JPS58220248A - Optical pickup - Google Patents

Optical pickup

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JPS58220248A
JPS58220248A JP57101956A JP10195682A JPS58220248A JP S58220248 A JPS58220248 A JP S58220248A JP 57101956 A JP57101956 A JP 57101956A JP 10195682 A JP10195682 A JP 10195682A JP S58220248 A JPS58220248 A JP S58220248A
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JP
Japan
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light
lens
objective lens
photoelectric detector
output
Prior art date
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Application number
JP57101956A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Kimoto
木本 輝代志
Kimio Taki
滝 公夫
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Nippon Kogaku KK
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Publication date
Application filed by Nikon Corp, Nippon Kogaku KK filed Critical Nikon Corp
Priority to JP57101956A priority Critical patent/JPS58220248A/en
Priority to JP57103523A priority patent/JPS58220249A/en
Publication of JPS58220248A publication Critical patent/JPS58220248A/en
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To simplify the structure of an optical system, by using the beams of different order numbers which are obtained through a holographic lens to detection of a focus error and a tracking error respectively. CONSTITUTION:The beam projected from a light source are focused on a disk 8 through an objective lens 7, and the reflected beam is radiated to the 1st and 2nd photoelectric detectors 21 and 22 via the lens 7, a 1/4 wavelength plate 6, a polarized beam splitter 4 and a holographic lens 19. For the parallel luminous flux made incident to the lens 19, the converging beams having astigmatism are radiated as the +1-order beams L1 as shown by 17a and 17b. At the same time, a 0-order beam L0 receiving no effect of hologram goes straight toward the detectors 21 and 22. Therefore no beam splitter is required to separate the luminous flux.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光学的に検出可能な形で情報が記録された媒
体(ディスク、テープ、ト2ラム尋)から該情報を門出
する光学式ピックアップに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an optical pickup for extracting information from a medium (disc, tape, tram) on which information is recorded in an optically detectable form.

従来この種のピックアップとして光学式□ディスク用の
ものが最も知られている。この光学式ディスクのピック
アップは、信号を一己一または再生するだめの機能と、
ディスクの偏心・面ぶれ等によって生じるトラッキング
誤差及びフォーカス誤差を検出できる機能とを持つこと
が必要である。トラッキング誤差を検出する方法として
は、(1)2ビーム法・(2)ウオブリング法・(3)
ファー・フィールド法などが知られている。またフォー
カス誤差を検出する方法としてti、(1)非点収差法
・(2)ナイフ・エツジ法・(3)臨界角法・(4)ス
キュービーム法などが知られている。精度が高く、ピッ
クアップの構成が簡単に々るという理由から、トラッキ
ング誤差の検出としては、ファーフィールド法、フォー
カス誤差の検出としては、非点収差法によるものが最も
一般的である。
Conventionally, the most well-known pickup of this type is one for optical □ discs. This optical disc pickup has the function of reproducing signals individually and
It is necessary to have a function that can detect tracking errors and focus errors caused by disk eccentricity, surface wobbling, etc. Methods for detecting tracking errors include (1) two-beam method, (2) wobbling method, and (3)
The far field method is known. Also, known methods for detecting focus errors include (1) astigmatism method, (2) knife edge method, (3) critical angle method, and (4) skew beam method. The far-field method is most commonly used to detect tracking errors, and the astigmatism method is most commonly used to detect focus errors because of its high accuracy and simple pickup configuration.

第1図は、上記方法による従来の光学式ピックアップの
構成の説明図である。レーザーダイオード(以下LDと
略す)1から出射された光束は、コリメータ2によって
平行光にされた彼、プリズム3によって断面形状が円形
のビームに整形される。これは、LDの発光面が長円形
であるためコリメータ2を通過後の平行光束も、その断
面形状が長円形となっているためである。円形ビームに
整形された光束は、偏光ビームスプリッタ(以後、P 
B Sと略す)4・ビームスプリッタ(以下88と略す
)5を通知、猛波長板6に入射する。ここでPH14は
、直線偏光しているレーザー光が透過するように置かれ
ている。兎波長板を通過した光束は円偏光となり、対物
レンズ7によって直径1〜2μ餌の微少スポットとなシ
ディスク8上に結像する。ディスクからの反射光は再び
対物レンズ7を通って平行光となり騎波長板6を通過す
るが、この光束は、LDlから出射される光束と偏光方
  ・向が90°i4なる直線偏光となっている。この
光束の一部はBH3によって反射されて、光電検出器9
に入射し、BH5を通過した光束は、PH10によって
全て反射されて集光レンズ10に入射し、さらに、シリ
ンドリカルレンズ11を経て光電検出器12に入射する
。ここで、検出器9はトラッキング誤差検出のために使
用され、検出器12杖フオーカス誤差検出及びディスク
8に記録されている情報を再生するために使用される。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of a conventional optical pickup according to the above method. A beam of light emitted from a laser diode (hereinafter abbreviated as LD) 1 is made into parallel light by a collimator 2, and then shaped by a prism 3 into a beam having a circular cross-sectional shape. This is because the light emitting surface of the LD is oval, so that the parallel light beam after passing through the collimator 2 also has an oval cross-sectional shape. The luminous flux shaped into a circular beam is passed through a polarizing beam splitter (hereinafter referred to as P
BS) 4 and a beam splitter (hereinafter abbreviated as 88) 5, and enters the wavelength plate 6. Here, the PH 14 is placed so that linearly polarized laser light is transmitted therethrough. The light beam passing through the rabbit wave plate becomes circularly polarized light, and is imaged by the objective lens 7 onto the shidisk 8 as a minute spot of bait with a diameter of 1 to 2 μm. The reflected light from the disk passes through the objective lens 7 again, becomes parallel light, and passes through the wavelength plate 6, but this light flux becomes linearly polarized light whose polarization direction is 90°i4 with the light flux emitted from the LDl. There is. A part of this luminous flux is reflected by BH3 and is detected by photoelectric detector 9.
The light flux that enters the BH 5 and passes through the BH 5 is completely reflected by the PH 10 and enters the condenser lens 10 , and further passes through the cylindrical lens 11 and enters the photodetector 12 . Here, the detector 9 is used for tracking error detection, and the detector 12 is used for focus error detection and reproducing information recorded on the disc 8.

