(57)【要約】【課題】本発明は、特殊な受光領域を追加形成したり、補正のための演算回路等を必要とせずに、大きな出力電圧を得、かつオフセット量の少ないトラッキング信号を出力する光検出器を用いた光ヘッド装置を提供する。【解決手段】光ディスクからの反射光を構成する０次回折光と±1次回折光の中心を結ぶ線上の方向に対して、略直交する方向の分割線により２つの受光領域に分割された光検出部を有する前記２つの受光領域に分割された光検出部は、前記反射光のうち前記０次回折光と±1次回折光が略重なる領域のみを受光することにより、出力電圧が大きくオフセット量の少ないトラッキング制御用信号を得ることが出来る。【選択図】図１
2005190537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に照射する光ビームを出射するための半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射した光ビームを集光して集光スポットを生成し前記記録媒体に照射する集光レンズと、
前記記録媒体から反射・回折されて生成された反射光を受光し電気信号に変換する光検出器と、
を少なくとも有してトラッキング制御信号を出力する光ヘッド装置において、
前記光検出器は、受光した前記反射光の０次回折光と±1次回折光との３つの中心を結ぶ線に対して、略直交する方向の２分割線により均等分割されて前記０次回折光の中心が中央となるように位置する第1、第２の２つの受光領域を備えており、
前記第1、第２の２つの受光領域は、それぞれ、前記０次回折光と＋1次回折光が略重なる領域と、前記０次回折光と−1次回折光が略重なる領域であって、
前記第1、第２の光検出領域はそれぞれ前記反射光を光電変換して第１の光検出部で第１信号を、第２の光検出部で第２信号をそれぞれ生成し、
前記第１信号と前記第２信号との差信号を、前記記録媒体に予め形成されている案内溝の中心と前記光検出器で受光した反射光の中心とを一致させるために、前記集光レンズを前記案内溝を横切る方向に移動させる、トラッキング制御用信号を生成する手段を有することを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載されている光ヘッド装置において、
前記第１と第２の光検出部は、
前記反射光ビームを受光して得た前記０次回折光と±1次回折光が略重なる領域以上の面積を有し、かつ前記受光領域以外の領域を遮光したことを特徴とする光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、記録媒体としての光ディスクに、画像や情報を記録、再生するための光ヘッド装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４（Ａ）に光ヘッド装置の概要を示し説明する。この光ヘッド装置は、光ビームを発生する半導体レーザ素子からなるレーザ１、光ビームを平行光にするレンズ２、レーザ１の方向からの光ビームは通過し、反対方向からの光ビームは反射する偏向プリズム３、レーザ光を円偏向するλ／４板４、光ビームを集光するレンズ５、レンズ５を稼動してトラッキング位置を合わせるムービングコイル６、画像や情報を記録する記録媒体として使用される光ディスク７、光ビームの光路を変更する全反射ミラー８、反射光を集光するレンズ９、反射光を受光し電気信号に変換する光検出器１０から構成される。
【０００３】
まずレーザ１から出射された光ビームをレンズ２で平行光に揃え、偏向プリズム３を通過させた後全反射ミラー８で光ディスク７の方向に光ビームを反射させた後、λ／４板４で円偏光してレンズ５で光ディスク７の記録面に集光する。レンズ５はムービィングコイル６により可動し光ディスク７のトラック（案内溝）に光ビームの位置を合わせる。
【０００４】
光ディスク７の記録面にはレンズ５により集光された光ビームの集光スポットが常に所定の半径位置を追従し得るようにするために、図４（Ｂ）に示すようにグルーブと呼ばれる案内溝が設けられている。この案内溝で反射された光ビームは０次回折光、−１次回折光、＋１次回折光で構成される反射光となってレンズ５、λ／４板４、全反射ミラー８を経由して偏向プリズム３で全反射された反射光がレンズ９で集光されて光検出器１０により受光される。
【０００５】
光検出器１０は２つの光検出部１０ａ，１０ｂで構成され受光した光ビームの反射光を２つの電気信号Ｓ１，Ｓ２に変換して出力する。この電気信号Ｓ１，Ｓ２はプッシュプル回路１１へ送られトラッキング信号Ｓ０を出力する。トラッキング信号Ｓ０は光ディスク７の案内溝の中心部で反射されればＳ０＝Ｓ１−Ｓ２＝０となる。
【０００６】
もし、案内溝の中心から反射光が外れればトラッキング信号Ｓ０に差分電圧が発生するから、この発生した電圧を制御信号としてムービングコイル６へ送りレンズ１を可動して案内溝の中心へ移動させてトラッキング調整を行う。このようにして、グルーブの中心にレンズ１により集光された集光スポットの中心を常に一致させる。
【０００７】
