JPH06347693A - 回折格子一体型のレンズとそれを用いた光ヘッド装置 - Google Patents
回折格子一体型のレンズとそれを用いた光ヘッド装置Info
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- JPH06347693A JPH06347693A JP5235177A JP23517793A JPH06347693A JP H06347693 A JPH06347693 A JP H06347693A JP 5235177 A JP5235177 A JP 5235177A JP 23517793 A JP23517793 A JP 23517793A JP H06347693 A JPH06347693 A JP H06347693A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】トラッキング制御に３ビーム法を用いる光ヘッ
ドに用いられる回折格子とコリメートレンズの機能を一
体化させた素子を提供することを目的とする。 【構成】レンズ１の少なくとも片側の表面２上に位相型
の回折格子を形成した回折格子一体型のレンズにおい
て、回折格子が略直線状であり、回折格子の溝の断面が
略三角波状、或いは略正弦波状、或いは略台形波状であ
る構成とする。 【効果】回折格子一体型のレンズの回折格子の溝の形状
を上記の構成にすることにより、溝の深さの変化に対す
る回折光の分光比の変化の感度を低減することができる
ため、分光比の精度の向上が期待できる上に、光ヘッド
にとって不必要な高次の回折光の発生を低減することが
できる。
ドに用いられる回折格子とコリメートレンズの機能を一
体化させた素子を提供することを目的とする。 【構成】レンズ１の少なくとも片側の表面２上に位相型
の回折格子を形成した回折格子一体型のレンズにおい
て、回折格子が略直線状であり、回折格子の溝の断面が
略三角波状、或いは略正弦波状、或いは略台形波状であ
る構成とする。 【効果】回折格子一体型のレンズの回折格子の溝の形状
を上記の構成にすることにより、溝の深さの変化に対す
る回折光の分光比の変化の感度を低減することができる
ため、分光比の精度の向上が期待できる上に、光ヘッド
にとって不必要な高次の回折光の発生を低減することが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスク装置等のヘッ
ドに用いられる光学部品に関し、特に、３ビーム方式で
トラッキング制御を行なう光ヘッド装置及びレンズに関
するものである。
ドに用いられる光学部品に関し、特に、３ビーム方式で
トラッキング制御を行なう光ヘッド装置及びレンズに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ヘッドでは、情報記録媒体に光
を集光して情報の記録及び読み出しを行っているが、こ
のとき情報記録媒体のトラック上に正確に光を集光する
必要があり、対物レンズのトラッキング制御を行う必要
がある。
を集光して情報の記録及び読み出しを行っているが、こ
のとき情報記録媒体のトラック上に正確に光を集光する
必要があり、対物レンズのトラッキング制御を行う必要
がある。
【０００３】従来の光ヘッドの構成例を図９に示す。図
９において、光源３４からの発散光束３５は回折格子３
６により、０次回折光（メインビーム：図中の実線）と
±１次回折光（サブビーム：図中の破線）に分離され、
コリメートレンズ３７によりそれぞれ略平行光束３８に
なり、ビームスプリッタ３９を透過し、対物レンズ４０
によって情報記録媒体４１の情報記録面上に集光され、
メインスポット４２と２つのサブスポット４３及び４４
をつくる。情報記録媒体４１からの反射光は対物レンズ
４０で再び略平行光束となり、ビームスプリッタ３９で
反射し、検出レンズ系４５を経て、受光素子４６に入射
する。受光素子４６は、メインビームの反射光を受光す
る領域と、２つのサブビームの反射光を受光する２つの
領域を有する。２つのサブビームの反射光の強度差から
トラッキングのずれを検出し、対物レンズのトラッキン
グ制御用の信号を得ている（例えば、中島・小川「コン
パクトディスク読本」１９８２年、オーム社）。コリメ
ートレンズ３７には、球面の組レンズや非球面の単レン
ズを用いるが、環境の変化や光源の波長変動などに対し
て機能の劣化が少ないようにガラス製のレンズを用い
る。また、回折格子３６としては、格子の溝の断面が矩
形波形状の位相型のものが一般に用いられる。
９において、光源３４からの発散光束３５は回折格子３
６により、０次回折光（メインビーム：図中の実線）と
±１次回折光（サブビーム：図中の破線）に分離され、
