JP3530383B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents
光ピックアップ装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ピックアップ装
置、それを用いた光学記録媒体駆動装置に関する。
置、それを用いた光学記録媒体駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスクドライブ装置等の光学記録媒
体駆動装置に用いられる光ピックアップ装置は、レーザ
光を用いて光ディスク等の光学記録媒体への情報記録及
び情報読み出し、或いはサーボ信号検出を行う。
体駆動装置に用いられる光ピックアップ装置は、レーザ
光を用いて光ディスク等の光学記録媒体への情報記録及
び情報読み出し、或いはサーボ信号検出を行う。
【０００３】図６は従来の光ピックアップ装置の概略図
である。この光ピックアップ装置は３ビーム法によるト
ラキングサーボを行う。
である。この光ピックアップ装置は３ビーム法によるト
ラキングサーボを行う。
【０００４】図６において、光ディスク１の半径方向
（ラジアル方向）をＸ方向とし、光ディスク１のトラッ
ク方向をＹ方向とし、光ディスク１のディスク面に垂直
な方向をＺ方向とする。
（ラジアル方向）をＸ方向とし、光ディスク１のトラッ
ク方向をＹ方向とし、光ディスク１のディスク面に垂直
な方向をＺ方向とする。
【０００５】半導体レーザ素子（光源）２はレーザ光
（光束）ＢをＺ方向に出射する。半導体レーザ素子２か
ら出射されたレーザ光は３分割回折格子１０３に入射す
る。
（光束）ＢをＺ方向に出射する。半導体レーザ素子２か
ら出射されたレーザ光は３分割回折格子１０３に入射す
る。
【０００６】図７は３分割回折格子３の構造を示す図で
あり、（ａ）は断面図、（ｂ）は半導体レーザ素子２側
から観た平面図である。３分割回折格子１０３は等ピッ
チの凹凸からなる回折格子面１０３ａを有している。回
折格子面１０３ａは入射したレーザ光Ｂを略Ｙ方向及び
Ｚ方向を含む面内で０次回折光束（主光束）、Ｙ方向に
回折する＋１次回折光束（副光束）、及び−Ｙ方向に回
折する−１次回折光束（副光束）の３本の光束に分割
し、透過型ホログラム素子４を透過させる。透過型ホロ
グラム素子４を透過した３本の光束は集光レンズ５によ
り光ディスク（光学記録媒体）１上に集光される。
あり、（ａ）は断面図、（ｂ）は半導体レーザ素子２側
から観た平面図である。３分割回折格子１０３は等ピッ
チの凹凸からなる回折格子面１０３ａを有している。回
折格子面１０３ａは入射したレーザ光Ｂを略Ｙ方向及び
Ｚ方向を含む面内で０次回折光束（主光束）、Ｙ方向に
回折する＋１次回折光束（副光束）、及び−Ｙ方向に回
折する−１次回折光束（副光束）の３本の光束に分割
し、透過型ホログラム素子４を透過させる。透過型ホロ
グラム素子４を透過した３本の光束は集光レンズ５によ
り光ディスク（光学記録媒体）１上に集光される。
【０００７】図８は光ディスクの記録面における集光状
態を示す模式図である。図８に示すように、０次回折光
束は記録面のトラック面ＴＲ上に主スポットＭ０として
集光され、±１次回折光束は主スポットＭ０の両側に副
スポットＳ１、Ｓ２として集光される。
態を示す模式図である。図８に示すように、０次回折光
束は記録面のトラック面ＴＲ上に主スポットＭ０として
集光され、±１次回折光束は主スポットＭ０の両側に副
スポットＳ１、Ｓ２として集光される。
【０００８】また、主スポットＭ０及び副スポットＳ
１、Ｓ２からの３本の帰還光束（反射光束）は、透過型
ホログラム素子４により略Ｘ方向及びＹ方向を含む面内
で回折され、光検出器６により検出される。
１、Ｓ２からの３本の帰還光束（反射光束）は、透過型
ホログラム素子４により略Ｘ方向及びＹ方向を含む面内
で回折され、光検出器６により検出される。
【０００９】図９は光検出器の一例を示す模式平面図で
ある。この光検出器６は非点収差法を用いたフォーカス
サーボを行うために中心部に設けられた４分割検出部６
ａと、３ビーム法によるトラッキングサーボを行うため
に４分割検出部６ａの両側に設けられた光検出部６ｂ、
６ｃとを含む。この４分割光検出部６ａの中心部には上
記の主スポットＭ０に対応する帰還光束が入射し、光検
出部６ｂ、６ｃには夫々副スポットＳ１、Ｓ２に対応す
る帰還光束が入射する。
ある。この光検出器６は非点収差法を用いたフォーカス
サーボを行うために中心部に設けられた４分割検出部６
ａと、３ビーム法によるトラッキングサーボを行うため
に４分割検出部６ａの両側に設けられた光検出部６ｂ、
６ｃとを含む。この４分割光検出部６ａの中心部には上
記の主スポットＭ０に対応する帰還光束が入射し、光検
出部６ｂ、６ｃには夫々副スポットＳ１、Ｓ２に対応す
る帰還光束が入射する。
【００１０】上記の光ピックアップ装置において、トラ
ッキング制御は以下のように行われる。光ディスク１の
記録面１ａにおいて、情報が記録されたトラック面ＴＲ
と非トラック面とでは光の反射率が異なる。そこで、副
スポットＳ１、Ｓ２からの帰還光束を夫々光検出部６
ｂ、６ｃで検出すると、主スポットＭ０が再生すべきト
ラック面ＴＲに良好にトラッキングしている場合には、
２つの光検出部６ｂ、６ｃに入射する２つの副スポット
Ｓ１、Ｓ２からの帰還光束の光強度は等しくなる。
ッキング制御は以下のように行われる。光ディスク１の
記録面１ａにおいて、情報が記録されたトラック面ＴＲ
と非トラック面とでは光の反射率が異なる。そこで、副
スポットＳ１、Ｓ２からの帰還光束を夫々光検出部６
ｂ、６ｃで検出すると、主スポットＭ０が再生すべきト
ラック面ＴＲに良好にトラッキングしている場合には、
２つの光検出部６ｂ、６ｃに入射する２つの副スポット
Ｓ１、Ｓ２からの帰還光束の光強度は等しくなる。
