JPH04372728A - 光学式ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体に対して、情
報の記録・再生を行うための光学式ピックアップの改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報技術の発展に伴い、大容量記
憶装置としての光学式情報記録再生装置が注目されてき
た。この種の装置は、光学式ピックアップにより、ディ
スクに対して情報の記録／再生を行っている。記録・再
生に当たっては、レーザなどの光源からの光束を光学系
により微小スポットとして、ディスクの情報トラック上
に正しく集光する必要があり、そのためのフォーカス及
びトラッキングのエラーを検出している。そして、フォ
ーカスエラー信号やトラッキングエラー信号の検出方式
には、種々の方式がある。

【０００３】例えば、図１５には、３ビーム法、及び非
点収差法により、トラッキングエラー及びフォーカスエ
ラーを検出する光ピックアップを示している。光源６０
を出射したレーザ光は、回折格子６１により３本の光束
に分離されてハーフミラー６２へ入射する。ハーフミラ
ー６２は、出射光と反射光を分離すると共に、透過する
反射光に非点収差を付与するものである。回折格子６１
が分離した３本の出射レーザ光は、ハーフミラー６２で
反射されて、対物レンズ６３を介して、ディスク６４へ
三つの光スポットとして集光され、ディスク６４により
反射される。反射した光は、対物レンズ６３、及びハー
フミラー６２を介して、光ディテクタ６５へ入射する。 光ディテクタ６５は、図１６に示すように、ディテクタ
６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄからなる４分割の光デ
ィテクタ６５Ａを中央に配置し、その両側にそれぞれ光
ディテクタ６５Ｂ，６５Ｃを配置している。ディテクタ
６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃは、ディスク６４上の三つの光
スポットにそれぞれ相当する反射光を受光している。図
１６において、光ディテクタ内の実線は、合焦状態の反
射光のスポットを示し、破線で示す楕円は、非合焦状態
の光スポットを示して電気信号に変換している。トラッ
キングエラー信号は、光ディテクタ６５Ｂ，６５Ｃの出
力信号の差により得られる。また、フォーカスエラー信
号は、（６５ａ＋６５ｄ）−（６５ｂ＋６５ｃ）の演算
により得られる。

【０００４】また、特開昭６４−４９２６号公報には、
トラッキングセンサとして、３ビーム法用いた光学系の
基で、フォーカシングセンサとして、非点収差、フーコ
ー法、またはビームサイズ法をそれぞれ組み合わせたも
のが開示されている。

【０００５】あるいは、特開昭６２−９７１４１号公報
には、フォーカス検出のために、瞳分割されたホログラ
ムが開示されている。また、特開昭５９−２３１７３６
号公報には、瞳分割したホログラムを用いて、ディスク
からの反射光を０次光と、±１次光との三つのビームに
分離してフォーカスエラー及びトラッキングエラーを検
出する光学系が開示されている。このトラッキングエラ
ー検出には、３ビーム法ではなく、プッシュプル法を用
いている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１７及び図１８を用
いて、トラックエラー検出のための３ビーム法において
、ビーム間隔と光ピックアップを駆動する機構のメカ精
度との関係を説明する。光学式情報記録再生装置は、光
ピックアップをディスクのトラックと直交する方向に移
動させて、情報の記録・再生を行っている。本来、光ピ
ックアップの移動方向と、トラックとが９０°で交差す
れば、特に支障がないが、光ピックアップの組立・調整
精度、装置の組立・調整精度によって、対物レンズの位
置がトラックの方向（図中、Ｙ方向）にズレ（図中、δ
で示す）を生じる。この状態で、光ピックアップが、デ
ィスクの最外周トラックに位置する場合と、最内周トラ
ックに位置する場合とでは、三つの光スポットの並ぶ方
向とトラックの接線方向とのなす角度が異なる。それぞ
れ、θ１，θ２とする。

【０００７】例えば、図１８（ａ）に示すように、最外
周トラックにおいて、３ビームの調整が最良になってい
たとする。３ビームの設定角度は固定となっているため
、光ピックアップが最内周トラックへ移動すると、図１
８（ｂ）に示すように、３ビームの位置は、最良点から
ズレてしまう。従って、トラックエラー信号は、振幅が
小さくなる。装置の電気回路では、信号の振幅の変化を
見込んだ設定をしているが、信号振幅の変化は、環境や
経時的変化によっても左右されるので、全ての変化を見
込んで設計することは困難である。このため、信号振幅
の変化を小さくするためには、各部品精度や組立精度を
適度に抑えて、図１７に示すズレδを小さくすることや
、光ピックアップにおける３ビームの調整精度（回折格
子の調整精度）を厳密にする必要がある。

