JPS62141652A - 光ヘツド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は情報担体に光を照射し、光学的に情報の記録又
は再生を行なう光ヘッド装置に関する。

〔従来技術〕

近年、デジタル化された音声を表面の凹凸で記録したコ
ンパクトディスクや、ＴＶ映像を記録したビデオディス
クの普及が著しい。

特にコンパクトディスクプレーヤーは据置型から自由に
持ち運べるポータプル型、又は車載用のプレーヤーへの
進出が大いに期待されている。

これら光学的情報記録再生装置は、使用側からの請求と
して薄型、小型、安価な事が要求されており、従って上
記の如き情報担体に情報を記録又は再生する光ヘッド装
置に関しても同様の要求が大きくなっている。

第９図は、従来の光ヘッド装置の一例を示す構成図であ
る。

同図において、レーザ光源４１から射出した発散光束は
、コリメータレンズ４２に入射して平行光束となり、偏
光ビームスプリッタ４３に入射する。ここで、偏光ビー
ムスプリッタ４３は、特定の方向に振動面を有する直線
偏光をほぼ１００％透過し、これに直交する方向に振動
面を有する直線偏光をほぼ１００％反射する特性を有し
ている。

この偏光ビームスプリッタ４３を透過した直線偏光は入
／４板４４を透過して円偏光となり、対物レンズ４５に
よって情報担体の基板４６上に設けられた情報記録面４
７に集光され、スポット径１ｇｍ前後のスポットを形成
する。

また、情報記録面４７によって反射された光束は、対物
レンズ４５を通って平行光束となり、入／４板′４４を
透過して入射時とは振動面の方向が直交する直線偏光と
なり、偏光ビームスプリッタ４３に再び入射する。ここ
で、偏光ビームスプリッタ４３は、前述の様な特性によ
り光分割器として働き、情報記録面４７からの反射光を
反射して入射光と分離せしめ、センサレンズ４８及びシ
リンドリカルレンズ４９を介して集束光束として光検出
器５０へ導く。

このような光ヘッド装置を用いて情報を記録する場合に
は、情報信号に従ってレーザ光源４１を駆動し、情報記
録面４７への入射光の強度を変調せしめることによって
行う、また、情報を検出する場合には、無変調の光を凹
凸のピット或は反射率の変化等によって情報が記録され
た情報記録面４７に照射し、この記録情報によって変調
を受けた反射光を光検出器５０で検出し、情報を再生す
る。また、光検出器５０は、その受光面が４分割されて
おり、シリンドリカルレンズ４９との組み合せで１周知
の方法（所謂非点収差法）によってフォーカスエラー信
号が検出される。

しかしながら、上記従来の光ヘッド装置では、偏光ビー
ムスプリッタ、光検出器の多くの光学部品を空間中に配
置することが必要であり、そのための相互の位置調整が
煩雑であった。

また１部品数が多い為に、装置の小型化が困難で、多く
の製造工程が必要となり高コストであるという問題点が
あった。

〔発明の概要〕

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、小型
軽量化に適し、低コストに作業出来る光ヘッド装置を提
供することにある。

本発明の上記目的は、光源と、光源から発した光を第１
面で反射して情報担体に導くとともに、該情報担体から
の光を第１面で透過せしめる光分割器と、前記情報担体
からの光を検出する光検出器とから成る光ヘッド装置に
おいて。

設けることによって達成される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、／を発明に基づ〈光ヘッド装置の第１実施例
の概要を示し、夫々（Ａ）は略断面図、（Ｂ）は光分割
器２の平面図である。

第１図において、半導体レーザの如き光源ｌから発せら
れた光束は、光分割器２の第１の面３で反射され、対物
レンズ４により情報担体５の情報記録面に微小スポット
として集光される。情報担体５からの反射光は、再び対
物レンズ４を通り光分割器２の第１の面３を通過し、第
２の面６の一部に設けられた回折格子構造体７により反
射、回折されてその方向を変え、第１の面と第２の面と
の間で全反射しながら光検出器８に入射する。光分割器
の第１の面及び第２の面に設けられる回折格子構造体７
は、必要に応じて所望の反射率又は回折効率が得られる
よう反射膜を設けても良い。

