JP2641682B2 - 光学式読取再生装置 - Google Patents

光学式読取再生装置

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JP2641682B2
JP2641682B2 JP5114373A JP11437393A JP2641682B2 JP 2641682 B2 JP2641682 B2 JP 2641682B2 JP 5114373 A JP5114373 A JP 5114373A JP 11437393 A JP11437393 A JP 11437393A JP 2641682 B2 JP2641682 B2 JP 2641682B2
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photodetector
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disk
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俊夫 杉山
秀夫 末永
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、コンパクトディスク
(CD)プレーヤ等の光学式読取再生装置のフォーカス
制御に係り、特に、ハーフミラーを用いた非点収差法に
関する。 【0002】 【従来の技術】光学式読取再生装置の合焦点検出方式と
して特開昭56−57013号や特開昭59−1678
63号に記載のようにハーフミラー(平行平面板)を用
いた非点収差法が知られている。しかし、従来から、非
点収差法の場合は、光検出器上に於いて、光スポットの
焦線の方向を有効トラック方向に対して45度傾けたも
のが多く、また一般的である。 【0003】ところで、ハーフミラー方式の場合は、上
記傾きを45度に設定すると、レーザーダイオードの位
置が、ピックアップ移動方向に対して45度の角度をも
った構造となる。また、ピックアップを薄形にするた
め、反射ミラー等で検出光学系の軸をディスクに対して
水平に配置する場合などは、さらに複雑な構成となり、
光学部品の固着方法やそのベースとなるケースの形状加
工が非常に困難となる欠点がある。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
した欠点のない、ハーフミラーを用いた良好なフォーカ
ス制御をする光学式読取再生装置を提供することにあ
る。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明は、本実施例であ
る第1図及び第2図より分かるように、光検出器上に於
いて光スポットの焦線の方向を有効トラック方向に対し
て0度となるようにし、前記光検出器の4分割線を前記
有効トラック方向に対して45度に配置したものであ
る。これによって光学部品を同一平面上に配列でき、ピ
ックアップ形状を簡略化できる。しかし、このような前
記光検出器配置とした場合、次に示すような新たな問題
点が発生するが、本発明では以下に示す方法によりこの
新しい問題点を解決したものである。 【0006】上記目的を達成するために、本発明では、
レーザ発光素子と非点収差効果を発生する平行平板状の
ハーフミラーと対物レンズと光検出器を用いた光学式読
取再生装置において、当該ハーフミラーによって発生す
焦線の方向を光検出器面上に投影された情報記録媒体
の情報トラックの方向に対してほぼ0度に配置し、光検
出器は対角線で4領域に分割された正方形の受光パター
ンを有し、又その分割線は光検出器面上に投影された前
記情報トラックの方向に対しほぼ45度に配置する。 【0007】さらに本発明では、対物レンズにより絞ら
れたレーザ光の焦点に前記情報記録媒体の情報面が位置
する時に前記光検出器上の光スポットが前記光検出器の
4分割領域に非等量に分布するように構成された、フォ
ーカスサーボについては電気的にオフセットを注入して
対物レンズにより絞られたレーザ光の焦点が前記情報記
録媒体の情報面上に結ぶように構成されたことを特徴と
している。 【0008】 【作用】第3図に非点収差フォーカス検出方式における
従来例の光検出器10の配置及びフォーカス信号検出回
路を示す。これは光検出器上にて光スポットの焦線の方
向を有効トラック方向に対して45度傾け、又光検出器
の4分割線を前記有効トラックに対して0度に配置した
ものである。 【0009】ここで第3図の従来例に対し、本発明によ
る前記第2図の光検出器配置の場合の欠点は、一般に、
以下のことが考えられる。 【0010】(1)情報トラック部とトラック間のミラー
部でフォーカス誤差を生じる。 【0011】(2)2次元対物レンズ駆動方式等の場合、
対物レンズのトラッキング方向追従により、フォーカス
誤差を生じる。 【0012】(3)ディスク保護モールド部に欠陥のある
ディスク(例えばバブル・指紋・キズ等の光を散乱する