【０００８】ところで、３ビームのトラック接線方向の
狂いδが、トラッキングエラー信号の振幅変化に与える
影響は、ディスク上の主ビームと副ビームとの間隔に大
きく係わっている。すなわち、主ビームと副ビームとの
間隔をｐ、トラック接線方向の角度ズレをθとすれば、
トラッキングエラー信号の振幅の変化は、ｐ・ｓｉｎθ
と正の相関関係を有する。従って、主ビームと副ビーム
との間隔ｐを小さくすれば、δがある程度大きくても、
トラッキングエラー信号の振幅変化を小さく抑えること
ができる。主ビームと副ビームとの間隔は、光学系の倍
率、及び光ディテクタ上のスポット径などを考慮して決
定される。

【０００９】この主ビームと副ビームとの間隔を決定す
る要素の一つである光ピックアップの光学系の倍率は、
光学系の大きさ（物像間距離など）と係りがあり、光ピ
ックアップの大きさの制限から、５倍程度が標準となっ
てる。現在、光ピックアップの光学系は、コスト低減化
の要請からレンズ一枚の構成のものが主流となっている
が、こうした構成の場合、レンズの倍率により、ディス
ク上の光スポット間隔と、光ディテクタ上の光スポット
間隔の関係が決まってしまう。つまり、レンズ（光学系
）の倍率が５倍で、ディスク上の光スポット間隔が２０
μｍの場合、光ディテクタ上の光スポット間隔は、１０
０μｍとなる。

【００１０】一方、主ビームと副ビームとの間隔を決定
する他の要素の一つである光ディテクタ上のスポット径
は、光ディテクタの調整精度や環境変化（周囲の温度・
湿度など）による性能変化の許容値を考慮して決定する
。光ディテクタ上のスポット径を小さくすると、光ディ
テクタの調整精度の厳密さも高くする必要があり、また
環境変化に伴う性能変化も大きくなる。光ピックアップ
の生産性を考慮すると、光ディテクタ上の光スポット径
は、おおよそ直径６０μｍが標準的な値である。光ディ
テクタ上では、三つの光スポットが、図１６の様に並ぶ
ことになる。光ディテクタ上において、主ビームと副ビ
ームとが、互いに干渉しないように、ある程度の余裕を
もってビームを集光させる必要がある。この余裕は、図
１６に示すように、１１０μｍ程度離す必要があり、光
学系の倍率が５倍の場合には、ディスク上の光ビームの
間隔は２２μｍとなる。

【００１１】例えば、通常のＣＤプレーヤ装置では、光
ピックアップがディスクの最内周から最外周トラックま
で移動した場合、トラッキングエラー信号の振幅変化は
、電気系において、最大値から３ｄＢ低下する程度まで
は許容されている。また、装置側の部品・組立精度から
生じるＹ方向の狂いδは、機械的部品単体の公差や組立
時のバラツキ等が積算されて、０．１５ｍｍ程度存在す
る。さらに、光ピックアップ側の部品・組立精度から生
じるＹ方向の狂いδも、同様に０．１ｍｍ程度存在する
。このとき、光ピックアップ単体で、回折格子の回転調
整を行った後、光ピックアップを装置に組み込んだだけ
では、電気系の許容値、例えば電気信号処理系のゲイン
調整範囲で補正できない場合も起こりうる。このため、
光ピックアップ組み込み後に、回折格子の回転調整を行
う必要が生じる。組み込み後の調整を不要とするために
は、光学系に負担をかけてディスク上の光スポット間隔
を小さくするか、あるいは、機械的精度を向上させる必
要が生じ、ピックアップを大きくしてしまったり、生産
性の低下を招くと共に、コストアップにもなってしまう
。

【００１２】図１５に示す光ピックアップ及び特開昭６
４−４９２６号公報の実施例１ないし３に記載のものは
、前述のように、光ディテクタ上の光スポット径をφＢ
、互いに干渉しない程度の余裕Ａとすると、スポット間
隔は（Ａ＋Ｂ）必要となる。前述したように、トラッキ
ングエラー信号振幅の変化を小さくするために、光ディ
テクタ上のスポット間隔を小さくする必要があるが、そ
のため、光スポットの径を小さくすると、光学系または
機械的精度に負担かけてしまうか、あるいは、組み込み
後の調整が必要となり、生産性の低減化と共に、コスト
アップを招くことになる。

