JPH0750032A - Optical head device and optical information device - Google Patents

Optical head device and optical information device

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Publication number
JPH0750032A
JPH0750032A JP6121201A JP12120194A JPH0750032A JP H0750032 A JPH0750032 A JP H0750032A JP 6121201 A JP6121201 A JP 6121201A JP 12120194 A JP12120194 A JP 12120194A JP H0750032 A JPH0750032 A JP H0750032A
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JP
Japan
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light
hologram
optical head
head device
photodetector
Prior art date
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Pending
Application number
JP6121201A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Kaneuma
慶明 金馬
Seiji Nishino
清治 西野
Shinichi Kadowaki
愼一 門脇
Hiroaki Yamamoto
博昭 山本
Makoto Kato
誠 加藤
Tetsuo Hosomi
哲雄 細美
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0750032A publication Critical patent/JPH0750032A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain an optical head, which has a high utilization efficiency of light and less return light into a light source and can obtain the stable signals without the occurrence of unwanted diffracted light. CONSTITUTION:A polarized anisotropic hologram 173 and a 1/4 wavelength plate 15 are arranged in the vicinity of an objective lens 4. Thus, the utilization efficiency of light becomes high, returning light into a light source is less, unwanted diffracted light does not occur and the effective diameter of the hologram 173 becomes large. Therefore, the allowable error in assembling can be made large. A unitary body is formed of the hologram 173 and the objective lens 4. Therefore, a servo signal is not deteriorated even if the objective lens 4 is moved by tracking following.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクもしくは光
カードなどの光記憶媒体または光磁気記憶媒体等の情報
記憶媒体に対して、情報の記録・再生あるいは消去を行
う光ヘッド装置と、該光ヘッド装置を備えた光情報装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head device for recording / reproducing or erasing information to / from an information storage medium such as an optical storage medium such as an optical disk or an optical card or a magneto-optical storage medium. The present invention relates to an optical information device including a head device.

【0002】[0002]

【従来の技術】光メモリ技術の分野においては、高密度
・大容量の情報記憶媒体として、ピット状パターンを有
する光ディスクが用いられている。近年、この光メモリ
技術は、ディジタルオーディオディスク、ビデオディス
ク、文書ファイルディスク、さらにはデータファイルと
用途を拡張しつつ、実用化されてきている。
2. Description of the Related Art In the field of optical memory technology, an optical disk having a pit-shaped pattern is used as a high density and large capacity information storage medium. In recent years, this optical memory technology has been put into practical use while expanding its applications with digital audio discs, video discs, document file discs, and even data files.

【0003】光ディスクに対する情報の記録/再生は、
微小スポットに絞られた光ビームを用いて行われる。こ
のような情報の記録/再生を高い信頼性のもとに行うた
めには、光学系の構成が重要である。光ヘッド装置は、
その光学系の主要部である。光ヘッド装置の基本的な機
能は、回折限界にある微小な光スポットを形成する集
光、光ビームの焦点制御とトラッキング制御、及びピッ
ト信号の検出に大別される。これらの機能は、目的、用
途に応じて、各種の光学系ならびに光電変換検出方式の
組合せによって実現される。
Recording / reproducing information on / from an optical disk
It is performed using a light beam focused on a minute spot. In order to record / reproduce such information with high reliability, the configuration of the optical system is important. Optical head device,
It is the main part of the optical system. The basic functions of the optical head device are roughly classified into focusing for forming a minute light spot at the diffraction limit, focus control and tracking control of the light beam, and detection of a pit signal. These functions are realized by a combination of various optical systems and photoelectric conversion detection methods according to the purpose and application.

【0004】近年、光ヘッド装置を小型化、薄型化する
ために、ホログラムを用いた光ヘッド装置が開発されつ
つある。ホログラムが薄くて軽量の平面型の素子である
ことに着目し、本願発明者らは、ホログラムと対物レン
ズとを一体化した光ヘッド装置を発明した(特開平4−
212730号公報)。以下に、この光ヘッド装置を、
図14〜図19を参照しながら説明する。
In recent years, an optical head device using a hologram is being developed in order to make the optical head device smaller and thinner. Focusing on the fact that the hologram is a thin and lightweight planar element, the inventors of the present invention invented an optical head device in which a hologram and an objective lens are integrated (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-204).
No. 212730). Below, this optical head device,
This will be described with reference to FIGS. 14 to 19.

【0005】図14において、1はブレーズ化ホログラ
ムであり、2は半導体レーザ等の光源である。この光ヘ
ッド装置の特徴は、ブレーズ化ホログラム1を対物レン
ズ4に近づけて設置してことにある。以下、その動作に
ついて説明する。
In FIG. 14, 1 is a blazed hologram, and 2 is a light source such as a semiconductor laser. The feature of this optical head device is that the blazed hologram 1 is installed close to the objective lens 4. The operation will be described below.

【0006】光源から出射した光ビーム3(レーザ光)
は、ブレーズ化ホログラム1を透過してから、対物レン
ズ4に入射し、記録媒体5上に集光される。記録媒体5
で反射した光ビ−ムは、もとの光路を逆にたどってブレ
ーズ化ホログラム1に再び入射する。記録媒体5から反
射した光ビ−ムは、ブレーズ化ホログラム1によって回
折し、+1次回折光6を生じる。光検出器7は、この+
1次回折光6を受け取り、その光強度に応じた電気信号
を出力する。光検出器7の出力を演算することによっ
て、サーボ信号及び情報信号を得る。
Light beam 3 (laser light) emitted from a light source
After passing through the blazed hologram 1, the light enters the objective lens 4 and is condensed on the recording medium 5. Recording medium 5
The light beam reflected by the laser beam retraces the original optical path and enters the blazed hologram 1 again. The light beam reflected from the recording medium 5 is diffracted by the blazed hologram 1 to generate + 1st order diffracted light 6. The photodetector 7 is
The first-order diffracted light 6 is received and an electric signal corresponding to the light intensity is output. The servo signal and the information signal are obtained by calculating the output of the photodetector 7.

【0007】もし、ホログラム1がブレーズ化されてい
ないと、図15に示されているように、光源2から記録
媒体5へ至る往路において、ホログラム1から発生する
不要な回折光(例えば往路の−1次回折光8)が、情報
記録媒体5で反射した後、例えば復路の0次回折光81
として光検出器7に入射してしまう。ホログラム1が対
物レンズ4近くに配置され、かつ、光検出器7と光源2
とが近接して配置されているにもかかわらず、サーボ信
号や情報信号に対してノイズとなる不要な光の光検出器
7に入射する光量は、著しく小さくなる。
If the hologram 1 is not blazed, as shown in FIG. 15, in the outward path from the light source 2 to the recording medium 5, unnecessary diffracted light generated from the hologram 1 (for example, in the outward path- After the first-order diffracted light 8) is reflected by the information recording medium 5, for example, the 0-th order diffracted light 81 on the return path
Will be incident on the photodetector 7. The hologram 1 is arranged near the objective lens 4, and the photodetector 7 and the light source 2 are arranged.
Although the and are arranged close to each other, the amount of unnecessary light that becomes noise to the servo signal and the information signal and is incident on the photodetector 7 is significantly reduced.

【0008】図16(a)、(b)、及び(c)は、ブ
レ−ズ化ホログラム102の作製工程の例を示してい
る。図16(a)に示す斜線部分をエッチングした後、
図16(c)に示す斜線部分をエッチングする。次に、
図16(c)に示すように、更に、斜線部分をエッチン
グすることによって、ブレ−ズ化されたホログラムが作
製される。
16 (a), 16 (b) and 16 (c) show an example of the manufacturing process of the blazed hologram 102. As shown in FIG. After etching the hatched portion shown in FIG.
The hatched portion shown in FIG. 16C is etched. next,
As shown in FIG. 16C, the hatched portion is further etched to produce a blazed hologram.

【0009】フォーカスサーボ信号の検出方式として
は、例えば、スポットサイズディテクション法(SSD
法)を用いる。SSD法は、特開平2−185722号
公報にも開示されているように、光ヘッド装置の組み立
て許容誤差を著しく緩和できる上に、波長変動に対して
も安定にサーボ信号を得ることのできる。
As a focus servo signal detection method, for example, a spot size detection method (SSD) is used.
Method) is used. As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-185722, the SSD method can remarkably reduce the assembly tolerance of the optical head device and can stably obtain the servo signal even with respect to the wavelength variation.

【0010】SSD法を実現するためには、ホログラム
の復路の+1次回折光が曲率の異なる2種類の球面波と
なるように設計する。それぞれの球面波は光検出器面の
前側eと後ろ側fに焦点を持つように設計する。図17
(a)から(c)に示すように、復路の+1回折光14
1と142を6分割光検出器71によって受光する。
In order to implement the SSD method, the + 1st-order diffracted light on the backward path of the hologram is designed to be two types of spherical waves having different curvatures. Each spherical wave is designed to have a focus on the front side e and the rear side f of the photodetector surface. FIG. 17
As shown in (a) to (c), the return +1 diffracted light 14
1 and 142 are received by the 6-division photodetector 71.

【0011】図17(a)から(c)において、左方部
分は、+1回折光141を受け取る3つの光電気変換部
S10、S20及びS30から構成されており、右方部
分は、+1回折光142を受け取る3つの光電気変換部
S40、S50及びS60から形成されている。ここ
で、図17(b)がジャストフォーカス状態を示し、図
17(a)及び図17(c)がデフォーカス状態を示し
ている。フォーカスエラー信号FEは、 FE=(S10+S30−S20)−(S40+S60−S50)...(式1 ) という演算によって得られる。
In FIGS. 17A to 17C, the left part is composed of three opto-electric converters S10, S20 and S30 which receive the +1 diffracted light 141, and the right part is the +1 diffracted light. It is formed of three opto-electrical converters S40, S50 and S60 which receive 142. Here, FIG. 17B shows the just focus state, and FIGS. 17A and 17C show the defocus state. The focus error signal FE is: FE = (S10 + S30-S20)-(S40 + S60-S50). . . It is obtained by the calculation of (Equation 1).

【0012】SSD法を用いるときも、ホログラム10
4をブレーズ化すれば、光の利用効率を向上させると共
に、S/N比を向上させることができる。図18は、S
SD法用のブレーズ化ホログラムを実現する例である。
図18においてA領域151は、光検出器の前側に焦点
を持つ球面波を発生させ、B領域152は、光検出器の
後ろ側に焦点を持つ球面波を発生させる。図18のよう
なホログラムパターンから回折する波面のファーフィー
ルドパターンはホログラムパターンが分割されているこ
とを反映してやはり図17に示すように一部分が欠ける
が、フォーカスサーボ信号には影響はない。
Even when the SSD method is used, the hologram 10
If 4 is blazed, the light utilization efficiency can be improved and the S / N ratio can be improved. FIG. 18 shows S
This is an example of realizing a blazed hologram for the SD method.
In FIG. 18, the area A 151 generates a spherical wave having a focus on the front side of the photodetector, and the area B 152 generates a spherical wave having a focus on the rear side of the photodetector. The far field pattern of the wavefront diffracted from the hologram pattern as shown in FIG. 18 is partially cut off as shown in FIG. 17 reflecting the fact that the hologram pattern is divided, but this does not affect the focus servo signal.

【0013】また図19に示すよう、回折領域153や
154をホログラム上に設けて、情報記録媒体5の上の
集光スポットとトラック溝の相対位置変化によるホログ
ラム上での光量分布変化をトラッキングエラー信号TE
として取り出している。この回折領域153や154か
らのトラッキングエラー信号検出用回折光163をトラ
ッキングエラー信号検出用光検出器72によって受光
し、次の演算によってトラッキングエラー信号TEを得
ることができる。
Further, as shown in FIG. 19, diffraction areas 153 and 154 are provided on the hologram so that a change in the light amount distribution on the hologram due to a change in the relative position between the focused spot on the information recording medium 5 and the track groove causes a tracking error. Signal TE
Are taking out as. The tracking error signal detecting diffracted light 163 from the diffraction areas 153 and 154 is received by the tracking error signal detecting photodetector 72, and the tracking error signal TE can be obtained by the following calculation.

