JP3439124B2 - 光学ヘッド装置 - Google Patents
光学ヘッド装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３ビーム法により
トラッキング制御を行う光学ヘッド装置に関し、ディス
ク上に照射される３ビームの各光スポットの間隔を狭め
られるようにした光学ヘッド装置に関する。
トラッキング制御を行う光学ヘッド装置に関し、ディス
ク上に照射される３ビームの各光スポットの間隔を狭め
られるようにした光学ヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディスクに対して光ビームを用いて光学
的に信号の読み取り、あるいは書き込みを行う光学ヘッ
ド装置においては、信号トラック上に光ビームを追従さ
せるトラッキング制御を行うのに信号トラック上に追従
させる光ビームのメインビームの他にそのメインビーム
を挟んで配置される２つのサブビームを用い、ディスク
により反射される前記各サブビームをそれぞれ受光する
光検出器の各サブ受光素子に受光し、各サブ受光素子に
おけるそれぞれの光強度レベルの差を検出してトラッキ
ングエラー信号を得ており、このトラッキングエラー信
号レベルに応じて対物レンズをトラッキング方向に変位
することによりトラッキング制御を行う、いわゆる３ビ
ーム法が多用されている。
的に信号の読み取り、あるいは書き込みを行う光学ヘッ
ド装置においては、信号トラック上に光ビームを追従さ
せるトラッキング制御を行うのに信号トラック上に追従
させる光ビームのメインビームの他にそのメインビーム
を挟んで配置される２つのサブビームを用い、ディスク
により反射される前記各サブビームをそれぞれ受光する
光検出器の各サブ受光素子に受光し、各サブ受光素子に
おけるそれぞれの光強度レベルの差を検出してトラッキ
ングエラー信号を得ており、このトラッキングエラー信
号レベルに応じて対物レンズをトラッキング方向に変位
することによりトラッキング制御を行う、いわゆる３ビ
ーム法が多用されている。
【０００３】ところで、ディスクにおいては、信号トラ
ックが曲率を有していると共に、その曲率が信号トラッ
クが位置する径によって変化するので、ディスクの信号
面上に照射される各サブビームの光スポットの信号トラ
ックへのかかり方をなるべく均等にするには３ビームの
各光スポットの間隔を狭める必要がある。
ックが曲率を有していると共に、その曲率が信号トラッ
クが位置する径によって変化するので、ディスクの信号
面上に照射される各サブビームの光スポットの信号トラ
ックへのかかり方をなるべく均等にするには３ビームの
各光スポットの間隔を狭める必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、３ビー
ムの各光スポットの間隔は、光検出器上における３ビー
ムの各受光スポットの間隔に直接影響し、かつ、メイン
ビームの受光スポットをフォーカシング制御に用いるフ
ォーカスエラー信号を得るためにも使用し、３ビームの
各受光スポットとして適当な大きさを必要とすることか
ら、ディスクの信号面上に照射される３ビームの各光ス
ポットの間隔を狭めると、光検出器上において３ビーム
の隣接ビームの各受光スポットが重なり合い、３ビーム
の各受光スポットをそれぞれ受光する各受光素子から必
要な信号が得られなくなってしまうので、ディスクの信
号面上に照射する３ビームの各光スポットの間隔を狭め
られない、という問題があった。
ムの各光スポットの間隔は、光検出器上における３ビー
ムの各受光スポットの間隔に直接影響し、かつ、メイン
ビームの受光スポットをフォーカシング制御に用いるフ
ォーカスエラー信号を得るためにも使用し、３ビームの
各受光スポットとして適当な大きさを必要とすることか
ら、ディスクの信号面上に照射される３ビームの各光ス
ポットの間隔を狭めると、光検出器上において３ビーム
の隣接ビームの各受光スポットが重なり合い、３ビーム
の各受光スポットをそれぞれ受光する各受光素子から必
要な信号が得られなくなってしまうので、ディスクの信
号面上に照射する３ビームの各光スポットの間隔を狭め
られない、という問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ディスクによ
り反射される３ビームの各反射ビームに非点収差発生用
光学素子により非点収差を付与すると共に、光路分岐機
能を有するホログラム素子により第１分岐ビーム及び第
２分岐ビームに分岐し、トラッキング制御に用いられる
受光出力を発生するトラッキング用受光素子を光検出器
上の第１分岐ビームの光路上に形成すると共に、フォー
