JPH08249704A - Optical head device - Google Patents
Optical head deviceInfo
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- JPH08249704A JPH08249704A JP8007047A JP704796A JPH08249704A JP H08249704 A JPH08249704 A JP H08249704A JP 8007047 A JP8007047 A JP 8007047A JP 704796 A JP704796 A JP 704796A JP H08249704 A JPH08249704 A JP H08249704A
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- hologram
- light
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- diffracted light
- optical head
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、光ディスクなどの光上に記憶され
る情報の記録・再生・消去を行う光ヘッド装置に関する
もので、ホログラムを応用して、小型、軽量で、かつ安
価な光ヘッド装置を提供する。
【解決手段】 不要な次数の回折光の回折効率を抑圧し
たブレーズ化ホログラム1を対物レンズ4の近傍に配置
することによって、ホログラム1の有効径を大きくし、
組立許容誤差を大きくする。またホログラム1と対物レ
ンズ4を一体化することによってトラキング追従によっ
て対物レンズ4が移動してもサーボ信号は劣化しない。
(57) Abstract: The present invention relates to an optical head device for recording / reproducing / erasing information stored on light such as an optical disk. An inexpensive optical head device is provided. SOLUTION: By arranging a blazed hologram 1 in which the diffraction efficiency of unnecessary-order diffracted light is suppressed in the vicinity of an objective lens 4, the effective diameter of the hologram 1 is increased,
Increase the assembly tolerance. Further, by integrating the hologram 1 and the objective lens 4, the servo signal does not deteriorate even if the objective lens 4 moves due to tracking tracking.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクあるい
は光カードなど、光媒体もしくは光磁気媒体上に記憶さ
れる情報の記録・再生あるいは消去を行う光ヘッド装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head device for recording / reproducing or erasing information stored on an optical medium or a magneto-optical medium such as an optical disk or an optical card.
【0002】[0002]
【従来の技術】高密度・大容量の記憶媒体として、ピッ
ト状パターンを有する光ディスクを用いる光メモリ技術
は、ディジタルオーディオディスク、ビデオディスク、
文書ファイルディスク、さらにはデータファイルと用途
を拡張しつつ、実用化されてきている。微小に絞られた
光ビームを介して光ディスクへの情報の記録再生が高い
信頼性のもとに首尾よく遂行されるメカニズムは、ひと
えにその光学系に因っている。2. Description of the Related Art Optical memory technology using an optical disk having a pit pattern as a high-density and large-capacity storage medium includes digital audio disk, video disk,
It has been put to practical use while expanding its use with document file discs and even data files. The mechanism by which information is recorded / reproduced on / from an optical disk via a finely focused light beam with high reliability can be attributed solely to the optical system.
【0003】その光学系の主要部である光ヘッド装置の
基本的な機能は、回折限界の微小スポットを形成する集
光性、前記光学系の焦点制御とトラッキング制御、及び
ピット信号の検出に大別される。これらは、目的、用途
に応じて、各種の光学系ならびに光電変換検出方式の組
合せによって現わされており、特に近年、光ピックアッ
プヘッド装置を小型化、薄型化するために、ホログラム
を用いた光ピックアップヘッド装置が開示されている。The basic function of the optical head device, which is the main part of the optical system, is large in the light-collecting property for forming a minute spot of diffraction limit, the focus control and tracking control of the optical system, and the detection of the pit signal. Be separated. These are expressed by a combination of various optical systems and photoelectric conversion detection methods, depending on the purpose and application. In particular, in recent years, in order to reduce the size and thickness of the optical pickup head device, an optical signal using a hologram is used. A pickup head device is disclosed.
【0004】第1の従来例として、図20に、「倉田、
三宅、酒井、久保、石川:『イオンビームエッチングに
よるホログラム素子の高効率化』、1990年度精密工
学会秋季大会学術講演会講演論文集P.1039〜10
40」において示された光ヘッドの構成図を示す。As a first conventional example, FIG. 20 shows "Kurata,
Miyake, Sakai, Kubo, Ishikawa: “High efficiency hologram element by ion beam etching”, Proc. 1039-10
40 "is a block diagram of the optical head shown in FIG.
【0005】図20において、2は半導体レーザ等の放
射光源である。この放射光源2から出射した光ビーム3
(レーザ光)は、ホログラム101を透過して対物レン
ズ4に入射し、情報媒体5上に集光される。情報媒体5
で反射した光ビームは、もとの光路を逆にたどって、ホ
ログラム101に入射する。このホログラム101から
生じる往路の+1次回折光6は、光検出器7に入射す
る。光検出器7の出力を演算することによって、サーボ
信号及び、情報信号を得ることができる。In FIG. 20, reference numeral 2 is a radiation light source such as a semiconductor laser. Light beam 3 emitted from this radiation source 2
The (laser light) passes through the hologram 101, enters the objective lens 4, and is condensed on the information medium 5. Information medium 5
The light beam reflected by is traced back to the original optical path and enters the hologram 101. The forward + 1st order diffracted light 6 generated from the hologram 101 enters the photodetector 7. By calculating the output of the photodetector 7, a servo signal and an information signal can be obtained.
【0006】ここで、放射光源2から情報媒体5へ至る
往路においてホログラム101を透過する光量(0次回
折光量)と、復路においてホログラムにより回折する+
1次回折光量との積で表される光の利用効率を最大にす
るため、ホログラム101はブレーズ化されている。Here, the amount of light (zero-order diffracted light amount) transmitted through the hologram 101 in the outward path from the radiation light source 2 to the information medium 5 and the hologram diffracted in the return path +
The hologram 101 is blazed in order to maximize the light utilization efficiency represented by the product of the amount of first-order diffracted light.
【0007】また、図20に示す往路の−1次回折光8
のように、往路にホログラム101から発生する回折光
は−1次回折光8の回折角を大きくすることにより、対
物レンズ4に入射しないように設計されている。また、
光ヘッド装置の小型化を図るため、放射光源2と光検出
器7は近接して置かれている。Further, the outward -1st order diffracted light 8 shown in FIG.
As described above, the diffracted light generated from the hologram 101 on the outward path is designed not to enter the objective lens 4 by increasing the diffraction angle of the −1st order diffracted light 8. Also,
In order to miniaturize the optical head device, the radiation light source 2 and the photodetector 7 are placed close to each other.
【0008】このように、回折角を大きくし、かつ、放
射光源2と光検出器7を近接して配置するため、必然的
にホログラム101は放射光源2に近接して配置するこ
とになる。As described above, since the diffraction angle is increased and the radiation light source 2 and the photodetector 7 are arranged close to each other, the hologram 101 is necessarily arranged close to the radiation light source 2.
【0009】次に第2の従来例として、特開昭64−6
2838号公報において示された光ヘッドの構成図を図
21に示す。同図の通り、ホログラムは対物レンズと一
体化されているのが特徴である。対物レンズ4がホログ
ラム101に対して独立に可動な構成であれば、図22
に示すように対物レンズ4がトラック追従などによって
動いた時に、ホログラム101上での光ビーム31も動
く。このため光検出器7上での復路の+1次回折光の像
も動き、サーボ信号に悪影響が出る。Next, as a second conventional example, JP-A-64-6
FIG. 21 shows a configuration diagram of the optical head shown in Japanese Patent No. 2838. As shown in the figure, the hologram is characterized by being integrated with the objective lens. If the objective lens 4 is movable independently of the hologram 101, the configuration shown in FIG.
As shown in, when the objective lens 4 moves due to track following or the like, the light beam 31 on the hologram 101 also moves. Therefore, the image of the + 1st-order diffracted light on the return path on the photodetector 7 also moves, which adversely affects the servo signal.
【0010】これに対して図21に示す従来例では、ホ
ログラム101と対物レンズ4とは保持手段13によっ
て一定の相対位置を保持して一体に設けられているの
で、トラッキング制御のために駆動装置100に対して
対物レンズ4が移動しても、情報媒体5から反射した光
ビームは、ホログラム101上でほとんど移動しない。
従って、対物レンズ4の移動にもかかわらず、光検出器
7から得られる信号は劣化しない。On the other hand, in the conventional example shown in FIG. 21, since the hologram 101 and the objective lens 4 are integrally provided by holding means 13 while holding a certain relative position, a driving device for tracking control. Even if the objective lens 4 moves with respect to 100, the light beam reflected from the information medium 5 hardly moves on the hologram 101.
Therefore, despite the movement of the objective lens 4, the signal obtained from the photodetector 7 does not deteriorate.
【0011】また、特開昭62−145545号公報に
記載のものは、回折格子の回折方向にブレーズ特性を持
たせ、クロストークの抑圧を計ることを目的とし、特
に、光源から出射された往路の光が回折格子を通ること
によって、−1次回折光が記録担体上に照射され、記録
担体上で反射されて光検出器に入射することに起因する
クロストークの発生を防止することを目的としている。Further, the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-145545 has a blaze characteristic in the diffraction direction of the diffraction grating to suppress crosstalk, and particularly, the forward path emitted from the light source. For the purpose of preventing the occurrence of crosstalk due to the −1st-order diffracted light being irradiated onto the record carrier, reflected on the record carrier and incident on the photodetector by passing the light of (1) through the diffraction grating. There is.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】第1の従来例では、図
20を見ても明らかなように、回折角を大きくし、か
つ、放射光源2と光検出器7を近接して配置するため、
必然的にホログラム101は放射光源2に近接して配置
することになる。従って、ホログラム101上における
対物レンズ4の開口の投影、すなわち有効径Rも非常に
小さくなる。このため光ヘッドの組立てにおいて、ホロ
グラム101と放射光源2との相対位置の許容誤差が小
さくなり、組立てコストの上昇を招くという課題があ
る。In the first conventional example, as is apparent from FIG. 20, the diffraction angle is increased and the radiation source 2 and the photodetector 7 are arranged close to each other. ,
Inevitably, the hologram 101 will be arranged close to the radiation source 2. Therefore, the projection of the aperture of the objective lens 4 on the hologram 101, that is, the effective diameter R is also very small. Therefore, in assembling the optical head, the tolerance of the relative position between the hologram 101 and the radiation light source 2 becomes small, and there is a problem that the assembling cost increases.
【0013】また、第2の従来例の光学系構成によれ
ば、ホログラム101がブレーズ化されていないため光
の利用効率が低く、サーボ信号や情報信号のS/N比が
低いという課題がある。Further, according to the optical system configuration of the second conventional example, since the hologram 101 is not blazed, the utilization efficiency of light is low and the S / N ratio of the servo signal and the information signal is low. .
