(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源から出射された光を記録担体上に集光するレンズ系と、上記記録担体からの反射光を受光して電気信号に変換する受光素子と、上記光源と記録担体との間に在って上記記録担体からの反射光を上記受光素子に導く回折素子を有する光ピックアップ装置において、
上記回折素子の中央部には、上記受光素子の受光面に１次反射回折光を含む光を導かない領域を設けると共に、
上記回折格子に設けられた上記領域における上記回折素子と受光素子とを結ぶ光軸に垂直な方向への幅をｗHとし、上記受光素子の上記方向への幅をｗPとし、上記光源と回折素子との距離をｚLとし、上記受光素子と回折素子との距離をｚPとすると、ｗP≦ｗH/ｚL×（ｚL＋ｚP）なる関係が成立する
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
上記回折素子に設けられた上記領域は、回折格子が全く形成されていない無格子領域であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
上記回折素子に設けられた上記領域には、上記受光素子の受光面以外の方向に光を導く回折格子が形成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主としてＣＤプレーヤやＣＤ−ＲＯＭプレーヤで代表される光りディスク装置に使用される光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に、光ピックアップの側面図を示す。
図４において、光源１から出射した光は、３ビーム生成用回折素子(以下、グレーティングと言う)２によって０次回折光と一対の±１次回折光とに別けられる。そして、偏向用回折素子(以下、ホログラムと言う)３によって回折された０次回折光がレンズ４によって記録担体５上に集光される。
一方、上記記録担体５で反射した光は、レンズ４を通過した後にホログラム３によって回折され、１次回折光が受光素子６上に集光される。
【０００３】
ここで、上記光ピックアップによる信号検出原理について説明する。
図５および図６に、従来の光ピックアップにおけるホログラムと受光素子との形状・配置を示す。図５(a)はホログラム１３の形状であり、図５(b)は受光素子１６の形状である。また、図６はホログラム１３と受光素子１６との位置関係を示す。
上記ホログラム１３の格子領域は領域１３aと領域１３bとの２つの領域から成り、受光素子１６の受光領域は領域１６a,１６b,１６c,１６e,１６fの５つの領域から成る。そして、ホログラム１３の領域１３aで回折された１次回折光のうち、メインビームは受光領域１６aおよび受光領域１６bの境界線上と受光領域１６cとに集光される。一方、１対のサブビームは受光領域１６e,１６fに集光される。
【０００４】
ここで、上記受光領域１６a〜１６c,１６e,１６f夫々からの出力信号をＳ２a〜Ｓ２c,Ｓ２e,Ｓ２fとすると、フォーカス誤差信号ＦＥＳはフーコー法によりＳ２a−Ｓ２bで与えられ、ラジアル誤差信号(ＲＥＳ)は３ビーム法によりＳ２e−Ｓ２fで与えられ、情報信号(ＲＦ)はＳ２a＋Ｓ２b＋Ｓ２cで与えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５および図６に示すようなホログラム１３と受光素子１６との形状・配置関係を有する従来の光ピックアップにおいては以下のような問題がある。
光源１１から出射された光の一部は、グレーティング面およびホログラム面で反射されて受光素子１６に入射する。特に、ホログラム１３の格子領域中の領域１３aからの１次反射回折光は、図５(b)に示すような半径ｒPの半円の像１７aを受光素子１６の受光面上に結ぶ。一方、領域１３bからの１次反射回折光は、半径ｒPの半円の像１７bを受光素子１６の受光面上に結ぶ。ここで、ホログラム１３における格子形成領域の半径をｒHとし、光源１１とホログラム１３との距離をｚLとし、受光素子１６とホログラム１３との距離をｚPとすると、受光素子１６上におけるホログラム１３からの１次反射回折光の像１７a,１７bの半径ｒPは大略ｒH/ｚL×(ｚL＋ｚP)となる。
これらの光は、受光素子１６の信号出力にオフセットを生じせしめ、光ピックアップ装置の誤動作の原因となるという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、信号出力オフセットの要因となるホログラムから受光素子に入る反射回折光を無くして正しく動作する光ピックアップ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、光源と,この光源から出射された光を記録担体上に集光するレンズ系と,上記記録担体からの反射光を受光して電気信号に変換する受光素子と,上記光源と記録担体との間に在って上記記録担体からの反射光を上記受光素子に導く回折素子を有する光ピックアップ装置において、上記回折素子の中央部には、上記受光素子の受光面に１次反射回折光を含む光を導かない領域を設けると共に、上記回折格子に設けられた上記領域における上記回折素子と受光素子とを結ぶ光軸に垂直な方向への幅をｗHとし、上記受光素子の上記方向への幅をｗPとし、上記光源と回折素子との距離をｚLとし、上記受光素子と回折素子との距離をｚPとすると、ｗP≦ｗH/ｚL×(ｚL＋ｚP)なる関係が成立することを特徴としている。
