JPH0628685A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＣＤプレーヤ、レーザーディスクプレーヤ等
における光ピックアップ装置の受光素子の取付けを容易
にして作業性の向上を図る。 【構成】 ディスク６からの反射光を受光する第１の受
光素子５ａと第２の受光素子５ｂとを有し、合焦点以外
の位置にあるディスク６からくる反射光を前記第１の受
光素子５ａへ導くと共に、該ディスク６が合焦点の内又
は外の何れか特定した一方の領域にある時くる反射光の
みを第２の受光素子５ｂへ導くことができる位置に遮光
板４を設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＣＤプレーヤ、レーザー
ディスクプレーヤ等の光学式記録再生装置において使用
する光ピックアップ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ピックアップ装置における焦点
誤差検出手段には、非点収差法とナイフエッヂ法とがあ
り、このうち非点収差法は図６に示すように、光源１か
ら投射した光はハーフミラー２の面にて反射し、レンズ
３を経てディスク６の記録面に集束され、更に該ディス
クの記録面で反射した光は前記ハーフミラー２を透過し
た後シリンドリカルレンズ７を通り受光部５へ入射す
る。ここで該受光部５は図７、図８、図９に示すように
四分割された光検出素子５ａ,５ｂ,５ｃ,５ｄからな
り、四個の該光検出素子上に投影された光のモードに対
応する出力から焦点誤差を算出し、ディスクの記録面の
位置が焦点に対してレンズ寄りの位置にあるか或は反対
側の位置にあるかを判断してピックアップの位置を自動
的に制御するようにしている。即ち各光検出素子５ａ,
５ｂ,５ｃ,５ｄの出力を夫々ａ,ｂ,ｃ,ｄとすると焦点
誤差信号Ｓは(ｃ＋ｄ)−(ａ＋ｂ)で与えられる、従って
図７ではＳ＞０となり、ディスク６の位置が焦点の位置
Ｌよりレンズ寄りにあることを表わし、又図８ではＳ＝
０となってディスクの記録面の位置が、合焦点の位置Ｌ
にあることを表しており、更に図９ではＳ＜０となり、
ディスクが焦点の位置Ｌより遠い位置にあることを示し
図１０のような誤差信号特性が得られ、上記夫々の誤差
信号に応じてピックアップの位置を修正するのである。

【０００３】次にナイフエッヂ法は、図１１に示すよう
に光源１から投射した光をハーフミラー２で反射させ、
レンズ３を経てディスク６の記録面に光を導き、更に該
記録面で反射させた光をハーフミラー２を透過して受光
素子５'即ち２個一体とした二分割フォトダイオード５
ａ',５ｂ'へ入射させるが、ここで上記受光素子５'に至
るまでの構成は前記非点収差法における場合と同様であ
るが、異なる点は、受光素子５'を二分割フォトダイオ
ードとすると共にハーフミラー２から受光素子５'に至
るまでの光の進路の一部に遮光板４を設けた点である。
つまり該遮光板４の端縁(エッヂ)によってディスクの焦
点に対する位置ずれの方向に応じてフォトダイオード５
ａ',５ｂ'に入射する光束を振り分けるようにしたもの
である。例えばディスク６が合焦点の位置Ｌよりレンズ
３寄りの位置にある場合レンズ３を通過した光の集束点
は、レンズ３に対し受光素子５'の位置より延びること
になり、その結果受光素子５'上では合焦点に対するデ
ィスクの位置ずれに相当した光の広がりを示すので、こ
の広がりの片方(右半分)は遮光板４によってカットされ
るからフォトダイオード５ｂ'には出力が得られないが
ダイオード５ａ'には図１２のようなモードに対応する
出力が得られ、又、ディスクが合焦点位置にある時は両
フォトダイオード５ａ',５ｂ'の接合線上の一点に集束
(図１３)されるから出力は零となり、更に、ディスクが
合焦点位置に対して反対側にある時は、レンズから受光
素子５'に向かう光の集束点は該受光素子５'とハーフミ
ラー２との間にあるから該素子５'上における光のモー
ドは図１４のように反転した状態となってフォトダイオ
ード５ａ'には出力は得られないが、フォトダイオード
５ｂ'には出力が得られ、又、焦点誤差信号Ｓはフォト
ダイオード５ａ',５ｂ'の出力を夫々ａ',ｂ'とすると
き、前者従来例の場合と同様にａ'−ｂ'で与えられるか
ら図１２ではＳ＞０(合焦点よりレンズに近い)となり、
図１３ではＳ＝０(合焦点)、図１４ではＳ＜０(遠い)と
なって図１５に示す誤差信号特性が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来例では
受光部５が四分割光検出素子、受光素子５'が二分割フ
ォトダイオードで構成されている為に各分割検出素子や
フォトダイオードが夫々光学的には正確に同一平面を構
成すると共に、センサーとしては夫々各単位毎に独立機
能を保つように取付けなければならないので、取付精度
が厳しく、しかも生産時に多くの調整を必要とするなど
の難点があった。本発明は拘る上記従来例の欠点に対処
し、取付調整の容易な光ピックアップ装置を提供するも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】ディスクからの反射光を
受光する第１、第２の受光素子と、合焦点以外の位置に
あるディスクからくる反射光を前記受光素子のうち第１
の受光素子へ導くと共に、前記ディスクが合焦点以外の
特定位置にある時に反射した光のみを残る第２の受光素
子へ導くように光の進路の途中に設けた遮光板とからな
る。

