JPH0652575B2 - 光学式ピックアップ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンパクトディスクプレーヤ、光学式ビデオプ
レーヤ、光ディスク装置等に用いて好適な光学式ピック
アップ装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明においては、非点収差を有する主ビームを受光す
る第１の光検出器がその中心方向に凹んだ凹部を有し、
補助ビームを受光する第２の光検出器が、第１の光検出
器の凹部の方向に突出する突出部を有する。

〔背景技術〕

第４図は従来の光学式ピックアップ装置のブロック図を
表わしている。例えば半導体レーザ等よりなる光源１よ
り発せられたレーザビームはグレーティング２に入射さ
れ、少なくとも３つのビームに分割される（勿論光源１
自体を３つのビームを発生するように構成することもで
きる）。グレーティング２より出力された３つのビーム
はハーフミラー３により反射され、対物レンズ４に入射
される。対物レンズ４は入射ビームを収束し、ディスク
５上に照射する。

ディスク５上において３つのビームは第５図に示すよう
に３つのスポツトを形成する。主ビームによるスポット
１１はトラック（ピット）上に位置し、２つの補助ビー
ムによるスポット１２、１３はトラックの左右のエッジ
上に位置する。

ディスク５を経た（この場合反射した）ビームは対物レ
ンズ４に入射され、収束光とされる。対物レンズ４より
出力されたビームはハーフミラー３、シリンドリカルレ
ンズ６を透過し、光検出器７上に照射される。

光検出器７は第６図に示すように３つの部分からなり、
光検出器７１は主ビームを受光し、光検出器７２、７３
は、各々補助ビームを受光する。光検出器７１、７２、
７３上には各々主ビームと補助ビームにより略円形のス
ポット８１、８２、８３が形成される。

光検出器７２と７３の出力の差よりトラッキングエラー
信号が生成される。

一方光検出器７１が受光する主ビームには光学手段とし
てシリンドリカルレンズにより非点収差が与えられる。
その結果ディスク５と対物レンズ４の距離が、合焦状態
の位置から遠ざかるか、近づくと、第８図に示すよう
に、スポット８１は縦長又は横長の楕円形となる。従っ
て相互に垂直な２つの分割線７４、７５により４分割さ
れた光検出器７１の対角線上に位置する部分の出力の和
の差からフォーカスエラー信号が生成される。また４つ
の部分の出力の和からディスク５からの再生信号を得る
ことができる。

光検出器７１は第６図に示すように略矩形に形成される
他、第７図に示すように円形に形成される場合もある。

ところで主ビームによるスポット８１は合焦状態のとき
略円形と考えられているが、より仔細に検討すると、第
３図に示すようになる。すなわち強度がある程度以上大
きいエネルギーはスポット８１で示すように略円形に分
布するが、比較的小さい強度のエネルギーはスポット８
４で示すように、非点収差の方向（楕円の長軸の方向）
に角状に突出した角部８５を有し、角部８５と角部８５
の間に凹部８６を有する形状に分布する。例えば主ビー
ムの強度が補助ビームの強度の略２倍であるとし、補助
ビームによるスポット８２、８３を略円形で表示するも
のとすると、主ビームによるスポットは、補助ビームに
よる強度と同一強度まで表示すると、スポット８４のよ
うになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第６図及び第７図に示すような従来の装置において、主
ビームによるスポットを略円形として把握する場合、ス
ポット８１とスポット８２、８３は充分離間している
が、４つの方向に角状に突出した形状として把握する
と、スポット８４とスポット８２、８３は近接し過ぎ、
クロストークを発生するおそれがある。

クロストークを防ぐ第１の方法はスポット８１（８
４）、８２、８３をより小さくすることである。しかし
ながらスポットを小さくし過ぎると光学系の位置調整が
困難になり、また経時変化等により信頼性が低下する。

そこでスポットの大きさはそのままとし、グレーティン
グ２を調整する等してスポット８１（８４）とスポット
８２、８３をより離間させることが考えられる。しかし
ながらこうすると光検出器７上のスポットと同時に、デ
ィスク５上のスポット１１とスポット１２、１３との距
離も離間する。その結果ディスク上に汚れ、キズ等があ
るとトラッキングサーボが不安定となる。

