JPH0626024B2 - 光ヘッド装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンパクトディスク、ビデオディスク、等か
らの記録信号の再生、光ディスク、光磁気ディスク等へ
の情報信号の記録、再生、消去に用いられる光ヘッドに
関する。

〔従来の技術〕

コンパクトディスク、ビデオディスク等からの記録信号
の再生、光ディスク、光磁気ディスク等への情報信号の
記録、再生、消去に用いられる光ヘッドは、光記録シス
テムの中で最も重要かつ基本的な部分である。光ヘッド
には、長寿命、高信頼という特性とともに、光ディスク
ドライブの小型化、高転送レート化、高アクセス速度化
のために、小型で軽量であることが望まれており、この
要求を満足するために、焦点誤差検出用光学系に用いら
れてきた従来のバルク形の光学部品を、ホログラムや単
純格子などの薄膜状の格子光学素子で置き換える試みが
進められている。

第２図は従来提案されてきた反射形ホログラム光学素子
を用いたＣＤ用光ヘッドの斜視図である。光源である半
導体レーザ１を出射した光は反射形ホログラム光学素子
２で正反射されて収束レンズ３に導かれ、光記録媒体で
ある光ディスク４上に集光する。光ディスク４からの反
射光は収束レンズ３の作用により収束波となって反射形
ホログラム光学素子２に再入射する。反射形ホログラム
光学素子２には入射収束波を半導体レーザ近傍に配置さ
れた光検出器５に導く作用を持つ表面レリーフが形成さ
れているため、光ディスク４からの反射光を光検出器５
で検出することができる。なお、図を分かりやすくする
ために、トラック誤差検出用の光学系は省略した。

第３図は反射型ホログラム光学素子２と光検出器５の関
係を模式的に示したものである。図において、反射型ホ
ログラム光学素子２は、半導体レーザ１から見た場合
を、光検出器５は受光面側からみた場合、すなわち反射
型ホログラム光学素子２側から見た場合を示している。
反射型ホログラム素子２の上部に入射した光（上部入射
光）６は光検出器５の第２の分割線７の左側の第１の分
割線８上に収束し、反射型ホログラム光学素子２の下部
に入射した光（下部入射光）９は光検出器５の第２の分
割線７の右側の第１の分割線８上に収束する。

第４図は光ディスク４の焦点ずれが生じた場合の光検出
器上でのスポット形状を模式的に示したもので、第４図
（ｂ）が焦点が合った状態である。光ディスク４が収束
レンズ３に近づく方向にずれた場合（第４図（ａ））、
光スポットは、光検出器５の第１セグメント１０と第４
セグメント１３に入射する。反対に、収束レンズ３から
遠ざかる方向にずれた場合（第４図（ｃ））は、光検出
器５の第２セグメント１１と第３セグメント１２にのみ
入射する。従って、焦点誤差信号Ｓ_feは、各セグメント
の出力をＶ_n(n＝１〜４) としたとき Ｓ_fe＝(Ｖ_１−Ｖ_２)＋（Ｖ_４−Ｖ_３） で与えられる。この焦点誤差検出装置では、おもに第１
の分割線８の上下方向での光強度の差から焦点誤差を検
出するために、光検出器と光スポットの第１の分割線８
に沿う方向の相対的な位置ずれは、どちらかの光スポッ
トが第２の分割線７を越えない限りは焦点誤差検出動作
になんら影響を与えない。

