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JP2001076377A - 光ピックアップ及び光ディスク装置 - Google Patents

光ピックアップ及び光ディスク装置

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Publication number
JP2001076377A
JP2001076377A JP2000039755A JP2000039755A JP2001076377A JP 2001076377 A JP2001076377 A JP 2001076377A JP 2000039755 A JP2000039755 A JP 2000039755A JP 2000039755 A JP2000039755 A JP 2000039755A JP 2001076377 A JP2001076377 A JP 2001076377A
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JP
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light
optical
light receiving
optical path
receiving element
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Pending
Application number
JP2000039755A
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English (en)
Inventor
Satoru Hineno
哲 日根野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Priority to KR1020000035919A priority patent/KR100722325B1/ko
Priority to US09/605,527 priority patent/US6347066B1/en
Priority to EP00401894A priority patent/EP1067532B1/en
Priority to DE60018646T priority patent/DE60018646T2/de
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、光ピックアップ及び光ディスク装
置に関し、例えば高密度記録された光ディスクをアクセ
スする光ディスク装置に適用して、簡易な構成で、横ず
れによるフォーカスエラー信号の特性劣化を防止するこ
とができるようにする。 【解決手段】 本発明は、光路中に光路差発生手段３９
を配置して、戻り光を分解した２つの光束に光学的光路
差を与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップ及
び光ディスク装置に関し、例えば高密度記録された光デ
ィスクをアクセスする光ディスク装置に適用することが
できる。本発明は、光路中に光路差発生手段を配置し
て、戻り光を分解した２つの光束に光学的光路差を与え
ることにより、簡易な構成で、横ずれによるフォーカス
エラー信号の特性劣化を防止することができるようにす
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ディスク装置においては、フォ
ーカスエラー量に応じて信号レベルが変化するフォーカ
スエラー信号に基づいて光ディスクに照射するレーザー
ビームをフォーカス制御するようになされており、この
ようなフォーカスエラー信号の検出方法として、非点収
差法、フーコー法、ＳＳＤ（Spot Size Detection ）法
等が使用されるようになされている。
【０００３】これらの検出方法のうち、非点収差法にあ
っては、ランドグルーブ記録の光ディスクに適用した場
合に、ランドの部分とグルーブの部分とでジャストフォ
ーカスの位置がずれて検出されることにより、このよう
なランドグルーブ記録の光ディスクについては、フーコ
ー法、ＳＳＤ（Spot Size Detection ）法が主に適用さ
れるようになされている。
【０００４】すなわち図１１（Ａ）は、フーコー法を適
用した光ピックアップを示す略線図である。この光ピッ
クアップ１において、半導体レーザー２は、レーザービ
ームＬ１を出射し、コリメータレンズ３は、このレーザ
ービームＬ１を略平行光線に変換して出射する。ビーム
スプリッタ４は、このコリメータレンズ３より入射する
レーザービームＬ１を光ディスク５に向けて反射し、対
物レンズ６は、このビームスプリッタ４からのレーザー
ビームを光ディスク５の情報記録面に集光する。
