JPH0689477A - 光学ヘッド装置 - Google Patents
光学ヘッド装置Info
- Publication number
- JPH0689477A JPH0689477A JP4240544A JP24054492A JPH0689477A JP H0689477 A JPH0689477 A JP H0689477A JP 4240544 A JP4240544 A JP 4240544A JP 24054492 A JP24054492 A JP 24054492A JP H0689477 A JPH0689477 A JP H0689477A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical
- objective lens
- photodetector
- parallel light
- Prior art date
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- Pending
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型で簡素化されかつ高品質の光磁気再生信
号を得られる光学ヘッド装置を提供する。 【構成】 半導体レーザ1と、この半導体レーザ1から
の射出光を平行光束に変換するコリメータレンズ2と、
このコリメータレンズ2からの平行光束を記録面6に集
光する対物レンズ5と、平行光束を対物レンズ5へ導く
誘導機構と、記録面6からの反射光を検出する光検出器
8を備えた光学ヘッド装置において、対物レンズ5から
みて光学的に半導体レーザ1の後段に、光検出器8と、
変換レンズ9と、検光子11及び光センサ12とを設け
た。また、対物レンズ5へ平行光束を誘導する誘導機構
として光分離機能を備えたガルバノミラーをミラー3と
して構成し、光分離機能としてミラー3の反射面に反射
型の回折格子3aまたはホログラム素子3bを設けた。
号を得られる光学ヘッド装置を提供する。 【構成】 半導体レーザ1と、この半導体レーザ1から
の射出光を平行光束に変換するコリメータレンズ2と、
このコリメータレンズ2からの平行光束を記録面6に集
光する対物レンズ5と、平行光束を対物レンズ5へ導く
誘導機構と、記録面6からの反射光を検出する光検出器
8を備えた光学ヘッド装置において、対物レンズ5から
みて光学的に半導体レーザ1の後段に、光検出器8と、
変換レンズ9と、検光子11及び光センサ12とを設け
た。また、対物レンズ5へ平行光束を誘導する誘導機構
として光分離機能を備えたガルバノミラーをミラー3と
して構成し、光分離機能としてミラー3の反射面に反射
型の回折格子3aまたはホログラム素子3bを設けた。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ヘッド装置に係り、詳
しくは、光によって情報を記録または再生する光学情報
記録再生装置の光学ヘッド装置に関する。
しくは、光によって情報を記録または再生する光学情報
記録再生装置の光学ヘッド装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、光を利用して情報の記録や再生を
行う光学技術は目覚ましい進歩を遂げている。これは、
あらかじめ記録されている音声や文字や画像データを読
み出す再生専用の光学装置に関する技術のことで、コン
パクトディスク、CD−ROM、レーザディスク等とそ
れぞれ呼ばれているが、現在では基本的な技術も市場も
ともに成熟期にある。またコンピューターの2次記憶装
置、リライタブルファイリング装置等の分野で近年益々
その利用範囲を広げてきているデータの消去や再書き込
み可能な光磁気ディスク装置や相変化型ディスク装置等
の書き換え型ディスク装置等が、現在、技術的改良、市
場規模拡大、シェア獲得等を目指して本格的な立ち上が
り時期を迎えつつある。ところで、これらの技術的発展
は市場のニーズによって支えられているが、半導体レー
ザ技術、光学技術、媒体技術、信号処理技術、精密加工
技術等の多くの周辺技術が開発され進展したことによっ
て支えられているところが大きいものである。そして、
この光ディスク装置は、今後益々技術の発展や市場規模
の拡大に伴ってデータ記憶装置としてその地位を築いて
いくものと思われる。
行う光学技術は目覚ましい進歩を遂げている。これは、
あらかじめ記録されている音声や文字や画像データを読
み出す再生専用の光学装置に関する技術のことで、コン
パクトディスク、CD−ROM、レーザディスク等とそ
れぞれ呼ばれているが、現在では基本的な技術も市場も
ともに成熟期にある。またコンピューターの2次記憶装
置、リライタブルファイリング装置等の分野で近年益々
その利用範囲を広げてきているデータの消去や再書き込
