JPH023109A - 非点収差を有する光束を用いた焦点ずれ検出方法及び光ディスク装置 - Google Patents

非点収差を有する光束を用いた焦点ずれ検出方法及び光ディスク装置

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JPH023109A
JPH023109A JP63103904A JP10390488A JPH023109A JP H023109 A JPH023109 A JP H023109A JP 63103904 A JP63103904 A JP 63103904A JP 10390488 A JP10390488 A JP 10390488A JP H023109 A JPH023109 A JP H023109A
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Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

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、焦点ずれ検出方式に係り、特に光ディスクな
どの光学的情報処理装置の光ヘッドに用いる焦点ずれ検
出方式に関する。
〔従来の技術〕
従来の光ディスクなどに用いられている焦点ずれ検出方
式の多くは、ディスク反射光束の形状が焦点ずれによっ
て変化することを用いて、多分割光検出器で受光し、そ
の出力のアンバランスを焦点ずれ検出信号としていた。
例えば、特公昭５４−４１８８３号公報に記載の非点収
差方式では、ディスク反射光束に非点収差素子により非
点収差を与えると互いに直交方向の２つの焦線ができ、
そのほぼ中央の最小錯乱円位置では円形になる。そこで
、そのディスク反射光を４分割光検出器で受光し、２組
の対角位置の受光素子出力を加算し、その２つの加算信
号の差をとることにより焦点ずれ検出信号が得られる。
また、焦点合せの目標点を設定するにあたっては、デー
タ信号等の最大になる点、または光源に戻ってくる反射
光量が最大になる点、を焦点合せ系とは別の測定系によ
って検出し、焦点ずれ検出信号の零点（焦点合せの目標
点）を設定していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来例では、例えば、光スポットがディスク面上の
ピットなどを通過した場合に、焦点ずれ検出信号に非線
形な領域が生じ、自動焦点制御系の発振を生じることが
あった。これは、光スポットがピットなどを通過すると
ディスク反射光束の光強度分布が変化し、多分割光検出
器の出力にアンバランスが生じる為であるう また。？！Ｊ度変比変化によって光学部品の取りつけ位
置がずれると、多分割光検出器面上の光束位置がずれる
ため、多分割光検出器の出力のアンバランスが生じ、焦
点ずれ検出信号の零点の位置と焦点合せの目標点がずれ
てしまうという問題があった。
本発明の目的は、記録媒体面上にあるピットなどの影響
を受けず、しかも、光学部品の取りつけ位置が変化して
も焦点ずれ検出信号にオフセットが生じない焦点合せの
目標を自己調整できる焦点ずれ検出方式を提供すること
にある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明では、記録媒体（例えば、ディスク）に絞り込ま
れる光束に非点収差を与えておき、記録媒体面りに設け
られた２種類のピットによって変調された反射光を光検
出器で受光する。
第１の発明では、２種類のピットとして、あらかじめ記
録媒体面上に、スポット走査方向とは直角な方向に互い
にずれた位置に設けられたピットを用い、記録媒体上の
光スポツト分布が、焦点ずれに応じて、スポットの走査
方向と略半直角な方向に光スポットの強度分布が変化し
、焦点時には等方的な分布パターンになり、前焦点と後
焦点では強度分布はスポット走査方向に対してほぼ対称
的になる植成としておき、上記２種類のピットからの反
射光の光量変化を光検出器で検出し、２つの検出信号の
平均的な時間周期と各ピットからの信号のタイミングと
のずれを検出することによって、焦点ずれを検出する。
