(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを放射する光源と、光検出器領域Ｐ１及び光検出器領域Ｐ２を含む光検出器と、前記光源と前記光検出器とを一体的に支持する基板と、前記光源に近接して、前記光源から放射された光ビームを前記基板の表面に垂直な方向に反射するように前記基板に設けた小型の反射ミラーとを用いてトラッキングエラー信号を検出する方法であって、
前記光源より放射された光ビームを対物レンズにより情報記録媒体上に収束し、
前記情報記録媒体で反射された前記光ビームのうち、前記情報記録媒体のトラック延伸方向に延びる中心線に対して線対称な領域である第１の領域Ｌ１及び第２の領域Ｌ２の光量を、前記第１の領域Ｌ１と前記第２の領域Ｌ２の対称軸と、前記光源から前記ミラーへ向かう前記光ビームの方向とを、ともに、前記情報記録媒体の前記トラック延伸方向に一致させることにより、前記小型の反射ミラーの端部における回折による光量分布の乱れの影響を回避し、前記第１の領域Ｌ１と前記第２の領域Ｌ２光量のアンバランスを起こすことなく、前記光検出器領域Ｐ１及び前記光検出器領域Ｐ２を含む光検出器にて受光し、
前記光検出器領域Ｐ１は、受光した光の強度に応じて出力信号Ｅ１を出力し、
前記光検出器領域Ｐ２は、受光した光の強度に応じて出力信号Ｅ２を出力し、
前記出力信号Ｅ１と前記出力信号Ｅ２に基づいて、トラッキングエラー信号を得るトラッキングエラー信号検出方法。
【請求項２】
光ビームを放射する光源と、
前記光ビームを情報記録媒体上に収束する対物レンズと、
前記光源と前記光検出器とを一体的に支持する基板と、前記光源に近接して、前記光源から放射された光ビームを前記基板の表面に垂直な方向に反射するように前記基板に設けた小型の反射ミラーとを備え、
請求項１記載のトラッキングエラー信号検出方法によってトラッキングエラー信号を検出することを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項３】
情報記憶媒体を駆動する記憶媒体駆動手段と、光ヘッド装置と、前記情報記憶媒体と前記光ヘッド装置との位置関係を調整する光ヘッド駆動手段と、を備え、
前記光ヘッド装置は、請求項１記載のトラッキングエラー信号検出方法によってトラッキングエラー信号を検出する光ヘッド装置であることを特徴とする光情報装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクもしくは光カードなどの光記憶媒体または光磁気記憶媒体等の情報記憶媒体に対するトラッキングエラー信号検出方法およびこれを用いて情報の記録・再生あるいは消去を行う光ヘッド装置と、該光ヘッド装置を備えた光情報装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光メモリ技術の分野においては、高密度・大容量の情報記憶媒体として、ピット状パターンを有する光ディスクが用いられている。近年、この光メモリ技術は、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。
【０００３】
光ディスクに対する情報の記録／再生は、微小スポットに絞られた光ビームを用いて行われる。このような情報の記録／再生を高い信頼性のもとに行うためには、光学系の構成が重要である。光ヘッド装置は、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、回折限界にある微小な光スポットを形成する集光、光ビーム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、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る。
【０００４】
近年、光ヘッド装置を小型化、薄型化するために、ホログラムを用いた光ヘッド装置が開発されつつある。ホログラムが薄くて軽量の平面型の素子であることに着目し、本願発明者らは、ホログラムと対物レンズとを一体化した光ヘッド装置を発明した（特開平４−２１２７３０号公報）。以下に、この光ヘッド装置を、図１４〜図１９を参照しながら説明する。
【０００５】
図１４において、１はブレーズ化ホログラムであり、２は半導体レーザ等の光源である。この光ヘッド装置の特徴は、ブレーズ化ホログラム１を対物レンズ４に近づけて設置してことにある。以下、その動作について説明する。
【０００６】
光源から出射した光ビーム３（レーザ光）は、ブレーズ化ホログラム１を透過してから、対物レンズ４に入射し、記録媒体５上に集光される。記録媒体５で反射した光ビ−ムは、もとの光路を逆にたどってブレーズ化ホログラム１に再び入射する。記録媒体５から反射した光ビ−ムは、ブレーズ化ホログラム１によって回折し、＋１次回折光６を生じる。光検出器７は、この＋１次回折光６を受け取り、その光強度に応じた電気信号を出力する。光検出器７の出力を演算することによって、サーボ信号及び情報信号を得る。
【０００７】
もし、ホログラム１がブレーズ化されていないと、図１５に示されているように、光源２から記録媒体５へ至る往路において、ホログラム１から発生する不要な回折光（例えば往路の−１次回折光８）が、情報記録媒体５で反射した後、例えば復路の０次回折光８１として光検出器７に入射してしまう。ホログラム１が対物レンズ４近くに配置され、かつ、光検出器７と光源２とが近接して配置されているにもかかわらず、サーボ信号や情報信号に対してノイズとなる不要な光の光検出器７に入射する光量は、著しく小さくなる。
【０００８】
図１６（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、ブレ−ズ化ホログラム１０２の作製工程の例を示している。図１６（ａ）に示す斜線部分をエッチングした後、図１６（ｃ）に示す斜線部分をエッチングする。次に、図１６（ｃ）に示すように、更に、斜線部分をエッチングすることによって、ブレ−ズ化されたホログラムが作製される。
【０００９】
フォーカスサーボ信号の検出方式としては、例えば、スポットサイズディテクション法（ＳＳＤ法）を用いる。ＳＳＤ法は、特開平２−１８５７２２号公報にも開示されているように、光ヘッド装置の組み立て許容誤差を著しく緩和できる上に、波長変動に対しても安定にサーボ信号を得ることのできる。
【００１０】
ＳＳＤ法を実現するためには、ホログラムの復路の＋１次回折光が曲率の異なる２種類の球面波となるように設計する。それぞれの球面波は光検出器面の前側ｅと後ろ側ｆに焦点を持つように設計する。図１７（ａ）から（ｃ）に示すように、復路の＋１回折光１４１と１４２を６分割光検出器７１によって受光する。
【００１１】
