JPH09180242A

JPH09180242A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH09180242A
Application number: JP7339673A
Authority: JP
Inventors: Hideyoshi Horigome; 秀嘉堀米
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1995-12-26
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】主に記録データがピットで記録され、且つ、
記録トラック幅方向に高密度記録された光ディスクから
の再生出力を、クロストーク成分を除去することによ
り、記録トラック幅方向に波形等化する。【解決手段】光ディスク１とレーザ光源２との間にビ
ームスプリッタ４，偏光ビームスプリッタ５，２分割旋
光板６，対物レンズ７を設ける。また、上記ビームスプ
リッタで反射された戻り光の受光位置に第１のフォトデ
ィテクタ８を設け、偏光ビームスプリッタ５で反射され
た戻り光の受光位置に第２のフォトディテクタ９を設け
ると共に、上記各フォトディテクタ８，９からの光量検
出信号に基づいて再生出力の記録トラック幅方向の波形
等化処理を行う空間波形等化回路１０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも光を用
いて情報の記録或いは再生が可能な光ディスク（光磁気
ディスク，プリピットで情報が記録された再生専用ディ
スク，相変化形ディスク等），フロッピーディスク，光
カード，光テープ等の記録媒体に対して情報の記録又は
（及び）再生を行う装置の光学系として用いて好適な光
ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録線密度（記録トラック方向の
記録密度）を例えば０．４μｍ（０．８μｍ周期）とし
て大容量化を図った光ディスクが知られている。このよ
うに記録線密度を高くすると、記録方向に隣接するデー
タ間隔（例えばデータがピットで記録されている場合は
ピット間隔）が狭くなるのであるが、レーザビームの短
波長化及び対物レンズの大開口率化に限界があるため、
限られたスポットサイズのレーザビームで再生を行う必
要があり、再生波形に符号間干渉を生ずる。このため、
このように高線密度化された光ディスクを再生する場合
には、再生系にいわゆるトランスバーサルフィルタ等の
波形等化器を設け、この波形等化器により干渉成分を除
去し主となるデータ成分のみを抽出して再生を行うよう
になっている。

【０００３】ここで、記録線密度のみならずトラック間
隔も狭めて光ディスクの大容量化を図ろうとすると、レ
ーザビームの短波長化及び対物レンズの大開口率化に限
界があることから、限られたスポットサイズのレーザビ
ームで再生を行う必要がある。このため、再生しようと
する主記録トラックと共に、両サイドに隣接する記録ト
ラックにもレーザビームが照射され、該主記録トラック
のデータ成分に上記両サイドの記録トラックのデータ成
分が重畳されてデータ再生される、いわゆるクロストー
クを生ずる。

【０００４】上記記録線密度のみを高くした場合には、
上記波形等化器を用いることにより、記録トラック方向
の時間的等化処理を施すことができ、主となるデータ成
分のみを抽出することができるのであるが、トラック幅
方向（ディスク径方向）の記録密度を高くした場合に
は、これに対して時間的等化処理を施すことはできな
い。

【０００５】このため、トラック幅方向に高記録密度化
された光ディスクを再生する場合には、いわゆる３スポ
ット法によるトラッキング制御を行うために照射された
メインビーム（零次光）の光量検出信号から、該メイン
ビームに対する光量差を補正するために所定の係数が乗
算された各サイドビーム（±１次光）の光量検出信号を
減算処理する。これにより、クロストーク成分を除去し
て主記録トラックのデータのみを再生することができ
る。

【０００６】或いは、上記トラック幅方向に高記録密度
化された光ディスクを再生する場合、光ディスクに照射
するレーザビームの光路中にピンホール，スリット等を
有する遮光板を設け、該遮光板のピンホール等によりレ
ーザビームの周辺部分を遮光することにより、該レーザ
ビームのビームスポットを通常よりも小径化して光ディ
スクに照射する。これにより、レーザビームの波長及び
対物レンズの開口率はそのままでビームスポットを小径
化することができる。このため、主記録トラックにのみ
レーザビームを照射することができ、上記クロストーク
の発生を防止して主記録トラックに記録されたデータの
みを正確に再生することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、トラック幅方
向に高記録密度化された光ディスクを再生する場合にお
いて、上記メインビーム及び各サイドビームを用いて演
算によりクロストークをキャンセルする場合、上記メイ
ンビームは光軸が記録トラックの中心となるように照射
されるのに対し、各サイドビームはそれぞれ該メインビ
ームが照射された記録トラックの内周側及び外周側に例
えば１／４トラックピッチ分偏位されて照射される。こ
のため、上記３つのビームによる同じ記録位置のデータ
の再生出力はそれぞれ時間差をもって得られることとな
り、上記演算の際における各再生出力の時間位相合わせ
を必要とする。従って、上記３つのビームを用いて再生
する場合は、上記各再生出力の時間位相合わせが困難な
ことから回路規模も大きくなりコスト高となるうえ、上
記クロストーク成分を完全には除去しきれず、上記トラ
ック幅方向に高記録密度化された光ディスクを正確に再
生することはできなかった。また、回折格子等を用いて
１つのレーザビームを３つのレーザビームに分割する必
要があるため、カップリング効率が低下する問題があっ
た。さらに、上記回折格子の微妙な調整を必要とするた
め、量産化が困難となる問題があった。

【０００８】一方、上記遮光板を用いてビームスポット
を小径化する再生系の場合は、主とする記録トラックに
のみレーザビームを照射することができるため、クロス
トークの発生を防止することができるのであるが、該遮
光板によりレーザビームの周辺部分を遮光するようにし
ているため、必然的に光量が減少しカップリング効率が
低下する。また、戻り光の光学系にピンホールが設けら
れた遮光板を必要とし、アライメントが困難なうえ、光
学系が大型化する問題があった。

【０００９】光ディスクに照射するレーザビームのスポ
ットサイズを小さくすることができれば、上記クロスト
ークの問題を生ずることなくトラック幅方向に高記録密
度化された光ディスクを正確に再生することができるの
であるが、現状におけるレーザビームの短波長化及び対
物レンズの高ＮＡ化には限界があり、思うようにスポッ
トサイズを小さくすることはできない。また、上記対物
レンズを高開口率化すると、収差が発生しやすくなるう
え、レーザビームの波長を「λ」，対物レンズの開口率
を「ＮＡ」とすると、ディスクの傾き許容度は「λ／Ｎ
Ａ³」となるため、該ディスクの傾きに対する許容度が
低くなる問題がある。

【００１０】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
のであり、回路規模を小さくして安価に量産することが
でき、アライメントフリー及びカップリング効率の向上
を図ることができるうえ、既存の波長の光源及び開口率
の対物レンズを用いながらにして、トラック幅方向に高
記録密度化された光ディスクを正確に再生することがで
きるような光ピックアップ装置の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光ピックア
ップ装置は、記録媒体に照射するためのレーザビームを
出射するレーザ光源と、入射された光を右方向に所定角
度分旋光して出射する右旋光板、及び、入射された光を
左方向に所定角度分旋光して出射する左旋光板を備え、
該右旋光板及び左旋光板の分割線が記録トラック方向と
一致するように設けられた旋光手段と、上記旋光手段を
介したレーザビームを集光して記録媒体に照射する集光
手段と、上記集光手段及び旋光手段を介して入射される
上記レーザビームの戻り光を、第１の偏光方向の第１の
戻り光及び該第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向
の第２の戻り光に分離する偏光分離手段とを有する。ま
た、上記偏光分離手段からの上記第１の戻り光のうち、
上記旋光手段の右旋光板を介した戻り光を受光しこの光
量に応じた第１の光量検出信号を出力する第１の受光
部、及び、上記第１の戻り光のうち、上記旋光手段の左
旋光板を介した戻り光を受光しこの光量に応じた第２の
光量検出信号を出力する第２の受光部を備える第１の受
光手段と、上記偏光分離手段からの上記第２の戻り光の
うち、上記旋光手段の右旋光板を介した戻り光を受光し
この光量に応じた第３の光量検出信号を出力する第１の
受光部、及び、上記第１の戻り光のうち、上記旋光手段
の左旋光板を介した戻り光を受光しこの光量に応じた第
４の光量検出信号を出力する第２の受光部を備える第２
の受光手段とを有する。さらに、上記第２の受光手段か
らの第３の光量検出信号から上記第１の受光手段からの
第１の光量検出信号を減算処理し、上記第２の受光手段
からの第４の光量検出信号から上記第１の受光手段から
の第２の光量検出信号を減算処理すると共に、上記各減
算出力を加算処理することにより、上記記録媒体に記録
されている記録情報の検出出力を、該記録情報の記録方
向と直交する方向に波形等化して出力する波形等化手段
を有する。

