JPH08279200A - 光学記憶装置用光学素子および光学デバイス - Google Patents

光学記憶装置用光学素子および光学デバイス

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学記憶装置用の信号の書き込みと読み取り
を行う光学素子・光学デバイスに関し、光学部品数を節
減して大幅な低価格化と小型軽量化が図れ、半導体レー
ザの波長変動によるビーム位置ずれを安定に抑えること
を目的とする。 【解決手段】 半導体レーザ２から射出されるレーザ光
を透過する材料にて形成され、半導体レーザと光学記憶
媒体との間に配置される光学基体４と、レーザ光を透過
して光学記憶媒体に入射させ、光学記憶媒体により反射
されたレーザ光を光学基体内に回折させるように光学基
体４に形成された第１のホログラムと、第１のホログラ
ムで回折されて光学基体内を伝播するレーザ光の１偏光
成分を透過させると共に他の偏光成分を回折させ、両偏
光成分を分離させるように光学基体４に形成された第２
のホログラムとを備え、分離された両偏光成分の強度の
差を検出することで光学記憶媒体の状態を表す信号を検
知するように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気ディスク装
置や光ディスク装置等の光学記憶装置の光学記憶媒体に
対する信号の書き込みと読み取りを行うための光学ヘッ
ド等を有する光学記憶装置用光学素子、およびこの光学
素子を含む光学デバイスに関する。コンピュータの高性
能化に伴い、大容量の記憶媒体（メモリ）を含む記憶装
置が必要となってきている。この種の記憶装置として、
現在、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（コ
ンパクトディスク−読み出し専用メモリ）、光磁気（Ma
gneto-optical Disk）ディスク、および、光ディスク
（Optical Disk）等の光学記憶媒体を使用した光学記憶
装置が注目されている。これらの光学記憶媒体は、リム
ーバル（着脱可能）で、大容量かつ小型軽量であり、高
性能のパーソナルコンピュータ等の小型コンピュータを
実用化する上で重要となってきている。
【０００２】コンピュータの高性能化に伴って必要とさ
れる大容量のメモリとして、特に、近年は磁気ディスク
装置用のハードディスクに代わって、リムーバブルで小
型軽量な光磁気記録媒体である光磁気ディスクが注目さ
れている。
【０００３】この光磁気ディスクにおいては、レーザ光
が当たって温度が上昇した部分だけが磁化反転して信号
が記録される。そして、上記の光磁気ディスクに読み取
り用の低パワーのレーザ光を当てると、信号のある部分
の反射光だけが磁気光学的カー効果によって偏光面が僅
かに回転をするので、それを検出することによって光磁
気ディスクに記録されている信号を読み取ることができ
る。ただし、信号読み取りを行うのと同時に、光磁気デ
ィスクからなる光磁気記録媒体に対するフォーカス誤差
とトラッキング誤差の検出を行う必要がある。
【０００４】
【従来の技術】図２３は、従来の光学記憶装置用光学デ
バイスの構成を示す模式図である。ただし、ここでは、
光学記憶装置として、光学記憶媒体の一種である光磁気
記録媒体、すなわち、光磁気ディスク１００を含む光磁
気ディスク装置を使用したケースを代表例として示す。
【０００５】図２３に示すような従来の光磁気ディスク
装置用光学デバイスにおいて、半導体レーザ５１から射
出された信号読み取り用のレーザ光は、コリメートレン
ズ５２により平行光にされてビーム成形プリズム５３を
透過したあと、第１の偏光ビームスプリッタ５４を経て
２つの偏光成分（Ｓ偏光成分およびＰ偏光成分）中のＰ
偏光成分だけが光磁気記録媒体である光磁気ディスク１
００の方向に向かい、対物レンズ５５によって光磁気デ
ィスク１００上に収束される。
【０００６】そして、光磁気ディスク１００上に書き込
みデータがあるときは、Ｐ偏光成分の光の偏光角が磁気
光学的カー効果によって僅かに回転して、それと垂直を
なすＳ偏光成分が少し発生する。
【０００７】光磁気ディスク１００で反射されたＰ，Ｓ
両偏光成分を含むレーザ光は、第１の偏光ビームスプリ
ッタ５４から第２の偏光ビームスプリッタ５７に入射
し、一部のレーザ光は二分の一波長板５８を通ることに
よってＰ，Ｓ両偏光成分の間に二分の一波長の光路差が
形成される。
【０００８】そのレーザ光は、次に収束レンズ５９を通
って、第３の偏光ビームスプリッタ６０でＰ，Ｓ両偏光
成分が分離されてその各々が信号検出用の光電素子６
１，６２に入射し、その２つの信号の強度の差を取るこ
とにより、光磁気ディスク１００上の信号（データ）の
有無を検出することができる。
【０００９】一方、第２の偏光ビームスプリッタ５７で
分けられたレーザ光は、収束レンズ６３を通ってからビ
ームスプリッタ６４で２つに分けられ、その各々がフォ
ーカス誤差の検出用およびトラッキング誤差信号検出用
の光電素子６５，６６に入射して、フォーカス誤差の検
出とトラッキング誤差の検出が行われる。ここで、６７
はナイフエッジであり、遠くにあるレーザ光の光線（ビ
ーム）と近くにあるレーザ光の光線とを比較し、両光線
の光量の差によりフォーカス誤差を検出するためのもの
である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の光
磁気ディスク用光学デバイスにおいては、光磁気ディス
ク１００に記録された光磁気信号の検出とフォーカス誤
差およびトラッキング誤差の検出を行うのに非常に多数
の光学部品を必要とし、調整にも多大な工数がかかるの
で、高価格になると共に、光磁気ディスク装置の小型軽
量化を実現することが難しいという欠点がある。
【００１１】さらに、光磁気ディスクに限らず、ＣＤ、
ＣＤ−ＲＯＭ、および、光ディスク等のその他の光学記
憶媒体を使用した光学記憶装置においても、より一層の
低価格化が必要になり、この低価格化を実現するための
要素として、データを読み取る光学素子およびそのドラ
イバ、すなわち、光学ヘッドを含む駆動部の低価格化が
強く要求されている。このためには、ヘッド部の部品数
の削減、小型軽量化、および調整工数の削減が図れる方
式が必要になってくる。このような要求に対処するため
に、光学素子の一部にホログラムを用いることが検討さ
れているが、それでも全体としては光学部品数が多く、
依然として高価格になり小型軽量化も十分でない。
【００１２】例えば、「１９８９年ＶＯＬ．７，ＮＯ．
２，Ｍｉｃｒｏ Ｏｐｔｉｃｓ Ｎｅｗｓ」の第２０〜
２５頁には、レーザダイオード中にホログラムを設けた
光学素子を含む光学ピックアップの構成が記載されてい
る。この種の光学記憶装置用光学素子の概略的な構成を
図２４に示す。
【００１３】図２４においては、半導体レーザとしての
レーザダイオード（通常、ＬＤと略記する）７０を含む
光学ピックアップ８２のパッケージの中に、ホログラム
７２が形成されている。レーザダイオード７０からのレ
ーザ光は、このホログラム７２を通過し、コリメータレ
ンズ７６および対物レンズ７８を介して光学記憶装置８
０内の光学記憶素子７９に収束する。さらに、この光学
記憶素子７９により反射されて戻ってきたレーザ光は、
ホログラム７２を再び通過して光電素子等の検知器８４
に入射する。この検知器８４において、フォーカス誤差
検知とトラッキング誤差検知が行われる。
【００１４】ただし、ここでは、ホログラム７２は、フ
ォーカス誤差検知とトラッキング誤差検知だけを行うも
のなので、光磁気ディスク等の光磁気信号検出に必要な
偏光成分分離機能は全く有していない。このため、上記
の図２４の光学ピックアップは、ＣＤまたはＣＤ−ＲＯ
Ｍ用のドライバでしか使用することができない。
【００１５】また、「１９９３年秋期応用物理学会１０
０８頁の２８ａ−ＳＦ−１１」には、レーザダイオード
と同一のパッケージに一体化することによって小型化し
た光磁気ディスク用モジュールの構成が開示されている
が、光磁気信号の検出にはプリズム等を用いた検光子を
用いる必要があるので、部品数が多くなり調整もなかな
か容易ではない。
【００１６】その他にも、「光学第２０巻８号（１９９
１年８月発行）」の第５００〜５０６頁には、光磁気デ
ィスクからの反射光を、表裏同一の単一ピッチのホログ
ラムが形成された基板に入射させるようにした光磁気ヘ
ッドを含む装置が開示されている。
【００１７】ここでは、光磁気ディスクからの反射光の
うち、ホログラムの回折格子に平行なＳ偏光成分は第１
および第２の両ホログラムで回折し、それと直角なＰ偏
光成分は両ホログラムを透過するので、２つの光検出器
を基板の後方に置くことで、Ｓ偏光とＰ偏光の信号を分
けて検出することができる。しかし、上記の装置でもそ
の他にプリズムやレンズを必要としており、光学素子数
が十分に削減されているとは言えない。
【００１８】さらに、前述の図２４に示したような１枚
のホログラムを光学記憶装置用光学デバイスに適用する
場合に次のような問題が生ずることがある。まず第１
に、半導体レーザの周囲温度に対する波長変動、およ
び、半導体レーザの製造ロット毎の波長のばらつきが起
こることがあり、これによって、信号検出用の検知器上
でのレーザ光のビームが移動したり、ビームの焦点がず
れたりすることがあった。これに対しては、ビームの移
動を、検知器の分割線方向に沿わすことで回避されてい
る。また、ビームのぼけに対しては、結像性能の低いホ
ログラムを用いることで回避されている。
【００１９】第２に、検知器上でのビームの径を絞りす
ぎると、検知器の焦点方向、水平方向の検知器上でのビ
ームの調整が難しくなるため、ビームの径を増大させる
必要がある。また一方で、ビームの径が小さいと、焦点
深度が短くなり、検知器での光軸の位置合わせが極めて
難しくなる。あるいは、一体型の検知器の上下および左
右の作製精度の厳しいものが要求されるので、光学記憶
装置全体の低価格化に反する。
【００２０】このため、ビームの径を大きくするために
は、開口を小さくすればよいが、開口を小さくした場
合、光量の損失が大きいという問題が生じてくる。特
に、光磁気ディスクでは、元来少ない読み取りの光量を
低下させないためにも、開口を必要以上に小さくしない
ことが重要である。また一方で、コリメートレンズの焦
点距離に対する、フォーカス誤差検出の結像用焦点距離
の比（縦倍率）が低いほど、軸調整が容易になるため、
開口をある程度小さくしてビームの径を大きくすること
が重要である。
【００２１】上記のように、光学記憶装置用光学デバイ
スにホログラムを適用する場合には、半導体レーザの周
囲温度に対する波長変動や製造ロット毎の波長のばらつ
き等に起因するビームの検知器上での位置ずれの補正
や、検知器における光軸の位置合わせが容易に行えるよ
うにするために、検知器の上下および左右の作製精度の
優れた高価な検知器を使用する必要があった。さらに、
検知器上へのビーム結像性の悪化を回避するために、レ
ーザ光のビームの径を適切な大きさに調整する必要があ
り、このビームの径の調整等に多大なる時間・工数を必
要としていた。
【００２２】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、光学部品の数を極限まで少なくすることによ
り、大幅な低価格化と小型軽量化を実現することが可能
な光学記憶装置用光学素子および光学デバイスを提供す
ることを目的とするものである。
【００２３】さらに、本発明は、光学部品の一部にホロ
グラムを使用する場合、半導体レーザの周囲温度に対す
る波長変動や製造ロット毎の波長のばらつき等によるビ
ームの検知器上での位置ずれが生ずるのを抑えるため
に、検知器の作製精度を厳しくしたりビームの径の調整
等に多大なる時間・工数を必要としたりすることのない
光学記憶装置用光学素子および光学デバイスを提供する
ことを他の目的とするものである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理構
成を示す模式図である。ただし、ここでは、本発明に関
係する光学記憶装置用光学デバイスの主要部を簡略化し
て示すこととする。
【００２５】上記問題点を解決するために、本発明の光
学記憶装置用光学素子は、図１に示すように、半導体レ
ーザ２から射出されるレーザ光を透過する材料により形
成され、かつ、この半導体レーザ２と光学記憶媒体Ｐ１
を含む光学記憶装置Ｐ２との間に配置される光学基体４
と、上記半導体レーザ２から射出されるレーザ光を透過
