JPS62200543A - Optical pickup - Google Patents

Optical pickup

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Publication number
JPS62200543A
JPS62200543A JP61043702A JP4370286A JPS62200543A JP S62200543 A JPS62200543 A JP S62200543A JP 61043702 A JP61043702 A JP 61043702A JP 4370286 A JP4370286 A JP 4370286A JP S62200543 A JPS62200543 A JP S62200543A
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JP
Japan
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optical pickup
optical
hologram
hologram lenses
detector
Prior art date
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Pending
Application number
JP61043702A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Kato
雅之 加藤
Fumio Yamagishi
文雄 山岸
Hiroyuki Ikeda
池田 弘之
Yushi Inagaki
雄史 稲垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPS62200543A publication Critical patent/JPS62200543A/en
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  • Optical Head (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To miniaturize and lighten a device by using two hologram lenses having a function which focuses a semiconductor laser beam on an optical disk medium, and a function which introduces reflected light from the optical disk medium to a detector by adding aberration on it. CONSTITUTION:The titled device is equipped with two hologram lenses 103 and 104 which, after focusing each of laser beams 110 and 111 from two semiconductor lasers 101 and 102 at each of two focusing positions P1 and P2 locating apart from each other by a prescribed distance (d) in the groove direction of a track on an optical disk device 107, on correcting the aberration respectively, receive respectively reflected light 113 and 112 from the focusing positions P2 and P1 reversed with each other, and two detectors 106 and 105 which detect the reflected light 113 and 112 from the two hologram lenses 103 and 104. By constituting the device in such way, it is not necessary to prepare a polarizing beam splitter, and a two-beam optical pickup with a simplified structure can be offered, and the device can be miniaturized and lightened compared with a conventional device.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概  要〕 本発明は2ビ一ム方式の光ピックアップにおいて、2つ
の異なる波長の半導体レーザ光を各々収差を補正して光
ディスク媒体面上に集束させる2つのホログラムレンズ
を隣接させ、該集束点がらの反射光を互いに逆の上記ホ
ログラムレンズで受光し、収差を付加して検知器へ導く
構成を有し、それにより2ビ一ム方式光ピックアップの
小型化、軽量化、及び低価格化を達成するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention is a two-beam optical pickup that uses two hologram lenses that correct aberrations and focus semiconductor laser beams of two different wavelengths onto the optical disk medium surface. are placed adjacent to each other, and the reflected light from the convergent points is received by the above-mentioned hologram lenses opposite to each other, and the light is guided to the detector with aberration added, thereby making the two-beam optical pickup smaller and lighter. The goal is to achieve lower costs and lower costs.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、ホログラムレンズを用いた2ビ一ム方式の光
ピックアップに関する。
The present invention relates to a two-beam type optical pickup using a hologram lens.

〔従来の技術) 光ディスクのユーザー側で情報の書込みのできる追記型
・光ディスク装置において、情報をビットの形でディス
クに記録したあと、情報が正しく書込まれたか否かを確
認するために読み出しを行なう必要があるが、ディスク
が一周回るのを待たなくてもすむように読み出し用のビ
ームを書き込み用のビームスポットのそばに配する2ビ
ームの光ヘッドが研究されている。
[Prior art] In a write-once optical disc device in which information can be written by the user of an optical disc, information is recorded on the disc in the form of bits and then read out to check whether the information has been written correctly. Although it is necessary to do this, a two-beam optical head is being researched in which the reading beam is placed near the writing beam spot so that there is no need to wait for the disk to rotate once.

一方、光ディスク装置の小型・軽量化、及びアクセス時
間の短縮といった要求から光ヘッドの大幅な小型・軽量
化・さらに低価格化等が望まれている。
On the other hand, in response to demands for smaller and lighter optical disk devices and shorter access times, it is desired that optical heads be made significantly smaller, lighter, and lower in price.

従来の光ピックアップを第13図に示す。半導体レーザ
1301の発散光をコリメートレンズ1302で平行光
にし、プリズム1303によってビーム整形を行ない、
偏光ビームスプリッタ1304を透過させたのち、λ/
4板1305で円偏光にし、対物レンズ1306で光デ
ィスク1307上に集光する。反射信号光は往路を戻り
、λ/4板1305により、入射信号光とは直交方向の
直線偏光にされ、偏向ビームスプリンタ1304で分離
され、集束レンズ1308で検知器1309へ導かれる
A conventional optical pickup is shown in FIG. The diverging light of the semiconductor laser 1301 is made into parallel light by the collimating lens 1302, and the beam is shaped by the prism 1303.
After passing through the polarizing beam splitter 1304, λ/
The light is circularly polarized by a four-plate 1305 and focused onto an optical disk 1307 by an objective lens 1306. The reflected signal light returns on its outward path, is made linearly polarized by a λ/4 plate 1305 in a direction orthogonal to the incident signal light, is separated by a deflection beam splinter 1304, and guided to a detector 1309 by a converging lens 1308.

