JPH09128771A - 光ヘッド - Google Patents

光ヘッド

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JPH09128771A
JPH09128771A JP28333795A JP28333795A JPH09128771A JP H09128771 A JPH09128771 A JP H09128771A JP 28333795 A JP28333795 A JP 28333795A JP 28333795 A JP28333795 A JP 28333795A JP H09128771 A JPH09128771 A JP H09128771A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
light receiving
optical head
lens
tracking error
Prior art date
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Pending
Application number
JP28333795A
Other languages
English (en)
Inventor
Ichiro Morishita
一郎 森下
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の光ヘッドは3ビーム方式でトラッキン
グエラーを検出していた。しかし3ビーム方式では記録
再生兼用の光ヘッドを構成しにくい。1ビーム方式での
トラッキングエラー検出手段としてプッシュプル法があ
るが、光軸の移動によりオフセットが生じる構造である
ため、採用しにくいものとなっている。 【解決手段】 受光部2を従来のファーフィールド位置
ではなく、ニアフィールド位置すなわち対物レンズ1の
焦点位置Fに接近した位置に設けている。ニアフィール
ド位置では、光軸Oがずれても受光部2上での光軸位置
に変化がなく、トラッキングエラー信号のオフセットが
生じない。ただしニアフィールド位置では集束光のスポ
ット系が小さいため、ボールレンズなどの収差発生手段
3を設け、受光部に当たる光の面積を拡大し、これによ
りトラッキングエラー信号の検出を可能にしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体からの反
射光により情報を再生できる光ヘッドに係り、特に記録
媒体に照射される検知光のスポットが1つである1ビー
ム方式のものにおいて、オフセットのない高精度なトラ
ッキングエラーを検出できるようにした光ヘッドに関す
る。
【0002】
【従来の技術】CD(コンパクトディスク)用の光ヘッ
ドなどにおいて、検知光のスポットがディスク上のトラ
ックを正確に走査しているか否かのトラッキングエラー
検出を行なう方法として、3ビーム方式を使用するのが
一般的である。3ビーム方式では、半導体レーザから発
せられる検知光が、回折格子により3つに分離され、主
ビームと、この主ビームの前後に位置する一対の副ビー
ムとなる。ディスク上のトラックを走査する際に一対の
副ビームの反射光量差を見ることにより、主ビームがト
ラック上を正確に走査しているかまたはいずれの方向へ
ずれているかが判断される。
【0003】この3ビーム方式でのトラッキングエラー
検出は、エラー検出精度が高くまたエラー検出動作が安
定している利点がある。しかし、3ビーム方式では、前
述のように検知光を分離するために回折格子が必要にな
り、部品コストが高く、また回折格子の取り付け位置の
高精度な調整作業が必要となり組立コストも比較的に高
いものとなっている。また、ディスクに信号の記録を行
い且つ信号の再生も行われる録再兼用の光ヘッドでは、
検知光が3ビームに分割され主ビームの光量が低下して
いるため、ディスクの記録面に対し主ビームにより信号
の書き込みに必要な充分な加熱を行なうことができず、
また副ビームによっても記録面の加熱が行われてしまう
という問題がある。
【0004】上記の問題点は、ディスクに1ビームの光
が照射される1ビーム方式を採用することにより解消で
きる。1ビーム方式でのトラッキングエラーの検出方法
としてプッシュプル法と呼ばれているものが良く知られ
ている。図6(A)(B)はこのプッシュプル法を説明
しているものである。図6(A)に示す例では、記録媒
体であるディスクDからの反射光が、有限系の対物レン
ズ1により集束される。この反射光の集束位置(対物レ
ンズ1の焦点位置)をFで示している。プッシュプル法
では、前記集束位置Fからやや離れたファーフィールド
