WO1996015530A1 - Optical pickup apparatus and optical disk drive apparatus - Google Patents

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WO1996015530A1
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    • G11B7/0943—Methods and circuits for performing mathematical operations on individual detector segment outputs

Definitions

  • the present invention relates to an optical pickup device and an optical disk drive device corresponding to various optical disks such as a read-only optical disk or a recordable phase-change optical disk and a magneto-optical disk. To M.
  • optical discs for recording and reproducing information by irradiating a laser beam include magneto-optical discs, various write-once optical discs, and digital audio discs, so-called compact discs.
  • Discs and optical video discs have been put into practical use.
  • compact discs and optical video discs are read-only optical discs.
  • a transparent substrate is formed by forming a concave / convex disc corresponding to an information signal. It is configured such that a reflective layer is formed thereon.
  • Disc-shaped substrates obtained by injection molding a resin such as polycarbonate are often used because the cost is low and production is suppressed.
  • the data pits are arranged and formed as concave cavities on the track set in a spiral or spiral shape.
  • the reflective layer is formed on the surface of the transparent substrate on which the data pit is formed, ⁇ , has a ⁇ reflectivity, and has a good thermal conductivity. Therefore, an aluminum reflective film is generally used.
  • a read-only optical disc with such a configuration when the laser light is irradiated from the transparent substrate side, the reflected light from the pit portion and the portion without the pit, that is, the mirror portion! : The difference in the pattern is detected, and the pit pattern on the track is reproduced based on the difference.
  • An optical disk system that records and reproduces various data by scanning concentric or spiral tracks with laser light has a constant linear velocity (CLV: Constraint).
  • CAV constant angular velocity
  • a continuous servo system that performs tracking control using pre-groups provided continuously along the track or a servo area that is discretely provided on the track is used.
  • a sample servo type that performs a racking control or the like.
  • a conventional optical pickup device for a magneto-optical disc has, for example, a configuration as shown in FIG. 1, and reproduces or records a P-polarized component from a laser diode 1 at the time of reproduction or recording.
  • the laser beam as outgoing light is Is emitted.
  • This outgoing light is collimated by the collimator lens 2, shaped by the shaping prism 3, and incident on the S-polarized beam splitter 4.
  • the polarizing beam splitter 4a provided in the S-polarized beam splitter 4 reflects 100% of S-polarized light having a polarization direction orthogonal to the P-polarized light.
  • the light of the P-polarized light component has a characteristic of reflecting 50% and transmitting the remaining 50%. Therefore, half of the outgoing light of the P-polarized light component incident on the S-polarized beam splitter 4 is reflected and the other half is transmitted.
  • the outgoing light transmitted through the S-polarized beam splitter 4 is 45.
  • the light is reflected by the mirror 5 and is further irradiated on the magneto-optical disc 7 via the objective lens 6.
  • data is supplied to the magnetic head 9 via the input terminal 8. As a result, the magnetic head 9 is driven according to the data, and a magnetic field corresponding to the data is generated. This magnetic field is applied to the tooth of the magneto-optical disc 7 where the laser beam is irradiated, and data is recorded.
  • the emitted light is applied to the magneto-optical disc 7 to generate reflected light.
  • This reflected light is passed through the objective lens 6 to 45.
  • the light is reflected by the mirror 5 and is incident on the S-polarized beam splitter 4.
  • the reflected light is polarized according to the data recorded on the magneto-optical disc 7 and is reflected as an S-polarized component. : Is subtle and most are reflected as P-polarized light.
  • the S-polarized beam splitter 4 reflects 100% of the S-polarized light component, reflects 50% of the P-polarized light component, and transmits the remaining 50%.
  • the reflected light of the S-polarized component is 4 and is incident on the polarization beam splitter 10, and half of the reflected light of the P-polarized component is reflected by the S-polarized beam splitter 4 and half is transmitted.
  • the polarizing beam splitter 10 Oa of the polarizing beam splitter 10 has a property of transmitting all the light of the P light component and reflecting all of the light of the S polarized light component. Therefore, of the reflected light incident on the polarizing beam splitter 10, the reflected light of the P-polarized light component passes through the polarizing beam splitter 1 O a and passes through the servo signal detection system 11. The S-polarized light component is reflected by the polarization beam splitting film 10 a and is incident on the data detection system 12.
  • the reflected light of the P-polarized light component incident on the servo signal detection system 11 is converged via a lens 13 and a cylindrical lens 14 and a photodetector 1 for detecting a servo signal is provided. 5 is irradiated.
  • the photodetector 15 receives the reflected light of the P-polarized component, and supplies a detection signal corresponding to the amount of the received light to a not-illustrated servo signal generation circuit.
  • the servo signal generation circuit generates a focus error signal and a tracking error signal based on the detection signal from the photodetector 15 described above, and the focus error signal and the tracking error signal are shown in FIG. Not supplied to the servo control circuit.
  • the servo control circuit performs tracking error control and focus error control based on the focus error signal and the tracking error signal. As a result, it is possible to always perform overnight playback with just track and just focus.
  • the S-polarized beam splitter 4 reflects 50% of the P-polarized component light, transmits the remaining 50%, and transmits the remaining 50%.
  • the servo signal detection system 11 detects a tracking error signal and a focus error signal based on the reflected light of the P-polarized light component reflected by the S-polarized beam splitter 4 as described above. Since most of the reflected light is reflected as a P-polarized light component, the S-polarized beam splitter 4 reflects 50% of the P-polarized light component and transmits the remaining 50%. However, the tracking error signal and the focus error signal can be detected with a sufficient light amount.
  • the reflected light of the S-polarized light component reflected by the polarization beam splitter 10 is converted into the reflected light of the Pfli light component by the plate 2 16 of the data detection system 12 and collected.
  • the light enters the fi light beam splitter 18 via the optical lens 17.
  • the polarizing beam splitter film 18a of the polarizing beam splitter 18 has a characteristic of reflecting a P-polarized component by 50% and transmitting 50%. Therefore, the reflected light of the P-polarized light component incident on the polarization beam splitter 18 is split into two by the fi light beam splitter film 18a, and the photodetector 19A for data detection is provided for each. , 19 B irradiated.
  • Each of the photo detectors 19A and 19B receives the two reflected lights, respectively, and supplies a detection signal of a signal level corresponding to the amount of the received light to a data detection circuit (not shown).
  • the data detection circuit detects data based on the detection signal and supplies the data to a data processing system.
  • the data processing system performs predetermined data processing on the data, and supplies the data to external devices such as a computer device B and a speaker device.
  • a phase-change optical disc for recording data by utilizing a structural change between an amorphous state and a crystalline state of a substance is known.
  • the optical pickup arrangement for reproducing data from the phase-change optical disc has a configuration as shown in FIG. 2, and has a configuration as shown in FIG.
  • a laser beam is emitted as emission light of a P-polarized component.
  • the emitted light is converted into parallel light by the collimator lens 21 45.
  • the light is reflected by the mirror 22 and is incident on the hologram film 27.
  • the hologram film 27 is formed with a diffraction grating-like planar hologram that functions as a polarization beam splitter that transmits the P-polarized component light as it is and emits the S-polarized component light by changing the optical path. .
  • the outgoing light of the P-polarized light component incident on the hologram film 27 passes through the hologram ⁇ ⁇ ⁇ 27 as it is and is incident on the ⁇ wavelength plate 28.
  • the 1-4 wavelength plate 28 converts the linearly polarized light emission into circularly polarized light, and irradiates the light to the phase-change optical disk 24 via the objective lens 29.
  • the phase-change optical disk 24 is irradiated with the circularly-polarized outgoing light and reflected, thereby generating circularly-polarized reflected light having a direction opposite to the polarization direction of the outgoing light.
  • the S reflected light is incident on the 1Z4 wavelength plate 28 via the objective lens 29.
  • the 1Z 4 wavelength plate 28 converts this into the reflected light of the S-polarized component.
  • the reflected light of the S-polarized light component enters the hologram film 27.
  • the hologram film 27 has the property of functioning as a polarizing beam splitter that bends the optical path by a predetermined angle and emits the light when S-polarized component light is incident. For this reason, the reflected light of the S-polarized light component incident on the hologram film 27 As a result, the optical path is bent by a predetermined angle, and the light is irradiated on the two photodetectors 26 a and 26 b of the laser module 20 via the 45 ⁇ mirror 22 and the collimator lens 21.
  • Each of the photodetectors 26a and 26b receives the reflected light, respectively, and outputs a detection signal corresponding to the amount of the received light.
  • This detection signal is supplied to a signal processing system (not shown).
  • the signal processing system converts a focus error signal, a tracking error signal, data recorded on the phase change optical disc 24, and the like based on each detection signal from each of the photo detectors 26a and 26b. They are detected and supplied to the servo control system and data processing system. As a result, data can be read out in the just-track or just-focus state.
  • the optical pickup device B for the phase-change optical disc shown in FIG. 2 uses the characteristics of the hologram film 27 to bend the optical path of the reflected light, and is therefore provided near the laser diode 25.
  • the reflected photodetectors 26a and 26b can receive the reflected light, shortening the entire optical path length, reducing the size of the optical pickup device itself, and reducing the size of the optical pickup device.
  • the equipment to be provided can be reduced in size.
  • the polarization beam splitters 4, 10, and 18 are used to separate outgoing light and reflected light, and data and focus error signals are generated.
  • Tracking error signal detection, etc. the number of parts is large and the cost is high, and the optical path of the reflected light separated by the polarized beam splitters 4, 10 and 18 is secured.
  • Optical pick-up device There was a problem that the body became large.
  • the reflection and transmission of the P-polarized light component were respectively set to 50%, but the reflectivity was determined by the amount of light radiated to the servo signal detection system 11 and the servo signal detection.
  • the optical pick-up device for the phase-change optical disk described above is preferably capable of shortening the optical path and reducing the size of the optical pick-up device itself as described above. Since the wavelength plate 28 is used, there is a problem that it is difficult to detect weak reproduction data from the magneto-optical disc.
  • an object of the present invention is to provide an optical pickup that can reduce the number of parts and reduce the size of the device B itself by eliminating the need for a polarizing beam splitter.
  • Device and an optical disk drive device are provided.
  • Another object of the present invention is to provide an optical pickup device and an optical disk drive device capable of reproducing data recorded on a magneto-optical disk with good coupling efficiency and SZN ratio. It is to provide.
  • An optical pickup device includes: a laser light source that emits laser light; an objective lens that emits light emitted from the laser light source to an optical disc; and an s allocation between the laser light source and the objective lens.
  • Optical rotation means comprising a right-handed rotation plate and a left-handed rotation plate divided into two by a dividing line along the radial direction of the optical disc with the optical axis as the center, and The emitted light from the laser light source passes through the optical disc without bending the optical path, and the reflected light of the emitted light applied to the optical disk is bent with the optical path according to the polarization direction and emitted as a polarization hologram.
  • Light receiving means for receiving reflected light from the optical disk incident through the polarization hologram and outputting a detection signal having a signal level corresponding to the amount of received light.
  • the light receiving means may include a 0th-order diffraction component, a + 1st-order diffraction component, and a 1st-order diffraction component of the reflected light from the optical disc that has passed through the optical rotation means, based on the polarization hologram. It is characterized in that it has at least three photodetectors for receiving each of the folded components.
  • the light receiving means has a photodetector for receiving the + 1st-order diffraction component and a photodetector for receiving the -1st-order diffraction component.
  • the detector is characterized in that each of the detectors has a plurality of light receiving regions divided at least into two by a dividing line along a radial direction of the optical disc.
  • the photodetector preferably includes a photodetector that receives a 0th-order diffraction component of reflected light among at least three photodetectors.
  • a photodetector that receives the + 1st-order diffraction component of the at least three photodetectors and a photodetector that receives the first-order diffraction component of the at least three photodetectors It is characterized in that each photodetector is installed so that the amount of light received by the photodetector is equal to each other.
  • the polarization hologram is formed such that a diffraction grating planar hologram having a uniform lattice interval is formed over the entire area, and the light receiving means is provided with a small number. At least three of the three photodetectors are shifted by a predetermined distance before and after in the optical axis direction with respect to the photodetector that receives the 0th-order diffraction component of the reflected light among the three photodetectors. It is characterized in that a photodetector for receiving the + 1st-order diffraction component and a photodetector for receiving the first-order diffraction component among the photodetectors are provided.
  • the polarization hologram is a diffraction grating-like planar hologram having a curvature, so that the focus for the + 1st-order diffracted light component and the focus for the 1st-order diffracted light component are different.
  • the light receiving means is characterized in that the at least three photodetectors are arranged on substantially the same plane.
  • the polarization hologram may include: a region where a diffraction grating-shaped polarization hologram pattern having a coarse diffraction grating interval is formed; and a diffraction grating-shaped polarization hologram having a dense diffraction grating interval.
  • the optical disk is divided into a region where the pattern is formed and a dividing line along the radial direction of the optical disc, and the light-receiving means passes through the left-handed optical rotation plate and passes through the polarization hologram.
  • the polarization hologram is divided into four regions each having a central angle of 90 *, and the reflected light passing through the optical rotation unit is bent and emitted in four different directions.
  • a polarization hologram pattern is formed so that the light is reflected by the optical disc and passes through the optical rotation means.
  • the photodetector receives a 0th-order diffraction component of the reflected light from the optical hologram.
  • four photodetectors for receiving reflected light bent in four directions by the polarization hologram.
  • the optical pickup device is configured such that the polarization hologram, the optical rotation means, and the objective lens are integrally formed as a movable unit that is servo-controlled based on a detection signal from the light receiving means.
  • the laser light source and the light receiving means are integrally formed as a laser module corresponding to the movable unit.
  • An optical disk drive device includes: a laser light source that emits laser light; an objective lens that irradiates the optical disk with light emitted from the laser light source; and an objective lens that is disposed between the laser light source and the objective lens.
  • Optical rotation means comprising a right-handed optical rotation plate and a right-handed optical rotation plate divided into two by a dividing line along the radial direction of the optical disc with the optical axis as the center, and between the laser light source and the optically-rotated light means
  • the light emitted from the laser light source is transmitted through the optical disc without bending the optical path, and is transmitted to the optical disc.
  • the reflected light of the emitted outgoing light bends the optical path in accordance with the polarization direction and emits the light, and receives the reflected light from the optical disc incident through the polarization hologram, according to the amount of received light.
  • a light receiving means for outputting a detection signal of the signal level, wherein the polarization hologram, the optical rotation means, and the objective lens are movable units that are servo-controlled based on the detection signal from the light receiving means.
  • the laser light source and the light receiving means include an optical pickup device integrally configured as a laser module corresponding to the movable unit, and further rotate the optical disk.
  • Servo control for controlling the movable unit based on a disk rotation driving means and a detection signal from the light receiving means of the optical pickup device. And wherein a call and a stage.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a conventional optical pickup device for reproducing data recorded on a magneto-optical disk.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a conventional optical pickup device for reproducing data recorded on a phase-change optical disc.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an optical disk drive device using the optical pickup device according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of an optical pickup device according to the present invention used in the optical disk drive device.
  • FIG. 5 shows the optical pickup device 11 shown in Fig. 4 installed on the movable unit.
  • FIG. 7 is a diagram showing a state of separation of reflected light by a scratched light hologram being used.
  • FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship of a photodetector provided in the laser module of the optical pickup device shown in FIG. 4 and an irradiation state of reflected light.
