JPS63244418A

JPS63244418A - 光ピツクアツプ

Info

Publication number: JPS63244418A
Application number: JP62078989A
Authority: JP
Inventors: Akio Nose; 野勢　彰士
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1988-10-11

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〕この発明は、光デイスク媒体からの反射回折光を検出す
る光ピックアップに関し、特に、ＲＦ信号検出、フォー
カス誤差信号検出およびトラッキング誤差信号検出を合
わせて行なうようにしたものに関する。

〔従来の技術〕

ビデオディスク（ＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）
、記録再生（Ｄ　ＲＡＷ　；　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒｅａｄ
Ａｆｔｅｒ　Ｗｒｉｔｅ　）ディスクなどの光デイスク
媒体には、非常に狭い間隔（例えばＣＤでは１．６μｍ
間隔）でトラックが形成されており、このトラック上の
ピットにレーザ光を照射することにより情報の再生など
がなされる。ところが、媒体を微視的に見ると、多かれ
少なかれ偏心しながら回転しているのが現実でおる。そ
こで、多数のトラックの中から所定のトラックを選び出
してレーザ光を照射するに際して、トラッキング誤差を
検出して正確なトラッキングを行なうことか必要になる
。

このような目的に用いられるトラッキング誤差の検出方
式としては、大別すると３ビ一ム方式と１ビ一ム方式が
知られており、１ビ一ム方式には、プッシュプル法、ヘ
テロダイン法および時間差検出法がある。ここで、１ビ
一ム方式は媒体におけるレーザ光のビームパワーを大き
くとることかでき、その中のプッシュプル法は誤差検出
装置の構成を簡単にできるなどの特徴がある。

また、光ピックアップの対物レンズは焦点深度が±１μ
ｍ程度しかなく、反面、媒体には反りや面振れかあるの
でフォーカシングを行なうことが必要となる。フォーカ
ス誤差の検出方式として非点収差法、臨界角検出法およ
びナイフェツジプリズム法などが知られている。ここで
、非点収差法は光学系を小型化できるだけでなく、フォ
ーカス点の検出感度を高くとれるという利点がある。

以下、プッシュプル法によるトラッキング誤差検出と、
非点収差法によるフォーカス誤差検出とを、第５図を参
照して簡単に説明する。同図に示すように１、光源（半
導体レーザ）１からのレーザ光は、コリメータレンズ２
、プリズム３、偏光ビームスプリッタ４、λ／４板５お
よび対物レンズ６を介してディスク７に照射される。そ
して、ディスク７で反射し回折されたレーザ光ビームは
、同一の経路を戻って偏光ビームスプリッタ４で光路変
更され、検出レンズ８を介してハーフミラ−９に入射さ
れる。ハーフミラ−９を通過した光はシリンドリカルレ
ンズ゛１０を介してフォーカス用光検出器１１で光量検
出され、ハーフミラ−９で光路変更された光はトラッキ
ング用光検出器１２で光量検出される。

ここで、媒体７のトラックにはピットの凹凸が存在して
いるので、大剣レーザ光のビームスポットと前記ピット
どの位置関係により反射レーザ光には様々な回折が生じ
る。入射レーザ光のビームスポットかピットに対して位
置ずれすると、回折光の干渉により反射レーザ光の光強
度分布が変化し、これを２分割されたトラッキング用光
検出器１２の受光面で検出し、この検出光量を電気信号
に変換し、例えば差動増幅器（ＡＭＰ＞で比較すれば、
トラッキングを正確に行なうためのトラッキング誤差信
号を得ることができる。

また、フォーカス用光検出器１１の前面にはシリンドリ
カルレンズ１０が設（プられているので、対物レンズ６
と媒体７の距離に応じて、レーザ光のビームスポット形
状が円形になったり、楕円形になったりする。そこで、
４分割されたフォーカス用光検出器１２てこの光量を検
出して比較すれば、フォーカスを正確にとるためのフォ
ーカス誤差信号を得ることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

、上述のようにプッシュプル法で得られたトラッキング
誤差信号は、通常は対物レンズ４をトラッキングシフト
させるために用いられる。ところが、対物レンズ４をシ
フトさせると、２分割のトラッキング用光検出器１２の
受光面における回折光のビームスポットもシフトしてし
まい、トラッキング誤差信号にオフセットが現われてい
た。このため、充分なトラッキング追従性能が得られず
、従来装置における対物レンズ４の最大シフト量は±１
００〜１５０μｍに止まっていた。

また、上述の従来方式では、フォーカス用とトラッキン
グ用の２種の光検出器が必要になるだけでなく、光路分
岐のためのハーフミラ−なども必要になり、ヘッドの大
型化や重量化を招いていた。

