JPS63229640A - 光ヘツド装置 - Google Patents

光ヘツド装置

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JPS63229640A
JPS63229640A JP62064550A JP6455087A JPS63229640A JP S63229640 A JPS63229640 A JP S63229640A JP 62064550 A JP62064550 A JP 62064550A JP 6455087 A JP6455087 A JP 6455087A JP S63229640 A JPS63229640 A JP S63229640A
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beam splitter
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哲雄 細美
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定夫 水野
Makoto Kato
誠 加藤
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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、光情報処理装置の情報記録再生を行う光ヘッ
ドに関するものである。
光ディスクや光を用いる情報記録再生装置では、光源か
ら出射する光ビームを情報担体上へ収束させて光スポッ
トを形成する。この光スポットのフォトンエネルギーや
熱エネルギーを用いて情報の記録再生を行う。この光学
系は通常光ヘッドと呼ばれ光情報処理装置の最も重要な
要素となっている。今後光情報処理装置の小型軽量化、
廉価化、安定化が望まれ、中でも光ヘッドの小型簡略化
、低コスト化が最も望まれている。本発明はこの要望に
対し、非常に簡単な光学系構成により、組立調整を簡略
化しかつ低コスト化のねらえる光ヘッドを提供するもの
である。
従来の技術 光学系を簡略化した光ヘッドとして最近提案されている
ものにホログラムを用いた小型ヘッドがある。この−例
として第22回微小光学研究会講演論文(PP38〜4
4)に掲載された方式があげられる。この方式を例に第
4図に従って説明を行う。
1は半導体レーザ光源である。半導体レーザを出射する
光ビームは、ホログラムで作られた回折格子ビームスプ
リッタ−24を透過して対物レンズ3に入射する。対物
レンズ3を出射する光ビームは、ディスク4上に収束さ
れる。ディスク4で反射した光ビームは、もとの光路を
逆にたどって回折格子ビームスプリッタ−24で回折し
て±1次回折光となりデテクター7に入射する。デテク
ター7は、半導体レーザ1の近傍に配置され半導体レー
ザから延長された方向及びそれと直交する方向とに四分
割されている。回折格子ビームスプリンター24はディ
スク4のトラック方向に部分されており、それぞれ半導
体レーザ1と±1次回折光の収束する点7−1及び7−
2を光源とした球面波による干渉縞が記録されている。
従ってディスク4で反射された光ビームが対物レンズ3
を透過して回折格子ビームスプリッタ−24に入射する
と、光ビームの半分は7−1、残りの半分が7−2に収
束する。
第5図はデテクター上での光スポットを模式的に示した
もので、ジャストフォーカス位置の場合すと、ジャスト
フォーカス位置前後のフォーカス状態にある場合a、c
を示す。従ってフォーカス誤差信号F8は、 F、=(15+18)−(16+17)の演算で得られ
る。またトラック追従の為のトラッキング誤差信号で8
は T、:(15+16)−(17+1a)の演算で得られ
る。
このヘッド例では、光源の波長変動に伴う回折角の変化
は4分割デテクターの分割方向に向っているので、波長
変動は受けにくい構成となっている。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、従来例で示された光学系の簡単な小型軽量の
特徴を生かしつつかつ従来例にない長所を有する。
従来例では3つの問題点がある。1つは光源から出射す
る光ビームを回折格子ビームスプリッタ−を透過させた
時発生する回折光が相当部分対物レンズアパーチャーで
けられるとしてもディスク上に±1次の光スポットを形
成する。これを防止する為に回折格子ビームスプリッタ
−と対物レンズの間隔を大きくすると、デテクターへ入
射する回折角が大きくなりホログラムの空間周波数が大
きくなりすぎて製作が困難となる。±1次の光スポット
が形成されると、記録再生用の光ヘッドとしては使用が
困難である。従来例では1次光と零次光の比が約3倍強
であ多部分的に1次光で記録される恐れがある。
従来例での第2の問題点としてデテクターの調整が困難
である。即ち、ホログラムの回転方向のわずかな狂いも
デテクター上での収束スポット位置がずれるため例えば
−次元の調整のみでデテクター調整を完了させる事がで
きない。
従来例での第3の問題点として、デテクターと光源の光
軸方向の位置ずれがある。半導体レーザの出射位置は基
準面から約60〜100μ程度あシ、デテクターの光軸
方向を実質的に無調整でフォーカス制御をゲイン高く行
う事は困難である。
問題点を解決するだめの手段 本発明では上述の問題点を解決するために、ファーフィ
ールドでのフォーカス誤差信号検出を行う。ファーフィ
ールドの光ビームをデテクターに入射させるので光学系
に多少の誤差があってもフォーカス誤差信号検出を精度
よく行う事ができる。さらに、ディスク上に投写される
往路の光ビームの回折光をデフォーカスさせて、記録時
て出力先ビームパワーを増加させないようにすれば記録
再生方式の光ヘッドとしても使用できる。上述の解決手
段のために偏心したゾーンプレートを回折格子ビームス
プリッタ−として使用する。またデテクター形状を光源
から放射方向へ延長した方向に平行とする事で光源の波
長変動の影響も少くする事が可能である。
作用 本発明のゾーンプレートを使用した光学系により、記録
再生用光ヘッドを無調整もしくは非常に簡単なデテクタ
ー調整のみで作る事が可能となる。
