JPS63201924A - 光情報ピツクアツプ装置 - 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、光ディスクあるいは光カードなど、光もしく
は光磁気媒体上に記憶される光学情報を記録・再生する
ピックアップ装置に関する。

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
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。ミクロンオーダに絞られた光ビームを介して情報の
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、ひとえにその光情報をピックアップする構成
、とりわけその光学系に困っている。光情報ピックアッ
プ装置（以下ＯＰＵと略す）の基本的な機能は、（１）
回折限界の微小スポットを形成する集光性、（１１）前
記光学系の焦点制御とピット信号検出、および０１Ｄ同
トラツキング制御の２ａ類に大別される。

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実現されている。第７
図は、従来のＯＰＵの一例を示す模式図である。通常Ｔ
Ｅ０゜モードで発振する半導体レーザ光源１からの発散
波面（電場：水子偏波）をコリメートレンズ２で平行ビ
ームとし、偏光ビームスプリッタ３で左方の四分の一波
長板（Ｋλ板）４に選択反射する。Ｋλ板を通過した円
偏光波面は、集光レンズ系６で大略１μｍ程度のスポッ
トに絞られ、光デイスク媒体面６上に到達し、ビット状
パターンを照射する。媒体面６で反射・回折された光束
は、再び集光レンズ系６を逆に進んで四分の一波長板４
を通過すると垂直偏波の平行ビームとなシ、偏光ビーム
スプリッタ３を透過してプリズムハーフミラ−７で２方
向に分割される。一方の反射光は集光レンズ９、ならび
に非点収差を付与する円柱状レンズ１０を通って四分割
フォトディテクタ１１に入射し、焦点制御信号に変換さ
れる・他方の透過光は、ファーフィールドパターンのま
ま、トラッキング制御信号検出用の二分割フォトディテ
クタ８に入る。

ここで、ハλ板４は、偏向ビームスプリッタ３と組合わ
せることによって、光量の利用効率を高めることと同時
に、半導体レーザへの戻り方を抑圧して、信号光成分に
不要なノイズが増加しないための工夫である。しかし、
再生専用ディスクのＯＰＵでは、光量設計に余裕があ）
、にλ板と偏光ビームスプリッタを省くことが可能であ
シ、とくに小型化、低価格化のためには、部品の省略。

複合化が計られている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、再生専用ＯＰＵにおいても、ビーム分割
手段、非点収差あるいはナイフェツジ法などによる焦点
制御手段、またトラッキング制御手段を独立、もしくは
結合して構成する必要がある。そのために従来用いられ
てきた光学部品は、ビームスプリッタ、レンズ、プリズ
ム等いずれも大量に裏作・組立・調整することは容易で
なく、小型化、低価格化、量産性、高信頼性の面で問題
があった〇 これらの問題が生じる共通の理由として、第１に高精度
の平面あるいは半球面を要する光学部品は、多くの工程
を経て初めて所望の加工が実現されるのでプレス手段等
を用いるが如き生産が一般に困難であること、第２に多
数の部品を組み合わせて所定の総合性能を発揮させるた
めには、組立・調整にも多くの時間と複雑な検査・測定
装置を要すること、第３に部品の小型化に限界があると
ころから、全光学系の小型化にも大きな制約があった。

これらの問題を部分的に解決する方法として、たとえば
、第８図のコリメートレンズ２（あるいは９）をフレネ
ルレンズで構成し、金型を用いてプレス加工成形する技
術が開発されてきている。

しかし、これは部品点数の削減にはならず、面数がよシ
多い部品であるプリズム形ビームスプリッタなどは置き
換えられないまま残される。また、加工精度の限界から
もっとも高性能な集光を要求されるレンズ６も代替され
得ない。

上述の理由は、複合機能を有する光学素子を導入するこ
とによシ解決されるとして、第８図すに示すごときホロ
グラム素子２１を集光レンズ６に接近させて配置する試
みも最近報告されている。

（０）木材、小野、須釜、太田二６１年秋季　応用物理
学会予稿集、　３０ｐ−ＺＥ−１、ｐ　、２２７（１９
８６）。＠）同：第２２回微小光学研究会講演論文：　
ｖｏｌ、４（１９８６）ｐ−３８）ｏ従来、ホログラム
記録に適した波長域（λ１　：４００〜５００ｎｍ）で
素子を作成し、ＯＰＵ光源として適する近赤外あるいは
赤色レーザ（λ２；〜８００ｎｍ。

