JPH1049884A - 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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- JPH1049884A JPH1049884A JP8202527A JP20252796A JPH1049884A JP H1049884 A JPH1049884 A JP H1049884A JP 8202527 A JP8202527 A JP 8202527A JP 20252796 A JP20252796 A JP 20252796A JP H1049884 A JPH1049884 A JP H1049884A
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Abstract
いフォーカスサーボが行える光ピックアップ装置を提供
することが目的である。 【解決手段】 回折素子4が光ディスク1のラジアル方
向とトラック方向に略沿った分割線によって分割される
領域4a〜4dを有し、集光手段5がトラッキングのた
めに光ディスク1のラジアル方向に略沿って移動するよ
うに設定されており、光検出手段6は、光源1の波長変
動により回折された反射光束が移動する方向に略沿った
分割線によって分割された3つの長方形状受光面を備
え、光ディスク1のラジアル方向と前記波長変動により
前記回折された反射光束が移動する方向が互いに略平行
な関係にある。
Description
に関する。
(回折素子)を用いた光ピックアップ装置が研究開発さ
れている。
1B 7/135)公報に記載された非点収差法による
フォーカスサーボ及び3ビーム法によるトラッキングサ
ーボを行う光ピックアップ装置の概略構成図である。
ザ光(光束)を上方向に出力する半導体レーザ素子、1
03は前記光束を3本の光束に分割するための3分割用
回折格子、104は前記3本の光束を透過し且つディス
ク101からの帰還光束(反射光束)を回折し、該光束
にフォーカス状態に対応した非点収差を与えるためのホ
ログラム素子(回折素子)、105は前記ホログラム素
子104を透過した3本の光束をディスク101上に、
主スポットとその両側に位置する副スポットの3個のス
ポットとして集光するための集光レンズ(集光手段)、
106はホログラム素子104で回折された光ディスク
101からの帰還光束の回折光束を検出する光検出器で
ある。
る6分割光検出器の模式上面図である。
係る反射光束を検出して従来周知の非点収差法によるフ
ォーカスエラー信号FES及び再生信号を出力するため
の光検出部106a〜106dからなる4分割光検出部
と、前記副スポットに係る反射光束を用いて従来周知の
3ビームトラッキング法によるトラッキングエラー信号
TESを出力するための上記4分割光検出部の両側に位
置する光検出部106e、106fを有する。
4分割光検出部の各光検出部106a〜106dの出力
信号Sa〜Sdを用いて、FES=(Sa+Sc)−(Sb
+Sd)の演算により求められる。
は、上記主スポットのトラックずれに応じて出力信号差
を生じる上記副スポットに係る反射光束をそれぞれ独立
に検出する光検出部106e、106fの出力信号
Se、Sfの差(Se−Sf)から求められる。
は、素子温度に依存して発振波長変動が生じ、この発振
波長変動によりホログラム素子104で帰還光束が回折
されて生じる回折光束の回折角度が異なることとなるの
で、発振波長変動に伴ってFES=(Sa+Sc)−(S
b+Sd)に変動が生じる恐れがある。
の変動を防止するように、光検出器106の4分割光検
出部は、発振波長変動によりホログラム素子104の回
折光束が移動する方向に略沿った分割線106gにより
分割される。
慮して光検出器106を配置した場合においても、波長
変動が大きくなると、回折光束の集光スポットが分割線
106gと分割線106hとの交点を外れてしまうた
め、正確なFESが得られなくなるといった問題が生じ
る。
は、フォーカスサーボ用の光検出部として、上記互いに
直交する分割線106g、106hにより分割される4
分割光検出部に代え、図16に示すような互いに平行な
分割線により分割されるフォーカスサーボ用の3分割光
検出部206を採用した。この場合には、光検出部20
6a〜206cの出力信号Sa〜Scから、FES=(S
a+Sc)−Sbを演算してフォーカスエラー信号が得ら
れる。
た場合、光軸方向の集光レンズ105の移動量とFES
強度の関係を示すSカーブ特性を良好にするために、回
折光束の集光スポットが光検出部206a、206cに
均等に跨るように設定する必要があるが、この調整が困
難であった。
ようなピックアップ装置を作製し、実験を行った。
ザ光(光束)を上方向に出力する半導体レーザ素子、3
03は前記光束を3本の光束(主光束とその両側に位置
する一対の副光束)に分割するための3分割用回折格
子、304は前記3本の光束を透過し且つディスク30
1からの3本の帰還光束(反射光束)を2分割すると共
に回折し、且つ該2分割された光束にフォーカス状態に