【0014】また、放射光源2から情報媒体5へ至る光
路(往路)においても、ホログラム101から回折光が
発生するため、この回折光も情報媒体5で反射して対物
レンズ4によって光検出器7上に集光される。Also, in the optical path (outward path) from the radiation light source 2 to the information medium 5, diffracted light is generated from the hologram 101, so that this diffracted light is also reflected by the information medium 5 and the photodetector 7 by the objective lens 4. Focused on top.
【0015】情報媒体5から反射して対物レンズ4によ
って集光され、ホログラム101によって回折して光検
出器7に至る光路(以後、復路と呼ぶ)で発生する+1
次回折光を信号検出に用いるとすると、往路に発生する
−1次回折光が、光検出器7上で復路の+1次回折光と
同じ位置に入射する。+1 generated on an optical path (hereinafter referred to as a return path) which is reflected from the information medium 5, condensed by the objective lens 4, diffracted by the hologram 101 and reaches the photodetector 7.
If the second-order diffracted light is used for signal detection, the −1st-order diffracted light generated on the outward path is incident on the photodetector 7 at the same position as the + 1st-order diffracted light on the return path.
【0016】この様子を図23に示す。往路の−1次回
折光8で、復路の0次回折光81となったビームと、往
路の0次回折光61とがホログラム101に入射して回
折した復路の+1次回折光6は、情報媒体5上の異なる
位置で反射しているので、当然異なる情報を持っている
ことになる。従って、レンズとホログラムを一体化した
構成の光学系は、往路の−1次光8によって、サーボ信
号や情報信号にノイズが混入してS/Nが低下するとい
う課題を有する。This state is shown in FIG. The + 1st-order diffracted light 8 in the backward path and the 0th-order diffracted light 81 in the backward path and the 0th-order diffracted light 61 in the forward path are incident on the hologram 101 and diffracted, and the + 1st-order diffracted light 6 in the backward path is on the information medium 5. Since they are reflected at different positions, they naturally have different information. Therefore, the optical system having the configuration in which the lens and the hologram are integrated has a problem that the −1st-order light 8 on the outward path causes noise to be mixed in the servo signal and the information signal, resulting in a decrease in S / N.
【0017】また、特開昭62−145545号公報に
記載のものは、回折格子が、鋸歯状にブレーズ化された
構成で、斜面の傾きをα、斜面の法線に対する+1次回
折光の光軸の角度をβ、回折格子基板の屈折率をnとす
ると、 n×sinα=sinβ d×sinβ=λ を満足し、−1次回折光は計算上強度がなくなるが、同
時に0次回折光も計算上強度がなくなるため、ディスク
上で信号を読みとるための光は強度がない。すなわち、
信号再生ができない構成しか示されていない。Further, the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 145545/1987 has a structure in which the diffraction grating is blazed in a sawtooth shape, the inclination of the slope is α, and the optical axis of the + 1st order diffracted light with respect to the normal to the slope. Where β is the angle of refraction and n is the refractive index of the diffraction grating substrate, then n × sin α = sin β d × sin β = λ is satisfied, and the −1st-order diffracted light has no calculated intensity, but the 0th-order diffracted light also has the calculated intensity. The light for reading the signal on the disc is not strong because there is no light. That is,
Only the configuration in which the signal cannot be reproduced is shown.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明では上述の課題を
解決するため、放射光源と、前記放射光源からの光ビー
ムを受け情報媒体上へ微小スポットに収束する集光光学
系と、前記情報媒体で反射、回折した光ビームを受け光
電流を出力する複数の光検出部からなる光検出器と、前
記情報媒体で反射した光ビームを+1次回折光として回
折させて前記光検出器へ光ビームを導くためのホログラ
ムとを具備した光ヘッド装置において、前記ホログラム
の断面形状をブレーズ化して前記放射光源から前記情報
媒体上へ至る往路の光路において発生する回折光のう
ち、0次光以外の回折光の前記光検出部に入射する光量
を抑圧し、また前記ホログラムは前記集光光学系の近傍
にあって前記放射光源からは離れていることで、不要な
次数の回折光の回折効率を抑圧したブレーズ化ホログラ
ムを用いて光ヘッド装置を構成する。In order to solve the above problems, the present invention provides a radiation light source, a condensing optical system for converging a light beam from the radiation light source into a minute spot on an information medium, and the information. A photodetector comprising a plurality of photodetectors for receiving a light beam reflected and diffracted by a medium and outputting a photocurrent, and a light beam reflected by the information medium and diffracted as + 1st order diffracted light to the photodetector. In a diffracted light other than the zero-order light among the diffracted light generated in the forward optical path from the radiation light source to the information medium by blazing the cross-sectional shape of the hologram. The amount of light incident on the photodetector is suppressed, and the hologram is located near the condensing optical system and away from the radiation light source, thereby diffracting diffracted light of an unnecessary order. Constituting the optical head device using a blazed hologram suppressing rates.
【0019】また、放射光源と、放射光源より出射する
光ビームを受けて情報媒体上ヘ収束させる集光光学系
と、前記集光光学系の支持体に一体化支持されたブレー
ズ化ホログラムと、前記情報媒体上で反射した光ビーム
が前記ホログラムと一体化した集光光学系に入射するこ
とによって発生した+1次回折光を受けてそれぞれの回
折光またはそれぞれの回折光を複数に分割して得られた
光量に応じて光電流を発生するように構成された光検出
器とを有する光ヘッド装置を構成にする。Further, a radiation light source, a condensing optical system for receiving a light beam emitted from the radiation light source and converging it on an information medium, and a blazed hologram integrally supported by a support of the condensing optical system, The light beam reflected on the information medium receives the + 1st order diffracted light generated when the light beam is incident on the condensing optical system integrated with the hologram, and is obtained by dividing each diffracted light or each diffracted light into a plurality of pieces. And an optical detector configured to generate a photocurrent according to the amount of light.
【0020】さらに、放射光源と、前記放射光源からの
光ビームを受け情報媒体上へ微小スポットに収束する集
光光学系と、前記情報媒体で反射、回折した光ビームを
受け光電流を出力する複数の光検出部からなる光検出器
と、前記情報媒体で反射した光ビームを+1次回折光と
して回折させて前記光検出器へ光ビームを導くためのホ
ログラムとを具備した光ヘッド装置において、前記ホロ
グラムの断面形状がブレーズ化され、かつ、ホログラム
から発生する+1次回折光が光検出器面の前側と後ろ側
にそれぞれ焦点をもつ2つの球面波を含む光ヘッド装置
を構成にする。Further, a radiation light source, a condensing optical system for receiving the light beam from the radiation light source and converging it into a minute spot on the information medium, and a light beam reflected and diffracted by the information medium, outputs a photocurrent. An optical head device comprising: a photodetector including a plurality of photodetectors; and a hologram for diffracting the light beam reflected by the information medium as + 1st-order diffracted light to guide the light beam to the photodetector. An optical head device is constructed in which the cross-sectional shape of the hologram is blazed and the + 1st-order diffracted light generated from the hologram includes two spherical waves having focal points on the front side and the rear side of the photodetector surface.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明の実施例
を説明する。図1は、本発明第1の実施例による構成図
である。同図において1はブレーズ化ホログラムであ
り、2は半導体レーザ等の放射光源である。本実施例の
特長は、ブレーズ化ホログラム1を対物レンズ4に近づ
けて設置するところである。以下、その動作について説
明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a blazed hologram, and 2 is a radiation light source such as a semiconductor laser. The feature of this embodiment is that the blazed hologram 1 is installed close to the objective lens 4. The operation will be described below.
【0022】放射光源2から出射した光ビーム3(レー
ザ光)は、ブレーズ化ホログラム1を透過して対物レン
ズ4に入射し、情報媒体5上に集光される。情報媒体5
で反射した光ビームは、もとの光路を逆にたどってブレ
ーズ化ホログラム1に入射する。このブレーズ化ホログ
ラム1から生じる復路の+1次回折光6は、光検出器7
に入射する。光検出器7の出力を演算することによっ
て、サーボ信号及び、情報信号を得ることができる。The light beam 3 (laser light) emitted from the radiation light source 2 passes through the blazed hologram 1 and enters the objective lens 4, and is condensed on the information medium 5. Information medium 5
The light beam reflected by is traced back to the original optical path and enters the blazed hologram 1. The returning + 1st order diffracted light 6 generated from the blazed hologram 1 is detected by the photodetector 7
Incident on. By calculating the output of the photodetector 7, a servo signal and an information signal can be obtained.
【0023】従来例では、図20に示すように、ブレー
ズ化ホログラムは、往路の−1次回折光が対物レンズ4
に入射しないようにするため、放射光源2に近づけて設
置している。In the conventional example, as shown in FIG. 20, in the blazed hologram, the −1st order diffracted light on the outward path is the objective lens 4
It is installed close to the radiation source 2 so as not to be incident on.
【0024】これに対して、本実施例では、不要な次数
の回折効率を抑圧するように、ブレーズ化ホログラム1
がブレーズ化されている。このため、ブレーズ化ホログ
ラム1が対物レンズ4近くに配置され、かつ、光検出器
7と放射光源2が近接して配置されているにもかかわら
ず、サーボ信号や情報信号に対してノイズとなる不要な
光の光検出器7に入射する光量が、著しく小さくなるこ
とが特長である。On the other hand, in this embodiment, the blazed hologram 1 is arranged so as to suppress the diffraction efficiency of unnecessary orders.
Is blaze. Therefore, although the blazed hologram 1 is arranged near the objective lens 4 and the photodetector 7 and the radiation light source 2 are arranged close to each other, the blazed hologram 1 causes noise with respect to the servo signal and the information signal. The feature is that the amount of unnecessary light incident on the photodetector 7 is significantly reduced.
【0025】ここで、ブレーズ化によって、+1次回折
光の回折効率に比べて、−1次回折光の回折効率が小さ
くなるという効果が得られることは、「藤田、西原、小
山:『電子ビーム描画作製マイクロフレネルレンズのブ
レーズ化』電子通信学会技術研究報告、Vol.82,
No.47,PAGE.49−55 (OQE82−2
5) 1982」などにも示されている。Here, the effect that the diffraction efficiency of the -1st-order diffracted light becomes smaller than that of the + 1st-order diffracted light by the blazing is that "Fujita, Nishihara, Koyama:" Electron beam drawing fabrication Blazing of Micro Fresnel Lens ”IEICE Technical Report, Vol.82,
No. 47, PAGE. 49-55 (OQE82-2
5) 1982 ”and the like.
