JPH07101518B2 - 光ヘツド装置 - Google Patents
光ヘツド装置Info
- Publication number
- JPH07101518B2 JPH07101518B2 JP60278366A JP27836685A JPH07101518B2 JP H07101518 B2 JPH07101518 B2 JP H07101518B2 JP 60278366 A JP60278366 A JP 60278366A JP 27836685 A JP27836685 A JP 27836685A JP H07101518 B2 JPH07101518 B2 JP H07101518B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- photodetectors
- photodetector
- optical head
- diffraction grating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、いわゆる光ディスク，ディジタルオーディ
オディスク，ビデオディスクなどの記録再生に用いる光
ヘッド装置に関する。
オディスク，ビデオディスクなどの記録再生に用いる光
ヘッド装置に関する。
（従来の技術） ビデオディスク，ディジタルオーディオディスク，光デ
ィスク（以下では、光ディスクと総称する。）の従来の
光ヘッド装置は、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をコリメート
光３にするコリメーティングレンズ４と、収束レンズ５
と、ビームスプリッタプリズム６の他に、焦点誤差検出
手段とトラッキング誤差検出手段とを備えて構成されて
いる。
ィスク（以下では、光ディスクと総称する。）の従来の
光ヘッド装置は、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をコリメート
光３にするコリメーティングレンズ４と、収束レンズ５
と、ビームスプリッタプリズム６の他に、焦点誤差検出
手段とトラッキング誤差検出手段とを備えて構成されて
いる。
焦点誤差検出手段には種々の方式があるが、本発明の方
式と最も関連の深い方式としてウエッジプリズム方式を
あげることができる。ウエッジプリズム方式の焦点誤差
検出手段は、第２図に示すようにウェッジプリズム７及
び８と、光検出器９及び10から成る２分割光検出器と、
光検出器11及び12から成る２分割光検出器とから構成さ
れている。ディスク面13に対し、収束ビーム14が丁度焦
点を結んでいる時は、ウエッジプリズムからの光ビーム
15及び16は各々、光検出器９及び10の間と、光検出器11
及び12の間に収束しているが、収束ビーム14がディスク
面13に対してデフォーカスした時は、光ビーム15及び16
は互に離れる方向に、又は、互に接近する方向にデフォ
ーカスするので、光検出器９及び10の差動出力、又は、
光検出器11及び12の差動出力をとることで焦点誤差信号
が得られる。
式と最も関連の深い方式としてウエッジプリズム方式を
あげることができる。ウエッジプリズム方式の焦点誤差
検出手段は、第２図に示すようにウェッジプリズム７及
び８と、光検出器９及び10から成る２分割光検出器と、
光検出器11及び12から成る２分割光検出器とから構成さ
れている。ディスク面13に対し、収束ビーム14が丁度焦
点を結んでいる時は、ウエッジプリズムからの光ビーム
15及び16は各々、光検出器９及び10の間と、光検出器11
及び12の間に収束しているが、収束ビーム14がディスク
面13に対してデフォーカスした時は、光ビーム15及び16
は互に離れる方向に、又は、互に接近する方向にデフォ
ーカスするので、光検出器９及び10の差動出力、又は、
光検出器11及び12の差動出力をとることで焦点誤差信号
が得られる。
トラッキング誤差検出手段にも種々の方式があるが、本
発明の方式と最も関連の深い方式としてプッシュプル方
式をあげることができる。プッシュプル方式は、２分割
光検出器を使ってディスク面からの反射光を検出する方
式で、第２図に示す光検出器９及び10の出力の和と、光
検出器11及び12の出力の和との差をとることで、トラッ
キング誤差信号が得られる。なお、第２図に示した従来
技術の光ヘッド装置は、フィリップステクニカルレビュ
ー（Philips Technical Review）第40巻（1982年発行）
第６号第151頁から156頁に詳しく述べられている。
発明の方式と最も関連の深い方式としてプッシュプル方
