JPH0675293B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JPH0675293B2
JPH0675293B2 JP15725588A JP15725588A JPH0675293B2 JP H0675293 B2 JPH0675293 B2 JP H0675293B2 JP 15725588 A JP15725588 A JP 15725588A JP 15725588 A JP15725588 A JP 15725588A JP H0675293 B2 JPH0675293 B2 JP H0675293B2
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JP
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laser
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敏也 長浜
圭男 吉田
幸夫 倉田
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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、コンパクトディスクプレーヤや光ビデオディ
スクプレーヤ等に用いられる光ピックアップ装置に関す
るものである。
〔従来の技術〕
コンパクトディスクプレーヤ等に用いられる光ピックア
ップ装置において、回折素子を利用することにより光学
系の部品点数を削減する技術が従来より開発されてい
る。
このような従来の光ピックアップ装置は、例えば第3図
に示すように、記録担体16による情報の再生を行うため
に、レーザ光源となる半導体レーザ11と、回折素子12・
13と、コリメートレンズ14と、対物レンズ15と、受光素
子17とを備えている。
受光素子17は、半導体レーザ11の側方に配置され、第4
図に示すように6つの受光部17a〜17fからなる。このう
ち、受光部17a〜17dは、再生信号およびフォーカス誤差
信号を検出する一方、受光部17e・17fは、トラッキング
誤差信号を検出する。
半導体レーザ11から出射されたレーザ光は、回折素子12
によって回折され、3スポット法における再生信号およ
びフォーカス誤差信号を検出するためのメインビーム
と、トラッキング誤差信号を検出するための2つのサブ
ビームとに分離される。この分離された3つのレーザ光
は、回折素子13によってさらに回折され、コリメートレ
ンズ14を通過し、対物レンズ15によって記録担体16上に
集光される。このとき、メインビームは、記録担体16上
のピットに集光され、サブビームは、メインビームが集
光されたピットのトラック方向に沿った前後位置に集光
される。
メインビームおよびサブビームは、記録担体16上に集光
されると同時に反射され、対物レンズ15およびコリメー
トレンズ14を通過し、回折素子13によって回折される。
そして、レインビームは、受光部17a〜17dに集光され、
2つのサブビームは、受光部17e・17fに集光される。受
光部17e・17fは、受光した光の光量に応じて出力する
が、その出力信号をSe・Sfとすると、トラッキング誤差
信号は(Se−Sf)の演算によって検出される。
3スポット法に基づいて正しくトラッキングされている
ときは、受光部17e・17fに入射する光量が等しくなり、
両受光上記出力信号Se・Sfも等しくなるのでトラッキン
グ誤差信号は0となる。逆に、トラッキングが正しく行
われていないときは、受光部17e・17fに入射する光量が
異なり、出力信号Se・Sfも異なるので、トラッキング誤
差信号が0にならない。このときは、トラッキング誤差
信号が0になるようにトラッキングを行う。
ところで、光ピックアップ装置のレーザ光源から出射さ
れるレーザ光の遠視野像は、第5図に示すように、光軸
を中心として光軸に直交してPN接合面11bに並行な方向
の短径と、これに直交する方向の長径とを有する楕円形
であるため、記録担体16上に集光されるレーザ光も楕円
形となる。このとき、半導体レーザ11に対して受光素子
17が設置される位置に応じて記録担体16上に集光される
光スポットの状態が異なる。
例えば、受光素子17を、半導体レーザ11のPN接合面11b
と、発光点11aおよび受光素子17の中心を結ぶ直線との
なす角をθとすると、この角度θが0°あるいは180°
となる位置に受光素子17が設置された場合、記録担体16
