(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体にメインビームとサブビームとをスポット状に照射し、サブビームスポットからの光を検出してメインビームスポットのトラックに対する位置ずれを表すトラッキングエラー信号を検出するようにした光学ヘッドにおいて、
トラックピッチＰ１、ガイドトラック幅または情報ピット幅Ｗ１の第１光記録媒体、およびトラックピッチＰ２（Ｐ１≠Ｐ２）、ガイドトラック幅または情報ピット幅Ｗ２（Ｗ１≠Ｗ２）の第２光記録媒体に対して、前記トラッキングエラー信号を検出し得るように、
Ｄ１；第１記録媒体上で、メインビームスポットが位置するトラック中心からサブビームスポットが位置するガイドトラックの境界または情報ピットの境界までのトラック方向と直交する方向の距離
Ｄ２；第２記録媒体上で、メインビームスポットが位置するトラック中心からサブビームスポットが位置するガイドトラックの境界または情報ピットの境界までのトラック方向と直交する方向の距離
とするとき、第１，第２光記録媒体上でのメインビームスポットの中心からサブビームスポットの中心までのトラック方向と直交する方向の距離Ｌを、
Ｄ１≦Ｌ≦Ｄ２、またはＤ２≦Ｌ≦Ｄ１
ただし、Ｒ；サブビームスポットの半径
ｎ１，ｎ２；自然数
ｋ１，ｋ２；±１
とするとき、
｜Ｄ１−Ｄ２｜＜Ｒ
Ｄ１＝ｎ１・Ｐ１＋ｋ１（Ｐ１＋Ｗ１）／２
Ｄ２＝ｎ２・Ｐ２＋ｋ２（Ｐ２＋Ｗ２）／２
を満足するよう構成したことを特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】
請求項１記載の光学ヘッドにおいて、
ｋ１＝ｋ２＝＋１であることを特徴とする光学ヘッド。
【請求項３】
請求項１記載の光学ヘッドにおいて、
ｋ１＝ｋ２＝−１であることを特徴とする光学ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光カードや光ディスク等の光記録媒体に情報を記録したり、記録されている情報を再生するのに用いる光学ヘッド、特に、共通のトラッキング用のビームを用いて、トラックピッチ、およびガイドトラック幅または情報ピット幅がそれぞれ異なる２種の光記録媒体に対して、トラッキングエラー信号を検出し得るようにした光学ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、光カードに対して情報の記録や再生を行う光学ヘッドとして、半導体レーザからの光束を回折格子により回折させて、１本のメインビームと、２本のサブビームとを得、これら３本のビームを対物レンズを経て光カードにスポット状に照射して、メインビームスポットで情報の記録または再生を行い、２つのサブビームスポットでトラッキングエラー信号を検出する、いわゆる３ビーム法を採用したものが知られている。
【０００３】
ここで、光カード上に形成されるビームスポットは、所定のトラックピッチおよびガイドトラック幅の一種類の光カードに対応して、メインビームスポットの中心が記録または再生すべきトラックのほぼ中心に位置するとき、２つのサブビームスポットのそれぞれの中心が、メインビームスポットが位置するトラックに隣接する同一または異なるガイドトラックの一方の側のエッジおよび他方の側のエッジにそれぞれほぼ位置するように設定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、光カードの記録密度を高めることから、トラックピッチおよびガイドトラック幅の異なる光カードが提案されている。しかし、従来の３ビーム法による光学ヘッドにあっては、上述したように、光カード上での３ビームのスポットの位置関係を、所定のトラックピッチおよびガイドトラック幅の一種類の光カードに対応して設定されていることから、異なる種類の光カードには対応できず、これがため汎用性に欠けるという問題がある。このような問題は、ガイドトラックを有しないＣＤやＤＶＤ等において、トラックピッチおよび情報ピット幅の異なる２種類の光記録媒体に対して３ビーム法によりトラッキングエラー信号を検出する場合にも同様に生じるものである。
