(57)【要約】【課題】光スポットが光検出器に対してずると、フォーカスエラー信号変動が増大する。【解決手段】半導体レーザ光源１を発した光ビーム３は回折格子２に進み、ここで回折光が生成される。回折光から成るなる光ビーム３は偏向ビームスプリッター４を透過し、立ち上げミラー５で反射され、コリメータレンズ６、１／４波長板７を通り、対物レンズ８により絞り込まれて、ディスク９の記録面上に光スポットが形成され、ディスク９で反射回折を受けた光ビーム３は、対物レンズ８、１／４波長板７、コリメータレンズ６、立ち上げミラー５と、行きとは逆の経路を通り、偏向ビームスプリッター４で反射され、光ディスク溝形成方向に対応した方向に分離するビーム分離手段１２を通って、シリンドリカルレンズ１０で非点収差を与えられて、光検出器１１で受光される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非点収差方式を用いてフォーカスエラー信号を検出する光ピックアップ光学系において、検出器上で光スポットを２分割し、光ディスク溝形成方向に対応した方向に分離するビーム分離手段を、２分割した前記光スポットに非点収差を付与する非点収差付与手段より、前記光ディスク側に近い部分に配置したことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
前記ビーム分離手段が、二つの領域に分かれ、一方は２平面で構成されて厚み一定、他方は厚みが前記領域分割方向に徐々に変化する２平面で構成されたことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記ビーム分離手段が、二つの領域に分かれ、一方は厚み一定の曲面で構成され、他方は厚みが変化する曲面で構成したことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスク状媒体に、光学的に情報を記録または再生する光記録再生装置の信号検出に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
０．６ｍｍ基板を貼り合わせた光ディスク（以下、ＤＶＤと称す）、１．２ｍｍ基板に光ビームを透過させて情報信号を記録再生する光ディスク（以下、ＣＤと称す）、０．１ｍｍのカバー層を介して光ビームを透過させて情報信号を記録再生する光ディスク（以下、ＢＤと称す）等のディスク状媒体を記録再生する光記録再生装置においては、焦点検出方法として、非点収差法が使用されている。非点収差法は周知の通り、検出光学系において非点収差を与え、ディスクに収束する光スポットのフォーカス位置変化を、検出器上の光スポットの楕円形状変化として、フォーカスを検出する方法である。
【０００３】
トラッキングエラーは、ディスクに収束する光スポットのオフトラックに応じて変化する±１次溝回折光の光量変化より検出する。
【０００４】
従来の非点収差法では、図３（ａ）に示す様な四分割光検出器１１が使用され、図３（ｂ）の様に、縦、横分割線交点に中心がくる様に、光スポット３が配置される。フォーカスエラー信号ＦＥは、四分割光検出器１１の各受光部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの受光量をＡ，Ｂ，Ｃ，ＤとしてＦＥ＝Ａ＋Ｃ−Ｂ−Ｄと演算されて求まる。
【０００５】
トラッキングエラー信号ＴＥは、通常、３ビーム法と呼ばれる周知の方法と、プッシュプルと呼ばれる周知の方法併用で得る場合が多い。
【０００６】
このＴＥ検出方法の内、プッシュプル法に関しては例えば特許文献１に開示されているように、トラッキングエラー信号はＴＥ＝Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄとして求められる。
【特許文献１】特開平１１-１４９６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、プッシュプル法における四分割光検出器１１と光スポット３の位置関係が前記の様であれば問題ないが、温度変化等の原因でずれることが起こり得る。
【０００８】
