JPH02121122A

JPH02121122A - 焦点制御装置

Info

Publication number: JPH02121122A
Application number: JP27258088A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ishika; 壮石過
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1990-05-09

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は焦点制御装置に係り、より詳細には情報を記
録又は再生す為の光ビームの焦点位置を制御するための
焦点制御装置に関する。

（従来の技術）近年、文書などの画像情報を記録し、必要に応じてその
画像情報を検索してハードコピー或いはソフトコピーと
して再生し得る先ディスク装置のような画像情報記録再
生装置が開発されている。

光デイスク装置においては、集束性の光ビームが円盤状
の記録媒体、即ち光ディスクに向けて照射されて情報が
記録又は再生される。すなわち、記録時においては、光
ビームが照射されることによって記録面上には状態変化
が起こされ、その結果情報は例えばビットとして光ディ
スクに記録される。また再生時においては、定常光ビー
ムが記録媒体上に照射され、記録情報に応じて光ビーム
はビットで強度変調される。光ビームの強度変調を処理
して情報が再生される。記録及び再生時には、光ディス
クが線速一定に回転され、光ビームを光ディスクに向け
るための光学ヘッドが光デイスク上の半径方向に直線移
動される。

光学ヘッドは、光学ディスク上にレーザ光を集束させる
対物レンズを備え、対物レンズは所定領域に正確に集光
ビームを照射するためにその先軸方向に移動可能に支持
されている。焦点制御系の可動機構によって対物レンズ
が光軸方向に移動されて対物レンズが合焦状態に維持さ
れ、対物レンズからの光ビームが光ディスクに集束され
る。対物レンズを合焦状態に維持させるために記録媒体
上における焦点ずれ状態が検出されその検出結果が対物
レンズの移動機構にフィードバックされる。

この焦点ずれの検出方法としてウェッジプリズム法が知
られている。

ウェッジプリズム法においては、フォー力ッシング状憇
に応じて情報記録媒体から出射された光ビームが集光レ
ンズを経てウェッジプリズムで２つのビームに分岐され
る。その際、２つの光ビームは入射ビームの光軸に対し
て特定角度で互いに異なる方向に出射される。分岐され
た光ビームはそれぞれ所定位置に配置された２つの検出
器上に照射され電気信号に変換される。電気信号は所定
の方法で処理され、フォー力ッシングエラーに応じた電
流が対物レンズ駆動用のボイスコイルに供給される。ボ
イスコイルに電流が供給されることによって対物レンズ
が駆動され、光ビームが情報記録媒体上に合焦される。

（発明が解決しようとする課題）ウェッジプリズム法を用いた焦点制御において、光ビー
ムはウェッジプリズムで入射光軸に対して特定角度で互
いに異なる方向に出射する２つのビームに分岐される。

このため２つのビームを検出する２つの検出器の間隔り
は、ウェッジプリズムと検出器の間の光軸方向の距離に
大きく依存する。

正確なフォー力ッシング制御を達成するにはつエツジプ
リズムの取付は位置に応じて検出器間隔が調整されなけ
ればならない。

この発明は、光学装置のフォーカス状態を検出するだめ
の、新たな焦点検出装置を提供することを目的とする。

また、この発明は光学部品の光軸方向の位置ずれによっ
ておこる検出器間隔の位置調整の問題を解決し、それに
よって組立てや調整の容易な焦点制御装置を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明の焦点制御装置は、光ビームを発生させる手段
と、光ビームを記録媒体上に集束するための集束手段と
、記録媒体からの光ビームを互いに略平行な第１及び第
２の光ビームに分岐するための分岐手段と、前記分岐部
材を支持するための支持手段と、前記記録媒体に対する
前記集光手段の位置を調整するために第１及び第２光ビ
ームに応答する手段を備えている。

さらにまた、この発明の焦点制御装置は、光ビームを発
生させる手段と、光ビームを記録媒体上に集束するため
の集束手段と、記録媒体からの光ビームを互いに略平行
な第１及び第２の光ビームに分岐するための一体的に成
型された分岐手段と、前記記録媒体に対する前記集光手
段の位置を調整するために前記第１及び第２光ビームに
応答する手段を備えている。

（作用）この発明の第１及び第２の分岐部材から互いに平行に出
射される光ビームＬ１、Ｌ２の間隔りは、各光学部品の
光軸方向のずれに影響されずに略−定に保たれる。その
ため組立て及び調整が容易となる。また、入射された光
ビームを２つの互いに平行な光ビームに分岐するための
第１及び第２の分岐部材は支持部材に一体的に固定され
、先ビームを集光するための球面凸レンズも支持部材に
一体的に固定されている。そのためさらに組立て及び：
Ｊ８整が容易となる。さらにこの発明の焦点制御装置に
よれば、分岐部材が一体的に成型されると共にその第１
及び第２の分岐部材の上面が同−手面上に一致するよう
に成型される。そのため分岐部材を容易に一体化して製
造することができると共に、その取付は及び調整が容易
となる。さらにまたこの発明の焦点制御装置に利用され
る光検出器は、同一の検出器によって焦点制御信号、フ
ォカッシング制御信号、及び情報再生信号が獲得される
。そのためよりコンパクトな装置が提供される。

