JPH08273187A

JPH08273187A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH08273187A
Application number: JP7246446A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Akiyama; 洋秋山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-09-25
Publication date: 1996-10-18
Anticipated expiration: 2015-09-25
Also published as: JP3162969B2

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、記録媒体のデータ高密度化に対応
して高分解能で再生信号を検出することができないとい
う課題を解決することを目的とする。【解決手段】この発明は、光を照射する光源３１と、
この光源３１からの光を記録媒体３５上の情報トラック
の所定位置に集光する対物レンズ３６と、記録媒体３５
からの反射光を検出する受光素子とを有し、記録媒体３
５に対する情報の記録及び／又は再生及び／又は消去を
行う光ピックアップ装置において、記録媒体３５からの
反射光を情報トラック方向に分割してその一部を検出す
る受光手段４０を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録媒体に対する情
報の記録及び／又は再生及び／又は消去を行う光ピック
アップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録媒体の反射光量変化から再生
信号（Ｒｆ信号）を生成する光ピックアップ装置では、
記録媒体からの反射光の総和信号から再生信号を生成
し、あるいは、記録媒体からの反射光を分割して部分的
に受光する場合にはできるだけ多くの光量が得られるよ
うに分割された反射光の和信号から再生信号を生成して
いる。

【０００３】図３１は、光ピックアップの記録媒体から
の反射光の総和光量で再生信号を検出する光ピックアッ
プ装置の例を示す。半導体レーザ１から出射された発散
光は、コリメートレンズ２で略平行光とされて偏光ビー
ムスプリッタ３を透過し、偏向プリズム４により偏向さ
れて４分の１波長板５を通過し、対物レンズ６により記
録媒体７の記録面に集光される。この記録媒体７からの
反射光は、対物レンズ６により集光されて再び４分の１
波長板５を通過することにより記録媒体７への照明光と
は偏光方向が９０度異なる直線偏光に変換され、偏向プ
リズム４及び偏光ビームスプリッタ３により反射されて
検出系８により検出される。

【０００４】検出系８は図３２〜図３４に示すような検
出系が用いられる。図３２、図３３に示す検出系は反射
光の総和光量でＲｆ信号を検出する例であり、図３４に
示す検出系は反射光の総和光量または部分光量でＲｆ信
号を検出する例である。図３２〜図３４に示す検出系は
フォーカス検出法が異なる場合のＲｆ信号生成例であ
る。図３２は非点収差法でＲｆ信号を検出する検出系の
例であり、図３３はビームサイズ法でＲｆ信号を検出す
る検出系の例であり、図３４はナイフエッジ法でＲｆ信
号を検出する検出系の例である。

【０００５】図３２に示す検出系では、偏光ビームスプ
リッタ３からの反射光が集光レンズ９及びシリンドリカ
ルレンズ１０を介して４分割受光素子１１上に結像さ
れ、この４分割受光素子１１の各分割部分１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄから検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄが得ら
れる。これらの検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄは図示しない演
算回路で演算されてＲｆ信号ＲＦ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ、フ
ォーカス信号Ｆｏ＝（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）、トラック
信号Ｔｒ＝（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）が得られる。図３３
に示す検出系では、偏光ビームスプリッタ３からの反射
光が集光レンズ１２を通してビームスプリッタ１３によ
りその一部が反射されて他の一部がビームスプリッタ１
３を透過し、ビームスプリッタ１３からの透過光が６分
割受光素子１４上に結像されてビームスプリッタ１３か
らの反射光が３分割受光素子１５上に結像される。６分
割受光素子１４の各分割部分１４ａ〜１４ｆからの検出
信号ａ〜ｆと３分割受光素子１５の各分割部分１５ｇ〜
１５ｉからの検出信号ｇ〜ｉは図示しない演算回路で演
算されてＲｆ信号ＲＦ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ＋
ｈ＋ｉ、フォーカス信号Ｆｏ＝（ａ＋ｄ＋ｃ＋ｆ＋ｈ）
−（ｂ＋ｅ＋ｇ＋ｉ）、トラック信号Ｔｒ＝（ａ＋ｂ＋
ｃ）−（ｄ＋ｅ＋ｆ）が得られる。

【０００６】図３４に示す検出系では、偏光ビームスプ
リッタ３からの反射光は集光レンズ１６を通してその一
部が２分割受光素子１８上に結像され、他の一部がナイ
フエッジプリズム１７で反射されて２分割受光素子１９
上に結像される。２分割受光素子１８の各分割部分１８
ａ，１８ｂからの検出信号ａ，ｂと２分割受光素子１９
の各分割部分１９ｃ，１９ｄからの検出信号ｃ，ｄは図
示しない演算回路で演算されてＲｆ信号ＲＦ＝ａ＋ｂ＋
ｃ＋ｄまたはＲＦ＝ｃ＋ｄ、フォーカス信号Ｆｏ＝ａ−
ｂ、トラック信号Ｔｒ＝ｃ−ｄが得られる。

【０００７】また、超解像と呼ばれる技術が開発され、
上記光ピックアップ装置よりも分解能の高い光ピックア
ップ装置が提案されている。テレビジョン学会誌Ｖｏ
ｌ．４８、Ｎｏ．５、第５５７〜５６０頁「超解像光ヘ
ッドと高密度光ディスク」や、光学第２１巻第５号（１
９９２年５月）第３４２〜３４５頁「超解像スポットに
よる記録媒体上温度分布の解析」には超解像の１つの例
が記載されている。この例の原理は、集光前のビームの
中心付近の強度または位相を変えることにより回折限界
を越える微小スポットを実現し、検出系でスポット形成
時に発生するサイドローブをスリットにより遮光し、メ
インローブ成分のみを切り出すというものである。ここ
で、集光スポットは比較的強いサイドローブを持つが、
メインローブは遮光帯が無い場合に比べて小さくなり、
光ヘッドの分解能が向上する。しかし、遮光帯を用いる
ので、光利用率が低下するという不具合が発生する。ま
た、サイドローブの強度が上昇することは、再生に利用
する場合一般にノイズ成分の増加につながる。そこで、
再生時においてスリット検出法等によってサイドローブ
の影響を抑えている。また、超解像にはメディアによる
ものもあり、その例が応用物理第６１巻第３号（１９９
２）第２５０〜２５３頁「高密度光磁気記録方式」に記
載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記光ピックアップ装
置では、反射光の積分光量を検出してＲｆ信号を演算す
るものであり、反射光の光量分布が全く考慮されていな
い。従って、半導体レーザ１から出射されるレーザ光の
波長と対物レンズ６の開口数（ＮＡ）で決まる記録媒体
７の記録面上の光スポット径により、読み取れる最小ピ
ットの径が規定される。つまり、記録媒体のデータ高密
度化（ピットの小径化）を達成するためには何らかの方
法により読み取り光スポット径を小さくしなければなら
ない。その方法の１つとして、半導体レーザの短波長化
と対物レンズの高ＮＡ化があるが、半導体レーザの短波
長化は早急に解決される課題ではなく、対物レンズの高
ＮＡ化は焦点深度の低下や、光ディスク（記録媒体）が
チルトした場合の各種信号変化などの問題から限界があ
る。上記従来装置では、記録媒体上の高密度に記録され
たピットを読み取る場合、最短ピットの検出が最も困難
であり、最短ピットの信号をＳ／Ｎ良く検出することが
重要な課題となる。この課題の解決には、最短ピット検
出の信号振幅を向上させるか、ノイズを低下させるしか
ない。

【０００９】そこで、超解像と呼ばれる技術が開発され
て上記従来の光ピックアップ装置よりも分解能の高い光
ピックアップ装置が提案されているが、上記テレビジョ
ン学会誌Ｖｏｌ．４８、Ｎｏ．５や上記光学第２１巻第
５号記載のものでは、遮光帯を用いるので、光利用効率
の低下が起こる。しかも、スリット上の光スポット径も
約１００μｍ以下と微小であり、スリットの位置精度も
小型化を考慮すると厳しいものになる。また、上記応用
物理第６１巻第３号記載のものは、超解像用のメディア
を用いる技術であり、汎用性に欠けるという欠点があ
る。

【００１０】本発明は、記録媒体のデータ高密度化に対
応して高分解能で再生信号を検出でき、簡単な構成で安
価にできる光ピックアップ装置を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、光を照射する光源と、この
光源からの光を記録媒体上の情報トラックの所定位置に
集光する対物レンズと、前記記録媒体からの反射光を検
出する受光素子とを有し、前記記録媒体に対する情報の
記録及び／又は再生及び／又は消去を行う光ピックアッ
プ装置において、前記記録媒体からの反射光を情報トラ
ック方向に分割してその一部を検出する受光手段を備え
たことを特徴とするものである。

【００１２】請求項２記載の発明は、光を照射する光源
と、この光源からの光を記録媒体上の情報トラックの所
定位置に集光する対物レンズと、前記記録媒体からの反
射光を検出する受光素子とを有し、前記記録媒体に対す
る情報の記録及び／又は再生及び／又は消去を行う光ピ
ックアップ装置において、前記記録媒体からの反射光の
周辺部の光束を検出する受光手段を備えたことを特徴と
するものである。

【００１３】請求項３記載の発明は、光を照射する光源
と、この光源からの光を記録媒体上の情報トラックの所
定位置に集光する対物レンズと、前記記録媒体からの反
射光を検出する受光素子とを有し、前記記録媒体に対す
る情報の記録及び／又は再生及び／又は消去を行う光ピ
ックアップ装置において、前記記録媒体からの反射光の
情報トラック方向の周辺光のみを検出する受光手段を備
えたことを特徴とするものである。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１，２また
は３記載の光ピックアップ装置において、前記記録媒体
として情報を位相ピットとして記録している記録媒体を
用いることを特徴とするものである。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項１，２，３
または４記載の光ピックアップ装置において、前記記録
媒体からの反射光を情報トラック方向に複数に分割する
分割手段を備え、この分割手段により分割された反射光
を前記受光手段で受光することを特徴とするものであ
る。

【００１６】請求項６記載の発明は、請求項５記載の光
ピックアップ装置において、前記分割手段がプリズムで
あることを特徴とするものである。

【００１７】請求項７記載の発明は、請求項５記載の光
ピックアップ装置において、前記分割手段がホログラム
であることを特徴とするものである。

【００１８】請求項８記載の発明は、請求項６または７
記載の光ピックアップ装置において、前記分割手段は、
前記記録媒体上の光スポットの制御に用いられる信号を
得るための光束分離領域を有することを特徴とするもの
である。

【００１９】請求項９記載の発明は、請求項１，２，
３，４，５，６，７または８記載の光ピックアップ装置
において、同一基板上に形成された複数の受光素子を有
することを特徴とするものである。

【００２０】請求項１０記載の発明は、請求項８または
９記載の光ピックアップ装置において、前記光源と受光
素子が同一ユニット内に配置されていることを特徴とす
るものである。