位置に、少なくとも2分割された受光部2が設けられて
いる。図6(B)は受光部2での受光状態を模式的に示
している。ディスクDでの検知光のスポットがトラック
から外れると、2分割の光検出部2aと2bのうちのい
ずれか一方の受光光量が低下し、これによりトラッキン
グエラーが検出できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
プッシュプル法では、受光部2がファーフィールド位置
に設けられているため、トラッキングサーボ動作などに
より光軸Oが例えばO1で示すように移動すると、この
移動分により受光部2上の反射光のスポットの軸が大き
く移動してしまう。そのため、トラッキングエラーの正
確な検出ができず、オフセット状態になる。このような
欠点があるため、プッシュプル法によるトラッキングエ
ラー検出が実施されていないのが現状である。
【0006】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、1ビーム方式にてオフセットのないトラッキング
エラー検出を可能とした光ヘッドを提供することを目的
としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による光ヘッド
は、記録媒体に検出光を照射する照射手段と、記録媒体
からの反射光を集束させるレンズと、前記反射光が集束
するニアフィールド位置に配置された受光部と、集束す
る反射光に収差を与えて受光部に当たる光の面積を拡大
する収差発生手段とを備え、受光部での複数の光検出部
の受光光量の差に基づいて記録媒体に対する検出光のト
ラッキングエラーが検出されることを特徴とするもので
ある。
【0008】上記において、収差発生手段は、ボールレ
ンズ、または、受光部を覆い且つ光の入射部が球面また
は非球面とされた樹脂層、あるいは凸レンズまたは凹レ
ンズ、さらにはホログラムレンズにより構成できる。
【0009】本発明では、集束する反射光のニアフィー
ルド位置、すなわち集束位置(レンズの焦点位置)また
はこれにきわめて接近した位置に受光部が設けられてい
る。この場合、受光部の位置での反射光のスポットの径
がきわめて小さく、このままでは、記録媒体上にてスポ
ットがトラックから外れたときの受光光量の変化を検知
することができない。そこでニアフィールド位置に設け
られた受光部への反射光の入射経路にボールレンズなど
の収差発生手段を設け、受光部での受光スポット径を拡
大し、受光部での分割された光検出部での受光光量の比
較によりトラッキングエラーを検出することを可能にし
た。
【0010】またニアフィールド位置に受光部が位置し
ていると、レンズが移動しても受光部の位置で光軸が移
動することがなく、オフセットが生じにくくなる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の光ヘッドの基本
的な構造を示す側面図、図2(A)は図1ののニアフィ
ールド位置に設けられた受光部の拡大図、図2(B)
は、受光部に当たる反射光のスポットを示す説明図であ
る。符号Dは記録媒体としての光ディスクである。半導
体レーザなどの光源を備えた図示しない照射手段から検
知光が発せられ、この光が対物レンズ1により集束させ
られ、光ディスクDの記録面にスポット照射される。記
録面からの反射光Bは、対物レンズ1により集束され
る。Fは反射光の集束位置すなわち対物レンズ1の焦点
位置を示している。図1では対物レンズが有限系であ
り、反射光Bは対物レンズ1により集束されるものとな
っている。ただし、対物レンズ1が無限系の場合には、
この対物レンズを経て戻った平行光となる反射光が、集
束レンズにより集束されることになる。
【0012】本発明では、受光部2がファーフィールド
位置ではなくニアフィールド位置、すなわち前記集束位
置Fまたはこれにきわめて接近した位置に設けられてい
る。図2(B)に示すように、受光部2はピンホトダイ
オードであり、少なくとも2つの光検出部2aと2bに
分割されている。この受光部2への入射部には、反射光
Bに収差を発生させて、受光部2へ当たる光の面積を増
大させる収差発生手段3が設けられている。この収差発
生手段3はボールレンズであり、透明な接着剤4により
受光部2に接着されている。
【0013】上記光ヘッドでは、受光部2がニアフィー
ルド位置に設けられているため、例えばトラッキングサ
ーボ動作などにより対物レンズ1が移動し、図1に示す
ように光軸OがO1の位置にずれたとしても、受光部2
上での光軸の位置ずれが生じない。よって従来のような
オフセットが発生しにくくなっている。