コリメートレンズ３７によりそれぞれ略平行光束３８に
なり、ビームスプリッタ３９を透過し、対物レンズ４０
によって情報記録媒体４１の情報記録面上に集光され、
メインスポット４２と２つのサブスポット４３及び４４
をつくる。情報記録媒体４１からの反射光は対物レンズ
４０で再び略平行光束となり、ビームスプリッタ３９で
反射し、検出レンズ系４５を経て、受光素子４６に入射
する。受光素子４６は、メインビームの反射光を受光す
る領域と、２つのサブビームの反射光を受光する２つの
領域を有する。２つのサブビームの反射光の強度差から
トラッキングのずれを検出し、対物レンズのトラッキン
グ制御用の信号を得ている（例えば、中島・小川「コン
パクトディスク読本」１９８２年、オーム社）。コリメ
ートレンズ３７には、球面の組レンズや非球面の単レン
ズを用いるが、環境の変化や光源の波長変動などに対し
て機能の劣化が少ないようにガラス製のレンズを用い
る。また、回折格子３６としては、格子の溝の断面が矩
形波形状の位相型のものが一般に用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成の従来の光ヘッドにおいて、回折格子がズレ
た位置に取り付けられたり、光軸に対して傾いたりした
場合にはメインビームとサブビームの情報記録媒体上で
のスポット同士の間隔がずれてしまい、トラッキング制
御が不安定になるという欠点を有する。また、回折格子
の溝の断面形状が矩形波状の場合、０次回折光と±１次
回折光の光強度比の変化が回折格子の溝の深さに対して
敏感であるため、製造時の溝の深さのわずかな変化から
光強度比にばらつきがでてしまうことや、０次回折光と
±１次回折光以外に、光ヘッドにとっては不要な±２次
以上の高次回折光も発生し、光源からの光の利用効率の
向上が望めないことなどの欠点を有する。
ような構成の従来の光ヘッドにおいて、回折格子がズレ
た位置に取り付けられたり、光軸に対して傾いたりした
場合にはメインビームとサブビームの情報記録媒体上で
のスポット同士の間隔がずれてしまい、トラッキング制
御が不安定になるという欠点を有する。また、回折格子
の溝の断面形状が矩形波状の場合、０次回折光と±１次
回折光の光強度比の変化が回折格子の溝の深さに対して
敏感であるため、製造時の溝の深さのわずかな変化から
光強度比にばらつきがでてしまうことや、０次回折光と
±１次回折光以外に、光ヘッドにとっては不要な±２次
以上の高次回折光も発生し、光源からの光の利用効率の
向上が望めないことなどの欠点を有する。
【０００５】本発明は上述のような従来の光ヘッド装置
の課題を解決するためになされたものであり、回折格子
の溝の深さの変化に対する回折光の光強度比の感度が緩
やかであり、かつ光ヘッドにとっては不要な高次の回折
光の発生が少ない回折格子をレンズ面上に一体化した回
折格子一体型のレンズを提供し、併せて、その回折格子
一体型のレンズを光ヘッドのコリメートレンズとして用
いることにより、光ヘッド組立時の回折格子とコリメー
トレンズの位置ズレをなくし、優れたトラッキングの安
定度を有する組み立てやすい光ヘッド装置を提供するこ
とを目的とする。
の課題を解決するためになされたものであり、回折格子
の溝の深さの変化に対する回折光の光強度比の感度が緩
やかであり、かつ光ヘッドにとっては不要な高次の回折
光の発生が少ない回折格子をレンズ面上に一体化した回
折格子一体型のレンズを提供し、併せて、その回折格子
一体型のレンズを光ヘッドのコリメートレンズとして用
いることにより、光ヘッド組立時の回折格子とコリメー
トレンズの位置ズレをなくし、優れたトラッキングの安
定度を有する組み立てやすい光ヘッド装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の回折格子一体型
のレンズは、レンズの少なくとも片側の表面上に位相型
の回折格子を形成し、その回折格子が略直線状であり、
その回折格子の溝の断面が略三角波、略正弦波、あるい
は略台形波形状である。
のレンズは、レンズの少なくとも片側の表面上に位相型
の回折格子を形成し、その回折格子が略直線状であり、
その回折格子の溝の断面が略三角波、略正弦波、あるい
は略台形波形状である。
【０００７】
【作用】本発明は、回折格子の溝の断面形状を前記の略
三角波、略正弦波、略台形波構造にすることにより、不
要な高次回折光の発生を抑制する効果と、溝の深さの変
化に対する０次回折光と±１次回折光の光強度比の変化
量を鈍くする効果を有する。そのため、このレンズを３
ビーム方式の光ヘッドに用いた場合にはレーザー光の利
用効率の向上が達成でき、また、回折格子に若干の溝の
深さのばらつきがあっても安定した光強度比を得ること
