JPS62217425A - 光ヘツド装置 - Google Patents

光ヘツド装置

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JPS62217425A
JPS62217425A JP61060305A JP6030586A JPS62217425A JP S62217425 A JPS62217425 A JP S62217425A JP 61060305 A JP61060305 A JP 61060305A JP 6030586 A JP6030586 A JP 6030586A JP S62217425 A JPS62217425 A JP S62217425A
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JP
Japan
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diffraction grating
light
split
error signal
dividing line
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JP61060305A
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Yutaka Yamanaka
豊 山中
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NEC Corp
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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
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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) 本発明は、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
ッド装置のうち、格子型の光学素子を用いた光ヘッド装
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(以下光ディスクと総称)の従来の光ヘッドは、
第3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1の放射光をコリメート光にするコリメートレ
ンズ23と、収束レンズ24と、ビームスプリッタプリ
ズム21と、焦点誤差検出手段とトラッキング誤差検出
手段とから構成されている。焦点誤差検出手段には種々
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、ウェッジプリ
ズム22と、25及び26から成る2分割光検出器と、
27及び28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4に対し、収束ビームが焦点を結んで
いる時は、ウェッジプリズム22からの光ビーム29及
び30は各々光検出器25及び26の間と、光検出面4
が焦点からずれたとき、光ビーム29及び30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25及び26の差動出力、又は光検出
器27及び28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種々の方式が
あるが、本発明の方式と最も関連の深い方式としてブッ
クニブル方式をあげることができる。ブックニブル方式
はディスク反射光をツヤ−フィールドで2分割して光量
の偏りを検出する方式で、光検出器25及び26の出力
の和と、光検出器27及び28の出力の和との差をとる
ことでドラッギング誤差信号が得られる。第3図に示し
た従来技術の光ヘッド装置は、フィリップス・テクニカ
ル・レビュー(Ph1lips Technical 
Review )第40巻(1952年発行)第6号第
151〜156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) 光ディスクの記録再生に用いる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4゜x4oxaom
m8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。この原因は1つには光ディス
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
プリン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
られているから、光学系の1軸化が難しい点にある。
このような問題点に対して、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振出力が増加
するいわゆるスクープ(5coop )効果を利用した
小型光ヘッドが提案されている。
しかしながら、自己結合効果は、半導体レーザの発振現
象の不安定性から生じるものであり、信号再生時の87
Nは従来の方式に比べて低下する。
さらに第3図のウェッジプリズム22による誤差検出の
問題点として、焦点誤差検出用のビーム分割方向とトラ
ッキング誤差検出用のビーム分割方向とが同一であるか
ら、両者の誤差信号間でのクロストークが大きい点が上
げられる。
光学部品の小型軽量化を目的として回折格子によるホロ
グラムレンズを誤差検出系に用いる方法も提案されてい
るが、光源の波長ゆらぎにより回折角が変化するという
本質的な問題があり、ホログラムレンズでは焦点距離が
変化し誤差検出信号にオフセット等が生じてしまう。
そこで、本発明の目的は、小型化が容易で、しかも信号
再生時のS/Nに優れ、クロストークが小さく、焦点距
離誤差検出精度に優れた光ヘッド装置を提供することに
ある。
(問題点を解決するだめの手段) 前述の問題点を解決するために本発明が提供する光ヘッ
ド装置は、半導体レーザ光源と、この光源の出射光を記
録媒体上に絞りこむレンズ系と、前記光源とレンズ系と
の間に設けてあり、前記レンズ系から出射される光ビー
ムを2分割する分割線を境に2つの領域に分けられてい
る回折格子と、この回折格子の+1次または−1次回折
光のいずれか一方の回折光の収束位置に設けてある第1
の2分割光検出器と、他方の前記回折光のデフォーカス
位置に設けてある第2の2分割光検出器とを備え、前記
回折格子の2つの領域ではこれら領域の境の前記分割線
方向において格子の周期が互いに異なり、前記第1の2
分割光検出器の分割線は前記回折格子の前記分割線と同
一の方向であり、前記第2の2分割光検出器の分割線は
前記回折格子の前記分割線と直交する方向であることを
特徴とする。
(作用) 本発明の作用・原理は次の通りである。本発明では、光
学系の1軸化が達成できるように、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、高次の回折光を除くと、O次回折光、±1次
回折光の3つの回折光がある。O次回折光は回折格子を
直接に透過した光である。この回折格子を半導体レーザ
光源と収束レンズ系との間に配置する。半導体レーザか
らディスク面に行く光に対しては、0次回折光を用いる
と、単に透明板があるのと同じになる。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フ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
また回折格子を2分割して互に周期を変えることでウェ
ッジプリズムと同等な作用を実現することができる。さ
らに+1次と一1次回折光に対して異なる検出器の配置
を用いることで、ウェッジプリズムにはない効果を実現
することが可能となる。
ところで、回折格子を用いるときの問題点として光源の
波長が変化すると回折角も変化するという現象がある。
収束位置に2分割光検出器を設置して差動出力を得る場
合は、分割線と直交する方向にビームが移動すると検出
信号のオフセットとなってしまう。デフォーカス位置で
用いる場合はビーム径に比べて移動量が小さいからあま
り問題とならない。そこで本発明においては、収束位置
で用いる2分割光検出器では回折角の変化によるビーム
の移動方向と光検出器の分割線の方向とを一致させる配
置をとることでこの問題を解決した。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例の基本構成を示す模式的な断
面図である。半導体レーザlの出射光は回折格子2をO
次回折光として通過し、収束レンズ3によりディスク面
4に収束される。ディスク面4からの反射光は回折格子
2により回折され、2分割光検出器5〜8に到達する。
収束レンズは第3図のようにコリメートレンズと集光レ
ンズから成るレンズ系でもよい。回折格子2を半導体レ
一ザ1の側から見たときの格子の配置と光検出器5〜8
の配置の関係を第2図に示す。
回折格子2は2つの領域9とIOに分割され、これら内
領域においては分割線の方向で格子の周期が互に異なっ
ている。ここで、第2図右側を+方向、左側を一方向す
る。領域9及び10の+1次回折光の収束位置にそれぞ
れ2分割光検出器5及び6を受光面の分割線が回折格子
の分割線と同方向となるように設けている。−1次の回
折光についてはそのデフォーカス位置にそれぞれ2分割
光検出器7及び8を、受光面の分割線が回折格子の分割
線と直交方向になるように設けている。
焦点およびトラッキング誤差信号は次のようにして得る
ことができる。+1次回折光の収束ビームを2分割光検
出器の分割線上に合わせておけば、ディスク面が変動し
たときに、ウェッジプリズム方式と同様に、+1次回折
ビームが分割線と直交方向に移動するから、2分割光検
出器5又は6の差動出力より焦点誤差信号を得ることが
できる。
この焦点距離誤差は、光源の波長のゆらぎの影響を受け
ないから精度よく検出できる。トラッキング誤差信号は
一1次回折光のファーフィールド中に設置した2分割光
検出器7,8によりプッシュプル方式で検出できる。7
または8あるいは両方の2分割光検出器の差動出力から
トラッキング誤差信号が得られる。またこのときの光ビ
ームの分割方向は焦点誤差検出用の分割方向と直交して
いるので両誤差信号間のクロストークは十分に小さくな
る。
本実施例の配置においては、光源の波長シフトによる+
1次回折光の移動は2分割光検出器5及び6の分割線方
向に発生するので、光検出器の大きさに移動量を見込ん
だ余裕を持たせておけば、誤差信号への影響はなくなる
。−1次回折光も同様に波長シフトで移動するが、2分
割光検出器7及び8はビーム径の大きなファーフィール
ド中に設けられているので相対的に移動量は小さくなり
、誤差信号の影響はほとんどない。本実施例はスクープ
効果を利用していないから信号再生時のS/Nに優れて
いる。
なお、上述の光検出器の配置における+1次と一1次方
向とを入れ替えても本発明は実現できる。
(発明の効果) 以上に説明したように、本発明によれば、小型化が容易
で部品数が少なく、シかも信号再生時のEl/Nに優れ
、クロストークが小さく、焦点距離誤差検出精度に優れ
た光ヘッド装置を提供することができ、光デイスク装置
全体を小型化することができる。
【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模式的断面
図、第2図は第1図実施例における回折格子と2分割光
検出器との配置を示す平面図、第3図は従来の光ヘッド
装置の例を示す模式的な断面図である。 l・・・半導体レーザ、2・・・回折格子、3・・・収
束レンズ、4・・・ディスク面、5. 6. 7. 8
・・・2分割光検出器、9.to・・・回折格子分割領
域、21・・・ビームスプリッタプリズム、22・・・
ウェッジプリズム、23・・・コリメートレンズ、24
・・・集光レンズ、25,26,27,28・・・光検
出器、29゜30・・・光ビーム。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 5−8:2#割克檀水器 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  半導体レーザ光源と、この光源の出射光を記録媒体上
    に絞りこむレンズ系と、前記光源とレンズ系との間に設
    けてあり、前記レンズ系から出射される光ビームを2分
    割する分割線を境に2つの領域に分けられている回折格
    子と、この回折格子の+1次または−1次回折光のいず
    れか一方の回折光の収束位置に設けてある第1の2分割
    光検出器と、他方の前記回折光のデフオーカス位置に設
    けてある第2の2分割光検出器とを備え、前記回折格子
    の2つの領域ではこれら領域の境の前記分割線方向にお
    いて格子の周期が互いに異なり、前記第1の2分割光検
    出器の分割線は前記回折格子の前記分割線と同一の方向
    であり、前記第2の2分割光検出器の分割線は前記回折
    格子の前記分割線と直交する方向であることを特徴とす
    る光ヘッド装置。
JP61060305A 1985-12-10 1986-03-18 光ヘツド装置 Expired - Lifetime JP2638778B2 (ja)