【００２１】請求項１１記載の発明は、光を照射する光
源と、この光源からの光を記録媒体における記録面の情
報トラックの所定位置に集光する対物レンズと、前記記
録面からの反射光を検出する受光素子とを有し、前記記
録媒体に対する情報の記録及び／又は再生及び／又は消
去を行う光ピックアップ装置において、前記記録面から
の反射光を情報トラック方向の周辺光束とそれ以外の光
束に分割し、この分割した情報トラック方向の周辺光束
から情報信号を検出する情報信号検出手段と、前記光束
分割の位置と前記記録媒体との間に設けられた偏光分離
膜を有する素子及び４分の１波長板とを備えたことを特
徴とするものである。

【００２２】請求項１２記載の発明は、請求項１１記載
の光ピックアップ装置において、前記対物レンズの焦点
距離をｆ、前記対物レンズの開口数をＮＡ、前記記録面
上に記録された最短マークの空間周波数をν、前記光源
の出射光波長をλ、前記光束の径に比例する定数をｋと
し、前記反射光の光軸に垂直な面内で前記反射光の中心
を原点とし、情報トラック方向にｙ軸をとってこれと直
交する方向にｘ軸をとったとき、前記反射光をｘ²＋ｙ²＝（ｋｆＮＡ）² で表わされる円の内部に存在させ、前記反射光のｘ²＋ｙ²≦（ｋｆＮＡ）² ｙ≧ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｙ≦−ｋｆ（νλ−ＮＡ）で表わされる部分を分離する分割手段を備えたことを特
徴とするものである。

【００２３】請求項１３記載の発明は、光を照射する光
源と、この光源からの光を記録媒体における記録面の情
報トラックの所定位置に集光する対物レンズと、前記記
録面からの反射光を検出する受光素子とを有し、前記記
録媒体に対する情報の記録及び／又は再生及び／又は消
去を行う光ピックアップ装置において、前記記録面から
の反射光を情報トラック方向の周辺光束とそれ以外の光
束に分割し、この分割した情報トラック方向の周辺光束
から情報信号を検出する情報信号検出手段と、前記反射
光のｘ²＋ｙ²≦（ｋｆＮＡ）² ｙ≧ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｙ≦−ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｘ≧ｍ、ｘ≦−ｍ（０≦ｍ≦ｆ・ＮＡ）で表わされる部分を分離する分割手段とを備えたことを
特徴とするものである。

【００２４】請求項１４記載の発明は、請求項１２また
は１３記載の光ピックアップ装置において、前記分割手
段がプリズムであることを特徴とするものである。

【００２５】請求項１５記載の発明は、請求項１２また
は１３記載の光ピックアップ装置において、前記分割手
段がホログラムであることを特徴とするものである。

【００２６】請求項１６記載の発明は、請求項１１、１
２、１３、１４または１５記載の光ピックアップ装置に
おいて、前記反射光を受光する受光素子と前記光源とを
同一パッケージ内に配置したことを特徴とするものであ
る。

【００２７】請求項１７記載の発明は、請求項１１、１
２、１３、１４、１５または１６記載の光ピックアップ
装置において、前記情報信号検出手段は情報信号を情報
トラック方向の周辺光束とそれ以外の中心部の光束との
差分として検出するものである。

【００２８】

【発明の実施の形態】通常の光ピックアップ装置におけ
るＲｆ信号の検出では前述したように記録媒体からの反
射光のほとんど全ての部分の和光量を検出する。これに
対して、記録媒体からの反射光中のある部分のみを検出
するというのが本発明の特徴である。さらに具体的に言
うと、本発明では、反射光の周辺部の光束、特に情報ト
ラック方向（ジッタ方向）に対応する反射光中の周辺光
からＲｆ信号を検出する。

【００２９】通常のＣＤからなる光ディスクの記録媒体
（ＲＯＭメディア）では、記録面に集光された光スポッ
トをピット列により反射回折する。図１１に示すように
光ディスク２１上のピット列は対物レンズ２２より照射
された光スポットを回折する。この回折光は光ディスク
２１により反射されるが、図１１では説明の便宜上回折
光が光ディスク２１を透過するように表わしている。対
物レンズ２２の開口に戻った±１次等の高次成分を有す
る回折光の一部は対物レンズ２２の開口に取り込まれて
受光素子に導かれ、この受光素子上の光強度分布は図１
２に示すようになる。図１３に示すように光ディスク２
１の記録媒体２１ａに対して波長λの光が垂直に入射し
た場合におけるピット部２１ｂと非ピット部２１ｃとの
反射光の位相差Δは、光ディスク２１の基板の屈折率を
ｎ、ピット２１ｂの高さをｈとすると、Δ＝２πｎｈ／
λとなる。

【００３０】回折光は０次光と高次光が干渉することに
より光量が変化してピットが検出できる。図１１に示す
１次光の回折角θはピットが小さいほど（短いピットほ
ど）大きくなり、ピットが非常に短くなると０次光と１
次光との重なりがなくなってピットを検出できなくな
る。つまり、短いピットによる信号の変化はピットが小
さくて高密度になればなるほど反射光ファーフィールド
パターン（ＦＦＰ）の周辺部に集中する。

【００３１】一方、大きなピット（長いピット）では、
回折角θが小さくて信号変化が反射光のＦＦＰの中心部
に集中する。例えば、光ディスク２１がＣＤの場合、ク
ロック周波数の周期Ｔに対してジッタ方向に最も短い信
号は３Ｔ、最も長い信号は１１Ｔであり、その分解能は
３Ｔ／１１Ｔで表わされる。ＣＤに高密度で記録された
ピットを読み取るためには、３Ｔの信号の振幅を上げて
分解能を向上させるか、ノイズを低減して３Ｔの信号の
Ｓ／Ｎを向上させなければならなかった。３Ｔの信号の
振幅を上げることは、何らかの方法により読み取り光ス
ポットを小さくして光スポツト自体の分解能を上げなけ
れば実現できない。

【００３２】そこで、本発明では、記録媒体からの反射
光の中心部光束を遮光することにより、３Ｔ信号の振幅
のＳ／Ｎを向上させ、さらに、分解能を向上させるよう
に構成する。つまり、本発明では、記録媒体からの反射
光を部分的に受光することによりＲｆ信号検出の総受光
量を減少させてＲｆ信号検出における光ノイズ（半導体
レーザによるノイズ、受光素子によるノイズ、記録媒体
によるノイズなど）を低減させ、かつ、記録媒体からの
反射光の中心部を遮光することで３Ｔ信号の振幅を低下
させずに１１Ｔ信号の振幅を低下させて波形等価効果を
得る。

【００３３】本発明は、このように回折を生ずる位相ピ
ットに特に有効な方式であるが、一般の相変化型記録媒
体や穴開け方式などのような反射率変化を検出する方式
にも有効である。位相ピットは予め記録されたもの（Ｒ
ＯＭ）や相変化等の記録によりピット部と非ピット部の
反射光の位相が異なるものがある。図１４に示すように
相変化記録の記録媒体２４等でも、マーク部２４ａと非
マーク部２４ｂの反射光の位相差が生ずれば、本発明を
適用してＲＯＭと同様な効果を得ることができる。

【００３４】図１は本発明の第１実施形態例を示す。こ
の第１実施形態例は、請求項１記載の発明の実施形態例
であり、記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生及
び／又は消去を行う光ピックアップ装置の例である。半
導体レーザからなる光源３１より出射された発散光は、
コリメートレンズ３２により略平行光とされ、ビームス
プリッタ３３を透過して偏向プリズム３４により記録媒
体３５の方向に偏向され、対物レンズ３６により光ディ
スクにおける記録媒体３５の記録面に集光される。光デ
ィスクは記録媒体３５にスパイラル状もしくは同心円状
に情報トラックが形成され、スピンドルモータにより回
転駆動される。この光ディスクの記録媒体３５は情報ト
ラックにピットが形成されることで情報が記録される。
記録媒体３５の記録面で反射された光束は、対物レンズ
３６により略平行光とされて偏向プリズム３４により偏
向され、検出レンズ３７により収束傾向が与えられ、ビ
ームスプリッタ３８により一部が反射されて他の一部が
ビームスプリッタ３８を透過する。

【００３５】ビームスプリッタ３８からの透過光は受光
素子３９上に結像されて光電変換され、ビームスプリッ
タ３８からの反射光（検出光）は受光素子４０上に結像
されて光電変換される。受光素子３９及び図示しない演
算回路は周知の検出方式（非点収差法、ナイフエッジ法
など）によりフォーカス検出を行うものが用いられる。
受光素子４０は、例えば図２に示すように中心部に検出
光４８を感じない帯状の不感帯４１を有し、ジッタ方向
に２つの部分４０ａ，４０ｂに分割された受光素子が用
いられる。この受光素子４０の不感帯４１は受光素子４
０上に置かれたマスクにより構成される遮光領域であ
り、受光素子４０の分割部分４０ａ，４０ｂからの検出
信号ａ，ｂは図示しない演算回路で加算されてＲｆ信号
＝ａ＋ｂが得られる。

【００３６】ところで、従来の光ピックアップ装置で
は、対物レンズのＮＡと半導体レーザからのレーザ光の
波長により決まる記録媒体上の光スポットの径が一定で
ある場合、記録媒体の記録密度が高くなると、３Ｔ信号
の振幅はピットによる回折パターンの０次光と１次光の
重なりが少なくなるので、それらの干渉により発生する
信号変化は小さくなる。しかし、１１Ｔ信号に対するピ
ットによる回折パターンの０次光と１次光の重なりは記
録媒体の記録密度が高くなっても記録媒体の記録密度が
高密度でない場合とそれほど変わらない。従って、記録
媒体の記録密度が高くなると、分解能が低下してしま
う。

【００３７】そこで、第１実施形態例では、検出光４８
の中心部を不感帯４１で遮光し、部分的に検出光４８の
周辺部の光を受光素子４０で受光するようにしたので、
３Ｔ信号成分の振幅を低下させずにそこに含まれるノイ
ズを低減できる。その結果、３Ｔ信号成分のＳ／Ｎが向
上し、分解能を向上させることができる。

【００３８】図３は本発明の第２実施形態例における受
光素子４０を示す。この第２実施形態例は、請求項１記
載の発明の他の実施形態例であり、上記第１実施形態例
において、受光素子４０として図３に示すような４分割
受光素子が用いられる。この４分割受光素子４０は、ジ
ッタ方向に３分割され、その真中の分割部分がラジアル
方向に２分割されたものである。４分割受光素子４０の
各分割部分４０ａ〜４０ｄからの検出信号ａ〜ｄが図示
しない演算回路で演算されてＲｆ信号＝ａ＋ｂ、トラッ
ク信号Ｔｒ＝ｃ−ｄが得られる。

【００３９】図４は本発明の第３実施形態例を示す。こ
の第３実施形態例は、請求項１記載の発明の他の実施形
態例であり、上記第１実施形態例において、受光素子４
０の遮光領域４１に検出光４８が入射しないように光路
中に遮光手段を設けたものである。この遮光手段は、例
えばビームスプリッタ３８に設けた遮光領域４２からな
り、光吸収性膜、非透過性部材などにより構成される。

