JPH0887768A - 光学ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明の目的は、浮遊容量の影響を受けにく
い安定した再生信号を提供できる光学ヘッド装置を提供
することにある。 【構成】この発明の光学ヘッド装置２は、レーザビーム
を発生するレーザ素子１２と、レーザ素子から出射され
るレーザビームの光強度をモニタするモニタ検出器４２
と、モニタ検出器によるモニタの結果に基づいてレーザ
素子を駆動する駆動回路４６と、光ディスクから戻され
たレーザビームを電気信号に変換する光検出器４０と、
光検出器により得られた検出結果に基づいて対物レンズ
３０の位置を制御するとともに光ディスクに記録されて
いる情報を再生する信号処理装置４４とを、基板１４上
に、一体的に有している。従って、高速度で、しかも、
安定な情報の再生が可能な光学ヘッド装置を提供でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、記録媒体としての光
ディスクに情報を記録する一方で光ディスクから情報を
再生するための光学ヘッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクに情報を記録するとともに光
ディスクから情報を再生する光学ヘッド装置は、レーザ
ビームを発生する半導体レーザ素子と光ディスクの記録
面から反射されたレーザビームを電気信号に変換する光
検出器を含む本体ユニット (固定部) と、光ディスクの
記録面にレーザビームを照射するとともに光ディスクの
記録面の反射光を取り出す対物レンズ (可動部) とによ
り構成されている。

【０００３】この種の光学ヘッド装置では、対物レンズ
すなわち可動部と本体ユニットは、反射角度が変更可能
なガルバノミラーによって光学的に連結されている。な
お、本体ユニットには、レーザビームの強度を所定値に
維持するために利用される自動出力制御回路 (ＡＰＣ)
を介してレーザ素子に印加する駆動電流を変化させるた
めの制御量を規定するためのモニタ検出器が組み込まれ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モニタ
検出器とレーザ素子との間あるいはレーザ素子とレーザ
駆動回路との間の浮遊容量により、たとえば、自動出力
制御回路 (ＡＰＣ) の帯域幅が制限されて応答速度が低
下したり、光ディスクからの反射レーザビームを電気信
号に変換して情報を再生する際に、ノイズが増大された
再生速度が低下される問題がある。

【０００５】また、ガルバノミラーによって可動部と本
体ユニットが光学的に連結されている光学ヘッド装置で
は、ガルバノミラーの傾き量 (傾き角) の僅かな変動に
対応するレーザビームの振れ角の変動が顕著であること
から、固定部に戻されるトラッキング信号にＤＣオフセ
ット成分が生じる問題がある。

【０００６】さらに、本体ユニットの光検出器に案内さ
れる光ディスクの記録面からの反射レーザビームには、
記録面にあらかじめ形成されているトラック (案内溝)
により発生される回折光が含まれることから、再生信号
が不安定になるとともにトラック検出信号が不明瞭にな
る問題がある。

【０００７】この発明の目的は、高速応答が可能であっ
て、しかも、トラックずれによるオフセット信号が生じ
にくく、かつ、浮遊容量の影響を受けにくく、安定に動
作可能な光学ヘッド装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、光源と、この光源を駆動する
駆動手段と、上記光源からの光の強度をモニタするモニ
タ手段と、上記光源からの光を検知する検知手段と、こ
の検知手段により検知された信号を処理する信号処理手
段と、上記光源、駆動手段、モニタ手段、検知手段およ
び信号処理手段を一体的に保持する支持手段とを有する
光学ヘッド装置を提供するものである。

【０００９】また、この発明によれば、光を発生する光
源と、この光源からの光を記録媒体に導くとともに、こ
の記録媒体で反射された反射光と上記光源から上記記録
媒体へ向かう光とを分離する分離手段と、この分離手段
と上記記録媒体との間に配置され、光軸に対して非垂直
な反射面を有し、上記分離手段側から入射された光の一
部を上記分離手段に戻す反射手段と、この反射手段によ
り上記分離手段に戻され、上記分離手段でさらに反射さ
れた上記光源からの光の強度をモニタするモニタ手段
と、このモニタ手段からの出力に基づいて上記光源を駆
動する駆動手段と、上記分離手段を通過された光を検知
して電気信号に変換する変換手段と、この変換手段から
の出力信号を処理する信号処理手段と、上記光源、モニ
タ手段、駆動手段、変換手段および信号処理手段を一体
的に保持する支持手段とを有する光学ヘッド装置が提供
される。

