JPH06195728A - 光学ヘッド - Google Patents
光学ヘッドInfo
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- JPH06195728A JPH06195728A JP4343920A JP34392092A JPH06195728A JP H06195728 A JPH06195728 A JP H06195728A JP 4343920 A JP4343920 A JP 4343920A JP 34392092 A JP34392092 A JP 34392092A JP H06195728 A JPH06195728 A JP H06195728A
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/13—Optical detectors therefor
- G11B7/131—Arrangement of detectors in a multiple array
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1356—Double or multiple prisms, i.e. having two or more prisms in cooperation
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/14—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam specially adapted to record on, or to reproduce from, more than one track simultaneously
Abstract
(57)【要約】
【目的】 イメージセンサでフォーカス及びトラッキン
グ誤差を検出することにより、調整作業を容易にすると
共にマルチビームヘッドの大型化を防ぐ。 【構成】 ２ビーム光源２からの２本の出射光は、同一
の光学系を通ってディスク７表面で反射され、光路分離
手段３１によって分離されてイメージセンサ３３に入射
する。センサ３３の位置は、光の像３４ａ〜３５ｂの大
きさが等しくなるように決められる。ランド９からの反
射光３４ａと３５ａの強度が最大になる位置の画素出力
の差分からフォーカス誤差信号が、グルーブ８からの反
射光３４ｂの強度が極大となる位置の２つの画素出力の
差分からトラッキング誤差信号が得られる。画素の位置
は電気的に選択できるので機械的な調整が不要になる。
グ誤差を検出することにより、調整作業を容易にすると
共にマルチビームヘッドの大型化を防ぐ。 【構成】 ２ビーム光源２からの２本の出射光は、同一
の光学系を通ってディスク７表面で反射され、光路分離
手段３１によって分離されてイメージセンサ３３に入射
する。センサ３３の位置は、光の像３４ａ〜３５ｂの大
きさが等しくなるように決められる。ランド９からの反
射光３４ａと３５ａの強度が最大になる位置の画素出力
の差分からフォーカス誤差信号が、グルーブ８からの反
射光３４ｂの強度が極大となる位置の２つの画素出力の
差分からトラッキング誤差信号が得られる。画素の位置
は電気的に選択できるので機械的な調整が不要になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的に記録再生でき
る記録媒体に情報を記録し、この媒体から記録した情報
を再生するための光学式記録再生装置に係り、特に記録
媒体からの反射光を利用して各種サーボ信号及び再生信
号を得るための光学ヘッドに関する。
る記録媒体に情報を記録し、この媒体から記録した情報
を再生するための光学式記録再生装置に係り、特に記録
媒体からの反射光を利用して各種サーボ信号及び再生信
号を得るための光学ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に光学式記録再生装置においては、
情報を高密度に記録・再生するために、記録媒体、例え
ばディスク上の情報トラックは、幅が１μｍ以下、ピッ
チが１〜２μｍの微細なスパイラルまたは同心円形状と
なっている。このようなディスクに直径１μｍ以下に絞
り込まれた光スポットが照射され、その反射光からディ
スク上の情報が読み出されている。
情報を高密度に記録・再生するために、記録媒体、例え
ばディスク上の情報トラックは、幅が１μｍ以下、ピッ
チが１〜２μｍの微細なスパイラルまたは同心円形状と
なっている。このようなディスクに直径１μｍ以下に絞
り込まれた光スポットが照射され、その反射光からディ
スク上の情報が読み出されている。
【０００３】このような装置においては、少なくとも２
種類のサーボ技術が必要である。１つは、ディスクの回
転に伴う回転方向と垂直な方向のディスクの面ブレに対
し、絞り込まれた光スポットが常にディスク上に照射で
きるように光学ヘッドを追従させるサーボで、フォーカ
スサーボと呼ばれている。他方は、ディスクの回転に伴
う偏心等による記録トラックのディスク半径方向の移動
に対して、常に光スポットが情報トラック上に照射でき
るように光学ヘッドを追従させるサーボであり、トラッ
キングサーボと呼ばれている。
種類のサーボ技術が必要である。１つは、ディスクの回
転に伴う回転方向と垂直な方向のディスクの面ブレに対
し、絞り込まれた光スポットが常にディスク上に照射で
きるように光学ヘッドを追従させるサーボで、フォーカ
スサーボと呼ばれている。他方は、ディスクの回転に伴
う偏心等による記録トラックのディスク半径方向の移動
に対して、常に光スポットが情報トラック上に照射でき
るように光学ヘッドを追従させるサーボであり、トラッ
キングサーボと呼ばれている。
【０００４】これらのサーボを行うためのサーボ信号
（誤差信号）はディスクの反射光から得られる。これを
行う具体的な光学ヘッドの代表例を、図８に示す。図８
において、レーザ光源１より出射されたレーザ光は、デ
ィスク７で反射され、光路分離手段６０によって分離さ
れた後、レンズ６１、６３でそれぞれ集光され、さらに
２分割検出器６２ａ、６２ｂ及び４分割検出器６５ａ、
