JPH11219548A - 光ディスク用情報読み取り・書き込み装置 - Google Patents
光ディスク用情報読み取り・書き込み装置Info
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- JPH11219548A JPH11219548A JP10022068A JP2206898A JPH11219548A JP H11219548 A JPH11219548 A JP H11219548A JP 10022068 A JP10022068 A JP 10022068A JP 2206898 A JP2206898 A JP 2206898A JP H11219548 A JPH11219548 A JP H11219548A
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- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
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- G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光信号の情報読み取り・書き込み装置に関
し、回折光学素子を用いて、光学系の簡素化を図る。 【解決手段】 半導体レーザを光源とし、このビームを
光ディスク媒体上に集光・結像させる結像レンズを有
し、半導体レーザと結像レンズの光路の間に、媒体のト
ラッキング誤差信号とフォーカス検出誤差信号を検出す
るためのホログラム領域回折光学素子の機能を有するホ
ログラムを配置し、２つのフォーカス誤差検出用光検知
素子２４ａ、２４ｂは、共に２分割領域を有し、２つの
フォーカス検出用ホログラム領域２３ａ、２３ｂから回
折されるビームは、媒体に焦点が合っている状態で、２
つ共にそれぞれの光検知素子の分割線上の位置で、かつ
光軸方向で最も絞れる収束ビームになっており、２つの
光検知素子上でのビームはホログラム中心軸に対し、ほ
ぼ点対称であることを特徴とする。
し、回折光学素子を用いて、光学系の簡素化を図る。 【解決手段】 半導体レーザを光源とし、このビームを
光ディスク媒体上に集光・結像させる結像レンズを有
し、半導体レーザと結像レンズの光路の間に、媒体のト
ラッキング誤差信号とフォーカス検出誤差信号を検出す
るためのホログラム領域回折光学素子の機能を有するホ
ログラムを配置し、２つのフォーカス誤差検出用光検知
素子２４ａ、２４ｂは、共に２分割領域を有し、２つの
フォーカス検出用ホログラム領域２３ａ、２３ｂから回
折されるビームは、媒体に焦点が合っている状態で、２
つ共にそれぞれの光検知素子の分割線上の位置で、かつ
光軸方向で最も絞れる収束ビームになっており、２つの
光検知素子上でのビームはホログラム中心軸に対し、ほ
ぼ点対称であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータ等の記
憶装置として使用される光ディスク装置或いは光磁気デ
ィスク装置の読み取り用或いは書き込み用ヘッドを構成
する、光信号の情報読み取り・書き込み装置に関する。
コンピュータの高性能化に伴い、大容量の記憶装置が必
要となってきている。これらの記憶装置として、ハード
ディスク装置や光磁気ディスク装置が注目されている。
特に、後者は、ディスク媒体の着脱・交換が可能であり
且つ大容量で小型軽量であることから、益々重要となっ
てきている。
憶装置として使用される光ディスク装置或いは光磁気デ
ィスク装置の読み取り用或いは書き込み用ヘッドを構成
する、光信号の情報読み取り・書き込み装置に関する。
コンピュータの高性能化に伴い、大容量の記憶装置が必
要となってきている。これらの記憶装置として、ハード
ディスク装置や光磁気ディスク装置が注目されている。
特に、後者は、ディスク媒体の着脱・交換が可能であり
且つ大容量で小型軽量であることから、益々重要となっ
てきている。
【０００２】光ディスク装置或いは光磁気ディスク装置
においては、より一層の低価格化が必要であり、これら
の１つの要素として、データの読み取りや書き込みを行
う光ヘッド部の低価格化が強く要求されている。このた
め、従来、光ヘッド部の部品数の削減や小型軽量化と、
調整工数の削減が図れる方式が必要とされてきた。一方
で、データの読み取り及び書き込みの双方を行い得るデ
ィスク媒体において、レーザ光量を増大したいという要
求と、サーボ検知用光量を拡大したいという要求が強
い。
においては、より一層の低価格化が必要であり、これら
の１つの要素として、データの読み取りや書き込みを行
う光ヘッド部の低価格化が強く要求されている。このた
め、従来、光ヘッド部の部品数の削減や小型軽量化と、
調整工数の削減が図れる方式が必要とされてきた。一方
で、データの読み取り及び書き込みの双方を行い得るデ
ィスク媒体において、レーザ光量を増大したいという要
求と、サーボ検知用光量を拡大したいという要求が強
い。
【０００３】このようなことから、偏光ビームスプリッ
タやウォラストンプリズムなどの偏光分離素子、或いは
ビームスプリッタ、ミラー等、多くの必要な光学素子
を、パッケージとして一体化した部品で構成し、大幅な
部品と調整工数の削減及び小型軽量化を図ることが要求
されている。
タやウォラストンプリズムなどの偏光分離素子、或いは
ビームスプリッタ、ミラー等、多くの必要な光学素子
を、パッケージとして一体化した部品で構成し、大幅な
部品と調整工数の削減及び小型軽量化を図ることが要求
されている。
【０００４】
【従来の技術】図１は従来の光磁気ディスク用光学ヘッ
ドの信号検知光学系を示す。光源である半導体レーザ１
からレーザ光は、コリメートレンズ２により、平行光に
なる。この平行光の一部は、ビーム整形プリズム３を透
過後、偏光ビームスプリッタ４により、媒体である光磁
