JP3087586B2 - Optical head - Google Patents
Optical headInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクの記録再生
に用いる光学ヘッドに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head used for recording / reproducing an optical disk.
【0002】[0002]
【従来の技術】光ディスクの記録トラックに再生光を追
従させるトラッキング制御に用いるトラッキング誤差信
号の検出には、プッシュプル法という方法がとられてい
る(例えば、特公平4−1412号公報)。この特公平
4−1412号公報によれば、光ディスク基体1のトラ
ックを回折要素14として、トラックからの光を等価的
にトラックに平行に分割した光検出器100,101に
よって受光し、その差動からトラッキング誤差信号を得
ている。2. Description of the Related Art A push-pull method is used for detecting a tracking error signal used for tracking control for causing a reproduction light to follow a recording track of an optical disk (for example, Japanese Patent Publication No. 4-1412). According to Japanese Patent Publication No. 4-1412, a track on the optical disc substrate 1 is used as a diffraction element 14 and light from the track is received by photodetectors 100 and 101 which are equivalently split in parallel with the track, and the differential light is received. From the tracking error signal.
【0003】しかしながらこの方法では、対物レンズが
横方向に移動すると、光検出器100,101上の光ス
ポットがずれるために、トラキング誤差信号がDC的に
変動してしまうという欠点があった。However, this method has a drawback that when the objective lens moves in the horizontal direction, the light spots on the photodetectors 100 and 101 are shifted, so that the tracking error signal fluctuates in a DC manner.
【0004】かかる欠点を克服するために、光量分岐手
段としてのホログラム回折素子を対物レンズとともに、
動かすことにより対物レンズの所で光を分離した後、受
光素子(光検出器)で受光するという方法が考えられ
る。In order to overcome such a drawback, a hologram diffraction element as a light amount branching means is provided together with an objective lens.
A method is conceivable in which the light is separated at the objective lens by being moved, and then received by a light receiving element (photodetector).
【0005】かかる光学ヘッドの原理を図面を参照しな
がら説明する。図7はかかる光学ヘッドの原理図であ
り、1は光ディスクであり、光ディスク1からの反射光
は光ディスク1上のトラックによって回折されて反射さ
れる。The principle of such an optical head will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a principle diagram of such an optical head. Reference numeral 1 denotes an optical disk. Light reflected from the optical disk 1 is diffracted and reflected by tracks on the optical disk 1.
【0006】3は対物レンズであり、レーザー(図示せ
ず)の光を光ディスク1に集光する。Reference numeral 3 denotes an objective lens, which focuses light of a laser (not shown) on the optical disc 1.
【0007】光ディスク1から反射した光は、光ディス
ク1のトラックの回折をうけて、0次光、±1次光に回
折され、再び対物レンズ3に入射する。The light reflected from the optical disk 1 is diffracted into 0-order light and ± 1st-order light by diffraction of tracks on the optical disk 1 and reenters the objective lens 3.
【0008】この時の回折光のパターンを図8に示す。
図中の−1次光側と+1次光側の光量の差動から、プッ
シュプルのトラッキング誤差信号を得ることが可能であ
るが、前記した対物レンズ3の移動によるトラッキング
誤差信号のDC的な変動を抑圧するために、対物レンズ
3の直後で分離する。FIG. 8 shows the pattern of the diffracted light at this time.
It is possible to obtain a push-pull tracking error signal from the difference between the amounts of light on the −1st order light side and the + 1st order light side in the figure. In order to suppress the fluctuation, the light is separated immediately after the objective lens 3.
【0009】再び図7に戻って、4は光量分岐素子とし
てのホログラム素子であり、対物レンズ3とともに、ト
ラック(不図示)に追従移動し、矢印Aの方向に移動す
る。5は受光素子であり、ホログラム素子4によって分
岐された光を受光する。Returning to FIG. 7, reference numeral 4 denotes a hologram element as a light quantity splitting element, which follows the track (not shown) together with the objective lens 3 and moves in the direction of arrow A. Reference numeral 5 denotes a light receiving element, which receives the light branched by the hologram element 4.
