JPH02214030A - 光ピックアップのフォーカス検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光情ｔｓ＋記録媒体から反射された検出光に
非点収差を与えた上で受光素子に照射させ所定のフォー
カス制御動作を行なわせるようにした光ピックアップの
フォーカス検出装置に関する。

〔従来の技評Ｌ］ 一般に、光ディスクなどの光情報記録媒体用ドライブ装
置あるいは光情報記録媒体の原盤露光用カッティングマ
シンなどに用いられている光ピックアップ装置には、光
情報記録媒体の表面に対して対物レンズを合焦位置に自
動で常時保持させるようにフォーカス検出装置が設けら
れている。

上記フォーカス検出装置においては、光源からの出射光
が対物レンズを通して光情報記録媒体の表面に集光され
るとともに、光情報記録媒体表面から反射された焦点検
出光が受光素子で受けられており、光情報記録媒体ある
いは対物レンズの変位に応じて上記受光素子の受光光量
分布が変動される状態をフォーカスエラー信号として検
出し、このフォーカスエラー信号に基づいて対物レンズ
を光軸方向に所定量移動させることによってフォ−カス
制御動作を実行している。このようなフォーカス検出装
置としては、非点収差方式によるもの、ナイフェツジ方
式によるもの、臨界内法方式によるものなど種゛々のも
のが提案されている。

［発明が解決しようとする課ＭＥ ところがいずれのフォーカス検出装置における焦点検出
光にも、光源自体からのノイズ、光路中の光の干渉、デ
ィスク面部における複屈折によるノイズなどの外乱が混
在されてしまうことがある。

そのような外乱によってフォーカスエラー信号にノイズ
を生じると、Ｓ／’Ｎ比が低下されてしまい、適正な制
御動作が阻害されるという問題が発生する。

そこで本発明は、検出光中に含まれる各種ノイズにかか
わらずＳ／Ｎ比の良いフォーカスエラー信号を得ること
ができ、安定したフォーカス制御動作を行なわせること
ができるようにした光ピックアップのフォーカス検出装
置を提供することを目的とする。

［課題を解決すべき手段］ 上記目的を達成するため本発明は、光情報記録媒体から
反射された検出光に非点収差を与えながら複数の光束に
分割し、これらの各検出光束を複数の受光素子にそれぞ
れ照射させ、上記各受光素子からの出力により得られる
フォーカスエラー信号に基づいて所定のフォーカス制御
動作を行なわせるようにした光ピックアップのフォーカ
ス検出装置において、上記各受光素子は１合焦時に検出
光束が照射される不感領域部と、この不感領域部に隣接
するように配されて焦点ずれ時に検出光束が照射される
分割素子片とを備える構成を有している。

［作　　用］ このような構成を備える装置において、対物レンズが合
焦状態にあるときには、受光素子の不感領域部にのみ焦
点検出光束が照射されることとなり、したがってこのと
きには受光素子からの出力すなわちフォーカスエラー信
号はＯとなされる。

このため焦点検出光束中に含まれている各種ノイズにか
かわらず検出誤差は生じることがない、また焦点ずれ時
には、受光素子の不感領域部に隣接するように配される
分割素子片に焦点検出光束が照射されることとなり、・
それら各分割素子片から発せられる出力信号に基づいて
焦点ずれ量に対応したフォーカスエラー信号が得られる
ようになっている。

［実　施　例］ 以下１本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第２図に示されるように、半導体レーザー１から発せら
れるレーザー光は、コリメーターレンズ２で平行光にな
された上でビーム整形プリズム３で円形に整形され、さ
らに偏光ビームスプリッタ−（ＰＢＳ）４およびλ／４
板５を通過した後、アクチュエータ一部の対物レンズ６
により収束光になされて光情報記録媒体としての光ディ
スク７の表面にスポット状に照射される。光ディスク７
にて反射された光すなわち焦点検出光は、対物レンズ６
で平行光になされて再びλ／４板５を通した後。

偏光ビームスプリッタ−４で反射されて往路と直角方向
に分離される。この分離された焦点検出光は、上記偏光
ビームスプリッタ−４の側部に配置されている凹レンズ
８を通されてハーフミラ−９で２つの光束に分割される
。上記ハーフミラ−９の両出射側表面部には、シリンド
リカルレンズ１０．１１が各出射光束の光路中に配され
るようにし、て接着されており、これらのシリンドリカ
ルレンズ１０．１１によって各焦点検出光束に・非点収
差が与えられるようになっている。

さらに非点収差が与えられた各焦点検出光束のそれぞれ
は、受光素子１２．１３に照射されており、これら各受
光素子１２．１３に照射される焦点検出光束の形状変化
が検出されるようになっている。上記両受光素子１２．
１３は、焦点検出光束を直角に横切るようにしてそれぞ
れ設置されているとともに、合焦状態において焦点検出
光束の形状が円形となる位置にそれぞれ配にされている
。

