JP2000276744A

JP2000276744A - 光情報記録再生ヘッド装置

Info

Publication number: JP2000276744A
Application number: JP2000011687A
Authority: JP
Inventors: Wataru Kubo; 渉久保; Hiroshi Nishikawa; 博西川; Masato Noguchi; 正人野口
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2000-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】トラックピッチの異なる光磁気ディスクがセ
ットされた場合でも、安定したサーボ信号を得ることが
でき、またＴ／Ｆクロストークも抑制することができる
光情報記録再生ヘッド装置を提供すること。【解決手段】光情報が記録されたディスクからの反射
レーザ光をホログラム１８により、２分割すると共に光
軸方向に関して正負方向のデフォーカスを発生させる。
前記２分割された光束を受光する為の受光素子２２ａ、
２２ｂを略同一平面上に配置する。一対の受光素子はそ
れぞれ、トラッキング相当方向と平行な分割線により分
割された、少なくとも３つの受光エレメントを有してい
る。受光エレメントの出力に基づいてフォーカスエラー
信号が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気ディスクに
対する情報の記録、再生、消去を行う光情報記録再生ヘ
ッド装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光磁気ディスクなどの光情報
記録媒体からの反射光を分割し、一対の受光素子により
受光してサーボ信号を得る構成の光情報記録再生装置が
知られている。例えば、特開平７−３２６０８４号公報
に示されている光情報記録再生ヘッド装置は次のように
構成されている。光磁気ディスクからの反射レーザ光
（戻り光）が、ウォラストンプリズムによって偏光方向
の異なる３光束に分離され、そのうちの１光束がサーボ
信号用光束、他の２光束がデータ信号用光束として用い
られる。更にホログラム板によって、サーボ信号用光束
をウォラストンプリズムによる光束の分離方向と直交す
る方向に分離すると共に、これらの分離光束に、光軸方
向に関する正負方向のデフォーカスを生じさせる。ホロ
グラム板から射出されたサーボ信号用光束は集光レンズ
を介して、一対のサーボ用センサに入射され、サーボ用
センサの出力に基づいてサーボ信号が得られる。上記光
情報記録再生ヘッド装置は、２光束に分割されたデータ
信号用光束もホログラム板によって、ウォラストンプリ
ズムによる光束分離方向と直交する方向に分割され、上
記一対のサーボ用センサの上下に位置する２対のデータ
用センサに入射され、データ用センサの出力に基づいて
データ信号（ＭＯ）を得るように構成されている。

【０００３】図１１は上記従来の光情報記録再生ヘッド
装置の信号処理部５２と、データ用センサ５０、５０、
５０、５０およびサーボ用センサ５１、５１との結線関
係を示す図である。光磁気ディスクからの反射レーザ光
の光束はトラッキング方向に相当する方向（以下、トラ
ッキング相当方向と記載）に分離される。サーボ用セン
サ５１、５１はそれぞれ一対のデータ用センサ５０の中
央、一対のデータ用センサ５０の中央に配置されてい
る。サーボ用センサ５１、５１はその分割線の方向がト
ラッキング相当方向と直交する方向に沿った分割線によ
り三分割された分割受光面５１ａ〜５１ｃ、５１ａ〜５
１ｃを有する。

【０００４】信号処理部５２は演算用ＩＣから構成さ
れ、加算器５３〜５９、減算器６０〜６２を備えてい
る。各加算器５３〜５８と各センサ５０、５１、５０、
５１とは図１１に示すように結線され、各減算器６０〜
６２及び加算器５９は図のように各加算器５３〜５８に
結線されて、各減算器６０〜６２によりフォーカスエラ
ー信号ＦＥＳ、トラッキングエラー信号ＴＥＳ、データ
信号ＭＯが生成され、加算器５９によりプリフォーマッ
ト信号ＲＯが生成される。

【０００５】上記の従来の光情報記録再生ヘッド装置に
よれば、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信
号が光情報記録媒体（光情報が記録されたディスク）か
らの戻り光の偏光状態の影響を受けにくい。また、調整
部品、調整箇所が比較的少ないため、調整工程も少な
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の光
情報記録再生ヘッド装置では、光スポットが光磁気ディ
スクのトラックを横切るたびに回折光成分が変動するこ
とに起因して、実際には光磁気ディスクの情報記録面に
対して光ピックアップの対物レンズがデフォーカスして
ないにも拘わらずデフォーカスが生じているかのような
フォーカスエラー信号（Ｔ／Ｆクロストークによるフォ
ーカスエラー信号）が発生するという問題があった。こ
のため、従来の光情報記録再生ヘッド装置においては、
所定のトラックピッチを有する光磁気ディスクがセット
された場合にこのＴ／Ｆクロストークが極小となるよう
に調整が為されていた。

