JPH05325244A - 光ヘッド - Google Patents

光ヘッド

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Publication number
JPH05325244A
JPH05325244A JP3130970A JP13097091A JPH05325244A JP H05325244 A JPH05325244 A JP H05325244A JP 3130970 A JP3130970 A JP 3130970A JP 13097091 A JP13097091 A JP 13097091A JP H05325244 A JPH05325244 A JP H05325244A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diffraction grating
light
optical
optical path
semiconductor laser
Prior art date
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Pending
Application number
JP3130970A
Other languages
English (en)
Inventor
Ritsuo Imada
律夫 今田
Kunikazu Onishi
邦一 大西
Toru Sasaki
徹 佐々木
Masayuki Inoue
雅之 井上
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3130970A priority Critical patent/JPH05325244A/ja
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  • Optical Head (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 光学的情報記録媒体に信号の記録再生を行う光ヘッドに
おいて、部品点数を削減し高さ方向の寸法を小さくし、
光ディスク装置を薄型化可能な光ヘッドを提供する。 【構成】半導体レーザ1と反射型回折格子3との間に光
路分離手段2を設け、反射型回折格子3の格子線を不等
間隔、かつ、曲線状とし、反射型回折格子3の一次回折
光を対物レンズ5に導いて、半導体レーザ1より発射し
た発散光束を平行光束に変換することにより、反射型回
折格子3にコリメートレンズ、光路折り曲げミラー、お
よびビーム整形プリズムの機能を持たせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光学的情報記録媒体に対
し情報信号の再生または記録再生を行なう光ヘッドに関
して、特に、光ヘッドの部品点数を削減するとともに高
さ方向の寸法を小さくし、光ディスク装置を薄型化可能
な光ヘッドの構成に関する。
【0002】
【従来の技術】図7に、特開昭62−208440号公
報に記載の従来の光ヘッドの構成例を示す。図7におい
て、1は半導体レーザ、71は反射型回折格子、5は対
物レンズ、10はディスク、74は光検出器である。半
導体レーザ1を発射した発散光束78は反射型回折格子
71に入射し、反射型回折格子71の0次回折光17、
すなわち、直接反射光が対物レンズ5に入射しディスク
10上に集光される。ディスク10からの反射光は、再
び、対物レンズ5で集光され反射型回折格子71に入射
し、一次回折光73が光検出器74に入射する。この構
成により、反射型回折格子71に入出力光の分離作用、
フォーカス検出のための非点収差発生作用、および、光
軸の折り曲げ作用をもたせ、部品点数の低減とともに光
ヘッドの薄型化を図っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術によ
る光ヘッドは、コリメートレンズと収束レンズの作用を
一つの単玉の対物レンズ5で行わせているため、オート
フォーカスの動作により対物レンズの物像間距離が変化
すると対物レンズの収差が悪化するという課題がある。
この課題をコリメートレンズを用いることにより解決す
ると、コリメートレンズは反射型回折格子71と対物レ
ンズ5との間に配置されるので光ヘッドの薄型化が困難
となるという課題があった。また、反射型回折格子の0
次回折光、すなわち、直接反射光を対物レンズ5に入射
させているため、半導体レーザ1の光軸に対する反射型
回折格子71の傾き角が実装上45°に限定され、傾き
角をさらに小さくして薄型化を図ることができないとい
う課題があった。
【0004】本発明の目的は、この課題を解決すること