以下、その原理を説明する。The principle will be explained below.

第2図及び第6図社、それぞれトラッキング誤差検出の
原理及びトラッキング誤差検出回路を示したものである
。ここに述、べるファーフィールド法によってトラッキ
ング誤差を検出するためには、ディスク8に81の様な
突起(又は溝)が、同心円状又は、らせん状に作られて
いることが必要である。或いは、再生専用のビデオやデ
ィスク、ディジタルオーディオディスクなどの様に、ビ
ット列であってもよい。第2図は、突起した同心円状、
或いはらせん状のトラックがあらかじめ設けられている
場合について描いたものである。第、2図で、8bは反
射率の高いディスク媒体(記録媒体)、8cは透明な保
膜膜である。対物レンズ7によってディスクB上に照射
された光ビームはディスク媒体8bで冬射され、再び対
物しくズ7を通って平行光と々る。突起8aの高さが光
路長で約λ同程度であるので、対物レンズ70光軸上に
、突起8aがある場合(第2図(b))の平行光束の強
度分布は、光軸付近では光の干渉によって強度が低下し
、光軸から離れるに従って強度が大きくなっている。突
起8aが、対物レンズの光軸から左、又は右にずれた場
合には、第2図(a)又は第2図(b)の様に、光軸の
右側又は左側で最大となる様な強度分布を示す。従って
、平行光束の部分に9a嗜9bの2個のフォトダイオー
ドから構成される2分割検出器9を置き、その出力I9
a 嗜III)を第3図(&)に示す様に差動増幅すれ
ば、差動増幅器100からの出力101は、第6図(b
)に示す様に対物レンズの光軸とディスク上の突起8鼻
とのズレ量に応じて変化する信号が得られる。これがト
ラッキング誤差信号となる。この信号は、第1図に示す
2次元駆動装置14に加えられ、対物レンズを含むピッ
クアップの全体又は一部をディスクの動径方向(ディス
クの半径方向すなわち第1図矢印15方向)に動かすト
ラッキング(矢印16a)のために使用される。
FIG. 2 and FIG. 6 show the principle of tracking error detection and the tracking error detection circuit, respectively. In order to detect tracking errors by the far-field method described herein, it is necessary that projections (or grooves) such as 81 are formed on the disk 8 in a concentric or spiral shape. Alternatively, it may be a bit string, such as a playback-only video, disc, digital audio disc, etc. Figure 2 shows concentric circles with protrusions,
Alternatively, a case is depicted in which a spiral track is provided in advance. In FIG. 2, 8b is a disk medium (recording medium) with high reflectance, and 8c is a transparent protective film. The light beam irradiated onto the disk B by the objective lens 7 is irradiated by the disk medium 8b, passes through the objective lens 7 again, and becomes a parallel beam. Since the height of the protrusion 8a is approximately equal to the optical path length λ, the intensity distribution of the parallel light beam when the protrusion 8a is on the optical axis of the objective lens 70 (FIG. 2(b)) is as follows near the optical axis. The intensity decreases due to light interference, and increases as the distance from the optical axis increases. If the protrusion 8a is shifted to the left or right from the optical axis of the objective lens, the projection 8a will be at its maximum on the right or left side of the optical axis, as shown in FIG. 2(a) or FIG. 2(b). Shows intensity distribution. Therefore, a two-split detector 9 consisting of two photodiodes 9a and 9b is placed in the part of the parallel light beam, and its output I9
If the output 101 from the differential amplifier 100 is differentially amplified as shown in FIG. 3 (&), the output 101 from the differential amplifier 100 is
), a signal is obtained that changes depending on the amount of deviation between the optical axis of the objective lens and the nose of the protrusion 8 on the disk. This becomes the tracking error signal. This signal is applied to the two-dimensional drive device 14 shown in FIG. 1, and is used for tracking to move the entire or part of the pickup including the objective lens in the radial direction of the disk (radial direction of the disk, that is, the direction of arrow 15 in FIG. 1). (arrow 16a).