【０００８】
上記構成によれば、上記回折素子における上記領域からの反射回折光を含む一切の光は上記受光素子の受光面には導かれない。したがって、上記受光素子の受光面には、上記回折素子における上記領域以外の領域からの光のみが導かれる。こうして、上記受光素子の受光面には、目的とする上記記録担体からの反射光の回折光のみが入射されて、上記回折素子からの反射回折光に起因する上記受光素子の出力オフセットが除去される。
【０００９】
さらに、上記回折素子における上記領域以外の領域からの反射回折光は、少なくとも上記受光素子の受光面には導かれない。こうして、上記受光素子の受光面には、目的とする上記記録担体からの反射光の回折光のみが入射される。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の光ピックアップ装置において、上記回折素子に設けられた上記領域は、回折格子が全く形成されていない無格子領域であることを特徴としている。
【００１１】
上記構成によれば、上記回折素子における上記領域には回折格子が形成されていないので、上記回折素子によって上記受光素子の受光面に導かれるような光は生じない。こうして、上記受光素子の受光面には、目的とする上記記録担体からの反射光の回折光のみが入射される。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明の光ピックアップ装置において、上記回折素子に設けられた上記領域には、上記受光素子の受光面以外の方向に光を導く回折格子が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、上記回折素子における上記領域には上記受光素子の受光面以外の方向に光を導く回折格子が形成されいるので、上記回折素子からの反射回折光は、上記受光素子の受光面以外の方向に導かれて上記受光面には入射されない。こうして、上記受光素子の受光面には、目的とする上記記録担体からの反射光の回折光のみが入射される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１は本実施の形態の光ピックアップ装置におけるホログラムと受光素子との形状を示す。ここで、図１(a)はホログラム２３の形状であり、図１(b)は受光素子２６の形状である。また、図２はホログラム２３と受光素子２６との位置関係を示す。
上記ホログラム２３には領域２３a,２３b,２３cの３つの領域を設け、中央部に位置する領域２３cは格子を形成しない無格子領域とする。また、受光素子２６には、図５(b)に示す従来の受光素子１６と同様に、領域２６a,２６b,２６c,２６e,２６fの５つの受光領域を設ける。
【００１５】
図１に示すような形状を有するホログラム２３と受光素子２６とは、図２に示すような位置関係を呈して、図４に示すような光ピックアップを構成する。
この光ピックアップにおける光源から出射した光は、上記グレーティングによって０次回折光と一対の±１次回折光とに別けられてホログラム２３に至る。そして、ホログラム２３によって回折された０次回折光がレンズによって記録担体上に集光される。一方、上記記録担体で反射した光は、上記レンズを通過した後にホログラム２３に至る。そして、ホログラム２３の領域２３aで回折された１次回折光のうち、メインビームは受光領域２６aおよび受光領域２６bの境界線上と受光領域２６cとに集光される一方、１対のサブビームは受光領域２６e,２６fに集光される。
【００１６】
ここで、上記受光領域２６a〜２６c,２６e,１６f夫々からの出力信号をＳa〜Ｓc,Ｓe,Ｓfとすると、フォーカス誤差信号ＦＥＳはフーコー法によりＳa−Ｓbで与えられ、ラジアル誤差信号(ＲＥＳ)は３ビーム法によってＳe−Ｓ２で与えられ、情報信号(ＲＦ)はＳa＋Ｓb＋Ｓcで与えられる。
【００１７】
ところで、上記光源から出射された光の一部は、ホログラム２３の面で反射される。
しかしながら、本実施の形態においては、図１(a)に示すように、ホログラム２３の中央部における領域２３cには回折格子を形成していない。したがって、図２に示すように、ホログラム２３の無格子領域２３cからの１次反射回折光は無くなる。したがって、受光素子２６のｙ方向の幅をｗPとした場合には、ホログラム２３における無格子領域のｙ方向の幅ｗHを、条件ｗP≦ｗH/ｚL×(ｚL＋ｚP)を満足するように設定することによって、図１(b)に示すように、ホログラム２３の領域２３a,２３bからの１次回折反射光の像２７a,２７bは受光素子２６には入射しないのである。
