JPH10214432A - Optical head device - Google Patents
Optical head deviceInfo
- Publication number
- JPH10214432A JPH10214432A JP9016360A JP1636097A JPH10214432A JP H10214432 A JPH10214432 A JP H10214432A JP 9016360 A JP9016360 A JP 9016360A JP 1636097 A JP1636097 A JP 1636097A JP H10214432 A JPH10214432 A JP H10214432A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- diffracted
- diffracted light
- optical system
- light detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】DVD光ディスクとCDとでは、基板表面から
情報記録面までの距離が異なるため、DVD光ディスク
用の対物レンズを用いてCDを記録再生しようとする
と、収差が発生した。その為、情報信号のジッターが最
小になるように対物レンズの位置を制御することが困難
であった。
【解決手段】光検出器29においてフォーカスエラー信
号を検出する光検出領域32〜37の最小寸法を、CD
記録再生時の回折光スポット30、31の最小径よりも
小さくすることによって、光軸に近い光がフォーカスエ
ラー信号に大きく寄与するようにする。
(57) [Problem] Since a distance between a substrate surface and an information recording surface is different between a DVD optical disc and a CD, aberration is generated when trying to record / reproduce a CD using a DVD optical disc objective lens. . Therefore, it has been difficult to control the position of the objective lens so that the jitter of the information signal is minimized. A minimum size of a light detection area for detecting a focus error signal in a light detector is set to a CD.
By making the diameter of the diffracted light spots 30 and 31 smaller than the minimum diameter at the time of recording / reproducing, light close to the optical axis greatly contributes to the focus error signal.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、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.
【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などそ
の応用が拡大しつつある。この光メモリ技術では、情報
は微小に絞られた光ビームを介して光ディスクへ高い精
度と信頼性をもって記録再生される。この記録再生動作
は、ひとえにその光学系に依存している。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 disks, video disks,
Applications such as document file disks and data files are expanding. In this optical memory technology, information is recorded / reproduced on an optical disk with high precision and reliability via a light beam which is narrowed down. This recording / reproducing operation depends solely on 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収
束、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。これらの機能は、その目
的と用途に応じて各種の光学系と光電変換検出方式の組
み合わせによって実現されている。The basic functions of the optical head device, which is the main part of the optical system, are roughly classified into convergence for forming a diffraction-limited small spot, focus control and tracking control of the optical system, and detection of a pit signal. You. These functions are realized by a combination of various optical systems and photoelectric conversion detection methods according to the purpose and use.
【0004】一方、近年、DVDと称する高密度・大容
量の光ディスクが実用化され、動画のような大量の情報
を扱える情報媒体として脚光を浴びている。このDVD
光ディスクは従来の光ディスクであるコンパクトディス
ク(以下CDと略記する)と比較して記録密度を大きく
するために、情報記録面でのピットサイズを小さくして
いる。従ってDVD光ディスクを記録再生する光ヘッド
装置に於いては、スポット径を決定する光源の波長や、
収束レンズの開口数(Numerical Apert
ure:以下NAと略記する)がCDの場合と異なって
いる。因みに、CDでは、光源の波長は略0.78μ
m、NAは略0.45であるのに対し、DVD光ディス
クでは光源の波長は略0.63〜0.65μm、NAは
略0.6である。従って、CDとDVD光ディスクの2
種類の光ディスクを一つの光ディスクドライブで記録再
生しようとすると、2つの光学系を有する光ヘッド装置
が必要になる。一方、光ヘッド装置の小型化、薄型化、
低コスト化の要求からは、CDとDVDの光学系はでき
る限り共用化する方向にあり、たとえば、光源はDVD
用の光源を用いて、収束用レンズだけを、DVD光ディ
スク用とCD用の2種類の収束用レンズを用いたり、収
束用レンズも共用化してNAだけをDVD光ディスクの
時は大きく、CDの時には小さくするように機械的また
は、光学的に変えるなどの方式がとられている。On the other hand, in recent years, high-density, large-capacity optical disks called DVDs have been put into practical use, and have been spotlighted as information media capable of handling a large amount of information such as moving images. This DVD
The optical disc has a smaller pit size on the information recording surface in order to increase the recording density as compared with a conventional compact disc (hereinafter abbreviated as CD). Therefore, in an optical head device for recording / reproducing a DVD optical disk, a wavelength of a light source for determining a spot diameter,
Numerical Apert of the convergent lens
ure: abbreviated as NA) is different from the case of CD. Incidentally, in CD, the wavelength of the light source is approximately 0.78 μm.
Whereas m and NA are approximately 0.45, the wavelength of the light source of the DVD optical disk is approximately 0.63 to 0.65 μm, and NA is approximately 0.6. Therefore, CD and DVD optical disks
In order to record and reproduce various types of optical disks with one optical disk drive, an optical head device having two optical systems is required. On the other hand, miniaturization and thinning of optical head devices,
From the demand for cost reduction, the optical system for CD and DVD is being shared as much as possible.
Using a light source for convergence, only a convergence lens, two types of convergence lenses for DVD optical disk and CD, or a common convergence lens, and using only NA for DVD optical disk, large for DVD optical disk, and for CD A method of changing mechanically or optically so as to reduce the size is adopted.
【0005】以下、上述した光ヘッド装置の内、光学的
に収束用レンズのNAを変える方式について図面を参照
しながら説明する。なお、各図の左下部に表示したxy
z座標において、同一座標軸が図面上で同一方向を示
す。Hereinafter, a method of optically changing the NA of the converging lens in the above-described optical head device will be described with reference to the drawings. The xy displayed at the lower left of each figure
In the z coordinate, the same coordinate axis indicates the same direction on the drawing.
【0006】図8は従来の光ヘッド装置の光学系の構成
を示すものである。図8において1は半導体レーザであ
って、波長は略0.65μmである。半導体レーザ1は
図8の左下に図示したxyz座標のx軸方向に偏光した
光ビームを出射するように配置されている。2は光ビー
ムであって、半導体レーザ1から出射する。3はコリメ
ータレンズであって、光ビーム2を平行光に変換する。
4は偏光異方性ホログラムであって、図8のxz面内に
偏光面を有する偏光を透過し、yz面内に偏光面を有す
る偏光を回折するように配置されている。偏光異方性ホ
ログラム4のホログラムパターンは中央部と外周部で回
折方向が異なり、且つ、中央部からの回折光が焦点位置
の異なる複数の光ビームに変換されるように形成されて
いる。5は4分の1波長板であって、直線偏光を円偏光
に変換する。6は対物レンズであり、対物レンズ6のN
Aは0.6である。7は光ディスクである。9は第1の
回折光であり、偏光異方性ホログラム4の中央部によっ
て回折された光である。8は第2の回折光であり、偏光
異方性ホログラム4によって回折されたもう一つの光で
ある。第1の回折光9と、第2の回折光8とでは、第1
の回折光9のほうが、コリメーターレンズ3側に収束位
置を有する。10は光検出器であり、複数の光検出領域
からなっている。FIG. 8 shows a configuration of an optical system of a conventional optical head device. In FIG. 8, reference numeral 1 denotes a semiconductor laser having a wavelength of about 0.65 μm. The semiconductor laser 1 is arranged so as to emit a light beam polarized in the x-axis direction of the xyz coordinate shown in the lower left of FIG. Reference numeral 2 denotes a light beam emitted from the semiconductor laser 1. A collimator lens 3 converts the light beam 2 into parallel light.
Reference numeral 4 denotes a polarization anisotropic hologram, which is arranged so as to transmit polarized light having a polarization plane in the xz plane of FIG. 8 and diffract polarized light having a polarization plane in the yz plane. The hologram pattern of the polarization anisotropic hologram 4 is formed so that the diffraction direction is different between the central portion and the outer peripheral portion, and the diffracted light from the central portion is converted into a plurality of light beams having different focal positions. Reference numeral 5 denotes a quarter-wave plate, which converts linearly polarized light into circularly polarized light. Reference numeral 6 denotes an objective lens.
A is 0.6. Reference numeral 7 denotes an optical disk. Reference numeral 9 denotes first diffracted light, which is light diffracted by the central part of the polarization anisotropic hologram 4. Reference numeral 8 denotes second diffracted light, which is another light diffracted by the polarization anisotropic hologram 4. In the first diffracted light 9 and the second diffracted light 8, the first
Has a converging position on the collimator lens 3 side. Reference numeral 10 denotes a photodetector, which includes a plurality of photodetection areas.
【0007】以上のように構成された光ヘッド装置につ
いて、以下その動作について説明する。図8において先
ず、半導体レーザ1から出射した光ビーム2は同図左下
部に図示したxyz座標のxz面内に偏光面を有する直
線偏光光である。光ビーム2はコリメータレンズ3によ
り平行光に変換された後、偏光異方性ホログラム4に入
射する。偏光異方性ホログラム4はxz面内に偏光面を
有する偏光光を透過し、yz面内に偏光面を有する偏光
光を回折するので、光ビーム2はそのまま偏光異方性ホ
ログラム4を透過して、次に4分の1波長板5によって
円偏光に変換される。この円偏光は対物レンズ6によっ
て収束され、光ディスク7の情報記録面に微小なスポッ
トを形成する。しかし、CDとDVD光ディスクとで
は、基板表面から情報記録面までの厚みが異なるため、
光ディスク7がDVD光ディスクの時には、殆ど収差の
ない微小スポットが形成できるが、光ディスク7がCD
の時には収差が発生するため、CDの再生に十分なスポ
ットが得られない。CDの再生には対物レンズ6を通過
する光の内、NAにして、約0.38以内の光だけを用
いると収差が少なくなり、良好なスポットが得られるこ
とが知られている。光ディスク7の情報記録面で反射さ
れた光は対物レンズ6と4分の1波長板5を通過してy
z面内に偏光面を有する直線偏光光となり、偏光異方性
ホログラム4によって回折される。偏光異方性ホログラ
ムは、反射してきた光ビームの内、対物レンズ6のNA
にして約0.38以内の光が通過する中央部の領域と外
周部の領域とでは回折方向が異なり、中央部の領域の光
は回折光9、8となってコリメータレンズ3によって収
束される。このとき、回折光9と回折光8とでは収束位
置が異なり、回折光9の方が回折光8よりもコリメータ
レンズ3に近い位置に収束する。回折光9、8は光検出
器10に入射して検出される。この光検出器10の出力
を演算することによってフォーカスエラー信号が得られ
る。また、情報信号は、DVD光ディスクの場合には偏
光異方性ホログラム4の中央部の領域と外周部の領域か
ら回折するすべての回折光から得られ、CDの場合には
偏光異方性ホログラム4の中央部から回折する回折光
9、8から得られる。このようにCDの場合には、情報
記録面から反射してきた光の内、対物レンズ6のNAに
して約0.38以内の収差の少ない光線を情報信号の検
出に用いることにより、良好に信号検出が可能となる。The operation of the optical head device configured as described above will be described below. 8, first, a light beam 2 emitted from a semiconductor laser 1 is a linearly polarized light having a polarization plane in an xz plane of xyz coordinates shown in the lower left part of FIG. After being converted into parallel light by the collimator lens 3, the light beam 2 enters the polarization anisotropic hologram 4. Since the polarization anisotropic hologram 4 transmits polarized light having a polarization plane in the xz plane and diffracts polarized light having a polarization plane in the yz plane, the light beam 2 passes through the polarization anisotropic hologram 4 as it is. Then, it is converted into circularly polarized light by the quarter-wave plate 5. This circularly polarized light is converged by the objective lens 6 and forms a minute spot on the information recording surface of the optical disk 7. However, since the thickness from the substrate surface to the information recording surface is different between CD and DVD optical disks,
When the optical disk 7 is a DVD optical disk, a small spot with almost no aberration can be formed.