【0014】TE=S70−S80...(式2) このような構成によって以下のような効果を得ている。 (1)ホログラムをブレーズ化することにより、往路の
0次回折光と復路の+1次回折光の回折効率が大きくな
るので光の利用効率が向上し、サーボ信号や情報信号の
S/N比が向上する。 (2)ブレーズ化ホログラムの断面形状の最適設計によ
って光源から情報記録媒体上へ至る往路の光路において
発生する回折光のうち往路の0次光以外の回折光が光検
出部に入射する光量を抑圧することにより、回折角を大
きくすることによって不要な回折光が光検出器に入射し
ないようにしなくても、情報信号やフォーカスサーボ信
号の劣化を抑えることができる。従って、このブレーズ
化ホログラムを用いて光ヘッド装置を構成すれば、光検
出器と光源を近接して配置することと、ブレーズ化ホロ
グラム1の有効径R1を大きくすることを同時に実現で
きるので組み立て時における位置の許容誤差を緩和する
ことができる。 (3)ブレ−ズ化ホログラムを対物レンズと一体化した
構成を用いることによりトラッキング追従による対物レ
ンズの移動にかかわらず、ホログラムから生ずる往路の
回折光は光検出器上で動かない。従って、トラッキング
追従と並行して、安定なフォーカスエラー信号を得るこ
とができる。また、ホログラムがブレ−ズ化されている
ため、往路の−1次回折光などの不要な回折光の回折効
率は復路の+1次や往路の0次の回折光の回折効率に比
べて小さく、したがって往路の−1次回折光などの不要
な回折光によるサ−ボ信号や情報信号の劣化も著しく小
さくなる。したがって非常に安定なサーボと情報の読み
取りを実現できる。 (4)フォーカスサーボ信号の検出方式としてSSD法
を用いることにより組み立て許容誤差のさらに大きな光
ヘッド装置を構成できる。また、ホログラムパターンを
分割して、2種の領域から曲率の異なる球面波を復路の
+1次回折光として発生させる構成とすることによりホ
ログラムのブレーズ化とSSD法を同時に実現すること
が容易にできる。従って、光ヘッド装置の組立許容誤差
を著しく緩和できると同時に、S/N比の非常によい信
号の得られる光ヘッド装置を構成できる。
TE = S70-S80. . . (Equation 2) With such a configuration, the following effects are obtained. (1) By blazing the hologram, the diffraction efficiency of the 0th-order diffracted light on the outward path and the + 1st-order diffracted light on the return path is increased, so that the light utilization efficiency is improved and the S / N ratio of the servo signal and the information signal is improved. . (2) By the optimal design of the cross-sectional shape of the blazed hologram, the amount of diffracted light other than the 0th order diffracted light that is generated in the outward optical path from the light source to the information recording medium is suppressed on the photodetector. By doing so, it is possible to suppress the deterioration of the information signal and the focus servo signal without increasing the diffraction angle to prevent unnecessary diffracted light from entering the photodetector. Therefore, if the optical head device is configured using this blazed hologram, it is possible to simultaneously arrange the photodetector and the light source in close proximity and to increase the effective diameter R1 of the blazed hologram 1 at the time of assembly. The position tolerance at can be relaxed. (3) By using the configuration in which the blazed hologram is integrated with the objective lens, the diffracted light in the outward path generated from the hologram does not move on the photodetector regardless of the movement of the objective lens due to tracking tracking. Therefore, a stable focus error signal can be obtained in parallel with the tracking following. Further, since the hologram is blazed, the diffraction efficiency of unnecessary diffracted light such as −1st order diffracted light on the outward path is smaller than the diffraction efficiency of + 1st order diffracted light on the return path and 0th order diffracted light on the outward path. Degradation of the servo signal and the information signal due to unnecessary diffracted light such as −1st order diffracted light on the outward path is significantly reduced. Therefore, very stable servo and information reading can be realized. (4) By using the SSD method as the focus servo signal detection method, an optical head device with a larger assembly tolerance can be configured. Further, by dividing the hologram pattern and generating spherical waves having different curvatures from the two types of regions as + 1st order diffracted light in the return path, it is possible to easily realize the blazing of the hologram and the SSD method at the same time. Therefore, it is possible to remarkably reduce the assembly tolerance of the optical head device, and at the same time, to construct an optical head device that can obtain a signal with a very good S / N ratio.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成によれば、以下のような課題がある。 (1)ブレーズ形状の最適化によって往路の−1次回折
光などの不要な回折光の回折効率は復路の+1次や往路
の0次の回折光の回折効率に比べて小さくできている
が、0ではない。不要な回折効率をより減らして、0に
近づけることにより一層高品質のサーボ信号や情報信号
を得ることができる余地がある。特に、現在商品化され
ているコンパクトディスクなどに比べて、より高密度の
光ディスクなどの光ヘッド装置においては、不要な回折
効率をより減らして0に近づけることにより一層高品質
のサーボ信号や情報信号を得ることが重要である。 (2)ブレーズ化によって光の利用効率が向上してはい
るが、光ビームが往路と復路においてホログラムを通過
する過程での光利用効率は高々20%である。光利用効
率をより一層高めることにより検出信号のノイズマージ
ンをより一層高める余地がある。 (3)各次数の回折光の回折効率は往路と復路において
同一である。往路において0次回折光(透過光)の回折
効率(透過率)はなるべく大きくする必要があるので復
路においても0次回折光の回折効率は大きくなり、光源
への戻り光が存在する。例えば0次回折光の回折効率を
30%とすると戻り光量は30%×30%=9%であ
る。光源として半導体レーザーを用いたとき、この戻り
光量によってレーザーノイズが大きくなる恐れがある。
However, according to the above configuration, there are the following problems. (1) By optimizing the blaze shape, the diffraction efficiency of unnecessary diffracted light such as −1st order diffracted light on the outward path can be made smaller than the diffraction efficiency of + 1st order diffracted light on the return path and 0th order diffracted light on the outward path. is not. There is room for obtaining higher-quality servo signals and information signals by reducing unnecessary diffraction efficiency and bringing it closer to zero. In particular, in optical head devices such as higher density optical discs, compared to currently commercialized compact discs, unnecessary diffraction efficiency is further reduced to approach 0, and thus higher quality servo signals and information signals are obtained. It is important to get (2) Although the light use efficiency is improved by the blazing, the light use efficiency is 20% at most in the process in which the light beam passes through the hologram on the outward path and the return path. There is room for further increasing the noise margin of the detection signal by further increasing the light utilization efficiency. (3) The diffraction efficiency of diffracted light of each order is the same on the outward path and the return path. Since it is necessary to increase the diffraction efficiency (transmittance) of the 0th-order diffracted light (transmitted light) in the outward path, the diffraction efficiency of the 0th-order diffracted light is increased in the return path, and return light to the light source exists. For example, if the diffraction efficiency of the 0th-order diffracted light is 30%, the amount of returned light is 30% × 30% = 9%. When a semiconductor laser is used as the light source, the amount of this returning light may increase laser noise.

【0016】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、光の利用効率が高い光
ヘッド装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical head device having high light utilization efficiency.

【0017】本発明の他の目的は、光源への戻り光が少
なく、不要な回折光の発生しにくい光ヘッド装置を提供
することにある。
Another object of the present invention is to provide an optical head device in which light returning to the light source is small and unnecessary diffracted light is less likely to occur.

【0018】本発明の更に他の目的は、安定な信号の得
られる光ヘッド装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an optical head device which can obtain a stable signal.

【0019】本発明の更に他の目的は、そのような光ヘ
ッド装置を備えた光情報装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an optical information device provided with such an optical head device.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明の光ヘッド装置
は、光ビームを放射する光源と、該光ビームを情報記録
媒体上に収束する対物レンズと、該情報記録媒体で反射
された該光ビームを受け取り、該光ビームの回折光を形
成するホログラムであって、第1の偏光状態にある光ビ
ームに比較して、該第1の偏光状態とは異なる第2の偏
光状態にある光をより強く回折する偏光異方性を有して
いるホログラムと、該回折光の一部を受け取り、該回折
光の該一部の強度に応じて光電流を出力する複数の光検
出部を含む光検出器と、を備えた光ヘッド装置であっ
て、該装置は、該情報記録媒体とホログラムとの間に配
置された光学手段であって、該情報記録媒体で反射され
た該光ビームの偏光状態を、該第2の偏光状態にする光
学手段を更に備えており、該ホログラムは、該ホログラ
ムと該対物レンズとの間の距離が該ホログラムと該光検
出器との間の距離よりも短くなるように配置されてお
り、そのことにより上記目的が達成される。
The optical head device of the present invention comprises a light source for emitting a light beam, an objective lens for converging the light beam on an information recording medium, and the light reflected by the information recording medium. A hologram for receiving a beam and forming diffracted light of the light beam, the hologram having a second polarization state different from the first polarization state as compared to the light beam in the first polarization state. Light including a hologram having polarization anisotropy that diffracts more strongly, and a plurality of photodetectors that receive a part of the diffracted light and output a photocurrent according to the intensity of the part of the diffracted light. An optical head device comprising a detector, the device being an optical means arranged between the information recording medium and a hologram, the polarization of the light beam reflected by the information recording medium. Optical means for changing the state to the second polarization state is further provided. , The hologram, the distance between the hologram and the objective lens is arranged to be shorter than the distance between the hologram and the photodetector, the object is achieved.

【0021】前記ホログラムと前記対物レンズとの相対
位置関係が固定されていることが好ましい。
It is preferable that the relative positional relationship between the hologram and the objective lens is fixed.

【0022】実施例では、前記第1の偏光状態は、偏光
方向が第1の方向に平行な直線偏光状態であり、前記第
2の偏光状態は、偏光方向が該第1の方向に垂直な直線
偏光状態である。
In the embodiment, the first polarization state is a linear polarization state in which the polarization direction is parallel to the first direction, and the second polarization state is the polarization direction in which the polarization direction is perpendicular to the first direction. It is in a linearly polarized state.

【0023】実施例では、前記光学素子は、前記第1の
偏光状態を回転偏光状態に変換し、かつ、該回転偏光状
態を前記第2の偏光状態に変換する、1/4波長板であ
る。
In an embodiment, the optical element is a quarter-wave plate which converts the first polarization state into a rotational polarization state and converts the rotational polarization state into the second polarization state. .

【0024】実施例では、前記光源は、前記第1の偏光
状態にある光を放射する。前記光源から放射された光を
前記第1の偏光状態にする他の光学手段を更に備えてい
てもよい。
In an embodiment, the light source emits light in the first polarization state. It may further include other optical means for making the light emitted from the light source the first polarization state.

【0025】実施例では、前記光源は、半導体レーザで
ある。実施例では、前記ホログラムは、ニオブ酸リチウ
ム基板と、該基板の表面に周期的に形成されたプロトン
交換層と、該プロトン交換層の上部に形成された溝とを
有する。
In the embodiment, the light source is a semiconductor laser. In an embodiment, the hologram has a lithium niobate substrate, a proton exchange layer periodically formed on the surface of the substrate, and a groove formed on the proton exchange layer.

【0026】前記ホログラム、前記対物レンズ、及び前
記光学素子との相対位置関係が固定されていることが好
ましい。
It is preferable that the relative positional relationship among the hologram, the objective lens, and the optical element is fixed.

【0027】前記ホログラムが形成する前記回折光は、
前記光検出器の検出面の前側に焦点をもつ球面波と、該
検出面の後ろ側に焦点をもつ球面波とを含んでいてもよ
い。
The diffracted light formed by the hologram is
It may include a spherical wave having a focus on the front side of the detection surface of the photodetector and a spherical wave having a focus on the rear side of the detection surface.

【0028】前記ホログラムのホログラム面は、分割さ
れた領域H1及び領域H2を含んでおり、前記複数の光
検出部は、前記検出面上に設けられた光検出器領域P1
及び光検出器領域P2を含んでおり、該光検出器領域P
1は、該ホログラムの該分割領域H1により回折された
回折光を受け取り、該回折光の強度に応じて出力信号E
1を出力し、該光検出器領域P2は、該ホログラムの該
分割領域H2により回折された回折光を受け取り、該回
折光の強度に応じて出力信号E2を出力し、該出力信号
E1と該出力信号E2に基づいて、トラッキングエラー
信号を得てもよい。
The hologram surface of the hologram includes a divided region H1 and a region H2, and the plurality of photodetector portions are provided in the photodetector region P1 provided on the detection surface.
And a photodetector region P2, and the photodetector region P2
1 receives the diffracted light diffracted by the divided area H1 of the hologram, and outputs an output signal E according to the intensity of the diffracted light.
1, the photodetector region P2 receives the diffracted light diffracted by the divided region H2 of the hologram, outputs an output signal E2 in accordance with the intensity of the diffracted light, and outputs the output signal E1 and the output signal E1. A tracking error signal may be obtained based on the output signal E2.

【0029】前記ホログラムのホログラム面は、分割さ
れた領域H1及び領域H2を含んでおり、前記複数の光
検出部は、前記検出面上に設けられた光検出器領域P1
及び光検出器領域P2を含んでおり、該光検出器領域P
1は、該ホログラムの該分割領域H1により回折された
回折光を受け取り、該回折光の強度に応じて出力信号E
1を出力し、該光検出器領域P2は、該ホログラムの該
分割領域H2により回折された回折光を受け取り、該回
折光の強度に応じて出力信号E2を出力し、該出力信号
E1と該出力信号E2に基づいて、前記情報記録媒体の
トラック中心に対するピット位置のずれ量を示す信号を
得てもよい。
The hologram surface of the hologram includes a divided region H1 and a region H2, and the plurality of photodetector portions are provided in the photodetector region P1 provided on the detection surface.
And a photodetector region P2, and the photodetector region P2
1 receives the diffracted light diffracted by the divided area H1 of the hologram, and outputs an output signal E according to the intensity of the diffracted light.
1, the photodetector region P2 receives the diffracted light diffracted by the divided region H2 of the hologram, outputs an output signal E2 in accordance with the intensity of the diffracted light, and outputs the output signal E1 and the output signal E1. A signal indicating the amount of shift of the pit position with respect to the track center of the information recording medium may be obtained based on the output signal E2.

【0030】前記ホログラム面の前記分割領域H1及び
前記分割領域H2は、その間にある対象軸に関して対称
であり、該対称軸と、前記光源から前記ミラーへ向かう
前記光ビームの方向とは、ともに、前記情報記録媒体の
トラック方向に一致していることが好ましい。
The divided area H1 and the divided area H2 on the hologram surface are symmetrical with respect to an axis of interest therebetween, and the axis of symmetry and the direction of the light beam from the light source to the mirror are both It is preferable that they are aligned with the track direction of the information recording medium.