して上記光学記憶媒体Ｐ１に入射させ、この光学記憶媒
体Ｐ１により反射されたレーザ光を上記光学基体４内に
回折させるように上記光学基体４に形成された第１のホ
ログラムＨ１と、この第１のホログラムＨ１により回折
されて上記光学基体４内を伝播するレーザ光に含まれる
２つの偏光成分中の１つの偏光成分を透過させると共に
他の偏光成分を回折させ、上記の２つの偏光成分を分離
させるように上記光学基体４に形成された第２のホログ
ラムＨ２とを備えている。さらに、本発明の光学素子
は、上記の第２のホログラムＨ２により分離された２つ
の偏光成分の強度の差を信号検出部９、９′等で検出す
ることにより、上記光学記憶媒体Ｐ１の状態を表す信号
を検知するように構成される。
【００２６】また一方で、本発明の光学記憶装置用光学
デバイスは、レーザ光を射出する半導体レーザ２と、上
記レーザ光を透過する材料で形成されて上記半導体レー
ザ２と光学記憶媒体Ｐ１を含む光学記憶装置Ｐ２との間
に配置された光学基体４と、上記半導体レーザ２から射
出されたレーザ光を透過して上記光学記憶媒体Ｐ１に入
射させ、この光学記憶媒体Ｐ１で反射されたレーザ光を
上記光学基体４内に回折させるように上記光学基体４に
形成された第１のホログラムＨ１と、この第１のホログ
ラムＨ１で回折されて上記光学基体４内を伝播したレー
ザ光に含まれる２つの偏光成分中の１つの偏光成分を透
過させると共に他の偏光成分を回折させ、上記の２つの
偏光成分を分離させるように上記光学基体４に形成され
た第２のホログラムＨ２とを備えている。さらに、本発
明の光学デバイスは、上記の第２のホログラムＨ２によ
り分離された２つの偏光成分の強度の差を信号検出部
９、９′等で検出することにより、上記光学記憶媒体Ｐ
１の状態を表す信号を検知するように構成される。
【００２７】好ましくは、光学記憶媒体として光磁気記
録媒体を含む光学記憶装置用の光学デバイスは、レーザ
光を射出する半導体レーザ２と、上記レーザ光を透過す
る材科で形成されて上記半導体レーザ２と光学記憶装置
内の光磁気記録媒体との間に配置された光学基体４と、
上記半導体レーザ２から射出されたレーザ光を透過して
上記光磁気記録媒体に入射させ、その光磁気記録媒体で
反射されたレーザ光を上記光学基体４内に回折させるよ
うに上記光学基体４に形成された第１のホログラムＨ１
と、上記第１のホログラムで回折されて上記光学基体内
を伝播したレーザ光に含まれる２つの偏光成分中の１つ
の偏光成分を透過させると共に他の偏光成分を回折さ
せ、上記の２つの偏光成分を分離させるように上記光学
基体４に形成された第２のホログラムＨ２と、上記第１
のホログラムＨ１で回折されて上記光学基体４内を伝播
したレーザ光を、上記の他の偏光成分の回折方向と異な
る複数のあい異なる方向に回折させるように上記光学基
体４に形成された第３のホログラムとを設けている。
【００２８】なお、上記第１のホログラムＨ１は、上記
光学基体４の光磁気記録媒体Ｐ１に対向する側の面に形
成され、上記第２のホログラムＨ２と第３のホログラム
が記光学基体４の光磁気記録媒体Ｐ１に対向しない側の
面に形成されていてもよい。
【００２９】そして、上記第１のホログラムＨ１は、格
子方向を上記半導体レーザ２から射出されたレーザ光の
直線偏光方向に対して直角になるように配置し、上記第
２のホログラムＨ２は、格子方向を上記第１のホログラ
ムＨ１の格子方向に対して光学的に４５°（度）傾けて
形成するとよい。
【００３０】また、上記光学基体４には、上記第１のホ
ログラムＨ１で回折されて上記光学基体４内を伝播した
あと上記光学基体４内で全反射されたレーザ光を上記第
２のホログラムＨ２に対して垂直に入射させるように全
反射するための斜面を形成してもよい。
【００３１】そして、上記斜面には、上記光学基体４内
で全反射されたレーザ光の直交する２つの偏光成分に位
相差がでないように位相を補償するための位相補償膜を
形成するのがよい。
【００３２】また、上記第１のホログラムＨ１または第
２のホログラムＨ２の格子の空間周波数をｆとし、上記
半導体レーザ２から射出されるレーザ光の波長をλとし
たとき、（ｆ×λ）≧１．４であるとよい。
【００３３】また、上記第３のホログラムが上記光磁気
記録媒体に対するフォーカス誤差検出用の複数のホログ
ラムパターンとトラッキング誤差検出用の複数のホログ
ラムパターンを含んでいて、それら各ホログラムパター
ンにより回折されたレーザ光が各々別々の検出手段に入
射するとよい。
【００３４】この場合、上記第３のホログラムは、全体
として円形の形状をＨ形に分けて、その左右両側の部分
に上記フォーカス誤差検出用とトラッキング誤差検出用
のうちの一方のホログラムパターンを形成し、その間の
上下両部分に他方のホログラムパターンを形成してもよ
い。
【００３５】なお、上記第２のホログラムＨ２が、上記
第３のホログラムを囲んでその回りに形成されていても
よく、或いは、上記第３のホログラムを、上記第１のホ
ログラムＨ１において上記第２のホログラムＨ２に向か
うように回折されるレーザ光とは逆側に回折されるレー
ザ光の通過位置に形成してもよい。
【００３６】そして、上記光学基体４が上記半導体レー
ザ２のパッケージに組み付けられているとよい。
【００３７】好ましくは、本発明の光学記憶装置用光学
素子は、光学記憶装置内の光磁気記録媒体に対するフォ
ーカス誤差検出用の複数のホログラムパターンとトラッ
キング誤差検出用の複数のホログラムパターンとを含む
ホログラムが、上記光磁気記録媒体の記録読み取り用の
ホログラムに囲まれて形成されている光学基体を有す
る。
【００３８】さらに、本発明の光学素子において、上記
フォーカス誤差検出用とトラッキング誤差検出用のホロ
グラムパターンをＨ形に分けて、その左右両側の部分に
一方のホログラムパターンを形成し、その間の上下両部
分に他方のホログラムパターンを形成してもよい。
【００３９】本発明の光学記憶装置用光学デバイスの好
ましい実施態様においては、半導体レーザを光源とし、
第１および第２のホログラムを使用して、２つのフォー
カス誤差検出用の分割検知器、および２つのトラッキン
グ誤差検知用の検知器が一体化形成され、上記半導体レ
ーザのベアチップから射出されたレーザ光の波面を変換
するための上記第１および第２のホログラムは、光学基
体を構成する基板の表裏にそれぞれ形成されている。
【００４０】さらに、半導体レーザのベアチップ側のホ
ログラムの面と反対の面側に位置する第１のホログラム
は、４つのホログラムパターンからなり、半導体レーザ
のベアチップ側に位置する第２のホログラムは、２つの
ホログラムパターンからなり、上記第１のホログラムの
ホログラムパターンと上記第２のホログラムパターン
は、それぞれが空間的に異なる位置に形成され、上記半
導体レーザからのレーザ光は、上記第１のホログラムを
通過し、光学記憶媒体に入射された後、読み取り光とし
て上記第１のホログラムに戻る。
【００４１】この場合、フォーカス誤差検出用には、上
記第１のホログラムの１つのホログラムパターンから上
記第２のホログラムの１つのホログラムパターンへ伝播
し回折される第１の読み取り光、および、上記第１のホ
ログラムの他のホログラムパターンから上記第２のホロ
グラムの他のホログラムパターンへ伝播し回折される第
２の読み取り光を上記フォーカス誤差検出用の分割検知
器に導き、トラッキング誤差検知用には、上記第１のホ
ログラムのさらに他のホログラムパターンにより回折さ
れる第３の読み取り光、および、上記第１のホログラム
のさらに他のホログラムパターンにより回折される第４
の読み取り光を上記トラッキング誤差検出用の検知器に
導くように構成される。
【００４２】さらに、本発明の光学記憶装置用光学デバ
イスの好ましい実施態様においては、上記第１のホログ
ラムのホログラムパターン、および上記第２のホログラ
ムのホログラムパターンは、上記第１の読み取り光およ
び第２の読み取り光が第１のホログラムのホログラムパ
ターンと上記第１のホログラムのホログラムパターンに
より回折される際に、上記半導体レーザの波長変動、ま
たは波長のばらつきに起因する上記フォーカス誤差検出
用の分割検知器上での縦および横の収差を補正し、か
つ、上記第１のホログラムのホログラムパターンに入射
するレーザ光の光束の大きさが、上記第２のホログラム
のホログラムパターンを通過した際に縮小されるように
なっている。
【００４３】さらにまた、本発明の光学記憶装置用光学
デバイスの好ましい実施態様においては、上記第２のホ
ログラムのホログラムパターンの位置は、半導体レーザ
からのレーザ光が入射しない位置に形成されており、上
記第１のホログラムのホログラムパターンのみに、半導
体レーザからのレーザ光が入射するようになっている。
【００４４】さらにまた、本発明の光学記憶装置用光学
デバイスの好ましい実施態様においては、上記第２のホ
ログラムのホログラムパターンの位置は、これらのホロ
グラムパターンの各々に対応するフォーカス誤差検出用
の分割検知器の位置、および、半導体レーザのベアチッ
プ側のホログラムの面と反対の面側における第１のホロ
グラムのホログラムパターンの位置と共に、上記第１の
ホログラムの１つのホログラムパターンと他のホログラ
ムパターンとを結ぶ線と直交する線に対して、ほぼ対称
の位置に形成されている。
【００４５】さらにまた、本発明の光学記憶装置用光学
デバイスの好ましい実施態様においては、上記フォーカ
ス誤差検出用の分割検知器の分割線の方向は、上記第１
および第２のホログラムの光軸方向および面内方向の移
動に対して、上記分割検知器に入射する光量の変動が小
さくなるように傾斜している。
【００４６】さらにまた、本発明の光学記憶装置用光学
デバイスの好ましい実施態様においては、上記第２のホ
ログラムのホログラムパターンの位置は、これらのホロ
グラムパターンの各々に対応するフォーカス誤差検出用
の分割検知器の位置と共に、上記半導体レーザを点中心
として、ほぼ点対称に設定し、上記第１および第２のホ
ログラムの面内の回転調整に対して、上記分割検知器の
各々に入射するレーザ光のビーム形状の変化を等しくす
るようになっている。
【００４７】本発明の光学記憶装置用光学デバイスの他
の好ましい実施態様においては、半導体レーザを光源と
し、上記第１および第２のホログラムを使用して、２つ
のフォーカス誤差検出用の分割検知器が一体化形成され
ており、上記半導体レーザのベアチップから射出された
レーザ光の波面を変換するための上記第１および第２の
ホログラムは、光学基体を構成する基板の表裏にそれぞ
れ形成されている。
【００４８】上記半導体レーザからのレーザ光は、上記
第１のホログラムを通過し、上記光学記憶媒体に入射さ
れた後、読み取り光として上記第１のホログラムに戻
る。上記第１のホログラムから上記第２のホログラムへ
伝播し回折される読み取り光は、上記フォーカス誤差検
出用の分割検知器上に導かれる。
【００４９】この場合、上記第１のホログラムの干渉縞
は、中心から外に向けて疎から密、または密から疎に形
成されると共に、上記第２のホログラムの干渉縞は、中
心から外に向けて密から疎、または疎から密に形成され
ており、これらの第１および第２のホログラムの各々に
おける干渉縞の成分は一方向成分のみである。
【００５０】さらに、本発明の光学記憶装置用光学デバ
イスの他の好ましい実施態様においては、半導体レーザ
からのレーザ光の波長をλとした場合、上記第１および
第２のホログラムの位相伝達関数が、 φ（ｘ，ｙ）＝（２π／λ）（ｇ１ｘ＋ｇ２ｘ2 ） φ（ｘ，ｙ）＝（２π／λ）（ｈ１ｘ＋ｈ２ｘ2 ） で表される。この場合、上記位相伝達関数は、一方向成
分のみのオフアクシスと放物位相から構成される。
【００５１】さらにまた、本発明の光学記憶装置用光学
デバイスの他の好ましい実施態様においては、上記位相
伝達関数を有する第１および第２のホログラムの干渉縞
自体をこれらの第１および第２のホログラム一体で回転
させて、上記２つのフォーカス誤差検出用の分割検知器
上でそれぞれ結像する２つのレーザ光の位置を、これら
の２つのレーザ光を結ぶ線と直交する方向にずらし、上
記半導体レーザと上記分割検知器が同一直線上に並ぶこ
とを回避する構成とする。
【００５２】前述の図１に示したような本発明の光学記
憶装置用光学素子および光学デバイスにおいては、半導
体レーザから射出されたレーザ光は第１のホログラムＨ
１を透過して光磁気記録媒体等の光学記憶媒体に当た
り、この光学記憶媒体で反射されたレーザ光が第１のホ
ログラムＨ１で回折されて光学基体内を伝播する。