気ディスクに向かい、対物レンズ５により、光磁気ディ
スク６上の集光される。
ドの信号検知光学系を示す。光源である半導体レーザ１
からレーザ光は、コリメートレンズ２により、平行光に
なる。この平行光の一部は、ビーム整形プリズム３を透
過後、偏光ビームスプリッタ４により、媒体である光磁
気ディスクに向かい、対物レンズ５により、光磁気ディ
スク６上の集光される。
【０００５】この光磁気ディスク６上に書き込みデータ
が在る時には、カー効果により、偏光角が回転する。即
ち、検知用のＰ偏光成分のレーザ光が、書き込みデータ
が在る時は、光カー効果によりθk だけ回転し、Ｓ偏光
成分が少し発生する。光磁気ディスク６からの戻り光の
偏光成分（Ｓ成分、Ｐ成分) で、偏光ビームスプリッタ
４における反射光は、偏光ビームスプリッタ７にて反射
し、１／２波長板８及び集光レンズ９を通り、偏光ビー
ムスプリッタ１０で、Ｓ偏光成分と、Ｐ偏光成分に分離
される。
が在る時には、カー効果により、偏光角が回転する。即
ち、検知用のＰ偏光成分のレーザ光が、書き込みデータ
が在る時は、光カー効果によりθk だけ回転し、Ｓ偏光
成分が少し発生する。光磁気ディスク６からの戻り光の
偏光成分（Ｓ成分、Ｐ成分) で、偏光ビームスプリッタ
４における反射光は、偏光ビームスプリッタ７にて反射
し、１／２波長板８及び集光レンズ９を通り、偏光ビー
ムスプリッタ１０で、Ｓ偏光成分と、Ｐ偏光成分に分離
される。
【０００６】Ｓ偏光成分とＰ偏光成分に分離された各偏
光成分の光が、それぞれ光検知器１１、１２に入射す
る。この２つの信号の強度の差を求めることにより、信
号の検知ができる。一方、光磁気ディスク６からの戻り
光で、偏光ビームスプリッタ４における反射光の一部
は、偏光ビームスプリッタ７及び集光レンズ１３を透過
後、ビームスプリッタ１４に入射し、ナイフエッジ１５
と光検知器１６によりプッシュプル法によってフォーカ
スの検知を行い、光検知器１７によりトラックの検知を
行う。
光成分の光が、それぞれ光検知器１１、１２に入射す
る。この２つの信号の強度の差を求めることにより、信
号の検知ができる。一方、光磁気ディスク６からの戻り
光で、偏光ビームスプリッタ４における反射光の一部
は、偏光ビームスプリッタ７及び集光レンズ１３を透過
後、ビームスプリッタ１４に入射し、ナイフエッジ１５
と光検知器１６によりプッシュプル法によってフォーカ
スの検知を行い、光検知器１７によりトラックの検知を
行う。
【０００７】上述のように、図１に示した従来の光磁気
ディスク用光学ヘッドの信号検知光学系においては、偏
光ビームスプリッタなどの偏光分離素子、或いはその他
の多くの光学素子が必要で、またそれに伴いこれらの光
学素子の調整工数も多大であった。光磁気ディスク用光
学ヘッドにおいて、複数のホログラム領域を有するホロ
グラム素子を用いることにより、ビームスプリッタ等の
光学素子の部品数を削減することが提案されている。
ディスク用光学ヘッドの信号検知光学系においては、偏
光ビームスプリッタなどの偏光分離素子、或いはその他
の多くの光学素子が必要で、またそれに伴いこれらの光
学素子の調整工数も多大であった。光磁気ディスク用光
学ヘッドにおいて、複数のホログラム領域を有するホロ
グラム素子を用いることにより、ビームスプリッタ等の
光学素子の部品数を削減することが提案されている。
【０００８】例えば、特開平３−１５０７４４号公報で
は、記憶媒体のトラック方向に垂直な分割線に対して対
称に配置された２つのホログラム領域を有するホログラ
ム素子を使用し、記録信号をこれらの２つのホログラム
領域からの回折光の差より検出することが提案されてい
る。
は、記憶媒体のトラック方向に垂直な分割線に対して対
称に配置された２つのホログラム領域を有するホログラ
ム素子を使用し、記録信号をこれらの２つのホログラム
領域からの回折光の差より検出することが提案されてい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
光磁気ディスク装置の光学ヘッドにおいては、多くの光
学素子が必要で、またそれに伴い調整工数も多大であっ
た。そこで、本発明では、従来の光磁気ディスク装置で
必要としていた、偏光分離素子（偏光ビームスプリッタ
やウォラストンプリズムなど）や、ビームスプリッタ、
ミラーなどの多くの光学素子を用いることなく、ホログ
ラムを半導体レーザのパッケージングに共に組み込むこ
とにより、大幅な部品と調整工数の削減及び小型軽量化
を図るものである。
光磁気ディスク装置の光学ヘッドにおいては、多くの光
学素子が必要で、またそれに伴い調整工数も多大であっ
た。そこで、本発明では、従来の光磁気ディスク装置で
必要としていた、偏光分離素子（偏光ビームスプリッタ
やウォラストンプリズムなど）や、ビームスプリッタ、
ミラーなどの多くの光学素子を用いることなく、ホログ
ラムを半導体レーザのパッケージングに共に組み込むこ
とにより、大幅な部品と調整工数の削減及び小型軽量化
を図るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によると、光源と
しての半導体レーザと、該半導体レーザからの光ビーム
を光ディスク媒体上に集光・結像させる結像レンズと、
前記半導体レーザと該結像レンズとの間の光路上に配置
され、且つ前記光ディスク媒体のトラッキング誤差信号
及びフォーカス検出誤差信号を検出するための回折光学
素子として機能するそれぞれホログラム領域を有するホ
ログラムと、これらの各ホログラム領域により回折され
た光ビームを検出するトラッキング誤差信号検出用及び
フォーカス検出誤差信号検出用の光検出素子とを具備す
る、光ディスク用情報読み取り・書き込み装置におい
て、２つのフォーカス誤差検出用光検知素子が、共に２
分割領域を有するように配置され、２つのフォーカス誤
差検出用ホログラム領域から回折される光ビームが、光
ディスク媒体に焦点が合っている状態で、それぞれのフ
