JP2724422B2 - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光ディスク等の光学
式記録媒体に対して情報の記録、再生を行う記録／再生
装置に適用するに好適な焦点検出装置に関する。
式記録媒体に対して情報の記録、再生を行う記録／再生
装置に適用するに好適な焦点検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の焦点検出装置として、例えば図１
２に示すようなものがある。この焦点検出装置は、１９
８８年度秋季応用物理学会において、「ＣＳＤ法による
フォーカス誤差信号の検出」（４ａ−ＺＡ−５）として
提案されたもので、光ディスクからの反射光を、オフア
クシスフレネルゾーンプレート(off-axis Fresnel Zone
Plate) を二光束干渉法により記録したホログラム１に
入射させて一対の共役光を発生させ、これら一対の共役
光をレンズ２を介して、それぞれ伸長方向を回折光の空
間周波数軸（Ｙ方向）と一致させた帯状の３分割フォト
ディテクタ３および４で受光するようにしたものであ
る。ここで、合焦点において、ホログラム１から得られ
る共役光の一方がフォトディテクタ３の後方に、他方が
フォトディテクタ４の前方にそれぞれ焦点を結ぶように
ホログラム１を構成すれば、フォーカス誤差信号ＦＥは
いわゆるビームサイズ法によって検出することができ
る。すなわち、光軸およびＹ方向と直交するＸ方向のフ
ォトディテクタ３の三つの受光領域３ａ，３ｂ，３ｃの
出力をＡ１，Ａ２，Ａ３とし、フォトディテクタ４の三
つの受光領域４ａ，４ｂ，４ｃの出力をＡ４，Ａ５，Ａ
６とすると、 ＦＥ＝（Ａ２＋Ａ４＋Ａ６）−（Ａ１＋Ａ３＋Ａ５） …(1) によって、図１３に示すように合焦点の前後で極性が反
転するＳ字曲線のＦＥ信号を得ることができる。
２に示すようなものがある。この焦点検出装置は、１９
８８年度秋季応用物理学会において、「ＣＳＤ法による
フォーカス誤差信号の検出」（４ａ−ＺＡ−５）として
提案されたもので、光ディスクからの反射光を、オフア
クシスフレネルゾーンプレート(off-axis Fresnel Zone
Plate) を二光束干渉法により記録したホログラム１に
入射させて一対の共役光を発生させ、これら一対の共役
光をレンズ２を介して、それぞれ伸長方向を回折光の空
間周波数軸（Ｙ方向）と一致させた帯状の３分割フォト
ディテクタ３および４で受光するようにしたものであ
る。ここで、合焦点において、ホログラム１から得られ
る共役光の一方がフォトディテクタ３の後方に、他方が
フォトディテクタ４の前方にそれぞれ焦点を結ぶように
ホログラム１を構成すれば、フォーカス誤差信号ＦＥは
いわゆるビームサイズ法によって検出することができ
る。すなわち、光軸およびＹ方向と直交するＸ方向のフ
ォトディテクタ３の三つの受光領域３ａ，３ｂ，３ｃの
出力をＡ１，Ａ２，Ａ３とし、フォトディテクタ４の三
つの受光領域４ａ，４ｂ，４ｃの出力をＡ４，Ａ５，Ａ
６とすると、 ＦＥ＝（Ａ２＋Ａ４＋Ａ６）−（Ａ１＋Ａ３＋Ａ５） …(1) によって、図１３に示すように合焦点の前後で極性が反
転するＳ字曲線のＦＥ信号を得ることができる。
【０００３】また、従来の他の焦点検出装置を採用する
光ヘッド装置として、特開平１−２２０１３３号公報に
は 図１４に示すようなものが提案されている。この光
ヘッド装置においては、レーザダイオード１１から射出
された光をコリメータレンズ１２によって平行光束とし
た後、ビームスプリッタ１３で反射させて、λ／４板１
４およびミラー１５を経て対物レンズ１６により記録媒
体１７に照射するようにしている。また、記録媒体１７
での反射光は、対物レンズ１６、ミラー１５およびλ／
４板１４を経てビームスプリッタ１３を透過させた後、
集光レンズ１８およびホログラム１９を経て光検出器２
０で受光するようにしている。なお、ホログラム１９
は、互いに逆方向の非点収差を生じるような±１次回折
光を発生するように形成され、また光検出器２０は図１
５Ａ〜Ｃに示すように、ホログラム１９からの０次回折
光２１を受光する受光領域２２と、±１次回折光２３，
２４をそれぞれ受光する３分割した受光領域２５ａ，２
５ｂ，２５ｃ；２６ａ，２６ｂ，２６ｃを有する受光部
２５，２６とをもって構成されている。かかる光ヘッド
装置において、光検出器２０に入射する０次回折光２１
および±１次回折光２３，２４は、記録媒体１７が対物
レンズ１６の焦点位置に対して一方の側にずれると、例
えば図１５Ａに示すようになり、焦点位置に位置する状
態では図１５Ｂに示すようになり、また焦点位置に対し
て他方の側にずれると図１５Ｃに示すようになる。した
がって、受光領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃ；２６ａ，２
６ｂ，２６ｃの出力を、それぞれＢ１，Ｂ２，Ｂ３；Ｂ
４，Ｂ５，Ｂ６とすると、フォーカス誤差信号ＦＥは、 ＦＥ＝（Ｂ１＋Ｂ５＋Ｂ６）−（Ｂ２＋Ｂ３＋Ｂ４） …(2) により得ることができる。このように、図１４に示す光
