JPH0242641A - 光学ヘッド構造 - 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】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本発明は光学ヘッド構造に関し、特に小型化及び軽量化
し得る光学ヘッド構造に関する。

〈従来の技術〉 従来から、光学ヘッド式記録媒体としての光ディスクの
記録面に照射した収束光の反射光を検出することにより
、情報を記録及び再生する高密度記録再生装置がある。

この装置に用いられる光ディスクには、一般に若干の反
りや歪みがあると共に光ディスクの回転軸への取付誤差
による偏心があるが、光学ヘッドをそれらの影響を受け
ることなく光デイスク記録トラックに追従させるべく、
光学ヘッドのフォーカス及びトラッキングの各エラーを
検出し、その位置制御を行っている。

実際には、光ディスクからの反射光を偏光ビームスプリ
ッタにより変向して得たエラー検出光をハーフプリズム
を通して更に２方向に分け、その一方の検出光の半分を
ナイフェツジにより遮断し、フォーカスエラー検出用の
例えば２分割フォトダイオードの分割線上に焦点を結ば
せるようにしている。そして、フォーカスエラーが生じ
る場合には上記焦点位置がフォトダイオードの手前側或
いは奥側にずれるため、２分割されたフォトダイオード
のいずれか一方に集光することから、エラーを検出する
ことができる。他方、ハーフプリズムにより分けられた
他方の検出光をトラッキングエラー検出用の例えば２分
割フォトダイオードの分割線上に集光させている。そし
て、トラッキングエラーが生じる場合には両フォトダイ
オード間の明るさに差を生じるため、その出力差により
エラーを検出することができる。

しかるに、上記検出構造には、ハーフプリズム、ナイフ
ェツジ及び２組のフォトダイオード等を用いていること
から部品点数が多くなり光学ヘッドが大型化、重量化し
がちになると共に、例えば２方向に分けられた検出光の
光軸に対する各フォトダイオードの位置調整等、各部品
の位置調整が煩雑化しがちであった。また、各フォトダ
イオードを互いに異なる向きに設けることから、その配
線が煩雑化しがちになる問題もあった。

そこで、同一出願人による特願昭６２−２９７１３６号
明細書に記載されているように、上記検出光の光軸上に
位置するトラッキングエラー検出用フォトダイオードと
、該ダイオードと同一基板上に並設されたフォーカスエ
ラー検出用フォトダイオードと、検出光の一部をフォー
カスエラー検出用フォトダイオードに向けて入射するた
めの一対の反射手段とを内蔵する測光センサを用いてフ
ォーカス及びトラッキングエラーを検出するようにすれ
ば、各部品の位置調整が比較的容易になると共に光学ヘ
ッドが小型化、軽量化される。しかしながら、上記構造
では、検出光を少なくとも２つ以上のミラー等の反射手
段を介してフォーカスエラー検出用フォトダイオードに
入射するようになるが、光学ヘッドに於ては、フォーカ
ス方向へ比較的高精度に光軸調整する必要があることか
ら、この反射手段の位置調整が煩雑になる問題があった
。

〈発明が解決しようとする課題〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、光学ヘッドのフォーカス及びトラッキングの各エラ
ー検出用の検出手段を簡素化すると共に小型化、軽量化
された光学ヘッドを提供することにある。

［発明の構成］ く課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、光学ヘッドのトラ
ッキング及びフォーカスの各エラー状態を光学的に検出
する測光センサを有する光学ヘッド構造に於て、前記測
光センサが、入射光の光軸上に位置するフォーカスエラ
ー検出用の受光素子と、該受光素子と同一基板上に並設
されたトラッキングエラー検出用の受光素子と、前記入
射光の一部を前記トラッキングエラー検出用受光素子に
向けて反射する手段とを内蔵することを特徴とする光学
ヘッド構造を提供することにより達成される。

