JPS629537A - 光学式ピツクアツプ装置 - 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】 ＵＬＬ 本発明は、光学式ピックアップ装置に関し、特に非点収
差法によって焦点誤差を検出するの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。

１１」口（ 光学式情報記録ディスク（以下単に光ディスクと称する
）への情報の記録又は当該ディスクからの記録情報の読
取りを行なう装置において、情報の記録又は読取りのた
めのピックアップ装置から発せられる光ビームの焦点誤
差を検出する１方式として、非点収差法が知られている
。

従来、この非点収差法によって焦点誤差を検出するのに
用いられる光学式ピックアップ装置として第９図に示す
ものがあった。図において、レーザーダイオード等の光
源１から発せられた光は、ハーフビームスプリッタ２に
入射し、当該ビームスプリッタ２の反射面によって偏向
され、更に対物レンズ３によって光ディスク４の記録面
上にスポット光として照射される。この照射光に基づく
光ディスク４からの反射光は、対物レンズ３によって集
束されハーフビームスプリッタ２を透過する。ここで、
ビームスプリッタ２はその入射面及び出射面が反射光の
光軸に対して垂直になるように設置されているので、ビ
ームスプリッタ２を透過した光には殆ど非点収差は発生
しない。

ビームスプリッタ２の透過光は、シリンドリカルレンズ
５により非点収差が与えられ、光検出器６に入射する。

非点収差が与えられることにより、光検出器６の受光面
上に時機される光束の形状は、光ディスク４の記録面と
当該ディスクへの照射光の収束点との位置関係により変
化する。この光束の形状変化を検出できるように、光検
出器６は受光面を互いに直交する２本の直線により４分
割する如く配置されかつ互いに独立した４個のエレメン
トによって構成され、合焦（焦点誤差が零）時に光束の
形状が円形となる位置に受光面が位置するように配置さ
れる。そして、光検出器６の受光面中心に関して互いに
反対側に配置されたエレメント同士の各加算出力が得ら
れ、これら加算出力の差動出力が焦点誤差信号として導
出されるのである。

このように構成された従来装置では、ビームスプリッタ
２がガラス等の貼り合わせで構成されることになるので
、ビームスプリッタ２の作製に手間を要し、コスト高に
なると共に、ピックアップ装置の重量も重くなるという
欠点があった。

また、上述した如き欠点を解消すべくなされた他の従来
装置として、第１０図に示すものが知られている。第１
０図に示された従来装置では、平行平板からなるビーム
スプリッタ７を用い、このビームスプリッタ７をその入
射面及び出射面が反射光の光軸に対して傾斜するように
設けた構成となっている。

かかる構成の従来装置では、集束状態の光の光軸に対し
てビームスプリッタ７の入射面及び出射面が傾斜してい
るので、ビームスプリッタ７によってこれを通過した光
に対して非点収差等が与えられることになる。従って、
ガラス等の貼り合わせによるビームスプリッタを用いる
必要がなく、第９図に示した従来装置に比して低コスト
化及び軽重量化が図れることになるのである。

しかし、その反面、ビームスプリッタ７を光が透過する
場合に非点収差のみならず他の収差も発生するので、光
検出器６の受光面上の光束形状が乱れ、焦点誤差信号等
に悪影響を及ぼすことになる。この収差の発生を抑える
べくビームスプリッタ７の厚さを薄（すると、良好な面
精度を保持することが困難となり、その結果光デイスク
４上のスポット光の形状が乱れることになるので、記録
情報又は読取情報に悪影響を与えるという欠点があった
。更に、ビームスプリッタ７によって発生する非点収差
の方向はビームスプリッタ７の向きによってのみ決定さ
れるので、トラッキング信号検出方向との分離を図るた
めには、ピックアップの構造や光検出器の形状に規制を
受け、設計の自由度が低下するという欠点もあった。

