JPH01241027A - 光ピックアップ - Google Patents
光ピックアップInfo
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- JPH01241027A JPH01241027A JP6739388A JP6739388A JPH01241027A JP H01241027 A JPH01241027 A JP H01241027A JP 6739388 A JP6739388 A JP 6739388A JP 6739388 A JP6739388 A JP 6739388A JP H01241027 A JPH01241027 A JP H01241027A
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- optical
- light
- photodetector
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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。
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〕
本発明は光デイスク装置に用いる光ピックアップに関す
る。
る。
光ディスクは、音声９画像及び計算機情報を高密度に記
録できる装置として期待されている。光ディスクからの
情報を正確に読むのには、ディスク上に微小スポットを
安定に形成する自動焦点技術（Ａ Ｆ）とピット列上を
該微小スポットが、追従して動く為のトラッキング技術
（Ｔ Ｒ）が不可欠である。
録できる装置として期待されている。光ディスクからの
情報を正確に読むのには、ディスク上に微小スポットを
安定に形成する自動焦点技術（Ａ Ｆ）とピット列上を
該微小スポットが、追従して動く為のトラッキング技術
（Ｔ Ｒ）が不可欠である。
従来ＡＦ、ＴＲともボイスコイル、板バネ等を用いて光
スポツト制御を行なっていた。
スポツト制御を行なっていた。
その中で高速光アクセスの為には、ボイス・コイルや板
バネ等の機械的駆動部品はネックとなることが予想され
、その代替手段を検討する必要がでている。
バネ等の機械的駆動部品はネックとなることが予想され
、その代替手段を検討する必要がでている。
なお、この種の装置として関連するものには。
例えば特開昭４９−６０７０２号あるいは米国特許第３
８７６８４２号が挙げられる。
８７６８４２号が挙げられる。
〔発明が解決しようとする：ａ Ｗｌ ）スポット制御
の中で特にアクセス時間の短縮の為には高速なトラッキ
ング手段が必要であり、その候補として、超音波光偏向
器あるいは、表面弾性波（ＳＡＷ）をＬ ｉ Ｎ ｂ
Ｏｓ薄膜導波路中に発生させるＳＡＷ光偏向器等の高速
光偏向器が有力である。
の中で特にアクセス時間の短縮の為には高速なトラッキ
ング手段が必要であり、その候補として、超音波光偏向
器あるいは、表面弾性波（ＳＡＷ）をＬ ｉ Ｎ ｂ
Ｏｓ薄膜導波路中に発生させるＳＡＷ光偏向器等の高速
光偏向器が有力である。
このような光偏向器を光ディスクに用いる時のピックア
ップ構成は充分には検討されていない。
ップ構成は充分には検討されていない。
本発明の目的は表面弾性波（ＳＡＷ）の電気駆動光偏向
器を用い、安定にスポット制御が行なえる構成の光ピッ
クアップを提供することにある。
器を用い、安定にスポット制御が行なえる構成の光ピッ
クアップを提供することにある。
ここで、−例として、Ｔｉ拡散ＬｉＮｂ○３薄膜感波路
を用いた光偏向器を考えてみる。
を用いた光偏向器を考えてみる。
第２図が、その構成図であり、ＡＱ電極２１から発生し
た表面弾性波５ＡＷ２２は、Ｔ ｉ −ＬｉＮｂ○８結
晶２０を伝わる時に屈折率の疎密を結晶に生じさせる。
た表面弾性波５ＡＷ２２は、Ｔ ｉ −ＬｉＮｂ○８結
晶２０を伝わる時に屈折率の疎密を結晶に生じさせる。
一方薄膜導波路を伝わるレーザ光は５ＡＷ２２をよこぎ