【００１０】さらに、この発明によれば、レーザビーム
を発生するレーザと、このレーザからのレーザビームを
記録媒体に導くとともに、この記録媒体で反射された反
射レーザビームと上記レーザから上記記録媒体へ向かう
レーザビームとを、レーザビームに固有の偏光の方向に
応じて分離する偏光分離装置と、この偏光分離装置によ
り分離されたレーザビームを上記記録媒体の所定の位置
に集束させる対物レンズと、この対物レンズを上記記録
媒体の記録面と直交する方向に移動させる移動装置と、
上記偏光分離装置と上記記録媒体との間に配置され、上
記偏光分離装置から上記対物レンズに向かうレーザビー
ムの方向を制御する方向制御装置と、この方向制御装置
と上記対物レンズとの間に配置され、上記方向制御装置
と上記対物レンズとの間に規定される光軸に対して非垂
直な反射面を有し、上記偏光分離装置から上記記録媒体
に向かって案内される上記レーザビームの一部を、上記
偏光の方向に関与することなく上記偏光分離装置に戻す
反射装置と、上記記録媒体により反射され、上記対物レ
ンズ、上記反射装置および上記方向制御装置を介して、
上記偏光分離装置に戻され、上記偏光分離装置を通過さ
れたレーザビームに対して第１の方向と第１の方向に直
交する第２方向とのあいだで異なる収束性を与える結像
レンズと、この結像レンズを通過されたレーザビームの
一部を、上記偏光分離装置から出射されるレーザビーム
の主光線が案内される方向と異なる方向へ回折させる回
折装置と、この回折装置により上記主光線から分離され
たレーザビームと上記レーザビームの主光線とを、それ
ぞれ、検知して電気信号に変換する変換装置と、上記反
射装置により上記偏光分離装置に戻され、上記偏光分離
装置を介してさらに反射された上記レーザビームの光強
度をモニタするモニタ装置と、このモニタ装置からの出
力に応じて、上記レーザから出力されるレーザビームの
変動量を補正するよう上記レーザを駆動する駆動装置
と、上記変換装置からの上記レーザビームの主光線に対
応する信号に基づいて上記記録媒体に記録されている情
報を取り出し、上記変換装置からの上記レーザビームの
主光線から分離された光に対応する信号に基づいて上記
記録媒体に含まれるトラックの中心と上記対物レンズを
通過されるレーザビームの主光線とを整合させるために
上記方向制御装置への補正量を算出し、さらに、上記レ
ーザビームの主光線に対応する信号に基づいて上記移動
装置を移動させるための補正量とを演算する信号処理装
置と、上記レーザ、モニタ装置、駆動装置、変換装置お
よび信号処理装置を一体的に保持する支持手段とを有す
る光学ヘッド装置が提供される。

【００１１】

【作用】この発明によれば、光源からの光の光強度をモ
ニタするモニタ手段と、光源からの光を検知する検知手
段と、光源を駆動する駆動手段と、検知手段から出力さ
れた出力信号を処理する処理手段は、単一の支持手段に
より一体的に支持されることから、浮遊容量の影響を受
けにくく、安定に動作可能な光学ヘッド装置が提供され
る。

【００１２】また、光源からの光が入射される角度と記
録媒体へ向かって反射する光の角度が９０°を越えるよ
う配置され、光源からの光が通過すべき光源側光軸と記
録媒体へ向かう光が通過すべき媒体側光軸とを光学的に
接続するとともに、光源側光軸と媒体側光軸とによって
挟まれる面の法線方向に回転可能に形成された反射手段
により、反射手段が回転される量に対応する記録媒体上
での光の到達位置の移動量が制限されることから安定な
トラッキング制御が可能となる。

【００１３】さらに、回折手段を介して、分離手段を出
射された光の主光線と異なる方向へ回折させることで、
トラッキングのための光を正確に分離できる。またさら
に、光源から発生される光の強度を高速度でモニタでき
るとともに、光源の近傍に配置された駆動装置により光
源からの光の強度を高速度で補正できる。

【００１４】

【実施例】図１には、この発明の一実施例である光学ヘ
ッド装置が示されている。光学ヘッド装置２は、後述す
る半導体レーザと光検出器を含み、図示しない光ディス
ク (記録媒体) に向かってレーザビーム (光) を照射す
るとともに、光ディスクの反射レーザビームを電気信号
に変換する本体ユニット４、及び、後述する対物レンズ
を含み、光ディスクの記録面にレーザビームを照射する
とともに光ディスクの記録面の反射光を取り出す可動部
６などにより構成される。

【００１５】本体ユニット４は、レーザビームすなわち
断面ビーム形状 (ビームスポット)が楕円形であって、
発散性の光を発生する半導体レーザ (光源) １２、レー
ザ１２から発生されたレーザビームを (図示しない) 光
ディスクに向かって導くとともに (図示しない) 光ディ
スクで反射されたレーザビームを光ディスクに向かうレ
ーザビームから分離する偏光ビームスプリッタ１６、偏
光ビームスプリッタ１６により案内されるレーザビーム
を、可動部６の (後述) 対物レンズ３０に向かって折り
曲げるガルバノミラー２４ (方向制御装置) などを有し
ている。なお、レーザ１２は、配線基板 (支持手段) １
４の所定の位置に配置されている。

