JPH0540946A

JPH0540946A - 分離型光ヘツド

Info

Publication number: JPH0540946A
Application number: JP3199083A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Nakamura; 滋中村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-08-08
Filing date: 1991-08-08
Publication date: 1993-02-19

Abstract

(57)【要約】【目的】トラックずれ検出信号や焦点ずれ検出信号にオ
フセットを生じることがない分離型光ヘッドを達成す
る。【構成】図１において、回折格子２５とビームスプリッ
タ２６とミラープリズム２９を可動光学系６内に配置
し、トラックずれ検出用（または焦点ずれ検出用）のサ
ブビームを可動光学系６内で分離した。さらに、可動光
学系６から出射する反射ビーム３０の方向を、固定光学
系５からの出射ビーム２４と平行にし検出光学系を固定
光学系５内に配置した。【効果】可動光学系のアクセス移動によって、トラック
ずれ検出信号や焦点ずれ検出信号にオフセットを生じる
ことがなく、可動光学系を軽量化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置や光カ
ード装置や光テープ装置などの光情報処理装置などに用
いる光ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】情報化社会の進展にともない、大容量の
データファイル装置が望まれている。この要求に答える
大容量ファイル装置として、光ディスク装置がある。し
かし、光ディスク装置は、磁気ディスク装置に比べてデ
ータへのアクセス時間が遅く、アクセス時間の短縮が大
きな課題となっている。光ディスク装置においてアクセ
ス時間を短縮する手段の一例として、例えば特開昭63−
298725号公報に記載のように、光源部分やディスク反射
ビームを分離するビームスプリッタや検出光学系部分な
どは固定光学系として動かさず、フォーカスレンズとス
ポット位置制御アクチュエータを含むフォーカシング部
分のみを可動光学系として移動させる、分離型光ヘッド
がある。分離型光ヘッドは、従来の一体型光ヘッドに比
べて可動部分の部品が少なく軽量であるから、アクセス
時間を短縮することが出来る。

【０００３】一方、光ディスクの光ヘッドでは、ディス
クのばたつきによる焦点ずれや偏心によるトラックずれ
を検出し、２次元レンズアクチュエータなどを用いて自
動焦点制御や自動トラッキング制御を行なうことが必須
である。これらのために、回折格子を用いたトラックず
れ検出方式や焦点ずれ検出方式が提案されている。

【０００４】例えば、トラックずれ検出に回折格子を用
いた方式の一例として、例えば特開昭49−50954 号公報
に記載のように、３スポット方式が知られている。この
方式では、回折格子を用いてトラックずれ検出用の２つ
のサブビームを生成し、メインスポットの前後（ディス
クトラック方向）に２つのサブスポットを配置する。２
つのサブスポットのディスク半径方向の位置は、それぞ
れトラック間隔の約４分の１ずつずらしておく。ディス
クが半径方向にずれると、一方のサブスポットのグルー
ブやピットによる回折は強くなり、そのサブスポットの
反射光量は減少するが、他方のサブスポットの回折は弱
くなり、反射光量は増加する。そこで、２つのサブスポ
ットの反射光量を２つの光検出器で検出し、それらの出
力の差信号からトラックずれ検出信号を得ることができ
る。

【０００５】また、焦点ずれ検出に回折格子を用いた方
式の一例として、特開平1−303632号公報に記載の方式
が提案されている。特開平1−303632 号公報に開示され
ている実施例によれば、その回折格子は、格子溝間隔が
順次増加または減少する複数の同心円溝の集合の一部分
であり、＋１次ビームと−１次ビームに正と負の像点縦
移動の収差（焦点ずれの収差）を与える。また、その回
折格子は、同心円溝の中心位置がメインビームの主光線
軸の位置から偏心した領域を用いて、＋１次サブビーム
と−１次サブビームをメインビームの主光線軸に対して
反対方向に放射する。そこで、２つのサブビームは、フ
ォーカスレンズによりメインビームに対して焦点深さ方
向の異なる位置に２つのサブスポットとして絞り込まれ
る。２つのサブスポットの反射光量は光ディスクに記録
されたピットによって変調され、それらの変調度は光検
出素子と包絡線検波回路で検出される。２つのサブスポ
ットによる変調度は光ディスクの焦点ずれによって変化
するので、２つの変調度の差をとることにより焦点ずれ
検出信号が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】通常、回折格子を用い
たトラックずれ検出方式や焦点ずれ検出方式において
は、ディスクで反射したメインビームやサブビームが再
度回折格子を通過すると、サブビームとメインビームが
混合してしまい、正確なトラックずれ検出や焦点ずれ検
出が不可能になる。よって、回折格子は、特開昭49−50
954号公報のＦｉｇ．４に記載のように、光源部分とデ
ィスク反射ビームを分離するビームスプリッタの間に配
置している。そこで、例えば特開昭63−298725号公報の
図３に記載の分離型光ヘッドで、回折格子を用いたトラ
ックずれ検出方式や焦点ずれ検出方式を用いる場合、回
折格子は、固定光学系１２内でカップリングレンズ１９
とビームスプリッタ２０の間に配置される。

