JPH0547003A - 光ピツクアツプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 正しいフォーカシング・エラー信号等を得
る。 【構成】 収束光の光路上に，この光路の光軸に対して
斜めに配置された透明板14，15と，この透明板からの反
射光を受光する光検出器21，22とから構成される光学系
において，光検出器が，直線によって少なくとも３つに
分割された受光素子21ａ〜21ｃ，22ｄ〜22ｆを含み，か
つ透明板の表面からの反射光スポットＳＰ₁₁，ＳＰ₂₁と
裏面からの反射光スポットＳＰ₁₂，ＳＰ₂₂とが上記分割
直線に沿う方向に並ぶように配置され，透明板の厚さ
が，表面からの反射光スポットと上記裏面からの反射光
スポットとが受光素子の受光面上で重ならず，かつ２つ
の反射光スポットのうちの小さい方のスポットの径が中
央の受光素子21ｂ，22ｅの幅よりも大きくなる範囲に設
定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，光学的記録媒体に情
報を記録／再生するための光ピックアップ装置に関す
る。

【０００２】この発明において，光学的記録媒体は光デ
ィスク，光カード等の光記録媒体のみならず，光磁気デ
ィスク，光磁気カード等の光磁気記録媒体を含む。

【０００３】またこの発明において情報の記録／再生と
は，光学的記録媒体に情報を記録すること，光学的記録
媒体に記録されている情報を再生すること，ならびに記
録および再生することを含む。

【０００４】

【従来の技術】従来の光ピックアップ装置は，半導体レ
ーザからの発散光をコリメートする第１の光学系，コリ
メートされた光を光学的記録媒体上に集光させるととも
に光学的記録媒体からの反射光をコリメートする第２の
光学系，第２の光学系によってコリメートされた反射光
を偏光分離するための第１の偏光ビーム・スプリッタ，
偏光分離された光をさらにトラッキング制御用光とフォ
ーカシング制御用光とに分離するための第２の偏光ビー
ム・スプリッタ，分離された光をさらにトラッキング制
御用光検出器の受光面上に集光させるための第３の光学
系，分離された光をフォーカシング制御用光検出器の受
光面上に集光させるための第４の光学系，第３または第
４の光学系に設けられ，読取信号を得るための光検出器
に光を導くための第５の光学系等から構成されている。

【０００５】このような従来の光ピックアップ装置は数
多くの光学部品を使用しているのでその重量が大きく，
したがってアクセス・タイムが遅いという問題がある。
また，数多くの光学部品を使用しているので，部品のコ
ストが高くなるとともに，その組立て調整に手間と時間
がかかりこの点からも最終コストが高くなるという問題
点がある。

【０００６】

【先願発明の説明】このような問題点を解決し，光ピッ
クアップ装置の大幅な小型化，軽量化，低コスト化を図
るために出願人は既に新規な構成の光ピックアップ装置
を提案した。

【０００７】特願平２−411850において出願人が提案し
た光ピックアップ装置は，発光素子と発光素子から出射
される発散光を光学的記録媒体上に集光させるとともに
光学的記録媒体からの反射光を集光させる集光光学系と
を備えたものにおいて，上記発光素子と上記集光光学系
との間の上記発散光の光路上に，上記集光光学系の光軸
に対して傾けて配置され，入射する光の一部を透過しか
つ一部を反射する少なくとも２枚の透明板（たとえば誘
電体板），および光学的記録媒体によって反射されかつ
上記集光光学系によって集光される光のうち上記透明板
を透過したまたは上記透明板によって反射された光を受
光する少なくとも２個の光検出器を備えていることを特
徴とする。

【０００８】上記発光素子から出射される発散光は上記
集光光学系によって光学的記録媒体上に集光される。光
学的記録媒体からの反射光は上記集光光学系によって集
光され，その一部が上記透明板を透過してまたは上記透
明板によって反射して少なくとも２つの光検出器によっ
て受光される。上記の少なくとも２の光検出器からトラ
ッキング・エラー信号およびフォーカシング・エラー信
号が得られる。再生の場合には上記の少なくとも２つの
検出器の一方または両方の出力信号に基づいて情報の読
取信号が得られる。光学的記録媒体が光磁気記録媒体の
場合には上記の少なくとも２つの光検出器の前面に，偏
光方向が互いに90度異なる検光子が置かれ，記録情報に
よる反射光の偏光面回転角が検出される。

【０００９】この先願発明によると，発光素子と集光光
学系との間に少なくとも２枚の透明板を配置することに
より最低限必要な光学的構成をもつ光ピックアップ装置
が実現されるので，その小型化，軽量化を図ることがで
きる。

