JPH0927139A - 光ピックアップヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホログラフィックパターンから生成される回
折光の光路を光源側に近づけ、幅の狭い光検出器で回折
光を受光可能にする。 【構成】 光記憶媒体で反射したビームを受ける光学素
子の第１の面６０ｂに回折素子を形成する。光学素子の
第１の面６０ｂと第２の面６０ａとは非平行な関係を有
する。回折素子で生成された回折光７３及び７４は、第
２の面を透過する際に屈折して光路が光源に近い側に曲
げられた後、光検出器で受光される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクあるいは光
カードなど、光記憶媒体上に記憶される光学情報を記録
・再生あるいは消去可能な光ピックアップヘッド装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光記憶媒体上に情報を記録する光
ディスクシステムが様々な形態で実用化されてきてお
り、光記憶媒体上の情報を正確に読み書きする光ピック
アップヘッド装置も様々な光学系が提案されている。

【０００３】図６は、従来の光ピックアップヘッド装置
の一例を示す構成図である。光検出器５上に実装された
半導体レーザ光源１から出射した発散ビーム７０は、光
学素子６に入射する。光学素子６の第１の面６ｂにはホ
ログラフィックパターン７ｂが、第２の面６ａには回折
格子パターン７ａがそれぞれ形成されており、半導体レ
ーザ光源１から出射したビーム７０が光学素子６に入射
する際に、回折格子７ａで複数の回折光を生成する。

【０００４】回折格子パターン７ａで生成した複数の回
折光がホログラフィックパターン７ｂに入射する際に、
さらに複数の回折光を生成するが、半導体レーザ光源１
から光記憶媒体４へ向かう往路の光路においては、ホロ
グラフィックパターン７ｂを素通りする０次回折光７０
が信号の読み出しもしくは書き込みに用いられる。この
ホログラフィックパターン７ｂからの０次回折光７０
は、対物レンズ８で光記憶媒体４上に集光される。

【０００５】一方、光記憶媒体４において、４２は溝が
形成された基板、４１は保護膜である。光記憶媒体４で
反射，回折されたビーム７０は、再び対物レンズ８を透
過した後、ホログラフィックパターン７ｂに入射して、
ホログラフィックパターン７ｂで再び複数の回折光を生
成する。

【０００６】このホログラフィックパターン７ｂの１次
回折光７１，７２は光検出器５で受光され、電気信号に
変換される。光検出器５から出力される電気信号に所望
の演算を行うことによって、フォーカス誤差信号，トラ
ッキング誤差信号及び光記憶媒体４上に記録されている
情報信号を得ることができる。

【０００７】フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差
信号は、それぞれ焦点制御用のアクチュエータ９１及び
トラッキング制御用のアクチュエータ９２に加えられ、
光源１から出射されたビーム７０が光記憶媒体４上の所
望の位置に焦点を結ぶように対物レンズ８の位置を制御
する。

【０００８】ホログラフィックパターン７ｂが生成する
１次回折光７１，７２が有する焦点の位置は異なってお
り、光源１から出射されるビーム７０が光記憶媒体４上
で合焦点にあるとき、１次回折光７１は光検出器５の上
側に焦点を結び、１次回折光７２は光検出器５の下側に
焦点を結ぶように、ホログラフィックパターン７ｂに形
成されるパターンを設計している。このようなホログラ
フィックパターンを用いてフォーカス誤差信号を検出す
る方法は、スポットサイズディテクション法としてよく
知られている。

【０００９】光検出器５上の受光部と、ホログラフィッ
クパターン７ｂからの１次回折光７１，７２との様子を
図７に示す。光検出器５は、受光部５０１〜５１０を有
している。１次回折光７１，７２は、それぞれ３つの回
折光７１ａ〜７１ｃ，７２ａ〜７２ｃからなり、７１
ａ，７２ａは回折格子パターン７ａの０次回折光、７１
ｂ，７１ｃ，７２ｂ，７２ｃは回折格子パターン７ａの
１次回折光である。