６５ｂ、６５ｃ、６５ｄに入射され、各検出器において
光量が検出される。
（誤差信号）はディスクの反射光から得られる。これを
行う具体的な光学ヘッドの代表例を、図８に示す。図８
において、レーザ光源１より出射されたレーザ光は、デ
ィスク７で反射され、光路分離手段６０によって分離さ
れた後、レンズ６１、６３でそれぞれ集光され、さらに
２分割検出器６２ａ、６２ｂ及び４分割検出器６５ａ、
６５ｂ、６５ｃ、６５ｄに入射され、各検出器において
光量が検出される。
【０００５】２分割検出器６２ａ及び６２ｂの分割線
は、ディスク７のトラックと平行になるように設定され
ており、それぞれの出力は差動増幅器６６及び和増幅器
７１に導かれる。ディスク７面上のスポットがグルーブ
８の中心位置にある時、検出器６２ａ及び６２ｂが受光
する光量はほぼ等しいが、スポットがグルーブ８の中心
からずれると回折光の影響で光量のバランスが崩れるの
で、差動増幅器６６からオフトラック量に応じた出力が
得られる。これはプッシュプル法と呼ばれる方法であ
る。
は、ディスク７のトラックと平行になるように設定され
ており、それぞれの出力は差動増幅器６６及び和増幅器
７１に導かれる。ディスク７面上のスポットがグルーブ
８の中心位置にある時、検出器６２ａ及び６２ｂが受光
する光量はほぼ等しいが、スポットがグルーブ８の中心
からずれると回折光の影響で光量のバランスが崩れるの
で、差動増幅器６６からオフトラック量に応じた出力が
得られる。これはプッシュプル法と呼ばれる方法であ
る。
【０００６】一方、４分割検出器６５ａ〜６５ｄは、フ
ォーカス誤差がない状態で、集束レンズ６３と円筒レン
ズ６４により非点収差が与えられたビームの断面が真円
になる位置（最小錯乱円位置）に設定される。検出器６
５ｂと６５ｄ及び検出器６５ａと６５ｃの出力はそれぞ
れ和増幅器６７及び６８に導かれ、それらの出力はさら
に差動増幅器６９及び和増幅器７０に導かれる。対物レ
ンズ６とディスク７の距離が合焦時からずれた時、最小
錯乱円が４分割検出器の受光面から外れるが、このビー
ムは非点収差を持つので最小錯乱円以外の位置でのビー
ム断面は長円形になり、しかもその長軸方向は最小錯乱
円の前後で直交する。
ォーカス誤差がない状態で、集束レンズ６３と円筒レン
ズ６４により非点収差が与えられたビームの断面が真円
になる位置（最小錯乱円位置）に設定される。検出器６
５ｂと６５ｄ及び検出器６５ａと６５ｃの出力はそれぞ
れ和増幅器６７及び６８に導かれ、それらの出力はさら
に差動増幅器６９及び和増幅器７０に導かれる。対物レ
ンズ６とディスク７の距離が合焦時からずれた時、最小
錯乱円が４分割検出器の受光面から外れるが、このビー
ムは非点収差を持つので最小錯乱円以外の位置でのビー
ム断面は長円形になり、しかもその長軸方向は最小錯乱
円の前後で直交する。
【０００７】したがって４分割検出器６５ａ〜６５ｄの
分割線がビームの長軸と４５゜の角度をなすように設定
すれば、差動増幅器６９からデフォーカス量に応じた出
力が得られる。これは非点収差法と呼ばれる方法であ
る。また、和増幅器７０及び７１の出力を和増幅器７２
により加算することにより、ＲＦ信号が得られる。
分割線がビームの長軸と４５゜の角度をなすように設定
すれば、差動増幅器６９からデフォーカス量に応じた出
力が得られる。これは非点収差法と呼ばれる方法であ
る。また、和増幅器７０及び７１の出力を和増幅器７２
により加算することにより、ＲＦ信号が得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の構成において、トラッキング誤差信号は検出器
６２ａ、６２ｂに入射する光量のアンバランスにより検
出されるため、トラッキング誤差のない状態でビームが
検出器６２ａ、６２ｂの中央に当たるように、組み立て
時に検出器６２ａ、６２ｂの位置を調整しなければなら
ない。またフォーカス誤差信号は、デフォーカス時のビ
ームの長円形への変形により検出されるため、合焦時に
ビームの最小錯乱円が検出器６５ａ〜６５ｄの中央に当
たるように、組み立て時に検出器６５ａ〜６５ｄの位置
を調整しなければならない。
な従来の構成において、トラッキング誤差信号は検出器
６２ａ、６２ｂに入射する光量のアンバランスにより検
出されるため、トラッキング誤差のない状態でビームが
検出器６２ａ、６２ｂの中央に当たるように、組み立て
時に検出器６２ａ、６２ｂの位置を調整しなければなら
ない。またフォーカス誤差信号は、デフォーカス時のビ
ームの長円形への変形により検出されるため、合焦時に
ビームの最小錯乱円が検出器６５ａ〜６５ｄの中央に当
たるように、組み立て時に検出器６５ａ〜６５ｄの位置
を調整しなければならない。
【０００９】フォーカス及びトラッキング誤差検出に
は、本例の方法以外にいくつかの方法があるが、いずれ
も２分割以上の検出器を用いて各検出器の出力差を取る
ため、検出器の位置を正確に調整する必要がある。この
ような調整はかなりの時間と作業者の熟練が必要であ
る。
は、本例の方法以外にいくつかの方法があるが、いずれ
も２分割以上の検出器を用いて各検出器の出力差を取る
ため、検出器の位置を正確に調整する必要がある。この
ような調整はかなりの時間と作業者の熟練が必要であ
る。
【００１０】また、複数のレーザ光を同一の光学系に導
いて複数の情報トラックの記録再生を同時に行うマルチ
ビームヘッドの場合、複数のビームがごく近接した位置
にあるため、検出器上でこれらのビームが重ならないよ
うにするためには集束レンズの焦点距離を長くしなけれ
ばならず、ヘッドの寸法が大きくなってしまう。
いて複数の情報トラックの記録再生を同時に行うマルチ
ビームヘッドの場合、複数のビームがごく近接した位置
にあるため、検出器上でこれらのビームが重ならないよ
うにするためには集束レンズの焦点距離を長くしなけれ
ばならず、ヘッドの寸法が大きくなってしまう。
【００１１】本発明は、上述のような欠点を解消し、調
整が容易かつコンパクトな光学ヘッドを提供することを
目的とする。
整が容易かつコンパクトな光学ヘッドを提供することを
目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、トラッキング誤差及びフォーカス誤差検出に
