JPH07192279A - 光ヘッドのサーボ信号検出方法及び装置 - Google Patents
光ヘッドのサーボ信号検出方法及び装置Info
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- JPH07192279A JPH07192279A JP5333639A JP33363993A JPH07192279A JP H07192279 A JPH07192279 A JP H07192279A JP 5333639 A JP5333639 A JP 5333639A JP 33363993 A JP33363993 A JP 33363993A JP H07192279 A JPH07192279 A JP H07192279A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】フォーカス誤差信号へのトラッキングによる変
調を低減しフォーカスサーボを安定に引き込み、安定し
たサーボ信号を確保して光学構成を簡単にし、しかも小
形・軽量化を図り、生産性と信頼性を確保する。 【構成】光ディスクからフォーカス誤差信号とトラッキ
ング誤差信号を検出する復路で、集束レンズ１０４と円
筒レンズ１０６で構成するフォーカス誤差信号検出系に
アイリス（すきま開口）をもうけ、長円形状の光ビーム
１０５を形成し、非点収差法で長円形状のビーム１０５
の長軸を直交するビームに変更する過程で４分割光セン
サ１１０でフォーカス誤差信号を検出する。トラッキン
グ誤差信号の検出はアイリスを形成する両側のビームを
プシュプル・トラッキング誤差検出にあてがうように２
エレメントのセンサ１０７，１０８を４分割光センサ１
１０に追加した６分割光センサ１０９に３ビームをラン
ディングさせて行う。
調を低減しフォーカスサーボを安定に引き込み、安定し
たサーボ信号を確保して光学構成を簡単にし、しかも小
形・軽量化を図り、生産性と信頼性を確保する。 【構成】光ディスクからフォーカス誤差信号とトラッキ
ング誤差信号を検出する復路で、集束レンズ１０４と円
筒レンズ１０６で構成するフォーカス誤差信号検出系に
アイリス（すきま開口）をもうけ、長円形状の光ビーム
１０５を形成し、非点収差法で長円形状のビーム１０５
の長軸を直交するビームに変更する過程で４分割光セン
サ１１０でフォーカス誤差信号を検出する。トラッキン
グ誤差信号の検出はアイリスを形成する両側のビームを
プシュプル・トラッキング誤差検出にあてがうように２
エレメントのセンサ１０７，１０８を４分割光センサ１
１０に追加した６分割光センサ１０９に３ビームをラン
ディングさせて行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置に取り
付けられる記録再生消去可能な光ヘッドに関し、特に１
ビーム式でトラッキング誤差信号とフォーカス誤差信号
との検出を単一の光センサで行う光学構成とそれらの誤
差信号を電気的に検出する電気回路系に関する。
付けられる記録再生消去可能な光ヘッドに関し、特に１
ビーム式でトラッキング誤差信号とフォーカス誤差信号
との検出を単一の光センサで行う光学構成とそれらの誤
差信号を電気的に検出する電気回路系に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスク装置は、高密度、高速転送レ
ート化を目指しており、一例として従来のＮＴＳＣ方式
の５倍もの情報量を有するハイビジョン対応をめざした
光ディスク装置や、コンピュータ用磁気ディスクの高速
性・高アクセス性と光ディスクのもつ大容量メモリを併
せもつ外部記憶装置の研究が急速に進展している。次世
代のディスク装置は高速転送レートと大容量メモリの必
要性から光ディスク装置になることが予想されている。
特に高アクセス化を図るためには光ヘッド自体の重量を
極力低減させる必要がある。
ート化を目指しており、一例として従来のＮＴＳＣ方式
の５倍もの情報量を有するハイビジョン対応をめざした
光ディスク装置や、コンピュータ用磁気ディスクの高速
性・高アクセス性と光ディスクのもつ大容量メモリを併
せもつ外部記憶装置の研究が急速に進展している。次世
代のディスク装置は高速転送レートと大容量メモリの必
要性から光ディスク装置になることが予想されている。
特に高アクセス化を図るためには光ヘッド自体の重量を
極力低減させる必要がある。
【０００３】光ヘッドの基本的な構成は一般的に１ビー
ム式と３ビーム式が主流である。両者とも一長一短があ
るが、記録再生型においては、レーザ出力は現在入手可
能なものの最高出力は３５ｍＷ程度であり、記録媒体の
記録感度にもよるが、記録時の分散光のない１ビームの
ほうが有利である。
ム式と３ビーム式が主流である。両者とも一長一短があ
るが、記録再生型においては、レーザ出力は現在入手可
能なものの最高出力は３５ｍＷ程度であり、記録媒体の
記録感度にもよるが、記録時の分散光のない１ビームの
ほうが有利である。
【０００４】従来の公知例としては１ビーム式として特
開昭６０−１２９９４３号公報及び特開昭６２−８８１
４５号公報が知られている。
開昭６０−１２９９４３号公報及び特開昭６２−８８１
４５号公報が知られている。
【０００５】この従来の光ヘッドのサーボ信号検出方法
について図面を参照して説明する。
について図面を参照して説明する。
【０００６】図６は従来例の光ヘッドのサーボ信号検出
方法及び装置を説明するための１ビーム式光磁気ヘッド
の構成図、図７は図６の従来のフォーカス誤差信号及び
トラッキング誤差信号の検出信号処理を示す図、図８は
図６の従来のフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差
信号の他の検出信号処理を示す図、図９は他の従来例の
光ヘッドのサーボ信号検出方法及び装置を説明するため
の光ヘッドの構成図、図１０は図９の従来のフォーカス
誤差信号及びトラッキング誤差信号の検出信号処理を示
す図である。
方法及び装置を説明するための１ビーム式光磁気ヘッド
の構成図、図７は図６の従来のフォーカス誤差信号及び
トラッキング誤差信号の検出信号処理を示す図、図８は
図６の従来のフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差
