JPH05205338A - 光ディスク装置の信号検出系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 処理部の構成が複雑になることを防止する光
ディスク装置の信号検出系を提供する。 【構成】 光ディスク１からの反射光束を集光する集光
レンズ４１からの光束を２つに分離するウォーラストン
プリズム４２と、プリズム４２からの各光束を２つにそ
れぞれ分離するＰＢＳプリズム４３と、プリズム４３か
らの２つの光束をそれぞれ受光すると共に、それぞれの
受光面が複数に分割されて各分割面が受光した光により
サーボエラー検出に係る出力を生成する受光素子４４
Ｂ，４４Ｃと、プリズム４３からの残りの２つの光束を
それぞれ受光して、情報信号検出に係る出力を生成する
受光素子４４Ａ，４４Ｄと、受光素子４４Ｂ，４４Ｃの
各出力との和、差の演算をしてフォーカスエラー信号と
トラックエラー信号とを生成し、受光素子４４Ａ，４４
Ｄとの和、差の演算をしてプリフォーマット信号、光磁
気記録信号をそれぞれ生成する処理部とを備え、第１〜
第４の受光素子を１つのパッケージに収容している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ディスクの反射光
束からサーボエラー検出に係る信号と情報信号検出に係
る信号とを分離する光ディスク装置の信号検出系に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置の信号検出系は、サーボ
エラー検出に係る信号として、フォーカスエラー信号と
トラックエラー信号を生成する。フォーカスエラー信号
は、光ディスクで反射された光束を集光させてエラー検
出用の受光素子に導き、受光素子の各分割領域からの信
号を演算することにより生成される。

【０００３】フォーカスエラー検出にはいくつかの方法
があるが、例えば、光ディスクからの反射光束を収束さ
せ、そのスポットのサイズを検出することにより、対物
レンズの合焦状態を検出するものがある。このフォーカ
スエラー検出方法は、スポットサイズ法と呼ばれてい
る。

【０００４】スポットサイズ法による光ディスク装置の
信号検出系に用いられている受光素子および処理部の一
例を図１０に示す。２つの受光素子８１，８２の受光面
はそれぞれ平行に３分割されている。そして、光ディス
クからの反射光束がプリズムブロック（図示を省略）に
より２つに分離されて、受光素子８１，８２に入射する
と、受光素子８１，８２は、分割面８１Ａ，８１Ｂ，８
１Ｃおよび分割面８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃで受光した光
を電気信号に変換する。

【０００５】受光素子８１，８２からの出力を処理する
処理部９０は、加算回路９１〜９７と、減算回路９８〜
１００とにより、光ディスクに記録された光磁気記録信
号ＭＯ、物理的な凹凸により記録されたプリフォーマッ
ト信号ＲＯ、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラックエラ
ー信号ＴＥとを生成して、図示を省略した再生回路、サ
ーボ回路へ出力する。

【０００６】これらの受光素子８１，８２と処理部９０
とにより、従来の光ディスク装置の信号検出系は、それ
ぞれの受光素子上に形成されるスポットのサイズを比較
することにより、上記４つ信号を発生させる。

【０００７】このスポットサイズ法による光ディスク装
置の信号検出系は、例えば特開昭６２ー２６４４４４号
公報に開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の光デ
ィスク装置の信号検出系では、図１０に示すように、処
理部９０は、受光素子８１，８２からの出力により、情
報再生に係る光磁気記録信号ＭＯおよびプリフォーマッ
ト信号ＲＯの生成と、誤差検出に係るフォーカスエラー
信号ＦＥおよびトラックエラー信号ＴＥの生成とをして
いる。

【０００９】このように、従来の光ディスク装置の信号
検出系は、２つの受光素子８１，８２を用いて４つの信
号を生成するので、処理部９０の構成が複雑になるとい
う欠点を持つ。

