JPS61156536A - 光学ヘツド - Google Patents
光学ヘツドInfo
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- JPS61156536A JPS61156536A JP27472484A JP27472484A JPS61156536A JP S61156536 A JPS61156536 A JP S61156536A JP 27472484 A JP27472484 A JP 27472484A JP 27472484 A JP27472484 A JP 27472484A JP S61156536 A JPS61156536 A JP S61156536A
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- Japan
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- photodetector
- light beam
- light
- photosensitive area
- focus
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は集束光を用いて情報記録媒体に対し、少なくと
も情報の記録および再生を行なうことができる光学ヘッ
ドの改良に関する0 〔発明の技術的背景とその問題点〕 集束光を用いて少なくとも情報の記録および再生を行な
うことができる光学ヘッドにおいては、情報記録媒体の
記録層ないしは光反射層に光ビームのビームクエスト(
最も絞られた部分)が来ていないとき、すなわち、フォ
ーカス誤差が生じているときKFi、正常な情報の記録
および再生を行なうことができない。そのため、このよ
うな光学ヘッドにおいては、正常な情報の記録および再
生を行なうために、7オーカス誤差を検知することが必
要である。
も情報の記録および再生を行なうことができる光学ヘッ
ドの改良に関する0 〔発明の技術的背景とその問題点〕 集束光を用いて少なくとも情報の記録および再生を行な
うことができる光学ヘッドにおいては、情報記録媒体の
記録層ないしは光反射層に光ビームのビームクエスト(
最も絞られた部分)が来ていないとき、すなわち、フォ
ーカス誤差が生じているときKFi、正常な情報の記録
および再生を行なうことができない。そのため、このよ
うな光学ヘッドにおいては、正常な情報の記録および再
生を行なうために、7オーカス誤差を検知することが必
要である。
ところで、従来のフォーカス誤差を検知する手段として
代表的なものとしては、非点収差法とナイフウェッジ法
とが知られている。
代表的なものとしては、非点収差法とナイフウェッジ法
とが知られている。
第14図に非点収差法の従来例を示し、その手段をこの
図を参照しながら説明する。
図を参照しながら説明する。
半導体レーザー5oから発生した光ビームは、コリメー
タレンズ52で平行光束となシ、偏光ビームスプリンタ
54を通過した後、1/4波長板56にて円偏光にな#
)、対物レンズ58により情報記録媒体60(以下「記
録媒体」と略称する。)にスポットを結ぶ。そして記録
媒体60から反射された光ビームは、記録媒体6゜に入
射した光ビームとは逆回転の円偏光となるために、1/
4波長板56を通過した後は、入射した光ビームの振動
方向とは垂直な振動方向の直線偏光となる。よって、偏
光ビームスグリツタ54により反射され、さらに球面レ
ンズ62と円筒レンズ64を通過した後、光検出器66
に照射される。
タレンズ52で平行光束となシ、偏光ビームスプリンタ
54を通過した後、1/4波長板56にて円偏光にな#
)、対物レンズ58により情報記録媒体60(以下「記
録媒体」と略称する。)にスポットを結ぶ。そして記録
媒体60から反射された光ビームは、記録媒体6゜に入
射した光ビームとは逆回転の円偏光となるために、1/
4波長板56を通過した後は、入射した光ビームの振動
方向とは垂直な振動方向の直線偏光となる。よって、偏
光ビームスグリツタ54により反射され、さらに球面レ
ンズ62と円筒レンズ64を通過した後、光検出器66
に照射される。
光検出器66は例えば815図に示したように、4つの
光検知領域66a、66b、66c。
光検知領域66a、66b、66c。
66dを具備するように4分割されている。そしてこの
非点収差法では、それぞれ対角線上に向い合う光感知領
域の2つの和信号を差し引く((66a+66d)
(66b+66c))ことによって得られる信号量を処
理することにより、フォーカス誤差の検知を行なってい
る。
非点収差法では、それぞれ対角線上に向い合う光感知領
域の2つの和信号を差し引く((66a+66d)
(66b+66c))ことによって得られる信号量を処
理することにより、フォーカス誤差の検知を行なってい
る。
しかしながら、この非点収差法罠よれば、記録媒体60
上のグループ若しくは情報ピットを横切った際の回折に
よる光の輝度分布によって、この回折光のパターンがそ
のまま光検出器66上に照射されてしまい、対物レンズ
58と記録媒体60とが合焦点状態にある時でも、光検
出器66に検出される照射光量は、通常の合焦点時と比
較して変化してしまう。そのため、7オーカス誤差を検
知するための光検出器66に検出される照射光量の変化
は、非合焦点状態の時だけ生じていをとは限らないこと
から、正確なフォーカス誤差を検知することはできない
という欠点があった。
上のグループ若しくは情報ピットを横切った際の回折に
よる光の輝度分布によって、この回折光のパターンがそ
のまま光検出器66上に照射されてしまい、対物レンズ
58と記録媒体60とが合焦点状態にある時でも、光検
出器66に検出される照射光量は、通常の合焦点時と比
較して変化してしまう。そのため、7オーカス誤差を検
知するための光検出器66に検出される照射光量の変化
は、非合焦点状態の時だけ生じていをとは限らないこと
から、正確なフォーカス誤差を検知することはできない
という欠点があった。
次に、第16図にナイフウェッジ法の従来例を示し、そ
の手段をこの図を参照しながら説明する。
の手段をこの図を参照しながら説明する。
半導体レーザー70から発生した光ビームは、先に述べ
た非点収差法と同様にして、コリメータレンズ72、偏
光ビームスグリツタ74゜1/4波長板76、対物レン
ズ78を順忙通過した後に、記録媒体80へ導かれる。
た非点収差法と同様にして、コリメータレンズ72、偏
光ビームスグリツタ74゜1/4波長板76、対物レン
ズ78を順忙通過した後に、記録媒体80へ導かれる。