この発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、トラッ
キング追従の性能を大幅に改善すると共に、ヘッドの小
型、軽量化をも合わせて実現することのできる、光ピッ
クアップ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〕

この発明に係る光ピックアップは、媒体からの０次回折
光、＋１次回折光および一１次回折光を検出するための
受光面が、０次回折光のビームスポットの中心に対して
４等分に分割され、かつ、この受光面は、０次回折光と
＋１次回折光の干渉領域内に配設される第１の干渉光受
光面と、０次回折光と一１次回折光の干渉領域内に配設
される第２の干渉光受光面とを更に含み、第１および第
２の干渉光受光面は、対物レンズのシフトにより干渉領
域がシフトしたときにもこの干渉領域から逸脱しないよ
う、その面積および位置が設定されていることを特徴と
する。

（作用〕４分割された受光面のそれぞれは、非点収差によるレー
ザ光のビームスポット形状の変化を検出する。一方、第
１の干渉光受光面は、０次回折光と＋１次回折光の干渉
領域の光量を検出し、第２の干渉光受光面は、０次回折
光と一１次回折光の干渉領域の光量を検出する。そして
、対物レンズかシフｌ〜したときにも、第１および第２
の干渉光受光面は上記の干渉領域から逸脱することがな
い。

このため、プッシュプル法におけるオフセットを抑えト
ラッキング追従のための対物レンズの最大シフ１〜量を
大きくてきるだけでなく、単一の受光素子でＲＦ信号検
出、フォーカス誤差検出およびトラッキング誤差検出を
行なうことができる。

〔実施例〕

以下、添付図面の第１図ないし第４図を参照して、この
発明の詳細な説明する。

第１図は、この実施例に係る光ピックアップの平面構成
を説明する図である。第１図（ａ）に示すように、受光
素子はＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの４つの受光面に分割され、この
中には更にＥ、Ｆ、Ｇ、ト１の小さい面積の受光面が形
成されている。そして、受光面Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは、第１
図（ｂ）に示すように、０次回折光と＋１次回折光、お
よび０次回折光と一１次回折光の干渉領域内にそれぞれ
位置している。その大きさは、回折光のビームスポット
径をａとしたときにトラッキング方向く図中横方向）の
幅かａ／７、トラッキング直交方向く図中縦方向）の幅
ａ／７〜ａ／３となっており、またトラッキング方向の
離間距離もａ／７となっており、いずれにせよｉ〜ラッ
キングに伴ない対物レンズがシフトしたときにも、受光
面Ｅ、Ｆ、Ｇ。

］」が干渉領域から逸脱しないようになっている。

このような受光素子におけるＲＦ倍信号フォーカス誤差
信号およびトラッキング誤差信号の検出は、下記の関係
式に従ってなされる。すなわち、受光面Ａ〜１」のそれ
ぞれの受光量をＡ〜Ｈとすると、ＲＦ　信号−（Ａ＋Ｅ）＋（Ｂ＋Ｇ）＋（Ｃ＋Ｈ）＋（
Ｄ＋Ｆ）フォーカス誤差信号＝　（（Ａ＋Ｅ）＋（Ｂ＋Ｇ））−（（Ｃ＋旧＋（Ｄ＋
Ｆ））トラッキング誤差信号 −（Ｅ＋Ｆ）−（Ｇ＋＋１）として求められる。具体的には、第２図に示すように、
受光面Ａ、Ｅの出力を加算器２１で加算し、受光面Ｂ、
Ｇの出力を加算器２２で加締し、受光面Ｃ，Ｈの出力を
加算器２３で加算し、受光面り。

「の出力を加算器２４で加算する。そこで、加算器２１
．２３の出力を加算器と２６で加算し、加算器２２．２
４の出力を加算器２７で加算し、更にこれらを加算器２
８で加算すると、情報再生のためのＲＦ信号＝　（Ａ＋Ｅ）＋（Ｂ＋Ｇ）＋（Ｃ＋Ｈ）＋（
Ｄ＋Ｆ）を得ることができる。また、加算器２７．２８
の出力を差動増幅器３１に与えると、フォーカス誤差信号 −（（Ａ＋Ｅ）＋（Ｃ＋旧）−（（Ｂ＋Ｇ）＋（Ｄ＋Ｆ
））を得ることができる。更に、加算器２５．２６の出
力を差動増幅器３２に与えると、１〜ラッキング誤差信号−（Ｇ十旧−（Ｅ＋Ｆ）を得る
ことができる。