次に、フォーカス誤差検出及び、情報再生について、説
明する。第4図(m)U、第1図の集光レンズ10及び
シリンドリカルレンズ11で形成されるスポットの形状
を示すものである。ディスクで反射され平行光となって
戻ってきた光束は、集光レンズ10及びシリンドリカル
レンズ11を通過後、紙面内では17aの様な、また紙
面に垂直な面内では17bの様な焦点距離の異なる集光
性を持つ。
Next, focus error detection and information reproduction will be explained. FIG. 4(m) U shows the shape of a spot formed by the condenser lens 10 and cylindrical lens 11 of FIG. The light beam reflected by the disk and returned as parallel light passes through the condenser lens 10 and the cylindrical lens 11, and then has a focal length such as 17a in the plane of the paper and 17b in the plane perpendicular to the plane of the paper. They have different light gathering properties.

そのためi3a雫13b・13cの位置では、それぞれ
18a・18b*18cの様な像となる。
Therefore, at the positions of i3a drops 13b and 13c, the images become 18a and 18b*18c, respectively.

そこで、16bの位置に、第4図(b)に示す様な12
ae 12b・12ce 12dの4個のフォトダイオ
ードより構成される4分割検出器12を光軸に対して垂
直に置けば、対物レンズとディスクの距離が合焦距離よ
り短い場合には、第5図(、)の様な縦長の形状の、対
物レンズとディスクの距離が合焦距離より長い場合には
、第5図(、)の様な横長の形状の、又合焦している時
は第5図(b)に示す様な円形の光束が検出器12に入
射する様になる。
Therefore, at the position 16b, 12
If the 4-split detector 12 consisting of 4 photodiodes ae 12b, 12ce, and 12d is placed perpendicular to the optical axis, and the distance between the objective lens and the disk is shorter than the focusing distance, as shown in Fig. 5. When the distance between the objective lens and the disc is longer than the focusing distance in a vertically elongated shape like (,), the horizontally elongated shape like in Fig. 5 (,), or when in focus, A circular light beam as shown in FIG. 5(b) comes to be incident on the detector 12.

12a脅12b*12ce12dからの出力をそれぞれ
112轟@112b・■12@・112d  とすると
\(112a+11zc)  (112b +11zd
)           (1)なる演算を行なえば、
第5図(d)に示す様なフォーカス誤差に応じた信号(
フォーカス誤差信号)が得られる。第6図は4分割検出
器12からの出力信号を処理するだめの電気系を示す。
If the outputs from 12a threat 12b * 12ce 12d are respectively 112 Todoroki @ 112b, ■ 12 @, 112d, \ (112a + 11zc) (112b + 11zd
) (1) If we perform the calculation, we get
A signal (
focus error signal) is obtained. FIG. 6 shows an electrical system for processing the output signal from the quadrant detector 12. As shown in FIG.

加算増幅器102は、12ae 12b* 12ce 
12aからの出力信号の和をとるだめの増幅器でアリ、
その出力103がディスクに記録されている情報の再生
信号となる。また増幅器104は、前述した(1)式の
演算を行なうためのもので、その出力105は、・第5
図(d)に示す様な対物レンズとディスクの距離に応じ
て変化するフォーカス誤差信号となる。
The summing amplifier 102 has 12ae 12b*12ce
An amplifier is used to calculate the sum of the output signals from 12a.
The output 103 becomes a reproduction signal of information recorded on the disc. Further, the amplifier 104 is for performing the calculation of the above-mentioned formula (1), and its output 105 is:
This results in a focus error signal that changes depending on the distance between the objective lens and the disk as shown in Figure (d).

この信号は2次元駆動装置14に加えられ、対物レンズ
を含むピックアップの全体または一部をディスクに対し
て−直な方向に動かしく第1図矢印16b)、フォーカ
シングするために使用される。
This signal is applied to the two-dimensional drive 14 and is used for focusing, moving all or part of the pickup, including the objective lens, in a direction perpendicular to the disk (arrow 16b in FIG. 1).

以上の原理によって構成された第1図のピックアップは
、他の原理によって構成されたピックアップ(例えば、
トラッキング誤差検出として2ビーA法、7オーカ不、
誤差検出としてスキュービーム法)に比べて簡単に構成
できるが、次の様な欠   一点を有している。
The pickup shown in FIG. 1 constructed according to the above principle is different from the pickup constructed according to other principles (for example,
For tracking error detection, 2B A method, 7A method,
Although it can be configured more easily than the skew beam method for detecting errors, it has the following drawbacks.