【００１３】また、特開昭６４−４９２６号公報公報の
実施例５，６において、瞳分割されたホログラムを用て
いるので、光ディテクタ上の光スポットは、半円形にな
っている。しかし、光ディテクタ上での光スポットの変
化の様子は、前記公報の８図に示すように、非焦点（近
または遠）時には、分割線に対して、それぞれ反対方向
に光スポットが生じる。従って、光ディテクタ上で、主
ビームと副ビームとの間隔を狭めることができない。さ
らに、同公報の実施例５では、周囲の温度変化に伴う光
源の波長変動が生じると、回折角が変化して、光ディテ
クタ上で主・副の光スポットが分割線と直交する方向（
公報、図６中のＹ方向）に移動する。このため、主ビー
ム及び副ビームの間は、前記光スポットの移動を見込ん
だ余裕を確保しなければならず、各ビーム間隔は、さら
に広がることになる。従って、前述した欠点を解決でき
ない。

【００１４】また、特開昭５９−２３１７３６号公報に
記載のものは、トラッキングがプッシュプル法で検出し
ているので、３ビーム法に適用できない。

【００１５】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、３ビーム法を用いた光ピックアップにおいて、光学
系や部品のメカ精度・調整精度に対する性能を必要以上
に要請し負担をかけることなく、記録媒体上での主ビー
ムと副ビームとの間隔を小さくして、機械的な狂い等に
より生じるトラッキングエラー信号振幅の変化を小さく
抑えた信頼性の高い光学式ピックアップを提供すること
を目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の光学式ピックア
ップは、光源と、この光源からの出射光を主ビームと少
なくとも２つの副ビームに分割する第１の光分割手段と
、前記主ビーム及び副ビームを各々独立に記録媒体上に
集光する集光手段と、前記記録媒体で反射して戻ってき
た反射光を前記出射光の光路から分離する分離手段と、
前記記録媒体からの反射光を受光する受光手段とを備え
た光学式ピックアップであって、前記記録媒体からの反
射光をトラック方向に対して、ほぼ直交する分割線の方
向で分割する第２の光分割手段を設けると共に、前記受
光手段は、前記第２の光分割手段の分割線に対して非対
称に形成され、かつ第２の光分割手段が分割した前記記
録媒体からの反射光を受光する。

【００１７】尚、分離手段と、第２の光分割手段とは、
一体であってもよいし、また別体としてもよい。

【００１８】

【作用】この構成で、第２の光分割手段が記録媒体から
の反射光をトラック方向に対して、ほぼ直交する分割線
の方向で分割し、分割線に対して非対称に形成された受
光手段が、第２の光分割手段により分割された前記記録
媒体からの反射光を受光する。

【００１９】すなわち、第２の光分割手段の分割線と反
射光の光軸とが一致している理想状態にあって、記録媒
体上の主・副スポットが合焦状態の場合、受光手段上に
結像する光スポットは、第２の光分割手段の分割線に対
応して受光手段上に想定される分割線に対して、片側に
のみ結像することになる。また、記録媒体上の主・副ス
ポットが非合焦状態の場合も、受光手段上に結像する光
スポットは、合焦状態と同様に片側にのみ結像すること
となる。つまり、理想状態で、例えば、主光スポットの
うち、二分割された一方の光スポットに着目すると、受
光手段上に想定される分割線に対して、非合焦状態及び
合焦状態に係わらず常に、片側にのみ光スポットが結像
した状態となっている。この関係は他の光スポットにお
いても同様なので、反対側に受光手段を形成する必要が
ない。

【００２０】一方、第２の光分割手段の分割線と反射光
の光軸とがズレた状態を想定すると、第２の光分割手段
により分割されて受光手段上に結像している主・副の光
スポットの一方及び他方は、分割線に対してズレた分だ
け、受光手段の一方の片側及び他方の片側のうちいずれ
か一方が、前記想定される分割線をはみ出て結像するこ
とになる。つまり、この状態で、受光手段上の光スポッ
トは、一方が前記理想状態より大きく、他方が小さくな
る。従って、少なくとも、分割線に対してズレによりは
み出た分を、受光手段の一方の片側及び他方の片側にお
いて、受光するため、余分に受光手段を形成する必要が
ある。このため、受光手段は、前記想定される分割線に
対して非対称に形成されることとなる。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図５は本発明の第１実施例に係り、図
１は光ピックアップの斜視図、図２は光ピックアップの
側面図、図３は第２の回折格子の正面図、図４は光ディ
テクタの正面図、図５は本発明と比較して説明するため
の光ディテクタの正面図、図６は本発明と比較して説明
するための光ディテクタの正面図である。