【0031】更に、前記複数の光検出部を一体的に支持
する基板を備えており、該基板は、底面と側壁傾斜面と
を有する凹部を有しており、該凹部の該底面には該光源
が設けられ、該凹部の該側壁傾斜面には該光源から放射
された光ビームを該基板の表面に垂直な方向に反射する
ミラーが設けられていもよい。
Further, a substrate integrally supporting the plurality of photodetection portions is provided, and the substrate has a recessed portion having a bottom surface and a sidewall inclined surface, and the bottom surface of the recessed portion has the recessed portion. A light source may be provided, and a mirror that reflects a light beam emitted from the light source in a direction perpendicular to the surface of the substrate may be provided on the sidewall inclined surface of the recess.

【0032】前記装置は、前記第1の偏光状態にある光
を透過し、前記第2の偏光状態にある光を反射するビー
ムスプリッタを、前記光源と前記ホログラムとの間に備
えており、前記情報記憶媒体で反射された前記光ビーム
の一部は、該ホログラムにより回折された後、該ビーム
スプリッタを介して、前記光検出器に導かれるようにし
てもよい。
The apparatus includes a beam splitter, which transmits the light in the first polarization state and reflects the light in the second polarization state, between the light source and the hologram. A part of the light beam reflected by the information storage medium may be diffracted by the hologram and then guided to the photodetector via the beam splitter.

【0033】本発明の光情報装置は、情報記憶媒体を駆
動する記憶媒体駆動手段と、光ヘッド装置と、該情報記
憶媒体と該光ヘッド装置との位置関係を調整する光ヘッ
ド駆動手段と、を備えた光情報装置であって、該光ヘッ
ド装置が、光ビームを放射する光源と、該光ビームを情
報記録媒体上に収束する対物レンズと、該情報記録媒体
で反射された該光ビームを受け取り、該光ビームの回折
光を形成するホログラムであって、第1の偏光状態にあ
る光ビームに比較して、該第1の偏光状態とは異なる第
2の偏光状態にある光をより強く回折する偏光異方性を
有しているホログラムと、該回折光の一部を受け取り、
該回折光の該一部の強度に応じて光電流を出力する複数
の光検出部を含む光検出器と、該情報記録媒体と該ホロ
グラムとの間に配置された光学手段であって、該情報記
録媒体で反射された該光ビームの偏光状態を、該第2の
偏光状態にする光学手段とを備えており、該ホログラム
は、該ホログラムと該対物レンズとの間の距離が該ホロ
グラムと該光検出器との間の距離よりも短くなるように
配置され、該ホログラムと該対物レンズと相対位置関係
が一定に固定され、そのことにより上記目的が達成され
る。
The optical information device of the present invention comprises a storage medium driving means for driving the information storage medium, an optical head device, and an optical head driving means for adjusting the positional relationship between the information storage medium and the optical head device. An optical information device comprising: a light source for emitting a light beam, an objective lens for converging the light beam onto an information recording medium, and the light beam reflected by the information recording medium. Which is a hologram for receiving light and forming diffracted light of the light beam, and comparing the light beam in the second polarization state different from the first polarization state with respect to the light beam in the first polarization state. A hologram having polarization anisotropy that strongly diffracts, and receives a part of the diffracted light,
A photodetector including a plurality of photodetectors for outputting a photocurrent according to the intensity of the part of the diffracted light; and an optical means arranged between the information recording medium and the hologram, Optical means for changing the polarization state of the light beam reflected by the information recording medium to the second polarization state, and the hologram has a distance between the hologram and the objective lens from that of the hologram. It is arranged so as to be shorter than the distance from the photodetector, and the relative positional relationship between the hologram and the objective lens is fixed and fixed, whereby the above object is achieved.

【0034】[0034]

【作用】上記手段を用いることにより、 (1)偏光異方性ホログラムと、偏光状態を変える光学
素子(1/4波長板)とを組み合わせて用いるため、往
路においては不要な回折が起こらず、復路においてはサ
ーボ信号等を得るための回折光を発生する。従って、不
要な回折光によるノイズがなく、非常にS/N比の高い
信号を得ることができる。 (2)偏光異方性ホログラムと、偏光状態を変える光学
素子(1/4波長板)とを組み合わせて用いるため、往
路においては不要な回折が起こらず、復路においてはサ
ーボ信号等を得るための回折光を発生する。従って、光
の利用効率が高くて信号振幅が大きいので、非常にS/
N比の高い信号を得ることができる。 (3)高い消光比を得ることができるので、特に、光の
利用効率が高くて信号振幅が大きい上に、不要な回折光
によるノイズもなく、非常にS/N比の高い信号を得る
ことができると。さらに、復路の1次の回折効率を高く
し、0次の回折効率(透過率)をほぼ0にすることがで
きるため、光源への戻り光量をほぼ0にすることができ
る。従って光源として半導体レーザーを用いる場合、戻
り光によるノイズの発生を回避することができる。
By using the above means, (1) since the polarization anisotropic hologram and the optical element (1/4 wavelength plate) for changing the polarization state are used in combination, unnecessary diffraction does not occur in the outward path, In the return path, diffracted light for obtaining a servo signal or the like is generated. Therefore, there is no noise due to unnecessary diffracted light, and a signal with a very high S / N ratio can be obtained. (2) Since a polarization anisotropic hologram and an optical element (1/4 wavelength plate) that changes the polarization state are used in combination, unnecessary diffraction does not occur in the outward path, and a servo signal or the like is obtained in the return path. Generates diffracted light. Therefore, since the light utilization efficiency is high and the signal amplitude is large, the S /
A signal with a high N ratio can be obtained. (3) Since it is possible to obtain a high extinction ratio, it is possible to obtain a signal with a very high S / N ratio, in particular, in addition to high light utilization efficiency and a large signal amplitude, and no noise due to unnecessary diffracted light. When you can Furthermore, since the 1st-order diffraction efficiency on the return path can be increased and the 0th-order diffraction efficiency (transmittance) can be made almost 0, the amount of light returned to the light source can be made almost 0. Therefore, when a semiconductor laser is used as the light source, it is possible to avoid the generation of noise due to the returning light.

【0035】[0035]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下に、図面を参照しながら本発明による
光ヘッド装置を説明する。なお、図1のxyz軸の方向
は、図3、図4(b)、図5から図7、図9及び図10
のxyz軸の方向に一致している。
(Embodiment 1) An optical head device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the directions of the xyz axes in FIG. 1 are as shown in FIG. 3, FIG. 4B, FIG. 5 to FIG. 7, FIG.
Coincides with the direction of the xyz axis of.

【0036】本実施例の光ヘッド装置は、図1に示され
るように、光ビーム(レーザ光)3を放射する光源(半
導体レーザ)2と、光ビーム3を情報記録媒体5上に収
束する対物レンズ4と、情報記録媒体5で反射された光
ビーム3を受け取り、光ビーム3の回折光を形成する偏
光異方性ホログラム173と、回折光の一部(6及び6
7)を受け取り、その強度に応じて光電流を出力する複
数の光検出部74a及び74bを含む光検出器と、を備
えている。
As shown in FIG. 1, the optical head device of this embodiment focuses a light source (semiconductor laser) 2 for emitting a light beam (laser light) 3 and the light beam 3 on an information recording medium 5. The objective lens 4, the polarization anisotropic hologram 173 that receives the light beam 3 reflected by the information recording medium 5 and forms the diffracted light of the light beam 3, and a part of the diffracted light (6 and 6).
7), and a photodetector including a plurality of photodetectors 74a and 74b that outputs a photocurrent according to the intensity thereof.

【0037】本実施例の偏光異方性ホログラム173
は、後述するように、ある方向(第1方向)に直線偏光
した光ビームに比較して、その方向に垂直な方向(第2
方向)に直線偏光した光を、より多く回折する。より詳
細に述べれば、この偏光異方性ホログラム173は、光
源2から放射された光ビーム3を受け、情報記録媒体5
の方向に透過する際には、その光ビーム3を実質的に回
折しないように調整されている。ただし、偏光異方性ホ
ログラム173は、情報記録媒体5で反射された光ビー
ムを受け、光源2の方向に透過する際には、その光ビー
ム3を回折するように調整されている。この意味で、偏
光異方性ホログラム173は、偏光分離素子としての機
能も有している。偏光異方性ホログラム173の回折よ
り生じた回折光を光検出器74a及び74bを用いて検
出することにより、種々の情報を得ることができる。
The polarization anisotropic hologram 173 of this embodiment.
As will be described later, compared to a light beam linearly polarized in a certain direction (first direction), a direction perpendicular to that direction (second
Light that is linearly polarized in (direction) is diffracted more. More specifically, this polarization anisotropic hologram 173 receives the light beam 3 emitted from the light source 2, and receives the information recording medium 5
The light beam 3 is adjusted so as not to be substantially diffracted when transmitted in the direction of. However, the polarization anisotropic hologram 173 is adjusted so that the light beam 3 reflected by the information recording medium 5 is diffracted when the light beam is transmitted toward the light source 2. In this sense, the polarization anisotropic hologram 173 also has a function as a polarization separation element. Various information can be obtained by detecting the diffracted light generated by the diffraction of the polarization anisotropic hologram 173 using the photodetectors 74a and 74b.

【0038】なお、この偏光異方性ホログラム173
は、対物レンズ4と光検出器74a、bとの中間地点よ
りも、対物レンズ4に近い側に設けらていることが好ま
しい。その理由は後述する。本実施例では、偏光異方性
ホログラム173と対物レンズ4との間の距離は、3m
mであるのに対して、偏光異方性ホログラム173と光
検出器74aとの間の距離は、20mmである。
Incidentally, this polarization anisotropic hologram 173
Is preferably provided closer to the objective lens 4 than the intermediate point between the objective lens 4 and the photodetectors 74a and 74b. The reason will be described later. In this embodiment, the distance between the polarization anisotropic hologram 173 and the objective lens 4 is 3 m.
In contrast to m, the distance between the polarization anisotropic hologram 173 and the photodetector 74a is 20 mm.

【0039】上記の偏光異方性を持つホログラム173
に加えて、本実施例の光ヘッド装置は、更に、光ビーム
の偏光状態を調整するための光学手段(1/4波長板1
5)を有している。この1/4波長板15は、情報記録
媒体5と偏光異方性ホログラム173との間、より詳細
には、対物レンズ4と偏光異方性ホログラム173との
間に配置されている。
The hologram 173 having the above-mentioned polarization anisotropy
In addition to the above, the optical head device according to the present embodiment further includes optical means (1/4 wavelength plate 1) for adjusting the polarization state of the light beam.
5). The quarter-wave plate 15 is arranged between the information recording medium 5 and the polarization anisotropic hologram 173, more specifically, between the objective lens 4 and the polarization anisotropic hologram 173.

【0040】なお、対物レンズ4、偏光異方性ホログラ
ム173、及び1/4波長板15は、保持部材13によ
り一体的に保持されており、駆動手段110は、この保
持部材13を直接に駆動することにより、対物レンズ4
と情報記録媒体5との位置関係を調整する。光検出器7
4a及び74bの出力は、公知の制御回路(不図示)に
送られ、駆動手段の駆動を制御する。
The objective lens 4, the polarization anisotropic hologram 173, and the quarter-wave plate 15 are integrally held by the holding member 13, and the driving means 110 directly drives the holding member 13. The objective lens 4
The positional relationship between and the information recording medium 5 is adjusted. Photo detector 7
The outputs of 4a and 74b are sent to a known control circuit (not shown) to control the driving of the driving means.

【0041】以下、本実施例の光ヘッド装置の各部を、
より詳細に説明する。まず、光源(半導体レーザ)2か
ら放射された光ビーム3は、活性層(不図示)に平行な
方向に実質的に直線偏光している。このような偏光状態
にある光ビーム3は、偏光異方性ホログラム173と1
/4波長板15とを透過した後、対物レンズ4に入射
し、情報記録媒体5上に集光される(往路)。このよう
にして、光ビーム3は、光源2から放射されたときは直
線偏光しているが、1/4波長板15を通過することに
より、円偏光になる。なお、光量に余裕があれば特定方
向に直線偏光した光を放射する半導体レーザ等を光源と
して使用する代わりに、複数の偏光成分を有する光を放
射する光源を採用し、その光源と偏光異方性ホログラム
173との間に、所定方向に直線偏光した光のみを選択
的に透過する偏光フィルタを挿入して、特定の偏光成分
以外の偏光成をカットしてもよい。あるいは、光源2か
ら放射された直線偏光状態の光ビーム3の偏光面を、必
要な角度だけ回転させてから、ホログラム173に入射
させてもよい。
Hereinafter, each part of the optical head device of this embodiment will be described.
This will be described in more detail. First, the light beam 3 emitted from the light source (semiconductor laser) 2 is substantially linearly polarized in a direction parallel to the active layer (not shown). The light beam 3 having such a polarization state is generated by the polarization anisotropic holograms 173 and 1
After passing through the quarter wave plate 15, the light enters the objective lens 4 and is condensed on the information recording medium 5 (outward path). In this way, the light beam 3 is linearly polarized when emitted from the light source 2, but becomes circularly polarized by passing through the quarter-wave plate 15. If there is enough light, instead of using a semiconductor laser that emits linearly polarized light in a specific direction as a light source, use a light source that emits light with multiple polarization components, and A polarization filter that selectively transmits only linearly polarized light in a predetermined direction may be inserted between the sex hologram 173 and the polarization component other than a specific polarization component may be cut. Alternatively, the polarization plane of the linearly polarized light beam 3 emitted from the light source 2 may be rotated by a necessary angle and then incident on the hologram 173.

