JPH01125731A - 光ディスクシステムにおける集束およびトラッキング装置 - Google Patents
光ディスクシステムにおける集束およびトラッキング装置Info
- Publication number
- JPH01125731A JPH01125731A JP63185714A JP18571488A JPH01125731A JP H01125731 A JPH01125731 A JP H01125731A JP 63185714 A JP63185714 A JP 63185714A JP 18571488 A JP18571488 A JP 18571488A JP H01125731 A JPH01125731 A JP H01125731A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detector
- signal
- image
- focusing
- tracking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 121
- 230000005494 condensation Effects 0.000 title 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 title 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 29
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 26
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 claims description 17
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000000562 conjugate Substances 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 241001272720 Medialuna californiensis Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
- G11B7/0909—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only by astigmatic methods
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
- G11B7/0916—Foucault or knife-edge methods
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/094—Methods and circuits for servo offset compensation
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/13—Optical detectors therefor
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B7/1378—Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
- G11B7/0903—Multi-beam tracking systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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】
本発明は読出し・書込み放射ビームを生成する放射源と
、該読出し・書込み放射ビームをディスク上に集束させ
る対物レンズ系を含む制御可能な集束手段とを含み、該
読出し・書込みビームの一部をディスクから反射させて
反射ビームを生じさせるよう形成したディスクデータ記
憶システムにおける集束状態保持装置に関するものであ
る。
、該読出し・書込み放射ビームをディスク上に集束させ
る対物レンズ系を含む制御可能な集束手段とを含み、該
読出し・書込みビームの一部をディスクから反射させて
反射ビームを生じさせるよう形成したディスクデータ記
憶システムにおける集束状態保持装置に関するものであ
る。
ディスク形データ記憶システム、特に光学的に読取り可
能なディスクシステムはレーザビームのように、ディス
クに対して光ビームを適正な集束位置に配置する必要が
ある。すなわち、所要のサイズおよび所要強度の光ビー
ムがディスク上の所望の場所に射突していることを確認
するため、光ビームの集束を含む軸方向における移動、
すなわち、ディスク面に向かう方向または軸方向から離
れる方向における移動ならびにトラッキングと呼ばれる
径方向における移動が必要となる。
能なディスクシステムはレーザビームのように、ディス
クに対して光ビームを適正な集束位置に配置する必要が
ある。すなわち、所要のサイズおよび所要強度の光ビー
ムがディスク上の所望の場所に射突していることを確認
するため、光ビームの集束を含む軸方向における移動、
すなわち、ディスク面に向かう方向または軸方向から離
れる方向における移動ならびにトラッキングと呼ばれる
径方向における移動が必要となる。
光ビームのトラッキングおよび集束を制御し、モニタす
る方法は、標準的にディスク面から反射されるビームの
少なくとも一部の特性を検出することを含む。このよう
なシステムの１つは、１９８４年５月１日付のミラー（
Ｍｉｌｌｅｒ）による米国特許第４ 、４４６．５４６
号に記載されており、このシスムでは集束制御に使用す
るための“Ｓ”曲線を生成する象限検出器を使用してい
る。
る方法は、標準的にディスク面から反射されるビームの
少なくとも一部の特性を検出することを含む。このよう
なシステムの１つは、１９８４年５月１日付のミラー（
Ｍｉｌｌｅｒ）による米国特許第４ 、４４６．５４６
号に記載されており、このシスムでは集束制御に使用す
るための“Ｓ”曲線を生成する象限検出器を使用してい
る。
この種システムに付随する問題点は装置に使用する検出
装置が焦点はずれまたはトラック交差に起因する特性と
システムの光構成素子の移動または誤配列のような光学
システム内の他の変化に起因する特性を区別することが
できないということである。このように区別ができない
ということのため、光学系のある構成素子の誤配列によ
り、検出システムに光ビームの集束点を所望の位置から
ずらすような誤った集束制御信号またはトラッキング制
御信号を生じさせる可能性がある。
装置が焦点はずれまたはトラック交差に起因する特性と
システムの光構成素子の移動または誤配列のような光学
システム内の他の変化に起因する特性を区別することが
できないということである。このように区別ができない
ということのため、光学系のある構成素子の誤配列によ
り、検出システムに光ビームの集束点を所望の位置から
ずらすような誤った集束制御信号またはトラッキング制
御信号を生じさせる可能性がある。
このような信号識別の可能性の欠落を克服し、または補
償するため多くの方法がこれまで提案されている。光検
出器が、検出中のビームのサイズに比しかなり小さい場
合は検出器に対してビーム軸が移動しても検出器はほぼ
ビーム内にあるため、このような軸の移動により影響を
受けることはほとんどない。しかし、多くの集束補正シ
ステムの場合、検出されているビームは検出器上に集束
されなければならない。装置の予想寿命期間中における
軸移動の影響を避けるため、充分大きい集束スポットを
生成する手法は、レンズアパーチャおよびビット密度の
ような他の構成素子に種々の拘束を与えて、この解決法
を非実用的かつ高価なものとする。
償するため多くの方法がこれまで提案されている。光検
出器が、検出中のビームのサイズに比しかなり小さい場
合は検出器に対してビーム軸が移動しても検出器はほぼ
ビーム内にあるため、このような軸の移動により影響を
受けることはほとんどない。しかし、多くの集束補正シ
ステムの場合、検出されているビームは検出器上に集束
されなければならない。装置の予想寿命期間中における
軸移動の影響を避けるため、充分大きい集束スポットを
生成する手法は、レンズアパーチャおよびビット密度の
ような他の構成素子に種々の拘束を与えて、この解決法
を非実用的かつ高価なものとする。
トラッキングシステムは、例えばビームスブリット配置
により集束システムから分離し、かなりエラーフリーな
