JPH02199632A - ホログラム光ヘッド - 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］ この発明は、ホログラム素子を利用したホログラム光ヘ
ッドに間する。

［従来の技術］ 近年光デイスク装置における光ヘッドとして、ホログラ
ム素子を利用したホログラム光ヘッドが開発されている
が、従来のホログラム光ヘッドにおけるホログラム素子
（以下単にホログラムという）２は、第８図に示すよう
に、それぞれピッチの異なる格子パターンの第１領域■
と第２領域■とに２分割され、回折光がそれぞれ異なる
２点に焦点を結ぶようにされた構造である。

前記ホログラム素子２を利用した光ヘッドの構成例を、
第７図を９照して説明すると、レーザダイオード１、前
記ホログラム２、対物レンズ３を光軸上に順に配置し、
光ディスク４の信号面で反射した戻り光の前記ホログラ
ム２での１次回折光の方向に光検出器５を配置した構成
であり、この光検出器５は、第８図中に示すように、４
つのセグメントＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄからなる４分割フォトダ
イオードで構成されている。そして、各部の配置は第７
図〜第９図に示される通りであり、光検出器５がディス
クトラック進行方向く矢印Ｑ）と同方向（上面から見て
）に配置され、そして、ホログラム素子２の２つの領域
＜　ｉ　＞　、（ＩＩ　）の分割線ｌがトラック進行方
向Ｑに沿っている。

上記の光ヘッドにおいて、レーザダイオード１を発した
レーザ光はホログラム２を透過し、ホログラム２を透過
した光ビームは対物レンズ３で集光され、光ディスク４
の信号面にスポットを形成する。ディスク４で反射され
た光ビームは、再び同じ光路でホログラム２へと戻るが
、その内ホログラム２で回折された１次光が光検出器５
へと向かう。この場き、ホログラム２の前記２つの領域
ｌおよび領域■を透過した光はそれぞれ、第８図に示す
ように光検出器５上の１の位置および■の位置に焦点を
結ぶ。

その際、ダブルナイフェツジ法によるフォーカシングエ
ラー信号（Ｆ、Ｅ）、プッシュプル法によるトラッキン
グエラー信号（Ｔ、Ｅ）、および再生ＲＦ信号（Ｒ，Ｆ
）は、次式によって得られる。

Ｆ、Ｅ＝　（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） Ｔ、Ｅ＝　（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ） Ｒ，Ｆ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ ［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来のホログラム光ヘッドは、第１領域Ｉと第２領
域■との２つの領域からなり、この２つの領域にフォー
カシングエラー検出とトラッキングエラー検出の機能を
持たせた構成であることから、２つの領域の分割線ｌを
トラック進行方向Ｑと同一にしており、このなめ、フォ
ーカスサーチ時やサーボ状態で常に、フォーカシングエ
ラー信号へのトラッキングエラー信号の回り込みが発生
し、音飛びや、サーボ不能等の大きな問題があった。

本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもの
で、フォーカシングエラー信号に対するトラッキングエ
ラー信号の回り込みのないホログラム光ヘッドを得るこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記課題を解決する請求項１の発明のホログラム光ヘッ
ドは、ディスク信号面で反射した戻り光をホログラム素
子で回折し、その回折方向に配置した光検出器で戻り光
の検出を行うホログラム光ヘッドであって、 前記ホログラム素子は、回折光が異なる２点に焦点を結
ぶようにピッチの異なる格子パターンで形成した第１領
域ｌおよび第２領域ＩＩと、前記第１領域と第２領域と
を分ける分割線ｌに関して対称形状をなし、かつ、第１
領域および第２領域による２つの焦点位置の間に焦点を
結ぶようにさらにピッチの異なる格子パターンを形成し
た第３領域■とを備え、かつ、このホログラム素子は、
前記分割線がディスクトラック進行方向とほぼ直交する
ように配置されたことを特徴とする請求項２のホログラ
ム光ヘッドは、前記ホログラム素子として、格子パター
ン面に反射膜を形成した反射型ホログラム素子を用いた
ものである。

請求項３のホログラム光ヘッドは、請求項１または２に
おいて、光検出器が４分割フォトダイオードで構成され
、戻り光の前記ホログラム素子の３つの領域に対応する
３つの回折光をそれぞれ、４分割フォトダイオードの所
定の位置に入射させ、トラッキングエラー信号を得る際
に、第１領域■と第２領域■との信号をキャンセルさせ
ることにより、第３領域ＩＩＩの信号のみを取り出して
、トラッキングエラー信号検出を行うようにしたもので
ある。

