JPS61233445A - 光ピツクアツプ - Google Patents
光ピツクアツプInfo
- Publication number
- JPS61233445A JPS61233445A JP60074621A JP7462185A JPS61233445A JP S61233445 A JPS61233445 A JP S61233445A JP 60074621 A JP60074621 A JP 60074621A JP 7462185 A JP7462185 A JP 7462185A JP S61233445 A JPS61233445 A JP S61233445A
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- JP
- Japan
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- light
- optical
- objective
- distribution
- focal plane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
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。
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、光ビデオディスク、コンパクトオーディオデ
ィスク、記録再生光ディスク等に用いられる光ピツクア
ップに関するものである。
ィスク、記録再生光ディスク等に用いられる光ピツクア
ップに関するものである。
従来の技術
光デイスク技術の発展に伴い、近年記録再生（Ｒｅｃｏ
ｒｄｉｎｇ ａｎｄ Ｐｌａｙｂａｃｋ 、以下、Ｒ／
Ｐと呼ばれる）光ディスクが発表されている。このよう
なＲ／Ｐ光ディスクでは、すでに市場で一般的になって
いる再生専用の光ディスクとは基本的に異る光学系が必
要となる。従って、もし再生専用の光ディスクとＲ／Ｐ
光ディスクの互換性を考えようとすると問題が複雑とな
り、一般的に困難な数多くの技術を解決する必要がある
。
ｒｄｉｎｇ ａｎｄ Ｐｌａｙｂａｃｋ 、以下、Ｒ／
Ｐと呼ばれる）光ディスクが発表されている。このよう
なＲ／Ｐ光ディスクでは、すでに市場で一般的になって
いる再生専用の光ディスクとは基本的に異る光学系が必
要となる。従って、もし再生専用の光ディスクとＲ／Ｐ
光ディスクの互換性を考えようとすると問題が複雑とな
り、一般的に困難な数多くの技術を解決する必要がある
。
かかる問題点のうち、最も困難な技術の一つに光ディス
クの情報トラック上を光ビームで正確に追従させるトラ
ッキングサーボがある。従来、再生専用光ディスクでは
３ビ一ム方式と呼ばれるトラッキング方式が用いられて
きた。しかし、この方式を用いてＲ／Ｐ光ディスクを動
作させる事は大変困難である。即ち、３ビ一ム方式では
同一の放射光源からの光ビームから回折格子を用いてト
ラッキング用のサブビームを形成する。
クの情報トラック上を光ビームで正確に追従させるトラ
ッキングサーボがある。従来、再生専用光ディスクでは
３ビ一ム方式と呼ばれるトラッキング方式が用いられて
きた。しかし、この方式を用いてＲ／Ｐ光ディスクを動
作させる事は大変困難である。即ち、３ビ一ム方式では
同一の放射光源からの光ビームから回折格子を用いてト
ラッキング用のサブビームを形成する。
この様子を第５図を用いて説明する。光源４から出射す
る光ビームは、回折素子１で＋１次及び−１次方向へ回
折される。この時の回折角度θは、波長λ９回折素子の
空間周波数Ω１回折の次数型として出θ＃ｌλΩとなる
関係で表わされる。対物レンズ２を透過した光ビームは
、黒子面３上のムＩ Ｂ ｌ”Ｃの各点へ光スポットを
形成する。この時の光スポットの形状は相似であり、か
つ光学系の性能を最も高くする為にも回折限界の光スポ
ットとなっている。
る光ビームは、回折素子１で＋１次及び−１次方向へ回
折される。この時の回折角度θは、波長λ９回折素子の
空間周波数Ω１回折の次数型として出θ＃ｌλΩとなる
関係で表わされる。対物レンズ２を透過した光ビームは
、黒子面３上のムＩ Ｂ ｌ”Ｃの各点へ光スポットを
形成する。この時の光スポットの形状は相似であり、か
つ光学系の性能を最も高くする為にも回折限界の光スポ
ットとなっている。
発明が解決しようとする問題点
従って３ビームトラツキングに用いられるＢ及びＧのサ
ブビームの中心での光ビームエネルギー密度も相当大き
なものとなる。