2ビーム光ピックアップの場合は、さらに光学系が複雑
になる。第14図に従来の2ビーム光ピンクアツプの例
を示したが、2つの異なる波長λ1及びλ2の半導体レ
ーザ1401及び1402を用い、光ディスク媒体14
03上に微小距離だけ離れた2つのビームスポットSl
及びS2を形成し、信号光検知は、ダイクロイックミラ
ー1404を用い、一方の波長のみを検知する。
In the case of a two-beam optical pickup, the optical system becomes even more complicated. FIG. 14 shows an example of conventional two-beam optical pink-up, in which semiconductor lasers 1401 and 1402 with two different wavelengths λ1 and λ2 are used to
Two beam spots SL separated by a minute distance on 03
and S2, and signal light detection uses a dichroic mirror 1404 to detect only one wavelength.

〔発明が解決しようとする問題点1 以上、第13図及び第14図よりわかるように、従来の
光ピックアップ、特に2ビ一ム方式の光ピックアップは
、多くの光学素子が必要な上に非常に複雑であり、大幅
な軽量化、小型化、及び低価格化が困難であるという問
題点を有しており、光ディスク装置の小型化、低価格化
、及びアクセス時間の短縮をはばむ要因となっていた。
[Problem to be Solved by the Invention 1] As can be seen from FIGS. 13 and 14, conventional optical pickups, especially 2-beam type optical pickups, require many optical elements and are extremely complicated. The problem is that it is difficult to significantly reduce the weight, size, and cost of optical disc devices, and this is a factor that hinders the miniaturization, cost reduction, and shortening of access time of optical disk devices. was.

本発明は、上記問題点を除くために、2つのホログラム
レンズを用いて2つの半導体レーザ光の光ディスク媒体
面への集束及びそこからの反射光の受光を同時に行なわ
せることにより、小型化、軽量化、及び低価格化を実現
することのできる光ピックアップを提供することを目的
とする。
In order to eliminate the above-mentioned problems, the present invention uses two hologram lenses to simultaneously focus two semiconductor laser beams on the optical disk medium surface and receive the reflected light from the beams, thereby reducing the size and weight. The object of the present invention is to provide an optical pickup that can realize high performance and low prices.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は上記問題点を解決するために、2つの半導体レ
ーザ(101,102)からの各レーザ光(110,1
11)を各々収差を補正して光ディスク媒体(107)
上のトラックの溝方向に所定距離(d)だけ離れた2つ
の集束位置(P+ 、Pz )に各々集束させる2つの
ホログラムレンズ(103,104)を有し、さらに前
記集束位置(P+ 1Pg )からの各反射光(112
,113)を互いに逆の前記ホログラムレンズ(104
,103)で受光し、各検知器(105,106)へ導
く構成を有する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention aims to solve each laser beam (110, 1) from two semiconductor lasers (101, 102).
11) and correct their aberrations to produce an optical disc medium (107).
It has two hologram lenses (103, 104) that respectively focus on two focusing positions (P+, Pz) separated by a predetermined distance (d) in the groove direction of the upper track, and furthermore, from the focusing position (P+ 1Pg). Each reflected light (112
, 113) and the hologram lenses (104) opposite to each other.
, 103) and guides it to each detector (105, 106).

〔作  用〕[For production]

上記手段において、まず、半導体レーザ(101)から
のレーザ光(110)は、ホログラムレンズ(103)
によって光ディスク媒体面(107)上の集束位置(P
+ )に集光される。
In the above means, first, the laser beam (110) from the semiconductor laser (101) is transmitted to the hologram lens (103).
The focusing position (P) on the optical disk medium surface (107) is
+ ).

そして、そこからの反射光(112)は、もう一方のホ
ログラムレンズ(104)によって受光され検知器(1
05)へ導かれる。逆に半導体レーザ(102)からの
レーザ光(l l 1)はホログラムレンズ(104)
で集束位置(P2)に集束され、その反射光(113)
は、逆のホログラムレンズ(103)によって受光され
検知器(106)へ導かれる。この時、各レーザ光(1
10,111)の波長が異なるため、各反射光(112
,113)が各半導体レーザ(102,101)の位置
にもどることはなく、隣接した各検知器(105,10
6)へ導かれる。
The reflected light (112) from there is received by the other hologram lens (104) and detected by the detector (112).
05). Conversely, the laser beam (l l 1) from the semiconductor laser (102) is transmitted through the hologram lens (104).
The reflected light (113) is focused at the focusing position (P2).
is received by the opposite hologram lens (103) and guided to the detector (106). At this time, each laser beam (1
Since the wavelengths of the reflected lights (10, 111) are different, each reflected light (112
, 113) does not return to the position of each semiconductor laser (102, 101), and each adjacent detector (105, 10
6).

上記動作において、各光路は空間時に分離されるため、
偏光ビームスプリッタやλ/4板を必要とせず、光ピッ
クアップの大幅な軽量、小型化を可能とする。
In the above operation, each optical path is separated in space and time, so
It does not require a polarizing beam splitter or a λ/4 plate, making it possible to significantly reduce the weight and size of the optical pickup.

〔実  施  例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例につき、詳細に説明を行う。 Examples of the present invention will be described in detail below.

