JPS5848241A - 光学ヘツド - 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】 本尭明は、たとえば光ディスク、ビデイオディスク等−
の情報配憶媒体ζ：集光したレーザー光を照射すること
に、より少くとも情報を読取ることが可能な再生ないし
はε録再主装置等（：適用し得る光学ヘッドζ＝関する
。

一般（＝、光ディスク、ビデイオディスク等の情報記憶
媒体の記録層ないしは光反射層としての情報形成層の所
（：集光したレーザー光のビームウェスト（最も絞れた
部分）が来るように焦点の調節を行なう方法として、記
録層ないしは光反射層としての情報形成層上でのレーザ
ー光の焦点はけを検知して、この検知信号により対物レ
ンズを移動させて焦点を合せるようにしてい・る。

従来、記録層ないしは光反射層としての情報形成層上で
のレーザー光の焦点ばけを検知する方法の代表的なもの
として、情報記憶媒体の情報形成層から反射して対物レ
ンズを通過したレーザー光の反射光路上ｃ＝６レンズか
らなる検知系光学レンズおよび検知部がたとえは同心円
的（二複数６二分割された充積圧器を順次配置し、光検
出器（：照射されたときのレーザー光のスポットサイズ
（面積）を検知する方法がある。

しかしながら、情報記録媒体の記録層ないしは光反射層
としての情報形成層の表面（：微細な凹凸がある場合に
は、そこから反射したレーザー光には回折が生じ、光検
出器上でのスポットの中（二回折パターンが現われる。

厳密（：言えばこの回折パターンは二般Ｃ：対称°形を
していない。

そのため、この回折パターンの影響により焦点がはけて
いるよう（：、１ｌ１４つ℃検知してしまうことがある
・ 本発明は、上記事情にもとづきなされたもので、その目
的とするところは、情報記憶媒体の記録層ないしは光反
射層としての情報形成層の表面のトラッキングガイドな
どの微細な凹凸（：よる（２）折の影響を受けＣ：＜＜
焦点はけを＊＊ｇ：検出することができ、しかも、トラ
ックずれ検出ｔｅａ影響を与えることなくトラックずれ
をも確１！（、検出し得るよう（ニジた光学ヘッドを提
供しようとするものである・ 以下、°本発明を第１図〜第５図Ｃニー示す一実施例を
参照して説明する。第１−は光ディスクないしはビデイ
オディスクを情報記憶媒体とし、半導体レーザーを光学
ヘッドに用いた情報配置・再生装置を示し、１中１は媒
体駆動装置２（＝よって回転駆動される情報記憶媒体で
、３はこの情報記憶媒体１の片面貴に対向かつ図示しな
いヘッド移動機構により情味記憶媒体１の中径方向（１
１１ｉ図（＝おいて前後方向）に往復動自在な光学へ゛
ラドである。

上記情報記憶媒体１は、円板状に成形され、　　、七〇
片１ｉ（：紀鎗層ないしは光反射層としての情報形成層
４が形成された２枚の透明基板ｓ、ｉを・上記情報形成
層４．４が互い、ｔ：ＦＰ３ｇ　（＝なる状態かつ情報
形成層４，４の相互対向面間に空間部か形成されるよう
内外スペーｆ６、および外側スペーｆ１を介在させた状
態で貼合せたものであり、情報形“成層４が形成された
Ｉｉ　ＷＴ（：、は後述するトラッキングガイドが、ま
た、その中央部（：は回転中心孔（図示しない）が形成
されている。