み可能な光磁気ディスク装置や相変化型ディスク装置等
の書き換え型ディスク装置等が、現在、技術的改良、市
場規模拡大、シェア獲得等を目指して本格的な立ち上が
り時期を迎えつつある。ところで、これらの技術的発展
は市場のニーズによって支えられているが、半導体レー
ザ技術、光学技術、媒体技術、信号処理技術、精密加工
技術等の多くの周辺技術が開発され進展したことによっ
て支えられているところが大きいものである。そして、
この光ディスク装置は、今後益々技術の発展や市場規模
の拡大に伴ってデータ記憶装置としてその地位を築いて
いくものと思われる。
【0003】この光ディスク装置において記録媒体への
書き込みまたは再生を行うときには、対物レンズで集光
した光スポットを目的対象のトラックまたはピット位置
に正確に追従させなければならない。そのためには、対
物レンズをフォーカス方向すなわち光束の光軸方向と、
トラッキング方向すなわち記録媒体の記録方向と光軸方
向に対して直角方向に駆動させる必要がある。この2方
向の駆動手段としてのアクチュエータについてそれぞれ
幾つかの方法が提案されており実際に製品化されている
ものも多い。トラッキング駆動手段の一つとして、対物
レンズをディスクのタンジェンシャル方向へ直接駆動さ
せる方法がある。しかし今後は、目標トラックや目標デ
ータへのアクセス速度の向上、記録データの高速転送に
係わるディスク回転の高速化、対物レンズアクチュエー
タを含む光ヘッド部の軽量化や振動に対する周波数応答
特性の向上等の機能が益々要請される傾向にあるため、
トラッキング動作のため対物レンズやその近傍の光学部
品を直接動かすことなく、アクセス動作を行わない部分
いわゆる固定光学系によって前記の動作をする試みが行
われている。対物レンズ等を駆動しないということは、
その位置駆動のためのアクチュエータを配置しないで済
むということであり、アクセス動作のために移動する光
ピックアップのウェイトを軽減でき、さらに機構部の剛
性を高めることができるので高い周波数域での振動に対
して安定した動作を行うことができるようになる。
書き込みまたは再生を行うときには、対物レンズで集光
した光スポットを目的対象のトラックまたはピット位置
に正確に追従させなければならない。そのためには、対
物レンズをフォーカス方向すなわち光束の光軸方向と、
トラッキング方向すなわち記録媒体の記録方向と光軸方
向に対して直角方向に駆動させる必要がある。この2方
向の駆動手段としてのアクチュエータについてそれぞれ
幾つかの方法が提案されており実際に製品化されている
ものも多い。トラッキング駆動手段の一つとして、対物
レンズをディスクのタンジェンシャル方向へ直接駆動さ
せる方法がある。しかし今後は、目標トラックや目標デ
ータへのアクセス速度の向上、記録データの高速転送に
係わるディスク回転の高速化、対物レンズアクチュエー
タを含む光ヘッド部の軽量化や振動に対する周波数応答
特性の向上等の機能が益々要請される傾向にあるため、
トラッキング動作のため対物レンズやその近傍の光学部
品を直接動かすことなく、アクセス動作を行わない部分
いわゆる固定光学系によって前記の動作をする試みが行
われている。対物レンズ等を駆動しないということは、
その位置駆動のためのアクチュエータを配置しないで済
むということであり、アクセス動作のために移動する光
ピックアップのウェイトを軽減でき、さらに機構部の剛
性を高めることができるので高い周波数域での振動に対
して安定した動作を行うことができるようになる。
【0004】このような従来の光学ヘッド装置について
図面を参照しながら説明する。図6はガルバノミラーを
用いた光学ヘッド装置の光学系を含む主要部の構成を示
したものである。図6において、光源である半導体レー
ザ51から射出された光束はコリメータレンズ52によ
って平行光束に変換された後、ビームスプリッタ53に
入射し任意の直線偏光成分のみが透過し、さらにミラー
54で反射され移動光学系55に入射する。移動光学系
55に入射した光束はさらにはね上げミラー56で反射
して対物レンズ57に入射し、対物レンズ57の集光作
用によって記録面58に結像する。この結像された光ス
ポットは、記録面58にあらかじめ記録されていた光磁
気信号を光の偏光面のカー回転角としてピックアップし
あるいは光を照射して、外部磁界(図示せず)の方向に
記録媒体の磁化方向を変化させることによりデータを記
録する。また、サーボ動作に必要な光信号情報もピック
アップする。さらに記録面58から前記信号成分を含ん
だ反射戻り光は再び対物レンズ57に導かれはね上げミ
ラー56で反射された後、固定光学系59に入射する。
そしてこの反射戻り光はミラー54によって反射されて
ビームスプリッタ53により光路を変更され、光検出部
60に入射する。光検出部60へ入射した光束は集光レ
