JPH0778904B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents
光ピックアップ装置Info
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- JPH0778904B2 JPH0778904B2 JP1018022A JP1802289A JPH0778904B2 JP H0778904 B2 JPH0778904 B2 JP H0778904B2 JP 1018022 A JP1018022 A JP 1018022A JP 1802289 A JP1802289 A JP 1802289A JP H0778904 B2 JPH0778904 B2 JP H0778904B2
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- light
- pickup device
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- pattern
- diffraction grating
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、情報記録媒体に対してレーザ光を照射し
て、情報記録媒体に記録されている情報を読み取ること
のできる光ピックアップ装置に関する。
て、情報記録媒体に記録されている情報を読み取ること
のできる光ピックアップ装置に関する。
近年、高密度で多大の情報を記録することのできる光デ
ィスクは多くの分野において利用が進められている。
ィスクは多くの分野において利用が進められている。
この光ディスクの高記録密度の為に、これから情報を読
み出す（又は記録する）光ピックアップ装置には、レー
ザビームを極めて微小なスポットに絞り込む為の光学系
が搭載される。
み出す（又は記録する）光ピックアップ装置には、レー
ザビームを極めて微小なスポットに絞り込む為の光学系
が搭載される。
第７図に従来の光ピックアップ装置の構成説明図を示
す。同図で21はレーザ光源、22は回折格子、23はビーム
スプリッタ（ハーフミラー）、24はコリメートレンズ、
25は対物レンズ、26は音楽情報等の情報がピット列とし
て記録されている光ディスク、27は平凹レンズ、28は光
検出器である。
す。同図で21はレーザ光源、22は回折格子、23はビーム
スプリッタ（ハーフミラー）、24はコリメートレンズ、
25は対物レンズ、26は音楽情報等の情報がピット列とし
て記録されている光ディスク、27は平凹レンズ、28は光
検出器である。
この光ピックアップ装置において、レーザ光源21より出
射されたレーザビームは回折格子22によって０次光と±
１次光の３本のビームに分岐され、ビームスプリッタ23
にて反射され、その後にコリメートレンズ24によって平
行ビームに変えられ、対物レンズ25によって収束されて
光ディスク26に照射される。該光ディスク26によって反
射されたレーザビームは対物レンズ25、コリメートレン
ズ24、ビームスプリッタ23、平凹レンズ27を介して光検
出器28に収束され、該光検出器において電気信号に変換
される。
射されたレーザビームは回折格子22によって０次光と±
１次光の３本のビームに分岐され、ビームスプリッタ23
にて反射され、その後にコリメートレンズ24によって平
行ビームに変えられ、対物レンズ25によって収束されて
光ディスク26に照射される。該光ディスク26によって反
射されたレーザビームは対物レンズ25、コリメートレン
ズ24、ビームスプリッタ23、平凹レンズ27を介して光検
出器28に収束され、該光検出器において電気信号に変換
される。
上記の回折格子22の一方の面22aにはピッチが約30μ
ｍ、深さが約0.3μｍの平行溝が形成され、この平行溝
による±１次光が２本のサブビームを形成する。この２
本のサブビームの反射光量の差分を検出することで光デ
ィスクの記録トラックに対して上述の０次光がその中心
に正確に追随しているか否かを検出することができる。
又、その検出信号をトラッキングサーボ信号として利用
する。
ｍ、深さが約0.3μｍの平行溝が形成され、この平行溝
による±１次光が２本のサブビームを形成する。この２
本のサブビームの反射光量の差分を検出することで光デ
ィスクの記録トラックに対して上述の０次光がその中心
に正確に追随しているか否かを検出することができる。
又、その検出信号をトラッキングサーボ信号として利用
する。
上記の様な光ピックアップ装置において、光ディスクに
記録されている記録トラックは１〜２μｍという極めて
狭い幅に形成されているので、光ディスクに照射される
レーザスポットＳもそれに合うように１μｍ程度の径に
収束する必要がある。
記録されている記録トラックは１〜２μｍという極めて
狭い幅に形成されているので、光ディスクに照射される
レーザスポットＳもそれに合うように１μｍ程度の径に
収束する必要がある。
その為に対物レンズ25としては高い開口数NAのものが必
要であり、これによってレーザスポットＳの大きさを小
さく、且つ光強度を高めている。
要であり、これによってレーザスポットＳの大きさを小
さく、且つ光強度を高めている。
しかし、レーザスポットの大きさを極端に小さくした場
合において、第８図に示すようにその集束スポットＳの
周囲にエアリーリング（２次極大）S1が発生し、同図に
示す様にエアリーリングS1が隣接する記録トラック迄広
がると、クロストークが発生するという問題があった。
合において、第８図に示すようにその集束スポットＳの
周囲にエアリーリング（２次極大）S1が発生し、同図に
示す様にエアリーリングS1が隣接する記録トラック迄広
がると、クロストークが発生するという問題があった。
