JPH11238234A - 光ディスク記録再生装置の光学ヘッド - Google Patents
光ディスク記録再生装置の光学ヘッドInfo
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- JPH11238234A JPH11238234A JP10056167A JP5616798A JPH11238234A JP H11238234 A JPH11238234 A JP H11238234A JP 10056167 A JP10056167 A JP 10056167A JP 5616798 A JP5616798 A JP 5616798A JP H11238234 A JPH11238234 A JP H11238234A
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- optical
- optical element
- hologram
- optical disk
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＤＶＤの再生装置を提供する。
【解決手段】 光ディスクからの反射光をコリメーター
レンズや対物レンズを含んで構成されている光学系を介
して回折型光学素子５に入射させる。回折型光学素子５
の端面５ｂに形成させてあるホログラムで生じた回折光
をフォーカス誤差情報検出用の光検出器６，７に与え
る。また、回折型光学素子５の他方の端面５ａに、光デ
ィスクのトラックと直交する方向と対応する方向に設け
た境界の両側の領域で、方向を異にする回折光を生じさ
せるように形成させてあるホログラムで生じた２分割さ
れた回折光のそれぞれを、前記したホログラムの境界と
直交する方向に２分割されている個別の光検出器８，９
に与えて、前記の光検出器８，９から出力された４個の
出力信号から、位相差法によるトラッキング誤差信号を
発生させる。
レンズや対物レンズを含んで構成されている光学系を介
して回折型光学素子５に入射させる。回折型光学素子５
の端面５ｂに形成させてあるホログラムで生じた回折光
をフォーカス誤差情報検出用の光検出器６，７に与え
る。また、回折型光学素子５の他方の端面５ａに、光デ
ィスクのトラックと直交する方向と対応する方向に設け
た境界の両側の領域で、方向を異にする回折光を生じさ
せるように形成させてあるホログラムで生じた２分割さ
れた回折光のそれぞれを、前記したホログラムの境界と
直交する方向に２分割されている個別の光検出器８，９
に与えて、前記の光検出器８，９から出力された４個の
出力信号から、位相差法によるトラッキング誤差信号を
発生させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク再生装
置の光学ヘッド、特に、光源として使用されるレーザダ
イオードと、光検出器として使用されるフォトダイオー
ドと、回折型光学素子などを、フォーカス誤差情報の各
種検出法の適用と、位相差法（ＤＰＤ法）の適用が可能
となるような構成態様にユニット化した構成部分を有す
る光学ヘッドに関する。
置の光学ヘッド、特に、光源として使用されるレーザダ
イオードと、光検出器として使用されるフォトダイオー
ドと、回折型光学素子などを、フォーカス誤差情報の各
種検出法の適用と、位相差法（ＤＰＤ法）の適用が可能
となるような構成態様にユニット化した構成部分を有す
る光学ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】記録媒体に対する情報信号の高密度記録
化の要請により、近年来、色々な構成原理や動作原理に
基づいて作られた記録媒体が実用されている。そして、
安定な動作を行なう半導体レーザが、容易に得られるよ
うになったのに伴って、レーザ光を用いて高密度記録再
生を行なうようにした各種の光ディスクは、非接触状態
での記録再生が可能であることから、傷や塵埃に強く、
また、高密度記録により大きな記憶容量が得られる等の
利点を有するために、近年になって、幾何学的な凹部、
あるいは凸部として形成されているピットによって、情
報信号が記録された原盤から大量に複製された記録済み
光ディスク(再生専用の光ディスク)として、例えば、Ｃ
ＤやＤＶＤが提供されている他、記録可能な光ディスク
としても、例えば、光磁気ディスク、相変化ディスク、
その他の光ディスクが、例えばＣＤ−Ｒ、ＭＤ、ＤＶＤ
−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭとして実用化されたり、実用化の
過程にあることは周知のとおりである。
化の要請により、近年来、色々な構成原理や動作原理に
基づいて作られた記録媒体が実用されている。そして、
安定な動作を行なう半導体レーザが、容易に得られるよ
うになったのに伴って、レーザ光を用いて高密度記録再
生を行なうようにした各種の光ディスクは、非接触状態
での記録再生が可能であることから、傷や塵埃に強く、
また、高密度記録により大きな記憶容量が得られる等の
利点を有するために、近年になって、幾何学的な凹部、
あるいは凸部として形成されているピットによって、情
報信号が記録された原盤から大量に複製された記録済み
光ディスク(再生専用の光ディスク)として、例えば、Ｃ
ＤやＤＶＤが提供されている他、記録可能な光ディスク
としても、例えば、光磁気ディスク、相変化ディスク、