【００１６】偏光ビームスプリッタ１６ (分離手段)
は、直角プリズム１６ａ、平行プリズム１６ｂおよびシ
リンドリカル凹レンズ１６ｃとが一体に形成された複合
プリズムであって、直角プリズム１６ａと平行プリズム
１６ｂとの界面に形成された偏光ビームスプリット面１
６ｄ (分離手段) と偏光ビームスプリット面１６ｄと平
行に形成された全反射面１６ｅとを有している。

【００１７】偏光ビームスプリッタ１６とガルバノミラ
ー２４との間には、レーザ１２からのレーザビームをコ
リメートするコリメートレンズ１８、レーザ１２から光
ディスクへ向かうレーザビームの位相と光ディスクから
偏光ビームスプリッタ１６へ戻るレーザビームの位相と
を９０°変化させるためのλ／４板２０、及び、レーザ
１２から出射されたレーザビームの断面ビーム形状をお
おむね円形に補正する楕円補正プリズム２２が、順に、
配置されている。

【００１８】ガルバノミラー２４と可動部６の対物レン
ズ３０ (後述) との間には、光軸Ｏに対して所定の角度
θで配置されたハーフミラー (反射手段) ２６が配置さ
れている。

【００１９】なお、ガルバノミラー２４は、光軸Ｏに対
して所定の角度 (後述、図３参照すなわちＸ−Ｙ平面に
おいてＸ軸とレーザビームとのなす角が２αで示され
る) に規定される軸線Ｇに対して直交するよう配置さ
れ、トラッキングモータ２８により回転軸Ｃを中心に回
転可能に形成されている。

【００２０】対物レンズ３０は、レンズ３０を図示しな
い光ディスクの記録面と直交する方向に移動可能に保持
するレンズホルダ３２により、図示しない光ディスクの
記録面とレンズ３０との間の距離が一定に維持可能に保
持されている。なお、レンズホルダ３２には、後述する
フォーカス制御回路により所定の駆動電流が供給される
ことで、対物レンズ３０を所定の方向すなわち記録面に
対して直交する方向に移動させるフォーカスコイル (移
動装置) ３４が配置されている。

【００２１】レーザ１２からのレーザビームが図示しな
い光ディスクの記録面で反射されたのち偏光ビームスプ
リッタ１６の全反射面１６ｅに戻されたレーザビームが
全反射面１６ｅにより反射される方向には、図示しない
光ディスクの記録面に記録されている情報を再生すると
ともに、光ディスクと対物レンズ３０との間の後述する
フォーカシングおよびトラッキングのための検出信号を
発生する光検出器４０が、レーザ１２が配置されている
基板１４に配置されている。

【００２２】また、レーザ１２からのレーザビームが図
示しない光ディスクに到達される以前に、ハーフミラー
２６で反射されたレーザビームが偏光ビームスプリッタ
１６の偏光ビームスプリット面１６ｄで反射される方向
には、レーザ１２から出射されたレーザビームの光強度
(発光量) をモニタするモニタ検出器 (モニタ手段)４
２が、光検出器 (検知手段、変換手段) ４０と同様に、
レーザ１２が配置されている基板１４に配置されてい
る。

【００２３】なお、基板１４には、光検出器４０の出力
から光ディスクに記録されている情報を再生する情報再
生回路、後述するフォーカシングおよびトラッキングの
ための制御信号を発生するフォーカス制御回路およびト
ラック制御回路を一体に有する信号処理回路 (今日で
は、ＬＳＩとして１チップで形成されている＝信号処理
手段) ４４、及び、レーザ１２を駆動するレーザ駆動回
路 (ＬＳＩとして１チップで形成されている＝駆動手
段) ４６が、一体に、配置されている。

【００２４】次に、図２を参照して、光検出器４０に案
内される反射レーザビームの特性について説明する。図
２ (ａ) および図２ (ｂ) は、シリンドリカル凹レンズ
１６ｃを通過されるレーザビームが結像される位置を、
それぞれ、Ｙ−Ｚ平面 (Ｙ軸に平行な方向)およびＸ−
Ｚ平面 (Ｘ軸に平行な方向) から示した概略光路図であ
る。

【００２５】図２ (ａ) および図２ (ｂ) によれば、シ
リンドリカル凹レンズ１６ｃを通過されたレーザビーム
は、レンズ１６ｃにより、一方の方向は、光検出器４０
の検出面よりもレンズ１６ｃ側で、他の一方の方向は、
光検出器４０の検出面を通り過ぎた位置で、それぞれ収
束される。

【００２６】従って、光検出器４０の各検出面４０ａ，
４０ｂ，４０ｃおよび４０ｄには、たとえば、図３に示
されるような検出領域４０ａと４０ｄに突出したビーム
スポットＳが投影される。

【００２７】次に、図１および図３を参照して、光学ヘ
ッド装置２の動作を説明する。レーザ１２から発生され
たレーザビーム (以下、偏光面の方向はＹ軸方向に向け
られているとする) は、偏光ビームスプリッタ１６の偏
光面ビームスプリット面１６ｄにより反射され、コリメ
ートレンズ１８を通過されることで平行ビームに変換さ
れる。

