JPH0544098B2 - - Google Patents
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- JPH0544098B2 JPH0544098B2 JP61294697A JP29469786A JPH0544098B2 JP H0544098 B2 JPH0544098 B2 JP H0544098B2 JP 61294697 A JP61294697 A JP 61294697A JP 29469786 A JP29469786 A JP 29469786A JP H0544098 B2 JPH0544098 B2 JP H0544098B2
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- Japan
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- light
- grating
- lens
- grating lens
- optical head
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 31
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 1
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- Optical Head (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、いわゆる光デイスク、デイジタル
オーデオデスク、ビデオデイスクなどの記録再生
に用いる光ヘツド装置に関する。
オーデオデスク、ビデオデイスクなどの記録再生
に用いる光ヘツド装置に関する。
〔従来の技術〕
ビデオデイスク、デイジタルオーデイオデイス
ク、光デイスク（以下では、光デイスクと総称す
る）に用いられる従来の光ヘツド装置は、第２図
に示すように、光源である半導体レーザ１と、半
導体レーザ１の放射光２をデイスク面４に収束す
る結像レンズ３と、ビームスプリツタプリズム８
と、球面凹レンズ５と、円筒レンズ６と、４分割
光検出器７から構成される焦点誤差検出手段及び
トラツキング誤差検出手段とを備えて構成されて
いる。
ク、光デイスク（以下では、光デイスクと総称す
る）に用いられる従来の光ヘツド装置は、第２図
に示すように、光源である半導体レーザ１と、半
導体レーザ１の放射光２をデイスク面４に収束す
る結像レンズ３と、ビームスプリツタプリズム８
と、球面凹レンズ５と、円筒レンズ６と、４分割
光検出器７から構成される焦点誤差検出手段及び
トラツキング誤差検出手段とを備えて構成されて
いる。
このような従来型の光ヘツド装置は、実用化さ
れているものでも大きさが、40×40×30mm3程度あ
り、従つて重量も重く、光デイスク装置全体の小
型化、軽量化、あるいはスタツク型大容量光デイ
スク実現の障害となつていた。
れているものでも大きさが、40×40×30mm3程度あ
り、従つて重量も重く、光デイスク装置全体の小
型化、軽量化、あるいはスタツク型大容量光デイ
スク実現の障害となつていた。
この問題の解決のために、本出願人は、ビーム
スプリツタ、焦点誤差検出光学系、トラツキング
誤差検出光学系の３つの機能を１枚の格子レンズ
で行うことにより、光学素子数の消減を図つた小
型、軽量の光ヘツド装置を出願した。これら出願
として、特願昭61−121575号、特願昭61−121577
号、特願昭61−156406号を挙げることができる。
一例として、第２図の光ヘツド装置に近い構成の
特願昭61−156406号に記載の光ヘツド装置につい
て説明する。
スプリツタ、焦点誤差検出光学系、トラツキング
誤差検出光学系の３つの機能を１枚の格子レンズ
で行うことにより、光学素子数の消減を図つた小
型、軽量の光ヘツド装置を出願した。これら出願
として、特願昭61−121575号、特願昭61−121577
号、特願昭61−156406号を挙げることができる。
一例として、第２図の光ヘツド装置に近い構成の
特願昭61−156406号に記載の光ヘツド装置につい
て説明する。
第３図は、特願昭61−156406号に記載の光ヘツ
ド装置の基本構成を示す斜視図である。半導体レ
ーザ１の放射光２は、格子レンズ１７を０次回折
光として通過し、結像レンズ３によりデイスク面
４に収束される。デイスク面４からの反射光は、
結像レンズ３により収束され、格子レンズ１７に
より回折され、回折光１８及び１９として、半導
体レーザ１の脇にある４分割光検出器２０に到達
する。４分割光検出器２０は、分割線２４及び２
５により分割された４個の光検出素子１１，１
２，１３，１４からな。
ド装置の基本構成を示す斜視図である。半導体レ
ーザ１の放射光２は、格子レンズ１７を０次回折
光として通過し、結像レンズ３によりデイスク面