そこで、この様な問題に対する対応策として、第９図
（ａ）に示す様に、回折格子22の格子面22aの反対側面2
2bに部分的に光減衰用のフィルタ（NDフィルタ）29を被
覆するという方法が考えられた（例えば特開昭62-27003
4号公報参照）。従来はこの光減衰用フィルタ29を被覆
することで、光減衰用フィルタ29が存在しない中央部22
b′と光減衰用フィルタ29が存在する側部22b″とで光の
透過率を変えていた。具体的には第９図（ｂ）に示す様
に中央部12b′で100％、側部12b″で10〜40％の透過率
を設定しており、この設定によって対物レンズ25に入射
するレーザビームの強度分布を調整し、中央部で高強
度、周辺部で低強度のレーザビームを得ることによっ
て、結果的にレーザスポットのエアリーリングの強度を
低減させ、記録トラック幅が狭い場合においてもクロス
トークの発生を抑制するようにしていた。
（ａ）に示す様に、回折格子22の格子面22aの反対側面2
2bに部分的に光減衰用のフィルタ（NDフィルタ）29を被
覆するという方法が考えられた（例えば特開昭62-27003
4号公報参照）。従来はこの光減衰用フィルタ29を被覆
することで、光減衰用フィルタ29が存在しない中央部22
b′と光減衰用フィルタ29が存在する側部22b″とで光の
透過率を変えていた。具体的には第９図（ｂ）に示す様
に中央部12b′で100％、側部12b″で10〜40％の透過率
を設定しており、この設定によって対物レンズ25に入射
するレーザビームの強度分布を調整し、中央部で高強
度、周辺部で低強度のレーザビームを得ることによっ
て、結果的にレーザスポットのエアリーリングの強度を
低減させ、記録トラック幅が狭い場合においてもクロス
トークの発生を抑制するようにしていた。
しかし、以上の様な従来方式は光減衰用のフィルタ29に
おける光の吸収又は反射によってレーザビームの光量を
部分的にカットするものであって、カットされた光は廃
棄される為に光利用効率が悪かった。
おける光の吸収又は反射によってレーザビームの光量を
部分的にカットするものであって、カットされた光は廃
棄される為に光利用効率が悪かった。
本発明ではこの様な問題点を解決するために、レーザ光
源から出射されたレーザビームを３本のビームに分岐す
るグレーティングパターンの中央部の０次光回折効率を
側部の０次光回折効率より大きく設定することで、中央
部の０次光透過光量に比べて側部の０次光透過光量を低
く抑えるようにしたものである。
源から出射されたレーザビームを３本のビームに分岐す
るグレーティングパターンの中央部の０次光回折効率を
側部の０次光回折効率より大きく設定することで、中央
部の０次光透過光量に比べて側部の０次光透過光量を低
く抑えるようにしたものである。
この構成によって、レーザビームの光量を部分的にカッ
トすること無く、中央で高強度、周辺部で低強度のレー
ザビーム（メインビーム）を得ることができ、レーザス
ポットのエアリーリングの強度を低減させることができ
る。
トすること無く、中央で高強度、周辺部で低強度のレー
ザビーム（メインビーム）を得ることができ、レーザス
ポットのエアリーリングの強度を低減させることができ
る。
〔第１実施例〕 以下、本発明に係る光ピックアップ装置の第１実施例に
つき、図面を用いて詳細に説明を行なう。
つき、図面を用いて詳細に説明を行なう。
第１図に本発明に係る光ピックアップ装置の第１実施例
の斜視図を示す。同図において１はレーザ光源、２は片
側表面にグレーティングパターンが形成される回折格
子、３はビームスプリッタ（ハーフミラー）、４はコリ
メートレンズ、５は対物レンズ、６は音楽情報等の情報
が記録されている光ディスク、７は平凹レンズ、８は光
検出器である。９は光ディスク６のピット信号検出及び
フォーカスサーボ信号検出用の４分割受光素子、10a,10
bはトラッキングサーボ信号検出用の受光素子である。
の斜視図を示す。同図において１はレーザ光源、２は片
側表面にグレーティングパターンが形成される回折格
子、３はビームスプリッタ（ハーフミラー）、４はコリ
メートレンズ、５は対物レンズ、６は音楽情報等の情報
が記録されている光ディスク、７は平凹レンズ、８は光
検出器である。９は光ディスク６のピット信号検出及び
フォーカスサーボ信号検出用の４分割受光素子、10a,10
bはトラッキングサーボ信号検出用の受光素子である。
この光ピックアップ装置において、レーザ光源１より出
射されたレーザビームは回折格子２によって０次回折光
と±１次回折光の３本のビームに分岐され、ビームスプ
リオッタ３にて反射され、その後コリメートレンズ４に
よって平行ビームに変えられ、対物レンズ５によって収
束されて光ディスク６に照射される。該光ディスク６に
よって反射されたレーザビームは対物レンズ５、コリメ
ートレンズ４、ビームスプリッタ３、平凹レンズ７を介
して光検出器８に収束され、該光検出器８において電気
信号に変換される。
射されたレーザビームは回折格子２によって０次回折光
と±１次回折光の３本のビームに分岐され、ビームスプ
リオッタ３にて反射され、その後コリメートレンズ４に
よって平行ビームに変えられ、対物レンズ５によって収
束されて光ディスク６に照射される。該光ディスク６に
よって反射されたレーザビームは対物レンズ５、コリメ
ートレンズ４、ビームスプリッタ３、平凹レンズ７を介
して光検出器８に収束され、該光検出器８において電気
信号に変換される。
上記回折格子２の材質はガラス（屈折率は1.52）からな
り、その一方の面2a（図では隠れている）には第３図に
示される様に溝（グレーティングパターン）が形成され
る。
り、その一方の面2a（図では隠れている）には第３図に
示される様に溝（グレーティングパターン）が形成され
る。
〈回折格子の第１例〉 第３図（ａ）は回折格子２の第１図に示す矢印×より見
