JP2000276745A - 光情報記録再生ヘッド装置 - Google Patents

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
信号およびレーザビームの波長変動を示す信号が検出さ
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〜５１
ｃ、５１ａ’〜５１ｃ’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、５
０’、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ＴＥ
Ｓ、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。更に、信号を電気的に帯域分離する必要がないの
で、安価な汎用のＩＣを使用することができ、コストメ
リットの大きい光情報記録再生ヘッド装置を提供でき
る。

【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、
１２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〜５１
ｃ、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６４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。また、ホログラム板
を用いて光束を分割して２つのセンサ上にそれぞれ光ス
ポットを形成する構成のセンサシステムの場合、光束の
波長の変動により回折角が変動して光スポットの間隔が
変化し、検出信号に悪影響を与える場合がある。本発明
は、そのような波長変動の影響も抑制できるような光情
報記録再生ヘッド装置を提供することを目的としてい
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一対の受光素子
とを備え、前記受光素子の出力に基づいて、少なくとも
フォーカスエラー信号と前記レーザ光の波長変動とを検
出することを特徴としている。請求項２に記載の発明に
よれば、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いる
ことが好ましい。なお、前記光束分割手段は、ディスク
のタンジェンシャル方向に相当する方向に光束を分割す
る回折素子により構成することができる（請求項５）。

【００１６】請求項３に記載の発明によれば、前記レー
ザ光の波長変動に基づいて前記フォーカスエラー信号を
補正することができる。

【００１７】請求項４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、トラックエラー信号および前記レ
ーザ光の波長変動を検出することを特徴としている。な
お、前記光束分割手段は、ディスクのタンジェンシャル
方向に相当する方向に光束を分割する回折素子により構
成することができる（請求項５）。また、前記一対の受
光素子は、略同一平面上に配置することができる（請求
項６）。

【００１８】また、請求項７に記載の発明は、光磁気記
録媒体からの反射レーザー光を、光軸に沿って進行する
サーボ信号用光束と、前記光磁気記録媒体のトラッキン
グ方向と直交する方向に相当する第１の方向において、
該光軸を中心として対称な方向に進行する一対のデータ
信号用光束との偏光方向の異なる３光束に分離する光束
分離手段と、前記光磁気記録媒体のトラッキング方向に
対応する第２の方向に、前記分離されたサーボ用信号光
束と前記一対のデータ信号用光束とをそれぞれ２分割す
ると共に、２分割された各光束に前記光軸方向に関して
正負方向のデフォーカスを発生させる回折素子と、前記
２分割されたサーボ信号用光束を受光する一対のサーボ
信号用受光素子と、前記２分割された一対のデータ信号
用光束を受光するデータ信号用受光素子とを備え、前記
一対のサーボ用受光素子は前記第１の方向と平行な分割
線により２分割されると共に前記第２の方向と平行な方
向の分割線により３分割されて、６分割されたマトリッ
クス型の分割受光面を備え、前記一対のサーボ用受光素
子の一方の６分割された分割受光面の１行目の出力を左
から順にｋ、ａ、ｇ、２行目の出力を左から順にｌ、
ｂ、ｈとし、前記一対のサーボ用受光素子の他方の６分
割された分割受光面の１行目の出力を左から順にｅ、
ｉ、ｃ、２行目の出力を左から順にｆ、ｊ、ｄとしたと
き、 （ｋ＋ｌ＋ｇ＋ｈ＋ｉ＋ｊ）−（ａ＋ｂ＋ｅ＋ｆ＋ｃ＋
ｄ） に基づいてフォーカスサーボ信号を生成し、さらに、 ｛（ｋ＋ｌ）−（ｇ＋ｈ）｝＋｛（ｃ＋ｄ）＋（ｅ＋
ｆ）｝ に基づいて前記フォーカスサーボ信号を補正することを
特徴とする光磁気ヘッド装置。

