JPH0648544B2 - 光ピツクアツプ高密度記録情報再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、音響機器やビデオ等の映像機器分野における
光ディスクメモリやディジタルオーディオディスク（Ｄ
ＡＤ）等の光ディスク装置に使用する光ピックアップ高
密度情報記録媒体ディスクに記憶した情報を再生するた
めの光ピックアップ高密度情報再生装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 近年、ディジタル情報や映像情報を高密度情報記録が可
能な光情報記録媒体ディスクに記憶させ、大量のソフト
ウェア再生メモリとして使用する記録装置の開発が進め
らてれいる。

これらの記録装置の中で、記録トラックが形成され、該
記録トラックに光学的に情報を記録する記録面を有する
情報記録媒体円板状ディスクを備えた高密度記録情報媒
体再生装置における重要要素技術として次のような技術
が開発されている。

すなわち、レーザ光ピックアップ結像光学系を用いて光
収束される読み取り取り用光ビームスポツトをフォーカ
シング制御し、情報記録媒体から成る回転円板ディスク
の情報トラック溝にその相対位置を常時正確に検知しつ
つ追従制御される技術である。

これら技術により、特に光学式ピックアップを用いた非
接触式円板ディスク再生装置において、ピックアップ自
体をトラッキング方向すなわちディスクの半径方向に自
由に移動させ、所望の情報信号を高速選出する検索サー
チ動作を容易に行うことができる。

上記検索サーチ動作は、一般にピックアップ内の信号検
出部として対物レンズ等の収束性結像光学素子をキック
パルスによって所定量移動させるいわゆるレンズキック
によって行われるが、このレンズキックによる検索サー
チ動作終了後、対物レンズ等の光学素子の移動をいかに
急速に停止させ、ビームスポットを所望のトラック上に
いかにすみみやかに収束させるかが重要となるものであ
る。

第１０図は、特開昭６０−２８０４４号公報に示された
上記従来例に関する光ピックアップ高密度記録再生装置
を示す説明図である。

図において、（１）は半導体レーザ、（２）は射出光、
（３）は第１のガラス基板、（４）はコリメート用オフ
アキクシスグレーティングレンズ、（５）は平行光束、
（６）は第２のガラス基板、（７）は光収束用オフアク
シスグレーティングレンズ、（８）は１次回折光、
（９）はディスク、（１０）は情報記録面、（１１）は
光軸、（１２）は零次透過光、（１３）は非点収差用ゲ
レーティングレンズ、（１４）は４分割光検出器であ
る。

次に従来例の動作について説明する。半導体レーザ
（１）からの射出光（２）は、第１のガラス基板（３）
の１部に形成されたコリメート用オフアクシスグレーテ
ィングレンズ（４）で集められ、この第１のガラス基板
（３）面の法線に対して数１０゜の角度をなす平行光束
となり第２のガラス基板（６）の一部に形成された光収
束用オフアクシスグレーティングレンズ（７）へ入射す
る。

この平行光束（５）の光収束用オフアクシスグレーティ
ングレンズ（７）による１次回折光（８）はディスク
（９）の中の情報記録面（１０）上に収束する。この場
合、１次回折光（８）の光軸が情報記録面（１０）に対
して垂直になるようにオフアクシスグレーティングレン
ズ（７）が形成されている。

焦点位置におかれたピットの情報を含んだ１次回折光
（８）の反射光は再び収束用のオフオアクシスグレーテ
ィングレンズ（７）に向うが、この反射光のうちの零次
透過光（１２）は単に透過光として後方へ進行し、光収
束用のオフアクシスグレーティングレンズ（７）への入
射光である平行光束（５）の光軸と異なる光軸（１１）
を有することになる。

