JP2715698B2 - 光学式記録再生装置 - Google Patents

光学式記録再生装置

Info

Publication number
JP2715698B2
JP2715698B2 JP3155041A JP15504191A JP2715698B2 JP 2715698 B2 JP2715698 B2 JP 2715698B2 JP 3155041 A JP3155041 A JP 3155041A JP 15504191 A JP15504191 A JP 15504191A JP 2715698 B2 JP2715698 B2 JP 2715698B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photodetector
light
diffraction element
optical
optical axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3155041A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH052760A (ja
Inventor
強 長野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP3155041A priority Critical patent/JP2715698B2/ja
Publication of JPH052760A publication Critical patent/JPH052760A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2715698B2 publication Critical patent/JP2715698B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンパクトディスク再
生装置等、光ピックアップを有し、この光ピックアップ
に焦点検出機構を備えた光学式記録再生装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】回折素子を用い、焦点検出機構を備えた
光ピックアップは、例えば図5に示すような構成になっ
ている。半導体レ−ザ1から出射された光は、回折素子
14を透過し、レンズ3によって光ディスク4上に集光
される。光ディスク4からの反射光は、レンズ3によっ
て光学系内に取り込まれ、回折素子14によって回折さ
れる。回折素子14は入射光の光量が等分されるように
領域14a、14bの2つの領域に分割されていて、回
折素子14の領域14aによる回折光は、光検出器15
の分割線15c上に集光され、回折素子14の領域14
bによる回折光は、光検出器16の分割線16c上に集
光されるようになっている。このような構成では、半導
体レ−ザ1からの出射光が、レンズ3によって光ディス
ク4上に集光されているとき、すなわち合焦点のときに
は図6(b)に示すように、回折素子14からの回折光
は光検出器15の分割線15cもしくは光検出器16の
分割線16c上に焦点を結ぶために、光検出器15の光
検出部15a、15bの出力は等しくなり、光検出器1
6の光検出部16a、16bの出力も等しくなる。一
方、光ディスク4がレンズ3に近づくと、回折光は光検
出器15と光検出器16の後方に焦点を結ぶために、集
光スポット17は同図(c)に示すように、光検出部1
5a、16b上に半円状のパタンを形成する。また逆
に、光ディスク4がレンズ3から遠ざかると、回折光は
光検出器15と光検出器16の前方に焦点を結ぶため
に、同図(a)に示すように、集光スポット17は光検
出部15b、16a上に半円状のパタンを形成する。し
たがって光検出部15a、15b、16a、16bの各
出力をSa、Sb、Ta、Tbとすると、焦点誤差信号
は(Sa−Sb)−(Ta−Tb)を演算することで得
られる。記録再生システムは、この信号に基づいて、図
示しない駆動手段により、光ピックアップを駆動するこ
とで、光ディスク4上に焦点を結ぶ。
【0003】記録再生システムが動作するために必要な
焦点誤差信号以外の信号、情報信号およびトラック誤差
信号は、それぞれSa+Sb+Ta+Tb、(Sa+S
b)−(Ta+Tb)を演算することで得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】光学式記録再生装置
は、記録媒体上の情報の検索時間を短縮化するために、
小型軽量化が進められている。ところが光学系が小さく
なればなるほど、光学式記録再生装置を構成する部品に
許される位置ずれの範囲は狭くなるという課題がある。
特に回折素子が設計された位置からずれると焦点誤差信
号にオフセットが発生し、光ピックアップを正常に駆動
することができなくなるという課題がある。
【0005】構成部品の内、回折素子の光軸方向の取り
付け精度を最大限に緩和することが本発明の目的であ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の光学式記録再生
装置は、前記の課題を解決するために、光発生手段と、
この光発生手段から出射された光を記録媒体上に集光さ
せるレンズと、前記光発生手段と前記レンズの間に、前
記記録媒体からの反射光を回折させるために設けられる
回折素子と、この回折素子によって回折された光を分割
線によって分割された複数の光検出部で受光して光信号
を電気信号に変換する光検出器とを備えた光学式記録再
生装置において、前記光発生手段と前記回折素子の、前
記光発生手段から出射された光の光軸方向の距離をz
LD 、前記光検出器と前記回折素子の、前記光軸と同じ
方向の距離をzP D 、前記光軸に前記光検出器から垂線
を引いたときの前記光検出器から前記光軸までの距離を
P D とすると、前記光検出器が(1)式を満足するよ
うな位置に配置され、かつ前記光検出器の分割線が前記
光軸に垂直である構成である。
【0007】
【数1】
【0008】
【作用】回折素子が光軸方向にずれると、回折光の焦点
の位置もずれる。このときこの焦点の描く軌跡が、本発
明の光検出器の分割線に接していれば、回折素子のずれ
に伴い焦点誤差信号に生じるオフセットは最小になり、
回折素子の光軸方向の位置ずれの許容量は最大となる。
焦点の描く軌跡は、光検出器の位置に関係しており、光
検出器を(1)式を満たす位置に配置した場合には、焦
点の描く軌跡は、光検出器近傍で光軸と垂直になる。し
たがって光検出器の分割線を光軸と垂直になるように配
置すればよい。以下に具体的に説明する。
【0009】光発生手段と回折素子の、前記光発生手段
から出射された光の光軸方向の距離をzL D 、光検出器
と前記回折素子の、前記光軸と同じ方向の距離を
P D 、前記光軸に前記光検出器から垂線を引いたとき
の前記光検出器から前記光軸までの距離をyP D とする
と、前記回折素子には、前記光発生手段と前記光検出器
の位置に点光源を置いたと仮定したときに、この2点か
らの発散球面波によって、前記回折素子上に生じる干渉
縞が記録されているので、前記回折素子の位相伝達関数
Φ(x,y)は、光の波長をλとすると、(2)式で与
えられる。
【0010】
【数2】
【0011】ただしここで前記回折素子面をxy平面、
前記光軸をz軸、前記光検出器を通り、前記光軸と垂直
に交わる直線と平行なxy平面内の直線をy軸、y軸と
z軸に垂直な直線をx軸と定義している。位相伝達関数
Φを持つ前記回折素子に、方向余弦(li n ,mi n
i n )の光線が入射したとき、前記回折素子により回
折される1次回折光の方向余弦(lo u t ,mo u t
o u t )は、それぞれ(3)式により与えられる。
【0012】
【数3】
【0013】したがって前記回折素子上の座標(xh
h ,0)で回折された回折光の光路は(4)式で与え
られる。
【0014】
【数4】
【0015】前記回折素子が光軸方向に−h動いた場合
を考える。このとき回折光の焦点を、前記回折素子の
(xh ,0,−h)で回折された回折光が、yz平面と
交わる点と定義すると、この焦点の座標(0,y
f o cu s ,zf o c u s )は(5)式を解くことによ
