JPS62217426A

JPS62217426A - 光ヘツド装置

Info

Publication number: JPS62217426A
Application number: JP61060306A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Yamanaka; 豊山中
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1986-03-18
Filing date: 1986-03-18
Publication date: 1987-09-24
Anticipated expiration: 2012-04-02
Also published as: JP2595937B2

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
ツド装置のうち、格子型の光学素子を用いた光ヘツド装
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
してウエンジプリズム方式をあげることができる。つ丹
ン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、２
７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かもの光ビーム２９及び
３０は各々光検出器２５及び２６の間と、光検出器２７
及び２８の間に収束しているが、ディスク面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プッシュプル
方式をあげることができる。ダッシュプル方式はディス
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ト
ラッキング誤差信号が得られる。第３図に示した従来技
術の光ヘツド装置は、フィリップス・テクニカル・レビ
−ｘ−−（Ｐｈ１ｌｉｐｓ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅ
ｖｉｅｗ　）第４０巻（１９５２年発行）第６号第１５
１〜１５６頁に詳しく述べられている。

（発明ｎ５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ヘッド装置は、実
用化されているものでも大きさが４０×４０　Ｘ　３０
　Ｉｍ”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
ームスプリフ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８／
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ク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ｃ！８／Ｈ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ツ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）前述の問題点を解決するために本発明が提供する光ヘツ
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
の間に設けてあり第１および第２の領域に分割されてい
る回折格子と、前記第１の領域の回折光の収束位置に受
光面が設けてある第１の２分割光検出器と、前記第２の
領域の回折光のデフォーカス位置に受光面が設けてある
第２の２分割光検出器とを備え、前記第１の領域の格子
は前記第１および第２の領域に前記回折格子を分割して
いる分割線の垂直であり、前記第２の領域の格子は前記
分割線に平行であり、前記第１の２分割光検出器の分割
線は前記回折格子の分割線に平行であり、前記第２の２
分割光検出器の分割線は前記回折格子の分割線に垂直で
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、小型軽量の光ヘツド装置を構成すること
ができる。

また回折格子を２分割して回折方向を変えることでウェ
ッジプリズムと同等な作用を実現できる。

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。従
って２分割光検出器により差動出力を得る場合は、分割
線と直交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。

本発明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１の出射光は回折格子２を０
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及び６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
レーザ１の側から見たときの格子の配置と光検出器５，
６の配置の関係を第２図に示す。回折格子２は第１の領
域９と第２の領域１０とに分割されており、第１の領域
９は分割線（領域９と１０との境界線）と直交方向に第
２の領域１０は分割線と平行方向に格子が形成されてい
る。２分割光検出器５は、第１の領域９の回折光の収束
位置に、受光面の分割線方向が回折格子２の分割線方向
と一致するように設けられている。ディスク面が変動し
たとき、この回折光はウェッジプリズム方式と同様に分
割線と直交方向に移動するから、２分割光検出４５の差
動出力より焦点誤差信号を得ることができる。２分割光
検出器６は、第２の領域１０の回折光のデフォーカス位
置に、受光面の分割線が回折格子２０分割線と直交する
方向となるように設けられている。この２分割光検出器
６によりプク７ユプル方式のトラッキング誤差信号を得
ることができる。

上記の２分割光検出器の配置においてその受光面分割線
は常に回折光の回折方向と一致している。

したがって、本実施例では、光源の波長シフトにより回
折角が変化しても回折光は受光面分割線方向へ移動する
だけなので誤差信号への影響はなく、焦点誤差およびト
ラッキング誤差が精度よく検出できる。さらに焦点誤差
検出用の光ビームの分割方向とトラッキング誤差検出用
の分割方向とが直交しているから、両信号間のクロスト
ークは十分に小さくなる。

以上の実施例では回折格子の片側の１次回折光のみを利
用しているが、実際には反対側にも１次回折光が発生す
る。そこで第２図破線で示した位置に２分割光検出器７
及び８を設置することで同様に誤差信号の検出ができ、
５及び６と合せて用いればさらに安定した誤差信号を得
ることができる。

（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
ツ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な断
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図は従来の光ヘツ
ド装置の例を示す模式的な断面図である。１・・・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・・・第１の領域、１０・・
・第２の領域、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＝１１− 弊募矛本し−サ゛第１図２ｅｆｌｔ［ｋｇ、第２図

Claims

【特許請求の範囲】

　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
けてあり第１および第２の領域に分割されている回折格
子と、前記第１の領域の回折光の収束位置に受光面が設
けてある第１の２分割光検出器と、前記第２の領域の回
折光のデフオーカス位置に受光面が設けてある第２の２
分割光検出器とを備え、前記第１の領域の格子は前記第
１および第２の領域に前記回折格子を分割している分割
線に垂直であり、前記第２の領域の格子は前記分割線に
平行であり、前記第１の２分割光検出器の分割線は前記
回折格子の分割線に平行であり、前記第２の２分割光検
出器の分割線は前記回折格子の分割線に垂直であること
を特徴とする光ヘツド装置。