カシング制御に用いられる受光出力を発生するフォーカ
シング用受光素子を光検出器上の第２分岐ビームの光路
上に形成し、第２分岐ビームの非点収差による２つの焦
点の略中央に前記フォーカシング用受光素子の受光面が
配置されるようにすると共に、第１分岐ビームの非点収
差による２つの焦点のうち、フォーカシング用受光素子
上の受光スポットが３ビームの並び方向に短径の楕円形
となるように一方の焦点に近づけて前記トラッキング用
受光素子の受光面が配置されるようにしている。これに
より前記トラッキング用受光素子に受光される第１分岐
ビームの各受光スポットの並び方向における径を小とし
て隣接する受光スポットが重なる状態になるまでの各受
光スポットの間隔を狭めるようにしている。
り反射される３ビームの各反射ビームに非点収差発生用
光学素子により非点収差を付与すると共に、光路分岐機
能を有するホログラム素子により第１分岐ビーム及び第
２分岐ビームに分岐し、トラッキング制御に用いられる
受光出力を発生するトラッキング用受光素子を光検出器
上の第１分岐ビームの光路上に形成すると共に、フォー
カシング制御に用いられる受光出力を発生するフォーカ
シング用受光素子を光検出器上の第２分岐ビームの光路
上に形成し、第２分岐ビームの非点収差による２つの焦
点の略中央に前記フォーカシング用受光素子の受光面が
配置されるようにすると共に、第１分岐ビームの非点収
差による２つの焦点のうち、フォーカシング用受光素子
上の受光スポットが３ビームの並び方向に短径の楕円形
となるように一方の焦点に近づけて前記トラッキング用
受光素子の受光面が配置されるようにしている。これに
より前記トラッキング用受光素子に受光される第１分岐
ビームの各受光スポットの並び方向における径を小とし
て隣接する受光スポットが重なる状態になるまでの各受
光スポットの間隔を狭めるようにしている。
【０００６】
【実施例】図１は本発明に係る光学ヘッド装置の光学系
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【０００７】レーザーダイオード１から発生されるレー
ザービームは、回折格子２により信号読み取りに使用さ
れるメインビームの他にトラッキング制御に使用される
２つのサブビームを形成するべく３ビームに分離された
後にハーフミラー３の表面により反射され、対物レンズ
４に入射されて該対物レンズ４により集光されてディス
クｄに到達される。
ザービームは、回折格子２により信号読み取りに使用さ
れるメインビームの他にトラッキング制御に使用される
２つのサブビームを形成するべく３ビームに分離された
後にハーフミラー３の表面により反射され、対物レンズ
４に入射されて該対物レンズ４により集光されてディス
クｄに到達される。
【０００８】ディスクｄにより反射された反射ビーム
は、対物レンズ４に戻り、ハーフミラー３を通過してフ
ォーカス制御に利用する非点収差が付与される。その
後、その反射ビームは光路分岐光学素子としての機能を
有するホログラム素子５により第１分岐ビームｂ１及び
第２分岐ビームｂ２に分岐されて光検出器６に到達す
る。
は、対物レンズ４に戻り、ハーフミラー３を通過してフ
ォーカス制御に利用する非点収差が付与される。その
後、その反射ビームは光路分岐光学素子としての機能を
有するホログラム素子５により第１分岐ビームｂ１及び
第２分岐ビームｂ２に分岐されて光検出器６に到達す
る。
【０００９】前記ホログラム素子５は、反射ビームを３
ビームのまま第１分岐ビームｂ１及び第２分岐ビームｂ
２に分岐する。
ビームのまま第１分岐ビームｂ１及び第２分岐ビームｂ
２に分岐する。
【００１０】ところで、光検出器６には、図２に示す如
く、第１分岐ビームｂ１の光路上にその第１分岐ビーム
ｂ１を受光する第１受光領域７が形成され、第２分岐ビ
ームｂ２の光路上にその第２分岐ビームｂ２を受光する
第２受光領域８が形成されている。
く、第１分岐ビームｂ１の光路上にその第１分岐ビーム
ｂ１を受光する第１受光領域７が形成され、第２分岐ビ
ームｂ２の光路上にその第２分岐ビームｂ２を受光する
第２受光領域８が形成されている。
【００１１】前記第１受光領域７には、第１分岐ビーム
ｂ１の３ビームをそれぞれ受光する各受光素子７ａ，７
ｂ，７ｃが一列に並べて設けられており、その中央の受
光素子７ａにメインビームが受光され、両脇の各受光素
子７ｂ，７ｃにそれぞれサブビームが受光される。
ｂ１の３ビームをそれぞれ受光する各受光素子７ａ，７
ｂ，７ｃが一列に並べて設けられており、その中央の受
光素子７ａにメインビームが受光され、両脇の各受光素
子７ｂ，７ｃにそれぞれサブビームが受光される。
【００１２】その為、中央の受光素子７ａからは、ディ
