JPH0823603B2 - 光回折格子素子並びに光ピックアップ装置および光走査装置 - Google Patents
光回折格子素子並びに光ピックアップ装置および光走査装置Info
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- JPH0823603B2 JPH0823603B2 JP1085510A JP8551089A JPH0823603B2 JP H0823603 B2 JPH0823603 B2 JP H0823603B2 JP 1085510 A JP1085510 A JP 1085510A JP 8551089 A JP8551089 A JP 8551089A JP H0823603 B2 JPH0823603 B2 JP H0823603B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンパクトディスクプレーヤおよびビデオ
ディスクプレーヤ等の光記録再生装置に好適な光ピック
アップ装置、並びに光カード記録再生装置およびレーザ
ビームプリンタ等に好適な光直線走査装置、並びにこれ
ら両装置に供される光回折格子素子に関するものであ
る。
ディスクプレーヤ等の光記録再生装置に好適な光ピック
アップ装置、並びに光カード記録再生装置およびレーザ
ビームプリンタ等に好適な光直線走査装置、並びにこれ
ら両装置に供される光回折格子素子に関するものであ
る。
〔従来の技術〕 従来、第８図に示すように、光回折格子素子22を使用
する例えば光ピックアップ装置では、半導体レーザ21か
らの出射光は、光回折格子素子22、コリメートレンズ23
および対物レンズ24を介して記録担体25上に集光され
る。記録担体25からの反射光は、対物レンズ24およびコ
リメートレンズ23介し、光回折格子素子22にて回折さ
れ、第９図に示すように、例えば４分割された受光素子
26における受光部26a・26bの境界線上の点と、受光部26
a・26bの境界線上の点との２点に集光スポットS21・S22
として集光される。そして、受光素子26における受光部
26a〜26dの出力信号Sa〜Sdから、RES＝（Sa＋Sb）−（S
c＋Sd）の演算式により得られたラジアル誤差信号RESに
基づき、半導体レーザ21の発したレーザ光が記録担体25
の情報記録トラックに集光されるように、対物レンズ24
が駆動される。
する例えば光ピックアップ装置では、半導体レーザ21か
らの出射光は、光回折格子素子22、コリメートレンズ23
および対物レンズ24を介して記録担体25上に集光され
る。記録担体25からの反射光は、対物レンズ24およびコ
リメートレンズ23介し、光回折格子素子22にて回折さ
れ、第９図に示すように、例えば４分割された受光素子
26における受光部26a・26bの境界線上の点と、受光部26
a・26bの境界線上の点との２点に集光スポットS21・S22
として集光される。そして、受光素子26における受光部
26a〜26dの出力信号Sa〜Sdから、RES＝（Sa＋Sb）−（S
c＋Sd）の演算式により得られたラジアル誤差信号RESに
基づき、半導体レーザ21の発したレーザ光が記録担体25
の情報記録トラックに集光されるように、対物レンズ24
が駆動される。
上記の光回折格子素子22は、第10図（ａ）に示すよう
に、格子ピッチの異なる２個の領域22a・22bを有し、こ
れら領域22a・22bの格子ピッチd21・d22は、領域22a・22
bへ入射した記録担体25からの反射光が、上述のよう
に、受光素子26における境界線上の２点に集光するよう
な周期の格子として形成されている。
に、格子ピッチの異なる２個の領域22a・22bを有し、こ
れら領域22a・22bの格子ピッチd21・d22は、領域22a・22
bへ入射した記録担体25からの反射光が、上述のよう
に、受光素子26における境界線上の２点に集光するよう
な周期の格子として形成されている。
光回折格子素子22の断面形状は、光利用効率の高い鋸
歯形のブレーズ形状が有効であるとされており、このブ
レーズ形状に加工する方法としてよく知られているのが
イオンエッチング法である。この方法は、例えばブレー
ズ加工が施される基材として、GaAsあるいはPMMA等、フ
ォトレジストよりエッチング速度の速い材料を使用す
る。そして、この基材の上にフォトレジストを塗布し、
ホログラフィックな方法によりグレーティングを作製
し、このグレーティングを基材エッチマスクとする。基
材をエッチングする際には、第11図（ａ）に示すよう
に、グレーティングの溝方向に対し、基材28へ斜め方向
から一定の入射角で光ビームを照射する。これにより、
同図（ｂ）に示すように、基材28上のフォトレジスト27
がピンニングとして働き、そこを頂点として基材28が加
工され、最終的に形成されるブレーズの断面形状は、同
図（ｃ）に示すように、光ビームの入射角に対して一定
の関係を有するブレーズ角θの面と、この面に垂直な面
とに加工される。
歯形のブレーズ形状が有効であるとされており、このブ
レーズ形状に加工する方法としてよく知られているのが
イオンエッチング法である。この方法は、例えばブレー
ズ加工が施される基材として、GaAsあるいはPMMA等、フ
ォトレジストよりエッチング速度の速い材料を使用す