【0026】この文献には、フレネルレンズの集光特性
を向上させるためにブレーズ化を利用しているが、本実
施例では、ホログラムから発生する往路の−1次回折光
の光量を抑圧するためにブレーズ化を利用する。In this document, blazing is used to improve the condensing characteristics of the Fresnel lens, but in this embodiment, in order to suppress the light quantity of the −1st order diffracted light in the forward path generated from the hologram. Use blaze.
【0027】図2に、ブレーズ化ホログラム102を鋸
歯状の断面形状を持つレリーフ型の透過型ホログラムと
して実現した例を示す。図2において、レリーフの山と
谷の高さの差をd、ホログラム102を構成する透明基
板の屈折率をn、ホログラム102の周囲の屈折率をn
0、放射光源2の波長をλとして、位相変調量φは、 φ=2π×d(n−n0)/λ ・・・式1 である。FIG. 2 shows an example in which the blazed hologram 102 is realized as a relief type transmission hologram having a sawtooth cross-sectional shape. In FIG. 2, the height difference between the peak and the valley of the relief is d, the refractive index of the transparent substrate forming the hologram 102 is n, and the refractive index around the hologram 102 is n.
0 and the wavelength of the radiation light source 2 is λ, the phase modulation amount φ is φ = 2π × d (n−n 0 ) / λ ...
【0028】図3に、位相変調量φを横軸に回折効率を
縦軸に示した関係をグラフにして示す。上記文献に示さ
れているように、+1次回折光の回折効率を最大にする
という目的に対しては、φ=2πにすればよい。FIG. 3 is a graph showing the relationship in which the horizontal axis represents the phase modulation amount φ and the vertical axis represents the diffraction efficiency. As shown in the above document, φ = 2π may be set for the purpose of maximizing the diffraction efficiency of the + 1st order diffracted light.
【0029】これに対して、本実施例では、図1におい
て往路の0次回折光61が、情報媒体5上で反射してブ
レーズ化ホログラム1で回折した復路の+1次回折光6
を信号検出に用いるため、往路の0次回折光61の回折
効率(透過率)は大きくなければならない。またさら
に、光検出に不要な往路の−1次回折光の回折効率は、
+1次回折光の回折効率に比べて小さくなければならな
い。On the other hand, in this embodiment, the 0th-order diffracted light 61 in the forward path in FIG. 1 is reflected on the information medium 5 and diffracted by the blazed hologram 1 and the + first-order diffracted light 6 in the backward path.
Is used for signal detection, the diffractive efficiency (transmittance) of the 0th-order diffracted light 61 on the outward path must be high. Furthermore, the diffraction efficiency of the −1st order diffracted light on the outward path, which is unnecessary for light detection
It must be smaller than the diffraction efficiency of the + 1st order diffracted light.
【0030】そこで、例えば図2のように鋸歯状のブレ
ーズ化を行うときは、図3から明らかなように、φをπ
〜2πの間に設定することによって、往路の−1次回折
光の光量を抑圧することができる。Therefore, for example, when sawtooth blazing is performed as shown in FIG. 2, as is apparent from FIG.
It is possible to suppress the light amount of the −1st-order diffracted light on the outward path by setting it within the range of up to 2π.
【0031】このようなブレーズ化ホログラム102を
用いて光ヘッド装置を構成することにより、やはり、ブ
レーズ化ホログラム1が対物レンズ4近くに配置され、
かつ、光検出器7と放射光源2が近接して配置されてい
るにもかかわらず、サーボ信号や情報信号に対してノイ
ズとなる不要な光の光検出器7に入射する光量が、著し
く小さくなるという効果がある。By constructing an optical head device using such a blazed hologram 102, the blazed hologram 1 is arranged near the objective lens 4 as well.
Moreover, even though the photodetector 7 and the radiation light source 2 are arranged close to each other, the amount of unnecessary light that enters the photodetector 7 and becomes noise with respect to the servo signal and the information signal is extremely small. There is an effect that.
【0032】図4と図5に、ブレーズ化ホログラムの作
製法の例を示す。図4では、硝子などの透明基板9上
に、フォトレジスト10でホログラムパターンを形成
し、同図(a)に示すように、斜め方向からイオンビー
ム11を照射し(リアクティブ・イオン・ビームエッチ
ング)エッチングする。こうして、同図(b)のよう
な、レリーフ型のブレーズ化ホログラム102を作製す
ることができる。4 and 5 show an example of a method for producing a blazed hologram. In FIG. 4, a hologram 10 is formed with a photoresist 10 on a transparent substrate 9 such as glass, and as shown in FIG. 4A, an ion beam 11 is obliquely irradiated (reactive ion beam etching). ) Etch. In this way, a relief type blazed hologram 102 as shown in FIG.
【0033】また、図5(a),(b),(c)のよう
に数回のエッチングをくり返すことによって、階段状の
断面形状を得ることができる。200,201はエッチ
ング部である。By repeating the etching several times as shown in FIGS. 5A, 5B and 5C, a stepwise cross-sectional shape can be obtained. Reference numerals 200 and 201 denote etching portions.
【0034】図5のような方法でブレーズ化の効果を十
分に得られることは、既に報告されている(例えば、
J.Logue and M.L.chishol
m:”Genaral approaches to
mask design forbinary opt
ics,” Proceedings of SPIE
Vol.1052,pp.19−24(ジェイ・ローグ
アンド エム・エル・シショルム「ジェネラル アプ
ローチズ ツゥー マスク デザイン フォーバイナリ
ー オプティクス」 プロシーディングス オブ エス
・ピー・アイ・イー ボリューム 1052 ページ1
9−24))。It has already been reported that the blazing effect can be sufficiently obtained by the method shown in FIG. 5 (eg,
J. Logue and M.M. L. chishoru
m: "General approaches to
mask design for binary opt
ics, "Proceedings of SPIE
Vol. 1052, pp. 19-24 (J. Rogue and M. El Sisholum "General Approaches Two Mask Design for Binary Optics" Proceedings of SP IP Volume 1052 Page 1
9-24)).
【0035】さらに、図5に示したように2回のエッチ
ングによって階段状の断面形状を作成すると、図3に示
した鋸歯状の断面形状よりも回折効率の制御の自由度を
高くすることができる。すなわち、一回目のエッチング
深さと二回目のエッチング深さとを独立に制御して、不
要な回折光の回折効率を低く、同時に、往復の光の利用
効率を高くすることができる。Further, when a stepwise cross-sectional shape is created by etching twice as shown in FIG. 5, the degree of freedom in controlling the diffraction efficiency can be made higher than that of the sawtooth-shaped cross-sectional shape shown in FIG. it can. That is, the first etching depth and the second etching depth can be controlled independently to reduce the diffraction efficiency of unnecessary diffracted light and at the same time increase the efficiency of reciprocal light utilization.
【0036】以下に、図5に示した作製方法を用いてブ
レーズ化ホログラムを作製する場合の、回折効率の設計
例を示す。また、その設計に基づいて作製したホログラ
ムを用いて光ヘッド装置を構成することと、その効果を
説明する。Below, an example of the design of diffraction efficiency in the case of producing a blazed hologram using the production method shown in FIG. 5 is shown. Further, the configuration of an optical head device using the hologram produced based on the design and its effect will be described.
【0037】図6(a)に示す1回目のエッチング量を
d1、同図(b)に示す2回目のエッチング量をd2とす
る。d1は、上から一段目と二段目の段差d12と、二段
目と三段目の段差d23との和となる。レリーフ型ホログ
ラム102に光ビームを入射させたとき、この光ビーム
が受ける位相変調量φ1とφ2はそれぞれ式1と同様に、 φ1 =2π・d1 (n−n0 )/λ ・・・式2 φ2 =2π・d2 (n−n0 )/λ ・・・式3 で与えられる。It is assumed that the first etching amount shown in FIG. 6A is d 1 and the second etching amount shown in FIG. 6B is d 2 . d 1 is the sum of the step d 12 of the first and second steps and the step d 23 of the second and third steps from the top. When a light beam is made incident on the relief hologram 102, the phase modulation amounts φ 1 and φ 2 received by the light beam are φ 1 = 2π · d 1 (n−n 0 ) / λ. ··· Equation 2 φ 2 = 2π · d 2 (n−n 0 ) / λ is given by Equation 3.
【0038】このとき、d12、d23によって光ビームが
被る位相変調量を、それぞれφ12、φ23とすると、φ1
はφ12とφ23の和に等しい。At this time, if the phase modulation amounts of the light beam due to d 12 and d 23 are φ 12 and φ 23 , respectively, φ 1
Is equal to the sum of φ 12 and φ 23 .
【0039】回折効率ηは、位相変調量のフーリエ変換
によって、 η-1=2/π2×(1−SIN(φ2))×(1−COS(φ1))・・・式4 η0=1/4×(1+COS(φ2))×(1+COS(φ1)) ・・・式5 η+1=2/π2×(1+SIN(φ2))×(1−COS(φ1))・・・式6 η+2=1/π2×(1−COS(φ2))×(1+COS(φ1))・・・式7 (但し、η-1〜η+2はそれぞれ−1次から+2次までの
回折効率)のように与えられる。The diffraction efficiency η can be calculated by the Fourier transform of the phase modulation amount as follows: η −1 = 2 / π 2 × (1−SIN (φ 2 )) × (1−COS (φ 1 )) ... 0 = 1/4 × (1 + COS (φ 2 )) × (1 + COS (φ 1 )) ... Equation 5 η +1 = 2 / π 2 × (1 + SIN (φ 2 )) × (1-COS (φ 1 )) Equation 6 η +2 = 1 / π 2 × (1-COS (φ 2 )) × (1 + COS (φ 1 )) Equation 7 (where η -1 to η +2 are respectively (Diffraction efficiency from −1st order to + 2nd order).