【００１０】この先願発明の光ピックアップ装置におい
て不可欠の光学部品は，発光素子，集光光学系，透明板
および光検出器であり，光磁気記録媒体の場合にはこれ
に検光子を設ければ足りるので，大幅な低廉化を図るこ
とができる。

【００１１】出願人が特願平２−411851において提案し
た光ピックアップ装置は，発光素子と発光素子から出射
される発散光を光磁気記録媒体上に集光させるとともに
光磁気記録媒体からの反射光を集光させる集光光学系と
を備えたものにおいて，上記発光素子と上記集光光学系
との間の上記発散光の光路上に，上記集光光学系の光軸
に対して傾けて配置され，入射する光の一部を透過しか
つ一部を反射する少なくとも２枚１組の透明板（たとえ
ば誘電体板），および光磁気記録媒体によって反射され
かつ上記集光光学系によって集光される光のうち上記透
明板によって反射された光をそれぞれ受光する少なくと
も２個の光検出器を備え，上記１組の透明板が，上記光
軸に垂直な平面がこれらの透明板と交わることによって
生じる線分が互いにほぼ直交する方向に傾いて配置され
ていることを特徴とする。

【００１２】好ましくは，上記透明板の傾き角は，特定
の偏光面をもつ偏光成分を完全に透過させるブリュース
ター角に設定される。

【００１３】必要ならば上記光検出器の前方に，偏光方
向が互いに90°異なる検光子が配置される。

【００１４】上記発光素子から出射される発散光は上記
集光光学系によって光磁気記録媒体上に集光される。光
磁気記録媒体からの反射光は上記集光光学系によって集
光され，その一部が上記透明板によって反射して少なく
とも２つの光検出器によって受光される。

【００１５】光磁気記録媒体に記録された情報の読取り
は，光磁気記録媒体からの反射光の偏光面回転角の変化
（カー効果）を検出することによって行なわれる。

【００１６】透明板の一面に斜めに光が入射すると，そ
の反射率および透過率は偏光面選択性をもち，特定の偏
光成分の光に対して反射率が０％，透過率が100 ％とな
る入射角（ブリュースター角）がある。

【００１７】２枚の透明板の傾き方向を上記のように設
定することにより２枚の透明板の反射光が互いに直交す
る偏光成分のみを含むように，または多く含むようにす
ることができる。

【００１８】したがって，上記検光子を用いることな
く，または補助的に用いることにより，上記光検出器に
よって，光磁気記録媒体からの反射光に含まれる互いに
直交する偏光面をもつ光成分を検出することができるの
で，２つの光検出器の出力信号に基づいて情報の読取信
号を作成することができる。

【００１９】また，上記の少なくとも２つの光検出器か
らトラッキング・エラー信号およびフォーカシング・エ
ラー信号が得られる。

【００２０】この先願発明によると，発光素子と集光光
学系との間に少なくとも２枚の透明板を配置することに
より最低限必要な光学的構成をもつ光ピックアップ装置
が実現されるので，その小型化，軽量化を図ることがで
きる。

【００２１】この先願発明の光ピックアップ装置におい
て不可欠の光学部品は，発光素子，集光光学系，透明板
および光検出器であり，要すれば検光子を設ければ足り
るので，大幅な低廉化を図ることができる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】これらの先願発明にお
いては，光学的記録媒体からの反射光が収束する光路上
に，その光軸に対して斜めに透明板が配置されている。
透明板は有限の厚さをもつので，その表面と裏面におい
て入射光の反射が生じる。透明板の表面からの反射光と
裏面からの反射光はともに光検出器に入射する。

【００２３】光検出器は一般に複数に分割されたフォト
ダイオードを含み，これらのフォトダイオードの出力信
号に基づいてフォーカシング・エラー信号，トラッキン
グ・エラー信号および情報の読取信号が作成される。し
たがって，２つの反射光の入射位置，大きさ等によって
はこれらの各種信号に悪影響を与えることがある。

【００２４】この発明は，２つの反射光が光検出器に入
射しても正しいフォーカシング・エラー信号，トラッキ
ング・エラー信号および読取信号が得られるような配置
構成を提案するものである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この発明は，上述した先
願発明の光ピックアップ装置において，上記光検出器
が，直線によって少なくとも３つに分割された受光素子
を含み，かつ上記透明板の表面からの反射光スポットと
裏面からの反射光スポットとが上記分割直線に沿う方向
に並ぶように配置され，上記透明板の厚さが，上記表面
からの反射光スポットと上記裏面からの反射光スポット
とが受光素子の受光面上で重ならず，かつ上記２つの反
射光スポットのうちの小さい方のスポットの径が中央の
受光素子の幅よりも大きくなる範囲に設定されているこ
とを特徴とする。

