JPH01298533A - 光ピックアップ - Google Patents

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） 本発明はコンパクトディスク、レーザディスク、画像フ
ァイル、文書ファイル等の光デイスク装置の光ビックア
ップに関する。

（発明の背景） 従来用いられている光ビックアップの一例を第３図に示
す。１はレーザ光束を発するレーザダイオードである。

レーザダイオード１より出射するレーザ光束は直線偏光
しており、その向きが後述の偏光ビームスプリッタ４の
斜面４ａへの入射面と平行になるようにレーザダイオー
ド７が配置される。このときレーザ光束の断面形状は第
４図に示すように後述の記録媒体７の半径方向が知い略
楕円形となっている。２はレーザダイオード１からの光
束を平行光束とするコリメータレンズ、３はレーザダイ
オード１から出射する断面形状が楕円形の光束を略円形
に整形する整形プリズム（アナモフィック）である。４
は光束の偏光成分のうち斜面４ａに対する入射面に平行
な成分（Ｐ成分）は通過し、垂直な成分（Ｓ成分）は斜
面４ａで反射する偏光ビームスプリッタ、５は互いに垂
直な方向の直線偏光成分の間に１／４波長の光路差（９
０°の位相差）が生じるように厚さが決められた１／４
波長板である。６は１／４波長板５からの光束を記録媒
体７上に結像させる対物レンズである。８はフォーカシ
ング時には矢印工方向、トラッキング時には矢印■方向
に対物レンズ６を駆動させる駆動系である。

９は偏光ビームスプリッタ４からの光束を受けて、集光
する受光レンズ、１０は受光レンズからの光束を２方向
に分離するビームスプリッタ、１１はビームスプリッタ
１０が分離した一方の光束を受けて電気信号を発するト
ラックエラー検知用の２分割光検出器である。１２はビ
ームスプリッタ１０が分離した一方の光束を受け、単一
方向（本図においては紙面において上下方向）にのみレ
ンズとして機能するシリンドリカルレンズ、１３はシリ
ンドリカルレンズ１２からの光束を受けて、電気信号を
発するフォーカスエラー検知用の４分割光検出器である
。ここで、９〜１３は検光系と呼ばれる。又、読取位装
置への移動は、光ピックアップ全体（２点鎖線で示す）
が矢印■方向に移動してなされる。

このような構成において、レーザダイオード１より出射
した直線偏光している光束は、コリメータレンズ２で平
行光束となり、整形プリズム３に入射する。ここで、整
形プリズム３に入射する略楕円形のレーザ光束の記録媒
体７の半径方向の径（短い径）をＤＩ、入射角をθ１、
屈折角を００、整形プリズム３より出射するレーザ光束
の記録媒体７の半径方向の径をＤｏとすると、ＤｌとＤ
Ｏには次の間係が生じ、楕円率の改善がなされる（第４
〜第６図参照）。

Ｄｏ　−ＤＩ　　（ｃｏｓθ０／ＣＯＳθ＋　）　　　
　・・・■整形プリズム３を出射したレーザ光束は、次
に偏光ビームスプリッタ４に入射する。ここで、直線偏
光の向きが偏光ビームスプリッタ４の斜面４ａへの入射
面と平行（Ｐ偏光）であるので、光束は偏光ビームスプ
リッタ４の斜面４ａを透過し、１７４波長板５に入射す
る。ここで、光束は９０゜の位相差を生じ、直線偏光か
ら円偏光となる。円偏光となった光束は対物レンズ６で
集光され、記録媒体７上に結像する。記録媒体７からの
戻り光束は１／４波長板５で再び９０＠の位相差を生じ
、円偏光から直線偏光となる。ここでの直線偏光は、レ
ーザダイオード１から出射した直線偏光（Ｐ偏光）とは
、位相差で１８０°、つまり直交するよう全直線偏光（
Ｓ偏光）となる。そして、偏光ビームスプリッタ４に入
射し、斜面４ａで反射し、受光レンズ９で集光される。

