JP2690550B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents
光ピックアップ装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光情報記録媒体からの反射光を用いてフォ
ーカス制御やトラッキング制御を行う光ピックアップ装
置に関する。
ーカス制御やトラッキング制御を行う光ピックアップ装
置に関する。
従来の技術 従来、光情報記録媒体からの反射光を用いてフォーカ
ス制御やトラッキング制御を行う方法としては、まず、
その第一の従来例として、第5図に示すような装置があ
る。これは、半導体レーザ1から出射された光をコリメ
ートレンズ2に平行化した後、ビームスプリッタ3を透
過させ、対物レンズ4により集光して光情報記録媒体と
しての光磁気ディスク5に照射し、この反射光を前記偏
光ビームスプリッタ3により反射して光磁気ディスク信
号検出光学系6に導く。この光磁気ディスク信号検出光
学系6においては、その反射光は1/2波長板7を通過し
た後、集光レンズ8により集光してマイクロプリズムデ
ィテクタ9(第6図参照)のマイクロプリズム10内に導
かれ、偏光ビームスプリッタ11により透過又は反射さ
れ、透過した光は直接ディテクタ12の3分割された図示
しない受光素子に導かれ、反射した光はミラー13を介し
て前記ディテクタ12の3分割された図示しない受光素子
に導かれる。この場合、周知のビームサイズ法を用いて
2つの受光素子にそれぞれ検出された光の受光量を調べ
ることによって、フォーカスエラー信号や光磁気信号の
検出を行い、光磁気ディスクのフォーカス制御や情報の
再生を行っている。
ス制御やトラッキング制御を行う方法としては、まず、
その第一の従来例として、第5図に示すような装置があ
る。これは、半導体レーザ1から出射された光をコリメ
ートレンズ2に平行化した後、ビームスプリッタ3を透
過させ、対物レンズ4により集光して光情報記録媒体と
しての光磁気ディスク5に照射し、この反射光を前記偏
光ビームスプリッタ3により反射して光磁気ディスク信
号検出光学系6に導く。この光磁気ディスク信号検出光
学系6においては、その反射光は1/2波長板7を通過し
た後、集光レンズ8により集光してマイクロプリズムデ
ィテクタ9(第6図参照)のマイクロプリズム10内に導
かれ、偏光ビームスプリッタ11により透過又は反射さ
れ、透過した光は直接ディテクタ12の3分割された図示
しない受光素子に導かれ、反射した光はミラー13を介し
て前記ディテクタ12の3分割された図示しない受光素子
に導かれる。この場合、周知のビームサイズ法を用いて
2つの受光素子にそれぞれ検出された光の受光量を調べ
ることによって、フォーカスエラー信号や光磁気信号の
検出を行い、光磁気ディスクのフォーカス制御や情報の
再生を行っている。
その第二の例として、第7図(a)(b)(c)に示
すような装置がある。これは、半導体レーザ14から出射
された光をコリメートレンズ15により平行化し、偏光ビ
ームスプリッタ16により反射して1/4波長板17を介し
て、対物レンズ18により集光して光ディスク19面上に照
射し、その光ディスク19からの反射光を前記偏光ビーム
スプリッタ16に透過させた後、光ディスク信号検出光学
系20内に導く。この光ディスク信号検出光学系20内にお
いて、前記光ディスク19からの反射光は集光レンズ21に
より集光した後、ビームスプリッタ22により透過又は反
射させ、それぞれの光路上に配置された受光素子23,24
に検出されることによって、ビームサイズ法によりフオ
ーカスエラー信号等の検出を行い、これにより光ディス
ク19のフォーカス制御等を行っている。
すような装置がある。これは、半導体レーザ14から出射
された光をコリメートレンズ15により平行化し、偏光ビ
ームスプリッタ16により反射して1/4波長板17を介し
て、対物レンズ18により集光して光ディスク19面上に照
射し、その光ディスク19からの反射光を前記偏光ビーム
スプリッタ16に透過させた後、光ディスク信号検出光学
系20内に導く。この光ディスク信号検出光学系20内にお
いて、前記光ディスク19からの反射光は集光レンズ21に