トラッキングシステムを実現することができるが、光通
路を異なる光素子を通る２つの光通路にスプリットする
ことにより、１つの通路における光軸の移動のような事
態が他の通路においては起らないかも知れず、したがっ
て、１つの光通路に対する信号を他の通路におけるエラ
ー補正用に使用することはできない。さらに、この配置
はトラッキングシステムに関してのみ有用であり、集束
システムに関連する問題を解決することにはならない。
により集束システムから分離し、かなりエラーフリーな
トラッキングシステムを実現することができるが、光通
路を異なる光素子を通る２つの光通路にスプリットする
ことにより、１つの通路における光軸の移動のような事
態が他の通路においては起らないかも知れず、したがっ
て、１つの光通路に対する信号を他の通路におけるエラ
ー補正用に使用することはできない。さらに、この配置
はトラッキングシステムに関してのみ有用であり、集束
システムに関連する問題を解決することにはならない。
したがって、ビーム軸の移動または構成素子の誤配列の
ような光学的欠陥に感知せず、スプリットビームが独立
の光学的欠陥に従属しないような光ビームのトラッキン
グおよび集束システムの出現が望まれてきた。
ような光学的欠陥に感知せず、スプリットビームが独立
の光学的欠陥に従属しないような光ビームのトラッキン
グおよび集束システムの出現が望まれてきた。
本発明はこのようなシス、テムを有する装置を提供する
ことを目的とする。したがって、上述形式の本発明装置
は、反射ビームの通路内に該反射ビームから第１および
第２ビームを同時に生成するよう形成した光素子を配置
し、該第１ビームは検出器の面において少なくとも該第
２ビームに関してオーバラップしない部分を有するよう
にするほか、該検出器の面において該第１ビームに関連
する第１信号を生成する第１検出手段と、該第２ビーム
に関連する第２信号を形成する第２検出手段と、該第１
信号および第２信号を組合せて第３信号を生成する電子
的手段とを含み、該第３信号を該集束度に関連させると
ともに、光学的欠陥に応じて該第３信号がほぼ一定の値
を保持するようにしたことを特徴とする。
ことを目的とする。したがって、上述形式の本発明装置
は、反射ビームの通路内に該反射ビームから第１および
第２ビームを同時に生成するよう形成した光素子を配置
し、該第１ビームは検出器の面において少なくとも該第
２ビームに関してオーバラップしない部分を有するよう
にするほか、該検出器の面において該第１ビームに関連
する第１信号を生成する第１検出手段と、該第２ビーム
に関連する第２信号を形成する第２検出手段と、該第１
信号および第２信号を組合せて第３信号を生成する電子
的手段とを含み、該第３信号を該集束度に関連させると
ともに、光学的欠陥に応じて該第３信号がほぼ一定の値
を保持するようにしたことを特徴とする。
また、本発明の第１実施例においては、光素子は少なく
とも第１イメージ面上に第１イメージを形成するよう収
斂した第１ビームならびに第２イメージ面上に第２イメ
ージを形成するよう収斂した第２ビームを生成して、 （ａ） 該読出し・書込みビームの該集束に変化があ
る場合、該第１イメージは該第２イメージの変化に対し
ミラー対称的に変化し、 （５）該読出し・書込みビームのディスクに対するトラ
ッキングに変化がある場合、該第１イメージは該第２イ
メージの変化に対しミラー対称的に変化し、 （ｃ） 該反射ビームの光軸に変化がある場合、該第
１イメージは該第２イメージの変化に対し平行的に変化
するようにし、 第１検出器手段を該第１イメージの該変化に応じて該第
１イメージの該変化に関連する複数の第１信号を与える
よう形成し、第２検出器手段を該第２イメージの該変化
に関連する複数の第２信号を与えるよう形成するととも
に、該結合手段は該複数の第１信号と該複数の第２信号
を組合せて、集束の該変化に関連する第３信号で、反射
ビームの光軸の変化に対してほとんど応答しないような
信号を与える第１手段と、該複数の第１信号と該複数の
第２信号を組合せて、トラッキングの変化に関連する第
４信号で、反射ビームの光軸の該変化に対してほとんど
応答しないような信号を与える第２手段とを具えたこと
、該第３信号を用いて該集束手段の焦点面を変化させる
第１制御手段ならびに該第４信号を用いて該読出し・書
込みビームのディスクに対する径方向のトラッキングを
変化させる第２制御手段を具えたことを特徴とする。
とも第１イメージ面上に第１イメージを形成するよう収
斂した第１ビームならびに第２イメージ面上に第２イメ
ージを形成するよう収斂した第２ビームを生成して、 （ａ） 該読出し・書込みビームの該集束に変化があ
る場合、該第１イメージは該第２イメージの変化に対し
ミラー対称的に変化し、 （５）該読出し・書込みビームのディスクに対するトラ
ッキングに変化がある場合、該第１イメージは該第２イ
メージの変化に対しミラー対称的に変化し、 （ｃ） 該反射ビームの光軸に変化がある場合、該第
１イメージは該第２イメージの変化に対し平行的に変化
するようにし、 第１検出器手段を該第１イメージの該変化に応じて該第
１イメージの該変化に関連する複数の第１信号を与える
よう形成し、第２検出器手段を該第２イメージの該変化
に関連する複数の第２信号を与えるよう形成するととも
に、該結合手段は該複数の第１信号と該複数の第２信号
を組合せて、集束の該変化に関連する第３信号で、反射
ビームの光軸の変化に対してほとんど応答しないような
信号を与える第１手段と、該複数の第１信号と該複数の
第２信号を組合せて、トラッキングの変化に関連する第
４信号で、反射ビームの光軸の該変化に対してほとんど
応答しないような信号を与える第２手段とを具えたこと
、該第３信号を用いて該集束手段の焦点面を変化させる
第１制御手段ならびに該第４信号を用いて該読出し・書
込みビームのディスクに対する径方向のトラッキングを
変化させる第２制御手段を具えたことを特徴とする。
光軸の移動のような光学的欠陥に起因する不所望の変化
は２つのイメージに平行な結果を生じさせるので、２つ
のイメージをこのような不所望の影響をなくすような方
法で結合し、トラッキングまたは集束の変化のみをほぼ
反射し、反射ビームの光軸の変化にほとんど応答しない
ような組合せ信号を生成することが可能である。
は２つのイメージに平行な結果を生じさせるので、２つ
のイメージをこのような不所望の影響をなくすような方
法で結合し、トラッキングまたは集束の変化のみをほぼ
反射し、反射ビームの光軸の変化にほとんど応答しない
ような組合せ信号を生成することが可能である。
また、この第１実施例においては光素子はさらに第３イ
メージ面上に第３イメージを形成するよう収斂した第３
ビームを生成するとともに、該第３イメージの変化に応
答して該読出し・書込みビームのディスクによる変調に
関連する信号を与えるよう形成した第３検出器手段を具
えたことを特徴とする。
メージ面上に第３イメージを形成するよう収斂した第３
ビームを生成するとともに、該第３イメージの変化に応
答して該読出し・書込みビームのディスクによる変調に
関連する信号を与えるよう形成した第３検出器手段を具
えたことを特徴とする。
光素子は非点収差素子により形成するを可とする。光素
子は第２ビームの非点収差に対してミラー対称的に位置
決めされた第１ビームの非点収差を生ずるよう形成する
ことができる。このようにして、単一素子により、２つ
のレンズのような２つの光素子を別個に配列するを要せ
ずして、例えば、直交関係のような２つの非点収差集束
レンズの所望の関係を生じさせることができる。
子は第２ビームの非点収差に対してミラー対称的に位置
決めされた第１ビームの非点収差を生ずるよう形成する
ことができる。このようにして、単一素子により、２つ
のレンズのような２つの光素子を別個に配列するを要せ
ずして、例えば、直交関係のような２つの非点収差集束
レンズの所望の関係を生じさせることができる。
また、本発明の第２実施例においては、該第１ビームを
該光素子によりイメージ面内のイメージに非点収差的に
集束させ、該第２ビームを該光素子により該イメージ面
において焦点はずれの状態にするとともに、該第１検出
器手段をほぼ該イメージ面内に配置して該イメージの形
状に応じて変化する第１信号を導出するようにし、該第
２検出器手段をほぼ該イメージ面内に配置してほぼ該イ
メージの外側に位置させ、該集束度に関連する該第２ビ
ームに応じて第２信号を導出するようにしたこと、装置
はさらに該第３信号に応じて該集束度を変化させる第１
制御手段を具えたことを特徴とする。
