JPH10320825A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 媒体の傾きによる光軸ずれがあっても光束が
光学系によって遮られて光量が減少することを防止す
る。 【解決手段】 光ピックアップは、記録媒体の傾きによ
り光軸ずれが発生しても光束が光学系によって遮られな
いために、コリメータレンズ２及び絞り３を通過後の光
束径をＷ、回折格子４から対物レンズ７の瞳位置までの
光路長をＬ1 、対物レンズ７の瞳位置から集光レンズ９
の瞳位置までの光路長をＬ2 、対物レンズ７の焦点距離
をｆ、回折格子４による回折角の最大値をθ、対物レン
ズ７の瞳径をＡo 、集光レンズ９の瞳径をＡc とする
と、 Ａo ＞Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋０．１２１４・ｆ Ａc ＞Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋０．１２１４・ｆ＋２Ｌ2・t
anθ の条件式を満足するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光カードや光ディ
スク等の光記録媒体に情報を記録したり、記録されてい
る情報を再生するための光ピックアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】光学的記録再生装置では、光ピックアッ
プと光記録媒体とを相対的に移動させ、光記録媒体上の
所定トラックに対し、光ピックアップから光ビームのス
ポットを照射して、その反射光を光検出器で検出しなが
らデータの記録、再生等を行うようになっている。その
際、光ピックアップと光記録媒体との相対的な移動によ
りスポットに対して光記録媒体上のトラックが変位する
ことがあるため、その変位にスポット照射位置を追従さ
せる、つまりトラッキングを行う必要がある。また、一
般に光記録媒体は記録密度が高いため、光記録媒体上に
正確に光ビームのスポットを集光させなければならな
い。そのため、光ピックアップの光軸方向の制御、つま
りフォーカシングが必要となる。

【０００３】一般的な光学的記録再生装置においては、
光ピックアップを用いて、光記録媒体上に複数の光ビー
ムのスポットを照射し、その反射光量を光検出器で検出
することにより、トラッキング，フォーカシング、ある
いはリード，ライト，ベリファイを行うことが多い。

【０００４】以下、図４ないし図６を用いて従来の光ピ
ックアップの構成例を説明する。図４に示すように、光
ピックアップは、レーザ光を出射する光源である半導体
レーザ５１、半導体レーザ５１の出射光を平行光に変換
するコリメータレンズ５２、前記平行光を回折させて複
数の回折光とする回折格子５３、記録媒体５７からの反
射光の光路を半導体レーザ５１から記録媒体５７に至る
往路より分離するビームスプリッタ５４、記録媒体５７
への照射光を集光する対物レンズ５６、対物レンズ５６
への入射光を絞る対物絞り５５、記録媒体５７からの反
射光を集光する集光レンズ５８、前記反射光に非点収差
を与える円筒レンズ５９、記録媒体５７からの反射光を
検出する光検出器６０を有して構成される。

【０００５】半導体レーザ５１から出射されたレーザ光
は、コリメータレンズ５２によって平行光とされ、回折
格子５３により複数の回折光となった後、ビームスプリ
ッタ５４を透過し、対物絞り５５を通して対物レンズ５
６によって記録媒体５７上の記録面５７ａに集光され
る。記録媒体５７の記録面５７ａで変調され反射した光
は、再度対物レンズ５６，対物絞り５５を通り、ビーム
スプリッタ５４中の光路分離面５４ａで反射して光路を
半導体レーザ５１から記録媒体５７に至る往路から分離
された後、集光レンズ５８を通過し、円筒レンズ５９に
よって非点収差を与えられ、光検出器６０の検出部に集
光される。

【０００６】記録媒体５７への照射光は、往路に挿入さ
れた回折格子５３により複数の回折光となって照射され
るため、記録面５７ａ上では、図５に示すように、０次
光による第１スポットｓｐ１の両側に、±１次回折光に
よる第２スポットｓｐ２，第３スポットｓｐ３が形成さ
れる。