【００５３】さらに、第２のホログラムＨ２に達したレ
ーザ光の中の１つの偏光成分は第２のホログラムＨ２を
透過し、他の偏光成分はそこで回折して両偏光成分が分
離される。したがって、両偏光成分の強度を検知器等に
より検出してその差をとれば、光学記憶媒体の信号を容
易に検知することができる。
【００５４】換言すれば、本発明では、基板等の光学基
体の上下の面に２枚（または一対）のホログラムを形成
し、この光学基体を半導体レーザのパッケージの中に組
み込むことにより、低価格で小型軽量の光学記憶装置用
光学デバイスを作製することができる。上記の２枚のホ
ログラムの組み合わせにより、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、光
磁気ディスク、および光ディスク等の光学記憶媒体に入
射し戻ってくるレーザ光から、光学記憶媒体の状態を示
す信号の検出に必要な２つの偏光成分（例えば、Ｐ偏光
成分およびＳ偏光成分）を精度良く分離した後に、各々
の光電素子等の検知器に導く。このようにして、光学記
憶媒体からの信号の検知が容易に行える。
【００５５】さらに、第１および第２のホログラムＨ
１、Ｈ２に加えて第３のホログラムを光学基体４に形成
している場合、この第３のホログラムに達したレーザ光
は、複数のあい異なる方向に回折される。これらのレー
ザ光の強度を各々検出すれば、フォーカス誤差とトラッ
キング誤差を検出することができる。
【００５６】第１のホログラムＨ１の格子方向を半導体
レーザから射出されたレーザ光の直線偏光方向に対して
直角にしておくことにより、第１のホログラムＨ１に入
射するレーザ光はＰ偏光成分のみとなる。
【００５７】そして、第２のホログラムＨ２の格子方向
を第１のホログラムＨ１の格子方向に対して光学的に４
５度傾けることにより、光学記憶媒体、例えば、光磁気
記録媒体からの反射光に含まれるＳ偏光成分とＰ偏光成
分との強度差を拡大して検出することができる。
【００５８】第１のホログラムＨ１で回折されて光学基
体内を伝播したあと光学基体内で全反射されたレーザ光
を光学基体に形成された斜面で反射させることにより、
レーザ光を第２のホログラムＨ２に対して垂直に入射さ
せて、正確な信号検出を行うことができ、その斜面に位
相補償膜を形成することによって、光学基体内で全反射
されたレーザ光の直交する２つの偏光成分に位相差が生
じないようにすることができる。
【００５９】そして、半導体レーザから射出されるレー
ザ光の波長をλとし、第１のホログラムＨ１または第２
のホログラムＨ２の格子の空間周波数をｆとしたとき、
（ｆ×λ）を１．４以上に設定することにより、レーザ
光の直交する２つの偏光成分の分離性が高くなり、第２
のホログラムＨ２から２つの偏光成分を充分な強度で射
出させることができる。
【００６０】第３のホログラムでは、光磁気記録媒体に
対するフォーカス誤差検出用の複数のホログラムパター
ンとトラッキング誤差検出用の複数のホログラムパター
ンにより回折されたレーザ光が別々の検出手段に入射
し、その検出出力からフォーカス誤差とトラッキング誤
差が検出される。
【００６１】そのような光学基体は半導体レーザのパッ
ケージ内に組み込んで、前述したように、光学基体と半
導体レーザとを一体的なユニットとして、非常に小型軽
量に構成することができる。
【００６２】本発明の光学記憶装置用光学デバイスの好
ましい実施態様によれば、半導体レーザを光源とし、こ
の半導体レーザから射出されたレーザ光の波面を変換す
るための第１のホログラムおよび第２のホログラムを設
けた基板等の光学基体、２つのフォーカス誤差検出用の
分割検知器、および２つのトラッキング誤差検知用の検
知器が一体化形成されるので、小型軽量の光学デバイス
の作製が可能になる。
【００６３】さらに、本発明の光学デバイスの好ましい
実施態様によれば、第１のホログラムの開口よりも第２
のホログラムの開口を小さくする条件で第１および第１
のホログラムの位相伝達関数を最適化することにより、
半導体レーザの温度変動に対する波長変動、または半導
体レーザの製造ロット毎の波長のばらつきに起因するフ
ォーカス誤差検出用の分割検知器上での縦および横の収
差を精度良く補正することが可能になる。
【００６４】さらにまた、本発明の光学デバイスの好ま
しい実施態様によれば、半導体レーザからのレーザ光
は、第１のホログラムのホログラムパターンのみに入射
するようになっている。それゆえに、光学記憶媒体から
戻ってくる読み取り光の信号を分割検知器に射出する第
２のホログラムは、半導体レーザの波長変動等の影響を
直接受けることがないので、分割検知器上でのビームの
位置ずれやビーム焦点のずれを極端に小さくすることが
可能になる。
【００６５】さらにまた、本発明の光学デバイスの好ま
しい実施態様によれば、第２のホログラムの２つのホロ
グラムパターンは、第１のホログラム中の２つのホログ
ラムパターンを結ぶ線と直交する線に対して、ほぼ対称
の位置に形成されているので、検知器での光軸上での位
置合わせが容易になる。
【００６６】さらにまた、本発明の光学デバイスの好ま
しい実施態様によれば、フォーカス誤差検出用の分割検
知器の分割線の方向を、上記第１および第２のホログラ
ムの光軸方向および面内方向の移動に対して、上記分割
検知器に入射する読み取り光の変動が小さくなるように
傾斜させているので、光学記憶媒体からの信号の検出を
安定に行うことが可能になる。
【００６７】さらにまた、本発明の好ましい実施態様に
よれば、第２のホログラムのホログラムパターンの位置
は、半導体レーザを点中心としてほぼ点対称に設定して
いるので、第１および第２のホログラムの面内の回転調
整に対して、分割検知器の各々に入射するレーザ光のビ
ーム形状の変化を等しくすることができ、半導体レーザ
の波長変動等に起因するビーム焦点のずれを極端に小さ
くすることが可能になる。
【００６８】本発明の光学記憶装置用光学デバイスの他
の好ましい実施態様によれば、半導体レーザを光源と
し、この半導体レーザから射出されたレーザ光の波面を
変換するための第１のホログラムおよび第２のホログラ
ムを設けた基板等の光学基体、および、２つのフォーカ
ス誤差検出用の分割検知器が一体化形成されるので、Ｃ
Ｄや光ディスク等の種々の光学記憶装置に適用可能な小
型軽量の光学デバイスの作製が可能になる。
【００６９】さらに、本発明の光学デバイスの他の好ま
しい実施態様によれば、第１のホログラムの干渉縞は中
心から外に向けて疎から密、または密から疎に形成さ
れ、第２のホログラムの干渉縞は中心から外に向けて密
から疎、または疎から密に形成されており、これらの第
１および第２のホログラムの各々における干渉縞の成分
は一方向成分のみであるので、半導体レーザの波長変動
や、ホログラムを形成した光学基体の配置ずれ等に起因
するレーザ光のビームの結像性の悪化を容易に回避する
ことが可能になる。この結果、ホログラムの作製時のマ
ージンが広くなり、光学系全体の作製マージンも拡大す
る。
【００７０】さらにまた、本発明の光学デバイスの他の
好ましい実施態様によれば、第１および第２のホログラ
ムの各々の位相伝達関数が、一方向成分のみのオフアク
シス〔φ（ｘ，ｙ）＝ｋｘ〕と放物位相〔φ（ｘ，ｙ）
＝ｋｘ2 ）から構成されており、２枚のホログラムの位
相伝達関数量が互いに打ち消し合うようになっている。
したがって、半導体レーザの波長が変動した場合でも、
レーザ光の復路のビームが２枚のホログラムを経由して
結像する位置はほとんどずれないので、フォーカス誤差
検出に影響を与える程のビームの径の崩れは生じない。
【００７１】また一方で、光学記憶装置用光学デバイス
においては、通常、レーザ光を射出する半導体レーザ
と、レーザ光を受け取る検知器とを同じ位置に実装する
ことは困難であるという事態が生ずる。本発明の光学デ
バイスの他の好ましい実施態様では、上記の位相伝達関
数を有する第１および第２のホログラムの干渉縞自体を
これらの第１および第２のホログラム一体で回転させ
て、上記２つのフォーカス誤差検出用の分割検知器上で
それぞれ結像する２つのレーザ光の位置を、これらの２
つのレーザ光を結ぶ線と直交する方向（例えば、Ｙ方
向）にずらし、半導体レーザと上記分割検知器が同一直
線上に並ばないようにすることで上記のような事態を解
消することが可能になる。
【００７２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面（図２〜図２２）
を参照して発明の実施の形態（実施例）を説明する。図
２は、本発明の第１の実施例における光学記憶装置用光
学デバイスの主要部を示す斜視図、図３は、本発明の第
１の実施例の光磁気ディスク装置の全体構成を示すブロ
ック図、そして、図４は、本発明の第１の実施例におけ
る磁気光学的カー効果を説明するための線図である。た
だし、ここでは、光学記憶装置として、光磁気ディスク
を含む光磁気ディスク装置に対し本発明の光学デバイス
を適用した例を代表して示すこととする。なお、これ以
降、前述した構成要素と同様のものについては、同一の
参照番号を付して表すこととする。
【００７３】図２は、２値信号を用いて光磁気ディスク
１００に書き込みおよび読み取りをするための光磁気デ
ィスク装置１０（図３）を示しており、光磁気ディスク
１００は、外部磁場を形成するための電磁コイル１１に
対向して、スピンドルモータ１２によって回転駆動され
る。
【００７４】１は、信号分離用の光学基体がレーザ光を
射出する半導体レーザのパッケージに一体に組み込まれ
た信号検出ユニットである。信号検出ユニット１につい
ては詳細に後述する。
【００７５】信号検出ユニット１から放出されるレーザ
光はＰ偏光成分のみであり、コリメートレンズ１３で平
行光にされたあと、対物レンズ１４によって光磁気ディ
スク１００の面に収束してそこで反射される。
【００７６】そして、光磁気ディスク１００に信号が記
録されている部分で反射された場合には、図４に示され
るように、磁気光学的カー効果によって偏光面が僅かに
回転をして、Ｐ偏光成分に対して垂直なＳ偏光成分が反
射光に含まれることになる。
【００７７】図３に戻って、コリメートレンズ１３と対
物レンズ１４を支持するレンズ枠１５と信号検出ユニッ
ト１とは一緒に動くように連結されて光学ヘッドを構成
しており、その位置が、リニアモータからなる送りモー
タ１６によって制御され、図示されていないボイスコイ
ルモータによってさらに微細に制御される。１７は、ボ
イスコイルモータを制御するためのサーボ制御回路であ
る。
【００７８】光磁気ディスク１００に光磁気信号として
記憶されている信号は、信号検出ユニット１で読み取ら
れて、電気信号として再生信号処理回路１８に送られて
そこで信号処理が行われ、データ復調回路１９において
データとして復調される。
【００７９】そして、復調されたデータはインタフェイ
ス２０を介してホストコンピュータ３０に送られる。２
１および２２は、光磁気ディスク１００にデータを書き
込む際に利用されるデータ変調回路とレーザ制御回路で
あり、データ変調回路２１は装置内に設けられたシステ
ムコントローラ２３による制御を受ける。
【００８０】また、システムコントローラ２３制御下の
ドライブコントローラ２４は、外部磁場を形成するため
の電磁コイル１１、光磁気ディスク１００を回転駆動す
るためのスピンドルモータ１２の他、送りモータ１６、
サーボ制御回路１７およびレーザ制御回路２２等の駆動
状態の制御を行う。
【００８１】図５は、本発明の第１の実施例の主要部を
示す斜視図であり、図６は、本発明の第１の実施例の主
要部を示す側面図である。図５に示すように、第１の実
施例の主要部をなす信号検出ユニット１においては、例
えば近赤外領域の所定の波長のレーザ光を放射する半導
体レーザのベアチップ２（通常、単に「半導体レーザ
２」とよばれる）を収容したパッケージ３に、第１のホ
ログラムＨ１、第２のホログラムＨ２、および第３のホ
ログラムＨ３が形成された光学基体４が一体的に取り付
けられている。
【００８２】パッケージ３内には、信号光を検出して電
気信号に変換するための複数の光電素子が内蔵されてい
る。ただし、図５にはそれらを表示できないので、パッ
ケージ３を取り除いた状態を示す図２および図６を合わ
せて参照して説明をする。なお、図６では、レーザ光と
して中心光のみが図示されている。
【００８３】光学基体４は、半導体レーザ２から射出さ
れたレーザ光を透過する光学材料によって平行平面板状
に形成されており、半導体レーザ２に対向する側の面を
