JPS62137737A

JPS62137737A - 光ヘツド装置

Info

Publication number: JPS62137737A
Application number: JP60278366A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Ono; 小野　雄三
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1985-12-10
Filing date: 1985-12-10
Publication date: 1987-06-20
Anticipated expiration: 2010-11-01
Also published as: JPH07101518B2

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】（産業上の利用分野）この発明は、いわゆる光ディスク、ディジタルオーディ
オディスク、ビデオディスクなどの記録再生に用いる光
ヘッド装置に関する。

（従来の技術）ビデオディスク、ディジタルオーディオディスク、光デ
ィスク（以下では、光ディスクと総称する）の従来の光
ヘッド装置は、第２図に示すように、光源である半導体
レーザ１と、半導体レーザｌの放射光２をコリメート光
３にするコリメーティングレンズ４と、収束レンズ５と
、ビームスプリッタプリズム６の他に、焦点誤差検出手
段とトラッキング誤差検出手段とを備えて構成されてい
る。

焦点誤差検出手段には徨々の方式があるが、本発明の方
式と最も関連の深い方式としてウェッジプリズム方式を
あげることができる。ウェッジプリズム方式の焦点誤差
検出手段は、第２図に示すようにウェッジプリズム７及
び８と、光検出器９及び１０から成る２分割光検出器と
、光検出器１１及び１２から成る２分割光検出器とから
構成されている。ディスク面１３に対し、収束ビーム１
４が丁度焦点を結んでいる時は、ウェッジプリズムから
の光ビーム１５及び１６は各々、光検出器９及び１０の
間と、光検出器１１及び１２の間に収束しているが、収
束ビーム１４がディスク面１３に対してデフォーカスし
た時は、光ビーム１５及び１６は互に離れる方向に、又
は、互に接近する方向にデフォーカスするので、光検出
器９及び１０の差動出力、又は、光検出器１１及び１２
の差動出力をとることで焦点誤差信号が得られる。

トラッキング誤差検出手段にも株々の方式があるが、本
発明の方式と最も関連の深い方式としてプッシュプル方
式をあげることができる。プッシュプル方式は、２分割
光検出器を使ってディスク面からの反射光を検出する方
式で、第２図に示す光検出器９及び１０の出力の和と、
光検出器１１及び１２の出力の和との差をとることで、
トラッキング誤差信号が得られる。なお、第２図に示し
几従来技術の光ヘッド装置は、フィリップステクニカル
レピ、　−（Ｐｈ１ｌｉｐｓ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒ
ｅｖｉ　−ｅｗ）第４０巻（１９８２年発行）第６号第
１５１頁から１５６頁に詳しく述べられている。

（発明が解決しようとする問題点〕上述した従来の光ヘッド装置は、実用化されているもの
でも大きさが、４０ｘ４０ｘ３０−程度あり、従って重
量も重く、光デイスク装置全体の小型化、軽量化、ある
いはスタック型大容量光ディスク実現の障害となってい
る。この原因の１つは、光ディスクからの反射光をハー
フプリズム、あるいは偏光ビームスプリッタプリズムに
より光軸を９０”曲げて、光源から分離させ、その後方
に光検出器を配置するという方法がとられているため、
光学系の１軸化が難しい点にある。

このような問題に対して、半導体レーザ光源の発光部に
光を戻した際、自己結合効果によって発娠出力が増加す
るいわゆる５ｃｏｏｐ効果を利用した小型光ヘッドが提
案されている。

しかし々から、自己結合効果は、半導体レーザの発振現
象の不安定性であることが指摘され、ここ数年内で実用
化され友、ディジタルオーディオディスク、ビデオディ
スクなどでは、再生信号。

位置決め信号にもれ込むノイズとして、逆にこの自己結
合効果を抑制するための技術が開発されるにいたってい
る状況である。半導体レーザの自己結合効果は、半導体
レーザ自身の共振器に、光ディスクという反射面が加わ
り、三つのミラーからなる共振器という構成で考えなけ
ればならないものである。ディスクの回転中はディスク
の光軸方向のは几つきの之め、焦点サーボがかかつてい
る時でも半導体レーザと光ディスクの間隔が、約１μｍ
の幅でゆれ動いており、極めて安定度の悪い共振器構成
となってしまっている。従って、このよりな５ｃｏｏｐ
効果により、光デイスク上の信号を再生することは困難
な課題が多すぎる。

本発明の目的は、上記欠点を解消して小型の光ヘッドを
実現することが可能な光ヘッド装置を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段）本発明の光ヘッド装置は、光源と、前記光源の像を記録
媒体上に絞りこむ結像レンズと、前記光源の両脇に配置
されそれぞれが２分割された光検出器と、削り光源と前
記結像レンズの間に配置され前記結像レンズを経て来た
前記記録媒体からの反射光を回折させ北回新党を前記光
検出器上に導く回折格子と、前記回折格子と前記光検出
器の間に配置され前記回折光の光軸と交わる線を境に、
２分割し几一方のみを通過させるスリットとを含んで構
成される。

（作用）本発明の作用・原理は次の通りである。本発明の光ヘッ
ド装置では、光学系の１軸化を達成するために、光デイ
スク面からの反射光を光検出器に導くために、回折格子
を用いる。回折格子には、高次回折光を除くと＋１次回
折新党−１次回折光。

０次回新党の３つの回折光がある。０次回新党は回折格
子を直接透過した光である。そこで、この回折格子を半
導体レーザ光源と結像レンズの間に配置し、半導体レー
ザからディスク面に行く光に対しては、０次回新党を用
いると、単に回折格子の基板の厚さに等しい透明板がそ
う人されたのと同じになる。

一方、ディスク面からの反射光に対しては、±１次回折
光を用いるとハーフプリズムや、偏光ビームスプリッタ
プリズムを用いることなく情報光を光軸外にとり出すこ
とができる。すなわち、回折格子はビームスプリッタと
して作用することになる。この結果、小型、軽量の光ヘ
ッド装置を構成できる。

さらに本発明では、光軸外にとり出した±１次回折光と
しての２つの情報光から、信号のほか、フォーカス誤差
信号、トラッキング誤差信号もとり出すために、回折光
の光軸と交わる線で分割した片側の半分のみを通過させ
るスリットを配置し、従来技術で述べたウェッジプリズ
ム方式と等価な光ビームに変換している。

（実施例）次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一笑施例の基本構成を示す断面図で
ある。半導体レーザｌの放射光２は、回折格子１７を０
次回新党として通過し、結像レンズ１８によりディスク
面１３に収束される。ディスク面１３からの反射光は、
結像レンズ１８により収束され、回折格子１７により回
折され、＋１次回折光１５及び−１次回折光１６として
、半導体レーザの両脇にある２分割光検出器２１及び２
２に到達する。２分割光検出器２１及び２２は、光検出
器９．１０及び光検出器１１．１２からなる。

ディヌク面１３に光ビームが収束している合焦位置の状
態で、±１次回折光１５及び１６は、２分割光検出器２
１及び２２の分割線上に収束するように配置されている
。さらに、結像レンズ１８の光軸と交わる線を境に回折
光１５及び１６の半分（図２では内側半分）をしヤへい
するようにスリット１９及び２０が回折格子１７と２分
割光検出器２１及び２２の間に配置されている。

光ディスクの上下面ぶれ（デフォーカス）Ｋ対し、各２
分割光検出器２１．２２の光検出器９〜１２が受光する
光量が変動するため、光検出器９と１０の受光量の差お
よび光検出器１１と１２の受光量の差を示す差信号をも
ってフォーカス誤差信号とする。すなわち、合焦位置で
は、上に述べたよりに２分割光検出器２１．２２の分割
線上に回折光１５及び工６が収束するので差信号は零と
なる。ディスク面１３が結像レンズ１８から遠ざかる方
向にずれた場合には、回折光１５及び１６の収束点は、
２分割光検出器２１．２２上から回折格子１７の方向に
シフトする。この時、回折格子１７の中心すなわち結像
レンズ１８の光軸に入射した光線は不動であるｔめ、回
折光の収束点のぼけは２分割光検出器２１及び２２の各
々内側の光検出器１０及び１１上に生じ、光検出器１０
及び１１にくる光量が増加する。逆に、ディスクが結像
レンズ１８に近づく場合には、回折光１５及び１６の収
束点は、回折格子１７から遠ざかる方向にシフトする。

この場合には各２分割光検出器２１及び２２のそれぞれ
外側の光検出器９及び１２の光量が増え、差信号が生じ
る。

以上の考え方により、光検出器９　、１０　、１１゜１
２の出力電圧を各々Ｖ（９）　、　Ｖα０．Ｖα埠、■
（２）とすれば、焦点誤差信号は、Ｖ（１０＋ＶＣ１や
−（Ｖ（９）＋Ｖ（２））により検出でき、ディスクの
７オーカスすれの方向及び量を検知することができる。

一方トラッキングのずれ信号は、半導体レーザ１からの
放射光２のディスク上の絞す込みスポットがトラック位
置からずれるともどり光の強度分布にアンバランスが生
じることを利用する。第１図の紙面に垂直な方向にトラ
ックが伸びている配置にすると、トラックずれにより回
折光１５と１６の強度比が変わる比め、２分割光検出器
２１と２２の出力信号に差が生じる。従ってトラッキン
グ信号は、Ｖ（９）＋Ｖα０−（ＶＣＩＩ）＋Ｖ（Ｌｌ
）Ｋ！り検出でき、この差信号の正負により、トラック
ずれの方向も検知することができる。

ディスクからの信号は％２分割光検出器２１及び２２の
光量ノ総和Ｖ　（９）　−）−Ｖαｏ＋ｖＨ＋ｖｈをと
ることにより検出できる。

（発明の効果）本発明の光ヘッド装置は、光学部品が結像レンズと、回
折格子だけでよく、これまで数多くの部品を使っていた
光ヘッド装置の部品を大幅に削減することが可能であシ
、これまで、光ディスク装室全体の小型化、あるいは、
スタック型光ディスク装置のネックとなっていた光ヘッ
ドのサイズを縮少することが可能となる。さらに本発明
は、半導体レーザと２分割光検出器とを同一バノケージ
内にハイブリッドに作成することにより、量産性信頼性
に富む光ヘッドを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の基本構成を示す断面図、第
２図は従来の光ヘッド装置の一例を示す断面図である。１・・・・・・半導体レーザ、２・・・・・・放射ビー
ム、３・・・・・・コリメート光、４・・・・・・コリ
メーティングレンズ、５・・・・・・収束レンズ、６・
・・・・・ビームスプリンタプリズム、７．８・・・・
・・ウェッジプリズム、９，１０，１１゜１２・・・・
・・光検出器、１３・・・・・・ディスク面、１４・・
・・・・収束ビーム、１５．１６・・・・・・分割光ビ
ーム、１７・・・・・・回折格子、１８・・・・・・結
像レンズ、１９．２０・・・・・・スリン）、２１．２
２・・・・・・分割光検出器。代理人　弁理士　　内　原　　　晋峯１回：ｊ− 華２Ｔ３ｊＪ

Claims

【特許請求の範囲】

　光源と、前記光源の像を記録媒体上に絞りこむ結像レ
ンズと、前記光源の両脇に配置されそれぞれが２分割さ
れた光検出器と、前記光源と前記結像レンズの間に配置
され前記結像レンズを経て来た前記記録媒体からの反射
光を回折させた回折光を前記光検出器上に導く回折格子
と、前記回折格子と前記光検出器の間に配置され前記回
折光の光軸と交わる線を境に２分割した一方のみを通過
させるスリットとを含むことを特徴とする光ヘッド装置
。