JP2712314B2 - 光学式装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ディスク又は光磁気ディスク等の記録媒
体に対して記録あるいは再生を行なう光学式装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来、光ディスク装置又は光磁気ディスク装置のフォ
ーカスサーボ方法としては、代表的なものとして４分割
光検出器を使用した非点収差法や２分割光検出器を使用
したナイフエッジ法等が知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような従来のフォーカスサーボに
あっては、以下に示すようにディスクの溝の影響による
光学的クロストークが残る欠点があった。

即ち、ビーム・スポットがディスクの溝上を横断して
行くと、ディスクから反射された光のファー・フィール
ドパターンは、例えば第６図のように変化する。

但し、第６図のパターン分布の様子は溝ピッチや対物
レンズのNA,収差，波長等によって変化し、更に、強度
変動の様子も溝の形や対物レンズのNA,収差，波長等に
よって変化する。

この変化がフォーカス・サーボ信号に影響を与えない
ようにするために、例えば非点収差法では、ディスクの
溝の方向に対して第７図に示すように４分割検出器70を
配置している。このような４分割検出器70の配置によ
り、検出器上のファーフィールドパターン72は右側・左
側の検出部に等しい強度変動を生じ、４つの検出部の対
角和の差をとることにより理想的にはクロストークは無
くなるはずである。

ところが、検出器の取り付け誤差や光の強度分布ム
ラ、検出器の感度ムラ、ディスクの溝形状の不揃い等に
よって、クロストークは多少残るのが普通である。特に
非点収差を起こす光学系では、ファーフィールドパター
ンが変形するのでさらにクロストークは残りやすい。

このようにフォーカスサーボ信号のクロストークが大
きいと、例えばトラッキングがずれると、その結果、フ
ォーカスもずれてしまい、またフォーカスサーボ制御系
で発振を起こしてしまう場合もあり、フォーカスサーボ
の安定性を悪くしてしまう欠点があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、クロストークのない信号を得ることができる光
学式装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するため本発明は、溝を有する記録媒
体に照射するための光を出射する光源と、前記記録媒体
面で反射した前記光の反射光を入射して反射光強度を検
出する光検出器と、前記反射光の光路上に設けられた空
間フィルターとを有し、前記空間フィルターは、前記記
録媒体の前記溝が走る方向に対応する直線に対し線対称
となる開口部を備えた構成とする。

前記空間フィルターは前記反射光の平行光線束中又は
ファーフィールドとなる収束光線束中に設けてもよい。

前記空間フィルターの遮光部を反射鏡面とし、該反射
鏡面の反射光からトラッキング信号を検出してもよい。

また、本発明は、フォーカスサーボ光学系の平行光線
束中又はファーフィールドとなる収束光線束中に空間フ
ィルターを配置し、該空間フィルターはディスク溝が走
る方向の中心線に対し線対称となる開口部を備えた構成
とする。

前記空間フィルターの開口部以外の部分は、前記記録
媒体に照射される光が前記溝を横切る際に前記反射光が
強度変動する部分を遮光することとしてもよい。

［作用］ 本発明においては、空間フィルターの開口部は、検出
器上のファーフィールドパターンのうち変動のない部分
に対応するように配置することができる。したがって、
この空間フィルターによって、クロストークの原因とな
るファーフィールドパターン上の強度変動部分をカット
することができ、クロストークのない信号を得ることが
できる。

勿論、空間フィルターによって検出器の入射光量は減
少するが、電気的に増幅すれば必要な信号レベルが得ら
れ、S/N的にも問題ないレベルまで対処することが可能
である。

［実施例］ 第１図は非点収差法を例にとって本発明の一実施例を
示した説明図である。

第１図において、１は光源としてのレーザダイオード
であり、レーザダイオード１からの光はコリメータレン
ズ２、ビームスプリッター３、及び対物レンズ４を経て
光ディスク５の上にスポットを結像する。尚、光ディス
ク５で表わしている斜線がディスク上の溝の方向を示し
ている。