【００４０】上記第１実施形態例乃至第３実施形態例
は、請求項１記載の発明の実施形態例であって、記録媒
体３５からの反射光を情報トラック方向に分割してその
一部を検出する受光手段４０，４２を有するので、記録
媒体からの反射光の中心部光束を遮光することで、３Ｔ
信号の振幅のＳ／Ｎを向上させることができ、記録媒体
のデータ高密度化に対応して高分解能でＲｆ信号を検出
できる。また、従来の光スポットの超解像やメディアの
超解像に比べて構成が簡単で安価にでき、シビアな調整
や特別なメディアが不要である。

【００４１】また、検出光４８の中心部を遮光している
ので、１１Ｔ信号の振幅が低下して実質的に波形等化効
果が得られる。これにより、従来、１１Ｔ信号を飽和さ
せないように設定されていた記録再生回路のダイナミッ
クレンジを拡げることができる。さらに、３Ｔ信号のセ
ンターレベルが１１Ｔ信号のセンターレベルに接近する
効果も得られる。これにより、ＤＣフリーでない変調コ
ードの場合、従来２値化するときのスライスレベルの設
定が難しかったが、上記実施形態例ではそれを改善する
ことができる。

【００４２】図１６（ａ）（ｂ）は受光素子４０として
図１７に示すような３分割受光素子を用いてビームスプ
リッタ３８から受光素子４０への検出光４８を３分割受
光素子の各分割部分４０ａ，４０ｂ，４０ｃで受光して
演算回路で各分割部分４０ａ，４０ｂ，４０ｃからの信
号ａ，ｂ，ｃより和信号＝ａ＋ｂ＋ｃを演算した場合に
おける３Ｔ信号と１１Ｔ信号を示し、図１６（ｃ）
（ｄ）は検出光４８を受光する受光素子４０の分割部分
４０ａ，４０ｃからの信号ａ，ｃより和信号＝ａ＋ｃを
演算した場合における３Ｔ信号と１１Ｔ信号を示す。な
お、図１６（ａ）〜（ｄ）において、実線は受光素子４
０上の検出光４８による楕円状光スポットの短軸をジッ
タ方向とした場合を示し、点線は受光素子４０上の検出
光４８による楕円状光スポットの長軸をジッタ方向とし
た場合を示す。

【００４３】また、図１８は受光素子４０上の検出光４
８による楕円状光スポットの短軸をジッタ方向としたと
きにおけるクロストーク、信号及びノイズを示す。この
とき、３Ｔ／１１Ｔは図１６（ｃ）（ｄ）に示すような
部分受光の場合と図１６（ａ）（ｂ）に示すような全体
受光の場合とで０．３６５から１．４６３に変化する。
図１９は受光素子４０上の検出光４８による楕円状光ス
ポットの長軸をジッタ方向としたときにおけるクロスト
ーク、信号及びノイズを示す。このとき、３Ｔ／１１Ｔ
は図１６（ｃ）（ｄ）に示すような部分受光の場合と図
１６（ａ）（ｂ）に示すような全体受光の場合とで０．
２１５から１．２９８に変化する。ここに、クロストー
クは２０ｌｏｇ（ノイズ／信号）であり、この信号は記
録媒体３５上のｎ番トラックから読み出しを行ってｎ番
トラックに記録されている１１Ｔピットを読み取った信
号であり、ノイズは記録媒体３５上の１１Ｔピットが記
録されているｎ番トラックに隣接した（ｎ＋１）番トラ
ックから読み出しを行って得たノイズである。検出光４
８による楕円状光スポットの短軸をジッタ方向としたと
きも、検出光４８による楕円状光スポットの長軸をジッ
タ方向としたときも、クロストークの影響は全体受光の
場合より部分受光の場合の方が低い。部分受光の場合に
は波形等化効果も計算の結果から得られた。

【００４４】図５は本発明の第４実施形態例における受
光素子４０を示す。この第４実施形態例は、請求項２記
載の発明の実施形態例であり、受光素子４０として中心
部に四角い遮光領域４３を有するものが用いられる。こ
の受光素子４０は、周辺部がＲｆ信号を得るための受光
領域となり、ビームスプリッタ３８からの反射光を受光
する。受光素子４０の周辺の受光領域は上側部分と下側
部分でビームスプリッタ３８からの反射光４８を受光
し、その上側部分と下側部分からの検出信号ａ，ｂが加
算されてＲｆ信号＝ａ＋ｂとなる。

【００４５】図６は本発明の第５実施形態例における受
光素子４０を示す。この第５実施形態例は、請求項２記
載の発明の他の実施形態例であり、上記第４実施形態例
において、受光素子４０として中心部に楕円状の遮光領
域４４を有するものが用いられる。

【００４６】図７は本発明の第６実施形態例における受
光素子４０を示す。この第６実施形態例は、請求項２記
載の発明の他の実施形態例であり、受光素子４０として
中心部に円状の遮光領域４５を有していて周辺部がジッ
タ方向に２分割されたものが用いられる。受光素子４０
の各分割部分４０ａ，４０ｂからの検出信号ａ，ｂが図
示しない演算回路で演算されてＲｆ信号＝ａ＋ｂ、モニ
タ信号＝ｃ−ｄが得られ、調整の際にビームスプリッタ
３８からの反射光４８が受光素子４０の分割線でジッタ
方向に２等分されるようにモニタ信号により調整機構で
調整される。

【００４７】なお、受光素子４０の遮光領域４３〜４５
の形状は別の形状でもかまわない。上記第４実施形態例
乃至第６実施形態例は、請求項２記載の発明の実施形態
例であって、記録媒体３５からの反射光４８の周辺部の
光束を検出する受光手段４０を有するので、上記第１実
施形態例乃至第３実施形態例より分解能をさらに向上さ
せることができる。また、クロストークに強くなること
が計算結果から得られている。

【００４８】図１５は第６実施形態例にてビームスプリ
ッタ３８から受光素子４０への半径１ｍｍの検出光４８
を遮光領域４５で同心円状に遮光し、検出光４８の周辺
光のみを受光素子４０で受光した場合の３Ｔ信号の振幅
（３Ｔｐｐ）と和信号（ａ＋ｂ）と３Ｔ／１１Ｔの変化
を示す。この例では、遮光領域４５の遮光半径が約０．
４５ｍｍとなるまでは３Ｔ信号の振幅が減衰しない。遮
光領域４５の遮光半径が約０．４５ｍｍのときには和信
号の光量が２０％減少している。このとき、信号に含ま
れるノイズが光量に比例すると考えると、信号振幅が変
わらなくても和信号の光量が減少した分だけノイズが低
減すれば信号のＳ／Ｎは向上する。

【００４９】ノイズには種々のノイズがあるが、光に起
因するノイズは半導体レーザ３１によるノイズ（ＬＤノ
イズ）、受光素子４０によるノイズ（ＰＤノイズ）、記
録媒体３５によるノイズ（メディアノイズ）があり、和
信号の光量をＩ_DCとすると、ＬＤノイズ∝Ｉ_DC ＰＤノイズ∝√Ｉ_DC メディアノイズ∝Ｉ_DC であり、ＬＤノイズ≒メディアノイズ≫ＰＤノイズとす
ると、ノイズ低減効果は遮光領域４５の遮光半径が約
０．４５ｍｍのとき２０ｌｏｇ₁₀｛√（０．８²＋０．８²）／√２｝＝−
１．９４（ｄＢ）となる。これはかなり大きなノイズ低減効果である。

【００５０】図８は本発明の第７実施形態例における受
光素子４０を示す。この第７実施形態例は、請求項３記
載の発明の実施形態例であり、上記第１実施形態例にお
いて、受光素子４０として、ジッタ方向に２分割し、か
つ、ジッタ方向の中心部を遮光領域４６としたものが用
いられる。この受光素子４０は、受光領域がジッタ方向
の周辺部４０ａ，４０ｂに限定され、楕円形の中心部及
びラジアル方向の周辺部が検出光４８を感じない不感帯
４６となっている。

【００５１】図９は本発明の第８実施形態例における受
光素子４０を示す。この第８実施形態例は、請求項３記
載の発明の他の実施形態例であり、上記第７実施形態例
において、受光素子４０としてジッタ方向に２分割し、
かつ、円形の中心部及びラジアル方向の周辺部を光を感
じない不感帯４７としたものが用いられる。

【００５２】図１０は上記受光素子４０において３Ｔ信
号成分が現れる部分４９を斜線で示したものであり、受
光素子４０のラジアル方向の端部にはほとんど３Ｔ信号
が現れない。したがって、第７実施形態例及び第８実施
形態例では、分解能を向上させることができ、最短の３
Ｔ信号の振幅劣化を防止することができる。

【００５３】上記第７実施形態例及び第８実施形態例
は、請求項３記載の発明の実施形態例であって、記録媒
体３５からの反射光４８のジッタ方向の周辺光のみを検
出する受光手段４０を有するので、検出光量が減少して
ノイズ低減効果が高くなる。これは、３Ｔ信号が図１０
に示すように検出光４８のジッタ方向の周辺部に現れる
からである。このため、検出光４８のラジアル方向の周
辺部を遮光しても３Ｔ信号の振幅は減少せず、検出光４
８のラジアル方向の周辺部を遮光した分だけノイズが減
少する。なお、上記第４実施形態例乃至第６実施形態例
は、検出光４８のジッタ方向の周辺光のみを受光手段４
０，４２で受光するので、請求項３記載の発明の実施形
態例でもある。

【００５４】請求項４記載の発明は請求項１，２または
３記載の光ピックアップ装置において、前記記録媒体と
して情報を位相ピットとして記録している記録媒体を用
いるものであり、上記第１実施形態例乃至第８実施形態
例は請求項４記載の発明の実施形態例でもある。これら
の実施形態例は、記録媒体３５のピット部と非ピット部
の反射光に位相差があることで回折光に光量変化（光量
分布変化）が生ずることを利用している。記録媒体３５
のピットが高密度になるほど（ピツト長が短くなるほ
ど）ピットによる回折光の回折角が広がり、０次光と１
次光との干渉領域が０次光の周辺部に片寄る。干渉領域
が信号領域であるので、干渉領域の光量を検出すること
により、短いピツトの信号を効率良く検出できる。効率
良く検出できるという意味は、Ｒｆ信号検出の全光量に
対してピツトによる振幅が大きいという意味であり、振
幅自体が劇的に増幅されるということではない。Ｒｆ信
号検出の全光量が減ることにより比例的に光ノイズが減
少するのに対して振幅が減少しないので、結果的にピッ
ト信号のＳ／Ｎが向上するという原理である。したがっ
て、長いピットほど振幅は減少するが、元々長いピット
は振幅が大きいので、長いピットに対する影響はなく、
逆に短いピツトとの振幅差やセンターレベルの差が減少
するという効果が得られ、高密度記録の記録媒体に対し
て高分解能の効果が顕著に現われる。