下面と呼び、光磁気ディスク１００に対向する側の面を
上面とよぶことにする。
【００８４】半導体レーザ２から射出されたレーザ光
は、発散しながら、その光軸が光学基体４の下面に対し
て垂直になるように光学基体４に入射して、光学基体４
の上面側の表面に形成された第１のホログラムＨ１に達
する。
【００８５】第１のホログラムＨ１は、格子方向が、半
導体レーザ２から発散されたレーザ光の直線偏光方向に
対して直交するように形成されている。したがって、半
導体レーザ２から第１のホログラムＨ１に入射するレー
ザ光は、図２に示されるようにＰ偏光成分のみである。
【００８６】この第１のホログラムＨ１は、Ｐ偏光にお
ける回折効率が低くなるように格子の空間周波数が設定
されている。すなわち、ホログラムの格子の空間周波数
をｆとし、レーザ光の波長をλとすると、図７のホログ
ラムの回折効率特性の線図に示されるように、（ｆ×
λ）の値が大きいときにＰ偏光とＳ偏光の回折効率差
（偏光分離度）が大きくなり、（ｆ×λ）が１．４〜
１．６より大きいと顕著な偏光分離性が発生する。ただ
し、実際上は、現在の技術的な水準を考慮した場合、
（ｆ×λ）は３を越えないと考えてよい。
【００８７】そこで第１のホログラムＨ１は、格子の空
間周波数をｆ１としたときに（ｆ１×λ）が１．４以上
になる最適な空間周波数に設定すると共に、その深さと
形状を最適化することにより、Ｐ偏光に対して例えば一
次回折光が３０％、０次透過光が７０％の低回折効率と
なるように作製する。ｆ１は例えば２０００本／mm程度
である。
【００８８】そのようにすることで、半導体レーザ２か
ら第１のホログラムＨ１に入射して第１のホログラムＨ
１を透過するレーザ光の０次透過光の強度を十分に確保
して、光磁気ディスク１００に入射させることができ
る。
【００８９】光磁気ディスク１００の信号部分からの反
射光は、前述のように偏光面が少し回転をしてＳ偏光成
分を含んでおり、上方から第１のホログラムＨ１に入射
して回折をする。そのとき、Ｐ偏光成分の回折効率は３
０％であり、Ｓ偏光については一次回折効率を１００％
近くにすることができる。
【００９０】このように、光磁気ディスク１００からの
信号光のＳ成分の回折効率をＰ成分の回折効率より大き
くすることにより、カー効果による偏光面回転角を疑似
的に増大させることができる。
【００９１】第１のホログラムＨ１から光学基体４内に
回折されるレーザ光は、光学基体４の下面において全反
射される角度で光学基体４内を進み、光学基体４の下面
で全反射された後、光学基体４の側面に形成された斜面
４ａで再度全反射される。したがって、光学基体４内を
伝播するレーザ光の強度の滅衰は非常に小さい。
【００９２】また斜面４ａには、誘電体多層膜５がコー
ティングされており、光学基体４の下面で全反射される
ことによって生じるＰ偏光成分とＳ偏光成分の位相差を
打ち消すように補償することができる。なお、斜面４ａ
の角度も、両偏光成分の位相差を小さくするように設定
しておくのがよい。
【００９３】斜面４ａで全反射されたレーザ光は、光学
基体４の下面側の表面に形成された第２のホログラムＨ
２と第３のホログラムＨ３に垂直に入射する。第２のホ
ログラムＨ２と第３のホログラムＨ３は、図８の第２お
よび第３のホログラムの正面略示図に示されるように、
全体として円形に形成された第３のホログラムＨ３を第
２のホログラムＨ２がリング状に囲むように形成されて
いる。
【００９４】外周側に形成された第２のホログラムＨ２
は、Ｐ偏光成分の一次回折効率を０％近くに小さくして
０次透過光を１００％近くにし、Ｓ偏光成分は逆に１次
回折効率が１００％近くになるように、格子パターンの
空間周波数をｆ２としたときに、（ｆ２×λ）が１．４
以上の最適な格子パターンに形成されている。ｆ２は例
えば２０００本／mm程度である。
【００９５】その結果、Ｐ偏光成分は、１００％近くが
第２のホログラムＨ２を真っ直ぐに透過して、光学基体
４内から下方に射出されてＰ信号検出用光電素子６ｐに
入射する。なお、第２のホログラムＨ２によってＰ偏光
成分が、検知器中のＰ信号検出用光電素子６ｐに焦点を
結ぶようにしてもよい。
【００９６】また、レーザ光のＳ偏光成分は、光学基体
４内に全反射回折して斜面４ａで全反射された後、光学
基体４の下面から下方に射出されて検知器中のＳ信号検
出用光電素子６ｓに入射する。
【００９７】この第２のホログラムＨ２の格子方向は、
第１のホログラムＨ１に対して光学的に４５度傾いて形
成されている。その結果、図９の第２のホログラムの作
用を説明するための線図に示されるように、Ｐ偏光成分
とＳ偏光成分が、４５度ベクトルを回転させてＩｐ′と
Ｉｓ′として検出され、Ｓ偏光成分が有るときと無いと
きのＰ成分とＳ成分の差を拡大して検出することができ
る。
【００９８】ここで、光磁気ディスク１００から戻るレ
ーザ光である戻り光の第１のホログラムＨ１での位相を
Φｒ、Ｐ信号検出用光電素子６ｐで一点に絞れる位相を
Φｐ、ｐ信号検出用光電素子６ｐで一点に絞れるレーザ
光の第２のホログラムＨ２での位相をΦｐ２、Ｓ信号検
出用光電素子６ｓで一点に絞れるレーザ光の第２のホロ
グラムＨ２での位相をΦｓ２とすると、第１のホログラ
ムＨ１における位相Φｈ１と、第２のホログラムＨ２に
おける位相Φｈ２は、 Φｈ１＝Φｐ−Φｒ Φｈ２＝Φｓ２−Φｐ２ で表される。
【００９９】このように構成された装置における読み取
り信号光の検出効率に関していえば、Ｐ偏光成分は、第
１のホログラムＨ１における回折効率が３０％で、第２
のホログラムＨ２における０次効率をほぼ１００％にで
きるので、３０％の充分な総合効率を得ることができ
る。
【０１００】一方、Ｓ偏光成分は、第１のホログラムＨ
１および第２のホログラムＨ２の両ホログラムにおいて
各々ほぼ１００％の回折効率で回折するので、ほぼ１０
０％の充分な総合効率が得られ、充分な強度で検出する
ことができる。
【０１０１】また、ノイズとしては、第１のホログラム
Ｈ１で回折して第２のホログラムＨ２を透過してＰ信号
検出用光電素子６ｐに入射するＳ偏光成分はほぼ０％で
あり、第１のホログラムＨ１および第２のホログラムＨ
２で回折してＳ信号検出用光電素子６ｓに入射するＰ偏
光成分もほぼ０％である。したがって、一つの偏光成分
に他の偏光成分が混入する度合いを示す消光比に関し、
ＰおよびＳ両偏光成分共に非常に優れた消光比を得るこ
とができる。
【０１０２】図８に戻って、第３のホログラムＨ３に
は、全体として円形の形状をＨ形に分けて、その左右両
側の部分にフォーカス誤差検出用ホログラムパターンＨ
３ｆ１、Ｈ３ｆ２が形成され、その間の上下両部分にト
ラッキング誤差検出用ホログラムパターンＨ３ｔ１、Ｈ
３ｔ２が形成されている。
【０１０３】フォーカス誤差検出用ホログラムパターン
Ｈ３ｆ１、Ｈ３ｆ２の格子は第１のホログラムＨ１の格
子方向と平行に形成されていて、トラッキング誤差検出
用ホログラムパターンＨ３ｔ１、Ｈ３ｔ２の格子は、第
１のホログラムＨ１の格子方向に対して直角に形成され
ている。
【０１０４】フォーカス誤差検出用ホログラムパターン
Ｈ３ｆ１、Ｈ３ｆ２の空間周波数は例えば６００本／mm
程度であり、トラッキング誤差検出用ホログラムパター
ンＨ３ｔ１、Ｈ３ｔ２の空間周波数は例えば３００本／
mm程度である。第３のホログラムＨ３と第２のホログラ
ムＨ２との面積比は望ましい比率に設定されている。
【０１０５】そして、トラッキング誤差検出用ホログラ
ムパターンＨ３ｔ１、Ｈ３ｔ２における回折光は、トラ
ッキング誤差検出用光電素子６ｔ１、６ｔ２に入射し、
その光電素子６ｔ１、６ｔ２からの出力信号によってト
ラッキングサーボが実行される。
【０１０６】トラッキング誤差検出用ホログラムパター
ンＨ３ｔ１、Ｈ３ｔ２の位相Φ３ｔ１およびΦｈｔ２
は、トラッキング誤差検出用光電素子６ｔ１、６ｔ２に
収束する波面の第２のホログラムＨ２における位相をΦ
ｔ１、Φｔ２とすると、 Φｈｔ１＝Φｔ１−Φｐ２ Φｈｔ２＝Φｔ２−Φｐ２ で表される。
【０１０７】同様に、フォーカス誤差検出用ホログラム
パターンＨ３ｆ１、Ｈ３ｆ２における回折光は、フォー
カス誤差検出用光電素子６ｆ１、６ｆ２に入射し、その
光電素子６ｆ１、６ｆ２からの出力信号によってフォー
カスサーボが実行される。
【０１０８】フォーカス誤差検出用ホログラムパターン
Ｈ３ｆ１、Ｈ３ｆ２の位相Φ３ｆ１およびΦｈｆ２は、
フォーカス誤差検出用光電素子６ｆ１、６ｆ２に収束す
る波面の第２のホログラムＨ２における位相をΦｆ１、
Φｆ２とすると、 Φｈｆ１＝Φｆ１−Φｐ２ Φｈｆ２＝Φｆ２−Φｐ２ で表される。
【０１０９】フォーカス誤差検出用光電素子６ｆ１、６
ｆ２は、各々２分割されているが、それらの面上におけ
るレーザ光の波長変動による移動は、第１のホログラム
Ｈ１と第３のホログラムＨ３のフォーカス誤差検出用ホ
ログラムパターンＨ３ｆ１、Ｈ３ｆ２において打ち消さ
れて（キャンセルされて）、例えば波長１０ｎｍ（１０
-9ｍ）あたり移動量１μｍ（１０-6ｍ）以内になるよう
に設定されている。
【０１１０】このような構成により、トラッキング誤差
検出用の両光電素子６ｔ１、６ｔ２の出力からトラック
誤差信号サーボを検出し、フォーカス誤差検出用の両光
電素子６ｆ１、６ｆ２の出力からフォーカス誤差信号サ
ーボを検出することができる。
【０１１１】上述の実施例の装置に用いられるホログラ
ムは、電子ビームまたはレーザ光を光学基体４に照射し
て、いわゆる一筆書き状の直接描画によって製作するこ
とができる。
【０１１２】そのような直接描画では、ホログラムの干
渉縞の断面に傾斜をつけて回折効率を高める必要がある
が、複数方向の縞を重ね合わせるような、いわゆる多重
描画を行えばそれが可能である。
【０１１３】その他のホログラム作製方法としては、ホ
ログラムパターンを予め大きく直接描画したあと、ステ
ッパによって縮小してマスクを形成し、フォトリソグラ
フィ等によってパターンを転写する方法もある。その場
合には、フォトレジスト等をマスクとし、イオンビーム
によるエッチングにより格子を鋸歯状化すればよい。ま
た、ホログラフィック露光などを利用しても上記ホログ
ラムを製作することができる。
【０１１４】図１０は、本発明の第２の実施例の主要部
を示す側面図である。図１０に示す第２の実施例は、第
１のホログラムＨ１において第２のホログラムＨ２に向
かうように回折されるレーザ光とは逆側に回折されるレ
ーザ光の通過位置に、第３のホログラムＨ３を形成した
ものである。第３のホログラムＨ３は、第２のホログラ
ムＨ２から離れた位置において光学基体４の裏面側に形
成されており、その形状は上述の第１の実施例と同じ形
状でよい。
【０１１５】このように構成すると、第２のホログラム
Ｈ２は、真ん中の部分をくり抜いてリング状に形成する
必要がないので、空間周波数が２０００本／mm程度の低
い値で済み、高精度を必要としないホログラフィック露
光により上記ホログラムを作製できる利点がある。さら
に、第３のホログラムＨ３は偏光分離性が要求されない
ので、干渉縞のピッチを粗くしてよく、レーザ描画など
によって容易に作製することができる。図１１は、本発
明の第３の実施例の主要部を示す側面図である。図１１
に示す本発明の第３の実施例は、光学基体４の側面に形
成された斜面７に第２のホログラムＨ２を形成したもの
である。第３のホログラムＨ３は、前述の第２の実施例
と同様の位置に形成されている。
【０１１６】この第３の実施例の各ホログラムＨ１、Ｈ
２およびＨ３は、第２の実施例と同様の形状に形成すれ
ばよく、第１のホログラムＨ１からのレーザ光射出角が
全反射角でない場合には、光学基体４の上下両面の反射
部８には反射膜を形成し、全反射される場合にはそこに
位相補償膜を形成すればよい。
【０１１７】ここで、下記の第４〜第７の実施例の主旨
をより明確にするために、１枚のホログラムを光学記憶
装置用光学デバイスに適用する場合の問題点を再度述べ
ることとする。
【０１１８】第１の問題点は、半導体レーザの周囲温度
に対する波長変動、および、半導体レーザの製造ロット
毎の波長のばらつきが起こることがあり、これによっ
て、信号検出用の検知器上でのレーザ光のビームが移動
したり、ビームの焦点がずれたりすることである。
【０１１９】第２の問題点は、検知器上でのビームの径
を絞りすぎると、検知器の焦点方向、水平方向の検知器
上でのビーム（光線）の調整が難しくなるため、ビーム
の径を増大させる必要がある。また一方で、ビームの径
が小さいと、焦点深度が短くなり、検知器での光軸の位