ォーカス誤差検出用光検知素子の分割線上の位置で、か
つ光軸方向で最も絞れる収束ビームになっており、該２
つのフォーカス誤差検出用光検知素子上での光ビームは
前記ホログラムの中心軸に対し、ほぼ点対称であること
を特徴とする、光信号の情報読み取り・書き込み装置が
提供される。
しての半導体レーザと、該半導体レーザからの光ビーム
を光ディスク媒体上に集光・結像させる結像レンズと、
前記半導体レーザと該結像レンズとの間の光路上に配置
され、且つ前記光ディスク媒体のトラッキング誤差信号
及びフォーカス検出誤差信号を検出するための回折光学
素子として機能するそれぞれホログラム領域を有するホ
ログラムと、これらの各ホログラム領域により回折され
た光ビームを検出するトラッキング誤差信号検出用及び
フォーカス検出誤差信号検出用の光検出素子とを具備す
る、光ディスク用情報読み取り・書き込み装置におい
て、２つのフォーカス誤差検出用光検知素子が、共に２
分割領域を有するように配置され、２つのフォーカス誤
差検出用ホログラム領域から回折される光ビームが、光
ディスク媒体に焦点が合っている状態で、それぞれのフ
ォーカス誤差検出用光検知素子の分割線上の位置で、か
つ光軸方向で最も絞れる収束ビームになっており、該２
つのフォーカス誤差検出用光検知素子上での光ビームは
前記ホログラムの中心軸に対し、ほぼ点対称であること
を特徴とする、光信号の情報読み取り・書き込み装置が
提供される。
【００１１】本発明によれば、上記のように光ビームが
ホログラムの中心軸に対し点対称となるように配置した
ので、ホログラムの基板等に厚み公差がある場合でも、
ホログラムを回転調整することで、フォーカスオフセッ
トの調整を行うことが出来る。２つのフォーカス誤差検
出用ホログラム領域から回折される光ビームの回折方向
は、該２つのホログラム領域をつなぐ方向及びその直交
方向の両成分を有しており、該２つのフォーカス誤差検
出用光検知素子上でのビームは前記ホログラムの中心軸
に対し、ほぼ点対称であることを特徴とする。
ホログラムの中心軸に対し点対称となるように配置した
ので、ホログラムの基板等に厚み公差がある場合でも、
ホログラムを回転調整することで、フォーカスオフセッ
トの調整を行うことが出来る。２つのフォーカス誤差検
出用ホログラム領域から回折される光ビームの回折方向
は、該２つのホログラム領域をつなぐ方向及びその直交
方向の両成分を有しており、該２つのフォーカス誤差検
出用光検知素子上でのビームは前記ホログラムの中心軸
に対し、ほぼ点対称であることを特徴とする。
【００１２】前記半導体レーザと、前記ホログラムと、
前記光検知素子はパッケージングにより一体化され、前
記ホログラムは、前記２つのフォーカス検出用ホログラ
ム領域から回折される光ビームが、該半導体レーザの出
射光の光軸に対し、ほぼ点対称の点に収束され、前記光
検知素子でフォーカス誤差を検出することを特徴とす
る。
前記光検知素子はパッケージングにより一体化され、前
記ホログラムは、前記２つのフォーカス検出用ホログラ
ム領域から回折される光ビームが、該半導体レーザの出
射光の光軸に対し、ほぼ点対称の点に収束され、前記光
検知素子でフォーカス誤差を検出することを特徴とす
る。
【００１３】前記半導体レーザと、前記ホログラムと、
前記光検知素子はパッケージングにより一体化され、前
記ホログラムは、前記２つのフォーカス誤差検出用ホロ
グラム領域から回折される光ビームが、それぞれのフォ
ーカス誤差検出用光検知素子上で互いの−１次光が入射
しないように、前記半導体レーザの出射光の光軸に対
し、非対称とする、２つの異なるホログラムパターンを
有することを特徴とする。
前記光検知素子はパッケージングにより一体化され、前
記ホログラムは、前記２つのフォーカス誤差検出用ホロ
グラム領域から回折される光ビームが、それぞれのフォ
ーカス誤差検出用光検知素子上で互いの−１次光が入射
しないように、前記半導体レーザの出射光の光軸に対
し、非対称とする、２つの異なるホログラムパターンを
有することを特徴とする。
【００１４】前記半導体レーザと、前記ホログラムと、
前記光検知素子はパッケージングにより一体化され、フ
ォーカス誤差検出用の２つのホログラム領域と、トラッ
キング誤差検出用の２つのホログラム領域が、それぞれ
直交した方向に分割されていることを特徴とする。前記
半導体レーザと、前記ホログラムと、前記光検知素子は
パッケージングにより一体化され、フォーカス誤差検出
用の２つのホログラム領域と、トラッキング誤差検出用
の２つのホログラム領域が、それぞれ直交した方向に分
割され、トラッキング誤差検出のオフセット調整を、該
トラッキング誤差検出用の２つのホログラム領域方向の
ホログラム移動で行い、フォーカス誤差検出のオフセッ
ト調整を、前記トラッキング誤差検出のためのホログラ
ム移動方向と直交する方向、及びホログラムの回転方向
の調整により行うことを特徴とする。
前記光検知素子はパッケージングにより一体化され、フ
ォーカス誤差検出用の２つのホログラム領域と、トラッ
キング誤差検出用の２つのホログラム領域が、それぞれ
直交した方向に分割されていることを特徴とする。前記
半導体レーザと、前記ホログラムと、前記光検知素子は
パッケージングにより一体化され、フォーカス誤差検出
用の２つのホログラム領域と、トラッキング誤差検出用
の２つのホログラム領域が、それぞれ直交した方向に分
割され、トラッキング誤差検出のオフセット調整を、該
トラッキング誤差検出用の２つのホログラム領域方向の
ホログラム移動で行い、フォーカス誤差検出のオフセッ
ト調整を、前記トラッキング誤差検出のためのホログラ
ム移動方向と直交する方向、及びホログラムの回転方向
の調整により行うことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について詳細に説明する。図２は本発明の
実施形態の外観を示す。本発明の情報読み取り・書き込