ヘッド装置においては、ホログラム１９で発生する±１
次回折光２３，２４の両方を用いてＦＥ信号を検出する
ことができるので、光の利用効率が良く、感度の高い検
出を行うことができるという利点がある。
光ヘッド装置として、特開平１−２２０１３３号公報に
は 図１４に示すようなものが提案されている。この光
ヘッド装置においては、レーザダイオード１１から射出
された光をコリメータレンズ１２によって平行光束とし
た後、ビームスプリッタ１３で反射させて、λ／４板１
４およびミラー１５を経て対物レンズ１６により記録媒
体１７に照射するようにしている。また、記録媒体１７
での反射光は、対物レンズ１６、ミラー１５およびλ／
４板１４を経てビームスプリッタ１３を透過させた後、
集光レンズ１８およびホログラム１９を経て光検出器２
０で受光するようにしている。なお、ホログラム１９
は、互いに逆方向の非点収差を生じるような±１次回折
光を発生するように形成され、また光検出器２０は図１
５Ａ〜Ｃに示すように、ホログラム１９からの０次回折
光２１を受光する受光領域２２と、±１次回折光２３，
２４をそれぞれ受光する３分割した受光領域２５ａ，２
５ｂ，２５ｃ；２６ａ，２６ｂ，２６ｃを有する受光部
２５，２６とをもって構成されている。かかる光ヘッド
装置において、光検出器２０に入射する０次回折光２１
および±１次回折光２３，２４は、記録媒体１７が対物
レンズ１６の焦点位置に対して一方の側にずれると、例
えば図１５Ａに示すようになり、焦点位置に位置する状
態では図１５Ｂに示すようになり、また焦点位置に対し
て他方の側にずれると図１５Ｃに示すようになる。した
がって、受光領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃ；２６ａ，２
６ｂ，２６ｃの出力を、それぞれＢ１，Ｂ２，Ｂ３；Ｂ
４，Ｂ５，Ｂ６とすると、フォーカス誤差信号ＦＥは、 ＦＥ＝（Ｂ１＋Ｂ５＋Ｂ６）−（Ｂ２＋Ｂ３＋Ｂ４） …(2) により得ることができる。このように、図１４に示す光
ヘッド装置においては、ホログラム１９で発生する±１
次回折光２３，２４の両方を用いてＦＥ信号を検出する
ことができるので、光の利用効率が良く、感度の高い検
出を行うことができるという利点がある。
【０００４】また、上記特開平１−２２０１３３号公報
には、装置の組み立てを容易にして、低コスト化を図る
ために、図１６Ａに平面図を、図１６Ｂに断面図を示す
ように、同一半導体基板３１に面発光レーザ３２と、３
分割した受光領域３３ａ，３３ｂ，３３ｃ；３４ａ，３
４ｂ，３４ｃを有する受光部３３，３４とを形成し、ホ
ログラム１９からの互いに逆方向の非点収差を有する±
１次回折光３５，３６を受光部３３，３４でそれぞれ受
光するようにして、上記と同様にしてフォーカス誤差信
号を検出するようにしたものが提案されている。
には、装置の組み立てを容易にして、低コスト化を図る
ために、図１６Ａに平面図を、図１６Ｂに断面図を示す
ように、同一半導体基板３１に面発光レーザ３２と、３
分割した受光領域３３ａ，３３ｂ，３３ｃ；３４ａ，３
４ｂ，３４ｃを有する受光部３３，３４とを形成し、ホ
ログラム１９からの互いに逆方向の非点収差を有する±
１次回折光３５，３６を受光部３３，３４でそれぞれ受
光するようにして、上記と同様にしてフォーカス誤差信
号を検出するようにしたものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１２
に示した従来の焦点検出装置にあっては、合焦状態では
図１７Ａに示すようにフォトディテクタ３，４に入射す
る共役光のスポット６，７の大きさがほぼ等しくなり、
一方の方向に若干デフォーカスした状態では図１７Ｂに
示すように、一方の共役光のスポット６が小さく、他方
の共役光のスポット７が大きくなるが、さらに大きくデ
フォーカスした状態では、図１７Ｃに示すように双方の
スポット６，７が合焦状態における大きさよりも大きく
なると共に、他方のスポット７が一方のスポット６より
も大きくなってフォトディテクタ４からはみ出てしま
う。このため、大きくデフォーカスした場合には、上記
(1) 式において（Ａ２＋Ａ４＋Ａ６）の項が減少してＦ
Ｅ信号が正から負に移り、図１３に示すように合焦点か
ら大きくデフォーカスした位置ＰにおいてＦＥ信号のゼ
ロクロスが発生する。また、逆方向に大きくデフォーカ
スしたときも同様の現象によりゼロクロスが発生する。
また、図１４に示した従来の焦点検出装置においては、
図１８Ａ〜Ｃに示すように、受光部２５，２６に入射す
る±１次回折光２３，２４のスポット４１，４２が、合
焦状態では図１８Ａに示すようになり、一方の方向に若
干デフォーカスした状態では図１８Ｂに示すようになる
が、さらに大きくデフォーカスした状態では、図１８Ｃ
に示すように一方のスポット４２が受光部２６からはみ
出てしまう。したがって、この場合も同様に、合焦点か
ら大きくデフォーカスした位置においてＦＥ信号のゼロ
クロスが発生することになる。このように、合焦点から
離れた位置においてＦＥ信号のゼロクロスがあると、こ