(1)  ビームスプリッタ5による光量の損失が多い
。また光量の損失を少なくすれば、トラッキング誤差検
出用検出器9に入射する光量が低下するので良好なトラ
ッキング誤差信号を得ることが困難になる。
(1) There is a lot of loss in the amount of light due to the beam splitter 5. Furthermore, if the loss of the amount of light is reduced, the amount of light incident on the tracking error detection detector 9 will be reduced, making it difficult to obtain a good tracking error signal.

(2)高い工作精度が要求される光学素子、すなわちビ
ームスプリッタ5・集光レンズ109シヌンドリカルレ
/ズ11が必要となる。
(2) Optical elements requiring high machining accuracy, ie, beam splitter 5, condensing lens 109, and optical lens 11 are required.

本発明は、これらの欠点を解決し、構成が簡単で、小型
軽量の光学式ピックアップを提供することを目的とする
ものでアリ、入射光を焦点距離がそれぞれ異なる複数の
次数光に分割するホログラフィックレンズを設け、この
レンズからの光を第1の光電検出器及び第2の光電検出
器によ如検出して、トラッキング誤差信号、フォーカス
誤差信号及び情報再生信号を得るようにしたものである
The present invention aims to solve these drawbacks and provide an optical pickup that is simple in construction, compact, and lightweight. A graphic lens is provided, and light from the lens is detected by a first photoelectric detector and a second photoelectric detector to obtain a tracking error signal, a focus error signal, and an information reproduction signal. .

以下、本発明の実施例を図面に基づきながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第7図は、本発明の一実施例に係る光学式ピックアップ
の光学系の平面説明図である。光源からのビームは、対
物レンズ7によってディスク8のトラック上に合焦する
。そこで反射されたビームは、記憶情報を伴なって、対
物レンズ、に波長板6及び偏光ビームスプリッタ4を通
過した彼、第1の光電検出器及び第2の光電検出器に向
かって出射される。偏光ビームスプリッタ4と前記光電
検出器との間には、ホログラフィックレンズ19が配置
される。このホログラフィックレンズ19には、ホログ
ラム面に垂直入射する参照平面波に対して、非点収差を
有する収束光を発生するものが使用される。従って、デ
ィスク面から反射してきた平行光束が、とのホログラフ
ィックレンズ19に入射すれば、第7図に2種の点線1
7a・17bで示したように非収差を有する収束光が+
1次光り、として出射すると共に、ホログラムの影響を
受けない0次光L0が前記光電検出器に向がって直進す
る。この0次光L0は、集線で示されている。このよう
にホログラフィックレンズ19は入射光を焦点距離が異
なる複数の次数光に分割する。従ってこの+1次光L1
を利用して焦点誤差信号を検出し、0次光L0を利用し
てトラッキング誤差信号を検出すれば、従来技術の場合
のようにビームスプリッタを用いて光束を分離する必要
がなく、2種のサーボ信号が得られる。
FIG. 7 is an explanatory plan view of an optical system of an optical pickup according to an embodiment of the present invention. A beam from a light source is focused by an objective lens 7 onto a track of a disk 8. The reflected beam, accompanied by stored information, passes through the objective lens, the wave plate 6 and the polarizing beam splitter 4, and is emitted toward the first photodetector and the second photodetector. . A holographic lens 19 is arranged between the polarizing beam splitter 4 and the photoelectric detector. This holographic lens 19 is one that generates convergent light having astigmatism with respect to a reference plane wave that is perpendicularly incident on the hologram surface. Therefore, if the parallel light beam reflected from the disk surface enters the holographic lens 19, two kinds of dotted lines 1 and 1 are shown in FIG.
As shown in 7a and 17b, the convergent light with aberration is +
Zero-order light L0, which is emitted as primary light and is not affected by the hologram, travels straight toward the photoelectric detector. This zero-order light L0 is shown as a concentrated line. In this way, the holographic lens 19 splits the incident light into a plurality of order lights having different focal lengths. Therefore, this +1st order light L1
If the focus error signal is detected using the Servo signal can be obtained.

光電検出器の形状としては、第8図に示されるものが考
えられる。これは、焦点誤差検出用の出力を発生する第
1の光電検出器21が中心に配置され、その外周側に、
トラッキング哄差検出用の出力を発生する第2の光電検
出器22が一体的に配置、形成されている。そして第1
の光電検出器21は4個のフォトダイオード21a〜2
1dから構成され、第2の光電検出器22は2個のダイ
オード22&・22bから構成されている。これらのダ
イオード21a 〜21d*22ae22bは、第1図
の12 a 〜12 d 拳9 m @9 bに相当す
るものである。
As the shape of the photoelectric detector, the shape shown in FIG. 8 can be considered. In this case, the first photoelectric detector 21 that generates an output for detecting a focus error is arranged at the center, and on the outer circumferential side,
A second photoelectric detector 22 that generates an output for tracking difference detection is integrally arranged and formed. and the first
The photoelectric detector 21 includes four photodiodes 21a to 2.
1d, and the second photoelectric detector 22 is composed of two diodes 22&.22b. These diodes 21a to 21d*22ae22b correspond to 12a to 12d 9m@9b in FIG.

