JPH011128A - 光ビ−ムスポツト観測装置 - 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】 本発明を以下の順序で説明する。

Ａ　産業上の利用分野 Ｂ　発明の概要 Ｃ従来の技術 Ｄ　発明が解決しようとする問題点 Ｅ　問題点を解決するための手段 Ｆ　作用 Ｇ　実施例 Ｃ−ｔ　　第１の実施例（第１図〜第５図）Ｇ−２第２
の実施例（第６図） Ｇ−３第３の実施例（第７図） Ｈ発明の効果 Ａ　産業上の利用分野 本発明は、光ビームを対物レンズを通じて光学記録媒体
に入射させて情報読取りを行う光学ピックアップについ
てなされる、それから出射する光ビームが形成するビー
ムスポットの観測に用いられる光ビームスポット観測装
置に関する。

Ｂ　発明の概要 本発明は、対物レンズを通じて光学記録媒体に光ビーム
を入射させ、光学記録媒体に記録された情報を読み取る
光学ピックアップについて行われ°る、それから出射す
る光ビームが形成するビームスポットの観測に用いられ
る光ビームスポット観測装置において、光学ピックアッ
プの対物レンズに対向して配された観測用対物レンズを
通過した光学ピックアップからの光ビームをビームスプ
リッタにより少なくとも第１及び第２の分割光ビームに
分割し、第１の分割光ビームをビームスポットの観測に
供される観測部に導くとともに、第２の分割光ビームの
ビームスポットを撮像手段に導き、撮像手段から得られ
る撮像出力信号に基づいて観測部における第１の分割光
ビームのフォーカス状態に応じて変化する信号を形成し
、その信号に応じて光学ピックアップの対物レンズに対
するフォーカス制御手段を駆動することにより、観測部
において、光学ピックアップからの光ビームが形成する
スポットの観測を、光学ピックアップからの光ビームが
常時適正なフォーカス状態におかれるもとで行うことが
できるようにしたものである。

Ｃ従来の技術 光学記録媒体とされた光ディスクから記録情報を再生す
る光学式のディスクプレーヤにおいては、光ディスクに
形成された環状の記録トラックから記録情報を読み取る
ための光学系を構成する光学ピックアップが備えられる
。

斯かる光学ピックアップは、例えば、第８図に簡略化さ
れて示される如く、全体が１個の光学系ブロック１を形
成すべく纏められて、環状の記録トラックが形成された
光ディスクＤの半径方向（矢印Ｒで示される方向）に沿
って移動できるようにされる。そして、光学系ブロック
１内に配された光ビーム発生源であるレーザダイオード
２から発せられるレーザ光ビームが、偏光ビームスプリ
ッタ３に入射してその検光子面３ａを通過した後、コリ
メータレンズ４に入射する。コリメータレンズ４に入射
したレーザ光ビームは、コリメータレンズ４により平行
光束化され、その後１７４波長板５を通過して、対物レ
ンズ６に入射し、対物、　　レンズ６により集束状態と
されたもとで光ディスクＤに入射せしめられる。そして
、光ディスクＤに入射せしめられたレーザ光ビームは、
光ディスクＤに形成された記録トラックによる変調を受
けた状態で反射され、反射レーザ光ビームとされる。

ディスクＤからの反射レーザ光ビームは、対物レンズ６
を介して戻り、平行光束化されて１７４波長板５を通過
する。このように、１／４波長Ｆｉ５を通過してディス
クＤに入射し、ディスクＤで反射して再度１／４波長板
５を通過した反射レーザ光ビームは、偏光ビームスプリ
ッタ３を通過してディスクＤに入射せしめられるレーザ
光ビームに対して、その偏光方向がπ／２だけ回転した
ものとなる。

斯かる偏光方向のπ／２だけの回転を生じた反射レーザ
光ビームは、コリメータレンズ４に入射し、コリメータ
レンズ４において集束ビーム化された後、偏光ビームス
プリッタ３に入射して、偏光ビームスプリッタ３におい
て検光子面３ａで反射され、受光レンズ７を通じて光検
出器８に導びかれる。そして、光検出器８から、反射レ
ーザ光ビームについての検出出力信号が得られ、斯かる
検出出力信号に基づき、信号処理部において再生情報信
号、さらには、フォーカス制御信号及びトラッキング制
御信号等が形成される。

上述の対物レンズ６には、対物レンズ６を、フォーカス
制御信号に応じて、その光軸方向に沿って光ディスクＤ
に対して近接及び離隔させるべ（移動させるためフォー
カス制御手段を形成する）オーカス制御用コイル９と、
対物レンズ６を、トラッキング制御信号に応じて、その
先軸に直交する方向となるべき光ディスクＤの半径方向
に移動させるためのトラッキング制御手段を形成するト
ラッキング制御用コイル１０とが設けられる。

上述の如くに構成される光学ピックアップにおいては、
その調整段階において、レーザダイオード２から対物レ
ンズ６を通過して光ディスクＤに入射せしめられるレー
ザ光ビームの光軸が、光ディスクＤの記録面に直交する
ものとなるようになす調整、あるいは、他の調整のため
、光ディスクＤ上にレーザ光ビームにより形成されるべ
きビームスポットの形状や位置等を観測することが必要
とされる。斯かる観測は、例えば、光学ピックアップの
対物レンズ６により集束されるレーザ光ビームをビーム
スポット観測装置に入射せしめ、それにより、ビームス
ポット観測装置における観測面上に、光学ピックアップ
装置の対物レンズからのレーザ光ビームによるビームス
ポットが形成されるようにして行われる。

