JPH05325251A - 光学ヘッド - Google Patents
光学ヘッドInfo
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- JPH05325251A JPH05325251A JP4134990A JP13499092A JPH05325251A JP H05325251 A JPH05325251 A JP H05325251A JP 4134990 A JP4134990 A JP 4134990A JP 13499092 A JP13499092 A JP 13499092A JP H05325251 A JPH05325251 A JP H05325251A
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- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1398—Means for shaping the cross-section of the beam, e.g. into circular or elliptical cross-section
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/14—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam specially adapted to record on, or to reproduce from, more than one track simultaneously
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- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 並行して読み出す複数のトラックからの信号
レベルをほぼ均一にでき、信号処理回路を簡単にできる
と共に、複数トラック全体に亘って情報を高い信頼性で
読み出し得る光学ヘッドを提供する。 【構成】 光源１からの光ビームをスリット状スポット
形成手段４および対物レンズ５を経て光記録媒体６上に
複数のトラックに亘って投射して、複数のトラックに記
録されている情報を並行して読み出すようにした光学ヘ
ッドにおいて、光源１と対物レンズ５との間の光路中
に、光記録媒体６上でのトラックとほぼ直交する方向に
おける光ビームスポット１０の光量分布をほぼ均一にす
る光量分布変換手段３を設ける。
レベルをほぼ均一にでき、信号処理回路を簡単にできる
と共に、複数トラック全体に亘って情報を高い信頼性で
読み出し得る光学ヘッドを提供する。 【構成】 光源１からの光ビームをスリット状スポット
形成手段４および対物レンズ５を経て光記録媒体６上に
複数のトラックに亘って投射して、複数のトラックに記
録されている情報を並行して読み出すようにした光学ヘ
ッドにおいて、光源１と対物レンズ５との間の光路中
に、光記録媒体６上でのトラックとほぼ直交する方向に
おける光ビームスポット１０の光量分布をほぼ均一にす
る光量分布変換手段３を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光カード等の光記録
媒体に対して光学的に情報を記録再生する光学的情報記
録再生装置に用いられる光学ヘッドに関するものであ
る。
媒体に対して光学的に情報を記録再生する光学的情報記
録再生装置に用いられる光学ヘッドに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】光カード等の光記録媒体に対して光学的
に情報を記録再生する光学的情報記録再生装置において
は、光記録媒体と光学ヘッドとの相対速度によって記録
再生の速度が決定される。図５ＡおよびＢは、従来の単
一のトラックを一つのビームスポットで照明する一般的
な光学ヘッドにおける光学系の構成を示すもので、図５
Ａは光記録媒体のトラック方向から見た図を、図５Ｂは
トラックと直交する方向から見た図を表している。この
光学ヘッドは、トラックエラーを３ビーム法により検出
し、フォーカスエラーを軸外し法によって検出するよう
にしたもので、レーザダイオード１からの光ビームはコ
リメータレンズ２により平行光とされた後、整形プリズ
ム６０で断面がほぼ円形のビームに整形され、その後絞
り３により所定のビーム径に絞られて回折格子６１に入
射し、ここでの０次光（主ビーム）と±１次回折光（副
ビーム）とが、対物レンズ５の光軸を外れた領域を経て
光記録媒体６上に照射される。また、光記録媒体６での
主ビームおよび副ビームの反射光は、対物レンズ５の往
路とは異なる領域を経てミラー７に入射し、ここで反射
されて結像レンズ８を経て光検出器９に入射する。
に情報を記録再生する光学的情報記録再生装置において
は、光記録媒体と光学ヘッドとの相対速度によって記録
再生の速度が決定される。図５ＡおよびＢは、従来の単
一のトラックを一つのビームスポットで照明する一般的
な光学ヘッドにおける光学系の構成を示すもので、図５
Ａは光記録媒体のトラック方向から見た図を、図５Ｂは
トラックと直交する方向から見た図を表している。この
光学ヘッドは、トラックエラーを３ビーム法により検出
し、フォーカスエラーを軸外し法によって検出するよう
にしたもので、レーザダイオード１からの光ビームはコ
リメータレンズ２により平行光とされた後、整形プリズ
ム６０で断面がほぼ円形のビームに整形され、その後絞