【００５５】図２０は本発明の第９実施形態例を示す。
この第９実施形態例は請求項５記載の発明の実施形態例
である。第９実施形態例では、上記第１実施形態例にお
いて、ビームスプリッタ３８と受光素子４０との間に、
検出光４８の中心部を遮光帯で遮光して検出光４８をジ
ッタ方向に分割する分割手段５０が設けられ、この分割
手段５０は例えば図２１に示すようにビームスプリッタ
３８からの検出光４８が通過するアパーチャ５１の中心
部に設けられた遮光帯５２で検出光４８の中心部を遮光
するアパーチャ部材が用いられる。受光素子４０はビー
ムスプリッタ３８からの検出光４８をアパーチャ部材５
０のアパーチャ５１を通して上側部分と下側部分で受光
し、この受光素子４０の上側部分と下側部分からの検出
信号ａ，ｂが加算されてＲｆ信号＝ａ＋ｂとなる。受光
素子４０は非分割の受光素子あるいはジッタ方向に２分
割された受光素子が用いられる。

【００５６】この第９実施形態例は、請求項５記載の発
明の実施形態例であって、記録媒体３５からの反射光４
８をファーフィールドでジッタ方向に複数に分割する分
割手段５０を備え、この分割手段５０により分割された
反射光を受光手段４０で受光するので、検出光４８を集
光点近傍の小さな領域で受光手段４０により受光でき、
受光手段４０を小型化できてその帯域を向上させること
ができ、つまり、高分解能で記録媒体の高速読み取りに
対応できる。

【００５７】図２２（ａ）（ｂ）は本発明の第１０実施
形態例における分割手段を示す。この第１０実施形態例
は請求項６記載の発明の実施形態例である。第１０実施
形態例では、上記第９実施形態例において、分割手段５
０としてビームスプリッタ３８からの検出光４８をジッ
タ方向へ上側部分Ａ、中心部分及び下側部分Ｂに分離す
るプリズムが用いられ、かつ、検出光４８の上側部分Ａ
と下側部分Ｂをそれぞれ受光する２つの受光素子が用い
られる。ビームスプリッタ３８からの検出光４８はプリ
ズム５０によりジッタ方向へ上側部分Ａ、中心部分及び
下側部分Ｂに分離され、この上側部分Ａと下側部分Ｂが
受光素子４０により受光されて検出光４８の上側部分Ａ
と下側部分Ｂに対する受光素子４０の検出信号ａ，ｂが
図示しない演算回路により加算されてＲｆ信号＝ａ＋ｂ
となる。

【００５８】この第１０実施形態例は、請求項６記載の
発明の実施形態例であって、上記第９実施形態例におい
て、分割手段５０がプリズム５０からなるので、第９実
施形態例と同様に受光手段４０を小さくできてその帯域
を向上させることができるだけでなく、プリズム５０に
より検出光の分離方向を比較的自由に設定できて受光手
段４０の設置位置など設計の自由度が向上する。

【００５９】図２３（ａ）（ｂ）は本発明の第１１実施
形態例における分割手段を示す。この第１１実施形態例
は請求項７記載の発明の実施形態例である。第１１実施
形態例では、上記第１０実施形態例において、分割手段
５０としてビームスプリッタ３８からの検出光４８をジ
ッタ方向へ上側部分Ａ、中心部分及び下側部分Ｂに分離
するホログラムが用いられる。ビームスプリッタ３８か
らの検出光４８はホログラム５０によりジッタ方向へ上
側部分Ａ、中心部分及び下側部分Ｂに分離され、この上
側部分Ａと下側部分Ｂが受光素子４０により受光されて
検出光４８の上側部分Ａと下側部分Ｂに対する受光素子
４０の検出信号ａ，ｂが図示しない演算回路により加算
されてＲｆ信号＝ａ＋ｂとなる。

【００６０】この第１１実施形態例は、請求項７記載の
発明の実施形態例であって、上記第１０実施形態例にお
いて、分割手段５０がホログラム５０からなるので、第
１０実施形態例と同様な効果が得られるだけでなく、ホ
ログラム５０が量産性に優れていることから低コスト化
を図ることができ、ホログラム５０は複雑な形状のプリ
ズムと同等の機能を有するものが単板で形成できる。な
お、分割手段５０は検出光の中心部分を遮光する遮光帯
の形状を任意に形成することができる。また、分割手段
５０は独立に設けずにビームスプリッタ３８等に接着
し、もしくは直接形成してもよい。

【００６１】図２４は本発明の第１２実施形態例を示
す。この第１２実施形態例は請求項８記載の発明の実施
形態例である。第１２実施形態例では、上記第１０実施
形態例及び第１１実施形態例において、ビームスプリッ
タ３８が省略されて分割手段５０として図２５（ａ）
（ｂ）に示すように検出レンズ３７からの光（検出光）
５３の中心部Ａ、右側部分Ｂ、左側部分Ｃ、上側部分
Ｄ、下側部分Ｅを分離する５つの光束分離領域５４ａ〜
５４ｄを有するプリズム５４が用いられ、受光素子３
９，４０の代りにプリズム５４からの光束Ａを受光する
３分割受光素子５５、プリズム５４からの光束Ｂ，Ｃを
それぞれ受光する受光素子５６，５７、プリズム５４か
らの光束Ｄ，Ｅをそれぞれ受光する受光素子（図示せ
ず）からなる受光手段５８が用いられる。

【００６２】検出レンズ３７からの検出光５３はプリズ
ム５４により中心部Ａ、右側部分Ｂ、左側部分Ｃ、上側
部分Ｄ、下側部分Ｅに分離され、その中心部Ａが３分割
受光素子５５により受光されて図示しない演算回路が３
分割受光素子５５の各分割部分からの検出信号をビーム
サイズ法により演算して（３分割受光素子５５の両側の
分割部分の検出信号の和から３分割受光素子５５の真中
の分割部分の検出信号を減算して）フォーカス信号を得
る。また、プリズム５４からの光束Ｂ，Ｃがそれぞれ受
光素子５６，５７により受光され、この受光素子５６，
５７からの信号の差が図示しない演算回路により演算さ
れてトラック信号が得られる。さらに、プリズム５４か
らの光束Ｄ，Ｅが図示しない情報トラック方向へ配列さ
れた受光素子によりそれぞれ受光され、これらの受光素
子からの信号の和が図示しない演算回路により演算され
てＲｆ信号が得られる。

【００６３】図２６は本発明の第１３実施形態例の一部
を示す。この第１３実施形態例は請求項８記載の発明の
実施形態例である。第１３実施形態例では、上記第１２
実施形態例において、プリズム５４の代りに検出レンズ
３７からの検出光５３を３つの光束分離領域５９ａ〜５
９ｃにより回折してその中心付近の上側部分Ａ、中心付
近の右下部分Ｂ、中心付近の左下部分Ｃを分離するホロ
グラム５９が用いられる。検出レンズ３７からの検出光
５３はホログラム５９の３つの光束分離領域５９ａ〜５
９ｃにより回折されて中心付近の上側部分Ａ、中心付近
の右下部分Ｂ、中心付近の左下部分Ｃに分離され、受光
手段５８により受光される。

【００６４】受光手段５８（図示せず）はホログラム５
９からの検出光５３における中心付近の上側部分Ａを２
分割受光素子で受光し、図示しない演算回路はナイフエ
ッジ法にてその２分割受光素子の各分割部分からの検出
信号の差を演算してフォーカス信号を得る。また、受光
手段５８はホログラム５９からの検出光５３における中
心付近の右下部分Ｂ及び左下部分Ｃをそれぞれ受光素子
で受光し、これらの受光素子からの信号の差が図示しな
い演算回路により演算されてトラック信号が得られる。
さらに、受光手段５８は検出レンズ３７からの検出光５
３の周辺部Ｄはホログラム５９を経由せずに直接に受光
素子で受光され、この受光素子からの検出信号はＲｆ信
号となる。

【００６５】上記第１２実施形態例及び第１３実施形態
例は、請求項８記載の発明の実施形態例であって、上記
第１０実施形態例及び第１１実施形態例において、分割
手段５４，５９が記録媒体３５上の光スポットの制御に
用いられるフォーカス信号、トラック信号を得るための
光束分離領域５４ａ〜５４ｃ，５９ａ〜５９ｃを有する
ので、部品の共通化による部品点数の削減、小型化、低
コスト化を図ることができる。なお、上記分割手段が記
録媒体３５上の光スポットのパワー制御に用いられる信
号を得るための光束分離領域を有するようにしてもよ
い。

【００６６】図２７は本発明の第１４実施形態例の一部
を示す。この第１４実施形態例は請求項９記載の発明の
実施形態例である。第１４実施形態例は、上記第１３実
施形態例において、受光手段５８の各受光素子５５〜５
７，６０（受光素子６０はホログラム５９の光束分離領
域５９ａからの光束を受光する２分割受光素子）を同一
の基板、例えば同一のシリコン基板６１上に配置するよ
うにしたものである。ノイズ低減のため、Ｒｆ信号を増
幅する初段アンプを基板６１上に形成するようにしても
よい。

【００６７】第１４実施形態例は、請求項９記載の発明
の実施形態例であって、受光手段５８の各受光素子５５
〜５７，６０を同一の基板６１上に配置するようにした
ので、受光素子の複合化による部品点数の削減、小型
化、低コスト化を図ることができる。なお、第１実施形
態例乃至第１１実施形態例において、受光手段の各受光
素子を同一の基板上に配置するようにしてもよい。

【００６８】図２８及び図２９は本発明の第１５実施形
態例を示す。この第１５実施形態例は請求項１０記載の
発明の実施形態例であり、無限系の光ピックアップ装置
の例である。第１５実施形態例では、上記第１３実施形
態例において、偏向プリズム３４と対物レンズ３６との
間に４分の１波長板６２が挿入されてアイソレーション
が行われ、ビームスプリッタ３３，３８及び検出レンズ
３７が省略されてコリメートレンズ３２と偏向プリズム
３４との間に偏光ホログラム、例えばＳ偏光を透過して
Ｐ偏光を回折するホログラム６３が挿入されるととも
に、半導体レーザ３１及び受光手段５８が同一のユニッ
ト６４内に設置されることによって、光ディスクへの照
明光と光ディスクからの反射光の光路が同一に形成され
る。

【００６９】すなわち、ユニット６４内の半導体レーザ
３１から出射された発散光は、ミラー部６９を経てコリ
メートレンズ３２で略平行光とされて偏光ホログラム６
３を透過し、偏向プリズム３４により偏向されて４分の
１波長板６２を通過し、対物レンズ３６により記録媒体
３５の記録面に集光される。この記録媒体３５からの反
射光は、対物レンズ３６により集光されて再び４分の１
波長板６２を通過することにより記録媒体３５への照明
光とは偏光方向が９０度異なる直線偏光に変換され、偏
光ホログラム６３により回折されてユニット６４内の受
光手段５８により受光される。