（実施例）この発明の一実施例を図面を参照しながら以下に説明す
る。

第１図は、この発明の焦点制御装置が組込まれる光デイ
スク装置の平面図を示している。第１図において光ディ
スク（記録媒体）１は、ガラス或いは、プラスチックス
等の円盤状の基板上に情報記録膜としてテルル或いは、
ビスマス等の金属被膜がコーティングされて形成される
。円盤状の基板上には、記録領域を定めるトラッキング
ガイドとしてのグループ５が同心円状に形成されている
。

光ディスク１に対向して光学ヘッド３が設けられ、記録
、再生及び検索時には、光ディスク１が光学ヘッド３に
対して線速一定で回転駆動される。第１図において記録
領域を規定するグループ５は２方向に延出されている。

光学ヘッド３は光源としての半導体レーザ１１を備え、
半導体レーザ１１からは発散性のレーザビームＬが発生
される。レーザビームしは情報を光ディスク１の記録膜
に書込む記録時には書込むべき情報に応じてその光強度
が変調されて発生され、又情報を光ディスク１の記録膜
から読み出す再生時には一定の強度で発生される。この
半導体レーザ１１から発生された発散性のレーザビーム
しはコリメータレンズ１３によって平行光束に変換され
てハーフプリズム１４に導かれる。ハーフプリズム１４
に導かれたレーザビームしは、ハーフプリズム１４を通
過して対物レンズ１６に入射され、対物レンズ１６によ
ってレーザビームしは、光ディスク１の記録膜に向けて
集束される。

対物レンズ１６は、その先軸方向及び光軸と直交する面
内方向で移動可能に支持される。対物レンズ１６が光軸
上の最適位置即ち、合焦位置に配置されると、この対物
レンズ１６から発せられた集束性のレーザビームＬのビ
ームウェストが光ディスク１の記録膜の表面上に投射さ
れ、それによって最少ビームスポットが光ディスク１の
記録膜の表面上に形成される。一方、対物レンズ１６が
光軸と直交する面内（記録膜面に平行な面内）で最適位
置即ち、合トラック位置に配置されると光デイスク１上
に形成されるビームスポットが記録領域として定められ
たトラック上に正確に形成され、それによってトラック
がレーザビームで追跡される。この２つの状態（合焦状
態・合トラック状態）が保たれることによって情報の書
込み及び読出しが可能となる。即ち、記録時には強度変
調されたレー・ザービームによって記録膜にビット等の
状態変化が起こされ、再生時には一定強度のレーザビー
ムがトラック内のビット等で形成された記録領域で強度
変調されて反射される。

光ディスク１の記録膜で反射された発散性のレーザビー
ムＬは、合焦時には、対物レンズ１６によって平行光束
に変換され、再びハーフプリズム１４に戻される。ハー
フプリズム１４で反射されたレーザビームＬは、その光
ビームを集光すると共に２本の互いに平行な光ビームに
分岐するための集光分岐部材１０に入射される。入射さ
れた光ビームはその集光分岐部材１０から出射されると
き、互いに平行な第１及び第２の光ビームＬ１、Ｌ２に
分岐される。分岐された光ビームＬ１及びＬ２は除々に
収束されながら、それぞれ光検出器２０上に照射される
。光検出器２０に照射された光ビームＬ１及びＬ２は各
光検出領域で電気信号に変換されて所定の方法で処理さ
れる。信号が処理されて、フォー力ッシング用差動増幅
器４１から焦点ぼけ量に応じた信号が発生される。その
発生された信号に応じてボイスコイル８に電流が供給さ
れて対物レンズ１６がその先軸方向に駆動され、それに
よって光ビームの焦点が制御される。

またトラッキング用差動増幅器４２からトラッキングの
ずれ量に応じた信号が発生される。その発生された信号
に応じてボイスコイル駆動回路４５に電流が供給されて
光学ヘッド３が対物レンズ１６の光軸に垂直な面内で駆
動され、それによって所定のトラックが光ビームによっ
て追跡される。

更に光検出領域で検出された信号は信号処理回路４３で
処理されて情報再生信号として利用される。

第２図を参照して集光分岐部材１０の構造及び機能を詳
細に説明する。集光分岐部材１０は、入射された光ビー
ムを集光するための集光部材としての球面凸レンズ１７
、球面凸レンズ１７から入射された光ビームをその先軸
を境に２本の光ビームに分岐する第１及び第２の分岐部
材１８．１９と、及びその一端で球面凸レンズ１７を支
持すると共に他端で第１及び第２の分岐部材１８．１９
を支持するための支持部材３０とで構成される。

