JP3074554B2 - 光学的情報記録／再生装置及び集積ヘッド - Google Patents
光学的情報記録／再生装置及び集積ヘッドInfo
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- G11B7/1362—Mirrors
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスクに情報を記録
し、又は光ディスクに記録された情報を再生する光学的
情報記録／再生装置及びその光源、光検出器を収納した
集積ヘッドに関する。
し、又は光ディスクに記録された情報を再生する光学的
情報記録／再生装置及びその光源、光検出器を収納した
集積ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスクに対する記録・再生を行うた
めの光学ヘッドは高速アクセスを可能とするために必要
最小限の大きさ、重量とした可動部と、その他の部分の
固定部とに分離した分離光学型のものが用いられる傾向
にある。図４は分離光学型の光学ヘッドの略示斜視図で
ある。水平面内（ｘ−ｙ平面内）で回転するように配置
された光ディスク３の下方（ｚ軸の負方向）には光学ヘ
ッドの可動部２がｙ軸の正負方向への移動可能に配置さ
れ、そのｙ軸の正方向（光ディスク半径の遠心方向）に
光学ヘッドの固定部の一部である集積ヘッド１が配置さ
れている。
めの光学ヘッドは高速アクセスを可能とするために必要
最小限の大きさ、重量とした可動部と、その他の部分の
固定部とに分離した分離光学型のものが用いられる傾向
にある。図４は分離光学型の光学ヘッドの略示斜視図で
ある。水平面内（ｘ−ｙ平面内）で回転するように配置
された光ディスク３の下方（ｚ軸の負方向）には光学ヘ
ッドの可動部２がｙ軸の正負方向への移動可能に配置さ
れ、そのｙ軸の正方向（光ディスク半径の遠心方向）に
光学ヘッドの固定部の一部である集積ヘッド１が配置さ
れている。
【０００３】集積ヘッド１は後述するように可干渉光源
及び光検出器を内蔵しており、この光源が出力したビー
ムをｙ軸の負方向に投射し、可動部２のプリズム2aでｚ
軸の正方向へ反射させ、対物レンズ2bでこれを集光して
光ディスク３へ投射し、その反射光を同一光路で逆方向
に導いて集積ヘッド１へ至らしめるようにしている。可
動部２はｙ軸方向に敷設したレール４上に転がり軸受2d
が転接するようになしてあり、ｙ軸方向への駆動力は可
動部２に設けたコイル2cとこれに結合させてｙ軸方向に
配置した磁気回路５とによって得ている。
及び光検出器を内蔵しており、この光源が出力したビー
ムをｙ軸の負方向に投射し、可動部２のプリズム2aでｚ
軸の正方向へ反射させ、対物レンズ2bでこれを集光して
光ディスク３へ投射し、その反射光を同一光路で逆方向
に導いて集積ヘッド１へ至らしめるようにしている。可
動部２はｙ軸方向に敷設したレール４上に転がり軸受2d
が転接するようになしてあり、ｙ軸方向への駆動力は可
動部２に設けたコイル2cとこれに結合させてｙ軸方向に
配置した磁気回路５とによって得ている。
【０００４】光学ヘッドの主要な働きにフォーカスサー
ボ及びトラックサーボがあり、前者は光ビームを光ディ
スク３の記録面に合焦させる制御であり、後者は合焦点
を所要トラックに追随させる制御である。以下これらの
制御の原理について説明する。理解を容易にするために
プリズム2aを用いることなく光源及び光検出器が光ディ
スク３の下にあるとして説明する。図５は図４のｘ軸の
正方向から見た立面図である。可干渉光源たるレーザダ
イオード1aから出力されたレーザビームは、集積ヘッド
１に設けられたホログラム光学素子15, 対物レンズ2bを
経て光ディスク３へ投射され、その反射光は逆進してホ
ログラム光学素子15へ入射され、ここに形成された格子
パターンに応じて回折され微小角度偏向されてレーザダ
イオード1aの両側 (ｙ軸の正負方向）に配置された光検
出器たるフォトダイオード14a,14b,14c,14d に入射す
る。
ボ及びトラックサーボがあり、前者は光ビームを光ディ
スク３の記録面に合焦させる制御であり、後者は合焦点
を所要トラックに追随させる制御である。以下これらの
制御の原理について説明する。理解を容易にするために
プリズム2aを用いることなく光源及び光検出器が光ディ
スク３の下にあるとして説明する。図５は図４のｘ軸の
正方向から見た立面図である。可干渉光源たるレーザダ
イオード1aから出力されたレーザビームは、集積ヘッド
１に設けられたホログラム光学素子15, 対物レンズ2bを
経て光ディスク３へ投射され、その反射光は逆進してホ
ログラム光学素子15へ入射され、ここに形成された格子
パターンに応じて回折され微小角度偏向されてレーザダ
イオード1aの両側 (ｙ軸の正負方向）に配置された光検
出器たるフォトダイオード14a,14b,14c,14d に入射す
る。
【０００５】ホログラム光学素子15を用いた場合のフォ
ーカスサーボの説明に先立ち、これに用いるフーコー法
の原理及びフォーカス誤差信号FES について説明する。
光ディスク３の回転によって面振れが生じるとその情報
記録膜はｚ軸方向に変動する。変動に追従して対物レン
ズ2bから出射されたビームスポットが常に情報記録膜上
に合焦照射されるようサーボをかける。サーボをかける
ために対物レンズ2 と光ディスク３との相対距離に応じ
て出力値が変化するフォーカス誤差信号(FES) を利用す
る。FES を得る方式の一つとしてフーコー法がある。こ
れには図６に示すように４分割のフォトダイオードを１
個使用するか又は２分割フォトダイオードを２個使用す
る。
ーカスサーボの説明に先立ち、これに用いるフーコー法
の原理及びフォーカス誤差信号FES について説明する。
光ディスク３の回転によって面振れが生じるとその情報
記録膜はｚ軸方向に変動する。変動に追従して対物レン
ズ2bから出射されたビームスポットが常に情報記録膜上
に合焦照射されるようサーボをかける。サーボをかける
ために対物レンズ2 と光ディスク３との相対距離に応じ
て出力値が変化するフォーカス誤差信号(FES) を利用す