Ｄ　発明が解決しようとする問題点 上述の如くにして、光学ピックアップから出射するレー
ザ光ビームにより観測面上に形成されるビームスポット
の観測がなされる場合、光学ピックアップの対物レンズ
６はその光軸に沿う方向及びそれに直交する方向に移動
可能に保持されているため、観測にあたって対物レンズ
６を自由状態においたのでは、対物レンズ６の位置が、
例えば、対物レンズ６の光軸に沿う方向に往復変位して
、観測面上におけるレーザ光ビームのフォーカス状態が
変化し、それに伴って、観測面上に形成されるビームス
ポットが変動して観測が行えなくなる虞がある。このた
め、従来においては、例えば、光学ピックアップの対物
レンズ６に対して設けられたフォーカス制御用コイル９
に、所定の定電流を供給することにより、対物レンズ６
のその先軸に沿う方向における位置が固定される状態と
されたもとで、対物レンズ６により集束されたレーザ光
ビームがビームスポット観測装置における観測面上にビ
ームスポットを形成するようにして、そのビームスポッ
トの観測を行う、あるいは、フォーカス制御用コイル９
に所定のランプ電流を供給することにより、対物レンズ
６をその光軸に沿う方向に連続的に移動させる状態とし
て、対物レンズにより集束されたレーザ光ビームがビー
ムスポット観測装置における観測面上にビームスポット
を形成するようになし、対物レンズ６からのレーザ光ビ
ームが観測面上において適正フォーカス状態となるとき
、観測面上に得られるビームスポットの観測を行う等の
手法がとられている。

しかしながら、このように光学ピックアップの対物レン
ズ６に対して設けられたフォーカス制御用コイル９に所
定の定電流あるいは所定のランプ電流が供給されるもと
で、観測面上に得られるビームスポットの観測がなされ
る場合にも、光学ピックアップに外部から作用せしめら
れる振動等の外乱の影響を受けて、対物レンズ６の位置
が変化せしめられる事態が容易に発生し、そのため、対
物レンズ６からのレーザ光ビームにより形成されるビー
ムスポットについての正確な観測を安定に行うことが難
しいこととされている。

斯かる点に鑑み、本発明は、光学ピックアップにおける
対物レンズを通じて出射する光ビームにより観測部に形
成されるビームスポットの観測を、光学ピックアップか
らの光ビームが、観測部においてビームスポットを形成
するにあたり常時適正なフォーカス状態に維持されるも
とで、正確、かつ、安定に行うことができるようにされ
た光ビームスポット観測装置を提供す名ことを目的とす
る。

Ｅ　問題点を解決するための手段 上述の目的を達成すべく、本発明に係る光ビームスポッ
ト観測装置は、光ビーム発生源、光ビーム発生源からの
光ビームを集束させる対物レンズ、及び、対物レンズに
対するフォーカス制御手段を備えて成る光学ピックアッ
プにおける対物レンズに対向して配される観測用対物レ
ンズと、観測用対物レンズを通過した光学ピックアップ
の対物レンズからの光ビームを少なくとも第１及び第２
の分割光ビームに分割するビームスプリッタと、第１の
分割光ビームが入射せしめられてそのビームスポットの
観測に供される観測部とに加えて、第２の分割光ビーム
が入射せしめられてそのビームスポットを撮像する撮像
手段を備え、それから得られる撮像出力信号に基づいて
、観測部における第１の分割光ビームのビームスポット
を形成するにあたってのフォーカス状態に応じた検出出
力信号を形成するフォーカス状態検出部と、フォーカス
状態検出部から得られる検出出力信号に応じて、光学ピ
ックアップのフォーカス制御手段を駆動するフォーカス
制御部とを備えて構成される。

Ｆ作用 上述の如くの本発明に係る光ビームスポット観測装置に
おいては、光学ピックアップからその対物レンズを通じ
て出射する光ビームが観測用対物レンズを通じてビーム
スプリッタに導かれ、ビームスプリッタにより第１及び
第２の分割光ビームに分割される。そして、ビームスプ
リッタからの第１の分割光ビームが、観測部に導かれ、
観測部において第１の分割光ビームが形成するビームス
ポットが観測される。また、ビームスプリッタからの第
２の分割光ビームが、フォーカス状態検出部の撮像手段
に導かれて、フォーカス状態検出部において、撮像手段
により第２の分割光ビームが形成するビームスポットが
橢像されるとともに、それにより得られる撮像出力信号
に基づいて、観測部における第１の分割光ビームのビー
ムスポットを形成するにあたってのフォーカス状態に応
じた検出出力信号が形成される。そして、フォーカス制
御部が、フォーカス状態検出部から得られる検出出力信
号に応じて、光学ピックアップのフォーカス制御手段を
駆動し、それにより、光学ピックアップの対物レンズの
その光軸に沿う方向における位置を調整して、第１の分
割光ビームが、観測部において適正なフォーカス状態の
もとでビームスポットを形成するようになす。

