JPS62147401A - 回折格子 - Google Patents
回折格子Info
- Publication number
- JPS62147401A JPS62147401A JP60287273A JP28727385A JPS62147401A JP S62147401 A JPS62147401 A JP S62147401A JP 60287273 A JP60287273 A JP 60287273A JP 28727385 A JP28727385 A JP 28727385A JP S62147401 A JPS62147401 A JP S62147401A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffraction grating
- light
- duty
- width
- convex portions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Optical Head (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は光学式ディスクプレーヤ等に用いられる回折格
子に関し、特に位相型のものに関する。
子に関し、特に位相型のものに関する。
Ｂ１発明の概要
本発明はたとえば光学式ビデオ・ディスクプレーヤ等に
用いられる位相型の回折格子において、表面に設ける凸
部および凹部によるデユーティまたは上記凸部の厚みを
位置によって異ならせることにより、出力される光の強
度分布を制御し、入射光の分割とアポダイゼーションを
同時に行うことができるようにしたものである。
用いられる位相型の回折格子において、表面に設ける凸
部および凹部によるデユーティまたは上記凸部の厚みを
位置によって異ならせることにより、出力される光の強
度分布を制御し、入射光の分割とアポダイゼーションを
同時に行うことができるようにしたものである。
Ｃ１従来の技術
たとえば、光学式ディスクプレーヤにおけるトラッキン
グサーボには、いわゆる３ビーム法が採用されているこ
とが多い。上記３ビーム法は、１本のレーザービーム（
入射光）を主ビーム（０次光）と２本の副ビーム（±１
次光）の合計３本のビームに分割し、上記２本の副ビー
ムによりトラッキングサーボを行う方法である。１本の
レーザービームを分割するには、通常、回折格子（グレ
ーティング）が用いられる。この回折格子としては、振
幅型のもの１位相型のもの等が考えられるが、たとえば
光学式ビデオディスクプレ・−ヤには、表面に設けら”
れた凹凸により位相差を生じさせ入射光を分割する位相
型のものが用いられる。
グサーボには、いわゆる３ビーム法が採用されているこ
とが多い。上記３ビーム法は、１本のレーザービーム（
入射光）を主ビーム（０次光）と２本の副ビーム（±１
次光）の合計３本のビームに分割し、上記２本の副ビー
ムによりトラッキングサーボを行う方法である。１本の
レーザービームを分割するには、通常、回折格子（グレ
ーティング）が用いられる。この回折格子としては、振
幅型のもの１位相型のもの等が考えられるが、たとえば
光学式ビデオディスクプレ・−ヤには、表面に設けら”
れた凹凸により位相差を生じさせ入射光を分割する位相
型のものが用いられる。
Ｄ０発明が解決しようとする問題点
ところで、一般に、結像用の対物レンズからの光の強度
分布は中心部において最強となるが、その周辺において
完全にゼロとはならずいくつかの小さな山が生じてしま
う。この結果、たとえば光学式ビデオディスクプレーヤ
においては、ディスク上のスポット像に、最も明るい中
心部の周辺にいくつ）Ｓの薄暗いリング（高次の回折像
）が生じてしまう。いま、信号検出用の主ビームに注目
してみると、上記リングの影響により隣接トラックＱ信
号まで検出されクロストークが発生する虞れがある。こ
れを解消するには、上記リング成分を減衰させる処理、
すなわちアポダイゼーション（ａｐｏｄｉｚａｔｉｏｎ
）が必要であり、たとえば金属蒸着膜を有する透過率
分布型フィルタを用いれば良い。
分布は中心部において最強となるが、その周辺において
完全にゼロとはならずいくつかの小さな山が生じてしま
う。この結果、たとえば光学式ビデオディスクプレーヤ
においては、ディスク上のスポット像に、最も明るい中
心部の周辺にいくつ）Ｓの薄暗いリング（高次の回折像
）が生じてしまう。いま、信号検出用の主ビームに注目
してみると、上記リングの影響により隣接トラックＱ信