デテクター調整は基本的に光源回シの回転調整により可
能であり、トランク追従のだめのトラッキング誤差信号
とフォーカス誤差信号を同時にとりだす事も容易にでき
る。
実施例 以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第1図は、本発明における一実施例の構成図である。光
源1は通常半導体レーザ等を用い場合によっては波面補
正のための光学系を含むが、本発明には直接関係しない
ので説明は省略する。
光源1を出射した光ビームは、回折格子ビームスプリッ
タ−2を透過して対物レンズ3に入射スる。対物レンズ
を出射する光ビームは、ディスク4の情報記録再生面に
収束して光スポットを形成する。ディスクの情報記録再
生面で反射した光ビームは、再び対物レンズ3を透過し
て回折格子ビームスプリッタ−2に入射する。
回折格子ビームスプリッタ−で±1次方向に回折した光
ビームは、それぞれ光源1近傍に配置された2つのデテ
クター7に入射する。デテクター7は、デテクタ一台8
の上に乗っており、本実施例では回転微調整可能な機構
となっている。回折格子ビームスプリッタ−2は、フレ
ネルゾーンプレートのような2つの共役なフォーカスポ
イント20.21を有する。この焦点は、光源1に対し
光軸方向に前後した位置にある。従ってデテクター7の
上に投写される光ビームは、焦点前後のビームとなって
いる。この様子を第2図に示す。情報記録再生面がちょ
うどフォーカス位置にある時には、bの状態となってい
る。
今情報記録再生面が対物レンズから遠方へ移動した時、
デテクター上のビームは乙の状態となる。
反対に情報記録再生面が対物レンズて近づくと、デテク
ター上のビームはCの状態となる。従って、フォーカス
誤差信号F2は F0=10−13 で得る事ができる。トラッキング誤差信号T8は、第1
図でトラックが図面に平行方向に向いているとすれば、
(第1図の情報記録面上の凹凸はトラックに沿った信号
の断面を示す) T8=(9+14)−(11+12) を演算する事で得られる。
回折格子ビームスプリッタ−2は、回折光の焦点を零次
光と異る点に結ばせる作用があり、従来例で問題となる
記録再生時に情報記録再生面に不要な記録をする事がな
い。
光源として半導体レーザを使用した場合等には、温度に
よる波長シフトの問題が生じる。従来例でもこの点は考
慮されているが、本発明では、第2図に示すように光源
に対し放射方向に平行なデテクター10.13を用いて
いる。温度上昇に伴い、波長は長波長側にシフトするた
めに回折格子ビームスプリッタ−2の回折角は大きくな
るが、光ビームはデテクター10.13の方向に沿って
移動するために影響はほとんど無視できる。
長波長にシフトする点のもう1つの問題点として回折ビ
ームスプリッタ−のレンズ作用としてのパワーが変化す
る。しかしこのパワー変化はもともとのパワーが十分小
さいためほとんど無視し得る値である。
光ヘッドを小さく短かくする必要がある場合には、上述
のゾーンプレートのパワーが無視しにくくなる。
ゾーンプレートのパワーが無視しにくくなる場合には、
本発明の別の実施例が適用できる。この原理を第3図を
用いて説明する。光学系は第1図と全く同様であるがた
だデテクター形状が異っている。初期の状態での光ビー
ムは第3図の実線で示す位置にある。温度が上昇して回
折格子ビームスプリッターの回折角及びパワーが大きく
なると、第3図の点線で示した光ビームとなる。即ち、
ビームは外方向に 程移動しかつ左側のビームはやや小
さく、右側のビームはやや大きくなる。このビーム径の
変化を補正するような、二次もしくはそれ以上の関数で
近似される形状を有するデテクター22を設ける。近似
的には、直線により幅が微小に変化するようにしても十
分な効果が得られる。
発明の効果 以上水したように、本発明はゾーンプレート等の回折格
子ビームスプリッタ−を用いる事で、記録再生用光ヘッ
ドへの展開が企てられ、かつ調整が容易でコストダウン
可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における一実施例の構成図、第2図はそ
の動作説明図、第3図は本発明の他の実施例の説明図、
第4図は従来の光ヘッド装置の構成図、第5図はその動
作説明図である。 1・・・・・・光源、2・・・・・・回折格子ビームス
プリッタ−17・・・・・・デテクター、8・・・・・
・デテクタ一台。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第3図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)放射光源より出射する光ビームを受け情報担体上
    へ収束させる対物レンズと、情報担体で反射した光ビー
    ムを前記対物レンズを透過させて受け焦点の異る回折光
    を発生させるビームスプリッターと、前記回折光の±1
    次光の一方又は両方を略平面上で受け入射する光ビーム
    を複数の部分に分割して、それぞれ分割された部分の光
    量に比例する出力を発生するよう構成された光検出器と
    から成る光ヘッド装置。
  2. (2)各々の光検出器を放射光源に対し反対側の対称な
    位置に配した特許請求の範囲第1項記載の光ヘッド装置
  3. (3)各々の光検出器は放射光源を中心とする放射状方
    向に伸長した形状から成る特許請求の範囲第1項記載の
    光ヘッド装置。
  4. (4)各々の光検出器は放射光源を中心とした回転軸に
    対し連動して回転可能とした特許請求の範囲第1項記載
    の光ヘッド装置。
  5. (5)光検出器を少くとも3つの部分に分割し、その内
    の少くとも1つの光検出器が、入射する光ビームのビー
    ムスプリッターに入射する光ビームの波長変動に伴う回
    折角度及び焦点位置の変動により生じる光量変化を補正
    するような境界線を有することを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の光ヘッド装置。
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