JPH04368640A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ナイフエッジ法を用い
てフォーカス誤差信号を検出する光ピックアップ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】追記型光ディスクや光磁気ディスクなど
の記録媒体（以下、光ディスクと総称する）にデータを
記録／再生（／消去）する光ピックアップ装置では、レ
ーザビームの焦点が光ディスクの記録面に追従するよう
に、いわゆるフォーカシングサーボ制御を行なっている
。

【０００３】このフォーカシングサーボ制御において必
要なフォーカス誤差信号を得るためには、種々の方法が
実用されており、その１つにナイフエッジ法がある。

【０００４】図４（ａ），（ｂ）は、ナイフエッジ法を
用いてフォーカス誤差信号を検出する光ピックアップ装
置の光学系の従来例を示している。なお、この光ピック
アップ装置では、記録媒体として記録トラックの案内溝
が形成された光磁気ディスクを用い、また、レーザビー
ムの結像位置と記録トラックとの誤差（トラック誤差）
を、プッシュプル法により検出している。

【０００５】図において、半導体レーザ素子１から出力
されるレーザ光は、カップリングレンズ２により平行光
に変換された後、ビームスプリッタ３を通過して対物レ
ンズ４に入射され、対物レンズ４により集束されて光磁
気ディスク５の記録面に結像される。

【０００６】光磁気ディスク５からの反射光は、対物レ
ンズ４により略平行光に変換された後、ビームスプリッ
タ３により反射されて対物レンズ６に導かれ、この対物
レンズ６の集束された反射光は、１／２波長板７を通過
して、その偏光面が４５度回転する。

【０００７】１／２波長板７を通過した反射光は、偏光
ビームスプリッタ８により、そのＳ偏光成分が反射され
るとともに、Ｐ偏光成分が透過する。偏光ビームスプリ
ッタ８により反射されたＳ偏光成分の光は、トラッキン
グ方向に受光面が２分割されている（図４（ｂ）参照）
、トラック誤差検出用の受光素子９に入射される。

【０００８】また、偏光ビームスプリッタ８を透過した
Ｐ偏光成分の光は、その光束の６０〜９０％が、ナイフ
エッジを構成する分割鏡１０により反射されて受光素子
１１に入射され、また、そのＰ偏光成分の光の残りの部
分は、分割鏡１０の稜線１０ａと平行な分割線で受光面
が二分割されている、フォーカス誤差検出用の受光素子
１２に入射される。

【０００９】図５は、図４（ａ），（ｂ）に示した光ピ
ックアップ装置において、トラッキング誤差信号、フォ
ーカス誤差信号および再生信号を形成するための処理回
路の一例を示している。

【００１０】同図において、受光素子９の受光面９ａで
得られる受光信号Ｐａは、電流／電圧変換回路１５を介
して電圧信号に変換された後、加算器１６の一方の入力
端および減算器１７のプラス側入力端に加えられている
。

【００１１】受光素子９の受光面９ｂで得られる受光信
号Ｐｂは、電流／電圧変換回路１８を介して電圧信号に
変換された後、加算器１６の他方の入力端および減算器
１７のマイナス側入力端に加えられている。

【００１２】受光素子１１の受光信号Ｐｃは、電流／電
圧変換回路１９を介して電圧信号に変換された後、加算
器２０の一方の入力端に加えられている。

【００１３】受光素子１２の受光面１２ａで得られる受
光信号Ｐｄは、電流／電圧変換回路２１を介して電圧信
号に変換された後、加算器２０の他方の入力端および減
算器２２のプラス側入力端に加えられている。

【００１４】受光素子１２の受光面１２ｂで得られる受
光信号Ｐｅは、電流／電圧変換回路２３を介して電圧信
号に変換された後、加算器２０のさらに他方の入力端お
よび減算器２２のマイナス側入力端に加えられている。

【００１５】加算器１６の出力信号は、加算器２４の一
方の入力端および減算器２５のマイナス側入力端に加え
られており、加算器２０の出力信号は、加算器２４の他
方の入力端および減算器２５のプラス側入力端に加えら
れている。

【００１６】そして、減算器１７の出力信号は、トラッ
キング誤差信号ＴＥとしてトラッキングサーボ制御部（
図示略）に出力され、減算器２２の出力信号は、フォー
カス誤差信号ＦＥとしてフォーカシングサーボ制御部（
図示略）に出力され、加算器２４の出力信号は、プリピ
ット信号ＲＦとして後段の制御部（図示略）に出力され
、減算器２５の出力信号は、光磁気信号ＭＯとして後段
の信号再生部（図示略）に出力されている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来装置では、次のような不都合を生じていた。

