JPH02203433A - 分離型光ピックアップ装置 - 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】 ［産業上の利用分野ゴ 本発明は分離型光ピックアップ装置に関する。

［従来の技ｆｒ］ 光ピックアップ装置は、光ディスク等の光情報記録媒体
に対して情報の記録および／または再生を行うための装
置として良く知られ、種々の方式のものが実用化されて
いる。

従来、光ピックアップ装置はアクセス動作やトラッキン
グ操作を、光ピックアップ装置を一体として行っており
、光ピックアップ装置の重量が高速アクセスに対する障
害となっていた。

かかる点に鑑みて、近来、光ピックアップ装置を固定光
学系と移動光学系とにより構成し、固定光学系の方はこ
れを固定し、移動光学系の移動によりアクセスを行うよ
うにした分離型光ピックアップ装置が提案されている。

このような分離型光ピックアップの１種として、移動光
学系の重量をより軽減するために、移動光学系には、対
物レンズとフォーカスアクチュエーターと偏向部材とを
搭載し、トラッキングは、固定光学系の側に設けたトラ
ッキングミラー系により行うようにしたものが意図され
ている。

フォーカスアクチュエーターは、固定光学系側からのレ
ーザー光束が適正に光情報記録媒体の記録面上に集光す
るように対物レンズをその光軸方向へ変位させるための
ものである。

トラッキングミラー系によるトラッキングは。

トラッキングミラーの傾きを変えて対物レンズに入射す
るレーザー光束の向きを変え、レーザー光束が正しくト
ラック上を辿るように行われる。

トラッキングミラー系によるトラッキングを行うと、ト
ラッキングミラーの傾きに応じて、対物レンズの光軸に
対し入射光束の光軸が傾く様にずれる。このような「光
軸の傾き」が生ずると、固定光学系から射出するレーザ
ー光束の光軸と、光情報記録媒体で反射されて移動光学
系を介して固定光学系に再入射する戻り光束の光軸がず
れる。

そしてかかる「光軸ずれ」は、フォーカスエラー信号に
誤差を生じたり、光情報記録媒体上での光スポットの径
が変動したり、対物レンズのトラッキング方向の移動や
トラッキングミラーの回転がこれらの可動°範囲を越え
てしまったりする不具合の原因となる。

このような間層を解決する方法として、ＬＥＤと受光素
子の組合せによるトラッキングミラー角度検出系により
トラッキングミラーの角度を検出し、その結果にもとづ
き駆動系により移動光学系を変移させて光情報記録媒体
と移動光学系の位置関係を正常に保ち、上記「光軸ずれ
」が最小限に抑えられるように「光軸ずれ補正」を行う
ことが意図されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしこの方法はトラッキングミラー角度検出系をトラ
ッキングミラーの近傍に設けるためトラッキングミラー
の支持系や駆動系等、トラッキングミラー系の設計上の
大きな障害と成っており、トラッキングミラーの追従性
能向上の障害と成っていた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、その目的とする所は上述のごときトラッキングミラー
系に於けるトラッキングミラーの角度検出をトラッキン
グミラー系から離れた位置で行い得るようにした新規な
分離型光ピックアップ装置の提供にある。

［課題を解決するための手段］ 以下１本発明を説明する。

本発明の分離型光ピックアップ装置は、ｒ半導体レーザ
ーを含む光射出系と、トラックエラー信号、フォーカス
エラー信号、ＲＦ倍信号検出する信号検出系と、トラッ
キングミラー系とを含む固定光学系」と、「対物レンズ
とフォーカスアクチュエーターと偏向部材とを有する移
動光学系」とを有し、「移動光学系を駆動系により、光
情報記録媒体の半径方向へ変位させて、情報の記録及び
／又は再生を行う分離型光ピックアップ装置」であって
、その特徴とする所は、以下の点にある。

即ち、上記トラッキングミラー系のトラッキングミラー
と移動光学系の偏向部材との間に「光束分割手段」を配
備し、トラッキングミラーから上記偏向部材に向かう光
束の内、光束分割手段により分割された光束の一方を受
光するように「トラッキングミラー角度検出素子」を配
備する。

