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JPS63167431A - Optical pickup device - Google Patents

Optical pickup device

Info

Publication number
JPS63167431A
JPS63167431A JP61311054A JP31105486A JPS63167431A JP S63167431 A JPS63167431 A JP S63167431A JP 61311054 A JP61311054 A JP 61311054A JP 31105486 A JP31105486 A JP 31105486A JP S63167431 A JPS63167431 A JP S63167431A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
optical system
hologram
semiconductor laser
lens
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
Application number
JP61311054A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0727653B2 (en
Inventor
Makoto Kato
誠 加藤
Yoshikazu Hori
義和 堀
Akimoto Serizawa
晧元 芹澤
Katsuyuki Fujito
藤戸 克行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP61311054A priority Critical patent/JPH0727653B2/en
Publication of JPS63167431A publication Critical patent/JPS63167431A/en
Publication of JPH0727653B2 publication Critical patent/JPH0727653B2/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce the number of parts and to miniaturize a device, by forming a stable and simplified optical system by providing a hologram device having a composite function in an optical pickup device. CONSTITUTION:An optical beam from a semiconductor laser 1 is diffracted by a diffraction element 30, and a part of it is reflected and returned to the laser 1 as a feedback beam. A non-feedback beam passes through the optical system, and performs the recording and the reproduction of a recording medium by a micro spot, and also, performs focusing and tracking control. At this time, on one side of the diffraction element 30, a diffraction grating and a polarization selection reflecting film are provided, and it functions as an optical device having the composite function. Also, on the end face on one side of the laser 1, a reflection preventing film 100 for an oscillation wavelength is provided. In such way, it is possible to suppress noise by simplifying the optical system by attaching the composite function on the optical device, and stabilizing the oscillation mode of the laser. Thereby, the number of the parts can be reduced, and the optical system can be miniaturized.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスクあるいは光カードなど、光もしく
は光磁気媒体上に記憶される光学情報を記録・再生する
ピックアップ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a pickup device for recording and reproducing optical information stored on an optical or magneto-optical medium such as an optical disk or an optical card.

従来の技術 高密度・大容量の記憶媒体として、ピット状パターンを
用いる光メモリ技術は、ディジタルオーディオディスク
、ビデオディスク、文書ファイルディスク、さらにはデ
ータファイルと用途を拡張しつつ、実用化されてきてい
る。ミクロンオーダに絞られた光ビームを介して情報の
記録再生が高い信頼性のもとに首尾よく遂行されるメカ
ニズムは、ひとえにその光情報をピックアップする構成
、とシわけその光学系に因っている。光ピックアップ装
置(以下OPUと略す)の基本的な機能は、(1)回折
限界の微小スポットを形成する集光性、(11)前記光
学系の焦点制御とビット信号検出、およびoij)同ト
ラッキング制御の3種類に大別される。これらは目的、
用途に応じて、各種の光学系ならびに光電変換検出方式
の組合せによって実現されている。第7図は、従来のO
PUの一例を示す模式図である。通常TEooモードで
発振する半導体レーザ光源1からの発散波面(電場:水
平偏波)をコリメートレンズ2で平行ビームとし、偏光
ビームスプリッタ3で左方の四分の一波長板(114λ
板)4に選択反射する。Aλ板を通過しだ円偏光波面は
、集光レンズ系6で大略1μm程度のスポットに絞られ
、光デイスク媒体面6上に到達し、ピット状パターンを
照射する。媒体面6で反射・回折された光束は、再び集
光レンズ系6を逆に進んで四分の一波長板4を通過する
と垂直偏波の平行ビームとなり、偏光ビームスプリッタ
3を透過してプリズムハーフミラ−7で2方向に分割さ
れる。
Conventional technology Optical memory technology that uses pit-like patterns as a high-density, large-capacity storage medium is being put into practical use with its applications expanding to include digital audio discs, video discs, document file discs, and even data files. . The mechanism by which information is recorded and reproduced successfully with high reliability through a light beam focused on the micron order depends solely on the structure that picks up the optical information, and in particular, on the optical system. There is. The basic functions of an optical pickup device (hereinafter abbreviated as OPU) are (1) light focusing to form a diffraction-limited minute spot, (11) focus control of the optical system and bit signal detection, and oij) tracking of the optical system. It is roughly divided into three types of control. These are the purposes,
Depending on the application, it is realized by combining various optical systems and photoelectric conversion detection methods. Figure 7 shows the conventional O
It is a schematic diagram showing an example of PU. A diverging wavefront (electric field: horizontally polarized wave) from a semiconductor laser light source 1 that normally oscillates in TEoo mode is converted into a parallel beam by a collimator lens 2, and a left quarter-wave plate (114λ
Selective reflection to plate) 4. The elliptical polarized light wavefront passing through the Aλ plate is narrowed down to a spot of about 1 μm by a condenser lens system 6, reaches the optical disk medium surface 6, and irradiates a pit-like pattern. The light beam reflected and diffracted by the medium surface 6 travels in the opposite direction through the condensing lens system 6 again, passes through the quarter-wave plate 4, becomes a vertically polarized parallel beam, passes through the polarizing beam splitter 3, and enters the prism. It is divided into two directions by a half mirror 7.

一方の反射光は集光レンズ9、ならびに非点収差を付与
する円柱状レンズ10を通って四分割フォトディテクタ
11に入射し、焦点制御信号に変換される。他方の透過
光は、ファーフィールドパターンのまま、トラッキング
制御信号検出用の二分割フォトディテクタ8に入る。
One reflected light passes through a condensing lens 9 and a cylindrical lens 10 imparting astigmatism, enters a four-part photodetector 11, and is converted into a focus control signal. The other transmitted light enters the two-split photodetector 8 for tracking control signal detection with the far field pattern unchanged.

ここで、具λ板4は、偏光ビームスプリッタ3と組合わ
せることによって、光量の利用効率を高めることと同時
に、半導体レーザへの戻り方を抑圧して、信号光成分に
不要なノイズが増加しないための工夫である。しかし、
再生専用ディスクのOPUでは、光量設計に余裕があシ
、μλ板と偏光ビームスプリッタを省くことが可能であ
り、とくに小型化、低価格化のためには、部品の省略。
Here, the λ plate 4 is used in combination with the polarizing beam splitter 3 to increase the efficiency of using the amount of light, and at the same time suppresses the return to the semiconductor laser, so that unnecessary noise does not increase in the signal light component. This is a device for this purpose. but,
In the OPU for read-only discs, there is a lot of leeway in the light intensity design, and it is possible to omit the μλ plate and polarizing beam splitter, and in particular, parts can be omitted for downsizing and cost reduction.