該光素子によりイメージ面内のイメージに非点収差的に
集束させ、該第２ビームを該光素子により該イメージ面
において焦点はずれの状態にするとともに、該第１検出
器手段をほぼ該イメージ面内に配置して該イメージの形
状に応じて変化する第１信号を導出するようにし、該第
２検出器手段をほぼ該イメージ面内に配置してほぼ該イ
メージの外側に位置させ、該集束度に関連する該第２ビ
ームに応じて第２信号を導出するようにしたこと、装置
はさらに該第３信号に応じて該集束度を変化させる第１
制御手段を具えたことを特徴とする。
さらに、本発明の第２実施例において、第１および第２
ビームを同軸形状としたことを特徴とする。この場合、
第１および第２ビーム用としては２つの異なる検出手段
を使用する。第１検出手段は第１ビームよりの集束イメ
ージを検出する。第１検出器は非点収差的に集束された
第１ビームから“Ｓ”曲線を生成する象限検出器とする
を可とする。第２検出器は、第１ビームからのイメージ
の外側にほとんどの部分を有し、焦点はずれの第２ビー
ムに応答する。第２検出器は、焦点はずれの第２ビーム
のサイズに比し相当小さくし、焦点はずれビームの光軸
の移動のような光学的欠陥によりほとんど影響を受けな
いようにする。第２検出器により検出される位相関係は
第１検出器により生成される“Ｓ”曲線を修正するのに
使用される。結果として生ずる信号はディスク上のビー
ムの集束度に関係し、かつ光軸の移動によりほとんど影
響を受けることはない。
ビームを同軸形状としたことを特徴とする。この場合、
第１および第２ビーム用としては２つの異なる検出手段
を使用する。第１検出手段は第１ビームよりの集束イメ
ージを検出する。第１検出器は非点収差的に集束された
第１ビームから“Ｓ”曲線を生成する象限検出器とする
を可とする。第２検出器は、第１ビームからのイメージ
の外側にほとんどの部分を有し、焦点はずれの第２ビー
ムに応答する。第２検出器は、焦点はずれの第２ビーム
のサイズに比し相当小さくし、焦点はずれビームの光軸
の移動のような光学的欠陥によりほとんど影響を受けな
いようにする。第２検出器により検出される位相関係は
第１検出器により生成される“Ｓ”曲線を修正するのに
使用される。結果として生ずる信号はディスク上のビー
ムの集束度に関係し、かつ光軸の移動によりほとんど影
響を受けることはない。
また、第２検出器はディスクに対するビームのトラッキ
ングの制御および監視用としても使用することが望まし
い。前述のように、第２検出器はイメージ面における焦
点はずれ第２ビームのサイズに比しかなり小であるため
、トラッキング信号は光軸の移動のような光学的欠陥に
よりそれ程影響は受けない。
ングの制御および監視用としても使用することが望まし
い。前述のように、第２検出器はイメージ面における焦
点はずれ第２ビームのサイズに比しかなり小であるため
、トラッキング信号は光軸の移動のような光学的欠陥に
よりそれ程影響は受けない。
第１および第２実施例の双方において２つのビームの生
成を可能にする単一光素子はゾーンプレートにより形成
することが望ましい。すなわち、複数のレンズのような
光素子の組合せに対して単一の光素子を使用することに
より、材料費ならびに製造およびメンテナンス費用の低
減をはかることができる。さらに、複数の光素子を組合
せて所望の効果を生じさせるようにした場合でも、第１
および第２ビームの双方が同一光素子を通過するので、
これらのビームの１つに光学的欠陥を生じさせる状態が
他のビームにも光学的欠陥を生じさせることになる。こ
のような理由のため、１つのビームの検出器よりの信号
を他のビームの検出よりの信号と組合せて、光学的欠陥
の影響をあまり受けないような最終信号を生成すること
ができる。
成を可能にする単一光素子はゾーンプレートにより形成
することが望ましい。すなわち、複数のレンズのような
光素子の組合せに対して単一の光素子を使用することに
より、材料費ならびに製造およびメンテナンス費用の低
減をはかることができる。さらに、複数の光素子を組合
せて所望の効果を生じさせるようにした場合でも、第１
および第２ビームの双方が同一光素子を通過するので、
これらのビームの１つに光学的欠陥を生じさせる状態が
他のビームにも光学的欠陥を生じさせることになる。こ
のような理由のため、１つのビームの検出器よりの信号
を他のビームの検出よりの信号と組合せて、光学的欠陥
の影響をあまり受けないような最終信号を生成すること
ができる。
本発明の第１および第２実施例の双方においては、検出
器はすべて単一イメージ面内に位置し、相互に近接して
配置するを可としているため、検出装置をコンパクトな
単一デバイス内に配設することができ、また、このよう
にコンパクトな単一デバイスを与えることにより、材料
費および製造費は最少となり、かつ、メンテナンス要求
を低減することが可能となる。
器はすべて単一イメージ面内に位置し、相互に近接して
配置するを可としているため、検出装置をコンパクトな
単一デバイス内に配設することができ、また、このよう
にコンパクトな単一デバイスを与えることにより、材料
費および製造費は最少となり、かつ、メンテナンス要求
を低減することが可能となる。
第１図および第１Ａ図は従来の技術による光デイスク駆
動システムを示すもので、例えば半導体レーザのような
コヒーレントな光源１０から偏光ビームスプリッタ１４
の入射面に平行な偏光面を有するを可として光ビームを
発生するよう形成されている。ビームはミラー１２に指
向し、ついで偏光ビームスプリッタ１４に指向し、次に
１７４波長プレート１６を通る。１７４波長プレート１
６は、既知のように偏光ビームスプリフタにより伝送さ
れる直線偏波光を円偏波光に変化させる。次に、レーザ
ビームは対物レンズ１８により、例えば一般の回転ディ
スクのような記録媒体２００面上に、約１μｍあるいは
それ以下の直径を有するスポットとして集束される。こ
のよ゛うなスポットを得るため、対物レンズ１８には約
０．５２のような大きな数のアパーチャを有するレンズ
が使用される。また、このような対物レンズのフォーカ
スの深さは小である。したがって、対物レンズは、光ビ
ームがディスク２０上の情報トラックの面すなわち情報
平面上に尖鋭に集束し続けるよう媒体面２０から最適距
離に保持することが望ましい。光デイスクドライブにお
いては情報面と対物レンズ間の距離はディスクの垂直方
向の動き（ラン アウト）により変化する傾向があるの
で、これらの変化を検出し、それに応じて集束エラーを
補正するなんらかの手だてが必要となる。
動システムを示すもので、例えば半導体レーザのような
コヒーレントな光源１０から偏光ビームスプリッタ１４
の入射面に平行な偏光面を有するを可として光ビームを
発生するよう形成されている。ビームはミラー１２に指
向し、ついで偏光ビームスプリッタ１４に指向し、次に
１７４波長プレート１６を通る。１７４波長プレート１
６は、既知のように偏光ビームスプリフタにより伝送さ
れる直線偏波光を円偏波光に変化させる。次に、レーザ
ビームは対物レンズ１８により、例えば一般の回転ディ
スクのような記録媒体２００面上に、約１μｍあるいは
それ以下の直径を有するスポットとして集束される。こ
のよ゛うなスポットを得るため、対物レンズ１８には約
０．５２のような大きな数のアパーチャを有するレンズ
が使用される。また、このような対物レンズのフォーカ
スの深さは小である。したがって、対物レンズは、光ビ
ームがディスク２０上の情報トラックの面すなわち情報
平面上に尖鋭に集束し続けるよう媒体面２０から最適距
離に保持することが望ましい。光デイスクドライブにお
いては情報面と対物レンズ間の距離はディスクの垂直方
向の動き（ラン アウト）により変化する傾向があるの
で、これらの変化を検出し、それに応じて集束エラーを
補正するなんらかの手だてが必要となる。
ディスク媒体２０は標準的に０．４のリフレクタンス（
反射係数）を有する。ディスク２０から反射された光は
逆戻りして対物レンズ１８．１７４波長プレート１６を
通り、偏光ビームスプリッタ１４を離れて円環体レンズ
２２のような非点収差レンズを通り象限検出器（カッド
検出器）２４上に集束する。
反射係数）を有する。ディスク２０から反射された光は
逆戻りして対物レンズ１８．１７４波長プレート１６を
通り、偏光ビームスプリッタ１４を離れて円環体レンズ
２２のような非点収差レンズを通り象限検出器（カッド
検出器）２４上に集束する。
円環体レンズ２２は同じガラスピース上の２つの彎曲面
を研磨して製作する。この形式のレンズは球面収差の影
響を受けるので、検出時に均質かつ良い形状のビームを
与えるため正確なセンタリングを必要とする。２つの焦
