JPH0830979A - 光学ピックアップのビーム調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アドレスピットが設けられた線速度一定で回転
する光学ディスクでも、ノイズが生じることなく正確に
トラッキング誤差信号を得る光学ピックアップを提供す
ること。 【構成】半導体レーザ素子２０から出射した光ビームを
グレーティング素子２１を通して３分割し、この３分割
した光ビームを光学式記録媒体に照射し、この光学式記
録媒体で反射した３本のビームのうち両側のビームを光
学式記録媒体のトラックを横切る方向に夫々２分割され
た一対の受光素子で受光し、中央のビームを少なくとも
光学式記録媒体のトラックを横切る方向に２分割された
受光素子で受光し、両側のビームを受光する受光素子の
各差出力の和と、中央のビームを受光する受光素子の差
出力との差に基づいてトラッキング誤差信号を検出する
受光器２９における中央のビ−ムスポットと外側のビ−
ムスポットとの間の距離の調整を半導体レ−ザ素子２０
から出射した発散する光ビ−ムを平行光にするコリメ−
タレンズ２２と半導体レ−ザ２０との間に配置したグレ
−ティング素子２１の位置を調整することにより行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、３スポット方式で受光
する各受光素子のプッシュプル信号に基づいてトラッキ
ング誤差信号を検出する光学ピックアップに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学ピックアップにおけるトラッ
キング誤差信号を検出する手段として、例えば特公平４
−３４２１２号に示されるようなプッシュプル方式によ
る方法が知られている。

【０００３】この方式は、半導体レ−ザ素子から出射し
た光ビ−ムをグレ−ティング素子で３分割し、各分割さ
れた光ビ−ムが光ディスク等の光学記録媒体に照射され
る。この光学記録媒体上に照射した中央のビ−ムスポッ
ト（グレ−ティング素子により分割されたビ−ムのうち
の０次光）と外側のビ−ムスポット（グレ−ティング素
子により分割されたビ−ムのうちのプラスマイナス１次
光）とは、光学記録媒体上のトラックを横切る方向に１
／２トラックだけずれている。光学記録媒体で反射した
各戻り光ビ−ムは夫々分割した受光素子で受光される。

【０００４】この受光素子によるトラッキング誤差信号
の検出方法は、具体的には、図３に示すように行われ
る。３分割されてディスク１０上に照射した各ビ−ム
は、ディスク１０で反射し、夫々受光部１１ａ，１１
ｂ，１１ｃに入射する。この受光部からの信号に基づい
て、トラッキング誤差信号（ＴＥ）は、図３に付された
符号を用いて表現すると、以下の演算により求められ
る。

【０００５】

【数１】

【０００６】このトラッキング誤差信号検出方法による
と、ディスクスキュ−や対物レンズを駆動する駆動デバ
イスのトラッキング動作によるオフセットにより受光部
でのスポットずれが生じ、トラッキング誤差信号に直流
変動が生じても、中央のビームスポットに基づく信号か
ら、これと逆相で出る両側のスポットに基づく信号を引
けば、同相である上記オフセットに基づく変動分を除去
でき、直流変動ののらないトラッキング誤差信号を得る
ことができる。また、中央と両側のスポット間の距離
（ビ−ムスペ−シング）はグレ−ティング素子のピッチ
やその他の光学系の倍率により決まり、図４に示すよう
にスペ−シングの大きさにより両側のスポットの位置は
受光部上でずれるが、このオフセットも両側のスポット
同志でキャンセルされる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光学記録媒
体の中には、プリグル−ブの刻まれたトラックにピット
でプリアドレスが作り込まれたものがある。アドレスピ
ットの深さは変調度をとるためにλ／４近くになってい
る。このアドレスピットが隣接トラックに来た状態を図
５に示す。

