JPH0630164B2 - 光ヘツド装置 - Google Patents

光ヘツド装置

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JPH0630164B2
JPH0630164B2 JP60282205A JP28220585A JPH0630164B2 JP H0630164 B2 JPH0630164 B2 JP H0630164B2 JP 60282205 A JP60282205 A JP 60282205A JP 28220585 A JP28220585 A JP 28220585A JP H0630164 B2 JPH0630164 B2 JP H0630164B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は情報担体に光を照射し、光学的に情報の記録又
は再生を行なう光ヘツド装置に関する。
〔従来技術〕
近年、デジタル化された音声を表面の凹凸で記録したコ
ンパクトデイスクや、TV映像を記録したビデオデイス
クの普及が著しい。
特にコンパクトデイスクプレーヤーは据置型から自由に
持ち運べるポータブル型、又は車載用のプレーヤーへの
進出が大いに期待されている。
これら光学的情報記録再生装置は、使用側からの要求と
して薄型、小型、安価な事が要求されており、従って上
記の如き情報担体に情報を記録又は再生する光ヘツド装
置に関しても同様の要求が大きくなっている。
第9図は、従来の光ヘツド装置の一例を示す構成図であ
る。
同図において、レーザ光源41から射出した発散光束
は、コリメータレンズ42に入射して平行光束となり、
偏光ビームスプリツタ43に入射する。ここで、偏光ビ
ームスプリツタ43は、特定の方向に振動面を有する直
線偏光をほぼ100%透過し、これに直交する方向に振
動面を有する直線偏光をほぼ100%に反射する特性を
有している。
この偏光ビームスプリツタ43を透過した直線偏光はλ
/4板44を透過して円偏光となり、対物レンズ45に
よって情報担体の基板46上に設けられた情報記録面4
7に集光され、スポツト径1μm前後のスポツトを形成
する。
また、情報記録面47によって反射された光束は、対物
レンズ45を通って平行光束となり、λ/4板44を透
過して入射時とは振動面の方向が直交する直線偏光とな
り、偏光ビームスプリツタ43に再び入射する。ここ
で、偏光ビームスプリツタ43は、前述の様な特性によ
り光分割器として働き、情報記録面27からの反射光を
反射して入射光と分離せしめ、センサレンズ48及びシ
リンドリカルレンズ49を介して集束光束として光検出
器50へ導く。
このような光ヘツド装置を用いて情報を記録する場合に
は、情報信号に従ってレーザ光源41を駆動し、情報記
録面47への入射光の強度を変調せしめることによって
行う。また、情報を検出する場合には、無変調の光を凹
凸のピツト或は反射率の変化等によって情報が記録され
た情報記録面47に照射し、この記録情報によって変調
を受けた反射光を光検出器50で検出し、情報を再生す
る。また、光検出器50は、その受光面が4分割されて
おり、シリンドリカルレンズ49との組み合せで、周知
の方法(所謂非点収差法)によってフオーカスエラー信
号が検出される。
しかしながら、上記従来の光ヘツド装置では、偏光ビー
ムスプリツタ、光検出器の多くの光学部品を空間中に配
置することが必要であり、そのための相互の位置調整が
煩雑であった。
また、部品数が多い為に、装置の小型化が困難で、多く
の製造工程が必要となり高コストであるという問題点が
あった。
〔発明の概要〕
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、小型
軽量化に適し、低コストに作業出来る光ヘツド装置を提
供することにある。
本発明の上記目的は、光源と、光源から発した光を第1
面で反射して情報担体に導くとともに、該情報担体から
の光を第1面で透過せしめる光分割器と、前記情報担体
からの光を検出する光検出器とから成る光ヘツド装置に
おいて、 前記光分割器の第2面に、前記第1面を透過した光を回
折して前記光検出器に導く回折格子構造体を設けること
によって達成される。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第1図は、本発明に基づく光ヘツド装置の第1実施例の
概要を示し、夫々(A)は略断面図、(B)は光分割器
2の平面図である。
第1図において、半導体レーザの如き光源1から発せら
れた光束は、光分割器2の第1の面3で反射され、対物
レンズ4により情報担体5の情報記録面に微小スポツト