【００７０】受光手段５８は偏光ホログラム６３からの
検出光５３における中心付近の上側部分Ａを受光する２
分割受光素子６５、偏光ホログラム６３からの検出光５
３における中心付近の右下部分Ｂ及び左下部分Ｃをそれ
ぞれ受光する受光素子６６，６７、偏光ホログラム６３
からの検出光５３の周辺部Ｄを受光する受光素子６８を
有する。

【００７１】なお、上記第１３実施形態例以外の上記各
実施形態例において、第１５実施形態例と同様に光ディ
スクへの照明光と光ディスクからの反射光の光路を同一
に形成して光源３１と受光素子を同一ユニット内に配置
するようにしてもよい。

【００７２】図３０は本発明の第１６実施形態例を示
す。この第１６実施形態例は請求項１０記載の発明の他
の実施形態例である。第１６実施形態例では、上記第１
５実施形態例において、コリメートレンズ３２と偏向プ
リズム３４が省略された有限系の光ピックアップ装置の
例である。なお、上記第１３実施形態例以外の上記各実
施形態例において、第１６実施形態例と同様に光ディス
クへの照明光と光ディスクからの反射光の光路を同一に
形成して光源３１と受光素子を同一ユニット内に配置す
るようにしてもよい。

【００７３】上記第１５実施形態例及び第１６実施形態
例は、請求項１０記載の発明の実施形態例であり、光源
３１と受光素子を同一ユニット内に配置したので、小型
化を図ることができる。

【００７４】ところで、図３５（ａ）（ｂ）に示すよう
に対物レンズ２２により集光された光束は光ディスク２
１の記録面上のマークにより反射回折される。ここで
は、光ディスク上の位相ピットや、ミラー面と反射率の
異なるドットを総称してマークと呼ぶ。図３５では図１
１と同様に対物レンズ２２からの光束は光ディスク２１
で反射回折されるが、説明の便宜上対物レンズ２２から
の光束が光ディスク２１を透過するように表わしてい
る。

【００７５】最短マークの空間周波数（周期の逆数）を
ν、対物レンズ２２からの光束により光ディスク２１上
に形成される光スポットの波長をλとすると、１次光７
１の回折角θはｓｉｎ（θ）＝νλ・・・（１）で表わされる。前述したように光ディスク２１の反射回
折光７０の１次光７１と０次光７０の重なりが無ければ
信号は発生しない。つまり、１次光７１と０次光７０の
重なり部分が主に信号成分となる。図３８は光ディスク
に形成される光スポットがマーク上にいるときの反射光
の強度分布を計算した結果を示し、図３９は光スポット
がマーク間にいるときの反射光の強度分布を計算した結
果を示す。図４０は図３８の計算結果から図３９の計算
結果を引いたものである。つまり、図４０の計算結果に
おける明るい部分はマークを通過することにより強度が
変化する部分であり、光ディスク２１の反射光中の信号
が存在する部分といえる。したがって、反射光は中心部
の帯状部分７２を遮光しても信号振幅が変わらない。逆
に、反射光は、遮光することにより全受光量が減るの
で、光ノイズの低減につながる。

【００７６】図３５に示すように上述した反射光の遮光
される領域となる中心部の帯状部分７２の幅ｄは対物レ
ンズ２２の焦点距離をｆ、対物レンズ２２の開口数をＮ
Ａとすると、ｄ＝２ｆ（νλ−ＮＡ）・・・（２）で表わされる。ここに、図３５に示すように対物レンズ
２２の開口をｂとしてＮＡ＝ｓｉｎαとすると、ｂ＝ｆｓｉｎα＝ｆＮＡｃ＝ｆｓｉｎθ＝ｆνλ ａ＝ｃ−ｂ＝ｆ（νλ−ＮＡ）ｄ＝２ａ＝ｆ（νλ−ＮＡ）である。

【００７７】反射光の遮光される領域を式で示せば、適
当な比例定数をｋとし、図３６に示すように上記反射光
の光軸に垂直な面内で反射光の中心（光軸）を原点と
し、光ディスク２１の記録面の情報トラック方向にｙ軸
をとってこれと直交する方向にｘ軸をとったとき、ｘ²＋ｙ²≧（ｋｆＮＡ）²、ｙ≦ｋｆ（νλ−ＮＡ）、ｙ≧−ｋｆ（νλ −ＮＡ）・・・（３）で表わすことができる。

【００７８】ここで、ｋは、反射光の遮光部分７２の径
を規定する定数であり、光束の径に比例する定数であ
る。このｋは、図３７に示すように光ディスク２１から
の反射光を遮光して遮光部分７２を得るための遮光帯が
対物レンズ２２と集光レンズ７３との間の位置７４にあ
って反射光が平行光となる場合にはｋ＝１となる。この
場合、遮光帯で遮光する光束の径は対物レンズ２２の開
口径となる。また、対物レンズ２２からの光束を集光す
る集光レンズ７３と、この集光レンズ７３からの光束を
受光して情報信号を検出するための受光素子との間の位
置７５に遮光帯があり、この遮光帯と受光素子との間の
距離がａで、遮光帯と集光レンズ７３との間の距離がｂ
である場合には、ｋ＝ａ／（ａ＋ｂ）となる。

【００７９】図３８〜図４０の計算結果を得るための計
算の条件は、 ν＝１．０８２×１０⁶（ｍのマイナス１乗）（周期にして０．９２４μｍ）、λ＝６８０（ｎｍ）、ｆ＝２．７３（ｍｍ）、ＮＡ＝０．５５・・・（４）であり、これを（１）式に代入すると、ｄ＝１．０２（ｍｍ）となり、図４０の信号が変化しない部分（黒色部分）の
幅と一致する。

【００８０】図４１は本発明の第１７実施形態例を示
し、図４２及び図４３はその一部を示す。この第１７実
施形態例は、請求項１１記載の発明の実施形態例であ
り、記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生及び／
又は消去を行う光ピックアップ装置の例である。半導体
レーザからなる光源８１より出射された直線偏光の発散
光は、コリメートレンズ８２により略平行光とされて偏
光ビームスプリッタ８３を透過し、４分の１波長板８４
により円偏光に変換されて偏向プリズム８５により光デ
ィスクの記録媒体８６の方向に偏向され、対物レンズ８
７により記録媒体８６の記録面に集光される。光ディス
クは記録媒体８６にスパイラル状もしくは同心円状に情
報トラックが形成され、スピンドルモータにより回転駆
動される。この光ディスクの記録媒体８６は情報トラッ
クにピットが形成されることで情報が記録される。記録
媒体８６の記録面で反射された光束は、対物レンズ８７
により略平行光とされて偏向プリズム８５により偏向さ
れ、４分の１波長板８４により光源８１からの光束とは
偏向方向が９０度異なる直線偏光に変換されて偏光ビー
ムスプリッタ８３により反射される。この偏光ビームス
プリッタ８３からの反射光は検出レンズ８８により収束
傾向が与えられ、ビームスプリッタ８９により一部が反
射されて他の一部がビームスプリッタ８９を透過する。

【００８１】例えばビームスプリッタ８９からの透過光
は受光素子９０上に結像されて光電変換され、ビームス
プリッタ８９からの反射光（検出光）は受光素子９１上
に結像されて光電変換される。受光素子９０及び図示し
ない演算回路は周知の検出方式（非点収差法、ナイフエ
ッジ法など）によりフォーカス検出を行うものが用いら
れる。受光素子９１は、図４２に示すようにジッタ方向
の中心部に検出光９２を感じない帯状の不感帯９３を有
し、ジッタ方向に２つの部分９１ａ，９１ｂに分割され
た受光素子が用いられる。この受光素子９１の分割部分
９１ａ，９１ｂからの検出信号ａ，ｂは図示しない演算
回路で加算されてＲｆ信号＝ａ＋ｂが得られる。

【００８２】図４３に示すように光束分割手段としての
ビームスプリッタ８９と記録媒体との間の素子、例えば
ビームスプリッタ８９には受光素子９１上のジッタ方向
の中心部を遮光するような偏光分離膜９４が設けられて
いる。なお、受光素子９１は不感帯９３を設けなくても
よく、また、受光素子９１上にジッタ方向の中心部を遮
光するようなマスクを置いてもよい。

【００８３】このように、この第１７実施形態例は、請
求項１１記載の発明の実施形態例であって、光を照射す
る光源８１と、この光源８１からの光を記録媒体８６に
おける記録面の情報トラックの所定位置に集光する対物
レンズ８７と、前記記録面からの反射光を検出する受光
素子９０、９１とを有し、前記記録媒体に対する情報の
記録及び／又は再生及び／又は消去を行う光ピックアッ
プ装置において、前記記録面からの反射光を情報トラッ
ク方向の周辺光束とそれ以外の光束に光束分割手段とし
ての不感帯９３で分割し、この分割した情報トラック方
向の周辺光束から情報信号を検出する情報信号検出手段
としての受光素子９１と、前記光束分割の位置と前記記
録媒体との間に設けられた偏光分離膜９４を有する素子
としてのビームスプリッタ８９及び４分の１波長板８４
とを備えたので、偏光ホログラム以外の光利用効率をロ
スしない光学系で実現できる。また、偏光ホログラムが
照明光の透過で１割程度の効率の低下や透過波面の劣化
が生ずるという問題を解決することができる。従って、
記録媒体を照明する照明系、記録媒体からの反射光より
情報信号を検出する検出系とも光利用効率を向上させる
ことができる。これにより、書き換え用など記録媒体の
記録面上で高いパワーを持つ光スポットが必要である場
合、より低出力の半導体レーザを光源として用いること
ができ、コストを下げることができる。また、４分の１
波長板と偏光分離膜によるアイソレーションにより、光
ディスクからの戻り光の影響（半導体レーザの出力変動
等）を抑えることができる。

【００８４】本発明の第１８実施形態例は、請求項１２
記載の発明の実施形態例であり、上記第１７実施形態例
において、受光素子９１として図４４に示すような受光
素子を用いるようにしたものである。図３８〜図４０に
示す反射光の強度分布の変化からも分かるように光ディ
スクからの反射光はラジアル方向の端部も信号に寄与し
ない。そこで、受光素子９１は、ジッター方向の中心部
とラジアル方向の端部でビームスプリッタ８９からの検
出光９２を感じない不感帯９５（図示斜線部分）を設け
た受光素子が用いられる。なお、受光素子９１の不感帯
９５による遮光領域は受光素子９１上にマスクを置くこ
とで形成するようにしてもよい。

【００８５】この受光素子９１の不感帯９５による遮光
領域は式で表わすと、ｘ²＋ｙ²≦（ｋｆＮＡ）²、ｙ≧ｋｆ（νλ−ＮＡ）、ｙ≦−ｋｆ（νλ−ＮＡ）、ｘ≧ｍ、ｘ≦−ｍ（０≦ｍ≦ｆＮＡ）・・・（５）となる。（４）式の条件の場合、ｍは約１．２となる。
従って、受光素子９１は反射光９２をｘ²＋ｙ²＝（ｋｆＮＡ）² で表わされる円の内部に存在させ、反射光のｘ²＋ｙ²≦（ｋｆＮＡ）² ｙ≧ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｙ≦−ｋｆ（νλ−ＮＡ）で表わされる部分を不感帯９５で分離して受光すること
になる。なお、偏光分離膜９４は受光素子９１への反射
光のジッター方向の中心部とラジアル方向の端部を不感
帯９５による遮光領域で遮光するように形成される。

