JPH10320817A - 光学ヘッド装置 - Google Patents

光学ヘッド装置

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JPH10320817A
JPH10320817A JP9125128A JP12512897A JPH10320817A JP H10320817 A JPH10320817 A JP H10320817A JP 9125128 A JP9125128 A JP 9125128A JP 12512897 A JP12512897 A JP 12512897A JP H10320817 A JPH10320817 A JP H10320817A
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一雄 東浦
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラックピッチの異なる光記録媒体のトラッ
キングエラー信号を共通の光学系で検出できる光学ヘッ
ド装置を提案すること。 【解決手段】 光学ヘッド装置1は、レーザダイオード
2からの出射光Lを変調回折格子6によって3ビームに
分割し、これらの3ビームを共に記録面4aのトラック
4bの上に集束している。トラック4bに形成される+
−1次光の光スポットa、cに対してトラック方向に直
交する方向に非点収差を発生させている。光記録媒体4
からの戻り3ビームを回折格子6でそれぞれ4ビームに
回折し、これによって得られた+−1次光によって形成
される戻り光の光スポットa3、a4、c3、c4から
トラッキングエラー信号を形成している。従って、トラ
ックピッチの異なる光記録媒体のトラッキングエラー信
号を共通の光学系で検出できる。また、対物レンズのト
ラッキングシフトに伴う光量変化がトラッキングエラー
信号に及ぼす影響を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CDやDVD等の
光記録媒体の記録再生を行うための光学ヘッド装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】光学ヘッド装置においては、レーザ光源
から出射されたレーザ光を対物レンズを介して、光記録
媒体の記録面に光スポットとして集光させ、そこを反射
した戻り光を光検出器によって検出して当該光記録媒体
に記録されている情報を再生している。また、これと同
時にレーザ光が記録面のトラックを確実に走査するよう
に対物レンズのトラッキング方向の位置を制御してい
る。さらに、レーザ光が記録面に焦点を結ぶように対物
レンズのフォーカシング方向の位置を制御している。
【0003】これらのトラッキングおよびフォーカシン
グ制御を行うために、レーザ光のトラッキングエラーお
よびフォーカシングエラーに対応する光情報を、光記録
媒体からの戻り光から検出するようにしている。
【0004】トラッキングエラーの検出方法としては、
一般的に3ビーム法が採用されている。3ビーム法で
は、レーザ光を回折格子等によって記録面のトラック方
向に向けて3ビームに分割し、これらの3ビームのう
ち、+−1次光をトラックのエッジ部分に集光してい
る。このトラックのエッジ部分で反射した+−1次光の
エネルギー差に基づきトラッキングエラー信号を形成し
ている。
【0005】このように+−1次光を光記録媒体の記録
面に集束させるにあたって、従来は、光記録媒体のトラ
ックピッチに合わせて光学系を設計し、+−1次の集光
位置がトラックのエッジ部分にくるように、かつ、+−
1次光の位相差が最大となるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光学ヘッド装置では、光記録媒体のトラックピッチに合
わせて光学系を設計してあるので、記録面のトラックピ
ッチが異なると、+−1次光をトラックのエッジ部分に
集束させることができなくなると共に、+−1次光の位
相差が上記の関係を満足できなくなる。従って、CDや
DVDのようにトラックピッチがそれぞれ1.6μm、
0.74μmと異なると、前記のトラッキングエラー信