図５に光検出部１０の従来例を示す。反射光を受光するときのスポット形状は図５(Ａ)に示されるような略円のレーザ光を考慮してこの円のレーザ光を受光するのに十分な形状を設定していた。図５（Ａ）はこれらの反射光による０次回折光、−１次回折光、＋１次回折光の分布例を示す。そして図５（Ｂ）は光検出部１０ａ，１０ｂで光検出器１０を構成する例を示す。
【０００８】
光検出器１０における０次回折光はほぼ１００％検出するような寸法に設定される。すなわち０次回折光直径Ｄ０に対し横方法に光検出器幅Ｗ０、縦方向に光検出器長さＬ０の寸法に光検出器を設定するが、反射光を十分に受光するためＤ０＜Ｗ０，Ｌ０とする。
【０００９】
具体例としては、光検出器の寸法を縦、横共に６０００λ（λ：光の波長、例として６５０ｎｍに設定）として、次に図２（Ｂ）の例に基づき図３に横方向に受光部を減少させた出力例を示す。  図３の（１）は光検出器１０の出力電圧Ｓ０のＰ−Ｐ値に対する直流分（オフセット量）を比率（％）で表したものである。図３の（２）は出力電圧のＰ−Ｐ値を表したものである。グラフの（Ｂ）が従来例で図２（Ｂ）に基づくものである。
【００１０】
図３に示される（Ｂ）のグラフから分かるように、従来は最大出力時にもっともオフセット量が多かった。そして、受光部の受光面積を横方向の寸法を狭くして減少させると、オフセット量は減少するがＰ−Ｐ値の方がさらに大きく減少した。
【００１１】
一方、受光部の形状は図６(Ａ)〜（Ｆ）に示すように、従来、様々なものが検討されてきた。（Ａ）は標準的な面積で２分割したもの、（Ｂ）は回折光が重畳した個所のみ、（Ｃ）は０次回折光を避けたもの、（Ｄ）は縦横に各２分割にしたもの、（Ｅ）は縦に４分割したもの、（Ｆ）は（Ｅ）を上下に分けたもの等が提案されている。しかし、（Ｂ），（Ｃ）は出力信号が少なく、オフセット量も減らず、（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）は構造が複雑になるのみであった。
【特許文献１】特開平１１−１２０６０７
【特許文献２】特開平１１−１１０８０７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図５に示す従来の標準的な形状の受光器で、光ディスクから光ビームを反射して得られた０次回折光、−１次回折光、＋１次回折光からなる反射光を受光してトラッキング信号を得ようとすると、図３の（ｂ）のグラフから分かるように、トラッキング出力電圧が大きいときはオフセット量も多く、光検出器の幅を減少させることによりオフセット量を減少させようとするとトラッキング出力電圧が著しく減少し、いずれの場合もトラッキング調整が困難であるという問題点があった。
【００１３】
そこで本発明は、上述した問題点を解決して、特殊な受光領域を追加形成したり、補正のための演算回路等を必要とせずに、十分な光検出器の出力電圧を得、かつオフセット量を減少させることが出来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】
【００１４】
上記目的を達成するための手段として、第１の発明の光ヘッド装置は、記録媒体に照射する光ビームを出射するための半導体レーザ（レーザ１）と、前記半導体レーザから出射した光ビームを集光して集光スポットを生成し前記記録媒体に照射する集光レンズ（レンズ５）と、前記記録媒体から反射・回折されて生成された反射光を受光し電気信号に変換する光検出器（光検出器１０）と、を少なくとも有してトラッキング制御信号を出力する光ヘッド装置において、前記光検出器は、受光した前記反射光の０次回折光と±1次回折光との３つの中心を結ぶ線に対して、略直交する方向の２分割線により均等分割されて前記０次回折光の中心が中央となるように位置する第1、第２の２つの受光領域（光検出部ａ、光検出部ｂ）を備えており、前記第1、第２の２つの受光領域は、それぞれ、前記０次回折光と＋1次回折光が略重なる領域と、前記０次回折光と−1次回折光が略重なる領域であって、前記第1、第２の光検出領域はそれぞれ前記反射光を光電変換して第１の光検出部で第１信号を、第２の光検出部で第２信号をそれぞれ生成し、前記第１信号と前記第２信号との差信号を、前記記録媒体に予め形成されている案内溝の中心と前記光検出器で受光した反射光の中心とを一致させるために、前記集光レンズを前記案内溝を横切る方向に移動させる、トラッキング制御用信号を生成する手段を有する。
上記目的を達成するための手段として、第２の発明の光ヘッド装置は、前記第１の手段に記載されている前記光ヘッド装置において、前記第１と第２の光検出部は、前記反射光ビームを受光して得た前記０次回折光と±1次回折光が略重なる領域以上の面積を有し、かつ前記受光領域以外の領域を遮光したものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光ヘッド装置は、光検出器の形状は標準的なものを用い、特殊な受光領域を形成したり補正のための演算回路等を追加しなくても、十分な光検出器の出力電圧を得、しかもオフセット量を減少させることが出来る効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の最良の形態につき、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１７】