これを改善するため対物レンズ４の倍率を大きくすると
光の利用効率が低下し、Ｓ／Ｎが悪化する。

そこでグレーティング２を従来と同様に調整してディス
ク５上のスポットの間隔は従来のままとし、光検出器７
へ入射されるディスク５からの反射ビーム路中に凹レン
ズ（図示せず）を配置し、光検出器７上のスポットの間
隔だけを離間させるようにすることもできる。しかしな
がらこのようにすると、部品点数が増加してそれだけ構
成が複雑になり、コスト高となるばかりでなく、光検出
器７１と光検出器７２、７３を離間する必要があるので
装置が大型化する欠点がある。

本発明は斯かる状況に鑑み案出されたもので、構成を複
雑かつ大型化することなくクロストークを防止するもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は情報を記録再生する１つの主ビームと、情報を
記録再生する１つの主ビームと、トラッキングのための
２つの補助ビームとを発生する光源と、主ビームと補助
ビームとを記録媒体上に照射する対物レンズと、記録媒
体を経た主ビームを受光する、分割された第１の光検出
器と、記録媒体を経た２つの補助ビームを各々受光する
第２及び第３の光検出器と、少なくとも第１の光検出器
に入射する主ビームに非点収差を与える光学手段とを備
える光学式ピックアップ装置において、第１の光検出器
はその第２及び第３の光検出器と対向する辺に、その中
心方向に凹む凹部を有するとともに、第２及び第３の光
検出器はその第１の光検出器と対向する辺に、第１の光
検出器の方向に突出する突出部を有することを特徴とす
る。

〔作用〕

光源は情報を記録又は再生する１つの主ビームと、トラ
ッキングのための２つの補助ビームとを発生する。これ
らのビームは対物レンズにより記録媒体上に照射され
る。記録媒体を通過又は反射したこれらのビームは光検
出器により受光される。主ビームには光学手段により非
点収差が与えられ、主ビームを受光する第１の光検出器
は分割されている。従って所謂非点収差法の原理に従っ
て第１の光検出器の出力からフォーカスエラー信号を生
成することができる。また２つの補助ビームを各々受光
する第２の光検出器と第３の光検出器の出力の差からト
ラッキングエラー信号が生成される。

主ビームによる第１の光検出器上のスポットは、第２及
び第３の光検出器の方向に凹部を有する。第１の光検出
器は、このスポットの凹部に対応して、第２及び第３の
光検出器に対向する辺に凹部を有する。第２及び第３の
光検出器は第１の光検出の凹部に対応する突出部を有す
る。従って主ビームによるスポットが若干移動したとし
ても、第２又は第３の光検出器により検出されるおそれ
は少ない。

〔実施例〕

本発明の光学式ピックアップ装置の基本的構成は従来の
場合と同様であり、例えば第４図に示すようになる。但
し光検出器７は第１図に示すように構成される。

先ず第１に、シリンドリカルレンズ６による非点収差の
方向は、光検出器７２と７３を結んだ線（分割線７５と
平行な線）と略４５度の角度をなすように設定される。
これによりスポット８４の角部８５が、分割線７４、７
５と略４５度をなす方向に形成され、２つの角部８５の
間の凹部８６が、光検出部７２、７３と対向する辺に形
成される。光検出器７１の光検出器７２、７３と対向す
る辺には、スポット８４の凹部８６に対応して、その中
心方向に凹む凹部９１が形成されている。また相対的に
スポット８４の角部８５に対応して突出部９２が形成さ
れている。

一方光検出器７２、７３の光検出器７１と対向する辺に
は、凹部９１に対応して突出部９３が形成されている。

その結果例えばスポット８４が図中上下方向（光検出器
７２又は７３の方向）に若干移動したとしても、角部８
５は光検出器７１の突出部８５により検出され、光検出
器７２又は７３により検出されるおそれは少ない。従っ
て例えば補助ビームを主ビームの略１／２の強度に設定
したとしても、スポット８４（８１）とスポット８２、
８３（光検出器７１と光検出器７２、７３）をそれ程離
間させずにクロストークの発生を防止することができ
る。