れを合焦点として誤検出する恐れがあり、合焦検出の信
頼性が低下するという問題があると共に、ＦＥ信号をも
とにフォーカスサーボの引込みを行う場合には、合焦点
の前にあるゼロクロス位置が擬似合焦点となって、正確
な引込みが困難になるという問題がある。このような問
題を解決する方法として、大きくデフォーカスしても入
射光のスポットがはみ出ないように光検出器を構成する
ことが考えられるが、このようにすると光検出器が大き
くなって、装置の大型化、コストアップ、応答速度の低
下等を招くという問題がある。この発明は、このような
従来の問題点に着目してなされたもので、光検出器を大
きくすることなく、したがって装置の大型化、コストア
ップ、応答速度の低下等を招くことなく、不所望なゼロ
クロスの無いＦＥ信号が得られるよう適切に構成した焦
点検出装置を提供することを目的とする。
に示した従来の焦点検出装置にあっては、合焦状態では
図１７Ａに示すようにフォトディテクタ３，４に入射す
る共役光のスポット６，７の大きさがほぼ等しくなり、
一方の方向に若干デフォーカスした状態では図１７Ｂに
示すように、一方の共役光のスポット６が小さく、他方
の共役光のスポット７が大きくなるが、さらに大きくデ
フォーカスした状態では、図１７Ｃに示すように双方の
スポット６，７が合焦状態における大きさよりも大きく
なると共に、他方のスポット７が一方のスポット６より
も大きくなってフォトディテクタ４からはみ出てしま
う。このため、大きくデフォーカスした場合には、上記
(1) 式において（Ａ２＋Ａ４＋Ａ６）の項が減少してＦ
Ｅ信号が正から負に移り、図１３に示すように合焦点か
ら大きくデフォーカスした位置ＰにおいてＦＥ信号のゼ
ロクロスが発生する。また、逆方向に大きくデフォーカ
スしたときも同様の現象によりゼロクロスが発生する。
また、図１４に示した従来の焦点検出装置においては、
図１８Ａ〜Ｃに示すように、受光部２５，２６に入射す
る±１次回折光２３，２４のスポット４１，４２が、合
焦状態では図１８Ａに示すようになり、一方の方向に若
干デフォーカスした状態では図１８Ｂに示すようになる
が、さらに大きくデフォーカスした状態では、図１８Ｃ
に示すように一方のスポット４２が受光部２６からはみ
出てしまう。したがって、この場合も同様に、合焦点か
ら大きくデフォーカスした位置においてＦＥ信号のゼロ
クロスが発生することになる。このように、合焦点から
離れた位置においてＦＥ信号のゼロクロスがあると、こ
れを合焦点として誤検出する恐れがあり、合焦検出の信
頼性が低下するという問題があると共に、ＦＥ信号をも
とにフォーカスサーボの引込みを行う場合には、合焦点
の前にあるゼロクロス位置が擬似合焦点となって、正確
な引込みが困難になるという問題がある。このような問
題を解決する方法として、大きくデフォーカスしても入
射光のスポットがはみ出ないように光検出器を構成する
ことが考えられるが、このようにすると光検出器が大き
くなって、装置の大型化、コストアップ、応答速度の低
下等を招くという問題がある。この発明は、このような
従来の問題点に着目してなされたもので、光検出器を大
きくすることなく、したがって装置の大型化、コストア
ップ、応答速度の低下等を招くことなく、不所望なゼロ
クロスの無いＦＥ信号が得られるよう適切に構成した焦
点検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、光源からの光を収束光学系を経て被
照射物体に投射し、その反射光を分割光学系により二つ
の光束に分割して、これら光束をそれぞれ平行な分割線
で分割された複数の受光領域を有する二つの光検出器で
受光し、これら光検出器の出力に基づいて前記収束光学
系の前記被照射物体に対するフォーカス誤差信号を検出
するようにした焦点検出装置において、前記収束光学系
の前記被照射物体に対する合焦点位置の一方の側のデフ
ォーカス領域において、前記フォーカス誤差信号のゼロ
クロスが生じないように、前記二つの光検出器の前記分
割線と直交する方向の寸法を異ならせる。
め、この発明では、光源からの光を収束光学系を経て被
照射物体に投射し、その反射光を分割光学系により二つ
の光束に分割して、これら光束をそれぞれ平行な分割線
で分割された複数の受光領域を有する二つの光検出器で
受光し、これら光検出器の出力に基づいて前記収束光学
系の前記被照射物体に対するフォーカス誤差信号を検出
するようにした焦点検出装置において、前記収束光学系
の前記被照射物体に対する合焦点位置の一方の側のデフ
ォーカス領域において、前記フォーカス誤差信号のゼロ
クロスが生じないように、前記二つの光検出器の前記分
割線と直交する方向の寸法を異ならせる。
【０００７】
【作用】かかる構成によれば、一方の光検出器の分割線
と直交する方向の寸法が、他方の光検出器のそれよりも
大きいので、デフォーカス領域の一方においてはフォー
カス誤差信号の不所望なゼロクロスが発生しないことに
なる。すなわち、例えば図１７Ｃにおいて、光検出器４
の分割線と直交する方向の寸法を大きくすると、今まで
