JP2001209964A

JP2001209964A - 光ヘッド装置

Info

Publication number: JP2001209964A
Application number: JP2000014866A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ishika; 壮石過
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-01-24
Filing date: 2000-01-24
Publication date: 2001-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】光ディスクのディスクチルトの影響により、フ
ォーカシング制御およびトラッキング制御の精度が低下
することのない光ヘッド装置を提供する。【解決手段】この発明の光ヘッド装置１は、対物レンズ
１９により取り込まれた光ディスクＯＤからの反射レー
ザビームのビームスポットを光検出器３７により検出す
る際に、光ディスクの径方向の内周側および外周側のい
づれかの側への偏りに対応する出力に基づいて、オフト
ラック時にはディスクチルト（光ディスクの記録面の傾
き）を、オントラック時には対物レンズがレンズシフト
により予め変位されている量を、検出できる。これによ
り、フォーカシング制御およびトラッキング制御の精度
が低下したり、誤作動の要因となることが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ビームを用い
て記録媒体に情報を記録し、また既に記録されている情
報を記録媒体から読み出す光ディスク装置に係り、特に
記録媒体が傾いた時にも、正確に情報の記録および再生
が可能な光ヘッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は、対物レンズとフォト
ディテクタとを有する光ヘッド装置を含み、記録媒体す
なわち光ディスクの記録面に半導体レーザ素子からの光
ビームを照射することで光ディスクに記録されている情
報に対応する反射光を取り出して情報を読み出すととも
に、光ディスクに情報を記録するために利用される。

【０００３】光ヘッド装置において、光ディスクからの
反射光ビームは、対物レンズおよび複数の光学要素によ
りフォトディテクタの所定の光検出領域に導かれ、電気
信号に変換される。なお、フォトディテクタから出力さ
れた電気信号は、光ディスクに記録されている情報の再
生信号の他に、光ディスクの記録面上に投影される光ス
ポットを、記録面のトラック中心に整合させるトラッキ
ング制御および記録面上の光スポットの位置すなわち光
軸方向が対物レンズの焦点位置となるよう対物レンズの
位置を変化させるフォーカシング制御に利用される。

【０００４】なお、対物レンズは、複数トラックに渡っ
てトラックが延出される方向と直交する方向に傾斜可能
に形成され、複数トラックのうちの対物レンズの光軸中
心、またはその近傍で、対物レンズと対向するトラック
以外のトラックに対しては、対物レンズを所定の角度だ
け傾けるレンズシフトにより、フォーカシングおよびト
ラッキングが制御される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、光ヘ
ッド装置の対物レンズは、レンズシフトにより、レンズ
中心上に位置しないトラックについても、フォーカシン
グおよびトラッキングが可能であるが、光ディスクの面
ブレすなわち光ディスクがモータの回転軸と直交する平
面に対して傾きを持つことにより、レンズシフトにより
対物レンズが傾けられる量が光ディスクの面ブレの影響
により打ち消され、あるいは相乗されて、情報を記録す
る際に、目標トラックと異なるトラックに合トラックと
なって記録エラーが生じたり、情報を再生する際に、再
生すべき情報の位置、例えば頭出しの際の先頭がずれた
りする問題がある。

【０００６】この発明の目的は、記録媒体の面ブレの影
響を受けにくい光ヘッド装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した問
題点に基づきなされたもので、光源からの光を記録媒体
の記録面の所定の位置に集光するとともに記録媒体で反
射された反射光を取り込む対物レンズと、複数の光検出
領域を有し、記録媒体からの反射光に基づいて、前記対
物レンズにより記録媒体に集光されている光が記録媒体
の案内溝の中心に一致されていない状態で、記録媒体の
径方向の傾きを検知することのできる光検出器と、前記
対物レンズと前記光検出器との間に設けられ、記録媒体
からの反射光を、前記光検出器の所定の領域に向けて回
折させる回折素子と、を含むことを特徴とする光ヘッド
装置を提供するものである。

【０００８】またこの発明は、光源からの光を記録媒体
の記録面の所定の位置に集光するとともに記録媒体で反
射された反射光を取り込む対物レンズと、複数の光検出
領域を有し、記録媒体からの反射光に基づいて、前記対
物レンズにより記録媒体に集光されている光が記録媒体
の案内溝の中心と一致されている状態で、前記対物レン
ズに与えられるレンズシフトの大きさを検知することの
できる光検出器と、前記対物レンズと前記光検出器との
間に設けられ、記録媒体からの反射光を、前記光検出器
の所定の領域に向けて回折させる回折素子と、を含むこ
とを特徴とする光ヘッド装置を提供するものである。

