JPH03230326A - 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、光磁気ディスク、光相変化ディスク等の光デ
ィスクに情報の記録又は再生を行う光学機器に利用され
る光ピックアップ装置に関する。

従来の技術 一般に、光ディスクを媒体とする光学機器は、例えば、
磁気テープを媒体とする記録再生機等に比して、記録さ
れる情報量が極めて多く、アクセスタイムも高速である
等の利点を有している。

光学機器の構造は、光源からの平行光束を種々の光学素
子を通して光ディスクの記録面に収束させ、この記録面
から反射された光束を受光することにより、一方では情
報の読み取りを行うとともに、記録面から反射された光
束の受光の状態を検出することにより、フォーカシング
やトラッキングを行っている。

近年、このような光学機器においても、アクセスタイム
をより一層高速にする要望が強い。この要望に応えるた
めに、光源を含む光学素子を固定的に配列してなる固定
光学系と、光ディスクの半径方向に移動するキャリッジ
に光源からの平行光束を光ディスクに収束する対物レン
ズを含む光学素子を搭載してなる移動光学系とに分離し
、キャリッジに搭載される光学素子を極力少なくして移
動光学系の軽量化及び小型化を図り、これにより、アク
セスタイムの高速化を図る分離型の光学機器が開発され
ている。この分離型の光学機器の先行技術として、第２
図に示す記録再生機器がある。

すなわち、１は光ディスク、２は固定光学系、３は移動
光学系である。まず、固定光学系２について説明する。

光源となる半導体レーザ４の光軸上には、この半導体レ
ーザ４が発するレーザ光５を平行光束にするカップリン
グレンズ６と、レーザ光５を整形する整形プリズム７と
が配設されている。また、半導体レーザ４からのレーザ
光を反射部９により直角に反射するダハプリズム８が設
けられている。このダハプリズム８は、反射部９からの
レーザ光５を前記移動光学系３に向けて直角に反射する
とともにこの移動光学系３を通るレーザ光を透過させる
ビームスプリッタ１０と一体的に形成されている。さら
に、このビームスプリッタ１０の移動光学系３側の近傍
にはλ／４板１１が配設されている。さらに、移動光学
系３からビームスプリッタ１０を透過するレーザ光の光
路上には、集光レンズ１２と、この集光レンズ１２によ
り収束されるレーザ光の一部を遮光するナイフェツジプ
リズム１３と、ミラー１４と、検出器であるフォーカシ
ング検出器１５とが配設されている。このフォーカシン
グ検出器１５は一対の受光素子１５ａ、１５ｂを有して
いる。さらに、ナイフェツジプリズム１３により直角に
曲折される光軸上には、検出器であるトラッキング検出
器１６が配設されている。このトラッキング検出器１６
は一対の受光素子１６ａ、１６ｂを有している。

次に、移動光学系３の構造について説明する。

光ディスクｌの半径方向に沿うシータ方向Ｓに沿ってガ
イドレール１７が敷設され、このガイドレール１７には
りニアモータ等の移動手段（図示せず）により駆動され
るキャリッジ１８が移動自在に保持されている。このキ
ャリッジ１８には、光ディスクｌに対面する対物レンズ
１９と、偏向部材である偏向プリズム２０とが上から下
に向けて順次配設されている。

次に、動作について説明する。例えば、光ディスクｌの
記録面に記録された情報を再生する場合は、半導体レー
ザ４から発せられたレーザ光５は、ダハプリズム８の反
射部９とビームスプリッタｌＯとにより光路をシータ方
向Ｓに曲折され、さらに、移動光学系３の偏向プリズム
２０に上方に反射され、反射された平行光束は対物レン
ズ１９により光ディスク１の記録面に収束される。この
記録面の特定のトラック上に記録された情報に応じて反
射された平行光束は対物レンズ１９を透過して偏向プリ
ズム２０にシータ方向Ｓに曲折される。

シータ方向Ｓに曲折された光は再びλ／４板１１とビー
ムスプリッタ１０とを通り、集光レンズＩ２に収束され
、さらに、ナイフェツジプリズム１３により曲折される
収束光束と直進される収束光束とに分割される。曲折さ
れた収束光束はトラッキング検出器１６の受光素子１６
ａ、１６ｂに入射されて光ディスク１のトラッキング情
報が検出され、ナイフェツジプリズム１３により一部が
遮光された収束光束はミラー１４に反射され、フォーカ
シング検出器１５の受光素子１５ａ、１５ｂに入射され
、ここで、対物レンズ２０と光ディスク１との距離の検
出がなされる。