また、記録媒体80から反射された光ビームは、対物レ
ンズ78,1/4波長板76を通過した後に1偏光ビー
ムスグリツタ74によって反射される。
ンズ78,1/4波長板76を通過した後に1偏光ビー
ムスグリツタ74によって反射される。
この反射された光ビームは1次にハーフプリズム82に
より振幅分割される。ナしてハーフプリズム82で反射
した光ビームは、ナイフ17エクジ84により波面の半
分をカットされた後罠、焦光レンズ86を通過して光検
出器88に照射する◇ 光検出器88は例えば第17図に示したように2つの光
感知領域88a、88bを具備するように2分割されて
いる。このティウェッジ法では、スポットが・光感知領
域88a、88bのいずれか一万に照射されると非合焦
点状態を検知し、第17図に示すように88aと88b
との間KM射されると合焦点状態であると検知してフォ
ーカシングを行なっている。
より振幅分割される。ナしてハーフプリズム82で反射
した光ビームは、ナイフ17エクジ84により波面の半
分をカットされた後罠、焦光レンズ86を通過して光検
出器88に照射する◇ 光検出器88は例えば第17図に示したように2つの光
感知領域88a、88bを具備するように2分割されて
いる。このティウェッジ法では、スポットが・光感知領
域88a、88bのいずれか一万に照射されると非合焦
点状態を検知し、第17図に示すように88aと88b
との間KM射されると合焦点状態であると検知してフォ
ーカシングを行なっている。
一方、ハーフプリズム82を透過した光ビームは、集光
レンズ90でいくぶんか集光された位置で、光検出器9
2に照射する。この光検出器92に入射した光ビームの
光量を用いて、トラッキング誤差の検知及び情報再生信
号の検出を行なっている。
レンズ90でいくぶんか集光された位置で、光検出器9
2に照射する。この光検出器92に入射した光ビームの
光量を用いて、トラッキング誤差の検知及び情報再生信
号の検出を行なっている。
しかしながら、このナイフウェッジ法では、フォーカス
誤差の検知を行なう光検出器88は。
誤差の検知を行なう光検出器88は。
光ビームの焦点若しくはその近傍に設けなければならな
い。そのため、温度や衝撃などの外部環境の変化によっ
て光軸ずれが生じた場合や光検出器88がずれた場合に
、スポットが光感知領域88a、88bのいずれか一方
に照射されてしまうことから、7オーカス誤差の誤検知
を行なってしまうという欠点があった。また、ハーフプ
リズム82によって振幅分割された一方の元ビームを用
いて、フォーカス誤差の検知を行なっているので、Sl
N比が悪くなるという欠点もあった。
い。そのため、温度や衝撃などの外部環境の変化によっ
て光軸ずれが生じた場合や光検出器88がずれた場合に
、スポットが光感知領域88a、88bのいずれか一方
に照射されてしまうことから、7オーカス誤差の誤検知
を行なってしまうという欠点があった。また、ハーフプ
リズム82によって振幅分割された一方の元ビームを用
いて、フォーカス誤差の検知を行なっているので、Sl
N比が悪くなるという欠点もあった。
本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、フォー
カス誤差の検知を行なう際に、記録媒体上のグループや
情報ピットによる回折の影響や、外部環境の変化によっ
てフォーカス誤差の誤検知をしてしまうことなく、いつ
でも正確なフォーカス誤差の検知を行々うて、安定した
フォーカス状態を保持することができる光学ヘッドを提
供する。
カス誤差の検知を行なう際に、記録媒体上のグループや
情報ピットによる回折の影響や、外部環境の変化によっ
てフォーカス誤差の誤検知をしてしまうことなく、いつ
でも正確なフォーカス誤差の検知を行々うて、安定した
フォーカス状態を保持することができる光学ヘッドを提
供する。
本発明は上記目的を達成するために、集束光を用いて少
なくとも情報の記録および再生を行なうことができる光
学ヘッドにおいて、情報記録媒体から反射された光ビー
ムを複数本に分離し、この分離された少なくとも1本の
光ビームの焦点より薯寥分離手段に近い位置に設けられ
、かつ少なくとも第1の光感知領域と第2の光感知領域
とを有している第1の光検出器と、1狙分離手段で分離
された他の少なくとも1本の光ビームの焦点より遠方で
、この光ビームの光電が8光学手段と年ε情報記録媒体
とが合焦点時に、前記第1の光検出器面上に照射される
光ビームの光量と等しくなる位置に設けられ、かつ少な
くとも前記第1の光検出器と同様の形状の第1の光感知
領域と第2の光感知領域とを有している第2の光検出器
とを具備し、前記第1の光検出器のtalの光感知領域
と前記第2の光検出器の第2の光感知領域との照射光量
の和と、前記第1の光検出器の第2の光感知領域と前記
第2の光検出器の第1の光感知領域との照射光量の和と
の差を検出して、フォーカス誤差信号を得るようにする
ことによって、2つの光検出器に照射される光ビームの
光量を両方とも用いてフォーカス誤差の検知を行なって
いることを特徴とする光学ヘッドを提供する。
なくとも情報の記録および再生を行なうことができる光
学ヘッドにおいて、情報記録媒体から反射された光ビー
ムを複数本に分離し、この分離された少なくとも1本の
光ビームの焦点より薯寥分離手段に近い位置に設けられ
、かつ少なくとも第1の光感知領域と第2の光感知領域
とを有している第1の光検出器と、1狙分離手段で分離
された他の少なくとも1本の光ビームの焦点より遠方で
、この光ビームの光電が8光学手段と年ε情報記録媒体
とが合焦点時に、前記第1の光検出器面上に照射される
光ビームの光量と等しくなる位置に設けられ、かつ少な
くとも前記第1の光検出器と同様の形状の第1の光感知
領域と第2の光感知領域とを有している第2の光検出器
とを具備し、前記第1の光検出器のtalの光感知領域
と前記第2の光検出器の第2の光感知領域との照射光量
の和と、前記第1の光検出器の第2の光感知領域と前記
第2の光検出器の第1の光感知領域との照射光量の和と
の差を検出して、フォーカス誤差信号を得るようにする
ことによって、2つの光検出器に照射される光ビームの
光量を両方とも用いてフォーカス誤差の検知を行なって
いることを特徴とする光学ヘッドを提供する。
以下、本発明を第1図に示した一実施例を参照しながら
説明する。
説明する。
第1図において、集束光を用いて少なくとも情報の記録
および再生を行なうことができる光学ヘッド10け、リ
ニアアクチェータ11によって、記録媒体120半径方
向13に移動可能に設けられている。この光学ヘッド1
0内KH1光ビームLを発生する半導体レーザー14が