６３３ｎｍ）　　で再生すると、ホログラムのレンズ作
用に対して顕著な収差が発生し、その補正が困難であっ
た。そこで、ホログラム素子は、同図とに示すような光
学系を用いて２点Ｐ４．Ｐ２と参照光源Ｒとの干渉縞（
実際にはホログラム面の片側半分には波面２３０と２３
１．残る片面に波面２３０と２３２との干渉縞）をミー
グ面で形成した、いわゆるレンズレスフーリエ変換ホロ
グラム系の考え方で設計されておシ、「ウェッジプリズ
ム法」あるいは「ダブルナイフ七ジ法」と等価な効果を
有するようにホログラム素子２１は２１１と２１２の部
分に２分割した形で、電子ビーム描画によって実現され
る。こうすると、確かに使用する光源１の設計波長λ２
に限っては、無収差のホログラムレンズ２１が作成でき
、しかも、光源の若干のスペクトル幅の変動に対する収
差がビーム検出器（フォトディテクタ）２２０光電変換
面上に現われても、４分割光電変換面２２１．２２２，
２２３゜２２４を用いたプッシュプル法で変動を夾用土
支障ない範囲に押えることが可能となる。しかし、第８
図において、電子ビーム描画が可能な素子２１のパター
ンは、格子や双曲線形状のような単純パターンの場合に
限定され、もっと一般のホログラム系を精度よく形成す
る技術は全く開示されていない。

本発明は、ＯＰＵの焦点ならびにトラッキング制御を安
定に実現する複合機能形のホログラム素子を提供するも
のであシ、電子ビーム描画とか特定波長での記録再生と
いった制約を課することなく、もっと一般的な光学原理
に立脚したホログラム素子を用いて簡単化された光学系
を構成可能ならしめる。

従来開示されているピックアップ用ホログラム素子と本
発明になるホログラム素子との相違については、以下の
説明で順次、具体的に明らかにされる通シであるが、こ
こで、特に複合機能の面から見た従来素子の制約と本発
明の目的とするところを対比して要約しておこう。

０）　入射・反射光分離手段として両者とも機能するが
、焦点誤差ならびにトラッキング誤差検出に用いられる
光ビームとして従来のホログラム素子は、「ウェッジプ
リズム法（あるいは「ダブルナイ７エッ°ジ法」）の、
それも特定の一光学系構成に限定される。本発明は従来
Ｗ４発されている光学系機能、とりわけ「非点収差法」
をピックアップ設計の必要に応じて基本的に代替するホ
ログラム素子の実現を目的としてφる。

（２）従来ホログラム素子は、集束パワーとしてのレン
ズ機能を極力抑えた「レンズレスフーリエ変換型ホログ
ラム」として構成されたが、ピックアップ光源の設計波
長λからのわずかな波長ずれ（Δλ＝±２０ａｍ）に対
してもフォーカスオフセットを生じ、半導体レーザのロ
フトによる波長ずれを１ｇＩｇＭするためにフォトディ
テクタを光軸方向に位置調整するめんどうな工程を設け
る必要があった。本発明では、ホログラム素子に集束パ
ワーは付与しないレンズフーリエ変換型として任意波長
でホログラム素子を設計り製作でき、光軸方向での前記
位置調整は不要とされるばかシか、微小な波動変動によ
る出力誤差を作動的に補正することを可能とする。

問題点を解決するための手段 本発明の光情報ピックアップ装置は、赤外領域あるいは
この領域より短波長域のコヒーレントビームもしくは準
単色のビームを発する光源と、前記コヒーレントビーム
もしくは準単色ビームラ微小スポットに収束する光学系
と、前記光学系を介して前記コヒーレントビームもしく
は準単色ビームが所定の光記憶媒体によって反射あるい
は回折される光路中に配置され、ビーム制御用非点収差
波面を記録したレンズフーリエ変換型ホログラム素子と
、前記ホログラム素子から回折される１対のビームを各
々光電変換する１対のフォトディテクタを少なくとも具
備し、前記ホログラム素子の搬送波周波数方向を前記フ
ォトディテクタの所定の分割線方向に一致せしめるとと
もに、前記１対のフォトディテクタからの信号を差動的
に検出してフォーカシングあるいはトラッキング用の信
号処理を行なう。

