JP2993248B2 - 光ヘッドの誤差検出装置 - Google Patents
光ヘッドの誤差検出装置Info
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- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
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- G11B7/13—Optical detectors therefor
- G11B7/131—Arrangement of detectors in a multiple array
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- G—PHYSICS
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- G11B7/0943—Methods and circuits for performing mathematical operations on individual detector segment outputs
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光源からの光を光情報
記録媒体に照射し、被照射面からの反射光を検出するこ
とにより記録情報を読取る光ヘッドに関し、特に反射光
の回折光を利用してフォーカス誤差及びトラック誤差を
検出するための光ヘッドの誤差検出装置に関するもので
ある。
記録媒体に照射し、被照射面からの反射光を検出するこ
とにより記録情報を読取る光ヘッドに関し、特に反射光
の回折光を利用してフォーカス誤差及びトラック誤差を
検出するための光ヘッドの誤差検出装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ヘッドの誤差検出装置の一例と
して特開平２−８７３３６号公報などに記載されている
例を図９に示す。
して特開平２−８７３３６号公報などに記載されている
例を図９に示す。
【０００３】レーザ光源１からのレーザ光は、コリメー
トレンズ２により平行光線束にされ、ビームスプリッタ
３、対物レンズ４を介して情報記録媒体５に焦点を結ぶ
ように照射される。ここで、対物レンズ４は図示しない
駆動装置により駆動され、常に情報記録媒体５上に焦点
を結ぶようにフィードバック制御される。
トレンズ２により平行光線束にされ、ビームスプリッタ
３、対物レンズ４を介して情報記録媒体５に焦点を結ぶ
ように照射される。ここで、対物レンズ４は図示しない
駆動装置により駆動され、常に情報記録媒体５上に焦点
を結ぶようにフィードバック制御される。
【０００４】情報記録媒体５からの反射光は対物レンズ
４を経てビームスプリッタ３により分けられ「非点収差
方式」と呼ばれる誤差検出系に導かれる。ビームスプリ
ッタ３により分けられたフォーカス誤差検出光は、４分
割フレネルゾーンプレート２０を介して４分割光検出器
９上に入射する。ここで、４分割フレネルゾーンプレー
ト２０は、フォーカス誤差検出光を回折により波面が共
芯でない非点光線束に変換するものである。
４を経てビームスプリッタ３により分けられ「非点収差
方式」と呼ばれる誤差検出系に導かれる。ビームスプリ
ッタ３により分けられたフォーカス誤差検出光は、４分
割フレネルゾーンプレート２０を介して４分割光検出器
９上に入射する。ここで、４分割フレネルゾーンプレー
ト２０は、フォーカス誤差検出光を回折により波面が共
芯でない非点光線束に変換するものである。
【０００５】図１０に示すように、４分割フレネルゾー
ンプレート２０は中心２０ｏを通る２本の直交する分割
線２０Ｌにより４つの領域２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２
０ｄに分割されている。ここで、相対する対角領域２０
ａと２０ｃ、２０ｂと２０ｄが各々等しい１次回折光の
焦点距離となるように、各領域に曲線状の凹凸が形成さ
れている。このように構成された４分割フレネルゾーン
プレート２０は、その２本の分割線２０Ｌが、４分割光
検出器９の２本の分割線と光軸方向から見て互いに重な
るように配置されている。
ンプレート２０は中心２０ｏを通る２本の直交する分割
線２０Ｌにより４つの領域２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２
０ｄに分割されている。ここで、相対する対角領域２０
ａと２０ｃ、２０ｂと２０ｄが各々等しい１次回折光の
焦点距離となるように、各領域に曲線状の凹凸が形成さ
れている。このように構成された４分割フレネルゾーン
プレート２０は、その２本の分割線２０Ｌが、４分割光
検出器９の２本の分割線と光軸方向から見て互いに重な
るように配置されている。
【０００６】４分割光検出器９の各検出信号Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄはオペアンプ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを
介して加算器１１ａ、１１ｂ及び減算器１２により処理
されフォーカス誤差検出信号ＦＥが出力される。また、
検出信号Ｂ、Ｄは減算器１３により処理されトラック誤
差検出信号ＴＥが出力される。フォーカス誤差検出信号
ＦＥ及びトラック誤差検出信号ＴＥは次式のようにな
る。
Ｃ、Ｄはオペアンプ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを
介して加算器１１ａ、１１ｂ及び減算器１２により処理
されフォーカス誤差検出信号ＦＥが出力される。また、
検出信号Ｂ、Ｄは減算器１３により処理されトラック誤
差検出信号ＴＥが出力される。フォーカス誤差検出信号
ＦＥ及びトラック誤差検出信号ＴＥは次式のようにな
る。
【０００７】ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） ＴＥ＝（Ｄ−Ｂ）
【０００８】情報記録媒体５に対する対物レンズ４の位
