JPS63104230A - 光ピツクアツプ光学情報再生装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光デイスクメモリやディジタルオーディオデ
ィスク等の光デイスク装置における光学情報記録媒体の
情報を再生するための光ピックアップ光学情報再生装置
に関するものである。

［従来の技術］ 記録装置における光ピックアップ光学系は、レーザーダ
イオードから出射されたレーザービームを対物レンズ等
の収束性光学素子を介して円板状光ディスクに代表され
る光カードや光テープ等の情報記録媒体（以下光ディス
クと記載する）表面上へ収束させ、該光デイスク表面の
情報を読み取りあるいは書き込む装置として知られてい
る。

このような光ピックアップ光学系において、第１５図は
特開昭６０−２８０４４号公報に示された従来例に係る
光ピックアップ光学情報再生装置のレイアウトを示す構
成図である。

図において、（１）はレーザーダイオード、（２）は射
出光、（３）は第１のガラス基板、（４）はコリメート
用オファクシスゲレーティングレンズ、（５）は平行光
束、（６）は第２のガラス基板、（７）は収束用オファ
クシスゲレーティングレンズ、（８）は１次回折光、（
９）はディスク、（１０）は情報記録面、（１１）は光
軸、（１２）は零次透過光、（１３）は非点収差用グレ
ーティングレンズ、（１４）は４象限光検出器である。

次に動作について説明する。レーザーダイオード（１）
からの射出光（２）は、第１のガラス基板（３）の１部
に形成されたコリメート用オファクシスゲレーティング
レンズ（４）で集められ、この第１のガラス基板（３）
面の法線に対して数１０°の角度をなす平行光束となり
第２のガラス基板（６）の一部に形成された収束用オフ
ァクシスゲレーティングレンズ（７）へ入射する。

この平行光束（５）のオファクシスゲレーティングレン
ズ（７）による１次回折光（８）は光ディスク（９）の
情報記録面（１ｏ）上に焦点を形成すべく収束する。

この場合、１次回折光（８）の光軸が情報記録面（１０
）に対して垂直になるようにオファクシスゲレーティン
グレンズ（７）が形成されている。

ビーム収束焦点におかれたピットの情報を含んだ１次回
折光（８）の反射光は再び収束用のオファクシスゲレー
ティングレンズ（７）に向うが、この反射光のうちの零
次透過光（１２）は単に透過光として後方へ進み、収束
用オファクシスゲレーティングレンズ（７）への入射光
である平行光束（５）の光軸と異なる光軸（１１）を有
することになる。

［発明が解決しようとする問題点１ 以上説明したように、従来例に係る光ピックアップ光学
装置においては、次に説明する各種問題点を内包するも
のである。

第１に、透過形のオファクシスゲレーティングレンズを
２枚と透過形のインライン形グレーティングレンズを用
いているため光の利用効率が非常に低いという問題点が
ある。例えば上記コリメータ用オファクシスゲレーティ
ングレンズ（４）の１次回折光の回折効率は開口数ＮＡ
が０．１程度であるので比較的高くなるが、それでも高
くて３０％であり、収束用オファクシスゲレーティング
レンズ（７）では１次回折光の回折効率は２１％しかな
い。また、上記非点収差グレーティングレンズ（１３）
の１次回折光の回折効率は文献によれば３０％しかない
。

従って、上記収束用オファクシスゲレーティングレンズ
の零次回折光の回折効率を５０％、上記ディスクの反射
率を１００％としても上記コリメータ用オファクシスゲ
レーティングレンズ（３）から非点収差光学用グレーテ
ィングレンズ（１３）に至るまでの効率は０，９５％に
しかならないという問題点がある。

第２に、収束用オファクシスゲレーティングレンズ（７
）においては、ディスク（９）の情報記録面（１０）に
記録されているピット情報を読み出すためには射出側の
開口数としてＮＡ−０，４５〜０．５必要であり、しか
も入射光である上記平行光束（５）は上記収束用オファ
クシスゲレーティングレンズの射出側光軸（１１）に対
して３０°程度傾いているので等測的な回折角度の最大
値は５７°にも達し、波長がλ−７８０ｎｍ　　（７８
００オングストローム）の半導体レーザー光に対する最
小格子間隔は０．８２μｍ程度となり、矩形状の回折格
子としたときの格子幅は０．４１μｍ程度になり、サブ
ミクロンの加工精度が要求されるという問題点がある。

