JPH04137232A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JPH04137232A
JPH04137232A JP2262100A JP26210090A JPH04137232A JP H04137232 A JPH04137232 A JP H04137232A JP 2262100 A JP2262100 A JP 2262100A JP 26210090 A JP26210090 A JP 26210090A JP H04137232 A JPH04137232 A JP H04137232A
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JP
Japan
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light
output
signal
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signal processing
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JP2262100A
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Toshiya Nagahama
敏也 長浜
Shigehiro Yamada
茂博 山田
Seiichi Yokogawa
成一 横川
Yasushi Seike
康 清家
Koji Yoshifusa
吉房　幸治
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/13—Optical detectors therefor
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    • G—PHYSICS
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
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    • G—PHYSICS
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    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings

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  • Optics & Photonics (AREA)
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、コンパクトディスクプレーヤ、ビデオディ
スクプレーヤなどの光メモリの記録再生装置に用いる光
ピックアップ装置に関する。
（ロ）従来の技術 第８図は回折素子を用いた従来の光ピックアップ装置の
構成を示す図である。半導体レーザ（レーザダイオード
）３４からの出射光は、第１の回折素子（以下グレーテ
ィング）３５に入射し、０次回折光（以下メインビーム
）と紙面に略垂直方向に離間する１対の±１次回折光（
以下サブビーム）とに分割される。この３つのビームは
、第２の回折素子（以下ホログラム）３６、コリメート
レンズ３７、対物レンズ３８を通過し％記録担体３９上
に集光される。そして、記録担体３９からの反射光は、
対物レンズ３８、コリメートレンズ３７を通過した後、
ホログラム３６で回折され、そ′Ｊ）１次回折光が受光
素子３１に導かれる。
次に記録担体３９から見ｒニホログラム３６の格子パタ
ーンと受光素子３１の受光部パターンを第９〜ｌＯ図に
示す。ホログラム３６は２つの領域３６ａ、３６ｂ、受
光素子３１の受光部は５つの領域３１２Ｌ〜３１ｅから
なり、ホログラムの領域３６ａて回折されたメインビー
ムは受光部３１ａと３１ｂの分割線上に、領域３６ｂで
回折されたメインビームは受光部３１ｃ上にそれぞれ集
光される。そして、２つのサブビームは各々受光部３１
ｄ、３１ｅ上に集光される。このように受光された光は
受光素子３１によって、各々の光強度に応じた電流信号
に変換される。
受光素子３１では、受光部３１２Ｌ〜３１ｅから、各々
の受光量に対応する電流が発生する。これらの電流は、
光ピックアップ装置の外部にある電流電圧変換回路に導
かれ、電圧信号に変換される。
その後、電流電圧変換回路の出力に接続されに信号演算
回路３３によって、フォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、ラ
ジアル誤差信号（ＲＥＳ）、情報信号（ＲＦ）が生成さ
れる。このとき、受光部３１ａ３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ
、３１ｅから出力される信号を３３１ａ、　３３１ｂ、
　Ｓ　３１Ｃ＋　Ｓ　３１ｄ、　Ｓ　）Ｉｍとすると、