置に応じて４分割光検出器９上に、図１１（ａ）、
（ａ′）、（ｂ）、（ｂ′）、（ｃ）、（ｃ′）に示す
ような像が結像される。
置に応じて４分割光検出器９上に、図１１（ａ）、
（ａ′）、（ｂ）、（ｂ′）、（ｃ）、（ｃ′）に示す
ような像が結像される。
【０００９】情報記録媒体５が対物レンズ４の焦点より
手前に位置していると、誤差検出光は図１１（ａ′）に
示すように、４分割光検出器９上の光検出部９ａ、９ｃ
で大きく、光検出部９ｂ、９ｄで小さくなるように結像
する。従って、フォーカス誤差検出信号ＦＥは正とな
る。
手前に位置していると、誤差検出光は図１１（ａ′）に
示すように、４分割光検出器９上の光検出部９ａ、９ｃ
で大きく、光検出部９ｂ、９ｄで小さくなるように結像
する。従って、フォーカス誤差検出信号ＦＥは正とな
る。
【００１０】情報記録媒体５が対物レンズ４の焦点に正
確に位置していると、誤差検出光は図１１（ｂ′）に示
すように、４分割光検出器９上に円形のビームとなる。
従って、光検出部９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの検出信号
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの大きさは同じになる。従って、フォー
カス誤差検出信号ＦＥは０となる。
確に位置していると、誤差検出光は図１１（ｂ′）に示
すように、４分割光検出器９上に円形のビームとなる。
従って、光検出部９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの検出信号
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの大きさは同じになる。従って、フォー
カス誤差検出信号ＦＥは０となる。
【００１１】情報記録媒体５が対物レンズ４の焦点より
向こう側に位置していると、誤差検出光は図１１
（ｃ′）に示すように、４分割光検出器９上の光検出部
９ａ、９ｃで小さく、光検出部９ｂ、９ｄで大きくなる
ように結像する。従って、フォーカス誤差検出信号ＦＥ
は負となる。
向こう側に位置していると、誤差検出光は図１１
（ｃ′）に示すように、４分割光検出器９上の光検出部
９ａ、９ｃで小さく、光検出部９ｂ、９ｄで大きくなる
ように結像する。従って、フォーカス誤差検出信号ＦＥ
は負となる。
【００１２】このようにフォーカス誤差検出信号ＦＥは
対物レンズ４に対する情報記録媒体５の位置に応じて変
化する。このフォーカス誤差検出信号ＦＥを対物レンズ
４のフォーカス方向の駆動装置にフィードバックするこ
とにより、レーザ光が情報記録媒体５上に合焦点を結ぶ
ように制御することができる。
対物レンズ４に対する情報記録媒体５の位置に応じて変
化する。このフォーカス誤差検出信号ＦＥを対物レンズ
４のフォーカス方向の駆動装置にフィードバックするこ
とにより、レーザ光が情報記録媒体５上に合焦点を結ぶ
ように制御することができる。
【００１３】図１１（ａ）、（ａ′）、（ｂ）、
（ｂ′）、（ｃ）、（ｃ′）にはフォーカス誤差のみで
トラック誤差がない場合を示したが、フォーカス誤差が
なくトラック誤差があると図１１（ｄ）に示すような像
が４分割光検出器９上に結像する。即ち、像の形状は図
１１（ｂ′）のような合焦点の場合と同じであるが、ト
ラック誤差に応じて明るさが異なっている。図１１
（ｄ）は左右方向にトラック誤差が生じた場合であり、
トラック誤差に応じて光検出部９ｄと光検出部９ｂの光
量とが異なり、光検出部９ａ、９ｃの光量は変化しな
い。従って、トラック誤差に応じてトラック誤差検出信
号ＴＥが正または負になる。このトラック誤差検出信号
ＴＥを対物レンズ４のトラック方向の駆動装置にフィー
ドバックすることにより、レーザ光が情報記録媒体５の
トラック上に正確に乗るよう制御することができる。
（ｂ′）、（ｃ）、（ｃ′）にはフォーカス誤差のみで
トラック誤差がない場合を示したが、フォーカス誤差が
なくトラック誤差があると図１１（ｄ）に示すような像
が４分割光検出器９上に結像する。即ち、像の形状は図
１１（ｂ′）のような合焦点の場合と同じであるが、ト
ラック誤差に応じて明るさが異なっている。図１１
（ｄ）は左右方向にトラック誤差が生じた場合であり、
トラック誤差に応じて光検出部９ｄと光検出部９ｂの光
量とが異なり、光検出部９ａ、９ｃの光量は変化しな
い。従って、トラック誤差に応じてトラック誤差検出信
号ＴＥが正または負になる。このトラック誤差検出信号
ＴＥを対物レンズ４のトラック方向の駆動装置にフィー
ドバックすることにより、レーザ光が情報記録媒体５の
トラック上に正確に乗るよう制御することができる。
【００１４】尚、４分割光検出器９と４分割フレネルゾ
ーンプレート２０の分割線の位置は、光軸方向からみて
互いに一致していれば、図１１に示す位置でなくとも良
く、例えば４分割光検出器９と４分割フレネルゾーンプ
レート２０を光軸を中心として４５゜回転した位置に配
置しても良い。この場合、トラック誤差検出信号ＴＥ
は、 ＴＥ＝（Ａ−Ｃ）＋（Ｄ−Ｂ） となる。
ーンプレート２０の分割線の位置は、光軸方向からみて
互いに一致していれば、図１１に示す位置でなくとも良
く、例えば４分割光検出器９と４分割フレネルゾーンプ
レート２０を光軸を中心として４５゜回転した位置に配
置しても良い。この場合、トラック誤差検出信号ＴＥ
は、 ＴＥ＝（Ａ−Ｃ）＋（Ｄ−Ｂ） となる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】一方、上述のような光
の回折を利用する光学素子を用いた光ヘッドでは、一般
に光源として半導体レーザを用いている。この半導体レ
ーザは出力や発振波長が例えば環境温度により変動する
ことが知られている。図５にレーザ光源のレーザ出力と
発振波長の関係を示し、図６にレーザ光源の環境温度と
発振波長の関係を示す。
の回折を利用する光学素子を用いた光ヘッドでは、一般
に光源として半導体レーザを用いている。この半導体レ
ーザは出力や発振波長が例えば環境温度により変動する
ことが知られている。図５にレーザ光源のレーザ出力と
発振波長の関係を示し、図６にレーザ光源の環境温度と
発振波長の関係を示す。