対応した非点収差を与えるためのホログラム素子(回折
素子)、305は前記ホログラム素子304を透過した
3本の光束をディスク301上に、主スポットとその両
側に位置する副スポットの3個のスポットとして集光す
るための集光レンズ、306はホログラム素子304で
回折されたディスク301からの帰還光束の回折光束を
検出する光検出器である。
4はトラック方向に略沿って延びる分割線304lによ
って分割された領域304a、304bを有する。尚、
図中に上記3本の光束による光スポットを模式的に図示
する。
6は、領域304aにて回折された前記主光束に係る帰
還束の回折光束を検出する光検出部316a〜316c
からなる光検出部306a、領域304bにて回折され
た前記主光束に係る帰還光束の回折光束を検出する光検
出部316d〜316fからなる光検出部306b、領
域304a、304bにて回折された前記一方の副光束
に係る帰還光束の回折光束を検出する光検出部306
c、及び同領域304a、304bにて回折された前記
他方の副光束に係る帰還光束の回折光束を検出する光検
出部306dを有する。
得られる出力信号Sa〜Sf、及び各光検出部306c、
306dの各出力信号SA、SBに基づいて、フォーカス
エラー信号FESはFES=(Sa+Sc+Se)−(Sb
+Sd+Sf)の演算で得られ、トラッキングエラー信号
TESはFES=(SA−SB)の演算で得られる。
上述のようにして求められるので、集光スポットが光検
出部306a、306bの中心からずれても、これを補
正するように演算され、正しくフォーカスエラー信号F
ESが得られる。
ように2分割したホログラム素子304を用いる装置で
は、例えば所望のトラック位置に集光スポットを移動す
るために、図20に示すように集光レンズ305をトラ
ック方向に略垂直な方向(ディスクラジアル方向)に移
動させるが、この時、図21に示すようにホログラム素
子304の領域304aと領域304bでの反射光束の
通過領域の大きさが異なることとなる。
の移動に伴って、光検出部306aと光検出部306b
とで受ける主光束に係る帰還光束の回折光束の検出光量
が変動するので、集光レンズ305をラジアル方向に例
えば0μm、±400μm移動した時のSカーブ特性は
図22に示すようになり、正しくフォーカスエラー信号
FESが得られなくなる。
であり、トラック位置移動や波長変動によらず好ましい
フォーカスサーボが行える光ピックアップ装置を提供す
ることが目的である。
装置は、光源から出射された光束を集光手段を介して光
ディスクに照射し、該光ディスクからの反射光束を光検
出手段側へ透過型回折素子で回折し、該回折された反射
光束を前記光検出手段で検出する光ピックアップ装置に
おいて、前記回折素子は、前記光ディスクのトラック方
向に略沿って延びる分割線と該分割線と直交するように
前記光ディスクのラジアル方向に略沿って延びる分割線
によって分割された4つの領域を有し、該4つの領域の
うちの一方の対角線位置の2つの領域と他方の対角線位
置の2つの領域は、該一方の2つの領域で回折された反
射光束と該他方の2つの領域で回折された反射光束の比
較によりフォーカス状態が検出できるように該フォーカ
ス状態に対応した空間変動を該各反射光束にそれぞれ与
え、前記集光手段は、トラッキングのために前記光ディ
スクのラジアル方向に略沿って移動するように設定され
ており、前記光検出手段は、前記光源の波長変動により
ファーカス状態検出のための前記回折された反射光束の
集光スポットが移動する方向に略沿った分割線によって
分割されてなる少なくとも2つの受光面を備え、該各受
光面が前記移動距離より長い長さを有するフォーカス状
態検出のための光検出部を2組有し、前記一方の光検出
部が前記一方の対角線位置の2つの領域で回折された反
射光束を検出すると共に、前記他方の光検出部が前記他
方の対角線位置の2つの領域で回折された反射光束を検
出することを特徴とする。
ましい。
線位置の2つの領域と他方の対角線位置の2つの領域
は、該一方の2つの領域で回折された反射光束と該他方
の2つの領域で回折された反射光束に、フォーカス状態
に対応して互いに相反関係の空間変動を付与するのがよ
い。
回折素子が、光ディスクのトラック方向に略沿って延び
る分割線と該分割線と直交するように前記光ディスクの
ラジアル方向に略沿って延びる分割線によって分割され
た4つの領域を有し、しかも集光手段は、トラッキング
のために前記光ディスクのラジアル方向に略沿って移動
するように設定され、且つ前記一方の光検出部が検出す
る上記一方の対角線位置の2つの領域で回折された反射
光束の受光面積と前記他方の光検出部が検出する前記他
方の対角線位置の2つの領域で回折された反射光束の受
光面積の相違を比較することにより、フォーカスエラー
信号を検出する。この構成では、集光手段のトラッキン
グによる反射光束の透過回折素子での位置が変化して
も、上記一方の対角線位置の2つの領域の反射光束の入
射面積と、前記他方の対角線位置の2つの領域の反射光
束の入射面積が略変化しないので、集光手段のトラッキ
ングによる移動に伴うフォーカスエラー信号の劣化が抑
制される。