【００２２】図１及び図２に示す光ピックアップ１は、
光学式情報記録再生装置に用いられて、記録媒体である
ディスク２へ三つの光スポットを照射して反射光から、
３ビーム法、及び非点収差法により、トラッキングエラ
ー及びフォーカスエラー信号をそれぞれ検出すると共に
、情報の記録・再生を行うためもののである。ディスク
２は、トラック２ａを例えばスパイラル状に設け、この
トラック２ａは、ピット２ｂとランド２ｃとからなって
いる。

【００２３】この光ピックアップ１は、半導体レーザ等
の光源３と、光源３が出射する光を３本の光束に分離す
る第１の光分割手段としての第１の回折格子４と、回折
格子４により分離された３本の光束を入射する分離手段
としてのハーフミラー５とを備えている。このハーフミ
ラー５は、図１のＺ方向に所定の角度、例えば４５°の
傾斜を有して配置されて、光源３の出射光をディスク２
へ反射する一方、ディスク２によって反射された光を透
過し、前記出射光と反射光とを分離すると共に、透過し
た反射光に公知技術である非点収差を付与するものであ
る。尚、図１に示すディスク２上の主スポット１０ａと
副スポット１０ｂ，１０ｃは、それぞれ、第１の回折格
子４により回折分離された０次、及び±１次回折光に相
当する。また、光源３の光軸は、図１の２点鎖線の枠内
に示すように、トラックの接線方向（以下、トラック方
向と記す）に対して４５°の角度をなしており、ハーフ
ミラー５は、後述する第２の回折格子の分割線に対して
４５°の角度で非点収差を付与するようになっている。

【００２４】また、光ピックアップ１は、ハーフミラー
５が反射した３本の光束をディスク２へ三つの光スポッ
トとして集光する対物レンズ６と、対物レンズ６及びハ
ーフミラー５を介して入射した、ディスク２からの反射
光を入射する第２の光分割手段としての第２の回折格子
７とを備えている。

【００２５】第２の回折格子７は、直線的に二分割され
、この分割線の両側に互いに格子間隔の異なる二組の格
子領域７ａ，７ａ′を形成し（いわゆる、瞳分割され）
ている。この第２の回折格子７は、トラック方向とほぼ
直交するように、かつ、光ディスク２からの反射光が透
過する部分の（合焦時に）円形領域をほぼ二等分するよ
うに、分割線が位置するように配設している。第２の回
折格子７は、格子領域７ａ，７ａ′の格子間隔を変えて
おくことにより、光ディスク２からの反射光を異なる回
折角で分離できるようになっている。従って、第２の回
折格子７によって、ほぼ二等分かつ異なる回折角で回折
分離された反射光は、ハーフミラー５により与えられた
非点収差を有している。

【００２６】光ピックアップ１の光ディテクタ８は、第
２の回折格子７がほぼ二等分し、かつ異なる回折角で分
離した、非点収差を有する三つの反射光束を受光して、
電気信号に変換するものである。この光ディテクタ８は
、四分割ディテクタ８Ａ，８Ａ′、及びディテクタ８Ｂ
，８Ｂ′，８Ｃ，８Ｃ′から構成されている。

【００２７】図４に示すように、四分割ディテクタ８Ａ
，８Ａ′は、非対称に形成され、それぞれディテクタ８
ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ、またはディテクタ８ａ′，８ｂ
′，８ｃ′，８ｄ′からなっている。ディテクタ８ａ，
８ｂは、第２の回折格子７の分割線で分割された反射光
の半分を受光できる程度にディテクタ８ｃ，８ｄより大
きく形成している。ディテクタ８ａ′，８ｂ′とディテ
クタ８ｃ′，８ｄ′も、同様の構成となっている。 また、ディテクタ８ａ，８ｂと、ディテクタ８ｃ，８ｄ
との分割線、及びディテクタ８ａ′，８ｂ′とディテク
タ８ｃ′，８ｄ′との分割線は、第２の回折格子７の分
割線に各対応している。つまり、ディテクタ８ａ，８ｂ
、及びディテクタ８ａ′，８ｂ′は、第２の回折格子７
が、ほぼ二等分かつ異なる回折角で分離した反射光束の
うち、主スポット１０ａに相当する反射光のほぼ半分を
それぞれ受光するようになっている。符号１１ａ、１１
ａ′は、４分割ディテクタ８Ａ，８Ａ′上の光スポット
をそれぞれ示している。

