[发明专利]光学装置

说明书

本发明涉及光学装置。

首先，用图13至图16说明现有的光学装置的结构及工作情况。

图13是表示现有的光学装置的光学系统的图，在图13中，在作为发光元件的半导体激光元件1发出的光的光轴上，从半导体激光元件1一侧开始依次配置着生成三条光束用的绕射光栅2、作为光偏振装置的全息光学元件3、作为聚光装置的准直透镜4及作为聚光装置的物镜5。

信息记录媒体6配置在物镜5的聚焦面上。另外，在半导体激光元件1的两侧形成受光元件群7，该受光元件群7具有接受由全息光学元件3产生的偏向光用的多个受光元件。

另外，如图14所示，在绕射光栅2上形成有一定间距的平行于X轴的光栅。另外，在全息光学元件3上形成具有透镜作用的绕射光栅(图中未示出)。

其次，说明从半导体激光元件1射出的光的传播情况。在图13中，从半导体激光元件1射出的光透过绕射光栅2时，被绕射光栅2沿Y轴方向绕射，分成+1次绕射光、-1次绕射光、以及0次绕射光这样三条光束。另外，+1次绕射光及-1次绕射光沿着Y轴方向即沿着图13中垂直于图纸的方向绕射，所以在图中不能与0次绕射光区别开来表示。0次绕射光被称为主光束，用于获得在信息记录媒体6上记录的信号、以及光学装置和信息记录媒体6的焦点误差信号，±1次绕射光被称为子光束，用于获得跟踪误差信号。这三条光束通过全息光学元件3后入射到准直透镜4上。由准直透镜4形成的平行光被物镜5聚焦在信息记录媒体6上，再被反射到物镜5一侧。

在信息记录媒体6上反射的光沿相反的路径传播，依次分别再射入物镜5、准直透镜4、全息光学元件3。再次入射到全息光学元件3中的光朝向X轴方向偏转并入射到受光元件群7上。由接受主光束及子光束、并与受光元件群7连接的运算元件(图中未示出)分别算出信息记录媒体6上记录的信号、焦点误差信号、以及跟踪误差信号。

另外，在图14中，在区域11中，0次绕射光入射到准直透镜4中，在区域12中，+1次绕射光入射到准直透镜4中，在区域13中，-1次绕射光入射到准直透镜4中。

在现有的光学装置中，通过调节绕射光栅2的光栅深度，能适当地设定绕射效率。所谓绕射光栅深度是指绕射光栅的空间调制程度而言，例如在折射率型绕射光栅的情况下，是指折射率的空间调制的大小。

图15是表示绕射光栅2的绕射光栅深度和0次绕射光的绕射效率的关系曲线(线X)、以及绕射光栅2的绕射光栅深度和±1次绕射光的绕射效率的关系曲线(线Y)。由图15可知，如果使±1次绕射光的绕射效率增大，则与此相反，0次绕射光的绕射效率下降。从能量守恒法则来看，这是必然的。

因此，要使主光束及子光束两者的光量都增加，则不能同时提高两者的S/N比。

另外，在现有的光学装置中存在这样的缺点：由于信息记录媒体6上的记录道方向的倾斜，根据信息记录媒体6上的子光束光点，对信号进行差动运算获得的跟踪误差信号发生偏移。该偏移是由于在半导体激光元件1的端面或绕射光栅2或全息光学元件3或信息记录媒体6等之间产生的多次反射引起的。

用图16说明发生该现象的机理之一例。图16(a)、图16(b)中的X轴、Y轴、Z轴的方向分别与图13中的X轴、Y轴、Z轴的方向对应。为了使附图简化，除了半导体激光元件1、绕射光栅2、信息记录媒体6以外，图中未示出其他构成要素。信息记录媒体6的记录面相对于用虚线表示的水平面绕X轴倾斜角度δ。在图16中，点A及点B表示照射在信息记录媒体6上的激光光点，点C表示激光的出射点，点D表示半导体激光器1的端面上的来自信息记录媒体6的返回光的光点。

如图16(a)所示，从半导体激光器1的出射点C射出的光在信息记录媒体6上的光点B处反射，被绕射光栅2绕射后返回到半导体激光器1的端面上的光点D处。在这里被反射后，再次绕射了绕射光栅2的光到达信息记录媒体6上的光点A处(光路1：C→B→D→A)。被这样多次反射的光到达图中未示出的受光元件群7上。其结果，与通过原来的光路到达受光元件群7的光之间由于光程差而产生相位差，两者互相干涉。

另外，如图16(b)所示，从半导体激光器1的出射点C射出的光在信息记录媒体6上的光点A处反射，绕射了绕射光栅2后返回到半导体激光器1的端面上的光点D处。在这里被反射后，再次绕射了绕射光栅2的光到达信息记录媒体6上的光点A处(光路2：C→A→D→A)。这时也一样，被这样多次反射的光到达图中未示出的受光元件群7上。其结果，与通过原来的光路到达受光元件群7的光之间由于光程差而产生相位差，两者互相干涉。