［作用］ 上記構成のホログラム光ヘッドにおいて、ディスク信号
面で反射した戻り光のホログラム素子の３つの領域ｉ、
ｎ、ｍでそれぞれ異なる角度で回折した光は、４分割フ
ォトダイオードＡ、Ｂ、Ｃ。

Ｄで構成される光検出器上の所定の３箇所にスポットを
形成する。

このとき、フォーカシングエラー信号（Ｆ、Ｅ）はダブ
ルナイフェツジ法により、またトラッキングエラー信号
（Ｔ、Ｅ）はアッシュプル法により、それぞれ次の式で
得られる。

Ｆ、Ｅ＝　（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） Ｔ、Ｅ＝　（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ） この場合、ホログラム素子の第１領域と第２領域との分
割線がディスクトラック進行方向とほぼ直交しているた
め、上記のＦ、Ｈの式でサーボをかけても、フォーカス
サーチの際やサーボ状態でトラッキングエラー信号がフ
ォーカシングエラー信号に回り込むことはない。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図を参照して説
明する。

第１図に本発明一実施例のホログラム光ヘッドの概略構
成を示す。レーザダイオード１、ホログラム素子２、対
物レンズ３を光軸上に順に配置し、光ディスク４の信号
面で反射した戻り光の前記ホログラム素子２での１次回
折光の方向に光検出器５を配置した構成自体は第７図の
従来例と同じである。

前記ホログラム素子（以下ホログラムという）２は、第
２図に示すように、回折光が異なる２点に焦点を結ぶよ
うにピッチの異なる格子パターンで形成した第１領域！
および第２領域ＩＩと、前記第１領域■と第２領域■と
を分ける分割線！に関して対称形状をなし、かつ、第１
領域Ｉおよび第２領域■による２つの焦点位置の間に焦
点を結ぶようにさらにピッチの異なる格子パターンを形
成した第３領域■とを備え、かつ、このホログラム２は
、前記分割線Ｉがディスクトラック進行方向Ｑと直交す
るように配置されている。

また、前記光検出器５は、４つのセグメントＡ。

Ｂ、Ｃ，Ｄからなる４分割フォトダイオードで構成され
ている点は従来と同じであるが、本発明では、第１図〜
第３図に示されるように、ディスクトラック進行方向く
矢印Ｑ）と直交する方向（上面から見て）に配置されて
いる。なお、ディスクセンタをＭで示す。

次に動作について説明する。レーザダイオード１を発し
たレーザ光はホログラム２を透過し、対物レンズ３へと
向かう、その際、ホログラム２を透過する＋１次光は対
物レンズ３の外に導き、０次光のみを使用する。対物レ
ンズ３に入射したレーザ光は、集光され、光ディスク４
の信号面にスポットを形成する。ディスク４で反射され
た光ビームは、再び同じ光路でホログラム２へと戻るが
、その内ホログラム２で所定の角度に回折された＋１次
光（または−１次光）が光検出器５へと向かう。

この場き、ホログラム２の前記２つの領域■および領域
「を透過した光はそれぞれ、第２図に示すように光検出
器５上の１の位置および■の位置に焦点を結び、領１１
　Ｉ［［を透過した光はその中央位置■に焦点を結ぶ。

この時、ダブルナイフェツジ法によるフォーカシングエ
ラー信号（Ｆ、Ｅ）、プッシュプル法によるトラッキン
グエラー信号（Ｔ、Ｅ）、および再生ＲＦ信号（Ｒ，Ｆ
）は、次式によって得られる。

Ｆ、Ｅ＝　（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）　　　・・・・・・
■Ｔ、Ｅ＝　（Ａ＋Ｂ）　−（Ｃ＋Ｄ）　　　・・・・
・・■Ｒ，Ｆ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ　　　　　　　・・・・
・・■これらの検出信号について説明する。

■のトラッキングエラー信号Ｔ、　Ｅは、実質的には領
域■によるプッシュプル検出信号として得られている。

すなわち、トラックずれ（トラッキングエラー）による
領域１と領域■の光強度変化は全く同位相で発生するの
で、領域■および領域■の情報は０式において完全にキ
ャンセル（相殺）され、この０式から得られる信号はま
さに領域ＩＩＩのみの情報によるプッシュプル検出信号
である。

■のフォーカシングエラー信号Ｆ、Ｅには領域ＩＩＩの
信号も入っているが、４分割フォトダイオードＡ、Ｂ、
Ｃ，Ｄのたすきかけてフォーカシングエラー信号Ｆ、Ｅ
を取っているから、領域ＩＩＩの情報は０式においてキ
ャンセルされ、フォーカシングエラー信号Ｆ、Ｅは、領
域Ｉと領域■の信号のみによるものである。すなわち、
前記のようにトラッキングエラーの情報を持ったこの領
域ＩＩＩの影響は全く受けない、したがって、上記の■
の式でサーボをかけても、フォーカスサーチの際やサー
ボ状態でトラッキングエラー信号がフォーカシングエラ
ー信号に回り込むことはない。