複合化が計られている。Compounding is being planned.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、再生専用OPHにおいても、ビーム分割
手段、非点収差あるいはナイフェツジ法などKよる焦点
制御手段、またトラッキング制御手段を独立、もしくは
結合して構成する必要がある。そのために従来用いられ
てきた光学部品は、ビームスプリッタ、レンズ、プリズ
ム等いずれも大量に製作・組立・調整することは容易で
なく、小型化、低価格化、量産性、高信頼性の面で問題
があった。
Problems to be Solved by the Invention However, even in a read-only OPH, it is necessary to construct a beam splitting means, a focus control means based on K such as astigmatism or the Knifezi method, and a tracking control means either independently or in combination. The optical components conventionally used for this purpose, such as beam splitters, lenses, and prisms, are difficult to manufacture, assemble, and adjust in large quantities, and it is difficult to manufacture, assemble, and adjust them in large quantities. There was a problem.

これらの問題が生じる共通の理由として、第1に高精度
の平面あるいは非球面を要する光学部品は、多くの工程
を経て初めて所望の加工が実現されるのでプレス手段等
を用いるが如き生産が一般に困難であること、第2に多
数の部品を組み合わせて所定の総合性能を発揮させるた
めには、組立・調整にも多くの時間と複雑な検査・測定
装置を要すること、第3に部品の小型化に限界があると
ころから、全光学系の小型化にも大きな制約があった。
The common reasons for these problems are: First, optical parts that require highly accurate flat or aspherical surfaces require many processes to achieve the desired processing, so production using pressing means is generally not possible. Second, it requires a lot of time and complicated inspection and measurement equipment to assemble and adjust a large number of parts to achieve a desired overall performance. Third, the parts are small. Since there are limits to the size of the optical system, there were also major constraints on the miniaturization of the entire optical system.

これらの問題を部分的に解決する方法として、たとえば
、第7図のコリメートレンズ2(あるいは9)をフレネ
ルレンズで構成し、金型を用いてプレス加工成形する技
術が開発されてきている。
As a method to partially solve these problems, a technique has been developed in which, for example, the collimating lens 2 (or 9) shown in FIG. 7 is constructed of a Fresnel lens, and the lens is press-molded using a mold.

しかし、これは部品点数の削減にはならず、面数がよシ
多い部品であるプリズム形ビームスプリンタなどは置き
換えられないまま残される。
However, this does not reduce the number of parts, and components with a large number of surfaces, such as the prism beam splinter, remain unreplaced.

上述の理由は、複合機能を有する光学素子を導入するこ
とにより解決されるとして、第6図すに示すごときホロ
グラム素子21を集光レンズ5に接近させて配置する試
みも最近報告されている。
The above-mentioned reason can be solved by introducing an optical element having multiple functions, and an attempt has recently been reported to place a hologram element 21 close to the condenser lens 5 as shown in FIG.

(0)木材、小野、須釜、太田;61年秋季 応用物理
学会予稿集、 30P −ZE−1、P、 227(1
986)o(2)同;第22回微小光学研究会講演論文
;TOI、 4 (1986)P、 38 )従来、ホ
ログラム記録に適した波長域(λ1:400〜500n
m)で素子を作成し、OPU光源として適する近赤外あ
るいは赤色レーザ(λ2:〜800nm、633nm)
で再生すると、ホログラムのレンズ作用に対して顕著な
収差が発生し、その補正が困難であった。
(0) Mokuzai, Ono, Sugama, Ota; Autumn 1961 Proceedings of the Japan Society of Applied Physics, 30P-ZE-1, P, 227(1)
986) o (2) same; Lecture paper of the 22nd Micro-Optics Research Group; TOI, 4 (1986) P, 38) Conventionally, the wavelength range suitable for hologram recording (λ1: 400-500n
m), and use a near-infrared or red laser (λ2: ~800nm, 633nm) suitable as an OPU light source.
When reproduced with a hologram, significant aberrations occurred due to the lens action of the hologram, and it was difficult to correct them.

そこで、ホログラム素子は、同図aに示すような光学系
を用いて2点P1.P2 と参照光源Rとの干渉縞(実
際にはホログラム面の片側半分には波面230と231
.残る片面に波面230と232との干渉縞)をξ−η
面で形成した、いわゆるレンズレスフーリエ変換ホログ
ラム系の考え方で設計されており、「ウェッジプリズム
法」あるいは「ダブルナイフェツジ法」と等価な効果を
有するようにホログラム素子21は211と212の部
分に2分割した形で、電子ビーム描画によって実現され
る。こうすると、確かに使用する光源1の設計波長λ2
に限っては、無収差のホログラムレンズ21が作成でき
、しかも、光源の若干のスペクトル幅の変動に対する収
差がビーム検出器(7オトデイテクタ)22の光電変換
面上に現われても、4分割光電変換面221.222.
223 。
Therefore, the hologram element is constructed at two points P1 and 2 using an optical system as shown in FIG. Interference fringes between P2 and the reference light source R (actually, there are wavefronts 230 and 231 on one half of the hologram surface)
.. On the remaining side, the interference fringes between wavefronts 230 and 232) are expressed as ξ−η
The hologram element 21 is designed based on the idea of a so-called lensless Fourier transform hologram system, which is formed by a plane, and the hologram element 21 has parts 211 and 212 so as to have an effect equivalent to the "wedge prism method" or the "double knife method". It is realized by electron beam lithography in the form of two parts. By doing this, you can be sure that the design wavelength λ2 of the light source 1 to be used
In this case, it is possible to create an aberration-free hologram lens 21, and even if aberrations due to slight fluctuations in the spectral width of the light source appear on the photoelectric conversion surface of the beam detector (7 photodetector) 22, the 4-split photoelectric conversion is possible. Surface 221.222.
223.

224を用いたプッシュプル法で変動を実用上支障ない
範囲に押えることが可能となる。しかし、第11図にお
いて、電子ビーム描画が可能な素子21のパターンは、
格子や双曲線形状のような単純パターンの場合に限定さ
れ、もっと一般のホログラム系を精度よく形成する技術
は全く開示されていない。また従来ホログラム素子は、
集束パワーとしてのレンズ機能を極力抑えた「レンズレ
スフーリエ変換型ホログラム」として構成されたが、ピ
ックアップ光源の設計波長λからのわずかな波長ずれ(
Δλ=±2onm)に対してもフォーカスオフセットを
生じ、半導体レーザのロフトによる波長ずれを調整する
ためにフォトディテクタを光軸方向に位置調整するめん
どうな工程を設ける必要があった。
The push-pull method using H.224 makes it possible to suppress fluctuations within a range that does not pose a practical problem. However, in FIG. 11, the pattern of the element 21 that can be written with an electron beam is
The technique is limited to simple patterns such as gratings and hyperbolic shapes, and no technique for forming more general hologram systems with high precision is disclosed at all. Furthermore, conventional hologram elements are
Although it was constructed as a "lensless Fourier transform hologram" that minimizes the lens function as a focusing power, it is possible that there is a slight wavelength deviation from the design wavelength λ of the pickup light source (
Δλ=±2 onm), a focus offset occurs, and it is necessary to provide a troublesome process of adjusting the position of the photodetector in the optical axis direction in order to adjust the wavelength shift due to the loft of the semiconductor laser.

