JPH043336A - 光ピックアップ装置 - Google Patents
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- JPH043336A JPH043336A JP2105937A JP10593790A JPH043336A JP H043336 A JPH043336 A JP H043336A JP 2105937 A JP2105937 A JP 2105937A JP 10593790 A JP10593790 A JP 10593790A JP H043336 A JPH043336 A JP H043336A
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- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B7/094—Methods and circuits for servo offset compensation
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1398—Means for shaping the cross-section of the beam, e.g. into circular or elliptical cross-section
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- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (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。
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、光学式記録再生装置に用いる光ピックアップ
装置に関するものである。
装置に関するものである。
第７図〜第９図に従来の光ピックアップ装置の一例を示
す。第７図及び第８図において、半導体レーザ１から出
射された光は回折素子２を透過し、コリメートレンズ３
によって平行光とされる。
す。第７図及び第８図において、半導体レーザ１から出
射された光は回折素子２を透過し、コリメートレンズ３
によって平行光とされる。
この平行光のビーム断面強度分布は、半導体レーザ１か
らの出射光のビーム断面強度分布の影響により楕円形の
分布となっている。
らの出射光のビーム断面強度分布の影響により楕円形の
分布となっている。
このため、上記楕円形の強度分布を有するビームが整形
プリズム４を通されることにより、楕円形の短軸方向が
拡大されてビーム強度分布がほぼ円形となるように整形
された後、対物レンズ５によって記録媒体である光デイ
スク６上に集光される。
プリズム４を通されることにより、楕円形の短軸方向が
拡大されてビーム強度分布がほぼ円形となるように整形
された後、対物レンズ５によって記録媒体である光デイ
スク６上に集光される。
光ディスク６からの反射光は対物レンズ５を介して整形
プリズム４を通過することにより、ビーム強度分布が楕
円形に戻った後、コリメートレンズ３を介して回折素子
２に入射し、この回折素子２で回折されて光検出器７上
に集光される。
プリズム４を通過することにより、ビーム強度分布が楕
円形に戻った後、コリメートレンズ３を介して回折素子
２に入射し、この回折素子２で回折されて光検出器７上
に集光される。
第９図に示すように、回折素子２は、光ディスク６のト
ラック方向に対応する方向であるＹ方向に延びる分割線
！１゛により２つの領域２ａ・２ｂに分割され、各領域
２ａ・２ｂには、異なるピッチで格子２Ｃ・２Ｃ・・・
、２ｄ・２ｄ・・・が形成されている。格子２Ｃ・２Ｃ
・・・のピッチが格子２ｄ・２ｄ・・・のピッチより大
きく設定されることにより、領域２ａに入射した反射光
のビームＰａの回折角に比して領域２ｂに入射した反射
光のビームｐｂの回折角がより大きくなるように設定さ
れている。
ラック方向に対応する方向であるＹ方向に延びる分割線
！１゛により２つの領域２ａ・２ｂに分割され、各領域
２ａ・２ｂには、異なるピッチで格子２Ｃ・２Ｃ・・・
、２ｄ・２ｄ・・・が形成されている。格子２Ｃ・２Ｃ
・・・のピッチが格子２ｄ・２ｄ・・・のピッチより大
きく設定されることにより、領域２ａに入射した反射光
のビームＰａの回折角に比して領域２ｂに入射した反射
光のビームｐｂの回折角がより大きくなるように設定さ
れている。
光検出器７はＸ方向に延びる分割線１２°と、分割線１
２”の中間位置からＹ方向に延びる分割線１３°とによ
り３つの光検出部７ａ〜７Ｃに分割されている。そして
、フォーカス誤差の生じていない時に回折素子２の領域
２ａで回折されたビームＰａは光検出部７ａのほぼ中央
にスポット状のビームＰａ’を形成する一方、領域２ｂ
で回折されたビームＰｂは光検出部７ｂ・７０間の分割
線！、゛上にスポット状のビームＰｂ’を形成し、フォ
ーカス誤差が生じた時にはビームＰｂ”が光検出部７ｂ
又は７ｃ上に半月状に拡がるようになっている。
２”の中間位置からＹ方向に延びる分割線１３°とによ
り３つの光検出部７ａ〜７Ｃに分割されている。そして
、フォーカス誤差の生じていない時に回折素子２の領域
２ａで回折されたビームＰａは光検出部７ａのほぼ中央
にスポット状のビームＰａ’を形成する一方、領域２ｂ
で回折されたビームＰｂは光検出部７ｂ・７０間の分割
線！、゛上にスポット状のビームＰｂ’を形成し、フォ
ーカス誤差が生じた時にはビームＰｂ”が光検出部７ｂ
又は７ｃ上に半月状に拡がるようになっている。
光検出器７の各光検出部７ａ〜７ｃからの出力信号を５
ａｘＳｃとすると、フォーカス誤差信号ＦＥＳは、ＦＥ
Ｓ＝Ｓｃ−３ｂの演算を行うことにより得られ、このＦ
ＥＳに基づいて、半導体レーザ１から出射された光が光
デイスク６上に焦点を結ぶように、つまり、ＦＥＳが“
０″となるように、図示しない駆動系により対物レンズ
５が駆動されるようになっている。