【００２６】

【作用】上記透明板の厚さが薄いと，透明板の表面から
の反射光スポットと裏面からの反射光スポットとが上記
光検出器の受光面上で重なる。２つの光が重なると干渉
縞が生じる。この干渉縞は温度や波長の変動によって変
化する。したがって，上述した各種信号が不安定とな
る。

【００２７】上記透明板の厚さが厚いと，表，裏両面か
らの２つの反射光スポットのいずれか一方の径が極端に
小さくなる。この小さな反射光スポットは，少なくとも
３分割された受光素子のうちの中央のものにのみ入射
し，他の受光素子には入射しなくなる。複数の受光素子
の出力信号の加減算により上記各種信号が生成されるの
で，特定の１つの受光素子にのみ反射光が入射すると加
減算結果に悪影響を与え，正しい信号が得られにくくな
る。

【００２８】

【発明の効果】この発明によると，上記透明板の厚さ
が，その表，裏両面からの２つの反射光スポットが受光
面上で重ならず，かつ２つの反射光スポットのうちの小
さい方のスポットの径が中央の受光素子の幅よりも大き
くなる範囲に設定されているので，上述したような問題
が発生せず，常に正確なフォーカシング・エラー信号，
トラッキング・エラー信号および読取信号（とくにフォ
ーカシング・エラー信号）を得ることができる。

【００２９】また，２つの反射光スポットは受光素子の
分割直線にそう方向に並ぶので，これらのスポットはす
べての受光素子に同じように寄与することにより，誤差
を生じさせることなく正しい各種信号が得られる。

【００３０】

【実施例】まず，先願発明，特願平２−411850につい
て，その実施例を通して説明する。

【００３１】図１は特願平２−411850の実施例を示し，
光ディスクへの情報の記録／再生のための光ピックアッ
プ装置の構成を示している。

【００３２】光ピックアップ装置は，半導体レーザ11
と，この半導体レーザ11から出射する発散光を光ディス
ク20上に集光する集光光学系とを含んでいる。集光光学
系は，発散光をコリメートするコリメート・レンズ12
と，コリメート光を集光する対物レンズ13とを含んでい
る。

【００３３】半導体レーザ11とコリメート・レンズ12と
の間の上記発散光の光路上に，２枚のガラス板14および
15が，半導体レーザ11および集光光学系の光軸に対して
傾けた状態で配置されている。

【００３４】半導体レーザ11から出射する発散光は２枚
のガラス板14および15を透過して，集光光学系によって
光ディスク20上に集光される。半導体レーザ11から出射
する発散光の一部はガラス板14で反射して光検出器23に
よって受光される。光検出器23の受光信号に基づいて半
導体レーザ11の出射光強度が制御される。

【００３５】光ディスク20からの反射光は集光光学系に
よって集光される。この集光される反射光は，その一部
がガラス板15によって反射され光検出器22に入射し，こ
のガラス板15を透過した光の一部はさらにガラス板14で
反射され光検出器21に入射する。

【００３６】光ディスク20からの反射光は集光光学系に
よって集光されているのでガラス板15と光検出器22との
間，およびガラス板14と光検出器21との間に集光レンズ
等を設ける必要は必ずしもない。

【００３７】光検出器21および22の出力信号は，後に詳
述するように，フォーカシング・エラー信号，トラッキ
ング・エラー信号および読取信号の作成に用いられる。

【００３８】簡単に説明しておくと，フォーカシング・
エラー信号はたとえばビーム・サイズ法や非点収差法に
より作成される。ビーム・サイズ法においては，正しく
フォーカシングが行なわれている場合における反射光の
焦点位置の前および後の位置に光検出器21および22がそ
れぞれ配置される。光検出器21および22に受光される光
ビームの大きさを表わす信号が得られるように光検出器
21および22が構成され，光検出器21と22の出力信号の差
をとることによってフォーカシング・エラー信号が作成
される。光検出器21および22はそれぞれ，たとえば３分
割のフォトダイオードを含み，中央のフォトダイオード
の出力信号と両側のフォトダイオードの出力信号の和信
号との差が光検出器の出力信号となる。

【００３９】光軸に対して斜めに配置されたガラス板の
反射光には非点収差を含む収差が生じる。この非点収差
を利用して非点収差法に基づくフォーカシング・エラー
信号が得られる。たとえば光検出器21または22のいずれ
か一方が４分割フォトダイオードから構成され，これら
の４つのフォトダイオードの出力信号の加減算によりフ
ォーカシング・エラー信号が生成される。

【００４０】トラッキング・エラー信号の作成にはたと
えばプッシュプル法が用いられる。すなわち，光検出器
21または22が光ディスク20のトラック方向に垂直な方向
に２分割されたフォトダイオードを含むように構成さ
れ，これらのフォトダイオードの出力信号の差信号がト
ラッキング・エラー信号となる。