支持部材３０は球面凸レンズ１７及び第１及び第２の分
岐部材１８．１９を一体的に支持するために設けられて
いる。支持部材３０は例えばプラスチックス等で構成さ
れ、好ましくは、略一定の厚みを有する略円筒形状に成
型され、その両端部に開口部３０Ａ及び３０Ｂを有して
いる。また円筒形状の支持部材３０の中心軸は先ビーム
の光路と一致するように配置される。略円筒形状に形成
される支持部材３０の開口部３０Ａはその内径が球面凸
レンズ１７の直径と等しい円形状に形成され、開口部３
０Ｂは光軸に傾けて配置されるべき第１及び第２の分岐
部材１８．１９を容易にその中に収納することができる
ように、その先軸を含むＸ−Ｚ平面を境にして互いに反
対方向に斜めに切断される。このように構成される支持
部材３０の開口部３０Ａに球面凸レンズ１７が嵌め込ま
れ、球面凸レンズと円筒状の支持部材の中心軸が互いに
一致するように固定される。一方間口部３０Ｂには第１
及び第２の分岐部材１８．１９が所定の角度で傾けられ
てその内部に嵌め込まれ、所定の位置に固定される。な
お、上に述べた球面凸レンズ１７及び分岐部材１８．１
９をより容易に支持するために、支持体３０内の各端部
の周辺に球面凸レンズ１７及び第１及び第２分岐部材１
８．１９の位置を定める台座が設けられてもよい。支持
体３０に嵌め込まれるべき第１及び第２の分岐部材１８
．１９は例えばガラス板などの先透過性の材料で構成さ
れ、好ましくは半円形状で一定の厚さを有する平行平板
に形成される。各平行平板はｘ−２平面に平行な側面を
有し、その側面が互いに入射ビームの光軸に接するよう
に配置される。

更にその第１及び第２の分岐部材１８．１９の入射面及
び出射面は、光軸に垂直な平面に対して所定の角度を有
するように配置され、好ましくはその第１及び第２の分
岐部材１８．１つが光軸に対して互いに異なる方向に等
しい角度で配置されている。より詳細にのべると、第２
図において、例えば第１の分岐部材１８の入射面はＸ−
Ｚ平面に垂直に設定されると同時に、光ビームの光軸を
含むＺ−Ｙ平面に対してその上部は鋭角に傾けられ、下
部は鈍角に傾けられて配置される。それに対して、例え
ば第２の分岐部材１９の入射面は、Ｘ−Ｚ平面に垂直に
設定されると同時に光ビームの光軸を含むＺ− Ｙ平面に対してその上部は鈍角に傾けられ、下部は鋭角
に傾けられて配置される・なお入射光ビームの光軸に対
する分岐部材の入射面及び出射面の角度は、光ビームの
断面形状に応じて設定され、より詳細には分岐された光
ビームＬ１、Ｌ２を検出するための光検出器２０検出方
法に応じて設定される。これによって、分岐部材１８．
１９に入射された光ビームは光デイスク上のグループの
影が投影される方向に垂直なＸ方向の線を境、にして上
下に分岐される。換金すると、第１及び第２の分岐部材
１８．１９のそれぞれの入射面及び出射面が傾けられる
ことによって、第１及び第２の分岐部材１８及び１９を
通過した光ビームは、互いに入射光ビームＬの光軸に対
して略平行で且つ所定の間隔りを有する第１の光ビーム
Ｌ１及び第２の光ビームＬ２に分岐されて光検出器２ｏ
上に照射される。第１の光ビームＬ１及び第２の光ビム
Ｌ２の間隔りは、第１の分岐部材１８及び第２の分岐部
材１９の屈折率ｎ１厚さ及び分岐部材１８．１９のなす
角度θに依存する。第２図に示した集光分岐部材１０に
入射される光ビームの光路図は第３Ａ図及び第３Ｂ図に
示されている。

第３Ａ図には光ビームが集光分岐部材の中心軸、すなわ
ち集光レンズの光軸に沿って入射されるときの光路図が
示されている。この図において分岐部材１８．１９は同
一の厚さを有する同一の材料で形成される。分岐部材１
８．１９の厚さｔ１分岐部材１８．１９の屈折率０１分
岐部材１８．１９のなす角度をθと仮定すると、各分岐
部材から出射される光ビームＬ１及び先ビームＬ２の光
軸のずれ間隔りは、角度θが比較的小さい範囲では（１
−１／　ｎ　）θｔと近似的に表わされる。そのため光
ビームの光軸のずれＤは、集光レンズ１７、分岐部材１
８．１９、及び光検出器２０の相互距離に依存しない。

また、第３Ｂ図は光ビームが集光分岐部材１０の中心軸
、すなわち集光レンズの光軸に対して誤って角度δで傾
いて入射されたときの光路図を示す。光軸に対して角度
δで入射された場合、分岐部材１９によるずれ量は、（
１−１／ｎ）δｔだけ増加され、分岐部材１８によるず
れ量は、（１−１／　ｎ　）δｔだけ減少される。その
ため２つの光ビームの軸のずれ間隔りは、２つのガラス
板のなす角θが比較的小さい範囲では角度δに依存しな
い。このようにこの発明の第１及び第２の分岐部材１８
．１９から出射される光ビームＬ１、Ｌ２の間隔りは、
各光学部品の光軸方向のずれに影響されずに略一定に保
たれる。そのため組立て及び調整の容品な焦点制御装置
が提供される。

また述べた実施例においては、入射光ビームＬの光軸に
対して傾けて配置されなければならない分岐部材１８．
１９が支持部材３０に一体的に取付けられている。その
ため組立て及び調整のさらに容品な焦点制御装置が提供
される。また、この実施例においては、支持部材３０に
集光部材としての球面凸レンズ１７と第１及び第２の分
岐部材１８．１９が共に取付けられている。しかしなが
ら、支持部材１０には第１及び第２の分岐部材１８．１
９のみが取付けられてもよい。