作　　用 レンズフーリエ変換ホログラムの特質については、文献
（体）「ホログラフィによる漢字メモリ」。

加藤、藤戸、佐藤：画像電子学会　研究会予稿７９−０
４−１　（１９７９，１１、）←）　”Ｂｐｅａｋｌｅ
ｒ＠ｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ（ス
ペックル　リダ詳しく報告、解析されているように、一
般画像の記録再生光学系に適用された実績（（ロ）「光
学式漢字編集処理システム」佐藤他；成子通信学会研究
余資料、ＥＣ７８−５３（１９７８）４７）を有するが
、本発明では、ビーム制御用手段として突用土支障ない
限シ、再生光学系光軸近傍波面についてフーリエ変換が
成立すればよく、ホログラム素子からの波面再生に用い
るレンズは、コリメートレンズで代用できるし、あるい
は単にホログラム素子を収束球面波で照射するだけで、
その集光面上に所望の光軸対称な再生像を得ることが可
能である。

本発明では、上述の構成を備えることによって以下の如
く問題点を解決している。

−ホログラム素子の作成過程では、ホログラム記録に適
したコヒーレント光源の波長λ、を用いて非点収差波面
のレンズフーリエ変換型のホログラム記録系を用い、し
たがって、（２）ＯＰＵの光学系では、半導体レーザな
ど所与の光源波長λ２に対してはソ無収差の収束レンズ
を用い、もしくは等価な収束波面をホログラム素子に照
射することで焦点ならびにトラプキング制御に必要な一
対の所望の波面を光電変換面（フォトディテクタ）上に
形成でき、Ｇ３）　　さらにまた、光源のコヒーレント
変動に対する対策として前記光電変換素子のフォトディ
テクタ領域境界の方向にホログラムの搬送波空間周波数
方向が一致するごとくホログラム記録光学系の参照波光
源位置を設定し、かつ一対の共役再生像の光電変換信号
を合成出力して安定化可能であり、複合機能の発揮には
、 ←）ホログラム素子からの再生像、とくに非点収差を有
する収束ビームを焦点制御用あるいはトラッキング制御
用に、また、ホログラ４からの０次透過光成分は、ファ
ーフィールド位置で直接トラッキング制御用に利用する
こともできる。

実施例 第１図は、本発明の詳細な説明するために第７図と対比
させてモデル的に構成したＯＰＵ装置の概略構成を示す
。１は短波長の半導体レーザ（波長λ２さ８００ｎｍ）
、２はコリメートレンズ（焦点距離ｆ　２２０ｍ１Ｂ）
、３はプリズム型偏光ビームスグリツタで、光源からの
入射光は、すべて左方のにλ板４に反射され、集光光学
系となるｖンＸｅ１ｃ開ロ数ＮＡ＝０．５．焦点距離ｆ
ｐ＝４■）で約１μｍφ程度の微小スポットを光ディス
クｅ上のビット面（たとえば、ビット６０の上）に形成
する。ビット面で反射・回折された光ビームは、再びレ
ンズ６、にλ板４を通過して、往きの光路とは偏光面が
９０’　回転した状態で偏光ビームスプリッタ３を真す
ぐ透過して、ホログラム素子１２４Ｃ入射する。素子１
２は１次に述べるような非点収差波面のレンズ７−リエ
変換型ホログラムであって、１次回折光が集光レンズ９
（焦点距離ｆ２　＝　２　ｏｓｓ　、　ＮＡ＝Ｏ−１）
で絞られ、すなわち、回折された再生波面の一方がレン
ズ９によって７−リエ変換され、非点収差を含むスポッ
ト像を四分割フォトディテクタ１１０光電変換面に生じ
る。他方、素子１２を透過した０次回折光は、ファーフ
ィールドパターンを２分割フォトディテクタａ上に形成
する。