【0014】またニアフィールド位置への反射光の戻り
経路に収差発生手段(ボールレンズ)3が設けられて、
反射光Bに収差が与えられるので、図2(B)に示すよ
うに、受光部2の分割された光検出部2aと2bに対
し、ある程度広い面積にて光が当たる。光ディスクDの
記録面上のトラックに対して検知光のスポットが外れる
と、受光部2に当たっている光のいずれかの方向の光量
が減少する。よって、光検出部2aと2bの光量差を求
めることによりトラッキングエラーを検出することがで
きる。
【0015】図3は、図1と図2に示す光ヘッドの変形
例を示している。図3では、基板5上に、2分割の光検
出部を有する受光部2が設置され、この受光部2がニア
フィールド位置に設置されている。基板5の表面には前
記受光部2を覆ってこれを保護する透明な樹脂層6が形
成されている。この樹脂層6の反射光Bの入射面6aは
球面または非球面であり、この樹脂層6が、受光部2に
当たる光の面積を拡大する収差発生手段となっている。
【0016】図4は、本発明のさらに他の構成例を示し
ている。図4では検知光の照射手段を構成する半導体レ
ーザ7が示されている。半導体レーザ7からの検知光
は、ハーフミラー8により反射され、対物レンズ1から
光ディスクDの記録面に照射される。光ディスクDから
の反射光Bは対物レンズ1により集束させられハーフミ
ラー8を透過して直進するが、対物レンズ1の焦点位置
Fに接近したニアフィールド位置には、基板5に支持さ
れた受光部2が設けられている。そしてこの受光部2へ
の入射経路には収差発生手段として凸レンズ(または凹
レンズ)9が設けられている。
【0017】また凸レンズ9と受光部2との間には、フ
ォーカスエラー検出のためのナイフエッジ10が設けら
れている。このナイフエッジ10により反射光の半分が
遮光される。図4(B)に示すように、受光部2は4分
割された光検出部2c、2d、2e、2fを有してい
る。
【0018】この例においても、受光部2に当たる光の
うちの、T方向のいずれかの光量が低下することによ
り、トラッキングエラーを検出できる。すなわち光検出
部2cと2dの検知光量の和と、光検出部2eと2fの
検知光量の和とを比較することによりトラッキングエラ
ーを得ることができる。また、ナイフエッジ10を用い
ているため、F方向の光量の分布がフォーカスエラーに
より相違する。よって、光検出部2cと2eの検知光量
の和と、光検出部2dと2fの検知光量の和を比較する
ことにより、フォーカスエラーを検出することができ
る。図4においても、受光部2がニアフィールド位置に
設けられているため、光軸Oのずれによる影響が少な
く、オフセットが生じにくい。
【0019】図5は本発明の光ヘッドのさらに他の構成
例を示している。図5に示す光ヘッドでは、照射手段を
構成する半導体レーザ16、および受光部17、17
が、対物レンズ1による集束位置Fに接近したニアフィ
ールド位置に設けられている。半導体レーザ16から発
せられる検知光はホログラムレンズ15を透過し、対物
レンズ1で集束されて光ディスクDの記録面に照射され
る。光ディスクDからの反射光Bは、ホログラムレンズ
15により2つのビームB1とB2に分離される。図5
(B)に示すように、ホログラムレンズ15により分離
されたビームB1とB2はそれぞれ、ナイフエッジを経
たのと同様に、反射光Bの半分の光量となる。また、ホ
ログラムレンズ15では、分割される各ビームB1とB
2に収差を与え、ニアフィールド位置にある受光部17
と17に当たる光の照射面積を拡大し、図5(B)に示
す受光部17の分割された光検出部によりトラッキング
エラーが検出できるものとなっている。
【0020】図5(B)に示すように、ニアフィールド
位置に設けられた一対の受光部17は、4つの光検出部
17a、17b、17c、17dに分割されている。図
5(B)では、それぞれの受光部17での各光検出部の
符号を左右対称に示している。この例では、図4(B)
に示したのと同様に、両受光部17、17において、光
検出部17aと17bの検知光量の和と、光検出部17
cと17dの検知光量の和を比較することにより、トラ
ッキングエラーを検出でき、また光検出部17aと17
cの検知光量の和と、光検出部17bと17dの検知光
量の和とを比較することにより、フォーカスエラーを検
出できる。また図5では、2つに分割されたビームB1
とB2が共に受光部17により検知されるため、検知さ
れる光量の無駄がない。
【0021】この例においても、受光部17、17がニ
アフィールド位置にあるため、光軸の傾きまたはずれに
よるオフセットが生じにくいものとなる。なお、図5に