したがって、上記受光素子２６の信号出力にオフセットを生ぜしめる要因となるホログラム２３からの１次回折反射光は存在せず、本実施の形態における光ピックアップ装置では誤動作が生じない。
【００１８】
上述のように、本実施の形態におけるホログラム２３には、その中央部に、回折格子が形成されていない無格子領域２３cを設けている。したがって、ホログラム２３から記録担体に向かう光の分布が不均一になる場合がある。そこで、そのような不均一性の発生が不都合である場合には以下のようにすればよい。
すなわち、図３(a)に示すように、ホログラム３３の中央部における上記実施の形態のホログラム２３における無格子領域２３cに相当する領域３３cには、受光素子２６への方向とは全く関係ない方向(図３(a)に場合はｙ方向)に光を回折する格子を形成するのである。こうすることによって、ホログラム２３から記録担体へ向かう光の分布の不均一性を防ぎ、且つ、ホログラム３３における領域３３cからの１次反射回折光の像が受光素子２６に入射しないようにできるのである。
尚、その場合における上記ホログラム３３における領域３３cのｙ方向の幅ｗHは、上記上記実施の形態と同様にｗP≦ｗH/ｚL×(ｚL＋ｚP)を満足するように設定する。また、使用する受光素子は、図３(b)に示すように、上記実施の形態における受光素子２６でよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１に係る発明の光ピックアップ装置は、光源と記録担体との間に在って上記記録担体からの反射光を受光素子に導く回折素子の中央部には、上記受光素子の受光面に１次反射回折光を含む光を導かない領域を設けたので、上記受光素子の受光面には、上記回折素子における上記領域からの反射回折光は導かれずに、目的とする上記記録担体からの反射光の回折光のみが入射する。
【００２０】
さらに、上記回折格子に設けられた上記領域における上記回折素子と受光素子とを結ぶ光軸に垂直な方向への幅をｗHとし、上記受光素子の上記方向への幅をｗPとし、上記光源と回折素子との距離をｚLとし、上記受光素子と回折素子の距離をｚPとすると、ｗP≦ｗH/ｚL×(ｚL＋ｚP)なる関係が成立するようになっているので、上記回折素子における上記領域以外の領域からの反射回折光は、少なくとも上記受光素子の受光面には導かれない。
したがって、この発明によれば、上記受光素子の受光面には目的とする上記記録担体からの反射光の回折光のみを入射させて、上記ホログラムからの反射回折光に起因する上記受光素子の出力オフセットを除去して、正しく動作する光ピックアップ装置を提供することができるのである。
【００２１】
また、請求項２に係る発明の光ピックアップ装置における上記回折素子に設けられた上記領域は、回折格子が全く形成されていない無格子領域であるので、上記回折素子によって受光素子の受光面に導かれるような光は生じない。
したがって、上記受光素子の受光面には目的とする上記記録担体からの反射光の回折光のみが入射して、上記ホログラムからの反射回折光に起因する上記受光素子の出力オフセットを除去できる。
【００２２】
また、請求項３に係る発明の光ピックアップ装置における上記回折素子に設けられた上記領域には、上記受光素子の受光面以外の方向に光を導く回折格子が形成されているので、上記回折素子からの反射回折光は、上記受光素子の受光面以外の方向に導かれて上記受光面には入射されない。
したがって、上記受光素子の受光面には目的とする上記記録担体からの反射光の回折光のみが入射して、上記ホログラムからの反射回折光に起因する上記受光素子の出力オフセットを除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の光ピックアップ装置におけるホログラムと受光素子の形状の一例を示す図である。
【図２】図１におけるホログラムと受光素子との位置関係を示す図である。
【図３】図１とは異なるホログラムと受光素子の形状を示す図である。
【図４】光ピックアップの側面図である。
【図５】従来の光ピックアップ装置におけるホログラムと受光素子の形状を示す図である。
【図６】図５におけるホログラムと受光素子との位置関係を示す図である。
【符号の説明】
２１…光源、                      ２３,３３…ホログラム、
２３a,２３b,３３a〜３３c…格子領域、
２３c…無格子領域、               ２６…受光素子、
２６a,２６b,２６c,２６e,２６f…受光領域、
２７a,２７b…ホログラムにおける格子領域からの１次反射回折光の像。
【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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