JPH0626023B2 - 信号検出装置 - Google Patents

信号検出装置

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JPH0626023B2
JPH0626023B2 JP62108951A JP10895187A JPH0626023B2 JP H0626023 B2 JPH0626023 B2 JP H0626023B2 JP 62108951 A JP62108951 A JP 62108951A JP 10895187 A JP10895187 A JP 10895187A JP H0626023 B2 JPH0626023 B2 JP H0626023B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、信号検出装置に関し、とりわけ、光学的に
情報の記録,再生を行う情報記録再生装置において、焦
点ずれ、トラツクずれおよび再生信号を検出するための
信号検出装置に関するものである。
〔従来の技術〕
第6図は例えば本出願人の先の出願(特願昭61−125
651号)で開示した従来のこの種の信号検出装置を示
し、図において、レーザ光源(1)の出射方向に、コリメ
ータレンズ(2)、偏光ビームスプリツタ(3)、四分の一波
長板(4)、対物レンズ(5)が順次配設されており、情報記
録媒体(6)の案内溝(7)にレーザビームが集光される。ま
た、信号検出装置(8)は、情報記録媒体(6)に記録された
信号の再生、および焦点ずれ、トラツクずれなどの信号
を検出するものであり、情報記録媒体(6)からの平行反
射光束を収束光束とするための凸レンズ(9)、この収束
光束を2分割するためのハーフプリズム(10)が配置さ
れており、ハーフプリズム(10)による反射光の方向に
は、2つの受光面(11a),(11b)を有するトラツクず
れ検出用光検知器(11)、このトラツクずれ検出用光検
知器(11)に接続された差動増幅器(12)および加算器
(13)が配置されている。ハーフプリズム(10)を透過
する方向には、2つの屈折面(14a),(14b)を有し、
稜線(14c)が光学的にみて矢印(A)で示す案内溝(7)の
方向と直交するように屋根形プリズム(14)を配置し、
この屋根形プリズム(14)を透過し屈折を受けた結果2
分割された光束(15)は、屈折面(14a)で屈折された
光束(15a)と屈折面(14b)で屈折された光束(15b)と
なる。光束(15)を受光するように配置された焦点ずれ
検出用光検知器(16)は、2組のそれぞれ2分割された
受光面(16a),(16b)と(16c),(16d)で受光する
ように配置され、しかも、これら受光面(16a)〜(16
d)の位置方向が、焦点ずれ検出用光検知器(16)の面
に投影された案内溝(7)の延在する方向となるよう、か
つ、光束(15a),(15b)の集光点位置に配置されてい
る。焦点ずれ検出用光検知器(16)には差動増幅器(1
7)(18)が接続されており、さらに加算器(19)が接
続されていて焦点ずれ信号(FS)が得られる。
以上の構成により、光束の分割に用いられるハーフプリ
ズムは光量を所定の割合で分割する作用がある。ハーフ
プリズム(10)で反射した光束に対するトラツクずれ検
出はプツシユプル法として知られており、トラツクずれ
検出原理を第7図を用いて説明する。なお同図において
は、原理説明に必要な部分のみ取出している。第7図
(a)は案内溝(7)のずれが無い場合、(b)は案内溝(7)が−
Y方向にずれた場合、(c)は+Y方向にずれた場合を示
す。同図(a)〜(c)において、案内溝(7)の両縁によつて
それぞれ回折された1次回折光の分布は、曲線(20)(2
1)で示される。また同図(d)(e)(f)は、それぞれ同図
(a)(b)(c)におけるトラツクずれ検出用光検知器(11)
の2つの受光面における入射光の分布を示す。第7図
(a)(d)に示すような、案内溝(7)のずれが無い場合、情
報記録媒体(6)に設けられた案内溝(7)の両縁による回折
光分布(20)と(21)の割合は互いに等しく、従つて同
図(d)に示すトラツクずれ検出用光検知器(11)の2つ
の受光面(11a)(11b)からの出力が等しくなり、差動増幅