【０００７】また、光検出器６０は、図６に示すよう
に、前記複数のスポットｓｐ１，ｓｐ２，ｓｐ３に対応
して、これらの反射光を検出するために複数の検出部６
０ａ，６０ｂ，６０ｃが配設されて構成されている。検
出部６０ａは、さらに４分割された４つの検出部６０ａ
ａ，６０ａｂ，６０ａｃ，６０ａｄからなっている。

【０００８】光検出器６０の各検出部６０ａ，６０ｂ，
６０ｃの検出出力を基に、トラッキング用のトラックエ
ラー信号ＴＥＳとフォーカシング用のフォーカスエラー
信号ＦＥＳとが生成される。トラックエラー信号ＴＥＳ
は、検出部６０ｂ，６０ｃの出力ｉａ，ｉｂの差信号を
図示しない作動増幅器で生成することにより求められ、
ＴＥＳ＝ｉａ−ｉｂで与えられる。得られたトラックエ
ラー信号に基づき、対物レンズ５６を記録媒体５７のト
ラックと直交する方向に変位させ、所定トラック上にス
ポットを正確に追従させるようにトラッキングを行う。

【０００９】フォーカスエラー信号ＦＥＳは、検出部６
０ａにおける検出部６０ａａ，６０ａｂ，６０ａｃ，６
０ａｄの出力ｉａａ，ｉａｂ，ｉａｃ，ｉａｄを図示し
ない作動増幅器で演算することにより求められ、ＦＥＳ
＝（ｉａａ＋ｉａｃ）−（ｉａｂ＋ｉａｄ）で与えられ
る。得られたフォーカスエラー信号に基づき、対物レン
ズ５６を記録媒体５７に対して垂直方向に変位させ、媒
体上に所定の大きさでスポットを集光させるようにフォ
ーカシングを行う。

【００１０】光ピックアップには、この他に往路に挿入
された回折格子によってさらにリード、ベリファイ、あ
るいはサーボ等に用いるスポットを形成するようになっ
ているものもあり、この場合、光検出器には各スポット
に対応してそれぞれ検出部が設けられる。

【００１１】また、図７は従来の光ピックアップの他の
構成例を示したものである。この従来例は、コリメータ
レンズ５２及び集光レンズ５８を設けない構成とし、対
物レンズ５６入射時の光束が平行光ではない場合の例を
示している。

【００１２】ところで、上記のように構成された光ピッ
クアップにおいて、回折格子５３からの０次光の光軸
は、記録媒体５７を反射した後の光軸が常に対物レンズ
５６の中心を通るとは限らない。なぜなら記録媒体５７
の傾きによる光軸の移動が生ずるからである。このよう
な０次光の光軸と対物レンズ中心のずれ（以下、光軸ず
れと称する）が発生した場合、対物レンズ５６の有効径
と対物絞り５５の径がほぼ同じぐらいのものでは、対物
絞り５５によって絞りの外に到達した光束が遮られ、す
なわち対物絞り５５により反射光束の一部がケラレてし
まい、光検出器６０に到達する光量が変化する。

【００１３】図８は媒体の傾きがない場合、図９は媒体
の傾きにより光軸ずれが生じた場合のそれぞれにおける
対物絞り５５上での媒体反射後の０次光及び±１次回折
光の光束断面を示したものである。

【００１４】媒体の傾きによる光軸ずれがない場合は、
対物絞り５５において、０次光及び±１次回折光の光束
が開口５５ａの内部に全て収まっており、光束のケラレ
は生じない。一方、媒体の傾きによって光軸ずれが生じ
た場合は、対物絞り５５において、開口５５ａに対して
０次光及び±１次回折光の光束がずれてしまい、光束の
一部が遮られて光量が減少するおそれがある。