号を共通の光学系で検出することができない。
【0007】上記の点に鑑みて、本発明の課題は、トラ
ックピッチの異なる光記録媒体のトラッキングエラー信
号を共通の光学系で検出できる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】上記の課題を解決するた
め、本発明では、レーザ光源と、当該レーザ光源からの
出射光を光記録媒体の記録面に集光させる対物レンズ
と、前記記録面で反射した光を検出する光検出手段とを
有する光学ヘッド装置において、前記レーザ光源からの
出射光を前記記録面におけるトラック方向に0次光およ
び+−1次光を含む3ビームに分割して該3ビームのい
ずれをも前記記録面のトラック中央位置に向けて出射す
ると共に、前記+−1次光に対して前記トラック方向に
直交する方向における非点収差をもたせる変調回折格子
と、前記記録面で反射した戻り3ビームを光検出手段に
導く動向素子とを有し、前記光検出手段は、前記戻り3
ビームに含まれる0次光を受光する記録信号検出用の光
検出部と、前記戻り3ビームに含まれる+−1次光の前
記トラック方向に直交する方向における非点収差に基づ
いてトラッキングエラー信号を検出するためのトラッキ
ングエラー検出用の光検出部とを備えていることを特徴
としている。
【0009】本発明の光学ヘッド装置では、分割された
3ビームのうち、+−1次光をトラックのエッジ部分に
集束させずに、0次光と同様にトラックの中心線上に位
置するように集束させる。従って、トラックピッチが変
わっても、トラック上に形成される+−1次光の光スポ
ットの位置がトラックのエッジ部分となるように、その
スポット形成位置を変更しなくても良い。このため、ト
ラックピッチの異なる光記録媒体のトラッキングエラー
信号を共通の光学系によって検出することができる。こ
のようなトラッキングエラー信号を検出する方式では、
分割された3ビームの全てをトラックの中心線上に集束
させるため、対物レンズのトラッキングシフトに伴って
+−1次光の戻り光の一部がカットされ、光検出手段に
導かれる光量が変化する傾向にあり、対物レンズのトラ
ッキングシフトに伴ってトラッキングエラー信号を正確
に検出できなくなる。しかるに本発明の光学ヘッド装置
では、+−1次光に対してトラック方向に直交する方向
に互いに反対の非点収差を与えて、対物レンズのトラッ
キングシフトに伴う光量変化がトラッキングエラー信号
に及ぼす影響を抑制している。この結果、正確なトラッ
キングエラー信号を得ることができ、精度の良いトラッ
キング制御を行うことができる。
【0010】トラッキングエラー信号を形成するために
は、トラッキングエラー検出用の光検出器に、戻り3ビ
ームに含まれる+−1次光を受光する受光面が2分割さ
れた第1の受光部と、戻り3ビームに含まれる−1次光
を受光する受光面が2分割された第2の受光部を設ける
と共に、各受光面での受光結果を、対物レンズのトラッ
キングシフトに起因する受光量変化分が相殺されるよう
に演算処理すれば良い。
【0011】変調回折格子によって、+−1次光に対し
てトラック方向にも非点収差をもたせると共に、光検出
手段に、戻り3ビームに含まれる+−1次光のトラック
方向における非点収差に基づいてフォーカシングエラー
信号を検出するためのフォーカシングエラー検出用の光
検出部を設ければ、フォーカシングエラー信号を検出す
ることができる。
【0012】このように+−1次光に対してトラック方
向およびトラック方向に直交する方向に非点収差をもた
せるためには、格子間隔が異なる円弧状の格子パターン
を備えた変調回折格子を使用すれば良い。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
適用した光学ヘッド装置を説明する。
【0014】図1(A)には、本発明による光学ヘッド
装置の光学系の概略構成を示してある。この図に示すよ
うに、光学ヘッド装置1は、レーザ光源であるレーザダ
イオード2を有し、ここから出射されたレーザ光Lは、
対物レンズ3によって光記録媒体4の記録面4aに光ス
ポットとして集束する。
【0015】レーザダイオード2と対物レンズ3の間の
光路上には、レーザダイオード2の側から、変調回折格