【００１２】このような構成の当該光ピックアップ装置
は、上記レーザ光源から出射されたレーザビームである
出射光が偏光分離手段に入射される。上記偏光分離手段
は、例えばＰ偏光波の光と該Ｐ偏光波と直交する偏光波
であるＳ偏光波の光とを分離して出射する光学特性を有
している。これに対して、上記レーザ光源から出射され
た出射光は、主としてＰ偏光波となっている。このた
め、上記偏光分離手段に入射された出射光は、該偏光分
離手段をそのまま透過し旋光手段に入射される。

【００１３】上記旋光手段は、右旋光板と左旋光板との
分割線が記録トラックと一致するように設けられてお
り、該分割線を境にしてそれぞれ入射される光を所定角
度分右方向或いは左方向に旋光して出射する光学特性と
なっている。一例を挙げれば、例えば上記右旋光板は入
射された出射光の旋光角を右方向に２２．５度分旋光し
て出射し、上記左旋光板は入射された出射光の旋光角を
左方向に２２．５度分旋光して出射する。これにより、
上記出射光は、上記旋光手段の分割線を境にして右側は
右方向に２２．５度分旋光された光、左側は左方向に２
２．５度分旋光された光として出射されることとなる。
この出射光は、集光手段により所定の径のビームスポッ
トに集束され記録媒体に照射される。

【００１４】上記記録媒体は、光読み出しが可能な記録
媒体であり、上記所定の径のビームスポットで通常にデ
ータ再生を行えばクロストークを生ずる程、トラック幅
方向に高記録密度化された記録媒体である。具体的に
は、上記記録媒体としては、例えば光磁気ディスク，プ
リピットで情報が記録された再生専用ディスク，光カー
ド，光テープ等が挙げられる。

【００１５】なお、ここでいう「光読み出し」の概念
は、データ記録時であっても例えばプリピットで記録さ
れたサーボパターンやアドレス等の再生を行いながらデ
ータ記録を行う必要があることから、データ再生のみな
らずデータ記録も含む大きな概念である。また、例えば
フロッピーディスクのような磁気ディスクであっても、
いわゆるカー効果による光読み出しが可能なため、上記
記録媒体としては、磁気ディスクも含まれるものと解釈
されるべきである。

【００１６】次に、上記記録媒体として例えばプリピッ
トで情報が記録された再生専用ディスク（以下、単に光
ディスクという。）が設けられているものとして説明を
進めると、該光ディスクに上記出射光が照射されること
により戻り光が生ずるが、この戻り光の進行方向は、出
射光の進行方向と逆であることから、出射光の段階で右
旋光板を介した光は戻り光の段階で左旋光板に入射さ
れ、出射光の段階で左旋光板を介した光は戻り光の段階
で右旋光板に入射される。これにより、上記左旋光板に
入射された戻り光はさらに２２．５度分右方向に旋光さ
れ、上記右旋光板に入射された戻り光はさらに２２．５
度分左方向に旋光されて出射される。そして、上記戻り
光は、旋光手段の分割線を境にして左側が＋４５度の旋
光角を有し、該分割線を境にして右側が−４５度の旋光
角を有する光とされて出射されることとなる。この戻り
光は、上記偏光分離手段に入射される。

【００１７】次に、上記旋光手段を介した戻り光は、半
分が＋４５度の旋光角を有し、残り半分が−４５度の旋
光角を有しているため、該戻り光は、Ｓ偏光波の光及び
Ｐ偏光波の光で構成されていることとなる。このため、
この戻り光が偏光分離手段に入射されることにより、Ｓ
偏光波の光とＰ偏光波の光とが分離されて出射されるこ
ととなる。

【００１８】上記偏光分離手段により分離された戻り光
のうち、上記Ｐ偏光波の戻り光は第１の戻り光として第
１の受光手段に照射される。この際、上記第１の戻り光
のうち、上記旋光手段の右旋光板を介した戻り光は、該
第１の受光手段の第１の受光部で照射され、上記第１の
戻り光のうち、上記旋光手段の左旋光板を介した戻り光
は、該第１の受光手段の第２の受光部で照射される。こ
の第１の受光手段は、上記各受光部で受光した各戻り光
の光量に応じた第１，第２の光量検出信号を形成しこれ
らを波形等化手段に供給する。

【００１９】また、上記偏光分離手段により分離された
戻り光のうち、上記Ｓ偏光波の戻り光は第２の戻り光と
して第２の受光手段に照射される。この際、上記第２の
戻り光のうち、上記旋光手段の右旋光板を介した戻り光
は、該第２の受光手段の第３の受光部で照射され、上記
第２の戻り光のうち、上記旋光手段の左旋光板を介した
戻り光は、該第２の受光手段の第４の受光部で照射され
る。この第２の受光手段は、上記各受光部で受光した各
戻り光の光量に応じた第３，第４の光量検出信号を形成
しこれらを波形等化手段に供給する。

【００２０】ここで、上記光ディスクは、トラック幅方
向に高記録密度化された光ディスクであり、上記出射光
は、主となる記録トラックに照射されると共に、該主と
なる記録トラックの両サイドにも照射される。このた
め、上記戻り光は、いわゆるクロストークが生ずるもの
となっている。

【００２１】これに対して、上記旋光手段の右旋光板と
左旋光板は、記録トラック方向に沿って分割されている
ため、偏光分離手段により分離された第２の戻り光（Ｓ
偏光波の戻り光）のうち、上記旋光手段の右旋光板を介
した戻り光は、主記録トラックの右サイドに隣接する記
録トラックのクロストーク成分の戻り光となり、上記旋
光手段の左旋光板を介した戻り光は、主記録トラックの
左サイドに隣接する記録トラックのクロストーク成分の
戻り光となる。そして、これら各戻り光の光量に応じて
上記第３，第４の光量検出信号が形成されるため、該第
３の光量検出信号は、主記録トラックの右サイドに隣接
する記録トラックのクロストーク成分を示す信号とな
り、該第４の光量検出信号は、主記録トラックの左サイ
ドに隣接する記録トラックのクロストーク成分を示す信
号となる。

【００２２】また、上記偏光分離手段により分離された
第１の戻り光（Ｐ偏光波の戻り光）のうち、上記旋光手
段の右旋光板を介した戻り光は、主記録トラックの信号
成分に、該主記録トラックの右サイドに隣接する記録ト
ラックのクロストーク成分が重畳された戻り光となり、
上記旋光手段の左旋光板を介した戻り光は、主記録トラ
ックの信号成分に、該主記録トラックの左サイドに隣接
する記録トラックのクロストーク成分が重畳されたを戻
り光となる。そして、これら各戻り光の光量に応じて上
記第１，第２の光量検出信号が形成される。

【００２３】このようなことから、上記波形等化手段
は、主記録トラックの信号成分に、該主記録トラックの
右サイドに隣接する記録トラックのクロストーク成分が
重畳された戻り光に応じて形成された第１の光量検出信
号から、上記主記録トラックの右サイドに隣接する記録
トラックのクロストーク成分を示す第３の光量検出信号
を減算処理することにより、該主記録トラックの中心か
ら右部分に記録されたデータを再生する。また、主記録
トラックの信号成分に、該主記録トラックの左サイドに
隣接する記録トラックのクロストーク成分が重畳された
戻り光に応じて形成された第２の光量検出信号から、上
記主記録トラックの左サイドに隣接する記録トラックの
クロストーク成分を示す第４の光量検出信号を減算処理
することにより、該主記録トラックの中心から左部分に
記録されたデータを再生する。そして、上記各減算出力
を加算処理する。

【００２４】これにより、上記主記録トラックの両サイ
ドの記録トラックのクロストーク成分を除去することが
でき、該主記録トラックに記録されたデータのみを再生
することができる。すなわち、再生出力を記録情報の記
録方向と直交する方向に波形等化することができる。こ
のため、既存の波長の光源及び開口率の対物レンズを用
いながらにして、トラック幅方向に高記録密度化された
記録媒体に対応して正確に記録情報の再生を行うことが
できる。

【００２５】また、単一のレーザビームの再生出力に基
づいて演算を行うようにしているため、３スポット法を
応用してクロストーク成分をキャンセルする場合のよう
な時間位相合わせのための回路を不要とすることがで
き、回路規模を小さくして安価に量産可能とすることが
できる。また、往路及び復路の光を１００％使用してい
るため、カップリング効率の向上を図り、良質な再生出
力を得ることができる。さらに、上記旋光手段及び各受
光手段等の位置合わせは、それほど微妙に調整する必要
はなく、一旦これらの設置位置を調整した後はアライメ
ントフリーとすることができ、この点においても上記量
産化を容易化することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光ピックアッ
プ装置の好ましい実施の形態について図面を参照しなが
ら詳細に説明する。まず、本発明に係る光ピックアップ
装置は、図１に示すように記録データがピット記録され
た光ディスク再生装置の光ピックアップ装置に適用する
ことができる。この光ピックアップ装置は、光ディスク
１と半導体レーザ２との間に、コリメータレンズ３，ビ
ームスプリッタ４，偏光ビームスプリッタ５，２分割旋
光板６及び対物レンズ７が、互いの光軸が一致するよう
に設けられている。

