JPH0432033A - フォーカスエラー信号検出方式 - 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、レーザ光によって情報の記録あるいは再生を
光記録媒体に対して行う光ピツクアップのフォーカスエ
ラー信号を検出する方式に関する。

〔従来の技術〕

光記録媒体（以下光ディスクと呼ぶ）に対して情報の記
録あるいは再生を行う場合、光ディスクの回転、光デイ
スク装着の際の傾き、光デイスク自身の反り、ターンテ
ーブルのゆらぎなどの要因により、光ピツクアップと光
ディスクとの間には、常に０．５〜１鶴程度の面振れが
生じている。

そして、光デイスク上の情報を読み出すには光ビームを
対物レンズによって回折限界近くまで収束させて光デイ
スク上に照射する必要があるため、フォーカスエラーを
検出し、フォーカスアクチュエータサーボ回路を経て、
アクチュエータにエラー補正信号を送る必要がある。

フォーカスエラーの検出方式には、非点収差方式、臨界
角プリズム方式、ナイフェツジ方式、ウェッジプリズム
方式などがあり、それぞれに長所・短所をあわせもって
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

フォーカスエラー検出方式には、いろいろなものが考え
られているが、調整の容易さ、エラー検比感度、フォー
カスダイナミックレンジ、部品点数すべてに渡ってすぐ
れている方式がない。例えば、非点収差法は光学系が小
型化でき、検出感度は高いが四分割フォトダイオードの
調整が複雑でフォーカスダイナミックレンジが小さい。

また、ナイフェツジ方式は、調整が非点収差法と比較す
ると容易であるが、光ビームの一部を遮断するので光量
ロスとなり、ダイナミックレンジが大きくなると極性が
反転してしまう。ウェッジプリズム法は、ナイフェツジ
法の光量ロスという点を改良したものであるが、プリズ
ム、フォトダイオードの調整が複雑である。

本発明では、フォーカスエラー検出感度が高く、フォー
カスダイナミックレンジが大きく、しかも、部品点数を
増やさずに調整が容易なフォーカスエラー検出方式を提
供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕 そのため本発明では、レーザ光を情報の記録された光記
録媒体上に集光させ、その反射光により前記記録媒体上
に記録されている情報を読み取る光ピンクアップにおい
て、前記反射光を集光する回折格子を組み込んだ集光レ
ンズ系と、該集光レンズ系によって得られた１次ビーム
あるいはそれより高次のビームの合焦位置近傍に、前記
回折格子の溝に対して直交する方向に分割されたフォト
ダイオードとを配設し、前記フォトダイオードの出力に
よりフォーカスエラー信号を検出することを特徴とした
ものである。

〔作用〕

コリメート光を回折格子に通過させて、集光レンズ系に
入射させた場合、集光レンズ系の焦平面上に複数のビー
ムスポットが形成される。ここで、回折格子に通過させ
るビームを収束光あるいは発散光にすると、焦平面上に
形成される複数のビームスポットの中心位置は０次のビ
ームスポットを除いて、回折格子の溝と垂直な方向に移
動する。

この移動量は合焦位置の変化に対応しているので、２分
割のフォトダイオードによって移動量を検出することに
よって、フォーカスエラー信号が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明を
行う。

第１図において、レーザダイオード１を出射した光ビー
ム２３は、コリメータレンズ２により平行光となって、
偏光ビームスプリンタ３．１７４波長板４を通過し、反
射ミラー５によって向きを９０°変えられる。そして対
物レンズ６により、光ディスク８の情報記録面上にビー
ムスポット７を形成する。このビームスポット７は、光
デイスク８上の情報ビットにより変調され反射光となっ
て光路を戻り、その途中で偏光ビームスプリッタ３によ
り、入射光と分離される。分離された反射光は主として
０次と±１次の３つの方向に光ビーム強度を分配するよ
うな回折格子９を通過して集光レンズＩＯにより、３つ
の光ビーム、−１次ビーム２０．０次ビーム２１．＋１
次ビーム２２となる。そしてそれぞれの光ビームが、策
、平面上に設置されているフォトダイオード１１，１２
．１３に入射する。０次ビームを検出するフォトダイオ
ード１２は、ＨＦ信号検出用である。

第２図に戻り光の発散、収束状態の変化によるフォトダ
イオード１１，１２．１３上のビームスポットの位置お
よび大きさの変化を示す。図において、（Ａ）は戻り光
が発散光の場合、（Ｂ）は戻り光がコリメート光の場合
、（Ｃ）は戻り光が収束光の場合である。そしてフォー
カスエラー信号は、フォトダイオード１１．１２．１３
の検出面を（ａ＋ｄ）−（ｂ十ｃ）となるように接続し
て検出することによって得られる。

また他の実施例として、第３図のように戻り光学系を前
記の実施例とは逆に、集光レンズ１０と回折格子　９の
順番を入れ替えても同じような効果が得られる。

さらに他の実施例として、第４図のように、コリメータ
レンズ２と偏光ビームスプリンタ３の間に回折格子１４
を組み込む、そして本発明において使用する回折格子９
の光ビームを分離する方向と垂直な方向に分離するよう
な向き番こ設置する。

そして集光レンズ１０の焦点位置に、第５図で示される
ように分割されたフォトダイオード１５１６．１？、１
８．１９を設置することにより（ｆ＋ｉ）　−（ｇ十ｈ
）によってフォーカスエラー信号を、そして（ｋ−／）
によってスリービーム法によるトラッキングエラー信号
を検出し、（ｊ）によってＨＦ信号を検出することがで
きる。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、検出感度が高く、フォーカスダイ
ナミックレンジが大きなフォーカスエラー信号を検出で
きる。また従来の方式に比べて複雑な光路系を必要とせ
ず、調整も簡単なフォーカスエラー信号検出の光学系を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
第１図の実施例を説明する説明図、第３図、第４図は本
発明の他の実施例を示す概略構成図、第５図は第４図の
実施例を説明する説明図である。 ｌ・・・レーザダイオード ２・・・コリメータレンズ ３・・・偏光ビームスブリフタ ４・・・１／４波長板 ５・・・反射ミラー ６・・・対物レンズ ７・・・ビームスポット ８・・・光ディスク ９・・・回折格子 １０・・・集光レンズ １１．１２，１３，１５，１６，１７．１８．１９・・
・フォトダイオード２０・・・−１次ビーム ２１・・・０次ビーム ２２・・・＋１次ビーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ光を情報の記録された光記録媒体上に集光させ、
   その反射光により前記記録媒体上に記録されている情報
   を読み取る光ピックアップにおいて、前記反射光を集光
   する回折格子を組み込んだ集光レンズ系と、該集光レン
   ズ系によって得られた１次ビームあるいはそれより高次
   のビームの合焦位置近傍に、前記回折格子の溝に対して
   直交する方向に分割されたフォトダイオードとを配設し
   、前記フォトダイオードの出力によりフォーカスエラー
   信号を検出することを特徴とするフォーカスエラー信号
   検出方式。