置合わせが極めて難しくなることである。それゆえに、
一体型の検知器の上下および左右の作製精度が厳しくな
り、光学記憶装置全体の低価格化を図ることが難しくな
る。
【０１２０】検知器上でのビームの調整が簡単になるよ
うにビームの径を大きくするためには、開口を小さくす
ればよいが、開口を小さくした場合、光量の損失が大き
くなる傾向が生じてくる。また一方で、コリメートレン
ズの焦点距離に対する、フォーカス誤差検出の結像用焦
点距離の比が低いほど、軸調整が容易になるため、開口
をある程度小さくしてビームの径を大きくすることが重
要である。
【０１２１】本発明の第４〜第７の実施例は上記の問題
点を同時に解決するために考え出されたものである。
【０１２２】図１２は、本発明の第４の実施例における
光学ヘッドの外観図であり、図１３は、図１２の実施例
におけるホログラムの構成を示す斜視図である。図１２
においては、レーザダイオード（ＬＤ）等からなる半導
体レーザ１２０を光源とし、この半導体レーザ１２０の
ベアチップから射出されたレーザ光の波面を変換するた
めの第１のホログラムＨ１１および第２のホログラムＨ
１２が、光学基体を構成する基板１３０の表裏にそれぞ
れ形成されている。この場合、半導体レーザ１２０、基
板１３０、２つのフォーカス誤差検出用の２分割検知器
（図１３では、ＦＥＳ用の２分割検知器と略記する）１
６１、１６４、および、２つのトラッキング誤差検出用
の検知器（図１３では、ＴＥＳ用の検知器と略記する）
１６２、１６３が、信号検出ユニット１１０として一体
化形成されている。
【０１２３】さらに、図１２において、半導体レーザ１
２０から射出されたレーザ光の光線Ｂは、第１のホログ
ラムＨ１１、コリメートレンズ１４０および対物レンズ
１５０を経由して光磁気ディスク装置１０５内の光磁気
ディスク１００に入射する。
【０１２４】さらに、図１２および図１３に示すよう
に、光磁気ディスク１００から読み取り光として戻って
きたレーザ光の光線Ｂは、第１のホログラムＨ１１およ
び第１のホログラムＨ１２により回折され、２つのフォ
ーカス誤差検出用の２分割検知器１６１、１６４と２つ
のトラッキング誤差検出用の検知器１６２、１６３に集
光する。
【０１２５】さらに詳しく説明すると、図１３におい
て、半導体レーザ１２０のベアチップ側と反対の面側に
位置する（すなわち、基板１３０の表面に配置された）
第１のホログラムＨ１１は、４つのホログラムパターン
ａ、ｂ、ｃおよびｄからなる。また一方で、半導体レー
ザ１２０のベアチップ側に位置する（すなわち、基板１
３０の裏面に配置された）第２のホログラムＨ１２は、
２つのホログラムパターンａ′、ｂ′からなる。これら
の第１のホログラムＨ１１のホログラムパターンと、第
２のホログラムＨ１２のホログラムパターンは、それぞ
れが空間的に異なる位置に形成される。
【０１２６】この場合、フォーカス誤差検出用には、上
記第１のホログラムＨ１１の１つのホログラムパターン
ａから上記第２のホログラムＨ１２の１つのホログラム
パターンａ′へ伝播し回折される第１の読み取り光、お
よび、上記第１のホログラムＨ１１の他のホログラムパ
ターンｂから上記第２のホログラムＨ１２の他のホログ
ラムパターンｂ′へ伝播し回折される第２の読み取り光
を上記フォーカス誤差検出用の２分割検知器１６４およ
び１６１（以下、簡略化のために２分割検知器１６１、
１６４と記す）にそれぞれ導くように構成される。
【０１２７】また一方で、トラッキング誤差検出用に
は、上記第１のホログラムＨ１１のさらに他のホログラ
ムパターンｃにより回折される第３の読み取り光、およ
び、上記第１のホログラムＨ１１のさらに他のホログラ
ムパターンｄにより回折される第４の読み取り光を上記
トラッキング誤差検出用の検知器１６２、１６３にそれ
ぞれ導くように構成される。
【０１２８】さらに、図１３の第１のホログラムＨ１１
のフォーカス誤差検出用のホログラムパターンａ、ｂ、
および、上記第２のホログラムＨ１２のホログラムパタ
ーンａ′、ｂ′は、上記第１の読み取り光および第２の
読み取り光が上記のホログラムパターンにより回折され
る際に、半導体レーザ１２０の温度変動に対する波長変
動、または製造ロット毎の波長のばらつきに起因するフ
ォーカス誤差検出用の２分割検知器上１６１、１６４で
の縦および横の収差を補正するようになっている。さら
に、第１のホログラムＨ１１のホログラムパターンａ、
ｂに入射するレーザ光の光線Ｂによる光束の大きさが、
上記第２のホログラムＨ１２のホログラムパターン
ａ′、ｂ′を通過した際に縮小されるようになってい
る。
【０１２９】さらに、図１３においては、第２のホログ
ラムＨ１２のホログラムパターンａ′、ｂ′の位置は、
半導体レーザ１２０からのレーザ光が入射しない位置に
形成されており、上記第１のホログラムＨ１２のホログ
ラムパターンａ、ｂ、ｃおよびｄのみに、半導体レーザ
１２０からのレーザ光が入射するようになっている。
【０１３０】さらに、図１３においては、第２のホログ
ラムＨ１２のホログラムパターンａ′、ｂ′の位置は、
フォーカス誤差検出用の２分割検知器１６１、１６４の
位置、および、半導体レーザ１２０のベアチップ側と反
対の面側の第１のホログラムＨ１１のホログラムパター
ンａ、ｂの位置と共に、上記第１のホログラムＨ１１の
１つのホログラムパターンａと他のホログラムパターン
ｂとを結ぶ線と直交する線に対して、ほぼ対称の位置に
形成されている。
【０１３１】さらに、図１３においては、フォーカス誤
差検出用の２分割検知器分割線Ｓ１、Ｓ２の方向は、第
１および第２のホログラムＨ１１、Ｈ１２の光軸方向お
よび面内方向の移動に対して、２分割検知器１６１、１
６４に入射するレーザ光の光線Ｂの光量の変動が小さく
なるように傾斜している。
【０１３２】図１４は、図１２の実施例におけるフォー
カス誤差検出用、すなわち、フォーカスサーボ用のホロ
グラムの部分を拡大して示す斜視図であり、図１５は、
図１２の実施例におけるトラッキング誤差検出用、すな
わち、トラッキングサーボ用のホログラムの部分を拡大
して示す斜視図である。
【０１３３】図１４において、コリメートレンズから戻
ってきたレーザ光（第１のホログラムＨ１１面での位相
φｃ）を、第２のホログラムＨ１２のホログラムパター
ンａ′に入射する波面（第１のホログラムＨ１１面での
位相φｉｎ）に変換するものが、第１のホログラムＨ１
１のホログラムパターンａである。第２のホログラムＨ
１２のホログラムパターンａ′は、このホログラムパタ
ーンａ′に入射する波面（第２のホログラムＨ１２上で
の位相φｉｎ）をフォーカスサーボ用の検知器１６４
に収束する波面（第２のホログラムＨ１２上での位相φ
ｆｅｓ）に変換する。
【０１３４】上記レーザ光の波面変換を満足する第１お
よび第２のホログラムＨ１１、Ｈ１２の位相伝達関数を
それぞれφａ、φａ′とすると、これらのφａ、φａ′
は次式で表される。 φａ＝φｉｎ−φｃ φａ′＝φｆｅｓ−φｉｎ このとき、レーザダイオード等の波長が変動しても、
縦、横の収差を低減し、かつ、ホログラムパターンａよ
り、ホログラムパターンａ′の開口を小さくする条件
（すなわち、開口を縮小する条件）でホログラムａ，
ａ′を最適化することができる。
【０１３５】この結果、レーザダイオード等の波長変動
が１０ｎｍ程度生じても、光線Ｂの横の収差は１μｍと
極めて小さいものが得られる。また、第１のホログラム
１枚で、光の損失なくホログラムの開口径Ｄを決めた結
果、ホログラムの焦点方向（Ｚ方向）移動による数μｍ
の光軸方向の許容誤差を４０μｍまで拡大することがで
きるようになった。
【０１３６】なお、トラックサーボ用のホログラムに関
しては、図１５に示すように、コリメートレンズ１４０
から戻ってくる戻り光（位相φｃ）を、トラック誤差検
出用の検知器１６２、１６３に入射する収束波（位相φ
ｔｃ、φｔｄ）に変換するので、ホログラムパターン
ｃ、ｄにおける位相伝達関数φｃ′、φｄ′は次式で表
される。 φｃ′＝φｔｃ−φｃ φｄ′＝φｔｄ−φｃ
【０１３７】フォーカス誤差信号サーボとトラック誤差
信号サーボに関しては、フォーカス誤差検出用の２分割
検知器１６１、１６４における計４つの部分のディテク
タ部をＡ、Ｂ、ＣおよびＤ、トラック誤差検出用の検知
器１６２、１６３におけるディテクタ部を＃ｃ、＃ｄと
すると、 ＦＥＳ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） ＴＥＳ＝ ＃ｃ−＃ｄ に従って検出することができる。
【０１３８】ここでは、ホログラムパターンａのみを説
明したが、既述のようにホログラムパターンｂを全く対
称の位置に作製すれば、このホログラムパターンｂと同
様の手法で作製できる。図１６は、本発明の第５の実施
例におけるホログラムの構成を示す斜視図であり、図１
７は、本発明の第５の実施例におけるホログラムの構成
を示す上面図である。
【０１３９】図１６および図１７において、レーザダイ
オード等からなる半導体レーザ１２０のベアチップ側と
反対の面側に位置する（すなわち、基板１３０の表面に
配置された）第１のホログラムＨ２１は、前述の第４の
実施例と同じように、４つのホログラムパターンａ、
ｂ、ｃおよびｄからなる。また一方で、半導体レーザ１
２０のベアチップ側に位置する（すなわち、基板１３０
の裏面に配置された）第２のホログラムＨ２２は、２つ
のホログラムパターンａ′、ｂ′からなる。これらの第
１のホログラムＨ２１のホログラムパターンと、第２の
ホログラムＨ１２のホログラムパターンは、それぞれが
空間的に異なる位置に形成される。
【０１４０】この場合、フォーカス誤差検出用には、上
記第１のホログラムＨ２１の１つのホログラムパターン
ａから上記第２のホログラムＨ２２の１つのホログラム
パターンａ′へ伝播し回折される第１の読み取り光、お
よび、上記第１のホログラムＨ２１の他のホログラムパ
ターンｂから上記第２のホログラムＨ２２の他のホログ
ラムパターンｂ′へ伝播し回折される第２の読み取り光
を上記フォーカス誤差検出用の２分割検知器１７１、１
７４にそれぞれ導くように構成される。
【０１４１】また一方で、トラッキング誤差検出用に
は、上記第１のホログラムＨ２１のさらに他のホログラ
ムパターンｃにより回折される第３の読み取り光、およ
び、上記第１のホログラムＨ２１のさらに他のホログラ
ムパターンｄにより回折される第４の読み取り光を上記
トラッキング誤差検出用の検知器１７２、１７３にそれ
ぞれ導くように構成される。上記の４つの検知器を設け
る構成も、前述の第４の実施例と類似している。
【０１４２】ただし、図１６および図１７に示す本発明
の第５の実施例においては、前述の第４の実施例と異な
り、基板１３０の裏面に配置される第２のホログラムＨ
２２のホログラムパターンａ′、ｂ′の位置は、これら
のホログラムパターンａ′、ｂ′の各々に対応するフォ
ーカス誤差検出用の分割検知器１７１、１７４の位置と
共に、レーザダイオード等からなる半導体レーザ１２０
を点中心として、ほぼ点対称に設定している。このよう
なホログラムパターンａ′、ｂ′の位置の設定により、
第１および第２のホログラムＨ２１、Ｈ２２の面内の回
転調整に対して、上記の２分割検知器１７１、１７４の
各々に入射するレーザ光のビーム形状の変化を等しくす
るようにしている。すなわち、本発明の第５の実施例で
は、ホログラムの回転調整に対して、レーザ光のビーム
の径の変化が少なくなるように構成している。
【０１４３】上記の実施例では、第１のホログラムＨ２
１のホログラムパターンａ〜ｄ、および、第２のホログ
ラムＨ２２のホログラムパターンａ′，ｂ′は、レーザ
光または電子ビームにより直接描画を行って作製される
か、または、フォトマスクによるフォトリソグラフィー
の転写等の手法により作製される。特に、第２のホログ
ラムＨ２２のホログラムパターンａ′，ｂ′に関して
は、ホログラムパターン自体が互いに分離しているた
め、ＣＧＨ（コンピュータにより生成されるホログラ
ム： Computer Generated Hologram）からの波面を物体
波として記録するホログラフィック露光により、高効率
のホログラムが容易に作製できるという利点を有する。
【０１４４】上記の第４および第５の実施例では、光磁
気ディスク装置等の光記憶装置用の光学ヘッドの光学系
に２枚のホログラムを用い、これらのホログラムを形成
した基板を、半導体レーザ、およびホトディテクタ等の
検知器と共に一体化した光学デバイスによりサーボ検出
を行っている。サーボ検出には、フォーカス誤差検出お