図３（ａ）の様に、四分割光検出器１１がディスク溝形成方向に対応する方向（図中矢印左右方向）にずれた状態で、光スポットがディスク溝を横切るとき、光スポットがフォーカス方向に動いていないにもかかわらず生ずるフォーカスエラー信号の変動（以降、溝横断ＦＥ変動）が増大すると言う問題が起こる。光スポット３がディスク溝を横切るとき、図中斜線で示す±一次光部３ｐ、３ｍの光強度は交互に強弱を繰り返す。一次光部３ｐの強度が強く、３ｍの強度が弱くなった場合、受光部１１ａの受光量Ａは受光部１１ｄの受光量Ｄより多くなり（Ｄ＜Ａ）、受光部１１ｂの受光量Ｂも受光部１１ｃの受光量Ｃより多くなる（Ｃ＜Ｂ）。
【０００９】
光スポット３が中心にある図３（ｂ）では、Ａ＝Ｂ、Ｃ＝Ｄとなっているため、Ａ−ＤはＢ−Ｃと等しく、フォーカスエラー信号ＦＥはＦＥ＝Ａ＋Ｃ−Ｂ−Ｄ＝(Ａ−Ｄ)−(Ｂ−Ｃ)＝０となり、溝横断ＦＥ変動は発生しない。
【００１０】
一方、光スポット３が右側によった図３（ｂ）では、右側受光部１１ａ、１１ｄの受光量が左側より多くなるため、Ａ−Ｄの方がＢ−Ｃより大きくなり、フォーカスエラー信号ＦＥはＦＥ＝Ａ＋Ｃ−Ｂ−Ｄ＝(Ａ−Ｄ)−(Ｂ−Ｃ)において(Ａ−Ｄ)＞(Ｂ−Ｃ)となるからＦＥ＞０となる。逆に、一次光部３ｐの強度が弱く、３ｍの強度が強くなった場合は、ＦＥ＜０となる。
【００１１】
このように、四分割光検出器１１がディスク溝接線に対応する方向にずれた場合、このずれに起因して溝横断ＦＥ変動が増大し、ずれが大きいほど溝横断FE変動が大きくなる。すなわち、四分割光検出器が光スポットに対してずれたとき、光スポットの溝横断時のフォーカスエラー信号変動が増大する。
【００１２】
そこで、本発明は四分割検出器上で光スポットのずれに伴う変動を抑制した光ピックアップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
検出器上の光スポットを二つに分け、分離する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は上記した構成によって、検出器上の光スポットを二つに分け、分離することによって、四分割光検出器と光スポットの位置関係がずれて起こる、溝横断フォーカスエラー信号変動を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、先に説明した問題点である、四分割光検出器と光スポットの位置関係がずれて起こる溝横断ＦＥの増大を防止するために、検出器上の光スポットを二つに分け、分離するものである。図１（ａ）に、分離した光スポットの形状、配置を示す。二つの半円に分け、分離方向はディスク溝形成方向に対応する方向（ディスク接線に対応する方向、図中左右方向）で±一次光部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄある。この様に分離すると、光スポットが左右に動いても、受光部からはみでない限り、各受光部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの受光量は変化しないので、このずれに起因する溝横断ＦＥ変動が増大することがない。
【００１６】
図１（ｂ）に示す様に、検出器１１が左にずれた状態で、光スポットがディスク溝を横切るとき、上側の一次光部２１ａ，２１ｂの強度が強くなると受光部１１ａ、１１ｂの受光量Ａ，Ｂが増大し、下側の一次光部２１ｃ，２１ｄの強度が弱くなり受光部１１ｃ、１１ｄの受光量Ｃ、Ｄは減少するが、半円スポット同士は分離してあるために、検出器１１のずれに関係なく、その大きさが変化せず常に等しいので、受光量Ａと受光量Ｄの差Ａ−Ｄと受光量Ｂと受光量Ｃの差Ｂ−Ｃは同じになる。すなわち、ＦＥ＝(Ａ−Ｄ)−(Ｂ−Ｃ)において(Ａ−Ｄ)＝(Ｂ−Ｃ)となるから、ＦＥ＝０となる。このようにして、フォーカスエラー信号ＦＥの変動を抑制することができる。
【００１７】
次に、本発明の具体的について説明する。本発明の機能を組み込んだ光ピックアップ光学系の構成を図２に示す。
【００１８】
