JP2733072B2 - 分離型光ピックアップ - Google Patents

分離型光ピックアップ

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JP2733072B2 JP63277076A JP27707688A JP2733072B2 JP 2733072 B2 JP2733072 B2 JP 2733072B2 JP 63277076 A JP63277076 A JP 63277076A JP 27707688 A JP27707688 A JP 27707688A JP 2733072 B2 JP2733072 B2 JP 2733072B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスク、光磁気ディスク等の光情報記
録媒体にレーザ光を照射することにより情報の記録、再
生を行う分離型光ピックアップ装置に関する。
従来の技術 従来の光ピックアップ装置を第6図ないし第9図に基
づいて説明する。まず、その全体構成について述べる。
半導体レーザ1から出射されたレーザ光はカップリング
レンズ2で平行光とされ、ビーム整形スプリッタ3によ
りビーム整形され、ダハプリズム4を介して、偏光ビー
ムスプリッタ5により順次反射された後、λ/4板6を介
して、キャリッジ7内の偏向プリズム8により反射さ
れ、対物レンズ9により集光されて光情報記録媒体とし
ての光ディスク10に照射され、これにより記録、再生が
行われる。また、その光ディスク10により反射された光
は、対物レンズ9を介して偏向プリズム8により反射さ
れた後、λ/4板6、偏光ビームスプリッタ5、集光レン
ズ11を順次透過した後、サーボ光学系12に導かれる。こ
のサーボ光学系12の導かれた反射光のうち一部の光は、
ナイフエッジプリズム13により反射されトラック受光素
子14の受光面A,Bに導かれトラッキングサーボが行わ
れ、一方、ナイフエッジプリズム13により反射されず直
進した光はミラー15により反射されフォーカス受光素子
16の受光面C,Dに導かれフォーカスサーボが行われる。
ここで、トラッキングサーボ、フォーカスサーボを行
う原理について簡単に説明しておく。まず、そのトラッ
キングサーボは、光ディスク10に照射されるレーザ光の
スポットが、第8図(a)に示すようにトラックの正常
な位置に照射されている時には2分割されたトラック受
光素子14の受光面A,Bに検出される受光量はA=Bとな
りトラックエラー信号は検出されずこの時にはトラッキ
ングサーボは行われない。しかし、第8図(b)に示す
ようにスポットが正常な位置からズレてしまい受光量が
A>Bとなった時にはトラックエラー信号が検出され、
これによりスポットがトラックの正常な位置に戻される
ようにトラッキングサーボが行われる。
また、フォーカスサーボは周知のナイフエッジ法によ
り行われる。すなわち、対物レンズ9と光ディスク10と
の関係が合焦時には光ビームの焦点Tがフォーカス受光
素子16の受光面C,D上の中央部に位置しこの時にはフォ
ーカスエラー信号は検出されずフォーカスサーボは行わ
れない。しかし、第9図(b)のように対物レンズ9と
光ディスク10との間隔が大となり受光量がC>Dとなつ
た時や、第9図(c)のように対物レンズ9と光ディス
ク10との間隔が小となり受光量がC<Dとなつた時には
フォーカスエラー信号が検出されフォーカスサーボが行
われる。
発明が解決しようとする課題 上述したような装置の場合、対物レンズ9と偏向プリ
ズム8とはキャリッジ7内に固定配置され、ガイドレー
ル17上をシーク方向に移動させているわけであるが(分
離型ピックアップ)、この場合、その移動機構がコロに
より行われているため、機械的精度(ガイドレールの取
付け精度、平面精度等)が劣り、その結果、キャリッジ
7はシーク方向と垂直なX軸方向の回りに回転するよう
な形でガイドレール17上を移動する、通常、トラッキン
グサーボやフォーカスサーボを行う場合、それぞれ約0.
