JPH041932A - 光学ヘッド - Google Patents

光学ヘッド

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JPH041932A
JPH041932A JP2089483A JP8948390A JPH041932A JP H041932 A JPH041932 A JP H041932A JP 2089483 A JP2089483 A JP 2089483A JP 8948390 A JP8948390 A JP 8948390A JP H041932 A JPH041932 A JP H041932A
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栄一 中村
Hiroaki Nishikuma
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    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1353Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
    • GPHYSICS
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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】 [発明の目的] 〈産業上の利用分野〉 本発明は、光学式記録媒体への情報の記録・再生に用い
る光学ヘッドに関し、特に、エツジミラーによりフオー
カシグエラーを、0次回折光と±1次回折光とを用いた
3ビーム法によりトラッキングエラーを検出するための
光学ヘッドに関する。
〈従来の技術〉 従来、光学式記録媒体(以下光記録媒体と略記する)と
しての光ディスクや光カードの記録面に収束光を照射す
ると共に、その反射光をフォトダイオード素子等からな
る測光センサにより検出して記録及び再生を行うように
した高密度記録再生装置がある。この装置に用いられる
光記録媒体にあっては、一般に若干のそりや歪みがある
と共に、光記録媒体の取付誤差による偏心等がある。そ
れらの影響を受けることなく、光学ヘッドを光記録媒体
の微細な記録トラックに追従させるべく、光学ヘッドで
はフォーカシング及びトラッキングの各エラーを検出し
て光学ヘッドの位置制御を行っている。
上記各エラーを検出するための構造には種々のものがあ
るが、例えば、光源としての半導体レーザから出射され
た出射光の光路中に回折格子を設けて、0次回折光と±
1次回折光とを作り、0次回折光からなる主ビームの光
記録媒体からの反射光によりフォーカシングエラーの検
出や情報の読出しや書込みを行い、±1次回折光からな
る副ビームの反射光によりトラッキングエラーを検出す
るようにした3ビーム法が知られている。上記3ビーム
法に於けるフォーカシングエラーの検出には一般的に非
点収差法が用いられているが、そのフォーカシングエラ
ー検出用測光センサには、例えば4分割フォトダイオー
ドを設け、対角位置にある各対のフォトダイオード素子
同土間の検出値の差を演算してフォーカシングエラーの
検出を行っている。
しかしながら、上記構造によると、トラッキングエラー
が生じた場合には、そのエラ一方向に主ビームがシフト
するため、フォーカシングエラー信号にトラッキングエ
ラーによる比較的大きなりロストークが生じる虞れがあ
った。フォーカシングエラー信号に上記クロストークが
生じると、フォーカシング制御が不安定になり、従って
トラッキング制御も不安定になって、光学ヘッドの安定
した制御を行うことが困難になる。
〈発明が解決しようとする課題〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、フォーカシングエラー信号に対するトラッキングエ
ラーの影響によるクロストークが生じないようにし得る
光学ヘッドを提供することにある。
[発明の構成コ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、光学式記録媒体に
向けて0次回折光と±1次回折光とを照射するための3
ビーム発生手段と、光学ヘッドのトラッキングエラーの
変位方向に平行なナイフェツジをもって、前記光学式記
録媒体から反射されかつ収束する検出光を第1及び第2
の検出光に分割しかつ相対的に異なる方向に変向するた
めの変向手段と、前記第1の検出光の光路中に前記光学
ヘッドのフォーカシングエラーを生じていない状態に於
ける焦点よりも手前側に配置された第1の測光センサと
、前記第2の検出光の光路中に前記フォーカシングエラ
ーを生じていない状態に於ける焦点よりも奥側に配置さ
れた第2の測光センサとを有することを特徴とする光学
へ・ンドを提供することにより達成される。
〈作用〉 このように、検出光をトラッキングエラーの変位方向に
平行なナイフェツジを有する変向手段により第1及び第
2の検出光に分割しかつ相対的に変向して、各光路中に
設けられた第1及び第2の測光センサ毎に、フォーカシ