【００１６】従って、光の回折を利用して検出するフォ
ーカス誤差やトラック誤差が環境温度による影響を受
け、正確な誤差検出信号を得ることが困難であると云う
問題があった。
ーカス誤差やトラック誤差が環境温度による影響を受
け、正確な誤差検出信号を得ることが困難であると云う
問題があった。
【００１７】本発明は、上記したような問題を解決する
ためになされたもので、光源の波長変動の影響を受けな
い安定した誤差検出信号検出を行うことのできる光ヘッ
ドの誤差検出装置を提供することを目的とするものであ
る。
ためになされたもので、光源の波長変動の影響を受けな
い安定した誤差検出信号検出を行うことのできる光ヘッ
ドの誤差検出装置を提供することを目的とするものであ
る。
【００１８】上記した目的は、本発明によれば、光源か
らの光を光情報記録媒体に照射し、被照射面からの反射
光を検出することにより記録情報を読取る光学手段を備
えた光ヘッドに於て、前記光学手段は、前記光情報記録
媒体からの反射光を用いて波長変動成分を検出する波長
変動成分検出手段と、前記光情報記録媒体からの反射光
を用いて少なくともフォーカス誤差を検出する誤差検出
手段とを備え、前記波長変動成分検出手段による波長変
動検出信号に基づいて、前記誤差検出手段で検出された
誤差検出信号を補正するようになっており、前記波長変
動成分検出手段は、前記反射光束を分離する波長変動成
分分離光学手段と、前記波長変動成分分離光学手段によ
り分離された光束を電気信号に変換する波長変動検出器
とにより構成されていることを特徴とする光ヘッドの誤
差検出装置を提供することにより達成される。特に、前
記波長変動成分検出手段及び前記誤差検出手段は、前記
反射光をその波長に応じて回折する回折手段と、該回折
手段からの回折光を検出する回折光検出手段とを備えて
いると良く、更に前記波長変動検出手段は、前記回折手
段からの回折光の光束形状を検出することにより波長変
動成分を検出するようになっていたり、前記波長変動成
分検出手段は、前記回折手段からの回折光束の重心位置
を検出することにより波長変動成分を検出するようにな
っていると良い。
らの光を光情報記録媒体に照射し、被照射面からの反射
光を検出することにより記録情報を読取る光学手段を備
えた光ヘッドに於て、前記光学手段は、前記光情報記録
媒体からの反射光を用いて波長変動成分を検出する波長
変動成分検出手段と、前記光情報記録媒体からの反射光
を用いて少なくともフォーカス誤差を検出する誤差検出
手段とを備え、前記波長変動成分検出手段による波長変
動検出信号に基づいて、前記誤差検出手段で検出された
誤差検出信号を補正するようになっており、前記波長変
動成分検出手段は、前記反射光束を分離する波長変動成
分分離光学手段と、前記波長変動成分分離光学手段によ
り分離された光束を電気信号に変換する波長変動検出器
とにより構成されていることを特徴とする光ヘッドの誤
差検出装置を提供することにより達成される。特に、前
記波長変動成分検出手段及び前記誤差検出手段は、前記
反射光をその波長に応じて回折する回折手段と、該回折
手段からの回折光を検出する回折光検出手段とを備えて
いると良く、更に前記波長変動検出手段は、前記回折手
段からの回折光の光束形状を検出することにより波長変
動成分を検出するようになっていたり、前記波長変動成
分検出手段は、前記回折手段からの回折光束の重心位置
を検出することにより波長変動成分を検出するようにな
っていると良い。
【００１９】
【作用】被照射面からの反射光は、回折手段によりフォ
ーカス誤差検出及びトラック誤差検出用の光路と波長変
動検出用の光路とに分離される。分離された波長変動検
出用の光束は光検出器によりその形状が電気的に検出さ
れる。そして光束形状が波長変動に応じて正常な位置か
らずれて検出された場合、ずれた量に応じてフォーカス
誤差検出信号及びトラック誤差検出信号のうちの少なく
とも一方を補正することにより、その誤差検出信号が常
に波長変動による影響を受けなくなる。
ーカス誤差検出及びトラック誤差検出用の光路と波長変
動検出用の光路とに分離される。分離された波長変動検
出用の光束は光検出器によりその形状が電気的に検出さ
れる。そして光束形状が波長変動に応じて正常な位置か
らずれて検出された場合、ずれた量に応じてフォーカス
誤差検出信号及びトラック誤差検出信号のうちの少なく
とも一方を補正することにより、その誤差検出信号が常
に波長変動による影響を受けなくなる。
【００２０】
【実施例】以下に添付の図面を参照して本発明の好適実
施例について詳細に説明する。
施例について詳細に説明する。
【００２１】図１に、本発明の第１の実施例による光ヘ
ッドの誤差検出装置の構成を示す。図９に示す従来の光
ヘッドと同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳
細な説明を省略する。本実施例では、従来と同様なフォ
ーカス誤差検出、トラック誤差検出用の光学系から反射
光の一部を分離し、光の回折を利用して波長変動を光学
手段をもって検出している。
ッドの誤差検出装置の構成を示す。図９に示す従来の光
ヘッドと同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳
細な説明を省略する。本実施例では、従来と同様なフォ
ーカス誤差検出、トラック誤差検出用の光学系から反射
光の一部を分離し、光の回折を利用して波長変動を光学
手段をもって検出している。
【００２２】本実施例に用いられているフォーカス誤差
検出、トラック誤差検出用の４分割フレネルゾーンプレ
ート２０は従来の４分割フレネルゾーンプレートと同様
であり、この４分割フレネルゾーンプレート２０と、後
記する６分割光検出器１９との間に波長変動検出用波長
変動成分分離光学手段としてののゾーンプレート３０が
介在している。
検出、トラック誤差検出用の４分割フレネルゾーンプレ
ート２０は従来の４分割フレネルゾーンプレートと同様
であり、この４分割フレネルゾーンプレート２０と、後
記する６分割光検出器１９との間に波長変動検出用波長
変動成分分離光学手段としてののゾーンプレート３０が
介在している。
【００２３】光検出器１９は従来と同様なフォーカス誤