１は例えば４００ｎｍのＢＤ用、６６０ｎｍのＤＶＤ用半導体レーザ光源であり、これを発した光ビーム３は３ビーム法トラッキング検出用の回折格子２に進み、ここで＋１次と−１次の回折光が生成される。その後、０次と＋１次、−１次の回折光から成るなる光ビーム３は偏向ビームスプリッター４を透過し、立ち上げミラー５で反射され、コリメータレンズ６、１／４波長板７を通り、対物レンズ８により絞り込まれて、ディスク９の記録面上に光スポットが形成される。
【００１９】
この後、ディスク９で反射回折を受けた光ビーム３は、対物レンズ８、１／４波長板７、コリメータレンズ６、立ち上げミラー５と、行きとは逆の経路を通り、偏向ビームスプリッター４で反射され、ビーム分離手段１２を通って、シリンドリカルレンズ１０で非点収差を与えられて、光検出器１１で受光される。
【００２０】
ここで、本発明の機能はビーム分離手段１２で実現され、その構成の１例を図４に、光ビーム３との位置関係を図６に示す。
【００２１】
ビーム分離手段１２は１２ａと１２ｂの二つの領域からなり、１２ｂは平行平板であって、ここを透過する光ビーム３は何等の進路変更を受けない。領域１２ａは非平行な平板で囲まれたプリズムであり、厚みが領域１２ａ，１２ｂの境界方向に徐々に変化する構成を成している。ここを透過する光ビーム３は左右方向の進路変更を受ける。
【００２２】
また、検出器１１上においては、非点収差のため、像が９０°回転するので、光ビーム３上半分は検出器１１上では左方に、下半分は右方に結像するので、ビーム分離手段１２は光ビーム３を上下に分け、その上下の片方を左右方向に進路変更している。
【００２３】
なお、前記構成では、ビーム分離手段１２をシリンドリカルレンズ１０と偏向ビームスプリッター４の間に置いたが、この位置に限られるものではなく、対物レンズ８とシリンドリカルレンズ１０の間のどの位置に置いても、同様な機能を果たすことができる。
【００２４】
また、ビーム分離手段１２として平面構成のプリズムを用いたが、これに限るものではなく、光ビームの進行方向を変えるものであればよい。図５に示した様な、半分は厚み一定の曲面で構成され、もう半分は厚みが変化する曲面１３ａ，１３ｂで構成されたものでもよく、回折格子、ホログラムであっても同様な機能を果たすことができる。
【００２５】
以上、半導体レーザ光源をひとつ搭載した光学系を例に説明してきたが、本発明は、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ用の三つ半導体レーザ光源を搭載した光学系についても適用できるものである。
【００２６】
ただし、検出器上を２波長あるいは３波長共通とした構成においては、回折格子、ホログラムは波長による、回折効率、結像位置変化が、硝材を使うプリズムよりも大きいため、プリズムの方が実用上有利である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
四分割光検出器と光スポットとの位置関係に対するずれに強い光ピックアップが実現できるため、高記録密度光ディスクから低記録密度光ディスクにまで広い記録密度に対応できる記録再生装置に搭載する光ピックアップに有益である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（ａ）は本発明による検出器上光スポットの一例を示す図、（ｂ）は同光スポットの他の例を示す図
【図２】本発明光ピックアップ光学系の実施例の構成図
【図３】（ａ）は従来の検出器上光スポットの一例を示す図、（ｂ）は同光スポットの他の例を示す図
【図４】ビーム分離手段の１構成例を示す図
【図５】ビーム分離手段の他の構成例を示す図
【図６】ビーム分離手段で分離された光ビームの一例を示す図
【符号の説明】
【００２９】
１    半導体レーザ
２    回折格子
３    光ビーム
４    変更ビームスプリッター
５    立ち上げミラー
６    コリメータレンズ
７    １／４波長板
８    対物レンズ
９    光ディスク
１０    シリンドリカルレンズ
１１    光検出器
１２    ビーム分離手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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