【００１５】光軸ずれによる光検出器に到達する光量の
変化が大きいと、トラックエラー信号及び、リード信号
やベリファイ信号等のＲＦ信号において、誤差が生じた
り、光量減少によりＳ／Ｎが十分確保できなくなるな
ど、光検出器の出力を基に生成する信号に悪影響を及ぼ
すおそれがある。例えば、光軸ずれが生じてスポットｓ
ｐ２，ｓｐ３を形成する±１次回折光の往路または復路
の光束が遮られ、その結果として検出部６０ｂ，６０ｃ
に到達する光量に差が生じると、トラックエラー信号の
誤差となる。また、光検出器６０に到達するリードスポ
ット、ベリファイスポットの光量が減少すると、リード
信号やベリファイ信号の信号振幅の減少となる。

【００１６】これらの問題点を防ぐため、従来の光ピッ
クアップでは、図４及び図７に示したように、リード、
ライト、ベリファイ、サーボ等に用いるスポットを形成
する各光束、つまり有効光束が対物レンズ５６全面に入
射するように、対物レンズ５６に入射する光束の径を対
物絞り５５の径に対して十分大きくし、光軸ずれが発生
しても光検出器において大きな光量変化が生じないよう
にしていた。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の構成では、以下の問題点があった。すな
わち、光軸ずれが生じた場合、対物レンズの瞳に入射す
る光束の径を瞳径より大きくしても、対物入射光束の光
量分布は一般にガウス分布となっており均一でないた
め、光軸ずれにより対物レンズの通過光量に変化が生
じ、完全には光検出器における光量変化をなくすことは
できない。光検出器に到達する媒体からの反射光の光量
に関して、光軸ずれが生じた場合の対物入射光束の光量
分布に起因する変化を小さくするためには、対物レンズ
への入射光束の径をさらに大きくしなければならない
が、その場合対物絞りによって周辺部の光束が遮られて
光量が大きく減少するため、光源のパワーがより多く必
要となり、光源が高価かつ大型になってしまうという問
題点がある。

【００１８】特に、マルチトラックリード方式の光ピッ
クアップのように光ビームを回折格子等で多数のビーム
に分割し、多くのトラック上にスポットを形成して記
録、再生等を行うものでは、１本の光ビームに割り当て
られる光量が小さいので、前述したような光量変化に対
して大きな影響を受け、従来では問題が生じなかったレ
ベルの光量変化でも不具合が生じるおそれがある。ま
た、分割された各ビームにおいて十分な光量が必要であ
るため、光量減少分を考慮するとより大きなパワーを持
った光源を用いなければならない。

【００１９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、媒体の傾きによる光軸ずれがあっても、光束が光学
系によって遮られることがなく、トラックエラー信号、
リード信号及びベリファイ信号等への悪影響をなくすこ
とができ、また大パワーの光源を用いる必要がなく安価
に構成することが可能な光ピックアップを提供すること
を目的としている。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成は、
光発生手段と、該光発生手段から出射した光を平行光に
するコリメータレンズと、該コリメータレンズから出射
した光を光記録媒体上に集光するための対物レンズと、
前記光記録媒体からの反射光を前記光発生手段から前記
対物レンズに至る光路から分離する光路分離手段と、前
記光発生手段と前記光路分離手段との間に配置され前記
光発生手段から出射された光束の径を制限する光束径制
限手段と、前記コリメータレンズと前記光路分離手段と
の間に配置された回折素子と、前記光記録媒体からの反
射光を検出する光検出手段と、前記対物レンズと前記光
記録媒体との相対位置を検出するための検出光学系とを
少なくとも備えた光ピックアップにおいて、前記コリメ
ータレンズ及び前記光束径制限手段通過後の光束径を
Ｗ、前記回折素子から前記対物レンズの瞳位置までの光
路長をＬ1 、前記対物レンズ瞳位置から前記検出光学系
の瞳位置までの光路長をＬ2 、前記対物レンズの焦点距
離をｆ、前記回折素子による回折角の最大値をθ、前記
対物レンズの瞳径をＡo 、前記検出光学系の瞳径をＡc
とすると、 Ａo ＞Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋０．１２１４・ｆ かつ Ａc ＞Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋０．１２１４・ｆ＋２Ｌ2・t
anθ を満足するように構成したことを特徴としている。