【００４１】光ディスク20に記録されている情報の読取
信号は光検出器21と22の出力信号の加算により作成する
ことができる。もちろん，光検出器21および22のいずれ
か一方の出力信号を読取信号としてもよい。

【００４２】必要ならば３枚以上のガラス板を配置し，
各ガラス板に対応して光検出器を設けるようにしてもよ
い。さらに必要であれば，コリメート・レンズ12等の形
状を，光ディスク20上に形成される光スポットに波面収
差の影響がほとんど生じないような形状（たとえば非球
面，非対称レンズとする）とするとよい。

【００４３】また，半導体レーザ11と集光光学系のコリ
メート・レンズ12との間に，半導体レーザ11から出射す
る楕円形断面の光を円形断面の光に修正する光ビーム整
形光学系を設けることもできる。さらに，半導体レーザ
11とガラス14との間に，半導体レーザ11の出射光を通過
させ，光ディスク20からの反射光の半導体レーザ11への
入射を阻止するアイソレータ光学系を設けてもよい。も
し必要ならばガラス板と光検出器との間に集光光学系を
設けることもできる。

【００４４】図２は光磁気ディスクの記録／再生に適し
た光ピックアップ装置の構成を示している。図１に示す
ものと同一物には同一符号を付し説明を省略する。

【００４５】光検出器21および22の受光面の前方に検光
子31および32がそれぞれ設けられている。これらの検光
子31と32は，それらを通過する光の偏光方向が互いに直
交するように配置されている。また，半導体レーザ11か
ら出射する直線偏光の偏光方向は検光子31，32を通過す
る光の偏光方向と，ともに45度の角度をなしている。

【００４６】以上の構成により，光磁気ディスク30に記
録されている情報によって生じる偏光面回転角の変化
が，光検出器21と22の出力信号の差によって検出され
る。

【００４７】半導体レーザ11の前面に偏光子を設けても
よいのはいうまでもない。

【００４８】図３は変形例を示している。

【００４９】図２に示すものと比較すると，ガラス板14
に代えて反射率が比較的高く，透過率が比較的低いハー
フミラー16が配置されている。また，半導体レーザ11と
光検出器21の位置が交換されている。

【００５０】半導体レーザ11の出射光はハーフミラー16
によって反射して集光光学系に導かれ，光磁気ディスク
30上に焦点を結ぶように集光される。光磁気ディスク30
からの反射光のうち，ガラス板15を透過した光のさらに
一部はハーフミラー16を透過して光検出器21に入射す
る。他の構成は図２に示すのと同じである。

【００５１】図４はさらに他の変形例を示している。

【００５２】集光光学系からコリメート・レンズ12が除
かれ，一層の小型化が図られている。対物レンズ13は半
導体レーザ11の発散する出射光を光磁気ディスク30上に
集光する。また，光磁気ディスク30からの反射光は対物
レンズ13によって集光される。他の構成は図２に示すも
のと同じである。

【００５３】図１に示す光ピックアップ装置において
も，図３に示すように半導体レーザ11と光検出器21の位
置をとりかえたり，図４に示すように集光光学系からコ
リメート・レンズ12を取除いたりすることができるのは
いうまでもない。

【００５４】続いて，特願平２−411851に開示された先
願発明について，その実施例を通して説明する。

【００５５】図５および図６はこの先願発明の実施例を
示している。

【００５６】光ピックアップ装置は，半導体レーザ11
と，この半導体レーザ11から出射する発散光を光磁気デ
ィスク30上に集光する集光光学系とを含んでいる。集光
光学系は，発散光をコリメートするコリメート・レンズ
12と，コリメート光を集光する対物レンズ13とを含んで
いる。

【００５７】半導体レーザ11とコリメート・レンズ12と
の間の上記発散光の光路上に，２枚のガラス板14および
15が，半導体レーザ11および集光光学系の光軸に対して
傾けた状態で配置されている。

【００５８】半導体レーザ11から出射する発散光は２枚
のガラス板14および15を透過して，集光光学系によって
光磁気ディスク30上に集光される。半導体レーザ11から
出射する発散光の一部はガラス板14で反射して光検出器
23によって受光される。光検出器23の受光信号に基づい
て半導体レーザ11の出射光強度が制御される。

【００５９】光磁気ディスク30からの反射光は集光光学
系によって集光される。この集光される反射光は，その
一部がガラス板15によって反射され光検出器22に入射
し，このガラス板15を透過した光の一部はさらにガラス
板14で反射され光検出器21に入射する。

【００６０】光磁気ディスク20からの反射光は集光光学
系によって集光されているのでガラス板15と光検出器22
との間，およびガラス板14と光検出器21との間に集光レ
ンズ等を設ける必要は必ずしもない。