【0040】ここでまず、往路に発生する回折光がサー
ボ信号へ及ぼす影響を考える。フォーカスサーボ信号の
検出方式として多くの場合に用いられる方法に、非点収
差法がある。これはディスク上での光スポットの形が図
7のように変化することを利用する方式である。図7に
おいて(b)がジャストフォーカスを、(a)と(c)
がデフォーカス状態をあらわす。フオーカスサーボ信号
FEは4分割光検出器からの出力をS1〜S4として、 FE=(S1+S4)−(S2+S3) ・・・式8 という演算によって与えられる。First, let us consider the influence of the diffracted light generated in the outward path on the servo signal. Astigmatism is a method that is often used as a focus servo signal detection method. This is a method that utilizes the fact that the shape of the light spot on the disc changes as shown in FIG. In FIG. 7, (b) shows just focus, (a) and (c)
Represents the defocused state. The focus servo signal FE is given by the calculation of FE = (S1 + S4)-(S2 + S3) ... Equation 8 with the outputs from the four-division photodetector as S1 to S4.
【0041】ホログラムを用いて、光ヘッド装置を構成
するときに、例えば非点収差法を採用すると、往路に発
生する−1次回折光も非点収差を持つ。従ってディスク
上で反射して光検出器に入射し、デフォーカスに対して
やはり図7のように光検出器上での回折光の形が変化す
る。If, for example, the astigmatism method is adopted when the optical head device is constructed by using the hologram, the −1st-order diffracted light generated in the outward path also has astigmatism. Therefore, the light is reflected on the disk and is incident on the photodetector, and the shape of the diffracted light on the photodetector changes as shown in FIG. 7 due to defocus.
【0042】但し、往路の−1次回折光は+1次回折光
の共役波であるので、デフォーカスに対する光検出器上
での形の変化の方向は、+1次回折光の逆になる。例え
ば、復路の+1次回折光が光検出器上で図7(a)の形
になるときには、往路の−1次回折光は光検出器上で図
7(c)の形になる。そしてまた、復路の+1次回折光
が光検出器上で図7(c)の形になるときには、往路の
−1次回折光は光検出器上で図7(a)の形になる。However, since the −1st-order diffracted light on the outward path is a conjugate wave of the + 1st-order diffracted light, the direction of the shape change on the photodetector with respect to the defocus is opposite to that of the + 1st-order diffracted light. For example, when the + 1st order diffracted light on the return path has the shape shown in FIG. 7A on the photodetector, the −1st order diffracted light on the forward path has the shape shown in FIG. 7C on the photodetector. Further, when the + first-order diffracted light on the return path has the shape of FIG. 7C on the photodetector, the −1st-order diffracted light on the forward path has the shape of FIG. 7A on the photodetector.
【0043】このため往路の−1次回折光は、図8
(b)に示すような偽のサーボ信号を発生する。上述の
ように往路の−1次回折光のデフォーカスに対する光検
出器上での形の方向は+1次回折光の逆であるため、こ
の偽のフォーカスサーボ信号は、図8の(a)に示す本
来のフォーカスサーボ信号と逆相の動きをし、本来のフ
ォーカスサーボ信号を打ち消す働きをする。Therefore, the -1st order diffracted light on the outward path is shown in FIG.
A false servo signal as shown in (b) is generated. As described above, the direction of the shape on the photodetector with respect to the defocus of the −1st-order diffracted light on the outward path is the reverse of the + 1st-order diffracted light, and thus this false focus servo signal is originally shown in (a) of FIG. It works in the opposite phase of the focus servo signal of and cancels the original focus servo signal.
【0044】従って、往路の−1次回折光が光検出器に
入射する光量の、復路に発生する+1次回折光に対する
割合E1 を小さくしなければならない。ここで、 E1 =(η-1×η0)/(η0×η+1)=η-1/η+1 ・・・式9 である。Therefore, it is necessary to reduce the ratio E 1 of the amount of the −1st-order diffracted light on the forward path entering the photodetector to the + 1st-order diffracted light generated on the return path. Here, E 1 = (η −1 × η 0 ) / (η 0 × η +1 ) = η −1 / η +1 ( Equation 9)
【0045】従って、式4と式6より E1=(1−COSφ2)/(1+COSφ2) ・・・式10 となる。Therefore, from Equations 4 and 6, E 1 = (1−COSφ 2 ) / (1 + COSφ 2 ) ...
【0046】よって、図6に示した方法によってホログ
ラム102を作成するときに、φ2がπ/2程度になる
ように設計すれば、E1が小さくなり、回折角を大きく
することなしにフォーカスサーボ信号の劣化を抑えるこ
とができる。Therefore, when the hologram 102 is formed by the method shown in FIG. 6, if the design is made so that φ 2 is about π / 2, E 1 becomes small, and the focus is achieved without increasing the diffraction angle. The deterioration of the servo signal can be suppressed.
【0047】このホログラム102を、図1のブレーズ
化ホログラム1として用いて光ヘッド装置を構成すれ
ば、放射光源2と光検出器7を近接して配置してもな
お、図1のブレーズ化ホログラム1を対物レンズ4の近
くに配置でき、図1のブレーズ化ホログラム1の有効径
R1を大きくできるので、光ヘッド装置の組み立て時に
おけるブレーズ化ホログラム1の位置の許容誤差を緩和
することができる。If the optical head device is constructed by using this hologram 102 as the blazed hologram 1 of FIG. 1, the blazed hologram of FIG. 1 can be obtained even if the radiation light source 2 and the photodetector 7 are arranged close to each other. 1 can be arranged near the objective lens 4 and the effective diameter R1 of the blazed hologram 1 shown in FIG. 1 can be increased, so that the tolerance of the position of the blazed hologram 1 when assembling the optical head device can be relaxed.
【0048】次に情報信号に対する往路の回折光の影響
を考える。例えば、往路にホログラムから発生する−1
次回折光は図23に示したように、情報媒体5で反射し
てホログラムに入射し、その(復路の)0次回折光が光
検出器に入射する。同様に、図9に示すように、往路の
N次回折光62が情報媒体5で反射して、ホログラム1
03に入射したときに発生する復路の(N+1)次回折
光も、光検出器に入射する。Next, consider the influence of the diffracted light in the forward path on the information signal. For example, -1 generated from the hologram on the outward path
As shown in FIG. 23, the diffracted light of the second order is reflected by the information medium 5 and enters the hologram, and the diffracted light of the 0th order (return path) enters the photodetector. Similarly, as shown in FIG. 9, the N-th order diffracted light 62 on the outward path is reflected by the information medium 5 and the hologram 1
The (N + 1) th-order diffracted light on the return path, which is generated when the light enters the light source 03, also enters the photodetector.
【0049】これらの光検出器に入射する光のうち、最
も光の強度の強いものは、往路の0次回折光61がホロ
グラム103に入射して発生する復路の+1次回折光
(これをL1とする)である。その次に強い光は、往
路、または復路のどちらかに0次、または+1次の回折
を含む光である。Of the light incident on these photodetectors, the one having the highest light intensity is the + first-order diffracted light on the return path generated when the forward-order 0th-order diffracted light 61 enters the hologram 103 (this is designated as L1). ). The next strongest light is light that includes 0th order or + 1st order diffraction in either the forward path or the backward path.
【0050】すなわち、往路の−1次回折光がホログラ
ムに入射して発生する復路の0次回折光(これをL2と
する)と、往路の+1次回折光がホログラムに入射して
発生する復路の+2次回折光(これをL3とする)であ
る。That is, the 0th-order diffracted light in the returning path (which is defined as L2) generated when the −1st-order diffracted light in the forward path is incident on the hologram and the + 2th time in the backward path generated when the + 1st-order diffracted light in the outward path enters the hologram Origami (this is L3).
【0051】従ってこの2つの光の光量が、L1の光量
に対して十分に小さくなるように設計すれば、不要な回
折光が情報信号に与える影響すなわち、ノイズを小さく
抑えることができる。Therefore, by designing the light quantities of these two lights to be sufficiently smaller than the light quantity of L1, it is possible to suppress the influence of unnecessary diffracted light on the information signal, that is, noise.
【0052】また、光量の面だけでなく、情報媒体5上
でのスポットの大きさを考えても、高次の回折光ほど収
差やデフォーカスの量が大きいので、あまり情報媒体5
上のピットの情報を反映した光量変化がなく、光検出器
7に入射してもノイズを発生しない。従って、往路の−
1次回折光と往路の+1次回折光が光検出器上に入射す
る光量、すなわち、L2とL3の光量を小さくすればよ
い。Considering not only the amount of light but also the size of the spot on the information medium 5, the higher the diffracted light, the greater the amount of aberration and defocus, so that the information medium 5 is not so much.
There is no change in the amount of light reflecting the information of the upper pit, and no noise is generated even when the light enters the photodetector 7. Therefore,
The light quantity of the first-order diffracted light and the forward + 1st-order diffracted light incident on the photodetector, that is, the light quantities of L2 and L3 may be reduced.
【0053】そこで、これらの不要な光(L2とL3)の
光量のL1の光量に対する比をE2とすると、 E2=(η-1×η0+η+1×η+2)/(η0×η+1) =η-1/η+1+η+2/η0 ・・・式11 となる。式4から式7に示した式から求まる回折効率
を、式11に示した式に代入すると、 E2=(1−SIN(φ2))/(1+SIN(φ2))+ 4/π2×(1−COS(φ2)/(1+COS(φ2)) ・・・式12 となる。この式12より、不要な回折光の割合E2 はφ
2 にのみ依存し、φ1 には依存しないことがわかる。そ
こで、不要な回折光の割合E2 とφ2 の関係を表すグラ
フを図10に示す。このグラフよりわかるようにφ2 が
0.2π〜0.45πのときにE2 が0.03以下にな
る。またこのとき、E1 はE2 の第一項と等しいのでE
2が小さいときにはE1も小さくてフォーカスサーボ信号
の劣化は少ない。Therefore, if the ratio of the amount of unnecessary light (L2 and L3) to the amount of L1 is E 2 , then E 2 = (η -1 × η 0 + η +1 × η +2 ) / (η 0 x η +1 ) = η -1 / η +1 + η + 2 / η 0 Equation 11 is obtained. Substituting the diffraction efficiency obtained from the expressions shown in Expressions 4 to 7 into the expression shown in Expression 11, E 2 = (1-SIN (φ 2 )) / (1 + SIN (φ 2 )) + 4 / π 2 × (1-COS (φ 2 ) / (1 + COS (φ 2 )) ... Equation 12 From this Equation 12, the ratio E 2 of unnecessary diffracted light is φ
It can be seen that it depends only on 2 and not on φ 1 . Therefore, a graph showing the relationship between the ratio E 2 of unnecessary diffracted light and φ 2 is shown in FIG. As can be seen from this graph, E 2 becomes 0.03 or less when φ 2 is 0.2π to 0.45π. At this time, E 1 is equal to the first term of E 2 , so E 1
When 2 is small, E 1 is also small and the focus servo signal is less deteriorated.