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JP61060305A JP2638778B2 (ja) 1986-03-18 1986-03-18 光ヘツド装置
DE8686117152T DE3679648D1 (de) 1985-12-10 1986-12-09 Optischer kopf mit einem beugungsgitter zum richten von zwei oder mehreren gebeugten lichtstrahlen auf optische detektoren.
EP86117152A EP0228620B1 (en) 1985-12-10 1986-12-09 Optical head comprising a diffraction grating for directing two or more diffracted beams to optical detectors
US06/940,007 US4945529A (en) 1985-12-10 1986-12-10 Optical head comprising a diffraction grating for directing two or more diffracted beams to optical detectors

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JP61060305A JP2638778B2 (ja) 1986-03-18 1986-03-18 光ヘツド装置

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JPS62217425A true JPS62217425A (ja) 1987-09-24
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5066138A (en) * 1988-06-16 1991-11-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Optical head apparatus
JPH0528518A (ja) * 1991-07-22 1993-02-05 Nec Corp 光学式記録再生装置
US5600618A (en) * 1994-07-15 1997-02-04 Fujitsu Limited Optical data recording/reproducing device and integrated head

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS59113532A (ja) * 1982-12-20 1984-06-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学的情報再生装置
JPS59121634A (ja) * 1982-12-28 1984-07-13 Pioneer Electronic Corp 光学的ピツクアツプ装置における焦点検出装置

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