【０００５】このようにすると光ディスク５から戻り光
Ｌ２が得られ、この戻り光Ｌ２がレーザービームＬ１の
光路を逆に辿ってビームスプリッタ４に入射する。ビー
ムスプリッタ４は、この戻り光Ｌ２を透過することによ
りレーザービームＬ１の光路と戻り光Ｌ２の光路を分離
する。コリメータレンズ７は、このビームスプリッタ４
より出射される戻り光を収束光束に変換し、ハーフミラ
ー８は、この収束光束に変換された戻り光を２つの光束
に分離する。
【０００６】受光素子９は、ハーフミラー８で反射され
た側の戻り光を受光する。光ディスク装置では、この受
光素子９の受光結果を電流電圧変換処理することによ
り、光ディスク５に形成されたピット列等に応じて信号
レベルが変化する再生信号ＲＦを生成し、この再生信号
ＲＦを信号処理して光ディスク５に記録されたデータを
再生する。
【０００７】フーコー法による場合には、このようにし
て収束光束に変換されてなる戻り光の光路中にフーコー
プリズム１０が配置される。ここでフーコープリズム１
０は、中央が突出するように形成されて、光軸に対して
出射方向が斜めに傾いた２つの光束に戻り光を分解す
る。なおこの光ピックアップ１においては、戻り光の光
軸をほぼ中心にして軸対称に戻り光が分解され、さらに
出射方向においては交差するようになされている。
【０００８】光ピックアップ１においては、このフーコ
ープリズム１０より出射される戻り光Ｌ２を所定の受光
素子１１により受光する。ここでこの受光素子１１の受
光面と光ディスク５の情報記録面とが共役な関係に保持
されている場合、図１１（Ｃ）に示すように、受光素子
１１の受光面にはそれぞれ２つの光束が焦点を形成し、
これら２つの光束によるビームスポットＳＰ１及びＳＰ
２が形成される（以下ジャストフォーカスの状態と呼
ぶ）。
【０００９】これに対して光ディスク５の情報記録面に
対物レンズ６が近接して、等化的に戻り光の発光点が対
物レンズ５より遠ざかると、受光面に形成される２つの
ビームスポットＳＰ１及びＳＰ２においては、図１１
（Ｂ）に示すように、フーコープリズム１０により交差
するように出射方向が傾けられていることにより、光軸
に接近するように位置が変化し、また形状も拡大する。
【００１０】これとは逆に光ディスク５の情報記録面よ
り対物レンズ６が遠ざかって、等化的に戻り光の発光点
が対物レンズ５より近づくと、受光面に形成される２つ
のビームスポットＳＰ１及びＳＰ２においては、図１１
（Ｄ）に示すように、光軸より遠ざかるように位置が変
化し、また形状も拡大する。
【００１１】これらの関係を利用して、受光素子１１に
おいては、ジャストフォーカスにおける戻り光の集光位
置を基準にして、それぞれビームスポットＳＰ１及びＳ
Ｐ２の集光位置が変化する方向に受光面を２つの領域
ａ、ｂ及びｃ、ｄに分割してなる受光面１１Ａ及び１１
Ｂが形成される。光ディスク装置においては、これら領
域ａ〜ｄの受光結果を電流電圧変換処理した後、これら
電流電圧変換結果を領域ａ〜ｄに対応する符号により表
してＦＥ＝（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）の演算式で表される
フォーカスエラー信号ＦＥを生成する。さらにこのフォ
ーカスエラー信号ＦＥの信号レベルが０レベルになるよ
うに、矢印Ａにより示すように対物レンズ６を可動し、
これによりフォーカス制御するようになされている。
【００１２】これに対して図１２は、ＳＳＤ法による光
ピックアップに適用される光集積素子の要部を示す斜視
図である。この光ピックアップは、この光集積素子１５
より出射されるレーザービームＬ１を対物レンズにより
光ディスクに集光し、またこの光ディスクより得られる
戻り光Ｌ２を対物レンズにより受光して光集積素子１５
に導く。
【００１３】ここで光集積素子１５は、硝材を切削加工
して作成されたプリズム１６の斜面１６Ａに半導体レー
ザーダイオードチップ１７より出射したレーザービーム
Ｌ１を反射し、このレーザービームＬ１を対物レンズに
向けて出射する。
【００１４】また光集積素子１５は、このレーザービー
ムＬ１の光路を逆に辿る戻り光Ｌ２をこの斜面１６Ａよ
りプリズム１６の内部に導き、プリズム１６の下面で透
過光と反射光とに分離する。光集積素子１５は、この下
面の透過光を受光素子１８により受光する。また下面の
反射光をプリズム１６の上面で反射した後、下面を透過
させ、受光素子１９で受光する。これによりこの光集積
素子１５による光ピックアップにおいては、ジャストフ
ォーカスの状態で、これら受光素子１８及び１９の受光
面に形成されるビームスポット径がほぼ等しくなるよう
に、またこのジャストフォーカスの位置より光ディスク
まので距離が変化すると、その変化方向に応じて受光素
子１８及び１９の受光面に形成されるビームスポット径
が相補的に変化するようになされている。
【００１５】なお受光素子１８及び１９は、１つの半導
体基板上に一体に構成される。受光素子１８及び１９