ＦＥＳ−８３１，１−５１，ｌ、、ＲＥＳ＝Ｓ３．、−
５３□０、ＲＦ−８３１，↓Ｓ　３＋ｂ＋ｓ：＋＋ｃと
演算される。
（ハ）発明か解決しようとする課題 前記した構成の光ピックアップ装置を、回折素子の代わ
りにハーフミラ−のビームスプリッタを用いた光ピック
アップ装置と比較すると、長所としてピックアップの小
型・軽量化か挙げられるが、その反面光利用効率が低い
という欠点を有する。
ハーフミラ−を使用した場合は、往復ハーフミラ−を通
過することにより、受光素子に入射する光量は２５％と
なる。しかし、回折素子を用いたピックアップ装置では
、往復、回折素子を通過することにより光量は最大でも
１４％にしかならない。
このように、光量か約１／２になることにより、Ｓ／Ｎ
比の劣化が起こる。このようなＳ／Ｎ比の劣化は、受光
素子３１から電流電圧変換回路へ微小電流によって信号
を伝送する過程に起こりやすい。
また、先ピックアップ装置と組み合わせて使用する信号
処理回路かハーフミラ−型光ピックアップの信号レベル
に合わせてＩＣ化されている場合には、信号レベルか約
１／２のホログラム型光ピックアップ装置を直結するこ
とができない。したがってホログラム型光ピックアップ
装置と前記信号処理回路とを組み合わせて使用する場合
には、ゲイン調整用の増幅回路が光ピックアップ装置と
信号処理回路との間に必要となっｆｏ この発明は上記の事情を考虜してなされ几もので、受光
素子からの出力信号のＳ／Ｎ比を向上させることかでき
る光ピックアップ装置を提供しようとするものである。
（ニ）課題を解決するための手段 この発明は、光源と、光源から出射された光ビームを記
録担体上に収束させるレンズ系と、記録担体からの反射
光を検出する受光素子と、記録担体と受光素子を結ぶ光
路中に記録担体からの反射光を受光素子に導く１こめの
回折素子を有する光ピックアップ装置において、受光素
子が、ホトダイオードと、ホトダイオードの出力信号を
少なくとも増幅する信号処理回路とを備えてなる光ピッ
クアップ装置である。
（ホ）作用 受光素子のホトダイオードは、回折素子によって導かれ
た記録担体からの反射光を検出し信号を出力する。この
出力信号は信号処理回路に入力される。信号処理回路は
、少なくとも出力信号を増幅して外部へ出力する。これ
によって、回折素子により生じるホトダイオードに入射
する光量不足に起因する出力信号の微弱化が防止される
。したがって、Ｓ／Ｎ比は向上するものである。
（へ）実施例 以下この発明の実施例を図面にて詳述するが、この発明
は以下の実施例に限定されるものではない 二の実施例における光ピックアップ装置の受光素子の構
成を除く全体構成は、第８図に示したものと同様である
ので説明を省略する。
第２図はこの実施例におけるレーザユニット・の内部構
成を示す斜視図、第３図はレーザユニットの縦断面図で
ある。
レーザユニットｌは、外部との接続のためのリードピン
２を有するステム３上に、モニタホトダイオード４、光
源であるレーザダイオード５及び受光素子６が配設され
ている。そしてこれらの素子を保護するように、上部分
にキャップガラス７を有し、そのキャップガラス７に取
り付けられるホログラムガラス８が固設されたキャップ
９か、ステム３上に取り付けられている。ホログラムガ
ラス８にはホログラムパターン８ａ及びグレーティング
パターン８ｂが設けられている。
受光素子６は、第１図に示すように、５個のホトダイオ
ードＤ１．Ｄ２．Ｄ３．Ｄ４．Ｄ５と、それぞれのホト
ダイオードＤ１〜Ｄ５からの出力信号を少なくとも増幅
する信号処理回路１０とで構成されている。
信号処理回路ｌＯの第１の実施例は、第４図に示すよう
に、それぞれのホトダイオードＤ１〜Ｄ５に対応して設
けられる、トランジスタＴＲｌＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４
，ＴＲ５により構成される。
すなわち、それぞれのトランジスタＴＲＩ〜ＴＲ５のベ
ースは、それぞれのホトダイオードＤＩ〜Ｄ５のアノー
ドに接続され、各コレクタはホトダイオードＤＩ−Ｄ５
のカソードとともに外部の電源と接続される電源ライン
１１に接続される。それぞれのトランジスタＴＲＩ〜Ｔ
Ｒ５のエミッタは、個別にリートピン２．２・・・・・
・に接続されて受光素子６の出力端となる。
この信号処理回路１０１は、電流増幅回路であり、ホト
ダイオードＤ１〜Ｄ５か受光しｒこ光量に応じて出力す
る電流を増幅して出力するものである。しｆ二がって受
光素子６の出力電流は、従来のものに比べてそのレベル
が大きくなるため、外乱の影響が比較的少なく、Ｓ　／
　Ｎ比の劣化が低減される。出力電流のレベルは、後段
の１−ｖ変換回路や信号演算回路の入カレベルにあわせ
て、各トランジスタＴＲｌ−ＴＲ５の増幅度を調整すれ
ばよい。
第２の実施例の信号処理回路＋０２は、第５図に示すよ
うに、演算増幅器ＯＰ　１．ＯＦ２．０Ｐ３０Ｐ４０Ｐ
５からなるＩ−■（′Ｔ４流−流圧電圧換回路である。
演算増幅器ＯＰＩ〜ＯＰ５の一人力それぞれは、各ホト
ダイオードＤ１〜Ｄ５のアノードに接続され、まｆこ一
人力はそれぞれ、グランドＧＮＤに接続されている。
