JPH0863777A - 光学ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単且つ小型の構成により、ピット読取精度
が良好であるようにした、ＣＤＲ，相変化型光ディスク
用の光学ピックアップを提供すること。 【構成】 レーザー光ビームを出射するレーザー光源１
１と、この光源から出射された光ビームを光ディスクの
記録面上に合焦するように照射する対物レンズ１６と、
この光源から出射された光ビームと前記対物レンズを介
した光ディスクの記録面からの戻り光ビームを分離する
分離光学系１３と、前記分離光学系によって分離された
戻り光ビームを受光するフォトディテクタ１８とを含ん
でいる、ＣＤＲ，相変化型光ディスク等の記録再生用光
学ピックアップ１０において、上記レーザー光源１１
が、光ディスクの記録面に照射される楕円スポット２０
の長軸が、光ディスクのトラック方向に対して４５度傾
斜するように、光軸の周りに４５度傾斜して配設されて
いるように光学ピックアップ１０を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＤＲ，相変化型光デ
ィスク等の光ディスクに対して記録及び／または再生を
行なうための光学ピックアップに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような光学ピックアップは、
図３に示すように構成されている。図３において、光学
ピックアップ１は、半導体レーザ素子２，グレーティン
グ３，ビームスプリッタ４，コリメータレンズ５，対物
レンズ６，集光レンズ７及びフォトディテクタ８から構
成されている。

【０００３】上記半導体レーザ素子２は、半導体の再結
合発光を利用した発光素子であり、光源として使用され
る。半導体レーザ素子２から出射した光ビームは、グレ
ーティング３に導かれる。

【０００４】上記グレーティング３は、入射光を回折さ
せるものであり、半導体レーザ素子２からのレーザ光ビ
ームを０次光及び二つの１次光の計３本の光ビームに分
離するために使用される。

【０００５】ビームスプリッタ４は、平行平板状に形成
されていると共に、ハーフミラー面４ａが、対物レンズ
６の光軸に対して４５度傾斜した状態で配設されてお
り、半導体レーザ素子２から出射した光ビームと光ディ
スクＤの記録面からの戻り光を分離する。

【０００６】コリメータレンズ５は、凸レンズであっ
て、半導体レーザ素子２から出射されビームスプリッタ
４のハーフミラー面４ａで反射された光ビームを、平行
光ビームに変換する。

【０００７】対物レンズ６は、ビームスプリッタ４によ
り反射されコリメータレンズ５により平行光ビームに変
換された光ビームを、回転駆動される光ディスクＤの記
録面の所望のトラック上に集束させる。

【０００８】光ディスクＤの記録面に照射された光ビー
ムは、戻り光ビームとして、再び対物レンズ６，コリメ
ータレンズ５を介してビームスプリッタ４に導かれる。
そして、ビームスプリッタ４を透過した戻り光ビーム
は、集光レンズ７を透過した後、フォトディテクタ８の
受光面に入射されることになる。

【０００９】フォトディテクタ８は、グレーティング３
により分離された０次光及び二つの１次光に対して、そ
れぞれ受光面を有するように構成されている。

【００１０】このような構成の光学ピックアップ１によ
れば、半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光ビー
ムは、グレーティング３により３本の光ビームに分離さ
れた後、ビームスプリッタ４のハーフミラー面４ａで反
射される。その後、光ビームは、コリメータレンズ５に
よって平行光に変換された後、対物レンズ６を介して、
光ディスクＤの記録面上のある一点に集束される。

【００１１】光ディスクＤの記録面からの戻り光ビーム
は、再び対物レンズ６及びコリメータレンズ５を介し
て、ビームスプリッタ４に入射する。ここで、戻り光ビ
ームは、ビームスプリッタ４のハーフミラー面４ａを透
過される。

【００１２】ビームスプリッタ４を透過した戻り光ビー
ムは、集光レンズ７により集光され、グレーティング３
により分離された各光ビームが、それぞれフォトディテ
クタ８の対応する受光面に入射する。これにより、フォ
トディテクタ８の各受光面からの検出信号に基づいて、
光ディスクＤの読取信号及びフォーカスエラー信号，ト
ラッキングエラー信号等の信号が生成される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された光学ピックアップ１においては、光ディ
スクＤの記録面に照射される光ビームのスポットは、半
導体レーザ素子２の記録用にも適応し得るように、比較
的高出力であることから、レーザー光ビームを絞り込む
必要があり、このため、楕円状になってしまう。