(本発明による光ピックアップの第1の実施例(第1図
)) 第1図に本発明による光ピックアップの第1の実施例を
示す、半導体レーザ101から発散する波長λ1のレー
ザ光110を光ディスク媒体107上の点PIに無収差
で集束させるホログラムレンズ103、半導体レーザ1
02から発散する波長λ2 (〉λ1)の光を光ディス
ク媒体107上の点P!に無収差で集束させるホログラ
ムレンズ104を同一透明基板108上に隣接させて形
成する。ただし、ここでは筒車のため、ホログラムレン
ズ103.104の保護用カバーガラス、及び光ディス
ク保護層は省略した。実際は考慮する必要があるが、こ
れらを省略しても、本発明の実施例と効果を説明するに
あたっては支障はない。
(First embodiment of the optical pickup according to the present invention (FIG. 1)) FIG. 1 shows a first embodiment of the optical pickup according to the present invention. A hologram lens 103 and a semiconductor laser 1 that focus on a point PI on a medium 107 without aberration.
The light of wavelength λ2 (>λ1) diverging from point P! A hologram lens 104 that focuses the image without aberration is formed adjacently on the same transparent substrate 108. However, since the hour wheel is used here, the protective cover glass of the hologram lenses 103 and 104 and the optical disc protective layer are omitted. Although they actually need to be taken into account, there is no problem in explaining the embodiments and effects of the present invention even if they are omitted.

ホログラムレンズ103で点P1に集束させられた波長
λ1のレーザ光110は、光ディスク媒体107で反射
され反射光112としてホログラムレンズ104に入射
する。ホログラムレンズ104は、P2から発する波長
λ2のレーザ光が入射した場合、半導体レーザ102の
位置に光を集束させるが、波長がλ、より短いλ、の場
合は、回折角が小さくなるため、図においてはその左側
の検知器105の位置に達する。点P、とP2の距離d
は10〜20μm程度にとる。光ディスク媒体107と
ホログラムレンズ103.104の距離WDはl u〜
2龍でdと比べて2桁程度大きい。
Laser light 110 of wavelength λ1 focused on point P1 by hologram lens 103 is reflected by optical disk medium 107 and enters hologram lens 104 as reflected light 112. When a laser beam with a wavelength λ2 emitted from P2 is incident on the hologram lens 104, it focuses the light on the position of the semiconductor laser 102, but when the wavelength is λ or shorter λ, the diffraction angle becomes smaller. reaches the position of the detector 105 on the left side. Distance d between points P and P2
is set to about 10 to 20 μm. The distance WD between the optical disk medium 107 and the hologram lenses 103 and 104 is l u ~
2 dragons are about 2 orders of magnitude larger than d.

波長λ1のレーザ光112の半導体レーザ102に対す
る集束位置ずれΔx1は、dではなく、主としてΔλ=
λ2−λ1に起因する。以上は波長λ1の場合で、第1
図中では実線110及び112で光路を示しである。
The focusing position shift Δx1 of the laser beam 112 with wavelength λ1 with respect to the semiconductor laser 102 is not d but mainly Δλ=
This is due to λ2-λ1. The above is for the wavelength λ1, and the first
In the figure, solid lines 110 and 112 indicate the optical path.

次に波長λ2の場合であるが、これも波長λ1の場合と
同様に説明することができる。半導体レーザ102から
発せられた波長λ2のレーザ光゛111はホログラムレ
ンズ104によって点P2に集束させられる。反射光1
13はホログラムレンズ103に入射し、λ2〉ハであ
るために、回折した後、半導体レーザ101より左側の
検知器106に達する。
Next, regarding the case of wavelength λ2, this can also be explained in the same way as the case of wavelength λ1. A laser beam 111 having a wavelength λ2 emitted from the semiconductor laser 102 is focused on a point P2 by the hologram lens 104. reflected light 1
13 enters the hologram lens 103, and since λ2>c, after being diffracted, it reaches the detector 106 on the left side of the semiconductor laser 101.

以上述べた構成の2ビーム光ピツクアツプにおいては、
1枚の基板上に形成された2つのホログラムレンズ各々
が、微小ビームスポット形成と信号光集光の2機能を有
しており、1つの波長についてみれば光路が空間的に分
離されているため、偏光ビームスブリックやλ/4板を
必要としないことが大きな利点となっており、光ヘッド
の大幅な軽Il:小型化を可能にするものである。
In the two-beam optical pickup configured as described above,
Each of the two hologram lenses formed on one substrate has two functions: forming a minute beam spot and focusing signal light, and the optical path is spatially separated for one wavelength. A major advantage of this method is that it does not require a polarizing beam block or a λ/4 plate, making it possible to significantly reduce the size and weight of the optical head.

第1図の光ピックアップによる光ディスクへの情報の書
き込み、読ろ出し法としては、波長λ1のビームで書き
込み、距離dだけ後の波長λ2のビームで読み出しを行
ない、正しく書き込みが行なわれたか否かを調べる。読
み出しだけの場合は、どらかの波長を用いても行なうこ
とができる。以上の方式において、第1図の光ピックア
ップは紙面左右方向がトラック溝方向となるように配置
される。
The method of writing and reading information to and from the optical disk using the optical pickup shown in Fig. 1 is to write with a beam of wavelength λ1, read with a beam of wavelength λ2 after a distance d, and check whether the writing was performed correctly or not. Find out. In the case of only reading, it can be performed using any wavelength. In the above system, the optical pickup shown in FIG. 1 is arranged so that the left-right direction in the plane of the drawing corresponds to the track groove direction.