のできる光ヘッドを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は半導体レーザと反射型回折格子との間に光
路分離手段を設けるとともに、反射型回折格子の格子線
を不等間隔、かつ、曲線状とし、反射型回折格子の一次
回折光を対物レンズに導いて、半導体レーザより発射し
た発散光束を平行光束に変換する。
【0006】
【作用】本発明の作用を図1を用いて説明する。半導体
レーザ1から発射したレーザ光束は、光路分離手段2を
経て、反射型回折格子3に入射する。反射型回折格子の
格子面3aには半導体レーザから発射した発散光束を平
行光束に変換するための不等間隔曲線状の格子縞が形成
されている。この格子縞については後述する。反射型回
折格子3に入射したレーザ光束は、回折されて図のz方
向に進み、1/4波長板4を経て対物レンズ5により記
録媒体であるディスク10に集光される。ディスク10
からの反射光は、再び、対物レンズ5、1/4波長板4
を経て、反射型回折格子3で再び、回折されて収束光と
なり、光路分離手段2に入射する。光路分離手段2に入
射した光束は半導体レーザ1と反射型回折格子3とを結
ぶ光路から分離されて、光束の略半分まで挿入された屋
根型プリズム6を経て光検出器7に入射する。
【0007】ここで図2を用いて反射型回折格子3の作
用について説明する。反射型回折格子3は、格子面3a
とx軸とのなす角αが45°以下の角度例えば30°と
なるように設置される。図2(a)において、光路分離
手段2(図示せず)を経て反射型回折格子3に入射する
発散光束102は、反射型回折格子3によって回折され
る。回折光のうち一次回折光103aは、平行光に変換
されて図のz方向に向い、対物レンズ5(図示せず)に
入射する。一方、0次回折光103b、すなわち、直接
反射光は、αが45°以下であるためz方向からずれた
方向に反射される。
【0008】一方、図2(b)に示すように、反射型回
折格子3に入射したディスク10からの反射光束104
の回折光のうち一次回折光105aは、収束光に変換さ
れ光路分離手段2に向かう。0次回折光105b(直接
回折光)は平行光のまま光路分離手段2とは異なる方向
に反射される。
【0009】さらに、反射型回折格子3は格子面3aと
x軸とのなす角αが45°以下の角度であるため、半導
体レーザ1の発光強度分布の非等方性を補正する作用が
ある。すなわち、半導体レーザ1から発射するレーザ光
束の強度分布がy方向が長軸となるような楕円形状とす
ると、平行光に変換された一次回折光103aの強度分
布は略円形となり、ビ−ム整形プリズムと同様の作用を
も兼ねている。
【0010】次に、図3を用いて反射型回折格子3の格
子縞の作成原理について説明する。
【0011】反射型回折格子3は、前述したように発散
または収束光と平行光との変換機能をもたせるため、こ
の回折格子によって発生する回折光をそれぞれ独立した
仮想光源から発する光ビームとみなし、これらの仮想光
源からの光ビームを格子面上で干渉させて得られた干渉
縞の位置に位相溝を設けることによって得られる。図3
において、半導体レーザ1の発光点の位置に仮想点光源
1’を置き、対物レンズ側は平行光であるので平行光束
を発射する面光源110を置く。点光源1’を発射して
光路分離手段2を経て格子面3aに照射された光束10
2’と、面光源110を発射して格子面3aに照射され
た光束104’との干渉によって生じる干渉縞の位置に
位相溝を設ければよい。すなわち、各仮想光源から格子
面3a上の任意の点までの光学的距離の差が光源の波長
の整数倍となるような、格子面3a上の点の位置に位相
溝の凸部または凹部のどちらか一方を設ければよい。
【0012】
【実施例】以下、本発明の光ヘッドを図面を参照して詳
細に説明する。
【0013】図1は本発明の光ヘッドの第一の実施例を
示す構成図である。図1において、半導体レーザ1から
発射したレーザ光束は、光路分離手段2を経て、反射型
回折格子3に入射し、回折されて平行光束に変換された
後、1/4波長板4を通過して直線偏光から円偏光に変
換され、対物レンズ5によりディスク10上に集光され
る。ディスク10からの反射光は、再び、対物レンズ
5、1/4波長板4を経てもとの偏光と直交する直線偏
光に変換され、反射型回折格子3で、再び、回折されて
収束光となり、光路分離手段2に入射する。ここで光路
分離手段2は、例えば、偏光ビームスプリッタのような
入射光の偏光方向によって異なる透過率または反射率を
もつ光学素子である。光路分離手段2によって半導体レ
ーザ1と反射型回折格子3とを結ぶ光路から分離された
光束は、屋根型プリズム6に入射する。
【0014】屋根型プリズム6は光束の略半分まで挿入
されているので、光束の略半分が屋根型プリズム6によ