は、それぞれ受光面に形成される戻り光のビームスポッ
ト形状を検出可能に、受光面が分割して形成され、この
光ピックアップによる光ディスク装置においては、これ
ら受光素子１８及び１９の各受光面で検出される受光結
果を電流電圧変換処理した後、その電流電圧変換結果を
演算処理することにより、これら受光素子１８及び１９
に形成されるビームスポット径に基づいてフォーカスエ
ラー信号を生成する。
【００１６】これに対して図１３は、同様のＳＳＤ法に
よる光ピックアップに適用される光集積素子を示す斜視
図である。この光ピックアップにおいては、図１１につ
いて上述したコリメータレンズ７以降の戻り光の光学系
がこの光集積素子２１により置き換えられる。
【００１７】ここで光集積素子２１は、直角三角形プリ
ズム２２と、この直角三角形プリズム２２の斜面に貼り
合わされた平行四辺形プリズム２３による複合プリズム
２４が形成され、この複合プリズム２４が受光素子２５
及び２６の上に配置される。なおここで受光素子２５及
び２６は、１つの半導体基板上に一体に構成され、また
図１２について上述した受光素子１８及び１９と同様
に、受光面に形成されるビームスポット径を検出可能に
受光面が分割して形成される。
【００１８】光集積素子２１は、複合プリズム２４より
戻り光Ｌ２を入射し、直角三角形プリズム２２と平行四
辺形プリズム２３との貼り合わせ面で透過光及び反射光
に分解する。光集積素子２１は、透過光については、複
合プリズム２４の下面を透過させて受光素子２５で受光
し、また反射光については、斜面で反射した後、複合プ
リズム２４の下面を透過させて受光素子２６により受光
する。
【００１９】これによりこの光ピックアップによる光デ
ィスク装置においては、図１２について上述した光ディ
スク装置と同様に受光素子２５及び２６による受光結果
を処理してフォーカスエラー信号を生成するようになさ
れている。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】ところでフーコー法に
よる受光素子１１においては、受光面１１Ａ、１１Ｂを
分割してなる領域ａ及びｂ、ｃ及びｄの間に、何ら戻り
光の受光に供しないスリット状の領域であるいわゆる不
感帯ＡＲが形成される（図１１）。
【００２１】フーコー法による場合に光ディスク装置に
おいては、ジャストフォーカスの状態で戻り光の全光量
がこの不感帯ＡＲに集光されることにより、再生信号Ｒ
Ｆの検出に専用の受光素子が必要になる。これによりフ
ーコー法による場合には、光ピックアップの構成が複雑
になる問題があった。
【００２２】また図１４（Ａ）に示すように、受光素子
１１が受光面１１Ａ及び１１Ｂの配列方向に横ずれする
と、ジャストフォーカスの状態でも、分割した１方の領
域だけに戻り光が集光されるようになる。このようにな
ると何ら位置ずれいていない場合（図１４（Ｂ））との
対比により図１４（Ｃ）に示すように、ジャストフォー
カスの近傍で何らフォーカスエラー信号ＦＥの信号レベ
ルが変化しない不感帯が形成される。これによりフーコ
ー法による場合には、横ずれによりフォーカスエラー信
号の特性が著しく劣化する問題があり、位置合わせのた
めの調整作業に時間を要する欠点があった。
【００２３】これらの問題を解決する１つの方法として
図１２及び図１３について上述したＳＳＤ法を使用する
ことが考えられるが、これらの方法にあっては、３スポ
ット法によるトラッキング制御手法を適用することが困
難であり、また構成の変更に柔軟に対応することができ
ない。
【００２４】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、フーコー法によりフォーカス制御する場合でも、簡
易な構成で、横ずれによるフォーカスエラー信号の特性
劣化を防止することができる光ピックアップと、この光
ピックアップを用いた光ディスク装置を提案しようとす
るものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め請求項１又は請求項６の発明においては、光ピックア
ップ又は光ディスク装置に適用して、戻り光を分解した
２つの光束の光学的光路長を異ならせる光路差発生手段
を備えるようにする。
【００２６】請求項１又は請求項６に係る構成によれ
ば、戻り光を分解した２つの光束の光学的光路長を異な
らせる光路差発生手段を備えることにより、一方の光束
が受光面に焦点を形成している場合でも、他方の光束に
あっては、焦点の前又は後ろの大きなビームスポットに
より受光面に集光される。
【００２７】これによりビーム径の大きさを検出するよ
うに受光面を分割してフォーカスエラー信号を生成する
ようにしても、受光素子の不感帯に戻り光の全光量が集
光されるような状況を回避することができ、フォーカス
エラー信号の生成に使用する受光結果を用いて再生信号
を生成することができる。従ってその分全体構成を簡略