【００２７】上記ビームスプリッタ４のビームスプリッ
タ膜４ａは、例えば入射される光の８０％を透過し残り
２０％を反射する光学特性を有している。また、上記偏
光ビームスプリッタ５の偏光ビームスプリッタ膜５ａ
は、Ｐ偏光成分の光は透過し該Ｐ偏光成分と直交するＳ
偏光成分の光は反射する光学特性を有している。

【００２８】また、上記２分割旋光板６は、入射された
光の旋光角を例えば２２．５度だけ右方向に旋光して出
射する右旋光板６Ｒと、入射された光の旋光角を例えば
２２．５度だけ左方向に旋光して出射する左旋光板６Ｌ
とで形成されており、この右旋光板６Ｒ及び左旋光板６
Ｌの分割線が、光ディスク１の記録トラック方向に沿っ
た方向となるように設けられている。

【００２９】また、当該光ピックアップ装置において、
上記ビームスプリッタ４で反射された戻り光を受光する
位置には第１のフォトディテクタ８が設けられ、上記偏
光ビームスプリッタ５で反射された戻り光を受光する位
置には第２のフォトディテクタ９が設けられている。ま
た、上記第２のフォトディテクタ９の前方にはいわゆる
非点収差法によるフォーカスエラー検出を可能とするた
めのシリンドリカルレンズ１２が設けられており、上記
各フォトディテクタ８，９の後段には、該フォトディテ
クタ８，９からの光量検出信号に基づいて再生出力の記
録トラック幅方向の空間波形等化処理を行う空間波形等
化回路１０が設けられている。

【００３０】このような構成を有する光ピックアップ装
置は、データ再生時となると半導体レーザ２が発光駆動
され、例えばＰ偏光成分のレーザビームが出射光として
出射される。この出射光は、コリメータレンズ３により
平行光とされ、ビームスプリッタ４に入射される。ビー
ムスプリッタ４は、ビームスプリッタ膜４ａにより上記
全出射光のうち、２０％を反射し残り８０％を透過す
る。上記ビームスプリッタ４を透過した出射光は、偏光
ビームスプリッタ５に入射される。

【００３１】上述のように、上記出射光であるレーザビ
ームはＰ偏光成分の光である。これに対して、上記偏光
ビームスプリッタ５の偏光ビームスプリッタ膜５ａは、
Ｐ偏光成分の光を透過させ、Ｓ偏光成分の光を反射する
光学特性を有している。このため、上記偏光ビームスプ
リッタ５に入射された出射光は、該偏光ビームスプリッ
タ５を透過して２分割旋光板６に入射される。

【００３２】上記２分割旋光板６は、入射された出射光
の光軸を境にして右半分の出射光を右旋光板６Ｒにより
２２．５度だけ右方向に旋光して出射し、入射された出
射光の光軸を境にして左半分の出射光を左旋光板６Ｌに
より２２．５度だけ左方向に旋光して出射する。これに
より上記出射光は、光軸を境にして右半分及び左半分が
それぞれ異なる旋光角を有する光とされ対物レンズ７に
入射されることとなる。上記対物レンズ７は、上記２分
割旋光板６からの出射光を所定の径のビームスポットと
なるように集束して光ディスク１の記録面に照射する。

【００３３】次に、上記光ディスク１に出射光が照射さ
れることにより該出射光が光ディスク１により反射され
戻り光が生ずる。この戻り光は、上記対物レンズ７を介
して２分割旋光板６に入射される。この際、上記出射光
と戻り光とでは光路が反転するため、上記出射光の段階
で右旋光板６Ｒを透過した光は、戻り光の段階で左旋光
板６Ｌに入射され、上記出射光の段階で左旋光板６Ｌを
透過した光は、戻り光の段階で右旋光板６Ｒに入射され
る。これにより、上記左旋光板６Ｌに入射された戻り光
は、さらに右方向に２２．５度分旋光されて出射され、
上記右旋光板６Ｒに入射された戻り光は、さらに左方向
に２２．５度分旋光されて出射される。従って、上記戻
り光のうち左旋光板６Ｌを透過した戻り光の旋光角は＋
４５度となり、右旋光板６Ｒを透過した戻り光の旋光角
は−４５度となる（＋符号は右旋光方向を、−符号は左
旋光方向を示す。）。そして、上記２分割旋光板６を透
過した戻り光のうち、左旋光板６Ｌを透過した戻り光
は、Ｐ偏光成分の他、右方向のＳ偏光成分を有し、右旋
光板６Ｒを透過した戻り光は、Ｐ偏光成分の他、左方向
のＳ偏光成分を有することとなる。

【００３４】上記偏光ビームスプリッタ５は、上記２分
割旋光板６から入射された戻り光のうちＳ偏光成分の光
を反射し、Ｐ偏光成分の光を透過する。また、この偏光
ビームスプリッタ５を透過したＰ偏光成分の光は、ビー
ムスプリッタによりその８０％が反射される。上記ビー
ムスプリッタ４により反射されたＰ偏光成分の戻り光
は、第１のフォトディテクタ８に照射され、偏光ビーム
スプリッタ５により反射されたＳ偏光成分の戻り光は、
シリンドリカルレンズ１２を介して第２のフォトディテ
クタ９に照射される。

【００３５】ここで、上記光ディスク１に出射光が照射
されることにより生ずる戻り光は、図２（ａ）に示す０
次光の戻り光の他に、同図（ｂ）に示すような±１次回
折光が生ずる。図２（ａ）に示すように０次光の戻り光
は、上述のようにＳ偏光成分が偏光ビームスプリッタ５
により反射され第２のフォトディテクタ９に照射され、
Ｐ偏光成分がビームスプリッタ４により反射され第１の
フォトディテクタ８に照射される。これに対して、図２
（ｂ）に示すように＋１次回折光は、右方向に旋光され
た光が左旋光板６Ｌ外に照射されて、いわば捨てられた
ようになり、左方向に旋光された光が上記左旋光板６Ｌ
に入射される。同じく、−１次回折光は、左方向に旋光
された光が右旋光板６Ｒ外に照射されて、いわば捨てら
れたようになり、右方向に旋光された光が上記右旋光板
６Ｒに入射される。このため、上記左旋光板６Ｌに入射
される左方向に旋光された＋１次回折光は、該左旋光板
６Ｌにより右方向に旋光されることとなり、また、上記
右旋光板６Ｒに入射される右方向に旋光された−１次回
折光は、該右旋光板６Ｒにより左方向に旋光されること
となる。従って、上記各回折光は、それぞれ出射光の段
階で付された旋光角度分、戻り光の段階で戻されること
となり、Ｐ偏光成分として偏光ビームスプリッタ５を透
過し、ビームスプリッタ４により反射されて第１のフォ
トディテクタ８に照射される。

【００３６】次に、図３に示すように上記第１のフォト
ディテクタ８は、右旋光板６Ｒを介したＰ偏光成分の戻
り光を受光する受光領域Ｅ及び左旋光板６Ｌを介したＰ
偏光成分の戻り光を受光する受光領域Ｆを有する２分割
フォトディテクタとなっている。また、上記第２のフォ
トディテクタ９は、照射される上記Ｓ偏光成分の光の光
軸を中心として直交する直線により４分割された受光領
域Ａ〜Ｄを有する４分割フォトディテクタとなってい
る。そして、上記受光領域Ａ及び受光領域Ｄで上記右方
向に旋光された戻り光を受光し、上記受光領域Ｂ及び受
光領域Ｃで上記左方向に旋光された戻り光を受光するよ
うになっている。

【００３７】上記第１のフォトディテクタ８は、上記受
光領域Ｅで受光したＰ偏光成分の戻り光の光量に応じた
光量検出信号を形成し、これを可変抵抗２３を介して減
算器２５に供給すると共に、上記受光領域Ｆで受光した
Ｐ偏光成分の戻り光の光量に応じた光量検出信号を形成
し、これを可変抵抗２４を介して減算器２６に供給す
る。

【００３８】なお、上記各可変抵抗２３，２４の抵抗値
は、トラックピッチ，グルーブの深さ，レーザ波長，対
物レンズの開口率等に応じて各フォトディテクタ８，９
の信号レベル差を是正する値に設定されるようになって
いる。

【００３９】また、第２のフォトディテクタ９は、上記
受光領域Ａ及び受光領域Ｄで受光したＳ偏光成分の戻り
光の光量に応じた光量検出信号を形成し、これらを加算
器２１に供給すると共に、上記受光領域Ｂ及び受光領域
Ｃで受光したＳ偏光成分の戻り光の光量に応じた光量検
出信号を形成し、これらを加算器２２に供給する。上記
加算器２１は、上記受光領域Ａ及び受光領域Ｄからの各
光量検出信号を加算処理し、これを上記減算器２５に供
給する。また、上記加算器２２は、上記受光領域Ｂ及び
受光領域Ｃからの各光量検出信号を加算処理し、これを
上記減算器２６に供給する。

