JPH025232A - 光ピックアップ装置 - 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、コンパクトディスクプレーヤや光ビデオディ
スクプレーヤ等に用いられる光ピックアップ装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

コンパクトディスクプレーヤ等に用いられる光ピックア
ップ装置において、回折素子を利用することにより光学
系の部品点数を削減する技術が従来より開発されている
。

このような従来の光ピックアップ装置は、例えば第３図
に示すように、記録担体１６による情報の再生を行うた
めに、レーザ光源となる半導体レーザ１１と、回折素子
１２・１３と、コリメートレンズ１４と、対物レンズ１
５と、受光素子１７とを備えている。

受光素子１７は、半導体レーザ１１の側方に配置され、
第４図に示すように６つの受光部１７ａ〜１７ｆからな
る。このうち、受光部１７ａ〜１７ｄは、再生信号およ
びフォーカス誤差信号を検出する一方、受光部１７ｅ・
１７ｆは、トラッキング誤差信号を検出する。

半導体レーザ１１から出射されたレーザ光は、回折素子
１２によって回折され、３スポット法における再生信号
およびフォーカス誤差信号を検出するためのメインビー
ムと、トラッキング誤差信号を検出するための２つのサ
ブビームとに分離される。この分離された３つのレーザ
光は、回折素子１３によってさらに回折され、コリメー
トレンズ１４を通過し、対物レンズ１５によって記録担
体１６上に集光される。このとき、メインビームは、記
録担体１６上のビットに集光され、サブビームは、メイ
ンビームが集光されたビットのトラック方向に沿った前
後位置に集光される。

メインビームおよびサブビームは、記録担体１６上に集
光されると同時に反射され、対物レンズ１５およびコリ
メートレンズ１４を通過し、回折素子１３によって回折
される。そして、メインビームは、受光部１７ａ〜１７
ｄに集光され、２つのサブビームは、受光部１７ｅ・１
７ｆに集光される。受光部１７ｅ・１７ｆは、受光した
光の光量に応じて出力するが、その出力信号を５ｓ−Ｓ
ｆとすると、トランキング誤差信号は、（Ｓｅ−３ｆ）
の演算によって検出される。

３スポット法に基づいて正しく　１−ラッキングされて
いるときは、受光部１７ｅ−１７ｆに入射する光量が等
しくなり、両受光上記出力信号Ｓｅ・Ｓｆも等しくなる
のでトラッキング誤差信号はＯとなる。逆に、トラッキ
ングが正しく行われていないときは、受光部１７ｅ・１
７ｆに入射する光量が異なり、出力信号５ｅ−３ｆも異
なるので、トラッキング誤差信号がＯにならない。この
ときは、トラッキング誤差信号がＯになるようにトラッ
キングを行う。

ところで、光ピックアップ装置のレーザ光源から出射さ
れるレーザ光の遠視野像は、第５図に示すように、光軸
を中心にして光軸に直交しＰＮ接合面１１ｂに平行な方
向の短径と、これに直交する方向の長径とを有する楕円
形であるため、記録担体１６上に集光されるレーザ光も
楕円形となる。

このとき、半導体レーザ１１に対して受光素子１７が設
置される位置に応じて記録担体１６上に集光される光゛
スポットの状態が異なる。

例えば、受光素子１７を、半導体レーザ１１のＰＮ接合
面１１ｂと、発光点１１ａおよび受光素子１７の中心を
結ぶ直線とのなす角をθとすると、角度θがＯｏあるい
は１８０”となる位置に受光素子１７が設置された場合
、記録担体１６に集光される光スポットは、トランク方
向（ビット列方向）に対して直交する方向に長い楕円形
となり、光スポットが隣のトラックにかかるため、誤っ
てトラッキング誤差信号を検出するおそれがある。また
、角度θが９０″あるいは２７０”となる位置に受光素
子１７が設置された場合、記録担体１６に集光される光
スポットは、トラック方向（ピント列方向）と同じ方向
に長い楕円形となり、ビットの長さを読み取る分解能が
悪化する。このため、受光素子１７は、再生信号の質を
考慮して角度θが９０°の整数倍以外の位置に設置され
ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来の光ピックアップ装置では、半導体
レーザ１１より出射された光の一部は、回折素子１２・
１３、光学系を固定する部材、または、それらを保持す
るためのホルダー等によって反射されて、情報の再生等
に無関係ないわゆる迷光となる。特に、回折素子１２・
１３の反射による迷光は、広範囲に広がるため、その一
部が受光素子１７に入射し出力信号として検出されてし
まう。

