JPS6376119A - 光ピツクアツプ - Google Patents
光ピツクアツプInfo
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- JPS6376119A JPS6376119A JP61219370A JP21937086A JPS6376119A JP S6376119 A JPS6376119 A JP S6376119A JP 61219370 A JP61219370 A JP 61219370A JP 21937086 A JP21937086 A JP 21937086A JP S6376119 A JPS6376119 A JP S6376119A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 103
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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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、3ビ一ム方式のトラッキング誤差検出をおこ
なう光ピツクアップに係り、特にその光学的な構成の簡
略化に好適な光学系の構成に関する0 〔従来の技術〕 従来、3ビ一ム方式によるトラッキング誤差検出手段と
しては、例えば特開昭57−205833 号公報に
示されるように、半導体レーザ光源およびビームスプリ
ッタ間の光路中に等間隔でかつ直線状のパターンの位相
溝を持つ位相型回折格子を光軸に対して垂直に配置する
ものが知られている0この方法は簡単な光学系で3ビ一
ム方式のトラッキング誤差検出を行なう事ができる反面
、光学的情報記録媒体(以下光ディスクと記す。)に入
射する光ビームと光ディスクからの反射光ビームを分!
17るためのビームスプリッタおよび入射光を分離して
3本の光ビームを発生させるための回折格子という特別
な光学部品を2点必要とするという問題があった。
なう光ピツクアップに係り、特にその光学的な構成の簡
略化に好適な光学系の構成に関する0 〔従来の技術〕 従来、3ビ一ム方式によるトラッキング誤差検出手段と
しては、例えば特開昭57−205833 号公報に
示されるように、半導体レーザ光源およびビームスプリ
ッタ間の光路中に等間隔でかつ直線状のパターンの位相
溝を持つ位相型回折格子を光軸に対して垂直に配置する
ものが知られている0この方法は簡単な光学系で3ビ一
ム方式のトラッキング誤差検出を行なう事ができる反面
、光学的情報記録媒体(以下光ディスクと記す。)に入
射する光ビームと光ディスクからの反射光ビームを分!
17るためのビームスプリッタおよび入射光を分離して
3本の光ビームを発生させるための回折格子という特別
な光学部品を2点必要とするという問題があった。
これに対して、反射型回折格子の格子溝の部分にビーム
スプリンタ膜な設けて回折格子とビームスプリッタを一
体化した光学素子を用い、光学部品点数を削減した光ピ
ツクアップについて、本発明者らは検討をすすめている
。
スプリンタ膜な設けて回折格子とビームスプリッタを一
体化した光学素子を用い、光学部品点数を削減した光ピ
ツクアップについて、本発明者らは検討をすすめている
。
ところで、このようなビームスプリッタと回折格子を一
体化した光学素子を用いる場合、その位相溝が設けられ
る面は光軸に対して傾斜して配置されるため、従来の光
ピツクアップで用いられている回折格子のような、等間
隔直線状の格子溝のパターン2持つ反射型回折格子では
、その反射型回折格子によって分離される±1次回折光
に著しく大きな波面収差が発生し、かつ光スポットの照
射位置に位置ずれが生じるため、光デイスク上に±1次
回折光の光スポットを正しく照射させることができない
。したがって、ビームスプリッタと回折格子を一体化し
た光ピンクアップを実用化するためには、発生する波面
収差および光スポットの照射位置ずれの影響ご実用上問
題ない程度まで低減できるような格子溝のパターンをも
つ反射型回折格子が新たに必要となる。
体化した光学素子を用いる場合、その位相溝が設けられ
る面は光軸に対して傾斜して配置されるため、従来の光
ピツクアップで用いられている回折格子のような、等間
隔直線状の格子溝のパターン2持つ反射型回折格子では
、その反射型回折格子によって分離される±1次回折光
に著しく大きな波面収差が発生し、かつ光スポットの照
射位置に位置ずれが生じるため、光デイスク上に±1次
回折光の光スポットを正しく照射させることができない
。したがって、ビームスプリッタと回折格子を一体化し
た光ピンクアップを実用化するためには、発生する波面
収差および光スポットの照射位置ずれの影響ご実用上問
題ない程度まで低減できるような格子溝のパターンをも
つ反射型回折格子が新たに必要となる。
本発明の目的は上記したような波面収差および光スポッ