〔発明が解決しようとする課題〕

ホログラムのような格子光学素子を用いた場合に最も大
きな問題となるのは光源である半導体レーザの発振波長
変動である。発振波長が変動するとそれにより格子光学
素子の回折角が変動する。このため従来の技術では、第
２図において、光検出器の第１の分割線８と半導体レー
ザ１の発光点１８と反射型ホログラム光学素子２の分割
線２１が同一平面内にあるよう配置して、つまり、第２
図に示すＡ、Ａ′が同一平面内になるよう配置して、回
折角変動の焦点誤差検出動作への影響を除去しようとし
ていた。しかしながら、従来の技術による解決法により
焦点移動の影響を完全に除去できるのは、ホログラム光
学素子への入射光線と反射光線及び回折光線がすべて同
一平面内にあるときのみであり、この条件からはずれる
場合には収束点は光検出器５の第１の分割線８とある角
度を持った方向に移動し、結果として焦点誤差信号強度
の劣化や、焦点誤差信号オフセットの発生等の問題が生
じていた。さらに、焦点ずれが生じた場合の光検出器上
でのスポット形状変化に関しては、第４図に示したよう
に、光ディスク４が接近する方向への焦点ずれと、光デ
ィスクが遠ざかる方向への焦点ずれに対して、分割線に
対して対称な形状変化となるのは、ホログラム光学素子
への入射光線と反射光線及び回折光線がすべて同一平面
内にあるときのみであり、それ以外では対称な形状変化
とならず、このことは、焦点誤差信号強度の劣化を招い
ていた。

本発明は、上記問題点を解決した温度安定性に優れた光
ヘッドを供給することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明が解決する手段
は、光源と、光源を出射した光を光記録媒体上に集光さ
せる結像光学系と、第１の分割線と第２の分割線により
少なくとも３個のセグメントに分けられた光検出器と、
前記光記録媒体で反射し、前記結像光学系を経てきた反
射光を前記光検出器に導くための反射型格子光学素子と
を少なくとも有し、前記反射型格子光学素子は、前記光
源の出射光の光軸と交差する反射型格子光学素子分割直
線により第１の領域と第２の領域に分けられ、前記反射
型格子光学素子の第１の領域への入射光を回折光として
前記光検出器の前記第１の分割線上の点（第１の収束
点）に、前記反射型格子光学素子の第２の領域への入射
光を回折光として前記光検出器の前記第２の分割線上の
点（第２の収束点）にそれぞれ収束させる作用を有し、
前記光軸と前記反射型格子光学素子分割直線との交点、
前記第１，第２の収束点及び前記光源の発光点が同一平
面上にあるように前記光源、前記反射型格子光学素子、
前記光検出器を配置し、さらに、前記反射型格子光学素
子の反射面をＸ−Ｙ平面、前記交点を原点、原点を通り
Ｘ−Ｙ平面に垂直な軸をＺ軸にとった直交座標系を定め
て、前記第１の収束点の座標を（ｘ_1f，ｙ_1f，ｚ_1f）、
前記第２の収束点の座標を（ｘ_2f，ｙ_2f，ｚ_2f）、前記
光源の発光点の座標を（ｘ_ｇ，ｙ_ｇ，ｚ_ｇ）、前記光源
の常温での発振波長をλ_１とし、 としたとき、前記第１の分割線は前記第１の収束点（ｘ
_1f，ｙ_1f，ｚ_1f）を通り、かつその方向余弦（Ｂ_1l、Ｂ
_1m、Ｂ_1n）が略 で表わされる直線であり、前記第２の分割線は前記収束
点（ｘ_2f，ｙ_2f，ｚ_2f）を通り、かつその方向余弦（Ｂ
_2l，Ｂ_2m，Ｂ_2n）が略 で表わされる直線であり、前記反射型格子光学素子分割
直線は、結像光学系の倍率をｍ_ｆ、焦点誤差検出のダイ
ナミックレンジを±α_ｄとし、 m ＝2・m_f ²・α_ｄ x_f＝(x_1f+x_2f)/2 y_f＝(y_1f+y_2f)/2 z_f＝(z_1f+z_2f)/2 α＝x_fz_fz_g−x_gz_f ²−x_gy_f ² β＝y_fz_fz_g−y_gz_f ²−x_f ²y_g γ＝｛x_f ²(y_fy_g-z_fz_g)+y_f ²(x_fx_g-z_fz_g) +z_f ²(x_fx_g-y_fy_g)｝/z_f l_in＝｛x_g(d_g+m)-x_hd_g｝/DB₁ m_in＝｛y_g(d_g+m)-y_hd_g｝/DB₁ DB₁＝[d_g ²(d_g＋m)²−2d_g(d_g＋m)(x_gx_h＋y_gy_h) +(x_h ²+y_h ²)d_g ²]^1/2 l_out＝l_in-｛(x_g-x_h)/DB₂-(x_f-x_h)/DB₃｝ m_out＝m_in-｛(y_g-y_h)/DB₂-(y_f-y_h)/DB₃｝ t_p＝｛x_h(z_fy_g-y_fz_g)+y_h(x_fz_g-x_gz_f)｝/ ｛l_out(y_fz_g-z_fy_g)+ m_out(x_gz_f-x_fz_g) +n_out(x_fy_g-x_gy_f)｝ x_p＝l_out・t_p+x_h y_p＝m_out・t_p+y_h z_p＝n_out・t_p としたとき、 x_p-x_f:y_p-y_f:z_p-z_f＝α:β:γ なる関係を略満足する反射型格子光学素子上の点（x_h、
y_h、０）と、座標原点を結ぶ直線となることを特徴とす
る構成になっている。