上記構成を発展させた後述の本発明のＯＰＵとしての動
作と特徴は、ホログラム素子１２を製作する光学系を説
、明することによシ明らかとなる。

第３図は本発明の第１のポイントである、非点収差波面
を正確に記録・再生できるホログラムとして実現する光
学系の概念図である。同図ａの如く波長λ、のコヒーレ
ントな平行ビーム１３を集光レンズ５１で絞る光路中に
円柱状レンズ１０（円柱軸がｘ２方向で、ｘ２は後述の
Ｘ、と平行に設ける。）を配置し、互いに垂直な方向に
向いた線状の集束ビーム１０１，１０３およびその中間
位置にはソ円形状のビーム１０２を得る。ビーム１０１
にスリット１０１０（スリット幅ξ　およびξア）を挿
入して円柱レンズ１０の球面収差を補正することも可能
である。いま、ビーム１０２の中心はフーリエ変換レン
ズ６ｏの前側焦点面ｘ、−ｙ、座標面上の原点にあると
しておく。この光学系は、従来、光ピツクアップ光学系
で非点収差を発生するために用いられるのと同様のもの
を一枚のホログラム素子に変換するものであるが、ここ
で重要なことは、第１に７−リエ変換レンズ６０（焦点
距離ｆ、）を介して、前記非点収差を含む円形状ビーム
１０２のフーリエ変換波面をレンズ６゜の後側フーリエ
変換面（ξ１　　”１座標で表示）にとり出して、収差
を含まない別の平面波と重ね合わせることによって、い
わゆるレンズフーリ１変換型のホログラム素子１２を作
成する０上記の参照波は、フーリエ変換レンズ６０の前
側焦点面の所定位置点１６から発散する無収差の球面波
を用いる。参照波は、平行ビーム１３と互いに可干渉な
平行ビーム１４をレンズ１６で収束して容易に得られる
が、ここで第２の構成要件として、点１６とｘｌ−ｙ、
の原点を結ぶＡ−Ａ’力方向Ｙ、軸となす角度θ＝４６
°として、ホログラムの搬送波周波数方向を後述のフォ
トディテクタ分割方向に一致させている〇 さて、このようにして記録されたホログラム素子１２を
、第３図すに示すような光学系に配置して波長λ２の平
行ビームで照射すると、フーリエ変換機能を果すレンズ
９（焦点距離ｆ２）の後側焦点面（ｘ２−Ｙ２座標で表
示）には非点収差“を含む波面の再生像１０２１と、そ
の共役像１０２２がｘ２−Ｙ２座座標点に関して互いに
対称の位置関係で再生され、各スポット像の前、後方向
には水平（ｘ２軸方向）もしくは垂直方向Ｙ２軸方向の
線状パターン１０１１，１０３１および１０１２，１０
３２が得られている。共役波面同志であるので一方は垂
直方向の線状像１０３１がレンズ６に近い位置にあり、
他方は水平方向の像１ｏ１２が並んで現われる。

第４図は、第３図で示した光学系にもとづくモデル光学
系の動作原理を、焦点制御用光電変換素子１１上に生じ
るビーム形状の面から説明している。すなわち、いま第
４図ａで、集光レンズによって絞られた単一波長λ。の
ビームが、光ディスクのビット面６０から前後に微小距
離±Δａだけ離れている（焦点合わせ誤差を生じている
）とき、ホログラム素子１２を通って回折されたビーム
１ｏ２１あるいは１０２２（レンズ９０光軸と各々角度
βをなす方向に回折される共役像鉱、フォトディテクタ
上で同図すもしくはｄのような形状となる。同図Ｃは、
丁度焦点が合ったときの様子を示している（ｘ２．Ｙ−
各々ｘ２．Ｙ２に平行な座標軸）。焦点制御信号Ｃは、
四分割フォトディテクタの各セクタ１１１〜１１４に対
応する信号出力成分を各々ｓ４．ｓ２．ｓ３．ｓ４とし
て、ｔ＝（Ｓ、＋８３）−（Ｓ２＋８４）　　　　　・
・・・・・Ｏ）によって与えられ、ｇ　％　Ｏの条件に
従って焦点制御が実行可能である。

トラッキング信号Ｔは、光ディスクのトラッキングサー
ボ方向をｘ′２軸方向として Ｔ＝Ｓ２−８４　　　　　　　　　　　・・・・・個か
ら得られるが、サーボの安定性を優先的に考慮すると、
第６図８のように、ファーフィールドパターン（ホログ
ラム素子１２の０次回折光成分）を利用して別のフォト
ディテクタから検出してもよい。