トの位置ずれ改善した反射型回折格子および光ピツクア
ップを提供することにある。
トの位置ずれ改善した反射型回折格子および光ピツクア
ップを提供することにある。
上記目的は、反射型回折格子の格子溝パターン2後述す
るような不等間隔曲線状にし、かつこの反射型回折格子
に入射する光ビームのうち、少なくともその光軸上を進
行する光ビームが入射する部分の格子溝の並びの方向念
入射光軸と反射型回折格子が設けらちでいる面に立てた
法線を共に含む面に略平行にし、この反射型回折格子に
よって分離される0次および±1次回折光の伝播の方向
ご前述の光軸および法We共に含む面に対して略平行に
する事によって達成される。
るような不等間隔曲線状にし、かつこの反射型回折格子
に入射する光ビームのうち、少なくともその光軸上を進
行する光ビームが入射する部分の格子溝の並びの方向念
入射光軸と反射型回折格子が設けらちでいる面に立てた
法線を共に含む面に略平行にし、この反射型回折格子に
よって分離される0次および±1次回折光の伝播の方向
ご前述の光軸および法We共に含む面に対して略平行に
する事によって達成される。
反射型回折格子ご光軸に対して傾斜して配置した場合、
その格子溝パターンご後述するような不等間隔曲線状の
パターンにすることによって、±1次回折光に発生する
波面収差を大幅に低減することができる。また、±1次
回折光の伝播の方向号前述のように、反射型回折格子へ
の入射光軸と反射型回折格子の格子溝が設けられている
面に立てた法線を共に含む面に対して略平行にすること
によって、光ディスクの接線方向に略々平行に並んで照
射される±1次回折光の光スポットの照射位置ずれの方
向を、各党スポット照射位置の並びの方向Tなわち光デ
イスク接線方向に略一致させることができ、それによっ
て光ディスクの半径方向への光スポットの位置ずれを大
幅に低減させる事ができる。したがって6ビ一ム方式に
よるトラッキング誤差検出を行なう際に±1次回折光の
光スポットの光デイスク半径方向への位置ずれによりて
生じるトラッキングオフセットを大幅に低減することが
できる。
その格子溝パターンご後述するような不等間隔曲線状の
パターンにすることによって、±1次回折光に発生する
波面収差を大幅に低減することができる。また、±1次
回折光の伝播の方向号前述のように、反射型回折格子へ
の入射光軸と反射型回折格子の格子溝が設けられている
面に立てた法線を共に含む面に対して略平行にすること
によって、光ディスクの接線方向に略々平行に並んで照
射される±1次回折光の光スポットの照射位置ずれの方
向を、各党スポット照射位置の並びの方向Tなわち光デ
イスク接線方向に略一致させることができ、それによっ
て光ディスクの半径方向への光スポットの位置ずれを大
幅に低減させる事ができる。したがって6ビ一ム方式に
よるトラッキング誤差検出を行なう際に±1次回折光の
光スポットの光デイスク半径方向への位置ずれによりて
生じるトラッキングオフセットを大幅に低減することが
できる。
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する0
第1図は、本発明の光ピツクアップの一例ごしめした正
面図である。半導体レーザ光源1分発した発散光ビーム
2は、反射型回折格子6に入射する。この反射型回折格
子3は、入射光ビーム2の光軸(2軸)に対して傾斜す
るように配置されている。なお、第1図ではこの傾斜角
度は約45°である。また、この反射型回折格子3は、
その内部に凹凸型の格子溝3bを設け、さらにその上部
にビームスプリッタ膜己Cを形成している。
面図である。半導体レーザ光源1分発した発散光ビーム
2は、反射型回折格子6に入射する。この反射型回折格
子3は、入射光ビーム2の光軸(2軸)に対して傾斜す
るように配置されている。なお、第1図ではこの傾斜角
度は約45°である。また、この反射型回折格子3は、
その内部に凹凸型の格子溝3bを設け、さらにその上部
にビームスプリッタ膜己Cを形成している。
反射型回折格子3に入射した発散光ビーム2は凹凸型の
ビームスプリッタ膜3Cで反射される際、0次光ビーム
4&%+1次回折光ビーム4b、、−1次回折光ビーム
4Cに分離される。分離された各光ビーム4a、 4b
、 4cは、第1図の光軸(y軸)および反射型回折格
子3の格子溝が設けられている面に平行に設けられたy
軸を共に含む、7−Z平面に略平行な方向に伝播し、対
物レンズ5を経て元ディスク6の記録トラック6&上に
各々別個に集束され、第2図にしめすように、記録トラ
ック6aに沿った方向すなわち光ディスク6の接線方向
に略々平行な一直線上に光スポラ) 7a、 7b、
7cE形成する。さらに光スポット7a、 7b、 7
cの光ディスク6からの反射光は対物レンズ52逆行し
今度は反射型回折格子3を透過後、凹レンズ8を経て光
検出器9に入射する。光検出器9は例えば第1図中にし
めすように6領域9a、 9b、 9c、 9d、 9
e、 9fに分割される。
ビームスプリッタ膜3Cで反射される際、0次光ビーム