フォーカシング検出は次のようにして行われる。

第３図（ａ）に示す状態は対物レンズ１９と光ディスク
１との間隔が適正の場合で、受光素子１５ａ。

１５ｂの境界となる中心にレーザ光が収束され、受光素
子１５ａ、１５ｂの出力をそれぞれＡ、　Ｂとすると、
Ａ−Ｂ＝０となる。対物レンズ１９と光ディスクｌとの
間隔が過大の時は、第３［（ｂ）に示すように、レーザ
光はフォーカシング検出器１５の手前で収束され、ここ
で、レーザ光の左側の一部がナイフェツジプリズム１３
により遮光されているため、受光素子＋５ａ側に多くの
レーザ光が入射され、これにより、受光素子１５ａ、１
５ｂの出力の差は、Ａ−Ｂ＞Ｏとなる。逆に、対物レン
ズ１９と光ディスクｌとの間隔が過小の時は、第３図（
ｃ）に示すように、レーザ光はフォーカシング検出器１
５を過ぎた位置で収束され、受光素子１５ｂ側に多くの
レーザ光が入射され、これにより、受光素子１５ａ、１
５ｂの出力の差は、Ａ−Ｂ（Ｏとなる。Ａ−Ｂ）＞Ｏ及
びＡ−Ｂ（０（７）場合は、図示しないフォーカシング
機構により光ディスクｌに対して対物レンズ１９が上下
方向に調整される。

また、トラッキング検出は次のようにして行われる。対
物レンズ１９の光軸と光ディスク１のトラックＴとの位
置が一致した場合は、第４図（ａ）に示すように、レー
ザ光は受光素子１６ａ、１６ｂの境界の中心部に収束さ
れ、受光素子１６ａ。

１６ｂの出力をそれぞれＡ、Ｂとすると、Ａ−Ｂ＝Ｏと
なる。また、トラックＴが対物レンズ１９に対して例え
ば右方に変位した場合には、第４図（ｂ）に示すように
、レーザ光は受光素７−１６ａ側に多く入射され、受光
素子１６ａ、１６ｂの出力の差はＡ−Ｂ＞Ｏとなる。こ
のような場合には、図示しないトラッキング機構により
対物レンズ１９の位置が補正される。

発明が解決しようとする課題 キャリッジ１８とガイドレール１７との間の遊びは製造
上の誤差により皆無にすることは困難である。これによ
り、キャリッジ１８をシータ方向Ｓに移動させる時に、
シータ方向Ｓと直交するＸ軸を軸心とする回動力向にキ
ャリッジ１８が変位する。したがって、第５図に示すよ
うに、キャリッジ】８を光ディスク１の内周側（左方）
と外周側（右方）とに移動させる時には、偏向プリズム
２０の偏向面２１と対物レンズ１９の中心２２とがキャ
リッジ１８の傾斜角θに応じて変化する。

いま、キャリッジ１８が内周側に回動した状態を第６図
に示すと、図中、−点鎖線で示す偏向プリズム２０の偏
向面２１は・入射光軸２３に対して４５渡の角度をなし
、対物レンズ１９の中心２２は入射光軸２３と平行で、
これはキャリッジ１８の傾きが無い状態である。この状
態では、入射光は入射光軸偏向点Ｐで直角に反射されて
光ディスクｌのＱ点に収束される。キャリッジ１８が光
ディスクｌの内周側（左側）に角度にしてθ傾くと、実
線で示すように偏向プリズム２０の偏向面２１の傾きは
４５度−〇となり、対物レンズ１９の中心２２は入射光
軸２３との平行線に対して０分傾斜する。この状態では
、入射光が２０分ずれて対物レンズ１９に入射され、対
物レンズ１９により光ディスク１のＱ′点に収束される
。この時の光ディスク１への入射角は９０度より小さな
αで、反射の法則に基づき光ディスクｌはαと同じ反射
角をもって反射し、この反射光は対物レンズ１９の中心
２２を通り偏向プリズム２０の偏向面２１により曲折さ
れるが、この反射光軸２４と入射光軸２３との間にはΔ
Ｘのオフセットが生じる。したがって、第５図に示すよ
うに、キャリッジ１８が光ディスク１の内周側又は外周
側に傾斜した時はその傾斜方向に応じてオフセットの方
向も変化する。通常、トラッキング検出は０．０３μｍ
、フォーカシング検出は０．１μｍの精度で検出しなけ
ればならず、したがって、入射光軸２３に対する偏向プ
リズム２０の反射光軸２４のオフセットは高い検出精度
を要求されるトラッキング検出に大きな影響を与えてい
る。

課題を解決するための手段 光ディスクの半径方向に平行光束を発する光源とこの平
行光束と平行な光軸上に配設された前記光ディスクから
の情報を検出する検出器とを有する固定光学系を設け、
前記光源からの平行光束に沿って移動されるキャリッジ
に前記光源からの平行光束を略直角に曲折する偏向部材
及びこの偏向部材と前記光ディスクの記録面との間に配
設された対物レンズを搭載してなる光ピックアップ装置
において、前記偏向部材の入射光軸偏向点から前記対物
レンズの中心までの距離を前記光ディスクに対するｎ１
１記対物レンズの焦点距離の略２倍に設定した。