に集光される光スポットは、トラック方向(ピット列方
向)に対して直交する方向に長い楕円形となり、光スポ
ットが隣のトラックにかかるため、誤ったトラッキング
誤差信号を検出するおそれがある。また、上記の角度θ
が90°あるいは270°となる位置に受光素子17が設置さ
れた場合、記録担体16に集光される光スポットは、トラ
ック方向(ピット列方向)と同じ方向に長い楕円形とな
り、ピットの長さを読み取る分解能が悪化する。このた
め、受光素子17は、再生信号の質を考慮して角度θが90
°の整数倍以外の位置に設置されていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記従来の光ピックアップ装置では、半導体
レーザ11より出射された光の一部は、回折素子12・13、
光学系を固定する部材、または、それらを保持するため
のホルダー等によって反射されて、情報の再生等に無関
係ないわゆる迷光となる。特に、回折素子12・13の反射
による迷光は、広範囲に広がるため、その一部が受光素
子17に入射し出力信号として検出されてしまう。
この迷光は、第4図に示すように、半導体レーザ11の出
射光と同様に光強度が楕円状に分布しているため、受光
素子17を角度θが90°の整数倍以外となる位置に設置す
ると、受光部17e・17fに入射する迷光量が異なり、トラ
ッキング誤差信号にオフセットを生じる。即ち、第4図
に示すような受光素子17の配置によれば、正しくトラッ
キングされているにもかかわらず、受光部17e・17fの出
力信号Se・Sfは、(Se<Sf)となって、トラッキング誤
差信号(Se−Sf)は0にならないため、誤った位置にト
ラッキングを行うという問題点を有していた。
また、ピックアップの小型化ならびに軽量化のために
は、半導体レーザ11に受光素子17を近づける必要がある
が、回折素子12・13による迷光の光強度は、半導体レー
ザの出射光と同様にガウス分布をしているため、半導体
レーザに受光素子が近づくほどその影響を受けてオフセ
ット量が大きくなるという問題点を有していた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記の課題を解決
するために、ビーム断面が楕円形状のレーザ光を出射す
るレーザ光源と、上記レーザ光の光軸外に設けられ記録
担体からの反射光を検出する受光素子と、レーザ光源か
ら記録担体までの光路中に設けられレーザ光源から出射
されたレーザ光を3スポット法における3方向のレーザ
光に分離し、その一部をビーム断面形状を変えずにレー
ザ光源に反射すると共に、記録担体からの反射光を上記
受光素子に導く回折素子とを備え、上記受光素子を、レ
ーザ光の断面の短径と、レーザ光の光軸および受光素子
の中心を結ぶ直線とのなす角が90°の整数倍以外となる
位置に配設した光ピックアップ装置において、上記受光
素子の中心の両側に、トラッキング誤差を検出する2つ
の受光部が、合トラック時に入射する光量が等しくなる
ように、レーザ光源から出射されるレーザ光の光軸から
の距離を互いに異ならせて配置されていることを特徴と
している。
〔作用〕
上記の構成によれ、トラッキング誤差を検出する2つの
受光部は、合トラック時に入射する光量が等しくなるよ
うにレーザ光源から出射されるレーザ光の光軸からの距
離を互いに異ならせて配置されているので、正しくトラ
ッキングが行われているときに不均一な光強度分布を有
する迷光を受光した場合でも、2つの受光部での受光量
を等しくすることができる。これにより、2つの受光部
における受光量の差から求められるトラッキング誤差信
号にオフセットを生じることがなく正確なトラッキング
を行うことができる。
また、受光素子の配置する位置を変更する場合は、その
位置において受光する迷光量を考慮して上記受光部の有
効受光面積を設定すれば良いので、受光素子をレーザ光
源に近づけることができ、光ピックアップ装置の小型化
ならびに軽量化を図ることができる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図および第2図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。
第1図に示すように、光ピックアップ装置における半導
体レーザ1の前方には、回折素子2・3、コリメートレ
ンズ4および対物レンズ5が配置され、この半導体レー
ザ1から出射されたレーザ光を記録担体6に導くように
なっている。