各ホトダイオードＤＩ−Ｄ５で発生した電流は、各演算
増幅器○Ｐ１〜ＯＰ５により電圧に変換されて出力され
る。この場合、各演算増幅器ＯＦＩ〜ＯＰ５の増幅度を
各ホトダイオードＤ１〜Ｄ５の感度にあわせて設定する
ことにより、外部の信号演算回路との接続を容易にする
ことができる。
信号処理回路１０の第３の実施例を第６図に示す。この
信号処理回路１０３は、３個の演算増幅器ＯＦ６．０Ｐ
７．０Ｐ８により形成される、Ｉ−■変換及び信号演算
回路である。すなわち、演算増幅器ＯＰ６は、ホトダイ
オードＤ５の出力電流からホトダイオードＤ１の出力電
流を減じる演算をおこなって、ラジアル誤差信号ＲＥＳ
を出力する。演算増幅器ＯＰ７は、ホトダイオードＤ２
゜Ｄ　３　、Ｄ　４の出力電流を加える演算をおこなっ
て、情報信号ＲＦを出力する。また演算増幅器ＯＰ８は
、ホトダイオードＤ３の出力電流からホトダイオードＤ
２の出力電流を減じる演算をおこなって、フォーカス誤
差信号ＦＥＳを出力する。
この実施例では、信号処理回路１０３から出力されるそ
れぞれの信号は電圧信号である。つまり、各演算増幅器
ＯＦ６．ＯＰ７．ＯＰ８では、電流−電圧変換、増幅及
び各演算を行っている。したがって出力される信号は外
乱の影響を受けにくく、ＳＺＮ比の劣化か低減される。
また、フォーカス及びラジアル誤差信号及び情報信号の
形式で、信号を出力するので、この実施例に接続できる
外部回路は、これらの信号を処理できる一般的なものが
使用でき、例えばフォーカス誤差信号の発生の演算プロ
セスの違いを、外部回路を決定する際に考慮する必要が
なくなる。
信号処理回路１０の第４の実施例を第７図に示す。
この信号処理回路１０４は、５＠の演算増幅器０ＰＩＩ
〜０Ｐ１５、抵抗Ｒ１〜Ｒ３及びコンデンサＣｌ−Ｃ５
で構成されている。演算増幅器０Ｐ１１は、ホトダイオ
ードＤ　２　、Ｄ　３　、Ｄ　４の出力電流を電圧に変
換するとともに、加算して出力する。コンデンサ０１〜
Ｃ３は、直流分カット用のものである。演算増幅３０Ｆ
１２〜０Ｐ１３はそれぞれ、Ｉ−Ｖ変換回路として動作
する。すなわち、ホトダイオードＤ１．Ｄ２　　Ｄ３　
　Ｄ５の出力する電流信号を増幅するとともに電圧に変
換して出力するもである。
この実施例の場合、ホトダイオードＤ４の出力信号は単
独では出力されない。つまり、この信号処理回路１０４
は、情報信号ＲＦ（ｖ、ｌＦ）を出力しており、サーボ
制御に必要なラジアル及びフォーカス誤差信号はホトダ
イオードＤ１．Ｄ２．Ｄ３Ｄ５の出力信号より演算でき
るためである。このような構成にすることによって、種
々な信号演算回路が接続可能となる。
なお、受光素子はホトダイオードと信号処理回路とが同
一の半導体基板に形成される二とによって製造されるも
のである。その製造については、一般に広く知られてい
る集積回路製造技術を用いておこなえるものである。
（ト）発明の効果 この発明によれば、光利用効率の小さい回折素子を用い
ていても、Ｓ／Ｎ比の良い出力信号を得ることか可能と
なり、合わせて部品点検の削減が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施例の受光素子の構成を示す平面
図、第２図及び第３図は、実施例のレーザユニットの構
成を示す斜視図及び一部省略縦断面図、第４図は信号処
理回路の第１の実施例の構成を示す電気回路図、第５図
は信号処理回路の第２の実施例の構成を示す電気回路図
、第６図は信号処理回路の第３の実施例の構成を示す電
気回路図、第７図は信号処理回路の第４の実施例の構成
を示す電気回路図、第８図は、光ピックアップ装置の全
体構成を模式的に示す構成説明図、第９図は光ピックア
ップ装置のホログラムの格子パターンを示す平面図、第
１０図は従来の受光素子の受光部パターンを示す平面図
である。 ５・・・レーザダイオード、６・・・・受光素子、１０
．１０１，１０２，１０３，１０４・・−・信号処理回
路、 Ｄｉ　　Ｄ２　　Ｄ３　　Ｄ４．Ｄ５・・・・ホトダイ
オード、３５・・・−第１の回折素子、 ３６・・ ・第２の回折素子、 ・コリメートレンズ、 ３８・・・・対物レンズ、 ３９　・ ・記録担体。 第 図 第 図 ｂ−’− ノ 隼 田

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、光源と、光源から出射された光ビームを記録担体上
    に収束させるレンズ系と、記録担体からの反射光を検出
    する受光素子と、記録担体と受光素子を結ぶ光路中に記
    録担体からの反射光を受光素子に導くための回折素子を
    有する光ピックアップ装置において、 受光素子が、ホトダイオードと、ホトダイオードの出力
    信号を少なくとも増幅する信号処理回路とを備えてなる
    光ピックアップ装置。
JP2262100A 1990-09-27 1990-09-27 光ピックアップ装置 Pending JPH04137232A (ja)

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