【００１０】また、従来の光ディスク装置の信号検出系
は、エラー検出に低周波の信号を用い、情報信号検出に
高周波の信号を用いており、これらの信号を分離するた
めの処理部の回路が複雑になるという欠点を持つ。

【００１１】この発明の目的は、このような欠点を除
き、処理部の構成が複雑になることを防止する光ディス
ク装置の信号検出系を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、その目的を
達成するため、光ディスクからの反射光束をこの光束と
異なる偏光方向の２つの光束に分離する分離手段と、分
離手段からの各光束を、光ディスクからの反射光束の偏
光方向と同じ偏光方向の光束と、この偏光方向と直交す
る偏光方向の光束とにそれぞれ分離する偏光ビームスプ
リッタと、偏光ビームスプリッタからの２つの光束をそ
れぞれ受光すると共に、それぞれの受光面が複数に分割
されて各分割面が受光した光によりサーボエラー検出に
係る出力を生成する第１および第２の受光素子と、偏光
ビームスプリッタからの残りの２つの光束をそれぞれ受
光して、情報信号検出に係る出力を生成する第３および
第４の受光素子と、第１の受光素子の各出力と第２の受
光素子の各出力との和および差の演算をしてフォーカス
エラー信号とトラックエラー信号とを生成し、第３の受
光素子と第４の受光素子との和および差の演算をしてプ
リフォーマット信号および光磁気記録信号をそれぞれ生
成する処理部とを備え、第１、第２、第３および第４の
受光素子を１つのパッケージに収容している。

【００１３】

【実施例】次に、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１４】［実施例１］図１は、この発明に係る光デ
ィスク装置の信号検出系の実施例１を示したものであ
る。この光ディスク装置の信号検出系は、光源部１０
と、プリズムブロック２０と、対物光学系３０と、信号
検出系４０と、処理部５０とを備えている。

【００１５】光源部１０は、発散光束を発生する半導体
レーザ１１と、半導体レーザ１１からの発散光束を平行
光束にするコリメータレンズ１２と、コリメータレンズ
１２からの光束の形状を整形するアナモフィックプリズ
ム１３とを備えている。

【００１６】プリズムブロック２０は、アナモフィック
プリズム１３からの光束の形状を整形して、光束の断面
を円形にするアナモフィックプリズム２１と、このアナ
モフィックプリズム２１に接合された直角プリズム２２
と、第１ルーチンプリズム２３と、集光レンズ２４とを
備えている。

【００１７】アナモフィックプリズム２１と直角プリズ
ム２２との貼り合わせ面は、ハーフミラー面２２Ａとし
て形成されており、アナモフィックプリズム２１からの
光束は、直角プリズム２２のハーフミラー面２２Ａを透
過して、第１ルーチンプリズム２３に入射する。

【００１８】第１ルーチンプリズム２３は、直角プリズ
ム２２からの光束を対物光学系３０に向けて反射する。

【００１９】また、光源部１０からの光束は、ハーフミ
ラー面２２Ａで反射し、集光レンズ２４により受光素子
７０に集光する。受光素子７０は、入射した光束を変換
して、半導体レーザ１１の自動出力調整用の信号を生成
する。

【００２０】対物光学系３０は、第１ルーチンプリズム
２３からの光束を反射する立ち上げルーチンプリズム３
１と、立ち上げルーチンプリズム３１からの光束を光デ
ィスク１に収束させる対物レンズ３２とを備えている。

【００２１】対物レンズ３２は、立ち上げルーチンプリ
ズム３１と共に光ディスク１の半径方向Ｘにスライドさ
れるヘッド（図示を省略）内に設けられている。また、
対物レンズ３２は、ヘッド内のアクチュエータ（図示を
省略）上に設けられており、その光軸方向Ｚおよびディ
スクの半径方向Ｘに駆動される。

