JPH0329129A - 光ヘッド装置 - Google Patents
光ヘッド装置Info
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- JPH0329129A JPH0329129A JP1164228A JP16422889A JPH0329129A JP H0329129 A JPH0329129 A JP H0329129A JP 1164228 A JP1164228 A JP 1164228A JP 16422889 A JP16422889 A JP 16422889A JP H0329129 A JPH0329129 A JP H0329129A
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- Optical Head (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】
(産業上の利用分野)
本発明は、光ディスク媒体に、情報信号の記録、再生を
行うための光ディスク用光ヘッド装置に関する。
行うための光ディスク用光ヘッド装置に関する。
(従来の技術)
光ディスクを用いた光記録に用いられる光ヘッド装置に
は、微少な光スポットを光ディスク上に形或するための
焦点誤差検出機能、所望のトラックを正確にトレースす
るためのトラック誤差検出機能を有することが求められ
る。また、読みたし専用型、追記型、あるいは相変化型
光ディスクでは、記録情報の再生は、光学的には反射光
の強度変化により行われるため、反射光の強度を検出す
る手段も必要となる。
は、微少な光スポットを光ディスク上に形或するための
焦点誤差検出機能、所望のトラックを正確にトレースす
るためのトラック誤差検出機能を有することが求められ
る。また、読みたし専用型、追記型、あるいは相変化型
光ディスクでは、記録情報の再生は、光学的には反射光
の強度変化により行われるため、反射光の強度を検出す
る手段も必要となる。
第2図は、従来技術による光ヘッドの基本構威を示すた
めの図である。光源である半導体レーザ1を出射した直
線偏光光はコリメートレンズ2により千行光3に変換さ
れ偏光ビームスプリッタ4に入射する。ここで、入射光
の偏光方向が偏光ビームスプリッタ4を通過する方向に
設定しておく。偏光ビームスプリッタ4を通過した光は
、1/4波長板5を経て収束レンズ6により光ディスク
7上に集光される。
めの図である。光源である半導体レーザ1を出射した直
線偏光光はコリメートレンズ2により千行光3に変換さ
れ偏光ビームスプリッタ4に入射する。ここで、入射光
の偏光方向が偏光ビームスプリッタ4を通過する方向に
設定しておく。偏光ビームスプリッタ4を通過した光は
、1/4波長板5を経て収束レンズ6により光ディスク
7上に集光される。
光ディスク7からの反射光は再び1/4波長板5を通過
し、半導体レーザ1の出射光とは直交する偏光方向を持
つ直線偏光光となって偏光ビームスプリッタ4に入射す
る。偏光ビームスブリッタ4に入射した光は光路を曲げ
られて信号検出系に導かれる。偏光ビームスプリッタ4
により取り出された光は、ビームスプリッタ9により焦
点誤差検出用10、トラック誤差検出用11の2つのビ
ームに分けられ、焦点誤差はナイフエッジ法により、ト
ラック誤差はプッシュプル法によりそれぞれ検出される
。また、読みだし信号は焦点誤差検出用光検出器、トラ
ック誤差検出用光検出器の出力の和から得ている。
し、半導体レーザ1の出射光とは直交する偏光方向を持
つ直線偏光光となって偏光ビームスプリッタ4に入射す
る。偏光ビームスブリッタ4に入射した光は光路を曲げ
られて信号検出系に導かれる。偏光ビームスプリッタ4
により取り出された光は、ビームスプリッタ9により焦
点誤差検出用10、トラック誤差検出用11の2つのビ
ームに分けられ、焦点誤差はナイフエッジ法により、ト
ラック誤差はプッシュプル法によりそれぞれ検出される