受光レンズ９で集光された光束はビームスプリッタ１０
に入射し、２方向に分離される。分離された一方の光束
はトラックエラー検知用の２分割光検出器１１に結像す
る。他方の光束は、シリンドリカルレンズ１２を介して
フォーカスエラー検知用の４分割光検出器１３に結像す
る。

ここで、トラックエラー検知用の２分割光検出器１１上
のビームスポットの一例を（ｂ）、フォーカスエラー検
知用の４分割光検出器１３上のビームスポットの一例を
（Ｃ）に示す。トラックエラー信号、フォーカスエラ′
−信号、情報再生信号は各光検出器１１．１３の各分割
面での出力Ａ〜Ｆを用いて下記のように表わされる。

トラックエラー信号　：　Ａ−８ フォーカスエラー信＠：　（Ｃ＋Ｅ）−（ＤＩＦ）情報
再生信号　　　　：　Ａ＋Ｂ 尚、上記トラックエラー検知方法はプッシュプル法、フ
ォーカスエラー検知方法は非点収差法と呼ばれている。

（発明が解決しようとする課題） 上記構成の光ピックアップにおいては、光束の楕円率の
改善を行う整形プリズム３と記録媒体７に入射する光束
と記録春休７よりの戻り光束とを分離する偏光ビームス
プリッタ４との２個の光学素子が用いられており、これ
ら２個の光学素子は高価であり、更に１、専有スペース
も大きく取り、光ピックアップが大型となる問題点があ
る。又、重量も重く、アクセスタイムの短縮化を阻害す
る問題点もある。更に、組立工数も多くかかるという問
題点もある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、小型、軽量でアクセスタイムの短縮化が容易にでき
、組立工数が削減でき、更に、コストも安い光ピックア
ップを提供することにある。

また、本発明の別の目的はトラッキングオフセットに強
い光ピックアップを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決する本発明は、レーザ光源からの光束を
対物レンズを用いて記録媒体上に結像させ、前記記録媒
体からの戻り光束を検出することにより少なくともフォ
ーカシング、トラッキングを行う光ピックアップにおい
て、 前記対物レンズと対向し、前記対物レンズの光軸と垂直
な第１の面と、前記レーザ光源と対向し、前記第１の面
に対して傾斜した第２の面と、前記第１の面と第２の面
とを橋絡する第３の面とを有し、前記第１の面と第３の
面とがなすエツジラインがトラッキング方向と平行なプ
リズムを配設し、前記レーザ光源から出て前記プリズム
の第２の面に入ｆｊ４１、前記第１の面より出射する光
束が整形され、且つ前記対物レンズの光軸と平行になる
ようにすると共に、前記記録媒体からの戻り光束が前記
第２の面で反射し、入射光束と分離され、更に前記エツ
ジラインで２つに分割されるようにしたことを特徴とす
るものである。

（作用） 本発明の光ピックアップにおいて、レーザ光源よゆ出た
光束は、対物レンズと対向し対物レンズの光軸と垂直な
第１の面と、レーザ光源と対向し第１の面に対して傾斜
した第２の面と、第１の面と第２の面とを橋絡する第３
の而とを有し、第１の面と第３の面とがなすエツジライ
ンがトラッキング方向と平行なするプリズムの第２の面
に入射し、第１の面より出射する。この時にレーザ光源
より出た光束は整形され、且つ、対物レンズの光軸と平
行となる。又、記録媒体からの戻り光束は、第２の面で
反射し、入射光束と分離され、エツジラインで２つに分
離される。

（実施例） 次に、第１図及び第２図を用いて本発明一実施例を説明
する。尚、本実施例において、従来例である第３図と同
一部分には同一番号を付し、それらの説明は省略する。

本実施例において、従来例である第３図と相違する点は
、先ず、本実施例の光ピックアップにおいては、フォー
カシング時には、対物レンズが図において矢印工方向に
、トラッキング時には紙面に対して垂直方向に、対物レ
ンズ６が移動するようになっている。