り３により所定のビーム径に絞られて回折格子６１に入
射し、ここでの０次光（主ビーム）と±１次回折光（副
ビーム）とが、対物レンズ５の光軸を外れた領域を経て
光記録媒体６上に照射される。また、光記録媒体６での
主ビームおよび副ビームの反射光は、対物レンズ５の往
路とは異なる領域を経てミラー７に入射し、ここで反射
されて結像レンズ８を経て光検出器９に入射する。
【０００３】図５ＡおよびＢにおいては、光記録媒体６
上に、一つの主ビームスポット６２と二つの副ビームス
ポット６３，６４とが形成されるが、二つの副ビームス
ポット６３，６４はトラックサーボ用で、実際に記録再
生を行うのは主ビームスポット６２だけである。したが
って、このような光学ヘッドでは、トラック一本毎に記
録再生を行うので、光記録媒体に対する情報の記録再生
の速度をあまり速くすることができない。
上に、一つの主ビームスポット６２と二つの副ビームス
ポット６３，６４とが形成されるが、二つの副ビームス
ポット６３，６４はトラックサーボ用で、実際に記録再
生を行うのは主ビームスポット６２だけである。したが
って、このような光学ヘッドでは、トラック一本毎に記
録再生を行うので、光記録媒体に対する情報の記録再生
の速度をあまり速くすることができない。
【０００４】このような不具合を解決するものとして、
複数のトラックを同時に照明して、情報を複数トラック
分並行して読み出すようにしたものが従来提案されてい
る。図６ＡおよびＢは、かかる光学ヘッドの光学系の構
成を示すもので、図６Ａは光記録媒体のトラック方向か
ら見た図を、図６Ｂはトラックと直交する方向から見た
図を表している。この光学ヘッドは、図５Ａ，Ｂに示し
た光学ヘッドの回折格子をスリット状スポット形成手段
としてのシリンドリカルレンズ６５に置き換えたもので
ある。ここで、シリンドリカルレンズ６５でレンズ作用
を受けない断面では、図６Ｂに示すように、光ビームは
平行なまま対物レンズ５に入射し、その焦点位置にある
光記録媒体６の記録面上に集光して、対物レンズ５の回
折限界まで絞り込まれた光ビームスポット６６を形成す
る。このときの光ビームスポットの幅は、単一のトラッ
クを一つのビームスポットで照明する一般的な光学ヘッ
ドのスポット径と同程度である。
複数のトラックを同時に照明して、情報を複数トラック
分並行して読み出すようにしたものが従来提案されてい
る。図６ＡおよびＢは、かかる光学ヘッドの光学系の構
成を示すもので、図６Ａは光記録媒体のトラック方向か
ら見た図を、図６Ｂはトラックと直交する方向から見た
図を表している。この光学ヘッドは、図５Ａ，Ｂに示し
た光学ヘッドの回折格子をスリット状スポット形成手段
としてのシリンドリカルレンズ６５に置き換えたもので
ある。ここで、シリンドリカルレンズ６５でレンズ作用
を受けない断面では、図６Ｂに示すように、光ビームは
平行なまま対物レンズ５に入射し、その焦点位置にある
光記録媒体６の記録面上に集光して、対物レンズ５の回
折限界まで絞り込まれた光ビームスポット６６を形成す
る。このときの光ビームスポットの幅は、単一のトラッ
クを一つのビームスポットで照明する一般的な光学ヘッ
ドのスポット径と同程度である。
【０００５】一方、シリンドリカルレンズ６５でレンズ
作用を受ける断面では、図６Ａに示すように、平行な光
ビームはシリンドリカルレンズ６５の負のパワーにより
僅かに発散する光ビームとなって対物レンズ５に入射す
る。このため、対物レンズ５を通過した光ビームは、対
物レンズ５の焦点位置よりも遠い位置で集光することに
なるので、光記録媒体６の記録面上の光ビームが照射さ
れる幅は、前述のレンズ作用を受けない断面の光ビーム
スポットの幅と比較して十分に大きいものとなる。した
がって、光記録媒体６上の光ビームスポット６６はスリ
ット状の光ビームスポットとなり、この長径方向を光記
録媒体６のトラックに対してほぼ直交する方向として、
複数のトラックを同時に照明するようにしている。
作用を受ける断面では、図６Ａに示すように、平行な光
ビームはシリンドリカルレンズ６５の負のパワーにより
僅かに発散する光ビームとなって対物レンズ５に入射す
る。このため、対物レンズ５を通過した光ビームは、対
物レンズ５の焦点位置よりも遠い位置で集光することに
なるので、光記録媒体６の記録面上の光ビームが照射さ
れる幅は、前述のレンズ作用を受けない断面の光ビーム
スポットの幅と比較して十分に大きいものとなる。した
がって、光記録媒体６上の光ビームスポット６６はスリ
ット状の光ビームスポットとなり、この長径方向を光記
録媒体６のトラックに対してほぼ直交する方向として、
複数のトラックを同時に照明するようにしている。
【０００６】図７は、図６Ａ，Ｂに示した従来の光学ヘ
ッドにおいて、光記録媒体６を光カードとした場合の、
記録面上での光ビームスポットの様子と、スリット状の
光ビームスポットの長径方向（Ｆ−Ｆ′）における反射
光の光量分布とを示すものである。光カードの記録面上
には、トラック１１の間にトラッキングを行うためのト
ラックガイド１２が設けられており、また、トラックの
中央部には情報として記録されたピット１３が形成され
ているので、反射光の光量分布は、トラックガイド１２
とピット１３の有無により光量変調をかけられた状態と
なる。
ッドにおいて、光記録媒体６を光カードとした場合の、
記録面上での光ビームスポットの様子と、スリット状の
光ビームスポットの長径方向（Ｆ−Ｆ′）における反射
光の光量分布とを示すものである。光カードの記録面上