光検出器４からはみ出した光が光検出器４に取り込まれ
ることになるので、上記(1) 式のＦＥ信号において（Ａ
２＋Ａ４＋Ａ６）の項の減少が無くなり、この方向での
ゼロクロスが無くなる。ただし、反対方向へデフォーカ
スした時のゼロクロスは残る。したがって、デフォーカ
ス領域の双方において不所望なゼロクロスが発生する場
合に比べ、合焦検出の信頼性を高めることができると共
に、ゼロクロスの無いデフォーカス領域のフォーカス誤
差信号を用いてフォーカスサーボの引込みを行うように
することにより、フォーカスサーボの引込みを容易かつ
正確に行うことが可能になる。また、一方の光検出器の
分割線と直交する方向の寸法を大きくするだけなので、
装置の大型化、コストアップ、応答速度の低下等を招く
こともない。
と直交する方向の寸法が、他方の光検出器のそれよりも
大きいので、デフォーカス領域の一方においてはフォー
カス誤差信号の不所望なゼロクロスが発生しないことに
なる。すなわち、例えば図１７Ｃにおいて、光検出器４
の分割線と直交する方向の寸法を大きくすると、今まで
光検出器４からはみ出した光が光検出器４に取り込まれ
ることになるので、上記(1) 式のＦＥ信号において（Ａ
２＋Ａ４＋Ａ６）の項の減少が無くなり、この方向での
ゼロクロスが無くなる。ただし、反対方向へデフォーカ
スした時のゼロクロスは残る。したがって、デフォーカ
ス領域の双方において不所望なゼロクロスが発生する場
合に比べ、合焦検出の信頼性を高めることができると共
に、ゼロクロスの無いデフォーカス領域のフォーカス誤
差信号を用いてフォーカスサーボの引込みを行うように
することにより、フォーカスサーボの引込みを容易かつ
正確に行うことが可能になる。また、一方の光検出器の
分割線と直交する方向の寸法を大きくするだけなので、
装置の大型化、コストアップ、応答速度の低下等を招く
こともない。
【０００８】
【実施例】図１および図２はこの発明の第１実施例を示
すものである。この実施例では、同一基板５０にレーザ
ダイオード５１、光検出器５２，５３をマウントし、レ
ーザダイオード５１から基板５０と平行な方向に出射さ
れた光を、基板５０に設けた立ち上げミラー５４で反射
させた後、ホログラム５５および対物レンズ５６を経て
記録媒体５７に集光させるようにする。また、記録媒体
５７での反射光は、対物レンズ５６を経てホログラム５
５に入射させ、ここで互いに逆方向のパワーを生じる±
１次回折光を発生させて、これら±１次回折光を光検出
器５２，５３で受光するようにする。光検出器５２，５
３は、ホログラム５５での回折方向に分割線を有するそ
れぞれ３分割した受光領域５２ａ，５２ｂ，５２ｃ；５
３ａ，５３ｂ，５３ｃをもって構成するが、この実施例
では一方の光検出器５３の分割線と直交する方向の寸法
を、他方の光検出器５２のそれよりも大きくする。
すものである。この実施例では、同一基板５０にレーザ
ダイオード５１、光検出器５２，５３をマウントし、レ
ーザダイオード５１から基板５０と平行な方向に出射さ
れた光を、基板５０に設けた立ち上げミラー５４で反射
させた後、ホログラム５５および対物レンズ５６を経て
記録媒体５７に集光させるようにする。また、記録媒体
５７での反射光は、対物レンズ５６を経てホログラム５
５に入射させ、ここで互いに逆方向のパワーを生じる±
１次回折光を発生させて、これら±１次回折光を光検出
器５２，５３で受光するようにする。光検出器５２，５
３は、ホログラム５５での回折方向に分割線を有するそ
れぞれ３分割した受光領域５２ａ，５２ｂ，５２ｃ；５
３ａ，５３ｂ，５３ｃをもって構成するが、この実施例
では一方の光検出器５３の分割線と直交する方向の寸法
を、他方の光検出器５２のそれよりも大きくする。
【０００９】このように構成すると、図３Ａ〜Ｃに示す
ように、光検出器５２，５３上に形成される±１次回折
光のスポット５８，５９は、記録媒体５７が対物レンズ
５６の焦点位置から一方の側にずれると図３Ａに示すよ
うになり、合焦状態では図３Ｂに示すようになり、また
他方の側にずれると図３Ｃに示すようになる。したがっ
て、光検出器５２，５３の受光領域５２ａ，５２ｂ，５
２ｃ；５３ａ，５３ｂ，５３ｃの出力をそれぞれＣ１，
Ｃ２，Ｃ３；Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６とすると、フォーカス誤
差信号ＦＥは、 ＦＥ＝（Ｃ１＋Ｃ３＋Ｃ５）−（Ｃ２＋Ｃ４＋Ｃ６） …(3) により得ることができる。また、この実施例では、一方
の光検出器５３の分割線と直交する方向の寸法を、他方
の光検出器５２のそれよりも大きくしたので、記録媒体
５７が対物レンズ５６の焦点位置から一方の側に大きく
ずれた場合にはスポット５８が光検出器５２からはみ出
ることになるが、他方に大きくずれた場合にはスポット
59は光検出器５３からはみ出ることなく有効に受光され
ることになる。このため、上記(3) 式から得られるＦＥ
信号は、図４に示すように、記録媒体５７が対物レンズ
５６の焦点位置から一方の側（図４において左方向）に
大きくずれた場合にはゼロクロスが生じるが、他方の側