号まで検出されクロストークが発生する虞れがある。こ
れを解消するには、上記リング成分を減衰させる処理、
すなわちアポダイゼーション（ａｐｏｄｉｚａｔｉｏｎ
）が必要であり、たとえば金属蒸着膜を有する透過率
分布型フィルタを用いれば良い。
しかしながら、上記透過率分布型フィルタでは光量の損
失が太きく、また部品点数および製造工程が増えコスト
が上昇してしまうという問題点がある。
失が太きく、また部品点数および製造工程が増えコスト
が上昇してしまうという問題点がある。
そこで、本発明は上述した従来の問題点に鑑みて提案さ
れたものであり、光量の損失が少なく、コストを上昇さ
せずにアポダイゼーションが行えるような回折格子を提
供することを目的とする。
れたものであり、光量の損失が少なく、コストを上昇さ
せずにアポダイゼーションが行えるような回折格子を提
供することを目的とする。
Ｅ０問題点を解決するための手段
本発明の回折格子は、上述した目的を達成するために、
表面に設けられた凸部および凹部により位相差を生じさ
せ入射光を分割する位相型の回折格子において、上記凸
部および凹部によるデユーティまたは上記凸部の厚みを
位置によって異ならせたことを特徴としている。
表面に設けられた凸部および凹部により位相差を生じさ
せ入射光を分割する位相型の回折格子において、上記凸
部および凹部によるデユーティまたは上記凸部の厚みを
位置によって異ならせたことを特徴としている。
Ｆ０作用
本発明によれば、表面に設けられた凸部および凹部によ
り位相差が生じ、光の強度分布が制御される。
り位相差が生じ、光の強度分布が制御される。
Ｇ、実施例
以下、未発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
する。
第１図に一実施例の回折格子１０を示す。この回折格子
１０は、所定の厚みを有する直方体状のベース部１１と
、このベース部１１上に設けられた凸部１２．１２とか
ら成っている。上記凸部１２゜１２の間は凹部１３とな
っている。上記凸部１２゜１２０側壁１２８ 、１２８
は所定のテーパー幅Ｗを有するテーパー面となっている
（第２図参照）。
１０は、所定の厚みを有する直方体状のベース部１１と
、このベース部１１上に設けられた凸部１２．１２とか
ら成っている。上記凸部１２゜１２の間は凹部１３とな
っている。上記凸部１２゜１２０側壁１２８ 、１２８
は所定のテーパー幅Ｗを有するテーパー面となっている
（第２図参照）。
また、上記凸部１２，１２の厚みｔは一定であるが、幅
Ｄ１が矢印Ａ方向に沿って変化しており、両端部におい
て最小、中央部において最大となっている。また、これ
に伴い、上記凹部１３の幅Ｄ２も変化しており、矢印Ａ
方向の両端部において最大。
Ｄ１が矢印Ａ方向に沿って変化しており、両端部におい
て最小、中央部において最大となっている。また、これ
に伴い、上記凹部１３の幅Ｄ２も変化しており、矢印Ａ
方向の両端部において最大。
中央部において最小となっている。すなわち、デエーテ
イを と定義すると、矢印Ａ方向に沿ってデユーティが変化し
ていることになる。なお、Ｄ、＋Ｄ、は凸部１２．１２
の配列ピッチＰ（格子ピッチ）に等しく一定値である。
イを と定義すると、矢印Ａ方向に沿ってデユーティが変化し
ていることになる。なお、Ｄ、＋Ｄ、は凸部１２．１２
の配列ピッチＰ（格子ピッチ）に等しく一定値である。
このような構成の回折格子１０は、たとえば透明な合成
樹脂等によりベース部１１と凸部１２．１２とを一体的
に成型することによシ製造することができる。また、ベ
ース１１上に凸部１２．１２を真空蒸着して製造するこ
とも可能である。
樹脂等によりベース部１１と凸部１２．１２とを一体的
に成型することによシ製造することができる。また、ベ
ース１１上に凸部１２．１２を真空蒸着して製造するこ
とも可能である。
次に、第１図の１−１線断面図である第２薗をの裏面側
から入射されると、この入射光は該回折格子１０を通過
し表面側へ出力される。この時、ベース部１１のみを通
過した光と、ベース部１１および凸部１２，１２ｔ−通
過した光との間に位相ｔ９回折格子１０に接する媒質す
なわち空気の屈折率をｎ２とすると、次式で表される。
から入射されると、この入射光は該回折格子１０を通過
し表面側へ出力される。この時、ベース部１１のみを通
過した光と、ベース部１１および凸部１２，１２ｔ−通
過した光との間に位相ｔ９回折格子１０に接する媒質す
なわち空気の屈折率をｎ２とすると、次式で表される。
いま、たとえば、λ＝７８Ｑｎｍ、ｙｌｔ＝ｌ、４９．