また、第２の発明では、２種類のピットとして、あらか
じめ記録媒体面上に、絞り込み光束の非点収差によって
生じる２つの焦線の方向に長く形成されたピットを用い
、これら２種類のピットで変調される光検出器出力の変
調レベルの差を比較することによって、焦点ずれを検出
する。
〔作用〕
第１の発明の作用を、第９図と第１０図を用いて説明す
る。第９図に示すように、例えば非点収差を有する光束
１をフォーカスレンズ２で絞り込むと、３と４で示す焦
点ＡとＢとが互いに直角な方向に生じ、そのほぼ中央の
最小錯乱円位置５では、円形となる。第１，０図の上段
は、記録媒体面上、例えば、ディスク面上を示し、絞り
込みスポットの中心は、１４で示すトラックの中心線上
を走査するものとする。６と７で示すピッｌ−Ａと１３
は中心線１４に対し−Ｃ反対方向にずれた位置にある。
（ａ）は記録媒体（ディスク）が第９図の焦線Ａの位置
にある場合で、８で示すスポットがピットＡからピット
Ｂの方向へ動くと、反射光量は下段の１１で示すように
ピットＡで変調される部分は遅れ、ピットＢで変調され
る部分は進む。（ｂ）は記録媒体（ディスク）が最小錯
乱円位置５にある場合で、スポット９がピットＡからピ
ッｌ−Ｂの方向へ動くと反射光域は１２で示すように、
各ピットを通過した時に変調される。（ｃ）は記録媒体
（ディスク）が焦線Ｂの位置にある場合でスポット１０
がピットＡからピットＢの方向に動くと。
反射光量は１３で示すようなピットＡで変調された部分
は進み、ピッｌ−Ｂで変調された部り）は遅れる。よっ
て、反射光量が各ピットによって変調された部分の時間
的な遅れ又は進みを検出することによって、焦点ずれ検
出信号が得られる。
また、第２の発明の作用を、第１８図と第１９図を用い
て説明する。第１８図に示すように、半導体レーザ２０
から出射した光束１に非点収差光学素子（例えば円柱レ
ンズ）２００で非点収差を与え、フォーカスレンズ２で
記録媒体であるディスク２０２に絞り込む、ディスク２
０２面上には、焦線Ａ３の方向に長いピットＦ２Ｏ３と
焦線Ｂ４の方向に長いピットＧ２０４が設けである。デ
ィスク２０２面上に絞り込まれた光束１のスポットは中
心線１４上を走査し、その反射光はビームスプリッタ２
０１で反射して光検出器２０５で受光される。第１９図
の（ａ）は、ディスクが第１８図の焦点Ａの位置にある
場合で、８で示すスポットがピットＦからピットＧの方
向へ動くと、反射光量２０６のピットＦで変調されるレ
ベルは小さく、ピットＧで変調されるレベルは大きい、
第１９図（ｂ）はディスクが最小錯乱円位置５にある場
合で。
反射光量２０７のピットＦで変調されるレベルとピット
Ｇで変調されるレベルは等しい、第１９図（ｃ）はディ
スクが焦線Ｂの位置にある場合で、反射光＋ｔ２０８の
ピットＦで変調されるレベルは大きくピットＧで変調さ
れるレベルは小さい。よって、反射光がピットＦとＧに
よってそれぞれ変調されたレベルを比較することによっ
て、焦点ずれ検出信号が得られる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を、第１図から第７図により説
明する。第１図は１本発明を光磁気ディスク装置に用い
たもので、半導体レーザ２ｏからの出射光は、コリメー
トレンズ２１で平行光束になり、非点収差素子である円
柱レンズ２２で非点収差が与えられ、ビームスプリッタ
２３を通過し、ミラー２４で反射し、フォーカスレンズ
２５でディスク２６面上に絞り込まれる。ディスク２６
は、モータ２７で回転する。マグネット２８は、光磁気
ドメインを記録または消去するためのものである。ディ
スクからの反射光はフォーカスレンズ２５を通ってミラ
ー２４とビームスプリッタ２３で反射される。この反射
光は、ディスク２６面上に記録された光磁気ドメインの
磁化方向によって偏光面が回転（カー回転）するので、
２分の１波長板２９と偏光ビームスプリッタ３１と２分
された光を受光する光検出器３２と３３の出力を差動回
路３４で差をとることにより、光磁気信号が再生できる
。凸レンズ３０は、光検出器３２と３３に光束を集光さ
せるものである。光検出器３２と３３の出力は、加算回
