JPH0210491B2 - - Google Patents

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JPH0210491B2
JPH0210491B2 JP55142910A JP14291080A JPH0210491B2 JP H0210491 B2 JPH0210491 B2 JP H0210491B2 JP 55142910 A JP55142910 A JP 55142910A JP 14291080 A JP14291080 A JP 14291080A JP H0210491 B2 JPH0210491 B2 JP H0210491B2
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JP
Japan
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light
track
photodetector
lens
signal
Prior art date
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JP55142910A
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English (en)
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JPS5769534A (en
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Toshimitsu Myauchi
Seiji Yonezawa
Toshio Sugyama
Masateru Watanabe
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光デイスク等の光学的情報記録再生
装置、特に情報トラツクからの回折光を利用した
光学的トラツク追跡装置を備えた光学的情報記録
再生装置に関するものである。
光デイスク等の光学的情報記録再生装置におい
て用いられる情報トラツクの追跡装置として、光
源(例えばHe−Neレーザ、半導体レーザ)の波
長λに対してトラツク溝の深さが(2n−1)
λ/4(n=1、2、3……)からずれている場
合、光ビームがトラツクからずれるとトラツク溝
のエツジにより回折光の非対称性が生じることを
利用してトラツキング制御信号を検出してトラツ
ク追跡を行なう装置が知られている。この装置で
はトラツクと平行に配置された2つの光検出器で
トラツク溝からの回折光パターンを受光し、この
2つの光検出器の出力差をとることによりトラツ
キング制御信号を検出している。しかし、検出器
の位置がレンズの遠視野領域にあるため、トラツ
キング制御のために光ビームを振ると光検出器面
上の回折光パターンも振られ、この振れ分がトラ
ツキング制御信号中に偏差信号として表われる。
このため、トラツク追跡が正常に行なわれなくな
るという欠点が生ずる。
かかる装置は特開昭49−60702号あるいは特開
昭52−62037号に示されており、第1図〜第3図
を用いて説明する。第1図は従来の回折光を利用
したトラツク追跡装置の構成を示す図である。レ
ーザ1から出た光ビームはレンズ2により平行光
となり、プリズム3及び絞り込みレンズ4を通つ
てデイスク5面上に1μmφ程度のスポツト状に
収束される。デイスク5面上には凹凸の形態で配
列された情報トラツク51が設けられている。こ
のトラツク51は、その光学的深さが使用レーザ
波長λに対して(2n−1)λ/4(n=1、2…
…)からずれるように形成されている。光スポツ
トがトラツク内に位置するとトラツクからの反射
光にトラツク情報を含む回折光パターンが発生す
る。この反射光は再び、絞り込みレンズ4、プリ
ズム3及び集光レンズ6を通りトラツクを左右に
挾む如く配置された2つの光検出器7a,7bに
受光される。反射光の回折成分は、光スポツトと
トラツクの位置関係によつて変化するので、両検
出器の出力差を検出することにより光スポツトと
トラツクの相対位置を検出できる。光検出器7
a,7bからの2つの出力は差動増幅器8によつ
て差分され、この出力はトラツク制御回路9へ導
かれ、絞り込みレンズ4の周りに取りつけられた
アクチユエータ10を制御することによりレンズ
4を微動してトラツク追跡を行なう。しかし、ト
ラツク追跡のため、絞り込みレンズ4が動きはじ
めると光軸の移動に供なつて、検出器の面上でも