【0054】よって、図6に示した方法によってホログ
ラム102を作成するときに、φ2が0.2π〜0.4
5πになるように設計すれば、E2が小さくなり、回折
角を大きくすることなく情報信号やフォーカスサーボ信
号の劣化を抑えることができる。Therefore, when the hologram 102 is produced by the method shown in FIG. 6, φ 2 is 0.2π to 0.4.
If the design is made to be 5π, E 2 becomes small, and deterioration of the information signal and the focus servo signal can be suppressed without increasing the diffraction angle.
【0055】このホログラム102を、図1のブレーズ
化ホログラム1として用いて光ヘッド装置を構成すれ
ば、放射光源2と光検出器7を近接して配置してもな
お、図1のブレーズ化ホログラム1を対物レンズ4の近
くに配置でき、従って図1のブレーズ化ホログラム1の
有効径R1を大きくできるので、光ヘッド装置の組み立
て時におけるブレーズ化ホログラム1の位置の許容誤差
を緩和することができる。If the optical head device is constructed by using this hologram 102 as the blazed hologram 1 of FIG. 1, the blazed hologram of FIG. 1 can be obtained even if the radiation light source 2 and the photodetector 7 are arranged close to each other. 1 can be arranged near the objective lens 4, and therefore, the effective diameter R1 of the blazed hologram 1 of FIG. 1 can be increased, so that the tolerance of the position of the blazed hologram 1 at the time of assembling the optical head device can be relaxed. .
【0056】次に光の利用効率の向上について述べる。
サーボ信号や情報信号を得るためには、往路の0次回折
光がディスクに反射したのちに、ホログラムに入射して
発生する+1次回折光を光検出器で受光し、光検出器か
らの出力を電気回路において演算する。Next, the improvement of the light use efficiency will be described.
In order to obtain a servo signal or an information signal, the 0th-order diffracted light in the forward path is reflected by the disk, and then the + 1st-order diffracted light generated upon incidence on the hologram is received by the photodetector, and the output from the photodetector is electrically converted. Calculate in the circuit.
【0057】従って、信号のS/N比を向上させるため
には、往路の0次回折光と復路の+1次回折光の積で与
えられる光の利用効率ηを大きくする必要がある。な
お、光の利用効率ηは、式5と式6に示した式より、 η=1/2π2×SIN2(φ1)×(1+SIN(φ2))×(1+COS(φ 2 )) ・・・式13 となる。式13より明らかなように、φ1 =π/2の時
に、往復の光の利用効率ηは、最大(0.14)にな
る。Therefore, in order to improve the S / N ratio of the signal,
Is the product of the 0th order diffracted light on the outward path and the + 1st order diffracted light on the return path.
It is necessary to increase the utilization efficiency η of the obtained light. What
The light utilization efficiency η is calculated from the equations 5 and 6 as follows: η = 1 / 2π2× SIN2(Φ1) × (1 + SIN (φ2)) × (1 + COS (φ 2 )) ... Equation 13 is obtained. As is clear from Equation 13, φ1 = Π / 2
In addition, the round trip light utilization efficiency η is maximum (0.14).
It
【0058】図11にφ1と回折効率の関係を示す。但
し、φ2はE2が最小になる値で一定(φ2=0.32
π)である。このグラフからわかるように、φ1が0.
31π〜0.69πのときに光の利用効率ηが0.1以
上になる。FIG. 11 shows the relationship between φ 1 and diffraction efficiency. However, φ 2 is a constant value that minimizes E 2 (φ 2 = 0.32
π). As can be seen from this graph, φ 1 is 0.
When 31π to 0.69π, the light use efficiency η becomes 0.1 or more.
【0059】よって、図6に示した方法によってレリー
フ型ブレーズ化ホログラム102を作製するときに、φ
1が0.31π〜0.69πになるように設計すれば、
光の利用効率ηを0.1以上にすることができる。Therefore, when the relief type blazed hologram 102 is manufactured by the method shown in FIG.
If 1 is designed to be 0.31π to 0.69π,
The light utilization efficiency η can be set to 0.1 or more.
【0060】このレリーフ型ブレーズ化ホログラム10
2を、図1のブレーズ化ホログラム1として用いて光ヘ
ッド装置を構成すれば、往路の0次回折光と復路の+1
次回折光の積で与えられる光の利用効率ηを大きくする
ことができるので、サーボ信号や、情報信号のS/N比
を向上させることができる。This relief type blazed hologram 10
2 is used as the blazed hologram 1 in FIG. 1 to configure the optical head device, the 0th-order diffracted light in the forward path and the +1 in the backward path
Since the light utilization efficiency η given by the product of the second-order diffracted lights can be increased, the S / N ratio of the servo signal and the information signal can be improved.
【0061】本発明の第2の実施例を図12に示す。本
実施例では、ホログラム102と対物レンズ4は、例え
ば保持手段13によって一定の相対位置を保持して設け
られている。そのため、トラッキング制御のために対物
レンズ4が移動しても、ホログラム102が一体になっ
て動き、情報媒体5から反射した光ビームはホログラム
102上でほとんど移動しない。従って、対物レンズ4
の移動にかかわらず、光検出器7から得られる信号は劣
化しない。しかも、ホログラムがブレーズ化されている
ので、光の利用効率ηも大きく、サーボ信号や情報信号
のS/N比が高いという特長がある。The second embodiment of the present invention is shown in FIG. In this embodiment, the hologram 102 and the objective lens 4 are provided, for example, by holding a fixed relative position by the holding means 13. Therefore, even if the objective lens 4 moves for tracking control, the hologram 102 moves integrally and the light beam reflected from the information medium 5 hardly moves on the hologram 102. Therefore, the objective lens 4
, The signal obtained from the photodetector 7 does not deteriorate. Moreover, since the hologram is blazed, the light utilization efficiency η is large and the S / N ratio of the servo signal and the information signal is high.
【0062】なお、図6に示した方法によってホログラ
ム102を作製し、φ2がπ/2程度になるように設計
すれば、不要な回折光の割合E1 が小さくなり、回折角
を大きくすることなしにフォーカスサーボ信号の劣化を
著しく抑えることができる。If the hologram 102 is manufactured by the method shown in FIG. 6 and designed so that φ 2 is about π / 2, the proportion E 1 of unnecessary diffracted light is reduced and the diffraction angle is increased. Without it, the deterioration of the focus servo signal can be remarkably suppressed.
【0063】このホログラム102を図12のブレーズ
化ホログラム102として用いて光ヘッド装置を構成す
れば、放射光源2と光検出器7を近接して配置してもな
お、図12のブレーズ化ホログラム102を対物レンズ
4の近くに配置でき、従って図12のブレーズ化ホログ
ラム102の有効径R1を大きくできるので、光ヘッド
装置の組み立て時におけるブレーズ化ホログラム102
の位置の許容誤差を緩和することができる。If the optical head device is constructed by using this hologram 102 as the blazed hologram 102 of FIG. 12, the blazed hologram 102 of FIG. 12 can be obtained even if the radiation source 2 and the photodetector 7 are arranged close to each other. Can be arranged near the objective lens 4, and therefore the effective diameter R1 of the blazed hologram 102 in FIG. 12 can be increased, so that the blazed hologram 102 at the time of assembling the optical head device can be made.
The tolerance of the position of can be relaxed.
【0064】ここで、図22に示したように、対物レン
ズ4と透過型のブレーズ化ホログラム101のみを、保
持手段3によって一体化し、放射光源2と独立に動く構
成にすることにより、対物レンズをフォーカス制御やト
ラッキング制御のために駆動する際の可動体を薄型化と
軽量化でき、正確で高速なサーボ追従を実現できるとい
う効果がある。Here, as shown in FIG. 22, only the objective lens 4 and the transmission type blazed hologram 101 are integrated by the holding means 3 and moved independently of the radiation light source 2. There is an effect that the movable body can be made thinner and lighter when driving for focus control and tracking control, and accurate and high-speed servo tracking can be realized.
【0065】さらにまた、図6に示した方法によってホ
ログラム102を作成するときに、φ2 が0.2π〜
0.45πになるように設計すれば、不要な回折光の割
合E2が小さくなるので、回折角を大きくすることなし
に情報信号やフォーカスサーボ信号の劣化を抑えること
ができる。[0065] Furthermore, when creating a hologram 102 by the method shown in FIG. 6, phi 2 is 0.2π~
If the design is made to be 0.45π, the proportion E 2 of the unnecessary diffracted light becomes small, so that the deterioration of the information signal and the focus servo signal can be suppressed without increasing the diffraction angle.
【0066】このホログラム102を、図12のブレー
ズ化ホログラム102として用いて光ヘッド装置を構成
すれば、図12のブレーズ化ホログラム102の有効径
R1を大きくできるので、光ヘッド装置の組み立て時に
おけるブレーズ化ホログラム102の位置の許容誤差を
緩和することができる。If the optical head device is constructed by using this hologram 102 as the blazed hologram 102 shown in FIG. 12, the effective diameter R1 of the blazed hologram 102 shown in FIG. 12 can be increased. The tolerance of the position of the digitized hologram 102 can be relaxed.
【0067】さらに、本発明の第3の実施例を図13に
示す。図13において、2は放射光源、4は対物レン
ズ、5は情報媒体である。本実施例ではフォーカスサー
ボ信号の検出方式として、スポットサイズディテクショ
ン法(SSD法)を用いる。Further, FIG. 13 shows a third embodiment of the present invention. In FIG. 13, 2 is a radiation light source, 4 is an objective lens, and 5 is an information medium. In this embodiment, the spot size detection method (SSD method) is used as the focus servo signal detection method.
【0068】SSD法は、特開平2−185722号公
報にも開示されているように、光ヘッド装置の組み立て
許容誤差を著しく緩和できる上に、波長変動に対しても
安定にサーボ信号を得ることのできる検出方法である。As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-185722, the SSD method can remarkably reduce the assembly tolerance of the optical head device, and can obtain a servo signal stably with respect to wavelength fluctuation. This is a possible detection method.