ｎ、＝１として、ｔの値を変えることにより位相差を様
々に変化させ実験したところ、ｔ＝Ｏ，Ｓμｍで位相差
がおよそ１８°Ｏ０のときに最良の結果が得られた。
ｎ、＝１として、ｔの値を変えることにより位相差を様
々に変化させ実験したところ、ｔ＝Ｏ，Ｓμｍで位相差
がおよそ１８°Ｏ０のときに最良の結果が得られた。
この状態は第２図に模式的に示しである。そこで、この
位相差１８０’の場合における、上記凸部１２１１２お
よび凹部１３によるデユーティに対する光の強度分布を
第３図に示す。０次光については第３図にＡで示すよう
に、放物線形の強度分布となる。すなわち、第１図にお
ける回折格子１０の矢印Ａ方向の両端部付近に相当する
デユーティ５０チの位置での強度はゼロであり、中央部
付近に相当するデユーティ１０％の位置では６５−程度
の強度が得られる。また、１次光については、第３図に
Ｂで示すように、山形の強度分布となり、回折格子１０
のデユーティ１０％の位置での強度は４チ程度であり、
デユーティ５０％の位置では４０チ程度の強度が得られ
る。更に、２次光および３次光については、第３図にＣ
およびＤで示すように、各デユーティ値に対応する回折
格子１０のいずれの位置でも強度は１０％以下の値に抑
えられる。これらの特性曲線から明らかなように、入射
光が分割され、回折格子１０の中央部において０次光が
得られ、両端部において１次光が得られるようになって
いる。
位相差１８０’の場合における、上記凸部１２１１２お
よび凹部１３によるデユーティに対する光の強度分布を
第３図に示す。０次光については第３図にＡで示すよう
に、放物線形の強度分布となる。すなわち、第１図にお
ける回折格子１０の矢印Ａ方向の両端部付近に相当する
デユーティ５０チの位置での強度はゼロであり、中央部
付近に相当するデユーティ１０％の位置では６５−程度
の強度が得られる。また、１次光については、第３図に
Ｂで示すように、山形の強度分布となり、回折格子１０
のデユーティ１０％の位置での強度は４チ程度であり、
デユーティ５０％の位置では４０チ程度の強度が得られ
る。更に、２次光および３次光については、第３図にＣ
およびＤで示すように、各デユーティ値に対応する回折
格子１０のいずれの位置でも強度は１０％以下の値に抑
えられる。これらの特性曲線から明らかなように、入射
光が分割され、回折格子１０の中央部において０次光が
得られ、両端部において１次光が得られるようになって
いる。
また、回折格子１０の中央部付近に相当するデユーティ
１０チの位置における、光の中心からの相対距離に対す
る光の強度分布を第４図に示す。
１０チの位置における、光の中心からの相対距離に対す
る光の強度分布を第４図に示す。
但し、この第４図に関しては、上記第３図のときの条件
に、テーパー幅Ｗ＝ ０．５７７ｍ 、透過率９３チの
条件を付加しである。入射光が第４図にＩで示すような
指数関数的な強度分布であるとすると、０次光は、第４
図にＡで示すように、最も強い５８−程度の強度となる
相対距離ゼロを中心とする周辺の領域においては、強度
が十分に低くなるような分布となる。すなわち、アポダ
イゼーションが行われ、たとえば対物レンズ通過後にお
いて、クロストークの原因となる強度分布の山の発生が
抑えられる。また、１次光については、第４図にＢで示
すよ６に、相対距離ゼロの位置での強度は５チ程度とな
る。
に、テーパー幅Ｗ＝ ０．５７７ｍ 、透過率９３チの
条件を付加しである。入射光が第４図にＩで示すような
指数関数的な強度分布であるとすると、０次光は、第４
図にＡで示すように、最も強い５８−程度の強度となる
相対距離ゼロを中心とする周辺の領域においては、強度
が十分に低くなるような分布となる。すなわち、アポダ
イゼーションが行われ、たとえば対物レンズ通過後にお
いて、クロストークの原因となる強度分布の山の発生が
抑えられる。また、１次光については、第４図にＢで示
すよ６に、相対距離ゼロの位置での強度は５チ程度とな
る。
このように、上記回折格子１０によれば、凸部１２．１
２および凹部１３によるデユーティを位置によって異な
らせておｐ１出力される光の強度分布を制御し、回折格
子本来の機能である入射光の分割を行うことができると
共に、アポダイゼーションも同時に行うことができる。
２および凹部１３によるデユーティを位置によって異な
らせておｐ１出力される光の強度分布を制御し、回折格
子本来の機能である入射光の分割を行うことができると
共に、アポダイゼーションも同時に行うことができる。
第５図に本発明の他の実施例の回折格子２０を示す。こ