  • FIG. 7 is a diagram showing the state of optical rotation of the emitted light of the laser module passing through the right-handed optical rotation plate of the two-part optical rotation plate provided in the movable unit with the optical pickup mounted and hidden as shown in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing a state of optical rotation of emitted light of the laser module that has passed through the left optical rotation plate of the two-part optical rotation plate.
  • FIG. 9 is a diagram showing a specific configuration example of a signal detection circuit in the optical pickup device shown in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing another configuration example of the optical pickup device according to the present invention used in the optical disk drive device g.
  • FIG. 11 is a diagram showing a state of separation of reflected light by a polarization hologram provided in the movable unit of the optical pickup device B shown in FIG.
  • FIG. 12 is a diagram showing a positional relationship of a photodetector provided in a laser module of the optical pickup device shown in FIG. 10 and an irradiation state of reflected light.
  • FIG. 13 is a diagram showing still another example of the configuration of the optical pickup device according to the present invention used in the optical disk drive device.
  • FIG. 14 is a diagram showing a state of separation of reflected light by a polarization hologram provided on a movable unit of the optical pickup device shown in FIG.
  • FIG. 15 is a diagram showing a positional relationship of a photodetector provided in the laser module with the optical pickup hidden shown in FIG. 12 and an irradiation state of reflected light.
  • FIG. 16 is a diagram showing still another example of the configuration of the optical pickup device according to the present invention used in the optical disk drive device.
  • FIG. 17 is a diagram showing a position It W of a photodetector provided in the laser module of the optical pickup device shown in FIG. 16 and an irradiation state of reflected light.
  • FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a movable unit in still another configuration example of the optical pickup device according to the present invention used in the optical disk drive It.
  • FIG. 19 shows the positional relationship between the photodetector provided in the laser module constituting the optical disc drive B according to the present invention together with the movable unit shown in FIG. It is a figure showing a state.
  • the optical pickup device according to the present invention is used, for example, as an optical head device in an optical disk drive device having a configuration as shown in FIG.
  • the optical head device 31 is The optical disk 33 is driven by a spindle motor 32 to optically scan the recording surface of the optical disk 33 to record / reproduce signals, and is moved in the radial direction of the disk by a linear motor 34. It is as follows.
  • the optical head device 31 emits a laser beam by a laser power control circuit 35 so that the recording surface of the optical disk 33 is scanned with a laser beam of a predetermined light amount suitable for recording or reproduction. The light quantity is controlled.
  • the optical head device 31 supplies a tracking error signal TE and a focus error signal FE obtained by optically scanning the recording surface of the optical disk 33 to the servo control circuit 36.
  • the servo control circuit 36 performs servo control such as tracking control and focus control based on the tracking error signal TE and the focus error signal FE.
  • This optical disk drive is compatible with various optical disks such as a read-only optical disk, a recordable phase-change optical disk, and a magneto-optical disk. 7, the recording Z playback operation mode corresponding to various optical discs is set.
  • the recording signal is subjected to predetermined encoding processing and processing such as addition of an error correction code by the signal processing circuit 38, and the signal-processed recording signal is used for the laser power control circuit.
  • the laser power control circuit 35 controls the light amount of the laser beam emitted from the optical head device 31 according to the recording signal, so that the laser beam is optically modulated by the recording signal.
  • the optical head device 31 is provided with the above-described optical head device 31. In a state in which the servo control is performed, a desired area on the recording surface of the optical disc 31 is scanned by the laser beam optically modulated by the recording signal, whereby the phase change light is emitted. The signal is recorded in the phase change recording area of the disc.
  • the signal processing circuit performs predetermined encoding processing and addition of an error correction code to the recording signal.
  • the signal processing-completed recording signal is supplied to the magnetic head drive circuit 39.
  • the magnetic head drive circuit 39 drives the magnetic head 40 according to the recording signal.
  • the magnetic head 40 is opposed to the optical head device 31 across the optical disk 33 by a linear motor 34 together with the optical head device 31. It is moved in the disc radius direction.
  • a desired area on the recording surface of the optical disk 33 is scanned with the laser beam from the optical head device 31 and at the same time, in accordance with the recording signal Scanning with a so-called magnetic field, and applying a modulation magnetic field corresponding to the recording signal to a magneto-optical (MO: Magneto-optical) region whose temperature is raised to the Curie temperature by the laser beam irradiation.
  • MO Magneto-optical
  • the optical head device 31 In the reproduction mode for a read-only optical disk or a phase change disk, the optical head device 31 allows the optical head 33 to perform a desired operation on the recording surface of the optical disk 33 while the servo control is performed. By optically scanning the area, a reproduced RF signal is obtained from the optical disc or the phase-change optical disc and supplied to the signal processing circuit 38.
  • the signal processing circuit 38 generates a reproduced signal by subjecting the reproduced RF signal supplied from the optical head device 31 to predetermined demodulation processing, error correction processing, and the like.
  • the servo In the playback mode for a magneto-optical disc, the servo In the controlled state, the optical head device 31 optically scans a desired area on the recording surface of the optical disk 33, thereby obtaining a reproduced MO signal from the magneto-optical disk and obtaining a signal. supplied to the processing circuit 38 c the signal processing circuit 38 generates an I Ri reproduced signal is subjected to such predetermined demodulation processing and error correction processing on the reproduced MO signal supplied from the head unit 3 1 to the optical .
  • the optical pickup device according to the present invention used as the optical head device 31 includes, for example, a laser module 41 and a movable unit 50 as shown in FIGS.
  • the laser module 41 employs a structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-114476, which was proposed earlier by the present output, and is parallel to the magneto-optical disk 33.
  • a laser diode 42 that emits a laser beam in the direction
  • a reflection mirror 43 that reflects the light emitted from the laser diode 42 to the magneto-optical disk 33 side
  • first to fifth photodetectors It is composed of 44 to 48.
  • the photodetectors 44 to 48 are arranged along the radial direction of the disk so as to receive the reflected light separated into five by the polarization hologram 51 in the movable unit 50 as shown in FIG. Are installed side by side.
  • the movable unit 50 includes a polarization hologram 51 functioning as a polarization beam splitter and a right-handed optical rotation plate 52 divided into two by a dividing line along a radial direction of a disk passing through a light putter. It comprises a two-segment optical rotation plate 52 composed of an R and a left optical rotation plate 52L, and an objective lens 53.
  • the polarization hologram 51 and the two-segment optical rotation plate 52 each have a disk shape having the same diameter, and are integrally formed in a state of being attached to each other. You.
  • the objective lens 53 has the same diameter as the polarization hologram 51 and the split optical rotation plate 52, and together with the polarization hologram 51 and the split optical rotation plate 52, is provided inside a cylindrical holding portion 54. It is provided in the state where it was done.
  • the polarization hologram 51 transmits the incident light of the ⁇ polarized light component as it is, and the incident light of the S polarized light component, whose polarization direction is orthogonal to the ⁇ polarized light component, changes its optical path and exits with a polarizing beam splitter. It is divided into two by a dividing line along the radial direction of the disk passing through the optical axis, and corresponds to the right-handed optical rotation plate 52R constituting the above-mentioned two-parted optical rotation plate 52.
  • a diffraction grating-like planar hologram with a coarse lattice spacing is formed in the region 51 1, and a diffraction grating-like planar hologram with a dense grating spacing is formed in the region 51B corresponding to the left-handed optical rotation plate 52L. ing.
  • the right optical rotation plate 52R rotates the incident light rightward at a predetermined angle ⁇ (here, 22.5 °) when viewed from the emission side, and emits it.
  • the left optical rotation plate 52L rotates the incident light to the left at a predetermined angle ⁇ (here, 22.5 °) when viewed from the emission side and emits the light.
  • the movable unit 50 is driven and controlled by the servo control circuit 36 based on the tracking error signal ⁇ and the focus error signal FE.
  • the movable unit 50 converts the outgoing light of the laser module 41 incident through the polarization hologram 51 and the split optical rotation plate 52 as convergent light by the objective lens 53 into the optical beam. Illuminate screen 33. Then, the light reflected by the optical disk 33 is separated from the objective lens 53 into five optical paths via a two-part optical rotation plate 52 and a polarization hologram 51, and is incident on the laser module 41. Then, the first photodetector 44 in the laser module 41 is provided on the back side of the reflection mirror 43 as shown in FIG. 6, and the optical path is not changed by the polarization hologram 51. Approximately half of the 0th-order light component of the reflected light is received by the light receiving area SE.
  • the second to fifth photodetectors 45 to 48 are each divided into two by a dividing line along the radial direction of the disc with a corner between l to 2 // m, for example. It is a split photodetector.
  • the second photodetector 45 receives the + 1st-order diffracted light components of the reflected light from the left-handed rotating plate 52L separated by the polarization hologram 51 in the light receiving areas S A and S B.
  • the third photodetector 46 receives the + 1st-order diffracted light components of the reflected light from the left-handed rotating plate 52R separated by the polarization hologram 51 in the light receiving regions SC and SD.
  • the fourth photodetector 47 receives the first-order diffracted light component of the reflected light from the right-handed optical rotation plate 52R, which is divided by the polarization hologram 51, in the light-receiving regions SF and SG.
  • the fifth photodetector 48 receives the first-order diffracted light components of the reflected light from the left-handed optical rotation plate 52L separated by the polarization hologram 51 in the light receiving areas SH and SI.
  • the laser module 41 emits a laser beam of a P-polarized component from the laser diode 42 as emission light in a direction parallel to the optical disk 33.
  • the emitted light is reflected by a reflecting mirror 43 having a reflection angle of 45 ° in a direction perpendicular to the magneto-optical disc 33 and is incident on the movable unit 50.
  • the light emitted from the laser module 41 is incident on the two-rotation optical rotation plate 52 via the polarization hologram 51 that transmits the P-polarized component as it is. Then, as shown in FIG.
  • the emitted light that has been rotated by the two-part optical rotation plate 52 is focused by the objective lens 53 and irradiated on the magneto-optical disc 33.
  • the outgoing light applied to the magneto-optical disc 33 via the objective lens 53 is reflected by the magneto-optical disc 33.
  • the light is rotated rightward or leftward by an angle of 0 k and reflected by the so-called Kerr effect, respectively.
  • This reflected light is incident on the above-mentioned two-part optical rotation plate 52 via the above-mentioned objective lens 53.
  • the component that has passed through the right-handed rotation plate 52R at the stage of the emitted light is incident on the left-handed rotation plate 52L at the stage of the reflected light, and also passed through the left-handed rotation plate 53L at the stage of the above-mentioned emitted light. Is incident on the right-handed rotating plate 52R at the stage of reflected light.
  • the reflected light that has entered the left-handed rotation plate 52L is further rotated by the left-handed rotation plate 52L to the left by 22.5 ° when viewed from the laser module 41, and is emitted.
  • the reflected light that has entered the right-handed rotation plate 52R is further rotated by the right-handed rotation plate 52R to the left by 22.5 ° when viewed from the laser module 41, and is emitted.
  • the reflected light that has been rotated in each direction by the two-part optical rotation plate 52 is incident on the polarization hologram 51.
  • the reflected light is ⁇ 45 when viewed from the laser module 41 side as described above. Since it is rotated rightward or leftward by + k, it has both P-polarized component and S-polarized component. Further, the polarization hologram 51 emits the light path of the S-polarized light component after bending the optical path of the S-polarized light component by a predetermined angle as described above. From the view, the S-polarized light component of the right-rotated light exits with its optical path bent to the left, and the S-polarized light component of the left-rotated light bends the optical path to the right. And emits light.
  • the reflected light that has passed through the left rotation 52 L has an S-polarized component that is rotated right as viewed from the laser module 41 side, so that the polarization hologram 51 1 has a dense lattice problem.
  • the optical path is bent to the left by a predetermined angle by the region 51 B in which the diffraction grating hologram is formed, and its + 1st-order diffracted light component is converted into the second photodetector 4 of the laser module 41. 5 and the first-order diffracted light component is The photodetector 48 of 5 is irradiated.
  • the reflected light that has passed through the right-handed optical rotation plate 52R has an S-polarized light component that is rotated leftward when viewed from the laser module 41 side, so that the lattice spacing of the polarization hologram 51 is The optical path is bent to the right by a predetermined angle by the region 51 A where a diffraction grating hologram of ⁇ is formed, and the + 1st-order diffracted light component irradiates the third photodetector 46. Then, the first-order diffracted light component is applied to the fourth photodetector 47.
  • the reflected light of the P-polarized light component that has passed through the above-mentioned two-part optical rotation plate 52 is irradiated to the above-mentioned first photodetector 44 by the same optical path without bending the optical path by the polarization hologram 20.
  • Each of the photo detectors 44 to 48 receives each reflected light at the point of the diffraction-limited beam spot at the time of the just focus, but the objective lens 53 approaches the optical disk 33.
  • the light receiving area SB of the second photodetector 45, the light receiving area SC of the third photodetector 46, and the fourth focus are shown in FIG.
  • the light receiving area SF of the photodetector 47 and the light receiving area SI of the fifth photodetector 48 receive half-moon shaped reflected light, respectively.
  • the light receiving area SA of the second photodetector 45 and the third photodetector 46 are reversed.
  • the light receiving area SD, the light receiving area SG of the fourth photodetector 47, and the light receiving area SH of the fifth photodetector 48 receive half-moon shaped reflected light, respectively.
  • Each of the photo detectors 44 to 48 outputs a detection signal A to I at a signal level corresponding to the amount of reflected light received in each of the light receiving areas SA to SI.
  • the signal is supplied to the signal detection circuit having the configuration shown in FIG.
  • the signal detection circuit operates eight adders 60-67 and two subtractors 68.69.
  • the adder 60 adds the respective detection signals A, H obtained in the respective light receiving areas SA, SH of the second and fifth photodetectors 44, 48.
  • the added signal A + H from the adder 60 is supplied to each of the adders 64 and 66.
  • the addition S61 adds the respective detection signals B, I obtained in the respective light receiving areas SB, SI of the second and fifth photodetectors 44, 48.
  • the addition signal B + I from the adder 61 is supplied to the adders 64 and 66.
  • the adder 62 adds the detection signals C and F obtained in the light receiving areas S C and S F of the third and fourth photo detectors 45 and 47, respectively.
  • the added signal C + F from the adder 62 is supplied to each of the adders 65 and 67.
  • the adder 63 adds the detection signals D and G obtained in the light receiving areas SD and SG of the third and fourth photodetectors 45 and 47, respectively.
  • the addition signal D + G from the adder 63 is supplied to the adders 65 and 67.
  • the addition S64 adds the addition signal A + H from the adder 60 and the addition signal B + I from the addition unit 61 described above.
  • the addition signal A + H + B + I in the adder 64 is supplied to a subtractor 68.
  • the adder 65 adds the added signal C + F from the adder 62 and the added signal D + G from the adder 63 described above.
  • the addition signal C + F + D + G from the adder 65 is supplied to the subtractor 68.
  • the adder 66 adds the addition signal A + H from the adder 60 and the addition signal D + G from the adder 63.
  • the addition signal A + H + D + G from the adder 66 is supplied to a subtractor 69.
  • the addition S67 adds the addition signal B + I from the adder 61 and the addition signal C + F from the adder 62.
  • the addition signal B + I + C + F by the addition S67 is supplied to the subtractor 69.