(トラックエラー及びフォーカスエラー検知の説明(第
2〜4図)) 次にトラックエラー、フォーカスエラー検知について説
明を行なう0本実施例においては、波長λ、&びλ2の
光学系のそれぞれに分担させてトラックエラー及びフォ
ーカスエラーを検知させることが可能である。第2図に
第1の実施例(第1図)における検知器配置例を示す。
(Explanation of track error and focus error detection (Figures 2 to 4)) Next, track error and focus error detection will be explained. It is possible to detect tracking errors and focus errors by using this method. FIG. 2 shows an example of detector arrangement in the first embodiment (FIG. 1).

ここでは、検知器105でフォーカスエラー検知を行な
わせ、検知器106でトランクエラー検知を行なわせる
Here, the detector 105 detects a focus error, and the detector 106 detects a trunk error.

検知器105.106としては例えば2分割検知器を用
い、それぞれを分割方向が互いに直交するように配置す
る。第2図中の11■及び■、■がそれぞれ検知器10
5.106の分離セグメントを示している。
For example, two divided detectors are used as the detectors 105 and 106, and the divided detectors are arranged so that the dividing directions thereof are perpendicular to each other. 11■, ■, and ■ in Fig. 2 are the detectors 10, respectively.
5.106 isolated segments are shown.

第3図に(検知器106を用いた)トラックエラーの検
知例を示す。原理的には従来のプッシュプル法と同じで
、トラックに対するビームウェストの相対位置(al−
1〜(C)−1によって、2分割検知器に入射する信号
光の強度分布が、(al−2〜(e)−2に示すように
変わり、出力差が変化する。
FIG. 3 shows an example of detecting a track error (using the detector 106). The principle is the same as the conventional push-pull method, and the relative position of the beam waist with respect to the track (al-
1 to (C)-1, the intensity distribution of the signal light incident on the two-split detector changes as shown in (al-2 to (e)-2), and the output difference changes.

第4図は、検知器105を用いたフォーカスエラーの検
知例を示した。フォーカスのずれ量に応じて反射信号光
のホログラムレンズ103に対する入射角が変わるため
、検知器105上での集束ビームの光強度分布が変化す
る。これを2分割検知器で受け、出力の差をとることに
より、フォーカスずれを検知できる。
FIG. 4 shows an example of focus error detection using the detector 105. Since the angle of incidence of the reflected signal light on the hologram lens 103 changes depending on the amount of focus shift, the light intensity distribution of the focused beam on the detector 105 changes. By receiving this signal with a two-split detector and taking the difference in output, it is possible to detect a focus shift.

(第1の実施例のパラメータの具体例(第5.6図)) 第1図に示した第1の実施例の光ピックアップを実際に
構成するにあたって、使用する半導体レーザの波長をλ
+ −780nm 、λz = 830nmとしたとき
の信号光集束位置のずれ量Δxl、Δx2を第5図に従
って計算してみる。第5図は光軸のみを示したヘッド光
学系の概略図で光ディスク媒体107へのビーム110
.111の投射角を30度、ホログラムレンズ103.
104と半導体レーザ° 101.102との距離を1
0 m璽とした場合、ΔX。
(Specific example of parameters of the first embodiment (Fig. 5.6)) When actually configuring the optical pickup of the first embodiment shown in Fig. 1, the wavelength of the semiconductor laser used is λ.
+ -780 nm and λz = 830 nm, the deviation amounts Δxl and Δx2 of the signal light focusing position will be calculated according to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram of the head optical system showing only the optical axis, and shows the beam 110 to the optical disk medium 107.
.. The projection angle of 111 is 30 degrees, and the hologram lens 103.
The distance between 104 and the semiconductor laser °101.102 is 1
If it is 0 m, ΔX.

及びΔx2は約300μmとなる。300μmという距
離は、半導体レーザ自体の大きさと同程度であるため、
従来の半導体レーザと検知器を単に別々に隣接させて配
置するといったことは困難である。
and Δx2 is approximately 300 μm. Since the distance of 300 μm is about the same size as the semiconductor laser itself,
It is difficult to simply arrange a conventional semiconductor laser and a detector separately and adjacent to each other.

そこで、第6図に示したように例えば半導体レーザ10
2の出射口近くまで検知器105を近づけ、例えば、検
知器105をヒートシンク601に接着したような構造
にする必要がある。なお、半導体レーザ光102と検知
器105の距離が小さいため信号光の一部が半導体レー
ザ102内に入射する可能性があるが、反射光112の
波長は、隣接する半導体レーザ111の波長とは異なる
ため干渉することはなく、半導体レーザ102の出力安
定性に影響を与えることはない。以上の構成は半導体レ
ーザ101と検知器106についても同様に考えること
ができる。
Therefore, as shown in FIG. 6, for example, a semiconductor laser 10
It is necessary to bring the detector 105 close to the exit port 2, and to create a structure in which the detector 105 is bonded to the heat sink 601, for example. Note that since the distance between the semiconductor laser beam 102 and the detector 105 is small, there is a possibility that a part of the signal light may enter the semiconductor laser 102, but the wavelength of the reflected light 112 is different from the wavelength of the adjacent semiconductor laser 111. Since they are different, they do not interfere, and the output stability of the semiconductor laser 102 is not affected. The above configuration can be similarly considered for the semiconductor laser 101 and the detector 106.