の回折格子２０は、ベース部２１上の凸部２２．２２の
幅Ｄ１および凹部２３の幅Ｄ２は一定、すなわちデー−
ティは一定であるが、厚みｔが矢印Ａ方向に沿って変化
しておシ、両端部において最大、中央部において最小と
なっている。このような構成の回折格子２０においても
、光の強度分布を制御でき、前述した回折格子１０と同
様の効果が得られる。
の回折格子２０は、ベース部２１上の凸部２２．２２の
幅Ｄ１および凹部２３の幅Ｄ２は一定、すなわちデー−
ティは一定であるが、厚みｔが矢印Ａ方向に沿って変化
しておシ、両端部において最大、中央部において最小と
なっている。このような構成の回折格子２０においても
、光の強度分布を制御でき、前述した回折格子１０と同
様の効果が得られる。
また、第６図に更に他の実施例の回折格子３０を示す。
この回折格子３０は、円柱状のベース部３１上に一定の
厚みを有する複数の凸部３２ 、３２゜・・・を設けて
成るものである。上記凸部３２，３２゜・・・の各々の
間は凹部３３，３３．・・・となっている。
厚みを有する複数の凸部３２ 、３２゜・・・を設けて
成るものである。上記凸部３２，３２゜・・・の各々の
間は凹部３３，３３．・・・となっている。
上記凸部３２，３２．・・・は、配列ピッチＰは等しく
、各々については幅り、が矢印Ｘ方向に沿って変化して
オシ、隣接するもの同志で比較すると矢印Ｙ方向に沿っ
て変化している。すなわち、デユーティが矢印Ｘ方向お
よびＹ方向に沿って変化していることになる。また、円
周上における凸部３２゜３２、・・・の幅り、は一定と
なりているが、′これは一例であり、要求される光の強
度分布に応じて異ならせることも可能である。このよう
な構成の回折格子３０によれば、光の強度分布を２次元
的に制御することができる。
、各々については幅り、が矢印Ｘ方向に沿って変化して
オシ、隣接するもの同志で比較すると矢印Ｙ方向に沿っ
て変化している。すなわち、デユーティが矢印Ｘ方向お
よびＹ方向に沿って変化していることになる。また、円
周上における凸部３２゜３２、・・・の幅り、は一定と
なりているが、′これは一例であり、要求される光の強
度分布に応じて異ならせることも可能である。このよう
な構成の回折格子３０によれば、光の強度分布を２次元
的に制御することができる。
なお、本発明は光学式ビデオディスクプレーヤのみなら
ず、光の分割およびアポダイゼーションの必要な機器等
に広く適用することができる。
ず、光の分割およびアポダイゼーションの必要な機器等
に広く適用することができる。
Ｈ８発明の効果
上述した実施例の説明から明らかなように、本発明の回
折格子によれば、表面に設ける凸部および凹部によるデ
ー−ティまたは上記凸部の厚みを位置によって異ならせ
、光の強度分布を制御しておシ、入射光の分割とアポダ
イゼーションを同時に行うことができる。従って、光量
の損失が少なく、部品点液および製造工程が増えずコス
トの上昇を抑えることができる。
折格子によれば、表面に設ける凸部および凹部によるデ
ー−ティまたは上記凸部の厚みを位置によって異ならせ
、光の強度分布を制御しておシ、入射光の分割とアポダ
イゼーションを同時に行うことができる。従って、光量
の損失が少なく、部品点液および製造工程が増えずコス
トの上昇を抑えることができる。
第１図は本発明の回折格子の一実施例を示す斜視図、第
２図は動作原理を模式的に示す第１図のｊ−１線断面図
、第３図はデユーティに対する光の強度分布を示すグラ
フ、第４図は光の中心からの相対距離に対する光の強度
分布を示すグラフ、第５図は本発明の他の実施例を示す
斜視図、第６図は本発明の更に他の実施例を示す平面図
である。 １０．２０．３０・・・回折格子 １２．２２．３２・・・凸部 １３．２３．３３・・・凹部
２図は動作原理を模式的に示す第１図のｊ−１線断面図
、第３図はデユーティに対する光の強度分布を示すグラ
フ、第４図は光の中心からの相対距離に対する光の強度
分布を示すグラフ、第５図は本発明の他の実施例を示す
斜視図、第６図は本発明の更に他の実施例を示す平面図
である。 １０．２０．３０・・・回折格子 １２．２２．３２・・・凸部 １３．２３．３３・・・凹部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 表面に設けられた凸部および凹部により位相差を生じさ
せ入射光を分割する位相型の回折格子において、 上記凸部および凹部によるデューティまたは上記凸部の
厚みを位置によって異ならせたことを特徴とする回折格