【０００６】

【作用】ディスクが合焦点に対しレンズ寄り位置にある
場合でも又、レンズから遠ざかる位置にある場合でもデ
ィスクからの反射光を第１の受光素子にて受光すると共
に、該ディスクが合焦点に対しレンズ寄りの位置にある
か、或はレンズから遠ざかる位置の何れか特定した一方
の位置から来る反射光のみを第２受光素子で受光するこ
とにより、ディスクが合焦点外にあることを第１受光素
子にて判定すると共に、該ディスクが例えば合焦点のレ
ンズ寄り位置にある時、第２の受光素子が反射光を受け
るように遮光板を設定しているとすると、第２受光素子
が反射光を受けた場合、ディスクが合焦点よりレンズ寄
り位置にあることを示し、これによってディスクの合焦
点に対する位置を自動的に掌握する。

【０００７】

【実施例】以下本発明について図面に示す実施例により
詳細に説明すると、図１乃至図５について述べると、光
源１から投射した光をハーフミラー２の面で反射させレ
ンズ３を介してディスク６の記録面に導くようにすると
共に、該ディスク６の記録面で反射した光を前記レンズ
３を経てハーフミラー２を透過して第１、第２の受光素
子５ａ,５ｂからなる受光部５に投射するようにすると
共に、ディスク６の記録面がレンズ３の合焦点にある
時、前記ハーフミラー２を透して投射された光を第１、
第２の受光素子５ａ,５ｂの接合部で集束するようにす
る(図１)と共に、集束点がずれて拡散する場合、受光部
５上における光軸より片方への広がりを遮えぎるように
ハーフミラー２と受光部５との間に遮光板４を設けてな
る。

【０００８】次に上記構成の作用について述べると、先
ず図２のようにディスク６がレンズ３の焦点Ｌよりｘだ
け該レンズ３に近い位置にあるとするとディスク６から
の反射光(実線)は広がり集束点の位置が受光素子５の面
より伸びることになり、光軸に対する片方の光は第１受
光素子５ａ上で受光されるが光軸より他方の光は遮光板
４にて遮断されるから第２受光素子５ｂには出力が発生
しない。又図３のようにディスク６がレンズ３の合焦点
Ｌよりｘだけ該レンズ３に対して遠い位置にある時は、
該ディスク６からの反射光(実線)の集束点は短縮されて
レンズ３と受光部５との間で結ばれるようになり、従っ
て光は交叉して第１の受光素子５ａに出力をもたらす。
つまり、このことはディスクの位置が焦点Ｌより大きく
ても小さくても合焦点以外にディスクがある場合には図
４のように第１の受光素子５ａから出力が得られること
を示している。しかしこれではディスクが焦点Ｌより近
い位置か遠い位置にあるのかは判断ができないが遮光板
４の作用によって図２の場合のようにディスクが焦点Ｌ
より小さい値では第２受光素子５ｂからは出力が得られ
ないが焦点Ｌより大きい場合には前述したように反射光
の集束点は受光部５とレンズ３との間にあって互いに交
叉するから遮光板４による影響をかわして第２受光素子
５ｂに光を投射することで該素子５ｂから図５のように
出力が得られ、これによってディスクがレンズ３の焦点
Ｌより遠くにあることを示す、このようにして第１受光
素子５ａは専らディスクが単に合焦点以外にあることを
示し、第２受光素子５ｂは専らディスクが焦点より近い
位置か、遠い位置かを判別するデータを示すものとな
り、レンズ位置の補正方向が定まり自動的調整される。
尚、上記においてはディスクの位置が焦点より遠い位置
にある場合にのみ第２受光素子に出力があるように遮光
板の位置を設定したが、これに限らずディスクの位置が
焦点より近い位置にある場合にのみ第２受光素子に出力
が得られるようにしてもディスクの位置を特定すること
ができ、その何れか一方を採択することで所期の目的は
達成される。

【０００９】

【発明の効果】本発明は上述のように、ディスク面から
の反射光を独立した２個の受光素子の接合部で集束する
ように光の進路の途中に遮光板を設けたことにより、両
受光素子の整合性つまり平面度や互いの位置関係を重視
する必要がなくなり、ピックアップ組立時の作業性が著
しく向上する。つまり、合焦点以外の位置にあることを
示す第１受光素子のみを精度良く取付けることで十分な
機能を果たすことが可能となり作業が簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の構成を示す側面略図である。

【図２】ディスクが焦点距離以内にある状態の同上側面
略図である。

【図３】同上他の状態を示す側面略図である。

【図４】ディスクの位置と出力との関係を示す特性図で
ある。

【図５】ディスクのずれ方向を決定する出力を示す特性
図である。

【図６】従来例の構成を示す側面略図である。

【図７】同上の受光部に現れた集束点のモードを示す平
面図である。

【図８】受光部上における合焦点のモードを示す平面図
である。

【図９】同上他の集束点のモードを示す平面図である。

【図１０】図６の焦点誤差信号を示す特性図である。

【図１１】図６の他の従来例を示す側面略図である。

【図１２】同上装置における受光部上の集束モードを示
す特性図である。

【図１３】受光素子上における合焦点のモードを示す特
性図である。

【図１４】同上他の集束点のモードを示す平面図であ
る。

【図１５】図１１の焦点誤差信号を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ ハーフミラー ３ レンズ ４ 遮光板 ５ 受光部 ５ａ 第１受光素子 ５ｂ 第２受光素子 ６ ディスク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、該光源からの光をディスク上に
   集光する為のレンズ系と、該ディスクからの反射光を信
   号検出器へ導くためのレンズ系及び該信号検出器を構成
   する受光部とからなる光ピックアップ装置において、該
   受光部がディスクからの反射光を受光する第１と第２の
   受光素子からなり、合焦点以外の位置にあるディスクか
   らくる反射光を、前記第１の受光素子へ導くと共に、前
   記ディスクの合焦点以外の位置を特定付ける反射光のみ
   を第２の受光素子へ導くように反射光の進路の途中に遮
   光板を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。