図１に本発明に係る光検出器例を示す。この光検出器の寸法は（Ａ）に示すように、まず、反射光の中の０次回折光を十分受光出来るように０次回折光直径Ｄ０より光検出器幅Ｗ０、光検出器長さＬ０の寸法を大きく設定する。
【００１８】
そして、０次回折光と−１次回折光が交差する位置Ｐ０、０次回折光と＋１次回折光が交差する位置Ｐ１を横方向に結ぶ線上のＰａ，Ｐｂ、及び０次回折光と−１次回折光が交差する位置Ｐ２、０次回折光と＋１次回折光が交差する位置Ｐ３を横方向に結ぶ線上のＰｃ，Ｐｄとを抽出し、このＰａ，Ｐｂ，Ｐｄ，Ｐｃで囲まれた領域を受光範囲として他の受光器の部分は光が入らないよう遮光する。
【００１９】
また、光検出器１０は反射光を構成する−１次回折光の中心Ｃ１と０次回折光の中心Ｃ０と＋1次回折光の中心Ｃ２を結ぶ回折光の中心を通る線Ｉ１の線上の方向に対して、略直交する方向の分割線Ｉ２により、図１の（Ｃ）に示すように２つの受光領域に分割された光検出部１０ａ及び１０ｂを形成する。この光検出部に上述の遮光部分がそれぞれ形成される。そして、反射光を照射することにより出力電圧Ｓ１、Ｓ２を得る。
【００２０】
以上の設定により、２つの受光領域に分割された光検出部１０ａ，１０ｂは、反射光のうち前記０次回折光と±1次回折光が略重なる領域のみを受光することになり、第１の光検出部１０ａで受光した反射光を光電変換して第１信号Ｓ１を、第２の光検出部１０ｂで受光した反射光を光電変換して第２信号Ｓ２をそれぞれ生成する。
【００２１】
そして、第１信号Ｓ１と第２信号Ｓ２との差信号Ｓ０を、記録媒体に予め形成されている案内溝の中心と前記光検出器１０で受光した反射光の中心とを一致させるために、集光レンズ５を案内溝を横切る方向に移動させる、ムービングコイル６に加えるためのトラッキング制御用信号とする。
【００２２】
ついで、受光領域の長さ方向に対する変化における、オフセット量とトラッキング制御用信号のＰ−Ｐ値について説明する。図２（Ａ）に横幅方向はそのままで、長さ方向に受光領域を変化させた各出力信号の例をグラフで示し、長さ方向に受光領域を変化させた場合のオフセット量を図３の（１）の（Ａ）に、Ｐ−Ｐ値を同図の（２）の（Ａ）に示す。ここではＳ３＝（Ｓ１−Ｓ２）のＰ−Ｐ値、オフセット量（％）＝｛（Ｓ１−Ｓ２）のオフセット電圧｝／Ｓ３とする。
【００２３】
図３の（２）の（Ａ）のグラフから分かるように、受光領域の長さは最長から長さが４０００λまでは出力電圧に変動はなく最大値を示し、（１）の（Ａ）のグラフからはオフセット量は長さが順次短くなるほど減少することが分かる。従って受光部の長さを４０００λとすれば出力電圧は最大で、オフセット量は９３％から６９％に大幅に減少する。
【００２４】
この４０００λの長さの位置は図２（Ａ）から容易に把握できるように上下の０次回折光と±１次回折光とが交差する点を結んだ線で囲まれた領域となる。従って図１（Ｂ）に示されるような幅Ｗ０、長さＬ１の寸法の光検出器１０とする。
【００２５】
ただ、光検出器１０は図５に示される形状のものが既に量産されており、本発明による受光領域のものに形状を変えることは、コスト高になり、更に将来利用するレーザ光の波長が短くなると、より少ない受光領域の形状のものが要求される場合がある。
【００２６】
従って、その場合は、図１（Ｃ）に示すように光検出器の受光領域を被うマスクを作成してその上から黒色インクを塗布して受光領域以外の個所を遮光する。このようにすれば光検出器の形状を変えることなく、製作が容易で最適な受光領域を確保でき、将来のレーザ光波長の変化にも追従できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る光検出器例を示す図である。
【図２】光検出器の幅と長さを代えて受光領域を変化させた例を示す図である。
【図３】図２の光検出器の受光領域を変化させた場合の出力例を示す図である。
【図４】光ディスク装置の概要を示す図である。
【図５】従来の光検出器例を示す図である。
【図６】従来の光検出器の形状例を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    レーザ                （半導体レーザ）
２    レンズ
３    偏向プリズム
４    λ／４板
５    レンズ（可動部ｂ）    （集光レンズ）
６    ムービングコイル
７    光ディスク
８    全反射ミラー
９    レンズ
１０    光検出器              （光検出器）
１１    プッシュプル回路
【図１】
2005190537.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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