JPH05325247A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分割受光素子に対する記録媒体からの反射光
光軸の位置調整を容易にでき、かつ位置調整により反射
光の波面収差が増加することを抑制できる光ピックアッ
プを提供する。 【構成】 記録媒体５で反射された反射光Ｂは、対物レ
ンズ４，ビームスプリッタ３及び集光レンズ６を通過し
てホルダ11によって保持された光透過板10に入射する。
光透過板10は反射光Ｂの光軸を屈折させて分割受光素子
８，９に対する反射光光スポットＲの位置を調整するも
のであり、厚さｔが0.3mm≦ｔ≦1.0mmに形成され、さら
に屈折率が1.5以上に構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクドライブ装
置等の光学的情報記録再生装置に適用され、記録媒体に
光スポットを照射すると共に、記録媒体が反射した反射
光を検出する光ピックアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学的情報記録再生装置の光ピッ
クアップでは、記録媒体上に約1.6μｍの間隔で形成さ
れる情報トラックに、対物レンズによりレーザ光ビーム
を直径約１μｍの微少なビームスポットに絞って照射
し、情報の記録，再生，消去を行う。このため、記録媒
体と対物レンズの間隔を１μm程度の精度で約４mmの間
隔で保ちながら、前記情報トラックの略中央に0.1μm程
度の精度でビームスポットを照射させる必要がある。

【０００３】また記録媒体は情報処理速度を向上させる
ために毎分数千回転の高速で回転しており、記録媒体の
面振れ、芯振れなどによって情報トラックの位置変化が
高速で発生している。このため、対物レンズを焦点方向
に駆動させるフォーカス制御、およびビームスポット位
置を情報トラックの直交方向に制御するトラッキング制
御を行っている。この制御のためのエラー信号検出に
は、公知のプッシュプル法,臨界角法，非点収差法，ナ
イフニッジ法などが使用され、記録媒体からの反射光を
分割受光素子で受光し、この分割受光素子の分割された
各素子からの出力の差をとった差出力に基づいて前記制
御を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のエラー信号検出
方法は、情報トラックの位置変化に対する検出感度が非
常に高く、ビームスポットを高速で、かつ高精度に制御
できる特徴を有している。これらのエラー信号検出方法
を用いる光ピックアップにおいては、反射光に対して数
μm以下の精度で分割受光素子を所定の位置に取付ける
ことが要求される。従来の光ピックアップには、分割受
光素子を移動させることにより位置調整を行った後に、
ねじによって光ピックアップの取付面に分割受光素子を
固定するものがある。しかし、このような光ピックアッ
プでは、取付面に対する固定時にねじ締めのストレスに
よって分割受光素子が移動してしまう場合があり、分割
受光素子を高精度に所定の位置に固定することが困難で
あった。

【０００５】本発明の目的は、分割受光素子に対する記
録媒体からの反射光光軸の位置調整を容易にでき、かつ
位置調整により反射光の波面収差が増加することを抑制
できる光ピックアップを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明は、光ビームを記録媒体に光スポットとして照
射する対物レンズと、記録媒体からの反射光を受けて前
記対物レンズのフォーカス制御及びビームスポットのト
ラッキング制御を行うための信号を出力する分割受光素
子とを備えた光ピックアップにおいて、前記反射光の光
軸を屈折させて反射光の分割受光素子に対する入射位置
を移動させる光透過板を設け、しかもこの光透過板の厚
さｔを0.3mm≦ｔ≦1.0mmとしたことを特徴とする。さら
に前記反射光の前記光透過板に対する入射角を10°以下
とするように構成したことを特徴とする。

【０００７】また、光ビームを記録媒体に光スポットと
して照射する対物レンズと、記録媒体からの反射光を受
けて前記対物レンズのフォーカス制御及びビームスポッ
トのトラッキング制御を行うための信号を出力する分割
受光素子とを備えた光ピックアップにおいて、前記反射
光の光軸を屈折させて反射光の分割受光素子に対する入
射位置を移動させる光透過板を設け、しかもこの光透過
板に対する反射光の入射角を10°以下とするように構成
したことを特徴とする。