【００４０】上記減算器２５は、上記右旋光板６Ｒを介
したＰ偏光成分の光量検出信号から、上記可変抵抗２３
によりレベル調整された上記右旋光板６Ｒを介したＳ偏
光成分の光量検出信号を減算処理し、この減算出力を加
算器２７に供給する。また、上記減算器２６は、上記左
旋光板６Ｌを介したＰ偏光成分の光量検出信号から、上
記可変抵抗２４によりレベル調整された上記左旋光板６
Ｌを介したＳ偏光成分の光量検出信号を減算処理し、こ
の減算出力を上記加算器２７に供給する。上記加算器２
７は、上記各減算出力を加算処理することにより、トラ
ック幅方向に波形等化した記録データの再生出力を形成
し、これを出力端子１１を介して出力する。

【００４１】すなわち、上記光ディスク１は、トラック
幅方向に高記録密度化された光ディスクであり、上記出
射光は、主となる記録トラックに照射されると共に、該
主となる記録トラックの両サイドにも照射される。この
ため、上記戻り光は、いわゆるクロストークが生ずるも
のとなっている。

【００４２】これに対して、上記２分割旋光板６の右旋
光板６Ｒと左旋光板６Ｌは、記録トラック方向に沿って
分割されているため、偏光ビームスプリッタ５により分
離されたＳ偏光波の戻り光のうち、上記２分割旋光板６
の右旋光板６Ｒを介した戻り光は、主記録トラックの右
サイドに隣接する記録トラックのクロストーク成分を示
す戻り光となり、上記２分割旋光板６の左旋光板６Ｌを
介した戻り光は、主記録トラックの左サイドに隣接する
記録トラックのクロストーク成分を示す戻り光となる。
そして、これら各戻り光の光量に応じて上記各光量検出
信号が形成されるため、上記加算器２１で形成される光
量検出信号は、主記録トラックの右サイドに隣接する記
録トラックのクロストーク成分を示す信号となり、上記
加算器２２で形成される光量検出信号は、主記録トラッ
クの左サイドに隣接する記録トラックのクロストーク成
分を示す信号となる。

【００４３】また、上記ビームスプリッタ４で反射され
たＰ偏光波の戻り光のうち、上記２分割旋光板６の右旋
光板６Ｒを介した戻り光は、主記録トラックの信号成分
に、該主記録トラックの右サイドに隣接する記録トラッ
クのクロストーク成分が重畳された戻り光となり、上記
２分割旋光板６の左旋光板６Ｌを介した戻り光は、主記
録トラックの信号成分に、該主記録トラックの左サイド
に隣接する記録トラックのクロストーク成分が重畳され
たを戻り光となる。そして、これら各戻り光の光量に応
じた各光量検出信号が上記可変抵抗２３，２４を介して
減算器２５，２６に供給される。

【００４４】このようなことから上記空間波形等化回路
１０は、上記減算器２５において、主記録トラックの右
サイドに隣接する記録トラックのクロストーク成分が重
畳された光量検出信号から該右サイドに隣接する記録ト
ラックのクロストーク成分を減算処理することにより、
該主記録トラックの中心から右部分に記録されたデータ
を再生する。また、上記減算器２６において、主記録ト
ラックの左サイドに隣接する記録トラックのクロストー
ク成分が重畳された光量検出信号から該左サイドに隣接
する記録トラックのクロストーク成分を減算処理するこ
とにより、該主記録トラックの中心から左部分に記録さ
れたデータを再生する。そして、上記加算器２７におい
て、上記各減算出力を加算処理する。

【００４５】この演算動作を図４を用いて概念的に説明
すると、クロストークが生ずると、主データ成分に該ク
ロストーク成分が重畳された形の再生出力が得られるた
め、まず、主データ成分（Ｅｘ成分）とクロストーク成
分（Ｅｙ成分）とを分離し、該クロストーク成分を極性
反転し、上記主データ成分と加算処理する。

【００４６】これにより、上記主記録トラックの両サイ
ドの記録トラックのクロストーク成分を除去することが
でき、該主記録トラックに記録されたデータのみを再生
することができる。すなわち、再生出力を記録情報の記
録方向と直交する方向に波形等化することができる。こ
のため、既存の波長の光源及び開口率の対物レンズを用
いながらにして、トラック幅方向に高記録密度化された
光ディスク１の記録データを正確に再生することができ
る。

【００４７】また、単一のレーザビームの再生出力に基
づいて演算を行うようにしているため、３スポット法を
応用してクロストーク成分をキャンセルする場合のよう
な時間位相合わせのための回路を不要とすることがで
き、回路規模を小さくして安価に量産可能とすることが
できる。また、往路及び復路の光を１００％使用してい
るため、カップリング効率の向上を図り、良質な再生出
力を得ることができる。さらに、上記旋光手段及び各受
光手段等の位置合わせは、それほど微妙に調整する必要
はなく、一旦これらの設置位置を調整した後はアライメ
ントフリーとすることができ、この点においても上記量
産化を容易化することができる。

【００４８】次に、当該光ピックアップ装置は、上記各
フォトディテクタ８，９の受光領域Ａ〜Ｆの各光量検出
信号をＡ〜Ｆとして、以下の演算式に基づいてトラッキ
ングエラー及びフォーカスエラーを検出するようになっ
ている。

【００４９】フォーカスエラー信号＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）このフォーカスエラー信号の検出は、非点収差法に基づ
いて検出するようになっているため、対角線上に位置す
る受光領域Ａ及び受光領域Ｃからの光量検出信号の加算
出力から、同じく対角線上に位置する受光領域Ｂ及び受
光領域Ｄからの光量検出信号の加算出力を減算処理する
ことにより、フォーカスエラー信号を検出することがで
きる。

【００５０】ここで、当該光ピックアップ装置は、いわ
ゆるプッシュプル法によりトラッキングエラー信号を検
出するのであるが、上記図２（ｂ）を用いて説明したよ
うに±１次回折光は、偏光ビームスプリッタ５を透過し
てビームスプリッタ４により反射され、第１のフォトデ
ィテクタ８に照射される。そして、この第１のフォトデ
ィテクタ８で受光される戻り光のうち、受光領域Ｅで受
光される戻り光は、記録トラックの中心から右側に照射
されたものであり、受光領域Ｆで受光される戻り光は、
記録トラックの中心から左側に照射されたものである。
このため、当該光ピックアップ装置は、上記受光領域Ｅ
及び受光領域Ｆからの各光量検出信号をそれぞれＥ，Ｆ
として、いわゆるプッシュプル法に基づいてトラッキン
グエラー信号を検出する。

【００５１】トラッキングエラー信号＝Ｅ−Ｆこのように検出されたフォーカスエラー信号及びトラッ
キングエラー信号は、サーボ制御系に供給され、このサ
ーボ制御系を介して当該光ピックアップ装置がフォーカ
ス制御及びトラッキング制御される。これにより、常に
最適なフォーカス状態及びトラッキング状態で記録デー
タの再生を行うことができる。

【００５２】次に、当該光ピックアップ装置は、上記光
ディスク１が光磁気ディスクであった場合でも、再生出
力を波形等化処理することができる。この場合、上記空
間波形等化回路１０が図６に示すような構成となる。

【００５３】すなわち、この場合、図６（ａ）に示すよ
うなＰ偏光成分の出射光がレーザ光源から出射され、こ
の出射光の右半分が上記２分割旋光板６の右旋光板６Ｒ
により同図（ｂ）に示すように右方向に＋２２．５度
（＋α）分旋光され、該出射光の左半分が上記２分割旋
光板６の右旋光板６Ｌにより同図（ｃ）に示すように左
方向に−２２．５度（−α）分旋光され上記光磁気ディ
スク１に照射される。

【００５４】次に、上記出射光が光磁気ディスク１に照
射されることにより戻り光が生ずるのであるが、この戻
り光の上記各旋光角には、いわゆるカー効果により記録
面に記録された光磁気信号（ＭＯ信号）に応じた旋光角
（θｋ）が重畳されることとなる。このため、この段階
での戻り光の旋光角は、上記旋光手段の右旋光板を介し
た出射光の戻り光が図６（ｄ）に示すように＋２２．５
度＋θｋの旋光角となり、左旋光板を介した出射光の戻
り光が同図（ｅ）に示すように−２２．５度＋θｋの旋
光角となる。

【００５５】次に、上記戻り光は２分割旋光板６に入射
されるが、この際、出射光と戻り光とで進行方向が逆転
することから、出射光の段階で右旋光板６Ｒを介した光
は戻り光の段階で左旋光板６Ｌに入射され、出射光の段
階で左旋光板６Ｌを介した光は戻り光の段階で右旋光板
６Ｒに入射される。これにより、上記左旋光板６Ｌに入
射された戻り光はさらに２２．５度分右方向に旋光さ
れ、上記右旋光板６Ｒに入射された戻り光はさらに２
２．５度分左方向に旋光されて出射される。これによ
り、上記戻り光は、２分割旋光板６の分割線を境にして
左側が図６（ｆ）に示すように＋４５度＋θｋの旋光角
を有し、該分割線を境にして右側が図６（ｇ）に示すよ
うに−４５度＋θｋの旋光角を有する光とされて出射さ
れることとなる。

