JPS61120353A - 光学的情報信号再生装置におけるピツクアツプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、情報信号が記録されている信号面を備えてい
る記録媒体における信号面に対して、微小な径の光のス
ポットを投射し、信号面からの反射光に基づいて情報信
号を再生するようになされている光学的情報信号再生装
置のピックアップ装置に関する。

（従来の技術） 情報信号の光学的な記録により記録跡が形成されている
信号面を備えている記録媒体における信号面に対して、
信号読取り用の微小な径の光のスポットを投射し、信号
面からの反射光に基づいて情報信号を再生するようにし
た光学的情報信号再生装置としては、従来から各種形式
のものが提案されていることは周知のとおりである。

ところで、光学的情報信号再生装置において。

再生時に高速回転されている記録媒体の信号面は数百マ
イクロ・メートル程度の上下動を示すものであるが、例
えばトラックピッチが２マイクロ・メートル以下で、ピ
ットの径が１マイクロ・メートル以下というように高い
記録密度で情報信号が記録されている記録媒体から情報
信号の読出しを高い信頼性で行なうためには１例えば±
１マイクロ・メートル以下の精度で自動フォーカス制御
動作を行なって、常に安定なレーザ光点が記録媒体の信
号面上に形成されるようにすることが必要とされる。

そして、前記のような自動フォーカス制御動作が良好に
行なわれるためには、記録媒体の信号面からの反射光束
に基づいて作られるフォーカス誤差信号が良好なもので
なければならないが、記録媒体の信号面からの反射光束
は、案内溝やアドレス信号のピットなどの存在による記
録媒体の表面の凹凸による回折のために１強度にゆらぎ
を有するものになっているので、従来の一般的なフォー
カス自動制御系では前記した原因による反射光束の強度
のゆらぎによって、良好な自動フォーカス制御動作を行
なうことが困難であったが、近年になって、前記のよう
な問題点のない自動フォーカス制御系として、像回転型
焦点検出方式を適用した自動フォーカス制御系が提案さ
れた（例えば。

日経マグロウヒル社昭和５８年１１月２１日発行「日経
エレクトロニクスＪ１９８３　１ｌ−２１ｎｏ、３３０
　　第２０１頁〜第２０２頁参照）。

しかし、前記した像回転型焦点検出方式は、記録媒体の
信号面と受光部との間の反射光の光路中に球面レンズ、
円筒レンズ、ナイフェツジなどを配置したものであった
から、（１）反射光束の光路中に設けられているナイフ
ェツジによって１反射光束の５０％が損失となるために
、受光部で利用できる光量が半分になり、フォーカス誤
差信号の信号対雑音比が悪化する。（２）トラッキング
誤差信号の検出手段を光学系中に設けることが困難であ
り、仮にトラッキング誤差信号の検出手段を付加する場
合には、ハーフミラ−によって反射光束を分割すること
が必要とされるが、それにより一層光量が低下すること
になる他、構造が複雑になる。

（３）受光部を２つの焦゛線の後側の光束が拡散した位
置に配置しているために、光学系が大型化する。

（４）構成にナイフェツジが必要とされる。などの諸点
が問題になり、それの解決策が求められた。

それで本出願人会社では先に、前記した像回転型焦点検
出方式における問題点のない光学的情報信号再生装置に
おけるピックアップ装置として。

情報信号の光学的な記録により記録跡が形成されている
信号面を備えている記録媒体における信号面に対して信
号読取り用の光のスポットを投射し、記録媒体の信号面
からの反射光によって情報信号を読取るようになされて
いる光学的情報信号再生装置におけるピックアップ装置
において、記＠媒体の信号面と受光部との間に形成され
る反射光束の通路中に、光軸と直交し記録媒体の記録跡
の延在方向に平行な直線によって前記の反射光束を２つ
に分割させる機能と、前記した反射光束における分割面
に対してレンズ作用軸が略々４５度だけ傾斜するように
設けられた円筒レンズが有している機能とを備えている
如き光学系を設け、また、前記した光学系から出射した
光束が、前記の光学系へ入射した光束の断面形状と略々
相似の断面形状になるような位置に、前記した反射光束
における２分割された一方のものと他方のものとに、そ
れぞれ所要のように対応して配置されるべき複数個の受
光素子よりなる前記の受光部は、記録媒体の信号面が合
焦位置にある状態における反射光束における２分割され
た一方のものにおける分割線と。