この迷光は、第４図に示すように、半導体レーザ１１の
出射光と同様に光強度が楕円状に分布しているため、受
光素子１７を角度θが９０″の整数倍以外となる位置に
設置すると、受光部１７ｅ・１７ｆに入射する迷光量が
異なり、トラ・ノキング誤差信号にオフセットを生じる
。即ち、第４図に示すような受光素子１７の配置によれ
ば、正しくトラッキングされているにもかかわらず、受
光部１７ｅ・１７ｆの出力信号５ｅ−３ｆは（Ｓｅ＜Ｓ
　ｆ）となって、トラッキング誤差信号（Ｓｅ−ｓ　ｒ
）は０にならないため、誤った位置にトラッキングを行
うという問題点を有していた。

また、ピックアップの小型化ならびに軽量化のためには
、半導体レーザ１１に受光素子１７を近づける必要があ
るが、回折素子１２・１３による迷光の光強度は、半導
体レーザの出射光と同様にガウス分布をしているため、
半導体レーザに受光素子が近づくほどその影古を受けて
オフセット量が大きくなるという問題点を有していた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る光ピックアップ装置は、上記の課題を解決
するために、レーザ光を出射するレーザ光源と、このレ
ーザ光源から出射された光を記録担体正に収束させるた
めのレンズ系と、記録担体からの反射光を検出する受光
素子と、レーザ光源から記録担体までの光路中に設けら
れ、レーザ光源から出射されたレーザ光を３スポット法
における３方向のレーザ光に分離する回折素子とを備え
た光ピンクアップ装置において、上記受光素子はトラッ
キング誤差を検出する２つの受光部を有し、この２つの
受光部は、レーザ光源からの距離を互いに異ならせて配
置されていることを特徴としている。

〔作　用〕

上記の構成により、トラッキング誤差を検出する２つの
受光部は、正しくトラッキングが行われているときに、
不均一な光強度分布を有する迷光を受光しても、半導体
レーザからの距離を互いに異ならせて配置されることに
よりその受光量が等しくなるので、トラッキング誤差信
号にオフセットを生じることがなく正確なトラッキング
を行うことができる。また、受光素子の配置する位置を
変更する場合は、その位置において受光する迷光量を考
慮して上記受光部の有効受光面積を設定すれば良いので
、受光素子をレーザ光源に近づけることができ、光ピッ
クアップ装置の小型化ならびに軽量化を図ることができ
る。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図および第２図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

第１図に示すように、光ピックアップ装置における半導
体レーザ１の前方には、回折素子２・３、コリメートレ
ンズ４および対物レンズ５が配置され、この半導体レー
ザ１から出射されたレーザ光を記録担体６に導くように
なっている。

回折素子２は、半導体レーザｌから出射されたレーザ光
を、０次回折光と±１次回折光とに分離する。回折素子
３は、回折素子２と同様に、レーザ光をＯ次回折光と±
１次回折光とに分離し、記録担体６からの反射光に対し
て非点収差を与えて光軸外の受光素子７へ導くようにな
っている。

受光素子７は、半導体レーザ１の側方に配置され、第２
図に示すように６つの受光部７ａ〜７ｆからなる。この
うち、受光部７ａ〜７ｄは、正方形の受光部が対角線に
よって分割された４つの受光部をなし、記録担体６から
の反射光の光強度によって再生信号およびフォーカス誤
差信号を検出する。また、受光部７ｅ・７ｆは、それぞ
れ受光部７ａ〜７ｄの両側に設けられ、記録担体６から
の反射光の光量によってトラッキング誤差信号を検出す
る。この受光部７ｅ・７ｆは、合トラック時に入射する
光量が等しくなるように、半導体レーザ１からの距離を
互いに異ならせて配置されている。

上記の構成において、半導体レーザｌから出射されたレ
ーザ光は、回折素子２によって回折され、３スポット法
におけるＯ次回折光（以下メインビーム）と±１次回折
光（以下サブビーム）とに分離される。この分離された
３つのビームは、回折素子３によってさらに回折され、
各ビームのＯ次回折光がコリメートレンズ４を通過し、
対物レンズ５によって記録担体６上に集光される。この
とき、メインビームはピット上に集光され、サブビーム
は、メインビームが集光された位置に対してトランク方
向に大き（、かつラジアル方向に僅かにずれて集光され
る。