み装置における光ヘッドの光学系２０は、半導体レーザ
２１と、トラッキング及びフォーカスの検知を行うホロ
グラム２３と、光検知素子２４を一体化したものであ
る。特に、半導体レーザ２１と光検知素子２４を基板上
に一体的に形成し、これにホログラム２３を一体化して
パッケージとしたものである。ここで、本発明では、フ
ォーカス用の光検知素子２４ａの配置が半導体レーザ２
１の光軸２５に対してほぼ点対称であることに特徴があ
る。
の実施の形態について詳細に説明する。図２は本発明の
実施形態の外観を示す。本発明の情報読み取り・書き込
み装置における光ヘッドの光学系２０は、半導体レーザ
２１と、トラッキング及びフォーカスの検知を行うホロ
グラム２３と、光検知素子２４を一体化したものであ
る。特に、半導体レーザ２１と光検知素子２４を基板上
に一体的に形成し、これにホログラム２３を一体化して
パッケージとしたものである。ここで、本発明では、フ
ォーカス用の光検知素子２４ａの配置が半導体レーザ２
１の光軸２５に対してほぼ点対称であることに特徴があ
る。
【００１６】本発明の適用としては、フォーカス誤差の
検出のためには、２つのフォーカスビームを用いて、ダ
ブルのナイフエッジ法で検出することがある。この方法
は、フォーカスずれに対する引き込み範囲に対しての、
感度が極めて高いという利点がある。この利点を有する
検出法では、従来の問題点として、以下の点があった。
即ち、図３は回折光学素子を用いた従来例であるが、半
導体レーザや光検知素子を一体的に構成した光学系に回
折光学素子を搭載したものである。即ち、図３におい
て、ホログラム２３にはＹ軸に対して対称に配置された
１対のフォーカス誤差検出用ホログラム領域２３ａ、ｂ
があると共に、Ｘ軸に対称配置された１対のトラッキン
グ誤差検出用ホログラム領域２３ｃ、ｄが形成されてい
る。また、フォーカス誤差検出用信号（ＦＥＳ）の光検
知素子２４ａ、ｂ及びトラッキング誤差検出用信号（Ｔ
ＥＳ）の光検知素子２４ｃ、ｄは分割線（Ｘ−Ｘ’）に
関し一方の側にＹ軸に対称に１対づつ配置されている。
検出のためには、２つのフォーカスビームを用いて、ダ
ブルのナイフエッジ法で検出することがある。この方法
は、フォーカスずれに対する引き込み範囲に対しての、
感度が極めて高いという利点がある。この利点を有する
検出法では、従来の問題点として、以下の点があった。
即ち、図３は回折光学素子を用いた従来例であるが、半
導体レーザや光検知素子を一体的に構成した光学系に回
折光学素子を搭載したものである。即ち、図３におい
て、ホログラム２３にはＹ軸に対して対称に配置された
１対のフォーカス誤差検出用ホログラム領域２３ａ、ｂ
があると共に、Ｘ軸に対称配置された１対のトラッキン
グ誤差検出用ホログラム領域２３ｃ、ｄが形成されてい
る。また、フォーカス誤差検出用信号（ＦＥＳ）の光検
知素子２４ａ、ｂ及びトラッキング誤差検出用信号（Ｔ
ＥＳ）の光検知素子２４ｃ、ｄは分割線（Ｘ−Ｘ’）に
関し一方の側にＹ軸に対称に１対づつ配置されている。
【００１７】部品公差があるとき、即ち光検知素子や、
キャップの高さ、回折格子の基板の厚みに誤差があると
きは、図３（ａ）のようにフォーカス誤差検出用の光ビ
ームはＦＥＳの光検知素子２４ａ，ｂの分割線の上に来
ないため、オフセットが発生するが、図３（ｂ）に示す
ように、ホログラムをＹ方向に移動もしくは回転してＦ
ＥＳのオフセットを除去する。
キャップの高さ、回折格子の基板の厚みに誤差があると
きは、図３（ａ）のようにフォーカス誤差検出用の光ビ
ームはＦＥＳの光検知素子２４ａ，ｂの分割線の上に来
ないため、オフセットが発生するが、図３（ｂ）に示す
ように、ホログラムをＹ方向に移動もしくは回転してＦ
ＥＳのオフセットを除去する。
【００１８】特に、基板の厚み方向の誤差の場合には、
図３（ａ）のように、ＦＥＳの光検知素子２４ａ，ｂで
のビームがＹ方向にずれるため、ホログラムをＹ方向に
移動して調整するが、これにより、トラッキング用のホ
ログラムの領域が偏り、トラックのオフセットが発生し
てしまう。このトラックのオフセットを低減するために
は、フォーカス用のオフセット調整の回折格子の移動調
整を制限せざるを得ない。例えば、トラッキングのオフ
セットを０．０７μｍ以内とするためには、ホログラム
の基板厚み誤差は±１０μｍ以下にする必要があり、低
価格化に問題がある。同様の議論で、光検知素子のとり
つけ誤差などに対しても部品精度が厳しくなる。
図３（ａ）のように、ＦＥＳの光検知素子２４ａ，ｂで
のビームがＹ方向にずれるため、ホログラムをＹ方向に
移動して調整するが、これにより、トラッキング用のホ
ログラムの領域が偏り、トラックのオフセットが発生し
てしまう。このトラックのオフセットを低減するために
は、フォーカス用のオフセット調整の回折格子の移動調
整を制限せざるを得ない。例えば、トラッキングのオフ
セットを０．０７μｍ以内とするためには、ホログラム
の基板厚み誤差は±１０μｍ以下にする必要があり、低
価格化に問題がある。同様の議論で、光検知素子のとり
つけ誤差などに対しても部品精度が厳しくなる。
【００１９】本発明は、図４に示すように、フォーカス
検出用の光検知素子を半導体レーザの光軸に対して、ほ
ぼ点対称に配置するものである。即ち、図４において、
基板上には、半導体レーザ２１の光軸２１ａに関して点
対称となるように１対のフォーカス誤差検出用信号（Ｆ
ＥＳ）の光検知素子２４ａ、ｂが配置され、同様に１対
のトラッキング誤差検出用信号（ＴＥＳ）の光検知素子
２４ｃ、ｄが配置される。
検出用の光検知素子を半導体レーザの光軸に対して、ほ
ぼ点対称に配置するものである。即ち、図４において、
基板上には、半導体レーザ２１の光軸２１ａに関して点
対称となるように１対のフォーカス誤差検出用信号（Ｆ
ＥＳ）の光検知素子２４ａ、ｂが配置され、同様に１対
のトラッキング誤差検出用信号（ＴＥＳ）の光検知素子
２４ｃ、ｄが配置される。