スクｄの記録信号に応じた受光出力がその受光素子７ａ
単独で得られ、その受光素子７ａは記録信号用受光素子
となる。
スクｄの記録信号に応じた受光出力がその受光素子７ａ
単独で得られ、その受光素子７ａは記録信号用受光素子
となる。
【００１３】一方、両脇の各受光素子７ｂ，７ｃから
は、それぞれ各サブビームの信号トラックに対する照射
状況に応じた各受光出力が得られるので、その各受光出
力の差を演算することによりディスクｄの信号面上にお
けるメインビームによるトレース位置の信号トラックと
の位置ズレ度合を示すトラッキングエラー信号が得ら
れ、それらの各受光素子７ｂ，７ｃはトラッキング用受
光素子となる。
は、それぞれ各サブビームの信号トラックに対する照射
状況に応じた各受光出力が得られるので、その各受光出
力の差を演算することによりディスクｄの信号面上にお
けるメインビームによるトレース位置の信号トラックと
の位置ズレ度合を示すトラッキングエラー信号が得ら
れ、それらの各受光素子７ｂ，７ｃはトラッキング用受
光素子となる。
【００１４】また、第２受光領域８には、第２分岐ビー
ムｂ２のメインビームのみが受光され、第２受光領域８
は直交する２本の分割線により４つの受光素子８ａ〜８
ｄに分割されており、前記各分割線はハーフミラー３に
より非点収差が発生される非点収差発生方向に対してそ
れぞれπ／４（ｒａｄ）を成す方向に設定されている。
ムｂ２のメインビームのみが受光され、第２受光領域８
は直交する２本の分割線により４つの受光素子８ａ〜８
ｄに分割されており、前記各分割線はハーフミラー３に
より非点収差が発生される非点収差発生方向に対してそ
れぞれπ／４（ｒａｄ）を成す方向に設定されている。
【００１５】そして、第２受光領域８の受光素子８ａ〜
８ｄの受光面は、第２分岐ビームｂ２の非点収差による
２つの焦点の中間に配置されるように設定されている。
８ｄの受光面は、第２分岐ビームｂ２の非点収差による
２つの焦点の中間に配置されるように設定されている。
【００１６】その為、４つの受光素子８ａ〜８ｄの各対
角線上の受光素子における受光出力をそれぞれ加算し、
その加算した各受光出力の差を演算することによりディ
スクｄの信号面上におけるメインビームの焦点の位置ズ
レ度合を示すフォーカスエラー信号が得られ、前記受光
素子８ａ〜８ｄはフォーカシング用受光素子となる。
角線上の受光素子における受光出力をそれぞれ加算し、
その加算した各受光出力の差を演算することによりディ
スクｄの信号面上におけるメインビームの焦点の位置ズ
レ度合を示すフォーカスエラー信号が得られ、前記受光
素子８ａ〜８ｄはフォーカシング用受光素子となる。
【００１７】ところで、図３に第１分岐ビームｂ１及び
第２分岐ビームｂ２と光検出器６の受光面ｐとの位置関
係を示すと、第１受光領域７における各受光素子７ａ，
７ｂ，７ｃの受光面は、第２受光領域８における受光素
子８ａ〜８ｄから得られる受光出力によりフォーカスエ
ラー信号が合焦状態を示す状態において、第１分岐ビー
ムｂ１の非点収差による２つの焦点ｆ１，ｆ２のうち、
その焦点ｆ１，ｆ２の中央の位置より３ビームの並び方
向と同一方向における焦点ｆ１の位置に近づけて設定さ
れ、ディスクｄの信号面に照射されるレーザービームが
合焦されている状態において、第１受光領域７の各受光
素子７ａ，７ｂ，７ｃにおける各受光スポットは、図２
に示す如く、３ビームの並び方向と同一方向が短径の楕
円形となる。
第２分岐ビームｂ２と光検出器６の受光面ｐとの位置関
係を示すと、第１受光領域７における各受光素子７ａ，
７ｂ，７ｃの受光面は、第２受光領域８における受光素
子８ａ〜８ｄから得られる受光出力によりフォーカスエ
ラー信号が合焦状態を示す状態において、第１分岐ビー
ムｂ１の非点収差による２つの焦点ｆ１，ｆ２のうち、
その焦点ｆ１，ｆ２の中央の位置より３ビームの並び方
向と同一方向における焦点ｆ１の位置に近づけて設定さ
れ、ディスクｄの信号面に照射されるレーザービームが
合焦されている状態において、第１受光領域７の各受光
素子７ａ，７ｂ，７ｃにおける各受光スポットは、図２
に示す如く、３ビームの並び方向と同一方向が短径の楕
円形となる。
【００１８】その為、前記第１受光領域７の各受光素子
７ａ，７ｂ，７ｃにそれぞれ受光される各受光スポット
の並び方向における径を小として隣接する受光スポット
を重ならせずに各受光素子７ａ，７ｂ，７ｃの間隔を狭
めて設定することが出来る。
７ａ，７ｂ，７ｃにそれぞれ受光される各受光スポット
の並び方向における径を小として隣接する受光スポット
を重ならせずに各受光素子７ａ，７ｂ，７ｃの間隔を狭
めて設定することが出来る。
