JPH046633A - 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］ この発明は、光ピックアップ装置に関し、さらに詳しく
いうと、光ディスク等の光情報記録媒体への情報の書込
み記録ないし消去、または、光情報記録媒体からの情報
の読出し再生を行うためのアクチュエータ分離型の光ピ
ックアップ装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、この種の光ピックアップ装置は、光情報記録媒
体（光ディスク）に対して、レーザ光を対物レンズによ
り微小なスポットに絞って照射することにより、情報の
記録や消去、再生を行うものである。光ディスクの情報
ビットの大きさは１μｍ程度と非常に小さいので、正確
に情報を記録または再生するためには、周知のごとく、
フォカシング制御、トラッキング制御およびシーり制御
（希望のトラックへ動かすための制御）が必須である。

そして、一般にフォーカシング制卸はレーザー光を絞込
む対物レンズを光軸方向に変位させることにより行い、
トラッキング制御は対物レンズをトラッキング方向に変
位させることにより行うようにしている。すなわち、対
物レンズを２軸方向に駆動させて、フォーカスおよびト
ラッキングの制御を行っている。また、シーク制御に関
しては、光ピックアップ全体を粗動制御により、−旦、
目標トラック近傍へ変位させた後、微動制御により行う
のが主流である。ところが、一般に、従来の光ピックア
ップ装置は、その重量が１００ｇ程度あるため、光ピッ
クアップ全体をトラッキング方向に変位移動させる制御
方式によると、対物レンズによるレーザースポットの位
置を所望のトラック近傍位置にもたらすためのシーク動
作の際に、光ピックアップの慣性が大きいため障害にな
る。

これにより高速シーク動作が困難になり、アクセス時間
の短縮に限界があった。

このため、近年では高速アクセスを実現するため、フォ
ーカスおよびトラッキング制御を行うアクチュエータ部
を分離して移動アクセスさせ、光学系は固定するアクチ
ュエータ分離型の光ピックアップが検討されている。

第４図は例えば、特開昭６４−４８２４８号公報に示さ
れた従来の分離型光ピックアップ装置である。すなわち
、情報記録媒体として、光ディスク（１）表面に対向さ
せてその半径方向にシーク移動する光ピックアップ中の
移動光学系（３）が設けられ、この移動光学系（３）に
光結合させた固定光学系（２）が装置に固定されて設け
られている。

ここに、固定光学系（２）中の半導体レーザ（４）から
の射出されたレーザ光はコリメータレンズ（５）によっ
て平行光束とされる。また、半導体レーザ（４）から射
出されたレーザ光は楕円系の強度分布をしているが、ア
ナモフィックプリズム（６）により、円形の強度分布を
もつ状態にビーム整形される。そして、ビームスプリッ
タ（７）で反射された光は移動光学系（３）中の偏光部
材（８）によって、光ディスク（１）側へ反射され、対
物レンズ（９）により絞られる。これにより、光ディス
ク（１）上に微小なスポットが形成される。この光ディ
スク（１）からの反射光は再び対物レンズ（９）、偏光
部材（８）を通り、固定光学系（２）内に戻る。まず、
ビームスプリッタ（７）を透過した光は、λ／２板（１
０）、検出レンズ（１１）を通り、偏光ビームスプリッ
タ（１２）に入射する。この偏光ビースプリッタ（１２
）により分割された光は、シリンドリカルレンズ（１３
）を通り、フォーカス検出受光素子（１４）に入射し、
他方の光はトラック検出受光素子（１５）に入射する。

ここに、トラック信号は周知のファーフィルド法（プッ
シュプル法）により検出され、焦点信号は周知の非点収
差法により検出される。また、情報信号はこれら２つの
受光素子（１４）　（１５）の検出信号の差動法により
検出される。

アクチュエータ分離駆動を行うために、固定光学系（２
）から射出する光は平行光束であって光ディスク（１）
のラジアル方向から移動光学系（３）に進む。また、移
動光学系（３）には、対物レンズ（９）をフォーカシン
グ、トラッキングするための駆動部材（図示せず）も含
まれている。