上記回折格子構造体７は、（Ｂ）に示す如く８．９、ｌ
Ｏの３領域に分割されており、夫々回折格子構造体の格
子の向きが異なっている。その結果、これらの領域で回
折された光は、各々光検出器８の分割された受光部１１
と１２．１３．１４に導かれる。ここで、対物レンズ４
と情報担体５との距離が変動した場合、良く知られてい
るように情報担体５から光分割器２に入射する光束は、
その入射角１度、入射径が変化する。そして、光軸から
偏位した領域８によって回折された光は、Ｌ記変動に応
じて矢印Ｂ方向に振れる。従って、受光部１１及び１２
の検出信号を差分することによってフォーカスエラー信
号が得られる。

一方１回折格子構造体７の領域９と１０との分割線は、
情報担体５上の情報トラックと平行に設けられており、
受光部１３及び１４は情報トラックの分割されたファー
゛フィールドパターン１こおける光強度分布を各）７光
電検出する。そして、これらの検出信号を差分すること
によって所謂プッシュプル法を用いてトラッキングエラ
ー信号が得られる。また、情報担体上の情報を再生する
場合には、受光部１３．１４．１５．１６の全て或いは
一部の和信号から再生信号を得ることが出来る。

ト記フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号
は、第１図において不図示のレンズ駆動機構（一般にア
クチュエータと呼ぶ）にフィードバックされ、対物レン
ズ４を光軸方向及び光軸と垂直な方向に移動させること
によっテ、フォーカシング及びトラッキングが行われる
。第１図の光ヘッド装置は、薄型の光分割器を用い、貼
り付は等によって光検出器と＝一体に構成出来ることが
ら、小型軽量化に適し、光学部品数が少ないので光学調
整も容易で、信頼性が高く、低コストに作製出来る。

次に、本発明に用いる光分割器の作製方法を説明する。

第２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、夫々光分割器の作製
工程の・例を順に示才略断面図である。

まず、リン精銅等の素材をダイヤモンド・ハイドにより
切削加工し、前述の回折格子構造体７の各々の領域に対
応した複数個の駒格子を作成する。

そして、これらの駒格子を組合せて全体を保持する型に
入れこみ成形型１５とする。」二記各々の駒格子は一体
に切削加工した格子を分割して作成しても良い。次に、
第２図（Ａ）に示すようにこの成形型を、アクリル樹脂
、ポリカーボネート、カラス等の成形材料に押し付け、
格子型を転写することによって、第２図ＣＢ）に示すよ
うな回折格子構造体を有する光分割器１６が得られる。

又、必要に応じて第２図（Ｃ）に示すように、回折格子
構造体上に反射膜１７を蒸着或いはスパッタリング等で
成膜し１反射率１回折効率を向上させても良い、第２図
（Ｃ）において、光分割器１６の第２面に形成される回
折格子構造体の格子角度αは、第１の面２３から入射し
た光束１８が反射。

回折され、この回折光１９が第１の面２３で全反射され
て、光量ロスが少なく光検出器に導かれるように設定さ
れることが望ましい。

第３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は夫々光分割器の他の作
製方法の工程を順に示才略断面図である。まず、第２図
の１５と同様に格子が形成された成形型２０と成形材２
１との間に、第３図（Ａ）のように樹脂（エポキシ樹脂
、フォトポリマー樹脂等）を流し込み、熱、光等のエネ
ルギー２午えて硬化させる。そして、成形型２０を取り
除くと、第３図（Ｂ）のように１回折格子構造体が形成
される。次に、第３図（Ｃ）のように必要に応じて回折
格子構造体上に反射膜２４を成膜することによって、光
分割器２５が作製される。

以上の作製方法において、成形型に形成される格子が屯
純な直線状或いは後述の実施例にあるような円錐形状の
場合には、ルーリングエンジン或いは精密旋盤により容
易に加工することができる。また、格子の形状として楕
円、放物線、双曲線等複雑な形状が必要な場合にも、ホ
ログラム露光や電子ビーム描画によりレジスト格子を形
成し　イオンビームエツチング等の加工法によりブレー
ズド格子を作製出来る。更に、ＮＣＣ佳作機械より格子
加Ｆする方法等々、公知の種々の方法を用いてもかまわ
ない。