上記の第1の光電検出器21及び第2の光電検出器22
は、ディスク8上の光・スポットが合焦の場合における
+1次光の最小散乱円位置20(第7図)に第9図に示
すように配置する。第1の光電検出器21の4個のフォ
トダイオード21a〜21dは、非点収差をもつ+1次
光の光量を受光できる程度のあまり大きくないものとす
る。その出力I211〜I21aを用いて、前述の(1
)式と同様の演算 (I21魯十 I21・) −(I21b + I21
a )               ”°(2)を行
なえば、前ピン及び後ピンに対応した正負の出力が得ら
れ、この出力に基づいて対物レンズ7を含むピックアッ
プの全体又は一部をディスクに対して垂直な方向に動か
して、フォーカシングが行なわれる。このようにして非
点収差法によるフォーカシング機構が得られている。
The above-mentioned first photoelectric detector 21 and second photoelectric detector 22
is arranged as shown in FIG. 9 at the minimum scattering circle position 20 (FIG. 7) of the +1st order light when the light/spot on the disk 8 is in focus. The four photodiodes 21a to 21d of the first photoelectric detector 21 are not so large as to be able to receive the amount of +1st order light having astigmatism. Using the outputs I211 to I21a, the above (1
) operation similar to the formula (I21 Luju I21・) −(I21b + I21
a) By performing ``° (2), positive and negative outputs corresponding to the front focus and rear focus can be obtained, and based on this output, the whole or part of the pickup including the objective lens 7 is moved in a direction perpendicular to the disk. Focusing is performed by moving the lens to the center of the lens.In this way, a focusing mechanism based on the astigmatism method is obtained.

なお、記録されている情報の再生信号は、従来技術の場
合と同様に、各フォトダイオード21a〜21dの出力
の和を求めることにより得られる。
Note that the reproduction signal of the recorded information is obtained by calculating the sum of the outputs of the respective photodiodes 21a to 21d, as in the case of the prior art.

また、第2の光電検出器22の2個のフォトダイオード
221・22bは0次光り、を受光する。
Further, the two photodiodes 221 and 22b of the second photoelectric detector 22 receive zero-order light.

その出力I22a e I22bを差動増幅して、その
出力に基づいて対物レンズ7を含むピックアップの全体
又は一部をデスク8の動径方向に動かして、トラッキン
グが行なわれる。このようにして、ファーフィールド法
によるトラッキング機構が得られている。
Tracking is performed by differentially amplifying the outputs I22a e I22b and moving the entire or part of the pickup including the objective lens 7 in the radial direction of the desk 8 based on the outputs. In this way, a tracking mechanism based on the far field method is obtained.

光学系の構成として、先に示した第7図の実施例では偏
光ビームスプリッタ4とホログラフィックレンズ19と
を分離した例を示したが、さらに構造を簡単にするため
に第10図に示すよう表構成をとることもできる。すな
わち偏光ビームスプリッタ4とホログラフィックレンズ
19とを接着したり(第10図(A)、偏光ビームスプ
リッタ4の端面に直接ホログラム19′を形成したり(
第10図(B) ) 、6るいは光電検出器21@22
のカバーガラスにホログラム191を形成する(第10
図(0)等の方法も考えられる。
As for the configuration of the optical system, in the embodiment shown in FIG. 7, the polarizing beam splitter 4 and the holographic lens 19 are separated, but in order to further simplify the structure, the embodiment shown in FIG. A table structure can also be used. That is, by bonding the polarizing beam splitter 4 and the holographic lens 19 (FIG. 10(A)), by directly forming the hologram 19' on the end face of the polarizing beam splitter 4 (
Figure 10 (B)), 6 or photoelectric detector 21@22
A hologram 191 is formed on the cover glass (10th
A method such as that shown in Figure (0) can also be considered.

次に、上述の実施例の中で使用したホログラフィックレ
ンズの作製方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the holographic lens used in the above examples will be explained.

最初に、レーザを使用しない作製方法について説明する
。まず、第11図に示すようなパターンを作成する。こ
れは、フレネルの輪帯板を縦横の尺度をちがったものに
して描いたものである。このパターンを用いてフォトリ
ソグラフィーの技術で振幅型のフレネル嗜ゾーンプレー
トを作成すれ汀よい。あるいは、ガラス基板にエツチン
グの方法で位相構造をつけたゾーンプレートを作成し、
これと同じものをプラスチックに成形すれに、位相型ノ
フレネル―ゾーンプレートが低コストテ量産できる。
First, a manufacturing method that does not use a laser will be described. First, a pattern as shown in FIG. 11 is created. This is a drawing of Fresnel's ring plate with different vertical and horizontal scales. Using this pattern, an amplitude-type Fresnel zone plate can be created using photolithography technology. Alternatively, create a zone plate with a phase structure on a glass substrate using an etching method.
By molding the same thing out of plastic, phase-type Nofresnel zone plates can be mass-produced at low cost.