た平面図、同図（ｂ）はそのＡ′−Ａ″線における側断
面図、同図（ｃ）はそのＢ′−Ｂ″線における側断面図
である。
た平面図、同図（ｂ）はそのＡ′−Ａ″線における側断
面図、同図（ｃ）はそのＢ′−Ｂ″線における側断面図
である。
同図で11aは回折格子２の中央部に形成される溝、11bは
回折格子２の側部に形成される溝である。この２種の溝
11a,11bは溝間隔ピッチが16μｍで等しいが、凹部の幅D
1と凸部の幅D0の比（デューティ比）を互いに異ならせ
てある。即ち側部では同図（ｃ）に示される様にD0：D1
＝1:1であるが、中央部では同図（ｂ）に示される様にD
0：D1＝1:0.186とデューティ比を設定している。この中
央部の長さ方向及び位置は光ディスク６に形成される記
録トラックの方向及び位置と対応している。
回折格子２の側部に形成される溝である。この２種の溝
11a,11bは溝間隔ピッチが16μｍで等しいが、凹部の幅D
1と凸部の幅D0の比（デューティ比）を互いに異ならせ
てある。即ち側部では同図（ｃ）に示される様にD0：D1
＝1:1であるが、中央部では同図（ｂ）に示される様にD
0：D1＝1:0.186とデューティ比を設定している。この中
央部の長さ方向及び位置は光ディスク６に形成される記
録トラックの方向及び位置と対応している。
上記デューティ比の変化により中央部を通過するレーザ
ビームの強度は強く、側部を通過するレーザビームの強
度は弱い。この様な透過光強度の違いが発生する現象の
説明を以下に行なう。
ビームの強度は強く、側部を通過するレーザビームの強
度は弱い。この様な透過光強度の違いが発生する現象の
説明を以下に行なう。
第４図は回折格子２の一方の面2aにおけるレーザビーム
照射部分を模式的に示した模式図である。同図において
中央部Ａは凹部の幅D1と凸部の幅D0の比（デューティ
比）がD0：D1＝1:0.186の個所、側部B1及びB2はそのデ
ューティ比がD0：D1＝1:1の個所である。
照射部分を模式的に示した模式図である。同図において
中央部Ａは凹部の幅D1と凸部の幅D0の比（デューティ
比）がD0：D1＝1:0.186の個所、側部B1及びB2はそのデ
ューティ比がD0：D1＝1:1の個所である。
ここでSAをＡ部の面積、SBをB1部及びB2部の面積の和、
η0AをＡ部に入射した光のうち０次回折光として出射さ
れる光の割合すなわちＡ部での０次回折効率、η1AをＡ
部に入射した光のうち＋１次あるいは−１次回折光とし
て出射される光の割合すなわちＡ部での１次回折効率、
η0BをＢ部に入射した光のうち０次回折光として出射さ
れる光の割合すなわちＢ部での０次回折効率、η1BをＢ
部に入射した光のうち＋１次あるいは−１次回折光とし
て出射される光の割合すなわちＢ部での１次回折効率と
定める。
η0AをＡ部に入射した光のうち０次回折光として出射さ
れる光の割合すなわちＡ部での０次回折効率、η1AをＡ
部に入射した光のうち＋１次あるいは−１次回折光とし
て出射される光の割合すなわちＡ部での１次回折効率、
η0BをＢ部に入射した光のうち０次回折光として出射さ
れる光の割合すなわちＢ部での０次回折効率、η1BをＢ
部に入射した光のうち＋１次あるいは−１次回折光とし
て出射される光の割合すなわちＢ部での１次回折効率と
定める。
又、Ａ部に対するＢ部での０次光透過率をＴ（Ｔ＝η0B
／η0A）、Ｂ部に対するＡ部の面積比をRS（RS＝SA／
SB）、０次光I0と±１次光I1の分光比をＫ（Ｋ＝I0／
I1）とする。
／η0A）、Ｂ部に対するＡ部の面積比をRS（RS＝SA／
SB）、０次光I0と±１次光I1の分光比をＫ（Ｋ＝I0／
I1）とする。
すると、Ｔ＝η0B／η0A …（１） RS＝SA／SB …（２） Ｋ＝（η0BSB＋η0ASA）／（η1BSB＋η1ASA）…（３） が成り立つ。
（３）式よりＫ＝（η0B＋η0A・（SA／SB））／（η1B
＋η1A（SA／SB））…（６）である。
＋η1A（SA／SB））…（６）である。
第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す回折格子はＡ部に
おいてはD1/D0＝0.186、Ｂ部においてはD1／D0＝1.0の
デューティ比に設定し、溝の深さはＡ部,B部共に0.51μ
ｍに設定している。第３図に示したようなレリーフ型回
折格子の０次回折効率及び１次回折効率はそれぞれ周知
の解析手法に基づいて次式で与えられる。
おいてはD1/D0＝0.186、Ｂ部においてはD1／D0＝1.0の
デューティ比に設定し、溝の深さはＡ部,B部共に0.51μ
ｍに設定している。第３図に示したようなレリーフ型回
折格子の０次回折効率及び１次回折効率はそれぞれ周知
の解析手法に基づいて次式で与えられる。
０次回折効率（η0Aorη0B）＝１−4|a−a2｜（sin（γ
／（2|1−cos（２πａ）｜）1/2））2 …（４） １次回折効率（η1Aorη1B）＝（2/π2）（１−cos（２
πａ））（sin（γ／（2|1−cos（２πａ）｜）1/2）2
…（５） 但し、ａ＝D1／（D1＋D0）、γ＝２πｔ（NG−１）／
λ、ここでｔは溝深さ、λは光の波長、NGはガラスの屈
折率である。
／（2|1−cos（２πａ）｜）1/2））2 …（４） １次回折効率（η1Aorη1B）＝（2/π2）（１−cos（２
πａ））（sin（γ／（2|1−cos（２πａ）｜）1/2）2
…（５） 但し、ａ＝D1／（D1＋D0）、γ＝２πｔ（NG−１）／
λ、ここでｔは溝深さ、λは光の波長、NGはガラスの屈
折率である。
したがって、λ＝0.78μｍ、NG＝1.52とし、上記の溝深
さとデューティ比を（４）、（５）式に代入するとη0A
＝0.682、η1A＝0.054、η0B＝0.232、η1B＝0.311と求
まる。この様に中央部の０次光回折効率η0Aの方が側部