（図４において右方向）に大きくずれた場合にはゼロク
ロスは生じないことになる。したがって、合焦検出の信
頼性を高めることができると共に、ゼロクロスの無いデ
フォーカス領域のＦＥ信号を用いてフォーカスサーボの
引込みを行うようにすれば、フォーカスサーボの引込み
を容易かつ正確に行うことができる。
ように、光検出器５２，５３上に形成される±１次回折
光のスポット５８，５９は、記録媒体５７が対物レンズ
５６の焦点位置から一方の側にずれると図３Ａに示すよ
うになり、合焦状態では図３Ｂに示すようになり、また
他方の側にずれると図３Ｃに示すようになる。したがっ
て、光検出器５２，５３の受光領域５２ａ，５２ｂ，５
２ｃ；５３ａ，５３ｂ，５３ｃの出力をそれぞれＣ１，
Ｃ２，Ｃ３；Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６とすると、フォーカス誤
差信号ＦＥは、 ＦＥ＝（Ｃ１＋Ｃ３＋Ｃ５）−（Ｃ２＋Ｃ４＋Ｃ６） …(3) により得ることができる。また、この実施例では、一方
の光検出器５３の分割線と直交する方向の寸法を、他方
の光検出器５２のそれよりも大きくしたので、記録媒体
５７が対物レンズ５６の焦点位置から一方の側に大きく
ずれた場合にはスポット５８が光検出器５２からはみ出
ることになるが、他方に大きくずれた場合にはスポット
59は光検出器５３からはみ出ることなく有効に受光され
ることになる。このため、上記(3) 式から得られるＦＥ
信号は、図４に示すように、記録媒体５７が対物レンズ
５６の焦点位置から一方の側（図４において左方向）に
大きくずれた場合にはゼロクロスが生じるが、他方の側
（図４において右方向）に大きくずれた場合にはゼロク
ロスは生じないことになる。したがって、合焦検出の信
頼性を高めることができると共に、ゼロクロスの無いデ
フォーカス領域のＦＥ信号を用いてフォーカスサーボの
引込みを行うようにすれば、フォーカスサーボの引込み
を容易かつ正確に行うことができる。
【００１０】図５および図６はこの発明の第２実施例を
示すものである。この実施例では、レーザダイオード６
１からの光をコリメータレンズ６２で平行光とした後、
プリズム６３を透過させて対物レンズ６４により記録媒
体６５に集光させ、その反射光を対物レンズ６４を経て
プリズム６３で反射させた後、プリズム６６により二つ
の光束に分離し、これら光束をそれぞれ集光レンズ６７
ａおよび６７ｂを経て同一基板６８に設けた光検出器６
９および７０で受光するようにする。なお、プリズム６
６で分離された二つの光束は、合焦状態において一方が
光検出器６９の後方に焦点を結び、他方が光検出器７０
の前方に焦点を結ぶようにして、光検出器６９および７
０に形成されるスポット７１および７２のデフォーカス
時の形状変化が第１実施例の場合と同じになるようにす
る。また、光検出器６９, ７０は、プリズム６６での光
束の分離方向に分割線を有するそれぞれ３分割した受光
領域６９ａ，６９ｂ，６９ｃ；７０ａ，７０ｂ，７０ｃ
をもって構成すると共に、一方の光検出器７０の分割線
と直交する方向の寸法を、他方の光検出器６９のそれよ
りも大きくする。したがって、この実施例によれば、光
検出器６９，７０の受光領域６９ａ，６９ｂ，６９ｃ；
７０ａ，７０ｂ，７０ｃの出力をそれぞれＤ１，Ｄ２，
Ｄ３；Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６とすると、フォーカス誤差信号
ＦＥは、第１実施例と同様に ＦＥ＝（Ｄ１＋Ｄ３＋Ｄ５）−（Ｄ２＋Ｄ４＋Ｄ６） …(4) により得ることができる。また、この(4) 式から得られ
るＦＥ信号は、一方の光検出器７０の分割線と直交する
方向の寸法が、他方の光検出器６９のそれよりも大きい
ので、デフォーカス領域の一方においては不所望なゼロ
クロスが無いものとなる。したがって、この実施例にお
いても第１実施例と同様の効果を得ることができる。
示すものである。この実施例では、レーザダイオード６
１からの光をコリメータレンズ６２で平行光とした後、
プリズム６３を透過させて対物レンズ６４により記録媒
体６５に集光させ、その反射光を対物レンズ６４を経て
プリズム６３で反射させた後、プリズム６６により二つ
の光束に分離し、これら光束をそれぞれ集光レンズ６７
ａおよび６７ｂを経て同一基板６８に設けた光検出器６
９および７０で受光するようにする。なお、プリズム６
６で分離された二つの光束は、合焦状態において一方が
光検出器６９の後方に焦点を結び、他方が光検出器７０
の前方に焦点を結ぶようにして、光検出器６９および７
０に形成されるスポット７１および７２のデフォーカス
時の形状変化が第１実施例の場合と同じになるようにす
る。また、光検出器６９, ７０は、プリズム６６での光
束の分離方向に分割線を有するそれぞれ３分割した受光
領域６９ａ，６９ｂ，６９ｃ；７０ａ，７０ｂ，７０ｃ
をもって構成すると共に、一方の光検出器７０の分割線
と直交する方向の寸法を、他方の光検出器６９のそれよ
りも大きくする。したがって、この実施例によれば、光
検出器６９，７０の受光領域６９ａ，６９ｂ，６９ｃ；
