JPH0792929B2 - 光学式ピックアップ装置 - Google Patents

光学式ピックアップ装置

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JPH0792929B2
JPH0792929B2 JP62212605A JP21260587A JPH0792929B2 JP H0792929 B2 JPH0792929 B2 JP H0792929B2 JP 62212605 A JP62212605 A JP 62212605A JP 21260587 A JP21260587 A JP 21260587A JP H0792929 B2 JPH0792929 B2 JP H0792929B2
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幸夫 倉田
洋 小形
光 西原
満晴 戸村
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は光学式ピックアップ装置に関するものであ
り、特に、光ディスクの情報の読取に用いられる光学式
ピックアップ装置に関するものである。
[従来の技術] 第4図は、ホログラフィック・グレーティングを用いて
いない、従来の一般的な光学式ピックアップ装置の光学
系の図である。
第4図において、まず、半導体レーザ光源1より出射さ
れるレーザ光16は、回折格子12により、ディスク7上の
ピット信号を読み、かつフォーカスのずれを読むための
0次光17aとトラッキングのずれを読むための1対の1
次光17b、17cに分けられる。これら3本の光束17a,17b,
17cは平板ビームスプリッタ13によって反射された後、
コリメートレンズ5によって平行にされ、対物レンズ6
に入射し、ディスク7の情報面上に3つの光スポット18
a、18b、18cを形成する。このとき光スポット18b、18c
は上記0次光の光スポット18aを挾んで、上記ディスク
7のタンゼンシャル方向で、先行または後行する光スポ
ットになっている。
ディスク7の情報面で反射される反射光は、再び同じ光
路を戻り、上記平板ビームスプリッタ13を通過する。こ
のとき、該平板ビームスプリッタ13を通過した光束には
非点収差が発生し、平凹レンズ14を介し、6分割受光素
子15上に光スポット19a、19b、19cを形成し、上記ディ
スク7のピット信号であるRF信号、トラッキングのずれ
を表わす3ビーム法によるトラッキングエラー信号、お
よび上記ディスク7上の光スポット18aのフォーカスの
ずれを表す非点収差法によるフォーカスエラー信号が検
出される。このときの上記6分割受光素子15上の光スポ
ット19a、19b、19cの様子を第5A図、第5B図、第5C図に
示す。
第5A図はディスクが近いときの図であり、第5B図はジャ
ストフォーカスのときの図、第5C図はディスクが遠いと
きの図である。図において、フォーカスエラー信号(FE
S)、トラッキングエラー信号(RES)およびRF信号(R
F)は次の式で表わされるものである。
FES=(A+D)−(B+C) RES=E−F RF=A+B+C+D 第6図はホログラフィック・グレーティングを用いた従
来の一般的な光学式ピックアップ装置の光学系の図であ
る。
半導体レーザ光源1より出射されるレーザ光22はホログ
ラフィック・グレーティング20に入射した後、0次回折
光がコリメートレンズ5により平行光にされ、対物レン
ズ6によりディスク7の情報面上に光スポット23を形成
する。
上記ディスク7の情報面で反射される反射光は再び同じ
光路で上記ホログラフィック・グレーティング20に入射
し、1次回折光が4分割受光素子21上に入射する。上記
ホログラフィック・グレーティング20は上記ディスク7
のタンゼンシャル方向に平行な分割線で2つの部分20
a、20bに分けられ、それぞれで1次回折光の焦点位置が
異なっているため、上記ホログラフィック・グレーティ
ング20に入射する光は2つの1次回折光24a、24bに分割
され、上記4分割受光素子21において、光スポット25
a、25bを形成し、RF信号、プッシュプル法によるトラッ
キングエラー信号および1種のウェッジ・プリズム法に
よるフォーカスエラー信号が検出される。このときの上