本発明は、第1にOPHの焦点ならびにトラッキング制
御を安定に実現する複合機能形のホログラム素子を提供
するものであり、電子ビーム描画とか特定波長での記録
再生といった制約を課することなく、もっと一般的な光
学原理に立脚したホログラム素子を用いて安定かつ簡単
化された光学系を構成可能ならじめる。その場合、本発
明では、ホログラム素子に集束パワーは付与しないレン
ズフーリエ変換型として任意波長でホログラム素子を設
計・製作でき、光軸方向での前記位置調整は不要とされ
る。
First, the present invention provides a multifunctional hologram element that stably realizes OPH focusing and tracking control, and without imposing restrictions such as electron beam writing or recording and reproducing at a specific wavelength. It becomes possible to construct a stable and simplified optical system using a hologram element based on general optical principles. In that case, in the present invention, a hologram element can be designed and manufactured at any wavelength as a lens Fourier transform type that does not impart focusing power to the hologram element, and the above-mentioned position adjustment in the optical axis direction is not necessary.

第2に本発明では、ホログラム素子あるいはフレネルレ
ンズといった薄膜状素子の安定動作に必要な光源のコヒ
ーレンス変動を実用上支障ない範囲に抑圧する光学系を
提供するものであり、従来の半導体レーザ装置を基礎と
して、光学系を複雑、高価にすることなく所望のコヒー
レントビームと高い信号対雑音比が得られる。
Second, the present invention provides an optical system that suppresses coherence fluctuations of a light source, which are necessary for stable operation of thin film elements such as hologram elements or Fresnel lenses, to a range that does not pose a practical problem. As a basis, the desired coherent beam and high signal-to-noise ratio can be obtained without making the optical system complex and expensive.

問題点を解決するための手段 本発明は、上述の問題点を解決するために、(i)半導
体レーザ、コリメート光学系、および回折素子とで光帰
還を有する光源光学系を構成して光源のコヒーレンスを
安定化し、(11)前記回折素子からの回折光のうち非
帰還ビームを所定記憶媒体上へ微小スポット状に収束す
る光学系へ導びき、前記微小スポットのたとえばフォー
カシングおよびトラッキングビーム制御光学系と接続す
ることによって安定な信号検出が可能となシ、さらに(
ill)望ましくは楓波長板と、偏光選択反射膜を施し
た回折素子を用いることによって光源系とビーム制御光
学系を光学的に完全に分離してより安定な信号検出を実
現でき、(φレンズフーリエ変換ホログラム素子を併用
して、光学系を簡素化できる。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention (i) configures a light source optical system having optical feedback with a semiconductor laser, a collimating optical system, and a diffraction element, and (11) guiding the non-returning beam of the diffracted light from the diffraction element to an optical system that converges it into a minute spot on a predetermined storage medium, and controlling the minute spot, for example, by a focusing and tracking beam control optical system; Stable signal detection is possible by connecting with (
ill) Preferably, by using a maple wave plate and a diffraction element with a polarization selective reflection film, the light source system and the beam control optical system can be optically completely separated to realize more stable signal detection. The optical system can be simplified by using a Fourier transform hologram element.

作用 レンズフーリエ変換ホログラムの特質については、文献
((3) rホログラフィによる漢字メモリ」。
Regarding the characteristics of the working lens Fourier transform hologram, please refer to the literature ((3) Kanji memory using r-holography).

加藤、藤戸、佐藤;画像電子学会 研究会予稿了9−0
4−1 (1979,11,) (4)5peckle
等に詳しく報告、解析されているように、一般画像の記
録再生光学系に適用された実績((5) r光学式漢字
編集処理システム」佐藤他;電子通信学会研究会資料、
 EC7B−53(1978) 47 )  を有する
が、本発明では、ビーム制御用手段として実用上支障な
い限シ、再生光学系光軸近傍波面についてフーリエ変換
が成立すればよく、ホログラム素子からの波面再生に用
いるレンズは、コリメートレンズで代用できるし、ある
いは単にホログラム素子を収束球面波で照射するだけで
、その集光面上に所望の再生像を得ることが可能である
Kato, Fujito, Sato; Proceedings of the Institute of Image Electronics Engineers of Japan 9-0
4-1 (1979, 11,) (4) 5peckle
As reported and analyzed in detail in (5) Optical Kanji Editing Processing System for general images, as reported and analyzed in detail in Sato et al.; IEICE Study Group Materials,
EC7B-53 (1978) 47) However, in the present invention, as long as there is no practical problem as a beam control means, it is sufficient that Fourier transform is established for the wavefront near the optical axis of the reproducing optical system, and the wavefront reproducing from the hologram element is The lens used for this can be replaced by a collimating lens, or by simply irradiating the hologram element with a convergent spherical wave, it is possible to obtain a desired reconstructed image on the condensing surface.

本発明では、上述の構成を備えることによって以下の如
く問題点を解決している。
The present invention solves the following problems by providing the above-described configuration.