【０００７】しかし、分離型光ヘッドにおいては、同じ
く特開昭63−298725号公報で論じられているように、固
定光学系の光源部分から出射するビームの方向と可動光
学系が移動する方向とは、機械部品の加工精度の誤差や
組立による誤差などによってずれる可能性がある。そこ
で、アクセスのための移動光学系移動により、フォーカ
スレンズが横にずれ、２つのサブスポットのフォーカス
レンズによるけられ量が異なり、２つのサブスポットの
反射光量はアンバランスになり、２つの光検出器の出力
信号は直流的な差が生じる。よって、このような分離型
光ヘッドでは、可動光学系のアクセスする位置によっ
て、トラックずれ検出信号や焦点ずれ検出信号にオフセ
ットが生ずる、という問題がある。

【０００８】本発明の目的は、回折格子などを用いた分
離型光ヘッドにおいて、可動光学系のアクセス移動によ
って、トラックずれ検出信号や焦点ずれ検出信号にオフ
セットを生じることがない分離型光ヘッドを提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明では、ビームを出射するビーム出射手段
を有する固定された固定光学系と、ビーム出射手段から
の出射ビームをディスクなどの情報媒体面上に結像する
フォーカスレンズなどの結像光学手段を有する固定光学
系に対して移動可能な可動光学系とからなる分離型光ヘ
ッドにおいて、出射ビームから複数のサブビームを分割
する回折格子などのビーム分割手段を可動光学系に配置
する。

【００１０】第２の発明では、情報媒体からの反射ビー
ムを出射ビームから分離するビームスプリッタなどのビ
ーム分離手段をビーム分割手段と結像手段の間に配置す
る。第３の発明では、ビーム分離手段によって分離され
た分離ビームの進行方向を出射ビームの進行方向とほぼ
平行にするためのミラーやプリズムなどのビーム偏向手
段を可動光学系に配置する。

【００１１】

【作用】第１の発明では、固定光学系から出射したビー
ムは、そのまま可動光学系に達し、可動光学系内に配置
されたビーム分割手段によって複数のサブビームに分割
された後、ビーム分割手段の近傍にある結像手段に達す
る。ビーム分割手段と結像手段は、共に可動光学系内に
あって近傍に配置でき、可動光学系のアクセスによって
相対位置は変化しない。そこで、可動光学系のアクセス
する位置に関わりなく、焦点ずれ検出やトラックずれ検
出に用いる２つのサブビームのフォーカスレンズによる
けられ量を、等しく保つことができる。よって、トラッ
クずれ検出信号や焦点ずれ検出信号にオフセットを生じ
ることがない。

【００１２】第２の発明では、可動光学系内で、ビーム
分離手段をビーム分割手段と結像手段の間に配置したの
で、情報媒体からの反射ビームは、ビーム分割手段によ
ってさらに分割されることなく、ビーム分離手段によっ
て検出光学系に導かれる。よって、サブビームとメイン
ビームが混合することはなく、正確なトラックずれ検出
や焦点ずれ検出が可能になる。

【００１３】第３の発明では、可動光学系内でビーム分
離手段によって分離された分離ビームは、ビーム偏向手
段によって出射ビームの進行方向とほぼ平行に可動光学
系から出射するので、可動光学系のアクセスする位置に
関わりなく、分離ビームが固定光学系に到達する位置は
変化しない。よって、検出光学系を固定光学系内に配置
することができ、可動光学系を軽量化することができ
る。

