JPS6025033A - 光学ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学手段を用いて、記録媒体上に情報を記録し
、あるいは、既に記録されている情報を読み出す光学ヘ
ッドに関する。

レーザー光を光源とし、このレーザー光を外部の情報源
からのパルス状信号で変調して、記録媒体面上に２値的
に記録し、あるいは、既に記録された情報を読み出す光
学ヘッドにおいては、情報の記録あるいは、再生を正確
に行うために、焦点制御によって、記録媒体面上が常に
集光レンズの焦点位置となるように集光レンズの光軸方
向の位置制御が行われるとともに、集光されたレーザー
光の記録媒体面上での光スポットが、記録媒体上にその
光スポットｌこ最適な幅及び使用レーザー光の波長に最
適な深さを有するようにあらかじめ形成されている案内
溝に対して、正確に位置決めされるように、集光レンズ
を案内溝に垂直な方向に駆動することによりトラッキン
グ位置制御が行われる。さらに、前記光スポットのトラ
ックアクセスにおいては、通常、狭い範囲内でのアクセ
スは、光学ヘッド内部のトラッキングアクチュエータに
よって集光レンズのみを前記案内溝に垂直な方向（トラ
ッキング駆動方向）に移動することｔこよって行い、逆
に広い範囲ζこわたるアクセスは、外部アクチーエータ
ζこよって光学ヘッド全体を集光レンズ共々移動するこ
とζこよりて行っている。このような２段す−ボ方式に
おいては、元スポットが、情報トラックを追従している
状態では、集光レンズがトラッキングアクチーエータに
よる可動範囲の中心に位置するように、光学ヘッドの位
置制御を行うことが望ましく、さらに、広範囲のトラッ
クアクセスにおいては、停止位置近傍での集光レンズの
振動を抑えることから、光学ヘッド内の一定位置に集光
レンズを固定した状態で、光学ヘッドを移動することが
梁丈しい。しかし、このような２段す−ボ方式を達成す
るためζこは、光学ヘッドζこ対する集光レンズの位置
を正確に検出することが必要である。従来の２段す−ボ
方式においては、光学ヘッドに対する集光レンズの位置
を正確に検出することが不可能であるため、通常、外部
アクチュエータ専用の位置センサを使用し、外部アクチ
ュエータにより駆動される光学ヘッドに対しては、この
位置センサの出力である位置信号をもとにして位置制御
が行われ、一方、集光レンズに対しては前記案内溝に対
する光スポットの位置信号をもとにして位置制御が行わ
れている。このように、集光レンズと光学ヘッドとは、
おのおの独立をこ位置制御が行われている１こめ、内部
アクチュエータの動作が外部アクチーエータの動作に反
映せず、広範囲ζこわたるトラック追従が不可能であり
、さらに、トラックアクセス時にツＧ学ヘッドを高速で
目標トラックに向けて移動させた場合、停止位置近傍で
、集光レンズの振動が発生し、この振動がおざまるまで
、トラック追従運動が行えず、その待ち時間たけ、トラ
ックアクセス時間が余分にかかる欠点があった。

近年、これらの欠点を除くために、半導体レーザーから
の入射光の一部を分割する光路分割器を備え、この光路
分割器で分割された一方の元を集光レンズを介して記録
媒体面上に餓小スポットに集光する一方、前記光路分割
器で分割されたもう一方の光を２分割光センサで受け、
前記集光レンズと前記光路分割器をトラッキング駆動方
向に関して同一動作を行わせ、前記２分割元センサによ
って光学ヘッドに対する前記集光レンズのトラッキング
駆動方向に関する位置を検出することができる光学ヘッ
ドが提案されている。例えは特願昭５７−１８０２５０
．５７−１８０２５１．５７−１８７７０４、及び５７
−１８７７０５等がこれに和尚する。

この種の光学ヘッドは、たしかに光学ヘッドに対する集
光レンズのトラッキング駆動方向に関Ｔる位置を検出で
きるものの、２分割光センサ上に達する光のビーム径が
太きいため、検出ゲインか非常に低く、光分割器が移動
したことにより生ずる半導体レーザーの自己結合効果に
よるレーザー−ｘ：量の変化が前記２分割光センサの出
力に無視できない大きさの外乱として現われ、実際の装
置において十分満足な所期の効果をあげることは不可能
である。

本発明の目的は、上記の欠点を除き、光学ヘッドに対す
る集光レンズの正砧な位置信号を十分なゲインで発生す
ることができる光学ヘッドを提供することにある。

以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明による光学ヘッドの一実施例を示すブロ
ック図である。半導体レーザー２から出射されたレーザ
ー光はコリメートレンズ３、偏光　゛ビームスプリッタ
５を通過して、ビームスプリッタ２１に入射し、その反
射面２３ζこおいて、入射光を２つに分割する。分割さ
れた２つの光のうち、反射面２３において直角方向に反
射された光は１／４波長板６、第１の集光レンズ７を通
過してアイスフ１７の記録媒体面上の光スポット１６に
集光され、情報の記録あるいは読出しが行われる。一方
、記録媒体からの反射光は第１の集光レンズ７．１／４
波長板を通過し、ビームスプリッタ２１に入射し、反射
面２３によって反射され、その反射光は偏光ビームスプ
リッタ５に入射し、反射面８において、半導体レーザー
２からの入射光と分離される。こうして入射光と分離さ
れた反射光は、ハーフミラ−９に入射し、ここでさらに
２つに分割される。

分割された一方の光は凸レンズ１０５ナイフエツジ１１
ヲ通過して２分割光センサ１９に入射され、焦点誤差検
出が行われる。この焦点誤差検出方法は、ナイフェツジ
方法として、従来から良く知られている技術であり、検
出された焦点誤差信号は、図には示していない焦点制御
回路を介して、焦点制御用アクチュエータ１３に帰還さ
れ、ディスク１７の記録媒体面上が常に第１の集光レン
ズ７の焦点位置となるように、トラッキング可動部４の
中の集光レンズ７のみを矢印１５で示す方向に駆動下る
。

前記ハーフミラ−９で分割されたもう一方の反射光は、
２分割光センサ２０に入射され、図には示していないデ
ィスク１７の面上に設けられたトラッキング用案内溝に
対する元スポット１６のトラッキング位置誤差検出が行
われる。このトラッキング位置誤差検出方法は、プツシ
−プル方法として従来から良く知られている方法であり
、検出されたトラッキング位置誤差信号は、図には示し
ていないトラッキング制御回路を介してトラッキングア
クチュエータ１２に帰還され、光スポット１６がトラッ
キング用案内溝の中心に位置するように、トラッキング
可動部４を矢印１４で示す方向に駆動する。

トラッキング可動部上にはビームスプリッタ２１、プリ
ズム２２．１７４波長板６、第２の集光レンズＵおよび
第１の集光レンズ７が矢印１４で示す方向に関しては同
一動作をするようｌこ固定されているため、トラッキン
グ可動部４を矢日月４で示す方向（°ディスク１７の半
径方向）に動か丁と、第１の集光レンズ７もその方向に
同じ動きをし、元スポット１６を矢印１４で示す方向に
移動させることができる。

一方、半導体レーザー２からの入射光で、ビームスプリ
ッタ２１において、透過した光は、プリズム２２＃こよ
って直角方向に反射され、第２の集光レンズ２１１を介
して微小スポットに絞られて２分割元センサ１８に入射
する。こうすることによって、後に詳しく説明する如く
、矢印１４で示す方向に苅するプリズム２２のわずかな
位置の変化によって、２分割元センサ１８の２つの光セ
ンサに入射Ｔる光量が大きく変化し１，２つの光センサ
相互の差を演算することにより、位置に比例した信号を
高い変換ゲインで得ることができる。言いかえれは、光
学ヘッドＩＩこ対する第１の集光レンズ７の矢印１４で
示す方向の位置を前述した半導体レーザ２の自己結合効
果に基づく外乱等の影響を受けることもなく検出下るこ
とができ、前述した如く、第１の集光レンズ７を光学ヘ
ッド１の予じめ定めた位置の中心に位置決め下ることが
でき、しかも、トラックアクセス時に、第１の集光レン
ズ７を光学ヘッド１内の一定位置に固定することができ
、トラックアクセス終了時の第１の集光レンズ７の振動
を抑えることができる。

第２図（ａ）、（ｂ）は第１図のトラッキング可動部４
を拡大した図であり、第１の集光レンズ７の光学ヘッド
１に対するトラッキング方向の位置検出をわかり易く説
明するための図である。第２図（ａ）は、第１の集光レ
ンズ７が光学ヘッド１の中心に位置している場合を示し
ており、同図（ｂ）は、トラッキング可動部４が光学ヘ
ッド１に対して矢印３１で示す方向にずれている場合を
示している。

同図（２）において、入射光３０はビームスプリッタ−
２１によって直角方向へ反射され、１／４波長板６、第
１の集光レンズ７そ通過して、ディスク１７の記縁面上
のスポット１６に集光され、そこでの反射光は第１の集
光レンズ７．１７４波長板６を通過して、ビームスプリ
ッタ−２１によって、入射光と同一方向へ反射され、第
１図で説明した如く、焦点位置誤差検出、トラッキング
位置誤差検出、および情報信号検出が行われる。このと
き、入射光３０のビームスプリッタ−２１での透過光は
、プリズム２２によって直角方向に反射され、第２の集
光レンズ２４を経て２分割光センサ１８へ入射する。そ
して、第１の集光レンズ７が光学ヘッドの中心に位置し
ているため、２分割元センサ１８への入射光の光軸は２
分割光センサ１８の分割線上に位置するため、２つの光
センサの受光量は等しくなり、２つの光センサ相互の差
はゼロとなる。Ｔｆ、ｒわぢ、位置誤差信号としては、
位置誤差がないことを示すことになる。

一方、同図（ｂ）で示した如く、第１の集光レンズ７が
光学ヘッド１の中心位置から矢印３１で示した方向にす
れている場合、プリズム２２１こよって反射された入射
光（町、第２の集光レンズ２４を紅で２分割元センサ１
８の片方の元センサに多く入射するため、２つの光セン
サ相互の差はゼロとはならず、第１の集光レンズ７のず
れ是に比例した値を示す。

逆に、図には示していないが、組ｌの集光レンズ７が矢
印３１で示した方向とは逆方向にずわ、た場合には、前
記した極性とは逆極性の値を示す。

しかも２分割光センサ１８に入射する光は、第２の集光
レンズ２４により微小スポットこ絞られているため、第
１の集光レンズ７のすれ量がイつずかであっても２分割
センサ１８の各々の光センサに入射する光ｈ（は大きく
変化し、第２の集光レンズを待タナい、前述し′ｆ：従
米の例１こ比べて、２分割センサ１８の出力は第１の集
光レンズ７のずれ量に対して非常に大きな変換ゲインを
有する。この結果、従来の例では非常に大きな外乱ａな
っていた半導体レーザー２の自己結合効果の悪影響はｆ
分無視できる程度にまで改善される。

以上説明した如く、第１の集光レンズ７とビームスプリ
ッタ−２１とプリズム２２と第２の集光レンズ２４とを
同時にトラッキング方向に動かし、ビームスプリッタ−
２１での入射光３ｏの透過光をプリズム２２で直角方向
に反射し、その反射光を第２の集光レンズ２４ヲ介して
微小スポットに絞って２分割元センサ１８に入射し検出
することζこより、第１の集光レンズ７の光学へラド１
に対するトラッキング方向の位置を高いゲインで正確ζ
こ検出することができる。さらに、このときビームスプ
リッタ２１での透過光に対する反射光の割合いを大きく
しておけば、光学ヘッドの光利用率の低下は小さく抑え
ることができ、情報の記録、再生に支障を来すことはな
い。

又、ここで詳細な説明は特願昭５７−１８０２５゜に対
応する一例についてのみ説明したが、特願昭、　５７−
１８０２５１．５７−１８７７０４及び５７−１８７７
０５についても同様の効果が得られることは明らかであ
り本発明はここで述べた実施例のみに限定されるもので
はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光学ヘッドの一実施例を示すブロ
ック図、第２図（ａ）、＜ｂ）は第１図のトラッキング
可動部を拡大した図であり、光学ヘッドに対する集光レ
ンズの位置検出をわかり易く説明するための図である。 図において、１・・・光学ヘッド、２・・・半導体レー
ザー、３・・・コリメートレンズ、４・・・トラッキン
グ可動部、５・・・偏光ビームスプリッタ、６・・・１
／４波長板、７・・・第１の集光レンズ、８，２３°゛
反射面、９・・・ハーフミラ−１１（）・・・凸レンズ
、１１・・・ナイフェツジ、１２・・・トラッキングア
クチーエータ、１３°°゛焦点制御用アクチーエータ、
１６・・・光スポット、１７・・・ディスク、１８，１
９．２０・・・２分割光センサ、２１・・・ビームスプ
リッタ、２２・・・プリズム、２４・・・第２の集光レ
ンズをそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体レーザーから発光される元を第１の集光レンズに
   よって記録媒体面上に集光して、情報の記録あるいは読
   み出しを行う光学ヘッドにおいて、前記半導体レーザー
   からの前記第１の集光レンズへの入射光の一部を分割す
   る光路分割器と、前記光路分割器で分割され、前記第１
   の集光レンズとは異る方向に進む光を集光する第２の集
   光レンズと、前記第２の集光レンズを通過し集光された
   光を受光する２分割光センサを有し、前記第１及び第２
   の集光レンズ及び前記光路分割器を前記入射光と同一方
   向に移動動作を行わせたとき、前記２分割光センサによ
   って、光学ヘッドに対する前記集光レイズの前記入射光
   と同一方向の位置を検出することを特徴とする光学ヘッ
   ド。