【0010】図9にホログラム素子4と、受光素子5の
詳細図を示す。図9において、ホログラム素子4は対物
レンズ3の光スポットを分割する形で、A,Bの領域に
分けられている。A及び、Bを通過した光A1,B1
は、受光素子5上のP部,Q部に届くように、ホログラ
ム素子4の溝ピッチを製作している。FIG. 9 shows a detailed view of the hologram element 4 and the light receiving element 5. In FIG. 9, the hologram element 4 is divided into areas A and B in such a manner that the light spot of the objective lens 3 is divided. Light A1, B1 passing through A and B
The groove pitch of the hologram element 4 is manufactured so as to reach the P portion and the Q portion on the light receiving element 5.
【0011】トラッキング誤差信号は、受光素子5のP
部とQ部の差動によって生成することができる。The tracking error signal is expressed by the P
It can be generated by the differential between the section and the Q section.
【0012】このように、対物レンズ3とともに、移動
するホログラム素子4で対物レンズ3の直後に分離する
ことにより、対物レンズ3が動いても、図9中の受光素
子P,Q上では、光スポットが移動しないために、対物
レンズ3の移動に伴うトラッキング誤差信号のDC的な
変動は少ない。As described above, the moving hologram element 4 separates the objective lens 3 from the objective lens 3 together with the objective lens 3 so that even if the objective lens 3 moves, the light is not reflected on the light receiving elements P and Q in FIG. Since the spot does not move, DC fluctuation of the tracking error signal due to the movement of the objective lens 3 is small.
【0013】しかしながら、光ディスク1にレーザー光
を効率良く入射させて情報を記録する装置の場合、対物
レンズ3及び、ホログラム素子4を通過する光は、レー
ザーの発光パターンに応じた光量分布をもっており、光
量分布に応じた光量差が発生する。However, in the case of an apparatus for recording information by efficiently irradiating a laser beam on the optical disc 1, the light passing through the objective lens 3 and the hologram element 4 has a light amount distribution according to the laser emission pattern. A light amount difference occurs according to the light amount distribution.
【0014】図10は、受光素子5中に届く0次光の光
量分布を示す説明図である。光A1,B1の0次光の光
量をそれぞれA2,B2としている。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a light quantity distribution of the zero-order light reaching the light receiving element 5. The light amounts of the zero-order light of the lights A1 and B1 are A2 and B2, respectively.
【0015】受光素子5に届く0次光は、レーザーの発
光パターンで知られるガウス分布をしており、ホログラ
ム素子4の回折により、発光パターンは図10中の実線
の形をしている。The zero-order light reaching the light receiving element 5 has a Gaussian distribution known by the laser light emission pattern, and the light emission pattern has a solid line shape in FIG.
【0016】ところが、対物レンズ3が右方向にずれた
時には、発光パターンは、図10中の破線の形にずれる
ので、P部,Q部の光量にアンバランスが生じ、Q部の
差動から生成するトラッキング誤差信号は、DC的にず
れてしまうことになる。However, when the objective lens 3 is displaced rightward, the light emission pattern is displaced in the form of a broken line in FIG. The generated tracking error signal is shifted in terms of DC.
【0017】[0017]
【発明が解決しようとする課題】このように、かかる従
来の構成では、対物レンズ3の出射光に光量分布がある
ために、対物レンズ3とともに移動するホログラム素子
4で光を分離受光しても、光量分布に起因して、対物レ
ンズ3の移動に伴ってトラッキング誤差信号がDC的に
変動してしまうという課題があった。As described above, in this conventional configuration, since the light emitted from the objective lens 3 has a light amount distribution, even if the light is separated and received by the hologram element 4 that moves with the objective lens 3. In addition, there is a problem that the tracking error signal fluctuates in a DC manner with the movement of the objective lens 3 due to the light amount distribution.