このようにされることにより、観測部における第１の分
割光ビームが形成するビームスポットの観測が、光学ピ
ックアップに外乱が作用する場合にも、第１の分割光ビ
ームが観測部においてビームスポットを形成するにあた
り常時適正なフォーカス状態に維持されるもとで行われ
る。従って、光学ピックアップからその対物レンズを通
じて出射する光ビームが形成するビームスポットが、正
確、かつ、安定に観測されることになる。

Ｇ　実施例 Ｇ　７１　　第１の実施例（第１図〜第５図）第１図は
、本発明に係る光ビームスポット観測装置の一例を概略
的に示す。この例は、第８図に示されるとともに前述さ
れた、１個の光学系ブロック１を形成すべく纏められ、
レーザダイオード２、対物レンズ６、フォーカス制御用
コイル９及びトラッキング制御用コイル１０等を備える
ものとされた光学ピックアップから、対物レンズ６を通
じて出射するレーザ光ビームが形成するビームスポット
の観測に用いられるものとされている。

第１図に示される例においては、光学系ブロックｌを形
成する光学ピックアップの対物レンズ６に対向せしめら
れて、観測用対物レンズ２０が配されている。観測用対
物レンズ２０には、光学ピックアップに内蔵されたビー
ム発生源であるレーザダイオード２（図示省略）から発
し、光学ピックアップから対物レンズ６を通じて出射す
るレーザ光ビームが、対物レンズ６により集束されて、
集束点を形成した後発散する状態で入射せしめられ、観
測用対物レンズ２０は、例えば、約６０倍の倍率を有す
るものとされて、発散状態で入射する光学ピックアップ
からのレーザ光ビームを集束させる。

観測用対物レンズ２０からの集束状態とされたレーザ光
ビームＢ０は、観測用対物レンズ２０の後方に配された
、ビームスプリッタ２１に入射せしめられる。ビームス
プリッタ２１は、例えば、ハーフミラ−をもって形成さ
れ、観測用対物レンズ２０からのレーザ光ビームＢ０を
、第１及び第２の分割光ビームＢ１及びＢ２に２分割し
、第１の分割光ビームＢ１を観測部５１側に、また、第
２の分割光ビームＢ２をフォーカス状態検出部５２側に
夫々案内する。

観測部５１は、接眼レンズ２２．減光フィルタ２３及び
観測カメラ２４を備えて構成されている。

接眼レンズ２２は、例えば、約５倍の倍率を有するもの
とされ、−旦集束点を形成した後に発散状態で入射する
ビームスプリッタ２１からの第１の分割光ビームＢ、を
、集束状態とし、減光フィルタ２３を介して観測カメラ
２４に入射させる。観測カメラ２４は、例えば、電荷結
合素子（チャージ・カップルド・デイバイス、ＣＣＤ）
によるイメージセンサ（ＣＣＤイメージセンサ）が用い
られたものとされ、接眼レンズ２２から減光フィルタ２
３を経て入射する第１の分割光ビームＢ１がＣＣＤイメ
ージセンサの撮像面２４ａ上にビームスポットを形成す
るものとされて、そのビームスポットがＣＣＤイメージ
センサにより撮像される。

接眼レンズ２２及び観測カメラ２４は、光学ピックアッ
プの対物レンズ６が基準の位置をとるとき、接眼レンズ
２２により集束された第１の分割光ビームＢ、が、観測
カメラ２４におけるＣＣＤイメージセンサの撮像面２４
ａ上に集束点を形成する状態、即ち、撮像面２４ａ上に
対する適正フォーカス状態をとるように設置される。

そし゛て、観測カメラ２４から得られる、ＣＣＤイメー
ジセンサによる撮像出力信号Ｓｉが、画像デイスプレィ
部２４Ｄに供給され、画像デイスプレィ部２４Ｄにおい
て、第１の分割光ビームＢ。

がＣＣＤイメージセンサの撮像面２４ａ上に形成するビ
ームスポットの観測がなされる。即ち、光学ピックアッ
プから対物レンズ６を通じて出射するレーザ光ビームが
、対物レンズ６により集束されて得られるレーザ光ビー
ムＢ０により形成されるビームスポットの観測が行われ
ることになる。

なお、減光フィルタ２３は、接眼レンズ２２により集束
されて観測カメラ２４に入射せしめられる第１の分割光
ビームＢ、が比較的大なる強度を有するものとされるの
で、その強度を適切に低下させるものとされ、例えば、
強度を１　／１００に低減するフィルタが２〜３枚設け
られて構成される。