ブビームの中心での光ビームエネルギー密度も相当大き
なものとなる。
この為、Ｒ／Ｐ光ディスクへ３ビ一ムトラツキング方式
を用いようとすると、サブビームで記録する恐れがある
。また記録しないようにサブビームの強度を十分に低く
すると光ビーム強度か弱すぎる為に、サーボ検出信号の
Ｓ／Ｎ比が低下して十分なサーボ性能を得る事ができな
い。
を用いようとすると、サブビームで記録する恐れがある
。また記録しないようにサブビームの強度を十分に低く
すると光ビーム強度か弱すぎる為に、サーボ検出信号の
Ｓ／Ｎ比が低下して十分なサーボ性能を得る事ができな
い。
一方、Ｒ／Ｐ光ディスクに一般的に用いられているファ
ーフィールドトラッキング方式（プッシュプル方式）（
特公開４９−６０７０２号公報）は、トラッキング信号
に光ビームの移動が重畳されて偽信号が発生する重大な
欠点がある。
ーフィールドトラッキング方式（プッシュプル方式）（
特公開４９−６０７０２号公報）は、トラッキング信号
に光ビームの移動が重畳されて偽信号が発生する重大な
欠点がある。
この欠点を改良する為の方式として、本発明者等による
ａｙτ（Ｃｏｒｒｅｃｔ Ｆａｒ−ｆｉｅｌｄＴｒａｃ
ｉｃｉｎｇ ）方式が提案されている（特願昭６６−１
１２４７２号）。この方式は、光ビームの移動重畳の欠
点を補い広い範囲にわたって安定なトラッキング信号を
得る事ができるが、可動光学系がやや重くなる欠点があ
る。
ａｙτ（Ｃｏｒｒｅｃｔ Ｆａｒ−ｆｉｅｌｄＴｒａｃ
ｉｃｉｎｇ ）方式が提案されている（特願昭６６−１
１２４７２号）。この方式は、光ビームの移動重畳の欠
点を補い広い範囲にわたって安定なトラッキング信号を
得る事ができるが、可動光学系がやや重くなる欠点があ
る。
本発明は、かかる従来の欠点に鑑み、従来例で示される
方式の中で、３ビ一ムトラツキング方式の欠点であるサ
ブビームの光Ｉを増す事ができず ゛本質点にＳ／
Ｎの良いサーボ信号を得る事ができない点に注目し、こ
れを克服する方式を提供するものである。さらに本発明
では、本発明の方式を用いる事で可能となった簡単で温
度特性等の安定なフォーカシング（光ディスクの面振れ
に追従させて、光ビームスポットを常に一定の状態でデ
ィスク上へ照射させるサーボ）についても新しい方式を
提供しようとするものである。
方式の中で、３ビ一ムトラツキング方式の欠点であるサ
ブビームの光Ｉを増す事ができず ゛本質点にＳ／
Ｎの良いサーボ信号を得る事ができない点に注目し、こ
れを克服する方式を提供するものである。さらに本発明
では、本発明の方式を用いる事で可能となった簡単で温
度特性等の安定なフォーカシング（光ディスクの面振れ
に追従させて、光ビームスポットを常に一定の状態でデ
ィスク上へ照射させるサーボ）についても新しい方式を
提供しようとするものである。
問題点を解決するための手段
本発明においては、３ビ一ム方式のサブビームを急岐な
エネルギー分布を緩やかな形状として記録材料へ記録す
るしきい値以下の値にする。この時、光スポットの信号
方向への分布は変化しても３ビームトラツキングの出力
へはほとんど影響はないが、光スポットの半径方向の分
布は３ビ一ムトラツキング信号へ大きく影響する。従っ
て光回折素子は一次元でかつ、光ビーム分布を変えるも
のを使用する。このような分布を実現する回折素子の一
例として、空間周波数の徐々に変化した回折格子がある
。この空間周波数の変化した回折格子の格子定数を適轟
に選ぶとよい。
エネルギー分布を緩やかな形状として記録材料へ記録す
るしきい値以下の値にする。この時、光スポットの信号
方向への分布は変化しても３ビームトラツキングの出力
へはほとんど影響はないが、光スポットの半径方向の分
布は３ビ一ムトラツキング信号へ大きく影響する。従っ
て光回折素子は一次元でかつ、光ビーム分布を変えるも
のを使用する。このような分布を実現する回折素子の一
例として、空間周波数の徐々に変化した回折格子がある
。この空間周波数の変化した回折格子の格子定数を適轟
に選ぶとよい。
作用
本発明によれば、トラッキング信号レベルの低下及び８
／Ｎの低下を生じる事なく３ビ一ムトラツキング信号で
Ｒ／Ｐ光ディスクへ応用することが可能となる。
／Ｎの低下を生じる事なく３ビ一ムトラツキング信号で
Ｒ／Ｐ光ディスクへ応用することが可能となる。
また、本発明の方式は、当然ながら従来の再生専用の光
ディスクにも適用する事ができるので、Ｒ／Ｐ光ディク
スと再生専用の光ディスクの互換性をもったシステムに
する事が可能である。
ディスクにも適用する事ができるので、Ｒ／Ｐ光ディク
スと再生専用の光ディスクの互換性をもったシステムに