【００１１】また、主スポットＭ０がトラック面ＴＲの
どちらかの側にずれている場合には、副スポットＳ１、
Ｓ２の一方からの帰還光束の光強度が相対的に大きく検
出される。光検出部６ｂ、６ｃからの出力信号Ｅ，Ｆを
用い、トラッキングエラー信号ＴＥ（ＴＥ＝Ｅ−Ｆ）が
得られる。
どちらかの側にずれている場合には、副スポットＳ１、
Ｓ２の一方からの帰還光束の光強度が相対的に大きく検
出される。光検出部６ｂ、６ｃからの出力信号Ｅ，Ｆを
用い、トラッキングエラー信号ＴＥ（ＴＥ＝Ｅ−Ｆ）が
得られる。
【００１２】トラッキングエラー信号ＴＥが０の場合に
は良好なトラッキングが行われ、トラッキングエラー信
号ＴＥの値が大きくなるにつれてトラッキング状態が悪
化していることが検出される。
は良好なトラッキングが行われ、トラッキングエラー信
号ＴＥの値が大きくなるにつれてトラッキング状態が悪
化していることが検出される。
【００１３】トラッキングエラー信号ＴＥが検出される
と、集光レンズ５がラジアル方向（Ｘ方向）に移動さ
れ、光ディスク１のトラック面ＴＲへの主スポットＭ０
及び副スポットＳ１、Ｓ２の集光位置が修正される。
と、集光レンズ５がラジアル方向（Ｘ方向）に移動さ
れ、光ディスク１のトラック面ＴＲへの主スポットＭ０
及び副スポットＳ１、Ｓ２の集光位置が修正される。
【００１４】図１０は３分割用回折格子により回折され
た回折光束の集光状態を示す模式断面図である。３分割
回折格子３により＋１次方向に回折された回折光束Ｂ１
は集光レンズ５を通過して副スポットとして集光する。
また、−１次方向に回折された回折光束Ｂ２は集光レン
ズ５を通り、副スポットＳ２に集光される。
た回折光束の集光状態を示す模式断面図である。３分割
回折格子３により＋１次方向に回折された回折光束Ｂ１
は集光レンズ５を通過して副スポットとして集光する。
また、−１次方向に回折された回折光束Ｂ２は集光レン
ズ５を通り、副スポットＳ２に集光される。
【００１５】このような従来の光ピックアップ装置で
は、半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光Ｂのう
ちレーザ光Ｂの中心の角度θ０の領域の光は、３分割回
折格子３による±１次回折光共に集光レンズ５に入射す
る。しかしながら、角度θ０の領域よりも−Ｙ方向側の
角度θ１の領域の光は、＋１次回折光は集光レンズ５に
入射するが、−１次回折光は集光レンズ５に入射しな
い。また、角度θ０の領域よりも＋Ｙ方向側の角度θ２
の領域の光は、−１次回折光は集光レンズ５に入射する
が、＋１次回折光は集光レンズ５に入射しない。
は、半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光Ｂのう
ちレーザ光Ｂの中心の角度θ０の領域の光は、３分割回
折格子３による±１次回折光共に集光レンズ５に入射す
る。しかしながら、角度θ０の領域よりも−Ｙ方向側の
角度θ１の領域の光は、＋１次回折光は集光レンズ５に
入射するが、−１次回折光は集光レンズ５に入射しな
い。また、角度θ０の領域よりも＋Ｙ方向側の角度θ２
の領域の光は、−１次回折光は集光レンズ５に入射する
が、＋１次回折光は集光レンズ５に入射しない。
【００１６】即ち、上記従来の光ピックアップ装置で
は、角度θ１の領域の光は−１次回折光が集光レンズ５
に入射せず、角度θ２の領域の光は＋１次回折光が集光
レンズ５に入射せず、トラッキング制御に利用されない
無駄な光となっていた。
は、角度θ１の領域の光は−１次回折光が集光レンズ５
に入射せず、角度θ２の領域の光は＋１次回折光が集光
レンズ５に入射せず、トラッキング制御に利用されない
無駄な光となっていた。
【００１７】このため、良好なトラッキング制御を行う
ためには、半導体レーザ素子２の光出力を大きくする必
要があり、消費電力が大きくなるという問題ある。
ためには、半導体レーザ素子２の光出力を大きくする必
要があり、消費電力が大きくなるという問題ある。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来例
の欠点に鑑み為されたものであり、光源から出射された
光を有効に利用し、消費電力の少ない光ピックアップ装
置及び光学記録媒体駆動装置を提供することを目的とす
るものである。
の欠点に鑑み為されたものであり、光源から出射された
光を有効に利用し、消費電力の少ない光ピックアップ装
置及び光学記録媒体駆動装置を提供することを目的とす
るものである。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【課題を解決するための手段】 本発明
の光ピックアップ
装置は、光束を出射する光源と、前記光源から出射され
た光束を少なくとも第１の方向の光束と第２の方向の光
束に回折する回折面を有する回折素子と、前記回折素子
により回折された前記第１の方向の光束と前記第２の方
向の光束とを光学記録媒体に照射する集光レンズとを備
える光ピックアップ装置において、前記回折素子の回折
面が、前記光源から出射された光束を第２の方向には回
折せず、第１の方向に回折し前記集光レンズに入射させ
る第１の領域と、前記光源から出射された光束を前記第
１の方向には回折せず、前記第２の方向に回折し前記集
光レンズに入射させる第２の領域と、前記光源から出射
された光束を前記第１の方向に回折し前記集光レンズに
入射させると共に前記第２の方向に回折し前記集光レン
ズに入射させる第３の領域とを有し、前記光源から出射
された光束の光軸上に前記第３の領域が位置し、前記第
３の領域の一方の外側に前記第１の領域が位置し、前記
第３の領域の他方の外側に前記第２の領域が位置し、前
記第１、第２、第３の領域で回折された±１次回折光が
前記集光レンズに入射し、前記光学記録媒体の記録面上
に２つの副スポットとして集光されることを特徴とす