その分割線に直交する線とによって区画され、その区画
内に記録媒体の信号面が合焦位置にある状態における反
射光束における２分割された一方のものが含まれる如き
半年面に第１の受光素子が配置され、かつ、他の半年面
には前記の分割線に沿うように第２．第３の受光素子が
並置されているとともに、記録媒体の信号面が合焦位置
にある状態における反射光束における２分割された他方
のものにおける分割線と、その分割線に直交する線とに
よって区画され、その区画内に記録媒体の信号面が合焦
位置にある状態における反射光束における２分割された
他方のものが含まれる如き半年面に第４の受光素子が配
置され、かつ、他の半年面には前記の分割線に沿うよう
に第５．第６の受光素子が並置されている構成のものと
され、また、前記した受光部における第１の受光素子の
出力信号と第４の受光素子の出力信号との和信号によっ
て再生情報信号を発生させる手段と、さらに、前記した
第１の受光素子の出力信号と第４の受光素子の出力信号
との差信号によってトラッキング誤差信号を発生させる
手段と、さらにまた、第３の受光素子の出力信号と第５
の受光素子の出力信号との和信号から、第２の受光素子
の出力信号と第６の受光素子の出力信号との和信号を減
算してフオーカス誤差信号を発生させる手段とを備えて
なる光学的情報信号再生装置におけるピックアップ装置
を提案し、それの実施によって良好な成果を挙げ得てい
る。

（発明の解決しようとする問題点） しかしながら、前記した本出願人会社の提案による光学
的情報信号再生装置におけるピックアップ装置につき、
その後の検討の結果として（１）受光部は光軸の位置が
変化したときにトラッキング誤差信号の中心が変化する
。（２）受光部の設置位置に精度が必要とされるので、
組立てが困難である。（３）フォーカス誤差検出の感度
が不充分である。などの諸点の改善が求められた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、情報信号の光学的な記録により記録跡が形成
されている信号面を備えている記録媒体における信号面
に対して信号読取り用の光のスポットを投射し、記録媒
体の信号面からの反射光によって情報信号を読取るよう
になされている光学的情報信号再生装置におけるピック
アップ装置において、記録媒体の信号面と受光部との間
に形成される反射光束の通路中に、光軸と直交する直線
によって前記の反射光束を２つに分割させる機能と、前
記した反射光束における分割面に対してレンズ作用軸が
略々４５度だけ傾斜するように設けられた円筒レンズが
有している機能とを備えている如き光学系を設け、また
、前記した光学系から出射した光束が、前記の光学系へ
入射した光束の断面形状と略々相似の断面形状になるよ
うな位置に。

前記した反射光束における２分割された一方のものと他
方のものとに、それぞれ所要のように対応して配置され
るべき複数個の受光素子よりなる前記の受光部は１反射
光束における２分割された一方の光束の全体を含みうる
ような第１の領域に。

前記の反射光束における２分割された一方の光束の分割
線を横断する直線により区分けされて設定された第１．
第２の２つの部分における第１の部分に配置される第１
の受光素子及び第２の部分に配置される第２の受光素子
と、前記の反射光束における２分割された他方の光束の
全体を含みうるような第２の領域に、前記の反射光束に
おける２分割された他方の光束の分割線を横断する直線
により区分けされて設定された第１．第２の２つの部分
における第１の部分に配置される第４の受光素子及び第
２の部分に配置される第３の受光素子とによって構成さ
れており、前記した受光部における第１〜第４の受光素
子からの各出力信号の和信号によって再生情報信号を発
生させる手段と、また、前記した第１の受光素子の出力
信号と第３の受光素子の出力信号との和信号と、前記し
た第２の蛍光素子の出力信号と第４の受光素子の出力信
号との和信号との差信号によってフォーカス誤差信号を
発生させる手段とを備えてなる光学的情報信号再生装置
におけるピックアップ装置、及び、情報信号の光学的な
記録により記録跡が形成されている信号面を備えている
記録媒体における信号面に対して信号読取り用の光のス
ポットを投射し。

記録媒体の信号面からの反射光によって情報信号を読取
るようになされている光学的情報信号再生装置における
ピックアップ装置において、記録媒体の信号面と受光部
との間に形成される反射光束の通路中に、光軸と直交し
記録媒体の記録跡の延在方向に平行な直線によって前記
の反射光束を２つに分割させる機能と、前記した反射光
束における分割面に対してレンズ作用軸が略々４５度だ
け傾斜するように設けられた円−筒レンズが有している
機能とを備えている離き光学系を設け、また、前記した
光学系から出射した光束が、前記の光学系へ入射した光
束の断面形状と略々相似の断面形状になるような位置に
、前記した反射光束における２分割された一方のものと
他方のものとに、それぞれ所要のように対応して配置さ
れるべき複数個の受光素子よりなる前記の受光部は１反
射光束における２分割された一方の光束の全体を含みう
るような第１の領域に、前記の反射光束における２分割
された一方の光束の分割線を横断する直線により区分け
されて設定された第１．第２の２つの部分における第１
の部分に配置される第１の受光素子及び第２の部分に配
置される第２の受光素子と、前記の反射光束における２
分割された他方の光束の全体を含みうるような第２の領
域に、前記の反射光束における２分割された他方の光束
の分割線を横博する直線により区分けされて設定された
第１．第２の２つの部分における第１の部分に配置され
る第４の受光素子及び第２の部分に配置される第３の受
光素子とによって構成されており。