従って、半導体レーザ（１）からの射出光（２）あるい
は平行光（５）と情報記録面（１０）からのピット情報
を含んだ零次透過光（１２）とを分割することができ
る。このようにして得られた零次透過光（１２）からな
る反射光から第１のガラス基板（３）の一部に形成され
た、例えば非点収差光学用グレーティングレンズ（３）
と、例えば４分割光検出器（１４）からなる光電変換受
光部光学系により記録情報信号、フォーカス誤差信号、
トラッキング誤差信号を検出する。

［発明が解決しようとする問題点］ 以上説明した従来例に関する光ピックアップ高密度記録
情報再生装置においては、次に説明する問題点を有す
る。

第１に、透過形のオフアクシスグレーティングレンズを
２枚と透過形のインライン形グレーティングレンズを用
いているため光の利用効率が非常に低いという問題点が
ある。例えば上記コリメータ用オフアクシスグレーティ
ングレンズ（４）の１次回折光の回折効率が開口数が
0.1程度であるので比較的高くなるが、それでもたかだ
か30％であり、光収束用オフアクシスグレーティングレ
ンズ（７）では、従来は、１次回折光の回折効率は、21
％程度しかない問題点があった。

また、上記非点収差光学用グレーティングレンズ（１
３）の１次回折光の回折効率も従来は30％程度でしかな
い問題点があった。

従って、仮に上記光収束用オフアクシスグレーティング
レンズの零次回折光の回折効率を50％、上記光ディスク
の反射率を 100％と上限に近いすぐれた光学システムを
採用し得たとしても、上記コリメータ用オフアクシスグ
レーティングレンズ（３）から非点収差用グレーティン
グレンズ（１３）に至るまでの総合効率は、 0.95 ％程
度にしか至らない問題点があった。

第２に、光収束用オフアクシスグレーティングレンズ
（７）においては、光ディスク（９）の情報記録面（１
０）に記録されているピット情報を読み出すためには射
出側の開口数としてＮＡ＝ 0.45 〜 0.5必要であり、し
かも入射光である上記平行光束（５）は上記光収束用オ
フアクシスグレーティングレンズの射出側光軸（１１）
に対して30゜程度傾いているので等価的な回折角度の最
大値は57゜にも達し、波長がλ＝ 780μｍの半導体レー
ザ光に対する最小格子間隔は 0.82 μｍ程度となるう
え、矩形形状の回折格子としたときの格子幅は 0.41 μ
ｍ程度となり、サブミクロンの加工精度が要求されると
いう問題点がある。さらに、回折効率を上げるためには
格子形状をブレーズ化しなければならないが、格子間隔
0.82 μｍで格子形状を三角形状にするのは先端加工技
術を駆使したとしても容易でないという問題点がある。

第３に、半導体レーザ（１）、第１のガラス基板
（３）、第２のガラス基板（６）及び４分割光検出器
（１４）は一つの筺体（１５）に組み込まれているが、
第８図に示された構成では寸法が大きくなってもオート
フォーカス、オートトラッキングを実現するためには上
記筺体（１５）全体を一体駆動しなければならず、第10
図には図示せぬアクチュエータの駆動総重量を大きくせ
ねばならないという問題点がある。

第４に、情報記録面（１０）のピット情報を読み出す回
折限界の光収束スポットを得るために上記光収束用オフ
アクシスグレーティングレンズ（７）の１次回折光を用
いているが、このレンズの開口数は前記のようにＮＡ＝
0.45 〜 0.5というものであり、その最小格子間隔は
0.82 μｍ程度になっており、このような高開口数のグ
レーティングレンズでは光源である半導体レーザの波長
の変化に対して敏感であり、レンズ等光収束素子の焦点
距離や回折角度が大きく変化するとともに収差が大きく
なるという問題点がある。

そして、第５の問題点として従来の装置においては、構
成要素部品点数も多いため仮に部品単体としての加工精
度を出し得たとしても部品相互のアセンブリ上の精度を
部品相互に及ぼし合う位置ズレ等を考え極めて精度良く
位置合せしなければならないという組立上の問題点も有
している。