ａｘＳｃとすると、フォーカス誤差信号ＦＥＳは、ＦＥ
Ｓ＝Ｓｃ−３ｂの演算を行うことにより得られ、このＦ
ＥＳに基づいて、半導体レーザ１から出射された光が光
デイスク６上に焦点を結ぶように、つまり、ＦＥＳが“
０″となるように、図示しない駆動系により対物レンズ
５が駆動されるようになっている。
又、ラジアル（トラッキング）誤差信号ＲＥＳは、いわ
ゆるプッシュプル法により、ＲＥＳ＝Ｓａ−（Ｓｂ＋Ｓ
Ｃ）の演算で求められ、再生信号はＳａ＋Ｓｂ＋Ｓｃの
演算で求められる。
ゆるプッシュプル法により、ＲＥＳ＝Ｓａ−（Ｓｂ＋Ｓ
Ｃ）の演算で求められ、再生信号はＳａ＋Ｓｂ＋Ｓｃの
演算で求められる。
〔発明が解決しようとする課題］
ところが、上記の構成において、第７図に点線で示すよ
うに、光ディスク６が対物レンズ５の焦ん位置から遠ざ
かると、光ディスク６からの反射光は点線のような光路
を通って回折素子２に戻ることになる。
うに、光ディスク６が対物レンズ５の焦ん位置から遠ざ
かると、光ディスク６からの反射光は点線のような光路
を通って回折素子２に戻ることになる。
この場合、整形プリズム４の面４ａで受けるビームの整
形のため、点線で示す反射光は、整形プリズム４への入
射時における合焦点時の平行光からの傾き角θより整形
プリズム４の出射時の傾き角θ゛の方が増幅される傾向
となる。そのため、光ディスク６が合焦点位置から遠ざ
かった場合、コリメートレンズ３を透過した反射光は、
ビーム整形方向゛−（短軸側）の焦点位置がビーム非整
形方向（長軸側）の焦点位置より近くなり、その結果、
光ディスク６が合焦点位置からある程度遠ざかると、前
記のビームＰａ−Ｐｂが第９図に太線Ｐで示すように、
回折素子２上で長軸方向に長いほぼ直線状を成すことに
なる。この結果、第１０図に示す合焦点位置からの光デ
ィスク６の変位量とＦＥＳとの関係を表すグラフにおい
て、合焦点Ａ以外に、上記の如く、回折素子２上でビー
ムがほぼＰの如く直線状となるＢ点でもＦＥＳにゼロク
ロスが生じることになる。
形のため、点線で示す反射光は、整形プリズム４への入
射時における合焦点時の平行光からの傾き角θより整形
プリズム４の出射時の傾き角θ゛の方が増幅される傾向
となる。そのため、光ディスク６が合焦点位置から遠ざ
かった場合、コリメートレンズ３を透過した反射光は、
ビーム整形方向゛−（短軸側）の焦点位置がビーム非整
形方向（長軸側）の焦点位置より近くなり、その結果、
光ディスク６が合焦点位置からある程度遠ざかると、前
記のビームＰａ−Ｐｂが第９図に太線Ｐで示すように、
回折素子２上で長軸方向に長いほぼ直線状を成すことに
なる。この結果、第１０図に示す合焦点位置からの光デ
ィスク６の変位量とＦＥＳとの関係を表すグラフにおい
て、合焦点Ａ以外に、上記の如く、回折素子２上でビー
ムがほぼＰの如く直線状となるＢ点でもＦＥＳにゼロク
ロスが生じることになる。
すなわち、合焦点位置から光ディスク６が次第に遠ざか
っていくと、第１１図に示すように、前記のスボッ）Ｐ
ｂ’ は光検出部７ｂ内でＰｂ＋’・ｐｂ２’・・・の
ように次第に拡大し、第１０図のＢ点ではスポットＰｂ
がなくなり、Ｂ点を通過すると、反射光における短軸側
の焦点位置が回折素子２より手前側となるため、スポッ
トｐｂ”は反転して光検出部７Ｃ内でｐｂ、’ ・Ｐ
ｂ、’・・・のように次第に拡大する。
っていくと、第１１図に示すように、前記のスボッ）Ｐ
ｂ’ は光検出部７ｂ内でＰｂ＋’・ｐｂ２’・・・の
ように次第に拡大し、第１０図のＢ点ではスポットＰｂ
がなくなり、Ｂ点を通過すると、反射光における短軸側
の焦点位置が回折素子２より手前側となるため、スポッ
トｐｂ”は反転して光検出部７Ｃ内でｐｂ、’ ・Ｐ
ｂ、’・・・のように次第に拡大する。
ところで、ＦＥＳの曲線におけるゼロクロス点は、フォ
ーカスサーボにおいて対物レンズ５の駆動目標位置基準
となるものであるが、上記のように合焦点Ａ以外のＢ点
でゼロクロスが発生すると、初期状態からフォーカスを
引き込む場合又は外乱により外れたフォーカスを引き込
む制御をする場合に、合焦点Ａ以外のゼロクロス点Ｂに
フォーカスを合わせようと対物レンズ５を駆動する恐れ
があるので、正常な情報の記録再生が行い難いものとな
る。
ーカスサーボにおいて対物レンズ５の駆動目標位置基準
となるものであるが、上記のように合焦点Ａ以外のＢ点
でゼロクロスが発生すると、初期状態からフォーカスを
引き込む場合又は外乱により外れたフォーカスを引き込
む制御をする場合に、合焦点Ａ以外のゼロクロス点Ｂに
フォーカスを合わせようと対物レンズ５を駆動する恐れ
があるので、正常な情報の記録再生が行い難いものとな
る。
更に、回折素子２上のビームがＰの如く直線状となる上
記のＢ点近傍では、回折素子２の分割線ｌ、°が光軸か
らの若干のずれ又は傾きを有しているのみで、光検出器
７上のビームＰｂ’が領域２ａ・２ｂに均等に分割され
なくなるので、正確なフォーカス誤差信号ＦＥＳが得ら
れなくなる不具合が生じる。
記のＢ点近傍では、回折素子２の分割線ｌ、°が光軸か
らの若干のずれ又は傾きを有しているのみで、光検出器
７上のビームＰｂ’が領域２ａ・２ｂに均等に分割され
なくなるので、正確なフォーカス誤差信号ＦＥＳが得ら
れなくなる不具合が生じる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記の課題を４決
するために、ほぼ楕円形の強度分布を有する光を発生す
る光発生手段と、光発生手段から出射された光をほぼ円
形の強度分布を有する光となるように整形するとともに
記録媒体からの反射光を再びほぼ楕円形の強度分布を有
する光となるように整形する整形用光学手段と、少なく
ともその回折方向と平行な方向の分割線を含む１又は複
数の分割線により分割された複数の領域を有し上記記録
媒体で反射され整形用光学手段を通過した反射光を光検
出器側に回折させる回折手段と、分割線により分割され
た複数の光検出部を有し上記回折手段で回折された反射
光を受光して少なくとも再生信号とフォーカス誤差信号
とを得る光検出器とを備えた光ピックアップ装置におい