る。そして、この基材の上にフォトレジストを塗布し、
ホログラフィックな方法によりグレーティングを作製
し、このグレーティングを基材エッチマスクとする。基
材をエッチングする際には、第11図（ａ）に示すよう
に、グレーティングの溝方向に対し、基材28へ斜め方向
から一定の入射角で光ビームを照射する。これにより、
同図（ｂ）に示すように、基材28上のフォトレジスト27
がピンニングとして働き、そこを頂点として基材28が加
工され、最終的に形成されるブレーズの断面形状は、同
図（ｃ）に示すように、光ビームの入射角に対して一定
の関係を有するブレーズ角θの面と、この面に垂直な面
とに加工される。
ところが、上記のように、２個の領域22a・22bを有
し、入射光を２つの異なる方向へ回折させるように各領
域22a・22b間で格子ピッチが異なる光回折格子素子22、
あるいは３個以上の各々格子間ピッチが異なる領域を有
する光回折格子素子では、イオンエッチング法にてブレ
ーズ形状を形成する際、製作の容易性、量産性およびコ
ストの面から、数種類の格子ピッチのブレーズ形状を同
時に形成することが多い。このとき、例えば第10図
（ａ）に示す光回折格子素子22の領域22a・22bでは、そ
れぞれ同図（ｂ）（ｃ）に示すように、ブレーズ形状の
谷部Ｌの深さｔと同じとし、谷部Ｌと山部の頂部Ｍとの
幅を変えることにより、あるいは同図（ｄ）（ｅ）に示
すように、谷部Ｌの深さｔを変えて相似形に形成するこ
とにより格子ピッチを異ならせている。その結果、光回
折格子素子22の異なる領域22a・22b間では、光の利用効
率が異なることになり、受光素子26上に集光される２個
の集光スポットS21・S22間に光量差が生じる。従って、
対物レンズ24の焦点位置が記録担体25上の情報記録トラ
ック位置にある場合であっても、ラジアル誤差信号RES
は零にならず、オフセットが生じるという問題点を有し
ている。
し、入射光を２つの異なる方向へ回折させるように各領
域22a・22b間で格子ピッチが異なる光回折格子素子22、
あるいは３個以上の各々格子間ピッチが異なる領域を有
する光回折格子素子では、イオンエッチング法にてブレ
ーズ形状を形成する際、製作の容易性、量産性およびコ
ストの面から、数種類の格子ピッチのブレーズ形状を同
時に形成することが多い。このとき、例えば第10図
（ａ）に示す光回折格子素子22の領域22a・22bでは、そ
れぞれ同図（ｂ）（ｃ）に示すように、ブレーズ形状の
谷部Ｌの深さｔと同じとし、谷部Ｌと山部の頂部Ｍとの
幅を変えることにより、あるいは同図（ｄ）（ｅ）に示
すように、谷部Ｌの深さｔを変えて相似形に形成するこ
とにより格子ピッチを異ならせている。その結果、光回
折格子素子22の異なる領域22a・22b間では、光の利用効
率が異なることになり、受光素子26上に集光される２個
の集光スポットS21・S22間に光量差が生じる。従って、
対物レンズ24の焦点位置が記録担体25上の情報記録トラ
ック位置にある場合であっても、ラジアル誤差信号RES
は零にならず、オフセットが生じるという問題点を有し
ている。
また、レーザ光を発する光源と光回折格子素子とが相
対移動可能に設けられ、光源の発したレーザ光を光回折
格子素子により所定の直線方向へ回折方向を変化させて
回折させ、走査を行う光走査装置が知られているが、こ
のような光走査装置においても、光回折格子素子の各部
において光の利用効率に差があり、均一な光量による走
査を行うことができないという問題点を有している。
対移動可能に設けられ、光源の発したレーザ光を光回折
格子素子により所定の直線方向へ回折方向を変化させて
回折させ、走査を行う光走査装置が知られているが、こ
のような光走査装置においても、光回折格子素子の各部
において光の利用効率に差があり、均一な光量による走
査を行うことができないという問題点を有している。
請求項第１項記載の光回折格子素子は、上記の課題を
解決するために、山部と谷部とが交互に連続するブレー
ズ形状により回析格子が形成され、この回析格子のピッ
チが異なることにより入射光が２以上の異なる方向へ回
析される光回折格子素子において、上記のブレーズ形状
は、各谷部の深さ、谷部の幅およびブレーズ角が同一に
設定され、かつ格子ピッチに応じて山部の頂部の幅が設
定されていることを特徴としている。
解決するために、山部と谷部とが交互に連続するブレー
ズ形状により回析格子が形成され、この回析格子のピッ
チが異なることにより入射光が２以上の異なる方向へ回
析される光回折格子素子において、上記のブレーズ形状
は、各谷部の深さ、谷部の幅およびブレーズ角が同一に
設定され、かつ格子ピッチに応じて山部の頂部の幅が設
定されていることを特徴としている。
請求項第２項記載の光ピックアップ装置は、上記の課
題を解決するために、光ビームを発する光源と、この光
源の発した光ビームを記録担体上に集光させる光学系
と、上記の光源と記録担体との間に配され、記録担体か
らの反射光を受光素子に導く請求項第１項記載の光回折
格子素子とを備えていることを特徴としている。
題を解決するために、光ビームを発する光源と、この光
源の発した光ビームを記録担体上に集光させる光学系
と、上記の光源と記録担体との間に配され、記録担体か
らの反射光を受光素子に導く請求項第１項記載の光回折
格子素子とを備えていることを特徴としている。