差検出、トラック誤差検出用の４分割光検出部９ａ、９
ｂ、９ｃ、９ｄと、波長変動検出用波長変動検出器とし
てのの２分割光検出部９ｅ、９ｆとから構成されてい
る。
差検出、トラック誤差検出用の４分割光検出部９ａ、９
ｂ、９ｃ、９ｄと、波長変動検出用波長変動検出器とし
てのの２分割光検出部９ｅ、９ｆとから構成されてい
る。
【００２４】波長変動検出用のゾーンプレート３０を図
２に拡大して示す。このゾーンプレート３０には、１次
回折光を波長変動検出用の光検出面以外の一点に集束す
るように偏向する同心円状のフリンジパターンが形成さ
れており、４分割フレネルゾーンプレート２０の１次回
折光のうちゾーンプレート３０を０次光として透過する
光束が６分割光検出器９の４分割光検出部９ａ、９ｂ、
９ｃ、９ｄに導かれ、かつ４分割フレネルゾーンプレー
ト２０の０次光のうちゾーンプレート３０で回折された
１次回折光が波長変動検出用の２分割光検出部９ｅ、９
ｆに導かれるようになっている。また、このゾーンプレ
ート３０は、情報記録媒体５のトラックが図１のメリジ
オナル方向に配置されているとすると、ゾーンプレート
３０の１次回折光の焦点が光軸からメリジオナル方向に
沿って位置するように配置されている。
２に拡大して示す。このゾーンプレート３０には、１次
回折光を波長変動検出用の光検出面以外の一点に集束す
るように偏向する同心円状のフリンジパターンが形成さ
れており、４分割フレネルゾーンプレート２０の１次回
折光のうちゾーンプレート３０を０次光として透過する
光束が６分割光検出器９の４分割光検出部９ａ、９ｂ、
９ｃ、９ｄに導かれ、かつ４分割フレネルゾーンプレー
ト２０の０次光のうちゾーンプレート３０で回折された
１次回折光が波長変動検出用の２分割光検出部９ｅ、９
ｆに導かれるようになっている。また、このゾーンプレ
ート３０は、情報記録媒体５のトラックが図１のメリジ
オナル方向に配置されているとすると、ゾーンプレート
３０の１次回折光の焦点が光軸からメリジオナル方向に
沿って位置するように配置されている。
【００２５】一方、光検出器１９の波長変動検出用２分
割光検出部９ｅ、９ｆの分割線は上記トラック方向と垂
直になるように配置される。
割光検出部９ｅ、９ｆの分割線は上記トラック方向と垂
直になるように配置される。
【００２６】４分割光検出部９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの
各検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは加算器１１ａ〜１１ｄ及び
減算器１２ａにより処理されフォーカス誤差検出信号Ｆ
Ｅが出力されると共に減算器１２ｂにより処理されトラ
ック誤差検出信号ＴＥが出力される。フォーカス誤差検
出信号ＦＥ及びトラック誤差検出信号ＴＥは次式のよう
になる。
各検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは加算器１１ａ〜１１ｄ及び
減算器１２ａにより処理されフォーカス誤差検出信号Ｆ
Ｅが出力されると共に減算器１２ｂにより処理されトラ
ック誤差検出信号ＴＥが出力される。フォーカス誤差検
出信号ＦＥ及びトラック誤差検出信号ＴＥは次式のよう
になる。
【００２７】ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） ＴＥ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）
【００２８】このようにして得られたフォーカス誤差検
出信号ＦＥは純粋なフォーカス誤差成分だけでなく波長
変動による変動成分も含んでいる。
出信号ＦＥは純粋なフォーカス誤差成分だけでなく波長
変動による変動成分も含んでいる。
【００２９】２分割光検出器９ｅ、９ｆの各信号Ｅ、Ｆ
は減算器１２ｃにより処理された後、ゲイン調整回路１
３によりゲイン調整された後、減算器１４に供給され、
波長変動成分を含むフォーカス誤差検出信号ＦＥと減算
処理され減算器１４の出力端には波長変動成分を除いた
フォーカス誤差検出信号ＦＥ′を得ることができる。波
長変動誤差検出信号ＷＥと波長変動成分を含まないフォ
ーカス誤差検出信号ＦＥ′との関係は次式のようにな
る。尚、Ｇはゲイン調整のための係数である。
は減算器１２ｃにより処理された後、ゲイン調整回路１
３によりゲイン調整された後、減算器１４に供給され、
波長変動成分を含むフォーカス誤差検出信号ＦＥと減算
処理され減算器１４の出力端には波長変動成分を除いた
フォーカス誤差検出信号ＦＥ′を得ることができる。波
長変動誤差検出信号ＷＥと波長変動成分を含まないフォ
ーカス誤差検出信号ＦＥ′との関係は次式のようにな
る。尚、Ｇはゲイン調整のための係数である。
【００３０】ＷＥ＝（Ｅ−Ｆ） ＦＥ′＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）−Ｇ＊（Ｅ−Ｆ）
【００３１】ここで、上記したように波長変動検出用の
２分割光検出部９ｅ、９ｆの分割線がトラック方向と垂
直になるように配置されていることからトラック誤差の
影響を受けずに波長変動検出信号ＷＥを得ることができ
る。また、波長変動がない場合にはゾーンプレート３０
に入射する軸上光は２分割光検出部の分割線上に位置す
るようになる。
２分割光検出部９ｅ、９ｆの分割線がトラック方向と垂
直になるように配置されていることからトラック誤差の
影響を受けずに波長変動検出信号ＷＥを得ることができ
る。また、波長変動がない場合にはゾーンプレート３０
に入射する軸上光は２分割光検出部の分割線上に位置す
るようになる。
【００３２】情報記録媒体５に対する対物レンズ４の位
置、及び波長変動に応じて２分割光検出部９ｅ、９ｆ上
に図３（ａ）〜（ｉ）に示すような像が結像される。
置、及び波長変動に応じて２分割光検出部９ｅ、９ｆ上
に図３（ａ）〜（ｉ）に示すような像が結像される。
【００３３】情報記録媒体５が対物レンズ４の焦点に正
確に位置していると、波長変動誤差検出光は図３
（ｂ）、（ｅ）、（ｈ）のように波長変動に応じて光束
の重心が光検出部の分割線と垂直な方向に移動するの
で、光源の波長が設定波長よりも短くなった場合には