その他の光ディスクが、例えばＣＤ−Ｒ、ＭＤ、ＤＶＤ
−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭとして実用化されたり、実用化の
過程にあることは周知のとおりである。
【０００３】さて、光ディスクの記録再生装置では、回
折限界の微小光点が光ディスクの信号面のトラックに常
に良好に追跡している状態で、光学ヘッドによる再生動
作が行なわれる必要がある。それで、光ディスクの記録
再生装置に使用される光学ヘッドとしては、自動フォー
カス制御系や、自動トラッキング制御系を備えて構成さ
れる。そして、近年になり、光学ヘッドの小型化、薄型
化の要望が強くなったのに伴い、レーザダイオードとフ
ォトダイオードなどをユニット化した構成部分を備えた
光学ヘッドや、レーザダイオードとフォトダイオードと
回折型光学素子（ホログラム素子）とを含めてユニット
化した構成部分を備えた光学ヘッドが提案されるように
なった（例えば、特開平５ー１２０７５５号公報、特開
平６ー１１９６５１号公報、特開平８ー７７５７８号公
報参照）。
折限界の微小光点が光ディスクの信号面のトラックに常
に良好に追跡している状態で、光学ヘッドによる再生動
作が行なわれる必要がある。それで、光ディスクの記録
再生装置に使用される光学ヘッドとしては、自動フォー
カス制御系や、自動トラッキング制御系を備えて構成さ
れる。そして、近年になり、光学ヘッドの小型化、薄型
化の要望が強くなったのに伴い、レーザダイオードとフ
ォトダイオードなどをユニット化した構成部分を備えた
光学ヘッドや、レーザダイオードとフォトダイオードと
回折型光学素子（ホログラム素子）とを含めてユニット
化した構成部分を備えた光学ヘッドが提案されるように
なった（例えば、特開平５ー１２０７５５号公報、特開
平６ー１１９６５１号公報、特開平８ー７７５７８号公
報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
が、所謂、コンパクトディスク（ＣＤ）のように、信号
面が単一の光ディスクの場合には、所謂、３ビーム法に
よってトラッキング誤差情報を得ることができるが、光
ディスクが、所謂、ＤＶＤ（Ｄigital Ｖersatile Ｄ
isk／Ｄigital Ｖideo Ｄisk）のように、２層の信号
面を有する光ディスクの場合には、所謂、３ビーム法に
よってトラッキング誤差情報を得ることはできず、トラ
ッキング誤差情報の検出には、１ビーム法である位相差
検出法（ＤＰＤ）が使用される。そして、前記の位相差
検出法によるトラッキング誤差情報の検出は、１本の検
出ビームを４分割した状態で行なわれる。
が、所謂、コンパクトディスク（ＣＤ）のように、信号
面が単一の光ディスクの場合には、所謂、３ビーム法に
よってトラッキング誤差情報を得ることができるが、光
ディスクが、所謂、ＤＶＤ（Ｄigital Ｖersatile Ｄ
isk／Ｄigital Ｖideo Ｄisk）のように、２層の信号
面を有する光ディスクの場合には、所謂、３ビーム法に
よってトラッキング誤差情報を得ることはできず、トラ
ッキング誤差情報の検出には、１ビーム法である位相差
検出法（ＤＰＤ）が使用される。そして、前記の位相差
検出法によるトラッキング誤差情報の検出は、１本の検
出ビームを４分割した状態で行なわれる。
【０００５】しかし、レーザダイオードとフォトダイオ
ードと回折型光学素子（ホログラム素子）とを含めてユ
ニット化した構成部分を備えて構成された従来の光学ヘ
ッドには、前記した位相差検出法（ＤＰＤ）を適用して
行なわれるトラッキング誤差情報の検出を良好に行なう
ことができ、しかも簡単な構成の光学ヘッドがなかった
ので、そのような光学ヘッドの出現が望まれた。
ードと回折型光学素子（ホログラム素子）とを含めてユ
ニット化した構成部分を備えて構成された従来の光学ヘ
ッドには、前記した位相差検出法（ＤＰＤ）を適用して
行なわれるトラッキング誤差情報の検出を良好に行なう
ことができ、しかも簡単な構成の光学ヘッドがなかった
ので、そのような光学ヘッドの出現が望まれた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも光
源と、光検出器と、回折型光学素子を、各種のフォーカ
ス誤差検出法の適用と、位相差法によるトラッキング誤
差検出法の適用が可能となるような構成態様にユニット
化した構成部分を有する光ディスク記録再生装置の光学
ヘッドであって、光源から射出したレーザ光を、光路変
更用全反射鏡と、回折型光学素子とを介してコリメータ
ーレンズや対物レンズを含んで構成されている光学系に
よって光ディスクの信号面に結像させ、光ディスクから
の反射光を前記したコリメーターレンズや対物レンズを
含んで構成されている光学系を介して回折型光学素子に
入射させる手段と、前記した回折型光学素子における光
軸に直交する２つの面の内の一方の面に形成させてある
ホログラムで生じた回折光をフォーカス誤差情報検出用
の光検出器に与える手段と、前記した回折型光学素子に
おける光軸に直交する２つの面の内の他方の面に、光デ
ィスクのトラックと直交する方向と対応する方向に設け
た境界の両側の領域で、方向を異にする回折光を生じさ
せるように形成させてあるホログラムで生じた２分割さ
れた回折光のそれぞれを、前記したホログラムの境界と
直交する方向に２分割されている個別の光検出器に与え