。また、読みだし信号は焦点誤差検出用光検出器、トラ
ック誤差検出用光検出器の出力の和から得ている。
(発明が解決しようとする課題)
以上述べた従来技術による光ヘッド装置では、多数の偏
光ビームスプリツタや1/4波長板、ナイフエッジなど
の光学部品を巧みに配置する必要があるため、光ヘッド
の小型化、軽量化が困難であった。さらに、高価な偏光
ビームスプリツタを用いていること、全体の部品点数が
多いこと等から低価格化が困難であった。また組み立て
の工数がおおきいことも低価格化を妨げる要因でもあっ
た。
光ビームスプリツタや1/4波長板、ナイフエッジなど
の光学部品を巧みに配置する必要があるため、光ヘッド
の小型化、軽量化が困難であった。さらに、高価な偏光
ビームスプリツタを用いていること、全体の部品点数が
多いこと等から低価格化が困難であった。また組み立て
の工数がおおきいことも低価格化を妨げる要因でもあっ
た。
本発明は、従来技術の持つ上述の課題を解決し、小型軽
量で低価格な光ヘッド装置を提供することを目的とする
。
量で低価格な光ヘッド装置を提供することを目的とする
。
(課題を解決するための手段)
上述の課題を解決するために本発明が提供する手段は、
略直線偏光光を放出する光源と、該光源からの出射光を
光ディスクに集光させるための結像光学手段と、1/4
波長板と、光回折型素子と、前記光回折型素子からの+
1次回折光を受光する第1の光検出器と、前記光回折型
素子からの−1次回折光を受光する第2の光検出器とを
少なくとも有し、前記第1の光検出器から焦点誤差信号
、トラック誤差信号を検出し、少なくとも前記第1の光
検出器と前記第2の光検出器の出力の和から情報信号を
検出し、前記光回折型素子は、光学結晶を用いた複屈折
回折格子型の格子型素子であり、かつ、前記光源の放出
する直線偏光光の偏光方向と前記光学結品の光学軸とが
略直交するように配置されていることを特徴とする。
略直線偏光光を放出する光源と、該光源からの出射光を
光ディスクに集光させるための結像光学手段と、1/4
波長板と、光回折型素子と、前記光回折型素子からの+
1次回折光を受光する第1の光検出器と、前記光回折型
素子からの−1次回折光を受光する第2の光検出器とを
少なくとも有し、前記第1の光検出器から焦点誤差信号
、トラック誤差信号を検出し、少なくとも前記第1の光
検出器と前記第2の光検出器の出力の和から情報信号を
検出し、前記光回折型素子は、光学結晶を用いた複屈折
回折格子型の格子型素子であり、かつ、前記光源の放出
する直線偏光光の偏光方向と前記光学結品の光学軸とが
略直交するように配置されていることを特徴とする。
(作用)
以下、本発明の作用について詳細に説明する。
本発明で用いる格子素子は従来技術による情報信号検出
光学系と焦点誤差、トラック誤差検出用光学系の機能を
複合した作用を有するものである。
光学系と焦点誤差、トラック誤差検出用光学系の機能を
複合した作用を有するものである。
ニオブ酸リチウムのX板、あるいはY板に、たとえば安
息香酸によるプロトン交換を施すと異常光線に対する屈
折率は約0.13増加し、常光線に対する屈折率は0.
04程度減少する。ここで、交換領域を通過する常光線
と、非交換領域を通過する常光線の間で生じる位相差を
位相補償膜を設ける等の手段で打ち消すことにより、プ
ロトン交換による屈折率変化はあたかも異常光線のみに
生じるようにすることができる。したがって、周期的な
交換、非交換領域を設け、上述の位相差相殺手段を講じ
れば常光線は屈折率差を感じず、異常光線は屈折率差を
感じるので、異常光線のみに作用する回折格子を作製す
ることができる。この時に、異常光線が交換領域と非交
換領域との間で受ける位相差が■となるようにすれば、
異常光線の透過率をほぽ0%、常交線の透過率をほぼ1
00%とすることができる。
息香酸によるプロトン交換を施すと異常光線に対する屈
折率は約0.13増加し、常光線に対する屈折率は0.