【００２８】ディテクタ８Ｂ，８Ｃ，及びディテクタ８
Ｂ′，８Ｃ′は、トラック方向と平行に、それぞれ四分
割ディテクタ８Ａ，８Ａ′の両側に配置されている。デ
ィテクタ８Ｂ，８Ｃ，及びディテクタ８Ｂ′，８Ｃ′は
、第２の回折格子７がほぼ二等分かつ異なる回折角で分
離した反射光束のうち、副スポット１０ｂ，１０ｃに相
当する反射光のほぼ半分をそれぞれ受光するようになっ
ている。符号１１ｂ、１１ｃ、及び１１ｂ′１１ｃ′は
、ディテクタ８Ｂ，８Ｃ、及びディテクタ８Ｂ′，８Ｃ
′上の光スポットをそれぞれ示している。

【００２９】四分割ディテクタ８Ａ，８Ｂ，８Ｃ、及び
ディテクタ８Ａ′，８Ｂ′，８Ｃ′は、図示しない電気
回路を接続して、フォーカスエラー及びトラッキングエ
ラー信号を得るようになっている。

【００３０】本発明の作用について説明する。図１及び
図２において、光源３を出射したレーザ光は、第１の回
折格子４により３本の光束に分離されてハーフミラー５
へ入射する。ハーフミラー５は、３本の光束をディスク
２へ向けて反射し、対物レンズ６がディスク２上に光ス
ポット１０ａ，１０ｂ，１０ｃとして集光する。ディス
ク２が反射した光は、対物レンズ６を経て、さらにハー
フミラー５を透過すると共に、非点収差が付与されて第
２の回折格子７へ入射する。第２の回折格子７は、ディ
スク２からの三つの反射光束を、トラック方向に直交し
てほぼ二等分、かつ異なる回折角で分離した六つの光束
をそれぞれ、ディテクタ８Ａ，８Ｂ，８Ｃと、ディテク
タ８Ａ′，８Ｂ′，８Ｃ′とで受光する。このとき、第
２の回折格子７の回折領域７ａを透過した光は、ディテ
クタ８Ａ，８Ｂ，８Ｃ上で、それぞれ光スポット１１ａ
，１１ｂ，１１ｃとなる。また、第２の回折格子７の回
折領域７ａ′を透過した光は、ディテクタ８Ａ′，８Ｂ
′，８Ｃ′上で、それぞれ光スポット１１ａ′，１１ｂ
′，１１ｃ′となる。図４において、実線で示した各光
スポットは、光スポット１０ａ，１０ｂ，１０ｃが、デ
ィスク２上で合焦した状態のときの光スポットを示して
いる。

【００３１】また、ハーフミラー３により発生する非点
収差の方向が、４分割ディテクタ８Ａ，８Ａ′の分割線
に対して４５°の方向になっているので、非焦点時の光
スポットは、図４の破線のように変化する。従って、フ
ォーカスエラー信号は、（８ａ＋８ｄ＋８ｂ′＋８ｃ′
）−（８ｂ＋８ｃ＋８ａ′＋８ｄ′）で得られる。 一方、トラッキングエラー信号は、（８Ｂ＋８Ｂ′）−
（８Ｃ＋８Ｃ′）で得られる。

【００３２】ところで、図５には、光ディテクタ８に代
えて、図１５に示す光ディテクタ６５を二組、平行に配
置して一対として用いた場合、理想状態における光ディ
テクタ上の光スポットの状態を示している。一方の光デ
ィテクタ６５、及び他方の光ディテクタ６５上に、光ス
ポットがそれぞれ結像する。そして、合焦状態の光スポ
ット（実線で示す）、及び非合焦状態の光スポット（破
線で示す）は、第２の回折格子７の分割線が、反射光の
光軸上に常に完全に一致しているので、つまり理想状態
なので、光ディテクタ上に想定される分割線を越えて光
スポットが結像することがなく、しかも常に片側にのみ
結像することとなる。従って、ディテクタ６５ａ，６５
ａ，６５ｂ，６５ｂは不要となる。また、光ディテクタ
６５Ｂ，６５Ｃにも無駄な部分が生じる。ここで、第２
の回折格子７の分割線が反射光の光軸からズレた場合、
光ディテクタ６５，６５上のスポット形状は、光スポッ
トの分割位置がズレて、図６に示すようになる。この場
合、ディテクタ６５ａ，６５ａ，６５ｂ，６５ｂは、ズ
レて結像した光スポットの分だけ、ディテクタを形成す
る必要がある。光ディテクタ６５Ｂ，６５Ｃも同様とな
る。