ができるため、製造時の歩留まりの向上が期待できる。
三角波、略正弦波、略台形波構造にすることにより、不
要な高次回折光の発生を抑制する効果と、溝の深さの変
化に対する０次回折光と±１次回折光の光強度比の変化
量を鈍くする効果を有する。そのため、このレンズを３
ビーム方式の光ヘッドに用いた場合にはレーザー光の利
用効率の向上が達成でき、また、回折格子に若干の溝の
深さのばらつきがあっても安定した光強度比を得ること
ができるため、製造時の歩留まりの向上が期待できる。
【０００８】また、レンズの量産工法のひとつに、ガラ
スをプレスする工法が開発されており、一般に用いられ
ている。ところが、回折格子をプレス成形する場合に、
断面が矩形であると、金型の加工が困難になること、お
よび、成型時に金型とガラスが抜けにくくなることなど
の問題点があり、量産には適していなかった。ところ
が、回折格子の溝の断面形状を、略三角波状、略正弦波
状、あるいは、略台形波状のように、起伏の変化を緩や
かにすれば比較的容易に金型の加工ができる上に、ガラ
スの抜けも良好になり、ガラスプレス成形による量産が
可能となる。
スをプレスする工法が開発されており、一般に用いられ
ている。ところが、回折格子をプレス成形する場合に、
断面が矩形であると、金型の加工が困難になること、お
よび、成型時に金型とガラスが抜けにくくなることなど
の問題点があり、量産には適していなかった。ところ
が、回折格子の溝の断面形状を、略三角波状、略正弦波
状、あるいは、略台形波状のように、起伏の変化を緩や
かにすれば比較的容易に金型の加工ができる上に、ガラ
スの抜けも良好になり、ガラスプレス成形による量産が
可能となる。
【０００９】また、光ヘッドのコリメートレンズと３ビ
ーム方式のトラッキング制御用の回折格子の代わりとし
て、レンズの表面上に回折格子を形成したレンズを用い
た場合には、コリメートレンズと回折格子の取付誤差に
よる回折光の角度ズレをなくすことができるので、３ビ
ーム方式のトラッキング制御が安定して行える上に、部
品数の削減を図れるので低コスト化及び小型化の際に有
利となる。
ーム方式のトラッキング制御用の回折格子の代わりとし
て、レンズの表面上に回折格子を形成したレンズを用い
た場合には、コリメートレンズと回折格子の取付誤差に
よる回折光の角度ズレをなくすことができるので、３ビ
ーム方式のトラッキング制御が安定して行える上に、部
品数の削減を図れるので低コスト化及び小型化の際に有
利となる。
【００１０】また、回折格子一体型のレンズの断面形状
が、略三角波、略正弦波、略台形波形状の場合には、３
ビーム方式のトラッキング制御にとって不要な±２次以
上の高次回折光の発生が従来の矩形波形状の場合に比べ
て低減されるため、光源のレーザー光の利用効率の向上
を図ることができる。
が、略三角波、略正弦波、略台形波形状の場合には、３
ビーム方式のトラッキング制御にとって不要な±２次以
上の高次回折光の発生が従来の矩形波形状の場合に比べ
て低減されるため、光源のレーザー光の利用効率の向上
を図ることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１２】図１に本発明の第１の実施例の回折格子一
体型のレンズの断面及び光路を示す。本実施例の回折格
子一体型のレンズは平凸レンズの平面側の面上に回折格
子を形成した構成になっている。図１において、１は回
折格子一体型のレンズであり、２は回折格子一体型のレ
ンズの第１の面、３は回折格子一体型のレンズの第２の
面、４は、光源からの発散光束、５は０次回折光、６及
び７はそれぞれ＋１次回折光および−１次回折光であ
る。第１の面２には回折格子が形成されている。
体型のレンズの断面及び光路を示す。本実施例の回折格
子一体型のレンズは平凸レンズの平面側の面上に回折格
子を形成した構成になっている。図１において、１は回
折格子一体型のレンズであり、２は回折格子一体型のレ
ンズの第１の面、３は回折格子一体型のレンズの第２の
面、４は、光源からの発散光束、５は０次回折光、６及
び７はそれぞれ＋１次回折光および−１次回折光であ
る。第１の面２には回折格子が形成されている。
【００１３】光源からの発散光束４は第１の面２に形成
された回折格子によって回折し、それぞれの回折光が略
平行光束５、６、７となって第２の面３より射出する。
本実施例の回折格子一体型レンズの第１の面２の平面図
を図２に示す。図１の断面は図２のＡ−Ａ断面に相当す
る。図３は第１の面上に形成されている回折格子の断面
の詳細図である。なお、図３における長さの数値単位は
μｍである。また、図面における各部分の寸法は、分か
りやすくするため誇張して描いている。本実施例の回折
