JPH06274904A - 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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- JPH06274904A JPH06274904A JP6014422A JP1442294A JPH06274904A JP H06274904 A JPH06274904 A JP H06274904A JP 6014422 A JP6014422 A JP 6014422A JP 1442294 A JP1442294 A JP 1442294A JP H06274904 A JPH06274904 A JP H06274904A
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
-
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は光ピックアップ装置に関し、構成素
子の数を最少にして焦点エラー及びトラッキングエラー
を検出することを目的とする。 【構成】 レーザビームを出力するレーザダイオード
と、上記レーザダイオードのレーザビームを光ディスク
上に集束するための対物レンズと、上記レーザダイオー
ドと上記対物レンズとの間に位置して光ディスクで反射
されて上記対物レンズを通過した反射光を光ディスクの
トラックの接線方向に沿って第１レーザビーム及び第２
レーザビームに分離して回折するための２分割ホログラ
ムと、上記２分割ホログラムによって回折された２つの
レーザビームを集束するための４分割光検出器とで構成
される。
子の数を最少にして焦点エラー及びトラッキングエラー
を検出することを目的とする。 【構成】 レーザビームを出力するレーザダイオード
と、上記レーザダイオードのレーザビームを光ディスク
上に集束するための対物レンズと、上記レーザダイオー
ドと上記対物レンズとの間に位置して光ディスクで反射
されて上記対物レンズを通過した反射光を光ディスクの
トラックの接線方向に沿って第１レーザビーム及び第２
レーザビームに分離して回折するための２分割ホログラ
ムと、上記２分割ホログラムによって回折された２つの
レーザビームを集束するための４分割光検出器とで構成
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザビームを利用して
光ディスクに貯蔵された所定の情報を抽出する光ピック
アップ装置に関し、特に回折格子を使用しなくて焦点エ
ラー及びトラッキングエラーを検出し得る光ピックアッ
プ装置に関する。
光ディスクに貯蔵された所定の情報を抽出する光ピック
アップ装置に関し、特に回折格子を使用しなくて焦点エ
ラー及びトラッキングエラーを検出し得る光ピックアッ
プ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、コンパクトディスクプレイヤー、
ビデオディスクプレイヤー、光学ディスクドライバ及び
マルチディスクプレイヤー等に使用される光ピックアッ
プ装置は、図１に示すように、光源のレーザダイオード
１と、レーザダイオード１で発散されたレーザビームを
３つの回折ビーム（０次、１次、−１次）に分割するト
ラッキングビーム生成用回折格子２と、回折格子２の３
つの回折ビームを各々平行光に変換するコリメーター３
と、コリメーター３の３つの平行光を光ディスク４上に
集束する対物レンズ５と、回折格子２とコリメーター３
との間に位置して対物レンズ５及びコリメーター３を順
次に通過した光ディスク４の反射ビームを回折する２分
割ホログラム６と、２分割ホログラム６によって回折さ
れた反射ビームが集束される５分割光検出器７とからな
る。２分割ホログラム６は第１及び第２ホログラム（６
Ａ，６Ｂ）とからなり、光検出器７は第１乃至第５受光
領域（ＰＤ１及びＰＤ５）とからなる。
ビデオディスクプレイヤー、光学ディスクドライバ及び
マルチディスクプレイヤー等に使用される光ピックアッ
プ装置は、図１に示すように、光源のレーザダイオード
１と、レーザダイオード１で発散されたレーザビームを
３つの回折ビーム（０次、１次、−１次）に分割するト
ラッキングビーム生成用回折格子２と、回折格子２の３
つの回折ビームを各々平行光に変換するコリメーター３
と、コリメーター３の３つの平行光を光ディスク４上に
集束する対物レンズ５と、回折格子２とコリメーター３
との間に位置して対物レンズ５及びコリメーター３を順
次に通過した光ディスク４の反射ビームを回折する２分
割ホログラム６と、２分割ホログラム６によって回折さ
れた反射ビームが集束される５分割光検出器７とからな
る。２分割ホログラム６は第１及び第２ホログラム（６
Ａ，６Ｂ）とからなり、光検出器７は第１乃至第５受光
領域（ＰＤ１及びＰＤ５）とからなる。
【０００３】レーザダイオード１で発散されるレーザビ
ームはトラッキングビーム生成用回折格子２を通過しな
がら０次、１次及び−１次回折ビームに分割される。０
次レーザビームは焦点エラーの検出及び光ディスク４の
情報信号検出に使用され、１次及び−１次レーザビーム
はトラッキングエラーを検出するのに使用される。回折
格子２で分割された３つの回折ビームは２分割ホログラ
ム６を通過した後コリメーター３で各々平行光に変換さ
れ、その平行光は対物レンズ５によって光ディスク４上
に集束される。光ディスク４で集束された３つのレーザ
ビームは反射されて対物レンズ５及びコリメーター３を
順次的に通過し、２分割ホログラム６の第１及び第２ホ
ログラム（６Ａ，６Ｂ）によって相異なる角度に回折さ
れて光検出器７の第１乃至第５受光領域（ＰＤ１及びＰ
Ｄ５）上に集束される。
ームはトラッキングビーム生成用回折格子２を通過しな
がら０次、１次及び−１次回折ビームに分割される。０
次レーザビームは焦点エラーの検出及び光ディスク４の
情報信号検出に使用され、１次及び−１次レーザビーム