【００８６】このように、第１８実施形態例は、請求項
１２記載の発明の実施形態例であって、請求項１１記載
の光ピックアップ装置において、対物レンズ８７の焦点
距離をｆ、対物レンズ８７の開口数をＮＡ、記録面上に
記録された最短マークの空間周波数をν、光源８１の出
射光波長をλ、光束の径に比例する定数をｋとし、反射
光の光軸に垂直な面内で反射光の中心を原点とし、情報
トラック方向にｙ軸をとってこれと直交する方向にｘ軸
をとったとき、反射光をｘ²＋ｙ²＝（ｋｆＮＡ）² で表わされる円の内部に存在させ、反射光のｘ²＋ｙ²≦（ｋｆＮＡ）² ｙ≧ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｙ≦−ｋｆ（νλ−ＮＡ）で表わされる部分を分離する分割手段としての受光素子
９１を備えたので、ノイズ低減効果を向上させることが
できる。

【００８７】本発明の第１９実施形態例は、請求項１３
記載の発明の一実施形態例であり、上記第１７実施形態
例において、図４５に示すように上記受光素子９１とし
て無分割の受光素子を用いるようにしたものである。ビ
ームスプリッタ８９からの検出光９２は偏光分離膜９４
により非信号部分が既に遮光されているので、受光素子
９１は単純な長方形の無分割受光素子となる。偏光分離
膜９４は、上述のように反射光のジッター方向の中心部
を遮光して反射光のｘ²＋ｙ²≦（ｋｆＮＡ）² ｙ≧ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｙ≦−ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｘ≧ｍ、ｘ≦−ｍ（０≦ｍ≦ｆ・ＮＡ）で表わされる部分を分離する。ここに、受光素子９１を
集光状態の反射光中に設置して受光面をできるだけ小さ
くすることにより、受光素子９１の応答速度を高速にす
ることができる。

【００８８】本発明の第２０実施形態例は、請求項１３
記載の発明の他の実施形態例であり、上記第１７実施形
態例において、上記受光素子９１として無分割の受光素
子が用いられて偏光分離膜９４が省略され、ビームスプ
リッタ８９からの検出光９２の偏光分離膜９４による非
信号部分の遮光がなされていない。上記受光素子９１
は、図４６に示すようにジッター方向の中心部とラジア
ル方向の端部でビームスプリッタ８９からの検出光９２
を感じない不感帯９６（図示斜線部分）を有し、ビーム
スプリッタ８９からの検出光９２のｘ²＋ｙ²≦（ｋｆＮＡ）² ｙ≧ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｙ≦−ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｘ≧ｍ、ｘ≦−ｍ（０≦ｍ≦ｆ・ＮＡ）で表わされる部分を検出する。

【００８９】このように、第１９実施形態例及び第２０
実施形態例は、請求項１３記載の発明の実施形態例であ
って、光を照射する光源８１と、この光源８１からの光
を記録媒体８６における記録面の情報トラックの所定位
置に集光する対物レンズ８７と、記録面８６からの反射
光を検出する受光素子９０、９１とを有し、記録媒体８
６に対する情報の記録及び／又は再生及び／又は消去を
行う光ピックアップ装置において、記録面からの反射光
を情報トラック方向の周辺光束とそれ以外の光束に分割
し、この分割した情報トラック方向の周辺光束から情報
信号を検出する情報信号検出手段としての受光素子９１
と、前記反射光のｘ²＋ｙ²≦（ｋｆＮＡ）² ｙ≧ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｙ≦−ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｘ≧ｍ、ｘ≦−ｍ（０≦ｍ≦ｆ・ＮＡ）で表わされる部分を分離する分割手段としての偏光分離
膜９４若しくは受光素子９１とを備えたので、ノイズ低
減効果をより向上させることができる。

【００９０】図４７は本発明の第２１実施形態例を示
し、図４８はその一部を示す。この第２１実施形態例
は、請求項１４記載の発明の一実施形態例であり、上記
第１７実施形態例において、検出レンズ８８からの光束
を分離する光束分離手段（分割手段）としてビームスプ
リッタ８９の代りにプリズム９７が用いられる。このプ
リズム９７は検出レンズ８８からの光束を信号部分であ
るジッタ方向の両端部Ａ、Ｂと、信号に寄与しないジッ
タ方向の中心部Ｃに分離し、その両端部の光束Ａ、Ｂが
受光素子９１のジッタ方向に分割された２つの分割部分
９１ａ，９１ｂでそれぞれ受光される。この分割部分９
１ａ，９１ｂからの検出信号ａ，ｂは図示しない演算回
路で加算されてＲｆ信号＝ａ＋ｂが得られる。また、プ
リズム９７からの光束Ｃは受光素子９０により受光さ
れ、受光素子９０及び図示しない演算回路は周知の検出
方式（非点収差法、ナイフエッジ法など）によりフォー
カス信号を検出するものが用いられる。

【００９１】なお、請求項１４記載の発明は、上記第１
８実施形態例乃至第２０実施形態例において、第２１実
施形態例と同様に適用することができる。

【００９２】このように、第２１実施形態例は、請求項
１４記載の発明の一実施形態例であって、分割手段がプ
リズム９７であるので、上記第１７実施形態例のように
検出レンズ８８からの光束をビームスプリッタ８９で分
離する必要がなく、小型化及び構成の簡略化に効果があ
る。つまり、照明光と反射光とをほぼ同一光路に設定す
ることができる。また、従来のようにサーボ検出用の光
束をビームスプリッタで分離する場合には、非信号成分
及び信号成分と非信号成分及び信号成分とを分離するの
で、Ｒｆ信号の振幅が減少してしまうが、第２１実施形
態例では反射光の受光素子９１で受光しない遮光部分を
受光素子９０により受光してサーボ信号（フォーカス検
出信号）を生成することにより３Ｔ信号の振幅を減少さ
せずにサーボ信号を得ることができる。

【００９３】図４９は本発明の第２２実施形態例の一部
を示す。この第２２実施形態例は、請求項１５記載の発
明の一実施形態例であり、上記第２１実施形態例におい
て、検出レンズ８８からの光束を分離する光束分離手段
としてビームスプリッタ８９の代りにホログラム９８が
用いられる。このホログラム９８は検出レンズ８８から
の光束を信号部分であるジッタ方向の両端部Ａ、Ｂと、
信号に寄与しないジッタ方向の中心部Ｃに分離し、その
両端部の光束Ａ、Ｂが受光素子９１のジッタ方向に分割
された２つの分割部分９１ａ，９１ｂでそれぞれ受光さ
れる。この分割部分９１ａ，９１ｂからの検出信号ａ，
ｂは図示しない演算回路で加算されてＲｆ信号＝ａ＋ｂ
が得られる。ホログラム９８は、プリズムに比べて、量
産性が高く、安価であるという利点がある。

【００９４】上記第１８実施形態例では、図５４に示す
ように反射光の遮光領域で遮光される光束Ｃの光量は反
射光全体の約３０％近くある。そこで、この第２２実施
形態例では、光束Ｃを用いてサーボ信号を検出するよう
にしたものである。ホログラム９８からの光束Ｃは受光
素子９０により受光され、受光素子９０及び図示しない
演算回路は周知の検出方式（非点収差法、ナイフエッジ
法など）によりフォーカス信号（あるいはトラック信
号、あるいはフォーカス信号とトラック信号の両者、あ
るいは対物レンズの位置を調整するための信号）を検出
するものが用いられる。

【００９５】なお、請求項１５記載の発明は、上記第１
８実施形態例乃至第２０実施形態例において、第２２実
施形態例と同様に適用することができる。

【００９６】このように、第２２実施形態例は、請求項
１５記載の発明の一実施形態例であって、分割手段がホ
ログラム９８であるので、量産性に優れ、低コスト化を
図ることができる。ホログラムは複雑な形状のプリズム
と同等の機能を有するものを単板で安価に形成でき、簡
単な構成で同等の効果が得られる。

【００９７】図５０は本発明の第２３実施形態例を示
し、図５１及び図５２はその電源・受光素子ユニットを
示す。この第２３実施形態例は、請求項１６記載の発明
の一実施形態例であり、上記第１７実施形態例におい
て、光ディスクへの照明光と光ディスクからの反射光と
のアイソケーションをλ／４板と偏光分離素子で行うこ
とにより、光ディスクへの照明光と光ディスクからの反
射光の光路を同一光路に設定し、半導体レーザからなる
光源と受光素子とをごく近傍に配置して一体ユニットと
して形成したものである。

【００９８】電源・受光素子ユニット９９は同一パッケ
ージ内に三角プリズム及び平行平板からなる複合プリズ
ム１００と、基板１０１と、この基板１０１上に設けら
れた半導体レーザからなる光源８１及び受光手段１０２
を配置している。三角プリズムと平行平板の一方の面と
の境界面には偏光分離素子としての偏光分離膜が接着さ
れ、平行平板のもう一方の面には図５３に示すような光
束分離手段（分割手段）としての反射形ホログラム１０
４が形成されている。半導体レーザ８１から出射された
光束は、基板１０１のミラー部１０３で紙面に垂直な方
向へ偏向されて上記偏光分離膜で反射され、電源・受光
素子ユニット９９の窓から出射される。この電源・受光
素子ユニット９９の窓から出射された光束は、集光レン
ズ８２で略平行光とされて４分の１波長板８４により円
偏光に変換され、偏向プリズム８５により偏向されて対
物レンズ８７により記録媒体８６の記録面に集光され
る。

【００９９】この記録媒体８６からの反射光は、対物レ
ンズ８７により集光されて偏向プリズム８５により偏向
され、再び４分の１波長板８４を通過することにより記
録媒体８６への照明光とは偏光方向が９０度異なる直線
偏光に変換され、集光レンズ８２を通過して電源・受光
素子ユニット９９に入射し、上記偏光分離膜を透過す
る。この偏光分離膜を透過した光束は、平行平板上の反
射形ホログラム１０４により反射回折されて図５３に示
すようにジッター方向の両端部の光束Ａとジッター方向
の中心部の光束Ｂ、Ｃに分割され、受光手段１０２によ
り受光される。ここに、反射形ホログラム１０４は上記
第１７実施形態例と同様な部分受光の効果を実現するた
めの光束分割パターンが形成されている。受光手段１０
２は３つの受光素子１０５〜１０７を有し、反射形ホロ
グラム１０４からのジッター方向の両端部の光束Ａは受
光素子１０６で光電変換されてＲｆ信号となる。