には、トラック１１の間にトラッキングを行うためのト
ラックガイド１２が設けられており、また、トラックの
中央部には情報として記録されたピット１３が形成され
ているので、反射光の光量分布は、トラックガイド１２
とピット１３の有無により光量変調をかけられた状態と
なる。
【０００７】この反射した光ビームは、対物レンズ５を
逆方向に通過してミラー７で反射された後、結像レンズ
８によって光検出器９上に集光されるので、光検出器９
の受光面上には、図８に示すような光ビームスポットの
像２３が結像される。ここで、光ビームスポットは、ト
ラックガイド１２とピット１３とにより光量変調をかけ
られているので、光ビームスポットの像２３の中にはト
ラックガイド１２の像２４とピット１３の像２５とが形
成され、その光検出器９の受光面上の光量分布も、図７
に示した反射光の光量分布と同様の光量分布となる。図
６Ａ，Ｂに示した光学ヘッドにおいては、光検出器９の
受光面上に図８に示すように複数トラックに対応してピ
ット検出用受光素子１４〜１８を設け、これら受光素子
により対応するトラックのピットの像２５による光量変
化を検出して、情報を複数トラック分並行して読み出す
ようにしていると共に、トラックエラー検出用受光素子
１９，２０およびフォーカスエラー検出用受光素子２
１，２２を設け、これらトラックエラー検出用受光素子
１９，２０およびフォーカスエラー検出用受光素子２
１，２２の出力に基づいてそれぞれトラックエラー信号
およびフォーカスエラー信号を検出して、フォーカスず
れおよびトラックずれの無い状態で、光ビームスポット
の像２３およびその中のトラックガイドの像２４が図に
示す位置になるようにトラックサーボおよびフォーカス
サーボを行うようにしている。
逆方向に通過してミラー７で反射された後、結像レンズ
８によって光検出器９上に集光されるので、光検出器９
の受光面上には、図８に示すような光ビームスポットの
像２３が結像される。ここで、光ビームスポットは、ト
ラックガイド１２とピット１３とにより光量変調をかけ
られているので、光ビームスポットの像２３の中にはト
ラックガイド１２の像２４とピット１３の像２５とが形
成され、その光検出器９の受光面上の光量分布も、図７
に示した反射光の光量分布と同様の光量分布となる。図
６Ａ，Ｂに示した光学ヘッドにおいては、光検出器９の
受光面上に図８に示すように複数トラックに対応してピ
ット検出用受光素子１４〜１８を設け、これら受光素子
により対応するトラックのピットの像２５による光量変
化を検出して、情報を複数トラック分並行して読み出す
ようにしていると共に、トラックエラー検出用受光素子
１９，２０およびフォーカスエラー検出用受光素子２
１，２２を設け、これらトラックエラー検出用受光素子
１９，２０およびフォーカスエラー検出用受光素子２
１，２２の出力に基づいてそれぞれトラックエラー信号
およびフォーカスエラー信号を検出して、フォーカスず
れおよびトラックずれの無い状態で、光ビームスポット
の像２３およびその中のトラックガイドの像２４が図に
示す位置になるようにトラックサーボおよびフォーカス
サーボを行うようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６
Ａ，Ｂに示した従来の光学ヘッドにおいては、図７に示
したように、光記録媒体上のスリット状の光ビームスポ
ット６６の長径方向における反射光の光量分布が、中央
部と両端部とで光量が大きく異なった分布となり、光検
出器９の受光面上に結像される光ビームスポットの像も
同様な光量分布となる。このため、光検出器９のピット
検出用受光素子１４〜１８でそれぞれ検出されるトラッ
ク毎のピット検出信号の信号レベルが異なって、２値化
等の信号処理が複雑になるという問題があると共に、光
ビームスポットの端部で照明されたトラックから読み出
した情報ほど信頼性が低くなるという問題がある。
Ａ，Ｂに示した従来の光学ヘッドにおいては、図７に示
したように、光記録媒体上のスリット状の光ビームスポ
ット６６の長径方向における反射光の光量分布が、中央
部と両端部とで光量が大きく異なった分布となり、光検
出器９の受光面上に結像される光ビームスポットの像も
同様な光量分布となる。このため、光検出器９のピット
検出用受光素子１４〜１８でそれぞれ検出されるトラッ
ク毎のピット検出信号の信号レベルが異なって、２値化
等の信号処理が複雑になるという問題があると共に、光
ビームスポットの端部で照明されたトラックから読み出
した情報ほど信頼性が低くなるという問題がある。
【０００９】この発明は、このような従来の問題点に着
目してなされたもので、並行して読み出す複数のトラッ
クからの信号レベルをほぼ均一にでき、したがって信号
処理回路を簡単にできると共に、複数トラック全体に亘
って情報を高い信頼性で読み出し得るよう適切に構成し
た光学ヘッドを提供することを目的とする。
目してなされたもので、並行して読み出す複数のトラッ
クからの信号レベルをほぼ均一にでき、したがって信号
処理回路を簡単にできると共に、複数トラック全体に亘
って情報を高い信頼性で読み出し得るよう適切に構成し
た光学ヘッドを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、光源からの光ビームをスリット状ス
ポット形成手段および対物レンズを経て光記録媒体上に
複数のトラックに亘って投射して、複数のトラックに記
録されている情報を並行して読み出すようにした光学ヘ
ッドにおいて、前記光源と対物レンズとの間の光路中