前記した受光部番；おける第１〜第４の受光素子からの
各出力信号の和信号によって再生情報信号を発生させる
手段と、また、前記した第１の受光素手の出力信号と第
３の受光素子の出力信号との和信号と、前記した第２の
受光素子の出力信号と第４の受光素子の出力信号との和
信号との差信号によってフォーカス誤差信号を発生させ
る手段と、前記した第１の受光素子の出力信号と第２の
受光素子の出力信号との和信号と、前記した第３の受光
素子の出力信号と第４の受光素子の出力信号との和信号
との差信号によってトラッキング誤差信号を発生させる
手段とを備えてなる光学的情報信号再生装置におけるピ
ックアップ装置を提供するものである。

（実施例） 以下、添付図面を参照しながら本発明の光学的情報信号
再生装置におけるピックアップ装置の具体的な内容につ
いて詳細に説明する。

第１図は本発明の光学的情報信号再生装置におけるピッ
クアップ装置の一実施態様の概略構成を示す斜視図であ
り、この第１図において１は光源（例えば、半導体レー
ザ）であり、光源１は微小な発光部から直線偏光を出射
する。

光［１から出射された光は、コリメートレンズ２によっ
て平行光となされた後に偏光プリズム３を透過し１次い
でλ／４波長板４によって円偏光となされてから集光レ
ンズ５により集光されて記録媒体７（ディスク７）の信
号面上に微小な径の光スポット６を生じさせ為。

ディスク７の信号面番兼高い反射率を有するものとなさ
れており、前記のようにして集光レンズ５によって集光
された光は、ディスク７の信号面で反射して逆向きの円
偏光となり再び集光レンズ５を通りλ／４波長板４に与
えられる。そして、前記の反射光束は前記したλ／４波
長板４により、入射光の偏光面に対して直交する偏光面
を有する直線偏光となされる。

それで、前記した反射光束は偏光プリズム３の反射面３
ａで反射され、次いで、光軸と直交し記録媒体の記録跡
の延在方向に平行な直線によって前記の反射光束を２つ
に分割させる機能と、前記した反射光束における分割面
に対してレンズ作用軸が略々４５度だけ傾斜するように
設けられた円筒レンズが有している機能とを備えている
如き光学系を介して、複数個の受光素子ＰＤ１〜Ｐ口４
より構成されている受光部ＰＯＡに与えられる。

第１図示の構成例のものにおいて、前記した偏光プリズ
ム３の反射面３ａと受光部ＰＤＡとの間の光路中には、
反射光束を集束する集光レンズ８と。

反射光束を２つに分割するＬ１能を有する喰違い模型プ
リズム９（直線状の分割線９ａ・が記り媒体７における
記録跡の延在方向に平行となるようにされている）と、
前記した喰違い模型プリズム９における直線状の分割線
９ａの延長する方向２−２に対して、レンズ作用軸Ｘ−
Ｘ（または前記したレンズ作用軸Ｘ−Ｘに対して直交し
ている円筒軸（円筒レンズの円筒面と対応する円筒面を
有する如き円筒における円筒軸）Ｙ−Ｙ）が略々４５度
だけ傾斜しているように設けられている円筒レンズ１０
とが配置されているが、この第１図示の構成例の装置に
おいては、前記した喰違い模型プリズム９と１円筒レン
ズ１０とによる構成部分が、前記した「光軸と直交し記
録媒体の記録跡の延在方向に平行な直線によって前記の
反射光束を２つに分割させる機能と、前記した反射光束
における分割面に対してレンズ作用軸が略々４５度だけ
傾斜するように設けられた円筒レンズが有している機能
とを備えている如き光学系」に対応している構成部分で
ある（本発明の光学的情報信号再生装置におけるピック
アップ装置において、偏光プリズム３と受光部ＰＤＡと
の間に設けられるべき「光軸と直交し記録媒体の記録跡
の延在方向に平行な直線によって前記の反射光束を２つ
に分割させる機能と、前記した反射光束における分割面
に対してレンズ作用軸が略々４５度だけ傾斜するように
設けられた円筒レンズが有している機能とを備えている
如き光学系」の他の構成態様としては、第４図及び第５
図などを参照して後述されている）。

次に、第２図も参照しながら、第１図中に示されている
偏光プリズム３と受光部ＰＤＡとの間に設けられている
構成部分によるフォーカス誤差の検出原理を説明する。

さて、集光レンズ８から出射された光束の通路中に円筒
レンズ１０が配置されたときの光束の断面形状の変化態
様は、第２図に示されているようなものになる。すなわ
ち、゛円筒レンズ１０に入射した円形断面の光束は、円
筒レンズ１０で集束されることにより、まず１円筒軸Ｙ
−Ｙに平行な焦線１２になされるが、次いで次第に拡散
されて、円筒レンズｌＯへの入射光束の断面形状と同様
な円形断面１３の光束になされた後に、集光レンズ８に
より集束されて１円筒レンズ１０のレンズ作用軸Ｘ−Ｘ
に平行な焦線１４となされる（図中のＡ点は集光レンズ
８に入射した光が集束する位置である）。