り得られる。
【0016】
【数5】
【0017】ゆえに、前記回折素子が前記光軸方向に動
いたときに、回折光の焦点が描く軌跡の光検出器近傍に
おける傾きは、(6)式で与えられる。
【0018】
【数6】
【0019】したがって前記光検出器が(1)式を満足
するような位置に配置された光学式記録再生装置では、
回折光の焦点の軌跡の傾きが0、すなわちにy軸に平行
になるため、前記光検出器の分割線がy軸に平行である
と、たとえ回折素子がz軸方向にずれていても、焦点誤
差信号にオフセットを生じにくく、位置ずれの許容量が
大きい。
【0020】
【数1】
【0021】
【実施例】本発明の第1実施例を図1に基づいて以下に
説明する。
【0022】本実施例に係る光学式記録再生装置は、図
1に示すように、光発生手段である半導体レ−ザ1と、
回折素子6を透過した光を記録媒体である光ディスク4
に集光すると共に、光ディスク4からの反射光を回折素
子6に導くレンズ3と、この反射光をレンズの光軸外に
回折する回折素子6と、その回折光を受光して光信号を
電気信号に変換する光検出器7、8から構成されてい
る。
【0023】回折素子6は入射光の光量が等分されるよ
うに領域6a、6bの2つの領域に分割されていて、回
折素子6の領域6aによる回折光は、光検出器7の分割
線7c上に集光され、回折素子6の領域6bによる回折
光は、光検出器8の分割線8c上に集光されるようにな
っている。そして光検出器7と光検出器8は、(1)式
を満たす位置に配置されている。また、各々の分割線7
c、8cは光軸と垂直になるように配置されている。
【0024】回折素子6について詳細に述べると、回折
素子6の領域6aは、光検出器7と半導体レ−ザ1の位
置に点光源を置いたと仮定したときに、これら2つの点
光源から発射される半導体レ−ザ1の発振波長の球面波
が、回折素子6の領域6a上に形成する干渉縞を記録し
たものである。また回折素子6の領域6bは、光検出器
8と半導体レ−ザ1に点光源を置いたと仮定したとき
に、これら2つの点光源から発射される半導体レ−ザ1
の発振波長の球面波が、回折素子6の領域6b上に形成
する干渉縞を記録したものである。
【0025】上述した光学式記録再生装置を構成する回
折素子が、光軸方向の位置ずれに対して、如何に大きな
許容範囲を有しているかを、具体的な数値によって示
す。
【0026】本発明に係る光学式記録再生装置では、図
1において、d1 =17mm、d2 =4.5mm、z
L D =6mm、yP D 1 =1.55585mm、z
P D 1 =5.9mm、yP D 2 =2.21033mm、
P D 2 =5.8mm、半導体レ−ザ1の発振波長を
0.78μmとすると、回折素子6が、光軸方向に0.
2mmずれたときに光検出器7で生じる焦点誤差信号
を、光ディスク4の位置に換算したオフセットは、回折
素子6が半導体レ−ザ1側にずれた場合1.74623
nmとなり、逆に半導体レ−ザ1と反対側にずれた場合
5.93718nmとなる。またこのとき光検出器8で
生じるオフセットは、各々3.37604nmと12.
4564nmとなる。
【0027】本発明の第2実施例を図2に基づいて以下
に説明する。
【0028】第2実施例は、第1実施例における2つの
光検出部を持つ2つの光検出器、光検出器7と光検出器
8を、4つの光検出部を持つ1つの光検出器、光検出器
5にまとめたものであり、部品点数の削減が図られてい
る。第2実施例では分割線5eと分割線5fの交点の位
置が(1)式を満足している。したがって分割線5f上
の2つの焦点の位置は、(1)式を満たしていないが、
光検出器5は十分に小さいので、回折素子2の光軸方向
の位置ずれの許容範囲は十分に大きい。
【0029】本発明の第3実施例を図3に基づいて以下
に説明する。なお、前記第1実施例と同一の機能を有す
る部材には同一の符号を付記し、その説明を省略してあ
る。
【0030】本実施例に係る光学式記録再生装置は、前
記第1実施例と異なり、同じ光検出器で焦点誤差もトラ
ック誤差も検出するのではなく、回折素子9にトラック
誤差信号を得るための領域9dおよび領域9eを設け、
これらの領域9d、9eによって回折された光を、それ
ぞれ光検出器11および光検出器12で検出し、その出
力の差を演算することでトラック誤差信号を得る。この
ため光ディスク10は、第1実施例の光ディスク4の配
置と比較すると、回折素子を含む面と平行な面内で90
゜回転した位置に配置される。焦点誤差信号を光ディス
ク10のトラックに垂直な2つの領域9a、9bから得
ることによって、焦点誤差信号へのトラック誤差信号の
周り込みが防がれている。なお光検出器11、12は、
回折素子9の領域9d、9eによって、光ディスク10
からの反射光を回折させられる位置ならどこに設定して
も構わず、またどちらを向いていても構わない。また光
ディスク10からの反射光は、回折素子9の領域9a、
領域9bによって、それぞれ分割線7c、8c上に回折
され、これらの回折光は焦点誤差および情報信号の検出
に供される。
【0031】第3実施例は、第1実施例の回折素子に新
たな領域を設けると共に、その回折素子に対応した光検
出器を設けることで、トラック誤差信号とのクロスト−
クのない焦点誤差信号が得られるようにしたものである
が、第2実施例についても、同様にしてより良い焦点誤
差検出機能を付与することができる。
【0032】本発明の第4実施例を図4に基づいて以下
に説明する。なお、前記第3実施例と同一の機能を有す
る部材には同一の符号を付記し、その説明を省略してあ
る。
【0033】本実施例に係る光学式記録再生装置が、前
記第3実施例と異なる点は、前記第3実施例において、
トラック誤差検出のために設けられている回折素子9の
領域9d、9eが、目玉の様な形状で回折素子9の一部
の領域を占めるに過ぎないのに対して、本実施例では図
4のようにトラック誤差検出のために設けている回折素
子13の領域13d、13eが、扇のような形状で回折
素子13の広い領域を占めている点にある。その他の点
は前記第3実施例と同一であり、焦点誤差の検出には回
折素子13の領域13a、13bで回折された光を用い
る。光ディスク10からの反射光は回折素子13の領域
13a、領域13b、領域13dそして領域13eによ
って、それぞれ分割線7c、8c、光検出器11、12
上に回折される。
【0034】
【発明の効果】本発明の光学式記録再生装置は、回折素
子が光軸方向にずれると、回折光の焦点の位置が、光検
出器の分割線に沿うように移動するため、焦点誤差信号
に生じるオフセットが小さく、回折素子の光軸方向の位
置ずれの許容量が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光学式記録再生装置の第1実施例の構
成を示す概略の斜視図である。
【図2】本発明の光学式記録再生装置の第2実施例の構
成を示す概略の斜視図である。
【図3】本発明の光学式記録再生装置の第3実施例の構
成を示す概略の斜視図である。
【図4】本発明の光学式記録再生装置の第4実施例の構
成を示す概略の斜視図である。
【図5】従来の光学式記録再生装置の構成を示す概略の
斜視図である。
【図6】従来の光学式記録再生装置において、光検出器
上の集光スポットの状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 半導体レ−ザ 2 回折素子 2a 領域 2b 領域 3 レンズ 4 光ディスク 5 光検出器 5a 光検出部 5b 光検出部 5c 光検出部 5d 光検出部 5e 分割線 5f 分割線 6 回折素子 6a 領域 6b 領域 7 光検出器 7a 光検出部 7b 光検出部 7c 分割線 8 光検出器 8a 光検出部 8b 光検出部 8c 分割線 9 回折素子 9a 領域 9b 領域 9d 領域 9e 領域 10 光ディスク 11 光検出器 12 光検出器 13 回折素子 13a 領域 13b 領域 13d 領域 13e 領域 14 回折素子 14a 領域 14b 領域 15 光検出器 15a 光検出部 15b 光検出部 15c 分割線 16 光検出器 16a 光検出部 16b 光検出部 16c 分割線 17 集光スポット