式をあげることができる。プッシュプル方式は、２分割
光検出器を使ってディスク面からの反射光を検出する方
式で、第２図に示す光検出器９及び10の出力の和と、光
検出器11及び12の出力の和との差をとることで、トラッ
キング誤差信号が得られる。なお、第２図に示した従来
技術の光ヘッド装置は、フィリップステクニカルレビュ
ー（Philips Technical Review）第40巻（1982年発行）
第６号第151頁から156頁に詳しく述べられている。
（発明が解決しようとする問題点） 上述した従来の光ヘッド装置は、実用化されているもの
でも大きさが、40×40×30mm3程度あり、従って重量も
重く、光ディスク装置全体の小型化，軽量化，あるいは
スタック型大容量光ディスク実現の障害となっている。
この原因の１つは、光ディスクからの反射光をハーフプ
リズム、あるいは偏光ビームスプリッタプリズムにより
光軸を90゜曲げて、光源から分離させ、その後方に光検
出器を配置するという方法がとられているため、光学系
の１軸化が難しい点にある。
でも大きさが、40×40×30mm3程度あり、従って重量も
重く、光ディスク装置全体の小型化，軽量化，あるいは
スタック型大容量光ディスク実現の障害となっている。
この原因の１つは、光ディスクからの反射光をハーフプ
リズム、あるいは偏光ビームスプリッタプリズムにより
光軸を90゜曲げて、光源から分離させ、その後方に光検
出器を配置するという方法がとられているため、光学系
の１軸化が難しい点にある。
このような問題に対して、半導体レーザ光源の発光部に
光を戻した際、自己結合効果によって発振出力が増加す
るいわゆるSCOOP効果を利用した小型光ヘッドが提案さ
れている。
光を戻した際、自己結合効果によって発振出力が増加す
るいわゆるSCOOP効果を利用した小型光ヘッドが提案さ
れている。
しかしながら、自己結合効果は、半導体レーザの発振現
象の不安定性であることが指摘され、ここ数年内で実用
化された、ディジタルオーディオディスク，ビデオディ
スクなどでは、再生信号，位置決め信号にもれ込むノイ
ズとして、逆にこの自己結合効果を抑制するための技術
が開発されるにいたっている状況である。半導体レーザ
の自己結合効果は、半導体レーザ自身の共振器に、光デ
ィスクという反射面が加わり、三つのミラーからなる共
振器という構成で考えなければならないものである。デ
ィスクの回転中はディスクの光軸方向のばたつきのた
め、焦点サーボがかかっている時でも半導体レーザと光
ディスクの間隔が、約１μｍの幅でゆれ動いており、極
めて安定度の悪い共振器構成となってしまっている。従
って、このようなSCOOP効果により、光ディスク上の信
号を再生することは困難な課題が多すぎる。
象の不安定性であることが指摘され、ここ数年内で実用
化された、ディジタルオーディオディスク，ビデオディ
スクなどでは、再生信号，位置決め信号にもれ込むノイ
ズとして、逆にこの自己結合効果を抑制するための技術
が開発されるにいたっている状況である。半導体レーザ
の自己結合効果は、半導体レーザ自身の共振器に、光デ
ィスクという反射面が加わり、三つのミラーからなる共
振器という構成で考えなければならないものである。デ
ィスクの回転中はディスクの光軸方向のばたつきのた
め、焦点サーボがかかっている時でも半導体レーザと光
ディスクの間隔が、約１μｍの幅でゆれ動いており、極
めて安定度の悪い共振器構成となってしまっている。従
って、このようなSCOOP効果により、光ディスク上の信
号を再生することは困難な課題が多すぎる。
本発明の目的は、上記欠点を解消して小型の光ヘッドを
実現することが可能な光ヘッド装置を提供することにあ
る。
実現することが可能な光ヘッド装置を提供することにあ
る。
（問題点を解決するための手段） 本発明の光ヘッド装置は、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、前記光源の両脇に配置
されそれぞれが２分割された光検出器と、前記光源と前
記結像レンズの間に配置され前記結像レンズを経て来た
前記記録媒体からの反射光を回折させて前記光検出器上
に導く回折格子と、前記回折格子と前記光検出器の間に
配置され前記回折光の光軸と交わる線を境に、２分割し
た一方のみを通過させるナイフエッジとを含んで構成さ
れる。
媒体上に絞りこむ結像レンズと、前記光源の両脇に配置
されそれぞれが２分割された光検出器と、前記光源と前
記結像レンズの間に配置され前記結像レンズを経て来た
前記記録媒体からの反射光を回折させて前記光検出器上
に導く回折格子と、前記回折格子と前記光検出器の間に