る手段とを備えてなる光ディスク記録再生装置の光学ヘ
ッドを提供する。
源と、光検出器と、回折型光学素子を、各種のフォーカ
ス誤差検出法の適用と、位相差法によるトラッキング誤
差検出法の適用が可能となるような構成態様にユニット
化した構成部分を有する光ディスク記録再生装置の光学
ヘッドであって、光源から射出したレーザ光を、光路変
更用全反射鏡と、回折型光学素子とを介してコリメータ
ーレンズや対物レンズを含んで構成されている光学系に
よって光ディスクの信号面に結像させ、光ディスクから
の反射光を前記したコリメーターレンズや対物レンズを
含んで構成されている光学系を介して回折型光学素子に
入射させる手段と、前記した回折型光学素子における光
軸に直交する２つの面の内の一方の面に形成させてある
ホログラムで生じた回折光をフォーカス誤差情報検出用
の光検出器に与える手段と、前記した回折型光学素子に
おける光軸に直交する２つの面の内の他方の面に、光デ
ィスクのトラックと直交する方向と対応する方向に設け
た境界の両側の領域で、方向を異にする回折光を生じさ
せるように形成させてあるホログラムで生じた２分割さ
れた回折光のそれぞれを、前記したホログラムの境界と
直交する方向に２分割されている個別の光検出器に与え
る手段とを備えてなる光ディスク記録再生装置の光学ヘ
ッドを提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の光ディスク記録再生装置の光学ヘッドの具体的な内容
を詳細に説明する。図１は本発明の光ディスク記録再生
装置の光学ヘッドにより、光ディスクの再生動作が行な
われている状態を示している図、図２は光学ヘッドの要
部の斜視図、図３は光学ヘッドの要部の平面図、図４は
トラッキング誤差情報検出用ホログラム領域を例示した
平面図であり、前記の図１において、Ｄは光ディスクで
あって、図示されていない回転駆動機構によって所定の
回転数で回転されている。ＰＨは光学ヘッドである。
の光ディスク記録再生装置の光学ヘッドの具体的な内容
を詳細に説明する。図１は本発明の光ディスク記録再生
装置の光学ヘッドにより、光ディスクの再生動作が行な
われている状態を示している図、図２は光学ヘッドの要
部の斜視図、図３は光学ヘッドの要部の平面図、図４は
トラッキング誤差情報検出用ホログラム領域を例示した
平面図であり、前記の図１において、Ｄは光ディスクで
あって、図示されていない回転駆動機構によって所定の
回転数で回転されている。ＰＨは光学ヘッドである。
【０００８】前記の光学ヘッドＰＨは、光源として使用
されるレーザダイオード３と、光検出器として使用され
るフォトダイオードと、回折型光学素子５などを、各種
のフォーカス誤差検出法の適用と、位相差法によるトラ
ッキング誤差検出法の適用が可能となるような構成態様
にユニット化した光源部の構成部分Ｕ（ユニット化した
光源部の構成部分Ｕの具体的な構成例の斜視図が図２
に、また平面図が図３に示されている）と、コリメータ
レンズ１１と、対物レンズ１２等を含んで構成されてい
る。図１中で１０は、前記のユニット化した構成部分Ｕ
のケースを示している。
されるレーザダイオード３と、光検出器として使用され
るフォトダイオードと、回折型光学素子５などを、各種
のフォーカス誤差検出法の適用と、位相差法によるトラ
ッキング誤差検出法の適用が可能となるような構成態様
にユニット化した光源部の構成部分Ｕ（ユニット化した
光源部の構成部分Ｕの具体的な構成例の斜視図が図２
に、また平面図が図３に示されている）と、コリメータ
レンズ１１と、対物レンズ１２等を含んで構成されてい
る。図１中で１０は、前記のユニット化した構成部分Ｕ
のケースを示している。
【０００９】光学ヘッドＰＨにおけるユニット化した光
源部の構成部分Ｕにおけるケース１０内の構成態様の具
体例を示す図２において、１はシリコン基板、２はレー
ザダイオード３の支持台、４は例えば光学ガラスで構成
されたプリズムであり、このプリズム４におけるレーザ
ダイオード３に対面している端面４ａには、レーザダイ
オード３から射出されたレーザ光の光路を変更させるた
めの光路変更用全反射鏡（４ａ）が形成されている。前
記の全反射鏡は、プリズム４の端面４ａに、例えば誘電
体の多層膜を付着させることにより形成される。
源部の構成部分Ｕにおけるケース１０内の構成態様の具
体例を示す図２において、１はシリコン基板、２はレー
ザダイオード３の支持台、４は例えば光学ガラスで構成
されたプリズムであり、このプリズム４におけるレーザ
ダイオード３に対面している端面４ａには、レーザダイ
オード３から射出されたレーザ光の光路を変更させるた
めの光路変更用全反射鏡（４ａ）が形成されている。前
記の全反射鏡は、プリズム４の端面４ａに、例えば誘電
体の多層膜を付着させることにより形成される。
【００１０】シリコン基板１には、フォーカス誤差情報
検出用の光検出器６，７と、トラッキング誤差情報検出
用の光検出器８，９とがフォトダイオードによって構成
されている。前記した各光検出器６〜９の部分に付して
あるＡ，Ｂ，Ｃ〜Ｈ，Ｉ，Ｊ等の図面符号は、各光検出
器６〜９における異なる検出領域を示している。レーザ
ダイオード３から射出したレーザ光は、光路変更用全反
射鏡（４ａ）によって反射した後に、回折型光学素子５
における一方の端面５ａから回折型光学素子５に入射
し、回折型光学素子５を透過した後に、他方の端面５ｂ