〔作用〕

以下、本発明の作用を図面と数式を用いて詳しく説明す
る。第５図は、計算上の反射型ホログラム光学素子２７
の位置、半導体レーザの発光点１４、光検出器上の光ビ
ームの収束点１５を示すための図である。反射型ホログ
ラム光学素子２７はＸ−Ｙ平面にあり、このＸ−Ｙ平面
に垂直な軸をＺ軸とした直交座標系を考え、半導体レー
ザの発光点１４を（x_g、y_g、z_g）、光検出器上の光ビー
ムの収束点の位置１５を（x_f、y_f、z_f）とする。

ここで、 とする。ホログラム光学素子の記録される干渉縞はこれ
ら２点からの発散球面波によるものであり、その位相伝
達関数は次式で与えられる。

ここで、λ_１は、反射型ホログラム光学素子の設計波長
であり、通常、半導体レーザの常温での発振波長に対応
する。このような位相伝達関数を持つ反射型ホログラム
光学素子に方向余弦(l_in、m_in、n_in)を持つ光線が入射
するとする。ここでは、反射型のホログラム光学素子を
考えているので、入射光線の方向余弦は反射型ホログラ
ム光学素子の表面で正反射した光線の方向余弦を考えれ
ばよい。いま、半導体レーザを出射した光は光ディスク
上に正しく集光しているとすると、光ディスクからの戻
り光は、半導体レーザの発光点１４を収束点に持つよう
な波面となって反射型ホログラム光学素子２７に入射す
る。従って反射型ホログラム光学素子２７への入射光線
の方向余弦は、原点を通過する光線について l_in ＝x_g/d_g (4) m_in ＝y_g/d_g (5) n_in ＝z_g/d_g (6) となる。１９８１年発行のアプライド オプティックス
（Applied Optics）誌、第２０巻、第２０８１ページよ
り掲載のエイチ．ダブリュ．ホロウェイ(H.W.Holloway)
らの文献によると、ホログラム光学素子の作用を受けた
出射光線の方向余弦（l_out、m_out、n_out）は次式で与え
られる。

ここで、λ₂は、動作時のレーザの発振波長である。従
って、方向余弦(l_in、m_in、n_in)で原点に入射した光線
が反射型ホログラム光学素子の作用を受けて出射する
と、その出射光線を表わす方程式は、 ここで、光検出器の受光面を、点（x_f、y_f、z_f）を含
み、原点と点（x_f、y_f、z_f）を結ぶ直線と直交する平面
に取ると、その方程式は、 x_f(x−x_f)＋y_f(y−y_f)＋z_f(z−z_f)＝０ (11) となる。従って、ホログラム光学素子の回折の作用を受
けた光線の光検出器上での位置、すなわち、光スポット
の位置（x_pd、y_pd、z_pd）は(10)、(11)式より、 x_pd＝l_out・d_f ²/A (12) y_pd＝m_out・d_f ²/A (13) z_pd＝n_out・d_f ²/A (14) A ＝x_f・l_out+y_f・m_out+z_f・n_out (15) となる。(12)〜(14)式を用いて、λ_２＝λ_１でのλ_２に
関する微係数からホログラム光学素子の設計波長付近で
の光スポットの移動の方向余弦を求めることができる。