04程度減少する。ここで、交換領域を通過する常光線
と、非交換領域を通過する常光線の間で生じる位相差を
位相補償膜を設ける等の手段で打ち消すことにより、プ
ロトン交換による屈折率変化はあたかも異常光線のみに
生じるようにすることができる。したがって、周期的な
交換、非交換領域を設け、上述の位相差相殺手段を講じ
れば常光線は屈折率差を感じず、異常光線は屈折率差を
感じるので、異常光線のみに作用する回折格子を作製す
ることができる。この時に、異常光線が交換領域と非交
換領域との間で受ける位相差が■となるようにすれば、
異常光線の透過率をほぽ0%、常交線の透過率をほぼ1
00%とすることができる。
このような複屈折回折格子については、従来、偏光子と
して応用が検討されており、たとえばFセタンドオプト
エレクトロニクスカンファレンス(OEC’88)テク
ニカルダイジェスト」第168ページから第169ペー
ジに掲載の論文にその報告が述べられている。
して応用が検討されており、たとえばFセタンドオプト
エレクトロニクスカンファレンス(OEC’88)テク
ニカルダイジェスト」第168ページから第169ペー
ジに掲載の論文にその報告が述べられている。
第3図、第4図は本発明の作用を説明するための図であ
る。本発明ではレーザから出射される直線偏光12の偏
光方向とニオブ酸リチウム結晶13の2軸14が直交す
るように配置されているため、第3図に示すようにレー
ザ出射光はニオブ酸リチウム結晶の格子パターンの作用
を受けない。一方、第4図に示すように1/4波長板を
2度通過した光ディスクからの反射光16は出射時の偏
光方向とは直交する向きに回転させられているため格子
パターンの作用を受けて、その光量のほとんどが回折光
17、18となる。したがって、レーザ出射光は殆どレ
ーザに戻ることがなく、戻り光雑音の無い安定な発振動
作を続けることができ、再生読みだし信号の再生品質を
損なうことはない。また再生読みだし信号の再生品質向
上のために、少なくとも2つの回折光を光検出器で受光
し、光量の減少を補償している。
る。本発明ではレーザから出射される直線偏光12の偏
光方向とニオブ酸リチウム結晶13の2軸14が直交す
るように配置されているため、第3図に示すようにレー
ザ出射光はニオブ酸リチウム結晶の格子パターンの作用
を受けない。一方、第4図に示すように1/4波長板を
2度通過した光ディスクからの反射光16は出射時の偏
光方向とは直交する向きに回転させられているため格子
パターンの作用を受けて、その光量のほとんどが回折光
17、18となる。したがって、レーザ出射光は殆どレ
ーザに戻ることがなく、戻り光雑音の無い安定な発振動
作を続けることができ、再生読みだし信号の再生品質を
損なうことはない。また再生読みだし信号の再生品質向
上のために、少なくとも2つの回折光を光検出器で受光
し、光量の減少を補償している。
さらに、二オブ酸リチウム結晶上に形或する格子パター
ンをホログラムとすることで、回折光を用いて焦点誤差
検出、トラック誤差検出動作を行うことが可能である。
ンをホログラムとすることで、回折光を用いて焦点誤差
検出、トラック誤差検出動作を行うことが可能である。
(実施例)
以下に、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第1図は本発明の第1の実施例を説明するための図であ
る。
る。
半導体レーザ19を出た直線偏光光20はそれと直交す
る方向に2軸を持つ二オブ酸リチウム結晶からなる複屈
折回折型素子21に入射する。上述のように、ここでは
複屈折回折型素子は入射光に対し常光となるためなんら
影響を及ぼさない。複屈折回折型素子21を通過した光
は、コリーメートレンズ22により平行光に変換され1
/4波長板23を経て収束レンズ24により光ディスク
25上に集光される。光ディスク25からの反射光は収
束レンズ24により再び千行光に変換されて1/4波長
板23に入射し、レーザ出射光とは直交する方向の直線
偏光に変換され、複屈折回折型素子21に入射する。光
ディスクからの反射光はニオブ酸リチウム結晶に対して
常光となるため格子パターンの作用を受けて回折する。
る方向に2軸を持つ二オブ酸リチウム結晶からなる複屈
折回折型素子21に入射する。上述のように、ここでは
複屈折回折型素子は入射光に対し常光となるためなんら
影響を及ぼさない。複屈折回折型素子21を通過した光
は、コリーメートレンズ22により平行光に変換され1
/4波長板23を経て収束レンズ24により光ディスク
25上に集光される。光ディスク25からの反射光は収
束レンズ24により再び千行光に変換されて1/4波長
板23に入射し、レーザ出射光とは直交する方向の直線
偏光に変換され、複屈折回折型素子21に入射する。光
ディスクからの反射光はニオブ酸リチウム結晶に対して
常光となるため格子パターンの作用を受けて回折する。
本実施例では+1次回折光26を受光する第l光検出器
27の出力から焦点誤差信号、トラック誤差信号を検出
し、第1光検出器27と−1次回折光28を受光する第
2光検出器29の出力の和から読みだし信号を得ている
。
27の出力から焦点誤差信号、トラック誤差信号を検出
