JPH0196833A - 光ディスク装置 - 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 本発明は情報を光ディスクに記録または再生する光ディ
スク装置に関するものである。

従来の技術 従来の光ディスク装置の１例について以下に第４図から
第９図を用いて説明する。第４図に従来の光ディスク装
置の構成を示す。第４図に示すように、半導体レーザ１
から出た光は集光レンズ２により集光され平行光となっ
た後、偏光ビームスプリッタ３．１／４波長板４および
紋りレンズ５によりプリグループの形成された光ディス
ク記録面６に絞り込まれる。この光ディスク記録面６よ
り反射された光は、ふたたび紋りレンズ５および１／４
波長板４を通り、偏光ビームスプリッタ３に到達し、こ
れを直進する。この直進、してきた戻り光は凸レンズ７
によって絞られ、波面分割手段８を透過することて四等
分に波面分ｇ＋Ｊされる。第５図（ａ）は本従来例に於
ける波面分割手段８の説明図であり、波面分割手段８は
平行平板８Ａ、８Ｂによって構成され、光軸に対して対
向するよう設置されこの平行平板８Ａ、８Ｂにより戻り
光は四等分に波面分割される。四分割された戻り光のう
ち光軸に対して対向する２つの光束（平行平板を透過し
ない側）は光軸上の焦点位置Ｆ１に収束し、他の対向す
る２つの光束（平行平板を透過する側）は光軸上の焦点
位置Ｆ２に収束する。戻り光は焦点位置ＦｌとＦ２の間
に設置された光検出器によって受光される。平行平板の
板厚をし、屈折率をｎとすれば、第５図（ｂ）に示す如
く焦点位置Ｆ１とＦ２との隔差はｔ　（１−１／ｎ）と
なる。なお、第５図（ｃ）に示すように、焦点距離［ｌ
の四分割凸レンズ７Ａ、７Ｄと焦点距！ｆ２の四分割凸
レンズ７Ｂ、７Ｃを組み合わせること、または焦点距離
の等しい四分割凸レンズ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ１７Ｄのうち
７Ａ、７Ｄを７Ｂ、７Ｃに対して光軸方向にずらして組
み合わせることによっても、焦点位置ＦｌとＦ２とに隔
差を持たせることが出来る。第６図は焦点位置の変化に
よる光検出器上の光分布を示す説明図であり、走査光が
ジャストフォーカスであれば、第６図（ｔ））に示す様
に光検出器９に於ける戻り光の光分布は平行平板透過光
１０Ｂ、ＩＯＣと平行平板未透過光１０Ａ、１０Ｄとも
対称となる。走査光がデイフォーカスとなれば、（ａ）
、　（Ｃ）に示す様に光検出器９に於ける戻り光の光分
布は一方（平行平板透過光１０Ｂ、ＩＯＣもしくは平行
平板未透過光１０Ａ、１０Ｄ）が広がり他方（平行平板
未透過光１０Ａ、ｌＯＤもしくは平行平板透過光１０Ｂ
、ｌ０Ｃ）が狭まる。

第７図は波面分割直後の戻り先光分布と光検出器との光
分布を示す説明図であり、波面分割直後の戻り光の光分
音光は、走査光が追従しているトラックとその回りの周
期的な他のトラックからの反射によって光が回折分離し
、０次回折光１２Ｃに、１次回折光１２Ｌおよび一１次
回折光１２Ｒが重畳した分布となフており、Ｆｌを焦点
とする１１Ａ、ＩＩＤとＦ２を焦点とするＩＩＢ、１１
Ｃの波面に分割されている。これに対し光検出器上の光
分布はＦｌを焦点とするＩＩＡ、ＩＩＤの光分布が光軸
に対し反転するが、Ｆ２を焦点とするＩＩＢ、ＩＩＣの
光分布は光軸に対し反転しない。第８図は光検出回路の
構成図を示す。走査光がデイフォーカスとなれば、第６
図（ａ）、　（ｂ）に示した様に光検出器９に於ける戻
り光の光分布は一方が広がり他方が狭まるので、受光素
子９Ａ、９Ｄ上の戻り光の光量に対する、９Ｂ、９Ｃに
於ける戻り光の光量に差異が生じ、ＦＥ倍信号発生する
。また、第７図（ｂ）に示した様に０次回折光１２ｃに
１次回折光１２Ｌが重畳した分布は、受光素子９Ａ、９
Ｃ上に現れ、０次回折光１２Ｃに一１次回折光１２Ｒが
重畳した分布は受光素子９Ｂ、９０ｈに現れるので、走
査光がトラックのセンターからずれた場合は、この１次
回折光１２Ｒと一１次回折光１２Ｌに位相差が生じ、こ
の位相差より回折光重畳部に光量差が発生する。即ち、
受光素子９Ａ、９Ｃ上の戻り光の光量に対する、９Ｂ、
９Ｄに於ける戻り光の光量に差異が生じ、ＴＥ倍信号発
生する。従って、加算増幅器１３Ａによって受光素子９
Ａ、９Ｄから和信号を得、加算増幅器１３Ｂによって受
光素子９Ｂ、９Ｃから和信号を得、差動増幅器１３によ
って加算増幅器１３Ａ、加算増幅器１３Ｂの出力の差信
号を得、フォーカスエラー信号ＦＥとし、加算増幅器１
４Ａによって受光素子９Ａ、９Ｃから和信号を得、加算
増幅器１４Ｂによって受光素子９Ｂ、９Ｄから和信号を
得、差動増幅器１４によって加算増幅器１４Ａ、加算増
幅器１４Ｂの出力の差信号を得、トラッキングエラー信
号ＴＥとする。また、加算増幅器１５によって受光素子
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ。