【００１４】これに対して、このスポットの偏光方向Ａ
は、光ディスクに記録されたウォブル成分を読み取るた
めに、図４に示すようにトラック方向Ｔに沿って延びて
いることが望ましいので、楕円スポットの長軸をトラッ
ク方向に合わせるように、半導体レーザー素子２を光軸
に対して配設するようにしている。

【００１５】このため、楕円スポットの長軸が、光ディ
スクのトラック上に形成されたピットの整列方向に一致
してしまうので、ＭＴＦ（Modulation Transfer Functi
on）（レスンス関数の絶対値）が低下し、言わばピット
に対する分解能が低下することにより、ピット読取精度
が悪化してしまうという問題があった。

【００１６】これに対して、半導体レーザ素子２から光
ディスクＤまでの光路中に、アナモプリズムを挿入した
光学ピックアップもある。この場合、スポットは図５に
示すようになるが、部品点数が多くなると共に、小型化
の要請に反することになるという問題があった。

【００１７】本発明は、以上の点に鑑み、簡単且つ小型
の構成により、ピット読取精度が良好であるようにし
た、光学ピックアップを提供することを目的としてい
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、レーザー光ビームを出射するレーザー光源と、こ
の光源から出射された光ビームを光ディスクの記録面上
に合焦するように照射する対物レンズと、この光源から
出射された光ビームと前記対物レンズを介した光ディス
クの記録面からの戻り光ビームを分離する分離光学系
と、前記分離光学系によって分離された戻り光ビームを
受光するフォトディテクタとを含んでおり前記レーザー
光源が、光ディスクの記録面に照射される楕円スポット
の長軸が、光ディスクのトラック方向に対して略４５度
傾斜するように、光軸の周りに傾斜して配設されてい
る、光学ピックアップにより、達成される。

【００１９】本発明による光学ピックアップは、好まし
くは、前記分離光学系と光ディスクの間に、１／２波長
板が配設されている。

【００２０】本発明による光学ピックアップは、好まし
くは、前記１／２波長板が、その光学軸がトラック方向
に対して略２２．５度だけ傾斜して配設されている。

【００２１】ここで、本発明では、光ディスクの記録面
のトラックに対して略４５度だけ傾斜した長軸を有する
楕円スポットを形成するために、レーザ光源を光軸のま
わりに傾斜もしくは回転させるようにしている。しか
し、楕円スポットの長軸は、トラックに対して正確に４
５度傾斜する必要はなく、楕円スポットの長軸がトラッ
クに沿った方向より傾ければ分解能は向上する。このた
めレーザ光源の傾斜角度は光軸に対して正確に４５度で
ある必要はない。

【００２２】また、スポットの偏光方向はできる限り、
トラックに沿ったものである方が記録トラックに対する
追随性の点で優れるが、トラックと偏光方向とがなす傾
斜が少なければ少ないほどよい。逆に、多少、偏光方向
がトラック方向に対して傾いていても、従来のように完
全に斜めである状態が改善されれば、本発明の目的は達
成される。従って、１／２波長板の傾きはトラック方向
に対して完全に２２．５度である必要はない。

【００２３】

【作用】上記構成によれば、光ディスクの記録面に照射
されるレーザ光ビームは、半導体レーザ素子が光軸の周
りに４５度だけ傾斜して配設されていることにより、光
ディスクの記録面のトラックに対して４５度だけ傾斜し
た長軸を有する楕円スポットになっている。従って、ス
ポットの長軸がトラック方向に一致していないことか
ら、ＭＴＦが向上されピット読み取りにおける分解能が
向上する。かくして、ピット読取精度が高められ得る。

【００２４】上記分離光学系と光ディスクの間に、１／
２波長板が配設されている場合には、光ディスクの記録
面に照射されるレーザ光ビームは、その偏光方向が、１
／２波長板の存在によって、変化されるので、ウォブル
成分の読取精度が向上する。

【００２５】特に、上記１／２波長板が、その光学軸が
２２．５度だけ傾斜して配設されている場合には、光デ
ィスクの記録面に照射されるレーザ光ビームは、その偏
光方向が、２２．５度傾斜して配設された１／２波長板
の存在によって、４５度変化されて、トラック方向に沿
った垂直方向になる。従って、光ディスクの記録面に記
録されたウォブル成分、特にアドレス情報の読取信号で
あるプッシュプル信号のレベルが上がるので、ウォブル
成分のＣ／Ｎが向上されることになる。