し、第1光検出器27と−1次回折光28を受光する第
2光検出器29の出力の和から読みだし信号を得ている
。
第5図は複屈折回折型素子21の格子パターンと第1光
検出器27のセグメント分割パターンの対応関係を示す
ための図である。本実施例では、+1次回折光を用いて
焦点誤差、トラック誤差検出を行うために、複屈折回折
型素子を4つの領域に分割し、第1の光検出器を6つの
セグメントに分割している。
検出器27のセグメント分割パターンの対応関係を示す
ための図である。本実施例では、+1次回折光を用いて
焦点誤差、トラック誤差検出を行うために、複屈折回折
型素子を4つの領域に分割し、第1の光検出器を6つの
セグメントに分割している。
第1格子パターン部30には、光スポットが光ディスク
上に正しく形威されているときに、この領域への入射光
を第1光検出器27上のA点31に収束させるような格
子が形威されている。全く同様に、第2格子パターン部
32、第3格子パターン部33、第4格子パターン部3
4にはそれぞれ各々の領域への入射光を、第1光検出器
上のB点35、C点36、D点37にそれぞれ収束させ
るような格子が形成されている。焦点誤差信号は第1光
検出器27の中央の4セグメントの対角和の差信号から
得られ、トラック誤差信号は第5セグメント38と第6
セグメント39の出力の差信号から得られる。
上に正しく形威されているときに、この領域への入射光
を第1光検出器27上のA点31に収束させるような格
子が形威されている。全く同様に、第2格子パターン部
32、第3格子パターン部33、第4格子パターン部3
4にはそれぞれ各々の領域への入射光を、第1光検出器
上のB点35、C点36、D点37にそれぞれ収束させ
るような格子が形成されている。焦点誤差信号は第1光
検出器27の中央の4セグメントの対角和の差信号から
得られ、トラック誤差信号は第5セグメント38と第6
セグメント39の出力の差信号から得られる。
本実施例では±1次回折光は第1図上で半導体レーザの
左右に生じるように複屈折回折型素子の格子パターンを
設置したが、複屈折回折型素子の格子パターンと三オブ
酸リチウム結晶の結晶軸との関係は任意であるため、例
えば紙面上下に±1次回折光が生じるような構成ももち
ろん可能である。
左右に生じるように複屈折回折型素子の格子パターンを
設置したが、複屈折回折型素子の格子パターンと三オブ
酸リチウム結晶の結晶軸との関係は任意であるため、例
えば紙面上下に±1次回折光が生じるような構成ももち
ろん可能である。
第6図は本発明の第2の実施例を説明するための図であ
る。本実施例では半導体レーザ40、光検出器41,複
屈折回折型素子42と、1/4波長板43を同一のパッ
ケージに収め、光学モジュール45とすることで小型化
を図っている。
る。本実施例では半導体レーザ40、光検出器41,複
屈折回折型素子42と、1/4波長板43を同一のパッ
ケージに収め、光学モジュール45とすることで小型化
を図っている。
以上述べた複屈折格子素子はプレーナーバッチプロセス
により容易に作製することができる。例えば、Y板ニオ
ブ酸リチウム基板にチタン拡散層を形或したのち所望の
格子パターンのプロトン交換を実施し格子を形戒する。
により容易に作製することができる。例えば、Y板ニオ
ブ酸リチウム基板にチタン拡散層を形或したのち所望の
格子パターンのプロトン交換を実施し格子を形戒する。
このプロトン交換領域上に常光線の屈折率差を補償する
厚さを有するNb2,05膜を形戒する。さらに基板全
面にわたって反射率を低減させるためにSi02膜を形
或すればよい。
厚さを有するNb2,05膜を形戒する。さらに基板全
面にわたって反射率を低減させるためにSi02膜を形
或すればよい。
(発明の効果)
以上述べた本発明によれば、小型、軽量、低価格な光磁
気ヘッド装置を提供することができる。
気ヘッド装置を提供することができる。
第1図、第5図は本発明の第1の実施例を説明するため
の図、第2図は従来の技術を説明するための図、第3図
、第4図は本発明の作用を説明するための図、第6図は
本発明の第2の実施例を説明するための図である。 図において、 l・・・半導体レーザ、2・・・コリメートレンズ、3
・・・平行光、4・・・偏光ビームスプリツタ、5・・
・1/4波長板、6・・・収束レンズ、7・・・光ディ
スク、8・・・レンズ、9・・・ビームスプリツタ、1
0・・・焦点誤差検出用光ビーム、11・・・トラック
誤差検出用光ビーム、12・・・レーザ出射光、13・
・・二オブ酸リチウム結晶、14・・・Z軸、15・・
・透過光、16・・・反射光、17・・・回折光、18
・・・回折光、19・・・半導体レーザ、20・・・直
線偏光光、21・・・複屈折回折型素子、22・・・コ
リメートレンズ、23・・・1/4波長板、24・・・
収束レンズ、25・・・光ディスク、26・・・+1次
回折光、27・・・第1光検出器、28・・・−1次回
折光、29・・・第2光検出器、30・・・第1格子パ
ターン部、31・・・A点、32・・・第2格子パター
ン部、33・・・第3格子パターン部、34・・・第4
