JP2887273B2 - 光学式ピックアップ装置 - Google Patents

光学式ピックアップ装置

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JP2887273B2
JP2887273B2 JP62125321A JP12532187A JP2887273B2 JP 2887273 B2 JP2887273 B2 JP 2887273B2 JP 62125321 A JP62125321 A JP 62125321A JP 12532187 A JP12532187 A JP 12532187A JP 2887273 B2 JP2887273 B2 JP 2887273B2
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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装置、コンパクトディスクプレー
ヤ、光学式ビデオディスクプレーヤ等に用いて好適な光
学式ピックアップ装置に関する。 〔発明の概要〕 本発明においてはフォーカスエラー信号を生成するた
めに複数の領域に分割された光検出器上で光が移動した
とき、少なくとも1つの領域が光の一部を検出しないよ
うになされ、正しいフォーカスエラー信号が生成され
る。 〔背景技術〕 第5図は光ディスク装置に用いられている光学式ピッ
クアップ装置の構成図である。半導体レーザ等の光源1
より発生されたレーザ光等の発散光は平行平面板2の表
面で反射され、対物レンズ3に入射される。対物レンズ
3は入射光を収束し、記録媒体としてのディスク4上に
照射する。 ディスク4により反射された発散光は対物レンズ3に
より集光され、平行平面板2を介して光検出器5上に収
束、照射される。ガラス板等よりなる平行平面板2が光
検出器5への収束路中に配置されているので、光検出器
5に入射される光には非点収差が発生する。 光検出器5は第6図に示すように、直線51と、直線51
と垂直な方向の直線52により、D1乃至D4の4つの領域に
分割されている。光がディスク4上に正しくフォーカス
されている(合焦状態にある)とき、第6図(a)に示
すように光検出器5上のスポット光は略円形になる。一
方ディスクが対物レンズ3からより離れたり、より近づ
くと、スポット光は第6図(b)又は(c)に示すよう
に、縦長又は横長の略楕円形になる。その結果所謂非点
収差法の原理に基づき、領域D1とD3の出力の和と、領域
D2とD4の出力の和の差から、第7図に曲線aで示すよう
な特性なフォーカスエラー信号を生成することができ
る。また領域D1乃至D4の出力の和からディスク4上の記
録信号(ピット)により変調された反射光のレベルの変
化、すなわち再生信号を得ることができる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで各光学部品が正しい位置に配置されていなか
ったり、あるいはまたトラッキングのために対物レンズ
3をトラッキング方向に移動させたような場合、例えば
第6図(d)に示すように光検出器5上に入射する光が
光検出器5の中心から移動する(ズレる)ことになる。
その結果フォーカスエラー信号の特性は第7図に曲線b
で示すようにオフセットを持つことになるので、このフ
ォーカスエラー信号が零になるように対物レンズ3の位
置をフォーカス制御すると、光検出器5上のスポット光
は第6図(e)に示すようになり、合焦状態が却ってず
れることになる。従ってディスク4上の記録信号(ピッ
ト)による光の変調度が低下し、ノイズに対して弱くな
る。 そこで本発明は光検出器に入射する光が所定の位置
(中心)から若干ズレたとしても正しいフォーカスエラ
ー信号が得られるようにするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、記録媒体に照射される光を発生する光源
と、該記録媒体の記録面に垂直なフォーカス方向と該記
録面に平行な方向に移動自在に設けられ、該記録面上に
前記光を収束させる対物レンズと、2つ以上の領域に分
割され、該記録媒体を経た該光を検出し、各領域の出力
を演算してフォーカスエラーを生成する光検出器とを備
え、合焦点状態のフォーカスエラー信号が得られるよう
に前記対物レンズを前記フォーカス方向に移動させる光
学式ピックアップ装置において、前記光検出器の前記領
域における検出範囲は、前記領域上を移動する該光の各
位置において、該光の移動した各位置に応じて、該光の
一部を該検出範囲外に入射させ、合焦状態のフォーカス
エラー信号をほぼ維持するように、狭く形成されている
ことを特徴とする。 〔作用〕 光源より発せられた光は対物レンズを介して記録媒体
の記録面上に収束される。記録媒体を経た光は光検出器
に入射され、検出される。光検出器は2つ以上の領域に
分割されており、各領域の出力を演算することによりフ
ォーカスエラー信号が生成される。そして、合焦点状態
のフォーカスエラー信号が得られるように、対物レンズ
を前記記録媒体の記録面に対して垂直なフォーカス方向
に移動させる。従って、各光学部品が正しいトラッキン
グ位置にある場合には、該記録面に収束される光は合焦
点状態となる。一方、各光学部品が正しい位置に配置さ
れていない場合、あるいは前記対物レンズが正しいトラ
ッキング位置にない場合には、前記合焦点状態の光は前
記領域上で逐次移動することになるが、前記領域の光の
検出範囲は、移動した光の各位置において、前記移動し
た各位置に応じて、光の一部を該検出範囲外に入射さ
せ、合焦状態のフォーカスエラー信号をほぼ維持するよ
うに、狭く形成されているので、光がトラッキング制御
などの結果、移動したとしても、その移動した光につい
て、ほぼ正しいフォーカス位置が検知される。 〔実施例〕 本発明の光学式ピックアップ装置の基本的構成は第5