ング及びトラッキングの各エラーを検出することにより
、3ビーム法と同様の安定したトラッキング制御を行い
つつ、ナイフェツジ法によるフォーカシングエラー信号
へのトラッキングエラーによるクロストークの影響を防
止できると共に、各測光センサを相互補償型に組合せて
いることから、フォーカシング制御の線形特性を向上す
ることができる。
〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。
第1図には、本発明が適用された光学ヘッドを示す模式
図が示されている。光源としての半導体レーザ1から発
せられた出射光2が、図の上方にある光記録媒体3の記
録面に照射されており、この出射光2の光路中には、コ
リメータレンズ4及び回折格子5が同軸的に配設されて
いる。これら各光学素子を組合せた公知構造により、出
射光2から0次回折光と±1次回折光との3本のビーム
を作るための3ビーム発生手段が構成されている。
更に、出射光2の光路中には、偏光ビームスプリッタ6
、λ/4板7及び3本のビームを光記録媒体3の記録面
に集光させるための対物レンズ8が同軸的に配設されて
いる。
上記した構成により、公知の3ビーム方式と同様に、光
記録媒体3の情報ビット上に0次回折光が照射され、ト
ラックの両側繰上に±1次回折光が照射される。各回折
光の光記録媒体3からの反射光は、対物レンズ8及びλ
/4板7を逆進し、偏光ビームスプリッタ6にて図に於
ける右方向に変向される。この変向光の光路中には、そ
の変向光を収束させるための集光レンズ10が同軸的に
配設されている。
集光レンズ10により収束光となった検出光9の光路中
には、検出光9を相対的に異なる2方向に変向するため
の変向手段としてのエツジミラー11が、トラッキング
エラーの変位方向に平行な向きに延在するナイフェツジ
llaを含む全反射面11bをもって、検出光9の光路
の概ね半分を遮るように配設されている。従って、検出
光9は、エツジミラー11により遮られないで直進する
第1の検出光12と、エツジミラー11により光路を図
に於ける下方に向けて変向された第2の検出光13とに
分けられる。第1の検出光12の光路中に於てはその焦
点の手前側に、第2の検出光13の光路中に於てはその
焦点の奥側に、それぞれ第1及び第2の測光センサ14
.15が、焦点に対して互いに対称的に配置されている
。尚、焦点に対する各測光センサ14.15の相対的位
置関係は、上記とは逆であっても良い。
第2図に示されるように、検出光9に含まれる0次回折
光からなる主ビームはエツジミラー11にて半分ずつに
分割され、直進する第1方向主ビーム16と、エツジミ
ラー11にて反射された第2方向主ビーム17とに分か
れる。また、検出光9に含まれる±1次回折光からなる
一対の副ビームは、同様にエツジミラー11にてそれぞ
れ大小に分割され、直進する各第1方向副ビーム18a
、19aと、エツジミラー11にて反射された各第2方
向副ビーム18b、19bとに分かれる。従って、本実
施例では、第1及び第2の各検出光12.13は、0次
回折光及び±1次回折光に対応しかつ分割された3本の
ビームをそれぞれ有している。
前記した各測光センサ14.15は、フォーカシングエ
ラーの検出には、各主ビーム16.17の光路中にそれ
ぞれ配置された各2分割フォトダイオード素子14a、
14b及び15a、15bが用いられ、トラッキングエ
ラーの検出には、各副t:’−ム18a、19a、18
b、19b(7)光路中にそれぞれ配置された各フォト
ダイオード素子14c、14d、15c、15dが用い
られている。上記各2分割フォトダイオード素子14a
114b及び15a、15bは、エツジミラー11のナ
イフェツジllaに沿ってそれぞれ分割されており、ナ
イフェツジ法と同様にしてフォーカシングエラーを検出
するようにされている。また、トラッキングエラーの検
出には、各副ビーム18a、19a、18b、19bに
対応する各スポット先の補完的形状をなすもの同士を組
合わせて、各組合わされたちの同土間の受光量の差によ
り行つ。
第3図に於ける各フォトダイオード素子14a〜14d
、15a〜15d上には、エツジミラー11にてそれぞ
れ分割された各ビームによる各スポット形状の一例が図
示されており、第3図を参照して、本光学ヘッドに於け
る各エラー及び情報信号の検出要領を以下に示す。
検出光9中の一方の副ビームから分割された各副ビーム
18a、18bを受光する各フォトダイオード素子14
c、15cの各検出値c1、c2をアンプ21にて加算
し、同様に他方の副ビームから分割された各副ビーム1
9a、19bを受光する各フォトダイオード14d、1
5dの各検出値D1、D2をアンプ22にて加算し、ア
ンプ21の出力値からアンプ22の出力値をアンプ23
にて減算して、アンプ23の出力値(C1+C2Di−
D2)に基づいてトラッキングエラーの制御を行う。尚
、アンプ23に於ける演算処理では、上記とは逆にアン
プ22の出力値からアンプ21の出力値を減算しても良
い。また、各2分割フォトダイオードの各一方の素子1
4a、15aの各検出値A1、A2をアンプ24にて加
算し、各他方の素子14b、15bの各検出値B1、B