次に、光ディスク５で反射された光は対物レンズ４を
経てビームスプリッター３でサーボ光学系側に反射され
る。ビームスプリッター３でサーボ光学系側に反射され
た光は集光レンズ７、シリンドリカルレンズ８を経て４
分割検出器９上にファーフィールドパターンを結像す
る。尚、10は光軸を示す。

このようなサーボ光学系側について本発明にあって
は、ビームスプリッター３と集光レンズ７との間に空間
フィルタ６を配置している。

空間フィルター６は第２図に取り出して示すように、
光ディスク５の溝方向に平行な中心線60に対し線対称と
なる開口部62を形成しており、開口部62は遮光部64によ
り仕切られている。開口部62の形状は第６図に示したよ
うに光ビームが光ディスクの溝を横切る際に強度変動を
生じない部分に対応した開口形状としている。

従って、第２図に示した空間フィルター６は第１図に
おいて、光ディスク５の溝方向と平行に開口部62が向く
ように配置される。

尚、第１図の実施例では集光レンズ７の前に空間フィ
ルター６を配置しているが、集光レンズ７の後に空間フ
ィルターを配置しても良い。このように集光レンズ７の
後に空間フィルター６を配置した場合には、空間フィル
ター６を集光レンズ７に近付けておき、集光レンズ７に
より光がまだ収束しきれない部分に配置することが望ま
しい。勿論、集光レンズ７と空間フィルターを一体化し
ても良い。

このようにサーボ光学系側に光ディスク５の溝を光ビ
ームが横切ったときに強度変動のない部分のみを通過す
る開口部をもった空間フィルター６を配置することで、
４分割検出器９上に結像されるファーフィールドパター
ンの強度変動部分をカットすることができ、４分割検出
器９における４つの検出部の対角和の差として得られる
フォーカスサーボ信号のクロストークを完全になくすこ
とができる。

第３図はナイフエッジ法を対象とした本発明の他の実
施例を示した説明図である。

第３図において、レーザダイオード11からの光はコリ
メータレンズ12、ビームスプリッター13、対物レンズ14
を経て光ディスク15上に結像する。光ディスク15で反射
された光は対物レンズ14を経てビームスプリッター13で
サーボ光学系側に反射される。ビームスプリッター13で
サーボ光学系側に反射された光は集光レンズ17、ナイフ
エッジ18を経て２分割検出器19に結像される。このサー
ボ光学系側について本発明にあっては、集光レンズ17の
手前に第２図に示したと同じ空間フィルター16を配置し
ており、空間フィルター16の開口部162は光ディスク15
の溝と平行に向くように配置され、空間フィルター16に
より強度変動部分をカットして強度変動のない光を集光
レンズ17がナイフエッジ18を介して２分割検出器19上に
結像でき、これによってクロストークのないフォーカス
サーボ信号を得ることができる。

尚、第３図の実施例にあっても第１図の実施例と同
様、空間フィルター16は集光レンズ17の後側の近い位置
に設けるようにしても良く、また空間フィルター16を集
光レンズ17と一体化しても良い。

第４図はナイフエッジ法を対象とした本発明の他の実
施例を示した説明図であり、この実施例にあっては空間
フィルターの遮光部に反射鏡としての機能を設け、フォ
ーカスサーボ系に回り込まないようにマスクした光をト
ラッキングサーボ用の光として用いるようにしたことを
特徴とする。

即ち、第４図において、21はレーザダイオード、22は
コリメータレンズ、23はビームスプリッター、24は対物
レンズ、25は光ディスク、26は空間フィルター、29は集
光レンズ、30はナイフエッジ、31は２分割検出器であ
り、これらの構成は第３図の実施例と同じであるが、こ
れに加えて第４図の実施例にあっては、空間フィルター
26の遮光部264が反射鏡でできており、ビームスプリッ
ター23から反射されてきた光のうち強度変動部分の光は
空間フィルター26の反射鏡とされた遮光部264で反射さ
れ、トラッキングサーボ信号光として集光レンズ27を経
て光検出器28に結像される。勿論、空間フィルター26の
開口部262による透過光は２分割検出器31によりクロス
トークのないフォーカスサーボ信号として検出される。