【0018】本発明は、対物レンズ出射光に光量分布が
あっても、トラッキング誤差信号の変動の少ない光学ヘ
ッドを提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide an optical head in which a tracking error signal does not fluctuate even if the light emitted from the objective lens has a light amount distribution.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の光学ヘッドは、トラック方向に複数に分離
したホログラム回折素子により、トラッキングを検出す
る受光素子上で、光スポットの分布の中程の光を交差さ
せて受光するという構成としたものである。In order to achieve this object, an optical head according to the present invention uses a hologram diffraction element divided into a plurality of tracks in a track direction to form a distribution of light spots on a light receiving element for detecting tracking. In this configuration, light of a middle degree intersects and is received.
【0020】[0020]
【作用】対物レンズの光量に光量分布があっても、中程
の光は、対物レンズ移動にともなう光量分布を相殺でき
るために、対物レンズの横ずれに対してトラッキング誤
差信号の変動を抑えることができる。[Effect] Even if there is a light amount distribution in the light amount of the objective lens, the middle light can cancel out the light amount distribution accompanying the movement of the objective lens, so that the fluctuation of the tracking error signal with respect to the lateral displacement of the objective lens can be suppressed. it can.
【0021】[0021]
【実施例】以下、本発明の第1の実施例における光学ヘ
ッドを図を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an optical head according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0022】図1は本発明の第1の実施例における光学
ヘッドの構成図である。図1において、光ディスク1、
対物レンズ3、は従来例と同様の構成である。9はホロ
グラム素子であり、光を受光素子5に向けて分岐する。FIG. 1 is a configuration diagram of an optical head according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an optical disc 1,
The objective lens 3 has the same configuration as the conventional example. Reference numeral 9 denotes a hologram element which splits light toward the light receiving element 5.
【0023】図2にホログラム素子9と受光素子5の構
成図を示す。図2において、ホログラム素子9は対物レ
ンズ3の光スポットを分割する形で、光軸中心部のB,
C及び光軸中心部分から離れた外部A,Dの領域に分け
られており、光スポットは照射される各領域ごとに分離
される。 FIG. 2 shows a configuration diagram of the hologram element 9 and the light receiving element 5. In FIG. 2, the hologram element 9 divides the light spot of the objective lens 3 so that B,
Divided into C and external A and D areas away from the center of the optical axis
Light spot is separated for each area to be irradiated
Is done.
【0024】それぞれの部分を通過した光、A1、B
1、C1、D1は受光素子5上に届く。この時、受光素
子5上での光、A1及びC1は、受光素子5の第1の分
割素子P部に届き、B1及びD1は受光素子5の第2の
分割素子Q部に届くように、ホログラム素子9のそれぞ
れのピッチを製作している。Light passing through each part, A1, B
1, C1 and D1 reach the light receiving element 5. At this time, the light on the light receiving element 5, A 1 and C 1 are the first components of the light receiving element 5.
The light reaches the split element P , and B1 and D1
The respective pitches of the hologram element 9 are manufactured so as to reach the division element Q portion .
【0025】トラッキング誤差信号は、受光素子5のP
部とQ部の差動によって生成することができる。The tracking error signal is expressed by the P
It can be generated by the differential between the section and the Q section.
【0026】図3は、受光素子5中に届く0次光の光量
分布を示す説明図である。光A1,B1,C1,D1の
0次光の光量をそれぞれA2,B2,C2,D2として
いる。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a light quantity distribution of the zero-order light reaching the light receiving element 5. The light amounts of the zero-order light of the lights A1, B1, C1, and D1 are A2, B2, C2, and D2, respectively.
【0027】受光素子5に届く0次光は、レーザーの発
光パターンで知られるガウス分布をしており、ホログラ
ム素子9の回折により、発光パターンは図3中の実線の
形をしている。The zero-order light reaching the light receiving element 5 has a Gaussian distribution known by a laser light emission pattern, and the light emission pattern has a solid line shape in FIG.
