JP2004047093A

JP2004047093A - 光学装置

Info

Publication number: JP2004047093A
Application number: JP2003286058A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Takasuka; 高須賀　祥一; Shinichi Ijima; 井島　新一; Naoki Nakanishi; 中西　直樹; Hideyuki Nakanishi; 中西　秀行; Akio Yoshikawa; 吉川　昭男
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2004-02-12

Abstract

　【課題】　半導体レーザ素子１そのものの発光能力を増加させなくても、メインビームおよびサブビームの光量をそれぞれ増加させて、両者のＳ／Ｎ比をともに向上できる光学装置を提供することを目的とする。
　【解決手段】　情報記録媒体６に光を照射するための発光素子１と、前記発光素子１から出射された光を複数の光束に分岐するための回折格子２と、前記回折格子２により分岐された前記複数の光束を前記情報記録媒体６上に集光するための集光手段５と、前記情報記録媒体６から反射した光を偏向するための光偏向手段３と、前記光偏向手段により偏向された前記複数の光束を受光するための受光素子７とを有し、前記回折格子２が、互いに回折効率の異なる第一の格子領域および第二の格子領域を有する。
【選択図】　図１３

Description

　本発明は、光学装置に関するものである。

　まず、従来の光学装置の構成および動作について図１３〜図１６を用いて説明する。

　図１３は、従来の光学装置の光学系を示す図である。図１３において、発光素子である半導体レーザ素子１から出射される光の光軸上に、半導体レーザ素子１側から順に、３ビーム生成用の回折格子２、光偏向手段であるホログラム光学素子３、集光手段であるコリメートレンズ４および集光手段である対物レンズ５が配置されている。

　対物レンズ５の集光面上には情報記録媒体６が配置されている。また、半導体レーザ素子１の両側には、ホログラム光学素子３によって偏向した光を受光するための複数の受光素子を有する受光素子群７が形成されている。

　なお、図１４に示すように、回折格子２には一定のピッチを有するＸ軸に平行な格子が形成されている。また、ホログラム光学素子３には、レンズ効果を有する回折格子（図示せず）が形成されている。

　次に、半導体レーザ素子１から出射される光の伝搬について説明する。図１３において、半導体レーザ素子１から出射された光は、回折格子２を透過する際に回折格子２によりＹ軸方向に回折を受け、＋１次回折光、−１次回折光、および０次回折光の３光束に分けられる。なお、＋１次回折光および−１次回折光は、Ｙ軸方向すなわち図１３における紙面垂直方向に回折されるものであるから、図面上では０次回折光と区別して表すことはできない。０次回折光は、メインビームとよばれ、情報記録媒体６に記録された信号、および光学装置と情報記録媒体６との焦点誤差信号を得るために使用されるものであり、±１次回折光は、サブビームとよばれ、トラッキング誤差信号を得るために使用されるものである。これら３光束は、ホログラム光学素子３を通過してコリメートレンズ４に入射する。コリメートレンズ４により平行光にコリメートされた光は対物レンズ５によって情報記録媒体６上に集光され、対物レンズ５側に反射される。

　情報記録媒体６上で反射した光は、逆向きの経路で伝搬し、対物レンズ５、コリメートレンズ４、ホログラム光学素子３の順にそれぞれ再入射する。ホログラム光学素子３に再入射した光は、Ｘ軸方向に偏向され受光素子群７に入射する。受光素子群７において、メインビームおよびサブビームが受光され、受光素子群７に接続された演算素子（図示せず）によって、情報記録媒体６に記録された信号、焦点誤差信号、およびトラッキング誤差信号がそれぞれ算出される。

　なお、図１４において、領域１１において０次回折した光がコリメートレンズ４に入射し、領域１２において＋１次回折した光がコリメートレンズ４に入射し、領域１３において−１次回折した光がコリメートレンズ４に入射する。

　従来の光学装置においては、回折格子２の格子深さを調節することにより、回折効率を適宜設定することができる。回折格子深さとは、回折格子の空間変調の度合いを意味し、例えば屈折率型の回折格子では、屈折率の空間変調の大きさを意味する。

