JPH01106340A - 光学ヘッド - Google Patents

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、光デイスク装置等、光学的に情報を記録再生
する光学ヘッドに関するものである。

従来の技術 現代は情報化時代といわれ、その中核をなす高密度大容
量メモリーの技術開発が盛んに行われている。メモリー
に要求される能力としては、前述の高密度、大容量に加
え、高信頼性、高速アクセス等が挙げられ、それらすべ
てを満足するものとして、光デイスクメモリーが最も注
目されている。

光デイスクメモリーにおいて、ディスクに情報を記録再
生するための光学ヘッドには、非接触、高密度記録を行
なうために、フォーカスサーボ。

トラッキングサーボ等が必要であるが、本発明は後者の
トラッキングサーボにおける、トラッキング誤差検出手
段に関するものである。

従来、トラッキング誤差検出手段については数多くの報
告がなされており、以下、図面を参照しながら、従来の
光学ヘッドにおけるトラッキング誤差検出手段について
説明を行なう。

第３図は従来の光学ヘッドの概略的な構成を示すブロッ
ク図である。第３図において、１は光源、２はハーフミ
ラ−１３は対物レンズ、４は情報記録媒体であるディス
ク、６は２分割光検出器ｂ、６は差動アンプ、７は加算
アンプである。尚、本発明は、光学ヘッドにおけるトラ
ッキング誤差信号検出手段に関するものであり、フォー
カス誤差信号検出手段等の他の手段に関しては省略しで
ある。

以上のように構成された従来例について、以下その動作
について説明を行なう。

光源１から発せられた光は、ハーフミラ−２で反射後、
対物レンズ３により、ディスク４上に集光される。この
とき、ディスク４上の記録トラックの方向は、紙面に垂
直な方向である。ディスク４からの反射光は、逆の経路
をたどり、・・−フミラー２を透過後、２分割光検出器
６上に光スポットＰを形成する。２分割光検出器５の２
つの受光領域で発生した信号の差を、差動アンプ６でと
ることによりトラッキング誤差信号を得る構成である。

この方法は、プッシュプル法とよばれ、広く実用化して
いる方式である。また、２分割光検出器６の２つの受光
領域で発生した信号の和を、加算アンプ７でとることに
より、情報信号を得ることが可能である。

発明が解決しようとする問題点 以上述べた方式は、簡単な構成で、トラッキング誤差信
号および情報信号の検出が可能であるが、下に述べるよ
うな欠点を有している。すなわち２分割光検出器６は、
大きな光スポットを受光するため、受光領域の面積が大
きい。そのため接合容量が大きく、高い周波数の情報信
号を検出することが困難であり、データファイル等の高
い転送レートを要求される光学ヘッドには不向きで、か
っ素子自体が高価であるという欠点を有している。

第４図は第２の従来例を示したものである。第６図にお
いて、８は凸レンズ、９は２分割光検出器であり、その
他は第３図で示した第１の従来例の場合と同様である。

以上のように構成された第２の従来例に関してその動作
を説明する。基本的な動作は第３図の場合と同様であり
、ディスク４からの反射光は、凸レンズ８により収れん
されて、２分割光検出器ｅ上に光スポツ）Ｑとして集光
される。光スポラ）Ｑは第３図における光スポットＰよ
りも小さいため、２分割光検出器９の受光領域の面積は
、小さくて良い。したがって２分割光検出器９の接合容
量は小さくてすむため、第１の従来例の場合と異なり、
高い周波数の情報信号を検出することが可能であるとい
う利点を有するが、下に述べるような欠点を有している
。

第６図ムおよび第７図Ｂは、第１および第２の従来例に
おける、光スポットの受光状態のみを示した図である。

第６図ムは、第１の従来例の場合であるが、光学ヘッド
が環境温度の変化等により微小変位をおこし、光スポッ
トＰの中央部が、２分割光検出器５の分割線に対してｄ
はど相対的に変位した場合を示している。このとき、２
分割光検出器６の２つの受光領域で受光する光量は、正
規の場合と比較してアンバランス状態となり、差動アン
プ６の出力には、電圧Ｖ、のオフセットが生じるが、こ
のＶ、は比較的小さいものであり、実用上は問題はない
。

第６図Ｂは第２の従来例の場合であり、第１の従来例の
場合と同様に光スポラ）Ｑの中央部が、２分割光検出器
９の分割線に対して、ｄはど相対的に変位した場合を示
している。光スポラ）Ｑは光スポットＰに較べ相対的に
小さいため、光量のアンバランスは第１の従来例に較べ
て大きくなり、差動アンプ６の出力には、Ｖ、よシも大
きな電圧ｖＢのオフセットが生じる。

差動アンプ６の出力に生じるオフセット電圧が大きくな
ればなるほど、トラッキング誤差信号の検出精度は低下
する。高い周波数の情報信号を検出することが可能な第
２の従来例は上述のような欠点を有していた。

術 本発明は上記従来技で鑑みてなされたものであり、環境
温度の変化等による光検出器の微小変位に起因するトラ
ッキング誤差信号の検出能力の低下が少なく、かつ、高
い周波数の情報信号を検出可能な光学ヘッドを提供する
ことを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の光学ヘッドにおけ
るトラッキング誤差信号検出手段は、情報記録媒体から
の反射光を、前記情報記録媒体上のトラックに対応する
直線を含む面内で透過光と反射光とに、略同−光量で分
割し、前記透過光もしくは反射光のどちらか一方をもう
一方と略同じ向きに反射させるハーフプリズムとミラー
ヲ一体化した機能を有する光学素子と、前記光学素子か
らの２つの出射光束のおのおのの焦点の光軸方向略中間
位置にあって、４つの受光領域で略同−光量を受光する
様設置された略十字状の分割線を有する４分割光検出器
と、前記４分割光検出器の各受光領域で発生した電気信
号の前記受光領域における対角同士を結線して加算し、
加算された電気信号同士の差をとる差動アンプとにより
構成されている。