【0028】対物レンズ3が右方向にずれた時には、発
光パターンは、図3中の破線の形になる。P部では、A
2の光量が減少する代りにC2の光量が増加し、Q部で
は、B2の光量が減少する代りにD2の光量が増大す
る。このように、P部,Q部での対物レンズ3の移動に
伴う光量変動が相殺されるために、P部,Q部の差動か
ら生成するトラッキング誤差信号がDC的に変動するの
を抑圧することができる。When the objective lens 3 is displaced to the right, the light emission pattern takes the form of a broken line in FIG. In part P, A
The light amount of C2 increases instead of the light amount of No. 2, and the light amount of D2 increases instead of the light amount of B2 decreases in the Q section. As described above, since the fluctuation in the light amount due to the movement of the objective lens 3 in the P section and the Q section is canceled out, DC fluctuation of the tracking error signal generated from the differential between the P section and the Q section is suppressed. can do.
【0029】このように、受光素子5は、対物レンズ3
の中心付近を通る光をホログラム素子のB,Cで交差さ
せることにより、対物レンズ3がずれてもトラッキング
誤差信号のDC的な変動を抑圧することができる。As described above, the light receiving element 5 includes the objective lens 3
By passing the light passing near the center of the hologram element at B and C of the hologram element, it is possible to suppress the DC variation of the tracking error signal even if the objective lens 3 is displaced.
【0030】次に第2の実施例を説明する。図4は本発
明の第2の実施例における光学ヘッドの構成図である。Next, a second embodiment will be described. FIG. 4 is a configuration diagram of an optical head according to a second embodiment of the present invention.
【0031】対物レンズ3から戻って来る光はホログラ
ム素子13によって分岐され、受光素子5で受光され
る。The light returning from the objective lens 3 is split by the hologram element 13 and received by the light receiving element 5.
【0032】図5にホログラム素子13と受光素子5の
構成図を示す。図5において、ホログラム素子13は対
物レンズ3の光スポットを3分割する形で、光軸中心部
のB及び光軸中心部分から離れた外部A,Cの領域に分
けられており、光スポットは照射される各領域ごとに分
離される。 FIG. 5 shows a configuration diagram of the hologram element 13 and the light receiving element 5. In FIG. 5, a hologram element 13 divides the light spot of the objective lens 3 into three parts,
B and external A and C regions distant from the center of the optical axis.
The light spot is divided for each area to be illuminated.
Separated.
【0033】A,B,Cそれぞれの部分を通過した光、
A1,C1は受光素子5のそれぞれP部,Q部に届き、
光B1はP部とQ部の境に届くように、ホログラム素子
13のそれぞれのピッチを製作している。Light passing through each of the parts A, B, and C;
A1 and C1 reach the P and Q portions of the light receiving element 5, respectively.
Each pitch of the hologram elements 13 is manufactured so that the light B1 reaches the boundary between the P portion and the Q portion.
【0034】ここで、Bを通過する光B1はA,Cを通
過する光A1,C1に比べてデフォーカスさせて、受光
素子5上のスポットを反転させることによって交差させ
ている。このようなデフォーカスする方法としては、ホ
ログラム素子13のA,Cまたは、Bをいわゆるブレー
ズ化することにより行うことが出来る。Here, the light B1 passing through B is defocused compared with the lights A1 and C1 passing through A and C, and crosses by inverting the spot on the light receiving element 5. Such a defocusing method can be performed by so-called blazing of A, C, or B of the hologram element 13.
【0035】受光素子5の第1の分割素子P部では、光
A1とB1の反転したスポットの半分を受光し、受光素
子5の第2の分割素子Q部では、光C1とB1の反転し
たスポットの半分を受光することになる。 The first divisional element P of the light receiving element 5 receives half of the inverted spots of the lights A1 and B1 and receives the light.
The second split element Q of the child 5 receives half of the inverted spot of the light C1 and the light C1.
【0036】トラッキング誤差信号は、受光素子5のP
部とQ部の差動によって生成することができる。The tracking error signal is expressed by the P
It can be generated by the differential between the section and the Q section.