器(12)の出力は零となる。また、第7図(b)(e)に示す
ように、案内溝(7)が−Y方向にずれた場合、案内溝(7)
の両縁による回折光分布(20)と(21)が互いに等しく
なくなり、同図(e)に示すように受光面(11a)に強度分
布が偏よるため、差動増幅器(12)の出力は正となる。
さらに、第7図(c)(f)に示すように、案内溝(7)が+Y
方向にずれた場合、回折光分布の偏よりが逆方向とな
り、差動増幅器(12)の出力は負となる。このようにし
て、案内溝(7)がずれた場合、差動増幅器(12)の出力
から案内溝(7)のずれた方向と大きさに相当するトラツ
クずれ検出信号(TS)が得られる。
一方、ハーフプリズム(10)を透過した光束に対する焦
点ずれ検出はフーコー法として知られているが、この方
法における焦点ずれ検出原理は本発明の意図には直接関
係しないので説明を省略する。
また、再生信号の検出は第6図に示す加算器(13)の出
力(RF)として得られる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上のように従来の信号検出装置は、情報記録媒体から
の反射光を、ハーフプリズムを用いて2分割し、焦点ず
れ検出用およびトラツクずれ検出のための光束としてい
るため、光路系が大きくなり、しかも焦点ずれ検出用お
よびトラツクずれ検出用のための独立した光検知器を2
個必要とし、部品点数が多くなるなどの問題点があつ
た。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、単一の光路系で焦点ずれ検出信号、トラツク
ずれ検出信号および再生信号を得ることができ、部品点
数を減らすことができる信号検出装置を得ることを目的
とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る信号検出装置は、光源からの出射光と情
報記録媒体からの反射光とを分離するビームスプリッタ
と、ビームスプリッタによって分離された反射光の光軸
に対して対称形状に形成され、該反射光をほぼ円形の0
次回折光及びほぼ半円形の±1次回折光に分離するブレ
ーズ化回折格子と、0次あるいは±1次回折光のうち一
方の光束を受光することでトラックずれ検出用の信号を
生成する2分割検知器と、0次あるいは±1次回折光の
他方の光束を受光することで焦点ずれ検出用の信号を生
成する一対の光検知器とを備えたものである。
〔作 用〕
この発明においては、ビームスプリッタによって分離さ
れた反射光をブレーズ化回折格子によって0次および±
1次の回折光に分離しているので、0次及び±1次の回
折光に、案内溝の両縁で回折された1次回折光の強度分
布が含まれ、0次及び±1次の回折光のいずれを用いて
も、焦点ずれ、トラックずれおよび再生信号の検出を行
うことができる。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例を示し、図において、符号
(1)〜(7)は第6図に示した従来装置と同様の部分であ
る。信号検出装置(22)における符号(9),(12)〜(1
4),(17)〜(19)についてはやはり第6図に示した
従来装置と同様の部分である。回折格子(23)は、光学
的にみて案内溝(7)の延在する、矢印(A)方向と平行に格
子溝が形成されており、入射光束径(24)の上半分(図
示+X方向)に関して0次成分と+1次成分、一方、入
射光束径(24)の下半分(図中−X方向)に関しては0
次成分と−1次成分とにそれぞれ回折するよう構成され
ている。回折格子(23)を透過した0次回折光束(25)
は、凸レンズ(9)を透過し、屋根型プリズム(14)の2
つの屈折面(14a)(14b)で2つの光束(25a)(25b)
に分割される。回折格子(23)によつて回折を受けた光
束(26)は回折格子(23)の上半面で回折された+1次
回折光束(26a)と下半面で回折された−1次回折光束
(26b)とからなる。これらの光束を受光するように配
置された6つの受光面(27a)〜(27f)を有する六分割
光検知器(27)は、一方の0次回折光束(25a)を受光
面(27a)(27b)で、他方の0次回折光束(25b)を受
光面(27c)(27d)で、さらに+1次回折光束(26a)
を受光面(27e)で、−1次回折光束(26b)を受光面