作用 偏向部材への入射光軸とこの偏向面からの反射光軸との
オフセット量は、ａ１向部材の入射光軸偏向点から対物
レンズの中心までの距離と光ディスクに対する対物レン
ズの焦点距離との距離差に比例するが、偏向部材の入射
光軸偏向点から対物レンズの中心までの距離を光ディス
クに対する対物レンズの焦点距離の略２倍に設定するこ
とにより、前記距離差が零の近似値となるため、キャリ
ッジが傾斜したとしてもオフセット量を微小範囲に抑制
することができる。

実施例 本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

第２図ないし第６図において説明した部分は同一符号を
用い説明も省略する。前述したように、半導体レーザー
４からの入射光軸２３は偏向プリズム２０の偏向面２１
の入射光軸偏向点Ｐで反射され対物レンズ１９に入射さ
れるが、本発明は、この偏向プリズム２０の入射光軸偏
向点Ｐがら対物レンズ１９の中心までの距離をＱ、光デ
ィスク１に対する対物レンズ１９の焦点距離をｆとして
、Ｑ＝２ｆに設定した。

このような構成において、第６図を参照して説明したよ
うに、キャリッジ１８がシータ方向Ｓと直交するＸ軸を
中心にθなる角度をもって回動した場合、その傾斜方向
に応じて偏向プリズム２０への入射光軸２３と偏向プリ
ズム２０がらの反射光軸２４とのオフセット量ΔＸは、
幾何学的に計算すると次式により求められる。

Δｘ＃２（Ｑ−２ｆ）θ 本発明によれば、Ｑ＝２　ｆに設定したことにより、こ
れを上式に代入した結果Δｘ＝Ｏとなる。

したがって、キャリッジ１８がθなる角度で傾斜しても
第５図及び第６図における入射光軸２３と反射光軸２４
との光軸は一致し、正確なトラッキング検出を行うこと
ができる。

なお、対物レンズ１９には偏向プリズム２０側に近い向
側主点２５と光デイスクｌ側に近い後側主点２６とがあ
るが、ここで言う対物レンズ１９の中心２２とは、前側
主点２５を通る中心である。

また、前述したように、トラッキング検出の精度は０．
０３μｍ以内であるので、この範囲を満足するならば、
Ｑ辷２　ｆの条件が許容されることは言うまでもない。

発明の効果 本発明は上述のように、偏向部材の入射光軸偏向点から
前記対物レンズの中心までの距離を前記光ディスクに対
する前記対物レンズの焦点距離の略２倍に設定したので
、偏向部材への入射光軸とこの偏向面からの反射光軸と
のオフセット量は、偏向部材の入射光軸偏向点から対物
レンズの中心までの距離と光ディスクに対する対物レン
ズの焦点距離との距離差に比例するが、偏向部材の入射
光軸偏向点から対物レンズの中心までの距離を光ディス
クに対する対物レンズの焦点距離の略２倍に設定するこ
とにより、前記距離差が零の近似値となるため、キャリ
ッジが傾斜したとしてもオフセット量を微小範囲に抑制
することができ、したかって、正確なトラッキング検出
を行うことかできる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係り光ディスクと対物レン
ズと偏向部材との配置関係を示す側面図、第２図ないし
第６図は先行技術を示すもので、第２図は全体構成を示
す斜視図、第３図はフォーカシング検出動作を示す説明
図、第４図はトラッキング検出動作を示す説明図、第５
図はキャリッジの傾斜に伴う入射光軸と反射光軸とのず
れを示す側面図、第６図はその光路の詳細を示す側面図
である。 １・・・光ディスク、２・・・固定光学系、４・・・光
源、１５．１６・・検出器、１８・・・キャリッジ、１
９・・・対物レンズ、２０・・偏向部材、Ｐ・・・入射
光軸偏向点 」 １ 」 、５３（３ 図 ｒ −ジＤ 雄図 已 国

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光ディスクの半径方向に平行光束を発する光源とこの
   平行光束と平行な光軸上に配設された前記光ディスクか
   らの情報を検出する検出器とを有する固定光学系を設け
   、前記光源からの平行光束に沿って移動されるキャリッ
   ジに前記光源からの平行光束を略直角に曲折する偏向部
   材及びこの偏向部材と前記光ディスクの記録面との間に
   配設された対物レンズを搭載してなる光ピックアップ装
   置において、前記偏向部材の入射光軸偏向点から前記対
   物レンズの中心までの距離を前記光ディスクに対する前
   記対物レンズの焦点距離の略２倍に設定したことを特徴
   とする光ピックアップ装置。