図１７（ａ）から（ｃ）において、左方部分は、＋１回折光１４１を受け取る３つの光電気変換部Ｓ１０、Ｓ２０及びＳ３０から構成されており、右方部分は、＋１回折光１４２を受け取る３つの光電気変換部Ｓ４０、Ｓ５０及びＳ６０から形成されている。ここで、図１７（ｂ）がジャストフォーカス状態を示し、図１７（ａ）及び図１７（ｃ）がデフォーカス状態を示している。フォーカスエラー信号ＦＥは、
ＦＥ＝（Ｓ１０＋Ｓ３０−Ｓ２０）−（Ｓ４０＋Ｓ６０−Ｓ５０）（式１）
という演算によって得られる。
【００１２】
ＳＳＤ法を用いるときも、ホログラム１０４をブレーズ化すれば、光の利用効率を向上させると共に、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。図１８は、ＳＳＤ法用のブレーズ化ホログラムを実現する例である。図１８においてＡ領域１５１は、光検出器の前側に焦点を持つ球面波を発生させ、Ｂ領域１５２は、光検出器の後ろ側に焦点を持つ球面波を発生させる。図１８のようなホログラムパターンから回折する波面のファーフィールドパターンはホログラムパターンが分割されていることを反映してやはり図１７に示すように一部分が欠けるが、フォーカスサーボ信号には影響はない。
【００１３】
また図１９に示すよう、回折領域１５３や１５４をホログラム上に設けて、情報記録媒体５の上の集光スポットとトラック溝の相対位置変化によるホログラム上での光量分布変化をトラッキングエラー信号ＴＥとして取り出している。この回折領域１５３や１５４からのトラッキングエラー信号検出用回折光１６３をトラッキングエラー信号検出用光検出器７２によって受光し、次の演算によってトラッキングエラー信号ＴＥを得ることができる。
【００１４】
ＴＥ＝Ｓ７０−Ｓ８０（式２）
このような構成によって以下のような効果を得ている。
【００１５】
（１）ホログラムをブレーズ化することにより、往路の０次回折光と復路の＋１次回折光の回折効率が大きくなるので光の利用効率が向上し、サーボ信号や情報信号のＳ／Ｎ比が向上する。
【００１６】
（２）ブレーズ化ホログラムの断面形状の最適設計によって光源から情報記録媒体上へ至る往路の光路において発生する回折光のうち往路の０次光以外の回折光が光検出部に入射する光量を抑圧することにより、回折角を大きくすることによって不要な回折光が光検出器に入射しないようにしなくても、情報信号やフォーカスサーボ信号の劣化を抑えることができる。従って、このブレーズ化ホログラムを用いて光ヘッド装置を構成すれば、光検出器と光源を近接して配置することと、ブレーズ化ホログラム１の有効径Ｒ１を大きくすることを同時に実現できるので組み立て時における位置の許容誤差を緩和することができる。
【００１７】
（３）ブレ−ズ化ホログラムを対物レンズと一体化した構成を用いることによりトラッキング追従による対物レンズの移動にかかわらず、ホログラムから生ずる往路の回折光は光検出器上で動かない。従って、トラッキング追従と並行して、安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。また、ホログラムがブレ−ズ化されているため、往路の−１次回折光などの不要な回折光の回折効率は復路の＋１次や往路の０次の回折光の回折効率に比べて小さく、したがって往路の−１次回折光などの不要な回折光によるサ−ボ信号や情報信号の劣化も著しく小さくなる。したがって非常に安定なサーボと情報の読み取りを実現できる。
【００１８】
（４）フォーカスサーボ信号の検出方式としてＳＳＤ法を用いることにより組み立て許容誤差のさらに大きな光ヘッド装置を構成できる。また、ホログラムパターンを分割して、２種の領域から曲率の異なる球面波を復路の＋１次回折光として発生させる構成とすることによりホログラムのブレーズ化とＳＳＤ法を同時に実現することが容易にできる。従って、光ヘッド装置の組立許容誤差を著しく緩和できると同時に、Ｓ／Ｎ比の非常によい信号の得られる光ヘッド装置を構成できる。
【００１９】
また従来のような構成では次のような課題がある。
【００２０】
（１）ブレーズ形状の最適化によって往路の−１次回折光などの不要な回折光の回折効率は復路の＋１次や往路の０次の回折光の回折効率に比べて小さくできているが、０ではない。不要な回折効率をより減らして、０に近づけることにより一層高品質のサーボ信号や情報信号を得ることができる余地がある。特に、現在商品化されているコンパクトディスクなどに比べて、より高密度の光ディスクなどの光ヘッド装置においては、不要な回折効率をより減らして０に近づけることにより一層高品質のサーボ信号や情報信号を得ることが重要である。
【００２１】
（２）ブレーズ化によって光の利用効率が向上してはいるが、光ビームが往路と復路においてホログラムを通過する過程での光利用効率は高々２０％である。光利用効率をより一層高めることにより検出信号のノイズマージンをより一層高める余地がある。
【００２２】
（３）各次数の回折光の回折効率は往路と復路において同一である。往路において０次回折光（透過光）の回折効率（透過率）はなるべく大きくする必要があるので復路においても０次回折光の回折効率は大きくなり、光源への戻り光が存在する。例えば０次回折光の回折効率を３０％とすると戻り光量は３０％×３０％＝９％である。光源として半導体レーザーを用いたとき、この戻り光量によってレーザーノイズが大きくなる恐れがある。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
特に、従来の構成によりトラッキングエラー信号を検出する場合、光量のアンバランスが発生しやすく、安定なトラッキングエラー信号を得ることができないという技術的な課題を有していた。
【００２４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、光量のアンバランスが発生しにくく、安定なトラッキングエラー信号の得られるトラッキングエラー信号検出方法を提供することにある。
【００２５】
本発明の更に他の目的は、そのようなトラッキングエラー信号検出方法を用いた光ヘッド装置、光情報装置を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明のトラッキングエラー信号検出方法は、光ビームを放射する光源と、光検出器領域Ｐ１及び光検出器領域Ｐ２を含む光検出器と、前記光源と前記光検出器とを一体的に支持する基板と、前記光源に近接して、前記光源から放射された光ビームを前記基板の表面に垂直な方向に反射するように前記基板に設けた小型の反射ミラーとを用いてトラッキングエラー信号を検出する方法であって、前記光源より放射された光ビームを対物レンズにより情報記録媒体上に収束し、前記情報記録媒体で反射された前記光ビームのうち、前記情報記録媒体のトラック延伸方向に延びる中心線に対して線対称な領域である第１の領域Ｌ１及び第２の領域Ｌ２の光量を、前記第１の領域Ｌ１と前記第２の領域Ｌ２の対称軸と、前記光源から前記ミラーへ向かう前記光ビームの方向とを、ともに、前記情報記録媒体の前記トラック延伸方向に一致させることにより、前記小型の反射ミラーの端部における回折による光量分布の乱れの影響を回避し、前記第１の領域Ｌ１と前記第２の領域Ｌ２光量のアンバランスを起こすことなく、前記光検出器領域Ｐ１及び前記光検出器領域Ｐ２を含む光検出器にて受光し、前記光検出器領域Ｐ１は、受光した光の強度に応じて出力信号Ｅ１を出力し、前記光検出器領域Ｐ２は、受光した光の強度に応じて出力信号Ｅ２を出力し、前記出力信号Ｅ１と前記出力信号Ｅ２に基づいて、トラッキングエラー信号を得る。