また、この情報記憶媒体１を回転駆動する媒体駆動装置
２は、図示しないモータの駆動軸と一体の回転軸８と、
この回転軸８Ｃ：嵌着され駆動軸８の軸心＠ｉ二対して
直角な水平支持面を有し情報記憶媒体１の中央部下面を
支承する回転支持体９と、上記回転軸８の上南部仁装着
される押え具１０とを有している。そして、情報記憶媒
体１０回転中心孔を回転軸８に嵌合させ径方向の位置決
めを行なうととも６：回転支持体９と押え具１０とで情
報記憶媒体１の中央部な挾持して面方向の動きを規制す
る構成となっている・ また、光学ヘラｌＪはつぎのような構成となつ【いる、
すなわち、光学ヘッドｓ内には光ビームとしてのレーザ
ー光１１を水平方向（：発振する半導体レーザー発振器
１２が設けられており、この半導体レーザー発振器１２
の横方向４：はカップリングレンズ１３、および偏光ビ
ームスプリンタ１５が順次配置されている・さら（二％
偏光ビームスプリンタ１１の上方−：はλ／４　板１４
１、および対重レンズ１１か順次配置されている・また
、偏光ビームスプリッタ１５の下方−二は八−フミラー
１８が４５ｇｔの角＆亀：配置されており、偏光ビーム
スプリッタ１５を通過した光を２分割して読取り用光学
系１９と焦点ばけ・トラックずれ検知用光学系２０−二
振分けるよう（：なっている。上記読取り用光学系１＃
は八−７ミラー１８の横力向Ｃ：順次配置されたレンズ
２１および読取り用光検出器２２を有した構成となって
いる。

また、焦点はけ・トラックずれ検知用光学系２０は、八
−７ミラー１８の下方層；順次配置された光軸の中心か
らずれた位置Ｃ；ある一部の光のみを抜出す光抜出し部
材としてナイフウェッジ、からなる遮光１ｉ　ｚ　ｓ　
ｓ検知系光字レンズ２４゜ミラー２６．およびミラー２
５の横方内儀：、上下方向幅＝２分割された第１、纂２
の光検出セル：１６ｍ、１６ｂを有する焦点ばけ検出用
の光検出器２６とを有し、さら゛に、ハーフミラ−１１
と遮光板２３との間嬬：配−されたトラックずれ検出用
の光抜出部材としての第２の＾−フミラー２１と、この
ハーフミラ−２１０反射方向貴１＝第１．第２の光検出
量ＮＮ１１ｊ、ｊａｂを有するトラックずれ検出用の光
検出＠Ｘａとを有した構成となっている。

また、上記焦点ぼけ検出用の光検出器２６は情報形成層
４の存在する位置と集光したレーダー光１１のビームウ
ェストの・位、置とが一致しχいるときの情報形成層４
（＝対するレンズ２４の光学的結偉位置−二設けられて
いる。

なわち情報配憶媒体１の下面（二接離する方向）Ｃ二移
動させるポイ、ス 等のレンズ駆動装置である・ しかして、中導体レーザー発振器１２から発振したレー
ず一部１１はカップリングレンズＩＪ（：より平行光Ｃ
：なり、その後偏力ビームスプリッタ１５で上方１：偏
光される。この偏光された光はλ／４職１＃を通過する
こと仁より直線偏光光が一円偏光になったのち対物レン
ズ１１により情報記憶媒体１上の紀鍮層ないしは光反射
層としての情報形成層４（：集光される。−このとき、
情報形成層４が記録層である場合ｉ：はレーザー、光１
１の照射エネルギーを所定値以上とすること（二より情
報形成層４（：、ビット（穴）の形成等の状１１ｆ化が
起こり、情報の配録が行なわれることＣ：なる。

一方０、情報形成層４１．からの反射光はλ／４　職１
６セ円偏光から直線偏光となり、この光は偏光ビームス
グリツタ１５内を直進して下方（二抜け１八−フミラー
ＩＩを通過して焦点ばけ・トラックずれ検知用光学系ｓ
ｅｔ；導びかれる。ここで１後述するよう曝；情−形成
ＮｌＩ４上でのレーザー光１１の焦点はけが光検出器１
ｄの第１゜第２の光検出セ＊ｘｔｔａ、ｚｇｂでの光検
出量の差Ｃ：よって゛まだ、トラックずれが第２の光検
出器２１０＠１．第２の光検出セｔｖｚａａ。