【０００８】この場合、アドレスピット側からのビ−ム
に対して、反対側のビ−ムの反射光量が減る。外側のビ
−ムスポットが受光部の中心と一致している場合はその
スポット内部でのプッシュプル演算によりオフセットは
キャンセルされるので、アドレスピットによるオフセッ
トの影響はない。しかしながら、図６に示すように、光
学記録媒体に設けられたアドレスピットの深さがλ／４
で、ビ−ムスペ−シングずれにより外側のビ−ムスポッ
トが受光部の中心からずれている場合等、アドレスピッ
トの深さと受光部でのビ─ムスポットの位置とが所定の
関係になっていないような場合は、そのスポット内部で
オフセットはキャンセルされない。

【０００９】特に、光学記録媒体が線速度一定（ＣＬ
Ｖ）のディスクの場合、アドレスピットは径方向に整列
しておらずランダムな位置に設けられており、一方の外
側スポットにアドレスピットがあるとき反対側のスポッ
トにはアドレスピットが無い場合があるので、両側のス
ポット間でのオフセットのキャンセルはできない。従っ
て、外側のビ−ムがアドレスピット部を照射している期
間中だけオフセットを生じることになる。このオフセッ
トによりトラッキング信号にスパイク状のノイズが現
れ、このノイズが大きいとデトラック、あるいは著しい
場合にはトラックジャンプを起こすという問題があっ
た。

【００１０】本発明は、以上の点に鑑み、アドレスピッ
トが設けられた線速度一定で回転する光学ディスクで
も、ノイズが生じることなく正確にトラッキング誤差信
号を得る光学ピックアップを提供することを目的として
いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、半導体レーザ素子から出射した光ビームをグレー
ティング素子を通して３分割し、この３分割した光ビー
ムを光学式記録媒体に照射し、この光学式記録媒体で反
射した３本のビームのうち両側のビームを光学式記録媒
体のトラックを横切る方向に夫々２分割された一対の受
光素子で受光し、中央のビームを少なくとも光学式記録
媒体のトラックを横切る方向に２分割された受光素子で
受光し、両側のビームを受光する夫々の受光素子の２分
割された受光部から得られる各差信号の和と、中央のビ
ームを受光する受光素子の２分割された受光部から得ら
れる差信号との差に基づいてトラッキング誤差信号を検
出する検出手段における中央のビ−ムスポットと外側の
ビ−ムスポットとの間の距離の調整を、半導体レ−ザ素
子から出射した発散する光ビ−ムを平行光にするコリメ
−タレンズと半導体レ−ザとの間に配置したグレ−ティ
ング素子の位置を調整することにより行う光学ピックア
ップのビ−ム調整方法により、達成される。

【００１２】本発明では、好ましくは上記グレ−ティン
グ素子を光軸方向に移動させて、光学式記録媒体からの
反射光を検出手段で受光して得られるトラッキング誤差
信号に生じるオフセットを除去する。

【００１３】また、好ましくは上記光学式記録媒体は、
線速度一定で回転されるフォ−マットであって、プリア
ドレスが所定の位置に予め設けられている。

【００１４】

【作用】上記構成によれば、半導体レ−ザ素子とコリメ
−タレンズとの間に配置したグレ−ティング素子の位置
を光軸方向に移動することにより、半導体レ−ザ素子か
ら出射し、３分割され光学記録媒体で反射した光ビ−ム
のうち、外側の光ビ−ムを受光する受光素子上に入射す
るビ−ムスポットが受光素子上で移動する。一方の外側
のビ−ムスポットがアドレスピットに照射されると、そ
の戻り光量が不足する。この場合、外側のビ−ムスポッ
トの受光素子上での位置によってトラッキング誤差信号
にオフセットが生じるので、グレ−ティング素子を適当
な位置に移動させることにより、他方の外側のビームス
ポットが逆方向に同じだけずれて、上記戻り光量の不足
分だけ、当該他方のビームスポットに対応する戻り光量
が減る。これにより、上記一方の外側のビームスポット
がアドレスピットに照射されたことによるトラッキング
誤差信号中のオフセットを除去し、トラッキング誤差信
号にスパイク状のノイズが現れるのを防止できる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図１及び図
２を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる
実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に
好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００１６】図１及は，本発明の光学ピックアップの一
実施例を示している。図１において、光源として半導体
レ−ザ素子２０が用いられ、半導体レ−ザ２０から出射
した光ビ−ムはグレ−ティング素子２１により３分割さ
れる。なお、グレ−ティング素子２１は光学系中で光軸
方向に移動可能となるように支持されている。グレ−テ
ィング素子２１で３分割された光ビ−ムは発散しながら
コリメ−タレンズ２２に入射する。コリメ−タレンズ２
２は発散光を平行光に変換する。コリメ−タレンズ２２
からの光ビ−ムはビ−ムスプリッタ２３に入射する。