【００２７】
本発明の光ヘッド装置は、光ビームを放射する光源と、該光ビームを情報記録媒体上に収束する対物レンズと、前記光源と前記光検出器とを一体的に支持する基板と、前記光源に近接して、前記光源から放射された光ビームを前記基板の表面に垂直な方向に反射するように前記基板に設けた小型の反射ミラーとを備え、請求項１記載のトラッキングエラー信号検出方法によってトラッキングエラー信号を検出することを特徴とする。
【００２８】
本発明の光情報装置は、情報記憶媒体を駆動する記憶媒体駆動手段と、光ヘッド装置と、該情報記憶媒体と該光ヘッド装置との位置関係を調整する光ヘッド駆動手段と、を備え、前記光ヘッド装置は、請求項１記載のトラッキングエラー信号検出方法によってトラッキングエラー信号を検出する光ヘッド装置であることを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の光ヘッド装置は、光ビームを放射する光源と、該光ビームを情報記録媒体上に収束する対物レンズと、該情報記録媒体で反射された該光ビームを受け取り、該光ビームの回折光を形成するホログラムと、該回折光の一部を受け取り、該回折光の該一部の強度に応じて光電流を出力する複数の光検出部を含む光検出器とを備えた光ヘッド装置であって、該ホログラムのホログラム面は、分割された領域Ｈ１及び領域Ｈ２を含んでおり、該複数の光検出部は、該光検出器面上に設けられた光検出器領域Ｐ１及び光検出器領域Ｐ２を含んでおり、該光検出器領域Ｐ１は、該ホログラムの該分割領域Ｈ１により回折された回折光を受け取り、該回折光の強度に応じて出力信号Ｅ１を出力し、該光検出器領域Ｐ２は、該ホログラムの該分割領域Ｈ２により回折された回折光を受け取り、該回折光の強度に応じて出力信号Ｅ２を出力し、該出力信号Ｅ１と該出力信号Ｅ２に基づいて、トラッキングエラー信号を得て、更に、該複数の光検出部を一体的に支持する基板を備えており、該基板は、該光検出器面と平行な面と傾斜面とを有する凹部を有しており、該凹部の該光検出器面と平行な面には該光源が設けられ、該凹部の該傾斜面には該光源から放射された光ビームを該基板の表面に垂直な方向に反射するミラーが設けられており、該ホログラム面の前記分割領域Ｈ１及び前記分割領域Ｈ２の外形は、その間にある対象軸に関して対称であり、該対称軸と、該光源から該ミラーへ向かう該光ビームの方向とは、ともに、該情報記録媒体のトラック延伸方向に一致されていることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の光ヘッド装置は、前記ホログラムは、第１の偏光状態にある光ビームに比較して、該第１の偏光状態とは異なる第２の偏光状態にある光をより強く回折する偏光異方性を有しており、該第１の偏光状態は、偏光方向が第１の方向に平行な直線偏光状態であり、前記第２の偏光状態は、偏光方向が該第１の方向に垂直な直線偏光状態であり、前記情報記録媒体と該ホログラムとの間に配置された光学手段であって、該情報記録媒体で反射された該光ビームの偏光状態を、該第２の偏光状態にする光学手段を更に備えており、該ホログラムは、該ホログラムと該対物レンズとの間の距離が該ホログラムと該光検出器との間の距離よりも短くなるように配置されている。
【００３１】
また、本発明の光ヘッド装置は、前記ホログラムと前記対物レンズとの相対位置関係が固定されていることが好ましい。
【００３２】
また、本発明の光ヘッド装置は、前記光源は、前記第１の偏光状態にある光を放射する半導体レーザであるのが好ましい。
【００３３】
また、本発明の光ヘッド装置は、前記光源から放射された光を前記第１の偏光状態にする他の光学手段を更に備えるのが好ましい。
【００３４】
また、本発明の光ヘッド装置は、前記ホログラムは、ニオブ酸リチウム基板と、該基板の表面に周期的に形成されたプロトン交換層と、該プロトン交換層の上部に形成された溝とを有するのが好ましい。
【００３５】
また、本発明の光ヘッド装置は、前記ホログラムが形成する前記回折光は、前記光検出器の検出面の前側に焦点をもつ球面波と、該光検出器面の後ろ側に焦点をもつ球面波とを含むのが好ましい。
【００３６】
本発明の光情報装置は、情報記憶媒体を駆動する記憶媒体駆動手段と、光ヘッド装置と、該情報記憶媒体と該光ヘッド装置との位置関係を調整する光ヘッド駆動手段と、を備えた光情報装置であって、該光ヘッド装置が、光ビームを放射する光源と、該光ビームを情報記録媒体上に収束する対物レンズと、該情報記録媒体で反射された該光ビームを受け取り、該光ビームの回折光を形成するホログラムと、該回折光の一部を受け取り、該回折光の該一部の強度に応じて光電流を出力する複数の光検出部を含む光検出器とを備え、該ホログラムのホログラム面は、分割された領域Ｈ１及び領域Ｈ２を含んでおり、該複数の光検出部は、該光検出器面上に設けられた光検出器領域Ｐ１及び光検出器領域Ｐ２を含んでおり、該光検出器領域Ｐ１は、該ホログラムの該分割領域Ｈ１により回折された回折光を受け取り、該回折光の強度に応じて出力信号Ｅ１を出力し、該光検出器領域Ｐ２は、該ホログラムの該分割領域Ｈ２により回折された回折光を受け取り、該回折光の強度に応じて出力信号Ｅ２を出力し、該出力信号Ｅ１と該出力信号Ｅ２に基づいて、トラッキングエラー信号を得て、更に、該複数の光検出部を一体的に支持する基板を備えており、該基板は、該光検出器面と平行な面と傾斜面とを有する凹部を有しており、該凹部の該光検出器面と平行な面には該光源が設けられ、該凹部の該傾斜面には該光源から放射された光ビームを該基板の表面に垂直な方向に反射するミラーが設けられており、該ホログラム面の前記分割領域Ｈ１及び前記分割領域Ｈ２の外形は、その間にある対象軸に関して対称であり、該対称軸と、該光源から該ミラーへ向かう該光ビームの方向とは、ともに、該情報記録媒体のトラック延伸方向に一致している光ヘッド装置である光情報装置である。
【００３７】