(本発明による光ピックアップの第2の実施例(第7図
)) 以上第5図で述べた、ΔxI、Δx2が小さいという点
を改善した第2の実施例を第7図に示す。
(Second Embodiment of Optical Pickup According to the Present Invention (FIG. 7)) FIG. 7 shows a second embodiment that improves the point that ΔxI and Δx2 are small as described above in FIG. 5.

基本的には第1の実施例(第1図)と同じであるが、ホ
ログラムレンズ103及び104による回折角が大きく
なるように各波長に対する光路をクロスさせた点が特徴
である。また、本実施例においてはホログラムレンズ1
03.104の干渉縞が、ホログラム面に対してほぼ垂
直になるため、ホログラムレンズ作成時の膜の膨潤ある
いは収縮により、ブラ・ノブ角が変化し、先便用効率が
低下するという問題はない。さらに、各ホログラムレン
ズに対して、各半導体レーザ光110,111を斜めに
入射させるため、ホログラムに対してP偏光となるよう
にすれば、楕円ビームの短軸方向を拡大し、ビームを円
形に近づけることができるという利点も兼ね備えている
This embodiment is basically the same as the first embodiment (FIG. 1), but is characterized in that the optical paths for each wavelength are crossed so that the angle of diffraction by the hologram lenses 103 and 104 becomes large. In addition, in this embodiment, the hologram lens 1
Since the interference fringes of 03.104 are almost perpendicular to the hologram surface, there is no problem that the bra-knob angle changes due to swelling or contraction of the film during the creation of the hologram lens, which reduces the efficiency of first use. . Furthermore, since the semiconductor laser beams 110 and 111 are incident obliquely on each hologram lens, if they are made to be P-polarized light with respect to the hologram, the short axis direction of the elliptical beam will be expanded and the beam will be circular. It also has the advantage of being able to get close to it.

(本発明による光ピックアップの第3の実施例(第8図
)) 第8図に第3の実施例を示す。これは光ヘッドの薄型化
を図ったもので、基本構成は第2の実施例(第7図)と
同じである。2つのホログラムレンズ103.104を
形成した透明基板と平行にミラー801を配置し、第7
図の光学系の光路を折り曲げ、半導体レーザ101.1
02と検知器106.105が側面に置かれたかたちの
構成になっている。なお、光のバスは半導体レーザ10
1からの波長λ1のものだけを図示しである。
(Third Embodiment of Optical Pickup According to the Present Invention (FIG. 8)) FIG. 8 shows a third embodiment. This is intended to make the optical head thinner, and the basic configuration is the same as the second embodiment (FIG. 7). A mirror 801 is placed parallel to the transparent substrate on which the two hologram lenses 103 and 104 are formed, and the seventh
By bending the optical path of the optical system shown in the figure, the semiconductor laser 101.1
02 and detectors 106 and 105 are placed on the side. Note that the optical bus is a semiconductor laser 10
Only the wavelength λ1 from 1 is shown.

(本発明による光ピックアップの第4の実施例(第9.
10図)) 次に、第9図に第4の実施例を示す。本実施例は、光デ
ィスク面107に対して、2つのホログラムレンズ10
3.104を傾斜させた構造を特徴としている。光ディ
スク媒体107上に1μm程度の微小なビームスポット
を形成するためにはホログラムレンズ103.104の
開口数を0.5程度といった大きな値にする必要がある
。第10図にビーム集束をする際の光軸のとり方と、ホ
ログラムレンズ径の関係を示した。同図(a)−1は、
光軸がホログラムレンズに対して垂直で、開口数(NA
)はsinθで与えられる。形成しうる最小のビームス
ポット径は、NAにもとづく回折限界で決まる。
(Fourth embodiment of optical pickup according to the present invention (9th embodiment)
(Fig. 10)) Next, a fourth embodiment is shown in Fig. 9. In this embodiment, two hologram lenses 10 are attached to the optical disk surface 107.
3.104 is characterized by a slanted structure. In order to form a minute beam spot of about 1 μm on the optical disk medium 107, it is necessary to set the numerical aperture of the hologram lenses 103 and 104 to a large value of about 0.5. FIG. 10 shows the relationship between the optical axis when focusing the beam and the diameter of the hologram lens. Figure (a)-1 is
The optical axis is perpendicular to the hologram lens, and the numerical aperture (NA
) is given by sin θ. The minimum beam spot diameter that can be formed is determined by the diffraction limit based on NA.