【０００７】しかし、近年、光磁気ディスクの大容量化
への要求から、トラックピッチの小さいものが用いられ
るようになってきている。通常、光情報記録再生ヘッド
装置においては、半導体レーザ（ＬＤ）の波長、対物レ
ンズの開口数（ＮＡ）、対物レンズの有効径は一定であ
る。

【０００８】しかし、トラックの溝の形状、溝のピッチ
に起因して、光磁気ディスクにより反射された回折光の
回折角が異なるため、トラックピッチが異なる光磁気デ
ィスクを使用した場合、各センサの受光面で受光される
光スポットのうちの回折成分の大きさや強度分布が異な
る。

【０００９】ｍ次回折光の回折角θは、λをレーザ光の
波長、Ｔｐをトラックピッチとして、ｓｉｎθ＝±ｍ・
λ／Ｔｐで表されることが知られている。

【００１０】従って、サーボ用センサにより生成される
トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号の振幅
強度、単位変化当たりの感度がトラックピッチＴｐの変
化によって影響を受けると共に、Ｔ／Ｆクロストークも
トラックピッチＴｐの変化による影響を受ける。

【００１１】従来の光情報記録再生ヘッド装置では、サ
ーボ用センサ５１、５１の三分割線の方向は図１１、１
２に示すようにトラッキング相当方向と直交する方向と
なっているので、トラックピッチの異なる光磁気ディス
クがセットされた場合、各分割受光面５１ａ〜５１ｃ、
５１ａ〜５１ｃに当たる、０次光成分６３と重なる±１
次の回折光成分（斜線で示す部分）６４の位置が変化す
る。すなわち、各分割受光面５１ａ〜５１ｃ、５１ａ〜
５１ｃの三分割線の方向がトラッキング相当方向と直交
する方向となっており、図１２に示すように±１次の回
折光成分６４により形成されるスポットがそれぞれ２分
割されるのみであるので、例えば、トラックピッチの狭
い光磁気ディスクがセットされ、±１次の回折光成分６
４の間隔が破線で示すように大きくなると、各分割受光
面で受光される±１次の回折光成分６４の受光量が大き
く変化し、Ｔ／Ｆクロストークが発生しやすい状態とな
る。

【００１２】従来の光情報記録再生ヘッド装置では、所
定のトラックピッチの光磁気ディスクがセットされた場
合にはＴ／Ｆクロストークが極小となるように調整され
ているが、これとは異なるトラックピッチを有する光磁
気ディスクが光情報記録再生ヘッド装置にセットされた
場合、Ｔ／Ｆクロストークが充分にキャンセルされず、
残留するおそれがある。しかし、実用上は、異なるトラ
ックピッチを有する光磁気ディスクが光情報記録再生ヘ
ッド装置にセットされた場合でもＴ／Ｆクロストークが
十分に抑えられることが望ましい。

【００１３】また、上記の場合とは逆に、高密度（大容
量）の、トラックピッチの狭い光磁気ディスクについて
Ｔ／Ｆクロストークが極小となるように調整された光情
報記録再生ヘッド装置に低密度のトラックピッチの大き
な光磁気ディスクがセットされた場合でも、安定したサ
ーボ動作がかかり、高速シークを行えるようにすること
が望ましい。

【００１４】本発明の目的は、上記の事情に鑑み、トラ
ックピッチの異なる光磁気ディスクがセットされた場合
でも、安定したサーボ信号を得ることができ、またＴ／
Ｆクロストークも抑制することができる光情報記録再生
ヘッド装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、光情報が記録されたディスクからの反射レーザ光を
２分割すると共にこの２分割された各光束に光軸方向に
関して正負方向のデフォーカスを発生させる光束分割手
段と、前記２分割された光束を受光する、略同一平面上
に設けられた一対の受光素子とを備え、前記一対の受光
素子はそれぞれ、前記ディスクのトラッキング方向に相
当する方向と平行な分割線により分割された少なくとも
３つの受光エレメントを有しており、前記受光エレメン
トの出力に基づいてフォーカスエラー信号を検出するこ
とを特徴としている。受光素子の分割線がトラッキング
相当方向となるよう分割されているため、トラックピッ
チの異なる光磁気ディスクがセットされた場合でも、安
定したフォーカスエラー信号を得ることができる。