次に、トラック信号の検出動作（原理）について第５図
を参照して説明する。まず、第５図（ａ）は対物レンズ
（９）により集光されたレーザスポット（１６）がトラ
ック＜１７）の中央に照射された場合を示す。この場合
には、レーザスポット（１６）がトラック（１７）の中
央に集光されているので、トラック（１７）によって左
右対称に回折される。この結果、固定光学系（２）内に
配設されている２分割のトラック検出受光素子（１５）
の各々の受光素子（１５ａ）（１５ｂ）上では図示のご
とく左右対称な回折バタン（１８）となる。この結果、
２つの受光素子（１５ａ）　。

（１５ｂ）の各々の出力Ａ、Ｂは（Ａ＝Ｂ）となり正し
いトラッキング位置であることになる。ところが、レー
ザスポット（１６）の照射位置が、第５図（ｂ）に示す
ように、トラック中央からずれると、回折パターン（１
８）が左右非対称となり、受光素子（１５ａ）　、　（
１５ｂ）の出力Ａ、Ｂに大小の差を生ずる。

このような受光素子（１５ａ）　、　（１５ｂ）間の出
力差ＡＢをとることによりトラック信号が検出され、こ
れらの出力Ａ、Ｂの差がなくなるようにトラッキング制
御されるものである。

このような動作に際して、分離型光ピックアップでは、
質量の小さい移動光学系（３）のみが変位移動すること
によりトラッキング制御がなされるので、これらの変位
移動のためのエネルギーが小さくてすみ、かつ、高速ア
クセスが可能となる。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のような従来の光ピックアップ装置は次のような欠
点がある。まず、移動光学系（３）を搭載して移動する
キャリッジ（図示せず）と固定光学系（２）より照射す
る平行光との角度ずれによりトラック信号にオフセット
を生じる。ｔな、キャリッジおよびキャリッジの案内部
（図示せず）のがた、塵の付着、温度変化等による変形
によりアクセス時に移動光学系（３）が上下に変位して
トラック信号にオフセットを生じる。

トラック信号にこのようなオフセットを生じると、スポ
ット（１６）が中央に照射されないため、トラッキング
が不安定になる。町な、情報の記録、再生、消去特性が
劣化する。この点を第６図および第７図により説明する
。まず、偏光部材（８）が第６図に実線で示すような初
期位置にあるときには、トラック検出受光素子（１５）
での回折パターン（１８）は実線状態となり、受光素子
（１５）から得られる検出信号は、第７図（ａ＞に示す
ように、初期調整によりオフセットが零になるよう設定
されている。しかし、移動光学系（３）のフォーカシン
グ移動等に伴い、上述のごとき理由により偏光部材（８
）が第６図中に破線で示すように、例えば、上方向に寸
法ｄだけ変位すると、偏光部材（８）を軽で固定光学系
（２）内の受光素子（１５）に向かうレーザ光の光軸も
寸法ｄだけ上方に変位してしまう。これにより、受光素
子（１５）上での回折パターン（１８）も破線で示すよ
うに変位してしまう、この結果、受光素子（１５）から
得られる検出信号は、第７図（ｂ）に示すように、初期
状態に比べてオフセットを生じてしまう。このようなオ
フセットを生じたトラック検出信号を使って、トラッキ
ング制御を行うと、レーザスポット（１６）はトラック
（１７〉の中央位置からずれた位置にトラッキングされ
てしまい、結局、第７図（ｂ）に示す△なる誤差を生じ
る。これにより、正確な記録・再生を行うことができな
い。