更に他の従来装置として第１１図に示すものも知られて
いる。図において、光源１から発せられた光が集光レン
ズ８によって略平行な光束にされ、又光ディスク４から
の反射光は平行平板からなるビームスプリッタ７を透過
する。ここで、ビームスプリッタ７に入射する反射光は
略平行光となっているので、ビームスプリッタ７では非
点収差等は殆ど発生しない。ビームスプリッタ７を経た
透過光は集光レンズ９によって集束され、しかる後シリ
ンドリカルレンズ５によって非点収差を与えられるよう
になっている。

かかる構成の従来装置では、ビームスプリッタ７で発生
する非点収差以外の収差の問題はなく、第１０図に示さ
れた従来装置の欠点は解消できるのであるが、部品点数
及び調整箇所が多く、ピックアップ装置の大型化、コス
ト高及び重量の増加を招く等の欠点があった。

１１匹」１ 本発明は、上記のような従来のものの欠点を除去すべく
なされたもので、小型、軽量化及び低コスト化が可能で
あると共に、質の良い記録情報又は読取情報を得ること
が可能な光学式ピックアップ装置を提供することを目的
とする・。

本発明による光学式ピックアップ装置は、ディスクの記
録面を経た集束状態の光を、この光の光軸に対して傾斜
した入射面及び出射面を有するビームスプリッタを介し
て光検出器に入射せしめる構成のものにおいて、ビーム
スプリッタと光検出器との間にビームスプリッタを経た
光に対して非点収差を与える光学部品を有し、この光学
部品による非点収差の発生方向がビームスプリッタによ
る非点収差の発生方向に対して所定の方向となるように
構成されている。

実　　施　　例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

第１図は、本発明による光学式ピックアップ装置の一実
施例を示す構成図であり、図中第９図乃至第１１図と同
等部分は同一符号により示されている。図において、光
源１から発せられた光は、平行平板からなるハーフビー
ムスプリッタ７によって偏向され、対物レンズ３によっ
て光ディスク４の記録面上にスポット光として照射され
る。この照射光に基づく光ディスク４からの反射光は、
対物レンズ３によって集束されハーフビームスプリッタ
７を透過する。ここで、ハーフビームスプリッタ７はそ
の入射面及び出射面が反射光の光軸に対して傾斜するよ
うに設置されており、しかも反射光が集束状態にあるの
で、ビームスプリッタ７を透過した光には非点収差及び
その他の収差が発生する。

ビームスプリッタ７と光検出器６との間には、ビームス
プリッタ７を経た透過光に対して非点収差だけを与える
シリンドリカルレンズ５が設けられている。このシリン
ドリカルレンズ５は、ビームスプリッタ７による非点収
差の発生方向に対して自身５による非点収差の発生方向
が所定の方向となり、ビームスプリッタ７の非点収差と
シリンドリカルレンズ５の非点収差の合成非点収差が、
光検出器６に対し感度最大となる方向、即ち第２図に示
された光検出器６の受光面上においてＡ又はＡ′の直線
に沿う方向となるように配置されている。これにより、
光検出器６においては、第３図に示すように最大感度が
得られることになる。

なお、第３図において、ａはビームスプリッタによる非
点収差、ｂはシリンドリカルレンズによる非点収差、Ｃ
はそれらの合成非点収差をそれぞれ示している。

第２図において、光検出器６の受光面中心Ｏに関して互
いに反対側に位置するエレメント同士、即ちエレメント
６ａと６Ｇ、６ｂと６ｄの各出力が加算器１１．１２で
加算され、これら加算出力が差動増幅器１３によって導
出されて焦点誤差信号となるのである。

次に、本発明による光学式ピックアップ装置において、
非点収差によって得られる２本の焦線及びその中間での
光束形状を計算機シミュレーションによって求めると、
第１図のａ、ｂ、ｃの各位置において第４図（ａ）、（
ｂ）、（Ｃ）に示すような形状となっている。比較のた
め、第１０図に示した従来技術の光束形状を求めると、
同様に、第５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような形
状となっており、また第９図及び第１１図に示した従来
技術においは第６図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すよう
な形状となっている。