今１円筒レンズ１０の位置で光軸０を通り、円筒レンズ
１０の円筒軸Ｙ−Ｙに対して４５度傾斜した直線（円筒
レンズ１０のレンズ作用軸ｘ−Ｘに対して４５度傾斜し
た直線でも同じ）ＢＯＣを考えると、Ｂ点を通る光は焦
線１２のＥ点を通過して、光束が再び円形断面１３にな
る位置ではＧ点に達し、また、０点を通る光は應線１２
のＦ点を通過して、光束が再び円形断面１３になる位置
ではＨ点に達するから、光束が再び円形断面１３となさ
れる位置における直線ＧＯ’Ｈは、前記した円筒レンズ
１０の位置に考えた直線ＢＯＣに対して直交している状
態のものになっており、前記した各点Ｂ、Ｃ，Ｇ、Ｈに
よって囲まれる面は撚れた面になっている。そして、本
発明の光学的情報信号再生装置におけるピックアップ装
置においては、受光部ＰＤＡは光束が再び円形断面１３
となされる位置に設けられているのである。

第１図示の実施例装置において１反射光束を２つに分割
する機能を有する喰違い模型プリズム９（直線状の分割
線９ａが記録媒体７における記録跡の延在方向に平行と
なるようにされている）における直線状の分ｍ線９ａの
延長する方向Ｚ−２に対して、レンズ作用軸Ｘ−Ｘ（ま
たは前記したレンズ作用軸ｘ−ｘに対して直交している
円筒軸（円筒レンズの円筒面と対応する円筒面を有する
如き円筒における円筒軸）Ｙ−Ｙ）が略々４５度だけ傾
斜しているように設けられている円筒レンズ１０には。

反射光束を２つに分割する機能を有する喰違い模型プリ
ズム９により、光軸上で２つに分割された光束が入射さ
れる０図中のｆｌ、ｍは反射光束を２つに分割する機能
を有する喰違い模型プリズム９によって２つに分割され
た光束の光軸であり、Ｊ。

Ｋは円筒レンズ１０の面上でそれぞれ半円状に２つに分
割されている状態の光束を示している。

前記のように、喰違い模型プリズム９によって光軸上で
２つに分割された光束の分割面と、円筒レンズ１０の円
筒軸Ｙ−Ｙとの相対的な関係は、第２図中の直線ＢＯＣ
と円筒軸Ｙ−Ｙとの相対的な関係と同様なものであるか
ら、記録媒体７の信号面が集光レンズ５の合焦面に位置
している状態において、円筒レンズ１０面上にそれぞれ
半円形の断面Ｊ、にで示される光束は、複数個の受光素
子ＰＤＩ〜ＰＤ４によって構成されている受光部ＰＤＡ
の位置では、９０度だけ回転された状態の半円形断面Ｐ
、Ｑの光束として与えられる。

前記したように、複数個の受光素子ＰＤＩ−ＰＤ４によ
って構成されている受光部ＰＤＡは、第１図示の構成例
については複数個の受光素子ＰＤＩ〜ＰＤ４が第３図に
示されているような配置態様のものになされており、ま
た、第４図に示されている別の実施例においては、複数
個の受光素子ＰＤＩ〜ＰＤ４は第４図示のような配置態
様になされている。

すなわち、前記した光学系から出射した光束が。

前記の光学系へ入射した光束の断面形状と略々相似の断
面形状になるような位置に、前記した反射光束における
２分割された一方のものＰと他方のものＱとに、それぞ
れ所要のように対応して配置されるべき複数個の受光素
子ＰＤＩ〜ＰＤ４よりなる前記の受光部ＰＤＡは１反射
光束における２分割された一方の光束Ｐの全体を含みう
るような第１の領域Ｚ１に、前記の反射光束における２
分割された一方の光束Ｐの分割線Ｗを横断する直線Ｌ１
により区分けされて設定された第１．第２の２つの部分
における第１の部分に配置される第１の受光素子ＰＤＩ
及び第２の部分に配置される第２の受光素子ＰＤ２と、
前記の反射光束における２分割された他方の光束Ｑの全
体を含みうるような第２の領域Ｚ２に、前記の反射光束
における２分割された他方の光束Ｑの分割線Ｗを横断す
る直線Ｌ２により区分けされて設定された第１．第２の
２つの部分における第１の部分に配置される第４の受光
素子及び第２の部分に配置される第３の受光素子とによ
っ丁構成されているのであり、第１図示の実施例のもの
における受光部ＰＤＡの第１〜第４の受光素子ＰＤＩ〜
ＰＤ４の配置態様は第３図に明示されているような田の
字形にされており、また、第４図示の実施例のものにお
ける受光部ＰＤＡの第１〜第４の受光素子ＰＤＩ−ＰＤ
４の配置態様は第４図に明示されているような目の字形
にされている。

そして、記録媒体７の信号面の位置が集光レンズ５の合
焦位置にあれば、記＠媒体７の信号面で反射された反射
光束Ｐ、Ｑは、第３図のＣりに示すように受光部の境界
線に対して対称的に分布している状態のものになる。

