JPH03216822A

JPH03216822A - 光ヘッド装置

Info

Publication number: JPH03216822A
Application number: JP2011292A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kubota; 真司久保田; Makoto Takashima; 誠高嶋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1991-09-24
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH087872B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、レーザ発光素子からのレーザ光を絞った微小
スポットを用いて光ディスクの情報記録面に情報を記録
したり、あるいは記録した情報を消去，再生する光ディ
スク装置のなかで、特に光ヘッド装置に関するものであ
る。

従来の技術従来の光ディスク装置に用いられている光ヘッド装置と
しては、例えば特開昭Ｅ３２−９７１４１号公報に開示
されている。

以下に、第４図を用いて従来の光ヘッド装置について説
明する。

第４図において、１はレーザ光を発生するレーザ発光素
子であり、レーザ発光素子１から出射した光２はホログ
ラム素子３を通って対物レンズ４で絞られる。絞られた
レーザ光は光ディスク５の情報記録面６上に焦点７を結
ぶ。焦点７のレーザ光は反射されて対物レンズ４を通り
、ホログラム素子３により回折され、回折光８，９とな
る。回折光８．９は２分割した第２の光検出器１０．１
１にそれぞれ入射する。一方、レーザ発光素子１からの
情報記録面とは反対に向かう後光１２は第１の光検出器
１３でモニターされ、レーザ発光素子１の光出力の制御
に用いられる。１４はケースで、一般にはレーザ発光素
子１と第１の光検出器１３とが納められている。

以上のように構成された光ヘッド装置について、以下そ
の動作について説明する。

まず、レーザ発光素子１からのレーザ光が光ディスク５
の記録情報面６に焦点７を結ぶように対物レンズ４の位
置を制御する必要がある。これはフォーカス制御と呼ば
れ、光ディスク４からの反射光をホログラム素子３によ
り回折光８，９に分離し、その差信号よりフォーカス誤
差信号を発生する。

第５図を用いて、フォーカス誤差信号の発生を詳しく説
明する。

第５図は、第２の光検出器１０．１１上の光スポットの
変化を示す。第２の光検出器１０の２分割した領域を１
０Ａ，ＩＯＢで示す。同様に、第２の光検出器１１の２
分割した領域をＩＩＡ，１１Ｂで示す。図示していない
が、ホログラム素子３上は領域が２分割されており、第
２の光検出器１０．１１上の光スポットはデフォーカス
時には半円形になる。

まず、光ディスク５と対物レンズ４とが離れ過ぎると、
光スポットは光検出器１０Ａ，ＩＩＡ上で半円形に広が
る。逆に、光ディスク５と対物レンズ４とが近づき過ぎ
ると光スポットは光検出器１０Ｂ，ＩＩＢ上で半円形に
広がる。

次に、レーザ光が光ディスク５の情報記録面６上でフォ
ーカスが合うと、中央の図に示すように光スポットが２
分割の線上に小さく集光する。これより第２の光検出器
１０および１１の２分割した領域の出力をＩＯＡ，ＩＯ
Ｂおよび１１Ａ．１１Ｂとすれば、フォーカス誤差信号
ＦＥは、ＦＥ＝　（１０Ａ＋１　１Ａ）−　（１０Ｂ＋
１　１Ｂ）として求めることができる。

次に、トラッキング誤差信号ＴＥは一般的なプッシュプ
ル法により、ＴＦ，＝　（１０Ａ＋１０Ｂ）　−（１　１Ａ＋１　１
Ｂ）として求めることができる。

また、再生ＲＦ信号は第２の光検出器１０，１１０各領
域の総和により、ＲＦ＝１ＯＡ＋１０Ｂ＋１　１Ａ＋１　１Ｂとして求め
ることができる。

一方、レーザ発光素子１のレーザ光の出力は、温度や経
時変化により大きく変動し、光ディスク装置の信頼性に
影響する。このため光出力を一定に保つように、半導体
レーザ１の後光１２を第１の光検出器１３でモニタして
制御をかけている。

発明が解決しようとする課題しかしなから上記のような構成では、第１の光検出器１
３と、第２の光検出器１０，１１とが別々になっている
ため、光ヘッド装置を小型化するのが困難であるという
問題点を有していた。また、光ヘッド装置の組み立て，
調整が複雑になる、あるいはコストを下げることが困難
等の問題があった。