り二分割されて、それぞれ光検出器7の受光領域7a、
7bに入射する。また、光束の残り半分はそのまま進行
して光検出器7の中央の二分割受光領域7c、7dに入
射する。受光領域7a、7bの出力信号の差をとること
によりプッシュプル方式のトラッキング誤差信号を得る
ことができる。また、受光領域7c、7dの出力信号の
差よりナイフエッジ法によるフォーカス誤差信号が得ら
れる。本実施例では、屋根型プリズム6を用いたフォー
カス、トラッキング誤差検出光学系を示したが、他の既
知の検出方法を用いることができる。また、光路分離手
段2として、例えば、ハーフミラーや回折格子など偏光
によらない分離手段を用いることもできる。その場合、
1/4波長板4は不要である。本実施例によれば、反射
型回折格子に収束光を平行光に変換するコリメートレン
ズの機能と、光軸を折り曲げる機能と、半導体レーザの
発光強度分布の非等方性を補正するビ−ム整形の機能を
持たせることができ、かつ反射型回折格子を半導体レー
ザの光軸に対して45度よりも小さい角度で設置するこ
とができるので、光ヘッドの部品点数を削減するととも
に、その形状を、さらには光ディスク装置を薄型化でき
る効果がある。
【0015】図4に、一次折光の回折効率を高くしてレ
ーザ光量の利用効率を高めた反射型回折格子3の実施例
を示す。本発明の光ヘッドでは、反射型回折格子3の一
次回折光のみを利用しているため、回折格子の断面形状
を図4に示すようにブレーズ化して0次及び−1次回折
光の回折強度を弱くし、一次回折光の回折強度を強くす
ることにより光ヘッドとしての光利用率を高めることが
できる。
【0016】次に、本発明の他の実施例を、図5を用い
て説明する。図5は非点収差法および3スポット法によ
るフォーカスおよびトラッキング誤差検出をおこなう光
ヘッドの実施例である。図5において、半導体レ−ザ1
から発射された発散光束は、三スポット方式によるトラ
ッキング誤差検出のため回折格子11によって0次及び
±1次回折光の三本の光束に分けられた後、ハーフミラ
ー12で反射され反射型回折格子3に入射する。反射型
回折格子3の機能は、図1に示した実施例と同様であ
り、三本の光束はそれぞれ平行光に変換されて対物レン
ズ5に入射し、ディスク10上に集光され、三個の光ス
ポットを結ぶ。ディスク10からの反射光は、対物レン
ズ5によって集光され、反射型回折格子3で収束光に変
換され光路を折り曲げられてハーフミラー12に入射す
る。ハーフミラー12は収束光中に光軸にたいして斜め
に設置されているので、ハーフミラー12を透過する光
束にはフォーカス誤差検出のための非点収差が与えら
れ、光検出器7に入射する。本実施例によれば、非点収
差および三スポット方式の薄型光ヘッドを実現すること
ができる。
【0017】次に、本発明の他の実施例を、図6を用い
て説明する。図6は光磁気ディスクの記録再生を行うた
めの光ヘッドの実施例である。図6において、半導体レ
−ザ1から発射された発散光束は、光路分離手段2を経
て反射型回折格子3に入射し、平行光に変換されて対物
レンズ5によってディスク10上に集光される。ディス
ク10からの反射光は、対物レンズ5、反射型回折格子
3を経て光路分離手段2に入射し、半導体レーザ1とデ
ィスク10とを結ぶ光路より分離される。光路分離手段
2を出射した光束は、1/2波長板22を通過して偏光
方向を45度回転され、検光子23に入射して互いに直
交した二つの偏光成分に分離される。検光子23によっ
て分離された二つの偏光成分のうち一方は円筒レンズ2
4に入射してフォーカス誤差検出のための非点収差を付
与された後、第一の光検出器25に入射する。また、も
う一方の偏光成分は光検出器26に入射する。検光子2
3としては、偏光プリズムやウォラストンプリズムなど
偏光分離機能のある光学素子が使用できる。光検出器2
5および26の出力の差をとることにより差動法による
光磁気信号が得られる。反射型回折格子3は半導体レー
ザ1の発光強度分布の非等方性を補正するビ−ム整形作
用を合わせもっているので、ビ−ム整形プリズムを用い
ることなく光磁気ディスクの記録に必要な光強度を得る
ことができる。本実施例によれば、少ない部品点数で薄
型の光磁気ディスク用光ヘッドを実現できる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、光学的情報記録媒体に
対し情報信号の再生または記録再生を行なう光ヘッドに
おいて、反射型回折格子に収束光又は発散光と平行光と
の変換機能と、光軸を折り曲げる機能と、半導体レーザ
の発光強度分布の非等方性を補正する機能を持たせるこ
とができ、オートフォーカスの動作により対物レンズの
位置が移動しても対物レンズの収差が悪化しないという
効果がある。また、反射型回折格子の半導体レーザの光