はトラッキングエラーを検出するのに使用される。回折
格子２で分割された３つの回折ビームは２分割ホログラ
ム６を通過した後コリメーター３で各々平行光に変換さ
れ、その平行光は対物レンズ５によって光ディスク４上
に集束される。光ディスク４で集束された３つのレーザ
ビームは反射されて対物レンズ５及びコリメーター３を
順次的に通過し、２分割ホログラム６の第１及び第２ホ
ログラム（６Ａ，６Ｂ）によって相異なる角度に回折さ
れて光検出器７の第１乃至第５受光領域（ＰＤ１及びＰ
Ｄ５）上に集束される。
【０００４】０次レーザビームは第１ホログラム６Ａに
よって第４受光領域（ＰＤ４）に、第２ホログラム６Ｂ
によって第２乃至第３受光領域（ＰＤ２）（ＰＤ３）の
境界線に集束される。１次及び−１次レーザビームは第
１及び第２ホログラム（６Ａ）（６Ｂ）によって第１及
び第５受光領域（ＰＤ１）（ＰＤ５）に各々集束され
る。
よって第４受光領域（ＰＤ４）に、第２ホログラム６Ｂ
によって第２乃至第３受光領域（ＰＤ２）（ＰＤ３）の
境界線に集束される。１次及び−１次レーザビームは第
１及び第２ホログラム（６Ａ）（６Ｂ）によって第１及
び第５受光領域（ＰＤ１）（ＰＤ５）に各々集束され
る。
【０００５】図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）は図１の装置で
光ディスク４の変位による光検出器７上のビーム形状の
変化を説明するための図面である。焦点エラー信号、ト
ラッキングエラー信号及び光情報信号を次の通り設定す
る場合、 焦点エラー信号＝Ｓ２−Ｓ３ トラッキングエラー信号＝Ｓ１−Ｓ５ 光情報信号＝Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ５ ここで、Ｓ１乃至Ｓ５は各々光検出器７の第１乃至第５
受光領域（ＰＤ１乃至ＰＤ５）の受光信号である。
光ディスク４の変位による光検出器７上のビーム形状の
変化を説明するための図面である。焦点エラー信号、ト
ラッキングエラー信号及び光情報信号を次の通り設定す
る場合、 焦点エラー信号＝Ｓ２−Ｓ３ トラッキングエラー信号＝Ｓ１−Ｓ５ 光情報信号＝Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ５ ここで、Ｓ１乃至Ｓ５は各々光検出器７の第１乃至第５
受光領域（ＰＤ１乃至ＰＤ５）の受光信号である。
【０００６】焦点エラー信号が０より大きいと、光ディ
スク４と対物レンズ５との間の間隔が広くなったもので
あって（図２（Ｂ））、０より小さいと間隔が狹くなっ
たものであって（図２（Ｃ））、０である場合は焦点エ
ラーが発生しなかったものであることが分かる（図２
（Ａ））。またトラッキングエラー信号＞０であるか、
トラッキング信号＜０であるかによって主ビーム（０次
回折ビーム）が光ディスク４のトラックを正確に追從し
ているか否かが分かる。このような焦点エラー信号及び
トラッキングエラー信号によって焦点エラー及びトラッ
キングエラーを補正することが出来ることになり、光デ
ィスク５に記録された光情報信号を正確に読めることに
なる。
スク４と対物レンズ５との間の間隔が広くなったもので
あって（図２（Ｂ））、０より小さいと間隔が狹くなっ
たものであって（図２（Ｃ））、０である場合は焦点エ
ラーが発生しなかったものであることが分かる（図２
（Ａ））。またトラッキングエラー信号＞０であるか、
トラッキング信号＜０であるかによって主ビーム（０次
回折ビーム）が光ディスク４のトラックを正確に追從し
ているか否かが分かる。このような焦点エラー信号及び
トラッキングエラー信号によって焦点エラー及びトラッ
キングエラーを補正することが出来ることになり、光デ
ィスク５に記録された光情報信号を正確に読めることに
なる。
【０００７】かつ、光源で使用するレーザダイオード１
は周辺の温度等によって波長が変化するが、波長が変わ
る時、回折格子２及び２分割ホログラム６による回折角
度が変わって焦点エラー及びトラッキングエラーが発生
したようなエラーが発生されることになる。図３は図２
（Ａ）のＡ部拡大図で、光検出器７の第２及び第３受光
領域（ＰＤ２，ＰＤ３）の境界線を一定角度（θ）に維
持するようにすると波長変化によるエラーを補正し得る
ことになる。
は周辺の温度等によって波長が変化するが、波長が変わ
る時、回折格子２及び２分割ホログラム６による回折角
度が変わって焦点エラー及びトラッキングエラーが発生
したようなエラーが発生されることになる。図３は図２
（Ａ）のＡ部拡大図で、光検出器７の第２及び第３受光
領域（ＰＤ２，ＰＤ３）の境界線を一定角度（θ）に維
持するようにすると波長変化によるエラーを補正し得る
ことになる。
【０００８】例えば、レーザダイオード１で出力される
レーザビームの波長が７８０nmである場合はレーザビー
ムが第１位置（Ｐ１）に集束され、７７５nmである場合
は第２位置（ＰＤ２）に集束され、７８５nmである場合
は第３位置（Ｐ３）に集束されることになる。このよう
に移動される集束位置（Ｐ１及びＰ３）の中心を連結す
る線を第２及び第３領域（ＰＤ２，ＰＤ３）の境界線と
すると焦点エラーが発生しない状態でレーザビームの波
長が変化しても焦点エラー信号は０を維持することが出
来るので波長の変化によるエラーが防止されることにな
る。
レーザビームの波長が７８０nmである場合はレーザビー
ムが第１位置（Ｐ１）に集束され、７７５nmである場合
は第２位置（ＰＤ２）に集束され、７８５nmである場合
は第３位置（Ｐ３）に集束されることになる。このよう
に移動される集束位置（Ｐ１及びＰ３）の中心を連結す
る線を第２及び第３領域（ＰＤ２，ＰＤ３）の境界線と
すると焦点エラーが発生しない状態でレーザビームの波
長が変化しても焦点エラー信号は０を維持することが出
来るので波長の変化によるエラーが防止されることにな
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような光
ピックアップ装置は３ビーム抽出方法であってレーザビ