【００２１】本発明の第２の構成は、光発生手段と、該
光発生手段から出射した光を光記録媒体上に集光するた
めの対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を前記
光発生手段から前記対物レンズに至る光路から分離する
光路分離手段と、前記光発生手段と前記光路分離手段と
の間に配置され前記光発生手段から出射された光束の径
を制限する光束径制限手段と、前記光束径制限手段と前
記対物レンズとの間に配置された回折素子と、前記光記
録媒体からの反射光を検出する光検出手段と、前記対物
レンズと前記光記録媒体との相対位置を検出するための
検出光学系とを少なくとも備えた光ピックアップにおい
て、前記光発生手段の発光点から前記光束径制限手段ま
での光路長をＬ0 、前記光束径制限手段通過後の光束径
をＷ、前記回折素子から前記対物レンズまでの光路長を
Ｌ1 、前記光発生手段の発光点から前記対物レンズの瞳
位置までの光路長をＬ3 、前記対物レンズ瞳位置から前
記検出光学系の瞳位置までの光路長をＬ2 、前記対物レ
ンズの焦点距離をｆ、前記回折素子による回折角の最大
値をθ、前記対物レンズの瞳径をＡo 、前記検出光学系
の瞳径をＡc とすると、 Ａo ＞Ｌ3 ／Ｌ0 ・Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋０．１２１４・
ｆ かつ Ａc ＞（Ｌ3 −Ｌ2 ）／Ｌ0 ・Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋０．
１２１４・ｆ＋２Ｌ2・tanθ を満足するように構成したことを特徴としている。

【００２２】上記構成では、対物レンズ及び検出光学系
によって光束が遮られることがなく、光検出手段におけ
る光量変化がなくなる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１及び図２は本発明の第１実施
形態に係り、図１は光ピックアップの概略構成を示す構
成図、図２は光カードの規格を基に対物絞り径及び集光
レンズ瞳径の構成条件を導く際に用いる寸法値を示す説
明図である。

【００２４】図１に示すように、本実施形態の光ピック
アップは、レーザ光を出射する光源である半導体レーザ
１、半導体レーザ１の出射光を平行光に変換するコリメ
ータレンズ２、半導体レーザ１から出射した光束の径を
絞る光束径制限手段である絞り３、前記平行光を回折さ
せて複数の回折光とする回折素子としての回折格子４、
半導体レーザ１から記録媒体８に至る出射光の光路であ
る往路と記録媒体８からの反射光の光路である復路とを
分離するビームスプリッタ５、記録媒体８への照射光を
集光する対物レンズ７、対物レンズ７への入射光を絞る
対物絞り６、記録媒体８からの反射光を集光する集光レ
ンズ９、前記反射光に非点収差を与える円筒レンズ１
０、記録媒体８からの反射光を検出する光検出器１１を
有して構成される。

【００２５】半導体レーザ１から出射されたレーザ光
は、コリメータレンズ２によって平行光とされて絞り３
により光束径が制限され、回折格子４により複数の回折
光となった後、ビームスプリッタ５を透過し、対物絞り
６を通して対物レンズ７によって記録媒体８上の記録面
８ａに集光される。記録媒体８の記録面８ａで変調され
反射した光は、再度対物レンズ７，対物絞り６を通り、
ビームスプリッタ５中の光路分離面５ａで反射して光路
を半導体レーザ１から記録媒体８に至る往路から分離さ
れた後、集光レンズ９を通過し、円筒レンズ１０によっ
て非点収差を与えられ、光検出器１１の検出部に集光さ
れる。

【００２６】図４ないし図６に示した従来例と同様に、
回折格子４によって例えば０次光と±１次回折光の３つ
の光ビームに分離され、記録媒体８上には３つのスポッ
トが形成される。これに対応して、記録媒体８上の複数
のスポットの反射光を検出するために、光検出器１１は
複数の検出部を有して構成されている。