化することができる。
【００２８】またこのようにして光路差が異なってなる
場合に、２つの光束で受光面に形成されるビームスポッ
ト径が等しくなるようにフォーカス制御すれば、一方の
光束は焦点の前側となるように、また他方の光束につい
ては、焦点の後ろ側となるようにフォーカス制御するこ
とになる。従って焦点が形成されている場合に比して、
大きなビーム径である状態を制御目標としてフォーカス
制御することができ、その分横ずれによるフォーカスエ
ラー信号の急激な特性の変化を有効に回避することがで
きる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。
【００３０】（１）第１の実施の形態 （１−１）第１の実施の形態の構成 図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光ピックアッ
プを示す略線図である。この実施の形態に係る光ディス
ク装置においては、この光ピックアップ３１を用いて光
ディスク５をアクセスする。
【００３１】ここで光ピックアップ３１において、半導
体レーザー３２は、レーザービームＬ１を出射し、グレ
ーティング３３は、このレーザービームを−１次、０
次、１次の回折光に分解して出射する。ビームスプリッ
タ３４は、このグレーティング３３より入射するレーザ
ービームＬ１を光ディスク５に向けて透過し、コリメー
タレンズ３５は、このレーザービームＬ１を略平行光線
に変換する。対物レンズ３６は、このコリメータレンズ
３５からのレーザービームＬ１を光ディスク５の情報記
録面に集光する。
【００３２】光ピックアップ３１は、このようにして光
ディスク５にレーザービームＬ１を照射してレーザービ
ームＬ１の光路を逆に辿って収束光によりビームスプリ
ッタ３４に入射する戻り光Ｌ２について、この戻り光Ｌ
２をビームスプリッタ３４で反射することにより、レー
ザービームＬ１の光路と戻り光Ｌ２の光路とを分離す
る。フーコープリズム３７は、図１１について上述した
フーコープリズム１０と同様に、このビームスプリッタ
３４で反射された戻り光Ｌ２を２つの光束に分解し、受
光素子３８は、これら２つの光束を受光する。
【００３３】光ピックアップ３１は、何ら配置しない場
合に比して、透過光の光学的光路長を変化させる光路差
板３９がこのように分解した１方の戻り光の光路中に配
置される。ここで光路差板３９は、屈折率Ｎ、厚さｄの
透明平行平板であり、これによりＤ＝ｄ（Ｎ−１）／Ｎ
の分だけ、何ら光路差板３９を配置しない側の、受光素
子３８に入射する光束と、この光路差板３９を透過する
光束との光学的光路長を異ならせるようになされてい
る。
【００３４】図２は、受光素子３８の受光面を示す平面
図である。受光素子３８は、光ディスク５の略半径方向
に２組の受光面３８Ａ及び３８Ｂが形成される。これら
２組の受光面３８Ａ及び３８Ｂは、同一に形成され、光
ディスク５の略円周接線方向に、それぞれほぼ矩形形状
の受光面ｅ、ａｂ、ｇ及びｆ、ｃｄ、ｈが所定ピッチに
より形成されるようになされている。受光素子３８は、
これら矩形形状の受光面ｅ、ａｂ、ｇ及びｆ、ｃｄ、ｈ
のうち、それぞれ中央の受光面ａｂ及びｃｄが、受光面
３８Ａ及び３８Ｂの配列方向に２分割されて、さらに微
小な受光面ａ、ｂ及びｃ、ｄが形成される。
【００３５】光ピックアップ３１においては、２組の受
光面３８Ａ及び３８Ｂが光路差板３９側を介して入射す
る戻り光と、残りの戻り光とをそれぞれ受光するように
配置される。またグレーティング３３により分割された
−１次、０次、１次の回折光によるレーザービームＬ１
のうち０次の回折光によるレーザービームがジャストト
ラッキングにより光ディスク５を走査しているとき、−
１次及び１次の回折光によるレーザービームが走査対象
のトラックの内外周をぞれぞれ走査するように、またこ
れら−１次、０次、１次の回折光に対応する戻り光をそ
れぞれ受光面ｅ、ａｂ、ｇ及びｆ、ｃｄ、ｈで受光する
ように各光学部品が配置されるようになされている。
【００３６】ここで光ディスク装置は、これら受光面ａ
〜ｈより得られる受光結果を電流電圧変換処理した後、
次式の演算処理によりトラッキングエラー信号ＴＥを生
成し、このトラッキングエラー信号ＴＥが所定の信号レ
ベルになるように対物レンズ３６を光ディスク５の半径
方向に可動し、これによりいわゆるＤＰＰ法によりトラ
ッキング制御する。なおここでＡは、所定の係数であ
る。
【００３７】
【数１】
【００３８】また光ディスク装置は、さらにこれら電流
電圧変換結果を次式により表される演算により処理して
フォーカスエラー信号ＦＥを生成し、このフォーカスエ
ラー信号ＦＥが所定の信号レベルとなるように対物レン
ズ３６を可動してフォーカス制御する。
【００３９】
【数２】
【００４０】また、次式の演算処理により、フォーカス
エラー信号の生成に使用する受光結果より併せて再生信
号ＲＦを生成する。