より集光した後、ビームスプリッタ22により透過又は反
射させ、それぞれの光路上に配置された受光素子23,24
に検出されることによって、ビームサイズ法によりフオ
ーカスエラー信号等の検出を行い、これにより光ディス
ク19のフォーカス制御等を行っている。
発明が解決しようとする課題 まず、第一の従来例の場合、光磁気ディスク信号検出
光学系6のマイクロプリズムディテクタ9により信号の
検出を行っているが、この場合、マイクロプリズム10と
ディテクタ12の基板とが一体化して構成されているた
め、偏光ビームスプリッタ3により透過又は反射され、
それぞれ別々の受光素子に導かれる2つの光スポットの
位置調整を単独に行うことができないという問題があ
る。
光学系6のマイクロプリズムディテクタ9により信号の
検出を行っているが、この場合、マイクロプリズム10と
ディテクタ12の基板とが一体化して構成されているた
め、偏光ビームスプリッタ3により透過又は反射され、
それぞれ別々の受光素子に導かれる2つの光スポットの
位置調整を単独に行うことができないという問題があ
る。
一方、第二の従来例の場合、光ディスク信号検出光学
系20内において、2つの受光素子23,24が直交配置され
ているため、スペースの省略化を図ることができないと
いう問題がある。
系20内において、2つの受光素子23,24が直交配置され
ているため、スペースの省略化を図ることができないと
いう問題がある。
課題を解決するための手段 そこで、このような問題点を解決するために、請求項
1記載の発明は、レーザ光源から出射された光を光情報
記録媒体に照射し情報の記録を行うと共に、その光情報
記録媒体からの反射光を信号検出光学系に導き前記光情
報記録媒体の位置制御を行う光ピックアップ装置におい
て、前記信号検出光学系の光路上に前記光情報記録媒体
からの反射光を集束する集光レンズを設け、この集光レ
ンズからの集束光を透過又は回折する画面に略直線状回
折格子の形成された画面グレーティング素子を配設し、
この両面グレーティング素子を透過又は回折した光を受
光する2つの3分割受光素子を同一平面内に配設した。
1記載の発明は、レーザ光源から出射された光を光情報
記録媒体に照射し情報の記録を行うと共に、その光情報
記録媒体からの反射光を信号検出光学系に導き前記光情
報記録媒体の位置制御を行う光ピックアップ装置におい
て、前記信号検出光学系の光路上に前記光情報記録媒体
からの反射光を集束する集光レンズを設け、この集光レ
ンズからの集束光を透過又は回折する画面に略直線状回
折格子の形成された画面グレーティング素子を配設し、
この両面グレーティング素子を透過又は回折した光を受
光する2つの3分割受光素子を同一平面内に配設した。
また、請求項2記載の発明は、レーザ光源から出射さ
れた光を光情報記録媒体に照射し情報の記録を行うと共
に、その光情報記録媒体からの反射光を信号検出光学系
に導き前記光情報記録媒体の位置制御を行う光ピックア
ップ装置において、前記信号検出光学系の光路上に前記
光情報記録媒体からの反射光を集束する集光レンズを設
け、この集光レンズからの集束光を透過又は回折する一
面に一方向性レンズ作用を持った回折格子が形成され他
面に略直線状回折格子が形成された両面グレーティング
素子を配設し、この両面グレーティング素子を透過又は
回折した光を受光する2つの3分割受光素子を同一平面
内に配設した。
れた光を光情報記録媒体に照射し情報の記録を行うと共
に、その光情報記録媒体からの反射光を信号検出光学系
に導き前記光情報記録媒体の位置制御を行う光ピックア
ップ装置において、前記信号検出光学系の光路上に前記
光情報記録媒体からの反射光を集束する集光レンズを設
け、この集光レンズからの集束光を透過又は回折する一
面に一方向性レンズ作用を持った回折格子が形成され他
面に略直線状回折格子が形成された両面グレーティング
素子を配設し、この両面グレーティング素子を透過又は
回折した光を受光する2つの3分割受光素子を同一平面
内に配設した。
作用 従って、請求項1記載の発明により、光情報記録媒体
からの反射光は信号検出光学系内の集光レンズにより集
光され、両面グレーティング素子の両面に形成された略
直線状回折格子により透過又は回折されほぼ同一方向に