路３５によって全反射光量信号３６になり、制御回路３
７に入力され、焦点ずれ検出信号３８とトラックずれ検
出信号３９とスイッチ信号４０を得る。
ディスク２６には、第２図に示すように、トランク中心
線５０にそって等間隔に互いにずれた位置にピットＡ５
１とピットＢ５２があり、さらに光磁気ドメイン５３が
それらの間に記録されている。
また、第１図でディスク２６をモータ２７で回転させ、
スイッチａ４２を発振器４１側に、スイッチ４ｂ４３を
オープン側にする。発振器４１の出力により、レンズア
クチュエータ４４がフォーカスレンズ２５を下方からゆ
っくり上げていくと、全反射光量信号３６は、第４図の
実線６０で示すように焦点位置に近づくにつれて大きく
なる。そこでディスク上のピットＡ５１やピットＢ５２
を検出可能なスライスレベル６１になるとスイッチ信号
４０がオンになり、スイッチａ４２とスイッチ４ｂ４３
を焦点ずれ検出信号３８とトラックずれ検出信号３９に
切り変え、自動焦点制御と自動トランク制御を始める。
第３図は、制御回路３７のブロックダイヤグラムで、全
反射光量信号３６は、アンプ６０を通り、レベルスライ
ス回路６１によりスイッチ信号４０を出力する。また、
アンプ６０の出力は、ＩＩ分回路６２と低域フィルター
６３とゼロコンパレータ６４を通りパルス状の波形に成
形される。第５図の実線８０は全反射光量信号３６の波
形、実線８１は微分回路６２の出力波形、実線８２はゼ
ロコンパレータ６４の出力波形を示し、紙面縦方向に同
時刻として示しである。ゼロコンパレータ６４の出力は
、フリップフロップ６６に入力され。
Ｑ端子出力とて端子出力をそれぞれゼロコンパ−レータ
６４の出力と共にアンドロ回路６７と６８に入力すれば
、ピットＡ５１で変調された時のサンプルタイミング信
号とピットＢ５２で変調された時のサンプルタイミング
信号を得ることができる。スポットが第２図に示すトラ
ック中心線５０上を走査した場合、ピットＡ５１とピッ
トＢ５２で変調される量は等しく、第８図（ａ）の実線
９０で示す反射光量の波形となる。スポットが第２図の
トラック中心線５０より紙面上側を走査すれば、ピット
Ａ５１でより多く変調され、第８図（ｂ）の実線９１の
ような波形になり、スポットがトラック中心８５０より
紙面下側を走査すれば、ピットＢ５２でより多く変調さ
れ、第８図（ｃ）の実線９２のような波形になる。よっ
て、第３図のアンプ６０の出力を２つのサンプルホール
ド回路６８と６９に入力し、サンプリングタイミング信
号で各々サンプルした後、差動回路７０で差をとるとト
ラックずれ検出信号３９が得られる。よって。
トラックずれ検出信号３９を第１図のミラーアクチュエ
ータに入力し、ミラー２４を回転してトラッキング制御
を行なう。
一方、ゼロコンパレータ６４の出力は、フェーズロック
ループ（ＰＬＬ）６５に入力され、ＰＬＬの応答周波数
をピットＡ、Ｂの調期に、比較して十分低く選ぶとピッ
トＡ、Ｂのタイミングがピット１つ１つ変動してもピッ
トＡ５１とピットＢ５２の平均的な周期のパルスを得て
、さらに分周回路７１で半分の周波数のパルスを得る。
また、ゼロコンパレータ６４の出力は、フリップフロッ
プ回路７２とアンド回路７３により、ピットＡ５１また
はピットＢ５２に対応したタイミング信号を得る６分周
回路７１とアンド回路７３の各々出力パルス列の周波数
は等しいが、焦点ずれによってアンド回路７３の出力は
、本発明の原理により位相がずれる。第６図の（ａ）は
、分周回路７１の出力波形で焦点ずれに依らず一定位相
のパルス８３を出力している。第６図（ｂ）は、第１０
図の（ａ）で説明した焦点ずれが生じた場合のアンド回
路７３の出力波形で、第２図又は第１０図のピットＡ５
１又は６で変調されたパルス８４は、パルス８３より位
相が遅れる６第６図の（ｄ）は、第１０図の（ａ）とは
逆方向に焦点がずれた第９図（ｃ）の場合のアンド回路
７３の出力波形で、ピットＡで変調されたパルス８６の
パルス８３より位相が進む。
合焦点の場合は、第６図（ｃ）のように、パルス８５と
パルス８３の位相は一致する。そこで、第７図に示すよ
うな位相ずれによって出力電圧が変化する位相比較器７