In the case of (1), an aberration occurs, so that a spot sufficient for CD reproduction cannot be obtained. It is known that, in the reproduction of a CD, aberrations are reduced and good spots can be obtained by using only light having an NA within about 0.38 of the light passing through the objective lens 6 out of the light passing through the objective lens 6. The light reflected on the information recording surface of the optical disk 7 passes through the objective lens 6 and the quarter-wave plate 5, and
It becomes linearly polarized light having a polarization plane in the z plane, and is diffracted by the polarization anisotropic hologram 4. The polarization anisotropy hologram is used to calculate the NA of the objective lens 6 out of the reflected light beam.
The diffraction direction is different between the central region and the outer peripheral region through which light within about 0.38 passes, and the light in the central region is converged by the collimator lens 3 as diffracted lights 9 and 8. . At this time, the converging positions of the diffracted light 9 and the diffracted light 8 are different, and the diffracted light 9 converges to a position closer to the collimator lens 3 than the diffracted light 8. The diffracted lights 9 and 8 are incident on the photodetector 10 and detected. By calculating the output of the photodetector 10, a focus error signal is obtained. The information signal is obtained from all the diffracted light diffracted from the central area and the outer peripheral area of the polarization anisotropic hologram 4 in the case of a DVD optical disk, and is obtained from the polarization anisotropic hologram 4 in the case of a CD. Are obtained from the diffracted lights 9 and 8 diffracted from the central part of. As described above, in the case of a CD, of the light reflected from the information recording surface, a light beam having a small aberration within about 0.38 as the NA of the objective lens 6 is used for detecting the information signal, whereby a good signal can be obtained. Detection becomes possible.
【0008】フォーカスエラー信号の検出方法はたとえ
ば、特開平2−185722号公報に開示されている公
知のSSD(スポットサイズ検出)法であり、図9と図
10を用いて詳述する。A method of detecting a focus error signal is, for example, a known SSD (spot size detection) method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-185722, which will be described in detail with reference to FIGS.
【0009】図9はフォーカスエラー信号の検出方法を
説明するための図であって、同図において図8と同一物
については同一番号を付して説明を省略する。図9
(a)では、光ディスク7の情報記録面の位置は対物レ
ンズ6の焦点位置よりも対物レンズ6から遠ざかる向き
にあり、回折光9と回折光8の焦点位置はコリメータレ
ンズ3に近づく。同図(b)では光ディスク7の情報記
録面の位置は対物レンズ6の焦点位置に一致している。
回折光9と回折光8の焦点位置は光検出器10の表面に
対して対称位置になり、結果、光検出器10上での回折
光9、8のビームサイズは同じになる。同図(c)では
光ディスク7の情報記録面の位置は対物レンズ6の焦点
位置よりも対物レンズ6に近づく向きにあり、回折光9
と回折光8の焦点位置はコリメータレンズ3から遠ざか
る。図9(a)、(b)、(c)それぞれの状態の時の
光検出器10上での回折光のスポットを図10(a)、
(b)、(c)に示す。図10において10は光検出器
であり、8a〜8d及び、9a〜9dは図9における回
折光9と回折光8の分割された光である。この分割はホ
ログラム素子4を領域分割することによって行われてい
る。11〜14は光検出器10の一部の検出領域であ
り、検出領域11と検出領域14の出力の和をFE1で
示し、検出領域12と検出領域13の出力の和をFE2
で示す。図10(a)は図9(a)に対応する図であっ
て図10(a)においては、回折光スポット8a〜8d
の寸法は回折光スポット9a〜9dの寸法よりも小さく
なる。図10(b)は図9(b)に対応する図であっ
て、図10(b)においては、回折光スポット8a〜8
dの寸法は回折光スポット9a〜9dの寸法と等しくな
る。図10(c)は図9(c)に対応する図であって、
図10(c)においては回折光スポット8a〜8dの寸
法は回折光スポット9a〜9dの寸法よりも大きくな
る。説明を容易にするために分割された回折光スポット
8a〜8d及び9a〜9dの各4分の1円を仮想的に合
成して図11に示す。図11(a)は図10(a)に対
応する図であって15、16は回折光スポットであり、
それぞれ、図10に示した回折光スポット8a〜8d、
9a〜9dを合成したものである。17〜22は検出領
域であり、検出領域17は図10に示した検出領域11
に、検出領域18は検出領域12と13に、検出領域1
9は検出領域14に、検出領域20は検出領域13に、
検出領域21は検出領域11と14に、検出領域22は
検出領域12にそれぞれ対応している。フォーカスエラ
ー信号は検出領域の出力FE1とFE2の差(FE1−
FE2)によって得られ、図11(a)の時には負にな
り、図11(b)の時には0になり、図11(c)の時
には正になる。従ってフォーカスエラー信号が0になる
ように対物レンズ6を動かすことによって対物レンズ6
の焦点位置と光ディスク7の情報記録面の位置を一致さ
せることが可能となる。FIG. 9 is a diagram for explaining a method of detecting a focus error signal. In FIG. 9, the same components as those in FIG. FIG.
5A, the position of the information recording surface of the optical disk 7 is farther from the objective lens 6 than the focal position of the objective lens 6, and the focal positions of the diffracted light 9 and the diffracted light 8 are closer to the collimator lens 3. In FIG. 3B, the position of the information recording surface of the optical disk 7 coincides with the focal position of the objective lens 6.
The focal positions of the diffracted light 9 and the diffracted light 8 are symmetrical with respect to the surface of the photodetector 10, and as a result, the beam sizes of the diffracted lights 9 and 8 on the photodetector 10 become the same. In FIG. 3C, the position of the information recording surface of the optical disc 7 is closer to the objective lens 6 than the focal position of the objective lens 6, and the diffracted light 9
The focal position of the diffracted light 8 moves away from the collimator lens 3. FIGS. 9A, 9B, and 9C show spots of the diffracted light on the photodetector 10 in the respective states shown in FIGS.
(B) and (c). In FIG. 10, reference numeral 10 denotes a photodetector, and reference numerals 8a to 8d and 9a to 9d denote diffracted light 9 and light obtained by dividing the diffracted light 8 in FIG. This division is performed by dividing the hologram element 4 into regions. Numerals 11 to 14 denote detection areas of a part of the photodetector 10. The sum of the outputs of the detection areas 11 and 14 is indicated by FE1, and the sum of the outputs of the detection areas 12 and 13 is indicated by FE2.
Indicated by FIG. 10A corresponds to FIG. 9A, and in FIG. 10A, the diffracted light spots 8a to 8d are shown.
Is smaller than the dimensions of the diffracted light spots 9a to 9d. FIG. 10B is a view corresponding to FIG. 9B, and in FIG. 10B, diffracted light spots 8a to 8
The dimension of d becomes equal to the dimensions of the diffracted light spots 9a to 9d. FIG. 10C is a diagram corresponding to FIG. 9C,
In FIG. 10C, the dimensions of the diffracted light spots 8a to 8d are larger than the dimensions of the diffracted light spots 9a to 9d. For ease of explanation, each quarter circle of the divided diffracted light spots 8a to 8d and 9a to 9d is virtually synthesized and shown in FIG. FIG. 11A is a view corresponding to FIG. 10A, wherein reference numerals 15 and 16 denote diffracted light spots,
Each of the diffracted light spots 8a to 8d shown in FIG.
9a to 9d. 17 to 22 are detection areas, and the detection area 17 is the detection area 11 shown in FIG.
The detection area 18 corresponds to the detection areas 12 and 13, and the detection area 1 corresponds to the detection area 1.
9 is the detection area 14, the detection area 20 is the detection area 13,
The detection area 21 corresponds to the detection areas 11 and 14, and the detection area 22 corresponds to the detection area 12. The focus error signal is the difference between the outputs FE1 and FE2 of the detection area (FE1-
FE2), becomes negative in FIG. 11A, becomes 0 in FIG. 11B, and becomes positive in FIG. 11C. Therefore, the objective lens 6 is moved by moving the objective lens 6 so that the focus error signal becomes zero.