に、前記光記録媒体上でのトラックとほぼ直交する方向
における光ビームスポットの光量分布をほぼ均一にする
光量分布変換手段を設ける。
め、この発明では、光源からの光ビームをスリット状ス
ポット形成手段および対物レンズを経て光記録媒体上に
複数のトラックに亘って投射して、複数のトラックに記
録されている情報を並行して読み出すようにした光学ヘ
ッドにおいて、前記光源と対物レンズとの間の光路中
に、前記光記録媒体上でのトラックとほぼ直交する方向
における光ビームスポットの光量分布をほぼ均一にする
光量分布変換手段を設ける。
【００１１】
【作用】上記構成において、光記録媒体上に複数のトラ
ックに亘って形成される光ビームスポットは、光量分布
変換手段によりそのトラックとほぼ直交する方向におけ
る光量分布がほぼ均一にされる。したがって、その光記
録媒体での反射光または透過光を光検出器で受光すれ
ば、光検出器の受光面上での光ビームスポットの光量分
布もトラックとほぼ直交する方向においてほぼ均一とな
るので、並行して読み出す複数のトラックからの信号レ
ベルの差を殆ど無くすことが可能となる。
ックに亘って形成される光ビームスポットは、光量分布
変換手段によりそのトラックとほぼ直交する方向におけ
る光量分布がほぼ均一にされる。したがって、その光記
録媒体での反射光または透過光を光検出器で受光すれ
ば、光検出器の受光面上での光ビームスポットの光量分
布もトラックとほぼ直交する方向においてほぼ均一とな
るので、並行して読み出す複数のトラックからの信号レ
ベルの差を殆ど無くすことが可能となる。
【００１２】
【実施例】図１Ａ，Ｂは、この発明の一実施例を示すも
ので、図１Ａは光記録媒体のトラック方向から見た図
を、図１Ｂはトラックと直交する方向から見た図を表し
ている。この光学ヘッドにおいては、レーザダイオード
１からの光ビームをコリメータレンズ２、絞り３、負の
パワーを有するシリンドリカルレンズ４および対物レン
ズ５を経て光記録媒体６に照射し、その反射光を対物レ
ンズ５、ミラー７および結像レンズ８を経て光検出器９
で受光するようにしたものである。
ので、図１Ａは光記録媒体のトラック方向から見た図
を、図１Ｂはトラックと直交する方向から見た図を表し
ている。この光学ヘッドにおいては、レーザダイオード
１からの光ビームをコリメータレンズ２、絞り３、負の
パワーを有するシリンドリカルレンズ４および対物レン
ズ５を経て光記録媒体６に照射し、その反射光を対物レ
ンズ５、ミラー７および結像レンズ８を経て光検出器９
で受光するようにしたものである。
【００１３】上記構成において、レーザダイオード１か
ら発生した光ビームは、コリメータレンズ２で平行ビー
ムとなるが、この平行ビームはレーザダイオード１の特
性によりほぼ楕円形の光量分布を持つ。従来の光学ヘッ
ドでは、整形プリズムによりこれをほぼ円形の平行ビー
ムに整形しているが、この実施例では楕円形の光量分布
のまま円形開口の絞り３に入射させる。
ら発生した光ビームは、コリメータレンズ２で平行ビー
ムとなるが、この平行ビームはレーザダイオード１の特
性によりほぼ楕円形の光量分布を持つ。従来の光学ヘッ
ドでは、整形プリズムによりこれをほぼ円形の平行ビー
ムに整形しているが、この実施例では楕円形の光量分布
のまま円形開口の絞り３に入射させる。
【００１４】平行ビームは、絞り３を透過することによ
って、楕円形の光量分布の短径方向が、図１Ｂに示すよ
うに、従来の光学ヘッドと同様に光ビームのスポットサ
イズが所定の値になるようにビーム径が絞られる。一般
に、この時の絞りの円形開口の大きさは、光量損失があ
まり大きくならないように、絞りに入射する光ビームの
径よりも僅かに小さい程度としている。これに対して、
楕円形の光量分布の長径方向では、図１Ａに示すよう
に、光量分布の広がりが絞り３の円形開口の大きさより
も大きいので、光ビームの周辺部が大きく遮蔽され、光
量分布の均一な中央の部分のみが絞り３を通過すること
になる。この絞り３を透過する前後の光ビームの光量分
布の様子を図２Ａ〜Ｄに示す。なお、図２Ａ，Ｂは、そ
れぞれ図１ＡのＡ−Ａ′，Ｂ−Ｂ′断面における光量分
布を、図２Ｃ，Ｄは、それぞれ図１ＢのＣ−Ｃ′，Ｄ−
Ｄ′断面における光量分布を示す。このように絞り３を
通過することによって、光ビームは、図１Ａの断面では
ほぼ均一な光量分布を持ち、図１Ｂの断面ではガウス分
布に近い光量分布をもつ円形の光ビームになる。
って、楕円形の光量分布の短径方向が、図１Ｂに示すよ
うに、従来の光学ヘッドと同様に光ビームのスポットサ
イズが所定の値になるようにビーム径が絞られる。一般
に、この時の絞りの円形開口の大きさは、光量損失があ
まり大きくならないように、絞りに入射する光ビームの
径よりも僅かに小さい程度としている。これに対して、
楕円形の光量分布の長径方向では、図１Ａに示すよう
に、光量分布の広がりが絞り３の円形開口の大きさより
も大きいので、光ビームの周辺部が大きく遮蔽され、光
量分布の均一な中央の部分のみが絞り３を通過すること
になる。この絞り３を透過する前後の光ビームの光量分
布の様子を図２Ａ〜Ｄに示す。なお、図２Ａ，Ｂは、そ
れぞれ図１ＡのＡ−Ａ′，Ｂ−Ｂ′断面における光量分
布を、図２Ｃ，Ｄは、それぞれ図１ＢのＣ−Ｃ′，Ｄ−
Ｄ′断面における光量分布を示す。このように絞り３を
通過することによって、光ビームは、図１Ａの断面では
ほぼ均一な光量分布を持ち、図１Ｂの断面ではガウス分
布に近い光量分布をもつ円形の光ビームになる。