　図１５は、回折格子２の回折格子深さと０次回折光の回折効率との関係（線Ｘ）、および回折格子２の回折格子深さと±１次回折光の回折効率との関係（線Ｙ）を示すものである。図１５から明らかなように、±１次回折光の回折効率を増やすと、逆に、０次回折光の回折効率は低下する。これはエネルギー保存則からも当然のことである。

　従って、メインビームおよびサブビームの双方の光量を増加させて、両者のＳ／Ｎ比を共に向上することができなかった。

　また、従来の光学装置においては、情報記録媒体６のトラック方向の傾きにより、情報記録媒体６上でのサブビームスポットに基づく信号を差動演算して得られるトラッキング誤差信号にオフセットが生じる欠点があった。このオフセットは半導体レーザ素子１の端面や回折格子２やホログラム光学素子３や情報記録媒体６等の間で生じる多重反射によって引き起こされる。

　その発生メカニズムの一例を図１６を用いて説明する。図１６（ａ），図１６（ｂ）におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向は、図１３におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向にそれぞれ対応している。図面を簡略化するために、半導体レーザ素子１、回折格子２、情報記録媒体６以外の構成要素は図示していない。情報記録媒体６の記録面は点線で示した水平面に対してＸ軸回りに角度δだけ傾斜している。図１６において、点Ａ及び点Ｂは情報記録媒体６に照射されるレーザ光の光点、点Ｃはレーザ光の出射点、点Ｄは半導体レーザ１の端面における情報記録媒体６からの戻り光の光点をそれぞれ表す。

　図１６（ａ）に示すように、半導体レーザ素子１の出射点Ｃから出射された光は、情報記録媒体６の光点Ｂで反射され、回折格子２で回折され、半導体レーザ素子１の端面の光点Ｄに戻る。ここで反射され、もう一度回折格子２を透過した光は情報記録媒体６の光点Ａに到達する（光路１：Ｃ→Ｂ→Ｄ→Ａ）。このように多数回反射された光が図示しない受光素子群７に到達することがある。この結果、本来の光路を通って受光素子群７に到達した光との間で光路長差に基づく位相差を生じ、両者が干渉し合うことがある。

　また、図１６（ｂ）に示すように、半導体レーザ素子１の出射点Ｃから出射された光は、情報記録媒体６の光点Ａで反射され、回折格子２を透過し、半導体レーザ素子１の端面の光点Ｄに戻る。ここで反射され、もう一度回折格子２を透過した光は情報記録媒体６の光点Ａに到達する（光路２：Ｃ→Ａ→Ｄ→Ａ）。この場合も同様に、このように多数回反射された光が図示しない受光素子群７に到達することがある。この結果、本来の光路を通って受光素子群７に到達した光との間で光路長差に基づく位相差を生じ、両者が干渉し合うことがある。

　また、上記の干渉の程度（干渉強度）は、情報記録媒体６のトラック方向の傾きδに応じた位相差により変動する。従って、サブビームスポットに基づく信号強度が変動し、トラッキング誤差信号にオフセットが生じるという問題があった。

　同様にメインビームとサブビームとの間でも多重反射による干渉が生じる場合があり、再生信号ならびにトラッキング誤差信号のＳ／Ｎ比が劣化してしまうという問題も有していた。

　そこで本発明は、半導体レーザ素子１そのものの発光能力を増加させなくても、メインビームおよびサブビームの光量をそれぞれ増加させて、両者のＳ／Ｎ比を共に向上できる光学装置を提供することを目的とする。

　また本発明は、情報記録媒体と光学装置に使用される光学部品との間に生じる多重反射を抑制することでトラッキング誤差信号のオフセットを減少させるとともに、メインビームとサブビームとの間の干渉を抑制することで再生信号あるいはトラッキング誤差信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる光学装置を提供することを目的とする。