(a)−2と同じビームスポット径を(tll−1に示
したような、光軸がホログラム面の法線に対して傾いて
いるホログラムレンズで得るためには、集束光のNAを
同じにするめたに、ホログラムレンズの紙面左右方向の
口径を(b)−2のように大きくする必要がある。ホロ
グラムレンズを実際に作成する上で、収差補正を行なう
必要がある場合などでは、(a)に比べて(blのホロ
グラムレンズは作成が難しい。そこで(a)のタイプの
ホログラムレンズを用いる場合を考えたのが第9図の第
4の実施例である。
In order to obtain the same beam spot diameter as in (a)-2 with a hologram lens whose optical axis is inclined to the normal to the hologram surface, as shown in (tll-1), the NA of the focused light must be the same. In order to achieve this, it is necessary to increase the aperture of the hologram lens in the horizontal direction on the paper as shown in (b) -2.When it is necessary to correct aberrations when actually creating a hologram lens, (a) ) The hologram lens of (bl) is more difficult to produce than the hologram lens of type (a). Therefore, the fourth embodiment shown in FIG. 9 is a case where the hologram lens of type (a) is used.

なお、第4の実施例においては、薄型化も考慮して側面
にミラーを配し、光路を折り曲げである。
In the fourth embodiment, a mirror is arranged on the side surface and the optical path is bent in consideration of thinning.

この方式では、他の第1〜第3の実施例に比べてホログ
ラムレンズの高NA化が容易であるという利点があるが
、作動距離が少々短くなる。
This method has the advantage that it is easier to increase the NA of the hologram lens compared to the other first to third embodiments, but the working distance is slightly shorter.

(本発明による光ピックアップの第5の実施例(第11
図)) 第11図に第5の実施例を示す。本実施例は半導体レー
ザの波長がモードホップにより微小量変化した場合に、
光ディスク媒体上のビームスポット、及び検知器上の信
号光の強度分布が変化しないようにしたことを特徴とす
る。構造としては、ホログラムレンズ103.104を
形成した透明基板と平行にグレーティング1101を配
置する。
(Fifth embodiment of the optical pickup according to the present invention (Eleventh embodiment)
Figure) Figure 11 shows a fifth embodiment. In this example, when the wavelength of the semiconductor laser changes by a minute amount due to mode hopping,
It is characterized in that the beam spot on the optical disc medium and the intensity distribution of the signal light on the detector do not change. As for the structure, a grating 1101 is arranged parallel to a transparent substrate on which hologram lenses 103 and 104 are formed.

半導体レーザ101.102から光ディスク媒体107
に至る光路、及び光ディスク媒体107から検知器10
5.106へ至る光路はジグザグになっているため、波
長が変化した時の回折角の変化を打消す効果をもってい
る。
From semiconductor lasers 101 and 102 to optical disk medium 107
and from the optical disk medium 107 to the detector 10
Since the optical path leading to 5.106 is zigzag, it has the effect of canceling out changes in the diffraction angle when the wavelength changes.

(本発明による光ピックアップの第6の実施例(第12
図)) 第12図に第6の実施例を示す。本実施例は半導体レー
ザの波長変動を防止するために、光ピックアップにベル
チェ素子等の温度調節素子を付加したことを特徴とする
。半導体レーザのモードホップは駆動電流を一定にした
場合、半導体レーザ自身の発熱による温度変化によって
起こる。そこで、熱電対1201等で光ピックアップ内
の温度をモニタし、温度変化に応じてベルチェ素子12
02に適切な電流を流し、冷却または加熱を行ない、温
度を一定に保つ。ベルチェ素子1202の一端には放熱
用のフィン1203をつけておく。
(Sixth embodiment of optical pickup according to the present invention (12th embodiment)
Figure) Figure 12 shows a sixth embodiment. This embodiment is characterized in that a temperature control element such as a Vertier element is added to the optical pickup in order to prevent wavelength fluctuations of the semiconductor laser. Mode hops in semiconductor lasers occur due to temperature changes due to heat generation of the semiconductor laser itself when the drive current is kept constant. Therefore, the temperature inside the optical pickup is monitored using a thermocouple 1201, etc., and the Bertier element 12 is adjusted according to the temperature change.
02 to cool or heat it and keep the temperature constant. A fin 1203 for heat radiation is attached to one end of the Beltier element 1202.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明により光ピックアップにおいては、半導体レーザ
光を光ディスク媒体上に集束させる機能及び、光ディス
ク媒体からの反射光を収差を付加して検知器へ導く機能
をもった2つのホログラムレンズを用いることによって
、偏光ビームスプリフタを不要とし、簡単な構造の2ビ
ーム光ピツクアツプを提供することができ、従来に比べ
て大幅な小型軽量化、更に、従来の光学素子(レンズ、
プリズム、etc )を不要とすることから低価格化が
可能である。
In the optical pickup according to the present invention, by using two hologram lenses that have the function of focusing the semiconductor laser light onto the optical disk medium and the function of adding aberration to the reflected light from the optical disk medium and guiding it to the detector, It is possible to provide a two-beam optical pickup with a simple structure, eliminating the need for a polarizing beam splitter, making it significantly smaller and lighter than conventional methods, and using conventional optical elements (lenses,
Since prisms, etc.) are not required, the cost can be reduced.