なお以上の説明で、非点収差は円筒状レンズによるもの
を利用したが、適当な別の非球面素子を用いてホログラ
ム素子を作成してもよい。また、モデル光学系では、光
源に半導体レーザを想定し７’Ｃ７５Ｅ、他ノコヒーレ
ントな光源、たとえばＨｅ　−Ｎｅレーザとか、あるい
は、半導体レーザを非線形媒質に導いて得られる高調波
発生にもとづく光波もしくは、場合によっては準単色光
を発する発光ダイオード等を用いてもよい。半導体レー
ザは、その構造によっては、発振中に注入電流、あるい
は温度変動などにより±ｅｓｎｍ程度のスペクトル幅に
わたって発振波長の変動が見られる。そのような場合の
対策として半導体レーザ発振の駆動を高周波（数百メガ
ヘルツ程度）で行なって光源のスペクトルが、第６図ａ
のように中心波長Ａ０に対して複数個の発振スペクトル
幅１Δλ１にわたってはｙ対称に分布しているものを用
いることによって安定動作可能となる。すなわちホログ
ラム素子１２の搬送波周波数の方向は第６図す、ａ、ｄ
に示すようにフォトディテクタ１１０分割線１１６０方
喧二致させであるのでフォトディテクタ１１上に集光す
るビームは、波長幅に対応してディテクタ分割線１１６
上に分布することになる。フォトディテクタ１１上には
、この分割線１１６に直交する如くもう一つの分割線１
１６が設けられている。各波長成分に対応して集光する
ビームの様子を第６図は説明している。同図ａのような
スペクトルλ。±Δλを同時発振していると見なせる光
源一対して、フォトディテクタ上に得られる集束ビーム
は、合焦点のときはＣのごとく、ディテクタ分割線１１
６を「長軸」とし、他の分割線１１６を「短軸」とする
楕円パターン状となり、Ｏ）式の１＝０は保持される。

＠）式についても同様に、Δλへ０であってもトラッキ
ング制御に支障は生じない。

以上のようなモデル光学系は、本発明の実施例を導く過
程で考案されたものであって、これらの動作原理をもと
に、本発明の一実施例が第１図のごとく構成できる。す
なわち、本実施例では第３図で説明した非点収差波面の
フーリエ変換ホログラム素子１２へ、光源１からの発散
球面波が直接入射し、その０次透過光がコリメートレン
ズ９、集光レンズ６を通って光デイスク側へ集光する構
成をとっておシ、光ディスクからの反射・回折光は、再
び集光レンズ６、レンズ９を通って、収束球面波となる
。ホログラム素子は、レンズフーリエ変換形であるから
、ホログラムの搬送波はそれへ入射する球面波に対して
は、その先軸を一定角度偏向する作用を有しかくして、
前記収束球面波を再生光とする一対の回折成分は、首尾
よく一対のフォトディテクタ１１、および１７の光電変
換面に再生される。

さて第１図すは、一対のフォトディテクタ１１゜１７上
に入射する一対の共役像による差動的光電変換の原理を
説明している。いま光源の波長成分が中心波長λ。の前
後にλ。±Δ伯のごとく分布、もしくは変動することを
考える。同図は波長λ。

に対して位置調整されたフォトディテクタ１１゜１７に
、波長成分λ。＋Δλ１が再生する非点収差波面（合焦
点時）像位置を説明している。図で四分割フォトディテ
クタの分割線交点から各再生像の中心位置のシフト量は
等しくδ１であシ、ホログラム素子１２と光電変換出力
の距離をδ２、ホログラム素子１２の搬送波周波数に相
当する周期をｐとすると、 １設計例として、ｄ２＝２０ｊｌ　、　ｐ　＝　０．０
１１゜Ｊ　＝　８００ｎｍ　＝５１Ｘ１０−’ｘａ　、
Δλ、＝２０ｎｍ＝２Ｘ１０−’ａｓのとき　δ１”４
Ｘ１０　　ｍ１０ また、フォトディテクタの中心間距離１は、４１　＝　
２ｄ２７　ａｔ　２ｄ２ｓｉｎ７　＝１．６ｊｓここで
、往路においてホログラム素子１２から回折された波面
（第１図には図示されていない）は、コリメートレンズ
９と集光レンズ５との距離ｄ１を極当に選ぶことにより
、実質的に無害な光量に抑圧されている。