請求項第３項記載の光走査装置は、上記の課題を解決
するために、光ビームを発する光源と請求項第１項記載
の光回折格子素子とが相対移動可能に設けられ、この光
回折格子素子は、光源との相対移動時に光源から入射し
た光ビームの回析方向を所定の直接方向へ変化させるよ
うに形成されていることを特徴としている。
するために、光ビームを発する光源と請求項第１項記載
の光回折格子素子とが相対移動可能に設けられ、この光
回折格子素子は、光源との相対移動時に光源から入射し
た光ビームの回析方向を所定の直接方向へ変化させるよ
うに形成されていることを特徴としている。
請求項第１項記載の光回折格子素子の構成によれば、
ブレーズ形状における各谷部の深さ、谷部の幅およびブ
レーズ角が同一に設定され、かつ格子ピッチに応じて山
部の頂部の幅が設定されているので、格子ピッチの異な
る部位間で光の利用効率を均一にすることができる。こ
れにより、本光回折格子素子を介して得られる各回折光
の光量はほぼ均一となる。
ブレーズ形状における各谷部の深さ、谷部の幅およびブ
レーズ角が同一に設定され、かつ格子ピッチに応じて山
部の頂部の幅が設定されているので、格子ピッチの異な
る部位間で光の利用効率を均一にすることができる。こ
れにより、本光回折格子素子を介して得られる各回折光
の光量はほぼ均一となる。
請求項第２項記載の光ピックアップ装置の構成によれ
ば、光源の発した光ビームは光学系に導かれて記録担体
上に集光され、その反射光は前記の光回折格子素子によ
り受光素子に導かれる。ここで、光回折格子素子は、前
述のように、格子ピッチの異なる部位間で光の利用効率
が均一になっているので、光回折格子素子の回折光によ
って受光素子上に形成される複数の集光スポットの光量
は等しくなる。これにより、受光素子の出力信号から得
られるラジアル誤差信号RESには、集光スポットの光量
差によるオフセット要因が存在せず、正確なトラッキン
グ制御を行うことができる。
ば、光源の発した光ビームは光学系に導かれて記録担体
上に集光され、その反射光は前記の光回折格子素子によ
り受光素子に導かれる。ここで、光回折格子素子は、前
述のように、格子ピッチの異なる部位間で光の利用効率
が均一になっているので、光回折格子素子の回折光によ
って受光素子上に形成される複数の集光スポットの光量
は等しくなる。これにより、受光素子の出力信号から得
られるラジアル誤差信号RESには、集光スポットの光量
差によるオフセット要因が存在せず、正確なトラッキン
グ制御を行うことができる。
請求項第３項記載の光走査装置の構成によれば、光源
の発した光ビームは、この光源と相対移動する前記の光
回折格子素子により回折される。この光ビームの回折方
向は所定の直線方向へ変化し、これにより、例えば記録
担体に対して光ビームによる直線的な走査が行われる。
このとき、光回折格子素子は、前述のように、格子ピッ
チの異なる部位間で光の利用効率が均一になっているの
で、光回折格子素子の各部から得られる回折光の光量は
ほぼ均一となる。従って、走査範囲にわたって均一な光
量の光ビームを供給することができ、例えば記録担体に
対する正確な書込み、あるいは読み出し動作を行うこと
ができる。
の発した光ビームは、この光源と相対移動する前記の光
回折格子素子により回折される。この光ビームの回折方
向は所定の直線方向へ変化し、これにより、例えば記録
担体に対して光ビームによる直線的な走査が行われる。
このとき、光回折格子素子は、前述のように、格子ピッ
チの異なる部位間で光の利用効率が均一になっているの
で、光回折格子素子の各部から得られる回折光の光量は
ほぼ均一となる。従って、走査範囲にわたって均一な光
量の光ビームを供給することができ、例えば記録担体に
対する正確な書込み、あるいは読み出し動作を行うこと
ができる。
〔実施例１〕 本発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づいて以
下に説明する。
下に説明する。
光ピックアップ装置は、第２図に示すように、レーザ
光を発する半導体レーザ１と、この半導体レーザ１の発
したレーザ光を平行光にするコリメートレンズ３と、コ
リメートレンズ３を介して入射した光を記録担体５上に
集光させる対物レンズ４と、対物レンズ４およびコリメ
ートレンズ３を介して入射した記録担体５からの反射光
を回折させて受光素子６上に集光させる光回折格子素子
２と、入射した光を電気信号に変換する受光素子６とを
備えている。
光を発する半導体レーザ１と、この半導体レーザ１の発
したレーザ光を平行光にするコリメートレンズ３と、コ
リメートレンズ３を介して入射した光を記録担体５上に
集光させる対物レンズ４と、対物レンズ４およびコリメ
ートレンズ３を介して入射した記録担体５からの反射光
を回折させて受光素子６上に集光させる光回折格子素子
２と、入射した光を電気信号に変換する受光素子６とを
備えている。
上記の受光素子６は、第３図に示すように、十字形に
境界線を挟んで４個の受光部6a・6b・6c・6dを有してい
る。これら受光部6a・6b・6c・6dの出力信号をそれぞれ
Sa・Sb・Sc・Sdとすると、ラジアル誤差信号RESは、RES
＝（Sa＋Sb）−（Sc＋Sd）の演算式によって得られ、同
信号に基づき、半導体レーザ１の発したレーザ光が記録
担体５の情報記録トラックに集光されるように、対物レ