ームを３つに分割する別の回折格子を使用しなければな
らない。従って、回折格子とホログラムとの間及び回折
格子＋ホログラムと光検出器との間の整列が要求される
のに、この整列技術は著しく難しくて生産性がよくない
問題点がある。特に、レーザビームの波長変化を補正す
るために光検出器の第２及び第３受光領域の境界線を斜
めにして波長変化によるエラーを防止することは製品生
産時生産性が低下し、生産原価が上昇する要因になる。
ピックアップ装置は３ビーム抽出方法であってレーザビ
ームを３つに分割する別の回折格子を使用しなければな
らない。従って、回折格子とホログラムとの間及び回折
格子＋ホログラムと光検出器との間の整列が要求される
のに、この整列技術は著しく難しくて生産性がよくない
問題点がある。特に、レーザビームの波長変化を補正す
るために光検出器の第２及び第３受光領域の境界線を斜
めにして波長変化によるエラーを防止することは製品生
産時生産性が低下し、生産原価が上昇する要因になる。
【００１０】本発明の目的は構成素子の数を最少にして
焦点エラー及びトラッキングエラーを検出することが出
来る光ピックアップ装置を提供することにある。本発明
の他の目的は構成素子の整列が容易に出来る光ピックア
ップ装置を提供することにある。
焦点エラー及びトラッキングエラーを検出することが出
来る光ピックアップ装置を提供することにある。本発明
の他の目的は構成素子の整列が容易に出来る光ピックア
ップ装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】このような目的
はレーザビームを出力するレーザダイオードと、上記レ
ーザダイオードのレーザビームを光ディスク上に集束す
るための対物レンズと、上記レーザダイオードと上記対
物レンズとの間に位置して光ディスクで反射され、上記
対物レンズを通過した反射光を光ディスクのトラックの
接線方向に沿って第１レーザビーム及び第２レーザビー
ムに分離して回折するための２分割ホログラムと、上記
２分割ホログラムによって回折された２つのレーザビー
ムを集束するための４分割光検出器とを備え、上記２分
割ホログラムは第１及び第２ホログラムを備え、第１及
び第２ホログラムの参照光位置は上記レーザダイオード
の位置になり、第１ホログラムの物体光の位置は上記４
分割光検出器を通る前、第２ホログラムの物体光の位置
は上記４分割光検出器を通た後の位置になるようにする
ことによって焦点エラーとトラッキングエラーを検出す
ることを特徴とする光ピックアップ装置によって達成さ
れる。
はレーザビームを出力するレーザダイオードと、上記レ
ーザダイオードのレーザビームを光ディスク上に集束す
るための対物レンズと、上記レーザダイオードと上記対
物レンズとの間に位置して光ディスクで反射され、上記
対物レンズを通過した反射光を光ディスクのトラックの
接線方向に沿って第１レーザビーム及び第２レーザビー
ムに分離して回折するための２分割ホログラムと、上記
２分割ホログラムによって回折された２つのレーザビー
ムを集束するための４分割光検出器とを備え、上記２分
割ホログラムは第１及び第２ホログラムを備え、第１及
び第２ホログラムの参照光位置は上記レーザダイオード
の位置になり、第１ホログラムの物体光の位置は上記４
分割光検出器を通る前、第２ホログラムの物体光の位置
は上記４分割光検出器を通た後の位置になるようにする
ことによって焦点エラーとトラッキングエラーを検出す
ることを特徴とする光ピックアップ装置によって達成さ
れる。
【００１２】
【実施例】図４は本発明による光ピックアップ装置の構
成を示す斜視図で、光源のレーザダイオード１１と、レ
ーザダイオード１１で出力されたレーザビームを光ディ
スク１２上に集束する対物レンズ１３と、レーザダイオ
ード１１と対物レンズ１３との間に位置して対物レンズ
１３を通過する光ディスク１２の反射ビームを回折する
２分割ホログラム１４と、２分割ホログラム１４によっ
て回折されたレーザビームを集束する４分割光検出器１
５とからなる。
成を示す斜視図で、光源のレーザダイオード１１と、レ
ーザダイオード１１で出力されたレーザビームを光ディ
スク１２上に集束する対物レンズ１３と、レーザダイオ
ード１１と対物レンズ１３との間に位置して対物レンズ
１３を通過する光ディスク１２の反射ビームを回折する
２分割ホログラム１４と、２分割ホログラム１４によっ
て回折されたレーザビームを集束する４分割光検出器１
５とからなる。
【００１３】２分割ホログラム１４は図５に示すように
透明材質のガラス基板１４Ａ上に第１ホログラム１４Ｂ
及び第２ホログラム１４Ｃが形成されたもので、光ディ
スク１２の反射ビームを光ディスク１２のトラックの接
線方向によって２つのレーザビームに分離、回折する。
４分割光検出器１５は第１乃至第４受光領域（１５Ａ乃
至１５Ｄ）からなる。
透明材質のガラス基板１４Ａ上に第１ホログラム１４Ｂ
及び第２ホログラム１４Ｃが形成されたもので、光ディ
スク１２の反射ビームを光ディスク１２のトラックの接
線方向によって２つのレーザビームに分離、回折する。
４分割光検出器１５は第１乃至第４受光領域（１５Ａ乃
至１５Ｄ）からなる。
【００１４】２分割ホログラム１４の第１及び第２ホロ
グラム（１４Ｂ，１４Ｃ）の参照光位置はレーザダイオ
ード１１の位置になり、第１ホログラム（１４Ｂ）の物
体光の位置は光検出器１５を通過した位置Ｐ１１に位置
するようにし、第２ホログラム１４Ｃの物体光の位置は
光検出器１５を通過する前の位置Ｐ１２に位置するよう
にする。
グラム（１４Ｂ，１４Ｃ）の参照光位置はレーザダイオ
ード１１の位置になり、第１ホログラム（１４Ｂ）の物
体光の位置は光検出器１５を通過した位置Ｐ１１に位置
するようにし、第２ホログラム１４Ｃの物体光の位置は
光検出器１５を通過する前の位置Ｐ１２に位置するよう
にする。
【００１５】即ち、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すよ