【００１６】請求項２に記載の発明は、光情報が記録さ
れたディスクからの反射レーザ光を２分割すると共にこ
の２分割された各光束に光軸方向に関して正負方向のデ
フォーカスを発生させる光束分割手段と、前記２分割さ
れた光束を受光する、略同一平面上に設けられた一対の
受光素子とを備え、前記一対の受光素子はそれぞれ、前
記ディスクのラジアル方向に相当する方向と平行な分割
線により少なくとも３つに分割されると共に、前記ディ
スクのタンジェンシャル方向に相当する方向と平行な分
割線により２つに分割された、少なくとも６個の受光エ
レメントを有しており、前記一対の受光素子の受光エレ
メントの出力に基づいてフォーカスエラー信号およびト
ラックエラー信号を検出することを特徴としている。こ
の構成によれば、トラックピッチの異なる光磁気ディス
クがセットされた場合でも、安定したトラッキングエラ
ー信号・フォーカスエラー信号を得ることができる。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、前記フォ
ーカスエラー信号をスポットサイズ法により検出すると
共に、前記トラックエラー信号をラジアルプッシュプル
法により検出することができる。

【００１８】請求項４に記載の発明によれば、前記光束
分割手段はホログラム素子である。さらに、請求項５に
記載の発明によれば、上記光情報記録再生ヘッド装置に
おいて、前記ホログラム素子は前記一対の受光素子上に
±１次回折光による信号検出用光スポットを形成し、前
記一対の受光素子の間隔ΔＬは次の関係式（１）を満た
していることが好ましい。（１） α≦ΔＬ≦３α、ここで、αは、ＮＡ₀を前記光情報記録再生ヘッド装置
の対物レンズのＮＡ、ＮＡ₁を前記光情報記録再生ヘッ
ド装置のサーボレンズのＮＡ、σを前記ディスクの面ブ
レ量、ΔＺを前記分割された光束のそれぞれの収束位置
の光軸に沿った距離として、式（２）、（２） α＝２｛４（ＮＡ₀）²・σ＋３（ＮＡ₁）²・ΔＺ｝÷ＮＡ₁、により定義される。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る、光情報記
録再生ヘッドの構成を示す斜視図である。光情報記録再
生ヘッドは、光源部１、対物光学系２、信号検出部３、
処理部４を有する。光源部１は発散レーザ光を発生する
半導体レーザ５、この半導体レーザ５から出射された発
散レーザ光を平行光束に変換するコリメータレンズ６、
このコリメーターレンズ６により平行光束とされたレー
ザ光の断面形状を整形するアナモフィックプリズム７を
有する。このアナモフィックプリズム７により整形され
た平行光束はプリズムブロック部８に導かれる。

【００２０】プリズムブロック部８は、アナモフィック
プリズム９、集光レンズ１０、直角プリズム１１を有す
る。集光レンズ１０はアナモフィックプリズム９に接合
されている。アナモフィックプリズム９はアナモフィッ
クプリズム７で整形された平行光束をさらに整形して、
光束の断面形状をほぼ円形状にする。アナモフィックプ
リズム９と直角プリズム１１との間の接合面はハーフミ
ラー面１２として形成されている。ハーフミラー面１２
は、光源部１１から出射された平行光束の一部を集光レ
ンズ１０に向けて反射する。集光レンズ１０はオートパ
ワーコントロール（ＡＰＣ）用の受光素子１３上に光束
を収束させる。受光素子１３の受光出力に基づき、半導
体レーザ５の出力が自動制御される。

【００２１】対物光学系２は、立ち上げミラープリズム
１４と、対物レンズ１５とから概略構成される。ハーフ
ミラー面１２を透過した断面円形状の平行光束は、立ち
上げミラープリズム１４で図中上方に向けて（光磁気デ
ィスク１６に向けて）反射され、対物レンズ１５により
光磁気ディスク１６の情報記録面上に収束される。

【００２２】この光磁気ディスク１６は、情報記録面と
しての裏面に同心円状の記録トラックが形成されてお
り、図示を略す回転駆動手段により回転される。図１に
は座標軸ＸＹＺからなる直交座標系を示す。Ｘ軸はディ
スク１６の半径方向（すなわちトラッキング方向）、Ｙ
軸はトラッキング方向と直交する方向（タンジェンシャ
ル方向）、Ｚ軸はフォーカシング方向（対物レンズ１５
の光軸方向）を示すものとする。対物レンズ１５は、光
磁気ディスク１６の半径方向（トラッキング方向）Ｘに
駆動される光学ヘッド（図示を略す）内に立ち上げミラ
ープリズム１４と共に設けられている。この対物レンズ
１５は光学ヘッド内のアクチュエータの駆動によりＺ方
向に移動され、光磁気ディスク１６の情報記録面上に合
焦される。