は、フォーカス状態を検出するための光検出部が、光源
の波長変動により透過型回折素子によって回折されたフ
ォーカス状態を検出するための反射光束の集光スポット
の移動方向に略沿った分割線によって分割されてなる受
光面を備え、各受光面が前記移動距離より長い長さ(即
ち集光スポットが移動しても受光面内に位置するような
長さ)を有するので、光源の波長変動によるフォーカス
エラー信号の劣化が抑制される。
動、及びこれら両方に起因するフォーカスエラー信号の
劣化が抑制される。
カス状態検出のための反射光束の光スポットの形状が、
該透過型回折素子の前記光ディスクのラジアル方向に略
沿って延びる分割線に対して略対称であることを特徴と
する。
移動が行われても、上記一方の対角線位置の2つの領域
の反射光束の入射面積と、前記他方の対角線位置の2つ
の領域の反射光束の入射面積がより等しくなるので、集
光手段のトラッキングによる移動によるフォーカスエラ
ー信号の劣化がより抑制される。
記光源の波長変動による前記集光スポットの移動する方
向が互いに略平行な関係にあることを特徴とする。
の領域の反射光束の入射面積と前記他方の対角線位置の
2つの領域の反射光束の入射面積の比率を略保持した状
態で、前記一方の対角線位置の2つの領域で回折された
反射光束を前記光検出手段の前記一方の光検出部で検出
すると共に、前記他方の対角線位置の2つの領域で回折
された反射光束を前記他方の光検出部で検出するので、
よりフォーカスエラー信号の劣化が抑制される。
記光源の波長変動による前記集光スポットの移動する方
向が略直交する関係にしてもよい。
領域の反射光束の入射面積と前記他方の対角線位置の2
つの領域の反射光束の入射面積の比率を略保持した状態
で、前記一方の対角線位置の2つの領域で回折された反
射光束を前記光検出手段の前記一方の光検出部で検出す
ると共に、前記他方の対角線位置の2つの領域で回折さ
れた反射光束を前記他方の光検出部で検出するので、よ
りフォーカスエラー信号の劣化が抑制される。
狭の受光面とこの両側にこれより幅広の受光面を備えた
構成であることを特徴とする。
回折された反射光束による対向してなる集光スポットの
対向点が幅狭の受光面内に位置するようにすればよいの
で、比較的容易に設定でき、そして、各光検出部の両側
の幅広の受光面からの検出信号を加算し、その差を比較
することにより、上記一方の対角線位置の2つの領域で
回折された反射光束の受光面積と前記他方の光検出部が
検出する前記他方の対角線位置の2つの領域で回折され
た反射光束の受光面積の相違を比較することができる。
しかも、この幅狭の受光面からの信号は再生信号を得る
際に利用することにより、即ち、2つの検出部の幅狭の
受光面とその両側の受光面の検出信号の和を利用するこ
とにより、再生信号の強度が大きくなり、よって良好な
再生信号が得られる。
は、前記光源の波長変動による集光スポットの移動方向
に略沿って一直線上に配置されるよりも、該移動方向に
垂直方向に略沿って一直線上に配置される方が、光軸調
整を回折素子の回転により容易に行える。この場合、前
記光検出手段の2組の光検出部を構成する受光面の長手
方向が、トラック方向に略沿うようになるようにする方
が、光スポットの対称性から好ましい。
光束とこの両側に位置するトラッキングサーボ用の副光
束を発生させる3分割回折格子を前記光源と前記透過型
回折素子の間の光路中に備え、且つ前記光検出手段は、
前記透過型回折素子によって回折された前記主光束に係
る光ディスクからの反射光束を前記2つの光検出部で検
出すると共に、前記透過型回折素子によって回折された
前記各副光束に係る光ディスクからの反射光束をそれぞ
れ検出するために、前記2つの光検出部を挟むように両
側に前記移動距離より長い長さの受光面を有するトラッ
キング状態検出のための1組の光検出部を備えることを
特徴とする。
ラッキングによる移動によるトラッキング信号の劣化を
防止しつつ3ビーム法によるトラッキングサーボが行え
る。
を特徴とする。
ーボが行える。
域と、前記回折素子の前記他方の2つの領域は、互いに
直交関係にある非点収差を付与することを特徴とする。
なお、この直交方向の一方は、光検出手段の2組の光検
出部の分割線に略平行であるのがよい。
るので、良好なフォーカスエラー信号が得られる。
域で回折される反射光束の焦点位置と前記回折素子の前
記他方の2つの領域で回折される反射光束の焦点位置
が、フォーカス時において互いに異なる高さに位置する
ことを特徴とする。
手段のフォーカス状態検出用の2組の光検出部の一方と
他方での反射光束に係る集光スポットの大きさが異なる
ように変化するので、フォーカスサーボが行える。
子の前記一方の2つの領域で回折される反射光束の焦点
位置は、前記光検出手段の受光面より手前側に位置し、
前記回折素子の前記他方の2つの領域で回折される反射
光束の焦点位置は、前記光検出手段の受光面より奥側に
位置することを特徴とする。
手段のフォーカス状態検出用の2組の光検出部の一方と
他方での反射光束に係る集光スポットの大きさが互いに
逆の関係になるように変化し、しかも光検出手段のフォ
ーカス状態検出用の2組の光検出部の一方と他方での反