一方、ビームスプリッタ２１からフォーカス状態検出部
５２側に導かれた第２の分割光ビームＢ２は、ビームス
プリッタ２１と同様なビームスプリッタ２５に入射せし
められる。ビームスプリッタ２５も、例えば、ハｉフミ
ラーをもって形成され、第２の分割光ビームＢ２をさら
に第３及び第４の分割光ビームＢ、及びＢ４に２分割し
、第３の分割光ビームＢ、を減光フィルタ２６を通じて
第１の検出カメラ２８に入射させ、また、第４の分割光
ビームＢ４を減光フィルタ２７を通じて第２の検出カメ
ラ２９に入射させる。第１及び第２の検出カメラ２８及
び２９の夫々も、観測カメラ２４と同様に、例えば、Ｃ
ＣＤイメージセンサが用いられたものとされる。そして
、第１の検出カメラ２８においては、観測用対物レンズ
２０により集束されたものとなされて、ビームスプリッ
タ２５から減光フィルタ２６を経て入射する第３の分割
光ビームＢ、が、ＣＣＤイメージセンサの撮像面２８ａ
上にビームスポットを形成するものとされ、そのビーム
スポットがＣＣＤイメージセンサにより層像される。そ
の際、第１の検出カメラ２８は、そのＣＣＤイメージセ
ンサの撮像面２８ａが、光学ピックアップの対物レンズ
６が基準の位置をとるもとで、観測用対物レンズ２０に
より集束されたものとなされる第３の分割光ビームＢ３
が集束点を形成すべき位置Ｆ、より、所定の距離Ａだけ
前方となる位置に配されるように設定される。また、第
２の検出カメラ２９においては、観測用対物レンズ２０
により集束されたものとなされて、ビームスプリッタ２
５から減光フィルタ２７を経て入射する第４の分割光ビ
ームＢ４が、ＣＣＤイメージセンサの描像面２９ａ上に
ビームスポットを形成するものとされ、そのビームスポ
ットがＣＣＤイメージセンサにより撮像される。

その際、第２の検出カメラ２９は、そのＣＣＤイメージ
センサの撮像面２９ａが、光学ピックアップの対物レン
ズ６が基準の位置をとるもとで、観測用対物レンズ２０
により集束されたものとなされる第４の分割光ビームＢ
４が集束点を形成すべき位置Ｆ２より、所定の距＃Ａ゛
だけ後方となる位置に配されるように設定される。

上述の所定の距離Ａは、例えば、次の如くにして選定さ
れる。先ず、光学ピックアップの対物レンズ６が基準の
位置をとるものとされ、斯かるちとで、第１の検出カメ
ラ２８が、そのＣＣＤイメージセンサの撮像面２８ａが
、第３の分割光ビームＢ、が集束点を形成すべき位置Ｆ
＋に置かれる状態とされる。そのとき、第１の検出カメ
ラ２８においては、そのＣＣＤイメージセンサの撮像面
２Ｂａ上において適正フォーカス状態をとる第３の分割
光ビームＢ３によりＣＣＤイメージセンサの撮像面２Ｂ
ａ上に形成されるビームスポットが撮像され、そのとき
ＣＣＤイメージセンサから得られる撮像出力信号のピー
クレベルが、所定のホワイトクリップ・レベルとなるよ
うに、減光フィルタ２６が調整される。従って、このと
き、第１の検出カメラ２８のＣＣＤイメージセンサから
得られる撮像出力信号Ｓ　Ｖ　＋　は、例えば、第２図
に示される如くに、垂直同期信号Ｖｓを伴い、ペディス
タル・レベルＶｐを基準としてそのピークレベルをホワ
イトクリップ・レベルＬｗに一致させたものとなる。次
に、第１の検出カメラ２８を減光フィルタ２６に近接す
る方向に前進させ、撮像出力信号ＳＶｌのピークレベル
がホワイトクリップ・レベルＬｗの１／２となるとき、
第１の検出カメラ２８の位置を固定し、そのときのＣＣ
Ｄイメージセンサの撮像面２８ａの位置を、位置Ｆ、か
ら距離Ａだけ離れたものとする。斯かる状態において、
第１の検出カメラ２８のＣＣＤイメージセンサから得ら
れる撮像出力信号Ｓ■、は、例えば、第３図に示される
如くに、そのピークレベルがホワイトクリップ・レベル
Ｌｗの１７２、即ち、１／２Ｌｗに一致するものとされ
る。

また、上述の所定の距離Ａ′は、例えば、以下の如くに
して選定される。先ず、光学ピックアップの対物レンズ
６が基準の位置をとるものとされたもとで、第２の検出
カメラ２９が、そのＣＣＤイメージセンサの撮像面２９
ａが、第４の分割光ビームＢ４が集束点を形成すべき位
置Ｆ２に置かれる状態とされる。そのとき、第２の検出
カメラ２９においては、そのＣＣＤイメージセンサの撮
像面２９ａ上において適正フォーカス状態をとる第４の
分割光ビームＢ４によりＣＣＤイメージセンサの撮像面
２９ａ上に形成されるビームスポットが撮像され、その
ときＣＣＤイメージセンサから得られる撮像出力信号の
ピークレベルが、所定のホワイトクリップ・レベルとな
るように、減光フィルタ２７が調整される。従って、こ
のとき、第２の検出カメラ２９のＣＣＤイメージセンサ
から得られる撮像出力信号Ｓ　Ｖ　ｚは、例えば、第２
図に示される如くに、垂直同期信号Ｖｓを伴い、ペディ
スクル・レベルＶｐを基準としてそのピークレベルをホ
ワイトクリップ・レベルＬｗに一致させたものとなる。

次に、第２の検出カメラ２９を減光フィルタ２７から離
隔させる方向に後退させ、撮像出力信号Ｓ　Ｖ　ｚのピ
ークレベルがホワイトクリップ・レベルＬｗの１７２と
なるとき、第２の検出カメラ２９の位置を固定し、その
ときのＣＣＤイメージセンサの撮像面２９ａの位置を、
位置Ｆ２から距離Ａ゛だけ離れたものとする。斯かる状
態において、第２の検出カメラ２９のＣＣＤイメージセ
ンサから得られる撮像出力信号Ｓｖ２は、例えば、第４
図に示される如くに、そのピークレベルがホワイトクリ
ップ・レベルＬｗの１／２、即ち、１／２Ｌｗに一致す
るものとされる。