また、■の再生ＲＦ信号（Ｒ，Ｆ）は、ホログラム２の
全領域に入射した光量の和となるため、従来方式と同等
の出力レベルが得られる。

次に、第２実施例を第４図に示す。この実施例は、ホロ
グラム２における第３領域■を第１領域■および第２Ｗ
４．域■の外周に環状に形成したものである。この実施
例における信号検出要領は前述の実施例と全く同様であ
り、前記■、■、■の式がそのまま適用される。

次に、第３実施例を第５図、第６図に示す。

この実施例は、ホログラム素子として、格子パターン面
に反射膜を形成した反射型ホログラム素子２Ａを用いた
ものである。この場き、レーザダイオード１をレーザ光
出射方向がディスク４面と平行になるように配置し、前
記反射型ホログラム素子２Ａを４５°の角度で対物レン
ズ３に向けて配置し、光検出器５をレーザダイオード１
と同一平面内の側方に配置した構成とする。

このホログラム光ヘッドにおいては、レーザダイオード
１からのレーザ光が反射型ホログラム素子２Ａで反射し
て対物レンズ３に向かう点、および、ディスク４の信号
面で反射し対物レンズ３を透過した戻り光がホログラム
素子２Ａで反射して光検出器５に向かう点が前述の透過
型ホログラム素子２の場合と異なるが、その他の点は同
じである。

なお、ホログラム素子における第１領域と第２領域との
分割線ｒは、必ずしもトラック進行方向と厳格に直交さ
せる必要はない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ホログラム素子を
、回折光が異なる２点に焦点を結ぶような格子パターン
の第１領域および第２領域と、回折光が前記２つの焦点
位置の間に焦点を結ぶような格子パターンの第３領域と
に分け、かつ前記第１領域と第２領域との分割線がディ
スクトラック進行方向とほぼ直交するように配置したの
で、フォーカシングエラー信号に対するトラッキングエ
ラー信号の回り込みを防止する信号検量が可能となった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すホログラム光ヘッドの
概略構成図を示す正面図、第２図は第１図におけるホロ
グラム素子および光検出器の説明図、第３図はホログラ
ム素子および光検出器の光デイスク装置における位置関
係の説明図、第４図は他の実施例を示すものでホログラ
ム素子および光検出器の説明図、第５図はさらに他の実
施例を示すホログラム光ヘッドの概略構成を示す平面図
、第６図は同正面図、第７図は従来のホログラム光ヘッ
ドの概略構成を示す正面図、第８図は第７図におけるホ
ログラム素子および光検出器の説明図、第°９図はホロ
グラム素子および光検出器の光デイスク装置における位
置関係の説明図である。 ３・・・ホログラム素子、６・・・光検出器、Ａ、Ｂ、
Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ・・・フォトダイオード、■・・・第１
領域、■・・・第２領域、■・・・第３領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ディスク信号面で反射した戻り光をホログラム素子
   で回折し、その回折方向に配置した光検出器で戻り光の
   検出を行うホログラム光ヘッドにおいて、 前記ホログラム素子は、回折光が異なる２点に焦点を結
   ぶようにピッチの異なる格子パターンで形成した第１領
   域 I および第２領域IIと、前記第１領域と第２領域と
   を分ける分割線ｌに関して対称形状をなし、かつ、第１
   領域および第２領域による２つの焦点位置の間に焦点を
   結ぶようにさらにピッチの異なる格子パターンを形成し
   た第３領域IIIとを備え、かつ、このホログラム素子は
   、前記分割線がディスクトラック進行方向とほぼ直交す
   るように配置されたことを特徴とするホログラム光ヘッ
   ド。 ２、前記ホログラム素子が、格子パターン面に反射膜を
   形成した反射型ホログラム素子であることを特徴とする
   請求項１記載のホログラム光ヘッド。 ３、前記光検出器が４分割フォトダイオードで構成され
   、戻り光の前記ホログラム素子の３つの領域に対応する
   ３つの回折光をそれぞれ、４分割フォトダイオードの所
   定の位置に入射させ、トラッキングエラー信号を得る際
   に、第１領域 I と第２領域IIとの信号をキャンセルさ
   せることにより、第３領域IIIの信号のみを取り出して
   、トラッキングエラー信号検出を行うようにしたことを
   特徴とする請求項１または２記載のホログラム光ヘッド
   。