第３図は、この発明の他の実施例に係る光ピックアップ
の平面構成を示すもので、トラッキング誤差を検出する
ための受光面（干渉光受光面）Ｅ。

Ｆ、Ｇ、Ｈの構成が異なっている。このような受光素子
によっても、第１図に示すものとほぼ同様のＲＦ信号検
出、フォーカス誤差検出およびトラッキング誤差検出を
行なうことができる。

第４図は、第１図または第３図に示す受光素子を適用し
た光ピックアップの、基本的な構成を説明するための図
である。そして、これが第５図に示す従来装置と異なる
点は、媒体７から反則、回折されたレーザ光の受光検出
が単一の受光素子４１によりなされていることと、光路
分岐のためのハーフミラ−が設けられていないことでお
る。

このため、第４図の構成によれば、光学系の小型、軽量
化および光ピックアップの小型、軽量化を実現すること
かできる。

また、単一ビームのレーザ光を媒体に照射し、かつ、こ
れを反射、回折後も分岐させることなく単一の受光素子
で検出しているので、ビームパワーを大きくとることが
可能である。従って、この発明のピックアップは単なる
再生用のものではなく、記録再生兼用のもの（ＤＲＡＷ
＞に用いるのに特に適している。

この発明は、上述した実施例に限定されるものではなく
、種々の変形が可能である。例えば、受光素子の受光面
の構成は、第１図および第３図のものに限られるもので
はなく、種々の形状とすることができる。また、干渉光
受光面とビームスポットの大きざの比は１ニアに限られ
ない。但し、干渉光受光面が大きくなるとオフセットが
抑えられる範囲が減少しトラッキング追従性能が低下し
、逆に小さくなると受光素子の出力信号におけるＳ／へ
が低下するので、両者を比較、衡量したうえで適切な寸
法比、面積比とする必要がある。具体的には、例えば第
１図に示すようにすれば、十分な信号出力をＩ′Ｊなか
らトラッキング追従性能を、従来プッシュプル法での限
界であった１００〜１５０μｍから３ビ一ム方式なみの
４００〜５００μｍ程度に改善することができる。また
、光学系の構成も第４図のものに限られない。

（発明の効果）以上述べたように、この発明の光ピックアップは、４分
割された受光面のそれぞれで、干渉光受光面と組み合わ
されて非点収差によるレーザ光ビームのスポット形状を
検出し、一方、第１および第２の干渉受光面のそれぞれ
で、０次回折光と＋１次回折光、および０次回折光と一
１次回折光のそれぞれの干渉領域の光量を検出し、かつ
、対物レンズかシフトしたときにも第１および第２の干
渉光受光面のそれぞれが干渉領域から逸脱することがな
いようにしたので、プッシュプル法のトラッキング誤差
信号のオフセットを抑え対物レンズの最大シフト量を大
きくでき、トラッキング追従性能を大幅に改善すること
が可能になるとともに、単一の受光素子でＲＦ信号検出
、フォーカス誤差検出、およびトラッキング誤差検出を
行なえるので、光ピックアップの小型、軽量化を実現す
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の光ピックアップの受光面を説明する
図、第２図は第１図の受光面による信号検出回路の構成図、第３図は第１図に示す受光面の変形例を説明する図、第４図は第１図および第３図に示す受光面を適用した光
ピックアップの構成図、第５図は従来の光ピックアップの構成図である。１・・・光源（半導体レーザ〉、２・・・コリメータレ
ンズ、３・・・プリズム、４・・・（−光ビームスプリ
ッタ、５・・・λ／４板、６・・・対物レンズ、７・・
・ディスク、８・・・検出用レンズ、９・・・ハーフミ
ラ−１１０・・・シリンドリカルレンズ、１１・・・フ
ォーカス用光検出器、１２・・・トラッキング用光検出
器、１６・・・スポット、２１〜２８・・・加算器、３
１．３２・・・差動増幅器、４１・・・受光素子、Ａ−
Ｈ・・・受光面。特許出願人　　日本楽器製造株式会社代理人弁理士　　　長谷用　　芳　　樹第　　４　　図第　　５　　図

Claims

【特許請求の範囲】１、媒体からの０次回折光、＋１次回折光および−１次
回折光を検出するための受光面が、前記０次回折光のビ
ームスポットの中心に対して４等分に分割されてなる光
ピックアップにおいて、前記受光面は、前記０次回折光
と＋１次回折光の干渉領域内に配設される第１の干渉光
受光面と、前記０次回折光と−１次回折光の干渉領域内
に配設される第２の干渉光受光面とを更に含み、前記第
１および第２の干渉光受光面は、対物レンズのシフトに
より前記干渉領域がシフトしたときにもこの干渉領域か
ら逸脱しないようその面積および位置が設定されている
ことを特徴とする光ピックアップ。