ンズ４が駆動される構成となっている。
境界線を挟んで４個の受光部6a・6b・6c・6dを有してい
る。これら受光部6a・6b・6c・6dの出力信号をそれぞれ
Sa・Sb・Sc・Sdとすると、ラジアル誤差信号RESは、RES
＝（Sa＋Sb）−（Sc＋Sd）の演算式によって得られ、同
信号に基づき、半導体レーザ１の発したレーザ光が記録
担体５の情報記録トラックに集光されるように、対物レ
ンズ４が駆動される構成となっている。
上記の光回折格子素子２は、第１図（ａ）に示すよう
に、格子ピッチの異なる２個の領域2a・2bを有してい
る。これら領域2a・2bの格子ピッチd1・d2は、領域2a・2
bへ入射した記録担体５からの反射光を、それぞれ、受
光素子６の受光部6a・6bの境界線上の点と、受光部6c・
6dの境界線上の点との２点に、回折させて集光させるよ
うに形成されている。
に、格子ピッチの異なる２個の領域2a・2bを有してい
る。これら領域2a・2bの格子ピッチd1・d2は、領域2a・2
bへ入射した記録担体５からの反射光を、それぞれ、受
光素子６の受光部6a・6bの境界線上の点と、受光部6c・
6dの境界線上の点との２点に、回折させて集光させるよ
うに形成されている。
光回折格子素子２における領域2a・2bの断面形状は、
それぞれ第１図（ｂ）および同図（ｃ）に示すように、
光利用効率の高い鋸歯形のブレーズ形状をなしている。
これら領域2a・2bのブレーズ形状は、非対称のＶ字形の
谷部Ｌと山部の平坦な頂部Ｍとから構成され、格子ピッ
チd1・d2は、両領域2a・2b間における光の利用効率が同
じになるように、ブレーズ形状の谷部Ｌと山部の頂部Ｍ
との占有比率を異ならせることにより設定されている。
即ち、領域2aと領域2bとではブレーズ形状における谷部
Ｌの深さｔ、谷部Ｌの幅およびブレーズ角θが同一に設
定れ、領域2aの格子ピッチd1と領域2bの格子ピッチd2と
の差に相当する分、領域2bの山部の頂部Ｍの幅が広くな
っている。
それぞれ第１図（ｂ）および同図（ｃ）に示すように、
光利用効率の高い鋸歯形のブレーズ形状をなしている。
これら領域2a・2bのブレーズ形状は、非対称のＶ字形の
谷部Ｌと山部の平坦な頂部Ｍとから構成され、格子ピッ
チd1・d2は、両領域2a・2b間における光の利用効率が同
じになるように、ブレーズ形状の谷部Ｌと山部の頂部Ｍ
との占有比率を異ならせることにより設定されている。
即ち、領域2aと領域2bとではブレーズ形状における谷部
Ｌの深さｔ、谷部Ｌの幅およびブレーズ角θが同一に設
定れ、領域2aの格子ピッチd1と領域2bの格子ピッチd2と
の差に相当する分、領域2bの山部の頂部Ｍの幅が広くな
っている。
上記の構成において、半導体レーザ１の発したレーザ
光は、光回折格子素子２を介してコリメートレンズ３へ
入射し、平行光とされる。このレーザ光は、対物レンズ
４により記録担体５の情報記録トラックに集光される。
記録担体５からの反射光は、対物レンズ４およびコリメ
ートレンズ３を介して光回折格子素子２へ入射する。領
域2aへ入射した光は受光素子６の受光部6a・6bの境界線
上に集光スポットS1として集光され、領域2bへ入射した
光は受光部6c・6dの境界線上に集光スポットS2として集
光される。
光は、光回折格子素子２を介してコリメートレンズ３へ
入射し、平行光とされる。このレーザ光は、対物レンズ
４により記録担体５の情報記録トラックに集光される。
記録担体５からの反射光は、対物レンズ４およびコリメ
ートレンズ３を介して光回折格子素子２へ入射する。領
域2aへ入射した光は受光素子６の受光部6a・6bの境界線
上に集光スポットS1として集光され、領域2bへ入射した
光は受光部6c・6dの境界線上に集光スポットS2として集
光される。
ここで、光回折格子素子２における領域2a・2b間で
は、ブレーズ形状における谷部Ｌの深さｔ、谷部Ｌの幅
およびブレーズ角θが同一であり、領域2aの格子ピッチ
d1と領域2bの格子ピッチd2との差に相当する分、領域2b
の山部の頂部Ｍの幅を広くすることにより格子ピッチd1
・d2を設定しているので、両領域2a・2b間における光の
利用効率がほぼ同じになっている。従って、受光素子６
に形成される集光スットS1・S2の光量はほぼ等しくな
り、対物レンズ４の焦点位置が記録担体５の情報記録ト
ラック上にある場合、RES＝（Sa＋Sb）−（Sc＋Sd）の
演算式によって得られるラジアル誤差信号RESは零とな
る。これより、上記の集点位置が情報記録トラックから
ずれた場合、ラジアル誤差信号RESはそのずれ量に対応
したものとなり、トラックずれが正確に修正される。
は、ブレーズ形状における谷部Ｌの深さｔ、谷部Ｌの幅
およびブレーズ角θが同一であり、領域2aの格子ピッチ
d1と領域2bの格子ピッチd2との差に相当する分、領域2b
の山部の頂部Ｍの幅を広くすることにより格子ピッチd1
・d2を設定しているので、両領域2a・2b間における光の
利用効率がほぼ同じになっている。従って、受光素子６
に形成される集光スットS1・S2の光量はほぼ等しくな
り、対物レンズ４の焦点位置が記録担体５の情報記録ト
ラック上にある場合、RES＝（Sa＋Sb）−（Sc＋Sd）の
演算式によって得られるラジアル誤差信号RESは零とな
る。これより、上記の集点位置が情報記録トラックから