信号の他の検出信号処理を示す図、図９は他の従来例の
光ヘッドのサーボ信号検出方法及び装置を説明するため
の光ヘッドの構成図、図１０は図９の従来のフォーカス
誤差信号及びトラッキング誤差信号の検出信号処理を示
す図である。
【０００７】ここでは光学系の小型化と光センサの単一
化が課題であり、フォーカス誤差信号とトラッキング誤
差信号の検出の光学系について説明する。
化が課題であり、フォーカス誤差信号とトラッキング誤
差信号の検出の光学系について説明する。
【０００８】図６において、レーザ６０１から射出され
た光をコリメータレンズ６０２で平行光とし、ビームス
プリッタ６０３，６０４に対してＰ波を直進させる。デ
ィスク６０５には対物レンズ６０６を介して平行ビーム
光束を集束させる。ディスク６０５からの反射光はビー
ムスプリッタ６０４で偏向され、光磁気検出のビームを
分波させる。一般にこのビームスプリッタのＳ波の反射
光の効率は１００％に設定される。このビームスプリッ
タ６０４を通過するＰ波の成分は直進し、次のビームス
プリッタ６０３で９０゜偏向したＰ波を集束レンズ６０
７で集束させ、ビームスプリッタ６０８で直進するビー
ム６０９と９０゜偏向されるビーム６１０に分波され
る。ビームスプリッタ６０８を直進するビームは４分割
光センサ６１１で受光され、トラッキング誤差信号を検
出する。この４分割光センサ６１１を等価的に２分割光
センサとし、いわゆるプシュプル信号として取り出す構
成を図７に示す。ビームスプリッタ６０８で９０゜偏向
するビーム６１０は円筒レンズ６１２を通過し、９０゜
偏向するミラー６１３を介して４分割光センサ６１４で
非点収差法でフォーカス誤差信号を検出する。このフォ
ーカス誤差信号検出にかかわる信号処理を図８に図解す
る。集束ビーム６０９は４分割光センサ６１１で受光さ
れ、４分割光センサ６１１を構成するＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈの
各エレメントの出力を加算し（（Ｅ＋Ｆ），（Ｇ＋
Ｈ））、この差動出力からトラッキング誤差信号（＝
（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ））を得る。
た光をコリメータレンズ６０２で平行光とし、ビームス
プリッタ６０３，６０４に対してＰ波を直進させる。デ
ィスク６０５には対物レンズ６０６を介して平行ビーム
光束を集束させる。ディスク６０５からの反射光はビー
ムスプリッタ６０４で偏向され、光磁気検出のビームを
分波させる。一般にこのビームスプリッタのＳ波の反射
光の効率は１００％に設定される。このビームスプリッ
タ６０４を通過するＰ波の成分は直進し、次のビームス
プリッタ６０３で９０゜偏向したＰ波を集束レンズ６０
７で集束させ、ビームスプリッタ６０８で直進するビー
ム６０９と９０゜偏向されるビーム６１０に分波され
る。ビームスプリッタ６０８を直進するビームは４分割
光センサ６１１で受光され、トラッキング誤差信号を検
出する。この４分割光センサ６１１を等価的に２分割光
センサとし、いわゆるプシュプル信号として取り出す構
成を図７に示す。ビームスプリッタ６０８で９０゜偏向
するビーム６１０は円筒レンズ６１２を通過し、９０゜
偏向するミラー６１３を介して４分割光センサ６１４で
非点収差法でフォーカス誤差信号を検出する。このフォ
ーカス誤差信号検出にかかわる信号処理を図８に図解す
る。集束ビーム６０９は４分割光センサ６１１で受光さ
れ、４分割光センサ６１１を構成するＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈの
各エレメントの出力を加算し（（Ｅ＋Ｆ），（Ｇ＋
Ｈ））、この差動出力からトラッキング誤差信号（＝
（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋Ｈ））を得る。
【０００９】図６におけるビームスプリッタ６０８を９
０゜偏向するビーム６１０は４分割光センサ６１４で受
光され、図８に示す４分割光センサ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
の対角のエレメントの和どうしの差からフォーカス誤差
信号（＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ））を得る。
０゜偏向するビーム６１０は４分割光センサ６１４で受
光され、図８に示す４分割光センサ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
の対角のエレメントの和どうしの差からフォーカス誤差
信号（＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ））を得る。
【００１０】次に、従来の他の実施例の光ヘッドのサー
ボ検出方法及び装置のフォーカス誤差信号及びトラッキ
ング誤差信号を検出する光学系の例について図面を参照
して説明する。
ボ検出方法及び装置のフォーカス誤差信号及びトラッキ
ング誤差信号を検出する光学系の例について図面を参照
して説明する。
【００１１】図９において、レーザ９０１からの射出光
はコリメートレンズ９０２で平行光に変換され、偏光ビ
ームスプリッタ９０３を直進し、１／４波長板９０４で
円偏光に変換され、対物レンズ９０５で集束され、ディ
スク９０６に焦点を結ぶ。ディスク９０６からの反射光
はビームスプリッタ９０３まで逆順に戻り、９０゜偏向
され、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号を検
出する光学系にいたる。平行光は凸レンズ９０７で集束
され、引き続きダブルウェジプリズム９０８でプシュプ
ル方式によるトラッキング誤差検出のディスク接線方向
のトラックを２分する分割でダブルウェジプリズム９０
８を分けている。このダブルウェジプリズム９０８を通
過した２つのビーム９０９，９１０は円筒レンズ９１１
を通過し、ダブルウェジプリズム９０８で、左右に分割
され、各々のビームが上下方向に拡散する。ビーム９０
９，９１０は円筒レンズ９１１で上下方向に角度変換さ
れ、光センサ９１２上には２つのビーム９０９，９１０