４を用いて焦点ずれ検出信号３８を得ることができる。
焦点ずれ検出信号３８を制御系の補償回路１００を介し
てレンズアクチュエータ４４に入力し、レンズ２５を駆
動して、自動焦点制御を行なうことができる。
もし、ピットＡとピットＢとの区別を誤まった場合、焦
点ずれ検出信号を逆特性となって自動焦点制御状態に引
き込むことはできない、そこで、焦点ずれ検出信号３８
とトラックずれ検出信号３９には、反転回路７５と７７
およびスイッチ回路７６と７８が付加されており、スイ
ッチ信号４０で反転するフリップフロップ回路７９の出
力で、極性を反転する。それによって、２回目の焦点引
き込み動作時には、焦点ずれ検出信号３８とトラックず
れ検出信号３９とも１回目と極性がが反転しているので
、自動焦点状態及び自動トラッキング状態に引き込むこ
とができる。２回目でも引き込めない場合には何度でも
繰り返せば良い。
なお、引き込みが完了したかどうかは信号６０のレベル
が引き込みに要する時１？ｌ’ｌ（約１ｍ５ｅｃ程度）
経過してもピットからの信号がスライスレベル６１を越
えるでいることを確認して判定できる。
本発明は、上記実施例に限ることなく、例えば非点隔差
が１６μｍ程度のレーザを用いてもよい。
この場合、コリメートレンズのＮＡを０．１５゜フォー
カスレンズのＮＡを０．５３　とすれば第１図の円柱レ
ンズ２２は必要なく、絞り込みスポットの非点隔差は１
．４μｍ、波面収差は５分の１波長となるので、記録再
生特性の劣化がなく精密な焦点ずれ検出を行なうことが
できる。
また、第１１図に示す本発明の別の実施例では。
焦点合せの目標点設定がセルフアライメントであること
を用いて、従来の焦点合せ方式と併用することによって
、より性能を向上することができる。
第１図と同じ符号は、同じ素子を示す、従来の検出方式
として例えば像側の焦点面の前後に図示のような、３分
割の光検出器３２′と３３′を設けておく、信号を検出
する検出器３２’　、３３’の両側に設けたペアの検出
器１０１と１０２，１０３と１０４のそれぞの出力は各
ベア毎に和をとり。
さらにそれらの差をとって、焦点ずれ検出信号１０５を
得る。
この信号はセンサの位置ずれを生じると、第１２図のよ
うに、焦点ずれに対する検出信号が点線のような正常の
特性から実線のようにオフセットを生じ、このままでは
誤った位置に焦点合せを行なう、しかし、どのようなオ
フセットを生じても、極性が変わることがないことから
、前述の実施例で述べたような焦点合せを行なう場合の
粗い引き込み動作を行うときの制御信号として使用する
ことかできる。すなわち、第１２図において、斜線の領
域で示したような本発明による焦点ずれ検出信号が安定
に出てくるまでは、従来の焦点ずれ検出信号を制御信号
として用い、斜線の領域になったら、本発明による焦点
ずれ検出信号を制御信号として用いる。このようにする
と焦点合せの引き込み動作も安定し、また何らかの原因
により焦点が斜線の領域からずれてもすぐに回復するこ
とができる。
さらに、別の実施例としては、前述の従来の焦点合せ方
式の他に、第１図の光学系において、対物レンズの物体
側に生じていると同様の非点収差効果が像側でも生じる
。従って、良く知られた非点収差検出方式に用いられる
検出方法を用いても前述と同様な効果が得られる。この
ときのセンサの形状としては第１３図のような４分割光
検出器１１０が用いられ、それぞれ対向する光検出器の
和信号からそれらの差をとって、焦点ずれ検出信号を得
る。プリピットの信号は４分割の光検出器のすべての和
を用いる。
また、ピットＡとピットＢの区別をする別の方法として
、以下の方法がある０区別をするためにはデータの記録
されるトラックを識別できれば、このトラック中心に対
して、ある規則性でピットＡとピットＢの蛇行の位相が
決まっているので、この位相を求めてやるとピットＡと
ピットＢを区別することができる。
このため１つの実施例としては、トラック中心に位置し
、Ａ、Ｂとの位置関係を示す特定のプリピットを予め設
ければ良い。この例としては例えば第１４図のようにト
ラック中心線５０の上にピッ１−ＣＩＩＯを配置する。
この実施例では以下のようにしてピットの種類を認識す