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

第1図は、本発明による光ピックアップの第1の実施例
の構成図、 第2図は、第1の実施例における検知器の配置例を示し
た図、 第3図(a)−1,(b)−1,(C)−1,(al−
2,(b)−2、(C1−2は、第1の実施例における
トラックエラー検知例の説明図、 第4図(a)−1,(bl−1,(C)−1,(a)−
2,(bl−2、(C)−2は、第1の実施例における
フォーカスエラー検知例の説明図、 第5図は、第1の実施例におけるパラメータの具体例の
説明図、 第6図は、半導体レーザと検知器を近接させた構成図、 第7図は、本発明による光ピックアップの第2の実施例
の構成図、 第8図は、本発明による光ピックアップの第3の実施例
の構成図、 第9図は、本発明による光ピックアップの第4の実施例
の構成図、 第10図(al−1、(b)−1、(a)−2、(bl
−2は、光軸のとり方と、ホログラムレンズ径の関係の
説明図、 第11図は、本発明による光ピックアップの第5の実施
例の構成図、 第12図は、本発明による光ピックアップの第6の実施
例の構成図、 第13図は、従来の光ピックアップの構成図、第14図
は、従来の2ビ一ム方式光ピックアップの構成図である
。 101.102・・・半導体レーザ、 103.104・・・ホログラムレンズ、105.10
6・・・検知器、 107・・・光ディスク媒体、 110.111・・・レーザ光、 112.113・・・反射光、 903.904・・・光軸、 1101・・・グレーティング、 1201・・・熱電対、 1202・・・ペルチェ素子、 1203・ ・ ・フィン、
Fig. 1 is a block diagram of a first embodiment of an optical pickup according to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing an example of the arrangement of detectors in the first embodiment, Fig. 3(a)-1, (b)-1, (C)-1, (al-
2, (b)-2, (C1-2 is an explanatory diagram of an example of track error detection in the first embodiment, Figure 4 (a)-1, (bl-1, (C)-1, (a )−
2, (bl-2, (C)-2 is an explanatory diagram of an example of focus error detection in the first embodiment, FIG. 5 is an explanatory diagram of a specific example of parameters in the first embodiment, FIG. 6 7 is a block diagram of a second embodiment of the optical pickup according to the present invention. FIG. 8 is a block diagram of a third embodiment of the optical pickup according to the present invention. 9 is a block diagram of the fourth embodiment of the optical pickup according to the present invention, and FIG. 10 is a block diagram of the fourth embodiment of the optical pickup according to the present invention.
-2 is an explanatory diagram of the relationship between how to take the optical axis and the diameter of the hologram lens. Fig. 11 is a configuration diagram of the fifth embodiment of the optical pickup according to the present invention. Fig. 12 is a diagram showing the configuration of the fifth embodiment of the optical pickup according to the present invention. FIG. 13 is a block diagram of a conventional optical pickup, and FIG. 14 is a block diagram of a conventional two-beam optical pickup. 101.102... Semiconductor laser, 103.104... Hologram lens, 105.10
6...Detector, 107...Optical disk medium, 110.111...Laser light, 112.113...Reflected light, 903.904...Optical axis, 1101...Grating, 1201...・Thermocouple, 1202... Peltier element, 1203... ・Fin,