イメージセンサを用いるものである。即ち、記録媒体か
らの反射光を結像するための１つ以上のレンズと、結像
するまでの光路中に置かれ前記反射光の光強度を概略２
等分して同一光路・同一平面上にない位置に分離して結
像させる第１の反射面と第２の反射面を持つ光路分離手
段を備え、分離された両反射光の光路に沿って前記の両
結像位置のほぼ中間位置に設けたイメージセンサにより
両反射光を受光する構成である。
本発明は、トラッキング誤差及びフォーカス誤差検出に
イメージセンサを用いるものである。即ち、記録媒体か
らの反射光を結像するための１つ以上のレンズと、結像
するまでの光路中に置かれ前記反射光の光強度を概略２
等分して同一光路・同一平面上にない位置に分離して結
像させる第１の反射面と第２の反射面を持つ光路分離手
段を備え、分離された両反射光の光路に沿って前記の両
結像位置のほぼ中間位置に設けたイメージセンサにより
両反射光を受光する構成である。
【００１３】
【作用】イメージセンサは微細な検出器である画素が多
数整列配置された集積検出器なので、トラッキング及び
フォーカス誤差検出に必要な画素を電気的に選択する事
ができる。従ってビームに対する検出器の相対位置を機
械的に調整する必要がなくなり、調整作業が非常に簡略
化される。また、画素の寸法は通常の検出器よりも非常
に小さいので、複数のビームが近接して存在しても各々
を十分分離して検出することができる。従って集束レン
ズの焦点距離を長くする必要がなく、ヘッドの寸法を大
きくすることなく光学系を構成することができる。
数整列配置された集積検出器なので、トラッキング及び
フォーカス誤差検出に必要な画素を電気的に選択する事
ができる。従ってビームに対する検出器の相対位置を機
械的に調整する必要がなくなり、調整作業が非常に簡略
化される。また、画素の寸法は通常の検出器よりも非常
に小さいので、複数のビームが近接して存在しても各々
を十分分離して検出することができる。従って集束レン
ズの焦点距離を長くする必要がなく、ヘッドの寸法を大
きくすることなく光学系を構成することができる。
【００１４】従来検出器として用いられてきたフォトダ
イオードは信号を連続して出力することができたが、イ
メージセンサの場合は全ての画素の出力を掃引する周期
が存在するため、ひとつの画素の出力は他の画素出力の
掃引中ホールドされ、離散的にしか得られない。しかし
本検出法に必要な画素数は小さいので、画素の少ないイ
メージセンサを用いればフォーカス及びトラッキング制
御に必要な誤差信号のデータレートは達成することがで
き、問題はない。
イオードは信号を連続して出力することができたが、イ
メージセンサの場合は全ての画素の出力を掃引する周期
が存在するため、ひとつの画素の出力は他の画素出力の
掃引中ホールドされ、離散的にしか得られない。しかし
本検出法に必要な画素数は小さいので、画素の少ないイ
メージセンサを用いればフォーカス及びトラッキング制
御に必要な誤差信号のデータレートは達成することがで
き、問題はない。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例である光学
ヘッドの構成図である。
しながら説明する。図１は本発明の一実施例である光学
ヘッドの構成図である。
【００１６】図１において、１はレーザ光源を構成する
半導体レーザ、３は半導体レーザ１より出射されたレー
ザ光を平行光にするコリメートレンズ、４はレーザ光の
偏光方向に応じて透過あるいは反射する偏光ビームスプ
リッタ、５は１／４波長板、６は平行なレーザ光を微少
なスポットに絞り込むための対物レンズ、７はディスク
である。
半導体レーザ、３は半導体レーザ１より出射されたレー
ザ光を平行光にするコリメートレンズ、４はレーザ光の
偏光方向に応じて透過あるいは反射する偏光ビームスプ
リッタ、５は１／４波長板、６は平行なレーザ光を微少
なスポットに絞り込むための対物レンズ、７はディスク
である。
【００１７】ディスク７からの反射光は１／４波長板５
を再び通り、その偏光方向が変えられ、偏光ビームスプ
リッタ３で反射された後、集束レンズ３０を経て光路分
離手段３１により分離される。光路分離手段３１の反射
面３１ａによる反射光は検出器３２に入射し、トラック
に記録された情報のＲＦ信号が出力される。光路分離手
段３１の反射面３１ａを透過した光は第２の反射面３１
ｂで反射光と透過光に概略等光量になるよう分離され、
透過光は第３の反射面３１ｃで全反射される。反射面３
１ｂ及び３１ｃによる反射光はイメージセンサ３３に入
射し、それぞれ像３４及び３５が形成される。反射面３
１ｃの反射光は反射面３１ｂの反射光よりも、両反射面
間の距離の分だけ手前で集束する。イメージセンサ３３
は両反射光の集束位置の間で像３４と３５の大きさがほ
ぼ等しくなるような位置に設置される。
を再び通り、その偏光方向が変えられ、偏光ビームスプ
リッタ３で反射された後、集束レンズ３０を経て光路分
離手段３１により分離される。光路分離手段３１の反射
面３１ａによる反射光は検出器３２に入射し、トラック
に記録された情報のＲＦ信号が出力される。光路分離手
段３１の反射面３１ａを透過した光は第２の反射面３１
ｂで反射光と透過光に概略等光量になるよう分離され、
透過光は第３の反射面３１ｃで全反射される。反射面３
１ｂ及び３１ｃによる反射光はイメージセンサ３３に入
射し、それぞれ像３４及び３５が形成される。反射面３
１ｃの反射光は反射面３１ｂの反射光よりも、両反射面
間の距離の分だけ手前で集束する。イメージセンサ３３
は両反射光の集束位置の間で像３４と３５の大きさがほ
ぼ等しくなるような位置に設置される。
【００１８】図２はフォーカス及びトラッキング誤差信
号の検出原理を示すために図１を簡略化した図であり、
図１と同様の構成要素については同一の符号を付した。
図２において、（ａ）は対物レンズ６とディスク７面が
所望の距離より近づいた場合、（ｂ）は丁度所望の距離
にある合焦位置の場合、（ｃ）は所望の距離より遠のい
た場合をそれぞれ示している。３６及び３７はそれぞれ
像３４及び３５の光強度分布である。両分布にそれぞれ
２つのピークがあるのは、ディスク７での反射時のグル