さらに、回折効率を」こげるためには格子形状をブレー
ズ化しなければならないが、格子間隔０．８２μｍで格
子形状を三角形状にするのは容易でないという問題点が
ある。

第３に、半導体レーザー（１）、第１のガラス基板（３
）、第２のガラス基板（６）及び４分割光検出器（１４
）は一つの筐体（１５）に組込まれているが、第８図に
示された構成では寸法が大きくなるとともにオートフォ
ーカス、オートトラッキングを実現するためには上記筐
体（１５）全体を一体駆動しなければならず、第８図に
は図示されていないが、アクチュエータの駆動重量が大
きくなるという問題点がある。

第４に、情報記録面（１０）のピット情報を読み出す回
折限界の集光スポットを得るために上記収束用オファク
シスゲレーティングレンズ（７）の１次回折光を用いて
いるが、このレンズの開口数は前記のようにＮＡ−０，
４５〜０．５というものであり、その最小格子間隔は０
．８２μ田程度になっており、このような高開口数のグ
レーティングレンズでは光源である半導体レーザーの波
長の変化に対して敏感であり、レンズの焦点距離や回折
角度が大きく変化するとともに収差が大きくなるという
問題点がある。

最後に、第５の問題点として構成要素も多く互いの位置
関係を精度よく合せなければならないという組立上の問
題点も有している。

本発明は上記欠点を除去し、部品点数を減じた簡単な構
成で薄形化が可能でしかも製造及び調整が容易であり、
従って量産に適し安価でしかも特性の良好な光学式情報
再生装置を得ることを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る光ピックアップ光学情報再生装置は、ビー
ムの収束効率が低く同時に回折格子のアスペクト比が大
きく、製造が容易でないという従来例に係る再生装置の
上記第１及び第２の問題点を解決し、さらに部品点数が
多く低コスト化が困難で大型になるという従来例の第３
及び第５の問題点を解決するために、上記コリメータ用
オフアクシスレンズとビーム収束用オファクシスゲレー
ティングレンズ（７）機能を単体の対物レンズ等の収束
性光学素子に保有させ、収束用オフアクシスレンズの入
射光と反射光の分割機能と非点収差光学用グレーティン
グレンズ（１３）の機能を１枚の反射形回折格子結像レ
ンズ素子に兼用する溝成に成すとともに反射形回折格子
結像レンズ素子に光路を折り曲げる反射鏡の機能を追加
して成るものである。

さらに、従来例に係る上記第３の問題点を解決するため
に、上記の機能分担により照射光路の回折角度変更要素
を反射光路用変更要素から分離して被駆動物体を上記単
体の対物レンズ等の収束性光学素子に限定する構成によ
って成るものである。

また、レーザーダイオード（１）の波長変動に伴う従来
装置側上記の第４の問題点を解決するために光ディスク
（９）への照射ビームが上記反射型回折格子結像レンズ
素子におけるＯ次回折光となるように構成しても成るも
のである。

［作用］ 本発明に係る光ピックアップ光学情報再生装置において
は、単体の対物レンズ等の収束性光学素子を用いること
により、従来例装置において不可欠であった独立したコ
リメート用オファクシスゲレーティングレンズ素子（４
）とビーム収束用オファクシスゲレーティングレンズ素
子（７）の両機能を１つの単体の対物レンズ等の収束性
光学素子に兼用せしめるごとく構成することによって成
るものであり、さらに、反射型回折格子結像レンズ素子
を用いることにより、収束用オファクシスゲレーティン
グレンズ（７）の入射光と反射光の分離作用を行わせる
とともに、従来装置であった非点収差用インライン形グ
レーティングレンズ（１３）の作用を１つの反射形回折
格子レンズで行わせようとするとともに、反射鏡の作用
も兼ねさせ光路を曲げるようにし、光学式情報再生装置
の寸法を小さくして薄形化を計ることができる。

