JPH0467695B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0467695B2 JPH0467695B2 JP7405385A JP7405385A JPH0467695B2 JP H0467695 B2 JPH0467695 B2 JP H0467695B2 JP 7405385 A JP7405385 A JP 7405385A JP 7405385 A JP7405385 A JP 7405385A JP H0467695 B2 JPH0467695 B2 JP H0467695B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light beam
- optical disk
- photodetector
- light
- cylindrical lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 89
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は民生用光ビデオ或いは光オーデイオ
デイスク及び画像フアイル装置とかに用いられる
光デイスク等に記録された情報を光学的に読取つ
たり、光デイスクに情報を光学的に記録したり、
或いは情報の記録及び再生を行つたりするための
光ヘツド、特に光デイスクからの反射光を利用し
て焦点やトラツキング等の各種のサーボを行うた
めのサーボ信号或いは再生信号を得るための、光
ヘツドの光学系に関する。
デイスク及び画像フアイル装置とかに用いられる
光デイスク等に記録された情報を光学的に読取つ
たり、光デイスクに情報を光学的に記録したり、
或いは情報の記録及び再生を行つたりするための
光ヘツド、特に光デイスクからの反射光を利用し
て焦点やトラツキング等の各種のサーボを行うた
めのサーボ信号或いは再生信号を得るための、光
ヘツドの光学系に関する。
(従来の技術)
一般に光デイスク装置においては、情報の記録
及び又は再生を行うに当り、レーザ等の光源から
の光ビームを光ヘツドの光学系によつて光デイス
ク上に例えば1μm程度の径の微小スポツトで常
に照射出来るようにする必要がある。
及び又は再生を行うに当り、レーザ等の光源から
の光ビームを光ヘツドの光学系によつて光デイス
ク上に例えば1μm程度の径の微小スポツトで常
に照射出来るようにする必要がある。
ところで、光デイスクは回転に伴なつて、回転
方向に垂直な方向すなわちデイスク面に直交する
方向の面振れ及び半径方向の偏心が生ずる。従つ
て、これら二つのずれ量を制御するサーボ技術が
必要となり、面振れの動きに対し光スポツトを追
従させることを焦点制御(フオーカスサーボとも
称する)といい、偏心の動きに対し光スポツトを
追従させることをトラツキング制御(トラツクサ
ーボとも称する)という。
方向に垂直な方向すなわちデイスク面に直交する
方向の面振れ及び半径方向の偏心が生ずる。従つ
て、これら二つのずれ量を制御するサーボ技術が
必要となり、面振れの動きに対し光スポツトを追
従させることを焦点制御(フオーカスサーボとも
称する)といい、偏心の動きに対し光スポツトを
追従させることをトラツキング制御(トラツクサ
ーボとも称する)という。
このようなサーボ技術については従来から種々
の技術が提案されている(例えば、特公昭53−
39123号)。
の技術が提案されている(例えば、特公昭53−
39123号)。
先ず、この発明の説明に先立ち、従来提案され
ているサーボ技術につき説明する。
ているサーボ技術につき説明する。
第6図に示す従来の光ヘツドの検出装置は検出
光の一部分を遮光して焦点像を光検出器の検出面
上に結像する光学系構造となつている。この検出
装置では、光デイスクが図中実線61で示すよう
な対物レンズ62の合焦位置にある時は、光デイ
スク61で反射した光ビームは図に実線で示すよ
うな光路を進み、対物レンズ62を通り、その一
部分は遮蔽板63で遮光され、他の一部分は遮光
されずに光検出器64に向う。この光検出器64
は第一及び第二受光部64a及び64bからな
り、これら間に分割線64cを設けてあり、この
場合、光ビームはこの分割線64cに集束して結
像する。
光の一部分を遮光して焦点像を光検出器の検出面
上に結像する光学系構造となつている。この検出
装置では、光デイスクが図中実線61で示すよう
な対物レンズ62の合焦位置にある時は、光デイ
スク61で反射した光ビームは図に実線で示すよ
うな光路を進み、対物レンズ62を通り、その一
部分は遮蔽板63で遮光され、他の一部分は遮光
されずに光検出器64に向う。この光検出器64
は第一及び第二受光部64a及び64bからな
り、これら間に分割線64cを設けてあり、この
場合、光ビームはこの分割線64cに集束して結
像する。
光デイスクが面振れを生じて図中破線61′で
示すような対物レンズから離れる方向の位置に移
動すると、反射光のうち遮蔽板63で遮光されな
かつた光ビームの大部分が破線で示すように第二
受光部64bで受光されるようになる。
示すような対物レンズから離れる方向の位置に移
動すると、反射光のうち遮蔽板63で遮光されな
かつた光ビームの大部分が破線で示すように第二
受光部64bで受光されるようになる。
第7図A〜Cに、光検出器64の受光面での光
ビームスポツトの位置及び形状を、光デイスクに
いづれかの方向の面振れが生じた場合及び合焦状
態の場合につきそれぞれ示す。尚、第7図Aは対
物レンズ62から離れる方向の面振れが生じたと
き、第7Bは合焦状態のとき、及び第7図Cは対
物レンズ62に近ずく方向の面振れが生じたとき
の光スポツト状態をそれぞれ示す。
ビームスポツトの位置及び形状を、光デイスクに
いづれかの方向の面振れが生じた場合及び合焦状
態の場合につきそれぞれ示す。尚、第7図Aは対
物レンズ62から離れる方向の面振れが生じたと
き、第7Bは合焦状態のとき、及び第7図Cは対
物レンズ62に近ずく方向の面振れが生じたとき
の光スポツト状態をそれぞれ示す。
この光検出器64の検出特性を第8図に示す。
