JP3845174B2 - 光学ヘッド - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、光カードや光ディスク等の光記録媒体に情報を記録したり、記録されている情報を再生するのに用いる光学ヘッド、特に、共通のトラッキング用のビームを用いて、トラックピッチ、およびガイドトラック幅または情報ピット幅がそれぞれ異なる2種の光記録媒体に対して、トラッキングエラー信号を検出し得るようにした光学ヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、光カードに対して情報の記録や再生を行う光学ヘッドとして、半導体レーザからの光束を回折格子により回折させて、1本のメインビームと、2本のサブビームとを得、これら3本のビームを対物レンズを経て光カードにスポット状に照射して、メインビームスポットで情報の記録または再生を行い、2つのサブビームスポットでトラッキングエラー信号を検出する、いわゆる3ビーム法を採用したものが知られている。
【0003】
ここで、光カード上に形成されるビームスポットは、所定のトラックピッチおよびガイドトラック幅の一種類の光カードに対応して、メインビームスポットの中心が記録または再生すべきトラックのほぼ中心に位置するとき、2つのサブビームスポットのそれぞれの中心が、メインビームスポットが位置するトラックに隣接する同一または異なるガイドトラックの一方の側のエッジおよび他方の側のエッジにそれぞれほぼ位置するように設定されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、光カードの記録密度を高めることから、トラックピッチおよびガイドトラック幅の異なる光カードが提案されている。しかし、従来の3ビーム法による光学ヘッドにあっては、上述したように、光カード上での3ビームのスポットの位置関係を、所定のトラックピッチおよびガイドトラック幅の一種類の光カードに対応して設定されていることから、異なる種類の光カードには対応できず、これがため汎用性に欠けるという問題がある。このような問題は、ガイドトラックを有しないCDやDVD等において、トラックピッチおよび情報ピット幅の異なる2種類の光記録媒体に対して3ビーム法によりトラッキングエラー信号を検出する場合にも同様に生じるものである。
【0005】
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、トラックピッチ、およびガイドトラック幅または情報ピット幅がそれぞれ異なる2種類の光記録媒体に対して、共通のトラッキング用のビームを用いてトラッキングエラー信号を検出し得るよう適切に構成した汎用性に優れた光学ヘッドを提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、光記録媒体にメインビームとサブビームとをスポット状に照射し、サブビームスポットからの光を検出してメインビームスポットのトラックに対する位置ずれを表すトラッキングエラー信号を検出するようにした光学ヘッドにおいて、
トラックピッチP1、ガイドトラック幅または情報ピット幅W1の第1光記録媒体、およびトラックピッチP2(P1≠P2)、ガイドトラック幅または情報ピット幅W2(W1≠W2)の第2光記録媒体に対して、前記トラッキングエラー信号を検出し得るように、
D1;第1記録媒体上で、メインビームスポットが位置するトラック中心からサブビームスポットが位置するガイドトラックの境界または情報ピットの境界までのトラック方向と直交する方向の距離
D2;第2記録媒体上で、メインビームスポットが位置するトラック中心からサブビームスポットが位置するガイドトラックの境界または情報ピットの境界までのトラック方向と直交する方向の距離
とするとき、第1,第2光記録媒体上でのメインビームスポットの中心からサブビームスポットの中心までのトラック方向と直交する方向の距離Lを、
D1≦L≦D2、またはD2≦L≦D1
ただし、R;サブビームスポットの半径
n1,n2;自然数
k1,k2;±1
とするとき、
|D1−D2|<R
D1=n1・P1+k1(P1+W1)/2
D2=n2・P2+k2(P2+W2)/2
を満足するよう構成したことを特徴とするものである。
【0007】
この発明の一実施形態においては、上記のk1およびk2を、k1=k2=+1とする。このようにすれば、光記録媒体上でメインビームスポットに関して、サブビームスポットがガイドトラックまたは情報ピットの外側のエッジに位置することになり、トラック方向と直交する方向において両スポットが比較的離れるので、これらスポットからの光をそれぞれ光検出器で受光する場合に、容易に分離して受光できる利点がある。
【0008】
さらに、この発明の一実施形態においては、上記のk1およびk2を、k1=k2=−1とする。このようにすれば、光記録媒体上でメインビームスポットに関して、サブビームスポットがガイドトラックまたは情報ピットの内側のエッジに位置することになり、トラック方向と直交する方向において両スポットが比較的近接するので、精度の高いトラッキングエラー信号を検出することが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1および図2は、この発明に係る光学ヘッドの一実施形態を示すもので、トラックピッチおよびガイドトラック幅がそれぞれ異なる2種類の光カードに対して情報の記録または再生を行い得るよう構成したものである。図1および図2において、記録/再生用の半導体レーザ1から出射される光ビームは、コリメータレンズ2で平行光束としたのち、回折格子3に入射させて、1本の記録/再生用のメインビーム(0次光)と、2本のトラッキング用のサブビーム(±1次回折光)とを得る。これら3本のビームは、往路と復路とを分離する平板プリズム4および立ち上げミラー5を経て、対物レンズ6により光カード7上にスポット状に照射する。