【００５６】次に、上記２分割旋光板６を介した戻り光
は、半分が＋４５度＋θｋの旋光角を有し、残り半分が
−４５度＋θｋの旋光角を有しているため、ＭＯ信号が
重畳されたＳ偏光波の光及びＰ偏光波の光で構成されて
いることとなる。このため、この戻り光が上記２分割旋
光板６に入射されることにより、上記ＭＯ信号が重畳さ
れたＳ偏光波の光と、Ｐ偏光波の光とが分離されて出射
されることとなる。

【００５７】上記２分割旋光板６により分離された戻り
光のうち、上記ＭＯ信号が重畳されたＳ偏光波の戻り光
は上記図５に示す第２のフォトディテクタ９に照射され
る。この際、上記ＭＯ信号が重畳されたＳ偏光波の戻り
光のうち、上記２分割旋光板６の右旋光板６Ｒを介した
戻り光は、該第２のフォトディテクタ９の受光領域Ａ，
Ｄで受光され、上記左旋光板６Ｌを介した戻り光は、該
第２のフォトディテクタ９の受光領域Ｂ，Ｃで受光され
る。この第２のフォトディテクタ９は、上記受光領域
Ａ，Ｄの光量検出信号を加算器２１に供給し、上記受光
領域Ｂ，Ｃの光量検出信号を加算器２２に供給する。上
記加算器２１は、上記受光領域Ａ，Ｄの光量検出信号を
加算処理して減算器２５に供給する。また、上記加算器
２１は、上記受光領域Ｂ，Ｃの光量検出信号を加算処理
して減算器２６に供給する。

【００５８】一方、上記偏光ビームスプリッタ５により
分離された戻り光のうち、上記Ｐ偏光波の戻り光はビー
ムスプリッタ４により反射され第１のフォトディテクタ
８に照射される。この際、上記Ｐ偏光波の戻り光のう
ち、上記２分割旋光板６の右旋光板６Ｒを介した戻り光
は、該第１のフォトディテクタ９の受光領域Ｅで受光さ
れ、上記左旋光板６Ｌを介した戻り光は、該第１のフォ
トディテクタ８の受光領域Ｆで受光される。この第１の
フォトディテクタ８は、上記受光領域Ｅの光量検出信号
を可変抵抗２３を介して上記減算器２５に供給すると共
に、可変抵抗２９を介して減算器３１に供給する。ま
た、第１のフォトディテクタ８は、上記受光領域Ｆの光
量検出信号を可変抵抗２４を介して上記減算器２６に供
給すると共に、可変抵抗２８を介して減算器３０に供給
する。

【００５９】なお、上記各可変抵抗２３，２４，２８，
２９の抵抗値は、トラックピッチ，グルーブの深さ，レ
ーザ波長，対物レンズの開口率等に応じて各フォトディ
テクタ８，９の信号レベル差等を是正する値に設定され
るようになっている。

【００６０】上記減算器２５は、上記右旋光板６Ｒを介
したＰ偏光成分の光量検出信号から、上記可変抵抗２３
によりレベル調整された上記右旋光板６Ｒを介したＳ偏
光成分の光量検出信号を減算処理し、この減算出力を上
記減算器３０に供給する。また、上記減算器２６は、上
記左旋光板６Ｌを介したＰ偏光成分の光量検出信号か
ら、上記可変抵抗２４によりレベル調整された上記左旋
光板６Ｌを介したＳ偏光成分の光量検出信号を減算処理
し、この減算出力を上記減算器３１に供給する。上記減
算器３０は、上記減算器２５からの減算出力から上記可
変抵抗２８を介した上記左旋光板６Ｌを介したＰ偏光成
分の光量検出信号を減算処理し、これを減算器２７に供
給する。また、上記減算器３１は、上記減算器２６から
の減算出力から上記可変抵抗２９を介した上記右旋光板
６Ｒを介したＰ偏光成分の光量検出信号を減算処理し、
これを上記減算器２７に供給する。上記減算器２７は、
上記各減算器３０，３１からの各減算出力を減算処理す
ることにより、主記録トラックの両サイドの記録トラッ
クのクロストーク成分を除去し、該ＭＯ信号の記録トラ
ック幅方向に波形等化し、これを出力端子１１を介して
出力する。

【００６１】すなわち、当該光ピックアップ装置におい
ては、上記第２のフォトディテクタ９で受光されるＭＯ
信号が重畳されたＳ偏光成分の戻り光のうち、受光領域
Ａ，Ｄで受光される戻り光は、右方向に＋４５度＋θｋ
分旋光された光であり、受光領域Ｂ，Ｃで受光される戻
り光は、左方向に−４５度＋θｋ分旋光された光であ
る。このため、上記受光領域Ａ，Ｄの光量検出信号（＋
４５度＋θｋ分旋光された戻り光に応じた光量検出信
号）から、上記受光領域Ｂ，Ｃの光量検出信号（−４５
度＋θｋ分旋光された戻り光に応じた光量検出信号）を
減算処理することにより、カー効果による偏光角を検出
することができるため、同相成分をキャンセルすると共
に、増幅したかたちでＭＯ信号のみを抽出することがで
きる。

【００６２】しかし、このように検出したＭＯ信号に
は、クロストーク成分が重畳しているため、図５に示す
空間波形等化回路１０により、上記各受光領域Ａ〜Ｆの
光量検出信号をＡ〜Ｆとし、上記各可変抵抗２３，２
４，２８，２９の各ゲインをｋ１〜ｋ４として以下の式
に示す演算を行い、クロストーク成分を除去した補正Ｍ
Ｏ信号を検出する。

【００６３】補正ＭＯ信号＝[(Ａ＋Ｄ)−ｋ１Ｅ−ｋ３
Ｆ]−[(Ｂ＋Ｃ)−ｋ２Ｆ−ｋ４Ｅ] この演算式は、上記右旋光板６Ｒを介した戻り光の光量
検出信号（Ａ＋Ｄ）から、上記左旋光板６Ｌを介した戻
り光の光量検出信号（Ｂ＋Ｃ）を減算処理するのである
が、その前に、上記右旋光板６Ｒを介した戻り光の光量
検出信号に重畳している主記録トラックの両サイドのク
ロストーク成分（ｋ１Ｅ，ｋ３Ｆ）を減算処理すると共
に、上記左旋光板６Ｌを介した戻り光の光量検出信号に
重畳している主記録トラックの両サイドのクロストーク
成分（ｋ２Ｆ，ｋ４Ｅ）を減算処理する。そして、上記
各クロストーク成分をそれぞれ除去したうえで、右旋光
板６Ｒを介した戻り光の光量検出信号から、上記左旋光
板６Ｌを介した戻り光の光量検出信号を減算処理する。
これにより、略々完全にクロストーク成分を除去し、記
録トラック幅方向に波形等化したかたちのＭＯ信号を形
成して出力することができる。

【００６４】次に、本発明に係る光ピックアップ装置
は、図７に示すような共焦点系のレーザカプラに適用す
ることができる。この共焦点系のレーザカプラは、基板
４２，異方性結晶板４３，２分割旋光板４４及び対物レ
ンズ４５を、互いの光軸が一致するように順に設けるこ
とにより構成されている。

【００６５】上記異方性結晶板４３は、図８に示すよう
に例えばバナジウム酸イットリウム（ＹＶＯ）、或いは
ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）等の一軸性結晶で形
成された第１の光学板４３Ｒ及び第２の光学板４３Ｌで
構成されている。上記第１の光学板４３Ｒは、光学軸を
厚さ方向に＋δだけ異ならせた２枚の結晶板を張り合わ
せることで１枚の光学板として形成されている。また、
上記第２の光学板４３Ｌは、光学軸を厚さ方向に−δだ
け異ならせた２枚の結晶板を張り合わせることで１枚の
光学板として形成されている。また、上記異方性結晶板
４３は、各光学板４３Ｒ，４３Ｌの継ぎ合わせにより形
成される分割線Ｏが光ディスク４１の記録トラック方向
と一致するように設けられている。

【００６６】なお、後に説明するが上記第１の光学板４
３Ｒは、光学軸を厚さ方向に＋δだけ異ならせた２枚の
結晶板を張り合わせることで形成されており、上記第２
の光学板４３Ｌは、光学軸を厚さ方向に−δだけ異なら
せた２枚の結晶板を張り合わせることで形成されてい
る。このため、上記第１の旋光板４３Ｒは、入射された
所定の偏光面を有する光をディスク外周側の径方向に光
路を屈折させて出射し、第２の旋光板４３Ｌは入射され
た所定の偏光面を有する光をディスク内周側の径方向に
光路を屈折させて出射するようになっている。

