JP3402997B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
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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、フォーカスエラー
信号の検出をナイフエッジ法により行う光ピックアップ
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光ピックアップ装置において
は、記録、再生又は消去動作に際して、照射ビームを光
情報記録媒体に合焦状態で集光させるとともにトラック
に追従させるため、フォーカスサーボ制御やトラッキン
グサーボ制御が必要とされる。
【０００３】ここに、フォーカスサーボ制御に供するた
め、フォーカスエラー信号を検出して、フォーカスずれ
を補正するようにしている。このようなフォーカスエラ
ー信号の検出方式としては、非点収差法又はナイフエッ
ジ法が一般的に用いられている。
【０００４】一方、トラッキングサーボに供するため、
トラッキングエラー信号を検出して、トラックずれを補
正するようにしている。このようなトラッキングエラー
信号の検出方式としては、種々の方式があるが、その一
つとして、メインビームとメインビームに対してトラッ
ク方向前後にスポットが形成される２つのサブビームと
を用いる３ビーム法がある。この方式は、例えば日本工
業技術センター刊の文献「光ピックアップシステム 設
計の要点」中に詳細に記載されている。この３ビーム法
の場合、２つのサブビームに基づく各々の反射光の光量
変化の差としてトラッキングエラー信号を検出するの
で、その検出感度を最も高くするためには、サブビーム
のスポット位置をグルーブ（トラック）の中心からトラ
ック横切方向にトラックピッチの１／４分だけずれた位
置に設定するのが通常である。
【０００５】また、トラッキングエラー信号の検出方式
の他の一つとして、差動プッシュプル法もある。この方
式も、メインビームとサブビーム（サイドビーム）との
３ビームを用いる方式であるが、サブビームのスポット
の照射位置はトラックピッチの１／２だけずれた位置と
され、メインビーム、サブビームの各々の反射光のプッ
シュプル信号を検出してその差動をとることによりトラ
ッキングエラー信号を検出する方式である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ナイフエッ
ジ法でフォーカスエラー信号を検出する光ピックアップ
装置に、３ビーム法や差動プッシュプル法でトラッキン
グエラー信号を検出する方式を適用した場合、２つのサ
ブビームに基づく各々の反射ビームに対するナイフエッ
ジの遮光率が異なり、一方のビームはナイフエッジによ
り大部分が遮光されて反射されやすい傾向にあり、他方
のビームはナイフエッジにより遮光されにくく反射され
にくい傾向にある。よって、２つのサブビームに関して
はナイフエッジにおける遮光率の違いにより、トラック
ずれがなくても受光部での受光量にはアンバランスを生
じてトラックずれがあると見做されてしまうので、演算
処理で補正する必要がある。
【０００７】そこで、本発明は、ナイフエッジ法により
フォーカスエラー信号を検出する条件下に、ナイフエッ
ジの介在による２つのサブビーム間の受光部における受
光量のアンバランスを演算処理によらず補正することが
できる光ピックアップ装置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】請求項１記載の発明は、
対物レンズを通るレーザビームにより光情報記録媒体上
に情報の記録用のメインスポットの他に、トラッキング
エラー信号を得るための２つのサブスポットをトラック
方向前後に位置させて形成し、前記光情報記録媒体から
のこれらのスポットの反射ビームをナイフエッジを介し
て受光部で受光してナイフエッジ法によりフォーカスエ
ラー信号を検出するとともに前記ナイフエッジによりビ
ームを他の受光部で受光してトラッキングエラー信号を
検出するようにした光ピックアップ装置において、前記
ナイフエッジによる遮光率の低いほうのサブビームの前
記光情報記録媒体に対する照射位置を前記メインビーム
より記録方向に先行する未記録部に設定し、前記ナイフ
エッジによる遮光率の高いほうのサブビームの前記光情
報記録媒体に対する照射位置を前記メインビームより記
録方向に後行する記録済み部に設定した。
【０００９】ナイフエッジによる遮光率の低いほうのサ
ブビームはナイフエッジにより反射されてトラッキング
エラー信号用の受光部に向かう光量が少なめとなるが、
光情報記録媒体に対する記録時にはこのサブビームの照
射位置がメインビームよりも先行した反射率の高い未記
録部となるので反射光は強めとなる。一方、ナイフエッ
ジによる遮光率の高いほうのサブビームはナイフエッジ
により反射されてトラッキングエラー信号用の受光部に
向かう光量が多めとなるが、光情報記録媒体に対する記
録時にはこのサブビームの照射位置がメインビームより