【００２０】基板に厚み公差、厚みむらがある時は、図
４（ａ）のようにフォーカス誤差検出用の光ビームはＦ
ＥＳの光検知素子２４ａ，ｂの分割線上に来ない。これ
に対し、基板の厚みに誤差があった場合でも、図４
（ｂ）に示すように、フォーカスオフセットの調整は、
ホログラムの回転で調整できる。これは、例えば、ホロ
グラム２３の基板の厚みが±２００μｍあっても、ホロ
グラム２３の回転（θ）は±０．３°程度でフォーカス
のオフセットを除去することができるので、トラッキン
グのオフセットは殆ど発生しない。
４（ａ）のようにフォーカス誤差検出用の光ビームはＦ
ＥＳの光検知素子２４ａ，ｂの分割線上に来ない。これ
に対し、基板の厚みに誤差があった場合でも、図４
（ｂ）に示すように、フォーカスオフセットの調整は、
ホログラムの回転で調整できる。これは、例えば、ホロ
グラム２３の基板の厚みが±２００μｍあっても、ホロ
グラム２３の回転（θ）は±０．３°程度でフォーカス
のオフセットを除去することができるので、トラッキン
グのオフセットは殆ど発生しない。
【００２１】次に、フォーカスオフセット以外に光源の
半導体レーザが傾いて取りつけられていた時などでは、
ＴＥＳの光量バランスが劣化し、ＴＥＳのオフセットと
して問題となることについて考える。この場合は、本発
明では図５（ａ）のように、ＴＥＳの光量バランスが悪
い場合は、ホログラム２３をＹ軸方向に移動してＴＥＳ
のオフセットを除去する。ＴＥＳに対しては光検知素子
の中にビームが入っていれば良いので余裕はある。その
次に、前記したようなホログラムや光検知素子などの部
品誤差や、ＴＥＳのオフセット調整のために、ＦＥＳの
検知素子の中の分割線上にＦＥＳ用光ビームが来ないた
め、図５（ｂ）のように、ホログラム２３をＸ軸方向に
移動しかつ回転して、２つのＦＥＳの検知素子の分割線
上に同時にＦＥＳ用の２つのビームを置くことが可能に
なり、これでＦＥＳのオフセットは除去できる。この
時、ＴＥＳに関しては、ホログラムはＹ方向に動かして
いないため、新たにＴＥＳのオフセットは発生せず、独
立した調整で高精度の信号が得られる。本方式ではホロ
グラム基板の厚みむらが±２００μｍあり、半導体レー
ザの光軸が±２°傾いていても、ＦＥＳとＴＥＳのオフ
セットを同時に除去できる（図５（ｂ））。こうしてホ
ログラムの位置決めを行えば、図２においてホログラム
２３の回りに接着剤を滴化して硬化させれば良好な光学
ヘッドが容易にできる。
半導体レーザが傾いて取りつけられていた時などでは、
ＴＥＳの光量バランスが劣化し、ＴＥＳのオフセットと
して問題となることについて考える。この場合は、本発
明では図５（ａ）のように、ＴＥＳの光量バランスが悪
い場合は、ホログラム２３をＹ軸方向に移動してＴＥＳ
のオフセットを除去する。ＴＥＳに対しては光検知素子
の中にビームが入っていれば良いので余裕はある。その
次に、前記したようなホログラムや光検知素子などの部
品誤差や、ＴＥＳのオフセット調整のために、ＦＥＳの
検知素子の中の分割線上にＦＥＳ用光ビームが来ないた
め、図５（ｂ）のように、ホログラム２３をＸ軸方向に
移動しかつ回転して、２つのＦＥＳの検知素子の分割線
上に同時にＦＥＳ用の２つのビームを置くことが可能に
なり、これでＦＥＳのオフセットは除去できる。この
時、ＴＥＳに関しては、ホログラムはＹ方向に動かして
いないため、新たにＴＥＳのオフセットは発生せず、独
立した調整で高精度の信号が得られる。本方式ではホロ
グラム基板の厚みむらが±２００μｍあり、半導体レー
ザの光軸が±２°傾いていても、ＦＥＳとＴＥＳのオフ
セットを同時に除去できる（図５（ｂ））。こうしてホ
ログラムの位置決めを行えば、図２においてホログラム
２３の回りに接着剤を滴化して硬化させれば良好な光学
ヘッドが容易にできる。
【００２２】次に、複数のホログラム領域を有するホロ
グラムについて説明する。図６はホログラムと光検知素
子の配置を上から見た所であるが、ホログラム２３には
複数のホログラム領域２３ａ〜２３ｄ（ａ，ｂ，ｃ，
ｄ）がある。そして、２３ａ、２３ｂがフォーカスサー
ボ用ホログラム領域、２３ｃ、２３ｄがトラッキングサ
ーボ用のホログラム領域である。このホログラム２３の
大きさは、それぞれの光磁気ディスク装置で要求される
光量の分配に応じて決定されることはいうまでもない。
グラムについて説明する。図６はホログラムと光検知素
子の配置を上から見た所であるが、ホログラム２３には
複数のホログラム領域２３ａ〜２３ｄ（ａ，ｂ，ｃ，
ｄ）がある。そして、２３ａ、２３ｂがフォーカスサー
ボ用ホログラム領域、２３ｃ、２３ｄがトラッキングサ
ーボ用のホログラム領域である。このホログラム２３の
大きさは、それぞれの光磁気ディスク装置で要求される
光量の分配に応じて決定されることはいうまでもない。
【００２３】ホログラム領域２３ｃ、２３ｄからの±１
次の回折光は、トラッキングサーボ用の検知素子２４ｃ
1 、２４ｄ1 、２４ｃ2 、２４ｄ2 にそれぞれ入射し
て、トラッキングのサーボが実行できる。ホログラム領
域２３ｃ、２３ｄの位相ΦH ｃ，ΦH ｄは、トラッキン
グサーボ用の検知素子２４ｃ1 、２４ｄ1 に収束する波
面のホログラムでの位相をそれぞれΦｃ，Φｄとする
と、以下のようになる。
次の回折光は、トラッキングサーボ用の検知素子２４ｃ
1 、２４ｄ1 、２４ｃ2 、２４ｄ2 にそれぞれ入射し
て、トラッキングのサーボが実行できる。ホログラム領
域２３ｃ、２３ｄの位相ΦH ｃ，ΦH ｄは、トラッキン
グサーボ用の検知素子２４ｃ1 、２４ｄ1 に収束する波
面のホログラムでの位相をそれぞれΦｃ，Φｄとする
と、以下のようになる。
【００２４】ΦH ｃ＝Φc −ΦO ΦH ｄ＝Φd −ΦO ここでΦO はホログラム２３に入射する半導体レーザの
球面の波面の位相である。同様に、ホログラム領域２３
ａ、２３ｂからの回折光は、フォーカスサーボ用の検知
素子２４ａ、２４ｂに入射して、フォーカスのサーボが