【０００５】
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、トラックピッチ、およびガイドトラック幅または情報ピット幅がそれぞれ異なる２種類の光記録媒体に対して、共通のトラッキング用のビームを用いてトラッキングエラー信号を検出し得るよう適切に構成した汎用性に優れた光学ヘッドを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、光記録媒体にメインビームとサブビームとをスポット状に照射し、サブビームスポットからの光を検出してメインビームスポットのトラックに対する位置ずれを表すトラッキングエラー信号を検出するようにした光学ヘッドにおいて、
トラックピッチＰ１、ガイドトラック幅または情報ピット幅Ｗ１の第１光記録媒体、およびトラックピッチＰ２（Ｐ１≠Ｐ２）、ガイドトラック幅または情報ピット幅Ｗ２（Ｗ１≠Ｗ２）の第２光記録媒体に対して、前記トラッキングエラー信号を検出し得るように、
Ｄ１；第１記録媒体上で、メインビームスポットが位置するトラック中心からサブビームスポットが位置するガイドトラックの境界または情報ピットの境界までのトラック方向と直交する方向の距離
Ｄ２；第２記録媒体上で、メインビームスポットが位置するトラック中心からサブビームスポットが位置するガイドトラックの境界または情報ピットの境界までのトラック方向と直交する方向の距離
とするとき、第１，第２光記録媒体上でのメインビームスポットの中心からサブビームスポットの中心までのトラック方向と直交する方向の距離Ｌを、
Ｄ１≦Ｌ≦Ｄ２、またはＤ２≦Ｌ≦Ｄ１
ただし、Ｒ；サブビームスポットの半径
ｎ１，ｎ２；自然数
ｋ１，ｋ２；±１
とするとき、
｜Ｄ１−Ｄ２｜＜Ｒ
Ｄ１＝ｎ１・Ｐ１＋ｋ１（Ｐ１＋Ｗ１）／２
Ｄ２＝ｎ２・Ｐ２＋ｋ２（Ｐ２＋Ｗ２）／２
を満足するよう構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
この発明の一実施形態においては、上記のｋ１およびｋ２を、ｋ１＝ｋ２＝＋１とする。このようにすれば、光記録媒体上でメインビームスポットに関して、サブビームスポットがガイドトラックまたは情報ピットの外側のエッジに位置することになり、トラック方向と直交する方向において両スポットが比較的離れるので、これらスポットからの光をそれぞれ光検出器で受光する場合に、容易に分離して受光できる利点がある。
【０００８】
さらに、この発明の一実施形態においては、上記のｋ１およびｋ２を、ｋ１＝ｋ２＝−１とする。このようにすれば、光記録媒体上でメインビームスポットに関して、サブビームスポットがガイドトラックまたは情報ピットの内側のエッジに位置することになり、トラック方向と直交する方向において両スポットが比較的近接するので、精度の高いトラッキングエラー信号を検出することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１および図２は、この発明に係る光学ヘッドの一実施形態を示すもので、トラックピッチおよびガイドトラック幅がそれぞれ異なる２種類の光カードに対して情報の記録または再生を行い得るよう構成したものである。図１および図２において、記録／再生用の半導体レーザ１から出射される光ビームは、コリメータレンズ２で平行光束としたのち、回折格子３に入射させて、１本の記録／再生用のメインビーム（０次光）と、２本のトラッキング用のサブビーム（±１次回折光）とを得る。これら３本のビームは、往路と復路とを分離する平板プリズム４および立ち上げミラー５を経て、対物レンズ６により光カード７上にスポット状に照射する。
【００１０】
