JPH087872B2 - 光ヘッド装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レーザ発光素子からのレーザ光を絞った微
小スポットを用いて光ディスクの情報記録面に情報を記
録したり、あるいは記録した情報を消去，再生する光デ
ィスク装置のなかで、特に光ヘッド装置に関するもので
ある。

従来の技術 従来の光ディスク装置に用いられている光ヘッド装置
としては、例えば特開昭62−97141号公報に開示されて
いる。

以下に、第４図を用いて従来の光ヘッド装置について
説明する。

第４図において、１はレーザ光を発生するレーザ発光
素子であり、レーザ発光素子１から出射した光２はホロ
グラム素子３を通って対物レンズ４で絞られる。絞られ
たレーザ光は光ディスク５の情報記録面６上に焦点７を
結ぶ。焦点７のレーザ光は反射されて対物レンズ４を通
り、ホログラム素子３により回折され、回折光8,9とな
る。回折光8,9は２分割した第２の光検出器10,11にそれ
ぞれ入射する。一方、レーザ発光素子１からの情報記録
面とは反対に向かう後光12は第１の光検出器13でモニタ
ーされ、レーザ発光素子１の光出力の制御に用いられ
る。14はケースで、一般にはレーザ発光素子１と第１の
光検出器13とが納められている。

以上のように構成された光ヘッド装置について、以下
その動作について説明する。

まず、レーザ発光素子１からのレーザ光が光ディスク
５の記録情報面６に焦点７を結ぶように対物レンズ４の
位置を制御する必要がある。これはフォーカス制御と呼
ばれ、光ディスク４からの反射光をホログラム素子３に
より回折光8,9に分離し、その差信号よりフォーカス誤
差信号を発生する。

第５図を用いて、フォーカス誤差信号の発生を詳しく
説明する。

第５図は、第２の光検出器10,11上の光スポットの変
化を示す。第２の光検出器10の２分割した領域を10A,10
Bで示す。同様に、第２の光検出器11の２分割した領域
を11A,11Bで示す。図示していないが、ホログラム素子
３上は領域が２分割されており、第２の光検出器10,11
上の光スポットはデフォーカス時には半円形になる。

まず、光ディスク５と対物レンズ４とが離れ過ぎる
と、光スポットは光検出器10A,11A上で半円形に広が
る。逆に、光ディスク５と対物レンズ４とが近づき過ぎ
ると光スポットは光検出器10B,11B上で半円形に広が
る。

次に、レーザ光が光ディスク５の情報記録面６上でフ
ォーカスが合うと、中央の図に示すように光スポットが
２分割の線上に小さく集光する。これより第２の光検出
器10および11の２分割した領域の出力を10A,10Bおよび1
1A,11Bとすれば、フォーカス誤差信号FEは、 FE＝（10A＋11A）−（10B＋11B） として求めることができる。

次に、トラッキング誤差信号TEは一般的なプッシュプ
ル法により、 TE＝（10A＋10B）−（11A＋11B） として求めることができる。

また、再生RF信号は第２の光検出器10,11の各領域の
総和により、 RF＝10A＋10B＋11A＋11B として求めることができる。

一方、レーザ発光素子１のレーザ光の出力は、温度や
経時変化により大きく変動し、光ディスク装置の信頼性
に影響する。このため光出力を一定に保つように、半導
体レーザ１の後光12を第１の光検出器13でモニタして制
御をかけている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、第１の光検出器
13と、第２の光検出器10,11とが別々になっているた
め、光ヘッド装置を小型化するのが困難であるという問
題点を有していた。また、光ヘッド装置の組み立て，調
整が複雑になる、あるいはコストを下げることが困難等
の問題があった。

特にホログラム素子３を使って第２の光検出器10,11
をケース14に第１の光検出器13と一体に組み込む場合に
は、小型化のためケース内のスペースが非常に限られ、
第１の光検出器13と第２の光検出器10,11とが別々にな
っていることは大きな問題であった。

