JP2933166B2 - 光ピックアップ - Google Patents

光ピックアップ

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JP2933166B2 JP63273828A JP27382888A JP2933166B2 JP 2933166 B2 JP2933166 B2 JP 2933166B2 JP 63273828 A JP63273828 A JP 63273828A JP 27382888 A JP27382888 A JP 27382888A JP 2933166 B2 JP2933166 B2 JP 2933166B2
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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。
[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。
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。
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。
[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。
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。
本発明は上記不具合を解決するものであって、小型、
計量であると共に、良好なフォーカスエラー信号及びト
ラッキングエラー信号を得ることができる光ピックアッ
プを提供することを目的とする。
[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、該ホログラ
ムは前記情報記録媒体のトラック方向及びそれと直交す
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、前記フォーカスエラー信
号を検出する第1の光検出器と前記トラッキングエラー
信号を検出する第2の光検出器とを有し、前記第1の光
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、前記第1の光検出器上における合焦時
の光スポットの大きさが、該第1の光検出器の分割線の
幅よりも大きく、該分割線を跨いで前記2つの受光領域
に均等に入射する位置に配置され、前記第2の光検出器
は、前記トラック方向に対応する方向に沿って分割され
た2つの受光領域を有するものであって、前記ホログラ
ムによって前記トラック方向に対応する方向に分割され
た光スポットがそれぞれ入射されるように配置されるこ
とを特徴とするものである。
また、プレピット部の情報信号は、前記第1の光検出
器の全ての受光領域からの出力と、前記第2の光検出器
の全ての受光領域からの出力との和を演算して得ること
が望ましい。
また、データ部の情報信号は、前記第1の光検出器の
全ての受光領域からの出力と、前記第2の光検出器の全
ての受光領域からの出力との差を演算して得ることが望
ましい。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
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13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。
図1に示すように、本実施例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。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21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。
第1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。第1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。
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θ
の角度で入射する。
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円の方向は、図2,
4からも分かる通り、記録媒体3のトラック方向に平行
な方向及びトク方向に直交する方向に一致する。つまり
図3中、左右方向の分割線は記録媒体3のトラック方向
に平行な方向に一致し、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PD11,PD13に入
射するようになっている。
なお、第2ホログラム12から第3ホログラム13への戻
り光の光路は、半導体レーザ21から第1ホログラム11へ
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。
本実施例において、情報信号及びフォーカスエラー信
号、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、第1の光検
出器を構成するフォトダイオードPD12は2分割された受
光素子により構成され、その分割線は記録媒体3のトラ
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。また、第2の光検出器を構成するフォトダイオード
PD11,PD13は記録媒体3のトラック方向に対応する方向
に沿って分割されている。なお、フォトダイオードP
D11,PD13はそれぞれ記録媒体3のトラック方向に対応す
る方向に分割された2つの受光素子から構成されてい
る。
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の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。
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PD11の2つの受光
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つの受光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。
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の出力と加算器53の出力と
の和を得る加算器55の出力と、フォトダイオードPD12
2つの受光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。
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の出力との和を演算する
ことにより得られる。
本実施例では、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。
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。
このように本実施例によれば、材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40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。
[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及びトラッキ
ング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】
第1図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。 第2図は半導体レーザ、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。 第3図は第3ホログラムの説明図である。 第4図(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、第4図(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。 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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−74149(JP,A) 特開 昭62−141653(JP,A) 特開 昭61−122943(JP,A) 特開 昭63−247925(JP,A) 特開 昭63−225930(JP,A) 特開 昭63−146240(JP,A) 特開 昭63−13141(JP,A) 実開 昭62−142726(JP,U)

Claims (3)

    (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、
    該ホログラムは前記情報記録媒体のトラック方向及びそ
    れと直交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、前記フォーカスエラー信号を検出する
    第1の光検出器と前記トラッキングエラー信号を検出す
    る第2の光検出器とを有し、 前記第1の光検出器は、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、前記第1の光検出器上に
    おける合焦時の光スポットの大きさが、該第1の光検出
    器の分割線の幅よりも大きく、該分割線を跨いで前記2
    つの受光領域に均等に入射する位置に配置され、 前記第2の光検出器は、前記トラック方向に対応する方
    向に沿って分割された2つの光検出器を有するものであ
    って、前記ホログラムによって前記トラック方向に対応
    する方向に分割された光スポットがそれぞれ入射される
    ように配置されることを特徴とする光ピックアップ。
  2. 【請求項2】前記第1の光検出器からの出力と、前記第
    2の光検出器からの出力との和を演算することでプレピ
    ット部の情報信号を検出することを特徴とする請求項1
    記載の光ピックアップ。
  3. 【請求項3】前記第1の光検出器からの出力と、前記第
    2の光検出器からの出力との差を演算することでデータ
    部の情報信号を検出することを特徴とする請求項1記載
    の光ピックアップ。
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