光ビームが移動する。すなわち、デイスク面上で
スポツトを距離dだけ動かす場合にはレンズ4を
dだけ動かす必要があるので、光軸はdだけ移動
することになる。従つて、収束レンズ6の焦点距
離をf、このレンズ6の焦点から光検出器までの
距離をlとすれば、この時の光検出器面上での光
ビームの動き量はd・l/fとなる。例えば、d= 0.2mm、f=50mm、l=25mmとすれば、その動き
量は0.1mmとなる。絞り込みレンズ4の口径を5
mmとすれば、光検出器7面上での光ビーム径は
2.5mmとなるので、光ビーム径の4%分が動くこ
とになる。これより目安として、差動して得られ
るトラツキング制御信号中には、トラツク幅の8
%に相当する偏差信号が重畳されることになる。
しかし、この偏差信号の大きさは、光学系の構
成、光検出器の大きさ、そのおく位置などに大き
く依存するものである。第2図aは第1図に示し
た装置に用いられる光検出器の一例を示す図であ
る。二つの光検出器7a,7bは2.5×1.2mm2の受
光面をもつシリコンセルであり、0.1mmの距離だ
け互いに分離される。この時の光検出器面上での
回折光パターン分布(中心付近)と光検出器との
関係は第2図bの通りである。図において、実線
で示される曲線P1はトラツクの左側エツジによ
る回折光パターン分布を示し、点線で示される曲
線Prはトラツクの右側エツジによる回折光パター
ン分布を示す。各パターンにおいて、P0が光ス
ポツトとトラツクの位置関係によりほとんど変化
しない非回折成分、即ち、0次光成分であり、
P1が光スポツトとトラツクの位置関係により変
化する回折成分すなわち1次光成分である。第3
図は、ビームの振れ量(レンズの振れ量に相当す
る)に対するトラツク偏差信号の関係を示す図で
ある。図において、点線で示される直線イは第2
図bに示した光検出器を用いた場合を示し、レン
ズの振れ量xに対してトラツク偏差信号yとの関
係はy=0.003x(μm)である。従つて、レンズ
を0.1(mm)振ると、0.3μmの偏差信号が発生する
ことになりトラツク追跡精度が著しく悪くなる。
偏差信号の発生する原因としては、第2図bに示
した回折光パターンにおいて、そのパワーの大部
分を占める中央部の0次光成分P0の移動がその
まま偏差信号として表われてくると考えられる。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであ
り、光検出器面上でのビーム振れによる偏差信号
を軽減し、もつてより正確なトラツク追跡を達成
し得る光学的トラツク追跡装置を備えた光学的情
報記録再生装置を提供することを目的とする。
かかる目的を達成するために、本発明において
は情報トラツクからの回折光を受光する光検出器
が上記回折光のうちトラツキング信号成分を含ま
ない0次光成分を除いた光成分のみを受光し、か
つ互いに分離された少なくとも2個の受光部を有
することを特徴とする。
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第4図aは本発明の光学的トラツキング装置に用
いられる光検出器の一実施例を示す図である。図
において、D1及びD2は受光部、Bは暗部分を示
す。光検出器7は1.5mm×1.5mmの大きさで、中央
に設けられた0.5mm幅の暗部分Bによつて2つの
受光部D1,D2に分離されている。なお、トラツ
クは図面の上下方向に延在しており、受光部D1
D2はトラツクを挾む如くトラツクの方向に対し
て対称に配置される。
即ち、受光部D1とD2の対称軸Oがトラツクの
方向とほぼ平行に配置される。この光検出器を用
いた時の光検出器面上での回折光パターン分布と
各受光部D1,D2との関係を第4図bに示す。図
から明らかなように回折光パターンのうち1次光
成分P1は受光部D1,D2に照射され、0次光成分
P0は暗部分Bに照射される。
したがつて、光検出器では、1次光成分だけが
検出され、0次光成分は検出されない。1次光成
分は光スポツトとトラツクの位置関係により変化
するので受光部D1,D2からの出力信号をそれぞ
れS1,S2とすれば(S1−S2)がトラツク制御信号
となる。かかる構成の光検出器を用いた場合にお
けるレンズの振れ量に対する偏差信号の関係を第
3図に実線ロで示す。図から明らかなように偏差
信号は0次光成分をも検出していた従来のものに
比べて大幅に軽減される。
本実施例では、光検出器の受光部の数を2個と
したがこれに限定されることはない。たとえば、
第5図aに示すように受光部D1,D2と直交する