４に収束される。デイスク面４からの反射光は、
結像レンズ３により収束され、格子レンズ１７に
より回折され、回折光１８及び１９として、半導
体レーザ１の脇にある４分割光検出器２０に到達
する。４分割光検出器２０は、分割線２４及び２
５により分割された４個の光検出素子１１，１
２，１３，１４からな。
格子レンズ１７は、光検出器２０上で円形ビー
ムになり、その前後に直交する焦線を持つ非点収
差を含む収束波面と、半導体レーザ１に収束する
球面波との干渉縞に相当する格子パターンを持つ
ている。第３図では、格子のピツチは配置をわか
りやすくするために実際より大きく描いてある。
格子レンズ１７は、半導体レーザ１と４分割光検
出器２０を結ぶ方向に対して平行な境界線２１を
境に回折角の異なる上側格子レンズ２２と下側格
子レンズ２３とから構成されている。上側格子レ
ンズ２２により回折された光は、非点収差のため
90°回転した半円状の光ビームとなつて光検出素
子１３及び１４の分割線２５上に到達する。一
方、下側格子レンズ２３により回折された光は、
非点収差のため90°回転した半円状の光ビームと
なつて光検出素子１１及び１２の分割線２５上に
到達する。そこで、デイスク面４へ収束光が合焦
状態のとき４分割光検出器２０の両回折光の光検
出素子１１，１２，１３，１４への入射光強度が
等しくなるように４分割光検出器２０を配置する
ことで、第２図に示した従来の非点収差法と同様
にＶ１１＋Ｖ１３−Ｖ１２−Ｖ１４で、焦点誤差
信号が検出できる。ここに、Ｖ１１〜Ｖ１４は光
検出器の各素子１１〜１４の出力電圧である。
ムになり、その前後に直交する焦線を持つ非点収
差を含む収束波面と、半導体レーザ１に収束する
球面波との干渉縞に相当する格子パターンを持つ
ている。第３図では、格子のピツチは配置をわか
りやすくするために実際より大きく描いてある。
格子レンズ１７は、半導体レーザ１と４分割光検
出器２０を結ぶ方向に対して平行な境界線２１を
境に回折角の異なる上側格子レンズ２２と下側格
子レンズ２３とから構成されている。上側格子レ
ンズ２２により回折された光は、非点収差のため
90°回転した半円状の光ビームとなつて光検出素
子１３及び１４の分割線２５上に到達する。一
方、下側格子レンズ２３により回折された光は、
非点収差のため90°回転した半円状の光ビームと
なつて光検出素子１１及び１２の分割線２５上に
到達する。そこで、デイスク面４へ収束光が合焦
状態のとき４分割光検出器２０の両回折光の光検
出素子１１，１２，１３，１４への入射光強度が
等しくなるように４分割光検出器２０を配置する
ことで、第２図に示した従来の非点収差法と同様
にＶ１１＋Ｖ１３−Ｖ１２−Ｖ１４で、焦点誤差
信号が検出できる。ここに、Ｖ１１〜Ｖ１４は光
検出器の各素子１１〜１４の出力電圧である。
一方、トラツキング誤差信号は、デイスク面４
上の絞り込みスポツトがトラツク位置からずれる
と反射光の強度分布にアンバランスが生じること
を利用する。第３図の構成では、トラツクずれに
より回折光１８と１９の強度比が変わるため４分
割光検出器２０のＶ１１＋Ｖ１２−Ｖ１３−Ｖ１
４をとることによりトラツキング信号を検出でき
る。
上の絞り込みスポツトがトラツク位置からずれる
と反射光の強度分布にアンバランスが生じること
を利用する。第３図の構成では、トラツクずれに
より回折光１８と１９の強度比が変わるため４分
割光検出器２０のＶ１１＋Ｖ１２−Ｖ１３−Ｖ１
４をとることによりトラツキング信号を検出でき
る。
デイスクからの再生信号は、４分割光検出器２
０の光量の総和Ｖ１１＋Ｖ１２＋Ｖ１３＋Ｖ１４
をとることにより検出できる。
０の光量の総和Ｖ１１＋Ｖ１２＋Ｖ１３＋Ｖ１４
をとることにより検出できる。
上述した格子レンズを用いた光ヘツド装置で
は、トラツキングのために、結像レンズ３が光軸
中心からアクチユエータによつて移動した場合、
格子レンズ１７上の境界線２３を境に光量のアン
バランスを生じる。このためトラツキング誤差信
号Ｖ１１＋Ｖ１２−Ｖ１３−Ｖ１４にオフセツト
電圧を発生し、トラツキングサーボが正常にかか
らないという問題があつた。
は、トラツキングのために、結像レンズ３が光軸
中心からアクチユエータによつて移動した場合、
格子レンズ１７上の境界線２３を境に光量のアン
バランスを生じる。このためトラツキング誤差信
号Ｖ１１＋Ｖ１２−Ｖ１３−Ｖ１４にオフセツト
電圧を発生し、トラツキングサーボが正常にかか
らないという問題があつた。
本発明の目的は、上記欠点を解消して、トラツ
クオフセツトの発生しない小型の光ヘツド装置を
提供することにある。
クオフセツトの発生しない小型の光ヘツド装置を
提供することにある。
本発明の光ヘツド装置は、光源と、前記光源の
像を記録媒体上に絞りこむ結像レンズと、前記光
源の脇に配置され、受光面がトラツキング用の２
つの受光面とフアーカシングと再生信号用の４分
割受光面からなる６分割光検出器と、前記光源と
前記結像レンズの間に設けられ、前記光源からの