この図は横軸に焦点のずれ量Δdを取り、縦軸に
焦点誤差(フオーカスエラー)信号を取つて示
し、この特性はいわゆるS字曲線と称する特性曲
線図(実線で示す)である。
この図は横軸に焦点のずれ量Δdを取り、縦軸に
焦点誤差(フオーカスエラー)信号を取つて示
し、この特性はいわゆるS字曲線と称する特性曲
線図(実線で示す)である。
第9図は従来の光ヘツドの第二構造例を示す。
この光ヘツドは集光方向が均一な集光レンズ93
と、集光方向が一方向の円筒レンズ94とを組み
合わせ、光デイスク91からの反射光が対物レン
ズ92を通過した後、二つの焦線F1及びF2を
結ぶようにし、かつ、これら焦線間に第一〜第四
受光部からなる4分割光検出器95を配置した光
学系構造となつている。
この光ヘツドは集光方向が均一な集光レンズ93
と、集光方向が一方向の円筒レンズ94とを組み
合わせ、光デイスク91からの反射光が対物レン
ズ92を通過した後、二つの焦線F1及びF2を
結ぶようにし、かつ、これら焦線間に第一〜第四
受光部からなる4分割光検出器95を配置した光
学系構造となつている。
この光ヘツドにおいては、4分割光検出器95
の受光面上での光スポツトの位置及び形状は、光
デイスク91が合焦位置にある場合には、第10
図Bに示すように第一〜第四受光部D1〜D4がほ
ぼ均等に受光出来るほぼ円形形状となる。光デイ
スク91が対物レンズ92に対して遠方又は接近
する方向に面振れを生ずると第10図A又はCに
それぞれ示すように光スポツト形状は楕円形とな
り、いづれかの対角線上の受光部D1及びD3又は
D2及びD4で受光量が多くなる。
の受光面上での光スポツトの位置及び形状は、光
デイスク91が合焦位置にある場合には、第10
図Bに示すように第一〜第四受光部D1〜D4がほ
ぼ均等に受光出来るほぼ円形形状となる。光デイ
スク91が対物レンズ92に対して遠方又は接近
する方向に面振れを生ずると第10図A又はCに
それぞれ示すように光スポツト形状は楕円形とな
り、いづれかの対角線上の受光部D1及びD3又は
D2及びD4で受光量が多くなる。
従つて、この従来例の場合には、フオーカスエ
ラー信号は同一対角線上に位置した各受光部D1
及びD3又はD2及びD4の出力の和を取りそれら二
つの和の値の差から求め、その結果、第8図に実
線で示すようなS字特性曲線を得る。
ラー信号は同一対角線上に位置した各受光部D1
及びD3又はD2及びD4の出力の和を取りそれら二
つの和の値の差から求め、その結果、第8図に実
線で示すようなS字特性曲線を得る。
さらに、従来の光ヘツドの第三構造例を第11
図に示す。第11図の構造において、111は光
デイスク、112は対物レンズ、113は凹面円
筒レンズ、114は全反射ミラー、115及び1
16はそれぞれ第一及び第二の2分割光検出器で
あり、例えば、第一の2分割光検出器115をフ
オーカスエラー検出用に用い、第二の2分割光検
出器116をトラツキングエラー検出用に用いる
ように割り当てておく。この従来例の特色は対物
レンズ112及び凹面円筒レンズ113とにより
光デイスク111からの反射光ビームに二つの焦
線F1及びF2が生じ、これら焦線F1及びF2
間に全反射ミラー114を配設した点にある。
図に示す。第11図の構造において、111は光
デイスク、112は対物レンズ、113は凹面円
筒レンズ、114は全反射ミラー、115及び1
16はそれぞれ第一及び第二の2分割光検出器で
あり、例えば、第一の2分割光検出器115をフ
オーカスエラー検出用に用い、第二の2分割光検
出器116をトラツキングエラー検出用に用いる
ように割り当てておく。この従来例の特色は対物
レンズ112及び凹面円筒レンズ113とにより
光デイスク111からの反射光ビームに二つの焦
線F1及びF2が生じ、これら焦線F1及びF2
間に全反射ミラー114を配設した点にある。
さらに、従来の光ヘツドの第四構造例につき第
12図を参照して説明する。121は光デイスク
であり、従来の平行光発生装置122からの光ビ
ームは偏光ビームスプリツタ123、1/4波長板
124、対物レンズ125を順次に通り光デイス
ク121に入射する。光デイスク121からの反
射光は対物レンズ125、1/4波長板124を通
り、偏光ビームスプリツタ123で反射されて集
光レンズ126、円筒レンズ127を通る。円筒
レンズ127を通過した光ビームの一部分は全反
射ミラー128で反射されて光検出器129に達
し、再生信号として検出される。一方、残りの一
部分の反射ビームは直進し、受光部130a〜1
30dからなる4分割光検出器130に入射し、
サーボ信号として検出される。これらサーボ信号
は受光部130a及び130bの各出力の差から
フオーカスエラー信号を得ると共に、他の受光部
130c及び130dの各出力の差からトラツキ
ングエラー信号を得るようになしている。
12図を参照して説明する。121は光デイスク
であり、従来の平行光発生装置122からの光ビ
ームは偏光ビームスプリツタ123、1/4波長板
124、対物レンズ125を順次に通り光デイス
ク121に入射する。光デイスク121からの反
射光は対物レンズ125、1/4波長板124を通
り、偏光ビームスプリツタ123で反射されて集
光レンズ126、円筒レンズ127を通る。円筒
レンズ127を通過した光ビームの一部分は全反
射ミラー128で反射されて光検出器129に達
し、再生信号として検出される。一方、残りの一
部分の反射ビームは直進し、受光部130a〜1
30dからなる4分割光検出器130に入射し、
サーボ信号として検出される。これらサーボ信号
は受光部130a及び130bの各出力の差から
フオーカスエラー信号を得ると共に、他の受光部
130c及び130dの各出力の差からトラツキ
ングエラー信号を得るようになしている。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、第一従来例の構造では、第7図
Bに示すように合焦状態にあるとすると、光ビー
ムは分割線64c上に結像していなければならな
い。一般に、結像スポツトの大きさは対物レンズ