であるから、 となり、反射型ホログラム光学素子により回折された光
ビームの光検出器受光面上での移動の方向余弦（Ｂ_ｌ、
Ｂ_ｍ、Ｂ_ｎ）は、 となる。いま、光検出器受光面上の基準となる直線（基
準線）として、光検出器上の点（x_f、y_f、z_f）と半導体
レーザの発光点（x_g、y_g、z_g）及び原点の３点を含む平
面と光検出器受光面との交線を考える。上記３点を含む
平面は、 x(y_fz_g-y_gz_f)-y(x_fz_g-x_gz_f)+z(x_fy_g-x_gy_f)＝0 (25) で表されるから、求める交線の方向ベクトル（α、β、
γ）は α＝x_fz_fz_g-x_gz_f ²-x_gy_f ² (26) β＝y_fz_fz_g-y_gz_f ²-x_f ²y_g (27) γ＝{x_f ²(y_fy_g−z_fz_g)+y_f ²(x_fx_g-z_fz_g) ＋z_f ²(x_fx_g−y_fy_g)}/z_f (28) となる。従ってこの基準線と光ビームの光検出器受光面
上での移動の方向余弦（Ｂ_ｌ、Ｂ_ｍ、Ｂ_ｎ）とのなす角
θはこれら２つのベクトルの内積を求めることにより、 となることがわかる。従って、（ｘ_ｆ、ｙ_ｆ、ｚ_ｆ）を
含み、方向ベクトル（α、β、γ）と角度θをなす直線
を光検出器面内に新たに基準線として設けると、光スポ
ットはλ_１を中心波長とする半導体レーザの波長変動に
ともないこの直線上を移動することになる。すなわち、
この直線を光検出器の分割線とすることで、従来の技術
において問題となった焦点誤差検出動作における問題点
を解決することができる。