【００２７】本実施形態では、絞り３によって、コリメ
ータレンズ２を通過後の光束径をＷに制限している。ま
た、回折格子４から対物レンズ７までの光路長をＬ1 、
対物レンズ７から集光レンズ９までの光路長をＬ2 、対
物レンズ７の焦点距離をｆ、回折格子４を通過する前の
光軸と回折格子４により分割された有効光束の光軸との
最大角をθとすると、対物絞り６の絞り径Ａo と集光レ
ンズ９の瞳径Ａc は、それぞれ、 Ａo ＞Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋０．１２１４・ｆ …（１） Ａc ＞Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋０．１２１４・ｆ＋２Ｌ2・tanθ …（２） を満足するように設定されている。

【００２８】また、円筒レンズ１０において光束のケラ
レが起こらないよう円筒レンズ１０の有効径を十分大き
く取っている。なお、対物レンズ７の瞳径は対物絞り６
によって規定している。

【００２９】上記構成により、半導体レーザ１から出射
されたレーザ光は、コリメータレンズ２によって平行光
とされて絞り３を通過して光束径がＷに制限され、回折
格子４により０次光及び±１次回折光が生成され、ビー
ムスプリッタ５を透過し、対物絞り６を通して対物レン
ズ７によって記録媒体８上の記録面８ａに集光される。
ここで、回折格子４から対物レンズ７までの光路長をＬ
1 、回折格子４による回折角の最大値をθとすると、対
物レンズ絞り６上での対物レンズ絞り中心と±１次回折
光光軸との最大距離はＬ1・tanθとなる。

【００３０】記録媒体８の記録面８ａで反射した光は、
再度対物レンズ７，対物絞り６を通過する。このとき、
記録媒体８の傾きにより反射光の光軸ずれが発生した場
合を考える。光学系の中心軸に対して媒体放線の傾きα
が生じた場合、往路にて対物レンズ７の中心を通過した
０次光光軸は、対物レンズ７の焦点距離をｆとすると、
記録媒体８反射後に再度対物レンズ７に入射したとき、
対物レンズ絞り６の中心に対して前記傾き方向にｆ・si
nα 離れた位置を通過する。従って、媒体傾きαの最大
値をαmax とすると、±１次回折光が記録面８ａで反射
し再度対物レンズ７を通過するとき、光軸中心は対物レ
ンズ絞り中心に対して最大Ｌ1・tanθ＋ｆ・sinαmax離
れた位置を通過する。

【００３１】０次光及び±１次回折光はそれぞれＷの光
束径を持っているので、対物絞り６により光束にケラレ
が生じないためには、対物絞り６の絞り径をＡo とし
て、 Ａo ＞Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋２ｆ・sinαmax …（３） を満たす必要がある。

【００３２】光束径Ｗを小さくすると記録媒体８上のス
ポット径が大きくなってしまい、高密度の記録媒体に対
応できなくなるので、例えば、絞り３の絞り径をコリメ
ータレンズ２を通過後の光束径とほぼ一致するように
し、対物レンズ７の有効径及び対物絞り６の絞り径を大
きくとることにより、（３）式の条件を満足するように
する。

【００３３】記録面８ａで反射し対物レンズ７を通過し
た光は、ビームスプリッタ５中の光路分離面５ａで反射
して光路を光源から記録媒体に至る往路から分離され、
集光レンズ９によって光検出器１１に集光される。ここ
で、対物レンズ７から集光レンズ９までの光路長をＬ2
とすると、±１次回折光が集光レンズ９を通過すると
き、光軸中心は対物レンズ絞り中心に対して最大Ｌ1・t
anθ＋２ｆ・sinαmax＋Ｌ2・tanθ離れた位置を通過す
る。

【００３４】０次光及び±１次回折光はそれぞれＷの光
束径を持っているので、集光レンズ９の瞳により光束に
ケラレが生じないためには、集光レンズ９の瞳径をＡc
として、 Ａc ＞Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋２ｆ・sinαmax＋２Ｌ2・tanθ …（４） を満たす必要がある。