作用 本発明は上記した構成によって、環境温度等の占 変化による４分割光検出器と、その受光面に形成された
光スポットの相対位置ずれにより発生するトラッキング
誤差信号のオフセット電圧を極めて小さくすることが可
能である。さらに小型の光検出器を使うことが基本的に
可能であるため、高い周波数の情報信号を検出すること
が可能である。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

第１図は本発明の一実施例における光学ヘッドの概略図
を示すものである。

第１図において、１は光源、２はハーフミラ−１３は対
物レンズ、４はディスク、６は差動アンプ、７は加算ア
ンプ、８は凸レンズであり、これらは従来例で示したの
と同様である。また１ｏは光学素子、１１は４分割光検
出器である。

以上のように構成された光学ヘッドの一実施例について
以下その動作について説明を行なう。基本的な動作は従
来例で説明した内容と同様である。

ディスク４からの反射光はハーフミラ−２を透過後、凸
レンズ８により収れん光束へ変換される。

収れん光束中におかれた光学素子１ｏは、ディスク４上
のトラックに対応する直線を含む面内で光束を透過光と
反射光に略同−光量となるよう分割し、どちらか一方を
他方と同じ向きに反射させるハーフプリズムとミラーを
一体化した機能および形状を有している。光学素子１ｏ
からの出射光は、焦点人および焦点Ｂに収れんする。４
分割光検出器１１は、受光面が略十字状に４分割されて
おり、焦点ムおよび焦点Ｂのほぼ中間に位置し、４つの
受光領域で略同−光量となるよう分割線Ｘにほぼ対称に
光スポラ）ＴおよびＳを受光する。光スポラ）Ｔは焦点
ムで一度収れん後、発散しているため、ディスク４上の
トラックの回折の影響は、光スポラ）Ｓとは分割線Ｘに
対し逆の特性となる。

よって、４分割光検出器１１の対角同士の出力を結線し
、それらの差を差動アンプ６でとることにより、トラッ
キング誤差信号の検出が可能である。

又、加算アンプ７ですべての和をとることにより、情報
信号の検出が可能である。

第２図は、４分割光検出器１１を拡大し示したものであ
る。ここで、環境温度の変化等により、光学ヘッドが微
小変位をおこし、光スポラ）Ｔおよび光スポットＳが、
分割線Ｘに対しｄだけ相対的に変位した場合でも、４分
割光検出器１１の各受光領域の対角同士の和は常に一定
であるため、差動アンプ６に発生するオフセット電圧ｖ
０はほぼ零である。また、４分割光検出器１１は基本的
に受光面積を小型化できるため、高い周波数の情報信号
を検出することが可能である。

発明の効果 本発明は光学ヘッドのトラッキング誤差信号検出手段と
して、情報記録媒体からの反射光を収れんさせる凸レン
ズと、収れん光束中に置かれ、光束を略同−光量で透過
光と反射光とに分割し、どちらか一方を他方とほぼ同じ
向きに反射させる光学素子と、光学素子の２つの出射光
の焦点位置の中間にあって４つの受光領域で略同−光量
を受光する様設置された略十字状の分割線を有する４分
割光検出器と、４分割光検出器の各受光領域で発生した
電気信号の対角同士を結線して加算し、加算された電気
信号の差をとる差動アンプとにより構成することにより
、温度変化等に起因する、トラッキング誤差信号のオフ
セット電圧の発生を極めて少なくすることができる。ま
た４分割光検出器は基本的に接合容量の小さな小型のも
ので良いため、高い周波数の情報信号を検出することが
可能であるという効果を有するすぐれた光学ヘッドを実
現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光学ヘッドの概略図
、第２図はその要部の概略図、第３図。 第４図、第６図は従来の光学ヘッドの概略図である。 １・・・・・・光源、２・・・・・・ハーフミラ−１３
・・・・・・対物レンズ、４・・・・・・ディスク、６
・・・・・・差動アンプ、７・・・・・・加算アンプ、
８・・・・・・凸レンズ、１０・・・・・・光学素子、
１１・・・・・・４分割光検出器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源と、前記光源からの光を情報記録媒体上に集光させ
   る対物レンズと、前記情報記録媒体からの反射光により
   前記情報記録媒体上の情報信号、フォーカス誤差信号、
   トラッキング誤差信号を検出する手段を具備し、前記ト
   ラッキング誤差信号を検出する手段は、前記情報記録媒
   体からの反射光を収れんさせる凸レンズと、前記凸レン
   ズによる収れん光束中に置かれ、前記収れん光束を略同
   一光量で前記情報記録媒体上のトラックに対応する直線
   を含む面内で透過光と反射光とに分割し、前記透過光も
   しくは反射光のどちらか一方を、もう一方と略同じ向き
   に反射させるハーフプリズムとミラーを一体化した機能
   を有する光学素子と、前記光学素子からの２つの出射光
   束のおのおのの焦点の光軸方向略中間位置にあって、４
   つの受光領域で略同一光量を受光する様設置された略十
   字状の分割線を有する４分割光検出器と、前記４分割光
   検出器の各受光領域で発生した電気信号の前記受光領域
   における対角同士を結線して加算し、加算された電気信
   号の差をとる差動アンプとにより構成されたことを特徴
   とする光学ヘッド。