【００１０】回折光７１ａは受光部５０２〜５０４で、
回折光７２ａは受光部５０７〜５０９で、回折光７１ｂ
は受光部５０１で、回折光７１ｃは受光部５０５で、回
折光７２ｂは受光部５０６で、回折光７２ｃは受光部５
１０でそれぞれ受光される。

【００１１】フォーカス誤差信号は、受光部５０３から
出力される信号と、受光部５０８から出力される信号と
を差動演算することにより得られ、さらに受光部５０３
から出力される信号に受光部５０７，５０９から出力さ
れる信号を加算し、受光部５０８から出力される信号に
受光部５０２，５０４から出力される信号を加算するこ
とにより、フォーカス誤差信号の振幅を増大させること
ができる。

【００１２】一方、トラッキング誤差信号は、受光部５
０１から出力される信号と、受光部５０５から出力され
る信号とを差動演算することにより得られ、さらに受光
部５０１から出力される信号に受光部５０６から出力さ
れる信号を加算し、受光部５０５から出力される信号に
受光部５１０から出力される信号を加算することによ
り、トラッキング誤差信号の振幅を増大させることがで
きる。

【００１３】従来の光学系においては、フォーカス誤差
信号，トラッキング誤差信号共に検出は可能であるが、
ホログラフィックパターン７ｂで生成した回折光が対物
レンズの開口内に入らないこと、光学素子を実装する際
に要求される精度を緩和すること等を考慮して光学系を
設計すると、光検出器５の幅Ｌ１は５ｍｍ程度必要であ
った。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】光ピックアップヘッド
装置には、小型化及び低価格化が強く求められている
が、従来の光学系においては、光検出器の幅Ｌ１が大き
く、小型化の妨げとなっていた。

【００１５】また、光検出器の寸法が小さい程、１枚の
半導体ウエハーから得られる光検出器の個数は多くなる
が、従来光学系における光検出器の幅Ｌ１が大きく、光
検出器の１チップ当たりのコストが高いという課題があ
った。

【００１６】そこで本発明は、上記の課題に鑑み、光検
出器の幅Ｌ１を小さくすることが可能な光ピックアップ
ヘッド装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、コヒーレントビームもしくは準単色の
ビームを発する半導体レーザ光源と、前記光源から出射
されたビームを受け光記憶媒体上へ微小スポットに前記
ビームを収束する集光光学系と、前記光記憶媒体で反
射，回折したビームを受けて光電流を出力する光検出器
と、前記光記憶媒体で反射，回折したビームを受けてフ
ォーカス誤差信号を検出可能にする波面に前記ビームを
変換する光学素子を具備する光ピックアップヘッド装置
において、さらに、以下の（１）または（２）何れかの
光ピックアップヘッド装置とする。

【００１８】（１）光学素子は、少なくとも前記光記憶
媒体から前記検出器に至る光線を透過する透明物質で構
成され、前記光線の方向に第１の面と前記第１の面とは
非平行な第２の面の少なくとも２以上の面を有し、前記
第１の面は、前記第２の面よりも前記光記憶媒体から前
記光検出器に至る光路において前記光記憶媒体側に配置
され、前記第１の面上には回折素子が形成され、前記回
折素子から生成した回折光は前記第２の面を透過し、前
記光検出器に前記回折光が入射する光ピックアップヘッ
ド装置。

【００１９】（２）光学素子は、少なくとも前記光記憶
媒体から前記検出器に至る光線を透過する透明物質で構
成され、前記光線の方向に第１の面と前記第１の面とは
非平行な第２の面の少なくとも２以上の面を有し、前記
第１の面は、前記第２の面よりも前記光記憶媒体から前
記光検出器に至る光路において前記光記憶媒体側に配置
され、前記第１及び第２の面上には回折素子が形成さ
れ、前記第２の面に形成された回折素子から生成した回
折光は前記光記憶媒体上に導かれ、前記第１の面に形成
された回折素子から生成した回折光は前記第２の面を透
過した後に前記光検出器上に導かれる光ピックアップヘ
ッド装置。

【００２０】

【作用】上記手段を用いることにより、ホログラフィッ
クパターンから生成された回折光は、光学素子の第２の
面を透過する際に屈折し光検出器の中央部に近寄るよう
に光路が曲げられ、幅の狭い光検出器でもホログラフィ
ックパターンからの回折光を受光することが可能とな
る。