　本発明の光学装置は、情報記録媒体に光を照射するための発光素子と、前記発光素子から出射された光を複数の光束に分岐するための回折格子と、前記回折格子により分岐された前記複数の光束を前記情報記録媒体上に集光するための集光手段と、前記情報記録媒体で反射された前記複数の光束を前記情報記録媒体に記録された情報信号を再生するための再生信号を得るための光およびトラッキング誤差信号を得るための光にそれぞれ分岐するホログラム光学素子と、前記ホログラム光学素子で分岐された前記各光を受光して再生信号およびトラッキング誤差信号を検出する受光素子とを有する光学装置であって、前記回折格子が、互いに回折効率の異なる第一の格子領域および第二の格子領域を有し、前記第一の格子領域における０次回折光の回折効率は、前記第二の格子領域における０次回折光の回折効率よりも大きく、前記第一の格子領域が帯状に形成され、前記第一の格子領域における格子及び／又は前記第二の格子領域における格子が帯状に形成された前記第一の格子領域に対して所定角度だけ傾斜して形成されており、前記第一の格子領域において生成した０次回折光を前記情報記録媒体に対して情報信号を記録又は再生するためのメインビームとして用い、前記第二の格子領域において生成した＋１次および／または−１次回折光をトラッキング誤差信号を検出するためのサブビームとして用いることを特徴とする。

　本発明の光学装置における回折格子は、メインビームを通過させるための第一の格子領域と、サブビームを通過させるための第二の格子領域の回折効率をそれぞれ独立に設定するため、光の利用効率が増す。従って、半導体レーザ素子の発光強度そのものを上げることなく、メインビームおよびサブビームの両方の光量を増加させて、両者のＳ／Ｎ比を共に向上することができる。

　また、本発明の光学装置における回折格子は、メインビームを通過させるための第一の格子領域の±１次回折光の回折効率が第二の格子領域の±１次回折光の回折効率よりも低下するように、第一及び第二の格子領域の回折効率を設定することにより、情報記録媒体と光学装置に使用される光学部品との間の多重反射を抑制できる。この結果、トラッキング誤差信号のオフセットが減少する。さらに、メインビームとサブビームとの間の干渉も抑制することが出来る。これと上記の光利用効率の向上効果との相乗効果により、再生信号あるいはトラッキング誤差信号のＳ／Ｎ比をより一層向上させることができる。

　次に、本発明の実施の形態について図１ないし図１２を用いて説明する。

　（実施の形態１）
　以下、本発明の実施の形態１における光学装置について説明する。

　実施の形態１における光学装置の構成は、基本的には図１３を用いて説明した従来の光学装置の構成と同じであるが、本発明の実施の形態１における回折格子２の構造は、次に示す点において従来のものとは異なる。

　図１（ａ）は、実施の形態１における光学装置の回折格子２の平面図であり、図１におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向は、図１３におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向にそれぞれ対応している。図１（ａ）において、回折格子２は、Ｘ軸に平行な帯状に形成された第一の格子領域８と、第一の格子領域８の両外側に形成された第二の格子領域９とを有し、第一の格子領域８と第二の格子領域９とは互いに異なる回折効率を有する。第一の格子領域８における格子および第二の格子領域９における格子は、帯状に形成された第一の格子領域８に平行、すなわちＸ軸に平行に形成されている。なお、第一の格子領域８および第二の格子領域９における格子のピッチは同一である。

　図１（ａ）に示すように、領域１１において０次回折した光がコリメートレンズ４に入射し、領域１２において＋１次回折した光がコリメートレンズ４に入射し、領域１３において−１次回折した光がコリメートレンズ４に入射する。

　回折格子２は、図１３における半導体レーザ素子１から射出されたレーザ光の光軸が第一の格子領域８の中央部を通るように配置されており、第一の格子領域８を通過した０次回折光がメインビームとして、また、第二の格子領域９において回折した±１次回折光がサブビームとして用いられる。このように、実施の形態１における光学装置の回折格子２は、メインビームを生成するための第一の格子領域８とサブビームを生成するための第二の格子領域９とに分けられているため、それぞれの領域において格子深さを独立して調節することにより、０次回折光および±１次回折光の回折効率をそれぞれ独立に設定することができる。このため、第一の格子領域８における０次回折光の回折効率を上げても、第二の格子領域９において生成される±１次回折光の強度は影響を受けず、また、第二の格子領域９における±１次回折光の回折効率を上げても、第一の格子領域８において生成される０次回折光の強度は影響を受けない。

