JPH05101416A - 光ヘツド - Google Patents

光ヘツド

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JPH05101416A
JPH05101416A JP4090607A JP9060792A JPH05101416A JP H05101416 A JPH05101416 A JP H05101416A JP 4090607 A JP4090607 A JP 4090607A JP 9060792 A JP9060792 A JP 9060792A JP H05101416 A JPH05101416 A JP H05101416A
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JP
Japan
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detected
optical head
light
spots
lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP4090607A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiji Kataoka
慶二 片岡
Kimio Tateno
公男 立野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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  • Optical Head (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】調整個所が少なく、低価格で大量生産に適しか
つ小さな光ヘッドを提供することにある。 【構成】レーザ光源1と、レーザ光源からのレーザ光を
伝達する導波路26と、該導波路26上に配置されてレ
ーザ光源からの光から記録媒体上に主スポットおよび2
つのサイドスポットを形成する3スポット発生用回折格
子27を有し、上記記録媒体から戻ってくる光を導波路
外に分岐し、上記主スポットに相当する光を4分割光検
知器で検出し、上記サイドスポットを2個の光検知器で
検出し、上記3個の光検知器9からの検出信号を演算す
ることにより焦点誤差信号及びトラッキング信号を形成
することを特徴とする光ヘッド。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスク等の光学的情
報処理装置における光記録あるいは再生を行なうための
光学装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の光ヘッドを図1、図5に示す。図
1において、半導体レーザ1の光はカップリングレンズ
2により平行光となり、ミラー5で反射され、対物レン
ズ7により微小光スポット6が形成される。カップリン
グレンズ2と対物レンズ間には回折格子3が配置されて
おり微小光スポット6は3個のスポットからなってい
る。
【0003】微小光スポットは回転記録媒体である光デ
ィスク上に形成され、光ディスク上の情報を読み取るの
に用いられる。光ディスク上の情報は複数のトラック上
に微細なピットと称される穴の形で記録されている。こ
の情報を精度良く読むためにはディスク上に微小光スポ
ットを形成するための自動焦点機能および、微小光スポ
ットが所望のトラック上を追随するためのトッラキング
機能が必要である。
【0004】図1において、ディスクからの反射光はハ
ーフプリズム4により反射され、凸レンズ11、シリン
ドリカルレンズ10を通り光検出器9に到達する。図3
に図1に示した凸レンズ11、シリンドリカルレンズ1
0を用いた焦点誤差信号検出の動作原理を示す。
【0005】凸レンズ11により絞られる点をO、円筒
レンズ10により絞られた点をFとすると、F,M,O
点での光強度の断面分布形状はIF,IM,IOとなる。
【0006】いまディスクと対物レンズ7との距離が理
想位置より小さくなる焦点誤差が生じた時、図3のO
点、F点は凸レンズ11から遠ざかる方向に移動するた
め、M点での光強度の分布形状はIMからIFに近い形状
に変化する。ディスクと対物レンズの距離が理想位置よ
り大きくなった時、M点ではIOに近い形状となる。し
たがってM点に図4に示した4分割光検知器12を配置
すると焦点誤差が検出できる。すなわち、光検知器の4
分割部Da,Db,Dc,Ddの光出力電圧をV(Da),
V(Db),V(Dc),V(Dd)とすると、V(Da
+V(Dd)−(V(Db)+V(Dc))により焦点誤
差信号が得られ、この信号により自動焦点機構が駆動さ
れる。
【0007】トラッキング信号の検出は次のごとく行な
われる。ディスク上に形成される3個のスポットはディ
スク上のトラックに対し図2のごとく配置される。主ス
ポット16はトラック上にあり、サイドスポット17は
トラック中心から少しはずれた位置にあるよう光学系が
設定されている。主スポット16からの反射光は図4に