また、光カード７で反射される戻り光は、対物レンズ６および立ち上げミラー５を経て平板プリズム４に入射させ、ここで往路と分離される戻り光を、集光レンズ８を経て、光軸に対して４５°（トラック方向に対しても４５°）傾けて配置した平行平板９に収束光として入射させて、該平行平板９を屈折透過させ、これによりフォーカスエラー信号を検出するための非点収差を発生させて、凹レンズ１０を経て光検出器１１に入射させる。
【００１１】
光検出器１１は、図３に平面図を示すように、光カード７のメインビームスポットからの戻り光を受光する受光部１２と、２つのサブビームスポットからの戻り光をそれぞれ受光する受光素子１３ａ，１３ｂとを、同一半導体基板上に形成して構成する。なお、受光部１２は、４分割した受光素子１４ａ〜１４ｄをもって構成する。
【００１２】
このようにして、受光部１２の４分割受光素子１４ａ〜１４ｄの出力に基づいて、非点収差法により対物レンズ６をフォーカス制御するためのフォーカスエラー信号を得、受光素子１３ａ，１３ｂの出力に基づいて、３ビーム法により対物レンズ６をトラッキング制御するためのトラッキングエラー信号を検出しながら、記録モードにおいては、メインビームの光パワーを再生パワーから記録情報に応じて記録パワーに変調して、該メインビームスポットが位置するトラックに情報を記録し、再生モードにおいては、メインビームの光パワーを再生パワーとして、該メインビームスポットが位置するトラックに記録されている情報を、４分割受光素子１４ａ〜１４ｄの出力の和に基づいて再生するようにする。
【００１３】
この実施形態では、光カード７として、トラックピッチおよびガイドトラック幅がそれぞれ異なる２種類のものに対して、トラッキングエラー信号を検出しながら情報の記録または再生を行い得るようにするため、光カード７の記録面上での３ビームのスポット位置関係が以下の条件を満足するように構成する。
【００１４】
すなわち、第１の種類の光カード７が、図４（ａ）に示すように、トラックピッチＰ１、ガイドトラック幅Ｗ１で、第２の種類における光カード７が、図４（ｂ）に示すように、トラックピッチＰ２（Ｐ１≠Ｐ２）、ガイドトラック幅Ｗ２（Ｗ１≠Ｗ２）であるとするとき、メインビームスポットＭの中心から各サブビームスポットＳの中心までのトラック方向と直交する方向の距離Ｌが、
Ｄ１≦Ｌ≦Ｄ２、またはＤ２≦Ｌ≦Ｄ１
を満足するようにする。ここで、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ図４（ａ）および（ｂ）に示すように、メインビームスポットＭが位置するトラック中心からサブビームスポットＳが位置するガイドトラックの境界までのトラック方向と直交する方向の距離で、
｜Ｄ１−Ｄ２｜＜Ｒ
Ｄ１＝ｎ１・Ｐ１＋ｋ１（Ｐ１＋Ｗ１）／２
Ｄ２＝ｎ２・Ｐ２＋ｋ２（Ｐ２＋Ｗ２）／２
ただし、Ｒ；サブビームスポットの半径
ｎ１，ｎ２；自然数
ｋ１，ｋ２；±１
を満足するようにする。
【００１５】
上記のＤ１およびＤ２のそれぞれの値は、具体的には、例えば、第１の種類の光カード７が、Ｐ１＝１２（μｍ）、Ｗ１＝２．３（μｍ）で、第２の種類の光カード７が、Ｐ２＝７．５（μｍ）、Ｗ１＝２．２（μｍ）の場合には、ｎ１およびｎ２が、例えば１〜１４の各自然数をとるとき、第１表のようになる。
【００１６】
【表１】
0003845174.tif 000002
【００１７】
ここで、例えば、Ｒ＝１．５（μｍ）とすると、｜Ｄ１−Ｄ２｜＜Ｒ、を満足するＤ１およびＤ２を与えるｎ１およびｎ２は、ｋ１＝ｋ２＝＋１、ｋ１＝ｋ２＝−１、ｋ１＝＋１およびｋ２＝−１、ｋ１＝−１およびｋ２＝＋１の４つの組み合わせにおいて、それぞれ第２表〜第５表に示すようになる。
【００１８】
【表２】
0003845174.tif 000003
【００１９】
【表３】
0003845174.tif 000004
【００２０】
【表４】
0003845174.tif 000005
【００２１】
【表５】
0003845174.tif 000006
【００２２】
