JPH0447533A - 光ピックアップ装置 - 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】 技術分野 本発明は先ピックアップ装置に関し、特にレーザビーム
を用いて光磁気ディスクなどの光学式記録媒体から情報
を読出し又は書込みをなす光ビ・ンクアップ装置に関す
る。

背景技術 従来から第７図に概略を示す光ピ・ソファ・ノブ装置が
知られている。かかる装置は、その具備した光源からの
光を光学式記録媒体である光磁気ディスク１に照射して
反射光を抽出する光学系２と、この反射光の変化に基づ
いてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及
び再生信号を発する信号発生手段３とから成る。

光学系２は、レーザビーム源である半導体レーザ１１．
コリメータレンズ１２．Ｐ偏光反射率ＲＰが２０％でか
つＳ偏光反射率Ｒｓが１００％のビームスプリッタ１３
．及び対物レンズ１４から構成されている。

信号発生手段３は、１／２波長板２０．Ｐ及びＳの両部
光に分離する偏光ビームスブリ・ツタ（以下、ＰＢＳと
いう）２１．検出レンズ２２ａ、非点収差発生素子であ
る円柱レンズ２３．直交する２線分によって４分割され
てなる４つの受光面を有する４分割光検出器２４．検出
レンズ２２ｂ。

及び１線分によって２分割されてなる２つの受光面を有
する２分割光検出器２５から構成されている。ここで信
号発生手段３においては、１／２波長板２０がその光学
軸をビームスジ１ルツク１３の入射面に対して２２．５
’傾けて配設して、ＰＢＳ２１によるＰ及び８両偏光の
分離が対応する両光検出器２４．２５に対して同等とな
るようにされである。また、このように１／２波長板２
０を設けないで、光学系２を入射する直線偏光に対して
４５°の角度で回転させても１／２波長板２０と同様の
効果が得られる。

かかる装置の動作は、まず半導体レーザ１１からのレー
ザビームはコリメータレンズ１２で平行レーザビームに
され、ビームスブリ・ツタ１３を透過して対物レンズ１
４で光磁気ディスク１に向けて集光される。光磁気ディ
スク１に集光された集束レーザビームは基板１ａを介し
て垂直磁化膜３ｂで反射され、この反射レーザビームは
対物１ノンズ１４で平行レーザビームにされてビームス
プリッタ１３によって信号発生手段３の１／２波長板２
０を介してＰＢＳ２１に向けられる。

ＰＢＳ２１はビームスプリッタ１３からの光をＰ、８両
偏光に分離する。ＰＢＳ２１を透過したＰ偏光は検出レ
ンズ２２ａで集光され集束レーザビームとなり、非点収
差発生素子２３を介して４分割光検出器２４の受光面に
スポットを形成する。

ＰＢＳ２１で反射されたＳ偏光は検出レンズ２２ｂを介
して２分割光検出器２５の受光面にスポットを形成する
。

４分割光検出器２４におけるスポットの形状は、レーザ
ビームが光磁気ディスク１に合焦したときは円になり、
焦点が外れたときは非点収差により４分割の対角位置の
方向に伸びた楕円状になる。

また、２分割光検出器２５の分割線は光学的にディスク
のトラック方向に一致されており、レーザビームがトラ
ックに乗っているときは２つの受光面の光量が同じにな
り、トラックから外れているときは２つの受光面の光量
に差が生じる。

また、光磁気ディスク１に照射されるレーザビームは半
導体レーザ１１の特性によって直線偏光にされており、
この直線偏光は垂直磁化膜１ｂの磁化方向（記録情報）
に応じて左右いずれかの方向に回転される。そして、こ
の回転方向は４分割光検出器２４と２分割光検出器２５
における受光量の差となって現れ、その受光量差から光
磁気再生信号が得られる。

第８図は信号発生手段３における回路図であり、４分割
光検出器２４の４つの受光面２４ａ〜２４ｄによる各受
光出力は、２対の対角位置の各々２つの受光面（２４ａ
と２４ｃ、２４ｂと２４ｄ）ごとに加算され、この加算
出力同士の差がフォーカスエラー信号として取り出され
る。また、２分割光検出器２５の２つの受光面２５ａ、
２５ｂの各受光出力の差がトラッキングエラー信号とし
て取り出される。さらに、４分割光検出器２４の総量光
出力と２分割光検出器２５の総量光出力との差は光磁気
再生信号として取り出され、これによって同相のノイズ
成分が除去されるとともに、直線偏光の回転方向すなわ
ち光磁気ディスク１に記録された情報が差動検出される
。