【００３５】前記媒体傾きの最大値αmax は、例えば光
カードの規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ７８１０：１９９５
（Ｅ）を参照して決定することができ、ここでは sinα
max＝０．０６０７とする。光ピックアップによってデ
ータの読み書きがなされる記録媒体の規格として、光カ
ードの規格が最も媒体傾きの許容量が大きくとられてお
り、光ディスク，光磁気ディスク等の媒体の規格はいず
れも光カードの規格以下であるため、光カードの規格を
基に媒体傾きの最大値を設定するのが適当と考えられ
る。

【００３６】図２を用いて sinαmax ＝０．０６０７を
導く手順を説明する。ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１０：１９９
５（Ｅ）によれば、光カードの短手方向の長さの最小値
は５４．０３ｍｍ、媒体の厚みの最小値は０．６８ｍ
ｍ、光カードの反りは媒体の厚みを含めて光カードの置
かれた平坦な面からの全高によって定められ、１．５ｍ
ｍ以下となっている。このとき媒体の傾きは最大とな
り、光カードの曲率が一定であるとするとカード端部に
て傾きの最大値はαmax ＝３．４８°、つまり sinαma
x ＝０．０６０７となる。記録再生装置において光カー
ドの両端部は押さえられているため、通常はこの値より
も小さくなる。

【００３７】従って、（３），（４）式にそれぞれ sin
αmax ＝０．０６０７を代入すると、（１），（２）の
条件式が得られる。

【００３８】本実施形態の光ピックアップでは、対物絞
り径Ａo 及び集光レンズ瞳径Ａc を（１），（２）の条
件式を満たすように設定することにより、記録媒体の傾
きによる光軸ずれがある場合であっても対物レンズ通過
前後及び集光レンズ通過時において０次光，±１次回折
光にケラレは生じず、従って光量減少が生じないため、
媒体の傾きが生じた場合のトラッキングエラー信号、リ
ード信号、ベリファイ信号の劣化を無くすことができ
る。

【００３９】次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図３は第２実施形態に係る光ピックアップの概略構成を
示す構成図である。

【００４０】第２実施形態の光ピックアップは、レーザ
光を出射する光源である半導体レーザ１、半導体レーザ
１から出射した光束の径を制限する絞り３、半導体レー
ザ１の出射光を回折させて複数の回折光とする回折格子
４、半導体レーザ１から記録媒体８に至る出射光の光路
である往路と記録媒体８からの反射光の光路である復路
とを分離するビームスプリッタ５、記録媒体８への照射
光を集光する対物レンズ７、対物レンズ７への入射光を
絞る対物絞り６、記録媒体８からの反射光に非点収差を
与える円筒レンズ１０、記録媒体８からの反射光を検出
する光検出器１１を有して構成される。

【００４１】第２実施形態は、半導体レーザ１の出射光
を平行光に変換するコリメータレンズ２、記録媒体８か
らの反射光を集光する集光レンズ９を設けない構成と
し、対物レンズ７入射時の光束が平行光ではない場合の
構成例を示したものであり、それ以外の部分の構成は第
１実施形態と同様である。

【００４２】この構成の場合、コリメータレンズがない
ため、半導体レーザ１から出射して対物レンズ７に入射
したときの光束径は、絞り３の径をＷ、半導体レーザ１
の発光点から絞り３までの光路長をＬ0 、半導体レーザ
１の発光点から対物絞り６までの光路長をＬ3 とする
と、Ｌ3 ／Ｌ0 ・Ｗとなる。