  • the subtractor 68 subtracts the addition signal C + F + D + G from the adder 65 from the addition signal A + H + B + I from the addition S64.
  • a reproduced MO signal is obtained as a subtraction signal (A + H + B + I)-(C + F + D + G) by the subtracter 68.
  • the subtractor 69 subtracts the addition signal B + I + C + F by the eighth addition S from the addition signal A + H + D + G by the seventh addition S.
  • a focus error signal FE is obtained as a subtraction signal (A + H + D + G) by this subtractor 69 (C + F + C + F).
  • the detection signal E obtained from the light receiving area SE of the first photodetector 44 is output as a reproduction RF signal as it is.
  • the signal detection circuit is configured to detect the signal levels A to I based on the amounts of the reflected light received by the light receiving areas S A to S I of the photodetectors 44 to 48, respectively.
  • Focus control is performed by controlling the driving of the movable unit 50 in the direction in which defocusing is performed based on the focus error signal FE supplied from the signal detection circuit.
  • the reproduced MO signal and the reproduced RF signal are subjected to decoding processing and the like by the signal processing circuit 38 described above, and are output as a reproduced signal, for example, an externally connected computer device or speaker. It is supplied to devices and the like.
  • the optical pickup device includes a laser module 141 and a movable unit 150, as shown in FIGS. 10 and 11, for example.
  • the polarization hologram 151 in the movable unit 150 and the first to third photodetectors 144 to 146 in the laser module 141 are arranged as shown in FIGS. This is different from the optical pickup device shown in Fig. 4.
  • the other components are the same as those of the above-described optical pickup device, and thus are denoted by the same reference numerals in the drawings, and detailed description thereof will be omitted.
  • the polarization hologram 151 in the movable unit 150 has a diffraction grating-like plane hologram formed with a uniform lattice interval over the entire area, and the two-part optical rotation plate 52
  • the reflected light that has passed through is divided into three components: a zero-order diffracted light component and a ⁇ 1st-order diffracted light component.
  • the first to third photodetectors 144 to 146 in the laser module 144 are provided at different heights, so that the first photodetectors 144 are provided.
  • the second photodetector 145 receives the 0th-order diffracted light component of the reflected light from the movable unit 150 in the just-focused state
  • the second photodetector 145 becomes +1 in the near-focused state.
  • the third photodetector 146 receives the first-order diffracted light component in a focused state, and the second and third photodetectors 145,
  • the received light amounts of 156 are set to be equal.
  • the first photodetector 144 in the laser module 141 is a two-part photo diode that is divided into two parts by a dividing line along a direction perpendicular to the radial direction of the disk. Todi Detector.
  • the first photodetector 144 receives approximately half of the 0th-order light component of the reflected light irradiated without changing the optical path by the polarization hologram 151, in each light receiving area SE. , The light is received by SF.
  • the second and third photodetectors 1, 4, 1, and 6 are each a quadrant photodetector divided into four by a dividing line along the radial direction of the disk. ing.
  • the second photodetector 1445 separates the + 1st-order diffracted light component of the above-mentioned queued light separated by the above-mentioned polarization hologram 151 into the respective light receiving areas SA, SB, SC, and SD. Receive light. Further, the third photodetector 146 converts the first-order diffracted light component of the reflected light separated by the polarization hologram 151 into the respective light receiving areas SG, SH, SI, and SJ. Receive light.
  • a detection signal having a signal level corresponding to the amount of reflected light received by each of the light receiving areas SA to SJ of the photodetectors 144 to 146 is provided. Based on A to J, the following operation is performed in a signal detection circuit composed of an adder and a subtractor, so that the reproduced MO signal, focus error signal FE, reproduced RF signal and And the push-pull signal PP can be obtained.
  • each of the light receiving units SA to SD and SG to SJ of the second and third photodetectors 144, 146 that receive the + 1st-order and 1st-order diffracted light components of the reflected light From each detection signal A ⁇ D, G ⁇ J,
  • MO (A + B + I + J) — (C + D + G + H)
  • the focus error signal FE can be obtained.
  • a reproduced RF signal can be obtained by the following calculation.
  • the tracking error signal TE can be obtained.
  • a reproduced RF signal may be obtained by performing pitting.
  • optical pickup device according to the present invention is, for example, shown in FIGS.
  • the laser module 241 and the movable unit 250 are provided.
  • the polarization hologram 251 in the movable unit 250 and the first to third photodetectors 244 to 246 in the laser module 241 are shown in FIGS. 11 and 12 described above. This is different from the optical pickup device. Other components are Since this is the same as the optical pickup device described above, the same reference numeral is assigned to the drawing, and the detailed description thereof will be omitted.
  • the polarization hologram 25 1 in the movable unit 250 converts the reflected light passing through the two-segment optical rotation plate 52 into the 0th-order diffracted light component and the ⁇ 1st-order diffracted light component.
  • the focus for the + 1st-order diffracted light component is different from the focus for the 1st-order diffracted light component.
  • the first to third photodetectors 244 to 246 of the laser module 241 are formed by a first photodetector 244 arranged on the same plane.
  • the second photodetector 245 When the 0th-order diffracted light component of the reflected light from the movable unit 250 is received in the just-focused state, the second photodetector 245 is in the near-focus state for +1 next time.
  • the third photodetector receives the first-order diffracted light component in a focus state, and receives the first and second photodetectors in the focus state.
  • the light receiving amounts of 5, 2 56 are set to be equal.
  • the polarization hologram 25 1 is formed by forming a diffraction grating-like planar hologram having a curvature, so that the + 1st-order diffracted light component is obtained. And the focus for the first-order diffracted light component can be different.
  • the first photodetector 144 in the laser module 241 is a two-segment photodetector divided into two by a dividing line along a direction orthogonal to the disk radial direction. . Then, the first photodetector 244 transfers approximately half of the 0th-order light component of the reflected light irradiated without changing the optical path by the polarization hologram 251, to each light receiving area. To receive light.
  • the second and third photodetectors 245, 256 are four-division photodetectors, each of which is divided into four by division lines along the radial direction of the disk.
  • the second photodetector 245 receives the + 1st-order diffracted light component of the reflected light separated by the polarization hologram 251 in each light receiving area. Further, the third photodetector 246 receives the first-order diffracted light component of the reflected light condensed by the polarization hologram 251 in each light receiving region.
  • the optical pickup device having such a configuration, based on the detection signals A to J of the signal levels corresponding to the amounts of the reflected lights received in the respective light receiving regions of the photodetectors 244 to 246, the above-described FIG.
  • the reproduced MO signal, the focus error signal FE, the reproduced RF signal, and the tracking error signal TE can be obtained by performing the same calculation in the signal detection circuit as in the optical pickup device shown in FIG. 12 and FIG. That is, the detection signals A to D and G to each of the light receiving units of the second and third photodetectors 245 and 246 that receive the + 1st-order and 1st-order diffracted light components of the reflected light, respectively. From J,
  • the focus error signal FE can be obtained. Further, from the detection signals E and F of the respective light receiving sections of the first photodetector 244 that receives the 0th-order diffracted light component of the reflected light,
  • the tracking error signal TE can be obtained by the following operation.
  • the optical pickup device according to the present invention includes a laser module 341 and a movable unit 350, as shown in FIGS. 16 and 17, for example.
  • the polarization hologram 351 in the movable unit 350 and the first to third photodetectors 344 to 346 in the laser module 341 are composed of the above-described FIG. 14 and FIG. This is different from the optical pickup device shown in Fig. 5.
  • the other components are the same as those of the optical pickup device described above, and therefore, are denoted by the same reference numerals in the drawings, and detailed description thereof will be omitted.
  • the polarization hologram 351 in the movable unit 350 converts the reflected light passing through the two-segment optical rotation plate 52 into a 0th-order diffracted light component in a direction orthogonal to the radial direction of the disk.
  • ⁇ 1st-order diffracted light components are separated into three, and the focus for the + 1st-order diffracted light component and the focus for the 1st-order diffracted light component are different.
  • the first to third photodetectors 344 to 346 of the laser module 341 are arranged on the same plane, but the first photodetector 344 is justified.
  • the second photodetector 345 receives the first-order diffracted light component in the near focus state
  • the third photodetector 346 receives the + 1st-order diffracted light component in a focused state
  • the second and third photodetectors 345, 356 receive the light! : Are in the same state.
  • the first photodetector has only the light receiving area SI, and receives the reflected light of the P-polarized component.
  • the light receiving area is divided into four light receiving areas SA to SD along the radial direction of the disk.
  • the reflected light of the S-polarized light component whose optical path is bent by the hologram 35 1 receives the first-order diffracted light component.
  • the third photodetector 346 has a light receiving area divided into four light receiving areas E to H along the radial direction of the disc, and passes through the right-hand optical rotation plate 52R.
  • the hologram 35 1 receives the + 1st-order diffracted light component of the reflected light of the S-polarized light component whose optical path is bent by the polarization hologram 35 1.
  • the light pickup device responds to the amount of reflected light received by each of the light receiving areas SA to SI of the photodetectors 344 to 346 of the laser module 341. Based on the detection signals A to I at the same signal level, the signal detection circuit composed of an adder and a subtractor performs the following titration,
  • T E (A + B + G + H)-(C + D + E + F)
  • the focus error signal FE, the reproduced MO signal, the tracking error signal TE, and the reproduced RF signal can be obtained.
  • the optical pickup device includes, for example, a movable unit 450 having a configuration as shown in FIG. 18 and a laser module 441 having a configuration as shown in FIG.
  • This optical pick-up device is used in the movable unit 450 described above.
  • the optical hologram 451, and the first to fifth photodetectors 444-148 in the laser module 441, are different from the optical pickup device shown in FIGS. 3 and 4 described above.
  • the other components are the same as those of the above-described optical pickup device, and thus are denoted by the same reference numerals in the drawings, and detailed description thereof will be omitted.
  • the polarization hologram 451 in the movable unit 450 is divided into four areas divided into four with the central angle being 90 ° as shown in (A) of FIG.
  • the first polarization hologram pattern 45 1 a to the fourth polarization hologram pattern 45 1 d are formed on the substrate.
  • the first polarization hologram pattern 45 1 a is formed by the above-described laser module 4 4 with the optical path of the S-polarized component reflected light from the right-handed rotation plate 5 2 11 of the above-mentioned two-part optical rotation plate 45 2. It has the characteristic of bending to the left as viewed from 1.
  • the second polarization hologram pattern 45 1 b is configured such that the optical path of the reflected light of the S-polarized component from the right-handed rotation plate 52 R of the two-segmented optical rotation plate 52 is viewed from the laser module 44 1. It has the characteristic of bending to the right.
  • the third polarization hologram pattern 451 c is obtained by viewing the optical path of the reflected light of the S-polarized light component from the left rotation plate 52 L of the 2-split optical rotation plate 52 from the laser module 44 1. It has the characteristic of bending to the left.
  • the fourth polarization hologram pattern 45 1 d is a light beam that reflects the optical path of the S-polarized component reflected light from the left optical rotation plate 52 L of the two-divided optical rotation plate 52 as viewed from the laser module 44 1. It has the characteristic of bending in the direction.
  • the laser module 441 receives the reflected light of the P-polarized component emitted without the optical path being bent by the polarization hologram 451, as shown in FIG. 19 (a).
  • the second to fifth photodetectors 445 to 448 are provided radially around the first photodetector 444.
  • the second to fifth photodetectors 445 to 488 have light receiving areas SA, SB, light receiving areas SE, SF, light receiving areas SC, and light receiving areas formed by dividing lines along the radial direction of the disc. It is divided into SD and light receiving areas SG and SH respectively. Note that the first photodetector 444 has a light receiving area S I that is approximately half of each of the photodetectors 445 to 448.
  • the second photodetector 445 is provided at a position for receiving the reflected light whose optical path has been bent by the fourth polarization hologram pattern 45 1 d of the polarization hologram 45 1. Have been.
  • the second photodetector 446 is provided at a position for receiving the reflected light whose optical path has been bent by the second polarization hologram pattern 451b.
  • the third photodetector 447 is provided at a position for receiving reflected light whose optical path has been bent by the third VS light hologram pattern 451c.
  • the fourth photodetector 448 is provided at a position for receiving the reflected light whose optical path has been bent by the third polarization hologram pattern 451a.
  • the S-polarized component of the reflected light that has been rotated leftward by the left-handed rotation plate 52L of the two-piece optical rotation plate 52 becomes the third and third polarization hologram 451, Fourth polarization hologram pattern 45 1 c, 45 Id
  • the S-polarized light component of the reflected light that has been rotated clockwise by the right-handed optical rotation plate 52 R is incident on the first and second polarization hologram patterns 45 1 a and 45 lb of the polarization hologram 45 1.
  • the third polarization hologram pattern 451c bends the optical path of the reflected light to the left as viewed from the laser module 441, and irradiates the bent light path onto the fourth photodetector 447. Further, the fourth polarization hologram pattern 45 1 d bends the optical path of the reflected light to the right, and irradiates this to the second photodetector 445. Further, the first polarization hologram pattern 451a bends the optical path of the reflected light to the left and irradiates it to the fifth photodetector 448. Further, the second polarization hologram pattern 45 1 b bends the optical path of the reflected light to the right, and irradiates this to the third photo detector 4 46.
  • the reflected light of the P-polarized light component that has passed through the above-mentioned two-part optical rotation plate 52 is irradiated on the first photodetector 4444 without bending the optical path by the polarization hologram 451.
  • each of the reflected lights irradiated to the second to fifth photodetectors 445 to 448 is in a point state.
  • the objective lens 53 is in a near-focus defocused state away from the optical disc 33, as shown in FIG. 19 (b), as shown in FIG.
  • the light-receiving area SH of the photodetector 448 is irradiated with a fan-shaped reflected light.
  • FIG. 9 (c) In the defocused state of the objective lens 53 when the objective lens 53 approaches the optical disk 33, FIG. As shown in FIG. 9 (c), the light receiving area SB of the second photodetector 445, the light receiving area SE of the third photodetector 446, and the light receiving area SD of the fourth photodetector 447 The fan-shaped reflected light is applied to the light receiving area SG of the fifth photodetector 488 and the fifth photodetector 488, respectively. Note that the first photodetector 444 irradiates the reflected light of the P-polarized component over a wider range than in the case of the just-focus state in any of the near-focus state and the far-focus state. .
  • a detection signal of a signal level corresponding to the amount of reflected light received by each of the light receiving areas AS to SI of the photodetectors 444 to 488 is provided. Based on A to I, the following operation is performed in a signal detection circuit composed of an adder and a subtractor,
  • T E (A + B + E + F)-(C + D + G + H)
  • the focus error signal FE, reproduced MO signal, tracking error signal TE, and reproduced RF signal can be obtained.
  • the right-handed rotation plate 52R and the left-handed rotation plate 52L of the two-segment optical rotation plate 52 have specific numerical values such as the output light and the reflected light that rotate the light by 22.5 °, respectively.
  • the optical pickup device g there is no need to provide a polarizing beam splitter or a beam splitter for extracting the emitted light, and the number of components can be reduced. For this reason, the entire optical path can be shortened, and the cost of the optical pickup device itself can be reduced through simplification of the configuration. Therefore, it is possible to reduce the cost of an optical disk drive device such as a magneto-optical disk reproducing device provided with the optical pickup device.