以上説明したように、本発明は、上記問題点を解決し、
部品点数を減じた簡素な構成である上に薄形化が可能で
しかも製作及びアセンブリ上の位置アジャストを容易に
することにより、量産性が良く安価で特性の良好な光ピ
ックアップ高密度記録情報再生装置を提供することを目
的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に関する光ピックアップ高密度記録情報再生装置
は、半導体レーザ（１）からの射出光（２）を１枚の対
物レンズ等の収束性光学素子で情報記録面（１０）上に
光収束させ、半導体レーザ（１）から上記対物レンズ等
の収束性光学素子に至る光路中に、光路を折り曲げる手
段としての反射鏡と、情報記録面（１０）で反射した戻
り信号光を半導体レーザ（１）とは異なる位置に導くい
わゆる光分割手段としての１枚の反射型回折格子レンズ
系を設置し、上記反射型回折格子レンズ系を同一平面上
に位置する第１の反射型回折格子レンズと第２の反射型
回折格子レンズで構成することにより、情報記録面（１
０）上の光収束スポットのフォーカスずれを検知する手
段となすとともに、上記第１及び第２の反射型回折格子
レンズに２種類の格子パターンを重畳して記録する手段
によりトラックずれを検知するセンシング手段を与えて
成るものである。

そして、光の利用効率を高くするために、多数枚の回折
レンズ系を構成し、また情報記録面（１０）上に光収束
する収束用オフアクシスグレーティングレンズ（７）の
格子間隔が小さく製作が困難であるとの従来装置におけ
る上記第１及び第２の問題点を解決するととともに、 部品点数が多く、低価格化が困難でかつ大型になる従来
装置に関する上記第３及び第５の問題点を解決し、さら
に情報記録面（１０）に光収束する機能を対物レンズ等
の収束性光学素子にもたせる構成とともに、フォーカス
及びトラックずれを補正するための被駆動物体を１枚の
対物レンズ等の収束性光学素子に限定する手段によって
成るものである。

そして、光ピックアップ光学系全体を一体駆動しなけれ
ばならない従来装置の第３の問題点を解決し、さらに高
密度記録情報を読み取るために情報記録面（１０）を照
射するレーザ光は、上記反射型回折格子レンズ系の０次
回折光と成す好ましい手段により半導体レーザ（１）の
波長変化に併なう従来装置の上記第４の問題点を解決し
て成るものである。

［作用］ 本発明における反射型折格子レンズ系は、半導体レーザ
（１）から高密度情報記録面（１０）に至る光路を折り
曲げるとともに、高密度情報記録面（１０）で反射した
戻り信号光を分割して半導体レーザ（１）から離れた位
置に設置された６分割光検出器に光収束させ対物レンズ
等の光収束性光学素子によって情報記録面（１０）に光
収束された光収束スポットのフォーカスずれ及びトラッ
クずれを検知するので、光学系レイアウトにおける総部
品点数を低減し、光ピックアップ高密度記録情報再生装
置を小形で薄形とすることができる。

さらに上記反射型回折格子レンズ系の最大格子間隔は２
μｍ程度であり、通常のＬＳＩ等の製造に用いられてい
る微細加工技術を応用したプロセスで容易に得られるも
のであり、高精度で大量かつ安価に製作することがで
き、量産に適している。

また上記対物レンズ等の光収束性光学素子はプラスチッ
ク等を用いた非球面レンズとすることにより１枚のレン
ズにでき、射出成形等によって大量生産が可能である。

［実施例］ 以下、図を参照して本発明の一実施例を説明する。第１
図は、本発明の一実施例を示す斜視図である。第１図に
おいて、（１６）は半導体レーザ（１）からの射出光
（２）がディスク（９）に至る光路中に設置された反射
型回格子レンズ系、（１７）は上記反射型回折格子レン
ズとディスク（９）の間に設置され、半導体レーザ
（１）からの射出光（２）を情報記録面（１０）上に微
小スポットに光収束する対物レンズ等の収束性光学素
子、（１８）はディスク（９）の反射光を受光する６個
の光検出器（１８ａ）〜（１８ｆ）で構成された６分割
検出器である。上記反射型回折格子レンズ系（１６）
は、第１図に示したｘ軸によって分割された第１の反射
型回折格子レンズ（１６ａ）と第２の反射型回折格子レ
ンズ系（１６ｂ）とで構成されている。