さらに、従来の技術で問題となった焦点ずれが生じた場
合の光検出器上でのスポット形状変化の非対称性に関し
て、本発明では次のような方法で解決している。光ディ
スクの位置が光ビームの結像点からずれている場合に
は、光ディスクからの戻り光はレーザの発光点１４に収
束する光ビームとはならず、光ディスクが収束レンズか
ら遠ざかる方向に位置ずれした時は、戻り光の収束位置
は光軸上をレーザの発光点から収束レンズに近付く方向
にずれる。逆に、光ディスクが収束レンズに近付く方向
に位置ずれすると戻り光の収束位置は光軸上をレーザの
発光点から収束レンズに遠ざかる方向にずれる。ここ
で、戻り光の収束位置とレーザの発光点の距離をｍ、戻
り光の収束位置を（x_g′、y_g′、z_g′）、ホログラム光
学素子上の点を（x_h、y_h、０）とすると、 （x_g′、y_g′、z_g′）と（x_h、y_h、０）を結ぶ直線の方
向ベクトル（L、M、N）は L ＝x_g(d_g+m)-x_h・d_g (30) M ＝y_g(d_g+m)-y_h・d_g (31) N ＝z_g(d_g+m) (32) となるので、点(x_h、y_h、０)に入射する光線の方向余弦
(l′_in、m′_in、n′_in)は、 l′_in＝L/B′＝｛x_g(d_g+m)-x_h・d_g｝/B′(33) m′_in＝M/B′＝｛y_g(d_g+m)-y_h・d_g｝/B′(34) n′_in＝N/B′＝｛z_g(d_g+m)｝/B′ (35) となる。ホログラム光学素子により回折の効果を受けた
光線の方向余弦は(l′_out、m′_out、n′_out)上述の場合
と同様に、 となる。ここでλ_２＝λ_１とおく。点（x_h、y_h、０）を
とおり、方向余弦(l′_out、m′_out、n′_out)を持つ光線
が光検出器の受光面と交わる点を(x_p、y_p、z_p)とすれ
ば、(12)式を用いて x_p＝l′_out・t_p+x_h (40) y_p＝m′_out・t_p+x_h (41) z_p＝n′_out・t_p (42) t_p＝{x_h(z_fy_g-y_fz_g)+y_h(x_fz_g-x_gz_f)}/ {l′_out(y_fz_g−z_fy_g)＋m′_out(x_gz_f−x_fz_g) ＋n′_out(x_fy_g−x_gy_f)} (43) となる。ここで、 x_p-x_f:y_p-y_f:z_p-z_f＝α:β:γ (44) を満足させるようなホログラム光学素子上の点（x_h′、
y_h′、０）が存在する。従って、この点（x_h′、y_h′、
０）と原点を結ぶ直線を反射型ホログム光学素子の分割
線とすればよい。ここで式(30)〜(44)からわかるよう
に、点（x′_ｈ、y′_ｈ、０）はｍの関数であるので、特
定のｍについてのみ式(44)を満足することになる。ホロ
グラム光学素子の分割線を決定するためには、所望の焦
点誤差検出のダイナミックレンジからｍ値を決定すれば
よい。結像光学系の倍率をｍ_ｆ、焦点誤差検出のダイナ
ミックレンジを±α_ｄとすれば、ｍ値はおよそ、 m＝2・m_f ²・α_ｄ (45) で与えられる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。第１図は本発明の実施例を説明するための斜視図
である。半導体レーザ１、ホログラム光学素子２７、収
束レンズ３、光検出器２２を用いる点は第２図の従来例
と同じであるが、各々の相対的位置が従来と異る。な
お、説明では、これまで用いてきた座標系（反射型ホロ
グラム光学素子はＸ−Ｙ平面にあり、中心が座標原点）
を用いる。

本実施例では入射光線と正反射光線のなす角を９０度と
し、実装上の観点から光検出器２２上の第１収束点１６
（ｘ_1f，ｙ_1f，ｚ_1f）、と第２の収束点１７（ｘ_2f，ｙ
_2f，ｚ_2f）を結ぶ線分の中点（ｘ_ｆ，ｙ_ｆ，ｚ_ｆ）、半
導体レーザ１の発光点（ｘ_ｇ，ｙ_ｇ，ｚ_ｇ）１８、およ
び反射型ホログラム光学素子２７の中心（座標原点１
９）が同一平面（以下、基準平面２０と呼ぶ）上にくる
ように配置している。ここで、 とする。反射型ホログラム光学素子２７のフォーカルパ
ワを極力取り除いて、波長変動による縦方向の収差の発
生を抑えるために、d_1f＝d_2f＝d_gとしている。

第６図は光検出器２２の各セグメントと、反射型ホログ
ラム光学素子２７の２つの領域の相互関係を示すための
図である。図において、反射型ホログラム光学素子２７
は、半導体レーザ１から見た場合を、光検出器２２は受
光面側からみた場合、すなわち反射型ホログラム光学素
子２７側から見た場合を示している。光検出器２２は第
１の分割線２３と第２の分割線２４により３分割されて
いる。第１分割線２３は第１収束点１６を通り、基準平
面２０と光検出器２２の受光面の交線に対して(29)式で
与えられる角度θ_１をなしている。同様に、第２分割線
２４は第２収束点１７を通り、基準平面２０と光検出器
２２の受光面の交線に対して(29)式で与えられる角度θ
_２をなしている。このような配置では、半導体レーザ１
の発振波長λ_１からずれたばあいでも第１の収束点１６
にあった光スポットθ_１の角度で、第２の収束点１７に
あった光スポットはθ_１の角度で、第２の収束点１７に
あった光スポットはθ_２の角度で移動するため、焦点誤
差信号のオフセット等の影響はない。