【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Ｘ’Ｙ’Ｚ’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。信号
検出部３における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、光束分割手段としてのホログ
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Ｐ
ａ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Ｏ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、光磁気ディスク上でのトラッキング方向Ｘ’に相当
する、トラッキング相当方向Ｘにおいて分離される一対
のデータ信号用光束と、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トラッキング相当方向
（Ｘ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Ｙ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Ｙ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
１８ａ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、Ｘ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
横能）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
Ｙ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の上下方向（トラッキング相当方
向：Ｘ方向）において３つに分離された光束Ａ1、Ｂ1、
Ｃ1を、この方向と直交する方向（タンジェンシャル相
当方向：Ｙ方向）において２つの光束群Ａ２、Ｂ２、Ｃ
２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。

【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、Ｃ
２’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Ｒ
Ｏ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ＴＥ
Ｓの生成に用いられる。

【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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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ため、装置全体の薄型化を図
ることができる。

【００４８】ところで、光情報記録再生ヘッドにおいて
は、データ記録時と再生時でのレーザビームのパワーの
相違や、その他の理由により、光源であるレーザダイオ
ードの温度が変化して、レーザビームの波長が変化する
場合がある。上記のような構成の光情報記録再生ヘッド
においては、レーザビームの波長が変化すると、ホログ
ラム板１８による回折角度が波長により変動するため、
一対の受光素子上のスポットの間隔が変化するという問
題がある。

【００４９】すなわち、レーザビームの波長の変動によ
り、図７におけるビームスポットＳの間隔が変動するた
め（すなわちトラッキング相当方向と直交する方向に各
ビームスポットの位置がシフトするため）、フォーカシ
ング信号ＦＥＳに誤差が生じるという問題が発生する。

【００５０】図９は、フォーカスエラー感度（デフォー
カス量とフォーカシングエラー信号の強度との関係）
を、スポット幅の変動幅ごとに示したグラフである。こ
の例の場合、スポットＳの直径を約２００μｍとし、６
分割センサの中央部分のセンサエリアの幅（図７におけ
るａ、ｂ、ｉ、ｊのエリアの短辺方向の幅）をスポット
Ｓの直径の略１／３とした場合に得られるフォーカスエ
ラー感度を示して、基準としている。図に示すように、
スポット幅の変動が０μｍ〜２０μｍ程度の場合には、
デフォーカス量に対するフォーカシングエラー信号強度
は略一定であるが、スポット幅の変動が５０μｍを越え
ると、あるデフォーカス量に対するフォーカシングエラ
ー信号の強度が通常より小さくなる。言い換えれば、レ
ーザビームの波長が変動して受光素子上のビームスポッ
ト間隔が変化すると、フォーカシングエラー信号に基づ
いて行われるフォーカシング動作は、実際のデフォーカ
ス量に対し不十分なものとなり、完全にデフォーカスを
取り除くことができない。

【００５１】さらに、スポットの変動幅が１００μｍに
達すると、デフォーカス量にかかわらず、フォーカシン
グ信号強度はほぼ０となり、フォーカシング信号に基づ
いてデフォーカスを検出することができなくなる。

【００５２】このため、本実施の形態においては、波長
変動によるスポット幅変化を検出して、フォーカスエラ
ー信号ＦＥＳを補正するようにしている。

【００５３】図９に、フォーカスエラー信号ＦＥＳを補
正するための回路例を示す。なお、図９に示す回路も図
７の回路と同様、処理部４に含まれるものであるが、図
面が煩雑になるのを避けるため、補正回路のみを取り出
して示すものである。

【００５４】補正回路は、加算器３８〜４１、減算器４
２、４３および加算器４４を有する。加算器３８は出力
ｋ、ｌを、加算器３９は出力ｇ、ｈを、加算器４０は出
力ｃ、ｄを、加算器４１は出力ｅ、ｆを加算し出力す
る。減算器４２は、加算器３８と加算器３９の出力の差
（ｋ＋ｌ）−（ｇ＋ｈ）を出力し、減算器４３は、加算
器４０と加算器４１の出力の差（ｃ＋ｄ）−（ｅ＋ｆ）
を出力する。そして、加算器４４は、減算器４２と減算
器４３の出力との和｛（ｋ＋ｌ）−（ｇ＋ｈ）｝＋
｛（ｃ＋ｄ）−（ｅ＋ｆ）｝を出力する。この加算器４
４の出力が、波長変動によるスポット間隔の変動を表す
波長信号αである。補正回路は、さらに、アンプ４５を
有している。アンプ４５は、増幅率が上記波長信号の関
数Ｇ（α）で表されるアンプで、前述のフォーカスエラ
ー信号ＦＥＳが入力されると、図９に示すスポット幅の
増大に対するフォーカスエラー感度の劣化を相殺するよ
うに増幅された、補正フォーカスエラー信号ＣＦＥＳを
出力する。