【0042】なお、偏光異方性ホログラム173に入射
するときの光ビーム3の偏光方向は、光ビーム3が偏光
異方性ホログラム173により実質的に回折されないよ
う方向に設定されている。この点については、偏光異方
性ホログラム173を説明する際に詳述する。
The polarization direction of the light beam 3 upon entering the polarization anisotropic hologram 173 is set such that the light beam 3 is not substantially diffracted by the polarization anisotropic hologram 173. This point will be described in detail when the polarization anisotropic hologram 173 is described.

【0043】情報記録媒体5で反射された光ビ−ムは、
もとの光路を逆にたどって1/4波長板15を再び透過
したあと、偏光異方性ホログラム173に入射する。光
ビームは、1/4波長板15を透過することにより、直
線偏光に戻る。このときの偏光方向は、光源から放射さ
れた直後の偏光方向に対して直角をなす。偏光異方性ホ
ログラム173は、対物レンズ4を透過してきた光を回
折する。その結果、偏光異方性ホログラム173により
形成された復路の回折光のうち、+1次回折光6と−1
次回折光67とが、光検出器74a及び光検出器74b
にそれぞれ入射する。光検出器74a及び光検出器74
bは、それぞれ、+1次回折光6及び−1次回折光67
の強度に応じて、電気信号を出力する。光検出器74
a、bの出力を演算することによって、サーボ信号及
び、情報信号を得る。
The optical beam reflected by the information recording medium 5 is
The original optical path is traced in reverse, and the light is again transmitted through the quarter-wave plate 15, and then enters the polarization anisotropic hologram 173. The light beam returns to linearly polarized light by passing through the quarter-wave plate 15. The polarization direction at this time is perpendicular to the polarization direction immediately after being emitted from the light source. The polarization anisotropic hologram 173 diffracts the light transmitted through the objective lens 4. As a result, of the backward diffracted lights formed by the polarization anisotropic hologram 173, the + 1st-order diffracted lights 6 and −1
The second-order diffracted light 67 is detected by the photodetectors 74a and 74b.
Incident on each. Photodetector 74a and photodetector 74
b is the + 1st order diffracted light 6 and the −1st order diffracted light 67, respectively.
The electric signal is output according to the intensity of the. Photo detector 74
The servo signal and the information signal are obtained by calculating the outputs of a and b.

【0044】本実施例によれば、偏光異方性ホログラム
173と1/4波長板15とを組み合わせて用いるた
め、少なくとも次のような効果が得られる。
According to this embodiment, since the polarization anisotropic hologram 173 and the quarter wavelength plate 15 are used in combination, at least the following effects can be obtained.

【0045】(1)光ビームの往路においては、偏光異
方性ホログラムによる不要な回折が起こらず、復路にお
いては、その偏光異方性ホログラムから、サーボ信号等
を形成するための回折光を得ることができる。この結
果、不要な回折光によるノイズが生じず、S/N比の高
い信号を得ることができる。また、光の利用効率が高
く、信号振幅が大きい。商品化されているコンパクトデ
ィスク等より密度の高い光ディスクに対しては、不要な
回折光の回折効率を更に低減して0に近づけことが強く
要望されている。本実施例によれば、その要望を満たす
十分に高品質のサーボ信号や情報信号を得ることでき
る。
(1) In the outward path of the light beam, unnecessary diffraction by the polarization anisotropic hologram does not occur, and in the return path, diffracted light for forming a servo signal or the like is obtained from the polarization anisotropic hologram. be able to. As a result, noise due to unnecessary diffracted light does not occur, and a signal with a high S / N ratio can be obtained. In addition, the utilization efficiency of light is high and the signal amplitude is large. For optical discs having a higher density than commercialized compact discs, it is strongly demanded to further reduce the diffraction efficiency of unnecessary diffracted light to approach zero. According to this embodiment, it is possible to obtain a servo signal or information signal of sufficiently high quality that satisfies the demand.

【0046】(2)本実施例によれば、光ビームの復路
での1次の回折効率が向上し、0次の回折効率(透過
率)はほぼ0になる。このため、光源2への戻り光量を
ほぼ0にすることができる。光源2として半導体レーザ
ーを用いる場合、戻り光は半導体レーザの発振モードを
不安定にし、ノイズの原因となる。しかし、本実施例に
よれば、戻り光によるノイズの発生を回避することがで
きる。
(2) According to this embodiment, the first-order diffraction efficiency in the returning path of the light beam is improved, and the zero-order diffraction efficiency (transmittance) becomes almost zero. Therefore, the amount of light returned to the light source 2 can be made almost zero. When a semiconductor laser is used as the light source 2, the return light makes the oscillation mode of the semiconductor laser unstable and causes noise. However, according to this embodiment, it is possible to avoid the generation of noise due to the returning light.

【0047】以下、本実施例の光ヘッド装置の主要な構
成要素や信号検出方法の詳細を説明する。
The main constituent elements of the optical head device of this embodiment and the signal detection method will be described in detail below.

【0048】偏光異方性ホログラム 図2は、本実施例で採用した偏光異方性ホログラム17
3の詳細を示す図である。なお、図2中のxyz座標軸
の方向は、図1及び他の図面の座標軸の方向とは一致し
ていない。
Polarization Anisotropy Hologram FIG. 2 shows a polarization anisotropic hologram 17 used in this embodiment.
It is a figure which shows the detail of 3. Note that the directions of the xyz coordinate axes in FIG. 2 do not match the directions of the coordinate axes in FIG. 1 and other drawings.

【0049】この偏光異方性ホログラム173は、x面
のニオブ酸リチウム基板40の表面にプロトン交換層
(深さdp)41を周期的に形成した後、プロトン交換
層41の表面のみを選択的にエッチングし、それによっ
て溝42を形成することにより製造される。
In this polarization anisotropic hologram 173, a proton exchange layer (depth dp) 41 is periodically formed on the surface of the x-plane lithium niobate substrate 40, and then only the surface of the proton exchange layer 41 is selectively formed. By etching, thereby forming the groove 42.

【0050】ニオブ酸リチウム基板40の常光に対する
屈折率をno、異常光に対する屈折率をneとし、プロト
ン交換層41の常光に対する屈折率をnop、異常光に対
する屈折率nepとすると、常光および異常光に対するプ
ロトン交換層41の屈折率とニオブ酸リチウム基板40
の屈折率の差Δno及びΔneは、それぞれ、次式で与え
られる。
If the refractive index of the lithium niobate substrate 40 for ordinary light is no, the refractive index for extraordinary light is ne, the refractive index of the proton exchange layer 41 for ordinary light is nop, and the refractive index for extraordinary light is nep, then ordinary light and extraordinary light are assumed. Refractive Index of Proton Exchange Layer 41 to Lithium Niobate Substrate 40
The refractive index differences Δno and Δne are respectively given by the following equations.

【0051】Δno=nop−no (式3) Δne=nep−ne (式4) 波長0.78μmの光に対する屈折率は、プロトン交換
層41とニオブ酸リチウム基板40との間で次のような
関係を有している。
Δno = nop-no (Equation 3) Δne = nep-ne (Equation 4) The refractive index for light having a wavelength of 0.78 μm is as follows between the proton exchange layer 41 and the lithium niobate substrate 40. Have a relationship.

【0052】Δno=−0.04 Δne=0.145 本実施例で使用する偏光異方性ホログラムは、常光及び
異常光に対する屈折率差の違いを利用している。プロト
ン交換層41の表面に形成された溝42は、異常光の屈
折率変化を相殺する機能を有している。言い替えると異
常光に対しては光路差のない構成になっている。
Δno = −0.04 Δne = 0.145 The polarization anisotropic hologram used in this embodiment utilizes the difference in refractive index difference between ordinary light and extraordinary light. The groove 42 formed on the surface of the proton exchange layer 41 has a function of canceling a change in the refractive index of extraordinary light. In other words, there is no optical path difference for extraordinary light.

【0053】以下、偏光異方性ホログラム173の機能
を説明する。まず、偏光異方性ホログラム173に常光
(結晶のy軸方向に平行な電界ベクトルを持つ光)が入
射した場合を考える。プロトン交換層41を通過しな
い、つまりニオブ酸リチウム基板40のみを通過する光
の位相を基準とすると、プロトン交換層41および溝4
2の屈折率はニオブ酸リチウム基板40の屈折率より小
さいためこの領域を通過する光は位相の進みが生じる。
位相の変化量Δφoは位相の進みを負、遅れを正で表す
と次式で与えられる。
The function of the polarization anisotropic hologram 173 will be described below. First, consider a case where ordinary light (light having an electric field vector parallel to the y-axis direction of the crystal) is incident on the polarization anisotropic hologram 173. Based on the phase of light that does not pass through the proton exchange layer 41, that is, only passes through the lithium niobate substrate 40, the proton exchange layer 41 and the groove 4 are formed.
Since the refractive index of 2 is smaller than that of the lithium niobate substrate 40, the light passing through this region has a phase lead.
The amount of phase change Δφo is given by the following equation when the phase lead is expressed as negative and the phase delay is expressed as positive.

【0054】 Δφo=(2π/λ)(Δno・dp+Δnoa・da) (式5) ここでλは入射光の波長、またΔnoaは基板の常光屈折
率noと空気の屈折率1との差で、次式で与えられる。
Δφo = (2π / λ) (Δno · dp + Δnoa · da) (Formula 5) where λ is the wavelength of the incident light, and Δnoa is the difference between the ordinary refractive index no of the substrate and the refractive index of air 1, It is given by the following formula.

【0055】Δnoa=1−no (式6) 一方、偏光異方性ホログラム173に異常光(結晶のz
軸方向に平行な電界ベクトルを持つ光)が入射した場合
を考える。プロトン交換層41を通過しない、つまりニ
オブ酸リチウム基板40のみを通過する光を基準とす
る、溝42の屈折率はニオブ酸リチウム基板40の屈折
率より小さいため、この領域を通過する光は位相の進み
が生じる。これに対しプロトン交換層41の屈折率はニ
オブ酸リチウム基板40の屈折率より大きいためこの領
域を通過する光は位相の遅れが生じ溝42による位相の
進みを打ち消す。位相の変化量Δφeは位相の進みを
負、遅れを正で表すと次式で与えられる。
Δnoa = 1-no (Equation 6) On the other hand, anomalous light (crystal z
Consider a case where light having an electric field vector parallel to the axial direction is incident. Since the refractive index of the groove 42, which is based on the light that does not pass through the proton exchange layer 41, that is, the light that passes through only the lithium niobate substrate 40, is smaller than the refractive index of the lithium niobate substrate 40, the light passing through this region has a phase difference. Progress occurs. On the other hand, since the refractive index of the proton exchange layer 41 is larger than that of the lithium niobate substrate 40, the light passing through this region has a phase delay and cancels the advance of the phase by the groove 42. The phase change amount Δφe is given by the following equation, where the phase lead is expressed as negative and the delay is expressed as positive.

【0056】 Δφe=(2π/λ)(Δne・dp+Δnea・da) (式7) ここでλは入射光の波長、またΔneaは基板の異常光屈
折率neと空気の屈折率1との差で、次式で与えられ
る。
Δφe = (2π / λ) (Δne · dp + Δnea · da) (Equation 7) where λ is the wavelength of the incident light and Δnea is the difference between the extraordinary refractive index ne of the substrate and the refractive index of air 1. , Is given by the following equation.

【0057】Δnea=1−ne (式8) こうして、偏光異方性ホログラム173は、常光を回折
し、異常光を回折しない機能を有する。つまり(式7)
で与えられる異常光の位相差Δφeを2πの整数倍と
し、常光のみ位相差Δφoを2πの整数倍としない様に
プロトン交換層41の深さdpと溝42の深さdaを適当
に選択するものである。特にΔφoがπの奇数倍の場合
その消光比は最大となる。この条件を式で表すと、 (2π/λ)(Δno・dp+Δnoa・da)=−(2n+1)π (式9) (2π/λ)(Δne・dp+Δnea・da)=2mπ (式10) となる。ここでn、mは任意の整数である。特にn=
0、m=0の場合、上式より da=(λ/2){Δne/(ΔnoΔnea−ΔneΔnoa)} (式11) dp=(λ/2){Δnea/(ΔneΔnoa−ΔnoΔnea)} (式12) 例えば、波長0.78μmの光の偏光分離素子を実現す
るには、(式11)および(式12)より溝42の深さ
daを0.25μmとしプロトン交換層41の深さdpを
2.00μmとすれば良い。
Δnea = 1-ne (Equation 8) Thus, the polarization anisotropic hologram 173 has a function of diffracting ordinary light and not diffracting extraordinary light. That is (Equation 7)
The depth dp of the proton exchange layer 41 and the depth da of the groove 42 are appropriately selected so that the phase difference Δφe of the extraordinary light given by is not an integer multiple of 2π and only the ordinary light is the phase difference Δφo. It is a thing. In particular, the extinction ratio becomes maximum when Δφo is an odd multiple of π. If this condition is expressed by an equation, (2π / λ) (Δno · dp + Δnoa · da) = − (2n + 1) π (Equation 9) (2π / λ) (Δne · dp + Δnea · da) = 2mπ (Equation 10) . Here, n and m are arbitrary integers. Especially n =
In the case of 0 and m = 0, da = (λ / 2) {Δne / (ΔnoΔnea−ΔneΔnoa)} (Formula 11) dp = (λ / 2) {Δnea / (ΔneΔnoa−ΔnoΔnea)} (Formula 12) For example, in order to realize a polarization separation element for light having a wavelength of 0.78 μm, the depth da of the groove 42 is set to 0.25 μm and the depth dp of the proton exchange layer 41 is set to 2 according to (Equation 11) and (Equation 12). It may be set to 0.000 μm.