る。まず全反射光量信号６０を微分回路６２で微分し、
コンパレータ６４により、零クロス点を見つける。この
ようにするとピットＡ、Ｂ。
Ｃの位置が求められる。これをパターン認識回路に入力
し、ピットＡからピットＣまでの時間、またピットＡか
らピットＢまでの時間、さらにピットＣからピットＢま
での時間が予め知られていることから、ピットＡ、Ｂ、
Ｃの位置を知ることができる。このときＡ、Ｂ、Ｃの微
分信号をＰＬＬ６５に入力して、クロックを発生して識
別のためにこのクロックを使用することができる。
パターン認識の方法としては、第１５図のように遅延線
１５１〜１５５とＡＮＤゲート１５６〜１６０を組み合
せる実施例がある。微分信号後のコバレータ出力８２か
らピットＡ、Ｂ、Ｃに対応したパルスを検出できる。但
し、遅延線は入力パルスの立ち上りから所定の遅延時間
だけ遅れた点を中心に±Δ時間の幅を持ったパルスを出
力するものとする。このΔはプリピットＡ、ＢとＰＬＬ
から発生させられる平均的周期のクロック信号とのずれ
を十分に含められるとともに、検出ミスを生じない値に
設定する。
上記の実施例において自動焦点、トラッキングサーボ系
の動作を第１６図により説明する。これまで述べた実施
例の中で説明した内容については。
詳述しない。まず、サーボ系制御論理回路１１３の出力
であるスイッチ信号４０’−１，４０’２はそれぞれ発
振器４１２発振器４１′の方にセットされている。ここ
で、スイッチ信号４０′１．４０’−２はそれぞれスイ
ッチ４２．４３を切り換える信号である。まず、発振器
４１の三角波によってレンズがディスクに近づけられ、
プリピットからの信号がスライスレベル６１を超えると
スイッチ信号４０’−１はスイッチ４２を位相補償回路
１００からの出力に切り換える。一方、発振器４１′の
正弦波にミラーアクチュエータは強制的に振動させられ
ている。このようにすると、常に光スポットはトラック
を多数本横断していることになり、偏心の少ないディス
クでも数多くのプリピットに出会うことができ、安定に
焦点ずれ検出信号を検出できる。全反射信号をコンパレ
ータ１１４でスライスし微分信号との論理積をとりピッ
トＡ、Ｂ、Ｃが一定の値以上である場合のみをピットの
位置信号として使用する。このようにすると、ディスク
上にある欠陥、雑音等による誤動作を回避できる。この
ようにして検出されたピットの位置信号を前述のような
構成のパターン認識回路１１１に入力し、ピットＡ、Ｂ
、Ｃの位置を表わすパルス信号を得る。ピットＡ、Ｂ、
Ｃに対応するパルス信号をＰＬＬ６５に入力するとこれ
らに同期した平均周期の周波数で発振する。
すなわち、ＰＬＬ６５のループ帯域をピットＡ。
Ｂ、Ｃから成る１群の繰り返し周波数より十分に低く選
ぶと焦点ずれによって生じ、かつ１群の繰り返し周波数
の頻度で生じるピットＡ、Ｂの変動の影響を受けること
なく、平均的な周期で発振するようになる。ピットＣと
ＰＬＬ６５から得られる信号を用いて、ピットＡ、Ｈの
設定点（焦点が正しく合えば得られる点）に対応するパ
ルスを出力する。
この出力をそれぞれ、位相比較器７４’　−１と７４’
−２に入力し、ピットＡ、ピットＢの位置に対応する信
号との位相を比較し、保持する。位相比較器７４’−１
，７４’　−２の出力を差動回路７０’　により差分し
焦点ずれ検出信号３８を得る。この信号によってレンズ
が駆動され、焦点サーボの引き込み動作が起動される。
その後、引き込ミ完了に相当する時間の間、コンパレー
タ６１の値をサーボ系制御論理回路により監視し、引き
込みを確認した後、スイッチ信号４０’　−２によりス
イッチ４３を制御し、トラックずれ検出信号をミラアク
チュエータに送出し、トラッキングサーボの引き込み動
作を起動する。
以上の実施例ではピットＡ、ＢからＰＬＬによってクロ
ックを発生し、これによってピットＡ。
Ｂとの位相を比較した。しかし、引き込み動作時に、Ｐ
ＬＬ動作が正常に動作しない場合には引き込み動作がう
まくいかなくなる。そこで、ピットＡとピットＢの時間
間隔を直接測定し、あらかじめ設定されたビット間距離
から決まる基準時間と比較することによって、焦点ずれ
検出信号をＰＬＬを使用せず、検出する。このためには