【００２８】コリメートレンズ１８を通過されることで
平行ビームに変換されたレーザビ−ムは、λ／４板２０
を通過されることで偏光面が円偏光に変換されたのち、
楕円補正プリズム２２を通過されることで、ビーム断面
形状がおおむね円形に補正されたのち、ガルバノミラー
２４に案内される。

【００２９】ガルバノミラー２４に導かれた平行レーザ
ビームは、ガルバノミラー２４を介して鈍角で反射さ
れ、ハーフミラー２６を通過されて可動部６に向かって
案内される。なお、このとき、レーザビームの一部は、
ハーフミラー２６により反射されて偏光ビームスプリッ
タ１６の偏光ビームスプリット面１６ｄに戻される。

【００３０】ハーフミラー２６を通過されたレーザビー
ムは、図示しない立上げミラー (折り曲げミラー) によ
りＸ軸方向に折り曲げられ、対物レンズ３０に入射され
る。対物レンズ３０により、 (図示しない) 光ディスク
の記録面に集光されたレーザビームは、光ディスクに記
録されている情報すなわち記録マークが存在する位置で
は偏光面の方向が変化 (記録マークが存在しない位置で
はそのまま反射) されて、再び、対物レンズ３０に戻さ
れる。

【００３１】対物レンズ３０に戻された光ディスクから
の反射レーザビームは、対物レンズ３０により再び平行
ビームに戻されたのちハーフミラー２６を通過され、ガ
ルバノミラー２４で反射されて、楕円補正プリズム２２
に導かれる。

【００３２】楕円補正プリズム２２に戻された反射レー
ザビームは、λ／４板２０により、偏光面が円偏光から
直線偏光に戻される。なお、このとき、光ディスクの記
録マークからの反射レーザビームは、偏光の方向がＸ軸
方向 (光ディスクに向かうレーザビームの偏光方向に対
して９０°変化されている) に向けられる。

【００３３】λ／４板２０を通過された反射レーザビー
ムは、コリメートレンズ１８に戻され、コリメートレン
ズ１８により所定の集束性が与えられて、偏光ビームス
プリッタ１６に戻される。

【００３４】偏光ビームスプリッタ１６に戻された反射
レーザビームは、今度は、偏光スプリット面１６ｄを通
過され、シリンドリカル凹レンズ１６ｃにより所定の光
学特性が与えられて、光検出器４０の検出面に投影され
る。

【００３５】光検出器４０により検出された図示しない
光ディスクからの反射レーザビームは、図３に示されて
いるように、光検出器４０の各検出領域４０ａ，４０
ｂ，４０ｃおよび４０ｄからの各出力が差動増幅器４４
ａおよび４４ｂを介して引き算および増幅されたのち、
それぞれ、フォーカス制御回路４４ｃおよびトラック制
御回路４４ｄに入力される。フォーカス制御回路４４ｃ
およびトラック制御回路４４ｄは、入力された各増幅器
からの出力に対応する制御量を規定し、フォーカスコイ
ル３４およびトラッキングモータ２８に、対応する駆動
電流または駆動電圧を供給する。

【００３６】詳細には、検出面４０の領域４０ａと４０
ｃの出力および領域４０ｂと４０ｄの出力が図示しない
加算器により相互に加算されたのち、差動増幅器４４ａ
により引き算される。この引き算の結果に基づいて、フ
ォーカスコイル３４に供給されるべき駆動電流が演算さ
れる。また、検出面４０の領域４０ａと４０ｄの出力の
和と検出面４０の領域４０ｂと４０ｃの出力の和が増幅
器４４ｂを介して引き算されることで、トラッキングモ
ータ２８に供給されるべき駆動電流が求められる。

【００３７】これにより、対物レンズ３０は、フォーカ
ス制御回路４４ｃにより規定された駆動電流によるフォ
ーカスコイル３４からの推進力により所定の距離だけ移
動されることで、レンズ３０により集束されるレーザビ
ームの集束位置 (焦点距離)と図示しない光ディスクの
記録面とレンズ３０との間の距離とが一致するよう移動
される (フォーカシング) 。また、トラック制御回路４
４ｄにより規定された駆動電流によるトラッキングモー
タ２４の回転により、ガルバノミラー２４の角度が図１
に示した回転軸Ｃに沿って回転され、対物レンズ３０を
通過されるレーザビームの中心 (主光線) と図示しない
光ディスクに形成されているグルーブすなわちトラック
の中心とが整合される (トラッキング) 。

【００３８】なお、光検出器４０の各領域４０ａ〜４０
ｄの出力は、加算器４４ｅにより加算され、図示しない
データ処理回路へ出力され、光ディスクに記録されてい
る情報として再生される。