〈作用〉 このように、測光センサのフォーカスエラー検出用フォ
トダイオードを該センサの入射光の光軸上に配設するこ
とで、フォーカスエラーを反射手段を介さず直接検出で
きる。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図は本発明が適用された光学ヘッドの要部を示す模
式図である。図示されない光源としての半導体レーザか
ら光ディスクに向けて照射される出射光１の光軸上には
偏光ビームスプリッタ２及びλ／４板３が配設されてい
る。

偏光ビームスプリッタ２を通過した出射光１は、λ／４
板３を通過した後、光ディスクにて反射され反射光４と
なって、再びλ／４板３を通過して偏光ビームスプリッ
タ２内に入射するため、偏光ビームスプリッタ２内にあ
っては、反射光４の偏光面は出射光１の偏光面に対して
９０度責合るようになる。従って、偏光ビームスプリッ
タ２内に対角位置に配設された偏光分′ｆ１１ｒＩＡ５
により、反射光４の向きが変向されて、検出光８として
偏光ビームスプリッタ２の第１図に於ける右側面から出
射する。

この検出光８の光軸上には、集光レンズ６及び測光セン
サ７が各々同軸的に配設されており、フォーカス及びト
ラッキングの各エラーを検出するために、検出光８を集
光レンズ６にて収束光として測光センサ７に集光してい
る。尚、実際には半導体レーザから光ディスクまで出射
光１の光軸上に上記した各々を配設したが、ミラー等を
配設することにより光軸の向きを自由に変更し得るため
、その配置は限定されるものではない。

第２図は測光センサ７の軸線方向に沿う断面図であり、
第３図は第２図の■−■線について見た断面図である。

測光センサ７の基板９には、検出光８の光路内に位置す
るフォーカスエラー検出用のフォトダイオード１３と、
該フォトダイオードから所定の距離をおいて第２図に於
ける下側にトラッキングエラー検出用のフォトダイオー
ド１４とが、各々の受光面が同一平面上に位置するよう
に一体的に固着されている。

これら各フォトダイオード１３．１４は、第２図に良く
示すように、各々４分割ダイオードにより構成されてい
る。

基板９のフォトダイオード１３．１４には、互いに均質
な同一材質からなる大小の透明体を貼り合わせて台形断
面形状に形成されたプリズム体１５が、各フォトダイオ
ードの受光面に密接しかつ覆ｉように固着されている。

プリズム体１５の上記透明体同士の貼り合わせ面は、基
板９の表面に対して４５度の傾きをもっており、その貼
り合わせ面には、ガラス板１２を通過してフォーカスエ
ラー検出用フォトダイオード１３上の中央に焦点を結ぶ
検出光８の半分を入射軸に直交する向きに反射させるこ
とにより、その半分を遮断する反射膜１６が貼付されて
いる。更にプリズム体１５には、反射膜１６により向き
を変えられた検出光８の半分がトラッキングエラー検出
用フォトダイオード１４の中央部に集光するように、プ
リズム体１５内に向けて反射面を有する反射面部１７が
反射膜１６に平行して形成されている。

このように、測光センサ７に入射した検出光８の半分が
、反射面を介することなくフォーカスエラー検出用フォ
トダイオード１３上に焦点を結び、残りの半分が反射膜
１６及び反射面部１７を介してトラッキングエラー検出
用フォトダイオード１４上に集光するようになっている
。尚、各フォトダイオード１３．１４は、図示されない
リード線を介して制御部と電気的に接続されている。