る。
装置は、光束を出射する光源と、前記光源から出射され
た光束を少なくとも第１の方向の光束と第２の方向の光
束に回折する回折面を有する回折素子と、前記回折素子
により回折された前記第１の方向の光束と前記第２の方
向の光束とを光学記録媒体に照射する集光レンズとを備
える光ピックアップ装置において、前記回折素子の回折
面が、前記光源から出射された光束を第２の方向には回
折せず、第１の方向に回折し前記集光レンズに入射させ
る第１の領域と、前記光源から出射された光束を前記第
１の方向には回折せず、前記第２の方向に回折し前記集
光レンズに入射させる第２の領域と、前記光源から出射
された光束を前記第１の方向に回折し前記集光レンズに
入射させると共に前記第２の方向に回折し前記集光レン
ズに入射させる第３の領域とを有し、前記光源から出射
された光束の光軸上に前記第３の領域が位置し、前記第
３の領域の一方の外側に前記第１の領域が位置し、前記
第３の領域の他方の外側に前記第２の領域が位置し、前
記第１、第２、第３の領域で回折された±１次回折光が
前記集光レンズに入射し、前記光学記録媒体の記録面上
に２つの副スポットとして集光されることを特徴とす
る。
【００２７】このような構成の光ピックアップ装置で
は、前記第１の領域と前記第２の領域により集光レンズ
に入射する光量が更に多くなり、光学記録媒体に照射さ
れる光量が更に多くなると共に、前記第３の領域により
集光レンズには第１の方向の光束と第２の方向の光束と
が入射し、光学記録媒体には第１の方向の光束と第２の
方向の光束とが照射される。
は、前記第１の領域と前記第２の領域により集光レンズ
に入射する光量が更に多くなり、光学記録媒体に照射さ
れる光量が更に多くなると共に、前記第３の領域により
集光レンズには第１の方向の光束と第２の方向の光束と
が入射し、光学記録媒体には第１の方向の光束と第２の
方向の光束とが照射される。
【００２８】
【００２９】また、本発明の光ピックアップ装置では、
前記光源から前記第１の方向の光束の仮想光源或いは前
記第２の方向の光束の仮想光源までの距離をｓ、前記集
光レンズの半径をｒ、前記光源から前記集光レンズまで
の距離をｌ、前記光源から前記回折面までの距離をｍと
した場合、前記回折面上における前記光源から出射され
る光束の光軸から前記第１の領域の端部或いは前記第２
の領域の端部までの距離ｂが、下記の数５の条件を満足
することにより、集光レンズに向かう方向に回折するこ
とが可能な最も外側の光束まで第１の領域或いは第２の
領域により集光レンズに入射させることが出来る。
前記光源から前記第１の方向の光束の仮想光源或いは前
記第２の方向の光束の仮想光源までの距離をｓ、前記集
光レンズの半径をｒ、前記光源から前記集光レンズまで
の距離をｌ、前記光源から前記回折面までの距離をｍと
した場合、前記回折面上における前記光源から出射され
る光束の光軸から前記第１の領域の端部或いは前記第２
の領域の端部までの距離ｂが、下記の数５の条件を満足
することにより、集光レンズに向かう方向に回折するこ
とが可能な最も外側の光束まで第１の領域或いは第２の
領域により集光レンズに入射させることが出来る。
【００３０】
【数５】
【００３１】また、本発明の光ピックアップ装置では、
前記光源から前記第１の方向の光束の仮想光源或いは前
記第２の方向の光束の仮想光源までの距離をｓ、前記集
光レンズの半径をｒ、前記光源から前記集光レンズまで
の距離をｌ、前記光源から前記回折面までの距離をｍと
した場合、前記回折面上における前記光源から出射され
る光束の光軸から前記第３の領域の端部までの距離ａ
は、下記の数６の条件を満足すればよい。
前記光源から前記第１の方向の光束の仮想光源或いは前
記第２の方向の光束の仮想光源までの距離をｓ、前記集
光レンズの半径をｒ、前記光源から前記集光レンズまで
の距離をｌ、前記光源から前記回折面までの距離をｍと
した場合、前記回折面上における前記光源から出射され
る光束の光軸から前記第３の領域の端部までの距離ａ
は、下記の数６の条件を満足すればよい。
【００３２】
【数６】
【００３３】また、本発明の光ピックアップ装置では、
前記距離ａが、下記の数７の条件を略満足することによ
り、光源から出射された光束のうち光量の多い光軸付近
の光の殆ど全てが、第３の領域により第１の方向の光束
と第２の方向の光束とに均等に分離され、集光レンズに
入射するように回折される。尚。数７において、距離ａ
の範囲が±１０％程度ずれても、上述した効果が得られ
る。
前記距離ａが、下記の数７の条件を略満足することによ
り、光源から出射された光束のうち光量の多い光軸付近
の光の殆ど全てが、第３の領域により第１の方向の光束
と第２の方向の光束とに均等に分離され、集光レンズに
入射するように回折される。尚。数７において、距離ａ
の範囲が±１０％程度ずれても、上述した効果が得られ
る。
【００３４】
【数７】
【００３５】また、本発明の光ピックアップ装置では、
前記光源から前記第１の方向の光束の仮想光源或いは前
記第２の方向の光束の仮想光源までの距離をｓ、前記集
光レンズの半径をｒ、前記光源から前記集光レンズまで
の距離をｌ、前記光源から前記回折面までの距離をｍと
した場合、前記回折面上における前記光源から出射され
る光束の光軸の中心から前記第３の領域の端部までの距
離ａ、及び前記回折面上における前記光源から出射され
る光束の光軸から前記第１の領域の端部或いは前記第２
の領域の端部までの距離ｂが夫々、下記の数８の条件を
略満足することにより、光源から出射された光束のうち
光量の多い光軸付近の光の殆ど全てが、第３の領域によ
り第１の方向の光束と第２の方向の光束とに均等に分離
され、しかも第３の領域よりも外側の領域に入射する光
束は、集光レンズに向かう方向に回折することが可能な
最も外側の光束まで第１の領域或いは第２の領域により