る時に、光回折をうけ、超音波の波長への時に ｎΔ（ｓｉｎθ＋ｓｉｎα）＝λ ｎ；屈折率、λ：光の波長 の方向に１次回折波が進行する。八がかわればαも変る
ので、光を偏向することができる。
る時に、光回折をうけ、超音波の波長への時に ｎΔ（ｓｉｎθ＋ｓｉｎα）＝λ ｎ；屈折率、λ：光の波長 の方向に１次回折波が進行する。八がかわればαも変る
ので、光を偏向することができる。
このような光偏向器からレーザ光を外にとりだすことを
考えてみると、第３図のように端面からとりだす法、第
４図のようにグレーティングカップラ４１等を用いる方
法があるが、前者は一端でた光を再び戻すことが難しい
。後者はグレーティングのため、光の利用効率が低いた
めに、仮に光デイスク装置に用いるとしても、第１図の
ように、レーザ光源と光検出器を導くビームスプリッタ
の間に配置し一回だけ光が通過するようにするのが得策
である。
考えてみると、第３図のように端面からとりだす法、第
４図のようにグレーティングカップラ４１等を用いる方
法があるが、前者は一端でた光を再び戻すことが難しい
。後者はグレーティングのため、光の利用効率が低いた
めに、仮に光デイスク装置に用いるとしても、第１図の
ように、レーザ光源と光検出器を導くビームスプリッタ
の間に配置し一回だけ光が通過するようにするのが得策
である。
しかしながら今迄の実用に供されている光ピックアップ
は全てビームスプリッタ５０と光デイスク盤の間に光偏
向器５１が配置されている。即ちレーザから光デイスク
盤に向う時と戻る時の往復２回レーザ光が光偏向器を通
過している。光偏向器に反射鏡が使われている従来のピ
ックアップは往復２回通過しても問題はなかった。
は全てビームスプリッタ５０と光デイスク盤の間に光偏
向器５１が配置されている。即ちレーザから光デイスク
盤に向う時と戻る時の往復２回レーザ光が光偏向器を通
過している。光偏向器に反射鏡が使われている従来のピ
ックアップは往復２回通過しても問題はなかった。
しかし、前述のようにＡＯ偏向器、ＳＡＷ偏向器は一回
だけ通過させるようにする必要がある。
だけ通過させるようにする必要がある。
次にこの差が生じさせる問題点について述べる。
第５図が一回だけ偏向器が通過する光学系で光を２ケ所
に偏向させた時の光検出器迄の光路を示し、第６図が、
光が往復する時の同様の光路を示す。
に偏向させた時の光検出器迄の光路を示し、第６図が、
光が往復する時の同様の光路を示す。
第５図では光が偏向して動く時、光検出器上で光スポッ
トが動くのに対して、第６図では光デイスク盤からの反
射光が、光偏向器を復路通ると光路が補正され元きた光
路を逆進するため光検出器上での光スポットは動かない
。
トが動くのに対して、第６図では光デイスク盤からの反
射光が、光偏向器を復路通ると光路が補正され元きた光
路を逆進するため光検出器上での光スポットは動かない
。
第５図のように光検出器上で光が動いた時に、ＡＦ及び
ＴＲ制御が乱されない検出方式を選ぶ必要がある。
ＴＲ制御が乱されない検出方式を選ぶ必要がある。
その方式として、トラッキングに関しては１回折格子に
よる３ビーム法及び、プリピット等によるトラッキング
等、ビームの強度の差動のみが必要でビームの形状のア
ンバランスを用いない方式を用いると、ビームの動きに
対して充分大きな光検出器で用いれば、ＴＲ制御は乱さ
れず安定なトラッキング制御がかけられる。
よる３ビーム法及び、プリピット等によるトラッキング
等、ビームの強度の差動のみが必要でビームの形状のア
ンバランスを用いない方式を用いると、ビームの動きに
対して充分大きな光検出器で用いれば、ＴＲ制御は乱さ
れず安定なトラッキング制御がかけられる。
一方、ＡＦ制御に関してはトラッキングのために光偏向
されてレーザスポットが光検出器上で動いたとしても、
その動きに独立に常にＡＦスポット制御信号を得なけれ
ばならない。本発明では、トラックの方向に直角した方
向に長手の光検出器を用いて、レーザスポットが動いて
も充分に制御信号を得ることを提案している。
されてレーザスポットが光検出器上で動いたとしても、
