JPH0242645A - 光学ヘッド構造 - 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】 ［発明の目的コ 〈産業上の利用分野〉 本発明は光学ヘッド４Ｍ造に関し、特に小型化及び軽量
化し得る光学ヘッド構造に関する。

〈従来の技術〉 従来、光学ヘッド式記録媒体としての光ディスクの記録
面に収束光を照射すると共に、その反射光を検出するこ
とにより、記録及び再生を行うようにした高密葭記録再
生装置がある。この装置に用いられる光ディスクにあっ
ては、　Ｍｔに若干の反りや歪みがあると共に、光ディ
スクの回転軸への取付誤差による偏心がある。そこで、
光学ヘッドをそれらの影響を受けることなく光ディスク
の微細な記録トラックに追従させるべく、光学ヘッドの
）Ａ−カス及び１〜ラツキングの各エラーを検出りるこ
とにより、その位置制御を行っている。

各エラー検出用の検出光として、光ディスクからの反射
光の向きを偏光ビームスプリッタにより変向すると共に
、この変向された検出光をハーフプリズムを通して、更
に２方向に分けるようにしたものがある。その一方の検
出光の半分をナイフエツジにより遮断して、所謂ナイフ
ェツジ法を用いて、フォーカスエラー検出用の例えば２
分割フォトダイオードの分割線上に焦点を結ぶようにな
っている。即ち、フォーカス方向にずれた場合には、そ
の焦点位置がフォトダイオードの手前または奥側にずれ
るため、２分割フォトダイオードのいずれか一方に集光
して、そのずれを容易に検出することができる。また、
ハーフプリズムにより分けられた他方の検出光をトラッ
キングエラー検出用の例えば２分割フォトダイオードの
分割線上に集光させている。この場合にも、トラッキン
グ方向にずれた場合には集光部の左右の明るさに差を生
じるため、２分割フォトダイオードの出力差によりその
ずれを検出することができる。

上記構造によると、ハーフプリズムにより分割された検
出光の一方をナイフェツジを用いてフォーカスエラーを
検出するが、フォーカス用フォトダイオードに入射する
光束の半分がナイフェツジにより遮断されるため、その
遮断された光束が無駄である。また、ハーフプリズム、
ナイフェツジ、及び２組のフォトダイオードをそれぞれ
別個に設けていることから、部品点数及びその取付は箇
所が多く、光学ヘッドが大型化すると共に重量が増加す
るため、高速アクセス化が不利になると云う問題がある
。

〈発明が解決しようとする課題〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、ナイフェツジ法を用いてフォーカスエラーの検出を
行う゛形式の光学ヘッド構造に於て、ナイフェツジによ
り遮断される検出光を無駄にすることなく、かつ各部品
の取付は箇所を少なくし、小型化及び軽量化し得る光学
ヘッド構造を提供することにある。

［発明の構成］ く課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、光学ヘッドのトラ
ッキング及びフォーカスのいずれか一方のエラー状態を
光学的に検出するために検出光の光路内に配置された第
１の受光素子と、前記検出光の一部を異なる向きに変向
するための変向手段と、トラッキング及びフォーカスの
いずれか他方のエラー状態を光学的に検出するために前
記変向された検出光の光路内に配置された第２の受光素
子と、前記フォーカスエラー状態を検出するために前記
両光路のいずれかに設けられたナイフェツジ手段とを有
する光学ヘッド構造に於て、前記変向手段が、前記第１
の受光素子と同一基板上に固着された反射体の反射面か
らなり、前記ナイフェツジ手段が、前記反射体のエツジ
からなることを特徴とする光学ヘッド構造を提供するこ
とにより達成される。

く作用〉 このようにすれば、検出光の一部を変向するための反則
体のエツジからなるナイフェツジ手段を用いてフォーカ
スエラーを検出することができると共に、変向手段とナ
イフェツジ手段とを１つの反射体に設けることができる
ため、部品点数及びその取付は箇所を少なくし得ると共
に、ナイフェツジ手段により検出光の一部を遮断するこ
とがないため、検出光の無駄になる部分がない。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図は本発明が適用された光学ヘッドの要部を示す模
式図である。第１図に示されるように、図示されない光
源としての半導体レーザから光ディスクに向けて照射さ
れる出射光１の光軸上には偏光ビームスプリッタ２、及
びλ／４板３が配設されている。

ところで、偏光ビームスプリッタ２を通過した出射光１
は、λ／４板３を通過した後、光ディスクにて反射して
反射光４となって、再びλ／４板３を通過して偏光ビー
ムスプリッタ２内に入射するため、偏光ビームスプリッ
タ２内にあっては、反射光４の偏光面が出射光１の偏光
面に対して９０度異本っている。従って、偏光ビームス
プリッタ２内にて反射光４の向きが変向されて、検出光
８として偏光ビームスプリッタ２の図の右側面から出射
する。