がランディングする。
はコリメートレンズ９０２で平行光に変換され、偏光ビ
ームスプリッタ９０３を直進し、１／４波長板９０４で
円偏光に変換され、対物レンズ９０５で集束され、ディ
スク９０６に焦点を結ぶ。ディスク９０６からの反射光
はビームスプリッタ９０３まで逆順に戻り、９０゜偏向
され、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号を検
出する光学系にいたる。平行光は凸レンズ９０７で集束
され、引き続きダブルウェジプリズム９０８でプシュプ
ル方式によるトラッキング誤差検出のディスク接線方向
のトラックを２分する分割でダブルウェジプリズム９０
８を分けている。このダブルウェジプリズム９０８を通
過した２つのビーム９０９，９１０は円筒レンズ９１１
を通過し、ダブルウェジプリズム９０８で、左右に分割
され、各々のビームが上下方向に拡散する。ビーム９０
９，９１０は円筒レンズ９１１で上下方向に角度変換さ
れ、光センサ９１２上には２つのビーム９０９，９１０
がランディングする。
【００１２】この光センサ９１２は６分割光センサで構
成されている。ディスクのフォーカス誤差信号検出とト
ラッキング誤差検出の原理を図１０に示す。中心部分に
４分割光センサ（Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ）をもうけフォーカス
誤差信号を検出し、上下の光センサ（Ｔ，Ｕ）でトラッ
キング誤差検出を行う。対物レンズ９０５とディスク９
０６間の距離が合焦点状態の場合を図１０（ａ）に示
し、遠くなったときと近くなったときの状態をそれぞれ
図１０（ｂ），（ｃ）に示す。フォーカス誤差信号はＦ
Ｅ＝（Ｐ＋Ｒ）−（Ｑ＋Ｓ）で得られ、トラッキング誤
差信号はＴＥ＝Ｔ−Ｕによって得られる。
成されている。ディスクのフォーカス誤差信号検出とト
ラッキング誤差検出の原理を図１０に示す。中心部分に
４分割光センサ（Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ）をもうけフォーカス
誤差信号を検出し、上下の光センサ（Ｔ，Ｕ）でトラッ
キング誤差検出を行う。対物レンズ９０５とディスク９
０６間の距離が合焦点状態の場合を図１０（ａ）に示
し、遠くなったときと近くなったときの状態をそれぞれ
図１０（ｂ），（ｃ）に示す。フォーカス誤差信号はＦ
Ｅ＝（Ｐ＋Ｒ）−（Ｑ＋Ｓ）で得られ、トラッキング誤
差信号はＴＥ＝Ｔ−Ｕによって得られる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光ヘッ
ドのサーボ信号検出方法及び装置では、１ビーム式光磁
気ヘッドもしくは再生専用の光ヘッドを構成するにあた
り、光センサのパタン配置とのかねあいから焦点、トラ
ッキングサーボと光磁気信号検出を得ることと、小型軽
量化を図ることとのバランス設計に問題があった。さら
にフォーカス誤差信号へのトラッキング変調信号の漏れ
込みが発生し精度のよいフォーカスサーボのみならず、
フォーカス引き込み動作ができなかった。さらに光セン
サの調整はμｍオーダであり、この光センサ取り付け安
定性と信頼性を考慮したものがなかった。
ドのサーボ信号検出方法及び装置では、１ビーム式光磁
気ヘッドもしくは再生専用の光ヘッドを構成するにあた
り、光センサのパタン配置とのかねあいから焦点、トラ
ッキングサーボと光磁気信号検出を得ることと、小型軽
量化を図ることとのバランス設計に問題があった。さら
にフォーカス誤差信号へのトラッキング変調信号の漏れ
込みが発生し精度のよいフォーカスサーボのみならず、
フォーカス引き込み動作ができなかった。さらに光セン
サの調整はμｍオーダであり、この光センサ取り付け安
定性と信頼性を考慮したものがなかった。
【００１４】次に、生産性と信頼性をいかにして確保す
るかの問題があり、光ヘッドにおいて最も調整、組立が
むずかしい光センサの部分の調整及びその取り付け調整
に、いかにして精度を要求されない光学設計を行い、そ
の光センサの個数を低減させるかという問題があった。
るかの問題があり、光ヘッドにおいて最も調整、組立が
むずかしい光センサの部分の調整及びその取り付け調整
に、いかにして精度を要求されない光学設計を行い、そ
の光センサの個数を低減させるかという問題があった。
【００１５】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の目的
は、フォーカス誤差信号のトラッキング溝をトレース時
トラッキングによる変調を低減しフォーカスサーボを安
定に引き込み、しかも安定したサーボ信号を確保し、光
学構成を簡単にし、さらに小形・軽量化を図り、生産性
と信頼性を確保したサーボ信号検出方法及び装置を提供
することにある。
は、フォーカス誤差信号のトラッキング溝をトレース時
トラッキングによる変調を低減しフォーカスサーボを安
定に引き込み、しかも安定したサーボ信号を確保し、光
学構成を簡単にし、さらに小形・軽量化を図り、生産性
と信頼性を確保したサーボ信号検出方法及び装置を提供
することにある。
【００１６】そのため、本発明の光ヘッドのサーボ信号
検出方法は、フォーカスエラー信号をトラック溝の回折
の影響をうけないビーム直径のすきま開口を介して検出
し、トラッキングエラー信号はその両側のビームから得
るようにしている。
検出方法は、フォーカスエラー信号をトラック溝の回折
の影響をうけないビーム直径のすきま開口を介して検出
し、トラッキングエラー信号はその両側のビームから得
るようにしている。
【００１７】この方法を具体化した装置は、情報を記憶
する光ディスクからの戻り光のビームを集束する集束レ
ンズと、集束レンズとで構成するフォーカス誤差信号検
出のためのすきま開口を設けこれを通過して形成された
集束レンズで集束されたビーム直径を含む長円形状のビ
ームの長軸に対して円筒長方向が４５゜傾いて配置され
両側に接合部を設けた第一の円筒レンズと、第一の円筒
レンズの両側の接合部とそれぞれ長軸と平行に接合され
長円形状のビームの両側のトラッキング検出に関わる２
つのビームを偏向させるための左右対称になるように分
割されたクサビプリズムもしくは第二の円筒レンズとを
有し、集束レンズで集束された単一のビームを３つのビ