【００２２】光ディスク１からの反射光は、対物レンズ
３２を通り、立ち上げルーチンプリズム３１、第１ルー
チンプリズム２３で反射し、さらに直角プリズム２２の
ハーフミラー面２２Ａで反射して信号検出系４０に入射
する。

【００２３】信号検出系４０は、プリズムブロック２０
からの光束を収束させる集光レンズ４１と、ウォーラス
トンプリズム４２と、偏光ビームスプリッタプリズム
（ＰＢＳプリズム）４３と、複合センサー４４とを備え
ている。

【００２４】ウォーラストンプリズム４２は、結晶性偏
光素子であって、図２に示すように、集光レンズ４１か
らの光束を２つの偏光成分に分解する。このとき、ウォ
ーラストンプリズム４２は、集光レンズ４１からの、偏
光方向１０１の光束を、偏光方向１０２の光束と偏光方
向１０３の光束とに分離して、射出端面４２Ａから射出
する。この射出端面４２Ａから射出される光束の偏光方
向１０２，１０３は、入射される光束の偏光方向１０１
に対してそれぞれ傾斜している。この傾斜した偏光方向
１０２，１０３の光束を得るために、ウォーラストンプ
リズム４２は、集光レンズ４１の光軸を中心にして所定
の角度だけ回転された状態で集光レンズ４１の光軸上に
配置されている。

【００２５】なお、この実施例では、光ディスクからの
反射光束を集光レンズ４１、ウォーラストンプリズム４
２の順に入射させるが、集光レンズ４１とウォーラスト
ンプリズム４２との位置を入れ換えて、ウォーラストン
プリズム４２、集光レンズ４１の順に反射光束を入射さ
せてもよい。

【００２６】ＰＢＳプリズム４３は、図３に示すよう
に、ウォーラストンプリズム４２の射出端面４２Ａから
射出される光束をそれぞれ２つに分離して、複合センサ
ー４４に射出する。すなわち、射出端面４２Ａからの偏
光方向１０２の光束を、偏光方向１０１と直交する偏光
方向１０４の光束と、偏光方向１０１と同じ方向の偏光
方向１０６の光束とに分離して複合センサー４４に射出
する。同じように、射出端面４２Ａから射出される偏光
方向１０３の光束を、偏光方向１０５，１０７の光束に
分離して複合センサー４４に射出する。

【００２７】複合センサー４４は、ＰＢＳプリズム４３
からの４つの光束をそれぞれ受光して電気信号に変換す
る受光素子４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，４４Ｄを備え、４
つの受光素子４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，４４Ｄを１つパ
ッケージに収容したものである。そして、各受光素子
は、ＰＢＳプリズム４３からの光束を受光するために、
図４に示されるように配置されている。

【００２８】受光素子４４Ａは、情報信号検出に係るも
のである。そして、この受光素子４４Ａは、ＰＢＳプリ
ズム４３からの偏光方向１０４の光束を、Ｓ偏光の光束
として受光面で受光すると出力ａを発生する。

【００２９】受光素子４４Ｂは、サーボエラー検出に係
るものであり、受光素子４４Ｂの受光面は、平行３分割
されている。なお、受光素子４４Ｂの受光面の分割は、
３分割に限定されることはない。この受光素子４４Ｂ
は、ＰＢＳプリズム４３からの偏光方向１０６の光束
を、Ｐ偏光の光束として分割面Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３で受光
すると、出力ｂ１，ｂ２，ｂ３をそれぞれ発生する。

【００３０】同じように、受光素子４４Ｃも、サーボエ
ラー検出に係るものであり、平行３分割されている。こ
の受光素子４４Ｃが偏光方向１０５の光束をＳ偏光の光
束として分割面Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３で受光すると、出力ｃ
１，ｃ２，ｃ３を発生する。