【０００９】さらにこの発明は、光源からの光を記録媒
体の記録面の所定の位置に集光するとともに記録媒体で
反射された反射光を取り込む対物レンズと、この対物レ
ンズにより取り込まれた記録媒体からの反射光ビームの
記録媒体の内周側および外周側に対応する所定の大きさ
の領域の光強度に対応する電気信号を出力可能な光検出
器と、前記対物レンズと前記光検出器との間に設けら
れ、記録媒体からの反射光を、前記光検出器の所定の領
域に向けて回折させる回折素子と、を含むことを特徴と
する光ヘッド装置を提供するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について詳細に説明する。

【００１１】図１および図２は、この発明の実施の形態
である光ヘッド装置が組み込まれる光ディスク装置を説
明する概略図である。なお、図２は、図１に図示した光
ヘッド装置を対物レンズの光軸に沿って切断した概略側
面図である。

【００１２】図１に示すように、光ディスク装置１は、
記憶媒体としての光ディスクＯＤを保持するディスクテ
ーブルＤＴと、ディスクテーブルＤＴを所定の速度で回
転させる図示しないモータと、ディスクテーブルＯＤに
保持されて所定の速度で回転される光ディスクＯＤの記
録面にレーザビームを照射し、光ディスクＯＤの記録面
で反射された反射レーザビームを取り込んで反射レーザ
ビームの光強度に対応する電気信号を出力する光ヘッド
装置１１と、光ヘッド装置１１からの出力信号を処理し
て、所定の制御信号および情報出力等の出力信号を出力
する信号処理部５１とからなる。

【００１３】光ヘッド装置１１は、ディスクテーブルＤ
Ｔに対して所定の位置関係に設けられたガイドレール１
３に沿って、光ディスクＯＤの記録面の図示しないトラ
ック（案内溝）の接線方向と直交する方向（光ディスク
ＯＤの半径方向すなわちトラッキング制御方向）に移動
可能なキャリッジ１５を有している。なお、キャリッジ
１５は、図示しないリニアモータによりガイドレール１
３上を往復動される。

【００１４】キャリッジ１５の所定の位置には、所定の
波長の光ビーム（レーザビーム）を放射する半導体レー
ザ素子１７と、半導体レーザ素子１７から放射されたレ
ーザビームを光ディスクＯＤの記録面の所定のトラック
に集光する対物レンズ１９が設けられている。

【００１５】対物レンズ１９は、レンズホルダ２１によ
り、トラックの接線方向と直交する方向（光ディスクＯ
Ｄの半径方向）およびレーザビームの通過方向（光ディ
スクＯＤの記録面と直交する方向）のそれぞれに移動可
能に支持されている。なお、光ディスクＯＤの半径方向
は、トラッキング制御方向と呼ばれ、光ディスクＯＤの
記録面と直交する方向は、フォーカシング制御方向と呼
ばれている。

【００１６】レンズホルダ２１の対物レンズ１９に対し
て光ディスクＯＤの記録面と反対の側に、半導体レーザ
素子１７からのレーザビームを対物レンズ１９に入射さ
せるための反射ミラー２３が一体的に設けられている。

【００１７】反射ミラー２３と半導体レーザ素子１７と
の間には、半導体レーザ素子１７を出射されたレーザビ
ームを反射ミラー２３の側に反射するビームスプリッタ
２５が設けられている。

【００１８】偏光ビームスプリッタ２５と反射ミラー２
３との間には、半導体レーザ素子１７から光ディスクＯ
Ｄに向かうレーザビームをコリメートし、光ディスクＯ
Ｄの記録面で反射された反射レーザビームに所定の集束
性を与えるコリメートレンズ２７が設けられている。

【００１９】コリメートレンズ２７と反射ミラー２３と
の間の任意の位置には、光ディスクＯＤで反射され、偏
光ビームスプリッタ２５側へ戻されるレーザビームの偏
光の方向を、コリメートレンズ２７を通過して光ディス
クＯＤに向かうレーザビームの偏向の方向と９０°回転
させるためのλ／４板２９が設けられている。なお、λ
／４板２９は、半導体レーザ素子１７から出力されるレ
ーザビームの光強度をモニタするための後述するＡＰＣ
用光検出器に対して、対物レンズ１９に向かうレーザビ
ームの一部を反射するために、対物レンズ１９と偏向ビ
ームスプリッタ２５との間に定義される光軸に対して、
所定の角度θだけ傾けて配置される。