【０１００】反射形ホログラム１０４からのジッター方
向の中心部の光束（±１次光）Ｂ、Ｃは受光素子１０
５、１０７により受光され、この受光素子１０５、１０
７の出力信号を用いてビームサイズ法によりフォーカス
信号及びトラック信号が検出される。すなわち、受光素
子１０５の各分割部分１０５ａ〜１０５ｃの出力信号ａ
〜ｃ、受光素子１０７の各分割部分１０７ｄ〜１０７ｆ
の出力信号ｄ〜ｆは図示しない演算回路で演算されてフ
ォーカス信号｛（ａ＋ｃ＋ｅ）−（ｂ＋ｄ＋ｆ）｝、ト
ラック信号（ａ−ｃ）或いは（ｄ−ｆ）或いは｛（ａ＋
ｆ）−（ｃ＋ｄ）｝が得られる。

【０１０１】上記第１７実施形態例では、Ｒｆ信号を検
出するための光束の光量自体が減少してＲｆ信号の振幅
が減少するが、この第２３実施形態例では、Ｒｆ信号は
反射光の全てで検出したのと同じ振幅が得られ、かつ、
ノイズが低減する。また、Ｒｆ信号を扱う系の初段アン
プを受光素子が形成されている基板上に形成することに
より、回路系のノイズを低減することができる。

【０１０２】この第２３実施形態例は、請求項１６記載
の発明の一実施形態例であって、反射光を受光する受光
素子１０５〜１０７と光源８１とを同一パッケージ内に
配置したので、小型化、部品点数の削減、低コスト化を
図ることができる。また、同一パッケージ内に配置した
受光素子１０５〜１０７、光源８１および反射形ホログ
ラム１０４の関係を常に一定に保つことができ、経時変
化、温度変化に対して信号品質を一定に保つことができ
る。

【０１０３】なお、請求項１６記載の発明は請求項１
１、１２、１３、１４、１５記載の光ピックアップ装置
に上記第２３実施形態例と同様に適用することができ
る。

【０１０４】請求項１７記載の発明の一実施形態例は、
上記第１７実施形態例において、受光素子９１として図
５５に示すように不感帯９３を受光領域９１ｃとした受
光素子が用いられ、受光領域９１ｃが検出光９２の中心
部を受光する。図示しない演算回路は受光素子９１の各
分割部分９１ａ〜９１ｃを演算して再生信号｛（ａ＋
ｂ）−ｃ｝を求める。なお、請求項１７記載の発明は請
求項１１、１２、１３、１４、１５または１６記載の光
ピックアップ装置に同様に適用することができる。

【０１０５】この請求項１７記載の発明の実施形態例で
は、請求項１１、１２、１３、１４、１５または１６記
載の光ピックアップ装置において、情報信号検出手段と
しての受光素子９１及び演算回路は情報信号を情報トラ
ック方向の周辺光束とそれ以外の中心部の光束との差分
として検出するので、反射光における３Ｔ信号の集中し
ている周辺部の光束と３Ｔ信号のほとんど無い中心部の
光量との差の光量を検出することができ、ノイズ低減効
果の向上を図ることができ、再生信号のＳ／Ｎを向上さ
せることができる。

【０１０６】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、光を照射する光源と、この光源からの光を記録媒体
上の情報トラックの所定位置に集光する対物レンズと、
前記記録媒体からの反射光を検出する受光素子とを有
し、前記記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生及
び／又は消去を行う光ピックアップ装置において、前記
記録媒体からの反射光を情報トラック方向に分割してそ
の一部を検出する受光手段を備えたので、最短信号の振
幅のＳ／Ｎを向上させることができ、記録媒体のデータ
高密度化に対応して高分解能で再生信号を検出できる。
また、従来の光スポットの超解像やメディアの超解像に
比べて構成が簡単で安価にでき、シビアな調整や特別な
メディアが不要である。

【０１０７】請求項２記載の発明によれば、光を照射す
る光源と、この光源からの光を記録媒体上の情報トラッ
クの所定位置に集光する対物レンズと、前記記録媒体か
らの反射光を検出する受光素子とを有し、前記記録媒体
に対する情報の記録及び／又は再生及び／又は消去を行
う光ピックアップ装置において、前記記録媒体からの反
射光の周辺部の光束を検出する受光手段を備えたので、
請求項１記載の発明より分解能をさらに向上させること
ができる。

【０１０８】請求項３記載の発明によれば、光を照射す
る光源と、この光源からの光を記録媒体上の情報トラッ
クの所定位置に集光する対物レンズと、前記記録媒体か
らの反射光を検出する受光素子とを有し、前記記録媒体
に対する情報の記録及び／又は再生及び／又は消去を行
う光ピックアップ装置において、前記記録媒体からの反
射光の情報トラック方向の周辺光のみを検出する受光手
段を備えたので、分解能を向上させることができ、最短
信号の振幅劣化を防止することができる。

【０１０９】請求項４記載の発明によれば、請求項１，
２または３記載の光ピックアップ装置において、前記記
録媒体として情報を位相ピットとして記録している記録
媒体を用いるので、請求項１，２または３記載の発明の
効果を効果的に得ることができる。

【０１１０】請求項５記載の発明によれば、請求項１，
２，３または４記載の光ピックアップ装置において、前
記記録媒体からの反射光を情報トラック方向に複数に分
割する分割手段を備え、この分割手段により分割された
反射光を前記受光手段で受光するので、受光手段を小型
化でき、帯域を向上させることができて高分解能で記録
媒体の高速読み取りに対応できる。

【０１１１】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の光ピックアップ装置において、前記分割手段がプリ
ズムであるので、請求項５記載の発明と同様に受光手段
を小型化できて帯域を向上させることができるだけでな
く、プリズムにより検出光の分離方向を比較的自由に設
定できて受光手段の設置位置など設計の自由度が向上す
る。

【０１１２】請求項７記載の発明によれば、請求項５記
載の光ピックアップ装置において、前記分割手段がホロ
グラムであるので、請求項５記載の発明と同様な効果が
得られるだけでなく、ホログラムが量産性に優れている
ことから低コスト化を図ることができ、ホログラムは複
雑な形状のプリズムと同等の機能を有するものが単板で
形成できる。

【０１１３】請求項８記載の発明によれば、請求項６ま
たは７記載の光ピックアップ装置において、前記分割手
段は、前記記録媒体上の光スポットの制御に用いられる
信号を得るための光束分離領域を有するので、部品の共
通化による部品点数の削減、小型化、低コスト化を図る
ことができる。

【０１１４】請求項９記載の発明によれば、請求項１，
２，３，４，５，６，７または８記載の光ピックアップ
装置において、同一基板上に形成された複数の受光素子
を有するので、受光素子の複合化による部品点数の削
減、小型化、低コスト化を図ることができる。

【０１１５】請求項１０記載の発明によれば、請求項８
または９記載の光ピックアップ装置において、前記光源
と受光素子が同一ユニット内に配置されているので、小
型化を図ることができる。

【０１１６】請求項１１記載の発明によれば、光を照射
する光源と、この光源からの光を記録媒体における記録
面の情報トラックの所定位置に集光する対物レンズと、
前記記録面からの反射光を検出する受光素子とを有し、
前記記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生及び／
又は消去を行う光ピックアップ装置において、前記記録
面からの反射光を情報トラック方向の周辺光束とそれ以
外の光束に分割し、この分割した情報トラック方向の周
辺光束から情報信号を検出する情報信号検出手段と、前
記光束分割の位置と前記記録媒体との間に設けられた偏
光分離膜を有する素子及び４分の１波長板とを備えたの
で、偏光ホログラム以外の光利用効率をロスしない光学
系で実現でき、偏光ホログラムが照明光の透過で１割程
度の効率の低下や透過波面の劣化が生ずるという問題を
解決することができる。従って、記録媒体を照明する照
明系、記録媒体からの反射光より情報信号を検出する検
出系とも光利用効率を向上させることができる。これに
より、書き換え用など記録媒体の記録面上で高いパワー
を持つ光スポットが必要である場合、より低出力の半導
体レーザを光源として用いることが可能となり、コスト
を下げることが可能となる。また、４分の１波長板と偏
光分離膜によるアイソレーションにより、光ディスクか
らの戻り光の影響を抑えることができる。

【０１１７】請求項１２記載の発明によれば、請求項１
１記載の光ピックアップ装置において、前記対物レンズ
の焦点距離をｆ、前記対物レンズの開口数をＮＡ、前記
記録面上に記録された最短マークの空間周波数をν、前
記光源の出射光波長をλ、前記光束の径に比例する定数
をｋとし、前記反射光の光軸に垂直な面内で前記反射光
の中心を原点とし、情報トラック方向にｙ軸をとってこ
れと直交する方向にｘ軸をとったとき、前記反射光をｘ²＋ｙ²＝（ｋｆＮＡ）² で表わされる円の内部に存在させ、前記反射光のｘ²＋ｙ²≦（ｋｆＮＡ）² ｙ≧ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｙ≦−ｋｆ（νλ−ＮＡ）で表わされる部分を分離する分割手段を備えたので、ノ
イズ低減効果を向上させることができる。

【０１１８】請求項１３記載の発明によれば、光を照射
する光源と、この光源からの光を記録媒体における記録
面の情報トラックの所定位置に集光する対物レンズと、
前記記録面からの反射光を検出する受光素子とを有し、
前記記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生及び／
又は消去を行う光ピックアップ装置において、前記記録
面からの反射光を情報トラック方向の周辺光束とそれ以
外の光束に分割し、この分割した情報トラック方向の周
辺光束から情報信号を検出する情報信号検出手段と、前
記反射光のｘ²＋ｙ²≦（ｋｆＮＡ）² ｙ≧ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｙ≦−ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｘ≧ｍ、ｘ≦−ｍ（０≦ｍ≦ｆ・ＮＡ）で表わされる部分を分離する分割手段とを備えたので、
ノイズ低減効果をより向上させることができる。

【０１１９】請求項１４記載の発明によれば、請求項１
２または１３記載の光ピックアップ装置において、前記
分割手段がプリズムであるので、小型化及び構成の簡略
化に効果があり、また、信号振幅を減少させずにサーボ
信号を得ることができる。

【０１２０】請求項１５記載の発明によれば、請求項１
２または１３記載の光ピックアップ装置において、前記
分割手段がホログラムであるので、量産性に優れ、低コ
スト化を図ることができる。さらに、ホログラムは複雑
な形状のプリズムと同等の機能を有するものを単板で安
価に形成でき、簡単な構成で同等の効果が得られる。

【０１２１】請求項１６記載の発明によれば、請求項１
１、１２、１３、１４または１５記載の光ピックアップ
装置において、前記反射光を受光する受光素子と前記光
源とを同一パッケージ内に配置したので、小型化、部品
点数の削減、低コスト化を図ることができ、経時変化、
温度変化に対して信号品質を一定に保つことができる。

【０１２２】請求項１７記載の発明によれば、請求項１
１、１２、１３、１４、１５または１６記載の光ピック
アップ装置において、前記情報信号検出手段は情報信号
を情報トラック方向の周辺光束とそれ以外の中心部の光
束との差分として検出するので、ノイズ低減効果の向上
を図ることができ、再生信号のＳ／Ｎを向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す概略図である。