【0058】以上の説明より明らかなように、光源2よ
り放射された光ビーム3の偏光方向を、偏光異方性ホロ
グラム173にたいして異常光の方向となるように設定
すると、往路では回折が起こらず、復路では偏光方向が
90°回転して常光となるため回折が起こる。
As is clear from the above description, when the polarization direction of the light beam 3 emitted from the light source 2 is set to be the direction of extraordinary light with respect to the polarization anisotropic hologram 173, diffraction does not occur in the outward path. In the return path, the polarization direction is rotated by 90 ° and becomes ordinary light, so that diffraction occurs.

【0059】プロトン交換領域41は、拡散工程よって
作製されるため、格子ピッチを10μm以下にすること
は困難である。しかし、本実施例では、偏光異方性ホロ
グラム173は、対物レンズの近傍、すなわち光検出器
74a、bから離れた位置に配置されている。このた
め、格子ピッチを10μm以下に設計する必要はなく、
必要な機能を果たす偏光異方性ホログラム173を容易
に作製することができる。その結果、高い消光比を得る
ことができ、光の利用効率が高まる。また、信号振幅が
大きい上に、不要な回折光によるノイズもなく、非常に
S/N比の高い信号を得ることができる。なお、偏光異
方性ホログラム173と対物レンズとの間の距離は、1
5mm以下であることが好ましい。更に好ましくは、対
物レンズ4とホログラム173を一体化した場合に光ヘ
ッドの厚みを薄くするためこの距離は、8mm以下にす
るべきである。
Since the proton exchange region 41 is manufactured by the diffusion process, it is difficult to set the lattice pitch to 10 μm or less. However, in this embodiment, the polarization anisotropic hologram 173 is arranged in the vicinity of the objective lens, that is, at a position distant from the photodetectors 74a and 74b. Therefore, it is not necessary to design the grating pitch to be 10 μm or less,
The polarization anisotropic hologram 173 having the required function can be easily manufactured. As a result, a high extinction ratio can be obtained, and the light utilization efficiency is improved. In addition, the signal amplitude is large and there is no noise due to unnecessary diffracted light, and a signal with a very high S / N ratio can be obtained. The distance between the polarization anisotropic hologram 173 and the objective lens is 1
It is preferably 5 mm or less. More preferably, this distance should be 8 mm or less in order to reduce the thickness of the optical head when the objective lens 4 and the hologram 173 are integrated.

【0060】また、偏光異方性ホログラム173を対物
レンズの近傍に配置することにより、有限光学系におい
ても偏光異方性ホログラム173の有効径R1を大きく
できる。このため、光ヘッド装置の組み立て時における
偏光異方性ホログラム173の位置の許容誤差を緩和す
ることができ、光ヘッド装置の組立コストを低減でき
る。
By disposing the polarization anisotropic hologram 173 near the objective lens, the effective diameter R1 of the polarization anisotropic hologram 173 can be increased even in the finite optical system. For this reason, the tolerance of the position of the polarization anisotropic hologram 173 at the time of assembling the optical head device can be relaxed, and the assembling cost of the optical head device can be reduced.

【0061】なお、偏光異方性ホログラムは、ニオブ酸
リチウム基板を用いたもの以外のものであってもよい。
例えば、液晶セルを用いたものでもよい。
The polarization anisotropic hologram may be other than the one using the lithium niobate substrate.
For example, a liquid crystal cell may be used.

【0062】保持部材13 偏光異方性ホログラム173、1/4波長板15及び対
物レンズ4は、保持部材13によって一体的に保持さ
れ、一定の相対位置関係を保つことが好ましい。このよ
うな構成にすることにより、対物レンズ4がトラッキン
グ制御のために移動しても、偏光異方性ホログラム17
3が一体になって動き、情報記録媒体5から反射した光
ビ−ムは偏光異方性ホログラム173上でほとんど移動
しない。従って、対物レンズ4の移動にもかかわらず、
光検出器7から得られる信号は劣化しない。この効果に
ついては後により詳しく説明する。
Holding Member 13 It is preferable that the polarization anisotropic hologram 173, the quarter-wave plate 15 and the objective lens 4 are integrally held by the holding member 13 and have a constant relative positional relationship. With such a configuration, even if the objective lens 4 moves for tracking control, the polarization anisotropic hologram 17
The optical beam reflected by the information recording medium 5 hardly moves on the polarization anisotropic hologram 173. Therefore, despite the movement of the objective lens 4,
The signal obtained from the photodetector 7 does not deteriorate. This effect will be described in more detail later.

【0063】光検出器及び光源の構成 図3は、図1の光検出器及び光源の構成の一例を示して
いる。図3に示される素子は、光検出器74a、光検出
器74b及び光源2が、1個の光検出器基板上に一体的
に配置されたハイブリッド素子である。より詳細には、
光検出器74aと光検出器74bとの間に凹部(切り欠
き部)が設けられており、その凹部の底面には光源2
が、凹部の側壁傾斜面上にはミラー7aが設けられてい
る。ミラー7aは、光源2から放射されたレーザ光の向
きを所定方向に変化させる。
Structure of Photodetector and Light Source FIG. 3 shows an example of the structure of the photodetector and light source of FIG. The element shown in FIG. 3 is a hybrid element in which the photodetector 74a, the photodetector 74b, and the light source 2 are integrally arranged on one photodetector substrate. More specifically,
A recess (notch) is provided between the photodetector 74a and the photodetector 74b, and the light source 2 is provided on the bottom surface of the recess.
However, a mirror 7a is provided on the side wall inclined surface of the recess. The mirror 7a changes the direction of the laser light emitted from the light source 2 to a predetermined direction.

【0064】このような構成を採用することにより、本
実施例の光検出器74a及び光検出器74bは、半導体
集積回路の製造技術を用いて、1個の光検出器基板上に
一体的に形成され得る。集積回路製造技術を用いること
により、光検出器74aと光検出器74bの相対位置
は、μmオーダーの高い精度で設計値に設定される。
By adopting such a configuration, the photodetector 74a and the photodetector 74b of this embodiment are integrated on one photodetector substrate by using the semiconductor integrated circuit manufacturing technology. Can be formed. By using the integrated circuit manufacturing technology, the relative position of the photodetector 74a and the photodetector 74b is set to a design value with high accuracy on the order of μm.

【0065】図3のハイブリッド素子の各構成要素は、
結線により外部回路と電気的に接続される。本実施例で
は、この結線方向は、すべて、図3のxy平面に沿う。
各結線用ワイヤは、共通な方向に沿って各構成要素に近
づけられるので、自動組立が容易になる。また、組立時
の基準線もxy平面上に設けるだけでよいので、光検出
器74a、光検出器74b及び光源2の相対位置を高い
精度で容易に決めることができる。
Each constituent element of the hybrid device shown in FIG.
It is electrically connected to an external circuit by wiring. In this embodiment, all the connection directions are along the xy plane of FIG.
Since each connection wire is brought close to each component along a common direction, automatic assembly is facilitated. Further, since the reference line at the time of assembly need only be provided on the xy plane, the relative positions of the photodetectors 74a, 74b and the light source 2 can be easily determined with high accuracy.

【0066】フォーカスサーボ信号の検出方法 次に、本実施例におけるフォーカスサーボ信号の検出方
法を説明する。
Focus Servo Signal Detection Method Next, a focus servo signal detection method in this embodiment will be described.

【0067】図4(A)に示されるように、本実施例の
偏光異方性ホログラム(173)のホログラムパターン
150が形成された面は、複数の領域153、154及
び155等に分割されている。分割領域155は、フォ
ーカスエラー信号検出用回折光発生領域である。
As shown in FIG. 4A, the surface of the polarization anisotropic hologram (173) of this embodiment on which the hologram pattern 150 is formed is divided into a plurality of regions 153, 154 and 155. There is. The divided area 155 is a diffracted light generation area for detecting a focus error signal.

【0068】本実施例では、フォーカスサーボ信号の検
出方式として、スポットサイズディテクション法(SS
D法)を用いる。SSD法によれば、特開平2−185
722号公報にも開示されているように、光ヘッド装置
の組み立て許容誤差を著しく緩和できる上に、波長変動
に対しても安定にサーボ信号を得ることのできる。SS
D法は、参照面の前や後ろに焦点を持つ回折光を用い
る。
In this embodiment, the spot size detection method (SS
Method D) is used. According to the SSD method, Japanese Patent Laid-Open No. 2-185
As disclosed in Japanese Patent No. 722, the assembling tolerance of the optical head device can be remarkably alleviated, and the servo signal can be stably obtained against the wavelength fluctuation. SS
The D method uses diffracted light having a focus in front of or behind the reference surface.

【0069】フォーカスエラー信号検出用回折光発生領
域155は、軸はずれのフレネルゾーンプレートまたは
焦点位置の異なる2つの球面波の干渉縞を用いて、焦点
位置の異なる2つの回折光を形成するように設計され得
る。図4(B)では、参照面(光検出器74a及び74
bの検出面)の前や後ろの位置(aとb)に焦点を持つ
回折光が示されている。図5は、このように設計された
フォーカスエラー信号検出用回折光発生領域155によ
り形成された回折光の光検出器上での様子を示してい
る。図5(b)は、ジャストフォーカスの時の光検出器
上の回折光を示しており、図5(a)及び(c)は、デ
フォーカス時の光検出器上の回折光を示している。
The diffracted light generating region 155 for detecting the focus error signal is formed so as to form two diffracted lights having different focal positions by using an off-axis Fresnel zone plate or interference fringes of two spherical waves having different focal positions. Can be designed. In FIG. 4B, reference planes (photodetectors 74a and 74a
Diffracted light having a focus at positions (a and b) in front of and behind the detection surface b) is shown. FIG. 5 shows a state on the photodetector of the diffracted light formed by the diffracted light generation region 155 for focus error signal detection designed as described above. FIG. 5B shows the diffracted light on the photodetector during just focus, and FIGS. 5A and 5C show the diffracted light on the photodetector during defocus. .

【0070】フォーカスエラー信号FEは、次式で表現
される。 FE=(S1+S3−S2)−(S4+S6−S5)...(式13) 偏光異方性ホログラム173、1/4波長板15及び対
物レンズ4を、例えば保持部材13によって一定の相対
位置を保ちながら保持すれば、対物レンズ4が移動して
も情報記録媒体5から反射した光ビ−ムは偏光異方性ホ
ログラム173上でほとんど移動しない。これは、偏光
異方性ホログラム173が対物レンズ4と一体になって
動くためである。この結果、対物レンズ4の移動にもか
かわらず、光検出器74上の回折光は移動せず、光検出
器74から得られる信号は劣化しない。よって、フォー
カスエラー信号を安定に得ることができる。
The focus error signal FE is expressed by the following equation. FE = (S1 + S3-S2)-(S4 + S6-S5). . . (Equation 13) If the polarization anisotropic hologram 173, the quarter-wave plate 15 and the objective lens 4 are held by the holding member 13 while maintaining a constant relative position, for example, the information recording medium will move even if the objective lens 4 moves. The light beam reflected from No. 5 hardly moves on the polarization anisotropic hologram 173. This is because the polarization anisotropic hologram 173 moves together with the objective lens 4. As a result, despite the movement of the objective lens 4, the diffracted light on the photodetector 74 does not move, and the signal obtained from the photodetector 74 does not deteriorate. Therefore, the focus error signal can be stably obtained.

【0071】トラッキングエラー信号 図4(A)に示される分割領域153及び154は、ト
ラッキングエラー信号検出用回折光発生領域である。図
6は、回折領域153や154の働きを説明するための
図である。情報記録媒体5上の集光スポットとトラック
溝との相対位置が変化した場合、反射光の偏光異方性ホ
ログラム上での光量分布は変化する。図6に示されてい
る構成によれば、この光量分布変化をトラッキングエラ
ー信号TEとして取り出すことができる。以下、図6を
参照しながら、トラッキングエラー信号の検出方法を説
明する。
Tracking Error Signal The divided areas 153 and 154 shown in FIG. 4A are diffracted light generating areas for tracking error signal detection. FIG. 6 is a diagram for explaining the functions of the diffraction areas 153 and 154. When the relative position of the focused spot on the information recording medium 5 and the track groove changes, the light amount distribution of the reflected light on the polarization anisotropic hologram changes. According to the configuration shown in FIG. 6, this change in the light amount distribution can be extracted as the tracking error signal TE. Hereinafter, a method of detecting the tracking error signal will be described with reference to FIG.

【0072】図6中のY方向は、情報記録媒体5のトラ
ック方向いわゆるタンジェンシャル方向に一致してい
る。回折領域153及び154により回折された光(ト
ラッキングエラー信号検出用回折光)163は、トラッ
キングエラー信号検出用光検出器72(図6、7)が受
け取り、次に示す演算によってトラッキングエラー信号
TEを形成する。
The Y direction in FIG. 6 coincides with the track direction of the information recording medium 5, the so-called tangential direction. The light (diffracted light for tracking error signal detection) 163 diffracted by the diffraction areas 153 and 154 is received by the photodetector 72 for tracking error signal detection (FIGS. 6 and 7), and the tracking error signal TE is calculated by the following calculation. Form.