【0010】
また、光カード7で反射される戻り光は、対物レンズ6および立ち上げミラー5を経て平板プリズム4に入射させ、ここで往路と分離される戻り光を、集光レンズ8を経て、光軸に対して45°(トラック方向に対しても45°)傾けて配置した平行平板9に収束光として入射させて、該平行平板9を屈折透過させ、これによりフォーカスエラー信号を検出するための非点収差を発生させて、凹レンズ10を経て光検出器11に入射させる。
【0011】
光検出器11は、図3に平面図を示すように、光カード7のメインビームスポットからの戻り光を受光する受光部12と、2つのサブビームスポットからの戻り光をそれぞれ受光する受光素子13a,13bとを、同一半導体基板上に形成して構成する。なお、受光部12は、4分割した受光素子14a〜14dをもって構成する。
【0012】
このようにして、受光部12の4分割受光素子14a〜14dの出力に基づいて、非点収差法により対物レンズ6をフォーカス制御するためのフォーカスエラー信号を得、受光素子13a,13bの出力に基づいて、3ビーム法により対物レンズ6をトラッキング制御するためのトラッキングエラー信号を検出しながら、記録モードにおいては、メインビームの光パワーを再生パワーから記録情報に応じて記録パワーに変調して、該メインビームスポットが位置するトラックに情報を記録し、再生モードにおいては、メインビームの光パワーを再生パワーとして、該メインビームスポットが位置するトラックに記録されている情報を、4分割受光素子14a〜14dの出力の和に基づいて再生するようにする。
【0013】
この実施形態では、光カード7として、トラックピッチおよびガイドトラック幅がそれぞれ異なる2種類のものに対して、トラッキングエラー信号を検出しながら情報の記録または再生を行い得るようにするため、光カード7の記録面上での3ビームのスポット位置関係が以下の条件を満足するように構成する。
【0014】
すなわち、第1の種類の光カード7が、図4(a)に示すように、トラックピッチP1、ガイドトラック幅W1で、第2の種類における光カード7が、図4(b)に示すように、トラックピッチP2(P1≠P2)、ガイドトラック幅W2(W1≠W2)であるとするとき、メインビームスポットMの中心から各サブビームスポットSの中心までのトラック方向と直交する方向の距離Lが、
D1≦L≦D2、またはD2≦L≦D1
を満足するようにする。ここで、D1およびD2は、それぞれ図4(a)および(b)に示すように、メインビームスポットMが位置するトラック中心からサブビームスポットSが位置するガイドトラックの境界までのトラック方向と直交する方向の距離で、
|D1−D2|<R
D1=n1・P1+k1(P1+W1)/2
D2=n2・P2+k2(P2+W2)/2
ただし、R;サブビームスポットの半径
n1,n2;自然数
k1,k2;±1
を満足するようにする。
【0015】
上記のD1およびD2のそれぞれの値は、具体的には、例えば、第1の種類の光カード7が、P1=12(μm)、W1=2.3(μm)で、第2の種類の光カード7が、P2=7.5(μm)、W1=2.2(μm)の場合には、n1およびn2が、例えば1〜14の各自然数をとるとき、第1表のようになる。
【0016】
【表1】
【0017】
ここで、例えば、R=1.5(μm)とすると、|D1−D2|<R、を満足するD1およびD2を与えるn1およびn2は、k1=k2=+1、k1=k2=−1、k1=+1およびk2=−1、k1=−1およびk2=+1の4つの組み合わせにおいて、それぞれ第2表〜第5表に示すようになる。
【0018】
【表2】
【0019】
【表3】
【0020】
【表4】
【0021】
【表5】
【0022】
したがって、この場合には、上記の距離Lは、第2表〜第5表の各表のn1,n2の組み合わせから得られるD1,D2に基づいて、D1≦L≦D2、またはD2≦L≦D1を満足する値にすればよい。なお、メインビームスポットMとサブビームスポットSとの間に介在するトラック数は、対物レンズ6の開口数や、D1,D2の誤差を少なくして、トラッキング精度を高める観点から、好ましくは、n1,n2が10以下の条件を満たすようにする。
【0023】
このように構成することにより、トラックピッチおよびガイドトラック幅がそれぞれ異なる2種類の光カード7に対して、3ビーム法によりトラッキングエラー信号を検出することができる。なお、図4(a)および(b)は、上記の第1の種類および第2の種類の光カード7の具体例において、k1=k2=+1で、n1=1およびn2=2のとき、メインビームスポットMがオントラック状態にあるときの3ビームスポットの位置関係を示している。
【0024】