このようなオフセットを防止するためには、組立精度を
上げて、角度ずれ、ガタなどを小さくする必要があるが
、コスト高となってしまうという問題点があった。

この発明は、以上のような問題点を解消するためになさ
れたもので、移動光学系と固定光学系の位置ずれがあっ
ても、トラック信号に生じるオフセット量を検出してト
ラック信号に補正を加えることができ、正確なトラッキ
ング制御が可能な光ピックアップ装置を得ることを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る光ピックアップ装置は、半導体レーザか
ら射出されたレーザ光を反射光と透過光に分割して反射
光を対物レンズ側に導くとともに透過光をレーザ光の光
軸中心に上下２つに分割する第１の光学部材と、この第
１の光学部材によって分割されたそれぞれのレーザ光を
光軸に平行に光路変更する第２．第３の光学部材とを搭
載して情報記録媒体に対して移動する移動光学系と、少
なくとも、半導体レーザおよび信号検出器並びに移動光
学系と前記信号検出器との位置ずれを検出する検出器と
を備えて装置内に位置固定した固定光学系とを備えたも
のである。

［作　用コ この発明においては、移動光学系と固定光学系との位置
ずれがあってもオフセット量を検出してトラック信号に
補正を加える。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、符号（１）〜（６）（１１）および（１３
）〜（１５）は上記従来装置と同様のものである。

（１９）は偏光ビームスプリッタ、り２０）はλ／４板
、（２１）はビームスプリッタ（第１の光学部材）、（
２２）（２３）は光路変更のための反射ミラー（第２、
第３の光学部材）　、　（２４）（２５）はトラッキン
グオフセット検出素子（検出器）　、　（２６）はビー
ムスプリッタ、（２７）は信号増幅器である。

情報記録媒体としての光ディスク（１）表面に対向させ
て、その半径方向にシーク移動する光ピックアップ中に
、移動光学系（３）が設けられ、この移動光学系（３）
に光結合させた固定光学系（２）が光デイスク装置に固
定されて設けられいる。

固定光学系（２）中の半導体レーザ（４）からの射出さ
れたレーザ光は、コリメータレンズ（５）によって平行
光束とされる。また、半導体レーザ（４）から射出され
なレーザ光は、楕円系の強度分布をしているが、アナモ
フィックプリズム（６）により、円形の強度分布をもつ
状態にビーム整形される。

また、半導体レーザ（４）から射出されたレーザ光は紙
面に垂直な方向に偏光面をもつ直線偏光であるので、偏
光ビームスプリッタ（１９）の偏光膜面（１９ａ）で反
射されて、λ／４板（２０）を通過して円偏光となり、
移動光学系（３）に向かう。そして移動光学系（３）中
のビームスプリッタ（２１）によって、光ディスク（１
）側へ反射される光と、透過される光とに分離される。

反射された光は対物レンズ（９）により絞られ、光ディ
スク（１）上に微小なスポットが形成される。そうして
、光ディスク（１）からの反射光は再び対物レンズ（９
）に戻り、ビムスブリッタ（２１）で反射されて、固定
光学系（２）内に戻る。そこて、λ／４板（２０）を通
過し、再び直線偏光となり、偏光ビームスプリッタ（１
９）を透過し、検出レンズ（１１）を通り、ビームスプ
リッタ（２６）に入射する。このビームスプリッタ（２
６）により分割された光の一方は、シリンドリカルレン
ズ（１３）を通りフォーカス検出受光素子（１４）に入
射し、他方の光はトラック検出受光素子（１５）に入射
する。

ここに、トラック信号は周知のファーフィールド法（プ
ッシュプル法）により検出され、フォーカス信号は周知
の非点収差法により検出される。また、情報信号はこれ
ら２つの受光素子（１４）（１５）の検出信号の差動法
により、検出される。

一方、ビームスプリッタ（２１）の反射面（２１ａ）を
透過した光は、光軸を中心に傾きをもつ反射面（２１ｂ
）（２１ｃ）により、上下２つの光に分離される。

各々の光は反射ミラー（２２）（２３）により、光軸に
対し平行となるように光路変更されて、固定光学系（２
）上のトラッキングオフセット検出素子（２４）（２５
）に入射する。