【0069】SSD法を実現するためには、ホログラム
の復路の+1次回折光が曲率の異なる2種類の球面波と
なるように設計する。それぞれの球面波は、光検出器面
の前側eと後ろ側fに焦点を持つように設計し、図14
に示すように、復路の+1回折光141と142とを6
分割光検出器71によって受光する。但し、同図(b)
がジャストフォーカス状態であり、(a)、(c)がデ
フォーカス状態を表す。従って、フォーカスエラー信号
FEは、 FE=(S10+S30−S20)−(S40+S60−S50) ・・・式14 という演算によって得られる。In order to realize the SSD method, the + 1st-order diffracted light on the backward path of the hologram is designed to be two types of spherical waves having different curvatures. Each spherical wave is designed so as to have a focus on the front side e and the rear side f of the photodetector surface.
As shown in FIG.
The split photodetector 71 receives the light. However, the same figure (b)
Shows the just focus state, and (a) and (c) show the defocus state. Therefore, the focus error signal FE is obtained by the following equation: FE = (S10 + S30-S20)-(S40 + S60-S50).
【0070】SSD法を用いるときも、さらにホログラ
ム104をブレーズ化して光の利用効率を向上させるこ
とによって、S/N比を向上させることができる。特に
図4、図5、および図6に示したような方法を用いて、
SSD法用のブレーズ化ホログラムを実現する例を図1
5に示す。Even when the SSD method is used, the S / N ratio can be improved by further blazing the hologram 104 to improve the light utilization efficiency. In particular, using a method such as that shown in FIGS. 4, 5 and 6,
FIG. 1 shows an example of realizing a blazed hologram for the SSD method.
5 shows.
【0071】図15において、A領域151は光検出器
の前側に焦点を持つ球面波141(図13)を発生さ
せ、B領域152は光検出器の後ろ側に焦点を持つ球面
波142(図13)を発生させる。In FIG. 15, the A area 151 generates a spherical wave 141 (FIG. 13) having a focus on the front side of the photodetector, and the B area 152 generates a spherical wave 142 having a focus on the rear side of the photodetector (FIG. 13). 13) is generated.
【0072】図15のようなホログラムパターンから回
折する波面のファーフィールドパターンは、ホログラム
パターンが分割されていることを反映して、図17に示
すように一部分が欠けるが、フォーカスサーボ信号には
影響はない。但し、図17(b)がジャストフォーカス
状態であり、同図(a)、(c)がデフォーカス状態を
表す。従って、フォーカスエラー信号FEは、やはり式
14に示した演算によって得られる。The far-field pattern of the wavefront diffracted from the hologram pattern as shown in FIG. 15 is partially cut off as shown in FIG. 17 reflecting the fact that the hologram pattern is divided, but the focus servo signal is affected. There is no. However, FIG. 17B shows the just focus state, and FIGS. 17A and 17C show the defocus state. Therefore, the focus error signal FE is also obtained by the calculation shown in Expression 14.
【0073】このように領域分割をすることにより、分
割されたそれぞれの領域をブレーズ化して、前述したよ
うに不要な回折光の割合E1 やE2 を小さく抑制すれ
ば、さらに安定な情報信号とS/N比の高い情報信号を
得ることができ、かつ、ホログラムの有効開口を大きく
できるので、組み立て許容誤差の大きな光ヘッドを構成
できる。By dividing the areas in this way to blaze each of the divided areas and suppress the unnecessary ratios E 1 and E 2 of the diffracted light as described above, a more stable information signal can be obtained. Since an information signal having a high S / N ratio can be obtained and the effective aperture of the hologram can be increased, an optical head having a large assembly tolerance can be configured.
【0074】さらにまた、こうしてブレーズ化したホロ
グラムと対物レンズとを一体化することにより、トラッ
キング追従による対物レンズの移動に関わらず、ホログ
ラムから生ずる回折光は光検出器上で動かない。従っ
て、トラッキング追従と並行して、安定なフォーカスエ
ラー信号を得られる光ヘッド装置を構成できる。Furthermore, by integrating the blazed hologram and the objective lens in this way, the diffracted light generated from the hologram does not move on the photodetector regardless of the movement of the objective lens due to tracking tracking. Therefore, it is possible to configure an optical head device that can obtain a stable focus error signal in parallel with tracking tracking.
【0075】なお、情報媒体5の上で反射した光は、情
報媒体5上のトラック溝によって回折されることによる
回折パターンを持つ。このため、情報媒体5の上の集光
スポットとトラック溝の相対位置変化により、ホログラ
ム上での光量分布に変化が起こる。例えば図15のX方
向を情報媒体のトラック溝と並行な方向として、+Y方
向が明るくなって、−Y方向が暗くなったり、この逆の
光量変化が起こったりする。The light reflected on the information medium 5 has a diffraction pattern by being diffracted by the track grooves on the information medium 5. Therefore, a change in the relative position between the focused spot on the information medium 5 and the track groove causes a change in the light amount distribution on the hologram. For example, with the X direction in FIG. 15 as the direction parallel to the track groove of the information medium, the + Y direction becomes brighter and the −Y direction becomes darker, or the opposite light amount change occurs.
【0076】そこで図15の領域分割は、ここで示した
ように数個〜数十個程度にすることが望ましい。なぜな
らば、このようにホログラムの領域を多分割することに
よって、+Y方向と−Y方向の比対称性を少なくし、情
報媒体5の上の集光スポットとトラック溝の相対位置変
化によるホログラム上での光量分布変化の影響で、フォ
ーカスサーボ信号に、オフセットが発生することを防ぐ
ことができるからである。従って、ホログラムの領域を
多分割すれば、安定なフォーカスサーボ特性が得られ
る。Therefore, it is desirable that the area division of FIG. 15 is made into several to several tens as shown here. This is because by dividing the hologram area into multiple sections in this way, the relative symmetry in the + Y direction and the −Y direction is reduced, and on the hologram due to the relative position change of the focused spot on the information medium 5 and the track groove. This is because it is possible to prevent an offset from occurring in the focus servo signal due to the influence of the change in the light intensity distribution. Therefore, if the hologram area is divided into multiple areas, stable focus servo characteristics can be obtained.
【0077】また、情報媒体5の上の集光スポットとト
ラック溝の相対位置変化によるホログラム上での光量分
布変化を、トラッキングエラー信号TEとして取り出す
ために、第5の実施例として図16に示すように、さら
に別の回折領域153や154をホログラム上に設けて
もよい。この回折領域153や154からのトラッキン
グエラー信号検出用回折光163を、トラッキングエラ
ー信号検出用光検出器72(図18)によって受光し、 TE=S70−S80 ・・・式15 に示す演算によってトラッキングエラー信号TEを得る
ことができる。A fifth embodiment is shown in FIG. 16 in order to extract the change in the light amount distribution on the hologram due to the change in the relative position between the focused spot on the information medium 5 and the track groove as a tracking error signal TE. Thus, further diffraction areas 153 and 154 may be provided on the hologram. The tracking error signal detection diffracted light 163 from the diffraction areas 153 and 154 is received by the tracking error signal detection photodetector 72 (FIG. 18), and TE = S70-S80 ... The error signal TE can be obtained.
【0078】以上は透過型ホログラムを用いた実施例に
つい述べたが、反射ブレーズ化型ホログラムを利用して
も同様に光ヘッドを構成できる。これを第6の実施例と
して図19に示す。図19は反射型のブレーズ化ホログ
ラムを用いた光ヘッド装置である。同図において、11
0はアクチュエータ等の駆動手段を示す。Although the embodiment using the transmission hologram has been described above, the optical head can be similarly constructed by using the reflection blazed hologram. This is shown in FIG. 19 as a sixth embodiment. FIG. 19 shows an optical head device using a reflective blazed hologram. In the figure, 11
Reference numeral 0 indicates a driving means such as an actuator.
【0079】同図のように、反射型ブレーズ化ホログラ
ム105を用いて光ヘッド装置を構成することによって
も、やはり上述の透過型ホログラムを用いたときと同様
の効果を得ることができる。By constructing the optical head device using the reflection-type blazed hologram 105 as shown in the figure, the same effect as when the above-mentioned transmission hologram is used can be obtained.
【0080】さらに反射型ブレーズ化ホログラム105
は、光軸の折りまげミラーの役割も兼ねることができる
ので、図19のような薄型の光ヘッド装置を少数の部品
で構成できるという効果がある。Furthermore, the reflection-type blazed hologram 105
Can also serve as the folding mirror of the optical axis, so that the thin optical head device as shown in FIG. 19 can be configured with a small number of parts.
【0081】その上、放射光源2、光検出器7、反射型
ブレーズ化ホログラム105、及び対物レンズ4などの
全ての光学部品を、例えばアルミ筐体などの全光学系保
持手段14によって一体化して一体駆動すると、対物レ
ンズ4がトラック追従によって移動しても放射光源2に
対する相対位置が変化せず、軸外収差が発生しないとい
う効果がある。In addition, all the optical components such as the radiation light source 2, the photodetector 7, the reflection type blazed hologram 105, and the objective lens 4 are integrated by the all optical system holding means 14 such as an aluminum casing. When integrally driven, there is an effect that the relative position with respect to the radiation light source 2 does not change even if the objective lens 4 moves following a track, and off-axis aberration does not occur.
【0082】さらにまた、軸外収差が発生しないことか
ら、対物レンズ4を小型化、薄型化できて、より一層小
型で薄型の光ヘッド装置を構成できるという効果があ
る。Furthermore, since off-axis aberration does not occur, the objective lens 4 can be made smaller and thinner, and an even smaller and thinner optical head device can be constructed.
【0083】[0083]
【発明の効果】以上に述べたことから明らかなように、
本発明では以下のような効果が得られる。As is clear from the above description,
According to the present invention, the following effects can be obtained.
【0084】(1)ホログラムをブレーズ化することに
より、往路の0次回折光と復路の+1次回折光の回折効
率が大きくなるので、光の利用効率が向上し、サーボ信
号や情報信号のS/N比が向上する。(1) Since the hologram is blazed, the diffraction efficiency of the 0th-order diffracted light in the forward path and the + 1st-order diffracted light in the backward path is increased, so that the light utilization efficiency is improved and the S / N ratio of the servo signal or the information signal is increased. The ratio is improved.
【0085】(2)ブレーズ化ホログラムの断面形状の
最適設計によって、放射光源から情報媒体上へ至る往路
の光路において発生する回折光のうち、往路の0次光以
外の回折光が光検出部に入射する光量を抑圧することに
より、回折角を大きくすることができ、不要な回折光が
光検出器に入射しないようにしなくても、情報信号やフ
ォーカスサーボ信号の劣化を抑えることができる。(2) Due to the optimum design of the cross-sectional shape of the blazed hologram, among the diffracted light generated in the outward optical path from the radiation light source to the information medium, the diffracted light other than the outward zero-order light is transmitted to the photodetector. By suppressing the amount of incident light, the diffraction angle can be increased, and deterioration of the information signal and the focus servo signal can be suppressed without preventing unnecessary diffracted light from entering the photodetector.