上述の如くにして、ＣＣＤイメージセンサの撮像面２８
ａが位置Ｆ、より距離Ａだけ前方となる位置に配される
ように位置設定された第１の検出カメラ２８のＣＣＤイ
メージセンサから得られる撮像出力信号Ｓｖ１が、ペデ
ィスクル・クランプ回路３０を経た後、ピーク・ホール
ド回路３２に供給され、ピーク・ホールド回路３２から
、撮像出力信号Ｓ■、のピークレベルに対応するレベル
を有する信号Ｓｌｐが得られ、一方、ＣＣＤイメージセ
ンサの撮像面２９ａが位置Ｆ２より距離Ａ”だけ後方と
なる位置に配されるように位置設定された第２の検出カ
メラ２９のＣＣＤイメージセンサから得られる撮像出力
信号Ｓ■２が、ベディスクル・クランプ回路３１を経た
後、ピーク・ホールド回路３３に供給され、ピーク・ホ
ールド回路３３から、撮像出力信号Ｓ　Ｖ　ｔのピーク
レベルに対応するレベルを有する信号Ｓａｐが得られる
。これら信号Ｓ□及び信号Ｓａｐは、夫々増幅回路３４
及び３５を介して減算回路３６に供給されて、信号Ｓｌ
ｐのレベルから信号Ｓ２．のレベルが減算され、減算回
路３６から、信号Ｓｌｐと信号Ｓａｐとの間のレベル差
に応じた出力信号Ｓｒが得られる。

上述のピーク・ホールド回路３２及び３３から夫々得ら
れる信号Ｓｌｐ及び信号Ｓｉｐは、光学ピックアップの
対物レンズ６が基準の位置をとるとき、従って、観測部
５１において、接眼レンズ２２により集束された第１の
分割光ビームＢ１が、観測カメラ２４におけるＣＣＤイ
メージセンサの撮像面２４ａ上に、それに対する適正フ
ォーカス状態をもってビームスポットを形成するとき、
共にレベル１／２Ｌｗをとるものとなり、その結果、減
算回路３６から得られる出力信号Ｓｆのレベルが零とさ
れる。また、光学ピックアップ、の対物レンズ６が基準
の位置より観測用対物レンズ２０から離隔する方向に移
動したとき、従って、観測部５１において、接眼レンズ
２２により集束された第１の分割光ビームＢ１が、観測
カメラ２４におけるＣＣＤイメージセンサの撮像面２４
ａ上に、それに対するオーバー・フォーカス状態をもっ
てビームスポットを形成するとき、信号Ｓ５．がレベル
１／２Ｌｗより大なるレベルをとり、かつ、信号Ｓｉｐ
がレベル１／２Ｌｗより小なるレベルをとって、その結
果、減算回路３６から得られる出力信号Ｓｒが正のレベ
ルを有するものとされる。さらに、光学ピックアップの
対物レンズ６が基準の位置より観測用対物レンズ２０に
近接する方向に移動したとき、従って、観測部５１にお
いて、接眼レンズ２２により集束された第１の分割光ビ
ームＢ、が、観測カメラ２４におけるＣＣＤイメージセ
ンサの撮像面２４ａ上に、それに対するアンダー・フォ
ーカス状態をもってビームスポットを形成するとき、信
号ＳＩＰがレベル１／２Ｌｗより小なるレベルをとり、
かつ、信号Ｓ２．がレベル１／２Ｌｗより大なるレベル
をとって、その結果、減算回路３６から得られる出力信
号Ｓｆが負のレベルを有するものとされる。

このため、減算回路３６から得られる出力信号Ｓｆは、
第５図に示される如くに、観測部５１において第１の分
割光ビームＢ、が観測カメラ２４におけるＣＣＤイメー
ジセンサの撮像面２４ａに対して適正フォーカス状態、
オーバー・フォーカス状態もしくはアンダー・フォーカ
ス状態をとるに応じて、零、正もしくは負のレベルをと
るものとなり、第１の分割光ビームＢ、の観測カメラ２
４におけるＣＣＤイメージセンサの撮像面２４ａに対す
るフォーカス状態をあられすフォーカス・エラー信号と
なる。

そして、斯かるフォーカス状態検出部５２における減算
回路３６から得られる出力信号Ｓｆは１、位相補償回路
３７を介して、フォーカス制御用駆動回路３８に供給さ
れ、フォーカス制御用駆動回路３８は、出力信号Ｓｆに
応じた駆動信号ＳＦをもって、光学ピックアップの対物
レンズ６に対して設けられたフォーカス制御用コイル９
を駆動し、対物レンズ６を基準の位置に保つべく制御す
る。

このような光学ピックアップの対物レンズ６に対する制
御がなされることにより、観測部５１において、第１の
分割光ビームＢ、が、観測カメラ２４におけるＣＣＤイ
メージセンサの撮像面２４ａに対する適正フォーカス状
態を維持するものとされたもとで、ＣＣＤイメージセン
サの撮像面２４ａ上に形成するビームスポットが観測さ
れる。