さらにまた上に述べた実施例において、第１及び第２の
分岐部材１８．１９は各々半円形状に形成され、支持部
材１０は略円筒形状に形成されている。しかしながら、
分岐部材及び支持部材は他の形状に形成されてもよい。

第４図にはこの発明の第２の実施例の焦点制御装置の要
部が示されている。第４図において第２図と同一の機能
を示す部材は同一の参照番号で示されている。第４図に
示される集光分岐部材１０もまた、入射された光ビーム
を集光するための集光部材としての球面凸レンズ１７、
球面凸レンズ１７から入射された光ビームをその光軸を
境に２本の光ビームＬ１、Ｌ２に分岐する一体的に成型
された分岐部材４０と、及びその一端で球面レンズ１７
を支持すると共に他端で分岐部材４０を支持するための
支持部材３０とで構成される。

支持部材３０は例えばプラスチックス等で構成され、好
ましくは、略一定の厚さを有する略角筒形状に成型され
、その両端に矩形状の開口部３０Ａ、３０Ｂを有してい
る。略角筒形状に形成される支持部材３０の開口部３０
Ａには、球面凸レンズ１７が固定部材４５を介して取付
けられる。

他方、開口部３０Ｂには、球面凸レンズ１７の光軸に傾
けて配置されるべき一体形成分岐部材４０が嵌め込まれ
る。なお、一体成型される分岐部材４０は、後に述べる
ように第１の分岐部材１８と第２の分岐部材１９で構成
され、その一体的にに成型されるべき内側の側面は、第
２図と同様に球面凸レンズ１７の光軸、すなわち先ビー
ムの中心軸にそれぞれ接するように固定される。ま、た
球面凸レンズ１７及び分岐部材１８．１９をより容易に
支持するために、支持部材３０内の各端部の周辺には、
球面凸レンズ１７及び分岐部材１８．１９の偏置を定め
るための台座が設けられてもよい。支持体３０に嵌め込
まれるべき一体的に成型さる分岐部材４０は例えばガラ
ス板などの光透過性の材料で構成され、好ましくは一定
の厚さを有する第１の分岐部材１８と第２の分岐部材１
９とが一体化された形状となるように予め製造される。

第５図及び第６図には、この発明の焦点制御装置の要部
の第３及び第４実施例が示されている。

第５図に示される分岐部材４０は第４図に示した分岐部
材と同一であり、概略的には略平行平板状に形成される
第１の分岐部材１８及び第２の分岐部材１９が一体化し
て形成された構造を有している。説明を簡単にする為に
分岐部材４０を第１の分岐部材１８及び第２の分岐部材
１９に分けて説明される。第１及び第２の分岐部材１８
．１９は第２図に示した分岐部材と同一の機能を有して
いる。第１の分岐部材１８及び第２の分岐部材１９は、
入射されるべき光ビームの光軸を含むＸ−Ｚ平面に平行
な側面１８Ｂ、１９Ｂを有し、その各側面の一部は互い
に共有されて一体化されている。

更に第１及び第２の分岐部材１８．１９の入射面及び出
射面は、入射されるべき先ビームの光軸に垂直な平面に
対して所定の角度を有するように配置され、好ましくは
その第１及び第２の分岐部材１８．１９が光軸に対して
互いに異なる方向に等しい角度で配置されている。詳細
にのべると、例えば第１の分岐部材１８の入射面１８Ｃ
はＸ−２平面に垂直に設定されると同時に、先ビームの
光軸を含むＺ−Ｙ平面に対してその上部は鋭角に傾けら
れ、下部は鈍角に傾けられて配置される。それに対して
、例えば第２の分岐部材１つの入射面１９Ｃは、Ｘ−２
平面に垂直に設定されると同時に光ビームの光軸を含む
Ｚ−Ｙ平面に対してその上部は鈍角に傾けられ、下部は
鋭角に傾けられて配置される。これらの入射光ビームの
光軸に対する分岐部材の入射面及び出射面の角度は、光
ビームの断面形状に応じて設定され、より詳細に、は分
岐された光ビームＬ１、Ｌ２を検出するための光検出器
２０の検出方法に応じて設定される。これによって、第
１の分岐部材１８及び第２の分岐部材１９を通過した光
ビームは、互いに入射光ビームＬの光軸に対して略平行
で且つ所定の間隔りを有する第１の光ビームＬ１及び第
２の光ビームＬ２に分岐されて光検出器２０上に照射さ
れる。

なお、この実施例においては、第１の分岐部材１８及び
第２の分岐部材１９の上面が同一平面上で一致するよう
に成型されている。そのため分岐部材４０を容品に一体
化して製造することができる。このように構成される分
岐部材４０に光ビームが入射されると、第１の分岐部材
１８を透過される光ビームＬｌはわずかに上方に平行に
変位されて出射され、他方の第２の分岐部材を透過され
た光ビームＬ２はわずかに下方に平行に変位されて出射
される。そのため分岐部材４０を透過された光ビームは
互いに一定幅の間隔を有する第１及び第２の光ビームＬ
ｌ、Ｌ２に分岐される。