格子の諸特性を以下に示す。 使用波長 ７８５ｎｍ 硝材の屈折率 １．５９８７９９ 格子のピッチ ５０μｍ １次回折光の回折角 ０．９° 溝の深さ ０．３６０μｍ Ｉ1／Ｉ0 ０．１５０ Ｉ2／Ｉ0 ０．０２０ ここで、Ｉ1／Ｉ0は、０次光の光強度に対する±１次光
の光強度の比であり、Ｉ2／Ｉ0は、０次光の光強度に対
する±２次以上の高次光の光強度の和の比である。
された回折格子によって回折し、それぞれの回折光が略
平行光束５、６、７となって第２の面３より射出する。
本実施例の回折格子一体型レンズの第１の面２の平面図
を図２に示す。図１の断面は図２のＡ−Ａ断面に相当す
る。図３は第１の面上に形成されている回折格子の断面
の詳細図である。なお、図３における長さの数値単位は
μｍである。また、図面における各部分の寸法は、分か
りやすくするため誇張して描いている。本実施例の回折
格子の諸特性を以下に示す。 使用波長 ７８５ｎｍ 硝材の屈折率 １．５９８７９９ 格子のピッチ ５０μｍ １次回折光の回折角 ０．９° 溝の深さ ０．３６０μｍ Ｉ1／Ｉ0 ０．１５０ Ｉ2／Ｉ0 ０．０２０ ここで、Ｉ1／Ｉ0は、０次光の光強度に対する±１次光
の光強度の比であり、Ｉ2／Ｉ0は、０次光の光強度に対
する±２次以上の高次光の光強度の和の比である。
【００１４】ここで、回折光の強度比は溝の深さにより
変化する。溝の深さをｄとするとき、例えば、Ｉ1／Ｉ0
の公差の範囲が０．１５±０．０５であるとすると、本
形状の場合、溝の深さの許容範囲は０．３０７μｍ＜ｄ
＜０．４１８μｍとなる。一般的な矩形形状の回折格子
で同様の公差を与えた場合、溝の深さの許容範囲は、
０．１９３＜ｄ＜０．２５６であることから、回折格子
の断面形状の回折格子とすることにより、溝の深さの公
差を１．７倍大きく確保することができるため、製造時
の歩留まりが向上する。このことは、溝の深さを従来と
同じ程度の精度で加工すれば、回折光の分光比のばらつ
きが従来に比べて低減されることを意味する。
変化する。溝の深さをｄとするとき、例えば、Ｉ1／Ｉ0
の公差の範囲が０．１５±０．０５であるとすると、本
形状の場合、溝の深さの許容範囲は０．３０７μｍ＜ｄ
＜０．４１８μｍとなる。一般的な矩形形状の回折格子
で同様の公差を与えた場合、溝の深さの許容範囲は、
０．１９３＜ｄ＜０．２５６であることから、回折格子
の断面形状の回折格子とすることにより、溝の深さの公
差を１．７倍大きく確保することができるため、製造時
の歩留まりが向上する。このことは、溝の深さを従来と
同じ程度の精度で加工すれば、回折光の分光比のばらつ
きが従来に比べて低減されることを意味する。
【００１５】また、±２次以上の高次回折光は光ヘッド
装置にとっては不要であるが、本実施例のレンズを用い
ると、従来の矩形状の回折格子の３０％程度まで低減で
きるため、光源からのレーザ光の利用効率を向上するこ
とができる。
装置にとっては不要であるが、本実施例のレンズを用い
ると、従来の矩形状の回折格子の３０％程度まで低減で
きるため、光源からのレーザ光の利用効率を向上するこ
とができる。
【００１６】さらに、従来の矩形状の回折格子では金型
に矩形状の溝を形成することが困難であること及び成型
時に抜けにくいことなどの問題点を有していたが、本実
施例のような回折格子の断面形状にすることにより、回
折格子の溝の斜度が、０．７６°と緩くなっており、金
型の加工及び成形性時の問題を解決することができる。
そのため、本実施例の回折格子一体型のレンズはガラス
プレス工法により安定して量産することができる。
に矩形状の溝を形成することが困難であること及び成型
時に抜けにくいことなどの問題点を有していたが、本実
施例のような回折格子の断面形状にすることにより、回
折格子の溝の斜度が、０．７６°と緩くなっており、金
型の加工及び成形性時の問題を解決することができる。
そのため、本実施例の回折格子一体型のレンズはガラス
プレス工法により安定して量産することができる。
【００１７】図４は第２の実施例の回折格子一体型のレ
ンズの光路図である。本実施例の回折格子一体型のレン
ズは平凸レンズの平面側の面上に回折格子を形成した構
成になっている。図４において、８は回折格子一体型の
レンズであり、９は回折格子一体型のレンズの第１の
面、１０は回折格子一体型のレンズの第２の面である。
１１は光源からの発散光束であり、１２は０次回折光、
１３及び１４はそれぞれ＋１次及び−１次回折光であ
る。光源からの発散光束１１は第１の面９上に形成され
ている回折格子により回折し、それぞれの回折光が略平
行光束１２、１３、１４となり第２の面１０より射出す
る。本実施例の第１の面９上に形成した回折格子の溝の
断面の詳細図を図５に示す。図５中での長さの単位はμ
ｍである。本実施例の回折格子一体型レンズの回折格子