ーブ８による回折の影響を受けているためである。
号の検出原理を示すために図１を簡略化した図であり、
図１と同様の構成要素については同一の符号を付した。
図２において、（ａ）は対物レンズ６とディスク７面が
所望の距離より近づいた場合、（ｂ）は丁度所望の距離
にある合焦位置の場合、（ｃ）は所望の距離より遠のい
た場合をそれぞれ示している。３６及び３７はそれぞれ
像３４及び３５の光強度分布である。両分布にそれぞれ
２つのピークがあるのは、ディスク７での反射時のグル
ーブ８による回折の影響を受けているためである。
【００１９】図２（ｂ）の場合、イメージセンサ３３の
位置が前述のように設定されているので、光強度分布３
６と３７の形はほぼ等しくなり、従って分布３６及び３
７の対応する位置に相当する位置の画素４１及び４３の
受光量は、ほぼ等しくなる。ところが図２（ａ）の場
合、反射面３１ｂ及び反射面３１ｃの反射光の集束位置
は、図２（ｂ）の場合よりも光の進行方向側へずれるた
め、イメージセンサ３３で検出される光強度分布３６は
ピークが低く裾野が広がった形になり、一方光強度分布
３７はピークが高く裾野が狭い形になる。従って画素４
１の受光量は画素４３よりも少なくなる。逆に図２
（ｃ）の場合、光強度分布３７はピークが低く、光強度
分布３６はピークが高くなるので、画素４１の受光量は
画素４３よりも多くなる。従って画素４１及び４３の出
力差を取ることにより、フォーカス誤差信号を検出する
ことができる。
位置が前述のように設定されているので、光強度分布３
６と３７の形はほぼ等しくなり、従って分布３６及び３
７の対応する位置に相当する位置の画素４１及び４３の
受光量は、ほぼ等しくなる。ところが図２（ａ）の場
合、反射面３１ｂ及び反射面３１ｃの反射光の集束位置
は、図２（ｂ）の場合よりも光の進行方向側へずれるた
め、イメージセンサ３３で検出される光強度分布３６は
ピークが低く裾野が広がった形になり、一方光強度分布
３７はピークが高く裾野が狭い形になる。従って画素４
１の受光量は画素４３よりも少なくなる。逆に図２
（ｃ）の場合、光強度分布３７はピークが低く、光強度
分布３６はピークが高くなるので、画素４１の受光量は
画素４３よりも多くなる。従って画素４１及び４３の出
力差を取ることにより、フォーカス誤差信号を検出する
ことができる。
【００２０】また、図２（ｂ）においてトラッキング誤
差がない場合、光強度分布３６の２つのピーク位置に相
当する位置の画素４０及び４２の受光量はほぼ等しい
が、オフトラックが生じた場合、プッシュプル法の原理
により、画素４０及び４２の受光量に差が生じる。従っ
て画素４０及び４２の出力差を取ることにより、トラッ
キング誤差信号を検出することができる。デフォーカス
が生じると光強度分布３６及び３７の裾野の形が変化す
るので、光強度分布３６の二つのピークの位置が画素４
０及び４２から外れてしまうが、通常、光学ヘッドを駆
動する場合は、トラッキング制御に先立ってフォーカス
制御を行うので、トラッキング誤差検出時は常にほぼ合
焦状態にあると考えられ、トラッキング誤差検出に及ぼ
すデフォーカスの影響は考えなくても良い。
差がない場合、光強度分布３６の２つのピーク位置に相
当する位置の画素４０及び４２の受光量はほぼ等しい
が、オフトラックが生じた場合、プッシュプル法の原理
により、画素４０及び４２の受光量に差が生じる。従っ
て画素４０及び４２の出力差を取ることにより、トラッ
キング誤差信号を検出することができる。デフォーカス
が生じると光強度分布３６及び３７の裾野の形が変化す
るので、光強度分布３６の二つのピークの位置が画素４
０及び４２から外れてしまうが、通常、光学ヘッドを駆
動する場合は、トラッキング制御に先立ってフォーカス
制御を行うので、トラッキング誤差検出時は常にほぼ合
焦状態にあると考えられ、トラッキング誤差検出に及ぼ
すデフォーカスの影響は考えなくても良い。
【００２１】以上のように本実施例によれば、フォーカ
ス誤差及びトラッキング誤差の検出をイメージセンサ３
３により行うため、出力に必要な画素の位置を電気的に
選択することができるので、機械的な調整が不要にな
り、組み立てを容易に行うことができる。
ス誤差及びトラッキング誤差の検出をイメージセンサ３
３により行うため、出力に必要な画素の位置を電気的に
選択することができるので、機械的な調整が不要にな
り、組み立てを容易に行うことができる。
【００２２】以下、本発明の他の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図３は本発明の他の実施例で
ある２ビーム光学系の構成図であり、図１と同様の構成
要素については同一の符号を付した。
を参照しながら説明する。図３は本発明の他の実施例で
ある２ビーム光学系の構成図であり、図１と同様の構成
要素については同一の符号を付した。
【００２３】図３において、２は２本のレーザビームを
発生させることができる２ビームアレイ半導体レーザ
（以下半導体レーザという）、８及び９はディスク７上
に形成されたグルーブ８及びランド９である。半導体レ
ーザ２より出射された２本のレーザビームのうち、一方
はグルーブ８上に、他方はランド９上に集束し、いずれ
にも情報が記録されるようになっている。ディスク７か
らの反射光は１／４波長板５を再び通り、その偏光方向
が変えられ、スプリッタ４で反射された後、集束レンズ
３０を経て光路分離手段３１により分離される。
発生させることができる２ビームアレイ半導体レーザ
（以下半導体レーザという）、８及び９はディスク７上
に形成されたグルーブ８及びランド９である。半導体レ
ーザ２より出射された２本のレーザビームのうち、一方
はグルーブ８上に、他方はランド９上に集束し、いずれ
にも情報が記録されるようになっている。ディスク７か
らの反射光は１／４波長板５を再び通り、その偏光方向
が変えられ、スプリッタ４で反射された後、集束レンズ
３０を経て光路分離手段３１により分離される。
【００２４】光路分離手段３１の反射面３１ａによる反
射光は２分割検出器３２ａ、３２ｂに入射し、それぞれ
よりランド９上及びグルーブ８上のトラックの情報のＲ
Ｆ信号が出力される。光路分離手段３１の反射面３１ａ