また第６図に示される分岐部材５０は、第５図に示され
る第２の分岐部材１９の入射面及び出射面が入射される
べき光ビームの光軸に垂直に配置されることを除いて同
一である。そのため分岐部材４０に光ビームが入射され
ると、第１の分岐部材１８を透過される光ビームＬ１は
第５図の分岐部材と同様にわずかに上方に平行に変位さ
れた光ビームとして出射され、他方の第２の分岐部材を
透過された光ビームＬ２は真直ぐに透過される。

このように分岐部材５０の片側の分岐部材が傾けらると
しても分岐部材５０を透過された光ビームは互いに平行
な第１及び第２の光ビームＬ１、Ｌ２に分岐される。

第７図には、第２図、第４図、第５図及び第６図に示さ
れる分岐部材１８．１９で分岐された第１の光ビームＬ
１及び第２の光ビームＬ２の照射される光検出器２０が
示されたいる。

第７図に示されるように、光検出器２０は第１の分岐部
材１８を通過して照射された光を電気信号に変換する第
１グループの光検出領域２０Ａ１２０Ｂ、２０Ｈ，２０
１及び第２の分岐部材１９を通過して照射された光を電
気信号に変換する第２グループの光検出領域２０Ｃ，２
０Ｄ、２０Ｆ。

２０Ｇの８つの光検出領域から構成されている。

光検出領域は、先非検出領域としてのＸ方向の分割線２
１．２２によって縦方向に２分割され、またＹ方向の分
割線２３〜２５によって横方向に４分割される。分割線
２３と２４との間隔は、略平行に分岐された光ビームの
間隔りと等しく形成されている。この分離された検出領
域２０Ａ〜２０Ｉの出力は、焦点補正、トラッキング補
正、及び情報再生に利用される。なお、光検出器２０の
検出領域２０Ａ〜２０１で検出される出力は■〜■であ
られされる。第８図及び第９図には第７図に示される光
検出器上に照射される光ビームの像が示されている。

第８Ａ図乃至第８Ｃ図には検出領域に照射される光ビー
ムの合焦状態及び非合焦状態における像が示されている
。

対物レンズ１６が光ディスクに対し合焦位置にある場合
は、光検出器には第８Ｂ図に示すような像が投影される
。第１の分岐部材１８を通過した光ビームは、第１グル
ープの光検出領域２０Ａ１２０Ｂ、２０Ｈ，２０１に半
円像として投影される。他方、第２の分岐部材１９を通
過した光ビームは第２グループの光検出領域２０Ｃ，２
０Ｄ。

２０Ｆ、２０Ｇに反対向きの半円像として投影される。

各半円像が左右の光検出領域に等しい強度で投影される
ように先非検出領域としての分割線２１及び２２が予め
定められている。言替えるならば、光検出領域２０Ａ〜
２０１の出力をそれぞれ■〜■とすると、分割線２１及
び２２の位置は、第１０Ａ図に示されるように合焦時に
おいてＦ。

Ｅ信号が０に等しくなる位置、即ちフオーカツレンズエ
ラー−（（■＋■＋■＋■）−（■＋■＋■＋■））−
〇の条件を満たすように設定される。

これによって、対物レンズ１６が光ディスクに対し合焦
位置から離れた場合は、第８Ａ図に示すように、第１の
グループと第２のグループに投影された２つの半円像は
、合焦時の像よりも小さく形成され、出力はＦ、Ｅ＞０
となる。逆に対物レンズ１６が光ディスクに対し合焦位
置に近づいた場合、第８Ｃ図に示されるように第１のグ
ループと第２のグループに投影された２つの半円像は合
焦時の像よりも大きく形成され、出力はＦ、　　Ｅく０
となる。

また、第９Ａ図乃至第９Ｃ図には検出領域に照射される
光ビームの合トラッキング状態及び弁台トラッキング状
態における像が示されている。

第９Ａ図乃至第９Ｃ図において、光デイスク１上の案内
溝の回折によって生ずる暗部は、光検出領域の分割線２
３及び２４に対して平行に現われる。そのため、トラッ
ク位置のずれは、第１０Ａ図に示すように光検出領域２
０Ａ〜２０１の出力信号■〜■に対して、Ｔ、Ｅ（）ラ
ッキングエラー）−（（■＋■＋■＋■）−（■＋■＋
■＋■））を比較処理することによって検出される。比
較された信号のその差信号すなわちトラック位置のずれ
信号に応じて光学ヘッドの位置が光ディスクに対して調
整される。

次に、第１１図を参照して光検出器で検出された電気信
号の処理回路について説明する。光検出領域２ＯＡ及び
２０Ｇの出力は増幅回路３１Ａに供給される。光検出領
域２０Ｄ及び２０Ｈの出力は増幅回路３１Ｂに供給され
る。光検出領域２０Ｃ及び２０１の出力は増幅回路３１
Ｃに供給される。光検出領域２０Ｂ及び２０Ｆの出力は
増幅回路３１Ｄにそれ供給される。各増幅器３１Ａ〜３
１Ｄに供給された各信号はそれぞれ増幅されて加算回路
３６に供給される。加算回路３６で加算された信号は情
報再生信号として図示しない制御回路に供給される。増
幅回路３１Ａからの信号は加算回路３２及び３４に供給
される。増幅回路３１Ｂからの信号は加算回路３３及び
３５に供給される。増幅回路３１Ｃからの信号は加算回
路３３及び３４に供給される。増幅回路３１Ｄからの信
号は加算回路３２及び３５に供給される。