【０００８】さらに、前記光透過板の屈折率を1.5以上
に構成したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記の手段によれば、反射光の光軸を屈折させ
て反射光の分割受光素子に対する入射位置を移動させる
光透過板を設け、しかもこの光透過板の厚さｔを0.3mm
≦ｔ≦1.0mmとしたことにより、反射光の分割受光素子
に対する入射位置を前記光透過板によって調整でき、し
かも光透過板の強度を十分大きくすることができ、かつ
光透過板を通過することによる波面収差の増加を抑制で
きる。さらに反射光の光透過板に対する入射角を10°以
下とすることにより入射角の増加による波面収差の増加
を抑制できる。

【００１０】また、反射光の光軸を屈折させて反射光の
分割受光素子に対する入射位置を移動させる光透過板を
設け、しかもこの光透過板に対する反射光の入射角を10
°以下とするように構成したことにより、反射光の分割
受光素子に対する入射位置を前記光透過板によって調整
でき、しかも光透過板の通過光の波面収差が増加するこ
とを抑制できる。

【００１１】さらに、前記光透過板の屈折率を1.5以上
に構成したことにより、入射位置を調整するための反射
光の光軸の屈折角度を十分確保することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】図１は本発明の一実施例である光ピックア
ップの構成図であり、１はレーザダイオード、２はカッ
プリングレンズ、３はビームスプリッタ、４は対物レン
ズ、５は記録媒体、６はビームスプリッタ３の側部に設
置された集光レンズ、７はナイフエッジプリズム、８，
９は分割受光素子、10は集光レンズ６とナイフエッジプ
リズム７との間に設けられ、ホルダ11によって保持され
た光透過板である。

【００１４】同図において、レーザダイオード１から出
射した光ビームＡは、カップリングレンズ２，ビームス
プリッタ３，対物レンズ４を通り、記録媒体５上にビー
ムスポットＳとして集光する。前記記録媒体５で反射さ
れた反射光Ｂは、再び対物レンズ４を通り、ビームスプ
リッタ３で全光量または一部の光量が検出系の分割受光
素子８，９方向へ反射される。この検出系では反射光Ｂ
は、集光レンズ６により分割受光素子８，９へ集光させ
られ、かつ光透過板10を通り、フォーカス制御のエラー
信号検出用の分割受光素子８の前でナイフエッジプリズ
ム７で一部が光遮断されて入射し、またトラッキング制
御のエラー信号検出用の分割受光素子９にはナイフエッ
ジプリズム７で反射されて入射する。

【００１５】図２は分割受光素子の受光面を示す説明図
であり、二分割された分割受光素子９の分割線９ａ上に
反射光Ｂの反射光光スポットＲが位置し、エラー信号検
出は、公知のように分割線９ａに対する反射光光スポッ
トＲの位置ずれを二分割された分割受光素子９におい
て、出力差として検出することによって行われる。

【００１６】従って、上記の検出のため前記分割受光素
子９の分割線９ａの位置は、反射光Ｂの光軸に対して正
確に調整する必要があり、本実施例では上記の調整のた
め光透過板10を用いている。

【００１７】すなわち、図３示すように、屈折率の違う
二つの物質の境界を光が進行する時、スネルの法則に従
って屈折することは周知であって、このスネルの法則に
よれば、屈折率ｎ₁，ｎ₂の二つの物質の境界面に対する
光の入射角θ₁と出射角θ₂との間には、

【００１８】

【数１】ｓｉｎθ₂／ｓｉｎθ₁＝ｎ₁／ｎ₂ の関係式が成り立つ。

【００１９】上記の法則を利用し、図４及び図５に示す
説明図のように、屈折率が１より大きい屈折率ｎの光透
過板10を反射光Ｂの光路に挿入すると、屈折の現象によ
り反射光Ｂの進路が光透過板10の挿入する角度により変
化する。この反射光Ｂの進路の変化量は、挿入される光
透過板10の屈折率及び挿入角度によって定まる。

【００２０】図６は図１に示した光透過板及びホルダの
正面図であり、図７は図６のｃ−ｃ切断線における光透
過板及びホルダの側面断面図である。

【００２１】光透過板10は、ホルダ11を介して装置本体
に取付られており、ホルダ11に接着剤によって接着され
ている。

【００２２】組立工程において光透過板10は、所定の領
域に接着剤を塗布された後にホルダ11に圧着され、次に
接着剤を硬化させるためエージング処理が施される。エ
ージング処理は、約60℃の温度で光透過板10及びホルダ
11を１時間程度保持する処理である。しかし硬化時及び
硬化後の冷却時に体積変化により接着面を起点として光
透過板10にひずみが生じ、かつ残留する現象が生じる。
光透過板10のひずみは、通過する反射光Ｂの波面収差を
増加させるため、分割受光素子８，９に照射される反射
光光スポットＲの形状が不規則に変化してエラー検出信
号における誤差を増加させる。

