JPS61265746A - 光学式ピツクアツプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学式ビデオディスク、ディジタルオーディオ
ディスク等に情報を記録再生する光学式ピックアップ装
置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、波長がλの光を発する光源と、光源から発せ
られ、ディスクに入射される入射光をディスク上に収束
する対物レンズと、ディスクにて反射された反射光の少
なくとも一部を受光する受光素子と、入射光と反射光の
光路中に配置され。

入射される光を少なくとも２つの回折光に回折する回折
手段とを有する光学式ピックアップ装置において、回折
手段に、光源からの光路長をＬ□（Ｘ、ｙ）−光源の兵
役点からの光路長をＬ２（ｘ。

ｙ）とするとき。

ＬＸ　　（Ｘｐ　　ｙ）　　　ＬＸ　（Ｘ＋　　ｙ）＝
ｍλなる形状式で表わされる反射型の回折素子を設け（
但しｍ＝０．±１．±２．・・・）、光源より発せられ
、回折手段により回折、反射された一方の回折光を対物
レンズを介してディスクに照射し、ディスクから反射さ
れ１回折手段により回折、反射された一方の回折光を受
光素子にて受光するようにし、回折手段の製作を容易に
し、薄型化、低コスト化を実現するようにしたものであ
る。

〔従来の技術〕

ディスクに光学的に情報を記録再生する場合、レーザ光
等の記録再生用光をディスク上に正確に収束させる必要
があり、そのため種・々の光学式ピックアップ装置が提
案されている。第３図は従来の光学式ピックアップ装置
の模式的平面図である。

同図において１は所定の波長λの記録再生用光を発する
半導体レーザ、ガスレーザ等の光源である。

２は入射される光を回折、透過する位相型回折板（回折
格子）である。位相型回折板２は例えば第４図に示す如
き溝（格子）を有し、その溝の深さ。

間隔及び向きによって回折光の分布状態が決定されるが
、その深さく厚さ）は波長λの略１／２に設定されてお
り、略々１次回折光のみが導出されるようになっている
。、３は対物レンズであり、ディスク４上に光を収束す
るように図示せぬフォーカスモータ等により駆動される
。５はディスク４により反射された反射光を受光し、焦
点誤差信号やディスク４に記録されている情報の再生信
号を出力する受光素子である。６は光源１の共役点であ
る。

光源１から発せられた光は位相型回折板２により回折さ
れる。その溝の深さく厚さ）が光の波長λの略々１／２
に設定されているため、このとき導出されるのは殆ど＋
１次回折光と一１次回折光のみである。位相型回折板２
は９例えば−１次回折光（又は＋１次回折光）のみを殆
ど無収差で回折するように設計されており、この−１次
回折光が対物レンズ３に入射光として入射され、ディス
ク４上に収束、照射される（＋１次回折光は図示してい
ない）。ディスク４により反射され、対物レンズ３に入
射した反射光は、さらに位相型回折板２に入射され、そ
こで再び＋１次回折光と一１次回折光とに回折される。

そしてそのうち殆ど無収差の＋１次回折光（又は−１次
回折光）は光源１に戻され、非点収差を有する一１次回
折光（又は＋１次回折光）が受光素子５に照射される。

従って受光素子５を４つの部分に分割しておき、所謂非
点収差法により焦点誤差制御を行うことができる６ 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら従来の装置はこのように位相型回折板２が
光を透過させる構成であるため１回折素子のレリーフ（
溝）が深く（厚く）なり、その製作が困難となる欠点が
あった。また装置を薄型化するためには、ミラー等他の
光学手段を付加してビームを偏向する必要があり、部品
点数が増加し。

装置の小型化が妨げられるばかりでなく、高価となる欠
点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の光学式ピックアップ装置の模式的平面
図を表わしている。同図において第３図における場合と
対応する部分には同一の符号を付してあり、その詳述は
省略する。本発明においては、位相型回折板１１の表面
が例えばアルミニ、ラム等により形成され、光を反射す
るようになされている。そして位相型回折板１１上にＸ
＋　ｙ座標をとった場合における任意の点（ｘ、ｙ）と
波長λの光を発生する光源ｌとの光路長をり１、任意の
点（ｘｔｙ）と光源１の共役点６との光路長をＬＸ　と
するとき１位相型回折板１１には。

ＬＬ　（ｘｔ　ｙ）　−ＬＸ　（ｘｔ　ｙ）　＝ｍλな
る形状式で表わされる反射型の回折素子が形成されてい
る（但しｍ＝０．±１．±２．・・・）。

すなわちその形状は光源１から発せられる波面と共役点
６から発せられる波面との位相整合により決定される。

またその格子の溝の深さは、溝の上面と下面で反射１回
折される光の光路長の差が略λ／２（又はその奇数倍）
となるように構成することができる。このようにすると
０次回折光を低減し、±１次回折光の回折効率を増加さ
せることができる。さらにまた±１次回折光の回折効率
を増加させるため、溝の断面形状を矩形に対してブレー
ズ化する（階段状（理想的には曲線）にする）こともで
きる。そして光源１より発せられ１位相型回折板１１に
より回折、反射された一方の回折光が対物レンズ３を介
してディスク４に照射され、ディスク４にて反射され１
位相型回折板１１により回折１反射された一方の回折光
が受光素子５にて受光されるようになされている。