から射出して、コリメータレンズ１１に入射する。
検出用の光検出器６，７と、トラッキング誤差情報検出
用の光検出器８，９とがフォトダイオードによって構成
されている。前記した各光検出器６〜９の部分に付して
あるＡ，Ｂ，Ｃ〜Ｈ，Ｉ，Ｊ等の図面符号は、各光検出
器６〜９における異なる検出領域を示している。レーザ
ダイオード３から射出したレーザ光は、光路変更用全反
射鏡（４ａ）によって反射した後に、回折型光学素子５
における一方の端面５ａから回折型光学素子５に入射
し、回折型光学素子５を透過した後に、他方の端面５ｂ
から射出して、コリメータレンズ１１に入射する。
【００１１】コリメータレンズ１１によって平行光にさ
れたレーザ光は、対物レンズ１２によって集束されて、
光ディスクＤの信号面を微小な径の光点として照射す
る。なお、図示の複雑化を避けるために、図１中には対
物レンズ１２を光軸方向及び光軸方向に直交する方向に
駆動変位させるためのアクチュエータ（フォーカス制御
系及びトラッキング制御系のアクチュエータ）の図示説
明を省略してある。前記の光ディスクＤの信号面からの
反射光は、再生光として対物レンズ１２とコリメータレ
ンズ１１とを介して、回折型光学素子５の端面５ｂに設
けられている第１のホログラムに入射する。
れたレーザ光は、対物レンズ１２によって集束されて、
光ディスクＤの信号面を微小な径の光点として照射す
る。なお、図示の複雑化を避けるために、図１中には対
物レンズ１２を光軸方向及び光軸方向に直交する方向に
駆動変位させるためのアクチュエータ（フォーカス制御
系及びトラッキング制御系のアクチュエータ）の図示説
明を省略してある。前記の光ディスクＤの信号面からの
反射光は、再生光として対物レンズ１２とコリメータレ
ンズ１１とを介して、回折型光学素子５の端面５ｂに設
けられている第１のホログラムに入射する。
【００１２】回折型光学素子５の端面５ｂに設けられて
いる第１のホログラムに入射した再生光の内で、前記の
第１のホログラムで発生した＋１次回折光は、シリコン
基板１に設けられている光検出器６に与えられ、また、
前記の第１のホログラムで発生した−１次回折光は、シ
リコン基板１に設けられている光検出器７に与えられ
る。前記した光検出器６，７は、それぞれ、３分割され
た状態の３つの検出領域（「Ａ，Ｂ，Ｃ」、「Ｅ，Ｆ，
Ｇ」）を有するものとして構成されている。さらに、第
１のホログラムを透過した零次光は、回折型光学素子５
の端面５ａに設けられている第２のホログラムに入射す
る。そして、回折型光学素子５の端面５ｂに設けられて
いる第１のホログラムで発生させる＋１次光、−１次
光、零次光等の光強度の比（分割比）は、回折効率によ
って定まる。
いる第１のホログラムに入射した再生光の内で、前記の
第１のホログラムで発生した＋１次回折光は、シリコン
基板１に設けられている光検出器６に与えられ、また、
前記の第１のホログラムで発生した−１次回折光は、シ
リコン基板１に設けられている光検出器７に与えられ
る。前記した光検出器６，７は、それぞれ、３分割され
た状態の３つの検出領域（「Ａ，Ｂ，Ｃ」、「Ｅ，Ｆ，
Ｇ」）を有するものとして構成されている。さらに、第
１のホログラムを透過した零次光は、回折型光学素子５
の端面５ａに設けられている第２のホログラムに入射す
る。そして、回折型光学素子５の端面５ｂに設けられて
いる第１のホログラムで発生させる＋１次光、−１次
光、零次光等の光強度の比（分割比）は、回折効率によ
って定まる。
【００１３】前記の第１のホログラムを透過した零次光
が入射する回折型光学素子５の端面５ａに設けられてい
る第２のホログラムはブレーズ構造を有しており、使用
する回折光以外の回折光の発生が抑圧されるようにして
ある。また、第２のホログラムは図４に例示されている
ように２つの領域に分割されていて、前記した２つの領
域の分割線の延長方向は、光学ヘッドＰＨが移動する光
ディスクＤの径方向と一致している。回折型光学素子５
の端面５ａに設けられている第２のホログラムにおける
２分割された領域の一方の領域で発生した＋１次回折光
は、プリズム４を透過してシリコン基板１に設けられて
いる光検出器８に与えられ、また前記の第２のホログラ
ムにおける２分割された領域の他方の領域で発生した＋
１次回折光は、プリズム４を透過してシリコン基板１に
設けられている光検出器９に与えられる。
が入射する回折型光学素子５の端面５ａに設けられてい
る第２のホログラムはブレーズ構造を有しており、使用
する回折光以外の回折光の発生が抑圧されるようにして
ある。また、第２のホログラムは図４に例示されている
ように２つの領域に分割されていて、前記した２つの領
域の分割線の延長方向は、光学ヘッドＰＨが移動する光
ディスクＤの径方向と一致している。回折型光学素子５
の端面５ａに設けられている第２のホログラムにおける
２分割された領域の一方の領域で発生した＋１次回折光
は、プリズム４を透過してシリコン基板１に設けられて
いる光検出器８に与えられ、また前記の第２のホログラ
ムにおける２分割された領域の他方の領域で発生した＋
１次回折光は、プリズム４を透過してシリコン基板１に
設けられている光検出器９に与えられる。
【００１４】前記した回折型光学素子５の端面５ａに設
けられている第２のホログラムで発生した＋１次回折光
が入射されるプリズム４の面には、反射防止膜が施され
ることが望ましい。また、前記した光検出器８，９は、
それぞれ前記した第２のホログラムにおける２分割され