特にホログラム素子３を使って第２の光検出器１０，１
１をケース１４に第１の光検出器１３と一体に組み込む
場合には、小型化のためケース内のスペースが非常に限
られ、第１の光検出器１３と第２の光検出器１０．１１
とが別々になっていることは大きな問題であった。

本発明はかかる点に鑑み、光ヘッドの組み立て，調整を
簡素化し、コストを低減させ、小型化を可能とする光ヘ
ッド装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段上記目的を達成するために本願請求項１の発明は、情報
記録面の反射光からフォーカス誤差あるいはトラッキン
グ誤差に対応した回折光を発生するホログラム素子と、
レーザ発光素子からのレーザ光の一部をモニタする第１
の光検出器と、前記第１の光検出器を構成する半導体基
板と同じ半導体基板上に構成した前記回折光を検出する
第２の光検出器とを備えた光ヘッド装置である。

また本願請求項２の発明は、情報記録面の反射光からフ
ォーカス誤差あるいはトラッキング誤差に対応した回折
光を発生するホログラム素子と、レーザ発光素子から情
報記録面に向かうレーザ光の一部を反射する所定の反射
率を存する光学部品と、前記反射した光をモニタする第
１の光検出器と、前記第１の光検出器を構成する半導体
基板と同じ半導体基板上に構成した前記回折光を検出す
る第２の光検出器とを備えた光ヘッド装置である。

作用上記した構成により、本願請求項１の発明は、ホログラ
ム素子を用いて情報記録面の反射光からフォーカス誤差
あるいはトラッキング誤差に対応した回折光を発生する
。第１の光検出器で、レーザ発光素子からのレーザ光の
一部をモニタし、第１の光検出器を構成する半導体基板
と同じ半導体基板上に第２の光検出器を構成して前記フ
ォーカス誤差あるいはトラッキング誤差に対応した回折
光を検出する。

また本願請求項２の発明は、ホログラム素子を用いて情
報記録面の反射光からフォーカス誤差あるいはトラッキ
ング誤差に対応した回折光を発生する。レーザ発光素子
から情報記録面に向かうレーザ光の一部を所定の反射率
を有する光学部品で反射し、反射した光を第１の光検出
器でモニタする。第１の光検出器を構成する半導体基板
と同じ半導体基板上に第２の光検出器を構成して前記フ
ォーカス誤差あるいはトラッキング誤差に対応した回折
光を検出する。

実施例第１図は、本願請求項１の発明の実施例における光ヘッ
ド装置を示す。先に説明した第４図の従来例と異なる部
分を主体に説明する。

２０は同一半導体基板上に一体化した光検出器であり、
第１の光検出器２０ｃと第２の光検出器２０ａ，２０ｂ
から構成される。第１の光検出器２０ｃはレーザ発光素
子１からの後光１２をモニタする。第２の光検出器２０
ａ．２０ｂはそれぞれ２分割した光受光器から構成され
る。２１はケースであり、レーザ発光素子１と一体化し
た光受光器２０とを納める。

以上のように構成された光ヘッド装置について、以下そ
の動作を説明する。

フォーカス誤差信号は、光ディスク５からの反射光をホ
ログラム素子３により回折光８，９に分離し、ケース２
１内に配置した２分割した第２の光受光器２０ａ，２０
ｂに導き、その出力の差から求まる。具体的には先の従
来例（第６図）で説明したように、２分割した光受光器
２０ａ．２０ｂのそれぞれの外側の和信号から内側の和
信号を引いた信号がフォーカス誤差信号となる。

トラッキング誤差信号も先の従来例と同様に、２分割し
た第２の光受光器２０ａの和信号から２分割した第２の
光受光器２０ｂの和信号を引くことで求めることができ
る。

再生ＲＦ信号は第２の光検出器２　０　ａ．　　２　０
　ｂの出力の総和により求めることが出来る。

また、レーザ発光素子１の後光１２を第１の光受光器２
０ｃでモニタし、光出力を一定に保つように制御をかけ
ている。

以上のように本実施例によれば、情報記録面６の反射光
からフォーカス誤差あるいはトラッキング誤差に対応し
た回折光を発生するホログラム素子３と、レーザ発光素
子１からのレーザ光の一部をモニタする第１の光検出器
２０ｃと、前記第１の光検出器２０ｃを構成する半導体
基板と同一半導体基板上に構成した前記回折光を検出す
る第２の光検出器２０ａ，２０ｂとを設けることにより
、第１と第２の光検出器を一体化し、光ヘッド装置の組
み立て，調整を簡素化し、コストを低減すると共に、光
ヘッド装置を小型化することができる。