62の開口数(NA)と、波長λとの比λ/NA
により決る。例えば、波長λを0.8μmとし、NA
を0.1とすると、スポツト径dは約8μmとなる。
このような微小の光スポツトを分割線64c内に
μmオーダの高精度で位置決めするのは極めて困
難である。
Bに示すように合焦状態にあるとすると、光ビー
ムは分割線64c上に結像していなければならな
い。一般に、結像スポツトの大きさは対物レンズ
62の開口数(NA)と、波長λとの比λ/NA
により決る。例えば、波長λを0.8μmとし、NA
を0.1とすると、スポツト径dは約8μmとなる。
このような微小の光スポツトを分割線64c内に
μmオーダの高精度で位置決めするのは極めて困
難である。
また、第一及び第二受光部64a及び64bは
通常一体構造を取り、分割線64cを結像スポツ
トの大きさに合せなければならない。この結像ス
ポツトと、分割線64cとの大きさが不一致の場
合には、第8図に破線で示すように、合焦位置
近傍において、焦点誤差信号が検出されない不感
帯を生じることになる。
通常一体構造を取り、分割線64cを結像スポツ
トの大きさに合せなければならない。この結像ス
ポツトと、分割線64cとの大きさが不一致の場
合には、第8図に破線で示すように、合焦位置
近傍において、焦点誤差信号が検出されない不感
帯を生じることになる。
次に、第9図及び第10図に示した第二従来例
の構造では、円筒レンズ94を使用している。と
ころで、4分割光検出器95の検出範囲は、第8
図に示すようなフオーカスエラー信号のS字特性
曲線の山から谷までに対応するずれ量の範囲lで
あり、この範囲lを10μmのオーダにするために
は、円筒レンズ94の焦点距離を長くする必要が
ある。焦点距離の長いレンズは短いレンズに比べ
て製作が困難であり、また、高価であるので、光
ヘツドのコストを安価にすることが出来なかつ
た。
の構造では、円筒レンズ94を使用している。と
ころで、4分割光検出器95の検出範囲は、第8
図に示すようなフオーカスエラー信号のS字特性
曲線の山から谷までに対応するずれ量の範囲lで
あり、この範囲lを10μmのオーダにするために
は、円筒レンズ94の焦点距離を長くする必要が
ある。焦点距離の長いレンズは短いレンズに比べ
て製作が困難であり、また、高価であるので、光
ヘツドのコストを安価にすることが出来なかつ
た。
また、光デイスク装置は、光学的に記録及び又
は再生する装置であるが、一般に光デイスクの未
記録部にはプリグルーブと呼ばれる案内溝が刻ま
れている。この案内溝の横断面形状は台形であ
り、そのエツジで光が回折、反射される現象を利
用し、その回折パターンの遠視野像を光検出器9
5で検出し、案内溝上をトレースするようトラツ
キング制御を行つている。ところで、この第二従
来例の構造では、4分割光検出器95上のビーム
スポツト形状の変化でフオーカスエラー信号を得
る方式である。従つて、案内溝と、光ビームとの
位置関係によつて、回折の仕方が異なつた場合に
は、各受光部D1〜D4に入射する入射光の強度分
布がアンバランスを引き起す。この光強度のアン
バランスは、光ヘツドが合焦状態にある場合で
も、フオーカスエラー信号を発生し、従つて、フ
オーカスエラーオフセツトが発生してしまうとい
う欠点があつた。
は再生する装置であるが、一般に光デイスクの未
記録部にはプリグルーブと呼ばれる案内溝が刻ま
れている。この案内溝の横断面形状は台形であ
り、そのエツジで光が回折、反射される現象を利
用し、その回折パターンの遠視野像を光検出器9
5で検出し、案内溝上をトレースするようトラツ
キング制御を行つている。ところで、この第二従
来例の構造では、4分割光検出器95上のビーム
スポツト形状の変化でフオーカスエラー信号を得
る方式である。従つて、案内溝と、光ビームとの
位置関係によつて、回折の仕方が異なつた場合に
は、各受光部D1〜D4に入射する入射光の強度分
布がアンバランスを引き起す。この光強度のアン
バランスは、光ヘツドが合焦状態にある場合で
も、フオーカスエラー信号を発生し、従つて、フ
オーカスエラーオフセツトが発生してしまうとい
う欠点があつた。
さらに、第11図に示した第三従来例の構造で
は、フオーカスエラーによりトラツキングエラー
にオフセツトが生じるという欠点がある。すなわ
ち、前述した通り、この構造では二つの焦線F1
及びF2間に全反射ミラー114を配設させてい
る。この焦線間での光デイスク111の半径方向
(ラジアル方向)と、トラツク方向とが90゜回転す
る現象が起きている。これがため、フオーカスエ
ラーが少しでも発生すると、トラツキングエラー
を検出する光ビームがトラツキングエラーを検出
する光検出器面上で回転を起し、その結果トラツ
キングエラーオフセツトを発生してしまう。例え
ば、一般的にはフオーカスエラー検出範囲は10μ
mオーダーにとり、また、フオーカス精度を±
1μm以内にとるが、トラツキングエラー検出用
光ビームは光検出器上で±10%(±1μm/10μ
m)すなわち±9degの回転を常に行つているこ
とに等しい。
は、フオーカスエラーによりトラツキングエラー
にオフセツトが生じるという欠点がある。すなわ
ち、前述した通り、この構造では二つの焦線F1
及びF2間に全反射ミラー114を配設させてい
る。この焦線間での光デイスク111の半径方向
(ラジアル方向)と、トラツク方向とが90゜回転す
る現象が起きている。これがため、フオーカスエ
ラーが少しでも発生すると、トラツキングエラー
を検出する光ビームがトラツキングエラーを検出
する光検出器面上で回転を起し、その結果トラツ
キングエラーオフセツトを発生してしまう。例え
ば、一般的にはフオーカスエラー検出範囲は10μ
mオーダーにとり、また、フオーカス精度を±
1μm以内にとるが、トラツキングエラー検出用
光ビームは光検出器上で±10%(±1μm/10μ
m)すなわち±9degの回転を常に行つているこ
とに等しい。
第12図に示した第四従来例の構造では、前述
した通り、4分割光検出器130a〜130dで
フオーカスエラー及びトラツキングエラー信号を
検出する構造となつている。この場合にも、フオ