物があるもの)での前記欠陥による情報トラック追従性
の劣化を生じる。 【0013】しかし前記(1)の点については、変調度6
0%以上のディスクでもフォーカスエラー検出感度を適
当に設定することによって前記フォーカス誤差を0.3
μm以下にすることが可能である。また前記(2)の点に
ついては、光学式読取装置の定常送り偏差を小さくし、
対物レンズのトラック方向追従量を小さく設定すること
で、フォーカス誤差を無視できる値とすることが可能で
ある。次に前記(3)の点については、本発明によるフォ
ーカスサーボループに電気的にオフセットを注入するこ
とにより大幅に改善できることがわかったので、以下こ
の欠陥ディスクへの追従性向上について詳細に図を用い
説明する。 【0014】まず代表的な例として、ディスク表面にゴ
ミが付着していた場合を考える。第4図にディスク保護
モールド面上の光スポット12とゴミ11の位置関係を
示す。つまり、前記保護モールド面上のゴミは、ディス
ク再生に伴なってまず前記モールド面上の光スポットの
(A)部をイロハ順で通過する。さらに再生を続けれ
ば、同様に(B)部(C)部を通過し、最後には前記光
スポット外を通過することとなる。次に、第4図のよう
に前記ゴミが前記光スポットを通過した場合のフォーカ
スエラー信号を第5図〜第7図に示す。太線は対物レン
ズが常にディスクに焦点を結んでいた場合をシミュレー
トした波形であり、点線は実際のサーボループの応答で
ある。 【0015】第5図は従来例の光検出器配置、第6図は
本発明による光検出器配置の場合のものである。ここで
第5図の従来例では前記ゴミによるフォーカスエラー信
号の乱れは(A)(C)通過時に最大でS字状に発生す
る。このため対物レンズはイ部ではある方向にディフォ
ーカスさせられるが、ロ部を過ぎハ部に来ると逆方向に
ディフォーカスさせられる信号となり、対物レンズのデ
ィフォーカスは補正されるのが特徴であるのに対し第6
図の場合、前記ゴミによるフォーカスエラー信号の乱れ
は(A)(C)通過時には小さいが、(B)通過時に最大
で、W字状に発生する。このため対物レンズはイ部であ
る方向にディフォーカスさせられるが、D部を過ぎハ部
に来るとさらにイ部と同方向へ加速させられる信号とな
り、前記ゴミの通過後には大きなディフォーカスに到
る。従って、ゴミの大きさによっては変調度がなくなる
までディフォーカスし、その結果、トラッキング信号の
欠落時間が長くなり、ついには情報トラック追従ミスに
到る。 【0016】これが前記第2図の光検出器の配置の欠点
であるが、本発明ではこの光検出器の配置の光学系を用
いた光ディスク装置のフォーカス検出回路である第2図
に、電気的にオフセットを注入することによって上記欠
点を改善したものである。即ち、第2図のオフセット端
子に電気的にオフセットを注入すると、第6図の波形は
第7図に示すフォーカスエラー波形となる。特に(B)
部通過時について説明すると、オフセットを注入した結
果、通常再生時のフォーカスオフセット定常偏差はrで
ある。しかるに、前記光スポット中央に前記ゴミが来た
場合、第8図のロ部に示すように、再生したディスク情
報信号13は通常再生時にαの光量を持っていたものが
βの光量に減少する。これに伴ってフォーカスサーボル
ープのゲインも比例して減少するため、フォーカスエラ
ー信号は注入したオフセットにより第7図(B)通過時
のロ部のように増大する。従って、(B)部通過時を考
えると、(イ)及び(ハ)のフォーカスエラー信号の前
記ゴミによる乱れを(ロ)部の注入オフセット電圧によ
り補正することが可能となり、ディスク欠陥部の追従特
性を大幅に向上させることができ、さらには第3図に示
す従来例の光検出器配置のものよりも向上させることが
できる。 【0017】 【実施例】以下、本実施例を第1図及び第2図により説
明する。第1図は本実施例の光学式読取再生装置の光学
系を示す。半導体レーザダイオード1から出たx軸方向
の発散レーザ光は、ハーフミラー2により約半分の光量
となり、z軸方向に90度曲げられ、コリメートレンズ
3に入射し、コリメートされる。このコリメートされた
レーザ光は、反射ミラー4によりy軸方向に90度曲げ
られ対物レンズ5を通り、情報記録媒体であるディスク
6に入射し、記録情報を読み取り、反射され、再び元の
光路を戻り、ハーフミラー2に達する。この内、約半分
の光量は今度はハーフミラー2を透過し、光検出器7に
入射し、読取った前記情報を電気信号に変換する。ここ
で本実施例ではハーフミラー2の非点収差効果による焦
線の方向が前記ディスクの有効トラック方向に対して0
度となる事、又光検出器7の4分割線の方向を前記ディ
スクの有効トラック方向に対して約45度に配置したこ
とを特徴とする。従って半導体レーザダイオード1、ハ
ーフミラー2、コリメートレンズ3、反射ミラー4、光
検出器7を同一平面上に配置できるため、光学部品の固
定法の簡略化及び、前記光学部品のベースとなる該光学
式読取装置のケース形状及び加工の簡略化及び該光学式