うに、レーザダイオード１１の位置で集束されるレーザ
ビームが第１ホログラム（１４Ｂ）に入射されると、レ
ーザビームは４分割光検出器１５の第１受光領域１５Ａ
を通った位置（Ｐ１１）に集束されるようにして、第２
ホログラム（１４Ｃ）に入射されるレーザビームは第２
受光領域（１５Ｂ）を通る前の位置（Ｐ１２）に集束さ
れるようにする。また第１及び第２ホログラム（１４
Ｂ）（１４Ｃ）によって集束されるレーザビームが光検
出器１５を通る時光検出器１５によって切れたレーザビ
ームの断面は図７（Ａ）に示すように、第１ホログラム
（１４Ｂ）によるレーザビームが第１及び第３受光領域
（１５Ａ，１５Ｃ）の境界面に接して第１受光領域（１
５Ａ）内に位置されるようにし、第２ホログラム（１４
Ｃ）によるレーザビームが第２及び第４受光領域（１５
Ｂ，１５Ｄ）の境界面に接して第２受光領域（１５Ｂ）
内に位置されるようにする。
うに、レーザダイオード１１の位置で集束されるレーザ
ビームが第１ホログラム（１４Ｂ）に入射されると、レ
ーザビームは４分割光検出器１５の第１受光領域１５Ａ
を通った位置（Ｐ１１）に集束されるようにして、第２
ホログラム（１４Ｃ）に入射されるレーザビームは第２
受光領域（１５Ｂ）を通る前の位置（Ｐ１２）に集束さ
れるようにする。また第１及び第２ホログラム（１４
Ｂ）（１４Ｃ）によって集束されるレーザビームが光検
出器１５を通る時光検出器１５によって切れたレーザビ
ームの断面は図７（Ａ）に示すように、第１ホログラム
（１４Ｂ）によるレーザビームが第１及び第３受光領域
（１５Ａ，１５Ｃ）の境界面に接して第１受光領域（１
５Ａ）内に位置されるようにし、第２ホログラム（１４
Ｃ）によるレーザビームが第２及び第４受光領域（１５
Ｂ，１５Ｄ）の境界面に接して第２受光領域（１５Ｂ）
内に位置されるようにする。
【００１６】そして図７に示すように、光検出器１５の
第１乃至第４受光領域（１５Ａ乃至１５Ｄ）の大きさは
光ディスク１２と対物レンズ１３と間の間隔が最大に狹
くなった時、第３受光領域（１５Ｃ）がＸ′方向に減少
した後増加するビームを收用して、光ディスク１２と対
物レンズ１３との間の間隔が最大に広くなった時、第１
受光領域（１５Ａ）がＸ′方向に減少した後増加するビ
ームを收用し、第４受光領域１５Ｄが−Ｘ′方向に増加
するビームの最大大きさを收用することが出来るように
する。
第１乃至第４受光領域（１５Ａ乃至１５Ｄ）の大きさは
光ディスク１２と対物レンズ１３と間の間隔が最大に狹
くなった時、第３受光領域（１５Ｃ）がＸ′方向に減少
した後増加するビームを收用して、光ディスク１２と対
物レンズ１３との間の間隔が最大に広くなった時、第１
受光領域（１５Ａ）がＸ′方向に減少した後増加するビ
ームを收用し、第４受光領域１５Ｄが−Ｘ′方向に増加
するビームの最大大きさを收用することが出来るように
する。
【００１７】また、第１乃至第４受光領域（１５Ａ乃至
１５Ｄ）はビームが最大に増加した時の大きさより上下
に各々一定な間隔（Ｇ）（好ましくは２０μｍ以上）か
さらに大きく設定する。またレーザダイオード１１は２
分割ホログラム１４と光検出器１５との間に位置するよ
うにする。即ち、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すよう
に、ホログラム１４と光検出器１５との間の間隔（Ｌ
２）が２分割ホログラム１４とレーザダイオード１１と
の間の間隔（Ｌ１）より広くなるようにする。
１５Ｄ）はビームが最大に増加した時の大きさより上下
に各々一定な間隔（Ｇ）（好ましくは２０μｍ以上）か
さらに大きく設定する。またレーザダイオード１１は２
分割ホログラム１４と光検出器１５との間に位置するよ
うにする。即ち、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すよう
に、ホログラム１４と光検出器１５との間の間隔（Ｌ
２）が２分割ホログラム１４とレーザダイオード１１と
の間の間隔（Ｌ１）より広くなるようにする。
【００１８】このような本発明の光ピックアップ装置
で、レーザダイオード１１のレーザビームは２分割ホロ
グラム１４を２通過しながら０次、１次及び−１次回折
レーザビームに分割される。ここで０次回折レーザビー
ムのみが対物レンズ１３によって光ディスク１２上に集
束される。光ディスク１２上に集束されるレーザビーム
は反射され、反射されたレーザビームは対物レンズ１３
によってレーザダイオード１１に集束される。この時レ
ーザビームの集束位置はレーザダイオード１１の発光面
になる。
で、レーザダイオード１１のレーザビームは２分割ホロ
グラム１４を２通過しながら０次、１次及び−１次回折
レーザビームに分割される。ここで０次回折レーザビー
ムのみが対物レンズ１３によって光ディスク１２上に集
束される。光ディスク１２上に集束されるレーザビーム
は反射され、反射されたレーザビームは対物レンズ１３
によってレーザダイオード１１に集束される。この時レ
ーザビームの集束位置はレーザダイオード１１の発光面
になる。
【００１９】集束ビームが２分割ホログラム１４に入射
されると、２分割ホログラムの参照光役割をして物体光
の位置（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）のＰ１１，Ｐ１２）
に物体光が再生され、再生されるビームを光検出器１５
が検出することによって、光ピックアップ装置を動作す
るのに必要な信号を発生することになる。２分割ホログ
ラム１４に入射される集束ビームは第１ホログラム（１
４Ｂ）によって光検出器１５を通った位置（Ｐ１１）に
集束され、第２ホログラム（１４Ｃ）によって光検出器
（１５）を通る前の位置（Ｐ１２）に集束されることに
なる。集束位置（Ｐ１１，Ｐ１２）は光ディスク（１
２）と対物レンズ１３との間の間隔が変化されることに
よって変わることになる。集束位置（Ｐ１１，Ｐ１２）
が変化されることによって光検出器１５で検出されるビ
