JP2594445B2 - ホログラム光ヘッド - Google Patents
ホログラム光ヘッドInfo
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- JP2594445B2 JP2594445B2 JP62307189A JP30718987A JP2594445B2 JP 2594445 B2 JP2594445 B2 JP 2594445B2 JP 62307189 A JP62307189 A JP 62307189A JP 30718987 A JP30718987 A JP 30718987A JP 2594445 B2 JP2594445 B2 JP 2594445B2
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- Japan
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- hologram
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- optical head
- spot
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、ホログラム素子を利用したホログラム光
ヘッドに関し、特に、そのホログラム素子に関する。
ヘッドに関し、特に、そのホログラム素子に関する。
[従来の技術] 近年光ディスク装置における光ヘッドとして、ホログ
ラム素子を利用したホログラム光ヘッドが開発されてい
るが、従来のホログラム光ヘッドにおけるホログラム素
子(以下単にホログラムという)3は、第6図に示すよ
うに、格子パターンの異なる第1領域(I)と第2領域
(II)とに2分割され、回折光がそれぞれ異なる2点に
焦点を結ぶようにされた構造である。
ラム素子を利用したホログラム光ヘッドが開発されてい
るが、従来のホログラム光ヘッドにおけるホログラム素
子(以下単にホログラムという)3は、第6図に示すよ
うに、格子パターンの異なる第1領域(I)と第2領域
(II)とに2分割され、回折光がそれぞれ異なる2点に
焦点を結ぶようにされた構造である。
前記ホログラム素子3を利用した光ヘッドの構成例
を、第4図を参照して説明すると、図示のホログラム光
ヘッドは3ビーム方式であり、レーザダイオード1、回
折格子2、前記ホログラム3、対物レンズ4を光軸上に
順に配置し、光ディスク5の信号面で反射した戻り光の
前記ホログラム3での1次回折光の方向に光検出器6を
配置した構成である。
を、第4図を参照して説明すると、図示のホログラム光
ヘッドは3ビーム方式であり、レーザダイオード1、回
折格子2、前記ホログラム3、対物レンズ4を光軸上に
順に配置し、光ディスク5の信号面で反射した戻り光の
前記ホログラム3での1次回折光の方向に光検出器6を
配置した構成である。
また、前記光検出器6は、第5図に示すように、4分
割フォトダイオードA,B,C,Dの両側に2つのフォトダイ
オードE,Fを配置した6分割光検出器である。
割フォトダイオードA,B,C,Dの両側に2つのフォトダイ
オードE,Fを配置した6分割光検出器である。
上記の光ヘッドにおいて、レーザダイオード1を発し
たレーザ光は回折格子2で3ビームに分けられ、ホログ
ラム3を透過する。ホログラム3を透過した3本の光ビ
ーム(0次光)は対物レンズ4で集光され、光ディスク
5信号面にスポットを形成する。ディスク5で反射され
た光ビームは、再び同じ光路でホログラム3へと戻る
が、その内ホログラム3で回折された1次光が光検出器
6へと向かう。この場合、ホログラム3の前記2つの領
域Iおよび領域IIを透過した光はそれぞれ、第4図に示
す光検出器6上のIの位置およびIIの位置に焦点を結
ぶ。
たレーザ光は回折格子2で3ビームに分けられ、ホログ
ラム3を透過する。ホログラム3を透過した3本の光ビ
ーム(0次光)は対物レンズ4で集光され、光ディスク
5信号面にスポットを形成する。ディスク5で反射され
た光ビームは、再び同じ光路でホログラム3へと戻る
が、その内ホログラム3で回折された1次光が光検出器
6へと向かう。この場合、ホログラム3の前記2つの領
域Iおよび領域IIを透過した光はそれぞれ、第4図に示
す光検出器6上のIの位置およびIIの位置に焦点を結
ぶ。
その際、フォーカシングエラー信号(F.E)、トラッ
キングエラー信号(T.E)、再生RF信号(R.F)は、次式
によって得られる。
キングエラー信号(T.E)、再生RF信号(R.F)は、次式
によって得られる。
F.E=(A+C)−(B+D) T.E=E−F R.F=A+B+C+D ところで、前述の通り、ホログラムは、光を回折する
ための格子を持っており、入射光の波長が変動すると、
その回折角も変動してしまう。すなわち、レーザ光の波
長をλ、格子ピッチをp、回折角をθとすると、 sinθ=λ/p 故に、θ=sin-1(λ/p) であり、上述のように波長λの変動により回折角θも変
動する。
ための格子を持っており、入射光の波長が変動すると、
その回折角も変動してしまう。すなわち、レーザ光の波
長をλ、格子ピッチをp、回折角をθとすると、 sinθ=λ/p 故に、θ=sin-1(λ/p) であり、上述のように波長λの変動により回折角θも変
動する。
一方、光ヘッドにホログラムを用いることができるた