た領域の境界と直交する方向に２分割された状態の２つ
の検出領域（「Ｇ，Ｈ」、「Ｉ，Ｊ」）を有するものと
して構成されている。なお、前記した光検出器８，９が
設けられている部分におけるプリズム４が除去された状
態の構成態様にされてもよい。
けられている第２のホログラムで発生した＋１次回折光
が入射されるプリズム４の面には、反射防止膜が施され
ることが望ましい。また、前記した光検出器８，９は、
それぞれ前記した第２のホログラムにおける２分割され
た領域の境界と直交する方向に２分割された状態の２つ
の検出領域（「Ｇ，Ｈ」、「Ｉ，Ｊ」）を有するものと
して構成されている。なお、前記した光検出器８，９が
設けられている部分におけるプリズム４が除去された状
態の構成態様にされてもよい。
【００１５】前記のように、光ディスクＤの信号面から
の反射光が、再生光として対物レンズ１２とコリメータ
レンズ１１とを介して回折型光学素子５に入射し、回折
型光学素子５の端面５ｂに設けられている第１のホログ
ラムを透過した透過光を、端面５ａに設けられている第
２のホログラムによって２分割し、前記の２分割された
光の各一方の光を、前記した第２のホログラムにおける
２分割された領域の境界と直交する方向に２分割された
状態の２つの検出領域を有する２個の光検出器８，９の
各一方のものに与えることにより、前記した２個の光検
出器８，９から得られる４個の検出信号は、対物レンズ
１２の瞳の部分において光束を４分割して、その４割分
された光の個々のものと対応して得られる４個の検出信
号と同等のものとなる。
の反射光が、再生光として対物レンズ１２とコリメータ
レンズ１１とを介して回折型光学素子５に入射し、回折
型光学素子５の端面５ｂに設けられている第１のホログ
ラムを透過した透過光を、端面５ａに設けられている第
２のホログラムによって２分割し、前記の２分割された
光の各一方の光を、前記した第２のホログラムにおける
２分割された領域の境界と直交する方向に２分割された
状態の２つの検出領域を有する２個の光検出器８，９の
各一方のものに与えることにより、前記した２個の光検
出器８，９から得られる４個の検出信号は、対物レンズ
１２の瞳の部分において光束を４分割して、その４割分
された光の個々のものと対応して得られる４個の検出信
号と同等のものとなる。
【００１６】前記した光検出器６，７における各検出領
域Ａ〜Ｆからの検出々力によって得られるフォーカス誤
差信号と、光検出器８，９における各検出領域Ｇ〜Ｊか
らの検出々力によって得られるトラッキング誤差信号、
及び前記した各光検出器６〜９からの検出々力によって
得られる再生信号とは、各光検出器６〜９における各検
出領域を示す図面符号Ａ〜Ｆを、前記の各検出領域Ａ〜
Ｆから検出される検出信号を表わす符号として使用する
と、次のようにして求められる。まず、フォーカス誤差
信号Ｓｆは、前記の光検出器６，７の各検出領域Ａ〜Ｆ
からの検出々力に基づいて、スポットサイズ法（ＳＳＤ
法）により、Ａ＋Ｃ＋Ｅ−Ｂ−Ｄ−Ｆのように、２つの
光検出器６，９の出力を用いて相補的に求められる。
域Ａ〜Ｆからの検出々力によって得られるフォーカス誤
差信号と、光検出器８，９における各検出領域Ｇ〜Ｊか
らの検出々力によって得られるトラッキング誤差信号、
及び前記した各光検出器６〜９からの検出々力によって
得られる再生信号とは、各光検出器６〜９における各検
出領域を示す図面符号Ａ〜Ｆを、前記の各検出領域Ａ〜
Ｆから検出される検出信号を表わす符号として使用する
と、次のようにして求められる。まず、フォーカス誤差
信号Ｓｆは、前記の光検出器６，７の各検出領域Ａ〜Ｆ
からの検出々力に基づいて、スポットサイズ法（ＳＳＤ
法）により、Ａ＋Ｃ＋Ｅ−Ｂ−Ｄ−Ｆのように、２つの
光検出器６，９の出力を用いて相補的に求められる。
【００１７】また、トラッキング誤差信号Ｓｔは、前記
の光検出器８，９の各検出領域Ｇ〜Ｊからの検出々力に
基づいて、位相差法（ＤＰＤ法）により、Ｇ＋ＪとＩ＋
Ｈとの位相差で求められる。さらに、再生信号Ｓｒは、
光検出器８，９における各検出領域Ｇ〜Ｊからの検出々
力、あるいは、前記した各光検出器６〜９からの検出々
力Ａ〜Ｊに基づいて、Ｇ＋Ｈ＋Ｉ＋Ｊ、またはＡ＋Ｂ＋
Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ＋Ｇ＋Ｉ＋Ｊとして求められ
る。
の光検出器８，９の各検出領域Ｇ〜Ｊからの検出々力に
基づいて、位相差法（ＤＰＤ法）により、Ｇ＋ＪとＩ＋
Ｈとの位相差で求められる。さらに、再生信号Ｓｒは、
光検出器８，９における各検出領域Ｇ〜Ｊからの検出々
力、あるいは、前記した各光検出器６〜９からの検出々
力Ａ〜Ｊに基づいて、Ｇ＋Ｈ＋Ｉ＋Ｊ、またはＡ＋Ｂ＋
Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ＋Ｇ＋Ｉ＋Ｊとして求められ
る。
【００１８】フォーカス誤差信号は、周波数帯域が狭く
ても良いために、光検出器６，７としては電流電圧（Ｉ
／Ｖ）変換時に用いられる負荷抵抗が大きくできる。そ
れで、光検出器６，７に与える光量が少なくても、Ｓ／
Ｎの高いフォーカス誤差信号を検出することができる。
したがって、フォーカス誤差信号の検出のために光検出
器６，７に与える光量を少なくし、トラッキング誤差信
号の検出のための光検出器８，９に対して多くの光量を
与えるようにでき、トラッキング誤差信号としてもＳ／