4&%+1次回折光ビーム4b、、−1次回折光ビーム
4Cに分離される。分離された各光ビーム4a、 4b
、 4cは、第1図の光軸(y軸)および反射型回折格
子3の格子溝が設けられている面に平行に設けられたy
軸を共に含む、7−Z平面に略平行な方向に伝播し、対
物レンズ5を経て元ディスク6の記録トラック6&上に
各々別個に集束され、第2図にしめすように、記録トラ
ック6aに沿った方向すなわち光ディスク6の接線方向
に略々平行な一直線上に光スポラ) 7a、 7b、
7cE形成する。さらに光スポット7a、 7b、 7
cの光ディスク6からの反射光は対物レンズ52逆行し
今度は反射型回折格子3を透過後、凹レンズ8を経て光
検出器9に入射する。光検出器9は例えば第1図中にし
めすように6領域9a、 9b、 9c、 9d、 9
e、 9fに分割される。
0次光ビームの光スポラ)7aの光ディスク6からの反
射光10&は、領域9a、 9b、 9c、 9dに入
射し、領域9&と9dの出力信号の和と領域9bと90
の出力信号の和との差信号から非点収差方式によって、
光スポラ)78の焦点位Wt誤差信号が検出される。
射光10&は、領域9a、 9b、 9c、 9dに入
射し、領域9&と9dの出力信号の和と領域9bと90
の出力信号の和との差信号から非点収差方式によって、
光スポラ)78の焦点位Wt誤差信号が検出される。
また残りの2領域9e、 9fには各々±1次回折光4
a。
a。
4bの光スポラ)7b、7cの光ディスク6からの反射
光10b、 10cが別個に入射し、面領域の差信号か
ら光スポラ)7aのトラッキング誤差信号が検出される
。このようなトラッキング誤差検出手段は一般に3ビ一
ム方式と呼ばれている。なお光ディスク6に記録されて
いる情報信号は、例えば光検出器9の各領域9a、 9
b、 9c、 9dの出力信号の和から検出される。
光10b、 10cが別個に入射し、面領域の差信号か
ら光スポラ)7aのトラッキング誤差信号が検出される
。このようなトラッキング誤差検出手段は一般に3ビ一
ム方式と呼ばれている。なお光ディスク6に記録されて
いる情報信号は、例えば光検出器9の各領域9a、 9
b、 9c、 9dの出力信号の和から検出される。
ところで、第1図の実施例にしめすように、反射型回折
格子33光軸に対して傾斜して配置する場合、前述した
ように、従来の等間隔直線状の格子溝パターンを持った
回折格子では、±1次回折光に1/2波長波長波1波長
程 rms値)もの大きな波長収差が発生し、光スポラ
)7b、7cを回折限界程度まで絞り込む事ができなく
なってしまう。
格子33光軸に対して傾斜して配置する場合、前述した
ように、従来の等間隔直線状の格子溝パターンを持った
回折格子では、±1次回折光に1/2波長波長波1波長
程 rms値)もの大きな波長収差が発生し、光スポラ
)7b、7cを回折限界程度まで絞り込む事ができなく
なってしまう。
このような波面収差を低減する対策として、本発明では
、以下にしめすような不等間隔曲線状の格子溝パターン
を持つ反射型回折格子を考案した。
、以下にしめすような不等間隔曲線状の格子溝パターン
を持つ反射型回折格子を考案した。
以下、本発明の格子溝パターンの一実施例について述べ
る。この格子溝パターンは、反射型回折格子3によって
分離される±1次回折光4b、 da f各々仮想的に
設定した光源を発する発数光束と見なし、+1次回折光
4b、−1次回折光4Cのいずれか一方の回折光の仮想
光源からの光ビームと、レーザ光源1を発し、反射型回
折格子3に入射する実際の入射光ビーム2を反射型回折
光子5上でコヒーレントに重ね合わせた場合に発生する
干渉縞の明縞または暗線どちらか一方の縞が表われる位
置に格子溝の凹部または凸部の略中央部が位置するよう
に格子溝を設ける事によって得られる。
る。この格子溝パターンは、反射型回折格子3によって
分離される±1次回折光4b、 da f各々仮想的に
設定した光源を発する発数光束と見なし、+1次回折光
4b、−1次回折光4Cのいずれか一方の回折光の仮想
光源からの光ビームと、レーザ光源1を発し、反射型回
折格子3に入射する実際の入射光ビーム2を反射型回折
光子5上でコヒーレントに重ね合わせた場合に発生する
干渉縞の明縞または暗線どちらか一方の縞が表われる位
置に格子溝の凹部または凸部の略中央部が位置するよう
に格子溝を設ける事によって得られる。
第3図は、本実施例の格子溝/<ターンの作成原理を説
明するための正面図および平面図である。
明するための正面図および平面図である。
本実施例の格子溝パターンは、第3図にしめすように、
反射型回折格子3の格子溝が設けられる面上の点Pとレ
ーザ光源1までの光学的距離R,,−1次回折光40?
発する仮想的な光源1Cと点2間の光学的距離をRoと
すると、 Ro Rγ=m、λ □(1) ただし、λはレーザ光の波長、1は任意の整数。
反射型回折格子3の格子溝が設けられる面上の点Pとレ
ーザ光源1までの光学的距離R,,−1次回折光40?
