JPH04172627A - 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】

この本発明は、コンパクトディスク、ビデオディスク等
の記録再生に用いられる光ピックアップ装置に関する。

【従来の技術】

従来、この種の光ピックアップ装置としては、例えば第
５図に示すようなものがある。この光ピックアップ装置
は、半導体レーザ１１．グレーティングｌ　２．ホログ
ラム１３．コリメートレンズ１４および対物レンズＩ５
を記録担体１６の記録面１６ａに垂直な１つの直線上に
並べて配置している。 また、半導体レーザ１１を含み記録面１６ａに平行な面
内で半導体レーザ１１のラジアル方向Ｒ近傍に受光素子
１７を配置している。 記録担体１６側から見た場合、第６図（ｂ）に示すよう
に、グレーティング１２の谷溝１２ｄはラジアル方向Ｒ
に平行に形成されている。また、ホログラム１３のパタ
ーンは、第６図（ａ）に示すように、記録面１６ａに平
行な面内でラジアル方向Ｒに垂直に形成されており、ラ
ジアル方向Ｒの分割線１３ｒによってピッチか小さい領
域１３ａとピッチか大きい領域１３ｂとに２分割されて
いる。受光素子Ｉ７の表面は、第６図（ｃ）に示すよう
に、略ラジアル方向Ｒの分割線１７ｒによって分割され
た領域１７ａ、Ｉ７ｂと、領域１７ａ、１７ｂのラジア
ル方向内側に隣接する領域１７ｃと、これらの領域１７
ａ、　］　７ｂ、　Ｉ　７ｃをラジアル方向Ｒに平行に
挾む領域＋７ｄ、Ｉ７ｅからなっている。 第５図に示すように、半導体レーザ１１から出射したレ
ーザ光りはまずクレーティングＩ２に入射する。グレー
ティング１２によって、直進する０次回折光（卑下「メ
インビーム」という。）ＬｍとメインビームＬｍの奥３
手前を通る図示しない１対の＝１次回折光（以下［サブ
ビームゴという。）±Ｌｓに分割される。この３つのビ
ームＬｍ、±Ｌｓは、ホＣグラム１３．コリメートレン
ズ１４．対物レンズ１５を順に通過して、記録担体１６
の記録面１６ａに集光される。各ビームＬｍ、＝Ｌｓは
、記録面１６ａによって反射され、対物レンズ１５．コ
リメートレンズ１４を通過した後、ホロクラム１３て回
折される。そして、上記各ビームＬｍ、＝Ｌｓの１次回
折光がクレーティング１２の側方を通って受光素子１７
に導かれる。第６図（ａ）乃至（ｃ）に示すように、メ
インビームＬｍの１次回折光のうち、ホログラム１３の
領域１３ａで回折された方のビームＬｍａは受光素子１
７の１７ａと１７ｂの分割線１７ｒ上に集光される一方
、領域１３ｂで回折された方のビームＬｍｂは受光素子
１７の領域１７ｃ上に集光される。また、サブビーム±
Ｌｓ／Ｊ）！次回折光は、それぞれ受光素子１７の領域
１７ｄ、Ｉ７ｅ上に集光される。ここで、受光素子１７
の各領域１７ａ、　１７ｂ、　１７ｃ、　１７ｄ、　１
７ｅから得られる信号をそれぞれＳ　ｌａ＋　Ｓ　＋ｂ
、　Ｓ　＋Ｃ，Ｓ　＋ｄ、　Ｓ　Ｉｅとすると、記録情
報を表わすビット信号は（Ｓ　、ａ＋Ｓ　１ｂ−Ｉ−Ｓ
　ｌｃ）、記録面１６ａでの焦点ずれを表わすフォーカ
ス誤差信号は（Ｓ、ａ−Ｓ、ｂ）、トラッキングのずれ
を表わすラジアル誤差信号は（Ｓ　ｔａ−５ｌｅ）の演
算によってそれぞれ得られる。