【００２３】光磁気ディスク１６により反射された反射
レーザ光束は、対物レンズ１５を透過した後、立ち上げ
ミラープリズム１４によりプリズムブロック部８に向け
て９０度偏向され、ハーフミラー面１２で反射されて９
０度偏向され、信号検出部３に導かれる。ここで、信号
検出部３において、ＸＹＺ直交座標系を規定する。Ｘ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸はそれぞれディスク上でのＸ軸、Ｙ軸、
Ｚ軸に相当する。

【００２４】信号検出部３は、光束分離手段としてのウ
ォラストンプリズム１７、ホログラム板１８、集光レン
ズ１９、複合センサ２０を有する。ウォラストンプリズ
ム１７は複屈折性を有する結晶性偏光素子である。この
ウォラストンプリズム１７は、信号検出部３の拡大図で
ある図２に示すように、矢印Ｐａ方向に直線偏光してい
る反射レーザ光Ｌを特定平面内において偏向方向の異な
る３光束Ａ1、Ｂ1、Ｃ1に分離する。ここでは、光磁気
ディスクからの反射レーザ光を、偏光方向の異なる３光
束、（１）光軸に沿って進行するサーボ信号用光束と、
（２）光軸Ｏを中心として、光磁気ディスクの記録トラ
ックのタンジェンシャル方向Ｙに相当する、タンジェン
シャル相当方向Ｙにおいて分離される一対のデータ信号
用光束、に分離する。

【００２５】このウォラストンプリズム１７は、所定の
光量分割比を得るために、第１結晶材料を光束入射側か
ら見た状態でその結晶軸方向をタンジェンシャル相当方
向（Ｙ方向）に対し、光軸０の回りに＋４５度あるいは
−４５度傾け、同様に第２の結晶材料をＹ方向に対し、
光軸０の回りに−７１．５度あるいは＋７１．５度傾
け、これら両結晶材料を接合することによって構成され
ている。なお、結晶方向の組み合わせはこれに限られる
ものではなく、これ以外の任意の結晶軸方向の組み合わ
せによって所望の光量分割比を得ることができる。

【００２６】光束Ａ1は光束Ｌの偏光方向Ｐａと略平行
な方向に偏光方向をもつ偏光成分であり、光束Ｃ1は光
束Ｌの偏光方向Ｐａと略直交する方向Ｐｂの偏光方向を
もつ偏光成分である。また、光束Ａ1と光束Ｃ1の間に位
置する光束Ｂ1は、これらＰａ、Ｐｂ両方向の偏光成分
を有する。

【００２７】ホログラム板１８は、偏光特性がない位相
型の非偏光ホログラム素子からなり、通常のパターニン
グと同様の方法で作成される。このようなホログラム
は、元来、物体で反射される光束の波面、あるいは物体
を透過する光束の波面に参照波面を加えて干渉させ、そ
の干渉縞の強度を記録媒体に記録したものであり、周知
のデフォーカス波面（球面波）、チルト波面（傾斜した
平面波）等を単独に、あるいは、組み合わせた干渉パタ
ーンとして記録したものである。

【００２８】図３はホログラム板１８の断面図である。
ホログラム板１８は、同心円状でかつ断面が矩形状の多
数の凹凸部１８ａ、１８ｂを有する透明基材１９の一部
を切り取ることにより形成されている。

【００２９】図４に示すように、同心円状の凹凸部１８
ａ、１８ｂの曲率中心はＸ軸上に位置している。すなわ
ち、円弧状のパターンとしての凹凸部１８ａ、１８ｂは
透明基材１９の同心円状のデフォーカスパターンの、中
心部からＸ軸方向にシフトした任意の部分を切り取った
パターンと考えることができる。なお、隣接する凹部１
８ａと凸部１８ｂのデューティ比は略１：１である。

【００３０】ただし、凹凸部１８ａ、１８ｂは、上記同
心円状のデフォーカスパターンの外周部ほどピッチＴｐ
が二次関数的に密になる同心円状のパターン（デフォー
カス波面発生機能）と、Ｙ軸方向に凹凸部１８ａ、１８
ｂと同ピッチを持つ直線状のパターン（チルト波面発生
機能）とを合わせ持っている。

【００３１】すなわちホログラム板１８は、入射光束を
Ｘ軸方向に分割すると共に、分割された光束に対し光軸
方向に正負のデフォーカスを与えることができる。

【００３２】各構成要素は、レーザ光束が光磁気ディス
ク１６の情報記録面に適正に収束したとき、ホログラム
板１８によって分割された一対の光束のそれぞれのスポ
ット形状が略同じサイズの円形となるように設定されて
いる。この一対の光束は、光磁気ディスク１６に対する
光学ヘッドの離反・接近に起因して光磁気ディスク１６
の情報記録面に適正に合焦されないとき、一対のサーボ
用受光素子上に形成されるスポットの形状が変化するた
め、受光出力が変化する。この受光出力に、後述する所
定の演算処理を行って、フォーカスサーボ信号、トラッ
キングサーボ信号を得るものである。