【００４３】有効光束が対物絞り６によって遮られない
ために必要な対物絞り径Ａ0 の条件は、第１実施形態と
同様に、回折格子４による回折角の最大値をθ、回折格
子４から対物レンズ７までの光路長をＬ1 、対物レンズ
７の焦点距離をｆ、光学系の中心軸に対する媒体放線の
傾きαの最大値をαmax として、有効光束が対物絞り６
において遮られないために必要な絞り径２Ｌ1・tanθ
と、媒体の傾きの存在によって遮られないために必要な
絞り径２ｆ・sinαmax＝０．１２１４・ｆとを足し合わ
せることによって求められる。すなわち、対物絞り６に
より光束にケラレが生じないための条件は、 Ａo ＞Ｌ3 ／Ｌ0 ・Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋０．１２１４・ｆ …（５） となる。

【００４４】また、本構成では集光レンズがないので、
ビームスプリッタ５以降の検出光学系は円筒レンズ１０
のみとなり、検出光学系の瞳径は円筒レンズ１０の有効
径となる。ここで、対物レンズ７から円筒レンズ１０ま
での光路長をＬ2 とすると、円筒レンズ１０における回
折格子４による０次光及び±１次回折光の各光束径は
（Ｌ3 −Ｌ2 ）／Ｌ0 ・Ｗとなる。

【００４５】このため、円筒レンズ１０により光束にけ
られが生じないための条件は、Ａcを円筒レンズ有効径
として、第１実施形態と同様に、 Ａc ＞（Ｌ3 −Ｌ2 ）／Ｌ0 ・Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋０．１２１４・ｆ ＋２Ｌ2・tanθ …（６） となる。

【００４６】（５），（６）の条件式を満たすように対
物絞り径及び円筒レンズ有効径を設定することにより、
記録媒体の傾きによる光軸ずれがある場合であっても対
物レンズ通過前後及び円筒レンズ通過時において０次
光，±１次回折光にケラレは生じず、従って光量減少が
生じないため、媒体の傾きが生じた場合のトラッキング
エラー信号、リード信号、ベリファイ信号の劣化を無く
すことができる。

【００４７】なお、上述した実施形態では、フォーカス
エラー信号の検出に円筒レンズによる非点収差を利用し
たいわゆる非点収差法を用い、トラックエラー信号につ
いては記録媒体上において記録再生用のスポットの両側
にトラックエラー信号検出用の２つのスポットを形成
し、その反射光量の差分から検出するいわゆる３ビーム
法を用いた光学系の構成に適用した例を示したが、本発
明はこれにより限定されるものではない。例えば、中央
の０次光のビームをさらに多数に分割してリード、ベリ
ファイ、あるいはサーボ等に用いるスポットを形成する
ような光ピックアップの構成に適用しても良い。

【００４８】また、光路分離手段はビームスプリッタで
なくてもよく、例えばホログラムのようなものを用いて
も構わない。その際、ホログラムは検出光学系を兼ねて
いても良い。

【００４９】以上説明したように、本実施形態の構成に
よれば、光束が通過する往路及び復路の対物レンズ及び
検出光学系の瞳径を前述の条件に従って適切に設定した
ことにより、媒体の傾きによる光軸ずれがあっても回折
素子による高次回折光が光学系によって遮られることが
ないため、光検出器に到達する光量が減少することはな
くなる。そのため、媒体の傾きが生じた場合でもリード
信号、ベリファイ信号等の信号振幅の減少、トラッキン
グエラー信号の誤差の発生を防ぐことができる。前述の
条件を満たすためには例えば対物レンズ及び検出光学系
の有効径を多少大きくすることで達成でき、また、光量
減少がないため光ビームを多数に分割するマルチトラッ
クリード方式の光ピックアップなどにおいても大パワー
の光源を用いる必要がなく、安価に構成することが可能
である。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、媒
体の傾きによる光軸ずれがあっても、光束が光学系によ
って遮られることがなく、トラックエラー信号、リード
信号及びベリファイ信号等への悪影響をなくすことがで
き、また大パワーの光源を用いる必要がなく安価に構成
することが可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る光ピックアップの
概略構成を示す構成図