【００３３】例えば、図１６に示すように、光ディテク
タ上の光スポット径を６０μｍ、分割線と光軸とのズレ
により、光スポットが光ディテクタからはみ出さないた
めの余裕を２０μｍ、光ディテクタの主ビームを受光す
る領域と、副ビームを受光する領域との間の不感帯領域
幅を１０μｍとすると、従来の光学系においては、主ビ
ームと副ビームとのスポット間隔は、１１０μｍとなる
。従って、図５及び図６に示すディテクタ６５Ａ，６５
Ｂ，６５Ｃは、余裕を考慮しても、それぞれ４０μｍ程
度の無駄な部分（光スポットが結像しない領域）がある
ことになる。

【００３４】そこで、本実施例において、４分割ディテ
クタ８Ａ，８Ａ′は、第２の回折格子７で分離された光
束に対して、分割線と光軸とのズレ分が生じても、光ス
ポットがはみ出さない余裕を見込んで、非対称の形状と
して、主ビームと副ビームとの間隔を縮めることができ
る。光スポットがはみ出さない余裕を従来例と同様に、
例えば２０μｍ程度とすると、図４に示すように、主ビ
ームと副ビームとの間隔を８０μｍとすることができ、
従来例より３０μｍ短縮できる。光学系の倍率を５倍と
すれば、ディスク２でのスポット間隔は、６μｍ狭くで
きる。従来例の光学系のディスク上でのビーム間隔が、
光学系が同一の倍率（５倍）で、２２μｍであるから、
トラッキングサーボエラー信号の振幅変化を約２７％低
減することができる。

【００３５】このように、本実施例では、光学系や部品
のメカ精度・調整精度に対する性能に負担をかけること
なく、ディスク２上での主ビームと副ビームとの間隔を
小さくできるので、トラック方向における位置ズレによ
って生じるトラッキングエラー信号振幅の変化を小さく
抑えることができ、信頼性を高めることができる。

【００３６】図７及び図８は本発明の第２実施例に係り
、図７は光ピックアップの側面図、図８は光ディテクタ
の正面図である。本実施例では、第１実施例において、
第２の回折格子７により回折分離された＋１次または−
１次の透過光だけを使用していのに対し、±１次両方の
回折透過光を用いて、フォーカスエラー信号、トラッキ
ングエラー信号などを得ている。従って、第１実施例の
光ディテクタ８に加えて、＋１次または−１次光を受光
できる位置に配置された他の光ディテクタ８とからなる
光ディテクタ８″を備えている。従って、フォーカスエ
ラー信号は、（８ａ＋８ａ＋８ｄ＋８ｄ＋８ｂ′＋８ｂ
′＋８ｃ′＋８ｃ′）−（８ｂ＋８ｂ＋８ｃ＋８ｃ＋８
ａ′＋８ａ′＋８ｄ′＋８ｄ′）で得られる。一方、ト
ラッキングエラー信号は、（８Ｂ＋８Ｂ＋８Ｂ′＋８Ｂ
′）−（８Ｃ＋８Ｃ＋８Ｃ′＋８Ｃ′）で得られる。そ
の他、第１実施例と同様の構成及び作用については、同
じ符号を付して説明を省略する。

【００３７】本実施例では、±１次光の両方を用いて、
フォーカスエラー及びトラッキングエラーを検出してい
るので、光学系の効率が上がり、第１実施例よりも大き
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。その他の構成及び作用効果は、第１
実施例と同様で、説明を省略する。

【００３８】図９及び図１０は本発明の第３実施例に係
り、図９は光ピックアップの斜視図、図１０は光ディテ
クタの正面図である。本実施例では、第１実施例の第１
の回折格子４、第２の回折格子７及びハーフミラー５に
代えて、前記第１，第２の回折格子、及びハーフミラー
５の三つの作用を合わせもつ光学素子体２１を備えてい
る。また、非点収差の方向は、第１実施例と異なり、ト
ラック方向及びそれに直交する方向としている。本実施
例では、第１実施例の光ディテクタ８に代えて、光ディ
テクタ２４を備えている。その他、第１実施例と同様の
構成及び作用については、同じ符号を付して説明を省略
する。

【００３９】図９に示すように、光ピックアップ２０は
、ディスク２に対向した位置に光源３を配置し、対物レ
ンズ６との間に、前記光学素子体２１を介装する。

【００４０】光学素子体２１は、光源３側の面に、第１
の光分割手段としての回折格子領域２２を形成し、対物
レンズ６側の面に、分離手段及び第２の光分割手段とし
てのホログラム領域２３を形成している。この回折格子
領域２２は、光源３の出射光を０次回折光、±１次回折
光の三つの光束に分離し、透過するものである。