(27f)でそれぞれ受光するよう、かつ、各光束の集光
点位置に配置されている。受光面(27a)(27b)と(27
c)(27d)にはそれぞれ増動増幅器(17)(18)が接続
されており、さらに加算器(19)が接続されている。受
光面(27e)(27f)には差動増幅器(12)および加算器
(13)が接続されている。
次に動作について説明する。回折格子(23)を透過した
光束のうち、回折作用を受けない所謂0次回折光束(2
5)と屋根型プリズム(14)、六分割光検知器(27)の
4つの受光面(27a)〜(27d)、差動増幅器(17)(1
8)、加算器(19)から構成される部分は、従来技術と
同じフーコー法による焦点ずれ検出部であり、原理説明
は省略する。
次に本発明の要部である回折格子について第2図を用い
て説明する。第2図(a)は平行平板を矩形溝を形成した
一般的な回折格子(28)およびその挙動を示し、この回
折格子(28)に垂直入射した光束は、回折作用を受けな
い0次回折光および、回折作用を受けた±1次回折光、
±2次回折光……に光束が分割される。光束が回折を受
ける方向は格子間隔lに依存する。グラフ(28a)は回
折格子(28)で分割された光束の強度比を示し、最大強
度の0次回折光を中心に対称の強度分布となる。同図
(b)はこの発明に用いる回折格子(23)およびその挙動
を示し、θb(ブレーズ角)の傾斜をもつ鋸波のような
断面形状の格子溝が形成されたブレーズ化回折格子とし
て知られている。このような回折格子(23)において
も、光束が回折を受ける方向は格子間隔lに依存し、θ
bの影響は受けない。ところが入射光束(B)は格子面(C)
の法線(D)に対してθbとなる入射角で入射するため、
屈折の影響を受ける。グラフ(23a)は回折格子(23)
で分割された光束の強度比を示し、屈折の影響により強
度分布の最大が0次回折光と±1次回折光の中間に存在
し、-1次回折光強度は極めて小さい。以上の説明からわ
かるように、回折格子(23)の格子間隔lとブレーズ角
θbを適宜に選ぶことによつて、入射光束(B)を所望の
回折方向と回折強度をもつ光束に分割することが可能で
ある。
第3図は、ブレーズ化回折格子(23)を用いたトラツク
ずれ検出原理を示す図であり、原理説明に必要な部分の
み取り出して示している。同図(a)において、回折格子
(23)は、光束中心よりの上半面(+X方向)に対して
0次回折光束(25)および+1次回折光束(26a)のみ
が、さらに光束中心よりの下半面(−X方向)に対して
0次回折光束(25)および−1次回折光束(26b)のみ
が生じるように構成されている。同図(b)は回折格子(2
3)で回折された光束の強度分布を示しており、0次回折
光束(25)と同様に+1次回折光束(26a)および−1
次回折光束(26b)にも、案内溝(7)の両縁で回折された
1次回折光の強度分布(20)(21)が含まれているた
め、これらの光束を第1図に示す六分割光検知器(27)
の受光面(27e)(27f)で受光することによつて、従来
技術に示すプツシユプル法による同様のトラツクずれ(T
S)の検出を行うことができる。
なお、再生信号の検出は加算器(13)の出力(RF)とし
て得られる。
なお、上記実施例では0次回折光束(25)のみが屋根型
プリズム(14)を透過する構成としたが、他の実施例と
して第4図に示す構成としてもよい。すなわち、回折格
子(23)によつて分割された0次回折光束(25)、+1
次回折光束(26a)、−1次回折光束(26b)のすべての
光束が屋根型プリズム(14)を透過するように構成す
る。その他は第1図のものと同様である。
このような構成においては、+1次回折光束(26a)と
−1次回折光束(26b)も屋根型プリズム(14)の2つ
の屈折面によつて屈折を受け、それぞれ2本の光束に分
割されるが、上記実施例と同様の効果を奏することは言
うまでもない。
また、上記実施例では回折格子(23)を光路中に挿入す
る構成としたが、さらに他の実施例として第5図に示す
構成としてもよい。同図(a)は偏光ビームスプリツタ(3)
の出射側面に回折格子(23)を形成したものであり、同
図(b)は屋根型プリズム(14)の入射面側に回折格子(2
3)を形成したものであるが、上記実施例と同様の効果