図に示した場合と同様である。但し光検出器5の分割の
状態が従来の場合と異なっている。 第1図は本発明の光検出器5の平面図を表わしてい
る。本発明の光検出器5も分割線51と52により分割され
た4つの領域D1乃至D4を有している。領域D1乃至D4の外
周には、分割線51、52と45度の角度をなす方向に、くび
れ部53が形成されている。このくびれ部53は第1図
(a)に示すように、図中破線で示す合焦状態のスポッ
ト光が光検出器5の中心に位置するとき、スポット光の
外径と接する位置に形成されている。また同図(b)に
示すように、スポット光が例えば領域D4のくびれ部53の
方向に比較的短い距離(スポット光の大半が領域D1乃至
D4から離脱しない範囲で)移動したとき、スポット光の
一部が領域D4に検出されず(領域D4の外部に入射し)、
領域D4の出力と領域D2の出力の和が、領域D1の出力と領
域D3の出力の和と略等しくなるように形成されている。
また縦長又は横長の楕円の長軸の方向(非点収差の方
向)は例えば分割線51と52に対して略45度の角度をなす
方向に設定される。その結果スポット光が第1図(a)
に示すように光検出器5の正規の位置(中心)に位置す
る場合、第2図に曲線aで示すような特性のフォーカス
エラー信号が得られるとともに、スポット光が第1図
(b)に示すように分割線51、52と略45度の角度をなす
方向に若干ずれた場合、第2図に曲線bで示す特性のフ
ォーカスエラー信号が得られる(移動方向が45度の方向
でない場合も同様である。但しスポット光が分割線51又
は52と平行な方向に移動したとき、そもそもフォーカス
エラー信号にオフセットが発生しないので、その方向は
本発明の対象とするところではない)。いずれの場合
も、オフセットはほぼゼロとなる。従って、例えば分割
線51、52と45度をなす方向Tをトラッキング方向とすれ
ば、トラッキング制御により光検出器5上のスポット光
が移動したとしても、ほぼ正しいフォーカス位置を維持
することができる。 尚第1図には光検出器5上におけるスポット光が円形
であるものとしてくびれ部53の形状を示してあるが、実
際には光の収差量、強度分布等を考慮してその形状が特
定される。 領域D1乃至D4の出力の総和は、第1図(b)で示す場
合、同図(a)で示す場合より小さくなる。従ってこの
ままだと第1図(b)の場合ほぼ正しいフォーカス位置
を得ることはできても、正しい再生信号(RF信号)は得
ることができない。そこで領域D1とD4の外側に領域D
5が、また領域D2とD3の外側に領域D6が、各々形成され
る。このようにすると領域D1乃至D6の出力の総和を演算
することにより正しい再生信号を生成することが可能に
なる。 第4図は本発明の他の実施例を表わしている。この実
施例において光検出器5は第6図の場合と同様に形成さ
れているが、光検出器5に入射する光の一部を遮断する
遮光部材6が配置されている。この遮光部材6が第1図
におけるくびれ部53と実質的に同一の機能を果たすよう
になされている。 第3図は本発明のさらに他の実施例を表わしている。
この実施例においては光検出器5が内周の領域D7と外周
の領域D8とに分割され、領域D7の出力と領域D8の出力の
差からフォーカスエラー信号が生成される。フォーカス
状態に対応してスポット光の径が変化し、合焦状態にあ
るとき領域D7とD8の出力の差は零になる。この場合もト
ラッキング方向Tにくびれ部53が形成されている。光検
出器5上のスポット光が第3図(a)に示す正規の位置
から同図(b)に示すように、一方のくびれ部53の方向
に移動した場合、くびれ部53の分だけ領域D8の受光量、
従って出力が小さくなる。一方スポット光のエネルギー
はその中心において大きく、外周に行く程小さくなるよ
うに分布しているので、領域D7の出力も小さくなる。両
者がほぼ相殺されるようにくびれ部53の大きさが設定さ
れていれば、第3図(b)に示す場合においても、フォ
ーカスエラー信号のオフセットはほぼゼロとなる。 この実施例の場合においても領域D8の外周に情報検出
用の領域を形成することができる。またくびれ部53に代
え、遮光部材6を配置することもできる。 この他本発明はたんざく型、臨界角による2分割型、
ナイフエッジ法等による光学式ピックアップ装置におい
ても応用が可能である。 〔効果〕 以上の如く本発明は記録媒体に照射される光を発生す
る光源と、該記録媒体の記録面に垂直なフォーカス方向
と該記録面に平行な方向に移動自在に設けられ、該記録
面上に前記光を収束させる対物レンズと、2つ以上の領
域に分割され、該記録媒体を経た該光を検出し、各領域
の出力を演算してフォーカスエラーを生成する光検出器
とを備え、合焦点状態のフォーカスエラー信号が得られ
るように前記対物レンズを前記フォーカス方向に移動さ
せる光学式ピックアップ装置において、前記光検出器の
前記領域における検出範囲は、前記領域上を移動する該
光の各位置において、該光が移動した各位置に応じて、
該光の一部を該検出範囲外に入射させ、合焦状態のフォ
ーカスエラー信号をほぼ維持するように、狭く形成され
ているので、検出する光が正規の位置からずれたとして
もほぼ正しいフォーカス位置を検知することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の光学式ピックアップ装置の光検出器の
平面図、第2図はそのフォーカスエラー信号の特性図、
第3図はその他の実施例の光検出器の平面図、第4図は
その他の実施例の光学式ピックアップ装置の構成図、第
5図は従来の光学式ピックアップ装置の構成図、第6図
はその光検出器の平面図、第7図はそのフォーカスエラ
ー信号の特性図である。 1……光源 2……平行平面板 3……対物レンズ 4……ディスク 5……光検出器 6……遮光部材 51,52……分割線