【００２６】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図１乃至図
６を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる
実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に
好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００２７】図１は、本発明による光学ピックアップの
一実施例を示しており、光学ピックアップ１０は、半導
体レーザ素子１１，グレーティング１２，ビームスプリ
ッタ１３，コリメータレンズ１４，１／２波長板１５，
対物レンズ１６，集光レンズ１７及びフォトディテクタ
１８を有している。

【００２８】上記半導体レーザ素子１１は、半導体の再
結合発光を利用した発光素子であり、光源として使用さ
れる。半導体レーザ素子１１から出射した光ビームは、
グレーティング１２に導かれる。この場合、半導体レー
ザ素子１１は、光軸に対して略４５度だけ光軸の周りに
傾斜して配設されている。

【００２９】上記グレーティング１２は、入射光を回折
させるものであり、半導体レーザ素子１１から出射した
光ビームを、トラッキング方向即ち紙面に対して垂直な
方向に０次回折光及びプラスマイナス１次回折光の少な
くとも３本の光ビームに分離するために使用される。

【００３０】ビームスプリッタ１３は、平行平板状に形
成されていると共に、ハーフミラー面１３ａが、対物レ
ンズ１６の光軸に対して４５度傾斜した状態で配設され
ており、半導体レーザ素子１１から出射した光ビームと
光ディスクＤの記録面からの戻り光を分離する。

【００３１】この場合、このビームスプリッタ１３のハ
ーフミラー面１３ａは、反射率５０％になるように構成
されている。

【００３２】コリメータレンズ１４は、凸レンズであっ
て、半導体レーザ素子１１から出射されビームスプリッ
タ１３のハーフミラー面１３ａで反射された光ビーム
を、平行光ビームに変換する。

【００３３】上記１／２波長板１５は、１／２波長の位
相差を生じさせる位相補償板であり、この場合、トラッ
ク方向に対して略２２．５度だけ傾斜して配設されてい
る。これにより、半導体レーザ素子１１からの光ビーム
の４５度傾斜した偏光方向が、この１／２波長板１５に
よって、垂直方向に戻されることになる。これによっ
て、記録トラックに対する読み取り，書き込みの追随性
ガ向上することになる。

【００３４】対物レンズ１６は、ビームスプリッタ１３
により反射され、コリメータレンズ１４，１／２波長板
１５を介して入射する光ビームを、回転駆動される光デ
ィスクＤの記録面の所望のトラック上に集束させる。

【００３５】光ディスクＤの記録面に照射された光ビー
ムは、戻り光ビームとして、再び対物レンズ１６，１／
２波長板１５，コリメータレンズ１４を介してビームス
プリッタ１３に導かれる。そして、ビームスプリッタ１
３を透過した戻り光ビームは、集光レンズ１７を透過し
た後、フォトディテクタ１８の受光面に入射されること
になる。

【００３６】フォトディテクタ１８は、グレーティング
１２によりトラッキング方向に分離された３本のビー
ム、即ち０次光及びプラスマイナス１次光に対して、そ
れぞれ受光面を有するように構成されている。

【００３７】本実施例による光学ピックアップ１０は以
上のように構成されており、半導体レーザ素子１１から
出射されたレーザ光ビームは、グレーティング１２によ
り３本の光ビームに分離された後、ビームスプリッタ１
３のハーフミラー面１３ａで反射される。その後、光ビ
ームは、コリメータレンズ１４によって平行光に変換さ
れ、１／２波長板１５により偏光方向が垂直にされた
後、対物レンズ１６を介して、光ディスクＤの記録面上
のある一点に集束される。

【００３８】光ディスクＤの記録面からの戻り光ビーム
は、再び対物レンズ１６，１／２波長板１５及びコリメ
ータレンズ１４を介して、ビームスプリッタ１３に入射
する。ここで、戻り光ビームは、ビームスプリッタ１３
のハーフミラー面１３ａを透過される。

【００３９】ビームスプリッタ１３を透過した戻り光ビ
ームは、集光レンズ１７により集光され、グレーティン
グ１２により分離された各光ビームが、それぞれフォト
ディテクタ１８の対応する受光面に入射する。これによ
り、フォトディテクタ１８の各受光面からの検出信号に
基づいて、光ディスクＤの読取信号及びフォーカスエラ
ー信号，トラッキングエラー信号等の信号が生成され
る。

【００４０】この場合、光ディスクＤの記録面に照射さ
れるレーザ光ビームは、図２に示すように、半導体レー
ザ素子１１が光軸の周りに４５度だけ傾斜して配設され
ていることにより、光ディスクＤの記録面のトラック１
９に対して、４５度だけ傾斜した長軸を有する楕円スポ
ットになっている。従って、スポットの長軸がトラック
方向に一致していないことから、ＭＴＦが向上され、ピ
ット読み取りに関して分解能が向上する。かくして、ピ
ット読取精度が高められ得る。