記4分割受光素子21上の光スポット25a、25bの様子を第
7A図、第7B図および第7C図を示す。
第7A図はディスクが近いときの図、第7B図はジャストフ
ォーカスのときの図、第7C図はディスクが遠いときの図
である。
FES、RESおよびRFは次式で表わされる。
FES=(A+D)−(B+C) RES=(A+B)−(C+D) RF=A+B+C+D [発明が解決しようとする問題点] 従来の光学式ピックアップ装置は以上のように構成され
ている。しかしながら、上記ホログラフィック・グレー
ティングを用いない光学式ピックアップ装置は部品点数
が多く、また調整箇所も多いので、コストが高くなる。
一方、ホログラフィック・グレーティングを用いた光学
式ピックアップ装置の場合、上記ホログラフィック・グ
レーティングを用いない光学式ピックアップ装置に比べ
部品点数が少なく、また調整箇所も少ないことからコス
トが安くなる反面、上記ホログラフィック・グレーティ
ングを用いた光学式ピックアップ装置の場合のトラッキ
ングエラー信号検出法であるプッシュプル法は、回折格
子を用いる3ビーム法に比べ、その性能に問題点があ
り、安定したトラッキングエラー信号検出が得られない
という欠点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、部品点数が少なく、コストの安い、かつ3ビ
ーム法によるトラッキングエラー信号検出を可能にする
光学式ピックアップ装置を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明係る光学式ピックアップ装置は、光源と、上記光
源から光束をディスク上に収束させるための対物レンズ
と、上記ディスクからの反射光を検出する受光素子とを
備える。当該装置は、また、上記光源から上記ディスク
上に入射する光束の光路中に設けられ、上記光源からの
光束を、上記ディスク上のピット信号を読むための0次
光とトラッキングのずれを読むための1対の1次光に分
ける回折格子を備える。当該装置は、さらに、上記ディ
スクからの反射光を上記受光素子へと導くホログラフィ
ック・グレーティングと、上記ホログラフィック・グレ
ーティングから上記受光素子に入射する光束の光路中に
設けられ、そのレンズ作用により信号の検出感度を大き
くするレンズ部とを備える。上記回折格子と上記ホログ
ラフィック・グレーティングと上記レンズ部は、回折素
子中に、一体的に形成されている。上記回折素子は、上
記ホログラフィック・グレーティングが形成されたホロ
グラフィック・グレーティング面と、上記回折格子およ
び上記レンズ部が形成された回折格子面と、を有する。
[作用] 本発明に係る光学式ピックアップ装置は回折格子とログ
ラフィック・グレーティングを備えているので、回折格
子を用いるスリービーム法の性能と同じような安定した
トラッキングエラー信号検出が得られる。また、回折格
子とホログラフィック・グレーティングとレンズ部を、
回折素子中に一体的に形成しているので、部品点数が減
少する。また、ホログラフィック・グレーティングから
受光素子に入射する光束の光路中に設けられ、そのレン
ズ作用により信号の検出感度を大きくするレンズ部を備
えているので、フォーカスエラー信号が明瞭になり、感
度が高められる。
[実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図は本発明に係る光学式ピックアップ装置の回折素
子の断面図である。
回折素子2は、ディスク側にホログラフィック・グレー
ティング面3と、半導体レーザ光源1側に回折格子部4a
と第2の光学的手段であるレンズ部4bを有する回折格子
面4を持っいる。
上記回折素子2の回折格子面4の回折格子部4aには、上
記半導体レーザ光源1よりの光束9を上記ディスク7上
のピット信号およびフォーカスのずれを読むための0次
光9aと、トラッキングのずれを読むための1対の1次光
10a、11aとに分ける回折格子が形成されている。この回
折格子の形成は、通常行なわれている慣用技術によって
可能である。
ここで形成された上記3本の光束9a、10a、11aは、上記
ホログラフィック・グレーティング面3を通過し、上記
3本の光束9a、10a、11aの0次回折光が上記ディスク7