る。FES を得る方式の一つとしてフーコー法がある。こ
れには図６に示すように４分割のフォトダイオードを１
個使用するか又は２分割フォトダイオードを２個使用す
る。
【０００６】先ず、図６(2) に示すように光ディスクが
合焦位置にある場合は、光ディスクからの反射光は４分
割フォトダイオード17上で楕円状のスポット像になり、
楕円のほぼ中心が分割線CL1 上にのる。FES はフォトダ
イオードの４分割の各部からの出力Ａ, Ｂ, Ｃ, Ｄを使
用してFES ＝ (Ａ＋Ｃ) − (Ｂ＋Ｄ) として求める。合
焦の場合、FES ＝０になる。
合焦位置にある場合は、光ディスクからの反射光は４分
割フォトダイオード17上で楕円状のスポット像になり、
楕円のほぼ中心が分割線CL1 上にのる。FES はフォトダ
イオードの４分割の各部からの出力Ａ, Ｂ, Ｃ, Ｄを使
用してFES ＝ (Ａ＋Ｃ) − (Ｂ＋Ｄ) として求める。合
焦の場合、FES ＝０になる。
【０００７】次に図６(1) に示すように光ディスクが合
焦位置よりも近くにある場合は、フォトダイオード上で
のビームパターンは図示したようにＡ, Ｃの部分で２個
の半円形状となり、FES の値は正となる。光ディスクが
合焦位置よりも遠くにある図６(3) の場合はＢ, Ｄの部
分で半円形状となり、FES の値は負となる。以上より光
ディスクの遠近に応じてFES の出力値は図６(4) のとお
り負から正に変化し、この信号FES を利用することでフ
ォーカスサーボをかけることが可能となる。
焦位置よりも近くにある場合は、フォトダイオード上で
のビームパターンは図示したようにＡ, Ｃの部分で２個
の半円形状となり、FES の値は正となる。光ディスクが
合焦位置よりも遠くにある図６(3) の場合はＢ, Ｄの部
分で半円形状となり、FES の値は負となる。以上より光
ディスクの遠近に応じてFES の出力値は図６(4) のとお
り負から正に変化し、この信号FES を利用することでフ
ォーカスサーボをかけることが可能となる。
【０００８】次にトラックサーボについて説明する。光
ディスクの回転で偏芯が生じると、トラックがｙ軸方向
に変動する。変動に追従して対物レンズ2bから出射され
たビームスポットが常にトラック上に照射されるようサ
ーボをかける必要があり、そのために、ビームスポット
とトラックとの相対距離に応じて出力値が変化するトラ
ック誤差信号(TES) を利用する。TES を得る方式の一つ
としてプッシュプル法がある。これには図７に示すよう
な２分割フォトダイオードを使用する。図７(2) に示す
ように、対物レンズで絞られたビームスポットがちょう
どトラック上にある場合は、光ディスクからの反射光の
強度分布は光軸OAに対して対称となり、２分割フォトダ
イオード上の強度分布も図７(2) のとおり分割線CL2 に
対して対称となる。
ディスクの回転で偏芯が生じると、トラックがｙ軸方向
に変動する。変動に追従して対物レンズ2bから出射され
たビームスポットが常にトラック上に照射されるようサ
ーボをかける必要があり、そのために、ビームスポット
とトラックとの相対距離に応じて出力値が変化するトラ
ック誤差信号(TES) を利用する。TES を得る方式の一つ
としてプッシュプル法がある。これには図７に示すよう
な２分割フォトダイオードを使用する。図７(2) に示す
ように、対物レンズで絞られたビームスポットがちょう
どトラック上にある場合は、光ディスクからの反射光の
強度分布は光軸OAに対して対称となり、２分割フォトダ
イオード上の強度分布も図７(2) のとおり分割線CL2 に
対して対称となる。
【０００９】TES はフォトダイオードの２分割の各部か
らの出力Ａ, Ｂを使用してTES ＝Ａ−Ｂとして求める。
トラック上にビームスポットがある場合この値は零とな
る。次に図７(1) に示すようにトラックがビームスポッ
トより図中、左側にずれた場合は反射光の強度分布は光
軸より左側が強くなる。従って２分割フォトダイオード
上の強度分布も図７(1) のように図の左側部分に照射さ
れる強度の方が強くなり、TES は正となる。図７(3) の
場合はビームスポットがトラックより図中、右側にある
場合であり、この場合TES は負となる。このようなずれ
によるTES の正負変化を利用すればトラックサーボをか
けることが可能となる。なお、ビームスポットがトラッ
クに対して左右に移動することにより生じるフォトダイ
オード上でのビームパターンをプッシュプルパターンと
呼ぶ。
らの出力Ａ, Ｂを使用してTES ＝Ａ−Ｂとして求める。
トラック上にビームスポットがある場合この値は零とな
る。次に図７(1) に示すようにトラックがビームスポッ
トより図中、左側にずれた場合は反射光の強度分布は光
軸より左側が強くなる。従って２分割フォトダイオード
上の強度分布も図７(1) のように図の左側部分に照射さ
れる強度の方が強くなり、TES は正となる。図７(3) の
場合はビームスポットがトラックより図中、右側にある
場合であり、この場合TES は負となる。このようなずれ
によるTES の正負変化を利用すればトラックサーボをか
けることが可能となる。なお、ビームスポットがトラッ
クに対して左右に移動することにより生じるフォトダイ
オード上でのビームパターンをプッシュプルパターンと
呼ぶ。
【００１０】次に図５に戻ってホログラム光学素子15を
使用してフォーカスサーボ、トラックサーボを行う方法
について説明する。図８は図５をｚ軸の正方向から見た
略示平面図であり、ホログラム光学素子15はｙ軸方向の
中心線で２分割され２つの領域15a,15b は回折格子の周
期が異なり、前者が短周期、後者が長周期となってい
る。そして２分割フォトダイオード14a,14b は夫々領域
15a,15b 夫々での＋１次回折光を受光する位置に配置さ
れており、前述の格子周期の長短によりフォトダイオー
ド14a が14b よりｙ軸方向の遠い方に位置する。同様に
領域15a,15b での−１次回折光夫々を受光するように２
分割フォトダイオード14d,14c の配置位置が定められて
いる。更に詳しく説明すると光ディスク３の合焦位置に