の溝の断面は正弦波形状であり、諸特性は以下に示すと
うりである。 使用波長 ７８５ｎｍ 硝材の屈折率 １．５９８７９９ 格子のピッチ ５０μｍ １次回折光の回折角 ０．９° 溝の深さ ０．３０２μｍ Ｉ1／Ｉ0 ０．１５０ Ｉ2／Ｉ0 ０．０１０ 本実施例の場合においても、回折格子の溝の深さをｄと
するとき、Ｉ1／Ｉ0が０．１５０±０．０５になるため
のｄの範囲は０．２５２μｍ＜ｄ＜０．３４２μｍであ
り、溝の深さの許容幅が矩形状の回折格子の約１．４倍
程度を確保でき、製造時の歩留まりが向上する。これ
は、溝の深さを従来と同程度の精度で加工できれば、回
折光の分光比のばらつきが従来に比べて低減されること
も意味する。また、Ｉ2／Ｉ0は従来の１５％以下に低減
されるため、光源のレーザ光の利用効率を向上させるこ
とができる。さらに、本実施例の場合も回折格子の溝の
斜度は２．４６°程度であり、ガラスプレス工法による
量産性が矩形形状の回折格子よりも優れる。
ンズの光路図である。本実施例の回折格子一体型のレン
ズは平凸レンズの平面側の面上に回折格子を形成した構
成になっている。図４において、８は回折格子一体型の
レンズであり、９は回折格子一体型のレンズの第１の
面、１０は回折格子一体型のレンズの第２の面である。
１１は光源からの発散光束であり、１２は０次回折光、
１３及び１４はそれぞれ＋１次及び−１次回折光であ
る。光源からの発散光束１１は第１の面９上に形成され
ている回折格子により回折し、それぞれの回折光が略平
行光束１２、１３、１４となり第２の面１０より射出す
る。本実施例の第１の面９上に形成した回折格子の溝の
断面の詳細図を図５に示す。図５中での長さの単位はμ
ｍである。本実施例の回折格子一体型レンズの回折格子
の溝の断面は正弦波形状であり、諸特性は以下に示すと
うりである。 使用波長 ７８５ｎｍ 硝材の屈折率 １．５９８７９９ 格子のピッチ ５０μｍ １次回折光の回折角 ０．９° 溝の深さ ０．３０２μｍ Ｉ1／Ｉ0 ０．１５０ Ｉ2／Ｉ0 ０．０１０ 本実施例の場合においても、回折格子の溝の深さをｄと
するとき、Ｉ1／Ｉ0が０．１５０±０．０５になるため
のｄの範囲は０．２５２μｍ＜ｄ＜０．３４２μｍであ
り、溝の深さの許容幅が矩形状の回折格子の約１．４倍
程度を確保でき、製造時の歩留まりが向上する。これ
は、溝の深さを従来と同程度の精度で加工できれば、回
折光の分光比のばらつきが従来に比べて低減されること
も意味する。また、Ｉ2／Ｉ0は従来の１５％以下に低減
されるため、光源のレーザ光の利用効率を向上させるこ
とができる。さらに、本実施例の場合も回折格子の溝の
斜度は２．４６°程度であり、ガラスプレス工法による
量産性が矩形形状の回折格子よりも優れる。
【００１８】図６は第３の実施例の回折格子一体型のレ
ンズの光路図である。本実施例の回折格子一体型のレン
ズも平凸レンズの平面側の面上に回折格子を形成してあ
る。図６において、１５が回折格子一体型のレンズであ
り、１６は回折格子一体型のレンズの第１の面、１７は
回折格子一体型のレンズの第２の面、１８は光源からの
発散光束、１９は０次回折光、２０及び２１はそれぞれ
±１次回折光である。光源からの発散光束１８は第１の
面１６上に形成されている回折格子により回折し、それ
ぞれの回折光は略平行光束１９、２０、２１となって第
２の面１７より射出する。本実施例の回折格子一体型の
レンズの第１の面１６には台形波形状の溝が形成されて
いる。図７に第１の面１６上に形成した回折格子の溝の
断面の詳細図を示す。図７における長さの単位はμｍで
ある。本実施例の回折格子一体型レンズの諸特性は以下
に示すとうりである。 使用波長 ７８５ｎｍ 硝材の屈折率 １．５９８７９９ 格子のピッチ ５０μｍ １次回折光の回折角 ０．９° 溝の深さ ０．２３９μｍ Ｉ1／Ｉ0 ０．１５０ Ｉ2／Ｉ0 ０．０２０ 本実施例の場合も、光ヘッドにとって不要な高次回折光
の発生量を従来の矩形断面の回折格子の約４０％にまで
低減することができるため、レーザー光の利用効率の向
上ができる。また、本実施例の場合も回折格子の溝の斜
度は１．２０°程度であり、ガラスプレス工法による量
産性が矩形形状の回折格子よりも優れる。
ンズの光路図である。本実施例の回折格子一体型のレン
ズも平凸レンズの平面側の面上に回折格子を形成してあ
る。図６において、１５が回折格子一体型のレンズであ
り、１６は回折格子一体型のレンズの第１の面、１７は
回折格子一体型のレンズの第２の面、１８は光源からの
発散光束、１９は０次回折光、２０及び２１はそれぞれ
±１次回折光である。光源からの発散光束１８は第１の
面１６上に形成されている回折格子により回折し、それ
ぞれの回折光は略平行光束１９、２０、２１となって第
