JP2595937B2 - 光ヘツド装置 - Google Patents
光ヘツド装置Info
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- JP2595937B2 JP2595937B2 JP61060306A JP6030686A JP2595937B2 JP 2595937 B2 JP2595937 B2 JP 2595937B2 JP 61060306 A JP61060306 A JP 61060306A JP 6030686 A JP6030686 A JP 6030686A JP 2595937 B2 JP2595937 B2 JP 2595937B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- diffraction grating
- dividing line
- photodetector
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、いわゆる光デイスク、デイジタルオーデイ
オデイスク、ビデオデイスクなどの記録再生に用いる光
ヘツド装置のうち、格子型の光学素子を用いた光ヘツド
装置に関する。
オデイスク、ビデオデイスクなどの記録再生に用いる光
ヘツド装置のうち、格子型の光学素子を用いた光ヘツド
装置に関する。
（従来の技術） ビデオデイスク、デイジタルオーデイオデイスク、光
デイスク（以下光デイスクと総称）の従来の光ヘツド
は、第３図に示すように光源である半導体レーザ１と、
半導体レーザ１の放射光をコリメート光にするコリメー
トレンズ23と：収束レンズ24と、ビームスプリツタプリ
ズム21と、焦点誤差検出手段とトラツキング誤差検出手
段とから構成されている。焦点誤差検出手段には種々の
方式であるが、本発明の方式も最も関連の深い方式とし
てウエンジプリズム方式をあげることができる。ウエン
ジプリズム方式の焦点誤差検出手段は、ウエツジプリズ
ム22と25及び26から成る２分割光検出器と、27及び28か
ら成る２分割光検出器とから構成されている。デイスク
面４に対し、収束ビームが焦点を結んでいる時は、ウエ
ツジプリジム22からの光ビーム29及び30は各々光検出器
25及び26の間と、光検出器27及び28の間に収束している
が、デイスク面４が焦点からずれたとき、光ビーム29及
び30は互に離れる方向に、又は、互に接近する方向にデ
フオーカスするので、光検出器25及び26の差動出力、又
は光検出器27及び28の差動出力をとることで焦点誤差信
号が得られる。トラツキング誤差検出手段にも種々の方
式があるが、本発明の方式と最も関連の深い方式として
プツシユプル方式をあげることができる。プツシユプル
方式はデイスク反射光をフヤーフイールドで２分割して
光量の偏りを検出する方式で、光検出器25及び26の出力
の和と、光検出器27及び28の出力の和との差をとること
でトラツキング誤差信号が得られる。第３図に示した従
来技術の光ヘツド装置は、フイリツプス・テクニカル・
レビユー（Philips Technical Review）第40巻（1952年
発行）第６号第151〜156頁に詳しく述べられている。
デイスク（以下光デイスクと総称）の従来の光ヘツド
は、第３図に示すように光源である半導体レーザ１と、
半導体レーザ１の放射光をコリメート光にするコリメー
トレンズ23と：収束レンズ24と、ビームスプリツタプリ
ズム21と、焦点誤差検出手段とトラツキング誤差検出手
段とから構成されている。焦点誤差検出手段には種々の
方式であるが、本発明の方式も最も関連の深い方式とし
てウエンジプリズム方式をあげることができる。ウエン
ジプリズム方式の焦点誤差検出手段は、ウエツジプリズ
ム22と25及び26から成る２分割光検出器と、27及び28か
ら成る２分割光検出器とから構成されている。デイスク
面４に対し、収束ビームが焦点を結んでいる時は、ウエ
ツジプリジム22からの光ビーム29及び30は各々光検出器
25及び26の間と、光検出器27及び28の間に収束している
が、デイスク面４が焦点からずれたとき、光ビーム29及
び30は互に離れる方向に、又は、互に接近する方向にデ
フオーカスするので、光検出器25及び26の差動出力、又
は光検出器27及び28の差動出力をとることで焦点誤差信
号が得られる。トラツキング誤差検出手段にも種々の方
式があるが、本発明の方式と最も関連の深い方式として
プツシユプル方式をあげることができる。プツシユプル