ンズ61およびシリンドリカルレンズ62を透過し検光
子63に入射する。光束はこの検光子63によって2つ
の偏光成分に分離され、それぞれ第1の光検出器64と
第2の光検出器65へP波,S波の偏光面成分ごとに分
離されて光磁気信号の再生をするとともに、第1の光検
出器64によりフォーカシングおよびトラッキングに係
わる信号すなわちエラー信号が検出される。このエラー
信号の検出方法にはそれぞれ幾つかの方法が考案されて
いるが、ここではフォーカシングについては非点収差
法、トラッキングについてはプッシュプル法を用いた光
ディスク装置について説明する。
図面を参照しながら説明する。図6はガルバノミラーを
用いた光学ヘッド装置の光学系を含む主要部の構成を示
したものである。図6において、光源である半導体レー
ザ51から射出された光束はコリメータレンズ52によ
って平行光束に変換された後、ビームスプリッタ53に
入射し任意の直線偏光成分のみが透過し、さらにミラー
54で反射され移動光学系55に入射する。移動光学系
55に入射した光束はさらにはね上げミラー56で反射
して対物レンズ57に入射し、対物レンズ57の集光作
用によって記録面58に結像する。この結像された光ス
ポットは、記録面58にあらかじめ記録されていた光磁
気信号を光の偏光面のカー回転角としてピックアップし
あるいは光を照射して、外部磁界(図示せず)の方向に
記録媒体の磁化方向を変化させることによりデータを記
録する。また、サーボ動作に必要な光信号情報もピック
アップする。さらに記録面58から前記信号成分を含ん
だ反射戻り光は再び対物レンズ57に導かれはね上げミ
ラー56で反射された後、固定光学系59に入射する。
そしてこの反射戻り光はミラー54によって反射されて
ビームスプリッタ53により光路を変更され、光検出部
60に入射する。光検出部60へ入射した光束は集光レ
ンズ61およびシリンドリカルレンズ62を透過し検光
子63に入射する。光束はこの検光子63によって2つ
の偏光成分に分離され、それぞれ第1の光検出器64と
第2の光検出器65へP波,S波の偏光面成分ごとに分
離されて光磁気信号の再生をするとともに、第1の光検
出器64によりフォーカシングおよびトラッキングに係
わる信号すなわちエラー信号が検出される。このエラー
信号の検出方法にはそれぞれ幾つかの方法が考案されて
いるが、ここではフォーカシングについては非点収差
法、トラッキングについてはプッシュプル法を用いた光
ディスク装置について説明する。
【0005】まず、フォーカシングに係わる動作につい
て説明する。記録面58からの反射戻り光束はビームス
プリッタ53において光検出部60側へ分離される。光
検出部60への光路の途中には集光レンズ61およびシ
リンドリカルレンズ62が配置されており、略平行な反
射戻り光束は集光レンズ61によって第1の光検出器6
4へ集光されながらシリンドリカルレンズ62によって
光軸上の収差である非点収差が発生させられる。この非
点収差のパターンが対物レンズ57の記録面58へのフ
ォーカスおよびデフォーカスにともなってそれぞれ楕円
パターン、最小錯乱円といわれる真円パターン、前記楕
円パターンと直角方向の母線をもつ楕円パターンと各々
パターンが変化する。最小錯乱円の位置に図7に示すよ
うな4つに分割されたフォトダイオード64aからなる
第1の光検出器64を楕円パターンの母線方向に対して
45度相対的に軸上回転させた形で設置する。そしてこ
の4つのフォトダイオード64aの対角線方向の和それ
ぞれの差動出力をとることによって、図8に示されるよ
うな対物レンズ57のデフォーカスに伴うフォーカスエ
ラー信号の特性曲線が得られる。このエラー信号をフォ
ーカスアクチュエータにフィードバックすることによっ
てフォーカスサーボを作動させる。
て説明する。記録面58からの反射戻り光束はビームス
プリッタ53において光検出部60側へ分離される。光
検出部60への光路の途中には集光レンズ61およびシ
リンドリカルレンズ62が配置されており、略平行な反
射戻り光束は集光レンズ61によって第1の光検出器6
4へ集光されながらシリンドリカルレンズ62によって
光軸上の収差である非点収差が発生させられる。この非
点収差のパターンが対物レンズ57の記録面58へのフ
ォーカスおよびデフォーカスにともなってそれぞれ楕円
パターン、最小錯乱円といわれる真円パターン、前記楕
円パターンと直角方向の母線をもつ楕円パターンと各々
パターンが変化する。最小錯乱円の位置に図7に示すよ
うな4つに分割されたフォトダイオード64aからなる
第1の光検出器64を楕円パターンの母線方向に対して
45度相対的に軸上回転させた形で設置する。そしてこ
の4つのフォトダイオード64aの対角線方向の和それ
ぞれの差動出力をとることによって、図8に示されるよ
