JPH02192040A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ピックアップ装置に関する。

［従来の技術］ 光ピックアップ装置は、光情報記録媒体に情報の記録お
よび／または再生を行うための装置として知られている
。

情報の記録および／または再生を適正に行うには、レー
ザー光源からの光束を対物レンズにより光情報記録媒体
の記録面上にスポット状に正しく集光させるためのフォ
ーカシング制御と、集光スポットに正しくトラック上を
辿らせるためのトラッキング制御とが必要である。

第５図は、従来から良く知られた光ピックアップ装置の
１例を要部のみ略示している。

第５図（Ｉ）に於いて、レーザー光源としての半導体レ
ーザー１からの光束は、カップリングレンズ２により平
行光束化されたのち、偏光ビームスプリッタ−３と１７
４波長板４を透過して対物レンズ５に入射し、同レンズ
５の作用にて光情報記録媒体６の記録面上に略１μｍの
径のスポット状に集光する。

上記記録面による反射光は、対物レンズ５と１／４波長
板４を透過して再度偏光ビームスプリッタ−３に入射し
、同ビームスプリッタ−３により反射されて集光レンズ
７に入射し、同レンズを透過すると集束性の光束となる
。

この集束性の光束は、一部を２分割受光素子８で遮断さ
れて２分割受光素子９に入射する。

そしてフォーカスエラー信号は、２分割受光素子８の端
縁部をナイフェツジとして、公知のナイフェツジ法によ
り２分割受光素子９から得られ、このフォーカスエラー
信号に基づき対物レンズ５を光軸方向へ変位させるサー
ボ制御でフォーカシング制御が行おれる。

一方、トラックエラー信号は２分割受光素子８から得ら
れる。２分割受光素子８は第５図（ＩＩ）に示すように
受光面が受光部Ａ、Ｂに２分割されており、各受光部Ａ
、Ｂから光電変換出力ａ、ｂが得られるようになってい
る。受光部Ａ、Ｂを分ける分割線はトラック方向に対応
している。

さて、第６図を参照すると、光情報記録媒体６の記録面
にはトラックＴｒが形成され、トラック間はトラック案
内部Ｇにより分離されている。

第６図（ａ）に示す状態では、光束はトラックＴｒ上に
正しく集光しており、２分割受光素子８上における光強
度分布、即ちファーフィールド像ＦＦＩは２分割受光素
子８の受光部Ａ、Ｂを分ける分割線に対して対称となる
。しかるに光束の集光状態が第６図（ｂ）に示すように
トラックＴｒからトラック案内部Ｇの側にずれると、ト
ラックＴｒからの反射光と、これに対してπ／２の位相
差をもつトラック案内部Ｇからの反射光との干渉効果が
上記分割線に関して非対称となりファーフィールド像Ｆ
ＦＩは第６図（ｂ）に示すように集光スポットのずれた
側の光強度が大きくなる。従って受光部Ａ、Ｂからの出
力ａ、ｂを電圧信号に変換してえられる電圧信号Ｖａ、
Ｖｂからトラックエラー信号として（Ｖａ−ｖｂ）を構
成し、このトランクエラー信号をＯとするようにサーボ
制御を行うことによって１〜ラツキング制御を行うこと
ができる。

トラッキング制御の精度を劣化させる原因として光情報
記録媒体６の傾きによるトラックエラー信号のオフセッ
トがある。

即ち、第７図（ａ）に示すように対物レンズ５の光軸に
対して光情報記録媒体６が傾いていないときは問題がな
いが、第７図（ｂ）に示すように対物レンズ５の光軸に
対して光情報記録媒体６の記録面の法線方向がθだけ傾
くと、記録面からの反射光の主光線の方向は２θだけず
れ、対物レンズ５を透過したのちは、照明光束の主光線
に対し２ｆθだけずれる。ここにｆは対物レンズ５の焦
点距離である。反射光束は結局、２分割受光素子８に対
しても２ｆθだけずれる。するとこのずれに伴い、受光
部Ａ、Ｂの受光する光束断面積が互いに異なるものとな
るので、トラックずれによるファーフィールド像の変化
による出力ａ、ｂの変化の他に上記断面積変化による出
力変化が生じ、これがトラックエラー信号にオフセット
成分として入り込み、トラッキング制御の精度を劣化さ
せる。