を透過した光は、第２の反射面３１ｂで反射光と透過光
に概略等光量になるよう分離され、透過光は第３の反射
面３１ｃで全反射される。反射面３１ｂ及び３１ｃによ
る反射光はイメージセンサ３３に入射し、各々像３４
ａ、３４ｂ及び３５ａ、３５ｂが形成される。反射面３
１ｃの反射光は反射面３１ｂの反射光よりも、両反射面
間の距離の分だけ手前で集束する。イメージセンサ３３
は両反射光の集束位置の間で像３４ａと３５ａの大きさ
がほぼ等しくなるような位置に設置される。
射光は２分割検出器３２ａ、３２ｂに入射し、それぞれ
よりランド９上及びグルーブ８上のトラックの情報のＲ
Ｆ信号が出力される。光路分離手段３１の反射面３１ａ
を透過した光は、第２の反射面３１ｂで反射光と透過光
に概略等光量になるよう分離され、透過光は第３の反射
面３１ｃで全反射される。反射面３１ｂ及び３１ｃによ
る反射光はイメージセンサ３３に入射し、各々像３４
ａ、３４ｂ及び３５ａ、３５ｂが形成される。反射面３
１ｃの反射光は反射面３１ｂの反射光よりも、両反射面
間の距離の分だけ手前で集束する。イメージセンサ３３
は両反射光の集束位置の間で像３４ａと３５ａの大きさ
がほぼ等しくなるような位置に設置される。
【００２５】図４は、フォーカス及びトラッキング誤差
信号の検出原理を示すために、図３を簡略化した図であ
り、図３と同様の構成要素については同一の符号を付し
た。図４において、（ａ）は対物レンズ６とディスク７
面が所望の距離より近づいた場合、（ｂ）は丁度所望の
距離にある合焦位置の場合、（ｃ）は所望の距離より遠
のいた場合をそれぞれ示している。３６ａ、３６ｂ、３
７ａ、３７ｂはそれぞれ像３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３
５ｂの光強度分布である。光強度分布３６ｂ及び３７ｂ
にそれぞれ２つのピークがあるのは、これらの光がグル
ーブ８で反射され、回折光の影響を受けているためであ
る。誤差信号の検出原理は図２の場合と同様であり、各
強度分布のピーク位置に相当する画素の出力を利用して
検出する。すなわち、フォーカス誤差信号は画素４５及
び４８の、またトラッキング誤差信号は画素４６及び４
７の出力差により検出する。
信号の検出原理を示すために、図３を簡略化した図であ
り、図３と同様の構成要素については同一の符号を付し
た。図４において、（ａ）は対物レンズ６とディスク７
面が所望の距離より近づいた場合、（ｂ）は丁度所望の
距離にある合焦位置の場合、（ｃ）は所望の距離より遠
のいた場合をそれぞれ示している。３６ａ、３６ｂ、３
７ａ、３７ｂはそれぞれ像３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３
５ｂの光強度分布である。光強度分布３６ｂ及び３７ｂ
にそれぞれ２つのピークがあるのは、これらの光がグル
ーブ８で反射され、回折光の影響を受けているためであ
る。誤差信号の検出原理は図２の場合と同様であり、各
強度分布のピーク位置に相当する画素の出力を利用して
検出する。すなわち、フォーカス誤差信号は画素４５及
び４８の、またトラッキング誤差信号は画素４６及び４
７の出力差により検出する。
【００２６】このように、半導体レーザ２からの２本の
出射光は、同一の光学系を通ってディスク７表面で反射
され、光路分離手段３１によって分離されて、光の像３
４ａ〜３５ｂの大きさが等しくなるように位置が決めら
れたイメージセンサ３３に入射するように構成している
ので、ランド９からの反射光３４ａと３５ａの強度が最
大になる位置の画素出力の差分からフォーカス誤差信号
が、グルーブ８からの反射光３４ｂの強度が極大となる
位置の２つの画素出力の差分からトラッキング誤差信号
が得られることとなる。
出射光は、同一の光学系を通ってディスク７表面で反射
され、光路分離手段３１によって分離されて、光の像３
４ａ〜３５ｂの大きさが等しくなるように位置が決めら
れたイメージセンサ３３に入射するように構成している
ので、ランド９からの反射光３４ａと３５ａの強度が最
大になる位置の画素出力の差分からフォーカス誤差信号
が、グルーブ８からの反射光３４ｂの強度が極大となる
位置の２つの画素出力の差分からトラッキング誤差信号
が得られることとなる。
【００２７】以上のように本実施例によれば、イメージ
センサ３３の画素の位置は電気的に選択できるので機械
的な調整が不要になり、さらに、検出器の受光面上でビ
ームの像が重ならないようにするために集束レンズの焦
点距離を長くする必要がないので、ヘッドの寸法を単ビ
ームヘッドと同等程度に抑えることができる。
センサ３３の画素の位置は電気的に選択できるので機械
的な調整が不要になり、さらに、検出器の受光面上でビ
ームの像が重ならないようにするために集束レンズの焦
点距離を長くする必要がないので、ヘッドの寸法を単ビ
ームヘッドと同等程度に抑えることができる。
【００２８】なお、本実施例では、誤差検出に使用する
画素の例として図４に示す組み合せを説明したが、イメ
ージセンサ３３上の画素は任意に選択することができる
ので、他の組み合せも可能である。例えば図３におい
て、トラックピッチが細かく、且つ案内溝８と平坦部９
のピッチが同程度のディスク７を用いた場合には、平坦
部９で反射される光にも案内溝８で反射される光と同様
な光強度分布になるので、図５に示す画素の選択も可能
である。
画素の例として図４に示す組み合せを説明したが、イメ
ージセンサ３３上の画素は任意に選択することができる
ので、他の組み合せも可能である。例えば図３におい
て、トラックピッチが細かく、且つ案内溝８と平坦部９
のピッチが同程度のディスク７を用いた場合には、平坦
部９で反射される光にも案内溝８で反射される光と同様
な光強度分布になるので、図５に示す画素の選択も可能
である。
【００２９】図５は、本発明の他の実施例である２ビー
ム光学系の、他の誤差信号検出原理を示す図であり、２
つのレーザビームに両方ともトラッキング制御を施す場
合を示している。本実施例の光学系の構成は図３と同一
であり、図３及び図４と同様の構成要素については、同
一の符号を付した。図５は図４とほぼ同様であるが、図
４の場合に、トラッキングサーボ信号を検出していない