And the position of the information recording surface of the optical disk 7 can be matched.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、CDの光ディスクを記録再生する場合に
フォーカスエラー信号が0の位置と情報信号のジッター
(時間軸変動の値)が最小になる位置とは必ずしも一致
しないという課題があった。以下図面を参照しながらこ
の課題について説明する。図12は対物レンズの収束状
態の模式図である。図12(a)はDVD光ディスクに
収束するときの様子を示しており、23はDVD光ディ
スク基板であり、24は情報記録面である。DVD光デ
ィスクでは基板表面から情報記録面までの距離は0.6
mmである。25は収束光の光線群である。図12
(b)はCDの光ディスクに収束するときの様子を示し
ており、26はCD光ディスク基板、27は情報記録面
である。CD光ディスクでは基板表面から情報記録面ま
での距離は1.2mmである。28は収束光の光線群で
ある。図12(a)に示すようにDVD光ディスクの場
合には収束光の光線群25はDVD光ディスク基板23
に入射して情報記録面24に収差なく収束する。しかし
ながら、同じ対物レンズでCD光ディスクに収束すると
きには基板表面から情報記録面までの距離がDVD光デ
ィスクと異なるために球面収差が発生し、図12(b)
に示すように光軸から離れた光線ほど、対物レンズから
離れた位置に収束するようになり、収束光の光線群28
は1点に絞れなくなる。本発明者らは光学解析の結果、
情報信号のジッターが最小になるのは、ほぼ平均焦点距
離の位置に情報記録面がある時、即ち、情報記録面上で
の収束光スポットの波面収差がほぼ最小の時であること
を見いだしたが、上述したSSD方式による従来のフォ
ーカスエラー信号の検出に利用する、光検出器10の検
出領域18、21の大きさは、その幅が同一の寸法であ
り、しかも、図11に示したように回折光スポット1
5、16が取り得る最小径よりも大きく設定されてい
る。従って、その様な場合には、フォーカスエラー信号
が0になるのは、対物レンズ6により収束された光のス
ポットサイズ(図9(b)参照)が情報記録面上で最小
になるときであり、それは平均焦点距離の位置とは異な
る。However, in the above-mentioned conventional configuration, when recording / reproducing a CD optical disk, the position where the focus error signal is 0 and the position where the jitter (the value of the time axis fluctuation) of the information signal is minimized. There is a problem that does not always match. Hereinafter, this problem will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a schematic diagram of the convergence state of the objective lens. FIG. 12A shows a state where the light beam converges on a DVD optical disk, where 23 is a DVD optical disk substrate, and 24 is an information recording surface. For a DVD optical disc, the distance from the substrate surface to the information recording surface is 0.6
mm. Reference numeral 25 denotes a group of convergent light rays. FIG.
(B) shows a state when the light beam converges on a CD optical disk, 26 is a CD optical disk substrate, and 27 is an information recording surface. In a CD optical disk, the distance from the substrate surface to the information recording surface is 1.2 mm. Reference numeral 28 denotes a convergent light beam group. As shown in FIG. 12A, in the case of a DVD optical disk, the light beam group 25 of the convergent light is
And converges on the information recording surface 24 without aberration. However, when converging on a CD optical disk with the same objective lens, spherical aberration occurs because the distance from the substrate surface to the information recording surface is different from that of the DVD optical disk, and FIG.
As shown in (2), the light beams farther from the optical axis converge at a position farther from the objective lens, and the converged light beam group 28
Cannot be narrowed down to one point. As a result of the optical analysis, the present inventors
It has been found that the jitter of the information signal is minimized when the information recording surface is substantially at the position of the average focal length, that is, when the wavefront aberration of the convergent light spot on the information recording surface is substantially minimized. However, the sizes of the detection regions 18 and 21 of the photodetector 10 used for detecting the conventional focus error signal by the SSD method described above are the same in width, and as shown in FIG. Diffracted light spot 1
5 and 16 are set to be larger than the minimum possible diameter. Accordingly, in such a case, the focus error signal becomes 0 when the spot size of the light converged by the objective lens 6 (see FIG. 9B) becomes minimum on the information recording surface. , It is different from the position of the average focal length.
【0011】即ち、従来の光ヘッド装置では、DVD光
ディスクを使用する時には対物レンズにより収束された
光は一点に絞られるので光検出器10の検出領域の大き
さによらず、情報信号のジッター最小位置を検出するこ
とが可能であるが、CD光ディスクを使用する時には球
面収差のために、光検出器10の検出領域の大きさによ
って、SSD方式によるフォーカスエラー信号が0の位
置と情報信号のジッター最小位置が異なり、情報信号の
時間軸変動を小さくすることが出来ないと言う課題を有
していた。That is, in the conventional optical head device, when a DVD optical disk is used, the light converged by the objective lens is focused to one point, so that the jitter of the information signal is minimized regardless of the size of the detection area of the photodetector 10. Although the position can be detected, when a CD optical disk is used, the position of the focus error signal by the SSD method is 0 and the jitter of the information signal depend on the size of the detection area of the photodetector 10 due to the spherical aberration. There is a problem that the minimum position is different and the time axis fluctuation of the information signal cannot be reduced.
【0012】本発明は、従来の光ヘッド装置のこの様な
課題を考慮し、情報媒体の種類に関わらず情報信号の時
間軸変動を従来に比べてより小さく出来る光ヘッド装置
を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the conventional optical head device, and has as its object to provide an optical head device capable of reducing the time axis fluctuation of an information signal regardless of the type of information medium as compared with the conventional one. Aim.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、光ビームを放射する放射光源と、前記光ビームを収
束させる第1の収束光学系と、前記第1の収束光学系の
焦点近傍に設けられる情報媒体により反射される光ビー
ムを回折する回折素子と、前記回折された回折光を収束
させる第2の収束光学系と、前記収束された回折光を検
出する、複数の光検出領域を有する光検出器とを備え、
前記複数の光検出領域の内、所定の光検出領域の最小寸
法が、少なくともその所定の光検出領域に形成される前
記回折光の最小スポット径よりも小さい光ヘッド装置で
ある。According to a first aspect of the present invention, there is provided a radiation source for emitting a light beam, a first converging optical system for converging the light beam, and a focal point of the first converging optical system. A diffractive element for diffracting a light beam reflected by an information medium provided in the vicinity, a second converging optical system for converging the diffracted diffracted light, and a plurality of light detectors for detecting the converged diffracted light A photodetector having an area,
An optical head device wherein a minimum dimension of a predetermined light detection area among the plurality of light detection areas is smaller than at least a minimum spot diameter of the diffracted light formed in the predetermined light detection area.
【0014】請求項2記載の本発明は、光ビームを放射
する放射光源と、前記光ビームを収束させる第1の収束
光学系と、前記第1の収束光学系の焦点近傍に設けられ
る情報媒体により反射される光ビームを回折する回折素
子と、前記回折された回折光を分割する手段と、前記分
割された回折光を収束する第2の収束光学系と、前記収
束された回折光を検出する、複数の光検出領域を有する
光検出器とを備え、前記分割された各回折光の主光線
の、前記複数の光検出領域の内の一の光検出領域におけ
る位置と、その一の光検出領域とその領域に隣接する他
の光検出領域との境界位置との間隔が、前記分割がされ
なかったとした場合に形成され得る回折光の最小スポッ
トの半径よりも小さい光ヘッド装置である。According to a second aspect of the present invention, there is provided a radiation source for emitting a light beam, a first converging optical system for converging the light beam, and an information medium provided near a focal point of the first converging optical system. A diffractive element for diffracting the light beam reflected by the light source, means for dividing the diffracted diffracted light, a second converging optical system for converging the split diffracted light, and detecting the converged diffracted light A light detector having a plurality of light detection regions, wherein the position of the principal ray of each of the divided diffracted light in one of the plurality of light detection regions in the light detection region and the one light An optical head device wherein an interval between a detection area and a boundary position between another detection area adjacent to the detection area is smaller than a radius of a minimum spot of diffracted light that can be formed when the division is not performed.
【0015】請求項9記載の本発明は、光ビームを放射
する放射光源と、前記光ビームを収束させる第1の収束
光学系と、前記第1の収束光学系の焦点近傍に設けられ
る情報媒体により反射される光ビームを回折する回折素
子と、前記回折された回折光を収束させる第2の収束光
学系と、前記収束された回折光を検出する、複数の光検
出領域を有する光検出器とを備え、前記回折素子は、各
領域から発生する回折光の各収束位置が異なる少なくと
も第1の領域と第2の領域に分割されており、前記複数
の光検出領域は、前記第1の領域から発生した第1の回
折光を検出する第1の光検出グループと、前記第2の領
域から発生した第2の回折光を検出する第2の光検出グ
ループとに分割されており、前記第1の光検出グループ
に含まれた、前記第1の回折光の主光線を含む第1の光
検出領域の最小寸法が、前記第2の光検出グループに含
まれた、前記第2の回折光の主光線を含む第2の光検出
領域の最小寸法よりも小さい光ヘッド装置である。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a radiation source for emitting a light beam, a first converging optical system for converging the light beam, and an information medium provided near a focal point of the first converging optical system. Element for diffracting a light beam reflected by a light source, a second converging optical system for converging the diffracted diffracted light, and a photodetector having a plurality of light detection regions for detecting the converged diffracted light Wherein the diffraction element is divided into at least a first region and a second region in which respective convergence positions of diffracted light generated from the respective regions are different, and the plurality of light detection regions includes the first light detection region. A first light detection group for detecting a first diffracted light generated from the area and a second light detection group for detecting a second diffracted light generated from the second area; The first light detection group, The minimum dimension of the first light detection area including the principal ray of the first diffracted light is the second dimension of the second light detection area including the principal ray of the second diffracted light included in the second light detection group. An optical head device smaller than the minimum size.
【0016】請求項10記載の本発明は、光ビームを放
射する放射光源と、前記光ビームを収束させる第1の収
束光学系と、前記第1の収束光学系の焦点近傍に設けら
れる情報媒体により反射される光ビームを回折する回折
素子と、前記回折された回折光を分割する手段と、前記
分割された回折光を収束する第2の収束光学系と、前記
収束された回折光を検出する、複数の光検出領域を有す
る光検出器とを備え、前記回折素子は、各領域から発生
する回折光の各収束位置が異なる少なくとも第1の領域
と第2の領域に分割されており、前記複数の光検出領域
は、前記第1及び第2の領域から発生した第1及び第2
の回折光の前記分割された回折光の内、一部の回折光を
検出する第1の光検出グループと、その分割された回折
光の内、残りの回折光を検出する第2の光検出グループ
とに分けられており、前記第1の光検出グループにおけ
る前記第1の回折光の前記分割回折光の主光線の位置
と、前記第1の光検出グループの内の光検出領域同士の
境界位置との間隔が、前記第2の回折光の前記分割回折
光の主光線の位置と、前記境界位置との間隔よりも小さ
く、且つ、前記第2の光検出グループにおける前記主光
線と前記境界が、前記位置関係と同じ関係にある光ヘッ
ド装置である。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a radiation source for emitting a light beam, a first converging optical system for converging the light beam, and an information medium provided near a focal point of the first converging optical system. A diffractive element for diffracting the light beam reflected by the light source, means for dividing the diffracted diffracted light, a second converging optical system for converging the split diffracted light, and detecting the converged diffracted light And a photodetector having a plurality of photodetection regions, wherein the diffraction element is divided into at least a first region and a second region where respective convergence positions of diffracted light generated from the respective regions are different, The plurality of light detection areas include first and second light-emitting areas generated from the first and second areas.