【発明の解決しようとする課題】

ところで、第９図（ｂ）に示すように、記録担体１６の
記録面１６ａが平坦てキズが無い場合、記録面１６ａに
垂直に入射したビームＬｉはそのままのビーム形状で反
射される。例えば、同図（ｃ）に示すように円状のビー
ムＬｉが入射したとき、反射されるビームＬｒの形状は
同図（ｄ）に示すように、同じく円状となる。しかしな
がら、同図（ａ）　、　（ｅ）に示すように、記録面１
６ａにキズ２０がある場合、たとえ同図（ｆ）に示すよ
うに円状のビームし１が入射したとしても、反射される
ビームＬｒの形状は同図（ｇ）に示すようにキズ２０が
延びる方向に短くこれに垂直な方向に長い楕円状となる
。この結果、対物レンズ１５．コリメートレンズ１４を
通ったメインビームＬｍは、例えば第８図（ａ）に示す
ように、楕円状にホログラム１３に入射する。 そして、第７図に示すように、ホログラム１３の領域１
３ａ、１３ｂによって回折されて、ラジアル方向Ｒに広
がった状態で受光素子１７に入射する。 詳しくは、第８図（ｃ）に示すように、ホログラムＩ３
の領域＋３ａによって回折された回折角が大きい方のビ
ームＬｍａは受光素子１７の領域１７ａから領域１７ｄ
にかけて入射する一方、ホログラム１３の領域１３ｂに
よって回折された回折角が小さい方のビームＬｍｂは受
光素子Ｉ７の領域１７ｃから領域１７ｅにかけて入射す
る。ここで、回折角が大きい方のビームＬｍａはそのま
ま全部入射するが、第８図（ｂ）に示すように、回折角
か小さい方のビームＬｍｂはその一部がグレーティング
１２に遮ぎられる。このため、第８図（ｃ）に示すよう
に、領域１７ｅ上で光量が少ない部分Ｌｍｂ＋（図中、
斜線を施した箇所）が生じ、この結果、受光素子１７の
表面で光量がアンバランスとなってラジアル誤差信号す
なわち領域１７ｄ、１７ｅの出力信号の差（Ｓ、ｄ−Ｓ
、ｅ）にオフセットが生じる。このため、従来の光ピッ
クアップ装置は、記録担体１６にキズ２０があった場合
、トラッキング性能が損なわれるという問題があった。 そこで、この発明の目的は、たとえ記録担体にキズがあ
ったとしてもラジアル誤差信号にオフセットが生じない
ようにでき、したがって、安定したトラッキングを行う
ことができる光ピックアップ装置を提供することにある
。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この発明は、光源と第１．
第２の回折素子とレンズ系とを有し、上記光源からの出
射光を上記第１の回折素子によって複数のビームに分割
し、上記各ビームを上記第２の回折素子、レンズ系を通
過させて記録担体の記録面に収束させ、上記記録面によ
って反射されたビームを上記第２の回折素子によって回
折して上記第１の回折素子の側方を通して受光素子に入
射させて、上記受光素子上の光量のバランスによって上
記記録面でのトラッキングずれを表わすラジアル誤差信
号を得るようにした光ピツクアンプ装置において、上記
第１の回折素子を含む面内に、上記受光素子へ向かう上
記ビームの経路の両側を上記第１の回折素子と対をなし
て遮ぎる第３の回折素子を配置したことを特徴としてい
る。

【作用】

記録担体の記録面が平坦でキズが無い場合、第２の回折
素子によって回折されたビームの形状は円状となってお
り、第１．第３の回折素子を結ぶ方向に広がってはいな
い。しｆこかって、上記ビームは、両側の第１．第３の
回折素子に遮ぎられることなく、第１．第３の回折素子
の隙間を通ってそのまま全部受光素子に入射する。これ
により、ラジアル誤差信号が適正に得られる。 一方、記録担体の記録面にキズが有る場合、第２の回折
素子によって回折された各ビームの形状は楕円状となっ
ており、上記第１．第３の回折素子を結ぶ方向に広がる
ことがある。このように広がった場合、上記ビームの広
がった部分は両側の第１．第３の回折素子によって均等
に遮ぎられる。 したがって、受光素子の表面で第１の回折素子側と第３
の回折素子側の光量がバランスして、ラジアル誤差信号
にオフセットが生ずるのか抑制される。したがって、従
来に比してドラッギング性能が向上する。