【００３３】なお、ここでは、ホログラム板１８の断面
形状は矩形状であるが、これに限られるものではなく、
サイン波形状、階段波形状、鋸歯状など、他の形状でも
良い。また、図３に示す溝深さＴｄを変更することによ
り、所望の光量比率に設定できる。

【００３４】ホログラム板１８は、ウォラストンプリズ
ム１７によって図２の左右方向（タンジェンシャル相当
方向：Ｙ方向）において３つに分離された光束Ａ1、Ｂ
1、Ｃ1を、この方向と直交する上下方向（トラッキング
相当方向：Ｘ方向）において２つの光束群Ａ２、Ｂ２、
Ｃ２及び光束群Ａ２、Ｂ２、Ｃ２に分割し、この２分割
された光束群に、図５に示すように、光軸ｏ方向に関す
る正負方向のデフォーカス（レンズ１９を透過した±１
次回折光が、センサ位置に対しホログラム板側とその逆
側で収束するようなデフォーカス）を生じさせる。図５
において、Ｆ1は＋１次回折光による合焦位置であり、
Ｆ２は−１次回折光による合焦位置である。ここで、光
軸ｏとは信号検出部３の中心軸をいう。ここで、光束Ｂ
２とＢ２の合焦位置Ｆ２とＦ１との、光軸ｏに沿った距
離をΔＺで表す。

【００３５】ウォラストンプリズム１７およびホログラ
ム板１８により、光束Ｌは６分割される。この６分割さ
れた光束のうち、光束Ａ２、Ａ２及び光束Ｃ２、Ｃ２は
後述するデータ用受光素子に受光され、データ信号とし
ての光磁気記録信号ＭＯ及びプリフォーマットＲＯの生
成に用いられる。光束Ｂ２、Ｂ２は後述するサーボ用受
光素子に受光され、サーボ信号としてのフォーカスエラ
ー信号ＦＥＳ及びトラッキングエラー信号ＴＥＳの生成
に用いられる。なお、サーボ用受光素子２２ａ、２２ｂ
の中心間隔をΔＬで表す。

【００３６】光束Ａ２、Ａ２、Ｂ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｃ２
のスポットＳは、いずれもデフォーカスが与えられてい
るため、非合焦時には、上下のスポットは径が異なり、
左右のスポットは略同径となる。つまり、非合焦時に
は、光束Ａ２、Ｂ２、Ｃ２のスポット径は略同径であ
り、光束Ａ２、Ｂ２、Ｃ２のスポット径も略同径である
が、光束Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、のスポット径と光束Ａ２、
Ｂ２、Ｃ２のスポット径とは異なる。

【００３７】複合センサ２０は、図２、図５、図６に示
すように、ホログラム板１８から射出され集光レンズ１
９を透過した、６分割された光束をそれぞれ受光して電
気信号に変換する、データ用受光素子２１ａ、２１ｂ、
２３ａ、２３ｂ及びサーボ用受光素子２２ａ、２２ｂを
有する。これらの受光素子２１ａ、２１ｂ、２３ａ、２
３ｂ、２２ａ、２２ｂは、光束Ｌと直交する同一平面上
に配置された状態で、パッケージ２０ａに収容されてコ
ンパクト化されている。

【００３８】受光素子２１ａと２１ｂ、２２ａと２２
ｂ、２３ａと２３ｂ、がそれぞれ対になっている。一対
のサーボ用受光素子２２ａ、２２ｂはトラッキング相当
方向（Ｘ方向）と直交する方向の分割線により２分割さ
れると共に、トラッキング方向と平行な方向の分割線に
より３分割されたマトリックス型の分割受光面（受光エ
レメント）を備えている。サーボ用受光素子２２ａの１
行目の分割受光面に図中左から順にｋ、ａ、ｇ、２行目
の分割受光面に左から順にｌ、ｂ、ｈの符号を付し、サ
ーボ用受光素子２２ｂの１行目の分割受光面に左から順
にｅ、ｉ、ｃ、２行目の分割受光面に左から順にｆ、
ｊ、ｄの符号を付する。また、データ用受光素子２１
ａ、２１ｂ、２３ａ、２３ｂの受光面にｍ、ｎ、Ｐ、ｑ
の符号を付する。また、以下の記載において、各受光面
の出力には、各受光面に付した符号と同一符号を用いる
こととする。上記受光面の出力は処理部４に入力され、
処理部４においてフォーカスエラー信号およびトラック
エラー信号が検出される。本実施の形態の光情報記録再
生ヘッドでは、スポットサイズ法によりフォーカスエラ
ー信号を検出すると共に、ラジアルプッシュプル法によ
りトラックエラー信号を検出している。