またホログラム素子１２は、距離ｄ２を微調整すること
により、フォトディテクタ１１と１７の中心間距離りを
微調整する代りに共役像間距離を調整可能である。本発
明の構成では、差動的信号検出の原理によって２の設定
は使用波長に対して概略でよいが、設計波長から著しく
異なる光源が実装される場合にはδ２を調整して、Ｌは
固定のままにしておける利点がある。

第１図すの差動検出回路１８は、四分割フォトディテク
タの各領域１１１と１７４．１１２と１７３゜１１３と
１７２，１１４と１７１への入射光量を１：１の関係で
各々加算して端子１８１〜１８４に金時出力するごとく
構成され、端子１８１゜１８２　、１８３および１８４
の出力を再びＳ、〜Ｓ４とすれば、第６図と（１）式を
用いて得られると等価なビーム制御が実現される。ここ
でホログラム素子１２から再生される一対の共役像は、
第３図すのようにデフォーカス像は１０１２と１０３１
゜もしくは１０３２と１０１１のように互いに直交する
方向で再生される原理にもとづき、加算領域の対応を決
めている。しかも、第５図の場合は、同図ａのスペクト
ル分布の安定発振が前提とされるが、本実施例にあって
は、任意のスペクトル分布（単一、マルチ）で、温度や
電流等に起因するスペクトル変動があっても常に対称形
で差動的な光電変換出力が得られるという多大の効果を
有するものである。

第２図は本発明の第２実施例として、第１図ａに比べて
一コリメートレンズ９を用いず、より部品点数の少ない
光学系で同等の効果を実現したＯＰＵの概略構成を示す
。ただし、集光レンズ６の開口数は、第１図のレンズに
比べて若干大きく設計する必要がある。光源１からのビ
ームが往路テホログラム素子１２で回折されたビーム１
２１と１２２は、素子１２とレンズ６との距離ｄを適当
に選ぶことによって、第１図の場合と同様無害な光量に
することができる。また復路で再生される共役像（合焦
点）を光電変換面に入射させる位置は、素子１２に中心
を有する円弧１００上にあり、レンズ６の光軸から±α
だけ偏向した方向に位置することは第１実施例と同様で
ある′。ホログラム素子１２から再生される非点収差波
面の広が９角が小さいことから、特別に７−リエ変換レ
ンズを用いずに良好な像再生が可能となってい°るが、
勿論、レンズを用いた像再生も可能であり、例えば第１
図でレンズ９と素子１２の位置を交換する等によって構
成変更できる。また一対のフォトディテクタ１１．１７
は一体化して光源１に近接設置することができ、ホログ
ラム素子１２とともに小型軽量の容器に収納して実装可
能である点は、第１図実施例と同様であり、フォトディ
テクタ１１．１７の間隔２を微調不要とした本発明の効
果にもとづく。また本発明の量産性について別の効果を
付言すれば、一度記録された素子の格子状パターンは、
複製が容易な金型に転写し、さらに樹脂あるいは硝子材
料を用いたレプリカ製作によシ大量の均一な素子を安価
に得ることができ、光情報ピックアップ装置の設計・製
作上多大の効果を有するものである。複製されるパター
ンがフーリエ変換型であるので、金型をイオンビーム加
工等によってブレーズ化することが可能であシ、フレネ
ルゾーンプレートのブレーズ化技術（何台。

窪田、西田；第１８回微小光学研究会講演論文；ｖｏｌ
　３　（１９８５）　ｐ、３３　）に比べてレプリカ素
子の回折効率を容易にブレーズ化させうる。すなわちほ
ぼ平行な格子状パターンからなるホログラム全面に斜方
よシビーム照射を施すことができる。

以上、２つの実施例により本発明の詳細な説明したが第
６図の構成に、もう一つのフォトディテクタ光学系を付
加すれば、第１，２図と同様の差動検出が可能となるこ
とは容易に了解されよう。