加算回路３２の出力及び加算回路３３の出力はフォー力
ッシング制御信号をボイスコイルドライバー４４に供給
するために利用される。すなわち加算回路３２の出力は
差動増幅器４１の反転入力端に供給され、加算回路３３
の出力は差動増幅器回路４１の非反転入力端に供給され
る。差動増幅器４１において光検出領域２ＯＡ、２０Ｇ
。

２０Ｂ、２０Ｆの検出信号の加算結果と光検出領域２０
Ｃ，２０１，２０Ｄ、２０Ｈの検出信号の加算結果とは
比較され、その差信号に応じた出力即ち、フォーカス制
御信号が駆動回路４４にフィードバックされる。駆゛動
回路４４にフィードバックされるフォーカスずれ検出信
号に応じて対物レンズ１６をその先軸方向に駆動するコ
イル（図示しない）に電流が供給される。供給された電
流に応じて対物レンズ１６が駆動されて焦点ぼけが補正
される。

加算回路３４の出力及び加算回路３５の出力は、トラッ
キング制御信号を駆動回路４５に供給するために利用さ
れる。加算回路３４の出力は差動増幅器４２の反転入力
端に供給され、加算回路３５の出力は差動増幅器４２の
非反転入力端に供給される。

差動増幅器４２において、光検出領域２０Ａ１２０Ｇ、
２０Ｃ，２０Ｉの検出出力の加算結果及び光検出領域２
０Ｂ、２０Ｆ、２０Ｄ、２０Ｈの検出出力の加算結果と
は比較され、その差に応じた出力即ち、トラッキングず
れ検出信号が駆動回路４５にフィードバックされる。駆
動回路４５にフィードバックされるトラッキング制御信
号に応じて対物レンズ１６をその光軸に垂直な平面内で
駆動するコイルに（図示しない）電流が供給される。こ
れにより対物レンズ１６が駆動されてトラッキングずれ
が補正される。

加算回路３６の出力は信号処理回路４３に供給される。

この信号処理回路４３で処理された信号は検索信号とし
て情報再生に利用される。

以下には上に述べた焦点制御装置の動作が示される。

半導体レーザ１１から発生された発散性のレーザビーム
しは、コリメータレンズ１３によって手行光束に変換さ
れ、ハーフプリズム１４に導かれる。このハーフプリズ
ム１４に導かれたレーザ光りは、このハーフプリズム１
４を通過した後に対物レンズ１６に入射される。入射さ
れた光ビームは対物レンズ１６によって先ディスク１の
記録膜に向けて集光される。

情報の記録においては、光デイスク１上へ強光度の変調
されたレーザビーム（記録ビーム）が照射されることに
より光デイスク１上のトラックにビットが形成される。

情報の再生においては、弱光度の定常レーザビーム（再
生ビーム光）が光デイスク１上に照射されビットによっ
て強度変調される。

この再生ビームに対する光ディスク１からの反射光は対
物レンズ１６によって平行光束に変換されて再びハーフ
プリズム１４に戻される。そして、ハーフプリズム１４
で反射されたレーザビームしは、球面凸レンズ１７を経
て第１及び第２の分岐部材１８．１９（４０，５０）に
入射される。

第１及び第２の分岐部材１８．１９に入射された光ビー
ムはその先軸を境に互いに略平行な第１の光ビームＬ１
及び第２の光ビームＬ２に分岐されて光検出器２０の光
検出領域２ＯＡ、２０Ｂ、２０Ｈ，２０１及び光検出領
域２０Ｃ，２０Ｄ。

２０Ｆ、２０Ｇ上に照射される。その結果、照射光に応
じた信号が光検出領域２０Ａ〜２０１から出力され、そ
れらの信号が増幅回路３１Ａ〜３１、　Ｄに供給される
。

このような状態におけるフォーカシング動作について説
明する。すなわち、増幅回路３１Ａ１３１Ｄからの信号
は加算回路３２に供給される。

増幅回路３１Ｂ、３１Ｃからの信号は加算回路３３に供
給される。それによって光検出領域２ＯＡ、２０Ｇ、２
０Ｂ、２０Ｆからの検出信号は加算回路３２で加算され
て差動増幅器４１へ供給される。また光検出領域２０Ｃ
１２０！、２０Ｄ、２０Ｈからの検出信号は加算回路３
３で加算されて差動増幅器４１に供給される。これによ
り差動増幅器４１において、光検出領域２０Ａ１２０Ｇ
、２０Ｂ、２０Ｆの検出信号の加算結果と光検出領域２
０Ｃ，２０１，２０Ｄ、２ＤＨの検出信号の加算結果と
が比較され、その差信号つまり焦点制御信号が駆動回路
４４にフィード・バックされる。駆動回路４４にフィー
ドバックされた焦点制御信号に応じてコイル（図示しな
い）に電流が供給される。供給された電流に応じて対物
レンズ１６が光軸方向に駆動されて光ビームのフォーカ
ス状態が制御される。