2つのビームに分けられた状態となり、これら2つのビ
ームは3分割受光素子にそれぞれ別個に照射されること
になり、これによりフォーカスエラー信号等を検出する
ことができる。
からの反射光は信号検出光学系内の集光レンズにより集
光され、両面グレーティング素子の両面に形成された略
直線状回折格子により透過又は回折されほぼ同一方向に
2つのビームに分けられた状態となり、これら2つのビ
ームは3分割受光素子にそれぞれ別個に照射されること
になり、これによりフォーカスエラー信号等を検出する
ことができる。
また、請求項2記載の発明により、光情報記録媒体か
らの反射光は信号検出光学系内の集光レンズにより集光
され、両面グレーティング素子の一方向性レンズ作用を
持った回折格子及び略直線状回折格子により透過又は回
折されほぼ同一方向に2つのビームに分けられた状態と
なり、これら2つのビームは3分割受光素子にそれぞれ
別個に照射されることになり、これによりフォーカスエ
ラー信号等を検出することができる。
らの反射光は信号検出光学系内の集光レンズにより集光
され、両面グレーティング素子の一方向性レンズ作用を
持った回折格子及び略直線状回折格子により透過又は回
折されほぼ同一方向に2つのビームに分けられた状態と
なり、これら2つのビームは3分割受光素子にそれぞれ
別個に照射されることになり、これによりフォーカスエ
ラー信号等を検出することができる。
実施例 請求項1記載の発明の一実施例を第1図及び第2図に
基づいて説明する。なお、ここでは光ピックアップ装置
の全体構成についての説明は省略し、本発明に係る信号
検出光学系についてのみ述べる。
基づいて説明する。なお、ここでは光ピックアップ装置
の全体構成についての説明は省略し、本発明に係る信号
検出光学系についてのみ述べる。
光情報記録媒体としての図示しない光ディスクにより
反射された信号検出光学系25に導かれた反射光の光路上
には、集光レンズ26が配設され、この集光レンズ26を透
過した光の光路上には両面グレーティング素子27が配設
されており、この両面グレーティング素子27を透過又は
回折した光の光路上には同一平面内の基板28上に位置し
て、3分割受光素子29,30が2個配置されている。
反射された信号検出光学系25に導かれた反射光の光路上
には、集光レンズ26が配設され、この集光レンズ26を透
過した光の光路上には両面グレーティング素子27が配設
されており、この両面グレーティング素子27を透過又は
回折した光の光路上には同一平面内の基板28上に位置し
て、3分割受光素子29,30が2個配置されている。
前記両面グレーティング素子27は、透明な基板からな
りその表裏両面には略直線状回折格子31,32が形成され
ており、格子方向は両面とも紙面に垂直であり、回折効
率を上げるためブラッグ角度θbだけ傾けて配置されて
いる。この場合、前記表面の略直線状回折格子31の格子
ピッチは、ブラッグ角度、偏光特性等により決定され
る。また、前記裏面の略直線状回折格子32の格子ピッチ
は、前記表面の略直線状回折格子31の格子ピッチと同一
にするか、又は、分離された光(透明、回折)の間隔に
よって前記表面の略直線状回折格子31の格子ピッチから
わずかにずらして形成する。そして、これら表裏面の略
直線状回折格子31,32とはそれぞれ全面に渡って両面共
に、等しいピッチとするか、又は、回折光Kの非点収差
等により異なるピッチに形成する。
りその表裏両面には略直線状回折格子31,32が形成され
ており、格子方向は両面とも紙面に垂直であり、回折効
率を上げるためブラッグ角度θbだけ傾けて配置されて
いる。この場合、前記表面の略直線状回折格子31の格子
ピッチは、ブラッグ角度、偏光特性等により決定され
る。また、前記裏面の略直線状回折格子32の格子ピッチ
は、前記表面の略直線状回折格子31の格子ピッチと同一
にするか、又は、分離された光(透明、回折)の間隔に
よって前記表面の略直線状回折格子31の格子ピッチから
わずかにずらして形成する。そして、これら表裏面の略
直線状回折格子31,32とはそれぞれ全面に渡って両面共
に、等しいピッチとするか、又は、回折光Kの非点収差
等により異なるピッチに形成する。
このような構成において、光ディスクからの反射光