【００３１】また、受光素子４４Ｄは、情報信号検出に
係るものであり、この受光素子４４Ｄは、偏光方向１０
７の光束をＰ偏光の光束として受光して出力ｄを発生す
る。

【００３２】このとき、受光素子４４Ｂ，４４Ｃに入射
する光束のスポットの位置は、対物レンズ３２が光ディ
スクに接近しているとき、図９（Ａ）のようになり、合
焦状態のとき、図９（Ｂ）のようになり、また、対物レ
ンズ３２が光ディスクから遠いとき、図９（Ｃ） のよ
うになる。

【００３３】なお、この実施例では、各受光素子の配置
は、図４に示すように配置されているが、特にこれに限
定されることはなく、例えば、図５，６に示す配置でも
よい。図５では、図４の受光素子４４Ａ，４４Ｄの受光
面を平行３分割にしてサーボエラー検出用とし、受光素
子４４Ｂ，４４Ｃの受光面を分割しないで情報信号検出
用にしている。また、図６では、受光素子４４Ｃ，４４
Ｄの受光面を分割してサーボエラー検出用とし、受光素
子４４Ａ，４４Ｂの受光面を分割しないで情報信号検出
用にしている。

【００３４】処理部５０は、図７に示すように、加算回
路５１〜５５と、減算回路５６〜５８とを備えている。

【００３５】加算回路５１は、受光素子４４Ｃの分割面
Ｃ１で受光したときの出力ｃ１と、分割面Ｃ３で受光し
たときの出力ｃ３と、受光素子４４Ｂの分割面Ｂ２で受
光したとき出力のｂ２との和を演算して減算回路５７に
送る。

【００３６】加算回路５２は、受光素子４４Ｃの出力ｃ
２と、受光素子４４Ｂの出力ｂ１およびｂ３との和を演
算して減算回路５７に送る。

【００３７】減算回路５７は、加算回路５１，５２から
の出力の差の演算をして、フォーカスエラー信号ＦＥを
生成する。すなわち、フォーカスエラー信号ＦＥは、次
の式で与えられる。

【００３８】

【数１】 ＦＥ＝（ｃ１＋ｃ３＋ｂ２）−（ｃ２＋ｂ１＋ｂ３） 同じように、トラックエラー信号ＴＥは、加算回路５
３，５４と、減算回路５８とにより、次の式で与えられ
る。

【００３９】

【数２】ＴＥ＝（ｃ１＋ｂ３）−（ｃ３＋ｂ１） プリフォーマット信号ＲＯは、加算回路５５により、次
の式で与えられる。

【００４０】

【数３】ＲＯ＝ｄ＋ａ 光磁気記録信号ＭＯは、減算回路５６により次の式で与
えられる。

【００４１】

【数４】ＭＯ＝ｄ−ａ これらのフォーカスエラー信号ＦＥ、トラックエラー信
号ＴＥ、プリフォーマット信号ＲＯ、光磁気記録信号Ｍ
Ｏは、図示を省略した再生回路、サーボ回路へ出力され
る。

【００４２】このような実施例１は、ウォーラストンプ
リズム４２、ＰＢＳプリズム４３を用いて、光ディスク
１からの反射光束を４つに分離し、さらに分離した４つ
の光束を複合センサー４４がそれぞれ受光して電気信号
に変換しているので、処理部５０は、図１０に示される
従来の処理部９０の加算回路９７と減算回路９８とを必
要としない。また、実施例１は、４つの受光素子４４Ａ
〜４４Ｄを用いているので、処理部５０は、従来に比べ
ると、各受光素子と各加算回路との接続が簡単になって
いる。さらに、４つの受光素子４４Ａ〜４４Ｄは、１つ
のパッケージに収容されているので、２つの受光素子を
用いる従来の光ディスク装置の信号検出系に比べると、
受光素子の形状を小型化できる。