配置され前記回折光の光軸と交わる線を境に、２分割し
た一方のみを通過させるナイフエッジとを含んで構成さ
れる。
（作用） 本発明の作用・原理は次の通りである。本発明の光ヘッ
ド装置では、光学系の１軸化を達成するために、光ディ
スク面からの反射光を光検出器に導くために、回折格子
を用いる。回折格子には、高次回折光を除くと＋１次回
折光，−１次回折光,0次回折光の３つの回折光がある。
０次回折光は回折格子を直接透過した光である。そこ
で、この回折格子を半導体レーザ光源と結像レンズの間
に配置し、半導体レーザからディスク面に行く光に対し
ては、０次回折光を用いると、単に回折格子の基板の厚
さに等しい透明板がそう入されたのと同じになる。
ド装置では、光学系の１軸化を達成するために、光ディ
スク面からの反射光を光検出器に導くために、回折格子
を用いる。回折格子には、高次回折光を除くと＋１次回
折光，−１次回折光,0次回折光の３つの回折光がある。
０次回折光は回折格子を直接透過した光である。そこ
で、この回折格子を半導体レーザ光源と結像レンズの間
に配置し、半導体レーザからディスク面に行く光に対し
ては、０次回折光を用いると、単に回折格子の基板の厚
さに等しい透明板がそう入されたのと同じになる。
一方、ディスク面からの反射光に対しては、±１次回折
光を用いるとハーフプリズムや、偏光ビームスプリッタ
プリズムを用いることなく情報光を光軸外にとり出すこ
とができる。すなわち、回折格子はビームスプリッタと
して作用することになる。この結果、小型，軽量の光ヘ
ッド装置を構成できる。
光を用いるとハーフプリズムや、偏光ビームスプリッタ
プリズムを用いることなく情報光を光軸外にとり出すこ
とができる。すなわち、回折格子はビームスプリッタと
して作用することになる。この結果、小型，軽量の光ヘ
ッド装置を構成できる。
さらに本発明では、光軸外にとり出した±１次回折光と
しての２つの情報光から、信号のほか、フォーカス誤差
信号，トラッキング誤差信号もとり出すために、回折光
の光軸と交わる線で分割した片側の半分のみを通過させ
るナイフエッジを配置し、従来技術で述べたウエッジプ
リズム方式と等価な光ビームに変換している。
しての２つの情報光から、信号のほか、フォーカス誤差
信号，トラッキング誤差信号もとり出すために、回折光
の光軸と交わる線で分割した片側の半分のみを通過させ
るナイフエッジを配置し、従来技術で述べたウエッジプ
リズム方式と等価な光ビームに変換している。
（実施例） 次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の一実施例の基本構成を示す断面図で
ある。半導体レーザ１の放射光２は、回折格子17を０次
回折光として通過し、結像レンズ18によりディスク面13
に収束される。ディスク面13からの反射光は、結像レン
ズ18により収束され、回折格子17により回折され、＋１
次回折光15及び−１次回折光16として、半導体レーザの
両脇にある２分割光検出器21及び22に到達する。２分割
光検出器21及び22は、光検出器9,10及び光検出器11,12
からなる。
ある。半導体レーザ１の放射光２は、回折格子17を０次
回折光として通過し、結像レンズ18によりディスク面13
に収束される。ディスク面13からの反射光は、結像レン
ズ18により収束され、回折格子17により回折され、＋１
次回折光15及び−１次回折光16として、半導体レーザの
両脇にある２分割光検出器21及び22に到達する。２分割
光検出器21及び22は、光検出器9,10及び光検出器11,12
からなる。
ディスク面13に光ビームが収束している合焦位置の状態
で、±１次回折光15及び16は、２分割光検出器21及び22
の分割線上に収束するように配置されている。さらに、
結像レンズ18の光軸と交わる線を境に回折光15及び16の
半分（図２では内側半分）をしゃへいするようにナイフ
エッジ19及び20が回折格子17と２分割光検出器21及び22
の間に配置されている。
で、±１次回折光15及び16は、２分割光検出器21及び22
の分割線上に収束するように配置されている。さらに、
結像レンズ18の光軸と交わる線を境に回折光15及び16の
半分（図２では内側半分）をしゃへいするようにナイフ
エッジ19及び20が回折格子17と２分割光検出器21及び22
の間に配置されている。
光ディスクの上下面ぶれ（デフォーカス）に対し、各２
分割光検出器21,22の光検出器９〜12が受光する光量が
変動するため、光検出器９と10の受光量の差および光検
出器11と12の受光量の差を示す差信号をもってフォーカ