は、集光レンズ26により集光され、両面グレーティング
素子27の表面の略直線状回折格子31に入射し、透過光T
と回折光Kとの2つの光に分離される。これら2つに分
離された透過光Tと回折光Kとは、裏面の略直線状回折
格子32を透過、回折した後、それぞれ別々に3分割受光
素子29,30に照射される。この時、回折光Kの方が透過
光Tよりも光路が長くなるため、その回折光Kの集光点
Pが受光面の手前側に位置し、透過光Tの集光点Qが受
光面の後方側に位置する。なお、これら集光点P,Qの段
差の量は、両面グレーティング素子27の基板の傾きθb
と厚さtとにより決めることができる。また、この時、
各々の光束は非点収差を持ち、回折光Kと透過光Tとの
紙面垂直方向の集光点はそれぞれ図のようにP0,Q0とな
る。
は、集光レンズ26により集光され、両面グレーティング
素子27の表面の略直線状回折格子31に入射し、透過光T
と回折光Kとの2つの光に分離される。これら2つに分
離された透過光Tと回折光Kとは、裏面の略直線状回折
格子32を透過、回折した後、それぞれ別々に3分割受光
素子29,30に照射される。この時、回折光Kの方が透過
光Tよりも光路が長くなるため、その回折光Kの集光点
Pが受光面の手前側に位置し、透過光Tの集光点Qが受
光面の後方側に位置する。なお、これら集光点P,Qの段
差の量は、両面グレーティング素子27の基板の傾きθb
と厚さtとにより決めることができる。また、この時、
各々の光束は非点収差を持ち、回折光Kと透過光Tとの
紙面垂直方向の集光点はそれぞれ図のようにP0,Q0とな
る。
そこで、これら3分割受光素子29,30の働きを第2図
(a)(b)(c)に基づいて述べる。回折光Kが受光
される側の3分割受光素子29の受光面をa,b,cとし、透
過光Tが受光される側の3分割受光素子30の受光面をd,
e,fとする。
(a)(b)(c)に基づいて述べる。回折光Kが受光
される側の3分割受光素子29の受光面をa,b,cとし、透
過光Tが受光される側の3分割受光素子30の受光面をd,
e,fとする。
今、光ディスクにフォーカスずれがなく合焦点にある
時には、第2図(b)に示すように、それぞれの3分割
受光素子29,30面上における光スポットの横方向のスポ
ット径は等しくなり、この時のフォーカスエラー信号FE
の値を、 FE=〔(a+c)−b〕−〔(d+f)−e〕 ……(1) の式から求めると、 FE=0となりその信号FEは検出されない。
時には、第2図(b)に示すように、それぞれの3分割
受光素子29,30面上における光スポットの横方向のスポ
ット径は等しくなり、この時のフォーカスエラー信号FE
の値を、 FE=〔(a+c)−b〕−〔(d+f)−e〕 ……(1) の式から求めると、 FE=0となりその信号FEは検出されない。
しかし、光ディスクにフォーカスずれが生じ、第2図
(a)(c)に示すように、スポット径が大小となり異
なってくると、(1)式によりFE>0、又は、FE<0と
なり、フォーカスエラー信号が検出され、その結果、光
ディスクのフォーカス制御が行われることになる。
(a)(c)に示すように、スポット径が大小となり異
なってくると、(1)式によりFE>0、又は、FE<0と
なり、フォーカスエラー信号が検出され、その結果、光
ディスクのフォーカス制御が行われることになる。
このようにして、2つの3分割受光素子29,30を用い
ることによりフォーカス制御を行うことができ、また、
両面グレーティング素子27をブラッグ角度θbに配置し
たことによりθ1=θ2であるため、両方の光は等しい
量の非点収差を持ち、FE=0の時の集光点は非点収差の
ない時よりも大きくなり、これにより、3分割受光素子
29,30の設置、調整を行いやすくなる。この場合、3分
割受光素子29,30はそれぞれ単独のものとするか、又
は、両方同一基板上に設けるようにし、移動、回転を行
うことにより設置、調整を行うことができる。
ることによりフォーカス制御を行うことができ、また、
両面グレーティング素子27をブラッグ角度θbに配置し
たことによりθ1=θ2であるため、両方の光は等しい
量の非点収差を持ち、FE=0の時の集光点は非点収差の
ない時よりも大きくなり、これにより、3分割受光素子