【００２０】偏光ビームスプリッタ２５は、λ／４板２
９を２回通過することで偏向の方向が変化された光ディ
スクＯＤで反射されて戻された反射レーザビームと、半
導体レーザ素子１７から光ディスクＯＤに向かうレーザ
ビームとを分離する。なお、λ／４板２９は、直線偏光
のレーザビームを楕円偏光に、また楕円偏光のレーザビ
ームを直線偏光に変えるもので、偏光ビームスプリッタ
２５で反射されて光ディスクＯＤに向かうＳ偏光のレー
ザビームの偏光の方向を４５°回転させて右旋回の楕円
偏光とし、右旋回の楕円偏光のレーザビームが光ディス
クＯＤで反射されて偏光の方向が９０°旋回されて左旋
回の反射レーザビームとして戻された左旋回の楕円偏光
である反射レーザビームの偏光の方向をさらに４５°回
転させることにより、Ｐ偏光として偏光ビームスプリッ
タ２５に入射させる。

【００２１】従って、光ディスクＯＤで反射された反射
レーザビームは、今度は、偏光ビームスプリッタユニッ
ト２５を通過して、後段に説明する第１ないし第３の光
検出器３３，３５および３７側へ案内されることにな
る。

【００２２】光ディスクＯＤの記録面で反射されてλ／
４板２９に戻され、λ／４板２９により偏光の方向が回
転されて偏光ビームスプリッタ２５を透過可能となった
レーザビームが進行する方向（偏光ビームスプリッタ２
５よりもレーザ素子１７側）には、λ／４板２９で先に
（対物レンズ１９に入射する前に）反射されたＡＰＣ用
のレーザビームと光ディスクＯＤからの反射レーザビー
ムのそれぞれを、所定の方向に反射するハーフミラー３
１が設けられている。

【００２３】ハーフミラー３１で反射されたレーザビー
ムのうちのＡＰＣ用（λ／４板２９で反射された）レー
ザビームが到達する位置は、半導体レーザ素子１７から
出射されたレーザビームを検出して光電変換し、その光
強度に対応する大きさの電流を出力する第１の光検出器
３３が設けられている。

【００２４】ハーフミラー３１で反射されたレーザビー
ムのうちの対物レンズ１９を通った光ディスクＯＤから
の反射レーザビームが案内される位置には、光ディスク
ＯＤで反射されたレーザビームの一部を検出して光電変
換し、その光強度に対応する電流を出力する第２の光検
出器３５が設けられている。

【００２５】ハーフミラー３１を通過した反射レーザビ
ームの残りが到達する位置には、光ディスクＯＤで反射
され、ハーフミラー３１を通過したレーザビームを検出
して光電変換し、その光強度に対応する電流を出力する
第３の光検出器３７が設けられている。なお、ハーフミ
ラー３１と第３の光検出器３７との間には、第３の光検
出器３７に向かうレーザビームに所定の特性を与えるホ
ログラムプレート（波面分割光学素子）３９が設けられ
ている。

【００２６】第１の光検出器３３は、半導体レーザ素子
１７からのレーザビームの光強度をモニタするもので、
信号処理部５１のＡＰＣ（Auto Power Control）回路６
１に接続されている。

【００２７】ＡＰＣ回路６１は、レーザ駆動回路６３か
らの半導体レーザ素子１７への駆動電流の大きさを設定
するために利用される。すなわち、ＡＰＣ回路６１によ
り、半導体レーザ素子１７に供給すべきレーザ駆動回路
６３からの出力電流の大きさが逐次変化され、半導体レ
ーザ素子１７から出射されるレーザビームの光強度が概
ね一定に維持される。

【００２８】なお、光ディスクＯＤに情報を記録する際
には、レーザ駆動回路６３から半導体レーザ素子１７に
供給される駆動電流の大きさは、記録レーザビーム発生
回路６５により記録すべき情報に応じて強度変調された
記録信号に基づいて、断続的に変化される。

【００２９】第２の光検出器３５は、光ディスクＯＤの
トラックの中心と対物レンズ１９を通過してトラックに
集光されるレーザビームの中心とのずれを示すトラッキ
ングエラー信号を生成するもので、トラッキング制御回
路６７に接続されている。