【００３９】一方、レーザ１２から出射されたレーザビ
ームの一部であって、ハーフミラー２６で図示しない光
ディスクに到達される以前に反射されて、偏光ビームス
プリッタ１６の偏光ビームスプリット面１６ｄに戻され
たレーザビームは、 (光ディスクの記録マークにより偏
光の方向が変化されていないので、偏光方向はＹ軸方向
のままであるから、) 偏光ビームスプリッタ１６の偏光
スプリット面１６ｄで反射されて、基板１４に、 (レー
ザ１２、ＬＳＩ４４およびＬＳＩ４６と) 一体に配置さ
れているモニタ検出器４２に入射される。

【００４０】モニタ検出器４２により検出されたレーザ
１２の光強度すなわち発光量は、図４に示されているレ
ーザ駆動回路 (ＬＳＩ) ４６により、レーザ１２へ供給
すべきレーザ駆動電流の制御量に変換されたのち、レー
ザ１２に供給される。

【００４１】ここで、レーザ１２、光検出器４０、モニ
タ検出器４２、情報再生回路、フォーカス制御回路およ
びトラック制御回路 (信号処理回路すなわちＬＳＩ) ４
４およびレーザ駆動回路 (ＬＳＩ) ４６は、基板１４に
より、それぞれ、近傍に配置されていることから、それ
ぞれの素子および回路 (ＬＳＩ) との間の浮遊容量が最
小にできる。

【００４２】従って、レーザ１２から出射されるレーザ
ビームの光強度が高速に制御可能となるとともに、情報
再生、フォーカシングおよびトラッキングに必要とされ
る時間が短縮される。

【００４３】図４は、ガルバノミラー２４の回転と反射
されるレーザビームの角度を示す概略図である。図３に
示したトラック制御回路４４ｄにより、トラッキングモ
ータ２４に対して、光検出器４０の検出結果に対応する
駆動電流が供給されることで、トラッキングモータ２４
は、回転軸Ｃ (図１参照) を支点として駆動電流の極性
に対応する方向に僅かに回転される。従って、ガルバノ
ミラー２４は、回転軸Ｃを支点として回転される。

【００４４】ここで、レーザ１２からのレーザビームが
Ｙ軸方向から入射される場合に、θを、ガルバノミラー
２４の傾き角、αを、 (Ｘ−Ｙ平面におけるＸ軸と入射
レーザビームのなす角) ／２、ベクトルｕを、ガルバノ
ミラー２４へ入射するレーザビームの光線ベクトル(入
射方向) 、ベクトルｕ´を、ガルバノミラー２４で反射
されたレーザビームの光線ベクトル (出射方向) 、ベク
トルＮを、ガルバノミラー２４の傾き角θの法線ベクト
ル (傾き方向)とするとき、

【００４５】

【数１】 により、ガルバノミラー２４の反射角の振れ角θ´は、 θ´ ＝ ｓｉｎ^-1 (ｃｏｓαｓｉｎ２θ) により求められる。

【００４６】なお、角度αは、鈍角すなわち９０°より
大きく形成されることは図１に示した通りである。この
ように、ガルバノミラー２４の回転方向を、Ｘ−Ｙ平面
に平行な回転軸Ｃに規定することで、ガルバノミラー２
４の傾き角θが変化することにより光ディスクの記録面
で移動されるレーザビームの振れ角すなわちガルバノミ
ラー２４の反射角の振れ角θ´は、「θ ＞ θ´」に
低減されることから、トラッキングエラーが低減され
る。また、トラッキング速度が向上される。

【００４７】図５ないし図７には、図１ないし図４に示
した光学ヘッド装置の別の実施例が示されている。図１
ないし図４に示した実施例と同一の構成には、同じ符号
を付して詳細な説明を省略する。

【００４８】図５によれば、光学ヘッド装置１０２は、
本体ユニット１０４および可動部６などにより構成され
る。本体ユニット１０４は、半導体レーザ１２、レーザ
１２を保持する基板１４、偏光ビームスプリッタ１６、
コリメートレンズ１８、λ／４板２０、楕円補正プリズ
ム２２、ガルバノミラー２４、ハーフミラー２６および
トラッキングモータ２８を有している。なお、基板１４
には、信号再生用光検出部１４０_oと光検出部１４０_oの
側方に少なくとも１組配置されるトラッキング検出用光
検出部１４０₊₁および１４０_-1を有する光検出器１４
０、モニタ検出器４２、信号処理回路４４およびレーザ
駆動回路４６が一体的に配置されている。

【００４９】偏光ビームスプリッタ１６と光検出器１４
０との間には、偏光ビームスプリッタ１６から出射され
た図示しない光ディスクからの反射レーザビームから再
生信号すなわち反射レーザビームの中心部 (０次回折光
すなわち主光線を含む) とトラック (案内溝) による回
折光すなわち反射レーザビームの周辺部 (１次回折光お
よび−１次回折光) とに分割すなわち主光線と異なる方
向に向かう方向に案内するホログラム回折格子 (たとえ
ば無色透明な平面ガラス板の所定の領域にホログラム回
折パターンが形成されている) １３６が配置されてい
る。