うな対物レンズ57のデフォーカスに伴うフォーカスエ
ラー信号の特性曲線が得られる。このエラー信号をフォ
ーカスアクチュエータにフィードバックすることによっ
てフォーカスサーボを作動させる。
【0006】次にトラッキング動作について説明する。
記録面58に結像した光スポットは案内トラックまたは
記録ピットで+1次回折光66a、−1次回折光66b
を発生し、この+1次回折光66aおよび−1次回折光
66bと0次回折光66cは、光検出面上で相互にその
一部分が干渉しそのエリアでの光強度が減少する。この
パターンを図7に示す。+1次回折光66aおよび−1
次回折光66bと0次回折光66cとが0次回折光66
cを中心にして線対称の位置にそれぞれ前記の干渉部分
ができる。結像スポットが記録トラック部分または記録
ピット部分の中心に位置している場合にはそれぞれの干
渉部分の強度バランスすなわち前述した線対称の線を境
とする2つのエリアの光強度の和は等しくなる。また結
像スポットが前記中心部分からズレを生じた場合には2
つのエリアの光強度の和のバランスが崩れ、この崩れ量
すなわち光強度の差動信号がトラックエラー信号とな
る。このトラックずれに伴うトラッキングエラー信号の
特性を図9に示す。第1の光検出器64からのトラッキ
ングエラー信号は一旦信号処理部へ導かれ、トラックエ
ラーすなわち目的とするところのトラックと対物レンズ
57によって結像されたスポットとのズレに応じたアク
チュエータ駆動電流が発生する。この電流がムービング
コイルに流れて磁石に作用しミラー54を一定の方向へ
任意の量だけ駆動する。このミラー装置はガルバノミラ
ーと呼ばれ、入射光をミラーアクチュエータ67の傾き
角度と同量だけ傾けさせて反射させる。68は対物レン
ズ57を駆動させるためのアクチュエータである。この
ように移動光学系55とトラッキングのためのアクチュ
エータ機構とを分離して構成することによって移動光学
系55の軽量化および構造物の高剛性化を実現できるの
で、アクセス速度の向上やディスク回転の高速化の要請
に対応できる。
記録面58に結像した光スポットは案内トラックまたは
記録ピットで+1次回折光66a、−1次回折光66b
を発生し、この+1次回折光66aおよび−1次回折光
66bと0次回折光66cは、光検出面上で相互にその
一部分が干渉しそのエリアでの光強度が減少する。この
パターンを図7に示す。+1次回折光66aおよび−1
次回折光66bと0次回折光66cとが0次回折光66
cを中心にして線対称の位置にそれぞれ前記の干渉部分
ができる。結像スポットが記録トラック部分または記録
ピット部分の中心に位置している場合にはそれぞれの干
渉部分の強度バランスすなわち前述した線対称の線を境
とする2つのエリアの光強度の和は等しくなる。また結
像スポットが前記中心部分からズレを生じた場合には2
つのエリアの光強度の和のバランスが崩れ、この崩れ量
すなわち光強度の差動信号がトラックエラー信号とな
る。このトラックずれに伴うトラッキングエラー信号の
特性を図9に示す。第1の光検出器64からのトラッキ
ングエラー信号は一旦信号処理部へ導かれ、トラックエ
ラーすなわち目的とするところのトラックと対物レンズ
57によって結像されたスポットとのズレに応じたアク
チュエータ駆動電流が発生する。この電流がムービング
コイルに流れて磁石に作用しミラー54を一定の方向へ
任意の量だけ駆動する。このミラー装置はガルバノミラ
ーと呼ばれ、入射光をミラーアクチュエータ67の傾き
角度と同量だけ傾けさせて反射させる。68は対物レン
ズ57を駆動させるためのアクチュエータである。この
ように移動光学系55とトラッキングのためのアクチュ
エータ機構とを分離して構成することによって移動光学
系55の軽量化および構造物の高剛性化を実現できるの
で、アクセス速度の向上やディスク回転の高速化の要請
に対応できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の分離光学ヘッド装置においては、光磁気信号及びフォ
ーカストラッキングのサーボ信号を得るために、ビーム
スプリッタにより戻り光を分離し、往路側とは別に光検
出のための光学系を構成され、光学部品点数もそれぞれ
の処理に応じた数量が必要になり、光学系全体の大きさ
が大きくなってしまう。また前記構成においては、光磁
気信号を得るために集光レンズ及びシリンドリカルレン
ズを透過し、集光しつつある光束を検光子すなわち偏光
膜に入射させるため、この膜に対して入射角度に偏差が
生じ偏光分離機能に著しい影響が生じるという問題点が
あった。
の分離光学ヘッド装置においては、光磁気信号及びフォ
ーカストラッキングのサーボ信号を得るために、ビーム
スプリッタにより戻り光を分離し、往路側とは別に光検
出のための光学系を構成され、光学部品点数もそれぞれ