として集光される。情報担体5からの反射光は、再び対
物レンズ4を通り光分割器2の第1の面3を通過し、第
2の面6の一部に設けられた回折格子構造体7により反
射、回折されてその方向を変え、第1の面と第2の面と
の間で全反射しながら光検出器8に入射する。光分割器
の第1の面及び第2の面に設けられる回折格子構造体7
は、必要に応じて所望の反射率又は回折効率が得られる
よう反射膜を設けても良い。
上記回折格子構造体7は、(B)に示す如く8、9、1
0の3領域に分割されており、夫々回折格子構造体の格
子の向きが異なっている。その結果、これらの領域で回
折された光は、各々光検出器8の分割された受光部11
と12、13、14に導かれる。ここで、対物レンズ4
と情報担体5との距離が変動した場合、良く知られてい
るように情報担体5から光分割器2に入射する光束は、
その入射角度、入射径が変化する。そして、光軸から偏
位した領域8によって回折された光は、上気変動に応じ
て矢印B方向に振れる。従って、受光部11及び12の
検出信号を差分することによってフオーカスエラー信号
が得られる。
一方、回折格子構造体7の領域9と10との分割線は、
情報担体5上の情報トラツクと平行に設けられており、
受光部13及び14は情報トラツクの分割されたフアー
フイールドパターンにおける光強度分布を各々光電検出
する。そして、これらの検出信号を差分することによっ
て所謂プツシユプル法を用いてトラツキングエラー信号
が得られる。また、情報担体上の情報を再生する場合に
は、受光部13、14、15、16の全て或いは一部の
和信号から再生信号を得ることが出来る。
上記フオーカスエラー信号及びトラツキングエラー信号
は、第1図において不図示のレンズ駆動機構(一般にア
クチユエータと呼ぶ)にフイードバツクされ、対物レン
ズ4を光軸方向及び光軸と垂直な方向に移動させること
によって、フオーカシング及びトラツキングが行われ
る。第1図の光ヘツド装置は、薄型の光分割器を用い、
貼り付け等によって光検出器と一体に構成出来ることか
ら、小型軽量化に適し、光学部品数が少ないので光学調
整を容易で、信頼性が高く、低コストに作製出来る。
次に、本発明に用いる光分割器の作製方法を説明する。
第2図(A)、(B)、(C)は、夫々光分割器の作製
工程の一例を順に示す略断面図である。まず、リン精銅
等の素材をダイヤモンド・バイトにより切削加工し、前
述の回折格子構造体7の各々の領域に対応した複数個の
駒格子を作成する。そして、これらの駒格子を組合めて
全体を保持する型に入れこみ成形型15とする。上記各
々の駒格子は一体に切削加工した格子を分割して作成し
ても良い。次に、第2図(A)に示すようにこの成形型
を、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ガラス等の成形
材料に押し付け、格子型を転写することによって、第2
図(B)に示すような回折格子構造体を有する光分割器
16が得られる。又、必要に応じて第2図(C)に示す
ように、回折格子構造体上に反射膜17を蒸着或いはス
パツタリング等で成膜し、反射率、回折効率を向上させ
ても良い。第2図(C)において、光分割器16の第2
面に形成される回折格子構造体の格子角度αは、第1の
面23から入射した光束18が反射、回折され、この回
折光19が第1の面23で全反射されて、光量ロスが少
なく光検出器に導かれるように設定されることが望まし
い。
第3図(A)、(B)、(C)は夫々光分割器の他の作
製方法の工程を順に示す略断面図である。まず、第2図
の15と同様に格子が形成された成形型20と成形材2
1との間に、第3図(A)のように樹脂(エポキシ樹
脂、フオトポリマー樹脂等)を流し込み、熱、光等のエ
ネルギーを与えて硬化させる。そして、成形型20を取
り除くと、第3図(B)のように、回折格子構造体が形
成される。次に、第3図(C)のように必要に応じて回
折格子構造体上に反射膜24を成膜することによって、
光分割器25が作製される。
以上の作製方法において、成形型に形成される格子が単
純な直線状或いは後述の実施例にあるような円錐形状の
場合には、ルーリングエンジン或いは精密施盤により容
易に加工することができる。また、格子の形状として楕
円、放物線、双曲線等複雑な形状が必要な場合にも、ホ
ログラム露光や電子ビーム描画によりレジスト格子を形
成し、イオンビームエツチング等の加工法によりブレー
ズト格子を作製出来る。更に、NC工作機械により格子
加工する方法等々、公知の種々の方法を用いてもかまわ
ない。
第4図乃至第8図は夫々本発明を適用した光ヘツド装置
の他の実施例を示し、図中、第1図と同一の部材には同