03μm、0.1μmの精度で検出しなければならないた
め、上述したようにガイドレール17上でX軸回りの回転
が生じるとそのようなサーボ検出を正常に行うことがで
きない。さらに詳しく説明すると、第7図に示すよう
に、偏向プリズム8の偏向面をレーザ光の入射光軸に対
して45゜傾けて配置し、その光軸上に対物レンズ9の光
軸を位置させた状態にあるキャリッジ7が、光ディスク
10の内周部へ移動した時と光ディスク10の外周部へ移動
した時に各々光ディスク10の中央部に対して±θ回転
し、これにより、内周部、外周部の反射光軸は、入射光
軸及び中央部の反射光軸よりΔXだけ光軸ズレが生じた
状態になる。
このようなキャリッジ7の「X軸回りの回転」により
生じる光軸ズレΔXをなくす方法としては、特願昭63−
175460号として本出願人により出願されたものの中にそ
の解決方法が述べられている。すなわち、偏向プリズム
8から対物レンズ9の中心までの光路長をlとし、光デ
ィスク10に対する対物レンズ9の焦点距離をfとした場
合、幾何学的計算により ΔX≒2(l−2f) …(1) の関係が得られることから、 l=2f …(2) となるように設定することによつて、X軸回りの回転に
より生じる光軸ズレΔXをほとんど0にすることができ
るということを述べた。
しかし、上述したような光ピックアップ装置において
は、キャリッジ7がシーク方向に移動した場合、光軸ズ
レはX軸回りの回転のみだけではなく、Y、Z軸回りの
回転によつても生じる。ここでは、特に問題となるZ軸
回りの回転によって生じる光軸ズレΔZについて説明す
る。
第2図に示すように、キャリッジ7がガイドレール17
上を移動することにより、光ディスク10の内周部及び外
周部においてそのキャリッジ7が±θだけZ軸回りに回
転したとすると、偏向プリズム8も±θだけ回転する。
従つて、第3図に示すように、キャリッジ7が回転した
時の光ディスク10への入射光軸は、キャリッジ7が回転
していない時に比較してθだけ傾いた光軸となり、これ
により、光ディスク10からの反射光は入射光軸に対して
ΔZだけ光軸ズレを持つことになる。なお、Y軸回りの
回転により生じる光軸ズレΔYについては後述する実施
例の中で補足的に説明する。
課題を解決するための手段 そこで、このような問題点を解決するために、本発明
は、偏向プリズムの偏向点から対物レンズの前側主点ま
での光路長lが対物レンズの焦点距離fに対してf<l
<2fの関係を満たすように、偏向プリズムと対物レンズ
との位置を設定した。
作用 従つて、f<l<2fと設定することによって、キャリ
ッジのシーク方向への移動に伴いX軸方向の回転によっ
て生じる光軸ズレ及びZ軸方向の回転によって生じる光
軸ズレをほとんどなくすことができ、これにより、トラ
ックエラー信号やフォーカスエラー信号を誤差を少なく
して検出することができるため、トラッキングサーボや
フォーカスサーボを正確に行うことができる。
実施例 本発明の一実施例を第1図ないし第5図に基づいて説
明する。なお、光ピックアップ装置の全体構成について
は従来技術で述べたのでここでの説明は省略し、同一部
分については同一符号を用いる。
キャリッジ7内の偏向プリズム8の偏向点Pから対物
レンズ9の前側主点Qまでの光路長をlとし、光情報記
録媒体としての光ディスク10に対する対物レンズ9の焦
点距離をfとした時、 f<l<2f …(3) の関係を満たすように、キャリッジ7内で偏向プリズム
8と対物レンズ9との位置を設定した。
そこで、本発明において、このような(3)式の関係
を満たすように設定した理由を以下順次説明していく。
光ピックアップ装置は、従来技術(第6図参照)でも説
明したように対物レンズ9と偏向レンズ8と一体化して
構成されたキャリッジ7をガイドレール17に沿つてシー
ク方向(光ディスク10の内外周方向)に移動させること
によって、トラッキングサーボやフォーカスサーボ等を
行っているわけである。この場合、発明が解決しようと
する課題(第2図参照)の中で説明したように、キャリ
ッジ7をシーク方向に移動させることによってその移動
機構の機械的精度のバラツキにより、キャリッジ7がX