光を主ビームと、主ビーム方向の異なる２つの副
ビームに分割する単純格子と、前記結像レンズを
経て来た前記記録媒体からの反射光のうち主ビー
ムを２分割して前記４分割受光面に導くと共に、
前記反射光のうち２つの副ビームを前記２つの受
光面に導く格子レンズとから構成されていること
を特徴としている。
像を記録媒体上に絞りこむ結像レンズと、前記光
源の脇に配置され、受光面がトラツキング用の２
つの受光面とフアーカシングと再生信号用の４分
割受光面からなる６分割光検出器と、前記光源と
前記結像レンズの間に設けられ、前記光源からの
光を主ビームと、主ビーム方向の異なる２つの副
ビームに分割する単純格子と、前記結像レンズを
経て来た前記記録媒体からの反射光のうち主ビー
ムを２分割して前記４分割受光面に導くと共に、
前記反射光のうち２つの副ビームを前記２つの受
光面に導く格子レンズとから構成されていること
を特徴としている。
本発明によれば、単純格子と格子レンズを同一
基板の表裏面に各々形成し、あるいは単純格子と
格子レンズを同一面上に重畳して形成するのが好
適である。
基板の表裏面に各々形成し、あるいは単純格子と
格子レンズを同一面上に重畳して形成するのが好
適である。
本発明の光のヘツド装置は、第２図、第３図に
示した従来型光ヘツド装置のトラツキング方式で
あるプツシユプル法に変えて、いわゆる３ビーム
法をビームスプリツタ機能の格子レンズと共に用
いる。第４図は、本発明の光ヘツド装置における
光ビームの経路を説明するための断面図である。
一例としての二重格子レンズ２６は、第３図に示
した格子レンズに単純格子を重ねて形成してあ
る。半導体レーザ１の放射光２は二重格子レンズ
２６で３つのビームに分けられる。すなわち、主
ビーム３１の格子レンズ及び単純格子の両方に対
する０次回折光、右副ビーム３２は単純格子の＋
１次回折光、左副ビーム３３は単純格子の−１次
回折光である。両副ビーム３２，３３は格子レン
ズに対しては０次回折光になる。３つのビーム
は、コンパクトデイスクプレーヤの３ビーム方式
光ヘツドと同じ働きをし、主ビーム３１はデイス
ク４上のピツトを照射し、両副ビーム３２，３３
は、トラツクをはさむようにピツトを照射する。
デイスク面４からの反射光は同じ経路で二重格子
レンズ２６にもどり、格子レンズで１次回折され
６分割光検出器２７に入射する。回折された光ビ
ームのうち主ビーム３４は４分割受光面２８に入
射し、フオーカス誤差検出と信号再生に用いられ
る。副ビーム３５，３６は６分割光検出器２７の
両脇のトラツキング受光面２９及び３０に入射す
る。トラツキング受光面２９及び３０からの出力
電圧差によりトラツキング誤差信号を得る。
示した従来型光ヘツド装置のトラツキング方式で
あるプツシユプル法に変えて、いわゆる３ビーム
法をビームスプリツタ機能の格子レンズと共に用
いる。第４図は、本発明の光ヘツド装置における
光ビームの経路を説明するための断面図である。
一例としての二重格子レンズ２６は、第３図に示
した格子レンズに単純格子を重ねて形成してあ
る。半導体レーザ１の放射光２は二重格子レンズ
２６で３つのビームに分けられる。すなわち、主
ビーム３１の格子レンズ及び単純格子の両方に対
する０次回折光、右副ビーム３２は単純格子の＋
１次回折光、左副ビーム３３は単純格子の−１次
回折光である。両副ビーム３２，３３は格子レン
ズに対しては０次回折光になる。３つのビーム
は、コンパクトデイスクプレーヤの３ビーム方式
光ヘツドと同じ働きをし、主ビーム３１はデイス
ク４上のピツトを照射し、両副ビーム３２，３３
は、トラツクをはさむようにピツトを照射する。
デイスク面４からの反射光は同じ経路で二重格子
レンズ２６にもどり、格子レンズで１次回折され
６分割光検出器２７に入射する。回折された光ビ
ームのうち主ビーム３４は４分割受光面２８に入
射し、フオーカス誤差検出と信号再生に用いられ
る。副ビーム３５，３６は６分割光検出器２７の
両脇のトラツキング受光面２９及び３０に入射す
る。トラツキング受光面２９及び３０からの出力
電圧差によりトラツキング誤差信号を得る。
本方式は３ビーム法のため、結像レンズ３がト
ラツク方向に大きく移動しても、２つの副ビーム
はほとんど同じ経路のため、受ける影響が等し
く、トラツキング誤差信号にオフセツトを発生し
ない。二重格子レンズ２６は二つの格子パターン
が重なつているので、こを他にも回折光を生じる
が、上で説明した光ビームとは空間的に重ならな
いので、６分割光検出器２７に入射して誤動作を
生じることはない。
ラツク方向に大きく移動しても、２つの副ビーム
はほとんど同じ経路のため、受ける影響が等し
く、トラツキング誤差信号にオフセツトを発生し
ない。二重格子レンズ２６は二つの格子パターン
が重なつているので、こを他にも回折光を生じる
が、上で説明した光ビームとは空間的に重ならな
いので、６分割光検出器２７に入射して誤動作を
生じることはない。