Ｇ−２第２の実施例（第６図） 第６図は、本発明に係る光ビームスポット観測装置の第
２の実施例を示す。

この例も、第８図に示される如くの、１個の光学系ブロ
ック１を形成すべく纏められ光学ピックアップから、対
物レンズ６を通じて出射するレーザ光ビームが形成する
ビームスポットの観測に用いられるものとされている。

そして、第６図において、第１図に示される各部に対応
する部分には、第１図と共通の符号が付されて示され、
それらについての重複説明は省略される。

斯かる第６図に示される例においては、ビームスプリッ
タ２１からの第１の分割光ビームＢ１が、図示が省略さ
れているが、第１図に示される例の場合と同様に設けら
れる観測部５１に導かれて、観測部５１における観測カ
メラ２４に入射するものとされ、また、ビームスプリッ
タ２１からの第２の分割光ビームＢ２が、フォーカス状
態検出部５２に導かれ、ハーフミラ−から成るビームス
プリッタ４１において、２つの分割光ビームＢ、＋及び
Ｂ、＋に分割される。そして、分割光ビームＢ３“が、
減光フィルタ４４ａ及びハーフミラ−４２を通過して、
検出カメラ４０に入射し、また、分割光ビーム８４″が
減光フィルタ４４ｂを通じてプリズム４３に入射し、プ
リズム４３内で２回の全反射を行った後、ハーフミラ−
４２に入射し、ハーフミラ−４２にてさらに反射して、
検出カメラ４０に入射する。このように、分割光ビーム
８４″は、プリズム４３を経るものとされることにより
、そのビームスプリッタ２１から検出カメラ４０に至る
光路長は、分割光ビームＢ、ｌのビームスプリッタ２１
から検出カメラ４０に至る光路　。

長より長いものとされる。

検出カメラ４０は、例えば、ＣＣＤイメージセンサが用
いられたものとされ、観測用対物レンズ２０により集束
されたものとなされて、ビームスジ９フ２４１４通過し
て入射する分割光ビームＢ、°、及び、同じく観測用対
物レンズ２０により集束されたものとなされて、ビーム
スプリッタ４１において反射して入射する分割光ビーム
Ｂ４“が、ＣＣＤイメージセンサの撮像面４０ａ上にお
ける異なる位置に、夫々のビームスポットを形成するも
のとされ、両ビームスポットがＣＣＤイメージセンサに
より撮像される。その際、検出カメラ４０は、そのＣＣ
Ｄイメージセンサの撮像面４０ａが、光学ピックアップ
の対物レンズ６が基準の位置をとるもとで、分割光ビー
ムＢ、゛が集束点を形成すべき位置ＦＩ°より所定の距
離Ｂだけ前方となる位置、及び、分割光ビームＢ４’が
集束点を形成すべき位置Ｆ２°より所定の距離Ｂ゛だけ
後方となる位置に配されるように設定される。

そして、上述の所定の距離Ｂ及びＢｏの夫々は、光学ピ
ックアップの対物レンズ６が基準の位置をとるとき、検
出カメラ４０におけるＣＣＤイメージセンサの撮像面４
０ａ上において、分割光ビームＢ、°により形成される
ビームスポットと分割光ビームＢ４”により形成される
ビームスポットとが同一輝度となる距離となるように設
定される。

検出カメラ４０のＣＣＤイメージセンサから得られる撮
像出力信号Ｓ　Ｖ　３が、ペディスクル・クランプ回路
４５を経た後、サンプリング・ホールド回路４６に供給
される。サンプリング・ホールド回路４６からは、撮像
出力信号Ｓ■、中の、検出カメラ４０におけるＣＣＤイ
メージセンサの撮像面４０ａ上に分割光ビームＢ、ｌに
より形成されたビームスポットに対応するピークレベル
部と、検出カメラ４０におけるＣＣＤイメージセンサの
撮像面４０ａ上に分割光ビームＢ４°により形成された
ビームスポットに対応するピークレベル部とが、夫々、
別個にサンプル・ホールドされて形成される信号Ｓｓａ
と信号Ｓｓｂとが得られる。

そして、これら信号ＳｓａとＳｓｂが減算回路４７に供
給されて、信号Ｓｓａのレベルから信号Ｓｓｂのレベル
が減算され、減算回路４７から信号Ｓｓａと信号Ｓｓｂ
との間のレベル差に応じた出力信号Ｓｆ’が得られる。

上述のサンプリング・ホールド回路４６から得られる信
号Ｓｓａ及びＳｓｂは、光学ピックアップの対物レンズ
６が基準の位置をとるとき、従って、観測部５１におい
て、第１の分割光ビームＢヨが、観測カメラ２４におけ
るＣＣＤイメージセンサの撮像面２４ａ上に、それに対
する適正フォーカス状態をもってビームスポットを形成
するとき、互いに等しいレベルをとるものとなり、その
結果、減算回路４７から得られる出力信号Ｓｆ’のレベ
ルが零とされる。また、光学ピックアップの対物レンズ
６が基準の位置より観測用対物レンズ２０から離隔する
方向に移動したとき、従って、観測部５１において、第
１の分割光ビームＢ、が、観測カメラ２４におけるＣＣ
Ｄイメージセンサの撮像面２４ａ上に、それに対するオ
ーバー・フォーカス状態をもってビームスポットを形成
するとき、信号ｓｓａのレベルが信号Ｓｓｂのレベルよ
り大とされ、その結果、減算回路４７から得られる出力
信号Ｓｆ’が正のレベルを有するものとされる。さらに
、光学ピックアップの対物レンズ６が基準の位置より観
測用対物レンズ２０に近接する方向に移動したとき、従
って、観測部５１において、第１の分割光ビームＢ、が
、観測カメラ２４におけるＣＣＤイメージセンサの撮像
面２４ａ上に、それに対するアンダー・フォーカス状態
をもってビームスポットを形成するとき、信号Ｓｓａの
レベルが信号Ｓｓｂのレベルより小とされ、その結果、
減算回路４７から得られる出力信号Ｓｆ”が負のレベル
を有するものとされる。

