JPS5835734A - 光学式デイスク再生装置のフオ−カス状態検出制御装置 - Google Patents

光学式デイスク再生装置のフオ−カス状態検出制御装置

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JPS5835734A
JPS5835734A JP13171881A JP13171881A JPS5835734A JP S5835734 A JPS5835734 A JP S5835734A JP 13171881 A JP13171881 A JP 13171881A JP 13171881 A JP13171881 A JP 13171881A JP S5835734 A JPS5835734 A JP S5835734A
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JP
Japan
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lens
photodetector
focus state
elements
objective lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP13171881A
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English (en)
Inventor
Yutaka Oki
裕 大木
Kuninobu Shino
篠 邦宜
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0908Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only

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  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (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】 本発明は、光学式のディスク再生装置におけるフォーカ
ス状態の検出制御装置に関し、特に、フォーカス状態を
検出するための光学系のアライメントが簡単になるとと
もに、検出の感度が高くなるようにしたものである。
光学式のディスク再生装置におけるフォーカス状態の検
出制御装置としては、従来、種々の方式のものが提案さ
れているが、そのなかで、フォーカス状態を検出するた
めの光学系が簡略になるものとして、第1図に示すよう
に、プリズムとv個の光検出素子を一方向に並べた光検
出器とを組み合わせたものがある。
即ち、レーザー光源lよシのレーザー光を、偏光ビーム
スプリッターコ、コリメーターレンズ3、//G’波長
板す及び対物レンズSを順次介して、ディスクの記録面
乙に入射させる。ディスクの記録面乙には、例えばオー
ディオ情報が適当に変調されて、螺旋状の記録トラック
に、ピットの形成により光学的に読み出しうるように、
記録されている。そして、記録面6にて反射されたレー
ザー光ヲ、対物レンズj 、 / /’I波長板す、コ
リメーターレンズ3、偏光ビームスプリッターコ及びプ
リズム7を順次介して、光検出器ざに入射させる。
ここで、プリズム7は、第2図に示すように、鈍角をな
す2つの矩形の面7a及び?bからなる屈折面を有する
もので、その屈折面7a及び7bを光の出射側にし、そ
の稜線7Cが光軸りを垂直に横切るように配置する。ま
た、光検出器gは、第3図にも示すように、光軸に垂直
な平面内に、す個の光検出素子gA、trB、ざC及び
ffDを光軸りと稜線7Cの双方に垂直なX方向に一列
に並べたもので、光軸りの方向の適正な位置で、かつX
方向に適正な位置に配置する。そして、外側の素子gA
及びrDの出力信号IA及びIDの和信号IA+IDと
内側の素子gB及びtCの出力信号IB及びIcの和信
号I B+I Cとの差信号(I A+I D)   
(I B+I C)をフォーカス状態の検出信号として
取シ゛出す。対物レンズSは、制御コイル9に流れる電
流によシ光軸方向に動くようになっており、この検出信
号をフォーカス状態の制御信号として制御コイル9に供
給する。
この従来の装置で、ディスクの記録面6が対物し/ズ5
に対して適正な位置にあってジャストフォーカスになる
場合には、第3図Bに示すように、光検出器S上のスポ
ットSは、素子rA及びA’Bの間の分離帯と素子ざC
及びざDの間の分離帯とに夫々点状に現われる。従って
、この場合には、フォーカス状態の検出信号(I A 
+ I D)   (I’a+Ic)は零になシ、対物
レンズSはそのままの位置を保持する。       
   −ディスクの記録面6が対物レンズSに近づいた
位置にあってアンダーフォーカスになる場合には、第3
図Aに示゛すように、光検出器g上のスポットSは、内
側の素子gB及びgCに夫々半円状に現われる。従って
、この場合には、フォーカス状態の検出信号(I A+
I n)   (I B+I C)は負になり、対物レ
ンズタが記録面6より遠ざけられる方向に動かされる。