【００６１】図７は，ガラス板（屈折率＝1.5 ）の面に
光が斜めに入射した場合における，その光の反射係数と
透過係数の入射角依存性を示している。

【００６２】Ｔ_p はＰ偏光成分の透過係数，Ｔ_s はＳ偏
光成分の透過係数，Ｒ_p はＰ偏光成分の反射係数，Ｒ_s
はＳ偏光成分の反射係数である。ガラス面に平行な成分
がＳ偏光成分，垂直な成分がＰ偏光成分である。

【００６３】図７から分るように，ある角度α_B （これ
をブリュースター角という）において，Ｒ_p が０％とな
り，Ｔ_p が100 ％となる。このときＲ_s ，Ｔ_s は０また
は100 ％以外の値をとる。

【００６４】したがって，ガラス板を入射光に対してブ
リュースター角α_Bで傾けておけば，ガラス板からの反
射光はＳ偏光成分のみとなる。ガラス板の傾き角がブリ
ュースター角以外であってもガラス板からの反射光には
Ｐ偏光成分よりもＳ偏光成分がより多く含まれるように
なる。

【００６５】ガラス板14と15とを，集光光学系の光軸に
垂直な面がこれらのガラス板14および15と交叉すること
により形成される線分が互いに直交するように配置し，
かつ集光光学系によって集光される反射光の入射角がブ
リュースター角になるように傾けておけば，ガラス板14
および15からの反射光は互いに直交する偏光成分のみを
含むものとなり，これらの光のみが光検出器21および22
によってそれぞれ検知される。

【００６６】ガラス板14と15のその入射光に対する傾き
角がブリュースター角以外であっても，ガラス板14と15
からの反射光は互いに直交する偏光成分をより多く含む
ようになる。これらの互いに直交する偏光成分のみがそ
れぞれ通過するように，偏光方向が互いに直交するよう
に配置された検光子31および32を光検出器21および22の
前方に設けることにより，互いに直交する偏光成分のみ
が光検出器21および22によってそれぞれ検知される。

【００６７】半導体レーザ11から出射する直線偏光の偏
光方向はこれらの互いに直交する偏光方向（検光子31，
32を通過する光の偏光方向）と，ともに45度の角度をな
している。

【００６８】以上の構成により，光磁気ディスク30に記
録されている情報によって生じる偏光面回転角の変化
が，光検出器21と22の出力信号の差によって検出され
る。

【００６９】半導体レーザ11の前面に偏光子を設けても
よいのはいうまでもない。

【００７０】光検出器21および22の出力信号はフォーカ
シング・エラー信号およびトラッキング・エラー信号の
作成にも用いられるのは上述した通りである。

【００７１】図８は変形例を示している。

【００７２】図５および図６に示すものと比較すると，
ガラス板の代わりに反射率が比較的高く，透過率が比較
的低いハーフミラー14が配置されている。また，半導体
レーザ11と光検出器21の位置が交換されている。

【００７３】半導体レーザ11の出射光はハーフミラー14
によって反射して集光光学系に導かれ，光磁気ディスク
30上に焦点を結ぶように集光される。光磁気ディスク30
からの反射光のうち，ガラス板15を透過した光のさらに
一部はハーフミラー16を透過して光検出器21に入射す
る。

【００７４】さらに図８においては，ハーフミラー14と
ガラス板15とは，光軸に垂直な平面と交わることにより
生じる線分が互いに平行になるように配置されている。
この構成によっても，互いに直交する偏光方向成分を多
く含む光がガラス板15で反射しおよびハーフミラー14を
透過する。そして，これらの光が互いに直交する偏光方
向の光の通過を許す検光子31および32をそれぞれ通して
光検出器21および22に入射する。

【００７５】図９はさらに他の変形例を示している。

【００７６】集光光学系からコリメート・レンズ12が除
かれ，一層の小型化が図られている。対物レンズ13は半
導体レーザ11の発散する出射光を光磁気ディスク20上に
集光する。また，光磁気ディスク20からの反射光は対物
レンズ13によって集光される。

【００７７】図10は，上述した先願発明による光ピック
アップ装置において，ガラス板15および光検出器22のみ
を取出して示すものである。検光子32は図示が省略され
ている。光ディスク20または光磁気ディスク30からの反
射光は，ガラス板15の表面で反射して光検出器22に入射
するとともに，ガラス板15の裏面でも反射して光検出器
22に入射する。同じように，ガラス板14の表裏両面から
の反射光も光検出器21に入射する。