軸に対する傾き角を45°以下にして薄型化を図る効果
がある。これにより、部品点数を削減するとともに高さ
方向の寸法を小さくし、光ディスクディスク装置全体の
薄型化が可能な光ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す斜視図、
【図2】本発明の一実施例の説明図、
【図3】本発明の一実施例の他の説明図、
【図4】本発明の第二の実施例を示す正面図、
【図5】本発明の第三の実施例を示す斜視図、
【図6】本発明の第四の実施例を示す斜視図、
【図7】従来の光ヘッドの説明図。
【符号の説明】
1…半導体レ−ザ、 2…光路分離手段、 3…反射型回折格子、 5…対物レンズ、 7…光検出器、 10…ディスク
フロントページの続き (72)発明者 井上 雅之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体レ−ザと、前記半導体レ−ザから発
    射されたレ−ザ光束を集光して光学的情報記録媒体の記
    録面上に光スポットを照射するための対物レンズと、前
    記記録面で反射され前記対物レンズで集光された反射光
    束を前記半導体レーザと前記光学的情報記録媒体とを結
    ぶ光路より分離する光路分離手段と、前記光路分離手段
    により分離された光束を受光する光検出器と、前記光路
    分離手段と前記対物レンズとを結ぶ光路中に回折格子を
    設け、前記半導体レーザより発射され前記光路分離手段
    を経て前記回折格子に入射した光束の一次回折光を前記
    対物レンズに入射させることを特徴とする光ヘッド。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記回折格子は、前記
    半導体レーザより発射され前記光路分離手段を経て前記
    回折格子に入射した発散光束を平行光束に変換するため
    の不等間隔かつ曲線状の格子線を設けた光ヘッド。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、前記回折格子
    が反射型の回折格子である光ヘッド。
JP3130970A 1991-06-03 1991-06-03 光ヘッド Pending JPH05325244A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3130970A JPH05325244A (ja) 1991-06-03 1991-06-03 光ヘッド

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JP3130970A JPH05325244A (ja) 1991-06-03 1991-06-03 光ヘッド

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JPH05325244A true JPH05325244A (ja) 1993-12-10

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JP3130970A Pending JPH05325244A (ja) 1991-06-03 1991-06-03 光ヘッド

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JP (1) JPH05325244A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1032243C (nl) * 2005-08-01 2010-03-09 Agilent Technologies Inc Hoog-rendement bundelverdeling met onafhankelijke golffrontcorrectie.
US8345515B2 (en) 2008-07-18 2013-01-01 Konica Minolta Opto, Inc. Deflection optical element, optical recording head and optical recording apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1032243C (nl) * 2005-08-01 2010-03-09 Agilent Technologies Inc Hoog-rendement bundelverdeling met onafhankelijke golffrontcorrectie.
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