A first light detection group that detects a part of the divided diffracted lights of the diffracted light, and a second light detection group that detects the remaining diffracted lights of the divided diffracted lights A position of a principal ray of the divided diffracted light of the first diffracted light in the first light detection group, and a boundary between light detection regions in the first light detection group. An interval between the principal ray and the boundary in the second light detection group is smaller than an interval between the principal ray position of the divided diffracted light of the second diffracted light and the boundary position. Are optical head devices having the same relationship as the positional relationship.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の第1の実施の形態の
光ヘッド装置の光学系の構成を示す図である。同図に示
す構成は、従来例で示した光ヘッド装置の構成と以下に
述べる点を除いては同じであり、図8と同一のものにつ
いては同一番号を付して説明を省略する。ここで、図8
と異なるのは、光検出器29と偏光異方性ホログラム1
00であって、光検出器29は、図8の光検出器10と
は光検出領域のパターン寸法が異なっている。又、偏光
異方性ホログラム100のホログラムパターンも図8の
偏光異方性ホログラム4のホログラムパターンと異なっ
ている。Embodiments of the present invention will be described below. (Embodiment 1) FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical system of an optical head device according to a first embodiment of the present invention. The configuration shown in FIG. 9 is the same as the configuration of the optical head device shown in the conventional example except for the points described below, and the same components as those in FIG. Here, FIG.
Are different from the photodetector 29 and the polarization anisotropic hologram 1
8, the photodetector 29 differs from the photodetector 10 in FIG. 8 in the pattern size of the photodetection area. Further, the hologram pattern of the polarization anisotropic hologram 100 is also different from the hologram pattern of the polarization anisotropic hologram 4 of FIG.
【0018】半導体レーザ1の波長は0.65μmであ
り、半導体レーザ1から出射した光ビーム2は同図左下
部に図示したxyz座標のxz面内に偏光面を有する直
線偏光光である。光ビーム2はコリメータレンズ3によ
り平行光に変換された後、偏光異方性ホログラム100
に入射する。偏光異方性ホログラムはたとえば、ニオブ
酸リチウムを基板として、一部のリチウムをプロトンと
交換して作製される。偏光異方性ホログラム100はx
z面内に偏光面を有する偏光光を透過し、yz面内に偏
光面を有する偏光光を回折するように配置されており、
光ビーム2はそのまま偏光異方性ホログラム100を透
過して、次に4分の1波長板5によって円偏光に変換さ
れる。この円偏光は対物レンズ6によって収束され、光
ディスク7の情報記録面に微小なスポットを形成する。
対物レンズ6のNAは0.6とした。光ディスク7がC
Dの場合、発明が解決しようとする課題の項で述べたご
とく、収差が発生する。光ディスク7の情報記録面で反
射された円偏光は対物レンズ6と4分の1波長板5を通
過してyz面内に偏光面を有する直線偏光光となり、偏
光異方性ホログラム100によって回折される。偏光異
方性ホログラム100は、反射してきた光ビームの内、
対物レンズ6のNAにして約0.38以内の光が通過す
る中央部の領域と外周部の領域とでは回折方向が異なる
ように作製されており、中央部の領域の光は回折光9、
8となってコリメータレンズ3によって収束される。こ
のとき、回折光9と回折光8とでは収束位置が異なり、
回折光9の方が回折光8よりもコリメータレンズ3に近
い位置に収束する。回折光9、8は光検出器29に入射
して検出される。この光検出器29の出力を演算するこ
とによってフォーカスエラー信号が得られる。また、情
報信号は、DVD光ディスクの場合には偏光異方性ホロ
グラム100の中央部の領域と外周部の領域から回折す
るすべての回折光から得られ、CDの場合には偏光異方
性ホログラム100の中央部から回折する回折光9、8
から得られる。このようにCDの場合には、情報記録面
から反射してきた光の内、対物レンズ6のNAにして約
0.38以内の収差の少ない光線を情報信号の検出に用
いることにより、良好に信号検出が可能となる。図2に
光検出器29の光検出領域のパターンの一例と、光ディ
スク7がCDの時の回折光スポットを示す。図2は対物
レンズ6と光ディスク7との距離が対物レンズ6の平均
焦点距離よりも大きい場合で、30、31は回折光スポ
ットであり、それぞれ、図1に示した回折光9、8が収
束したスポットである。32〜37は検出領域であり、
フォーカスエラー信号は検出領域32、34、36の出
力FE1と、検出領域33、35、37の出力FE2の
差(FE1−FE2)によって得られる。図1における
光ディスク7がCDの場合は、対物レンズ6による収束
光は球面収差を持つので、光軸に近い光の収束位置と光
軸から遠い光の収束位置とは異なる。球面収差の量は一
般に近軸光(光軸に近い光)の結像点(近軸像点)の位
置からの他の光線の結像点のずれ量(縦収差)として示
される。この縦収差の発生量は、対物レンズ6を通過す
る光線の光軸からの高さが大きくなるほど、大きくな
る。レンズ面の曲率半径が大きくなるためである。従っ
て、発明が解決しようとする課題の欄で述べた平均焦点
位置は、近軸像点の位置と、光軸から一番離れた光線の
結像する位置との中央ではなく、近軸像点よりになる。The wavelength of the semiconductor laser 1 is 0.65 μm, and the light beam 2 emitted from the semiconductor laser 1 is a linearly polarized light having a polarization plane in the xz plane of the xyz coordinates shown in the lower left part of FIG. After the light beam 2 is converted into parallel light by the collimator lens 3, the polarization anisotropic hologram 100
Incident on. The polarization anisotropic hologram is produced, for example, by using lithium niobate as a substrate and exchanging some lithium for protons. The polarization anisotropy hologram 100 is x
It is arranged to transmit polarized light having a plane of polarization in the z plane and diffract polarized light having a plane of polarization in the yz plane,
The light beam 2 passes through the polarization anisotropic hologram 100 as it is, and is then converted into circularly polarized light by the quarter-wave plate 5. This circularly polarized light is converged by the objective lens 6 and forms a minute spot on the information recording surface of the optical disk 7.
The NA of the objective lens 6 was 0.6. Optical disk 7 is C
In the case of D, aberration occurs as described in the section of the problem to be solved by the invention. The circularly polarized light reflected on the information recording surface of the optical disk 7 passes through the objective lens 6 and the quarter-wave plate 5 to become linearly polarized light having a polarization plane in the yz plane, and is diffracted by the polarization anisotropic hologram 100. You. The polarization anisotropic hologram 100 is one of the reflected light beams.
The diffraction direction is different between the central region and the outer peripheral region through which light having a numerical aperture of about 0.38 or less as the NA of the objective lens 6 passes.
8 and converged by the collimator lens 3. At this time, the diffracted light 9 and the diffracted light 8 have different convergence positions,
The diffracted light 9 converges to a position closer to the collimator lens 3 than the diffracted light 8. The diffracted lights 9 and 8 are incident on the photodetector 29 and detected. By calculating the output of the photodetector 29, a focus error signal is obtained. In the case of a DVD optical disc, the information signal is obtained from all the diffracted light diffracted from the central area and the outer peripheral area of the polarization anisotropic hologram 100. Light 9, 8 diffracted from the center of
Obtained from As described above, in the case of a CD, of the light reflected from the information recording surface, a light beam having a small aberration within about 0.38 as the NA of the objective lens 6 is used for detecting the information signal, whereby a good signal can be obtained. Detection becomes possible. FIG. 2 shows an example of a pattern of a light detection area of the light detector 29 and a diffracted light spot when the optical disk 7 is a CD. FIG. 2 shows a case where the distance between the objective lens 6 and the optical disk 7 is larger than the average focal length of the objective lens 6, where 30 and 31 are diffracted light spots, and the diffracted lights 9 and 8 shown in FIG. It is a spot that did. 32 to 37 are detection areas,
The focus error signal is obtained by the difference (FE1-FE2) between the output FE1 of the detection areas 32, 34, 36 and the output FE2 of the detection areas 33, 35, 37. When the optical disk 7 in FIG. 1 is a CD, the convergent light by the objective lens 6 has a spherical aberration, so that the convergent position of light near the optical axis and the convergent position of light far from the optical axis are different. The amount of spherical aberration is generally indicated as a shift amount (longitudinal aberration) of an imaging point of another light ray from a position of an imaging point (paraxial image point) of paraxial light (light close to the optical axis). The generation amount of this longitudinal aberration increases as the height of the light beam passing through the objective lens 6 from the optical axis increases. This is because the radius of curvature of the lens surface increases. Therefore, the average focal position described in the section of the problem to be solved by the invention is not the center of the position of the paraxial image point and the position where the light beam farthest from the optical axis is imaged, but the paraxial image point. Become more.
【0019】次に、図3に光検出器29における第1の
回折光9と第2の回折光8のスポットの詳細図を示す。
図3は、光ディスク7の情報記録面が対物レンズ6の平
均焦点位置にある場合であって、30a〜30c及び、
31a〜31cはそれぞれ特定の光線が形成するスポッ
トである。スポット30bとスポット31bは、対物レ
ンズ6で収束される光束のうち、情報記録面上で一点に
収束される光線が反射・回折されて光検出器29上に形
成するスポットで、同じ大きさである。スポット30a
とスポット31aは上記の情報記録面上で一点に収束さ
れる光線よりも光軸に近い光線が反射・回折されて光検
出器29上に形成するスポットであり、スポット30a
はスポット30bよりも大きくなり、スポット31aは
スポット31bよりも小さくなる。上述したように平均
焦点位置は近軸像点よりにあるために、スポット30
a、31aの大きさはスポット30b、31bの大きさ
とあまり変わらない。スポット30cとスポット31c
は上記の情報記録面上で一点に収束される光線よりも光
軸から遠い光線が反射・回折されて光検出器29上に形
成するスポットであり、この光線は近軸像点に比べて平
均焦点位置から遠い位置に収束するのでスポット30c
とスポット31cとも、スポット30b、31bよりも
大きなスポットを形成し、且つ、スポット31cはスポ
ット30cよりも大きくなる。従って、スポット30a
〜30cの光強度分布(光量分布)に比して、スポット
31a〜31cの光強度分布は中心部の強度が高くなっ
ている。この結果、光検出領域33の出力は光検出領域
36の出力よりも小さくなる。他方、光検出領域32、
34の出力は、光検出領域35、37の出力よりも小さ
いので、光検出領域33と36の最小寸法(図3のx軸
方向の長さ)を、最小スポットの直径よりも小さい範囲
で、適当に選ぶとFE1−FE2を0にすることが出来
る。Next, FIG. 3 shows a detailed view of the spots of the first diffracted light 9 and the second diffracted light 8 in the photodetector 29.