ある場合の領域15a からの＋１次回折光の結像点がフォ
トダイオード14a の分割線14a3上にくるようにフォトダ
イオード14a の位置を決めておく。
使用してフォーカスサーボ、トラックサーボを行う方法
について説明する。図８は図５をｚ軸の正方向から見た
略示平面図であり、ホログラム光学素子15はｙ軸方向の
中心線で２分割され２つの領域15a,15b は回折格子の周
期が異なり、前者が短周期、後者が長周期となってい
る。そして２分割フォトダイオード14a,14b は夫々領域
15a,15b 夫々での＋１次回折光を受光する位置に配置さ
れており、前述の格子周期の長短によりフォトダイオー
ド14a が14b よりｙ軸方向の遠い方に位置する。同様に
領域15a,15b での−１次回折光夫々を受光するように２
分割フォトダイオード14d,14c の配置位置が定められて
いる。更に詳しく説明すると光ディスク３の合焦位置に
ある場合の領域15a からの＋１次回折光の結像点がフォ
トダイオード14a の分割線14a3上にくるようにフォトダ
イオード14a の位置を決めておく。
【００１１】同様に光ディスク３が合焦位置にある場合
の領域15b からの＋１次回折光の結像点がフォトダイオ
ード14b の分割線14b3上にくるようにフォトダイオード
14bの位置を決めておく。２分割フォトダイオード14a
の14a1部の出力をＡ、14a2部の出力をＢ、フォトダイオ
ード14b の14b1部の出力をＤ、14b2部の出力をＣとする
とFES ＝ (Ａ＋Ｃ) − (Ｂ＋Ｄ) の演算を行うことによ
り図６の場合と同様、フーコー法の原理に基づきFES を
得ることができる。
の領域15b からの＋１次回折光の結像点がフォトダイオ
ード14b の分割線14b3上にくるようにフォトダイオード
14bの位置を決めておく。２分割フォトダイオード14a
の14a1部の出力をＡ、14a2部の出力をＢ、フォトダイオ
ード14b の14b1部の出力をＤ、14b2部の出力をＣとする
とFES ＝ (Ａ＋Ｃ) − (Ｂ＋Ｄ) の演算を行うことによ
り図６の場合と同様、フーコー法の原理に基づきFES を
得ることができる。
【００１２】−１次回折光を受光するフォトダイオード
14c,14d の２分割線はｘ軸方向となっている。図７に示
したものと同様の強度分布の受光を光２分割の領域で行
うことにより、TES ＝Ａ−Ｂとして求めることができ
る。その意味からは１つのフォトダイオードで足りる
が、２つを並列的に接続することで出力が倍増され、そ
の分信号品質が向上することになる。
14c,14d の２分割線はｘ軸方向となっている。図７に示
したものと同様の強度分布の受光を光２分割の領域で行
うことにより、TES ＝Ａ−Ｂとして求めることができ
る。その意味からは１つのフォトダイオードで足りる
が、２つを並列的に接続することで出力が倍増され、そ
の分信号品質が向上することになる。
【００１３】さて、フォトダイオード14a,14b 夫々の２
分割線14a3,14b3 はｙ軸方向にある。またこれらのフォ
トダイオード14a,14b 上のスポット像に乗っているプッ
シュプルパターンを２分割線14a3,14b3 で２等分するよ
うにする。以下その理由について説明する。まず前者に
ついて説明する。レーザダイオード1aから出射されるレ
ーザ光の発振波長は種々の原因で変動する。例えば再生
状態から記録状態に移行するとき、一般的にレーザダイ
オードのパワーを４〜５mWから27〜30mWに上昇させる
が、このときレーザダイオードの波長は２〜５nm程度、
長波長側に変化する。図９に示すとおりホログラム光学
素子は回折の原理で光ビームを偏向しているので、波長
が長くなると回折角度はθ0 からθ1 に増加する。
分割線14a3,14b3 はｙ軸方向にある。またこれらのフォ
トダイオード14a,14b 上のスポット像に乗っているプッ
シュプルパターンを２分割線14a3,14b3 で２等分するよ
うにする。以下その理由について説明する。まず前者に
ついて説明する。レーザダイオード1aから出射されるレ
ーザ光の発振波長は種々の原因で変動する。例えば再生
状態から記録状態に移行するとき、一般的にレーザダイ
オードのパワーを４〜５mWから27〜30mWに上昇させる
が、このときレーザダイオードの波長は２〜５nm程度、
長波長側に変化する。図９に示すとおりホログラム光学
素子は回折の原理で光ビームを偏向しているので、波長
が長くなると回折角度はθ0 からθ1 に増加する。
【００１４】これに応じてフォトダイオード14a 上の楕
円状ビームスポット21a1も21a2の位置に移動する。この
移動があくまでも分割線14a3に沿って平行に行われるよ
うにフォトダイオード14a の位置を設定しておけば、14
a1で受光する光ビーム強度と14a2で受光する光ビーム強
度に変化はなくFES 値も変化しない。この移動方向が分
割線14a3,14b3 に対して平行でないとすると、レーザダ
イオードの波長が変化してビームスポットが移動したと
き、分割線14a3に対してビームスポットが斜めに移動す
るので領域14a1で受光する光ビーム強度と領域14a2で受
光する光ビーム強度が変化してFES 値も変化し、デフォ
ーカスが生じてしまう。フォトダイオード14b にも同様
のことが言える。
円状ビームスポット21a1も21a2の位置に移動する。この
移動があくまでも分割線14a3に沿って平行に行われるよ
うにフォトダイオード14a の位置を設定しておけば、14
a1で受光する光ビーム強度と14a2で受光する光ビーム強
度に変化はなくFES 値も変化しない。この移動方向が分
割線14a3,14b3 に対して平行でないとすると、レーザダ
イオードの波長が変化してビームスポットが移動したと
き、分割線14a3に対してビームスポットが斜めに移動す
るので領域14a1で受光する光ビーム強度と領域14a2で受
光する光ビーム強度が変化してFES 値も変化し、デフォ
ーカスが生じてしまう。フォトダイオード14b にも同様
のことが言える。
【００１５】次に後者について説明する。フォトダイオ
ード上のスポット像にのっているプッシュプルパターン