光情報記録媒体の傾きを考慮してトラッキング制御を補
正するには、光情報記録媒体の傾きが検出されねばなら
ない。

光情報記録媒体の傾きを検出する方法としては、従来特
開昭６０−９０１８号公報に開示された方法や特公昭６
３−２２３６９号公報に開示された方法が知られている
。

［発明が解決しようとする課題］ 上記方法の内、前者の方法は、光ピックアップ装置に上
記傾きを検出するための専用の光源を必要とするため光
ピックアップ装置のコストが高く付くという問題がある
。

また、後者の方法はトラックエラー信号を発生させるた
めの受光素子の出力の直流成分を利用して傾きの検出を
行うが、上記直流成分には光情報記録媒体の傾きの情報
の他に、トラックの偏心成分の情報も含まれるので、正
確な傾きを検出するのは難しい。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、
その目的とする所はトラッキング制御の精度劣化の原因
となる光情報記録媒体の傾きを容易、且つ確実に検出し
うる機能を備えた新規な光ピックアップ装置の提供にあ
る。

［課題を解決するための手段］ 以下、本発明を説明する。

本発明の光ピックアップ装置は、「レーザー光源からの
光束を光情報記録媒体上にスポット状に集光させるのに
、回折現象を利用する対物レンズを用いる」こと、「対
物レンズの光源側の焦点位置の近傍に、複数の受光部を
持つ分割受光素子を配備する」こと、「この分割受光素
子の各受光部からの出力を用いて上記光情報記録媒体の
傾き検出信号を構成するようにした」ことを特徴として
いる。

［作　　用］ レーザー光源からの光束を平行光束として、「回折現象
を利用する対物レンズ」即ち、マイクロフレネルレンズ
やフレネル輪帯レンズに入射させて光情報記録媒体の記
録面上に集光させると、対物レンスの透過光束には所謂
０次光として、回折の影響を受けない成分があり、この
０次光は平行光束として記録面に入射し、反射されて対
物レンズに入射する。この光束を０次反射光束とよぶ、
この０次反射光束が対物レンズに再入射すると、その一
部は、対物レンズの回折現象によるレンズ作用で対物レ
ンズの、光源側の焦点に集光する。

光情報記録媒体が傾くと０次反射光の方向が対物レンズ
の光軸に対して傾くため、対物レンズによる０次反射光
の集光位置が変位する。この変位を分割受光素子により
検出することにより光情報記録媒体の傾きを精度良く検
出できる。

［実施例コ 以下、具体的な実施例に即して説明する。

第１図は、本発明の１実施例を要部のみ略示している。

繁雑をさけるため、混同の恐れかないと思われるものに
付いては第５図に於けると同一の符号を用いた。また、
本発明に直接関係しないフォーカシング制御に拘る部分
は図示を省略した。

実施例に於いて、本発明の特徴とするところは、対物レ
ンス５０として、回折を利用したマイクロフレネルレン
ズが用いられ、この対物レンズ５０の光源側の焦点位置
近傍に分割受光素子９０が配備されている点にある。

分割受光素子９０は光束を大きく遮光しない様に可及的
に小さいものを用いる。また、その支持手段（図示され
ず）も光束を成るべく遮光しない様なものを用いる。

さて、第１図（ａ）に於いて光源側からの平行光束が対
物レンズ５０に入射すると、光束の一部は０次光ｊとし
て、平行光束のまま光情報記録媒体６に入射し、平行光
束として反射されると０次反射光となって対物レンズ５
０に入射する。

また、入射光束の一部は対物レンズ５０の回折作用によ
り、集束光束ｉとなって光情報記録媒体６に向かって集
光し、記録面で反射されると発散性の光束として再度対
物レンズ５０に入射する。

この発散性の反射光束は対物レンズ５０を透過すると一
部は０次光ｍとして発散を続けるが、残りは回折されて
戻り光にとなる。フォーカシング制御、トラッキング制
御、情報再生にはこの戻り光ｋを用いる。