【００３０】トラッキング制御回路６７は、レンズホル
ダ２１に設けられている図示しないトラックコイルに、
所定極性および大きさの駆動電流を供給する。

【００３１】従って、対物レンズ１９は、光ディスクＯ
Ｄの所定のトラックの中心とレーザビームの中心とが一
致するよう、光ディスクＯＤの半径方向に、微動され
る。

【００３２】第３の光検出器３７は、対物レンズ１９に
より集光されたレーザビームの最小ビームスポットが形
成される距離と光ディスクＯＤの記録面の図示しない記
録層の深さ方向位置とのずれ量であるフォーカシングエ
ラー信号を生成するもので、フォーカシング制御回路６
９に、接続されている。なお、第３の光検出器３７に入
射されるレーザビームは、例えば周知のダブルナイフエ
ッジ法と同等の方法でフォーカシングエラーを検出可能
に、ホログラムプレート３９により特別な回折パターン
が与えられて、光検出器３７の対応する領域に、それぞ
れ入射される。

【００３３】フォーカシング制御回路６９は、レンズホ
ルダ２１に設けられている図示しないフォーカスコイル
に、所定極性および大きさの駆動電流を供給する。従っ
て、対物レンズ１９は、光ディスクＯＤの記録面の記録
層の深さ方向と、最小ビームスポットが形成される距離
とが一致するように、光ディスクＯＤの記録面と直交す
る方向に、逐次移動される。

【００３４】なお、信号処理部５１には、上述した各回
路を動作させるとともに光ディスクＯＤに記録されてい
る情報を外部装置に出力するために所定の演算して増幅
する主制御回路５３や図示しない電源装置、装置を動作
させる際に読み出されるプログラムが記憶されているＲ
ＯＭ（プログラムメモリ）５５および光ディスクＯＤか
ら読み出されたデータまたは図示しないホストコンピュ
ータ等から入力されるデータならびに制御データ等を一
時的に記憶するＲＡＭ（作業メモリ）５７等が設けられ
ている。

【００３５】図３は、図１および図２に示した光ディス
ク装置における光ヘッド装置の対物レンズのトラッキン
グエラー検出の例を説明するもので、図３（ａ）は、光
検出器の光検出面を示す正面図および図３（ｂ）は、光
検出器からトラッキング制御回路に供給される電気信号
の流れを示す概略図である。

【００３６】図３（ａ）に示されるように、第２の光検
出器３５の光検出面は、水平基準線ＴＨにより第１およ
び第２検出領域３５ａ，３５ｂに分割されており、それ
ぞれの検出領域３５ａ，３５ｂには、光ディスクＯＤの
トラック（案内溝）において回折されたレーザビーム成
分Ｇを含む、反射レーザビームＬｏが投影される。

【００３７】第１および第２検出領域３５ａ，３５ｂ
は、フォトダイオードであり、個々の領域に投影された
レーザビームのビームスポットの大きさの変化すなわち
光強度に対応して電流値が変化される電気信号に変換す
る。

【００３８】第１および第２検出領域３５ａ，３５ｂか
ら出力されたトラック検出信号は、図３（ｂ）に示すよ
うに、個々の領域すなわちフォトダイオードのアノード
から取り出された後、増幅器７１，７３により所定のレ
ベルまで増幅される。

【００３９】続いて、加算器７５による、「増幅器７１（領域３５ａ）の出力− 増幅器７３（領
域３５ｂ）の出力」の演算の結果、トラッキングエラー量が算出され、トラ
ッキング制御回路６７に供給される。

【００４０】また、それぞれの検出領域３５ａ，３５ｂ
であるフォトダイオードのカソードの出力は、加算器７
７により加算され、光ディスクＯＤに記録されている情
報としてＲＡＭ５７で保持されて、所定のタイミングで
外部装置に送出される。

【００４１】図４は、第３の光検出器によるフォーカシ
ングエラー検出の例を説明するもので、図４（ａ）は、
ホログラムプレートに形成されているホログラムパター
ンの例を示す概略図、図４（ｂ）は、第３の光検出器の
光検出面を示す概略図、および図４（ｃ）は、第３の光
検出器からフォーカシング制御回路６９に供給される電
気信号の流れを示す概略図である。

【００４２】図４（ａ）に示すように、ホログラムプレ
ート３９は、第１ないし第４のホログラムパターン３９
ａ〜３９ｄを有する。

【００４３】ホログラムプレート３９は、第１および第
２のパターン３９ａ，３９ｂを区分する区分線が、光デ
ィスクＯＤの案内溝（トラック）の影が延出される方向
と、直交するように、配置される。