よびトラッキング誤差検出がある。さらに、フォーカス
誤差検出用のビームの結像を行う第１および第２のホロ
グラムの２枚構成は、ホログラムの開口径Ｄに対するビ
ームの焦点距離ｆの比ｆ／Ｄで表されるＦナンバの可変
構造や、半導体レーザの波長変動時にもビームの集光す
る位置が変化しないようなキャンセル構造等を実現する
ために考案されたものである。
【０１４５】しかし、半導体レーザの波長変動時にもビ
ームの集光する位置が変化しない構成にした場合、ホロ
グラムのホログラムパターンを構成する干渉縞が複雑と
なり、ホログラムの薄膜を形成したガラス基板等に配置
ずれが生じた場合にビームの結像性が悪くなる。さら
に、このビーム結像性の悪化は、フォーカス誤差検知に
影響を与える。つまり、ホログラムが実装されたガラス
基板の配置マージンが極端に悪くなるという不都合が生
じてくる場合がある。ガラス基板の配置マージンは、光
学デバイスの光学系がアプラナティックな構造を有して
いるか否かに関係する。
【０１４６】ここで、アプラナティックな構造とは、
「光学デバイスを構成する光学部品が移動しても、ビー
ムの結像状態が変わりないような構造」をいう。例え
ば、レンズを用いてビームを集光させる場合、光が斜め
に入ることがあるが、ビームの結像状態が崩れにくいよ
うになっている。これに対し、ホログラムを用いてビー
ムを集光させる場合、レーザ光が斜めに入ると、ビーム
が崩れやすい傾向にある。すなわち、ホログラムを用い
た場合は、レンズを用いた場合よりアプラナティックな
構造を実現しにくい。そこで、下記の本発明の第６およ
び第７の実施例は、ホログラムを形成したガラス基板の
配置ずれに対するビームの結像性悪化を回避するため
に、アプラナティックに近い構造となるようなホログラ
ムの干渉縞を考え出したものである。
【０１４７】図１８は、本発明の第６の実施例の光線の
復路を含む構成を示す斜視図であり、図１９は、本発明
の第６の実施例の光線の往路を含む構成を示す斜視図で
ある。図１８および図１９に示すように、ＣＤや光ディ
スクや光磁気ディスク等の光学記憶媒体を含む光学記憶
装置用の光学デバイスにおいては、レーザダイオード等
からなる半導体レーザ１２０を光源とし、この半導体レ
ーザ１２０のベアチップから射出されるレーザ光の波面
を変換するための第１のホログラムＨ３１および第２の
ホログラムＨ３２が、光学基体を構成する基板１３０の
表裏にそれぞれ形成されている。この場合、半導体レー
ザ１２０、基板１３０、および、２つのフォーカス誤差
検出用の２分割検知器１８０、１８１が、集積型の光ヘ
ッドとして一体化形成されている。
【０１４８】さらに詳しく説明すると、図１８において
は、半導体レーザ１２０の発光に対してフォーカス誤差
検出用のホトディテクタ等の２分割検知器１８０、１８
１が対向した配置となっている。コリメータレンズ１４
０と、第１および第２のホログラムＨ３１、Ｈ３２の薄
膜が表裏に形成されたガラス基板等の基板１３０と、半
導体レーザ１２０の発光点と、２分割検知器１８０、１
８１とにより、光学ヘッドの光学系が構成される。ガラ
ス基板等の基板１３０には、フォーカス誤差検出に用い
るための光線Ｂからなるビームを結像する第１のホログ
ラムＨ３１のホログラムパターンｍ、ｎと、第２のホロ
グラムＨ３２のホログラムパターンｍ′、ｎ′が形成さ
れている。図１８の斜視図は、フォーカス誤差検出用の
ビームの復路を示している。
【０１４９】半導体レーザ１２０から射出される光線Ｂ
からなるビームの往路は図１９に示す。図１９に示すよ
うに、ビームの往路においては、第１のホログラムＨ３
１の０次透過光がコリメータレンズ１４０に向かい、こ
のコリメータレンズ１４０により平行光にされたあと、
光学記憶媒体側の対物レンズ（図示していない）に向か
う。さらに、対物レンズに入射した光は、この対物レン
ズにより光学記憶媒体上に集光し、この光学記憶媒体上
で反射して往路と同じ道筋を通ってコリメータレンズ１
４０を経て第１のホログラムＨ３１へと向かう。復路に
おいては、コリメータレンズ１４０で絞られたビームが
第１のホログラムＨ３１で回折して第２のホログラムＨ
３２に向かい、さらに、このホログラムＨ３２により回
折されて２分割検知器１８０、１８１上で結像する。フ
ォーカス誤差検出には、２つの方向から２分割検知器１
８０、１８１上に到達するビームの光量の差によりビー
ムの位置ずれを検知するフーコ法が用いられる。この場
合、フォーカス誤差検出は、ホログラムパターンｍ、ｎ
からホログラムパターンｍ′、ｎ′へと伝播する２つの
ビームにより実現される。
【０１５０】換言すれば、半導体レーザ１２０からのレ
ーザ光は、第１のホログラムＨ３１を通過し、光学記憶
媒体に入射された後、読み取り光として上記第１のホロ
グラムＨ３１に戻る。第１のホログラムＨ３１から第２
のホログラムＨ３２へ伝播し回折される読み取り光は、
フォーカス誤差検出用の２分割検知器１８０、１８１上
に導かれる。
【０１５１】ここで、ビームの回折方向は、ホログラム
のホログラムパターンの干渉縞により決定されるが、同
時に半導体レーザ１２０の波長が温度変動により変化し
た場合にも、復路のビームは、２枚のホログラムＨ３
１、Ｈ３２の回折を経て同じ位置に結像するホログラム
干渉縞として構成される。この場合、コンラディ（Conr
ady ）による色消し条件（波長キャンセル構造）とし
て、ホログラムの位相伝達関数を除いたビームの光路長
が等しいことが条件とされている。
【０１５２】したがって、２枚のホログラムにてキャン
セル構造を実現するには、近似的にこの条件が満たされ
ているか、あるいは、２枚のホログラムの位相伝達関数
量が打ち消し合うようになっていることが必要である。
具体的には、第１のホログラムＨ３１の干渉縞は、中心
から外に向けて疎から密に形成されると共に、上記第２
のホログラムＨ３２の干渉縞は、中心から外に向けて密
から疎に形成されており、これらの第１および第２のホ
ログラムの各々における干渉縞の成分は一方向成分のみ
である。例えば、図１８のようにＸ−Ｙ座標系を決めた
場合、干渉縞の成分はＹ方向成分のみである。
【０１５３】図２０は、本発明の第６の実施例における
ホログラムの干渉縞の状態を示す図である。図１８およ
び図１９に示したようなホログラムの構成にて、さらに
ホログラム自体（基板１３０自体）が移動しても（ある
いは配置ずれが生じても）、フォーカス誤差に影響を与
えない程度のビームの径の崩れに抑えるため、図２０に
示すようにフォーカス誤差検出用の光線Ｂを結像する２
枚のホログラムＨ３１、Ｈ３２の干渉縞の成分がＸ方向
のみとなるように各ホログラムを作製する。
【０１５４】例えば、第１のホログラムＨ３１の位相伝
達関数は、 φ（ｘ，ｙ）＝（２π／λ）（ｇ１・ｘ＋ｇ２・ｘ2 ） φ（ｘ，ｙ）＝（２π／λ）（ｈ１・ｘ＋ｈ２・ｘ2 ） （λはレーザ光の波長） と表すことができる。
【０１５５】この場合、係数ｇ１、ｇ２、ｈ１およびｈ
２を適切に選定することにより、２枚のホログラムの位
相量は互いに打ち消し合い、コンラディによる色消し条
件を満たすような色消しが可能となる。このとき、第１
および第２のホログラムＨ３１、Ｈ３２の位相伝達関数
は、ｇ２・ｈ２＜０の関係を満たすようになっている。
すなわち、上記位相伝達関数は、図２０の右側のｅ−ｆ
の部分に示すように、一方向成分のみのオフアクシスと
放物位相から構成される。
【０１５６】代表的に、第１および第２のホログラムＨ
３１、Ｈ３２の位相伝達関数に対し係数ｇ１、ｇ２、ｈ
１およびｈ２の値を設定した例を下記の数１の式に示
す。
【数１】
【０１５７】上記の第６の実施例では、半導体レーザ１
２０の発光点を原点にとれば、この発光点と２分割検知
器１８０、１８１は、同一直線上、例えばＸ軸上に並ぶ
ことになる。
【０１５８】図２１は、本発明の第７の実施例の構成を
示す斜視図であり、図２２は、本発明の第７の実施例に
おいてホログラムの回転により光線の位置ずらしを行う
様子を示す図である。前述の第６の実施例では、半導体
レーザ１２０の発光点と２分割検知器１８０、１８１と
がＸ軸上に並ぶ構成を説明したが、図２１および図２２
の第７の実施例では、半導体レーザ１２０の発光点に対
して２分割検知器１８０、１８１をＹ方向にずらした構
成例を説明する。
【０１５９】光学記憶装置用光学デバイスにおいては、
通常、レーザ光を射出する半導体レーザ（例えば、レー
ザダイオード）と、レーザ光を受け取る検知器（例え
ば、ホトディテクタ）とを同じ位置に実装することが技
術的に困難であるという事態が生ずる。図２１および図
２２では、前述の図２０の場合と同じ位相伝達関数を有
する第１のホログラムＨ４１および第２のホログラムＨ
４２の干渉縞自体を、これらの第１および第２のホログ
ラム一体でθだけ回転させて、２つのフォーカス誤差検
出用の２分割検知器１８０、１８１上でそれぞれ結像す
る２つのレーザ光の位置を、これらの２つのレーザ光を
結ぶ線と直交する方向に（例えば、Ｙ方向に対しΔｙだ
け）ずらしている。このような構成にすれば、半導体レ
ーザ１２０と２分割検知器１８０、１８１が同一直線上
に並ばないようにすることができるので、上記のような
事態を解消することが可能になる。
【０１６０】さらに、半導体レーザ１２０と２分割検知
器１８０、１８１が同一直線上に並ばないようにすれ
ば、ホログラムを形成した基板１３０の移動の位置ずれ
に対してもビームの径が崩れにくくする（すなわち、ビ
ームの径をアプラナティックなものにより近くする）た
めには、ホログラムの位相伝達関数をオフアクシス〔φ
（ｘ，ｙ）＝ｋｘ〕と放物位相〔φ（ｘ，ｙ）＝ｋ
ｘ2 〕のみにする必要がある。
【０１６１】上記の第７の実施例では、前述の第６の実
施例と同様の手法で干渉縞を作製し、ビームの結像に関
与する領域を図２２のごとく数十度回転させたものを使
用する。この場合、干渉縞は前述の第６の実施例と同様
であるから、図２２の右側の図に示すように、ビームは
Ｘ軸上の矢印付きの実線の位置に集光する。さらに、２
枚のホログラムＨ４１、Ｈ４２をセットで逆方向に戻し
回転すれば、ビームは矢印付きの点線のごとく、Ｘ軸上
から角度θだけＹ方向にずれた位置に集光することが可
能になる。
【０１６２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１に、半導体レーザから射出されたレーザ光は第１の
ホログラムを透過して光磁気記録媒体等の光学記憶媒体
に当たり、この光学記憶媒体で反射されたレーザ光は、
第１のホログラムおよび第２のホログラムＨ２により２
つの偏光成分に確実に分離される。したがって、両偏光
成分の強度を検知器等により検出してその差をとれば、
２枚のホログラムを含む簡単な光学素子の構成で光学記
憶媒体の信号を容易に検知することができる。
【０１６３】さらに、本発明によれば、第２に、基板等
の光学基体の上下の面に２枚のホログラムを形成し、こ
の光学基体を半導体レーザのパッケージの中に組み込む
ことにより、低価格で小型軽量の光学記憶装置用光学デ
バイスを作製することができる。上記の２枚のホログラ
ムの組み合わせにより、光学記憶媒体に入射し戻ってく
るレーザ光から、光学記憶媒体の状態を示す信号の検出
に必要な２つの偏光成分を精度良く分離した後に、各々
の光電素子等の検知器に導けば、光学記憶媒体からの信
号の検知が容易に行える。
【０１６４】さらに、本発明によれば、第３に、第１お
よび第２のホログラムに加えて第３のホログラムを光学
基体に形成する場合、この第３のホログラムに達したレ
ーザ光は、複数のあい異なる方向に回折される。これら
のレーザ光の強度を各々検出すれば、フォーカス誤差と
トラッキング誤差も検出することができる。この結果、
光学素子数を極限まで少なくすることができて、光学記
憶装置用光学デバイスの大幅な低価格化と小型軽量化を
達成することができる。
【０１６５】さらに、本発明によれば、第４に、半導体
レーザからのレーザ光は、第１のホログラムのホログラ
ムパターンのみに入射するようになっているので、光学
記憶媒体から戻ってくる読み取り光の信号を検知器に射
出する第２および第３のホログラムは、半導体レーザの
波長変動等の影響を直接受けることがない。この結果、
検知器上でのビームの位置ずれやビーム焦点のずれを極
端に小さくすることが可能になる。
【０１６６】さらに、本発明によれば、第５に、第２の
ホログラムの格子方向を第１のホログラムの格子方向に
対して光学的に４５度傾けることにより、光学記憶媒体
からの反射光に含まれるＳ偏光成分とＰ偏光成分との強