【００４１】また、ホログラム領域２３は、トラック方
向とほぼ直交する方向の分割線によって二分割された、
二つの異なるホログラムパターンを有するホログラム領
域２３ａ，２３ｂを有している。ホログラム領域２３ａ
，２３ｂは、出射光と反射光との光路分離を行い、例え
ばトラック方向とほぼ直交する方向に異なる回折角で、
光ディスク２からの三つの反射光束をそれぞれほぼ二等
分し、分離する働きを有する。従って、ホログラム領域
２３は、回折格子領域２２が分離・透過した出射光と、
光ディスク２からの反射光とを分離することとなる。さ
らに、ホログラム領域２３ａ，２３ｂは、光ディスク２
からの三つの反射光束に対して、トラック方向及びそれ
と直交する方向に非点収差を付与する働きを有する。す
なわち、このホログラム領域２３ａ，２３ｂは、スポッ
ト分割の機能を有すると共に、形成されたホログラムパ
ターンにより、形成光路分割・非点収差発生の機能を有
している。

【００４２】光ディテクタ２４は、図９及び図１０に示
すように、三分割されたディテクタ２４Ａを有し、この
ディテクタ２４Ａは、中央にディテクタ２４ｅを有し、
その両側に、分割線と平行な線に対して非対称なディテ
クタ２４ｂ，２４ｃを有している。ディテクタ２４ｅ，
２４ｆ，２４ｇは、ディテクタ２４ｅの長辺方向の図示
しない中央線と、ホログラム領域２３の分割線とが平行
となるように配置されている。そして、ディテクタ２４
ｅ，２４ｆ，２４ｇは、主スポットに相当する光スポッ
ト１１ａ，１１ａ′を前記中央線を境に、それぞれ受光
するようになっている。

【００４３】また、光ディテクタ２４は、トラック方向
に、前記ディテクタ２４Ａの両側にディテクタ２４Ｂ，
２４Ｃを有している。このディテクタ２４Ｂ，２４Ｃは
、図９及び図１０に示すように、第１実施例の光ディテ
クタ８Ｂ，８Ｂ′及び８Ｃ，８Ｃ′をほぼ一体にした形
状をなしている。このディテクタ２４Ｂ，２４Ｃは、副
スポットに相当する光スポット１１ｂ，１１ｂ′及び１
１ｃ，１１ｃ′をそれぞれ受光するようになっている。

【００４４】そして、ディテクタ２４Ａ，２４Ｂ，２４
Ｃ上において、焦点時には、図１０で実線で示す光スポ
ットとなり、非焦点時には、破線で示す光スポットとな
る。フォーカスエラー信号は、｛（２４ｆ＋２４ｇ）−
２４ｅ｝で得られ、またトラッキングエラー信号は、（
２４Ｃ−２４Ｂ）で得られる。

【００４５】本実施例では、光学系に複数の機能を有す
る光学素子体２１を使用したので、全体の光学系をコン
パクトに納めることができる。ところで、ホログラム領
域２３により、回折された光は、波長によりその回折角
が異なる。光源３に半導体レーザを用いると、周囲の温
度変化により、出射される光の波長が変化する。このた
め、ホログラム領域２３による回折角は、周囲の温度変
化によって変わり、図１０のＸ方向に光スポットが移動
する。しかし、本実施例では、非点収差の方向がＸ方向
に設定されているので、エラー検出に何等影響を与えな
い。なお、第１実施例及び第２実施例では、オフセット
は生じないが、フォーカスエラーの検出感度が変化する
。その他の構成及び作用効果は、第１実施例と同様で説
明を省略する。

【００４６】図１１及び図１２は本発明の第４実施例に
係り、図１１は光ピックアップの側面図、図１２はフォ
ーカス及びトラッキングエラー検出を示す説明図である
。本実施例では、第３実施例において、光学素子体２１
のホログラム領域２３により回折分離された＋１次また
は−１次の透過光だけを使用しているのに対し、±１次
両方の回折透過光を用いて、フォーカスエラー信号、ト
ラッキングエラー信号などを得ている。従って、第１実
施例の光ディテクタ２４に加えて、＋１次または−１次
光を受光できる位置に配置された他の光ディテクタ２４
を備えている。従って、フォーカスエラー信号は、（２
４ｆ＋２４ｇ−２４ｅ）−（２４ｆ＋２４ｇ−２４ｅ）
で得られる。一方、トラッキングエラー信号は、（２４
Ｃ−２４Ｂ）＋（２４Ｃ−２４Ｂ）で得られる。尚、符
号３０は差動増幅器、符号３１は加算増幅器をそれぞれ
示している。従って、第２実施例と同様に、光学系の効
率がよい。その他、第３実施例と同様の構成及び作用効
果については説明を省略する。