ここで、移動光学系（３）と固定光学系（２）の光軸ず
れとトラッキングオフセット検出用の受光素子（２４）
（２５）の関係について、第２図および第３図を用いて
説明する。まず移動光学系（３）と固定光学系（２）と
の光軸位置ずれが無い場合は、ビームスプリッタ（２１
）と検出素子（２４）　（２５）は第２図（ａ）のよう
な状態になり、固定光学系（２）から入射してくるレー
ザ光はビームスプリッタ（２１）の反射面（２１ｂ）　
（２１ｃ）で等分に分離される。そして、反射ミラー（
２２）　（２３）で光軸に平行に光路変換され、固定光
学系（２）上の受光素子（２４）　（２５）に入射され
る。

このとき、検出素子（２４）　（２５）の各々の出力Ｃ
，Ｄは等しくなり、移動光学系（３）と固定光学系（２
）の光軸ずれが無く、正しい位置関係にあることがわか
る。ところが、第２図（ｂ）に示すように、移動光学系
（３）と固定光学系（２）の光軸ずれが上下方向に存在
すると、固定光学系（２）がらの入射レーザビームはビ
ームスプリッタ（２１）で非対称に分割され、その結果
、第３図に示すよつに、トラッキングオフセット検出素
子（２４）（２５）の出力Ｃ，Ｄに大小の差を生じる。

このような検出素子（２４）（２５）ｍの出力差（Ｃ−
Ｄ）をとることにより、光軸位置ずれ量が（トラッキン
グオフセット量）が検出され、この値を信号増幅器（２
７）で増幅し、前述したトラッキング信号との差をとる
ことにより、トラッキングオフセットを取り除くことが
できるので、正しいトラッキング制御を行うことができ
る。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、移動光学系と固定光
学系の光軸ずれ量を検出できるようにしたので、移動光
学系の位置変動があったとしても、トラッキング信号に
生じるオフセットを補正して正確なトラッキング制御を
行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の側面図、第２図は同じく
トラッキングオフセット量の検出原理を示す光路図、第
３図は同じくトラッキングオフセットの補正の原理を示
す説明図、第４図は従来の光ピックアップ装置の概略側
面図、第５図は同じくトラック信号検出原理を示す説明
図、第６図は同じくオフセットを生ずる動作を示す要部
側面図、第７図は同じく信号波形線図である。 （１）　　　・光ディスク（情報記録媒体）　、　（２
）固定光学系、（３）・・移動光学系、（４）・・半導
体レーザ、（９）・・対物レンズ、（１４）・・フォカ
ス検出素子、（１５）・　トラック検出素子、（１９）
・・偏光ビームスプリッタ、（２１）・・ビームスプリ
ッタ（第１の光学部材）　、（２２）（２３）・・反射
ミラ（第２．第３の光学部材）　、　（２４）（２５）
　、　、　ｌ−ラッキングオフセット検出素子（検出器
）　、（２６）ビームスプリッタ。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代　　理　　人　　　　　曾　　我　　道　　保熱２図 （Ｑ） 扇３図 （梢′Ｌ＃） 冷４図 Ｗ−，６図 Ｗ、７図 （Ｑ） （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザ光を射出する半導体レーザと、前記レーザ光を情
   報記録媒体上に集光させる対物レンズとを備えて、前記
   情報記録媒体上に情報の記録または再生もしくは消去を
   行う光ピックアップ装置において、 前記半導体レーザから射出されたレーザ光を反射光と透
   過光に分割し、反射光を前記対物レンズ側に導き、透過
   光を前記レーザ光の光軸を中心に上下２つに分割する第
   １の光学部材と、この第１の光学部材によって分割され
   たそれぞれのレーザ光を光軸に平行に返す第２、第３の
   光学部材とを搭載して、前記情報記録媒体に対して移動
   する移動光学系と、 前記半導体レーザおよび信号検出器並びに前記可動光学
   系と前記信号検出器との位置ずれを検出する検出器とを
   備えて装置内に位置固定した固定光学系と、 を備えてなることを特徴とする光ピックアップ装置。