【００７８】図11は光検出器21および22の構成例を示し
ている。これらの光検出器21および22はそれぞれ３分割
フォトダイオードから構成されている。すなわち，光検
出器21は３つの電気的に相互に絶縁されたフォトダイオ
ード21ａ，21ｂおよび21ｃから構成され，中央のフォト
ダイオード21ｂの幅が最も小さく設定されている。フォ
トダイオード21ａ，21ｂおよび21ｃを分割する直線は上
述したすべての実施例において光ディスクまたは光磁気
ディスクのトラック方向にのびている。また，ガラス板
14の表面および裏面からの反射光によってフォトダイオ
ード21ａ〜21ｃ上に形成されるスポットＳＰ₁₁およびＳ
Ｐ₁₂もフォトダイオード21ａ〜21ｃを分割する直線にそ
って配列されるように光検出器21が配置されている。

【００７９】光検出器22も同じように３つの電気的に相
互に絶縁されたフォトダイオード22ｄ，22ｅおよび22ｆ
から構成され，中央のフォトダイオード22ｅの幅が最も
小さく設定されている。フォトダイオード22ｄ，22ｅお
よび22ｆを分割する直線は図１から図４および図８に示
す実施例では光ディスクまたは光磁気ディスクのトラッ
ク方向にのび，図５，図６および図９に示す実施例では
光ディスクまたは光磁気ディスクのトラック方向と直交
する方向にのびている。また，ガラス板15の表面および
裏面からの反射光によってフォトダイオード22ｄ〜22ｆ
上に形成されるスポットＳＰ₂₁およびＳＰ₂₂はフォトダ
イオード22ｄ〜22ｆを分割する直線にそって配列される
ように光検出器22が配置されている。

【００８０】光検出器22はガラス板15からの反射光の焦
点位置の前に配置されているので，ガラス板15の表面か
らの反射光によるスポットＳＰ₂₁の方が裏面からの反射
光によるスポットＳＰ₂₂よりも大きい。光検出器21はガ
ラス板14からの反射光の焦点位置の後に配置されている
ので，ガラス板14の表面からの反射光スポットＳＰ₁₁の
方が裏面からの反射光スポットＳＰ₁₂よりも小さい。

【００８１】トラッキング・エラーの検出にはプッシュ
プル法が，フォーカシング・エラーの検出にはダブル・
ビーム・サイズ法がそれぞれ用いられる。ダブル・ビー
ム・サイズ法のために，正しくフォーカシングが行なわ
れている場合において，上述したように，光検出器21は
ガラス板14からの反射光の焦点位置の後方に（たとえば
図６参照），光検出器22はガラス板15からの反射光の焦
点位置の前方にそれぞれ配置される。

【００８２】トラッキング・エラー信号は，減算器49に
よって光検出器21のフォトダイオード21ａの出力信号と
フォトダイオード21ｃの出力信号との差をとることによ
り作成される。光検出器22のフォトダイオード22ｄと22
ｆの出力信号の差をとることによってもトラッキング・
エラー信号を作成することができる。

【００８３】フォトダイオード21ａ，21ｂ，21ｃ，22
ｄ，22ｅおよび22ｆの出力信号をそれぞれａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅおよびｆで表わす。加算器41，44および減算器4
3，46，47によって，（ａ＋ｃ＋ｅ）−（ｂ＋ｄ＋ｆ）
が演算されることによりフォーカシング・エラー信号が
生成される。

【００８４】加算器41，42，44，45および減算器48によ
って，（ａ＋ｂ＋ｃ）−（ｄ＋ｅ＋ｆ）が演算されるこ
とにより読取信号が作成される。

【００８５】ガラス板14または15の表裏両面からの反射
光が光検出器21または22に入射しても，これらの反射光
によるスポットＳＰ₁₁とＳＰ₁₂またはＳＰ₂₁とＳＰ₂₂は
フォトダイオード21ａ〜21ｃまたは22ｄ〜22ｆを分割す
る直線の方向に並んでいるので，これらの反射光スポッ
トは各フォトダイオードの出力信号に同じように寄与を
することになり，何の障害もなく（誤差を生じることな
く）トラッキング・エラー信号，フォーカシング・エラ
ー信号および読取信号を作成することができる。

【００８６】図12を参照して，ガラス板の厚さと反射光
スポットとの関係について，ガラス板15と光検出器22を
例にとって考察する。

【００８７】図12(A) はガラス板15が薄い場合を示して
いる。ガラス板15の表，裏面からの反射光スポットＳＰ
₂₁とＳＰ₂₂とは光検出器22のフォトダイオード22ｄ〜22
ｆの受光面上で重なっている。このように２つの光スポ
ットが重なると干渉縞が生じる。干渉縞は温度や波長の
変動により変化する。また各種光学素子の作製誤差に起
因して，フォトダイオード22ｄ〜22ｆを分割する直線に
対して斜めに縞が生じることがある。このような状態で
は，フォーカシング・エラー信号，トラッキング・エラ
ー信号および読取信号が不安定になる可能性がある。一
方，このようにガラス板15が薄いと光ディスクまたは光
磁気ディスク上における収差は小さくなるので好まし
い。