【００２３】光透過板10のひずみを抑制するためには、
光透過板10の強度を増加することが有効であり、そのた
めには光透過板10の厚さを一定以上にすればよい。

【００２４】図８は組立工程における光透過板の通過光
の波面収差の変化を示す特性図である。

【００２５】図８には厚さｔの異なる４種類の光透過板
10について通過した反射光Ｂの波面収差を測定した結果
を示すものであり、各光透過板10についてホルダ11に接
着する前、接着剤を介してホルダ11に密着させた状態
(エージング前)及びエージング処理後についての波面収
差λを測定した。

【００２６】エージング処理をすることにより厚さｔが
0.1mm及び0.2mmの光透過板10においては、著しく波面収
差λが増加することが明らかであり、厚さｔが0.3mm及
び0.7mmの場合の波面収差λの増加は微少なものであ
る。このことに鑑みて光透過板10の厚さｔを0.3mm以上
にすることにより、エージング処理後の波面収差λの増
加を抑制できる。

【００２７】図９は光透過板に対する反射光の入射角と
通過光の波面収差との関係を示す特性図である。

【００２８】図９においては厚さｔがそれぞれ異なる４
種類の光透過板10についての入射角θと波面収差λとの
関係を示すものである。前述したように厚さｔを増加さ
せることにより、光透過板10のひずみを減少させること
ができるため、ひずみによる通過光の波面収差λの増加
を抑制できる。しかし波面収差λは、光透過板10の挿入
角度を増加させること、つまり反射光Ｂの入射角θを増
加させることによって、又は光透過板10の厚さｔを増加
させることによっても増加する。図９において明らかな
ように入射角θが10°以下の範囲において、光透過板10
の厚さｔが1.0mm以下であるならば入射角θの増加によ
る通過光の波面収差λの増加は微少なものである。この
ことに鑑みて入射位置調整時における最大の入射角θを
10°とし、かつ光透過板10の厚さｔを1.0mm以下とする
ことにより、波面収差λの増加を抑制できる。

【００２９】図８及び図９に基づいて説明したように、
光透過板10に対する反射光Ｂの入射角θを10°以下と
し、さらに光透過板10の厚さｔを0.3m≦ｔ≦1.0mmにす
ることにより、通過光における波面収差λの増加を抑制
できるため、分割受光素子８，９によって検出される記
録媒体５における光スポットＳのエラー量を高精度に検
出でき、フォーカス制御又はトラッキング制御を高精度
に行うことができる。

【００３０】図10は分割受光素子に対する光スポットの
入射位置とエラー信号との関係を示す特性図である。

【００３１】分割受光素子８，９は、各受光素子が反射
光光スポットＲの入射位置に対応する強度の信号を出力
する。各受光素子の信号は、図示していない回路におい
て各信号の強度の差を増幅されてトラッキング制御又は
フォーカス制御のためのエラー信号となる。ここで光ス
ポットの位置とは、分割受光素子８，９の分割線に対す
る反射光光スポットＲ中心の離間距離である。分割受光
素子８，９において反射光光スポットＲを検出可能な範
囲は、一般的に分割線を中心として±100μm程度であ
る。

【００３２】分割受光素子８，９での反射光光スポット
Ｒの移動量に対する誤差量は、最大で移動量６μmあた
り１μm程度であり、光透過板10による反射光光スポッ
トＲの最大の移動調整量は、分割受光素子８，９の検出
範囲が±100μmであることにより、(100μm／６μm)×
１μｍ≒17μmとなる。