子5、および導光素子としての回折格子6がこの順序に
配列されている。本例では、ガラス基板7を挟み、一方
の面に変調回折格子5が形成され、他方の面に回折格子
6が形成されている。
【0016】図1(B)および(C)には、それぞれ変
調回折格子5の格子パターンおよび回折格子6の格子パ
ターンを示してあり、これらの回折方向は直交する方向
となっている。
【0017】本例の光学ヘッド装置1では、レーザダイ
オード2から出射されたレーザ光Lは、変調回折格子5
によって回折作用を受け、その後、回折格子6を通過す
る。回折格子6を通過したレーザ光Lは、対物レンズ3
を介して光記録媒体4の記録面4aに集束され、そこで
反射して再び対物レンズ3を介して回折格子6に導かれ
る。回折格子6に導かれた光記録媒体4からの戻り光
は、回折格子6によって回折作用を受けて回折された後
に、光検出装置10によって受光される。光検出装置1
0による受光量に基づき、ピット信号(RF信号)、ト
ラッキングエラー信号(TE信号)、フォーカシングエ
ラー(FE信号)、および光量バランスを求めるための
プッシュプル信号(PP信号)が検出される。
【0018】図1(D)に示すように、本例の光検出装
置10は、レーザダイオード2を挟み左右対称に配列さ
れた2組の光検出器群20、30を有している。光検出
器群20は、中央に位置するRF信号およびPP信号検
出用の光検出器21と、この両側に位置するフォーカシ
ングエラー信号検出用の光検出器22、23を備えてい
る。他方の光検出器群30は、中央に位置するRF信号
およびPP信号検出用の光検出器31と、この両側に位
置するトラッキングエラー信号検出用の光検出器32、
33を備えている。
【0019】RF信号およびPP信号検出用の光検出器
21、31は、記録面4aにおけるトラック方向に2分
割された光検出器である。すなわち、光検出器21は2
つの受光面21a、21bを備えており、同様に、光検
出器31も2つの受光面31a、31bを備えている。
【0020】FE信号検出用の光検出器22、23は、
トラック方向に対して直交する方向に沿って3分割され
た光検出器であり、光検出器22は3つの受光面22
a、22bおよび22cを備えており、光検出器23も
3つの受光面23a、23bおよび23cを備えてい
る。
【0021】TE信号検出用の光検出器32、33は、
RF信号検出用の光検出器21、31と同様にトラック
方向に沿って2分割された光検出器であり、光検出器3
2は2つの受光面32a、32bを備えており、光検出
器33も同様の2つの受光面33a、33bを備えてい
る。
【0022】図2には、変調回折格子5による出射光の
回折作用、回折格子6による戻り光の回折作用、および
記録面上および光検出器の受光面上に形成される光スポ
ットの状態を示してある。図3には、記録面上に形成さ
れる光スポットの状態をさらに詳しく示してある。
【0023】図1に加えてこれらの図も参照して、本例
の光学ヘッド装置1における光信号検出動作を説明す
る。レーザダイオード2から出射されたレーザ光Lは、
変調回折格子5に入射する。変調回折格子5に入射した
レーザ光Lは、変調回折格子5の回折作用を受けて、0
次光L(0)および+−1次光L(+1)、L(−1)
の3つビームに分割される。この回折方向はトラック方
向である。
【0024】これらの3ビームは、回折格子6を通過し
た後、対物レンズ3を介して光記録媒体4の記録面4a
に形成されているトラック4bに光スポットa、b、c
として集光する。本例では、各光スポットa、b、cが
共にトラック4bの中心線40Lの上、すなわち、いず
れの光スポットa、b、cもトラック4bの中央位置に
形成される。
【0025】光記録媒体4の記録面4aで反射した戻り
3ビームLr(0)、Lr(+1)、Lr(−1)は、
対物レンズ3を経て、回折格子6に入射する。図1
(C)に示すように、回折格子6は、トラック方向に沿
って2分割された第1および第2の回折領域6a、6b
を備えている。これらの回折領域6a、6bのうち、第
1の回折領域6aの格子ピッチは、第2の回折領域6b
の格子ピッチより狭く設定されている。
【0026】この結果、回折格子6に入射した戻り3ビ