【００１４】

【実施例】まず、分離型光ヘッドを用いた光ディスク装
置の一構成例を、図２と図３を用いて説明する。図２は
光ディスク装置の構成図で、（ａ）はその上面図、
（ｂ）はその側面図、である。１は光ディスク装置、２
は本発明を用いた光ヘッドのボディ、３は光ディスク、
４はモータである。分離型の光ヘッドボディ２とモータ
４は光ディスク装置１に固定されており、光ディスク３
はモータ４によって回転する。図３は、光ヘッドボディ
２内部の機構を上方から見た図である。５は分離型光ヘ
ッドの固定光学系、６は分離型光ヘッドの可動光学系、
７はシャフト、８はステップモータ、９はガイド機構、
である。固定光学系５とステップモータ８とシャフト７
は、光ヘッドボディ２に固定されていて、ガイド機構９
は可動光学系６に取り付けられている。可動光学系６
は、その両端を貫通する２本のシャフト７によって滑ら
かに支持されており、シャフト７方向に移動することが
できる。ステップモータ８のロータにはスクリュ状の溝
が刻まれており、ガイド機構９の突起部がそのスクリュ
状の溝にはめ込まれている。よって、ステップモータ８
のロータを回転することにより、スクリュ状の溝がガイ
ド機構９の突起部を押し、可動光学系６はシャフト７方
向に滑らかに移動することができる。

【００１５】次に、本発明を分離型光ヘッドのトラック
ずれ検出手段に用いた一実施例を、図１および図４から
図７を用いて説明する。図１は、分離型光ヘッドの光学
構成を示す図である。固定光学系５内の半導体レーザ２
１から出射したレーザ光束は、コリメートレンズ２２に
よって平行光束になり、２つのビーム整形プリズム２３
で軸対称の等方的光強度分布の平行光束になり、固定光
学系５から出射し可動光学系６に入射する。出射ビーム
２４の出射方向は、シャフト７方向と平行である。可動
光学系６内の２５は回折格子で、平行光束を０次回折光
と＋１次回折光と−１次回折光に分離する。分離された
３つの回折光束は、ビームスプリッタ２６を通過し、ミ
ラー２７で紙面上方に反射し、フォーカスレンズ２８に
よって、ディスク３面上にメインスポットと２つのサブ
スポットとして集束する。

【００１６】ディスク３からの反射ビームは、再度フォ
ーカスレンズ２８で平行ビームになり、ミラー２７で反
射され、今度はビームスプリッタ２６で反射され、さら
にミラープリズム２８によって出射ビーム２４と平行な
方向に反射され、反射ビーム３０となって固定光学系に
戻る。３０で示す反射ビームは、回折格子２５で分離さ
れた０次回折ビームと＋１次回折ビームと−１次回折ビ
ームの３つの回折ビームからなる。固定光学系５に入射
した反射ビーム３０は、ミラープリズム３１で反射され
る。この反射ビーム３０の一部は、ビームスプリッタ３
２を透過し、凸レンズ３３とハーフプリズム３４と２つ
のサーボ用光検出器３５と３６とからなる、焦点ずれお
よびトラックずれ検出手段に導かれる。サーボ用光検出
器３５は凸レンズ３３の焦点位置よりもハーフプリズム
３４に近い方向に、また、サーボ用光検出器３６は凸レ
ンズ３３の焦点位置よりもハーフプリズム３４から遠い
方向に、それぞれ同じ距離ずらして配置されている。ま
た、ミラープリズム３１で反射された反射ビーム３０の
一部は、ビームスプリッタ３２で反射し、２分の１波長
板３７とウォーラストンプリズム３８と凸レンズ３９と
信号用光検出器４０とからなる信号検出手段に導かれ
る。