尚、第４図の実施例ではフォーカスサーボ光学系とし
てナイフエッジ法を採用し、またトラッキングサーボ光
学系としてプッシュプル法を採用しているが、本発明は
これに限定されず、適宜のフォーカス及びトラッキング
サーボ系とすることができる。更に第１図，第３図の実
施例にあっては、トラッキングサーボ光学系は省略して
いる。

第５図は本発明で用いる空間フィルター６の他の実施
例を示した説明図である。

まず、第５図（ａ）は光ディスクが溝方向に対し平行
な中心線60に対し線対称に２か所に矩形状の開口部62a,
62bを形成しており、また同図（ｂ）にあっては、中心
線60に対し線対称に円形の開口部62c,62dを形成してお
り、更に同図（ｃ）にあっては中心線60に対し線対称に
扇形の開口部62e,62fを２か所に形成している。

この第５図に示すいずれの空間フィルター６にあって
も、それぞれの開口部により強度変動のない光のみを通
過してクロストークのないフォーカスサーボ信号を得る
ことができる。

更に上記の実施例にあっては、空間フィルター6,16,2
6を配置したことによって４分割検出器９又は２分割検
出器19,31に対する入射光量は減少するが、検出された
フォーカスサーボ信号を電気的に増幅することにより必
要な信号レベルを得ることができ、S/N的にも問題のな
いレベルまで増幅することが可能である。

また、空間フィルターの開口部の形状は第２図及び第
５図に示した形状に限定されず、強度変動部のマスクが
必要程度にできれば適宜の形状とすることができる。更
に、空間フィルターの外周形状も強度変動部をマスクで
きれば適宜の形状とすることができる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、検出器上に
結像されるファーフィールドパターンのディスクの溝に
よる光変動の影響を除去できるため、クロストークのな
い信号が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は非点収差法を対象とした本発明の一実施例を示
した説明図； 第２図は第１図の空間フィルターを取出して示した説明
図； 第３図はナイフエッジ法を対象とした本発明の実施例を
示した説明図； 第４図はナイフエッジ法を対象とした本発明の他の実施
例を示した説明図； 第５図は空間フィルターの他の実施例を示した説明図； 第６図は光スポットがディスクの溝を横切るときのファ
ーフィールドパターンの変化を示した説明図； 第７図は従来の非点収差法における４分割検出器と結像
パターンを示した説明図である。 1,11,21:レーザダイオード 2,12,22:コリメータレンズ 3,13,23:ビームスプリッター 4,14,24:対物レンズ 5,15,25:光ディスク 6,16,26:空間フィルター 7,17,27,29:集光レンズ 8:シリンドリカルレンズ 9:4分割検出器 18,30:ナイフエッジ 19,31:2分割検出器 28:光検出器 60:中心線 62,62a〜62f,162,262:開口部 64,164,264:遮光部

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溝を有する記録媒体に照射するための光を
   出射する光源と、 前記記録媒体面で反射した前記光の反射光を入射して反
   射光強度を検出する光検出器と、 前記反射光の光路上に設けられた空間フィルターとを有
   し、 前記空間フィルターは、前記記録媒体の前記溝が走る方
   向に対応する直線に対し線対称となる開口部を備えたこ
   とを特徴とする光学式装置。
2. 【請求項２】前記空間フィルターは前記反射光の平行光
   線束中又はファーフィールドとなる収束光線束中に設け
   られることを特徴とする請求項１記載の光学式装置。
3. 【請求項３】前記空間フィルターの開口部以外の部分
   は、前記記録媒体に照射される光が前記溝を横切る際に
   前記反射光が強度変動する部分を遮光することを特徴と
   する請求項１記載の光学式装置。
4. 【請求項４】フォーカスサーボ光学系の平行光線束中又
   はファーフィールドとなる収束光線束中に空間フィルタ
   ーを配置し、該空間フィルターはディスク溝が走る方向
   の中心線に対し線対称となる開口部を備えたことを特徴
   とする光学式装置。
5. 【請求項５】前記空間フィルターの遮光部を反射鏡面と
   し、該反射鏡面の反射光からトラッキング信号を検出す
   ることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３
   又は請求項４記載の光学式装置。