【図２】光カードの規格を基に対物絞り径及び集光レン
ズ瞳径の構成条件を導く際に用いる寸法値を示す説明図

【図３】本発明の第２実施形態に係る光ピックアップの
概略構成を示す構成図

【図４】従来の光ピックアップの構成例を示す構成図

【図５】記録媒体の記録面上に形成される複数のスポッ
トを示す説明図

【図６】光検出器に設けられる複数の検出部の構成例を
示す構成図

【図７】従来の光ピックアップの他の構成例を示す構成
図

【図８】媒体の傾きがない場合の対物絞り上での媒体反
射後の０次光及び±１次回折光の光束断面を示す説明図

【図９】媒体の傾きにより光軸ずれが生じた場合の対物
絞り上での媒体反射後の０次光及び±１次回折光の光束
断面を示す説明図

【符号の説明】

１…半導体レーザ ２…コリメータレンズ ３…絞り ４…回折格子 ５…ビームスプリッタ ６…対物絞り ７…対物レンズ ８…記録媒体 ９…集光レンズ １０…円筒レンズ １１…光検出器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光発生手段と、該光発生手段から出射し
   た光を平行光にするコリメータレンズと、該コリメータ
   レンズから出射した光を光記録媒体上に集光するための
   対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を前記光発
   生手段から前記対物レンズに至る光路から分離する光路
   分離手段と、前記光発生手段と前記光路分離手段との間
   に配置され前記光発生手段から出射された光束の径を制
   限する光束径制限手段と、前記コリメータレンズと前記
   光路分離手段との間に配置された回折素子と、前記光記
   録媒体からの反射光を検出する光検出手段と、前記対物
   レンズと前記光記録媒体との相対位置を検出するための
   検出光学系とを少なくとも備えた光ピックアップにおい
   て、 前記コリメータレンズ及び前記光束径制限手段通過後の
   光束径をＷ、前記回折素子から前記対物レンズの瞳位置
   までの光路長をＬ1 、前記対物レンズ瞳位置から前記検
   出光学系の瞳位置までの光路長をＬ2 、前記対物レンズ
   の焦点距離をｆ、前記回折素子による回折角の最大値を
   θ、前記対物レンズの瞳径をＡo 、前記検出光学系の瞳
   径をＡc とすると、 Ａo ＞Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋０．１２１４・ｆ かつ Ａc ＞Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋０．１２１４・ｆ＋２Ｌ2・t
   anθ を満足することを特徴とする光ピックアップ。
2. 【請求項２】 光発生手段と、該光発生手段から出射し
   た光を光記録媒体上に集光するための対物レンズと、前
   記光記録媒体からの反射光を前記光発生手段から前記対
   物レンズに至る光路から分離する光路分離手段と、前記
   光発生手段と前記光路分離手段との間に配置され前記光
   発生手段から出射された光束の径を制限する光束径制限
   手段と、前記光束径制限手段と前記対物レンズとの間に
   配置された回折素子と、前記光記録媒体からの反射光を
   検出する光検出手段と、前記対物レンズと前記光記録媒
   体との相対位置を検出するための検出光学系とを少なく
   とも備えた光ピックアップにおいて、 前記光発生手段の発光点から前記光束径制限手段までの
   光路長をＬ0 、前記光束径制限手段通過後の光束径を
   Ｗ、前記回折素子から前記対物レンズまでの光路長をＬ
   1 、前記光発生手段の発光点から前記対物レンズの瞳位
   置までの光路長をＬ3 、前記対物レンズ瞳位置から前記
   検出光学系の瞳位置までの光路長をＬ2 、前記対物レン
   ズの焦点距離をｆ、前記回折素子による回折角の最大値
   をθ、前記対物レンズの瞳径をＡo 、前記検出光学系の
   瞳径をＡc とすると、 Ａo ＞Ｌ3 ／Ｌ0 ・Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋０．１２１４・
   ｆ かつ Ａc ＞（Ｌ3 −Ｌ2 ）／Ｌ0 ・Ｗ＋２Ｌ1・tanθ＋０．
   １２１４・ｆ＋２Ｌ2・tanθ を満足することを特徴とする光ピックアップ。