の０次光回折効率η0Bより大きい。このη0A，η1A，η
0B，η1Bの値より、Ｔ＝η0B／η0A＝0.34であり、又は
RS＝SA／SB＝1.13である。
さとデューティ比を（４）、（５）式に代入するとη0A
＝0.682、η1A＝0.054、η0B＝0.232、η1B＝0.311と求
まる。この様に中央部の０次光回折効率η0Aの方が側部
の０次光回折効率η0Bより大きい。このη0A，η1A，η
0B，η1Bの値より、Ｔ＝η0B／η0A＝0.34であり、又は
RS＝SA／SB＝1.13である。
このＴ及びRSの値は光ディスク６上の集光スポットＳの
周囲に発生したエアリーリングの大きさを低減するのに
適した値である。
周囲に発生したエアリーリングの大きさを低減するのに
適した値である。
又、（６）式よりＫ≒2.7であり、このＫの値は０次光
と±１次光の分光比、即ち光ディスク６から情報を読出
す為のメインビームとトラッキングサーボ信号を得る為
のサブビームとバランス良く生成されていることを示し
ている。
と±１次光の分光比、即ち光ディスク６から情報を読出
す為のメインビームとトラッキングサーボ信号を得る為
のサブビームとバランス良く生成されていることを示し
ている。
以上の回折格子２の例では中央部において凹部の幅より
凸部の幅を広く設定しているが、第３図（ｄ）の様に逆
に中央部において凸部の幅より凹部の幅を広く設定して
も同様の効果を得る。但し、この場合は溝11cを掘る量
が多いので、エッチング装置（リアクティブイオンエッ
チング装置等）への負担がかかり、又エッチング時間が
長いという欠点がある。
凸部の幅を広く設定しているが、第３図（ｄ）の様に逆
に中央部において凸部の幅より凹部の幅を広く設定して
も同様の効果を得る。但し、この場合は溝11cを掘る量
が多いので、エッチング装置（リアクティブイオンエッ
チング装置等）への負担がかかり、又エッチング時間が
長いという欠点がある。
〈回折格子の第２例〉 前記した第３図（ａ）に示す回折格子のパターンは第５
図のパターンでも構わない。即ち第５図のパターンも中
央部と側部とで凹部と凸部の幅のデューティ比が異な
り、中央部の凹部境界線の一方と側部の凹部境界線の一
方が一致している。これと第３図（ａ）のパターンとで
はその特性は略一致するが、第５図のパターンの回折格
子の方が角の数が少ないのでフォトマスク作成の際に電
子ビーム描画がし易いという長所がある。
図のパターンでも構わない。即ち第５図のパターンも中
央部と側部とで凹部と凸部の幅のデューティ比が異な
り、中央部の凹部境界線の一方と側部の凹部境界線の一
方が一致している。これと第３図（ａ）のパターンとで
はその特性は略一致するが、第５図のパターンの回折格
子の方が角の数が少ないのでフォトマスク作成の際に電
子ビーム描画がし易いという長所がある。
〈回折格子の第３例〉 又、第３図に示す回折格子のパターンは第６図のパター
ンでも構わない。第６図（ａ）は回折格子２′の平面
図、同図（ｂ）はそのＡ′−Ａ″線における側断面図、
同図（ｃ）はそのＢ′−Ｂ″線における側断面図であ
る。
ンでも構わない。第６図（ａ）は回折格子２′の平面
図、同図（ｂ）はそのＡ′−Ａ″線における側断面図、
同図（ｃ）はそのＢ′−Ｂ″線における側断面図であ
る。
同図で11a′は回折格子２′の中央部に形成される溝、1
1b′は回折格子２′の側部に形成される溝である。この
２種の溝11a′,11b′はピッチが16μｍと等しく、又凹
部の幅D1と凸部の幅D0のデューティ比も1:1で等しい
が、中央部に形成される溝11a′の深さより、側部に形
成される溝11b′の深さを充分深く設定している。即ち
溝11a′の深さを0.29μｍ、溝11b′の深さを0.51μｍに
設定している。この時、回折効率は（４）、（５）式を
用いて、η0A＝0.682,η1A＝0.129,η0B＝0.232,η1B＝
0.311が求まる。この様に中央部の０次光回折格子η0A
の方が側部の０次光回折効率η0Bより大きい。
1b′は回折格子２′の側部に形成される溝である。この
２種の溝11a′,11b′はピッチが16μｍと等しく、又凹
部の幅D1と凸部の幅D0のデューティ比も1:1で等しい
が、中央部に形成される溝11a′の深さより、側部に形
成される溝11b′の深さを充分深く設定している。即ち
溝11a′の深さを0.29μｍ、溝11b′の深さを0.51μｍに
設定している。この時、回折効率は（４）、（５）式を
用いて、η0A＝0.682,η1A＝0.129,η0B＝0.232,η1B＝
0.311が求まる。この様に中央部の０次光回折格子η0A
の方が側部の０次光回折効率η0Bより大きい。
このη0A，η1A，η0B，η1Bの値より、Ｔ＝η0B／η0A
＝0.34であり、又RS＝SA／SB＝1.13である。
＝0.34であり、又RS＝SA／SB＝1.13である。
このＴ及びRSの値は光ディスク６上の集光スポットＳの
周囲に発生したエアリーリングの大きさを低減するのに
適した値である。
周囲に発生したエアリーリングの大きさを低減するのに
適した値である。
又、（６）式よりＫ≒2.2であり、このＫの値は０次光
と±１次式の分光比、即ち光ディスク６から情報を読出
す為のメインビームとトラッキング信号を得る為のサブ
ビームとバランス良く生成されることを示している。こ
のＫの値は第３図，第５図の回折格子より更に優れてい
る。
と±１次式の分光比、即ち光ディスク６から情報を読出
す為のメインビームとトラッキング信号を得る為のサブ
ビームとバランス良く生成されることを示している。こ
のＫの値は第３図，第５図の回折格子より更に優れてい
る。
この第６図に示す回折格子を作成する為には溝が２種類
存在することから、最初に全体的に0.29μｍの浅い溝を
形成し、次に中央部にマスクを施した状態で側部に0.51
μｍの深さになるまで深い溝を掘るようにすればよい。
