JPS60185230A - 焦点誤差検出装置 - Google Patents

焦点誤差検出装置

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JPS60185230A
JPS60185230A JP59040633A JP4063384A JPS60185230A JP S60185230 A JPS60185230 A JP S60185230A JP 59040633 A JP59040633 A JP 59040633A JP 4063384 A JP4063384 A JP 4063384A JP S60185230 A JPS60185230 A JP S60185230A
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signal
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JP59040633A
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Fumitaka Kotaka
小鷹　文隆
Takanori Maeda
孝則 前田
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Pioneer Corp
Pioneer Electronic Corp
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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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】 技術分野 本発明は、焦点誤差検出装置に関し、特に光学式情報記
録／再生装置における焦点誤差検出装置に関するもので
ある。
背景技術 従来この種の装置として第１図に示すものがあった。図
において、１は光源、２は光源１から発せられた照射ビ
ームの光束を平行に集束させる集束レンズ、３はこの集
束レンズ２を経た光＊一部透過させるハーフミラ−１４
はこのハーフミラ−３からの透過光を記録媒体５の情報
記録面５ａ上に微小径のヌポット光として集光せしめる
対物レンズである。記録媒体５の情報記録面５ａで反射
され、対物レンズ４を経た反射光の一部はハーフミラ−
３で反射され集光レンズ６に入射する。７は集光レンズ
６を経た反射光に非点収差を与えるシリンドリカルレン
ズである。シリンドリカルレンズ７を経た非点光束が合
焦状態で生じる２つの焦線、すなわちサジタル方向の焦
線ｆ５及びメリジオナル方向の焦１ＩＩｊｉｌｆｎＬの
間に光束断面が円形となる位置があり、そこに受光面８
ａが位置するように光検出器８が置かれる。
光検出器８ば、第２図に示す如く、直交する２本の血糊
を境界線として各々近接配置された４つの独立したエレ
メント８Ｉ〜８４からなるいわゆる４分割検出器である
。この光検出器８に対し、非点収差をもった光束は各焦
線ｆ、　、　ｆｍが第２図に示す方向となるように入射
する。そして焦線ｆ、によってエレメント８１，８３が
最大光量、エレメント８□。
８４が最小光量を受光する。焦線ｆｍに関してはその逆
となる。ニレメン）８．、．８３の各出力信号は加算器
９で加算され、エレメント８２，８４の各出力信号は加
算器１０で加算され、更に加算器９．１０からの各和信
号は減算器１１で減算される。そして減算器１１からの
差信号が焦点誤差信号として用いられ、この焦点誤差信
号が基づいて第１図に示した光学系の焦点の制（財）が
行われるのである。
照射ビームに対して記録媒体５の情報記録面５ａが合焦
点位置にあるとき、反射光束は光検出器８の受光面８α
上において、模式的に第３図（ｈ）に斜線で示す如く分
布する。従って、焦点誤差信号ＦＥは、エレメント８１
１８３の各出力信号ヲＡ１．Ａ２、エレメント８２＋８
４の各出力信号音８＋＋８２とするとき、ＦＥ　＝　（
Ａ、＋Ａ２）　−ＣＢ、−１−８２）　＝　０となる。
これに対し、合焦点位置からずれると、反射光束の分布
は第３図（α）又は（Ｃ）に斜線で示すようにな５ＦＥ
＞ｏ又はＦＥく０となる。すなわち、焦点誤差信号［”
Ｅは、第４図に示す如く、その符号及びレベルが照射ビ
ームの収束点と情報記録面５ａとの間の距離の変化方向
及び変化量に応じて変化するいわゆるＳカーブ特性とな
り、この焦点誤差信号ＦＥの符号及びレベルから焦点ず
れ方向及びずれ量を得ることができるのである。
このように（イ４成された従来装置では、焦点ずれ量が