７０ａ，７０ｂ，７０ｃの出力をそれぞれＤ１，Ｄ２，
Ｄ３；Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６とすると、フォーカス誤差信号
ＦＥは、第１実施例と同様に ＦＥ＝（Ｄ１＋Ｄ３＋Ｄ５）−（Ｄ２＋Ｄ４＋Ｄ６） …(4) により得ることができる。また、この(4) 式から得られ
るＦＥ信号は、一方の光検出器７０の分割線と直交する
方向の寸法が、他方の光検出器６９のそれよりも大きい
ので、デフォーカス領域の一方においては不所望なゼロ
クロスが無いものとなる。したがって、この実施例にお
いても第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００１１】この発明の第３実施例においては、図１に
示した第１実施例において、記録媒体５７からの戻り光
に対しホログラム５５により互いに逆方向の非点収差が
生じるような±１次回折光を発生させ、これら±１次回
折光を光検出器５２，５３で受光するようにする。この
ように構成すると、光検出器５２，５３上に形成される
±１次回折光のスポット５８，５９は、記録媒体５７が
対物レンズ５６の焦点位置から一方の側にずれると図７
Ａに示すようになり、合焦状態では図７Ｂに示すように
なり、また他方の側にずれると図７Ｃに示すようになる
ので、光検出器５２，５３の受光領域５２ａ，５２ｂ，
５２ｃ；５３ａ，５３ｂ，５３ｃの出力を第１実施例と
同様にそれぞれＣ１，Ｃ２，Ｃ３；Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６と
すると、フォーカス誤差信号ＦＥは上記(3) 式により得
ることができる。また、この場合のFE信号も、デフォー
カス領域の一方においては不所望なゼロクロスが無いも
のとなるので、第１および第２実施例と同様の効果を得
ることができる。
示した第１実施例において、記録媒体５７からの戻り光
に対しホログラム５５により互いに逆方向の非点収差が
生じるような±１次回折光を発生させ、これら±１次回
折光を光検出器５２，５３で受光するようにする。この
ように構成すると、光検出器５２，５３上に形成される
±１次回折光のスポット５８，５９は、記録媒体５７が
対物レンズ５６の焦点位置から一方の側にずれると図７
Ａに示すようになり、合焦状態では図７Ｂに示すように
なり、また他方の側にずれると図７Ｃに示すようになる
ので、光検出器５２，５３の受光領域５２ａ，５２ｂ，
５２ｃ；５３ａ，５３ｂ，５３ｃの出力を第１実施例と
同様にそれぞれＣ１，Ｃ２，Ｃ３；Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６と
すると、フォーカス誤差信号ＦＥは上記(3) 式により得
ることができる。また、この場合のFE信号も、デフォー
カス領域の一方においては不所望なゼロクロスが無いも
のとなるので、第１および第２実施例と同様の効果を得
ることができる。
【００１２】図８はこの発明の第４実施例を、図９はこ
の発明の第５実施例をそれぞれ示すものである。これら
の実施例は、第１実施例において光検出器５２，５３を
図２の状態から右方向に９０°（図８）および左方向に
４５°（図９）回転して設けたもので、その他の構成は
第１実施例と同様である。また、図１０はこの発明の第
６実施例を、図１１はこの発明の第７実施例をそれぞれ
示すものである。これらの実施例は、第２実施例におい
て光検出器６９，７０を図６の状態から右方向に９０°
（図１０）および左方向に４５°（図１１）回転して設
けたもので、その他の構成は第２実施例と同様である。
の発明の第５実施例をそれぞれ示すものである。これら
の実施例は、第１実施例において光検出器５２，５３を
図２の状態から右方向に９０°（図８）および左方向に
４５°（図９）回転して設けたもので、その他の構成は
第１実施例と同様である。また、図１０はこの発明の第
６実施例を、図１１はこの発明の第７実施例をそれぞれ
示すものである。これらの実施例は、第２実施例におい
て光検出器６９，７０を図６の状態から右方向に９０°
（図１０）および左方向に４５°（図１１）回転して設
けたもので、その他の構成は第２実施例と同様である。
【００１３】第４〜第７実施例におけるように、光検出
器５２，５３；６９，７０を回転して設けることによ
り、受光領域の分割線の方向を記録媒体からの戻り光の
分割方向に対して任意に設定することができる。したが
って、トラッキングによる戻り光の変位方向に対して受
光領域の分割線の方向を自由に設定できるので、設計の
自由度を広げることができ、これにより受光領域の分割
線の方向をトラック方向と平行としてトラック横断に伴
うＦＥ信号へのクロストークを抑えることもできる。な
お、上述した各実施例においては、二つの光検出器を同
一基板に設けたが、これらは別々に設けることもでき
る。
器５２，５３；６９，７０を回転して設けることによ
り、受光領域の分割線の方向を記録媒体からの戻り光の
分割方向に対して任意に設定することができる。したが
って、トラッキングによる戻り光の変位方向に対して受