設けられており、情報を記録媒体12に書き込むに際し
ては、書き込むべき情報に応じてその光強度が変調され
た牽ビームLが半導体レーザー14から発生され、情報
を記録媒体12から読み出す際には、一定の光強度を有
する光ビーム小 りが半導体レーザー14から発生させる。
および再生を行なうことができる光学ヘッド10け、リ
ニアアクチェータ11によって、記録媒体120半径方
向13に移動可能に設けられている。この光学ヘッド1
0内KH1光ビームLを発生する半導体レーザー14が
設けられており、情報を記録媒体12に書き込むに際し
ては、書き込むべき情報に応じてその光強度が変調され
た牽ビームLが半導体レーザー14から発生され、情報
を記録媒体12から読み出す際には、一定の光強度を有
する光ビーム小 りが半導体レーザー14から発生させる。
半導体レーザー14から発生された光ビームLは、コリ
メータレンズ16によって平行光束に変換され、偏光ビ
ームスプリンタ18に向けられる。偏光ビームスブリフ
タ18を通過しな光ビームLは、1/4波長板20を通
過して対物レンズ22に入射され、この対物レンズ22
によって記録媒体12に向けて集束される。対物レンズ
22はボイスコイル24によってその光軸25方向に移
動可能に支持され、対物レンズ22が所定位置罠位置さ
れると、この対物レンズ22かも発せられた集束性光ビ
ームLのビームウェストが記録媒体12上に投射され、
最小ビームスポットが記録媒体12の光反射層の表面上
に形成される。この状態において、対物レンズ22は合
焦点状態(以下この状態のときを「合焦点時」と称する
0)に保たれ、情報の書き込みおよび読み出しが可能と
なる。情報を書き込む際には、光強度変調された光ビー
ムLによって、記録媒体12の光反射層上のトラッキン
グガイド内にビットが形成され、情報を読み出す際には
、一定の光強度を有する光ビームLはトラッキングガイ
ド内に形成されたビットによって光強度f稠されて反射
される。
メータレンズ16によって平行光束に変換され、偏光ビ
ームスプリンタ18に向けられる。偏光ビームスブリフ
タ18を通過しな光ビームLは、1/4波長板20を通
過して対物レンズ22に入射され、この対物レンズ22
によって記録媒体12に向けて集束される。対物レンズ
22はボイスコイル24によってその光軸25方向に移
動可能に支持され、対物レンズ22が所定位置罠位置さ
れると、この対物レンズ22かも発せられた集束性光ビ
ームLのビームウェストが記録媒体12上に投射され、
最小ビームスポットが記録媒体12の光反射層の表面上
に形成される。この状態において、対物レンズ22は合
焦点状態(以下この状態のときを「合焦点時」と称する
0)に保たれ、情報の書き込みおよび読み出しが可能と
なる。情報を書き込む際には、光強度変調された光ビー
ムLによって、記録媒体12の光反射層上のトラッキン
グガイド内にビットが形成され、情報を読み出す際には
、一定の光強度を有する光ビームLはトラッキングガイ
ド内に形成されたビットによって光強度f稠されて反射
される。
記録媒体12から反射された発散性の光ビームLは、合
焦点時には対物レンズ22によって平行光束に変換され
、再び1/4波長板20を通過して偏光ビームスプリッ
タ18に戻される0光ビームLが1/4波長板20を往
復することによって光ビームLは偏光ビームスプリッタ
18を通過した際に比べて偏波面が90度回転し、この
90度だけ偏波面が回転した光ビームLは、偏光ビーム
スプリッタ18を通過せず、この偏光ビームスグリツタ
18で反射されることとなる。
焦点時には対物レンズ22によって平行光束に変換され
、再び1/4波長板20を通過して偏光ビームスプリッ
タ18に戻される0光ビームLが1/4波長板20を往
復することによって光ビームLは偏光ビームスプリッタ
18を通過した際に比べて偏波面が90度回転し、この
90度だけ偏波面が回転した光ビームLは、偏光ビーム
スプリッタ18を通過せず、この偏光ビームスグリツタ
18で反射されることとなる。
この偏光ビームスグリツタ18で反射された光ビームL
ば、ハーフプリズム26によって光ビームLの形状を変
えずに振幅分割される。そしてこのハーフプリズム26
で透過した光ビームL′は、集光レンズ28を通過した
後、この光ビームL′の焦点よりノーーフプリズム26
に近い位置に設けられた第1の光検出器30に照射され
る。−万、ノ1−フグリズム26で反射した光ビームL
#は、集光レンズ32を通過した後、この光ビームL”
の焦点よりも遠方に設けられている第2の光検出器34
に照射される0ここで、第1の光検出器30と第2の光
検出器34とは、それぞれ少なくとも同様の形状に2分
割されており、かつ合焦点時に第1.第2の光検出器3
0.34に照射される光ビームL/。
ば、ハーフプリズム26によって光ビームLの形状を変
えずに振幅分割される。そしてこのハーフプリズム26
で透過した光ビームL′は、集光レンズ28を通過した
後、この光ビームL′の焦点よりノーーフプリズム26
に近い位置に設けられた第1の光検出器30に照射され
る。−万、ノ1−フグリズム26で反射した光ビームL
#は、集光レンズ32を通過した後、この光ビームL”
の焦点よりも遠方に設けられている第2の光検出器34
に照射される0ここで、第1の光検出器30と第2の光
検出器34とは、それぞれ少なくとも同様の形状に2分
割されており、かつ合焦点時に第1.第2の光検出器3
0.34に照射される光ビームL/。
L#の光量が互いに等しくなる位置に設置されている0
また、第1.第2の光検出器30.34は、光ビームL
’ 、L’の焦点から十分能れた位置に設置することが
必要である0そこで本実施例では、光ビームL/、L#
の焦点から焦点深度2以上能れた位置で、しかも光ビー
ムL’、L’のビーム径W/ 、W−が1光ビームL′
・L#の焦点でのスポットの直径Wの5倍より大きい径
となる位置に、2つの光検出器30.34を設置する0
ここで焦点深度2および光ビームL′。
’ 、L’の焦点から十分能れた位置に設置することが
必要である0そこで本実施例では、光ビームL/、L#
の焦点から焦点深度2以上能れた位置で、しかも光ビー
ムL’、L’のビーム径W/ 、W−が1光ビームL′
・L#の焦点でのスポットの直径Wの5倍より大きい径
となる位置に、2つの光検出器30.34を設置する0
ここで焦点深度2および光ビームL′。
L’の焦点でのスポットの直径Wは以下のようにして求
められる。
められる。
z == 1 (1)2λ
π a
但し a:集光レンズ入射光半径
f:集光レンズ焦点距離
λ:入射光波長
この光学ヘッド10においては、2つの光検出器30.