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光発生手段と、この光発生手段から出射
    された光を記録媒体上に集光させるレンズと、前記光発
    生手段と前記レンズの間に、前記記録媒体からの反射光
    を回折させるために設けられる回折素子と、この回折素
    子によって回折された光を分割線によって分割された複
    数の光検出部で受光して光信号を電気信号に変換する光
    検出器とを備えた光学式記録再生装置において、前記光
    発生手段と前記回折素子の、前記光発生手段から出射さ
    れた光の光軸方向の距離をzLD 、前記光検出器と前記
    回折素子の、前記光軸と同じ方向の距離をzP D 、前記
    光軸に前記光検出器から垂線を引いたときの前記光検出
    器から前記光軸までの距離をyP D とすると、前記光検
    出器が(1)式を満足するような位置に配置され、かつ
    前記光検出器の分割線が前記光軸に垂直であることを特
    徴とする光学式記録再生装置。 【数1】
JP3155041A 1991-06-27 1991-06-27 光学式記録再生装置 Expired - Lifetime JP2715698B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3155041A JP2715698B2 (ja) 1991-06-27 1991-06-27 光学式記録再生装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3155041A JP2715698B2 (ja) 1991-06-27 1991-06-27 光学式記録再生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH052760A JPH052760A (ja) 1993-01-08
JP2715698B2 true JP2715698B2 (ja) 1998-02-18