集光レンズに入射させることが出来る。尚。数８におい
て、距離ａの範囲が±１０％程度ずれても、上述した効
果が得られる。
前記光源から前記第１の方向の光束の仮想光源或いは前
記第２の方向の光束の仮想光源までの距離をｓ、前記集
光レンズの半径をｒ、前記光源から前記集光レンズまで
の距離をｌ、前記光源から前記回折面までの距離をｍと
した場合、前記回折面上における前記光源から出射され
る光束の光軸の中心から前記第３の領域の端部までの距
離ａ、及び前記回折面上における前記光源から出射され
る光束の光軸から前記第１の領域の端部或いは前記第２
の領域の端部までの距離ｂが夫々、下記の数８の条件を
略満足することにより、光源から出射された光束のうち
光量の多い光軸付近の光の殆ど全てが、第３の領域によ
り第１の方向の光束と第２の方向の光束とに均等に分離
され、しかも第３の領域よりも外側の領域に入射する光
束は、集光レンズに向かう方向に回折することが可能な
最も外側の光束まで第１の領域或いは第２の領域により
集光レンズに入射させることが出来る。尚。数８におい
て、距離ａの範囲が±１０％程度ずれても、上述した効
果が得られる。
【００３６】
【数８】
【００３７】また、本発明の光ピックアップ装置では、
前記第１の方向の光束が＋１次回折光であり、前記第２
の方向の光束が−１次回折光であることが光量的に最も
適している。
前記第１の方向の光束が＋１次回折光であり、前記第２
の方向の光束が−１次回折光であることが光量的に最も
適している。
【００３８】また、本発明の光ピックアップ装置では、
前記第１の領域及び／又は前記第２の領域をブレーズ化
された領域とすることにより作成可能である。
前記第１の領域及び／又は前記第２の領域をブレーズ化
された領域とすることにより作成可能である。
【００３９】また、本発明の光学記録媒体駆動装置は、
光学記録媒体から光学的に情報を読み出す光学記録媒体
駆動装置であって、前記光学記録媒体を回転させる回転
駆動部と、前記光学記録媒体に光束を出射し、前記光学
記録媒体からの帰還光を受光する上述の本発明の光ピッ
クアップ装置とからなることを特徴とする。
光学記録媒体から光学的に情報を読み出す光学記録媒体
駆動装置であって、前記光学記録媒体を回転させる回転
駆動部と、前記光学記録媒体に光束を出射し、前記光学
記録媒体からの帰還光を受光する上述の本発明の光ピッ
クアップ装置とからなることを特徴とする。
【００４０】このような構成の光学記録媒体駆動装置で
は、光ピックアップ装置により集光レンズに入射する光
量が多くなり、光学記録媒体に照射される光量が多くな
る。
は、光ピックアップ装置により集光レンズに入射する光
量が多くなり、光学記録媒体に照射される光量が多くな
る。
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【発明の実施の形態】以下、図面に従い本発明の実施の
形態について説明する。
形態について説明する。
【００４５】図１は本発明の実施の形態である一実施例
の光ピックアップ装置の概略図であり、図１１と同一部
分には同一符号を付し、その説明は割愛する。
の光ピックアップ装置の概略図であり、図１１と同一部
分には同一符号を付し、その説明は割愛する。
【００４６】本実施例では、半導体レーザ素子２から出
射されたレーザ光Ｂは３分割回折格子（回折素子）３に
入射し、該３分割回折格子３により＋１次回折光（第１
の方向の光束）と−１次回折光（第２の方向の光束）と
に回折され、透過型ホログラム素子４を透過した後、集
光レンズ５に入射する。
射されたレーザ光Ｂは３分割回折格子（回折素子）３に
入射し、該３分割回折格子３により＋１次回折光（第１
の方向の光束）と−１次回折光（第２の方向の光束）と
に回折され、透過型ホログラム素子４を透過した後、集
光レンズ５に入射する。
【００４７】図２は本実施例の光ピックアップ装置で用
いられる３分割回折格子３の構造を示す図であり、
（ａ）は断面図、（ｂ）は半導体レーザ素子２側から観
た平面図である。３分割回折格子３の回折格子面は、第
１の領域３ａと、第２の領域３ｂと、第３の領域３ｃと
からなる。第３の領域３ｃは集光レンズ５の中心部に対
向する領域に位置し、即ち、レーザ光Ｂの光軸の通過位
置を中心に形成されており、ブレーズ化されていない矩
形断面形状の凹凸が形成されている。第１の領域３ａは
トラック方向（Ｙ軸方向）において前記第３の領域３ｃ
の一方の外側（−Ｙ方向側）に位置し、ブレーズ化され
た凹凸が形成されている。第２の領域３ｂはトラック方
向（Ｙ軸方向）において前記第３の領域３ｃの他方の外
側（＋Ｙ方向側）に位置し、ブレーズ化された凹凸が形
成されている。
いられる３分割回折格子３の構造を示す図であり、
（ａ）は断面図、（ｂ）は半導体レーザ素子２側から観
た平面図である。３分割回折格子３の回折格子面は、第
１の領域３ａと、第２の領域３ｂと、第３の領域３ｃと
からなる。第３の領域３ｃは集光レンズ５の中心部に対
向する領域に位置し、即ち、レーザ光Ｂの光軸の通過位
置を中心に形成されており、ブレーズ化されていない矩
形断面形状の凹凸が形成されている。第１の領域３ａは
トラック方向（Ｙ軸方向）において前記第３の領域３ｃ
の一方の外側（−Ｙ方向側）に位置し、ブレーズ化され
た凹凸が形成されている。第２の領域３ｂはトラック方
向（Ｙ軸方向）において前記第３の領域３ｃの他方の外
側（＋Ｙ方向側）に位置し、ブレーズ化された凹凸が形
成されている。
【００４８】図３は３分割回折格子により回折された回
折光束の集光状態を示す模式断面図である。３分割回折
格子３の第１の領域３ａは、半導体レーザ素子２から出
射されたレーザ光のうち透過する０次光を除く大部分の
光を、集光レンズ５側に向かわない−１次側（−Ｙ方向
側）には回折せず、集光レンズ５側に向かう＋１次回折
光Ｂ１として＋Ｙ方向側に回折するようにブレーズ化さ