（Δλ＜０）、波長変動誤差検出信号ＷＥは負となる。
波長変動がない場合には（Δλ＝０）、光束の重心は分
割線上にあるので波長変動誤差検出信号ＷＥは０とな
る。また、光源の波長が設計波長よりも長くなった場合
には（Δλ＞０）、波長変動誤差検出信号ＷＥは正とな
る。
確に位置していると、波長変動誤差検出光は図３
（ｂ）、（ｅ）、（ｈ）のように波長変動に応じて光束
の重心が光検出部の分割線と垂直な方向に移動するの
で、光源の波長が設定波長よりも短くなった場合には
（Δλ＜０）、波長変動誤差検出信号ＷＥは負となる。
波長変動がない場合には（Δλ＝０）、光束の重心は分
割線上にあるので波長変動誤差検出信号ＷＥは０とな
る。また、光源の波長が設計波長よりも長くなった場合
には（Δλ＞０）、波長変動誤差検出信号ＷＥは正とな
る。
【００３４】情報記録媒体５が対物レンズ４の焦点から
ずれた場合でも光束の重心は対物レンズ４の焦点と情報
記録媒体間の距離とによっては移動しないことから２分
割光検出部９ｅ、９ｆの差動信号により波長変動誤差の
みを検出することが可能である。尚、図３（ａ）、
（ｄ）、（ｇ）は焦点が近方にずれた場合、図３
（ｃ）、（ｆ）、（ｉ）は焦点が遠方にずれた場合を示
す。
ずれた場合でも光束の重心は対物レンズ４の焦点と情報
記録媒体間の距離とによっては移動しないことから２分
割光検出部９ｅ、９ｆの差動信号により波長変動誤差の
みを検出することが可能である。尚、図３（ａ）、
（ｄ）、（ｇ）は焦点が近方にずれた場合、図３
（ｃ）、（ｆ）、（ｉ）は焦点が遠方にずれた場合を示
す。
【００３５】このように波長変動誤差検出信号ＷＥは波
長変動に応じてのみ変化することから、この波長変動誤
差検出信号ＷＥを従来の検出原理により得たフォーカス
誤差検出信号と減算処理することにより、波長変動の影
響を受けないフォーカス誤差検出信号を得ることができ
る。
長変動に応じてのみ変化することから、この波長変動誤
差検出信号ＷＥを従来の検出原理により得たフォーカス
誤差検出信号と減算処理することにより、波長変動の影
響を受けないフォーカス誤差検出信号を得ることができ
る。
【００３６】尚、フォーカス誤差検出用、トラック誤差
検出用の４分割フレネルゾーンプレート２０と波長変動
成分検出用のゾーンプレート３０とは一体的に形成する
こともできる。その場合には波長変動検出用のフリンジ
パターンは図２のように素子全面に形成する必要はな
く、素子上にて情報記録媒体の半径方向に対して線対称
に形成されていれば、パターン数、パターン面積、パタ
ーン形状はどのように形成しても良い。図４（ａ）〜
（ｉ）に示す各パターンはそれぞれ波長変動検出用の光
束とフォーカス誤差、トラック誤差の検出用の光束を分
割できるパターンの例である。図に於いて斜線部が波長
変動検出用の光束を得るためのパターンを示す。波長変
動検出用のパターンは半径（一点鎖線）を中心に線対称
に配置されている。図中、斜線部のパターンは例えば図
１の実施例の場合には光束を図１の下向き、即ち２分割
光検出部９ｅ、９ｆに向かわせるようになっている。こ
のようにすればゾーンプレートの枚数を削減することが
できる。
検出用の４分割フレネルゾーンプレート２０と波長変動
成分検出用のゾーンプレート３０とは一体的に形成する
こともできる。その場合には波長変動検出用のフリンジ
パターンは図２のように素子全面に形成する必要はな
く、素子上にて情報記録媒体の半径方向に対して線対称
に形成されていれば、パターン数、パターン面積、パタ
ーン形状はどのように形成しても良い。図４（ａ）〜
（ｉ）に示す各パターンはそれぞれ波長変動検出用の光
束とフォーカス誤差、トラック誤差の検出用の光束を分
割できるパターンの例である。図に於いて斜線部が波長
変動検出用の光束を得るためのパターンを示す。波長変
動検出用のパターンは半径（一点鎖線）を中心に線対称
に配置されている。図中、斜線部のパターンは例えば図
１の実施例の場合には光束を図１の下向き、即ち２分割
光検出部９ｅ、９ｆに向かわせるようになっている。こ
のようにすればゾーンプレートの枚数を削減することが
できる。
【００３７】また、上記した一体的なゾーンプレート
は、例えばフォーカス誤差検出用の非点光束の２焦点を
点光源とする２つの球面波と波長変動検出用の光束の焦
点を点光源とする球面波と情報記録媒体の反射平面波と
の干渉によりホログラフィックに作成しても良い。この
場合は図４のようにそれぞれのパターンが区切られず、
ホログラム素子全面に亘って複合したパターンが形成さ
れるようになる。
は、例えばフォーカス誤差検出用の非点光束の２焦点を
点光源とする２つの球面波と波長変動検出用の光束の焦
点を点光源とする球面波と情報記録媒体の反射平面波と
の干渉によりホログラフィックに作成しても良い。この
場合は図４のようにそれぞれのパターンが区切られず、
ホログラム素子全面に亘って複合したパターンが形成さ
れるようになる。
【００３８】図５にレーザ光源のレーザ出力と発振波長
の関係を示し、図６にレーザ光源の環境温度と発振波長
の関係を示す。このような関係に於て、本発明によるフ
ォーカス誤差検出信号の補正した様子を図７に示す。こ
の図によりフォーカス誤差検出信号ＦＥの受ける波長変
動の影響が補正前に比べ著しく改善されていることがわ
かる。
の関係を示し、図６にレーザ光源の環境温度と発振波長
の関係を示す。このような関係に於て、本発明によるフ
ォーカス誤差検出信号の補正した様子を図７に示す。こ
の図によりフォーカス誤差検出信号ＦＥの受ける波長変
動の影響が補正前に比べ著しく改善されていることがわ
かる。
【００３９】図８に本発明が適用された第２の実施例を
示す。上記第１の実施例ではゾーンプレート３０により
波長変動誤差検出用光束の光路とフォーカス誤差検出
用、トラック誤差検出用光束の光路とを分離し、光束を
集束させたが、本実施例ではグレーティング（回折格
子）１６により光路を分離させ、集光レンズにより集束
させる構成としている。ビームスプリッタ３からの光束
はグレーティング１６に入射し、その１次回折光が集光
レンズ１７で集光され、位置検出素子（ＰＳＤ）１９に
導かれる。一方、０次回折光は４分割フレネルゾーンプ