【００１５】絞り３を通過した光ビームは、次に負のパ
ワーを有するシリンドリカルレンズ４を通過して対物レ
ンズ５に入射する。ここで、光ビームは、シリンドリカ
ルレンズ４でレンズ作用を受けない断面では、図１Ｂに
示すように、平行なまま対物レンズ５に入射し、対物レ
ンズ５の焦点位置にある光記録媒体６の記録面上に集光
して、対物レンズ５の回折限界まで絞り込まれた光ビー
ムスポット１０を形成する。このときの光ビームスポッ
ト１０の幅は、単一のトラックを一つの光ビームスポッ
トで照明する一般的な光学ヘッドにおけるスポット径と
同程度である。
ワーを有するシリンドリカルレンズ４を通過して対物レ
ンズ５に入射する。ここで、光ビームは、シリンドリカ
ルレンズ４でレンズ作用を受けない断面では、図１Ｂに
示すように、平行なまま対物レンズ５に入射し、対物レ
ンズ５の焦点位置にある光記録媒体６の記録面上に集光
して、対物レンズ５の回折限界まで絞り込まれた光ビー
ムスポット１０を形成する。このときの光ビームスポッ
ト１０の幅は、単一のトラックを一つの光ビームスポッ
トで照明する一般的な光学ヘッドにおけるスポット径と
同程度である。
【００１６】一方、シリンドリカルレンズ４でレンズ作
用を受ける断面では、図１Ａに示すように、平行な光ビ
ームはシリンドリカルレンズ４の負のパワーにより僅か
に発散する光ビームとなって対物レンズ５に入射する。
このため、対物レンズ５を通過した光ビームは、対物レ
ンズ５の焦点位置よりも遠い位置で集光することになる
ので、光記録媒体６の記録面上では光ビームが十分に集
光されていない状態となり、光記録媒体６の記録面上の
光ビームが照射される幅は、前述のレンズ作用を受けな
い断面の光ビームスポットの幅と比較して十分に大きい
ものとなる。したがって、この光学ヘッドによれば、光
記録媒体６の記録面上にスリット状の光ビームスポット
１０が形成される。この時の光ビームスポット１０の光
量分布を図３に示す。この図３からも明らかなように、
光ビームスポット１０の短径方向の光量分布はほぼガウ
ス分布となるが、長径方向の光量分布は図２Ｂに示す光
ビームスポットの断面Ｂ−Ｂ′（図１Ａ）における光量
分布に対応するので、中央部と両端部との光量差が少な
いほぼ均一な光量分布となる。
用を受ける断面では、図１Ａに示すように、平行な光ビ
ームはシリンドリカルレンズ４の負のパワーにより僅か
に発散する光ビームとなって対物レンズ５に入射する。
このため、対物レンズ５を通過した光ビームは、対物レ
ンズ５の焦点位置よりも遠い位置で集光することになる
ので、光記録媒体６の記録面上では光ビームが十分に集
光されていない状態となり、光記録媒体６の記録面上の
光ビームが照射される幅は、前述のレンズ作用を受けな
い断面の光ビームスポットの幅と比較して十分に大きい
ものとなる。したがって、この光学ヘッドによれば、光
記録媒体６の記録面上にスリット状の光ビームスポット
１０が形成される。この時の光ビームスポット１０の光
量分布を図３に示す。この図３からも明らかなように、
光ビームスポット１０の短径方向の光量分布はほぼガウ
ス分布となるが、長径方向の光量分布は図２Ｂに示す光
ビームスポットの断面Ｂ−Ｂ′（図１Ａ）における光量
分布に対応するので、中央部と両端部との光量差が少な
いほぼ均一な光量分布となる。
【００１７】図４は、この実施例において、光記録媒体
６を光カードとした場合の、記録面上での光ビームスポ
ットの様子と、スリット状の光ビームスポットの長径方
向（Ｅ−Ｅ′）における反射光の光量分布とを示すもの
である。光カードの記録面上には、トラック１１の間に
トラッキングを行うためのトラックガイド１２が設けら
れており、また、トラックの中央部には情報として記録
されたピット１３が形成されているので、反射光の光量
分布は、トラックガイド１２とピット１３の有無により
光量変調をかけられた状態となる。
６を光カードとした場合の、記録面上での光ビームスポ
ットの様子と、スリット状の光ビームスポットの長径方
向（Ｅ−Ｅ′）における反射光の光量分布とを示すもの
である。光カードの記録面上には、トラック１１の間に
トラッキングを行うためのトラックガイド１２が設けら
れており、また、トラックの中央部には情報として記録
されたピット１３が形成されているので、反射光の光量
分布は、トラックガイド１２とピット１３の有無により
光量変調をかけられた状態となる。
【００１８】この反射した光ビームは、対物レンズ５を
逆方向に通過してミラー７で反射された後、結像レンズ
８によって光検出器９上に集光される。その結果、光検
出器９の受光面上には、図８に示したように光ビームス
ポットの像２３が結像される。ここで、光ビームスポッ
トは、トラックガイド１２とピット１３とにより光量変
調をかけられているので、光ビームスポットの像２３の
中にはトラックガイド１２の像２４とピット１３の像２
５とが形成され、その光検出器９の受光面上の光量分布
も、図４に示した反射光の光量分布と同様に、複数のト
ラックに亘ってほぼ均一となる。
逆方向に通過してミラー７で反射された後、結像レンズ
８によって光検出器９上に集光される。その結果、光検
出器９の受光面上には、図８に示したように光ビームス
ポットの像２３が結像される。ここで、光ビームスポッ
トは、トラックガイド１２とピット１３とにより光量変
調をかけられているので、光ビームスポットの像２３の
中にはトラックガイド１２の像２４とピット１３の像２
５とが形成され、その光検出器９の受光面上の光量分布
も、図４に示した反射光の光量分布と同様に、複数のト