れている。また、３分割回折格子３の第２の領域３ｂ
は、半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光のうち
透過する０次光を除く大部分の光を、集光レンズ５側に
は向かわない＋１次側（＋Ｙ方向側）には回折せず、集
光レンズ５側に向かう−１次回折光Ｂ２として−Ｙ方向
側に回折するようにブレーズ化されている。
折光束の集光状態を示す模式断面図である。３分割回折
格子３の第１の領域３ａは、半導体レーザ素子２から出
射されたレーザ光のうち透過する０次光を除く大部分の
光を、集光レンズ５側に向かわない−１次側（−Ｙ方向
側）には回折せず、集光レンズ５側に向かう＋１次回折
光Ｂ１として＋Ｙ方向側に回折するようにブレーズ化さ
れている。また、３分割回折格子３の第２の領域３ｂ
は、半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光のうち
透過する０次光を除く大部分の光を、集光レンズ５側に
は向かわない＋１次側（＋Ｙ方向側）には回折せず、集
光レンズ５側に向かう−１次回折光Ｂ２として−Ｙ方向
側に回折するようにブレーズ化されている。
【００４９】即ち、３分割回折格子３は、第３の領域３
ｃにより半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光Ｂ
のうちレーザ光Ｂの光軸を中心に±Ｙ方向において角度
θ０の領域の光を±１次回折光Ｂ１、Ｂ２として回折し
て集光レンズ５に入射し、第１の領域３ａにより角度θ
０の領域より−Ｙ方向側に角度θ１の領域の光を＋１次
回折光Ｂ１として回折して集光レンズ５に入射し、第２
の領域３ｂにより角度θ０の領域より＋Ｙ方向側に角度
θ２の領域の光を−１次回折光Ｂ２として回折して集光
レンズ５に入射するように設計、配置されている。
ｃにより半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光Ｂ
のうちレーザ光Ｂの光軸を中心に±Ｙ方向において角度
θ０の領域の光を±１次回折光Ｂ１、Ｂ２として回折し
て集光レンズ５に入射し、第１の領域３ａにより角度θ
０の領域より−Ｙ方向側に角度θ１の領域の光を＋１次
回折光Ｂ１として回折して集光レンズ５に入射し、第２
の領域３ｂにより角度θ０の領域より＋Ｙ方向側に角度
θ２の領域の光を−１次回折光Ｂ２として回折して集光
レンズ５に入射するように設計、配置されている。
【００５０】具体的には、図４に示すように、Ｌ０を実
光源（半導体レーザ素子２の発光点の中心）、Ｌ１を＋
１次回折光の仮想光源、Ｌ２を−１次回折光の仮想光
源、Ｋを３分割回折格子３の回折格子面とした場合、本
実施例では、３分割回折格子３の回折面上におけるレー
ザ光Ｂの光軸ｋから第３の領域３ｃの端部までの距離
ａ、及び３分割回折格子３の回折面上における光軸ｋか
ら第１の領域３ａの端部及び第２の領域３ｂの端部まで
の距離ｂは夫々、下記の数９に示すように設定されてい
る。尚、ｓは実光源Ｌ０から仮想光源Ｌ１或いはＬ２ま
での距離、ｒは集光レンズ５の半径、ｌは実光源Ｌ０或
いは仮想光源Ｌ１、Ｌ２から集光レンズ５までの距離、
ｍは実光源Ｌ０或いは仮想光源Ｌ１、Ｌ２から回折格子
面までの距離である。
光源（半導体レーザ素子２の発光点の中心）、Ｌ１を＋
１次回折光の仮想光源、Ｌ２を−１次回折光の仮想光
源、Ｋを３分割回折格子３の回折格子面とした場合、本
実施例では、３分割回折格子３の回折面上におけるレー
ザ光Ｂの光軸ｋから第３の領域３ｃの端部までの距離
ａ、及び３分割回折格子３の回折面上における光軸ｋか
ら第１の領域３ａの端部及び第２の領域３ｂの端部まで
の距離ｂは夫々、下記の数９に示すように設定されてい
る。尚、ｓは実光源Ｌ０から仮想光源Ｌ１或いはＬ２ま
での距離、ｒは集光レンズ５の半径、ｌは実光源Ｌ０或
いは仮想光源Ｌ１、Ｌ２から集光レンズ５までの距離、
ｍは実光源Ｌ０或いは仮想光源Ｌ１、Ｌ２から回折格子
面までの距離である。
【００５１】
【数９】
【００５２】このような３分割回折格子３を用いた本実
施例の光ピックアップ装置では、半導体レーザ素子２か
ら出射されたレーザ光Ｂのうち角度θ１の領域の光は、
第３の領域３ｃで回折され、±１次回折光共に集光レン
ズ５に入射する。また、角度θ２の領域の光は、第１の
領域３ａで大部分の光が＋１次回折光となるように回折
され、集光レンズ５に入射する。また、角度θ３の領域
の光は、第２の領域３ｂで大部分の光が−１次回折光と
なるように回折され、集光レンズ５に入射する。
施例の光ピックアップ装置では、半導体レーザ素子２か
ら出射されたレーザ光Ｂのうち角度θ１の領域の光は、
第３の領域３ｃで回折され、±１次回折光共に集光レン
ズ５に入射する。また、角度θ２の領域の光は、第１の
領域３ａで大部分の光が＋１次回折光となるように回折
され、集光レンズ５に入射する。また、角度θ３の領域
の光は、第２の領域３ｂで大部分の光が−１次回折光と
なるように回折され、集光レンズ５に入射する。
【００５３】以上のように、本実施例の光ピックアップ
装置では、半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光
Ｂのうち３分割回折格子３の第１、第２、第３の領域３
ａ、３ｂ、３ｃからなる回折格子面により回折された光
の大部分は集光レンズ５に入射し、光ディスク１の記録
面上に副スポットＳ１、Ｓ２として集光され、トラッキ
ング制御に利用される。
装置では、半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光
Ｂのうち３分割回折格子３の第１、第２、第３の領域３
ａ、３ｂ、３ｃからなる回折格子面により回折された光
の大部分は集光レンズ５に入射し、光ディスク１の記録
面上に副スポットＳ１、Ｓ２として集光され、トラッキ