【００３９】処理部４は、図７に示すように、第１加算
器２４〜第１１加算器３４と第１減算器３５〜第３減算
器３７を有する。第１加算器２４は出力ｉ、ｈ、ｌを加
算し、第２加算器２５は出力ｊ、ｋ、ｇを加算し、第３
加算器２６は出力ａ、ｆ、ｄを加算し、第４加算器２７
は出力ｂ、ｃ、ｅを加算する。第５加算器２８は、第１
加算器２４の加算出力（ｉ＋ｈ＋ｌ）と第２加算器２５
の加算出力（ｊ＋ｋ＋ｇ）とを加算して、その加算出力
（ｉ＋ｈ＋ｌ＋ｊ＋ｋ＋ｇ）を第１減算器３５の一方の
入力端子に出力し、第６加算器２９は、第３加算器２６
の加算出力（ａ＋ｆ＋ｄ）と第４加算器２７の加算出力
（ｂ＋ｃ＋ｅ）とを加算して、加算出力（ａ＋ｆ＋ｄ＋
ｂ＋ｃ＋ｅ）を第１減算器３５の他方の入力端子に出力
する。第１減算器３５は、第５加算器２８の加算出力
（ｉ＋ｈ＋ｌ＋ｊ＋ｋ＋ｇ）と第６加算器２９の加算出
力（ａ＋ｆ＋ｄ＋ｂ＋ｃ＋ｅ）と差を取ることにより、
フォーカスエラー信号ＦＥＳを生成する。

【００４０】第７加算器３０は、第２加算器２５の加算
出力（ｊ＋ｋ＋ｇ）と第３加算器２６の加算出力（ａ＋
ｆ＋ｄ）とを加算して、加算出力（ｊ＋ｋ＋ｇ＋ａ＋ｆ
＋ｄ）を第２減算器３６の一方の入力端子に出力し、第
８加算器３１は、第１加算器２４の加算出力（ｉ＋ｈ＋
ｌ）と第４加算器２７の加算出力（ｂ＋ｃ＋ｅ）とを加
算して、加算出力（ｉ＋ｈ＋ｌ＋ｂ＋ｃ＋ｅ）を第２減
算器３６の他方の入力端子に出力する。第２減算器３６
は、第７加算器３０の加算出力（ｊ＋ｋ＋ｇ＋ａ＋ｆ＋
ｄ）と第８加算器３１の加算出力（ｉ＋ｂ＋ｌ＋ｂ＋ｃ
＋ｅ）との差を取ることにより、トラッキングエラー信
号ＴＥＳを生成する。

【００４１】第９加算器３２は、データ用受光素子２３
ａ、２３ｂの出力ｐ、ｑを加算し、第１０加算器３３は
データ用受光素子２１ａ、２１ｂの出力ｍ、ｎを加算す
る。第１１加算器３４は、第９加算器３２の加算出力
（ｐ＋ｑ）と第１０加算器３３の加算出力（ｍ＋ｎ）と
を加算して、プリフォーマット信号ＲＯを出力する。第
３減算器３７は、第９加算器３２の加算出力（ｐ＋ｑ）
と第１０加算器３３の加算出力（ｍ＋ｎ）との差を取っ
てデータ信号ＭＯを生成する。

【００４２】本発明によれば、図８に示すように、フォ
ーカスエラー信号ＦＥＳの生成に係る分割線６５の方向
をトラッキング相当方向（Ｘ方向）と平行になるように
し、かつ各分割受光面と信号処理部４との配線を工夫し
てスポットサイズ法によりフォーカスエラー信号ＦＥＳ
を生成することとしたので、トラックピッチが異なるこ
とにより±１次の回折光成分６４の間隔がサーボ用受光
素子２２ａ（２２ｂ）の受光面上で変化したとしても、
±１次の回折光成分６４により形成されるスポットがそ
れぞれトラッキング方向と平行に３分割されることにな
り、内側エリア（ａ、ｉ、ｂ、ｊ）で受光される±１次
の回折光成分６４と外側エリア（ｋ、ｌ、ｅ、ｆ、ｇ、
ｈ、ｃ、ｄ）で受光される±１次の回折光成分６４の比
率は従来のセンサに比べて変化しにくい。従って、トラ
ックピッチが異なることに起因した±１次の回折光成分
６４の間隔の変化に基づく各分割受光面上での±１次の
回折光成分６４の受光量の変化を抑制できることにな
る。従って、トラックピッチが異なることに起因するＴ
／Ｆクロストークを極力低減できる。