ーカスエラーによりトラツキングエラー検出用光
ビームが回転を起こし、トラツキングエラーオフ
セツトを生じてしまうという欠点があつた。
した通り、4分割光検出器130a〜130dで
フオーカスエラー及びトラツキングエラー信号を
検出する構造となつている。この場合にも、フオ
ーカスエラーによりトラツキングエラー検出用光
ビームが回転を起こし、トラツキングエラーオフ
セツトを生じてしまうという欠点があつた。
さらに、近年、これら方式を採用した光学ヘツ
ドは小型化が要求されるのに対し、第11図及び
第12図に示した構造では同一のフオーカスエラ
ー検出範囲を持つ方式と比べて、光路長が長くな
るという欠点もあつた。
ドは小型化が要求されるのに対し、第11図及び
第12図に示した構造では同一のフオーカスエラ
ー検出範囲を持つ方式と比べて、光路長が長くな
るという欠点もあつた。
さらに、このトラツクエラーオフセツトを除去
するため、集光レンズ126の前段にハーフミラ
ー(図示せず)を挿入し、その反射光からトラツ
キングエラーを検出する方法も試みられている
が、その場合には、光学部品が増えるという欠点
の他、フオーカス検出の光量が半減するという欠
点もあつた。
するため、集光レンズ126の前段にハーフミラ
ー(図示せず)を挿入し、その反射光からトラツ
キングエラーを検出する方法も試みられている
が、その場合には、光学部品が増えるという欠点
の他、フオーカス検出の光量が半減するという欠
点もあつた。
この発明の目的は、上述した従来の諸欠点を除
去し、光ビームスポツトの位置決めが容易で、検
出光ビームの強度分布が変化してもフオーカスエ
ラーオフセツトを生じることなくフオーカスエラ
ー信号を検出し、しかも、トラツキングエラー信
号をも検出出来る光ヘツドを提供することにあ
る。
去し、光ビームスポツトの位置決めが容易で、検
出光ビームの強度分布が変化してもフオーカスエ
ラーオフセツトを生じることなくフオーカスエラ
ー信号を検出し、しかも、トラツキングエラー信
号をも検出出来る光ヘツドを提供することにあ
る。
(問題点を解決するための手段と作用)
この目的の達成を図るため、この発明の光ヘツ
ドを次のように構成する。
ドを次のように構成する。
光デイスクから反射してきた光ビームを第一及
び第二光ビームに2分割するため分割方向をこの
光デイスクの半径方向と一致させた全反射ミラー
を設ける。ここでは、この全反射ミラーで反射し
た光ビーム部分を第一光ビームとし、反射されな
かつた光ビーム部分を第二光ビームとする。
び第二光ビームに2分割するため分割方向をこの
光デイスクの半径方向と一致させた全反射ミラー
を設ける。ここでは、この全反射ミラーで反射し
た光ビーム部分を第一光ビームとし、反射されな
かつた光ビーム部分を第二光ビームとする。
この全反射ミラーで反射された第一光ビームを
受光して第一サーボ信号を検出するるための第一
光検出器を設ける。
受光して第一サーボ信号を検出するるための第一
光検出器を設ける。
また、この第二光ビームに二つの焦線を生じさ
せる円筒レンズ群を設け、これら円筒レンズ群
を、母線方向を光デイスクの半径方向に対し45゜
に設定した第一円筒レンズ及び母線方向を該第一
円筒レンズの母線方向に対し直交させた第二円筒
レンズを以つて構成する。
せる円筒レンズ群を設け、これら円筒レンズ群
を、母線方向を光デイスクの半径方向に対し45゜
に設定した第一円筒レンズ及び母線方向を該第一
円筒レンズの母線方向に対し直交させた第二円筒
レンズを以つて構成する。
これら焦線間に第二サーボ信号を検出するため
の第二光検出器を設ける。
の第二光検出器を設ける。
この場合、この第二光検出器を、前述した対物
レンズが光デイスクと合焦状態にある時、2分割
により生じた第二光ビームの縁がこの第二光検出
器の一辺と一致しかつこの第二光ビームを受光し
ない位置関係で配置する。
レンズが光デイスクと合焦状態にある時、2分割
により生じた第二光ビームの縁がこの第二光検出
器の一辺と一致しかつこの第二光ビームを受光し
ない位置関係で配置する。
この発明の実施に当つて、第一及び第二円筒レ
ンズの焦点距離を同一とするのが好適である。
ンズの焦点距離を同一とするのが好適である。
さらに、この発明の好適実施例においては、第
一サーボ信号をトラツキングエラー信号とし、第
二サーボ信号をフオーカスエラー信号とする。
一サーボ信号をトラツキングエラー信号とし、第
二サーボ信号をフオーカスエラー信号とする。
さらに、第一及び第二光検出器を2分割光検出
器とするのが好適である。
器とするのが好適である。
このように構成すれば、光デイスクから反射し
てきた光ビームの半分の第一光ビームを全反射ミ
ラーナイフで反射して第一光検出器へ入射させ、
この光検出器の各受光部の出力の差からトラツキ
ングエラー信号を取り出すことが出来る。
てきた光ビームの半分の第一光ビームを全反射ミ
ラーナイフで反射して第一光検出器へ入射させ、
この光検出器の各受光部の出力の差からトラツキ
ングエラー信号を取り出すことが出来る。
さらに、全反射ミラーナイフで反射されずに通
過した他方の第二光ビームを第一及び第二円筒レ
ンズで二つの焦線が形成されるようにし、これら
焦線間に第二光検出器を配設し、この第二光検出
器の各受光部の出力の差からフオーカスエラー信
号を取り出すことが出来る。
過した他方の第二光ビームを第一及び第二円筒レ
ンズで二つの焦線が形成されるようにし、これら
焦線間に第二光検出器を配設し、この第二光検出
器の各受光部の出力の差からフオーカスエラー信
号を取り出すことが出来る。
また、第一光検出器は、これに対する第一光ビ
ームを、2分割光検出器の受光部でほぼ等分に受
光するように、調整すれば良く、また、第二光検
出器は、合焦状態にある時、ミラーナイフエツジ
によつて2分割された際に第二光ビームに作られ
た直線状の縁が第二光検出器の一辺と一致しかつ
この光検出器がこの第二光ビームを受光しないよ
うに、配設すれば良いので、光ヘツドの調整が簡
単かつ容易となる。
ームを、2分割光検出器の受光部でほぼ等分に受
光するように、調整すれば良く、また、第二光検
出器は、合焦状態にある時、ミラーナイフエツジ