９Ｄとそれらを取り巻く受光素子９Ｅから和信号を得、
再生信号ＲＦとする。

しかし、波面分割して制御信号を得る方式のため、以下
に説明するような欠点を有する。受光素子９Ａ、　　９
ａ、９Ｃ，９Ｄ及び９Ｅは各々分離独立して機能しなけ
ればならないが、そのように分溜独立させるためには各
々の受光素子をわずかに離すことが必要であり、第９図
に示すような分離帯１９を設けなけれはならない。この
分離帯１９は光を検出しないため、戻り光がこの分離帯
１９に入った場合、本来受光されたとして出てくるべき
信号が出てこないことになり検出信号に何等かの影響が
でることになる。分離帯１９の最小幅は実際上、１０ミ
クロ２メートル程度が限界であるため、戻り光の大きさ
が百ミクロンメートル程度以下の場合は分離帯１９の影
響は無視できない。

従来例において、平行平板透過光１０Ｂ、ＩＯＣもしく
は平行平板未透過光１０Ａ、ＩＯＤがちょうど検出器上
に焦点を結ぶときは第６図に示すようにそのスポットサ
イズが最も小さくなるため、分離帯Ｉ９に入る戻り光が
問題となる。ディスク変位に対するフォーカスエラー信
号は本来第１０図実線に示すような、正及び負方向に極
大を持つ曲線となるへきであるが、分離帯１９の影響に
よって破線に示す様な曲線となる。この様に極大部にお
ける信号が低下してしまうのは受光素子９Ａ、９Ｄまた
は９Ｂ、９Ｃに入るはずの戻り光が分離帯Ｉ９に入るた
めである。この様な極大部信号低下があるとフォーカス
制御、特にフォーカス引き込みに影響し、引き込みの安
定性が劣下して、引き込みが困難あるいは他の点に引き
込むなどの問題を起こす可能性がある。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の光ディスク装置の光学検出系に於ては
、受光部分離帯に戻り光が入射するために、フォーカス
引き込みが不安定となる問題があった。本発明はかかる
問題点に鑑み、分離帯に入射する戻り光量を少なくする
ことにより前記のフォーカス引き込みの不安定性を改善
した光学検出系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 本発明は、レーザー光源と、このレーザー光源からのレ
ーザー光を集光し平行光とする集光手段と、集光された
レーザー光をディスク記録面上に収束する収束手段と、
この収束手段からの戻り光の一部に他の部分とは異なる
位相差を与える位相付与手段と、さらにこのレーザー光
を再び収束するとともに四等分に波面分割し、さらに四
分割された戻り光のうち光軸に対して対向する２つの光
束を焦点位置Ｆ１に結像させ、他の対向する２つの光束
を前記光束と同一光軸上の焦点位置Ｆ２に結像させる分
割結像手段と、前記焦点位置Ｆ１とＦ２の間にあって前
記四分割された光束をそれぞれ検出する検出手段とを備
えた光ディスク変位である。

作用 上記のような構成により、戻り光のスポットサイズを大
きくすることにより、受光部分離帯の受光層を低減させ
、フォーカス引き込みの不安定性をなくすことが出来る
。

