JPS6190337A - 光学式情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野〉 本発明は光学式情報記録再生装置、特に光学系を構成す
るレンズの非点収差による影響を除去した光学式情報記
録再生装置に関するものである。

（従来技術） 光ディスクのような記録媒体上に光ビームを投射して光
学的に情報を記録および／または再生する光学式情報記
録再生装置が実用化されている。

この光学式情報記録再生１Ａ置では、ピックアップから
光学系を介して微小スポット状に収束した光ビームを光
学情報が記録されているビット面に投射し、ビット面か
らの反射光又は透過光を光検出器に入射させてトラッキ
ングエラー信号及びフォーカシングエラー信号を作り、
これらの信号をそれぞれトラッキングサーボル−プ及び
フォーカシングサーボループに供給して正確な追従動作
を行なうように構成されていると共に、光学系には光源
から放射された光ビームを平行光束とするコリメータレ
ンズや光デイスク上に微小スポット状に収束した光ビー
ムを投射する対物レンズ等のレンズ系を用いて光学情報
を記録再生する光ビームを作るように構成されている。

従って、光学系を構成するレンズの光学性能は、光ビー
ムを駆動制御するうえで重要な役割を果し、レンズに収
缶があると光学的情報信号を電気信号に変換する光検出
器上に正確なビームスポットパターンを投影することが
できず、正確に光学情報を記録再生することができなく
なるばかりでなく正確な追従動作ができなくなる不都合
を生じてしまう。特にレンズにわずかな非点収差がある
と光検出器上にはその収差方向に線状の暗線が投影され
、この暗線がトラッキングエラー信号及びフォーカシン
グエラー信号のノイズとなり、トラッキングエラー信号
とフォーカシングエラー信号の相互間で影響を及ぼし合
うクロストークを発生する不都合を生じてしまう。この
ような状態になると、もはやトラッキング制御とフォー
カシング制御をそれぞれ独立して行なうことができず、
光学系の１つである対物レンズを駆動するアクチェータ
が正確に動作することができなくなってしまう。

（発明の目的） 本発明の目的は上述した欠点を解消し、光学系を構成す
るレンズの非点収差による影響を除去し、正確なトラッ
キングエラー信号及びフォーカシングエラー信号を検出
でき、正確な追従動作ができる光学式情報記録再生装置
を提供することにある３（発明の概要） 本発明による光学式情報記録再生装置は、光源から放射
された光ビームを記録媒体上に微小スポットとして投則
し、記録媒体から反射又は透過した光ビームを４分割さ
れた光検出器に入射させる光学系を有し、この光検出器
の出力から記録媒体とスポットとの位置ずれを表わすエ
ラー信号を作るようにした光学式情報記録再生装置にお
いて、前記光学系を構成するレンズを、その非点収差線
が光検出器の分割線と一致するように光学系に装着した
ことを特徴とするものである。

（実施例） 第１図は本発明による光学式情報記録再生装置の一例の
構成を示す線図であり、第２図は、そのエラー信号発生
部の一例の構成を示す線図である。

レーザ光源１より放射゛された光ビーム（紙面内に直線
偏光している）はエクスパンダレンズ２により光束が拡
げられてからコリメータレンズ３により平行光束とされ
、偏光膜を有−４る偏光プリズムから成るビームスプリ
ッタ４を透過し、１／４波長板５により右廻り又は左廻
りの円偏光に変換され、対物レンズ６により微小スポッ
ト状に収束されてディスク７に入射する。ディスク７に
はアルミ反射膜から成るピットが設けられている情報ト
ラック７ａが形成されており、入射した光ビームはこの
情報トラック７ａで反射され再び対物レンズ６を経て１
／４波長板５に入射する。そして、この１／４波長板５
によりレーザ光源１から放射される光の偏光方向と直交
する方向に直線偏光された光に変換され、ビームスプリ
ッタ４で反射され臨界角プリズム８に入射する。この臨
界角プリズム８は入射した光ビームの光軸に対してほぼ
臨界角に設定した反射面８ａを有し、本例ではこの臨界
角プリズム８をその反射面８ａにおける入射面が情報ト
ラック７ａの方向と直交覆るように配置し、この臨界角
プリズム８から出射した光ビームを情報トラックのファ
ーフィールド中に配置した光検出器９に入射させる。こ
の光検出器９は、臨界角プリズム８からの出射ビームの
光軸を中心にして受光面上に投影される情報トラックの
方向と直交する方向（Ｘ軸）及び情報トラック方向（Ｙ
方向）に夫々分割して配置した４個の受光領域９Ａ、９
８．９Ｇ及び９Ｄをもって構成される。