によつて2分割された際に第二光ビームに作られ
た直線状の縁が第二光検出器の一辺と一致しかつ
この光検出器がこの第二光ビームを受光しないよ
うに、配設すれば良いので、光ヘツドの調整が簡
単かつ容易となる。
このように、トラツキングエラー信号と、フオ
ーカスエラー信号とを個別に検出し、しかも、合
焦状態において、フオーカスエラー検出用光検出
器上に光ビームを受光させないように構成してい
るので、光ビームの強度分布が変化してもフオー
カスエラーオフセツトを生ぜずにフオーカスエラ
ー信号を検出することが出来る。
ーカスエラー信号とを個別に検出し、しかも、合
焦状態において、フオーカスエラー検出用光検出
器上に光ビームを受光させないように構成してい
るので、光ビームの強度分布が変化してもフオー
カスエラーオフセツトを生ぜずにフオーカスエラ
ー信号を検出することが出来る。
また、この発明の光ヘツドを、第一光ビームを
検出してフオーカスエラー信号を検出するよう
に、前述の円筒レンズ群及び第二光検出器を配置
すると共に、第二光ビームを検出してトラツキン
グエラー信号を検出するように前述の第一光検出
器を配置して、構成しても良い。
検出してフオーカスエラー信号を検出するよう
に、前述の円筒レンズ群及び第二光検出器を配置
すると共に、第二光ビームを検出してトラツキン
グエラー信号を検出するように前述の第一光検出
器を配置して、構成しても良い。
この構成によつても、実質的に上述したと同様
に作用して同様な効果を達成することが出来る。
に作用して同様な効果を達成することが出来る。
(実施例)
以下、図面を参照して、この発明の光ヘツドの
実施例を説明する。尚、これら図は、この発明を
理解出来る程度に概略的に示してあるにすぎず、
従つて、この発明が図示の構造にのみ限定される
ものではないことを理解されたい。
実施例を説明する。尚、これら図は、この発明を
理解出来る程度に概略的に示してあるにすぎず、
従つて、この発明が図示の構造にのみ限定される
ものではないことを理解されたい。
第1図はこの発明の第1実施例を説明するため
の光ヘツドの光学系を示す略線図である。
の光ヘツドの光学系を示す略線図である。
11は光デイスク、12は光デイスク11に設
けられている案内溝(プリグルーブ)、13は対
物レンズ、14は全反射ミラーナイフ、14aは
ミラーナイフエツジ、15は第一の2分割光検出
器、15a及び15bはその受光部、15cは光
検出器15の分割線、16及び17は第一及び第
二円筒レンズ、18は第二の2分割光検出器、1
8a及び18bはその受光部、18cは光検出器
18の分割線である。
けられている案内溝(プリグルーブ)、13は対
物レンズ、14は全反射ミラーナイフ、14aは
ミラーナイフエツジ、15は第一の2分割光検出
器、15a及び15bはその受光部、15cは光
検出器15の分割線、16及び17は第一及び第
二円筒レンズ、18は第二の2分割光検出器、1
8a及び18bはその受光部、18cは光検出器
18の分割線である。
光デイスク11から反射し対物レンズ13を通
つてきた光ビームの横断面形状はほぼ円形となつ
ている。この光ビームの半分を全反射ミラーナイ
フ14により反射させて第一の2分割光検出器1
5へと入射させる。残りの半分の光ビームを、第
一及び第二円筒レンズ16及び17を経て、第二
の2分割光検出器18に入射させる。尚、2分割
された光ビームの、ミラーナイフエツジ14aに
対応する直線状の縁を割線と称する。
つてきた光ビームの横断面形状はほぼ円形となつ
ている。この光ビームの半分を全反射ミラーナイ
フ14により反射させて第一の2分割光検出器1
5へと入射させる。残りの半分の光ビームを、第
一及び第二円筒レンズ16及び17を経て、第二
の2分割光検出器18に入射させる。尚、2分割
された光ビームの、ミラーナイフエツジ14aに
対応する直線状の縁を割線と称する。
このようにして、光学的記録及び又は再生時
に、第一の2分割光検出器15の各受光部15a
及び15bの出力差からトラツキングエラー信号
を取り出すことが出来る。また、第二の2分割光
検出器18の各受光部18a及び18bの出力差
からフオーカスエラー信号を取り出すことが出来
る。
に、第一の2分割光検出器15の各受光部15a
及び15bの出力差からトラツキングエラー信号
を取り出すことが出来る。また、第二の2分割光
検出器18の各受光部18a及び18bの出力差
からフオーカスエラー信号を取り出すことが出来
る。
次に、第1図及び第2図A〜Dを参照して、各
構成成分の位置関係及び各位置での光ビーム形状
を説明する。
構成成分の位置関係及び各位置での光ビーム形状
を説明する。
いま、説明の便宜のため、各図において、光デ
イスク11のラジアル方向をX軸とし、トラツク
方向をY軸として示す。
イスク11のラジアル方向をX軸とし、トラツク
方向をY軸として示す。
第2図Aは全反射ミラーナイフ14の位置での
光ビームの横断面形状を示す。全反射ミラーナイ
フ14はそのミラーナイフエツジ14aをX軸と
一致するようにかつ光ビームのほぼ半円分を反射
し残りの半円分を遮光せずに第一及び第二円筒レ
ンズ16,17へと通過させるように配設する。
光ビームの横断面形状を示す。全反射ミラーナイ
フ14はそのミラーナイフエツジ14aをX軸と
一致するようにかつ光ビームのほぼ半円分を反射
し残りの半円分を遮光せずに第一及び第二円筒レ
ンズ16,17へと通過させるように配設する。
第2図Bは第一円筒レンズ16の位置での光ビ
ーム横断面形状を示す。この場合、円筒レンズ1
6の母線方向ηをX軸に対し45゜の位置となるよ
うに設定する。
ーム横断面形状を示す。この場合、円筒レンズ1
6の母線方向ηをX軸に対し45゜の位置となるよ
うに設定する。
第2図Cは第二円筒レンズ17の位置での光ビ
ーム横断面形状を示す。この場合、第二円筒レン
ズ17をその母線方向ξが第一円筒レンズ16の
母線方向ηとほぼ直交すのように配設する。この
第二円筒レンズ17上での光ビーム形状は、第一
円筒レンズ16によつてその母線方向ηに直交す
る方向ξにのみ集束されるので、半楕円形状とな