ームに分割する光学複合体と、光学複合体で分割された
３つのビームの内の光学複合体の第一の円筒レンズを通
過した中央の長円形状のビームが集束するビーム形状の
変化を受光しフォーカス誤差信号を検出する４分割光セ
ンサと、４分割光センサの両側に配置され光学複合体の
クサビプリズムもしくは第二の円筒レンズによって偏向
された２つのビームを受光しトラッキング誤差を検出す
る２つの光センサとを有する６分割光センサとを備える
ことを特徴としている。
する光ディスクからの戻り光のビームを集束する集束レ
ンズと、集束レンズとで構成するフォーカス誤差信号検
出のためのすきま開口を設けこれを通過して形成された
集束レンズで集束されたビーム直径を含む長円形状のビ
ームの長軸に対して円筒長方向が４５゜傾いて配置され
両側に接合部を設けた第一の円筒レンズと、第一の円筒
レンズの両側の接合部とそれぞれ長軸と平行に接合され
長円形状のビームの両側のトラッキング検出に関わる２
つのビームを偏向させるための左右対称になるように分
割されたクサビプリズムもしくは第二の円筒レンズとを
有し、集束レンズで集束された単一のビームを３つのビ
ームに分割する光学複合体と、光学複合体で分割された
３つのビームの内の光学複合体の第一の円筒レンズを通
過した中央の長円形状のビームが集束するビーム形状の
変化を受光しフォーカス誤差信号を検出する４分割光セ
ンサと、４分割光センサの両側に配置され光学複合体の
クサビプリズムもしくは第二の円筒レンズによって偏向
された２つのビームを受光しトラッキング誤差を検出す
る２つの光センサとを有する６分割光センサとを備える
ことを特徴としている。
【００１８】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１９】図１は本発明による光ヘッドのサーボ信号
検出方法及び装置の一実施例を説明するための光ヘッド
の光学複合体（アイリスプリズム）関連の構成図、図２
は図１のすきま開口（アイリス）及びアイリスプリズム
部分の形状を説明するための構成図、図３〜図５は本発
明の他の実施例を説明するためのアイリスプリズム関連
の構成図である。
検出方法及び装置の一実施例を説明するための光ヘッド
の光学複合体（アイリスプリズム）関連の構成図、図２
は図１のすきま開口（アイリス）及びアイリスプリズム
部分の形状を説明するための構成図、図３〜図５は本発
明の他の実施例を説明するためのアイリスプリズム関連
の構成図である。
【００２０】ここでは、光磁気もしくはその他のＲＦ信
号検出の光学系は削除し、ポイントとなるフォーカス誤
差信号及びトラッキング誤差信号を検出するための光学
系を示す。
号検出の光学系は削除し、ポイントとなるフォーカス誤
差信号及びトラッキング誤差信号を検出するための光学
系を示す。
【００２１】図１において、本実施例の光ヘッドのサー
ボ信号検出装置は、情報を記憶する光ディスクからの戻
り光であるコリメートビーム１０１を集束する集束レン
ズ１０４と、集束レンズ１０４とで構成するフォーカス
誤差信号検出のためのすきま開口（アイリス）を設けこ
れを通過して形成された集束レンズ１０４で集束された
ビーム１０５の直径を含む長円形状のビームの長軸に対
して円筒長方向が４５゜に傾いて配置され両側に接合部
を設けた円筒レンズ１０６と、円筒レンズ１０６の両側
の接合部とそれぞれ長円形状のビームの長軸と平行に接
合され長円形状のビームの両側のトラッキング検出に関
わる２つのビームを偏向させるための左右対称になるよ
うに分割されたプリズム１０７，１０８とを有し、集束
レンズ１０４で集束された単一のビームを３つのビーム
に分割する光学複合体（以下、アイリスプリズムと称
す）１１３と、分割された３つのビームの内のアイリス
プリズム１１３の円筒レンズ１０６を通過した中央の長
円形状のビーム１０６１が集束するビーム形状の変化を
受光しフォーカス誤差信号を検出するためのエレメント
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを備えた４分割光センサ１１０と、４分
割光センサの両側に配置されプリズム１０７，１０８に
よって偏向された２つのビーム１０７１，１０８１を受
光しトラッキング誤差を検出するためのエレメントＥま
たはＦを備えた２つの光センサ１１１，１１２とを有す
る６分割光センサ１０９とから構成されている。
ボ信号検出装置は、情報を記憶する光ディスクからの戻
り光であるコリメートビーム１０１を集束する集束レン
ズ１０４と、集束レンズ１０４とで構成するフォーカス
誤差信号検出のためのすきま開口（アイリス）を設けこ
れを通過して形成された集束レンズ１０４で集束された
ビーム１０５の直径を含む長円形状のビームの長軸に対
して円筒長方向が４５゜に傾いて配置され両側に接合部
を設けた円筒レンズ１０６と、円筒レンズ１０６の両側
の接合部とそれぞれ長円形状のビームの長軸と平行に接
合され長円形状のビームの両側のトラッキング検出に関
わる２つのビームを偏向させるための左右対称になるよ
うに分割されたプリズム１０７，１０８とを有し、集束
レンズ１０４で集束された単一のビームを３つのビーム
に分割する光学複合体（以下、アイリスプリズムと称
す）１１３と、分割された３つのビームの内のアイリス
プリズム１１３の円筒レンズ１０６を通過した中央の長
円形状のビーム１０６１が集束するビーム形状の変化を
受光しフォーカス誤差信号を検出するためのエレメント
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを備えた４分割光センサ１１０と、４分
割光センサの両側に配置されプリズム１０７，１０８に
よって偏向された２つのビーム１０７１，１０８１を受
光しトラッキング誤差を検出するためのエレメントＥま
たはＦを備えた２つの光センサ１１１，１１２とを有す
る６分割光センサ１０９とから構成されている。
【００２２】次に、そのサーボ信号検出方法について図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００２３】まず光ディスクからの復路のコリメートビ
ーム１０１の光量の等光量線１０２とその断面の２つの
山からなる形状１０３を示す。ディスクのトラック溝に