ここで、上記の距離Lは、特に、第2表のk1=k2=+1のときのD1,D2の値を用いて設定する場合には、2種類の光カード7の各々に対して、メインビームスポットMに関して、サブビームスポットSがガイドトラックの外側のエッジに位置し、トラック方向と直交する方向において両スポットが比較的離れることになるので、これらスポットからの光を光検出器11において、受光素子13a,13bで容易に分離して受光することができるようになる。また、第3表のk1=k2=−1のときのD1,D2の値を用いて距離Lを設定する場合には、2種類の光カード7の各々に対して、メインビームスポットMに関して、サブビームスポットSがガイドトラックの内側のエッジに位置することになり、トラック方向と直交する方向において両スポットが比較的近接することになるので、トラッキング精度をより高めることが可能となる。なお、第4表のk1=+1,k2=−1の場合、および第5表のk1=−1,k2=+1の場合には、第1の種類の光カード7と第2の種類の光カード7とで、それぞれトラッキングエラー信号の極性が異なることになるので、これらの場合には、一方のトラッキングエラー信号の極性を反転すればよい。
【0025】
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、非点収差光学系を集光レンズと平行平板とをもって構成したが、シリンドリカルレンズやトーリックレンズ等の他の光学素子を用いて構成することもできる。また、この発明は、光カードに限らず、ガイドトラックを有しないCDやDVD等において、トラックピッチおよび情報ピット幅の異なるの2種類の光記録媒体に対して3ビーム法によりトラッキングエラー信号を検出する場合にも有効に適用することができる。この場合には、上述したガイドトラック幅に代えて情報ピット幅を用いて、上述した条件を満たすように構成すればよい。
【0026】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、トラックピッチ、およびガイドトラック幅または情報ピット幅がそれぞれ異なる2種類の光記録媒体に対して、共通のトラッキング用のビームを用いてトラッキングエラー信号を検出することができる。したがって、汎用性に優れた光学ヘッドを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明に係る光学ヘッドの一実施形態を示す図である。
【図2】図1の部分側面図である。
【図3】図1に示す光検出器の受光面の構成を示す平面図である。
【図4】図1に示す実施形態において、異なる種類の光カード上での3ビームスポットの位置関係を示す図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ
2 コリメータレンズ
3 回折格子
4 平板プリズム
5 立ち上げミラー
6 対物レンズ
7 光カード
8 集光レンズ
9 平行平板
10 凹レンズ
11 光検出器
12 受光部
13a,13b,14a〜14d 受光素子
Claims (3)
- 光記録媒体にメインビームとサブビームとをスポット状に照射し、サブビームスポットからの光を検出してメインビームスポットのトラックに対する位置ずれを表すトラッキングエラー信号を検出するようにした光学ヘッドにおいて、
トラックピッチP1、ガイドトラック幅または情報ピット幅W1の第1光記録媒体、およびトラックピッチP2(P1≠P2)、ガイドトラック幅または情報ピット幅W2(W1≠W2)の第2光記録媒体に対して、前記トラッキングエラー信号を検出し得るように、
D1;第1記録媒体上で、メインビームスポットが位置するトラック中心からサブビームスポットが位置するガイドトラックの境界または情報ピットの境界までのトラック方向と直交する方向の距離
D2;第2記録媒体上で、メインビームスポットが位置するトラック中心からサブビームスポットが位置するガイドトラックの境界または情報ピットの境界までのトラック方向と直交する方向の距離
とするとき、第1,第2光記録媒体上でのメインビームスポットの中心からサブビームスポットの中心までのトラック方向と直交する方向の距離Lを、
D1≦L≦D2、またはD2≦L≦D1
ただし、R;サブビームスポットの半径
n1,n2;自然数
k1,k2;±1
とするとき、
|D1−D2|<R
D1=n1・P1+k1(P1+W1)/2
D2=n2・P2+k2(P2+W2)/2
を満足するよう構成したことを特徴とする光学ヘッド。 - 請求項1記載の光学ヘッドにおいて、
k1=k2=+1であることを特徴とする光学ヘッド。 - 請求項1記載の光学ヘッドにおいて、
k1=k2=−1であることを特徴とする光学ヘッド。
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---|---|---|---|
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JP10313197A JP3845174B2 (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | 光学ヘッド |
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JPH10293939A JPH10293939A (ja) | 1998-11-04 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP10313197A Expired - Fee Related JP3845174B2 (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | 光学ヘッド |
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1997
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