度差を拡大して検出し、光学記憶媒体の信号をより正確
に検出することができる。
【０１６７】さらに、本発明によれば、第６に、光学基
体内で一度全反射されたレーザ光をさらに斜面で全反射
させて第２のホログラムに対して垂直に入射させること
により、より正確な信号検出を行うことができる。
【０１６８】さらに、本発明によれば、第７に、光学基
体内で一度全反射されたレーザ光を、その斜面に位相補
償膜を形成することによって、レーザ光の直交する二つ
の偏光成分に位相差がでないようにすることができる。
【０１６９】さらに、本発明によれば、第８に、半導体
レーザから射出されるレーザ光の波長をλとし、第１ま
たは第２のホログラムの格子の空間周波数をｆとしたと
き、（ｆ×λ）を１．４以上に設定することにより、レ
ーザ光の直交する二つの偏光成分の分離性を高くして、
第２のホログラムから二つの偏光成分を充分な強度で射
出させることができ、その結果、正確な信号検出を行う
ことができる。
【０１７０】さらに、本発明によれば、第９に、第３の
ホログラムでは、光学記憶媒体に対するフォーカス誤差
検出用の複数のホログラムパターンとトラッキング誤差
検出用の複数のホログラムパターンにより回折されたレ
ーザ光を別々の検出手段に入射させ、その出力からフォ
ーカス誤差とトラッキング誤差を精度良く検出すること
ができる。
【０１７１】さらに、本発明によれば、第１０に、第３
のホログラムが、円形の形状をＨ型に分けた場合の左右
両側の部分を利用してフォーカス誤差検出用のホログラ
ムパターンとトラッキング誤差検出用のホログラムパタ
ーンを形成しているので、第３のホログラムを付加した
ことによるホログラム作製上の難しさは生じない。
【０１７２】さらに、本発明によれば、第１１に、第２
のホログラムが、第２のホログラムの周囲に形成されて
いるので、第３のホログラムを付加したことによるホロ
グラムの占有面積の増大を抑えることができる。
【０１７３】さらに、本発明によれば、第１２に、第３
のホログラムが、光学基体の同一面上の第２のホログラ
ムとは反対の側に形成されているので、Ｓ偏光成分およ
びＰ偏光成分検出、フォーカス誤差検出およびトラッキ
ング誤差検出を互いに独立して精度良く行うことができ
る。
【０１７４】さらに、本発明によれば、第１３に、上述
のような光学基体を半導体レーザのパッケージに組み込
むことによって、光学基体と半導体レーザとを一体的な
ユニットとして非常に小型軽量に構成することができ
る。
【０１７５】さらに、本発明によれば、第１４に、フォ
ーカス誤差検出用のホログラムパターンとトラッキング
誤差検出用のホログラムパターンが、光磁気記録媒体の
記録読み取り用のホログラムに囲まれて形成されている
ので、ホログラムパターンおよび光学基体の面積を極端
に節減することができ、小型軽量の光磁気記録媒体用光
学デバイスを実現することが可能になる。
【０１７６】さらに、本発明によれば、第１５に、半導
体レーザを光源とし、第１および第２のホログラムを設
けた基板等の光学基体、２つのフォーカス誤差検出用の
分割検知器、および２つのトラッキング誤差検出用の検
知器が一体化形成されるので、小型軽量の光学デバイス
の作製が可能になる。
【０１７７】さらに、本発明によれば、第１６に、第１
のホログラムの開口径よりも第２のホログラムの開口を
小さくする条件で第１および第２のホログラムの位相伝
達関数を最適化することにより、半導体レーザの温度変
動に対する波長変動、または製造ロット毎の波長のばら
つきに起因するフォーカス誤差検出用の分割検知器上で
の縦および横の収差を精度良く補正することが可能にな
る。
【０１７８】さらに、本発明によれば、第１７に、半導
体レーザからのレーザ光は、第１のホログラムのホログ
ラムパターンのみに入射するようになっているので、光
学記憶媒体から戻ってくる読み取り光の信号を分割検知
器に射出する第２のホログラムは、半導体レーザの波長
変動等の影響を直接受けることがなくなる。この結果、
分割検知器上でのビームの位置ずれやビーム焦点のずれ
を極端に小さくすることが可能になる。
【０１７９】さらに、本発明によれば、第１８に、第２
のホログラムの２つのホログラムパターンが、第１のホ
ログラム中の２つのホログラムパターンを結ぶ線と直交
する線に対して、ほぼ対称の位置に形成されているの
で、検知器での光軸上での位置合わせが容易になる。
【０１８０】さらに、本発明によれば、第１９に、フォ
ーカス誤差検出用の分割検知器の分割線の方向を、第１
および第２のホログラムの光軸方向および面内方向の移
動に対して、分割検知器に入射する読み取り光の変動が
小さくなるように傾斜させているので、光学記憶媒体か
らの信号の検出を安定に行うことが可能になる。
【０１８１】さらに、本発明によれば、第２０に、第２
のホログラムのホログラムパターンの位置が、半導体レ
ーザを点中心としてほぼ点対称に設定されるので、第１
および第２のホログラムの面内の回転調整に対して、分
割検知器の各々に入射するレーザ光のビーム形状の変化
を等しくすることができ、半導体レーザの波長変動等に
起因するビーム焦点のずれを比較的小さくすることが可
能になる。
【０１８２】さらに、本発明によれば、第２１に、半導
体レーザを光源とし、第１および第２のホログラムを設
けた基板等の光学基体、および、２つのフォーカス誤差
検出用の分割検知器が一体化形成されるので、種々の光
学記憶装置に適用可能な小型軽量の光学デバイスの作製
が可能になる。
【０１８３】さらに、本発明の光学デバイスでは、第１
のホログラムの干渉縞は中心から外に向けて疎から密に
形成され、第２のホログラムの干渉縞は中心から外に向
けて密から疎に形成されており、これらの第１および第
２のホログラムの各々における干渉縞の成分は一方向成
分のみであるので、半導体レーザの波長変動や、ホログ
ラムを形成した光学基体の配置ずれ等に起因するレーザ
光のビームの結像性の悪化を容易に回避することが可能
になる。この結果、ホログラムの作製時のマージンが広
くなり、光学系全体の作製マージンも拡大する。
【０１８４】さらにまた、本発明によれば、第２２に、
第１および第２のホログラムの各々の位相伝達関数が、
一方向成分のみのオフアクシスと放物位相から構成さ
れ、かつ、２枚のホログラムの位相伝達関数量が互いに
打ち消し合うようになっており、半導体レーザの波長が
変動した場合でも、レーザ光の復路のビームが結像する
位置はほとんどずれないので、フォーカス誤差検出に影
響を与える程のビームの径の崩れは生じない。
【０１８５】さらにまた、本発明によれば、第２３に、
第１および第２のホログラムの干渉縞自体をこれらの第
１および第２のホログラム一体で回転させて、２つのフ
ォーカス誤差検出用の分割検知器上でそれぞれ結像する
２つのレーザ光の位置を、これらの２つのレーザ光を結
ぶ線と直交する方向にずらしているので、レーザ光を射
出する半導体レーザと、レーザ光を受け取る検知器とを
同じ位置に実装することが技術的に困難である場合に有
効となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施例における光学記憶装置用
光学デバイスの主要部を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施例の光磁気ディスク装置の
全体構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施例における磁気光学的カー
効果を説明するための線図である。
【図５】本発明の第１の実施例の主要部を示す斜視図で
ある。
【図６】本発明の第１の実施例の主要部を示す側面図で
ある。
【図７】ホログラムの回折効率特性を示す線図である。
【図８】本発明の第１の実施例の第２および第３のホロ
グラムを示す正面略示図である。
【図９】本発明の第１の実施例の第２のホログラムの作
用を示す線図である。
【図１０】本発明の第２の実施例の主要部を示す側面図
である。
【図１１】本発明の第３の実施例の主要部を示す側面図
である。
【図１２】本発明の第４の実施例における光学ヘッドの
外観図である。
【図１３】図１２の実施例におけるホログラムの構成を
示す斜視図である。
【図１４】図１２の実施例におけるフォーカスサーボ用
のホログラムの部分を拡大して示す斜視図である。
【図１５】図１２の実施例におけるトラッキングサーボ
用のホログラムの部分を拡大して示す斜視図である。
【図１６】本発明の第５の実施例におけるホログラムの
構成を示す斜視図である。
【図１７】本発明の第５の実施例におけるホログラムの
構成を示す上面図である。
【図１８】本発明の第６の実施例の光線の復路を含む構
成を示す斜視図である。
【図１９】本発明の第６の実施例の光線の往路を含む構
成を示す斜視図である。
【図２０】本発明の第６の実施例におけるホログラムの
干渉縞の状態を示す図である。
【図２１】本発明の第７の実施例の構成を示す斜視図で
ある。
【図２２】本発明の第７の実施例においてホログラムの
回転により光線の位置ずらしを行う様子を示す図であ
る。
【図２３】従来の光学記憶装置用光学デバイスの構成を
示す模式図である。
【図２４】従来のホログラムを用いた光学記憶装置用光
学素子の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…信号検出ユニット ２…半導体レーザ ３…パッケージ ４…光学基体 ４ａ…斜面 ５…誘電体多層膜 ７…斜面 ８…反射部 ９、９′…信号検出部 １０…光磁気ディスク装置 １００…光磁気ディスク １０５…光磁気ディスク装置 １１０…信号検出ユニット １２０…半導体レーザ １３０…基板 １６１、１６４…２分割検知器 １６２、１６３…検知器 １７１、１７４…２分割検知器 １７２、１７３…検知器 １８０、１８１…２分割検知器 Ｈ１…第１のホログラム Ｈ２…第２のホログラム Ｈ３…第３のホログラム Ｈ１１…第１のホログラム Ｈ１２…第２のホログラム Ｈ２１…第１のホログラム Ｈ２２…第２のホログラム Ｈ３１…第１のホログラム Ｈ３２…第２のホログラム Ｈ４１…第１のホログラム Ｈ４２…第２のホログラム Ｐ１…光学記憶媒体 Ｐ２…光学記憶装置

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体レーザから射出されるレーザ光を
    透過する材料により形成され、かつ、該半導体レーザと
    光学記憶媒体を含む光学記憶装置との間に配置される光
    学基体と、 該半導体レーザから射出されるレーザ光を透過して前記
    光学記憶媒体に入射させ、該光学記憶媒体により反射さ
    れたレーザ光を前記光学基体内に回折させるように前記
    光学基体に形成された第１のホログラムと、 該第１のホログラムにより回折されて前記光学基体内を
    伝播するレーザ光に含まれる２つの偏光成分中の１つの
    偏光成分を透過させると共に他の偏光成分を回折させ、
    前記の２つの偏光成分を分離させるように前記光学基体
    に形成された第２のホログラムとを備え、 該第２のホログラムにより分離された前記の２つの偏光
    成分の強度の差を検出することにより、前記光学記憶媒
    体の状態を表す信号を検知するように構成されることを
    特徴とする光学記憶装置用光学素子。
  2. 【請求項２】 レーザ光を射出する半導体レーザと、 前記レーザ光を透過する材料で形成されて前記半導体レ
    ーザと光学記憶媒体を含む光学記憶装置との間に配置さ
    れた光学基体と、 前記半導体レーザから射出されたレーザ光を透過して前
    記光学記憶媒体に入射させ、該光学記憶媒体で反射され
    たレーザ光を前記光学基体内に回折させるように前記光
    学基体に形成された第１のホログラムと、 前記第１のホログラムで回折されて前記光学基体内を伝
    播したレーザ光に含まれる２つの偏光成分中の１つの偏
    光成分を透過させると共に他の偏光成分を回折させ、前
    記の２つの偏光成分を分離させるように前記光学基体に
    形成された第２のホログラムとを備え、 該第２のホログラムにより分離された前記の２つの偏光
    成分の強度の差を検出することにより、前記光学記憶媒
    体の状態を表す信号を検知するように構成されることを
    特徴とする光学記憶装置用光学デバイス。
  3. 【請求項３】 レーザ光を射出する半導体レーザ（２）
    と、 前記レーザ光を透過する材料で形成されて前記半導体レ