さて０次反射光が対物レンズ５０に入射すると、その一
部が回折されて集光光束１となって対物レンズ５０の光
源側焦点位置に集光する。

この集光光束１を利用して光情報記録媒体６の傾きを検
出する。第１図（ａ）では、光情報記録媒体６に傾きが
なく、集束光束１は対物レンズ５ｏの光源側焦点の位置
に集光する。

しかるに第１図（ｂ）に示すように光情報記録媒体６に
傾きがあると、集束光束ｌの集光位置は上記焦点位置か
ら、対物レンズ５０の光軸に直交する方向へずれる。そ
のずれ量は、第２図に示すように対物レンズ５０の焦点
距離をｆ、光情報記録媒体６の傾き角をθとして２ｆＯ
である。

分割受光素子９０は、第３図に示すように受光面が受光
部Ｃ，Ｄに分割された２分割受光素子であり、集束光束
１は、光情報記録媒体６に傾きがないとき、そのスポッ
トＳが第３図（ａ）に示すように受光部Ｃ，Ｄに均等に
入射するが、光情報記録媒体６に傾きがあると、第３図
（ｂ）に示すようにスポットＳの位置が受光部Ｃ，Ｄの
何れか一方へずれる。そこで受光部Ｃ，Ｄからの出力ｃ
、ｄを電圧信号として得られる電圧信号Ｖｃ、Ｖｄから
傾き検出信号として（Ｖｃ−Ｖｄ）を構成し、この傾き
検出信号と傾き角θとの対応関係を実測により定めれば
傾き検出信号により、光情報記録媒体６の傾きを精度良
く検出できるので、この検出結果に応じてトラックエラ
ー信号のオフセット成分を補正すれば良好なトラッキン
グ制御を実現できる。

上に説明した実施例では、分割受光素子として２分割受
光素子を用いたが、これに限らず、例えば第４図に示す
ような４分割受光素子９１を用いても良い。この４分割
受光素子９１は受光部Ｅ、Ｆ。

Ｇ、Ｈから光電変換出力ｅｙ　ｆ＋　ｇｙ　）１を得る
ことができる。この出力を変換して得られる電圧信号を
Ｖｅ、Ｖｆ、Ｖｇ、Ｖｈとする。これら電圧信号を用い
ると光情報記録媒体６の、互いに直交する２方向の傾き
を検出できる。

即ち、第４図（ａ）の状態を、傾きのない状態（スポッ
トＳが受光部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈに均等に入射しティる）と
すれば、（Ｖｅ＋Ｖｆ）−（Ｖｇ＋Ｖｈ）なる信号で一
方の方向の傾きを検出し、（Ｖｅ＋Ｖｇ）−（Ｖｆ＋Ｖ
ｈ）なる信号で他方の方向の傾きを検出できるのである
。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば新規な光ピックアップ装置を提供
できる。この装置は、上記の如き構成となっているから
情報の記録や再生、フォーカシング制御やトラッキング
制御を行うのと同じ光源の光を利用して、容易且つ確実
に光情報記録媒体の傾きを検出できるので、上記傾きに
起因するトラックエラー信号のオフセット成分を有効に
補正して、良好なトラッキング制御を行うことが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例を説明するための図、第２
図および第３図は、光情報記録媒体の傾き検出を上記実
施例に即して説明するための図、第４図は、別実施例の
特徴部分を説明するための図、第５図乃至第７図は、従
来技術とその問題点を説明するための図である。 １００．半導体レーザー、２００．カップリンクレンズ
。 ３０６．偏光ビムスプリッター、４．、．１／４波長板
、５０゜０．マイクロフレネルレンズ、６００．光情報
記録媒体、（Ｓ ＼ω を已 υ 咄 寸 （べ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザー光源からの光束を光情報記録媒体上にスポット
   状に集光させるのに、回折現象を利用する対物レンズを
   用い、 上記対物レンズの光源側の焦点位置の近傍に、複数の受
   光部を持つ分割受光素子を配備し、この分割受光素子の
   各受光部からの出力を用いて上記光情報記録媒体の傾き
   検出信号を構成するようにしたことを特徴とする、光ピ
   ックアップ装置。