図面 (/)

技術 光学ヘッド装置の光検出器

出願人 三洋電機株式会社
発明者 金子元宣中村伸
出願日 1998年9月1日 (21年9ヶ月経過) 出願番号 1998-247223
公開日 2000年3月14日 (20年3ヶ月経過) 公開番号 2000-076664
状態 特許登録済
技術分野 光学的記録再生3(ヘッドの制御) 光学的記録再生4(ヘッド自体) 光ヘッド
主要キーワード 各対角線 各受光レベル 各分割線 隣接境界 楕円スポット 各受光出力 字カーブ 非点収差調整
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年3月14日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

フォーカスエラー信号のS字カーブ特性の正極側と負極側とで非対称となって良好なフォーカスエラー信号が得られない、という問題があった。

解決手段

4分割の受光領域1,2,3,4により受光される光ビーム非点収差による後方焦点における楕円スポット長径方向に配置される対角線上の各受光領域1,3をもう一方の対角線上の各受光領域2,4に比べて拡張し、光ビームの焦点が信号記録媒体信号面に対して前方にずれる場合と後方にずれる場合とでそれらのズレ量に応じて4分割の受光領域1,2,3,4の一方の対角線上における各受光領域1,3ともう一方の対角線上における各受光領域2,4とでの非点収差パターンのはみ出し量を近似させてフォーカスエラー信号のS字カーブ特性の正極側と負極側とが対称になるようにしている。

概要

背景

ディスク等の信号記録媒体に対して光ビームを用いて光学的に信号の読み取り、あるいは書き込みを行う光学ヘッド装置においては、光ビームの焦点を信号記録媒体の信号面に合焦させるフォーカス制御を行うのに信号記録媒体により反射された光ビームに非点収差を付与し、その光ビームを非点収差の発生方向に応じて方向が設定された十字状の分割線により分割した4分割の受光領域受光し、その分割された各受光領域における各受光出力のそれぞれ対角線上に配置される各受光領域の各受光レベルをそれぞれ加算した各加算受光レベルの差を検出してフォーカスエラー信号を得ており、このフォーカスエラー信号レベルに応じて対物レンズフォーカス方向に変位することによりフォーカス制御を行う、いわゆる非点収差法が主流になっている。

ところで、前記フォーカスエラー信号は、図2に示す如く、電圧レベルが「0」の点が光ビームの焦点と信号面との合焦点に設定され、光ビームの焦点と信号面との距離によって電圧レベルが増減すると共に、光ビームの焦点が信号面の手前側と奥側とで極性が逆となり、いわゆるS字カーブ特性となる。

そのS字カーブ特性の電圧レベルの正極ピークと負極ピークの間が有効なフォーカスエラー信号として用いられる。

概要

フォーカスエラー信号のS字カーブ特性の正極側と負極側とで非対称となって良好なフォーカスエラー信号が得られない、という問題があった。

4分割の受光領域1,2,3,4により受光される光ビームの非点収差による後方の焦点における楕円スポット長径方向に配置される対角線上の各受光領域1,3をもう一方の対角線上の各受光領域2,4に比べて拡張し、光ビームの焦点が信号記録媒体の信号面に対して前方にずれる場合と後方にずれる場合とでそれらのズレ量に応じて4分割の受光領域1,2,3,4の一方の対角線上における各受光領域1,3ともう一方の対角線上における各受光領域2,4とでの非点収差パターンのはみ出し量を近似させてフォーカスエラー信号のS字カーブ特性の正極側と負極側とが対称になるようにしている。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

非点収差を付与した光ビームを十字状の分割線により分割された4分割の受光領域により受光し、それらの各受光領域における各受光出力のそれぞれ対角線上に配置される各受光領域の各受光レベルをそれぞれ加算した各加算受光レベルの差を検出することにより信号記録媒体信号面に対する光ビームの焦点誤差が検出される光学ヘッド装置において、前記4分割の受光領域により受光される光ビームの非点収差による後方焦点における楕円スポット長径方向に配置される対角線上の各受光領域をもう一方の対角線上の各受光領域に比べて拡張したことを特徴とする光学ヘッド装置の光検出器

請求項2

前記4分割の受光領域を挟んで両側に別の受光領域が形成される光学ヘッド装置の光検出器であって、その別の受光領域の並び方向に対して前記4分割の受光領域の分割線を略45度の角度とするべく光ビームに非点収差を付与すると共に、その別の受光領域の並び方向に対して略直交する対角線上に配置される前記4分割の受光領域の各受光領域をその対角線方向に拡張したことを特徴とする請求項1記載の光学ヘッド装置の光検出器。