しかも、ここで用いる反射形回折格子レンズの最小格子
間隔は以下で述べるように２μｍ程度であり、通常のＬ
ＳＩ等の製造で用いられる微細加工技術を応用したプロ
セスで容易に得られるもので、高精度のものを大量にか
つ安価に作成することができ、量産に適したものになっ
ている。

また、対物レンズもプラスチック等を用いた非球面レン
ズとすることにより、単玉のレンズとすることかでき、
このレンズも射出成形等により大量生産が可能である。

［実施例コ 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る構成要素を示す斜視図
であり、第２図は第１図に示した本発明の一実施例に係
る平面図と側面図である。図に示すように、レーザーダ
イオード（１）と対物レンズ等の収束性光学素子（１８
）に至る光路の途中に第１の反射形回折格子レンズ（１
６ａ）と第２の反射形回折格子レンズ（１６ｂ）とを同
一平面内に有する反射形回折格子レンズ（１６）を配設
する。さらに、第１の２分割光検出器（２０ａ）と第２
の２分割光検出器（２０ｂ）とから構成される４分割光
検出器（２０）を図示のように上記レーザーダイオード
（１）の設置位置とは異なる位置に設置する。

以下で動作について説明する。レーザーダイオード（１
）からの発散射出光（２）は直接上記反射形回折格子レ
ンズ（２０）に入射する。上記反射形回折洛子レンズ（
２０）は第１図に示すｘｙ座標のＸ軸に沿った分割線１
１により２つの部分に分割された第１の反射形回折格子
レンズ（１６ａ）と第２の反射形回折格子レンズ（１６
ｂ）とから成り立っている。さらに上記分割線ｆ、は上
記ディスク（９）のトラック（２１）と平行になるよう
に配置されている。

さて、上記反射形回折格子レンズ（１６）に入射した光
のうち、上記反射形回折格子レンズ（１６）の表面に刻
まれた反射形の回折格子で回折されないＯ次回折光が対
物レンズ等の収束性光学素子（１８）に入射する。上記
収束性光学素子（１８）はレーザーダイオード（１）の
発光点を物点とし、光デイスク面上の点を像点とするよ
うに構成されているので上記対物レンズ等の収束性光学
素子（１８）に入射した上記０次回折光（１７）は上記
対物レンズ等の収束性光学素子（１８）により上記ディ
スク（９）上の情報記録面（１０）上に回折限界の集光
スポット（１９）として収束されるものである。

次に第３図は情報記録面（１０）上におけるピット（２
２）と集光スポット（１９）との関係を示したものであ
る。情報記録面（１０）からのピット情報を含んだ上記
集光スポット（１９）の反射光は再び上記対物レンズ等
の収束性光学素子（１８）に入射し、上記収束性光学素
子（１８）により上記レーザーダイオード（１）の発光
点を光収束点とする収束光に変換され、上記反射形回折
格子レンズ（１６）に入射する。上記反射形回折格子レ
ンズ（１６）に入射した収束光のうち上記反射形回折格
子レンズ（１６）によって発生するＯ次回舌先は光路を
曲げられたのち、上記発散射出光（２）を逆進する形で
上記半導体レーザー（１）上の集光されるが、上記反射
形回折格子レンズ（１６）の１次もしくはもしくは一１
次回折光は上記第１の反射形回折格子レンズ（１６ａ）
と第２の反射形回折格子レンズ（１６ｂ）により２分割
されたのちそれぞれ上記第１の２分割光検出器（２０ａ
）に集光する第１の光束（２３）と上記第２の２分割光
検出器（２０ｂ）に集光する第２の光束（２４）に変換
される。第２図（ｂ）に示すように、上記第１の光束（
２３）と第２の光束（２４）とは上記発散射出光（２）
の光路とは重ならず、上記半導体レーザー（１）から上
記反射型回折格子レンズ（１６）に至る光軸（２５）と
ゼロでない角度θをなしているので、上記情報記録面（
１０）のピット情報を有する反射光のみを上記４分割光
検出器（２０）に導くことができる。第４図は上記４分
割光検出器（２０）のパターン形状と上記第１の光束（
２３）と第２の光束（２４）の上記４分割光検出器（２
０）上での集光スポット（２８）及び集光スポット（２
９）との関係を示したものである。上記４分割光検出器
（２０）の光検知部（ＰＤＡＩ）（ＰＤＡ２）（ＰＤＢ
Ｉ）（ＰＤＢ２）からの光電流の演算により、情報信号
、フォーカス誤差信号及びトララック誤差信号を得るこ
とができる。