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.記録媒体に照射される光を発生する光源と、該記録
    媒体の記録面に垂直なフォーカス方向と該記録面に平行
    な方向に移動自在に設けられ、該記録面上に前記光を収
    束させる対物レンズと、2つ以上の領域に分割され、該
    記録媒体を経た該光を検出し、各領域の出力を演算して
    フォーカスエラーを生成する光検出器とを備え、合焦点
    状態のフォーカスエラー信号が得られるように前記対物
    レンズを前記フォーカス方向に移動させる光学式ピック
    アップ装置において、前記光検出器の前記領域における
    検出範囲は、前記領域上を移動する該光の各位置におい
    て、該光の移動した各位置に応じて、該光の一部を該検
    出範囲外に入射させ、合焦状態のフォーカスエラー信号
    をほぼ維持するように、狭く形成されていることを特徴
    とする光学式ピックアップ装置。
JP62125321A 1987-05-22 1987-05-22 光学式ピックアップ装置 Expired - Lifetime JP2887273B2 (ja)

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US07/177,734 US4914646A (en) 1987-05-22 1988-04-05 Optical pickup device having particularly shaped photodetectors for providing an accurate focus error
DE88303146T DE3884998T2 (de) 1987-05-22 1988-04-08 Optisches Aufnahmegerät.
EP88303146A EP0292107B1 (en) 1987-05-22 1988-04-08 Optical pickup device

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