【実施例】

以下、この発明の光ピックアップ装置を図示の実施例に
より詳細に説明する。 第１図に示すように、この光ピックアップ装置は、半導
体レーザ１．第１の回折素子としてのグレーティング２
．第２の回折素子としてのホログラム３．コリメートレ
ンズ４および対物レンズ５を記録担体６の記録面６ａに
垂直な１つの直線上ニ並ベテ配置している。また、半導
体レーザｌを含み上記記録面６ａに平行な面内で半導体
レーザ１のラジアル方向Ｒ近傍に受光素子７を配置し、
さらに、グレーティング２を含み上記記録面６ａに平行
な面内でグレーティング２のラジアル方向Ｒ近傍に第３
の回折素子としてのグレーティング８を配置している。 グレーティング２．８は、互いに対をなし、ホログラム
３からのビーム（後述する）Ｌｍａ、Ｌｍｂの経路の両
側を遮ぎりでいる。記録担体６側から見た場合、第２図
（ｂ）に示すように、グレーティング２．８の各ｉ２ｄ
、８ｄはラジアル方向Ｒに平行に形成されている。また
、ホログラム３のパターンは、第２図（ａ）に示すよう
に、記録面６ａに平行な面内でラジアル方向Ｒに垂直に
形成されており、ラジアル方向Ｒの分割線３ｒによって
２分割されピッチが小さい領域３ａとピッチが大きい領
域３ｂとに２分割されている。受光素子７の表面は、第
２図（ｃ）に示すように、略ラジアル方向Ｒの分割線７
ｒによって分割された領域７ａ、７ｂと、領域７ａ、７
ｂのラジアル方向内側に隣接する領域７ｃと、これらの
領域７　ａ、　７　ｂ、　７　ｃをラジアル方向Ｒに平
行に挾む領域７ｄ、７ｅからなっている。 第１図に示すように、半導体レーザ１から出射したレー
ザ光りはまずグレーティング２に入射する。グレーティ
ング２によって、直進するメインビームＬＩ１１とメイ
ンビームＬｍの奥１手前を通る図示しない１対のサブビ
ーム±Ｌｓに分割される。 この３つのビームＬｍ、±Ｌｓは、ホログラム３．コリ
メートレンズ４．対物レンズ５を順に通過して、記録担
体６の記録面６ａに集光される。各ビームＬｍ、±Ｌｓ
は、記録面６ａによって反射され、対物レンズ５．コリ
メートレンズ４を通過した後、ホログラム３で回折され
る。そして、上記各ビームＬａ＋、±Ｌｓの１次回折光
がグレーティング２の側方を通って受光素子７に導かれ
る。第２図（ａ）乃至（ｃ）に示すように、ホロクラム
３の領域３ａて大きく回折された方のビームＬｍａは受
光素子７の７８と７ｂの分割線７ｒ上に集光される一方
、領域３ｂで小さく回折された方のビームＬｍｂは受光
素子７の領域７Ｃ上に集光される。また、サブビーム±
Ｌｓの１次回折光は、それぞれ受光素子７の領域７ｄ、
７ｅ上に集光される。ここで、受光素子７の各領域７　
ａ、　７　ｂ、　７　ｃ、　７　ｄ、　７　ｅから得ら
れる信号をそれぞれＳ　＋ａ、　Ｓ　＋ｂ、　Ｓ　、ｃ
、　Ｓ　Ｉｄ、　Ｓ　Ｉｅとすると、従来と同様に、記
録情報を表わすビット信号は（Ｓ、　ａＪＬ　Ｓ　、　
ｌ）　＋　Ｓ　、　ｃ）、記録面６ａでの焦点ずれを表
わすフォーカス誤差信号は（Ｓ、ａ−Ｓ１ｂ）、トラッ
キングのずれを表わすラジアル誤差信号は（Ｓ　、ｄ、
−５＋ｅ）の演算によってそれぞれ得られる。 ここで、記録担体６の記録面６ａに第９図（ａ）。 （ｅ）に示したのと同様のキズ２０がある場合、メイン
ビームＬｍの形状は、記録面６ａによって反射された後
、第９図（ｆ）に示したように楕円状となり、対物レン
ズ５．コリメートレンズ４を通って、第４図（ａ）に示
すように楕円状にホログラム３に入射する。そして、第
３図に示すように、ホログラム３の領域３　ａ、　３　
ｂによって回折されて、ラノアル方向Ｒに広がりｆコ状
籾て受光素子７に入射する。詳しくは、第４図（ｃ）に
示すように、ホログラム３の領域３ａによって回折され
た回折角か大きい方のビームＬｍａは受光素子７の領域
７ａから領域７ｄにかけて入射する一方、ホログラム３
の領域３ｂによって回折された回折角が小さい方のビー
ムＬｍｂは受光素子７の領域７Ｃから領域７ｅにかけて
入射する。ここで、回折角が小さい方のビームＬ１１ｂ
は、第４図（ｂ）に示すように、その一部がグレーティ
ング２に遮ぎられて、第４図（Ｃ）に示すように領域７
ｅ上で光量が少ない部分Ｌｍｂ＋が生じる。これだけな
らば、従来と同様に受光素子７の表面で光量がアンバラ
ンスになるところである。しかしながら、同時に、回折
角が大きい方のビームＬｍａも、第４図（ｂ）に示すよ
うに、その−部がグレーティング８に遮ぎられで、第４
図（ｃ）に示すように領域７ｅ上で光量が少ない部分Ｌ
ｎ＋ａ＋が生じる。したがって、受光素子７の表面で領
域７ｄと領域７ｅに入射する光量がバランスして、ラジ
アル誤差信号（Ｓ　ｌｄ−Ｓ　ｌｅ）にオフセットが生
ずるのが抑制される。したがって、従来に比して安定し
たトラッキングを行うことができる。

