JP2804472B2 - 光ピックアップ - Google Patents

光ピックアップ

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JP2804472B2 JP9291978A JP29197897A JP2804472B2 JP 2804472 B2 JP2804472 B2 JP 2804472B2 JP 9291978 A JP9291978 A JP 9291978A JP 29197897 A JP29197897 A JP 29197897A JP 2804472 B2 JP2804472 B2 JP 2804472B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学系にホログラ
ムを用いて、情報記録媒体から情報信号、フォーカスエ
ラー信号、トラッキングエラー信号を検出する。光ピッ
クアップに関する。
【0002】
【従来技術】近年、情報に関する産業の発展がめざまし
く、取り扱われる情報量も増大する傾向にある。このた
め、従来の磁気ヘッドを用いて情報を記録したり、再生
したりする記録または再生装置に代わり、光ビームを照
射して、記録媒体に高密度で情報を記録したり、記録媒
体に高密度で記録された情報を高速度で再生したりする
ことのできる光ピックアップを用いた光学的情報記録再
生装置が注目される状況にある。
【0003】この光学的情報記録再生装置の光ピックア
ップは、光源からの光を対物レンズによって記録媒体に
集光させ、その反射光を光検出器によって受光すること
で情報信号、フォーカスエラー信号及びトラッキングエ
ラー信号が検出される。そして、検出されたフォーカス
エラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対
物レンズはフォーカス制御及びトラッキング制御され
る。
【0004】例えば、特開昭63−104232号公報
には、半導体レーザの出射光束を折曲するために、反射
型ホログラムを用いたピックアップが開示されている。
また、特開昭63−104229号公報には、三角プリ
ズムの一面にビーム分割手段を設け、他の一面に瞳分割
手段(フォーカス、トラッキングエラー信号、情報信号
検出用)を設けたピックアップが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
63−104232号公報に開示されたピックアップで
は、半導体レーザからの光学系(出射光学系)と光検出
器への光学系(戻り光学系)とがビームスプリッタによ
って直交関係になっているため、ピックアップの小型
化、軽量化の妨げになっている。
【0006】また、特開昭63−104229号公報に
開示されたピックアップでは、半導体レーザからの出射
光の光路と、光検出器に向かう光の光路とが、三角プリ
ズムを挟んで反対側にあるため、半導体レーザ用と光検
出器用の別々の基板が必要で、ピックアップの小型、軽
量化の妨げとなる。
【0007】本発明は上記不具合を解決するものであっ
て、小型、軽量であると共に、フォーカスエラー信号の
検出精度を向上させる光ピックアップを提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願発明は上記目的を達
成するために、光源から出射された光を情報記録媒体に
照射し、該情報記録媒体からの反射光を光検出器によっ
て受光して情報信号、フォーカスエラー信号、トラッキ
ングエラー信号を検出する光ピックアップにおいて、前
記光源と光検出器とを同一基板上に固定し、前記情報記
録媒体から光検出器までの光路中に、該情報記録媒体か
らの反射光を回折するホログラムを配置し、前記ホログ
ラムは、情報記録媒体のトラック方向に対応する方向及
びそれと直交する方向に対応する方向にそれぞれ分割線
が形成され、複数の回折領域を有しており、前記光検出
器は、フォーカスエラー検出用の検出器とトラッキング
エラー検出用検出器とからなり、前記フォーカスエラー
検出用検出器は、前記トラック方向に直交する方向に対
応する方向に形成された分割線を挟んで2つの受光領域
を有するものであって、前記光検出器上における合焦時
の光スポットの大きさが前記検出器の分割線の幅よりも
大きく、前記分割線を跨いで2つの受光領域に均等に入
射する位置に配置されていることを特徴とするものであ
る。
【0009】なお、前記光源からの光を前記情報記録媒
体上に収束させる対物レンズを有し、前記対物レンズと
前記ホログラムの間の光路中に1/4波長板が配置され
ることが望ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1乃至図4は本発明の第1実施例
に係り、図1は光磁気方式の光ピックアップの構成を示
す説明図、図2は半導体レーザ、フォトダイオード群及