本発明はかかる点に鑑み、光ヘッドの組み立て，調整
を簡素化し、コストを低減させ、小型化を可能とする光
ヘッド装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本願請求項１の発明は、情
報記録面の反射光からフォーカス誤差あるいはトラッキ
ング誤差に対応した回折光を発生するホログラム素子
と、レーザ発光素子からのレーザ光の一部をモニタする
第１の光検出器と、前記第１の光検出器を構成する半導
体基板と同じ半導体基板上に構成した前記回折光を検出
する第２の光検出器とを備えた光ヘッド装置である。

また本願請求項２の発明は、情報記録面の反射光から
フォーカス誤差あるいはトラッキング誤差に対応した回
折光を発生するホログラム素子と、レーザ発光素子から
情報記録面に向かうレーザ光の一部を反射する所定の反
射率を有する光学部品と、前記反射した光をモニタする
第１の光検出器と、前記第１の光検出器を構成する半導
体基板と同じ半導体基板上に構成した前記回折光を検出
する第２の光検出器とを備えた光ヘッド装置である。

作用 上記した構成により、本願請求項１の発明は、ホログ
ラム素子を用いて情報記録面の反射光からフォーカス誤
差あるいはトラッキング誤差に対応した回折光を発生す
る。第１の光検出器で、レーザ発光素子からのレーザ光
の一部をモニタし、第１の光検出器を構成する半導体基
板と同じ半導体基板上に第２の光検出器を構成して前記
フォーカス誤差あるいはトラッキング誤差に対応した回
折光を検出する。

また本願請求項２の発明は、ホログラム素子を用いて
情報記録面の反射光からフォーカス誤差あるいはトラッ
キング誤差に対応した回折光を発生する。レーザ発光素
子から情報記録面に向かうレーザ光の一部を所定の反射
率を有する光学部品で反射し、反射した光を第１の光検
出器でモニタする。第１の光検出器を構成する半導体基
板と同じ半導体基板上に第２の光検出器を構成して前記
フォーカス誤差あるいはトラッキング誤差に対応した回
折光を検出する。

実施例 第１図は、本願請求項１の発明の実施例における光ヘ
ッド装置を示す。先に説明した第４図の従来例と異なる
部分を主体に説明する。

20は同一半導体基板上に一体化した光検出器であり、
第１の光検出器20cと第２の光検出器20a,20bから構成さ
れる。第１の光検出器20cはレーザ発光素子１からの後
光12をモニタする。第２の光検出器20a,20bはそれぞれ
２分割した光受光器から構成される。21はケースであ
り、レーザ発光素子１と一体化した光受光器20とを納め
る。

以上のように構成された光ヘッド装置について、以下
その動作を説明する。

フォーカス誤差信号は、光ディスク５からの反射光を
ホログラム素子３により回折光8,9に分離し、ケース21
内に配置した２分割した第２の光受光器20a,20bに導
き、その出力の差から求まる。具体的には先の従来例
（第６図）で説明したように、２分割した光受光器20a,
20bのそれぞれの外側の和信号から内側の和信号を引い
た信号がフォーカス誤差信号となる。

トラッキング誤差信号も先の従来例と同様に、２分割
した第２の光受光器20aの和信号から２分割した第２の
光受光器20bの和信号を引くことで求めることができ
る。

再生RF信号は第２の光検出器20a,20bの出力の総和に
より求めることが出来る。

また、レーザ発光素子１の後光12を第１の光受光器20
cでモニタし、光出力を一定に保つように制御をかけて
いる。

以上のように本実施例によれば、情報記録面６の反射
光からフォーカス誤差あるいはトラッキング誤差に対応
した回折光を発生するホログラム素子３と、レーザ発光
素子１からのレーザ光の一部をモニタする第１の光検出
器20cと、前記第１の光検出器20cを構成する半導体基板
と同一半導体基板上に構成した前記回折光を検出する第
２の光検出器20a,20bとを設けることにより、第１と第
２の光検出器を一体化し、光ヘッド装置の組み立て，調
整を簡素化し、コストを低減すると共に、光ヘッド装置
を小型化することができる。