第５図の信号８２の間隔を計測する。すなわち、第１７
図に示すように、信号８２をカウンタに入力し、ピット
Ａからの信号８２の立ち下りからピットＢからの信号８
２の立ち上りまでの時間Ｔ、をカウンタ３００を用いて
計測し、その値を減算器３０１に入力する。減算器３０
１のもう一方の入力には信号８２の一定パルス輻時間ｔ
１と基準になる時間Ｔｓが入力されて、Ｔ、どの差をと
る。これをＤ／Ａコンバータ３０２に通し、焦点ずれ信
号として用いる。ピットＡとピットＢの区別について第
１６図で説明した方法を適用すれば良い。
回転変動、偏心等が少ない状態ではディスク上での時間
変動が少ないことから、ＰＬＬを使用せず、固定時間Ｔ
ｓとの比較だけでも、引き込み動作だけでなく、定常追
従時にも本実施例は適用できる。
また、本実施例のピットＡ、Ｂ、Ｃのパターンの他に最
近５インチ光ディスク用に提案されているフォーマット
に採用されているパターンを用いても良い。このパター
ンについては５ＰＩＥＶｏ１．６９５０ｐｔｉｃａｌ　
Ｍａｓｓ　Ｄａｔａ　Ｓｔｖａｇｅｌｌ　（１９８６）
２３９〜２４２のＦｉｇ２に詳述されている。
また、データの記録領域として、ピットＡ、Ｂ。
Ｃの間に記録するようにしているが、ピットＡ。
Ｂ、Ｃを１つの領域にまとめて、その領域の間にデータ
を記録しても良い。
本発明の他の一実施例を、第２０図から第２３図により
説明する。第２０図は１本発明を光磁気ディスク装置に
用いたもので、半導体レーザ２０からの出射光は、コ！
ノメートレンズ２１で平行光束になり、円柱レンズ２０
０で非点収差を与えられ、ビームスプリッタ２３を通過
し、ミラー２４で反射し、フォーカスレンズ２５でディ
スク２２０面上に絞り込まれる。ディスク２２０は、モ
ータ２７で回転する。マグネット２８は、光磁気ドメイ
ンを記録または消去するためのものである。ディスクか
らの反射光は、ビームスプリッタ２３で反射し、２分の
１波長板２９と偏光ビームスプリッタ３１で２分され、
光検出器２２１と光検出器２２２に受光される。ディス
ク２２０にはグループ型のトラックがあり、また、光検
出器２２２は２分割されていて、２つの検出信号は差動
回路２２３によってトラックずれ検出信号３９を得るこ
とができる。また、光検出器２２２の２つの検出信号は
加算回路２２４で加算され、光検出器２２１より検出信
号と差動回路２２５で引き算することにより、光磁気信
号が再生できる。一方。
加算回路２２４の出力信号と光検出器２２１の信号は、
加算回路２２６によって全反射光量信号３６となり、制
御回路２２７に入力され、焦点ずれ検出信号３８とスイ
ッチ信号４０を得る。
発振器４１やスイッチａ４２．スイッチｂ４３は自動焦
点制御と自動トラッキング制御を開始するもので、また
、レンズアクチュエータ４４とミラーアクチュエータ４
５は光スポットの焦点合わせ及びトラック追従を行なう
もので、これらの作用は第１図において説明済みである
から、説明を消略する。
ディスク２２０には、第２１図に示すように、トラック
中心線２３３にそって、ディスク半径方向に長い凹又は
凸形状のピットＦ２３０と、トラック方向に長い凹又は
凸形状のピットＧ２３１と、凹又は凸形状のグループ２
３２がある。
第２２図は、制御回路２２７のブロックダイヤグラムで
、全反射光量信号３６は、第３図と同様にアンプ６０を
通り、レベルスライス回路６１によりスイッチ信号４０
を出力する。また、アンプ６０の出力は、第３図と同様
に、微分回路６２と低減フィルター６３とゼロコンパレ
ータ６４を通り、パルス状の波形に成形される。第２３
図は、スポット８がピットＦとピットＧを通過した時の
各信号の時間変化を示したもので、本発明による焦点ず
れ検出方法を理解しやすくするために、左側には第１９
図の（ａ）の場合、続いて右側には第１９図の（ｃ）の
場合を示している。全反射光量信号３６は、光磁気ドメ
インでは変調されず、第１９図で説明したようにピット
ＦとピットＧによって変調される。波形２５０は微分回
路６２の出力信号波形である。波形２５１はゼロコンパ
レータ６４の出力信号波形でピットＦとピットＧを通過
するタイミング信号を得ることができる。この信号と、