発する仮想的な光源1Cと点2間の光学的距離をRoと
すると、 Ro Rγ=m、λ □(1) ただし、λはレーザ光の波長、1は任意の整数。
(1)式の関係を満たす点Pの位置に格子溝の凹部また
は凸部のどちらか一方を設ける。第4図に、上記の関係
式?満たす位置に格子溝を設けた格子溝パターンの一例
をしめす。第4図で黒線11は、格子溝の凸部または凹
部の略中央部が通る軌跡をしめす。第4図で明らかなよ
うに、(り式で得られる格子溝パターンは不等間隔曲線
状になっている。
は凸部のどちらか一方を設ける。第4図に、上記の関係
式?満たす位置に格子溝を設けた格子溝パターンの一例
をしめす。第4図で黒線11は、格子溝の凸部または凹
部の略中央部が通る軌跡をしめす。第4図で明らかなよ
うに、(り式で得られる格子溝パターンは不等間隔曲線
状になっている。
(以下このような不等間隔曲線状の格子号簡単のため、
曲線格子と記す。) なお、実際の反射型回折格子3は、第5図(a)のよう
に、(1)式の関係2満たす座標(z、y)の位置Pに
略矩型状の格子溝断面の凹部の略中央部3b−1が位置
するかもしくは、第5図(b)のように、格子溝断面の
凸部の略中央部3b−2が位置するように、得られる干
渉縞に沿って、格子溝3bを設ける。また第5図(C)
(d)にしめすように、格子溝の断面形状を略正弦波
状の形状にしてもよいし、第5図(、)にしめすように
、略三角波状にしてもよい。
曲線格子と記す。) なお、実際の反射型回折格子3は、第5図(a)のよう
に、(1)式の関係2満たす座標(z、y)の位置Pに
略矩型状の格子溝断面の凹部の略中央部3b−1が位置
するかもしくは、第5図(b)のように、格子溝断面の
凸部の略中央部3b−2が位置するように、得られる干
渉縞に沿って、格子溝3bを設ける。また第5図(C)
(d)にしめすように、格子溝の断面形状を略正弦波
状の形状にしてもよいし、第5図(、)にしめすように
、略三角波状にしてもよい。
また、前述の(1)式で述べた作成原理と同様+1次回
折光4bの仮想光源1bからの光ビームとレーザ光源1
からの光ビーム2を重ね合わせて得られる干渉縞に沿っ
て格子溝を設けても、前述の曲i格子と同様の性能なも
つ曲線格子が得られる。
折光4bの仮想光源1bからの光ビームとレーザ光源1
からの光ビーム2を重ね合わせて得られる干渉縞に沿っ
て格子溝を設けても、前述の曲i格子と同様の性能なも
つ曲線格子が得られる。
さらに、以上の実施例では、仮想光源1b、1cの位置
2反射型回折格子3上での±1次回折光4b。
2反射型回折格子3上での±1次回折光4b。
4cの位相分布と全く同一の位相分布企もつような発散
光2発する光源の位置に正確に合わせているが、これに
限定されるものではなく、この光源の位置の近傍内の適
当に離れた位置に仮想光源1b。
光2発する光源の位置に正確に合わせているが、これに
限定されるものではなく、この光源の位置の近傍内の適
当に離れた位置に仮想光源1b。
1Cを想定して、格子溝パターンご作成してもよい。
以上の様にして得られる曲線格子ご第1[4の反射型回
折格子3として用いる事によって、従来の等間隔直線状
の格子溝Bもつ回折格子を用いた場合に比べて、±1次
回折光4b、4cに発生する波面収差を大幅に低減する
ことができる。第6図は、第4図にしめしたような格子
溝パターンをもつ曲線格子を第1図の反射型回折格子6
として用いた場合に、レーザ光源1の位置ずれ量(第1
図のX方向)と、±1次回折光4b、4cの各々に発生
する波面収差(rm8値)の関係をしめした図である0
第6図から明らかなように、前述したような曲線格子を
用いる事によって・レーザ光源が理想位置から、±0.
5m程度ずれても±1次回折光4b、4cの波面収差を
1 、/’20波長程度(rms値)以下にすることが
でき、光デイスク6上の光スボツ) 7b、 7cを実
用上問題ない程度まで絞り込むことが可能となる。
折格子3として用いる事によって、従来の等間隔直線状
の格子溝Bもつ回折格子を用いた場合に比べて、±1次
回折光4b、4cに発生する波面収差を大幅に低減する
ことができる。第6図は、第4図にしめしたような格子
溝パターンをもつ曲線格子を第1図の反射型回折格子6
として用いた場合に、レーザ光源1の位置ずれ量(第1
図のX方向)と、±1次回折光4b、4cの各々に発生
する波面収差(rm8値)の関係をしめした図である0
第6図から明らかなように、前述したような曲線格子を
用いる事によって・レーザ光源が理想位置から、±0.
5m程度ずれても±1次回折光4b、4cの波面収差を
1 、/’20波長程度(rms値)以下にすることが
でき、光デイスク6上の光スボツ) 7b、 7cを実
用上問題ない程度まで絞り込むことが可能となる。
一方このような曲線格子を反射型回折格子3として用い
た場合、光デイスク上に照射される±1次回折光4b、
4cの光スボッ)7bもしくは7Cに照射位置に位置ず
れが生じる。第7図は、第6図同様第4図にしめしたよ
うな格子溝パターンをもつ曲線格子を用いた場合に、レ
ーザ光源1の位置ずれ量と±1次回折光4b、4cの光
スボツ)7b、7cの理想位置からの位置ずれ量の関係
をしめしたものである。なお第7図の横軸は、レーザ光