び信号検出回路を示す説明図、図3は第3ホログラム1
3の説明図、図4(a)は光ビームがピットにかかると
きの戻り光の状態を示す説明図、図4(b)は光ビーム
がピットから出るときの戻り光の状態を示す説明図であ
る。
【0011】図1に示すように、本実施形態の光磁気ピ
ックアップは、三角柱形状のプリズム40を備え、この
プリズム40の同一面上に、第1ホログラム11と第3
ホログラム13とが設けられ、他の面上に第2ホログラ
ム12が設けられている。前記第1ホログラム11及び
第3ホログラム13に対向する側には、半導体レーザ2
1とフォトダイオード群22が設けられた基板20が配
設されている。
【0012】第1のホログラム11は、ビーム整形と偏
光ビームスプリッタの機能を有し、半導体レーザ21か
ら出射された楕円ビームは、第1ホログラム11に入射
し、この第1ホログラム11で反射された光は、円形ビ
ームに整形されると共に、S偏光は全反射、P偏光は透
過する。前記第1のホログラム11で整形された円形ビ
ームは、1/4波長板42によって円偏光に変換され、
対物レンズ17によって磁気記録媒体3面上に集束され
る。
【0013】この記録媒体3で反射された光は、対物レ
ンズ17によって平行光となり、1/4波長板42によ
って再び直線偏光に変換され、第1ホログラム11を透
過する。この第1ホログラム11を透過したビームは、
プリズム40の一端面で反射され、反射型の第2ホログ
ラム12によって反射されると共に所望の集束光となっ
て、第3ホログラム13にθ2 の角度で入射する。
【0014】第3ホログラム13は図3に示すように、
半円のホログラム領域13cと2つの1/4円のホログ
ラム領域13a,13bとを有し、それらの領域を分割
する分割線の方向は、図2,4からも分かる通り、記録
媒体3のトラック方向に対応する方向及びトラック方向
に直交する方向に対応する方向に一致する。つまり図3
中、左右方向の分割線はトラック方向に対応する方向に
一致し、上下方向の分割線はトラック方向に直交する方
向に対応する方向に一致する。第2ホログラム12から
のビームを半円ビームと2つの1/4円ビームに3分割
すると共に、分割された各ビームを若干異なる方向へ回
折するようになっている。半円ビームはフォトダイオー
ド群22を構成するフォトダイオードPD12に入射し、
2つの1/4円ビームはそれぞれ、フォトダイオードP
11,PD13に入射するようになっている。
【0015】なお、第1実施例と同様に、第3ホログラ
ム13への入射光の光路は、半導体レーザ21から第1
ホログラム11に向かう出射光の光路と略平行になって
おり、且つ、第3ホログラム13からフォトダイオード
群22へ向かう戻り光の光路は、半導体レーザ21から
第1ホログラム11に向かう出射光の光路と略同方向に
なっている。
【0016】本実施例において、情報信号及びフォーカ
ス、トラッキングエラー信号は、次のようにして検出さ
れるようになっている。図2に示すように、フォトダイ
オードPD11,PD12,PD13はそれぞれ、2分割素子
になっている。さらに詳細に説明すれば、フォトダイオ
ードPD1113の分割線はトラック方向に対応する方向
に一致し、フォトダイオードPD12の分割線はトラック
方向に直交する方向に対応する方向に一致している。
【0017】フォーカスエラー信号は、ナイフエッジ法
により、減算器51によってフォトダイオードPD12
2分割素子の出力差を演算することにより得られる。な
お、図2に示すように、フォトダイオードPD12上での
光スポットの大きさは、分割線の幅よりも大きなものと
なっていて、2つの受光素子に跨いで入射しているの
で、フォーカスエラー信号の検出精度が向上する。
【0018】また、トラッキングエラー信号はプッシュ
プル法により、フォトダイオードPD11,PD13の出力
の差によって得られる。すなわち、フォトダイオードP
11の2分割素子の出力の和を得る加算器52の出力
と、フォトダイオードPD13の2分割素子の出力の和を
得る加算器53の出力との差を、減算器54によって演
算することにより得られる。
【0019】また、データ部の情報信号は、フォトダイ
オードPD11及びPD13とフォトダイオードPD12の出
力の差によって得られる。すなわち、加算器52,53
の出力の和を得る加算器55の出力と、フォトダイオー
ドPD12の2分割素子の出力の和を得る加算器58の出
力との差を、減算器56によって演算することにより得
られる。
【0020】また、プレピット部の情報信号は、加算器
57によって、加算器55の出力と加算器58の出力の
和を演算することにより得られる。本実施形態では、光
磁気記録媒体3に円偏光ビームを照射して情報を読み出
す方式を用いている。すなわち、半導体レーザ21から
出射された光は、第1ホログラム11によってビーム整