方式はデイスク反射光をフヤーフイールドで２分割して
光量の偏りを検出する方式で、光検出器25及び26の出力
の和と、光検出器27及び28の出力の和との差をとること
でトラツキング誤差信号が得られる。第３図に示した従
来技術の光ヘツド装置は、フイリツプス・テクニカル・
レビユー（Philips Technical Review）第40巻（1952年
発行）第６号第151〜156頁に詳しく述べられている。
（発明が解決しようとする問題点） 光デイスクの記録再生に用いる従来のヘツド装置は、
実用化されているものでも大きさが40×40×30mm3程度
あり、従つて重量も重く、光デイスク装置全体の小型
化、軽量化、あるいはスタツク型大容量光デイスク実現
の障害となつている。この原因は１つには光デイスクか
らの反射光をハーフプリズムあるいは偏光ビームスプリ
ツタプリズムにより光軸を90゜曲げて光源から分離さ
せ、その後方に光検出器を配置するという方法がとられ
ているから、光学系の１軸化が難しい点にある。
実用化されているものでも大きさが40×40×30mm3程度
あり、従つて重量も重く、光デイスク装置全体の小型
化、軽量化、あるいはスタツク型大容量光デイスク実現
の障害となつている。この原因は１つには光デイスクか
らの反射光をハーフプリズムあるいは偏光ビームスプリ
ツタプリズムにより光軸を90゜曲げて光源から分離さ
せ、その後方に光検出器を配置するという方法がとられ
ているから、光学系の１軸化が難しい点にある。
このような問題点に対して、半導体レーザ光源の発光
部に光を戻した際、自己結合効果によつて発振出力が増
加するいわゆるスクープ（Scoop）効果を利用した小型
光ヘツドが提案されている。
部に光を戻した際、自己結合効果によつて発振出力が増
加するいわゆるスクープ（Scoop）効果を利用した小型
光ヘツドが提案されている。
しかしながら、自己結合結果は、半導体レーザの発振
現象の不安定性から生じるものであり、信号再生時のS/
Nは従来の方式に比べて低下する。
現象の不安定性から生じるものであり、信号再生時のS/
Nは従来の方式に比べて低下する。
さらに第３図のウエツジプリズム22による誤差検出の
問題点として、焦点誤差検出用のビーム分割方向とトラ
ツキング誤差検出用のビーム分割方向とが同一であるか
ら、両者の誤差信号間でのクロストークが大きい点が上
げられる。
問題点として、焦点誤差検出用のビーム分割方向とトラ
ツキング誤差検出用のビーム分割方向とが同一であるか
ら、両者の誤差信号間でのクロストークが大きい点が上
げられる。
光学部品の小型軽量化を目的として回折格子によるホ
ログラムレンズを誤差検出系に用いる方法も提案されて
いるが、光源の波長ゆらぎにより回折角が変化するとい
う本質的な問題があり、ホログラムレンズでは焦点距離
が変化し誤差検出信号にオフセツト等が生じてしまう。
ログラムレンズを誤差検出系に用いる方法も提案されて
いるが、光源の波長ゆらぎにより回折角が変化するとい
う本質的な問題があり、ホログラムレンズでは焦点距離
が変化し誤差検出信号にオフセツト等が生じてしまう。
そこで、本発明の目的は、小型化が容易でしかも信号
再生時のS/Nに優れ、クロストークが小さく、焦点距離
誤差検出精度に優れた光ヘツド装置を提供することにあ
る。
再生時のS/Nに優れ、クロストークが小さく、焦点距離
誤差検出精度に優れた光ヘツド装置を提供することにあ
る。
（問題点を解決するための手段） 前述の問題点を解決するために本発明が提供する光ヘ
ツド装置は、半導体レーザ光源と、この光源の出射光を
記録媒体上に絞りこむレンズ系と、前記光源とレンズ系
との間に設けてあり第１および第２の領域に分割されて
いる回折格子と、前記第１の領域の回折光の収束位置に
受光面が設けてある第１の２分割光検出器と、前記第２
の領域の回折光のデフオーカス位置に受光面が設けてあ
る第２の２分割光検出器とを備え、前記第１の領域の格
子は前記第１および第２の領域に前記回折格子を分割し
ている分割線の垂直であり、前記第２の領域の格子は前
記分割線に平行であり、前記第１の２分割光検出器の分
割線は前記回折格子の分割線に平行であり、前記第２の
２分割光検出器の分割線は前記回折格子の分割線に垂直
であることを特徴とする。
ツド装置は、半導体レーザ光源と、この光源の出射光を
記録媒体上に絞りこむレンズ系と、前記光源とレンズ系
との間に設けてあり第１および第２の領域に分割されて
いる回折格子と、前記第１の領域の回折光の収束位置に