また、本発明の光情報装置は、情報記憶媒体を駆動する記憶媒体駆動手段と、光ヘッド装置と、該情報記憶媒体と該光ヘッド装置との位置関係を調整する光ヘッド駆動手段と、を備えた光情報装置であって、該光ヘッド装置が、光ビームを放射する光源と、該光ビームを情報記録媒体上に収束する対物レンズと、該情報記録媒体で反射された該光ビームを受け取り、該光ビームの第一の領域Ｌ１及び第２の領域Ｌ２の光量を、それぞれ受光する光検出器領域Ｐ１及び光検出器領域Ｐ２を含む光検出器を具備し、該領域Ｌ１と該領域Ｌ２は該情報記録媒体のトラック延伸方向に延びる中心線に対して線対称な領域であり、該光検出器領域Ｐ１は、受光した光の強度に応じて出力信号Ｅ１を出力し、該光検出器領域Ｐ２は、受光した光の強度に応じて出力信号Ｅ２を出力し、該出力信号Ｅ１と該出力信号Ｅ２に基づいて、該情報記録媒体のトラック中心に対するピット位置のずれ量を示す信号を得ることを特徴とする。
【００３８】
（実施の形態１）
以下に、図面を参照しながら本発明による光ヘッド装置を説明する。なお、図１のｘｙｚ軸の方向は、図３、図４（ｂ）、図５から図７、図９及び図１０のｘｙｚ軸の方向に一致している。
【００３９】
本実施の形態の光ヘッド装置は、図１に示されるように、光ビーム（レーザ光）３を放射する光源（半導体レーザ）２と、光ビーム３を情報記録媒体５上に収束する対物レンズ４と、情報記録媒体５で反射された光ビーム３を受け取り、光ビーム３の回折光を形成する偏光異方性ホログラム１７３と、回折光の一部（６及び６７）を受け取り、その強度に応じて光電流を出力する複数の光検出部７４ａ及び７４ｂを含む光検出器と、を備えている。
【００４０】
本実施の形態の偏光異方性ホログラム１７３は、後述するように、ある方向（第１方向）に直線偏光した光ビームに比較して、その方向に垂直な方向（第２方向）に直線偏光した光を、より多く回折する。より詳細に述べれば、この偏光異方性ホログラム１７３は、光源２から放射された光ビーム３を受け、情報記録媒体５の方向に透過する際には、その光ビーム３を実質的に回折しないように調整されている。ただし、偏光異方性ホログラム１７３は、情報記録媒体５で反射された光ビームを受け、光源２の方向に透過する際には、その光ビーム３を回折するように調整されている。この意味で、偏光異方性ホログラム１７３は、偏光分離素子としての機能も有している。偏光異方性ホログラム１７３の回折より生じた回折光を光検出器７４ａ及び７４ｂを用いて検出することにより、種々の情報を得ることができる。
【００４１】
なお、この偏光異方性ホログラム１７３は、対物レンズ４と光検出器７４ａ、ｂとの中間地点よりも、対物レンズ４に近い側に設けられていることが好ましい。その理由は後述する。本実施の形態では、偏光異方性ホログラム１７３と対物レンズ４との間の距離は、３ｍｍであるのに対して、偏光異方性ホログラム１７３と光検出器７４ａとの間の距離は、２０ｍｍである。
【００４２】
上記の偏光異方性を持つホログラム１７３に加えて、本実施の形態の光ヘッド装置は、更に、光ビームの偏光状態を調整するための光学手段（１／４波長板１５）を有している。この１／４波長板１５は、情報記録媒体５と偏光異方性ホログラム１７３との間、より詳細には、対物レンズ４と偏光異方性ホログラム１７３との間に配置されている。
【００４３】
なお、対物レンズ４、偏光異方性ホログラム１７３、及び１／４波長板１５は、保持部材１３により一体的に保持されており、駆動手段１１０は、この保持部材１３を直接に駆動することにより、対物レンズ４と情報記録媒体５との位置関係を調整する。光検出器７４ａ及び７４ｂの出力は、公知の制御回路（不図示）に送られ、駆動手段の駆動を制御する。
【００４４】
以下、本実施の形態の光ヘッド装置の各部を、より詳細に説明する。まず、光源（半導体レーザ）２から放射された光ビーム３は、活性層（不図示）に平行な方向に実質的に直線偏光している。このような偏光状態にある光ビーム３は、偏光異方性ホログラム１７３と１／４波長板１５とを透過した後、対物レンズ４に入射し、情報記録媒体５上に集光される（往路）。このようにして、光ビーム３は、光源２から放射されたときは直線偏光しているが、１／４波長板１５を通過することにより、円偏光になる。なお、光量に余裕があれば特定方向に直線偏光した光を放射する半導体レーザ等を光源として使用する代わりに、複数の偏光成分を有する光を放射する光源を採用し、その光源と偏光異方性ホログラム１７３との間に、所定方向に直線偏光した光のみを選択的に透過する偏光フィルタを挿入して、特定の偏光成分以外の偏光成をカットしてもよい。あるいは、光源２から放射された直線偏光状態の光ビーム３の偏光面を、必要な角度だけ回転させてから、ホログラム１７３に入射させてもよい。
【００４５】
なお、偏光異方性ホログラム１７３に入射するときの光ビーム３の偏光方向は、光ビーム３が偏光異方性ホログラム１７３により実質的に回折されないよう方向に設定されている。この点については、偏光異方性ホログラム１７３を説明する際に詳述する。
【００４６】
情報記録媒体５で反射された光ビ−ムは、もとの光路を逆にたどって１／４波長板１５を再び透過したあと、偏光異方性ホログラム１７３に入射する。光ビームは、１／４波長板１５を透過することにより、直線偏光に戻る。このときの偏光方向は、光源から放射された直後の偏光方向に対して直角をなす。偏光異方性ホログラム１７３は、対物レンズ４を透過してきた光を回折する。その結果、偏光異方性ホログラム１７３により形成された復路の回折光のうち、＋１次回折光６と−１次回折光６７とが、光検出器７４ａ及び光検出器７４ｂにそれぞれ入射する。光検出器７４ａ及び光検出器７４ｂは、それぞれ、＋１次回折光６及び−１次回折光６７の強度に応じて、電気信号を出力する。光検出器７４ａ、ｂの出力を演算することによって、サーボ信号及び、情報信号を得る。
【００４７】
本実施の形態によれば、偏光異方性ホログラム１７３と１／４波長板１５とを組み合わせて用いるため、少なくとも次のような効果が得られる。
【００４８】
（１）光ビームの往路においては、偏光異方性ホログラムによる不要な回折が起こらず、復路においては、その偏光異方性ホログラムから、サーボ信号等を形成するための回折光を得ることができる。この結果、不要な回折光によるノイズが生じず、Ｓ／Ｎ比の高い信号を得ることができる。また、光の利用効率が高く、信号振幅が大きい。商品化されているコンパクトディスク等より密度の高い光ディスクに対しては、不要な回折光の回折効率を更に低減して０に近づけことが強く要望されている。本実施の形態によれば、その要望を満たす十分に高品質のサーボ信号や情報信号を得ることできる。
【００４９】
（２）本実施の形態によれば、光ビームの復路での１次の回折効率が向上し、０次の回折効率（透過率）はほぼ０になる。このため、光源２への戻り光量をほぼ０にすることができる。光源２として半導体レーザーを用いる場合、戻り光は半導体レーザの発振モードを不安定にし、ノイズの原因となる。しかし、本実施の形態によれば、戻り光によるノイズの発生を回避することができる。