次に、本願請求項２の発明の実施例を説明する前に、レ
ーザ発光素子と第１の光受光器および第２の光受光器の
グランドの処理について、第２図および第６図を用いて
説明する。

ます、第６図を用いて従来例を説明する。

第６図において、ＬＤはレーザ発光素子、ＰＤｍはレー
ザ光をモニタする第１の光受光器、ＰＤ１〜ＰＤ４はフ
ォーカス誤差あるいはトラッキング誤差を検出する第２
の光受光器を表わす。各受発光素子のグランドは素子数
に対応して６本出ている。ケース内に全ての受発光素子
を納めた場合に、ケースから出るピン数は単純に言えば
１２本出ることになる。光ヘッド装置を小型化しようと
する際にケースから出るビン数はできるだけ少ないこと
が望まれる。

そこで、第２図に本発明の実施例を示す。

第２図において、ＬＤはレーザ発光素子、ＰＤｍはレー
ザ光をモニタする第１の光受光器、ＰＤ１〜ＰＤ４はフ
ォーカス誤差あるいはトラッキング誤差を検出する第２
の光受光器を表わす。各受発光素子のグランドは共通に
しているため、ケースから出るピン数は従来の１２本か
ら７本に減ることになる。これより受発光素子のグラン
ドを共通にして１本のピンでケースから出せば、ピン数
をかなり減少させることができ、光ヘッド装置を小型化
することができる。

第３図は、本願請求項２の発明の実施例における光ヘッ
ド装置を示す。以下、本願請求項１の発明の実施例と異
なる部分を主体に説明する。

３０は同一半導体基板上に一体化した光検出器であり、
第１の光検出器３０ｃ，３０ｄと第２の光検出器３０ａ
，３０ｂから構成される。第１の光検出器３　０　ｃ．
　　３　０　ｄはレーザ発光素子１から情報記録面６に
向かうレーザ光の一部をモニタする。第２の光検出器３
　０　ａ，　　３　０　ｂはそれぞれ２分割した光受光
器から構成される。３１．３２は所定の反射率を有する
光学素子であり、レーザ発光素子１から情報記録面６に
向かうレーザ光の一部を反射する。３３．３４は光学素
子３１．３２により反射された反射光であり、それぞれ
第１の光検出器３　０　ｃ．　　３　０　ｄにより検出
される。２１はケースであり、レーザ発光素子１と一体
化した光受光器３０とを納めている。

以上のように構成された光ヘッ以下その動作を説明する。

フォーカス誤差信号は、光ディスク５からの反射光をホ
ログラム素子３により回折光８，９に分離し１　ケース
２１内に配置した２分割した第２の光受光器３０ａ，３
０ｂに導き、その出力の差から求まる。具体的には先の
従来例の第５図で説明したように２分割した光受光器３
０ａ，３０ｂのそれぞれの外側の和信号から内側の和信
号を引いド装置について、た信号がフォーカス誤差信号となる。

トラッキング誤差信号も先の従来例と同様に、２分割し
た第２の光受光器３０ａの和信号から２分割した第２の
光受光器３０ｂの和信号を引くことで求めることができ
る。

再生ＲＦ信号は第２の光検出器３０ａ．３０ｂの出力の
総和により求めることができる。

また、レーザ発光素子１から情報記録面６に向かうレー
ザ光の一部を光学部品３１．３２により反射して反射光
３３．３４を発生させている。反射光３３．３４は第１
の光受光器３０ｃ，３４ｄでモニタされ、その出力の和
信号で、レーザ発光素子１の光出力を一定に保つように
制御をかけている。反射光３３．３４はレーザ発光素子
１の情報記録面に向かう光の一部を取っているため、後
光をモニタするよりもより正確な信号を取り出すことが
出来る。また、光検出器３０をレーザ発光素子１よりも
情報記録面６に近く設定することで、ケース２１の高さ
方向のサイズをさらに小型化することが可能となる。