実施例 本発明のｌ実施例を以下に第１図から第３図を用いて説
明する。第１図に於て従来の光ディスク装置（第４図か
ら第１０図）と構成の同じものは同一番号を付して詳細
な説明は省略する。第１図に示すように、半導体レーザ
１から出た光は集光レンズ２により集光され平行光とな
った後、偏光ビームスプリッタ３．１／４波長板４およ
び絞りレンズ５によりプリグループの形成された光ディ
スク記録面６に絞り込まれる。この光ディスク記録而６
より反射された光は、ふたたび紋りレンズ５および１７
４波長板４を通り、偏光ビームスプリッタ３に到達し、
これを直進し、凸レンズ５によって紋られ、ここまでは
従来例と同様である。

次にこの直進してきた戻り光は位相付与手段２０を透過
する。本発明の特徴は位相付与手段２０を付は加えたこ
とであるが、これについては後に詳しく説明する。さら
に戻り光は２個の平行平板８Ａ、８Ｂを透過して、四等
分に波面分割され、検出器１７で受光されることは従来
と同様である。

次に位相付与手段２０について説明する。位相付与手段
２０は戻り光の一部と他の部分との間に位相差を与える
働きをなすものであり、本実施例ではレンズ表面の一部
に誘電体を蒸着して位相付与手段２０を形成しており、
これによって誘電体をＲ着した部分を透過した戻り光と
未蒸着部を透過した戻り光との間に位相差を発生させて
いる。

位相付与手段２０の具体的構成としては第２図の様なも
のが考えられる。図中の斜線部は誘電体を付着した部分
てあり、その形状はリング状がよく、付η厚みはこのリ
ング部を透過する戻り光と他の未付着部を透過する戻り
光の位相差が波長の２分の１となる厚みが効果的である
。

このときの焦点における戻り光は第３図（ｂ）のように
中央の光量が少なく周囲に分散した光強度分布になって
おり、分離帯１９への入射光量が低減する。位相付与手
段２０がない従来構成では第３１Ｗ（ａ）に示す様に釣
鐘状の分布であるために中心軸Ｏの回りに光が集まり分
離帯１９の入射光量が多い。両者を比較すると本発明の
効果が明瞭である。

このようにして、適当な位相差を与えた戻り光をレンズ
で紋り込むと、その焦点におけるスポットを大きくする
ことができ、そのため、従来問題となっていた分離体１
９への入射光量が低減し、フォーカス引き込みの不安定
性を解消することができる。

発明の効果 以上位相付与手段を加えることのより、検出器上でのス
ポットを大きくして、検出器受光部の分離帯に入射する
光量を低減し、フォーカス引き込みの不安定性を解消す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に於ける光ディスク装置の原理
図、第２図は同装置の位相付与手段の構成図、第３図は
本発明と従来例の焦点における戻り光の光強度分布比較
図、第４図は従来の光ディスク装置の原理図、第５図は
従来の装置における波面分割手段の原理図、第６図は従
来例における焦点位置の変化による光検出器での戻り光
の光強度分布図、第７図は波面分割直後の戻り先光分布
と光検出器−トの光分布を示す説明図、第８図は従実来
施例に於ける光検出回路の構成図、第９図は従来の光検
出器の構成図、第１０図は同装置のディスク変位に対す
るフォーカスエラー信号の変化を示す説明図である。 １・・・半導体レーザ、２・・・集光レンズ、７・・・
凸レンズ、９・・・光検出器、２０・・・位相付与手段
。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名ｉ２　　図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザー光源と、このレーザー光源からのレーザ
   ー光を集光し平行光とする集光手段と、集光されたレー
   ザー光をディスク記録面上に収束する収束手段と、この
   収束手段からの戻り光の一部に他の部分とは異なる位相
   差を与える位相付与手段と、このレーザー光を再び収束
   するとともに四等分に波面分割し、四分割された戻り光
   のうち光軸に対して対向する２つの光束を焦点位置Ｆ１
   に結像させ、他の対向する２つの光束を前記光束と同一
   光軸上の焦点位置Ｆ２に結像させる分割結像手段と、前
   記焦点位置Ｆ１とＦ２の間にあって前記四分割された光
   束をそれぞれ検出する検出手段とを備えた光ディスク装
   置。
2. （２）位相付与手段として分割結像手段に誘電体を付着
   させて構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の光ディスク装置。
3. （３）位相付与手段の位相付与量を使用波長の略２分ノ
   １とし、その形状をリング状とした特許請求の範囲第１
   項記載の光ディスク装置。