【００５０】
以下、本実施の形態の光ヘッド装置の主要な構成要素や信号検出方法の詳細を説明する。
【００５１】
偏光異方性ホログラム図２は、本実施の形態で採用した偏光異方性ホログラム１７３の詳細を示す図である。なお、図２中のｘｙｚ座標軸の方向は、図１及び他の図面の座標軸の方向とは一致していない。
【００５２】
この偏光異方性ホログラム１７３は、ｘ面のニオブ酸リチウム基板４０の表面にプロトン交換層（深さｄｐ）４１を周期的に形成した後、プロトン交換層４１の表面のみを選択的にエッチングし、それによって溝４２を形成することにより製造される。
【００５３】
ニオブ酸リチウム基板４０の常光に対する屈折率をｎｏ、異常光に対する屈折率をｎｅとし、プロトン交換層４１の常光に対する屈折率をｎｏｐ、異常光に対する屈折率ｎｅｐとすると、常光および異常光に対するプロトン交換層４１の屈折率とニオブ酸リチウム基板４０の屈折率の差Δｎｏ及びΔｎｅは、それぞれ、次式で与えられる。
【００５４】
Δｎｏ＝ｎｏｐ−ｎｏ  （式３）
Δｎｅ＝ｎｅｐ−ｎｅ  （式４）
波長０．７８μｍの光に対する屈折率は、プロトン交換層４１とニオブ酸リチウム基板４０との間で次のような関係を有している。
【００５５】
Δｎｏ＝−０．０４Δｎｅ＝０．１４５
本実施の形態で使用する偏光異方性ホログラムは、常光及び異常光に対する屈折率差の違いを利用している。プロトン交換層４１の表面に形成された溝４２は、異常光の屈折率変化を相殺する機能を有している。言い替えると異常光に対しては光路差のない構成になっている。
【００５６】
以下、偏光異方性ホログラム１７３の機能を説明する。まず、偏光異方性ホログラム１７３に常光（結晶のｙ軸方向に平行な電界ベクトルを持つ光）が入射した場合を考える。プロトン交換層４１を通過しない、つまりニオブ酸リチウム基板４０のみを通過する光の位相を基準とすると、プロトン交換層４１および溝４２の屈折率はニオブ酸リチウム基板４０の屈折率より小さいためこの領域を通過する光は位相の進みが生じる。位相の変化量Δφｏは位相の進みを負、遅れを正で表すと次式で与えられる。
【００５７】
Δφｏ＝（２π／λ）（Δｎｏ・ｄｐ＋Δｎｏａ・ｄａ）  （式５）
ここでλは入射光の波長、またΔｎｏａは基板の常光屈折率ｎｏと空気の屈折率１との差で、次式で与えられる。
【００５８】
Δｎｏａ＝１−ｎｏ  （式６）
一方、偏光異方性ホログラム１７３に異常光（結晶のｚ軸方向に平行な電界ベクトルを持つ光）が入射した場合を考える。プロトン交換層４１を通過しない、つまりニオブ酸リチウム基板４０のみを通過する光を基準とする、溝４２の屈折率はニオブ酸リチウム基板４０の屈折率より小さいため、この領域を通過する光は位相の進みが生じる。これに対しプロトン交換層４１の屈折率はニオブ酸リチウム基板４０の屈折率より大きいためこの領域を通過する光は位相の遅れが生じ溝４２による位相の進みを打ち消す。位相の変化量Δφｅは位相の進みを負、遅れを正で表すと次式で与えられる。
【００５９】
Δφｅ＝（２π／λ）（Δｎｅ・ｄｐ＋Δｎｅａ・ｄａ）  （式７）
ここでλは入射光の波長、またΔｎｅａは基板の異常光屈折率ｎｅと空気の屈折率１との差で、次式で与えられる。
【００６０】
Δｎｅａ＝１−ｎｅ  （式８）
こうして、偏光異方性ホログラム１７３は、常光を回折し、異常光を回折しない機能を有する。つまり（式７）で与えられる異常光の位相差Δφｅを２πの整数倍とし、常光のみ位相差Δφｏを２πの整数倍としない様にプロトン交換層４１の深さｄｐと溝４２の深さｄａを適当に選択するものである。特にΔφｏがπの奇数倍の場合その消光比は最大となる。この条件を式で表すと、
（２π／λ）（Δｎｏ・ｄｐ＋Δｎｏａ・ｄａ）＝−（２ｎ＋１）π  （式９）
（２π／λ）（Δｎｅ・ｄｐ＋Δｎｅａ・ｄａ）＝２ｍπ  （式１０）
となる。ここでｎ、ｍは任意の整数である。特にｎ＝０、ｍ＝０の場合、上式より
ｄａ＝（λ／２）｛Δｎｅ／（ΔｎｏΔｎｅａ−ΔｎｅΔｎｏａ）｝  （式１１）
ｄｐ＝（λ／２）｛Δｎｅａ／（ΔｎｅΔｎｏａ−ΔｎｏΔｎｅａ）｝  （式１２）
例えば、波長０．７８μｍの光の偏光分離素子を実現するには、（式１１）および（式１２）より溝４２の深さｄａを０．２５μｍとしプロトン交換層４１の深さｄｐを２．００μｍとすれば良い。
【００６１】
以上の説明より明らかなように、光源２より放射された光ビーム３の偏光方向を、偏光異方性ホログラム１７３にたいして異常光の方向となるように設定すると、往路では回折が起こらず、復路では偏光方向が９０°回転して常光となるため回折が起こる。
【００６２】
プロトン交換領域４１は、拡散工程よって作製されるため、格子ピッチを１０μｍ以下にすることは困難である。しかし、本実施の形態では、偏光異方性ホログラム１７３は、対物レンズの近傍、すなわち光検出器７４ａ、ｂから離れた位置に配置されている。このため、格子ピッチを１０μｍ以下に設計する必要はなく、必要な機能を果たす偏光異方性ホログラム１７３を容易に作製することができる。その結果、高い消光比を得ることができ、光の利用効率が高まる。また、信号振幅が大きい上に、不要な回折光によるノイズもなく、非常にＳ／Ｎ比の高い信号を得ることができる。なお、偏光異方性ホログラム１７３と対物レンズとの間の距離は、１５ｍｍ以下であることが好ましい。更に好ましくは、対物レンズ４とホログラム１７３を一体化した場合に光ヘッドの厚みを薄くするためこの距離は、８ｍｍ以下にするべきである。
【００６３】
また、偏光異方性ホログラム１７３を対物レンズの近傍に配置することにより、有限光学系においても偏光異方性ホログラム１７３の有効径Ｒ１を大きくできる。このため、光ヘッド装置の組み立て時における偏光異方性ホログラム１７３の位置の許容誤差を緩和することができ、光ヘッド装置の組立コストを低減できる。
【００６４】
なお、偏光異方性ホログラムは、ニオブ酸リチウム基板を用いたもの以外のものであってもよい。例えば、液晶セルを用いたものでもよい。
【００６５】
保持部材１３
偏光異方性ホログラム１７３、１／４波長板１５及び対物レンズ４は、保持部材１３によって一体的に保持され、一定の相対位置関係を保つことが好ましい。このような構成にすることにより、対物レンズ４がトラッキング制御のために移動しても、偏光異方性ホログラム１７３が一体になって動き、情報記録媒体５から反射した光ビ−ムは偏光異方性ホログラム１７３上でほとんど移動しない。従って、対物レンズ４の移動にもかかわらず、光検出器７から得られる信号は劣化しない。この効果については後により詳しく説明する。
【００６６】
光検出器及び光源の構成