第２図は反射型回折格子レンズ系（１６）に記録されて
いる格子パターンの例を示した図である。格子パターン
は第２図に示したＹ軸とほぼ直交する等格子間隔の直線
格子と、以下で説明するように半導体レーザ（１）と６
分割光検出器（１８）の位置関係によって決まりＸ軸と
ほぼ直交する曲線格子を重畳して記録したいわゆる十字
路子である。Ｙ軸とほぼ直交する直線格子は第１の反射
型回折格子レンズ系（１６ａ）と第２の反射型回折格子
レンズ系（１６ｂ）で共通の格子パターンであるが、こ
の直線格子に重畳して記録されＸ軸とほぼ直交する曲線
格子は第１の反射型回折格子レンズ系（１６ａ）と第２
の反射型回折格子レンズ系（１６ｂ）とで異なってい
る。

第１の反射型回折格子レンズ系（１６ａ）でＸ軸とほぼ
直交する曲線格子は、半導体レーザ（１）と光検出器
（１８ａ）及び（１８ｄ）の位置関係で決まり、半導体
レーザ（１）を点光源とする波面と光検出器（１８ａ）
と（１８ｄ）の中心（１９ａ）を点光源とする波面が第
１の反射型回折格子レンズ系（１６ａ）に入射したとき
の位相差がπの偶数倍あるいは奇数倍である等位相曲線
である。

第２の反射型回折格子レンズ系（１６ｂ）でＸ軸とほぼ
直交する曲線格子は半導体レーザ（１）と光検出器（１
８ｂ）及び（１８ｃ）の中心（１９ｂ）との位置関係に
よって第１の反射型回折格子レンズ系（１６ａ）と同様
にして決まる等位相曲線である。

ここで、十字格子による回折について説明しておく。第
３Ａ図はＸ軸とＹ軸に直交する十字格子を示した図であ
る。第３Ｂ図に示したようにＸ軸に垂直な格子の格子ベ
クトルをＫ_ｘ、Ｙ軸に垂直な格子の格子ベクトルをＫ_ｙ
とすると十字格子に入射した光は第１式 ｋｍ，ｎ＝ｍＫ_ｘ＋ｎＫ_ｙ （１） （ｍは０，±１，±２…なる整数； ｎは０，±１，±２…なる整数） で表される格子ベクトルＫｍ，ｎによる回折光に分割さ
れる。以下格子ベクトルＫｍ，ｎによる回折光を十字格
子の（ｍ，ｎ）次回折光と呼ぶ。但し、（０，０）次す
なわちｍ＝ｎ＝０のときは、０次回折光と呼ぶ。一般に
０次回折光の強度が最大であり、（ｍ＋ｎ）が大きくな
るにつれ回折効率が低下するので、以下では、ｍ＝０，
±１及びｎ＝０，±１の組み合せによる次数の回折光を
考える。

次に動作について説明する。第４Ａ図は、第１図に示し
た本発明の一実施例の側面図で、第４Ｂ図は同様の本発
明一実施例の上面図である。第４Ａ，Ｂ図において、半
導体レーザ（１）からの射出光（２）は反射型回折格子
レンズ系（１６）に入射し、０次回折光（２０ａ）及び
（０，１）次回折光（２０ｂ）と（０，−１）次回折光
（２０ｃ）に分割され、それぞれ対物レンズ等の収束性
光学素子（１７）によってディスク（９）の情報記録面
（１０）上に微小スポットとして集光収束される。第５
Ａ図、第５Ｂ図及び第５Ｃ図は情報記録面（１０）上の
集光束スポットを示した図である。