次に公知のレーザーを使った光学的なホログラフィック
レンズの作製方法について説明する。第12図はその説
明図であり、まず、図示していないコリメータによ如平
行光束とした物体光OBを球面レンズ23及びシ゛リン
トリカルレンズ24からなる非点収差を生じさせる光学
系に入射し、集束させる。この時、子午部(紙面)内の
光束Mの集束角をθm1球欠偉面(紙面に垂直な面)内
の光束Sの集中角をθ器とする。更に、最小錯乱円がで
きる位置(子午光線と球面光線のつくる焦点のほぼ真中
)から距離fだけ前の位置に光軸に垂直に写真乾板等の
感光体25を置く。・ここで、参照光RBを図示してい
ないコリメータで平行光束とした稜、シリンドリカルレ
ンズ24と感光体25との間にハーフミラ−26を置き
、物体光の光軸と共軸に感光体25に入射させるように
する。感光体25上には物体光と参照光とによって干渉
縞が形成される。このようにして露光された感光体25
を現像尋の処理を施したホログラフィックレンズに、コ
リメートしたレーザー光を入射すると、第9図の符号1
9に示すホログラフィックレンズと同じ機能をもつ光学
素子として作用する。ホログラフィックレンズの非点隔
差Δt1焦点距離f1集束角θm、θBは、それぞれ第
12図に示した値と同じになる。
Next, a method for optically manufacturing a holographic lens using a known laser will be described. FIG. 12 is an explanatory diagram of this. First, the object beam OB, which has been made into a parallel beam by a collimator (not shown), is incident on an optical system that causes astigmatism, which is composed of a spherical lens 23 and a cylindrical lens 24. , focus. At this time, the convergence angle of the light beam M in the meridian part (plane of the paper) is θm1, and the concentration angle of the light flux S in the spherical plane (plane perpendicular to the plane of the paper) is θm. Further, a photoreceptor 25 such as a photographic plate is placed perpendicular to the optical axis at a distance f in front of the position where the circle of least confusion is formed (approximately in the middle of the focal point formed by the meridian rays and the spherical rays).・Here, a half mirror 26 is placed between the cylindrical lens 24 and the photoconductor 25, and the reference beam RB is made into a parallel beam by a collimator (not shown), and the half mirror 26 is parallelized to the photoconductor 25 coaxially with the optical axis of the object beam. Make it incident. Interference fringes are formed on the photoreceptor 25 by the object light and the reference light. Photoreceptor 25 exposed in this way
When a collimated laser beam is incident on a holographic lens that has been developed to
It acts as an optical element having the same function as the holographic lens shown in 9. The astigmatism difference Δt1 focal length f1 and convergence angles θm and θB of the holographic lens are the same as the values shown in FIG. 12, respectively.

ホログラフィックレンズは、量産性が容易であるという
反面、従来のレンズに比べて損失が多いという欠点があ
るが、本実施例では、信号処理系中の光学素子として使
用しているため、記録可能なディスク装置に使用しても
、ディスクに照射される微少スポットの強度に影響□を
与えないばかシか、強度は第1図のビームスプリッタ5
を使用していない分だけ増加することになる。一方、こ
の種の光学式ピックアップにおいては、光電検出器に対
する入射光は充分に大きく、従って、ホログラフィック
レンズの損失によって、光強度が減少することに関して
はほとんど問題にならない。
Although holographic lenses are easy to mass-produce, they have the disadvantage of having more loss than conventional lenses. However, in this example, since they are used as optical elements in the signal processing system, recording is possible. Even if it is used in a disc device, it will not affect the intensity of the minute spot irradiated onto the disc.
It will increase by the amount that is not used. On the other hand, in this type of optical pickup, the incident light on the photoelectric detector is sufficiently large, so that there is almost no problem with the reduction in light intensity due to loss in the holographic lens.

なお、上述の実施例で使用したホログラフィックレンズ
の参照波は、必ずしも平面波でなくともよく、その場合
は、光学系の構成と使用状態とによって決まる任意の光
来を参照波として、ホログラフィックレンズを設計すれ
ば良い。
Note that the reference wave for the holographic lens used in the above embodiments does not necessarily have to be a plane wave; in that case, any light beam determined depending on the configuration of the optical system and usage conditions can be used as the reference wave to generate the holographic lens. All you have to do is design it.

また、上述の実施例のホログラフィックレンズは、透過
形のものであるが、第13図に示すように、反射形のも
のであってもよいこと社いうまでもカい。
Further, although the holographic lens in the above embodiment is of a transmission type, it goes without saying that it may be of a reflection type as shown in FIG.