【００２１】

【実施例】以下、図１〜図５を参照しながら、本発明に
よる光ピックアップヘッド装置の実施例について詳細に
述べる。なお、従来の光ピックアップヘッド装置と本発
明の各実施例において、同様の構成要素を用いることが
可能な場合には、同じ番号を付している。

【００２２】（実施例１）図１は、本発明の光ピックア
ップヘッド装置の一例を示す構成図である。光検出器５
０上に実装された半導体レーザ光源１から出射した発散
ビーム７０は、光学素子６０に入射する。光学素子６０
の第１の面６０ｂには、回折素子としてホログラフィッ
クパターン６１ｂが、上記第１の面６０ｂと対向する第
３の面６０ｃには、回折素子として回折格子パターン６
１ａがそれぞれ形成されており、半導体レーザ光源１か
ら出射されたビーム７０が光学素子６０に入射する際
に、先ず回折格子パターン６１ａで複数の回折光を生成
する。

【００２３】回折格子パターン６１ａで生成した複数の
回折光がホログラフィックパターン６１ｂに入射する際
に、さらに複数の回折光を生成するが、半導体レーザ光
源１から光記憶媒体４へ向かう往路の光路においては、
ホログラフィックパターン６１ｂを素通りするいわゆる
０次回折光７０が、信号の読み出しもしくは書き込みに
用いられる。

【００２４】ホログラフィックパターン６１ｂからの０
次回折光７０は、対物レンズ８で光記憶媒体４上に集光
される。光記憶媒体４で反射，回折されたビーム７０
は、再び対物レンズ８を透過した後、ホログラフィック
パターン６１ｂに入射して、ホログラフィックパターン
６１ｂで再び複数の回折光を生成する。

【００２５】ホログラフィックパターン６１ｂの１次回
折光７３，７４は光検出器５０で受光され、電気信号に
変換される。光検出器５０から出力される電気信号に所
望の演算を行うことにより、フォーカス誤差信号，トラ
ッキング誤差信号及び光記憶媒体４上に記録されている
情報信号を得ることができる。

【００２６】フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差
信号は、それぞれ焦点制御用のアクチュエータ９１及び
トラッキング制御用のアクチュエータ９２に加えられ、
光源１から出射されたビーム７０が、光記憶媒体４上の
所望の位置に焦点を結ぶように対物レンズ８の位置を制
御する。

【００２７】一方、ホログラフィックパターン６１ｂが
生成する１次回折光７３，７４の焦点の位置は異なって
おり、光源１から出射されるビーム７０が光記憶媒体４
上で合焦点にあるとき、１次回折光７３は光検出器５０
の下側に焦点を結び、１次回折光７４は光検出器５０の
上側に焦点を結ぶように、ホログラフィックパターン６
１ｂを設計している。

【００２８】このホログラフィックパターン６１ｂは、
一種の軸はずれフレネルゾーンプレートである。このよ
うなホログラフィックパターンを用いてフォーカス誤差
信号を検出する方法は、スポットサイズディテクション
法としてよく知られている。

【００２９】本実施例の光学素子６０では、第１の面６
０ｂにおけるホログラフィックパターン６１ｂを形成し
た領域と、第３の面６０ｃにおける回折格子パターン６
１ａを形成した領域とは平行な関係を持たせているが、
第１の面６０ｂと第２の面６０ａにおける回折光７３，
７４が透過する領域とは平行ではなく、θだけ異なる角
度を持たせている。

【００３０】光学素子６０は、ポリオレフィン系樹脂を
射出成形により形成しており、第３の面６０ｃにおける
回折格子パターンを形成した領域と、第２の面６０ａに
おける回折光７３，７４が透過する領域とで異なる角度
を持たせることを容易に実現している。

【００３１】回折光７３，７４は、第２の面６０ａを出
射する際、スネルの法則にしたがって屈折して、光路が
光源１に近い側に曲げられる。屈折によって回折光７
３，７４の光路が光源に近い側に曲げられることによ
り、光検出器５０の幅Ｌ２は従来よりも小さくできる。