も後行した反射率の低い記録済み部となるので反射光は
弱めとなる。従って、両者を総合すると、ナイフエッジ
が介在することによる２つのサブビームの光量のアンバ
ランスが、光情報記録媒体における未記録部と記録済み
部との反射率のアンバランスにより相殺される関係にあ
り、トラッキングエラー信号用の受光部でのこれらの２
つのサブビームに基づく受光量は均等となり、それらの
受光量にずれが生じた場合にトラッキングエラーが検出
される。
【００１０】本発明においては、請求項２記載の発明の
ようなトラッキングエラー信号の検出を３ビーム法によ
り行う方式、請求項３記載の発明のようなトラッキング
エラー信号の検出を差動プッシュプル法により行う方式
の何れにも適用できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面に基
づいて説明する。本実施の形態の光ピックアップ装置
は、フォーカスエラー信号の検出をナイフエッジ法によ
り行い、トラッキングエラー信号の検出を３ビーム法に
より行う方式に適用されている。
【００１２】まず、半導体レーザ１から出射されたビー
ムを矢印方向に回転駆動される光ディスク（光情報記録
媒体）２に対して集光照射させる照射光学系３が設けら
れている。この照射光学系３はコリメートレンズ４、回
折格子５、ビームスプリッタ６、１／４波長板７及び対
物レンズ８を光路上に順に配設させて構成されている。
また、対物レンズ８、１／４波長板７及び偏光ビームス
プリッタ６を共用する検出光学系９も設けられている。
この検出光学系９は偏光ビームスプリッタ６の反射光路
上に位置させた検出レンズ１０、光路中心付近に臨ませ
たナイフエッジ１１、ナイフエッジ１１以降の光路上に
配設させたフォーカスエラー信号用の受光部１２、及
び、ナイフエッジ１１による反射光路上に配設させたト
ラッキングエラー信号用の受光部１３をさらに含んでい
る。
【００１３】よって、半導体レーザ１から出射されたレ
ーザビームはコリメートレンズ４により平行ビームとさ
れた後、例えば透過率が正弦波状に変化する回折格子５
を経ることにより、複数のビームＢM ，ＢS1，ＢS2に分
割される。分割されたこれらのビームは、偏光ビームス
プリッタ６及び１／４波長板７を透過した後、対物レン
ズ８により光ディスク２面に微小なスポットＳM ，
ＳS1，ＳS2として集光照射される。これらのスポットＳ
M ，ＳS1，ＳS2の光ディスク２からの反射ビームは、再
び、対物レンズ８を透過して平行ビームとなり、１／４
波長板７を往復することにより偏光方向が９０°変換さ
れて偏光ビームスプリッタ６で入射ビームと分離される
形で反射され、検出レンズ１０に向かう。この検出レン
ズ１０による集光作用を受けながらナイフエッジ１１に
向い、受光部１２，１３側に向かう。
【００１４】ここに、回折格子５により形成される３つ
のビームＢM ，ＢS1，ＢS2、それらのスポットＳM ，Ｓ
S1，ＳS2の照射位置、及び、ナイフエッジ１１との関係
について説明する。まず、ビームＢM は情報の記録、再
生又は消去用及びフォーカスエラー信号の検出に用いら
れるメインビームであり、例えば、回折格子５の０次回
折光により形成され、光ディスク２面ではトラック１４
上にメインスポットＳM として集光照射される。また、
ビームＢS1，ＢS2はトラッキングエラー信号検出用に用
いられるサブビームであり、例えば、回折格子５の±１
次回折光により形成され、光ディスク２面ではトラック
１４から僅かにずれた位置（トラックピッチの１／４）
でメインスポットＳM に前後させてサブスポットＳS1，
ＳS2として集光照射される。いま、サブビームＢS1のほ
うがナイフエッジ１１による遮光率の低い側のビームと
すると、このサブビームＢS1によるサブスポットＳS1は
メインビームＢM によるメインスポットＳM の位置より
も記録方向に先行する位置に設定されている（先行ビー
ムとされている）。従って、ナイフエッジ１１による遮
光率の高いほうのサブビームＢS2によるサブスポットＳ
S2はメインビームＢM によるメインスポットＳM の位置
よりも記録方向に後行する位置に設定されている（後行
ビームとされている）。
【００１５】このような構成において、スポットＳM ，
ＳS1，ＳS2の光ディスク２からの反射ビームは、検出光
学系９によってナイフエッジ１１を経て受光部１２，１
３側に向かう。このとき、サブスポットＳS1対応のサブ
ビームＢS1はナイフエッジ１１に対して遮光率の低い側
に位置しているため、図４からもわかるように、ナイフ
エッジ１１により反射されて受光部１３側に向かう光量
は少なめとなる。これに対して、サブスポットＳS2対応
のサブビームＢS2はナイフエッジ１１に対して遮光率の
高い側に位置しているため、図４からもわかるように、
ナイフエッジ１１により反射されて受光部１３側に向か
う光量は多めとなる。従って、このままのサブビームＢ
S1，ＢS2の受光状態では、受光量にアンバランスを生ず
るので、トラックずれがなくてもトラックずれと認識さ
れてしまう。