【0037】図6は、受光素子5中に届く0次光の光量
分布を示す説明図である。光A1,B1,C1の0次光
の光量をそれぞれA2,B2,C2としている。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a light amount distribution of the zero-order light reaching the light receiving element 5. The light amounts of the zero-order light of the lights A1, B1, and C1 are A2, B2, and C2, respectively.
【0038】受光素子5に届く0次光は、レーザーの発
光パターンで知られるガウス分布をしており、ホログラ
ム素子13の回折により、発光パターンは図6中の実線
の形をしている。The zero-order light reaching the light receiving element 5 has a Gaussian distribution known by the laser light emission pattern, and the light emission pattern has a solid line shape in FIG.
【0039】対物レンズ3が右方向にずれた時には、発
光パターンは、図6中の破線の形になり、B2での光の
分布が左右逆転しているために、対物レンズが動いたと
きの光量が相殺されるため、受光素子5のPとQの差動
によって検出するトラッキング誤差信号は、対物レンズ
3のずれに対して、DC的な変動を抑えることができ
る。When the objective lens 3 is displaced rightward, the light emission pattern has the shape of a broken line in FIG. 6, and the distribution of light at B2 is reversed left and right. Since the light amounts cancel each other, the tracking error signal detected by the differential between P and Q of the light receiving element 5 can suppress DC fluctuation with respect to the displacement of the objective lens 3.
【0040】このように、受光素子5は、対物レンズ3
の中心付近を通る光をホログラム素子13のB部でデフ
ォーカスさせて受光素子5上のスポットを逆転させるこ
とにより、対物レンズ3がずれてもトラッキング誤差信
号のDC的な変動を抑圧することができる。As described above, the light receiving element 5 includes the objective lens 3
Is defocused at the portion B of the hologram element 13 and the spot on the light receiving element 5 is reversed to suppress DC fluctuation of the tracking error signal even if the objective lens 3 is displaced. it can.
【0041】さらに、中心付近の光をデフォーカス後、
左右反転した後に受光素子5の中心付近で受光するため
に、対物レンズとともに動くホログラム素子で十分調整
しきれないトラッキング誤差信号の初期DC成分を固定
側の受光素子5を左右に動かすことで調整できる。After defocusing the light near the center,
Since the light is received near the center of the light receiving element 5 after the left and right inversion, the initial DC component of the tracking error signal, which cannot be sufficiently adjusted by the hologram element that moves together with the objective lens, can be adjusted by moving the fixed light receiving element 5 right and left. .
【0042】なお、今回は4分割または、3分割のホロ
グラム素子を例にとって説明したが、分割方法を増やし
ても同じである。もちろん、ホログラム素子で交差させ
るかわりに受光素子を分割して受光してもよいが、調整
工数がかかる等の欠点がある。Although the present embodiment has been described by taking a hologram element of four divisions or three divisions as an example, the same applies even if the number of division methods is increased. Of course, instead of intersecting with the hologram element, the light receiving element may be divided to receive the light, but there is a disadvantage that the adjustment man-hour is required.
【0043】[0043]
【発明の効果】このように、受光素子は、ホログラム素
子を通過する中心付近の光を交差して受光しているため
に、対物レンズが動くことによる光の光量分布の変化を
抑圧することができ、トラッキング誤差信号のDC的な
変動を抑圧することができる。As described above, since the light receiving element intersects and receives light near the center passing through the hologram element, it is possible to suppress a change in the light quantity distribution of the light due to the movement of the objective lens. As a result, it is possible to suppress DC fluctuation of the tracking error signal.
【図1】本発明の第1の実施例を示す光学ヘッドの構成
図FIG. 1 is a configuration diagram of an optical head showing a first embodiment of the present invention.
【図2】同第1の実施例の動作説明のためのホログラム
素子9と受光素子5の平面図FIG. 2 is a plan view of a hologram element 9 and a light receiving element 5 for explaining the operation of the first embodiment.
【図3】同第1の実施例の動作を説明するための説明図FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation of the first embodiment.
