JPH02267747A - デュアルグレーティングを用いた光ピックアップ装置 - 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、光情報記録媒体からの反射光の信号検出にデ
ュアルグレーティングを用いた光ピックアップ装置に関
する。

従来の技術 従来におけるフォーカスエラー信号やトラックエラー信
号の検出にグレーティングを用いた例を第４図に基づい
て説明する。半導体レーザ１から出射された光をコリメ
ートレンズ２で平行化した後、ビームスプリッタ３、ミ
ラー４を通過させ、対物レンズ５により集光して光情報
記録媒体としての光磁気ディスク６の表面に照射し、こ
れにより情報の記録等を行う。また、その光磁気ディス
ク６からの反射光は前記ビームスプリッタ３により反射
され、信号検出光学系７に導かれる。この信号検出光学
系７に導かれた前記反射光は、１／２波長板８によりそ
の光の偏光方向を４５°回転され、集光レンズ９により
集束光となる。その後、その集束光はＨＯＥ　１０　（
Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ　０ｐｔｉｃａｌＥ　ｌｅｍｅ
ｎｔ）に入射し、その表面に形成された４種の異なるホ
ログラムにより回折光にと透過光Ｔとに分離される。こ
の時、回折光には４本の光に分離され６分割された受光
素子１１に導かれ、一方、ＨＯＥ　１０の影響を受けず
にそのまま透過した透過光Ｔは偏光プリズム１２を通過
して２分割された受光素子１３に導かれる。

この場合、信号検出光学系７内における各信号の検出は
、光磁気信号が（Ｓ、−３，）、　　トラックエラー信
号が（Ｓ、−Ｓ、）　、フォーカスエラー信号が（Ｓ、
＋Ｓ、）−（Ｓ、十Ｓ、）によりそれぞれ検出すること
ができる。第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、光磁気ディス
ク６のフォーカス状態により受光素子１１に照射される
スポット形状が変わることを示したものである。第６図
（ｂ）は光磁気ディスク６が合焦時にある状態を示し、
この時受光量の差分はＯとなりフォーカスエラー信号は
検出されないが、第６図（ａ）（Ｃ）に示すようにピン
トがずれて前ピン、後ピンの状態になった時には、受光
量の差分は０とはならず、これによりフォーカスエラー
信号が検出されることになる。

このようにフォーカスエラー信号、トラックエラー信号
の信号検出機能と光磁気信号の検出のための偏光分離機
能とを合わせもったグレーティングを用いた信号検出用
の光学素子を採用することにより、従来における光ピッ
クアップ装置の構成を小型、軽量化することができる。

発明が解決しようとする課題 上述したような従来の装置においては、半導体レーザ１
から出射された光は、気温等の変化に応じて波長が変化
する。この波長の変化に応じてＨＯＥＩＯのグレーティ
ング（ホログラム）に入射した光の回折光の回折角度が
変化する。従って、この場合、その回折光側に６個の受
光素子１１を配置している構造では、その波長変動に対
して回折光Ｋが所定の位置にその回折光Ｋが集光しなく
なる恐れがある。その結果、このように回折光にの位置
ずれが生じると、フォーカスエラー信号、トラックエラ
ー信号、光磁気信号が正確に検出することができなくな
るおそれがあり、信号検出の信頼性に問題が生じること
になる。

また、本装置の場合、ＨＯＥ　１０自身は集光能ツノを
もたないので、信号検出光学系７の光路上に集光機能を
有する集光レンズ９を設け、その集光光路中にＨＯＥ　
Ｉ　Ｏを配置して、回折光側と透過光側の所定の位置に
合計８個の受光素子１１，１３を配置する必要がある。

このため、その組み立てにかなりの精度と労力を費やす
ことになり生産効率が悪いものとなる。

また、これまで述べたＨＯＥ　１０を用いた装置の他に
、表裏両面にグレーティングを有するデュアルグレーテ
ィングを用いた光ピックアップ装置の場合、信号検出を
行う受光素子を同一箇所に設置することができるため、
小型、軽量化を実現することができ波長変動に対しても
強いが、しかし、光は２回グレーティングを通過するた
め、光利用効率及び回折波効率が１回グレーティングを
通過するものに比べ悪いものとなり、これにより信号検
出の安定性に対して問題が生じることになる。