する事が可能である。
また、信号方向に延長するサブビームを空間周波数の変
化する回折格子で形成すると、サブビームのフォーカス
位置は、黒子面に対し光軸方向に前後したものとなり、
前点収差を生じるが、この非点収差を用いてフォーカシ
ングを行なうと、光軸の変動の影響を除く事が可能とな
り安定したフォーカシングサーボを実現する事ができる
。
化する回折格子で形成すると、サブビームのフォーカス
位置は、黒子面に対し光軸方向に前後したものとなり、
前点収差を生じるが、この非点収差を用いてフォーカシ
ングを行なうと、光軸の変動の影響を除く事が可能とな
り安定したフォーカシングサーボを実現する事ができる
。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。第１図は、本発明による回折素子に、空間周波数が変
化する回折格子を用いた時の光ビームの様子を説明する
図である。光源４から出射する光ビームは、回折素子１
で角度と光軸方向の位置の異なる２つの虚光源６を形成
する。対物レンズ２により虚光源の像は黒子面に投影さ
れるが、焦点位置が異っている為に焦平面上のＢ及び０
点での光ビームスポットは細長いものとなり、光スポッ
トの短径方向のみが回折限界の形状となる。
。第１図は、本発明による回折素子に、空間周波数が変
化する回折格子を用いた時の光ビームの様子を説明する
図である。光源４から出射する光ビームは、回折素子１
で角度と光軸方向の位置の異なる２つの虚光源６を形成
する。対物レンズ２により虚光源の像は黒子面に投影さ
れるが、焦点位置が異っている為に焦平面上のＢ及び０
点での光ビームスポットは細長いものとなり、光スポッ
トの短径方向のみが回折限界の形状となる。
第２図は、情報トラック上のサブビーム７．８とメイン
ビーム９の位置関係を明確にした図であり、一本のトラ
ック上に互に反対方向に情報トラックの１／４周期程離
れた位置になるように調整しである。通常の再生用光デ
ィスクでは、メインビームとサブビームの比は５：２程
度になっているのが一般的である。再生用光ディスクで
は、反射面がアルミで形成されており、反射率も高いの
で、メインビームのパワーが０．２〜００ｓｔａＷもあ
れば十分にＳ／Ｎの良好な信号の再生をする事ができる
。
ビーム９の位置関係を明確にした図であり、一本のトラ
ック上に互に反対方向に情報トラックの１／４周期程離
れた位置になるように調整しである。通常の再生用光デ
ィスクでは、メインビームとサブビームの比は５：２程
度になっているのが一般的である。再生用光ディスクで
は、反射面がアルミで形成されており、反射率も高いの
で、メインビームのパワーが０．２〜００ｓｔａＷもあ
れば十分にＳ／Ｎの良好な信号の再生をする事ができる
。
一般にＲ／Ｐ光ディスクは反射率が低く、例えばテルル
酸化物系の記録材料では２０〜３０％でアルミニウムの
８０〜９０％に比べ１／３〜１／４ト低い。しかし、Ｒ
／Ｐ光ディスクでは、メインビームを１ｍＷ以上とする
と記録される恐れがある為に再生パワーを大きくできな
い。即ち、Ｒ／Ｐ光ディスク記録時にサブビームを１１
１Ｗ以上にする事はできない。通常メインビームの記録
パワーは２０（ｍ径ディスクで８〜９！ＩＩＷ、３０ｃ
ｒｎデイスクでは１１〜１２ｍＷ程度であるので、逆に
再生時のサブビームを０．０８１１１Ｗ以下とする必要
がある事になる。このように低いサブビームのパワーで
はトラッキングサーボのＳ／Ｎを十分にとる事は困難で
ある。
酸化物系の記録材料では２０〜３０％でアルミニウムの
８０〜９０％に比べ１／３〜１／４ト低い。しかし、Ｒ
／Ｐ光ディスクでは、メインビームを１ｍＷ以上とする
と記録される恐れがある為に再生パワーを大きくできな
い。即ち、Ｒ／Ｐ光ディスク記録時にサブビームを１１
１Ｗ以上にする事はできない。通常メインビームの記録
パワーは２０（ｍ径ディスクで８〜９！ＩＩＷ、３０ｃ
ｒｎデイスクでは１１〜１２ｍＷ程度であるので、逆に
再生時のサブビームを０．０８１１１Ｗ以下とする必要
がある事になる。このように低いサブビームのパワーで
はトラッキングサーボのＳ／Ｎを十分にとる事は困難で
ある。
本発明では、サブビームを通常のビームの３〜４倍長く
する事で相対的にサブビームのパワーを太きくＬＲ／Ｐ
光ディスクへ応用してもほとんどＳ／）Ｉの低下のない
トラッキング信号を得るようにする事が可能となった。
する事で相対的にサブビームのパワーを太きくＬＲ／Ｐ
光ディスクへ応用してもほとんどＳ／）Ｉの低下のない
トラッキング信号を得るようにする事が可能となった。
第３図は、本発明の光学系構成を模式的に示したもので