て、上記整形用光学手段が光発生手段から出射されるほ
ぼ楕円形の光の短軸方向を拡大することで上記ほぼ円形
の強度分布の光となるように整形するように構成され、
かつ、上記回折手段における回折方向と平行な方向の分
割線が整形用光学手段を通過した反射光の短軸方向と平
行になるように構成されていることを特徴とするもので
ある。
するために、ほぼ楕円形の強度分布を有する光を発生す
る光発生手段と、光発生手段から出射された光をほぼ円
形の強度分布を有する光となるように整形するとともに
記録媒体からの反射光を再びほぼ楕円形の強度分布を有
する光となるように整形する整形用光学手段と、少なく
ともその回折方向と平行な方向の分割線を含む１又は複
数の分割線により分割された複数の領域を有し上記記録
媒体で反射され整形用光学手段を通過した反射光を光検
出器側に回折させる回折手段と、分割線により分割され
た複数の光検出部を有し上記回折手段で回折された反射
光を受光して少なくとも再生信号とフォーカス誤差信号
とを得る光検出器とを備えた光ピックアップ装置におい
て、上記整形用光学手段が光発生手段から出射されるほ
ぼ楕円形の光の短軸方向を拡大することで上記ほぼ円形
の強度分布の光となるように整形するように構成され、
かつ、上記回折手段における回折方向と平行な方向の分
割線が整形用光学手段を通過した反射光の短軸方向と平
行になるように構成されていることを特徴とするもので
ある。
なお、以上の構成に代えて、上記整形用光学手段が光発
生手段から出射されるほぼ楕円形の光の長軸方向を縮小
することで上記ほぼ円形の強度分布の光となるように整
形するようにしても良い。
生手段から出射されるほぼ楕円形の光の長軸方向を縮小
することで上記ほぼ円形の強度分布の光となるように整
形するようにしても良い。
上記のように、整形用光学手段が光発生手段から出射さ
れるほぼ楕円形の光の短軸方向を拡大することで上記ほ
ぼ円形の強度分布の光に整形するとともに、回折手段に
おける回折方向と平行な方向の分割線が整形用光学手段
からの反射光の短軸と平行になるようにすれば、整形用
光学手段を介して回折手段に導かれる記録媒体からの反
射光が、仮に回折手段上でほぼ直線状のスポットを形成
する場合も、このほぼ直線状のスポットの延びる方向は
、回折手段における回折方向と平行な方向の分割線とは
直交する方向であるので、回折手段上のスポットがほぼ
直線状を成してもフォーカス誤差信号にはゼロクロスは
生じない、従って、フォーカス誤差の検出は正確、確実
に行われる。
れるほぼ楕円形の光の短軸方向を拡大することで上記ほ
ぼ円形の強度分布の光に整形するとともに、回折手段に
おける回折方向と平行な方向の分割線が整形用光学手段
からの反射光の短軸と平行になるようにすれば、整形用
光学手段を介して回折手段に導かれる記録媒体からの反
射光が、仮に回折手段上でほぼ直線状のスポットを形成
する場合も、このほぼ直線状のスポットの延びる方向は
、回折手段における回折方向と平行な方向の分割線とは
直交する方向であるので、回折手段上のスポットがほぼ
直線状を成してもフォーカス誤差信号にはゼロクロスは
生じない、従って、フォーカス誤差の検出は正確、確実
に行われる。
一方、整形用光学手段が光発生手段から出射されるほぼ
楕円形の光の長軸方向を縮小することで上記ほぼ円形の
強度分布の光に整形するように構成すれば、記録媒体で
反射され、整形用光学手段を透過した反射光は、整形用
光学手段で再度ほぼ楕円の強度分布された光の長軸方向
の焦点距離が、整形用光学手段における非整形方向であ
る短軸方向の焦点距離より長くなるから、記録媒体が合
焦位置から例えば、数ｍｍ程度の大きな変位量だけ遠ざ
からない限り、回折手段上でスポットが直線状を成すこ
とはない、なお、実際のフォーカス制御では回折手段上
でスポットが直線状を成す程度まで記録媒体が合焦位置
から遠ざかることは実質上者えられないので、フォーカ
ス制御を行う範囲内では合焦点以外にゼロクロスが生じ
ることはない、従って、この場合も、フォーカス誤差の
検出は正確に行われる。
楕円形の光の長軸方向を縮小することで上記ほぼ円形の
強度分布の光に整形するように構成すれば、記録媒体で
反射され、整形用光学手段を透過した反射光は、整形用
光学手段で再度ほぼ楕円の強度分布された光の長軸方向
の焦点距離が、整形用光学手段における非整形方向であ
る短軸方向の焦点距離より長くなるから、記録媒体が合
焦位置から例えば、数ｍｍ程度の大きな変位量だけ遠ざ
からない限り、回折手段上でスポットが直線状を成すこ
とはない、なお、実際のフォーカス制御では回折手段上
でスポットが直線状を成す程度まで記録媒体が合焦位置
から遠ざかることは実質上者えられないので、フォーカ
ス制御を行う範囲内では合焦点以外にゼロクロスが生じ
ることはない、従って、この場合も、フォーカス誤差の
検出は正確に行われる。
〔実施例１〕
本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。
れば、以下の通りである。
第２図に示すように、ほぼ楕円形の強度分布（図中、Ｘ
方向が短軸でＹ方向が長軸）の光を発生する光発生手段
としての半導体レーザ１１から出射されたレーザ光は、
回折手段としての回折素子１２を透過し、コリメートレ
ンズ１３によって平行光とされる。引続き、整形用光学
手段としての整形プリズム１４を通過することにより、
上記ほぼ楕円形の強度分布における短軸方向が拡大整形
され、ほぼ円形の強度分布とされた後、対物レンズ１５
によって記録媒体としての光デイスク１６上に集光され
るようになっている。光ディスク１６としては再生専用
型、追記型及び書換可能型等、目的に応じて種々のもの
を使用できる。
方向が短軸でＹ方向が長軸）の光を発生する光発生手段
としての半導体レーザ１１から出射されたレーザ光は、
回折手段としての回折素子１２を透過し、コリメートレ
ンズ１３によって平行光とされる。引続き、整形用光学
手段としての整形プリズム１４を通過することにより、
上記ほぼ楕円形の強度分布における短軸方向が拡大整形