【発明の効果】

以上より明らかなように、この発明の光ピックアップ装
置は、第１の回折素子を含む面内に、第２の回折素子か
ら受光素子へ向かうビームの経路の両側を上記第１の回
折素子と対をなして遮ぎる第３の回折素子を配置してい
るので、たとえ記録担体にキズかあったとしてもラジア
ル誤差信号にオフセットが生じるのを抑制できる。した
がって、安定したトラッキングを行うことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の光ピックアップ装置の構
成を示す側面図、第２図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ
）はそれぞれ第１図におけるｎＡ−ＩＩＡ線、ＩＩＢ−
ＩＩＢ線、ｎｃ−ｎｃ線矢視図、第３図および第４図（
ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は記録担体にキズがある
場合の上記光ピックアップ装置でのメインビームの状轢
を示す図、第５図は従来の光ピックアップ装置の構成を
示す側面図、第６図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ
第５図におけるＶＩＡ−ＶＩＡ線、ＶＩＢ−ＶＩＢ線、
ｖ＋ｃ−ＶＩＣ線矢視図、第７図および第８図（ａ）　
、　（ｂ）　、　（ｃ）は記録担体にキズがある場合の
従来の光ピックアップ装置でのメインビームの状態を示
す図、第９図（ａ）はキズがある記録担体を示す図、同
図（ｂ）　、　（ｃ）　。 （ｄ）は記録担体にキズがない場合の入射光と反射光の
状態を示す図、同図（ｅ）、（ｒ）、（ｇ）は記録担体
にキズがある場合の入射光と反射光の状態を示す図であ
る。 １　半導体レーザ、２．８・グレーティング、３・・・
ホログラム、　　４・・コリメートレンズ、５・・・対
物レンズ、　　６・・・記録担体、６ａ・・・記録面、
　　　７・・−受光素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源と第１、第２の回折素子とレンズ系とを有し
   、上記光源からの出射光を上記第１の回折素子によって
   複数のビームに分割し、上記各ビームを上記第２の回折
   素子、レンズ系を通過させて記録担体の記録面に収束さ
   せ、上記記録面によって反射されたビームを上記第２の
   回折素子によって回折して上記第１の回折素子の側方を
   通して受光素子に入射させて、上記受光素子上の光量の
   バランスによって上記記録面でのトラッキングずれを表
   わすラジアル誤差信号を得るようにした光ピックアップ
   装置において、 上記第１の回折素子を含む面内に、上記受光素子へ向か
   う上記ビームの経路の両側を上記第１の回折素子と対を
   なして遮ぎる第３の回折素子を配置したことを特徴とす
   る光ピックアップ装置。