【００６７】上記２分割旋光板４４は、入射された光の
旋光角を右方向に２２．５度旋光して出射する右旋光板
４４Ｒ及び入射された光の旋光角を左方向に２２．５度
旋光して出射する左旋光板４４Ｌを、１枚の旋光板を形
成するように継ぎ合わせることにより構成されており、
この各旋光板４４Ｒ，４４Ｌの継ぎ合わせにより形成さ
れる分割線Ｐが光ディスク４１の記録トラック方向と一
致するように設けられている。

【００６８】このような異方性結晶板４３及び２分割旋
光板４４は、互いの分割線Ｏ，Ｐが一致するように貼り
合わせた状態で設けられている。

【００６９】上記基板４２には、図７に示すように半導
体レーザ４７と、反射ミラー４８と、第１〜第３のフォ
トディテクタ４９〜５１がそれぞれ設けられている。上
記半導体レーザ４７は、図９に示すように上記基板４２
内に埋め込まれるようなかたちで設けられており、上記
光ディスク４１の記録面に対して平行方向にレーザビー
ムを出射するようになっている。上記反射ミラー４８
は、このレーザビームを４５度反射することで上記光デ
ィスク４１の記録面に対して該レーザビームを照射する
ように設けられている。

【００７０】上記対物レンズ４５は、上記半導体レーザ
４７からのレーザビームである出射光を集束して光ディ
スク４１に照射すると共に、該出射光が光ディスク４１
に照射されることにより生ずる戻り光を光回折限界近傍
まで集束するようになっており、この対物レンズ４５の
一方の焦点位置に上記半導体レーザ４７が設けられ、他
方の焦点位置に光ディスク４１が設けられている。ま
た、上記半導体レーザ４７及び反射ミラー４８は、基板
面における出射光の直径φｓが、上記光回折限界まで集
束された戻り光の直径φｄよりも小さくなるようにそれ
ぞれ基板４２に設けられている。なお、半導体レーザ４
７からの出射光の直径φｓは、１〜２μｍに設定されて
いる。また、上記出射光の波長（λ）は７８０ｎｍで、
対物レンズ５の開口数（ＮＡ）は０．０９〜０．１とな
っている。このため、上記光回折限界まで集束された戻
り光の直径φｄは、１．２２λ／ＮＡ≒１０μｍとなっ
ている。従って、記録トラック幅方向に高記録密度化さ
れた上記光ディスク４１を通常に再生すると、クロスト
ークが生ずるようになっている。

【００７１】上記第１のフォトディテクタ４９は、図１
０（ａ）に示すように全体の受光領域が、受光領域Ａ〜
受光領域Ｄの田の字状に４等分割された４分割フォトデ
ィテクタとなっており、ジャストフォーカス時におい
て、上記第１の光学板４３Ｒにより前走査方向に光路が
屈折された半円状の戻り光を、上記受光領域Ｂ及び受光
領域Ｃで均等に受光するように基板４２上に設けられて
いる。また、上記第２のフォトディテクタ５０は、図１
０（ａ）に示すように全体の受光領域が、受光領域Ｅ〜
受光領域Ｈの田の字状に４等分割された４分割フォトデ
ィテクタとなっており、ジャストフォーカス時におい
て、上記第２の光学板４３Ｌにより後走査方向に光路が
屈折された半円状の戻り光を、上記受光領域Ｅ及び受光
領域Ｈで均等に受光するように基板４２上に設けられて
いる。さらに、上記第３のフォトディテクタ５１は、図
１０（ａ）に示すように全体の受光領域が、受光領域Ｉ
及び受光領域Ｊに２等分割されており、ジャストフォー
カス時において、上記異方性結晶板３により光路が屈折
されることなく出射された円形状の戻り光のうち、略々
半分（半円状）を、該受光領域Ｉ及び受光領域Ｊで均等
に受光するように基板２上に設けられている。

【００７２】次に、このような構成を有する共焦点系の
レーザカプラの動作説明をする。まず、上記基板４２内
に埋め込まれるように設けられている半導体レーザ４１
が発光駆動されると、例えばＰ偏光成分のレーザビーム
である出射光が出射され、反射ミラー４８により４５度
反射され異方性結晶板４３に入射される。上記異方性結
晶板４３の各光学板４３Ｒ，４３Ｌは、Ｐ偏光成分の光
に対しては光路を屈折させることなくそのまま出射し、
該Ｐ偏光成分と直交するＳ偏光成分の光に対しては、光
路を屈折させて出射する光学特性を有している。このた
め、上記異方性結晶板４３に入射された出射光は、該異
方性結晶板４３をそのまま透過して２分割旋光板４４に
入射される。

【００７３】上記２分割旋光板４４は、右旋光板４４Ｒ
により入射された出射光の旋光角を２２．５度分右方向
（＋方向）に旋光して出射し、左旋光板４４Ｌにより入
射された出射光の旋光角を２２．５度分左方向（−方
向）に旋光して出射する。これにより、上記２分割旋光
板４４から出射された出射光は、見かけ上は１本の出射
光であるが、上記２分割旋光板４４の分割線Ｏを境にし
て右側が２２．５度分右方向に旋光された旋光角を有
し、該分割線Ｏを境にして左側が２２．５度分左方向に
旋光された旋光角を有する光とされ、上記対物レンズ４
５により所定の径のビームスポットに集束され光ディス
ク４１に照射されることとなる。

【００７４】一方、上記光ディスク４１に出射光が照射
されることにより生じた戻り光は、２分割旋光板４４に
入射されるが、この際、出射光と戻り光とで進行方向が
逆転することから、出射光の段階で右旋光板４４Ｒを介
した光は戻り光の段階で左旋光板４４Ｌに入射され、出
射光の段階で左旋光板４４Ｌを介した光は戻り光の段階
で右旋光板４４Ｒに入射される。これにより、上記左旋
光板４４Ｌに入射された戻り光の旋光角はさらに２２．
５度分右方向に旋光され、上記右旋光板４４Ｒに入射さ
れた戻り光の旋光角はさらに２２．５度分左方向に旋光
されることとなる。従って、上記戻り光は、２分割旋光
板４４の分割線Ｏを境にして左側が＋４５度の旋光角を
有し、該分割線Ｏを境にして右側が−４５度の旋光角を
有する光とされて出射されることとなる。この戻り光
は、異方性結晶板４３に入射される。

【００７５】ここで、上記戻り光は、半分が＋４５度の
旋光角を有し、残り半分が−４５度の旋光角を有してい
るため、Ｐ偏光成分の他、右方向のＳ偏光成分と左方向
のＳ偏光成分とを有することとなる。これに対して上記
異方性結晶板４３は、Ｐ偏光成分の光が入射されると光
路を屈折させることなくそのまま出射し、Ｓ偏光成分の
光が入射されると第１の光学板４３Ｒにより＋δだけそ
の光路を前走査方向に屈折させて出射すると共に、第２
の光学板４３Ｌにより−δだけその光路を後走査方向に
屈折させて出射する光学特性を有している。さらに、上
記２分割旋光板４４の分割線Ｐと異方性結晶板４３の分
割線Ｏとは、互いに一致するように設けられているた
め、上記２分割旋光板４４の左旋光板４４Ｌを介した戻
り光は異方性結晶板４３の第２の光学板４３Ｌに入射さ
れ、上記２分割旋光板４４の右旋光板４４Ｒを介した戻
り光は異方性結晶板４３の第１の光学板４３Ｒに入射さ
れる。

【００７６】このため、上記異方性結晶板４３に入射さ
れた全戻り光のうち、Ｐ偏光成分の戻り光は光路が屈折
されることなくそのまま出射され、Ｓ偏光成分の戻り光
は、所定分光路が屈折されて出射される。また、上記所
定分光路が屈折されて出射されるＳ偏光成分の戻り光の
うち、上記第１の光学板４３Ｒに入射された戻り光（２
分割旋光板４４の右旋光板４４Ｒを介した戻り光）は、
＋δだけその光路が前走査方向に屈折され出射され、第
２の光学板４３Ｌに入射された戻り光（２分割旋光板４
４の左旋光板４４Ｌを介した戻り光）は、−δだけその
光路が後走査方向に屈折され出射される。

【００７７】従って、上記戻り光は、この異方性結晶板
４３を透過した段階で、Ｐ偏光成分の戻り光と、Ｓ偏光
成分の戻り光とに分離されることとなり、さらに、上記
Ｓ反抗成分の戻り光は、上記２分割旋光板４４の右旋光
板４４Ｒを介した戻り光と、左旋光板４４Ｌを介した戻
り光とに分離されることとなる。上記光路が屈折される
ことなく異方性結晶板４３を透過したＰ偏光成分の戻り
光は、図１０に示すように円形状のビームスポットで出
射され、このうち略々半分（半円状）が上記基板４２上
に設けられている第３のフォトディテクタ５１に照射さ
れる。この際、上記第３のフォトディテクタ５１の受光
領域Ｉには、上記右旋光板４４Ｒを介したＰ偏光成分の
戻り光が照射され、受光領域Ｊには、上記左旋光板４４
Ｌを介したＰ偏光成分の戻り光が照射される。