以上の実施例に係る光学式ピックアップは、ホログラフ
ィックレンズによp1非点収差を有する光束光を記録し
であるので、従来のピックアップに用いられていたシリ
ンドリカルレンズを使用する必要がない。1・らに、光
電検出器を配置する位置は1個所で良く、従来のように
2分割検出器と4分割検出器とを別々の位置に置かずに
済むという利点がある。上記ピックアップの光電検出器
の形状は、第8図に示されたものだけでなく、+1次光
の非点収差によるスポット形状の変化と、0次光のファ
ーフィールドの光量分布とを同時に検出できる構造であ
れば、どのようなものでも良い。
Since the optical pickup according to the above embodiment records a beam having p1 astigmatism using a holographic lens, there is no need to use a cylindrical lens used in a conventional pickup. 1. Moreover, there is an advantage that the photoelectric detector can be placed at only one position, and the two-split detector and the four-split detector do not need to be placed at separate positions as in the conventional method. The shape of the photoelectric detector of the above pickup is not limited to the one shown in Figure 8, but can simultaneously detect changes in spot shape due to astigmatism of the +1st order light and far field light intensity distribution of the 0th order light. Any structure may be used.

なお上述の実施例では、第1の光電検出器と第2の光電
検出器とを一体に形成したものを示したが(第8図)、
本発明においてはこの実施例に限定されるものではなく
、両光電検出器を別体構造にしても良い。第14図は、
雨検出器を別体にした例を示している。ここでホログラ
フィックレンズ190は、1次光を偏移させて出射する
ように構成されている。この場合、トラッキング用の0
次光は検出器22に全て入射するので、上記実施例に比
べてトラッキング信号の出力が増大する。
In the above embodiment, the first photoelectric detector and the second photoelectric detector were formed integrally (FIG. 8).
The present invention is not limited to this embodiment, and both photoelectric detectors may have separate structures. Figure 14 shows
An example of a separate rain detector is shown. Here, the holographic lens 190 is configured to shift and emit the primary light. In this case, 0 for tracking
Since all of the secondary light is incident on the detector 22, the output of the tracking signal is increased compared to the above embodiment.

また、ディスクのトラックに対する焦点誤差検出及びト
ラッキング誤差検出の方法は、上述の実施例に示された
方法に限定されるものではなく、その目的を達成するも
のであれば、他の方法であっても良いことはいうまでも
ない。
Further, the method of detecting focus error and tracking error with respect to the tracks of the disk is not limited to the method shown in the above-mentioned embodiments, but may be any other method as long as it achieves the purpose. Needless to say, it's good.

さらに、上述の実施例では、ホトグラフィックレンズか
ら00次光と+1次光とを利用した場合について示して
いるが、本発明においては、この実施例に限定されるも
のでは永く、それヤれ集魚距離の異なる次数の光を用い
れば良い。
Furthermore, although the above-mentioned embodiment shows the case where the 00th order light and the +1st order light are used from the photographic lens, the present invention is not limited to this embodiment; It is sufficient to use lights of different orders at different distances.

以上の説明から明らかなように、本発明に係る光学式ピ
ックアップによれば、1枚のホログラフィックレンズに
よる異なった次数の光を、それぞれ焦点誤差検出及びト
ラッキング誤差検出に利用しているので、従来技術の場
合のようにビームスプリッタを挿入して光束を分離する
必要がなく、このため、光学系の構造がきわめて簡単に
なる、という利点がある。
As is clear from the above description, according to the optical pickup according to the present invention, different orders of light from a single holographic lens are used for focus error detection and tracking error detection, respectively. There is no need to insert a beam splitter to separate the light beams as is the case with conventional techniques, and this has the advantage that the structure of the optical system is extremely simple.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