をフォトダイオード分割線が垂直に２等分するよう設定
するのが良いという理由を説明する。まず、図10のとお
り、ホログラム光学素子15の分割線15c がプッシュプル
パターン24に対して略平行になっている場合を考える。
このとき、トラック方向はｙ軸方向である。22はホログ
ラム光学素子15に入射する光ディスク３からの反射光の
ｘ軸方向の強度分布である。これは、トラックがビーム
スポットに対してｘ軸の正方向にずれたときの分布であ
る。ホログラム光学素子15に入射した光は分割線15c で
２分される。前述のとおり領域15a で回折された光ビー
ムはフォトダイオード14a 上にビームスポット21a とし
て集光される。
ード上のスポット像にのっているプッシュプルパターン
をフォトダイオード分割線が垂直に２等分するよう設定
するのが良いという理由を説明する。まず、図10のとお
り、ホログラム光学素子15の分割線15c がプッシュプル
パターン24に対して略平行になっている場合を考える。
このとき、トラック方向はｙ軸方向である。22はホログ
ラム光学素子15に入射する光ディスク３からの反射光の
ｘ軸方向の強度分布である。これは、トラックがビーム
スポットに対してｘ軸の正方向にずれたときの分布であ
る。ホログラム光学素子15に入射した光は分割線15c で
２分される。前述のとおり領域15a で回折された光ビー
ムはフォトダイオード14a 上にビームスポット21a とし
て集光される。
【００１６】このときのｘ軸の正方向の光強度分布は23
a のとおり 23a1 ,23a2 で同等となる。また領域15b で
回折された光ビームはフォトダイオード14b 上にビーム
スポット21b として集光される。このときのｘ軸の正方
向の光強度分布は23b のとおり (23b1＜23b2 )となる。
ここで14a1,14a2,14b2,14b1 の出力をＡ, Ｂ, Ｃ, Ｄと
すると 23b2＞23b1＞23a1＝23a2 ∴Ｃ＞Ｄ＞Ａ＝Ｂ ∴FES ＝ (Ａ＋Ｃ) − (Ｂ＋Ｄ) ＞０ となり、FES の値は零とならない。これはFES にオフセ
ットがのって、デフォーカスが生じることを意味する。
従ってこのような配置は不適当なのである。
a のとおり 23a1 ,23a2 で同等となる。また領域15b で
回折された光ビームはフォトダイオード14b 上にビーム
スポット21b として集光される。このときのｘ軸の正方
向の光強度分布は23b のとおり (23b1＜23b2 )となる。
ここで14a1,14a2,14b2,14b1 の出力をＡ, Ｂ, Ｃ, Ｄと
すると 23b2＞23b1＞23a1＝23a2 ∴Ｃ＞Ｄ＞Ａ＝Ｂ ∴FES ＝ (Ａ＋Ｃ) − (Ｂ＋Ｄ) ＞０ となり、FES の値は零とならない。これはFES にオフセ
ットがのって、デフォーカスが生じることを意味する。
従ってこのような配置は不適当なのである。
【００１７】次に図11のようにホログラム光学素子15の
分割線15c がプッシュプルパターン24に対して垂直にな
っている場合を考える。このとき、トラック方向はｘ軸
方向である。22はホログラム光学素子15に入射する光デ
ィスクからの反射光のｘ軸方向の強度分布である。これ
は、トラックがビームスポットに対してｙ軸の正方向に
ずれたときの分布である。25はホログラム光学素子15に
入射する光ディスクからの反射光のｙ軸方向の強度分布
である。ホログラム光学素子15に入射した光は分割線15
c で２分される。
分割線15c がプッシュプルパターン24に対して垂直にな
っている場合を考える。このとき、トラック方向はｘ軸
方向である。22はホログラム光学素子15に入射する光デ
ィスクからの反射光のｘ軸方向の強度分布である。これ
は、トラックがビームスポットに対してｙ軸の正方向に
ずれたときの分布である。25はホログラム光学素子15に
入射する光ディスクからの反射光のｙ軸方向の強度分布
である。ホログラム光学素子15に入射した光は分割線15
c で２分される。
【００１８】前述のとおり領域15a で回折された光ビー
ムはフォトダイオード14a 上にビームスポット21a とし
て集光される。このときのｘ軸方向の光強度分布は23a
のとおり均一となる。また領域15b で回折された光ビー
ムはフォトダイオード14b 上にビームスポット21b とし
て集光される。このときのｘ軸方向の光強度分布は23b
のとおり均一となる。ここで14a1,14a2,14b2,14b1 の出
力をＡ, Ｂ, Ｃ, Ｄとすると 23b1＝23a1＝23a2＝23b2 ∴Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｄ ∴FES ＝ (Ａ＋Ｃ) − (Ｂ＋Ｄ) ＝０ となり、FES の値は零となる。これはFES にオフセット
はのらず、デフォーカスは生じないことを意味する。
ムはフォトダイオード14a 上にビームスポット21a とし
て集光される。このときのｘ軸方向の光強度分布は23a
のとおり均一となる。また領域15b で回折された光ビー
ムはフォトダイオード14b 上にビームスポット21b とし
て集光される。このときのｘ軸方向の光強度分布は23b
のとおり均一となる。ここで14a1,14a2,14b2,14b1 の出
力をＡ, Ｂ, Ｃ, Ｄとすると 23b1＝23a1＝23a2＝23b2 ∴Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｄ ∴FES ＝ (Ａ＋Ｃ) − (Ｂ＋Ｄ) ＝０ となり、FES の値は零となる。これはFES にオフセット
はのらず、デフォーカスは生じないことを意味する。
【００１９】以上よりビームスポットがトラックに対し
て左右に移動して光ディスクからの反射光にプッシュプ
ルパターンの強度変化が重畳された場合、ホログラム光
学素子15の分割線15c をプッシュプルパターンに垂直に
なるよう設置するとFES にオフセット成分はのらず、デ
フォーカスは生じない。すなわち、FES に外乱としてプ
ッシュプル信号はのってこない。
て左右に移動して光ディスクからの反射光にプッシュプ
ルパターンの強度変化が重畳された場合、ホログラム光