実行できる。ホログラム領域２３ａ、２３ｂの位相ΦH
ａ，ΦH ｂは、検知素子２４ａ、２４ｂに収束する波面
のホログラムでの位相をそれぞれΦａ，Φｂとすると、
以下のものとなる。
球面の波面の位相である。同様に、ホログラム領域２３
ａ、２３ｂからの回折光は、フォーカスサーボ用の検知
素子２４ａ、２４ｂに入射して、フォーカスのサーボが
実行できる。ホログラム領域２３ａ、２３ｂの位相ΦH
ａ，ΦH ｂは、検知素子２４ａ、２４ｂに収束する波面
のホログラムでの位相をそれぞれΦａ，Φｂとすると、
以下のものとなる。
【００２５】ΦH ａ＝Φａ−ΦO ΦH ｂ＝Φｂ−ΦO フォーカス誤差信号サーボ（ＦＥＳ）とトラッキング誤
差信号サーボ（ＴＥＳ）は、ＦＥＳ用の各２分割検知器
２４ａ、２４ｂの検知部を、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（検知光
量）とし、ＴＥＳ用の光検知器２４ｃ1 、２４ｄ1 の検
出部の和信号と２４ｃ2 、２４ｄ2 の検出部の和信号を
それぞれｃ，ｄ（検知光量）とすると、 ＦＥＳ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） ＴＥＳ＝ｃ−ｄ で検知することができる。
差信号サーボ（ＴＥＳ）は、ＦＥＳ用の各２分割検知器
２４ａ、２４ｂの検知部を、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（検知光
量）とし、ＴＥＳ用の光検知器２４ｃ1 、２４ｄ1 の検
出部の和信号と２４ｃ2 、２４ｄ2 の検出部の和信号を
それぞれｃ，ｄ（検知光量）とすると、 ＦＥＳ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） ＴＥＳ＝ｃ−ｄ で検知することができる。
【００２６】次に他の実施例を示す。フォーカス検知用
の光ビームが半導体レーザの光軸に対して点対称であれ
ば、それぞれのホログラム領域からの−１次光が、使用
する−１光と近くなり、誤差信号となりやすいことがあ
る。ただし、基板の厚みやホログラムのピッチにより、
このような誤差信号を除去することは可能であるが、よ
り確実性を得るためには、フォーカスビームの位置を若
干点対称からずらすことが好ましい。これにより、誤差
信号の影響はなくなる。光検知素子どうしのずれは３０
０〜５００μｍ程度である。
の光ビームが半導体レーザの光軸に対して点対称であれ
ば、それぞれのホログラム領域からの−１次光が、使用
する−１光と近くなり、誤差信号となりやすいことがあ
る。ただし、基板の厚みやホログラムのピッチにより、
このような誤差信号を除去することは可能であるが、よ
り確実性を得るためには、フォーカスビームの位置を若
干点対称からずらすことが好ましい。これにより、誤差
信号の影響はなくなる。光検知素子どうしのずれは３０
０〜５００μｍ程度である。
【００２７】上述のようなホログラムの製作方法として
は、電子ビームやレーザビームの直接描画により作製す
る。また、直接描画では、ホログラムの干渉縞断面に傾
斜をつけ、高効率化を図る必要が生じるが、これについ
ては多重描画により作製が可能である。これ以外のホロ
グラムの作製方法としては、予め、ホログラムパターン
を大きく直接描画し、次いでステッパにより縮小してマ
スクを作製し、フォトリゾグラフィにより、パターンを
転写する方法もある。この場合には、フォトレジストな
どをマスクとして、イオンビームによるエッチングで鋸
歯状化すればよい。また、露光系やホログラムを補助露
光系として、ホログラフィック露光により作製すること
も可能である。
は、電子ビームやレーザビームの直接描画により作製す
る。また、直接描画では、ホログラムの干渉縞断面に傾
斜をつけ、高効率化を図る必要が生じるが、これについ
ては多重描画により作製が可能である。これ以外のホロ
グラムの作製方法としては、予め、ホログラムパターン
を大きく直接描画し、次いでステッパにより縮小してマ
スクを作製し、フォトリゾグラフィにより、パターンを
転写する方法もある。この場合には、フォトレジストな
どをマスクとして、イオンビームによるエッチングで鋸
歯状化すればよい。また、露光系やホログラムを補助露
光系として、ホログラフィック露光により作製すること
も可能である。
【００２８】図７はホログラムの縞形状を決定するため
の位相φ（ｘ，ｙ）を求めるための説明図である。
の位相φ（ｘ，ｙ）を求めるための説明図である。
【００２９】
【数１】
【００３０】図８はこのようにして設計したホログラム
によるフォーカスの感度を示す。横軸はフォーカスの誤
差をμｍの単位で示したものであり、縦軸はフォーカス
誤差検出用の光検知素子２４ａ、２４ｂ間の光量差を比
率で示したものである。この図からフォーカス誤差に対
し充分高い感度が得られることがわかる。この設計で
は、それぞれのホログラムの縞形状を決定する位相分布
は〔数１〕の定義で、係数は（Ｂ）のように与えられ
る。又、半導体レーザの波長は６８５nm、ホログラムの
領域は直径１．６mm、半導体レーザとホログラム下面の
間隔は２．５mmである。
によるフォーカスの感度を示す。横軸はフォーカスの誤
差をμｍの単位で示したものであり、縦軸はフォーカス
誤差検出用の光検知素子２４ａ、２４ｂ間の光量差を比
率で示したものである。この図からフォーカス誤差に対
し充分高い感度が得られることがわかる。この設計で
は、それぞれのホログラムの縞形状を決定する位相分布
は〔数１〕の定義で、係数は（Ｂ）のように与えられ
る。又、半導体レーザの波長は６８５nm、ホログラムの
領域は直径１．６mm、半導体レーザとホログラム下面の
間隔は２．５mmである。
【００３１】以上、添付図面を参照して本発明の実施形
態について詳細に説明したが、本発明は上記の実施形態
に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内