  • the coupling efficiency and the S / N ratio are such that the SZN ratio decreases when trying to increase the coupling efficiency, and conversely, when the SZN ratio increases, the coupling efficiency decreases.
  • the polarization hologram has a relationship with the output hologram, the polarization hologram does not act on the outgoing light but acts only on the stage of the reflected light, thereby achieving high power rubbing efficiency. Therefore, each of the three reflected lights from the polarization hologram can directly receive substantially all of the light amount by each of the photodetectors, thereby realizing a high SZN ratio. Can be.
  • the position of the laser module may be controlled so that each photodetector appropriately receives the reflected light from the movable unit, assembly, position adjustment, and the like can be easily performed. .
  • the entire movable unit is driven and controlled in response to the focus error signal and the tracking error signal, the initial setting position of the movable unit is maintained. Focusing errors and tracking errors can be corrected while keeping the same.
  • the reflected light (reflected light of the S-polarized component) rotated rightward or leftward in accordance with the data recorded on the magneto-optical disk is substantially equal to one. Because detection is performed using 0 0%, It can respond to wavelength fluctuations and improve the S / N ratio.
  • the direction of optical rotation applied to the first photodetector via the left optical rotation plate of the above-mentioned two-part optical rotation plate is determined from the received light amount of the S-polarized component in the right direction, via the right optical rotation plate.
  • the in-phase noise component is removed and only the signal component is expanded by detecting the magneto-optical signal M 0 by subtracting the received light amount of the S ⁇ light component in which the optical rotation direction irradiated to the detector is left.
  • the magneto-optical signal M0 can be reliably detected.
  • the reproduced RF signal can be formed by directly receiving the reflected light from the magneto-optical disc, it has all signal components from the low band to the high band. For this reason, a reproduced RF signal having a good SZN ratio can be formed, and a channel clock can be accurately formed even on an optical disc employing a sample servo format.

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Description

明 細 光ピッ クアップ装置及び光学ディ スク ドライブ巷
技 術 分 野 本発明は、 再生専用の光ディ スクあるいは記録可能な相変化光デ イ スクゃ光磁気ディ スクなどの各種光学ディ スクに対応する光ピッ クア ップ装置及び光学ディ スク ドライブ装置に Mする。
背 景 技 術 従来、 レーザ光の照射によ り情報の記録 · 再生を行う光学ディ ス クと しては、 光磁気ディ スク， 各種追記型光ディ スク， デジタルォ 一ディ オデイ スクいわゆるコンパク トディ スク， 光学式ビデオディ スク等が実用化されている。
これら光学ディ スクのうちコンパク トディ スクゃ光学式ビデオデ イ スクは、 再生専用の光ディ スクであり、 通常、 情報信号に対応し たデー夕ピ ッ トが凹形状と して形成された透明基板上に、 反射層が 形成された構成と される。
上記透明基板と しては、 特に大！:生産する場合にコス トが低く 抑 えられるこ とからポリ カーボネー ト等の樹脂を射出成型することで 得られる円盤状の基板が多用される。 この透明基板上には、 同心円 状にあるいは «旋状に設定された トラ ッ ク上に、 データピッ トが凹 形状の窪みと して配列形成される。 また、 反射層は、 透明基板のデ 一夕ピッ トが形成された側の面に積 βされ、 髙反射率を有し、 かつ 熱伝導率が良いことからアルミニウム反射膜が一般に用いられる。 このよう な構成の再生専用の光ディ スクでは、 透明基板側からレ 一ザ光を照射したと きの、 ピッ ト部分とピッ トが存在しない部分す なわち ミ ラー部との反射光！:の差を検出し、 それに基づいて ト ラ ッ ク上のピッ トパターンが再現される。
ここで、 このような手法でエラーのない正確な信号再生を行う に は、 読み出すべきピッ トパ夕ーンが形成された トラ ッ ク上に正確に レーザビームスポッ トが照射される必要がある。 このため、 光学デ ィ スク ドライブ装置では、 光ピッ クア ップ装置の ト ラ ッキングサー ボを行う。 なお、 同心円状又は渦巻状に形成された トラ ッ クをレ一 ザ光で走査して各種データの記録 Ζ再生を行う光学ディ ス クシステ ムには、 光学ディ スクを線速度一定（CLV : Cons tant L i near Ve l oc i t y )に回転駆動して、 データの記録 Z再生を行う C L V方式や、 光学 ディ スクを角速度一定（CAV : Cons tan t Angu l ar Ve l oc i ty) に回転駆 動して、 データの記録 Z再生を行う C A V方式のものが知られてい る。 そして、 ト ラ ッ クに沿って速続的に設けられたプリ グループを 用いて トラ ッキング制御などを行う コンティ ニァスサーボ方式や、 トラ ッ ク上に離散的に設けれたサーボエリ アを利用 して ト ラ ッキン グ制御などを行うサンプルサーボ方式のものが知られている。
また、 従来の光磁気ディ スク用の光ピッ クア ップ装置は、 例えば 図 1 に示すような構成を有しており、 再生時或いは記録時に、 レー ザ一ダイ オー ド 1 から P偏光成分の出射光と してのレーザビームが 出射される。 この出射光は、 コリメータレンズ 2により平行光とさ れ、 整形プリズム 3により整形され S偏光ビームスプリ ッ タ 4に入 射される。
上記 S偏光ビームスプリ ツ夕 4 に設けられている偏光ビームスプ リ ツ 夕膜 4 aは、 上記 P偏光成分に対して直交する偏光方向を有す る S偏光成分の光を 1 0 0 %反射し、 P偏光成分の光は 5 0 %反射 し、 残り 5 0 %を透過させる特性を有している。 このため、 上記 S 偏光ビームスプリ ッタ 4に入射された上記 P偏光成分の出射光は、 半分が反射され、 残り半分が透過することとなる。 この S偏光ビー ムスプリ ッ タ 4を透過した出射光は、 4 5。 ミラー 5により反射さ れ、 さらに対物レンズ 6を介して光磁気ディ スク 7に照射される。 なお、 記録時には、 入力端子 8を介して磁気ヘッ ド 9にデータが 供給される。 これにより、 上記磁気ヘッ ド 9が上記データに応じて 駆動され、 該データに応じた磁界が発生する。 この磁界は、 上記光 磁気ディ スク 7のレーザビームが照射された齒所に印加され、 デー 夕の記録がなされる。
上記光磁気ディ スク 7に出射光が照射されることにより、 反射光 が生ずる。 この反射光は、 上記対物レンズ 6を介して 4 5。 ミラ一 5により反射され、 上記 S偏光ビームスプリ ッ夕 4 に入射される。 上記反射光は、 上記光磁気ディ スク 7に記録されているデータに 応じて偏光され S偏光成分と して反射されるが、 この偏光！:は微妙 なものであり、 大部分は P偏光成分と して反射される。 上記 S偏光 ビームスプリ ッ夕 4は、 上述のように S偏光成分は 1 0 0 %反射し、 P偏光成分は 5 0 %反射し残り 5 0 %を透過する。 このため、 上記 反射光のうち、 S偏光成分の反射光は上記 S偏光ビームスプリ ッタ 4 によ り全て反射されて偏光ビームスプリ ッ 夕 1 0 に入射され、 P 偏光成分の反射光は上記 S偏光ビームスプリ ッ タ 4 によ り半分は反 射され半分は透過される。
上記偏光ビームスプリ ッ タ 1 0の偏光ビームスプリ ッ 夕腠 1 O a は、 P儸光成分の光を全て透過し、 S偏光成分の光を全て反射する 特性を有している。 このため、 上記偏光ビームスプリ ツ 夕 1 0に入 射された反射光のうち、 上記 P偏光成分の反射光は、 上記偏光ビー ムスプリ ッ 夕腠 1 O a を透過してサーボ信号検出系 1 1 に入射され、 上記 S偏光成分の光は、 上記偏光ビームスプリ ッ 夕膜 1 0 a によ り 反射されデータ検出系 1 2 に入射される。
上記サーボ信号検出系 1 1 に入射された P偏光成分の反射光は、 レンズ 1 3及びシ リ ン ド リ カルレンズ 1 4 を介して集束され、 サ一 ボ信号検出用のフ ォ 卜ディ テクタ 1 5 に照射される。 上記フ ォ トデ ィ テク夕 1 5は、 上記 P偏光成分の反射光を受光し、 その受光量に 応じた検出信号を、 図示しないサーポ信号生成回路に供給する。 上 記サーボ信号生成回路は、 上記フ ォ トディ テクタ 1 5からの検出信 号に基づいて、 フ ォーカスエラー信号及び ト ラ ッキングエラー信号 を生成し、 このフ ォーカスエラー信号及び トラ ッキングエラー信号 を、 それぞれ図示しないサーボ制御回路に供給する。 上記サーボ制 御回路は、 上記フ ォーカスエラー信号及び トラ ッキングエラー信号 に基づいて、 トラ ッキングエラー制御及びフ ォ ーカスエラー制御を 行う。 これによ り、 常にジャ ス ト トラ ッ ク及びジャ ス ト フ ォーカス でデ一夕再生等を行う ことができる。
このよう に、 上記 S偏光ビームスプリ ッ タ 4 において、 P偏光成 分の光のう ち 5 0 %を反射し、 残り 5 0 %を透過すると と もに、 上 記サーボ信号検出系 1 1 において、 上記 S偏光ビームスプリ ツ夕 4 により反射された P偏光成分の反射光に基づいて トラッキングエラ 一信号及びフォーカスエラー信号を検出するが、 上述のように、 上 記反射光は、 大部分が P儻光成分として反射されるため、 上記 S偏 光ビームスプリ ッ夕 4を、 P偏光成分の光のうち 50%を反射し、 残り 50%を透通するようにしても充分な光量で該トラッキングェ ラー信号及びフ ォーカスエラー信号を検出することができる。
—方、 上記偏光ビームスプリ ッ夕 1 0により反射された S偏光成 分の反射光は、 上記データ検出系 1 2のス 2板 1 6によ り Pfli光 成分の反射光に変換され、 集光レンズ 1 7を介して fi光ビームスプ リ ッ タ 1 8に入射される。 上記偏光ビームスプリ ッ タ 1 8の偏光ビ 一ムスプリ ッ夕膜 1 8 aは、 P偏光成分を、 50%は反射し 50% 透過する特性を有している。 このため、 上記偏光ビームスブリ ツ夕 1 8に入射された上記 P偏光成分の反射光は、 上記 fi光ビームスプ リ ッ夕膜 1 8 aにより 2分割され、 それぞれデータ検出用のフォ ト ディテクタ 1 9 A, 1 9 Bに照射される。
上記各フ ォ トディテクタ 1 9 A, 1 9 Bは、 上記 2つの反射光を それぞれ受光し、 この受光した光量に応じた信号レベルの検出信号 を、 図示しないデータ検出回路に供給する。 上記データ検出回路は、 上記検出信号に基づいてデータを検出し、 これをデータ処理系に供 給する。 上記データ処理系は、 上記データに所定のデータ処理を施 し、 これをコンピュータ装 B, スピーカ装置等の外部機器に供給す る。
また、 従来より、 物質のアモルフ ァ ス状態と結晶状態間の構造変 化を利用してデータの記録を行う相変化光ディ スクが知られている。 この相変化光ディ スクからデータの再生等を行う光ピッ クア ップ装 蠹は、 図 2 に示すような構成を有しており、 レーザモジュール 2 0 に組み込まれたレーザーダイ オー ド 2 5から、 例えば P偏光成分の 出射光と してのレーザビームを出射する。 上記出射光は、 コ リ メ一 タ レンズ 2 1 により平行光と され 4 5。 ミ ラー 2 2 によ り反射され ホログラム膜 2 7 に入射される。
上記ホログラム膜 2 7は、 P偏光成分の光はそのまま透過し、 S 偏光成分の光は光路をかえて出射する偏光ビームスプリ ツ 夕と して 機能する回折格子状の平面ホログラムが形成されている。 このため、 上記ホログラム膜 2 7 に入射された上記 P偏光成分の出射光は、 そ のまま該ホログラム睽 2 7を透 ¾し、 1 / 4波長板 2 8に入射され る。 上記 1 ノ 4波長板 2 8は、 直線偏光である上記出射を円偏光に 変換し、 これを対物レンズ 2 9を介して相変化光ディ スク 2 4 に照 射する。