点を有するこのようなレンズを形成する他の方法は、そ
の上に円筒状彎曲部を有する薄い物質の層に浮彫りを施
す（ｅｍｂｏｓｓ）ことである。このようなレンズはし
ばしば２焦点レンズと呼ばれ、円環体レンズより高品質
であるが、それより相当高価である。
を研磨して製作する。この形式のレンズは球面収差の影
響を受けるので、検出時に均質かつ良い形状のビームを
与えるため正確なセンタリングを必要とする。２つの焦
点を有するこのようなレンズを形成する他の方法は、そ
の上に円筒状彎曲部を有する薄い物質の層に浮彫りを施
す（ｅｍｂｏｓｓ）ことである。このようなレンズはし
ばしば２焦点レンズと呼ばれ、円環体レンズより高品質
であるが、それより相当高価である。
ディスク２００面上に集束される光ビームは、例えば、
ピットエツジまたはトラッキングサーボビットの読出し
くまたは書込み）を行いうるよう事前に溝をつけた部分
のようなトラッキング限定システムにより常に情報トラ
ック上に中心があるようにする必要がある。このような
中心位置からの偏移は読出し信号の変調の深さの減少を
生じ、もしくは隣接するトラック部分間に漏話（クロス
トーク）を生ずる可能性を有する。所望するトラック上
の集束ビームのセンタリングとは、集束ビームの中心が
トラックの中心と一致することを意味し、センターの外
れたビームの場合はこれらのセンターは一致しない。し
たがって、光デイスクドライブにはアクセスすべき情報
トラックに対する集束ビームのセンタリングエラーの大
きさおよび方向を検出してスポットの位置を補正しろる
ような手段を設けることが必要となる。
ピットエツジまたはトラッキングサーボビットの読出し
くまたは書込み）を行いうるよう事前に溝をつけた部分
のようなトラッキング限定システムにより常に情報トラ
ック上に中心があるようにする必要がある。このような
中心位置からの偏移は読出し信号の変調の深さの減少を
生じ、もしくは隣接するトラック部分間に漏話（クロス
トーク）を生ずる可能性を有する。所望するトラック上
の集束ビームのセンタリングとは、集束ビームの中心が
トラックの中心と一致することを意味し、センターの外
れたビームの場合はこれらのセンターは一致しない。し
たがって、光デイスクドライブにはアクセスすべき情報
トラックに対する集束ビームのセンタリングエラーの大
きさおよび方向を検出してスポットの位置を補正しろる
ような手段を設けることが必要となる。
トラッキングエラーは電気的検出器ゾーン、ａ。
ｂ、 ｃおよびｄにより生成される検出信号を第１Ａ
図に示す象限検出器２４に関して （ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ） −−−（１）のように組合
せることにより得ることができる。
図に示す象限検出器２４に関して （ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ） −−−（１）のように組合
せることにより得ることができる。
ディスク上のスポットがあらかじめ溝をつけたデータト
ラックを横切って移動する場合は、象限検出器２４上の
光の強さが揺動し、検出器からのこの信号に変動を生ず
る。この電気的検出信号の揺動はトラックにより生成さ
れる回折ビームの緩衝により起る。
ラックを横切って移動する場合は、象限検出器２４上の
光の強さが揺動し、検出器からのこの信号に変動を生ず
る。この電気的検出信号の揺動はトラックにより生成さ
れる回折ビームの緩衝により起る。
集束エラー信号は電気的検出器ゾーンにより生成される
検出信号を第１Ａ図に示す象限検出器２４に関して （ａ＋ｃ）−（ｂ−ｄ） −−−（２）のように組合
せることにより得ることができる。
検出信号を第１Ａ図に示す象限検出器２４に関して （ａ＋ｃ）−（ｂ−ｄ） −−−（２）のように組合
せることにより得ることができる。
集束エラー信号は、上述のように通常は一般の円環体レ
ンズにより形成したレンズ２２を使用して生成される。
ンズにより形成したレンズ２２を使用して生成される。
象限検出器２４上の光パターンは、ディスク２０の情報
面に対する集束スポットの軸方向位置の状態に応じて第
２八図ないし第２Ｄ図に示す形状のうち１つの形状を有
する。スポットが適正に集束されている場合は、光の形
状は第２Ｂ図に示すようにほぼ対称的となる。
面に対する集束スポットの軸方向位置の状態に応じて第
２八図ないし第２Ｄ図に示す形状のうち１つの形状を有
する。スポットが適正に集束されている場合は、光の形
状は第２Ｂ図に示すようにほぼ対称的となる。
この場合、象限検出器２４上のスポットは第２Ｂ図に示
すように、象限検出器２４の４つの全象限上で同じ強さ
を有する。これに反して、レーザビームがディスク２０
の情報面上に適正に集束されていない場合は、象限検出
器２４上のスポットは楕円形となり、第２Ａ図および第
２Ｃ図に示すように、象限検出器２４の対角線方向に対
向する象限部分への優位性を示す。減少の大きさが集束
エラーの大きさに関係するように、集束が正のセンスで
誤っている場合（第２Ａ図参照）には、象限検出器から
抽出される（２）式により決められる電気信号はイン・
フォーカス信号（適正な集束の場合の信号）に比して減
少する。一方、その大きさが集束エラーの大きさに関係
するように、集束が負のセンスで誤っている場合（第２
Ｃ図参照）には、（２）式により得られる電気信号はイ
ン・フォーカス信号に比し増加する。このようにして、
集束エラー信号は集束エラーの方向と大きさの双方を与
えることができる。
すように、象限検出器２４の４つの全象限上で同じ強さ
を有する。これに反して、レーザビームがディスク２０
の情報面上に適正に集束されていない場合は、象限検出
器２４上のスポットは楕円形となり、第２Ａ図および第
２Ｃ図に示すように、象限検出器２４の対角線方向に対
向する象限部分への優位性を示す。減少の大きさが集束
エラーの大きさに関係するように、集束が正のセンスで
誤っている場合（第２Ａ図参照）には、象限検出器から
抽出される（２）式により決められる電気信号はイン・
フォーカス信号（適正な集束の場合の信号）に比して減
少する。一方、その大きさが集束エラーの大きさに関係
するように、集束が負のセンスで誤っている場合（第２
Ｃ図参照）には、（２）式により得られる電気信号はイ
ン・フォーカス信号に比し増加する。このようにして、
集束エラー信号は集束エラーの方向と大きさの双方を与
えることができる。
前述のトラッキングおよび集束システムは多くの拘束を
受け、種々の欠点に悩まされ続ける。上述の特別なエラ
ー信号生成機構においては、（２）式によるトラッキン
グエラー信号は、スポットが最適集束状態に近付いたと
きのみ実現可能であり、さらに第２Ｂ図に示すようなス
ポットはむしろ小さくスポットの直径は例えば約２５０
μｍである。
受け、種々の欠点に悩まされ続ける。上述の特別なエラ
ー信号生成機構においては、（２）式によるトラッキン
グエラー信号は、スポットが最適集束状態に近付いたと
きのみ実現可能であり、さらに第２Ｂ図に示すようなス
ポットはむしろ小さくスポットの直径は例えば約２５０
μｍである。
その結果、ディスクドライブが種々の熱環境に遭遇した
場合は、機械的部分の熱膨張が、ある調整部分に組入れ
られた応力と結合して、象限検出器２４上のビームをそ
のあらかじめ配列された位置から移動させ、このビーム
の動きにより電気的オフセット信号が生じ、ディスク２
０上のトラッキングのモニタの正確度を減少させる。例
えば、正確に集束されたビームの軸が、第２Ｂ図に示す
スポットを象限すに向かって動かすようにシフトした場
合は、軸偏移は（１）式により決められるトラッキング
エラー信号を減少させ、ビームが適正に集束されている
場合でも、ビームのトラッキングに変化を生じさせる。
場合は、機械的部分の熱膨張が、ある調整部分に組入れ
られた応力と結合して、象限検出器２４上のビームをそ
のあらかじめ配列された位置から移動させ、このビーム
の動きにより電気的オフセット信号が生じ、ディスク２
０上のトラッキングのモニタの正確度を減少させる。例
えば、正確に集束されたビームの軸が、第２Ｂ図に示す
スポットを象限すに向かって動かすようにシフトした場
合は、軸偏移は（１）式により決められるトラッキング
エラー信号を減少させ、ビームが適正に集束されている
場合でも、ビームのトラッキングに変化を生じさせる。
このようなビームの動きは集束システムの正確さにも影
響を与える。また、上述の軸偏移は（２）式により決め
られる量を減少させ、その結果得られる集束エラー信号
は第２Ａ図に示すようなアウト・オブ・フォーカス状態