【００４１】
【数３】
【００４２】すなわち図３に示すように、このように戻
り光による２つの光束の光路長を異ならせた場合、一方
の光束が受光面に焦点を形成している場合でも、他方の
光束にあっては、焦点の前又は後ろの大きなビームスポ
ットにより受光面に集光される（図３（Ａ）及び
（Ｃ））。なおここで図３（Ａ）は、光ディスク５に対
して対物レンズ３６が近接している場合であり、図３
（Ｃ）は、これとは逆に光ディスク５に対して対物レン
ズ３６が遠ざかっている場合である。
【００４３】これによりこの実施の形態では、受光素子
の不感帯に戻り光の全光量が集光されるような状況を回
避することができ、フォーカスエラー信号の生成に使用
する受光結果を用いて再生信号ＲＦを生成することがで
きる。従ってその分全体構成を簡略化することができ
る。
【００４４】なおこの実施の形態においては、受光面の
不感帯により再生信号レベルの変化を低減するために、
光路差板３９を透過する光束、残りの光束がそれぞれ受
光素子３８の受光面で焦点を形成した場合に（それぞれ
図３（Ａ）及び（Ｃ）の場合である）、不感帯より各光
束の進行方向側の受光面に各光束が焦点を形成するよう
に各光学系が設定されるようになされている。
【００４５】またこのようにして光路差が異なってなる
場合に、２つの光束で受光面に形成されるビームスポッ
ト径が等しくなるようにフォーカス制御すれば、図３
（Ｂ）に示すように、一方の光束は焦点の前側となるよ
うに、また他方の光束については、焦点の後ろ側となる
ようにフォーカス制御することになる。従って焦点が形
成されている場合に比して、大きなビーム径である状態
を制御目標としてフォーカス制御することができ、その
分横ずれによるフォーカスエラー信号の急激な特性の変
化を有効に回避することができる。
【００４６】図４及び図５は、横ずれによるフォーカス
エラー信号ＦＥの特性の変化を示す特性曲線図であり、
図４は、正しく組み立てられた状態であり、図５は、図
１１について上述した構成では不感帯により特性の劣化
が顕著となる程度に横ずれさせた場合である。
【００４７】この図４及び図５によれば、感度は低下す
るものの、不感帯の発生を有効に回避できることが判
る。
【００４８】（１−２）第１の実施の形態の動作 以上の構成において、光ピックアップ３１においては
（図１）、半導体レーザー３２より出射されたレーザー
ビームＬ１がグレーティング３３により−１次、０次、
１次の回折光に分解され、ビームスプリッタ３４を透過
する。さらにコリメータレンズ３５により略平行光線に
変換された後、対物レンズ３６により光ディスク５の情
報記録面に集光される。
【００４９】光ピックアップ３１においては、これによ
り光ディスク５より戻り光Ｌ２が得られ、この戻り光Ｌ
２がコリメータレンズ３５により収束光線に変換された
後、ビームスプリッタ３４で反射されてレーザービーム
Ｌ１と光路が分離される。さらに続くフーコープリズム
３７により出射方向が異なってなる２つの光束に分離さ
れ、これら２つの光束が受光素子３８により受光され
る。このときこれら２つの光束のうちの１つが、光路差
板３９を透過することにより、受光素子３８までの光路
長が残りの光束とで異なるように設定されて受光素子３
８に導かれる。
【００５０】この受光素子３８において（図２及び図
３）、戻り光のうちの、光路差板３９を透過した側の光
束にあっては、−１次、０次、１次の回折光に対応する
戻り光がそれぞれ光ディスク５の円周接線方向に並ぶよ
うに形成された受光面ｆ、ｃｄ、ｈにより受光される。
また光路差板３９を透過しない側の戻り光が、同様にし
て、光ディスク５の円周接線方向に並ぶように形成され
た受光面ｅ、ａｂ、ｇにより受光される。
【００５１】このときこの２つの光束は、光路差板３９
により光路長が異なるように設定されていることによ
り、一方の光束が受光面に焦点を形成している場合で
も、他方の光束にあっては、焦点の前又は後ろの大きな
ビームスポットにより受光面に集光される。これにより
この実施の形態では、受光素子の不感帯に戻り光の全光
量が集光されるような状況を回避することができ、フォ
ーカスエラー信号の生成に使用する受光結果を用いて再
生信号ＲＦを生成することができる。
【００５２】すなわち戻り光にあっては、受光面ａ、
ｂ、ｃ、ｄの受光結果が電流電圧変換処理された後、加
算され、これにより再生信号ＲＦが生成され、光ディス
ク装置においては、フォーカスエラー信号ＦＥの生成に
利用する受光結果を用いて再生信号を生成できることに
より、その分光ピックアップ３１の構成を簡略化して全
体構成を簡略化することができる。
【００５３】またこの実施の形態においては、各光束が
受光面で焦点を形成した際に、受光面の不感帯より各光
束の進行方向側にそれぞれ戻り光が焦点を形成するよう
に光学系が設定され、これによりこのようにしてフォー
カスエラー信号の生成に使用する受光結果を用いて再生