の処理に応じた数量が必要になり、光学系全体の大きさ
が大きくなってしまう。また前記構成においては、光磁
気信号を得るために集光レンズ及びシリンドリカルレン
ズを透過し、集光しつつある光束を検光子すなわち偏光
膜に入射させるため、この膜に対して入射角度に偏差が
生じ偏光分離機能に著しい影響が生じるという問題点が
あった。
【0008】そこで本発明は、小型化され簡素化されし
かも高品質の光磁気信号の得られる光学ヘッド装置を提
供することを目的とする。
かも高品質の光磁気信号の得られる光学ヘッド装置を提
供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、対物レンズに
関して光学的に半導体レーザの後段に、光検出器、平行
光変換手段、平行光の成分ごとの偏光角を検出する偏光
角検出手段とを設けたものである。また、対物レンズへ
平行光束を誘導する誘導機構として光分離機能を備えた
ガルバノミラーを構成し、またこの光分離機能としてガ
ルバノミラーの反射面に設けられた反射型の回折格子ま
たはホログラム素子を構成したものである。
関して光学的に半導体レーザの後段に、光検出器、平行
光変換手段、平行光の成分ごとの偏光角を検出する偏光
角検出手段とを設けたものである。また、対物レンズへ
平行光束を誘導する誘導機構として光分離機能を備えた
ガルバノミラーを構成し、またこの光分離機能としてガ
ルバノミラーの反射面に設けられた反射型の回折格子ま
たはホログラム素子を構成したものである。
【0010】
【作用】上記構成によれば、コリメータレンズに集光レ
ンズの機能を、またガルバノミラーにビームスプリッタ
の機能を付与することにより、光学系の小型化と簡素化
が可能となり、また平行光変換手段を設けることによっ
て検光子への入射角の一定した光束を入射できて高品質
の光磁気再生信号を得ることができる。
ンズの機能を、またガルバノミラーにビームスプリッタ
の機能を付与することにより、光学系の小型化と簡素化
が可能となり、また平行光変換手段を設けることによっ
て検光子への入射角の一定した光束を入射できて高品質
の光磁気再生信号を得ることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図1は本発明の一実施例を示す光学ヘッド装
置の構成図である。図において光源である半導体レーザ
1から射出されたレーザ光束はコリメータレンズ2によ
って平行光束に変換されてミラー3で反射される。この
ミラー3の反射面には反射型の回折格子3aまたは反射
型のホログラム素子3bが設けられている。このミラー
3で反射された光束ははね上げミラー4でさらに反射さ
れて対物レンズ5に入射する。ミラー3と回折格子3a
とホログラム素子3bとはね上げミラー4は平行光束を
対物レンズ5へ誘導する誘導機構を構成する。そして、
この対物レンズ5によって光束は所定の大きさのスポッ
トとして記録面6上に結像させられる。そしてこのスポ
ットは記録面6へ光磁気信号として外部磁界(図示せ
ず)の磁界方向へ塗布された磁気記録媒体の磁界方向を
反転させることによって情報の記録を行い、または後述
するようにカー回転角を検出することによって情報の再
生を行う。このような記録面6からの光磁気情報、およ
びフォーカシング、トラッキングのために必要なサーボ
駆動のための情報を含んだ反射光束は再び対物レンズ5
へ戻り略平行光に変換された後、はね上げミラー4を経
て前記ミラー3に入射する。このミラー3は反射型回折
格子または反射型ホログラムからなり、UV硬化樹脂等
で平面または曲面に形成されており、この面で反射光束
の一部が回折され+1次回折光7aが光検出器8上へ後
述のごとく所定のパターンで結像するようになってい
る。この+1次回折光7aはコリメータレンズ2によっ
て集光作用を受け光検出器8に到達し、ここでサーボ駆
動のために処理される。さらに反射戻り光束のうち−1
次回折光7bは集光しながら半導体レーザ1に対し光検
出器8と対称の位置を透過しさらに後段にある平行光変
換手段である変換レンズ9に到達する。光検出器8と対
称の位置にはスルーホール10が設けられている。この
スルーホール10は光磁気信号再生に不要な高次の回折
光および迷光を取り除くためのスペーシャルフィルター
の役割をする。さらに反射戻り光束は変換レンズ9で略
平行光に変換されたのち検光子11に入射して2方向の
偏光成分に分離され、この検光子11の近傍の2方向に
設けられた2つの光センサ12で差動出力をとることに
よって記録面6からの光磁気信号を高品質に再生するこ
とができる。したがって光学配置的にも従来の光学配置
と比較してビームスプリッタ及び集光レンズを省略で
き、ミラーで反射された光束の方向とほぼ同じ方向に全
体が配置されるため光学系をコンパクトに構成すること
ができる。