第５Ｂ図は（０，ｎ）次回折光（ｎ＝０，±１）（２
０）による光集束スポットＢを示し、（２１ａ）は０次
回折光（２０ａ）が収束した主光収束スポットであり、
（２１ｂ）は（０，１）次回折光（２０ｂ）が収束した
第１の副光収束スポット、（２１ｃ）は（０，−１）次
回折光（２０ｃ）が収束した第２の副光収束スポットで
ある。主光収束スポット（２１ａ）が情報記録面（１
０）上のトラック（２２）の中心にあるとき第１の副光
収束スポット（２１ｂ）と第２の副光収束スポット（２
１ｃ）はトラック（２２）上に記録されたピット（２
３）列に対して互いに反対側に位置し、ピット（２３）
を半分照射するようにしておく。情報記録面（１０）上
には上記３つの光収束スポットのほかに（１，ｎ）次回
折光（ｎ＝０，±１）が光収束した光収束スポットＡ
（２４）と、（−１，ｎ）次回折光（ｎ＝０，±１）が
収束したスポットＣ（２５）が存在する。しかし、反射
型回折格子レンズ系（１６）に重畳して記録されている
格子パターンのうちＹ軸にほぼ垂直な直線格子の格子間
隔は、Ｘ軸にほぼ垂直な曲線格子の格子間隔に比べ十分
に大きく、（±１，ｎ）次回折光の回折角は（ｍ，±
１）次回折光の回折角に比べて十分に大きいので、主光
収束スポット（２１ａ）と第１及び第２の副光収束スポ
ット（２１ｂ），（２１ｃ）の間隔に比べて、光収束ス
ポットＡ（２４）と光収束スポットＣ（２５）は光収束
スポットＢ（２１）から十分に離れている。さらに対物
レンズ等の収束性光学素子（１７）の像面湾曲のために
光収束スポットＡ（２４）と光収束スポットＣ（２５）
は情報記録面（１０）上で焦点からずれて収束されてい
る。従って、光収束スポットＡ（２４）と光収束スポッ
トＣ（２５）は光収束スポットＢ（２１）に対して何ら
影響しない。

光収束スポットＢ（２１）に集光された回折光（２０）
は情報記録面（１０）で反射したのち、再び対物レンズ
等の収束性光学素子（１７）を透過して反射型回折格子
レンズ系（１６）に入射し回折する。ここで第１の反射
型回折格子レンズ系（１６ａ）の（１，０）次回折光の
光束（２６）と第２の反射型回折格子レンズ系（１６
ｂ）の（１，０）次回折光の光束（２７）は半導体レー
ザ（１）へ戻る０次回折光と分離され６分割光検出器
（１８）上に収束される。第６図は６分割光検出器（１
８）上における光収束スポットを示した図である。図に
おいて（２６ａ），（２６ｂ）及び（２６ｃ）は第１の
反射型回折格子レンズ系（１６ａ）の（１，０）次回折
光である光束（２６）の光収束スポットを示し、（２６
ａ）は情報記録面（１０）上の主光収束スポット（２１
ａ）の反射光による光収束スポットを示し、（２６ｂ）
と（２６ｃ）はそれぞれ第１の副収束スポット（２１
ｂ）と第２の副光収束スポット（２１ｃ）の反射光によ
る光収束スポットを示す。（２７ａ），（２７ｂ）及び
（２７ｃ）は第２の反射型回折格子レンズ系（１６ｂ）
の（１，０）次回折光である光束（２７）が収束した光
収束スポットであり、（２７ａ）は主光収束スポット
（２１ａ）の反射光による光収束スポットを示し、（２
７ｂ）と（２７ｃ）はそれぞれ第１の副光収束スポット
（２１ｂ）と第２の副光収束スポット（２１ｃ）の反射
光の光収束スポットを示す。