（集束のずれた状態）において生ずる信号に似たものと
なる。かくして、このような軸のシフトは集束システム
の実際には正確に集束されたビームの焦点はずれ（デイ
フォーカス）を招来する。
響を与える。また、上述の軸偏移は（２）式により決め
られる量を減少させ、その結果得られる集束エラー信号
は第２Ａ図に示すようなアウト・オブ・フォーカス状態
（集束のずれた状態）において生ずる信号に似たものと
なる。かくして、このような軸のシフトは集束システム
の実際には正確に集束されたビームの焦点はずれ（デイ
フォーカス）を招来する。
第３図は他の既知の光駆動システムを示す概要図で、こ
の場合、レーザ光源１０からのコヒーレントな光ビーム
は偏光ビームスプリッタ１４．１／４波長プレート１６
、対物レンズ１８を通り、ディスク２０に達し、ここで
反射ビームは対物レンズ１８．１７４波長プレート１６
を逆戻りして偏光ビームスプリッタ１４から外方に向か
い、第２ビームスプリツタ２６により２つのビームに分
割される。トラッキング信号は第３Ａ図に示すスプリッ
ト検出器２８により感知（センス）され、集束エラーは
集束ビームをレンズ２２を介して象限検出器２４に到達
させることにより感知されるようにする。このアプロー
チにおいて、スプリット検出器２８上で検出されたトラ
ッキング信号はシステム内の機械的マウントの動きに対
しては不感となるが、象限検出器２４で検出された集束
エラーは支持機械マウントに組込まれた応力により生ず
るビームの傾きまたは他のビームの動きにより依然とし
て影響を受ける。さらに、集束ビームはレンズ２２を通
過するが、トラッキングビームはレンズ２２を通らない
ので、検出器２８により検出される信号を用いて、レン
ズ２２の誤配列により生ずる可能性のある欠陥のような
集束ビーム通路においてのみ生ずる光学的欠陥を弁別す
ることはできない。
の場合、レーザ光源１０からのコヒーレントな光ビーム
は偏光ビームスプリッタ１４．１／４波長プレート１６
、対物レンズ１８を通り、ディスク２０に達し、ここで
反射ビームは対物レンズ１８．１７４波長プレート１６
を逆戻りして偏光ビームスプリッタ１４から外方に向か
い、第２ビームスプリツタ２６により２つのビームに分
割される。トラッキング信号は第３Ａ図に示すスプリッ
ト検出器２８により感知（センス）され、集束エラーは
集束ビームをレンズ２２を介して象限検出器２４に到達
させることにより感知されるようにする。このアプロー
チにおいて、スプリット検出器２８上で検出されたトラ
ッキング信号はシステム内の機械的マウントの動きに対
しては不感となるが、象限検出器２４で検出された集束
エラーは支持機械マウントに組込まれた応力により生ず
るビームの傾きまたは他のビームの動きにより依然とし
て影響を受ける。さらに、集束ビームはレンズ２２を通
過するが、トラッキングビームはレンズ２２を通らない
ので、検出器２８により検出される信号を用いて、レン
ズ２２の誤配列により生ずる可能性のある欠陥のような
集束ビーム通路においてのみ生ずる光学的欠陥を弁別す
ることはできない。
本発明によるときは２つの集束ビームを生ずる光素子を
使用している。第４図に示す本発明の第１実施例におい
ては、例えば、レンズ６２＄よびゾーンプレート６４を
含む光素子６０を少なくともディスクから反射されるビ
ーム６６の一部の通路内に配置している。本実施例にお
いて使用可能なゾーンプレートの特性および製造方法に
ついては後述する。要約すれば、本実施例用のゾーンプ
レートは楕円のセグメントの形状の浮彫状領域または不
透明領域を有する。光エレメント６０の作用は、マイナ
ス−次ビーム（ｍｉｎｕｓ ｆｉｒｓｔ ｏｒｄｅｒ
ｂｅａｍ）５３およびプラス−次ビーム（ｐｌｕｓ ｆ
ｉｒｓｔ ｏｒｄｅｒ ｂｅａｍ）７Ｑの２つの収斂ビ
ームを生成することである。これらの各ビームは双方の
ビームに対し同じ面であることを可とするイメージ面７
２に収斂するようにする。
使用している。第４図に示す本発明の第１実施例におい
ては、例えば、レンズ６２＄よびゾーンプレート６４を
含む光素子６０を少なくともディスクから反射されるビ
ーム６６の一部の通路内に配置している。本実施例にお
いて使用可能なゾーンプレートの特性および製造方法に
ついては後述する。要約すれば、本実施例用のゾーンプ
レートは楕円のセグメントの形状の浮彫状領域または不
透明領域を有する。光エレメント６０の作用は、マイナ
ス−次ビーム（ｍｉｎｕｓ ｆｉｒｓｔ ｏｒｄｅｒ
ｂｅａｍ）５３およびプラス−次ビーム（ｐｌｕｓ ｆ
ｉｒｓｔ ｏｒｄｅｒ ｂｅａｍ）７Ｑの２つの収斂ビ
ームを生成することである。これらの各ビームは双方の
ビームに対し同じ面であることを可とするイメージ面７
２に収斂するようにする。
光エレメント６０は、読出し・書込みビームの集束また
はトラッキングに変化がある場合はイメージ面７２にお
けるビームの形状および回折パターンはミラー対称的に
変化するが、反射ビーム６６の光軸に変化が生じた場合
は平行的に変化するような特性をもった２つのビーム６
８．７０を与える。さらに、光素子６０は２つのビーム
に非点収差を与える。
はトラッキングに変化がある場合はイメージ面７２にお
けるビームの形状および回折パターンはミラー対称的に
変化するが、反射ビーム６６の光軸に変化が生じた場合
は平行的に変化するような特性をもった２つのビーム６
８．７０を与える。さらに、光素子６０は２つのビーム
に非点収差を与える。
第１および第２ビーム６８．７０は第５図に示す２つの
象限検出器７４．７６を使用して検出するようにする。
象限検出器７４．７６を使用して検出するようにする。
この場合、第１象限検出器７４は第１ビーム６８を検出
しろるよう配置し、第２象限検出器７６は第２ビーム７
０を検出しうるよう配置する。象限検小器７４．７６は
ほぼ２つのビーム６８．７０のイメージ面７２に位置さ
せる。
しろるよう配置し、第２象限検出器７６は第２ビーム７
０を検出しうるよう配置する。象限検小器７４．７６は
ほぼ２つのビーム６８．７０のイメージ面７２に位置さ
せる。
また、光エレメント６０は第１および第２ビーム６８、
７０のイメージ面７２と同平面であることを可とするイ
メージ面に収斂する第３ビームまたはゼロ次（ｚｅｒｏ
ｏｒｄｅｒ）のビーム７８を与えるよう形成すること
もできる。本発明の一実施例においては、ゼロ次光ビー
ム７８のイメージ面７２におけるイメージの直径は約１
０ミクロンである。また、第３ビーム７８を検出してデ
ータディスクにより読出し・書込みビームの変調に関す
る信号を与えるための第３検出器８０を配置する。
７０のイメージ面７２と同平面であることを可とするイ
メージ面に収斂する第３ビームまたはゼロ次（ｚｅｒｏ
ｏｒｄｅｒ）のビーム７８を与えるよう形成すること
もできる。本発明の一実施例においては、ゼロ次光ビー
ム７８のイメージ面７２におけるイメージの直径は約１
０ミクロンである。また、第３ビーム７８を検出してデ
ータディスクにより読出し・書込みビームの変調に関す
る信号を与えるための第３検出器８０を配置する。
第６Ａ、６Ｂ、６Ｃおよび６Ｄ図は異なる集束および光
軸の状態の場合に第４図示実施例における検出器？４．
７６、８０上に注がれる光パターンを示す概要図である
。第６Ａ、６Ｂおよび６０図は光軸がシフトしていない
状態、すなわち、第１および第２ビームの６８．７８が
それぞれ象限検出器７４゜７６の中心にセンターを有す
る状態を示す。第６Ａ図は読出し・書込みビームがイン
・フォーカスのとき検出器７４．７６、７８上に注がれ
る光パターンを示す。これに対し、第６Ｂ図は読出し・
書込みビームがデータディスクに関して正のセンスでア
ウト・オブ・フォーカス（集束はずれ）のとき、検出器
７４．７６、７８上に落ちる光パターンを示し、第６Ｃ
図は、読出し・書込みビームがデータディスクに関して
負のセンスでアウト・オブ・フォーカスのとき、検出器
７４．７６、７８上に落ちる光パターンを示す。また、
第６Ｄ図は、読出し・書込みビー＾はデータディスクに
関してイン・フォーカスであるが、反射ビーム６６の軸
が最適位置またはセンターの位置からシフトしていると
き検出器７４゜７６、８０に注がれる光パターンを示す
。
軸の状態の場合に第４図示実施例における検出器？４．
７６、８０上に注がれる光パターンを示す概要図である
。第６Ａ、６Ｂおよび６０図は光軸がシフトしていない
状態、すなわち、第１および第２ビームの６８．７８が
それぞれ象限検出器７４゜７６の中心にセンターを有す
る状態を示す。第６Ａ図は読出し・書込みビームがイン
・フォーカスのとき検出器７４．７６、７８上に注がれ
