JPH04324126A - 光学式ピックアップ装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光学式記録媒体に対
して情報の記録、再生を行うための光学式ピックアップ
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学式ピックアップ装置として、
例えば図５に示すようなものが提案されている。この光
学式ピックアップ装置においては、対物レンズ１を磁性
体よりなるホルダ２に保持すると共に、このホルダ２を
記録媒体（図示せず）の法線方向であるフォーカス方向
Ｆと、記録媒体の情報トラックと交差するトラッキング
方向Ｔとに変位可能に支持している。また、対物レンズ
１をトラッキング方向Ｔに駆動するため、トラッキング
方向Ｔと直交する対物レンズ１の両側にトラッキング方
向Ｔに延在して固定ヨーク３ａ，３ｂを配置し、これら
固定ヨーク３ａ，３ｂにトラッキングコイル４ａ，４ｂ
をそれぞれ巻装すると共に、固定ヨーク３ａ，３ｂの両
端を永久磁石５ａ，５ｂで連結して、トラッキングコイ
ル４ａ，４ｂに所要の電流を流すことより、対物レンズ
１をトラッキング方向Ｔに駆動するようにしている。さ
らに、対物レンズ１のトラッキング方向Ｔの位置を検出
するため、一方の固定ヨーク３ａに光源６を、他方の固
定ヨーク３ｂに光源６と対向して２つの受光領域７ａ，
７ｂを有する光検出器７をそれぞれ配置すると共に、こ
れら光源６および光検出器７との間の光路中に位置する
ようにホルダ２にフラグ８を設け、光検出器７上に形成
されるフラグ８の投影位置を受光領域７ａ，７ｂの出力
に基づいて検出することにより、対物レンズ１のトラッ
キング方向Ｔの位置を検出するようにしている。

【０００３】また、光学式ピックアップ装置を薄型化す
るものとして、半導体レーザからの光束を立ち上げミラ
ーを介して対物レンズに入射させるようにしたものや、
特開平１−１４０４３５号公報に開示されているように
、対物レンズと立ち上げミラーとを一体化した対物ミラ
ーレンズを用いたもの、あるいは実開平２−６５２１５
号公報に開示されているように、ペンタプリズムを介し
て対物レンズに入射させるようにしたものも提案されて
いる

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、対物レ
ンズや対物ミラーレンズの位置を図５に示すような機構
で検出しようとすると、専用の光源６を必要とするため
にスペースやハーネス等の関係で小型化が困難になった
り、フラグ８の構造によってはその共振特性のためにト
ラッキング周波数を高帯域まで使用することが困難にな
ったり、光源６の経時変化による光量変化を補正するた
めの専用の自動光量制御回路が必要になったり、光源６
の放熱が十分でないと耐久性が悪くなる等の問題がある
。また、フラグ８の像を光検出器７上に投影するように
しているため、対物レンズや対物ミラーレンズがフォー
カス方向Ｆ、トラッキング方向Ｔの各方向にシフトした
状態での感度変化を抑えることが難しいと共に、フォー
カス方向Ｆやトラッキング方向Ｔへのシフト時のタンジ
ェンシャル方向への微小変位によって像がぼけ、これに
より位置検出感度が変化するため、正確な位置検出がで
きないという問題がある。

【０００５】この発明は、上述した従来の種々の問題点
を一挙に解決でき、容易に小型化できると共に、常に正
確な位置検出ができるよう適切に構成した光学式ピック
アップ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するため、この発明では、表面に二つの非球面を、内
部に少なくとも一つのプリズム面を有し、少なくとも記
録媒体の情報トラックと交差するトラッキング方向に変
位可能に支持された偏向型非球面レンズと、前記プリズ
ム面を透過する光束を受光する少なくとも２つの受光領
域を有する光検出器とを具え、前記偏向型非球面レンズ
の一方の非球面を経て前記プリズム面にトラッキング方
向から光束を入射させ、該プリズム面で反射される光束
を前記他方の非球面から前記記録媒体のほぼ法線方向に
出射させると共に、該プリズム面を透過する光束を前記
光検出器で受光し、この光検出器の出力に基づいて前記
偏向型非球面レンズのトラッキング方向における位置を
検出するよう構成する。