情報信号は、（ＰＤＡ１＋ＰＤＡ２＋ＰＤＢ　１＋ＰＤ
Ｂ２）の演算をすることにより、フォーカス誤差信号は
以下に詳述するように変形フーコー法により（ＰＤＢ１
＋ＰＤＡ２）−（ＰＤＡ１＋ＰＤＢ２）の演算をするこ
とにより、またトラック誤差信号は（ＰＤＡ１＋ＰＤＡ
２）−（ＰＤＢｌ＋ＰＤＢ２）の演算をすることによる
プッシュプル法により得ることができる。

上記第１の反射形回折格子結像レンズ素子（１６ａ）及
び第２の反射形回折格子結像レンズ素子（１６ｂ）に刻
みこまれた格子パターンは、レーザーダイオード（１）
と４分割光検出器（２０）と、第１の反射形回折格子結
像レンズ素子（１６ａ）と第２の反射形回折格子結像レ
ンズ素子（１６ｂ）の配設位置関係と、上記レーザーダ
イオード（１）の射出光の波長及び第１の収束光（２３
）と第２の収束光（２４）に付加する収差によって決定
ずけられるもので、正確には次に示す第２式で定義され
る位相差がπの偶数倍あるいは奇数倍となる等位相曲線
として表現される。

すなわち、ΔΦ−Φ　−Φ　＋ΣＣ，，ｘ’　ｙｊＬＤ
　　　ＰＤ　　　　ｓ３ ｊ （Ｏ≦ｉ、ｊ≦１０）　　　　　・・・（２）式第２式
において、ΦＬＤは上記レーザーダイオード（１）を波
源としたときの上記反射形回折格子結像レンズ素子（１
６）面上での位相、Φ１．は上記４分割光検出器（２０
）の光検知部（ＰＤＡｌ）（ＰＤＡ２）の中心もしくは
光検知部（ＰＤＢＩ）（ＰＤＢ２）の中心を波源とする
上記反射形回折格子結像レンズ素子（１６）面上での位
相、座標（ｘ、　ｙ）は第１図に示す反射形回折格子結
像レンズ素子（１６）面上にとった座標である。光検知
部（ＰＤＡＩ）（ＰＤＡ２）の中心を波源とした場合、
上記第１の反射形回折格子結像レンズ素子（１６ａ°）
の格子パターンが、光検知部（ＰＤＢｌ）（ＰＤＢ２）
の中心を波源とした場合、上記第２の反射形回折格子結
像レンズ素子（１６ｂ）の格子パターンが得られる。い
ずれも、第２式において第３項の係数Ｃ１ｊの値と次数
ｉ　、ｊを選択することにより種々の収差を発生するこ
とができる。すべての係数を零としたとき、第５図に示
すような格子パターンが得られる。第５図において図化
の都合上格子パターンは６６本おきのもののみを描いで
ある。このように第５図に示したような格子パターンを
もつ上記反射形回折格子結像レンズ素子（１６）に第１
図に示す構成で光が入射したときには、入射光は上記第
１の反射形回折格子結像レンズ素子（１６ａ）と第２の
反射形回折格子結像レンズ素子（１６ｂ）により分割さ
れ、第１の反射形回折格子結像レンズ素子（１６ａ）に
入射した部分は第１の光束（２３）となり、第２の反射
形回折格子結像レンズ素子（１６ｂ）に入射した部分は
第２の光束（２４）となる。第１図において、上記４分
割光検出器（２０）を上記第１の光束（２３）と第２の
光束（２４）の光収束位置に設置することにより、以下
で説明するごとく変形フーコー法により、フォーカス誤
差信号を得ることができる。

第６図には、上記対物レンズ等の収束性光学素子（１８
）と光ディスク（９）との距離が変化したときの上記第
１の反射形回折格子結像レンズ素子（１６ａ）及び上記
第２の反射形回折格子結像レンズ素子（１６ｂ）で回折
される１次もしくは一１次回折光である第１の光束（２
３）と第２の光束（２４）の変化と上記４分割光検出器
（２０）の上記第１の２分割光検出器（２０ａ）上での
光収束スポット（２８）と上記第２の２分割光検出器（
２０ｂ）上での光収束スポット（２９）の変化を示した
ものである。

第６図においてフォーカスずれが無いときには同図（ｂ
）に示すように上記第１の２分割光検出器上での光収束
スポット（２８）は対称であり光検知部（ＰＤＡＩ）（
ＰＤＡ２）の光電流出力は等しく、また上記第２の２分
割光検出器上での光収束スポット（２９）も対称であり
光検知部（ＰＤＢ４）（ＰＤＢ２）の光電流出力は等し
くなっている。次に上記光ディスク（９）が対物レンズ
等の収束性光学素子（１８）より遠ざかったときには第
６図（ａ）に示すように第１の光束（２３）は上記第１
の２分割光検出″ｒｔ（２０ａ）の設置位置より手前で
収束するような光束になるので上記光検知部（ＰＤＡ２
）に入射するパワーの方が上記光検知部（ＰＤＡＩ）に
入射するパワーより大きくなり、上記第２の光束（２４
）も上記第２の２分割光検出器（２０ｂ）の設置位置よ
り手前で光収束するような光束になるので上記光検知部
（ＰＤＢＩ）に入射するパワーの方が上記光検知部（Ｐ
ＤＢ２）に入射するパワーより大きくなる。

逆に上記光ディスク（９）が対物レンズ等の収束性光学
素子（１８）に近づいたときには第６図（ｃ）に示すよ
うに上記第１の光束（２３）と上記第２の光束（２４）
は上記４分割光検出器（２０）の設置位置より後方で収
束するような光束となっているが光軸（２６）、（２７
）は位置及び方向の変化はないので同図（Ｃ）に示すよ
うに上記光検知部（ＰＤＡＩ）（ＰＤＢ２）に入射する
パワーの方が上記光検知部（ＰＤＡ２）（ＰＤＢｌ）入
射するパワーより大きくなる。従って、上記光検知部（
ＰＤＡＩ）の光電流出力と上記光検知部（ＰＤＡ２）の
光電流出力との差及び上記光検知部（ＰＤＢ２）の光電
流出力との差及び上記光検知部（ＰＤＢ２）の光電流出
力と上記光検知部（ＰＤＢＩ）の光電流出力との差との
和を演算すれば上記ディスク（９）の移動量に応じたフ
ォーカス位置誤差信号を得ることができる。この事情を
説明したものが第７図である。第７図において（３０ａ
）、　　（３０ｂ）は加算増幅器、（３１）は差動増幅
器である。結局、前述のようにフォーカス誤差信号は（
ＰＤＡ１＋ＰＤＢ２）−（ＰＤＡ２＋ＰＤＢ１）の演算
により上記差動増幅器（３１）の出力として得ることが
でき、第８図に示す光デイスク移動量とフォーカス誤差
信号の関係か得られる。

次に、トラッキング誤差信号はプツシニブル法と同様の
方法により得ることができる。第１図において、上記分
割線１１は上記ディスク（９）のトラック（２１）とほ
ぼ平行に配置されているので上記収束ビームスポット（
１９）の上記ピット（２２）による回折反射光の上記第
１の反射形回折格子結像レンズ素子（１６ａ）の面上に
おけるパワーと上記第２の反射形回折格子結像レンズ素
子（１６ｂ）の面上におけるパワーとは、トラックずれ
かない場合には等しくなるが、トラックずれがある時に
は異なった値を示すことになる。すなわち、第９図に示
すように、トラックずれがある場合には、上記４分割光
検出器（２０）上の第１の２分割光検出器（２０ａ）に
係る第１の光収束スポット（２８）と、上記第２の２分
割光検出器に係る第２の光収束スポット（２９）のパワ
ーが異なるため各々の光電流出力の和である（ＰＤＡ１
＋ＰＤＡ２）と（ＰＤＢ１＋ＰＤＢ２）の出力をそれぞ
れ加算増幅器（３２ａ）と加算増幅器（３２ｂ）で演算
したのち上記加算増幅器（３２ａ）と上記加算増幅器（
３２ｂ）の出力の差を差動増幅器（３３）で演算すれば
正もしくは負の信号が出力される。トラックずれが無い
場合には上記差動増幅器（３３）の出力は零である。す
なわち、トラックずれに応じたトラッキング誤差信号を
得ることができる。

次に本発明による装置では光源である上記レーザーダイ
オード（１）の発振波長が温度変化等により変化したと
きでも上記フォーカス誤差信号及びトラック誤差信号に
もオフセットが生じないという利点があることを説明す
る。

レーザーダイオードの発振波長は温度に依存して０．２
０ｎｍ　／’Ｃ程度変化するので、例えば周囲温度が５
０℃変化すると１０ｎｍすなわち１００人発振波長が変
化することになる。この波長変化量は、本発明装置のよ
うに回折光学素子を用いている場合には無視できない量
である。第１０図は上記レーザーダイオード（１）の発
振波長が変化したときの上記反射形回折格子結像レンズ
素子（１６）における入射光の回折角度の変化の様子と
上記４分割光検出器（２０）上における光収束スポット
の変化の様子を示したものである。

上記反射形回折格子結像レンズ素子（１６）に入射する
主光線束について、上記レーザーダイオード（１）の発
振波長λと上記反射形回折格子結像レンズ素子（１６）
の上記主光線に対する格子周期ｄと回折角度θとの間に
は第２式 ％式％（３） の関係が成り立つ。ここで波長がλからλ＋Δλへと変
化したとすると回折角度θの増加分Δθは第（３）式を
微分することにより ｄ　ｃｏｓ　　θΔθ−Δλ　　　　　　　　　　・・
・　（４）と第（４）式により求めることかできる。す
なわち、 λ の関係が成り立つ。第１０図において、上記反射形回折
格子結像レンズ素子（１６）と上記４分割光検出器（２
０）との距離をＲとすると上記主光線の上記４分割光検
出器（２０）上における移動量ΔＸは次に示す第（６）
式のようになる。

λ 一方、第１０図におけるＹ軸方向の移動量ΔＹはＣＯＳ
θ　ＣＯＳθ　　　　λ と第（７）式で与えられるので、上記主光線の上記４分
割光検出器（２０）上における移動は、第１１図に示す
直線りにほぼ平行に生じる。第１１図における直線りの
傾斜角度αは ｓｉｎθ　ＣＯＳθ で与えられる。

第１０図において上記レーザーダイオード（１）の発振
波長が変化したとすると、発振波長が長くなったときに
は上記第１の光束（２３）の主光線は点Ｆから点Ｆ　へ
移動し、短くなったときには点Ｆ−へと移動する。上記
第２の光束（２９）の主光線の移動も同様である。第１
１図のように直線りと上記第１の２分割光検出器（２０
ａ）の分割線’２ａと上記第２の２分割光検出器（２０
ｂ）の分割線１゜、とがほぼ平行になるように上記４分
割光検出器をＸ軸に対して角度ψがα−５°くψくα＋
５″の範囲になるように回転して設置すると、」二記第
１の２分割光検出器上の第１の光収束スポット（２８）
は上記分割線１２．に沿って移動することになるので光
検知器（ＰＤＡＩ）の光電流と光検知部（ＰＤＡ２）の
光電流とは等しく、上記第１の光収束スポット（２８）
が点Ｆから点Ｆ＋もしくは点Ｆ−へと移動しても上記光
検知部（ＰＤＡＩ）と光検知部（ＰＤＡ２）との光電流
の差信号であるフォーカス誤差信号にオフセットを生じ
ることはない。同様に上記第２の光収束スポット（２９
）は上記分割線’２ｂに沿って移動することになるので
上記光検知部（ＰＤＢ２）と光検知部（ＰＤＢＩ）との
光電流の差信号にオフセットを生じることはない。

次に、上記光検知部（ＰＤＡＩ）（ＰＤＡ２）（ＰＤＢ
Ｉ）（ＰＤＢ２）の光電流の演算（ＰＤＡ１＋ＰＤＡ２
）−（ＰＤＢ１＋ＰＤＢ２）によって得られるトラック
誤差信号にオフセットを生じることがないことは第１１
図から明らかである。