またこれらの両受光素子１２．１３はいわゆる２分割素
子からなるものであり、第１図に示されるように１分割
素子片１２ａ、１２ａおよび１３ａ。

１３ａが互いに分離されるようにして設けられている。

また第３図に示されるように、一方の受光素子１２にお
ける素子分割方向と他方の受光素子１３における素子分
割方向とは互いに直交する関係に設定されており、この
配置関係によって後述するように同一の焦点検出光束の
照射形状の変化に対し、一方の受光素子１２からの出力
と他方の受光索子１３からの出力とは互いに異なるよう
になされている。

さらにまた受光素子１２の面分割素子片１２ａどうしの
間部分および受光素子１３の面分割素子片１３ａどうし
の間部分には、一定幅の帯状に形成された不感領域部１
２ｂおよび１３ｂがそれぞれ設けられている。これらの
各不感領域部１２ｂおよび１３ｂは、第３図中央に示さ
れるように、合焦時における焦点検出光束の円直径に等
しい幅を備えるように形成されており１合焦時における
円形状の焦点検出光束が照射されるように設けられてい
る。したがって合点時（第３図中央状態）においては１
円形状をなす焦点検出光束が受光素子１２．１３の不感
領域部１２ｂ、１３ｂに対してのみ照射されるようにな
っている。−力先ディスク７が焦点位置から遠ざかった
場合（第３図左側状態）には、受光素子１２の不感領域
部１２ｂおよびこれに隣接する分割素子片１２ａ、１２
ａに楕円状の焦点検出光束が照射されるとともに、受光
素子１３において不感領域部１３ｂにのみに楕円状の焦
点検出光束が照射される。また光ディスク７が焦点位置
より近づいた場合（第３図右側状ｍ）には、受光素子１
２において不感領域部１２ｂにのみに楕円状の焦点検出
光束が照射されるとともに、受光素子１３においては不
感領域部１３ｂおよびこれに隣接する分割素子片１３ａ
。

１３ｕに楕円状の焦点検出光束が照射されるようになさ
れている。

このような実施例において、第１図に示されるように、
受光素子１２の分割素子片１２ａ、１２ａからの各出力
をΔ、■３．受光素子１３の分割素子片１３ａ、１３ａ
からの各出力をＣ，Ｄとするとともに、フォーカスエラ
ー信号（Ｅ　Ｆ）を。

（ＥＦ）＝　（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ） とすると、上述のように合焦時において上記各出力Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄはそれぞれ０となり、したがってこの場合に
はフォーカスエラー信号（ＥＦ）もＯとなる。このため
焦点検出光束中に含まれている各種ノイズの影響は皆無
となり、検出誤差は生じないこととなる。また光ディス
ク７が焦点位置から動いて焦点ずれが生じた場合には、
光ディスク７の遠近に対応して上記出力関係が、（Ａ＋
Ｂ））（Ｃ＋Ｄ）あるいは（Ａ＋Ｉ３）　＜　（Ｃ：＋
Ｄ）となり、第４図に示されるような焦点ずれｉ（横軸
）に対応したフォーカスエラー信号（縦軸）が得られる
ようになっている。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明は１合焦時において受光素子か
らの出力が行なわれなくなるように５合焦時の焦点検出
光束が照射される不感領域部を受光素子に備えることと
したから、焦点検出光中に含まれている各種ノイズにか
かわらずＳ／Ｎ比の良いフォーカスエラー信号を得るこ
とができ、安定したフォーカス制御動作を行なわせるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における受光素子の構成を表
わした正面説明図、第２図は本発明を適用するための光
ピックアップのフォーカス検出装置の一例を表わした結
成説明図、第３図は受光素子に対する照射光の焦点ずれ
に伴う変形状態を表わした正面説明図、第４図は焦点ず
れに伴う受光素子の出力変動を表わした線図である。 １・・・半導体レーザー、６・・・対物レンズ、７・・
・光ディスク、１２．１３・・・受光素子、１２ａ、１
３ａ・・・分割受光素子片、１２ｂ、１３ｂ・・・不感
領域部。 侑 図 第 図 側 り 図 粥 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　光情報記録媒体から反射された焦点検出光に非点収差
   を与えるとともに該焦点検出光を複数の光束に分割して
   受光素子にそれぞれ照射させ、上記各受光素子からの出
   力により得られるフォーカスエラー信号に基づいて所定
   のフォーカス制御動作を行なわせるようにした光ピック
   アップのフォーカス検出装置において、 上記各受光素子は、合焦時における焦点検出光束が照射
   される不感領域部と、この不感領域部に隣接して配置さ
   れ焦点ずれ時における焦点検出光束が照射される複数の
   分割素子片とを備えていることを特徴とする光ピックア
   ップのフォーカス検出装置。