このように構成すれば、１へラッキングエラーが生ずる
と光検出器９上に投影されるビームスポットパターンの
Ｘ軸方向の光間分布に差が生ずるから、受光領域９Ａと
９０の出力の和と、受光領域９Ｂと９Ｄの出力の和との
差を検出することによりトラッキングエラー信号が１４
られる。また、フォーカシングエラーが生ずるとＹ軸方
向に明暗が生ずるから、受光領Ｍ９Ａと９Ｂの出力の和
と、受光領域９Ｃと９Ｄの出力の和との差を検出するこ
とによりフォーカシングエラー信号を同時に得ることが
できる。

第３図は本発明による信号処理回路の一例の構成を示す
回路図である。Ｘ軸方向に並んでいる受光領域９Ａ及び
９Ｂの出力を加算器１０に接続し受光領域９Ｃ及び９Ｄ
の出力を加算器１１に接続してそれぞれ和を求め、加０
器１０及び１１の出力を加締器１２に接続してそれぞれ
の和から情報信号を再生する。また、加Ｑ器１０及び１
１の出力を減口器１３に接続して差信号からフォーカシ
ングエラー信号を４ｊ？る。更に、受光量［９Ａ及び９
Ｃの出力を加算器１４に接続して受光領域９Ｂ及び９Ｄ
の出力を加締１５に接続し、これら加算器１４及び１５
の出力を減算器１６に接続して差信号からトラッキング
エラー信号を取り出す。

第４図は光検出器８上に投影されるビームスポットパタ
ーン形状を示す線図であり、同図Ａは光学系を構成する
対物レンズ６に非点収差がない場合のパターン形状を示
し、同図Ｂは対物レンズ６に非点収差がある場合のパタ
ーン形状を示す。非点収差がない場合には、光検出器９
にほぼ円形のパターンが形成され、フォーカシングエラ
ーが発生するとＸ軸を境にしてＹ軸方向に明暗が生じ、
トラッキングエラーが発生すると長軸と短軸がＸ軸とＹ
軸の中間に位置する楕円形パターンとなる。

一方、対物レンズに非点収差がある場合には、円形バタ
ン内に円形パターンの中心を通−る線状の暗線りが発生
する。本明細書ではこの暗線を非点収差線と呼ぶことに
する。この非点収差線はフォーカシングエラー及びトラ
ッキングエラーの状態にかかわらずほぼ同一の暗さを維
持し、対物レンズ５を中心にして回転させると回転に応
じて光検出器８上で回転する。よって、この非点収差線
しは各レンズ固有のものであり、各レンズ毎の固有の位
置に発生する。