【００５０】図６は、ホログラム回折格子の機能を説明
する概略投影図である。図６を参照すれば、ホログラム
回折格子１３６には、平面状のガラス板あるいはプラス
チック板に光軸Ｏを挟んでおおむね対称かつＸ軸と平行
にピッチＰで示される干渉パターンを有するホログラム
領域１３６ａが形成されている。

【００５１】光ディスクの記録面で反射されたレーザビ
ームは、トラックによる回折光を含むことから、ホログ
ラム回折格子１３６に到達されたレーザビームの回折光
成分は、ホログラム領域１３６ａにより１次回折光およ
び−１次回折光として分離され、１次回折光Ｓ₊₁が光検
出器１４０の検出部１４０₊₁の領域αおよびβに投影さ
れる。このとき、１次回折光Ｓ₊₁が検出部１４０₊₁によ
り正確に検出されることから対物レンズ２６が正確にト
ラッキング可能となる。

【００５２】なお、検出部１４０₊₁に加えて検出部１４
０_-1が用意されている場合には、−１次回折光Ｓ_-1が領
域α´およびβ´にも投影される。従って、より正確な
トラッキング検出が可能となる。

【００５３】次に、図５および図７を参照して、光学ヘ
ッド装置１０２の動作を説明する。レーザ１２から発生
されたレーザビーム (以下、偏光面の方向はＹ軸方向に
向けられているとする) は、偏光ビームスプリッタ１６
の偏光面ビームスプリット面１６ｄにより反射され、コ
リメートレンズ１８を通過されることで平行ビームに変
換される。

【００５４】コリメートレンズ１８を通過されることで
平行ビームに変換されたレーザビームは、λ／４板２０
を通過されることで偏光面が円偏光に変換されたのち、
楕円補正プリズム２２を通過されることで、ビーム断面
形状がおおむね円形に補正されたのち、ガルバノミラー
２４に案内される。

【００５５】ガルバノミラー２４に導かれた平行レーザ
ビームは、ガルバノミラー２４を介して鈍角で反射さ
れ、ハーフミラー２６を通過されて可動部６に向かって
案内される。なお、このとき、レーザビームの一部は、
ハーフミラー２６により反射されて偏光ビームスプリッ
タ１６の偏光ビームスプリット面１６ｄに戻される。

【００５６】ハーフミラー２６を通過されたレーザビー
ムは、図示しない立上げミラー (折り曲げミラー) によ
りＸ軸方向に折り曲げられ、対物レンズ３０に入射され
る。対物レンズ３０により、 (図示しない) 光ディスク
の記録面に集光されたレーザビームは、光ディスクに記
録されている情報すなわち記録マークが存在する位置で
は偏光面の方向が変化 (記録マークが存在しない位置で
はそのまま反射) されて、再び、対物レンズ３０に戻さ
れる。

【００５７】対物レンズ３０に戻された光ディスクから
の反射レーザビームは、対物レンズ３０により再び平行
ビームに戻されたのちハーフミラー２６を通過され、ガ
ルバノミラー２４で反射されて、楕円補正プリズム２２
に導かれる。

【００５８】楕円補正プリズム２２に戻された反射レー
ザビームは、λ／４板２０により、偏光面が円偏光から
直線偏光に戻される。なお、このとき、光ディスクの記
録マークからの反射レーザビームは、偏光の方向がＸ軸
方向 (光ディスクに向かうレーザビームの偏光方向に対
して９０°変化されている) に向けられる。

【００５９】λ／４板２０を通過された反射レーザビー
ムは、コリメートレンズ１８に戻され、コリメートレン
ズ１８により所定の集束性が与えられて、偏光ビームス
プリッタ１６に戻される。

【００６０】偏光ビームスプリッタ１６に戻された反射
レーザビームは、今度は、偏光スプリット面１６ｄを通
過され、シリンドリカル凹レンズ１６ｃにより所定の光
学特性が与えられ、さらに、ホログラム回折格子１３６
を介して信号再生用の主光線(スポットＳ_o) とトラッキ
ング用の１次回折光Ｓ₊₁ (および検出部１４０_-1が用意
されている場合にはＳ_-1) に分離されて、光検出器１４
０の各検出部１４０_oおよび検出部１４０₊₁ (および検
出部１４０_-1) に投影される。

【００６１】光検出器１４０により検出された図示しな
い光ディスクからの反射レーザビームは、図７に示され
ているように、光検出器１４０の検出部１４０_oの各検
出領域ａ，ｂ，ｃおよびｄからの各出力が差動増幅器４
４ａを介して引き算および増幅されたのち、フォーカス
制御回路４４ｃに入力される。フォーカス制御回路４４
ｃは、入力された各増幅器からの出力に対応する制御量
を規定し、フォーカスコイル３４に、対応する駆動電流
または駆動電圧を供給する。