形されると共に、S偏光は全反射、P偏光は透過する。
反射されたS偏光は、1/4波長板42を通過すること
により円偏光となり、対物レンズ17により集光され、
円偏光のまま光磁気記録媒体3に照射される。この円偏
光は、記録媒体3で反射するとき、記録媒体3の磁化方
向により位相が変化する。例えば、ピット部により反射
された円偏光は位相が変化する。例えば、ピット部によ
り反射された円偏光は位相が進み、逆に、非ピット部で
反射された円偏光は位相が遅れる。このように記録媒体
3で反射された円偏光は、対物レンズ17で平行光とな
り、1/4波長板42を再び通過し、P偏光の直線偏光
となる。このとき、ピット部による位相進みをθ(ra
d)、非ピット部による位相遅れを−θ(rad)とす
ると、ピット部で反射した光と非ピット部で反射した光
とでは、直線偏光の位相差は2θ(rad)となる。従
って、ピット部と非ピット部の境界におけるファーフィ
ールド部によって相互干渉が生じ、図4(a)に示すよ
うにピット部45に入るとき、ファーフィールドにおけ
る光44の前方が明るく後方が暗くなり、逆に図4
(b)に示すように、ピット44から抜け出るとき、フ
ァーフィールドにおける光44の前方が暗く後方が明る
くなる。従って、ファーフィールドにおける光44の前
後の光強度の差を検出することにより、ピット部と非ピ
ット部の境界を検出することができる。
【0021】なお、ピット部にかかるときのフォーカ
ス、トラッキングエラー信号を検出すれば、ピット部か
ら抜け出るときにはエラー信号が得られないことになる
が、一般的には、データ部の変調周波数が高いので、平
均値のエラー信号が得られる。
【0022】このように本実施形態によれば、第1ホロ
グラム11と第3ホログラム13とを一体のプリズム4
0の同一面に配置したので、第1のホログラム11及び
第3ホログラム13を1枚の光学部材とすることがで
き、光学部品点数を少なくすることができる。また、半
導体レーザ21とフォトダイオード群22とを同一基板
20上に配置することが可能になり、光磁気ピックアッ
プの小型、軽量化が可能となる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型、軽量であると共に、良好なフォーカスエラー信号
検出が可能な光ピックアップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の光磁気ピックアップの構成を
示す説明図である。
【図2】 図2は半導体レーザ、フォトダイオード群及
び信号検出回路を示す説明図である。
【図3】 図3は第3ホログラムの説明図である。
【図4】 図4(a)は光ビームがピットにかかるとき
の戻り光の状態を示す説明図、図4(b)は光ビームが
ピットから出るときの戻り光の状態を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1 光磁気ピックアップ 10 プリズム 11 第1ホログラム 12 第2ホログラム 13 第3ホログラム 20 基板 21 半導体レーザ 22 フォトダイオード群

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源から出射された光を情報記録媒体に照
    射し、該情報記録媒体からの反射光を光検出器によって
    受光して情報信号、フォーカスエラー信号、トラッキン
    グエラー信号を検出する光ピックアップにおいて、 前記光源と光検出器とを同一基板上に固定し、 前記情報記録媒体から光検出器までの光路中に、該情報
    記録媒体からの反射光を回折するホログラムを配置し、 前記ホログラムは、情報記録媒体のトラック方向に対応
    する方向及びそれに直交する方向に対応する方向にそれ
    ぞれ分割線が形成され、複数の回折領域を有しており、 前記光検出器は、フォーカスエラー検出用の検出器とト
    ラッキングエラー検出用検出器とからなり、 前記フォーカスエラー検出用検出器は、前記トラック方
    向に直交する方向に対応する方向に形成された分割線を
    挟んで2つの受光領域を有するものであって、前記光検
    出器上における合焦時の光スポットの大きさが前記検出
    器の分割線の幅よりも大きく、前記分割線を跨いで2つ
    の受光領域に均等に入射する位置に配置されていること
    を特徴とする光ピックアップ。
  2. 【請求項2】請求項1記載の光ピックアップにおいて、 前記光源からの光を前記情報記録媒体上に収束させる対
    物レンズを有し、前記対物レンズと前記ホログラムの間
    の光路中に1/4波長板が配置されることを特徴とする
    光ピックアップ。
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