#11図は従来の光学式ピックアップの構成説明図、第
2図はトラッキングのためのファーフィールド法の原理
説明図、第6図はトラッキングエラー信号の発生方法の
説明図とその信号特性図、第4図はフォーカシングのた
めの非点収差法の原理説明図、fs5図はフォーカシン
グエラー信号の変化の説明図とその信号特性図、第6図
はその回路構成図である。 第7図は本発明の一実施例に係る光学式ピックアップの
光学系の平面説明図、第8図は第1の光電検出器及び第
2の光電検出器の構造説明図、第9図はその光電検出器
の使用法の説明図、第10図は光学系の構造を簡略化し
た実施例の説明図、第11図はホログラフィックレンズ
を作製するkめの縮小露出用パターンの説明図、第12
図はホログラフィックレンズを作製するための方法に係
る説明図、第16図は反射形のホログラフィックレンズ
を用いた実施例の説明図、第14図は第1と第2の光電
検出器を別体とした実施例の説明図である。 1・・・半導体レーザー、2・・・コリメータレンズ、
6・・・ビーム整形用プリズム、4・・・偏光ビームス
プリッタ、5・・・ビームスプリッタ、6・・・職波長
板、7・・・対物レンズ、8・・・ディスク、?・・・
2分割検出器、10・・・凸レンズ、11・・・シリン
ドリカルレンズ、12・・−4分割検出器、13・・・
最小錯乱円位置、14・・・2次元駆動装置、15・・
・ディスクの動径方向、16a中16b・・・対物レン
ズの駆動方向、17a*17b・・・非収差を有する光
束、18・・・スポット形状、19・・・ホログラフィ
ックレンズ、20・・・最小錯乱円位置、21・・・第
1の光電検出器、22・・・第2の光電検出器、23・
・・球面レンズ、24・・・シリンドリカルレンズ、2
5・・・感光体。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 ・′11゜ 96°“8 °b)   ((1;) □□ G 畝 了 沫  」−入 第3因  (b) 第4図 (a)          、(b) オ′6図 、t−12四 第13図 才14図 305−
Figure #11 is an explanatory diagram of the configuration of a conventional optical pickup, Figure 2 is an explanatory diagram of the principle of the far field method for tracking, Figure 6 is an explanatory diagram of the method of generating a tracking error signal and its signal characteristic diagram, FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of the astigmatism method for focusing, FIG. FIG. 7 is an explanatory plan view of the optical system of an optical pickup according to an embodiment of the present invention, FIG. 8 is an explanatory diagram of the structure of the first photoelectric detector and the second photoelectric detector, and FIG. 9 is an explanatory diagram thereof. FIG. 10 is an explanatory diagram of an embodiment in which the structure of the optical system is simplified. FIG. 11 is an explanatory diagram of the kth reduction exposure pattern for producing a holographic lens. 12
The figure is an explanatory diagram of a method for producing a holographic lens, Fig. 16 is an explanatory diagram of an example using a reflective holographic lens, and Fig. 14 is a diagram showing the first and second photodetectors separated. FIG. 1... Semiconductor laser, 2... Collimator lens,
6... Beam shaping prism, 4... Polarizing beam splitter, 5... Beam splitter, 6... Wave plate, 7... Objective lens, 8... Disk, ? ...
2-split detector, 10... convex lens, 11... cylindrical lens, 12...-4-split detector, 13...
Least confusion circle position, 14... Two-dimensional drive device, 15...
- Radial direction of disk, 16b in 16a... Driving direction of objective lens, 17a*17b... Light beam with aberration, 18... Spot shape, 19... Holographic lens, 20... circle of least confusion position, 21... first photoelectric detector, 22... second photoelectric detector, 23.
... Spherical lens, 24 ... Cylindrical lens, 2
5...Photoreceptor. Agent Patent Attorney Sanro Kimura・'11゜96°"8 °b) ((1;) □□ '6 figure, t-124 13th figure 14 figure 305-

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)情報が光電検出可能な形で記録された媒体上のト
ラックに光源からの光を合焦させる対物レンズと; 該トラックの反射光もしくは透過光を受けて、焦点距離
がそれぞれ異々る複数の次数光に分割するホログラフィ
ックレンズと; 核レンズからの光のうちのある次数光を受けて前記対物
レンズの前記トラックに対する焦点誤差検出用の出力を
発生する鯖10光電検出器とJ別の次数光を受けて前記
対物レンズの前記トラックに対するトラッキング誤差検
出用の出力を発生する第20光電検出器とを有すること
を゛特徴とする光学式ピックアップ。
(1) An objective lens that focuses light from a light source onto a track on a medium on which information is recorded in a photoelectrically detectable form; a holographic lens that splits the light into a plurality of orders of light; a photoelectric detector that receives a certain order of the light from the nuclear lens and generates an output for detecting a focus error with respect to the track of the objective lens; and a 20th photoelectric detector that receives order light of and generates an output for detecting a tracking error with respect to the track of the objective lens.
(2)前記第1の光電検出器は前記ある次数光の集光位
置近傍に置かれ、前記対物レンズがその光軸方向に変位
するに伴い変化する前記ある次数光の集光形状に対応し
た出力を発生することを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の光学式ピックアップ
(2) The first photoelectric detector is placed near the focusing position of the certain order light, and corresponds to the focusing shape of the certain order light that changes as the objective lens is displaced in its optical axis direction. Claim 1, characterized in that it generates an output.
Optical pickup described in section
(3)前記第2の光電検出器は前記別の次数光の非集光
位置に置かれ、前記対物レンズのトラッキング変位に伴
い変化する前記別の次数光の強度分布に対応した出力を
発生することを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第
2項記載の光学式ピックアップ。
(3) The second photoelectric detector is placed at a position where the other order light is not focused, and generates an output corresponding to the intensity distribution of the another order light that changes with the tracking displacement of the objective lens. An optical pickup according to claim 1 or 2, characterized in that:
(4)前記第2の光−検出器は前記第1の光電検出器の
周囲に一体的に形成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項、第2項又は第3項記載の光学式ピック
アップ。
(4) The second photodetector is integrally formed around the first photodetector, as set forth in claim 1, 2, or 3. optical pickup.
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