オントラックした状態では回折によりトラック中心を２
分割する形でその断面が２つの山からなる形状１０３に
なる光量が発生している。このトラッキング溝による回
折光がフォーカスサーボ引き込み時にフォーカス誤差信
号への変調信号となるため、フォーカスサーボの引き込
み時に障害となる。そこで、トラッキング溝に影響され
ない光ビームを活用してフォーカス誤差信号を検出すれ
ば上記の問題を解決できる。そのため、図２（ａ）に示
すように集束レンズ１０４と円筒レンズ１０６との間に
すきま開口（以下、アイリスと称す）ａを設け、集束レ
ンズ１０４で集束されたビーム１０５の中心をこのアイ
リスａにより長円形状のビーム１０６１のように形成す
る。そして、この長円形状のビーム１０６１の長軸に対
して円筒長方向を４５゜傾けて円筒レンズ１０６を配置
し、この円筒レンズ１０６の両側にトラッキング誤差信
号の検出のためのクサビ形状のプリズムを左右対称にな
るように分割したプリズム１０７，１０８をそれぞれ長
円形状のビーム１０６１の長軸に平行に接合する。この
プリズム１０７，１０８で偏向されたトラッキング誤差
信号の検出のためのビーム１０７１，１０８１は、６分
割光センサ１０９の２つの光センサ１１１，１１２上に
ビームスポット１０７’、１０８’としてランディング
し、光センサ１１１，１１２のエレメントＥ，Ｆで検出
される。つまり、トラッキング誤差信号＝Ｅ−Ｆが得ら
れる。
ーム１０１の光量の等光量線１０２とその断面の２つの
山からなる形状１０３を示す。ディスクのトラック溝に
オントラックした状態では回折によりトラック中心を２
分割する形でその断面が２つの山からなる形状１０３に
なる光量が発生している。このトラッキング溝による回
折光がフォーカスサーボ引き込み時にフォーカス誤差信
号への変調信号となるため、フォーカスサーボの引き込
み時に障害となる。そこで、トラッキング溝に影響され
ない光ビームを活用してフォーカス誤差信号を検出すれ
ば上記の問題を解決できる。そのため、図２（ａ）に示
すように集束レンズ１０４と円筒レンズ１０６との間に
すきま開口（以下、アイリスと称す）ａを設け、集束レ
ンズ１０４で集束されたビーム１０５の中心をこのアイ
リスａにより長円形状のビーム１０６１のように形成す
る。そして、この長円形状のビーム１０６１の長軸に対
して円筒長方向を４５゜傾けて円筒レンズ１０６を配置
し、この円筒レンズ１０６の両側にトラッキング誤差信
号の検出のためのクサビ形状のプリズムを左右対称にな
るように分割したプリズム１０７，１０８をそれぞれ長
円形状のビーム１０６１の長軸に平行に接合する。この
プリズム１０７，１０８で偏向されたトラッキング誤差
信号の検出のためのビーム１０７１，１０８１は、６分
割光センサ１０９の２つの光センサ１１１，１１２上に
ビームスポット１０７’、１０８’としてランディング
し、光センサ１１１，１１２のエレメントＥ，Ｆで検出
される。つまり、トラッキング誤差信号＝Ｅ−Ｆが得ら
れる。
【００２４】続いて、フォーカス誤差信号の検出につい
て説明する。
て説明する。
【００２５】上記の長円形状のビーム１０５が６分割光
センサ１０９近傍では集束レンズ１０４の焦点の近傍と
なり、像回転で９０゜回転し、さらに円筒レンズ１０６
による非点収差集束によって、６分割光センサ１０９の
中心部分の４分割光センサ１１０上では略円形ビームと
なる。尚、円筒レンズ１０６によってｘ，ｙ軸の各々の
焦点距離が異なるため、この円筒レンズ１０６により非
点収差集束となる。そして、４分割光センサ１１０を構
成する４エレメントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄからフォーカス誤差
信号が検出される。つまり、フォーカス誤差信号＝（Ａ
＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）によって得られる。このようにコリ
メータビーム１０１の集束位置にビーム中心をフォーカ
ス誤差信号に、両側をトラッキング誤差信号の検出に活
用する円筒レンズ１０６とプリズム１０７，１０８との
光学複合体をここでは先に述べたようにアイリスプリズ
ム１１３と呼ぶ。このアイリスプリズム１１３の断面形
状を図１に示す。この例では円筒レンズ１０６は凸形と
なっているが、光学構成を変更すれば、凹形のものでも
可能である。
センサ１０９近傍では集束レンズ１０４の焦点の近傍と
なり、像回転で９０゜回転し、さらに円筒レンズ１０６
による非点収差集束によって、６分割光センサ１０９の
中心部分の４分割光センサ１１０上では略円形ビームと
なる。尚、円筒レンズ１０６によってｘ，ｙ軸の各々の
焦点距離が異なるため、この円筒レンズ１０６により非
点収差集束となる。そして、４分割光センサ１１０を構
成する４エレメントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄからフォーカス誤差
信号が検出される。つまり、フォーカス誤差信号＝（Ａ
＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）によって得られる。このようにコリ
メータビーム１０１の集束位置にビーム中心をフォーカ
ス誤差信号に、両側をトラッキング誤差信号の検出に活
用する円筒レンズ１０６とプリズム１０７，１０８との
光学複合体をここでは先に述べたようにアイリスプリズ
ム１１３と呼ぶ。このアイリスプリズム１１３の断面形
状を図１に示す。この例では円筒レンズ１０６は凸形と
なっているが、光学構成を変更すれば、凹形のものでも
可能である。
【００２６】また、上記では、プリズム１０７，１０８
をクサビ形状の両クサビ型プリズムとしたが、左右対称
になるように分割された円筒レンズでもよい。
をクサビ形状の両クサビ型プリズムとしたが、左右対称
になるように分割された円筒レンズでもよい。
【００２７】次に、図１のアイリスプリズム１１３の形
状の詳細を図２を参照して説明する。
状の詳細を図２を参照して説明する。
【００２８】図２（ａ）は図１のすきま開口（アイリ
ス）を説明するための図、図２（ｂ）〜（ｅ）は図１の
アイリスプリズム１１３の形状を説明するための図であ
る。
ス）を説明するための図、図２（ｂ）〜（ｅ）は図１の