その動きに独立に常にＡＦスポット制御信号を得なけれ
ばならない。本発明では、トラックの方向に直角した方
向に長手の光検出器を用いて、レーザスポットが動いて
も充分に制御信号を得ることを提案している。
本発明における光の２次元強度分布に依存しない絶対強
度分布によるトラッキング方式とは、−例として回折格
子を用いた３スポットトラッキング方式がある。
度分布によるトラッキング方式とは、−例として回折格
子を用いた３スポットトラッキング方式がある。
一方１回折分布による分布の非対称性を用いるトラッキ
ング方式としては、ブツシュ・プル方式がある。これは
、トラック列に沿った方向に分割した光検出器でトラッ
キング信号を受けるため、トラッキングにともなって光
スポットが動くと、光検出器７１の中心から第８図のよ
うに光が０からＯの位置へ動いてしまい、光分布が非対
称か否かを判別することが、不可能になる。一方、３ス
ポツ１−トラッキングは第９図のように±１次光８１ａ
と８１ｃの強度差をトラッキング制御信号として用いる
ものである。この時は±１次光の分布自体は問題でない
。トラッキングにつれて光スポットが、第８図のように
８１ａ＝ｃから８２ａ〜Ｃに動いても光検出器８３ ａ
” ｃが光スポットの動きを十分にカバーできる程大
きければトラッキング制御信号は十分にとれることにな
り、安定なトラッキング制御を行なうことができる。
ング方式としては、ブツシュ・プル方式がある。これは
、トラック列に沿った方向に分割した光検出器でトラッ
キング信号を受けるため、トラッキングにともなって光
スポットが動くと、光検出器７１の中心から第８図のよ
うに光が０からＯの位置へ動いてしまい、光分布が非対
称か否かを判別することが、不可能になる。一方、３ス
ポツ１−トラッキングは第９図のように±１次光８１ａ
と８１ｃの強度差をトラッキング制御信号として用いる
ものである。この時は±１次光の分布自体は問題でない
。トラッキングにつれて光スポットが、第８図のように
８１ａ＝ｃから８２ａ〜Ｃに動いても光検出器８３ ａ
” ｃが光スポットの動きを十分にカバーできる程大
きければトラッキング制御信号は十分にとれることにな
り、安定なトラッキング制御を行なうことができる。
ＡＦ副制御関しては、現状のところ光の検出器上の光分
布の非対称性を、分割された光検出器でもってその上に
ある光の検出出力差でもってＡＦ制御信号とするものが
ほとんどである。
布の非対称性を、分割された光検出器でもってその上に
ある光の検出出力差でもってＡＦ制御信号とするものが
ほとんどである。
トラッキングがかかつて光検出器上をスポットが動いて
も、ＡＦ倍信号得るには、分割光検出器の形状をトラッ
クと垂直な方向に分割した光検出器を用いることが必要
となる。
も、ＡＦ倍信号得るには、分割光検出器の形状をトラッ
クと垂直な方向に分割した光検出器を用いることが必要
となる。
第１０図はその一例で量って９１ａ〜９１ｃのような光
検出器を用いて、光の分布の検出器上の強度差（９１ａ
＋９１ｃ）−９１ｂを用いて、ＡＦ制御信号とする。こ
の場合、この検出器を光ディスクから反射された光の光
路中に挿入すると、レーザ光の焦点の前後で、光検出塁
上の光分布は。
検出器を用いて、光の分布の検出器上の強度差（９１ａ
＋９１ｃ）−９１ｂを用いて、ＡＦ制御信号とする。こ
の場合、この検出器を光ディスクから反射された光の光
路中に挿入すると、レーザ光の焦点の前後で、光検出塁
上の光分布は。
第１１図に示す１００のように変化する。この時中央の
光検出力９１ｂと上下の出力の和（９１ａ＋９１ ｃ）
との差動出力をＡＦ制御信号とすればよい。光スポット
の動きを十分スパーするように長手の光検出器を用意す
れば、トラッキングにともなって光スポットが動いたと
してもＡＦ副制御は全く影響を与えない。このように適
肖なトラッキングＡＦ制御方式とトラックに対して直角
方向に長手にのびた光検出器を用いることで、レーザ光
源とビームスプリッタの間に偏向素子を入れたとしても
、トラックの動きによる光検出器上の光スポットの動き