【００４３】［実施例２］図８は、この発明に係る光デ
ィスク装置の信号検出系の実施例２を示したものであ
る。

【００４４】実施例２は、実施例１のプリズムブロック
２０の代わりに、プリズムブロック６０を用いている。
プリズムブロック６０のアナモフィックプリズム６１と
直角プリズム６２との貼り合わせ面は、ハーフミラー面
６２Ａとして形成されている。そして、光源部１０から
の光束は、アナモフィックプリズム６１により、断面を
円形に整形され、ハーフミラー面６２Ａに入射する。

【００４５】ハーフミラー面６２Ａを透過した光束は、
対物光学系３０に入射する。光ディスク１からの反射光
束は、直角プリズム６２のハーフミラー面６２Ａで反射
して、信号検出系４０に入射する。

【００４６】また、光源部１０からの光束は、ハーフミ
ラー面６２Ａで反射し、集光レンズ６３により受光素子
７０に集光する。受光素子７０は、入射した光束を変換
して、半導体レーザ１１の自動出力調整用の信号を生成
する。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、４つ
の受光素子が一体化されているので、受光素子の形状を
小型にできる。また、４つの受光素子を用いているの
で、従来の光ディスク装置の信号検出系に比べて処理部
の構成を簡単にできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を説明するための図であ
る。

【図２】信号検出系を説明するための図である。

【図３】ＰＢＳプリズムによる光束の分離を説明するた
めの図である。

【図４】複合センサーの受光素子の配置の例を示す図で
ある。

【図５】複合センサーの受光素子の他の配置の例を示す
図である。

【図６】複合センサーの受光素子の他の配置の例を示す
図である。

【図７】受光素子および処理部を説明するための図であ
る。

【図８】この発明の実施例２を説明するための図であ
る。

【図９】複合センサーに入射する光束のスポットの位置
を示す図である。

【図１０】従来の光ディスク装置の信号検出系の受光素
子および処理部を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 光ディスク ４２ ウォーラストンプリズム ４３ ＰＢＳプリズム ４４Ａ 受光素子 ４４Ｂ 受光素子 ４４Ｃ 受光素子 ４４Ｄ 受光素子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクからの反射光束をこの光束と異
   なる偏光方向の２つの光束に分離する分離手段と、 前記分離手段からの各光束を、前記光ディスクからの反
   射光束の偏光方向と同じ偏光方向の光束と、この偏光方
   向と直交する偏光方向の光束とにそれぞれ分離する偏光
   ビームスプリッタと、 前記偏光ビームスプリッタからの２つの光束をそれぞれ
   受光すると共に、それぞれの受光面が複数に分割されて
   各分割面が受光した光によりサーボエラー検出に係る出
   力を生成する第１および第２の受光素子と、 前記偏光ビームスプリッタからの残りの２つの光束をそ
   れぞれ受光して、情報信号検出に係る出力を生成する第
   ３および第４の受光素子と、 前記第１の受光素子の各出力と前記第２の受光素子の各
   出力との和および差の演算をしてフォーカスエラー信号
   とトラックエラー信号とを生成し、前記第３の受光素子
   と前記第４の受光素子との和および差の演算をしてプリ
   フォーマット信号および光磁気記録信号をそれぞれ生成
   する処理部とを備え、 前記第１、第２、第３および第４の受光素子を１つのパ
   ッケージに収容した光ディスク装置の信号検出系。
2. 【請求項２】前記分離手段は、 光ディスクからの反射光束を集光する集光レンズと、 前記集光レンズからの光束をこの光束と異なる偏光方向
   の２つの光束に分離する結晶性偏光素子とを備える請求
   項１記載の光ディスク装置の信号検出系。
3. 【請求項３】前記分離手段は、 光ディスクからの反射光束をこの光束と異なる偏光方向
   の２つの光束に分離する結晶性偏光素子と、 前記結晶性偏光素子からの光束を集光する集光レンズと
   を備える請求項１記載の光ディスク装置の信号検出系。
4. 【請求項４】前記結晶性偏光素子は、ウォーラストンプ
   リズムである請求項２または３記載の光ディスク装置の
   信号検出系。