34に照射する光ビームL/、LNの光量によってフォ
ーカス誤差を検知する0そこで第2図〜第11図に示し
た図を参照しながら、この光学ヘッド10におけるフォ
ーカス誤差を検知する手段を詳細に説明する。
34に照射する光ビームL/、LNの光量によってフォ
ーカス誤差を検知する0そこで第2図〜第11図に示し
た図を参照しながら、この光学ヘッド10におけるフォ
ーカス誤差を検知する手段を詳細に説明する。
第2図は、第1の光検出器30の光感知領域(A図)と
、第2の光検出器34の光感知領域(B図)とを示した
図である。第1.第2の光領域308@ 34aと第
2の光感知領域30b。
、第2の光検出器34の光感知領域(B図)とを示した
図である。第1.第2の光領域308@ 34aと第
2の光感知領域30b。
34bとを有している。
第3図は、合焦点時に第1の光検出器30に照射された
光ビームL′のスポットの形状301: 8(A図)と、第2の光検出器34’N照射された光ビ
ームL′のスポットの形状348とを示した図である。
光ビームL′のスポットの形状301: 8(A図)と、第2の光検出器34’N照射された光ビ
ームL′のスポットの形状348とを示した図である。
合焦点時、第1.第2の光検出器30.34に照射され
る光ビームL’、L’の光量が互いに等しくなる位置に
、第1.第2の光検出器30.34は設けられているの
で、この図に示すように第1.第2の光検出器30゜3
4に照射された光ビームL’ 、L’のスグットの形状
308.348は互いに等しくなっている。また、第1
.第2の光検出器30.34を、第2図に示したように
同心円状に2分割した場合には、合焦点時、第1.第2
の光検出器30.34に照射される光ビームL’ 、L
’のスポットのサイズが、それぞれ第1の光感知領域3
0a、34aの面積より大きく、かつ第1゜第2の光検
出器30.34の光感知領域30a+30b、34a+
34bの面積より小さくなる位置に、第1の光検出器3
0と第2の光検出器34とを設置する0 次に第4図は、合焦点時に比べて光学ヘッド100対物
レンズ22が記録媒体12に近すぎている状態の時に、
第1の光検出器30に照射された光ビームL′のスポッ
トの形状308′(A図)と、第2の光検出器34に照
射された光ビームL′のスポットの形状34S’(B図
)とを示した図である0 そこでこの光ビームL’ 、L’のスポットの形状がこ
のように変化するのを第5図に示した図を参照して詳細
に説明する0第5図(A)は合焦点時を示し、第5図(
B)は対物レンズ22′が合焦点時と比較して記録媒体
12′、に近すぎている状態を示す。すなわち、記録媒
体12′から反射された光ビームL″′ は1.対物レ
ンズ22′を通過後も平行光束にならずに発散光束とな
る。そのため、集光レンズ29を通過した光ビームI、
///は、合焦点時と比較して集光レンズ29から遠
い位置に焦点を結ぶ0従って第4図(A) K示すよう
に、第1の光検出器30では、光ビームL′のスポット
の形状308′は合焦点時のスポットの形状308より
大きくなる。
る光ビームL’、L’の光量が互いに等しくなる位置に
、第1.第2の光検出器30.34は設けられているの
で、この図に示すように第1.第2の光検出器30゜3
4に照射された光ビームL’ 、L’のスグットの形状
308.348は互いに等しくなっている。また、第1
.第2の光検出器30.34を、第2図に示したように
同心円状に2分割した場合には、合焦点時、第1.第2
の光検出器30.34に照射される光ビームL’ 、L
’のスポットのサイズが、それぞれ第1の光感知領域3
0a、34aの面積より大きく、かつ第1゜第2の光検
出器30.34の光感知領域30a+30b、34a+
34bの面積より小さくなる位置に、第1の光検出器3
0と第2の光検出器34とを設置する0 次に第4図は、合焦点時に比べて光学ヘッド100対物
レンズ22が記録媒体12に近すぎている状態の時に、
第1の光検出器30に照射された光ビームL′のスポッ
トの形状308′(A図)と、第2の光検出器34に照
射された光ビームL′のスポットの形状34S’(B図
)とを示した図である0 そこでこの光ビームL’ 、L’のスポットの形状がこ
のように変化するのを第5図に示した図を参照して詳細
に説明する0第5図(A)は合焦点時を示し、第5図(
B)は対物レンズ22′が合焦点時と比較して記録媒体
12′、に近すぎている状態を示す。すなわち、記録媒
体12′から反射された光ビームL″′ は1.対物レ
ンズ22′を通過後も平行光束にならずに発散光束とな
る。そのため、集光レンズ29を通過した光ビームI、
///は、合焦点時と比較して集光レンズ29から遠
い位置に焦点を結ぶ0従って第4図(A) K示すよう
に、第1の光検出器30では、光ビームL′のスポット
の形状308′は合焦点時のスポットの形状308より
大きくなる。
また、第4図(B)に示すように、第2の光検出器34
では、光ビームL#のスポットの形状348′は合焦点
時のスポットの形状34Sより小さくなる。
では、光ビームL#のスポットの形状348′は合焦点
時のスポットの形状34Sより小さくなる。
逆罠第6図は、合焦点時に比べて光学ヘッド10の対物
レンズ22が記録媒体12から離れすぎている状態の時
に、第1の光検出器30に照射された光ビームL′のス
ポットの形状30S’ (A図)と、第2の光検出器3
4に照射された光ビームL’のスポットの形状348“
(B図)とを示した図である 。
レンズ22が記録媒体12から離れすぎている状態の時
に、第1の光検出器30に照射された光ビームL′のス
ポットの形状30S’ (A図)と、第2の光検出器3
4に照射された光ビームL’のスポットの形状348“
(B図)とを示した図である 。
そこでこの光ビームL’ 、L’のスポットの形状が、
このように変化するのを第7図に示した図を参照して詳
細に説明する。第7図(A)は合焦点時を示し、第7図