に依存しない安定な制御のできる光ピックアップが構成
できる。
光検出力９１ｂと上下の出力の和（９１ａ＋９１ ｃ）
との差動出力をＡＦ制御信号とすればよい。光スポット
の動きを十分スパーするように長手の光検出器を用意す
れば、トラッキングにともなって光スポットが動いたと
してもＡＦ副制御は全く影響を与えない。このように適
肖なトラッキングＡＦ制御方式とトラックに対して直角
方向に長手にのびた光検出器を用いることで、レーザ光
源とビームスプリッタの間に偏向素子を入れたとしても
、トラックの動きによる光検出器上の光スポットの動き
に依存しない安定な制御のできる光ピックアップが構成
できる。
Ｃ実施例〕
第１図が本発明の基本構成図であり、実施例である。
レーザ１からでたレーザ光は、コリメートレンズ２．ル
チルプリズム３を通して、 Ｔ ｉ −ＬｉＮｂＯａ等
でできた平面薄膜導波路４を伝播する。薄膜導波路には
ＳＡＷを発生させる電極がついており、ｖＣ○（Ｖｏｌ
ｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ０ｓｃｉｌｌａｔｏｒ ）
６によって高周波（Ｍ Ｈｚ以上）の信号を与えると
ＳＡＷが発生し、結晶中に回折格子ができ、レーザ光は
光の回折をうけて偏向する。偏向角αは ｎ Ａ （ｓｉｎθ＋５ｉｎａ）＝λ で与えられる。
チルプリズム３を通して、 Ｔ ｉ −ＬｉＮｂＯａ等
でできた平面薄膜導波路４を伝播する。薄膜導波路には
ＳＡＷを発生させる電極がついており、ｖＣ○（Ｖｏｌ
ｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ０ｓｃｉｌｌａｔｏｒ ）
６によって高周波（Ｍ Ｈｚ以上）の信号を与えると
ＳＡＷが発生し、結晶中に回折格子ができ、レーザ光は
光の回折をうけて偏向する。偏向角αは ｎ Ａ （ｓｉｎθ＋５ｉｎａ）＝λ で与えられる。
Ａ：ＳＡＷの波長、λ：レーザ光
θはＳＡＷへの入射光角度で、中心使用周波数Ｌｏ と
した時 ２Δｏｓｉｎθ＝λ （Ａ ｏ Ｌ ｏ ＝ Ｓ Ａ Ｗの速度）で与えられ
るＢｒａｇｇ角である。八が変わればαも変わり光偏向
が行なわれることになる。光回折をうけたレーザ光は端
面よりでてシリンダ、レンズ７を通過し平行光束光に入
る。その後トラッキング（Ｔ Ｒ）信号用の回折格子８
を通り、ビームスプリッタ９に入り、その後絞り込みレ
ンズを通過し光ディスク１１に達する。
した時 ２Δｏｓｉｎθ＝λ （Ａ ｏ Ｌ ｏ ＝ Ｓ Ａ Ｗの速度）で与えられ
るＢｒａｇｇ角である。八が変わればαも変わり光偏向
が行なわれることになる。光回折をうけたレーザ光は端
面よりでてシリンダ、レンズ７を通過し平行光束光に入
る。その後トラッキング（Ｔ Ｒ）信号用の回折格子８
を通り、ビームスプリッタ９に入り、その後絞り込みレ
ンズを通過し光ディスク１１に達する。
情報の記録された光ディスクからのレーザ光は、再び対
物レンズ１０．ビームスプリッタ９を通り光検出器上に
導かれる。光検出器上１２の光のパターンは第７図のよ
うになっており、７０士は回折格子により発生した±１
次光でトラッキング用のスポット、中心はＯ次回折光で
ＡＦ用及びＦＭ信号用である。８０は光検出器で、横た
んざく型の５分割光検出器であり、光出力信号は、トラ
ッキング誤差信号は８０ａ−８０ｃで得、ＡＦ誤差信号
は８０ｃｍ（８０ｂ＋８０ｄ）で得る。
物レンズ１０．ビームスプリッタ９を通り光検出器上に
導かれる。光検出器上１２の光のパターンは第７図のよ
うになっており、７０士は回折格子により発生した±１
次光でトラッキング用のスポット、中心はＯ次回折光で
ＡＦ用及びＦＭ信号用である。８０は光検出器で、横た
んざく型の５分割光検出器であり、光出力信号は、トラ
ッキング誤差信号は８０ａ−８０ｃで得、ＡＦ誤差信号
は８０ｃｍ（８０ｂ＋８０ｄ）で得る。
光スポットはトラックに追従して光スポットが動くと、
横方向に動くが、たんざく型の光検出器上を動くため、
誤差信号は光スポットの動きには影響を受けない。ここ