FIG. 3 shows a case where the information recording surface of the optical disc 7 is located at the average focal position of the objective lens 6, and 30a to 30c and
31a to 31c are spots formed by specific light beams, respectively. The spot 30b and the spot 31b are spots formed on the photodetector 29 by reflecting and diffracting a light beam converged at one point on the information recording surface of the light beam converged by the objective lens 6, and having the same size. is there. Spot 30a
And a spot 31a are formed on the photodetector 29 by reflecting and diffracting a light ray closer to the optical axis than a light ray converged on one point on the information recording surface.
Is larger than the spot 30b, and the spot 31a is smaller than the spot 31b. As described above, since the average focal position is located at a position closer to the paraxial image point, the spot 30
The size of a, 31a is not much different from the size of spots 30b, 31b. Spot 30c and spot 31c
Is a spot formed on the photodetector 29 by reflecting and diffracting a light ray farther from the optical axis than a light ray converged on one point on the information recording surface. Spot 30c because it converges to a position far from the focal point
And the spot 31c, a spot larger than the spots 30b and 31b is formed, and the spot 31c is larger than the spot 30c. Therefore, spot 30a
The light intensity distribution of the spots 31a to 31c has a higher intensity at the central portion than the light intensity distribution (light amount distribution) of the spots 30a to 30c. As a result, the output of the light detection area 33 is smaller than the output of the light detection area 36. On the other hand, the light detection area 32,
Since the output of the light detection areas 35 and 37 is smaller than the output of the light detection areas 35 and 37, the minimum dimensions (length in the x-axis direction in FIG. 3) of the light detection areas 33 and 36 are set within a range smaller than the diameter of the minimum spot. By properly selecting, FE1-FE2 can be set to zero.
【0020】本願の発明者による実験では、光検出器2
9の面上で回折光9、8の最小スポット径が略40μm
の時、検出領域33、36の最小寸法を20μmにする
と、フォーカスエラー信号が0の時に情報信号のジッタ
ーを最小にすることができた。 (実施の形態2)次に、本発明の第2の実施の形態の光
ヘッド装置について説明する。図4は第2の実施の形態
の光ヘッド装置の構成を示す図であって、同図において
図1と同一物については同一番号を付して説明を省略す
る。第1の実施の形態の光ヘッド装置と異なるのは38
の偏光異方性ホログラムと39の光検出器であり、以
下、偏光異方性ホログラム38と光検出器39について
詳述する。図5は偏光異方性ホログラム38のホログラ
ムパターンを示す図である。図5において、40はホロ
グラムパターンである。ホログラムパターン40は第1
の実施の形態で述べたものと同様にニオブ酸リチウム基
板をプロトン交換して作製した。ホログラムパターン4
0は図に示すように領域A1〜A3、領域B1〜B3、
領域C1〜C3、領域D1〜D3に分割されている。領
域A3、B3、C3、D3に対物レンズ6のNAにして
0.38〜0.6の領域の光線が通過し、領域A1、A
2、B1、B2、C1、C2、D1、D2に対物レンズ
6のNAにして0.38以内の光線が通過するようにホ
ログラムパターンの大きさと配置を決めた。領域A1と
領域A2とからは+1次回折光として、それぞれ光検出
器39の前側と後ろ側に焦点を持つ2つの回折光が回折
するように設計されている。尚、光検出器39の前側と
は、光検出器39の位置を基準として、光ディスク7が
セットされている側を言い、光検出器39の後ろ側と
は、その反対側を言う。領域B1、B2、C1、C2、
D1、D2についても同様である。これらA1,A2〜
D1,D2の領域が、ホログラムパターン上において、
A〜Dの4つのグループに分割され、各グループが1/
4円の形状となっていることにより、次の様な偏光異方
性が実現出来る。即ち、この4分割されたホログラムパ
ターンを通った回折光は、光検出器39上において、そ
の回折光による像が1/4円に分割された状態で形成さ
れる(図6(a)参照)。In the experiment by the inventor of the present application, the photodetector 2
The minimum spot diameter of the diffracted lights 9 and 8 on the surface 9 is approximately 40 μm
In this case, when the minimum size of the detection regions 33 and 36 was set to 20 μm, the jitter of the information signal could be minimized when the focus error signal was 0. (Embodiment 2) Next, an optical head device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the optical head device according to the second embodiment. In FIG. 4, the same components as those in FIG. The difference from the optical head device of the first embodiment is that
Of the polarization anisotropy hologram and the photodetector 39. The polarization anisotropy hologram 38 and the photodetector 39 will be described in detail below. FIG. 5 is a diagram showing a hologram pattern of the polarization anisotropic hologram 38. In FIG. 5, reference numeral 40 denotes a hologram pattern. The hologram pattern 40 is the first
A lithium niobate substrate was produced by proton exchange in the same manner as described in the first embodiment. Hologram pattern 4
0 indicates areas A1 to A3, areas B1 to B3,
It is divided into areas C1 to C3 and areas D1 to D3. Light rays in the area of 0.38 to 0.6 as the NA of the objective lens 6 pass through the areas A3, B3, C3, and D3, and the areas A1, A3
The size and arrangement of the hologram pattern were determined so that light rays within 0.38 of the NA of the objective lens 6 passed through 2, B1, B2, C1, C2, D1, and D2. The region A1 and the region A2 are designed so that two diffracted lights having focal points on the front side and the rear side of the photodetector 39 are diffracted as + 1st-order diffracted light, respectively. The front side of the photodetector 39 refers to the side on which the optical disc 7 is set with reference to the position of the photodetector 39, and the rear side of the photodetector 39 refers to the opposite side. Areas B1, B2, C1, C2,
The same applies to D1 and D2. These A1, A2
The areas D1 and D2 are on the hologram pattern,
A to D are divided into four groups, and each group is divided into 1 /
With the four-circle shape, the following polarization anisotropy can be realized. That is, the diffracted light that has passed through the four-divided hologram pattern is formed on the photodetector 39 in a state where the image due to the diffracted light is divided into quarter circles (see FIG. 6A). .
【0021】また、領域A3、B3、C3、D3からは
+1次回折光として、それぞれ光検出器39の面上に焦
点を有する4つの回折光が回折するように設計されてい
る。図4において光ディスク7から反射する光ビームは
4分の1波長板5を通過することにより、YZ面内に偏
光面を有する直線偏光となって偏光異方性ホログラム3
8に入射する。偏光異方性ホログラム38からは、上述
したように複数の回折光が発生し、これら回折光はコリ
メータレンズ3によって収束される。図4においては、
簡略のため、偏光異方性ホログラム38の領域A1、B
1、C1、D1から発生する、光検出器39の前側に焦
点を有する回折光をまとめて回折光41と表記し、領域
A2、B2、C2、D2から発生する、光検出器39の
後ろ側に焦点を有する回折光をまとめて回折光42と表
記した。図6に光検出器39の光検出領域と回折光スポ
ットを示す。同図において、43〜46は光検出領域で
あり、41a〜41dは、それぞれ、偏光異方性ホログ
ラム38の領域A1、B1、C1、D1から発生する回
折光が形成する回折光スポットであり、42a〜42d
は、それぞれ、偏光異方性ホログラム38の領域A2、
B2、C2、D2から発生する回折光のスポットであ
る。光検出領域43と光検出領域46の出力の和をFE
1で示し、光検出領域44と光検出領域45の出力の和
をFE2で示す。図4の回折光41,42は、それぞれ
図6で示した、分割された回折光スポット41a〜41
d,42a〜42dに対応する。図6(a)は、光ディ
スク7の情報記録面の位置が対物レンズ6の焦点位置よ
りも対物レンズ6から遠ざかる向きにある場合を示して
おり、同図(b)は光ディスク7の情報記録面の位置が
対物レンズ6の平均焦点位置とほぼ一致している場合を
示している。同図(c)では光ディスク7の情報記録面
の位置は対物レンズ6の焦点位置よりも対物レンズ6に
近づく向きにある場合を示している。図6において回折
光スポット41a〜41d及び42a〜42dがそれぞ
れ形成する4分の1円の中心、即ち、各回折光の主光線
が光検出器39に入射する位置を光検出領域43、44
の境界線、及び光検出領域45、46の境界線から10
μmだけ離すように偏光異方性ホログラムを設計した。
説明を容易にするために分割された回折光スポット41
a〜41d及び42a〜42dの各4分の1円を仮想的
に合成して図7に示す。図7は図6(a)に対応する図
であって47、48は回折光スポットであり、それぞ
れ、図6(a)に示した回折光スポット42a〜42
d、41a〜41dを合成したものである。図7におい
て、49〜54は検出領域であり、検出領域49は図6
に示した検出領域43に、検出領域50は検出領域44
と45に、検出領域51は検出領域46に、検出領域5
2は検出領域45に、検出領域53は検出領域43と4
6に、検出領域54は検出領域44にそれぞれ対応して
いる。フォーカスエラー信号は検出領域49、51、5
3の出力FE1と、検出領域50、52、54の出力F
E2の差(FE1−FE2)によって得られる。言うま
でもなく、図7に示した各検出領域の出力を用いて上述
の様に算出したFE1−FE2の値と、図6に示した各
検出領域の出力を用いて図6に示すFE1とFE2より
算出したFE1−FE2の値は、等価である。Further, four diffracted lights having a focal point on the surface of the photodetector 39 are designed to be diffracted as + 1st-order diffracted lights from the regions A3, B3, C3, and D3. In FIG. 4, the light beam reflected from the optical disk 7 passes through the quarter-wave plate 5 to become linearly polarized light having a polarization plane in the YZ plane, so that the polarization anisotropic hologram 3
8 is incident. A plurality of diffracted lights are generated from the polarization anisotropic hologram 38 as described above, and these diffracted lights are converged by the collimator lens 3. In FIG.