めには、光ヘッドの動作温度範囲0゜〜60゜の間で、同
じ特性を維持しなければならない。ところが、レーザダ
イオードは、温度変動によりそのレーザ光の波長が変動
してしまうため、ホログラムの回折角も温度によって変
化してしまう。このため、温度変化に伴い、第7図に破
線で示すように、フォトダイオード上で戻り光のスポッ
トがx軸方向に移動してしまう。x軸方向とは、ホログ
ラムで光が回折する方向、つまり、第6図に示すホログ
ラムの左右方向に対応する方向である。このような戻り
光の移動があっても光ヘッドとしての特性を正常に維持
できるように、フォトダイオードにはそのx軸方向にあ
る余裕長m(第7図参照)が必要となる。以上のことか
ら、ホログラム光ヘッドに用いるフォトダイオードは図
示のように、x軸方向に細長い形状としている。
めには、光ヘッドの動作温度範囲0゜〜60゜の間で、同
じ特性を維持しなければならない。ところが、レーザダ
イオードは、温度変動によりそのレーザ光の波長が変動
してしまうため、ホログラムの回折角も温度によって変
化してしまう。このため、温度変化に伴い、第7図に破
線で示すように、フォトダイオード上で戻り光のスポッ
トがx軸方向に移動してしまう。x軸方向とは、ホログ
ラムで光が回折する方向、つまり、第6図に示すホログ
ラムの左右方向に対応する方向である。このような戻り
光の移動があっても光ヘッドとしての特性を正常に維持
できるように、フォトダイオードにはそのx軸方向にあ
る余裕長m(第7図参照)が必要となる。以上のことか
ら、ホログラム光ヘッドに用いるフォトダイオードは図
示のように、x軸方向に細長い形状としている。
[発明が解決しようとする問題点] 上述のように、温度変動があるとホログラムの回折角
が変化してフォトダイオード上でスポットがずれるた
め、光ヘッド製作時には、戻り光のスポットをフォトダ
イオードのx軸方向のセンタに設定するスポットずれ調
整をしておく必要があるが、上記従来のものでは、各フ
ォトダイオードの余裕長mのなかでは光ヘッドの特性が
変わらないため、フォトダイオード出力からフォトダイ
オードのセンタに戻り光を調整することは困難であっ
た。すなわち、第7図に示すように、フォトダイオード
上でスポットがx軸方向にmだけ動いても、 PDx=(A+D)−(B+C) は常に零となるため、すなわち、実線で示すのスポッ
ト位置でも破線で示すのスポット位置でもPDx=0で
あるため、スポットのずれを検出することはできない。
が変化してフォトダイオード上でスポットがずれるた
め、光ヘッド製作時には、戻り光のスポットをフォトダ
イオードのx軸方向のセンタに設定するスポットずれ調
整をしておく必要があるが、上記従来のものでは、各フ
ォトダイオードの余裕長mのなかでは光ヘッドの特性が
変わらないため、フォトダイオード出力からフォトダイ
オードのセンタに戻り光を調整することは困難であっ
た。すなわち、第7図に示すように、フォトダイオード
上でスポットがx軸方向にmだけ動いても、 PDx=(A+D)−(B+C) は常に零となるため、すなわち、実線で示すのスポッ
ト位置でも破線で示すのスポット位置でもPDx=0で
あるため、スポットのずれを検出することはできない。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、フォトダイオード出力を利用して戻り光をフォトダ
イオードのセンタに調整することができるホログラム光
ヘッドを得ることを目的とする。
で、フォトダイオード出力を利用して戻り光をフォトダ
イオードのセンタに調整することができるホログラム光
ヘッドを得ることを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明のホログラム光ヘッ
ドは、ディスク信号面で反射した戻り光をホログラム素
子で回折し、その回折方向に配置した光検出器で戻り光
の検出を行うホログラム光ヘッドにおいて、 上記ホログラム素子は、回折光が異なる2点に焦点を
結ぶように異なる格子パターンで形成されその間の分割
線で分けられた第1領域および第2領域と、上記第1領
域と上記第2領域とを分ける上記分割線に関して対称形
状をなし、かつ、上記第1領域と上記第2領域による2
つの焦点位置の間に焦点を結ぶように格子パターンを形
成した第3領域とを備えたことを特徴とする。
ドは、ディスク信号面で反射した戻り光をホログラム素
子で回折し、その回折方向に配置した光検出器で戻り光
の検出を行うホログラム光ヘッドにおいて、 上記ホログラム素子は、回折光が異なる2点に焦点を
結ぶように異なる格子パターンで形成されその間の分割
線で分けられた第1領域および第2領域と、上記第1領
域と上記第2領域とを分ける上記分割線に関して対称形
状をなし、かつ、上記第1領域と上記第2領域による2
つの焦点位置の間に焦点を結ぶように格子パターンを形
成した第3領域とを備えたことを特徴とする。
[作用] 上記構成のホログラム光ヘッドにおいて、ディスク信
号面で反射した戻り光のホログラム素子で回折した光は
例えば4分割フォトダイオードを有する光検出器に向か
うが、この場合、光検出器上の4分割フォトダイオード
にはホログラム素子の第1領域、第2領域によるスポッ
トとともに、その中間に、つまり、4分割フォトダイオ
ードの中心位置に第3領域によるスポットが形成され
る。
号面で反射した戻り光のホログラム素子で回折した光は