ラックに亘ってほぼ均一となる。
【００１９】一方、光検出器９の受光面上には、複数の
トラックに各々対応したピット検出用受光素子１４〜１
８、トラックエラー検出用受光素子１９，２０およびフ
ォーカスエラー検出用受光素子２１，２２が配置されて
おり、フォーカスずれおよびトラックずれの無い状態で
は、光ビームスポットの像２３およびその中のトラック
ガイドの像２４が図に示す位置になるように調整され
る。
トラックに各々対応したピット検出用受光素子１４〜１
８、トラックエラー検出用受光素子１９，２０およびフ
ォーカスエラー検出用受光素子２１，２２が配置されて
おり、フォーカスずれおよびトラックずれの無い状態で
は、光ビームスポットの像２３およびその中のトラック
ガイドの像２４が図に示す位置になるように調整され
る。
【００２０】ここで、フォーカスエラー検出およびトラ
ックエラー検出は、次のようにして行われる。すなわ
ち、この実施例では、図１Ｂに示したように、光ビーム
を対物レンズ５の光軸から偏芯した位置に入射させる、
いわゆる軸外し法によりフォーカスエラーを検出するの
で、フォーカスずれが発生すると、光ビームスポットの
像２３全体が光検出器９の受光面上を、２分割のフォー
カスエラー検出用受光素子２１，２２の分割線に垂直な
方向に移動する。したがって、光ビームスポットの像２
３の位置を２分割のフォーカスエラー検出用受光素子２
１，２２の差信号により検出すれば、フォーカスエラー
信号を得ることができる。また、光記録媒体６と光ビー
ムスポット１０とがトラックに垂直な方向に相対的に移
動すると、光検出器９の受光面上では光ビームスポット
の像２３の中で、トラックガイドの像２４とピットの像
２５とが２分割のトラックエラー検出用受光素子１９，
２０の分割線に垂直な方向に移動する。したがって、ト
ラックガイドの像２４の位置を２分割のトラックエラー
検出用受光素子１９，２０の差信号により検出すれば、
トラックエラー信号を得ることができる。なお、フォー
カスエラー検出用受光素子２１，２２は、トラックずれ
の無い状態でピットの像２５がかからないように配置し
ているので、フォーカスエラー信号にはピットによる信
号の乱れが発生しない。
ックエラー検出は、次のようにして行われる。すなわ
ち、この実施例では、図１Ｂに示したように、光ビーム
を対物レンズ５の光軸から偏芯した位置に入射させる、
いわゆる軸外し法によりフォーカスエラーを検出するの
で、フォーカスずれが発生すると、光ビームスポットの
像２３全体が光検出器９の受光面上を、２分割のフォー
カスエラー検出用受光素子２１，２２の分割線に垂直な
方向に移動する。したがって、光ビームスポットの像２
３の位置を２分割のフォーカスエラー検出用受光素子２
１，２２の差信号により検出すれば、フォーカスエラー
信号を得ることができる。また、光記録媒体６と光ビー
ムスポット１０とがトラックに垂直な方向に相対的に移
動すると、光検出器９の受光面上では光ビームスポット
の像２３の中で、トラックガイドの像２４とピットの像
２５とが２分割のトラックエラー検出用受光素子１９，
２０の分割線に垂直な方向に移動する。したがって、ト
ラックガイドの像２４の位置を２分割のトラックエラー
検出用受光素子１９，２０の差信号により検出すれば、
トラックエラー信号を得ることができる。なお、フォー
カスエラー検出用受光素子２１，２２は、トラックずれ
の無い状態でピットの像２５がかからないように配置し
ているので、フォーカスエラー信号にはピットによる信
号の乱れが発生しない。
【００２１】光記録媒体６の記録面上のトラック１１に
形成されているピット１３は、フォーカスずれ、トラッ
クずれが無いように制御された状態で、光ビームスポッ
ト１０がピット１３の上を通過したときに、ピット検出
用受光素子１４〜１８の各々の受光面上に生じるピット
の像２５による受光量の変化によって検出することがで
きる。すなわち、ピット検出用受光素子１４〜１８から
の信号が、各々のトラックのピット検出信号となる。こ
の時のピット検出信号の振幅は、前述した光ビームスポ
ットの光量分布に依存するが、図３および図４に示した
ように、この実施例によれば複数のトラックに亘ってほ
ぼ均一な光量分布となるので、複数のトラックからのピ
ット検出信号の信号レベルの差は殆ど生じない。したが
って、信号処理回路を簡単にできると共に、複数トラッ
ク全体に亘って情報を高い信頼性で読み出すことができ
る。
形成されているピット１３は、フォーカスずれ、トラッ
クずれが無いように制御された状態で、光ビームスポッ
ト１０がピット１３の上を通過したときに、ピット検出
用受光素子１４〜１８の各々の受光面上に生じるピット
の像２５による受光量の変化によって検出することがで
きる。すなわち、ピット検出用受光素子１４〜１８から
の信号が、各々のトラックのピット検出信号となる。こ
の時のピット検出信号の振幅は、前述した光ビームスポ
ットの光量分布に依存するが、図３および図４に示した
ように、この実施例によれば複数のトラックに亘ってほ
ぼ均一な光量分布となるので、複数のトラックからのピ
ット検出信号の信号レベルの差は殆ど生じない。したが
って、信号処理回路を簡単にできると共に、複数トラッ
ク全体に亘って情報を高い信頼性で読み出すことができ
る。
【００２２】なお、この発明は、上述した実施例にのみ
限定されるものではなく、幾多の変更または変形が可能
である。例えば、上述した実施例では光量分布変換手段
として絞り３を用い、これをコリメータレンズ２とシリ