【００１９】この場合、第１受光領域７における各受光
素子７ａ，７ｂ，７ｃの受光面を第１分岐ビームｂ１の
非点収差による２つの焦点ｆ１，ｆ２のうち、３ビーム
の並び方向と同一方向における焦点ｆ１の位置に合わせ
て設定すれば、各受光素子７ａ，７ｂ，７ｃの間隔を最
も狭めて設定することが出来る。
素子７ａ，７ｂ，７ｃの受光面を第１分岐ビームｂ１の
非点収差による２つの焦点ｆ１，ｆ２のうち、３ビーム
の並び方向と同一方向における焦点ｆ１の位置に合わせ
て設定すれば、各受光素子７ａ，７ｂ，７ｃの間隔を最
も狭めて設定することが出来る。
【００２０】これにより、光学系の倍率を同一に設定し
た場合、ディスクｄの信号面上に照射される３ビームの
各光スポットの間隔を狭めることが可能となる。
た場合、ディスクｄの信号面上に照射される３ビームの
各光スポットの間隔を狭めることが可能となる。
【００２１】ところで、第２受光領域８における各受光
素子８ａ〜８ｄの受光面は、図３に示す如く、第２分岐
ビームｂ２の非点収差による２つの焦点ｆ３，ｆ４の略
中央に配置されるように設定されているので、前述のよ
うに第１受光領域７における各受光素子７ａ，７ｂ，７
ｃの受光面の位置を設定する場合、第１分岐ビームｂ１
及び第２分岐ビームｂ２のいずれの焦点も調整しない
と、第１受光領域７における各受光素子の受光面と第２
受光領域８における各受光素子の受光面との高さを一致
させることが困難であり、光検出器６が製造し難い構造
となってしまう。
素子８ａ〜８ｄの受光面は、図３に示す如く、第２分岐
ビームｂ２の非点収差による２つの焦点ｆ３，ｆ４の略
中央に配置されるように設定されているので、前述のよ
うに第１受光領域７における各受光素子７ａ，７ｂ，７
ｃの受光面の位置を設定する場合、第１分岐ビームｂ１
及び第２分岐ビームｂ２のいずれの焦点も調整しない
と、第１受光領域７における各受光素子の受光面と第２
受光領域８における各受光素子の受光面との高さを一致
させることが困難であり、光検出器６が製造し難い構造
となってしまう。
【００２２】その為、本実施例の光学ヘッド装置は、ホ
ログラム素子５に光路分岐用光学素子としての機能の他
に、焦点調整用光学素子としての機能も併せ持たせてお
き、本実施例の場合は第２分岐ビームｂ２の焦点を調整
する。
ログラム素子５に光路分岐用光学素子としての機能の他
に、焦点調整用光学素子としての機能も併せ持たせてお
き、本実施例の場合は第２分岐ビームｂ２の焦点を調整
する。
【００２３】これにより第１受光領域７における各受光
素子７ａ，７ｂ，７ｃの受光面と第２受光領域８の各受
光素子８ａ〜８ｄの受光面との高さを一致させている。
素子７ａ，７ｂ，７ｃの受光面と第２受光領域８の各受
光素子８ａ〜８ｄの受光面との高さを一致させている。
【００２４】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、ホログラム素
子により分岐した第２分岐ビームの非点収差による２つ
の焦点の略中央にフォーカシング用受光素子の受光面が
配置されるようにすると共に、前記ホログラム素子によ
り分岐した第１分岐ビームの非点収差による２つの焦点
のうち、フォーカシング用受光素子上の受光スポットが
３ビームの並び方向に短径の楕円形となるように一方の
焦点に近づけてトラッキング用受光素子の受光面が配置
されるようにしているので、前記トラッキング用受光素
子に受光される第１分岐ビームの各受光スポットの並び
方向における径を小とすることが出来、ディスクの信号
面上に照射される３ビームの各光スポットの間隔を狭め
ることが可能であり、各サブビームの光スポットの信号
トラックへのかかり方を均等にするのに有利である。
子により分岐した第２分岐ビームの非点収差による２つ
の焦点の略中央にフォーカシング用受光素子の受光面が
配置されるようにすると共に、前記ホログラム素子によ
り分岐した第１分岐ビームの非点収差による２つの焦点
のうち、フォーカシング用受光素子上の受光スポットが
３ビームの並び方向に短径の楕円形となるように一方の
焦点に近づけてトラッキング用受光素子の受光面が配置
されるようにしているので、前記トラッキング用受光素
子に受光される第１分岐ビームの各受光スポットの並び
方向における径を小とすることが出来、ディスクの信号
面上に照射される３ビームの各光スポットの間隔を狭め
ることが可能であり、各サブビームの光スポットの信号
トラックへのかかり方を均等にするのに有利である。
【００２５】また、第１分岐ビームあるいは第２分岐ビ
ームの焦点を焦点調整用光学素子により調整して前記ト
ラッキング用受光素子と前記フォーカシング用受光素子
とを同一面に形成するようにしているので、それらの受