ームの大きさも変わるのでこれを利用して焦点エラーを
検出することが出来る。
されると、２分割ホログラムの参照光役割をして物体光
の位置（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）のＰ１１，Ｐ１２）
に物体光が再生され、再生されるビームを光検出器１５
が検出することによって、光ピックアップ装置を動作す
るのに必要な信号を発生することになる。２分割ホログ
ラム１４に入射される集束ビームは第１ホログラム（１
４Ｂ）によって光検出器１５を通った位置（Ｐ１１）に
集束され、第２ホログラム（１４Ｃ）によって光検出器
（１５）を通る前の位置（Ｐ１２）に集束されることに
なる。集束位置（Ｐ１１，Ｐ１２）は光ディスク（１
２）と対物レンズ１３との間の間隔が変化されることに
よって変わることになる。集束位置（Ｐ１１，Ｐ１２）
が変化されることによって光検出器１５で検出されるビ
ームの大きさも変わるのでこれを利用して焦点エラーを
検出することが出来る。
【００２０】図８乃至図１０を参照して詳細に説明する
と、光ディスク１２と対物レンズ１３との間と間隔が狹
くなる時には第１及び第２ホログラム（１４Ｂ，１４
Ｃ）によって集束されるレーザビームが第１及び第２ホ
ログラム（１４Ｂ，１４Ｃ）の物体光の位置（Ｐ１１，
Ｐ１２）より遠く集束されて第１ホログラム（１４Ｂ）
によって光検出器１５の第１受光領域（１５Ａ）に向っ
て集束されるレーザビームの大きさがＨ１１より大きく
なり、最大の焦点エラーが発生する時（光ディスク１２
と対物レンズ１３との間の間隔が最少になる）Ｈ１１に
なる。かつ、第２ホログラム（１４Ｃ）によって光検出
器１５の第２受光領域（ＰＤ２）に集束されるレーザビ
ームの大きさは物体光の位置（Ｐ１２）から焦点エラー
が大きくなること（光ディスク１２と対物レンズ１３と
の間の間隔がだんだん狹くなる）によって位置（Ｐ１２
１，Ｐ１２２，Ｐ１２３）に移動してビームの大きさが
Ｈ１２からＨ１２１まで変わることになる。
と、光ディスク１２と対物レンズ１３との間と間隔が狹
くなる時には第１及び第２ホログラム（１４Ｂ，１４
Ｃ）によって集束されるレーザビームが第１及び第２ホ
ログラム（１４Ｂ，１４Ｃ）の物体光の位置（Ｐ１１，
Ｐ１２）より遠く集束されて第１ホログラム（１４Ｂ）
によって光検出器１５の第１受光領域（１５Ａ）に向っ
て集束されるレーザビームの大きさがＨ１１より大きく
なり、最大の焦点エラーが発生する時（光ディスク１２
と対物レンズ１３との間の間隔が最少になる）Ｈ１１に
なる。かつ、第２ホログラム（１４Ｃ）によって光検出
器１５の第２受光領域（ＰＤ２）に集束されるレーザビ
ームの大きさは物体光の位置（Ｐ１２）から焦点エラー
が大きくなること（光ディスク１２と対物レンズ１３と
の間の間隔がだんだん狹くなる）によって位置（Ｐ１２
１，Ｐ１２２，Ｐ１２３）に移動してビームの大きさが
Ｈ１２からＨ１２１まで変わることになる。
【００２１】レーザビームの大きさが小さくなってから
大きくなる理由は、焦点エラーが徐々に増加すると（光
ディスク１２と対物レンズ１３が徐々に近くなる）第２
ホログラム（１４Ｃ）によるレーザビームの集束位置が
光検出器１５側に移動することになり、集束位置が光検
出器１５上に到達する時（Ｐ１２２位置）一番小さいビ
ームの大きさを持ち、焦点エラーが継続増加し、集束位
置が光検出器１５を通ると光検出器１５上のビーム大き
さがビームの減る方向に増加するからである。光ディス
ク１２と対物レンズ１３とが互に遠くなる場合には反対
現像が発生し、焦点エラーが増加（光ディスク１２と対
物レンズ１３とが徐々に遠くなる）することによってレ
ーザビームの大きさが変化する（図１０）。
大きくなる理由は、焦点エラーが徐々に増加すると（光
ディスク１２と対物レンズ１３が徐々に近くなる）第２
ホログラム（１４Ｃ）によるレーザビームの集束位置が
光検出器１５側に移動することになり、集束位置が光検
出器１５上に到達する時（Ｐ１２２位置）一番小さいビ
ームの大きさを持ち、焦点エラーが継続増加し、集束位
置が光検出器１５を通ると光検出器１５上のビーム大き
さがビームの減る方向に増加するからである。光ディス
ク１２と対物レンズ１３とが互に遠くなる場合には反対
現像が発生し、焦点エラーが増加（光ディスク１２と対
物レンズ１３とが徐々に遠くなる）することによってレ
ーザビームの大きさが変化する（図１０）。
【００２２】従って、焦点エラー信号、トラッキングエ
ラー信号及び光情報信号は次の式で設定出来る。 焦点エラー信号＝（Ｓ１１＋Ｓ１４）−（Ｓ１２＋Ｓ１
３） トラッキングエラー信号＝（Ｓ１１＋Ｓ１３）−（Ｓ１
２＋Ｓ１４） 光情報信号＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３＋Ｓ１４ ここで、Ｓ１１乃至Ｓ１４は光検出器１５の第１乃至第
４受光領域（１５Ａ乃至１５Ｄ）の受光信号である。
ラー信号及び光情報信号は次の式で設定出来る。 焦点エラー信号＝（Ｓ１１＋Ｓ１４）−（Ｓ１２＋Ｓ１
３） トラッキングエラー信号＝（Ｓ１１＋Ｓ１３）−（Ｓ１
２＋Ｓ１４） 光情報信号＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３＋Ｓ１４ ここで、Ｓ１１乃至Ｓ１４は光検出器１５の第１乃至第
４受光領域（１５Ａ乃至１５Ｄ）の受光信号である。
【００２３】焦点エラーが発生しなかった場合、焦点エ
ラー信号は０になり、光ディスク１２と対物レンズ１３
との間の間隔が狹くなって発生する焦点エラーは第１及
び第４受光領域（１５Ａ，１５Ｄ）の受光信号の和（Ｓ
１１＋Ｓ１４）が第２及び第３受光領域（１５Ｂ，１５
Ｃ）の受光信号の和（Ｓ１２＋Ｓ１３）より低いので焦
点エラー信号は０より小さくなり、光ディスク１２と対
物レンズ１３との間隔が広くなって発生する焦点エラー
は第１及び第４受光領域（１５Ａ，１５Ｄ）の受光信号
の和（Ｓ１１＋Ｓ１４）が第２及び第３受光領域（１５
Ｂ，１５Ｃ）の受光信号の値より高いので焦点エラー信