【００１８】すなわち、ナイフエッジ法により得られる
フォーカス誤差信号は、図６に示すように、デフォーカ
ス量（フォーカス誤差量）に応じて、周知のＳ字カーブ
を描く。

【００１９】このＳ字カーブを観察すると、合焦時すな
わちデフォーカス量０の点を中心として、フォーカス誤
差検出の有効検出範囲がＳ字カーブが対称（点対称）で
はないため、フォーカシングサーボ制御が不安定になる
という不都合を生じることがあった。

【００２０】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、フォーカシングサーボ制御を安定して行なう
ことができる光ピックアップ装置を提供することを目的
としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ナイフエッジ
をなす分割鏡と、この分割鏡の後側に設けられるととも
に、２分割された受光面から得られる受光信号の差信号
が、フォーカス誤差０からフォーカス誤差がマイナス側
およびプラス側のピーク点までのそれぞれのレベル差が
等しくなるようなオフセット値をとるようにその受光面
の分割位置が配置された第１の受光素子と、分割鏡の反
射光を受光するとともに、２分割された受光面から得ら
れる受光信号の差信号が、フォーカス誤差０の状態で第
１の受光素子の２つの受光面から得られる受光信号の差
信号のオフセット値に相当する値になるようにその２つ
の受光面における受光量の比が設定された第２の受光素
子と、第１の受光素子の２つの受光面から得られる受光
信号の差信号から第２の受光素子の２つの受光面から得
られる受光信号の差信号を減算してフォーカス誤差信号
を算出する演算手段を備えたものである。

【００２２】

【作用】したがって、フォーカス誤差信号が描くＳ字カ
ーブが、デフォーカス量０の位置を中心として、プラス
側とマイナス側にほぼ点対称になり、フォーカシングサ
ーボ制御を安定して行なうことができるようになる。

【００２３】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００２４】図１（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の
一実施例にかかる光ピックアップ装置を示している。な
お、同図において、図４（ａ），（ｂ）と同一部分およ
び相当する部分には、同一符号を付している。

【００２５】図において、偏光ビームスプリッタ８を透
過したＰ偏光成分の光は、その光束の６０〜９０％が、
ナイフエッジを構成する分割鏡１０により反射されて受
光素子３０に入射され、また、そのＰ偏光成分の光の残
りの部分は、分割鏡１０の稜線１０ａと平行な分割線で
受光面が二分割されている、フォーカス誤差検出用の受
光素子１２に入射される。

【００２６】ここで、受光素子３０は、同図（ｃ）に示
すように、分割鏡１０の稜線１０ａと平行な分割線で受
光面が二分割されているとともに、一方の受光面３０ａ
は、他方の受光面３０ｂよりもより多くの光を受光する
ように、その受光面の受光量の比が設定されている。

【００２７】また、受光素子１２は、合焦状態で、対物
レンズ６の焦点Ｐが、その分割線から若干ずれる態様に
、その位置が設定されている。

【００２８】図２は、本発明の一実施例にかかる信号処
理回路を示している。なお、同図において、図５と同一
部分および相当する部分には、同一符号を付している。

【００２９】同図において、受光素子３０の受光面３０
ａで得られる受光信号Ｐｆは、受光素子１２の受光面１
２ａで得られる受光信号Ｐｄとともに電流／電圧変換回
路２１に加えられており、また、受光素子３０の受光面
３０ｂで得られる受光素子Ｐｇは、受光素子１２の受光
面１２ｂで得られる受光信号Ｐｅとともに電流／電圧変
換回路２３に加えられている。

【００３０】したがって、減算器２２のプラス側入力端
には、受光信号Ｐｄと受光信号Ｐｆを重畳した信号が加
えられるとともに、減算器２２のマイナス側入力端には
、受光信号Ｐｅと受光信号Ｐｇを重畳した信号が加えら
れる。

【００３１】それにより、減算器２２から出力されるフ
ォーカス誤差信号ＦＥの値は、次式のようになる。

【００３２】 ＦＥ＝（Ｐｄ＋Ｐｆ）−（Ｐｅ＋Ｐｇ）＝（Ｐｄ−Ｐｅ
）＋（Ｐｆ−Ｐｇ）

【００３３】ここで、（Ｐｄ−Ｐｅ）の信号は、従来技
術におけるフォーカス誤差信号そのものであるので、図
３（ａ）に示すようなＳ字カーブを描く。ただし、デフ
ォーカス量０のときのオフセット値ＯＦからプラス側デ
フォーカス量のピーク値までのレベル差ＬＡと、オフセ
ット値ＯＦからマイナス側デフォーカス量のピーク値ま
でのレベル差ＬＢとが等しくなっている。