ンドリカルレンズ４との間に配置したが、この絞り３は
シリンドリカルレンズ４と対物レンズ５との間に配置し
てもよいし、また特に絞り３を設けず、コリメータレン
ズ２の開口数を小さくして絞りの効果を持たせたり、対
物レンズ５の鏡枠に絞りの効果を持たせるようにするこ
ともできる。また、絞りの形状は円形に限らず、同様な
効果が得られれば、楕円形や他の形状とすることもでき
る。したがって、絞りの形状を適当に選ぶことによっ
て、従来の光学ヘッドのように整形プリズムを用いた構
成とすることもできる。さらに、スリット状スポット形
成手段はシリンドリカルレンズ４に限らず、光軸を含み
互いに垂直な断面における曲率あるいは屈折率分布を変
えて異なるレンズ作用を持たせてたレンズや、光軸を含
み互いに垂直な断面における曲率を変えて異なる反射作
用を持たせたミラー等を用いることもできる。
限定されるものではなく、幾多の変更または変形が可能
である。例えば、上述した実施例では光量分布変換手段
として絞り３を用い、これをコリメータレンズ２とシリ
ンドリカルレンズ４との間に配置したが、この絞り３は
シリンドリカルレンズ４と対物レンズ５との間に配置し
てもよいし、また特に絞り３を設けず、コリメータレン
ズ２の開口数を小さくして絞りの効果を持たせたり、対
物レンズ５の鏡枠に絞りの効果を持たせるようにするこ
ともできる。また、絞りの形状は円形に限らず、同様な
効果が得られれば、楕円形や他の形状とすることもでき
る。したがって、絞りの形状を適当に選ぶことによっ
て、従来の光学ヘッドのように整形プリズムを用いた構
成とすることもできる。さらに、スリット状スポット形
成手段はシリンドリカルレンズ４に限らず、光軸を含み
互いに垂直な断面における曲率あるいは屈折率分布を変
えて異なるレンズ作用を持たせてたレンズや、光軸を含
み互いに垂直な断面における曲率を変えて異なる反射作
用を持たせたミラー等を用いることもできる。
【００２３】さらにまた、フォーカスエラーは、軸外し
法に限らず、非点収差法や臨界角法、ナイフエッジ法等
の他の方法によって検出するよう構成することもできる
し、このフォーカスエラーを検出する光検出器を、ピッ
ト検出信号やトラックエラー信号を検出する光検出器と
別体に設けることもできる。また、上述した実施例で
は、複数トラックの情報を並行して読み出すようにした
が、実施例の光学系に記録用の光源および光学素子を追
加して、情報の記録をも行うよう構成することもでき
る。
法に限らず、非点収差法や臨界角法、ナイフエッジ法等
の他の方法によって検出するよう構成することもできる
し、このフォーカスエラーを検出する光検出器を、ピッ
ト検出信号やトラックエラー信号を検出する光検出器と
別体に設けることもできる。また、上述した実施例で
は、複数トラックの情報を並行して読み出すようにした
が、実施例の光学系に記録用の光源および光学素子を追
加して、情報の記録をも行うよう構成することもでき
る。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、光記
録媒体の複数のトラックを照明するスリット状の光ビー
ムスポットのトラックとほぼ直交する方向の光量分布を
ほぼ均一にすることができるので、並行して読み出す複
数のトラックからの信号レベルの差を殆ど無くすことが
でき、したがって信号処理回路を簡単にできると共に、
複数トラック全体に亘って情報を高い信頼性で読み出す
ことができる。
録媒体の複数のトラックを照明するスリット状の光ビー
ムスポットのトラックとほぼ直交する方向の光量分布を
ほぼ均一にすることができるので、並行して読み出す複
数のトラックからの信号レベルの差を殆ど無くすことが
でき、したがって信号処理回路を簡単にできると共に、
複数トラック全体に亘って情報を高い信頼性で読み出す
ことができる。
【図１】この発明の一実施例の光学系の構成を示す図で
ある。
ある。
【図２】図１の光学系における絞りの前後での光ビーム
の光量分布を示す図である。
の光量分布を示す図である。
【図３】図１の光学系による光記録媒体上での光ビーム
スポットの光量分布を示す図である。
スポットの光量分布を示す図である。
【図４】同じく光記録媒体上での光ビームスポットとそ
の反射光の光量分布とを示す図である。
の反射光の光量分布とを示す図である。
【図５】従来の光学ヘッドの光学系の一例の構成を示す
図である。
図である。
【図６】同じく他の例の構成を示す図である。
【図７】図６の光学系による光記録媒体上での光ビーム
スポットとその反射光の光量分布とを示す図である。
スポットとその反射光の光量分布とを示す図である。
【図８】光検出器の構成とその受光面上に形成される光
ビームスポットとの関係を示す図である。
ビームスポットとの関係を示す図である。
１ レーザダイオード ２ コリメータレンズ ３ 絞り ４ シリンドリカルレンズ ５ 対物レンズ ６ 光記録媒体 ７ ミラー ８ 結像レンズ ９ 光検出器 １０ 光ビームスポット １１ トラック １２ トラックガイド １３ ピット
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
Claims (1)
- 【請求項１】 光源からの光ビームをスリット状スポッ
ト形成手段および対物レンズを経て光記録媒体上に複数
のトラックに亘って投射して、複数のトラックに記録さ
れている情報を並行して読み出すようにした光学ヘッド
において、前記光源と対物レンズとの間の光路中に、前
記光記録媒体上でのトラックとほぼ直交する方向におけ