以上の説明のように、上記レーザーダイオード（１）の
発振波長が変化しても上記第１の２分割光検出器（２０
ａ）上の収束ビームスポットは上記分割線１□、に沿っ
て移動し、上記第２の２分割光検出器（２０ｂ）上の光
収束スポットは上記分割子’２ｂに沿って移動すること
になるので、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信
号ともオフセット及び感度低下を生じることはない。

第１２図は本発明の他の一実施例を示す斜視図であり、
第１３図は第１２図に示した本発明の他の一実施例を示
す平面図と側面図である。本実施例では、上記第１の反
射形回折格子結像レンズ素子（１６ａ）によって発生す
る上記第１の光束（２３）を上記４分割光検出器（２０
）上の第２の２分割光検出器（２０ｂ）で受光し、上記
第２の反射形回折格子結像レンズ素子（１６ｂ）によっ
て発生する上記第２の光束（２４）を上記第１の２分割
光検出器（２０ａ）で受光するように成したものであり
、同様の動作を派生するものである。第１４図は第１２
図に示した本発明の他の一実施例において上記対物レン
ズ等の収束性光学素子（１８）と光ディスク（９）との
距離が変化したときの光束の変化を示したものである。

［発明の効果］ 本発明は、以上説明したとおり、レーザーダイオードと
対物レンズ等の収束性光学素子との間に反射形回折格子
結像レンズ素子を配設し、該反射形回折格子結像レンズ
素子に入出力光の分割作用、光収束スポットを常に情報
記録面上に照射するためのフィードバック駆動制御信号
を発生させるセンサ光学系機能及び装置を薄形化するた
めに必要な主に高さ方向の光束の正斜影径を圧縮する光
路折り曲げ機能を同時にもたせることにより、特に光学
系光路空間を中心として重要機能を有する部・品点数を
低減し、部品相互のマツチングに係る信頼性の低下を防
止するとともに、レーザーダイオードの発振波長変化を
伴うフォーカス設定信号、トラッキング設定信号の劣化
も小さく高精度の信号が作られることになり、特に反射
形回折格子結像レンズ素子は射出成形と金属薄膜の蒸着
等の加工技術を選択することにより要素間の高精度を維
持することができかつ大量生産が容易に実施し得ること
から、安価な光ピックアップ光学情報再生装置を提供す
ることができるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第１
図に示した本発明一実施例に係る平面図と側面図、第３
図は光デイスク面上のピットと光収束スポットとの関係
を示す図、第４図は４分割光検出器のパターンと光収束
スポットの関係を示す図、第５図は回折格子の格子パタ
ーン例を示す図、第６図は光デイスク移動時の回折光の
光束の変化を示す図、第７図はフォーカス誤差信号を得
るための結線図、第８図はフォーカス設定信号の′−例
を示す図、第９図はトラック誤差信号を得るための結線
図、第１０図は波長変化に伴う回折角度の変化を説明す
るための図、第１１図は４分割光検出器の設置角度、第
１２図は本発明の他の一実施例を示す斜視図、第１３図
は第１２図に示した本発明の他の一実施例を示す平面図
と側面図、第１４図は光デイスク移動等の回折光の光束
の変化を示す図、第１５図は従来のこの種の装置の構成
を示す図である。 図において、（１）はレーザーダイオード、（２）は射
出光、（３）は第１のガラス基板、（４）はコリメート
用オファクシスゲレーティングレンズ、（５）は平行光
束、（６）は第２のガラス基板、（７）は収束用オファ
クシスゲレーティングレンズ、（８）は１次回折光、（
９）は光ディスク、（１０）は情報記録面、（１１）は
光軸、（１２）は零次透過光、（１３）は非点収差用グ
レーティングレンズ、（１４）は４象限光検出器、（１
５）は筐体、（１６）は反射形回折格子結像レンズ素子
、（１６ａ）は第１の反射形回折格子結像レンズ素子、
（１６ｂ）は第２の反射形回折格子結像レンズ素子、（
１７）はＯ次回舌先、（１８）は対物レンズ等の収束性
光学素子、（１９）は光収束スポット、（２０）は４分
割光検出器、（２０ａ）は第１の２分割光検出器、（２
０ｂ＞は第２の２分割光検出器、（２１）はトラック、
（２２）はピット、（２３）は第１の光束、（２４）は
第２の光束、（２５）　、　　（２６）、（２７）は光