レート２０に導かれ、その１次回折光が４分割光検出器
１８に導かれる。４分割光検出器１８でのフォーカス誤
差検出信号及びトラック誤差検出信号の検出方法は第１
の実施例と同様である。また、ＰＳＤ１９に於ける波長
変動成分の検出方法も第１の実施例と同様である。
示す。上記第１の実施例ではゾーンプレート３０により
波長変動誤差検出用光束の光路とフォーカス誤差検出
用、トラック誤差検出用光束の光路とを分離し、光束を
集束させたが、本実施例ではグレーティング（回折格
子）１６により光路を分離させ、集光レンズにより集束
させる構成としている。ビームスプリッタ３からの光束
はグレーティング１６に入射し、その１次回折光が集光
レンズ１７で集光され、位置検出素子（ＰＳＤ）１９に
導かれる。一方、０次回折光は４分割フレネルゾーンプ
レート２０に導かれ、その１次回折光が４分割光検出器
１８に導かれる。４分割光検出器１８でのフォーカス誤
差検出信号及びトラック誤差検出信号の検出方法は第１
の実施例と同様である。また、ＰＳＤ１９に於ける波長
変動成分の検出方法も第１の実施例と同様である。
【００４０】尚、第１の実施例では２分割光検出部９
ｅ、９ｆにより、第２の実施例ではＰＳＤ１９により波
長変動誤差を検出したが、波長変動誤差検出用の光束の
重心の移動が検出できる手段であれば、例えばＣＣＤな
ど、どのような手段を用いても良い。
ｅ、９ｆにより、第２の実施例ではＰＳＤ１９により波
長変動誤差を検出したが、波長変動誤差検出用の光束の
重心の移動が検出できる手段であれば、例えばＣＣＤな
ど、どのような手段を用いても良い。
【００４１】上記した説明により明らかなように、本発
明による光ヘッドの誤差検出装置によれば、光情報記録
媒体からの反射光の波長変動成分を検出する波長変動成
分検出手段と、光情報記録媒体からの反射光を用いて少
なくともフォーカス誤差を検出する誤差検出手段とを備
え、前記波長変動成分検出手段による波長変動検出信号
に基づいて、誤差検出手段で検出された誤差検出信号を
補正することで、環境変化などによる光源の波長変動誤
差を容易に検出でき、光源の波長変動の影響を受けない
安定した誤差検出が可能となる。しかも、波長変動誤差
を光情報記録媒体からの反射光から求めることで、光源
からの光を分離して波長変動を検出する場合と異なり、
光情報記録媒体への入射光量を確保するべく光源の出力
を高めたりする必要がなく、装置が小型化され、消費電
力が軽減される。
明による光ヘッドの誤差検出装置によれば、光情報記録
媒体からの反射光の波長変動成分を検出する波長変動成
分検出手段と、光情報記録媒体からの反射光を用いて少
なくともフォーカス誤差を検出する誤差検出手段とを備
え、前記波長変動成分検出手段による波長変動検出信号
に基づいて、誤差検出手段で検出された誤差検出信号を
補正することで、環境変化などによる光源の波長変動誤
差を容易に検出でき、光源の波長変動の影響を受けない
安定した誤差検出が可能となる。しかも、波長変動誤差
を光情報記録媒体からの反射光から求めることで、光源
からの光を分離して波長変動を検出する場合と異なり、
光情報記録媒体への入射光量を確保するべく光源の出力
を高めたりする必要がなく、装置が小型化され、消費電
力が軽減される。
【図１】本発明が適用された第１の実施例に於ける光ヘ
ッドの誤差検出装置の構成を示す模式的斜視図である。
ッドの誤差検出装置の構成を示す模式的斜視図である。
【図２】（ａ）部は同光ヘッドの波長誤差検出に用いら
れるゾーンプレートの平面図、（ｂ）部はそのII−II線
について見た断面図である。
れるゾーンプレートの平面図、（ｂ）部はそのII−II線
について見た断面図である。
【図３】（ａ）部、（ｂ）部、（ｃ）部、（ｄ）部、
（ｅ）部、（ｆ）部、（ｇ）部、（ｈ）部、（ｉ）部は
光ヘッドの波長変動検出に於ける誤差検出光の像を示す
図である。
（ｅ）部、（ｆ）部、（ｇ）部、（ｈ）部、（ｉ）部は
光ヘッドの波長変動検出に於ける誤差検出光の像を示す
図である。
【図４】ゾーンプレートの拡大図である。
【図５】レーザ光源のレーザ出力と発振波長の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図６】レーザ光源の環境温度と発振波長の関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図７】フォーカス誤差検出信号の補正の様子を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図８】本発明が適用された第２の実施例に於ける光ヘ
ッドの誤差検出装置の構成を示す図１と同様な斜視図で
ある。
ッドの誤差検出装置の構成を示す図１と同様な斜視図で
ある。
【図９】従来の光ヘッドの誤差検出装置の構成を示す図
である。
である。
【図１０】（ａ）部は従来の光ヘッドの誤差検出装置で
用いられる曲線で構成される４分割フレネルゾーンプレ
ートの平面図、（ｂ）部はそのX−X線について見た断面
図である。
用いられる曲線で構成される４分割フレネルゾーンプレ
ートの平面図、（ｂ）部はそのX−X線について見た断面
図である。
【図１１】（ａ）部、（ａ′）部、（ｂ）部、（ｂ′）
部、（ｃ）部、（ｃ′）部、（ｄ）部は同光ヘッドの誤
差検出装置に於ける誤差検出光の像を示す図である。
部、（ｃ）部、（ｃ′）部、（ｄ）部は同光ヘッドの誤
差検出装置に於ける誤差検出光の像を示す図である。