源1のX軸方向に関する光源の位置ずれ量をしめし、縦
軸は第1図の反射型回折格子3上に設けたy軸を対物レ
ンズ5によって光学的に光デイスク6上に投影した時に
得られるi軸方向に関する光スボッ)7a、7bの位置
ずれ量をしめす。
た場合、光デイスク上に照射される±1次回折光4b、
4cの光スボッ)7bもしくは7Cに照射位置に位置ず
れが生じる。第7図は、第6図同様第4図にしめしたよ
うな格子溝パターンをもつ曲線格子を用いた場合に、レ
ーザ光源1の位置ずれ量と±1次回折光4b、4cの光
スボツ)7b、7cの理想位置からの位置ずれ量の関係
をしめしたものである。なお第7図の横軸は、レーザ光
源1のX軸方向に関する光源の位置ずれ量をしめし、縦
軸は第1図の反射型回折格子3上に設けたy軸を対物レ
ンズ5によって光学的に光デイスク6上に投影した時に
得られるi軸方向に関する光スボッ)7a、7bの位置
ずれ量をしめす。
第7図にしめすように、レーザ光源1に位置ずれがある
場合、光スボッ)7a、7bは、互いに反対の向きに、
はぼ同じ距離だけ照射位置が移動する。
場合、光スボッ)7a、7bは、互いに反対の向きに、
はぼ同じ距離だけ照射位置が移動する。
しかし、その一方し−ザ元源1が位置ずれしていない場
合でも光スボッ)7bに0.6μm程度の位置ずれが生
じてしまう。
合でも光スボッ)7bに0.6μm程度の位置ずれが生
じてしまう。
なお、このような光スボッ)7bの位置ずれは、第3図
および(1)式でしめした実施例のように一1次回折光
4Cの仮想光源1Cから発する光ビームとレーザ光源1
から発する光ビームを重ね合わせた際にあられれる干渉
縞に沿って格子溝を設けた曲線格子を用いた場合に発生
するもので、曲線格子が+1次回折光4bの仮想光源か
らの光ビームとレーザ光源1からの光ビームとの干渉縞
に沿って格子溝を設けた格子である場合は、逆に光スポ
ット7Cに位置ずれが生じる。
および(1)式でしめした実施例のように一1次回折光
4Cの仮想光源1Cから発する光ビームとレーザ光源1
から発する光ビームを重ね合わせた際にあられれる干渉
縞に沿って格子溝を設けた曲線格子を用いた場合に発生
するもので、曲線格子が+1次回折光4bの仮想光源か
らの光ビームとレーザ光源1からの光ビームとの干渉縞
に沿って格子溝を設けた格子である場合は、逆に光スポ
ット7Cに位置ずれが生じる。
このように、±1次回折光の光スボッ) 7b、 7c
のうち、一方の光スポットにのみ位置ずれが発生したり
、両党スポットの位置ずれの絶対量が異なる場合、(以
下このような位置ずれご非対称な位置すれと記す。)そ
の位置ずれの方向が光ディスク6の記録トラック6&の
方向に垂直すなわち光ディスク6の半径方向になってい
ると、第8図のように、光スボッ) 7a、 7b、
7cが記録トラック6aに略々平行な一直線上に並ばず
、光デイスク半径方向に関して相対的な位置ずれが生じ
る。このため6ビ一ム方式によるトラッキング誤差信号
に著しいオフセットが生じてしまう。このような光スポ
ットの非対称な位置ずれが発生する方向は、格子溝パタ
ーンに関係なく、反射型回折格子3に入射する光ビーム
2の光軸(Z軸)と反射型回折格子の格子溝が設けられ
ている面に立てた法線を共に含む面と格子溝が設けられ
ている面との交線すなわち第1図のy軸を対物レンズ5
によって光学的に光デイスク6上に投影したi軸の方向
にのみ限られる。
のうち、一方の光スポットにのみ位置ずれが発生したり
、両党スポットの位置ずれの絶対量が異なる場合、(以
下このような位置ずれご非対称な位置すれと記す。)そ
の位置ずれの方向が光ディスク6の記録トラック6&の
方向に垂直すなわち光ディスク6の半径方向になってい
ると、第8図のように、光スボッ) 7a、 7b、
7cが記録トラック6aに略々平行な一直線上に並ばず
、光デイスク半径方向に関して相対的な位置ずれが生じ
る。このため6ビ一ム方式によるトラッキング誤差信号
に著しいオフセットが生じてしまう。このような光スポ
ットの非対称な位置ずれが発生する方向は、格子溝パタ
ーンに関係なく、反射型回折格子3に入射する光ビーム
2の光軸(Z軸)と反射型回折格子の格子溝が設けられ
ている面に立てた法線を共に含む面と格子溝が設けられ
ている面との交線すなわち第1図のy軸を対物レンズ5
によって光学的に光デイスク6上に投影したi軸の方向
にのみ限られる。
そこで、前述したような光スボッ)7bもしくは7Cの
光ディスク6の半径方向への位置ずれおよびその位置ず
れに併うトラッキングオフセットを低減するために反射
型回折格子3によって分離される0次および±1次回折
光4a、 4b、 4cの伝播する方向が先程述べたよ
うな、入射光ビーム2の光軸と反射型回折格子3に立て
た法線を共に含む平面すなわち第1図の?−Z平面に略
平行になるように格子溝パターンの方向を定める。
光ディスク6の半径方向への位置ずれおよびその位置ず
れに併うトラッキングオフセットを低減するために反射
型回折格子3によって分離される0次および±1次回折
光4a、 4b、 4cの伝播する方向が先程述べたよ
うな、入射光ビーム2の光軸と反射型回折格子3に立て
た法線を共に含む平面すなわち第1図の?−Z平面に略