勿論、これら光束分割手段、トラッキングミラー角度検
出素子は固定光学系の一部として配備される。

そして、上記トラッキングミラー角度検出素子の出力を
用いてトラッキングミラーの傾き角を検出し、検出結果
に基づき移動光学系を駆動系で駆動して「光軸ずれ補正
Ｊを行うのである。

上記光束分割手段は、光情報記録媒体からの戻り光束を
信号検出系へ導くための戻り光束分離手段を兼ねること
ができる。

また、上記トラッキングミラー角度検出素子は。

光射出系の半導体レーザーの射出光量を一定に制御する
ための半導体ーザー射出光量検出素子を兼ねることがで
きる。

［作　　用］ 上記の如く１本発明ではトラッキングミラーから移動光
学系の偏向部材へ向かう光束の一部を光束分割手段で分
割し、分割された一方の光束をトラッキングミラー角度
検出素子に導き、トラッキングミラーの角度検出を行う
。

以下の実施例に示すように１本発明は光情報記録媒体が
光ディスクでも光磁気ディスクでも適用できる。

［実施例］ 以下１図面を参照しながら具体的な実施例に即して説明
する。

第１図に示す、追記型光デイスク用の分離型光ピックア
ップ装置の実施例に於いて、符号１５は固定光学系を示
している。

半導体レーザー１およびカップリングレンズ２は光射出
系を構成し、この光射出系からは平行光束化されたレー
ザー光束が射出し、偏向ビームスプリッタ−３および１
７４波長板４を透過すると。

偏向プリズム１９により偏向され、トラッキングミラー
系のトラッキングミラー８に反射され、光束分割手段と
してのハーフミラ−２７に入射し、一部はこれを透過す
ることにより固定光学系１５から射出し、残りはハーフ
ミラ−２７により反射されてトラッキングミラー角度検
出素子としての受光素子２６に入射する。

なお、トラッキングミラー系は、トラッキングミラー８
とこれを不動部材８ｂに支持させる支持手段８ａと１図
示されないトラッキングアクチュエーターとにより構成
される。

固定光学系１５から射出しした光束は、移動光学系５に
入射する。

移動光学系５は、ガイドレール１３上を光情報記録媒体
としての光ディスク１４の半径方向へ移動可能なキャリ
ジ６を有し、このキャリジ６に偏向部材としての偏向プ
リズム１０と対物レンズ９とフォーカスアクチュエータ
ー７とが搭載されている。

移動光学系５に入射した光束は先ず偏向プリズ１０によ
り反射されて進行方向を光デイスク１４側へ偏向され１
次いで対物レンズ９により光ディスク１４の記録面上に
集束される。

光ディスク１４からの反射光束は再度対物レンズ９を透
過し、偏向プリズム１０を介して戻り光束となりハーフ
ミラ−２７、トラッキングミラー８、偏向プリズム１９
を介して１／４波長板４に入射する。

そして１７４波長板４を透過すると偏向ビームスプリッ
タ−３により第１図下方へ向けて反射され、集光レンズ
１６により集束光となりシリンドリカルレンズ１７に入
射し、非点収差を与えられて４分割受光素子１８に受光
される。４分割受光素子１８からは、公知の非点収差法
によるフォーカスエラー信号とブリウオブリング法によ
るトラックエラー信号が得られる。これらの信号に基づ
き、フォーカスアクチュエーター７、トラッキングアク
チュエーターをサーボ記動して対物レンズ９を変位させ
トラッキングミラー８を揺動させて、フォーカシングと
トラッキングとを行なう。

１／４波長板４、偏向ビームスプリッタ−３、集光レン
ズ１６、シリンドリカルレンズ１７．４分割受光素子１
８はこの実施例に於いて信号検出系を構成している。情
報の再生の場合、　ＲＦ倍信号４分割受光素子１８の出
力信号の和として与えられる。

なお、トラックエラー信号を得るためのブリウオブリン
グ法とは以下の如き方法である。

光情報記録媒体としての光ディスク５０の各トラックに
は第３図の上図のように、ヘッダー領域に一定のピッチ
でブリウオブリングビット６１，８２の対が形成されて
いる。このブリウオブリングビット８１，８２の対はト
ラック１周に付き１０００対以上も設けられている。ブ
リウオブリングビット６１，６２は、トラックの中心に
対し両側にずれるように。