請求項3

ビーム法によるトラッキング制御に用いられる2つのサブ受光領域が前記4分割の受光領域を挟んで両側に形成される光学ヘッド装置の光検出器であって、前記4分割の受光領域を分割している十字状の分割線のうち、一方の分割線の向きを各サブ受光領域の配列方向に一致させるべく設定し、前記4分割の受光領域における一方の対角線上の各受光領域をもう一方の対角線上の各受光領域に比べて拡張して形成すると共に、各サブ受光領域における前記4分割の受光領域に隣接する隣接境界辺をそれぞれ斜めにし、それらの各隣接境界辺を前記4分割の受光領域における前記もう一方の対角線上の各受光領域に接近させるようにしたことを特徴とする請求項1記載の光学ヘッド装置の光検出器。

技術分野

0001

本発明は、信号再生、あるいは信号記録に用いられる光ビームフォーカス制御非点収差法により行われる光学ヘッド光検出器に関し、フォーカス制御信号オフセットの発生を抑制するべく受光領域形状を工夫した光学ヘッド装置の光検出器に関する。

背景技術

0002

ディスク等の信号記録媒体に対して光ビームを用いて光学的に信号の読み取り、あるいは書き込みを行う光学ヘッド装置においては、光ビームの焦点を信号記録媒体の信号面に合焦させるフォーカス制御を行うのに信号記録媒体により反射された光ビームに非点収差を付与し、その光ビームを非点収差の発生方向に応じて方向が設定された十字状の分割線により分割した4分割の受光領域に受光し、その分割された各受光領域における各受光出力のそれぞれ対角線上に配置される各受光領域の各受光レベルをそれぞれ加算した各加算受光レベルの差を検出してフォーカスエラー信号を得ており、このフォーカスエラー信号レベルに応じて対物レンズフォーカス方向に変位することによりフォーカス制御を行う、いわゆる非点収差法が主流になっている。

0003

ところで、前記フォーカスエラー信号は、図2に示す如く、電圧レベルが「0」の点が光ビームの焦点と信号面との合焦点に設定され、光ビームの焦点と信号面との距離によって電圧レベルが増減すると共に、光ビームの焦点が信号面の手前側と奥側とで極性が逆となり、いわゆるS字カーブ特性となる。

0004

そのS字カーブ特性の電圧レベルの正極ピークと負極ピークの間が有効なフォーカスエラー信号として用いられる。

発明が解決しようとする課題

0005

ところで、光検出器上に受光される光ビームの受光スポットには、光ビームに付与される非点収差の影響を受けた非点収差パターンが表れるが、その非点収差パターンは光検出器上に光ビームの前方の焦点が位置する状態と光検出器上に光ビームの後方の焦点が位置する状態とにおける楕円長径の長さが異なる。

0006

現在使用されている光学ヘッド装置においては、一般的に光ビームの後方の焦点が位置する状態における非点収差パターンの楕円長径の長さの方が長くなっている。

0007

光検出器上に光ビームの前方の焦点が位置する状態と光検出器上に光ビームの後方の焦点が位置する状態とにおける非点収差パターンの楕円長径の長さが異なることにより4分割の各受光領域が今までどおり全て同一形状であると、光ビームの焦点が信号記録媒体の信号面に対して前方にずれる場合と後方にずれる場合とで4分割の受光領域のそれぞれの対角線上における各受光領域での非点収差パターンのはみ出し方が異なり、図2実線に示す如く、フォーカスエラー信号のS字カーブ特性の正極側と負極側とで非対称となって良好なフォーカスエラー信号が得られない、という問題があった。

0008

特に、最近の光学ヘッド装置は、非点収差付与のために平行平板を用いたり、非点収差調整レンズを削減したり、あるいは光路長の短縮が図られているので、フォーカスエラー信号のS字カーブ特性の正極側と負極側とで非対称が顕著となってきている。

課題を解決するための手段

0009

本発明は、4分割の受光領域により受光される光ビームの非点収差による後方の焦点における楕円スポット長径方向に配置される対角線上の各受光領域をもう一方の対角線上の各受光領域に比べて拡張し、光ビームの焦点が信号記録媒体の信号面に対して前方にずれる場合と後方にずれる場合とでそれらのズレ量に応じて4分割の受光領域のそれぞれの対角線上における各受光領域での非点収差パターンのはみ出し量を近似させてフォーカスエラー信号のS字カーブ特性の正極側と負極側とが対称になるようにしている。

0010

また、4分割の受光領域を挟んで両側に別の受光領域が形成される光検出器においては、その別の受光領域の並び方向に対して前記4分割の受光領域の分割線を略45度の角度とするべく光ビームに非点収差を付与すると共に、その別の受光領域の並び方向に対して略直交する対角線上に配置される前記4分割の受光領域の各受光領域をその対角線方向に拡張し、その拡張が前記別の受光領域により阻害されないようにしている。