る。
ーム横断面形状を示す。この場合、第二円筒レン
ズ17をその母線方向ξが第一円筒レンズ16の
母線方向ηとほぼ直交すのように配設する。この
第二円筒レンズ17上での光ビーム形状は、第一
円筒レンズ16によつてその母線方向ηに直交す
る方向ξにのみ集束されるので、半楕円形状とな
る。
第2図Dは第二の2分割光検出器18の位置と
光ビームとの関係及び光ビーム横断面形状を示
す。ここでは、光ビームはほぼ半円形となり、光
ビームの割線はY軸と一致する。第二の2分割光
検出器18を、その分割線18cはX軸と一致さ
せ、この分割線18cと直交する光検出器18の
一辺18dはY軸と一致させ、しかも、正常時に
は光ビームがこの辺18dに対し第二の2分割光
検出器18とは反対側に、従つて受光部18a及
び18bに入射しないように、配設する。
光ビームとの関係及び光ビーム横断面形状を示
す。ここでは、光ビームはほぼ半円形となり、光
ビームの割線はY軸と一致する。第二の2分割光
検出器18を、その分割線18cはX軸と一致さ
せ、この分割線18cと直交する光検出器18の
一辺18dはY軸と一致させ、しかも、正常時に
は光ビームがこの辺18dに対し第二の2分割光
検出器18とは反対側に、従つて受光部18a及
び18bに入射しないように、配設する。
次に、第3図〜第5図を参照してフオーカスエ
ラー信号を検出する原理につき説明する。
ラー信号を検出する原理につき説明する。
第3図は第一及び第二円筒レンズ16及び17
からなる円筒レンズ群によつて生ずる非点収差の
状態を示す斜視図である。
からなる円筒レンズ群によつて生ずる非点収差の
状態を示す斜視図である。
同図において、K及びL点は第一及び第二円筒
レンズ16及び17の位置における光ビームの形
状を示す。M及びO点は第一及び第二焦線をそれ
ぞれ示し、N点は第二の2分割光検出器18の受
光面位置での光ビーム形状を示す。尚、説明の便
宜のため、円形の光ビームの位置に1〜8の番号
を付して説明する。
レンズ16及び17の位置における光ビームの形
状を示す。M及びO点は第一及び第二焦線をそれ
ぞれ示し、N点は第二の2分割光検出器18の受
光面位置での光ビーム形状を示す。尚、説明の便
宜のため、円形の光ビームの位置に1〜8の番号
を付して説明する。
第4図Aにおいて、円筒レンズ16の位置であ
るK点での光ビーム形状は番号3と7とを結ぶ3
−7軸が円筒レンズ17の母線方向ηであり、ミ
ラーナイフエツジ14aの方向は2−6軸方向で
ある。
るK点での光ビーム形状は番号3と7とを結ぶ3
−7軸が円筒レンズ17の母線方向ηであり、ミ
ラーナイフエツジ14aの方向は2−6軸方向で
ある。
第4図Bにおいて、L点は第二円筒レンズ17
の位置での光ビーム形状であり、母線方向ξは1
−5軸方向である。
の位置での光ビーム形状であり、母線方向ξは1
−5軸方向である。
第4図Cは第3図の第一焦線Mより光検出器1
8側へ若干寄つた所における光ビーム形状を示
す。番号1〜8の点は全てK点及びL点と対応す
る。
8側へ若干寄つた所における光ビーム形状を示
す。番号1〜8の点は全てK点及びL点と対応す
る。
第4図Dは光検出器18上での点Nで光ビーム
が円形となつた状態を示し、第4図Eは第3図の
第二焦線Oより若干光検出器18側へ寄つた所で
の光ビームを示している。
が円形となつた状態を示し、第4図Eは第3図の
第二焦線Oより若干光検出器18側へ寄つた所で
の光ビームを示している。
このように、光ビームの進行方向に対する横断
面形状はほぼ円形形状から楕円形となり、M点で
直線となる。M点を過ぎると再び楕円形状とな
り、N点でほぼ円形形状となつて第二の2分割光
検出器に入射し、かつ、横断面は対物レンズの位
置から回転している。
面形状はほぼ円形形状から楕円形となり、M点で
直線となる。M点を過ぎると再び楕円形状とな
り、N点でほぼ円形形状となつて第二の2分割光
検出器に入射し、かつ、横断面は対物レンズの位
置から回転している。
第5図A〜Cは、第3図のM,N,Oの各点の
近傍における光ビーム形状と、2分割光検出器1
8及び全反射ミラーナイフ14の位置関係とを同
時にそれぞれ示した線図である。対物レンズ13
と光デイスク11が合焦状態にある場合には、第
5図Bに示す状態となるように各構成成分を調整
する。対物レンズ13と光デイスク11との位置
関係が近づくように面振れが生ずると、第5図A
に示すような光ビーム形状となり、遠ざかるよう
に面振れが生じると、第5図Cに示すような光ビ
ーム形状となる。
近傍における光ビーム形状と、2分割光検出器1
8及び全反射ミラーナイフ14の位置関係とを同
時にそれぞれ示した線図である。対物レンズ13
と光デイスク11が合焦状態にある場合には、第
5図Bに示す状態となるように各構成成分を調整
する。対物レンズ13と光デイスク11との位置
関係が近づくように面振れが生ずると、第5図A
に示すような光ビーム形状となり、遠ざかるよう
に面振れが生じると、第5図Cに示すような光ビ
ーム形状となる。
このように、合焦状態にある時は第二の2分割
光検出器18は検出信号を生じないが、面振れに
起因して合焦位置からいずれかの方向にずれる
と、受光部18aまたは18bが光ビームを受光
するので、各受光部18a及び18bの出力差を
得ることにより、第8図に実線で示したような
フオーカスエラー信号を得ることが出来る。
光検出器18は検出信号を生じないが、面振れに
起因して合焦位置からいずれかの方向にずれる
と、受光部18aまたは18bが光ビームを受光
するので、各受光部18a及び18bの出力差を
得ることにより、第8図に実線で示したような
フオーカスエラー信号を得ることが出来る。
尚、全反射ミラーナイフの挿入する位置は上述
した位置以外にも考えられる。例えば、円筒レン
ズ群と、光検出器との間に配置することが出来
る。しかしながら、この場合には、目的とするフ
オーカスエラー信号の検出を行うことが出来る
が、トラツキングエラー信号の検出は困難とな
る。すなわち、全反射ミラーナイフで反射された
光でトラツキングエラー信号を得ようとすると、