またトラッキング動作について説明する。すなわち増幅
回路３１Ａ、３１Ｃからの信号は加算回路３４に供給さ
れる。上記増幅回路３１Ｂ１３１Ｄからの信号は加算回
路３５に供給される。

それによって光検出領域２ＯＡ、２０Ｇ、２０Ｃ。

２０１からの信号は加算回路３４で加算されて差動増幅
器４２に供給される。光検出領域２０Ｂ１２０Ｆ、２０
Ｄ、２０Ｈからの検出信号は加算回路３５で加算されて
差動増幅器４２に供給される。

これにより光検出領域２ＯＡ、２０Ｇ、２０Ｃ。

２０！の検出信号の加算結果と検出領域２０Ｂ１２０Ｆ
、２０Ｄ、２０Ｈの検出信号の加算結果とは差動増幅器
４２で比較されてその差に応じた出力つまりトラッキン
グ制御信号が駆動回路４５にフィードバックされる。ト
ラッキング制御信号に応じて駆動回路４５からコイル（
図示しない）に電流が供給される。供給された信号によ
って対物レンズ１６はその光軸に垂直な平面上で駆動さ
れ光ビームのトラッキング位置が制御される。

次に情報の再生について説明する。情報の再生において
は半導体レーザ１１から一定の弱光度のレーザビームＬ
が発生される。このため、記録された情報に応じて再生
ビーム先全体は強度変調されて光検出器に入射される。

光検出器の光検出領域２０Ａ〜２０Ｉの出力は増幅回路
３１Ａ１３１Ｂ、３１Ｃ，３１Ｄに供給される。増幅回
路３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ，３１Ｄの総出力が信号処理
回路４３で処理されることによって記録されたデータは
再生される。

上に述べたこの発明の一実施例には、焦点制御、トラッ
ク位置制御及び信号検出を同一の検出器を用いて検出す
ることのできる８分割の検出器が記述されている。しか
しこの検出器は８分割の検出器に限る必要はなく、他の
４分割やその他の光検出器が利用されてもよい。例えば
焦点位置制御信号は、第１２Ａ図乃至第１２Ｃ図に示す
ような単純な構成を有する４分割の光検出器２０によっ
て獲得される。

以下の一実施例の図面において前に述べた発明の実施例
と同一の符号を付した箇所は、同一部分を示すものとし
て説明を省略する。

第１２Ａ図乃至第１２Ｃ図に示す光検出器２０は、第１
の分岐部材１８を通過して照射された光を電気信号に変
換する第１グループの光検出領域２０に、２０Ｍ及び第２
の分岐部材１９を通過して放射された光を電気信号に変
換する第２グループの光検出領域２ＯＬ、２ＯＮの４つ
の光検出領域から構成されている。

対物レンズ１６が光ディスクに対して合焦位置にある場
合は、光検出器２０上には、第１２Ｂ図に示すような像
が投影される。第１の分岐部材１８を通過した光ビーム
は、第１グループの光検出領域２０に、２０Ｍに半円像
として投影され、−力筒２の分岐部材１９を通過した光
ビームは、第２グループの光検出領域２ＯＬ、２ＯＮに
反対向きの半円像として投影される。それぞれの半円像
の略中夫には左右の光検出領域に等しい光強度の像が投
影されるように先非検出領域としてのＸ方向の分割線２
１及び２２が定められている。言替えるならば、光検出
領域２０に〜２ＯＮの出力をそれぞれ■〜■とすると、
分割線２１及び２２は、合焦時においてＦ、Ｅ−（（■
＋■）−（■十■））　−〇の条件を満たすように設定
される。

また対物レンズ１６が光ディスクに対し合焦位置から離
れた場合は、第１２Ａ図に示されるように上下に投影さ
れた２つの半円像は合焦時の像よりも小さく形成され、
出力はＥ、Ｆ＞０となる。

逆に対物レンズ１６が光ディスクに対し合焦位置に近づ
いた場合、第１２Ｃ図に示されるように、上下に投影さ
れた２つの半円像は合焦時の像よりも大きく形成され、
出力はＥ、Ｆ＜０となる。

第１２図に示される光検出器２０で検出される出力信号
は第１３図に示される制御系の電気回路で処理される。

光検出領域２０に〜２ＯＮの出力信号は、増幅回路３１
に〜３１Ｎにそれぞれ供給される。増幅回路３１Ｋ及び
増幅回路３１Ｎで増幅された信号は、加算回路３２に供
給される。増幅回路３１Ｌ及び増幅回路３１Ｍで増幅さ
れた信号は、加算回路３３に供給される。加算回路３２
で加算された信号出力は、差動増幅器４１の反転入力端
に供給され、一方の加算回路３３で加算された信号出力
は、差動増幅器４１の非反転入力端に供給される。

差動増幅器４１で光検出領域２０に、２ＯＮの検出信号
の加算結果と光検出領域２ＯＬ、２０Ｍの検出信号の加
算結果とは比較される。比較された差出力、即ちフォー
カスずれ検出ずれ信号に応じて、対物レンズ１６を光デ
ィスク１の記録面に対して略垂直方向に駆動するコイル
（図示しない）に電流が供給され、それによって対物レ
ンズ１６が駆動されて焦点ぼけが補正される。