号はより大きくなる。これによって、焦点エラー信号値
によって対物レンズ１３を上下に移動して焦点エラーを
補正することが出来る。
ラー信号は０になり、光ディスク１２と対物レンズ１３
との間の間隔が狹くなって発生する焦点エラーは第１及
び第４受光領域（１５Ａ，１５Ｄ）の受光信号の和（Ｓ
１１＋Ｓ１４）が第２及び第３受光領域（１５Ｂ，１５
Ｃ）の受光信号の和（Ｓ１２＋Ｓ１３）より低いので焦
点エラー信号は０より小さくなり、光ディスク１２と対
物レンズ１３との間隔が広くなって発生する焦点エラー
は第１及び第４受光領域（１５Ａ，１５Ｄ）の受光信号
の和（Ｓ１１＋Ｓ１４）が第２及び第３受光領域（１５
Ｂ，１５Ｃ）の受光信号の値より高いので焦点エラー信
号はより大きくなる。これによって、焦点エラー信号値
によって対物レンズ１３を上下に移動して焦点エラーを
補正することが出来る。
【００２４】そして、２分割ホログラム１４の第１及び
第２ホログラム（１４Ｂ，１４Ｃ）の分割境界線は光デ
ィスク１２のトラックの接線方向と同じであるから、光
ディスク１２上で集束されるレーザビームがトラックの
内側、即ち、光ディスク１２の中心側に傾けてあると光
ディスク１２の内側に位置している第２ホログラム（１
４Ｃ）が光ディスク１２の外側に位置している第１ホロ
グラム（１４Ｂ）よりもっと多い光量を受けることにな
って第２及び第４受光領域（１５Ｂ，１５Ｄ）の受光信
号の和（Ｓ１２＋Ｓ１４）が第１及び第３受光領域（１
５Ａ，１５Ｃ）の受光信号の和（Ｓ１１＋Ｓ１３）より
も高くなってトラッキングエラー信号は０より低くな
り、光ディスク１２に集束されるレーザビームがトラッ
クの外側に傾けてあると、上記とは反対にトラッキング
エラー信号は０より高くなる。
第２ホログラム（１４Ｂ，１４Ｃ）の分割境界線は光デ
ィスク１２のトラックの接線方向と同じであるから、光
ディスク１２上で集束されるレーザビームがトラックの
内側、即ち、光ディスク１２の中心側に傾けてあると光
ディスク１２の内側に位置している第２ホログラム（１
４Ｃ）が光ディスク１２の外側に位置している第１ホロ
グラム（１４Ｂ）よりもっと多い光量を受けることにな
って第２及び第４受光領域（１５Ｂ，１５Ｄ）の受光信
号の和（Ｓ１２＋Ｓ１４）が第１及び第３受光領域（１
５Ａ，１５Ｃ）の受光信号の和（Ｓ１１＋Ｓ１３）より
も高くなってトラッキングエラー信号は０より低くな
り、光ディスク１２に集束されるレーザビームがトラッ
クの外側に傾けてあると、上記とは反対にトラッキング
エラー信号は０より高くなる。
【００２５】これによってトラッキングエラー信号の値
によって対物レンズ１３を左右に移動してトラッキング
エラーを補正することが出来る。かつ、上述した焦点エ
ラー及びトラッキングエラー以外にレーザダイオード１
１のレーザビームの波長変化によって、ホログラム１４
によって回折及び集束されるレーザビームの集束位置が
Ｙ′軸を沿って移動することになり、第１ホログラム
（１４Ｂ）のレーザビームが第２又は第４受光領域（１
５Ｂまたは１５Ｄ）で第２ホログラム（１４Ｃ）のレー
ザビームが第１又は第３受光領域（１５Ａまたは１５
Ｃ）で検出され、焦点エラー及びトラッキングエラーが
発生されなかったのにもかかわらず、エラーが発生した
ようなエラーが発生することになる。
によって対物レンズ１３を左右に移動してトラッキング
エラーを補正することが出来る。かつ、上述した焦点エ
ラー及びトラッキングエラー以外にレーザダイオード１
１のレーザビームの波長変化によって、ホログラム１４
によって回折及び集束されるレーザビームの集束位置が
Ｙ′軸を沿って移動することになり、第１ホログラム
（１４Ｂ）のレーザビームが第２又は第４受光領域（１
５Ｂまたは１５Ｄ）で第２ホログラム（１４Ｃ）のレー
ザビームが第１又は第３受光領域（１５Ａまたは１５
Ｃ）で検出され、焦点エラー及びトラッキングエラーが
発生されなかったのにもかかわらず、エラーが発生した
ようなエラーが発生することになる。
【００２６】しかし、本発明では最大の焦点エラーが発
生された時のレーザビームの大きさ（Ｈ１１１）（Ｈ１
２１）より第１乃至第４受光領域（１５Ａ乃至１５Ｄ）
の大きさを上下に一定間隔（Ｇ）でさらに大きく形成し
ているので、レーザビームの波長変化によって集束位置
がＹ′軸を沿って移動する時第１ホログラム（１４Ｂ）
のレーザビームが第２又は第４受光領域（１５Ｂまたは
１５Ｄ）によって検出されたり、第２ホログラム（１４
Ｃ）のレーザビームが第１又は第３受光領域（１５Ａま
たは１５Ｃ）によって検出されることが防止される。結
局、レーザビームの波長変化によるエラーを除去するこ
とが出来ることになる。
生された時のレーザビームの大きさ（Ｈ１１１）（Ｈ１
２１）より第１乃至第４受光領域（１５Ａ乃至１５Ｄ）
の大きさを上下に一定間隔（Ｇ）でさらに大きく形成し
ているので、レーザビームの波長変化によって集束位置
がＹ′軸を沿って移動する時第１ホログラム（１４Ｂ）
のレーザビームが第２又は第４受光領域（１５Ｂまたは
１５Ｄ）によって検出されたり、第２ホログラム（１４
Ｃ）のレーザビームが第１又は第３受光領域（１５Ａま
たは１５Ｃ）によって検出されることが防止される。結
局、レーザビームの波長変化によるエラーを除去するこ
とが出来ることになる。
【００２７】また、第１乃至第４受光領域（１５Ａ乃至
１５Ｄ）の受光信号（Ｓ１１乃至Ｓ１４）を全て加える
ことによって光ディスク１２に記録された光情報信号を
読めることになる。
１５Ｄ）の受光信号（Ｓ１１乃至Ｓ１４）を全て加える
ことによって光ディスク１２に記録された光情報信号を
読めることになる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
別の回折格子なしに２分割ホログラム及び４分割光検出
器のみを使用してレーザビームの大きさ及びプッシュプ
ル（ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ）方法を利用して１ビーム方式