示す光検知器12で検知される。サイドスポットは光検
知器13,14で検知される。
【0008】光検知器13,14の光検出電圧をそれぞ
れV(De),V(Df)とする。トラッキングに誤差が
ある場合はV(De),V(Df)が等しくならず、トラ
ッキング信号V(De)−V(Df)が零になるようにト
ラッキング機構が動作する。ディスクのトラック上に記
録されているピット信号は光検知器の出力V(Da)+
V(Db)+V(Dc)+V(Dd)で検知される。
【0009】図5は従来の光ヘッドの別の例であり、こ
のヘッドの動作はphilips technical Review 1982
年40巻、6号、151頁から156頁に詳しく述べら
れている。
【0010】図5でLaは半導体レーザ、P1はビーム分
割器、Mは反射面、P2は2分割プリズム、L2はカップ
リングレンズ、L1はオブジェクティブレンズ、Dはデ
ィスク、Sは絞られた光スポットを示している。D1
2,D3,D4は直線配置型4分割光検知器Dのそれぞ
れの光検知器であり、これらの光検知出力をそれぞれV
(D1),V(D2),V(D3),V(D4)とすると、
信号成分はV(D1)+V(D2)+V(D3)+V
(D4)、焦点誤差信号はV(D1)+V(D4)−(V
(D2)+V(D3))、トラッキング信号はV(D1
+V(D2)−(V(D3)+V(D4))で得られる。
【0011】ところで、図1、図5で説明した従来の光
ヘッドはそれぞれ単品からなるレンズ、プリズム、回折
格子などを機構部の中に、所定の精度で配置したもので
あるが、この配置精度を実現するための調整個所が多
く、調整に長時間を要する欠点がある。また、個々別々
の単品部品を配置するため、光ヘッド全体の大きさも大
きくなる欠点がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した欠点
を解消するためになされたもので、調整個所が少なく、
低価格で大量生産に適しかつ小さな光ヘッドを提供する
ことにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】したがって本発明では光
導波器を形成し、光導波路表面上に導波路レンズ、導波
格子などを露光、現像プロセスで精度良く、集積化して
製作、配置できることに着目し、光導波路を利用した小
型の光ヘッドを提供しようとするものである。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図6により説明す
る。図6は本発明の一実施例を示す図であり、(a)は
平面図、(b)は側面図である。
【0015】図において、19はLiNbO3結晶のご
とき強誘電結晶で、結晶表面26はTi拡散を施こし周
囲の屈折率よりわずかに高い屈折率を有しているため、
光導波層として働く。
【0016】半導体レーザ1からの光は端面結合により
光導波層26に導かれ、カップリングレンズ21、オブ
ジェクティブレンズ22によりディスク25上に微小ス
ポットを形成する。カップリング21は公知のジオデシ
ックレンズ、あるいは回折格子等の導波路レンズであっ
てよい。オブジェクティブレンズ22は公知の回折格子
からなるレンズである。23は弾性表面波を励振するた
めの電極であり弾性表面波の周波数を変化させることに
より弾性表面波で回折し、ディスク上で形成された微小
スポットがディスク上のトラックを追随するようにして
いる。
【0017】ディスクから反射した光はオブジェクティ
ブレンズ22,カップリングレンズ21を通過し、屈曲
型回折格子20で反射し直線配置型4分割光検知器24
に入射する。屈曲型回折格子20の片側の直線部分から
のレーザ光は直線配置型4分割光検知器の片側の2個の
光検知器部分へ、他の回折格子の部分からのレーザ光は
別の2個の光検知器部分へ入射する。
【0018】屈曲型回折格子20の動作原理は図5に示
したプリズムP2に対応するものである。この動作原理
を図7で説明する。焦点誤差信号は次のように検出され
る。オブジェクティブレンズにより絞られた光スポット
が正確にディスク表面にある場合、ディスクから反射し
もどってくる光は図7のO点に収束するようにもどって
くる。O点に収束するようにもどってくる光の一部は屈
曲型回折格子20により反射され直線配置型4分割光検
知器24で検知される。この場合、図7実線で示すよう
にレーザ光は4分割光検知器のD1,D2の中間およびD
3,D4の中間位置に来るようになっている。
【0019】オブジェクティブレンズとディスク間の距
離が正しい距離よりも小さくなるような焦点誤差が生じ
た場合、ディスクから反射しもどってくるレーザ光は図
7鎖線に示すようにO点より離れた点(図ではO´点)
に収束するようにもどってくる。この場合、鎖線に示す
ように光検知器24にレーザが入射するため受光部
1,D2および受光部D3,D4の光検知出力間に差異が
生じる。すなわち、D1,D2,D3,D4の光検知出力電
圧をV(D1),V(D2),V(D3),V(D4)と
し、焦点誤差信号AFを次式で得るとすると、 AF=V(D1)+V(D4)−(V(D2)+V(D3)) (1) この場合、AF<0となる。