第５図においては、非点収差以外の有害な収差の発生に
より、光束形状の対称性が崩れ、焦点誤差信号に悪影響
を及ぼすことになるが、本発明によれば、第４図に示す
如く、光検出器６に最大感度を与える角度に非点収差を
与えるようにシリンドリカルレンズ５等によって非点収
差を付加しているため、第９図及び第１１図に示した従
来技術によって得られる第６図に示す如き形状と殆ど変
わりなく、良質の信号が得られるのである。

ところで、情報記録又は読取用スポット光を光ディスク
の記録トラックに追従せしめるトラッキングサーボにお
いては、いわゆる３ビーム法による場合、第７図に示す
ように、フォーカス用光検出器６を挟んで直線的に配列
された一対の光検出器１０ａ、１０ｂが用いられる。こ
のトラッキングサーボとの関係において、第１０図に示
した従来のピックアップ装置の場合には、記録トラック
の影が４分割光検出器６を横切ることによる焦点誤差信
号への悪影響をなくすために、４分割光検出器６の受光
面の分割線の一方が図示の如くトラック方向と一致する
ように光検出器６の方向が決定され、これと上記焦点誤
差信号を得る方向が光学系の配置によって変わるため、
光学系の配置に対応してそれぞれ別の光検出器に変更す
る必要があった。

しかしながら、本発明による光学式ピックアップ装置に
よれば、シリンドリカフレレンズ５によって非点収差発
生方向を自由に設定できるため、光学系の配置を変更し
ても光検出器を変更する必要がなくなる。

なお、上記実施例においては、ビームスプリッタ７を経
た光に対して非点収差を与える光学部品として凹シリン
ドリカルレンズを用いたが、これに限定されるものＳは
なく、トーリックレンズ等の非点収差を発生する他の光
学部品であっても同等の効果を奏する。また、ビームス
プリッタ７として平行平板のものを用いて説明したが、
これは非点収差を発生する部品であれば良く、第８図に
示す如く対向する面が平行でないビームスプリッタ７′
を用いても良く、要は光ディスクの記録面を経た集束状
態の光の光軸に対して傾斜した入射面及び出射面を有す
るものであれば良いのである。

発明の詳細 な説明したように、本発明による光学式ピックアップ装
置によれば、ビームスプリッタと光検出器との間にビー
ムスプリッタを経た光に対して非点収差を与える光学部
品を有し、当該光学部品によって最終的な非点収差が光
検出器の検出感度の最大となる方向と一致するように調
整できるので、少ない部品で容易に質の良い記録情報又
は読取情報を得ることができると共に、小型、軽量化及
び低コスト化が図れることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は光検
出器の検出出力に基づいて焦点誤差信号を演算するため
の回路図、第３図はビームスプリッタによる非点収差、
シリンドリカルレンズによる非点収差及びそれらの合成
非点収差の関係を示す図、第４図は本発明により得られ
る光束形状のシュミレーション結果を示す図、第５図及
び第６図は従来装置により得られる光束形状のシュミレ
ーション結果を示す図、第７図は３ビーム法によるトラ
ッキングエラー検出における光検出器の配置関係を示す
図、第８図は本発明の他の実施例を示す図、第９図乃至
第１１図は従来例を示す構成図である。 主要部分の符号の説明

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディスクの記録面を経た集束状態の光の光軸に対して傾
   斜した入射面及び出射面を有するビームスプリッタと、
   前記ビームスプリッタを透過した光を受光する光検出器
   とを備え、前記光検出器の検出出力が焦点誤差を検出す
   るための情報信号として用いられる光学式ピックアップ
   装置であって、前記ビームスプリッタと前記光検出器と
   の間に前記ビームスプリッタを経た光に対して非点収差
   を与える光学部品を有し、前記光学部品は前記ビームス
   プリッタによる非点収差の発生方向に対して前記光学部
   品による非点収差の発生方向が所定の方向となるように
   設けられたことを特徴とする光学式ピックアップ装置。