そして、 上記相変化光ディ スク 2 4 に上記円偏光と された出射光 が照射され反射されることにより、 上記出射光の偏光方向とは逆の 円偏光の反射光が生ずる。 この S反射光は、 上記対物レンズ 2 9を 介して 1 Z 4波長板 2 8に入射される。 上記 1 Z 4波長板 2 8は、 上記レーザビームの円偏光と逆の円偏光の反射光が入射されると、 これを S偏光成分の反射光に変換する。 そして、 この S偏光成分の 反射光を上記ホログラム膜 2 7に入射する。
上述のように、 上記ホログラム膜 2 7は、 S偏光成分の光が入射 されると、 この光路を所定角度曲げて出射する偏光ビームスプリ ッ タ と して機能する特性を有している。 このため、 上記ホログラム膜 2 7 に入射された上記 S偏光成分の反射光は、 該ホログラム膜 2 7 により光路が所定角度曲げられ 4 5β ミラー 22及びコリ メ一夕レ ンズ 2 1 を介して上記レーザモジュール 20の 2つのフ ォ トディテ クタ 26 a, 26 bにそれぞれ照射される。
上記各フ ォ トディテクタ 26 a, 26 bは、 上記反射光をそれぞ れ受光し、 この受光した光量に応じた検出信号を出力する。 この検 出信号は、 それぞれ図示しない信号処理系に供給される。 上記信号 処理系は、 上記各フ ォ トディテクタ 26 a, 26 bからの各検出信 号に基づいて、 フォーカスエラー信号やトラ ッキングエラー信号， 上記相変化光ディ スク 24に記録されているデータ等を検出し、 こ れらをサーボ制御系とデータ処理系に供給する。 これによ り、 ジャ ス ト トラッ ク， ジャス トフ ォーカス状態でデータの読み出し等を行 うことができる。
この図 2に示す相変化光ディ スク用の光ピックアップ装 Bは、 上 記ホログラム膜 2 7の特性を利用して反射光の光路を曲げるように なっているため、 レーザーダイオード 25の近辺に設けられたフ ォ トディテクタ 2 6 a, 26 bで反射光を受光することができ、 全体 の光路長を短縮化することができるうえ、 光ピッ クアップ装置自体 の小型化及び該光ピッ クアップ装置が設けられる機器の小型化を図 ることができる。
しかし、 上述の従来の光磁気ディ スク用の光ピッ クアップ装鍵で は、 偏光ビームスプリ ッタ 4 , 1 0， 1 8を用いて出射光と反射光 を分離してデータ， フ ォーカスエラー信号， トラ ッキングエラー信 号等の検出を行うようにしていたため、 部品点数が多く コス ト高と なるうえ、 該偏光ビームスプリ ツ 夕 4, 1 0, 1 8で分離された反 射光等の光路を確保する必要があるこ とから光ピッ クアップ装置自 体が大型化する問題があった。
また、 上記偏光ビームスプリ ツ 夕 1 0において、 P偏光成分の反 射と透過はそれぞれ 5 0 %と したが、 この反射率は、 サーボ信号検 出系 1 1 に照射する光量と、 サーボ信号検出用のフ ォ トディ テクタ
1 5のシ ョ ッ ト ノ イズや光磁気ディ スク 7の複屈折等に起因するノ ィズに基づいて設定されている。 カ ツプリ ング効率と S Z N比とは ト レー ドオフの関係にあり、 カ ツプリ ング効率を良く すると S Z N 比が低下し、 逆に、 S Z N比を良く するとカ ップリ ング効率が悪く なるという問題があつた。
一方、 上記相変化光ディ スク用の光ピッ クアップ装置は、 上述の よう に光路の短縮化を図って光ピ ッ クアップ装置自体を小型化する こ とができるのはよいが、 上記 1 / 4 波長板 2 8を用いているため、 光磁気ディ スクからの微弱な再生データを検出するのは困難となる 問題がある。
そこで、 本発明の目的は、 偏光ビームスプリ ッ タを不要と して部 品点数の削減を通じて装置のローコス ト化及び装 B自体の小型化を 図るこ とができるよう にした光ピッ クア ップ装置及び光学ディ スク ドライブ装置を提供するこ とにある。
また、 本発明の他の目的は、 カ ップリ ング効率及び S Z N比良く、 光磁気ディ スクに記録されたデータを再生するこ とができるような 光ピッ クア ップ装置及び光学ディ スク ドライブ装置を提供すること にある。
発 明 の 開 示 本発明に係る光ピッ クアップ装置は、 レーザ光を出射するレーザ 光源と、 上記レーザ光源からの出射光を光学ディ スクに照射する対 物レンズと、 上記レーザ光源と上記対物レンズの間に s蠹され、 光 軸を中心と して上記光学ディ スクの径方向に沿った分割線で 2分割 された右旋光板と左旋光板とからなる旋光手段と、 上記レーザ光源 と上記旋光手段の間に S鼴され、 上記レーザ光源からの出射光は光 路を曲げることなくそのまま透過させ、 上記光学ディ スクに照射し た出射光の反射光は、 偏光方向に応じて光路を曲げて出射する偏光 ホログラムと、 上記偏光ホログラムを介して入射される上記光学デ イ スクからの反射光を受光し、 その受光光量に応じた信号レベルの 検出信号を出力する受光手段とを有することを特徴とする。
また、 本発明に係る光ピッ クアップ装置は、 上記受光手段が上記 旋光手段を通過した上記光学ディ スクからの反射光の上記偏光ホロ グラムによる 0次回折成分と + 1 次回折成分と一 1 次回折成分をそ れぞれ受光する少なく とも 3つのフ ォ トディテクタを備えることを 特徴とする。
また、 本発明に係る光ピッ クアップ装置は、 上記受光手段が + 1 次回折成分を受光するフ ォ トディ テクタと— 1 次回折成分を受光す るフォ トディテクタとを有し、 上記各フォ トディテクタがそれぞれ 上記光学ディ スクの径方向に沿った分割線で少なく とも 2分割され た複数の受光領域を有することを特徴する。
また、 本発明に係る光ピッ クアップ装置は、 上記受光手段が、 上 記少なく とも 3つのフ ォ トディテクタのうちの反射光の 0次回折成 分を受光するフ ォ トディテクタがジャ ス トフ ォ ーカス状態であると きに、 上記少なく とも 3つのフォ トディ テクタのう ちの + 1 次回折 成分を受光するフ ォ トディ テクタ と上記少なく とも 3つのフ ォ トデ ィ テク夕のうちの一 1 次回折成分を受光するフ ォ トディ テクタの受 光光量が互いに等しい状態になるよう に、 各フ ォ トディ テクタを設 置してなることを特徴とする。
また、 本発明に係る光ビッ クア ップ装置は、 上記偏光ホログラム は全領域に亘つて均一な格子間隔の回折格子状の平面ホログラムが 形成されており、 さ らに、 上記受光手段は上記少なく と も 3つのフ ォ トディ テクタのうちの反射光の 0次回折成分を受光するフ ォ トデ ィ テクタに対して、 光軸方向の前後に所定間隔ずら して、 上記少な く と も 3つのフ ォ トディ テクタのうちの + 1 次回折成分を受光する フ ォ トディ テクタと一 1 次回折成分を受光するフォ トディ テクタを 設置してなるこ とを特徴とする。
また、 本発明に係る光ピッ クア ップ装置は、 上記偏光ホログラム は曲率をもった回折格子状の平面ホログラムからなること により + 1 次回折光成分に対する焦点と一 1 次回折光成分に対する焦点を異 なら しめ、 さ らに、 上記受光手段は上記少なく とも 3つのフ ォ トデ ィ テク 夕が略同一平面上に配設されているこ とを特徴とする。
また、 本発明に係る光ピッ クア ップ装置は、 上記偏光ホログラム は回折格子間隔が粗の回折格子状の偏光ホログラムパターンが形成 された領域と、 回折格子間隔が密の回折格子状の偏光ホログラムパ ターンが形成された領域と に上記光学ディ スクの径方向に沿った分 割線で分割されており、 さ らに、 上記受光手段は上記旋光手段の上 記左旋光板を通過し上記偏光ホログラムの一方の偏光ホログラムパ 夕一ンが形成された領域によ り光路が曲げられた反射光の + 1 次回 折光成分と一 1 次回折光成分を受光する各フ ォ トディテクタと、 上 記旋光手段の上記右旋光板を通過し上記偏光ホログラムの他方の偏 光ホログラムパターンが形成された領域により光路が曲げられた反 射光の + 1 次回折光成分と一 1次回折光成分を受光する各フォ トデ ィテクタとを備えることを特徴とする。
また、 本発明に係る光ピッ クアップ装置は、 上記偏光ホログラム は中心角を 9 0 * と した 4つの領域に分割され、 上記旋光手段を通 過した反射光を互いに異なる 4つの方向に曲げて出射するように偏 光ホログラムパターンが形成されおり、 さらに、 上記受光手段は上 記旋光手段を通過した上記光学ディ スクからの反射光の上記偏光ホ ログラムによる 0次回折成分を受光するフ ォ トディテクタと、 上記 偏光ホログラムにより 4つの方向に曲げられた反射光を受光する 4 つのフ ォ トディテクタとからなることを特徴とする。
また、 本発明に係る光ピッ クアップ装置は、 上記偏光ホログラム、 上記旋光手段及び上記対物レンズが上記受光手段からの検出信号に 基づいてサ一ボ制御される可動ユニッ トと して一体的に構成され、 上記レーザ光源及び上記受光手段が上記可動ユニッ トに対応するレ 一ザモジュールと して一体的に構成されていることを特徴とする。 本発明に係る光学ディ スク ドライブ装置は、 レーザ光を出射する レーザ光源と、 上記レーザ光源からの出射光を光学ディ スクに照射 する対物レンズと、 上記レーザ光源と上記対物レンズの間に配置さ れ、 光軸を中心と して上記光学ディ スクの径方向に沿った分割線で 2分割された右旋光板と右旋光板とからなる旋光手段と、 上記レー ザ光源と上記旋光手段の間に配置され、 上記レーザ光源からの出射 光は光路を曲げることなくそのまま透過させ、 上記光学ディ スクに 照射した出射光の反射光は偏光方向に応じて光路を曲げて出射する 偏光ホログラムと、 上記偏光ホログラムを介して入射される上記光 学ディ スクからの反射光を受光し、 その受光光量に応じた信号レべ ルの検出信号を出力する受光手段とを有し、 上記偏光ホログラム、 上記旋光手段及び上記対物レンズが、 上記受光手段からの検出信号 に基づいてサーボ制御される可動ユニッ トと して一体的に構成され、 上記レーザ光源及び上記受光手段は、 上記可動ュニッ トに対応する レーザモジュールと して一体的に構成された光ピッ クアップ装置を 備え、 さらに、 上記光学ディ スクを回転させるディ スク回転駆動手 段と、 上記光ピッ クアップ装置の上記受光手段からの検出信号に基 づいて、 上記可動ュニッ トを制御するサーボ制御手段とを備えるこ とを特徴とする。
図面の簡単な説明 図 1 は、 光磁気ディ スクに記録されているデータの再生を行う従 来の光ピッ クアップ装置の構成を示す図である。
図 2は、 相変化光ディ スクに記録されているデータの再生を行う 従来の光ピッ クアップ装置の構成を示す図である。
図 3は、 本発明に係る光ピッ クアップ装置を用いた光学ディ スク ドライブ装置の構成を示すブロッ ク図である。
図 4は、 上記光学ディ スク ドライブ装置に用いられる本発明に係 る光ピッ クアップ装置の構成例を示す図である。
図 5は、 図 4 に示した光ピッ クアップ装 11の可動ュニッ トに設け られている傷光ホログラムによる反射光の分離の状態を示す図であ る。
図 6は、 図 4 に示した光ピックアップ装置のレーザモジュールに 設けられているフ ォ トディテク夕の位置 係及び反射光の照射状態 を示す図である。
図 7は、 図 4に示した光ピッ クアツブ装匿の可動ュニッ トに設け られている 2分割旋光板の右旋光板を通過した上記レーザモジユー ルの出射光の旋光の状態を示す図である。
図 8は、 上記 2分割旋光板の左旋光板を通過した上記レーザモジ ユールの出射光の旋光の状態を示す図である。
図 9は、 図 4 に示した光ピックアップ装置における信号検出回路 の具体的な構成例を示す図である。
図 1 0は、 上記光学ディスク ドライブ装 gに用いられる本発明に 係る光ピッ クアップ装置の他の構成例を示す図である。
図 1 1 は、 図 1 0に示した光ピッ クアップ装 Bの可動ユニッ トに 設けられている偏光ホログラムによる反射光の分離の状態を示す図 である。
図 1 2は、 図 1 0に示した光ビッ クアップ装置のレーザモジユ ー ルに設けられているフ ォ トディテクタの位置関係及び反射光の照射 状態を示す図である。
図 1 3は、 上記光学デイ スク ドライブ装置に用いられる本発明に 係る光ピッ クアップ装置のさらに他の搛成例を示す図である。
図 1 4は、 図 1 3に示した光ピッ クアップ装置の可動ュニッ トに 設けられている偏光ホログラムによる反射光の分離の状態を示す図 である。 図 1 5は、 図 1 2に示した光ピックアップ装匿のレーザモジユー ルに設けられているフ ォ トディテクタの位鱖関係及び反射光の照射 状態を示す図である。
図 1 6は、 上記光学ディ スク ドライブ装置に用いられる本発明に 係る光ピッ クアップ装置のさらに他の構成例を示す図である。
図 1 7は、 図 1 6に示した光ピッ クアップ装置のレーザモジユー ルに設けられているフ ォ トディテクタの位 It W係及び反射光の照射 状態を示す図である。
図 1 8は、 上記光学ディ スク ドライブ装 Itに用いられる本発明に 係る光ピッ クアップ装置のさらに他の構成例における可動ユニッ ト の構成を示す図である。
図 1 9は、 上記図 1 8に示した可動ュニッ トとともに本発明に係 る光学ディ スク ドライブ装 Bを構成するレーザモジュールに設けら れているフ ォ トディ テクタの位置関係及び反射光の照射状態を示す 図である。
発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明を実施するための最良の形態について図面を参照し ながら詳細に説明する。
本発明に係る光ピッ クアツプ装置は、 例えば図 3に示すような構 成の光学ディ スク ドライブ装置における光学ヘッ ド装置と して用い られる。
この光学ディ スク ドライブ装置において、 光学ヘッ ド装置 3 1 は， スピンドルモー夕 3 2により回転駆動される光学ディ スク 3 3の記 録面を光学的に走査することにより、 信号の記録ノ再生を行うもの で、 リニヤモータ 3 4 によりディ スク半径方向に移動されるように なっている。 また、 上記光学ヘッ ド装置 3 1 は、 記録あるいは再生 に適した所定の光量のレーザビームで上記光学ディ スク 3 3の記録 面を走査するようにレーザパワーコン トロール回路 3 5により レー サビームの出射光量が制御される。 さらに、 上記光学ヘッ ド装置 3 1 は、 光学ディ スク 3 3の記録面を光学的に走査することによりに より得られる トラッキングエラー信号 T Eやフ ォーカスエラー信号 F Eをサーボ制御回路 3 6に供給し、 このサーボ制御回路 3 6によ り上記トラ ッキングエラー信号 T Eやフ ォーカスエラー信号 F Eに 基づいて トラッキング制御やフ ォーカス制御等のサーボ制御が行わ れる。
そして、 この光学ディ スク ドライブ装置は、 再生専用の光デイ ス クあるいは記録可能な相変化光ディ スクや光磁気ディ スクなどの各 種光学ディ スクに対応するものであって、 システムコン トローラ 3 7によって各種光学ディ スクに対応する記録 Z再生作モードが設定 されるようになつている。
相変化光ディ スクに対する記録モード時には、 記録信号に所定の 符号化処理や誤り訂正符号の付加等の処理を信号処理回路 3 8によ り施し、 この信号処理済み記録信号がレーザパワーコン トロール回 路 3 5に供給される。 また、 上記レーザパワーコン トロール回路 3 5は、 上記光学へッ ド装置 3 1が出射するレーザビームの光量を上 記記録信号に応じて制御することにより、 上記レーザビームを記録 信号で光変調する。 そして、 上記光学ヘッ ド装置 3 1 は、 上述のサ ーボ制御が行われた状態で、 光学ディ スク 3 1 の記録面上の所望の 領域を上記記録信号で光変 ϋされたレーザビームによ り走査するこ とによ って、 相変化光ディ スクの相変化記録領域に信号を記録する。 また、 光磁気ディ スクに対する記録モー ド時には、 記録信号に所 定の符号化処理や誤り訂正符号の付加等の処理を上記信号処理回路