例えば4分割フォトダイオードを有する光検出器に向か
うが、この場合、光検出器上の4分割フォトダイオード
にはホログラム素子の第1領域、第2領域によるスポッ
トとともに、その中間に、つまり、4分割フォトダイオ
ードの中心位置に第3領域によるスポットが形成され
る。
したがって、光検出器上で戻り光のスポットずれが生
じた場合、前記第3領域によるスポットが4分割フォト
ダイオードの中心から左右に偏るので、4分割フォトダ
イオードの出力(PDx=(A+D)−(B+C))から
戻り光のスポットずれを検出することができる。
じた場合、前記第3領域によるスポットが4分割フォト
ダイオードの中心から左右に偏るので、4分割フォトダ
イオードの出力(PDx=(A+D)−(B+C))から
戻り光のスポットずれを検出することができる。
[実施例] 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
本発明のホログラム光ヘッドは、そのホログラム素子
の構造に特徴を有するもので、ホログラム光ヘッドの光
学系の配列自体は前述の第4図に示した一般的なものと
同様である。
の構造に特徴を有するもので、ホログラム光ヘッドの光
学系の配列自体は前述の第4図に示した一般的なものと
同様である。
第1図は本発明のホログラム光ヘッドに用いるホログ
ラム素子3の一実施例を示す。このホログラム素子3
は、前述した第4図のホログラム光ヘッドのホログラム
素子3として使用されるもので、それぞれ格子パターン
の異なる第1領域(I)と第2領域(II)と第3領域
(III)とを持つ。前記第1領域(I)と第2領域(I
I)とを分ける分割線lは円形のホログラム3の直径で
あり、これら第1領域および第2領域で回折される回折
光はそれぞれ異なる2点、すなわち、第2図の光検出器
6上のIの位置およびIIの位置にそれぞれ焦点を結ぶ。
この点は従来のホログラムと同様である。本発明におけ
るホログラムは、第1領域、第2領域とは格子パターン
の異なる前記第3領域(III)を持つことを特徴とする
もので、この実施例の第3領域(III)は、ホログラム
3の中心で円形をなし、かつ、その格子パターンは、第
1領域と第2領域による2つの焦点位置の中間、すなわ
ち、第2図の光検出器6上でIIIの位置に焦点を結ぶよ
うな格子パターンである。
ラム素子3の一実施例を示す。このホログラム素子3
は、前述した第4図のホログラム光ヘッドのホログラム
素子3として使用されるもので、それぞれ格子パターン
の異なる第1領域(I)と第2領域(II)と第3領域
(III)とを持つ。前記第1領域(I)と第2領域(I
I)とを分ける分割線lは円形のホログラム3の直径で
あり、これら第1領域および第2領域で回折される回折
光はそれぞれ異なる2点、すなわち、第2図の光検出器
6上のIの位置およびIIの位置にそれぞれ焦点を結ぶ。
この点は従来のホログラムと同様である。本発明におけ
るホログラムは、第1領域、第2領域とは格子パターン
の異なる前記第3領域(III)を持つことを特徴とする
もので、この実施例の第3領域(III)は、ホログラム
3の中心で円形をなし、かつ、その格子パターンは、第
1領域と第2領域による2つの焦点位置の中間、すなわ
ち、第2図の光検出器6上でIIIの位置に焦点を結ぶよ
うな格子パターンである。
上記構成において、戻り光のスポットが第2図の光検
出器6上の位置(4分割センサの各フォトダイオード
A,B,C,Dの余裕長方向のセンタ位置)にある時は、第3
領域IIIで回折された光は光検出器6の中央にスポット
を形成し(実線で示す)、フォトダイオードA,Dの出力
の和(A+D)とフォトダイオードB,Cの出力の和(B
+C)との差出力PDxは、 PDx=(A+D)−(B+C)=0 である。
出器6上の位置(4分割センサの各フォトダイオード
A,B,C,Dの余裕長方向のセンタ位置)にある時は、第3
領域IIIで回折された光は光検出器6の中央にスポット
を形成し(実線で示す)、フォトダイオードA,Dの出力
の和(A+D)とフォトダイオードB,Cの出力の和(B
+C)との差出力PDxは、 PDx=(A+D)−(B+C)=0 である。
しかし、フォトダイオードのX−Y調整時に、戻り光
のスポットが前記第2図の位置から左方に距離mだけ
離れた位置(センタから左方にずれた位置)にある場
合は、第3領域によるスポット、左方、つまり、第1領
域側に偏る(破線で示す)。したがって、前記の差出力
PDxは、 PDx=(A+D)−(B+C)>0 となる。また、スポットが逆方向に、つまり、第2図で
右方向にある場合は、PDx<0となる。したがって、ス
ポットずれ調整時に、前記PDxの信号が0になるように
戻り光を調整すれば、戻り光のスポットをフォトダイオ
ードのセンタに合わせることができる。
のスポットが前記第2図の位置から左方に距離mだけ
離れた位置(センタから左方にずれた位置)にある場
合は、第3領域によるスポット、左方、つまり、第1領
域側に偏る(破線で示す)。したがって、前記の差出力
PDxは、 PDx=(A+D)−(B+C)>0 となる。また、スポットが逆方向に、つまり、第2図で
右方向にある場合は、PDx<0となる。したがって、ス
ポットずれ調整時に、前記PDxの信号が0になるように
戻り光を調整すれば、戻り光のスポットをフォトダイオ
ードのセンタに合わせることができる。