【0073】 TE=S7−S8 ...(式14) または、 TE=(S7+S10)−(S8+S9) ...(式15) 偏光異方性ホログラム173、1/4波長板15及び対
物レンズ4を、例えば保持部材13によって一定の相対
位置を保ちながら保持すれば、対物レンズ4が移動して
も情報記録媒体5から反射した光ビ−ムは偏光異方性ホ
ログラム173上でほとんど移動しない。これは、偏光
異方性ホログラム173が対物レンズ4と一体になって
動くためである。この結果、対物レンズ4の移動にもか
かわらず、光検出器72上の回折光は移動しない。従っ
て、光ビームのファーフィールドパターン上の一定の位
置からトラッキングエラー信号検出用回折光を得ること
ができ、オフセットがなく、かつ、安定なトラッキング
エラー信号を得ることができる。
TE = S7-S8. . . (Equation 14) Alternatively, TE = (S7 + S10)-(S8 + S9). . . (Equation 15) If the polarization anisotropic hologram 173, the quarter-wave plate 15 and the objective lens 4 are held by the holding member 13 while maintaining a constant relative position, for example, the information recording medium will move even if the objective lens 4 moves. The light beam reflected from No. 5 hardly moves on the polarization anisotropic hologram 173. This is because the polarization anisotropic hologram 173 moves together with the objective lens 4. As a result, the diffracted light on the photodetector 72 does not move despite the movement of the objective lens 4. Therefore, the diffracted light for tracking error signal detection can be obtained from a fixed position on the far field pattern of the light beam, and a stable tracking error signal can be obtained without offset.

【0074】図3及び図8を参照しながら、光検出器と
光源の構成例を更に詳細に説明する。図8は、図3のA
−B断面図である。
A configuration example of the photodetector and the light source will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 8. FIG. 8 shows A of FIG.
It is a -B sectional view.

【0075】光ビーム3は、図8に示されるように、ミ
ラー部7aによって反射されるとき、図8のC点及びD
点を通り図8の紙面に平行な面内において回折する。こ
のため、図8に挿入したグラフに示すように、光ビーム
3の光量はY方向に沿って変化する。従って、例えば図
6に示すように偏光異方性ホログラムパターン150を
分割し、各分割領域から発生する回折光量の差をもって
トラッキングエラー信号を得ることは好ましくない。な
ぜなら、Y方向に沿って光量分布が乱れているので、こ
の方向に光ビーム3を分割すると、光量のアンバランス
が発生しやすいからである。
When the light beam 3 is reflected by the mirror portion 7a, as shown in FIG. 8, points C and D in FIG.
Diffract in a plane that passes through the points and is parallel to the paper surface of FIG. Therefore, as shown in the graph inserted in FIG. 8, the light amount of the light beam 3 changes along the Y direction. Therefore, for example, it is not preferable to divide the polarization anisotropic hologram pattern 150 as shown in FIG. 6 and obtain the tracking error signal by the difference in the diffracted light amount generated from each divided region. This is because the light amount distribution is disturbed along the Y direction, so that if the light beam 3 is split in this direction, imbalance of the light amount is likely to occur.

【0076】そこで、分割領域153及び154から発
生する回折光量の差をもってトラッキングエラー信号を
得る場合(プッシュ−プル法)、図3及び図6のX方向
に分割することが好ましい。言い替えると、図4の分割
領域153及び154を分ける線は、Y方向に平行にす
ることが好ましい。更に、情報記録媒体5のトラック方
向、いわゆるタンジェンシャル方向(Y方向)に一致さ
せる。
Therefore, when the tracking error signal is obtained by the difference in the amount of diffracted light generated from the divided regions 153 and 154 (push-pull method), it is preferable to divide in the X direction of FIGS. 3 and 6. In other words, the line dividing the divided areas 153 and 154 of FIG. 4 is preferably parallel to the Y direction. Furthermore, the track direction of the information recording medium 5, that is, the so-called tangential direction (Y direction) is made to coincide.

【0077】なお、ここでは、信号TEをトラッキング
エラー信号として用いる場合について説明した。しか
し、他の種類の信号として持ちることもできる。図9
は、ウォブル信号を記録した情報記録媒体5を模式的に
示している。この情報記録媒体には、ピット5e及び5
d等がトラック中心5bに対して左右にずらされ(ウォ
ブルされ)ており、ピットの位置が情報(ウォブル信
号)を表現している。このような情報記録媒体5に記録
されたウォブル信号を、上述の信号TEを得る場合と同
様にして得ることができる。
Here, the case where the signal TE is used as a tracking error signal has been described. However, it can also be carried as another type of signal. Figure 9
Shows schematically the information recording medium 5 on which the wobble signal is recorded. This information recording medium has pits 5e and 5
d and the like are shifted (wobbled) to the left and right with respect to the track center 5b, and the position of the pit expresses information (wobble signal). The wobble signal recorded on such an information recording medium 5 can be obtained in the same manner as when the above-mentioned signal TE is obtained.

【0078】情報記録媒体5からウォブル信号を再生す
る場合においても、偏光異方性ホログラム173、1/
4波長板15及び対物レンズ4を、例えば保持部材13
によって一定の相対位置を保ちながら保持することが好
ましい。そうすれば、対物レンズ4が移動しても情報記
録媒体5から反射した光ビ−ムは偏光異方性ホログラム
173上でほとんど移動しない。これは、偏光異方性ホ
ログラム173が対物レンズ4と一体になって動くため
である。この結果、対物レンズ4の移動にもかかわら
ず、光検出器72上の回折光は移動しない。従って、光
ビームのファーフィールドパターン上の一定の位置から
ウォブル信号検出用回折光を得ることができ、オフセッ
トがなく、かつ、安定なウォブル信号を得ることができ
る。
Even when a wobble signal is reproduced from the information recording medium 5, the polarization anisotropic holograms 173, 1 /
The four-wave plate 15 and the objective lens 4 are attached to, for example, the holding member 13.
Therefore, it is preferable to hold it while maintaining a constant relative position. Then, even if the objective lens 4 moves, the optical beam reflected from the information recording medium 5 hardly moves on the polarization anisotropic hologram 173. This is because the polarization anisotropic hologram 173 moves together with the objective lens 4. As a result, the diffracted light on the photodetector 72 does not move despite the movement of the objective lens 4. Therefore, diffracted light for detecting a wobble signal can be obtained from a fixed position on the far field pattern of the light beam, and a stable wobble signal without offset can be obtained.

【0079】(実施例2)図10を参照して、本発明の
他の光ヘッド装置を説明する。
(Embodiment 2) Another optical head device of the present invention will be described with reference to FIG.

【0080】本実施例の光検出器7は、図17及び図1
9の光検出器7と同様の構成を有している。偏光異方性
ホログラム174の偏光異方性ホログラムパターンは、
図18の偏光異方性ホログラム103のパターンと同様
の構成を有している。本実施例の構成は、これらの点を
除けば、図1の実施例の構成と同様である。
The photodetector 7 of this embodiment is similar to that shown in FIGS.
9 has the same structure as the photodetector 7 of FIG. The polarization anisotropic hologram pattern of the polarization anisotropic hologram 174 is
It has the same configuration as the pattern of the polarization anisotropic hologram 103 in FIG. Except for these points, the configuration of the present embodiment is similar to that of the embodiment of FIG.

【0081】本実施例では、光源2の片側にのみ光検出
器7を配置している。このため、光源2と光検出器7を
組み合わせたハイブリッド素子の製造が容易であり、製
造コストを低減できる。
In this embodiment, the photodetector 7 is arranged only on one side of the light source 2. Therefore, the hybrid element in which the light source 2 and the photodetector 7 are combined can be easily manufactured, and the manufacturing cost can be reduced.

【0082】(実施例3)図11を参照して、本発明の
他の光ヘッド装置を説明する。
(Embodiment 3) Another optical head device of the present invention will be described with reference to FIG.

【0083】前述の実施例は、何れも、いわゆる有限光
学系を採用している。本実施例は、図11に示すよう
に、コリメートレンズ1220を用いた無限光学系を採
用する。本実施例は、それ以外の点では、図1の実施例
と同様の構成を有している。
In each of the above-mentioned embodiments, a so-called finite optical system is adopted. In this embodiment, as shown in FIG. 11, an infinite optical system using a collimating lens 1220 is adopted. The present embodiment has the same configuration as the embodiment of FIG. 1 in other points.

【0084】本実施によれば、コリメートレンズ122
0を用いることにより、光路長を自由に設計できる。
According to the present embodiment, the collimating lens 122
By using 0, the optical path length can be freely designed.

【0085】(実施例4)図12を参照して、本発明の
他の光ヘッド装置を説明する。
(Embodiment 4) Another optical head device of the present invention will be described with reference to FIG.

【0086】光源(半導体レーザ)2から放射された光
ビーム3(レーザ光)は、コリメートレンズB(12
2)によって略平行光になる。その後、光ビーム3は、
ビームスプリッター36を透過し、更に、偏光異方性ホ
ログラム175と1/4波長板15と対物レンズ4に入
射した後、情報記録媒体5上に集光される。
The light beam 3 (laser light) emitted from the light source (semiconductor laser) 2 is collimated by the collimator lens B (12).
By 2), it becomes almost parallel light. After that, the light beam 3
After passing through the beam splitter 36 and further entering the polarization anisotropic hologram 175, the quarter wavelength plate 15 and the objective lens 4, the light is condensed on the information recording medium 5.

【0087】情報記録媒体5で反射した光ビ−ムと、偏
光異方性ホログラム175で回折した回折光(図では省
略している)は、ビームスプリッター36で反射された
後、コリメートレンズA(121)によって集光され、
光検出器7に入射する。光検出器7の出力を演算するこ
とによって、サーボ信号(フォーカスエラー信号とトラ
ッキングエラー信号)、及び情報信号を得ることができ
る。
The optical beam reflected by the information recording medium 5 and the diffracted light (not shown in the figure) diffracted by the polarization anisotropic hologram 175 are reflected by the beam splitter 36, and then collimated lens A ( 121)
It is incident on the photodetector 7. By calculating the output of the photodetector 7, the servo signal (focus error signal and tracking error signal) and the information signal can be obtained.

【0088】本実施例では、コリメートレンズB(12
2)の開口数(NA)を大きくすることによって、光ビ
ーム3のより多くの光量を対物レンズ4の有効開口内に
導くことができる。このため、光の利用効率をより高く
することができる。また、コリメートレンズA(12
1)の開口数(NA)を小さくし、対物レンズ4に対す
る縦倍率を大きくすることによって、フォーカスエラー
信号の感度を大きくすることができる。さらに、光源2
とコリメートレンズB(122)の間にくさび型プリズ
ムやアナモルフィックレンズなどのビーム整形手段を挿
入することが容易である。そのような手段の挿入によっ
て、情報記録媒体5上での集光スポットをより小さく集
光することができる。
In this embodiment, the collimating lens B (12
By increasing the numerical aperture (NA) of 2), a larger amount of light of the light beam 3 can be guided into the effective aperture of the objective lens 4. Therefore, the light utilization efficiency can be further increased. In addition, the collimator lens A (12
The sensitivity of the focus error signal can be increased by decreasing the numerical aperture (NA) of 1) and increasing the vertical magnification with respect to the objective lens 4. Furthermore, the light source 2
It is easy to insert a beam shaping unit such as a wedge prism or an anamorphic lens between the collimating lens B (122) and the collimating lens B (122). By inserting such a means, it is possible to focus the focused spot on the information recording medium 5 smaller.

【0089】またビームスプリッター36のかわりに、
偏光ビームスプリッターを用いることによって光の利用
効率を高くすれば、光源2への戻り光量を減らすことが
できる。そうすることにより、光源2として半導体レー
ザーを用いた場合でも、戻り光ノイズの発生を避けるこ
とができるという効果がより顕著になる。この点につい
て、本願発明者らは特開昭63−241735号公報に
て偏光異方性ホログラムを光路系に挿入し、これにより
戻り光ノイズは低減可能である事を指摘している。本願
発明によれば、偏光異方性ホログラムをレンズと光検出
器との中間点よりも対物レンズに近い部分に挿入するこ
とにより、製作・調整裕度をあげている、また、ホログ
ラムをレンズと一体化する事により、前述したように種
々の問題点を解決することができる。すなわち、偏光異
方性ホログラム175と1/4波長板15と対物レンズ
4とを、例えば保持部材13によって一定の相対位置を
保持して設ける構成にすることにより、トラッキング制
御のために対物レンズ4が移動しても偏光異方性ホログ
ラム175が一体になって動き、情報記録媒体5から反
射した光ビ−ムは偏光異方性ホログラム175上でほと
んど移動しない。従って、対物レンズ4の移動にもかか
わらず、光検出器75上の回折光も移動せず、光検出器
75から得られる信号は劣化しない。よって、フォーカ
スエラー信号を安定に得ることができるという効果があ
る。また、図6に示したように、回折領域153や15
4を偏光異方性ホログラムパターン150の中に設け
て、情報記録媒体5の上の集光スポットとトラック溝の
相対位置変化による偏光異方性ホログラム上での光量分
布変化をトラッキングエラー信号TEとして取り出し、
偏光異方性ホログラム175と1/4波長板15と対物
レンズ4を一定の相対位置を保持して設ける構成にする
ことにより、トラッキング制御のために対物レンズ4が
移動しても偏光異方性ホログラム175が一体になって
動き、情報記録媒体5から反射した光ビ−ムは偏光異方
性ホログラム175上でほとんど移動しないので、光ビ
ームのファーフィールドパターン上の一定の位置からト
ラッキングエラー信号検出用回折光を得ることができ、
オフセットがなく、かつ、安定なトラッキングエラー信
号を得ることができるという効果がある。
Further, instead of the beam splitter 36,
If the utilization efficiency of light is increased by using the polarization beam splitter, the amount of light returning to the light source 2 can be reduced. By doing so, even when a semiconductor laser is used as the light source 2, the effect of avoiding the generation of return light noise becomes more remarkable. With respect to this point, the inventors of the present application point out that, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-241735, a polarization anisotropic hologram is inserted in the optical path system, whereby returning light noise can be reduced. According to the present invention, the polarization anisotropic hologram is inserted in a portion closer to the objective lens than the intermediate point between the lens and the photodetector, thereby increasing manufacturing and adjustment margins. By integrating, various problems can be solved as described above. That is, the polarization anisotropic hologram 175, the quarter-wave plate 15, and the objective lens 4 are provided, for example, by holding the fixed relative positions by the holding member 13, so that the objective lens 4 can be controlled for tracking control. , The polarization anisotropic hologram 175 moves as a unit, and the optical beam reflected from the information recording medium 5 hardly moves on the polarization anisotropic hologram 175. Therefore, despite the movement of the objective lens 4, the diffracted light on the photodetector 75 also does not move, and the signal obtained from the photodetector 75 does not deteriorate. Therefore, there is an effect that the focus error signal can be stably obtained. In addition, as shown in FIG.
4 is provided in the polarization anisotropic hologram pattern 150, and the change in the light amount distribution on the polarization anisotropic hologram due to the change in the relative position between the focused spot on the information recording medium 5 and the track groove is used as the tracking error signal TE. take out,
The polarization anisotropy hologram 175, the quarter-wave plate 15 and the objective lens 4 are provided so as to maintain a fixed relative position, so that the polarization anisotropy is maintained even if the objective lens 4 moves for tracking control. Since the hologram 175 moves as a unit and the optical beam reflected from the information recording medium 5 hardly moves on the polarization anisotropic hologram 175, a tracking error signal is detected from a fixed position on the far field pattern of the light beam. Can obtain the diffracted light for
There is an effect that there is no offset and a stable tracking error signal can be obtained.