回折素子2は、半導体レーザ1から出射されたレーザ光
を、0次回折光と±1次回折光とに分離する。回折素子
3は、回折素子2と同様に、レーザ光を0次回折光と±
1次回折光とに分離し、記録担体6からの反射光に対し
て非点収差を与えて光軸外の受光素子7へ導くようにな
っている。
上記の半導体レーザ1から出射されたレーザ光のビーム
断面は、例えば第2図に示すように、半導体レーザ1の
PN接合面1bに平行な方向の短径と、これに直交する方向
の長径とを有する楕円形となっている。このため、上記
受光素子7は、半導体レーザ1の側方位置、即ち、第2
図に示すように、レーザ光の断面の短径、即ち半導体レ
ーザ1のPN接合面1bと、レーザ光の光軸、即ち発光点1a
およひ受光素子7の中心を結ぶ直線とのなす角をθとし
たとき、この角度θが90°の整数倍以外となる位置に設
置されている。
また、受光素子7は、半導体レーザ1の側方に配置さ
れ、第2図に示すように6つの受光部7a〜7fからなる。
このうち、受光部7a〜7dは、正方形の受光部が対角線に
よって分割された4つの受光部をなし、記録担体6から
の反射光の光強度によって再生信号およびフォーカス誤
差信号を検出する。また、受光部7e・7fは、それぞれ受
光部7a〜7dの両側に設けられ、記録担体6からの反射光
の光量によってトラッキング誤差信号を検出する。この
受光部7e・7fは、合トラック時に入射する光量が等しく
なるように、半導体レーザ1から出射されるレーザ光の
光軸からの距離を互いに異ならせて配置されている。
上記の構成において、半導体レーザ1から出射されたレ
ーザ光は、回折素子2によって回折され、3スポット法
における0次回折光(以下メインビーム)と±1次回折
光(以下サブビーム)とに分離される。この分離された
3つのビームは、回折素子3によってさらに回折され、
各ビームの0次回折光がコリメートレンズ4を通過し、
対物レンズ5によって記録担体6上に集光される。この
とき、レインビームはピット上に集光され、サブビーム
は、メインビームが集光された位置に対してトラック方
向に大きく、かつラジアル方向に僅かにずれて集光され
る。
メインビームおよびサブビームは、記録担体6に集光さ
れると同時に反射され、対物レンズ5およびコリメート
レンズ4を通過し、回折素子3によって回折され、各ビ
ームの1次回折光が受光素子7に導かれる。また、メイ
ンビームは、受光素子7の受光部7a〜7dに導かれ、これ
ら受光部7a〜7dを分割する対角線の交点に集光される一
方、サブビームは、受光素子7の受光部7e・7fに導かれ
て集光される。
受光部7a〜7dは、受光した光の光量を光電変換して出力
するが、受光部7a〜7fの各出力信号をSa〜Sfとすると、
フォーカス信号は、非点収差法に基づき〔(Sa+Sc)−
(Sb+Sd)〕の演算によって検出される。また、トラッ
キング誤差信号は、3スポット法に基づき(Se−Sf)の
演算によって検出され、さらに、再生信号は、(Sa+Sb
+Sc+Sd)の演算によって検出される。
3スポット法に基づいて正しくトラッキングが行われて
いる場合は、受光部7e・7fが受光する光量は等しくなる
必要があるが、受光部7e・7fは、記録担体6の反射光以
外に回折素子2・3からの反射光等の迷光も受光してお
り、この反射光の光強度分布が第2図に示すように、楕
円状となって均一でないために受光部7e・7fの両出力信
号に差が生じてトラッキング誤差信号にオフセットを生
じる。このため、受光素子7が配置された位置において
受光部7e・7fが受光する光の光量が等しくなるように、
受光部7e・7fを半導体レーザ1から出射さるレーザ光の
光軸からの距離を互いに異ならせて配置し、トラッキン
グ誤差信号にオフセットが生じないようにしている。
また、受光素子7の配置する位置を変更する場合は、そ
の位置において受光する迷光量を考慮して上記受光部7e
・7fの有効受光面積を設定すれば良いので、受光素子7
を半導体レーザ1に近づけることができ、光ピックアッ
プ装置の小型化ならびに軽量化を図ることができる。
なお、本実施例においては、フォーカス誤差検出法に非
点収差法を用いているが、本発明はこれに限らず他のフ
ォーカス誤差検出法を用いてもよい。
〔発明の効果〕
本発明に係る光ピックアップ装置は、以上のように、ビ
ーム断面が楕円形状のレーザ光を出射するレーザ光源
と、上記レーザ光の光軸外に設けられ記録担体からの反
射光を検出する受光素子と、レーザ光源から記録担体ま
での光路中に設けられレーザ光源から出射されたレーザ