3 8によ り施し、 この信号処理済み記録信号が磁気へッ ド駆動回路 3 9 に供給される。 また、 上記磁気ヘッ ド駆動回路 3 9は、 上記記 録信号に応じて磁気へッ ド 4 0を駆動する。 上記磁気へッ ド 4 0は、 上記光学ディ スク 3 3 を挟んで上記光学へッ ド装置 3 1 と対向した 状態で該光学へッ ド装置 3 1 とと もにリニヤモータ 3 4 によ りディ スク半径方向に移動される。 そして、 上述のサーボ制御が行われた 状態で、 上記光学ディ スク 3 3の記録面上の所望の領域を上記光学 へッ ド装置 3 1 からのレーザビームで走査すると同時に、 上記記録 信号に応じた変謂磁界で走査して、 上記レーザビームの照射によ り キュ リ ー温度まで温度上界された光磁気（MO : Magne to Opt i ca l )領域 に上記記録信号に応じた変調磁界を印加することによ って、 光磁気 ディ スクの M O領域に信号を記録する。
また、 再生専用光ディ スク又は相変化ディ スクに対する再生モー ド時には、 上記サーボ制御が行われた状態で、 上記光学ヘッ ド装置 3 1 によ り光学ディ スク 3 3の記録面上の所望の領域を光学的に走 査するこ と によ り、 光ディ スク又は相変化光ディ スクから再生 R F 信号を得て信号処理回路 3 8 に供給する。 上記信号処理回路 3 8は、 上記光学へ ッ ド装置 3 1 から供給される再生 R F信号に所定の復調 処理や誤り訂正処理などを施すこ とによ り再生信号を生成する。
さ らに、 光磁気ディ スクに対する再生モー ド時には、 上記サーボ 制御が行われた状態で、 上記光学ヘッ ド装置 3 1 により光学ディ ス ク 33の記録面上の所望の領域を光学的に走査することにより、 光 磁気ディ スクから再生 MO信号を得て信号処理回路 38に供給する c 上記信号処理回路 38は、 上記光学へッ ド装置 3 1から供給される 再生 MO信号に所定の復調処理や誤り訂正処理などを施すことによ り再生信号を生成する。
上記光学へッ ド装置 3 1 と して用いられる本発明に係る光ピック アップ装置は、 例えば図 4及び図 5に示すように、 レーザモジユ ー ル 4 1 と可動ュニッ ト 50からなる。
上記レーザモジュール 4 1は、 本件出顥にが先に提案した特開昭 7— 1 1 4 74 6号公報などに開示されている構造を採用したもの で、 上記光磁気ディ スク 33と平行する方向にレーザビームを出射 するレーザダイオード 42と、 上記レーザダイオード 4 2からの出 射光を上記光磁気ディ スク 3 3側に反射する反射ミ ラー 4 3と、 第 1〜第 5のフ ォ トディ テクタ 44〜 4 8で構成されている。
上記各フォ トディテクタ 44〜4 8は、 図 6に示すように上記可 動ュニッ ト 50において偏光ホログラム 5 1 により 5つに分離され た反射光をそれぞれ受光するようにディ スクの径方向に沿って並設 されている。
また、 上記可動ユニッ ト 50は、 偏光ビームスプリ ツ夕と して機 能する偏光ホログラム 5 1 と、 光鼬を通るディ スクの径方向に沿つ た分割線で 2分割された右旋光板 52 R及び左旋光板 52 Lからな る 2分割旋光板 52と、 対物レンズ 53とを備えてなる。 上記偏光 ホログラム 5 1 と上記 2分割旋光板 52は、 それぞれ同径の円板形 状を有しており、 互いに張り合わせた状態で一体的に構成されてい る。 また、 上記対物レンズ 53は、 上記偏光ホログラム 5 1及び 2 分割旋光板 52と同径のもので、 上記偏光ホログラム 5 1及び 2分 割旋光板 52と ともに、 円筒形状の保持部 54の内部に された 状態で設けられている。
上記偏光ホログラム 5 1は、 Ρ偏光成分の入射光はそのまま透過 し、 上記 Ρ偏光成分に対して偏光方向が直交する S偏光成分の入射 光はその光路を変えて出射する偏光ビームスプリ ッ タと して機能す るもので、 光軸を通るディ スクの径方向に沿った分割線で 2分割さ れ、 上記 2分割旋光板 52を構成している上記右旋光板 5 2 Rと対 応する領域 5 1 Αには格子間隔が粗の回折格子状の平面ホログラム が形成され、 また、 左旋光板 52 Lと対応する領域 5 1 Bは格子間 隔が密の回折格子状の平面ホログラムが形成されている。
ここで、 上記右旋光板 52 Rは、 入射光を出射側から見て右方向 に所定角度 α (ここでは 22. 5 ° ) 旋光して出射する。 また、 上 記左旋光板 52 Lは、 入射光を出射側から見て左方向に所定角度 α (ここでは 22. 5° ) 旋光して出射する。
なお、 この可動ユニ ッ ト 50は、 上述のサーボ制御回路 36によ り トラ ッキングエラー信号 Τ Ε及びフ ォーカスエラー信号 F E等に 基づいて駆動制御されるよう になっている。
上記可動ュニ ッ ト 50は、 上記偏光ホログラム 5 1及び 2分割旋 光板 52を介して入射された上記レーザモジュール 4 1の出射光を 上記対物レンズ 53によ り収束光と して上記光学ディ スク 33に照 射する。 そ して、 上記光学ディ スク 3 3による反射光を上記対物レ ンズ 53から 2分割旋光板 52及び偏光ホログラム 5 1 を介して 5 つの光路に分離して上記レーザモジュール 4 1 に入射する。 そして、 上記レーザモジュール 4 1 における第 1のフ ォ トディテ クタ 44は、 図 6に示すように上記反射ミラー 4 3の裏側に設けら れており、 上記偏光ホログラム 5 1 により光路が変えられることな く照射される反射光の 0次光成分の略半分程度を受光領域 S Eで受 光するようになつている。
また、 第 2〜第 5のフ ォ トディテクタ 4 5〜 4 8は、 それぞれ例 えば l〜2 // mの間隅を空けてディ スクの径方向に沿った分割線で 2分割された 2分割フ ォ トディテクタとなっている。
そして、 第 2のフ ォ トディ テクタ 4 5は、 上記偏光ホログラム 5 1 により分離された上記左旋光板 52 Lからの反射光の + 1次回折 光成分を受光領域 S A, S Bで受光する。 上記第 3のフ ォ トディテ ク夕 4 6は、 上記偏光ホログラム 5 1 により分離された上記左旋光 板 52 Rからの反射光の + 1次回折光成分を受光領域 S C, S Dで 受光する。 また、 上記第 4のフ ォ トディテクタ 4 7は、 上記偏光ホ ログラム 5 1 により分難された上記右旋光板 52 Rからの反射光の — 1次回折光成分を受光領域 S F, S Gで受光する。 さらに、 上記 第 5のフ ォ トディテクタ 4 8は、 上記偏光ホログラム 5 1 により分 離された上記左旋光板 52 Lからの反射光の一 1次回折光成分を受 光領域 S H， S Iで受光する。
このような構成の光ピックアップ装置において、 レーザモジユー ル 4 1は、 レーザダイオード 4 2から P偏光成分のレーザビームを 出射光と して光学ディ スク 3 3と平行方向に出射する。 この出射光 は、 反射角が 4 5 ° となっている反射ミラー 4 3により上記光磁気 ディ スク 3 3に対して垂直な方向に反射され可動ュニッ ト 50に入 射される。 上記レーザモジュール 4 1の出射光は、 P偏光成分はそのまま透 過する上記偏光ホログラム 5 1 を介して上記 2分割旋光板 52に入 射される。 そして、 上記レーザモジュール 4 1の出射光は、 図 7に 示すよう に、 上記 2分割旋光板 52の右旋光板 52 Rを通過した成 分が上記対物レンズ 53側から見て右方向に 22. 5 β 旋光され、 また、 図 8に示すよう に、 左旋光板 52 Lを通過した成分が上記対 物レンズ 5 3側から見て左方向に 22. 5。 旋光される。
この 2分割旋光板 52によ りそれぞれ旋光された出射光は、 上記 対物レンズ 53によ り集束され、 光磁気ディ スク 33に照射される。 そして、 上記対物レンズ 53を介して光磁気ディ スク 33に照射 された出射光は光磁気ディ スク 33によ り反射されるが、 上記右旋 光或いは左旋光された出射光が、 上記光磁気ディ スク 33に記録さ れているデータに応じて、 いわゆるカー効果によ り、 それぞれ右方 向或いは左方向に角度 0 k分旋光されて反射するこ と となる。
この反射光は、 上記対物レンズ 53を介して上記 2分割旋光板 5 2に入射される。 この際、 上記出射光の段階で右旋光板 52 Rを通 過した成分は、 反射光の段階で左旋光板 52 Lに入射され、 また、 上記出射光の段階で左旋光板 53 Lを通過したものは、 反射光の段 階で右旋光板 52 Rに入射される。
上記左旋光板 52 Lに入射した反射光は、 該左旋光板 52 Lによ り上記レーザモジュール 4 1から見てさ らに 22. 5° 左方向に旋 光されて出射される。 また、 上記右旋光板 52 Rに入射した反射光 は、 該右旋光板 52 Rによ り上記レーザモジュール 4 1から見てさ らに 22. 5° 左方向に旋光されて出射される。
従って、 上記左旋光板 52 Lから出射される反射光は、 上記レー ザモジュール 4 1から見て上記右旋光板 5 2 Rに入射する出射光に 対して一 4 5。 + 0 k分 （一 2 2. 5。 一 2 2. 5。 + Θ k (デ一 タ分） = _ 4 5 e + 0 k ) 左方向に旋光されて出射されることとな る。 また、 上記右旋光板 5 2 Rから出射される反射光は、 上記レー ザモジュール 4 1から見て上記左旋光板 5 2 Lに入射するレーザビ ームに対して 4 5 ' + 0 k分 （ 2 2. 5 ' + 2 2. 5 β + Θ k (デ 一夕分） = 4 5 e + 0 k ) 左方向に旋光されて出射されることとな る。
この 2分割旋光板 5 2により各方向にそれぞれ旋光された反射光 は、 偏光ホログラム 5 1 に入射される。
ここで、 上記反射光は、 上述のように上記レーザモジュール 4 1 側から見て、 ± 4 5。 + k分、 右方向或いは左方向に旋光されて いるため、 P偏光成分及び S偏光成分の両成分を有することとなる。 また、 偏光ホログラム 5 1 は、 上述のように S偏光成分の光の光路 を所定角度曲げて出射するが、 この際、 同じ S偏光成分であっても、 上述のように上記レーザモジュール 4 1側から見て、 右方向に旋光 された光の S偏光成分の光はその光路を左方向に曲げて出射し、 左 方向に旋光された光の S偏光成分の光はその光路を右方向に曲げて 出射する特性を有している。
上記左旋光 5 2 Lを通過した反射光は、 上記レーザモジュール 4 1側から見て、 右方向に旋光された S偏光成分を有しているので、 上記偏光ホログラム 5 1 の格子問 ¾が密の回折格子状のホログラム が形成されている領域 5 1 Bによりその光路が左方向に所定角度曲 げられて、 その + 1次回折光成分が上記レーザモジュール 4 1 の第 2のフ ォ トディ テクタ 4 5に照射され、 その一 1 次回折光成分が第 5のフ ォ トディ テクタ 48に照射される。 また、 上記右旋光板 52 Rを通過した反射光は、 上記レーザモジュール 4 1側から見て、 左 方向に旋光された S偏光成分を有しているので、 上記偏光ホログラ ム 5 1の格子間隔が袓の回折格子状のホログラムが形成されている 領域 5 1 Aによ りその光路が右方向に所定角度曲げられて、 その + 1次回折光成分が第 3のフ ォ トディ テクタ 4 6に照射され、 その一 1次回折光成分が第 4のフ ォ トディ テクタ 4 7に照射される。
また、 上記 2分割旋光板 52を通過した P偏光成分の反射光は、 偏光ホログラム 20によ り光路が曲げられるこ となく、 そのままの 光路で上記第 1のフ ォ トディ テク タ 44に照射される。
上記各フ ォ トディ テクタ 4 4〜 4 8は、 ジャス ト フ ォーカス時に は、 回折限界のビームスポッ ト による点の状態で各反射光を受光す もが、 対物レンズ 53が光学ディ スク 33に近付いたフ ァーフォー カスのデフ ォーカス状態では、 図 6に示すよう に第 2のフ ォ トディ テク夕 4 5の受光領域 S B, 第 3のフ ォ トディ テクタ 4 6の受光領 域 S C, 第 4のフ ォ トディ テクタ 4 7の受光領域 S F, 第 5のフ ォ トディ テク タ 4 8の受光領域 S I で、 それぞれ半月状の反射光を受 光すること になる。 また、 上記対物レンズ 53が光学ディ スク 33 から離れたニァフ ォーカスのデフ ォーカス状態では、 この逆に、 第 2のフ ォ トディ テクタ 4 5の受光領域 S A, 第 3のフ ォ トディ テク タ 4 6の受光領域 S D, 第 4のフ ォ トディ テクタ 4 7の受光領域 S G, 第 5のフ ォ トディ テクタ 4 8の受光領域 S Hで、 それぞれ半月 状の反射光を受光するこ と になる。
上記各フ ォ トディ テクタ 44〜 4 8は、 上記各受光領域 S A〜 S Iで受光した反射光の光量に応じた信号レベルの検出信号 A〜 I を 図 9に示すような構成の信号検出回路に供給する。
上記信号検出回路は、 8個の加算器 60〜 6 7と 2個の減算器 6 8. 69を健える。
加算器 60は、 上記第 2及び第 5のフォ トディテクタ 4 4, 4 8 の各受光頜域 S A, S Hで得られた各検出信号 A, Hを加算する。 この加算器 60による加算信号 A + Hは、 各加算器 64, 66に供 給される。
また、 加算 S6 1は、 上記第 2及び第 5のフ ォ トディテクタ 44, 48の各受光領域 S B, S I で得られた各検出信号 B, I を加算す る。 この加算器 6 1による加算信号 B + Iは、 上記各加算器 64, 66に供給される。
また、 加算器 62は、 上記第 3及び第 4のフ ォ トディ テクタ 4 5, 4 7の各受光領域 S C， S Fで得られた各検出信号 C, Fを加算す る。 この加算器 62による加算信号 C + Fは、 各加算器 6 5， 67 に供給される。
また、 加算器 63は、 上記第 3及び第 4のフ ォ トディテクタ 4 5, 4 7の各受光領域 S D, S Gで得られた各検出信号 D， Gを加算す る。 この加算器 63による加算信号 D + Gは、 上記加算器 6 5， 6 7に供給される。
また、 加算 S64は、 上記加算器 60による加算信号 A + Hと上 記加算 6 1器による加算信号 B + I を加算する。 この加算器 64に いる加算信号 A + H + B + I は、 減算器 68に供給される。
また、 加算器 65は、 上記加算器 62による加算信号 C + Fと上 記加算器 63による加算信号 D + Gを加算する。 この加算器 65に よる加算信号 C + F + D + Gは、 上記減算器 68に供給される。 また、 加算器 66は、 上記加算器 60による加算信号 A + Hとを 上記加算器 63による加算信号 D + Gを加算する。 この加算器 66 による加算信号 A + H + D + Gは、 減算器 69に供給される。
また、 加算 S67は、 上記加算器 6 1 による加算信号 B + I と上 記加算器 6 2による加算信号 C + Fを加算する。 この加算 S67に よる加算信号 B + I + C + Fは、 上記滅算器 69に供給される。 そして、 上記減算器 68は、 上記加算 S 64による加算信号 A + H + B + Iから上記加算器 65による加算信号 C + F + D + Gを減 算する。 この減算器 68よる減算信号 （A + H + B + I ) - (C + F + D + G) と して再生 MO信号が得られる。