【００４３】図８では、実線で示す回折光成分６４は、
トラックピッチの広い光磁気ディスクにより反射された
戻り光の±１次の回折光成分６４の位置を示しており、
破線で示す回折光成分６４はトラックピッチの狭い光磁
気ディスクにより反射された戻り光の±１次の回折光成
分６４を示している。斜線は各分割受光面上での±１次
の回折光成分６４の受光面積の変化を示しており、±１
次の回折光成分６４の間隔が広がったとしても、各分割
受光面上での受光面積の変化の割合は従来に比べて小さ
い。

【００４４】また、トラッキングエラー信号ＴＥＳはサ
ーボ用センサ２２ａ、２２ｂの分割線６６の方向がトラ
ッキング相当方向Ｘと直交する方向（Ｙ方向）となるよ
うに、センサを二分割してプッシュプル法により生成し
ている。このため、サーボ用センサ２２ａ、２２ｂの受
光面は全体として６分割されることになり、その分割受
光面の個数は増えることになるが、信号処理部４の結線
関係の工夫により、従来と同じ回路構成を採用すること
ができる。従って、センサ２２ａ、２２ｂ用の特別の演
算用ＩＣ（カスタムＩＣ）を用いることなく、汎用の演
算用ＩＣを用いることができ、コストアップを図ること
なくフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を
生成することができる。

【００４５】また、光束分離手段による反射レーザ光を
３光束に分離する方向をトラッキング相当方向と直交す
る方向とし、ホログラム板１８による光束２分割方向を
トラッキング相当方向として、光磁気ディスクの上下方
向に対応させる構成としたから、装置全体の薄型化を図
ることができる。

【００４６】なお、上記構成において、サーボ用センサ
２２ａ、２２ｂの中心間隔をΔＬで表すと（図５参
照）、次の関係式（１）が満たされていることが好まし
い。（１） α≦ΔＬ≦３α ここで、αは次式（２）で表される。（２） α＝２｛４（ＮＡ₀）²・σ＋３（ＮＡ₁）²・ΔＺ｝÷ＮＡ₁、なお、ＮＡ₀は光情報記録再生ヘッドの対物レンズ１５
のＮＡ、ＮＡ₁は光情報記録再生ヘッドのサーボレンズ
（集光レンズ）１９のＮＡ、σは光磁気ディスク１６の
回転時の面ブレ量、ΔＺは分割された光束Ｂ２とＢ２の
それぞれの収束位置の、光軸に沿った距離である。条件
（１）において、ΔＬが下限αより小さいと、センサ２
２ａ、２２ｂの間隔が狭すぎるために、一方のセンサで
受光すべきスポット（の一部）が他方のセンサにより受
光されると、所望のフォーカスエラー・キャプチャーレ
ンジが確保できなくなり、フォーカスサーボが引き込め
なくなるおそれがある。また、ΔＬが上限３αを越える
と、波長変動によるスポットの間隔のずれが無視できな
いほど大きくなるおそれがある。即ち、センサ間隔が広
い場合、ホログラムによる回折角度（光束分離角度）を
大きくする必要があるため、半導体レーザ５の波長変動
により回折角度の変化も大きくなり、スポット間隔（Δ
Ｌ）の変化が大きくなり、フォーカスサーボ特性が劣化
する。

【００４７】例えば、ＮＡ₀＝0.55、ＮＡ₁＝0.061、σ
＝10 μｍ、ΔＺ＝1.63 mmとすれば、α＝0.994≒1 mm
となる。従って、この場合には、センサ２２ａと２２ｂ
との中心間隔ΔＬは、約１mm以上、３mm以下とするのが
好ましい。

【００４８】

【発明の実施の形態２】図９、図１０は本発明に係る光
情報記録再生ヘッド装置の発明の実施の第２の形態の説
明図である。図９に示すように、第２の実施形態では、
光束分離手段としてのウォスラトンプリズム１７による
光束分離方向はトラッキング相当方向（Ｘ方向）であ
り、回折素子１８の光束分割方向はトラッキング相当方
向と直交する方向（Ｙ方向）である。三対のセンサ２１
ａと２１ｂ、２２ａと２２ｂ、２３ａと２３ｂが、各対
が左右方向（Ｙ方向）に配置された状態で、上下方向
（Ｘ方向）に配列されている。図１０は第２の実施形態
における各センサと信号処理部４との結線関係を示して
いる。上述の光学系およびセンサの配置が異なるのみ
で、信号処理は第１の実施の形態と同様であるため、第
１の実施形態と同一の構成要素に同一符号を付して、そ
の説明は省略する。