説明する。図1は本発明の一実施例を示す光学ヘッド装
置の構成図である。図において光源である半導体レーザ
1から射出されたレーザ光束はコリメータレンズ2によ
って平行光束に変換されてミラー3で反射される。この
ミラー3の反射面には反射型の回折格子3aまたは反射
型のホログラム素子3bが設けられている。このミラー
3で反射された光束ははね上げミラー4でさらに反射さ
れて対物レンズ5に入射する。ミラー3と回折格子3a
とホログラム素子3bとはね上げミラー4は平行光束を
対物レンズ5へ誘導する誘導機構を構成する。そして、
この対物レンズ5によって光束は所定の大きさのスポッ
トとして記録面6上に結像させられる。そしてこのスポ
ットは記録面6へ光磁気信号として外部磁界(図示せ
ず)の磁界方向へ塗布された磁気記録媒体の磁界方向を
反転させることによって情報の記録を行い、または後述
するようにカー回転角を検出することによって情報の再
生を行う。このような記録面6からの光磁気情報、およ
びフォーカシング、トラッキングのために必要なサーボ
駆動のための情報を含んだ反射光束は再び対物レンズ5
へ戻り略平行光に変換された後、はね上げミラー4を経
て前記ミラー3に入射する。このミラー3は反射型回折
格子または反射型ホログラムからなり、UV硬化樹脂等
で平面または曲面に形成されており、この面で反射光束
の一部が回折され+1次回折光7aが光検出器8上へ後
述のごとく所定のパターンで結像するようになってい
る。この+1次回折光7aはコリメータレンズ2によっ
て集光作用を受け光検出器8に到達し、ここでサーボ駆
動のために処理される。さらに反射戻り光束のうち−1
次回折光7bは集光しながら半導体レーザ1に対し光検
出器8と対称の位置を透過しさらに後段にある平行光変
換手段である変換レンズ9に到達する。光検出器8と対
称の位置にはスルーホール10が設けられている。この
スルーホール10は光磁気信号再生に不要な高次の回折
光および迷光を取り除くためのスペーシャルフィルター
の役割をする。さらに反射戻り光束は変換レンズ9で略
平行光に変換されたのち検光子11に入射して2方向の
偏光成分に分離され、この検光子11の近傍の2方向に
設けられた2つの光センサ12で差動出力をとることに
よって記録面6からの光磁気信号を高品質に再生するこ
とができる。したがって光学配置的にも従来の光学配置
と比較してビームスプリッタ及び集光レンズを省略で
き、ミラーで反射された光束の方向とほぼ同じ方向に全
体が配置されるため光学系をコンパクトに構成すること
ができる。
【0012】次に、図2および図3に基づいて半導体レ
ーザ1および光検出器8を含む平面を構成する部材につ
いて説明する。図2(a),(b)は半導体レーザ1等
を含む部材の平面図と正面図である。光源である半導体
レーザ1が円形平面上のほぼ中央に設置されており、そ
の周辺部に多分割フォトダイオードからなる光検出器8
が設けられている。前記ミラー3で分離された+1次回
折光7aは図1に示すように光検出器8の中央に集光さ
れつつ入射する。また前述のように光検出器8の半導体
レーザ1に対して平面上の対称の位置にスペーシャルフ
ィルターとなるスルーホール10が形成されており、後
段に不要な戻り光の高次の回折光、迷光を遮断する。
ーザ1および光検出器8を含む平面を構成する部材につ
いて説明する。図2(a),(b)は半導体レーザ1等
を含む部材の平面図と正面図である。光源である半導体
レーザ1が円形平面上のほぼ中央に設置されており、そ
の周辺部に多分割フォトダイオードからなる光検出器8
が設けられている。前記ミラー3で分離された+1次回
折光7aは図1に示すように光検出器8の中央に集光さ
れつつ入射する。また前述のように光検出器8の半導体
レーザ1に対して平面上の対称の位置にスペーシャルフ
ィルターとなるスルーホール10が形成されており、後
段に不要な戻り光の高次の回折光、迷光を遮断する。
【0013】図3は平面上に設置された光検出器8の拡
大図を示したものであり、次にこの光検出器8の作用に
ついて説明する。図3に示す光検出器8は細長い長方形
のエリアをもちそれぞれ長辺方向を接触させて並んだ4
つのフォトダイオードS1,S2,S3,S4群により
形成されている。そしてこのフォトダイオードS1,S
2,S3,S4により再生信号の検出、およびフォーカ
シング、トラッキングそれぞれのサーボ信号の検出を行
うことができる。4個のフォトダイオードを図示するよ
うに便宜的にS1,S2,S3,S4としてその出力を
それぞれP1,P2,P3,P4とすれば、アドレスマ
ーク等のプリピット信号の検出には全エリアの総和出力
すなわちP1+P2+P3+P4を用いる。さらにサー
ボ信号のうちフォーカス誤差信号は、両わきに配置され
ているエリアS1、S4出力の和と内側に配置されてい
るエリアS2,S3出力の和それぞれの差動信号(P1