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)2つの半導体レーザ(101、102)からの互い
に波長の異なる2つのレーザ光(110、111)を各
々光ディスク媒体(107)上に集光し、各反射光(1
12、113)を受光することにより情報の記録及び読
み出しを行なう2ビーム方式の光ピックアップにおいて
、 前記2つの半導体レーザ(101、102)からの各レ
ーザ光(110、111)を各々収差を補正して前記光
ディスク媒体(107)上のトラックの溝方向に所定距
離(d)だけ離れた2つの集束位置(P_1、P_2)
に各々集束させた後、互いに逆の該集束位置(P_2、
P_1)からの反射光(113、112)を各々受光す
る2つのホログラムレンズ(103、104)と、 該2つのホログラムレンズからの反射光 (113、112)を検知する2つの検知器(106、
105)を有することを特徴とする光ピックアップ。 2)前記検知器(106又は105)は2つ以上に分割
された検知領域を有し、前記ホログラムレンズ(103
又は104)は前記反射光(113又は112)に収差
を付加して前記検知器 (106又は105)に導き、該検知器(106又は1
05)は前記反射光を検知した前記検知領域の位置によ
り前記光ディスク媒体(107)上の2つの集束位置(
P_2又はP_1)における前記レーザ光(111又は
110)のトラックエラー又はフォーカスエラーの検知
を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
光ピックアップ。 3)前記第1の検知器(105)は前記光ディスク媒体
(107)上のトラックの溝方向と直交する方向に2つ
の検知領域( I 、II)を有し、該各検知領域( I 、I
I)からの前記反射光(112)の検知出力によってフ
ォーカスエラーの検知を行ない、 前記第2の検知器(106)は前記光ディスク媒体(1
07)上のトラックの溝方向と平行する方向に2つの検
知領域(III、IV)を有し、該各検知領域(III、IV)か
らの前記反射光(113)の検知出力によってトラック
エラーの検知を行なうことを特徴とする特許請求の範囲
第2項記載の光ピックアップ。 4)前記2つのホログラムレンズ(103、104)と
前記2つの半導体レーザ(101、102)と前記2つ
の検知器(105、106)は一体化して構成されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光ピックア
ップ。 5)前記各半導体レーザ(101、102)は、前記各
レーザ光(110、111)が互いに交差して、前記各
ホログラムレンズ(103、104)に入射するように
配置され、前記2つの検知器(106、105)は、前
記各ホログラムレンズ(103、104)からの前記各
反射光(113、112)が互いに交差して対応する検
知器 (106、105)に入射するように配置されることを
特徴とする特許請求の範囲第1項又は第4項記載の光ピ
ックアップ。 6)前記各ホログラムレンズ(103、104)は、該
各ホログラムレンズから出射される前記各レーザ光(1
10、111)の光軸(903、904)が該各ホログ
ラムレンズに対して垂直に近い角度になるように配置さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第4項
記載の光ピックアップ。 7)前記各ホログラムレンズ(103、104)は、そ
の前段にグレーティング(1101)を有し、前記各レ
ーザ光(110、111)及び各反射光(113、11
2)が、前記各ホログラムレンズ(103、104)及
び前記グレーティング(1101)を通過する毎にその
回折方向が逆になるように配置されることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の光ピックアップ。 8)前記各半導体レーザ(101、102)に隣接して
、該各半導体レーザの温度を検知する温度検知手段(1
201)と、該温度検知手段 (1201)の検知出力に基づいて前記各半導体レーザ
(101、102)の加温又は冷却を行なう温度調整手
段(1202、1203)とを有することを特徴とする
特許請求の範囲第1項又は第4項記載の光ピックアップ
[Claims] 1) Two laser beams (110, 111) having different wavelengths from two semiconductor lasers (101, 102) are focused on each optical disk medium (107), and each reflected beam (1
In a two-beam optical pickup that records and reads information by receiving laser beams (12, 113), each laser beam (110, 111) from the two semiconductor lasers (101, 102) is corrected for aberrations. two focusing positions (P_1, P_2) separated by a predetermined distance (d) in the groove direction of the track on the optical disc medium (107).
After focusing on the respective focusing positions (P_2, P_2,
Two hologram lenses (103, 104) each receive reflected light (113, 112) from P_1), and two detectors (106, 106,
105). 2) The detector (106 or 105) has a detection area divided into two or more, and the hologram lens (103
or 104) adds aberration to the reflected light (113 or 112) and guides it to the detector (106 or 105);
05) determines two focusing positions (
2. The optical pickup according to claim 1, wherein a tracking error or a focus error of the laser beam (111 or 110) at P_2 or P_1) is detected. 3) The first detector (105) has two detection areas (I, II) in a direction perpendicular to the groove direction of the track on the optical disc medium (107), and each detection area (I, I
A focus error is detected by the detection output of the reflected light (112) from the optical disc medium (1), and the second detector (106)
07) It has two detection areas (III, IV) in the direction parallel to the groove direction of the upper track, and track errors are detected by the detection output of the reflected light (113) from each detection area (III, IV). The optical pickup according to claim 2, wherein the optical pickup performs detection. 4) A claim characterized in that the two hologram lenses (103, 104), the two semiconductor lasers (101, 102), and the two detectors (105, 106) are integrated. The optical pickup according to item 1. 5) The semiconductor lasers (101, 102) are arranged so that the laser beams (110, 111) cross each other and enter the hologram lenses (103, 104), and the two detectors (106, 105) are arranged such that the respective reflected lights (113, 112) from the respective hologram lenses (103, 104) cross each other and enter the corresponding detectors (106, 105). An optical pickup according to claim 1 or 4, characterized in that: 6) Each of the hologram lenses (103, 104) emits each of the laser beams (103, 104) from each of the hologram lenses.
10, 111) are arranged so that their optical axes (903, 904) are at an angle close to perpendicular to each of the hologram lenses. pick up. 7) Each of the hologram lenses (103, 104) has a grating (1101) at its front stage, and each of the laser beams (110, 111) and each reflected beam (113, 11)
2) is arranged such that its diffraction direction is reversed every time it passes through each of the hologram lenses (103, 104) and the grating (1101). optical pickup. 8) Adjacent to each of the semiconductor lasers (101, 102), temperature detection means (1) for detecting the temperature of each of the semiconductor lasers.
201) and temperature adjusting means (1202, 1203) for heating or cooling each of the semiconductor lasers (101, 102) based on the detection output of the temperature detecting means (1201) An optical pickup according to claim 1 or 4.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6470936A (en) * 1987-09-11 1989-03-16 Hitachi Ltd Two-beam optical head
JPH0254434A (en) * 1988-08-18 1990-02-23 Seiko Epson Corp Optical head
JPH05152142A (en) * 1991-11-26 1993-06-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Amorphous iron core
JPH09120568A (en) * 1995-10-25 1997-05-06 Nec Corp Laser module for recording and reproducing device

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