図３は、図１の光検出器及び光源の構成の一例を示している。図３に示される素子は、光検出器７４ａ、光検出器７４ｂ及び光源２が、１個の光検出器基板上に一体的に配置されたハイブリッド素子である。基板には光検出器を設るための面と、凹部とを有し、凹部の底面は、光検出器を設けるための面と平行となるようにし、凹部の側壁の一部に傾斜面を設けている。詳細には、光検出器７４ａと光検出器７４ｂとの間に凹部（切り欠き部）が設けられており、その凹部の底面には光源２が、凹部の側壁傾斜面上にはミラー７ａが設けられている。ミラー７ａは、光源２から放射されたレーザ光の向きを所定方向に変化させる。
【００６７】
このような構成を採用することにより、本実施の形態の光検出器７４ａ及び光検出器７４ｂは、半導体集積回路の製造技術を用いて、１個の光検出器基板上に一体的に形成され得る。集積回路製造技術を用いることにより、光検出器７４ａと光検出器７４ｂの相対位置は、μｍオーダーの高い精度で設計値に設定される。
【００６８】
図３のハイブリッド素子の各構成要素は、結線により外部回路と電気的に接続される。本実施の形態では、この結線方向は、すべて、図３のｘｙ平面に沿う。各結線用ワイヤは、共通な方向に沿って各構成要素に近づけられるので、自動組立が容易になる。また、組立時の基準線もｘｙ平面上に設けるだけでよいので、光検出器７４ａ、光検出器７４ｂ及び光源２の相対位置を高い精度で容易に決めることができる。
【００６９】
フォーカスサーボ信号の検出方法次に、本実施の形態におけるフォーカスサーボ信号の検出方法を説明する。
【００７０】
図４（Ａ）に示されるように、本実施の形態の偏光異方性ホログラム（１７３）のホログラムパターン１５０が形成された面は、複数の領域１５３、１５４及び１５５等に分割されている。分割領域１５５は、フォーカスエラー信号検出用回折光発生領域である。
【００７１】
本実施の形態では、フォーカスサーボ信号の検出方式として、スポットサイズディテクション法（ＳＳＤ法）を用いる。ＳＳＤ法によれば、特開平２−１８５７２２号公報にも開示されているように、光ヘッド装置の組み立て許容誤差を著しく緩和できる上に、波長変動に対しても安定にサーボ信号を得ることのできる。ＳＳＤ法は、参照面の前や後ろに焦点を持つ回折光を用いる。
【００７２】
フォーカスエラー信号検出用回折光発生領域１５５は、軸はずれのフレネルゾーンプレートまたは焦点位置の異なる２つの球面波の干渉縞を用いて、焦点位置の異なる２つの回折光を形成するように設計され得る。図４（Ｂ）では、参照面（光検出器７４ａ及び７４ｂの検出面）の前や後ろの位置（ａとｂ）に焦点を持つ回折光が示されている。図５は、このように設計されたフォーカスエラー信号検出用回折光発生領域１５５により形成された回折光の光検出器上での様子を示している。図５（ｂ）は、ジャストフォーカスの時の光検出器上の回折光を示しており、図５（ａ）及び（ｃ）は、デフォーカス時の光検出器上の回折光を示している。
【００７３】
フォーカスエラー信号ＦＥは、次式で表現される。
【００７４】
ＦＥ＝（Ｓ１＋Ｓ３−Ｓ２）−（Ｓ４＋Ｓ６−Ｓ５）．．．（式１３）
偏光異方性ホログラム１７３、１／４波長板１５及び対物レンズ４を、例えば保持部材１３によって一定の相対位置を保ちながら保持すれば、対物レンズ４が移動しても情報記録媒体５から反射した光ビ−ムは偏光異方性ホログラム１７３上でほとんど移動しない。これは、偏光異方性ホログラム１７３が対物レンズ４と一体になって動くためである。この結果、対物レンズ４の移動にもかかわらず、光検出器７４上の回折光は移動せず、光検出器７４から得られる信号は劣化しない。よって、フォーカスエラー信号を安定に得ることができる。
【００７５】
トラッキングエラー信号図４（Ａ）に示される分割領域１５３及び１５４は、トラッキングエラー信号検出用回折光発生領域である。図６は、回折領域１５３や１５４の働きを説明するための図である。情報記録媒体５上の集光スポットとトラック溝との相対位置が変化した場合、反射光の偏光異方性ホログラム上での光量分布は変化する。図６に示されている構成によれば、この光量分布変化をトラッキングエラー信号ＴＥとして取り出すことができる。以下、図６を参照しながら、トラッキングエラー信号の検出方法を説明する。
【００７６】
図６中のＹ方向は、情報記録媒体５のトラック方向いわゆるタンジェンシャル方向に一致している。回折領域１５３及び１５４により回折された光（トラッキングエラー信号検出用回折光）１６３は、トラッキングエラー信号検出用光検出器７２（図６、７）が受け取り、次に示す演算によってトラッキングエラー信号ＴＥを形成する。
【００７７】
ＴＥ＝Ｓ７−Ｓ８  ．．．（式１４）
または、
ＴＥ＝（Ｓ７＋Ｓ１０）−（Ｓ８＋Ｓ９）  ．．．（式１５）
偏光異方性ホログラム１７３、１／４波長板１５及び対物レンズ４を、例えば保持部材１３によって一定の相対位置を保ちながら保持すれば、対物レンズ４が移動しても情報記録媒体５から反射した光ビ−ムは偏光異方性ホログラム１７３上でほとんど移動しない。これは、偏光異方性ホログラム１７３が対物レンズ４と一体になって動くためである。この結果、対物レンズ４の移動にもかかわらず、光検出器７２上の回折光は移動しない。従って、光ビームのファーフィールドパターン上の一定の位置からトラッキングエラー信号検出用回折光を得ることができ、オフセットがなく、かつ、安定なトラッキングエラー信号を得ることができる。
【００７８】
図３及び図８を参照しながら、光検出器と光源の構成例を更に詳細に説明する。図８は、図３のＡ−Ｂ断面図である。
【００７９】
光ビーム３は、図８に示されるように、ミラー部７ａによって反射されるとき、図８のＣ点及びＤ点を通り図８の紙面に平行な面内において回折する。このため、図８に挿入したグラフに示すように、光ビーム３の光量はＹ方向に沿って変化する。従って、例えば図６に示すように偏光異方性ホログラムパターン１５０を分割し、各分割領域から発生する回折光量の差をもってトラッキングエラー信号を得ることは好ましくない。なぜなら、Ｙ方向に沿って光量分布が乱れているので、この方向に光ビーム３を分割すると、光量のアンバランスが発生しやすいからである。
【００８０】
そこで、分割領域１５３及び１５４から発生する回折光量の差をもってトラッキングエラー信号を得る場合（プッシュ−プル法）、図３及び図６のＸ方向に分割することが好ましい。言い替えると、図４の分割領域１５３及び１５４を分ける線は、Ｙ方向に平行にすることが好ましい。更に、情報記録媒体５のトラック方向、いわゆるタンジェンシャル方向（Ｙ方向）に一致させる。
【００８１】
なお、ここでは、信号ＴＥをトラッキングエラー信号として用いる場合について説明した。しかし、他の種類の信号として用いることもできる。図９は、ウォブル信号を記録した情報記録媒体５を模式的に示している。この情報記録媒体には、ピット５ｅ及び５ｄ等がトラック中心５ｂに対して左右にずらされ（ウォブルされ）ており、ピットの位置が情報（ウォブル信号）を表現している。このような情報記録媒体５に記録されたウォブル信号を、上述の信号ＴＥを得る場合と同様にして得ることができる。