受光面が設けてある第１の２分割光検出器と、前記第２
の領域の回折光のデフオーカス位置に受光面が設けてあ
る第２の２分割光検出器とを備え、前記第１の領域の格
子は前記第１および第２の領域に前記回折格子を分割し
ている分割線の垂直であり、前記第２の領域の格子は前
記分割線に平行であり、前記第１の２分割光検出器の分
割線は前記回折格子の分割線に平行であり、前記第２の
２分割光検出器の分割線は前記回折格子の分割線に垂直
であることを特徴とする。
（作用） 本発明の作用原理は次の通りである。本発明では、光
学系の１軸化が達成できるように、光デイスク面からの
反射光を光検出器に導くために回折格子を用いる。回折
格子には、高次の回折光を除くと、０次回折光、±１次
回折光の３つの回折光がある。０次回折光は回折格子を
直接に透過した光である。この回折格子を半導体レーザ
光源と収束レンズ系との間に配置する。半導体レーザか
らデイスク面に行く光に対しては、０次回折光を用いる
と単に透明板があるのと同じになる。一方デイスク面か
らの反射光に対しては、±１次回折光を用いるとハーフ
プリズムや、偏光ビームスプリツタプリズムを用いるこ
となく情報光を光軸外にとり出すことができる。すなわ
ち、回折格子はビームスプリツタとして作用することに
なる。この結果、小型軽量の光ヘツド装置を構成するこ
とができる。
学系の１軸化が達成できるように、光デイスク面からの
反射光を光検出器に導くために回折格子を用いる。回折
格子には、高次の回折光を除くと、０次回折光、±１次
回折光の３つの回折光がある。０次回折光は回折格子を
直接に透過した光である。この回折格子を半導体レーザ
光源と収束レンズ系との間に配置する。半導体レーザか
らデイスク面に行く光に対しては、０次回折光を用いる
と単に透明板があるのと同じになる。一方デイスク面か
らの反射光に対しては、±１次回折光を用いるとハーフ
プリズムや、偏光ビームスプリツタプリズムを用いるこ
となく情報光を光軸外にとり出すことができる。すなわ
ち、回折格子はビームスプリツタとして作用することに
なる。この結果、小型軽量の光ヘツド装置を構成するこ
とができる。
また回折格子を２分割して回折方向を変えることでウ
エツジプリズムと同等な作用を実現できる。
エツジプリズムと同等な作用を実現できる。
ところで回折格子を用いるときの問題点として光源の
波長が変化すると回折角も変化するという現象がある。
従つて２分割光検出器により差動出力を得る場合は、分
割線と直交方向にビームが移動すると検出信号のオフセ
ツトとなつてしまう。本発明では回折角の変化によるビ
ームの移動方向と光検出器の分割線方向とを一致させる
配置をとることでこの問題を解決した。
波長が変化すると回折角も変化するという現象がある。
従つて２分割光検出器により差動出力を得る場合は、分
割線と直交方向にビームが移動すると検出信号のオフセ
ツトとなつてしまう。本発明では回折角の変化によるビ
ームの移動方向と光検出器の分割線方向とを一致させる
配置をとることでこの問題を解決した。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例の基本構成を示す模式的な
断面図である。半導体レーザ１の出射光は回折格子２を
０次回折光として通過し、収束レンズ３によりデイスク
面４に収束される。デイスク面４からの反射光は回折格
子２により回折され、２分割光検出器５及び６に到達す
る。収束レンズは第３図のようにコリメートレンズと集
光レンズから成るレンズ系でもよい。回折格子２を半導
体レーザ１の側から見たときの格子の配置と光検出器5,
6の配置の関係を第２図に示す。回折格子２は第１の領
域９と第２の領域10とに分割されており、第１の領域９
は分割線（領域９と10との境界線）と直交方向に第２の
領域10は分割線と平行方向に格子が形成されている。２
分割光検出器５は、第１の領域９の回折光の収束位置
に、受光面の分割線方向が回折格子２の分割線方向と一
致するように設けられている。デイスク面が変動したと
き、この回折光はウエツジプリズム方式と同様に分割線
と直交方向に移動するから、２分割光検出器５の差動出
力より焦点誤差信号を得ることができる。２分割光検出
器６は、第２の領域10の回折光のデフオーカス位置に、
受光面の分割線が回折格子２の分割線と直交する方向と
なるように設けられている。この２分割光検出器６によ
りプツシユプル方式のトラツキング誤差信号を得ること
ができる。
断面図である。半導体レーザ１の出射光は回折格子２を