ずれた場合、ラジアル誤差信号RESはそのずれ量に対応
したものとなり、トラックずれが正確に修正される。
上記のように、本発明の構成は、格子ピッチの異なる
２個以上の領域を有し、かつ断面形状が鋸歯形のブレー
ズ形状の光回折格子素子において、各領域から回折され
る光の光量を等しく設計したいという場合に有効であ
る。従って、例えば、第４図（ａ）に示すように、３個
の領域7a・7b・7cに分割され、これら領域7a・7b・7cが
ブレーズ形状に形成されている光回折格子素子７におい
ても、各領域7a〜7cのブレーズ形状は、同図（ｂ）、同
図（ｃ）および同図（ｄ）に示すように、谷部Ｌの深さ
ｔ、谷部Ｌの幅およびブレーズ角θを同一に設定し、山
部の頂部Ｍの幅を変えることにより格子ピッチd11・d12・
d13の変化に対応している。
２個以上の領域を有し、かつ断面形状が鋸歯形のブレー
ズ形状の光回折格子素子において、各領域から回折され
る光の光量を等しく設計したいという場合に有効であ
る。従って、例えば、第４図（ａ）に示すように、３個
の領域7a・7b・7cに分割され、これら領域7a・7b・7cが
ブレーズ形状に形成されている光回折格子素子７におい
ても、各領域7a〜7cのブレーズ形状は、同図（ｂ）、同
図（ｃ）および同図（ｄ）に示すように、谷部Ｌの深さ
ｔ、谷部Ｌの幅およびブレーズ角θを同一に設定し、山
部の頂部Ｍの幅を変えることにより格子ピッチd11・d12・
d13の変化に対応している。
〔実施例２〕 本発明の他の実施例を第５図ないし第７図に基づいて
以下に説明する。尚、説明の便宜上、前記の実施例の図
面に示した部材と同一の機能を有する部材には同一の符
号を付記し、その説明を省略する。
以下に説明する。尚、説明の便宜上、前記の実施例の図
面に示した部材と同一の機能を有する部材には同一の符
号を付記し、その説明を省略する。
本実施例では、回折格子素子を光走査装置のレーザ光
走査部に使用した構成を示している。光走査装置は、第
５図に示すように、半導体レーザ１と、回転子８と、回
転子８上に設けられた複数の光回折格子素子９…と、回
転子８を回転させるモータ10とを備えている。
走査部に使用した構成を示している。光走査装置は、第
５図に示すように、半導体レーザ１と、回転子８と、回
転子８上に設けられた複数の光回折格子素子９…と、回
転子８を回転させるモータ10とを備えている。
上記の光回折格子素子９は、第６図（ａ）に示すよう
に扇形をなしている。また、光回折格子素子９の断面
は、第６図（ｂ）に示すように、ブレーズ形状をなし、
各谷部Ｌの深さｔ、谷部Ｌの幅およびブレーズ角θが同
一であり、山部の頂部Ｍの幅を変えることにより格子ピ
ッチが変わっている。そして、格子形状は、同図（ａ）
において、光回折格子素子９の面外の点Ｐを中心に同心
円状になっており、さらに、光回折格子素子９にレンズ
効果をもたせるため、その格子ピッチはＰ方向へ行くに
従って徐々に広くなっている。このように光回折格子素
子９は回析格子がレンズ機能を有するように形成されて
いることにより、光回折格子素子９に入射したレーザ光
は、回析され、かつモータ10によって回転される光回折
格子素子９の動きにより、その進行方向が、第５図に示
すように、直線的に移動する。即ち、このレーザ光が照
射される面は直線的に走査されることになる。このと
き、光回折格子素子９は、断面形状がブレーズ形状をな
し、各谷部Ｌの深さｔ、谷部Ｌの幅およびブレーズ角θ
が同一であり、山部の頂部Ｍの幅を変えることにより格
子ピッチが設定されている。従って、光回折格子素子９
の各部にて回析させるレーザ光の光量を常にほぼ一定に
保持することが可能である。
に扇形をなしている。また、光回折格子素子９の断面
は、第６図（ｂ）に示すように、ブレーズ形状をなし、
各谷部Ｌの深さｔ、谷部Ｌの幅およびブレーズ角θが同
一であり、山部の頂部Ｍの幅を変えることにより格子ピ
ッチが変わっている。そして、格子形状は、同図（ａ）
において、光回折格子素子９の面外の点Ｐを中心に同心
円状になっており、さらに、光回折格子素子９にレンズ
効果をもたせるため、その格子ピッチはＰ方向へ行くに
従って徐々に広くなっている。このように光回折格子素
子９は回析格子がレンズ機能を有するように形成されて
いることにより、光回折格子素子９に入射したレーザ光
は、回析され、かつモータ10によって回転される光回折
格子素子９の動きにより、その進行方向が、第５図に示
すように、直線的に移動する。即ち、このレーザ光が照
射される面は直線的に走査されることになる。このと
き、光回折格子素子９は、断面形状がブレーズ形状をな
し、各谷部Ｌの深さｔ、谷部Ｌの幅およびブレーズ角θ
が同一であり、山部の頂部Ｍの幅を変えることにより格
子ピッチが設定されている。従って、光回折格子素子９
の各部にて回析させるレーザ光の光量を常にほぼ一定に
保持することが可能である。
また、上記のように、光回折格子素子９…によりレー
ザ光を直線的に走査される構成は、第７図に示す構成に
よっても実現することができる。同図に示す光走査装置
では、光回折格子素子11は、ブレーズ形状の各谷部Ｌの
深さｔ、谷部Ｌの幅およびブレーズ角θが同一であり、
山部の頂部Ｍの幅を変えることにより格子ピッチが変わ
っている。格子ピッチは一端部側が広くかつ他端部に向
かうに従って徐々に狭くなっている。そして、上記の光
回折格子素子11を半導体レーザ１からのレーザ光の入射
方向に対して垂直に配し、かつ光回折格子素子11の回析
格子とレーザ光とが直交する方向に光回折格子素子11を
往復移動させることにより、半導体レーザ１から入射し
たレーザ光が回析され、光回折格子素子11の動きによ
り、回析光の進行方向が直線的に移動するようになって
いる。このような構成においても、第５図に示した構成
と同様、光回折格子素子11の各部にて回析させるレーザ
光の光量を常にほぼ一定に保持することが可能である。
ザ光を直線的に走査される構成は、第７図に示す構成に
よっても実現することができる。同図に示す光走査装置
では、光回折格子素子11は、ブレーズ形状の各谷部Ｌの
深さｔ、谷部Ｌの幅およびブレーズ角θが同一であり、
山部の頂部Ｍの幅を変えることにより格子ピッチが変わ
っている。格子ピッチは一端部側が広くかつ他端部に向
かうに従って徐々に狭くなっている。そして、上記の光
回折格子素子11を半導体レーザ１からのレーザ光の入射
方向に対して垂直に配し、かつ光回折格子素子11の回析
格子とレーザ光とが直交する方向に光回折格子素子11を
往復移動させることにより、半導体レーザ１から入射し
たレーザ光が回析され、光回折格子素子11の動きによ
り、回析光の進行方向が直線的に移動するようになって
いる。このような構成においても、第５図に示した構成
と同様、光回折格子素子11の各部にて回析させるレーザ
光の光量を常にほぼ一定に保持することが可能である。
上記のように、実施例１に示した光回折格子素子２の
構成は、各々異なるピッチで形成されるべきブレーズ形
状の回析格子を有する光回折格子素子９・11に対しても
適用することができる。
構成は、各々異なるピッチで形成されるべきブレーズ形
状の回析格子を有する光回折格子素子９・11に対しても
適用することができる。
〔発明の効果〕 請求項第１項記載の光回折格子素子は、以上のよう
に、山部と谷部とが交互に連続するブレーズ形状により
回析格子が形成され、この回析格子のピッチが異なるこ
とにより入射光が２以上の異なる方向へ回析される光回
折格子素子において、上記のブレーズ形状は、各谷部の
深さ、谷部の幅およびブレーズ角が同一に設定され、か
つ格子ピッチに応じて山部の頂部の幅が設定されている
構成である。
に、山部と谷部とが交互に連続するブレーズ形状により
回析格子が形成され、この回析格子のピッチが異なるこ
とにより入射光が２以上の異なる方向へ回析される光回
折格子素子において、上記のブレーズ形状は、各谷部の
深さ、谷部の幅およびブレーズ角が同一に設定され、か
つ格子ピッチに応じて山部の頂部の幅が設定されている
構成である。
それゆえ、格子ピッチの異なる部位間で光の利用効率
を均一にすることができ、各部位から得られる複数の回
析光の光量をほぼ均一にすることができるという効果を
奏する。
を均一にすることができ、各部位から得られる複数の回
析光の光量をほぼ均一にすることができるという効果を
奏する。
請求項第２項記載の光ピックアップ装置は、以上のよ
うに、光ビームを発する光源と、この光源の発した光ビ
ームを記録担体上に集光させる光学系と、上記の光源と
記録担体との間に配され、記録担体からの反射光を受光
素子に導く請求項第１項記載の光回折格子素子とを備え
ている構成である。
うに、光ビームを発する光源と、この光源の発した光ビ
ームを記録担体上に集光させる光学系と、上記の光源と
記録担体との間に配され、記録担体からの反射光を受光
素子に導く請求項第１項記載の光回折格子素子とを備え
ている構成である。
それゆえ、光回折格子素子からの回析光によって受光
素子上に形成される各集光スポットの光量はほぼ同一と
なり、正確なトラッキング制御を行うことができるとい
う効果を奏する。
素子上に形成される各集光スポットの光量はほぼ同一と
なり、正確なトラッキング制御を行うことができるとい
う効果を奏する。
請求項第３項記載の光走査装置は、以上のように、光
ビームを発する光源と請求項第１項記載の光回折格子素
子とが相対移動可能に設けられ、この光回折格子素子
は、光源との相対移動時に光源から入射した光ビームの
回析方向を所定の直接方向へ変化させるように形成され
ている構成である。
ビームを発する光源と請求項第１項記載の光回折格子素
子とが相対移動可能に設けられ、この光回折格子素子
は、光源との相対移動時に光源から入射した光ビームの
回析方向を所定の直接方向へ変化させるように形成され
ている構成である。
それゆえ、光ビームによる走査範囲にわたって均一な
光量の光ビームを供給することができ、例えば記録担体
に対する正確な書込み、あるいは読み出し動作を行うこ
とができるという効果を奏する。
光量の光ビームを供給することができ、例えば記録担体
に対する正確な書込み、あるいは読み出し動作を行うこ
とができるという効果を奏する。
第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第１図（ａ）は光回折格子素子を示す概略の正面図であ
る。 第１図（ｂ）は第１図（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図
である。 第１図（ｃ）は第１図（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図
である。 第２図は光ピックアップ装置の構成を示す概略の説明図
である。 第３図は受光素子上の集光スポットを示す説明図であ
る。 第４図（ａ）は他の光回折格子素子を示す概略の正面図
である。 第４図（ｂ）は第４図（ａ）におけるＣ−Ｃ矢視断面図
である。 第４図（ｃ）は第４図（ａ）におけるＤ−Ｄ矢視断面図
である。 第４図（ｄ）は第４図（ａ）におけるＥ−Ｅ矢視断面図
である。 第５図ないし第７図は本発明の他の実施例を示すもので
ある。 第５図は光走査装置の構成を示す概略の斜視図である。 第６図（ａ）は光回折格子素子を示す正面図である。 第６図（ｂ）は第６図（ａ）におけるＦ−Ｆ矢視断面図
である。 第７図は他の光走査装置の構成を示す概略の斜視図であ
る。 第８図ないし第11図は従来例を示すものである。 第８図は光ピックアップ装置の構成を示す概略の説明図
である。 第９図は受光素子上の集光スポットを示す説明図であ
る。 第10図（ａ）は光回折格子素子を示す概略の正面図であ
る。 第10図（ｂ）は第10図（ａ）におけるＧ−Ｇ矢視断面図
である。 第10図（ｃ）は第10図（ａ）におけるＨ−Ｈ矢視断面図
である。 第10図（ｄ）は他の光回折格子素子の第10図（ａ）にお
けるＧ−Ｇ矢視断面図である。 第10図（ｅ）は他の光回折格子素子の第10図（ａ）にお
けるＨ−Ｈ矢視断面図である。 第11図（ａ）〜（ｃ）はイオンエッチングによる回析格
子の製造過程を示す説明縦断面図である。 １は半導体レーザ（光源）、２・７・９・11は光回折格
子素子、５は記録担体、６は受光素子、Ｌは谷部、Ｍは
山部の頂部、θはブレーズ角、d1・d2は格子ピッチであ
る。
る。 第１図（ａ）は光回折格子素子を示す概略の正面図であ
る。 第１図（ｂ）は第１図（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図
である。 第１図（ｃ）は第１図（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図
である。 第２図は光ピックアップ装置の構成を示す概略の説明図
である。 第３図は受光素子上の集光スポットを示す説明図であ
る。 第４図（ａ）は他の光回折格子素子を示す概略の正面図
である。 第４図（ｂ）は第４図（ａ）におけるＣ−Ｃ矢視断面図
である。 第４図（ｃ）は第４図（ａ）におけるＤ−Ｄ矢視断面図
である。 第４図（ｄ）は第４図（ａ）におけるＥ−Ｅ矢視断面図
である。 第５図ないし第７図は本発明の他の実施例を示すもので
ある。 第５図は光走査装置の構成を示す概略の斜視図である。 第６図（ａ）は光回折格子素子を示す正面図である。 第６図（ｂ）は第６図（ａ）におけるＦ−Ｆ矢視断面図
である。 第７図は他の光走査装置の構成を示す概略の斜視図であ
る。 第８図ないし第11図は従来例を示すものである。 第８図は光ピックアップ装置の構成を示す概略の説明図
である。 第９図は受光素子上の集光スポットを示す説明図であ
る。 第10図（ａ）は光回折格子素子を示す概略の正面図であ
る。 第10図（ｂ）は第10図（ａ）におけるＧ−Ｇ矢視断面図
である。 第10図（ｃ）は第10図（ａ）におけるＨ−Ｈ矢視断面図
である。 第10図（ｄ）は他の光回折格子素子の第10図（ａ）にお
けるＧ−Ｇ矢視断面図である。 第10図（ｅ）は他の光回折格子素子の第10図（ａ）にお
けるＨ−Ｈ矢視断面図である。 第11図（ａ）〜（ｃ）はイオンエッチングによる回析格
子の製造過程を示す説明縦断面図である。 １は半導体レーザ（光源）、２・７・９・11は光回折格
子素子、５は記録担体、６は受光素子、Ｌは谷部、Ｍは
山部の頂部、θはブレーズ角、d1・d2は格子ピッチであ
る。
Claims (3)
- 【請求項１】山部と谷部とが交互に連続するブレーズ形
状により回折格子が形成され、この回折格子のピッチが
異なることにより入射光が２以上の異なる方向へ回折さ
れる光回折格子素子において、 上記のブレーズ形状は、各谷部の深さ、谷部の幅および
ブレーズ角が同一に設定され、かつ格子ピッチに応じて
山部の頂部の幅が設定されていることを特徴とする光回
折格子素子。 - 【請求項２】光ビームを発する光源と、 この光源の発した光ビームを記録担体上に集光させる光
学系と、 上記の光源と記録担体との間に配され、記録担体からの
反射光を受光素子に導く請求項第１項記載の光回折格子
素子とを備えていることを特徴とする光ピックアップ装
置。 - 【請求項３】光ビームを発する光源と請求項第１項記載
の光回折格子素子とが相対移動可能に設けられ、この光
回折格子素子は、光源との相対移動時に光源から入射し
た光ビームの回折方向を所定の直線方向へ変化させるよ
うに形成されていることを特徴とする光走査装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1085510A JPH0823603B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | 光回折格子素子並びに光ピックアップ装置および光走査装置 |
| US07/503,039 US5283690A (en) | 1989-04-04 | 1990-04-02 | Optical diffraction grating element |