反射型ホログラム光学素子２７の領域分割線２８は上述
の(47)式で与えられる条件をほぼ満足するように設定し
た。本実施例では、倍率５．５倍の収束レンズを用い、
焦点誤差検出のダイナミックレンジを±７μｍとして設
計したのでｍ値は ｍ＝２×７μｍ×５．５_２＝４２３．５μｍ となる。この式から与えられるｍ値と第１の収束点１６
の位置、及び第２の収束点１７の位置から、それぞれの
位置に対して(44)式を満足する反射型ホログラム光学素
子分割線の２８の方程式が求められる。通常の場合、第
１の収束点と第２の収束点間の距離は反射型ホログラム
光学素子とそれぞれの収束点間の距離に比べて十分小さ
い。したがって、求められた２つの直線はほとんど等し
いものとなる。そこで、第１の収束点と第２の収束点の
中点に対して(44)式を満足する直線を反射型ホログラム
光学素子の分割線２８として用いた。この場合、分割線
に対して常に非対称な形状変化となるが、その量はごく
わずかなものであり、焦点誤差検出動作にはなんら影響
を与えない。

第７図は焦点ずれが生じた際の光検出器２２上での光ス
ポット形状を模式的に示したもので、第７図（ｂ）焦点
が合っている状態を示している。光ディスク４が収束レ
ンズ３に近づく方向に位置ずれした場合（第７図
（ａ））、光スポットは光検出器２２の第１セグメント
３１と第４セグメント３４にのみ入射する。反対に光デ
ィスク４が収束レンズ３から遠ざかる方向に位置ずれし
た場合（第７図（ｃ））、光スポットは光検出器の第２
セグメント３２にのみ入射する。違って焦点誤差信号Ｓ
_feは、各セグメントの出力をＶ_１、Ｖ_２、Ｖ_３とする
と、 Ｓ_fe＝（Ｖ_１＋Ｖ_３）−Ｖ_２ で与えられる。