【0086】従って、このブレーズ化ホログラムを用い
て光ヘッド装置を構成すれば、光検出器と放射光源を近
接して配置することと、ブレーズ化ホログラム1の有効
径R1を大きくすることを同時に実現できるので、組み
立て時における位置の許容誤差を緩和することができ
る。Therefore, if the optical head device is constructed by using this blazed hologram, it is possible to simultaneously arrange the photodetector and the radiation light source and increase the effective diameter R1 of the blazed hologram 1. Therefore, it is possible to reduce the positional tolerance during assembly.
【0087】(3)ブレーズ化ホログラムを対物レンズ
と一体化した構成を用いることにより、トラッキング追
従による対物レンズの移動にかかわらず、ホログラムか
ら生ずる往路の回折光は光検出器上で動かない。(3) By using the structure in which the blazed hologram is integrated with the objective lens, the diffracted light in the outward path generated from the hologram does not move on the photodetector regardless of the movement of the objective lens due to tracking tracking.
【0088】従って、トラッキング追従と並行して、安
定なフォーカスエラー信号を得ることができる。Therefore, a stable focus error signal can be obtained in parallel with the tracking following.
【0089】また、ホログラムがブレーズ化されている
ため、往路の−1次回折光などの不要な回折光の回折効
率は、復路の+1次や往路の0次の回折光の回折効率に
比べて小さく、従って往路の−1次回折光などの不要な
回折光によるサーボ信号や情報信号の劣化も著しく小さ
くなる。従って非常に安定なサーボと情報の読み取りを
実現できる。Further, since the hologram is blazed, the diffraction efficiency of unnecessary diffracted light such as −1st order diffracted light on the outward path is smaller than the diffraction efficiency of + 1st order diffracted light on the backward path and 0th order diffracted light on the outward path. Therefore, the deterioration of the servo signal and the information signal due to the unnecessary diffracted light such as the −1st order diffracted light on the outward path is significantly reduced. Therefore, very stable servo and information reading can be realized.
【0090】(4)フォーカスサーボ信号の検出方式と
してSSD法を用いることにより、組み立て許容誤差の
さらに大きな光ヘッド装置を構成できる。(4) By using the SSD method as the focus servo signal detection method, it is possible to construct an optical head device having a larger assembly tolerance.
【0091】また、ホログラムパターンを分割して、2
種の領域から曲率の異なる球面波を復路の+1次回折光
として発生させる構成とすることにより、ホログラムの
ブレーズ化とSSD法を同時に実現することが容易にで
きる。Further, the hologram pattern is divided into 2
With the configuration in which spherical waves having different curvatures are generated as the + 1st order diffracted light in the return path from the seed region, it is possible to easily realize the blazed hologram and the SSD method at the same time.
【0092】従って、光ヘッド装置の組立許容誤差を著
しく緩和できると同時に、S/N比の非常によい信号の
得られる光ヘッド装置を構成できる。Therefore, it is possible to remarkably reduce the assembly tolerance of the optical head device and at the same time construct an optical head device which can obtain a signal with a very good S / N ratio.
【0093】(5)反射型ブレーズ化ホログラムを用い
て光ヘッド装置を構成することによって、光軸の折りま
げミラーの役割も兼ねることができるので、薄型の光ヘ
ッド装置を少数の部品で構成できる。(5) Since the optical head device is constructed by using the reflection type blazed hologram, it can also serve as the folding mirror of the optical axis, so that the thin optical head device can be constructed with a small number of parts. .
【0094】その上、放射光源、光検出器、反射型ブレ
ーズ化ホログラム、及び対物レンズなどの全ての光学部
品を、全光学系保持手段によって一体化して一体駆動す
ると、対物レンズがトラック追従によって移動しても放
射光源に対する相対位置が変化せず、軸外収差が発生し
ないという効果がある。In addition, when all the optical components such as the radiation light source, the photodetector, the reflection type blazed hologram, and the objective lens are integrally driven by the all optical system holding means, the objective lens moves by following the track. Even so, the relative position with respect to the radiation source does not change, and there is an effect that off-axis aberration does not occur.
【0095】さらにまた、軸外収差が発生しないことか
ら、対物レンズを小型化、薄型化できて、より一層小型
で薄型の光ヘッド装置を構成できる。Furthermore, since no off-axis aberration is generated, the objective lens can be made smaller and thinner, and an even smaller and thinner optical head device can be constructed.
【図1】本発明の第1の実施例の光ヘッド装置の概略断
面図FIG. 1 is a schematic sectional view of an optical head device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施例の要件であるブレーズ化
ホログラムの断面図FIG. 2 is a sectional view of a blazed hologram which is a requirement of the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施例の要件であるブレーズ化
ホログラムの位相変調量φと回折効率の関係を表すグラ
フFIG. 3 is a graph showing the relationship between the phase modulation amount φ of a blazed hologram and the diffraction efficiency, which is a requirement of the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1の実施例の要件であるブレーズ化
ホログラムの作製例の概略説明図で、 (a)はリアクティブ・イオン・ビームエッチング工程
の断面図 (b)は第1の実施例のホログラムの断面図FIG. 4 is a schematic explanatory view of an example of manufacturing a blazed hologram which is a requirement of the first embodiment of the present invention, in which (a) is a cross-sectional view of a reactive ion beam etching process and (b) is first Sectional view of hologram of Example
【図5】本発明の実施例の要件であるブレーズ化ホログ
ラムの他の作製例の概略説明図で、 (a)は第1のリアクティブ・イオン・ビームエッチン
グ工程の断面図 (b)は第2のリアクティブ・イオン・ビームエッチン
グ工程の断面図 (c)はホログラムの断面図FIG. 5 is a schematic explanatory view of another example of manufacturing a blazed hologram that is a requirement of the embodiment of the present invention, in which (a) is a cross-sectional view of the first reactive ion beam etching step and (b) is 2 is a cross-sectional view of the reactive ion beam etching step in (c) is a cross-sectional view of the hologram.
【図6】本発明の実施例の要件であるブレーズ化ホログ
ラムの別の作製例の概略説明図で、 (a)は第1のリアクティブ・イオン・ビームエッチン
グ工程の断面図 (b)は第2のリアクティブ・イオン・ビームエッチン
グ工程の断面図 (c)はホログラムの断面図FIG. 6 is a schematic explanatory view of another example of manufacturing a blazed hologram which is a requirement of the embodiment of the present invention, in which (a) is a cross-sectional view of the first reactive ion beam etching step and (b) is 2 is a cross-sectional view of the reactive ion beam etching step in (c) is a cross-sectional view of the hologram.
【図7】本発明の実施例における光検出器上での回折光
の様子を表す平面図で、 (a)はデフォーカス状態を表わす平面図 (b)はジャストフォーカス状態を表わす平面図 (c)はデフォーカス状態を表わす平面図FIG. 7 is a plan view showing a state of diffracted light on a photodetector in an embodiment of the present invention, (a) is a plan view showing a defocused state, and (b) is a plan view showing a just focus state. ) Is a plan view showing the defocused state
【図8】往路の回折光がフォーカスサーボ信号に与える
影響を説明するための図で、 (a)は本来のサーボ信号の波形図 (b)は偽のサーボ信号の波形図FIG. 8 is a diagram for explaining the influence of the diffracted light in the forward path on the focus servo signal, where (a) is a waveform diagram of an original servo signal and (b) is a waveform diagram of a false servo signal.
【図9】往路の回折光が光検出器に入射する様子を説明
するための概略断面図FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining how outgoing diffracted light enters a photodetector.
【図10】本発明の要件であるブレーズ化ホログラムの
位相変調量と不要な回折光の関係を表す図FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the amount of phase modulation of a blazed hologram that is a requirement of the present invention and unnecessary diffracted light.
【図11】本発明の要件であるブレーズ化ホログラムの
位相変調量と光の利用効率光の関係を表す図FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the phase modulation amount of a blazed hologram and the light utilization efficiency light, which is a requirement of the present invention.
【図12】本発明の第2の実施例の光ヘッド装置の概略
断面図FIG. 12 is a schematic sectional view of an optical head device according to a second embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第3の実施例の光ヘッド装置の概略
斜視図FIG. 13 is a schematic perspective view of an optical head device according to a third embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第3の実施例における光検出器上で
の回折光の様子を表す平面図で、 (a)はデフォーカス状態を表わす平面図 (b)はジャストフォーカス状態を表わす平面図 (c)はデフォーカス状態を表わす平面図FIG. 14 is a plan view showing a state of diffracted light on a photodetector in a third embodiment of the present invention, (a) is a plan view showing a defocused state, and (b) is a plan view showing a just focused state. Figure (c) is a plan view showing a defocused state.
【図15】本発明の第4の実施例におけるホログラムパ
ターンを表す平面図FIG. 15 is a plan view showing a hologram pattern according to a fourth embodiment of the present invention.
【図16】本発明の第5の実施例におけるホログラムパ
ターンを表わす平面図FIG. 16 is a plan view showing a hologram pattern according to a fifth embodiment of the present invention.
【図17】本発明の第4の実施例における光検出器上で
の回折光の様子を表す平面図で、 (a)はデフォーカス状態を表わす平面図 (b)はジャストフォーカス状態を表わす平面図 (c)はデフォーカス状態を表わす平面図FIG. 17 is a plan view showing a state of diffracted light on the photodetector in the fourth embodiment of the present invention, (a) is a plan view showing a defocused state, and (b) is a plan view showing a just focused state. Figure (c) is a plan view showing a defocused state.
【図18】本発明の第5の実施例の光ヘッド装置の要部
の概略斜視図FIG. 18 is a schematic perspective view of a main part of an optical head device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図19】本発明の第6の実施例の光ヘッド装置の概略
断面図FIG. 19 is a schematic sectional view of an optical head device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図20】従来の光ヘッド装置の概略断面図FIG. 20 is a schematic sectional view of a conventional optical head device.
【図21】従来の他の光ヘッド装置の概略断面図FIG. 21 is a schematic sectional view of another conventional optical head device.
【図22】従来の光ヘッドの課題の説明図FIG. 22 is an explanatory diagram of a problem of the conventional optical head.