この検出光８の光軸上には、集光レンズ６及び測光セン
サ７がそれぞれ同軸的に配設されており、フォーカス及
びトラッキングの各エラー検出を行うために、検出光８
を集光レンズ６にて収束光として測光セン１ノアに集光
している。尚、半導体レーザから光ディスクまで出射光
１の光軸上にそれぞれを配設したが、光軸上にミラー等
を配設すること（より光軸の向きを自由に変更すること
ができるため、それぞれの配置を限定するものではない
。

第２図は測光センサ７の軸線方向に沿う断面図であり、
第３図は第２図の■−■線について見た図である。第２
図及び第３図に示されるように、測光センサ７の基板９
には、１〜ラツキングエラー検出用の受光素子としての
フォトダイオード１３と）Ａ−力スエラー検出用の受光
素子としてのフ７Ｉｌ−ダイＡ−ド１４とが一体的にｍ
ＣＪられている。

トラッキングエラー検出用のフォトダイオード１３が検
出光８の光路内に配置され、ていると共に、フォトダイ
オード１３から所定の距離をおいてフィーカスエラー検
出用のフォトダイオード１４が位置している。

これら各フォトダイオード１３．１４は、第３図に示さ
れるように、互いに直交する分割線により４分割された
フォトダイオード素子により構成されている。トラッキ
ング用フォトダイオード１３は、その一方の分割線と、
検出光８の光軸がトラッキングエラーの際にずれる方向
とが直向するように配置ｑされ、フォーカス用フォトダ
イオード１４は、その一方の分υｊ線がフォトダイオー
ド１３の上記分割線の延長線上に位置するように配設さ
れている。

また第２図に示されるように、基板９上には、検出光８
の光束のフォトダイオード１４側の半分をフォトダイオ
ード１４側に向けて反射するように、基板９の表面に対
して所定の角度（例えば６５度前後）をもって傾斜する
反射面１６を設けられた反射体としての鏡体１５が、基
板９から後傾して延出するように固着されている。この
鏡体１５の延出端部のエツジ１７が、光束の半分を遮断
するナイフェツジ法に於けるエツジとして形成されでお
り、その反射光の断面が半月状をなすように分割される
。このようにして、検出光８の半分が、鏡体１５に遮断
されることなく、直接的にトラッキング用フォトダイオ
ード１３上に集光し、残りの、半分が、反射面１６にて
反射して、フォーカス用フｔトダイオード１４の分割線
の交点上に集光するようにされている。尚、各フォトダ
イオード１３．１４は、基板９から延出する図示されな
いリード線を介して、図示されない制御回路と電気的に
接続されている。

次に、各フォトダイオード１３．１４によるトラッキン
グ及びフを一カスの各エラーの検出要領を以下に示す。

第４図に示されるようにフォトダイオード１３には検出
光８の半分が例えば想像線により示されるように半月状
に集光しており、トラッキングエラーを生じた場合には
その先軸が図に於ける左右方向のいずれかにずれること
となる。また、各フォトダイオード素子から、各照射パ
ターンに応じた検出信号Ｅ〜［−１が、（Ｅ＋Ｆ）と（
Ｇ＋Ｈ）とに分かれるように各アンプ１９．２０にそれ
ぞれ入力され、更に（Ｆ＋Ｆ＞と（Ｇ十ト１）との差を
アンプ２］により制御回路へ出力している。従って、ト
ラッキングエラーを生じた場合には、（Ｅ＋Ｆ）と（Ｇ
＋１−１）との差が生じるため、１〜ラツキングエラー
量の検出を行うことができる。

また、第５図にあっては、反射面１６により向きを変え
られた検出光８の残りの半分が、４分割７４１〜ダイオ
ード１４の分割線の交点上に想像線により示されるよう
にほぼ焦点を結１５′Ｘように入射しており、フォーカ
スエラーが生じていない状態を示している。前記と同様
に、フォトダイオード１４の各フォトダイオード素子か
ら、各照射パターンに応じた検出信号Ａ−Ｄが、（Ａ　
−＋−Ｂ　）と（Ｃ＋Ｄ＞とに分かれるように各アンプ
２２．２３にそれぞれ入力され、更に（Ａ十Ｂ＞と（Ｃ
＋Ｄ）との差をアンプ２４により制御回路へ出力してい
る。尚、フォーカス用の光束は、前記したように鏡体１
５のエツジ１７及び反射面１６によりその断面が半月状
をなすように分割されている。

フォーカスが変化して、例えば焦点位置がフォトダイオ
ード１４よりも手前にある場合には、第６図に示すよう
にフォトダイオード１４の一方（図に於ける下半分側）
に半月状に集光し、焦点位置がフォトダイオード１４よ
り奥側にある場合には第７図に示されるように、フォト
ダイオード１４の他方（図に於ける上半分側）に集光す
る。従って、フＡ−力スエラーを生じた場合には、フォ
トダイオード１４の各一対のダイオード素子の検出信号
の（Ａ＋Ｂ）と（Ｃ十Ｄ）との出力差により、所謂ナイ
フェツジ法と同様に、その方向及びエラー１を容易に検
出することができる。尚、読取り信号は、トラッキング
用フォトダイオード１３の検出信号Ｅ−Ｈの和（ＥｆＦ
十Ｇ＋１１）を利用することにより検出することができ
る。