る光パターンを示す。これに対し、第６Ｂ図は読出し・
書込みビームがデータディスクに関して正のセンスでア
ウト・オブ・フォーカス（集束はずれ）のとき、検出器
７４．７６、７８上に落ちる光パターンを示し、第６Ｃ
図は、読出し・書込みビームがデータディスクに関して
負のセンスでアウト・オブ・フォーカスのとき、検出器
７４．７６、７８上に落ちる光パターンを示す。また、
第６Ｄ図は、読出し・書込みビー＾はデータディスクに
関してイン・フォーカスであるが、反射ビーム６６の軸
が最適位置またはセンターの位置からシフトしていると
き検出器７４゜７６、８０に注がれる光パターンを示す
。
本実施例によるときは、集束エラー信号は象限検出器に
、 １． ｍ、 ｎ、 ｐ、 ｑ、 ｒおよびＳよりの
出力を次式 ％式％（３） のように組合せることにより得られる。また、本発明に
よれば、トラッキングエラー信号は象限検出器よりの信
号を次式、すなわち、 ［（ｋ＋ｎ）−（１＋ｍ）］ ＋ ［（ｑ＋ｒ）−（ｐ
＋ｓ）］ −−−（４）のように組合せることにより
得られる。このように、２つの象限検出器からの信号を
組合せることにより、集束エラー信号とトラッキングエ
ラー信号の双方はそれぞれデータディスクに対する読出
し・書込みビームの集束状態およびトラッキング状態に
感知性を有するが、反射ビーム６６の光軸の変化のよう
な光学的障害に対してはかなりの不感性を有する。第１
実施例の場合と同じように、２つのビームからの信号を
組合せて光学的欠陥に対し不感の信号を生成する能力は
、２つのビームが非独立通路に従うという事実すなわち
各ビームが同じ光素子を通るという事実に関係する。
、 １． ｍ、 ｎ、 ｐ、 ｑ、 ｒおよびＳよりの
出力を次式 ％式％（３） のように組合せることにより得られる。また、本発明に
よれば、トラッキングエラー信号は象限検出器よりの信
号を次式、すなわち、 ［（ｋ＋ｎ）−（１＋ｍ）］ ＋ ［（ｑ＋ｒ）−（ｐ
＋ｓ）］ −−−（４）のように組合せることにより
得られる。このように、２つの象限検出器からの信号を
組合せることにより、集束エラー信号とトラッキングエ
ラー信号の双方はそれぞれデータディスクに対する読出
し・書込みビームの集束状態およびトラッキング状態に
感知性を有するが、反射ビーム６６の光軸の変化のよう
な光学的障害に対してはかなりの不感性を有する。第１
実施例の場合と同じように、２つのビームからの信号を
組合せて光学的欠陥に対し不感の信号を生成する能力は
、２つのビームが非独立通路に従うという事実すなわち
各ビームが同じ光素子を通るという事実に関係する。
また、非独立ビームを生成するシステムは関連の集束ビ
ーム６８．７０の収差が単一の光エレメント６４により
生成される場合は、直交状態を可とする所定の角度関係
で非点収差フォーカスラインが生ずるという点で有用で
ある。したがって、円筒状レンズまたは円環体レンズの
ような２つの異なる光素子を独立して別個に調整し、２
つのビーム６８゜７０の非点収差フォーカスラインの直
交性を確認するを要しない。
ーム６８．７０の収差が単一の光エレメント６４により
生成される場合は、直交状態を可とする所定の角度関係
で非点収差フォーカスラインが生ずるという点で有用で
ある。したがって、円筒状レンズまたは円環体レンズの
ような２つの異なる光素子を独立して別個に調整し、２
つのビーム６８゜７０の非点収差フォーカスラインの直
交性を確認するを要しない。
第７Ａ図は反射ビーム６６に沿った点における上部およ
び下部回折パターン（第７Ａ図ではそれぞれＴおよびＢ
で示す）８１の位置を示し、第７Ｂ図はイメージ面７２
におけるビーム６８および７０に関する回折パターン８
２．８４の位置を示す。第７図から分るように、光素子
６０は、回折パターンの９０度回転をもたらす。第１お
よび第２ビーム６８．７０の回折パターン８２．８４に
課せられる回転はミラー対称的で、第１ビーム６８の回
折パターンが反時計方向に４５°回転した場合は、第２
ビーム７００回折パターン８４が時計方向に４５°回転
する。回折パターンは光エレメント６０により反対方向
に回転するので、例えば、トラック交差、ピットエツジ
検出またはサーボピット検出のようなトラッキング事象
に起因する回折パターンの変化は２つの検出器７４．７
６においてミラー対称的であるが、反射ビーム６６の光
軸の移動のような光学的欠陥に起因する回折パターンの
変化は２つの検出器７４．７６において回折パターンの
平行移動を招来する。このように、（４）式により得ら
れるトラッキングエラー信号は光学的欠陥に対してかな
り不感的となる。
び下部回折パターン（第７Ａ図ではそれぞれＴおよびＢ
で示す）８１の位置を示し、第７Ｂ図はイメージ面７２
におけるビーム６８および７０に関する回折パターン８
２．８４の位置を示す。第７図から分るように、光素子
６０は、回折パターンの９０度回転をもたらす。第１お
よび第２ビーム６８．７０の回折パターン８２．８４に
課せられる回転はミラー対称的で、第１ビーム６８の回
折パターンが反時計方向に４５°回転した場合は、第２
ビーム７００回折パターン８４が時計方向に４５°回転
する。回折パターンは光エレメント６０により反対方向
に回転するので、例えば、トラック交差、ピットエツジ
検出またはサーボピット検出のようなトラッキング事象
に起因する回折パターンの変化は２つの検出器７４．７
６においてミラー対称的であるが、反射ビーム６６の光
軸の移動のような光学的欠陥に起因する回折パターンの
変化は２つの検出器７４．７６において回折パターンの
平行移動を招来する。このように、（４）式により得ら
れるトラッキングエラー信号は光学的欠陥に対してかな
り不感的となる。
第８図は本発明による新しい集束エラーおよびトラッキ
ングエラー生成装置および方法の第２実施例を示す。こ
の検出システムは２つの集束ビームを生成する１つの光
素子というよりむしろ反射ビーム１２９を２つのビーム
にスプリットする光素子（１３０）を含み、スプリット
された１つのビーム１３５は検出器１３２の面上で非点
収差的に集束され、他のビーム１３７は検出器１３２の
面においてデイフォーカスされるようにする。
ングエラー生成装置および方法の第２実施例を示す。こ
の検出システムは２つの集束ビームを生成する１つの光
素子というよりむしろ反射ビーム１２９を２つのビーム
にスプリットする光素子（１３０）を含み、スプリット
された１つのビーム１３５は検出器１３２の面上で非点
収差的に集束され、他のビーム１３７は検出器１３２の
面においてデイフォーカスされるようにする。
光エレメント１３０は１またはそれ以上のレンズおよび
１またはそれ以上の回折格子を含む任意の複数構成素子
により形成することができる。光エレメント用として好
ましい構成素子はゾーンプレート素子１３０である。こ
のゾーンプレート素子１３０のパターンは以下に述べる
方法で生成することができる。簡単にいえば、プレート
用のパターンは、本来的には例えば、ペンプロッタ、フ
ォトプロッタ、ＣＲＴデイスプレィまたは電子ビームグ
ラフィック出力装置のようなグラフィック装置上にコン
ピュータにより生成するようにする。ゾーンプレート素
子１３０用のパターンは楕円形領域を含むを可とする。
１またはそれ以上の回折格子を含む任意の複数構成素子
により形成することができる。光エレメント用として好
ましい構成素子はゾーンプレート素子１３０である。こ
のゾーンプレート素子１３０のパターンは以下に述べる
方法で生成することができる。簡単にいえば、プレート
用のパターンは、本来的には例えば、ペンプロッタ、フ
ォトプロッタ、ＣＲＴデイスプレィまたは電子ビームグ
ラフィック出力装置のようなグラフィック装置上にコン
ピュータにより生成するようにする。ゾーンプレート素
子１３０用のパターンは楕円形領域を含むを可とする。
コンピュータ出力は以下に述べる方法によりフェーズリ
ーフ形光エレメントに変換する。第８Ａ図は光ゾーンプ
レート１３０の表面の不透明表示（比例尺でない）で、
ここではその概略的可視表示を与えている。後述するよ
うに、光ゾーンプレート１３０は不透明部分を有するを
要せず、一般に、浮彫状または凹状にした楕円パターン
を有する透明ゾーンプレートにより光強度に関してより
良い結果が得られる。
ーフ形光エレメントに変換する。第８Ａ図は光ゾーンプ
レート１３０の表面の不透明表示（比例尺でない）で、
ここではその概略的可視表示を与えている。後述するよ
うに、光ゾーンプレート１３０は不透明部分を有するを
要せず、一般に、浮彫状または凹状にした楕円パターン
を有する透明ゾーンプレートにより光強度に関してより
良い結果が得られる。
第８Ｂ図は、第８図示の光学系に使用する変形検出プレ