次に、対物レンズ６はコリメータレンズ２と対物レンズ
６との間に偏光ビームスプリッタ４と１／４波長板５と
が配設されていた代わりに、頂角θのプリズム２０が配
設されている点である。このプリズム２０は対物レンズ
６と対向し、対物レンズ６の光軸と垂直な而Ｇと、レー
ザダイオード１と対向し、面Ｇに対して傾斜した而Ｈと
、而Ｇに対して直交し、而Ｇと而Ｈとを橋絡する而■と
から構成されている。又、而Ｈでは対物レンズ６から入
射した光の一部が反射されるようコーティングがほどこ
されている。而Ｇと面■とがなすエツジラインＥはトラ
ッキング方向と平行となるように、更に面目で反射した
反射光束の中心線が、面Ｇと面ＨとのエツジラインＥに
合致するようにプリズム２０は配置されている。そして
、コリメータレンズ２よりのレーザ光束は、面Ｈに対し
て入射角φ、屈折角θとなるように、レーザダイオード
１が配置され、プリズム１４の屈折率ｎが選ばれている
。

プリズム２０の側方には２分割光検出器２１゜２２が配
設されている。

次に、上記構成の作動を説明する。コリメータレンズ２
よりのレーザ光束は、プリズム２０の面Ｈに入射角θで
入射し、ＣＯＳθ／　ＣＯ３φ倍に記録媒体７の半径方
向の径が拡大され、楕円率の改善がなされる。そして、
面Ｇより略垂直に出射し、対物レンズ６で集光され、記
録媒体７上に結像する。記録媒体７からの戻り光束は、
対物レンズ６により平行光束とされ、面Ｇに略垂直に入
射し、而Ｈで反射する。反射光束の中心線は而Ｇと面■
とのエツジラインＥに合致するので、光束は中心線を境
に二分割され、一方の光束は百Ｇで反射し、＠Ｉを透過
し、反記録媒体７方向に出射し、４分割光検出器２２上
に結像する。又、他方の光束は而■を透過し、記録媒体
７方向に出射し、４分割光検出器２１上に結像する。

ここで、４分割光検出器２１上のビームスポットの一例
を（ｂ）、４分割光検出器２２上のビームスポットの一
例を（Ｃ）に示す。又、雨検出器上の斜線部はディスク
のトラックによる１次回折光の分布を示す。トラックエ
ラー信号、フォーカスエラー信号は各光検出器２１．２
２の各分割面での出力Ａ−Ｈを用いて下記のように表わ
される。

トラックエラー信号　：　（Ａ＋Ｂ＋Ｅ＋Ｆ）−（Ｃ＋
Ｄ＋Ｇ＋Ｈ） フォーカスエラー信号：　（Ｂ＋Ｃ＋Ｆ＋Ｇ）−（Ａ＋
Ｄ＋Ｅ＋Ｈ） 上記構成によれば、プリズム２０が整形プリズムと、記
録媒体７に入射する光束と記録媒体７で反射する光束と
を分離するビームスプリッタの役割とを果すことにより
、光ピックアップが小型・軽量となり、アクセスタイム
の短縮化が容易に行えるようになる。又、構成部品点数
も少なくなるので組立工数が削減でき、コストも安くな
る。更に、プリズム２０を用いて、面Ｃより出射する戻
り光束は、記録媒体７方向と反記録媒体７方向との２方
向に分離される。よって、検光系におけるトラックエラ
ー検知用の光束とフォーカスエラー検知用の光束を分離
する光学素子（従来例を示す第３図においてはビームス
プリッタ１０）を不要とすることができる。