ームLr(0)、Lr(+1)、Lr(−1)は、第1
および第2の回折領域6a、6bでそれぞれ2つの回折
光に分割される。
【0027】詳しく説明すると、戻り3ビームに含まれ
る0次光Lr(0)のうち、第1の回折領域6aに入射
した光成分は外側に向かって+−1次光Lr1(0)+
1、Lr1(0)−1に回折され、残りの第2の回折領
域6bに入射した光成分は内側に向かって+−1次光L
r2(0)+1、Lr2(0)−1に回折される。
【0028】また、回折格子6に入射した戻り3ビーム
に含まれる+1次光Lr(+1)のうち、第1の回折領
域6aに入射した光成分は外側に向かって+−1次光L
r1(+1)+1、Lr1(+1)−1に回折され、残
りの第2の回折領域6bに入射して光成分は内側に向か
って+−1次光Lr2(+1)+1、Lr2(+1)−
1に回折される。
【0029】さらに、回折格子6に入射した戻り3ビー
ムに含まれる−1次光Lr(−1)のうち、第1の回折
領域6aに入射した光成分は外側に向かって+−1次光
Lr1(−1)+1、Lr1(−1)−1に回折され、
残りの第2の回折領域6bに入射した光成分は内側に向
かって+−1次光Lr2(−1)+1、Lr2(−1)
−1に回折される。
【0030】これらの+−1次光のうち、−1次光Lr
1(+1)−1、Lr2(+1)−1、は、それぞれ、
光検出器23の受光面23a、23b、23cに光スポ
ットa1、a2として集光する。−1次光Lr1(−
1)−1、Lr2(−1)−1は、それぞれ、光検出器
22の受光面22a、22b、22cに光スポットc
1、c2として集光する。−1次光Lr1(0)−1は
光検出器21の外側に位置する受光面21aに光スポッ
トb1として集光し、−1次光Lr2(0)−1は光検
出器21の内側に位置する受光面21bに光スポットb
2として集光する。
【0031】+1次光Lr1(0)+1は光検出器31
の外側に位置する受光面31aに光スポットb3として
集光し、+1次光Lr2(0)+1は光検出器31の内
側に位置する受光面31bに光スポットb4として集光
する。+1次光Lr1(+1)+1は光検出器33の外
側に位置する受光面33aに光スポットa3として集光
し、+1次光Lr2(+1)+1は光検出器33の内側
に位置する受光面33bに光スポットa4として集光す
る。+1次光Lr1(−1)+1は光検出器32の外側
に位置する受光面32aに光スポットc3として集光
し、+1次光Lr2(−1)+1は光検出器32の内側
に位置する受光面32bに光スポットc4として集光す
る。
【0032】なお、本例においては、回折格子6によっ
て回折された+−1次光が、変調回折格子5を通過しな
いように回折格子6と変調回折格子6の間の光路長が設
定されている。
【0033】図3(A)、(B)、(C)および(D)
には、それぞれ、トラック上に形成される光スポット形
状、メリジオナル断面の光束、サジタル断面の光束、対
物レンズの瞳面におけるエネルギー分布を示してある。
【0034】本例の光学ヘッド装置1では、図1(B)
から分かるように、変調回折格子6は、格子間隔が異な
る円弧状の格子パターンを備えている。このため、レー
ザダイオード2から出射されたレーザ光Lは、変調回折
格子6によってトラック方向に3ビームに分割されると
共に、分割された3ビームのうち+−1次光L(+
1)、L(−1)に対してトラック方向およびトラック
方向に直交する方向に非点収差が発生する。これら非点
収差は、+1次光L(+1)および−1次光L(−1)
では互いに逆になる。
【0035】この結果、図3(A)、(B)および
(C)に示すように、変調回折格子6よって変調を受け
ない0次光L(0)は、焦点が合った状態でほぼ円形の
光スポットbとして、トラック4bの中心線40L上に
集光する。
【0036】+1次光L(+1)は、変調回折格子6に
よってトラック方向に非点収差が付与されているので、
図3(B)から分かるように、メディジオナル断面で光
を見た場合には、トラック4b上では後焦点状態とな
る。また、+1次光L(+1)は、変調回折格子6によ
ってトラック方向に直交する方向にも非点収差が付与さ
れているので、図3(C)から分かるように、サジタル