において種々の形態、変形、修正等が可能であることに
留意すべきである。
態について詳細に説明したが、本発明は上記の実施形態
に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内
において種々の形態、変形、修正等が可能であることに
留意すべきである。
【００３２】
【発明の効果】以上に説明したような、本発明によれ
ば、小型で低価格で且つ信頼性の高い光ディスク装置或
いは光磁気ディスク装置を実現することができる。
ば、小型で低価格で且つ信頼性の高い光ディスク装置或
いは光磁気ディスク装置を実現することができる。
【図１】従来の光磁気ディスク用光学ヘッドの概略図で
ある。
ある。
【図２】本発明の光磁気ディスク用光学ヘッドの外観図
である。
である。
【図３】従来例（フォーカス誤差検知用光検知素子を分
割線に対称に配置したもの）の問題点を説明するための
図で、（ａ）は部品公差がある時、（ｂ）はホログラム
の移動によるオフセットの除去を示す。
割線に対称に配置したもの）の問題点を説明するための
図で、（ａ）は部品公差がある時、（ｂ）はホログラム
の移動によるオフセットの除去を示す。
【図４】本発明によるホログラムと光検出素子との配置
関係を示す図であり、（ａ）は基板に厚みむらがある
時、（ｂ）はホログラムとの移動によるオフセットの除
去を示す。
関係を示す図であり、（ａ）は基板に厚みむらがある
時、（ｂ）はホログラムとの移動によるオフセットの除
去を示す。
【図５】ホログラムの移動による調整を示し、（ａ）は
ＴＥＳ調整、（ｂ）はＦＥＳ調整を示す。
ＴＥＳ調整、（ｂ）はＦＥＳ調整を示す。
【図６】本発明によるホログラム領域と光検出素子の配
置例を示す。
置例を示す。
【図７】本発明によるホログラムの縞形状を決定する位
相φ（ｘ，ｙ）を説明するための図である。
相φ（ｘ，ｙ）を説明するための図である。
【図８】フォーカス誤差とフォーカス感度の関係を示す
図である。
図である。
２０…光ヘッドの光学系 ２１…半導体レーザ ２２…レンズ２２ ２３…ホログラム ２３ａ、２３ｂ…フォーカス誤差検知用のホログラム領
域 ２３ｃ、２３ｄ…トラッキング誤差検知用のホログラム
領域 ２４…光検知素子 ２４ａ、２４ｂ…フォーカス誤差検知用の光検知素子 ２４ｃ、２４ｄ…トラッキング誤差検知用の光検知素子
域 ２３ｃ、２３ｄ…トラッキング誤差検知用のホログラム
領域 ２４…光検知素子 ２４ａ、２４ｂ…フォーカス誤差検知用の光検知素子 ２４ｃ、２４ｄ…トラッキング誤差検知用の光検知素子
Claims (6)
- 【請求項１】 光源としての半導体レーザと、該半導体
レーザからの光ビームを光ディスク媒体上に集光・結像
させる結像レンズと、前記半導体レーザと該結像レンズ
との間の光路上に配置され、且つ前記光ディスク媒体の
トラッキング誤差信号及びフォーカス検出誤差信号を検
出するための回折光学素子として機能するそれぞれホロ
グラム領域を有するホログラムと、これらの各ホログラ
ム領域により回折された光ビームを検出するトラッキン
グ誤差信号検出用及びフォーカス検出誤差信号検出用の
光検出素子とを具備する、光ディスク用情報読み取り・
書き込み装置において、 ２つのフォーカス誤差検出用光検知素子が、共に２分割
領域を有するように配置され、２つのフォーカス誤差検
出用ホログラム領域から回折される光ビームが、光ディ
スク媒体に焦点が合っている状態で、それぞれのフォー
カス誤差検出用光検知素子の分割線上の位置で、かつ光
軸方向で最も絞れる収束ビームになっており、該２つの
フォーカス誤差検出用光検知素子上での光ビームは前記
ホログラムの中心軸に対し、ほぼ点対称であることを特
徴とする、光ディスク用情報読み取り・書き込み装置。 - 【請求項２】 ２つのフォーカス誤差検出用ホログラム
領域から回折される光ビームの回折方向は、該２つのホ
ログラム領域をつなぐ方向及びその直交方向の両成分を
有しており、該２つのフォーカス誤差検出用光検知素子
上でのビームは前記ホログラムの中心軸に対し、ほぼ点
対称であることを特徴とする、請求項１に記載の情報読
み取り・書き込み装置。 - 【請求項３】 前記半導体レーザと、前記ホログラム
と、前記光検知素子はパッケージングにより一体化さ
れ、前記ホログラムは、前記２つのフォーカス検出用ホ
ログラム領域から回折される光ビームが、該半導体レー
ザの出射光の光軸に対し、ほぼ点対称の点に収束され、
前記光検知素子でフォーカス誤差を検出することを特徴
とする、請求項１に記載の情報読み取り・書き込み装
置。 - 【請求項４】 前記ホログラムは、前記２つのフォーカ
ス誤差検出用ホログラム領域から回折される光ビーム
が、それぞれのフォーカス誤差検出用光検知素子上で互
いの−１次光が入射しないように、前記半導体レーザの
出射光の光軸に対し、非対称とする、２つの異なるホロ
グラムパターンを有することを特徴とする、請求項１に
記載の情報読み取り・書き込み装置。 - 【請求項５】 フォーカス誤差検出用の２つのホログラ
ム領域と、トラッキング誤差検出用の２つのホログラム
領域が、それぞれ直交した方向に分割されていることを
特徴とする、請求項１に記載の情報読み取り・書き込み
装置。 - 【請求項６】 フォーカス誤差検出用の２つのホログラ
ム領域と、トラッキング誤差検出用の２つのホログラム
領域が、それぞれ直交した方向に分割され、トラッキン
グ誤差検出のオフセット調整を、該トラッキング誤差検
出用の２つのホログラム領域方向のホログラム移動で行
い、フォーカス誤差検出のオフセット調整を、前記トラ
ッキング誤差検出のためのホログラム移動方向と直交す
る方向、及びホログラムの回転方向の調整により行うこ
とを特徴とする、請求項１に記載の情報読み取り・書き