次に、各フォトダイオード１３．１４によるフォーカス
及びトラッキングの各エラーの検出要領を説明する。

第４図に示すように、フォトダイオード１３には検出光
８の半分が、想像線に示すように略焦点を結ぶように入
射しており、フォーカスエラーが生じていない状態を示
している。ここで、フォーカスが変化して、例えば焦点
位置がフォトダイオード１３よりも手前にある場合には
、第５図に示すように４分割フォトダイオード１３の図
に於ける下側の２つに半円形状に集光し、焦点位置がフ
ォトダイオード１３より奥側にある場合には第６図に示
すように４分割フォトダイオード１３の図に於ける上側
の２つに集光する。従って、４分割フォトダイオード１
３の上側左右の２つからの検出信号Ａ、Ｂの和と、下側
左右の２つからの検出信号Ｃ，Ｄの和とが当該光学ヘッ
ドのフォーカス位置により変化するため、この検出信号
Ａ、Ｂの和（Ａ＋Ｂ）をアンプ１９により、また検出信
号Ｃ，Ｄの和（Ｃ＋Ｄ）をアンプ２０によりアンプ２１
へ出力し、その差（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）をアンプ２１
から制御部へ出力してフォーカスエラー呈の検出が行わ
れる。

また、第７図にあっては、反射膜１６及び反射面部１７
を介して向きを変えられた検出光８の残りの半分が、想
像線に示すように４分割フ第１−ダイオード１４の略中
央部に、虚像として半円形状に入射される。そしてトラ
ッキングエラーを生じた場合には第７図に於ける左右方
向のいずれかに明るさの差を生じることとなる。従って
、４分割フォトダイオード１４の左側上下の２つからの
検出信号Ｅ、Ｆの和と、右側上下の２つからの検出信号
Ｇ、Ｈの和とが当該光学ヘッドのトラッキング位置によ
り変化するため、この検出信号Ｅ、Ｆの和（Ｅ＋Ｆ）を
アンプ２２により、また検出信号Ｇ、Ｈの和（Ｇ＋Ｈ）
をアンプ２３によりアンプ２４へ出力し、その差（Ｅ十
Ｆ＞−（Ｇ＋Ｈ）をアンプ２４から制御部へ出力して、
トラッキングエラー量の検出が行われる。

読取り信号は、トラッキングエラー検出用フォトダイオ
ード１４の検出信号Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの和（Ｅ＋Ｆ＋Ｇ十
Ｈ）を利用することにより検出することができる。

尚、本実施例では、両フォトダイオード１３．１４を各
々４分割としたが、実際には、フォーカスエラー検出用
フォトダイオード１３を上下に２分割とし、トラッキン
グエラー検出用フォトダイオード１４を左右に２分割と
しても良い。また、本実施例では、検出光８の半分を反
射膜１６及び反射面部１７により２回反射させてトラッ
キングエラー検出用フォトダイオード１４に入射させる
ようにしたが、実際には例えば反射膜１６の反射角度を
変えることにより、該反射膜に１回だけ反射させてフォ
トダイオード１４に入射させるようにしても良い。

［発明の効果］ このように本発明によれば、測光センサのフォーカスエ
ラー検出用フォトダイオードを該センサの入射光の光軸
上に配設することで反射手段を介さず直接検出できるこ
とから、反射手段の位置調節が容易になるばかりでなく
、高い精度で光学ヘッドをフォーカス方向に位置制御す
ることができるため、本発明の効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用された光学ヘッドの要部を示す
模式図である。 第２図は、測光センサの軸線方向に沿う断面図である。 第３図は、第２図の■−■線について見た断面図である
。 第４図〜第６図は、フォーカスエラーの検出要領を示す
模式的回路図である。 第７図は、トラッキングエラーの検出要領を示す模式的
回路図である。 １・・・出射光　　　　　２・・・偏光ビームスプリッ
タ３・・・λ／４板　　　　４・・・反射光５・・・偏
光フィルム　　６・・・集光レンズ７・・・測光センサ
　　　８・・・検出光９・・・基板 １３．１４・・・フォトダイオード

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光学ヘッドのトラッキング及びフォーカスの各エラー状
   態を光学的に検出する測光センサを有する光学ヘッド構
   造に於て、 前記測光センサが、入射光の光軸上に位置するフォーカ
   スエラー検出用の受光素子と、該受光素子と同一基板上
   に並設されたトラッキングエラー検出用の受光素子と、
   前記入射光の一部を前記トラッキングエラー検出用受光
   素子に向けて反射する手段とを内蔵することを特徴とす
   る光学ヘッド構造。