ス誤差信号とする。すなわち、合焦位置では、上に述べ
たように２分割光検出器21,22の分割線上に回折光15及
び16が収束するので差信号は零となる。ディスク面13が
結像レンズ18から遠ざかる方向にずれた場合には、回折
光15及び16の収束点は、２分割光検出器21,22上から回
折格子17の方向にシフトする。この時、回折格子17の中
心すなわち結像レンズ18の光軸に入射した光線は不動で
あるため、回折光の収束点のぼけは２分割光検出器21及
び22の各々内側の光検出器10及び11上に生じ、光検出器
10及び11にくる光量が増加する。逆に、ディスクが結像
レンズ18に近づく場合には、回折光15及び16の収束点
は、回折格子17から遠ざかる方向にシフトする。この場
合には各２分割光検出器21及び22のそれぞれ外側の光検
出器９及び12の光量が増え、差信号が生じる。
分割光検出器21,22の光検出器９〜12が受光する光量が
変動するため、光検出器９と10の受光量の差および光検
出器11と12の受光量の差を示す差信号をもってフォーカ
ス誤差信号とする。すなわち、合焦位置では、上に述べ
たように２分割光検出器21,22の分割線上に回折光15及
び16が収束するので差信号は零となる。ディスク面13が
結像レンズ18から遠ざかる方向にずれた場合には、回折
光15及び16の収束点は、２分割光検出器21,22上から回
折格子17の方向にシフトする。この時、回折格子17の中
心すなわち結像レンズ18の光軸に入射した光線は不動で
あるため、回折光の収束点のぼけは２分割光検出器21及
び22の各々内側の光検出器10及び11上に生じ、光検出器
10及び11にくる光量が増加する。逆に、ディスクが結像
レンズ18に近づく場合には、回折光15及び16の収束点
は、回折格子17から遠ざかる方向にシフトする。この場
合には各２分割光検出器21及び22のそれぞれ外側の光検
出器９及び12の光量が増え、差信号が生じる。
以上の考え方により、光検出器9,10,11,12の出力電圧を
各々Ｖ（９）,V（10）,V（11）,V（12）とすれば、焦点
誤差信号は、Ｖ（10）＋Ｖ（11）−（Ｖ（９）＋Ｖ（1
2））により検出でき、ディスクのフォーカスずれの方
向及び量を検知することができる。
各々Ｖ（９）,V（10）,V（11）,V（12）とすれば、焦点
誤差信号は、Ｖ（10）＋Ｖ（11）−（Ｖ（９）＋Ｖ（1
2））により検出でき、ディスクのフォーカスずれの方
向及び量を検知することができる。
一方トラッキングのずれ信号は、半導体レーザ１からの
放射光２のディスク上の絞り込みスポットがトラック位
置からずれるともどり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１図の紙面に垂直な方向にトラ
ックが伸びている配置にすると、トラックずれにより回
折光15と16の強度比が変わるため、２分割光検出器21と
22の出力信号に差が生じる。従ってトラッキング信号
は、Ｖ（９）＋Ｖ（10）−（Ｖ（11）＋Ｖ（12））によ
り検出でき、この差信号の正負により、トラックずれの
方向も検知することができる。
放射光２のディスク上の絞り込みスポットがトラック位
置からずれるともどり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１図の紙面に垂直な方向にトラ
ックが伸びている配置にすると、トラックずれにより回
折光15と16の強度比が変わるため、２分割光検出器21と
22の出力信号に差が生じる。従ってトラッキング信号
は、Ｖ（９）＋Ｖ（10）−（Ｖ（11）＋Ｖ（12））によ
り検出でき、この差信号の正負により、トラックずれの
方向も検知することができる。
ディスクからの信号は、２分割光検出器21及び22の光量
の総和Ｖ（９）＋Ｖ（10）＋Ｖ（11）＋Ｖ（12）をとる
ことにより検出できる。
の総和Ｖ（９）＋Ｖ（10）＋Ｖ（11）＋Ｖ（12）をとる
ことにより検出できる。
（発明の効果） 本発明の光ヘッド装置は、光学部品が結像レンズと、回
折格子だけでよく、これまで数多くの部品を使っていた
光ヘッド装置の部品を大幅に削減することが可能であ
り、これまで、光ディスク装置全体の小型化、あるい
は、スタック型光ディスク装置のネックとなっていた光
ヘッドのサイズを縮少することが可能となる。さらに本
発明は、半導体レーザと２分割光検出器とを同一パッケ
ージ内にハイブリッドに作成することにより、量産性信
頼性に富む光ヘッドを実現することができる。
折格子だけでよく、これまで数多くの部品を使っていた
光ヘッド装置の部品を大幅に削減することが可能であ