【００７８】また、上記異方性結晶板４３により光路が
前走査方向に屈折された戻り光は、半円状のビームスポ
ットで第１のフォトディテクタ４９に照射され、上記異
方性結晶板４３により光路が後走査方向に屈折された戻
り光は、半円状のビームスポットで第２のフォトディテ
クタ５０に照射される。

【００７９】上記第１のフォトディテクタ４９は、ジャ
ストフォーカス時には、図１０（ａ）に示すように上記
半円状の戻り光を、同図中下半分の受光領域である受光
領域Ｂ及び受光領域Ｃで均等に受光し、上記第２のフォ
トディテクタ５０は、上記半円状の戻り光を、同図中上
半分の受光領域である受光領域Ｅ及び受光領域Ｈで均等
に受光し、第３のフォトディテクタ５１は、上記円形状
の戻り光のうち、同図中略々上半分の戻り光を受光領域
Ｉ及び受光領域Ｊで均等に受光する。そして、上記各フ
ォトディテクタ４９〜５１は、各受光領域Ａ〜受光領域
Ｊで受光した各戻り光の光量に応じた光量検出信号を形
成し、これらをサーボ制御系に供給する。

【００８０】上記サーボ制御系は、上記各受光領域Ａ〜
受光領域Ｊからの各光量検出信号をそれぞれＡ〜Ｊと
し、以下の演算式に基づいてフォーカスエラー信号（Ｆ
Ｅ信号）を検出する。

【００８１】ＦＥ信号＝（Ａ＋Ｄ＋Ｆ＋Ｇ）−（Ｂ＋Ｃ＋Ｅ＋Ｈ）これは、上記第１のフォトディテクタ４９の図１０
（ａ）中上半分の光量検出信号と、第２のフォトディテ
クタ５０の図１０（ａ）中下半分の光量検出信号とを加
算処理した加算信号から、第１のフォトディテクタ４９
の図１０（ａ）中下半分の光量検出信号と、第２のフォ
トディテクタ５０の図１０（ａ）中上半分の光量検出信
号とを加算処理した加算信号を減算処理することを示し
ている。

【００８２】上記第１，第２のフォトディテクタ４９，
５０に照射される戻り光は、ジャストフォーカス時に
は、図１０（ａ）に示すように第１のフォトディテクタ
４９の下半分の受光領域である受光領域Ｂ，受光領域Ｃ
及び第２のフォトディテクタ５０の上半分の受光領域で
ある受光領域Ｅ，受光領域Ｈに、それぞれ所定の大きさ
の戻り光が照射される。

【００８３】しかし、フォーカスが反ディスク側にずれ
た場合には、図１０（ｂ）に示すように上記第１のフォ
トディテクタ４９の受光領域Ｂ，受光領域Ｃに照射され
るはずの戻り光が、該フォトディテクタ４９の記録トラ
ック方向の分割線を中心として折り返したようなかたち
で該フォトディテクタ４９の上半分の受光領域である受
光領域Ａ，受光領域Ｂに上記所定の大きさよりも大きな
ビームスポットで照射されると共に、上記第２のフォト
ディテクタ５０の受光領域Ｅ，受光領域Ｈに照射される
はずの戻り光が、該フォトディテクタ５０の記録トラッ
ク方向の分割線を中心として折り返したようなかたちで
該フォトディテクタ５０の下半分の受光領域である受光
領域Ｆ，受光領域Ｇに上記所定の大きさよりも大きなビ
ームスポットで照射されるようになる。

【００８４】或いは、フォーカスがディスク側にずれた
場合には、図１０（ｃ）に示すように上記第１のフォト
ディテクタ４９の受光領域Ｂ，受光領域Ｃに照射されて
いる戻り光のビームスポットが上記所定の大きさよりも
大きくなり、上記第２のフォトディテクタ５０の受光領
域Ｅ，受光領域Ｈに照射されている戻り光のビームスポ
ットが上記所定の大きさよりも大きくなる。

【００８５】ジャストフォーカス時には、図１０（ａ）
に示すように上記第１のフォトディテクタ４９の下半分
の受光領域Ｂ，受光領域Ｃ及び第２のフォトディテクタ
５０の上半分の受光領域Ｅ，受光領域Ｈにそれぞれ所定
の大きさの戻り光が照射されるため、上式に示したよう
な演算を行うと、該ジャストフォーカス時における演算
結果はマイナス値となる。また、フォーカスが反ディス
ク側にずれている場合は、図１０（ｂ）に示すように上
記第１のフォトディテクタ４９の上半分の受光領域Ａ，
受光領域Ｄ及び第２のフォトディテクタ５０の下半分の
受光領域Ｆ，受光領域Ｇにそれぞれ所定の大きさよりも
大きなビームスポットの戻り光が照射されるため、上式
に示したような演算を行うと演算結果はプラス値とな
る。また、フォーカスがディスク側にずれている場合
は、図１０（ｃ）に示すように上記第１のフォトディテ
クタ４９の下半分の受光領域Ｂ，受光領域Ｃ及び第２の
フォトディテクタ５０の上半分の受光領域Ｅ，受光領域
Ｈにそれぞれ所定の大きさよりも大きなビームスポット
の戻り光が照射されるため、上式に示したような演算を
行うと演算結果は大きなマイナス値となる。

【００８６】このため、上記サーボ制御系は上記演算結
果のうち、例えば上記ジャストフォーカス時の演算結果
を閾値とし、上記演算結果がこの閾値よりもレベルが下
の場合はフォーカスがディスク側にずれていると判断し
て上記対物レンズ４５を基板４２側に移動制御し、上記
演算結果がこの閾値よりもレベルが上の場合はフォーカ
スが反ディスク側にずれていると判断して上記対物レン
ズ４５を光ディスク４６側に移動制御することでフォー
カス制御を行う。

【００８７】次に、上記サーボ制御系は、上記各受光領
域Ａ〜受光領域Ｊからの各光量検出信号をそれぞれＡ〜
Ｊとし、以下の演算式に基づいてトラッキングエラー信
号（ＴＥ信号）を検出する。

【００８８】ＴＥ信号＝Ｉ−Ｊこれは、記録トラックの中心から右側部分に照射された
Ｐ偏光成分の戻り光から、記録トラックの中心から左側
部分に照射されたＰ偏光成分の戻り光を減算処理するこ
とを示している。この演算により、記録トラックの中心
から右側部分に照射された出射光の光量と、該記録トラ
ックの中心から左側部分に照射された出射光の光量との
差分を検出する、いわゆるプッシュプル法によりトラッ
キングエラー信号の検出を行うことができる。

【００８９】一方、上記光ディスク４１は、トラック幅
方向に高記録密度化された光ディスクであり、上記出射
光は、主となる記録トラックに照射されると共に、該主
となる記録トラックの両サイドにも照射される。このた
め、上記戻り光は、いわゆるクロストークが生ずるもの
となっている。

【００９０】これに対して、上記２分割旋光板４４及び
異方性結晶板４３は、それぞれ記録トラック方向に沿っ
て分割されているため、上記異方性結晶板４３により光
路が屈折されたＳ偏光成分の戻り光のうち、上記２分割
旋光板４４の右旋光板４４Ｒを介して上記第１のフォト
ディテクタ４９に照射される戻り光は、主記録トラック
の右サイドに隣接する記録トラックのクロストーク成分
を示す戻り光となり、上記２分割旋光板４４の左旋光板
４４Ｌを介して第２のフォトディテクタ５０に照射され
る戻り光は、主記録トラックの左サイドに隣接する記録
トラックのクロストーク成分を示す戻り光となる。そし
て、これら各戻り光の光量に応じて上記第１，第２のフ
ォトディテクタ４９，５０で光量検出信号が形成される
ため、この各光量検出信号は、主記録トラックの右サイ
ドに隣接する記録トラックのクロストーク成分を示す信
号、及び、主記録トラックの左サイドに隣接する記録ト
ラックのクロストーク成分を示す信号となる。

【００９１】また、上記第３のフォトディテクタ５１の
受光領域Ｉで受光されるＰ偏光波の戻り光は、上記２分
割旋光板４６の右旋光板４６Ｒを介した戻り光で、主記
録トラックの信号成分に、該主記録トラックの右サイド
に隣接する記録トラックのクロストーク成分が重畳され
た戻り光であり、受光領域Ｊで受光されるＰ偏光波の戻
り光は、上記２分割旋光板４６の左旋光板４６Ｌを介し
た戻り光で、主記録トラックの信号成分に、該主記録ト
ラックの左サイドに隣接する記録トラックのクロストー
ク成分が重畳されたを戻り光となる。