【００１７】図４は、回折格子２５の構成を示す図で、
４１で示すような直線の格子溝が等間隔で形成されてい
る。よって、回折格子２５で分離された＋１次回折ビー
ムと−１次回折ビームの出射方向は、０次回折ビームに
対してそれぞれ反対方向に微小角度傾く。これらのビー
ムは、フォーカスレンズ２８によってディスク３面上に
スポットとして集束する。図５は、ディスク３面上のス
ポットの配置を示す図で、４２ａは０次回折ビームによ
るメインスポット、４２ｂは＋１次回折ビームによるサ
ブスポット、４２ｃは−１次回折ビームによるサブスポ
ット、である。また、４５はスポット案内用（トラッキ
ング用）のグルーブを示し、４４はトラック中心を示
す。２つのサブスポット４２ｂと４２ｃは、メインスポ
ット４２ａに対してディスク半径方向（グルーブ４５と
直角な方向）に、それぞれトラック間隔の約４分の１ず
つずれて配置する。メインスポット４２ａと２つのサブ
スポット４２ｂと４２ｃの反射ビームはサーボ用光検出
器３５と３６で受光される。図６は、サーボ用光検出器
３５と３６の受光面形状を示す図である。サーボ用光検
出器３５の受光面は、図６の（ａ）に示すように、短冊
状に３分割された受光素子３５ａ１と３５ａ１と３５ａ
３と、その両わきの受光素子３５ｂと３５ｃとからな
る。５０ａはメインスポット４２ａの反射ビームで受光
素子３５ａ１と３５ａ１と３５ａ３で受光され、５０ｂ
はサブスポット４２ｂの反射ビームで受光素子３５ｂで
受光され、５０ｃはサブスポット４２ｃの反射ビームで
受光素子３５ｃで受光される。また、サーボ用光検出器
３６の受光面は、図６の（ｂ）に示すように、短冊状に
３分割された受光素子３６ａ１と３６ａ１と３６ａ３
と、その両わきの受光素子３６ｂと３６ｃとからなる。
５１ａはメインスポット42ａの反射ビームで受光素子３
６ａ１と３６ａ１と３６ａ３で受光され、５１ｂはサブ
スポット４２ｂの反射ビームで受光素子３６ｂで受光さ
れ、５１ｃはサブスポット４２ｃの反射ビームで受光素
子３６ｃで受光される。

【００１８】図５において、メインスポットがトラック
中心４４上にある場合、サブスポット４２ｂと４２ｃ
は、グルーブ４５によって同じように回折され、各々の
反射ビーム５０ｂと５０ｃ、または５１ｂと５１ｃの光
量は等しい。しかし、図５でディスク３が紙面右方向に
ずれると、サブスポット４３ｃはグルーブ４５上に位置
するのでグルーブ４５によってより強く回折され、サブ
スポット４３ｃの反射ビーム５０ｃまたは５１ｃの光量
は減少する。一方、サブスポット４３ｂはグルーブ４５
の間に位置するのでグルーブ４５による回折は弱くな
り、サブスポット４３ｂの反射ビーム５０ｂまたは５１
ｂの光量は増加する。逆に、図５でディスク３が紙面左
方向にずれると、サブスポット４３ｂはグルーブ４５上
に位置するのでグルーブ４５によってより強く回折さ
れ、サブスポット４３ｂの反射ビーム５０ｂまたは５１
ｂの光量は減少する。一方、サブスポット４３ｃはグル
ーブ４５の間に位置するのでグルーブ４５による回折は
弱くなり、サブスポット43ｃの反射ビーム５０ｃまたは
５１ｃの光量は増加する。よって、受光素子３５ｂ，３
５ｃ，３６ｂ，３６ｃの出力信号を、それぞれＩ(３５
ｂ)，Ｉ(３５ｃ)，Ｉ(３６ｂ)，Ｉ(３６ｃ)とすれば、
トラックずれ検出信号ＴＲは、ＴＲ＝Ｉ(３５ｂ)−Ｉ(３５ｃ) または、ＴＲ＝Ｉ(３６ｂ)−Ｉ(３６ｃ) または、ＴＲ＝Ｉ(３５ｂ)＋Ｉ(３６ｂ)−Ｉ(３５ｃ)−Ｉ(３６
ｃ) で得ることができる。

【００１９】図６のビーム形状は、ディスク３がメイン
スポット４２ａの焦点位置にある場合で、ビーム５０ａ
とビーム５１ａの大きさは等しい。光ディスク３が、フ
ォーカスレンズ２８に近づく方向にずれると、ビーム５
０ａは大きくなり、ビーム５０ｂは小さくなる。逆に、
光ディスク３が、フォーカスレンズ２８から遠のく方向
にずれると、ビーム５０ａは小さくなり、ビーム５０ｂ
は大きくなる。よって、受光素子３５ａ２，３５ａ３，
３６ａ２，３６ａ３の出力信号を、それぞれＩ(３５ａ
２)，Ｉ(３５ａ３)，Ｉ(３６ａ２)，Ｉ(３６ａ３)とす
れば、焦点ずれ検出信号ＡＦは、ＡＦ＝Ｉ(３５ａ２)＋Ｉ(３５ａ３)−Ｉ(３６ａ２)−Ｉ
(３６ａ３) で得ることができる。