へと向かう。
上記回折素子2のホログラフィック・グレーティング面
3には、上記ディスク7により反射されてくる上記3本
の光束9a、10a、11aを、そのまま半導体レーザ光源1に
戻す0次回折光と上記レンズ部4bを通過して受光素子8
に入射させる1次回折光9c、10c、11cとに分岐させ、該
1次回折光9c、10c、11cの非点収差を発生させる第1の
光学的手段であるシリンドリカルレンズ(図示せず)の
作用を併せ持つホログラムが形成されている。このホロ
グラムの形成は、通常行なわれている慣用技術によって
可能である。また、上記回折格子面4のレンズ部4bに
は、上記ホログラフィック・グレーティング3からの1
次回折光9c、10c、11cが再び上記回折格子部4aに形成さ
れた回折格子を通ることによる迷光の発生を防ぐため、
回折格子は形成されていない。レンズ部4bには凹レンズ
面が形成され、上記受光素子8に入射する光束9c、10
c、11cの縦倍率を延ばし、検出される信号の感度を高め
る構成としている。
第2図は本発明に係る光学式ピックアップ装置の光学系
を示す斜視図である。
実施例に係る光学式ピックアップ装置は、半導体レーザ
光源1、該光源1からの光束をディスク7上に集束させ
るための対物レンズ6、該ディスク7からの反射光を検
出する受光素子8、上記光源1から上記ディスク7上に
入射する光束の光路中に設けられ、上記光源1からの光
束を、上記ディスク7上のピット信号を読むための0次
光とトラッキングのずれを読むための1対の1次光に分
ける回折格子、上記ディスク7からの反射光を上記受光
素子8へと導くホログラフィック・グレーティング、上
記ホログラフィック・グレーティングから上記受光素子
8に入射する光束の光路中に設けられ、そのレンズ作用
により信号の検出感度を大きくする光学的手段、および
上記ホログラフィック・グレーティングを通ってきた光
束を平行光にして対物レンズ6に送るコリメートレンズ
5を備えている。そして、上記回折格子とホログラフィ
ック・グレーティングと光学的手段とを、プラスチック
またはガラス等で一体成形した回折素子2としている。
そして、上記回折素子2は第1の前記光学的手段(図示
せず)を有するホログラフィック・グレーティング面3
と、回折格子部4aと第2の光学的手段であるレンズ部4b
とからなる回折格子面4で構成されている。
次に動作について説明する。
半導体レーザ光源1より出射されるレーザ光9は、上記
回折素子2の回折格子面4の回折格子部4aに入射し、デ
ィスク7上のピット信号およびフォーカスのずれを読む
ための0次光9aと、トラッキングのずれを読むための1
対の1次光10a、11aに分けられる。これら3本の光束9
a、10a、11aは、上記ホログラフィック・グレーティン
グを通り、3本の光束9a、10a、11aの0次回折光がコリ
メートレンズ5によって平行光にされ、対物レンズ6に
入射して、上記ディスク7の情報信号面上に3つの光ス
ポット9b、10b、11bを形成する。上記ホログラフィック
・グレーティング面で形成される上記3本の光束9a、10
a、11aの1次回折光は上記ディスク7上ではスポットを
形成せず、信号には影響を与えないようになっている。
また上記光スポット10b、11bは上記0次光9aの光スポッ
ト9bを挾んで、上記ディスク7のタンゼンシャル方向で
先行または後行する光スポットになっている。
上記ディスク7の情報信号面で反射される反射光は再び
上記対物レンズ6および上記コリメートレンズ5を介し
て上記回折素子2のホログラフィック・グレーティング
面3に入射する。このとき、該ホログラフィック・グレ
ーティング面3では、0次回折光と、ホログラムのシリ
ンドリカルレンズ(図示せず)の作用により非点収差が
大きくされた1次回折光9c、10c、11cが形成され、0次
回折光は上記半導体レーザ光源への戻り光となり、1次
回折光9c、10c、11cは凹レンズ面の形成された上記レン
ズ部4bを通り、さらに縦倍率を延ばされて、上記6分割
受光素子8に入射し、光スポット9d、10d、11dを形成す
る。そして、上記6分割受光素子8において、第3A図、
第3B図および第3C図に示すような非点収差法によるフォ
ーカスエラー信号と、3ビーム法によるトラッキングエ