Ｎの良好な状態の信号を得ることができる。また、前記
のようにトラッキング誤差信号の検出のための光検出器
８，９に対して多くの光量を与えるようにした場合に
は、光検出器８，９の各検出領域Ｇ〜Ｊからの検出々力
だけを用いて、前述のようにＧ＋Ｈ＋Ｉ＋Ｊを再生信号
として用いることができる。
ても良いために、光検出器６，７としては電流電圧（Ｉ
／Ｖ）変換時に用いられる負荷抵抗が大きくできる。そ
れで、光検出器６，７に与える光量が少なくても、Ｓ／
Ｎの高いフォーカス誤差信号を検出することができる。
したがって、フォーカス誤差信号の検出のために光検出
器６，７に与える光量を少なくし、トラッキング誤差信
号の検出のための光検出器８，９に対して多くの光量を
与えるようにでき、トラッキング誤差信号としてもＳ／
Ｎの良好な状態の信号を得ることができる。また、前記
のようにトラッキング誤差信号の検出のための光検出器
８，９に対して多くの光量を与えるようにした場合に
は、光検出器８，９の各検出領域Ｇ〜Ｊからの検出々力
だけを用いて、前述のようにＧ＋Ｈ＋Ｉ＋Ｊを再生信号
として用いることができる。
【００１９】図４に示す回折型光学素子５の端面５ａに
設けられている第２のホログラムは、２分割された領域
の一方の領域で発生した＋１次回折光と、２分割された
領域の他方の領域で発生した＋１次回折光とを、それぞ
れ別の位置に設けた光検出器８，９に与えるために、回
折光の方向を変える機能だけを備えていれば良いので、
パターンは単純な回折格子であってもよい。しかし、光
検出器８，９との位置合わせとの公差を大きくするため
に、回折光にレンズパワーが与えられるようなパターン
の回折格子を用いて、光検出器８，９における光点の大
きさを制御するようにされてもよい。
設けられている第２のホログラムは、２分割された領域
の一方の領域で発生した＋１次回折光と、２分割された
領域の他方の領域で発生した＋１次回折光とを、それぞ
れ別の位置に設けた光検出器８，９に与えるために、回
折光の方向を変える機能だけを備えていれば良いので、
パターンは単純な回折格子であってもよい。しかし、光
検出器８，９との位置合わせとの公差を大きくするため
に、回折光にレンズパワーが与えられるようなパターン
の回折格子を用いて、光検出器８，９における光点の大
きさを制御するようにされてもよい。
【００２０】また、光の利用効率を上げて、信号のＳ／
Ｎを改善させるためには、回折型光学素子５の端面に設
けられるホログラムを、次のようにしてもよい。 １．
回折型光学素子５の端面５ｂに設けられる第１のホログ
ラムは、信号の周波数帯域が狭くても良いフォーカス誤
差検出用の光検出器６，７に回折光を与えるための第１
のホログラムの回折効率は、許容できる範囲内で低くす
る。実際には１次回折光が約５％以下となるような回折
効率で充分である。 ２．回折型光学素子５の端面５ａ
に設けられる第２のホログラムは、ブレーズ構造として
回折効率を高くする。回折格子が鋸歯状形状の場合に
は、位相深さをλ／２とすることにより、０次回折効率
が４０％で、１次回折効率が４０％となり、このとき
に、概ね最大の光利用効率が得られる。
Ｎを改善させるためには、回折型光学素子５の端面に設
けられるホログラムを、次のようにしてもよい。 １．
回折型光学素子５の端面５ｂに設けられる第１のホログ
ラムは、信号の周波数帯域が狭くても良いフォーカス誤
差検出用の光検出器６，７に回折光を与えるための第１
のホログラムの回折効率は、許容できる範囲内で低くす
る。実際には１次回折光が約５％以下となるような回折
効率で充分である。 ２．回折型光学素子５の端面５ａ
に設けられる第２のホログラムは、ブレーズ構造として
回折効率を高くする。回折格子が鋸歯状形状の場合に
は、位相深さをλ／２とすることにより、０次回折効率
が４０％で、１次回折効率が４０％となり、このとき
に、概ね最大の光利用効率が得られる。
【００２１】なお、本発明の実施に当って、フォーカス
誤差検出用の光検出器６，７に回折光を与えるためのフ
ォログラムは、回折型光学素子５の端面５ａ，５ｂのど
ちらに設けてもよいし、また、フォーカス検出手段とし
て、例えばナイフエッジ法、その他の手段が用いられて
もよい。また、前記した光検出器８，９からの４個の検
出々力を用いて、例えばプッシュプル法、ヘテロダイン
法等を適用してトラッキング誤差が検出されるようにし
てもよい。
誤差検出用の光検出器６，７に回折光を与えるためのフ
ォログラムは、回折型光学素子５の端面５ａ，５ｂのど
ちらに設けてもよいし、また、フォーカス検出手段とし
て、例えばナイフエッジ法、その他の手段が用いられて
もよい。また、前記した光検出器８，９からの４個の検
出々力を用いて、例えばプッシュプル法、ヘテロダイン
法等を適用してトラッキング誤差が検出されるようにし
てもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように本発明の光ディスク記録再生装置の光学ヘッド
は、少なくとも光源と、光検出器と、回折型光学素子
を、フォーカス誤差検出法の適用と、位相差法によるト
ラッキング誤差検出法の適用が可能となるような構成態
様にユニット化した構成部分を有する光ディスク記録再
生装置の光学ヘッドとして、レーザダイオードから射出
したレーザ光を、光路変更用全反射鏡と、回折型光学素
子とを介してコリメーターレンズや対物レンズを含んで