大きくなって反射光束が光検出器８の受光面８ａからは
み出る程に大きくなると、焦点誤差信号［ｉ″Ｅの増加
率が小なくなるので、大きな衝撃等が系に加わった場合
、焦点駆動機構のサーボが簡単に外れてしまうという欠
点があった。
発明の概要 本発明は、上記のような従来のものの欠点を除去すべく
なされたものであり、外部からの衝撃等に対しても安定
なフォーカスサーボ（焦点位置側（財））全可能とする
焦点誤差検出装置全提供すること全目的とする。
本発明による焦点誤差検出製置は、合焦点位置付近での
焦点ずれ量を検出する手段と、一定量以上の焦点ずれの
ときにそのずれ散音検出する手段とを含み、両手段の出
力全演算しその演算出力を焦点誤差信号とする構成とな
っている。
実施例 以下、本発明の実施例全図に基づいて説明する。
第５図において、光検出器５０ば４分割され円形状に配
列された各々独立した４つのエレメント５０、〜５０．
からなる第１のエレメント群と、この第１のエレメント
群の外側にドーナノツ状に配列された各々独立した４つ
のエレメント５０．〜５０８からなる第２のエレメント
群とによって構成されており、第１図に示す光検出器の
位置、すなわち□ 非点収差をもった光束が合焦状態で生じる２つの焦線ｆ
、　、　ｆｍ　の間でかつ光束断面が円形となる位置に
配置される。第１のエレメント群の各エレメント５０１
〜５０４で形成される円の径は合焦状態での各ニレメン
）５０．〜５０４上の光束径ヨク大きくかつ焦線ｆ５或
いはｆ、□の長さより小さくなるように選定される。一
方、第２のエレメント群の各ニレメン）５０．〜５０８
で形成されるドーナノツ形状の内径は第１のエレメント
群の外径と等しいか又はそれよジ僅かに大きく々るよう
に選定され、またドーナソソ形状の外形は焦線り或いｕ
ｆｍの長さより大きくなるように選定される。
第１のエレメント群におけるエレメント５０．。
５０３の各出力信号Ａ１．．Ａ２は加算器５１で加算さ
れ、ニレメンｌ−５０２，５０，の各出力信号Ｂ、、Ｂ
２は加算器５２で加算され、更に加算器５１．５２から
の各和信号Ａ、Ｂは減算器５３で減算される。一方、第
２のエレメント群におけるエレメント５０５．５０７の
各出力信号Ｃ１，Ｃ２は加算器５４で加算され、エレメ
ント５０６，５０８の各出力信号り、、Ｄ２は加算器′
　５５で加算され、これら加算器５４．５５からの各オ
ロ信号Ｃ，Ｄは減算器５６で旗算され、更にβの増幅率
をもつ増幅器５７で増幅される。減算器５３の出力（Ａ
−８）と増幅器５７の出力〔β（Ｃ−Ｄ）〕とは、演算
回路としての加算器５８で加算演算され、この演算出力
Ｃ（Ａ−８）＋β（Ｃ−Ｄ））が焦点誤差信号ＦＥとな
るのである０ 次に、本発明の作用について説明する。
第５図において、減算器５３の出力信号（Ａ−８）は、
照射ビームの収束点と情報記録面５ａ（第１図示〕との
間の距離の変化すなわち焦点ずれ量に対して、第６図に
破線で示すような変化を示す。
この信号は第１の収束位置情報信号となり、第１図に示
す従来装置で得られる焦点誤差信号に相当する。一方、
減算器５６の出力信号（Ｃ−Ｄ　）　’ｅ考えると、上
記距離が所定距離以下、すなわち焦点ずれが小さく、光
束断面がエレメント５０１〜５０、の外形Ａ、！ｌ）小
さい範囲では、エレメント５０５〜５０８には光がほと
んど入射せず、この範囲においては出力信号（Ｃ−Ｄ）
はほぼ零であジ、この範囲を越えると焦点ずれ量に応じ
たレベルの出力信号（Ｃ−Ｄ）が得られる。そして増幅
器５７でβ倍されることによって、焦点ずれ量に対して
第６図に一点鎖線で示すような変化を示す。増幅器５７
の出力信号〔β（Ｃ−Ｄ））は第２の収束位置情報信号
となり、第６図から明らかなように、上記範囲を越える
と焦点ずれ量に対するレベル変化が減算器５３の出力信
号（Ａ−Ｂ）よりも大きくなる。そして減算器５３及び
増幅器５７の各出力信号全加算器５８で加算することに
より、第６図に実線で示す如く、焦点ずれ量が大なる範
囲では焦点ずれ量に対するレベル変化の増加率が極めて
犬なる焦点誤差信号ＦＥが得られることになる。
この焦点誤差信号ＦＥ、ｉ第５図に示す光検出器５０の
受光面上の光束の分布として考えてみると、第６図の１
）、、Ｑ、Ｒ，Ｓの各点の焦点ずれ量に対厄し、第７図
に斜線で示す如く変化する。すなわち、８点からＱ点壕
での間は増幅器５７の出力信号〔β（Ｃ−Ｄ）］はほぼ
零であるので、従来装置とほとんど変わらない焦点誤差
信号すなわち減算器５３の出力信号（Ａ−Ｂ’　）に応
じてフォーカスサーボが行われ、Ｑ点、＋：ｐさらに焦
点ずれが犬きくなると、増幅器５７の出力信号〔β（Ｃ