され、ほぼ円形の強度分布とされた後、対物レンズ１５
によって記録媒体としての光デイスク１６上に集光され
るようになっている。光ディスク１６としては再生専用
型、追記型及び書換可能型等、目的に応じて種々のもの
を使用できる。
光ディスク１６からの反射光は対物レンズ１５を介して
整形プリズム１４に入射し、ここで、ほぼ円形の強度分
布の反射光が再びほぼ楕円形の強度分布（Ｘ方向が短軸
）に戻された後、コリメートレンズ１３を介して回折素
子１２に到り、ここで、光検出器１７側に回折されて光
検出器１７により受光されるようになっている。
整形プリズム１４に入射し、ここで、ほぼ円形の強度分
布の反射光が再びほぼ楕円形の強度分布（Ｘ方向が短軸
）に戻された後、コリメートレンズ１３を介して回折素
子１２に到り、ここで、光検出器１７側に回折されて光
検出器１７により受光されるようになっている。
第１図にも示すように、回折素子１２は光ディスク１６
におけるトラック溝等によるトラックが設けられた方向
に対応する方向（Ｘ方向）に延びる分割線！１により２
つの領域１２ａ・１２ｂに分割され、領域１２ａにおけ
る格子１２ｃ・１２Ｃ・・・のピッチが領域１２ｂにお
ける格子１２ｄ・１２ｄ・・・のピッチより大きくされ
ることにより、領域１２ａに入射した反射光のビームＰ
ａの回折角より領域１２ｂに入射した反射光のビームＰ
ｂの回折角が大きくなるように設定されている。分割線
！、の方向は、整形プリズム１４で再度ほぼ楕円系の強
度分布とされた反射光の短軸方向と平行なＸ方向とされ
ている。
におけるトラック溝等によるトラックが設けられた方向
に対応する方向（Ｘ方向）に延びる分割線！１により２
つの領域１２ａ・１２ｂに分割され、領域１２ａにおけ
る格子１２ｃ・１２Ｃ・・・のピッチが領域１２ｂにお
ける格子１２ｄ・１２ｄ・・・のピッチより大きくされ
ることにより、領域１２ａに入射した反射光のビームＰ
ａの回折角より領域１２ｂに入射した反射光のビームＰ
ｂの回折角が大きくなるように設定されている。分割線
！、の方向は、整形プリズム１４で再度ほぼ楕円系の強
度分布とされた反射光の短軸方向と平行なＸ方向とされ
ている。
第３図にも示すように、光検出器１１７は、回折素子１
２における分割線ｌＩと直交するＹ方向に延びる分割線
ｌ、及び分割線！、の中間位置から分割線Ｉｌ、と平行
に延びる分割線！、により３つの光検出部１７ａ〜１７
ｃに分割されている。そして、フォーカス誤差の生じて
いない時に回折素子１２における領域１２ａで回折され
たビームＰａは光検出部１７ａのほぼ中央にスポット状
のと−ムＰａ’を形成し、領域１２ｂで回折されたビー
ムＰｂが光検出部１７ｂ・１７Ｃ間の分割線！。
２における分割線ｌＩと直交するＹ方向に延びる分割線
ｌ、及び分割線！、の中間位置から分割線Ｉｌ、と平行
に延びる分割線！、により３つの光検出部１７ａ〜１７
ｃに分割されている。そして、フォーカス誤差の生じて
いない時に回折素子１２における領域１２ａで回折され
たビームＰａは光検出部１７ａのほぼ中央にスポット状
のと−ムＰａ’を形成し、領域１２ｂで回折されたビー
ムＰｂが光検出部１７ｂ・１７Ｃ間の分割線！。
上のほぼ中間位置にスポット状のビームＰｂ’を形成す
るようになっている。
るようになっている。
各光検出部１７ａ〜１７ｃの出力信号をＳａ〜Ｓｃとす
ると、再生信号はＳａ＋Ｓｂ＋Ｓｃの演算で得られ、又
、フォーカス誤差信号ＦＥＳはＦＥＳ＝Ｓｃ−３ｂの演
算で得られ、ラジアル（トラッキング）誤差ＲＥＳはＲ
ＥＳ＝Ｓａ−（Ｓｂ十Ｓｃ）で得られる。そして、図示
しないフォーカス及びラジアル駆動系によりＦＥＳ及び
ＲＥＳが°“０”となるように対物レンズ１５が駆動さ
れる。
ると、再生信号はＳａ＋Ｓｂ＋Ｓｃの演算で得られ、又
、フォーカス誤差信号ＦＥＳはＦＥＳ＝Ｓｃ−３ｂの演
算で得られ、ラジアル（トラッキング）誤差ＲＥＳはＲ
ＥＳ＝Ｓａ−（Ｓｂ十Ｓｃ）で得られる。そして、図示
しないフォーカス及びラジアル駆動系によりＦＥＳ及び
ＲＥＳが°“０”となるように対物レンズ１５が駆動さ
れる。
上記のように、本実施例では、光ディスク１６からの反
射光の回折素子１２上での短軸方向と分割線！１の方向
とを一致させたので、仮に分割線２１に若干の傾き、ず
れが生じていたとしても、整形プリズム１４により発生
する非点収差のためのフォーカスずれで、第１図に太線
Ｐで示すように、回折素子１２上で反射光のビームがほ
ぼ直線状となる近傍においても、ＦＥＳに対する影響は
ほとんど生じない、更に、光検出器１７上の回折光のビ
ームＰｂ’ も反転することがないため、ＦＥＳの曲線
におけるゼロクロス点も合焦点のみに現れ、安定で良好
な記録再生が可能となる。
射光の回折素子１２上での短軸方向と分割線！１の方向
とを一致させたので、仮に分割線２１に若干の傾き、ず
れが生じていたとしても、整形プリズム１４により発生
する非点収差のためのフォーカスずれで、第１図に太線
Ｐで示すように、回折素子１２上で反射光のビームがほ
ぼ直線状となる近傍においても、ＦＥＳに対する影響は
ほとんど生じない、更に、光検出器１７上の回折光のビ
ームＰｂ’ も反転することがないため、ＦＥＳの曲線
におけるゼロクロス点も合焦点のみに現れ、安定で良好
な記録再生が可能となる。
〔実施例２〕
第４図に第２実施例を示す。
この第２実施例では、分割線１４により２つの領域１８
ａ・１８ｂに分割された回折素子１８の各領域１８ａ・
１８ｂにおける格子１８ｃ・１８Ｃ・・・ １８ｄ・１
８ｄ・・・を、分割線ｊ２．に垂直な方向から互いに逆
向きに同一角度だけ傾斜させている。なお、上記の実施
例と同様に光ディスク１６からの反射光の回折素子１８
上の短軸方向が分割線！４の方向と同一方向とされてい
る。
ａ・１８ｂに分割された回折素子１８の各領域１８ａ・
１８ｂにおける格子１８ｃ・１８Ｃ・・・ １８ｄ・１
８ｄ・・・を、分割線ｊ２．に垂直な方向から互いに逆
向きに同一角度だけ傾斜させている。なお、上記の実施
例と同様に光ディスク１６からの反射光の回折素子１８
上の短軸方向が分割線！４の方向と同一方向とされてい