平行になるように格子溝パターンの方向を定める。
なお、0次および±1次回折光4a、 4b、 4cの
伝播の方向を7−Z平面に略平行な方向にするためには
、第4図の例でしめすように反射型回折格子3に入射す
る光ビーム2のうち少なくともその光軸付近の光ビーム
が入射する部分の格子溝3bの並びの方向を第1図のy
−Z平面に平行な方向すなわちy軸方向に略一致するよ
うに、格子溝パターンの向きを定めればよい。
伝播の方向を7−Z平面に略平行な方向にするためには
、第4図の例でしめすように反射型回折格子3に入射す
る光ビーム2のうち少なくともその光軸付近の光ビーム
が入射する部分の格子溝3bの並びの方向を第1図のy
−Z平面に平行な方向すなわちy軸方向に略一致するよ
うに、格子溝パターンの向きを定めればよい。
すなわち、(1)式に従って、格子溝パターンを作成す
る際、仮想光源の位置を第3図の実施例のように1.−
2平面内に想定して(1)式を計算すればよい。
る際、仮想光源の位置を第3図の実施例のように1.−
2平面内に想定して(1)式を計算すればよい。
以上の説明は、光スポットの非対称な位置ずれが生じる
i一方向に限ったが、もちろん光スポットの位置ずれは
、i軸以外の方向にも生じるOしかし、i軸方向以外の
方向は、いずれも例えば第10図にしめすように、レー
ザ光源1に位置ずれがない場合は、光スボッ) 7b、
7cの位置ずれもほとんど無く、またレーザ光源1に
位置ずれがある場合は、光スボッ)7b、7cは互いに
逆向きにほぼ同一の距離だけ移動する。したがって、も
しレーザ光源1に位置ずれがある場合でも、第11図に
しめすように、光スポット7a、 7b、 7cの照射
位置の直線性は常に保たれている。このため、光ビック
アンプ全体を光軸のまわりに回転させる等の手法によっ
て容易に光スポットの位置ずれを補正することができる
。
i一方向に限ったが、もちろん光スポットの位置ずれは
、i軸以外の方向にも生じるOしかし、i軸方向以外の
方向は、いずれも例えば第10図にしめすように、レー
ザ光源1に位置ずれがない場合は、光スボッ) 7b、
7cの位置ずれもほとんど無く、またレーザ光源1に
位置ずれがある場合は、光スボッ)7b、7cは互いに
逆向きにほぼ同一の距離だけ移動する。したがって、も
しレーザ光源1に位置ずれがある場合でも、第11図に
しめすように、光スポット7a、 7b、 7cの照射
位置の直線性は常に保たれている。このため、光ビック
アンプ全体を光軸のまわりに回転させる等の手法によっ
て容易に光スポットの位置ずれを補正することができる
。
このようにすると、対物レンズ5によって光デイスク6
上に照射される光スボッ) 7a 7b、 7cはほぼ
第1図のi軸に平行な一直線上に並ぶ。また3ビ一ム方
式でトラッキング誤差信号を検出する場合、光スボッ)
7&、 7b、 7cの照射位置は光ディスク6の記
録トラック6aに対して略々平行な直線上になるように
1配置するので、結局上記のように光スボッ) 7a、
7b、 7oをほぼi軸に略平行な一直線上に並べる
ことによって、第9図のように光スボツ)7b、7aの
非対称な位置ずれが生じるi軸の方向ご光ディスク乙の
記録トラック方向すなわち光ディスク乙の接線方向に略
々一致させることができる。したがって光スボッ) 7
b、 7cの半径方向の照射位置ずれを大幅に低減でき
りそれに併りてトラッキングオフセットも大幅に低減す
ることができる0 なお前述の光スボッ)7−oもしくは70の非対称な位
置ずれは、当然光ディスク6からの反射光10b。
上に照射される光スボッ) 7a 7b、 7cはほぼ
第1図のi軸に平行な一直線上に並ぶ。また3ビ一ム方
式でトラッキング誤差信号を検出する場合、光スボッ)
7&、 7b、 7cの照射位置は光ディスク6の記
録トラック6aに対して略々平行な直線上になるように
1配置するので、結局上記のように光スボッ) 7a、
7b、 7oをほぼi軸に略平行な一直線上に並べる
ことによって、第9図のように光スボツ)7b、7aの
非対称な位置ずれが生じるi軸の方向ご光ディスク乙の
記録トラック方向すなわち光ディスク乙の接線方向に略
々一致させることができる。したがって光スボッ) 7
b、 7cの半径方向の照射位置ずれを大幅に低減でき
りそれに併りてトラッキングオフセットも大幅に低減す
ることができる0 なお前述の光スボッ)7−oもしくは70の非対称な位
置ずれは、当然光ディスク6からの反射光10b。
10cにも影響し、反射光iobもしくは10cが、光
検出器9の領域9θ、9fに対して相対的にずれて照射
される。しかしそのような位置ずれ量も見込んで、例え
ば第12図にしめすように、光スポット10bもしくは
10cが位置ずれをおこしても、それぞれ常に領域9θ
、9fの各々にのみ入射するように9e。
検出器9の領域9θ、9fに対して相対的にずれて照射
される。しかしそのような位置ずれ量も見込んで、例え
ば第12図にしめすように、光スポット10bもしくは
10cが位置ずれをおこしても、それぞれ常に領域9θ
、9fの各々にのみ入射するように9e。
9fの受光面を広くとっておけばrJJ題は生じない。
次に、第13図は、本発明の曲線格子の他の一実施例?