光を3スポット法における3方向のレーザ光に分離し、
その一部をビーム断面形状を変えずにレーザ光源に反射
すると共に、記録担体からの反射光を上記受光素子に導
く回折素子とを備え、上記受光素子を、レーザ光の断面
の短径と、レーザ光の光軸および受光素子の中心を結ぶ
直線とのなす角が90°の整数倍以外となる位置に配設し
た光ピックアップ装置において、上記受光素子の中心の
両側に、トラッキング誤差を検出する2つの受光部が、
合トラック時に入射する光量が等しくなるように、レー
ザ光源から出射されるレーザ光の光軸からの距離を互い
に異ならせて配設されている構成である。
これにより、トラッキング誤差を検出する2つの受光部
が受光する迷光量が等しくなるので、トラッキング誤差
信号にオフセットが生じなくなる。したがって、良好な
トラッキング誤差信号を得ることができ、3スポット法
の信頼性を容易に向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第1図は光ピックアップ装置の構成を示す説明
図、第2図は受光素子の構成および受光素子とレーザ光
源との位置関係を示す説明図である。 第3図ないし第5図は従来例を示すものであって、第3
図は光ピックアップ装置の構成を示す説明図、第4図は
受光素子の構成および受光素子とレーザ光源との位置関
係を示す説明図、第5図はレーザ光源の出射光の遠視野
像を示す説明図である。 1は半導体レーザ、2・3は回折素子、6は記録担体、
7は受光素子、7a〜7fは受光部である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ビーム断面が楕円形状のレーザ光を出射す
    るレーザ光源と、上記レーザ光の光軸外に設けられ記録
    担体からの反射光を検出する受光素子と、レーザ光源か
    ら記録担体までの光路中に設けられレーザ光源から出射
    されたレーザ光を3スポット法における3方向のレーザ
    光に分離し、その一部をビーム断面形状を変えずにレー
    ザ光源に反射すると共に、記録担体からの反射光を上記
    受光素子に導く回折素子とを備え、上記受光素子を、レ
    ーザ光の断面の短径と、レーザ光の光軸および受光素子
    の中心を結ぶ直線とのなす角が90°の整数倍以外となる
    位置に配設した光ピックアップ装置において、 上記受光素子の中心の両側に、トラッキング誤差を検出
    する2つの受光部が、合トラック時に入射する光量が等
    しくなるように、レーザ光源から出射されるレーザ光の
    光軸からの距離を互いに異ならせて配置されていること
    を特徴とする光ピックアップ装置。
JP15725588A 1988-06-23 1988-06-23 光ピックアップ装置 Expired - Lifetime JPH0675293B2 (ja)

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CA000603765A CA1324516C (en) 1988-06-23 1989-06-23 Optical pickup apparatus
EP89306387A EP0348221B1 (en) 1988-06-23 1989-06-23 An optical pickup apparatus
DE68919922T DE68919922T2 (de) 1988-06-23 1989-06-23 Optische Abtastvorrichtung.
EP94201533A EP0612064B1 (en) 1988-06-23 1989-06-23 An optical pickup apparatus
DE68928420T DE68928420T2 (de) 1988-06-23 1989-06-23 Optische Abtastvorrichtung
KR1019890008718A KR930005785B1 (ko) 1988-06-23 1989-06-23 광학 픽업장치
US08/053,334 US5408450A (en) 1988-06-23 1993-04-28 Optical pickup apparatus

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JPH025232A JPH025232A (ja) 1990-01-10
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