ラー信号と、上記ディスク7のピット信号であるRF信号
が検出される。
第3A図はディスクが近いときの図、第3B図はジャストフ
ォーカスのときの図、第3C図はディスクが遠いときの図
である。FES、RESおよびRFは次式で表わされる。
FES=(A+D)−(B+C) RES=E−F RF=A+B+C+D [発明の効果] 以上説明したとおり、本発明に係る光学式ピックアップ
装置は回折格子およびホログラフィック・グレーティン
グを共に有しているので、安定した3ビーム法によるト
ラッキングエラー検出法を用いて、半導体レーザと受光
素子を同一の平面内に置くことができる。それゆえ、半
導体レーザと受光素子を1つの素子にしたライトペンに
もたやすく応用することができる。また、ホログラフィ
ック・グレーティングから受光素子に入射する光束の光
路中に設けられ、そのレンズ作用により信号の検出感度
を大きくするレンズ部を備えているので、フォーカスエ
ラー信号が明瞭となり、感度が高められる。さらに、回
折格子とホログラフィック・グレーティングとレンズ部
を、回折素子中に一体的に形成しているので、部品点数
を減らすことができる。結果として、従来のものよりず
っと小型で、コストの安い、安定した性能を持つ光学式
ピックアップ装置を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る光学式ピックアップ装置の回折素
子の断面図、第2図は本発明に係る光学式ピックアップ
装置の光学系を示す斜視図、第3A図、第3B図および第3C
図は本発明に係る光学式ピックアップ装置の6分割受光
素子上でのスポットの形状・位置を示す図、第4図は従
来のホログラフィック・グレーティングを用いない光学
式ピックアップ装置の光学系を示す断面図、第5A図、第
5B図および第5C図は6分割受光素子上でのスポットの形
状・位置を示す図、第6図は従来のホログラフィック・
グレーティングを用いた光学式ピックアップ装置の光学
系を示す斜視図、第7A図、第7B図および第7C図は4分割
受光素子上でのスポットの形状・位置を示す図である。 図において、1は光源、2は回折素子、3はホログラフ
ィック・グレーティング面、4は回折格子面、4aは回折
格子部、4bはレンズ部、6は対物レンズ、7はディス
ク、8は受光素子である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸村 満晴 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−103857(JP,A) 特開 昭58−102342(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源と、 前記光源から光束をディスク上に集束させるための対物
    レンズと、 前記ディスクからの反射光を検出する受光素子と、 前記光源から前記ディスク上に入射する光束の光路中に
    設けられ、前記光源からの光束を、前記ディスク上のピ
    ット信号を読むための0次光とトラッキングのずれを読
    むための1対の1次光に分ける回折格子と、 前記ディスクからの反射光を前記受光素子へと導くホロ
    グラフィック・グレーティングと、 前記ホログラフィック・グレーティングから前記受光素
    子に入射する光束の光路中に設けられ、そのレンズ作用
    により信号の検出感度を大きくするレンズ部とを備え、 前記回折格子と前記ホログラフィック・グレーティング
    と前記レンズ部は、回折素子中に一体的に形成されてお
    り、 前記回折素子は、前記ホログラフィック・グレーティン
    グが形成されたホログラフィック・グレーティング面
    と、前記回折格子および前記レンズ部が形成された回折
    格子面と、を有する光学式ピックアップ装置。
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DE3855936T DE3855936T2 (de) 1987-08-24 1988-08-24 Optische Abtastvorrichtung
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