射光束に係る集光スポットの大きさが略同じである場合
をフォーカス時とするように設定できるので、フォーカ
スサーボが容易に行える。
点収差法によるフォーカスサーボと3ビーム法によるト
ラッキングサーボを行う光ピックアップ装置を図1の概
略構成図を用いて説明する。
ク)などの反射型の光ディスク、2はレーザ光(光束)
を出力する半導体レーザ(光源)、3は前記レーザ光を
それぞれ少なくとも0次回折光(主光束)M、トラッキ
ングサーボ用の1次回折光(副光束)S1及び−1次回
折光(副光束)S2からなる3本の光束に分割する光学
ガラス又は光学樹脂等からなる所謂透過型の3分割用回
折格子である。なお、図中では上記3本の光束は1本の
光束で表す。
本の光束M、S1、S2を入射し、且つ該3本の光束に係
る光ディスク1からの各反射光束(帰還光束)M、
S1、S2を4分割すると共に、この各分割光束に光ディ
スク1でのフォーカス状態に対応した空間変動(本実施
形態では、非点収差)を与えるように1次で回折する分
離手段としての透過型ホログラム素子(透過型回折素
子)である。
ホログラム素子4は光ディスク1のトラック方向(トラ
ック延在方向)に略平行(Y方向)に沿って延びる仮想
の分割線4lとこの分割線4lと直交する、即ち光ディ
スク1のラジアル方向(X方向)に略沿って延びる仮想
の分割線4mにより等面積の4つの領域4a、4b、4
c、4dに分割されたホログラム面を有する。なお、図
中、3本の光束M、S 1、S2による光スポットM、
S1、S2を示す。
の交点に対して対称(対角線位置)に位置する領域4a
及び領域4c(図中、網目ハッチング)、領域4b及び
領域4d(図中、斜線ハッチング)はそれぞれ同一のホ
ログラム面パターン(回折面パターン)を有し、領域4
a及び領域4cと、領域4b及び領域4dは互いに逆関
係の空間変動(本実施形態では互いに直交する関係の非
点収差)を回折光束に与える。
ク1のラジアル方向(X方向)に略沿い、またフォーカ
スサーボのために上下方向(Z方向)に駆動可能に支持
され、透過型ホログラム素子4を0次で回折透過した上
記3本の光束M、S1、S2を光ディスク1に各集光スポ
ットM、S1、S2として集光するための集光レンズ(集
光手段)である。
集光スポット(主スポット)Mは情報が記録されたトラ
ックTRを走査すると共に、両副光束S1、S2に係る集
光スポット(副スポット)S1、S2は該トラックTRの
両側を僅かに跨ぐように走査する。このトラック外は該
トラックに比べて反射率が大きく設定されているので、
主スポットMがトラックずれを起こした場合、両副スポ
ットS1、S2からの反射光強度に差が生じることとな
る。なお、集光スポットM、S1、S2は、その長軸又は
短軸がトラックに対して略直交するように配置されてい
る。
ラム素子4で1次で透過回折された上記3本の光束M、
S1、S2に対応する光ディスク1からの各反射光束を検
出するための光検出器(光検出手段)であり、図4に上
面模式概略図を示すように、ホログラム素子4の分割線
4m延在方向(ラジアル方向)に略沿って一直線上に並
んで配置されるフォーカスサーボ用の一対の光検出部6
a及び光検出部6bと、光検出部6a及び光検出部6b
とに対向するようにこれら両側に配置される上記分割線
4m延在方向に略平行に延在するトラッキングサーボ用
の一対の光検出部6c及び光検出部6dとからなる。
向に略平行に延存する長方形状の光検出部16a、16
b、16cからなり、同じ幅を有する光検出部16a、
16cの間に幅狭の光検出部16bが配置された構成で
ある。また、上記光検出部6bは、上記光検出部6aと
同じ構成であり、それぞれラジアル方向に略平行に延存
する長方形状の光検出部16d、16e、16fからな
り、同じ幅を有する光検出部16d、16fの間に幅狭
の光検出部16eが配置された構成である。
それぞれが光源1の波長変動によってホログラム素子4
で回折された反射光束の光検出手段6での集光スポット
の移動する方向に沿った分割線(仮想分割線)によって
分割されてなる光検出部16a〜16c、光検出部16
d〜16fが構成されていると共に、各長方形状の光検
出部(受光面)6c、6d、16a〜16fの長手方向
の長さは、光源1の波長変動によってホログラム素子4
で回折された反射光束を受光する各光検出部での各集光
スポットが移動する長さよりも長く設定されている。
ンズ5がトラッキングのために上記反射光束Mの中心が
分割線4m上に略位置して透過型ホログラム素子4へ入
射するように光学系が設定されており、領域4a、4c
に入射した反射光束Mは、光検出部6aで受光されるよ
うに領域4a、4cで1次で透過回折され、領域4b、
4dに入射した反射光束Mは、光検出部6bで受光され
るように領域4b、4dで1次で透過回折される。
カスした場合の光検出器6上での集光状態を表す模式上
面図を示す。
4a〜4dで分割回折される。そして、領域4aで1次
回折された反射光束M及び領域4cで1次回折された反
射光束Mは、それぞれ光検出部6a上に集光スポットP
a及び集光スポットPcとして集光されると共に、領域4
bで1次回折された反射光束M及び領域4dで1次回折
された反射光束Mは、それぞれ光検出部6b上に集光ス
ポットPb及び集光スポットPdとして集光される。
グラム素子4の領域4a〜4dで分割回折される。そし
て、領域4aで1次回折された反射光束S1及び領域4
cで1次回折された反射光束S1は、それぞれ光検出部
6c上の光検出部6a側に集光スポットQa及び集光ス
ポットQcとして集光されると共に、領域4bで1次回
折された反射光束S1及び領域4dで1次回折された反
射光束S1は、それぞれ光検出部6c上の光検出部6b
側に集光スポットQb及び集光スポットQdとして集光さ
れる。同様に反射光束S2は、領域4a〜4dに対応し
て光検出部6d上に集光スポットRa〜Rdとして集光さ
れる。
近し、フォーカスエラー状態になった場合の光検出器6
上での集光状態を表す模式上面図を示す。
Pa及び集光スポットPcは回折方向に直交する方向に延
びた形状となると共に、光検出部6b上の集光スポット
Pb及び集光スポットPdは回折方向に延びた形状とな
る。
離れ、フォーカスエラー状態になった場合の光検出器6
上での集光スポットを表す模式上面図を示す。
Pa及び集光スポットPcは回折方向に延びた形状となる
と共に、光検出部6b上の集光スポットPb及び集光ス
ポットPdは回折方向に直交する方向に延びた形状とな
る。
ホログラム素子4の一方の対角線上に位置する領域4
a、4cからの反射光束Mを検出する光検出部6aと、
ホログラム素子4の一方の対角線上に位置する領域4
b、4dからの反射光束Mを検出する光検出部6bとを
用いて得られる。
信号Sa〜Sfを用いて、フォーカスエラー信号FES=
(Sa+Sc+Se)−(Sb+Sd+Sf)が演算処理され
る。
集光スポットPa、Pcに対して、集光スポットPb、Pd
はホログラム素子4から離れた位置となるので、回折方
向に延びた形状となるが、集光スポットPa〜Pdの各光
量は等しく、且つ回折方向に直交する方向は、同一スケ
ールで集光される。従って、FES=0となる。
し、フォーカスエラー状態になる場合、図6から判るよ
うに、FES>0となり、逆に、光ディスク1が集光レ
ンズ5から離れ、フォーカスエラー状態になる場合、図
7から判るように、FES<0となる。
+Sc+Sd+Se+Sf)の演算により求められる。
光検出部6c、6dの出力信号SA、SBの差、TES=
(SA−SB)の演算により求められる。
素子4のホログラム面が、光ディスク1のトラック方向
に略沿った分割線4lと光ディスク1のラジアル方向
(トラック方向と直交方向)に沿った分割線4mによっ
て領域4a〜4dに4分割されている。集光レンズ5の
トラッキング動作は、ホログラム素子4で回折された反
射光束Mの光軸と主光束Mの光軸とを含む面に略含まれ
てなるラジアル方向に略沿って移動が行われる。
光検出部6bは、分割線4l及び分割線4mで分割され
た領域4a〜4dのうち、それぞれ互いに直交する対角
線位置関係にある領域4a、4c、及び領域4b、4d
からの反射光束Mをそれぞれ検出する。
は、それぞれラジアル方向に略沿って3分割された光検
出部(受光面)16a〜16c、16d〜16fから構
成され、各光検出部(受光面)16a〜16fがラジア
ル方向に略平行を長手方向とする上面長方形であると共
に、光検出部(受光面)6c、6dもラジアル方向を略
平行を長手方向とする上面長方形である。
(ラジアル方向の移動)を行った場合、ホログラム素子
4において反射光束Mはその中心が分割線4mに沿って
移動するが、ホログラム素子4のホログラム面がラジア
ル方向に略沿った分割線4mとこれに直交する分割線4
lによって直交分割されているので、反射光束Mが領域
4aと領域4cに入射する合計面積と、領域4bと領域
4dに入射する合計面積は略等しくなる。
作によってFES信号が悪化するのを防止できる。この
結果、図8に示すように集光レンズ5がラジアル方向に
±400μm移動しても良好なSカーブ特性が得られ
る。
は、半導体レーザ2の波長変動によりホログラム素子4
で回折された反射光束(回折光)が移動する方向に略沿
った分割線によって分割されると共に、この移動する方
向と略平行な方向を長手方向とする上面長方形であるの
で、上記波長変動によってFES信号が悪化するのを防
止できる。また、光検出部6c、6dも移動する方向と
略平行な方向を長手方向とする上面長方形であるので、
上記波長変動によってTES信号が悪化するのを防止で
きる。
の光スポットの形状が、透過型回折素子4の光ディスク
1のラジアル方向に略沿って延びる分割線4mに対して
略対称であるので、トラッキングによる集光レンズの移
動が行われても、上記一方の対角線位置の2つの領域4
a、4cの反射光束の入射面積と、他方の対角線位置の
2つの領域4b、4dの反射光束の入射面積がより等し
くなるので、フォーカスエラー信号の劣化がより抑制さ
れる。
2の波長変動による前記集光スポットの移動する方向が
互いに略平行な関係にあるので、前記一方の対角線位置
の2つの領域4a、4cの反射光束の入射面積と前記他
方の対角線位置の2つの領域4b、4dの反射光束の入
射面積の比率を略保持した状態で、前記一方の対角線位
置の2つの領域4a、4cで回折された反射光束を光検
出部6aで検出すると共に、前記他方の対角線位置の2
つの領域4b、4dで回折された反射光束を光検出部6
bで検出できる。よって、フォーカスエラー信号の劣化
がより抑制される。
た反射光束にフォーカス状態に対応して非点収差を与え
る構成であったが、種々の方法に適宜変更できる。
ピックアップ装置の概略構成図である。本実施形態は、
ホログラム素子(回折素子)14が回折した反射光束に
非点収差を付与しない構成以外は、第1の実施形態と同
様であるので、同一符号を付してその説明は割愛する。
ログラム素子14は光ディスク1のトラック方向(トラ
ック延在方向)に略平行に沿って延びる仮想の分割線1
4lとこの分割線14lと直交する、即ち光ディスク1
のラジアル方向に略沿って延びる仮想の分割線14mに
より等面積の4つの領域14a、14b、14c、14
dに分割されている。なお、図中、3本の光束M、
S1、S2による光スポットM、S1、S2を示す。
4mの交点に対して対称に位置する領域14a及び領域
14c、領域14b及び領域14dはそれぞれ同一のホ
ログラム面パターン(回折面パターン)を有し、領域1
4a及び領域14cと、領域14b及び領域14dとは
非フォーカス時に互いに逆関係(相反関係)の空間変動
を回折光束に与える。
方の2つの領域14a、14cで回折される反射光束の
焦点位置とホログラム素子14の他方の2つの領域14
b、14dで回折される反射光束の焦点位置が、フォー
カス時において互いに異なる高さに位置する。
すように、領域14a及び領域14cで回折された各反
射光束は光検出手段6の各検出部6a、6c、6dの手
前側が焦点位置となると共に、14b及び領域14dで
回折された各反射光束は光検出手段6の各検出部6b、
6c、6dの奥側が焦点位置となり、上記図5と同様な
光検出器6上での集光スポットが得られる。
光束M及び領域14cで1次回折された反射光束Mは、
それぞれ光検出部6a上に集光スポットPa及び集光ス
ポットPcとして集光されると共に、領域14bで1次
回折された反射光束M及び領域14dで1次回折された
反射光束Mは、それぞれ光検出部6a上に集光スポット
Pb及び集光スポットPdとして集光される。
光束S1及び領域14cで1次回折された反射光束S
1は、それぞれ光検出部6c上の光検出部6a側に集光
スポットQa及び集光スポットQcとして集光されると共
に、領域14bで1次回折された反射光束S1及び領域
14dで1次回折された反射光束S1は、それぞれ光検
出部6c上の光検出部6b側に集光スポットQb及び集
光スポットQdとして集光される。同様に反射光束S
2は、領域14a〜41dに対応して光検出部6d上に
集光スポットRa〜Rdとして集光される。
し、フォーカスエラー状態になる場合、図11に示すよ
うに、光検出部6a上の集光スポットPa及び集光スポ
ットPcは小さく、光検出部6b上の集光スポットPb及
び集光スポットPdは大きくなる。逆に、光ディスク1
が集光レンズ5から離れ、フォーカスエラー状態になる
場合、図12に示すように、光検出部6a上の集光スポ
ットPa及び集光スポットPcは大きく、光検出部6b上
の集光スポットPb及び集光スポットPdは小さくなる。
に、フォーカスエラー信号FESはFES=(Sa+Sc
+Se)−(Sb+Sd+Sf)の演算処理により得られ、
また、再生信号RF及びトラッキングエラー信号TES
は、それぞれRF=Sa+Sb+Sc+Sd+Se+Sf及び
TES=SA−SBの演算処理により求められる。
と同様の効果が得られる。
の光検出部6a、6bが光ディスク1のラジアル方向に
略沿って直列配置されていたが、図13に示すように各
光検出部6a、6bがラジアル方向に略沿って配置され
ると共に、光検出部6a、6bが互いに並列配置される
ようにしてもよい。この場合、光検出部6a、6bは、
トラック方向に略沿った分割線によって受光面16a〜
16c、16d〜16fに分割されている。
1、第2の実施形態で用いた光ピックアップ装置に比べ
て、光検出部6a、6bへ反射光束の集光スポットが位
置するように光軸調整をする際に、ホログラム素子4、
14の回転により容易に行えるので、好ましい。
4d、ホログラム素子14の領域14a〜14dの各ホ
ログラム面パータンは勿論上記実施形態とは異なって設
定されている。
向と光源2の波長変動による前記集光スポットの移動す
る方向が互いに略直交する関係にあるが、この場合も前
記上記一方の対角線位置の2つの領域4a、4c(14
a、14c)の反射光束の入射面積と前記他方の対角線
位置の2つの領域4b、4d(14b、14d)の反射
光束の入射面積の比率を略保持した状態で、前記一方の
対角線位置の2つの領域4a、4c(14a、14c)
で回折された反射光束を光検出部6aで検出すると共
に、前記他方の対角線位置の2つの領域4b、4d(1
4b、14d)で回折された反射光束を光検出部6bで
検出するので、よりフォーカスエラー信号の劣化が抑制
される。
14の分割線4m、14m、又は4l、14lに沿って
光検出手段6を配置したが、これら分割線に角度を持っ
て配置しても効果が得られる。しかしながら、この場
合、上記形態に比べフォーカスエラー信号の劣化を生じ
る。
を用いた光ピックアップ装置について述べたが、反射型
の3分割用回折格子を用いた光ピックアップ装置にも勿
論適用できる。勿論、光源と情報記録媒体の間にミラー
等の反射手段を介在させて、光路を屈折させることもで
きる。
ホログラム素子4を一体にした光学素子を用いてもよ
い。
記3ビーム法以外の方法も適宜利用できる。
つの受光面に分割されているが、それぞれ2つの受光面
に分割された構成でも可能であるが、それぞれ3つの受
光面の方が感度がよい。
動、トラッキング時の集光手段の移動、またこれら両方
によるフォーカスエラー信号の劣化を抑制できる。
装置の概略構成図である。
子の模式上面図である。
S1、S2の関係を示す要部模式図である。
概略模式上面図である。
場合の光検出手段上の集光状態を示す概略上面図であ
る。
の場合の光検出手段上の集光状態を示す概略上面図であ
る。
の場合の光検出手段上の集光状態を示す概略上面図であ
る。
た場合のSカーブ特性図である。
装置の概略構成図である。
素子の模式上面図である。
態の場合の光検出手段上の集光状態を示す概略上面図で
ある。
態の場合の光検出手段上の集光状態を示す概略上面図で
ある。
図である。
ある。
式上面図である。
構成図である。
の模式上面図である。
式上面図である。
の光ピックアップ装置の概略構成図である。
での反射光束M、S1、S2の関係を示す模式上面図であ
る。
場合のSカーブ特性図である。
子) 4a、14a 領域 4b、14b 領域 4c、14c 領域 4d、14d 領域 4l、14l 分割線 4m、14m 分割線 5 集光レンズ(集光手段) 6 光検出器(光検出手段) 6a 光検出部 6b 光検出部 6c 光検出部(受光面) 6d 光検出部(受光面) 16a 光検出部(受光面) 16b 光検出部(受光面) 16c 光検出部(受光面) 16d 光検出部(受光面) 16e 光検出部(受光面) 16f 光検出部(受光面)
Claims (10)
- 【請求項1】 光源から出射された光束を集光手段を介
して光ディスクに照射し、該光ディスクからの反射光束
を光検出手段側へ透過型回折素子で回折し、該回折され
た反射光束を前記光検出手段で検出する光ピックアップ
装置において、 前記回折素子は、前記光ディスクのトラック方向に略沿
って延びる分割線と該分割線と直交するように前記光デ
ィスクのラジアル方向に略沿って延びる分割線によって
分割された4つの領域を有し、該4つの領域のうちの一
方の対角線位置の2つの領域と他方の対角線位置の2つ
の領域は、該一方の2つの領域で回折された反射光束と
該他方の2つの領域で回折された反射光束の比較により
フォーカス状態が検出できるように該フォーカス状態に
対応した空間変動を該各反射光束にそれぞれ与え、 前記集光手段は、トラッキングのために前記光ディスク
のラジアル方向に略沿って移動するように設定されてお
り、 前記光検出手段は、前記光源の波長変動によりフォーカ
ス状態検出のための前記回折された反射光束の集光スポ
ットが移動する方向に略沿った分割線によって分割され
てなる少なくとも2つの受光面を備え、該各受光面が前
記移動距離より長い長さを有するフォーカス状態検出の
ための光検出部を2組有し、前記一方の光検出部が前記
一方の対角線位置の2つの領域で回折された反射光束を
検出すると共に、前記他方の光検出部が前記他方の対角
線位置の2つの領域で回折された反射光束を検出するこ
とを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項2】 前記透過型回折素子での前記フォーカス
状態検出のための反射光束の光スポットの形状が、該透
過型回折素子の前記光ディスクのラジアル方向に略沿っ
て延びる分割線に対して略対称であることを特徴とする
請求項1記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項3】 前記光ディスクのラジアル方向と前記光
源の波長変動による前記集光スポットの移動する方向が
互いに略平行な関係にあることを特徴とする請求項1又
は2記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項4】 前記光ディスクのラジアル方向と前記光
源の波長変動による前記集光スポットの移動する方向が
略直交する関係にあることを特徴とする請求項1又は2
記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項5】 前記少なくとも2つの受光面は、幅狭の
受光面とこの両側にこれより幅広の受光面を備えた構成
であることを特徴とする請求項1、2、3、又は4記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項6】 前記光源から出射される光束から主光束
とこの両側に位置するトラッキングサーボ用の副光束を
発生させる3分割回折格子を前記光源と前記透過型回折
素子の間の光路中に備え、 且つ前記光検出手段は、前記透過型回折素子によって回
折された前記主光束に係る光ディスクからの反射光束を