【図4】本発明の第2の実施例を示す光学ヘッドの構成
図FIG. 4 is a configuration diagram of an optical head showing a second embodiment of the present invention.
【図5】同第2の実施例の動作説明のためのホログラム
素子13と受光素子5の平面図FIG. 5 is a plan view of a hologram element 13 and a light receiving element 5 for explaining the operation of the second embodiment.
【図6】同第2の実施例の動作を説明するための説明図FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the operation of the second embodiment.
【図7】従来例の光学ヘッドの構成図FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional optical head.
【図8】従来例の動作を説明するための平面図FIG. 8 is a plan view for explaining the operation of the conventional example.
【図9】従来例の動作を説明するためのホログラム素子
4と受光素子5の平面図FIG. 9 is a plan view of a hologram element 4 and a light receiving element 5 for explaining the operation of the conventional example.
【図10】従来例の動作を説明するための説明図FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an operation of a conventional example.
1 光ディスク 3 対物レンズ 5 受光素子 9,13 ホログラム素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical disk 3 Objective lens 5 Light receiving element 9, 13 Hologram element
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/09 - 7/095 G11B 7/12 - 7/135 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G11B 7/ 09-7/095 G11B 7/ 12-7/135
Claims (2)
ンズからの光ディスク反射光を分離し、前記対物レンズ
とともに駆動移動されるホログラム素子を有し、 前記ホログラム素子は、前記対物レンズから出射する前
記光ディスク反射光を、前記受光素子の第1の分割素子
に向かう光と、第2の分割素子に向かう光とに分離し、 さらに、前記光デイスク反射光の光軸中心部の光と、前
記光軸中心部から離れた外部の光に分離し、 前記光軸中心部の光と前記外部の光とは、前記第1の分
割素子と、前記第2の分割素子のうち、それぞれ異なっ
た分割素子で交差して受光し、 トラッキング誤差信号を得る光学ヘッド。1. A light receiving element, an objective lens, and a hologram element that separates reflected light from an optical disk from the objective lens and is driven and moved together with the objective lens , wherein the hologram element emits light from the objective lens. Previous
A first divided element of the light receiving element for reflecting the reflected light from the optical disk;
And the light toward the second splitting element, and further, the light at the center of the optical axis of the optical disk reflected light,
The light is separated into external light separated from the optical axis center, and the light at the optical axis center and the external light are separated by the first component.
The split element and the second split element are different from each other.
Optical head that intersects and receives light at the divided elements to obtain a tracking error signal.
ンズからの光ディスク反射光を分離し、前記対物レンズ
とともに駆動移動されるホログラム素子を有し、 前記ホログラム素子は、前記対物レンズから出射する前
記光ディスク反射光を、光軸中心部の光と、前記光軸中
心部から離れた外部の光に分離し、 さらに外部の光を前記受光素子の第1の分割素子に向か
う光と、第2の分割素子に向かう光とに分離し、 前記第1の分割素子と、前記第2の分割素子は、前記外
部の光とともに、前記中心部の光の像を反転して分割素
子で受光し、 トラッキング誤差信号を得る光学ヘッド。2. A light receiving element, an objective lens, and a hologram element that separates reflected light from an optical disk from the objective lens and that is driven and moved together with the objective lens , wherein the hologram element emits light from the objective lens. Previous
The reflected light of the optical disk is divided into the light at the center of the optical axis and the light in the optical axis.
The light is separated into external light separated from the core, and the external light is further directed to the first split element of the light receiving element.
Light and light directed to a second splitting element, and the first splitting element and the second splitting element are
The image of the light at the center is inverted with the light of the
An optical head that receives a tracking error signal from the head.
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JP06265229A JP3087586B2 (en) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | Optical head |
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JP06265229A JP3087586B2 (en) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | Optical head |
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WO2008041330A1 (en) * | 2006-10-04 | 2008-04-10 | Pioneer Corporation | Pickup device |
-
1994
- 1994-10-28 JP JP06265229A patent/JP3087586B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH08129765A (en) | 1996-05-21 |
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