第１図は、本発明の一実施例の基本構成を示す
斜視図である。光ヘツド装置としての構成と動作
は、第３図の格子レンズ１７が二重格子レンズ２
６である点と、第３図の４分割光検出器が６分割
光検出器２７である点を除き第３図と同じである
から同じ構成要素についての説明は省略し、トラ
ツキング誤差検出系についてのみ説明する。な
お、二重格子レンズ２６は格子レンズに単純格子
を重ねて形成したものである。また、６分割光検
出器２７は分割線２４及び２５により分割された
４個の光検出素子１１，１２，１３，１４よりな
る４分割受光面の両側にトラツキング受光面（ト
ラツキング用検出器）２９，３０が設けられてい
る。
斜視図である。光ヘツド装置としての構成と動作
は、第３図の格子レンズ１７が二重格子レンズ２
６である点と、第３図の４分割光検出器が６分割
光検出器２７である点を除き第３図と同じである
から同じ構成要素についての説明は省略し、トラ
ツキング誤差検出系についてのみ説明する。な
お、二重格子レンズ２６は格子レンズに単純格子
を重ねて形成したものである。また、６分割光検
出器２７は分割線２４及び２５により分割された
４個の光検出素子１１，１２，１３，１４よりな
る４分割受光面の両側にトラツキング受光面（ト
ラツキング用検出器）２９，３０が設けられてい
る。
以上のような構成の光ヘツド装置において、半
導体レーザ１の放射光２は二重格子レンズ２６の
単純格子で回折して３本のビーム３１，３２，３
３に分けられ、デイスク面４に収束する。主ビー
ム３１がオントラツクの時、副ビーム３２，３３
はトラツクをはさむように配置されており、トラ
ツクの働きが反射光の強度変化として検出され
る。デイスク面４からの反射光は二重格子レンズ
２６の格子レンズで回折され６分割光検出器２７
に入射する。主ビーム３１は格子レンズで２分割
されて回折され、回折光１８，１９となり、第３
図で説明したように光検出素子１１〜１４でフオ
ーカシング誤差検出と再生信号検出に用いられ
る。副ビームはトラツキング用検出器２９，３０
に入射し、この差信号がトラツキング誤差にな
る。
導体レーザ１の放射光２は二重格子レンズ２６の
単純格子で回折して３本のビーム３１，３２，３
３に分けられ、デイスク面４に収束する。主ビー
ム３１がオントラツクの時、副ビーム３２，３３
はトラツクをはさむように配置されており、トラ
ツクの働きが反射光の強度変化として検出され
る。デイスク面４からの反射光は二重格子レンズ
２６の格子レンズで回折され６分割光検出器２７
に入射する。主ビーム３１は格子レンズで２分割
されて回折され、回折光１８，１９となり、第３
図で説明したように光検出素子１１〜１４でフオ
ーカシング誤差検出と再生信号検出に用いられ
る。副ビームはトラツキング用検出器２９，３０
に入射し、この差信号がトラツキング誤差にな
る。
以上の実施例は、二重格子レンズを用いたもの
であるが、単純格子と格子レンズを別々の基板に
形成して用いてもよいし、１枚の基板の表裏面に
形成して用いてもよい。また、以上の実施例は二
重格子レンズが透過型の場合を示したが、二重格
子レンズは反射型でもよい。反射型二重格子レン
ズを用いることで光ヘツドを薄型に構成できる。
であるが、単純格子と格子レンズを別々の基板に
形成して用いてもよいし、１枚の基板の表裏面に
形成して用いてもよい。また、以上の実施例は二
重格子レンズが透過型の場合を示したが、二重格
子レンズは反射型でもよい。反射型二重格子レン
ズを用いることで光ヘツドを薄型に構成できる。
本発明の光ヘツド装置により、部品点数が少な
く、小型でしかもトラツキング誤差信号にオフセ
ツトの発生しない光ヘツド装置を実現できる。
く、小型でしかもトラツキング誤差信号にオフセ
ツトの発生しない光ヘツド装置を実現できる。
第１図は本発明の一実施例の基本構成を示す斜
視図、第２図は従来の光ヘツド装置の一例を示す
断面図、第３図は格子レンズを用いた従来の光ヘ
ツド装置の一例を示す斜視図、第４図は本発明の
光ビームの経路を説明するための断面図である。 １……半導体レーザ、２……放射光、３……結
像レンズ、４……デイスク面、５……凹球面レン
ズ、６……円筒レンズ、７，２０……４分割光検
出器、８……ビームスプリツタプリズム、１１，
１２，１３，１４……光検出素子、１７……格子
レンズ、１８，１９……回折光、２１……境界
線、２２……上側格子レンズ、２３……下側格子
レンズ、２６……二重格子レンズ、２７……６分
割光検出器、２８……４分割受光面、２９，３０
……トラツキング受光面、３１，３４……主ビー
ム、３２，３３，３５，３６……副ビーム。
視図、第２図は従来の光ヘツド装置の一例を示す
断面図、第３図は格子レンズを用いた従来の光ヘ
ツド装置の一例を示す斜視図、第４図は本発明の
光ビームの経路を説明するための断面図である。 １……半導体レーザ、２……放射光、３……結
像レンズ、４……デイスク面、５……凹球面レン
ズ、６……円筒レンズ、７，２０……４分割光検