【００５５】なお、図９に示すスポット間隔の変動は１
例であり、この値は装置の構成により異なるのもで有
り、本発明により補正されるフォーカスエラー信号は図
９に示すスポット間隔の変動幅に対応したものに限られ
るものではない。

【００５６】

【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、かつ波長変
動によるフォーカスエラー感度の劣化を相殺するようフ
ォーカスエラー信号を補正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が装着された場合で
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】フォーカスエラー感度を示すグラフである。

【図１０】受光素子と補正回路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 11/105 ５５６ Ｇ１１Ｂ 11/105 ５５６Ｂ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【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一対の受光素子とを備
   え、 前記受光素子の出力に基づいて、少なくともフォーカス
   エラー信号と前記レーザ光の波長変動とを検出すること
   を特徴とする光情報記録再生ヘッド装置。
2. 【請求項２】 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
   ていることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録再
   生ヘッド装置。
3. 【請求項３】 前記レーザ光の波長変動に基づいて前記
   フォーカスエラー信号を補正する補正手段を有すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の光情報記
   録再生ヘッド装置。
4. 【請求項４】 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、トラックエラー信号および前記
   レーザ光の波長変動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。
5. 【請求項５】 前記光束分割手段は、前記ディスクのタ
   ンジェンシャル方向に相当する方向に光束を分割する回
   折素子であることを特徴とする、請求項２または請求項
   ４に記載の光情報記録再生ヘッド。
6. 【請求項６】 前記一対の受光素子は略同一平面上に設
   けられていることを特徴とする、請求項２から請求項５
   のいずれかに記載の光情報記録再生装置。
7. 【請求項７】 光磁気記録媒体からの反射レーザー光
   を、光軸に沿って進行するサーボ信号用光束と、前記光
   磁気記録媒体のトラッキング方向に相当する第１の方向
   において、該光軸を中心として対称な方向に進行する一
   対のデータ信号用光束との偏光方向の異なる３光束に分
   離する光束分離手段と、 前記光磁気記録媒体のトラッキング方向と直交する方向
   に対応する第２の方向に、前記分離されたサーボ用信号
   光束と前記一対のデータ信号用光束とをそれぞれ２分割
   すると共に、２分割された各光束に前記光軸方向に関し
   て正負方向のデフォーカスを発生させる回折素子と、 前記２分割されたサーボ信号用光束を受光する一対のサ
   ーボ信号用受光素子と、 前記２分割された一対のデータ信号用光束を受光するデ
   ータ信号用受光素子とを備え、 前記一対のサーボ用受光素子は前記第１の方向と平行な
   分割線により３分割されると共に前記第２の方向と平行
   な方向の分割線により２分割されて、６分割されたマト
   リックス型の分割受光面を備え、 前記一対のサーボ用受光素子の一方の６分割された分割
   受光面の１行目の出力を左から順にｋ、ａ、ｇ、２行目
   の出力を左から順にｌ、ｂ、ｈとし、 前記一対のサーボ用受光素子の他方の６分割された分割
   受光面の１行目の出力を左から順にｅ、ｉ、ｃ、２行目
   の出力を左から順にｆ、ｊ、ｄとしたとき、 （ｋ＋ｌ＋ｇ＋ｈ＋ｉ＋ｊ）−（ａ＋ｂ＋ｅ＋ｆ＋ｃ＋
   ｄ） に基づいてフォーカスサーボ信号を生成し、さらに、 ｛（ｋ＋ｌ）−（ｇ＋ｈ）｝＋｛（ｃ＋ｄ）＋（ｅ＋
   ｆ）｝ に基づいて前記フォーカスサーボ信号を補正することを
   特徴とする光磁気ヘッド装置。