しめすもので、その作成原理ご説明するための正面図お
よび平面図である。本実施例は、第6図にしめしたよう
な反射型回折格子によって分離される±1次回折光4b
、4cの波面収差が互いに異なる点を改養するために、
+1次回折光4bの仮想光源1bからの光ビームとレー
ザ光源1からの光ビームとの干渉縞および一1次回折光
4Cの仮想光源1cからの光ビームとレーザ光源1から
の光ビームとの干渉縞のそれぞれの干渉縞があられれる
位置の平均の位置に格子溝の凹部もしくは、凸部を設け
たものである。すなわち、反射型回折格子乙の格子が設
けられる面上の点Pとレーザ光源1までの光学的距離を
Rγ、+1次回折光4bの仮想光源1bと点2間の光学
的距離ERG、−1次回折光4Cの仮想光源1Cと点2
間の光学的距離’2Roとすると= (R,−ゴ。’)
/2 =m、λ □(2)ただし、λはレーザ光の波
長、mは任意の整数、(2)式の関係をみたす点Pの位
置に格子溝の凹部または凸部を設ける。
しめすもので、その作成原理ご説明するための正面図お
よび平面図である。本実施例は、第6図にしめしたよう
な反射型回折格子によって分離される±1次回折光4b
、4cの波面収差が互いに異なる点を改養するために、
+1次回折光4bの仮想光源1bからの光ビームとレー
ザ光源1からの光ビームとの干渉縞および一1次回折光
4Cの仮想光源1cからの光ビームとレーザ光源1から
の光ビームとの干渉縞のそれぞれの干渉縞があられれる
位置の平均の位置に格子溝の凹部もしくは、凸部を設け
たものである。すなわち、反射型回折格子乙の格子が設
けられる面上の点Pとレーザ光源1までの光学的距離を
Rγ、+1次回折光4bの仮想光源1bと点2間の光学
的距離ERG、−1次回折光4Cの仮想光源1Cと点2
間の光学的距離’2Roとすると= (R,−ゴ。’)
/2 =m、λ □(2)ただし、λはレーザ光の波
長、mは任意の整数、(2)式の関係をみたす点Pの位
置に格子溝の凹部または凸部を設ける。
第14図に(2)式ご計算して得られた曲線格子ご第1
図の反射型回折格子3として用いた場合のレーザ光源の
位置ずれ量(X軸方向)と±1次回折光4b、4cに発
生する波面収差量(rms値)の関係の一例Bしめす。
図の反射型回折格子3として用いた場合のレーザ光源の
位置ずれ量(X軸方向)と±1次回折光4b、4cに発
生する波面収差量(rms値)の関係の一例Bしめす。
第14図から明らがなように(2)式の関係式から作成
した曲線格子を用いた場合は(1)式の関係式から作成
した曲線格子を用いた場合と異なり、発生する波面収差
+1次回折光4b、 −1次回折光4Cとも同一の値と
なり、その絶対量も若干低くなる。
した曲線格子を用いた場合は(1)式の関係式から作成
した曲線格子を用いた場合と異なり、発生する波面収差
+1次回折光4b、 −1次回折光4Cとも同一の値と
なり、その絶対量も若干低くなる。
第15図は、(2)式の関係式から作成した曲線格子を
用いた場合の光スポットの位置ずれのようすをしめした
図で、図の縦軸、横軸は第7図と同一である。第15図
から明らかなように、(2)式から作成した曲線格子を
用いるとレーザ光源1に位置ずれかない場合でも、+1
次回折光4bの光スポツト7飄−1次回折光4Cの光ス
ボノ)7cが同一の向きに同一の距離(約0.2μm程
度)だけ位置ずれが生じる。
用いた場合の光スポットの位置ずれのようすをしめした
図で、図の縦軸、横軸は第7図と同一である。第15図
から明らかなように、(2)式から作成した曲線格子を
用いるとレーザ光源1に位置ずれかない場合でも、+1
次回折光4bの光スポツト7飄−1次回折光4Cの光ス
ボノ)7cが同一の向きに同一の距離(約0.2μm程
度)だけ位置ずれが生じる。
このような場合も、その位置ずれの方向を光ディスク乙
の半径方向に合わせた場合は、第1の実施例の場合同様
トラッキングオフセットが増大する。
の半径方向に合わせた場合は、第1の実施例の場合同様
トラッキングオフセットが増大する。
したがって、第1の実施例と全く同様に0次および±1
次回折光4a、 4b、 4cの伝播の方向を第1図の
y−Z平面に略平行にすることによって、第16図のよ
うに、光スボッ)7b、7cの位置ずれの方向を光ディ
スク乙の接線方向に略一致させる事ができトラッキング
オフセットを大幅に低減できる。
次回折光4a、 4b、 4cの伝播の方向を第1図の
y−Z平面に略平行にすることによって、第16図のよ
うに、光スボッ)7b、7cの位置ずれの方向を光ディ
スク乙の接線方向に略一致させる事ができトラッキング
オフセットを大幅に低減できる。
なお飄以上述べた実施例では、反射型回折格子3の光軸
に対する傾斜角度が45°の場合のみ記したがもちろん
この傾斜角度は0°〜90°の任意の角度でよくその都
度(1)式もしくは(2)式の関係を計算して格子溝パ
ターンを作成すればよい。
に対する傾斜角度が45°の場合のみ記したがもちろん
この傾斜角度は0°〜90°の任意の角度でよくその都
度(1)式もしくは(2)式の関係を計算して格子溝パ
ターンを作成すればよい。
最後に本発明の反射型回折格子の具体的な構成について
、その−例を第17図3用いて説明する。
、その−例を第17図3用いて説明する。
本発明の反射型回折格子6は、光学ガラスもしくは光学
用プラスチックの平行平板からなる基板3aの片面に、
本発明でしめした格子溝パターンに従って凹凸の格子溝
5bf刻み、その上に例えば誘電体膜または金属膜など
で構成されたハーフミラ−a3cを形成してさらにその
上に、基板3&に近い屈折率を有する光学用プラスチッ
ク層、例えば紫外線硬化が可能なアクリル糸面脂層3d
を基板3aに刻まれた格子溝をうめ込むような状態で形
成する事によって作成される。
用プラスチックの平行平板からなる基板3aの片面に、
本発明でしめした格子溝パターンに従って凹凸の格子溝
5bf刻み、その上に例えば誘電体膜または金属膜など
で構成されたハーフミラ−a3cを形成してさらにその
上に、基板3&に近い屈折率を有する光学用プラスチッ
ク層、例えば紫外線硬化が可能なアクリル糸面脂層3d
を基板3aに刻まれた格子溝をうめ込むような状態で形
成する事によって作成される。
以上述べたように、本発明によれば、光軸に対して傾斜
して配置された反射型回折格子によって分離された±1
次回折光が光デイスク上に形成する各光スポットの波面
収差および光デイスク半径方向への位置すれとそれに併
う6ピ一ム方式のトラッキングオフセットを大幅に低減
することができるので、ビームスプリッタと回折格子を