　以上のような理由から、実施の形態１における光学装置では、第一の格子領域８において生成される０次回折光の強度をより大きく、また、第二の格子領域９において生成される±１次回折光の強度をより大きくするために、第一の格子領域８における０次回折光の回折効率を、第二の格子領域９における０次回折光の回折効率よりも大きく設定する。これにより、光利用効率を向上させることができる。さらに、半導体レーザ素子１の発光強度そのものを上げることなく、メインビームおよびサブビーム両方の光量を増加させて、両者のＳ／Ｎ比を共に向上することができる。つまり、第一の格子領域８の０次の回折効率を大きくしているため、±１次の回折効率が減少する。従って、例えば図１６（ａ）に示した光路１（Ｃ→Ｂ→Ｄ→Ａ）及び図１６（ｂ）に示した光路２（Ｃ→Ａ→Ｄ→Ａ）の多重反射による影響が抑制されるので、メインビームとサブビームとの間の干渉効果が減少する。従って、これと光利用効率向上との相乗効果により、再生信号ならびにトラッキング誤差信号のＳ／Ｎ比が向上する。さらに、同様の理由でトラッキング誤差信号のオフセットも低減する。

　なお、第一の格子領域８における格子のピッチと、第二の格子領域９における格子のピッチとは、同一であっても、異なっていてもよい。

　また、第一の格子領域８と第二の格子領域９とを図２のように構成することもできる。図２（ａ）は回折格子２の平面図、図２（ｂ）〜（ｄ）は図２（ａ）でのＩ−Ｉ線での矢印方向から見た断面図である。図２（ｂ）〜（ｄ）において、点線は同様の形状が繰り返し形成されていることを意味する。

　例えば、第一の格子領域８における回折格子の深さと第二の格子領域９における回折格子の深さとを異ならせてもよい。例えば、図２（ｂ）に示すように、第一の格子領域８における回折格子の深さを、第二の格子領域９における回折格子の深さよりも小さくした場合、第一の格子領域８における０次回折光の回折効率を、第二の格子領域９における０次回折光の回折効率よりも大きく設定できる。

　また、第一の格子領域８における回折格子の深さ、または第二の格子領域９における回折格子の深さを一定の周期で段階的に変化させてもよい。例えば図２（ｃ）に示すように、第一の格子領域８の回折格子の深さを階段状に変化させるとともに、第一の格子領域８における回折格子の深さを、第二の格子領域９における回折格子の深さよりも小さくした場合、第一の格子領域８における０次回折光の回折効率を、第二の格子領域９における０次回折光の回折効率よりも大きく設定できるので、光の利用効率を高めることができる。更に、階段状にして擬似的にブレーズ化することで、−１次回折光の発生を抑制することができる。即ち、格子領域８の０次回折光の回折効率が更に向上することで、光利用効率が増加するとともに、メインビームとサブビームとの干渉効果が抑制されるので再生信号並びにトラッキング誤差信号のＳ／Ｎ比が向上する。

　また、図２（ｄ）に示すように、第一の格子領域８における回折格子をブレーズ状（のこぎり歯状）にすれば、−１次回折光の発生が完全に抑制されるので、再生信号並びにトラッキング誤差信号のＳ／Ｎ比が更に向上する。

　さらに、第一の格子領域８と第二の格子領域９との回折格子パタンが異なっていてもよい。例えば、図３（ａ）に示すように、第一の格子領域８に曲線状の回折格子を形成すると、情報記録媒体６からのメインビームの戻り光を集光回折して受光素子に導き再生信号を検出することができる。また、図３（ｂ）に示すように、第一の格子領域８を、格子方向が相互に異なる回折格子が形成された複数の領域で構成してもよい。

　また、第１の格子領域８を帯状に形成し、回折格子の方向を第１の格子領域８の回折ピッチの方向に対して所定角度だけ傾斜させて第２の格子領域９を形成してもよい。そのようにすれば、第一の格子領域８における０次回折光の回折効率を、第二の格子領域９における０次回折光の回折効率よりも大きく設定できるだけでなく、例えば３ビーム法によりトラッキング誤差信号を検出する場合、情報記録媒体６上でトラックピッチの１／４の距離だけメインビームとサブビームの集光スポットを離して配置させることが容易に実現できるという効果がある。