また、 上記滅算器 69は、 上記第 7の加算 Sによる加算信号 A + H + D + Gから上記第 8の加算 Sによる加算信号 B + I + C + Fを 滅算する。 この減算器 69による滅算信号 （A + H + D + G) 一 ( C + F + C + F) と してフ ォ ーカスエラー信号 F Eが得られる。 さらに、 この信号検出回路では、 上記第 1のフ ォ トディ テクタ 4 4の受光領域 S E得られた検出信号 Eがそのまま再生 R F信号と し て出力する。
すなわち、 上記信号検出回路は、 上記各フ ォ トディ テクタ 44〜 4 8の各受光領域 S A〜 S Iで受光した反射光の光量に応じた信号 レベルの検出信号 A〜 I に基づいて、
F E = (A + H + G + D) - （B + I + F + C)
M 0 = (A + H+ B + I ) - （G + D + F + C )
R F = E
を生成する。
そして、 上述の記録 再生装匱のサーボ制御回路 36では、 上記 信号検出回路から供給される上記フ ォーカスエラー信号 F Eに基づ いてデフォーカスを走正する方向に上記可動ュニッ ト 50を駆動制 御することより、 フォーカス制御を行う。 また、 再生 MO信号や再 生 RF信号は、 上述の信号処理回路 38により再生 MO信号や再生 RF信号に復号処理等が施され、 再生信号と して、 例えば外部接続 されているコンピュータ装置やスピーカ装置等に供給される。
また、 本発明に係る光ピックアップ装置は、 例えば図 1 0及び図 1 1 に示すように、 レーザモジュール 1 4 1 と可動ュニッ ト 1 50 からなる。
この光ピックアップ装置は、 上記可動ュニッ ト 1 50における偏 光ホログラム 1 5 1 と、 レーザモジュール 1 4 1 における第 1〜第 3のフ ォ トディテクタ 1 44〜 1 4 6が上述の図 3及び図 4に示し た光ピッ クアップ装置と異なるものである。 その他の構成要素は、 上述の光ピックアップ装置と同一であるので、 図面中に同一番号を 付して、 その詳細な説明を省略する。
すなわち、 この光ピッ クアップ装置では、 可動ユニッ ト 1 50に おける偏光ホログラム 1 5 1は、 全領域に亘つて均一な格子間隔の 回折格子状の平面ホログラムが形成されており、 2分割旋光板 52 を通過した反射光を 0次回折光成分と ± 1次回折光成分の 3つに分 離するようになっている。
そして、 上記レーザモジュール 1 4 1 における第 1〜第 3のフ ォ トディ テク夕 1 44〜 1 4 6は、 高さを変えて設けられることによ り、 第 1のフ ォ トディ テクタ 1 4 4がジャ ス トフ ォーカス状態で上 記可動ュニッ ト 1 50からの反射光の 0次回折光成分を受光すると きに、 第 2のフ ォ トディテクタ 1 4 5がニァフ ォーカス状態で + 1 次回折光成分を受光し、 また、 第 3のフォ トディ テクタ 1 4 6がフ ァーフ ォーカス状態で一 1次回折光成分を受光し、 しかも、 上記第 2及び第 3のフ ォ トディ テクタ 1 4 5, 1 5 6の各受光量が等しい 状態となるよう になつている。
上記レーザモジュール 1 4 1 における第 1 のフォ トディ テク夕 1 4 4は、 図 1 2に示すように、 ディ スクの径方向と直交する方向に 沿った分割線で 2分割された 2分割フ ォ トディ テク タとなっている。 そして、 この第 1 のフ ォ トディ テクタ 1 4 4は、 上記偏光ホログラ ム 1 5 1 によ り光路が変えられることなく 照射される反射光の 0次 光成分の略半分程度を各受光領域 S E, S Fで受光するよ う になつ ている。
また、 第 2及び第 3のフ ォ トディ テクタ 1 4 5, 1 5 6は、 それ ぞれディ ス クの径方向に沿った分割線で 4分割された 4分割フ ォ ト ディ テク夕 となっている。
そして、 第 2のフ ォ トディ テク タ 1 4 5は、 上記偏光ホログラム 1 5 1 によ り分離された上記反紂光の + 1次回折光成分を各受光領 域 S A, S B, S C, S Dで受光する。 また、 上記第 3のフ ォ トデ ィ テクタ 1 4 6は、 上記偏光ホログラム 1 5 1 によ り分離された上 記反射光の一 1 次回折光成分を各受光領域 S G, S H, S I , S J で受光する。
このよう な構成の光ピッ クア ップ装置では、 上記各フ ォ トディ テ クタ 1 4 4〜 1 4 6の各受光領域 S A〜 S Jで受光した反射光の光 量に応じた信号レベルの検出信号 A〜 Jに基づいて、 次のような演 算を加算器と減算器で構成される信号検出回路において行う ことに よ り、 再生 MO信号， フ ォーカスエラー信号 F E, 再生 R F信号及 びプッシュプル信号 P Pを得ることができる。
すなわち、 上記反射光の + 1次回折光成分及び一 1次回折光成分 を受光する第 2及び第 3のフ ォ トディテクタ 1 4 5, 1 4 6の各受 光部 S A〜S D， S G〜 S Jによる各検出信号 A〜D, G〜Jから、
MO = (A+ B + I + J ) — （C + D+ G + H)
なる演算により再生 MO信号を得ることができ、 また、
F E = (A + D + H + I ) - （B + C + G + J )
なる演算によりフ ォーカスエラー信号 F Eを得ることができる。
また、 上記反射光の 0次回折光成分を受光する第 1のフ ォ トディ テク夕 1 4 4の各受光部 S E〜 S Fの各検出信号 E, Fから、
R F = E + F
なる演算により再生 R F信号を得ることができ、 また、
T E = E - F
なる演算により トラッキングエラー信号 T Eを得ることができる。 尚、 上記各フォ トディテクタ 1 44〜 1 4 6の各受光領域 S A〜
S Jによる各検出信号 A〜 から、
RF = A + B + C + D + E + F + G + H+ I + J
なる壙算により再生 R F信号を得るようにしても良い。
また、 本発明に係る光ピッ クアップ装置は、 例えば図 1 3及び図
1 4に示すように、 レーザモジュール 24 1 と可動ュニッ ト 2 50 からなる。
この光ピッ クアップ装置は、 可動ュニッ ト 250における偏光ホ ログラム 2 5 1 と、 レーザモジュール 24 1 における第 1 〜第 3の フォ トディ テクタ 244〜 24 6が上述の図 1 1及び図 1 2に示し た光ピッ クアップ装置と異なるものである。 その他の構成要素は、 上述の光ピッ クアップ装置と同一であるので、 図面中に同一番号を 付して、 その詳細な説明を省■§する。
すなわち、 この光ビッ クア ップ装置では、 可動ユニッ ト 2 5 0に おける偏光ホログラム 2 5 1 は、 2分割旋光板 5 2 を通通した反射 光を 0次回折光成分と ± 1 次回折光成分の 3つに分離するものであ るが、 + 1 次回折光成分に対する焦点と一 1 次回折光成分に対する 焦点を異なら しめてある。 そして、 上記レーザモジュール 2 4 1 に おける第 1 〜第 3のフ ォ トディ テクタ 2 4 4 〜 2 4 6は、 同一平面 上に配設されている力 第 1 のフ ォ トディ テクタ 2 4 4がジャ ス ト フ ォーカス状態で上記可動ュニ ッ ト 2 5 0からの反射光の 0次回折 光成分を受光するときに、 第 2のフ ォ トディ テクタ 2 4 5がニァフ オーカス状態で + 1 次回折光成分を受光し、 また、 第 3のフ ォ トデ ィ テク 夕 2 4 6がフ ァーフ ォーカス状態で一 1 次回折光成分を受光 し、 しかも、 上記第 2及び第 3のフ ォ トディ テクタ 2 4 5 , 2 5 6 の各受光量が等しい状態となるよ う になつている。
ここで、 上記偏光ホログラム 2 5 1 は、 図 1 5 に模式的に示すよ うに、 曲率をも った回折格子状の平面ホログラムを形成することす るこ と によ り、 + 1 次回折光成分に対する焦点と— 1 次回折光成分 に対する焦点を異なら しめることができる。
上記レーザモジュール 2 4 1 における第 1 のフ ォ トディ テクタ 1 4 4 は、 デ ィ スクの径方向と直交する方向に沿った分割線で 2分割 された 2分割フ ォ トディ テク タとなっている。 そして、 この第 1 の フ ォ トディ テク タ 2 4 4 は、 上記偏光ホログラム 2 5 1 によ り光路 が変えられるこ となく 照射される反射光の 0次光成分の略半分程度 を各受光領域で受光するよう になつている。 また、 第 2及び第 3のフ ォ トディテクタ 24 5, 256は、 それ ぞれディ スクの径方向に沿った分割線で 4分割された 4分割フ ォ ト ディテクタとなっている。
そして、 第 2のフォ トディテクタ 24 5は、 上記偏光ホログラム 25 1 によ り分離された上記反射光の + 1次回折光成分を各受光領 域で受光する。 また、 上記第 3のフ ォ トディ テクタ 24 6は、 上記 偏光ホログラム 25 1 により分雕された上記反射光の一 1次回折光 成分を各受光領域で受光する。
このような構成の光ピックアップ装置では、 上記各フォ トディテ クタ 244〜 24 6の各受光領域で受光した反射光の光量に応じた 信号レベルの検出信号 A〜 Jに基づいて、 上述の図 1 1及び図 1 2 に示した光ピッ クアップ装置と同様な潢算を信号検出回路において 行うことにより、 再生 MO信号， フ ォーカスエラー信号 F E, 再生 R F信号及びトラッキングエラー信号 T Eを得ることができる。 すなわち、 上記反射光の + 1次回折光成分及び一 1次回折光成分 を受光する第 2及び第 3のフ ォ トディテクタ 24 5, 24 6の各受 光部による各検出信号 A〜D, G〜Jから、
M O = (A + B + I + J ) - （C + D + G + H)
なる «算により再生 MO信号を得ることができ、 また、
F E = (A + D + H + I ) - (B + C + G + J )
なる演算によりフ ォーカスエラー信号 F Eを得ることができる。 また、 上記反射光の 0次回折光成分を受光する第 1のフ ォ トディ テク夕 244の各受光部の各検出信号 E, Fから、
R F = E + F
なる演算により再生 R F信号を得ることができ、 また、 T E = E - F
なる演算によ り トラ ッキングエラー信号 T Eを得るこ とできる。 また、 本発明に係る光ピッ クア ップ装鱖は、 例えば図 1 6及び図 1 7に示すよう に、 レーザモジユール 34 1 と可動ュニッ ト 350 からなる。
この光ピッ クア ツプ装置は、 可動ュニッ ト 350における偏光ホ ログラム 3 5 1 と、 レーザモジュール 34 1 における第 1 〜第 3の フ ォ トディ テクタ 344〜 34 6が上述の図 1 4及び図 1 5に示し た光ピッ クア ップ装置と異なるものである。 その他の構成要素は、 上述の光ピ ッ クア ップ装置と同一であるので、 図面中に同一番号を 付して、 その詳細な説明を省略する。
すなわち、 この光ピッ クア ップ装置では、 可動ユニッ ト 3 50に おける偏光ホログラム 35 1は、 2分割旋光板 52を通過 した反射 光をディ スクの径方向と直交する方向に 0次回折光成分と ± 1次回 折光成分の 3つに分離するもので、 しかも、 + 1次回折光成分に対 する焦点と一 1次回折光成分に対する焦点を異なら しめてある。 そ して、 上記レーザモジュール 34 1 における第 1〜第 3のフ ォ トデ ィ テクタ 344〜 34 6は、 同一平面上に配設されているが、 第 1 のフ ォ トディ テクタ 344がジャ ス トフォーカス状態で上記可動ュ ニ ッ ト 1 50からの反射光の 0次回折光成分を受光すると きに、 第 2のフ ォ トディ テクタ 34 5がニァフ ォーカス状態で一 1 次回折光 成分を受光し、 また、 第 3のフ ォ トディ テクタ 34 6がフ ァーフ ォ 一カス状態で + 1次回折光成分を受光し、 しかも、 上記第 2及び第 3のフ ォ トディ テクタ 34 5, 3 56の各受光！:が等しい状態とな るよう になっている。 上記第 1のフ ォ トディテク夕は、 受光領域 S Iのみを有し、 上記 P偏光成分の反射光を受光するようになっている。 また、 上記第 2 のフ ォ トディテクタ 34 5は、 その受光領域がディ スクの径方向に 沿って受光領域 S A〜受光領域 S Dに 4分割されており、 上記左旋 光板 52 Lを通過して偏光ホログラム 35 1 により光路が曲げられ た S偏光成分の反射光を一 1次回折光成分を受光する。 さらに、 上 記第 3のフ ォ トディテクタ 346は、 その受光領域がディ スクの径 方向に沿って受光領域 E〜受光領域 Hに 4分割されており、 上記右 旋光板 52 Rを通過して偏光ホログラム 35 1 により光路が曲げら れた S偏光成分の反射光の + 1次回折光成分を受光する。
このような構成のレーザモジュール 34 1 を備えた光ピッ クアツ プ装置では、 上記レーザモジュール 34 1の各フォ トディテクタ 3 44〜 34 6の各受光領域 S A〜S Iで受光した反射光の光量に応 じた信号レベルの検出信号 A〜 I に基づいて、 加算器と減算器で構 成される信号検出回路において次のような滴算を行うことにより、
F E = (A + D + F + G) - （ B + C + E + H)
M O = (A + B + C + D) — （E + F + G + H)
T E = (A + B + G + H) - （C + D + E + F)
R F = I
フ ォーカスエラー信号 F E, 再生 MO信号， トラッキングエラ一信 号 T E及び再生 R F信号を得ることができる。
さらに、 本発明に係る光ピッ クアップ装置は、 例えば図 1 8に示 すような構成の可動ュニッ ト 4 50と図 1 9に示すような構成のレ 一ザモジュール 44 1 を備えてなる。
この光ピッ クアップ装置は、 上記可動ュニッ ト 4 50における偏 光ホログラム 4 5 1 と、 レーザモジュール 4 4 1 における第 1 〜第 5のフォ トディテクタ 4 4 4〜 1 4 8が上述の図 3及び図 4に示し た光ピッ クアップ装置と異なるものである。 その他の構成要素は、 上述の光ビックアップ装置と同一であるので、 図面中に同一番号を 付して、 その詳細な説明を省略する。
すなわち、 この光ピックアップ装置では、 可動ユニッ ト 4 5 0に おける偏光ホログラム 4 5 1 は、 図 1 8の （ A ) に示すように中心 角を 9 0 ° と して 4分割された 4つの領域に第 1 の偏光ホログラム パターン 4 5 1 a〜第 4の偏光ホログラムパターン 4 5 1 dが形成 されている。