る。
一方、光検出器１９はそれぞれ分割線ｉ、、と平行な方
向に延びる３本の分割線！５〜ｆｆ１ｆｆ （分割線
ｆ、は分割線１４を含み、回折素子１８の表面に垂直な
平面に含まれる）により４つの光検出部１９ａ〜１９ｄ
に分割され、フォーカス誤差がない時には回折素子１８
の領域１８ａ・１８ｂで回折された光がそれぞれ分割線
！、・ｌ、上にスポット状のビームＰａ’ ・Ｐｂ“
を形成するようになっている。なお、回折素子１８及び
光検出器１９以外は第１実施例と同様に構成されている
。
向に延びる３本の分割線！５〜ｆｆ１ｆｆ （分割線
ｆ、は分割線１４を含み、回折素子１８の表面に垂直な
平面に含まれる）により４つの光検出部１９ａ〜１９ｄ
に分割され、フォーカス誤差がない時には回折素子１８
の領域１８ａ・１８ｂで回折された光がそれぞれ分割線
！、・ｌ、上にスポット状のビームＰａ’ ・Ｐｂ“
を形成するようになっている。なお、回折素子１８及び
光検出器１９以外は第１実施例と同様に構成されている
。
この実施例では、各光検出部１９ａ〜１９ｄの出力信号
をＳ ａ −Ｓ ｄとすると、再生信号はＳａ十Ｓｂ＋
Ｓｃ＋Ｓｄの演算で求められ、フォーカス誤差信号ＦＥ
ＳはＦＥＳ＝ （Ｓａ−５ｂ）＋ （Ｓｄ−３ｃ）の演
算で得られ、又、ラジアル誤差信号ＲＥＳはＲＥＳ＝
（Ｓａ＋５ｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ）の演算で得られる。こ
の実施例においても、ＦＥＳの曲線に合焦点以外でゼロ
クロス点は発生しない。
をＳ ａ −Ｓ ｄとすると、再生信号はＳａ十Ｓｂ＋
Ｓｃ＋Ｓｄの演算で求められ、フォーカス誤差信号ＦＥ
ＳはＦＥＳ＝ （Ｓａ−５ｂ）＋ （Ｓｄ−３ｃ）の演
算で得られ、又、ラジアル誤差信号ＲＥＳはＲＥＳ＝
（Ｓａ＋５ｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ）の演算で得られる。こ
の実施例においても、ＦＥＳの曲線に合焦点以外でゼロ
クロス点は発生しない。
〔実施例３〕
次に、第３実施例を説明する。
第５図に示すように、第３実施例における整形プリズム
２０は半導体レーザ１１から出射されたほぼ楕円形の強
度分布を有するレーザ光（Ｘ方向が長軸、Ｙ方向が短軸
）の長軸方向を縮小整形することによりほぼ円形の強度
分布に変換し、かつ、光ディスク１６からの反射光にお
けるＸ方向を拡大することにより、再度ほぼ楕円形の強
度分布に変換するようになっている。これにより、回折
素子１２に入射する反射光は第６図に示すように、その
長軸方向が分割線１１の方向と一致する。
２０は半導体レーザ１１から出射されたほぼ楕円形の強
度分布を有するレーザ光（Ｘ方向が長軸、Ｙ方向が短軸
）の長軸方向を縮小整形することによりほぼ円形の強度
分布に変換し、かつ、光ディスク１６からの反射光にお
けるＸ方向を拡大することにより、再度ほぼ楕円形の強
度分布に変換するようになっている。これにより、回折
素子１２に入射する反射光は第６図に示すように、その
長軸方向が分割線１１の方向と一致する。
なお、第１実施例と同等の構成を有する部位には同一の
参照番号を付して重複した説明を省略する。
参照番号を付して重複した説明を省略する。
第６図に示すように、回折素子１２及び光検出器１７は
第１実施例と同様に構成され、フォーカス誤差の生じて
いない時に回折素子１２の領域１２ａでの回折光が光検
出部１７ａのほぼ中央にスポット状のビームＰａ“を形
成する一方、領域１２ｂでの回折光が分割ｓ！ ｐ−＊
のほぼ中間位置にスポット状のビームＰｂ”を形成する
ようになっている。
第１実施例と同様に構成され、フォーカス誤差の生じて
いない時に回折素子１２の領域１２ａでの回折光が光検
出部１７ａのほぼ中央にスポット状のビームＰａ“を形
成する一方、領域１２ｂでの回折光が分割ｓ！ ｐ−＊
のほぼ中間位置にスポット状のビームＰｂ”を形成する
ようになっている。
本実施例では、整形プリズム２０により半導体レーザ１
１からの出射光の長軸方向を縮小するようにしているた
め、光ディスク１６で反射され、整形プリズム２０及び
コリメートレンズ１３を透過したほぼ楕円形の反射光は
、整形プリズム２０におけるビーム整形方向である長軸
方向の焦点距離がビーム非整形方向である短軸方向の焦
点距離より長くなるため、回折素子１２上で太ｖＡＰの
ようにほぼ直線状のビームが形成されるのは、光ディス
ク１６がＦＥＳの制御範囲として考慮すべき範囲には含
まれない程度に合焦位置から大幅に（例えば、数ｍｍ程
度）遠ざかった時である。従って、フォーカス制御を行
う範囲内では、ＦＥＳの曲線のゼロクロス点は実質的に
合焦位置以外に存在しないことになる。
１からの出射光の長軸方向を縮小するようにしているた
め、光ディスク１６で反射され、整形プリズム２０及び
コリメートレンズ１３を透過したほぼ楕円形の反射光は
、整形プリズム２０におけるビーム整形方向である長軸
方向の焦点距離がビーム非整形方向である短軸方向の焦
点距離より長くなるため、回折素子１２上で太ｖＡＰの
ようにほぼ直線状のビームが形成されるのは、光ディス
ク１６がＦＥＳの制御範囲として考慮すべき範囲には含
まれない程度に合焦位置から大幅に（例えば、数ｍｍ程
度）遠ざかった時である。従って、フォーカス制御を行
う範囲内では、ＦＥＳの曲線のゼロクロス点は実質的に
合焦位置以外に存在しないことになる。
この結果、上記の実施例と同様に、フォーカス制御が安
定し、情報の記録再生を良好に行うことができるように
なる。
定し、情報の記録再生を良好に行うことができるように
なる。
なお、本実施例では、回折素子１２上でのビームＰａ−
Ｐｂの長軸方向が分割線！、の方向と一致するようにし
たが、ビームＰａ−Ｐｂの短軸方向が分割線１１の方向
と一致するようにしても良い。
Ｐｂの長軸方向が分割線！、の方向と一致するようにし
たが、ビームＰａ−Ｐｂの短軸方向が分割線１１の方向
と一致するようにしても良い。
本発明に係る光ピックアップ装置は、以上のように、整
形用光学手段が光発生手段から出射されるほぼ楕円形の