Family

ID=15597381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3155041A Expired - Lifetime JP2715698B2 (ja) 1991-06-27 1991-06-27 光学式記録再生装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2715698B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6327110B1 (en) * 1997-03-21 2001-12-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical system, position detecting apparatus, magnetic recording apparatus, and lens with aperture
KR102007739B1 (ko) * 2017-03-31 2019-08-12 삼성중공업 주식회사 배관 건조 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
JPH052760A (ja) 1993-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3549301B2 (ja) 光ヘッドのトラッキング誤差検出装置
JPS5856236A (ja) 光学的トラック位置検出装置およびそれを用いた光学的記録再生装置
US5648946A (en) Optical pick-up apparatus with holographic optical element to diffract both forward and return light beams
JP2715698B2 (ja) 光学式記録再生装置
KR20040066802A (ko) 광픽업장치와 광디스크장치 및 광학장치와 복합광학소자
JP4944026B2 (ja) 光ヘッド装置及び光情報処理装置
JP4646930B2 (ja) 回折素子の位置調整方法
WO2007094288A1 (ja) 光学ヘッド、光学ヘッドの制御方法及び光情報処理装置
JPH0817060A (ja) フォーカスエラー検出装置
JP3415938B2 (ja) 変位測定装置および光ピックアップ
JP3303250B2 (ja) 変位測定装置および光ピックアップ
JP3300536B2 (ja) 変位測定装置および光ピックアップ
US5691970A (en) Optical pickup for high-density recording/reproducing
JP2595937B2 (ja) 光ヘツド装置
JP3423991B2 (ja) 変位測定装置および光ピックアップ
JP3630902B2 (ja) 光ピックアップ装置およびそれを用いた光学記録媒体駆動装置
JP2551302B2 (ja) 光学式記録再生装置とその製造方法
JP3441656B2 (ja) 光情報記録再生装置
JPH0675300B2 (ja) 光学式ヘッド装置
JP2695437B2 (ja) 光学式情報再生装置
JP2630063B2 (ja) 光学式再生装置
JP3371305B2 (ja) 光ピックアップ
JP3247121B2 (ja) トラッキングエラー検出装置
JP3294092B2 (ja) 光ピックアップ装置
JP2633979B2 (ja) 光ピックアップ

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19971007