【0020】逆に、オブジェクティブレンズとディスク
間の距離が正しい距離よりも大きくなるような焦点誤差
が生じた場合、AF>Oとなる。
【0021】以上、説明したごとく焦点誤差信号は検出
される。
【0022】トラッキング信号TRは次式で得られる。
【0023】 TR=V(D1)+V(D2)−(V(D3)+V(D4)) (2) これは、光スポットがディスク上のトラックから少しず
れた場合、ディスクからの反射光の屈曲型回折格子上で
の光強度分布は屈曲型回折格子の両側で一致しなくな
り、式(2)のTRの正負によりトラックずれの方向が
検知できることによる。
【0024】図8は本発明の他の実施例を示す斜視図で
ある。図8において、19はLiNbO3結晶のごとき
強誘電結晶で、結晶表面26はTi拡散を施こし周囲の
屈折率よりわずかに高い屈折率を有しているため、光導
波層として働く。半導体レーザ1からの光は端面結合に
より光導波層26に導かれ、3スポット発生用回折格子
27を通過しカップリングレンズ21、オブジェクティ
ブレンズ22により微小な3個からなるスポットを30
に形成する。ディスクからの反射光は逆の経路をたど
り、ビーム分岐用回折格子28により反射され回路格子
レンズ29により導波路平面から放射され図4に示した
光検知器9に入射する。
【0025】サイドスポットは図4 13,14の光検
知器で検知され、主スポットは図412の4分割光検知
器で検知される。図9は主スポットがレンズ29により
絞られる様子を示している。図9a点,b点,c点では
図10に示すような光強度分布となっており図4で説明
したように4分割光検知器で自動焦点信号が得られる。
【0026】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、光導波路
を利用しているので、導波路レンズ、導波路格子などの
光学部品を露光、現像プロセスで精度良く、集積化して
製作、配置することができ、調整個所が少なく、低価格
でかつ超小型の光ヘッドが容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の光ヘッドを示す斜視図。
【図2】従来のトラッキング原理を説明する平面図。
【図3】従来の自動焦点原理を説明するための概念図。
【図4】従来の自動焦点原理を説明するための概念図。
【図5】従来の他の光ヘッドを示す概念図。
【図6】本発明による光ヘッドの一実施例を説明する平
面及び横面図。
【図7】本発明による光ヘッドの一実施例を説明する概
念図。
【図8】本発明の他の実施例を説明するための斜視図で
ある。
【図9】本発明の他の実施例を説明するための概念図で
ある。
【図10】本発明の他の実施例を説明するための概念図
である。
【符号の説明】 1…半導体レーザ、19…強誘電結晶、20…屈曲型回
折格子、21…カップリングレンズ、22…オブジェク
ティブレンズ、24…直線配置型4分割光検知器、26
…光導波層、27,28…回折格子、29…回折格子レ
ンズ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザ光源と、レーザ光源からのレーザ光
    を伝達する導波路と、該導波路上に配置されてレーザ光
    源からの光から記録媒体上に主スポットおよび2つのサ
    イドスポットを形成する3スポット発生用回折格子を有
    し、上記記録媒体から戻ってくる光を導波路外に分岐
    し、上記主スポットに相当する光を4分割光検知器で検
    出し、上記サイドスポットを2個の光検知器で検出し、
    上記3個の光検知器からの検出信号を演算することによ
    り焦点誤差信号及びトラッキング信号を形成することを
    特徴とする光ヘッド。
JP4090607A 1992-04-10 1992-04-10 光ヘツド Pending JPH05101416A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4090607A JPH05101416A (ja) 1992-04-10 1992-04-10 光ヘツド

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JP4090607A JPH05101416A (ja) 1992-04-10 1992-04-10 光ヘツド

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58130448A (ja) * 1982-01-28 1983-08-03 Toshiba Corp 光学的情報読取装置の回折格子レンズ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58130448A (ja) * 1982-01-28 1983-08-03 Toshiba Corp 光学的情報読取装置の回折格子レンズ

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