なお、第3領域IIIの集光ビームは、光ディスクがデ
フォーカスしても(すなわち、焦点からはずれても)、
常に円形を保つため、スポットが4分割センサA,B,C,D
のx軸上を動く限り、フォーカシングエラー信号(F.
E)、トラッキングエラー信号(T.E)、再生RF信号(R.
F)に何等悪影響を及ぼさない。
フォーカスしても(すなわち、焦点からはずれても)、
常に円形を保つため、スポットが4分割センサA,B,C,D
のx軸上を動く限り、フォーカシングエラー信号(F.
E)、トラッキングエラー信号(T.E)、再生RF信号(R.
F)に何等悪影響を及ぼさない。
第3図は他の実施例を示す。この実施例のホログラム
は、第3領域IIIの形状を、ホログラムの外周部分で環
状に形成したものである。このホログラムによっても、
スポットずれ時には、第3領域IIIによるスポットが4
分割センサの中心から一方に偏るので、前述と同様に、
PDx>0、または、PDx<0となり、フォトダイオードの
出力からスポットずれを検出できる。要するに、第1領
域と第2領域との分割線lに関して対称な形状をなすも
のであればよい。
は、第3領域IIIの形状を、ホログラムの外周部分で環
状に形成したものである。このホログラムによっても、
スポットずれ時には、第3領域IIIによるスポットが4
分割センサの中心から一方に偏るので、前述と同様に、
PDx>0、または、PDx<0となり、フォトダイオードの
出力からスポットずれを検出できる。要するに、第1領
域と第2領域との分割線lに関して対称な形状をなすも
のであればよい。
なお、上記実施例は3ビーム方式のホログラム光ヘッ
ドに適用したものであるが、本発明は、1ビーム方式の
ホログラム光ヘッドにも適用可能である。
ドに適用したものであるが、本発明は、1ビーム方式の
ホログラム光ヘッドにも適用可能である。
[発明の効果] 以上説明したように本発明のホログラム光ヘッドによ
れば、第1領域と第2領域とを分ける分割線に関して対
称形状をなし、かつ、第1領域と第2領域による2つの
焦点位置の中間に焦点を結ぶように格子パターンを形成
した第3領域を備えたホログラム素子を使用しているの
で、戻り光のスポットをフォトダイオードのセンタに合
わせるスポットずれ調整をフォトダイオード出力により
行うことが可能であり、このスポットずれ調整が著しく
容易となる。
れば、第1領域と第2領域とを分ける分割線に関して対
称形状をなし、かつ、第1領域と第2領域による2つの
焦点位置の中間に焦点を結ぶように格子パターンを形成
した第3領域を備えたホログラム素子を使用しているの
で、戻り光のスポットをフォトダイオードのセンタに合
わせるスポットずれ調整をフォトダイオード出力により
行うことが可能であり、このスポットずれ調整が著しく
容易となる。
第1図は本発明の一実施例を示すものでホログラム素子
の平面図、第2図はホログラム光ヘッドにおける本発明
のホログラムによる光検出器上のスポットずれ検出の説
明図、第3図は他の実施例を示すホログラム素子の平面
図、第4図は本発明および従来例に共通なホログラム光
ヘッドの構成図、第5図は第3図の光検出器の拡大図、
第6図は従来のホログラムの拡大図、第7図は従来のホ
ログラムによる光検出器上のスポットずれ検出の説明図
である。 3……ホログラム素子、6……光検出器、 A,B,C,D,E,F……フォトダイオード、 I……第1領域、II……第2領域、III……第3領域。
の平面図、第2図はホログラム光ヘッドにおける本発明
のホログラムによる光検出器上のスポットずれ検出の説
明図、第3図は他の実施例を示すホログラム素子の平面
図、第4図は本発明および従来例に共通なホログラム光
ヘッドの構成図、第5図は第3図の光検出器の拡大図、
第6図は従来のホログラムの拡大図、第7図は従来のホ
ログラムによる光検出器上のスポットずれ検出の説明図
である。 3……ホログラム素子、6……光検出器、 A,B,C,D,E,F……フォトダイオード、 I……第1領域、II……第2領域、III……第3領域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 靖夫 東京都港区芝5丁目33番1号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 野坂 和彦 大阪府大阪市淀川区宮原3丁目5番24号 日本電気ホームエレクトロニクス株式 会社内 (72)発明者 池田 哲人 大阪府大阪市淀川区宮原3丁目5番24号 日本電気ホームエレクトロニクス株式 会社内 (56)参考文献 特開 昭61−11947(JP,A) 特開 昭60−106039(JP,A) 特開 昭56−158319(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】ディスク信号面で反射した戻り光をホログ
ラム素子で回折し、その回折方向に配置した光検出器で
戻り光の検出を行うホログラム光ヘッドにおいて、 前記ホログラム素子は、回折光が異なる2点に焦点を結
ぶように異なる格子パターンで形成されその間の分割線
で分けられた第1領域および第2領域と、前記第1領域
と前記第2領域とを分ける前記分割線に関して対称形状
をなし、かつ、前記第1領域と前記第2領域による2つ
の焦点位置の間に焦点を結ぶように格子パターンを形成
した第3領域とを備えたことを特徴とするホログラム光
ヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62307189A JP2594445B2 (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | ホログラム光ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62307189A JP2594445B2 (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | ホログラム光ヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01149237A JPH01149237A (ja) | 1989-06-12 |
JP2594445B2 true JP2594445B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=17966115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62307189A Expired - Fee Related JP2594445B2 (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | ホログラム光ヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2594445B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7359295B2 (en) | 2003-01-29 | 2008-04-15 | Ricoh Company, Ltd. | Optical pickup apparatus and optical disk drive apparatus |
US7817509B2 (en) | 2007-03-19 | 2010-10-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical pickup apparatus and beam splitter |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3155287B2 (ja) * | 1990-05-30 | 2001-04-09 | 株式会社リコー | 光情報記録再生装置 |
US5652744A (en) * | 1996-02-08 | 1997-07-29 | Industrial Technology Research Institute | Single surface diffractive element for optical pickup heads |
TW336317B (en) * | 1996-02-28 | 1998-07-11 | Asahi Chemical Ind | Design method of phase change type recording medium and the phase change optical recording medium |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56158319A (en) * | 1980-05-09 | 1981-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | Light projecting device |
JPH0795372B2 (ja) * | 1984-06-27 | 1995-10-11 | キヤノン株式会社 | 光ヘツド装置 |
JPS60106039A (ja) * | 1984-09-28 | 1985-06-11 | Hitachi Ltd | 光情報処理装置 |
-
1987
- 1987-12-04 JP JP62307189A patent/JP2594445B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7359295B2 (en) | 2003-01-29 | 2008-04-15 | Ricoh Company, Ltd. | Optical pickup apparatus and optical disk drive apparatus |
US8023386B2 (en) | 2003-01-29 | 2011-09-20 | Ricoh Company, Ltd. | Optical pickup apparatus and optical disk drive apparatus |
US7817509B2 (en) | 2007-03-19 | 2010-10-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical pickup apparatus and beam splitter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01149237A (ja) | 1989-06-12 |
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