+P4)−(P2+P3)をとる。即ち、デフォーカス
に伴う光検出器上での集光スポットの大きさを比較する
ビームサイズ法によるものであり、非点収差法と比較し
てシリンドリカルレンズを省略できる。そして、このフ
ォーカス誤差信号をもとにフォーカスアクチュエータを
動作させてフォーカスサーボを行う。次に、トラッキン
グ誤差信号についてはエリアS1,S2出力の和とエリ
アS3,S4出力の和それぞれの差動信号(P1+P
2)−(P3+P4)をとる。すなわち、記録トラック
により発生した±1次回折光と0次回折光との干渉部分
の光強度のバランスを比較する1ビームプッシュプル法
によるものである。図4(a),(b)は本発明の一実
施例に係る光学ヘッド装置の記録面での結像の説明図で
あり、図4(a)は正常な場合を示し、図4(b)はト
ラックずれが発生した場合を示す。図4(b)のよう
に、結像スポットがトラックに対して直角方向に向かっ
て左にずれた場合、図5に示すようなトラックずれに対
するエラー信号特性が得られる。そして、このトラッキ
ングエラーS字曲線と呼ばれる特性曲線の極性と信号出
力の大きさから結像スポットが左右いずれの方向へどの
程度偏差しているかの情報が得られ、トラッキングアク
チュエータ動作のための駆動電流をコイル(図示せず)
に流すことによってトラッキング偏差が補正され、ディ
スク回転に伴って結像スポットをトラックに追従させる
ことができる。なお、トラッキング偏差の補正は前述の
従来例の場合と同様にミラー3とこのミラー3に取り付
けたトラッキングアクチュエータ13によって行われ
る。すなわち、トラッキングアクチュエータ駆動電流が
ムービングコイルに流れることによって磁石に作用して
ミラー3を一定の方向へ任意の量だけ傾斜させる。そし
て、ミラー3への入射光がトラッキングアクチュエータ
13の傾き角度と同じ量だけ傾斜して反射することにな
る。これによって対物レンズ5への入射光が角度調整さ
れ、記録面6への結像スポットが正しいトラック位置に
補正される。
大図を示したものであり、次にこの光検出器8の作用に
ついて説明する。図3に示す光検出器8は細長い長方形
のエリアをもちそれぞれ長辺方向を接触させて並んだ4
つのフォトダイオードS1,S2,S3,S4群により
形成されている。そしてこのフォトダイオードS1,S
2,S3,S4により再生信号の検出、およびフォーカ
シング、トラッキングそれぞれのサーボ信号の検出を行
うことができる。4個のフォトダイオードを図示するよ
うに便宜的にS1,S2,S3,S4としてその出力を
それぞれP1,P2,P3,P4とすれば、アドレスマ
ーク等のプリピット信号の検出には全エリアの総和出力
すなわちP1+P2+P3+P4を用いる。さらにサー
ボ信号のうちフォーカス誤差信号は、両わきに配置され
ているエリアS1、S4出力の和と内側に配置されてい
るエリアS2,S3出力の和それぞれの差動信号(P1
+P4)−(P2+P3)をとる。即ち、デフォーカス
に伴う光検出器上での集光スポットの大きさを比較する
ビームサイズ法によるものであり、非点収差法と比較し
てシリンドリカルレンズを省略できる。そして、このフ
ォーカス誤差信号をもとにフォーカスアクチュエータを
動作させてフォーカスサーボを行う。次に、トラッキン
グ誤差信号についてはエリアS1,S2出力の和とエリ
アS3,S4出力の和それぞれの差動信号(P1+P
2)−(P3+P4)をとる。すなわち、記録トラック
により発生した±1次回折光と0次回折光との干渉部分
の光強度のバランスを比較する1ビームプッシュプル法
によるものである。図4(a),(b)は本発明の一実
施例に係る光学ヘッド装置の記録面での結像の説明図で
あり、図4(a)は正常な場合を示し、図4(b)はト
ラックずれが発生した場合を示す。図4(b)のよう
に、結像スポットがトラックに対して直角方向に向かっ
て左にずれた場合、図5に示すようなトラックずれに対
するエラー信号特性が得られる。そして、このトラッキ
ングエラーS字曲線と呼ばれる特性曲線の極性と信号出
力の大きさから結像スポットが左右いずれの方向へどの
程度偏差しているかの情報が得られ、トラッキングアク
チュエータ動作のための駆動電流をコイル(図示せず)
に流すことによってトラッキング偏差が補正され、ディ
スク回転に伴って結像スポットをトラックに追従させる
ことができる。なお、トラッキング偏差の補正は前述の
従来例の場合と同様にミラー3とこのミラー3に取り付
けたトラッキングアクチュエータ13によって行われ
る。すなわち、トラッキングアクチュエータ駆動電流が
ムービングコイルに流れることによって磁石に作用して
ミラー3を一定の方向へ任意の量だけ傾斜させる。そし
て、ミラー3への入射光がトラッキングアクチュエータ
13の傾き角度と同じ量だけ傾斜して反射することにな