【図23】従来の他の光ヘッドの課題の説明図FIG. 23 is an explanatory diagram of a problem of another conventional optical head.
1 ブレーズ化ホログラム 2 放射光源 3 光ビーム 4 対物レンズ 5 情報媒体 6 復路の+1次回折光 7 光検出器 8 往路の−1次回折光 9 透明基板 10 フォトレジスト 11 イオンビーム 13 保持手段 14 全光学系の保持手段 31 ホログラム上での光ビーム 61 往路の0次回折光 62 往路のN次回折光 63 復路のN+1次回折光 71 6分割光検出器 72 トラッキングエラー信号検出用光検出器 102 ブレーズ化ホログラム・・ 103 ホログラム 104 ホログラム 105 反射型ブレーズ化ホログラム 110 駆動手段 141 球面波(+1次回折光) 142 球面波(+1次回折光) 151 ホログラムの分割領域(フォーカスエラー信号
検出用回折光発生領域) 152 ホログラムの分割領域(フォーカスエラー信号
検出用回折光発生領域) 153 ホログラムの分割領域(トラッキングエラー信
号検出用回折光発生領域) 154 ホログラムの分割領域(トラッキングエラー信
号検出用回折光発生領域) 162 フォーカスエラーエラー信号検出用回折光 163 トラッキングエラー信号検出用回折光 200 エッチング部 201 エッチング部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Blazed hologram 2 Radiation light source 3 Light beam 4 Objective lens 5 Information medium 6 Return path + 1st order diffracted light 7 Photodetector 8 Outgoing path −1st order diffracted light 9 Transparent substrate 10 Photoresist 11 Ion beam 13 Holding means 14 All optical system Holding means 31 Light beam on hologram 61 Forward 0th order diffracted light 62 Forward Nth order diffracted light 63 Return N + 1st order diffracted light 71 6-division photodetector 72 Tracking error signal detection photodetector 102 Blazed hologram 103 hologram 104 hologram 105 reflective blazed hologram 110 driving means 141 spherical wave (+ 1st-order diffracted light) 142 spherical wave (+ 1st-order diffracted light) 151 hologram divided region (focus error signal detection diffracted light generation region) 152 hologram divided region (focus For error signal detection Diffraction light generation area) 153 Hologram division area (tracking error signal detection diffraction light generation area) 154 Hologram division area (tracking error signal detection diffraction light generation area) 162 Focus error error signal detection diffraction light 163 Tracking error signal Diffracted light for detection 200 Etching part 201 Etching part
フロントページの続き (72)発明者 堀 義和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 西野 清治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Front page continuation (72) Inventor Yoshikazu Hori 1006, Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor, Seiji Nishino, 1006, Kadoma, Kadoma, Osaka
Claims (6)
から出射する光ビームを前記ホログラムで透過または反
射して前記ホログラムの0次回折光を情報媒体上へ微小
スポットに収束する対物レンズと、前記情報媒体で反
射、回折した光ビームを前記ホログラムで受けて回折し
た+1次回折光を受けて光電流を出力する複数の光検出
部からなる光検出器を具備した光ヘッド装置であって、
前記ホログラムの断面形状は高さhにブレーズ化されて
おり、前記ブレーズの高さhによって決まる前記光ビー
ムの光の位相変調量の振幅φが、πラジアンよりも大き
くて、かつ、2πラジアンよりも小さくなるような高さ
であって、前記放射光源から前記情報媒体上へ至る往路
の光路において、前記ホログラムから発生する回折光の
うち、0次光以外の回折光の前記光検出部に入射する光
量を抑圧していることを特徴とする光ヘッド装置。1. A radiation light source, a hologram, an objective lens for transmitting or reflecting a light beam emitted from the radiation light source by the hologram, and converging 0th-order diffracted light of the hologram onto a small spot on an information medium, An optical head device comprising a photodetector comprising a plurality of photodetectors for receiving a + 1st-order diffracted light diffracted by the hologram receiving and diffracting a light beam reflected and diffracted by an information medium,
The cross-sectional shape of the hologram is blazed to a height h, and the amplitude φ of the phase modulation amount of the light beam of the light beam determined by the height h of the blazing is larger than π radians and is larger than 2π radians. In the forward optical path from the radiation light source to the information medium, diffracted light other than the 0th-order light among the diffracted light generated from the hologram is incident on the photodetector. An optical head device, characterized in that the amount of light emitted is suppressed.
体化し、前記対物レンズと前記ブレーズ化ホログラムが
一体となった部分が、放射光源と独立に可動であること
を特徴とする請求項1記載の光ヘッド装置。2. An objective lens and a blazed hologram are integrated, and a portion where the objective lens and the blazed hologram are integrated is movable independently of a radiation light source. Optical head device.
ムと対物レンズとを筐体内部に有し、前記ブレーズ化ホ
ログラムは反射型ホログラムであり、前記放射光源から
出射した光ビームを反射して、前記光ビームの中心軸を
前記対物レンズの光軸と同じ方向に折曲げて、前記光ビ
ームを前記対物レンズによって情報媒体上に収束させ、
前記情報媒体で反射した前記光ビームを受けて前記反射
型ブレーズ化ホログラムは+1次回折光を発生し、前記
+1次回折光を前記光検出器で受光することを特徴とす
る請求項1記載の光ヘッド装置。3. A radiation source, a photodetector, a blazed hologram, and an objective lens are provided inside a housing, and the blazed hologram is a reflection hologram, and reflects a light beam emitted from the radiation source. Bending the central axis of the light beam in the same direction as the optical axis of the objective lens to focus the light beam on the information medium by the objective lens,
2. The optical head according to claim 1, wherein the reflection-type blazed hologram receives the light beam reflected by the information medium, generates + 1st-order diffracted light, and receives the + 1st-order diffracted light by the photodetector. apparatus.
され、前記複数の分割領域のうち、一部の複数の領域か
ら発生する+1次回折光が光検出器面の前側に焦点また
は焦線をもち、前記複数の分割領域のうち、前記一部の
領域の他の一部の複数の領域から発生する+1次回折光
は、光検出器面の後ろ側に焦点または前記焦線と同じ方
向に延びる焦線をもつことを特徴とする請求項1〜3の
いずれかに記載の光ヘッド装置。4. The hologram surface is divided into a plurality of divided areas, and the + 1st order diffracted light generated from some of the plurality of divided areas forms a focal point or a focal line on the front side of the photodetector surface. Of the plurality of divided areas, the + 1st-order diffracted light generated from the other part of the part of the plurality of areas extends in the same direction as the focal point or the focal line behind the photodetector surface. The optical head device according to claim 1, wherein the optical head device has a focal line.
し、前記分割領域のうちに領域H1と領域H2を設け、
光検出器面上に光検出器領域P1と光検出器領域P2と
を設け、ホログラムの領域H1から回折した回折光を光
検出器領域P1によって受光して得られる出力E1と、
ホログラムの領域H2から回折した回折光を光検出器領
域P2によって受光して得られる出力E2とを演算する
演算回路を具備し、前記出力E1と前記出力E2を前記
演算回路によって演算した結果をトラッキングエラー信
号とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記
載の光ヘッド装置。5. A hologram surface is divided into a plurality of divided areas, and areas H1 and H2 are provided in the divided areas,
An output E1 obtained by providing a photodetector region P1 and a photodetector region P2 on the photodetector surface and receiving the diffracted light diffracted from the hologram region H1 by the photodetector region P1;
An arithmetic circuit for arithmetically operating an output E2 obtained by receiving the diffracted light diffracted from the hologram area H2 by the photodetector area P2 and tracking the results of arithmetic operations of the output E1 and the output E2 by the arithmetic circuit. The optical head device according to any one of claims 1 to 4, wherein the optical head device outputs an error signal.
ビームを受け情報媒体上へ微小スポットに収束する対物
レンズと、前記情報媒体で反射、回折した光ビームを受
けて+1次回折光として回折させて前記光検出器へ光ビ
ームを導くホログラムと、前記+1次回折光を受け光電
流を出力する複数の光検出部からなる光検出器を具備し
た光ヘッド装置であって、筐体に前記放射光源と前記光
検出器と前記ホログラムと対物レンズが固定され、前記
ホログラムは反射型のブレーズ化ホログラムであり、前
記反射型のブレーズ化ホログラムは前記放射光源から出
射した光ビームを反射して、前記光ビームの中心軸を前
記対物レンズの光軸と同じ方向に折曲げて、前記光ビー
ムを前記対物レンズに導くことを特徴とする光ヘッド装
置。6. A radiant light source, an objective lens that receives a light beam emitted from the radiant light source and converges it into a minute spot on an information medium, and a light beam reflected and diffracted by the information medium, and diffracts as + 1st-order diffracted light. An optical head device comprising a hologram for guiding a light beam to the photodetector and a photodetector comprising a plurality of photodetectors for receiving the + 1st-order diffracted light and outputting a photocurrent, wherein The light source, the photodetector, the hologram and the objective lens are fixed, the hologram is a reflection type blazed hologram, and the reflection type blazed hologram reflects the light beam emitted from the radiation source, An optical head device, characterized in that the central axis of a light beam is bent in the same direction as the optical axis of the objective lens to guide the light beam to the objective lens.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8007047A JP2735062B2 (en) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | Optical head device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP8007047A JP2735062B2 (en) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | Optical head device |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3046630A Division JP2796196B2 (en) | 1990-04-12 | 1991-03-12 | Optical head device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08249704A true JPH08249704A (en) | 1996-09-27 |
| JP2735062B2 JP2735062B2 (en) | 1998-04-02 |
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|---|---|---|---|
| JP8007047A Expired - Fee Related JP2735062B2 (en) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | Optical head device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2735062B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002342948A (en) * | 2001-05-18 | 2002-11-29 | Hitachi Computer Peripherals Co Ltd | Focus control device and focus pull-in method |
| JP2008533314A (en) * | 2005-03-09 | 2008-08-21 | エム−リアル オイユ | Novel marking and method of manufacturing the marking |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61282809A (en) * | 1985-06-07 | 1986-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Focus error detection device |
| JPS62145545A (en) * | 1985-12-18 | 1987-06-29 | Sharp Corp | Pickup device |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP8007047A patent/JP2735062B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61282809A (en) * | 1985-06-07 | 1986-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Focus error detection device |
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| JP2008533314A (en) * | 2005-03-09 | 2008-08-21 | エム−リアル オイユ | Novel marking and method of manufacturing the marking |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2735062B2 (en) | 1998-04-02 |
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