光スポット３４ａからも、画素５０及び５１によりトラ
ッキングサーボ信号を検出できるようにしている。
ム光学系の、他の誤差信号検出原理を示す図であり、２
つのレーザビームに両方ともトラッキング制御を施す場
合を示している。本実施例の光学系の構成は図３と同一
であり、図３及び図４と同様の構成要素については、同
一の符号を付した。図５は図４とほぼ同様であるが、図
４の場合に、トラッキングサーボ信号を検出していない
光スポット３４ａからも、画素５０及び５１によりトラ
ッキングサーボ信号を検出できるようにしている。
【００３０】通常のトラッキングサーボ機構は、１つの
光スポットのトラッキング制御のみ行なうが、図５の場
合には２つの光スポットのトラッキングサーボ信号が得
られるため、通常のトラッキングサーボ機構では制御で
きない方の光スポットにもトラッキング制御を加えるこ
とができ、より精度の高いトラッキング制御が可能にな
る。
光スポットのトラッキング制御のみ行なうが、図５の場
合には２つの光スポットのトラッキングサーボ信号が得
られるため、通常のトラッキングサーボ機構では制御で
きない方の光スポットにもトラッキング制御を加えるこ
とができ、より精度の高いトラッキング制御が可能にな
る。
【００３１】図５において、３４ａ、３５ａ及び３８
ａ、３９ａはそれぞれランドからの反射光及びその強度
分布、３４ｂ、３５ｂ及び３８ｂ、３９ｂはそれぞれグ
ルーブからの反射光及びその強度分布である。２ビーム
光学系では、ディスク上のランドの幅がある程度以上小
さくなると、ランド反射光強度分布３８ａ、３９ａにも
グルーブ反射光強度分布３８ｂ、３９ｂと同様に、回折
の影響によりそれぞれ２つのピークが現れるようにな
る。そこで、強度分布３８ａに対して画素５０及び５
１、強度分布３８ｂに対して画素４６及び４７の出力差
より、それぞれの光に対するトラッキング誤差信号を独
立に検出することができる。
ａ、３９ａはそれぞれランドからの反射光及びその強度
分布、３４ｂ、３５ｂ及び３８ｂ、３９ｂはそれぞれグ
ルーブからの反射光及びその強度分布である。２ビーム
光学系では、ディスク上のランドの幅がある程度以上小
さくなると、ランド反射光強度分布３８ａ、３９ａにも
グルーブ反射光強度分布３８ｂ、３９ｂと同様に、回折
の影響によりそれぞれ２つのピークが現れるようにな
る。そこで、強度分布３８ａに対して画素５０及び５
１、強度分布３８ｂに対して画素４６及び４７の出力差
より、それぞれの光に対するトラッキング誤差信号を独
立に検出することができる。
【００３２】図６、図７は、図５に示した原理による２
ビームトラッキング検出を行う場合の、トラッキング制
御機構の一例を示し、図６は正面の外観を、図７は側面
の外観を示している。
ビームトラッキング検出を行う場合の、トラッキング制
御機構の一例を示し、図６は正面の外観を、図７は側面
の外観を示している。
【００３３】図６、図７において、斜線を施した光学ヘ
ッド１００の底面には、対物レンズ６の光軸の延長線上
に回転軸１０１が設けられ、ヘッド１００は、その回転
軸１０１を介して支持枠１０２に支持されている。支持
枠１０２には移送機構１０３が設けられており、それに
よりヘッド１００を矢印Ａで示すディスク７の半径方向
に移動させる。ヘッド１００に設けられた突起部１０４
と支持枠１０２の間には、圧電素子１０５及び板バネ１
０６が取り付けられており、圧電素子１０５の伸縮によ
りヘッド１００が回転軸１０１の回りに回転する。板バ
ネ１０６は、圧電素子１０５に予圧を与えるためのもの
である。このとき、ディスク７上の２つの光スポットの
配列方向は、圧電素子１０５の伸縮量に応じて対物レン
ズの光軸の回りに回転する。
ッド１００の底面には、対物レンズ６の光軸の延長線上
に回転軸１０１が設けられ、ヘッド１００は、その回転
軸１０１を介して支持枠１０２に支持されている。支持
枠１０２には移送機構１０３が設けられており、それに
よりヘッド１００を矢印Ａで示すディスク７の半径方向
に移動させる。ヘッド１００に設けられた突起部１０４
と支持枠１０２の間には、圧電素子１０５及び板バネ１
０６が取り付けられており、圧電素子１０５の伸縮によ
りヘッド１００が回転軸１０１の回りに回転する。板バ
ネ１０６は、圧電素子１０５に予圧を与えるためのもの
である。このとき、ディスク７上の２つの光スポットの
配列方向は、圧電素子１０５の伸縮量に応じて対物レン
ズの光軸の回りに回転する。
【００３４】２つのレーザビームのうち、片方のトラッ
キング方向の位置決めを従来と同様のトラッキング駆動
機構により行えば、他方のトラッキング方向の位置決め
は、図６、図７の機構により行うことができる。従っ
て、２つの光より得られたトラッキング誤差信号を用い
て、２つのレーザービームを同時にトラッキング制御す
ることができる。
キング方向の位置決めを従来と同様のトラッキング駆動
機構により行えば、他方のトラッキング方向の位置決め
は、図６、図７の機構により行うことができる。従っ
て、２つの光より得られたトラッキング誤差信号を用い
て、２つのレーザービームを同時にトラッキング制御す
ることができる。
【００３５】なお、以上の実施例で述べた画素の選び方
以外にも、誤差検出に用いる画素の選び方は電気的に任
意に設定することができ、光学系を組み立てた後でも容
易に変更することができる。
以外にも、誤差検出に用いる画素の選び方は電気的に任
意に設定することができ、光学系を組み立てた後でも容
易に変更することができる。
【００３６】また以上の各実施例において、フォーカス
誤差信号及びトラッキング誤差信号が０になるようにサ
ーボ系を構成すれば、フォーカス及びトラッキングの両
サーボを実現することができる。
誤差信号及びトラッキング誤差信号が０になるようにサ
ーボ系を構成すれば、フォーカス及びトラッキングの両
サーボを実現することができる。
【００３７】なお、以上の実施例では、２ビーム光学ヘ
ッドの場合について説明したが、３ビーム以上の場合に
も同様に構成することができる。また、各実施例におい
て、反射面３１ｂ及び３１ｃによる反射光はイメージセ
ンサ３３に直接入射するように構成したが、イメージセ
ンサ３３と光路分離手段３１との間の反射光路に、減衰