学素子15の分割線15c をプッシュプルパターンに垂直に
なるよう設置するとFES にオフセット成分はのらず、デ
フォーカスは生じない。すなわち、FES に外乱としてプ
ッシュプル信号はのってこない。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】以上整理すると図５に
示すレーザダイオード1a及びフォトダイオード14a,14b,
14c,14d はｙ軸方向に並び、FES 用のフォトダイオード
14a,14b の分割線をプッシュプルパターンと垂直になる
ように配置する必要がある。上述のレーザダイオード1
a、フォトダイオード14a,14b,14c,14d のｙ軸方向の配
置は図４のように光路を設置した場合はｚ軸方向とな
る。このような配置では光ディスクの厚み方向寸法が大
きくなりがちである。このｚ軸方向の薄型化は光ディス
クの姿勢の縦横に拘らず共通の技術的課題となってい
た。
示すレーザダイオード1a及びフォトダイオード14a,14b,
14c,14d はｙ軸方向に並び、FES 用のフォトダイオード
14a,14b の分割線をプッシュプルパターンと垂直になる
ように配置する必要がある。上述のレーザダイオード1
a、フォトダイオード14a,14b,14c,14d のｙ軸方向の配
置は図４のように光路を設置した場合はｚ軸方向とな
る。このような配置では光ディスクの厚み方向寸法が大
きくなりがちである。このｚ軸方向の薄型化は光ディス
クの姿勢の縦横に拘らず共通の技術的課題となってい
た。
【００２１】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、光路の反射回数を増すことでレー
ザダイオード (可干渉光源) 及びフォトダイオード (光
検出器) の配列方向をｘ軸方向とすることができ、光デ
ィスクの厚み方向の装置寸法の薄型化を可能とする光学
的情報記録／再生装置及び集積ヘッドを提供することを
目的とする。
なされたものであり、光路の反射回数を増すことでレー
ザダイオード (可干渉光源) 及びフォトダイオード (光
検出器) の配列方向をｘ軸方向とすることができ、光デ
ィスクの厚み方向の装置寸法の薄型化を可能とする光学
的情報記録／再生装置及び集積ヘッドを提供することを
目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光学的情報
記録／再生装置は、光ディスクの半径方向に移動可能と
した可動光学部と、該可動光学部を介して、可干渉光を
前記光ディスクへ投射する可干渉光源、光ディスクから
の反射光を受光するホログラム光学素子及び該ホログラ
ム光学素子を介して受光する複数の光検出器を備え、該
光検出器の受光パターンによって光ディスクへの可干渉
光の合焦制御を行う固定光学部とを有する光学的情報記
録／再生装置において、前記光ディスクから光検出器に
至る光路は、光ディスクに略垂直な第１光路と、該第１
光路から偶数回の反射を経る第２光路とを含み、前記第
１光路に続く第２光路の一部は、光ディスクへの可干渉
光の投射部位におけるトラックの接線方向と平行とし、
前記固定光学部に備えた複数の光検出器はいずれも２分
割型であって、可干渉光源をはさんでその両側に前記ト
ラックの接線方向と平行な同一直線上に配列され、前記
可干渉光源の片側に配列された複数の光検出器はその分
割線を光検出器の配列方向と平行な向きとし、前記可干
渉光源の他側に配列された複数の光検出器はその分割線
を光検出器の配列方向と直交する互いに平行な向きと
し、また前記固定光学部に備えたホログラム光学素子は
前記光検出器の配列方向と平行な向きに分割して配置さ
れていることを特徴とする。
記録／再生装置は、光ディスクの半径方向に移動可能と
した可動光学部と、該可動光学部を介して、可干渉光を
前記光ディスクへ投射する可干渉光源、光ディスクから
の反射光を受光するホログラム光学素子及び該ホログラ
ム光学素子を介して受光する複数の光検出器を備え、該
光検出器の受光パターンによって光ディスクへの可干渉
光の合焦制御を行う固定光学部とを有する光学的情報記
録／再生装置において、前記光ディスクから光検出器に
至る光路は、光ディスクに略垂直な第１光路と、該第１
光路から偶数回の反射を経る第２光路とを含み、前記第
１光路に続く第２光路の一部は、光ディスクへの可干渉
光の投射部位におけるトラックの接線方向と平行とし、
前記固定光学部に備えた複数の光検出器はいずれも２分
割型であって、可干渉光源をはさんでその両側に前記ト
ラックの接線方向と平行な同一直線上に配列され、前記
可干渉光源の片側に配列された複数の光検出器はその分
割線を光検出器の配列方向と平行な向きとし、前記可干
渉光源の他側に配列された複数の光検出器はその分割線
を光検出器の配列方向と直交する互いに平行な向きと
し、また前記固定光学部に備えたホログラム光学素子は
前記光検出器の配列方向と平行な向きに分割して配置さ
れていることを特徴とする。
【００２３】
【００２４】
【作用】２回又はそれ以上の偶数回の反射を行わせるこ
とで可干渉光源及び光検出器の配列方向をｘ軸方向とす
ることができ、光ディスクの厚み方向の寸法の薄型化が
可能となる。
とで可干渉光源及び光検出器の配列方向をｘ軸方向とす
ることができ、光ディスクの厚み方向の寸法の薄型化が
可能となる。
【００２５】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。図１は本発明の光学的情報記録／再生装置
の実施例を示す模式図である。光ディスク３はｘ−ｙ平
面においてｚ軸まわりに回転するようになっており、そ
の下方 (ｚ軸負方向) にはｙ軸方向に移動する可動部２
が設けられている。可動部は対物レンズ及びその直下に
あってｚ軸方向の光路をｘ軸方向に変じるプリズム2q、
ｘ軸方向の光路をｙ軸方向に変じるプリズム2pとを備え
る。その他可動部２にはフォーカスサーボ、トラックサ
ーボのための機構を備える。
て詳述する。図１は本発明の光学的情報記録／再生装置
の実施例を示す模式図である。光ディスク３はｘ−ｙ平
面においてｚ軸まわりに回転するようになっており、そ