フリップフロップ回路２４０に入力して得られるＱ端子
出力信号とをアンド回路２４１に入力すると、波形２５
２で示すようなピットＦを通過する時のタイミング信号
を得る。また、フリップフロップ回路２４０のＱ端子出
力信号とをアンド回路２４２に入力すると、波形２５３
で示すようなピットＧを通過する時のタイミング信号が
得られる。よって、アンプ６０の出力信号をサンプルホ
ールド回路２４３に入力し、波形２５２でサンプリング
すれば、サンプルホールド回路２４３の出力信号は、波
形２５４のようになる。また、波形２５３によるサンプ
ルホールド回路２４４の出力信号は、波形２５５のよう
になる。ここで。
−点錯綜２５４′と２５５′は、全反射レベルを示す。
これらの出力信号は、差動回路２４５によって焦点ずれ
検出信号３８となる。ただし、スポットが、ピットＧを
通過した直後の波形２５４と波形２５５の差を焦点ずれ
検出信号とするために、アンド回路２４２の出力を遅延
時間のわずがな遅延回路２４６に通した信号でサンプリ
ングするサンプルホールド回路２４７を用いている。
仮に、ピットＦとピットＧの区別を誤まった場合には、
第３図で述べたのと、同様に、スイッチ信号４０をフリ
ップフロップ回路７９に入力し。
その出力信号で動作するスイッチ回路２４８を用い、反
転回路２４７の出力を選択することで、正しい焦点ずれ
検出信号を得ることができる。よって、レンズアクチュ
エータ４４と合わせて、自動焦点制御が達成できる。
ディスク２２０面上のピットＦ２３０とピットＧ２３１
の深さは、波長の四分の−の光路長である。また、グル
ープ２３２の深さは、波長の八分の−の光路長である。
これらの凹凸形状は、フォトレジストをレーザ光で露光
し現像する公知の方法で製作することができる。まず、
ガラス原盤に四分の一波長の厚さのフォトレジストを塗
布し、第２４図に示すカッティングマシンで露光する。
波長４５７９人のアルゴンレーザ２６２がら出射したレ
ーザ光束は、ビームエキスパンダ２６５で光束が広げら
れ、ハーフミラ−２７０で反射してフォーカスレンズ２
７７でガラス原盤２６０上に絞り込まれる。途中の円柱
レンズ２６８の作用でガラス原盤２６０上のスポットは
、第２４図のスポット２８２に示すように長円形になる
。また、アルゴンレーザ２６３がら出射したレーザ光束
は、ビームエキスパンダ２６６、円柱レンズ２６９゜ハ
ーフミラ−２７１，ハーフミラ−２７０の経路をへて、
フォーカスレンズ２７７でガラス原盤２６０上に絞り込
まれるが、円柱レンズ２６９の作用で第２５図のスポッ
ト２８３に示す形状になる。一方、波長６３２８人のヘ
リウムネオンレーザ２６４から出射したレーザ光束は、
ビームエキスパンダ２６７、ビームスプリッタ２７４．
４分の１波長板２７３．波長分離フィルタ２７２．ハー
フミラ−２７１と２７０の経路をへて、フォーカスレン
ズ２７７でガラス原盤２６０上に絞り込まれる。波長分
離フィルタ２７２は、波長６３２８人近辺０光を透過し
波長４５７９人近辺０光を反射するので、ガラス原盤か
らの反射光のうち、ヘリウムネオンレーザ光束のみが波
長分離フィルタ２７２を透過し、四分の一波長板２７３
と偏光ビームスプリッタ２７４の偏光操作により、焦点
ずれ検出系２７５に達し、焦点ずれ検出信号２７６を得
て、レンズアクチュエータ２７８によりフォーカスレン
ズ２７７を動かして、自動焦点制御を行なう、ガラス原
盤２６０はモータ２７９で回転しながら、キャスタ２８
０によってレール２８１上をゆっくり一定速度で移動す
るので、ガラス原盤２６０上にラセン状のトラックを露
光することができる。ガラス原盤２６０の回転方向を一
点錯線２８４で示すと、レーザ２６２を高出力パルスで
発振させることによりフォトレジスト２６】をスポット
２８２の形状で露光し、レーザ２６：３を高出力パルス
で発振させることによりスポット２８３の形状で露光す
る。このガラス原盤２６０を現像液で現像処理すると、
スポット２８２の形状で深さが四分の１波長のピットＦ
２３０と、スポット２８３の形状で深さが四分の１波長
のピットＧ２３１ができる。又、レーザ２６３を弱い出
力で連続発振させると、スポット２８３が回転方向２８
