JPH0476831A - 光学式ピックアップ - 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 本発明は、コンパクトディスクプレーヤ、ビデオデイヌ
クプレーヤ等の回転する情報記録円盤より光学的に信号
を読み取る光学式ピックアップに関し、特に種々の厚み
、屈折率を持った情報記録円盤からも安定した情報信号
を得られる構造に関するものである。

従来の技術 近年、情報記録円盤（以下、ディスクと称す。）の再生
技術の向上には目ざましいものがある。とりわけ光学式
ピックアップについては日々改善され、より高性能なも
のが究明され続けている。

以下、図面を参照しながら、上述した従来の光学式ピッ
クアップについて説明する。

第２図は従来の光学式ピンクアップの光学系の構成を示
す平面図である。第２図において、１は半導体レーザで
あシ光学式ピックアップの光源となるものである。２は
回折格子であシ、通過するレーザビームをわずかに角度
分離し、３本のビームに分ける働きをし、そのうち１木
が情報信号を再生するために、そして他２木がトラッキ
ング用に使われる。４はハーフミラ−でアシ、レーザビ
ーム３の一部を透過させ残シを反射させる働きを持って
いる。５はレーザミラーであり、ビーム方向変換部６で
レーザビーム３の方向が変換される。

７はコリメートレンズであり、レーザビームを平行ビー
ムにする働きがある。８はフォーカスレンズであシ、レ
ーザビーム３をディスク９上に約１μ重程度のスポット
に収束する。１０はフォトダイオードであり情報信号を
含むレーザビーム３が入射することによシ、その信号を
検出し電気信号に変換する。１１は凹レンズであシ光軸
に対して平行に移動調整することによシレーザビーム３
をフォトダイオード１０に正しく収束させる働きをする
。

以上のように構成された光学式ピックアップの光学系に
つじで、以下その動作を説明する。

第２図において半導体レーザ１より放射されたレーザビ
ーム３は回折格子２によって３木のビームに分離され、
ハーフミラ−４に入射する。ハーフミラ−４に入射した
レーザビーム３はその一部が透過し、残りが反射するが
、反射したレーザビームは、さらにレーザミラー６に入
射し、今度はその大半が反射し、残りの透過したレーザ
ビームは方向が変えられてコリメー）Ｌ／ンズ７に入射
する。このコリメートレンズ７を通過することによって
、レーザビーム３は平行ビームとなってフォーカスレン
ズ８に入射され、フォーカスレンズ８によってレーザビ
ーム３はディスク９の信号ピットに収束される。

このディスク９より反射されたレーザビーム３は情報信
号を含んでいるが、再度フォーカスレンズ８に集められ
、光路を逆に戻ってコリメートレンズ７を通過し、レー
ザミラー５に入射する。レーザミラー６によって方向が
変えられたレーザビーム３ば７１−フミラー４に入射す
ると、今度は透過したその一部が凹レンズ１１を通過し
て、フォトダイオード１ｏに入射し、光信号を電気信号
として検出する。

なお、安定してディスク９の信号を再生するためにディ
スク９に対するフォーカスレンズ８の位置が一定である
必要があるが、ディスク９に対してフォーカスレンズ８
が近づいたり、遠ざかったリスると、ハーフミラ−４に
よってハーフミラ−非点収差を発生させ、フォトダイオ
ード１０によってこのハーフミラ−非点収差を検出し、
フォーカフレンズ８ｆ動かすための指令を出している。

第３にフォーカスレンズ８のフォーカシング及びトラッ
キングの為のアクチュエータの斜視図である。以下、図
面を参照しな力；らアクチュエータについて説明する。

１２はサスペンションホルダでアリサスペンション１３
の一端をホールドしている。サスベンゾ３ン１３は適度
なスティフネスや制動性能が必要とされ材料や構造が決
定されるものである。１４はコイルボビンであり、この
コイルボビン１４をフォーカス方向、トラッキング方向
に駆動する為のコイルや、フォーカスレンズ８が取りつ
けられている。１６はフォーカスレンズ８をラジアル方
向に駆動させる為のトラッキングコイ／７であり、１６
は同Ｌ（フォーカスレンズ８ｆフオーカス方向に駆動さ
せる為のフォーカスコイル、１７．１８は）ラッキング
コイルとフォーカスコイルを駆動させるためのマグネッ
トとヨークである。そして１９はヨーク１８が取シっけ
られたヨークベース％２０はこれらの部品が取りつけら
れている基台である。

以上のように構成された光学式ビックアンプのアクチュ
エータ系について、以下その動作を説明する。

まず第３図においてビックアンプ基台２ｏに固着された
サスペンションホルダー１２に取シっけられたサヌペン
ション１３の自由端にコイルボビン１４が取りつけられ
、トラッキングコイ／ｌ／１５゜フォーカスコイル１６
及びマグネット１７．ヨーク１８［てコイルボビン１４
に取シっけられたフォーカスレンズ８がトラシキング方
向、フォーカシング方向に自由に動けるようになってい
る。そしてデイヌク再生状態においては、フォーカスレ
ンズ８にて、ディスクの情報信号と一諸に、トラッキン
グ制御、フォーカス制御の為の信号を検出し、そのｉｔ
をもとにして、トラスキングコイル１６及びフォーカス
コイル１６に流す電流をコントロールしている。