光の短軸方向を拡大することで上記ほぼ円形の強度分布
の光となるように整形するように構成され、かつ、上記
回折手段における回折方向と平行な方向の分割線が整形
用光学手段からの反射光の短軸方向と平行になるように
構成されているものである。
形用光学手段が光発生手段から出射されるほぼ楕円形の
光の短軸方向を拡大することで上記ほぼ円形の強度分布
の光となるように整形するように構成され、かつ、上記
回折手段における回折方向と平行な方向の分割線が整形
用光学手段からの反射光の短軸方向と平行になるように
構成されているものである。
これにより、整形用光学手段を介して回折手段に導かれ
る記録媒体からの反射光が、仮に回折手段上でほぼ直線
状のスポットを形成する場合も、このほぼ直線状のスポ
ットの延びる方向は、回折手段における回折方向と平行
な方向の分割線とは直交する方向であるので、回折手段
上のスポットがほぼ直線状を成してもフォーカス誤差信
号にはゼロクロスは生じない。従って、フォーカス誤差
の検出は正確、確実に行われるという効果を奏する。
る記録媒体からの反射光が、仮に回折手段上でほぼ直線
状のスポットを形成する場合も、このほぼ直線状のスポ
ットの延びる方向は、回折手段における回折方向と平行
な方向の分割線とは直交する方向であるので、回折手段
上のスポットがほぼ直線状を成してもフォーカス誤差信
号にはゼロクロスは生じない。従って、フォーカス誤差
の検出は正確、確実に行われるという効果を奏する。
又、以上の構成に代えて、上記整形用光学手段が光発生
手段から出射されるほぼ楕円形の光の長軸方向を縮小す
ることで上記ほぼ円形の強度分布の光となるように整形
するように構成しても良い。
手段から出射されるほぼ楕円形の光の長軸方向を縮小す
ることで上記ほぼ円形の強度分布の光となるように整形
するように構成しても良い。
これにより、記録媒体で反射され、整形用光学手段を透
過した反射光は、整形用光学手段で再度ほぼ楕円の強度
分布された光の長軸方向の焦点距離が、整形用光学手段
における非整形方向である短軸方向の焦点距離より長く
なるものであるから、記録媒体が合焦位置から例えば、
数ｍｍ程度の大きな変位量だけ遠ざからない限り、回折
手段上でスポットがほぼ直線状を成すことはない。なお
、実際のフォーカス制御では回折手段上でスポットがほ
ぼ直線状を成す程度まで記録媒体が合焦位置から遠ざか
ることは実質上句えられないので、フォーカス制御を行
う範囲内では合焦位置以外にゼロクロスが生じることは
ない。従って、この場合も、フォーカス誤差の検出は正
確に行われる。
過した反射光は、整形用光学手段で再度ほぼ楕円の強度
分布された光の長軸方向の焦点距離が、整形用光学手段
における非整形方向である短軸方向の焦点距離より長く
なるものであるから、記録媒体が合焦位置から例えば、
数ｍｍ程度の大きな変位量だけ遠ざからない限り、回折
手段上でスポットがほぼ直線状を成すことはない。なお
、実際のフォーカス制御では回折手段上でスポットがほ
ぼ直線状を成す程度まで記録媒体が合焦位置から遠ざか
ることは実質上句えられないので、フォーカス制御を行
う範囲内では合焦位置以外にゼロクロスが生じることは
ない。従って、この場合も、フォーカス誤差の検出は正
確に行われる。
第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すものである
。 第１図は第２図のＩ−Ｉ線に沿う回折素子及び光検出器
の概略平面図である。 第２図は光ピックアップ装置の概略正面図である。 第３図は光検出器の概略平面図である。 第４図は本発明の第２実施例における回折素子及び光検
出器の概略平面図である。 第５図及び第６図は本発明の第３実施例を示すものであ
る。 第５図は光ピックアップ装置の概略正面図である。 第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ線に沿う回折素子及び光検
出器の概略平面図である。 第７図乃至第１１図は従来例を示すものである。 第７図は光ピックアップ装置の概略正面図である。 第８図は第７図の■−■線に沿う概略側面図である。 第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ線に沿う回折素子及び光検
出器の概略平面図である。 第１Ｏ図は記録媒体の変位に伴うフォーカス誤差信号の
変化を示すグラフである。 第１１図は光検出器上でのスポ・ントの変化を示す模式
図である。 １１は半導体レーザ（光発生手段）、１２・１８は回折
素子（回折手段）、１４・２０４よ整形プリズム（整形
用光学手段）、１６は光ディスク（記録媒体）、１７・
１９は光検出器である。 特許出願人 シャープ 株式会社代理人 弁
理１ 原 謙 、借群咥ｌ：≧謂１ （０エエ４− 第 図 東 囚 第 図 ■ トフッフ万同 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 入 （自発）手続補装置
。 第１図は第２図のＩ−Ｉ線に沿う回折素子及び光検出器
の概略平面図である。 第２図は光ピックアップ装置の概略正面図である。 第３図は光検出器の概略平面図である。 第４図は本発明の第２実施例における回折素子及び光検
出器の概略平面図である。 第５図及び第６図は本発明の第３実施例を示すものであ
る。 第５図は光ピックアップ装置の概略正面図である。 第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ線に沿う回折素子及び光検
出器の概略平面図である。 第７図乃至第１１図は従来例を示すものである。 第７図は光ピックアップ装置の概略正面図である。 第８図は第７図の■−■線に沿う概略側面図である。 第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ線に沿う回折素子及び光検
出器の概略平面図である。 第１Ｏ図は記録媒体の変位に伴うフォーカス誤差信号の
変化を示すグラフである。 第１１図は光検出器上でのスポ・ントの変化を示す模式