構成されている光学系によって光ディスクの信号面に結
像させ、光ディスクからの反射光を前記したコリメータ
ーレンズや対物レンズを含んで構成されている光学系を
介して回折型光学素子に入射させる手段と、前記した回
折型光学素子における光軸に直交する２つの面の内の一
方の面に形成させてあるホログラムで生じた回折光をフ
ォーカス誤差情報検出用の光検出器に与える手段と、前
記した回折型光学素子における光軸に直交する２つの面
の内の他方の面に、光ディスクのトラックと直交する方
向と対応する方向に設けた境界の両側の領域で、方向を
異にする回折光を生じさせるように形成させてあるホロ
グラムで生じた２分割された回折光のそれぞれを、前記
したホログラムの境界と直交する方向に２分割されてい
る個別の光検出器に与える手段とを備えて構成したこと
により、光ディスクの信号面からの反射光が、再生光と
して対物レンズとコリメータレンズとを介して回折型光
学素子に入射し、回折型光学素子の一方の端面に設けら
れている第１のホログラムを透過した透過光を、他方の
端面に設けられている第２のホログラムによって２分割
し、前記の２分割された光の各一方の光を、前記した第
２のホログラムにおける２分割された領域の境界と直交
する方向に２分割された状態の２つの検出領域を有する
２個の光検出器の各一方のものに与えることにより、前
記した２個の光検出器から得られる４個の検出信号は、
対物レンズ１２の瞳の部分において光束を４分割して、
その４割分された光の個々のものと対応して得られる４
個の検出信号と同等のものとなるようにしたので、所
謂、ＤＶＤのように、２層の信号面を有する光ディスク
の場合のように、トラッキング誤差情報の検出に、１ビ
ーム法である位相差検出法（ＤＰＤ）が使用される場合
にも、１本の検出ビームを４分割した状態で行なわれる
位相差検出法によるトラッキング誤差情報の検出が良好
に行なわれるのであり、本発明によれば既述した従来の
問題点は良好に解決できる。
なように本発明の光ディスク記録再生装置の光学ヘッド
は、少なくとも光源と、光検出器と、回折型光学素子
を、フォーカス誤差検出法の適用と、位相差法によるト
ラッキング誤差検出法の適用が可能となるような構成態
様にユニット化した構成部分を有する光ディスク記録再
生装置の光学ヘッドとして、レーザダイオードから射出
したレーザ光を、光路変更用全反射鏡と、回折型光学素
子とを介してコリメーターレンズや対物レンズを含んで
構成されている光学系によって光ディスクの信号面に結
像させ、光ディスクからの反射光を前記したコリメータ
ーレンズや対物レンズを含んで構成されている光学系を
介して回折型光学素子に入射させる手段と、前記した回
折型光学素子における光軸に直交する２つの面の内の一
方の面に形成させてあるホログラムで生じた回折光をフ
ォーカス誤差情報検出用の光検出器に与える手段と、前
記した回折型光学素子における光軸に直交する２つの面
の内の他方の面に、光ディスクのトラックと直交する方
向と対応する方向に設けた境界の両側の領域で、方向を
異にする回折光を生じさせるように形成させてあるホロ
グラムで生じた２分割された回折光のそれぞれを、前記
したホログラムの境界と直交する方向に２分割されてい
る個別の光検出器に与える手段とを備えて構成したこと
により、光ディスクの信号面からの反射光が、再生光と
して対物レンズとコリメータレンズとを介して回折型光
学素子に入射し、回折型光学素子の一方の端面に設けら
れている第１のホログラムを透過した透過光を、他方の
端面に設けられている第２のホログラムによって２分割
し、前記の２分割された光の各一方の光を、前記した第
２のホログラムにおける２分割された領域の境界と直交
する方向に２分割された状態の２つの検出領域を有する
２個の光検出器の各一方のものに与えることにより、前
記した２個の光検出器から得られる４個の検出信号は、
対物レンズ１２の瞳の部分において光束を４分割して、
その４割分された光の個々のものと対応して得られる４
個の検出信号と同等のものとなるようにしたので、所
謂、ＤＶＤのように、２層の信号面を有する光ディスク
の場合のように、トラッキング誤差情報の検出に、１ビ
ーム法である位相差検出法（ＤＰＤ）が使用される場合
にも、１本の検出ビームを４分割した状態で行なわれる
位相差検出法によるトラッキング誤差情報の検出が良好
に行なわれるのであり、本発明によれば既述した従来の
問題点は良好に解決できる。
【図１】本発明の光ディスク記録再生装置の光学ヘッド
により、光ディスクの再生動作が行なわれている状態を
示している図である。
により、光ディスクの再生動作が行なわれている状態を
示している図である。
【図２】光学ヘッドの要部の斜視図である。
【図３】光学ヘッドの要部の平面図である。
【図４】トラッキング誤差情報検出用ホログラム領域を
例示した平面図である。
例示した平面図である。
Ｄ…光ディスク、ＰＨ…光学ヘッド、Ｕ…光学ヘッドＰ
Ｈにおけるユニット化した光源部の構成部分、１…シリ
コン基板、２…レーザダイオード３の支持台、３…レー
ザダイオード、４…プリズム、５…回折型光学素子、
６，７…フォーカス誤差情報検出用の光検出器、８，９
…トラッキング誤差情報検出用の光検出器、１０…ユニ
ット化した構成部分Ｕのケース、１１…コリメータレン
ズ、１２…対物レンズ、
Ｈにおけるユニット化した光源部の構成部分、１…シリ
コン基板、２…レーザダイオード３の支持台、３…レー