次に第４図は従来の光学式ビックアンプのレーザビーム
の収束部分（以下ビームウェストと称す）の状態を図示
したものである。

第４図において３はレーザビームであシ、第２図のディ
スク９の基板の中に入射したものを拡大した状態である
。ここで再生するデイヌクによってディスク基板の厚み
が変ったり屈折率が変化するために、フォーカス方向の
オフセットが生じたり、光学式ピックアップのサーボ調
整時にフォーカスコイ／ｌ／１６に印加する電圧によっ
てフォーカスレンズに対してデイヌク９の信号記録面は
相対的に位置が変化するが、２１．２２，２３，２４゜
２６はそれぞれ信号記録面ム、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｋを表して
いる。

２６はデイヌクの信号トラック、２７．２８゜２９．３
０．３１はフォーカスオフセットによってフォーカスレ
ンズとの相対的な位置が変化した時のそれぞれのデイヌ
ク信号記録面ム、Ｂ、ＣＤ、ｍｌに入射したビームスボ
ットム、Ｂ、Ｃ，Ｄ。

Ｋ、３２．３３は第２図１の半導体レーザの非点収差と
８のフォーカスレンズの非点収差をキャンセルさせて消
えた非点収差の跡、すなわち本従来例においてはレーザ
の非点収差の跡ム及びＢである。そして３４は隣接トラ
ックである。

以上のように構成された光学式ピックアップのビームウ
ェスト近辺についてその動作を説明する。

第２図におけるフォーカスレンズ８を通過したレーザビ
ーム３がデイヌク９の基板の中に入射されると、第４図
に示されるようにディスクの基板の厚みや屈折率の違い
によってフォーカスオフセットを生じフォーカスレンズ
に対し相対的にディスク信号記録面が２１．２２．２３
．２＋、２５のように変化する。すなわち光学式ピック
アップの初期のサーボ調整時に比較的フォーカスレンス
ニ対するディスク記録面が遠く、なおかつ再生時のディ
スク基板の厚みが厚く、屈折率が大きい場合、第４図２
１の位置に記号記録面ムがきて、その時のビームスボッ
トム２７は図示の如く比較的大きなスポットとなる。又
逆の状態では第４図２５の位置にデイ７り信号記録面Ｅ
がきてスポットの形状は３１の如くなり、従ってディス
ク位置がフォーカスレンズに対し相対的に２１〜２５ま
で変化するにともない、スポット形状は２−７．２８゜
２９．３０．３１と変化していく。ただしその間、２８
および３ｏのスポット形状が長円となっているのは、第
２図の半導体レーザ１及びフォーカスレンズ８の非点収
差によるもので、この二つの非截収差がお互いにキャン
セルできる角度に設定されているがその差分、すなわち
、この従来例においてはフォーカスレンズの非点収差が
やや強く、このような長円のスポットとして残っている
。なお３２および３３に示されるものはこの二つの非点
収差がキャン＋Ｌ／Ｌ／されて消えてしまった半導体レ
ーザ１のレーザ非点収差跡である。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような構成においては、第４図２
６の信号トラックの進行方向に対し長くなったビームス
ボッ）Ｂ、２８の状態で隣接トラック３４の信号の飛び
込みは比較的少ない、すなわちクロストークは少なくて
すむが信号トランク２６に記録された信号に対する分解
能は悪くなる。

又ビームスボッ）Ｄ、３０１Ｃおいてはその逆のことが
言える。このような状態において再生するデイヌクが次
々に変シその都度、ディスク基板の厚み及び屈折率が変
化した場合、ディスクロ号記録面Ｂ、２２からディスク
信号記録面Ｄ、２４まで容易に変シ、時にはディスク信
号記録面ム、２１や同じくＲ５２６まで変化することが
あシ、ビームスポット形状はビームスボットム、２７か
らビームスポンドに、３１まで変化して、常時安定した
情報信号を得ることが難し−。

上記課題に鑑み、本発明は厚み油接率の異なるディスク
に対しても比較的安定した画像を得ることができる光学
式ピンクアップを提供することを目的とする。

課題を解決するだめの手段 上記目的全達成するために本発明の光学式ピックアップ
は、情報記録円盤の記録面上にピックアップのビームウ
ェストの非点収差部が収束された時、前記非点収差部の
信号トラックの進行方向の長さと進行方向に直角な方向
の幅が同じになるように、半導体レーザと、フォーカス
レンズの取付角度が設定される構成としたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、再生するディスク基板
の厚みや圧接率が変化する度に、信号トラックの進行方
向の長さと進行方向に直角な方向のスポット幅が大きく
変化することなく、信号トラックに記録された信号の検
出分解能や、隣接トラックの信号の飛び込みすなわちク
ロストークが極度に変化することなく、従って比較的安
定した画像を常時得ることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例の光学式ピンクアンプについて
、図面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明の一実施例における光学式ピックアッ
プのレーザビームのビームウェスト近辺の状態を表す平
面図である。