方向にさらに2個の受光部D3,D4を設ける。か
かる構成の光検出器を用いれば、受光部D3とD4
の差信号を用いて、情報トラツクの情報ピツトの
長さを検出し、情報信号を検出することができる
(情報信号の検出方法については、特開昭49−
98113号に詳細に述べられている)。即ち、受光部
D3,D4からの出力信号S3,S4をそれぞれ差動増
幅器に入力して差の信号(S3−S4)をとれば、こ
の信号が情報信号となる。
また、光検出器は第5図b及び第5図cに示す
ように、その形状を円形として、中央部に円形の
暗部Bを設けて周辺部のみを受光部とすることが
できる。第5図bは2個の場合、第5図cは第4
図の場合を示し、受光部D1,D2はトラツキング
制御信号検出用、受光部D3,D4は情報信号検出
用である。
なお、図において、トラツクは図面の上下方向
に延在しており、受光部D1とD2の対称軸Oがト
ラツク方向とほぼ平行に配置される。これは、第
6図及び第7図においても同じである。
第6図は本発明に用いられる光検出器の他の実
施例の構成を示す図である。この光検出器7は第
6図に示すように、第5図bに示した検出器にお
いて、中央の暗部分Bにさらにもう1個の受光部
D5を設けたものである。かかる構成によれば、
1個の光検出器で情報信号及びトラツキング信号
をS/Nよく検出できる。即ち、0次光成分は情
報信号によつて大きく変化するため受光部D5
この0次光成分を受光することによつて、この中
央の1個の受光部だけで情報信号をS/Nよく検
出することができるのである。かかる構成の光検
出器はλ/8の深さの案内トラツクを設けてある
記録媒体を用いて記録、再生を行う場合に有効で
ある。トラツキング信号は受光部D1,D2からの
出力信号S1,S2をそれぞれ差動増幅器に入力して
差をとると得られる。また、情報信号を再生する
場合は、受光部D5からの出力信号S5を増幅器に
入力すれば情報信号が得られる。また、クロツク
の同期信号、アドレス信号等がさらに深さλ/4
で設けてある場合は、これらも受光部D5を用い
て検出できる。
さらに第7図に本発明に用いられる光検出器の
さらに他の実施例を示す。本実施例はこの光検出
器1個でトラツク制御信号、自動焦点制御信号及
び情報信号をS/Nよく検出することができるも
のである。この検出器7は第6図に示した検出器
において、周辺の受光部D1およびD2をそれぞれ
2個の受光部D11,D12及びD21,D22に分離し、
さらに中央の受光部D5を4個の受光部D51,D52
D53,D54に分離したものである。これら8個の
受光部D11,D12,D21,D22,D51,D52,D53.D54
からの信号をそれぞれS11,S12,S21,S22,S51
S52,S53,S54とし、第8図を用いてトラツク制
御信号、自動焦点信号及び情報信号の検出方法を
説明する。第8図は本発明の光学的トラツク追跡
装置を備えた光学的情報再生装置の一実施例を示
す図である。レーザ1から出た光ビームはレンズ
2により平行光となり、プリズム3で光路を変
え、絞り込みレンズ4を通つてデイスク5面上に
1μmφ程度のスポツト状に収束される。デイス
ク5面から反射された光ビームは再び、絞り込み
レンズ4、プリズム3を通つて集光レンズ6へ入
射する。さらに光軸に垂直な平面でトラツクの方
向に対して45゜回転させて配置されたシリンドリ
カルレンズ11を通つて第7図に示した8分割の
光検出器7に入射する。光検出器7は、軸Oがト
ラツクの方向と平行になるように配置される。光
検出器7からの8つの出力は信号処理回路12で
トラツク制御信号ST、自然焦点信号SA、情報信
号SGに分離される。かかる構成によれば、トラツ
クの像はシリンドリカルレンズ11によつて90°
回転されて投影されるため、トラツクに垂直な方
向に対称に配置される受光部からの差信中がトラ
ツクのための信号となる。したがつて、トラツク
制御信号STは(S11+S12)−(S12+S22)から検出
され、サーボ回路121を通してアクチユエータ
10のうち、トラツク追跡のために内側で上下動
(図で)する第1のアクチユエータ101を駆動
することによりトラツク制御が行なわれる。自動
焦点信号SAは特公昭53−37722号(自動焦点合わ
せ方式)に詳しく述べられているように、シリン
ドリカルレンズによる光ビームの非点収差を受光
する4分割の光検出器から検出される。即ち、本
実施例では(D11+D51),(D12+D52),(D21
D53),(D22+D54)をそれぞれ1個の受光部と考
えれば、(D11+D51+D22+D54)と(D12+D52