信号を生成して、再生信号の信号レベルの急激な変化が
低減される。
【００５４】かくするにつきこの光ピックアップ３１に
よる光ディスク装置においては、このようにして光路差
が異なってなる２つの光束で受光面に形成されるビーム
スポット径が等しくなるように、中央の受光面ａ、ｂ、
ｃ、ｄの受光結果よりフォーカスエラー信号ＦＥが生成
され、このフォーカスエラー信号ＦＥによりフォーカス
制御される。
【００５５】これにより光ディスク装置においては、光
路差板３９を透過する戻り光と、透過しない側の戻り光
とがぞれぞれ受光面の後ろ側及び前側で焦点を形成する
ようにして、受光素子３９の受光面においては、戻り光
のビームスポットが大きな形状によりほぼ等しいビーム
径となるように、フォーカス制御することができる。従
ってその分、横ずれに対してフォーカスエラー信号の急
激な変化を防止することができ、横ずれによる不感帯の
発生を防止することが可能となる。
【００５６】なおこのような横ずれによるフォーカスエ
ラー信号の特性劣化を防止できることにより、この実施
の形態に係る光ピックアップにおいては、トラックを横
断する際に発生するノイズ量を低減することができ、そ
の分高速にシークしさせてアクセス時間を短縮すること
もできる。
【００５７】（１−３）第１の実施の形態の効果 以上の構成によれば、フーコープリズムと受光素子との
間に光路差板を配置し、フーコープリズムにより分離さ
れた２つの光束の光路長を異ならせることにより、簡易
な構成で、横ずれによるフォーカスエラー信号の特性劣
化を防止することができる。
【００５８】（２）第２の実施の形態 図６は、第２の実施の形態に係る光ディスク装置に適用
される光ピックアップを示す略線図である。この図６に
示す構成において、図１について上述した光ピックアッ
プ３１と同一の構成は、対応する符号を付して示し、重
複した説明は省略する。
【００５９】この光ピックアップ４１においては、フー
コープリズム３７と受光素子との間に代えて、フーコー
プリズムの入射面側に光路差板３９が配置される。
【００６０】図６に示すように、フーコープリズムの入
射面側に光路差板３９を配置しても、第１の実施の形態
と同様の効果を得ることができる。
【００６１】（３）第３の実施の形態 図７は、第３の実施の形態に係る光ディスク装置の光ピ
ックアップに適用される受光素子の受光面を示す略線図
である。この図７に示す構成において、受光素子５８
は、図２について上述した光ピックアップにおける受光
素子３８の場合と同様に、光ディスク５の略半径方向に
２組の受光面５８Ａ及び５８Ｂが形成される。なおこの
実施の形態に係る光ピックアップにおいては、この受光
素子５８と関連する周辺構成とが異なる点を除いて、第
１の実施の形態に係る光ピックアップと同一に構成され
ることにより、ここでは重複した説明を省略する。
【００６２】これら２組の受光面５８Ａ及び５８Ｂは、
同一に形成され、光ディスク５の略円周接線方向に、そ
れぞれほぼ矩形形状の受光面ｅ、ａ、ｇ及びｆ、ｂ、ｈ
が所定ピッチにより形成される。受光素子５８は、これ
ら矩形形状の受光面ｅ、ａ、ｇ及びｆ、ｂ、ｈのうち、
それぞれ中央の受光面ａ及びｂが、光ディスク５の円周
接線方向に３分割されて、さらに微小な受光面ａ１、ａ
２、ａ３及びｂ１、ｂ２、ｂ３が形成される。
【００６３】この実施の形態に係る光ピックアップ５１
においては、図３との対比により図８に示すように、フ
ーコープリズム３７より２つの光束に分けられた戻り光
のうち、光路差板３９を介して入射する戻り光を受光面
５８Ａにより受光し、直接入射する戻り光を受光面５８
Ｂにより受光する。またグレーティング３３により分割
された−１次、０次、１次の回折光によるレーザービー
ムＬ１のうち０次の回折光によるレーザービームがジャ
ストトラッキングにより光ディスク５を走査していると
き、−１次、０次及び１次の回折光に対応する戻り光を
それぞれ受光面ｅ、ａ、ｇ及びｆ、ｂ、ｈで受光するよ
うに各光学部品が配置されるようになされている。
【００６４】これにより図８に示すように、この実施の
形態においても、２つの光束のうち、一方の光束が受光
面に焦点を形成している場合でも、他方の光束にあって
は、焦点の前又は後ろの大きなビームスポットにより受
光面に集光され、受光素子５８における不感帯の影響を
有効に回避できるようになされている。なおここで図８
（Ａ）は、光ディスク５に対して対物レンズ３６が近づ
いている場合であり、図３（Ｃ）は、これとは逆に光デ
ィスク５に対して対物レンズ３６が遠ざかっている場合
である。
【００６５】ここで光ディスク装置は、これら受光面ａ
〜ｈの受光結果を電流電圧変換処理した後、次式の演算
処理によりトラッキングエラー信号ＴＥを生成し、これ
によりいわゆるＤＰＰ法によりトラッキング制御する。
なおここでαは、所定の係数である。
【００６６】
【数４】
【００６７】なお光ディスク装置は、例えばピットの深