アイリスプリズム１１３の形状を説明するための図であ
る。
【００２９】図２（ａ）において、集束レンズ１０４と
円筒レンズ１０６とでアイリスａが設けられ、そこを集
束レンズ１０４で集束されたビーム１０５が通過し、そ
のビーム１０５の直径を含む長円形状のビーム１０６１
が形成される。ここで、円筒レンズ１０６は、長円形状
のビーム１０６１の長軸に対してその円筒長方向が４５
°に配置されている。この円筒レンズ１０６の両側を長
円形状のビーム１０６１の長軸と平行に切断し、その切
断部の両側に、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、クサ
ビ形状の両クサビ型プリズムを左右対称になるように分
割したプリズム１０７，１０８をそれぞれ長円形状のビ
ーム１０６１の長軸に平行に接合し、アイリスプリズム
１１３を形成する。そして、その矢視Ｄ及び矢視Ｅを図
２（ｄ），（ｅ）に示す。
円筒レンズ１０６とでアイリスａが設けられ、そこを集
束レンズ１０４で集束されたビーム１０５が通過し、そ
のビーム１０５の直径を含む長円形状のビーム１０６１
が形成される。ここで、円筒レンズ１０６は、長円形状
のビーム１０６１の長軸に対してその円筒長方向が４５
°に配置されている。この円筒レンズ１０６の両側を長
円形状のビーム１０６１の長軸と平行に切断し、その切
断部の両側に、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、クサ
ビ形状の両クサビ型プリズムを左右対称になるように分
割したプリズム１０７，１０８をそれぞれ長円形状のビ
ーム１０６１の長軸に平行に接合し、アイリスプリズム
１１３を形成する。そして、その矢視Ｄ及び矢視Ｅを図
２（ｄ），（ｅ）に示す。
【００３０】次に、他の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【００３１】図３に他の応用例を示す。このアイリスプ
リズム３０４は、ビームトラッキング誤差検出のための
円筒レンズ３０１と、その両側のクサビ形状のプリズム
３０３，３０４とで構成され、その断面形状３０３に示
すように略凸形状にし、この両クサビプリズムを通過す
るビーム３０５，３０６がアイリスプリズム３０１を通
過後は両ビームが交差し、６分割光センサ３０７のビー
ム３０５’、３０６’にランディングし、６分割光セン
サのエレメントＥ、Ｆで検出され、トラッキング誤差信
号の検出が行われる。また、フォーカス誤差信号検出は
図１の場合と同じである。
リズム３０４は、ビームトラッキング誤差検出のための
円筒レンズ３０１と、その両側のクサビ形状のプリズム
３０３，３０４とで構成され、その断面形状３０３に示
すように略凸形状にし、この両クサビプリズムを通過す
るビーム３０５，３０６がアイリスプリズム３０１を通
過後は両ビームが交差し、６分割光センサ３０７のビー
ム３０５’、３０６’にランディングし、６分割光セン
サのエレメントＥ、Ｆで検出され、トラッキング誤差信
号の検出が行われる。また、フォーカス誤差信号検出は
図１の場合と同じである。
【００３２】尚、図１、図３に示すアイリスプリズム１
１３，３０４は、例えばポレオリフェン樹脂、アクリル
樹脂、硝子モールドで容易に成形可能である。
１３，３０４は、例えばポレオリフェン樹脂、アクリル
樹脂、硝子モールドで容易に成形可能である。
【００３３】さらに、従来の光学部品で構成した例を図
４に示す。
４に示す。
【００３４】集束レンズ４０１によって集束されたビー
ムに対して、すなわち図４のＹ軸に対して円筒長方向が
４５゜方向に設定された円筒レンズ４０２を配置し、こ
の円筒レンズ４０２より焦点距離の短いスプリット形の
円筒レンズもしくはクサビプリズム４０３，４０４を配
置し、上記のように、集束ビームをフォーカス誤差信号
とトラッキング誤差検出のために３つのビームに分割
し、６分割の光センサ４０５で検出する。
ムに対して、すなわち図４のＹ軸に対して円筒長方向が
４５゜方向に設定された円筒レンズ４０２を配置し、こ
の円筒レンズ４０２より焦点距離の短いスプリット形の
円筒レンズもしくはクサビプリズム４０３，４０４を配
置し、上記のように、集束ビームをフォーカス誤差信号
とトラッキング誤差検出のために３つのビームに分割
し、６分割の光センサ４０５で検出する。
【００３５】図５にすでに市販されている６分割光セン
サ４０１を配置した例を示す。
サ４０１を配置した例を示す。
【００３６】図１、図３のものは、トラッキング誤差検
出のエレメントと４分割光センサが３つのビームの配置
方向に沿って水平方向に配置されているが、６分割光セ
ンサの配置を４５゜傾けて配置し、トラッキング誤差検
出のためのビーム５０２，５０３が光センサ上でスポッ
ト５０２１，５０３１に結像されたビームの一部分を光
センサエレメントＥ，Ｆで各々検出する。
出のエレメントと４分割光センサが３つのビームの配置
方向に沿って水平方向に配置されているが、６分割光セ
ンサの配置を４５゜傾けて配置し、トラッキング誤差検
出のためのビーム５０２，５０３が光センサ上でスポッ
ト５０２１，５０３１に結像されたビームの一部分を光
センサエレメントＥ，Ｆで各々検出する。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ヘッド
のサーボ信号検出方法及び装置は、情報を記憶する光デ
ィスクからの戻り光の光路である復路に開口すきま（ア
イリス）及び光学複合体（アイリスプリズム）を有する
ことにより、光磁気ヘッドもしくはその他の光ヘッドに
おけるフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号検
出の光学系をコンパクトでき、その調整も容易にでき、
特にフォーカスサーボの引き込みを安定にでき、さらに
光学部品点数を削減し安価にできるという効果を奏す
る。
のサーボ信号検出方法及び装置は、情報を記憶する光デ
ィスクからの戻り光の光路である復路に開口すきま（ア
イリス）及び光学複合体（アイリスプリズム）を有する
ことにより、光磁気ヘッドもしくはその他の光ヘッドに
おけるフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号検