【００４４】第３の光検出器３７は、図４（ｂ）に示す
ように、区分線Ｘｏとトラックの影が延出される方向が
一致するように、配置される。

【００４５】第１のパターン３９ａは、反射レーザビー
ムＬｏを回折させて、図４（ｂ）に示すように、光検出
器３７の区分線ＸｏとＹｏの交点から区分線Ｙｏ上に距
離を置いて設けられる第１の検出領域３７ａに向けるこ
とのできる第１のピッチを有する回折パターンを有し、
第２のパターン３９ｂは、反射レーザビームＬｏを回折
させて、同光検出器３７の区分線ＸｏとＹｏの交点から
区分線Ｙｏ上で中心よりの第２の検出領域３７ｂに向け
ることのできる第２のパターンが与えられた回折パター
ンを有している。

【００４６】第３および第４のパターン部分３９ｃ，３
９ｄは、反射レーザビームＬｏの中心から第１および第
２のパターン３９ａ，３９ｂのそれぞれと直交する方向
に、所定の距離を置いて形成され、反射レーザビームＬ
ｏの第１および第２のパターンにより回折されない残り
のレーザビームが照射されるように形成される。なお、
第３および第４パターン３９ｃ，３９ｄは、反射レーザ
ビームＬｏをトラックの影が延出される方向に対して所
定の距離および間隔に回折させることのできる特別な回
折パターンであって、図４（ｂ）に示すように第３の光
検出器３７の区分線ＹｏとＸｏにより区分されるトラッ
クの影の延長線上から所定の距離および間隔が与えらえ
た第３および第４の検出領域３７ｃ，３７ｄに向けるこ
との特別な回折パターンである。

【００４７】図４（ｂ）に示されるように、第３の光検
出器３７の光検出面は、互いに直交する２つの区分線Ｘ
ｏ，Ｙｏの交点と、光ディスクＯＤで反射され、対物レ
ンズ１９により取り込まれて、反射ミラー２３、コリメ
ートレンズ２７、偏光ビームスプリッタ２５、ハーフミ
ラー３１およびホログラムプレート３９を、順に通過さ
れた反射レーザビームの光路の基準となる設計光軸とが
直角に交わるように、例えばキャリッジ１５の水平面に
対して所定の角度で配置される。

【００４８】各検出領域３７ａ〜３７ｄは、それぞれフ
ォトダイオードであって、それぞれの検出領域に投影さ
れた（回折された）レーザビームのビームスポットの大
きさの変化すなわち光強度に対応して、電気信号に変換
する。

【００４９】図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示した検出領
域を含む第３の光検出器３７からの信号処理を説明する
もので、第１〜第４の検出領域３７ａ〜３７ｄのそれぞ
れの出力信号は、各領域であるフォトダイオードのアノ
ードから取り出され、増幅器８１，８３，８５および８
７のそれぞれにより所定のレベルまで増幅される。

【００５０】続いて、加算器８９により第１および第２
検出領域３７ａ，３７ｂの出力信号（増幅器８１の出力
＋増幅器８３の出力）が、加算器９１により第３および
第４検出領域３７ｃ，３７ｄの出力信号（増幅器８５の
出力＋増幅器８７の出力）が、それぞれ加算される。両
加算器８９，９１の出力は、加算器９３により、さらに
加算されて、記録されている情報の再生信号として出力
される。

【００５１】一方、第３および第４の検出領域３７ｃ，
３７ｄの出力は、加算器９１による、「加算器８５（第３の検出領域３７ｃ）の出力− 加算
器８７（第４検出領域３７ｄ）の出力」の演算によりフォーカシングエラー量が算出され、フォ
ーカシング制御回路６９に供給される。

【００５２】なお、光ディスクＯＤの記録面と対物レン
ズ１９との距離が、対物レンズ１９の焦点位置に一致し
ている場合（合焦時）、第３および第４の検出領域３７
ｃ，３７ｄのそれぞれに結像されるビームスポットは、
概ね等しい大きさとなる。

【００５３】このとき、加算器９１の出力は、「加算器８５の出力 − 加算器８７の出力」は、実質的に「０」となり、合焦状態を検出できる。

【００５４】しかし、例えば、光ディスクＯＤの記録面
の手前で光スポットが焦点を結んだ場合、第３の検出領
域３７ｃまたは第４の検出領域３７ｄの一方の出力が大
きくなり、加算器９１の出力である、「加算器８５の出力 − 加算器８７の出力」は、正の任意の値となり、例えば焦点（対物レンズ）が
手前にずれていることを示す。