ところで、光磁気ディスク用の透明基板１ａとしては、
光学均一性に優れたガラス基板が適しているが、量産性
やコストの面からプラスチック化が望まれており、コン
パクトディスクなどに使用されているポリカーボネート
基板が有力となっている。しかしながら、このポリカー
ボネートは複屈折か大きいため次のような現象が生じる
。

ディスクに集光される集束レーザビームは円錐状に絞り
込まれるので、その集束レーザビームの波面の中心部で
は基板１ａに対して垂直になるが、波面の周辺部になる
に従って基板１ａに対する入射角が大きくなる。このた
め、反射したレーザビームの波面の周辺部分の光は基板
１ａの複屈折によるリターディションを受けて楕円偏光
となる。

従って、楕円偏光成分により光検出器２４，２５の受光
面における強度分布が不均一になり、第９図に示したよ
うに、合焦位置におけるスポットＳｏを受ける４分割光
検出器２４の４つの受光面のうち一方の対角対（２４ｂ
、２４ｄ）の受光量が他方の対角対（２４ａ、　　２４
　ｃ）の受光量より多くなる部分Ｓｐが生じる。この現
象により、光検出器からのフォーカスエラー信号にオフ
セットが生じたり、光検出器上でのトラック横切り成分
がアンバランスとなる。

このため、複屈折の大きなポリカーボネートを基板とし
た光磁気ディスクの記録再生を行う場合は、複屈折が殆
どないガラスやＰＭＭＡ等を基板にした光磁気ディスク
を用いた場合よりも、ベストフォーカス位置がずれたり
フォーカスエラー信号へのトラック横切りノイズが増加
するという問題がある。

発明の概要 ［発明の目的コ 本発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは、ディスク基板の複屈折によるフ
ォーカスエラー信号への影響を低減した光ピックアップ
装置を提供することである。

［発明の構成］ 本発明による光ピックアップ装置は、光源からの光を光
学式記録媒体に照射して反射光を抽出する光学系と、前
記反射光の変化に基づき少なくともフォーカスエラー信
号を発生する信号発生手段とを含む光ピックアップ装置
であって、前記信号発生手段は前記反射光を集束せしめ
る集束手段と、前記反射光の一部をその光路側方に反射
する反射手段と、前記反射手段を経た光を受光して前記
フォーカスエラー信号を生成する光検出器とを有するこ
とを特徴としている。

［発明の作用］ かかる構成の光ピックアップ装置においては、光学式記
録媒体からの反射光の例えば光軸中心部分が、反射手段
によってフォーカスエラー信号生成用の光検出器に導か
れる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する
。

第１図に本発明の第１実施例としての先ピックアップ装
置を示す。

第１図に示す如く、当該光ピックアップ装置は、その具
備する光源からの光を光学式記録媒体である光磁気ディ
スク１に照射して反射光を抽出する光学系３２と、光磁
気ディスク１からの反射光の変化に基づいてフォーカス
エラー信号、トラッキングエラー信号及び再生信号を発
する信号発生手段３３とから成る。

光学系３２は、レーザビームを発する光源としての半導
体レーザ３５と、コリメータレンズ３６と、プリズム３
７と、Ｐ偏光反射率ＲＰが２０％でＳ偏光反射率Ｒ８が
１００％のビームスプリッタ３８と対物レンズ３９とに
より構成されている。

一方、信号発生手段３３は、ｌ／２波長板４１と、検出
レンズ４２と、非点収差付与手段としての透明な両面平
行板４３と、Ｐ及びＳの両部光に分離する偏光ビームス
プリッタ（以下、ＰＢＳと称する）４４と、直交する２
線分によって４分割されてなる受光面を有する３つの４
分割光検出器４６ないし４８とを有している。そして、
両面平行板４３のＰＢＳ４４側の主面には、反射手段と
して金属膜から成る反射部材４９が設けられている。

第２図に示すように、この反射部材４９は、両面平行板
４３の主面の中央部分に設けられており、例えば円形に
形成されている。両面平行板４３は、これに入射するレ
ーザビームの光軸に対して所定角度で傾斜せしめること
によってレーザビームに非点収差を付与するものであり
、前述の検出レンズ４２と共に光磁気ディスク１からの
反射光に集束圧を付与する集束手段を構成する。また、
各４分割光検出器のうち２つの４分割光検出器４６及び
４７はトラッキング方向における対物レンズ３９の位置
ずれをトラッキングサーボ機構により自動制御するため
のトラッキングエラー信号と光磁気再生信号を得るもの
であり、他の４分割光検出器４８はフォーカスサーボ機
構により光磁気ディスク１と対物レンズ３９との距離を
自動制御するためのフォーカスエラー信号を非点収差を
有するレーザビームから検出するものである。