光ヘッド装置には焦点誤差検出動差とともに、トラック
誤差検出動作の機能も要求されるが、本発明による光ヘ
ッド装置にはすでに公知の多くのトラック誤差検出方法
を適用することができる。例えば、１９８７年発行のジ
ャパニーズ ジャーナル オブ アプライドフィジクス
（Japanese Journal of Applied Physics）誌第２６巻
補遺（Supplement）２６−４号第131 ページから第134
ページ掲載のヤスオ キムラ（Yasuo Kimura）らの論文
に掲載されている方法を用いることができる。もちろん
公知の３ビーム法、プッシュプル法等を用いることも可
能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、光源の波長変動に対して非常に安定な
誤差検出特性を有する光ヘッド装置を提供できる。ま
た、本発明で用いる反射型格子光学素子は、半導体デバ
イスを作製する製造プロセスと類似の製造プロセスを用
いることにより、安定に、大量にかつ安価に作成できる
ので、非常に低価格な光ヘッドを提供することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を説明するための斜視図、第２
図は従来の装置の斜視図、第３図、第４図は従来の技術
を説明するための図、第５図は本発明の作用を説明する
ための図、第６図、第７図は本発明の実施例を説明する
ための図である。 １……半導体レーザ、２……反射型ホログラム光学素
子、３……収束レンズ、４……光ディスク、５……光検
出器、６……上部入射光、７……第２の分割線、８……
第１の分割線、９……下部入射光、１０……第１セグメ
ント、１１……第２セグメント、１２……第３セグメン
ト、１３……第４セグメント、１４，１８……発光点、
１５……収束点、１６……第１の収束点、１７……第２
の収束点、１９……座標原点、２０……基準平面、２１
……反射型ホログラム光学素子分割線、２２……光検出
器、２３……第１の分割線、２４……第２の分割線、２
７……反射型ホログラム光学素子、２８……反射型ホロ
グラム光学分割線、３１……第１セグメント、３２……
第２セグメント、３３……第３セグメント。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、光源を出射した光を光記録媒体上
   に集光させる結像光学系と、第1の分割線と第2の分割線
   により少なくとも3個のセグメントに分けられた光検出
   器と、前記光記録媒体で反射し、前記結像光学系を経て
   きた反射光を前記光検出器に導くため反射型格子光学素
   子とを少なくとも有し、前記反射型格子光学素子は、前
   記光源の出射光の光軸と交差する反射型格子光学素子分
   割直線により第1の領域と第2の領域に分けられ、前記反
   射型格子光学素子の第1の領域への入射光を回折光とし
   て前記光検出器の前記第1の分割線上の点(第1の収束点)
   に、前記反射型格子光学素子の第2の領域への入射光を
   回折光として前記光検出器の前記第2の分割線上の点(第
   2の収束点)にそれぞれ収束させる作用を有し、前記光軸
   と前記反射型格子光学素子分割直線との交点、前記第
   1、第2の収束点及び前記光源の発光点が同一平面上にあ
   るように前記光源、前記反射型格子光学素子、前記光検
   出器を配置し、さらに、前記反射型格子光学素子の反射
   面をX-Y平面、前記交点を原点、原点を通りX-Y平面に垂
   直な軸をZ軸にとった直交座標系を定めて、前記第1の収
   束点の座標を(x_1f,y_1f,z_1f)、前記第2の収束点の座標を
   (x_2f,y_2f,z_2f)、前記光源の発光点の座標を(x_g,y_g,
   z_g)、前記光源の常温での発振波長をλ₁とし、 としたとき、前記第1の分割線は、前記第1の収束点
   (x_1f,y_1f,z_1f)を通り、かつその方向余弦(B_1l,B_1m,B_1n)
   が略 で表わされる直線であり、前記第2の分割線は前記収束
   点(x_2f,y_2f,z_2f)を通り、かつその方向余弦(B_2l,B_2m,B
   _2n)が略 で表わされる直線となり、前記反射型格子降格素子分割
   直線は、結像光学系の倍率をm_f、焦点誤差検出のダイナ
   ミックレンジを±α_dとし、 m＝2・m_f ²2・α_d x_f＝(x_1f＋x_2f)/2 y_f＝(y_1f＋y_2f)/2 z_f＝(z_1f＋z_2f)/2 α＝x_fz_fz_g−x_gz_f ²−x_gy_f ² β＝y_fz_fz_g−y_gz_f ²−x_f ²y_g γ＝{x_f ²(y_fy_g−z_fz_g)＋y_f ²(x_fx_g−z_fz_g) ＋z_f ²(x_fx_g−y_fy_g)}/z_f l_in＝{x_g(d_g＋m)−x_hd_g}/DB₁ m_in＝{y_g(d_g＋m)−y_hd_g}/DB₁ DB₁＝[d_g ²(d_g＋m)²−2d_g(d_g＋m)(x_gx_h＋y_gy_h) ＋(x_h ²＋y_h ²)d_g ²]^1/2 l_out＝l_in−{(x_g−x_h)/DB₂−(x_f−x_h)/DB₃} m_out＝m_in−{(y_g−y_h)/DB₂−(y_f−y_h)/DB₃} t_p＝{x_h(z_fy_g−y_fz_g)＋y_h(x_fz_g−x_gz_f)}/ {l_out(y_fz_g−z_fy_g)＋m_out(x_gz_f−x_fz_g) ＋n_out(x_f・y_g−x_gy_f)} x_p＝l_out・t_p＋x_h y_p＝m_out・t_p＋y_h z_p＝n_out・t_p＋z_h としたとき、 x_p−x_f：y_p−y_f：z_p−z_f＝α：β：γ なる関係を略満足する反射型格子光学素子上の点(x_h,
   y_h,0)と、座標原点を結ぶ直線となることを特徴とする
   光ヘッド装置。