【００１７】このビ−ムスプリッタ２３には、反射面２
３ａと、偏光ビ−ムスプリッタとして機能する多層の誘
電体層からなる面２３ｂが設けられている。この偏光ビ
−ムスプリッタ２３ｂはＰ偏光成分を透過しＳ偏光成分
を反射する。この場合、半導体レ−ザ素子からの光ビ−
ムはＳ偏光なので、反射面２３ａからの光ビ−ムは偏光
ビ−ムスプリッタ面２３ｂで反射する。

【００１８】この偏光ビ−ムスプリッタ面２３ｂからの
光ビ−ムは反射ミラ−２４で反射して、λ／４波長板２
５を通過し偏光が回転する。λ／４波長板２５を通過し
た光ビ−ムは対物レンズ２６を通過しディスク面２７に
集光する。ディスク面２７で反射した戻り光ビ−ムはλ
／４波長板２５を通過しＰ偏光がＳ偏光となる。Ｓ偏光
成分を有する光ビ−ムは偏光ビ−ムスプリッタ面２３ｂ
を透過し、結像レンズ２８を通過して、マルチレンズ２
９に入射する。

【００１９】マルチレンズ２９は結像レンズ２８によっ
て集光された光ビ−ムにフォ−カスエラ−検出のための
非点収差を発生させるとともに、レンズの出射側の面を
凹レンズ形状とすることによって、ビ−ムスプリッタ２
３の出射端面から受光器３０までの戻り光路長を短縮す
ることができる。

【００２０】マルチレンズ２９からの光ビ−ムは受光器
３０に入射し、この受光部からの信号に基づいてディス
ク面上に記録された情報信号及びサ−ボ信号が読み取ら
れる。

【００２１】受光器３０は図３で示される構成と同様で
あり、トラッキング誤差信号は、数１で示される通りで
ある。また、フォ−カス誤差信号（ＦＥ）は非点収差法
により、図３の中央の受光部で検出される信号に基づ
き、以下の演算により求められる。なお情報信号は図３
の各受光部で検出される信号の総和により求められる。

【００２２】

【数２】

【００２３】以下、グレ−ティング素子２１の位置を移
動させてビ−ムスペ−シングを調整する方法について説
明する。図１に示される光学系により、アドレスピット
が設けられている線速度一定のフォ−マットの光学ディ
スクを再生しながら、受光器３０によって得られるトラ
ッキング誤差信号を外部のオシロスコ−プ等の観測装置
３１によって観測する。一方の外側のビ−ムが光学ディ
スク上のアドレスピット部を照射した場合、ビ−ムスペ
−シングのずれによっては、観測装置３１では図６に示
されるような、スパイク状の波形でなるオフセットが観
測される。このオフセット量は外側のビ−ムスポットの
受光素子上での位置によって変化する。

【００２４】図２はトラッキング誤差信号中のオフセッ
トがほぼ０となるような、アドレスピットの深さと、外
側のビ−ムスポットの受光素子上でのずれ（ビ−ムスポ
ットの中心と受光素子の中心との距離ｄ）との関係を示
す。すなわち、本発明者等の実験によれば、図２によれ
ば、アドレスピットの深さがλ／４の場合、ビ−ムスポ
ットのずれ量ｄが０のときオフセットはほぼ０となる。
アドレスピットの深さがλ／８であれば、ずれ量ｄが約
５μｍのときオフセットはほぼ０となる。