次いで、上記した構成の光ピックアップ装置の動作を説
明する。

まず、半導体レーザ３５からのレーザビームはコリメー
タレンズ３６で平行レーザビームにされ、プリズム３７
により光路を屈曲された後、ビームスプリッタ３８を透
過し、対物レンズ３９により光磁気ディスク１に向けて
集光される。光磁気ディスク１に集光された集束レーザ
ビームは基板１ａを介して垂直磁化膜１ｂで反射され、
この反射レーザビームは対物レンズ３９にて平行レーザ
ビームにされてビームスプリッタ３８によって信号発生
手段３３の１／２波長板４１を透過する。１／２波長板
４１を経た平行レーザビームは検出レンズ４２により集
束性を付与された後、両面平行板４３に至る。両面平行
板４３に至った集束レーザビームのうちその先軸中心部
分は該両面平行板にＪり非点収差を与えられ、且つ、反
射部材４９により光路側方に反射され、４分割光検出器
４８に達する。

一方、両面平行板４３に至った集束レーザビームの残余
のもの、すなわち、ビームの外側部分は、反射部材４９
に反射されることな（ＰＢＳ４４を経ることにより２つ
の４分割光検出器４６及び４７に向けて偏光分離される
。

第３図及び第４図は第１図及び第２図に示した光ピック
アップ装置における回路図である。第３図に示すように
、第１の４分割光検出器４６において、一方の対角位置
にある受光面４６ｂ及び４６ｄの各受光比）ｊの加算出
力と、他方の対角位置にある受光面４６ａ及び４６ｃの
各受光出力の加算出力とか加算され、また、第２の４分
割光検出器４７において、一方の対角位置にある受光面
４７ｂ及び４７ｄの各受光出力の加算出力と、他方の対
角位置にある受光面４７ａ及び４７ｃの各受光出力の加
算出力とが加算される。そして、第１の４分割光検出器
４６の各受光面４６ａ〜４６ｄの受光出力の総和から、
第２の４分割光検出器４７の各受光面４７ａ〜４７ｄの
受光出力の総和が減算され、光磁気再生信号が差動検出
される。

また、第３図に示すように、第２の４分割光検出器４７
の隣接する受光面４７ｂ及び４７ｃの受光出力の加算出
力から、他の隣接する受光面４７ａ及び４７ｄの受光出
力の加算出力が減算され、トラッキングエラー信号が生
成される。

一方、第４図に示すように、第３の４分割光検出器４８
において、一方の対角位置にある受光面４８ｂ及び４８
ｄの各受光出力の加算出力から、他の対角位置にある受
光面４８ａ及び４８ｃの各受光出力の加算出力が減算さ
れ、これによりフォーカスエラー信号が生成される。

ところで、前述したように、第３の４分割光検出器４８
に対しては、光磁気ディスク１からの反射光のうちその
先軸中心部分の光のみが導かれている。この部分の光は
、光磁気ディスク１の基板１ａに対して垂直に反射した
ものであり、基板１ａの複屈折による影響を受は難い。

よって、第３の４分割光検出器４８の受光面に入射する
光の強度分布は、複屈折に基づく楕円偏光成分を含むこ
となく受光面全面に亘って均一となる。上記の実施例に
おいては、光磁気ディスク１からの反射光の一部をその
光路側方に反射する反射部材４つを非点収差発生用の両
面平行板４９の主面に設ける構成を示したが、第５図及
び第６図に示す第２実施例の如き構成としても上記第１
実施例のものと同等の効果を奏することが出来る。なお
、第５図及び第６図に示す光ピックアップ装置は以下に
示す部分以外は第１図ないし第４図に示した第１実施例
の光ピックアップ装置と同様に構成されており、その作
用についても同様である故詳述はしない。また、以下の
説明において、第１図ないし第４図に示した光ピックア
ップ装置と同一の部分については同じ参照符号を用いて
示している。

即ち、第６図に示す本発明の第２実施例としての光ピッ
クアップ装置においては、光磁気ディスク１からの反射
光の光軸中心部分を側方に反射する反射手段が、互いに
結合されてその相互結合面が該反射光の光軸に対して傾
斜するように該反射光の光路中に設けられた一対のプリ
ズム５２及び５３と、第６図にも示すように該相互結合
面間に設けられた金属膜から成る反射部材４９とから成
る。そして、該反射手段により反射された光に非点収差
を付与する非点収差付与手段が、円柱レンズ５４から成
る。なお、この円柱レンズ５４は、検出レンズ４２と共
に、光ディスク１からの反射光に集束性を付与する集束
手段を構成する。