記録媒体７の信号面の位置が集光レンズ５の合焦位置よ
りも”遠ざかると、記録媒体７の信号面で反射された反
射光束は、記録媒体７の信号面の位置が集光レンズ５の
合焦位置にあった場合における反射光束よりも集束され
た状態となされているから、第２図中で符号１３で示す
反射光束の円形断面１３の位置は受光部ＰＤＡの位置よ
りも前方になって、受光部ＰＤムの位置における光束の
断面形状は第３図の（ｂ）に示すように略半楕円形状と
なり、かつ、前記した断面形状が略半楕円形状の反射光
束は時計方向に回転して、受光素子ＰＤＩと受光素子Ｐ
Ｄ３への照射面積が増加し、受光素子ＰＤ２と受光素子
ＰＤ４への照射面積は減少する。そして、前記した反射
光束の回転の１度は、合焦位置からの記録媒体７の位置
のずれ量と対応している。

また、前記の場合とは逆に、記録媒体７の信号面の位置
が集光レンズ５の合焦位置よりも近づくと、記録媒体７
の信号面で反射された反射光束は。

記録媒体７の信号面の位置が集光レンズ５の合焦位置に
あった場合における反射光束よりも発散された状態とな
されるから、第２図中で符号１３で示す反射光束の円形
断面１３の位置は受光部ＰＤＡの位置よりも後方になっ
て、受光部ＰＤＡの位置における光束の断面形状は第３
図の（ｃ）に示すように略半楕円形状となり、かつ、前
記した断面形状が略半楕円形状の反射光束は反時計方向
に回転して、受光素子ＰＤＩと受光素子ＰＤ３への照射
面積は減少し、受光素子ＰＤ２と受光素子ＰＤ４への照
射面積は増加する。そして、前記した反射光束の回転の
程度は、合焦位置からの記録媒体７の位置のずれ量と対
応している。

今、受光部ＰＤＡを構成している各受光素子ＰＤＩ〜Ｐ
Ｄ４からの出力信号を、８１〜Ｓ４で表わすと、フォー
カス誤差信号Ｓｅは、４個の受光素子ＰＤＩ、ＰＤ２゜
ＰＯ２、ＰＯ２の各出力信号Ｓｔ、Ｓ２，３３．Ｓ４を
用いて次の（１）式で示されるような演算を行なうこと
によって求めることができる。

Ｓｓ　　＝（３１＋３３）−（Ｓ２＋　３４）−・＝（
１）（１）式で示されているフォーカス誤差信号Ｓｅは
、記録媒体７の信号面の位置が集光レンズ５の合焦位置
よりも遠ざかっている状態、すなわち、受光部ＰＤＡに
与えられる反射光が第３図の（ｂ）に示されるように回
転されている場合には、正の信号となされ、また、記録
媒体７の信号面の位置が集光レンズ５の合焦位置よりも
近づいている状態、すなわち、受光部ＰＤムに与えられ
る反射光が第３図の（Ｃ）に示されるように回転されて
いる場合には負の信号となされる。そして、前記したフ
ォーカス誤差信号Ｓａの絶対ｌは、合焦位置からの記録
媒体７の位置ずれ量に比例している。

前記したフォーカス誤差信号Ｓａが零の状態になるよう
に、集光レンズ５をアクチュエータによって駆動制御す
れば、常に良好なフォーカス状態が得られることになる
。

本発明の光学的情報信号再生装置におけるピックアップ
装置においては１反射光束と受光部ＰＤＡとの相対位置
が第３図の（ａ）に示されている状態から第３図の（ｄ
）に示されるような状態にずれて光束Ｐ、Ｑが左方に移
動しても、受光素子ＰＤＩと受光素子ＰＤ４とにおける
受光面積の増加分と、受光素子ＰＤ２と受光素子ＰＤ３
とにおける受光面積の減少分とが全く等しいために、前
記した（１）式の演算によって求められるフォーカス誤
差信号には光束が左方にずれて第３図の（ｅ）のように
なっても、受光素子ＰＤＩの受光面積の増加分と受光素
子ＰＤ３の受光面積の減少分とは全く等しく、受光素子
ＰＤ２の受光面積の減少分と受光素子ＰＤ４の受光面積
の増加分とは全く等しいから、この場合にも前記した（
１）式の演算によって求められるフォーカス誤差信号に
は変化が生じることがない。

さらに、光束が上下方向に移動しても、光束の２つの部
分Ｐ、Ｑが受光素子の水平方向の境界に重ならない限り
、前記した（１）式の演算によって求められるフォーカ
ス誤差信号には変化が生じることがない。

このように、本発明の光学的情報信号再生装置における
ピックアップ装置においては、受光部に対する光束の位
置が一定の範囲内で移動しても、前記した（１）式の演
算によって求められるフォーカス誤差信号には変化が生
じることがないから、装置の組立てに当っての許容誤差
を大きくできるとともに、経年変化による光束の通路の
移動に対しても安定な動作を期待できる。また、第３図
の（ｄ）のように横方向に光束が移動するときに生じる
半円形断面の光束のフォーカスずれによる回転中心０′
の境界線ＬＬ、Ｌ２からのずれによるフォーカス誤差検
出感度の低下は僅かであるから、それはフォーカス制御
の精度には殆ど影響しない。