また使用レーザー波長λの略１／４の深さに形成されて
いる。

今、対物レンズ９により集束されたレーザー光のスポッ
トが第３図上の図で矢印ＷのようにトラックＴｒから上
方にずれた位置を走査すると、スポットとビットとの重
なり具合はブリウオブリングビット６１で大、ブリウオ
ブリングビット６２で小となる０重なり部分からの反射
光は他の部分からの反射光に対し波長が１／２λずれる
ので、干渉により反射光の強度を減少させる。この減少
の程度は、スポットとブリウオブリングビットの重なり
面はど大きい。

従ってスポットがブリウオブリングビット６１，６２の
位置を通過する時間をｔｌ、ｔ２とすると、ＲＦ倍信号
対応する４分割受光素子１８の全出力Ｆは、この場合、
第３図中段の左図のようになる。そこで時間ｔ１に於け
るＦの大きさＦ（ｔｌ）を時間ｔ２までホールドして時
間ｔ２に於ける大きさＦ（ｔ２）との差分Ｆ（ＴＩ）−
Ｆ（ｔ２）を取ると、その結果は第３図下段左図の如く
になる。同様に、スポットの軌跡が第３図上図の矢印Ｚ
のようにトラックＴｒの下側にずれているとＦの変化は
第３図中段右図のようになり差分Ｆ（ＴＩ）−Ｆ（ｔ２
）は同図下段右図のようになる。

そしてスポットの軌跡が、第３図上図の矢印Ｙのように
トラック丁ｒと一致しているときはＦの変化およびＦ（
ＴＩ）−Ｆ（ｔ２）は、第３図中段及び下段の中央の図
のようになる。

従って差分Ｆ（ＴＩ）−Ｆ（ｔ２）をトラッキングエラ
ー信号としてトラッキングを行なうことができる。

さて第１図に戻ると、受光素子２６は分割線２６Ａを持
つ２分割の「分割受光素子」であり１分割線２６Ａの方
向は光ディスク５０に於けるトラック方向と対応してい
る。即ち、第１図で左右方向はトラックに直交する方向
であり、同時に分割線２６Ａにも直交する方向である。

受光素子２６に入射する光束はレーザー光束であるから
、その強度はガウス分布に類似した分布となっている。

この光強度分布の、受光素子２６上での状態を第２図の
曲線２−Ａ、２−Ｂ、２−Ｃテ示す。

受光素子２６の分割線２６ムの位置は、トラッキングミ
ラー８に傾きが無いとき（第２図で符号Ａで示す態位）
、第２図に示すように前記強度分布２−Ａの最大値の位
置が分割線２８Ａの上にあるように定められている。従
ってトラッキングミラー８に傾きが無い状態では、受光
素子２６の受光部Ｘ、Ｙへの入射光量が等しいが、第２
図の符号Ｂ、Ｃで示す態位のようにトラッキングミラー
８に傾きが発生すると各受光部Ｘ、Ｙの受光量は、強度
分布２−Ｂもしくは２−Ｃが分割線２８Ａに対して非対
称となって互いに等しくなくなる。

従って各受光部Ｘ、Ｙから得られる出力を光電変換して
得られる電圧信号Ｖｘ、Ｖｙから（ｖｘ−ｖｙ）を作る
と、この信号はトラッキングミラ−８のトラッキング動
作に伴う傾き角に比例的に対応している。

従って、この（ＶＸ−ＶＹ）を「トラッキングミラー角
度検出信号」とし、この信号に基づき移動光学系５のキ
ャリジ６を光デイスク半径方向へ移動させ、上記トラッ
キングミラー角度検出信号を０とするようにサーボ制御
する。この制御の駆動は駆動系たるシークモーターを使
って行なう、このようにすればトラッキングに伴う、対
物レンズ９の光軸とこれに入射する固定光学系１からの
光束の光軸のずれが、常に小さくなるように移動光学系
全体が変位するので、「光軸ずれ」は常に最小ととなる
ように補正される。