【００３２】例えば、光源１から回折格子パターン６１
ａまでの距離をＬ４、光源１からホログラフィックパタ
ーン６１ｂまでの距離をＬ３、ホログラフィックパター
ンの格子の平均的な周期をｄとしたとき、Ｌ４＝１ｍ
ｍ，Ｌ３＝３ｍｍ，ｄ＝３μｍ，θ＝４５度としたと
き、Ｌ２は２ｍｍ程度と従来の光学系の半分以下にまで
小さくできる。

【００３３】光検出器は数インチφの半導体ウエハに多
数個形成されるが、光検出器の幅Ｌ２が小さい程、１枚
の半導体ウエハから得られる光検出器の数は多くなり、
例えばＬ２が２分の１の長さになると、１枚のウエハか
ら得られる光検出器の数は２倍となり、光検出器の価格
は概ね２分の１に低減する。したがって、本発明の光ピ
ックアップヘッド装置は、従来の光ピックアップヘッド
装置よりも低価格となる。また、光検出器の幅Ｌ２を従
来よりも小さくできるので、光ピックアップヘッド装置
の小型化も可能となる。

【００３４】また、Ｌ４＝２ｍｍ，Ｌ３＝５ｍｍ，ｄ＝
２μｍ，とすると、従来の光ピックアップヘッド装置で
は、さらに光検出器の幅Ｌ２は大きくなってしまうが、
本発明においては、θ＝６０度とすることによりＬ２を
２ｍｍ程度のままとすることができる。このように、Ｌ
４を大きくすることにより、対物レンズ８に入射する回
折格子パターン６１ａで生成した複数の回折光の強度変
動を小さく抑えることができるので、トラッキング誤差
信号に残留するオフセットを低減することが可能とな
り、トラッキングサーボ特性の良好な光ピックアップヘ
ッド装置となる。また、このときでも光ピックアップヘ
ッド装置のコスト削減と小型化が達成される。

【００３５】光検出器５０上の受光部と、ホログラフィ
ックパターン６１ｂからの１次回折光７３，７４との様
子を図２に示す。

【００３６】光検出器５０は、受光部５１１〜５２０を
有している。１次回折光７３，７４は、それぞれ３つの
回折光７３ａ〜７３ｃ，７４ａ〜７４ｃからなり、７３
ａ，７４ａは回折格子パターン６１ａの０次回折光、７
３ｂ，７３ｃ，７４ｂ，７４ｃは回折格子パターン６１
ａの１次回折光である。回折光７３ａは受光部５１２〜
５１４で、回折光７４ａは受光部５１７〜５１９で、回
折光７３ｂは受光部５１１で、回折光７３ｃは受光部５
１５で、回折光７４ｂは受光部５１６で、回折光７４ｃ
は受光部５２０で、それぞれ受光される。

【００３７】フォーカス誤差信号は、受光部５１３から
出力される信号と受光部５１８から出力される信号とを
差動演算することにより得られ、さらに受光部５１３か
ら出力される信号に受光部５１７，５１９から出力され
る信号を加算し、受光部５１８から出力される信号に受
光部５１２，５１４から出力される信号を加算すること
により、フォーカス誤差信号の振幅を増大させることが
できる。

【００３８】一方、トラッキング誤差信号は、受光部５
１１から出力される信号と受光部５１５から出力される
信号とを差動演算することにより得られ、さらに受光部
５１１から出力される信号に受光部５１６から出力され
る信号を加算し、受光部５１５から出力される信号に受
光部５２０から出力される信号を加算することにより、
トラッキング誤差信号の振幅を増大させることができ
る。

【００３９】また、光記憶媒体４上に記録された情報信
号は、受光部５１２〜５１４，５１７〜５１９から出力
される信号を加算することにより得られる。

【００４０】本発明の光ピックアップヘッド装置におい
ては、回折光７３，７４が光学素子６０の第２の面を透
過する際、非点収差及びコマ収差が回折光７３，７４に
付与され、光検出器５０上での回折光７３，７４は大き
く扁平する。