かかる構成の光ピックアップ装置においては、対物レン
ズ３９、ビームスブリ・ツタ３８及び１７２波長板４１
を経た後検出レンズ４２によって集束レーザビームとさ
れた反射光は、プリズム５２及び５３に至る。この反射
光のうちその先軸中心部分は反射部材４９により光路側
方に反射され、円柱レンズ５４により非点収差を付与さ
れて４分割光検出器４８に達する。そして、該集束レー
ザビムの外側部分は反射部材４９に反射されず、ＰＢＳ
４４を経て２つの４分割光検出器４６及び４７に向けて
偏光分離される。

なお、前述したように、第１図に示した光ピックアップ
装置においては、反射光に対して非点収差を付与するた
めの両面平行板４３が反射部材４９を保持する保持部材
として活用されており、反射部材４９の保持専用の部材
を設ける必要がなく、部品点数が少なく抑えられている
。

尚、上記した各実施例においては、トラッキングエラー
信号及び光磁気再生信号の生成用として、光磁気ディス
ク１からの反射光の外側部分のみを利用している。かか
る構成により、空間周波数特性（ＭＴＦ）が向上する。

また、外側部分の光量は少ないので低周波数におけるキ
ャリアノイズレシオ（ＣＮＲ）は低下するものの、ＭＴ
Ｆが問題となる様な高周波数におけるＣＮＲは向上する
。

よって、従来の光ピックアップ装置に比して短いピット
の再生が可能となる。

発明の効果 以上詳述した如く、本発明による光ピックアップ装置に
おいては、光学式記録媒体からの反射光の変化に基づい
て少なくともフォーカスエラー信号を発する信号発生手
段が、該反射光を集束せしめる集束手段と、該反射光の
一部をその光路側方に反射する反射手段と、該反射手段
を経た光を受光してフォーカスエラー信号を生成する光
検出器とを有し、該反射手段の位置を設定することによ
り、反射光の光軸中心部分の光のみを該光検出器に案内
せしめ得るようになされている。

かかる構成の故、集束性を有するが故にディスク基板の
複屈折の影響を受ける反射光外側部分の光が光検出器に
入射することがなく、よって光検出器の受光面に入射す
る光の強度分布か均一となり、ガラス基板のディスクや
ポリカーボネート基板のディスク等のように基板材料の
複屈折の大小に拘らず、ベストフォーカス位置のずれを
なくすと共にトラック横切りノイズを防止することが出
来るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例としての光ピックアップ装
置の概略線図、第２図は第１図に関する■−■矢視図、
第３図及び第４図は第１図に示した光ピックアップ装置
の回路図、第５図は本発明の第２実施例としての光ピッ
クアップ装置の概略線図、第６図は第５図におけるＶｌ
−ＶＩ矢視図、第７図は従来の光ピックアップ装置の概
略線図、第８図は第７図に示した光ピックアップ装置の
回路図、第９図は複屈折によるレーザビームのスポット
の状態を示す光検出器の受光面の正面図であってスポッ
トの強度分布の不均一を説明する図である。 主要部分の符号の説明 ３２・・・・・・光学系 ３３・・・・・信号発生手段 ３５・・・・・・半導体レーザ ３６・・・・・コリメータレンズ ３７・・・・・・プリズム ３８・・・・・・ビームスプリッタ ３９・・・・・・対物レンズ ４１・・・・・・１ノ２波長板 ４２・・・・・・検出レンズ ４３・・・・・・両面平行板 ４４・・・・・・偏光ビームスプリッタ４６．４７．４
８・・・・・・４分割光検出器４９・・・・・・反射部
材 ５２．５３・・・・・・プリズム 出願人　　　パイオニア株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源からの光を光学式記録媒体に照射して反射光
   を抽出する光学系と、前記反射光の変化に基づき少なく
   ともフォーカスエラー信号を発する信号発生手段とを含
   む光ピックアップ装置であって、前記信号発生手段は前
   記反射光を集束せしめる集束手段と、前記反射光の一部
   をその光路側方に反射する反射手段と、前記反射手段を
   経た光を受光して前記フォーカスエラー信号を生成する
   光検出器とを有することを特徴とする光ピックアップ装
   置。
2. （２）前記集束手段は前記反射手段を経た光に非点収差
   を付与する非点収差付与手段を含み、前記光検出器は直
   交する２線分によって４分割された受光面を有すること
   を特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
3. （３）前記非点収差付与手段は前記反射光の光路中に前
   記反射光の光軸に対して傾斜して配設された両面平行透
   明板から成り、前記反射手段は前記両面平行透明板の主
   面に設けられた反射部材から成ることを特徴とする請求
   項２記載の光ピックアップ装置。
4. （４）前記非点収差付与手段は円柱レンズからなり、前
   記反射手段は互いに結合されてその相互結合面が前記反
   射光の光軸に対して傾斜するように前記反射光の光路中
   に設けられた一対のプリズムと、前記相互結合面間に設
   けられた反射部材とから成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。