フィルターを設け、光のエネルギ密度がイメージセンサ
の許容範囲内になるようにしてもよい。
ッドの場合について説明したが、３ビーム以上の場合に
も同様に構成することができる。また、各実施例におい
て、反射面３１ｂ及び３１ｃによる反射光はイメージセ
ンサ３３に直接入射するように構成したが、イメージセ
ンサ３３と光路分離手段３１との間の反射光路に、減衰
フィルターを設け、光のエネルギ密度がイメージセンサ
の許容範囲内になるようにしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、本発明はフォーカス誤差
及びトラッキング誤差の検出をイメージセンサにより行
うため、出力に必要な画素の位置を電気的に選択するこ
とができるので、機械的な調整が不要になり、組み立て
を容易に行うことができる。
及びトラッキング誤差の検出をイメージセンサにより行
うため、出力に必要な画素の位置を電気的に選択するこ
とができるので、機械的な調整が不要になり、組み立て
を容易に行うことができる。
【００３９】また、複数のビームを用いるマルチビーム
ヘッドの場合には、検出器の受光面上でビームの像が重
ならないようにするために、集束レンズの焦点距離を長
くする必要がないので、ヘッドの寸法を単一ビームヘッ
ドと同等程度に抑えることができ、装置の大型化を防ぐ
ことができる。
ヘッドの場合には、検出器の受光面上でビームの像が重
ならないようにするために、集束レンズの焦点距離を長
くする必要がないので、ヘッドの寸法を単一ビームヘッ
ドと同等程度に抑えることができ、装置の大型化を防ぐ
ことができる。
【図１】本発明の一実施例の光学ヘッドの構成図
【図２】本実施例の光学ヘッドによるフォーカス及びト
ラッキング誤差検出原理図
ラッキング誤差検出原理図
【図３】本発明の他の実施例の２ビーム光学ヘッドの構
成図
成図
【図４】本発明の他の実施例の２ビーム光学ヘッドによ
るフォーカス及びトラッキング誤差検出原理の説明図
るフォーカス及びトラッキング誤差検出原理の説明図
【図５】本実施例の２ビーム光学ヘッドによる他のフォ
ーカス及びトラッキング誤差検出を示す図
ーカス及びトラッキング誤差検出を示す図
【図６】本発明の他の実施例の２ビームトラッキング駆
動機構の正面の外観図
動機構の正面の外観図
【図７】同他の実施例の２ビームトラッキング駆動機構
の側面の外観図
の側面の外観図
【図８】従来の光学ヘッドの構成図
１ 半導体レーザ ２ ２ビームアレイ半導体レーザ ３ コリメートレンズ ４ 偏光ビームスプリッタ ５ １／４波長板 ６ 対物レンズ ７ ディスク ８ グルーブ ９ ランド ３０ 集束レンズ ３１ 光路分離手段 ３１ａ、３１ｂ，３１ｃ 反射面 ３２ 検出器 ３２ａ、３２ｂ ２分割検出器 ３３ イメージセンサ ３４、３５ 像 ３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂ 像 ３６、３７ 光の強度分布 ３６ａ、３６ｂ、３７ａ、３７ｂ 光の強度分布 ４０、４１、４２、４３ 画素 ４５、４６、４７、４８ 画素 １００ 光学ヘッド １０１ 回転軸 １０２ 支持枠 １０３ 移送機構 １０４ 突起部 １０５ 圧電素子 １０６ 板バネ
Claims (3)
- 【請求項１】光源から出た光を記録媒体上に微少に絞り
込んで情報の記録または再生を行う装置であって、前記
記録媒体からの反射光を結像するための１つ以上のレン
ズと、結像するまでの光路中に置かれ前記反射光の光強
度を概略２等分して同一光路・同一平面上にない位置に
分離して結像させる第１の反射面と第２の反射面を持つ
光路分離手段を備え、分離された両反射光の光路に沿っ
て前記の両結像位置のほぼ中間位置に設けたイメージセ
ンサにより両反射光を受光することを特徴とする光学ヘ
ッド。 - 【請求項２】複数の光源から出た光を同一の光学系に導
いて、複数の情報トラックの記録または再生を同時に行
うことを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。 - 【請求項３】レーザ光を発する光源と、前記レーザ光を
記録媒体上に微少に絞り込む集光手段と、前記記録媒体
からの反射光を結像するための１つ以上のレンズと、結
像するまでの光路中に置かれ前記反射光の一部を反射す
る第３の反射面と前記第３の反射面を透過した光を概略
２等分して同一光路・同一平面上にない位置に分離して
結像させる第１の反射面と第２の反射面を持つ光路分離
手段と、前記第３の反射面での反射光の光量を検出する
光検出手段と、前記第１の反射面と第２の反射面で分離
された両反射光の光路に沿って前記の両結像位置のほぼ
中間位置に設けられ両反射光の光量を検出するイメージ
センサとを備えたことを特徴とする光学ヘッド。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4343920A JPH06195728A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 光学ヘッド |
| EP93106861A EP0603458A1 (en) | 1992-12-24 | 1993-04-28 | Optical head assembly for optical information player |
| US08/280,579 US5526330A (en) | 1992-12-24 | 1994-07-25 | Optical head assembly for optical information player |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4343920A JPH06195728A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 光学ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06195728A true JPH06195728A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18365267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4343920A Pending JPH06195728A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 光学ヘッド |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5526330A (ja) |