前記2つの光検出部で検出すると共に、前記透過型回折
素子によって回折された前記各副光束に係る光ディスク
からの反射光束をそれぞれ検出するために、前記2つの
光検出部を挟むように両側に前記移動距離より長い長さ
の受光面を有するトラッキング状態検出のための1組の
光検出部を備えることを特徴とする請求項1、2、3、
4、又は5記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項7】 前記空間変動が非点収差であることを特
徴とする請求項1、2、3、4、5、又は6記載の光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項8】 前記回折素子の前記一方の2つの領域
と、前記回折素子の前記他方の2つの領域は、互いに直
交関係にある非点収差を付与することを特徴とする請求
項7記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項9】 前記回折素子の前記一方の2つの領域で
回折される反射光束の焦点位置と前記回折素子の前記他
方の2つの領域で回折される反射光束の焦点位置が、フ
ォーカス時において互いに異なる高さに位置することを
特徴とする請求項1、2、3、4、5、又は6記載の光
ピックアップ装置。 - 【請求項10】 フォーカス時において、前記回折素子
の前記一方の2つの領域で回折される反射光束の焦点位
置は、前記光検出手段の受光面より手前側に位置し、前
記回折素子の前記他方の2つの領域で回折される反射光
束の焦点位置は、前記光検出手段の受光面より奥側に位
置することを特徴とする請求項9記載の光ピックアップ
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20252796A JP3378739B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 光ピックアップ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20252796A JP3378739B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 光ピックアップ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1049884A true JPH1049884A (ja) | 1998-02-20 |
JP3378739B2 JP3378739B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=16458977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20252796A Expired - Fee Related JP3378739B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 光ピックアップ装置 |
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---|---|
JP (1) | JP3378739B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100343159B1 (ko) * | 1998-07-10 | 2002-09-18 | 삼성전자 주식회사 | 광픽업에서회절격자를이용한에러신호검출장치 |
CN1326130C (zh) * | 2004-06-22 | 2007-07-11 | 夏普株式会社 | 光接收和发射集成器件及其光拾取器、光盘设备 |
KR100749001B1 (ko) | 2005-11-16 | 2007-08-13 | 닛뽕빅터 가부시키가이샤 | 광픽업장치 |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP20252796A patent/JP3378739B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN1326130C (zh) * | 2004-06-22 | 2007-07-11 | 夏普株式会社 | 光接收和发射集成器件及其光拾取器、光盘设备 |
US7606123B2 (en) | 2004-06-22 | 2009-10-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light receiving and emitting integrated device, optical pickup provided therewith, and optical disk apparatus |
KR100749001B1 (ko) | 2005-11-16 | 2007-08-13 | 닛뽕빅터 가부시키가이샤 | 광픽업장치 |
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