断面で光を見た場合には、トラック4b上では後焦点状
態となる。この結果、+1次光L(+1)は、トラック
方向に長い楕円形の光スポットaとして、トラック4b
の中心線40L上に集光する。
【0037】−1次光L(−1)は、変調回折格子6に
よってトラック方向に非点収差が付与されていると共
に、その与えられている非点収差が+1次光L(+1)
とは逆である。このため、図3(B)から分かるよう
に、メディジオナル断面で光を見た場合には、トラック
4b上では前焦点状態となる。また、−1次光L(−
1)は、変調回折格子6によってトラック方向に直交す
る方向にも非点収差が付与されていると共に、その与え
られている非点収差が+1次光L(+1)とは逆であ
る。このため、図3(C)から分かるように、−1次光
L(−1)は、サジタル断面で光を見た場合には、トラ
ック4b上では前焦点状態となる。この結果、+1次光
L(+1)も、トラック方向に長い楕円形の光スポット
cとして、トラック4bの中心線40L上に集光する。
【0038】図3(C)および(D)に示すように、本
例の光学ヘッド装置1では、0次光L(0)の光スポッ
トbの位置がトラック4bの中心線上からずれた場合に
は、+−1次光L(+1)、L(−1)には、トラック
方向に直交する方向にそれぞれ反対の非点収差が発生し
ているので、+−1次光の記録面4で反射して再び対物
レンズ4に入射した戻り3ビームに含まれる+−1次光
Lr(+1)、Lr(−1)のエネルギー分布は逆にな
る。すなわち、0次光L(0)の光スポットbのトラッ
ク上における集光位置に応じて+−1次光Lr(+
1)、Lr(−1)のエネルギー分布が変化すると共
に、その+−1次光Lr(+1)、Lr(+1)のエネ
ルギー分布が逆の関係になる。
【0039】従って、本例では、+−1次光Lr(+
1)、Lr(−1)のエネルギー分布を各光検出器の受
光量の変化として検出して、TE信号を生成するように
している。図4に示すように、2分割型光検出器32の
外側の受光面32aでの受光量と、光検出器31を挟ん
で2分割型光検出器32とは反対側に位置する2分割型
光検出器33の内側の受光面33bでの受光量の和S1
を取る。また、2分割型光検出器32の内側の受光面3
2bでの受光量と、2分割型光検出器33の外側の受光
面33aでの受光量の和S2を取る。そして、これらの
和信号S1、S2の差を求めることにより、TE信号が
形成される。
【0040】なお、0次光L(0)の光スポットbがト
ラック4bの中心線上にあり、最も好ましい状態の時に
は、戻り3ビームに含まれる0次光Lr(0)および+
−1次光Lr(+1)、Lr(−1)は、ほぼ等しいエ
ネルギー分布となり、そのエネルギー分布は左右対称と
なる。このため、この場合には、トラッキングエラー信
号は発生しない。
【0041】このように本例の光学ヘッド装置では、分
割された3ビームのうち、+−1次光L(+1)、L
(−1)をトラックのエッジ部分に集束させずに、0次
光L(0)と同様にトラック4bの中心線上に位置する
ように集束させてトラッキングエラー信号TEを検出し
ている。従って、トラックピッチが変わっても、トラッ
ク上に形成される+−1次光L(+1)、L(−1)の
光スポットa、cの位置がトラック4bのエッジ部分と
なるように、そのスポット形成位置を変更しなくても良
い。このため、CDやDVDのようにトラックピッチが
異なる光記録媒体のトラッキングエラー信号を共通の光
学系で検出することができる。
【0042】ここで、本例の光学ヘッド装置1では、分
割された3ビームの全てをトラック4bの中心線上に集
束させるため、対物レンズ3のトラッキングシフトに伴
って+−1次光の戻り光の一部がカットされ、光検出器
に導かれる光量が変化する。図5には、図1(a)に示
す光学系において、対物レンズ3が図面に向かって右側
にトラッキングシフトした場合に、光検出器群30の各
光検出器の受光面に形成される光スポットを示してあ
る。
【0043】対物レンズ3が右にシフトした場合には、
そのシフトに伴って光検出器32、33の外側に位置す
る受光面32a、33aに集光する光の一部が、図5に
破線で示すように、三日月状にカットされて、これらの