【００４９】この第２の実施形態は、特開平７−３２６
０８４号公報に開示の光学構成をほほそのまま採用し、
サーボ用センサと信号処理部４との結線関係を適宜調整
することにより、光学設計を大幅に変更しなくとも容易
に構成することができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、フォー
カスエラー信号の生成に関与するサーボ用センサの分割
線の方向がトラッキング相当方向と平行な方向になるよ
うにサーボ用センサを三分割する構成とし、トラッキン
グエラー信号の生成に関与するサーボ用センサの分割線
の方向はトラッキング相当方向と直交する方向となるよ
うにサーボ用センサを二分割する構成としたので、トラ
ックピッチの異なる光磁気ディスクに適用した場合で
も、Ｔ／Ｆクロストークを抑制することができ、安定し
たサーボ信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光情報記録再生ヘッド装置の実施
の形態の要部構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示す光情報記録再生ヘッド装置の信号検
出部を拡大して示す斜視図である。

【図３】図１に示すホログラム板の断面を部分的に示す
拡大断面図である。

【図４】図３に示すホログラム板の平面図である。

【図５】図２に示す信号検出部を側方から見た側面図で
ある。

【図６】図２に示す信号検出部を上方から見た平面図で
ある。

【図７】受光素子と処理部との接続開係を示す回路図で
ある。

【図８】サーボ用受光素子上での０次光成分と±１次の
回折光成分とにより形成されるビームスポットを示す説
明図である。

【図９】第２の実施形態の信号検出部の構成を示す斜視
図である。

【図１０】第２の実施形態の受光素子と処理部との接続
関係を示す回路図である。

【図１１】従来のセンサと倍号処理部との結線関係を示
す回路図である。

【図１２】従来のサーボ用センサの分割線の方向を説明
するための平面図である。

【符号の説明】

１６・・・光磁気ディスク１７・・・ウォラストンプリズム（光束分離手段）１８・・・ホログラム板（回折素子）Ｌ・・・反射レーザ光

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 11/105 ５５６Ｇ１１Ｂ 11/105 ５５６Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光情報が記録されたディスクからの反射
レーザ光を２分割すると共にこの２分割された各光束に
光軸方向に関して正負方向のデフォーカスを発生させる
光束分割手段と、前記２分割された光束を受光する、略同一平面上に設け
られた一対の受光素子とを備え、前記一対の受光素子はそれぞれ、前記ディスクのラジア
ル方向に相当する方向と平行な分割線により分割された
少なくとも３つの受光エレメントを有しており、前記受光素子の出力に基づいてフォーカスエラー信号を
検出することを特徴とする光情報記録再生ヘッド装置。
【請求項２】光情報が記録されたディスクからの反射
レーザ光を２分割すると共にこの２分割された各光束に
光軸方向に関して正負方向のデフォーカスを発生させる
光束分割手段と、前記２分割された光束を受光する、略同一平面上に設け
られた一対の受光素子とを備え、前記一対の受光素子はそれぞれ、前記ディスクのラジア
ル方向に相当する方向と平行な分割線により少なくとも
３つに分割されると共に、前記ディスクのタンジェンシ
ャル方向に相当する方向と平行な分割線により２つに分
割された、少なくとも６個の受光エレメントを有してお
り、前記一対の受光素子の受光エレメントの出力に基づいて
フォーカスエラー信号およびトラックエラー信号を検出
することを特徴とする光情報記録再生ヘッド装置。
【請求項３】スポットサイズ法により前記フォーカス
エラー信号を検出すると共に、ラジアルプッシュプル法
により前記トラックエラー信号を検出することを特徴と
する請求項２に記載の光情報記録再生ヘッド装置。
【請求項４】前記光束分割手段はホログラム素子であ
ることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに
記載の光情報記録再生ヘッド装置。
【請求項５】請求項４に記載の光情報記録再生ヘッド
装置において、さらに前記ホログラム素子は前記一対の
受光素子上に±１次回折光による信号検出用光スポット
を形成し、前記一対の受光素子の間隔ΔＬは次の関係式
（１）を満たしていることを特徴とする光情報記録再生
ヘッド装置。（１） α≦ΔＬ≦３α、ここで、αは、ＮＡ0を前記光情報記録再生ヘッド装置
の対物レンズのＮＡ、ＮＡ1を前記光情報記録再生ヘッ
ド装置のサーボレンズのＮＡ、σを前記ディスクの面ブ
レ量、ΔＺを前記分割された光束のそれぞれの収束位置
の光軸に沿った距離として、式（２）、（２） α＝２｛４（ＮＡ₀）²・σ＋３（ＮＡ₁）²・ΔＺ｝÷ＮＡ₁、により定義される。