【００６２】一方、検出部１４０₊₁のαとβの出力が増
幅器４４ｂにより引き算されることで、トラッキングモ
ータ２８に供給される駆動電流が求められる。なお、検
出部１４０_-1が利用される場合には、領域α´の出力は
検出部１４０₊₁の領域αの出力と、領域β´の出力は検
出部１４０_-1の領域βの出力と、それぞれ、合成される
ことはいうまでもない。

【００６３】これにより、対物レンズ３０は、フォーカ
ス制御回路４４ｃにより規定された駆動電流によるフォ
ーカスコイル３４からの推進力により所定の距離だけ移
動されることで、レンズ３０により集束されるレーザビ
ームの集束位置 (焦点距離)と図示しない光ディスクの
記録面とレンズ３０との間の距離とが一致するよう移動
される (フォーカシング) 。また、トラック制御回路４
４ｄにより規定された駆動電流によるトラッキングモー
タ２４の回転により、ガルバノミラー２４の角度が図１
に示した回転軸Ｃに沿って回転され、対物レンズ３０を
通過されるレーザビームの中心 (主光線) と図示しない
光ディスクに形成されているグルーブすなわちトラック
の中心とが整合される (トラッキング) 。

【００６４】なお、光検出器１４０の検出部１４０_o各
領域ａ〜ｄの出力は、加算器４４ｅにより加算され、図
示しないデータ処理回路へ出力され、光ディスクに記録
されている情報として再生される。

【００６５】一方、レーザ１２から出射されたレーザビ
ームの一部であって、ハーフミラー２６で図示しない光
ディスクに到達される以前に反射されて、偏光ビームス
プリッタ１６の偏光ビームスプリット面１６ｄに戻され
たレーザビームは、 (光ディスクの記録マークにより偏
光の方向が変化されていないので、偏光方向はＹ軸方向
のままであるから、) 偏光ビームスプリッタ１６の偏光
スプリット面１６ｄで反射されて、基板１４に、 (レー
ザ１２、ＬＳＩ４４およびＬＳＩ４６と) 一体に配置さ
れているモニタ検出器４２に入射される。

【００６６】モニタ検出器４２により検出されたレーザ
１２の光強度すなわち発光量は、図４に示されているレ
ーザ出力コントロール回路 (ＬＳＩ) ４６により、レー
ザ１２へ供給すべきレーザ駆動電流の制御量に変換され
たのち、レーザ１２に供給される。

【００６７】ここで、レーザ１２、光検出器１４０、モ
ニタ検出器４２、情報再生回路、フォーカス制御回路お
よびトラック制御回路 (信号処理回路すなわちＬＳＩ)
４４およびレーザ駆動回路 (ＬＳＩ) ４６は、基板１４
により、それぞれ、近傍に配置されていることから、そ
れぞれの素子および回路 (ＬＳＩ) との間の浮遊容量が
最小にできる。

【００６８】従って、レーザ１２から出射されるレーザ
ビームの光強度が高速に制御可能となるとともに、情報
再生、フォーカシングおよびトラッキングに必要とされ
る時間が短縮される。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
レーザと一体的に配置されたモニタによりレーザからの
光の強度を高速度でモニタできるとともに、レーザと一
体的に配置された駆動装置によりレーザからの光の強度
を高速度で補正できる。

【００７０】また、レーザと一体的に配置された信号処
理回路により、浮遊容量の影響およびノイズの影響を低
減できる。さらに、ガルバノミラーの回転量に対応する
光ディスク上でのレーザビームスポットの位置の移動比
率を低減できることから、トラックずれ信号に含まれる
オフセット成分を容易に除去できるとともに、過剰なト
ラックずれを抑止できる。従って、高速度で、しかも、
安定な情報の再生が可能な光学ヘッド装置が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である光学ヘッド装置を示す
概略図。