【００２０】図１のビームスプリッタ３２で反射したビ
ームは、２分の１波長板３７で偏光方向が４５度回転
し、ウォーラストンプリズム３８で２つの直行した偏光
成分に分離され、凸レンズ３９で集光されて、公知の光
磁気差動再生方法を用いて光磁気信号を再生するため
に、分割光検出器４０で受光される。図７は、分割型光
検出器４０の受光素子形状と、ビーム形状を示す図であ
る。ビーム５２ａと５３ａはメインスポット４２ａの反
射ビームであり、ビーム５２ｂと５３ｂはサブスポット
４２ｂの反射ビームであり、ビーム５２ｃと５３ｃはサ
ブスポット４２ｃの反射ビームである。ビーム５２ａと
５２ｂと５２ｃの偏光方向と、ビーム５３ａと５３ｂと
５３ｃの偏光方向は、直交している。光磁気信号は、ビ
ーム５２ａを受光する受光素子４０ａ１の出力信号と、
ビーム５３ａを受光する受光素子40a2の出力信号を差動
演算した差信号で得ることができる。

【００２１】本実施例によれば、固定光学系から出射し
たビームは、そのまま可動光学系に達し、可動光学系内
に配置された回折格子２５によって複数のサブビームに
分割された後、フォーカスレンズ２８に達する。回折格
子２５とフォーカスレンズ２８は、共に可動光学系６内
にあって近傍に配置でき、可動光学系６のアクセスによ
ってそれらの相対位置は変化しない。そこで、可動光学
系６のアクセスする位置に関わりなく、トラックずれ検
出に用いる２つのサブビームのフォーカスレンズによる
けられ量を、等しく保つことができる。よって、トラッ
クずれ検出信号にオフセットを生じることがない。

【００２２】また、ビームスプリッタ２６を、可動光学
系６内の回折格子２５とフォーカスレンズ２８の間に配
置したので、ディスク３からの反射ビームは、回折格子
２５によってさらに分割されることなく、検出光学系に
導かれる。よって、サブビームとメインビームが混合す
ることはなく、正確なトラックずれ検出が可能になる。

【００２３】さらに、ミラープリズム２９によって反射
ビーム３０は出射ビーム２４の進行方向とほぼ平行に可
動光学系６から出射するので、反射ビーム３０が固定光
学系５に到達する位置は可動光学系６のアクセスによっ
て変化しない。よって、検出光学系を固定光学系５内に
配置することができ、可動光学系６を軽量化することが
できる。

【００２４】次に、本発明を分離型光ヘッドの焦点ずれ
検出手段に用いた他の一実施例を、図８から図１３を用
いて説明する。

【００２５】図８は、他の分離型光ヘッドの光学構成を
示す図である。固定光学系５内の半導体レーザ２１から
出射したレーザ光束は、コリメートレンズ２２によって
平行光束になり、２つのビーム整形プリズム２３で軸対
称の等方的光強度分布の平行光束になり、固定光学系５
から出射し可動光学系６に入射する。出射ビーム２４の
出射方向は、シャフト７方向と平行である。可動光学系
６内の６１は回折格子で、平行光束を０次回折光と＋１
次回折光と−１次回折光に分離し、＋１次回折光と−１
次回折光に絶対値が等しい正と負の非点収差を与える。
分離された３つの回折光束は、ビームスプリッタ６２の
分離面６２′を通過し、ミラー２７で紙面上方に反射
し、フォーカスレンズ２８によって、ディスク３面上に
メインスポットと２つのサブスポットとして集束する。
ディスク３からの反射ビームは、再度フォーカスレンズ
２８で平行ビームになり、ミラー２７で反射され、今度
はビームスプリッタ６２の分離面６２′で反射され、さ
らにビームスプリッタ６２のミラー面６３によって出射
ビーム２４と平行な方向に反射され、反射ビーム６４と
なって固定光学系に戻る。６４で示す反射ビームは、回
折格子６１で分離された０次回折ビームと＋１次回折ビ
ームと−１次回折ビームの３つの回折ビームからなる。
固定光学系５に入射した反射ビーム６４は、２分の１波
長板３７で偏光方向が４５度回転し、ウォーラストンプ
リズム３８で２つの直行した偏光成分に分離され、凸レ
ンズ３９で集光されて、分割光検出器６５で受光され
る。