【００４１】本実施例においては、フォーカス誤差信号
を検出するのに用いられる受光部５１２〜５１４，５１
７〜５１９を分割する分割線８１〜８４の伸長方向、ホ
ログラフィックパターン６１ｂで生成する回折光の回折
方向すなわち空間周波数軸回折光７３，７４が、第２の
面６０ａで屈折する方向をそれぞれ同一方向とすること
により、回折光７３，７４に付与される非点収差及びコ
マ収差の影響を全く受けないようにしている。

【００４２】フォーカス誤差信号の検出方法に非点収差
法等、光検出器の分割線の方向と回折光７３，７４が第
２の面６０ａで屈折する方向とが異なるときには、回折
光７３，７４に付与される非点収差及びコマ収差の量に
応じ、分割線の位置を変えた光学設計を行えばよい。

【００４３】（実施例２）本発明の別の実施例として、
光学素子６２及び光検出器５１をそれぞれ図３（ａ），
（ｂ）に示す。光学素子６２及び光検出器５１を、実施
例１に示した光学素子６１及び光検出器５０とそれぞれ
置き換えることにより、本実施例の光ピックアップヘッ
ド装置を構成できる。

【００４４】光学素子６２は、第１の実施例で示した光
学素子６１と概ね同様である。異なる点は、光学素子６
２には、光学素子６１のホログラフィックパターン６１
ｂを形成した領域に、異なる格子の周期を有するホログ
ラフィックパターン６３ａ、６３ｂを形成していること
である。

【００４５】ホログラフィックパターン６３ａは回折光
７５，７７を、ホログラフィックパターン６３ｂは、回
折光７６，７８をそれぞれ生成する。回折光７５〜７８
は光検出器５１で受光される。

【００４６】ホログラフィックパターン６３ｂは、半導
体レーザ光源１から出射されたビーム７０が光記憶媒体
４上で焦点を結ぶとき、回折光７５も光検出器５１上で
焦点を結ぶように光学設計を行っている。

【００４７】光検出器５１は、受光部５２１〜５２８を
有している。１次回折光７５〜７８は、それぞれ３つの
回折光７５ａ〜７５ｃ，７６ａ〜７６ｃ，７７ａ〜７７
ｃ，７８ａ〜７８ｃからなり、７５ａ，７６ａ，７７
ａ，７８ａは回折格子パターン６１ａの０次回折光、７
５ｂ，７５ｃ，７６ｂ，７６ｃ，７７ｂ，７７ｃ，７８
ｂ，７８ｃは回折格子パターン６１ａの１次回折光であ
る。

【００４８】回折光７５ａは受光部５２２〜５２３で、
回折光７６ａは受光部５２４で、回折光７５ｂ，７６ｂ
は受光部５２１で、回折光７５ｃ，７６ｃは受光部５２
５で、回折光７７ｂ，７８ｂは受光部５２６で、回折光
７７ａ，７８ａは受光部５２７で、回折光７７ｃ，７８
ｃは受光部５２８で、それぞれ受光される。

【００４９】フォーカス誤差信号は、受光部５２２から
出力される信号と受光部５２３から出力される信号とを
差動演算することにより得られる。このフォーカス誤差
信号の検出方式は、フーコー法としてよく知られてい
る。

【００５０】一方、トラッキング誤差信号は、受光部５
２１から出力される信号と受光部５２５から出力される
信号とを差動演算することにより得られ、さらに受光部
５２１から出力される信号に受光部５２６から出力され
る信号を加算し、受光部５２５から出力される信号に受
光部５２８から出力される信号を加算することによりト
ラッキング誤差信号の振幅を増大させることができる。

【００５１】また、光記憶媒体４上に記録された情報信
号は、受光部５２２〜５２４，５２７から出力される信
号を加算することにより得られる。

【００５２】回折光７５〜７８は、光学素子６２を透過
する際、非点収差及びコマ収差が付与されて光検出器５
１上では大きく扁平したビームとなるが、本実施例にお
いても、フォーカス誤差信号を検出するのに用いられる
受光部５２２，５２３を分割する分割線８５の伸長方
向、ホログラフィックパターン６２ａ，６２ｂの空間周
波数軸、回折光７５が光学素子６２を透過する際に屈折
する方向をそれぞれ同一方向とすることにより、回折光
７５〜７８に付与される非点収差及びコマ収差の影響を
全く受けないようにしている。