の下方 (ｚ軸負方向) にはｙ軸方向に移動する可動部２
が設けられている。可動部は対物レンズ及びその直下に
あってｚ軸方向の光路をｘ軸方向に変じるプリズム2q、
ｘ軸方向の光路をｙ軸方向に変じるプリズム2pとを備え
る。その他可動部２にはフォーカスサーボ、トラックサ
ーボのための機構を備える。
【００２６】固定部の一部である集積ヘッド１はレーザ
ダイオード1aを中心にｘ軸の正方向にフォトダイオード
14c,14d を、また負方向にフォトダイオード14b,14a を
並置してある。これらのフォトダイオードはいずれも２
分割型であり、フォトダイオード14c,14d は２分割線が
ｚ軸方向、フォトダイオード14b,14a は２分割線がｘ軸
方向となっている。レーザダイオード1aの前方にはホロ
グラム光学素子15が設けられており、その分割線はｘ軸
方向となっている。
ダイオード1aを中心にｘ軸の正方向にフォトダイオード
14c,14d を、また負方向にフォトダイオード14b,14a を
並置してある。これらのフォトダイオードはいずれも２
分割型であり、フォトダイオード14c,14d は２分割線が
ｚ軸方向、フォトダイオード14b,14a は２分割線がｘ軸
方向となっている。レーザダイオード1aの前方にはホロ
グラム光学素子15が設けられており、その分割線はｘ軸
方向となっている。
【００２７】なお図１においては集積ヘッド１の筒体内
の上述した光学素子を外に出して表してある。このよう
な本発明装置における光ディスク３からの反射光につい
てみると光ディスク３から対物レンズ2bを経てプリズム
2qに至る第１光路ではプッシュプルパターンはｘ−ｙ平
面でｙ軸の方向に現れる () 。プリズム2qで反射され
たｘ軸方向の第２光路ではｙ−ｚ平面でｙ軸方向に現れ
る () 。次のプリズム2pで反射されて集積ヘッド１へ
向かう第２光路部分ではｚ−ｘ平面でｘ軸方向に現れる
() 。つまりホログラム光学素子15の分割線15c とプ
ッシュプルパターンの方向とは図11の関係を満たし、当
然に該プッシュプルパターンとフォトダイオード14a,14
b の２分割線との関係も図11の関係を満たすことにな
る。
の上述した光学素子を外に出して表してある。このよう
な本発明装置における光ディスク３からの反射光につい
てみると光ディスク３から対物レンズ2bを経てプリズム
2qに至る第１光路ではプッシュプルパターンはｘ−ｙ平
面でｙ軸の方向に現れる () 。プリズム2qで反射され
たｘ軸方向の第２光路ではｙ−ｚ平面でｙ軸方向に現れ
る () 。次のプリズム2pで反射されて集積ヘッド１へ
向かう第２光路部分ではｚ−ｘ平面でｘ軸方向に現れる
() 。つまりホログラム光学素子15の分割線15c とプ
ッシュプルパターンの方向とは図11の関係を満たし、当
然に該プッシュプルパターンとフォトダイオード14a,14
b の２分割線との関係も図11の関係を満たすことにな
る。
【００２８】なおホログラム光学素子15の分割線15c が
ｘ軸方向にあることから２つの領域からの±１次回折光
はｘ軸方向に広がり、同方向に並設したフォトダイオー
ド14a,14b,14c,14d によって受光されることは言うまで
もない。
ｘ軸方向にあることから２つの領域からの±１次回折光
はｘ軸方向に広がり、同方向に並設したフォトダイオー
ド14a,14b,14c,14d によって受光されることは言うまで
もない。
【００２９】図２は１つのプリズム2rの２つの反射面を
利用して光ディスク３からの反射光の第２光路を２回反
射させるようにしたものである。集積ヘッド１および１
内の配置は図１のものと同様であることは言うまでもな
い。図３は固定部のより詳しい斜視図であり、集積ヘッ
ド１を出た光はコリメートレンズ26で平行光とされビー
ムスプリッタ27を経て可動部へ出射されていく。一方反
射光は逆に集積ヘッド１に向かうと共にビームスプリッ
タ27でｘ軸の負方向へ向けられウォラストンプリズム28
によりＰ偏光及びＳ偏光に分離されて２分割フォトダイ
オード30へ入射される。フォトダイオード30により記録
情報の読出しが行われる。
利用して光ディスク３からの反射光の第２光路を２回反
射させるようにしたものである。集積ヘッド１および１
内の配置は図１のものと同様であることは言うまでもな
い。図３は固定部のより詳しい斜視図であり、集積ヘッ
ド１を出た光はコリメートレンズ26で平行光とされビー
ムスプリッタ27を経て可動部へ出射されていく。一方反
射光は逆に集積ヘッド１に向かうと共にビームスプリッ
タ27でｘ軸の負方向へ向けられウォラストンプリズム28
によりＰ偏光及びＳ偏光に分離されて２分割フォトダイ
オード30へ入射される。フォトダイオード30により記録
情報の読出しが行われる。
【００３０】
【発明の効果】以上の如き本発明による場合は、光ディ
スクの厚み方向寸法を薄くした光学的情報記録／再生装
置が実現できる。従来のプリズムはその反射面に極めて
高い精度を必要とした。即ちＰ偏光とＳ偏光の位相差が
少ない極めて多層の高価な誘電体膜が必要であった。本
発明は２回の反射が行われるものであるので各反射面の
精度は低くて済む。つまり、位相差がキャンセルされる
ことになり、位相差の許容値を大きくすることができ
る。これにより必要な膜の層数を減らすことができ、反
射面が多いにも拘らずコストを低減できる。
スクの厚み方向寸法を薄くした光学的情報記録／再生装
置が実現できる。従来のプリズムはその反射面に極めて
高い精度を必要とした。即ちＰ偏光とＳ偏光の位相差が
少ない極めて多層の高価な誘電体膜が必要であった。本
発明は２回の反射が行われるものであるので各反射面の
精度は低くて済む。つまり、位相差がキャンセルされる
ことになり、位相差の許容値を大きくすることができ
る。これにより必要な膜の層数を減らすことができ、反
射面が多いにも拘らずコストを低減できる。
【図１】本発明の光学的情報記録／再生装置の模式的斜
視図である。
視図である。
【図２】本発明の光学的情報記録／再生装置の他の実施
例の模式的斜視図である。
例の模式的斜視図である。
【図３】本発明の光学的情報記録／再生装置の固定部の
より詳細な斜視図である。