ング制御に利用される。
【００５４】特に、本実施例では、３分割回折格子３が
数９の（イ）の条件を満足するように設定されているた
め、レーザ光Ｂのうち光量の多い光軸近傍の光が第３の
領域３ｃにより＋１次回折光と−１次回折光とに均等に
回折され、光ディスク１に集光する副スポットＳ１とＳ
２の光量は殆ど等しく、光量のアンバランスによるトラ
ッキング制御への悪影響は抑えられる。また、３分割回
折格子３が数９の（ロ）の条件を満足するように設定さ
れているため、＋１次回折光或いは−１次回折光として
集光レンズ５に入射することが可能である最も外側のレ
ーザ光まで、上述したように第１、第２の領域３ａ、３
ｂにより集光レンズ５に入射するように回折される。
数９の（イ）の条件を満足するように設定されているた
め、レーザ光Ｂのうち光量の多い光軸近傍の光が第３の
領域３ｃにより＋１次回折光と−１次回折光とに均等に
回折され、光ディスク１に集光する副スポットＳ１とＳ
２の光量は殆ど等しく、光量のアンバランスによるトラ
ッキング制御への悪影響は抑えられる。また、３分割回
折格子３が数９の（ロ）の条件を満足するように設定さ
れているため、＋１次回折光或いは−１次回折光として
集光レンズ５に入射することが可能である最も外側のレ
ーザ光まで、上述したように第１、第２の領域３ａ、３
ｂにより集光レンズ５に入射するように回折される。
【００５５】尚、半導体レーザ素子２から出射されたレ
ーザ光Ｂのうち３分割回折格子３の第３の領域３ｃ全域
に入射し回折されずに透過する０次光は、集光レンズ５
により光ディスク１の記録面上に主スポットＭ０として
集光され、信号の記録或いは再生に利用される。
ーザ光Ｂのうち３分割回折格子３の第３の領域３ｃ全域
に入射し回折されずに透過する０次光は、集光レンズ５
により光ディスク１の記録面上に主スポットＭ０として
集光され、信号の記録或いは再生に利用される。
【００５６】また、上述の実施例では、３分割回折格子
３は上述の数９の条件を満足するように設定されている
が、距離ａが下記の数１０の条件を満足すれば、半導体
レーザ素子２から出射されたレーザ光は、第１、第２の
領域により集光レンズに入射する回折光が増加するよう
に回折され、本発明の効果を得ることが出来る。
３は上述の数９の条件を満足するように設定されている
が、距離ａが下記の数１０の条件を満足すれば、半導体
レーザ素子２から出射されたレーザ光は、第１、第２の
領域により集光レンズに入射する回折光が増加するよう
に回折され、本発明の効果を得ることが出来る。
【００５７】
【数１０】
【００５８】尚、数１０の条件においてａ＝０の場合、
即ち、回折格子面が第１、第２の領域３ａ、３ｂで構成
され、第３の領域３ｃが存在しない場合において、第
１、第２の領域３ａ、３ｂにより集光レンズに入射する
回折光を増加させることが出来る。
即ち、回折格子面が第１、第２の領域３ａ、３ｂで構成
され、第３の領域３ｃが存在しない場合において、第
１、第２の領域３ａ、３ｂにより集光レンズに入射する
回折光を増加させることが出来る。
【００５９】また、第１、第２の領域３ａ、３ｂのうち
のどちらか一方のみが回折格子面に存在しても、上述の
本発明の効果を得ることが出来る。
のどちらか一方のみが回折格子面に存在しても、上述の
本発明の効果を得ることが出来る。
【００６０】図５は上述の実施例の光ピックアップ装置
４０を用いた光学記録媒体駆動装置５０の構成を示すブ
ロック図である。この光学記録媒体駆動装置５０は光デ
ィスク１から情報を読み取る光ディスクドライブ装置で
ある。
４０を用いた光学記録媒体駆動装置５０の構成を示すブ
ロック図である。この光学記録媒体駆動装置５０は光デ
ィスク１から情報を読み取る光ディスクドライブ装置で
ある。
【００６１】光学記録媒体駆動装置５０は、光ピックア
ップ装置４０、送りモータ５１、送りモータ制御系５
２、ピックアップ制御系５３、信号処理系５４、モータ
５５、回転制御系５６、ドライブコントローラ５７を備
える。
ップ装置４０、送りモータ５１、送りモータ制御系５
２、ピックアップ制御系５３、信号処理系５４、モータ
５５、回転制御系５６、ドライブコントローラ５７を備
える。
【００６２】モータ５５は、光ディスク１を所定の速度
で回転させる。回転制御系５６は、モータ５５の回転動
作を制御する。送りモータ５１は、光ピックアップ装置
４０を光ディスク１の半径方向に移動させる。送りモー
タ制御系５２は、送りモータ５１の動作を制御する。光
ピックアップ装置４０は、光ディスク１にレーザビーム
を照射するとともに光ディスク１からの反射ビームを受
光する。ピックアップ制御系５３は、光ピックアップ装
置４０の投受光動作を制御する。
で回転させる。回転制御系５６は、モータ５５の回転動
作を制御する。送りモータ５１は、光ピックアップ装置
４０を光ディスク１の半径方向に移動させる。送りモー
タ制御系５２は、送りモータ５１の動作を制御する。光
ピックアップ装置４０は、光ディスク１にレーザビーム
を照射するとともに光ディスク１からの反射ビームを受
光する。ピックアップ制御系５３は、光ピックアップ装
置４０の投受光動作を制御する。
【００６３】信号処理系５４は、光ピックアップ装置４
０の光検出器６からの出力信号を受け、再生信号、フォ
ーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を算出
し、再生信号をドライブコントローラ５８に与え、フォ
ーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号をピック
アップ制御系５３に与える。ドライブコントローラ５７
は、ドライブインターフェース５８を介して与えられる
指令に従って回転制御系５６、信号処理系５４、ピック
アップ制御系５５及び送りモータ制御系５２を制御する