〔作用〕

しかしてその作用を説明する。光源１から発せられた光
は位相型回折板１１により反射、回折される。位相型回
折板１１は、例えば−１次回折光（又は＋１次回折光）
のみを殆ど無収差で回折するように設計されており、こ
の無収差の一１次回折光が対物レンズ３に入射光として
入射され、ディスク４上に収束、照射される（＋１次回
折光は図示していない）、ディスク４により反射され、
対物レンズ３に入射した反射光は、さらに位相型回折板
１１に入射され、そこで再び＋１次回折光と一１次回折
光とに反射、回折（分離）される。

そして殆ど無収差の１次回折光は光源１に戻され。

非点収差を有する方の１次回折光が受光素子５に入射さ
れる。

ディスク４と対物レンズ３との相対的距離が変化すると
、受光素子５上におけるビームスポットは第２図（ａ）
乃至（ｃ）に示すように変化する。

すなわちスポットは、ディスク４が合焦点位置にあると
き第２図（ａ）に示す如く略円形となり。

それより近ずくか又は遠ざかると第２図（ｂ）又は（ｃ
）に各々示すように縦長又は横長の楕円形となる。従っ
て受光素子５を４つの部分に分割しておき、対角線上に
位置する部分からの出力の和の差を得ることにより焦点
誤差信号を生成することができる。この焦点誤差信号を
図示せぬフォーカスモータに供給し、対物レンズ３とデ
ィスク４との相対的距離を制御することができる。

光源１として少なからぬ非点収差を有する半導体レーザ
を用いた場合や、対物レンズ３に球面収差等が残ってい
る場合等においては、これらの収差を考慮した上で位相
型回折板１１の形状を決定するようにすれば、斯かる収
差を相殺した光をディスク４に照射することができる。

また位相型回折板１１を傾けることにより光の方向を変
えることができるので、光学系の調整としては、光源１
と受光素子５の光軸方向の調整と、位相型回折板１１の
面内方向における回転調整と、仰角の調整を行えばよい
。

尚以上においては位相型回折板１１の溝の深さをλ／２
として実質的に１次回折光のみを得るようにし、この１
次回折光をディスク４に照射するようにしたが、０次回
折光と１次回折光とが得られるように位相型回折板１１
を構成し、ディスク４には０次回折光が照射されるよう
になし、受光素子５には焦点誤差信号を生成するために
非点収差を有する１次回折光を入射させるようにするこ
ともできる。

また非点収差法により焦点誤差信号を生成する場合は、
受光素子５への１次回折光路中に円柱レンズを配置した
り、その先軸に対して傾斜して平行平面板を配置するこ
ともできる。勿論例えばウェッジプリズムを配置する等
して、非点収差法以外の方法で焦点誤差信号を得るよう
にすることもできる。

〔効果〕

以上の如く本発明は、波長がλの光を発する光源と、光
源から発せられ、ディスクに入射される入射光をディス
ク上に収束する対物レンズと、ディスクにて反射された
反射光の少なくとも一部を受光する受光素子と、入射光
と反射光の光路中に配置され、入射される光を少なくと
も２つの回折光に回折する回折手段とを有する光学式ピ
ックアップ装置において１回折手段に、光源からの光路
長をＬｘ　（ｘｔ　ｙ）−光源の共役点からの光路長を
Ｌ２　（ｘｔ　ｙ）とするとき、 ＬＬ　（ｘｔ　ｙ）−Ｌ２　（ｘｔ　ｙ）＝ｍλなる形
状式で表わされる反射型の回折素子を設け（但しｍ　＝
　Ｑ　、±１．±２．・・・）、光源より発せられ、回
折手段により回折、反射された一方の回折光を対物レン
ズを介してディスクに照射し、ディスクから反射され１
回折手段により回折、反射された一方の回折光を受光素
子にて受光するようにしたので１回折手段の溝の深さを
透過型に較べ浅くすることができ、回折手段の製作が容
易となり、薄型化、低コスト化を実現することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学式ピックアップ装置の模式的平面
図、第２図はその受光素子上のスポットの模式的平面図
、第３図は従来の光学式ピックアップ装置の模式的平面
図、第４図はその位相型回折板の平面図である。 １・・・光源　　２．１１・・・位相型回折板３・・・
対物レンズ　　４・・・ディスク５・・・受光素子　　
６・・・共役点 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 波長がλの光を発する光源と、該光源から発せられ、デ
   ィスクに入射される入射光を該ディスク上に収束する対
   物レンズと、該ディスクにて反射された反射光の少なく
   とも一部を受光する受光素子と、該入射光と反射光の光
   路中に配置され、入射される光を少なくとも２つの回折
   光に回折する回折手段とを有する光学式ピックアップ装
   置において、 該回折手段に、該光源からの光路長をＬ＿１（ｘ、ｙ）
   、該光源の共役点からの光路長をＬ＿２（ｘ、ｙ）とす
   るとき、 Ｌ＿１（ｘ、ｙ）−Ｌ＿２（ｘ、ｙ）＝ｍλなる形状式
   で表わされる反射型の回折素子を設け（但しｍ＝０、±
   １、±２、・・・）、該光源より発せられ、該回折手段
   により回折、反射された一方の回折光を該対物レンズを
   介して該ディスクに照射し、該ディスクから反射され、
   該回折手段により回折、反射された一方の回折光を該受
   光素子にて受光することを特徴とする光学式ピックアッ
   プ装置。