【００８２】
情報記録媒体５からウォブル信号を再生する場合においても、偏光異方性ホログラム１７３、１／４波長板１５及び対物レンズ４を、例えば保持部材１３によって一定の相対位置を保ちながら保持することが好ましい。そうすれば、対物レンズ４が移動しても情報記録媒体５から反射した光ビ−ムは偏光異方性ホログラム１７３上でほとんど移動しない。これは、偏光異方性ホログラム１７３が対物レンズ４と一体になって動くためである。この結果、対物レンズ４の移動にもかかわらず、光検出器７２上の回折光は移動しない。従って、光ビームのファーフィールドパターン上の一定の位置からウォブル信号検出用回折光を得ることができ、オフセットがなく、かつ、安定なウォブル信号を得ることができる。
【００８３】
（実施の形態２）
図１０を参照して、本発明の他の光ヘッド装置を説明する。
【００８４】
本実施の形態の光検出器７は、図１７及び図１９の光検出器７と同様の構成を有している。偏光異方性ホログラム１７４の偏光異方性ホログラムパターンは、図１８の偏光異方性ホログラム１０３のパターンと同様の構成を有している。本実施の形態の構成は、これらの点を除けば、図１の実施の形態の構成と同様である。
【００８５】
本実施の形態では、光源２の片側にのみ光検出器７を配置している。このため、光源２と光検出器７を組み合わせたハイブリッド素子の製造が容易であり、製造コストを低減できる。
【００８６】
（実施の形態３）
図１１を参照して、本発明の他の光ヘッド装置を説明する。
【００８７】
前述の実施の形態は、何れも、いわゆる有限光学系を採用している。本実施の形態は、図１１に示すように、コリメートレンズ１２２０を用いた無限光学系を採用する。本実施の形態は、それ以外の点では、図１の実施の形態と同様の構成を有している。
【００８８】
本実施によれば、コリメートレンズ１２２０を用いることにより、光路長を自由に設計できる。
【００８９】
（実施の形態４）
図１２を参照して、本発明の他の光ヘッド装置を説明する。
【００９０】
光源（半導体レーザ）２から放射された光ビーム３（レーザ光）は、コリメートレンズＢ（１２２）によって略平行光になる。その後、光ビーム３は、ビームスプリッター３６を透過し、更に、偏光異方性ホログラム１７５と１／４波長板１５と対物レンズ４に入射した後、情報記録媒体５上に集光される。
【００９１】
情報記録媒体５で反射した光ビ−ムと、偏光異方性ホログラム１７５で回折した回折光（図では省略している）は、ビームスプリッター３６で反射された後、コリメートレンズＡ（１２１）によって集光され、光検出器７に入射する。光検出器７の出力を演算することによって、サーボ信号（フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号）、及び情報信号を得ることができる。
【００９２】
本実施の形態では、コリメートレンズＢ（１２２）の開口数（ＮＡ）を大きくすることによって、光ビーム３のより多くの光量を対物レンズ４の有効開口内に導くことができる。このため、光の利用効率をより高くすることができる。また、コリメートレンズＡ（１２１）の開口数（ＮＡ）を小さくし、対物レンズ４に対する縦倍率を大きくすることによって、フォーカスエラー信号の感度を大きくすることができる。さらに、光源２とコリメートレンズＢ（１２２）の間にくさび型プリズムやアナモルフィックレンズなどのビーム整形手段を挿入することが容易である。そのような手段の挿入によって、情報記録媒体５上での集光スポットをより小さく集光することができる。
【００９３】
またビームスプリッター３６のかわりに、偏光ビームスプリッターを用いることによって光の利用効率を高くすれば、光源２への戻り光量を減らすことができる。そうすることにより、光源２として半導体レーザーを用いた場合でも、戻り光ノイズの発生を避けることができるという効果がより顕著になる。この点について、本願発明者らは特開昭６３−２４１７３５号公報にて偏光異方性ホログラムを光路系に挿入し、これにより戻り光ノイズは低減可能である事を指摘している。本願発明によれば、偏光異方性ホログラムをレンズと光検出器との中間点よりも対物レンズに近い部分に挿入することにより、製作・調整裕度をあげている、また、ホログラムをレンズと一体化する事により、前述したように種々の問題点を解決することができる。すなわち、偏光異方性ホログラム１７５と１／４波長板１５と対物レンズ４とを、例えば保持部材１３によって一定の相対位置を保持して設ける構成にすることにより、トラッキング制御のために対物レンズ４が移動しても偏光異方性ホログラム１７５が一体になって動き、情報記録媒体５から反射した光ビ−ムは偏光異方性ホログラム１７５上でほとんど移動しない。従って、対物レンズ４の移動にもかかわらず、光検出器７５上の回折光も移動せず、光検出器７５から得られる信号は劣化しない。よって、フォーカスエラー信号を安定に得ることができるという効果がある。また、図６に示したように、回折領域１５３や１５４を偏光異方性ホログラムパターン１５０の中に設けて、情報記録媒体５の上の集光スポットとトラック溝の相対位置変化による偏光異方性ホログラム上での光量分布変化をトラッキングエラー信号ＴＥとして取り出し、偏光異方性ホログラム１７５と１／４波長板１５と対物レンズ４を一定の相対位置を保持して設ける構成にすることにより、トラッキング制御のために対物レンズ４が移動しても偏光異方性ホログラム１７５が一体になって動き、情報記録媒体５から反射した光ビ−ムは偏光異方性ホログラム１７５上でほとんど移動しないので、光ビームのファーフィールドパターン上の一定の位置からトラッキングエラー信号検出用回折光を得ることができ、オフセットがなく、かつ、安定なトラッキングエラー信号を得ることができるという効果がある。
【００９４】
（実施の形態５）
図１３は、本発明による光ヘッド装置を用いた光情報装置を示している。
【００９５】
図１３において、情報記録媒体（光ディスク）５は、情報記録媒体駆動機構４０５によって回転される。光ヘッド装置３１１は情報記録媒体５の所望の情報の存在するトラックのところまで、光ヘッド装置駆動装置３１２によって粗動される。前記光ヘッド装置３１２はまた情報記録媒体５との位置関係に対応してフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を電気回路４０３へ送る。前記電気回路４０３はこの信号に対応して、光ヘッド装置３１１へ、対物レンズを微動させるための信号を送る。この信号によって、光ヘッド装置３１１は、情報記憶媒体５に対してフォーカスサーボと、トラッキングサーボを行い、情報記録媒体５に対して、情報の読みだし、または書き込みや消去を行う。