(1)ホログラム素子の作成過程では、ホログラム記録
に適したコヒーレント光源の波長λ1を用いて非点収差
波面、もしくはナイフェツジ光学系等所定波面のレンズ
フーリエ変換型のホログラム記録系を用い、したがって
、 (2)OPUの光学系では、半導体レーザなど所与の光
源波長λ2に対してほぼ無収差の収束レンズを用い、も
しくは等価な収束波面をホログラム素子に照射すること
で焦点ならびにトラッキング制御に必要な所望の波面を
光電変換面(7オトデイテクタ)上に形成でき、 (3)さらにまだ、半導体レーザ光源のコヒーレント変
動に対する対策として、回折素子の回折格子面をコリメ
ートビームに対して傾けた配置でその回折波の一部を半
導体レーザに帰還する構成とし、かつ非帰還光成分、た
とえば、零次回折光は収束光学系へ導びく光学系構成と
することによって、要すれば収束光学系の入射側に猛波
長板を設けることによって戻り光ノイズの発生を抑圧可
能である。ここで回折格子はビーム分割手段の役割も果
しており、更に複合機能の発揮には、 (4)  ホログラム素子からの一方の再生像、たとえ
ば非点収差を有する収束ビームを焦点制御用に、まだ、
ホログラムからのQ次透過光成分は、ファーフィールド
位置で直接トラッキング制御用に利用することができ、
また (6)  ホログラム素子基板の裏面も反射面として活
用可能となり、偏光面選択用の多層誘電体薄膜を形成す
ることも容易であるので、(3)で述べた回折素子上に
偏光面選択膜を施すことによシ、複合回折素子一枚で、
偏光ビームスプリッタ。
(1) In the process of creating a hologram element, a lens Fourier transform type hologram recording system with a predetermined wavefront such as an astigmatism wavefront or a Naifetsu optical system is used using a wavelength λ1 of a coherent light source suitable for hologram recording. 2) The optical system of the OPU uses a converging lens with almost no aberration for a given light source wavelength λ2 such as a semiconductor laser, or irradiates the hologram element with an equivalent convergent wavefront to achieve the desired focus and tracking control. (3) Furthermore, as a countermeasure against coherent fluctuations in the semiconductor laser light source, the diffraction grating surface of the diffraction element is tilted with respect to the collimated beam, so that the diffracted wave can be formed on the photoelectric conversion surface (7 photodetectors). By constructing an optical system in which a part of the light is returned to the semiconductor laser, and the non-returning light component, for example, the zero-order diffracted light, is guided to the converging optical system, if necessary, a strong wavelength can be placed on the input side of the converging optical system. By providing the plate, it is possible to suppress the generation of return light noise. Here, the diffraction grating also plays the role of a beam splitting means, and in order to perform the composite function, (4) one reconstructed image from the hologram element, for example, a convergent beam with astigmatism, is used for focus control,
The Q-order transmitted light component from the hologram can be used for direct tracking control at the far-field position,
In addition, (6) the back surface of the hologram element substrate can also be used as a reflective surface, and it is easy to form a multilayer dielectric thin film for polarization plane selection, so a polarization plane selection film can be formed on the diffraction element described in (3). By applying this, a single composite diffraction element can produce
Polarizing beam splitter.

光帰還ビームスベクトル分離、ならびにビーム制御光学
素子の機能を兼用させうる。
It can function as an optical feedback beam vector separation and a beam control optical element.

実施例 第1図aは、本発明の一実施例によるOPU装置の概略
構成を示す。1は短波長の半導体レーザ(波長λ2=8
00nm)、2はコリメートレンズ(焦点距離f2=2
0mm )、30は、半導体レーザの波長λ2に対して
一般計例ではその格子間隔d=λ2/5in45°==
1.131μ とした回折素子(回折格子)であり、表
面に偏光選択反射膜をコーティングされている。偏光選
択膜は偏光ビームスプリッタに用いられる誘電体多層膜
をコーティングしたものであるが、ムU、ムβなどを半
透明状態にコーティングして代用してもよい。その場合
、全反射角に近い角度で、コリメート光を回折素子30
へ入射させるのが回折効率の点で有利である。
Embodiment FIG. 1a shows a schematic configuration of an OPU device according to an embodiment of the present invention. 1 is a short wavelength semiconductor laser (wavelength λ2=8
00nm), 2 is a collimating lens (focal length f2=2
0mm), 30 is the lattice spacing d=λ2/5in45°== for the wavelength λ2 of the semiconductor laser in a general calculation example.
It is a diffraction element (diffraction grating) with a diameter of 1.131μ, and its surface is coated with a polarization selective reflection film. The polarization selective film is a coating of a dielectric multilayer film used in a polarizing beam splitter, but it may be substituted by coating MuU, Muβ, etc. in a semitransparent state. In that case, the collimated light is transmitted to the diffraction element 30 at an angle close to the total reflection angle.
It is advantageous in terms of diffraction efficiency to make the light incident on the

コリメートレンズ2を介して入射する平行ビームは回折
素子30で回折されるが、1次回折光(あるいは高次回
折光)の一部は偏光選択膜で反射されてコリメート光学
系を逆進して半導体レーザ1に帰還ビームとして戻され
る。一方、非帰還ビーム、たとえば0次回折光はそのま
ま進んで鷲波長板4を通過して円偏光ビームの状態で集
光レンズ6(開口数N人= 0.5 、焦点距離f =
 4 mm )で約1μmφ程度の微小スポットを光デ
ィスクθ上のビット面(たとえば、ピット60の上)に
形成する。ピット面で反射・回折された光ビームは、再
びレンズ5、Aλ板4を通過して、往きの光路とは偏光
面が90’回転した状態で偏光ビームスプリッタ(回折
素子)30を真すぐ透過して、ビームスプリンタ7で分
割され、一方のビームは、前記微小スポットのファーフ
ィールドパター/全フォトディテクタ8の上に、又他方
の分割ビームは集光レンズ9および円柱レンズ10を介
して7オトデイテクタ11の上に非点収差パターンを形
成して、各々トラッキングならびにフォーカシング制御
用信号に変換される。このとき、回折素子30は、第1
図すに示す如く基板300の片面に回折格子301と偏
光選択反射膜302を設けており、(i)波長選択形光
帰還光学素子(回折格子)と(ii)偏光選択反射膜(
偏光ビームスプリッタ)を兼備えた複合機能素子の役割
を果す。また半導体レーザの片側端面には発振波長に対
する反射防止膜100を設けてあシ、半導体レーザは外
部共振器型として、端面101と回折格子面301の間
に共振器系を構成して狭帯域発振する。反射防止膜は必
ずしも必要でないが、望ましくは反射率を数多以下に設
計することにより、より安定な発振が得られる。外部共
振器型半導体レーザについては、文献((s) ” 0
scillation Center Frequen
eyTuning 、 Quantum F M No
1se 、 and DirectFrequency
 Modulation Characteristi
cs 1nQuant 、 Elect 、)vol 
、Q K−18(1982)961 。
The parallel beam that enters through the collimating lens 2 is diffracted by the diffraction element 30, but a portion of the first-order diffracted light (or higher-order diffracted light) is reflected by the polarization selective film and travels backward through the collimating optical system to the semiconductor laser. 1 as a return beam. On the other hand, the non-returning beam, for example, the 0th order diffracted light, continues as it is, passes through the wave plate 4, and becomes a circularly polarized beam through the condenser lens 6 (numerical aperture N = 0.5, focal length f =
4 mm) and a minute spot of about 1 μmφ is formed on the bit surface (for example, above the pit 60) on the optical disk θ. The light beam reflected and diffracted by the pit surface passes through the lens 5 and the Aλ plate 4 again, and passes straight through the polarizing beam splitter (diffraction element) 30 with the plane of polarization rotated by 90' from the previous optical path. Then, the split beam is split by a beam splinter 7, and one beam is directed onto the micro spot far field putter/all photodetectors 8, and the other split beam is sent via a condenser lens 9 and a cylindrical lens 10 to a photodetector 11. An astigmatic aberration pattern is formed on the image plane and converted into tracking and focusing control signals, respectively. At this time, the diffraction element 30
As shown in the figure, a diffraction grating 301 and a polarization selective reflection film 302 are provided on one side of a substrate 300, including (i) a wavelength selective optical feedback optical element (diffraction grating) and (ii) a polarization selective reflection film (
It plays the role of a multifunctional device that also functions as a polarizing beam splitter (polarizing beam splitter). Furthermore, an anti-reflection film 100 for the oscillation wavelength is provided on one end facet of the semiconductor laser, and the semiconductor laser is of an external cavity type, with a resonator system configured between the end face 101 and the diffraction grating surface 301 to emit narrow band oscillation. do. Although an antireflection film is not necessarily required, more stable oscillation can be obtained by desirably designing the reflectance to be less than a few. Regarding external cavity type semiconductor lasers, refer to the literature ((s) ” 0
scillation center frequency
eyTuning, Quantum FM No.
1se, and DirectFrequency
Modulation Characteristics
cs 1nQuant, Elect,) vol
, Q K-18 (1982) 961.