２ａｂでの光検出量の差−二よってそれぞれ検知°″、
器５．１１　ｍＨ７ｒ＝ｔ　Ｊ、５’１：１ｍ＊　ｔ’
　−Ａ、プリッタ１６を通過した後の反射光路の途中４
二光軸−ニーして非対称、すなわち元軸の一部から゛ず
れた位置１；ある光の一部１１１の゛みを光ＷａＳし部
材としての遮光＆２１（二よりｔＥａｌＬ−、検知系光
学レンズ２４を通した後、ミラー１ｓで方向を変えて光
検出セル２６ζ：尚てるよう６：シた場合、情報形成層
４上のレーザー光１１の焦点がはけるとミラー２５で反
射された光が光検出２Ｃの第１．第２の光検出セルｓｅ
ａ、２ｉｂの配置方向（上下々向）に移動する・ このことを第２図（イ）、■、（ハ）Ｃ：示す原場図を
参照してｌｌ＠する。すなわち、第２図（イ）で示すよ
う鳴；情報形成層４に対してレーザー光１１の焦点が合
ってい６場合には対物レンズ１１を過った反射光は光軸
と平行となり、遮光板２３を通ツタ光１・１ａのビーム
スボッ）　Ｉ　Ｊ　ａ’は第１の光検出セ＃１＃１と第
２の光検出、セルＪｉｂとの境Ｃ：多る。ところが、謔
２図←）、で示すようｉ：情報形成層４と対物レンズ１
ｒとが接近しすぎて焦点−が合わない場合には対物レン
ズ１１を通った反射光は元軸から徐々に離れるよう外方
に広がり、遮光板２Ｊを通った光ＪＪａのビームスポッ
ト１１ｍ’は上方嘔：位置する第１の検出セルＪｇａ上
（：！ｉる・また、これとは逆に第２図（ハ）工示すよ
う（＝情報形成１１４と対物レンズ１１とが離れすぎて
焦点が合わない場合Ｉ：は対物レンズ１１を通った反射
光は光軸１：徐々（＝近づくよう内方（：絞られた状態
となり、遮光板２Ｊ讐過った光ＪＪａのビームスポット
１ｘｇ’ることになる。

したがって、情報形成層４と対物レンズ１ｒとの間隔が
ある一定Ｃ：保たれて焦点が合っている場合（＝は、第
１、第２の光検出セル２６ａ。

Ｊ４ｔｈの光検出量はとも４：零もしくは同レベル（：
なり、情報形成層４と対物レンズ１ｒとが接近して焦点
はけが生じる一合（：は謝１の光検出セルフ５１の出力
レベルが大きく、また、逆（：離れ℃焦点はけか生じる
場合砿；は第２の光検出セＩｙ：Ｊ６ｂの出力レベルが
大きくなる。

このとき、光検出器２６が情−形成層４の存在する位置
と集光したレーザー光１１のビームウェストの位置とが
一致しているときの情報形成層４（二対する光学的結像
１位置６：Ｗ＆けたから、情報記憶媒体１もしくは対物
レンズ１７が傾いて対物レンズ１１を通過した光の輝度
の高い部分の角度ずれが生じたとしても、光検出器２６
（：尚る位置かずれるようなことがない、なお。

光学的結像位置と光検出器２６とをずらして配ｆｌシた
場合Ｃ；はビームスボッ）ＪＪＩ’が広がるため輝度の
高い部分の角度ずれが生じた場合４：は、焦点が合って
いたとしても輝度の高い部分の位置がずれるため、あた
かもビームスポット１１ａ′そのものの位置がずれたも
のとして誤検出されることがある。

一方１第３図に示すようＣ：第１、第２の光検出、セル
ｘｔｔａ、ｚｇｂの出力信号は斧増巾囲路ｇｏを介して
駆動回路Ｊ１（＝入力され一、レンズ、駆動回路ＸＳを
介して対物レンズ１１が焦点が合う方向、（＝移動され
る・ このよう（ニジて、情報記憶媒体１のうねり等ζ：よる
焦点ばＣすが自動的に補正されること（＝なる。