29,30の設置、調整を行いやすくなる。この場合、3分
割受光素子29,30はそれぞれ単独のものとするか、又
は、両方同一基板上に設けるようにし、移動、回転を行
うことにより設置、調整を行うことができる。
また、上述したフォーカスエラー信号FEの他に、トラ
ックエラー信号TEは、 TE=a−c(又は、d−f) ……(2) により検出することができ、 さらに、光情報記録媒体に光ディスクを用いず、図示
しない光磁気ディスクを用いるような場合には、光磁気
信号MOは、 MO=(a+b+c)−(d+e+f) ……(3) により検出することができる。
ックエラー信号TEは、 TE=a−c(又は、d−f) ……(2) により検出することができ、 さらに、光情報記録媒体に光ディスクを用いず、図示
しない光磁気ディスクを用いるような場合には、光磁気
信号MOは、 MO=(a+b+c)−(d+e+f) ……(3) により検出することができる。
次に、請求項2記載の発明の一実施例を第3図及び第
4図に基づいて説明する。これは、両面グレーティング
素子27の表裏面のいずれか一方の面に一方向性レンズ作
用を持たせた場合について述べるものである。
4図に基づいて説明する。これは、両面グレーティング
素子27の表裏面のいずれか一方の面に一方向性レンズ作
用を持たせた場合について述べるものである。
すなわち、両面グレーティング素子27は、一面に一方
向性レンズ作用を持たせた回折格子31が形成され、これ
と反対側の面に略直線状回折格子32が形成されている。
向性レンズ作用を持たせた回折格子31が形成され、これ
と反対側の面に略直線状回折格子32が形成されている。
そこで、今、一方の面に形成される回折格子31に一方
向性レンズ作用を持たせた理由について説明する。第3
図に示すような、回折格子31の一方向性レンズ作用によ
り回折光Kの紙面垂直方向の集光点P0をPを挟んで対称
の位置に移動させる。この時、第4図(a)(b)
(c)に示すように、2つの3分割受光素子29,30に受
光される光スポットのスポット径は、FE=0の時に共に
円形で等しく、FE>0、FE<0の時に互いに直交する方
向に細長く変形する。前述した第2図(a)(b)
(c)のような状態のままで変形させた時よりも、受光
量の差分をはっきり見極めることができ、これにより信
号の検出感度を上げることができる。
向性レンズ作用を持たせた理由について説明する。第3
図に示すような、回折格子31の一方向性レンズ作用によ
り回折光Kの紙面垂直方向の集光点P0をPを挟んで対称
の位置に移動させる。この時、第4図(a)(b)
(c)に示すように、2つの3分割受光素子29,30に受
光される光スポットのスポット径は、FE=0の時に共に
円形で等しく、FE>0、FE<0の時に互いに直交する方
向に細長く変形する。前述した第2図(a)(b)
(c)のような状態のままで変形させた時よりも、受光
量の差分をはっきり見極めることができ、これにより信
号の検出感度を上げることができる。
なお、請求項1記載及び請求項2記載の発明におい
て、両面グレーティング素子27を通過することにより生
じた回折光Kは、波長によってその位置が移動するが、
第2図(a)(b)(c)及び第4図(a)(b)
(c)に示すように、3分割受光素子29,30の分割線の
方向をその回折光Kの移動方向と一致させることによ
り、その移動の影響をなくすことができる。
て、両面グレーティング素子27を通過することにより生
じた回折光Kは、波長によってその位置が移動するが、
第2図(a)(b)(c)及び第4図(a)(b)
(c)に示すように、3分割受光素子29,30の分割線の
方向をその回折光Kの移動方向と一致させることによ
り、その移動の影響をなくすことができる。
発明の効果 請求項1記載の発明では、光情報記録媒体からの反射
光を両面に略直線状回折格子の形成された両面グレーテ
ィング素子に通過させ、その透過又は回折した光をほぼ
同一方向に導き、それぞれ別個の3分割受光素子に受光
させることにより、フォーカスエラー信号、トラックエ
ラー信号、光磁気信号を検出することができ、これによ
り、光学系全体のスペースを大幅に省略して信号検出を
行うことができるものである。