り、これまで、光ディスク装置全体の小型化、あるい
は、スタック型光ディスク装置のネックとなっていた光
ヘッドのサイズを縮少することが可能となる。さらに本
発明は、半導体レーザと２分割光検出器とを同一パッケ
ージ内にハイブリッドに作成することにより、量産性信
頼性に富む光ヘッドを実現することができる。
第１図は本発明の一実施例の基本構成を示す断面図、第
２図は従来の光ヘッド装置の一例を示す断面図である。 １……半導体レーザ、２……放射ビーム、３……コリメ
ート光、４……コリメーティングレンズ、５……収束レ
ンズ、６……ビームスプリッタプリズム、7,8……ウエ
ッジプリズム、9,10,11,12……光検出器、13……ディス
ク面、14……収束ビーム、15,16……分割光ビーム、17
……回折格子、18……結像レンズ、19,20……ナイフエ
ッジ、21,22……分割光検出器。
２図は従来の光ヘッド装置の一例を示す断面図である。 １……半導体レーザ、２……放射ビーム、３……コリメ
ート光、４……コリメーティングレンズ、５……収束レ
ンズ、６……ビームスプリッタプリズム、7,8……ウエ
ッジプリズム、9,10,11,12……光検出器、13……ディス
ク面、14……収束ビーム、15,16……分割光ビーム、17
……回折格子、18……結像レンズ、19,20……ナイフエ
ッジ、21,22……分割光検出器。
Claims (1)
- 【請求項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、前記光源の両脇に配置されそれぞれ
が２分割された光検出器と、前記光源と前記結像レンズ
の間に配置され前記結像レンズを経て来た前記記録媒体
からの反射光を回折させて前記光検出器上に導く回折格
子と、前記回折格子と前記光検出器に間に配置され前記
回折光の光軸と交わる線を境に２分割した一方のみを通
過させるナイフエッジとを含むことを特徴とする光ヘッ
ド装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60278366A JPH07101518B2 (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 光ヘツド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60278366A JPH07101518B2 (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 光ヘツド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62137737A JPS62137737A (ja) | 1987-06-20 |
| JPH07101518B2 true JPH07101518B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=17596338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60278366A Expired - Lifetime JPH07101518B2 (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 光ヘツド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101518B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2646245B1 (fr) * | 1989-04-25 | 1991-06-14 | Thomson Csf | Dispositif de lecture optique pour support d'enregistrement optique |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0795372B2 (ja) * | 1984-06-27 | 1995-10-11 | キヤノン株式会社 | 光ヘツド装置 |
-
1985
- 1985-12-10 JP JP60278366A patent/JPH07101518B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62137737A (ja) | 1987-06-20 |
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