る光ビームスポットの光量分布をほぼ均一にする光量分
布変換手段を設けたことを特徴とする光学ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4134990A JPH05325251A (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | 光学ヘッド |
| US08/067,954 US5471454A (en) | 1992-05-27 | 1993-05-27 | Optical head having semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4134990A JPH05325251A (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | 光学ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05325251A true JPH05325251A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=15141361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4134990A Pending JPH05325251A (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | 光学ヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5471454A (ja) |
| JP (1) | JPH05325251A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6538975B1 (en) | 1998-12-23 | 2003-03-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical pickup |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5708634A (en) * | 1995-09-20 | 1998-01-13 | Zen Research N.V. | Focussing system and methods for multi-track optical disk apparatus |
| JPH0991761A (ja) * | 1995-09-28 | 1997-04-04 | Sony Corp | 光記録媒体 |
| US5835228A (en) * | 1996-01-19 | 1998-11-10 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Image pickup apparatus, density measuring optical system and scanning optical microscope |
| JPH1115085A (ja) * | 1997-06-19 | 1999-01-22 | Sony Corp | 再生装置および再生方法 |
| US6229771B1 (en) | 1998-10-09 | 2001-05-08 | Zen Research (Ireland), Ltd. | Method and apparatus for generating focus error signals in a multi-beam optical disk drive |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02227835A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-11 | Omron Tateisi Electron Co | 光記録媒体記録再生装置 |
| US5081617A (en) * | 1990-09-24 | 1992-01-14 | Creo Products Inc. | Optical system for simultaneous reading of multiple data tracks |
| JP3350072B2 (ja) * | 1991-11-12 | 2002-11-25 | パイオニア株式会社 | ピックアップ装置 |
-
1992
- 1992-05-27 JP JP4134990A patent/JPH05325251A/ja active Pending
-
1993
- 1993-05-27 US US08/067,954 patent/US5471454A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6538975B1 (en) | 1998-12-23 | 2003-03-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical pickup |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5471454A (en) | 1995-11-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001017 |