0011

また、メイン受光領域を4分割している十字状の分割線のうち、一方の分割線の向きを3ビーム法によるトラッキング制御に用いられる各サブ受光領域配列方向に一致させるべく設定して信号トラックに影響されて受光スポットに生じる光強度分布の不均一がフォーカスエラー信号を得る際の演算時に打ち消されるようにした光検出器においては、前記4分割の受光領域における一方の対角線上の各受光領域をもう一方の対角線上の各受光領域に比べて拡張して形成すると共に、各サブ受光領域における前記4分割の受光領域に隣接する隣接境界辺をそれぞれ斜めにし、それらの各隣接境界辺を前記4分割の受光領域における前記もう一方の対角線上の各受光領域に接近させるようにし、前記4分割の受光領域における前記一方の対角線上の各受光領域を拡張する範囲を確保した上で、各サブ受光領域の削減を抑えている。

0012

図1は本発明の光学ヘッド装置の光検出器に係る各受光領域の配置を示す説明図であり、図示の光検出器は非点収差法によるフォーカス制御に対応すると共に、3ビーム法によるトラッキング制御に対応している。

0013

図1において、1,2,3,4は十字状に配置される2本の分割線によりそれぞれ分割された4分割のメイン受光領域、5,6はその4分割のメイン受光領域1〜4を挟んで両側に形成配置されるサブ受光領域である。

0014

メイン受光領域1〜4及びサブ受光領域5,6には、光学ヘッド装置から3ビームに分離されて出射される各光ビームがディスクにより反射されて受光され、3ビームの0次光メインビームがメイン受光領域1〜4に受光され、3ビームの±1次光の各サブビームがサブ受光領域5,6にそれぞれ受光される。

0015

メイン受光領域1〜4を4分割する各分割線は、受光スポットに表れる非点収差パターンの楕円長径が発生される非点収差発生方向に対してそれぞれ略45度の角度を成す方向に設定されている。

0016

その為、メインビームの焦点の信号面に対する位置ズレ量を示すフォーカスエラー信号がメイン受光領域1〜4の各対角線上に配置される各受光領域の各受光レベルをそれぞれ加算した各加算受光レベルの差を検出することにより得られる。

0017

前記サブ受光領域5,6にはそれぞれ各サブビームの信号トラックに対する照射状況に応じて光量レベルが変化する各サブビームの反射光が受光され、メインビームによるトレース位置の信号トラックとの位置ズレ量を示すトラッキングエラー信号が各サブ受光領域5,6の各受光レベルの差を検出することにより得られる。

0018

ところで、メイン受光領域1〜4を4分割している各分割線はサブ受光領域5,6の並び方向に対してそれぞれ略45度の角度に設定されており、前記メイン受光領域1〜4においてそのサブ受光領域5,6の並び方向に対して略直交する対角線上に配置される各受光領域1,3はその対角線方向に拡張され、もう一方の対角線上に配置される各受光領域2,4に比べて図1に示す点線から外側の領域が拡張されている。

0019

そして、メイン受光領域1〜4上に表れる非点収差パターンは、メイン受光領域1〜4上に光ビームの後方の焦点が近づいている状態における楕円長径の向きが図1における1点鎖線に示す如く、その拡張された各受光領域1,3の配列方向に一致されて設定されており、一方、メイン受光領域1〜4上に光ビームの前方の焦点が近づいている状態における楕円長径の向きが図1における2点鎖線に示す如く、拡張されていない対角線方向の各受光領域2,4の配列方向に設定されている。

0020

ここで、非点収差パターンは、メイン受光領域1〜4上に光ビームの前方の焦点が位置する状態における楕円長径の長さに比べ、メイン受光領域1〜4上に光ビームの後方の焦点が位置する状態における楕円長径の長さの方が長くなっている。

0021

その為、光ビームの焦点がディスクの信号面に対して前方にずれる場合と後方にずれる場合とでそれらのズレ量に応じてメイン受光領域1〜4のそれぞれの対角線上における各受光領域での非点収差パターンのはみ出し量が近似され、図2破線に示す如く、フォーカスエラー信号のS字カーブ特性の正極側と負極側とが対称に近づけられ、良好なフォーカスエラー信号が得られるようになる。

0022

この場合、メイン受光領域の各受光領域1,3の拡張される方向に各サブ受光領域5,6が配置されていないので、各サブ受光領域5,6が各受光領域1,3を拡張する妨げとならない。

0023

図3は、光検出器の別な実施例における各受光領域の配置を示す説明図である。図3に示す光検出器においては、メイン受光領域11〜14を4分割している十字状の分割線のうち、一方の分割線の向きを各サブ受光領域15,16の配列方向に一致させるべく設定している。

0024

このようにメイン受光領域11〜14を分割する方向を設定することにより、信号トラックに影響されて光ビームに生じる外乱により受光スポットに生じる光強度分布の不均一がフォーカスエラー信号を得る際の演算時に打ち消される。