第１図に示されている実施例装置において１反射光束を
２つに分割する機能を有する喰違い模型プリズム９は、
それの直線状の分割線９ａが記録媒体７における記録跡
の延在方向に平行となるようにされているから、受光部
ＰＤＡに与えられた光軸で分割された光束の２つの部分
Ｐ、Ｑの強度差は、トラッキング誤差情報を示している
ものであるから、受光部ＰＤＡにおける受光素子ＰＤＩ
〜ＰＤ４の出力信号８１〜Ｓ４とについて１次の（２）
式に示すような演算を行なうことにより、トラッキング
誤差信号Ｓｔを発生させることができる。

５ｔ＝（Ｓ１＋５２）−（Ｓ３＋Ｓ４）・・・・・・（
２）さて、光束Ｐは第１の領域における第１の受光素子
ＰＤＩと第２の受光素子ＰＤ２との中に納まっており、
光束Ｑは第２の領域における第３の受光素子ＰＤ３と第
４の受光素子ＰＤ４との中に納まっているから、前記し
たどちらかの光束Ｐ、Ｑがそれぞれの属している領域か
ら出ない限り、前記の（２）式の演算結果に変化は生じ
ない、したがって、光束と受光部との相対位置が多少変
化しても、トラッキング誤差信号は安定に得られる。

楔形プリズムの分割線９ａに対する反射光束の光軸の相
対的な移動は、トラッキング誤差にオフセットを発生さ
せるが、楔形プリズム上の光束の径が大きいので前記し
た移動の影響は小さいものとなる。また、楔形プリズム
は記録媒体７上のスポットに近いので、記録媒体７の傾
斜による反射光軸の傾斜の影響も小さいものになる。

したがって、前記したように受光部ＰＤＡにおける光束
の移動の影響が全くないこととあわせて、極めて安定性
の良好なトラッキング制御動作が実現できるのである。

なお、楔形プリズムの分割線９ａが記録媒体７の記録跡
と直交する如くに楔形プリズムを配置した場合にも、ト
ラッキング誤差信号を得ることができる。この場合には
受光素子ＰＤＩ、ＰＤ２間の境界線が記録跡と平行にな
り、前記の境界線の両側の受光素子間の出力差がトラッ
キング誤差信号となるが、このときの演算は、光束を切
断する境界に関して行なわれるので、光束の移動が直ち
にトラッキングのオフセットになるので、このようなト
ラッキング誤差信号の発生手段は採用しない方がよい。

受光部ＰＤＡにおける受光素子ＰＤＩ−ＰＤ４の出力信
号５ｔ−Ｓ４について、次の（３）式に示すような演算
を行なうことにより、記録媒体７がらの再生信号Ｓｏを
得ることができる。

５ｏ＝Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４　−−（３）第６図は受
光部ＰＤＡにおける各受光素子ＰＤＩ〜ＰＤ４からの出
力信号８１〜Ｓ４を用いて、前記の（１）〜（３）式に
従がうような演算を行なって、フォーカス誤差信号Ｓｅ
、トラッキング誤差信号Ｓｔ、再生出力信号Ｓｏを得る
ようにする演算回路の一例構成を示すブロック図であっ
て１図中においてＡＤＤｌ〜ＡＤＤ５は加算器、５Ｕ８
１，５ＵＢ２は減算器である。

第４図は、第１図を参照して説明した光学的情報信号再
生装置におけるピックアップ装置中で反射光束の２分割
手段として使用されていた喰違い模型プリズム９の代わ
りに１反射光束の２分割手段としてフレネルの複プリズ
ム９′　を使用するようにした場合の構成例である。

また、第５図は本発明の光学的情報信号再生装置におけ
るピックアップ装置中で、記録媒体の信号面と受光部と
の間に形成される反射光束の通路中に、光軸と直交し記
録媒体の記録跡の延在方向に平行な直線によって前記の
反射光束を２つに分割させる機能と、前記した反射光束
における分割面に対してレンズ作用軸が略々４５度だけ
傾斜するように設けられた円筒レンズが有している機能
とを備えている如き光学系として使用される光学系の他
の構成例の一例を示したもので、この第５図示の光学系
１５は、第１図中に示されている喰違い模型プリズム９
と円筒レンズ１０とにおけるそれぞれの平面状部を合わ
せた状履で間者を一体化し。

しかも全体の外形状が円形状になるようなものとして加
工されたものに対応しており、この第５図示の光学系１
５は、例えば適当な合成樹脂を用いて射出成形、その他
の成形加工手段の適用により容易に作ることができる。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の光学的情報信号再生装置におけるピックアップ装置
は、情報信号の光学的な記録により記録跡が形成されて
いる信号面を備えている記　　　−録媒体における信号
面に対して信号読取り用の光のスポットを投射し、記録
媒体の信号面からの反射光によって情報信号を読取るよ
うになされている光学的情報信号再生装置におけるピッ
クアップ装置において、記録媒体の信号面と受光部との
間に形成される反射光束の通路中に、光軸と直交する直
線によって前記の反射光束を２つに分割させる機能と、
前記した反射光束における分割面に対してレンズ作用軸
が略々４５度だけ傾斜するように設けられた円筒レンズ
が有している機能とを備えている如き光学系を設け、ま
た、前記した光学系から出射した光束が、前記の光学系
へ入射した光束の断面形状と略々相似の断面形状になる
ような位置に、前記した反射光束における２分割された
一方のものと他方のものとに、それぞれ所要のように対
応して配置されるべき複数個の受光素子よりなる前記の
受光部は１反射光束における２分割された一方の光束の
全体を含みうるような第１の領域に、前記の反射光束に
おける２分割された一方の光束の分割線を横断する直線
により区分けされて設定された第１．第２の２つの部分
における第１σ部分に配置される第１の受光素子及び第
２の部分に配置される第２の受光素子と、前記の反射光
束における２分割された他方の光束の全体を含みうるよ
うな第２の領域に、前記の反射光束における２分割され
た他方の光束の分割線を横断する直線により区分けされ
て設定された第１．第２の２つの部分における第１の部
分に配置される第４の受光素子及び第２の部分に配置さ
れる第３の受光素子とによって構成されており、前記し
た受光部における第１〜第４の受光素子からの各出力信
号の和信号によって再生情報信号を発生させる手段と、
また、前記した第１の受光素子の出力信号と第３の受光
素子の出力信号との和信号と、前記した第２の受光素子
の出力信号と第４の受光素子の出力信号との和信号との
差信号によってフォーカス誤差信号を発生させる手段と
を備えてなる光学的情報信号再生装置におけるピックア
ップ装置、及び、情報信号の光学的な記録により記録跡
が形成されている信号面を偉えている記録媒体における
信号面に対して信号読取り用の光のスポットを投射し、
記録媒体の信号面からの反射光によって情報信号を読取
るようになされている光学的情報信号再生装置における
ピックアップ装置において、記録媒体の信号面と受光部
との間に形成される反射光束の通路中に、光軸と直交し
記録媒体の記録跡の延在方向に平行な直線によって前記
の反射光束を２つに分割させる機能と、前記した反射光
束における分割面に対してレンズ作用軸が略々４５度だ
け傾斜するように設けられた円筒レンズが有している機
能とを備えている如き光学系を設け、また、前記した光
学系から出射した光束が、前記の光学系へ入射した光束
の断面形状と略々相似の断面形状になるような位置に、
前記した反射光束における２分割された一方のものと他
方のものとに、それぞれ所要のように対応して配置され
るべき複数個の受光素子よりなる前記の受光部は、反射
光束における２分割された一方の光束の全体を含みうる
ような第１の領域に、前記の反射光束における２分割さ
れた一方の光束の分割線を横断する直線により区分けさ
れて設定された第１．第２の２つの部分における第１の
部分に配置される第１の受光素子及び第２の部分に配置
される第２の受光素子と、前記の反射光束における２分
割された他方の光束の全体を含みうるような第２の領域
に、前記の反射光束における２分割された他方の光束の
分割線を横断する直線により区分けされて設定された第
１．第２の２つの部分における第１の部分Ｋｌｉ！置さ
れる第４の受光素子及び第２の部分に配置される第３の
受光素子とによって構成されており、前記した受光部に
おける第１〜第４の受光素子からの各出力信号の和信号
によって再生情報信号を発生させる手段と、また、前記
した第１の受光素子の出力信号と第３の受光素子の出力
信号との和信号と、前記した第２の受光素子の出力信号
と第４の受光素子の出力信号との和信号との差信号によ
ってフォーカス誤差信号を発生させる手段と、前記した
第１の受光素子の出力信号と第２の受光素子の出力信号
との和信号と、前記した第３の受光素子の出力信号と第
４の受光素子の出力信号との和信号との差信号によって
トラッキング誤差信号を発生させる手段とを備えてなる
光学的情報信号再生装置におけるピックアップ装置であ
るから、本発明の光学的情報信号再生装置におけるピッ
クアップ装置では、第１の受光素子の出力変動分と第３
の受光素子の出力変動分とが逆極性で同じ大きさであり
、また、第２の受光素子の出力変動分と第４の受光素手
の出力変動分とが逆極性で同じ大きさであるから、光束
と受光部との相対的な移動が生じても、フォーカス誤差
信号にオフセットが生じることがなく、また、２分割さ
れた反射光束の一方のものは、第１の領域に設けられて
いるｆｊＳｌ　を第２の受光素子に含まれ。

２分割された反射光束の他方のものは、第２の領域に設
けられている第３．第４の受光素子に含まれるようにな
されているので、光束の移動がそれぞれの属する領域内
で生じている限り、トラッキング誤差信号にはオフセッ
トは生じることがない。

さらに１本発明の光学的情報信号再生装置におけるピッ
クアップ装置では、フォーカス誤差信号を反射光束の回
転による受光素子への照射光の増加分と、それと等しい
減少分との差分より得ているので、前記した既提案の光
学的情報信号再生装置におけるピックアップ装置に比べ
て２倍の感度が得られ、それにより良好なフォーカス誤
差信号を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的情報信号再生装置におけるピッ
クアップ装置の概略構成を示す斜視図、第２図は円筒レ
ンズを含んで構成されている光学系の動作説明用図、第
３図は受光部の平面図、第４図及び第５図は光学系の他
の構成例の斜視図。 第６図は信号発生回路の一例構成を示すブロック図であ
る。 ■・・・光源、２・・・コリメートレンズ、３・・・偏
光プリズム、４・・・１／４波長板、５，８・・・集光
レンズ、９・・・喰違い模型プリズム、９′・−・プレ
ネルの複プリズム、ＩＯ・・・円筒レンズ、１５．１６
・・−光学系、　ＰＤＡ・・・受光部、ＰＤＩ〜Ｐ０４
〜受光素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、情報信号の光学的な記録により記録跡が形成されて
   いる信号面を備えている記録媒体における信号面に対し
   て信号読取り用の光のスポットを投射し、記録媒体の信
   号面からの反射光によって情報信号を読取るようになさ
   れている光学的情報信号再生装置におけるピックアップ
   装置において、記録媒体の信号面と受光部との間に形成
   される反射光束の通路中に、光軸と直交する直線によっ
   て前記の反射光束を２つに分割させる機能と、前記した
   反射光束における分割面に対してレンズ作用軸が略々４
   ５度だけ傾斜するように設けられた円筒レンズが有して
   いる機能とを備えている如き光学系を設け、また、前記
   した光学系から出射した光束が、前記の光学系へ入射し
   た光束の断面形状と略々相似の断面形状になるような位
   置に、前記した反射光束における２分割された一方のも
   のと他方のものとに、それぞれ所要のように対応して配
   置されるべき複数個の受光素子よりなる前記の受光部は
   、反射光束における２分割された一方の光束の全体を含
   みうるような第１の領域に、前記の反射光束における２
   分割された一方の光束の分割線を横断する直線により区
   分けされて設定された第１、第２の２つの部分における
   第１の部分に配置される第１の受光素子及び第２の部分
   に配置される第２の受光素子と、前記の反射光束におけ
   る２分割された他方の光束の全体を含みうるような第２
   の領域に、前記の反射光束における２分割された他方の
   光束の分割線を横断する直線により区分けされて設定さ
   れた第１、第２の２つの部分における第１の部分に配置
   される第４の受光素子及び第２の部分に配置される第３
   の受光素子とによって構成されており、前記した受光部
   における第１〜第４の受光素子からの各出力信号の和信
   号によって再生情報信号を発生させる手段と、また、前
   記した第１の受光素子の出力信号と第３の受光素子の出
   力信号との和信号と、前記した第２の受光素子の出力信
   号と第４の受光素子の出力信号との和信号との差信号に
   よってフォーカス誤差信号を発生させる手段とを備えて
   なる光学的情報信号再生装置におけるピックアップ装置 ２、情報信号の光学的な記録により記録跡が形成されて
   いる信号面を備えている記録媒体における信号面に対し
   て信号読取り用の光のスポットを投射し、記録媒体の信
   号面からの反射光によって情報信号を読取るようになさ
   れている光学的情報信号再生装置におけるピックアップ
   装置において、記録媒体の信号面と受光部との間に形成
   される反射光束の通路中に、光軸と直交し記録媒体の記
   録跡の延在方向に平行な直線によって前記の反射光束を
   ２つに分割させる機能と、前記した反射光束における分
   割面に対してレンズ作用軸が略々４５度だけ傾斜するよ
   うに設けられた円筒レンズが有している機能とを備えて
   いる如き光学系を設け、また、前記した光学系から出射
   した光束が、前記の光学系へ入射した光束の断面形状と
   略々相似の断面形状になるような位置に、前記した反射
   光束における２分割された一方のものと他方のものとに
   、それぞれ所要のように対応して配置されるべき複数個
   の受光素子よりなる前記の受光部は、反射光束における
   ２分割された一方の光束の全体を含みうるような第１の
   領域に、前記の反射光束における２分割された一方の光
   束の分割線を横断する直線により区分けされて設定され
   た第１、第２の２つの部分における第１の部分に配置さ
   れる第１の受光素子及び第２の部分に配置される第２の
   受光素子と、前記の反射光束における２分割された他方
   の光束の全体を含みうるような第２の領域に、前記の反
   射光束における２分割された他方の光束の分割線を横断
   する直線により区分けされて設定された第１、第２の２
   つの部分における第１の部分に配置される第４の受光素
   子及び第２の部分に配置される第３の受光素子とによっ
   て構成されており、前記した受光部における第１〜第４
   の受光素子からの各出力信号の和信号によって再生情報
   信号を発生させる手段と、また、前記した第１の受光素
   子の出力信号と第３の受光素子の出力信号との和信号と
   、前記した第２の受光素子の出力信号と第４の受光素子
   の出力信号との和信号との差信号によってフォーカス誤
   差信号を発生させる手段と、前記した第１の受光素子の
   出力信号と第２の受光素子の出力信号との和信号と、前
   記した第３の受光素子の出力信号と第４の受光素子の出
   力信号との和信号との差信号によってトラッキング誤差
   信号を発生させる手段とを備えてなる光学的情報信号再
   生装置におけるピックアップ装置