For simplicity, regions A1 and B of polarization anisotropy hologram 38
1, the diffracted lights generated from C1, D1 and having a focus on the front side of the photodetector 39 are collectively referred to as diffracted light 41, and the rear side of the photodetector 39 generated from the areas A2, B2, C2, D2. The diffracted light having the focal point is collectively described as a diffracted light. FIG. 6 shows a light detection area of the light detector 39 and a diffracted light spot. In the figure, reference numerals 43 to 46 denote light detection regions, and reference numerals 41a to 41d denote diffracted light spots formed by diffracted light generated from the regions A1, B1, C1, and D1 of the polarization anisotropic hologram 38, respectively. 42a-42d
Are the areas A2 of the polarization anisotropic hologram 38, respectively.
These are spots of diffracted light generated from B2, C2, and D2. The sum of the outputs of the light detection area 43 and the light detection area 46 is FE
1, the sum of the outputs of the light detection area 44 and the light detection area 45 is indicated by FE2. The diffracted lights 41 and 42 in FIG. 4 are divided into the diffracted light spots 41a to 41 shown in FIG.
d, 42a to 42d. FIG. 6A shows a case where the position of the information recording surface of the optical disk 7 is farther from the objective lens 6 than the focal position of the objective lens 6, and FIG. Shows a case where the position substantially coincides with the average focal position of the objective lens 6. FIG. 3C shows a case where the position of the information recording surface of the optical disk 7 is closer to the objective lens 6 than the focal position of the objective lens 6. In FIG. 6, the center of a quarter circle formed by the diffracted light spots 41a to 41d and 42a to 42d, that is, the position where the principal ray of each diffracted light is incident on the photodetector 39 is defined as the light detection areas 43 and 44.
10 from the boundary of the light detection areas 45 and 46.
Polarized anisotropic holograms were designed to be separated by μm.
Diffracted light spot 41 divided for ease of explanation
Each quarter circle of a to 41d and 42a to 42d is virtually synthesized and shown in FIG. FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 6A, wherein 47 and 48 are diffracted light spots, respectively, which are the diffracted light spots 42a to 42 shown in FIG.
d, 41a to 41d. In FIG. 7, reference numerals 49 to 54 denote detection areas.
The detection area 50 is different from the detection area 43 shown in FIG.
And 45, the detection area 51 is in the detection area 46, and the detection area 5 is in
2 is the detection area 45, and the detection area 53 is the detection areas 43 and 4.
6, the detection area 54 corresponds to the detection area 44, respectively. Focus error signals are detected in detection areas 49, 51, 5
3 and the output F of the detection areas 50, 52, 54
Obtained by the difference of E2 (FE1-FE2). Needless to say, the value of FE1-FE2 calculated as described above using the output of each detection area shown in FIG. 7 and the value of FE1 and FE2 shown in FIG. 6 using the output of each detection area shown in FIG. The calculated values of FE1-FE2 are equivalent.
【0022】光ディスク7としてCDを用いた場合、第
1の発明の実施の形態と同様に光検出器38の面上での
回折光スポットを仮想的に合成した円の直径は約40μ
mであった。図7において、仮想的な光検出領域50の
最小寸法は20μmとなるので、第1の発明の実施の形
態において説明したように、フォーカスエラー信号が0
の時に情報信号のジッターを最小にすることができた。When a CD is used as the optical disk 7, the diameter of a circle obtained by virtually combining the diffracted light spots on the surface of the photodetector 38 is about 40 μm as in the first embodiment.
m. In FIG. 7, since the minimum size of the virtual light detection area 50 is 20 μm, as described in the first embodiment of the present invention, the focus error signal becomes zero.
At the time, the jitter of the information signal could be minimized.
【0023】なお、以上の説明ではホログラム素子とし
て偏光異方性ホログラムを用いた例を説明したが、偏光
異方性を有しないホログラム素子を用いても、同様に実
施可能である。また、光ディスクについてもっぱら説明
したが、光磁気ディスクについても同様に実施可能であ
る。In the above description, an example in which a polarization anisotropic hologram is used as a hologram element has been described. However, a hologram element having no polarization anisotropy can be similarly used. Further, although the description has been given mainly of the optical disk, the present invention can be similarly applied to a magneto-optical disk.
【0024】以上述べた様に、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
るものであって、特に、基板表面から情報記録面までの
寸法が異なる各種の光媒体もしくは光磁気媒体上に、情
報の記録・再生あるいは消去を行うことができる光ヘッ
ド装置に関するものであり、次のような効果を発揮す
る。As described above, the present invention relates to an optical head device for recording / reproducing or erasing information on an optical medium or a magneto-optical medium such as an optical disk or an optical card. The present invention relates to an optical head device capable of recording / reproducing or erasing information on various optical media or magneto-optical media having different dimensions up to an information recording surface, and has the following effects.
【0025】即ち、本発明の第1の発明によれば、光検
出領域の最小寸法を回折光スポットの最小径よりも小さ
くすることによって、基板表面から情報記録面までの距
離が異なる情報媒体に対して、情報信号のジッターを最
小にするように記録再生スポットの焦点位置制御を行え
るという顕著な効果が得られる。That is, according to the first aspect of the present invention, by making the minimum size of the light detection area smaller than the minimum diameter of the diffracted light spot, the distance from the substrate surface to the information recording surface can be varied. On the other hand, a remarkable effect of controlling the focal position of the recording / reproducing spot so as to minimize the jitter of the information signal can be obtained.
【0026】また、本発明の第2の発明によれば、分割
された回折光スポットの主光線の位置を光検出領域の境
界に近づけることにより、光検出領域の大きさを小さく
することなく第1の発明と同等の効果が得られるので、
情報信号の利得の周波数特性を劣化させないために光検
出領域を余り小さくできない場合に顕著な効果が得られ
る。Further, according to the second aspect of the present invention, the position of the principal ray of the divided diffracted light spot is made closer to the boundary of the light detection area, thereby reducing the size of the light detection area without reducing the size of the light detection area. Since the same effect as the first invention can be obtained,
A remarkable effect is obtained when the photodetection area cannot be made very small in order not to deteriorate the frequency characteristics of the gain of the information signal.
【0027】尚、本発明の第1の光検出グループと第2
の光検出グループは、上記実施の形態1では、検出領域
32〜34と、検出領域35〜37にそれぞれ対応した
が、これに限らず、これとは異なる数の検出領域を有し
ていても良い。The first light detection group and the second light detection group of the present invention
In the first embodiment, the light detection groups correspond to the detection areas 32 to 34 and the detection areas 35 to 37, respectively. However, the light detection groups are not limited thereto, and may have a different number of detection areas. good.
【0028】又、本発明の第1の光検出領域と第2の光
検出領域は、上記実施の形態1では、検出領域33と検
出領域36にそれぞれ対応し、又、それぞれの最小寸法
は、長方形状の各検出領域33、36の、それぞれの短
い方の幅寸法に対応する。In the first embodiment, the first light detection region and the second light detection region of the present invention correspond to the detection region 33 and the detection region 36, respectively. This corresponds to the shorter width dimension of each of the rectangular detection areas 33 and 36.
【0029】又、本発明の回折素子の第1の領域と第2
の領域は、上記実施の形態2では、例えば、領域A1,
B1,C1,D1のグループと、領域A2,B2,C
2,D2のグループにそれぞれ対応する。Further, the first region and the second region of the diffraction element of the present invention are provided.
In the second embodiment, for example, the region
Group of B1, C1, D1 and areas A2, B2, C
2 and D2.
【0030】又、本発明の回折素子と回折光を分割する
手段は、上記実施の形態2では、偏光異方性ホログラム
38において一体的に構成されている場合について説明
したがに限らず、例えば、それぞれ別体として構成して
も良い。The diffractive element and the means for splitting the diffracted light according to the present invention are not limited to the case where they are integrally formed in the polarization anisotropic hologram 38 in the second embodiment. , May be configured separately.
【0031】又、本発明の第1の回折光の分割回折光と
第2の回折光の分割回折光は、上記実施の形態2の、例
えば、4分の1円の回折光スポット41aと4分の1円
の回折光スポット42aに対応するものであるが、これ
に限らず例えば、更に細かく分割されていても良く、そ
れら回折光の分割の数は問わない。The split diffracted light of the first diffracted light and the split diffracted light of the second diffracted light according to the present invention are, for example, diffracted light spots 41a and 41 Although it corresponds to the diffracted light spot 42a of a one-half circle, the invention is not limited to this. For example, the light may be further finely divided, and the number of divisions of the diffracted light is not limited.
【0032】又、本発明の第1及び第2の光検出グルー
プの境界位置は、上記実施の形態2の検出領域43と4
4との境界と、検出領域45と46との境界とに対応す
るものである。The boundary positions of the first and second photodetection groups of the present invention are determined by the detection areas 43 and 4 of the second embodiment.
4 and the boundary between the detection areas 45 and 46.