　また、本実施の形態においては、図１（ａ）に示したように、領域１２または領域１３が第一の格子領域８に重なっている場合について説明したが、図１（ｂ）に示すように、領域１２および領域１３が第二の格子領域９内に形成されるように光学系を設計すれば、サブビームの全てが第二の格子領域９を通過する。従って、サブビームの強度は、第一の格子領域８の回折効率の大きさとは完全に無関係となるので、サブビームの強度を考慮せずに第一の格子領域８の回折効率を自由に設定することができる。

　また、半導体レーザ素子１の発光点から回折格子２までの距離をｄ、コリメートレンズ４の開口数をＮＡとしたとき、第一の格子領域８のＹ軸方向の幅を２ｄｔａｎ（ｓｉｎ^-1（ＮＡ））以上とすれば、第一の格子領域８を通過する０次回折光のみがメインビームになる。従って、メインビームの強度は第二の格子領域９の回折効率の大きさとは完全に無関係となるので、サブビームの強度を考慮せずに第一の格子領域８の回折効率を自由に設定することができる。

　本実施の形態において、コリメートレンズ４および対物レンズ５を備えた無限系型の光学系を有する光学装置について説明したが、対物レンズ５のみを使用した有限系型の光学系を用いても同様に実施可能である。

　また、図４に示すように、回折格子２およびホログラム光学素子３を集積、一体化すれば、光学部品点数が削減され、光学装置が小型・薄型化される。

　また、図５に示すように、半導体レーザ素子１と受光素子群７を同一のパッケージ１４に配置するとともに、回折格子２とホログラム光学素子３とを集積・一体化した光学部品でパッケージ１４を封止すれば、光学装置を小型・薄型化することができるとともに、光学装置の信頼性を大幅に向上させることができる。

　さらに、図６に示すように、半導体レーザ素子１と受光素子群７を１つのシリコン基板１５上に集積し一体化すれば個別の素子をパッケージ１４内部に配置する場合と比較して組立工程が容易になる。また、半導体微細加工技術を用いれば受光素子群７からの電気信号を電流電圧変換したり演算したりする集積回路をも同時に基板１５上に集積化することができる。これにより、光学装置内に配線を引き回すことによるノイズを低減することができるので、Ｓ／Ｎ比の良好な光学装置を実現することができる。なお、この集積化にはシリコン基板１５に半導体微細加工技術を用いて全ての受光素子群７を形成した後、半導体レーザ素子１をチップボンドすることでハイブリッドに構成することにより実施される。この場合において、半導体レーザ素子１が面発光型である場合には、発光面を上部に向けてチップボンドするだけでよいが、半導体レーザ素子１が端面出射型である場合には、図７に示すように基板１５に半導体微細加工技術を用いて凹部を作り込みその内部に半導体レーザ素子１をチップボンドすればよい。

　さらに凹部内に４５°傾いた面を形成し、この面に金属あるいは誘電体膜等を蒸着することによりマイクロミラー１７を形成すれば、半導体レーザ素子１からの出射光はマイクロミラー１７により反射されるので上部方向に光を取出すことが可能となる。

　また半導体微細加工技術を使用すれば、半導体レーザ素子１の出射光のうち、マイクロミラー１７側とは反対の側に向けて出射する光を受光して半導体レーザ素子１の出力調整を行うためのモニター用受光素子１６を作り込むことも可能である。この構成にすれば半導体レーザ素子１の光出力を常に最適な状態に調整でき、光の過剰出力による無駄な電力を抑制することができるという効果がある。

　一方、半導体ヘテロエピタキシャル技術を用いて、シリコン基板１５上に化合物半導体層（図示せず）をモノリシックに形成し、半導体レーザ素子１および受光素子群７をシリコン基板１５もしくは化合物半導体層に形成する方法でも実施可能である。この場合において、シリコン基板１５を用いずに、化合物半導体層のみで半導体レーザ素子１および受光素子群７を一体に集積・形成してもよい。