すなわち第６図も本発明の他の実施例による装置構成の
一部を成している。

本発明の実施例としては、光デイスク光学系のビーム制
御系を中心に述べたが、記録・再生両機能を備えた光学
系、さらに光磁気記憶・再生方式における光情報ピック
アップ装置としても適用できることは勿論である。また
、光情報記憶媒体の記録密度が、ビットサイズで６〜１
０μｍ程度以上でよい光カードなどでは従来の半導体レ
ーザに比べてスペクトル幅が相対的に広がった準単色光
源の使用も可能である。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明はＯＰＵの光学系
に、レンズフーリエ変換盤ホログラム素１　子を他の光
学素子と組合わせて使用しておシ、ホログラムには非点
収差波面を記録するが、（１）ホログラム作成波長λ、
と異なる波長λ２で波面再生しても、ホログラム自体は
収差を発生せず、 （２）　　半導体光源の発振モードが不安定でマルチス
ペクトル発振する場合にも、ホログラム搬送周波数の方
向を、一対の四分割ディテクタの分割線方向に設けて差
動検出することにより正しい制御信号を得ることができ
、 （３）７−リエ変換レンズを使用して、もしくは集光レ
ンズから収束球面波として反射・回折光を戻す光学系に
ホログラム素子を配置して、焦点制御、トラッキング制
御用のビームをホログラム回折光から有効に分割利用す
ることが可能である。

（４）ホログラム素子は、光ディスクと同様、マスクと
なる金型から転写工程番経て、大量のレプリカを容易に
生産することが可能である。

（６）はソ平行な格子パターンを記録したレンズフーリ
エ変換型ホログラムを用いるので、素子の回折効率を向
上させるために、イオンビーム等によるプレース化加工
を全面同時に実行することができ、高性能のマスクホロ
グラム金型を製作しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは本発明の一実施例を示す光情報ピックア
ップ装置の概略構成斜視図、原理説明図、第２図ａ、ｂ
は本発明の別の実施例の装置の原理説明図、概略斜視図
、第３図ａ、ｂは本発明における非点収差波面の記録・
再生例を示す要部斜視図、挑４図ａは非点収差波面を記
録再生する本発明のモデル光学系の斜視図、第４図す、
ｃ、ｄは光電変換面に再生されるビームの状態を説明し
た概念図、第６図ａは光源のスペクトル分布図、第６図
す、ｃ、ｄは再生ビームの概念図、第６図は本発明の詳
細な説明するためのモデル光学系の概略、構成斜視図、
第７図は従来のピックアップ光学系の構成例を示す概略
斜視図、第８図ａ、ｂは従来のホログラム素子を用いた
光ピツクアップ光学系の概念図、概略斜視図である。 １・・・・・・半導体レーザもしくは相当のコヒーレン
ト光源、２・・・・・・コリメートレンズ、３・・・・
・・偏向ビームスプリッタ、４・・・・・・四分の一波
長板、５・・・・・・集光光学系、６・・・・・・光デ
ィスク、１２・・・・・・レンズフーリエ変換ホログラ
ム素子、８・川・・フォトディテクタ、１１，１７・・
・・・・フォトディテクタ、１０・・・・・・円柱レン
ズ、１８・・・・・・差動検出回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 （ｂ） 第３図 第４図 ９冒 第５図 ＨＩ３−←−４λ→ ｎ 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 赤外領域あるいはこの領域より短波長域のコヒーレント
   ビームもしくは準単色のビームを発する光源と、前記コ
   ヒーレントビームもしくは準単色ビームを微小スポット
   に収束する光学系と、前記光学系を介して前記コヒーレ
   ントビームもしくは準単色ビームが所定の光記憶媒体に
   よって反射あるいは回折される光路中に配置され、ビー
   ム制御用非点収差波面を記録したレンズフーリエ変換型
   ホログラム素子と、前記ホログラム素子から回折される
   １対のビームを各々光電変換する１対のフォトディテク
   タを少なくとも具備し、前記ホログラム素子の搬送波周
   波数方向を前記フォトディテクタの所定の分割線方向に
   一致せしめるとともに、前記１対のフォトディテクタか
   らの信号を差動的に検出してフォーカシングあるいはト
   ラッキング用の信号処理を行なうことを特徴とする光情
   報ピックアップ装置。