ここで上記偏光ホログラム 4 5 1 には、 入射される反射光の光路 を異なる方向に曲げる偏光ホログラムパターンが、 それぞれ 接す るように形成されている。 具体的には、 上記第 1 の偏光ホログラム パターン 4 5 1 aは、 上述の 2分割旋光板 4 5 2の右旋光板 5 2 11 からの S偏光成分の反射光の光路を上記レーザモジュール 4 4 1か ら見て左方向に曲げる特性を有する。 また、 上記第 2の偏光ホログ ラムパターン 4 5 1 bは、 上記 2分割旋光板 5 2の右旋光板 5 2 R からの S偏光成分の反射光の光路を上記レーザモジュール 4 4 1か ら見て右方向に曲げる特性を有する。 また、 上記第 3の偏光ホログ ラムパターン 4 5 1 cは、 上記 2分割旋光板 5 2の左旋光板 5 2 L からの S偏光成分の反射光の光路を上記レーザモジュール 4 4 1か ら見て左方向に曲げる特性を有する。 さらに、 上記第 4の偏光ホロ グラムパターン 4 5 1 dは、 上記 2分割旋光板 5 2の左旋光板 5 2 Lからの S偏光成分の反射光の光路を上記レーザモジュール 4 4 1 から見て右方向に曲げる特性を有している。 これに対して、 上記レーザモジュール 44 1 には、 図 1 9の （ a ) に示すように上記偏光ホログラム 4 5 1 により光路が曲げられるこ となく 出射される P偏光成分の反射光を受光する第 1のフ ォ トディ テク夕 44 4を中心に放射状に第 2〜第 5のフ ォ トディテクタ 44 5〜44 8が設けられている。
上記第 2〜第 5のフ ォ トディテクタ 44 5〜 44 8は、 その受光 領域がディ スクの径方向に沿った分割線により、 受光領域 S A, S B、 受光領域 S E, S F、 受光領域 S C, S D、 受光領域 S G， S Hにそれぞれ 2分割されている。 なお、 上記第 1のフ ォ トディテク 夕 444は、 上記各フォ トディテクタ 44 5〜 44 8の略々半分程 度の受光領域 S I を有している。
位鳜的には、 上記第 2のフォ トディテクタ 44 5は、 上記偏光ホ ログラム 4 5 1の第 4の偏光ホログラムパターン 4 5 1 dにより光 路が曲げられた反射光を受光する位置に設けられている。 また、 上 記第 2のフ ォ トディテクタ 44 6は、 上記第 2の偏光ホログラムパ ターン 4 5 1 bにより光路が曲げられた反射光を受光する位置に設 けられている。 また、 上記第 3のフ ォ トディ テクタ 44 7は、 上記 第 3の僵光ホログラムパターン 4 5 1 cにより光路が曲げられた反 射光を受光する位置に設けられている。 さらに、 上記第 4のフ ォ ト ディ テクタ 44 8は、 上記第 3の偏光ホログラムパターン 4 5 1 a により光路が曲げられた反射光を受光する位置に、 設けられている。 このような構成の光ピッ クアップ装置では、 上述のように上記 2 分割旋光板 52の左旋光板 52 Lにより左方向に旋光された反射光 の S偏光成分が、 偏光ホログラム 4 5 1の第 3， 第 4の偏光ホログ ラムパターン 4 5 1 c, 4 5 I dに入射され、 上記 2分割旋光板 5 2の右旋光板 5 2 Rによ り右方向に旋光された反射光の S偏光成分 、 偏光ホログラム 4 5 1 の第 1 , 第 2の偏光ホログラムパターン 4 5 1 a, 4 5 l bに入射される。
上記第 3の偏光ホログラムパターン 4 5 1 cは、 上記反射光の光 路を上記レーザモジュール 4 4 1から見て左方向に曲げ、 これを第 4のフ ォ トディ テクタ 4 4 7に照射する。 また、 上記第 4の偏光ホ ログラムパターン 4 5 1 dは、 上記反射光の光路を右方向に曲げ、 これを第 2のフ ォ トディ テク タ 4 4 5に照射する。 また、 上記第 1 の偏光ホログラムパターン 4 5 1 aは、 上記反射光の光路を左方向 に曲げ、 これを第 5のフ ォ トディ テクタ 4 4 8に照射する。 さ らに、 上記第 2の偏光ホログラムパターン 4 5 1 bは、 上記反射光の光路 を右方向に曲げ、 これを第 3のフ ォ トディ テクタ 4 4 6に照射する。 また、 上記 2分割旋光板 5 2を通過した P偏光成分の反射光は、 偏光ホログラム 4 5 1 によ り光路が曲げられることなく 第 1 のフ ォ トディ テクタ 4 4 4に照射される。
具体的には、 ジャ ス トフ ォーカス時には、 図 1 9の （ a ) に示す よう に上記第 2〜第 5のフ ォ トディ テクタ 4 4 5〜4 4 8に照射さ れる各反射光は点状態となるが、 対物レンズ 53が光学ディ スク 3 3から離れたニァフ ォーカスのデフ ォーカス状態では、 図 1 9の （ b ) に示すよう に、 図 1 9の （ b ) に示すよ う に、 上記第 2のフ ォ トディ テク タ 4 4 5の受光領域 S A, 第 3のフ ォ トディ テクタ 4 4 6の受光領域 S F, 第 4のフ ォ トディ テクタ 4 4 7の受光領域 S C 及び第 5のフ ォ トディ テクタ 4 4 8の受光領域 S Hに、 それぞれ扇 状の反射光が照射される。 また、 上記対物レンズ 5 3が光学ディ ス ク 3 3に近付いたフ ァーフ ォーカスのデフ ォーカス状態では、 図 1 9の （ c ) に示すように上記第 2のフ ォ トディテクタ 44 5の受光 領域 S B, 第 3のフ ォ トディテクタ 446の受光領域 S E, 第 4の フ ォ トディ テクタ 44 7の受光領域 S D及び第 5のフ ォ トディテク タ 44 8の受光領域 S Gに、 それぞれ扇状の反射光が照射される。 なお、 上記第 1のフォ トディテクタ 444には、 ニァフォーカス 及びファフ オーカスのどちらのデフォーカス状態においても、 ジャ ス トフ ォーカス時よりも広い範囲に P偏光成分の反射光が照射され るようになる。
このような構成のレーザモジュール 44 1 を備えた光ピッ クアツ プ装置では、 上記各フォ トディテクタ 444〜44 8の各受光領域 A S〜 S I で受光した反射光の光量に応じた信号レベルの検出信号 A〜 I に基づいて、 加算器と減算器で構成される信号検出回路にお いて次のような演算を行うことにより、
F E = (B + D + E + G) - (A + C+ F + H)
M 0 = (A + B + C + D) — （E + F + G + H)
T E = (A + B + E + F) - （C + D + G + H)
R F = I
フ ォーカスエラー信号 F E, 再生 MO信号， トラッキングエラー信 号 T E及び再生 R F信号を得ることができる。
なお、 上述の各実施例の説明では、 2分割旋光板 52の右旋光板 52 R及び左旋光板 52 Lは、 それぞれ出射光及び反射光を 22. 5 ° 旋光する等のように具体的な数値を用いて説明したが、 これは、 ほんの一例であり、 本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であ ればこの他種々の変更が可能であることは勿論である。
このように、 本発明に係る光ピックアップ装 gでは、 光路中に反 射光を抽出するための偏光ビームスプリ ッ タゃビームスプリ ッ タ等 を設ける必要がなく、 部品点数の削減を図るこ とができる。 このた め、 全体的な光路を短縮化するこ とができるう え、 構成の簡 ¾化を 通じて当該光ピ ッ クア ップ装置自体のローコス ト化を図るこ とがで きる。 従って、 当該光ピ ッ クア ップ装置を設ける光磁気ディ ス ク再 生装置等の光学ディ スク ドラ イブ装置をローコス ト化するこ とがで きる。
また、 カ ップリ ング効率を高めよ う とすると S Z N比が低下し、 逆に S Z N比を高めよ う とすると 力 ップリ ング効率が低下するよ う に、 カ ップリ ング効率と S / N比とは ト レー ドオフの関係にあるが、 上記偏光ホログラムは、 出射光に対 しては作用せず、 反射光の段階 でのみ作用するよ う になっているため、 高い力 ッ ブリ ング効率を実 現する こ とができる う え、 上記偏光ホログラムからの 3 つの反射光 は、 それぞれ上記各フ ォ トディ テク タによ り略々全ての光量を直接 受光するこ とができ、 高い S Z N比を実現するこ とができる。
また、 上記可動ュニ ッ トからの反射光を各フ ォ トディ テク タで適 宜受光するよ う に レーザモジュールを位置制御すればよいため、 簡 単に組み立て， 位置調整等を行う こ とができる。
また、 上記フ ォ 一カスエラー信号や ト ラ ッキ ングエラー信号に応 じ て上記可動ュニ ッ ト全体を駆動制御するよ う に しているため、 該 可動ュニ ッ ト の初期設定位置を維持したままフ ォ ーカ スエラー， ト ラ ッ キングエラーを是正するこ とができる。
また、 光磁気信号 M 0の検出において、 光磁気ディ ス クに記録さ れているデータ に応じて右方向或いは左方向に旋光された反射光 （ 上記 S偏光成分の反射光） を略々 1 0 0 %用いて検出を行う ため、 波長変動に対応することができるうえ、 S / N比の向上を図ること ができる。
また、 上記 2分割旋光板の左旋光板を介して第 1 のフ ォ トディテ クタに照射される旋光方向が右方向の S偏光成分の受光光量から、 上記右旋光板を介して第 2のフ ォ トディテクタに照射される旋光方 向が左方向の S儸光成分の受光光量を減算処理して光磁気信号 M 0 を検出することにより、 同相ノイズ成分を除去し信号成分のみを增 幅して検出することができ、 確実に光磁気信号 M 0の検出を行うこ とができる。
また、 再生 R F信号は、 光磁気ディ スクからの反射光を直接受光 して形成することができるため、 低域から高域までの信号成分を全 て有している。 このため、 S Z N比の良い再生 R F信号を形成する ことができ、 サンプルサーボフ ォーマツ トを採用した光学ディ スク においても正確にチヤ ンネルクロ ッ クを形成することができるよう になる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . レーザ光を出射するレーザ光源と、
上記レーザ光源からの出射光を光学ディ スクに照射する対物レン ズと、
上記レーザ光源と上記対物レンズの間に配置され、 光軸を中心と して上記光学ディ スクの径方向に沿った分割線で 2分割された右旋 光板と左旋光板とからなる旋光手段と、
上記レーザ光源と上記旋光手段の間に S Bされ、 上記レーザ光源 からの出射光は光路を曲げることなく そのまま透過させ、 上記光学 ディ スクに照射した出射光の反射光は、 偏光方向に応じて光路を曲 げて出射する偏光ホログラムと、
上記偏光ホログラムを介して入射される上記光学ディ スクからの 反射光を受光し、 その受光光量に応じた信号レベルの検出信号を出 力する受光手段とを有する
こ とを特徴とする光ピッ クア ップ装匿。
2 . 上記受光手段は、 上記旋光手段を通過した上記光学ディ スク からの反射光の上記偏光ホログラムによる 0次回折成分と + 1 次回 折成分と一 1 次回折成分をそれぞれ受光する少なく とも 3 つのフ ォ トディ テク タを備えるこ とを特徴とする請求項 1 記載の光ピ ッ クァ ッ ノ装置。
3 . 上記受光手段は、 + 1 次回折成分を受光するフ ォ トディ テク 夕と一 1 次回折成分を受光するフ ォ トディ テクタとを有し、 上記各 フ ォ トディ テク夕がそれぞれ上記光学ディ スクの径方向に沿った分 割線で少なく とも 2分割された複数の受光領域を有することを特徴 する請求項 1記載の光ビックアップ装置。
4 . 上記受光手段は、 上記少なく とも 3つのフ ォ トディ テクタの うちの反射光の 0次回折成分を受光するフ ォ トディテクタがジャス トフ ォーカス状態であるときに、 上記少なく とも 3つのフ ォ トディ テク夕のうちの + 1 次回折成分を受光するフ ォ トディテクタと上記 少なく とも 3つのフォ トディテクタのうちの一 1次回折成分を受光 するフ ォ トディ テクタの受光光量が互いに等しい状態になるように、 各フ ォ トディテクタを設置してなることを特徴とする請求項 2記載 の光ビックアツプ装置。
5 . 上記偏光ホログラムは、 全領域に！:つて均一な格子間隔の回 折格子状の平面ホログラムが形成されており、
上記受光手段は、 上記少なく とも 3つのフ ォ 卜ディテクタのうち の反射光の 0次回折成分を受光するフ ォ トディテクタに対して、 光 粬方向の前後に所定間隔ずらして、 上記少なく とも 3つのフ ォ トデ ィテク夕のうちの + 1次回折成分を受光するフ ォ トディテク夕と一 1 次回折成分を受光するフ ォ トディテクタを設置してなることを特 徴とする餽求項 4記載の光ビッ クアップ装 Jt。
6 . 上記偏光ホログラムは、 曲率をもった回折格子状の平面ホロ グラムからなることにより + 1次回折光成分に対する焦点と一 1 次 回折光成分に対する焦点を異ならしめ、
上記受光手段は、 上記少なく とも 3つのフ ォ トディテクタが略同 —平面上に BE設されていることを特徴とする請求項 4記載の光ビッ クアツプ装置。
7 . 上記偏光ホログラムは、 回折格子間隔が粗の回折格子状の儷 光ホログラムパターンが形成された領域と、 回折格子間隔が密の回 折格子状の偏光ホログラムパターンが形成された領域とに上記光学 ディ ス クの径方向に沿った分割線で分割されており、
上記受光手段は、 上記旋光手段の上記左旋光板を通過し上記偏光 ホログラムの一方の偏光ホログラムパターンが形成された領域によ り光路が曲げられた反射光の + 1 次回折光成分と一 1 次回折光成分 を受光する各フ ォ トディ テクタと、 上記旋光手段の上記右旋光板を 通過し上記偏光ホログラムの他方の偏光ホログラムパターンが形成 された領域によ り光路が曲げられた反射光の + 1 次回折光成分と一 1 次回折光成分を受光する各フ ォ トディ テクタとを備える
ことを特徴とする請求項 1 記載の光ピッ クアップ装置。
8 . 上記偏光ホログラムは、 中心角を 9 0 ° と した 4つの領域に 分割され、 上記旋光手段を通過した反射光を互いに異なる 4 つの方 向に曲げて出射するよ う に偏光ホログラムパターンが形成されおり、 上記受光手段は、 上記旋光手段を通過した上記光学ディ スクから の反射光の上記偏光ホログラムによる 0次回折成分を受光するフ ォ トディ テク タと、 上記偏光ホログラムによ り 4 つの方向に曲げられ た反射光を受光する 4つのフ ォ トディ テクタ とからなる
こ とを特徴とする請求項 1 記載の光ピッ クア ップ装置。
9 . 上記偏光ホログラム、 上記旋光手段及び上記対物レンズは、 上記受光手段からの検出信号に基づいてサーボ制御される可動ュニ ッ ト と して一体的に構成され、
上記レーザ光源及び上記受光手段は、 上記可動ュニッ ト に対応す るレーザモジュールと して一体的に構成されている ことを特徴とする請求項 1 記載の光ピックアップ装 ϋ。
1 0 . レーザ光を出射するレーザ光源と、 上記レーザ光源からの 出射光を光学ディ スクに照射する対物レンズと、 上記レーザ光源と 上記対物レンズの間に配 Bされ、 光軸を中心として上記光学ディ ス クの径方向に沿った分割線で 2分割された右旋光板と右旋光板とか らなる旋光手段と、 上記レーザ光源と上記旋光手段の間に 置され、 上記レーザ光源からの出射光は光路を曲げることなくそのまま透過 させ、 上記光学ディ スクに照射した出射光の反射光は偏光方向に応 じて光路を曲げて出射する偏光ホログラムと、 上記偏光ホログラム を介して入射される上記光学ディ スクからの反射光を受光し、 その 受光光量に応じた信号レベルの検出信号を出力する受光手段とを有 し、 上記偏光ホログラム、 上記旋光手段及び上記対物レンズが、 上 記受光手段からの検出信号に基づいてサーボ制御される可動ュニッ トとして一体的に構成され、 上記レーザ光源及び上記受光手段は、 上記可動ュニッ トに対応するレーザモジュールと して一体的に構成 された光ピッ クアップ装置と、
上記光学ディ スクを回転させるディ スク回転駆動手段と、 上記光ピッ クアップ装置の上記受光手段からの検出信号に基づい て、 上記可動ユニッ トを制御するサーボ制御手段と
を備えることを特徴とする光学ディ スク ドライブ装置。
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