とともに、ドライブインターフェース５８を介して再生
信号を出力する。
０の光検出器６からの出力信号を受け、再生信号、フォ
ーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を算出
し、再生信号をドライブコントローラ５８に与え、フォ
ーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号をピック
アップ制御系５３に与える。ドライブコントローラ５７
は、ドライブインターフェース５８を介して与えられる
指令に従って回転制御系５６、信号処理系５４、ピック
アップ制御系５５及び送りモータ制御系５２を制御する
とともに、ドライブインターフェース５８を介して再生
信号を出力する。
【００６４】本実施例では、モータ５５及び回転制御系
５６が回転駆動機構に相当し、送りモータ５１及び送り
モータ制御系５２がピックアップ駆動機構に相当し、信
号処理系５４が信号処理回路に相当する。
５６が回転駆動機構に相当し、送りモータ５１及び送り
モータ制御系５２がピックアップ駆動機構に相当し、信
号処理系５４が信号処理回路に相当する。
【００６５】この光学記録媒体駆動装置５０において
は、上述の実施例の光ピックアップ装置４０を用いるこ
とにより、光ピックアップ装置の要する電力を抑え、消
費電力を削減することが出来る。
は、上述の実施例の光ピックアップ装置４０を用いるこ
とにより、光ピックアップ装置の要する電力を抑え、消
費電力を削減することが出来る。
【００６６】また、上述した３分割回折格子は、上記光
ピックアップ装置以外の様々な光学装置において、光源
からの光束を所定の位置に効率良く入射させる光学部品
として利用出来る。
ピックアップ装置以外の様々な光学装置において、光源
からの光束を所定の位置に効率良く入射させる光学部品
として利用出来る。
【００６７】
【発明の効果】上述の本発明によれば、光源から出射さ
れた光束を効率良く集光レンズに入射させ、光学記録媒
体に照射することが出来るため、光源から出射される光
束の光量を少なくすることが可能となり、消費電力を低
減することが出来る光ピックアップ装置を提供し得る。
れた光束を効率良く集光レンズに入射させ、光学記録媒
体に照射することが出来るため、光源から出射される光
束の光量を少なくすることが可能となり、消費電力を低
減することが出来る光ピックアップ装置を提供し得る。
【００６８】また、本発明によれば、上述の光ピックア
ップ装置を用いることにより、消費電力を低減すること
が出来る光学記録媒体駆動装置を提供し得る。
ップ装置を用いることにより、消費電力を低減すること
が出来る光学記録媒体駆動装置を提供し得る。
【００６９】
【図１】本発明の光ピックアップ装置の概略構成を示す
図である。
図である。
【図２】本発明の３分割回折格子の構成を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の光ピックアップ装置における光束の状
態を示す図である。
態を示す図である。
【図４】本発明の光ピックアップ装置における光学部品
の位置関係を示す図である。
の位置関係を示す図である。
【図５】本発明の光学記録媒体駆動装置の構成を示す図
である。
である。
【図６】従来の光ピックアップ装置の概略構成を示す図
である。
である。
【図７】従来の３分割回折格子の構成を示す図である。
【図８】光ディスク状における集光状態を示す図であ
る。
る。
【図９】光検出器の構成を示す図である。
【図１０】従来の光ピックアップ装置における光束の状
態を示す図である。
態を示す図である。
１ 光ディスク（光学記録媒体）
２ 半導体レーザ素子（光源）
３ ３分割回折格子（回折格子）
３ａ 第１の領域
３ｂ 第２の領域
３ｃ 第３の領域
５ 集光レンズ
Ｂ１ ＋１次回折光（第１の方向の光束）
Ｂ２ −１次回折光（第２の方向の光束）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 田尻 敦志
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号
三洋電機株式会社内
(72)発明者 庄野 昌幸
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号
三洋電機株式会社内
(72)発明者 茨木 晃
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号
三洋電機株式会社内
(56)参考文献 特開 平２−277003（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−137908（ＪＰ，Ａ)
実開 昭63−138625（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 7/09 - 7/22
G02B 5/18
Claims (8)
- 【請求項１】 光束を出射する光源と、前記光源から出
射された光束を少なくとも第１の方向の光束と第２の方
向の光束に回折する回折面を有する回折素子と、前記回
折素子により回折された前記第１の方向の光束と前記第
２の方向の光束とを光学記録媒体に照射する集光レンズ
とを備える光ピックアップ装置において、前記回折素子
の回折面が、前記光源から出射された光束を前記第２の
方向には回折せず、第１の方向に回折し前記集光レンズ
に入射させる第１の領域と、前記光源から出射された光
束を前記第１の方向には回折せず、前記第２の方向に回
折し前記集光レンズに入射させる第２の領域と、前記光
源から出射された光束を前記第１の方向に回折し前記集
光レンズに入射させると共に前記第２の方向に回折し前
記集光レンズに入射させる第３の領域とを有し、前記光
源から出射された光束の光軸上に前記第３の領域が位置