【0033】又、上記実施の形態では、光量分布を利用
してフォーカス制御をする場合について説明したが、こ
れに限らず例えば、次のような構成としてもかまわな
い。即ち、この場合の光ヘッド装置は、光ビームを放射
する放射光源と、前記光ビームを収束させる第1の収束
光学系と、前記第1の収束光学系の焦点近傍に設けられ
る情報媒体により反射される光ビームを回折する回折素
子と、前記回折された回折光を収束させる第2の収束光
学系と、前記収束された回折光を検出する、複数の光検
出領域を有する光検出器とを備え、前記回折素子は、各
領域から発生する回折光の各収束位置が異なる少なくと
も第1の領域と第2の領域に分割されており、前記複数
の光検出領域は、前記第1の領域から発生した第1の回
折光を検出する第1の光検出グループと、前記第2の領
域から発生した第2の回折光を検出する第2の光検出グ
ループとに分割されており、前記第1の光検出グループ
に含まれた、前記第1の回折光の主光線を含む第1の光
検出領域の最小寸法が、前記第2の光検出グループに含
まれた、前記第2の回折光の主光線を含む第2の光検出
領域の最小寸法よりも小さいものである。つまり、図2
において、領域33の短い方の寸法の方が、領域36の
対応する寸法に比べて、より小さく構成するものであ
る。この場合も、上記と同様の効果をえることが出来
る。但し、この場合、DVDを使用する際に上記と同様
の効果を発揮出来る様にする為に、領域33の出力と領
域36の出力等にそれぞれ異なる重み付けを行う様に重
み付けの切換制御を行う必要がある。又、光量分布を利
用しない、別の例として、例えば、次のような構成とし
てもかまわない。即ち、この場合の光ヘッド装置は、光
ビームを放射する放射光源と、前記光ビームを収束させ
る第1の収束光学系と、前記第1の収束光学系の焦点近
傍に設けられる情報媒体により反射される光ビームを回
折する回折素子と、前記回折された回折光を分割する手
段と、前記分割された回折光を収束する第2の収束光学
系と、前記収束された回折光を検出する、複数の光検出
領域を有する光検出器とを備え、前記回折素子は、各領
域から発生する回折光の各収束位置が異なる少なくとも
第1の領域と第2の領域に分割されており、前記複数の
光検出領域は、前記第1及び第2の領域から発生した第
1及び第2の回折光の前記分割された複数の分割回折光
の内、一部の分割回折光を検出する第1の光検出グルー
プと、残りの分割回折光を検出する第2の光検出グルー
プとに分けられており、前記第1の光検出グループにお
ける前記第1の回折光の前記分割回折光の主光線の位置
と、前記第1の光検出グループの内の光検出領域同士の
境界位置との間隔が、前記第2の回折光の前記分割回折
光の主光線の位置と、前記境界位置との間隔よりも小さ
く、且つ、前記第2の光検出グループにおける前記主光
線と前記境界が、前記位置関係と同じ関係にあるもので
ある。つまり、図6において、例えば、4分の1円のス
ポット42aの主光線と領域43と44との境界との距
離の方が、4分の1円のスポット41aの主光線と領域
43と44との境界との距離よりも小さいと言う構成で
ある。この場合も、上記と同様の効果をえることが出来
る。但し、この場合、DVDを使用する際に上記と同様
の効果を発揮出来る様にする為に、領域33の出力と領
域36の出力等にそれぞれ異なる重み付けを行う様に重
み付けの切換制御を行う必要がある。Further, in the above-described embodiment, the case where the focus control is performed using the light quantity distribution has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the following configuration may be adopted. That is, the optical head device in this case includes a radiation light source that emits a light beam, a first converging optical system that converges the light beam, and an information medium that is provided near a focal point of the first converging optical system. A diffractive element for diffracting the diffracted light beam, a second converging optical system for converging the diffracted diffracted light, and a photodetector having a plurality of light detection regions for detecting the converged diffracted light. Wherein the diffraction element is divided into at least a first region and a second region in which respective convergence positions of diffracted light generated from the respective regions are different, and the plurality of light detection regions are separated from the first region. A first light detection group for detecting the generated first diffracted light, and a second light detection group for detecting the second diffracted light generated from the second region; The first group included in the photodetection group of The minimum dimension of the first light detection area including the principal ray of the diffracted light is the minimum dimension of the second light detection area including the principal ray of the second diffracted light, which is included in the second light detection group. Is smaller than That is, FIG.
In the above, the shorter dimension of the region 33 is configured to be smaller than the corresponding dimension of the region 36. In this case, the same effect as above can be obtained. However, in this case, in order to achieve the same effect as described above when using a DVD, it is necessary to perform switching control of weighting so that the output of the area 33 and the output of the area 36 are weighted differently. There is. As another example that does not use the light amount distribution, the following configuration may be used. That is, the optical head device in this case includes a radiation light source that emits a light beam, a first converging optical system that converges the light beam, and an information medium that is provided near a focal point of the first converging optical system. A diffractive element for diffracting the diffracted light beam, means for dividing the diffracted diffracted light, a second converging optical system for converging the split diffracted light, and detecting the converged diffracted light, A light detector having a plurality of light detection regions, wherein the diffraction element is divided into at least a first region and a second region where respective convergence positions of diffracted light generated from the respective regions are different from each other; A first light detecting area for detecting a part of the plurality of divided diffracted lights of the first and second diffracted lights generated from the first and second areas; Detect light detection group and remaining split diffracted light And the position of the principal ray of the divided diffracted light of the first diffracted light in the first light detection group, and the light detection in the first light detection group. The distance between the boundary position between the regions is smaller than the distance between the position of the principal ray of the divided diffracted light of the second diffracted light and the boundary position, and the distance in the second light detection group is smaller than the distance between the boundary positions. The light beam and the boundary have the same relationship as the positional relationship. That is, in FIG. 6, for example, the distance between the principal ray of the quarter circle spot 42a and the boundary between the regions 43 and 44 is larger than the distance between the principal ray of the quarter circle spot 41a and the regions 43 and 44. The distance is smaller than the distance from the boundary. In this case, the same effect as above can be obtained. However, in this case, in order to achieve the same effect as described above when using a DVD, it is necessary to perform switching control of weighting so that the output of the area 33 and the output of the area 36 are weighted differently. There is.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、情報媒体の種類に関わらず情報信号の時間軸変
動を従来に比べてより小さく出来ると言う長所を有す
る。As is apparent from the above description, the present invention has an advantage that the fluctuation of the information signal on the time axis can be reduced as compared with the related art regardless of the type of the information medium.
【図1】本発明の第1の実施の形態の光ヘッド装置の光
学系の構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical system of an optical head device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同実施の形態の光検出器の光検出領域のパター
ンの一例と回折光スポットを示す図FIG. 2 is a view showing an example of a pattern of a light detection area of the photodetector of the embodiment and a diffracted light spot;
【図3】同実施の形態の光検出器上の回折光スポットの
詳細図FIG. 3 is a detailed view of a diffracted light spot on the photodetector of the embodiment.
【図4】本発明の第2の実施の形態の光ヘッド装置の構
成を示す図FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an optical head device according to a second embodiment of the present invention.
【図5】同実施の形態の偏光異方性ホログラムのホログ
ラムパターンを示す図FIG. 5 is a diagram showing a hologram pattern of the polarization anisotropic hologram of the embodiment.
【図6】(a)〜(c):それぞれ同実施の形態の光検
出器の光検出領域と回折光スポットを示す図FIGS. 6A to 6C are diagrams showing a light detection area and a diffracted light spot of the photodetector according to the embodiment, respectively.
【図7】同実施の形態の回折光スポットを仮想的に合成
して示す図FIG. 7 is a diagram showing a virtually synthesized diffracted light spot according to the embodiment;
【図8】従来の光ヘッド装置の光学系の構成を示す図FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an optical system of a conventional optical head device.
【図9】(a)〜(c):それぞれフォーカスエラー信
号の検出方法を説明するための図FIGS. 9A to 9C are diagrams for explaining a method of detecting a focus error signal.
【図10】(a)〜(c):それぞれ光検出器の光検出
領域と回折光スポットを示す図FIGS. 10A to 10C are diagrams showing a light detection area and a diffracted light spot of a photodetector, respectively.
【図11】(a)〜(c):それぞれ回折光スポットを
仮想的に合成して示す図FIGS. 11A to 11C are diagrams each showing virtually diffracted light spots synthesized;
【図12】(a)〜(b):それぞれ対物レンズの収束
状態の模式図FIGS. 12A and 12B are schematic diagrams showing a convergence state of an objective lens, respectively.
1 半導体レーザ 2 光ビーム 3 コリメーターレンズ 5 4分の1波長板 6 対物レンズ 7 光ディスク 39 光検出器 40 回折光 42 回折光 100 偏光異方性ホログラム Reference Signs List 1 semiconductor laser 2 light beam 3 collimator lens 5 quarter-wave plate 6 objective lens 7 optical disk 39 photodetector 40 diffracted light 42 diffracted light 100 polarization anisotropic hologram
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Seiji Nishino 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (10)
により反射される光ビームを回折する回折素子と、 前記回折された回折光を収束させる第2の収束光学系
と、 前記収束された回折光を検出する、複数の光検出領域を
有する光検出器とを備え、 前記複数の光検出領域の内、所定の光検出領域の最小寸
法が、少なくともその所定の光検出領域に形成される前
記回折光の最小スポット径よりも小さいことを特徴とす
る光ヘッド装置。A light source for emitting a light beam; a first converging optical system for converging the light beam; and a light beam reflected by an information medium provided near a focal point of the first converging optical system. A diffractive element that diffracts, a second converging optical system that converges the diffracted diffracted light, and a photodetector that has a plurality of light detection regions that detects the converged diffracted light; An optical head device, wherein a minimum dimension of a predetermined light detection area among the light detection areas is smaller than at least a minimum spot diameter of the diffracted light formed in the predetermined light detection area.
により反射される光ビームを回折する回折素子と、 前記回折された回折光を分割する手段と、 前記分割された回折光を収束する第2の収束光学系と、 前記収束された回折光を検出する、複数の光検出領域を
有する光検出器とを備え、 前記分割された各回折光の主光線の、前記複数の光検出
領域の内の一の光検出領域における位置と、その一の光
検出領域とその領域に隣接する他の光検出領域との境界
位置との間隔が、前記分割がされなかったとした場合に
形成され得る回折光の最小スポットの半径よりも小さい
ことを特徴とする光ヘッド装置。2. A light source for emitting a light beam, a first converging optical system for converging the light beam, and a light beam reflected by an information medium provided near a focal point of the first converging optical system. A diffractive element that diffracts the light, a unit that divides the diffracted diffracted light, a second converging optical system that converges the divided diffracted light, and a plurality of light detection areas that detect the converged diffracted light. A light detector having: a position of a principal ray of each of the divided diffracted lights in one of the plurality of light detection areas in a light detection area, and adjacent to the one light detection area and the area. An optical head device, wherein the distance from the boundary position to another light detection area is smaller than the radius of the minimum spot of diffracted light that can be formed if the division is not performed.