【００５３】本実施例に示す光ピックアップヘッド装置
においても、光検出器５１の幅Ｌ２を、従来の光ピック
アップヘッド装置よりも小さくできることは、第１の実
施例と同様である。

【００５４】（実施例３）本発明の更に別の実施例とし
て、光ピックアップヘッド装置の構成を図４に示す。

【００５５】半導体レーザ光源１から出射した直線偏光
の発散ビーム７０は、コリメートレンズ９３で平行光に
変換された後、偏光ビームスプリッタ９６に入射する。
偏光ビームスプリッタ９６に入射したビーム７０は、全
て偏光ビームスプリッタ９６を透過した後、１／４波長
板９７を透過して円偏光のビームに変換され、対物レン
ズ９４で光記憶媒体４上に集光される。

【００５６】光記憶媒体４で反射，回折されたビーム７
０は、再び対物レンズ８を透過した後、１／４波長板９
７を透過し、光源１から出射したときとは９０度異なる
方向の直線偏光のビームに変換される。１／４波長板９
７を透過したビーム７０は、偏光ビームスプリッタ９６
で全て反射され、集光レンズ９５で収束ビームに変換さ
れた後、光学素子６４に入射する。

【００５７】光学素子６４の第１の面６７にはホログラ
フィックパターン６５が形成されており、光学素子６４
に入射したビーム７０から回折光７９，８０が生成され
る。光学素子６７の第２の面６６は、第１の面６７とは
角度θだけ傾いた関係を持たせている。回折光７９，８
０は光学素子６４の第２の面６６を透過する際、屈折し
て光路が曲げられた後、光検出器５２で受光され、電気
信号に変換される。

【００５８】光検出器５２から出力される電気信号に所
望の演算を行うことによって、フォーカス誤差信号，ト
ラッキング誤差信号及び光記憶媒体４上に記録されてい
る情報信号を得ることができる。

【００５９】フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差
信号は、それぞれ焦点制御用のアクチュエータ９１及び
トラッキング制御用のアクチュエータ９２に加えられ、
光源１から出射されたビーム７０が光記憶媒体４上の所
望の位置に焦点を結ぶように対物レンズ８の位置を制御
する。

【００６０】光学素子６４に形成されたホログラフィッ
クパターン６５の様子を図５（ａ）に、光検出器５２上
の受光部とホログラフィックパターン６５からの１次回
折光７９，８０の様子を図５（ｂ）にそれぞれ示す。

【００６１】光学素子６４に形成されたホログラフィッ
クパターン６５は、実施例２で示した光学素子６２に形
成したホログラフィックパターンと概ね同様である。ホ
ログラフィックパターン６５は、異なる格子の周期を有
するホログラフィックパターン６５ａ、６５ｂを形成し
ている。ホログラフィックパターン６５ａは、回折光８
０ａ，８０ｂを、ホログラフィックパターン６５ｂは、
回折光７９ａ，７９ｂそれぞれ生成する。

【００６２】光検出器５２は、受光部５２９〜５３２を
有している。回折光７９ａは受光部５２９〜５３０で、
回折光８０ａは受光部５３１で、回折光７９ｂ，８０ｂ
は受光部５３２で、それぞれ受光される。

【００６３】フォーカス誤差信号は、受光部５２９から
出力される信号と受光部５３０から出力される信号とを
差動演算することにより、トラッキング誤差信号は、受
光部５２９及び５３０から出力される信号を加算した信
号と受光部５３１から出力される信号とを差動演算する
ことにより得られる。

【００６４】このフォーカス誤差信号の検出方式はフー
コー法として、トラッキング誤差信号の検出方式はプッ
シュプル法として、どちらもよく知られている。また、
光記憶媒体４上に記録された情報信号は、受光部５２９
〜５３２から出力される信号を加算することにより得ら
れる。

【００６５】本実施例に示す光ピックアップヘッド装置
においても、光検出器５２の幅Ｌ２を、従来の光ピック
アップヘッド装置よりも小さくできることは、第１〜２
の実施例と同様である。

【００６６】

【発明の効果】本発明は、コヒーレントビームもしくは
準単色のビームを発する半導体レーザ光源と、前記光源
から出射されたビームを受け光記憶媒体上へ微小スポッ
トに前記ビームを収束する集光光学系と、前記光記憶媒
体で反射，回折したビームを受けて光電流を出力する光
検出器と、前記光記憶媒体で反射，回折した前記回折光
ビームを受けてフォーカス誤差信号を検出可能にする波
面に前記ビームを変換する光学素子を具備する光ピック
アップヘッド装置において、次の（１）または（２）何
れかの構成を有する。

【００６７】（１）光学素子は、少なくとも前記光記憶
媒体から前記検出器に至る光線を透過する透明物質で構
成され、前記光線の方向に第１の面と前記第１の面とは
非平行な第２の面の少なくとも２以上の面を有し、前記
第１の面は、前記第２の面よりも前記光記憶媒体から前
記光検出器に至る光路において前記光記憶媒体側に配置
され、前記第１の面上には回折素子が形成され、前記回
折素子から生成した回折光は前記第２の面を透過し、前
記光検出器に前記回折光が入射する光ピックアップヘッ
ド装置。

【００６８】（２）光学素子は、少なくとも前記光記憶
媒体から前記検出器に至る光線を透過する透明物質で構
成され、前記光線の方向に第１の面と前記第１の面とは
非平行な第２の面の少なくとも２以上の面を有し、前記
第１の面は、前記第２の面よりも前記光記憶媒体から前
記光検出器に至る光路において前記光記憶媒体側に配置
され、前記第１及び第２の面上には回折素子が形成さ
れ、前記第２の面に形成された回折素子から生成した回
折光は前記光記憶媒体上に導かれ、前記第１の面に形成
された回折素子から生成した回折光は前記第２の面を透
過した後に前記光検出器上に導かれる光ピックアップヘ
ッド装置。

【００６９】上記（１）または（２）何れかの構成にす
ることにより、回折素子から生成された回折光は、第２
の面を透過する際に屈折して光検出器の中央部に近寄る
ように光路が曲げられ、幅の狭い光検出器でも回折素子
からの回折光を受光することが可能となり、低コスト及
び小型の光ピックアップヘッド装置を提供することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す光ピックアップヘッド
装置の構成図