2をアンプ25にて加算し、アンプ26にてアンプ24
の出力値からアンプ25の出力値を減算して、そのアン
プ26の出力値(AI+A2−Bl−B2)に基づいて
フォーカシングの制御を行う。
尚、アンプ26に於ける演算処理では、上記とは逆にア
ンプ25の出力値からアンプ24の出力値を減算しても
良い。
従って、フォーカシングエラーが生じていないときには
、各2分割フォトダイオードの各一方の素子14a、1
5aの受光量の和と、同様に各他方の素子14b、15
bの受光量の和との差が0であり、トラッキングエラー
が生じていないときには、両フォトダイオード素子14
C,15Cの受光量の和と、両フォトダイオード素子1
4d、15dの受光量の和との差が0であるようにされ
ている。
尚、両アンプ24.25の出力値をアンプ27にて加算
し、そのアンプ27の出力値(Al+A2+B1+B2
)に基づいて情報の記録信号を取出すことができる。
このようにして構成された光学ヘッドでは、トラッキン
グエラーが生じた場合には、各両フォトダイオード素子
14a、14b及び15a、15b上の各主ビーム16
.17による半月状スポット光は分割線に沿う向きに変
位するのみで、各素子14a、14b、15a、15b
に於ける各検出値A1、B1、A2、B2が変化するこ
とはない。従って、フォーカシングエラー検出信号への
トラッキングエラーによるクロストークの影響を防止す
ることができる。また、各フォトダイオード素子14c
、14d、15c、15dに於ては、前記したように互
いに補完的形状をなすもの同士を組合せて、公知の3ビ
ーム法に於けるトラッキングエラー検出と同様に処理し
ており、安定したトラッキング制御を行うことができる
。更に、両測光センサ14.15が各検出光12.13
の焦点に対して対称的に、即ち相互補償型に組合されて
おり、フォーカシングエラー検出値が、各測光センサ1
4.15に於て対称的に変化するため、フォーカシング
制御信号の線形特性を向上することができる。
尚、第1図の説明では光学系に偏光ビームスプリッタ6
とλ/4板7とを用いた構成としているが、これら2つ
の素子は、偏光特性をもたない単なるビームスプリッタ
に置換しても良い。
[発明の効果コ このように本発明によれば、トラッキングエラーによる
クロストークを防止したフォーカシング制御を行うこと
ができると共に、3ビーム法と同様の安定したトラッキ
ング制御を行うことができると共に、測光センサを相互
補償型に組合せており、フォーカシング制御の線形特性
を向上することができる等、その効果は極めて大である
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に基づく光学ヘッドを模式的に示す図
である。 第2図は、第1図に於ける矢印■線について見た要部拡
大説明図である。 第3図は、本発明に基づく光学ヘッドの制御回路を示す
概略図である。 1・・・半導体レーザ  2・・・出射光3・・・光記
録媒体   4・・・コリメータレンズ5・・・回折格
子    6・・・偏光ビームスプリッタ7・・・λ/
4板    8・・・対物レンズ9・・・検出光   
  10・・・集光レンズ11・・・エツジミラー 1
1a・・・ナイフェツジ11b・・・全反射面  12
・・・第1の検出光13・・・第2の検出光 14・・
・第1測光センサ14a〜14d・・・フォトダイオー
ド素子15・・・第2測光センサ 15a〜15d・・・フォトダイオード素子16・・・
第1方向主ビーム 17・・・第2方向主ビーム 18a、19a・・・第1方向副ビーム18b、19b
・・・第2方向副ビーム21〜27・・・アンプ 特許出願人 株式会社日本コンラックス同  日本発条
株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光学式記録媒体に向けて0次回折光と±1次回折
    光とを照射するための3ビーム発生手段と、光学ヘッド
    のトラッキングエラーの変位方向に平行なナイフエッジ
    をもって、前記光学式記録媒体から反射されかつ収束す
    る検出光を第1及び第2の検出光に分割しかつ相対的に
    異なる方向に変向するための変向手段と、前記第1の検
    出光の光路中に前記光学ヘッドのフォーカシングエラー
    を生じていない状態に於ける焦点よりも手前側に配置さ
    れた第1の測光センサと、前記第2の検出光の光路中に
    前記フォーカシングエラーを生じていない状態に於ける
    焦点よりも奥側に配置された第2の測光センサとを有す
    ることを特徴とする光学ヘッド。
  2. (2)前記両測光センサが、フォーカシング及びトラッ
    キングの各エラーを検出するためのフォトダイオードで
    構成されていることを特徴とする請求項1に記載の光学
    ヘッド。
JP2089483A 1990-04-04 1990-04-04 光学ヘッド Expired - Lifetime JP2711010B2 (ja)

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