【００９２】このため、当該共焦点系レーザカプラにお
ける空間波形等化回路は、上記第３のフォトディテクタ
５１の受光領域Ｉで受光されたＰ偏光波の戻り光の光量
検出信号から、上記第１のフォトディテクタ４９の受光
領域Ｂ，Ｃで受光されたＳ偏光波の戻り光の光量検出信
号を減算処理することにより、主記録トラックの右サイ
ドに隣接する記録トラックのクロストーク成分を除去し
たかたちの再生出力を形成する。また、上記空間波形等
化回路は、上記第３のフォトディテクタ５１の受光領域
Ｊで受光されたＰ偏光波の戻り光の光量検出信号から、
上記第２のフォトディテクタ５０の受光領域Ｅ，Ｈで受
光されたＳ偏光波の戻り光の光量検出信号を減算処理す
ることにより、主記録トラックの左サイドに隣接する記
録トラックのクロストーク成分を除去したかたちの再生
出力を形成する。そして、上記各再生出力を加算処理す
ることにより、１つの再生出力を形成して出力する。

【００９３】これにより、再生出力を記録トラック幅方
向に波形等化することができ、トラック幅方向に高記録
密度化された光ディスク４１の記録データを正確に再生
することができる他、上述と同様の効果を得ることがで
きる。

【００９４】なお、この共焦点系のレーザカプラにおい
ては、光路屈折手段として異方性結晶板４３を設けるこ
ととしたが、これは、Ｓ偏光成分の戻り光の旋光方向に
応じてその光路を屈折する偏光ホログラムを設けるよう
にしてもよい。

【００９５】最後に、上述の実施の形態の説明では、２
分割旋光板６は、入射される光に対して±２２．５度分
旋光し、半導体レーザ４７は波長が７８０ｎｍの出射光
を出射し、対物レンズ４５の開口数は０．０９〜０．１
である等のように具体的数値を挙げて説明したが、これ
はあくまでも一例であり、この他本発明に係る技術的思
想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変
更が可能であることは勿論である。

【００９６】

【発明の効果】本発明に係る光ピックアップ装置は、回
路規模を小さくして安価に量産可能とすることができ
る。また、アライメントフリー及びカップリング効率の
向上を図ることができるうえ、既存の波長の光源及び開
口率の対物レンズを用いながらにして、トラック幅方向
に高記録密度化された光ディスクを正確に再生すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ピックアップ装置を適用した光
ディスク再生装置の光学系の構成を示す図である。

【図２】上記光学系に設けられている偏光ビームスプリ
ッタ及びビームスプリッタの動作を説明するための図で
ある。

【図３】上記光学系に設けられている空間波形等化回路
の構成を示す回路図である。

【図４】上記光学系におけるクロストークキャンセル動
作を概念的に説明するための図である。

【図５】上記光学系に設けられている空間波形等化回路
の変形例の構成を示す回路図である。

【図６】光磁気ディスクを再生する場合における上記光
学系の各部の出射光或いは戻り光の旋光角を説明するた
めの図である。

【図７】本発明に係る光ピックアップ装置を適用した共
焦点系のレーザカプラの構成を示す図である。

【図８】上記レーザカプラに設けられている２分割旋光
板及び異方性結晶板により、光路が屈折され出射される
戻り光を説明するための図である。

【図９】上記レーザカプラの基板の横断面図である。

【図１０】フォーカス状態に応じて、上記レーザカプラ
に設けられている第１〜第３のフォトディテクタに照射
される戻り光を示す図である。

【符号の説明】

１光磁気ディスク２レーザ光源３コリメータレンズ４ビームスプリッタ５偏光ビームスプリッタ６２分割旋光板６Ｒ右旋光板６Ｌ左旋光板７対物レンズ８第１のフォトディテクタ９第２のフォトディテクタ１０空間波形等化回路４２レーザカプラ４３異方性結晶板４４２分割旋光板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体に照射するためのレーザビーム
を出射するレーザ光源と、入射された光を右方向に所定角度分旋光して出射する右
旋光板、及び、入射された光を左方向に所定角度分旋光
して出射する左旋光板を備え、該右旋光板及び左旋光板
の分割線が記録トラック方向と一致するように設けられ
た旋光手段と、上記旋光手段を介したレーザビームを集光して記録媒体
に照射する集光手段と、上記集光手段及び旋光手段を介して入射される上記レー
ザビームの戻り光を、第１の偏光方向の第１の戻り光及
び該第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向の第２の
戻り光に分離する偏光分離手段と、上記偏光分離手段からの上記第１の戻り光のうち、上記
旋光手段の右旋光板を介した戻り光を受光しこの光量に
応じた第１の光量検出信号を出力する第１の受光部、及
び、上記第１の戻り光のうち、上記旋光手段の左旋光板
を介した戻り光を受光しこの光量に応じた第２の光量検
出信号を出力する第２の受光部を備える第１の受光手段
と、上記偏光分離手段からの上記第２の戻り光のうち、上記
旋光手段の右旋光板を介した戻り光を受光しこの光量に
応じた第３の光量検出信号を出力する第１の受光部、及
び、上記第１の戻り光のうち、上記旋光手段の左旋光板
を介した戻り光を受光しこの光量に応じた第４の光量検
出信号を出力する第２の受光部を備える第２の受光手段
と、上記第２の受光手段からの第３の光量検出信号から上記
第１の受光手段からの第１の光量検出信号を減算処理
し、上記第２の受光手段からの第４の光量検出信号から
上記第１の受光手段からの第２の光量検出信号を減算処
理すると共に、上記各減算出力を加算処理することによ
り、上記記録媒体に記録されている記録情報の検出出力
を、該記録情報の記録方向と直交する方向に波形等化し
て出力する波形等化手段とを有することを特徴とする光
ピックアップ装置。
【請求項２】上記偏光分離手段は、上記レーザ光源と
旋光手段との間に、光軸を一致させて順に設けられたビ
ームスプリッタ及び偏光ビームスプリッタで構成されて
おり、上記偏光ビームスプリッタは、上記旋光手段を介して入
射された戻り光のうち、上記第１の偏光方向の第１の戻
り光を透過させると共に、該第１の偏光方向と直交する
第２の偏光方向の第２の戻り光を反射して上記第１の受
光手段に照射し、上記ビームスプリッタは、上記偏光ビームスプリッタを
透過した第１の戻り光を所定分反射し、これを上記第２
の受光手段に照射することを特徴とする請求項１記載の
光ピックアップ装置。
【請求項３】記録媒体に照射するためのレーザビーム
を出射するレーザ光源と、第１の偏光方向の光は光路を屈折させることなくそのま
ま出射し、該第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向
の光は、光路を所定分屈折させて出射する光路屈折手段
と、上記記録媒体と上記光路屈折手段との間に設けられ、入
射された光を右方向に所定角度分旋光して出射する右旋
光板及び入射された光を左方向に所定角度分旋光して出
射する左旋光板を備える旋光手段と、上記旋光手段を介したレーザビームを集光して記録媒体
に照射する集光手段と、上記レーザ光源と共に同一基板上に実装され、上記記録
媒体に照射されたレーザビームが反射されることにより
生じた戻り光のうち、上記旋光手段の右旋光板を介し上
記光路屈折手段により光路が所定方向に屈折された第２
の偏光方向の戻り光を受光する第１の受光部と、上記旋
光手段の左旋光板を介し上記光路屈折手段により上記所
定方向とは反対の方向に屈折された第２の偏光方向の戻
り光を受光する第２の受光部と、上記光路屈折手段によ
り光路が屈折されることなく出射された第１の偏光方向
の戻り光のうち、上記旋光手段の右旋光板を介した戻り
光を受光する第３の受光部と、該第１の偏光方向の戻り
光のうち、上記旋光手段の左旋光板を介した戻り光を受
光する第４の受光部とを備え、上記各受光部で受光した
各光量に応じた第１〜第４の光量検出信号を出力する受
光手段と、上記第１の受光部からの第１の光量検出信号から上記第
３の受光部からの第３の光量検出信号を減算処理し、上
記第２の受光部からの第２の光量検出信号から上記第４
の受光部からの第４の光量検出信号を減算処理すると共
に、上記各減算出力を加算処理することにより、上記記
録媒体に記録されている記録情報の検出出力を、該記録
情報の記録方向と直交する方向に波形等化して出力する
波形等化手段とを有する光ピックアップ装置。
【請求項４】上記光路屈折手段は、光学軸が正の厚さ
方向に所定分偏位された一軸性結晶で形成された第１の
光学板と、光学軸が上記第１の光学板とは逆の負の厚さ
方向に所定分偏位された一軸性結晶で形成された第２の
光学板とで構成されていることを特徴とする請求項３記
載の光ピックアップ装置。
【請求項５】上記光路屈折手段は、偏光ホログラムで
構成されていることを特徴とする請求項３記載の光ピッ
クアップ装置。