【００２６】図９は、回折格子６１の構成を示す図で、
同心楕円群７１の偏心した領域の格子溝７１で形成され
ている。よって、回折格子６１で分離された＋１次回折
ビームと−１次回折ビームは、０次回折ビームに対して
それぞれ反対方向に微小角度傾いた方向に出射するとと
もに、ｘ方向とｙ方向の集束位置が異なる非点収差が与
えられる。また、回折格子の回折角の対称性により、＋
１次回折ビームに与えられた正の非点収差と−１次回折
ビームに与えられた負の非点収差の絶対値は等しい。こ
れらのビームは、フォーカスレンズ２８によってディス
ク３面上にスポットとして集束し、光ディスク３で反射
して反射ビーム６４となり、分割型光検出器６５で受光
される。

【００２７】図１０は、分割型光検出器６５の受光素子
形状とビーム形状、および信号検出回路を示す図であ
る。ビーム７５ａと７６ａは０次回折ビームの反射ビー
ムであり、ビーム７５ｂと７６ｂは＋１次回折ビームの
反射ビームであり、ビーム75ｃと７６ｃは−１次回折ビ
ームの反射ビームである。ビーム７５ａと７５ｂと75ｃ
の偏光方向と、ビーム７６ａと７６ｂと７６ｃの偏光方
向は、直交している。受光素子６５ａ１はビーム７５ａ
を受光して信号７７ａ１を出力し、受光素子65a2はビー
ム７６ａを受光して信号７７ａ２を出力する。加算回路
９２は、信号77a1と７７ａ２を加算して、０次回折ビー
ムの光量信号９３を出力する。また、受光素子６５ｂは
ビーム７５ｂと７６ｂを受光して＋１次回折ビームの光
量信号77ｂを出力し、受光素子６５ｃはビーム７５ｃと
７６ｃを受光して−１次回折ビームの光量信号７７ｃを
出力する。

【００２８】図１１は、光ディスク３面上における０次
回折ビームによるメインスポット１０１ａと、＋１次回
折ビームによるサブスポット１０１ｂと、−１次回折ビ
ームによるサブスポット１０１ｃを示す。また、光ディ
スク３面上には、一点鎖線で示すトラック１０２上に凹
凸形状のピット１０３ａとピット１０３ｂが配置されて
いる。各々のピット１０３ａとピット１０３ｂの位置
は、ディスクの半径方向(紙面上下方向)に沿って少なく
とも数トラックの範囲でそろっている。また、ピット１
０３ａは紙面上方向に約４分の１トラックずれており、
ピット１０３ｂは紙面下方向に約４分の１トラックずれ
ている。

【００２９】図１１の（３）は、光ディスク３がメイン
ビームの焦点位置にある場合で、スポット１０１ａは最
も小さく、情報の記録再生に適したディスク位置（焦点
合わせの目標点位置）である。サブビーム１０１ｂと１
０１ｃは、回折格子６１によって与えられた非点収差の
ため、紙面上下方向には収束位置が大きくずれ、紙面横
方向には収束位置が少しずれているので、同じ大きさの
縦に長い楕円型のサブスポット１０１ｂと１０１ｃにな
る。よって、光量信号７７ｂと７７ｃのピット１０３ａ
および１０３ｂによる変調度は等しくなる。

【００３０】図１１の(２)は、光ディスク３がフォーカ
スレンズ２８から離れる方向にずれた場合で、−１次回
折ビームは横方向に一番よく絞られ、サブスポット１０
１ｃは縦に長いスポットになる。また各々のピット１０
３ａとピット１０３ｂはディスクの半径方向（紙面上下
方向）に沿ってそろっているので、光量信号７７ｃは最
も大きく変調される。一方、＋１次回折ビームのサブス
ポット１０１ｂは(３)の場合よりもさらに大きくなり、
光量信号７７ｂの変調度は（３）の場合よりも小さくな
る。

【００３１】図１１の（１）は、光ディスク３がさらに
フォーカスレンズ２８から離れる方向にずれた場合で、
−１次回折ビームは今度は縦方向に絞られ、サブスポッ
ト１０１ｃは横に長いスポットになり、光量信号７７ｃ
の変調度は（２）の場合よりも減少する。サブスポット
１０１ｂは（２）の場合よりもさらに大きくなり、光量
信号７７ｃの変調度は（２）の場合よりもさらに小さく
なる。