ディスクの記録面6が逆に対物レンズ5から離れた位置
にあってオーバーフォーカスになる場合には、第3図C
に示すように、光検出器g上のスポットSは、外側の素
子gA及びざDに夫々半円状に現われる。従って、この
場合には、フォーカス状態の検出信号(Iム+ID) 
  (IB+IC)は正になり、対物レンズ3が記録面
乙に近づけられる方向に動かされる。
このようにして、プリズム7と4個の光検出素子fA−
JrDを一方向に並べた光検出器gによって、フォーカ
ス状態、即ち、ディスクの対物レンズ5に対する距離が
検出され、その検出信号が制御信号として制御コイル9
に供給されることによって、常にジャストフォーカスに
なるように、即ち、常に対物レンズタがディスクに対し
て一定の距離になるように、自動的に制御される。
しかし、この従来の装置は、各々のフォーカス状態にお
ける光検出器g上のスポットSが上述の第3図A−Cに
示すようになるように、光検出器gを、光軸りの方向の
正確な位置で、かつX方向に正確な位置に配置しなけれ
ばならず、光検出器gの位置調整にきびしい精度が要求
される欠点がある。また、プリズム7の頂角のところで
は光の損失が゛あるが、頂角が稜1II7Cを形成して
いるので、その損失が大きく、これを小さくするために
頂角の仕上げ精度を高める必要があるという欠点もある
本発明は、これらの欠点を一掃するとともに、併せて検
出の感度も向上させた、新規なフォーカス状態検出制御
装置を提供するものである。
第v図は、本発明の装置の一例で、本発明では、上述の
プリズム7の代わりに、円錐の屈折面を有するレンズを
用いる。即ち、偏光ビームスプリッターコから光検出器
1gに至る光路上に、円錐の屈折面71&を有するレン
ズ17を、屈折面/7aを光の出射側にして、配置する
。この場合、第S図に示すように、レンズ17の中心O
7が光軸り上に位置するようにする。さらに、本発明で
は、第6図に示すように、光検出器/gを、同心円状の
コ個の光検出素子/IA及びlrBで構成して、その同
心円の中心Oコが光軸り上に位置するように配置する。
この場合、第7図に示すように、レンズ17の底角をθ
、光検出器/gの素子lざA及び/ffBの間の分離帯
の半径をdとすると、光軸りにごく近いところでレンズ
/?を通った光が素子/ffA及びlざBの間の分離帯
上に達するように、しンズ17と光検出器/gの距離l
を、1 =dcotβにする。ただし、βは5in(β
十θ)=nsinθで与えられる角、nはレンズ17を
構成するガラスの屈折率である。そして、素子/ffA
及び/ff13の出力信号IA及びIBの差信号IA−
IBをフォーカス状態の検出信号として取り出し、この
検出信号をフォーカス状態の制御信号として制御コイル
9に供給する。
この本発明の装置で、ディスクの記録面ルが対物レンズ
Sに対して適正な位置にあってジャストフォーカスにな
る場合には、第7図Bに示すように、光検出器ls上の
スポットSは、素子1gA及び/A’Hの間の分離帯に
環状に現われる。従って、この場合には、フォーカス状
態の検出信号IA−IBは零になり、対物し/ズタはそ
のままの位置を保持する。
ディスクの記録面6が対物レンズSに近づいた位置にあ
ってアンダーフォーカスになる場合には、第7図Aに示
すように、光検出器1g上のスポットSは、内側の素子
lざBに環状に現われる。従って、この場合には、フォ
ーカス状態の検出信号LA−Inは負になり、対物レン
ズタが記録面6より遠ざけられる方向に動かされる。
ディスクの記録面6が逆に対物レンズタから離れた位置
にあってオーバーフォーカスになる場合には、第7図C
に示すように、光検出器1g上のスボツ)Sは、外側の
素子/A’Aに環状に現われる。
従って、この場合には、フォーカス状態の検出信号IA
  IBは正になシ、対物レンズSが記録面乙に近づけ
られる方向に動かされる。
このようにして、円錐の屈折面/7aを有するレンズ1
7と同心円状の2個の光検出素子/gA及び/gf3か
らなる光検出器/gによって、フォーカス状態、即ち、
ディスクの対物レンズSに対する距離が検出され、その
検出信号が制御信号として制御コイル9に供給されるこ
とによって、常にジャストフォーカスになるように、即
ち、常に対物レンズ3がディスクに対して一定の距離に
なるように、自動的に制御される。
第V図の例は、円錐の屈折面/?aを有するレンズ17
を偏光ビームスプリッターコとは別に設けた場合である
が、第3図の例のように、偏光ビームスプリッタ−2の
戻り光、即ち、ディスクからの読取り光が出射する面を
内側に凹んだ円錐の屈折面/7aとすることによって、
偏光ビームスプリッタ−2と円錐の屈折面/7aを有す
るレンズ/lを一体化することもでき、この場合、でも
、第V図の例と全く同様の検出を行なうことができる。
本発明によれば、円錐の屈折面17&を有するし/ズ1
7を用い、これに同心円状のコ個の光検出素子/gA及
び/、f13からなる光検出器lざを組み合わせるもの
であるから、光検出器itのアライメントが簡単になる
即ち、第1図の従来の装置では、2つの矩形の面7a及
び7bからなる屈折面を有するプリズムクを用い、これ
にV個の光検出素子gA−tDを一方向に並べた光検出