そのため、減算回路４７から得られる出力信号Ｓｆ°は
、観測部５１において第１の分割光ビームＢ、が観測カ
メラ２４におけるＣＣＤイメージセンサの撮像面２４ａ
に対して適正フォーカス状態、オーバー・フォーカス状
態もしくはアンダー・フォーカス状態をとるに応じて、
零、正もしくは負のレベルをとるものとなり、第１の分
割光ビームＢ、の観測カメラ２４におけるＣＣＤイメー
ジセンサの撮像面２４ａに対するフォーカス状態をあら
れすフォーカス・エラー信号となる。

そして、斯かるフォーカス状態検出部５２における減算
回路４７から得られる出力信号Ｓｒ°は、位相補償回路
３７を介して、フォーカス制御用駆動回路３８に供給さ
れ、フォーカス制御用駆動回路３日は、出力信号Ｓｆ”
に応じた駆動信号ＳＦをもって、光学ピックアップの対
物レンズ６に対して設けられたフォーカス制御用コイル
９を駆動し、対物レンズ６を基準の位置に保つべく制御
する。このような光学ピックアップの対物レンズ６に対
する制御がなされることにより、観測部５１において、
第１の分割光ビームＢ１が、観測カメラ２４におけるＣ
ＣＤイメージセンサの撮像面２４ａに対する適正フォー
カス状態を維持するものとされたもとで、ＣＣＤイメー
ジセンサの撮像面２４ａ上に形成するビームスポットが
観測される。

Ｇ−３第３の実施例（第７図） 第７図は、本発明に係る光ビームスポット観測装置の第
３の実施例を示す。

この例も、第８図に示される如くの、１個の光学系ブロ
ック１を形成すべく纏められ光学ピックアップから、対
物レンズ６を通じて出射するレーザ光ビームが形成する
ビームスポットの観測に用いられるものとされている。

そして、第７図においても、第１図に示される各部に対
応する部分には、第１図と共通の符号が付されて示され
、それらについての重複説明は省略される。

斯かる第７図に示される例においては、ビームスプリッ
タ２１からの第１の分割光ビームＢ１が、図示が省略さ
れているが、第１図に示される例の場合と同様に設けら
れる観測部５１に導かれて、観測部５１における観測カ
メラ２４に入射するものとされ、また、ビームスプリッ
タ２１からの第２の分割光ビームＢｔが、フォーカス状
態検出部５２に導かれ、減光フィルタ４８を通じて検出
カメラ４９に入射せしめられる。

検出カメラ４９も、例えば、ＣＣＤイメージセンサが用
いられたものとされ、観測用対物レンズ２０により集束
された第１の分割光ビームＢ、が、ＣＣＤイメージセン
サの撮像面４９ａ上にビームスポットを形成するものと
され、そのビームスポットがＣＣＤイメージセンサによ
り撮像される。

その際、検出カメラ４９は、そのＣＣＤイメージセンサ
の撮像面４９ａが、光学ピックアップの対物レンズ６が
基準の位置をとるもとで、第１の分割光ビームＢ、が集
束点を形成すべき位置Ｆ０より所定の距離Ｃだけ前方と
なる位置に配されるように設定される。

そして、検出カメラ４９のＣＣＤイメージセンサから得
られる撮像出力信号Ｓ　Ｖ　４が、ペディスクル・クラ
ンプ回路３０’を経た後、ピーク・ホールド回路３２′
に供給され、ピーク・ホールド回路３２°から、撮像出
力信号Ｓ　Ｖ　４のピークレベルに対応するレベルを有
する信号Ｓ　４ｐが得られる。この信号Ｓ　４９は、増
幅回路３４゛を介してレベル比較回路５０に供給され、
基準電圧発生部５０Ｒからの基準電圧Ｖｒと比較される
。基準電圧Ｖｒは、光学ピックアップの対物レンズ６が
基準の位置をとるとき、増幅回路３４゛の出力側に得ら
れる信号Ｓ　４．のレベルに相当するレベルを有するも
のとされており、レベル比較回路５０から、信号Ｓａｐ
と基準電圧Ｖｒとの間のレベル差に応じた比較出力信号
Ｓｆ”が得られる。