出の光学系をコンパクトでき、その調整も容易にでき、
特にフォーカスサーボの引き込みを安定にでき、さらに
光学部品点数を削減し安価にできるという効果を奏す
る。
【図１】本発明による光ヘッドのサーボ信号検出方法及
び装置の一実施例を説明するための光磁気ヘッドのアイ
リスプリズム（光学複合体）関連の構成図である。
び装置の一実施例を説明するための光磁気ヘッドのアイ
リスプリズム（光学複合体）関連の構成図である。
【図２】図１のすきま開口（アイリス）及びアイリスプ
リズム部分の形状を説明するための構成図である。
リズム部分の形状を説明するための構成図である。
【図３】本発明の他の実施例を説明するためのアイリス
プリズム関連の構成図である。
プリズム関連の構成図である。
【図４】本発明の他の実施例を説明するためのアイリス
プリズム関連の構成図である。
プリズム関連の構成図である。
【図５】本発明の他の実施例を説明するためのアイリス
プリズム関連の構成図である。
プリズム関連の構成図である。
【図６】従来例の光ヘッドのサーボ信号検出方法及び装
置を説明するための１ビーム式光磁気ヘッドの構成図で
ある。
置を説明するための１ビーム式光磁気ヘッドの構成図で
ある。
【図７】図６の従来のフォーカス誤差信号及びトラッキ
ング誤差信号の検出信号処理を示す図である。
ング誤差信号の検出信号処理を示す図である。
【図８】図６の従来のフォーカス誤差信号及びトラッキ
ング誤差信号の他の検出信号処理を示す図である。
ング誤差信号の他の検出信号処理を示す図である。
【図９】他の従来例の光ヘッドのサーボ信号検出方法及
び装置を説明するための光ヘッドの構成図である。
び装置を説明するための光ヘッドの構成図である。
【図１０】図９の従来のフォーカス誤差信号及びトラッ
キング誤差信号の検出信号処理を示す図である。
キング誤差信号の検出信号処理を示す図である。
ａ すきま開口（アイリス） １０１ コリメートビーム １０２ 等光量線 １０３ ２つの山からなる形状 １０４ 集束レンズ １０５ ビーム １０６ 円筒レンズ １０７，１０８ プリズム １０７’，１０８’ ビームスポット １０９ ６分割光センサ １１０ ４分割光センサ １１１，１１２ 光センサ １１３ 光学複合体（アイリスプリズム） １０６１ 長円形状のビーム １０７１，１０８１ ビーム ３０１ 円筒レンズ ３０２，３０３ プリズム ３０４ アイリスプリズム ３０５，３０６ ビーム ３０５’，３０６’ ビーム ３０７ ６分割光センサ ４０１ 集束レンズ ４０２ 円筒レンズ ４０３，４０４ 円筒レンズもしくはクサビプリズム ４０５ ６分割光センサ ５０１ ６分割光センサ ５０２，５０３ ビーム ５０２１，５０３１ スポット ６０１ レーザ ６０２ コリメータレンズ ６０３，６０４ ビームスプリッタ ６０５ ディスク ６０６ 対物レンズ ６０７ 集束レンズ ６０８ ビームスプリッタ ６０９ ビーム ６１０ ビーム ６１１ ４分割光センサ ６１２ 円筒レンズ ６１３ ミラー ６１４ ４分割光センサ ９０１ レーザ ９０２ コリメートレンズ ９０３ 偏光ビームスプリッタ ９０４ １／４波長板 ９０５ 対物レンズ ９０６ ディスク ９０７ 凸レンズ ９０８ ダブルウェジプリズム ９０９，９１０ ２ビーム ９１１ 円筒レンズ ９１２ センサ
Claims (6)
- 【請求項１】 光ディスク装置における光ヘッドのフォ
ーカス誤差信号及びトラッキング誤差を検出するにあた
り、 情報を記憶する光ディスクからの戻り光の光路である復
路で、集束レンズと第一の円筒レンズとで構成するフォ
ーカス誤差信号検出のためのすきま開口を設け、このす
きま開口で前記集束レンズで集束されたビーム直径を含
む長円形状のビームを形成し、 この長円形状のビームの長軸に対して円筒長方向を４５
゜傾けて前記第一の円筒レンズを配置し、この第一の円
筒レンズの両側に接合部を設け、前記第一の円筒レンズ
の両側の接合部に前記長円形状のビームの両側のトラッ
キング検出に関わる２つのビームを偏向するための左右
対称になるように分割されたクサビプリズムもしくは第
二の円筒レンズをそれぞれ前記長円形状のビームの長軸
と平行に接合して光学複合体を構成し、前記集束レンズ
で集束された単一のビームを前記光学複合体で３つのビ
ームに分割し、 前記分割された３つのビームの内の前記光学複合体の第
一の円筒レンズを通過した中央の前記長円形状のビーム
が集束するビーム形状の変化を４分割光センサで受光し
てフォーカス誤差信号を検出し、前記光学複合体のクサ
ビプリズムもしくは第二の円筒レンズによって偏向され
た２つのビームを前記４分割光センサの両側に配置され
た２つの光センサで受光してトラッキング誤差を検出す
ることを特徴とする光ヘッドのサーボ信号検出方法。 - 【請求項２】 情報を記憶する光ディスクからの戻り光
のビームを集束する集束レンズと、 前記集束レンズとで構成するフォーカス誤差信号検出の
ためのすきま開口を設けこれを通過して形成された前記
集束レンズで集束されたビーム直径を含む長円形状のビ
ームの長軸に対して円筒長方向が４５゜傾いて配置され
両側に接合部を設けた第一の円筒レンズと、前記第一の
円筒レンズの両側の接合部とそれぞれ前記長円形状のビ
ームの長軸と平行に接合され前記長円形状のビームの両
側のトラッキング検出に関わる２つのビームを偏向させ
るための左右対称になるように分割されたクサビプリズ
ムもしくは第二の円筒レンズとを有し、前記集束レンズ
で集束された単一のビームを３つのビームに分割する光
学複合体と、 前記光学複合体で分割された３つのビームの内の前記光
学複合体の第一の円筒レンズを通過した中央の前記長円
形状のビームが集束するビーム形状の変化を受光しフォ
ーカス誤差信号を検出する４分割光センサと、前記４分
割光センサの両側に配置され前記光学複合体のクサビプ
リズムもしくは第二の円筒レンズによって偏向された２
つのビームをそれぞれ受光しトラッキング誤差を検出す
る２つの光センサとを有する６分割光センサとを備える
ことを特徴とする光ヘッドのサーボ信号検出装置。 - 【請求項３】 前記光学複合体の第一の円筒レンズの両
側を前記長円形状のビームの長軸と平行に切断し、その
切断部の両側に前記左右対称になるように分割されたク
サビプリズムもしくは第二の円筒レンズをそれぞれ前記