より詳細な斜視図である。
【図４】従来の光学的情報記録／再生装置の模式的斜視
図である。
図である。
【図５】従来の光学的情報記録／再生装置の光学系の模
式図である。
式図である。
【図６】フォーカス誤差信号の説明図である。
【図７】トラック誤差信号の説明図である。
【図８】ホログラム光学素子及びフォトダイオードの配
置図である。
置図である。
【図９】ホログラム光学素子による回折の説明図であ
る。
る。
【図１０】プッシュプルパターンとフォトダイオードと
の関係の説明図である。
の関係の説明図である。
【図１１】プッシュプルパターンとフォトダイオードと
の関係の説明図である。
の関係の説明図である。
１ 集積ヘッド 1a レーザダイオード ２ 可動部 2b 対物レンズ 2p,2q,2r プリズム 15 ホログラム光学素子 14a,14b,14c,14d フォトダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−268240（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−123331（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−210625（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/135
Claims (5)
- 【請求項１】 光ディスクの半径方向に移動可能とした
可動光学部と、該可動光学部を介して、可干渉光を前記
光ディスクへ投射する可干渉光源、光ディスクからの反
射光を受光するホログラム光学素子及び該ホログラム光
学素子を介して受光する複数の光検出器を備え、該光検
出器の受光パターンによって光ディスクへの可干渉光の
合焦制御を行う固定光学部とを有する光学的情報記録／
再生装置において、前記光ディスクから光検出器に至る
光路は、光ディスクに略垂直な第１光路と、該第１光路
から偶数回の反射を経る第２光路とを含み、前記第１光
路に続く第２光路の一部は、光ディスクへの可干渉光の
投射部位におけるトラックの接線方向と平行とし、前記
固定光学部に備えた複数の光検出器はいずれも２分割型
であって、可干渉光源をはさんでその両側に前記トラッ
クの接線方向と平行な同一直線上に配列され、前記可干
渉光源の片側に配列された複数の光検出器はその分割線
を光検出器の配列方向と平行な向きとし、前記可干渉光
源の他側に配列された複数の光検出器はその分割線を光
検出器の配列方向と直交する互いに平行な向きとし、ま
た前記固定光学部に備えたホログラム光学素子は前記光
検出器の配列方向と平行な向きに分割して配置されてい
ることを特徴とする光学的情報記録／再生装置。 - 【請求項２】 前記第２光路に係る反射回数を２回とし
た請求項１に記載の光学的情報記録／再生装置。 - 【請求項３】 前記第２光路の反射を行わせる２つの鏡
体を備える請求項２記載の光学的情報記録／再生装置。 - 【請求項４】 前記第２光路の反射を行わせる２つの鏡
面を有するプリズムを備える請求項２記載の光学的情報
記録／再生装置。 - 【請求項５】 可干渉光源から光ディスクへ向かう投射
光路は前記第２光路及び第１光路と実質的に一致してい
る請求項１〜４のいずれかに記載の光学的情報記録／再
生装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06164383A JP3074554B2 (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 光学的情報記録／再生装置及び集積ヘッド |
| US08/416,044 US5600618A (en) | 1994-07-15 | 1995-04-04 | Optical data recording/reproducing device and integrated head |
| EP95400954A EP0692784B1 (en) | 1994-07-15 | 1995-04-27 | Optical data recording/reproducing device and integrated head |
| DE69518593T DE69518593T2 (de) | 1994-07-15 | 1995-04-27 | Optische Datenaufzeichnung/wiedergabevorrichtung und integrierter Kopf |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06164383A JP3074554B2 (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 光学的情報記録／再生装置及び集積ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831004A JPH0831004A (ja) | 1996-02-02 |
| JP3074554B2 true JP3074554B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=15792091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06164383A Expired - Fee Related JP3074554B2 (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 光学的情報記録／再生装置及び集積ヘッド |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5600618A (ja) |
| EP (1) | EP0692784B1 (ja) |
| JP (1) | JP3074554B2 (ja) |