ここで、エツジラインＥとトラッキング方向く紙面に対
して垂直方向）とが平行でない場合を第２図を用いて考
察する。

第２図において、対物レンズ６はトラッキング時に矢印
■方向に移動するものとする。本図において、実線は面
Ｈで反射した反射光束の中心線が、百Ｇと面Ｈとのエツ
ジラインＥに合致する場合を示している。この状態から
対物レンズ６がトラッキング調整のため紙面において右
方向に移動し、破線の位置にきたとすると、エツジライ
ンＥで分割される反射光束は均等に分割されず、本例に
おいては４分割光検出器２２のほうに多く分割される（
各４分割光検出器２１．２２において破線で示す）。こ
の結果、対物レンズ６のフォーカス状態が一定であって
も■方向へのトラッキングに伴ないフォーカスエラー信
号が変化し、このためフォーカス状態に狂いが生じる場
合がある。

しかし、本実施例では、エツジラインＥとトラッキング
方向（紙面に対して垂直方向）とが平行であるので、ト
ラッキングが行なわれてもエツジラインＥで分割される
反射光束は一定に分割される。よって、フォーカシング
信号に狂いが生じない、いわゆるフォーカスのトラッキ
ングオフセットに強い光ピックアップとなる。

尚、本発明は上記実施例に限るものではない。

例えば、上記実施例では情報の再生を行う光ピックアッ
プにて説明を行ったが、情報の記録や消去を行う光ピッ
クアップにも適用できることは言うまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、小型・軽量でア
クセスタイムの短縮化が容易にでき、組立工数が削減で
き、コストが安く、トラッキングオフセットに強い光ピ
ックアップを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図における効果を説明する構成図、第３図は従来例を示
す構成図、第４図は第３図におけるレーザダイオードよ
り出射する光束のＸ−Ｘ断面を示す図、第５図は第３図
における整形プリズムの説明図、第６図は第３図におけ
る整形プリズムを出射した光束のＹ−Ｙ断面を示す図で
ある。 これらの図において １・・・レーザダイオード ２・・・コリメータレンズ ３・・・整形プリズム ４・・・偏光ビームスプリッタ ５・・・１／４波長板　　　６・・・対物レンズ７・・
・記録媒体　　　　　８・・・駆動系９・・・受光レン
ズ　　　１０・・・ビームスプリッタ１１．２１．２２
・・・光検出器 １２・・・シリンドリカルレンズ ２０・・・プリズム 特許出願人　　　　コ　　ニ　　カ　　株　　式　　会
　　社代　　理　　人　　　　弁　　理　　士　　井　
　島　　藤　　槽外１名 第４図 第５　図 第６Ｚ 手続補正書 昭和６３年１１月　８日 １、事件の表示 昭和６３年特許願第１２９０４８号 ２、発明の名称 光ピックアップ ３、補正をする者 事件との関係　特　許　出　願人 住　所　　　　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号氏
　名（名称）　　　　　（１２７）　　コニカ株式会社
代表者　井手恵生 ４、代　理　人 う・ボルトビル　３階 電話０４２５−８４−１６０７　（代表）氏名　　（８
５１８）弁理士　井島藤治（づ、（１５、補正命令の日
付 自発 ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄並びに図面り第１図
及び第２図 ７、補正の内容 （１）明細書第１０頁第１１行目の「２分割光検土器」
を「４分割光検出器」に補正する。 （２）図面の第１図及び第２図を別紙の通り補正する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ光源からの光束を対物レンズを用いて記録媒体上
   に結像させ、前記記録媒体からの戻り光束を検出するこ
   とにより少なくともフォーカシング、トラッキングを行
   う光ピックアップにおいて、前記対物レンズと対向し、
   前記対物レンズの光軸と垂直な第１の面と、前記レーザ
   光源と対向し、前記第１の面に対して傾斜した第２の面
   と、前記第１の面と第２の面とを橋絡する第３の面とを
   有し、前記第１の面と第３の面とがなすエッジラインが
   トラッキング方向と平行なプリズムを配設し、前記レー
   ザ光源から出て前記プリズムの第２の面に入射後、前記
   第１の面より出射する光束が整形され、且つ前記対物レ
   ンズの光軸と平行になるようにすると共に、前記記録媒
   体からの戻り光束が前記第２の面で反射し、入射光束と
   分離され、更に前記エッジラインで２つに分割されるよ
   うにしたことを特徴とする光ピックアップ。