　また、本実施の形態においてはホログラム光学素子３の＋１次回折光および−１次回折光の双方を利用して再生信号および各種サーボ信号を検出する光学装置について説明したが、図８に示すように、ホログラム光学素子３の＋１次回折光あるいは−１次回折光のみを利用して再生信号および各種サーボ信号を検出する構成にすれば、受光素子群７を構成する受光素子の数を減らすことができるので光学装置を低コスト化することができる。

　また、図９に示すように、図１における光学装置の構成に加えて、偏光性光束分岐手段１８、反射体１９、偏光分離手段２０、偏光信号検出用受光素子群２１をさらに設けることにより、光磁気信号検出が可能となる。図９において、偏光性光束分岐手段１８に入射した情報記録媒体６からの反射光は、ホログラム光学素子３の方向および反射体１９の方向へと分岐される。ホログラム光学素子３の方向へ分岐された反射光は、既に説明したように、前記ホログラム光学素子３により受光素子群７へと回折・集光され、サーボ信号が演算・検出される。

　一方、偏光性光束分岐手段１８により分岐された戻り光のうち反射体１９の方向へ分岐された光は、反射体１９で反射した後、偏光分離手段２０においてＰ偏光とＳ偏光とに偏光分離されて偏光信号検出用受光素子群２１へ導かれ、再生信号が算出される。これにより、一般に光利用効率が悪いと言われる光磁気信号検出用光学装置の光利用効率を向上させることができるので、低出力型半導体レーザ素子で動作可能になる。更に、再生信号のＳ／Ｎ比を向上させることで高品質な再生信号を得ることができる。つまり、第一の格子領域８の０次回折光の回折効率を大きくしているため、±１次回折光の回折効率が減少する。従って、多重反射による影響が抑制されるので、メインビームとサブビームとの間の干渉効果が減少する。従って、これと光利用効率向上との相乗効果により、再生信号ならびにトラッキング誤差信号のＳ／Ｎ比が向上する。さらに、同様の理由でトラッキング誤差信号のオフセットも低減する。

　また、図１０に示すように偏光性光束分岐手段１８と反射体１９と偏光分離手段２０を集積・一体化すれば光学部品点数が削減されるので、光学装置が小型・薄型・低コスト化される。

　また、図１１に示すように、半導体レーザ素子１と受光素子群７と偏光信号検出用受光素子群２１とを基板１５上に集積してパッケージ１４内に配置するとともに、回折格子２とホログラム光学素子３とを集積・一体化した光学部品でパッケージ１４を封止し、さらに偏光性光束分岐手段１８と反射体１９と偏光分離手段２０を集積・一体化して回折格子２とホログラム光学素子３とを集積・一体化した光学部品上に搭載・集積化すれば、光学装置を小型・薄型化することができるとともに、光学装置の信頼性を大幅に向上させることができる。

　なお、上記説明においては情報記録媒体を再生／記録するための光学装置としての使用例を示したが、その他の光情報処理システムにおいて本構成の光学装置を使用しても良い。

　（実施の形態２）
　次に、本発明の実施の形態２における光学装置について説明する。

　実施の形態２における光学装置の構成は、基本的には、実施の形態１における光学装置の構成と同じであるが、本発明の実施の形態２における回折格子２の構造は、次に示す点において実施の形態１のものとは異なる。

　図１２は、実施の形態２における光学装置の回折格子２の平面図であり、図１２におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向は、図１３におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向にそれぞれ対応している。図１２において、回折格子２には、Ｘ軸に平行で一定のピッチを有する格子が形成されている。但し、回折格子２の中央部には、Ｘ軸に平行で帯状に形成された、格子の存在しない無格子領域１０が形成されている。

　ところで、無格子領域１０が形成された場所は、実施の形態１における回折格子２において第一の格子領域８が形成された場所に相当するものである。実施の形態１においても説明したように、実施の形態１における回折格子２の第一の格子領域８を通過する０次回折光は、メインビームとして用いられるものであり、メインビームの強度を上げるためには、第一の格子領域８における０次回折光の回折効率を１００％とすることが最も望ましい。第一の格子領域８における０次回折光の回折効率を１００％とすることは、結局、実施の形態１における第一の格子領域８が形成された領域には格子を形成しないこと、すなわち実施の形態２における無格子領域を設けることと等価である。