| EP (1) | EP0603458A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06195728A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3322075B2 (ja) * | 1995-06-02 | 2002-09-09 | 松下電器産業株式会社 | 光磁気ピックアップ |
| KR19980029874A (ko) * | 1996-10-28 | 1998-07-25 | 배순훈 | 광 픽-업장치 |
| JP3601219B2 (ja) * | 1996-11-13 | 2004-12-15 | 松下電器産業株式会社 | 光ピックアップ用の平行プリズム |
| TW200617924A (en) * | 2004-11-30 | 2006-06-01 | Lite On It Corp | Method and system for adjusting the servo control by monitoring spot status on photo detector of optical pickup head |
| WO2006064426A1 (en) * | 2004-12-15 | 2006-06-22 | Arima Devices Corporation | Optical device wit multi-spot scanning |
| JP2009516313A (ja) * | 2005-11-11 | 2009-04-16 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 走査装置において情報キャリアを位置合わせするシステム及び方法 |
| US8125862B2 (en) * | 2008-12-18 | 2012-02-28 | General Electric Company | System and method for controlling tracking in an optical drive |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63288428A (ja) * | 1987-05-20 | 1988-11-25 | Mitsubishi Electric Corp | 光デイスク装置 |
| JPH02278522A (ja) * | 1989-04-19 | 1990-11-14 | Ricoh Co Ltd | 光ディスク原盤露光機のフォーカス制御装置 |
| US5181161A (en) * | 1989-04-21 | 1993-01-19 | Nec Corporation | Signal reproducing apparatus for optical recording and reproducing equipment with compensation of crosstalk from nearby tracks and method for the same |
| JP2651454B2 (ja) * | 1989-05-18 | 1997-09-10 | 株式会社アサカ | マルチビーム光ディスク装置のトラッキング誤差検出部 |
| US4987292A (en) * | 1989-06-12 | 1991-01-22 | Digital Equipment Corporation | Method and apparatus for detecting focus and tracking errors |
| US5111445A (en) * | 1989-11-17 | 1992-05-05 | Sony Corporation | Holographic information storage system |
| EP0439876A1 (en) * | 1990-01-29 | 1991-08-07 | Hitachi Maxell Ltd. | Optical head with a double-beam splitter |
| DE69126745T2 (de) * | 1990-07-31 | 1998-02-26 | Omron Tateisi Electronics Co | Optisches Wiedergabegerät |
| US5166506A (en) * | 1991-01-30 | 1992-11-24 | Eastman Kodak Company | Method for determining an imaging system focus error |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP4343920A patent/JPH06195728A/ja active Pending
-
1993
- 1993-04-28 EP EP93106861A patent/EP0603458A1/en not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-07-25 US US08/280,579 patent/US5526330A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5526330A (en) | 1996-06-11 |
| EP0603458A1 (en) | 1994-06-29 |
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