次に、本願請求項２の発明の実施例を説明する前に、
レーザ発光素子と第１の光受光器および第２の光受光器
のグランドの処理について、第２図および第６図を用い
て説明する。

まず、第６図を用いて従来例を説明する。

第６図において、LDはレーザ発光素子、PDmはレーザ
光をモニタする第１の光受光器、PD1〜PD4はフォーカス
誤差あるいはトラッキング誤差を検出する第２の光受光
器を表わす。各受発光素子のグランドは素子数に対応し
て６本出ている。ケース内に全ての受発光素子を納めた
場合に、ケースから出るピン数は単純に言えば12本出る
ことになる。光ヘッド装置を小型化しようとする際にケ
ースから出るピン数はできるだけ少ないことが望まれ
る。

そこで、第２図に本発明の実施例を示す。

第２図において、LDはレーザ発光素子、PDmはレーザ
光をモニタする第１の光受光器、PD1〜PD4はフォーカス
誤差あるいはトラッキング誤差を検出する第２の光受光
器を表わす。各受発光素子のグランドは共通にしている
ため、ケースから出るピン数は従来の12本から７本に減
ることになる。これより受発光素子のグランドを共通に
して１本のピンでケースから出せば、ピン数をかなり減
少させることができ、光ヘッド装置を小型化することが
できる。

第３図は、本願請求項２の発明の実施例における光ヘ
ッド装置を示す。以下、本願請求項１の発明の実施例と
異なる部分を主体に説明する。

30は同一半導体基板上に一体化した光検出器であり、
第１の光検出器30c,30dと第２の光検出器30a,30bから構
成される。第１の光検出器30c,30dはレーザ発光素子１
から情報記録面６に向かうレーザ光の一部をモニタす
る。第２の光検出器30a,30bはそれぞれ２分割した光受
光器から構成される。31,32は所定の反射率を有する光
学素子であり、レーザ発光素子１から情報記録面６に向
かうレーザ光の一部を反射する。33,34は光学素子31,32
により反射された反射光であり、それぞれ第１の光検出
器30c,30dにより検出される。21はケースであり、レー
ザ発光素子１と一体化した光受光器30とを納めている。

以上のように構成された光ヘッド装置について、以下
その動作を説明する。

フォーカス誤差信号は、光ディスク５からの反射光を
ホログラム素子３により回折光8,9に分離し、ケース21
内に配置した２分割した第２の光受光器30a,30bに導
き、その出力の差から求まる。具体的には先の従来例の
第５図で説明したように２分割した光受光器30a,30bの
それぞれの外側の和信号から内側の和信号を引いた信号
がフォーカス誤差信号となる。

トラッキング誤差信号も先の従来例と同様に、２分割
した第２の光受光器30aの和信号から２分割した第２の
光受光器30bの和信号を引くことで求めることができ
る。

再生RF信号は第２の光検出器30a,30bの出力の総和に
より求めることができる。

また、レーザ発光素子１から情報記録面６に向かうレ
ーザ光の一部を光学部品31,32により反射して反射光33,
34を発生させている。反射光33,34は第１の光受光器30
c,34dでモニタされ、その出力の和信号で、レーザ発光
素子１の光出力を一定に保つように制御をかけている。
反射光33,34はレーザ発光素子１の情報記録面に向かく
光の一部を取っているため、後光をモニタするよりもよ
り正確な信号を取り出すことが出来る。また、光検出器
30をレーザ発光素子１よりも情報記録面６に近く設定す
ることで、ケース21の高さ方向のサイズをさらに小型化
することが可能となる。

以上のように本実施例によれば、情報記録面の反射光
からフォーカス誤差あるいはトラッキング誤差に対応し
た回折光を発生するホログラム素子３と、レーザ発光素
子１から情報記録面６に向かうレーザ光の一部を反射す
る光学部品31,32と、前記反射した光をモニタする第１
の光検出器30c,30dと、前記第１の光検出器を構成する
半導体基板と同一基板上に構成した前記回折光を検出す
る第２の光検出器30a,30bとを設けることにより、第１
と第２の光検出器を一体化し、光ヘッド装置をさらに小
型化すると同時に、レーザ発光素子からのレーザ光の正
確なモニタを可能にしてレーザ発光素子の光出力を安定
に制御することが出来る。