なお、情報形成ｊＩＩ４（：ピクト（穴）あるいは凹凸
形状で形成された情報の読取りは、偏光ビームスプリッ
タ１５を通り、八−フミラー１８で反射された光をレン
ズ１１を介して読取り用光検出器２２（＝導びいて行な
うこと（；なる・まン゛、情報記憶媒体１（＝は予めト
ラッキングガイド（−示しない）がスパイラル状（＝形
成されている。情報記憶媒体ｌとして高密度化を達成し
ようとするとトラックピッチを挾くして行く必要性があ
る・書込みや読取り時（＝光学ヘッド３が所定のトラッ
ク位置へ達成するよう制御するの舊：光学ヘッド３の位
置制鉤な行なっているアクチュエータの機械的制御だけ
では信頼性（＝乏しく、また、装置側から見て情報記憶
媒体１の互換性が悪い。これ（：均し、あらかじめ情報
記憶媒体１上にトラッキングガイドを設けておけば、情
報記憶媒体１上での光学ヘッド３０半径方向の位置検出
を行ない、その補正をアクチェータ（ニフィードバック
することができ、トラッキングＣ二灼して信頼性を増す
ことができる。

トラッキングガイドは、情報形成層４Ｉ；集光したレー
ザー光１１のビームウェストサイズより小さめの幅の溝
を通常のレコード板のよう櫨：スパイラル状（：形成し
たものである・そして、後述するようＣ：集光したレー
ザー光１１の中心が溝の中心から外れると反射光？回折
現象（＝よってそれが光学的（：検知されるよう（ニな
っているＯ すなわち、＾−フミラー１８を透過して第２の八−フミ
ラー２１で反射されて抜出された光゛ＪＪｂは充積ｒ１
１ａｉｌ　ｌ上（＝ビームスポット１１ｂ′として歯る
ととも４：このビームスポット１１ｂ′内（ニドラッキ
ングガイドの結像パターンないしは回折パターンの影Ｊ
２が存在する。

そして、ｊｌ１４ａｔ二示すように光学ヘッドＪが情報
記憶媒体１０牛径方向、すなわちトラッキングガイドＦ
を横切る方向（：移動した場合（：は光検出器２８上で
のビームスボッ）ＪＪｂ’内のトラッキングガイドの結
像パターンないしは回折パターンノ影ｓｘが充積ｔｂセ
、ＩＩ／ｘｘａ、ｔａｂの配置方向（矢印方向）（：、
ｆＥｊって移動することＣ：なる。

トラックずれが生じていない場合（：は第４図の！ｌ！
−で示すようＣニドラッキングガイドの結偉バタで、ン
ないしは回折パターンの影Ｊｏが光検出１１１＃（：ａ
っだビームスポット１１ｂ’の中心位置Ｃ：あり、第１
、第２の光検出セルＩＩｎとｘｔｔｂとの間櫨二位置し
、Ｉ１１％亀２０党検出セルｊａｍ、ｊｌｂからの光電
、信号量が等しい伏また、トラックずれが生じ【トラッ
クの右憫にずれて光の中心が当り、あるいはトラックの
左＊ｔ＝光の中心が尚った場合には、籐４−の２点鎖線
で示すよう（：影Ｊ２がと、−ムスポッ、）１１ｂ′の
中心位置より有情ある−いは左ａｔ＝ずれ、左側の光検
出セＡ／２８ａからの光電信号量と右憫の光検出セル−
ｚｓｂからの光電信号量と４：差そして、第５図Ｃ：示
すように、これら第１、第２０光検出セル１８ｍ、１＃
ｂの出力信号は差増巾回路Ｊ３を介してアクチュエータ
駆動回路３４題：入力させリニヤアクチェエータＪＪを
介して対物レンズ１１をトラツタずれを補正する位置（
＝移動させること４；なる。

なお、上述の一実施例Ｃ：おい工、トラックずれ検出用
の光１１ｂを抜出す光抜出部材として八−フミラー２ｒ
を用いたが１本発明はこれ１二光１１暑を抜出す光抜出
部材と兼用するようにしてもよい。すなわち、焦点ぼけ
検出用の光ＩＩｍを抜出すためのナイフクエッジからｋ
る遮光１１２１の片面ＪＪａを光反射特性を持つ構成と
してトラックずれ検出用の光ＪＪｂを抜出して光検出器
２＃砿；轟てるようｃニジてもよい。

こうすることζ＝より上述の一実施例＝同様にトラック
ずれを検知することができ、しかも光学系の部品１点数
を減らし、焦点ばけ・トラックずれ検知用光学系２０を
簡単かつ安価に讐ることができるものである。