出器、８……ビームスプリツタプリズム、１１，
１２，１３，１４……光検出素子、１７……格子
レンズ、１８，１９……回折光、２１……境界
線、２２……上側格子レンズ、２３……下側格子
レンズ、２６……二重格子レンズ、２７……６分
割光検出器、２８……４分割受光面、２９，３０
……トラツキング受光面、３１，３４……主ビー
ム、３２，３３，３５，３６……副ビーム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光源と、前記光源の像を記録媒体上に絞りこ
む結像レンズと、前記光源の脇に配置され、受光
面がトラツキング用の２つの受光面とフオーカシ
ングと再生信号用の４分割受光面とからなる６分
割光検出器と、前記光源と前記結像レンズの間に
設けられ、前記光源からの光を主ビームと、主ビ
ームと方向の異なる２つの副ビームに分割する単
純格子と、前記結像レンズを経て来た前記記録媒
体からの反射光のうち主ビームを２分割して前記
４分割受光面に導くと共に、前記反射光のうち２
つの副ビームを前記２つの受光面に導く格子レン
ズとから構成されていることを特徴とする光ヘツ
ド装置。 ２ 単純格子と格子レンズを同一基板の表裏面に
各々形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の光ヘツド装置。 ３ 単純格子と格子レンズを同一面上に重畳して
形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の光ヘツド装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61294697A JPS63148429A (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | 光ヘツド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61294697A JPS63148429A (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | 光ヘツド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63148429A JPS63148429A (ja) | 1988-06-21 |
| JPH0544098B2 true JPH0544098B2 (ja) | 1993-07-05 |
Family
ID=17811130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61294697A Granted JPS63148429A (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | 光ヘツド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63148429A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2692119B2 (ja) * | 1988-03-31 | 1997-12-17 | 松下電器産業株式会社 | 光ピックアップヘッド装置 |
| EP0612064B1 (en) * | 1988-06-23 | 1997-10-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | An optical pickup apparatus |
| NL8802689A (nl) * | 1988-11-03 | 1990-06-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Inrichting voor het met optische straling aftasten van een stralingsreflekterend oppervlak. |
| NL8803048A (nl) * | 1988-12-13 | 1990-07-02 | Philips Nv | Optische aftastinrichting, spiegelobjektief geschikt voor toepassing daarin en optische inschrijf- en/of uitleesapparaat voorzien van de aftastinrichting. |
-
1986
- 1986-12-12 JP JP61294697A patent/JPS63148429A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63148429A (ja) | 1988-06-21 |
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