　以上のように、回折格子２の中央部に無格子領域を形成することにより、メインビームの強度を最大限に高めることができる。しかも、第一の回折格子領域８は無格子領域のため±１次回折光が発生しない。従って、例えば図１６（ａ）に示した光路１（Ｃ→Ｂ→Ｄ→Ａ）及び図１６（ｂ）に示した光路２（Ｃ→Ａ→Ｄ→Ａ）の多重反射によって発生するメインビームとサブビームとの間の干渉によるノイズ成分を完全に除去することができる。従って、再生信号ならびにトラッキング誤差信号のＳ／Ｎ比を大幅に向上させることができる。また、トラッキング誤差信号のオフセットも低減させることができる。

　なお、実施の形態１で示した各種応用例は本実施の形態２においても同様に適用可能である。また、本実施の形態２における光学装置を、情報記録媒体を再生／記録するためのシステム以外の光情報処理システムに使用することも可能である。

　また、回折格子２の格子を、帯状に形成された無格子領域１０に対して所定角度だけ傾斜させて形成してもよい。

本発明の実施の形態１における光学装置の回折格子を示す図本発明の実施の形態１における光学装置の回折格子の別の構成例を示しており、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）〜（ｄ）は図２（ａ）でのＩ−Ｉ線での矢印方向から見た断面図本発明の実施の形態１における光学装置の回折格子の別の構成例を示す図本発明の実施の形態１における光学装置を示す図本発明の実施の形態１における光学装置を示す図本発明の実施の形態１における光学装置を示す図本発明の実施の形態１における光学装置を示す図本発明の実施の形態１における光学装置を示す図本発明の実施の形態１における光学装置を示す図本発明の実施の形態１における光学装置を示す図本発明の実施の形態１における光学装置を示す図本発明の実施の形態２における光学装置の回折格子を示す図本発明および従来の光学装置を示す図従来の光学装置における回折格子を示す図従来の回折格子の格子深さと回折効率との関係を示す図情報記録媒体と光学装置との間の多重反射を説明する図

符号の説明

１　半導体レーザ素子
２　回折格子
３　ホログラム光学素子
４　コリメートレンズ
５　対物レンズ
６　情報記録媒体
７　受光素子群
８　第一の格子領域
９　第二の格子領域
１０　無格子領域
１１、１２、１３　領域
１４　パッケージ
１５　基板
１６　モニター用受光素子
１７　マイクロミラー
１８　偏光性光束分岐手段
１９　反射体
２０　偏光分離手段
２１　偏光信号検出用受光素子群

Claims

　情報記録媒体に光を照射するための発光素子と、前記発光素子から出射された光を複数の光束に分岐するための回折格子と、前記回折格子により分岐された前記複数の光束を前記情報記録媒体上に集光するための集光手段と、前記情報記録媒体で反射された前記複数の光束を前記情報記録媒体に記録された情報信号を再生するための再生信号を得るための光およびトラッキング誤差信号を得るための光にそれぞれ分岐するホログラム光学素子と、前記ホログラム光学素子で分岐された前記各光を受光して再生信号およびトラッキング誤差信号を検出する受光素子とを有する光学装置であって、
　前記回折格子が、互いに回折効率の異なる第一の格子領域および第二の格子領域を有し、
　前記第一の格子領域における０次回折光の回折効率は、前記第二の格子領域における０次回折光の回折効率よりも大きく、
　前記第一の格子領域が帯状に形成され、前記第一の格子領域における格子及び／又は前記第二の格子領域における格子が帯状に形成された前記第一の格子領域に対して所定角度だけ傾斜して形成されており、
　前記第一の格子領域において生成した０次回折光を前記情報記録媒体に対して情報信号を記録又は再生するためのメインビームとして用い、前記第二の格子領域において生成した＋１次および／または−１次回折光をトラッキング誤差信号を検出するためのサブビームとして用いることを特徴とする光学装置。
　更に、前記情報記録媒体で反射された光を偏光するための偏光手段と、前記偏光手段により偏光された光を受光するための受光素子とを備えることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
　前記第一の格子領域は無格子領域であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学装置。
　前記回折格子と前記ホログラム光学素子とは同じ光学部品に集積されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光学装置。