(B)は対物レンズ22′が合焦点時と比較して記録媒
体12′から離れすぎている状態を示す。すなわち、記
録媒体12′から反射された光ビームL’“は、対物レ
ンズ22′を通過後も平行光束にならずに収束光束とな
る。そのため、集光レンズ29を通過した光ビームL
/IIは、合焦点時と比較して集光レンズに近い位置に
焦点を結ぶ0従って第6図(A)に示すように、第1の
光検出器30では。
このように変化するのを第7図に示した図を参照して詳
細に説明する。第7図(A)は合焦点時を示し、第7図
(B)は対物レンズ22′が合焦点時と比較して記録媒
体12′から離れすぎている状態を示す。すなわち、記
録媒体12′から反射された光ビームL’“は、対物レ
ンズ22′を通過後も平行光束にならずに収束光束とな
る。そのため、集光レンズ29を通過した光ビームL
/IIは、合焦点時と比較して集光レンズに近い位置に
焦点を結ぶ0従って第6図(A)に示すように、第1の
光検出器30では。
光ビームL′のスポットの形状308’は合焦点時のス
ポットの形状308より小さくなる。
ポットの形状308より小さくなる。
また、第6図(B)に示すように、第2の光検出器34
では、光ビームL’のスポットの形状348’は合焦点
時のスポットの形状348より大きくなる。
では、光ビームL’のスポットの形状348’は合焦点
時のスポットの形状348より大きくなる。
上述したように、光学ヘッドIOにおいてフォーカス誤
差が生じている時には、第1.第2の光検出器30.3
4上でのスポットのサイズ、すなわち、第1.第2の光
検出器30.34に検出される照射光量は、合焦点時と
比較して変化している。
差が生じている時には、第1.第2の光検出器30.3
4上でのスポットのサイズ、すなわち、第1.第2の光
検出器30.34に検出される照射光量は、合焦点時と
比較して変化している。
そこでフォーカス誤差を検知する手段としては、第1の
光検出器30の第1の光感知領域30aと第2の光検出
器34の第2の光感知領域34bとの照射光量の和と、
第1の光検出器30の第2の光感知領域30bと第2の
光検出器34と第1の光感知領域34aとの照射光量の
和との差を検出することで行なうことができる。すなわ
ち、それぞれの光感知領域の照射光量を30a’、30
b’ 、34a’ 、34b’。
光検出器30の第1の光感知領域30aと第2の光検出
器34の第2の光感知領域34bとの照射光量の和と、
第1の光検出器30の第2の光感知領域30bと第2の
光検出器34と第1の光感知領域34aとの照射光量の
和との差を検出することで行なうことができる。すなわ
ち、それぞれの光感知領域の照射光量を30a’、30
b’ 、34a’ 、34b’。
とすれば、この照射光量をそれぞれ電気信号に変換させ
て、 F = (30a’+34b’ ) −(30b’+3
4a’ ) (1)を演算することにより、フォーカ
ス誤差信号下を得ることができる。これを詳しく説明す
ると、第1の光検出器30と第2の光検出器34とは。
て、 F = (30a’+34b’ ) −(30b’+3
4a’ ) (1)を演算することにより、フォーカ
ス誤差信号下を得ることができる。これを詳しく説明す
ると、第1の光検出器30と第2の光検出器34とは。
合焦点時に照射光量がそれぞれ等しくなる位置に設けら
れているので、この演算結果は0となる。また、対物レ
ンズ22が記録媒体12に近すぎている状態の時には、
先に説明した各検出器30.34でのスポットのサイズ
の変化により、30a’+34b’(7)値’)7j;
6E30b’−1−343′の値より大きくなるので、
口)式の結果Fは正の値が得られる。逆に対物レンズ2
2が記録媒体12から離れすぎている状態の時には、3
0b’+34a’の値の万が30 a’+34 b’の
値より大きくなるので、(1)式の結果Fは負の値が得
られる。そして(1)式の演算結果より得られた正の値
若しくは負の値のフォーカス誤差信号Fを処理して、こ
の処理された信号を駆動コイル24に送り、この駆動コ
イル24によって対物レンズ22を所定の位置に移動さ
せることにより合焦点状態に維持させている。
れているので、この演算結果は0となる。また、対物レ
ンズ22が記録媒体12に近すぎている状態の時には、
先に説明した各検出器30.34でのスポットのサイズ
の変化により、30a’+34b’(7)値’)7j;
6E30b’−1−343′の値より大きくなるので、
口)式の結果Fは正の値が得られる。逆に対物レンズ2
2が記録媒体12から離れすぎている状態の時には、3
0b’+34a’の値の万が30 a’+34 b’の
値より大きくなるので、(1)式の結果Fは負の値が得
られる。そして(1)式の演算結果より得られた正の値
若しくは負の値のフォーカス誤差信号Fを処理して、こ
の処理された信号を駆動コイル24に送り、この駆動コ
イル24によって対物レンズ22を所定の位置に移動さ
せることにより合焦点状態に維持させている。
以上説明したよう罠、本実施例においては、記録媒体1
2上のグループや情報ビットによる回折の影響が生じて
も、第8図に示したように、このような回折による影3
0()、34Gは、第1、第2の光検出器30.34上
に、これらの各検出器の同心円の中心に対しては、ぼ点
対称となって現われてくる。そのため、(1)式の演算
を行なうことKより、この回折による影響は互いに打消
し合うことができるので、記録媒体12上のグループや
情報ピットの回折による影の影響を受けずに、正確なフ
ォーカス誤差の検知を行なうことができる。
2上のグループや情報ビットによる回折の影響が生じて
も、第8図に示したように、このような回折による影3
0()、34Gは、第1、第2の光検出器30.34上
に、これらの各検出器の同心円の中心に対しては、ぼ点
対称となって現われてくる。そのため、(1)式の演算
を行なうことKより、この回折による影響は互いに打消
し合うことができるので、記録媒体12上のグループや