【００５５】逆に、例えば、光ディスクＯＤの記録面の
後方で光スポットが焦点を結んだ場合、第４の検出領域
３７ｄまたは第３の検出領域３７ｃの一方の出力が大き
くなり、加算器９１の出力である、「加算器８５の出力 − 加算器８７の出力」は、負の任意の値となり、例えば焦点（対物レンズ）が
奥側にずれていることを示す。

【００５６】ところで、先に説明した通り、対物レンズ
１９は、トラックの法線と直交する方向の複数トラック
分を、レンズシフトにより対物レンズ１９への入射ビー
ムに対して対物レンズ１９の中心が相対的に変化されな
がら、対物レンズ１９の中心もしくはその近傍と対向す
るトラックと、そのトラックから複数本離れた位置の任
意のトラックについて、フォーカシングおよびトラッキ
ングが制御される。

【００５７】このため、周知のフォーカシング制御によ
れば、図５（ｂ）に示すように反射レーザビームＬｏの
ビームスポットがホログラムプレート３９の中央に入射
された場合には、誤差が生じないが、多くの場合、レン
ズシフトの影響により、ホログラムプレート３９に投影
されるビームスポットＬｏは、実際には、図５（ｃ）ま
たは図５（ａ）に示すように、第３および第４のパター
ン３９ｃ，３９ｄのいずれか一方の側に偏ることから、
対応する第３の光検出器３７の第３の検出領域３７ｃお
よび第４の検出領域３７ｄから出力される出力電流も、
フォーカシングエラーが生じていないにも拘わらず、あ
たかもフォーカシングエラーが生じているような一方の
極性に振れた出力となることから、フォーカシングエラ
ーが生じる恐れがある。

【００５８】また、図２に示した通り、光ディスクＯＤ
が回転される場合、光ディスクＯＤの面ブレすなわち光
ディスクＯＤがモータＤＭの回転軸と直交する平面に対
して傾きを持つディスクチルト（＋，−）が生じること
で、実際には図５（ｃ）または図５（ａ）に示すよう
に、両側のパターン３９ｃ，３９ｄのいずれか一方に偏
ることから、先に説明したと同様にレンズシフトにより
対物レンズ１９が傾けられる量が光ディスクＯＤの面ブ
レの影響により打ち消され、または相乗されて、情報を
記録する際に目標トラックと異なるトラックに、合トラ
ックとなって記録エラーが生じたり、情報を再生する際
に、再生すべき情報の位置、例えば頭出しの際の先頭が
ずれたりする問題がある。

【００５９】次に、図４（ｂ）および（ｃ）を用いて説
明した第３の光検出器３７の第３および第４の検出領域
３７ｃ，３７ｄからの出力信号と図５（ａ）〜図５
（ｃ）に示したディスクチルト（光ディスクＯＤの記録
面のラジアル方向の傾き）の影響を除去する方法を説明
する。

【００６０】図６（ａ）〜（ｃ）は、対物レンズ１９に
より光ディスクＯＤの記録面に集光されているレーザビ
ームが光ディスクＯＤのグルーブ（案内溝）であるトラ
ックの中心に一致していない場合すなわちオフトラック
状態におけるディスクチルトが「−」、ディスクチルト
なし（０）およびディスクチルトが「＋」の場合に、そ
れぞれの検出領域３７ｃ，３７ｄから出力される出力電
流を電圧変換した出力（図４（ｃ）に示す増幅器８５，
８７の出力）を示すグラフである。

【００６１】図６（ｄ）は、対物レンズ１９を介して光
ディスクＯＤの記録面に集光されているレーザビームが
光ディスクＯＤのトラックの中心に一致している場合で
あるオントラック状態において、光ディスクＯＤの中心
とトラック中心の偏芯の影響によりトラック中心と対物
レンズ１９により集光されているレーザビームが一定の
周期で変動することを示すグラフである。

【００６２】図６（ａ）〜（ｃ）から、オフトラック状
態で、ディスクチルトが生じている場合には、第３の光
検出器３７の第３および第４の検出領域３７ｃ，３７ｄ
から出力される出力を電圧変換した値は、一定の周期で
「＋」と「−」を交互に示すことが認められる。