メインビームおよびサブビームは、記録担体６に集光さ
れると同時に反射され、対物レンズ５およびコリメート
レンズ４を通過し、回折素子３によって回折され、各ビ
ームの１次回折光が受光素子７に導かれる。また、メイ
ンビームは、受光素子７の受光部７ａ〜７ｄに導かれ、
これら受光部７ａ〜７　ｄ’を分割する対角線の交点に
集光される一方、サブビームは、受光素子７の受光部７
ｅ・７ｆに導かれて集光される。

受光部７ａ〜７ｄは、受光した光の光量を光電変換して
出力するが、受光部７ａ〜７「の各出力信号を５ａ−３
ｒとすると、フォーカス信号は、非点収差法に基づき（
（Ｓａ＋５ｃ）−（Ｓｂ＋５ｄ））の演算によって検出
される。また、トラッキング誤差信号は、３スポット法
に基づき（Ｓｅ−３ｆ）の演算によって検出され、さら
に、再生信号は、（３ａ＋３ｂ＋３ｃ＋３ｄ）の演算に
よって検出される。

３スポット法に基づいて正しくトラッキングが行われて
いる場合は、受光部７ｅ・７ｆが受光する光量は等しく
なる必要があるが、受光部７ｅ・７ｆは、記録担体６の
反射光以外に回折素子２・３からの反射光も受光してお
り、この反射光の光強度分布が第２図に示すように、楕
円状となって均一でないために受光部７ｅ・７ｆの再出
力信号に差が生じてトラッキング誤差信号にオフセット
を生じる。このため、受光素子７が配置された位置にお
いて受光部７ｅ・７ｆが受光する光量が等しくなるよう
に、受光部７ｅ・７ｒを半導体レーザ１からの距離を互
いに異ならせて配置し、トラッキング誤差信号にオフセ
ットが生じないようにしている。

なお、本実施例においては、フォーカス誤差検出法に非
点収差法を用いているが、本発明はこれに限らず他のフ
ォーカス誤差検出法を用いてもよい。

〔発明の効果〕

本発明に係る光ピックアップ装置は、以上のように、レ
ーザ光を出射するレーザ光源と、このレーザ光源から出
射された光を記録担体上に収束させるためのレンズ系と
、記録担体からの反射光を検出する受光素子と、レーザ
光源から記録担体までの光路中に設けられ、レーザ光源
から出射されたレーザ光を３スポット法における３方向
のレーザ光に分離する回折素子とを備えた光ピンクアッ
プ装置において、上記受光素子は、トラッキング誤差を
検出する２つの受光部を有し、この２つの受光部は、レ
ーザ光源からの距離を互いに異ならせて配置されている
構成である。

これにより、トラッキング誤差を検出する２つの受光部
が受光する迷光量は等しくなるので、トラッキング誤差
信号にオフセントが生じなくなる。

したがって、良好なトラッキング誤差信号を得ることが
でき、３スポット法の信顛性を容易に向上できるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第１図は光ピックアップ装置の構成を示す説明図
、第２図は受光素子の構成および受光素子とレーザ光源
との位置関係を示す説明図である。 第３図ないし第５図は従来例を示すものであって、第３
図は光ピックアップ装置の構成を示す説明図、第４図は
受光素子の構成および受光素子とレーザ光源との位置関
係を示す説明図、第５図はレーザ光源の出射光の遠視野
像を示す説明図である。 １は半導体レーザ、２・３は回折素子、４はコリメート
レンズ、５は対物レンズ、７は受光素子、？ａ〜７ｆは
受光部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、レーザ光を出射するレーザ光源と、このレーザ光源
   から出射された光を記録担体上に収束させるためのレン
   ズ系と、記録担体からの反射光を検出する受光素子と、
   レーザ光源から記録担体までの光路中に設けられレーザ
   光源から出射されたレーザ光を３スポット法における３
   方向のレーザ光に分離する回折素子とを備えた光ピック
   アップ装置において、上記受光素子は、トラッキング誤
   差を検出する２つの受光部を有し、この２つの受光部は
   、レーザ光源からの距離を互いに異ならせて配置されて
   いることを特徴とする光ピックアップ装置。