６分割光検出器（１８）を構成する個々の光検出器（１
８ａ）〜（１８ｆ）の出力を演算することで、情報記録
面（１０）にピット（２３）として記録された情報信号
及び主光収束スポット（２１ａ）がトラック（２２）を
正確に微小スポットで照射するためのフォーカス誤差信
号とトラック誤差信号を得ることができる。第７図は情
報信号とフォーカス及びトラック誤差信号を得るための
６分割光検出器（１８）の結線を、対物レンズ等の収束
性光学素子（１７）とディスク（９）間の距離が変化し
たときにおける６分割光検出器（１８）上の光収束スポ
ットの変化とともに示した図である。第７Ｂ図に示すよ
うにディスク（９）の位置にフォーカスずれがないとき
は、主光収束スポット（２１ａ）の反射光の光収束スポ
ット（２６ａ）は光検出器（１８ｂ）と（１８ｃ）で等
しく受光され、光収束スポット（２７ａ）は光検出器
（１８ａ）と（１８ｄ）で等しく受光されている。ディ
スク（９）が対物レンズ等の収束性光学素子（１７）に
近付くと、光収束スポット（２６ａ）及び（２７ａ）の
焦点は６分割検出器（１８）の後方に移動するため、第
１の反射型回折格子レンズ系（１６ａ）の（１，０）次
回折光である光収束スポット（２６ａ）は光検出器（１
８ｂ）に入射する光量が増大し、第２の反射型回折格子
レンズ系（１６ｂ）の（１，０）次回折光である光収束
スポット（２７ａ）は光検出器（１８ｄ）に入射する光
量が増大する。逆にディスク（９）が遠ざかると、光収
束スポット（２６ａ）と（２７ａ）の焦点は６分割光検
出器（１８）の前方に移動するので、光収束スポット
（２６ａ）は光検出器（１８ｃ）に入射する光量が増大
し、光収束スポット（２７ａ）は光検出器（１８ａ）に
入射する光量が増大する。従って、光検出器（１８ａ）
と（１８ｃ）の和を加算器（２８ａ）で演算し、光検出
器（１８ｂ）と（１８ｄ）の和を加算器（２８ｂ）で演
算し、加算器（２８ａ）と（２８ｂ）の差を差動増幅器
（２９ａ）で演算すれば、フォーカス誤差信号を得るこ
とができる。情報信号は主光収束スポット（２１ａ）の
反射光である光収束スポット（２６ａ）と（２７ａ）を
受光する４個の光検出器（１８ａ）〜（１８ｄ）の和を
加算器（２８ａ）で演算して得られる。トラック誤差信
号は特公昭５３−１３１２３号公報に示されているツイ
ンビーム法と同様の方法で得ることができる。第５Ａ図
に示したように主光収束スポット（２１ａ）がトラック
（２２）上にあるとき第１の副光収束スポット（２１
ｂ）と第２の副光収束スポット（２１ｃ）は等しくピッ
ト（２３）列を照射するが、トラック（２２）が主光収
束スポット（２１ｂ）の中心からずれると第１の副光収
束スポット（２１ｂ）と第２の副光収束スポット（２１
ｃ）がピット（２３）列を照射する光量に差が生じる。
このため情報記録面（１０）で反射したのち対物レンズ
等の収束性光学素子（１７）に入射する光量は第１の副
光収束スポット（２１ｂ）と第２の副光収束スポット
（２１ｃ）とで異なり、光検出器（１８ｅ）と（１８
ｆ）で受光される光量に差が生じる。従って、差動増幅
器（２９ｂ）で光検出器（１８ｅ）と（１８ｆ）の出力
の差をとればトラック誤差信号を得ることができる。