例えばスポット８１の直径を約１００μｍ、補助ビーム
の強度を主ビームの強度の約半分とすると、スポット８
２、８３の直径は約８０μｍとなる。このときスポット
８１とスポット８２（８３）の外径間の距離を約５０μ
ｍに設定することができる。対物レンズ４の倍率（横倍
率）を5.5とすると、ディスク５上におけるスポット１
１と１２（１３）の距離は25.5μｍ（＝（１００/２＋
８０/２＋５０）／５．５）となる。

尚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ＲＦ信号は、前述した場合と同様に生成される。

第２図は光検出器７１の他の実施例を示している。同図
(ａ)の実施例においては分割線７４と略平行な直線１０
２と、傾斜した線１０１により凹部９１と突出部９２が
形成されている。

同図(ｂ)の実施例においては分割線７４と略平行な線１
１２と傾斜した線１１１により、光検出器７２、７３と
対向する辺に凹部９１が形成されているだけでなく、分
割線７５と略平行な線１１４と傾斜した線１１３によ
り、光検出器７２、７３と対向しない辺にも凹部９１が
形成されている。線１１１と線１１３により突出部９２
が形成されている。

同図(ｃ)に示す実施例においては、略半円の線１２２に
より凹部９１が形成され、線１１２と線１２１により突
出部９２が形成されている。

以上においては非点収差法によりフォーカスエラー信号
を生成する基本的構成として、直線からなる２つの分割
線７４、７５により光検出器７１を４分割した場合を例
として説明したが、非点収差の原理に基く限り、その変
形例においても応用が可能である。また非点収差を発生
する光学手段として平行平板等を利用するような場合、
非点収差とともにコマ収差が発生する。このような場合
はコマ収差を受けた主ビームのスポットの形状を考慮し
て光検出器７１の凹部を形成する。

〔効果〕

以上の如く本発明は情報を記録再生する１つの主ビーム
と、情報を記録再生する１つの主ビームと、トラッキン
グのための２つの補助ビームとを発生する光源と、主ビ
ームと補助ビームとを記録媒体上に照射する対物レンズ
と、記録媒体を経た主ビームを受光する、分割された第
１の光検出器と、記録媒体を経た２つの補助ビームを各
々受光する第２及び第３の光検出器と、少なくとも第１
の光検出器に入射する主ビームに非点収差を与える光学
手段とを備える光学式ピックアップ装置において、第１
の光検出器はその第２及び第３の光検出器と対向する辺
に、その中心方向に凹む凹部を有するとともに、第２及
び第３の光検出器はその第１の光検出器と対向する辺
に、第１の光検出器の方向に突出する突出部を有するよ
うにしたので、部品点数を増やしたり、装置を大型化す
ることなく、クロストークを防止することが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学式ピックアップ装置の光検出器の
平面図、第２図はその他の実施例の平面図、第３図はそ
のスポットのエネルギー分布の説明図、第４図はその光
学式ピックアップ装置の構成図、第５図はそのトラック
とスポットの説明図、第６図及び第７図は従来の光検出
器の平面図、第８図はそのスポットの変化を説明する平
面図である。 １……光源 ２……グレーティング ３……ハーフミラー ４……対物レンズ ５……ディスク ６……シリンドリカルレンズ ７……光検出器 １１乃至１３……スポット ７１乃至７３……光検出器 ７４，７５……分割線 ８１乃至８４……スポット ８５……角部 ８６……凹部 ９１……凹部 ９２，９３……突出部 １０１，１０２，１１１乃至１１４，１２１，１２２…
…線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報を記録再生する１つの主ビームと、ト
   ラッキングのための２つの補助ビームとを発生する光源
   と、該主ビームと該補助ビームとを記録媒体上に照射す
   る対物レンズと、該記録媒体を経た該主ビームを受光す
   る、分割された第１の光検出器と、該記録媒体を経た２
   つの該補助ビームを各々受光する第２及び第３の光検出
   器と、少なくとも該第１の光検出器に入射する該主ビー
   ムに非点収差を与える光学手段とを備える光学式ピック
   アップ装置において、 該第１の光検出器はその該第２及び第３の光検出器と対
   向する辺に、その中心方向に凹む凹部を有するととも
   に、該第２及び第３の光検出器はその該第１の光検出器
   と対向する辺に、該第１の光検出器の方向に突出する突
   出部を有することを特徴とする光学式ピックアップ装
   置。