存在することから、最初に全体的に0.29μｍの浅い溝を
形成し、次に中央部にマスクを施した状態で側部に0.51
μｍの深さになるまで深い溝を掘るようにすればよい。
以上の回折格子の第１例乃至第３例においてはグレーテ
ィングパターンの中央部の形状を長方形状にしており、
第８図に示す記録トラック上におけるエアリーリングが
存在する。この記録トラック上のエアリーリングが問題
になる程度の高密度記録を行なう場合は中央部の形状を
正方形若しくは正方形に近い形状になるようにし、側部
の溝が左右だけでなく第３図，第５図，第６図の上下に
も存在するようにグレーティングパターンを構成すれば
よい。
ィングパターンの中央部の形状を長方形状にしており、
第８図に示す記録トラック上におけるエアリーリングが
存在する。この記録トラック上のエアリーリングが問題
になる程度の高密度記録を行なう場合は中央部の形状を
正方形若しくは正方形に近い形状になるようにし、側部
の溝が左右だけでなく第３図，第５図，第６図の上下に
も存在するようにグレーティングパターンを構成すれば
よい。
〔第２実施例〕 以下、本発明に係る光ピックアップ装置の第２実施例に
つき、図面を用いて詳細に説明を行なう。
つき、図面を用いて詳細に説明を行なう。
第２図は本発明に係る光ピックアップ装置の第２実施例
の斜視図を示す。同図において11はレーザ素子、12はホ
ログラム素子である。このホログラム素子12の材質はガ
ラス（屈折率は1.52）であり、その上面にはエッチング
により溝が形成されることでホログラムパターン14が構
成され、下面にもエッチングにより溝が形成されること
でグレーティングパターン13が構成される。4,5,6は夫
々第１図と同様のコリメートレンズ，対物レンズ，光デ
ィスクを示す。15は５分割受光素子であり15a,15b,15c,
15d,15eの各分割受光素子から構成される。又、前記レ
ーザ素子11と該受光素子15は図示しない単一のステム
（ヒートシンク）上に固定される。上記ホログラムパタ
ーン14は２つの領域14aと14bから成り、その中央の線に
よって分けられる互いに異なる周期の細溝によってな
る。上記の中央の線（実線にはこの中央の線はパターン
として存在しない）の向きは光ディスク６の半径方向に
一致する。上記ホログラムパターン14の溝は収差を補正
するために緩やかな曲線を形成する。16は上記レーザ光
源11,光検出器15を収納するキャップであり、該キャッ
プ16上にホログラム素子12が接着固定される。ここで光
ディスク６に対するレーザビームスポットが合焦状態の
時、ホログラムパターン14の領域14bで回折されたメイ
ンビーム（グレーティングパターン13による０次光）は
分割受光素子15a,15bの間の分割線上に集光されてスポ
ットを形成し、又ホログラムパターン14の領域14aで回
折されたメインビームは分割受光素子15c上に集光され
てスポットを形成する。又ホログラムパターン14で回折
された２本のサブビーム（グレーティングパターン13に
よる±１次光）は夫々分割受光素子15d,15e上に集光さ
れてスポットを形成する。
の斜視図を示す。同図において11はレーザ素子、12はホ
ログラム素子である。このホログラム素子12の材質はガ
ラス（屈折率は1.52）であり、その上面にはエッチング
により溝が形成されることでホログラムパターン14が構
成され、下面にもエッチングにより溝が形成されること
でグレーティングパターン13が構成される。4,5,6は夫
々第１図と同様のコリメートレンズ，対物レンズ，光デ
ィスクを示す。15は５分割受光素子であり15a,15b,15c,
15d,15eの各分割受光素子から構成される。又、前記レ
ーザ素子11と該受光素子15は図示しない単一のステム
（ヒートシンク）上に固定される。上記ホログラムパタ
ーン14は２つの領域14aと14bから成り、その中央の線に
よって分けられる互いに異なる周期の細溝によってな
る。上記の中央の線（実線にはこの中央の線はパターン
として存在しない）の向きは光ディスク６の半径方向に
一致する。上記ホログラムパターン14の溝は収差を補正
するために緩やかな曲線を形成する。16は上記レーザ光
源11,光検出器15を収納するキャップであり、該キャッ
プ16上にホログラム素子12が接着固定される。ここで光
ディスク６に対するレーザビームスポットが合焦状態の
時、ホログラムパターン14の領域14bで回折されたメイ
ンビーム（グレーティングパターン13による０次光）は
分割受光素子15a,15bの間の分割線上に集光されてスポ
ットを形成し、又ホログラムパターン14の領域14aで回
折されたメインビームは分割受光素子15c上に集光され
てスポットを形成する。又ホログラムパターン14で回折
された２本のサブビーム（グレーティングパターン13に
よる±１次光）は夫々分割受光素子15d,15e上に集光さ
れてスポットを形成する。
そして分割検出器15a,15b,15c,15d,15eの出力信号を夫
々Sa,Sb,Sc,Sd,Seとすると、光ディスク６のピット信号
はSa＋Sb＋Scで、フォーカス誤差信号はSa−Sbで、トラ
ッキング誤差信号はSd−Seで得られる。ここで上記グレ
ーティングパターン13が非常に重要であって、このパタ
ーン13は第３図乃至第６図に示した回折格子の第１例乃
至第３例のパターンと同一でよい。このグレーティング
パターン13によってレーザビームは０次光と±１次光の
３本のビームに分岐され、０次光はメインビーム、±１
次光はサブビームとなる。又、回折格子の第１例乃至第
３例の項で説明したようにメインビームの中央部の光強
度が強く、側部の光強度が弱い為に光ディスク６上の集
光スポットＳの周囲に発生したエアリーリングを大幅に
低減することができる。この第２実施例ではホログラム
素子12が３本のビームを生成する機能と反射光のビーム