| EP90303559A EP0391664B1 (en) | 1989-04-04 | 1990-04-03 | Optical diffraction grating element, and optical pick-up device and optical scan device that respectively comprise optical diffraction grating element |
| CA002013764A CA2013764C (en) | 1989-04-04 | 1990-04-03 | Optical diffraction grating element, and optical pick-up device and optical scan device that respectively comprise optical diffraction grating element |
| DE69007315T DE69007315T2 (de) | 1989-03-09 | 1990-04-03 | Optisches Beugungsgitter und optische Aufnahme- und Abtastvorrichtung, die das optische Beugungsgitterelement enthalten. |
| KR1019900004602A KR930002166B1 (ko) | 1989-04-04 | 1990-04-03 | 광회절격자소자 및 광회절격자소자를 구비하는 광픽업장치 및 광주사장치 |
| US07/908,866 US5279924A (en) | 1989-04-04 | 1992-07-01 | Manufacturing method of optical diffraction grating element with serrated gratings having uniformly etched grooves |
| US08/113,830 US5440427A (en) | 1989-04-04 | 1993-08-31 | Optical pick-up device having an optical diffraction grating element |
| US08/114,140 US5428472A (en) | 1989-04-04 | 1993-08-31 | Optical scan device having an optical diffraction grating element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1085510A JPH0823603B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | 光回折格子素子並びに光ピックアップ装置および光走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02264202A JPH02264202A (ja) | 1990-10-29 |
| JPH0823603B2 true JPH0823603B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=13860926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1085510A Expired - Lifetime JPH0823603B2 (ja) | 1989-03-09 | 1989-04-04 | 光回折格子素子並びに光ピックアップ装置および光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823603B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2596627B2 (ja) * | 1990-03-07 | 1997-04-02 | シャープ株式会社 | 光回折格子素子 |
| JP3303250B2 (ja) * | 1994-11-10 | 2002-07-15 | 株式会社リコー | 変位測定装置および光ピックアップ |
| KR100659293B1 (ko) * | 2005-01-20 | 2006-12-20 | 삼성전자주식회사 | 회절소자 및 이를 포함하는 광픽업장치 |
| JP6249225B2 (ja) * | 2014-03-13 | 2017-12-20 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
-
1989
- 1989-04-04 JP JP1085510A patent/JPH0823603B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02264202A (ja) | 1990-10-29 |
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Legal Events
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