【００８８】図12(C) はガラス板15が厚い場合を示して
いる。２つの反射光スポットＳＰ₂₁とＳＰ₂₂は分離する
が，一方のスポットＳＰ₂₂が極端に小さくなる。スポッ
トＳＰ₂₂の径が中央のフォトダイオード22ｅの幅よりも
小さくなると，このスポットＳＰ₂₂による光はフォトダ
イオード22ｅの出力信号にのみ寄与することになり，他
のフォトダイオード22ｄや22ｆの出力信号には全く影響
を与えなくなる。そうすると，特に，上述したダブル・
ビーム・サイズ法によるフォーカシング・エラーの検出
が不正確となる。ここでスポットの径とは，一般的な定
義にしたがって光強度の最大値の１／ｅ² （13％程度）
の強度をもつ光の範囲をいう。ガラス板15が厚くなると
収差が大きくなり，光ディスクまたは光磁気ディスク上
に正しい光スポットが形成されにくいという問題もあ
る。

【００８９】図12(B) は，ガラス板15の厚さを適切に設
定した場合を示している。２つの光スポットＳＰ₂₁とＳ
Ｐ₂₂は相互に分離し，かつこれらの光スポットはともに
すべてのフォトダイオード22ｄ〜22ｆを照明している。
最適なガラス板の厚さは，２つの反射光スポットＳＰ₂₁
とＳＰ₂₂とが重ならない厚さのうちの最も薄いものとい
える。実際上はこの厚さは一つの目安としては 500μｍ
程度であろう。もっとも集光光学系の性質等に応じて最
適な厚さは変化するので，この数字は常に正しいとは限
らない。

【００９０】この発明では，ガラス板の厚さを，ガラス
板の表，裏面からの２つの反射光スポットが重ならず，
かつ２つの反射光スポットのうち小さい方のスポットの
大きさが中央のフォトダイオードの幅よりも大きい範囲
に定めているので，常に正しいフォーカシング・エラー
信号等を得ることができる。このことは，ガラス板14と
光検出器21との間についてもあてはまる。