示した例では、前述のようにホログラムレンズ15の構
成により、このホログラムレンズ15により分離された
ビームB1とB2に収差が与えられて、受光部17と1
7に当たる光の面積が拡大されているが、ホログラムレ
ンズ15においてB1とB2へのビームの分離のみを行
い、各受光部17と17への入射部に、図2に示すボー
ルレンズなどの収差発生手段を設けて、受光部17と1
7に当たる光の面積を拡大してもよい。
【0022】なお、本発明は、CDやCD−ROM用の
再生ヘッドのみならず、DVD(ディジタル・ビデオ・
ディスク)などの録再兼用の光ヘッドに適している。す
なわち1ビーム方式での正確なトラッキングエラー検出
ができ、またこの1ビーム方式により記録動作に非常に
有利になる。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明では、1ビーム方式
により正確なトラッキングエラーの検出が可能であるた
め、従来の3ビーム方式のように光を分離する回折格子
が不要になり、またこの回折格子の取り付け調整作業も
不要となって、低コストにて製造できる。
【0024】また、受光部をニアフィールド位置に設け
てているため、光軸の移動による影響を受けず、トラッ
キングエラー信号にオフセットが生じにくくなり、トラ
ッキングエラー検出を高精度に行なえるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ヘッドの基本的な構成を示す側面
図、
【図2】(A)は図1の光ヘッドの受光部と収差発生手
段を示す拡大側面図、(B)は受光部での光検知状態を
示す説明図、
【図3】図1に示す光ヘッドの変形例を示すものであり
収差発生手段の拡大側面図、
【図4】(A)は他の構成の光ヘッドの全体構造を示す
側面図、(B)は受光部での光検知状態を示す説明図、
【図5】(A)は、さらに他の構成の光ヘッドの全体構
造を示す側面図、(B)は受光部での光検知状態を示す
説明図、
【図6】(A)は従来のプッシュプル法によるトラッキ
ングエラー検出法を示す側面図、(B)は受光部での光
検知状態を示す説明図、
【符号の説明】
1 対物レンズ 2 受光部 3 収差発生手段(ボールレンズ) 6 樹脂層 9 凸レンズ 10 ナイフエッジ 15 ホログラムレンズ、 16 半導体レーザ 17 受光部 B 反射光 D 光ディスク

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録媒体に検出光を照射する照射手段
    と、記録媒体からの反射光を集束させるレンズと、前記
    反射光が集束するニアフィールド位置に配置された受光
    部と、集束する反射光に収差を与えて受光部に当たる光
    の面積を拡大する収差発生手段とを備え、受光部での複
    数の光検出部の受光光量の差に基づいて記録媒体に対す
    る検出光のトラッキングエラーが検出されることを特徴
    とする光ヘッド。
  2. 【請求項2】 収差発生手段は、ボールレンズである請
    求項1記載の光ヘッド。
  3. 【請求項3】 収差発生手段は、受光部を覆い、且つ光
    の入射部が球面または非球面とされた樹脂層である請求
    項1記載の光ヘッド。
  4. 【請求項4】 収差発生手段は、凸レンズまたは凹レン
    ズである請求項1記載の光ヘッド。
  5. 【請求項5】 収差発生手段は、ホログラムレンズであ
    る請求項1記載の光ヘッド。
JP28333795A 1995-10-31 1995-10-31 光ヘッド Pending JPH09128771A (ja)

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JP28333795A JPH09128771A (ja) 1995-10-31 1995-10-31 光ヘッド

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020076484A (ko) * 2001-03-28 2002-10-11 삼성전기주식회사 틸트 검출장치
CN1311447C (zh) * 2002-01-23 2007-04-18 松下电器产业株式会社 光盘装置

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KR20020076484A (ko) * 2001-03-28 2002-10-11 삼성전기주식회사 틸트 검출장치
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