４の方向に連続的に照射されるので、現像後に八分の一
波長の深さのグループ２３２ができる。
第２４図の円柱レンズ２６８と２６９のかわりに２つの
回折格子を用いると、ガラス原盤２６０上には、第２６
図に示すスポット群２９１とスポット群２９２ができる
。そこで、第２７図に示すような凹凸形状のディスクを
作ることができる。
まず、キャスタ２８０の送り速度を半分にすると、スポ
ット群２９２はトラック中心線２３３の中央も走査でき
るので、レーザ２６３の低出力連続発振によりグループ
２９５をカッティングする。また、スポット・群２９１
と２９２がトラック中心線２３３上を走査している時に
は、レーザ２６２と２６３の高出力パルス状発振により
ピット群Ｆ２９３とピット群Ｇ２９４をカッティングす
る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ディスクのピットなどによる影響を受
けず、光学部品の取り付は位置が変化しても焦点ずれ検
出信号にオフセットが生じことがなく、シかも焦点ずれ
検出用の特別な光学系を必要としない焦点ずれ検出方式
が可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図乃至第
８図は第１図の構成を部分的に説明する図、第９図及び
第１０図は本発明の詳細な説明する図、第１１図は本発
明の他の実施例を示す図。 第１２図は第１１図の実施例の動作を説明する図、第１
３図は、他の実施例の一部を示す図、第１４図乃至第１
６図は１本発明の別の実施例を説明するための図、第１
７図はピットＡとＢの時間間隔を計測する別の方法を示
す図、第１８図及び第１９図は本発明の他・の原理を説
明する図、第２０図は本発明の他の実施例を示す構成図
、第２１図乃至第２５図は第２０図の構成を部分的に説
明する図、第２６図と第２７図は本発明の別の実施例を
説明する図、である。 ２２０．１円柱レンズ、２５・・・フォーカスレンズ。 ３２．３３・・・光検出器、３５・・・加算器、５１゜
５２・・・ピット、６５・・・フェーズロックドループ
、第 図 （、Ｘ’） ｆ枚今回寥４ 好 ｑ 図 茅 図 Ｉ 図 Ａ １、すｆｓ 拓 ■ ／’／　　口 ２　　フィーカスＬンス・　　　２θ２　プｉスフ２θ
　　：＋４ルイ本し−プ“　　　２０３　　　仁！、汀
Ｆ２ρθ　円Ｘれ〉ス・・　　　２θ４　ヒーヅ１＝４
２１５尤檜五幕 図 ３を全反覆１尤量イ；号 ｚｏ　ｑａＬ−ｒ　ｚｚ３併ｔｙＡ ２θθ　円転Ｌ〉ス°　　ｚ２５力Ｏ算回外２Ｚ２　　
テ７スク　　　　　２２６　惨１ｆ＃回Ｈ（図 ４８号

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、非点収差を有する光束を媒体面上に絞り込むととも
    に、前記媒体面には前記光束に対し合焦点時に同じ変調
    を与え非合焦点時に異なる変調を与える２種類のピット
    を設けておき、前記媒体面からの反射光を光検出器で受
    光し、前記媒体面上の前記２種類のピットによつて変調
    された前記光検出器の出力から焦点ずれ信号を得ること
    を特徴とする非点収差を有する光束を用いた焦点ずれ検
    出方式。 ２、前記２種類のピットは前記光束のスポットが走査す
    る方向には周期的であり前記走査方向とは直角な方向に
    互いにずれたピットであるとともに、前記光束は前記走
    査方向と略半直角をなす方向の非点収差を有し、前記光
    検出器の出力信号の前記２種類のピットによる変調タイ
    ミングのずれを検出することにより焦点ずれを検出する
    ことを特徴とする請求項１記載の非点収差を有する光束
    を用いた焦点ずれ検出方式。 ３、前記２種類のピットは、前記光束の２つの焦点方向
    に長いピットであるとともに、前記光検出器の出力信号
    の前記２種類のピットによる変調レベルの差を比較する
    ことにより焦点ずれを検出することを特徴とする請求項
    １記載の非点収差を有する光束を用いた焦点ずれ検出方
    式。
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