【００９６】
本実施の形態の光情報装置は、光ヘッド装置３１１として本発明で上述したＳ／Ｎ比が非常によい情報信号を得ることのできる光ヘッド装置を用いるので、情報の再生を正確かつ、安定に実行することができるという効果を有する。
【００９７】
また、本発明の光ヘッド装置は小型かつ軽量であるため、これを用いた本実施の形態の光情報装置も小型かつ軽量で、アクセス時間も短い、という効果を有する。また、本発明の光ヘッド装置は非常に安定なサーボ信号を検出できる。とくに、対物レンズの位置が正規の位置とは異なる場合でもオフセットの生じない安定なサーボ信号を得ることができるので、情報の再生を正確かつ、安定に実行することができるという効果を有する。
【００９８】
以上に述べたことから明らかなように、以下のような効果が得られる。
【００９９】
（１）偏光異方性ホログラムと偏光状態を変える光学手段（１／４波長板）とを組み合わせて用いるため、往路においては不要な回折が起こらず、復路においてはサーボ信号等を得るための回折光を発生する。従って、不要な回折光によるノイズがなく、非常にＳ／Ｎ比の高い信号を得ることができる。
【０１００】
（２）偏光異方性ホログラムと偏光状態を変える光学手段（１／４波長板）とを組み合わせて用いるため、往路においては不要な回折が起こらず、復路においてはサーボ信号等を得るための回折光を発生する。従って、光の利用効率が高くて信号振幅が大きいので、非常にＳ／Ｎ比の高い信号を得ることができる。
【０１０１】
（３）偏光異方性ホログラムのプロトン交換領域は拡散工程によって作製するため、格子ピッチを１０μｍ以下にすることは困難であるが、本発明では偏光異方性ホログラムを対物レンズの近傍すなわち光検出器から離れた位置に配置するため、格子ピッチを１０μｍ以上に設計することができ、偏光異方性ホログラムを容易に作製でき、また、高い消光比を容易に、かつ、安価に得ることができるという効果がある。
【０１０２】
（４）高い消光比を得ることができるので、特に、光の利用効率が高くて信号振幅が大きい上に、不要な回折光によるノイズもなく、非常にＳ／Ｎ比の高い信号を得ることができるという効果がある。さらに、復路の１次の回折効率を高くし、０次の回折効率（透過率）をほぼ０にすることができるため、光源への戻り光量をほぼ０にすることができる。従って光源として半導体レーザーを用いる場合、戻り光によるノイズの発生を回避することができるという効果がある。
【０１０３】
（５）偏光異方性ホログラムを対物レンズの近傍すなわち光検出器から離れた位置に配置するため、有限光学系においても偏光異方性ホログラムの有効径Ｒ１を大きくできるので光ヘッド装置の組み立て時における偏光異方性ホログラムの位置の許容誤差を緩和することができ光ヘッド装置の組立コストを低減できるという効果がある。
【０１０４】
（６）偏光異方性ホログラムと１／４波長板と対物レンズを、例えば保持手段によって一定の相対位置を保持して設ける構成にすることにより、トラッキング制御のために対物レンズが移動しても偏光異方性ホログラムが一体になって動き、情報記録媒体から反射した光ビ−ムは偏光異方性ホログラム上でほとんど移動しない。従って、対物レンズの移動にもかかわらず、光検出器上の回折光も移動せず、光検出器から得られる信号は劣化しない。よって、フォーカスエラー信号を安定に得ることができるという効果がある。
【０１０５】
（７）フォーカスサーボ信号の検出方式としてＳＳＤ法を用いることにより組み立て許容誤差のさらに大きな光ヘッド装置を構成できる。
【０１０６】
（８）偏光異方性ホログラムと１／４波長板と対物レンズを、例えば保持手段によって一定の相対位置を保持して設ける構成にすることにより、トラッキング制御のために対物レンズが移動しても偏光異方性ホログラムが一体になって動き、情報記録媒体から反射した光ビ−ムは偏光異方性ホログラム上でほとんど移動しない。従って、光ビームのファーフィールドパターン上の一定の位置からトラッキングエラー信号（またはウォブル信号）検出用回折光を得ることができ、オフセットがなく、かつ、安定なトラッキングエラー信号やウォブル信号を得ることができるという効果がある。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明によれば、小型の反射ミラーの端部付近において発生する回折により、光量分布が乱れても、その影響を受けることがなく、光量のアンバランスが発生しにくく、安定なトラッキングエラー信号が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ヘッド装置の概略断面図
【図２】本発明の実施の形態に使用される偏光異方性ホログラムの一部断面斜視図
【図３】本発明の実施の形態に使用される光検出器と光源のハイブリッド素子の斜視図
【図４】（ａ）は、本発明の実施の形態に使用される偏光異方性ホログラムのホログラムパターンを表す平面図
（ｂ）回折光の焦点位置を記す模式図
【図５】（ａ）光検出器上での回折光の様子を表す平面図
（ｂ）光検出器上での回折光の様子を表す平面図
（ｃ）光検出器上での回折光の様子を表す平面図
【図６】トラッキングエラー信号の検出方法を示す概略斜視図
【図７】本発明による他の実施の形態における光検出器上での回折光の様子を表す平面図
【図８】図３のＡ−Ｂ線の断面図
【図９】ウォブルピットを形成した情報記録媒体の模式平面図
【図１０】本発明による他の光ヘッド装置の概略断面図
【図１１】本発明のによる更に他の光ヘッド装置の概略断面図
【図１２】本発明の第７の実施の形態の光ヘッド装置の概略断面図
【図１３】本発明による光情報装置の概略断面図
【図１４】従来の光ヘッド装置の概略断面図
【図１５】従来の他の光ヘッド装置の概略断面図
【図１６】ブレ−ズ化ホログラムの製造工程の一例を示す概略説明図
【図１７】従来の光ヘッド装置における光検出器上での回折光の様子を表す平面図
【図１８】従来の光ヘッド装置におけるホログラムパターンを表す平面図
【図１９】従来の光ヘッド装置の要部の概略斜視図
【符号の説明】
２  光源
３  光ビーム
４  対物レンズ
５  情報記録媒体
６  復路の＋１次回折光
６１  往路の０次回折光
６７  復路の−１次回折光
７，７４ａ，ｂ  光検出器
７１  ６分割光検出器
７２  トラッキングエラー信号検出用光検出器
１３  保持手段
１４  全光学系の保持手段
１５  １／４波長板
１１０  駆動手段
１７３  偏光異方性ホログラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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