【図２】同第１実施例の受光素子を示す平面図である。

【図３】本発明の第２実施例における受光素子を示す平
面図である。

【図４】本発明の第３実施例におけるビームスプリッタ
を示す斜視図である。

【図５】本発明の第４実施例における受光素子を示す平
面図である。

【図６】本発明の第５実施例における受光素子を示す平
面図である。

【図７】本発明の第６実施例における受光素子を示す平
面図である。

【図８】本発明の第７実施例における受光素子を示す平
面図である。

【図９】本発明の第８実施例における受光素子を示す平
面図である。

【図１０】同第８実施例の検出光束を示す断面図であ
る。

【図１１】光ピックアップ装置を説明するための図であ
る。

【図１２】光ピックアップ装置の受光素子上の光強度分
布を示す図である。

【図１３】記録媒体の一例を示す図である。

【図１４】記録媒体の他の例を示す図である。

【図１５】上記第６実施例の３Ｔ信号の振幅と和信号と
３Ｔ／１１Ｔの変化を示す特性曲線図である。

【図１６】光ピックアップ装置の全体受光の場合と部分
受光の場合の３Ｔ信号と１１Ｔ信号との測定例を示す波
形図である。

【図１７】同光ピックアップ装置の受光素子を示す平面
図である。

【図１８】同光ピックアップ装置の受光素子上の検出光
による楕円状光スポットの短軸をジッタ方向としたとき
におけるクロストーク、信号及びノイズを示す図であ
る。

【図１９】同光ピックアップ装置の受光素子上の検出光
による楕円状光スポットの長軸をジッタ方向としたとき
におけるクロストーク、信号及びノイズを示す図であ
る。

【図２０】本発明の第９実施例を示す概略図である。

【図２１】同第９実施例のアパーチャ部材を示す平面図
である。

【図２２】本発明の第１０実施例におけるプリズムを示
す平面図及び側面図である。

【図２３】本発明の第１１実施例におけるホログラムを
示す平面図及び側面図である。

【図２４】本発明の第１２実施例を示す概略図である。

【図２５】同第１２実施例のプリズムを示す平面図及び
斜視図である。

【図２６】本発明の第１３実施例の一部を示す平面図で
ある。

【図２７】本発明の第１４実施例の一部を示す平面図で
ある。

【図２８】本発明の第１５実施例を示す概略図である。

【図２９】同第１５実施例の一部を示す平面図である。

【図３０】本発明の第１６実施例を示す概略図である。

【図３１】従来の光ピックアップ装置を示す概略図であ
る。

【図３２】従来の光ピックアップ装置の検出系を示す側
面図及び同検出系の受光素子を示す平面図である。

【図３３】従来の光ピックアップ装置の他の検出系を示
す側面図及び同検出系の受光素子を示す平面図である。

【図３４】従来の光ピックアップ装置の他の検出系を示
す側面図及び同検出系の受光素子を示す平面図である。

【図３５】光ピックアップ装置を説明するための図であ
る。

【図３６】本発明の第１７実施形態例の検出光を示す図
である。

【図３７】同第１７実施形態例の比例定数を説明するた
めの図である。

【図３８】同第１７実施形態例で光スポットがマーク上
にいるときの反射光の強度分布を計算した結果を示す図
である。

【図３９】同第１７実施形態例で光スポットがマーク間
にいるときの反射光の強度分布を計算した結果を示す図
である。

【図４０】図３８の計算結果から図３９の計算結果を引
いたものを示す図である。

【図４１】上記第１７実施形態例を示す概略図である。

【図４２】同第１７実施形態例の受光素子を示す平面図
である。

【図４３】同第１７実施形態例の一部を示す斜視図であ
る。

【図４４】本発明の第１８実施形態例の受光素子を示す
平面図である。

【図４５】本発明の第１９実施形態例の受光素子を示す
平面図である。

【図４６】本発明の第２０実施形態例の受光素子を示す
平面図である。

【図４７】本発明の第２１実施形態例を示す概略図であ
る。

【図４８】同第２１実施形態例の受光素子及びプリズム
を示す平面図及び側面図である。

【図４９】本発明の第２２実施形態例の受光素子及びホ
ログラムを示す平面図及び側面図である。

【図５０】本発明の第２３実施形態例を示す概略図であ
る。

【図５１】同第２３実施形態例の電源・受光素子ユニッ
トを示す断面図である。

【図５２】同第２３実施形態例の電源・受光素子ユニッ
トの基板を示す平面図である。

【図５３】同第２３実施形態例の反射形ホログラムを示
す裏面図である。

【図５４】上記実施形態例の遮光部の長さと信号変化と
の関係を和信号と３Ｔ信号について示す特性曲線図であ
る。

【図５５】請求項１７記載の発明の実施形態例の受光素
子を示す平面図である。

【符号の説明】

１、３１、８１半導体レーザ３２、８２コリメートレンズ３３，３８、８９ビームスプリッタ３４、８５偏向プリズム３５、８６記録媒体３６、８７対物レンズ３７、８８検出レンズ３９，４０，５５〜５７，６０、９０〜９２、１０５〜
１０７受光素子４１、９３、９６不感帯４２遮光手段４３〜４７遮光領域５０アパーチャ部材５１アパーチャ５２遮光帯５４分割手段５８、１０２受光手段５９、９８、１０４ホログラム６１基板６２、８４４分の１波長板６３偏光ホログラム６４ユニット８３偏光ビームスプリッタ９４偏光分離膜９７プリズム９９電源・受光素子ユニット１００複合プリズム１０１基板１０３ミラー部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を照射する光源と、この光源からの光を
記録媒体上の情報トラックの所定位置に集光する対物レ
ンズと、前記記録媒体からの反射光を検出する受光素子
とを有し、前記記録媒体に対する情報の記録及び／又は
再生及び／又は消去を行う光ピックアップ装置におい
て、前記記録媒体からの反射光を情報トラック方向に分
割してその一部を検出する受光手段を備えたことを特徴
とする光ピックアップ装置。
【請求項２】光を照射する光源と、この光源からの光を
記録媒体上の情報トラックの所定位置に集光する対物レ
ンズと、前記記録媒体からの反射光を検出する受光素子
とを有し、前記記録媒体に対する情報の記録及び／又は
再生及び／又は消去を行う光ピックアップ装置におい
て、前記記録媒体からの反射光の周辺部の光束を検出す
る受光手段を備えたことを特徴とする光ピックアップ装
置。
【請求項３】光を照射する光源と、この光源からの光を
記録媒体上の情報トラックの所定位置に集光する対物レ
ンズと、前記記録媒体からの反射光を検出する受光素子
とを有し、前記記録媒体に対する情報の記録及び／又は
再生及び／又は消去を行う光ピックアップ装置におい
て、前記記録媒体からの反射光の情報トラック方向の周
辺光のみを検出する受光手段を備えたことを特徴とする
光ピックアップ装置。
【請求項４】請求項１，２または３記載の光ピックアッ
プ装置において、前記記録媒体として情報を位相ピット
として記録している記録媒体を用いることを特徴とする
光ピックアップ装置。
【請求項５】請求項１，２，３または４記載の光ピック
アップ装置において、前記記録媒体からの反射光を情報
トラック方向に複数に分割する分割手段を備え、この分
割手段により分割された反射光を前記受光手段で受光す
ることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】請求項５記載の光ピックアップ装置におい
て、前記分割手段がプリズムであることを特徴とする光
ピックアップ装置。
【請求項７】請求項５記載の光ピックアップ装置におい
て、前記分割手段がホログラムであることを特徴とする
光ピックアップ装置。
【請求項８】請求項６または７記載の光ピックアップ装
置において、前記分割手段は、前記記録媒体上の光スポ
ットの制御に用いられる信号を得るための光束分離領域
を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項９】請求項１，２，３，４，５，６，７または
８記載の光ピックアップ装置において、同一基板上に形
成された複数の受光素子を有することを特徴とする光ピ
ックアップ装置。
【請求項１０】請求項８または９記載の光ピックアップ
装置において、前記光源と受光素子が同一ユニット内に
配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１１】光を照射する光源と、この光源からの光
を記録媒体における記録面の情報トラックの所定位置に
集光する対物レンズと、前記記録面からの反射光を検出
する受光素子とを有し、前記記録媒体に対する情報の記
録及び／又は再生及び／又は消去を行う光ピックアップ
装置において、前記記録面からの反射光を情報トラック
方向の周辺光束とそれ以外の光束に分割し、この分割し
た情報トラック方向の周辺光束から情報信号を検出する
情報信号検出手段と、前記光束分割の位置と前記記録媒
体との間に設けられた偏光分離膜を有する素子及び４分
の１波長板とを備えたことを特徴とする光ピックアップ
装置。
【請求項１２】請求項１１記載の光ピックアップ装置に
おいて、前記対物レンズの焦点距離をｆ、前記対物レン
ズの開口数をＮＡ、前記記録面上に記録された最短マー
クの空間周波数をν、前記光源の出射光波長をλ、前記
光束の径に比例する定数をｋとし、前記反射光の光軸に
垂直な面内で前記反射光の中心を原点とし、情報トラッ
ク方向にｙ軸をとってこれと直交する方向にｘ軸をとっ
たとき、前記反射光をｘ²＋ｙ²＝（ｋｆＮＡ）² で表わされる円の内部に存在させ、前記反射光のｘ²＋ｙ²≦（ｋｆＮＡ）² ｙ≧ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｙ≦−ｋｆ（νλ−ＮＡ）で表わされる部分を分離する分割手段を備えたことを特
徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１３】光を照射する光源と、この光源からの光
を記録媒体における記録面の情報トラックの所定位置に
集光する対物レンズと、前記記録面からの反射光を検出
する受光素子とを有し、前記記録媒体に対する情報の記
録及び／又は再生及び／又は消去を行う光ピックアップ
装置において、前記記録面からの反射光を情報トラック
方向の周辺光束とそれ以外の光束に分割し、この分割し
た情報トラック方向の周辺光束から情報信号を検出する
情報信号検出手段と、前記反射光のｘ²＋ｙ²≦（ｋｆＮＡ）² ｙ≧ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｙ≦−ｋｆ（νλ−ＮＡ）ｘ≧ｍ、ｘ≦−ｍ（０≦ｍ≦ｆ・ＮＡ）で表わされる部分を分離する分割手段とを備えたことを
特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１４】請求項１２または１３記載の光ピックア
ップ装置において、前記分割手段がプリズムであること
を特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１５】請求項１２または１３記載の光ピックア
ップ装置において、前記分割手段がホログラムであるこ
とを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１６】請求項１１、１２、１３、１４または１
５記載の光ピックアップ装置において、前記反射光を受
光する受光素子と前記光源とを同一パッケージ内に配置
したことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１７】請求項１１、１２、１３、１４、１５ま
たは１６記載の光ピックアップ装置において、前記情報
信号検出手段は情報信号を情報トラック方向の周辺光束
とそれ以外の中心部の光束との差分として検出すること
を特徴とする光ピックアップ装置。