図である。 １１は半導体レーザ（光発生手段）、１２・１８は回折
素子（回折手段）、１４・２０４よ整形プリズム（整形
用光学手段）、１６は光ディスク（記録媒体）、１７・
１９は光検出器である。 特許出願人 シャープ 株式会社代理人 弁
理１ 原 謙 、借群咥ｌ：≧謂１ （０エエ４− 第 図 東 囚 第 図 ■ トフッフ万同 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 入 （自発）手続補装置
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ほぼ楕円形の強度分布を有する光を発生する光発生
手段と、光発生手段から出射された光をほぼ円形の強度
分布を有する光となるように整形するとともに記録媒体
からの反射光を再びほぼ楕円形の強度分布を有する光と
なるように整形する整形用光学手段と、分割線により分
割された複数の領域を有し上記記録媒体で反射され整形
用光学手段を通過した反射光を光検出器側に回折させる
回折手段と、少なくともその回折方向と平行な方向の分
割線を含む１又は複数の分割線により分割された複数の
光検出部を有し上記回折手段で回折された反射光を受光
して少なくともフォーカス誤差信号とを得る光検出器と
を備えた光ピックアップ装置において、 上記整形用光学手段が光発生手段から出射されるほぼ楕
円形の光の短軸方向を拡大することで上記ほぼ円形の強
度分布の光となるように整形するように構成され、かつ
、上記回折手段における回折方向と平行な方向の分割線
が整形用光学手段を通過した反射光の短軸方向と平行に
なるように構成されていることを特徴とする光ピックア
ップ装置。 ２、ほぼ楕円形の強度分布を有する光を発生する光発生
手段と、光発生手段から出射された光をほぼ円形の強度
分布を有する光となるように整形するとともに記録媒体
からの反射光を再びほぼ楕円形の強度分布を有する光と
なるように整形する整形用光学手段と、少なくともその
回折方向と平行な方向の分割線を含む１又は複数の分割
線により分割された複数の領域を有し上記記録媒体で反
射され整形用光学手段を通過した反射光を光検出器側に
回折させる回折手段と、分割線により分割された複数の
光検出部を有し上記回折手段で回折された反射光を受光
して少なくともフォーカス誤差信号とを得る光検出器と
を備えた光ピックアップ装置において、 上記整形用光学手段が光発生手段から出射されるほぼ楕
円形の光の長軸方向を縮小することで上記ほぼ円形の強
度分布の光となるように整形するように構成されている
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2105937A JPH0721869B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 光ピックアップ装置 |
| KR1019910006168A KR970008230B1 (ko) | 1990-04-20 | 1991-04-17 | 광픽업장치 |
| CA002040787A CA2040787C (en) | 1990-04-20 | 1991-04-18 | Optical pickup device |
| US07/687,478 US5173890A (en) | 1990-04-20 | 1991-04-18 | Optical pickup device including diffraction grating |
| EP91303579A EP0453323B1 (en) | 1990-04-20 | 1991-04-22 | Optical pickup device |
| DE69115336T DE69115336T2 (de) | 1990-04-20 | 1991-04-22 | Optische Abtastvorrichtung |
| US07/705,802 US5202869A (en) | 1990-04-20 | 1991-05-28 | Optical head device including diffraction grating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2105937A JPH0721869B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 光ピックアップ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH043336A true JPH043336A (ja) | 1992-01-08 |
| JPH0721869B2 JPH0721869B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=14420765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2105937A Expired - Lifetime JPH0721869B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 光ピックアップ装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5173890A (ja) |
| EP (1) | EP0453323B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0721869B2 (ja) |
| KR (1) | KR970008230B1 (ja) |
| CA (1) | CA2040787C (ja) |
| DE (1) | DE69115336T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06195743A (ja) * | 1992-09-10 | 1994-07-15 | Toshiba Corp | 光学ヘッド装置 |