上に述べたすべての実施例において、分岐部材は平行平
板形状を有するガラス板１８．１９で形成されている。

しかしながら分岐部材は他の光透過性材料で形成されて
もよい。またその形状も同様の効果を示す限り変更され
てもよい。また、分岐部材の設定位置の移動におうじた
検出器の移動も可能である。例えば、第２図の実施例に
おいては２つの分岐部材はが入射光ビームの光軸に対し
て対称的に配置されている。しかしながら、もし第６図
に示されるように２つの分岐部材が入射光ビームの光軸
上に対称的に配置されないとしても検出器の配置及び検
出器上の分割線２１〜２５の位置を予め定めておくこと
で同様の検出が可能である。

（発明の効果）この発明の第１及び第２の分岐部材から互いに平行に出
射される光ビームＬ１、Ｌ２の間隔りは、各光学部品の
光軸方向のずれに影響されずに略−定に保たれる。その
ため組立て及び調整の容易な焦点制御装置が提供される
。

また、この発明の焦点制御装置においては、入射された
光ビームを２つの互いに平行な光ビームに分岐するため
の第１及び第２の分岐部材は支持部材に一体的に固定さ
れている。また、光ビームを集光するための球面凸レン
ズも支持部材に一体的に固定されている。そのためさら
に組立て及び調整の容易な焦点制御装置が提供される。

さらにこの発明の焦点制御装置において、一体内に成型
される分岐部材は、その第１及び第２の分岐部材の上面
が同一平面上に一致するように成型される。そのため分
岐部材を容易に一体化して製造することができる。

さらにまたこの発明の焦点制御装置に利用される光検出
器によれば、同一の検出器によって焦点制御信号、フォ
ー力ッシング制御信号、及び情報再生信号が獲得される
。そのためよりコンパクトな装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の焦点制御装置を備える
光学ヘッドの概略構成を示す正面図、第２図はこの発明
の第１実施例の焦点制御装置の要部を示す斜視図、第３
Ａ図及び第３Ｂ図は第２図に示した集光分岐部材に入射
される光ビームの光路図であって、第３Ａ図は光ビーム
が光軸に沿って入射されるときの光路図、第３Ｂ図は先
ビームの光軸からずれて入射されたときの光路図、第４
図はこの発明の第２実施例の焦点制御装置の要部を示す
斜視図、第５図はこの発明の第３実施例の焦点制御装置
の要部を示す斜視図、第６図はこの発明の第４実施例の
焦点制御装置の要部を示す斜視図、第７・図はこの発明
の焦点制御装置に利用される８分割の光検出器の正面図
、第８Ａ図乃至第８Ｃ図は第７図に示した光検出器に照
射される光ビームの合焦状態及び非合焦状態を示す図、
第９Ａ図乃至第９Ｃ図は、第７図に示した光検出器に照
射される光ビームの合トラック状態及び非命トラック状
態を示す図、第１０Ａ図及び第１０Ｂ図は光検出器で検
出された信号の処理方法を示す電気回路図、第１１図は
光検出器で検出される全信号の処理方法を示す電気回路
図、第１２Ａ図乃至第１２Ｃ図は照射される光ビームの
合焦状態及び非合焦状態を示すこの発明の４分割光検出
器の正面図、第１３図は第１２図に示した光検出器で検
出される信号の処理方法を示す電気回路図である。１・・・光ディスク、３・・・光学ヘッド、５・・・案
内溝（グループ）、８・・・ボイスコイル、１０・・・
集光分岐部材、１１・・・半導体レーザ（光源）、１３
・・・コリメータレンズ、１４・・・ハーフプリズム、
１６・・・対物レンズ、１７・・・球面凸レンズ、１８
．１９・・・分岐部材、２０・・・光検出器、２０Ａ〜
２０Ｉ・・・光検出領域、２０に〜２ＯＮ・・・光検出
領域、２１〜２５・・・分割線（非検出領域）、３０・
・・支持部材、３１Ａ〜３１Ｄ・・・増幅回路、３１に
〜３１Ｎ・・・増幅回路、３２〜３６・・・加算回路、
４１．４２・・・差動増幅器、４３・・・信号処理回路
、４４．４５・・・ボイスコイル駆動回路、４０、５・・・一体成型分岐部材、Ｌ・・・光ビーム、・・・第１の光ビーム、Ｌ２・・・第２の光ビーム。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光ビームを発生させる手段と、前記光ビームを記録媒体上に集束するための集束手段と
、前記記録媒体からの光ビームを互いに略平行な第１及び
第２の光ビームに分岐するための分岐手段と、前記分岐部材を支持するための支持手段と、前記記録媒
体に対する前記集光手段の位置を調整するために前記第
１及び第２光ビームに応答する手段を備えることを特徴
とする焦点制御装置。
（２）光ビームを発生させる手段と、前記光ビームを記録媒体上に集束するための集束手段と
、前記記録媒体からの光ビームを互いに略平行な第１及び
第２の光ビームに分岐するための一体的に成型された分
岐手段と、前記記録媒体に対する前記集光手段の位置を調整するた
めに前記第１及び第２光ビームに応答する手段を備える
ことを特徴とする焦点制御装置。