ート１３２の表面を示す概要図である。光素子１３０に
より生成されるビームの１つは円環体レンズからの非点
収差ビームに類似の収斂ビーム１３５で、このビームは
例えば、プラス−次ビームである。光素子よりの第２ビ
ーム１３７は大きいビーム直径１を有する焦点のずれた
ほぼ平行な規準ビームで、第８図の場合はゼロ次ビーム
である。
ート１３２の表面を示す概要図である。光素子１３０に
より生成されるビームの１つは円環体レンズからの非点
収差ビームに類似の収斂ビーム１３５で、このビームは
例えば、プラス−次ビームである。光素子よりの第２ビ
ーム１３７は大きいビーム直径１を有する焦点のずれた
ほぼ平行な規準ビームで、第８図の場合はゼロ次ビーム
である。
また、発散ビームである第３ビーム１３６を光素子１３
０により生成することができ、このビームは例えば第８
図においてはマイナス−次ビームである。
０により生成することができ、このビームは例えば第８
図においてはマイナス−次ビームである。
収斂ビーム１３５および規準ビーム１３７は検出器１３
２により感知されるようにする。第８図示実施例におけ
る発散ビーム１３６はなんらの機能を果さず、したがっ
て検出ビームにおける有用な全強度のなかの若干のロス
を表わす。
２により感知されるようにする。第８図示実施例におけ
る発散ビーム１３６はなんらの機能を果さず、したがっ
て検出ビームにおける有用な全強度のなかの若干のロス
を表わす。
本発明の一実施例の場合の象限検出器における収斂ビー
ム１３５のビーム直径は、標準形光ディスクドライブの
場合のように、約０．２５ｍｍである。また、規準ビー
ム１３７の直径は約４ ｎ＋＋ｎで、検出器面における
発散ビーム１３６の直径は約３＋＋＋＋ｎである。
ム１３５のビーム直径は、標準形光ディスクドライブの
場合のように、約０．２５ｍｍである。また、規準ビー
ム１３７の直径は約４ ｎ＋＋ｎで、検出器面における
発散ビーム１３６の直径は約３＋＋＋＋ｎである。
発散ビームの直径は他の２つのビームに比し大であるた
め、その検出信号に対する寄与は小となる。
め、その検出信号に対する寄与は小となる。
第８Ｂ図は３つのビーム１３５．１３６および１３７が
検出器１３２の面にあられれたときの状態を比例尺によ
らないで示した概要図である。あらかじめ溝を設けた記
録媒体を使用するトラッキングシステムにおいては内側
の２つのビームは、ディスク２０の記録媒体上の溝付構
造に起因する妨害に関係する半月形パターンを生ずる。
検出器１３２の面にあられれたときの状態を比例尺によ
らないで示した概要図である。あらかじめ溝を設けた記
録媒体を使用するトラッキングシステムにおいては内側
の２つのビームは、ディスク２０の記録媒体上の溝付構
造に起因する妨害に関係する半月形パターンを生ずる。
第８Ｂ図示の検出器はサーボピットトラッキングシステ
ムのようなあらかじめ溝を設けた構造を使用していない
トラッキングシステムとともに使用することもできる。
ムのようなあらかじめ溝を設けた構造を使用していない
トラッキングシステムとともに使用することもできる。
本発明の一実施例によるときは、第８Ｂ図にｅ。
ｆ、 ｇおよびｈで示す検出ゾーンからの信号を次式
％式％（５）
のように組合せることにより、電気的検出ゾーンからト
ラッキングエラー信号を生成することができる。
ラッキングエラー信号を生成することができる。
規準ビームは、熱応力または他の光学的欠陥のもとで生
ずるビーム軸の偏移の大きさに比し大であるので、この
ようにして生成されたトラッキング信号は広範囲にわた
って安定であり、光学的欠陥に対して不感となる。
ずるビーム軸の偏移の大きさに比し大であるので、この
ようにして生成されたトラッキング信号は広範囲にわた
って安定であり、光学的欠陥に対して不感となる。
複合検出器１３２の中央の小さい象限検出器１３３は、
ビーム１３５の非点収差的性質により“Ｓ”曲線を示す
非点収差集束エラー信号を生成するために使用される。
ビーム１３５の非点収差的性質により“Ｓ”曲線を示す
非点収差集束エラー信号を生成するために使用される。
この場合には、この非点収差は円筒レンズまたは円環体
レンズのような一般の非点収差手疫による代わりにエレ
メント１３０によりもたらされるが、前述のようにこの
ようなエラー信号は光学的欠陥に対して感知しやすい。
レンズのような一般の非点収差手疫による代わりにエレ
メント１３０によりもたらされるが、前述のようにこの
ようなエラー信号は光学的欠陥に対して感知しやすい。
したがって、本発明においては光学的欠陥に対してかな
り感度の低い焦点はずれビーム検出器ｅ、 ｆ、
ｇおよびｈからの信号を用いて検出素子ａ、ｂ、ｃおよ
びｄの象限検出信号を補正あるいは補償し、集束に関係
し、しかも光学的欠陥に対しかなり感度の低い最終信号
を生成するようにしている。この点に関しての本発明の
有用性は焦点のずれたトラッキングビーム１３７とイン
・フォーカス状態の集束ビーム１３５の双方が同じ光構
成素子を通過するという事実に関係する。すなわち、集
束されたビームと焦点のずれたビームが同じ光構成素子
を通るので、他のビーム上の光学的欠陥の影響を補償す
るのに一方のビームからの信号を使用することができる
。
り感度の低い焦点はずれビーム検出器ｅ、 ｆ、
ｇおよびｈからの信号を用いて検出素子ａ、ｂ、ｃおよ
びｄの象限検出信号を補正あるいは補償し、集束に関係
し、しかも光学的欠陥に対しかなり感度の低い最終信号
を生成するようにしている。この点に関しての本発明の
有用性は焦点のずれたトラッキングビーム１３７とイン
・フォーカス状態の集束ビーム１３５の双方が同じ光構
成素子を通過するという事実に関係する。すなわち、集
束されたビームと焦点のずれたビームが同じ光構成素子
を通るので、他のビーム上の光学的欠陥の影響を補償す
るのに一方のビームからの信号を使用することができる
。
本発明においては、検出器１３２の検出ゾーンｅおよび
ｆからの信号の間の位相関係あるいは検出ゾーンｇおよ
びｈからの信号の間の位相関係は媒体上のスポットの真
の集束状態を示すことができる。以下の論述は対の検出
器のいずれか（すなわちｅとｆまたはｇとｈ）からの信
号を使用するということでなされているが、双方の対の
検出器からの信号を付加的に結合してより強力なトータ
ル信号を得、かくして、さらに良好な信号対雑音比を得
るようにすることが望ましい。２つの検出器の差信号は
集束エラーのサインを示し、これに対して２つの検出器
の和は位相基準信号として使用することができる。
ｆからの信号の間の位相関係あるいは検出ゾーンｇおよ
びｈからの信号の間の位相関係は媒体上のスポットの真
の集束状態を示すことができる。以下の論述は対の検出
器のいずれか（すなわちｅとｆまたはｇとｈ）からの信
号を使用するということでなされているが、双方の対の
検出器からの信号を付加的に結合してより強力なトータ
ル信号を得、かくして、さらに良好な信号対雑音比を得
るようにすることが望ましい。２つの検出器の差信号は
集束エラーのサインを示し、これに対して２つの検出器
の和は位相基準信号として使用することができる。
（ｅ−ｆ） ・ （ｅ＋ｆ） −−−（６）の形で
示すような双方の信号の乗算値は、アプライドオプティ
ックス、ｖＯｌ、１７．２０１３〜２０２１ヘージに掲
載のブラー） （Ｂｒａａｔ）ほかによる論文“ポジシ
ョン センシング イン ビデオディスク リードアウ
ト（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｎｇ ｉｎ Ｖｉ
ｄｅ。
示すような双方の信号の乗算値は、アプライドオプティ
ックス、ｖＯｌ、１７．２０１３〜２０２１ヘージに掲
載のブラー） （Ｂｒａａｔ）ほかによる論文“ポジシ
ョン センシング イン ビデオディスク リードアウ
ト（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｎｇ ｉｎ Ｖｉ
ｄｅ。
Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄｏｕｔ）”に記載されているように
、集束エラー信号を生ずる。
、集束エラー信号を生ずる。
第９図はこれらの信号の位相関係の一例を示すもので、
図において２つの線は検出器ｅおよびｆまたは検出器ｇ
およびｈよりの理想的信号Ｓ６およびＳ、を表わす。位
相ψ（ラジアン）は一方の信号の他の信号に対する遅れ
Δｔを両信号の共通周期Ｔで除したものである。しかし
、アプライドオプティックスのブラート（１３ｒａａｔ
） ほかによる論文に記載されているように、集束エラ