また、本実施例によれば、フォーカス及びトラッキング
の各エラー検出用のフォトダイオードを１つの基板にま
とめるため、フォトダイオードへの配線が簡素化されて
、耐ノイズ性を向上することができると共に、その先軸
調整が１箇所で良いため調整時間を短縮化できる効果が
ある。

また、第８図は本発明に基づく第２の実施例を示す第２
図に対応する図であり、前記実施例と同様の部分には同
一の符号を付してその詳しい説明を省略す°る。この第
２の実施例にあっては、鏡体１５の反射面１６の傾斜角
度を４５度にしており、この場合には、基板９を直角に
曲折して１字状に形成して、トラッキング用フｌトダイ
オード１３の受光面に対してフォーカス用フォトダイＡ
−ド１４の受光面を直交するように配設する。尚、各７
ｔトダイＡ−ド１３．１４による各エラー検出要領は、
前記実施例と同様であるため、その説明を省略する。

また、第９図は本発明に基づく第３の実施例を示す第２
図に対応する図であり、前記実施例と同様の部分には同
一の符号を付してその詳しい説明を省略する。この第３
の実施例にあっては、互いに均質かつ同一材質からなり
、平行四辺形断面を有する透明体と直角三角形断面を有
する透明体とを、台形断面を有するように互いに貼り合
わせて形成してなるプリズム体２５を、両フＡトダイオ
ード１３．１４に密接させかつ覆うように設けている。

この構造によると、プリズム体２５の貼り合わせ面が、
フォトダイオード１３の上方にかつ基板９の表面に対し
て４５度の傾きをもって位置しており、その貼り合わせ
面には、検出光８の半分をフォトダイオード１４側に向
けて入射するべく、反射面としての反射膜２６が貼付さ
れている。

尚、反射膜２６にて向きを変えられた検出光８の半分は
、フォトダイオード１４に集光するように、プリズム体
２５に向けて反則面を有する反射膜２７が、反射膜２６
と平行するように貼付されている。この第３の実施例に
あっても、各フォトダイオード１３．１４による各エラ
ー検出要領は、前記実施例と同様であるため、その説明
を省略する。

尚、各フォトダイオード１３．１４には４分割フォトダ
イオードを用いたが、フォトダイオード１３では（Ｅ＋
Ｆ）と（Ｇ十ト１）とに分割し、フォトダイオード１４
では（Ａ＋８＞と（Ｃ＋Ｄ＞とに分割するにうにした２
分割フォトダイオードを用いても良い。また、各フォト
ダイオード１３．１４を入替えても良く、この場合には
、検出光８の半分を直接的にフォーカスエラー検出用に
用いるが、向きを変えられた検出光８の残りの半分をそ
の光路の途中９で焦点を結ばせて、その虚像をトラッキ
ングエラー検出用として用いることにより、各エラー検
出を行うことができる。

［発明の効果］ このように本発明によれば、フォーカスエラー検出用の
ナイフェツジ手段を有する反射体の反射面にて、その向
きを変向された検出光によりトラッキング及びフォーカ
スのいずれか一方のエラーを検出することから、検出光
の一部を遮断することがないため、検出光の無駄になる
部分がない。

更に、変向手段とナイフェツジ手段とを１つの反射体に
設けるため、部品点数及びその取付は箇所を少なくする
ことができ、光学ヘッドを小型化かつ軽量化でき、高速
アクセス化が可能になる等、その効果は極めて人である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用された光学ヘッドの要部を示す
模式図である。 第２図は、測光センサの軸線方向に沿う断面図である。 第３図は、第２図の■−■線について見た断面図である
。 第４図は、トラッキングエラーの検出要領を示す模式的
回路図である。 第５図乃至第７図は、フォーカスエラーの検出要領を示
す模式的回路図である。 第８図は、第２の実施例を示す第２図に対応する図であ
る。 第９図は、第３の実施例を示す第２図に対応する図でお
る。 １・・・出射光　　　　　２・・・偏光ビームスプリッ
タ３・・・λ／４板　　　　４・・・反射光６・・・集
光レンズ　　　７・・・測光センサ８・・・検出光　　
　　　９・・・基板１３．１４・・・フォトダイオード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光学ヘッドのトラッキング及びフォーカスのいずれか一
   方のエラー状態を光学的に検出するために検出光の光路
   内に配置された第１の受光素子と、前記検出光の一部を
   異なる向きに変向するための変向手段と、トラッキング
   及びフォーカスのいずれか他方のエラー状態を光学的に
   検出するために前記変向された検出光の光路内に配置さ
   れた第２の受光素子と、前記フォーカスエラー状態を検
   出するために前記両光路のいずれかに設けられたナイフ
   エッジ手段とを有する光学ヘッド構造に於て、前記変向
   手段が、前記第１の受光素子と同一基板上に固着された
   反射体の反射面からなり、前記ナイフエッジ手段が、前
   記反射体のエッジからなることを特徴とする光学ヘッド
   構造。