焦点がずれた時、トラツキングエラー検出用ビー
ムが回転作用の影響により必然的にトラツキング
エラーオフセツトを生じてしまう。
した位置以外にも考えられる。例えば、円筒レン
ズ群と、光検出器との間に配置することが出来
る。しかしながら、この場合には、目的とするフ
オーカスエラー信号の検出を行うことが出来る
が、トラツキングエラー信号の検出は困難とな
る。すなわち、全反射ミラーナイフで反射された
光でトラツキングエラー信号を得ようとすると、
焦点がずれた時、トラツキングエラー検出用ビー
ムが回転作用の影響により必然的にトラツキング
エラーオフセツトを生じてしまう。
尚、上述した構成では、第一の2分割光検出器
15で第一光ビームを検出し、円筒レンズ群(1
6及び17)及び第二の2分割光検出器18で第
二光ビームを検出するが、第13図に示すよう
に、前述の円筒レンズ群(16及び17)及び第
二光検出器18で第一光ビームを検出し、第一光
検出器15で第二光ビームを検出するように、こ
の発明の光ヘツドを構成しても良い。この場合に
は、第一光ビームからフオーカスエラー信号を検
出し、第二光ビームからトラツキングエラー信号
を検出することが出来る。尚、第13図におい
て、各構成成分は第1図に示した構成成分と同一
であるので、同一の符合を付して示し、その説明
を省略する。
15で第一光ビームを検出し、円筒レンズ群(1
6及び17)及び第二の2分割光検出器18で第
二光ビームを検出するが、第13図に示すよう
に、前述の円筒レンズ群(16及び17)及び第
二光検出器18で第一光ビームを検出し、第一光
検出器15で第二光ビームを検出するように、こ
の発明の光ヘツドを構成しても良い。この場合に
は、第一光ビームからフオーカスエラー信号を検
出し、第二光ビームからトラツキングエラー信号
を検出することが出来る。尚、第13図におい
て、各構成成分は第1図に示した構成成分と同一
であるので、同一の符合を付して示し、その説明
を省略する。
(発明の効果)
上述した説明から明らかなように、この発明の
光ヘツドによれば、円筒レンズを二枚使用するこ
とにより、二つの焦線を形成し、その焦線間にフ
オーカスエラー信号検出用の2分割光検出器を配
設してある。
光ヘツドによれば、円筒レンズを二枚使用するこ
とにより、二つの焦線を形成し、その焦線間にフ
オーカスエラー信号検出用の2分割光検出器を配
設してある。
従つて、従来のような光検出器の分割線幅に依
存しないS字特性曲線が得られる。
存しないS字特性曲線が得られる。
さらに、この発明によれば、フオーカスエラー
信号を得るための光ビームの調整は、分割線にビ
ームを位置決めするのではなく、光検出部の一辺
に沿つて光検出部の外側に位置決めするのである
から、位置決め調整が簡単で、その調整にそれほ
ど高精度を要しない。
信号を得るための光ビームの調整は、分割線にビ
ームを位置決めするのではなく、光検出部の一辺
に沿つて光検出部の外側に位置決めするのである
から、位置決め調整が簡単で、その調整にそれほ
ど高精度を要しない。
さらに、この発明によれば、従来のような例え
ば600mm程度の長焦点距離の円筒レンズを用いず
に、従来の十分の一程度以下の例えば50mm程度の
短焦点距離の二枚の円筒レンズの組み合わせによ
つて、従来の集光レンズ及び円筒レンズによる場
合と同様な特性を得ることが出来る。
ば600mm程度の長焦点距離の円筒レンズを用いず
に、従来の十分の一程度以下の例えば50mm程度の
短焦点距離の二枚の円筒レンズの組み合わせによ
つて、従来の集光レンズ及び円筒レンズによる場
合と同様な特性を得ることが出来る。
さらに、この発明によれば、案内溝による反射
光の強度分布のアンバランスによるフオーカスエ
ラーオフセツトも生じない。
光の強度分布のアンバランスによるフオーカスエ
ラーオフセツトも生じない。
このように、この発明によれば、調整が容易で
かつフオーカス及びトラツキングエラー検出が出
来る光ヘツドを得ることが出来る。
かつフオーカス及びトラツキングエラー検出が出
来る光ヘツドを得ることが出来る。
第1図はこの発明の光ヘツドの光学系の構造の
一例を説明するための略線的斜視図、第2図A〜
D乃至第5図A〜Cはこの発明の説明に供する線
図、第6図〜第12図は従来の光ヘツドの説明に
供する線図、第13図はこの発明の光ヘツドの他
の構成を示す略線図である。 11…光デイスク、12…案内溝、13…対物
レンズ、14…全反射ミラーナイフ、14a…ミ
ラーナイフエツジ、15…第一の2分割光検出
器、15a,15b…受光部、15c…分割線、
16…第一円筒レンズ、17…第二円筒レンズ、
18…第二の2分割光検出器、18a,18b…
受光部、18c…分割線、18d…(光検出器1
8の)一辺。
一例を説明するための略線的斜視図、第2図A〜
D乃至第5図A〜Cはこの発明の説明に供する線
図、第6図〜第12図は従来の光ヘツドの説明に
供する線図、第13図はこの発明の光ヘツドの他
の構成を示す略線図である。 11…光デイスク、12…案内溝、13…対物
レンズ、14…全反射ミラーナイフ、14a…ミ
ラーナイフエツジ、15…第一の2分割光検出
器、15a,15b…受光部、15c…分割線、
16…第一円筒レンズ、17…第二円筒レンズ、
18…第二の2分割光検出器、18a,18b…
受光部、18c…分割線、18d…(光検出器1
8の)一辺。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 光源からの光を対物レンズにより光デイスク
上に集光させて該光デイスクに対し情報の記録及
び再生の双方或いはいずれか一方を行うために使
用する光ヘツドにおいて、 該光デイスクから反射してきた光ビームを第一
及び第二光ビームに2分割するため分割方向を該
光デイスクの半径方向と一致させて設けた全反射
ミラーと、 該全反射ミラーで反射された第一光ビームを受
光して第一サーボ信号を検出するための第一光検
出器と、 母線方向を光デイスクの半径方向に対し45゜に
設定した第一円筒レンズ及び母線方向を該第一円
筒レンズの母線方向に対し直交させた第二円筒レ
ンズからなり、前記全反射ミラーで反射されなか