【００１６】ところが、本実施の形態においては、サブ
ビームＢS1対応のサブスポットＳS1の照射位置がメイン
スポットＳM よりも記録方向に先行する位置に設定され
ており、この部分は未記録部１５であり反射率が高めで
あるので、サブビームＢS1の反射強度は強めとなる。こ
れに対して、サブビームＢS2対応のサブスポットＳS2の
照射位置がメインスポットＳM よりも記録方向に後行す
る位置に設定されており、この部分は記録済み部１６で
あり反射率が低めであるので、サブビームＢS2の反射強
度は弱めとなる。
【００１７】従って、ナイフエッジ１１による反射光量
のアンバランスと、光ディスク２における未記録部１５
と記録済み部１６との反射率のアンバランスとを総合す
ると、ナイフエッジが介在することによる２つのサブビ
ームＢS1，ＢS2の光量のアンバランスが、光ディスク２
における未記録部１５と記録済み部１６との反射率のア
ンバランスにより相殺される関係にあり、受光部１３で
のこれらの２つのサブビームＢS1，ＢS2に基づく受光量
は均等となり、受光量にずれが生じた場合にトラッキン
グエラーが検出される。よって、本実施の形態によれ
ば、光ピックアップ装置自身の構造的な工夫により、ナ
イフエッジ１１の介在による２つのサブビームＢS1，Ｂ
S2間の受光部１３における受光量のアンバランスを補正
することができる。
【００１８】なお、本実施の形態では、トラッキングエ
ラー信号の検出を３ビーム法で行う光ピックアップ装置
に適用したが、トラッキングエラー信号の検出を差動プ
ッシュプル法で行う光ピックアップ装置にも同様に適用
できる。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、フォーカスエラー信号
の検出をナイフエッジ法により行う光ピックアップ装置
において、ナイフエッジによる遮光率の低いほうのサブ
ビームの光情報記録媒体に対する照射位置をメインビー
ムより記録方向に先行する未記録部に設定し、ナイフエ
ッジによる遮光率の高いほうのサブビームの光情報記録
媒体に対する照射位置をメインビームより記録方向に後
行する記録済み部に設定したので、遮光率が異なる状態
でナイフエッジが介在することによる２つのサブビーム
の光量のアンバランスを、光情報記録媒体における未記
録部と記録済み部との反射率のアンバランスを利用する
ことで機構的に相殺することができ、よって、トラッキ
ングエラー信号用の受光部でのこれらの２つのサブビー
ムに基づく受光量を均等にして正しくトラッキングエラ
ーの検出を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、（ａ）は検出光
学系の側面図、（ｂ）は光ディスク上の各スポットの位
置関係の平面図である。
【図２】光ピックアップ装置の構成を示す概略斜視図で
ある。
【図３】照射光学系を示す正面図である。
【図４】ナイフエッジ部分で反射されるビームの様子を
示す図１中のＡ矢視図である。
【符号の説明】
２ 光情報記録媒体 ８ 対物レンズ １１ ナイフエッジ １２，１３ 受光部 １４ トラック ＢM メインビーム ＢS1 先行するサブビーム ＢS2 後行するサブビーム
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−1932（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/09 - 7/22

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 対物レンズを通るレーザビームにより光
    情報記録媒体上に情報の記録用のメインスポットの他
    に、トラッキングエラー信号を得るための２つのサブス
    ポットをトラック方向前後に位置させて形成し、前記光
    情報記録媒体からのこれらのスポットの反射ビームをナ
    イフエッジを介して受光部で受光してナイフエッジ法に
    よりフォーカスエラー信号を検出するとともに前記ナイ
    フエッジによりビームを他の受光部で受光してトラッキ
    ングエラー信号を検出するようにした光ピックアップ装
    置において、 前記ナイフエッジによる遮光率の低いほうのサブビーム
    の前記光情報記録媒体に対する照射位置を前記メインビ
    ームより記録方向に先行する未記録部に設定し、前記ナ
    イフエッジによる遮光率の高いほうのサブビームの前記
    光情報記録媒体に対する照射位置を前記メインビームよ
    り記録方向に後行する記録済み部に設定したことを特徴
    とする光ピックアップ装置。
  2. 【請求項２】 トラッキングエラー信号の検出は、３ビ
    ーム法によることを特徴とする請求項１記載の光ピック
    アップ装置。
  3. 【請求項３】 トラッキングエラー信号の検出は、差動
    プッシュプル法によることを特徴とする請求項１記載の
    光ピックアップ装置。
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