０次回折光として通過し、収束レンズ３によりデイスク
面４に収束される。デイスク面４からの反射光は回折格
子２により回折され、２分割光検出器５及び６に到達す
る。収束レンズは第３図のようにコリメートレンズと集
光レンズから成るレンズ系でもよい。回折格子２を半導
体レーザ１の側から見たときの格子の配置と光検出器5,
6の配置の関係を第２図に示す。回折格子２は第１の領
域９と第２の領域10とに分割されており、第１の領域９
は分割線（領域９と10との境界線）と直交方向に第２の
領域10は分割線と平行方向に格子が形成されている。２
分割光検出器５は、第１の領域９の回折光の収束位置
に、受光面の分割線方向が回折格子２の分割線方向と一
致するように設けられている。デイスク面が変動したと
き、この回折光はウエツジプリズム方式と同様に分割線
と直交方向に移動するから、２分割光検出器５の差動出
力より焦点誤差信号を得ることができる。２分割光検出
器６は、第２の領域10の回折光のデフオーカス位置に、
受光面の分割線が回折格子２の分割線と直交する方向と
なるように設けられている。この２分割光検出器６によ
りプツシユプル方式のトラツキング誤差信号を得ること
ができる。
上記の２分割光検出器の配置においてその受光面分割
線は常に回折光の回折方向と一致している。したがつ
て、本実施例では、光源の波長シフトにより回折角が変
化しても回折光は受光面分割線方向へ移動するだけなの
で誤差信号への影響はなく、焦点誤差およびトラツキン
グ誤差が精度よく検出できる。さらに焦点誤差検出用の
光ビームの分割方向とトラツキング誤差検出用の分割方
向とが直交しているから、両信号間のクロストークは十
分に小さくなる。
線は常に回折光の回折方向と一致している。したがつ
て、本実施例では、光源の波長シフトにより回折角が変
化しても回折光は受光面分割線方向へ移動するだけなの
で誤差信号への影響はなく、焦点誤差およびトラツキン
グ誤差が精度よく検出できる。さらに焦点誤差検出用の
光ビームの分割方向とトラツキング誤差検出用の分割方
向とが直交しているから、両信号間のクロストークは十
分に小さくなる。
以上の実施例では回折格子の片側の１次回折光のみを
利用しているが、実際には反対側にも１次回折光が発生
する。そこで第２図破線で示した位置に２分割光検出器
７及び８を設置することで同様に誤差信号の検出がで
き、５及び６と合せて用いればさらに安定した誤差信号
を得ることができる。
利用しているが、実際には反対側にも１次回折光が発生
する。そこで第２図破線で示した位置に２分割光検出器
７及び８を設置することで同様に誤差信号の検出がで
き、５及び６と合せて用いればさらに安定した誤差信号
を得ることができる。
（発明の効果） 以上に説明したように本発明によれば、小型化が容易
で部品数が少なくしかも信号再生時のS/Nに優れ、クロ
ストークが小さく、焦点距離誤差検出精度に優れた光ヘ
ツド装置を提供することができ、光デイスク装置全体を
小型化することができる。
で部品数が少なくしかも信号再生時のS/Nに優れ、クロ
ストークが小さく、焦点距離誤差検出精度に優れた光ヘ
ツド装置を提供することができ、光デイスク装置全体を
小型化することができる。
第１図は本発明の一実施例の基本構成を示す模式的な断
面図、第２図は第１図実施例における回折格子と２分割
光検出器との配置を示す平面図、第３図は従来の光ヘツ
ド装置の例を示す模式的な断面図である。 １……半導体レーザ、２……回折格子、３……収束レン
ズ、４……デイスク面、5,6,7,8……２分割光検出器、
９……第１の領域、10……第２の領域、21……ビームス
プリツタプリズム、22……ウエツジプリズム、23……コ
リメートレンズ、24……集光レンズ、25,26,27,28……
光検出器、29,30……光ビーム。
面図、第２図は第１図実施例における回折格子と２分割
光検出器との配置を示す平面図、第３図は従来の光ヘツ
ド装置の例を示す模式的な断面図である。 １……半導体レーザ、２……回折格子、３……収束レン
ズ、４……デイスク面、5,6,7,8……２分割光検出器、
９……第１の領域、10……第２の領域、21……ビームス
プリツタプリズム、22……ウエツジプリズム、23……コ
リメートレンズ、24……集光レンズ、25,26,27,28……
光検出器、29,30……光ビーム。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体レーザ光源と、この光源の出射光を