情報ピットの回折による影の影響を受けずに、正確なフ
ォーカス誤差の検知を行なうことができる。
また、記録媒体12上のグループに傷やゴミがあったり
その他何らかの原因で光ビームl、 /。
その他何らかの原因で光ビームl、 /。
L′の形状が円でなくなっている場合には、第9図に示
したように第1.第2の光検出器30゜34には、それ
ぞれ同心円の中心に対して点対称なスポットの形状とな
って現われる。そのため(1)式の演算を行なえば、こ
の影響も互いに打消し合うことができるので、この影響
罠よりフォーカス誤差の誤検知を行なうことはないとい
う効果がある。
したように第1.第2の光検出器30゜34には、それ
ぞれ同心円の中心に対して点対称なスポットの形状とな
って現われる。そのため(1)式の演算を行なえば、こ
の影響も互いに打消し合うことができるので、この影響
罠よりフォーカス誤差の誤検知を行なうことはないとい
う効果がある。
また、温度や衝撃などの外部環境の変化による光軸ずれ
が生じた場合には、第10図に示したように1第1.第
2の光検出器30.34の各光感知領域30 a、30
b、34a、34bの照射光量の変化率は、それぞれほ
ぼ等しくなっている。そのため、この光軸ずれによる影
響も、(1)式の演算を行なうことによって互いに打消
し合い、光軸ずれによる影響でフォーカス誤差の誤検知
は起こりにくい。ま走、この外部環境の変化による光軸
ずれや第1.第2の光検出器30.34の位置ずれによ
る影響を避けるために% この第1.第2の光検出器3
0.34は、光ビームL’ 、L“の焦点より焦点深度
Z以上離れた位置で、かつ光ビームL’ 、L”のビー
ム径w’ 、w’が、焦点でのスポットの直径Wの5倍
より大きくなる位置に設けられている。
が生じた場合には、第10図に示したように1第1.第
2の光検出器30.34の各光感知領域30 a、30
b、34a、34bの照射光量の変化率は、それぞれほ
ぼ等しくなっている。そのため、この光軸ずれによる影
響も、(1)式の演算を行なうことによって互いに打消
し合い、光軸ずれによる影響でフォーカス誤差の誤検知
は起こりにくい。ま走、この外部環境の変化による光軸
ずれや第1.第2の光検出器30.34の位置ずれによ
る影響を避けるために% この第1.第2の光検出器3
0.34は、光ビームL’ 、L“の焦点より焦点深度
Z以上離れた位置で、かつ光ビームL’ 、L”のビー
ム径w’ 、w’が、焦点でのスポットの直径Wの5倍
より大きくなる位置に設けられている。
そのため、この外部環境の変化による影響はさらに排除
され、より一層正確なフォーカス誤差の検知を行なうこ
とができるという効果がある。
され、より一層正確なフォーカス誤差の検知を行なうこ
とができるという効果がある。
また、本実施例においては、記録媒体12から反射され
た光ビームLをすべて利用して、フォーカス誤差信号を
検出しているので、ナイフウェッジ法に比べて信号量が
多くなり、 S/N比が改善されて安定したフォーカ
ス誤差の検知が行なえるという効果がある。
た光ビームLをすべて利用して、フォーカス誤差信号を
検出しているので、ナイフウェッジ法に比べて信号量が
多くなり、 S/N比が改善されて安定したフォーカ
ス誤差の検知が行なえるという効果がある。
ざらに、本実施例においては、第11図の例えば第1の
光検出器30に照射される光ビームL′の断面の様子を
合焦点時30d(B図)および対物レンズ22が記録媒
体12に近すぎている時304’(A図)、対物レンズ
22が記録媒体12から離れすぎている時30d’(C
図)に示したように、第1の光検出器30の2分割され
た光感知領域の境界30Cの位置が、合焦点時と非合焦
点時とで、光ビームL′の断面の変化が激しいところに
1第1の光検出器30を設定することにより、光ビーム
L′のスポットの形状の変化をとって7オーカス誤差を
検知する手段でありながら、光ビームL′のスポットの
形状の変化を第1の光感知領域30aと第2の光感知領
域30bとに2分割されていることにより感知しやすく
、感度の良いフォーカス誤差の検知を行なうことができ
る。上述したことは@2の光検出器34でも同様に言え
ることであるので、第1の光検出器30と第2の光検出
器に照射される光ビームL’ 、L’のスポットのサイ
ズの変化による照射光量の変化を(1)式のように計算
してフォーカス誤差を検知する本実施例においては、1
′)の光検出器を用いて検知する手段より、一層感度の
良いフォーカス誤差の検知を行なうことができるという
効果がある。
光検出器30に照射される光ビームL′の断面の様子を
合焦点時30d(B図)および対物レンズ22が記録媒
体12に近すぎている時304’(A図)、対物レンズ
22が記録媒体12から離れすぎている時30d’(C
図)に示したように、第1の光検出器30の2分割され
た光感知領域の境界30Cの位置が、合焦点時と非合焦
点時とで、光ビームL′の断面の変化が激しいところに
1第1の光検出器30を設定することにより、光ビーム
L′のスポットの形状の変化をとって7オーカス誤差を
検知する手段でありながら、光ビームL′のスポットの
形状の変化を第1の光感知領域30aと第2の光感知領
域30bとに2分割されていることにより感知しやすく
、感度の良いフォーカス誤差の検知を行なうことができ
る。上述したことは@2の光検出器34でも同様に言え
ることであるので、第1の光検出器30と第2の光検出
器に照射される光ビームL’ 、L’のスポットのサイ
ズの変化による照射光量の変化を(1)式のように計算
してフォーカス誤差を検知する本実施例においては、1
′)の光検出器を用いて検知する手段より、一層感度の
良いフォーカス誤差の検知を行なうことができるという
効果がある。
さらに1本実施例における構成においては、複合レンズ
やシリンドリカルレンズなどを用いる必要がないので構
成が比較的簡単である。また、2つの光検出器30.3
4の位置にアパーチャーを設け、その後に光検出器を設