２の面１７より射出する。本実施例の回折格子一体型の
レンズの第１の面１６には台形波形状の溝が形成されて
いる。図７に第１の面１６上に形成した回折格子の溝の
断面の詳細図を示す。図７における長さの単位はμｍで
ある。本実施例の回折格子一体型レンズの諸特性は以下
に示すとうりである。 使用波長 ７８５ｎｍ 硝材の屈折率 １．５９８７９９ 格子のピッチ ５０μｍ １次回折光の回折角 ０．９° 溝の深さ ０．２３９μｍ Ｉ1／Ｉ0 ０．１５０ Ｉ2／Ｉ0 ０．０２０ 本実施例の場合も、光ヘッドにとって不要な高次回折光
の発生量を従来の矩形断面の回折格子の約４０％にまで
低減することができるため、レーザー光の利用効率の向
上ができる。また、本実施例の場合も回折格子の溝の斜
度は１．２０°程度であり、ガラスプレス工法による量
産性が矩形形状の回折格子よりも優れる。
【００１９】なお、上記各実施例においてはコリメート
レンズの入射面側に回折格子を形成する構成をあげた
が、射出面側に回折格子を形成し、あるいは双方に形成
するような構成としても本発明と同様の効果を有するこ
と及び、回折格子の溝を球面及び非球面上に形成する構
成としても本発明と同様の効果を有することは言うまで
もない。
レンズの入射面側に回折格子を形成する構成をあげた
が、射出面側に回折格子を形成し、あるいは双方に形成
するような構成としても本発明と同様の効果を有するこ
と及び、回折格子の溝を球面及び非球面上に形成する構
成としても本発明と同様の効果を有することは言うまで
もない。
【００２０】図８は本発明の回折格子一体型のレンズを
用いた場合の光ヘッド装置の概略構成図である。半導体
レーザ２２からの発散光束２３は本実施例の回折格子一
体型のレンズ２４に入射する。レンズ２４はガラスプレ
スにより成形された回折格子一体型のレンズであって、
レンズの光源側の面には三角波形状の断面の溝からなる
回折格子を形成してある。前記の回折格子一体型のレン
ズ２４に入射した光束は、０次回折光（図中の実線）、
及び±１次回折光（図中の破線）に分割され、それぞれ
略平行光束２５にコリメートされ射出する。それぞれの
光束は、ビームスプリッタ２６を透過し対物レンズ２７
により情報記録媒体２８の記録面に集光され、メインス
ポット２９および、２つのサブスポット３０、３１をつ
くる。次に、前記情報記録媒体２８からの反射光束は対
物レンズ２７により略平行光束となった後、今度はビー
ムスプリッタ２６によって光源方向と分離され、検出光
学系のレンズ３２により受光素子３３上に結像される。
用いた場合の光ヘッド装置の概略構成図である。半導体
レーザ２２からの発散光束２３は本実施例の回折格子一
体型のレンズ２４に入射する。レンズ２４はガラスプレ
スにより成形された回折格子一体型のレンズであって、
レンズの光源側の面には三角波形状の断面の溝からなる
回折格子を形成してある。前記の回折格子一体型のレン
ズ２４に入射した光束は、０次回折光（図中の実線）、
及び±１次回折光（図中の破線）に分割され、それぞれ
略平行光束２５にコリメートされ射出する。それぞれの
光束は、ビームスプリッタ２６を透過し対物レンズ２７
により情報記録媒体２８の記録面に集光され、メインス
ポット２９および、２つのサブスポット３０、３１をつ
くる。次に、前記情報記録媒体２８からの反射光束は対
物レンズ２７により略平行光束となった後、今度はビー
ムスプリッタ２６によって光源方向と分離され、検出光
学系のレンズ３２により受光素子３３上に結像される。
【００２１】本実施例は、従来の３ビーム方式の光ヘッ
ドにおいて必要であった回折格子とコリメートレンズの
２つの部品を、本発明の回折格子一体型のレンズを用い
て、１つの部品で構成していることを特徴とする。従来
のような回折格子とコリメートレンズが別々の部品で構
成されている光学系では、組立時の取り付け誤差や、温
度などの環境の変化により回折格子とコリメートレンズ
の相対位置にずれが発生し、回折光の角度がズレる。そ
のため、情報記録媒体上でのスポット２９、３０、３１
の間隔にばらつきが生じ、結果として対物レンズのトラ
ッキング制御が不安定になるという欠点を有していた。
ところが、本実施例の光学系においては、レンズの表面
上に回折格子を形成したガラス成形のレンズであるた
め、位置ズレの発生をなくすことができ、環境の変化に
対しても安定した性能を発揮できるため安定したトラッ
キング性能を有する光ヘッドを構成できる。さらに、光
ヘッドを構成する部品数も減るので低コスト化及び小型
化の際に有利となる。さらに、回折格子一体型コリメー
トレンズの回折格子の溝の断面が、三角波状であるた
め、従来の光ヘッドに比べて不要な±２次以上の高次回