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60287273A JPH0736043B2 (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 回折格子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60287273A JPH0736043B2 (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 回折格子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62147401A true JPS62147401A (ja) | 1987-07-01 |
| JPH0736043B2 JPH0736043B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=17715265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60287273A Expired - Fee Related JPH0736043B2 (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 回折格子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736043B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62157001A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-13 | Sony Corp | 位相型回折格子 |
| US7315502B2 (en) | 2001-11-09 | 2008-01-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light integration unit, optical pickup device using the unit, and optical disk device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5657101A (en) * | 1979-10-15 | 1981-05-19 | Hitachi Ltd | Control system switching system |
| JPS5657010A (en) * | 1979-10-17 | 1981-05-19 | Japan Spectroscopic Co | Holographic grating |
-
1985
- 1985-12-20 JP JP60287273A patent/JPH0736043B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5657101A (en) * | 1979-10-15 | 1981-05-19 | Hitachi Ltd | Control system switching system |
| JPS5657010A (en) * | 1979-10-17 | 1981-05-19 | Japan Spectroscopic Co | Holographic grating |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62157001A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-13 | Sony Corp | 位相型回折格子 |
| US7315502B2 (en) | 2001-11-09 | 2008-01-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light integration unit, optical pickup device using the unit, and optical disk device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0736043B2 (ja) | 1995-04-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |