JPS61211839A - 光ピツクアツプ装置 - 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】 （技術分野） 本発明は光ピックアップ装置に関し、より詳細にはレー
ザ光を用いた記録再生装置に適用し５る光ピックアップ
装置に関するものである。

（従来技術） 従来、光源から出射さオｔたレーザ光を、光学系な介し
て光デイスク上に集光照射して情報の読み書ぎを行なう
元ディスク装置がある。

そして、この光ディスク装置に用いられる元ピックアッ
プ装置として、光ディスクからの反射光の光路なビーム
スプリッタにより、光源から光ディスクまでの入射光路
と、光ディスクから光検出器までの反射光路とに分離し
、こうして分離された光路に従う光束をさらに、光分割
手段によりトラッキング制御用の第１の光検出器及びフ
ォーカス制御用の１・２の光検出器・＼向かう光に各々
分割して導き、トラッキング誤差信号及びフォーカス誤
差信号を得る方式が知られている。

ところで、従来、上記反射光路を分割する手段として光
検出器の一端部がナイフェツジ的に利用されている。し
かし、ナイフェツジ用として用いる場合には光検出器を
特殊なエツジ形状Ｖこ加工しなげればならず、そのよう
に形状加工すると耐臨湿度特性を向上させろための保護
膜の形成が困難となり、これを補償するためにはコスト
アップを余儀なくされろという問題がある。

以下第１１図乃至第１５図により具体的に述べる。

元ピックアップ装置の光学系を説明した第１１図ＶＣお
いて、光源たる半導体レーザ１から出射さＪｔたレーザ
光Ｌｂ　　はカップリングレンズ２で平行光となり、偏
光ビームスプリンタろを通過し、さ「〕に１／４波長板
４を通過し、対物レンズ５を介して光ディスク乙に集光
され、直径１μｍ程度のスポットとなる。

そして、光ディスク６からの反射光は、対物レンズ５を
通過し、１／４波長板４により偏光面を変工られ、偏光
ビームスプリッタ３により入射光路と分離されて反射光
路を進み、集光レンズ７により収束ビームとなる。

この収束光の一部は第１２図に示すように、光束ＬＬ＋
４の断面のほぼ半分を占め、元ディスク乙のトラックと
同じ方向Ｔに平行な２分割の素子Ｃ，Ｄに２分割された
第１の光検出器８Ｖｃ入射し、残りの光束は第１の光検
出器８の端縁に平行に配列された２分割の素子Ａ、Ｂか
らなる１・２の光検出器９に入射する。

、こうして、ｊ・１の光検出器８の各素子Ｃ，Ｄにおけ
る入射光による出力差でトラッキング誤差信号、」・２
の光検出器９の各素子Ａ、ＢＫおける入射光による出力
差でフォーカス誤差信号が得られる。

ここで、前記従来技術の問題は光路分離手段として利用
されている第１の光検出器８の特性が温湿度により影響
を受けることに起因する。すなわち、〕・１１２図〕・
１６図に示すように、素子Ｃ，Ｄは受光部の端縁部を使
用して、ナイフェツジ的効果をもたせているため、光束
のほぼ半分は透過させてやろ必要があり、エツジ状に加
工しである。このため、受光部はレジン等の簡単な保護
膜で被うことができるが、エツジ部Ｅは保証膜が付き難
く、保護膜の不完全な個所より温湿度の影響による特性
劣化が生ずるのである。

この対処策として、第１４図、乏・１５図に示す如く、
カバーガラス８ａ、８ｂにて枠体８ｃ　　ＶＣ支持され
た素子Ｃ，Ｄを囲むことも考えられろが、形状が複雑な
ため、大巾なコスト高となり実現性に乏しい。

一方、」・１の光検出器８への入射光については、ドラ
ッギング誤差信号の検出精度な高める必要上、その入射
光量をできるだけ大きくしたいとの要請がある。

（目　　的） 従って、この発明の目的は、簡易にして低コストで高精
度の検出信号を得ることのできる光分離手段ケ提供する
ことにある。

（構　　成） この発明は上記目的を達成させるため、光分割手段によ
り分割された光栄を元址比で全体の５０係を越える光量
とし、この光束を第１の光検出器ＩＣ導き、残りの全反
射光束を１・２の光検出器に導くことを特徴としたもの
である。

以下、本発明の一実症例に基づいて具体的に説明する。

実殉例１．（第１図乃至Ｊ−６図参照）。

１・１図、１・２図において、半導体レーザ１から光デ
ィスク６までの光射光路は前記第１図へ同等で、光ディ
スク６からの反射光路の一部が変更されている。

マス、偏光ビームスプリッタ６により入射光路から分離
され反射光路なたどる光束は集光レンズ７を通過後、収
束性の光束Ｌｂ２となる。この光束Ｌｂ２を光分割手段
としての台形プリズム１１に入射させ、一部を全反射、
残部を透過させ、２つの光路に分割する。

その際の光量比を非対称とし、透過した光束ＬＤ３の光
量を全体光量の５０％　を越える量とし、これを第１図
（ｂ）にも示す如く元ディスクのトラック方向ＴＫ２分
割された′Ａ７１の光検出器８０により検出してｌ・ラ
ッキング誤差信号な得ろ。

一方、残りの全反射光束Ｌ　ｏ　４な、〕・１１図Ｃ）
に示’ｊ−如く、元ティスクのトラック方向Ｔと市交す
る方向に２分割された矛２の光検出器９０によりツメ−
カス誤差信号を得ろ。

このように、台形プリズム１１を光路十に適正配置すイ
〕ことにより、各光検出器へ向かう光束に分割し、その
分割光量比を非対称となし、〕・１の光検出器８０−＼
の入射元枇を太ぎくとることができるので簡易にして高
精度の検出信号を得ることができる。

すなわち、台形プリズム１１は拡大した矛５図にも示さ
れるように、入射″’ｌｔ、　ＩＩ＋に対して傾斜した
全反射面１１ａと、互いに対向する入射面１１１−１＆
Ｑ’透過而１１ｃを有し、紙面と直交する方向に奥行を
有している。

この台形プリズム１１に関し、入射しでくる光束を、透
過した光束ＬＤ５と全反射光束ＩＪｉとに分別するナイ
フェツジの機能な果しているのは、全反射面１１ａと入
射面１１１）との境界陵線部１１にである。

全反射光束１．ｏ　４は集光レンズ７の作用により、光
軸０２−０２上の結像、貞Ｐ上に焦点を結ぶ。この全反
射光束Ｌｂ４は元軸を含まないので結像、唾Ｐから光［
ｌ１ｌＩＩＯ２−０２に対しての角度α１　から角度α
２までの角度をもって収束する。

台形プリズム１１は、集光レンズ７により収束さレツツ
あ６ｆ束Ｌｂ２）光［１ｉ１ｆｌ　０１−０１１／ｉｌ
：対して入射面１１ｂが直交する関係、光軸ｏ２−０２
　Ｋ附し′で透過面１１ｃを全反射光束Ｌ（〕４と干渉
しない傾向に角度θ′だけ傾いた関係に設定する。

従って角度θの大きさは、全反射光束ＬＤ４が透過面１
１ｃで「クラレ」ることを防止するため（ではレイアウ
ト上、可能な限り大きくした方が好ましく、かといって
大きくしすきると透過した光束ＬＤ３の該透過面１１ｃ
による反射等の光量ロスを大きくするのでその意味で制
限を受けろ。上記［ケラレＪを防止するための条件とし
てはθ≧α２　とず）ｔばよいことがわかる。その際、
角度θの設定は透過した光束Ｔ−ｂ５の上記元財ａスな
折ｌえる観１Ｑか６９０°±２〜６°程度で選び得る。

このような構成においてフォーカス誤差信号による合焦
ｆｌｉ！Ｉ　１ｊｌｌｌは次のよってして行なわれる。

まず、〕・２図において、対物レンズ５と元ティスク乙
の位置が正しく、合焦であれ（げ、１・４図（１）に示
さｉ９．るように、書・２の光検出器９０ＶＣおげろ素
子Ａ、Ｂの出力が集光レンズ７の結像点Ｐで等しくなる
ように調整されている。

これが、対物レンズ５と元ティスク６との間隔が犬とな
った場合は：Ａ−４図（ｏ）のように結像点Ｐが近づい
て出力がＡ＞Ｂとなり、逆に」−記間隔が小どなった場
合は牙４図（Ｃ）のように結像人豆Ｐが退いてＡ、　＜
　Ｂとなる。

従って画素子Ａ、Ｂの出力な比較したフォーカス誤差１
ｈ＠により合焦状態な判断することが可能である。

そして、このツメ−カス誤差信号を利用して対物レンズ
５と元ティスク６との間隔を一定に保つフメーカスザー
ボを行なう。

次に、トラッキング誤差信号によるトラック制御につい
て説明する。

乏・５図に示す如く、スポットが正しく元ディスク乙の
トラック上にある場合には、周・１図（１つ）に示す如
く光束Ｌｂ３は第１の光検出器８０の素子Ｃ１Ｄに均等
に入射して各出力が等しくなるようｖｃ調整されている
。

従って、〕・６図に示す如く、スポットの位置がトラッ
クからずれた場合は、ずれの方向に従って素子Ｃ或いは
素子りの何れか一方の出力が犬となる。よって、これら
素子間の出力差を利用してトラッキング制御を行なうこ
とができる。

実施例２．　（Ｆ−７図参照）。

本例では、牙７図に示すように光分割手段としての台形
プリズム１１１を陵線部１１１ｋ　　の光束上での位置
設定により透過した光束Ｌ＋）３１が光量比で５０％　
を越えるように配置する。ここで、入射面１１１ｂ　は
光束Ｌｂ２の元軸と直交する関係にある。

又、この入射面１１１ｂ　　と全反射面１１１ａ　　と
のなす角βは４５°未満に設定されている。全反射光束
ＬＤ４１が透過面１１１ｃ　　と干渉することを防ぐた
めである。

レイアウト上、角度βが全反射限界を越えた場合は全反
射部１１７ａ　　に多層膜等で反射膜る・形成すノ′コ
ば好都合である。又、〕・２０光検出器９０ばβ−４５
°の場合に比べ（４５°−β）×２だけ入射光軸が傾く
のでこれに合わせて位置設定する必要がある。

実施例３（」・８図参照）。

この例ばＡ・８図（ａ）に示す如く、上記各個と異なり
、光分割手段たる台形プリズム１１２により分割された
、全反射光束Ｌｌ）４２　　について元牡比で全体の５
０％　を越える光量とし、残部な透過した光束１．．ｂ
　５２　　どしたものである。全反射光束Ｔ、、０４２
の光路」−（（は第１の光検出器８０（〕・８８図１）
）参照）が、透過した光束Ｊ、Ｄ３２　　の結隊位置に
は矛２の光検出器９０（］・８図（ｃ）参照）が各々配
置さＪ７、ている。

この例では、全反射光栄ＬＪ４２　　はｙＣ４々１１を
含んでいるので台形プリズ、ｚ、１１２の透過能１１２
Ｃは光束■−１０２のｙｆＳ叫１と直交するモ面にすれ
ば、所謂１−クラレーｊの間１色１１は生じｒ【い。

実施例４（１・９図、」・１０図参照）。

本例は前記、Ａ−１図乃至１・７図の例の変形例に対応
し、第２の光検出器９０ρ・向がうべき全反射光束側第
２の全反射部１１３ａ　　で反射させて導くことにより
、レイアウト上の制約を緩和している。

以上、各実施例の適用により、必安に応じて光学レイア
ウトを選べることは勿論、台形プリズムを集光レンズと
配置な入れ換えて設置することも可能である。父、〕・
４図かられかる通り、対物レンズ５と光ディスク乙の関
係が非合焦となった」場合１、台形プリズムには平行ｙ
ｅではなく収束若しくは発散光が微小な角度を以て入射
するので、台形プリズムに係るθ又はβの角度により［
ケラレ−］のない光の分割が可能であり、集光レンズ７
は第１図、〕・〕７の１合は全反射光束側に、」・８図
の場合は透過光束＋１１Ｕに設置している。

上記各個では台形光分割手段としてプリズムにより全反
射光と透過した光束とに分割してトラック及０・フォー
カスの誤差信号を得ているが、これに限らす、全反射と
透過の各機能ケ利用して光束を分離できろなりは形状は
台形プリズムに限らす、例えば」・９図、〕・〕１図に
示す如きダ・・プリズムを使ハｊして光路な折り曲げて
光学系全体をコンパクト化ずイ）こともできる。その能
の光学素子を用い４）こともｌ′Ｉ丁能である。

（効　果） 本発明では、光分割手段によりナイフェツジをかげ、光
路分割ケするので、従来技術の如く〕・１の光検出器を
特殊形状にすることなく、一般的な、例えば第２の元・
演出器と同等のパッケージとして蜜月できろので需湿朋
特１律及びコストの問題を解消できる。又、第１の光検
出器に十分な光量な得てトラック検出硝凹を向−Ｊ−、
することができる。

【図面の簡単な説明】

〕・１図は本発明の一実癩例を説明した光学系の配置図
、矛２図は同上図の側面図、矛ろ図−は′Ａ−１図の要
部を拡大した図、〕・４４図佳光束の結像位置とともに
フォーカス制御なｈ兄明した図、１・５図、牙６図はト
ラック面］＠１におけろ光検出器上でのスポット位置の
変化を説明した図、３・７図乃至矛９図は各々本発明の
他の実症例な説明した光学系の配置図、〕・〕１図は矛
９図の側面図、第１１図は従来技術に係る光ビノクアノ
ゾ装置の光路の説明図、１・１２図は同上図におげろ光
検出器」二でのスポットの位置関係を説明した図、判・
１６図は光検出器の一部を以て構成したナイフェツジ部
の斜視図、３・７４図は光検出器を密」月した場合の正
面図、」・１５図は同上図のχ−Ｘ矢視断面図である。 １１、　１１１．　１１２．　１１３　　・・・台形プ
リズム、８０・」・１の光検出器、９０・・・〕・２２
０光検出器第４４図 Ｘ− Ｘ」 ７うヘ　　ブ５　　トロ りｒ）　　ブ５　ＵミＪ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光源から出射されたレーザ光を光学系を介して光ディス
   ク上に集光照射して情報の読み書きを行なう光ディスク
   装置の一部を構成し、光ディスクからの反射光の光路を
   、ビームスプリッタにより、光源から光ディスクまでの
   入射光路と、光ディスクから光検出器までの反射光路と
   に分離し、こうして分離された光路に従う光束をさらに
   光分割手段によりトラッキング制御用の第１の光検出器
   及びフォーカス制御用の第２の光検出器に至る光束に各
   々分割して導き、トラッキング誤差信号及びフォーカス
   誤差信号を得るようにした光ピックアップ装置であって
   、 上記光分割手段により分割された光束を光量比で全体の
   ５０％を越える光量とし、この光束を第１の光検出器に
   導き、残りの全反射光束を第２の光検出器に導くことを
   特徴とする光ピックアップ装置。