記録媒体上に絞りこむレンズ系と、前記光源とレンズ系
との間に設けてあり第１および第２の領域に分割されて
いる回折格子と、前記第１の領域の回折光の収束位置に
受光面が設けてある第１の２分割光検出器と、前記第２
の領域の回折光のデフオーカス位置に受光面が設けてあ
る第２の２分割光検出器とを備え、前記第１の領域の格
子は前記第１および第２の領域に前記回折格子を分割し
ている分割線に垂直であり、前記第２の領域の格子は前
記分割線に平行であり、前記第１の２分割光検出器の分
割線は前記回折格子の分割線に平行であり、前記第２の
２分割光検出器の分割線は前記回折格子の分割線に垂直
であることを特徴とする光ヘツド装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61060306A JP2595937B2 (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | 光ヘツド装置 |
| EP86117152A EP0228620B1 (en) | 1985-12-10 | 1986-12-09 | Optical head comprising a diffraction grating for directing two or more diffracted beams to optical detectors |
| DE8686117152T DE3679648D1 (de) | 1985-12-10 | 1986-12-09 | Optischer kopf mit einem beugungsgitter zum richten von zwei oder mehreren gebeugten lichtstrahlen auf optische detektoren. |
| US06/940,007 US4945529A (en) | 1985-12-10 | 1986-12-10 | Optical head comprising a diffraction grating for directing two or more diffracted beams to optical detectors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61060306A JP2595937B2 (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | 光ヘツド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62217426A JPS62217426A (ja) | 1987-09-24 |
| JP2595937B2 true JP2595937B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=13138342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61060306A Expired - Lifetime JP2595937B2 (ja) | 1985-12-10 | 1986-03-18 | 光ヘツド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2595937B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01203467A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-16 | Shin Etsu Chem Co Ltd | フルオロシリコーンゴム組成物 |
| JP2870236B2 (ja) * | 1991-07-22 | 1999-03-17 | 日本電気株式会社 | 光学式記録再生装置 |
| JP6325354B2 (ja) * | 2014-06-02 | 2018-05-16 | 三菱重工業株式会社 | レーザ監視装置 |
-
1986
- 1986-03-18 JP JP61060306A patent/JP2595937B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62217426A (ja) | 1987-09-24 |
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