第４図は１．別実施例を示している。繁雑を避けるため
に混同の恐れがないものに付いては、第１図に於けると
同一の符号を用いた。

この第４図の実施例は光磁気記録用の分離型光ピックア
ップ装置である。

光射出系からの平行光束はＰ偏光としてビームスプリッ
タ−２１に入射し、その３部が反射されて受光素子２２
に入射する。ビームスプリッタ−２１を透過した光束（
Ｐ偏光の７０％）は第１図の実施例と同様に移動光学系
５を介して光情報記録媒体としての光磁気ディスク１４
Ａ上に集光する。移動光学系５からの戻り光束は、その
偏光面が光磁気ディスク１４Ａによる反射の際にカー効
果により旋回しており、ビームスプリッタ−２１により
Ｐ偏光の３０％とＳ偏光の１００％が反射され、この反
射光は集光レンズ１６で集光光束とされたのち、１／２
波長板２３を透過し偏光方向を４５１回転されて偏光ビ
ームスプリッタ−２４に入射する。そして、Ｓ偏光成分
は受光素子２５に受光され、Ｐ偏光成分はシリンドリカ
ルレンズ１７により非点収差を与えられて４分割受光素
子１８に受光される。

フォーカスエラー信号は４分割受光素子１８からの信号
により非点収差法により得られ、トラックエラー信号は
、受光素子２５もしくは４分割受光素子１８、あるいは
これら両者の出力の和により得られる。また再生信号は
４分割受光素子１８の総出力と受光素子２５の出力の差
として得られる。

受光素子２２の出力は、半導体レーザー１の射出光量を
モニターするためのものであり、情報再生時にはこのモ
ニター信号を用いて半導体レーザー１の射出光量が一定
に制御される。

トラッキングミラー系に於けるトラッキングミラー８の
傾き角を検出して「光軸ずれ」の補正を行う方法は、こ
の実施例でも第１図の実施例と同じである。

第５図は、さらに別の実施例を示している。この実施例
は、第１図の実施例と同じく追記型光デイスク用の分離
型光ピックアップ装置である。

第１図の実施例との差異は、トラッキングミラー系が光
射出系の直後に配備され、戻り光束分離手段としての偏
光ビームスプリッタ−３が、光束分割手段を兼ねている
ことである。換言すれば、この実施例は請求項２の発明
の実施例である。

光射出系からの光はＳ、Ｐ偏光成分をもって偏光ビーム
スプリッタ−３に入射し、Ｐ偏光成分は偏光ビームスプ
リッタ−３と１７４波長板４を透過して固定光学系から
射出し、移動光学系５により第１図の実施例と同様にし
て光ディスク１４に集光される。光ディスク１４による
反射光は移動光学系５により戻り光束となり、固定光学
系に戻ると。

１７４波長板４、偏光ビームスプリッタ−３を介して集
光レンズ１６に入射し、シリンドリカルレンズ１７を介
して４分割受光素子１８に入射する。フォーカスエラー
信号、トラックエラー信号、ＲＦ倍信号第１図の実施例
と同様にして得られる。

トラッキングミラー８から偏光ビームスプリッタ−３に
入射した光束のＳ偏光成分は、光束分割手段を兼ねた偏
光ビームスプリッタ−３の作用により移動光学系への光
路から分離し、トラッキングミラー角度検出素子である
受光素子２６に入射する。トラッキングミラー角度検出
信号は、第１図の実施例の場合と同様にして受光素子２
６の出力から得られる。

第６図には、他の実施例を示している。この実施例は、
第４図の実施例と同じく光磁気記録用の分離型光ピック
アップ装置であり、従って混同の恐九がないと思すれる
ものに付いては第４図におけると同一の符号を用いてい
る。