【０００７】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の要部の構成を示
すものである。この実施例では、半導体レーザ（図示せ
ず）からの光束１１を、フォーカス方向Ｆおよびトラッ
キング方向Ｔに変位可能に支持した偏向型非球面レンズ
１２に記録媒体（図示せず）のトラッキング方向から入
射させ、該偏向型非球面レンズ１２により入射光を９０
°偏向して記録媒体に集光させると共に、一部を偏向型
非球面レンズ１２を透過させてビーム形状変換素子１３
を経て光検出器１４で受光する。偏向型非球面レンズ１
２は、二つの凸状の非球面１５ａ，１５ｂ　と、一つの
プリズム１６とをもって構成し、一方の非球面１５ａ　
から入射した光束１１をプリズム面１６ａ　で９０°偏
向させて他方の非球面１５ｂ　を経て収束させるように
すると共に、プリズム面１６ａ　を透過する光束をビー
ム形状変換素子１３に導くようにする。また、ビーム形
状変換素子１３はフーコープリズムやシリンドリカルレ
ンズをもって構成することができるが、この実施例では
フーコープリズムを用い、これを固定的に配置する。光
検出器１４は、図２に入射方向すなわちトラッキング方
向Ｔからみた平面図を示すように、トラックと平行な方
向Ｒに離間して２つの受光部１７，１８　を設けると共
に、これら受光部１７，１８　にそれぞれトラック方向
Ｒに分離して２個の受光領域１７ａ，１７ｂ　、１８ａ
，１８ｂ　を設けて構成し、これをビーム形状変換素子
１３から所定の距離を隔てて固定的に配置する。

【０００８】この実施例によれば、図３にフォーカス方
向Ｆからみた平面図および受光部１７，１８　への入射
光の光量分布図を示すように、偏向型非球面レンズ１２
がトラッキング方向Ｔの中立位置にあるときは図３Ａに
示すようになり、その状態からトラッキング方向Ｔの紙
面に対し右側に偏向型非球面レンズ１２がシフトしたと
きは図３Ｂに示すようになり、紙面に対し左側にシフト
したときは図３Ｃに示すようになる。ここで、受光部１
７，１８　の各受光領域１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８
ｂ　から発生する光電流を、Ｉ１７ａ　，　Ｉ１７ｂ　
，Ｉ１８ａ　，　Ｉ１８ｂ　とするとき、図３Ａに示す
ように偏向型非球面レンズ１２がトラッキング方向Ｔの
中立位置にある状態で、 Ｉ＝（Ｉ１７ａ　＋Ｉ１８ｂ　）−（Ｉ１７ｂ　＋Ｉ１
８ａ　）が０となるように、ビーム形状変換素子１３お
よび光検出器１４の位置を設定すれば、図３Ｂの状態で
はＩ＞０となり、図３Ｃに示す状態ではＩ＜０となる。 したがって、受光部１７，１８　の各受光領域１７ａ，
１７ｂ，１８ａ，１８ｂ　の出力に基づいて、上記の式
を演算すれば、これにより偏向型非球面レンズ１２のト
ラッキング方向Ｔにおける位置を検出することができる
。

【０００９】図４はこの発明の他の３つの実施例の要部
をそれぞれ示すものである。図４Ａは、偏向型非球面レ
ンズ２１として凹状および凸状の非球面２２ａ　および
２２ｂ　と、凸状の集光プリズム２３とを有するものを
用い、凹状の非球面２２ａ　から入射した光束２４を拡
大して集光プリズム２３のプリズム面２３ａ　で９０°
偏向させて他方の非球面２２ｂ　を経て記録媒体に収束
させると共に、プリズム面２３ａ　を透過する光束を集
光プリズム２３で集光させてビーム形状変換素子１３を
経て光検出器１４で受光するようにしたものである。

【００１０】図４Ｂは、偏向型非球面レンズ３１として
二つの凸状の非球面３２ａ，３２ｂ　と、凸状の集光プ
リズム３３とを有するものを用い、入射光束３４を一方
の非球面３２ａ　により集光プリズム３３のプリズム面
３３ａ　に収束させ、その光束を該プリズム面３３ａ　
で９０°偏向させて他方の非球面３２ｂ　により再度収
束させて記録媒体に投射すると共に、プリズム面３３ａ
　を透過する光束を集光プリズム３３により再度収束さ
せてビーム形状変換素子１３を経て光検出器１４で受光
するようにしたものである。