【図２】図１に示されている光学ヘッド装置におけるフ
ォーカスエラーの検出原理を示す光路図。

【図３】図１に示されている光学ヘッド装置に組み込ま
れる信号処理回路の一例を示すブロックダイアグラム。

【図４】図１に示されている光学ヘッド装置のガルバノ
ミラーの特性を示す斜視図。

【図５】図１に示されている光学ヘッド装置の変形例を
示す概略図。

【図６】図５に示されている光学ヘッド装置に組み込ま
れるホログラム回折格子と光検出器に投影されるレーザ
ビームのビームスポットを示す概略図。

【図７】図６に示されている光学ヘッド装置に組み込ま
れる信号処理回路の一例を示すブロックダイアグラム。

【符号の説明】

２…光学ヘッド装置、１２…半導体レーザ (光源) 、１
４…配線基板 (支持手段) 、１６…偏光ビームスプリッ
タ (分離手段) 、１６ａ…直角プリズム、１６ｂ…平行
プリズム、１６ｃ…シリンドリカル凹レンズ、１６ｄ…
偏光ビームスプリット面、１６ｅ…全反射面、１８…コ
リメートレンズ、２０…λ／４板、２２…楕円補正プリ
ズム、２４…ガルバノミラー (方向制御装置) 、２６…
ハーフミラー (反射手段) 、２８…トラッキングモー
タ、３０…対物レンズ、３２…レンズホルダ、３４…フ
ォーカスコイル (移動装置) 、４０…光検出器 (検知手
段、変換手段) 、４２…モニタ検出器、４４…信号処理
回路 (信号処理手段) 、４４ａ，４４ｂ…差動増幅器、
４４ｃ…フォーカス制御回路、４４ｄ…トラック制御回
路、４４ｅ…加算器、４６…レーザ駆動回路 (駆動手
段) 、１０２…光学ヘッド装置、１０４…本体ユニッ
ト、１３６…ホログラム回折格子 (回折装置) 、１４０
…光検出器 (検知手段、変換手段) 。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、 この光源を駆動する駆動手段と、 上記光源からの光の強度をモニタするモニタ手段と、 上記光源からの光を検知する検知手段と、 この検知手段により検知された信号を処理する信号処理
   手段と、 上記光源、駆動手段、モニタ手段、検知手段および信号
   処理手段を一体的に保持する支持手段と、を有する光学
   ヘッド装置。
2. 【請求項２】光を発生する光源と、 この光源からの光を記録媒体に導くとともに、この記録
   媒体で反射された反射光と上記光源から上記記録媒体へ
   向かう光とを分離する分離手段と、 この分離手段と上記記録媒体との間に配置され、光軸に
   対して非垂直な反射面を有し、上記分離手段側から入射
   された光の一部を上記分離手段に戻す反射手段と、 この反射手段により上記分離手段に戻され、上記分離手
   段でさらに反射された上記光源からの光の強度をモニタ
   するモニタ手段と、 このモニタ手段からの出力に基づいて上記光源を駆動す
   る駆動手段と、 上記分離手段を通過された光を検知して電気信号に変換
   する変換手段と、 この変換手段からの出力信号を処理する信号処理手段
   と、 上記光源、モニタ手段、駆動手段、変換手段および信号
   処理手段を一体的に保持する支持手段と、を有する光学
   ヘッド装置。
3. 【請求項３】レーザビームを発生するレーザと、 このレーザからのレーザビームを記録媒体に導くととも
   に、この記録媒体で反射された反射レーザビームと上記
   レーザから上記記録媒体へ向かうレーザビームとを、レ
   ーザビームに固有の偏光の方向に応じて分離する偏光分
   離装置と、 この偏光分離装置により分離されたレーザビームを上記
   記録媒体の所定の位置に集束させる対物レンズと、 この対物レンズを上記記録媒体の記録面と直交する方向
   に移動させる移動装置と、 上記偏光分離装置と上記記録媒体との間に配置され、上
   記偏光分離装置から上記対物レンズに向かうレーザビー
   ムの方向を制御する方向制御装置と、 この方向制御装置と上記対物レンズとの間に配置され、
   上記方向制御装置と上記対物レンズとの間に規定される
   光軸に対して非垂直な反射面を有し、上記偏光分離装置
   から上記記録媒体に向かって案内される上記レーザビー
   ムの一部を、上記偏光の方向に関与することなく上記偏
   光分離装置に戻す反射装置と、 上記記録媒体により反射され、上記対物レンズ、上記反
   射装置および上記方向制御装置を介して、上記偏光分離
   装置に戻され、上記偏光分離装置を通過されたレーザビ
   ームに対して第１の方向と第１の方向に直交する第２方
   向とのあいだで異なる収束性を与える結像レンズと、 この結像レンズを通過されたレーザビームの一部を、上
   記偏光分離装置から出射されるレーザビームの主光線が
   案内される方向と異なる方向へ回折させる回折装置と、 この回折装置により上記主光線から分離されたレーザビ
   ームと上記レーザビームの主光線とを、それぞれ、検知
   して電気信号に変換する変換装置と、 上記反射装置により上記偏光分離装置に戻され、上記偏
   光分離装置を介してさらに反射された上記レーザビーム
   の光強度をモニタするモニタ装置と、 このモニタ装置からの出力に応じて、上記レーザから出
   力されるレーザビームの変動量を補正するよう上記レー
   ザを駆動する駆動装置と、 上記変換装置からの上記レーザビームの主光線に対応す
   る信号に基づいて上記記録媒体に記録されている情報を
   取り出し、上記変換装置からの上記レーザビームの主光
   線から分離された光に対応する信号に基づいて上記記録
   媒体に含まれるトラックの中心と上記対物レンズを通過
   されるレーザビームの主光線とを整合させるために上記
   方向制御装置への補正量を算出し、さらに、上記レーザ
   ビームの主光線に対応する信号に基づいて上記移動装置
   を移動させるための補正量とを演算する信号処理装置
   と、 上記レーザ、モニタ装置、駆動装置、変換装置および信
   号処理装置を一体的に保持する支持手段と、を有する光
   学ヘッド装置。