光学系を兼ねていることを特徴とする請求項1または2
記載の光ヘッド装置。3. The optical system according to claim 1, wherein the first converging optical system also serves as the second converging optical system.
The optical head device as described in the above.
グラム素子であることを特徴とする請求項1から3の何
れか一つに記載の光ヘッド装置。4. The optical head device according to claim 1, wherein the diffraction element is a hologram element having polarization anisotropy.
り、光軸に近い領域からの回折光をフォーカスエラー信
号の検出に用いることを特徴とする請求項1から4の何
れか一つに記載の光ヘッド装置。5. The diffraction element according to claim 1, wherein the diffraction element is divided into a plurality of regions, and diffracted light from a region near the optical axis is used for detecting a focus error signal. An optical head device according to item 1.
1の回折光の収束位置と、前記回折素子の他の一部の領
域から発生する第2の回折光の収束位置とが異なってお
り、前記光検出器上での前記第1の回折光のスポットの
光量分布と前記第2の回折光のスポットの光量分布の違
いにより、フォーカスエラー信号を得ることを特徴とす
る請求項1から5の何れか一つに記載の光ヘッド装置。6. A convergence position of a first diffracted light generated from a partial area of the diffraction element and a convergence position of a second diffraction light generated from another partial area of the diffraction element are different from each other. 2. A focus error signal is obtained based on a difference between a light quantity distribution of the spot of the first diffracted light and a light quantity distribution of the spot of the second diffracted light on the photodetector. 6. The optical head device according to any one of items 1 to 5.
光の各収束位置が異なる少なくとも第1の領域と第2の
領域に分割されており、 前記複数の光検出領域は、前記第1の領域から発生した
第1の回折光を検出する、第1の光検出グループと、前
記第2の領域から発生した第2の回折光を検出する第2
の光検出グループとに分割されており、 前記所定の光検出領域は、実質上同一の前記最小寸法を
有する第1及び第2の最小寸法光検出領域であり、前記
第1の最小寸法光検出領域が前記第1の光検出グループ
に、前記第2の最小寸法光検出領域が前記第2の光検出
グループに設けられており、 前記各最小寸法光検出領域に形成される前記各回折光の
スポットの光量分布の違いを利用して、フォーカスエラ
ー信号を検出する請求項1記載の光ヘッド装置。7. The diffractive element is divided into at least a first region and a second region where convergence positions of diffracted light generated from the respective regions are different from each other. A first light detection group for detecting a first diffracted light generated from the area, and a second light detecting group for detecting a second diffracted light generated from the second area.
Wherein the predetermined light detection areas are first and second minimum size light detection areas having substantially the same minimum dimension, and the first minimum size light detection area An area is provided in the first light detection group, and a second minimum size light detection area is provided in the second light detection group. 2. The optical head device according to claim 1, wherein a focus error signal is detected by utilizing a difference in a light amount distribution of the spot.
により反射される光ビームを回折する回折素子と、 前記回折された回折光を収束させる第2の収束光学系
と、 前記収束された回折光を検出する光検出器とを備え、 前記光検出器上の、前記回折光により形成される複数個
の像の光量分布の違いを利用して、フォーカスエラー信
号を検出することを特徴とする光ヘッド装置。8. A radiation light source for emitting a light beam, a first converging optical system for converging the light beam, and a light beam reflected by an information medium provided near a focal point of the first converging optical system. A diffractive element that diffracts, a second converging optical system that converges the diffracted diffracted light, and a photodetector that detects the converged diffracted light, wherein the diffracted light on the photodetector is An optical head device for detecting a focus error signal by utilizing a difference in light amount distribution of a plurality of images formed.
により反射される光ビームを回折する回折素子と、 前記回折された回折光を収束させる第2の収束光学系
と、 前記収束された回折光を検出する、複数の光検出領域を
有する光検出器とを備え、 前記回折素子は、各領域から発生する回折光の各収束位
置が異なる少なくとも第1の領域と第2の領域に分割さ
れており、 前記複数の光検出領域は、前記第1の領域から発生した
第1の回折光を検出する第1の光検出グループと、前記
第2の領域から発生した第2の回折光を検出する第2の
光検出グループとに分割されており、 前記第1の光検出グループに含まれた、前記第1の回折
光の主光線を含む第1の光検出領域の最小寸法が、前記
第2の光検出グループに含まれた、前記第2の回折光の
主光線を含む第2の光検出領域の最小寸法よりも小さい
ことを特徴とする光ヘッド装置。9. A light source for emitting a light beam, a first converging optical system for converging the light beam, and a light beam reflected by an information medium provided near a focal point of the first converging optical system. A diffractive element that diffracts the light, a second converging optical system that converges the diffracted diffracted light, and a photodetector that detects the converged diffracted light and has a plurality of light detection regions. Is divided into at least a first region and a second region where the respective converging positions of the diffracted light generated from the respective regions are different, and the plurality of light detection regions is a first region generated from the first region. The first light detection group is divided into a first light detection group for detecting diffracted light and a second light detection group for detecting second diffracted light generated from the second region. A principal ray of the first diffracted light included Is smaller than the minimum size of the second photodetection region included in the second photodetection group and including the principal ray of the second diffracted light. Characteristic optical head device.
により反射される光ビームを回折する回折素子と、 前記回折された回折光を分割する手段と、 前記分割された回折光を収束する第2の収束光学系と、 前記収束された回折光を検出する、複数の光検出領域を
有する光検出器とを備え、 前記回折素子は、各領域から発生する回折光の各収束位
置が異なる少なくとも第1の領域と第2の領域に分割さ
れており、 前記複数の光検出領域は、前記第1及び第2の領域から
発生した第1及び第2の回折光の前記分割された複数の
分割回折光の内、一部の分割回折光を検出する第1の光
検出グループと、残りの分割回折光を検出する第2の光
検出グループとに分けられており、 前記第1の光検出グループにおける前記第1の回折光の
前記分割回折光の主光線の位置と、前記第1の光検出グ
ループの内の光検出領域同士の境界位置との間隔が、前
記第2の回折光の前記分割回折光の主光線の位置と、前
記境界位置との間隔よりも小さく、且つ、前記第2の光
検出グループにおける前記主光線と前記境界が、前記位
置関係と同じ関係にあることを特徴とする光ヘッド装
置。10. A radiation source for emitting a light beam, a first converging optical system for converging the light beam, and a light beam reflected by an information medium provided near a focal point of the first converging optical system. A diffractive element that diffracts the light, a unit that divides the diffracted diffracted light, a second converging optical system that converges the divided diffracted light, and a plurality of light detection areas that detect the converged diffracted light. Wherein the diffractive element is divided into at least a first region and a second region where respective convergence positions of diffracted light generated from each region are different, and the plurality of light detection regions are A first light detection group that detects a part of the plurality of divided diffracted lights of the first and second diffracted lights generated from the first and second regions, Second light detection group for detecting the remaining split diffracted light A position of a principal ray of the divided diffracted light of the first diffracted light in the first light detection group, and a boundary between light detection regions in the first light detection group. An interval between the principal ray and the boundary in the second light detection group is smaller than an interval between the principal ray position of the divided diffracted light of the second diffracted light and the boundary position. Are in the same relationship as the positional relationship.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01636097A JP3638190B2 (en) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Optical head device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01636097A JP3638190B2 (en) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Optical head device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10214432A true JPH10214432A (en) | 1998-08-11 |
| JP3638190B2 JP3638190B2 (en) | 2005-04-13 |
Family
ID=11914182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01636097A Expired - Fee Related JP3638190B2 (en) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Optical head device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3638190B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100382332B1 (en) * | 1998-12-08 | 2003-05-01 | 샤프 가부시키가이샤 | Aberration detector and optical pickup device |
-
1997
- 1997-01-30 JP JP01636097A patent/JP3638190B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100382332B1 (en) * | 1998-12-08 | 2003-05-01 | 샤프 가부시키가이샤 | Aberration detector and optical pickup device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3638190B2 (en) | 2005-04-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2000055849A1 (en) | Convergent device, optical head, optical information recording/reproducing and optical information recording/reproducing method | |
| US5883747A (en) | Recording and/or reproducing optical system and objective lens for optical information recording medium | |
| USRE40895E1 (en) | Optical head and apparatus for and method of storing and reproducing optical information | |
| US5784354A (en) | Optical pickup device | |
| US6339570B1 (en) | Optical pickup system | |
| JP3823425B2 (en) | Optical pickup device and optical pickup device correction element | |
| US6278670B1 (en) | Optical head apparatus | |
| US5892748A (en) | Optical pickup for reading or recording information on a recording surface | |
| US7180837B2 (en) | Optical pickup including an optical modulator, and an optical apparatus comprising the optical pickup | |
| US7969834B2 (en) | Optical pickup device having a structure providing efficient light usage | |
| JP2000048397A (en) | Optical pickup | |
| JPH1186319A (en) | Optical pickup device | |
| JP4362068B2 (en) | OPTICAL ELEMENT, OPTICAL HEAD DEVICE USING SAME, OPTICAL INFORMATION DEVICE USING THE OPTICAL HEAD DEVICE, COMPUTER, OPTICAL PLAYER, CAR NAVIGATION SYSTEM, OPTICAL DISC RECORDER, AND OPTICAL DISK SERVER USING THE OPTICAL INFORMATION DEVICE | |
| TW382704B (en) | Method for focusing and tracking of CD optical head and device therefor | |
| JPH1083560A (en) | Optical head device | |
| JPH10143905A (en) | Optical pickup, objective lens and objective lens designing method | |
| JPH09243805A (en) | Lens design method | |
| JP3451152B2 (en) | Optical system for recording and reproducing optical information recording media | |
| US7247826B2 (en) | Optical pickup apparatus | |
| JP3638190B2 (en) | Optical head device | |
| EP0786766A2 (en) | Optical pickup device and reproducing apparatus for optical recording medium | |
| JP2000028917A (en) | Pickup device for recording and reproducing of optical information recording medium, objective lens, and design method for objective lens | |
| US5963531A (en) | Optical head apparatus | |
| JP2002109759A (en) | Optical pickup, optical disk device, and information processing device | |
| JPH10134398A (en) | Optical head |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040603 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040608 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040804 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050105 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050107 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080121 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090121 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090121 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100121 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110121 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110121 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120121 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130121 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |