JPH01146143A - 光学式ピックアップ装置 - Google Patents

光学式ピックアップ装置

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JPH01146143A
JPH01146143A JP62212604A JP21260487A JPH01146143A JP H01146143 A JPH01146143 A JP H01146143A JP 62212604 A JP62212604 A JP 62212604A JP 21260487 A JP21260487 A JP 21260487A JP H01146143 A JPH01146143 A JP H01146143A
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grating
diffraction
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幸夫 倉田
Hiroshi Ogata
洋 小形
Hikari Nishihara
光 西原
Mitsuharu Tomura
戸村 満晴
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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] この発明は光学式ピックアップ装置に関するものであり
、光ディスクの情報の読取に用いられる光学式ピックア
ップ装置に関するものである。
[従来の技術] 第4図は、ホログラフィック争グレーティングを用いて
いない、従来の一般的な光学式ピックアップ装置の光学
系の図である。
第4図において、まず、半導体レーザ光源1より出射さ
れるレーザ光16は、回折格子12により、ディスク7
上のピット信号を読み、かつフォーカスのずれを読むた
めの0次光17aとトラッキングのずれを読むための1
対の1次光17b117cに分けられる。これら3本の
光束17a。
17b、17cは平板ビームスプリッタ13によって反
射された後、コリメートレンズ5によって平行にされ、
対物レンズ6に入射し、ディスク7の情報面上に3つの
光スポット18a、18b。
18cを形成する。このとき光スポット18b118c
は前記0次光の光スポット18aを挾んで、上記ディス
ク7のタンゼンシャル方向で、先行または後行する光ス
ポットになっている。
ディスク7の情報信号面で反射される反射光は、再び同
じ光路を戻り、上記平板ビームスプリッタ13を通過す
る。このとき、該平板ビームスプリッタ13を通過した
光束には非点収差が発生し、平凹レンズ4を介し、6分
割受光索子15上に光スポット19 a s 19 b
 s 19 cを形成し、上記ディスク7のピット信号
であるRF倍信号トラッキングのずれを表わす3ビーム
法によるトラッキングエラー信号、および上記ディスク
7上の光スポット18aのフォーカスのずれを表わす非
点収差法によるフォーカスエラー信号が検出される。
このときの上記6分割受光素子15上の光スポット19
a、19b、19cの様子を第5A図、第5B図、第5
C図に示す。第5A図はディスクが近いときの図であり
、第5B図はジャストフォーカスのときの図、第5C図
はディスクが遠いときの図である。図において、フォー
カスエラー信号(FES)、トラッキングエラー信号(
RES)およびRF倍信号RF)は次の式で表わされる
FES■(A+D)−(B十C) RES■E−F RF閤A+B+C+D 第6図はホログラフィック・グレーティングを用いた従
来の一般的な光学式ピックアップ装置の光学系の図であ
る。
半導体レーザ光源1より出射されるレーザ光22はホロ
グラフィック・グレーティング20に入射した後、0次
回折光がコリメートレンズ5により平行光にされ、対物
レンズ6によりディスク7の情報面上に光スポット23
を形成する。上記ディスク7の情報面で反射される反射
光は再び同じ光路で上記ホログラフィック・グレーティ
ング20に入射し、1次回折光が4分割受光素子21上
に入射する。上記ホログラフィック・グレーティング2
0は上記ディスク7のタンゼンシャル方向に平行な分割
線で2つの部分20a、20bに分けられ、それぞれで
1次回折光の焦点位置が異なっているため、上記ホログ
ラフィック・グレーティング20に入射する光は2つの
1次回折光24a s 24 bに分割され、上記4分
割受光素子21において、光スポット25a、25bを
形成し、RF倍信号プッシュプル法によるトラッキング
エラー信号および1種のウェッジ・プリズム法によるフ
ォーカスエラー信号が検出される。
このときの上記4分割受光素子21上の光スポット25
a、25bの様子を第7A図、第7B図および第7C図
に示す。
第7A図はディスクが近いときの図、第7B図はジャス
トフォーカスのときの図、第7C図はディスクが遠いと
きの図である。
FESSRESおよびRFは次式で表わされる。
FES−(A+D)−(B+C) RES−(A+B)−(C+D) RF−A+B+C+D [発明が解決しようとする問題点コ 従来の光学式ピックアップ装置は以上のように構成され
ている。しかしながら、上記ホログラフィック・グレー
ティングを用いない光学式ピックアップ装置は部品点数
が多く、また調整箇所も多いので、コストは高くなる。
一方、ホログラフィック・グレーティングを用いた光学
式ピックアップ装置の場合、上記ホログラフィック・グ
レーティングを用いない光学式ピックアップ装置に比べ
部品点数が少なく、また調整箇所も少ないことからコス
トが安くなる、反面、上記ホログラフィック・グレーテ
ィングを用いた光学式ピックアップ装置の場合のトラッ
キングエラー信号検出法であるプッシュプル法は、回折
格子を用いる3ビーム法に比べ、その性能に問題点があ
り、安定したトラッキングエラー信号検出が得られない
という欠点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、部品点数が少なく、コストの安い、かつ3ビ
ーム法によるトラッキングエラー信号検出を可能にする
光学式ピックアップ装置を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段コ この発明に係る光学式ピックアップ装置は光源、前記光
源から光束をディスク上に集束させるための対物レンズ
、 前記ディスクからの反射光を検出する受光素子、前記光
源から前記ディスク上に入射する光束の光路中に設けら
れ、前記光源からの光束を、前記ディスク上のピット信
号を読むための0次光とトラッキングのずれを読むため
の1対の1次光に分ける回折格子、 前記ディスクからの反射光を前記受光素子へと導くホロ
グラフィック・グレーティング、および前記ホログラフ
ィック・グレーティングから前記受光素子に入射する光
束の光路中に設けられ、そのレンズ作用により信号の検
出感度を大きくする光学的手段を備えたものであり、 前記回折格子とホログラフィック・グレーティングと光
学的手段とを、プラスチックまたはガラス等で一体成形
した回折素子とし、 該回折素子はホログラフィック・グレーティング面と、
回折格子および前記光学的手段であるレンズ部が形成さ
れている回折格子面で構成されている。
[作用] 本発明に係る光学式ピックアップ装置は回折格子とホロ
グラフィック・グレーティングを備えているので、回折
格子を用いる3ビーム法の性能と同じような安定したト
ラッキングエラー信号検出が得られる。また、回折格子
とホログラフィック・グレーティングと光学的手段とを
ガラスまたはプラスチックによって一体成形した回折素
子としているので、部品点数が減少する。さらに、上記
ホログラフィック・グレーティングから上記受光素子に
入射する光束の光路中に設けられ、そのレンズ作用によ
り信号の検出感度を大きくする光学的手段を備えている
ので、感度が高くなる。
[実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図は本発明に係る光学式ピックアップ装置の回折素
子の断面図である。
回折素子2は、ディスク7側にホログラフィック・グレ
ーティング面3と、半導体レーザ光源1側に回折格子部
4aとレンズ部4bを有する回折格子面4を持っている
。上記回折素子2の回折格子面4の回折格子部4aには
、上記半導体レーザ光源1よりの光束9を、上記ディス
ク7上のピット信号およびフォーカスのずれを読むため
の0次光9aとトラッキングのずれを読むための1対の
1次光10a、llaに分ける回折格子が形成されてい
る。この回折格子の形成は、通常行なわれている慣用技
術によって可能である。ここで形成された上記3本の光
束9as 10a、llaは、上記ホログラフィック・
グレーティング面3を通過し、上記3本の光束9a、 
10as llaの0次回折光が、上記ディスク7へと
向かう。
上記回折素子2のホログラフィック拳グレーティング面
3には、上記ディスク7により反射されてくる上記3本
の光束9as 10a、llaを、そのまま、半導体レ
ーザ光源1に戻す0次回折光と、上記レンズ部4bを通
過して受光素子8に入射させる1次回折光9cs 10
c、llcとに分岐させるホログラムが形成されている
。このホログラムの形成は、通常行なわれている慣用技
術によって可能である。また、上記回折格子面4のレン
ズ部4bには、上記ホログラフィック・グレーティング
面3からの1次回折光9 Cs 10 cs 11Cが
、再び回折格子を通ることにより、迷光が発生するのを
防ぐため、回折格子は形成されておらず、該レンズ部4
bには、非点収差を発生させるシリンドリカルレンズ面
が形成されている。このシリンドリカルレンズ面の形成
は通常行なわれている慣用技術によって可能である。
第2図は本発明に係る光学式ピックアップ装置の光学系
を示す斜視図である。
実施例に係る光学式ピックアップ装置は、半導体レーザ
光源1、該光源1から光束をディスク7上に集束させる
ための対物レンズ6、上記ディスク7からの反射光を検
出する受光素子8、上記光源1から上記ディスク7上に
入射する光束の光路中に設けられ、上記光源1からの光
束を、上記ディスク7上のピット信号を読むための0次
光とトラッキングのずれを読むための1対の1次光に分
ける回折格子、上記ディスク7からの反射光を上記受光
素子8へと導くホログラフィック・グレーティング、上
記ホログラフィック・グレーティングから上記受光素子
に入射する光束の光路中に設けられ、そのレンズ作用に
より信号の検出感度を大きくする光学的手段であるレン
ズ部4b、および上記ホログラフィック・グレーティン
グを通ってきた光束を平行光にして対物レンズ6に送る
コリメートレンズ5を備えている。そして、上記回折格
子とホログラフィック・グレー・ティングと光学的手段
であるレンズ部4bとを、プラスチックまたはガラス等
で一体成形した回折素子2としている。そしてこの回折
素子2はホログラフィック・グレーティング面3と、回
折格子部4aおよびレンズ部4bが形成されている回折
格子面4で構成されている。
次に動作について説明する。
半導体レーザ光源1より出射されるレーザ光9は、回折
索子2の回折格子面4の回折格子部4aに入射し、ディ
スク7上のピット信号およびフォーカスのずれを読むた
めの0次光9aと、トラッキングのずれを読むための1
対の1次光10a111aに分けられる。これら3本の
光束9a110a111aはホログラフィック・グレー
ティング面3を通り、3本の光束9 as 10 as
 11 aの0次回折光がコリメートレンズ5によって
平行光にされ、対物レンズ6に入射して、上記ディスク
7の情報信号面上に3つの光スポット9b110b、1
1bを形成する。上記ホログラフィック・グレーティン
グ面3で形成される上記3本の光束98% 10 as
 11 aの1次回折光は、上記ディスク7上ではスポ
ットを形成せず、信号には影響を与えないようになって
いる。また、上記光スポット10b、llbは上記0次
光9aの光スポット9bを挾んで、上記ディスク7のタ
ンゼンシャル方向で先行または後行する光スポットにな
っている。
上記ディスク7の情報信号面で反射される反射光は、再
び上記対物レンズ6および上記コリメートレンズ5を介
して、上記回折素子2のホログラフィック・グレーティ
ング面3に入射する。このとき、該ホログラフィック・
グレーティング面3では、0次回折光と1次回折光9c
、10C% 11cが形成され、0次回折光は上記半導
体レーザ光源1への戻り光となり、1次回折光9c、1
0C,llcは、シリンドリカルレンズ面4bを通り、
非点収差が発生した状態で、上記6分割受光素子8に入
射し、光スポット9d、10d、11dを形成する。し
たがって、上記6分割受光素子8において、第3A図、
第3B図および第3C図のような非点収差法によるフォ
ーカスエラー信号と3ビーム法によるトラッキングエラ
ー信号と上記ディスク7のピット信号であるRF倍信号
検出される。
第3A図はディスクが近いときの図、第3B図はジャス
トフォーカスのときの図、第3C図はディスクが遠いと