| DE (1) | DE69518593T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8333366B2 (en) | 2010-03-08 | 2012-12-18 | Briggs & Stratton Corporation | Carburetor including one-piece fuel-metering insert |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6273437A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式ヘツド装置 |
| 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 |
| JP2638778B2 (ja) * | 1986-03-18 | 1997-08-06 | 日本電気株式会社 | 光ヘツド装置 |
| US5270996A (en) * | 1986-12-25 | 1993-12-14 | Nec Corporation | Optical head with diffraction grating producing five diffracted detection light beams |
| EP0273356B1 (en) * | 1986-12-25 | 1992-04-29 | Nec Corporation | An optical head |
| JPS63171438A (ja) * | 1987-01-08 | 1988-07-15 | Fujitsu Ltd | 偏光位相差が打ち消された光学ヘツド |
| US5105403A (en) * | 1988-01-27 | 1992-04-14 | Hitachi, Ltd. | Optical information reading apparatus with waveguide and diffraction grating |
| JPH02149955A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-08 | Nec Corp | 光磁気デイスク装置 |
| US5161139A (en) * | 1989-01-06 | 1992-11-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Focusing error detecting apparatus |
| JPH0748263B2 (ja) * | 1989-06-27 | 1995-05-24 | 三菱電機株式会社 | 光記録再生装置 |
| JPH041936A (ja) * | 1990-04-17 | 1992-01-07 | Fujitsu Ltd | 光学的信号記録再生装置 |
| JP2975395B2 (ja) * | 1990-05-15 | 1999-11-10 | シャープ株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| JPH0479050A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-12 | Sharp Corp | 光磁気記録再生装置における光ピックアップ装置 |
| JP2542148Y2 (ja) * | 1990-12-17 | 1997-07-23 | 旭光学工業株式会社 | ガルバノミラー装置 |
| JPH04364231A (ja) * | 1991-01-07 | 1992-12-16 | Toshiba Corp | 光学ヘッド装置 |
| JPH0547060A (ja) * | 1991-08-14 | 1993-02-26 | Asahi Optical Co Ltd | 光磁気デイスク装置の光学系 |
| JPH05151608A (ja) * | 1991-11-29 | 1993-06-18 | Victor Co Of Japan Ltd | 光学式ヘツド装置 |
-
1994
- 1994-07-15 JP JP06164383A patent/JP3074554B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-04-04 US US08/416,044 patent/US5600618A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-27 DE DE69518593T patent/DE69518593T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-27 EP EP95400954A patent/EP0692784B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8333366B2 (en) | 2010-03-08 | 2012-12-18 | Briggs & Stratton Corporation | Carburetor including one-piece fuel-metering insert |
| US8573567B2 (en) | 2010-03-08 | 2013-11-05 | Briggs & Stratton Corporation | Carburetor including one-piece fuel-metering insert |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69518593D1 (de) | 2000-10-05 |
| JPH0831004A (ja) | 1996-02-02 |
| DE69518593T2 (de) | 2001-02-08 |
| EP0692784B1 (en) | 2000-08-30 |
| US5600618A (en) | 1997-02-04 |
| EP0692784A1 (en) | 1996-01-17 |
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