長円形状のビームの長軸と平行に接合したことを特徴と
する請求項２記載の光ヘッドのサーボ信号検出装置。 - 【請求項４】 前記光学複合体の第一の円筒レンズ部分
を略正方形の形状にし、前記第一の円筒レンズを前記長
円形状のビームの長軸に対して円筒長方向を４５゜に傾
けて配置し、その両側に前記左右対称になるように分割
されたクサビプリズムもしくは第二の円筒レンズをそれ
ぞれ前記長円形状のビームの長軸と平行に接合したこと
を特徴とする請求項２記載の光ヘッドのサーボ信号検出
装置。 - 【請求項５】 前記光学複合体をモールド成形で製造し
たことを特徴とする請求項３または４記載の光ヘッドの
サーボ信号検出装置。 - 【請求項６】 前記光学複合体の第一の円筒レンズ及び
クサビプリズムもしくは第二の円筒レンズからの集束光
の３つのビームを検出するために、前記３つのビームの
配列に対して４５゜傾けて前記６分割光センサの中央の
４分割光センサと両側の２つの光センサとを配列したこ
とを特徴とする請求項２記載の光ヘッドのサーボ信号検
出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5333639A JP3019181B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 光ヘッドのサーボ信号検出装置 |
| FR9415642A FR2714512B1 (fr) | 1993-12-27 | 1994-12-26 | Appareil de détection d'un signal d'asservissement d'une tête optique. |
| US08/364,761 US5559767A (en) | 1993-12-27 | 1994-12-27 | Apparatus for detecting a focus error and a tracking error of an optical head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5333639A JP3019181B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 光ヘッドのサーボ信号検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07192279A true JPH07192279A (ja) | 1995-07-28 |
| JP3019181B2 JP3019181B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=18268306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5333639A Expired - Lifetime JP3019181B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 光ヘッドのサーボ信号検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5559767A (ja) |
| JP (1) | JP3019181B2 (ja) |
| FR (1) | FR2714512B1 (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2748905B2 (ja) * | 1995-09-29 | 1998-05-13 | 日本電気株式会社 | 光ヘッド装置 |
| JPH1064078A (ja) * | 1996-08-20 | 1998-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | 光ヘッド |
| DE19638878A1 (de) * | 1996-09-23 | 1998-03-26 | Thomson Brandt Gmbh | Aufzeichnungs- oder Wiedergabegerät zum Aufzeichnen auf oder Wiedergeben von einem optischen Aufzeichnungsträger |
| JPH11176019A (ja) * | 1997-10-06 | 1999-07-02 | Fujitsu Ltd | 光学的情報記憶装置 |
| CN1112685C (zh) * | 1998-04-14 | 2003-06-25 | 德国汤姆森-布兰特有限公司 | 读写光学记录介质的设备 |
| JP3781982B2 (ja) * | 2000-12-06 | 2006-06-07 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置 |
| KR20120042100A (ko) | 2010-10-22 | 2012-05-03 | 주식회사 씨젠 | 이중표지 고정화 프로브를 이용한 고상에서의 타겟 핵산서열 검출 |
| US9716847B1 (en) | 2012-09-25 | 2017-07-25 | Google Inc. | Image capture device with angled image sensor |
| CN105890543B (zh) * | 2016-07-01 | 2019-01-08 | 苏州大学 | 一种凹柱面及柱面发散镜的检测方法及装置 |
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| JPH01220134A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-09-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ヘッド装置 |
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|---|---|---|---|---|
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