課題を解決するための手段 そこで、このような問題点はを解決するために、光情報
記録媒体からの反射光が信号検出光学系に導かれた光路
上に、集光レンズを介して、最初に前記反射光が入射す
る側に形成された表面グレーティングのピッチがこれと
対向して形成された裏面グレーティングのピッチよりも
小さく、前記反射光の前記表面グレーティングへの入射
角をその表面グレーティングのブラッグ角よりも大きく
設定したデュアルグレーティングを配設し、このデュア
ルグレーティングにより２分割して得られた透過光及び
回折光を検出する受光素子を設けた。

作用 従って、光情報記録媒体からの反射光を裏面グレーティ
ングのピッチと異なる表面グレーティングに、その表面
グレーティングのブラッグ角から少しずれた入射角で入
射させることによって、裏面グレーティングへの入射角
もその裏面グレーティングのブラッグ角から少しずれた
状態で入射することになり、これにより、そのデュアル
グレーティングを通過した光の合成された回折効率を、
表裏両面のグレーティングのピッチが等しく入射角をブ
ラッグ角で入射させた時に比べ高くすることができる。

実施例 本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
する。ここでは光ピックアップ装置の全体構成について
の説明は省略し、本発明に係る信号検出光学系について
のみ説明する。

光情報記録媒体としての図示しない光磁気ディスクから
の反射光１４が信号検出光学系１５に導かれた光路上に
は、集光レンズ１６を介して、デュアルグレーティング
１７が配設されており、このデュアルグレーティング１
７を通過した光の光路上には、信号の検出を行う上下に
２分割された受光素子１８が設けられている。

前記デュアルグレーティング１７は、前記反射光１４が
最初に入射する側の光路上に位置して表面グレーティン
グ１９が形成されており、この表面グレーティング１９
と対向した位置には裏面グレーティング２０が形成され
ている。この場合、表面グレーティング１９のピッチは
裏面グレーティング２０のピッチよりも小さいものとな
っており、しかも、前記反射光１４の前記表面グレーテ
ィング１９への入射角はその表面グレーティング１９の
ブラッグ角（Ｂ　ｒａｇｇ角）よりも大きく設定された
ものとなっている。

このような構成において、まず、信号検出光学系１５の
全体の流れについて説明する。光磁気ディスクからの反
射光１４は、集光レンズ１６により集光された後、デュ
アルグレーティング１７の表面グレーティング１９及び
裏面グレーティング２０を共に透過した光とこれらを共
に回折した光が２分割された受光素子１８に受光され、
これによりフォーカスエラー信号、トラックエラー信号
、光磁気信号の検出を行うことができる。

次に、本発明に係るデュアルグレーティング１７につい
て説明する。まず、表面グレーティング１９のピッチを
裏面グレー、７−イング２ｏのピッチよりも小さくした
理由について述べる。上下に２分割された受光素子】８
に透過光Ｔと回折光にとを受光させるためには、それら
２つの集光スポットが重なり合わない程度に分離させる
必要がある。

そこで、表裏両面のグレーティング１９．２０のピッチ
を異なるようにすることにより、透過光Ｔの光軸と回折
光にの光軸とは平行でなくなり、そのデュアルグレーテ
ィング１７を通過後方いに離れていき、これにより２分
割された受光素子１８の受光面の必要距離を確保するこ
とができる。また、表裏両面のグレーティング１９，２
０のピッチを等しくした場合、回折光にの集束点が透過
光Ｔの集束点よりも手前側に位置するようになり受光素
子１８面上における集光スポットの径が異なってしまう
ことになる。このため受光素子１８面上における集光ス
ポットの形状を同一にするためにはピッチを異なるよう
にして調整する必要がある。このようなことから、デュ
アルグレーティング１７の表面グレーティング１９のピ
ッチを裏面グレーティング２０のピッチよりも小さくす
るようにした。

次に、光磁気ディスクからの反射光１４の表面グレーテ
ィング１９への入射角をその表面グレーティング１９の
ブラック角よりも大きく設定した理由について説明する
。第３図は、表面グレーティング１９の入射角θと回折
効率との関係を示したものである。この図より、入射角
がブラッグ角から少しずれた程度では回折効率はあまり
低下しないが、入射角がブラッグ角からある程度ずれる
と、回折効率は加速度的に低下することになる。