１ レーザ光源 ２ コリメートレンズ ３ ビームスプリッタ ４ 対物レンズ ５ 情報記録媒体 ９ ４分割光検出器 ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ 光検出部 １０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ オペアンプ １１ａ〜１１ｄ 加算器 １２、１３ 減算器 １２ａ、１２ｂ、１２ｃ 減算器 １３ ゲイン調整回路 １４ 減算器 １６ グレーティング １７ 集光レンズ １８ ４分割光検出器 １９ ＰＳＤ ２０ ４分割フレネルゾーンプレート ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 領域 ２０ｏ 中心 ３０ ゾーンプレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 武蔵リカルド 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日 本製鐵株式会社内 (72)発明者 和田 博之 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日 本製鐵株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−40631（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−254637（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 7/09 B
Claims (9)
- 【請求項１】 光源からの光を光情報記録媒体に照射
し、被照射面からの反射光を検出することにより記録情
報を読取る光学手段を備えた光ヘッドに於て、 前記光学手段は、前記光情報記録媒体からの反射光を用
いて波長変動成分を検出する波長変動成分検出手段と、 前記光情報記録媒体からの反射光を用いて少なくともフ
ォーカス誤差を検出する誤差検出手段とを備え、 前記波長変動成分検出手段による波長変動検出信号に基
づいて、前記誤差検出手段で検出された誤差検出信号を
補正するようになっており、 前記波長変動成分検出手段は、前記反射光束を分離する
波長変動成分分離光学手段と、前記波長変動成分分離光
学手段により分離された光束を電気信号に変換する波長
変動検出器とにより構成されている ことを特徴とする光
ヘッドの誤差検出装置。 - 【請求項２】 前記波長変動成分検出手段及び前記誤
差検出手段は、前記反射光をその波長に応じて回折する
回折手段と、 該回折手段からの回折光を検出する回折光検出手段とを
備えることを特徴とする請求項１に記載の光ヘッドの誤
差検出装置。 - 【請求項３】 前記波長変動成分検出手段は、前記回
折手段からの回折光の光束形状を検出することにより波
長変動成分を検出するようになっていることを特徴とす
る請求項２に記載の光ヘッドの誤差検出装置。 - 【請求項４】 前記波長変動成分検出手段は、前記回
折手段からの回折光束の重心位置を検出することにより
波長変動成分を検出するようになっていることを特徴と
する請求項２に記載の光ヘッドの誤差検出装置。 - 【請求項５】 前記回折手段は、前記波長変動成分を
検出するための波長変動成分検出用パターンと、前記誤
差検出を行う誤差検出用パターンとが領域的に分離され
た単一の素子からなることを特徴とする請求項２乃至請
求項４のいずれかに記載の光ヘッドの誤差検出装置。 - 【請求項６】 前記回折手段は、前記波長変動成分を
検出するための波長変動成分検出用パターンと、前記誤
差検出を行う誤差検出用パターンとが同じ領域に一体的
に形成されたホログラムからなることを特徴とする請求
項２乃至請求項４のいずれかに記載の光ヘッドの誤差検
出装置。 - 【請求項７】 前記誤差検出信号及び波長変動検出信
号は、それぞれ電気信号に変換した後、前記誤差検出信
号と、前記波長変動検出信号との電気的差分を求め、該
電気的差分を誤差検出信号として出力するようになって
いることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか
に記載の光ヘッドの誤差検出装置。 - 【請求項８】 前記波長変動検出信号に所定のゲイン
を与えてから前記誤差検出信号との電気的差分を求める
ようになっていることを特徴とする請求項７に記載の光
ヘッドの誤差検出装置。 - 【請求項９】 前記誤差検出手段は、フォーカス誤差
及びトラッキング誤差の両方を検出するようになってい
ることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに
記載の光ヘッドの誤差検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3340351A JP2993248B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 光ヘッドの誤差検出装置 |
| US08/651,508 US5715219A (en) | 1991-11-29 | 1996-05-22 | Displacement detecting device for optical head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3340351A JP2993248B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 光ヘッドの誤差検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05151588A JPH05151588A (ja) | 1993-06-18 |
| JP2993248B2 true JP2993248B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=18336108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3340351A Expired - Fee Related JP2993248B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 光ヘッドの誤差検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5715219A (ja) |
| JP (1) | JP2993248B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10116427A (ja) * | 1996-10-09 | 1998-05-06 | Sony Corp | サーボ信号処理装置及び光ディスク装置 |