次に本発明による装置では光源である上記半導体レーザ
（１）の発振波長が温度変化等により変化したときでも
上記フォーカス誤差信号及びトラック誤差信号にもオフ
セットが生じないという利点があることを説明する。Ｇ
_ａＡ_Ｓ系の半導体レーザの発振波長は温度により 0.20
ｎｍ ／℃程度変化するので、例えば周囲温度が50℃変
化すると10ｎｍ発振器波長が変化することになる。この
波長変化量は本発明装置のように回折光学素子を用いて
いる場合には無視できない量である。

第８Ａ図及び第８Ｂ図は上記半導体レーザ（１）の発振
波長が変化したときの上記反射型回折格子レンズ系（１
６）における入射光の回折角度の変化の様子と上記６分
割検出器（１８）上における光収束スポットの変化の様
子を示したものであり、第９図は主光線の上記半導体レ
ーザ（１）の発振波長が変化したときの波長変化量に対
する上記６分割光検出器（１８）上での位置変化量ΔＸ
の一例を示したものである。

まず第８Ａ図を説明する。上記反射型回折格子レンズ系
（１６）に入射する主光線について、上記半導体レーザ
（１）の発振波長λと上記反射型回折格子レンズ系（１
６）の上記光線に対する格子周期と回折角度θとの間に
は第（２）式 ｄ sinθ＝λ （２） の関係が成り立つ。ここで、波長がλからλ＋Δλへと
変化したとすると回折角度の増加分Δθは、第（２）式
を微分することにより ｄcos θΔθ＝Δλ （３） と第（３）式による求めることができる。すなわち、 の関係が成り立つ。第８Ａ図において、上記反射型回折
格子レンズ系（１６）と上記６分割光検出器（１８）と
の距離をＲとし、上記半導体レーザ（１）の発振波長が
Δλだけ変化したときの上記６分割光検出器（１８）上
における主光線の移動は第８Ａ図に示したＸ軸にほぼ平
行に生じ、発振波長が長くなったときには、第１の反射
型回折格子レンズ系（１６ａ）の（１，０）の回折光で
ある光束（２６）の主光線は点Ｆ_１から点Ｆ_１ ^＋へシフ
トし、第２の反射型回折格子レンズ系（１６ｂ）の
（１，０）次回折光である光束（２７）の主光線は点Ｆ
_２から点Ｆ_２ ^＋へとシフトし、短くなった時にはそれぞ
れ点Ｆ_１ ⁻と点Ｆ_２ ⁻へとシフトする。すなわち第８Ｂ
図に示した上記６分割光検出器（１８）の分割線ｌに沿
って移動することになる。

従って光検出器（１８ａ）の光電流と光検出器（１８
ｄ）の光電流とは等しく、光収束スポットが点Ｆ_１から
点Ｆ_１ ^＋もしくは点Ｆ_１ ⁻へ移動しても差信号であるフ
ォーカス誤差信号にはオフセットを生じることはない。
次に第８Ｂ図に示されるように、上記半導体レーザ
（１）の発振波長が変化したときでも光収束スポット
（２６ｂ），（２７ｂ）と（２６ｃ），（２７ｃ）はそ
れぞれ光検出器（１８ｅ）と光検出器（１８ｆ）上で上
記分割線ｌと平行に移動するだけであるのでその差信号
であるトラック誤差信号にオフセットを生じることはな
い。主光線の上記６分割光検出器（１８）上における移
動量をΔＸとすると、第（５）式のようになる。

すなわち、移動量ΔＸは波長変化量Δλに比例すること
がわかる。波長変化量Δλと主光線の位置変化量ΔＸと
の関係の一例を示したものが第９図である。

以上説明したように、上記半導体レーザ（１）の発振波
長が変化しても上記６分割光検出器（１８）上の光収束
スポットは上記分割線ｌに沿って移動することになり、
フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号ともにオフ
セット及び感度低下を生じることはない。