込み装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10022068A JPH11219548A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | 光ディスク用情報読み取り・書き込み装置 |
| US09/177,561 US6243334B1 (en) | 1998-02-03 | 1998-10-23 | Information reading and writing device for optical disk |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10022068A JPH11219548A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | 光ディスク用情報読み取り・書き込み装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11219548A true JPH11219548A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=12072586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10022068A Pending JPH11219548A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | 光ディスク用情報読み取り・書き込み装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6243334B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11219548A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001176116A (ja) * | 1999-12-14 | 2001-06-29 | Fujitsu Ltd | 光磁気装置及び光学ヘッド |
| US6705831B2 (en) * | 2002-06-19 | 2004-03-16 | United Technologies Corporation | Linked, manufacturable, non-plugging microcircuits |
| JP2006209922A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Toshiba Corp | 情報記録再生装置および光ピックアップ装置ならびに対物レンズの位置を制御する方法 |
| US7999984B2 (en) * | 2007-09-28 | 2011-08-16 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method to encode information holographically |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0229942A (ja) | 1988-07-18 | 1990-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ピックアップヘッド装置及びこれを用いた光情報装置 |
| JPH02126431A (ja) | 1988-11-04 | 1990-05-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ビックアップヘッド装置及びこれを用いた光情報装置 |
| JP2576641B2 (ja) | 1989-11-08 | 1997-01-29 | 日本電気株式会社 | 光ヘッド装置 |
| JP3150744B2 (ja) | 1991-12-27 | 2001-03-26 | 株式会社徳力本店 | 宝飾用白色Ａｕろう合金 |
| US5412631A (en) * | 1992-07-10 | 1995-05-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical head apparatus for storing, reading or erasing information, and optical information reproducing method and optical information apparatus for optically reading information stored in an optical memory |
-
1998
- 1998-02-03 JP JP10022068A patent/JPH11219548A/ja active Pending
- 1998-10-23 US US09/177,561 patent/US6243334B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6243334B1 (en) | 2001-06-05 |
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Legal Events
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| A521 | Written amendment |
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| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
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| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20050218 |