で焦点エラー及びトラッキングエラー信号を検出するこ
とが出来る。
別の回折格子なしに２分割ホログラム及び４分割光検出
器のみを使用してレーザビームの大きさ及びプッシュプ
ル（ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ）方法を利用して１ビーム方式
で焦点エラー及びトラッキングエラー信号を検出するこ
とが出来る。
【００２９】従って、小形及び軽量で製造が出来て、ま
た生産原価の節減、光学部品の容易な整列及び生産性の
向上を計かることが出来る。
た生産原価の節減、光学部品の容易な整列及び生産性の
向上を計かることが出来る。
【図１】従来の光ピックアップ装置の構成を示す斜視図
である。
である。
【図２】（Ａ）乃至（Ｃ）は図１の光ピックアップ装置
で光ディスクの変位による光検出器に集束されるビーム
形状の変化を説明するための図面である。
で光ディスクの変位による光検出器に集束されるビーム
形状の変化を説明するための図面である。
【図３】図２（Ａ）のＡ部拡大図である。
【図４】本発明による光ピックアップ装置の構成を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図５】本発明の光ピックアップ装置に使用される２分
割ホログラムの平面図である。
割ホログラムの平面図である。
【図６】本発明の光ピックアップ装置に使用される２分
割ホログラムによるレーザビームの回折現像を説明する
ための図面であって、（Ａ）はＹＺ平面における図面、
（Ｂ）はＸＺ平面における図面である。
割ホログラムによるレーザビームの回折現像を説明する
ための図面であって、（Ａ）はＹＺ平面における図面、
（Ｂ）はＸＺ平面における図面である。
【図７】本発明の光検出器の構造（Ａ〜Ｃ）を説明する
ための図面である。
ための図面である。
【図８】本発明の２分割ホログラムによる光検出器上で
のビーム大きさの変化（Ａ，Ｂ）を説明するための図面
である。
のビーム大きさの変化（Ａ，Ｂ）を説明するための図面
である。
【図９】本発明の光検出器でのレーザビームの大きさ変
化を説明するための図面（その１）である。
化を説明するための図面（その１）である。
【図１０】本発明の光検出器でのレーザビームの大きさ
変化を説明するための図面（その２）である。
変化を説明するための図面（その２）である。
Claims (6)
- 【請求項１】 レーザビームを出力するレーザダイオー
ドと、 該レーザダイオードのレーザビームを光ディスク上に集
束するための対物レンズと、 前記レーザダイオードと前記対物レンズとの間に位置
し、前記光ディスクで反射されて前記対物レンズを通過
した反射光を前記光ディスクのトラックの接線方向に沿
って第１レーザビーム及び第２レーザビームに分離して
回折するための２分割ホログラムと、 前記２分割ホログラムによって回折された２つのレーザ
ビームを集束するための４分割光検出器とを備え、 前記２分割ホログラムは第１及び第２ホログラムを備
え、第１及び第２ホログラムの参照光位置は前記レーザ
ダイオードの位置になり、前記第１ホログラムの物体光
の位置は前記４分割光検出器を通る前の位置に、前記第
２ホログラムの物体光の位置は前記４分割光検出器を通
った後の位置になるようにして焦点エラーとトラッキン
グエラーを検出することを特徴とする光ピックアップ装
置。 - 【請求項２】 前記４分割光検出器は第１乃至第４受光
領域からなり、前記２分割ホログラムの第１レーザビー
ムが第１受光領域を通った位置に集束され、第２レーザ
ビームは第２受光領域を通る前の位置に集束され、前記
４分割光検出器によって切れるレーザビームの断面が第
１ホログラムによるレーザビームは第１及び第３受光領
域の境界面に接して第１受光領域上に、第２ホログラム
によるレーザビームは第２及び第４受光領域の境界面に
接して第２受光領域上に位置することを特徴とする請求
項１に記載のピックアップ装置。 - 【請求項３】 第３受光領域は前記光ディスクと前記対
物レンズとの間隔が最大に狹くなった時、左側方向に増
加する第１レーザビームの最大大きさを收用し、第２受
光領域は右側方向に大きさが小さくなってから大きくな
る第２レーザビームを收用し、第１受光領域は光ディス
クと対物レンズとの間隔が最大に狹くなった時、右側方
向に大きさが小さくなってから大きくなる第１レーザビ
ームを收用し、第４受光領域は左側方向に増加する第２
レーザビームの最大大きさを收用することを特徴とする
請求項２に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項４】 前記第１乃至第４受光領域は前記２分割
ホログラムの第１及び第２レーザビームが最大に増加し
た時の大きさより上下に一定間隔で各々大きく設定する
ことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項５】 前記第１乃至第４受光領域に設定される
一定間隔は２０μｍ以上であることを特徴とする請求項
４に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項６】 前記レーザダイオードは上記ホログラム
と前記光検出器との間に位置することを特徴とする請求
項１に記載の光ピックアップ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019930001658A KR940020325A (ko) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 광픽업장치 |