折光の発生が低減されており、本実施例の光ヘッドは半
導体レーザー光の利用効率が従来に比べて優れている。
ドにおいて必要であった回折格子とコリメートレンズの
２つの部品を、本発明の回折格子一体型のレンズを用い
て、１つの部品で構成していることを特徴とする。従来
のような回折格子とコリメートレンズが別々の部品で構
成されている光学系では、組立時の取り付け誤差や、温
度などの環境の変化により回折格子とコリメートレンズ
の相対位置にずれが発生し、回折光の角度がズレる。そ
のため、情報記録媒体上でのスポット２９、３０、３１
の間隔にばらつきが生じ、結果として対物レンズのトラ
ッキング制御が不安定になるという欠点を有していた。
ところが、本実施例の光学系においては、レンズの表面
上に回折格子を形成したガラス成形のレンズであるた
め、位置ズレの発生をなくすことができ、環境の変化に
対しても安定した性能を発揮できるため安定したトラッ
キング性能を有する光ヘッドを構成できる。さらに、光
ヘッドを構成する部品数も減るので低コスト化及び小型
化の際に有利となる。さらに、回折格子一体型コリメー
トレンズの回折格子の溝の断面が、三角波状であるた
め、従来の光ヘッドに比べて不要な±２次以上の高次回
折光の発生が低減されており、本実施例の光ヘッドは半
導体レーザー光の利用効率が従来に比べて優れている。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明により、３ビーム方式のトラッキング制御にとっ
て最適な分光比であり、また、ガラスプレス工法で製造
する上においても良好な生産性を有する回折格子一体型
のレンズを提供できる。
本発明により、３ビーム方式のトラッキング制御にとっ
て最適な分光比であり、また、ガラスプレス工法で製造
する上においても良好な生産性を有する回折格子一体型
のレンズを提供できる。
【００２３】また、本発明の回折格子一体型のレンズを
用いて光ヘッドを構成することにより、小型で安定した
トラッキング性能を有する光ヘッド装置を提供できる。
用いて光ヘッドを構成することにより、小型で安定した
トラッキング性能を有する光ヘッド装置を提供できる。
【図１】本発明の第１の実施例の回折格子一体型のレン
ズの光路図である。
ズの光路図である。
【図２】本発明の第１の実施例の回折格子一体型のレン
ズの第１の面の平面図である。
ズの第１の面の平面図である。
【図３】本発明の第１の実施例の回折格子一体型のレン
ズの回折格子の断面形状の詳細図である。
ズの回折格子の断面形状の詳細図である。
【図４】本発明の第２の実施例の回折格子一体型のレン
ズの光路図である。
ズの光路図である。
【図５】本発明の第２の実施例の回折格子一体型のレン
ズの回折格子の断面形状の図である。
ズの回折格子の断面形状の図である。
【図６】本発明の第３の実施例の回折格子一体型のレン
ズの光路図である。
ズの光路図である。
【図７】本発明の第３の実施例の回折格子一体型のレン
ズの回折格子の断面形状の図である。
ズの回折格子の断面形状の図である。
【図８】本発明の回折格子一体型のレンズを用いた光ヘ
ッドの構成図である。
ッドの構成図である。
【図９】従来の光ヘッドの構成図である。
１、８、１５、２４・・・回折格子一体型のレンズ ２、９、１６・・・回折格子一体型のレンズの第１の面 ３、１０、１７・・・回折格子一体型のレンズの第２の面 ４、１１、１８、２３・・・光源からの発散光束 ５、１２、１９、２９・・・０次回折光 ６、７、１３、１４、２０、２１、３０、３１・・・＋１次回折光
及び−１次回折光
及び−１次回折光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 7/135 Ｚ 7247−5Ｄ
Claims (8)
- 【請求項１】レンズの少なくとも片側の表面上に、位相
型の回折格子が形成され、前記回折格子が略直線状であ
り、前記回折格子の溝の断面が略三角波形状であること
を特徴とする回折格子一体型のレンズ。 - 【請求項２】レンズの少なくとも片側の表面上に、位相
型の回折格子が形成され、前記回折格子が略直線状であ
り、前記回折格子の溝の断面が略正弦波形状であること
を特徴とする回折格子一体型のレンズ。 - 【請求項３】レンズの少なくとも片側の表面上に、位相
型の回折格子が形成され、前記回折格子が略直線状であ
り、前記回折格子の溝の断面が略台形波形状であること
を特徴とする回折格子一体型のレンズ。 - 【請求項４】ガラスプレス工法により製造されたことを
特徴とする請求項１、２又は３に記載の回折格子一体型
のレンズ。 - 【請求項５】光源と、前記光源からの発散光束を略平行
光束にするコリメート手段と、前記光源からの光束を少
なくとも３つの回折光に分割する回折手段と、前記略平