格子パターン部、35・・・B点、36・・・C点、3
7・・・D点、38・・・第5セグメント、39・・・
第6セグメント、40・・・半導体レーザ、41・・・
光検出器、42・・・複屈折回折型素子、43・・・1
/4波長板、44・・・光学モジュールである。
の図、第2図は従来の技術を説明するための図、第3図
、第4図は本発明の作用を説明するための図、第6図は
本発明の第2の実施例を説明するための図である。 図において、 l・・・半導体レーザ、2・・・コリメートレンズ、3
・・・平行光、4・・・偏光ビームスプリツタ、5・・
・1/4波長板、6・・・収束レンズ、7・・・光ディ
スク、8・・・レンズ、9・・・ビームスプリツタ、1
0・・・焦点誤差検出用光ビーム、11・・・トラック
誤差検出用光ビーム、12・・・レーザ出射光、13・
・・二オブ酸リチウム結晶、14・・・Z軸、15・・
・透過光、16・・・反射光、17・・・回折光、18
・・・回折光、19・・・半導体レーザ、20・・・直
線偏光光、21・・・複屈折回折型素子、22・・・コ
リメートレンズ、23・・・1/4波長板、24・・・
収束レンズ、25・・・光ディスク、26・・・+1次
回折光、27・・・第1光検出器、28・・・−1次回
折光、29・・・第2光検出器、30・・・第1格子パ
ターン部、31・・・A点、32・・・第2格子パター
ン部、33・・・第3格子パターン部、34・・・第4
格子パターン部、35・・・B点、36・・・C点、3
7・・・D点、38・・・第5セグメント、39・・・
第6セグメント、40・・・半導体レーザ、41・・・
光検出器、42・・・複屈折回折型素子、43・・・1
/4波長板、44・・・光学モジュールである。
Claims (1)
- 略直線偏光光を放出する光源と、該光源からの出射光を
光ディスクに集光させるための結像光学手段と、1/4
波長板と、光回折型素子と、前記光回折型素子からの+
1次回折光を受光する第1の光検出器と、前記光回折型
素子からの−1次回折光を受光する第2の光検出器とを
少なくとも有し、前記第1の光検出器から焦点誤差信号
、トラック誤差信号を検出し、少なくとも前記第1の光
検出器と前記第2の光検出器の出力の和から情報信号を
検出し、前記光回折型素子は、光学結晶を用いた複屈折
回折格子型の格子型素子であり、かつ、前記光源の放出
する略直線偏光光の偏光方向と前記光学結晶の光学軸と
が略直交するように配置されていることを特徴とする光
ヘッド装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1164228A JP2616018B2 (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 光ヘッド装置 |
EP90112127A EP0405444B1 (en) | 1989-06-26 | 1990-06-26 | Optical system |
DE69031366T DE69031366T2 (de) | 1989-06-26 | 1990-06-26 | Optisches System |
US08/469,787 US5493555A (en) | 1989-06-26 | 1995-06-06 | Optical head using birefringent diffraction grating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1164228A JP2616018B2 (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 光ヘッド装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0329129A true JPH0329129A (ja) | 1991-02-07 |
JP2616018B2 JP2616018B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=15789107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1164228A Expired - Lifetime JP2616018B2 (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 光ヘッド装置 |
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JP (1) | JP2616018B2 (ja) |
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- 1989-06-26 JP JP1164228A patent/JP2616018B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2616018B2 (ja) | 1997-06-04 |
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