【００４１】また、光ディスクＤの記録面に照射される
レーザ光ビームは、その偏光方向が、２２．５度傾斜し
て配設された１／２波長板１５の存在によって、４５度
変化されて、図２にて符号２１で示すように、垂直方向
になっている。これにより、トラックに対する追随性が
向上する。従って、光ディスクＤの記録面に記録された
ウォブル成分、特にアドレス情報の読取信号であるプッ
シュプル信号のレベルが上がるので、ウォブル成分のＣ
／Ｎが向上されることになる。

【００４２】さらに、上述した光学ピックアップ１０に
おいては、光ビームを成形するためのアナモプリズムが
不要であることから、部品点数が少なくて済み、コスト
が低減されると共に、小型化が容易に行なわれ得ること
になる。

【００４３】このように、上記実施例では、光ディスク
の記録面のトラックに対して４５度だけ傾斜した長軸を
有する楕円スポットになっているので、スポットの長軸
がトラック方向に一致していないことから、ＭＴＦが向
上される。かくして、ピット読取精度が高められ得る。

【００４４】これにより、光ビームを整形するためのア
ナモプリズムが不要であることから、部品点数が少なく
て済み、コストが低減されると共に、小型化が容易に行
なわれ得ることになる。

【００４５】上記分離光学系と光ディスクの間に、１／
２波長板が配設されている場合には、ウォブル成分の読
取精度が向上し、特に、上記１／２波長板の光学軸が２
２．５度だけ傾斜して配設されている場合には、光ディ
スクの記録面に照射されるレーザ光ビームのスポットの
偏光方向は、トラック方向に沿った垂直方向になるの
で、光ディスクの記録面に記録されたウォブル成分、特
にアドレス情報の読取信号であるプッシュプル信号のレ
ベルが上がる。従って、ウォブル成分のＣ／Ｎが向上さ
れることになる。

【００４６】尚、上述した実施例においては、レーザー
光源として、半導体レーザ素子が使用されているが、こ
れに限らず、他のレーザー光源を使用することも可能で
ある。また、上述した実施例においては、ＣＤＲ，相変
化型光ディスク用の光学ピックアップの場合について説
明しているが、これに限らず、プリグルーブを有するピ
ット方式または相変化型の光ディスクであれば、他の光
ディスク用の光学ピックアップにも本発明を適用し得る
ことは明らかである。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、簡
単且つ小型の構成により、ピット読取精度が良好である
ようにした、光学ピックアップが提供されることにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学ピックアップの一実施例の構
成を示す概略図である。

【図２】図１の光学ピックアップによる光ディスクの記
録面のトラックに対するスポットを示す拡大平面図であ
る。

【図３】従来の光学ピックアップの一例の構成を示す概
略図である。

【図４】図３の光学ピックアップによる光ディスクの記
録面のトラックに対するスポットを示す拡大平面図であ
る。

【図５】図３の光学ピックアップによるアナモプリズム
を使用した場合の光ディスクの記録面のトラックに対す
るスポットを示す拡大平面図である。

【符号の説明】

１０ 光学ピックアップ １１ 半導体レーザ素子 １２ グレーティング １３ ビームスプリッタ １４ コリメータレンズ １５ １／２波長板 １６ 対物レンズ １７ 集光レンズ １８ フォトディテクタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザー光ビームを出射するレーザー光
   源と、 この光源から出射された光ビームを光ディスクの記録面
   上に合焦するように照射する対物レンズと、 この光源から出射された光ビームと前記対物レンズを介
   した光ディスクの記録面からの戻り光ビームを分離する
   分離光学系と、 前記分離光学系によって分離された戻り光ビームを受光
   するフォトディテクタとを含んでおり、 前記レーザー光源が、光ディスクの記録面に照射される
   楕円スポットの長軸が、光ディスクのトラック方向に対
   して略４５度傾斜するように、光軸の周りに傾斜して配
   設されていることを特徴とする光学ピックアップ。
2. 【請求項２】 前記分離光学系と光ディスクの間に、１
   ／２波長板が配設されていることを特徴とする請求項１
   に記載の光学ピックアップ。
3. 【請求項３】 前記１／２波長板が、その光学軸がトラ
   ック方向に対して略２２．５度だけ傾斜して配設されて
   いることを特徴とする、請求項１または２に記載の光学
   ピックアップ。