軸回りの回転のみならずZ軸回りの回転が生じ、これに
より、入射光軸と反射光軸との間で光軸ズレΔZが起こ
る。この様子は、第4図に示すように、偏向プリズム8
の入射光軸の偏向点P0とその反射光軸の偏向点P1との間
で光軸ズレΔZが生じた形となっていることからもわか
る。そこで、今、キャリッジ7がZ軸回りにθだけ回転
した時の入射光軸と反射光軸との光軸ズレΔZを幾何学
的計算により求めると、 ΔZ≒2(l−f)θ …(4) となる。
この(4)式より l=f …(5) の関係を満足させることによって、光軸ズレΔZをほぼ
0にしてその影響をなくすことができる。また、キャリ
ッジ7のX軸回りの回転により生じる光軸ズレΔXの影
響をなくすために、前述した(2)式の関係を満足させ
る必要がある。
従って、これら(2)式及び(5)式の関係を同時に
満たす条件としては、(3)式で示したようなf<l<
2fとなるように設定する必要がある。このように設定す
ることによって、光軸ズレΔX,ΔZを少なくすることが
でき、これにより、トラックエラー信号やフォーカスエ
ラー信号を誤差を最小限にして検出することができるた
め、トラッキングサーボやフォーカスサーボを正確に検
出することができる。
なお、キャリッジ7がY軸回りをθだけ回転した場合
の光軸ズレΔYの様子を第5図に示す。この場合、キャ
リッジ7の回転に伴い対物レンズ9もθだけ回転するこ
とになるので、光軸ズレΔYはX軸方向のみ生じシーク
方向、すなわち、光ディスク10の内外周間ではその差は
生じずその光軸ズレ量ΔYは2fθとなる。
発明の効果 本発明は、偏向プリズムの偏向点から対物レンズの前
側主点までの光路長lが対物レンズの焦点距離fに対し
てf<l<2fの関係を満たすように、偏向プリズムと対
物レンズとの位置を設定したので、f<l<2fと設定す
ることによって、キャリッジのシーク方向への移動に伴
いX軸方向の回転によって生じる光軸ズレ及びZ軸方向
の回転によって生じる光軸ズレをほとんどなくすことが
でき、これにより、トラックエラー信号やフォーカスエ
ラー信号を誤差を少なくして検出することができるた
め、トラッキングサーボやフォーカスサーボを正確に行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す説明図、第2図及び第
3図はキャリッジのZ軸回りの回転により生じた光軸ズ
レの様子を示す説明図、第4図はその入射光軸と反射光
軸との光軸ズレの様子を示す説明図、第5図はキャリッ
ジのY軸回りの回転が生じた場合の入射光軸と反射光軸
との光軸ズレの様子を示す説明図、第6図は光ピックア
ップ装置の全体構成を示す斜視図、第7図はキャリッジ
のX軸回りの回転により生じた光軸ズレの様子を示す説
明図、第8図(a)(b)はトラッキングサーボの原理
を示す説明図、第9図(a)(b)(c)はフォーカス
サーボの原理を示す説明図である。 1……半導体レーザ、2……カップリングレンズ、7…
…キャリッジ、8……偏向プリズム、9……対物レン
ズ、10……光情報記録媒体、12……サーボ光学系、P…
…偏向点、Q……前側主点

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体レーザから出射されたレーザ光をカ
    ップリングにより平行光としその後キャリッジ内に固定
    配置して収められた偏向プリズム、対物レンズを順次介
    して光情報記録媒体に照射することにより情報の記録、
    再生を行うと共に、その光情報記録媒体からの反射光を
    前記対物レンズ、前記偏向プリズムを再び順次介してサ
    ーボ光学系に導きフォーカスサーボやトラッキングサー
    ボを行う光ピックアップ装置において、前記偏向プリズ
    ムの偏向点から前記対物レンズの前側主点までの光路長
    lが前記対物レンズの焦点距離fに対してf<l<2fの
    関係を満たすように、前記偏向プリズムと前記対物レン
    ズとの位置を設定したことを特徴とする分離型光ピック
    アップ装置。
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