［発明の効果］ 以上のように、本発明は半導体レーザと対物レンズ等の
収束性光学素子の間に射出成形と金属薄膜の蒸着等の加
工方法により高精度で大量生産が可能な反射型回折格子
レンズ系を設置し、該反射型回折格子レンズ系に入出力
光の光分割機能と、光ピックアップ装置の高さ方向に対
する光路折り曲げ機能及び半導体レーザ光を光密度情報
記録面の記録トラック上に正確に光収束させるためのサ
ーボ信号を得るセンサ光学系の機能を同時に付与する手
段により、光学系レイアウトを構成する総部品点数を低
減し、光ピックアップ装置を安価で薄形にすることがで
きるとともに、半導体レーザの発振波長の変化がサーボ
信号に及ぼす影響を小さくする手段により、高精度な高
ピックアップ高密度記録情報再生装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す光ピックアップ光学系
レイアウトの斜視図、第２図は本発明実施例に関する反
射型回折格子レンズの格子パターン例を示す図、第３Ａ
図及び第３Ｂ図は本発明実施例に関する十字格子を示す
図、第４Ａ図は第１図に示した本発明の一実施例に関す
る側面図、第４Ｂ図は第１図に示した本発明の一実施例
に関する上面図、第５Ａ図及び第５Ｂ図、第５Ｃ図は高
密度情報記録面上の光収束スポットを示す図、第６図は
６分割光検出器上の光収束スポットを示す図、第７Ａ
図、第７Ｂ図及び第７Ｃ図は信号を得るための６分割光
検出器の結線図、第８Ａ図及び第８Ｂ図は波長変化によ
り回折角の変化を示す図、第９図は波長変化に対する主
光線のシフト量の１例を示す図、第１０図は従来の光ピ
ックアップ情報記録再生装置の構成を説明する図であ
る。 図において、（１）は半導体レーザ、（２）は射出光、
（９）はディスク、（１０）は高密度情報記録面、（１
６）は反射型回折格子レンズ系、（１６ａ）は第１の反
射型回折格子レンズ系、（１６ｂ）は第２の反射型回折
格子レンズ系、（１７）は対物レンズ等の収束性光学素
子、（１８）は６分割光検出器、（１８ａ），（１８
ｂ），（１８ｃ），（１８ｄ），（１８ｅ），（１８
ｆ）は光検出器である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体レーザと、上記半導体レーザからの
   射出光を光学式高密度情報記録媒体トラック上に光収束
   させる対物レンズ等の収束性光学素子と、 上記半導体レーザと上記対物レンズ等の収束性光学素子
   に至る光路中に設置され、上記半導体レーザからの射出
   光を３分割して上記対物レンズ等の収束性光学素子に入
   射させるとともに、上記高密度情報記録媒体トラック上
   で反射した各種ディジタル情報や映像情報を含む戻り信
   号光を上記半導体レーザとは異なる位置に２分割して導
   くための第１の反射型回折格子レンズと第２の反射型回
   折格子レンズを同一平面上に有した反射型回折格子レン
   ズ系と、 上記反射型回折子格子レンズ系で分割された上記高密度
   情報記録媒体トラックからの反射戻り信号光を検出する
   ６分割光検出器とを備えることを特徴とする光ピックア
   ップ高密度記録情報再生装置
2. 【請求項２】上記光学式高密度情報記録媒体に記録され
   たディジタル情報や映像情報を読み取るために上記光学
   式高密度情報記録媒体トラック上に収束される光は、上
   記反射型回折格子レンズ系における０次回折光であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ピックア
   ップ高密度記録情報再生装置。
3. 【請求項３】上記光学式高密度情報記録媒体上で反射さ
   れ、上記反射型回折格子レンズ系で回折され、上記６分
   割光検知器に入射する戻り信号光は、上記反射型回折格
   子レンズ系における１次回折光もしくは−１次回折光で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ピ
   ックアップ高密度記録情報再生装置。