なお、本発明の実施例においてフォーカス誤差信号の
検出はナイフエッジ法を用いたが、これはホログラム素
子の回折パターンを変えて、スポットサイズ検出でも良
いし、非点収差でも構わない。

また、フォーカス誤差あるいはトラッキング誤差を検
出する第２の光検出器は２分割したものを２個用いた
が、これはサーボ検出の方式により６分割、あるいは４
分割と２分割の組合せ、あるいは６分割と２分割の組合
せであっても構わない。

さらに、本実施例ではホログラム素子と受発光素子の
ケースとは一体化しなかったが、ホログラム素子とケー
スとを一体化したものにも本発明が適用出来ることは言
うまでもない。

発明の効果 以上説明したように本発明によれば、情報記録面の反
射光からフォーカス誤差あるいはトラッキング誤差に対
応した回折光を発生するホログラム素子と、レーザ発光
素子からのレーザ光の一部をモニタする第１の光検出器
と、前記第１の光検出器を構成する半導体基板と同一基
板上に構成した前記回折光を検出する第２の光検出器と
を設けることにより、第１と第２の光検出器を一体化
し、光ヘッド装置の組み立て，調整を簡素化し、コスト
を低減すると共に、光ヘッド装置を小型化することが出
来、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光ヘッド装置の構成
図、第２図は本発明における受発光素子の配線図、第３
図は本発明における他の実施例における光ヘッド装置の
構成図、第４図は従来の光ヘッドのブロック図、第５図
は第２の光受光器上の光スポットの変化を説明するため
の模式図、第６図は従来の受発光素子の配線図である。 １……レーザ発光素子、３……ホログラム素子、４……
対物レンズ、５……光ディスク、６……情報記録面、8,
9……反射光、10,11……第２の光検出器、12……後光、
13……第１の光検出器、14……ケース、20,30……一体
化した光検出器、31,32……光学素子。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ発光素子からのレーザ光を情報記録
   面に入射し、その情報記録面の反射光からホログラム素
   子を用いて発生させたレーザ光の情報記録面に対するフ
   ォーカス誤差あるいはトラッキング誤差に対応した回折
   光を光検出器に導き、情報の再生あるいは記録を行う光
   ヘッドにおいて、 レーザ発光素子からのレーザ光の一部をモニタする第１
   の光検出器と、前記フォーカス誤差あるいはトラッキン
   グ誤差に対応した回折光を検出する少なくとも２つの第
   ２の光検出器とを同一の半導体基板上に構成したことを
   特徴とする光ヘッド装置。
2. 【請求項２】レーザ発光素子からのレーザ光を情報記録
   面に入射し、その情報記録面の反射光からホログラム素
   子を用いて発生させたレーザ光の情報記録面に対するフ
   ォーカス誤差あるいはトラッキング誤差に対応した回折
   光を光検出器に導き、情報の再生あるいは記録を行う光
   ヘッドにおいて、 レーザ発光素子から情報記録面に向かうレーザ光の一部
   を所定の反射率を有する光学部品により反射させ、前記
   反射した光をモニタする第１の光検出器と、前記フォー
   カス誤差あるいはトラッキング誤差に対応した回折光を
   検出する少なくとも２つの第２の光検出器とを同一の半
   導体基板上に構成したことを特徴とする光ヘッド装置。
3. 【請求項３】レーザ発光素子のグランドと第１の光検出
   器のグランドと第２の光検出器のグランドとを共通にし
   たことを特徴とする請求項１または請求項２記載の光ヘ
   ッド装置。
4. 【請求項４】レーザ発光素子と、第１の光検出器および
   第２の光検出器とを一つのケースに納めたことを特徴と
   する請求項１または請求項２記載の光ヘッド装置。