スプリットを実行する機能と、レーザスポットエアリー
リングの強度を低減せしめる機能とを有するという非常
に多機能なものとなる。
々Sa,Sb,Sc,Sd,Seとすると、光ディスク６のピット信号
はSa＋Sb＋Scで、フォーカス誤差信号はSa−Sbで、トラ
ッキング誤差信号はSd−Seで得られる。ここで上記グレ
ーティングパターン13が非常に重要であって、このパタ
ーン13は第３図乃至第６図に示した回折格子の第１例乃
至第３例のパターンと同一でよい。このグレーティング
パターン13によってレーザビームは０次光と±１次光の
３本のビームに分岐され、０次光はメインビーム、±１
次光はサブビームとなる。又、回折格子の第１例乃至第
３例の項で説明したようにメインビームの中央部の光強
度が強く、側部の光強度が弱い為に光ディスク６上の集
光スポットＳの周囲に発生したエアリーリングを大幅に
低減することができる。この第２実施例ではホログラム
素子12が３本のビームを生成する機能と反射光のビーム
スプリットを実行する機能と、レーザスポットエアリー
リングの強度を低減せしめる機能とを有するという非常
に多機能なものとなる。
以上説明した本発明によれば、光ディスクの集光スポッ
トの周囲に生ずるエアリーリング（２次極大）の光量を
低減することができ、隣接する記録トラックにエアリー
リングが照射されることによってクロストークが発生す
るという問題を解消することができる。
トの周囲に生ずるエアリーリング（２次極大）の光量を
低減することができ、隣接する記録トラックにエアリー
リングが照射されることによってクロストークが発生す
るという問題を解消することができる。
更に本発明によれば３ビーム形成用の回折格子（グレー
ティングパターン）のパターンを特殊化することで、フ
ィルター機能を実現するものであり、これによれば格別
な光学部品の追加や製造工程上の追加等が必要としない
為、製造のコストアップになることがない。更に、従来
の光減衰用のフィルタとは異なり、光の吸収や反射によ
って光量に部分的な差を生じさせるものではなく、回折
効率を部分的に異ならせることで光量の差を生じさせる
ものである為、入射光の一部を廃棄することなく有効に
利用できるという多大な効果を有するものである。
ティングパターン）のパターンを特殊化することで、フ
ィルター機能を実現するものであり、これによれば格別
な光学部品の追加や製造工程上の追加等が必要としない
為、製造のコストアップになることがない。更に、従来
の光減衰用のフィルタとは異なり、光の吸収や反射によ
って光量に部分的な差を生じさせるものではなく、回折
効率を部分的に異ならせることで光量の差を生じさせる
ものである為、入射光の一部を廃棄することなく有効に
利用できるという多大な効果を有するものである。
第１図は本発明に係る光ピックアップ装置の第１実施例
の斜視図、第２図は本発明に係る光ピックアップ装置の
第２実施例の斜視図、第３図（ａ）は回折格子の第１例
の矢印×より見た平面図、同図（ｂ）はそのＡ′−Ａ″
線における側断面図、同図（ｃ）はそのＢ′−Ｂ″線に
おける側断面図、同図（ｄ）はその別例のＡ′−Ａ″線
における側断面図、第４図は回折格子の模式図、第５図
は回折格子の第２例の矢印×より見た平面図、第６図
（ａ）は回折格子の第３例の矢印×より見た平面図、同
図（ｂ）はそのＡ′−Ａ″線における側断面図、同図
（ｃ）はそのＢ′−Ｂ″線における側断面図、第７図は
従来の光ピックアップ装置の構成説明図、第８図は光デ
ィスク上の集光スポットの状態を示す説明図、第９図
（ａ）は回折格子の模式図、同図（ｂ）は回折格子の透
過率の特性図を示す。 図中、1:レーザ光源、2:回折格子、3:ビームスプリッ
タ、4:コリメートレンズ、5:対物レンズ、6:光ディス
ク、7:平凹レンズ、8:光検出器、9:4分割受光素子、10
a,10b:受光素子、11:レーザ素子、12:ホログラム素子、
13:グレーティングパターン、14:ホログラムパターン、
15:5分割受光素子、16:キャップ
の斜視図、第２図は本発明に係る光ピックアップ装置の
第２実施例の斜視図、第３図（ａ）は回折格子の第１例
の矢印×より見た平面図、同図（ｂ）はそのＡ′−Ａ″
線における側断面図、同図（ｃ）はそのＢ′−Ｂ″線に
おける側断面図、同図（ｄ）はその別例のＡ′−Ａ″線
における側断面図、第４図は回折格子の模式図、第５図
は回折格子の第２例の矢印×より見た平面図、第６図
（ａ）は回折格子の第３例の矢印×より見た平面図、同
図（ｂ）はそのＡ′−Ａ″線における側断面図、同図
（ｃ）はそのＢ′−Ｂ″線における側断面図、第７図は
従来の光ピックアップ装置の構成説明図、第８図は光デ
ィスク上の集光スポットの状態を示す説明図、第９図
（ａ）は回折格子の模式図、同図（ｂ）は回折格子の透
過率の特性図を示す。 図中、1:レーザ光源、2:回折格子、3:ビームスプリッ
タ、4:コリメートレンズ、5:対物レンズ、6:光ディス
ク、7:平凹レンズ、8:光検出器、9:4分割受光素子、10
a,10b:受光素子、11:レーザ素子、12:ホログラム素子、
13:グレーティングパターン、14:ホログラムパターン、
15:5分割受光素子、16:キャップ
Claims (3)
- 【請求項１】レーザ光源と、 該レーザ光源から出射されたレーザビームを０次光と±
１次光の３本のビームに分岐するグレーティングパター
ンを備えた光学素子とを備え、 情報記録媒体に対してレーザビームを照射することで情
報を検出する光ピックアップ装置において、 前記光学素子のグレーティングパターンの中央部の０次
光回折効率を側部の０次光回折効率より大きく設定した
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項２】前記光学素子のグレーティングパターンの
中央部は情報記録媒体の記録トラックの方向と対応する