以上のように本実施例によれば、情報記録面の反射光か
らフォーカス誤差あるいはトラッキング誤差に対応した
回折光を発生するホログラム素子３と、レーザ発光素子
１から情報記録面６に向かうレーザ光の一部を反射する
光学部品３１．３２と、前記反射した光をモニタする第
１の光検出器３　０　ｃ，　　３　０　ｄと、前記第１
の光検出器を構成する半導体基板と同一基板上に構成し
た前記回折光を検出する第２の光検出器３０ａ，３０ｂ
とを設けることにより、第１と第２の光検出器を一体化
し、光ヘッド装置をさらに小型化すると同時に、レーザ
発光素子からのレーザ光の正確なモニタを可能にしてレ
ーザ発光素子の光出力を安定に制御することが出来る。

なお、本発明の実施例においてフォーカス誤差信号の検
出はナイフエッジ法を用いたが、これはホログラム素子
の回折パターンを変えて、スポットサイズ検出でも良い
し、非点収差でも構わない。

また、フォーカス誤差あるいはトラッキング誤差を検出
する第２の光検出器は２分割したものを２個用いたが、
これはサーボ検出の方式により６分割、あるいは４分割
と２分割の組合せ、あるいは６分割と２分割の組合せで
あっても構わない。

さらに、本実施例ではホログラム素子と受発光素子のケ
ースとは一体化しなかったが、ホログラム素子とケース
とを一体化したものにも本発明が適用出来ることは言う
までもない。

発明の効果以上説明したように本発明によれば、情報記録面の反射
光からフォーカス誤差あるいはトラッキング誤差に対応
した回折光を発生するホログラム素子と、レーザ発光素
子からのレーザ光の一部をモニタする第１の光検出器と
、前記第１の光検出器を構成する半導体基板と同一基板
上に構成した前記回折光を検出する第２の光検出器とを
設けることにより、第１と第２の光検出器を一体化し、
光ヘッド装置の組み立て，調整を簡素化し、コストを低
減すると共に、光ヘッド装置を小型化することが出来、
その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光ヘッド装置の構成
図、第２図は本発明における受発光素子の配線図、第３
図は本発明における他の実施例における光ヘッド装置の
構成図、第４図は従来の光は従来の受発光素子の配線図
である。１・・・レーザ発光素子、　　３・・・ホログラム素子
、４・・・対物レンズ、　　５・・・光ディスク、　　
６・・・情報記録面、８，９・・・反射光、　　ｔｏ，
ｔｔ・・・第２の光検出器、　　１２・・・後光、　　
１３・・・第１の光検出器、　　１４・・・ケース、　
　２０．３０・・・一体化した光検出器、　　３１．３
２・・・光学素子。

Claims

【特許請求の範囲】（１）レーザ発光素子からのレーザ光を情報記録面に入
射し、その情報記録面の反射光からホログラム素子を用
いて発生させたレーザ光の情報記録面に対するフォーカ
ス誤差あるいはトラッキング誤差に対応した回折光を光
検出器に導き、情報の再生あるいは記録を行う光ヘッド
において、レーザ発光素子からのレーザ光の一部をモニ
タする第１の光検出器と、前記フォーカス誤差あるいは
トラッキング誤差に対応した回折光を検出する少なくと
も２つの第２の光検出器とを同一の半導体基板上に構成
したことを特徴とする光ヘッド装置。（２）レーザ発光素子からのレーザ光を情報記録面に入
射し、その情報記録面の反射光からホログラム素子を用
いて発生させたレーザ光の情報記録面に対するフォーカ
ス誤差あるいはトラッキング誤差に対応した回折光を光
検出器に導き、情報の再生あるいは記録を行う光ヘッド
において、レーザ発光素子から情報記録面に向かうレー
ザ光の一部を所定の反射率を有する光学部品により反射
させ、前記反射した光をモニタする第１の光検出器と、
前記フォーカス誤差あるいはトラッキング誤差に対応し
た回折光を検出する少なくとも２つの第２の光検出器と
を同一の半導体基板上に構成したことを特徴とする光ヘ
ッド装置。（３）レーザ発光素子のグランドと第１の光
検出器のグランドと第２の光検出器のグランドとを共通
にしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の
光ヘッド装置。（４）レーザ発光素子と、第１の光検出器および第２の光検出器とを一つのケースに納めたこと
を特徴とする請求項１または請求項２記載の光ヘッド装
置。