一体化し、光学部品点数の削減をはかる光ピツクアップ
の実用化に大きな効果がある。
して配置された反射型回折格子によって分離された±1
次回折光が光デイスク上に形成する各光スポットの波面
収差および光デイスク半径方向への位置すれとそれに併
う6ピ一ム方式のトラッキングオフセットを大幅に低減
することができるので、ビームスプリッタと回折格子を
一体化し、光学部品点数の削減をはかる光ピツクアップ
の実用化に大きな効果がある。
第1図は、本発明の一実施例をしめず正面図、第2図は
、元スポットの照射位置をしめす平面図・第3図、第4
図、第5図は、本発明の第1の実施例の格子溝パターン
の作成原理をしめ丁模式図1および斜視図、第6図、第
7図、第8図、第9図。 第10図、第11図、第12図は1第1図の実施例の格
子溝パターンの特性なしめ丁模式図および平面図、第1
3図は、本発明の第2の実施例の格子溝パターンの作成
原理をしめず模式図、第14図、第15図。 第16図は、第2の実施例の格子溝パターンの特性をし
めず模式図および平面図、第17図は、本実施例の反射
型回折格子の構成例をしめず断面図。 1・・・レーザ光源、 3・・・反射型回折格子
、5・・・対物レンズ、 6・・・光ディスク、
9・・・光検出器。 ど\
、元スポットの照射位置をしめす平面図・第3図、第4
図、第5図は、本発明の第1の実施例の格子溝パターン
の作成原理をしめ丁模式図1および斜視図、第6図、第
7図、第8図、第9図。 第10図、第11図、第12図は1第1図の実施例の格
子溝パターンの特性なしめ丁模式図および平面図、第1
3図は、本発明の第2の実施例の格子溝パターンの作成
原理をしめず模式図、第14図、第15図。 第16図は、第2の実施例の格子溝パターンの特性をし
めず模式図および平面図、第17図は、本実施例の反射
型回折格子の構成例をしめず断面図。 1・・・レーザ光源、 3・・・反射型回折格子
、5・・・対物レンズ、 6・・・光ディスク、
9・・・光検出器。 ど\
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、レーザ光源と該レーザ光源より発した発散光ビーム
を集束して、光学式情報記録媒体に照射する対物レンズ
を設け、かつ前記レーザ光源と前記対物レンズ間の光路
中に凹凸の格子溝を設けた反射型回折格子を光軸に対し
て傾斜して配置し、該反射型回折格子によって前記レー
ザ光源より発した発散光ビームを反射させ、かつ該発散
光ビームを0次および±1次回折光ビームに分離して、
該各々の回折光ビームを前記対物レンズに導くように構
成された光ピックアップにおいて、前記反射型回折格子
は、前記光源および前記光源から所定の距離だけ離れた
位置に設けた第2の光源の各々から発した互いにコヒー
レントな光ビームを前記反射型回折格子上で重ね合わせ
た場合に発生する干渉縞の明縞または暗縞のどちらか一
方の縞の位置に格子溝の凹部もしくは凸部断面の略中央
部が位置するように格子溝の凹部および凸部を設ける事
によって形成される不等間隔曲線状の格子溝を有する反
射型回折格子であることを特徴とする光ピックアップ。 2、前記反射型回折格子は、該反射型回折格子に入射す
る光ビームのうち少なくともその光軸上を進行する光ビ
ームが入射する部分の格子溝の並びの方向が前記入射ビ
ームの光軸および前記反射型回折格子の格子溝が刻まれ
る面に立てた法線を共に含む平面に対して略平行である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の光ピッ
クアップ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61219370A JPS6376119A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 光ピツクアツプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61219370A JPS6376119A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 光ピツクアツプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6376119A true JPS6376119A (ja) | 1988-04-06 |
Family
ID=16734350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61219370A Pending JPS6376119A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 光ピツクアツプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6376119A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0449535A (ja) * | 1990-06-19 | 1992-02-18 | Alps Electric Co Ltd | 光学式読取り装置 |
JPH05101436A (ja) * | 1991-09-19 | 1993-04-23 | Samsung Electron Co Ltd | ホログラム素子を利用した光ピツクアツプ装置 |
JPH09190641A (ja) * | 1996-01-10 | 1997-07-22 | Nec Corp | 光ヘッド装置 |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP61219370A patent/JPS6376119A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0449535A (ja) * | 1990-06-19 | 1992-02-18 | Alps Electric Co Ltd | 光学式読取り装置 |
JPH05101436A (ja) * | 1991-09-19 | 1993-04-23 | Samsung Electron Co Ltd | ホログラム素子を利用した光ピツクアツプ装置 |
JPH09190641A (ja) * | 1996-01-10 | 1997-07-22 | Nec Corp | 光ヘッド装置 |
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