光領域の分割線の方向を自由に設定できるので、設計の
自由度を広げることができ、これにより受光領域の分割
線の方向をトラック方向と平行としてトラック横断に伴
うＦＥ信号へのクロストークを抑えることもできる。な
お、上述した各実施例においては、二つの光検出器を同
一基板に設けたが、これらは別々に設けることもでき
る。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、二つ
の光束に分離された被照射物体からの戻り光を、それぞ
れ平行な分割線で分割された複数の受光領域を有する二
つの光検出器で受光してフォーカス誤差信号を検出する
ようにした焦点検出装置において、収束光学系の被照射
物体に対する合焦点位置の一方の側のデフォーカス領域
において、フォーカス誤差信号のゼロクロスが生じない
ように、二つの光検出器の分割線と直交する方向の寸法
を異ならせたので、デフォーカス領域の双方において不
所望なゼロクロスが発生する場合に比べ、合焦検出の信
頼性を高めることができると共に、ゼロクロスの無いデ
フォーカス領域のフォーカス誤差信号を用いてフォーカ
スサーボの引込みを行うようにすることにより、フォー
カスサーボの引込みを容易かつ正確に行うことができ
る。また、一方の光検出器の分割線と直交する方向の寸
法を大きくするだけなので、装置の大型化、コストアッ
プ、応答速度の低下等を招くこともない。
の光束に分離された被照射物体からの戻り光を、それぞ
れ平行な分割線で分割された複数の受光領域を有する二
つの光検出器で受光してフォーカス誤差信号を検出する
ようにした焦点検出装置において、収束光学系の被照射
物体に対する合焦点位置の一方の側のデフォーカス領域
において、フォーカス誤差信号のゼロクロスが生じない
ように、二つの光検出器の分割線と直交する方向の寸法
を異ならせたので、デフォーカス領域の双方において不
所望なゼロクロスが発生する場合に比べ、合焦検出の信
頼性を高めることができると共に、ゼロクロスの無いデ
フォーカス領域のフォーカス誤差信号を用いてフォーカ
スサーボの引込みを行うようにすることにより、フォー
カスサーボの引込みを容易かつ正確に行うことができ
る。また、一方の光検出器の分割線と直交する方向の寸
法を大きくするだけなので、装置の大型化、コストアッ
プ、応答速度の低下等を招くこともない。
【図１】この発明の第１実施例を示す図である。
【図２】図１に示す基板の平面図である。
【図３】第１実施例の動作を説明するための図である。
【図４】第１実施例で得られるＦＥ信号の波形を示す図
である。
である。
【図５】この発明の第２実施例を示す図である。
【図６】図５に示す基板の平面図である。
【図７】この発明の第３実施例の動作を説明するための
図である。
図である。
【図８】この発明の第４実施例の要部を示す図である。
【図９】この発明の第５実施例の要部を示す図である。
【図１０】この発明の第６実施例の要部を示す図であ
る。
る。
【図１１】この発明の第７実施例の要部を示す図であ
る。
る。
【図１２】従来の技術を説明するための図である。
【図１３】同じく従来の技術を説明するための図であ
る。
る。
【図１４】同じく従来の技術を説明するための図であ
る。
る。
【図１５】同じく従来の技術を説明するための図であ
る。
る。
【図１６】同じく従来の技術を説明するための図であ
る。
る。
【図１７】同じく従来の技術を説明するための図であ
る。
る。
【図１８】同じく従来の技術を説明するための図であ
る。
る。
５０ 基板 ５１ レーザダイオード ５２，５３ 光検出器 ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ；５３ａ，５３ｂ，５３ｃ 受
光領域 ５４ 立ち上げミラー ５５ ホログラム ５６ 対物レンズ ５７ 記録媒体 ５８，５９ スポット ６１ レーザダイオード ６２ コリメータレンズ ６３ プリズム ６４ 対物レンズ ６５ 記録媒体 ６６ プリズム ６７ａ，６７ｂ 集光レンズ ６８ 基板 ６９，７０ 光検出器 ６９ａ，６９ｂ，６９ｃ；７０ａ，７０ｂ，７０ｃ 受
光領域 ７１，７２ スポット
光領域 ５４ 立ち上げミラー ５５ ホログラム ５６ 対物レンズ ５７ 記録媒体 ５８，５９ スポット ６１ レーザダイオード ６２ コリメータレンズ ６３ プリズム ６４ 対物レンズ ６５ 記録媒体 ６６ プリズム ６７ａ，６７ｂ 集光レンズ ６８ 基板 ６９，７０ 光検出器 ６９ａ，６９ｂ，６９ｃ；７０ａ，７０ｂ，７０ｃ 受
光領域 ７１，７２ スポット
Claims (5)
- 【請求項１】 光源と、この光源からの光を被照射物体
に投射する収束光学系と、前記被照射物体からの反射光
を二つの光束に分割する分割光学系と、この分割光学系
で分割された二つの光束を受光するように焦点位置の前
後に配置され、それぞれ平行な分割線で分割された複数
の受光領域を有する二つの光検出器とを有し、これら光
検出器の出力に基づいて前記収束光学系の前記被照射物
体に対するフォーカス誤差信号を検出するようにした焦