【0090】(実施例5)図13は、本発明による光ヘ
ッド装置を用いた光情報装置を示している。
(Embodiment 5) FIG. 13 shows an optical information device using the optical head device according to the present invention.

【0091】図13において、情報記録媒体(光ディス
ク)5は、情報記録媒体駆動機構405によって回転さ
れる。光ヘッド装置311は情報記録媒体5の所望の情
報の存在するトラックのところまで、光ヘッド装置駆動
装置312によって粗動される。前記光ヘッド装置31
2はまた情報記録媒体5との位置関係に対応してフォー
カスエラー信号やトラッキングエラー信号を電気回路4
03へ送る。前記電気回路403はこの信号に対応し
て、光ヘッド装置311へ、対物レンズを微動させるた
めの信号を送る。この信号によって、光ヘッド装置31
1は、情報記憶媒体5に対してフォーカスサーボと、ト
ラッキングサーボを行い、情報記録媒体5に対して、情
報の読みだし、または書き込みや消去を行う。
In FIG. 13, the information recording medium (optical disk) 5 is rotated by the information recording medium drive mechanism 405. The optical head device 311 is roughly moved by the optical head device driving device 312 to a track on the information recording medium 5 where desired information exists. The optical head device 31
Reference numeral 2 also indicates a focus error signal or a tracking error signal in correspondence with the positional relationship with the information recording medium 5.
Send to 03. In response to this signal, the electric circuit 403 sends a signal for finely moving the objective lens to the optical head device 311. By this signal, the optical head device 31
Reference numeral 1 performs focus servo and tracking servo on the information storage medium 5, and reads, writes, or erases information on the information recording medium 5.

【0092】本実施例の光情報装置は、光ヘッド装置3
11として本発明で上述したS/N比が非常によい情報
信号を得ることのできる光ヘッド装置を用いるので、情
報の再生を正確かつ、安定に実行することができるとい
う効果を有する。
The optical information device of this embodiment is the optical head device 3.
Since the optical head device capable of obtaining an information signal having a very good S / N ratio as described in the present invention is used as 11, there is an effect that information can be reproduced accurately and stably.

【0093】また、本発明の光ヘッド装置は小型かつ軽
量であるため、これを用いた本実施例の光情報装置も小
型かつ軽量で、アクセス時間も短い、という効果を有す
る。また、本発明の光ヘッド装置は非常に安定なサーボ
信号を検出できる。とくに、対物レンズの位置が正規の
位置とは異なる場合でもオフセットの生じない安定なサ
ーボ信号を得ることができるので、情報の再生を正確か
つ、安定に実行することができるという効果を有する。
Further, since the optical head device of the present invention is small and lightweight, the optical information device of the present embodiment using this is also small and lightweight, and has the effect of short access time. Further, the optical head device of the present invention can detect a very stable servo signal. In particular, even if the position of the objective lens is different from the normal position, a stable servo signal without offset can be obtained, and therefore, there is an effect that information can be reproduced accurately and stably.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上に述べたことから明らかなように、
本発明では以下のような効果が得られる。 (1)偏光異方性ホログラムと偏光状態を変える光学手
段(1/4波長板)とを組み合わせて用いるため、往路
においては不要な回折が起こらず、復路においてはサー
ボ信号等を得るための回折光を発生する。従って、不要
な回折光によるノイズがなく、非常にS/N比の高い信
号を得ることができる。 (2)偏光異方性ホログラムと偏光状態を変える光学手
段(1/4波長板)とを組み合わせて用いるため、往路
においては不要な回折が起こらず、復路においてはサー
ボ信号等を得るための回折光を発生する。従って、光の
利用効率が高くて信号振幅が大きいので、非常にS/N
比の高い信号を得ることができる。 (3)偏光異方性ホログラムのプロトン交換領域は拡散
工程によって作製するため、格子ピッチを10μm以下
にすることは困難であるが、本発明では偏光異方性ホロ
グラムを対物レンズの近傍すなわち光検出器から離れた
位置に配置するため、格子ピッチを10μm以上に設計
することができ、偏光異方性ホログラムを容易に作製で
き、また、高い消光比を容易に、かつ、安価に得ること
ができるという効果がある。 (4)高い消光比を得ることができるので、特に、光の
利用効率が高くて信号振幅が大きい上に、不要な回折光
によるノイズもなく、非常にS/N比の高い信号を得る
ことができるという効果がある。さらに、復路の1次の
回折効率を高くし、0次の回折効率(透過率)をほぼ0
にすることができるため、光源への戻り光量をほぼ0に
することができる。従って光源として半導体レーザーを
用いる場合、戻り光によるノイズの発生を回避すること
ができるという効果がある。 (5)偏光異方性ホログラムを対物レンズの近傍すなわ
ち光検出器から離れた位置に配置するため、有限光学系
においても偏光異方性ホログラムの有効径R1を大きく
できるので光ヘッド装置の組み立て時における偏光異方
性ホログラムの位置の許容誤差を緩和することができ光
ヘッド装置の組立コストを低減できるという効果があ
る。 (6)偏光異方性ホログラムと1/4波長板と対物レン
ズを、例えば保持手段によって一定の相対位置を保持し
て設ける構成にすることにより、トラッキング制御のた
めに対物レンズが移動しても偏光異方性ホログラムが一
体になって動き、情報記録媒体から反射した光ビ−ムは
偏光異方性ホログラム上でほとんど移動しない。従っ
て、対物レンズの移動にもかかわらず、光検出器上の回
折光も移動せず、光検出器から得られる信号は劣化しな
い。よって、フォーカスエラー信号を安定に得ることが
できるという効果がある。 (7)フォーカスサーボ信号の検出方式としてSSD法
を用いることにより組み立て許容誤差のさらに大きな光
ヘッド装置を構成できる。 (8)偏光異方性ホログラムと1/4波長板と対物レン
ズを、例えば保持手段によって一定の相対位置を保持し
て設ける構成にすることにより、トラッキング制御のた
めに対物レンズが移動しても偏光異方性ホログラムが一
体になって動き、情報記録媒体から反射した光ビ−ムは
偏光異方性ホログラム上でほとんど移動しない。従っ
て、光ビームのファーフィールドパターン上の一定の位
置からトラッキングエラー信号(またはウォブル信号)
検出用回折光を得ることができ、オフセットがなく、か
つ、安定なトラッキングエラー信号やウォブル信号を得
ることができるという効果がある。
As is clear from the above description,
According to the present invention, the following effects can be obtained. (1) Since the polarization anisotropic hologram and the optical means (1/4 wavelength plate) for changing the polarization state are used in combination, unnecessary diffraction does not occur in the forward path, and diffraction for obtaining a servo signal or the like in the return path. Emits light. Therefore, there is no noise due to unnecessary diffracted light, and a signal with a very high S / N ratio can be obtained. (2) Since the polarization anisotropic hologram and the optical means (1/4 wavelength plate) for changing the polarization state are used in combination, unnecessary diffraction does not occur in the outward path, and diffraction for obtaining a servo signal or the like in the return path. Emits light. Therefore, since the light utilization efficiency is high and the signal amplitude is large, the S / N ratio is very high.
A signal with a high ratio can be obtained. (3) Since the proton exchange region of the polarization anisotropic hologram is produced by the diffusion process, it is difficult to set the grating pitch to 10 μm or less. However, in the present invention, the polarization anisotropic hologram is provided in the vicinity of the objective lens, that is, to detect light. Since it is arranged at a position away from the vessel, the grating pitch can be designed to be 10 μm or more, a polarization anisotropic hologram can be easily produced, and a high extinction ratio can be obtained easily and at low cost. There is an effect. (4) Since it is possible to obtain a high extinction ratio, it is possible to obtain a signal with a very high S / N ratio, in particular, in addition to high light utilization efficiency and a large signal amplitude, and noise due to unnecessary diffracted light. There is an effect that can be. Furthermore, the 1st-order diffraction efficiency in the return path is increased, and the 0th-order diffraction efficiency (transmittance) is almost zero.
Therefore, the amount of light returned to the light source can be made almost zero. Therefore, when a semiconductor laser is used as the light source, it is possible to avoid the generation of noise due to the returning light. (5) Since the polarization anisotropic hologram is arranged near the objective lens, that is, at a position away from the photodetector, the effective diameter R1 of the polarization anisotropic hologram can be increased even in a finite optical system. There is an effect that the tolerance of the position of the polarization anisotropic hologram can be eased and the assembling cost of the optical head device can be reduced. (6) Even if the objective lens moves for tracking control, the polarization anisotropic hologram, the quarter-wave plate, and the objective lens are provided so as to be held at a fixed relative position by, for example, holding means. The polarization anisotropic hologram moves integrally, and the optical beam reflected from the information recording medium hardly moves on the polarization anisotropic hologram. Therefore, despite the movement of the objective lens, the diffracted light on the photodetector does not move, and the signal obtained from the photodetector does not deteriorate. Therefore, there is an effect that the focus error signal can be stably obtained. (7) By using the SSD method as the detection method of the focus servo signal, an optical head device having a larger assembly tolerance can be configured. (8) Even if the objective lens moves for tracking control, the polarization anisotropic hologram, the quarter-wave plate, and the objective lens are provided so as to hold a certain relative position by, for example, holding means. The polarization anisotropic hologram moves integrally, and the optical beam reflected from the information recording medium hardly moves on the polarization anisotropic hologram. Therefore, the tracking error signal (or wobble signal) starts from a certain position on the far field pattern of the light beam.
There is an effect that the diffracted light for detection can be obtained, there is no offset, and a stable tracking error signal or wobble signal can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による光ヘッド装置の概略断面図FIG. 1 is a schematic sectional view of an optical head device according to the present invention.

【図2】本発明の実施例に使用される偏光異方性ホログ
ラムの一部断面斜視図
FIG. 2 is a partial sectional perspective view of a polarization anisotropic hologram used in an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例に使用される光検出器と光源の
ハイブリッド素子の斜視図
FIG. 3 is a perspective view of a hybrid element of a photodetector and a light source used in an embodiment of the present invention.

【図4】(a)は、本発明の実施例に使用される偏光異
方性ホログラムのホログラムパターンを表す平面であ
り、(b)は、回折光の焦点位置を記す模式図
FIG. 4A is a plane showing a hologram pattern of a polarization anisotropic hologram used in an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a schematic diagram showing a focal position of diffracted light.

【図5】(a)、(b)及び(c)は、何れも光検出器
上での回折光の様子を表す平面図
5 (a), (b) and (c) are plan views showing the state of diffracted light on a photodetector.

【図6】トラッキングエラー信号の検出方法を示す概略
斜視図
FIG. 6 is a schematic perspective view showing a method for detecting a tracking error signal.

【図7】本発明による他の実施例における光検出器上で
の回折光の様子を表す平面図
FIG. 7 is a plan view showing a state of diffracted light on a photodetector in another embodiment according to the present invention.

【図8】図3のA−B線の断面図8 is a cross-sectional view taken along the line AB of FIG.

【図9】ウォブルピットを形成した情報記録媒体の模式
平面図
FIG. 9 is a schematic plan view of an information recording medium having wobble pits formed thereon.

【図10】本発明による他の光ヘッド装置の概略断面図FIG. 10 is a schematic sectional view of another optical head device according to the present invention.

【図11】本発明のによる更に他の光ヘッド装置の概略
断面図
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of still another optical head device according to the present invention.

【図12】本発明の第7の実施例の光ヘッド装置の概略
断面図
FIG. 12 is a schematic sectional view of an optical head device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図13】本発明による光情報装置の概略断面図FIG. 13 is a schematic sectional view of an optical information device according to the present invention.

【図14】従来の光ヘッド装置の概略断面図FIG. 14 is a schematic sectional view of a conventional optical head device.

【図15】従来の他の光ヘッド装置の概略断面図FIG. 15 is a schematic sectional view of another conventional optical head device.