    ーザ（２）と光学記憶装置内の光磁気記録媒体との間に
    配置された光学基体（４）と、 前記半導体レーザ（２）から射出されたレーザ光を透過
    して前記光磁気記録媒体に入射させ、該光磁気記録媒体
    で反射されたレーザ光を前記光学基体（４）内に回折さ
    せるように前記光学基体（４）に形成された第１のホロ
    グラム（Ｈ１）と、 前記第１のホログラム（Ｈ１）で回折されて前記光学基
    体（４）内を伝播したレーザ光に含まれる２つの偏光成
    分中の１つの偏光成分を透過させると共に他の偏光成分
    を回折させ、前記の２つの偏光成分を分離させるように
    前記光学基体（４）に形成された第２のホログラム（Ｈ
    ２）と、 前記第１のホログラム（Ｈ１）で回折されて前記光学基
    体（４）内を伝播したレーザ光を、前記の他の偏光成分
    の回折方向と異なる複数のあい異なる方向に回折させる
    ように前記光学基体（４）に形成された第３のホログラ
    ム（Ｈ３）とを備えることを特徴とする光学記憶装置用
    光学デバイス。
  4. 【請求項４】 前記第１のホログラム（Ｈ１）が、前記
    光学基体（４）の前記光磁気記録媒体に対向する側の面
    に形成されており、前記第２および第３のホログラム
    （Ｈ２、Ｈ３）が、前記光学基体（４）の前記光磁気記
    録媒体に対向しない側の面に形成されている請求項３記
    載の光学デバイス。
  5. 【請求項５】 前記第１のホログラム（Ｈ１）が、格子
    方向が前記半導体レーザ（２）から射出されたレーザ光
    の直線偏光方向に対して直角になるように配置されてお
    り、前記第２のホログラム（Ｈ２）が、格子方向が前記
    第１のホログラム（Ｈ１）の格子方向に対して光学的に
    ４５度傾いて形成されている請求項３または４記載の光
    学デバイス。
  6. 【請求項６】 前記光学基体（４）には、前記第１のホ
    ログラム（Ｈ１）で回折されて前記光学基体（４）内を
    伝播したあと前記光学基体（４）内で全反射されたレー
    ザ光を前記第２のホログラム（Ｈ２）に対して垂直に入
    射させるように全反射するための斜面が形成されている
    請求項３、４または５記載の光学デバイス。
  7. 【請求項７】 前記斜面には、前記光学基体（４）内で
    全反射されたレーザ光の直交する２つの偏光成分に位相
    差がでないように位相を補償するための位相補償膜が形
    成されている請求項６記載の光学デバイス。
  8. 【請求項８】 前記第１のホログラム（Ｈ１）または前
    記第２のホログラム（Ｈ２）の格子の空間周波数をｆと
    し、前記半導体レーザ（２）から射出されるレーザ光の
    波長をλとしたとき、（ｆ×λ）≧１．４である請求項
    ３から７のいずれか１項に記載の光学デバイス。
  9. 【請求項９】 前記第３のホログラムが前記光磁気記録
    媒体に対するフォーカス誤差検出用の複数のホログラム
    パターンとトラッキング誤差検出用の複数のホログラム
    パターンを含んでいて、それら各ホログラムパターンに
    より回折されたレーザ光が各々別々の検出手段に入射す
    る請求項３から８のいずれか１項に記載の光学デバイ
    ス。
  10. 【請求項１０】 前記第３のホログラム（Ｈ３）が、全
    体として円形の形状をＨ形に分けて、その左右両側の部
    分に前記フォーカス誤差検出用と前記トラッキング誤差
    検出用のうちの一方のホログラムパターンが形成され、
    その間の上下両部分に他方のホログラムパターンが形成
    されている請求項９記載の光学デバイス。
  11. 【請求項１１】 前記第２のホログラム（Ｈ２）が、前
    記第３のホログラム（Ｈ３）を囲んでその回りに形成さ
    れている請求項３から１０のいずれか１項に記載の光学
    デバイス。
  12. 【請求項１２】 前記第３のホログラム（Ｈ３）が、前
    記第１のホログラム（Ｈ１）において前記第２のホログ
    ラム（Ｈ２）に向かうように回折されるレーザ光とは逆
    側に回折されるレーザ光の通過位置に形成されている請
    求項３から１０のいずれか１項に記載の光学デバイス。
  13. 【請求項１３】 前記光学基体（４）が、前記半導体レ
    ーザ（２）のパッケージに組み付けられている請求項３
    から１２のいずれか１項に記載の光学デバイス。
  14. 【請求項１４】 光学記憶装置内の光磁気記録媒体に対
    するフォーカス誤差検出用の複数のホログラムパターン
    とトラッキング誤差検出用の複数のホログラムパターン
    とを含むホログラムが、前記光磁気記録媒体の記録読み
    取り用のホログラムに囲まれて形成されている光学基体
    を備えることを特徴とする光学記憶装置用光学素子。
  15. 【請求項１５】 前記フォーカス誤差検出用のホログラ
    ムパターンと前記トラッキング誤差検出用のホログラム
    パターンがＨ形に分けられていて、その左右両側の部分
    に一方のホログラムパターンが形成され、その間の上下
    両部分に他方のホログラムパターンが形成されている請
    求項１４記載の光学素子。
  16. 【請求項１６】 前記半導体レーザを光源とし、前記第
    １および第２のホログラムを使用して、２つのフォーカ
    ス誤差検出用の分割検知器、および２つのトラッキング
    誤差検知用の検知器が一体化形成されており、 前記半導体レーザのベアチップから射出されたレーザ光
    の波面を変換するための前記第１および第２のホログラ
    ムは、前記光学基体を構成する基板の表裏にそれぞれ形
    成されており、 該ベアチップ側のホログラムの面と反対の面側に位置す
    る第１のホログラムは４つのホログラムパターン（ａ、
    b、ｃおよびｄ）からなり、該ベアチップ側に位置する
    第２のホログラムは２つのホログラムパターン（a ′、
    b ′）からなり、前記第１のホログラムのホログラムパ
    ターン（ａ、 b、ｃおよびｄ）と前記第２のホログラム
    のホログラムパターン（a ′、b ′）は、それぞれが空
    間的に異なる位置に形成され、 該半導体レーザからのレーザ光は、前記第１のホログラ
    ムを通過し、前記光学記憶媒体に入射された後、読み取
    り光として前記第１のホログラムに戻り、 フォーカス誤差検出用には、前記第１のホログラムの１
    つのホログラムパターン（ａ）から前記第２のホログラ
    ムの１つのホログラムパターン（ａ′）へ伝播し回折さ
    れる第１の読み取り光、および、前記第１のホログラム
    の他のホログラムパターン（ｂ）から前記第２のホログ
    ラムの他のホログラムパターン（ｂ′）へ伝播し回折さ
    れる第２の読み取り光を前記フォーカス誤差検出用の分
    割検知器に導き、 トラッキング誤差検出用には、前記第１のホログラムの
    さらに他のホログラムパターン（ｃ）により回折される
    第３の読み取り光、および、前記第１のホログラムのさ
    らに他のホログラムパターン（ｄ）により回折される第
    ４の読み取り光を前記トラッキング誤差検出用の検知器
    に導くように構成される請求項２記載の光学デバイス。
  17. 【請求項１７】 前記第１のホログラムのホログラムパ
    ターン（ａ、 b）、および前記第２のホログラムのホロ
    グラムパターン（ａ′、ｂ′）が、前記第１の読み取り
    光および第２の読み取り光が該第１のホログラムのホロ
    グラムパターン（ａ、ｂ）と前記第２のホログラムのホ
    ログラムパターン（ａ′、ｂ′）により回折される際
    に、前記半導体レーザの波長変動、または波長のばらつ
    きに起因する前記フォーカス誤差検出用の分割検知器上
    での縦および横の収差を補正し、かつ、前記第１のホロ
    グラムのホログラムパターン（ａ、ｂ）に入射するレー
    ザ光の光束の大きさが、前記第２のホログラムのホログ
    ラムパターン（ａ′、ｂ′）を通過した際に縮小される
    請求項１６記載の光学デバイス。
  18. 【請求項１８】 前記第２のホログラムのホログラムパ
    ターン（a ′、ｂ′）の位置は、前記半導体レーザから
    のレーザ光が入射しない位置に形成されており、前記第
    １のホログラムのホログラムパターン（ａ、 b、ｃおよ
    びｄ）のみに、該半導体レーザからのレーザ光が入射す
    る請求項１６または１７記載の光学デバイス。
  19. 【請求項１９】 前記第２のホログラムのホログラムパ
    ターン（a ′、ｂ′）の位置は、該ホログラムパターン
    （a ′、ｂ′）の各々に対応するフォーカス誤差検出用
    の分割検知器の位置、および、前記ベアチップ側のホロ
    グラムの面と反対の面側における第１のホログラムのホ
    ログラムパターン（a 、ｂ）の位置と共に、該第１のホ
    ログラムのホログラムパターン（a ）とホログラムパタ
    ーン（ｂ）とを結ぶ線と直交する線に対して、ほぼ対称
    の位置に形成されている請求項１６、１７または１８記
    載の光学デバイス。
  20. 【請求項２０】 前記フォーカス誤差検出用の分割検知
    器の分割線の方向は、前記第１および第２のホログラム
    の光軸方向および面内方向の移動に対して、前記分割検
    知器に入射する光量の変動が小さくなるように傾斜して
    いる請求項１６から１９のいずれか１項に記載の光学デ
    バイス。
  21. 【請求項２１】 前記第２のホログラムのホログラムパ
    ターン（a ′、ｂ′）の位置は、該ホログラムパターン
    （a ′、ｂ′）の各々に対応するフォーカス誤差検出用
    の分割検知器の位置と共に、前記半導体レーザを点中心
    として、ほぼ点対称に設定し、前記第１および第２のホ
    ログラムの面内の回転調整に対して、前記分割検知器の
    各々に入射するレーザ光のビーム形状の変化を等しくす
    る請求項１６、１７または１８記載の光学デバイス。
  22. 【請求項２２】 前記半導体レーザを光源とし、前記第
    １および第２のホログラムを使用して、２つのフォーカ
    ス誤差検出用の分割検知器が一体化形成されており、 前記半導体レーザのベアチップから射出されたレーザ光
    の波面を変換するための前記第１および第２のホログラ
    ムは、前記光学基体を構成する基板の表裏にそれぞれ形
    成されており、 前記半導体レーザからのレーザ光は、前記第１のホログ
    ラムを通過し、前記光学記憶媒体に入射された後、読み
    取り光として前記第１のホログラムに戻り、さらに、前
    記第１のホログラムから前記第２のホログラムへ伝播し
    回折される読み取り光は、前記フォーカス誤差検出用の
    分割検知器上に導かれ、 前記第１のホログラムの干渉縞が、中心から外に向けて
    疎から密、または密から疎に形成されると共に、前記第
    ２のホログラムの干渉縞が、中心から外に向けて密から
    疎、または疎から密に形成されており、該第１および第
    ２のホログラムの各々の干渉縞の成分は一方向成分のみ
    である請求項２記載の光学デバイス。
  23. 【請求項２３】 半導体レーザからのレーザ光の波長を
    λとした場合、前記第１および第２のホログラムの位相
    伝達関数が、 φ（ｘ，ｙ）＝（２π／λ）（ｇ１・ｘ＋ｇ２・ｘ2 ） φ（ｘ，ｙ）＝（２π／λ）（ｈ１・ｘ＋ｈ２・ｘ2 ） で表され、前記位相伝達関数は、一方向成分のみのオフ
    アクシスと放物位相から構成される請求項２２記載の光
    学デバイス。
  24. 【請求項２４】 前記位相伝達関数を有する第１および
    第２のホログラムの干渉縞自体を該第１および第２のホ
    ログラム一体で回転させて、前記２つのフォーカス誤差
    検出用の分割検知器上でそれぞれ結像する２つのレーザ
    光の位置を、該２つのレーザ光を結ぶ線と直交する方向
    にずらし、前記半導体レーザと前記分割検知器が同一直
    線上に並ぶことを回避する構成とする請求項２３記載の
    光学デバイス。
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