点検出装置において、前記収束光学系の前記被照射物体に対する合焦点位置の
一方の側のデフォーカス領域において、前記フォーカス
誤差信号のゼロクロスが生じないように、 前記二つの光
検出器の前記分割線と直交する方向の寸法を異ならせた
ことを特徴とする焦点検出装置。 - 【請求項２】 光源と、この光源からの光を被照射物体
に投射する収束光学系と、前記被照射物体からの反射光
を二つの光束に分割すると共に、その二つの光束の焦点
位置を前後にずらす分割光学系と、この分割光学系で分
割された二つの光束を受光するように配置され、それぞ
れ平行な分割線で分割された複数の受光領域を有する二
つの光検出器とを有し、これら光検出器の出力に基づい
て前記収束光学系の前記被照射物体に対するフォーカス
誤差信号を検出するようにした焦点検出装置において、前記収束光学系の前記被照射物体に対する合焦点位置の
一方の側のデフォーカス領域において、前記フォーカス
誤差信号のゼロクロスが生じないように、 前記二つの光
検出器の前記分割線と直交する方向の寸法を異ならせた
ことを特徴とする焦点検出装置。 - 【請求項３】 前記二つの光検出器を同一基板に設けた
ことを特徴とする請求項２記載の焦点検出装置。 - 【請求項４】 光源と、この光源からの光を被照射物体
に投射する収束光学系と、前記被照射物体からの反射光
を互いに逆方向の非点収差を有する二つの光束に分割す
る分割光学系と、この分割光学系で分割された二つの光
束を受光するように配置され、それぞれ平行な分割線で
分割された複数の受光領域をそれぞれ有する二つの光検
出器とを有し、これら光検出器の出力に基づいて前記収
束光学 系の前記被照射物体に対するフォーカス誤差信号
を検出するようにした焦点検出装置において、前記収束光学系の前記被照射物体に対する合焦点位置の
一方の側のデフォーカス領域において、前記フォーカス
誤差信号のゼロクロスが生じないように、 前記二つの光
検出器の前記分割線と直交する方向の寸法を異ならせた
ことを特徴とする焦点検出装置。 - 【請求項５】 前記二つの光検出器を同一基板に設けた
ことを特徴とする請求項４記載の焦点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41809390A JP2724422B2 (ja) | 1990-10-23 | 1990-12-28 | 焦点検出装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-284772 | 1990-10-23 | ||
| JP28477290 | 1990-10-23 | ||
| JP41809390A JP2724422B2 (ja) | 1990-10-23 | 1990-12-28 | 焦点検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05101417A JPH05101417A (ja) | 1993-04-23 |
| JP2724422B2 true JP2724422B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=26555600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41809390A Expired - Fee Related JP2724422B2 (ja) | 1990-10-23 | 1990-12-28 | 焦点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2724422B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08124184A (ja) * | 1994-10-26 | 1996-05-17 | Samsung Electron Co Ltd | フォーカスエラー検出方法およびその装置 |
| EP1109163B1 (en) | 1999-12-16 | 2008-07-09 | Victor Company Of Japan, Limited | Optical device |
| JP4561706B2 (ja) * | 2005-11-16 | 2010-10-13 | 日本ビクター株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| JP4449912B2 (ja) | 2006-01-27 | 2010-04-14 | 日本ビクター株式会社 | 光ピックアップ |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP41809390A patent/JP2724422B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05101417A (ja) | 1993-04-23 |
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