第１図においては再生するディスクによってディスク基
板の厚みが変ったり屈折率が変化するために、フォーカ
ス方向のオフセットが生じたり、光学式ピックアップの
サーボ調整時にフォーカスコイル１６に印加された電圧
によってフォーカスレンズ８に対して相対的に位置が変
化するので、２１．２２，２３，２４．２５は、それぞ
れディスク９の信号記録面上、Ｂ　、Ｃ、Ｄ　、Ｅに対
応している３６〜３９はフォーカスオフセットによって
フォーカスレンズとの相対的な位置が変化した時のそれ
ぞれのディスク信号記録面Ａ、Ｂ、ＣＤ、ＫＫ入射しタ
ビームスボ、）Ｆ、Ｇ、Ｈ，ＩＪ、４０．４１は第２図
の半導体レーザ１の非点収差とフォーカスレンズ８の非
点収差をキャンセルさせて消えた非点収差の跡、すなわ
ち本実施例においてはレーザの非点収差跡Ｃ１Ｄであり
４２゜４３は本実施例の光学式ピンクアップの非点収差
スポット長さと非点収差スポット幅である。

以上のように構成された本発明の実施例の光学式ピック
アンプについて以下、第１図を用いてその動作を説明す
る。

ディスクを再生する時のフォーカスレンズとディスクの
信号記録面の相対的な位置関係及びその時の信号記録面
上のビームスポット形状の変化については第４図を用い
て説明した従来例と同様であるので詳細な説明は省略す
るが、一部、本実施例の第１図３６．３８，４０．４１
のビームスボッ）Ｇ、Ｉとレーザの非点収差跡Ｃ，Ｄの
長円の向きが第４図に示される従来例と異なっている。

これは第２図の半導体レーザ１とフォーカスレンズ８の
取りつけ角度を変えて、信号記録面２２及び２４のビー
ムスポット３６及び３８の信号トラック進行方向に対す
る非点収差ヌボノ）長さ４２と同じ（進行方向に対して
直角な方向の非点収差スポット幅４３が等しくなるよう
に進行トラックに対し約４５度傾斜させている。

以上のように非点収差スポット長さ４２と非点収差スポ
ット幅４３を等しくすることで信号記録面２２から信号
記録面２４の間においてビームスポットの信号トランク
の進行方向の長さと進行方向に直角な幅が急激に変化す
ることがなくなるので信号トラック２６に記録された信
号の検出分解能や隣接トラックからのクローストークが
極度に変化することなく、安定した信号を得ることがで
きる。

発明の効果 以上のように本発明はレーザビームを発生させる半導体
レーザと、情報記録円盤にレーザビームを収束させるフ
ォーカスレンズとを備えた光学式ピックアップにお因で
情報記録円盤の記録面上にピックアップのビームウェス
トの非点収差部が収束された時、非点収差部の信号トラ
ックの進向方向の長さと進行方向に直角な方向の幅が同
じになるように、半導体レーザとフォーカスレンズの取
りつけ角度を設定することによって、基板の厚みや屈折
率の違いによってフォーカスレンズと信号記録面の相対
的な位置の変化によって信号記録面のビームスポットの
形状が変っても、信号トランクの進向方向の長さと進行
方向に直角な方向の幅が従来例のように極度に変化する
ことがない。従って信号トラックの進行方向の分解能や
隣接トラックよりの信号の飛び込みであるクローストー
ク等の特性が悪化することなく常時安定した情報信号を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は未発明の一実施例における光学式ピックアップ
のレーザビームのビームウェスト近辺ノ状態を示す平面
図、第２図は従来の光学式ピックアップの光学系の構成
図、第３図は従来の光学式ピックアップの外観を示す斜
視図、第４図は従来の光学式ピックアップのレーザビー
ムのビームウエヌト近辺の状、態を示す平面図である。 １・・・・・・半導体レーザ、３・・・・・レーザビー
ム、８・・・・・・フォーカスレンズ、９・・・・・デ
ィスク（情報記録円盤）。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第２
図 ２ｆ−化１鉢酎酎へ ＰＦ−−一見具も−１５ ！３−・確テ舵妙ｉＣ ！４〜−〜侶号紐汁１ｆｌＤ ２５−−−イ＠Ｓｈａ１１ＤＥ ２ｃｍ、イ畠ｊＬう、ツク ３４−一鳩ｊ’ｆｃい・９ ｊ５−　　ビー２ス本’−，！Ｆ 父−−−ど　ムスλ＼４プ′Ｖ　Ｇ ３９−ｍ−と一４４７丁、°・ノｙＪ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　レーザビームを発生させる半導体レーザと、情報記録
   円盤に前記レーザビームを収束させるフォーカスレンズ
   とを備えた光学式ピックアップにおいて、前記情報記録
   円盤の記録面上に前記ピックアップのビームウェストの
   非点収差部が収束された時、前記非点収差部の信号トラ
   ックの進行方向の長さと前記進行方向に直角な方向の幅
   が同じになるように、前記半導体レーザと前記フォーカ
   スレンズの取付け角度が設定されることを特徴とする光
   学式ピックアップ。