を用いて、本発明の第二の実施
例の光磁気記録再生装置の光信号検出器501について
説明する。
【0017】光記録媒体からの反射光はz軸の正方向に
直進し、実施例1記載の図2に同様な格子パターンを持
つホログラム素子502に入射する。ここで+1次回折
光505、0次回折光506、−1次回折光507の三
つの光束に分割され、シリンドリカルレンズ状の形状を
持つ誘電体媒質503と、誘電体媒質503とは屈折率
の異なる誘電体媒質504との境界線で屈折しy軸方向
のみ集光される。+1次回折光505及び−1次回折光
507は、透過率分布を持つフィルタ508を透過後、
複数の受光領域を持つ光電変換素子506で光量を検出
する。0次回折光506はウォラストンプリズム510
に入射し、直交した振動面を持つ二つの直線偏光に分離
され、光電変換素子508に入射する。
【0018】誘電体媒質503、504の屈折率は、こ
れらの境界線が図5のようにz軸方向に凸の場合は、 n503>n504 ・・・(5) の関係が成り立つ。ただし、n503、n504はそれぞれ誘
電体媒質503、504の屈折率である。また、z軸方
向に凹の場合は、 n503<n504 ・・・(6) が成り立つ。この様な場合も本発明には含まれる。
【0019】フィルタ508は、図3に示すような透過
率分布を、+1次回折光507と−1次回折光508の
スポットが形成する位置に二箇所有する。線密度が透過
率を表し、y軸方向に連続的に変化するものとする。た
だし、0次回折光が入射する位置の透過率は1とする。
【0020】光電変換素子509は図6で示すように六
つの受光領域を有する。すべての受光領域は一つのパッ
ケージに収められ、それぞれの受光領域は独立に入射光
量が検出できるものとする。ホログラム素子502で回
折された+1次回折光505と−1次回折光507はフ
ィルタ508を透過後、それぞれ受光領域601及び6
02、603及び604に入射する。0次回折光506
はウォラストンプリズム510で二光束に分離され、そ
れぞれ受光領域605、606に入射する。
【0021】ここでフォーカス誤差信号Feは次の演算
で得られる。
【0022】 Fe=(V601+V602)−(V603+V604) ・・・(6) ただし、V601、V602、V603、V604はそれぞれ受光領
域601、602、603、604の出力である。
【0023】また、トラックの案内溝の方向をy軸方向
に合わせることによりトラック誤差信号Teは次の演算
で得られる。
【0024】 Te=(V601+V603)−(V602+V604) ・・・(7) 光磁気再生信号VRFは次の演算で得られる。
【0025】 VRF=V605−V606 ・・・(4) ここで、V605、V606は光電変換素子605、606の
出力である。 (実施例3)図7を用いて、本発明の光信号検出器70
8を用いた光記録再生装置について説明する。
【0026】光源である半導体レーザ701から出射し
た光束はコリメートレンズ702によって平行光にな
る。ビームスプリッタ703を透過後、ガルバノミラー
704、はね上げプリズム705で反射し、対物レンズ
706で集光され光記録媒体707の記録層表面上に焦
点を結ぶ。記録層表面上で反射した光束は再び対物レン
ズ706を透過し、はね上げプリズム705、ガルバノ
ミラー704で反射後、ビームスプリッタ703によっ
て分割され、光信号検出器708に入射する。光信号検
出器708で、光記録媒体707に記録された情報を読
み取るための再生検出器と、トラック誤差及びフォーカ
ス誤差検出するための位置誤差検出を行う。
【0027】光記録媒体707の記録層表面上のスポッ
トの位置決めは三つの制御系から成り立つ。これらは第
一に主軸モータ709を用いての光記録媒体707の回
転制御系、第二にフォーカスアクチュエータ710を用
いて対物レンズ706をy軸方向に移動させる事により
常に適正なスポットを光記録媒体707の記録層表面に
形成させるフォーカシング制御系、第三にガルバノミラ
ー704のy−z平面内での回転と、対物レンズ70
6、はね上げプリズム705、フォーカスアクチュエー
タ710を有するキャリッジ711をz軸方向に移動さ
せてトラッキングを行うトラッキング制御系である。
【0028】最後に、実施例1及び実施例2の光信号検
出器の光磁気再生信号検出素子にはウォラストンプリズ
ム115、510を用いたが、本発明には、ロションプ
リズム、ニコルプリズム、グラン・トムソンプリズム、
偏光ビームスプリッタ、パイル・オブ・プレイツ、偏光性
ホログラム等の素子を用いた場合も含まれる。
【0029】
【発明の効果】以上述べた様に本発明によれば、光記録
媒体からの反射光を一つのホログラム素子によって3光
束に分割し、これらの光束をすべて用いて、フォーカス
誤差、トラック誤差等の位置誤差検出と再生信号検出を
行う事により、光源からの出射光量を有効に利用できる
と共に、各光電変換素子を1つのパッケージに収める事
ができるので、構成する部品点数が少なく、組立、調整
が容易な光信号検出器を得る事ができるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例の光信号検出器を用いた
光ヘッドの主要断面図。
【図2】本発明の第一、第二の実施例の光信号検出器に
用いられるホログラム素子の格子パターンを表す図。
【図3】本発明の第一、第二の実施例の光信号検出器に
用いられるフィルタの透過率分布を表す図。
【図4】本発明の第一の実施例の光信号検出器に用いら
れる光電変換素子の受光領域パターンを表す図。
【図5】本発明の第二の実施例における光信号検出器の
主要断面図。
【図6】本発明の第二の実施例の光信号検出器に用いら
れる光電変換素子の受光領域パターンを表す図。
【図7】発明の光信号検出器を用いた光記録再生装置の
実施例の主要断面図。
【符号の説明】
101、701 半導体レーザ 102、702 コリメータレンズ 103、703 ビームスプリッタ 104、706 対物レンズ 105、707 光記録媒体 106、502 ホログラム素子 107 シリンドリカルレンズ 108、505 +1次回折光 109、506 0次回折光 110、507 −1次回折光 111、112、508 フィルタ 113、114、116、117、509 光電変換素
子 115、510 ウォラストンプリズム 118、501、708 光信号検出器 401a、402b、401a、401b、601、6
02、603、604、605、606 受光領域 503、504 誘電体媒質 704 ガルバノミラー 705 はね上げプリズム 709 主軸モータ 711 フォーカスアクチュエータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光束を分割するホログラム素子と、光束
    を集光する集光手段と、前記ホログラム素子で分割され
    た0次回折光束上に置かれた再生信号検出素子と、光量
    を検出するための複数の光電変換素子とから成る事を特
    徴とする光信号検出器。
  2. 【請求項2】 前記複数の光電変換素子は同一のパッケ
    ージに収まっている事を特徴とする請求項1記載の光信
    号検出器。
JP4092918A 1992-04-13 1992-04-13 光信号検出器 Pending JPH05290401A (ja)

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JP4092918A JPH05290401A (ja) 1992-04-13 1992-04-13 光信号検出器

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2718556A1 (fr) * 1994-04-07 1995-10-13 Asahi Optical Co Ltd Appareil formant tête opto-magnétique.
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