【図２】本発明の光ピックアップヘッド装置のビームと
光検出器の関係図

【図３】（ａ）は、本発明の別の実施例を示す光学素子
の構成図 （ｂ）は、光学素子で生成された回折光と光検出器の関
係図

【図４】本発明の更に別の実施例を示す光ピックアップ
ヘッド装置の構成図

【図５】（ａ）は、本発明の更に別の実施例を示す光学
素子の構成図 （ｂ）は、光学素子で生成された回折光と光検出器の関
係図

【図６】従来の光ピックアップヘッド装置の構成図

【図７】従来の光ピックアップヘッド装置のビームと光
検出器の関係図

【符号の説明】

１ 半導体レーザ光源 ４ 光記憶媒体 ５ 光検出器 ６ 光学素子 ６ａ 第２の面 ６ｂ 第１の面 ７ａ 回折格子パターン ７ｂ ホログラフィックパターン ８ 対物レンズ ４１ 保護膜 ４２ 基板 ５０〜５２ 光検出器 ６０ 光学素子 ６０ａ 第２の面 ６０ｂ 第１の面 ６１ａ 回折格子パターン ６１ｂ ホログラフィックパターン ６２ 光学素子 ６３ａ ホログラフィックパターン ６３ｂ ホログラフィックパターン ６４ 光学素子 ６５ ホログラフィックパターン ６５ａ ホログラフィックパターン ６５ｂ ホログラフィックパターン ６６ 第２の面 ６７ 第１の面 ７０ ビーム ７１〜７４ 回折光 ７１ａ〜７１ｃ 回折光 ７２ａ〜７２ｃ 回折光 ７３ａ〜７３ｃ 回折光 ７４ａ〜７４ｃ 回折光 ７５ａ〜７５ｃ 回折光 ７６ａ〜７６ｃ 回折光 ７７ａ〜７７ｃ 回折光 ７８ａ〜７８ｃ 回折光 ７９〜８０ 回折光 ７９ａ〜７９ｂ 回折光 ８０ａ〜８０ｂ 回折光 ８１〜８５ 分割線 ９１ フォーカス制御用アクチュエータ ９２ トラッキング制御用アクチュエータ ９３ コリメートレンズ ９４ 対物レンズ ９５ 集光レンズ ９６ 偏光ビームスプリッタ ９７ １／４波長板 ５０１〜５３２ 受光部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コヒーレントビームもしくは準単色のビー
   ムを発する半導体レーザ光源と、前記光源から出射され
   たビームを受け光記憶媒体上へ微小スポットに前記ビー
   ムを収束する集光光学系と、前記光記憶媒体で反射，回
   折したビームを受けて光電流を出力する光検出器と、前
   記光記憶媒体で反射，回折したビームを受けてフォーカ
   ス誤差信号を検出可能にする波面に前記ビームを変換す
   る光学素子を具備する光ピックアップヘッド装置におい
   て、前記光学素子は、少なくとも前記光記憶媒体から前
   記検出器に至る光線を透過する透明物質で構成され、前
   記光線の方向に第１の面と前記第１の面とは非平行な第
   ２の面の少なくとも２以上の面を有し、前記第１の面
   は、前記第２の面よりも前記光記憶媒体から前記光検出
   器に至る光路において前記光記憶媒体側に配置され、前
   記第１の面上には回折素子が形成され、前記回折素子か
   ら生成した回折光は前記第２の面を透過し、前記光検出
   器に前記回折光が入射する光ピックアップヘッド装置。
2. 【請求項２】コヒーレントビームもしくは準単色のビー
   ムを発する半導体レーザ光源と、前記光源から出射され
   たビームを受け光記憶媒体上へ微小スポットに前記ビー
   ムを収束する集光光学系と、前記光記憶媒体で反射，回
   折したビームを受けて光電流を出力する光検出器と、前
   記光記憶媒体で反射，回折したビームを受けてフォーカ
   ス誤差信号を検出可能にする波面に前記ビームを変換す
   る光学素子を具備する光ピックアップヘッド装置におい
   て、前記光学素子は、少なくとも前記光記憶媒体から前
   記検出器に至る光線を透過する透明物質で構成され、前
   記光線の方向に第１の面と前記第１の面とは非平行な第
   ２の面の少なくとも２以上の面を有し、前記第１の面
   は、前記第２の面よりも前記光記憶媒体から前記光検出
   器に至る光路において前記光記憶媒体側に配置され、前
   記第１及び第２の面をその一部に含む第３の面上には回
   折素子が形成され、前記第３の面に形成された回折素子
   から生成した回折光は前記光記憶媒体上に導かれ、前記
   第１の面に形成された回折素子から生成した回折光は前
   記第２の面を透過した後に前記光検出器上に導かれる光
   ピックアップヘッド装置。
3. 【請求項３】光検出器は複数の受光部からなり、前記光
   検出器は光学素子の第１の面に形成された回折素子から
   生成した回折光を受光し、前記複数の受光部を分離する
   分割線は、前記回折素子の空間周波数軸と略平行である
   請求項１または２何れかに記載の光ピックアップヘッド
   装置。
4. 【請求項４】光学素子の第１の面に形成された回折素子
   は、焦点距離の異なる２つの回折光を生成する請求項３
   記載の光ピックアップヘッド装置。
5. 【請求項５】光源から出射したビームが光記憶媒体上で
   焦点を結ぶときに、光学素子の第１の面に形成した回折
   素子が生成する回折光が、光検出器上で大略焦点を結ぶ
   請求項３記載の光ピックアップヘッド装置。
6. 【請求項６】光学素子の第１の面に形成された回折素子
   が生成する２以上の次数の回折光を、光検出器が受光す
   る請求項１〜５何れかに記載の光ピックアップヘッド装
   置。