方向に長い形状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装置。 - 【請求項３】前記光学素子は上面に反射光に対するビー
ムスプリットを実行するホログラムパターンを有し、下
面に前記グレーティングパターンを有したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の光ピックアップ装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1018022A JPH0778904B2 (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | 光ピックアップ装置 |
| DE69023252T DE69023252T2 (de) | 1989-01-27 | 1990-01-24 | Optisches Abtastgerät. |
| EP90300741A EP0380320B1 (en) | 1989-01-27 | 1990-01-24 | An optical pickup apparatus |
| KR1019900000784A KR930003869B1 (ko) | 1989-01-27 | 1990-01-24 | 광 픽업장치 |
| CA002008593A CA2008593C (en) | 1989-01-27 | 1990-01-25 | Laser optical pickup apparatus |
| US08/026,177 US5410529A (en) | 1989-01-27 | 1993-03-01 | Optical pickup apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1018022A JPH0778904B2 (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | 光ピックアップ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02199634A JPH02199634A (ja) | 1990-08-08 |
| JPH0778904B2 true JPH0778904B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=11960041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1018022A Expired - Lifetime JPH0778904B2 (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | 光ピックアップ装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5410529A (ja) |
| EP (1) | EP0380320B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0778904B2 (ja) |
| KR (1) | KR930003869B1 (ja) |
| CA (1) | CA2008593C (ja) |
| DE (1) | DE69023252T2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2617237B2 (ja) * | 1990-08-28 | 1997-06-04 | シャープ株式会社 | 光スポット位置検出装置 |
| JPH06309685A (ja) * | 1993-04-26 | 1994-11-04 | Nippon Conlux Co Ltd | 光学式情報記録再生装置のレーザ出力制御装置 |
| US5694385A (en) * | 1993-09-24 | 1997-12-02 | Ricoh Comany, Ltd. | Optical pickup apparatus |
| KR970010940B1 (ko) * | 1994-04-08 | 1997-07-02 | 엘지전자 주식회사 | 광픽업장치 |
| JPH07311961A (ja) * | 1994-05-16 | 1995-11-28 | Nippon Steel Corp | 光ピックアップ |
| JPH0845107A (ja) * | 1994-08-01 | 1996-02-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光記録・再生装置および情報記録用の媒体 |
| US5523993A (en) * | 1995-05-17 | 1996-06-04 | Opto-Electronics & Systems Laboratories | Holographic optical element for optical disk pickup head |
| JP2751884B2 (ja) * | 1995-08-15 | 1998-05-18 | 日本電気株式会社 | 光ヘッド装置 |
| WO1997023871A1 (en) * | 1995-12-21 | 1997-07-03 | Philips Electronics N.V. | Optical scanning device |
| JPH11213441A (ja) * | 1998-01-23 | 1999-08-06 | Rohm Co Ltd | 光ピックアップおよびその調整方法 |
| JPH11223729A (ja) * | 1998-02-09 | 1999-08-17 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 偏光分離素子およびその製造方法 |