【００３２】逆に、図１１の（４）は、光ディスク３が
フォーカスレンズ２８に近づく方向にずれた場合で、＋
１次回折ビームは横方向に一番よく絞られ、サブスポッ
ト１０１ｂは縦に長いスポットになり、光量信号７７ｂ
は最も大きく変調される。一方、サブスポット１０１ｃ
は（３）の場合よりもさらに大きくなり、光量信号７７
ｃの変調度は（３）の場合よりも小さくなる。

【００３３】図１１の（５）は、光ディスク３がさらに
フォーカスレンズ２８に近づく方向にずれた場合で、＋
１次回折ビームは今度は縦方向に絞られ、サブスポット
101bは横に長いスポットになり、光量信号７７ｂの変調
度は（４）の場合よりも減少する。サブスポット１０１
ｃは（４）の場合よりもさらに大きくなり、光量信号７
７ｃの変調度は（４）の場合よりもさらに小さくなる。

【００３４】図１２の（１）は、光ディスク位置の変化
を横軸にとった場合の、光量信号７７ｂと７７ｃの変調
度の変化を示した図である。光量信号７７ｂの振幅はデ
ィスク位置（４）で最大になり、光量信号７７ｃの振幅
はディスク位置（２）で最大になり、ディスク位置
（３）では光量信号７７ｂの振幅と光量信号７７ｃの振
幅は等しくなり、最大振幅の約半分に減少する。光量信
号７７ｂと光量信号77ｃは、図１０に示したエンベロー
プ検波回路８８ｂと８８ｃに入力される。エンベロープ
検波回路８８ｂは、図１２の（１）の光量信号７７ｂの
振幅の上レベル１１０ｂと下レベル１１１ｂを検出し、
その差、すなわち光量信号７７ｂの変調度信号８９ｂを
出力する。エンベロープ検波回路８８ｃは、図１２の
（１）の光量信号７７ｃの振幅の上レベル１１０ｃと下
レベル１１１ｃを検出し、その差、すなわち光量信号７
７ｃの変調度信号８９ｃを出力する。図１２の（２）
は、エンベロープ検波回路で得られる変調度信号８９ｂ
と８９ｃを示し、変調度信号８９ｃはディスク位置
（２）で最大になり、変調度信号８９ｂはディスク位置
（４）で最大になる。焦点合わせの目標点位置（３）で
は、変調度信号８９ｂと８９ｃは最大値の約半分にな
る。よって、変調度信号８９ｂと８９ｃを図１０の差動
演算回路９０に入力すれば、図１２の（３）の実線で示
すような焦点ずれ検出信号９１がえられる。光ディスク
３が焦点合わせの目標点位置（３）にある場合は、焦点
ずれ検出信号振幅信号９１は自動的にゼロレベルにな
る。

【００３５】図１３の（１）は、図１１の（３）に示し
たのと同じ光ディスク３面上で、特にトラッキング制御
に関する部分を示す。１０１ａは０次回折ビームのスポ
ット、１０２はトラック中心、１０３ａは紙面上方に４
分の１トラックだけずれて配置されたピット、１０３ｂ
は紙面下方に４分の１トラックだけずれて配置されたピ
ットを示し、スポット１０１ａがトラック中心１０２の
真上（トラッキング制御の目標点）を紙面右方向に移動
する場合である。図１３の（２）には光量信号９３の一
例を示す。

【００３６】図１３は、紙面右方向に全体として同一の
時間経過を示す。図１０に示したサンプルサーボ回路９
４は、図１３の（２）の丸点１２０で示すピット１０３
ａによる変調レベルと、三角点１２１で示すピット１０
３ｂによる変調レベルを保持して、２つのレベルの差を
出力するものである。ピット１０３ａと１０３ｂはトラ
ック１０２の中心から同じ量だけずれて配置されている
から、図１３の（１）に示すようにスポット１０１ａが
トラック１０２の真上（トラッキング制御の目標点）を
移動する場合には、ピット１０３ａによる変調レベル１
２０とピット１０３ｂによる変調レベル１２１は等しく
なり、サンプルサーボ回路９４が出力する信号９５は自
動的にゼロレベルになる。