を奏する。さらに、上記実施例では平行光束中に回折格
子(23)が配置された構成としたものを示したが、回折
格子(23)への入射角に応じてブレーズ角を連続的に変
化させ、回折光束が一定の方向に収束または発散するよ
うにしたものを用いることによつて、収束光束、または
発散光束中に配置してもよい。
また、上記実施例では焦点ずれ検出にフーコー法を用い
たが他の方式であつてもよい。
また、さらに、上記実施例では回折格子を透過した0次
回折光束(25)を用いて焦点ずれ検出を、そして±1次
回折光束(26a)(26b)を用いてトラツクずれ検出を行
うような構成としたが、これの逆の構成、すなわち0次
回折光束(25)を用いてトラツクずれ検出を、そして±
1次回折光束(26a)(26b)を用いて焦点ずれ検出を行
うような構成としてもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によればビームスプリッタによ
って分離された反射光の光軸に対して対称形状に形成さ
れ、該反射光をほぼ円形の0次回折光及びほぼ半円形の
±1次回折光に分離するブレーズ化回折格子を備えてい
るので、信号検出の光路系が単一化され、装置の小型化
が達成される。また、1個の光検知器ですべての信号を
検出できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の斜視図、第2図および第
3図は第1図のものにおける回折格子の原理を示す図、
第4図は他の実施例の斜視図、第5図はさらに他の実施
例の要部側面図、第6図は従来の信号検出装置の斜視
図、第7図は第6図のものにおけるプツシユプル法によ
る検出原理を示す図である。 (1)……レーザ光源、(6)……情報記録媒体、(7)……案
内溝、(22)……信号検出装置、(23)……回折格子、
(24)……入射光束径、(25)……0次回折光束、(26
a)……+1次回折光束、(26b)……−1次回折光束、
(27)……六分割光検知器(光検知器)。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】情報記録媒体上に単一の集光スポットを形
    成することで該情報記録媒体に情報を光学的に記録ある
    いは該情報記録媒体から情報を読み出すものにおいて、 光源からの出射光と前記情報記録媒体からの反射光とを
    分離するビームスプリッタと、 前記ビームスプリッタによって分離された前記反射光の
    光軸に対して対称形状に形成され、該反射光をほぼ円形
    の0次回折光及びほぼ半円形の±1次回折光に分離する
    ブレーズ化回折格子と、 前記0次あるいは±1次回折光のうち一方の光束を受光
    することでトラックずれ検出用の信号を生成する2分割
    光検知器と、 前記0次あるいは±1次回折光の他方の光束を受光する
    ことで焦点ずれ検出用の信号を生成する一対の光検知器
    とを備えたことを特徴とする信号検出装置。
  2. 【請求項2】前記0次及び±1次回折光のうち、少なく
    とも0次回折光を2つの屈折面を有する屋根型プリズム
    に入射させて2方向の光束に分離した後、前記光検出器
    に受光させて焦点ずれ検出用の信号を生成したことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の信号検出装置。
JP62108951A 1987-05-06 1987-05-06 信号検出装置 Expired - Lifetime JPH0626023B2 (ja)

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JPS63275044A JPS63275044A (ja) 1988-11-11
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US6185166B1 (en) 1993-06-21 2001-02-06 Fujitsu Limited Optical information recording/reproducing apparatus
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