(7)「ホログラフィックグレーティングを用いた外部
共振器型半導体レーザ」、朝食、萩原、長岡;昭61年
度電子通信学会光・電波部門全国大会・194)等に報
告されているとこであるが、本発明においては(i)光
ピックアップ光学系構成に必要な光学素子に複合機能を
附与して部品・素子数が削減され、同時に(11)半導
体レーザの発振モード安定化と雑音抑圧が計られ、した
がって(iii)ホログラムによって所望のビーム制御
用波面を記録・再生する技術の適用が可能となっている
。第1図で半導体レーザ1の片側端面101は完全反射
面としてもよいが、レーザ1への電流帰還モニタ用とし
てビーム1010を利用できる。なお、本実施例では、
反射型光ディスク6に対するピックアップ光学系で示し
たが、透過型光記憶媒体に対しては、ビーム制御光学系
を媒体からの透過光側に構成すればよいことは、単に設
計上のことがらである。
(7) "External cavity type semiconductor laser using holographic grating", Breakfast, Hagiwara, Nagaoka; reported at the 1986 National Conference of the Optical and Radio Division of the Institute of Electronics and Communication Engineers, 194), etc. In the present invention, (i) the number of parts and elements is reduced by adding multiple functions to the optical elements necessary for the configuration of the optical pickup optical system, and at the same time (11) stabilization of the oscillation mode of the semiconductor laser and noise suppression are achieved. Therefore, (iii) it is possible to apply a technique of recording and reproducing a desired beam control wavefront using a hologram. In FIG. 1, one side end face 101 of the semiconductor laser 1 may be a completely reflective surface, but the beam 1010 can be used for monitoring current feedback to the laser 1. In addition, in this example,
Although the pickup optical system for the reflective optical disk 6 has been shown, for a transmissive optical storage medium, it is simply a matter of design that the beam control optical system should be configured on the side of the transmitted light from the medium. .

第2図は本発明の別の実施例によるOPU装置の概略構
成を示す。第1図の場合と比べて、光源光学系は同様の
光帰還が複合回折素子31の片面301.302を介し
て行なわれているが、ビーム制御光学系が複合回折素子
の裏面313にホログラムとして組込まれていることで
、部品・素子数をさらに削減している。また第1図の実
施例でコリメート光学系2.集光光学系5にはレンズ系
を用いているが、本実施例では薄膜状のフレネルレンズ
20.50.90を各々置換えた形で一層の小型・軽量
化が可能とされている。
FIG. 2 shows a schematic configuration of an OPU device according to another embodiment of the present invention. Compared to the case shown in FIG. 1, the light source optical system performs similar optical feedback through one side 301 and 302 of the composite diffraction element 31, but the beam control optical system performs a hologram on the back surface 313 of the composite diffraction element 31. By incorporating it, the number of parts and elements is further reduced. In addition, in the embodiment shown in FIG. 1, the collimating optical system 2. Although a lens system is used for the condensing optical system 5, in this embodiment, thin film Fresnel lenses 20, 50, and 90 are each replaced, thereby making it possible to further reduce the size and weight.

上記構成において、本発明のOPUとしての動作と特徴
は、ホログラム素子12を製作する光学系を説明するこ
とにより完全に明らかとなる。第4図aが、非点収差波
面を正確に記録・再生できるホログラムとして実現する
光学系の概念図である。波長λ1のコヒーレントな平行
ビーム13を集光レンズ51で絞る光路中に円柱状レン
ズ1゜を配置し、互いに垂直な方向に向いた線状の集束
ビーム101,103およびその中間位置にほぼ円形状
のビーム1o2を得る。いま、ビーム102はX、−y
、座標面上にあるとしておく。この光学系は、従来、光
ピックアップ光学系で非点収差を発生するために用いら
れるのと同様のものであるが、ここで重要なことは、次
にフーリエ変換レンズ60(焦点距離f+  )を介し
て、前記円形状ビーム102のフーリエ変換波面をレン
ズ6oの後側フーリエ変換面(ξ−η座標で表示)にと
り出して、収差を含まない別の平面波と重ね合わせるこ
とによって、いわゆるレンズフーリエ変換型のホログラ
ム素子313を作成する。上記の参照波は、フーリエ変
換レンズ5oの前側焦点面の所定位置16から発散する
無収差の球面波を用いて容易に得られることは衆知の技
術である。ここで参照波は、平行ビーム13と互いに可
干渉な平行ビーム14をレンズ15で収束して容易に得
られる。
In the above configuration, the operation and characteristics of the OPU of the present invention will become completely clear by explaining the optical system for manufacturing the hologram element 12. FIG. 4a is a conceptual diagram of an optical system realized as a hologram that can accurately record and reproduce an astigmatic wavefront. A cylindrical lens 1° is arranged in the optical path in which a coherent parallel beam 13 with a wavelength λ1 is condensed by a condensing lens 51, and linear converged beams 101 and 103 oriented perpendicular to each other and a substantially circular shape are formed at an intermediate position between them. A beam of 1o2 is obtained. Now, the beam 102 is X, -y
, is assumed to be on the coordinate plane. This optical system is similar to that conventionally used to generate astigmatism in optical pickup optical systems, but what is important here is that the Fourier transform lens 60 (focal length f+) is By extracting the Fourier transform wavefront of the circular beam 102 onto the rear Fourier transform surface (indicated by ξ-η coordinates) of the lens 6o and superimposing it with another plane wave that does not include aberration, the so-called lens Fourier transform is performed. A mold hologram element 313 is created. It is a well-known technique that the above reference wave can be easily obtained using an aberration-free spherical wave that diverges from a predetermined position 16 on the front focal plane of the Fourier transform lens 5o. Here, the reference wave is easily obtained by converging the parallel beam 13 and the parallel beam 14, which are mutually coherent, with the lens 15.