さがλ／４波長による光ディスクをアクセスする場合の
ように、（４）式によるトラッキングエラー信号ＴＥに
よりトラッキング制御困難な場合、次式の演算処理によ
るＤＰＤ法によるトラッキングエラー信号ＴＥによるト
ラッキングエラー信号を生成する。
【００６８】
【数５】
【００６９】また光ディスク装置は、同様に、次式の演
算処理によりフォーカスエラー信号ＦＥを生成する。こ
れにより光ディスク装置は、いわゆるＳＳＤ（Spot Siz
e Detection ）法によりフォーカスエラー信号ＦＥを生
成する。
【００７０】
【数６】
【００７１】また、次式の演算処理により、再生信号Ｒ
Ｆを生成する。
【００７２】
【数７】
【００７３】図９及び図１０は、横ずれによるフォーカ
スエラー信号ＦＥの特性の変化を示す特性曲線図であ
り、図９は、正しく組み立てられた状態であり、図１０
は、受光面５８Ａ、５８Ｂにおける不感帯の側である光
ディスク５の円周接線方向に１０〔μｍ〕だけビームず
れした場合の特性である。この図９及び図１０によれ
ば、感度は低下するものの、不感帯の影響によるフォー
カスエラー信号の特性劣化を有効に回避できることが判
る。
【００７４】第３の実施の形態によれば、受光素子の受
光面を光ディスクの円周接線方向に分割するようにして
も、簡易な構成で、横ずれによるフォーカスエラー信号
の特性劣化を防止することができる。
【００７５】（４）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、フーコープリズムに
より分離される２つの光束の光学的光路長を異ならせる
光路差発生手段として、光路差板３９をそれぞれフーコ
ープリズムの入射面側、出射面側に配置する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、受光素子の入射
面、受光面又はフーコープリズムに光路差発生手段とし
ての光学部材を貼り合わせて配置するようにしてもよ
い。またフーコープリズムにあっては、この種の光学部
材の貼り合わせに代えて、硝材の加工時に光路差発生手
段を一体化して作成するようにしてもよい。
【００７６】また上述の実施の形態においては、フーコ
ープリズムにより分離された２つの光束のうちの１方の
光束について、光路中に光路差発生手段を配置する場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば２つ
の光束で板厚が異ってなる透明板材を２つの光束の光路
中に介挿し、これにより２つの光束で光路長を異ならせ
るようにしてもよい。
【００７７】また上述の実施の形態においては、中央が
突出するようにフーコープリズムを形成して、分離した
２つの光束の光路が交差するように設定する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、これとは逆に中央
がへこむようにフーコープリズムを形成して、分離した
２つの光束の光路が交差しないようにしてもよい。
【００７８】また上述の実施の形態においては、ビーム
スプリッタにより戻り光を反射して処理する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、光源側と受光側と
を入れ換えた構成としても良い。
【００７９】また上述の実施の形態においては、いわゆ
るＤＰＰ法によりトラッキングエラー信号を生成する場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、３スポッ
ト法によりトラッキングエラー信号を生成する場合等に
も広く適用することができる。
【００８０】また上述の実施の形態においては、光ディ
スクの半径方向に分割してなる受光面ａ〜ｄによりビー
ムスポット径の差異を検出してフォーカスエラー信号を
生成する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、要はビームスポット径の差異を検出できれば良く、
受光素子においては、種々の受光面の構成を適用するこ
とができる。
【００８１】また上述の実施の形態においては、戻り光
を２つの光束に分離する手段としてフーコープリズムを
用いる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
フーコープリズムを用いる場合に比して設計等は煩雑に
はなるものの、例えばホログラムを用いるようにしても
よい。
【００８２】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、光路中に
光路差発生手段を配置して、戻り光を分解した２つの光
束に光学的光路差を与えることにより、簡易な構成で、
横ずれによるフォーカスエラー信号の特性劣化を防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光ピックアッ