、焦平面上の光ビームム、Ｂ、０がそれぞれ独立に光検
出器１１のアレー上に投影されている様子を示す。黒子
面３には、情報担体上の信号が常にくるようにフォーカ
シングサーボがかけられている。通常再生用光ディスク
では、ビームスプリッタ−１０と光検出器１１の間に一
方向性素子であるシリンドリカルレンズ１２を挿入シ、
発生する非点収差を４象限の光検出器上へ投影し、その
形状Ａ′の変化を検出してフォーカシングサーボ信号を
得ている。トラッキング信号は、サブビームＢ′とＣ′
の光量差を検出する事で得られる。
、焦平面上の光ビームム、Ｂ、０がそれぞれ独立に光検
出器１１のアレー上に投影されている様子を示す。黒子
面３には、情報担体上の信号が常にくるようにフォーカ
シングサーボがかけられている。通常再生用光ディスク
では、ビームスプリッタ−１０と光検出器１１の間に一
方向性素子であるシリンドリカルレンズ１２を挿入シ、
発生する非点収差を４象限の光検出器上へ投影し、その
形状Ａ′の変化を検出してフォーカシングサーボ信号を
得ている。トラッキング信号は、サブビームＢ′とＣ′
の光量差を検出する事で得られる。
本発明によれば、フォーカシングサーボの非点収差発生
用シリンドリカルレンズは不要である。
用シリンドリカルレンズは不要である。
即ち、第４図に示すごとく、サブビーム１６゜１７は回
折素子により非点収差が導入されている。
折素子により非点収差が導入されている。
いま光ディスクの反射面である情報信号面が黒子面から
ずれた表すると、サブビームの形状は１６及び１８で示
すような形状となる。反射面が逆にずれると、第４図の
左右光検出器が入れ変ったものとなる。
ずれた表すると、サブビームの形状は１６及び１８で示
すような形状となる。反射面が逆にずれると、第４図の
左右光検出器が入れ変ったものとなる。
従って（１：ａ−１）＋（１３−２）＋（１４−３）＋
（１４−４）と（１３−３）＋（１３−４）＋（１４−
１）＋（１ａ−２）の各光検出器の差信号をとると、黒
子面の光軸方向に前後する反射面から戻る光ビームによ
り符号の逆となるＳ字信号を得る事ができる。また光ビ
ームの光軸が微小にずれた場合に上に示した出力関係は
互に相補的に働く。
（１４−４）と（１３−３）＋（１３−４）＋（１４−
１）＋（１ａ−２）の各光検出器の差信号をとると、黒
子面の光軸方向に前後する反射面から戻る光ビームによ
り符号の逆となるＳ字信号を得る事ができる。また光ビ
ームの光軸が微小にずれた場合に上に示した出力関係は
互に相補的に働く。
従って、例えば、温度変化等による光軸の傾や平行移動
等が発生してもフォーカスサーボ信号は一定となり広い
動作で安定に動作させる事ができる。
等が発生してもフォーカスサーボ信号は一定となり広い
動作で安定に動作させる事ができる。
以上実施例で示した例は有限系光学系をもって説明した
が、無限系光学系の場合も全く同様に説明可能であり、
本発明が有効である事は明白である。
が、無限系光学系の場合も全く同様に説明可能であり、
本発明が有効である事は明白である。
発明の効果
本発明では、特に記録再生用光ディスクに安定でかつＳ
／ Ｎの良いトラッキング信号の検出ができ、かつこ
の時のサブビームを使用して温度特性の良好なフォーカ
ンング信号検出もできる。
／ Ｎの良いトラッキング信号の検出ができ、かつこ
の時のサブビームを使用して温度特性の良好なフォーカ
ンング信号検出もできる。
第１図は本発明の一実施例の光ピツクアップによるサブ
ビーム形成部分のブロック図、第２図はその情報トラッ
ク上のサブビームとメインビームの関係を示した正面図
、第３図はその光ピツクアップの光学系構成の模式図、
第４図はその光検出器を示す正面図、第６図は従来例の
光ピツクアップの３ビ一ムトラツキング信号用のサブビ
ーム形成部分の模式図である。 １・・・・・・回折素子、２・・・・・・対物レンズ、
４・・・・・・光源、１０・・・・・・ビームスプリッ
タ−１１１・・・・・・光検出器、１２・・・・・・シ
リンドリカルレンズ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
１］ 第３図 第４！！１ 焦平面３
ビーム形成部分のブロック図、第２図はその情報トラッ
ク上のサブビームとメインビームの関係を示した正面図
、第３図はその光ピツクアップの光学系構成の模式図、
第４図はその光検出器を示す正面図、第６図は従来例の
光ピツクアップの３ビ一ムトラツキング信号用のサブビ
ーム形成部分の模式図である。 １・・・・・・回折素子、２・・・・・・対物レンズ、