参照波は、レンズ50を通さず直接平面波をホログラム
面へ導びいても勿論よい。
Of course, the reference wave may be a plane wave directly guided to the hologram surface without passing through the lens 50.

さて、このようにして記録されたホログラム素子313
を、第4図すに示すような光学系に配置して波長λ2の
平行ビームで照射すると、フーリエ変換レンズ5(焦点
距離で)の後側焦点面(X2−Y2座標で表示)には、
非点収差を含む波面の再生像1021と、その共役像1
022がX2−Y2座座標点に関して互いに対称の位置
関係で再生され、各スポット像の前、後方向には水平も
しくは垂直方向の線状パターン1011.1031およ
び1012.1032が得られている。共役波面同志で
あるので一方は垂直方向の線状像1031がレンズ5に
近い位置にあり、他方は水平方向の像1o12が並んで
現われる。
Now, the hologram element 313 recorded in this way
When is placed in an optical system as shown in Figure 4 and irradiated with a parallel beam of wavelength λ2, the rear focal plane (indicated by X2-Y2 coordinates) of the Fourier transform lens 5 (in terms of focal length) has the following:
Reconstructed image 1021 of a wavefront including astigmatism and its conjugate image 1
022 are reproduced in a mutually symmetrical positional relationship with respect to the X2-Y2 coordinate point, and horizontal or vertical linear patterns 1011.1031 and 1012.1032 are obtained in the front and rear directions of each spot image. Since they are conjugate wavefronts, the linear image 1031 in the vertical direction is located close to the lens 5 on one side, and the horizontal images 1o12 appear side by side on the other side.

第6図は、第2図で示した光学系の動作原理を、焦点制
御用光電変換素子11上に生じるビーム形状の面から説
明している。すなわち、いま第5図aで、集光レンズ6
によって絞られたビームが、光ディスクのピット面60
から前後に微小距離Δfだけ離れている(焦点合わせ誤
差を生じている)とき、ホログラム素子313を通って
回折されたビーム1021あるいは1022は、フォト
ディテクタ上で同図すもしくはdのような形状となる。
FIG. 6 explains the operating principle of the optical system shown in FIG. 2 from the perspective of the beam shape generated on the focus control photoelectric conversion element 11. That is, in FIG. 5a, the condenser lens 6
The focused beam is directed to the pit surface 60 of the optical disc.
When the beam 1021 or 1022 is diffracted through the hologram element 313 and is separated by a very small distance Δf in front and back from the hologram element 313, the beam 1021 or 1022 has a shape as shown in the figure or d on the photodetector. .

同図Cは、丁度焦点が合ったときの様子を示している。C in the same figure shows the situation when the image is brought into focus.

焦点制御信号εは、四分割フォトディテクタの各セクタ
111〜114に対応する信号出力成分を各々S13 
S21 ”5 + 84として、ε=(S1+35 )
  (S2+34 ) 、(1)〉 によって与えられ、ε≧0の条件に従って焦点制御が実
行可能である。
The focus control signal ε is a signal output component corresponding to each sector 111 to 114 of the quadrant photodetector in step S13.
As S21"5 + 84, ε=(S1+35)
(S2+34), (1)>, and focus control can be performed according to the condition ε≧0.

トラッキング信号Jは1 、r=s2−s4.            (2)か
ら得られるが、サーボの安定性を考慮すると、第2図8
のように、ファーフィールドパターンを利用して別のフ
ォトディテクタから検出する方法が、より望ましい。
The tracking signal J is 1, r=s2-s4. (2), but considering the stability of the servo, Fig. 2.8
A method of detecting from another photodetector using a far field pattern is more desirable.

なお以上の説明で、非点収差は円筒状レンズによるもの
を利用したが、別の光学系、たとえば、収束球面波の光
軸に平行平板を斜けて挿入するとか、あるいは適当な別
の非球面素子を用いてもよい0 以上では、ビーム制御用波面として、非点収差を含む方
式について、レンズフーリエ変換ホログラムの記録光学
系と情報ピックアップ光学系の波面再生光学系を中心に
説明してきたが、本発明は、これらの原理に立つ装置に
限定されるものではなく、もっと一般のピックアップ従
来光学系を一枚のホログラム素子に代替することも可能
である。
In the above explanation, astigmatism was solved using a cylindrical lens, but another optical system, for example, inserting a parallel plate obliquely into the optical axis of the convergent spherical wave, or using another appropriate aberration. A spherical element may be used.0 Above, we have explained systems that include astigmatism as the wavefront for beam control, focusing on the recording optical system of the lens Fourier transform hologram and the wavefront reproducing optical system of the information pickup optical system. However, the present invention is not limited to devices based on these principles, and it is also possible to replace the conventional optical system of a more general pickup with a single hologram element.

すなわち、上記ビーム制御光学系以外に、従来開発され
ている各種の光学系、あるいは更に目的により適合する
ビーム制御光学系をあらかじめレンズフーリエ変換ホロ
グラム素子として波面記録しておくことが可能である。
That is, in addition to the beam control optical system described above, it is possible to record the wavefront of various conventionally developed optical systems or a beam control optical system suitable for the purpose in advance as a lens Fourier transform hologram element.

一度記録された素子の格子状パターンは、複製が容易な
金型に転写し、さらに樹脂あるいは硝子材料を用いたレ
プリカ製作により大量の均一な素子を安価に得ることが
でき、光情報ピックアップ装置の設計・製作上多大の効
果を有するものである。複製されるパターンがフーリエ
変換型であるので、金型をイオンビーム加工等によって
ブレーズ化することが可能であり、フレネルゾーンプレ
ートのブレーズ化技術(河合、窪田、西田;第18回微
小光学研究会講演論文;マ013 (1985)P、3
3)に比べてレプリカ素子の回折効率を容易にブレーズ
化させうる。すなわちほぼ平行な格子状パターンからな
るホログラム全面に斜方よりビーム照射を施すことがで
きる。
Once recorded, the lattice pattern of the elements can be transferred to a mold that can be easily replicated, and by making replicas using resin or glass materials, a large number of uniform elements can be obtained at low cost, making it possible to use optical information pickup devices. This has great effects in terms of design and manufacturing. Since the pattern to be replicated is of the Fourier transform type, it is possible to blaze the mold by ion beam processing, etc., and the Fresnel zone plate blaze technology (Kawai, Kubota, Nishida; 18th Micro-Optics Research Group) Lecture paper; Ma013 (1985) P, 3
Compared to 3), the diffraction efficiency of the replica element can be easily blazed. That is, the beam can be irradiated obliquely over the entire surface of the hologram consisting of a substantially parallel lattice pattern.