今、仮に、反射光１４の入射角を表面グレーティング１
９のブラッグ角と等しくしたとすると、表面グレーティ
ング１９の回折効率は最も大きい値となるが、そのよう
なブラッグ角の入射の場合、入射角と出射角とが等しい
ため裏面グレーティング２ｏにも表面グレーティング１
９の入射角と同じ値の入射角で入射することになる。し
かし、裏面グレーティング２０のブラッグ角はその入射
角とは異なるので、裏面グレーティング２０の回折効率
は低下する。この場合、特に、表裏両面のグレーティン
グ１９．２０のピッチ差が大きくなるに連れて、第３図
の関係から、裏面グレーティング２ｏの回折効率は加速
度的に低下することになる。従って、これにより回折効
率は、表面グレーティング１９では高いものとなるが、
裏面グレーティング２０では、かなり低いものとなり、
その結果、デュアルゲーティング１７を通過後の合成さ
れた全体の回折効率は低いものとなる。

ところが、本発明のように、反射光１４の表面グレーテ
ィング１９への入射角を、その表面グレーティング１９
のブラッグ角よりも少し大きな値に設定することによっ
て、裏面グレーティング２０への入射角もその裏面グレ
ーティング２ｏのブラッグ角よりも少しずれたものとな
るが、それらの入射角のブラッグ角からのずれ量はいず
れも小さいため、第３図の関係から、デュアルグレーテ
ィング１７を通過後の合成された全体の回折効率は、前
述した入射角を表面グレーティング１９のブラッグ角と
等しくした場合に比べ高くすることができる。このよう
に、デュアルグレーティング１７の回折効率が全体とし
て高ければ、光利用効率も高いものとすることができ、
これにより、フォーカスエラー信号、トラックエラー信
号、光磁気信号の信号検出の感度を上げ安定した信号の
検出を行うことができる。

発明の効果 本発明は、光情報記録媒体からの反射光を裏面グレーテ
ィングのピッチと異なる表面グレーティングに、その表
面グレーティングのブラッグ角から少しずれた入射角で
入射させるようにしたので、裏面グレーティングへの入
射角もその裏面グレーティングのブラッグ角から少しず
れた状態で入射することになり、これにより、そのデュ
アルグレーティングを通過した光の合成された回折効率
を、表裏両面のグレーティングのピッチを等しくし入射
角を表面グレーティングのブラッグ角と一致させた状態
で入射させた場合に比べて高くすることができる。従っ
て、このようにデュアルグレーティングを通過し九九の
回折効率を全体として上げることができれば、光利用効
率も向上させることができるため、これにより、フォー
カスエラー信号、トラックエラー信号等の信号検出感度
を上げ安定した信号の検出を行うことができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す信号検出光学系の光路
図、第２図はそのデュアルグレーティングに入射する光
の入射角の関係を示す光路図、第３図は回折効率の入射
角依存性を示す波形図、第４図は従来例を示す構成図、
第５図はその信号検出光学系の光路図、第６図（ａ　）
（ｂ　）（ｃ　）はフォーカスエラー信号の検出原理を
示す説明図である。 １４・・・反射光、１５・・・信号検出光学系、１６・
・・集光レンズ、１７・・・デュアルグレーティング、
１８・・・受光素子、１９・・・表面グレーティング、
２０・・・裏面グレーティング、Ｔ・・・透過光、Ｋ・
・・回折光 出　願　人　　　　株式会社　リ　コ 図 フ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ光源から出射された光を光情報記録媒体に照射し
   て情報の記録、再生を行うと共に、前記光情報記録媒体
   からの反射光を信号検出光学系に導きフォーカスエラー
   信号やトラックエラー信号等の信号検出を行う光ピック
   アップ装置において、前記反射光が前記信号検出光学系
   に導かれた光路上に、集光レンズを介して、最初に前記
   反射光が入射する側に形成された表面グレーティングの
   ピッチがこれと対向して形成された裏面グレーテイング
   のピッチよりも小さく、前記反射光の前記表面グレーテ
   ィングへの入射角をその表面グレーティングのブラッグ
   角よりも大きく設定したデユアルグレーティングを配設
   し、このデュアルグレーティングにより２分割して得ら
   れた透過光及び回折光を検出する受光素子を設けたこと
   を特徴とするデュアルグレーティングを用いた光ピック
   アップ装置。