４・・・・・・光源、１０・・・・・・ビームスプリッ
タ−１１１・・・・・・光検出器、１２・・・・・・シ
リンドリカルレンズ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
１］ 第３図 第４！！１ 焦平面３
Claims (2)
- （１）放射光源と、この放射光源より出射する光ビーム
を収束させて情報担体上へ情報の記録再生を行なう対物
光学系と、上記放射光源と上記対物光学系との間に位置
する光学回折素子とを有し、上記光学回折素子により回
折された光ビームにより上記対物光学系の対物レンズの
焦平面上に形成される光スポットが情報トラック方向に
細長く延びるようになされている光ピックアップ。 - （２）光学回折素子で回折され情報担体で反射された光
ビームを回折のオーダーに従ってそれぞれ独立に受ける
とともに、プラス一次およびマイナス一次の少くとも一
方のオーダーの光ビームをその光ビームの焦線方向と４
６°の方向に分離された４象限の光検出器で受ける光検
出器を備えた特許請求の範囲第１項記載の光ピックアッ
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60074621A JPS61233445A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 光ピツクアツプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60074621A JPS61233445A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 光ピツクアツプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61233445A true JPS61233445A (ja) | 1986-10-17 |
Family
ID=13552435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60074621A Pending JPS61233445A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 光ピツクアツプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61233445A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7050207B1 (en) | 1998-02-19 | 2006-05-23 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Optical pickup device using hologram pattern and hologram pattern generating method |
| USRE42825E1 (en) | 2001-09-14 | 2011-10-11 | Panasonic Corporation | Optical pickup head device, information recording/reproducing apparatus, and method for recording information |
-
1985
- 1985-04-09 JP JP60074621A patent/JPS61233445A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7050207B1 (en) | 1998-02-19 | 2006-05-23 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Optical pickup device using hologram pattern and hologram pattern generating method |
| USRE42825E1 (en) | 2001-09-14 | 2011-10-11 | Panasonic Corporation | Optical pickup head device, information recording/reproducing apparatus, and method for recording information |
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