プを示す略線図である。
【図２】図１の光ピックアップにおける受光素子の受光
面を示す平面図である。
【図３】図１の光ピックアップの動作の説明に供する略
線図である。
【図４】図１の光ピックアップによるフォーカスエラー
信号を示す特性曲線図である。
【図５】図４の特性曲線図との対比により横ずれによる
特性の変化を示す特性曲線図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る光ピックアッ
プを示す略線図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る光ピックアッ
プに適用される受光素子の受光面を示す平面図である。
【図８】図７の受光素子による光ピックアップの動作の
説明に供する略線図である。
【図９】図７の受光素子による光ピックアップによるフ
ォーカスエラー信号を示す特性曲線図である。
【図１０】図９の特性曲線図との対比により横ずれによ
る特性の変化を示す特性曲線図である。
【図１１】従来のフーコー法による光ピックアップを示
す略線図である。
【図１２】従来のＳＳＤ法による光ピックアップに適用
される光集積素子を示す斜視図である。
【図１３】従来のＳＳＤ法による光ピックアップに適用
される光集積素子の他の例を示す斜視図である。
【図１４】図７の光ピックアップにおける横ずれの説明
に供する略線図である。
【符号の説明】
１、３１、４１……光ピックアップ、２、３２……半導
体レーザー、５……光ディスク、６、３６……対物レン
ズ、７、３５……コリメータレンズ、９、１１、３８、
５８……受光素子、１０、３７……フーコープリズム、
３９……光路差板

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光ディスクにレーザービームを照射して得
    られる戻り光を、前記戻り光の光軸に対して光軸が斜め
    に傾き、かつ出射方向が異なってなる２つの光束に分離
    する光束分離手段と、 前記２つの光束によるビームスポットの大きさを検出可
    能に、前記２つの光束を受光する受光素子と、 前記２つの光束の光学的光路長を異ならせる光路差発生
    手段と、 前記戻り光を収束光により前記光束分離手段に導く収束
    光学系とを備えることを特徴とする光ピックアップ。
  2. 【請求項２】前記光路差発生手段は、 前記２つの光束の何れかの光路に介挿された透明平行平
    板であることを特徴とする請求項１に記載の光ピックア
    ップ。
  3. 【請求項３】前記光路差発生手段が、 前記光束分離手段と前記受光素子との間に配置されたこ
    とを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
  4. 【請求項４】前記光路差発生手段が、 前記収束光学系と光束分離手段との間に配置されたこと
    を特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
  5. 【請求項５】前記光束分離手段が、 フーコープリズムであることを特徴とする請求項１に記
    載の光ピックアップ。
  6. 【請求項６】光ピックアップより光ディスクにレーザー
    ビームを照射して得られる戻り光の受光結果に基づい
    て、前記光ディスクをアクセスする光ディスク装置にお
    いて、 前記光ピックアップは、 前記戻り光を、前記戻り光の光軸に対して光軸が斜めに
    傾き、かつ出射方向が異なってなる２つの光束に分離す
    る光束分離手段と、 前記２つの光束によるビームスポットの大きさを検出可
    能に、前記２つの光束を受光する受光素子と、 前記２つの光束の光学的光路長を異ならせる光路差発生
    手段と、 前記戻り光を収束光により前記光束分離手段に導く収束
    光学系とを有し、 前記光ディスク装置は、 前記受光素子の受光結果よりフォーカスエラー量に応じ
    て信号レベルが変化するフォーカスエラー信号を生成す
    ることを特徴とする光ディスク装置。
  7. 【請求項７】前記光路差発生手段は、 前記２つの光束の何れかの光路に介挿された透明平行平
    板であることを特徴とする請求項６に記載の光ディスク
    装置。
  8. 【請求項８】前記光路差発生手段が、 前記光束分離手段と前記受光素子との間に配置されたこ
    とを特徴とする請求項６に記載の光ディスク装置。
  9. 【請求項９】前記光路差発生手段が、 前記収束光学系と光束分離手段との間に配置されたこと
    を特徴とする請求項６に記載の光ディスク装置。
  10. 【請求項１０】前記光束分離手段が、 フーコープリズムであることを特徴とする請求項６に記
    載の光ディスク装置。
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