【００２５】ビ−ムスポットのずれは、グレ−ティング
素子２１の光軸方向の位置によって変わっていくため、
観測装置３１で観測されるトラッキング誤差信号に現れ
るオセットが０になるように、グレ−ティング素子２１
を光軸方向に移動させる。このように、本実施例では、
光学ディスクのアドレスピットの深さに応じて中央のス
ポットに対する両側のスポットの距離（ビームスペーシ
ング）を変更することにより、アドレスピットに起因す
るオフセットの除去が実現できる。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、半
導体レ−ザ素子とコリメ−タレンズとの間に配置したグ
レ−ティング素子の位置を光軸方向に移動することによ
り、この半導体レ−ザ素子から出射し、３分割されて、
光学記録媒体で反射した戻り光ビ−ムのうち、外側の光
ビ−ムが入射するビ−ムスポットを受光素子上で移動さ
せるようにしている。これにより、アドレスピットが予
め設けられている線速度一定の光学ディスクを再生する
場合、一方の外側のビ−ムスポットにアドレスピットに
よる戻り光量不足がある場合、外側のビ−ムスポットの
受光素子上での位置によってトラッキング誤差信号にオ
フセットが生じる場合にも、上記グレ−ティング素子を
適当な位置に移動させることにより、トラッキング誤差
信号中のオフセットを除去し、トラッキング誤差信号に
スパイク状のノイズが現れるのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学ピックアップの光学系の一実施例
を示す図である。

【図２】本発明のトラッキング誤差信号中のオフセット
がほぼ０となるような、アドレスピットの深さと、外側
のビ−ムスポットの受光素子上でのずれとの関係を示す
図である。

【図３】従来のトラッキング誤差信号を検出する受光器
を示す図である。

【図４】図３の受光器で受光されるビ−ムスポットの位
置ずれを示す図である。

【図５】光学記録媒体にビ−ムを照射する際、アドレス
ピットが隣接トラックに来た状態を示す図である。

【図６】図５の状態のとき、受光器上でのビ−ムスポッ
トのずれによってオフセットが生じる状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

２０ 半導体レ−ザ素子 ２１ グレ−ティング素子 ２２ コリメ−タレンズ ３０ 受光器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体レーザ素子から出射した光ビーム
   をグレーティング素子を通して３分割し、 この３分割した光ビームを光学式記録媒体に照射し、 この光学式記録媒体で反射した３本のビームのうち両側
   のビームを上記光学式記録媒体のトラックを横切る方向
   に夫々２分割された一対の受光素子で受光し、 中央のビームを少なくとも上記光学式記録媒体のトラッ
   クを横切る方向に２分割された受光素子で受光し、 上記両側のビームを受光する夫々の受光素子の２分割さ
   れた受光部から得られる各差信号の和と、上記中央のビ
   ームを受光する受光素子の２分割された受光部から得ら
   れる差信号との差に基づいてトラッキング誤差信号を検
   出する検出手段における中央のビ−ムスポットと外側の
   ビ−ムスポットとの間の距離の調整を、上記半導体レ−
   ザ素子から出射した発散する光ビ−ムを平行光にするコ
   リメ−タレンズと上記半導体レ−ザとの間に配置した上
   記グレ−ティング素子の位置を調整することにより行う
   ことを特徴とする光学ピックアップのビ−ム調整方法。
2. 【請求項２】 上記調整は、上記グレ−ティング素子を
   光軸方向に移動させて、光学式記録媒体からの反射光を
   上記検出手段で受光して得られるトラッキング誤差信号
   に生じるオフセットを除去することを特徴とする請求項
   １に記載の光学ピックアップのビ−ム調整方法。
3. 【請求項３】 上記光学式記録媒体は、線速度一定で回
   転されるフォ−マットであって、プリアドレスが所定の
   位置に予め設けられていることを特徴とする請求項１に
   記載の光学ピックアップのビ−ム調整方法。