し、前記第３の領域の一方の外側に前記第１の領域が位
置し、前記第３の領域の他方の外側に前記第２の領域が
位置し、前記第１、第２、第３の領域で回折された±１
次回折光が前記集光レンズに入射し、前記光学記録媒体
の記録面上に２つの副スポットとして集光されることを
特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項２】 前記光源から前記第１の方向の光束の仮
想光源或いは前記第２の方向の光束の仮想光源までの距
離をｓ、前記集光レンズの半径をｒ、前記光源から前記
集光レンズまでの距離をｌ、前記光源から前記回折面ま
での距離をｍとした場合、前記回折面上における前記光
源から出射される光束の光軸から前記第１の領域の端部
或いは前記第２の領域の端部までの距離ｂが、数１の条
件を満足す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。 【数１】 - 【請求項３】 前記光源から前記第１の方向の光束の仮
想光源或いは前記第２の方向の光束の仮想光源までの距
離をｓ、前記集光レンズの半径をｒ、前記光 源から前記
集光レンズまでの距離をｌ、前記光源から前記回折面ま
での距離をｍとした場合、前記回折面上における前記光
源から出射される光束の光軸から前記第３の領域の端部
までの距離ａが、数２の条件を満足することを特徴とす
る請求項１記載の光ピックアップ装置。 【数２】 - 【請求項４】 前記距離ａが、数３の条件を満足するこ
とを特徴とする請求項３記載の光ピックアップ装置。 【数３】 - 【請求項５】 前記光源から前記第１の方向の光束の仮
想光源或いは前記第２の方向の光束の仮想光源までの距
離をｓ、前記集光レンズの半径をｒ、前記光源から前記
集光レンズまでの距離をｌ、前記光源から前記回折面ま
での距離をｍとした場合、前記回折面上における前記光
源から出射される光束の光軸の中心から前記第３の領域
の端部までの距離ａ、及び前記回折面上における前記光
源から出射される光束の光軸の前記第１の領域の端部或
いは前記第２の領域の端部までの距離ｂが夫々、数４の
条件を満足す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。 【数４】 - 【請求項６】 前記第１の方向の光束が＋１次回折光で
あり、前記第２の方向の光束が−１次回折光であること
を特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の光ピッ
クアップ装置。 - 【請求項７】 前記第１の領域及び／又は前記第２の領
域がブレーズ化された領域であることを特徴とする請求
項１、２、３、４、５又は６記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項８】 光学記録媒体から光学的に情報を読み出
す光学記録媒体駆動装置であって、前記光学記録媒体を
回転させる回転駆動部と、前記光学記録媒体に光束を出
射し、前記光学記録媒体からの帰還光を受光する請求項
１、２、３、４、５、６又は７記載の光ピックアップ装
置とからなることを特徴とする光学記録媒体駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14757098A JP3530383B2 (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 光ピックアップ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14757098A JP3530383B2 (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 光ピックアップ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11339304A JPH11339304A (ja) | 1999-12-10 |
| JP3530383B2 true JP3530383B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=15433353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14757098A Expired - Fee Related JP3530383B2 (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 光ピックアップ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3530383B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW501116B (en) | 2000-07-05 | 2002-09-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical device, optical semiconductor device, and optical information processor comprising them |
| CN110088684B (zh) * | 2016-12-14 | 2022-01-07 | Asml荷兰有限公司 | 光学装置和相关方法 |
-
1998
- 1998-05-28 JP JP14757098A patent/JP3530383B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11339304A (ja) | 1999-12-10 |
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