この比較出力信号ｓ　ｒ　”は、光学ピックアップの対
物レンズ６が基準の位置をとるとき、従って、観測部５
１において、接眼レンズ２２により集束された第１の分
割光ビームＢ、が、観測カメラ２４におけるＣＣＤイメ
ージセンサの撮像面２４ａ上に、それに対する適正フォ
ーカス状態をもってビームスポットを形成するとき、そ
のレベルが零とされ、また、光学ピックアップの対物レ
ンズ６が基準の位置より観測用対物レンズ２０から離隔
する方向に移動したとき、従って、観測部５１において
、接眼レンズ２２により集束された第１の分割光ビーム
Ｂ、が、観測カメラ２４におけるＣＣＤイメージセンサ
の撮像面２４ａ上に、それに対するオーバー・フォーカ
ス状態をもってビームスポットを形成するとき、正のレ
ベルをとり、さらに、光学ピックアップの対物レンズ６
が基準の位置より観測用対物レンズ２０に近接する方向
に移動したとき、従って、観測部５１において、接眼レ
ンズ２２により集束された第１の分割光ビームＢ、が、
観測カメラ２４におけるＣＣＤイメージセンサの撮像面
２４ａ上に、それに対するアンダー・フォーカス状態を
もってビームスポットを形成するとき、負のレベルをと
るものとされる。

従って、レベル比較回路５０から得られる比較出力信号
ｓｒ”は、第１の分割光ビームＢ＋の観測カメラ２４に
おけるＣＣＤイメージセンサの撮像面２４ａに対するフ
ォーカス状態をあられすフォーカス・エラー信号となる
。

そして、斯かるフォーカス状態検出部５２におけるレベ
ル比較回路５０から得られる比較出力信号Ｓ　ｆ　”は
、位相補償回路３７を介して、フォーカス制御用駆動回
路３８に供給され、フォーカス制御用駆動回路３８は、
比較出力信号Ｓｆ”に応じた駆動信号ＳＦをもって、光
学ピックアップの対物レンズ６に対して設けられたフォ
ーカス制御用コイル９を駆動し、対物レンズ６を基準の
位置に保つべく制御する。このような光学ｅツクアップ
の対物レンズ６に対する制御がなされることにより、観
測部５１において、第１の分割光ビームＢ＋が、観測カ
メラ２４におけるＣＣＤイメージセンサの撮像面２４ａ
４こ対する適正フォーカス状態を維持するものとされた
もとで、ＣＣＤイメージセンサの撮像面２４ａ上に形成
するビームスポットが観測される。

Ｈ発明の効果 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る光ビームス
ポット観測装置によれば、光学ピックアップにおける対
物レンズを通じて出射する光ビームにより観測部に形成
されるビームスポットを観測するに際し、光学ピックア
ップからの光ビームが、観測部においてビームスポット
を形成するにあたって、適正なフォーカス状態におかれ
るものとされ、斯かる適正なフォーカス状態は、例えば
、光学ピックアップに外乱が作用するような場合にも維
持されるので、光学ピックアップからの光ビームにより
形成されるビームスポットについての正確な測定を、安
定に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光ビームスポット観測装置の一例
を示す概略構成図、第２図、第３図、第４図及び第５図
は、第１図に示される例の動作説明に供される信号波形
図、第６図は本発明に係る光ビームスポット観測装置の
他の例の要部を示す概略構成図、第７図は本発明に係る
光ビームスポット観測装置、のさらに他の例の要部を示
す概略構成図、第８図は光学ピックアップを示す概略構
成図である。 図中、１は光学系ブロック、２はレーザダイオード、６
は対物レンズ、９はフォーカス制御用コイル、２０は観
測用対物レンズ、２１，２５，４１はビームスプリッタ
、２２は接眼レンズ、２４は観測カメラ、２８及び２９
は第１及び第２の検出カメラ、３７は位相補償回路、３
８はフォーカス制御用駆動回路、４０及び４９は検出カ
メラ、５１は観測部、５２はフォーカス状態検出部であ
る。 撮像比カイ言号 Ｌｗ□ 操体出力信号 第３図 Ｌｗ□ 第４図 フォーカス・エラーイ言号 第５図 手続補正書 昭和乙二年ｇ月３　日 １、事件の表示 昭和乙コ年特許願第ｉｓｓｑｇ４を号 ２、発明の名称 元ビームスポット観測装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　　所　　東京部品用区北品用６丁目７番３５号名　
称　　（２／ｇ）ソニー株式会社 代表者大賀典雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ビーム発生源、該光ビーム発生源からの光ビームを集
   束させる対物レンズ、及び、該対物レンズに対するフォ
   ーカス制御手段を備えて成る光学ピックアップにおける
   上記対物レンズに対向して配される観測用対物レンズと
   、 該観測用対物レンズを通過した上記光学ピックアップの
   対物レンズからの光ビームを少なくとも第１及び第２の
   分割光ビームに分割するビームスプリッタと、 上記第１の分割光ビームのビームスポットの観測に供さ
   れる観測部と、 上記第２の分割光ビームのビームスポットを撮像する撮
   像手段を備え、該撮像手段から得られる撮像出力信号に
   基づいて、上記観測部における上記第１の分割光ビーム
   のビームスポットを形成するにあたってのフォーカス状
   態に応じた検出出力信号を形成するフォーカス状態検出
   部と、 該フォーカス状態検出部から得られる検出出力信号に応
   じて、上記光学ピックアップのフォーカス制御手段を駆
   動するフォーカス制御部と、を備えて構成される光ビー
   ムスポット観測装置。