けることも考えられるが、本実施例における構成の方が
、アバ−チャーを設ける構成よりもシングルであるとい
う効果がある。
やシリンドリカルレンズなどを用いる必要がないので構
成が比較的簡単である。また、2つの光検出器30.3
4の位置にアパーチャーを設け、その後に光検出器を設
けることも考えられるが、本実施例における構成の方が
、アバ−チャーを設ける構成よりもシングルであるとい
う効果がある。
尚、上記実施例においては、集光レンズ28゜32はハ
ーフプリズム26の後に設けられているが、この集光レ
ンズ28.32は、ハーフプリズム26の前に設けても
よい。また、第1゜ta2の光検出器30.34は、同
心円2分割光検出器で説明を行なったが、本実施例にお
ける光学ヘッド10においては、第12図に示した同心
円3分割光検出器36.38などの他の同心円光検出器
を用いても同様の効果が得られる。
ーフプリズム26の後に設けられているが、この集光レ
ンズ28.32は、ハーフプリズム26の前に設けても
よい。また、第1゜ta2の光検出器30.34は、同
心円2分割光検出器で説明を行なったが、本実施例にお
ける光学ヘッド10においては、第12図に示した同心
円3分割光検出器36.38などの他の同心円光検出器
を用いても同様の効果が得られる。
さらに1第13図に示した光感知領域のそれぞれ面積の
違う2分割光検出器40.42などを用いて、合焦点時
、第1.第2の光検出器40゜42の2:)+7)光感
知領域40a、40b、42a。
違う2分割光検出器40.42などを用いて、合焦点時
、第1.第2の光検出器40゜42の2:)+7)光感
知領域40a、40b、42a。
42bそれぞれに光ビームのスポットの形状408.4
28の断面が来るようにすればフォーカス誤差を検知す
る際には、本実施例とほぼ同様の効果が得られる。
28の断面が来るようにすればフォーカス誤差を検知す
る際には、本実施例とほぼ同様の効果が得られる。
その他1本発明の構成においては、本発明の要旨を変え
ない範囲で、種々変形実施可能なことは勿論である。
ない範囲で、種々変形実施可能なことは勿論である。
以上説明したように本発明によれば、比較的簡単な構成
の光学ヘッドであって、記録媒体に形成されたグループ
や情報ピッ)Kよる回折の影響や、温度や衝撃などの外
部環境の変化による光軸ずれなどの影響に対して、十分
く許容量をもった第1.第2の光検出器を有することで
、これら外部条件くよる影響を受けることなく、正確な
フォーカス誤差の検知を行なうことができる。また、第
1.第2の光検出器はそれぞれ同様の形状に少なくとも
2分割されていることから、分割され九それぞれの光感
知領域によって、合焦点時と、非合焦点時との光ビーム
のスポットのサイズの変化を感度良く検出することがで
きるので、さらに安定したフォーカス誤差の検知を行な
うことができるという効果を奏する0
の光学ヘッドであって、記録媒体に形成されたグループ
や情報ピッ)Kよる回折の影響や、温度や衝撃などの外
部環境の変化による光軸ずれなどの影響に対して、十分
く許容量をもった第1.第2の光検出器を有することで
、これら外部条件くよる影響を受けることなく、正確な
フォーカス誤差の検知を行なうことができる。また、第
1.第2の光検出器はそれぞれ同様の形状に少なくとも
2分割されていることから、分割され九それぞれの光感
知領域によって、合焦点時と、非合焦点時との光ビーム
のスポットのサイズの変化を感度良く検出することがで
きるので、さらに安定したフォーカス誤差の検知を行な
うことができるという効果を奏する0
第1図は本発明の一実施例における光学ヘッドの構成図
、第2図は第1図に示した光学ヘッドに設けられた光検
出器の光感知領域の構成を示した図、第3図は合焦点時
に第2図に示した光検出器上く形成される光ビームのス
ポットの形状を示した図、第4図、第6図は非合焦点時
に第2図に示した光検出器上に形成される光ビームのス
ポットの形状を示した図、第5図、第7図は合焦点時と
非合焦点時との投光レンズの焦点位置の関係を示した図
、第8図〜第10図は外部条件により第2図に示した光
検出器上に形成される光ビームのスポットの形状が変化
した状態を示した図、第11図は第2図に示した光検出
器上での光ビームの断面を概略的に示し意図、@12図
、第13図は本発明の光学ヘッドに設けられた光検出器
の他の実施例を示した図、第14図は従来のフォーカス
誤差の検知の手段である非点収差法の一例を示した光学
ヘッドの構成図、第15図は第14図に示した光学ヘッ
ドに設けられた光検出器の光感知領域の構成を示した図
、第16図は従来の7オーカス誤差の検知の手段である
ナイフウェッジ法の一例を示し九光学ヘッドの構成図、
第17図は第16図に示した光学ヘッドに設けられた光
検出器の光感知領域の構成を示した図である010・・
・光学ヘッド、12・・・情報記録媒体。 14・・・半導体レーザー、16・・・コリメータレン
ズ、18・・・偏、光ビームスプリッタ、20・・・1
/4波長板、22・・・対物レンズ、24・・・駆動コ
イル、26・・・ハーフプリズム、28.32・・・集
光レンズ、30・・・第1の光検出器、34・・・第2
の光検出器s 3Qa、3ob・・・第1の光検出器
の第1の光感知領域(a)および第2の光感知領域(b
)、34a、34.b・・・第2の光検出器の第1の光
感知領域(a)および第2の光感知領域(b) 。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名) 第1図 第2図 第4図 t/Qノ tf3)第5
図 CB) 第6図 <A) (8) (A) 第8図 (7’l)
(B)tlD 、B。 第1θ図 第11図 (/4) (8J
(C)第12図 (,4)<B) 第13図 (A)(B) 第14図 a 第16図 第17図 〃
、第2図は第1図に示した光学ヘッドに設けられた光検
出器の光感知領域の構成を示した図、第3図は合焦点時