【００４７】図１３及び図１４は本発明の第５実施例に
係り、図１３は光ピックアップの側面図、図１４はバイ
プリズムの斜視図である。本実施例では、第２の光分割
手段として、第１実施例の第２の回折格子７に代えて、
光スポット分割のためのバイプリズム３２を備えている
。その他、第１実施例と同様の構成及び作用については
、同じ符号を付して説明を省略する。

【００４８】図１４に示すように、バイプリズム３２は
、二つのプリズムを併せた構成となっており、図中下方
から入射した光を異なる角度で屈折するようになってい
る。従って、バイプリズム３２は、二つのプリズムを併
せた線、つまり図１５に示す分割線に均等に入射した場
合、光スポットを異なる角度で均等に分離するようにな
っている。

【００４９】図１３に示すように、バイプリズム３２は
、その分割線が、ハーフミラー５からの透過光の光軸に
一致し、かつディスク２のトラック方向に直交する方向
に配置する。そして、バイプリズム３２は、ハーフミラ
ー５からの透過光を異なる角度で屈折・分離させ、ほぼ
二等分された光束を前記光ディテクタ８が受光する。 前記光ディテクタ８Ａ，８Ｂ，８Ｃは、一方のプリズム
からの透過光を受光し、光ディテクタ８Ａ′，８Ｂ′，
８Ｃ′は、他方のプリズムからの透過光を受光する。

【００５０】本実施例では、バイプリズム３２を用いて
いるので、ホログラム素子を用いた場合と異なり、光源
３のレーザ光の波長変動に対して、光ディテクタ８上の
光スポットの移動が生じない。従って、光ディテクタ８
上の光スポットが回折方向に移動する分の余裕を見込ん
で、光ディテクタ８を大きく形成する必要がないので、
光ディテクタ８を小さくすることができる。その他の構
成及び作用効果は、第１実施例と同様で説明を省略する
。

【００５１】尚、本発明は、記録媒体として、再生型に
限らず、追記型、光磁気型、相変化型などにも適用する
ことができる。

【００５２】

【発明の効果】前述したように本発明の光学式ピックア
ップによれば、３ビーム法を用いた光ピックアップにお
いて、光学系や部品のメカ精度・調整精度に対する性能
を必要以上に要請し負担をかけることなく、記録媒体上
での主ビームと副ビームとの間隔を小さくし、機械的な
狂い等により生じるトラッキングエラー信号振幅の変化
を小さく抑えて信頼性を向上させることできるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１実施例に係る光ピックアップの斜視
図。

【図２】図２は光ピックアップの側面図。

【図３】図３は第２の回折格子の正面図。

【図４】図４は光ディテクタの正面図。

【図５】図５は本発明と比較説明をするための光ディテ
クタの正面図。

【図６】図６は本発明と比較説明をするための光ディテ
クタの正面図。

【図７】図７は第２実施例に係る光ピックアップの側面
図。

【図８】図８は光ディテクタの正面図。

【図９】図９はの第３実施例に係る光ピックアップの斜
視図。

【図１０】図１０は光ディテクタの正面図。

【図１１】図１１は第４実施例に係る光ピックアップの
側面図。

【図１２】図１２はフォーカス及びトラッキングエラー
検出を示す説明図。

【図１３】図１３は第５実施例に係る光ピックアップの
側面図。

【図１４】図１４はバイプリズムの斜視図。

【図１５】図１５は従来例に係る光ピックアップの斜視
図。

【図１６】図１６は従来例の光ディテクタの正面図。

【図１７】図１７は光ピックアップのズレとトラックと
の関係を示す説明図。

【図１８】図１８は３ビームとトラックとの関係を示す
説明図。

【符号の説明】

１…光ピックアップ ２…光ディスク ３…光源 ４…第１の回折格子 ５…ハーフミラー ６…対物レンズ ７…第２の回折格子 ８…光ディテクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、この光源からの出射光を主ビーム
   と少なくとも２つの副ビームに分割する第１の光分割手
   段と、前記主ビーム及び副ビームを各々独立に記録媒体
   上に集光する集光手段と、前記記録媒体で反射して戻っ
   てきた反射光を前記出射光の光路から分離する分離手段
   と、前記記録媒体からの反射光を受光する受光手段とを
   備えた光学式ピックアップにおいて、前記記録媒体から
   の反射光をトラック方向に対して、ほぼ直交する分割線
   の方向で分割する第２の光分割手段を設けると共に、前
   記受光手段は、前記第２の光分割手段の分割線に対して
   非対称に形成され、かつ第２の光分割手段が分割した前
   記記録媒体からの反射光を受光することを特徴とする光
   学式ピックアップ。