【００３７】図１３の（１ａ）に示すようにスポット１
０１ａが紙面上方向にずれた場合には、図１３の（２
ａ）に示すようにピット１０３ａではより大きく変調さ
れ変調レベル１２０はより低いレベルになり、ピット１
０３ｂではあまり変調されずに変調レベル１２１はより
高いレベルになり、出力信号９５は例えば負レベルにな
る。逆に、図１３の（１ｂ）に示すようにスポット１０
１ａが紙面下方向にずれた場合には、図１３の（２ｂ）
に示すようにピット１０３ａではあまり変調されずに変
調レベル１２０はより高いレベルになり、ピット１０３
ｂでは大きく変調され変調レベル１２１はより低いレベ
ルになり、出力信号９５は正レベルになる。よって、サ
ンプルサーボ回路９４の出力信号９５によりトラックず
れ検出信号を得ることができる。

【００３８】また、光磁気信号は、ビーム７５ａを受光
する受光素子６５ａ１の出力信号と、ビーム７６ａを受
光する受光素子６５ａ２の出力信号を差動演算した差信
号で得ることができる。

【００３９】本実施例によれば、回折格子６１とフォー
カスレンズ２８は、共に可動光学系６内にあって近傍に
配置でき、可動光学系６のアクセスによって相対位置は
変化しないので、可動光学系６のアクセスする位置に関
わりなく、焦点ずれ検出に用いる２つのサブビームのフ
ォーカスレンズによるけられ量を等しく保つことができ
る。よって、焦点ずれ検出信号にオフセットを生じるこ
とがない。また、ビームスプリッタ６３を、可動光学系
６内の回折格子６１とフォーカスレンズ２８の間に配置
したので、ディスク３からの反射ビームは、回折格子６
１によってさらに分割されてサブビームとメインビーム
が混合することはなく、正確な焦点ずれ検出が可能にな
る。さらに、ビームスプリッタ６３のミラー面６３によ
って反射ビーム６４は出射ビーム２４の進行方向とほぼ
平行に可動光学系６から出射するので、反射ビーム６４
が固定光学系５に到達する位置は可動光学系６のアクセ
スによって変化しない。よって、検出光学系を固定光学
系５内に配置することができ、可動光学系６を軽量化す
ることができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、回折格子などを用いた
分離型光ヘッドにおいて、可動光学系のアクセス移動に
よって、トラックずれ検出信号や焦点ずれ検出信号にオ
フセットを生じることがない分離型光ヘッドが実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ヘッドの構成図。

【図２】光ディスク装置の機構系の構成図。

【図３】光ヘッドの上面図。

【図４】回折格子の構成の説明図。

【図５】光ディスク面上のスポットとピットの説明図。

【図６】サーボ用光検出器の受光面形状とビーム形状の
説明図。

【図７】信号用光検出器の受光面形状の説明図。

【図８】本発明の他の光ヘッドの構成図。

【図９】回折格子の構成の説明図。

【図１０】光検出器と演算回路の構成図。

【図１１】光ディスク面上のスポットとピットの説明
図。

【図１２】焦点ずれ検出信号生成の説明図。

【図１３】トラックずれ検出信号生成の説明図

【符号の説明】

５…固定光学系、６…可動光学系、２１…半導体レー
ザ、２４…出射ビーム、２５…回折格子、２６…ビーム
スプリッタ、２８…フォーカスレンズ、２９…ミラープ
リズム、３０…反射ビーム、３１…ミラープリズム、６
１…回折格子、６２…ビームスプリッタ、６３…ミラー
面、６４…反射ビーム。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビームを出射するビーム出射手段を有する
固定光学系と、該出射ビームを情報媒体面上に結像する
結像光学手段を有し該固定光学系に対して移動可能な可
動光学系とからなる分離型光ヘッドにおいて、該出射ビームから複数のサブビームを分割するビーム分
割手段を該可動光学系に配置した、ことを特徴とする分
離型光ヘッド。
【請求項２】請求項１に記載の分離型光ヘッドであっ
て、該情報媒体からの反射ビームを該出射ビームから分
離するビーム分離手段を該ビーム分割手段と該結像手段
の間に配置した、ことを特徴とする分離型光ヘッド。
【請求項３】請求項２に記載の分離型光ヘッドであっ
て、該ビーム分離手段によって分離された分離ビームの
進行方向を該出射ビームの進行方向とほぼ平行にするた
めのビーム偏向手段を該可動光学系に配置した、ことを
特徴とする分離型光ヘッド。