ザダイオード、４…プリズム、５…回折型光学素子、
６，７…フォーカス誤差情報検出用の光検出器、８，９
…トラッキング誤差情報検出用の光検出器、１０…ユニ
ット化した構成部分Ｕのケース、１１…コリメータレン
ズ、１２…対物レンズ、
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも光源と、光検出器と、回折型
光学素子を、フォーカス誤差検出法の適用と、位相差法
によるトラッキング誤差検出法の適用が可能となるよう
な構成態様にユニット化した構成部分を有する光ディス
ク記録再生装置の光学ヘッドであって、光源から射出し
たレーザ光を、光路変更用全反射鏡と、回折型光学素子
とを介してコリメーターレンズや対物レンズを含んで構
成されている光学系によって光ディスクの信号面に結像
させ、光ディスクからの反射光を前記したコリメーター
レンズや対物レンズを含んで構成されている光学系を介
して回折型光学素子に入射させる手段と、前記した回折
型光学素子における光軸に直交する２つの面の内の一方
の面に形成させてあるホログラムで生じた回折光をフォ
ーカス誤差情報検出用の光検出器に与える手段と、前記
した回折型光学素子における光軸に直交する２つの面の
内の他方の面に、光ディスクのトラックと直交する方向
と対応する方向に設けた境界の両側の領域で、方向を異
にする回折光を生じさせるように形成させてあるホログ
ラムで生じた２分割された回折光のそれぞれを、前記し
たホログラムの境界と直交する方向に２分割されている
個別の光検出器に与える手段とを備えてなる光ディスク
記録再生装置の光学ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10056167A JPH11238234A (ja) | 1998-02-21 | 1998-02-21 | 光ディスク記録再生装置の光学ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10056167A JPH11238234A (ja) | 1998-02-21 | 1998-02-21 | 光ディスク記録再生装置の光学ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11238234A true JPH11238234A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=13019549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10056167A Pending JPH11238234A (ja) | 1998-02-21 | 1998-02-21 | 光ディスク記録再生装置の光学ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11238234A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6894958B2 (en) | 1998-11-18 | 2005-05-17 | Nec Corporation | Optical system for detecting data signal and tracking error signal |
| US7139235B2 (en) | 2000-07-05 | 2006-11-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical element with diffraction grating, semiconductor device, and optical information recording device employing the same |
| JP2009070557A (ja) * | 2008-11-17 | 2009-04-02 | Panasonic Corp | 光ピックアップヘッド装置及び光情報装置 |
-
1998
- 1998-02-21 JP JP10056167A patent/JPH11238234A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6894958B2 (en) | 1998-11-18 | 2005-05-17 | Nec Corporation | Optical system for detecting data signal and tracking error signal |
| US7139235B2 (en) | 2000-07-05 | 2006-11-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical element with diffraction grating, semiconductor device, and optical information recording device employing the same |
| JP2009070557A (ja) * | 2008-11-17 | 2009-04-02 | Panasonic Corp | 光ピックアップヘッド装置及び光情報装置 |
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