| KR1658/1993 | 1993-02-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06274904A true JPH06274904A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=19350513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6014422A Withdrawn JPH06274904A (ja) | 1993-02-08 | 1994-02-08 | 光ピックアップ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5553050A (ja) |
| JP (1) | JPH06274904A (ja) |
| KR (1) | KR940020325A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6873581B2 (en) | 2000-11-27 | 2005-03-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device and optical pickup apparatus |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19530740A1 (de) * | 1995-08-22 | 1997-02-27 | Thomson Brandt Gmbh | Optische Abtasteinrichtung |
| WO1997023871A1 (en) * | 1995-12-21 | 1997-07-03 | Philips Electronics N.V. | Optical scanning device |
| JP2000353332A (ja) | 1999-04-19 | 2000-12-19 | Samsung Electronics Co Ltd | 光出力モジュール及びこれを採用した互換型光ピックアップ装置 |
| US6683905B1 (en) | 2000-04-17 | 2004-01-27 | Rf Micro Devices, Inc. | Dual-mode receiver |
| JP2004158073A (ja) * | 2002-11-05 | 2004-06-03 | Tdk Corp | 受光装置、光検出装置、および、光信号再生装置 |
| JP6481905B2 (ja) * | 2017-03-15 | 2019-03-13 | カシオ計算機株式会社 | フィルタ特性変更装置、フィルタ特性変更方法、プログラムおよび電子楽器 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8702245A (nl) * | 1987-09-21 | 1989-04-17 | Philips Nv | Inrichting voor het met optische straling aftasten van een stralingsreflekterend informatievlak. |
| JPH01151022A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-13 | Sharp Corp | 光ピックアップ装置 |
| JPH0770065B2 (ja) * | 1988-04-20 | 1995-07-31 | シャープ株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| US5066138A (en) * | 1988-06-16 | 1991-11-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical head apparatus |
| US5062098A (en) * | 1988-10-19 | 1991-10-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical pick-up device having holographic element |
| US5007690A (en) * | 1989-03-21 | 1991-04-16 | Hughes Aircraft Company | Holographic data storage and retrieval system |
| KR940001999B1 (ko) * | 1989-06-06 | 1994-03-12 | 샤프 가부시끼가이샤 | 광 픽업장치 |
| JP2684822B2 (ja) * | 1990-06-06 | 1997-12-03 | 松下電器産業株式会社 | 光ピックアップヘッド装置 |
-
1993
- 1993-02-08 KR KR1019930001658A patent/KR940020325A/ko not_active Application Discontinuation
-
1994
- 1994-02-08 JP JP6014422A patent/JPH06274904A/ja not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-08-28 US US08/520,294 patent/US5553050A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6873581B2 (en) | 2000-11-27 | 2005-03-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device and optical pickup apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5553050A (en) | 1996-09-03 |
| KR940020325A (ko) | 1994-09-15 |
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