きの図である。FES、RESおよびRFは次式で表わ
される。
FES−(A+D)−(B+C) RES−E−F RF■A+B+C+D [発明の効果] 以上説明したとおり、本発明にかかる光学式ピックアッ
プ装置はホログラフィックψグレーティングと回折格子
およびレンズ等をプラスチックまたはガラス等で一体成
形するので、部品点数を減らすことができる。また、安
定した3ビーム法によるトラッキングエラー検出法を用
いて、半導体レーザと受光素子を同一の平面内に置くこ
とができるので、半導体レーザと受光素子を1つの素子
にしたライトペンにもたやすく応用することができる。
結果として、従来のものより、ずっと小型で、コストの
安い、安定した光学式ピックアップ装置を作ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る光学式ピックアップ装置の回折素
子の断面図、第2図は本発明に係る光学式ピックアップ
装置の光学系を示す斜視図、第3A図、第8図および第
3C図は本発明に係る光学式ピックアップ装置の6分割
受光素子上でのスポットの形状・位置を示す図、第4図
は従来のホログラフィック・グレーティングを用いない
光学式ピックアップ装置の光学系を示す断面図、第5A
図、第5B図および第5C図は6分割受光素子上でのス
ポットの形状・位置を示す図、第6図は従来のホログラ
フィック・グレーティングを用いた光学式ピックアップ
装置の光学系を示す斜視図、第7A図、第7B図および
第7C図は4分割受光素子上でのスポットの形状・位置
を示す図である。 図において、1は光源、2は回折素子、3はホログラフ
ィック・グレーティング面、4は回折格子面、4aは口
折格子部、4bはレンズ部、6は対物レンズ、7はディ
スク、8は受光素子である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 (ほか2名) 第1図 4b二 し−ヌ゛°鯉 12図 第3A図 第3B図 第3Cm 手続補正書(凪 平成1年1月17日 2、発明の名称 光学式ピックアップ装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所  大阪市阿倍野区長池町22番22号名称  (
504)シャープ株式会社 代表者辻 晴 雄 4、代理人 住 所 大阪市北区南森町2丁目1番29号 住友銀行
南森町ビル電話 大阪(06)361−2021 C句
5、補正命令の日付 6、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 7、補正の内容 明細書第15頁第7行の「第8図」を「第3B図」に補
正する。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 光源、 前記光源から光束をディスク上に集束させるための対物
    レンズ、 前記ディスクからの反射光を検出する受光素子、前記光
    源から前記ディスク上に入射する光束の光路中に設けら
    れ、前記光源からの光束を、前記ディスク上のピット信
    号を読むための0次光とトラッキングのずれを読むため
    の1対の1次光に分ける回折格子、 前記ディスクからの反射光を前記受光素子へと導くホロ
    グラフィック・グレーティング、および前記ホログラフ
    ィック・グレーティングから前記受光素子に入射する光
    束の光路中に設けられ、そのレンズ作用により信号の検
    出感度を大きくする光学的手段を備えたものであり、 前記回折格子とホログラフィック・グレーティングと光
    学的手段とを、プラスチックまたはガラス等で一体成形
    した回折素子とし、 前記回折素子はホログラフィック・グレーティング面と
    、回折格子部および前記光学的手段であるレンズ部が形
    成されている回折格子面で構成されている光学式ピック
    アップ装置。
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DE3889509T DE3889509T2 (de) 1987-08-24 1988-08-24 Optische Abtastvorrichtung und optische Gitteranordnung dazu.
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