る。これによって対物レンズ5への入射光が角度調整さ
れ、記録面6への結像スポットが正しいトラック位置に
補正される。
【0014】
【発明の効果】本発明は、対物レンズに関して光学的に
半導体レーザの後段に、光検出器と、平行光変換手段
と、偏光角検出手段を設け、また対物レンズへ平行光を
誘導する誘導機構として光分離機能を備えたガルバノミ
ラーを構成し、また光分離機能としてガルバノミラーの
反射面に反射型の回折格子またはホログラム素子を設け
たので、光学系の小型化と簡素化が可能となり、また高
品質の光磁気信号を再生することができる。
半導体レーザの後段に、光検出器と、平行光変換手段
と、偏光角検出手段を設け、また対物レンズへ平行光を
誘導する誘導機構として光分離機能を備えたガルバノミ
ラーを構成し、また光分離機能としてガルバノミラーの
反射面に反射型の回折格子またはホログラム素子を設け
たので、光学系の小型化と簡素化が可能となり、また高
品質の光磁気信号を再生することができる。
【図1】本発明の一実施例を示す光学ヘッド装置の構成
図
図
【図2】(a)本発明の一実施例を示す半導体レーザ及
びその周辺部機構の平面図 (b)本発明の一実施例を示す半導体レーザ及びその周
辺部機構の正面図
びその周辺部機構の平面図 (b)本発明の一実施例を示す半導体レーザ及びその周
辺部機構の正面図
【図3】本発明の一実施例の光検出器の拡大説明図
【図4】(a)本発明の一実施例に係る光学ヘッド装置
の記録面での結像の説明図 (b)本発明の一実施例に係る光学ヘッド装置の記録面
での結像の説明図
の記録面での結像の説明図 (b)本発明の一実施例に係る光学ヘッド装置の記録面
での結像の説明図
【図5】本発明の一実施例のプッシュプル法によるトラ
ックずれTE信号の特性図
ックずれTE信号の特性図
【図6】従来の光学ヘッド装置の構成図
【図7】従来の光学ヘッド装置の動作の説明図
【図8】従来の光学ヘッド装置の動作の特性図
【図9】従来の光学ヘッド装置の動作の特性図
1 半導体レーザ 2 コリメータレンズ 3 ミラー 3a 回折格子 3b ホログラム素子 5 対物レンズ 6 記録面 9 変換レンズ 11 検光子 12 光センサ
Claims (3)
- 【請求項1】半導体レーザと、この半導体レーザからの
射出光を平行光束に変換するコリメータレンズと、この
コリメータレンズからの平行光束を記録面に集光する対
物レンズと、前記平行光束を対物レンズへ導く誘導機構
と、前記記録面からの反射光を検出する光検出器とを備
えた光学ヘッド装置において、前記対物レンズに関して
光学的に前記半導体レーザの後段に、前記光検出器と、
集光しつつある反射光を平行光にする平行光変換手段
と、平行光の成分ごとの偏光角を検出する偏光角検出手
段とを設けたことを特徴とする光学ヘッド装置。 - 【請求項2】前記誘導機構が光分離機能を備えたガルバ
ノミラーよりなることを特徴とする請求項1記載の光学
ヘッド装置。 - 【請求項3】前記光分離機能がガルバノミラーの反射面
に設けた反射型の回折格子またはホログラム素子である
ことを特徴とする請求項2記載の光学ヘッド装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4240544A JPH0689477A (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 光学ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4240544A JPH0689477A (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 光学ヘッド装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0689477A true JPH0689477A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=17061112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4240544A Pending JPH0689477A (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 光学ヘッド装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0689477A (ja) |
-
1992
- 1992-09-09 JP JP4240544A patent/JPH0689477A/ja active Pending
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