JPH04372728A - 光学式ピックアップ - Google Patents
光学式ピックアップInfo
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- JPH04372728A JPH04372728A JP3150612A JP15061291A JPH04372728A JP H04372728 A JPH04372728 A JP H04372728A JP 3150612 A JP3150612 A JP 3150612A JP 15061291 A JP15061291 A JP 15061291A JP H04372728 A JPH04372728 A JP H04372728A
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- optical pickup
- diffraction grating
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 159
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 18
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
,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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
、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
。
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。
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。
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1】図1は第1実施例に係る光ピックアップの斜視
図。
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。
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。
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。
【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。
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。
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。
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。
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。
【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。
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。
説明図。
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)
- 【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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3150612A JPH04372728A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 光学式ピックアップ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3150612A JPH04372728A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 光学式ピックアップ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04372728A true JPH04372728A (ja) | 1992-12-25 |
Family
ID=15500689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3150612A Withdrawn JPH04372728A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 光学式ピックアップ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04372728A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0773479A (ja) * | 1993-06-21 | 1995-03-17 | Fujitsu Ltd | 光学的情報記録再生装置 |
US5742572A (en) * | 1993-06-21 | 1998-04-21 | Fujitsu Limited | Optical information recording/reproducing apparatus which detects focal error |
US5793725A (en) * | 1993-06-21 | 1998-08-11 | Fujitsu Limited | Optical information recording/reproducing apparatus having a composite prism with a plurality of emission surfaces |
US6185166B1 (en) | 1993-06-21 | 2001-02-06 | Fujitsu Limited | Optical information recording/reproducing apparatus |
WO2006132206A1 (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | 光ピックアップ |
WO2007094288A1 (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 光学ヘッド、光学ヘッドの制御方法及び光情報処理装置 |
-
1991
- 1991-06-21 JP JP3150612A patent/JPH04372728A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0773479A (ja) * | 1993-06-21 | 1995-03-17 | Fujitsu Ltd | 光学的情報記録再生装置 |
US5742572A (en) * | 1993-06-21 | 1998-04-21 | Fujitsu Limited | Optical information recording/reproducing apparatus which detects focal error |
US5793725A (en) * | 1993-06-21 | 1998-08-11 | Fujitsu Limited | Optical information recording/reproducing apparatus having a composite prism with a plurality of emission surfaces |
US6185166B1 (en) | 1993-06-21 | 2001-02-06 | Fujitsu Limited | Optical information recording/reproducing apparatus |
US6339564B2 (en) | 1993-06-21 | 2002-01-15 | Fujitsu Limited | Optical information recording/reproducing apparatus |
WO2006132206A1 (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | 光ピックアップ |
WO2007094288A1 (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 光学ヘッド、光学ヘッドの制御方法及び光情報処理装置 |
US7869331B2 (en) | 2006-02-14 | 2011-01-11 | Panasonic Corporation | Optical head, control method for optical head, and optical information processing apparatus |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980903 |