D21+D53)の差信号が自動焦点のための信号と
なる。したがつて、本実施例では(S11+S51
S22)−(S12+S52+S53+S21)が自動焦点信号SA
なる。この信号SAはサーボ回路122を廻つて
第2のアクチユエータ102(外側)を左右動さ
せることにより、自動焦点制御が行なわれる。情
報信号SGの検出には、トラツクに平行な方向に対
称に配置される受光部からの差信号を用いて、情
報ピツトの長さを検出する。したがつて、本実施
例では(S11+S12)−(S21+S22)が情報信号SG
なる。
なお、本実施例では、シリンドリカルレンズを
トラツクの方向に対して45゜傾けて配置した場合
について説明したが、シリンドリカルレンズを傾
けるかわりに、光検出器7を45゜傾けて配置して
もよい。
以上説明したように、本発明によれば、電気
的、機械的な補助手段を用いることなくビーム振
れによるトラツク制御信号の偏差成分を軽減で
き、もつてより正確なトラツク追跡ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の回折光を利用したトラツク追跡
装置を説明する図、第2図aは第1図に示した装
置における光検出器の詳細を示す図、第2図bは
この光検出器と回折光パターン分布の関係を示す
図、第3図はビームの振れ量に対する偏差信号の
関係を示す図、第4図aは本発明の装置に用いら
れる光検出器を示す図、第4図bはこの光検出器
と回折光パターン分布の関係を示す図、第5図
a,b及びcそれぞれ本発明の装置に用いられる
光検出器の形状を示す図、第6図及び第7図はそ
れぞれ本発明の装置に用いられる光検出器の他の
形状を示す図、第8図は本発明の光学的トラツク
追跡装置を備えた光学的情報再生装置の一実施例
を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 光源と、上記光源からの光束を絞り込みレン
    ズに入射させて所定の記録面に設けられたトラツ
    クへ収束スポツトとして照射する光学手段と、上
    記トラツクの方向に対して対称に配置され、かつ
    互いに分離された少なくとも2個の受光部から構
    成され、上記記録面で反射された回折光束を上記
    絞り込みレンズへの入射光束に対する開口径と同
    じ開口径でもつて上記絞り込みレンズを通過さ
    せ、その反射回折光束中に含まれる1次光成分を
    受光するよう上記分離された2個の受光部が配置
    され、上記反射回折光のトラツキング信号成分を
    含まない0次光成分は上記分離された2個の受光
    部の間に照射されるよう構成された光検出器と、
    上記分離された2個の受光部の出力信号の差によ
    つて上記収束スポツトと上記トラツクとのずれを
    検出する検出手段であつて、上記収束スポツトの
    移動に伴つて上記光検出器上で発生する上記反射
    回折光束の振れによつて生じる偏差信号を軽減し
    た出力を得る検出手段と、上記ずれを低減すべく
    上記検出手段の出力に応じて上記収束スポツトを
    移動させる手段とを備えたことを特徴とする光学
    的情報記録再生装置。
JP55142910A 1980-10-15 1980-10-15 Optical track tracing device Granted JPS5769534A (en)

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JP55142910A JPS5769534A (en) 1980-10-15 1980-10-15 Optical track tracing device

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JP55142910A JPS5769534A (en) 1980-10-15 1980-10-15 Optical track tracing device

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JPS5769534A JPS5769534A (en) 1982-04-28
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JPS5769534A (en) 1982-04-28

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