−１）））が減算器５３の出力信号（Ａ−１３）に加わ
り、焦点誤差信号の増加率が大きくなるので、焦点位置
が迅やかに８点に向って引き戻されるようにフォーカス
サーボが行われるのである。
なお、上記実施例では、非点収差法を用いた光学系に適
用した場合について説明したが、ある一定量以上の焦点
ずれ量が生じたときに作動する検出器を備えることにニ
ジ、ナイフェツジ法やウェッジプリズム法を用いた光学
系にも適用可能であり、上記実施例と同様の効果を得る
ことができる。
また、上記実施例では、光検出器５０を第１及び第２の
エレメント群による２重構造とすることによって第６図
に実線で示す焦点誤差信号を得たが、光検出器を第２図
に示す従来構造とし、例えば人力信号レベルが大なる領
域で利得が増大する非線形増幅器等を用いて電気的に第
６図に実線で示す焦点誤差信号に’＋％ることも可能で
ある。更には、光検出器５０の構造としては、２重構造
に限定されるものではなく、例えば３重構造とすること
も可能である。
効果 以上説明しｆｃ、Ｊ：うに、本発明による焦点誤差検出
装置によれば、合焦点位置付近での焦点ずれ散音検出す
る手段と、一定量以上の焦点ずれのとき　゛にそのずれ
量を検出する手段とを含み、それぞれの出力を演算し、
この演算出力を焦点誤差信号とするようにしたので、合
焦点位置近傍では変化率が小さく焦点ずれの大きい領域
では変化率が太きい焦点誤差信号を得ることができる。
従って、この焦点誤差信号に応じてフォーカスサーボ全
行うことにより、外部からの衝撃等が加わってもサーボ
外れ奮起こすことがなく、合焦点位置から焦点ずれの太
える領域に亘って安定したサーボ動作が得られることに
なる。
【図面の簡単な説明】
第１図は光学式情報記録／再生装置における光学系の模
式図、第２図は従来例を示す回路図、第３図（α）〜（
ＣＰＵ光検出器の受光面上での光束形状を示す模式図、
第４図は従来装置における焦点ずれ量に対する焦点誤差
信号の変化を示す図、第５図は本発明の一実施例を示す
回路図、第６図は第５図における各部の波形図、第７図
は本発明装置における焦点ずれ位置Ｐ、Ｑ、Ｒ，Ｓに対
する光検出器の受光面上での光束形状を示す模式図であ
る。 主要部分の符号の説明 １・・・光源　３・・・ハーフミラ− ４・対物レンズ　５・・・記録媒体 ８．５０・・・光検出器 出願人　パイオニア株式会社 代理人　弁理士　藤村元彦 派／図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 記録媒体の情報記録面に照射される照射ビームの収束点
    と該情報記録面との間の距離に応じたレベルの第１の収
    束位置情報信号を発生する第１の手段と、前記距離が所
    定距離以−ヒにおいて前記距離の変化に対するレベル変
    化が前記第１の収束位置情報信号よジも大なる第２の収
    束位置情報信号を前記距離に応じて発生する第２の手段
    と、前記第１及び第２の収束位置情報信号を演算する演
    算回路とを備え、前記演算回路の出力信号を焦点誤差信
    号とすること全特徴とする焦点誤差検出装置。
JP59040633A 1984-03-02 1984-03-02 焦点誤差検出装置 Pending JPS60185230A (ja)

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JP59040633A JPS60185230A (ja) 1984-03-02 1984-03-02 焦点誤差検出装置
DE19853507070 DE3507070A1 (de) 1984-03-02 1985-02-28 Fokusfehlerdetektor
GB08505169A GB2157524B (en) 1984-03-02 1985-02-28 Focus error detector
US06/707,553 US4695158A (en) 1984-03-02 1985-03-04 Focus error detector

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JP59040633A JPS60185230A (ja) 1984-03-02 1984-03-02 焦点誤差検出装置

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JP (1) JPS60185230A (ja)
DE (1) DE3507070A1 (ja)
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