に第2図に示した光検出器上く形成される光ビームのス
ポットの形状を示した図、第4図、第6図は非合焦点時
に第2図に示した光検出器上に形成される光ビームのス
ポットの形状を示した図、第5図、第7図は合焦点時と
非合焦点時との投光レンズの焦点位置の関係を示した図
、第8図〜第10図は外部条件により第2図に示した光
検出器上に形成される光ビームのスポットの形状が変化
した状態を示した図、第11図は第2図に示した光検出
器上での光ビームの断面を概略的に示し意図、@12図
、第13図は本発明の光学ヘッドに設けられた光検出器
の他の実施例を示した図、第14図は従来のフォーカス
誤差の検知の手段である非点収差法の一例を示した光学
ヘッドの構成図、第15図は第14図に示した光学ヘッ
ドに設けられた光検出器の光感知領域の構成を示した図
、第16図は従来の7オーカス誤差の検知の手段である
ナイフウェッジ法の一例を示し九光学ヘッドの構成図、
第17図は第16図に示した光学ヘッドに設けられた光
検出器の光感知領域の構成を示した図である010・・
・光学ヘッド、12・・・情報記録媒体。 14・・・半導体レーザー、16・・・コリメータレン
ズ、18・・・偏、光ビームスプリッタ、20・・・1
/4波長板、22・・・対物レンズ、24・・・駆動コ
イル、26・・・ハーフプリズム、28.32・・・集
光レンズ、30・・・第1の光検出器、34・・・第2
の光検出器s 3Qa、3ob・・・第1の光検出器
の第1の光感知領域(a)および第2の光感知領域(b
)、34a、34.b・・・第2の光検出器の第1の光
感知領域(a)および第2の光感知領域(b) 。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名) 第1図 第2図 第4図 t/Qノ tf3)第5
図 CB) 第6図 <A) (8) (A) 第8図 (7’l)
(B)tlD 、B。 第1θ図 第11図 (/4) (8J
(C)第12図 (,4)<B) 第13図 (A)(B) 第14図 a 第16図 第17図 〃
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光ビームを発生する光源部と、 この光源部からの光ビームを情報記録媒体へ導く光学手
段と、 前記情報記録媒体から反射された光ビームを複数本に分
離する分離手段と、 この分離手段で分離された少なくとも1本の光ビームの
焦点より前記分離手段に近い位置に設けられ、かつ少な
くとも第1の光感知領域と第2の光感知領域とを有して
いる第1の光検出器と、 前記分離手段で分離された他の少なくとも1本の光ビー
ムの焦点より遠方で、この光ビームの光量が前記光学手
段と前記情報記録媒体とが合焦点時に前記第1の光検出
器面上に照射される光ビームの光量と等しくなる位置に
設けられ、かつ少なくとも前記第1の光検出器と同様の
形状の第1の光感知領域と第2の光感知領域とを有して
いる第2の光検出器とを具備し、前記第1の光検出器の
第1の光感知領域と前記第2の光検出器の第2の光感知
領域との照射光量の和と、前記第1の光検出器の第2の
光感知領域と前記第2の光検出器の第1の光感知領域と
の照射光量の和との差を検出して、フォーカス誤差信号
を得るようにしたことを特徴とする光学ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27472484A JPS61156536A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 光学ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27472484A JPS61156536A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 光学ヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61156536A true JPS61156536A (ja) | 1986-07-16 |
Family
ID=17545685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27472484A Pending JPS61156536A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 光学ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61156536A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03130938A (ja) * | 1989-10-14 | 1991-06-04 | Copal Co Ltd | 光ピックアップ装置の焦点調整装置 |
| US5126988A (en) * | 1989-05-22 | 1992-06-30 | Nhk Spring Co., Ltd. | Optical head structure |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP27472484A patent/JPS61156536A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5126988A (en) * | 1989-05-22 | 1992-06-30 | Nhk Spring Co., Ltd. | Optical head structure |
| JPH03130938A (ja) * | 1989-10-14 | 1991-06-04 | Copal Co Ltd | 光ピックアップ装置の焦点調整装置 |
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