次に、この非点収差線りが発生した場合のフォーカシン
グエラー信号及びトラッキングエラー信号の変化につい
て説明する。第５図はエラー信号が発生した場合の光検
出器９上に投影されるパターンと非点収差線りとの関係
を示す線図であり、同図Ａはフォーカシングエラーが発
生した状態を示し、同図Ｂはトラッキングエラーが発生
した状態を示す。フォーカシングエラーが発生するとＸ
軸を境にしてＹ軸方向に明暗の差が生ずる。よって、例
えばフォーカシングエラーの発生によりＸ軸を境にして
上方の受光領域９Ａと９Ｂの受光量が増加するように変
化すべき場合、非点収差線りの存在により本来受光すべ
き光量より大きく減少してしまう。一方Ｘ軸の下方の受
光領域９Ｃと９Ｄの受光量は減少するように変化するた
め非点収差線の存在により受光量のずれ世が少ない。こ
のためずれたフォーカシングエラ°−世が検出されてし
まう。トラッキングエラーが発生すると投影されるパタ
ーンは第５図Ｂに示Ｊような楕円形となる。この場合で
も受光量が増加すべき受光領域９Ａ及び９Ｃの受光量が
減少してしまいアクチェータの偏移量と対応したいトラ
ッキングエラー信号が形成できなくなる。

第６図は本発明による光学式情報記録再生装置による光
検出器９上に投影されるビームスポットパターンと非点
収差線の関係を示す線図である。

本発明では、対物レンズ５を装着する前に使用する対物
レンズ５による像をスクリーン上に投影して非点収差線
りが発生する位置を予め確認しマーキングし、対物レン
ズ５を光学系内装着するときに非点収差線Ｌ′を４分割
した光検出器９の分割線１１又はａ２と一致するように
装着する。このように光検出器９の分割線と一致するよ
うに装着すれば、非点収差ＭＬによる受光量の減少は４
個の受光領域９Ａ〜９Ｄに等しく作用づることになり、
フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号
の形成に全く影響がなくなり正しい駆動信号を作ること
ができる。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく幾多
の変更や変形が可能である。例えば上述した実施例では
対物レンズの非点収差について説明したが、コリメータ
レンズやエクスパンダレンズ等の光学系を構成する全て
のレンズについても適用できる。

また、上述した実施例では光ディスクからの反射光から
エラー信号を検出する構成としてが、透過光からエラー
信号を検出する場合にも適用できる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、レンズの非点収差
による非点収差線を光検出器の分割線と一致するよう構
成しているから、光学系を構成するレンズの非点収差に
よる影響を除去することができ、アクチェータの偏移量
と対応する正しいフォーカシングエラー信号及びトラッ
キングエラー信号を検出することができる。これにより
クロストークの発生を防止でき光ビームを正確に追従制
御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光学式情報記録再生装置の一例の
構成を示す線図、 第２図はエラー信号検出部の構成を示す斜視図、第３図
は信号処理回路の一例の構成を示す回路図、　　　　− 第４図Ａ及びＢは光検出器上に投影されるビームスポッ
トパターン形状を示す線図、 第５図Ａはフォーカシングエラーが発生したときのビー
ムスポットパターンと非点収差線の関係を示す線図、 第５図Ｂはトラッキングエラーが発生したときのビーム
スポットパターンと非点収差線の関係を示す線図、 第６図Δ及びＢは本発明による光学式情報記録再生装置
によるフォーカシングエラー及びトラッキングエラーが
発生したときのビームスポットパターンと非点収差線の
関係を示す線図である。 １・・・レーザ光源　　　２・・・エクスパンダレンズ
３−・・コリメータレンズ ４・・・ビームスブリック ５・・・１／４波長板　　６・・・対物レンズ７・・・
ディスク　　　　８・・・臨界角プリズム９・・・光検
出器 １０、１１．１２．１４．１５・・・加算器１３、１６
・・・減算器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、光源から放射された光ビームを記録媒体上に微小ス
   ポットとして投射し、記録媒体から反射又は透過した光
   ビームを４分割された光検出器に入射させる光学系を有
   し、この光検出器の出力から記録媒体とスポットとの位
   置ずれを表わすエラー信号を作るようにした光学式情報
   記録再生装置において、前記光学系を構成するレンズを
   、その非点収差線が光検出器の分割線と一致するように
   光学系に装着したことを特徴とする光学式情報記録再生
   装置。