光素子を形成する光検出器の構成の簡潔化を図れる。
ームの焦点を焦点調整用光学素子により調整して前記ト
ラッキング用受光素子と前記フォーカシング用受光素子
とを同一面に形成するようにしているので、それらの受
光素子を形成する光検出器の構成の簡潔化を図れる。
【００２６】
【００２７】
【図１】本発明に係る光学ヘッド装置の光学系を示す構
成図である。
成図である。
【図２】本発明に係る光学ヘッド装置の主要要件となる
光検出器の受光素子を示す説明図である。
光検出器の受光素子を示す説明図である。
【図３】第１分岐ビーム及び第２分岐ビームと光検出器
の受光面との位置関係を示す説明図である。
の受光面との位置関係を示す説明図である。
１ レーザーダイオード
５ ホログラム素子
６ 光検出器
７ 第１受光領域
７ａ 記録信号用受光素子
７ｂ，７ｃ トラッキング用受光素子
８ 第２受光領域
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ フォーカシング用受光素
子
子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 7/09 - 7/22
Claims (2)
- 【請求項１】 ３ビーム法によりトラッキング制御を行
うと共に、非点収差法によりフォーカシング制御を行う
光学ヘッド装置であって、ディスクにより反射される３
ビームの各反射ビームに非点収差発生用光学素子により
非点収差を付与すると共に、光路分岐機能を有するホロ
グラム素子により第１分岐ビーム及び第２分岐ビームに
分岐し、トラッキング制御に用いられる受光出力を発生
するトラッキング用受光素子を光検出器上の第１分岐ビ
ームの光路上に形成すると共に、フォーカシング制御に
用いられる受光出力を発生するフォーカシング用受光素
子を光検出器上の第２分岐ビームの光路上に形成し、第
２分岐ビームの非点収差による２つの焦点の略中央に前
記フォーカシング用受光素子の受光面が配置されるよう
にすると共に、第１分岐ビームの非点収差による２つの
焦点のうち、フォーカシング用受光素子上の受光スポッ
トが３ビームの並び方向に短径の楕円形となるように一
方の焦点に近づけて前記トラッキング用受光素子の受光
面が配置されるようにしたことを特徴とする光学ヘッド
装置。 - 【請求項２】 第１分岐ビームの焦点、あるいは第２分
岐ビームの焦点を前記ホログラム素子により調整し、前
記トラッキング用受光素子と前記フォーカシング用受光
素子とを光検出器の同一面に形成するようにしたことを
特徴とする請求項１記載の光学ヘッド装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18928598A JP3439124B2 (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 光学ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18928598A JP3439124B2 (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 光学ヘッド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000020970A JP2000020970A (ja) | 2000-01-21 |
| JP3439124B2 true JP3439124B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=16238774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18928598A Expired - Fee Related JP3439124B2 (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 光学ヘッド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3439124B2 (ja) |
-
1998
- 1998-07-03 JP JP18928598A patent/JP3439124B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000020970A (ja) | 2000-01-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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