| US6154433A (en) * | 1992-09-10 | 2000-11-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Light beam shaping device to change an anisotropic beam to an isotropic beam for reducing the size of an optical head |
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|---|---|---|---|---|
| JP2656136B2 (ja) * | 1990-05-29 | 1997-09-24 | シャープ株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| JP3112735B2 (ja) * | 1992-02-28 | 2000-11-27 | パイオニア株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| US5453962A (en) * | 1992-08-20 | 1995-09-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Focus error detecting device |
| JP3645319B2 (ja) * | 1995-07-31 | 2005-05-11 | 株式会社東芝 | 情報処理装置 |
| JPH1064104A (ja) * | 1996-08-21 | 1998-03-06 | Pioneer Electron Corp | 非点収差フォーカスエラー信号生成方法及び光ピックアップ装置 |
| CN110634372B (zh) * | 2019-09-29 | 2021-12-07 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种光学系统装调策略验证系统 |
Family Cites Families (11)
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|---|---|---|---|---|
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| US4789977A (en) * | 1986-11-06 | 1988-12-06 | Laser Magnetic Storage International Company | Optical data recording device |
| NL8701749A (nl) * | 1987-07-24 | 1989-02-16 | Philips Nv | Inrichting voor het met optische straling aftasten van een informatievlak. |
| JPH01151022A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-13 | Sharp Corp | 光ピックアップ装置 |
| JPH01258240A (ja) * | 1988-04-07 | 1989-10-16 | Sharp Corp | 光学的情報読取り装置 |
| JPH0770065B2 (ja) * | 1988-04-20 | 1995-07-31 | シャープ株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| JPH01311428A (ja) * | 1988-06-09 | 1989-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ヘッド装置及びこれを用いた光情報装置 |
| US5066138A (en) * | 1988-06-16 | 1991-11-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical head apparatus |
| US4983017A (en) * | 1988-08-02 | 1991-01-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical head device for reading information stored in a recording medium |
| JPH0758559B2 (ja) * | 1988-09-02 | 1995-06-21 | シャープ株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| JP2975395B2 (ja) * | 1990-05-15 | 1999-11-10 | シャープ株式会社 | 光ピックアップ装置 |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP2105937A patent/JPH0721869B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-04-17 KR KR1019910006168A patent/KR970008230B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-18 CA CA002040787A patent/CA2040787C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-18 US US07/687,478 patent/US5173890A/en not_active Expired - Lifetime
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