第４図乃至第８図は夫々本発明を適用した光ヘッド装置
の他の実施例を示し１図中、第１図と同一の部材には同
一・の符号を付し、１詳細な説明は省略する。

第４図は、第１図において対物レンズ４側に配された光
検出器８を光源側に配置した例を示す。

本例は、光検出器８が対物レンズ４を動かす為の７クチ
ユエータで発生する電磁ノイズの影響を受けにくいとい
う利点がある。

第５図は、光分割器２の回折格子構造体７の分割線ＡＡ
を情報担体５の面に対し、０だけ傾けた例で、（Ａ）が
略断面図、ＣＢ）が光分：Ｊ器２のモ面図を示す。本例
の構成は、光分割器内の光の導波方向が情報Ｊ１１体５
の面にほぼｑｉ行となる／、Ｉｌ、第１図の例に比べ光
ピンクアップ全体を薄型に構成出来る利点がある。

ここまでは、所謂有限結像系を用いた例を、Ｉ：、ｌ。

たが、この系は、記録担体の面ブレが大きく、対物レン
ズが長いストロークで追従しなくてはならない場合には
、結像倍率が変化して、記録担体上のスポット径が変動
するといった問題が生じる。

このような問題を解決した例を以下に示す。

第６図は、光分割器２と対物レンズ２７との間にコリメ
ータレンズ２６を配置した例で、対物レンズ２７に入射
する光は平行光となっている為。

前述の如き問題は生じない。

第７図は、光源１と光分割器２９との間にコリメータレ
ンズ２８を配置した例で、（Ａ）は略断面図、（Ｂ）は
光分割器２９の平面図を示す、光分割器２９で反射され
た光束は、対物レンズ３０で情報担体５に集光される０
本例では情報担体５の反射光は光分割器２９に主に平行
光束で入射する為１回折格子構造体３１の格子部は、（
Ｂ）に示すように曲率を持っている事が望ましく、光束
は曲率を持った格子によって集光されて、光検出器８に
導かれる。

第８図の実施例は、光分割器２と対物レンズ４との間に
光路変換ミラー３２を配置した例である。この例の場合
、光路変換ミラー３２は反射部の有効面積が光束の拡が
りより僅かに大きければ良く、従って光ヘッド装置が他
の例に比べ薄く出来る特徴を持つ。

本発明は１以上説明した実施例に限らず、種々の応用が
可能である０例えば１回折光の生じる方向は、フォーカ
スエラーおよびトラッキングエラー検出系の設計に従い
、任意に定めることが可能である。

また、回折格子構造体の配設されている第２面も、第１
図と必ずしもモ行でなくても良く、設計に応じて傾斜し
た面や、凸または凹の曲面とすることも出来る。

更に、前述の実施例においては、光検出器に至る光路中
の光学媒質は単一の屈折率を有する物質なものとして表
示したが、実施に当っては、光検出器に至る光路中にア
クリル、エポキシ等の透明プラスチックや、空気層を配
設することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は従来の光ヘッド装置にお
いて、光分割器に回折格子構造体を設けたので、装置の
小型軽量化を可能にし、また光学部品数を減少させて、
光学調整を容易にするとともに、作製コストを低減する
効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ヘッド装置の一実施例の構成を示す
概略図、第２図及び第３図は夫々本発明に用いる光分割
器の作製過程を説明する略断面図、第４図乃至第８図は
夫々本発明の光ヘッド装置の他の実施例を示す概略図、
第９図は従来の光ヘッド装置の一例を示す概略図である
。 １−一一一光　　源、　　　　　２−−−一光分割器、
４−一一一対物レンズ、　　　　５−一−−情報担体、
７−−−−回折格子構造体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源と、光源から発した光を第１面で反射して情
   報担体に導くとともに、該情報担体からの光を第１面で
   透過せしめる光分割器と、前記情報担体からの光を検出
   する光検出器とから成る光ヘッド装置において、 前記光分割器の第２面に、前記第１面を透過した光を回
   折して前記光検出器に導く回折格子構造体を設けたこと
   を特徴とする光ヘッド装置。