【００１１】図４Ｃは、偏向型非球面レンズ４１として
、二つの凸状の非球面４２ａ，４２ｂ　と、凹状の集光
レンズ４３と、反射面４４とを有するペンタプリズム状
のものを用い、一方の非球面４２ａ　から入射した光束
４５を、集光レンズ４３のプリズム面４３ａ　で反射さ
せてレンズ内で一度収束させた後、反射面４４で反射さ
せて９０°偏向し、その光束を他方の非球面４２ｂ　を
経て再度収束させて記録媒体に投射すると共に、プリズ
ム面４３ａ　を透過する光束を集光プリズム４３により
収束位置を延ばしてビーム形状変換素子１３を経て光検
出器１４で受光するようにしたものである。この実施例
によれば、偏向型非球面レンズ４１をペンタプリズム状
に形成したので、プリズムの角度変化に対してその光軸
が変化しない。したがって、このレンズ４１の駆動装置
を構成する場合、レンズ４１が駆動時に傾いても光軸が
傾くことはない。なお、図１および図４Ａ〜Ｃに示す偏
向型非球面レンズは、ガラスあるいはプラスチックの一
体成形によって作成することができる。

【００１２】この発明は上述した実施例にのみ限定され
るものではなく、幾多の変形または変更が可能である。 例えば上述した各実施例ではビーム形状変換素子１３を
用いたが、偏向型非球面レンズを透過する光束は偏向型
非球面レンズのトラッキング方向の変位に応じてその収
束位置が変化するので、ビーム形状変換素子１３を省略
して偏向型非球面レンズのプリズム面を透過する光束を
、例えばリング状の２個の受光領域を有する光検出器で
受光して位置検出するよう構成することもできる。

【００１３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、内部
にプリズム面を有する偏向型非球面レンズを用い、その
プリズム面で反射される光束を記録媒体に投射し、透過
する光束を光検出器で受光して偏向型非球面レンズのト
ラッキング方向における位置を検出するようにしたので
、以下に示すような効果を得ることができる。 （１）立ち上げミラー等を別に設ける必要がないので、
ピックアップ装置全体を容易に小型化することができる
。 （２）フラグの像を投影するのではなく、偏向型非球面
レンズの透過光、すなわち結像光学系による光束を用い
て位置検出を行うようにしているので、検出感度を高く
とれ、ダイナミックレンジも広くできると共に、フォー
カス方向やトラッキング方向へのシフト時に偏向型非球
面レンズがタンジェンシャル方向へ微小変位しても、そ
の影響を受けにくい。したがって、常に正確な位置検出
を行うことができる。 （３）位置検出専用の光源を必要としないので、その自
動光量制御回路も不要となる。 （４）レンズそのものの変位を検出しているので、フラ
グ等の別部材を用いる場合に比べ、その共振特性の影響
を受けない。 （５）位置検出専用の光源が不要になる等のことから、
従来の位置検出に比べ低重量化が期待できるので、高速
アクセスに有効に対応できる。 （６）偏向型非球面レンズで光束を偏向すると同時に位
置検出用のビームを分離しているので、位置検出専用の
ビーム分離手段が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の要部の構成を示す図であ
る。

【図２】図１に示す光検出器の構成を示す図である。

【図３】図１に示す実施例の動作を説明するための図で
ある。

【図４】この発明の他の３つの実施例の要部の構成をそ
れぞれ示す図である。

【図５】従来の技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１１，２４，３４，４５　　　光束 １２，２１，３１，４１　　　偏向型非球面レンズ１３
　　ビーム形状変換素子 １４　　光検出器 １５ａ，１５ｂ，２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ，４
２ａ，４２ｂ　　　非球面１６　　プリズム １６ａ，２３ａ，３３ａ，４３ａ　　　プリズム面１７
，１８　　　受光部 １７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ　　　受光領域２３，
３３，４３　　集光プリズム ４４　　反射面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　表面に二つの非球面を、内部に少なく
   とも一つのプリズム面を有し、少なくとも記録媒体の情
   報トラックと交差するトラッキング方向に変位可能に支
   持された偏向型非球面レンズと、前記プリズム面を透過
   する光束を受光する少なくとも２つの受光領域を有する
   光検出器とを具え、前記偏向型非球面レンズの一方の非
   球面を経て前記プリズム面にトラッキング方向から光束
   を入射させ、該プリズム面で反射される光束を前記他方
   の非球面から前記記録媒体のほぼ法線方向に出射させる
   と共に、該プリズム面を透過する光束を前記光検出器で
   受光し、この光検出器の出力に基づいて前記偏向型非球
   面レンズのトラッキング方向における位置を検出するよ
   う構成したことを特徴とする光学式ピックアップ装置。