器Sを組み合わせるものであるから、第3図AまたはC
の場合において、内側の素子gB及びざCtたは外側の
素子gA及びgDに夫々半円状に現われるべきスポット
の素子gA及びgBの間の分離帯と素子ざC及びll’
Dの間の分離帯の付近の部分は、プリズム7の中心付近
を通過した弱い光だけでなく中心から離れたところを通
過した強い光も集束されるために、比較的光量が多くな
る。そのため、光検出器ざの光軸方向やX方向の位置が
ずれていて、第3図AまたはCの場合において、スポッ
トが外側の素子tH。
ないしgl)または内側の素子gBないしgcにまたが
るようになると、フォーカス状態の検出信号(I A+
I n)   (I B+I C)が位置が正確なとき
に比べて大きく変化し、誤った検出がなされるおそれが
ある。そのため、光検出器ざの光軸方向及びX方向の位
置調整にきびしい精度が要求される。
これに対して、本発明の装置では、円錐の屈折面1qa
を有するし/ズ17を用い、これに同心円状の2個の光
検出素子/KA及び/gf3からなる光量 −吊器lざ
を組み合わせるものであるから、第7図AまたはCの場
合において、内側の素子lざBまたは外側の素子/KA
に夫々環状に現われるべきスポットの素子/gA及び/
gBの間の分離帯の付近の部分は、レンズ/?の中心付
近を通過した弱い光のみがくるので光量が受力くなり、
一方、分離帯よ−り遠ざかった部分は、レンズ′/7の
中心から離れたところを通過した強い光のみがくるので
光量がって多くなり、第7図Cの場合には分離帯に近い
内側はど少なく外側にいくに従って多くなる。従って、
光検出器/gの光軸方向やXY方向の位置が多少ずれて
いて、第7図AまたはCの場合において、スポットが外
側の素子/gAまたは内側の素子/gHに多少またがる
ようになっても、フォーカス状態の検出信号IA−IB
は位置が正確なときに比べてほとんど変化せず、誤った
検出がなされるおそれがない。従って、光検出器/gの
光軸方向及びXY方向の位置調整はそれほど厳密である
必要がない。
さらに、本発明によれば、上述のようにスポットの光量
が分離帯に近い側はど少なく分離帯よシ遠ざかるに従っ
て多くなり、そして、フォーカス状態がジャストフォー
カスからずれるほどスポットが分離帯よシ遠ざかる方向
に広がっていくので、検出の感度が著しく高くなる効果
がある。
また、レンズ17の頂角のところでは光の損失があるが
、頂角が従来のプリズムのように稜線ではなく点である
ので、その損失が小さく、従って損失を小さくするため
に頂角の仕上げ精度を高める必要もない。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の装置の構成を簡略的に示す図、第2図は
これに用いるプリズムの斜視図、第3図はその夫々のフ
ォーカス状態における動作の説明のための図、第v図は
本発明の装置の一例の構成を簡略的に示す図、第S図は
これに用いるレンズの側面図と正面図、第6図はこれに
用いる光検出器の構成を示す図、第7図はその夫々のフ
ォーカス状態における動作の説明のための図、第3図は
本発明の装置の他。の例の構成を簡略的に示す図である
。 lはレーザー光源、コは偏光ビームスプリッタ−13は
コリメーターレンズ、Vはt/V波長板、夕は対物レン
ズ、6はディスクの記録面、lりはレンズ、/?aはそ
の円錐の屈折面、1gは光検出器、/J、及び/IIB
はその同心円状の2個の光検出素子である。 第1図   第2図 第4図 第7図 第8図 手続補正書 昭和5年//月70日 1、事件の表示 昭和56年特許願第13/7Ig号 3、補正をする者 事件との関係    特許出願人 住  所   東京部品用区北品用6丁目7番35号名
 称  C2t g)ソニー株式会社代表者岩間和夫 4、代 理 人〒150 4、 6、補正によシ増加する発明の数 なし8、補正の内容 (1)明細書中、第4 /頁2〜3行「弱い光のみがく
るので」とあるを[光、即ち、レンズ17上ではほぼ均
一な”強度であることを考えると、小面積のところから
出てくる丸がくるので」に訂正する。 (2)同、第1/頁夕行「強い光のみがくるので」とあ
るを[光、即ち、大面積のところから出てくる光がくる
ので」に訂正する1、(しわ]二

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ディスクからの読取り光の光検出器に至る光路上に、円
    錐の屈折面を有するレンズを、その中心が光軸上に位置
    するように配置するとともに、上記光検出器を、同心円
    状の2個の光検出素子で構成して、その同心円の中心が
    光軸上に位置するように配置し、上記2個の光検出素子
    の出力信号の差信号をフォーカス状態の検出信号として
    取り出し、この検出信号にもとすいてフォーカス状態を
    制御するようにした光学式ディスク再生装置のフォーカ
    ス状態検出制御装置。
JP13171881A 1981-08-22 1981-08-22 光学式デイスク再生装置のフオ−カス状態検出制御装置 Pending JPS5835734A (ja)

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