この実施例も請求項２の発明の実施例であり。

光束分割手段が、光情報記録媒体からの戻り光束を信号
検出系へ導くための戻り光束分離手段を兼ねている。

即ち、トラッキングミラー系は光射出系の直後に配備さ
れ、戻り光束分離手段であるビームスプリッタ−２１が
光束分割手段を兼ねている。

光射出系からの光はＰ偏光としてトラッキングミラー８
に反射されたのちビームスプリッタ−２１に入射し、そ
の７０％がビームスプリッタ−２１を透過して固定光学
系から射出し、移動光学系５により第４図の実施例と同
様にして光磁気ディスク１４Ａに集光される。光磁気デ
ィスク１４Ａによる反射光は移動光学系５により戻り光
束となる。この戻り光束は、その偏光面が光磁気ディス
ク１４Ａによる反射の際にカー効果により旋回しており
、ビームスプリッタ−２１によりＰ偏光の３０％とＳ偏
光の１００％が反射される。この反射光は集光レンズ１
６で集光光束とされたのち、１７２波長板２３を透過し
偏光方向を４５°回転されて偏光ビームスプリッタ−２
４に入射する。そして、Ｓ偏光成分は受光素子２５に受
光され、ｐ偏光成分はシリンドリカルレンズ１７により
非点収差を与えられて４分割受光素子１８に受光される
。フォーカスエラー信号、トラックエラー信号、　ＲＦ
倍信号検出は第４図の実施例の場合と同様である。

トラッキングミラー８からビームスプリッタ−２１に入
射したＰ偏光の光束の３０％は、光束分割手段を兼ねた
ビームスプリッタ−２１の作用により移動光学系への光
路から分離し、受光素子２６に入射する。トラッキング
ミラー角度検出信号は、第４図の実施例の場合と同じく
受光素子２６の出力から得られる。

なお、第１図、第５図、第６図の実施例においても受光
素子２６を半導体レーザー１からの射出光量制御用のモ
ニター、即ち半導体レーザー射出光量検出素子として利
用できる。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば新規な分離型光ピックアップ装置
を提供できる。この装置は、上述の如くトラッキングミ
ラー角度検出をトラッキングミラー系から離れた位置で
行うのでトラッキングミラー系の設計自由度が増大し、
トラッキングミラーの追従性能を容易に向上させること
ができる。また光束分割手段に光束分離手段を兼ねさせ
ることにより分離型光ピックアップ装置をコンパクトに
まとめることができ、さらにトラッキングミラー角度検
出素子を半導体レーザーの射出光量制御用のモニターと
して共用することにより半導体レーザーの射出光量制御
を容易に行うことができる。

なおトラッキングミラー角度検出素子は、各実施例で説
明した２分割受光素子に変えて、公知の半導体装置検出
素子を用いても良く、その場合。

トラッキングミラー角度検出素子と光束分割手段との間
に集光レンズを配して光束を位置検出素子上に集光させ
ても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例を説明するための図、第２
図は１本発明の特徴部分を説明するための図、第３図は
ブリウオブリング法によるトラックエラー信号の検出を
説明するための図、第４図は、別の実施例を説明するた
めの図、第５図は、さらに別の実施例を説明するための
図、第６図は、他の実施例を説明するための図である。 １５、、、、固定光学系、　５．、、移動光学系、９０
６．対物レンズ、２８．、、、トラッキングミラー角度
検出素子としての受光素子、 ２７、、、、光束分割手段としてのハ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザーを含む光射出系と、トラックエラー
   信号、フォーカスエラー信号、ＲＦ信号を検出する信号
   検出系と、トラッキングミラー系とを含む固定光学系と
   、 対物レンズとフォーカスアクチュエーターと偏向部材と
   を有する移動光学系とを有し、 上記移動光学系を駆動系により光情報記録媒体の半径方
   向へ変位させて、情報の記録及び／又は再生を行う方式
   の光ピックアップ装置であって、上記トラッキングミラ
   ー系のトラッキングミラーから移動光学系の上記偏向部
   材へ向かう光束を分割する光束分割手段と、この光束分
   割手段により移動光学系への光路から分離された光束を
   受光するトラッキングミラー角度検出素子とを、固定光
   学系の一部として配備し、 上記トラッキングミラー角度検出素子の出力を用いてト
   ラッキングミラーの傾き角を検出し、その検出結果に応
   じて上記駆動系により移動光学系を駆動して光軸ずれ補
   正を行うようにしたことを特徴とする、分離型光ピック
   アップ装置。 ２、請求項１に於いて、光束分割手段が、光情報記録媒
   体からの戻り光束を信号検出系へ導くための戻り光束分
   離手段を兼ねていることを特徴とする、分離型光ピック
   アップ装置。 ３、請求項１または２に於いて、トラッキングミラー角
   度検出素子が、光射出系の半導体レーザーの射出光量を
   一定に制御するための半導体ーザー射出光量検出素子を
   兼ねていることを特徴とする、分離型光ピックアップ装
   置。