で光のパターンによらないトラッキング方式とは、±１
次回折光の強度の差でトラッキング信号をとり、その光
の空間分布がトラッキング信号に影響をうけないような
方式全般を意味する。
横方向に動くが、たんざく型の光検出器上を動くため、
誤差信号は光スポットの動きには影響を受けない。ここ
で光のパターンによらないトラッキング方式とは、±１
次回折光の強度の差でトラッキング信号をとり、その光
の空間分布がトラッキング信号に影響をうけないような
方式全般を意味する。
ＡＦ倍信号トラック列に垂直な方向に平行なたんざく型
につくられた複数の光検出器で信号を得ることになる。
につくられた複数の光検出器で信号を得ることになる。
本発明によれば光ディスクでレーザ光源とビームスプリ
ッタの間に光偏向器を配置する場合の、ＡＦ、ＴＲ方式
を規定することで安定な光ディスクのスポット制御が可
能となる。
ッタの間に光偏向器を配置する場合の、ＡＦ、ＴＲ方式
を規定することで安定な光ディスクのスポット制御が可
能となる。
第１図は、本発明の基本構成図、第２図は、ＳＡＷ光偏
向素子の偏向原理を説明するための図、第３図及び第４
図は、薄膜導波路からの光のとりだし方を説明するため
の図、第５図は、片道型光偏向の光学系を示す図、第６
図は、往復型光偏向の光学系を示す図、第７図、第８図
は、光検出器と光検出器上の光のパターンを示す図、第
９図は、トラック制御用光検出器を示す図、第１０図は
ＡＦ用先光検出器示す図、第１１図はＡＦの制御原理を
示す図である。 １・・・レーザ拡散、２・・・コリメートレンズ、３川
ルチルプリズム、４．２０・・・Ｔｉ−ＬｉＮｂＯ５導
波路、５，２１・ＳＡＷ電極、６・ＶＣＯ回路、７・・
・シリンダレンズ、８・・・回折格子、５０，９・・・
ビームスプリッタ、１０・・・対物レンズ、１１・・・
光ディスク、１２・・・光検出器、２２・・・ＳＡＷ、
２３・・・入射光、２４・・・偏向光、４１・・・グレ
ーティングレンズ、５１・・・光偏向器、５２・・・光
ディスク、７１・・・光検出器、７２．７３・・・光の
スポットの動きを示す、８１ ａ ＝ ｃ 、 ８２
ａ ” ｃ・・・各々光スポットを示す、８３ ａ ”
ｃ・・・トラッキング用光検出器の構造、９１ａ＝ｃ
・・・ＡＦ用先光検出器構造、１００・・・焦点前後に
ディスクが動いた時のＡＦ検冨 １ 口 ＶＺ図 ２ρ′ 冨 ３ 図 第 ４ 図 ｚ ５ 図 １５′ 乙 図 第 ７ 図 も ３ 図 ％ ｑ 図 とＺＣ χ７θ図 第 ／ｌ 図
向素子の偏向原理を説明するための図、第３図及び第４
図は、薄膜導波路からの光のとりだし方を説明するため
の図、第５図は、片道型光偏向の光学系を示す図、第６
図は、往復型光偏向の光学系を示す図、第７図、第８図
は、光検出器と光検出器上の光のパターンを示す図、第
９図は、トラック制御用光検出器を示す図、第１０図は
ＡＦ用先光検出器示す図、第１１図はＡＦの制御原理を
示す図である。 １・・・レーザ拡散、２・・・コリメートレンズ、３川
ルチルプリズム、４．２０・・・Ｔｉ−ＬｉＮｂＯ５導
波路、５，２１・ＳＡＷ電極、６・ＶＣＯ回路、７・・
・シリンダレンズ、８・・・回折格子、５０，９・・・
ビームスプリッタ、１０・・・対物レンズ、１１・・・
光ディスク、１２・・・光検出器、２２・・・ＳＡＷ、
２３・・・入射光、２４・・・偏向光、４１・・・グレ
ーティングレンズ、５１・・・光偏向器、５２・・・光
ディスク、７１・・・光検出器、７２．７３・・・光の
スポットの動きを示す、８１ ａ ＝ ｃ 、 ８２
ａ ” ｃ・・・各々光スポットを示す、８３ ａ ”
ｃ・・・トラッキング用光検出器の構造、９１ａ＝ｃ
・・・ＡＦ用先光検出器構造、１００・・・焦点前後に
ディスクが動いた時のＡＦ検冨 １ 口 ＶＺ図 ２ρ′ 冨 ３ 図 第 ４ 図 ｚ ５ 図 １５′ 乙 図 第 ７ 図 も ３ 図 ％ ｑ 図 とＺＣ χ７θ図 第 ／ｌ 図
Claims (1)
- １、光ディスク、光カード、あるいは光テープ等の微小
記録された情報を読みだす光ピックアップにおいて、レ