受光面32a、33aでの受光量が変化してしまう。本
例の光学ヘッド装置1では、受光面32aでの受光量は
和信号S1の一部とし、受光面33aでの受光量は和信
号S2の一部とすることによって、対物レンズ3のトラ
ッキングシフトに起因した受光量の変化分が相殺される
ように演算処理されると共に、分割された3ビームのう
ち、+−1次光L(+1)、L(2)に対してトラック
方向に直交する方向に互いに反対の非点収差が与えられ
ている。このため、対物レンズ3のトラッキングシフト
に伴う光量変化がトラッキングエラー信号に及ぼす影響
を抑制できる。なお、対物レンズ3が左側にトラッキン
グシフトした場合も、対物レンズ3が右側にトラッキン
グシフトした場合と同様に、トラッキングエラー信号に
及ぼす影響を抑制できる。
【0044】このように本例の光学ヘッド装置1では、
変調回折格子6で分割された3ビームを共にトラック4
bの中心線40L上に集束させても、対物レンズ3のオ
フセットによる光量変化の影響を受けてトラッキングエ
ラー信号の精度が低下することを回避できる。従って、
トラックピッチの異なる光記録媒体のトラッキングエラ
ー信号を正確に検出することができ、対物レンズ3のト
ラッキング方向の位置を精度良く制御できる。
【0045】次に、本例の光学ヘッド装置1におけるフ
ォーカシングエラー信号の生成動作について説明する。
本例の光学ヘッド装置1では、変調回折格子6によって
+−1次光L(+1)、L(−1)に対してトラック方
向にもそれぞれ反対の非点収差を加えている。このた
め、3分割型光検出器22の各受光面22a、22b、
22cに形成される光スポットc1、c2と、3分割型
光検出器23の各受光面23a、23b、23cに形成
される光スポットa1、a2は、焦点ずれの方向や量に
よってスポット形状が変化する。
【0046】従って、本例の光学ヘッド装置1では、こ
れらの光スポットa1、a2、c1、c2の受光量変化
を検出して、フォーカシングエラー信号を生成するよう
にしている。例えば、図4に示すように、3分割型光検
出器22の両側の受光面22a、22cでの受光量と、
光検出器21を挟んで光検出器22とは反対側に位置す
る3分割型光検出器23の中央の受光面23bでの受光
量との和S3を取る。また、3分割型光検出器22の中
央の受光面22bでの受光量と、3分割型光検出器23
の両側の受光面23a、23cでの受光量との和S4を
取る。そして、これらの和信号S3、S4の差を求める
ことにより、フォーカシングエラー信号FEが形成され
る。
【0047】また、本例の光学ヘッド装置1では、3分
割型光検出器22、23の間に位置する2分割型光検出
器21と、3分割型光検出器31、33の間に位置する
2分割型光検出器32によってRF信号およびPP信号
が形成される。すなわち、RF信号は、2つの2分割型
光検出器21、31の各受光面21a、21b、31
a、31bでの受光量の和を求めることにより形成され
る。PP信号は、2分割型光検出器21、31の外側に
位置する受光面21a、31aでの受光量の和と、2分
割光検出器21、31の内側に位置する受光面21b、
31bでの受光量の和との差を求めることにより形成さ
れる。
【0048】(その他の実施の形態)なお、上記の例に
おいては、一方の光検出器群20の2つの3分割型光検
出器22、23からフォーカシングエラー信号を検出し
ている。この代わりに、双方の光検出器群20、30の
4つの3分割型光検出器22、23、32、33からフ
ォーカシングエラー信号を検出するようにしても良い。
また、2分割光検出器21、22をトラック方向に直交
する方向に沿って2分割することにより、DVD−RO
Mの標準的なトラッキング検出方式に用いられるDPD
信号(Differential Phase Det
ection信号/微分位相信号)を検出することが可
能となる。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学ヘッ
ド装置では、分割された3ビームのうち、+−1次光を
トラックのエッジ部分に集束させずに、0次光と同様に
トラックの中心線上に集束させるようにしている。従っ
て、トラックピッチが変わっても、トラック上に形成さ