行光束を情報記録媒体に集光する集光手段と、前記情報
記録媒体からの反射あるいは透過光を光源方向と分離す
るための光束分離手段と、前記情報記録媒体からの反射
光を受光する受光手段を有する光ヘッドであって、前記
コリメート手段及び前記回折手段として、レンズの少な
くとも片側の表面上に、位相型の回折格子が形成された
回折格子一体型のレンズが用いられていることを特徴と
する光ヘッド装置。 - 【請求項６】回折格子一体型のレンズとして、回折格子
の溝の断面が略三角波形状である回折格子一体型のレン
ズを用いたことを特徴とする請求項５に記載の光ヘッド
装置。 - 【請求項７】回折格子一体型のレンズとして、回折格子
の溝の断面が略正弦波形状である回折格子一体型のレン
ズを用いたことを特徴とする請求項５に記載の光ヘッド
装置。 - 【請求項８】回折格子一体型のレンズとして、回折格子
の溝の断面が略台形波形状である回折格子一体型のレン
ズを用いたことを特徴とする請求項５に記載の光ヘッド
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5235177A JPH06347693A (ja) | 1993-04-16 | 1993-09-21 | 回折格子一体型のレンズとそれを用いた光ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9028893 | 1993-04-16 | ||
| JP5-90288 | 1993-04-16 | ||
| JP5235177A JPH06347693A (ja) | 1993-04-16 | 1993-09-21 | 回折格子一体型のレンズとそれを用いた光ヘッド装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06347693A true JPH06347693A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=26431783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5235177A Pending JPH06347693A (ja) | 1993-04-16 | 1993-09-21 | 回折格子一体型のレンズとそれを用いた光ヘッド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06347693A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001108894A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-04-20 | Konica Corp | 光ピックアップ用光学系、光ピックアップ装置、カップリング光学系、カップリング光学系用レンズ、および、記録再生装置 |
| JP2007264013A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Konica Minolta Opto Inc | 光学素子及び双方向光通信モジュール |
| JP2011076711A (ja) * | 2010-11-22 | 2011-04-14 | Konica Minolta Holdings Inc | 光ピックアップ装置、およびカップリングレンズ |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP5235177A patent/JPH06347693A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001108894A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-04-20 | Konica Corp | 光ピックアップ用光学系、光ピックアップ装置、カップリング光学系、カップリング光学系用レンズ、および、記録再生装置 |
| JP2007264013A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Konica Minolta Opto Inc | 光学素子及び双方向光通信モジュール |
| JP2011076711A (ja) * | 2010-11-22 | 2011-04-14 | Konica Minolta Holdings Inc | 光ピックアップ装置、およびカップリングレンズ |
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