本発明の実施例とじては、光デイスク光学系のビーム制
御系を中心に述べたが、記録・再生両機能を備えだ光学
系、さらに光磁気記憶・再生方式における光情報ピック
アップ装置としても適用できることは勿論である。
Although the embodiments of the present invention have been mainly described as beam control systems for optical disk optical systems, they can also be applied to optical systems with both recording and reproducing functions, and furthermore to optical information pickup devices in magneto-optical storage and reproducing systems. Of course it can be done.

第3図は、本発明の他の実施例として、第1゜第2図の
光学系に等しく適用可能なホログラム素子による回折格
子の記録・再生原理を説明している。同図aで、互いに
コヒーレントな2光束の一方を長焦点の集光レンズ10
1に導びき、フーリエ変換レンズ5Qの前側焦点面にあ
るX軸上に設けられた幅δ1.δ2の広がりを有する微
小開口1002を照明、他の光束は集光レンズ150で
集光して参照光源160とし、7−リエ変換レンズ50
を介して同レンズの後側焦点面ξ−η上で重ね合わされ
、ホログラム3o11として記録される。ここで微小開
口1002には、何らかの拡散面、たとえば第3図Cに
示す様に回折格子1o03が設けられていて、ホログラ
ム3011の回折効率が充分大きくなる如く工夫されて
いる。
FIG. 3 explains, as another embodiment of the present invention, the principle of recording and reproducing a diffraction grating using a hologram element, which is equally applicable to the optical systems shown in FIGS. 1 and 2. In FIG.
1, and the width δ1. A micro aperture 1002 having a spread of δ2 is illuminated, the other light beams are condensed by a condenser lens 150 as a reference light source 160, and a 7-Lie transformation lens 50
are superimposed on the rear focal plane ξ-η of the same lens via , and recorded as a hologram 3o11. Here, the minute aperture 1002 is provided with some kind of diffusion surface, for example, a diffraction grating 1o03 as shown in FIG. 3C, so that the diffraction efficiency of the hologram 3011 can be sufficiently increased.

このようにして得られる回折格子3o11に偏光選択膜
をコーティングした後同図すのように、ミーグ面から角
度θだけ回転した面ξ−η′に設ける。点光源(半導体
レーザ活性層)から発したビーム161をコリメートレ
ンズ2で平行ビームとしてホログラム3011を照射す
ると、その回折光の一部は、コリメートレンズ2へ逆進
して前記点光源へ戻る「帰還ビーム」となるが、このピ
ームはホログラム3011からの再生された微小開口1
0o2の再生像1003であって、所定の広としてλ1
= 442 nm 、λ2=soonm。
After the diffraction grating 3o11 thus obtained is coated with a polarization selective film, it is provided on a plane ξ-η' rotated by an angle θ from the Miegh plane, as shown in the figure. When the beam 161 emitted from a point light source (semiconductor laser active layer) is converted into a parallel beam by the collimating lens 2 and irradiated onto the hologram 3011, a part of the diffracted light travels backwards to the collimating lens 2 and returns to the point light source. This beam is the reproduced minute aperture 1 from the hologram 3011.
0o2 reproduced image 1003, with a predetermined width λ1
= 442 nm, λ2=soonm.

となる。このビーム広がり幅は、光帰還光学系での回折
素子30の調整と保持に要する機構的精度(〜1μm以
下)を1桁程度は緩和する効果を有する。
becomes. This beam spread width has the effect of reducing the mechanical precision (~1 μm or less) required for adjusting and holding the diffraction element 30 in the optical feedback optical system by about one order of magnitude.

回折素子3o11の格子ピッチ(平均)をP =1.1
3 pm 、口径をD = 8 mmとすると、格子本
数N=、−7000,したがって回折格子としての程度
である。実際の発振波長は、回折素子3oの傾き角を微
小に調整することにより、半導体レーザ1のゲイン幅内
でシングルモードを選択的に発振させることができる。
The grating pitch (average) of the diffraction element 3o11 is P = 1.1
3 pm and the aperture D = 8 mm, the number of gratings N = -7000, which is equivalent to a diffraction grating. The actual oscillation wavelength can be selectively oscillated in a single mode within the gain width of the semiconductor laser 1 by finely adjusting the tilt angle of the diffraction element 3o.

微小開口幅δ1.δ2は、必要以上に広げると、半導体
レーザ活性層近傍に帰還される光パワーが減少する他、
帰還光に含まれるスペクトル幅が比例的に拡大されるの
で適当な範囲に設定する必要がある。
Minute opening width δ1. If δ2 is increased more than necessary, the optical power returned to the vicinity of the semiconductor laser active layer will decrease, and
Since the spectral width included in the feedback light is expanded proportionally, it is necessary to set it within an appropriate range.

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明はOPHの光学
系に(1)回折素子による半導体レーザへの光帰還を与
えて安定なシングルモード発振する光源系を備え高い信
号対雑音比の信号検出ができ、(11)レンズフーリエ
変換ホログラム素子を他の光学素子と組合わせて使用し
ており、ホログラムには非点収差波面、あるいはナイフ
ェツジからの回折波面等を記録するが、 (1)ホログラム作成波長λ1と異なる波長λ2で波面
再生しても、ホログラム自体は収差を発生せず、 (2)フーリエ逆変換レンズを使用して、焦点制御、ト
ラッキング制御用のビームをホログラム回折光から有効
に分割利用することが可能である。
Effects of the Invention As is clear from the above explanation, the present invention provides an OPH optical system with (1) a light source system that provides stable single mode oscillation by providing optical feedback to the semiconductor laser using a diffraction element, and has a high signal-to-noise ratio; (11) A lens Fourier transform hologram element is used in combination with other optical elements, and the hologram records the astigmatism wavefront or the diffracted wavefront from the naifetsu. ) The hologram itself does not generate aberrations even if the wavefront is reproduced at a wavelength λ2 different from the hologram creation wavelength λ1. (2) Using an inverse Fourier transform lens, beams for focus control and tracking control are converted from hologram diffracted light. It is possible to divide and use effectively.