読取装置の小型化薄型化が可能となる効果がある。 【0018】次に、第2図は本実施例のフォーカスエラ
ー検出回路を示す。第2図にて4分割された光検出器7
の各検出器の対向する検出器同士の和を演算増幅器8で
引算し、フォーカスエラー検出信号を得るものである
が、本実施例の光検出器配置である4分割線方向をディ
スクの有効トラック方向に対し45度とした場合の欠点
については前述した解決策であるオフセット電圧を、第
2図のオフセット端子9に注入していることを特徴とす
る。 【0019】さらに本実施例の前記光学系については、
上記オフセット電圧をフォーカスエラー検出回路に注入
した結果、前記ディスク情報面上に前記レーザ光が合焦
点となるように調整されたものである。即ちディスク情
報面上にて前記レーザ合焦点となる時、前記光検出器上
の光スポットは、4分割された各検出器に等量に分布す
るのではなく、それから対物レンズの変位量に換算して
約1.4μmディフォーカスしているものである。以上本実
施例によれば良好なディスクの信号再生を行え、かつデ
ィスクの保護モールド部の欠陥に対しても十分な追従特
性をもった光ディスク再生装置を得ることができる。 【0020】 【発明の効果】本発明によれば、前記光学部品を一平面
上に配置できるので、前記光学部品の取付法及び、前記
光学部品の取付ベースとなるケースの構造及び加工を単
純にできるので、光学式読取再生装置を小型薄型化で
き、又前記欠陥ディスクへの追従性能の良好な例えば前
記ディスク表面上のゴミについてはψ1mm以上を追従で
きる安価な光ディスク装置を提供できる。 【0021】又本発明は、前記反射ミラーを省いた前記
ディスクに対して縦型に配置した光学式読取再生装置に
も適用でき、より安価な光学式読取再生装置を提供する
ことができる。 【0022】さらに本発明による光検出器配置は、該ハ
ーフミラー非点収差方式以外の非点収差方式にも適用で
き、欠陥ディスクへの追従性能を向上させることが可能
である。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施例の光学部品配置斜視図である。 【図2】本発明の実施例のフォーカス信号検出回路図で
ある。 【図3】従来例のフォーカス信号検出回路図である。 【図4】ディスクモールド面上の正面図である。 【図5】フォーカスエラー信号波形図である。 【図6】フォーカスエラー信号波形図である。 【図7】フォーカスエラー信号波形図である。 【図8】ディスク情報信号波形図である。 【符号の説明】 1………半導体レーザダイオード 2………ハーフミラー 3………コリメートレンズ 4………反射ミラー 5………対物レンズ 6………ディスク 7………光検出器 8………演算増幅器 9………オフセット端子 10……光検出器 11……ディスク保護モールト面上のゴミ 12……ディスク保護モールド面上の光スポット 13……ディスク情報信号波形
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−38980(JP,A) 特開 昭56−57013(JP,A) 特開 昭58−158046(JP,A) 特開 昭59−8144(JP,A) 特開 昭61−242342(JP,A)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.情報記録媒体から反射された反射光を、非点収差効
    果を生じるハーフミラーを介して光検出器にて検出し、
    該光検出器の検出信号に基づいて作成されたフォーカス
    エラー信号を用いてフォーカス制御を行うように構成さ
    れた光学式読取再生装置において、 前記ハーフミラーによって発生される焦線の方向を前記
    光検出器面上に投影された情報記録媒体の情報トラック
    の方向に対してほぼ0度に配置し、前記光検出器は、ほ
    対角線で4領域に分割された四角形状の受光パターン
    を有し、かつその分割線前記光検出器面上に投影され
    た前記情報トラックの方向に対してほぼ45度の角度を
    為すように配置され、前記情報記録媒体上の欠陥により
    発生する前記フォーカスエラー信号の変化を補正するた
    めの手段を備えたことを特徴とする光学式読取再生装
    置。
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JP5339884B2 (ja) * 2008-12-19 2013-11-13 Juki株式会社 撮像装置の焦点調整方法および焦点調整装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5938980A (ja) * 1982-08-28 1984-03-03 Sony Corp 情報再生装置のサ−ボコントロ−ル回路

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