| JP2003248960A (ja) * | 2002-02-25 | 2003-09-05 | Sony Corp | 光学ピックアップ及びディスクドライブ装置 |
| JP2009140551A (ja) * | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Sony Corp | 光学ピックアップおよび光ディスクドライブ |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4497534A (en) * | 1983-02-28 | 1985-02-05 | International Business Machines Corporation | Holographic optical head |
| JPS6124033A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-01 | Sony Corp | 光学式ヘツドのトラツキング誤差検出装置 |
| JPS62103857A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-14 | Mitsubishi Electric Corp | 光ピツクアツプ装置 |
| DE3679648D1 (de) * | 1985-12-10 | 1991-07-11 | Nec Corp | Optischer kopf mit einem beugungsgitter zum richten von zwei oder mehreren gebeugten lichtstrahlen auf optische detektoren. |
| JPS62212940A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-18 | Fujitsu Ltd | 光ピツクアツプ |
| JPS62236147A (ja) * | 1986-04-07 | 1987-10-16 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式情報再生装置 |
| JPS62270034A (ja) * | 1986-05-19 | 1987-11-24 | Sony Corp | 光学式再生装置 |
| EP0253403B1 (en) * | 1986-07-18 | 1993-07-14 | Nec Corporation | Diffraction grating using birefringence and optical head in which a linearly polarized beam is directed to a diffraction grating |
| JPS63222340A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ピツクアツプ |
| JPS63222341A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ピツクアツプ |
| US4907847A (en) * | 1987-09-28 | 1990-03-13 | Nec Home Electronics Ltd. | Optical pickup and hologram therefor |
-
1989
- 1989-01-27 JP JP1018022A patent/JPH0778904B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-01-24 DE DE69023252T patent/DE69023252T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-24 EP EP90300741A patent/EP0380320B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-24 KR KR1019900000784A patent/KR930003869B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-01-25 CA CA002008593A patent/CA2008593C/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-03-01 US US08/026,177 patent/US5410529A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0380320A2 (en) | 1990-08-01 |
| CA2008593C (en) | 1994-10-04 |
| EP0380320B1 (en) | 1995-11-02 |
| KR930003869B1 (ko) | 1993-05-14 |
| DE69023252D1 (de) | 1995-12-07 |
| KR900012222A (ko) | 1990-08-03 |
| EP0380320A3 (en) | 1991-06-26 |
| US5410529A (en) | 1995-04-25 |
| DE69023252T2 (de) | 1996-07-04 |
| JPH02199634A (ja) | 1990-08-08 |
| CA2008593A1 (en) | 1990-07-27 |
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