(3)さらにまた、ホログラム素子基板の裏面を光帰還
ビーム回折およびビーム分割用反射・回折面として利用
でき、部品点数を極小に押え、光学系の小型化、低価格
化、信頼性の向上を大幅に進めることができる。
(3) Furthermore, the back surface of the hologram element substrate can be used as a reflection/diffraction surface for optical return beam diffraction and beam splitting, which minimizes the number of parts and makes the optical system smaller, cheaper, and more reliable. You can make significant progress.

4)ホログラム素子は、光ディスクと同様、マスクとな
る金型から転写工程を経て、大量のレプリカを容易に生
産することが可能である。
4) Similar to optical disks, hologram elements can be easily produced in large quantities as replicas through a transfer process from a mold that serves as a mask.

(5)はぼ平行な格子パターンを記録したレンズフーリ
エ変換型ホログラムを用いるので、素子の回折効率を向
上させるために、イオンビーム等によるブレーズ化加工
を全面同時に実行することができ、高性能のマスクホロ
グラム金をを製作しうる。
(5) Since a lens Fourier transform hologram is used that records a substantially parallel grating pattern, blaze processing using an ion beam or the like can be performed simultaneously on the entire surface in order to improve the diffraction efficiency of the element. Mask hologram gold can be made.

また、(iii)光源がシングルモード発振するので、
ホログラム以外に、フレネルレンズの如き薄膜光学素子
に高性能を発揮せしめることが可能であるし、さらにJ
V)光帰還光学系で、帰還に寄与しない回折光を取出し
て光ピックアップ光学系のビームを構成しているので光
パワーを有効に利用できる。
Also, (iii) since the light source oscillates in a single mode,
In addition to holograms, it is possible to make thin-film optical elements such as Fresnel lenses exhibit high performance.
V) Since the optical feedback optical system extracts the diffracted light that does not contribute to feedback and forms the beam for the optical pickup optical system, the optical power can be used effectively.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す光情報ピックアップ装
置の概略構成図、第2図は本発明の別の実施例を説明す
る原理説明図、第3図は本発明の詳細な説明する概略構
成図、第4図は非点収差波面の記録・再生例を説明した
本発明の原理図、第5図は非点収差波面を記録再生する
本発明の実施例に関し、光電変換面に再生されるビーム
の状態を説明した概念図、第6図は従来のホログラム素
子を用いた光ピックアップ光学系の概念図、第7図は従
来の光ピックアップ光学系の構成例を示す図である。 1・・・・・・半導体レーザ、2・・・・・・コリメー
トレンズ、3o・・・・・・偏光ビームスプリッタ兼用
回折素子、4・・・・・・四分の一波長板、6・・・・
・・集光光学系、6・・・・・・光ディスク、313・
山・・レンズフーリエ変換ホログラム素子、8・・・・
・・フォトディテクタ、11・・川・フォトディテクタ
、10・・・・・・円柱レンズ、20・・・・・・7レ
ネルレンズ、302・・・・・・偏光選択反射面、10
0・・・・・・反射防止膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 Jθ2.俺A区択反躬−挟 第2図 (勾 JliE3図 (噌 第4図 第5図 (込) //J 箔6図 (η) 〃z (−b)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical information pickup device showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a principle explanatory diagram explaining another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a detailed explanation of the present invention. A schematic configuration diagram, Fig. 4 is a principle diagram of the present invention explaining an example of recording and reproducing an astigmatic wavefront, and Fig. 5 relates to an embodiment of the present invention for recording and reproducing an astigmatic wavefront. FIG. 6 is a conceptual diagram of a conventional optical pickup optical system using a hologram element, and FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional optical pickup optical system. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Semiconductor laser, 2... Collimating lens, 3o... Diffraction element that also serves as a polarizing beam splitter, 4... Quarter wavelength plate, 6... ...
...Condensing optical system, 6... Optical disk, 313.
Mountain... Lens Fourier transform hologram element, 8...
...Photodetector, 11...River photodetector, 10...Cylindrical lens, 20...7 Renel lens, 302...Polarization selective reflection surface, 10
0...Antireflection film. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure Jθ2. Ore A section rebuttal - 2nd figure (magazine JliE3 figure (噌4th figure 5 (included) //J foil 6 figure (η)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体レーザと、コリメート光学系と、前記半導
体レーザへの光帰還およびビーム分割手段としての回折
素子と、該回折素子から回折される非帰還ビームを所定
記憶媒体上に微小スポット状で収束する光学系と、前記
微小スポットのフォーカシングおよびトラッキング制御
手段を具備したことを特徴とする光ピックアップ装置。
(1) A semiconductor laser, a collimating optical system, a diffraction element as means for returning light to the semiconductor laser and splitting the beam, and converging a non-returning beam diffracted from the diffraction element into a minute spot on a predetermined storage medium. 1. An optical pickup device comprising: an optical system for controlling the microspot; and means for controlling focusing and tracking of the minute spot.
(2)半導体レーザは、光帰還される端面が反射防止膜
を施されてなる特許請求範囲第1項記載の光ピックアッ
プ装置。
(2) The optical pickup device according to claim 1, wherein the semiconductor laser is coated with an anti-reflection film on the end face from which light is returned.
(3)フォーカシングおよびトラッキング制御手段とし
て所定波面をレンズフーリェ変換型ホログラムに記録し
た回折素子を含んでなる特許請求範囲第1項記載の光ピ
ックアップ装置。
(3) The optical pickup device according to claim 1, comprising a diffraction element in which a predetermined wavefront is recorded in a lens-Fourier transform hologram as focusing and tracking control means.
(4)光帰還ならびにビーム分割手段としての回折素子
が微小開口のフーリェ変換ホログラムで形成された特許
請求範囲第1項の光ピックアップ装置。
(4) The optical pickup device according to claim 1, wherein the diffraction element serving as the optical feedback and beam splitting means is formed of a Fourier transform hologram with a minute aperture.
(5)光帰還される端面が反射防止膜を施された半導体
レーザと、コリメート光学系と、前記半導体レーザへの
光帰還ならびにビーム分割手段としての偏光選択反射膜
を施した回折素子と、四分の一波長板と、前記回折素子
から回折される非帰還ビームを所定記憶媒体上に微小ス
ポット状で収束する光学系と、前記微小スポットのフォ
ーカシングおよびトラッキング制御手段を具備したこと
を特徴とする光ピックアップ装置。
(5) A semiconductor laser whose end surface to which light is returned is coated with an antireflection film, a collimating optical system, a diffraction element coated with a polarization selective reflection film as means for returning light to the semiconductor laser and splitting the beam; It is characterized by comprising a half-wave plate, an optical system for converging the non-returning beam diffracted from the diffraction element in the form of a minute spot on a predetermined storage medium, and means for controlling focusing and tracking of the minute spot. Optical pickup device.
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