れる+−1次光の光スポットの位置がトラックのエッジ
部分となるように、そのスポット形成位置を変更しなく
ても良い。このため、トラックピッチの異なる光記録媒
体のトラッキングエラー信号を共通の光学系によって検
出することができる。
【0050】また、本発明の光学ヘッド装置では、分割
された3ビームのうち、+−1次光に対してトラック方
向に直交する方向に互いに反対の非点収差を与えて、対
物レンズのトラッキングシフトに伴う光量変化がトラッ
キングエラー信号に及ぼす影響を抑制している。この結
果、正確なトラッキングエラー信号を得ることができ、
精度の良いトラッキング制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明を適用した光学ヘッド装置の光
学系の概略構成図、(B)は変調回折格子の回折パター
ンを示す説明図、(C)は回折格子の回折パターンを示
す説明図、および(D)は光検出装置の構成を示す説明
図である。
【図2】図1の光学系における動作を説明するための概
念図である。
【図3】(A)はトラック上に形成される光スポットの
形状を示す説明図、(B)はメリジオナル断面における
光の状態を示す説明図、(C)はサジタル断面における
光の状態を示す説明図、および(D)は記録面からの戻
り3ビームの対物レンズ瞳面におけるエネルギー分布を
示す説明図である。
【図4】各種信号を形成するための回路構成を示す説明
図である。
【図5】対物レンズのトラッキングシフトに起因した光
量変化と、この光量変化がトラッキングエラー信号の及
ぼす影響を説明するための図である。
【符号の説明】
1 光学ヘッド装置 2 レーザダイオード 3 対物レンズ 4 光記録媒体 4a 記録面 4b トラック 40L 中心線 5 変調回折格子 6 回折格子 10 光検出装置 21、31 RF信号およびPP信号検出用の光検出器 21a、21b、31a、31b 光検出器の受光面 22、23 フォーカシングエラー検出用の光検出器 22a〜22c、23a〜23c 光検出器の受光面 32、33 トラッキングエラー検出用の光検出器 32a、32b、33a、33b 光検出器の受光面 L(0)、L(+1)L(−1) 出射光Lの回折光 Lr(0)、Lr(+1)Lr(−1) 戻り光 Lr1(0)+1、Lr1(+1)+1、Lr1(−
1)+1 戻り光の回折光 Lr2(0)+1、Lr2(+1)+1、Lr2(−
1)+1 戻り光の回折光 Lr1(0)−1、Lr1(+1)−1、Lr1(−
1)−1 戻り光の回折光 Lr2(0)−1、Lr2(+1)−1、Lr2(−
1)−1 戻り光の回折光 a、b、c トラック上の光スポット a1〜a4、b1〜b4、c1〜c4 光検出器上の光
スポット

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光源と、当該レーザ光源からの出
    射光を光記録媒体の記録面に集光させる対物レンズと、
    前記記録面で反射した光を検出する光検出手段とを有す
    る光学ヘッド装置において、 前記レーザ光源からの出射光を前記記録面におけるトラ
    ック方向に0次光および+−1次光を含む3ビームに分
    割して該3ビームのいずれをも前記記録面のトラック中
    央位置に向けて出射するとともに、前記+−1次光に対
    して前記トラック方向に直交する方向において非点収差
    をもたせる変調回折格子と、前記記録面で反射した戻り
    3ビームを光検出手段に導く導光素子とを有し、 前記光検出手段は、前記戻り3ビームに含まれる0次光
    を受光する記録信号検出用の光検出部と、前記戻り3ビ
    ームに含まれる+−1次光の前記トラック方向に直交す
    る方向における非点収差に基づいてトラッキングエラー
    信号を検出するためのトラッキングエラー検出用の光検
    出部とを備えていることを特徴とする光学ヘッド装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記トラッキングエ
    ラー検出用の光検出部は、前記戻り3ビームに含まれる
    +1次光を受光する受光面が2分割された第1の受光部