| US5894465A (en) * | 1997-01-07 | 1999-04-13 | Rrad-Rite Corporation | Transmissive data storage media and an optical head using holographic or acousto-optical deflection |
| DE19956782C2 (de) * | 1999-11-25 | 2001-11-15 | Lutz Kipp | Optisches Fokussierelement, Meßsystem und Apparatur mit einem solchen optischen Element und Verwendung desselben |
| JP3876849B2 (ja) * | 2003-05-15 | 2007-02-07 | ソニー株式会社 | 変位測定装置 |
| JP4145270B2 (ja) * | 2004-06-23 | 2008-09-03 | 三洋電機株式会社 | 光ディスク装置および記録媒体 |
| DE102007062825A1 (de) * | 2007-12-21 | 2009-07-02 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Gitterspiegel zur Online-Überwachung eines Laserstrahls und Überwachungsvorrichtung damit |
| JP2013093088A (ja) * | 2011-10-07 | 2013-05-16 | Panasonic Corp | 光記録再生装置 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0762913B2 (ja) * | 1984-08-17 | 1995-07-05 | 株式会社日立製作所 | 自動焦点制御方法 |
| JPH067613B2 (ja) * | 1985-07-02 | 1994-01-26 | 松下電器産業株式会社 | 周波数安定化半導体レ−ザ−素子 |
| EP0228620B1 (en) * | 1985-12-10 | 1991-06-05 | Nec Corporation | Optical head comprising a diffraction grating for directing two or more diffracted beams to optical detectors |
| JPS63200328A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-18 | Fujitsu Ltd | 光学ヘツドの対物ホログラムレンズ |
| JPS6482527A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-28 | Nikon Corp | Exposure device |
| US4929823A (en) * | 1987-10-05 | 1990-05-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical pickup head with holographic servo signal detection using a spot size detection system |
| JPH0628227B2 (ja) * | 1987-10-06 | 1994-04-13 | 株式会社日立製作所 | 半導体露光装置 |
| JPH0287336A (ja) * | 1988-03-25 | 1990-03-28 | Tosoh Corp | 光ヘッドの誤差検出装置 |
| JPH01251681A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-06 | Topcon Corp | 半導体レーザーの発振周波数・発振出力安定化装置 |
| JPH01311428A (ja) * | 1988-06-09 | 1989-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ヘッド装置及びこれを用いた光情報装置 |
| US4973832A (en) * | 1989-11-03 | 1990-11-27 | Eastman Kodak Company | Optical head chromatically optimized for self-focusing |
| JP2870130B2 (ja) * | 1990-06-05 | 1999-03-10 | 東ソー株式会社 | 光ヘッドの誤差検出装置 |
| JPH04281227A (ja) * | 1991-03-08 | 1992-10-06 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップ装置 |
| JPH04291027A (ja) * | 1991-03-20 | 1992-10-15 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップ装置 |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP3340351A patent/JP2993248B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-05-22 US US08/651,508 patent/US5715219A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5715219A (en) | 1998-02-03 |
| JPH05151588A (ja) | 1993-06-18 |
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|---|---|---|---|
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