【図16】ブレ−ズ化ホログラムの製造工程の一例を示
す概略説明図
FIG. 16 is a schematic explanatory view showing an example of a manufacturing process of a blazed hologram.

【図17】従来の光ヘッド装置における光検出器上での
回折光の様子を表す平面図
FIG. 17 is a plan view showing a state of diffracted light on a photodetector in a conventional optical head device.

【図18】従来の光ヘッド装置におけるホログラムパタ
ーンを表す平面
FIG. 18 is a plane showing a hologram pattern in a conventional optical head device.

【図19】従来の光ヘッド装置の要部の概略斜視図FIG. 19 is a schematic perspective view of a main part of a conventional optical head device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 光源 3 光ビーム 4 対物レンズ 5 情報記録媒体 6 復路の+1次回折光 61 往路の0次回折光 67 復路の−1次回折光 7、74a、b 光検出器 71 6分割光検出器 72 トラッキングエラー信号検出用光検出器 13 保持手段 14 全光学系の保持手段 15 1/4波長板 110 駆動手段 173 偏光異方性ホログラム 2 light source 3 light beam 4 objective lens 5 information recording medium 6 return path + 1st order diffracted light 61 forward path 0th order diffracted light 67 return path −1st order diffracted light 7, 74a, b photodetector 71 6-division photodetector 72 tracking error signal detection Photodetector 13 Holding means 14 Holding means for all optical system 15 Quarter wave plate 110 Driving means 173 Polarization anisotropic hologram

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 博昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 加藤 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 細美 哲雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hiroaki Yamamoto 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Makoto Kato, 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. ( 72) Inventor Tetsuo Hosomi 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光ビームを放射する光源と、 該光ビームを情報記録媒体上に収束する対物レンズと、 該情報記録媒体で反射された該光ビームを受け取り、該
光ビームの回折光を形成するホログラムであって、第1
の偏光状態にある光ビームに比較して、該第1の偏光状
態とは異なる第2の偏光状態にある光をより強く回折す
る偏光異方性を有しているホログラムと、 該回折光の一部を受け取り、該回折光の該一部の強度に
応じて光電流を出力する複数の光検出部を含む光検出器
と、 を備えた光ヘッド装置であって、 該装置は、 該情報記録媒体とホログラムとの間に配置された光学手
段であって、該情報記録媒体で反射された該光ビームの
偏光状態を、該第2の偏光状態にする光学手段を更に備
えており、 該ホログラムは、該ホログラムと該対物レンズとの間の
距離が該ホログラムと該光検出器との間の距離よりも短
くなるように配置されている光ヘッド装置。
1. A light source for emitting a light beam, an objective lens for converging the light beam on an information recording medium, a light beam reflected by the information recording medium, and diffracted light of the light beam. The first hologram
A hologram having polarization anisotropy that more strongly diffracts light in a second polarization state different from the first polarization state as compared with a light beam in a polarization state of And a photodetector including a plurality of photodetectors for receiving a part of the diffracted light and outputting a photocurrent in accordance with the intensity of the part of the diffracted light. The optical recording medium further comprises optical means arranged between the recording medium and the hologram for changing the polarization state of the light beam reflected by the information recording medium to the second polarization state, An optical head device in which a hologram is arranged such that a distance between the hologram and the objective lens is shorter than a distance between the hologram and the photodetector.
【請求項2】前記ホログラムと前記対物レンズとの相対
位置関係が固定されている請求項1に記載の光ヘッド装
置。
2. The optical head device according to claim 1, wherein the relative positional relationship between the hologram and the objective lens is fixed.
【請求項3】前記第1の偏光状態は、偏光方向が第1の
方向に平行な直線偏光状態であり、 前記第2の偏光状態は、偏光方向が該第1の方向に垂直
な直線偏光状態である、請求項1または2に記載の光ヘ
ッド装置。
3. The first polarization state is a linear polarization state in which the polarization direction is parallel to the first direction, and the second polarization state is a linear polarization state in which the polarization direction is perpendicular to the first direction. The optical head device according to claim 1, which is in a state.
【請求項4】前記光学素子は、前記第1の偏光状態を回
転偏光状態に変換し、かつ、該回転偏光状態を前記第2
の偏光状態に変換する、1/4波長板である請求項3に
記載の光ヘッド装置。
4. The optical element converts the first polarization state into a rotational polarization state and converts the rotational polarization state into the second polarization state.
The optical head device according to claim 3, wherein the optical head device is a quarter-wave plate that converts the polarized state of the light.
【請求項5】前記光源は、前記第1の偏光状態にある光
を放射する請求項3または4に記載の光ヘッド装置。
5. The optical head device according to claim 3, wherein the light source emits light in the first polarization state.
【請求項6】前記光源から放射された光を前記第1の偏
光状態にする他の光学手段を更に備えた請求項1から5
の何れかに記載の光ヘッド装置。
6. The optical system according to any one of claims 1 to 5, further comprising another optical means for changing the light emitted from the light source to the first polarization state.
The optical head device according to any one of 1.
【請求項7】前記光源は、半導体レーザである請求項3
に記載の光ヘッド装置。
7. The light source is a semiconductor laser.
The optical head device described in 1.
【請求項8】前記ホログラムは、ニオブ酸リチウム基板
と、該基板の表面に周期的に形成されたプロトン交換層
と、該プロトン交換層の上部に形成された溝とを有する
請求項1から7の何れかに記載の光ヘッド装置。
8. The hologram has a lithium niobate substrate, a proton exchange layer periodically formed on the surface of the substrate, and a groove formed on the proton exchange layer. The optical head device according to any one of 1.
【請求項9】前記ホログラム、前記対物レンズ、及び前
記光学素子との相対位置関係が固定されている請求項1
から8の何れかに記載の光ヘッド装置。
9. The relative positional relationship between the hologram, the objective lens, and the optical element is fixed.
9. The optical head device according to any one of 1 to 8.
【請求項10】前記ホログラムが形成する前記回折光
は、前記光検出器の検出面の前側に焦点をもつ球面波
と、該検出面の後ろ側に焦点をもつ球面波とを含む請求
項1から9の何れかに記載の光ヘッド装置。
10. The diffracted light formed by the hologram includes a spherical wave having a focus on the front side of the detection surface of the photodetector and a spherical wave having a focus on the rear side of the detection surface. 9. The optical head device according to any one of 9 to 9.
【請求項11】前記ホログラムのホログラム面は、分割
された領域H1及び領域H2を含んでおり、 前記複数の光検出部は、前記検出面上に設けられた光検
出器領域P1及び光検出器領域P2を含んでおり、 該光検出器領域P1は、該ホログラムの該分割領域H1
により回折された回折光を受け取り、該回折光の強度に
応じて出力信号E1を出力し、 該光検出器領域P2は、該ホログラムの該分割領域H2
により回折された回折光を受け取り、該回折光の強度に
応じて出力信号E2を出力し、 該出力信号E1と該出力信号E2に基づいて、トラッキ
ングエラー信号を得る請求項1から10の何れかに記載
の光ヘッド装置。
11. A hologram surface of the hologram includes an area H1 and an area H2 which are divided, and the plurality of photodetector sections include a photodetector area P1 and a photodetector provided on the detection surface. The region P2 is included, and the photodetector region P1 is the divided region H1 of the hologram.
Receives the diffracted light diffracted by and outputs an output signal E1 according to the intensity of the diffracted light.
The tracking error signal is obtained based on the output signal E1 and the output signal E2, by receiving the diffracted light diffracted by the device, outputting an output signal E2 according to the intensity of the diffracted light. The optical head device described in 1.
【請求項12】前記ホログラムのホログラム面は、分割
された領域H1及び領域H2を含んでおり、 前記複数の光検出部は、前記検出面上に設けられた光検
出器領域P1及び光検出器領域P2を含んでおり、 該光検出器領域P1は、該ホログラムの該分割領域H1
により回折された回折光を受け取り、該回折光の強度に
応じて出力信号E1を出力し、 該光検出器領域P2は、該ホログラムの該分割領域H2
により回折された回折光を受け取り、該回折光の強度に
応じて出力信号E2を出力し、 該出力信号E1と該出力信号E2に基づいて、前記情報
記録媒体のトラック中心に対するピット位置のずれ量を
示す信号を得る請求項1から10の何れかに記載の光ヘ
ッド装置。
12. The hologram surface of the hologram includes an area H1 and an area H2 that are divided, and the plurality of photodetector sections include a photodetector area P1 and a photodetector provided on the detection surface. The region P2 is included, and the photodetector region P1 is the divided region H1 of the hologram.
Receives the diffracted light diffracted by, and outputs an output signal E1 according to the intensity of the diffracted light, and the photodetector region P2 is the divided region H2 of the hologram.
Receives the diffracted light diffracted by and outputs an output signal E2 in accordance with the intensity of the diffracted light, and based on the output signal E1 and the output signal E2, the shift amount of the pit position with respect to the track center of the information recording medium. 11. The optical head device according to claim 1, which obtains a signal indicating
【請求項13】更に、前記複数の光検出部を一体的に支
持する基板を備えており、 該基板は、底面と側壁傾斜面とを有する凹部を有してお
り、 該凹部の該底面には該光源が設けられ、 該凹部の該側壁傾斜面には該光源から放射された光ビー
ムを該基板の表面に垂直な方向に反射するミラーが設け
られている請求項1から12の何れかに記載の光ヘッド
装置。
13. The apparatus further comprises a substrate that integrally supports the plurality of photodetection units, the substrate having a recessed portion having a bottom surface and a sidewall inclined surface, and the bottom surface of the recessed portion. 13. The light source is provided, and a mirror for reflecting a light beam emitted from the light source in a direction perpendicular to the surface of the substrate is provided on the side wall inclined surface of the recess. The optical head device described in 1.
【請求項14】前記ホログラム面の前記分割領域H1及
び前記分割領域H2は、その間にある対象軸に関して対
称であり、 該対称軸と、前記光源から前記ミラーへ向かう前記光ビ
ームの方向とは、ともに、前記情報記録媒体のトラック
方向に一致している請求項13に記載の光ヘッド装置。
14. The divided area H1 and the divided area H2 of the hologram surface are symmetrical with respect to an axis of interest therebetween, and the axis of symmetry and the direction of the light beam from the light source to the mirror are The optical head device according to claim 13, wherein both are aligned with the track direction of the information recording medium.
【請求項15】 該装置は、前記第1の偏光状態にある
光を透過し、前記第2の偏光状態にある光を反射するビ
ームスプリッタを、前記光源と前記ホログラムとの間に
備えており、 前記情報記憶媒体で反射された前記光ビームの一部は、
該ホログラムにより回折された後、該ビームスプリッタ
を介して、前記光検出器に導かれる請求項1から14の
何れかに記載の光ヘッド装置。
15. The apparatus comprises a beam splitter between the light source and the hologram, the beam splitter transmitting the light in the first polarization state and reflecting the light in the second polarization state. A part of the light beam reflected by the information storage medium is
The optical head device according to claim 1, wherein the optical head device is guided to the photodetector via the beam splitter after being diffracted by the hologram.
【請求項16】情報記憶媒体を駆動する記憶媒体駆動手
段と、光ヘッド装置と、該情報記憶媒体と該光ヘッド装
置との位置関係を調整する光ヘッド駆動手段と、を備え
た光情報装置であって、 該光ヘッド装置が、 光ビームを放射する光源と、 該光ビームを情報記録媒体上に収束する対物レンズと、 該情報記録媒体で反射された該光ビームを受け取り、該
光ビームの回折光を形成するホログラムであって、第1
の偏光状態にある光ビームに比較して、該第1の偏光状
態とは異なる第2の偏光状態にある光をより強く回折す
る偏光異方性を有しているホログラムと、 該回折光の一部を受け取り、該回折光の該一部の強度に
応じて光電流を出力する複数の光検出部を含む光検出器
と、 該情報記録媒体と該ホログラムとの間に配置された光学
手段であって、該情報記録媒体で反射された該光ビーム
の偏光状態を、該第2の偏光状態にする光学手段とを備
えており、 該ホログラムは、該ホログラムと該対物レンズとの間の
距離が該ホログラムと該光検出器との間の距離よりも短
くなるように配置され、該ホログラムと該対物レンズと
相対位置関係が一定に固定されている、光情報装置。
16. An optical information apparatus comprising: a storage medium drive means for driving an information storage medium; an optical head device; and an optical head drive means for adjusting the positional relationship between the information storage medium and the optical head device. Where the optical head device receives a light source that emits a light beam, an objective lens that converges the light beam on an information recording medium, the light beam reflected by the information recording medium, and the light beam A hologram for forming diffracted light of
A hologram having polarization anisotropy that more strongly diffracts light in a second polarization state different from the first polarization state as compared with a light beam in a polarization state of A photodetector including a plurality of photodetectors for receiving a part of the diffracted light and outputting a photocurrent according to the intensity of the part of the diffracted light; and an optical means arranged between the information recording medium and the hologram. And optical means for changing the polarization state of the light beam reflected by the information recording medium to the second polarization state, wherein the hologram is between the hologram and the objective lens. An optical information device, which is arranged such that a distance is shorter than a distance between the hologram and the photodetector, and a relative positional relationship between the hologram and the objective lens is fixed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09259465A (en) * 1996-03-22 1997-10-03 Lg Electron Inc Light output detecting device
KR100501785B1 (en) * 1995-10-17 2005-10-05 탈레스 Light emitter-receiver and optical reading
US7428194B2 (en) 2003-11-13 2008-09-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Integrated optical pickup and optical recording and/or reproducing apparatus using the same

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