また、トラッキングガイドを予め有したものＣ：ついて
説明したがこれ（：限るものでないことは勿論である。

その他１本発明は本発明の要旨な゛変えない範囲で１々
変形喫施可能なことは勿論である。

本−一は１以上説−したようｃ：、情報記憶媒体の紀鎌
層ないしは光反射層としての情報形成層から反射して対
物レンズを遍−した光ビーム６筺市光路の途中４：この
光軸に関して非対称Ｃ：抜出す光抜出部材、およびこの
光抜山部材ｃ二より抜出された光を検知する光検出器−
を設け、−抜出された光の光検出器上でのビームスポッ
ト移動を検出することＣ：より情報形成層に対する党ビ
ームの焦魚ぼけを検知するとともＣ：光抜出部材を通過
する直前の光を抜出す光抜出部材およびこの先抜出部材
により抜出された光を検知する充積−器を設け、抜出さ
れた光の光検出器上でのビームスポット内での結像パタ
ーンないしは回折パターンの影の移動方向を検知するこ
と１：よりトラックずれを検知する構成としたことを特
徴とする光学ヘッドにある。

したがって、従来のよう一二スポットナイズの変化１：
より焦点はけを検出するもの（：比べ、情報記憶媒体の
紀鍮層ないしは光反射層としての情報形成層の表面の微
細な凹凸から生じる回折の影響を受け１：＜＜焦点はけ
を確実Ｃ：検出することができる・また、光の移動方向
砿：ついてのみ光検出器の位置合わせな行なうだけで良
いた６＋、′−先光学系組立時調整が非常に容易（；な
るとともに光の移動方向以外の方向への光検出器の移動
礪二対しては光学系としては寛容であるので勲等一二よ
る光学系全体のずれに均しても安定度が良い。しかもト
ラックずれ検出（＝悪影響を与えることなくトラックず
れをも確実Ｃ：検出し得

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例な示し、第１図は
・本発明の一実施例を適用した情報紀鍮・再生装置の概
略的構成図、第２図（イ）、（ロ）、（ハ）は本発明の
一実施例４：よる焦点ぼけ検知の原理を説明するための
説ｌｊ１図、第３図は焦点ぼけ自動調節用駆動系を示す
説明図Ｓ第４図はトラッキングガイドの結像パターンな
いしは回折パターンの状態を示す説明図、第５図はトラ
ックずれ自動真節用駆動系を示す説明図、第°６図は本
発明の他、の実施例の主要部の構成を示す説明図である
・ １・□・・情報記憶媒体、３・・・光学へりＦ、４・・
・紀ｆＩｋ１７Ａ４ないしは光反射層としての情報形成
層、１１・・・光ビーム（レーザー光）、１１・・・対
物レンズ、２０・・・焦点はけ・トラックナれ検知用光
学系、２Ｓ・・・光抜出し部材（遮光板）、２６・・・
光検出器、ＪＦ・・・光抜出部材（八−フミラー）、２
８・・・光検出器。 出願人代理人弁理士　　鈴　江　武　彦ｍｌ　　図−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）情報記憶媒体の記録層ないしは光反射層としての
   情報形成層から反射して対物レンズを通過した光ビーム
   の反射光路の途中−二こめ光軸ζ：関して非対称１：抜
   出す光抜出部材、およびこの光抜出部材（＝より抜出さ
   れた元を検知する光検出器を設け、抜出された光の光検
   出器上でのビームスポット移動を検出することにより情
   報形成層に対する元ビームの焦点はけを検知するととも
   ４二光抜山部材を通過する直前の光を抜出す光抜出部材
   およびこの光抜出部材４＝より抜出された光を検知する
   光検出器を設け、抜−世された光の光検出器上でのビー
   ムスポット内での結儂パターンないしは回折パターンの
   影の移動方向を検知することζ：よりトラックずれを検
   知する構成としたことをｅｌｍとする光学ヘッド。 焦点はけ検め用の光を抜出す光抜出部材がトラックずれ
   検出用の光を抜出す光抜出部材を兼用していることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学へツＦ・ （３）　　光抜出部材がＩ！！面Ｃ：光反射性特性を持
   たせた遮光板からなることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の光学ヘッド。