【図面の簡単な説明】

【図１】特願平２−411850に開示された先願発明の実施
例を示し，光ディスクの記録／再生に適した光ピックア
ップ装置の構成を示すものである。

【図２】上記先願発明の他の実施例を示し，光磁気ディ
スクの記録／再生に適した光ピックアップ装置の構成を
示すものである。

【図３】図２に示す光ピックアップ装置の変形例を示す
ものである。

【図４】図２に示す光ピックアップ装置の変形例を示す
ものである。

【図５】特願平２−411851に開示された先願発明による
光ピックアップ装置の実施例を示すものであり，光ピッ
クアップ装置の光学的構成の平面図である。

【図６】上記先願発明による光ピックアップ装置の実施
例を示すものであり，図５に示す光学系の一部を示す斜
視図である。

【図７】ガラス板の反射係数および透過係数の入射角依
存性を示すグラフである。

【図８】光ピックアップ装置の変形例を示すものであ
る。

【図９】光ピックアップ装置の他の変形例を示すもので
ある。

【図１０】ガラス板の表裏両面で光が反射して光検出器
に入射する様子を示す。

【図１１】フォーカシング・エラー信号，トラッキング
・エラー信号および読取信号を作成する回路を示す。

【図１２】(A) から(C) は厚さの異なるガラス板の表裏
両面からの反射光スポットが光検出器の受光面上に形成
される様子を示す。

【符号の説明】

11 半導体レーザ 12 コリメート・レンズ 13 対物レンズ 14，15 ガラス板 16 ハーフミラー 20 光ディスク 21，22 光検出器 21ａ，21ｂ，21ｃ，22ｄ，22ｅ，22ｆ フォトダイオー
ド 30 光磁気ディスク 31，32 検光子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清本 浩伸 京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン 株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子と発光素子から出射される発散
   光を光学的記録媒体上に集光させるとともに光学的記録
   媒体からの反射光を集光させる集光光学系とを備えた光
   ピックアップ装置において，上記発光素子と上記集光光
   学系との間の上記発散光の光路上に，上記集光光学系の
   光軸に対して傾けて配置され，入射する光の一部を透過
   しかつ一部を反射する少なくとも２枚の透明板，および
   光学的記録媒体によって反射されかつ上記集光光学系に
   よって集光される光のうち上記透明板を透過したまたは
   上記透明板によって反射された光を受光する少なくとも
   ２個の光検出器を備え，上記光検出器が，直線によって
   少なくとも３つに分割された受光素子を含み，かつ上記
   透明板の表面からの反射光スポットと裏面からの反射光
   スポットとが上記分割直線に沿う方向に並ぶように配置
   され，上記透明板の厚さが，上記表面からの反射光スポ
   ットと上記裏面からの反射光スポットとが受光素子の受
   光面上で重ならず，かつ上記２つの反射光スポットのう
   ちの小さい方のスポットの径が中央の受光素子の幅より
   も大きくなる範囲に設定されている，光ピックアップ装
   置。
2. 【請求項２】 発光素子と発光素子から出射される発散
   光を光磁気記録媒体上に集光させるとともに光磁気記録
   媒体からの反射光を集光させる集光光学系とを備えた光
   ピックアップ装置において，上記発光素子と上記集光光
   学系との間の上記発散光の光路上に，上記集光光学系の
   光軸に対して傾けて配置され，入射する光の一部を透過
   しかつ一部を反射する少なくとも２枚１組の透明板，お
   よび光磁気記録媒体によって反射されかつ上記集光光学
   系によって集光される光のうち上記透明板によって反射
   された光をそれぞれ受光する少なくとも２個の光検出器
   を備え，上記１組の透明板が，上記光軸に垂直な平面が
   これらの透明板と交わることによって生じる線分が互い
   にほぼ直交する方向に傾いて配置されており，上記光検
   出器が，直線によって少なくとも３つに分割された受光
   素子を含み，かつ上記透明板の表面からの反射光スポッ
   トと裏面からの反射光スポットとが上記分割直線に沿う
   方向に並ぶように配置され，上記透明板の厚さが，上記
   表面からの反射光スポットと上記裏面からの反射光スポ
   ットとが受光素子の受光面上で重ならず，かつ上記２つ
   の反射光スポットのうちの小さい方のスポットの径が中
   央の受光素子の幅よりも大きくなる範囲に設定されてい
   る，光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 発光素子と発光素子から出射される発散
   光を光磁気記録媒体上に集光させるとともに光磁気記録
   媒体からの反射光を集光させる集光光学系とを備えた光
   ピックアップ装置において，上記発光素子と上記集光光
   学系との間の上記発散光の光路上に，上記集光光学系の
   光軸に対して傾けて配置され，入射する光の一部を透過
   しかつ一部を反射する少なくとも２枚１組の透明板，お
   よび光磁気記録媒体によって反射されかつ上記集光光学
   系によって集光される光のうち一方の透明板によって反
   射された光を受光する光検出器と他方の透明板を透過し
   た光を受光する光検出器を備え，上記１組の透明板が，
   上記光軸に垂直な平面がこれらの透明板と交わることに
   よって生じる線分が互いにほぼ平行となる方向に傾いて
   配置されており，上記光検出器が，直線によって少なく
   とも３つに分割された受光素子を含み，かつ上記透明板
   の表面からの反射光スポットと裏面からの反射光スポッ
   トとが上記分割直線に沿う方向に並ぶように配置され，
   上記透明板の厚さが，上記表面からの反射光スポットと
   上記裏面からの反射光スポットとが受光素子の受光面上
   で重ならず，かつ上記２つの反射光スポットのうちの小
   さい方のスポットの径が中央の受光素子の幅よりも大き
   くなる範囲に設定されている，光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 上記光検出器の出力信号を用いて，トラ
   ッキング・エラー信号およびフォーカシング・エラー信
   号が作成される，請求項１から３のいずれか一項に記載
   の光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 上記光検出器の出力信号を用いて読取信
   号が作成される，請求項１から３のいずれか一項に記載
   の光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 上記発光素子から出射されかつ上記透明
   板によって反射された光を受光し，上記発光素子の発光
   強度を制御するための信号を出力する光検出器が設けら
   れている，請求項１から３のいずれか一項に記載の光ピ
   ックアップ装置。
7. 【請求項７】 上記光検出器とそれに対応する透明板と
   の間に検光子が配置されている，請求項１から３のいず
   れか一項に記載の光ピックアップ装置。
8. 【請求項８】 上記透明板が，光磁気記録媒体からの反
   射光の入射角がブリュースター角に等しくなる角度に配
   置されている，請求項２または３に記載の光ピックアッ
   プ装置。
9. 【請求項９】 収束光の光路上に，この光路の光軸に対
   して斜めに配置された透明板と，上記透明板からの反射
   光を受光する光検出器とから構成され，上記光検出器
   が，直線によって少なくとも３つに分割された受光素子
   を含み，かつ上記透明板の表面からの反射光スポットと
   裏面からの反射光スポットとが上記分割直線に沿う方向
   に並ぶように配置され，上記透明板の厚さが，上記表面
   からの反射光スポットと上記裏面からの反射光スポット
   とが受光素子の受光面上で重ならず，かつ上記２つの反
   射光スポットのうちの小さい方のスポットの径が中央の
   受光素子の幅よりも大きくなる範囲に設定されている，
   光検出光学系。