0025

ここで、メイン受光領域11〜14上に表れる非点収差パターンの楕円長径の向きは、図3における一点鎖線に示す如く、メイン受光領域11〜14を分割している各分割線に対して45度の角度に設定されるので、メイン受光領域11〜14上に光ビームの後方の焦点が位置する状態における楕円長径の向きに対応するメイン受光領域の一方の対角線方向の各受光領域11,13を拡張する方向は、各サブ受光領域15,16が配列される方向に対して略45度の角度を成す。

0026

その為、メイン受光領域11〜14における一方の対角線方向の各受光領域11,13を拡張すると、各サブ受光領域15,16を削減する必要が生じる。

0027

この場合、各サブ受光領域15,16におけるメイン受光領域11〜14に隣接する隣接境界辺をそれぞれ斜めにし、それらの各隣接境界辺を前記メイン受光領域11〜14における前記もう一方の対角線上の各受光領域12,14に接近させるようにしているので、メイン受光領域11〜14における前記一方の対角線上の各受光領域11,13を拡張する範囲を確保した上で、各サブ受光領域15,16の削減が抑えられている。

0028

そして、光検出器上の受光スポットは、図3の点線に示す如く、メイン受光領域11〜14及び各サブ受光領域15,16の配列方向に対して少許角度を有して配列されているので、各サブ受光領域の各隣接境界辺を斜めにすることにより各サブ受光領域15,16の削減によるトラッキングエラー信号の特性劣化が防止される。

0029

これにより信号トラックに影響されて受光スポットに生じる光強度分布の不均一がフォーカスエラー信号を得る際の演算時に打ち消されるようにした上で、トラッキングエラー信号の特性劣化を抑えて良好なフォーカスエラー信号が得られるようになる。

発明の効果

0030

以上のとおり、本発明に因れば、光ビームの焦点がディスクの信号面に対して前方にずれる場合と後方にずれる場合とでそれらのズレ量に応じて4分割の受光領域のそれぞれの対角線上における各受光領域での非点収差パターンのはみ出し量が近似されるので、フォーカスエラー信号のS字カーブ特性の正極側と負極側とが対称に近づけられ、良好なフォーカスエラー信号を得ることが出来る。

0031

前記4分割の受光領域を挟んで両側に別の受光領域が形成される場合、その別の受光領域の並び方向に対して略直交する対角線上に配置される前記4分割の受光領域の各受光領域をその対角線方向に拡張するようにしているので、その別の受光領域が前記4分割の受光領域の各受光領域を拡張する妨げとならない。

0032

また、メイン受光領域を4分割している十字状の分割線のうち、一方の分割線の向きを3ビーム法によるトラッキング制御に用いられる各サブ受光領域の配列方向に一致させるべく設定して信号トラックに影響されて受光スポットに生じる光強度分布の不均一がフォーカスエラー信号を得る際の演算時に打ち消されるようにした場合においては、各サブ受光領域における4分割の受光領域に隣接する隣接境界辺をそれぞれ斜めにし、それらの各隣接境界辺を4分割の受光領域における拡張しない方の対角線上の各受光領域に接近させるようにしているので、4分割の受光領域における一方の対角線上の各受光領域を拡張する範囲を確保した上で、各サブ受光領域の削減を抑えることが出来、トラッキングエラー信号の特性劣化を抑えて良好なフォーカスエラー信号を得ることが出来る。

図面の簡単な説明

0033

図1本発明の光学ヘッド装置の光検出器に係る各受光領域の配置を示す説明図である。
図2フォーカスエラー信号を示す特性図である。
図3光検出器の別な実施例における各受光領域の配置を示す説明図である。

--

0034

1,2,3,4、11,12,13,14メイン受光領域
5,6、15,16 サブ受光領域

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社マーキスの「 クリーニングディスク」が 公開されました。( 2020/03/19)

    【課題】光りピックアップレンズクリーナー【解決手段】クリーニングディスク1は、光りピックアップレンズに対面する側に清掃部材2を1つ又は複数設け、該クリーニングディスク1を扇状に可動させるために再生装置... 詳細

  • 株式会社ブイ・テクノロジーの「 ホログラム記録再生装置」が 公開されました。( 2020/03/05)

    【課題】ホログラム記録再生装置において、レンズや装置のコストを高めることなく、ホログラムの書き込み密度を高め、記録再生精度の低下を抑止する。【解決手段】ホログラム記録再生装置は、空間光変調器を経由した... 詳細

  • 株式会社東芝の「 記録媒体及び記録装置」が 公開されました。( 2019/12/26)

    【課題】簡易な構成で迅速にフルカラーの画像を記録できるとともに、装置構成を簡略化してコストの抑制を図る。【解決手段】実施形態の記録媒体は、基材と、基材上に形成され所定の波長の記録光を吸収して発色する第... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