ーザ光源と、ディスクからの情報を光検出器に導くビー
ムスプリッタの間にトラッキング用の表面弾性波を用い
た光偏向器を挿入し、且つ光ディスクからのトラッキン
グ情報を光の二次元的パターンの変化によらない、絶対
強度のみから取得するトラッキング方式を用い、且つ自
動焦点制御信号を、トラックと垂直方向に平行に配置し
た複数の光検出器を用いることで得ることを特徴とした
光ピックアップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6739388A JPH01241027A (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 光ピックアップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6739388A JPH01241027A (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 光ピックアップ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01241027A true JPH01241027A (ja) | 1989-09-26 |
Family
ID=13343686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6739388A Pending JPH01241027A (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 光ピックアップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01241027A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5587328A (en) * | 1978-12-25 | 1980-07-02 | Toshiba Corp | Automatic focus control unit |
| JPS59107431A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-21 | Omron Tateisi Electronics Co | 光学的情報記録媒体用ピツクアツプ装置 |
| JPS60234242A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-20 | Foster Denki Kk | 光学ヘツド |
| JPS6247835A (ja) * | 1985-08-28 | 1987-03-02 | Hitachi Ltd | 光ピツクアツプ |
-
1988
- 1988-03-23 JP JP6739388A patent/JPH01241027A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5587328A (en) * | 1978-12-25 | 1980-07-02 | Toshiba Corp | Automatic focus control unit |
| JPS59107431A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-21 | Omron Tateisi Electronics Co | 光学的情報記録媒体用ピツクアツプ装置 |
| JPS60234242A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-20 | Foster Denki Kk | 光学ヘツド |
| JPS6247835A (ja) * | 1985-08-28 | 1987-03-02 | Hitachi Ltd | 光ピツクアツプ |
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