【００３４】すなわち、このＳ字カーブが図３（ａ）の
ような形を示すように、合焦状態での対物レンズ６の焦
点Ｐを、受光素子１２の分割線からずらす。

【００３５】一方、（Ｐｆ−Ｐｇ）の信号は、図３（ｂ
）に示すように、デフォーカス量０の状態で、同図（ａ
）のＳ字カーブのオフセット値ＯＦの極性を反転させた
値（−ＯＦ）を取る。また、この値を取るように、受光
素子３０の受光面３０ａと受光面３０ｂの受光量の差が
設定されている。

【００３６】その結果、フォーカス誤差信号ＦＥは、同
図（ｃ）に示すように、合焦状態でレベル０を取り、フ
ォーカス誤差信号ＦＥの有効検出範囲ＬＬにおいて、プ
ラス側デフォーカス量の変化態様と、マイナス側デフォ
ーカス量の変化態様がほぼ等しくなる。すなわち、デフ
ォーカス量０の点を中心として、点対称に変化している
。

【００３７】このようにして、フォーカス誤差信号ＦＥ
が、デフォーカス量０を中心として対称形に変化してい
るので、フォーカシングサーボ制御は、合焦状態からプ
ラス側のフォーカス誤差範囲と、マイナス側のフォーカ
ス誤差範囲とで、同じ態様の制御を行なうことができ、
したがって、フォーカシングサーボ制御の安定性が向上
する。

【００３８】また、図２の信号処理回路では、電流／電
圧変換回路の数が４であるのに対して、図５の従来装置
の信号処理回路では、電流／電圧変換回路の数が５であ
るので、本実施例の信号処理回路のコストを低減するこ
とができ、また、信号処理回路を小型化することができ
る。

【００３９】ところで、上述した実施例では、光磁気デ
ィスクにデータを記録／再生／消去する光ピックアップ
装置に対して本発明を適用した場合について説明したが
、本発明は、それ以外の光ディスク、すなわち、追記型
光ディスクおよび相変化型光ディスクをアクセスする光
ピックアップ装置についても同様にして適用することが
できる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フォーカス誤差信号が描くＳ字カーブが、デフォーカス
量０の位置を中心として、プラス側とマイナス側にほぼ
点対称になり、その結果、フォーカシングサーボ制御を
安定して行なうことができるようになるという効果を得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる光ピックアップ装置
の光学系を例示した概略構成図。

【図２】図１の光ピックアップ装置の信号処理回路を例
示したブロック図。

【図３】図２の信号処理回路で得られるフォーカス誤差
信号について説明するための波形図。

【図４】光ピックアップ装置の光学系の従来例を示した
概略構成図。

【図５】図４の光ピックアップ装置の信号処理回路を例
示したブロック図。

【図６】図５の信号処理回路で得られるフォーカス誤差
信号を示す波形図。

【符号の説明】

１０　　分割鏡 １２，３０　　受光素子 １２ａ，１２ｂ，３０ａ，３０ｂ　　受光面２１，２２
　　電流／電圧変換回路 ２２　　減算器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ナイフエッジ法を用いてフォーカス誤
   差信号を検出する光ピックアップ装置において、ナイフ
   エッジをなす分割鏡と、この分割鏡の後側に設けられる
   とともに、２分割された受光面から得られる受光信号の
   差信号が、フォーカス誤差０からフォーカス誤差がマイ
   ナス側およびプラス側のピーク点までのそれぞれのレベ
   ル差が等しくなるようなオフセット値をとるようにその
   受光面の分割位置が配置された第１の受光素子と、上記
   分割鏡の反射光を受光するとともに、２分割された受光
   面から得られる受光信号の差信号が、フォーカス誤差０
   の状態で上記第１の受光素子の２つの受光面から得られ
   る受光信号の差信号のオフセット値に相当する値になる
   ようにその２つの受光面における受光量の比が設定され
   た第２の受光素子と、上記第１の受光素子の２つの受光
   面から得られる受光信号の差信号から上記第２の受光素
   子の２つの受光面から得られる受光信号の差信号を減算
   してフォーカス誤差信号を算出する演算手段を備えたこ
   とを特徴とする光ピックアップ装置。