【００６３】すなわち、ディスクチルトを含む、個々の
検出領域３７ｃ，３７ｄの出力電圧の一方から他の一方
を引き算して「Ｖ_１−Ｖ_２」を求めると、図６（ａ）に
示す場合には、「Ｖ_１−Ｖ_２」は、「Ｖ_１−Ｖ_２＜０」
となり、図６（ｃ）に示す場合には、「Ｖ_１−Ｖ_２」
は、「Ｖ_１−Ｖ_２＞０」となる。なお、図６（ｂ）に示
す場合には、「Ｖ_１−Ｖ_２」は、いうまでもなく「Ｖ_１
−Ｖ_２＝０」である。

【００６４】これに対して、図６（ｄ）に示されるよう
に、オントラック状態においては、光ディスクＯＤの偏
芯の影響により、図６（ａ）ないし（ｃ）に示したディ
スクチルトを示す出力である「Ｖ_１−Ｖ_２」が、オフト
ラック時のディスクチルトを含む出力の周期に比較し
て、ゆっくりとした周期で「＋」から「−」へ、または
「−」から「＋」へ変動することから、最大値「Ｖ_３」
と最小値「Ｖ_４」により示される振幅が、レンズシフト
に相似した出力となる。

【００６５】このように、図４（ｂ）に示した第３の光
検出器３７の第３および第４の検出領域３７ｃ，３７ｄ
の出力は、対物レンズ１９により集束されたレーザビー
ムが光ディスクＯＤのトラックの中心が一致しているオ
ントラック時には、対物レンズ１９がレンズシフトによ
り予め変位されている量（実際の出力は、図６（ｄ）に
相似）を示し、対物レンズ１９により集束されたレーザ
ビームが光ディスクＯＤのトラックの中心が一致してい
ないオフトラック時には、ディスクチルト（光ディスク
ＯＤの記録面の傾き（実際の出力は、図６（ａ）ないし
（ｃ）のいずれかに相似））を示すことから、レンズシ
フトにより対物レンズ１９が傾けられる量が光ディスク
ＯＤのディスクチルトの影響により打ち消され、あるい
は相乗されて、（フォーカシングエラー検知用の）光検
出器３７からの出力が不所望に変動して、フォーカシン
グ制御およびトラッキング制御の精度が低下したり、誤
作動の要因となることが防止される。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の光ヘッド
装置では、フォーカシングエラー検出用の光検出器から
出力される出力信号は、オフトラック時は光ディスクの
チルトを示し、オントラック時はレンズシフトの大きさ
を示す。これにより、フォーカシング制御およびトラッ
キング制御の精度が低下したり、誤作動の要因となるこ
とが防止される。

【００６７】また、ホログラム回折プレートの回折パタ
ーンを、オントラック時にはレンズシフトの成分を検出
可能で、オフトラック時にはディスクチルトの影響を反
映できるように、光ディスクＯＤのラジアル方向の変位
に対応してビームスポットが変化する領域のレーザビー
ムを、トラックの影の影響を受けずに検出可能とするパ
ターンとし、対応する光検出器の受光領域もトラックの
影の影響を受けにくい配列としたことにより、フォーカ
シング制御用の光検出器のみにより、ディスクチルトと
レンズシフトの両方を検出できる。

【００６８】これにより、部品コストが増大されること
もなく、正確に、情報の記録および再生が可能な光ヘッ
ド装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態である光ディスク装置を
示す概略図。