    と、前記戻り3ビームに含まれる−1次回折光を受光す
    る受光面が2分割された第2の受光部とを備え、 前記各受光面での受光結果は、前記対物レンズのトラッ
    キングシフトに起因する受光量変化分が相殺されるよう
    に演算処理されて前記トラッキングエラー信号が検出さ
    れるように構成されていることを特徴とする光学ヘッド
    装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、前記変調回
    折格子は、前記+−1次光に対してトラック方向にも非
    点収差をもたせ、 前記光検出手段は、前記戻り3ビームに含まれる+−1
    次光の前記トラック方向における非点収差に基づいてフ
    ォーカシングエラー信号を検出するためのフォーカシン
    グエラー検出用の光検出部も備えていることを特徴とす
    る光学ヘッド装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
    前記変調回折格子は、格子間隔が異なる円弧状の格子パ
    ターンを備えていることを特徴とする光学ヘッド装置。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4006904B2 (ja) * 1999-09-29 2007-11-14 ソニー株式会社 光ヘッド、光検出素子、光情報記録再生装置および焦点誤差検出方法
JP2001256665A (ja) * 2000-01-07 2001-09-21 Rohm Co Ltd 受発光複合素子およびそれを用いた光ピックアップ装置
JP3603002B2 (ja) * 2000-03-10 2004-12-15 株式会社三協精機製作所 光ピックアップ装置およびその受光方法
US7035196B2 (en) * 2000-03-14 2006-04-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical head device and optical recording and reproducing apparatus having lasers aligned in a tangential direction
JP3772851B2 (ja) * 2003-03-28 2006-05-10 ソニー株式会社 光ピックアップ装置及び光ディスク装置
JP4015116B2 (ja) * 2004-01-08 2007-11-28 シャープ株式会社 光集積ユニット、光ピックアップ装置および光ディスク装置
KR20060084063A (ko) * 2005-01-17 2006-07-21 삼성전자주식회사 광픽업 장치 및 포커싱 제어방법
US8588046B2 (en) 2006-09-07 2013-11-19 Panasonic Corporation Information recording device and information reproducing device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2776487B2 (ja) * 1992-01-28 1998-07-16 シャープ株式会社 光学式情報記録再生装置
KR970008231B1 (en) * 1992-06-03 1997-05-22 Lg Electronics Inc Optical pick-up apparatus
JPH06314438A (ja) * 1993-03-05 1994-11-08 Olympus Optical Co Ltd 光学ヘッド
KR970010940B1 (ko) * 1994-04-08 1997-07-02 엘지전자 주식회사 광픽업장치
US5828643A (en) * 1995-06-20 1998-10-27 Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. Optical pickup head apparatus

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