【００３３】図11は光透過板の屈折率と分割受光素子に
おける光スポットの移動量との関係を示す特性図であ
る。

【００３４】図11においては光透過板10に対する反射光
Ｂの入射角を10°に固定した場合の光透過板10の屈折率
ｎと分割受光素子８，９における反射光光スポットＲの
移動量△との関係を示したものである。前述したように
分割受光素子８，９における反射光光スポットＲの移動
調整量は17μm以上確保する必要がある。図11に示され
ているように光透過板10の屈折率ｎを1.5以上にするこ
とにより、分割受光素子８，９における反射光光スポッ
トＲの移動量△を所要量以上確保できる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、反
射光の分割受光素子に対する入射位置を移動させる光透
過板を設け、しかもこの光透過板の厚さｔを0.3mm≦ｔ
≦1.0mmとしたことにより、反射光の分割受光素子に対
する入射位置を前記光透過板によって調整でき、しかも
光透過板の強度を十分大きくすることができるため光透
過板のひずみによる波面収差の増加を抑制でき、かつ光
透過板を通過することによる波面収差の増加を抑制でき
る。さらに反射光の光透過板に対する入射角を10°以下
とすることにより、入射角の増加による波面収差の増加
を抑制できる。

【００３６】また、反射光の受光素子に対する入射位置
を移動させる光透過板を設け、しかもこの光透過板に対
する反射光の入射角を10°以下とすることにより、反射
光の分割受光素子に対する入射位置を前記光透過板によ
って調整でき、しかも入射角の増加による波面収差の増
加を抑制できる。

【００３７】以上の結果として分割受光素子に対する記
録媒体からの反射光光軸の位置調整を容易にでき、かつ
分割受光素子によって記録媒体に対する光スポットのフ
ォーカシング又はトラッキングのエラー量を高精度に検
出できる。

【００３８】さらに前記光透過板の屈折率を1.5にした
ことにより、入射位置を調整するための反射光の光軸の
屈折角度を十分確保することができるため、例えば入射
角度を10°以下に制限しても反射光の分割受光素子に対
する入射位置の移動調整量を所要量以上確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である光ピックアップの構成
図である。

【図２】本実施例の分割受光素子の受光面を示す説明図
である。

【図３】光ビームの屈折現象の説明図である。

【図４】本実施例の光透過板による反射光に対する作用
の説明図である。

【図５】本実施例の光透過板による反射光に対する作用
の説明図である。

【図６】本実施例の光透過板及びホルダの正面図であ
る。

【図７】図６に示した光透過板及びホルダの側面断面図
である。

【図８】組立工程における光透過板の通過光の波面収差
の変化を示す特性図である。

【図９】光透過板に対する反射光の入射角と通過光の波
面収差との関係を示す特性図である。

【図１０】分割受光素子に対する光スポットの入射位置
とエラー信号との関係を示す特性図である。

【図１１】光透過板の屈折率と分割受光素子における光
スポットの移動量との関係を示す特性図である。

【符号の説明】 ５…記録媒体、 ８，９…分割受光素子、 ９ａ…分割
線、 10…光透過板、11…ホルダ、 Ｂ…反射光、 Ｓ
…ビームスポット、 Ｒ…反射光光スポット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 治彦 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 坂田 正樹 鳥取県鳥取市北村10−３ リコーマイクロ エレクトロニクス株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを記録媒体に光スポットとして
   照射する対物レンズと、記録媒体からの反射光を受けて
   前記対物レンズのフォーカス制御及びビームスポットの
   トラッキング制御を行うための信号を出力する分割受光
   素子とを備えた光ピックアップにおいて、前記反射光の
   光軸を屈折させて反射光の分割受光素子に対する入射位
   置を移動させる光透過板を設け、しかもこの光透過板の
   厚さｔを0.3mm≦ｔ≦1.0mmとしたことを特徴とする光ピ
   ックアップ。
2. 【請求項２】 前記反射光の前記光透過板に対する入射
   角を10°以下とするように構成したことを特徴とする請
   求項１の光ピックアップ。
3. 【請求項３】 光ビームを記録媒体に光スポットとして
   照射する対物レンズと、記録媒体からの反射光を受けて
   前記対物レンズのフォーカス制御及びビームスポットの
   トラッキング制御を行うための信号を出力する分割受光
   素子とを備えた光ピックアップにおいて、前記反射光の
   光軸を屈折させて反射光の分割受光素子に対する入射位
   置を移動させる光透過板を設け、しかもこの光透過板に
   対する反射光の入射角を10°以下とするように構成した
   ことを特徴とする光ピックアップ。
4. 【請求項４】 前記光透過板の屈折率を1.5以上に構成
   したことを特徴とする請求項２又は請求項３の光ピック
   アップ。