軸、（２８）は第１の光収束スポット、（２９）は第２
の光収束スポット、（３０ａ）（３０ｂ）、　　（３２
ａ）（３２ｂ）は加算増幅器、（３１）（３３）は差動
増幅器である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　弁理士　大　岩　増　雄 （他　２名） 第１図 ド牛導イ本レーザー １６：反］寸Ｗｊ回折オ各子しンスー １８：付物レンス。 第５図 −２−１，５−１−，５０，５＋１．５　２×（ｌＩｍ
＋ （０）４契ＩＪ　ｄム　〔コ 第６図 （０）フォーカスｔ′れ哨（１） 第７図 °（０ン （ｂン゛ （Ｃ） 第８図 第９図 （０ントラ・ンクー１−゛れ゛（ミ （ｂ）トラックすれ舞。 （ｃ）トラ−１７１″″ｆ１墳 第１０図 第１１図 第１２図 １　：１６導イｌトレ一勺′ １６：斥財形回竹坊壬しシス゛ 旧：付物レシス゛ ２０：４９τ゛Ｊ光ネ貧出器 第１３図 （ｂ）平ａＯ口 第１４図 （０ン７オーカス１゛°れ肩（追） 第１５図 ４　：コリミート片オフ７クシスク゛シーティン九シス
゛７　：ｑ又季用オアアクシス７°ν−テ４ン７レンス
・・ｊ３：０．ｊ、す；ｌ亙眉り゛に一ティングムシス
”。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）レーザーダイオードと、上記レーザーダイオード
   からの射出光を光ピックアップ光学情報記録媒体表面上
   に収束させる対物レンズ等の収束性光学素子と、 上記レーザーダイオードから上記対物レンズ等の収束性
   光学素子に至る光路中に上記レーザーダイオードより射
   出光を反射して上記対物レンズ等の収束性光学素子に入
   射させるとともに、上記光学情報記録媒体からの情報を
   含む反射光を、上記レーザーダイオードの設定位置とは
   異なる位置に導き、同時に上記反射光を２分割するため
   の第１の反射型回折格子結像レンズ素子と第２の反射型
   回折格子結像レンズ素子とを有するとともに、上記第１
   の反射形回折格子結像レンズ素子と、上記第２の反射形
   回折格子レンズとを分割するための分割境界線ｌが、上
   記光ピックアップ光学情報記録媒体のトラックと平行に
   なるよう配設せしめる反射型回折格子結像レンズ素子と
   、 上記第１の反射形回折格子結像レンズ素子により分割せ
   しめられる上記反射光もしくは上記第２の反射形回折格
   子結像レンズ素子により分割せしめられる上記反射光を
   検出する第１の２分割検出器と、 上記第２の反射形回折格子結像レンズ素子により分割せ
   しめられる上記反射光もしくは上記第１の反射形回折格
   子結像レンズ素子により分割せしめられる上記反射光を
   検出する第２の２分割検出器とによって構成される４分
   割光検出器を備えることを特徴とする光ピックアップ光
   学情報再生装置。 （２）第１の２分割光検出器の分割線ｌ＿１と第２の２
   分割検出器の分割線ｌ＿２が、上記分割線ｌ上記レーザ
   ーダイオードの発光点によって張る平面となす角度ψが
   第（１）式すなわち ▲数式、化学式、表等があります▼ ・・・（１）式 にて与えられる角度θ（θは、レーザーダイオードと４
   分割光検出器の対物レンズ等の収束性光学素子に対する
   見こみ角）を介して決定づけられるごとく上記４分割光
   検出器を配設す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光学情報再生装置。（３）光学
   情報記録媒体表面上に収束させるレーザービームは、上
   記反射形回折格子結像レンズ素子における０次回折光で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ピ
   ックアップ光学情報再生装置。 （４）光学情報記録媒体表面上にて反射され上記反射形
   回折格子結像レンズ素子にて回折され、上記４分割光検
   出器に入射するレーザービームは、上記反射形回折格子
   結像レンズ素子における１次回折光もしくは−１次回折
   光であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   光ピックアップ光学情報再生装置。