【図２】図１に示した光ディスク装置の光ヘッド装置
を、対物レンズの光軸に沿って切断した状態を示す概略
図。

【図３】図１に示した光ディスク装置のトラッキング制
御系を説明する概略図。

【図４】図１に示した光ディスク装置のフォーカシング
制御系を説明する概略図。

【図５】図４に示したフォーカシング制御系において、
ホログラムパターンに照射されるビームスポットとディ
スクチルトの関係を説明する概略図。

【図６】図４に示したフォーカシング制御系において、
レンズシフトの成分とディスクチルトの影響を除去可能
な原理を説明する概略図。

【符号の説明】

１・・・光ディスク装置、１１・・・光ヘッド装置、１３・・・ガイドレール、１５・・・キャリッジ、１７・・・半導体レーザ素子、１９・・・対物レンズ、２１・・・レンズホルダ、２３・・・反射ミラー、２５・・・偏光ビームスプリッタ、２７・・・コリメートレンズ、２９・・・λ／４板、３１・・・ハーフミラー、３３・・・第１の光検出器（ＡＰＣ用）、３５・・・第２の光検出器（トラッキングおよび再生
用）、３７・・・第３の光検出器（フォーカシング用）、３９・・・ホログラムプレート、５１・・・信号処理部、５３・・・主制御回路、５５・・・ＲＯＭ、５７・・・ＲＡＭ、６１・・・ＡＰＣ回路、６３・・・レーザ駆動回路、６５・・・記録レーザビーム発生回路、６７・・・トラッキング制御回路、６９・・・フォーカシング制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光を記録媒体の記録面の所定の
位置に集光するとともに記録媒体で反射された反射光を
取り込む対物レンズと、複数の光検出領域を有し、記録媒体からの反射光に基づ
いて、前記対物レンズにより記録媒体に集光されている
光が記録媒体の案内溝の中心に一致されていない状態
で、記録媒体の径方向の傾きを検知することのできる光
検出器と、前記対物レンズと前記光検出器との間に設けられ、記録
媒体からの反射光を、前記光検出器の所定の領域に向け
て回折させる回折素子と、を含むことを特徴とする光ヘ
ッド装置。
【請求項２】前記光検出器は、記録媒体からの反射光ビ
ームの内周側の成分を検出する第１の検出領域と記録媒
体からの反射光ビームの外周側の成分を検出する第２の
検出領域とを有することを特徴とする請求項１記載の光
ヘッド装置。
【請求項３】前記回折素子は、記録媒体の径方向に平行
で、反射光ビームの中心部分が投影される領域の内径側
および外径側に、中心から所定の間隔となるよう形成さ
れた第１および第２の回折領域からなり、記録媒体から
の反射光ビームの所定割合を前記光検出器の検出領域に
向けて回折させることのできるホログラムパターンを有
することを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項４】光源からの光を記録媒体の記録面の所定の
位置に集光するとともに記録媒体で反射された反射光を
取り込む対物レンズと、複数の光検出領域を有し、記録媒体からの反射光に基づ
いて、前記対物レンズにより記録媒体に集光されている
光が記録媒体の案内溝の中心と一致されている状態で、
前記対物レンズに与えられるレンズシフトの大きさを検
知することのできる光検出器と、前記対物レンズと前記光検出器との間に設けられ、記録
媒体からの反射光を、前記光検出器の所定の領域に向け
て回折させる回折素子と、を含むことを特徴とする光ヘ
ッド装置。
【請求項５】前記光検出器は、記録媒体からの反射光ビ
ームの内周側の成分を検出する第１の検出領域と記録媒
体からの反射光ビームの外周側の成分を検出する第２の
検出領域とを有することを特徴とする請求項４記載の光
ヘッド装置。
【請求項６】前記回折素子は、記録媒体の径方向に平行
で、反射光ビームの中心部分が投影される領域の内径側
および外径側に、中心から所定の間隔となるよう形成さ
れた第１および第２の回折領域からなり、記録媒体から
の反射光ビームの所定割合を前記光検出器の検出領域に
向けて回折させることのできるホログラムパターンを有
することを特徴とする請求項４記載の光ヘッド装置。
【請求項７】光源からの光を記録媒体の記録面の所定の
位置に集光するとともに記録媒体で反射された反射光を
取り込む対物レンズと、この対物レンズにより取り込まれた記録媒体からの反射
光ビームの記録媒体の内周側および外周側に対応する所
定の大きさの領域の光強度に対応する電気信号を出力可
能な光検出器と、前記対物レンズと前記光検出器との間に設けられ、記録
媒体からの反射光を、前記光検出器の所定の領域に向け
て回折させる回折素子と、を含むことを特徴とする光ヘ
ッド装置。
【請求項８】前記光検出器は、記録媒体からの反射光ビ
ームの内周側の成分を検出する第１の検出領域と記録媒
体からの反射光ビームの外周側の成分を検出する第２の
検出領域とを有することを特徴とする請求項７記載の光
ヘッド装置。
【請求項９】前記回折素子は、記録媒体の径方向に平行
で、反射光ビームの中心部分が投影される領域の内径側
および外径側に、中心から所定の間隔となるよう形成さ
れた第１および第２の回折領域からなり、記録媒体から
の反射光ビームの所定割合を前記光検出器の検出領域に
向けて回折させることのできる回折パターンを有するこ
とを特徴とする請求項７記載の光ヘッド装置。
【請求項１０】前記光検出器が検知する記録媒体からの
反射光ビームの内周側および外周側のそれぞれに対応す
る光強度の差は、記録媒体の径方向の傾きに相似である
ことを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載の
光ヘッド装置。