光を両面に略直線状回折格子の形成された両面グレーテ
ィング素子に通過させ、その透過又は回折した光をほぼ
同一方向に導き、それぞれ別個の3分割受光素子に受光
させることにより、フォーカスエラー信号、トラックエ
ラー信号、光磁気信号を検出することができ、これによ
り、光学系全体のスペースを大幅に省略して信号検出を
行うことができるものである。
また、請求項2記載の発明では、両面グレーティング
素子の一方の面の回折格子に一方向性レンズ作用を持た
せることにより、請求項1記載の発明に比べ信号検出の
感度を一段と上げることができるものである。
素子の一方の面の回折格子に一方向性レンズ作用を持た
せることにより、請求項1記載の発明に比べ信号検出の
感度を一段と上げることができるものである。
第1図は請求項1記載の発明の一実施例を示す側面図、
第2図(a)(b)(c)はその3分割受光素子により
フォーカスエラー信号を検出する原理を示す説明図、第
3図は請求項2記載の発明の一実施例を示す側面図、第
4図(a)(b)(c)はそのフォーカスエラー信号を
検出する原理を示す説明図、第5図は第一の従来例を示
す光路図、第6図はそのマイクロプリズムディテクタの
側面図、第7図(a)は第二の従来例を示す光路図、第
7図(b)(c)はその受光素子の正面図である。 1……レーザ光源、5……光情報記録媒体、14……レー
ザ光源、19……光情報記録媒体、25……信号検出光学
系、26……集光レンズ、27……両面グレーティング、2
9,30……3分割受光素子、31……略直線状回折格子(回
折格子)、32……略直線状回折格子
第2図(a)(b)(c)はその3分割受光素子により
フォーカスエラー信号を検出する原理を示す説明図、第
3図は請求項2記載の発明の一実施例を示す側面図、第
4図(a)(b)(c)はそのフォーカスエラー信号を
検出する原理を示す説明図、第5図は第一の従来例を示
す光路図、第6図はそのマイクロプリズムディテクタの
側面図、第7図(a)は第二の従来例を示す光路図、第
7図(b)(c)はその受光素子の正面図である。 1……レーザ光源、5……光情報記録媒体、14……レー
ザ光源、19……光情報記録媒体、25……信号検出光学
系、26……集光レンズ、27……両面グレーティング、2
9,30……3分割受光素子、31……略直線状回折格子(回
折格子)、32……略直線状回折格子
Claims (2)
- 【請求項1】レーザ光源から出射された光を光情報記録
媒体に照射し情報の記録を行うと共に、その光情報記録
媒体からの反射光を信号検出光学系に導き前記光情報記
録媒体の位置制御を行う光ピックアップ装置において、
前記信号検出光学系の光路上に前記光情報記録媒体から
の反射光を集束する集光レンズを設け、この集光レンズ
からの集束光を透過又は回折する両面に略直線状回折格
子の形成された両面グレーティング素子を配設し、この
両面グレーティング素子を透過又は回折した光を受光す
る2つの3分割受光素子を同一平面内に配設したことを
特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項2】レーザ光源から出射された光を光情報記録
媒体に照射し情報の記録を行うと共に、その光情報記録
媒体からの反射光を信号検出光学系に導き前記光情報記
録媒体の位置制御を行う光ピックアップ装置において、
前記信号検出光学系の光路上に前記光情報記録媒体から
の反射光を集束する集光レンズを設け、この集光レンズ
からの集束光を透過又は回折する、一面に一方向性レン
ズ作用を持った回折格子が形成され、他面に略直線状回
折格子が形成された両面グレーティング素子を配設し、
この両面グレーティング素子を透過又は回折した光を受
光する2つの3分割受光素子を同一平面内に配設したこ
とを特徴とする光ピックアップ装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1079126A JP2690550B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 光ピックアップ装置 |
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