したがって、この場合には、上記の距離Ｌは、第２表〜第５表の各表のｎ１，ｎ２の組み合わせから得られるＤ１，Ｄ２に基づいて、Ｄ１≦Ｌ≦Ｄ２、またはＤ２≦Ｌ≦Ｄ１を満足する値にすればよい。なお、メインビームスポットＭとサブビームスポットＳとの間に介在するトラック数は、対物レンズ６の開口数や、Ｄ１，Ｄ２の誤差を少なくして、トラッキング精度を高める観点から、好ましくは、ｎ１，ｎ２が１０以下の条件を満たすようにする。
【００２３】
このように構成することにより、トラックピッチおよびガイドトラック幅がそれぞれ異なる２種類の光カード７に対して、３ビーム法によりトラッキングエラー信号を検出することができる。なお、図４（ａ）および（ｂ）は、上記の第１の種類および第２の種類の光カード７の具体例において、ｋ１＝ｋ２＝＋１で、ｎ１＝１およびｎ２＝２のとき、メインビームスポットＭがオントラック状態にあるときの３ビームスポットの位置関係を示している。
【００２４】
ここで、上記の距離Ｌは、特に、第２表のｋ１＝ｋ２＝＋１のときのＤ１，Ｄ２の値を用いて設定する場合には、２種類の光カード７の各々に対して、メインビームスポットＭに関して、サブビームスポットＳがガイドトラックの外側のエッジに位置し、トラック方向と直交する方向において両スポットが比較的離れることになるので、これらスポットからの光を光検出器１１において、受光素子１３ａ，１３ｂで容易に分離して受光することができるようになる。また、第３表のｋ１＝ｋ２＝−１のときのＤ１，Ｄ２の値を用いて距離Ｌを設定する場合には、２種類の光カード７の各々に対して、メインビームスポットＭに関して、サブビームスポットＳがガイドトラックの内側のエッジに位置することになり、トラック方向と直交する方向において両スポットが比較的近接することになるので、トラッキング精度をより高めることが可能となる。なお、第４表のｋ１＝＋１，ｋ２＝−１の場合、および第５表のｋ１＝−１，ｋ２＝＋１の場合には、第１の種類の光カード７と第２の種類の光カード７とで、それぞれトラッキングエラー信号の極性が異なることになるので、これらの場合には、一方のトラッキングエラー信号の極性を反転すればよい。
【００２５】
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、非点収差光学系を集光レンズと平行平板とをもって構成したが、シリンドリカルレンズやトーリックレンズ等の他の光学素子を用いて構成することもできる。また、この発明は、光カードに限らず、ガイドトラックを有しないＣＤやＤＶＤ等において、トラックピッチおよび情報ピット幅の異なるの２種類の光記録媒体に対して３ビーム法によりトラッキングエラー信号を検出する場合にも有効に適用することができる。この場合には、上述したガイドトラック幅に代えて情報ピット幅を用いて、上述した条件を満たすように構成すればよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、トラックピッチ、およびガイドトラック幅または情報ピット幅がそれぞれ異なる２種類の光記録媒体に対して、共通のトラッキング用のビームを用いてトラッキングエラー信号を検出することができる。したがって、汎用性に優れた光学ヘッドを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明に係る光学ヘッドの一実施形態を示す図である。
【図２】図１の部分側面図である。
【図３】図１に示す光検出器の受光面の構成を示す平面図である。
【図４】図１に示す実施形態において、異なる種類の光カード上での３ビームスポットの位置関係を示す図である。
【符号の説明】
１  半導体レーザ
２  コリメータレンズ
３  回折格子
４  平板プリズム
５  立ち上げミラー
６  対物レンズ
７  光カード
８  集光レンズ
９  平行平板
１０  凹レンズ
１１  光検出器
１２  受光部
１３ａ，１３ｂ，１４ａ〜１４ｄ  受光素子
【図１】
0003845174.tif 000007
【図２】
0003845174.tif 000008
【図３】
0003845174.tif 000009
【図４】
0003845174.tif 000010