つた前記第二光ビームに二つの焦線を生じさせる
円筒レンズ群と、 これら焦線間に設けられ第二サーボ信号を検出
するための第二光検出器と を具え、 該第二光検出器は、前記対物レンズが前記光デ
イスクと合焦状態にある時、前記2分割により生
じた第二光ビームの縁が該第二光検出器の一辺と
一致しかつ該第二光ビームを受光しない位置関係
で配置してなること を特徴とする光ヘツド。 2 前記第一及び第二円筒レンズの焦点距離を同
一としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の光ヘツド。 3 前記第一サーボ信号をトラツキングエラー信
号とし、第二サーボ信号をフオーカスエラー信号
としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項ま
たは第2項記載の光ヘツド。 4 前記第一及び第二光検出器を2分割光検出器
とすることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜
第3項のいずれか一つに記載の光ヘツド。 5 光源からの光を対物レンズにより光デイスク
上に集光させて該光デイスクに対し情報の記録及
び再生の双方或いはいずれか一方を行うために使
用する光ヘツドにおいて、 該光デイスクから反射してきた光ビームを第一
及び第二光ビームに2分割するため分割方向を該
光デイスクの半径方向と一致させて設けた全反射
ミラーと、 該全反射ミラーで反射されなかつた第二光ビー
ムを受光して第一サーボ信号を検出するための第
一光検出器と、 母線方向を光デイスクの半径方向に対し45゜に
設定した第一円筒レンズ及び母線方向を該第一円
筒レンズの母線方向に対し直交させた第二円筒レ
ンズからなり、前記全反射ミラーで反射された前
記第一光ビームに二つの焦線を生じさせる円筒レ
ンズ群と、 これら焦線間に設けられ第二サーボ信号を検出
するための第二光検出器と を具え、 該第二光検出器は、前記対物レンズが前記光デ
イスクと合焦状態にある時、前記2分割により生
じた第二光ビームの縁が該第二光検出器の一辺と
一致しかつ該第二光ビームを受光しない位置関係
で配置してなること を特徴とする光ヘツド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7405385A JPS61233434A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 光ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7405385A JPS61233434A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 光ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61233434A JPS61233434A (ja) | 1986-10-17 |
| JPH0467695B2 true JPH0467695B2 (ja) | 1992-10-29 |
Family
ID=13536059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7405385A Granted JPS61233434A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 光ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61233434A (ja) |
-
1985
- 1985-04-08 JP JP7405385A patent/JPS61233434A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61233434A (ja) | 1986-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR880000362B1 (ko) | 광학식 정보 재생 장치에 있어서 신호 검출 방식 | |
| JP2725632B2 (ja) | 光ヘッド装置 | |
| KR100691661B1 (ko) | 광 헤드, 수발광 소자 및 광 기록 매체 기록 재생 장치 | |
| JPS59231736A (ja) | フォーカスおよびトラッキング誤差検出装置 | |
| JP2672618B2 (ja) | 光情報記録再生装置 | |
| JPH0467695B2 (ja) | ||
| JP3044667B2 (ja) | 光学式読取り装置 | |
| JPH1040559A (ja) | コンパチブル記録又は再生装置 | |
| JPS62298029A (ja) | スポツト位置エラ−検出系 | |
| JPS6265242A (ja) | 光ヘツド | |
| JP2768985B2 (ja) | 光学式情報記録再生装置 | |
| JPS63266637A (ja) | 光ヘツド | |
| JPS6093647A (ja) | 光学式デイスクプレ−ヤの再生用光学系制御機構 | |
| JP2825552B2 (ja) | 光学式情報記録再生装置 | |
| JPH02187929A (ja) | 光学ヘッド | |
| JP2795233B2 (ja) | 光ヘッド装置 | |
| JP2946998B2 (ja) | 光ヘッド装置 | |
| JPS637949Y2 (ja) | ||
| JP2737194B2 (ja) | 光記録媒体の信号検出方法 | |
| JPH0227736B2 (ja) | ||
| JPH0778877B2 (ja) | 光ディスク装置 | |
| JPH04324130A (ja) | 光ディスク装置 | |
| JPS61113139A (ja) | 光学情報記録再生装置 | |
| JPS6066336A (ja) | 光情報検出装置 | |
| JPS6223373B2 (ja) |