一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
第4図は、第1図において対物レンズ4側に配された光
検出器8を光源側に配置した例を示す。本例は、光検出
器8が対物レンズ4を動かす為のアクチユエータで発生
する電磁ノイズの影響を受けにくいという利点がある。
第5図は、光分割器2の回折格子構造体7の分割線A
A′を情報担体5の面に対し、θだけ傾けた例で、
(A)が略断面図、(B)が光分割器2の平面図を示
す。本例の構成は、光分割器内の光の導波方向が情報担
体5の面にほぼ平行となる為、第1図の例に比べ光ピツ
クアツプ全体を薄型に構成出来る利点がある。
ここまでは、所謂有限結像系を用いた例を示したが、こ
の系は、記録担体の面ブレが大きく、対物レンズが長い
ストロークで追従しなくてはならない場合には、結像倍
率が変化して、記録担体上のスポツト径が変動するとい
った問題が生じる。このような問題を解決した例を以下
に示す。
第6図は、光分割器2と対物レンズ27との間にコリメ
ータレンズ26を配置した例で、対物レンズ27に入射
する光は平行光となっている為、前述の如き問題は生じ
ない。
第7図は、光源1と光分割器29との間にコリメータレ
ンズ28を配置した例で、(A)は略断面図、(B)は
光分割器29の平面図を示す。光分割器29で反射され
た光束は、対物レンズ30で情報担体5に集光される。
本例では情報担体5の反射光は光分割器29に主に平行
光束で入射する為、回折格子構造体31の格子部は、
(B)に示すように曲率を持っている事が望ましく、光
束は曲率を持った格子によって集光されて、光検出器8
に導かれる。
第8図の実施例は、光分割器2と対物レンズ4との間に
光路変換ミラー32を配置した例である。この例の場
合、光路変換ミラー32は反射部の有効面積が光束の拡
がりより僅かに大きければ良く、従って光ヘツド装置が
他の例に比べ薄く出来る特徴を持つ。
本発明は、以上説明した実施例に限らず、種々の応用が
可能である。例えば、回折光の生じる方向は、フオーカ
スエラーおよびトラツキングエラー検出系の設計に従
い、任意に定めることが可能である。
また、回折格子構造体の配設されている第2面も、第1
図と必ずしも平行でなくても良く、設計に応じて傾斜し
た面や、凸または凹の曲面とすることも出来る。
更に、前述の実施例においては、光検出器に至る光路中
の光学媒質は単一の屈折率を有する物質なものとして表
示したが、実施に当っては、光検出器に至る光路中にア
クリル、エポキシ等の透明プラスチツクや、空気層を配
設することも可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は従来の光ヘツド装置にお
いて、光分割器に回折格子構造体を設けたので、装置の
小型軽量化を可能にし、また光学部品数を減少させて、
光学調整を容易にするとともに、作製コストを低減する
効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光ヘツド装置の一実施例の構成を示す
概略図、第2図及び第3図は夫々本発明に用いる光分割
器の作製過程を説明する略断面図、第4図乃至第8図は
夫々本発明の光ヘツド装置の他の実施例を示す概略図、
第9図は従来の光ヘツド装置の一例を示す概略図であ
る。 1……光源、2……光分割器、 4……対物レンズ、5……情報担体、 7……回折格子構造体。
フロントページの続き (72)発明者 星 宏明 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 大沢 大 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 長谷川 光洋 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 山本 昌邦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源と、光源から発した光を第1面で反射
    して情報担体に導くとともに、該情報担体からの光を第
    1面で透過せしめる光分割器と、前記情報担体からの光
    を検出する光検出器とから成る光ヘツド装置において、 前記光分割器の第2面に、前記第1面を透過した光を回
    折して前記光検出器に導く回折格子構造体を設けたこと
    を特徴とする光ヘツド装置。
JP60282205A 1985-12-16 1985-12-16 光ヘツド装置 Expired - Lifetime JPH0630164B2 (ja)

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