ー信号はｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈ集束信号の捕捉範
囲がかなり小さいという欠点を有し、ｅ、 ｆ、
ｇ、 ｈ集束信号が意味のある情報を与える前に、レ
ーザビームが１００ ミクロンまたはそれ以上の捕捉範
囲を有する象限検出器から意味のある信号を得るに必要
な集束状態に比し集束状態に近い状態にあるようにしな
ければならない。しかしながら、前述のように、象限検
出器はｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈ集束信号の光学的欠
陥感知性に比べて、光構成素子の誤配列のような光学的
欠陥に対しかなり感知性が高い。
図において２つの線は検出器ｅおよびｆまたは検出器ｇ
およびｈよりの理想的信号Ｓ６およびＳ、を表わす。位
相ψ（ラジアン）は一方の信号の他の信号に対する遅れ
Δｔを両信号の共通周期Ｔで除したものである。しかし
、アプライドオプティックスのブラート（１３ｒａａｔ
） ほかによる論文に記載されているように、集束エラ
ー信号はｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈ集束信号の捕捉範
囲がかなり小さいという欠点を有し、ｅ、 ｆ、
ｇ、 ｈ集束信号が意味のある情報を与える前に、レ
ーザビームが１００ ミクロンまたはそれ以上の捕捉範
囲を有する象限検出器から意味のある信号を得るに必要
な集束状態に比し集束状態に近い状態にあるようにしな
ければならない。しかしながら、前述のように、象限検
出器はｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈ集束信号の光学的欠
陥感知性に比べて、光構成素子の誤配列のような光学的
欠陥に対しかなり感知性が高い。
本発明はｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈ集束信号および象
限検出器集束信号の双方を使用することを含む。象限検
出器エラー信号は集束を直接制御して、集束システムを
ｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈ集束信号が意味をもつイン・
フォーカス状態（すなわち集束信号がｅ、 ｆ。
限検出器集束信号の双方を使用することを含む。象限検
出器エラー信号は集束を直接制御して、集束システムを
ｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈ集束信号が意味をもつイン・
フォーカス状態（すなわち集束信号がｅ、 ｆ。
ｇ、ｈ捕捉範囲内にあり、真の集束状態表示を与えるよ
うな状態）に充分近い状態に保持するために使用する。
うな状態）に充分近い状態に保持するために使用する。
光デイスクドライブを初めて作動させるときは、最初に
記録媒体に対する読出し・書込みビームの所望の集束を
与えるよう構成素子を配列し、調節する。システムが機
械的な衝撃または振動もしくは熱膨張のような作用を受
けた場合は、光構成素子はその配列が乱れ、その結果と
して光学的欠陥が起る。前述のように、焦点はずれビー
ムｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈの検出器はこのような光
学的欠陥に対してかなり感度が低く、これに反して象限
検出器は光学的欠陥に対し比較的感度が高い。
記録媒体に対する読出し・書込みビームの所望の集束を
与えるよう構成素子を配列し、調節する。システムが機
械的な衝撃または振動もしくは熱膨張のような作用を受
けた場合は、光構成素子はその配列が乱れ、その結果と
して光学的欠陥が起る。前述のように、焦点はずれビー
ムｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈの検出器はこのような光
学的欠陥に対してかなり感度が低く、これに反して象限
検出器は光学的欠陥に対し比較的感度が高い。
したがって、光学的欠陥により象限検出器が誤って焦点
はずれを表示している場合でも、真の集束状態はｅ、
ｆ、 ｇ、 ｈ検出器により、すなわち（６）式
により与えられる。本発明によるときは、このような状
態において、オフセット信号を象限集束エラー信号と組
合せ、正しい信号を与えるようにしている。オフセット
信号はｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈ信号を用いて抽出す
るようにし、ｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈ検出器がイン
・フォーカス状態を示す場合にのみ、補正“Ｓ”曲線が
イン・フォーカス状態を表示するようなセンスと大きさ
をもたせる。補正された象限エラー信号は、ｅ、 ｆ
、 ｇ、 ｈ信号が正しい集束を示すとき常に正し
い集束を表示するよう“Ｓ”曲線がオフセットされてい
るため、光学的欠陥に対する感度がかなり低くなる。
はずれを表示している場合でも、真の集束状態はｅ、
ｆ、 ｇ、 ｈ検出器により、すなわち（６）式
により与えられる。本発明によるときは、このような状
態において、オフセット信号を象限集束エラー信号と組
合せ、正しい信号を与えるようにしている。オフセット
信号はｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈ信号を用いて抽出す
るようにし、ｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈ検出器がイン
・フォーカス状態を示す場合にのみ、補正“Ｓ”曲線が
イン・フォーカス状態を表示するようなセンスと大きさ
をもたせる。補正された象限エラー信号は、ｅ、 ｆ
、 ｇ、 ｈ信号が正しい集束を示すとき常に正し
い集束を表示するよう“Ｓ”曲線がオフセットされてい
るため、光学的欠陥に対する感度がかなり低くなる。
要約すれば、本実施例による補正エラー信号供給プロセ
スは次のステップを含む。
スは次のステップを含む。
（１） 初期設定： “Ｓ”曲線が真の集束状態を表
示するよう象限検出器信号を校正する。
示するよう象限検出器信号を校正する。
（２）作動中、ｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈ集束信号を
サンプリングする。
サンプリングする。
（３） ｅ、ｆ、ｇ、ｈ集束信号および象限検出器の
双方が非集束状態を示す場合は、通常の方法で“Ｓ”曲
線を用いてビームを所望の集束状態に戻すよう集束系の
制御を行う。
双方が非集束状態を示す場合は、通常の方法で“Ｓ”曲
線を用いてビームを所望の集束状態に戻すよう集束系の
制御を行う。
（４） ｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈ集束信号と象限
検出器が反対の集束状態表示を与える場合は、オフセッ
ト信号を“Ｓ”曲線と組合せて、正しい“Ｓ”曲線を与
える。
検出器が反対の集束状態表示を与える場合は、オフセッ
ト信号を“Ｓ”曲線と組合せて、正しい“Ｓ”曲線を与
える。
このようにして、光学的欠陥に対してかなり感度が低く
、シかも約１００ ミクロン、またはそれ以上のかな
り大きい捕捉範囲を有するエラー補正集束信号を得るこ
とができる。
、シかも約１００ ミクロン、またはそれ以上のかな
り大きい捕捉範囲を有するエラー補正集束信号を得るこ
とができる。
第１０図は本発明による他の信号検出原理を示す。
この場合、光素子１３８はゾーンプレート１４０のよう
な光素子と協働して、対物レンズのアパーチャをマイナ
ス−次ビーム１３５を介して検出器面に映出させるため
のレンズ１３９を含む。光素子はディスクから反射され
るビーム１２９の一部を第１および第２ビームにスプリ
ットし、また２つのビームの少なくとも１つに非点収差
を与える機能を有する。レンズ１３９ は検出器１３２
上にきわめて高いコントラストの干渉パターンを生成す
ることを可能にする。第１０図示の実施例においては、
光素子により生成されるゼロ次ビームの強度をゼロまた
はきわめて小とすることにより、検出されるプラス−次
ビーム１３７およびマイナス−次ビーム１３５０合計の
有効強度を増加させるようにするを可とする。上述の特
徴を有する光素子の構成の詳細については、以下の記述
のほか、アプライド オプティックｘ、 Ｖｏｌ、 １
８． Ｎｏ、 １３．２１５２〜２１５８ヘージに掲
載のワイーホン・リー（Ｗａｉ−Ｈｏｎ Ｌｅｅ）によ
る論文゛１ハイ エフインエンシー マルチプル ビー
ム グレーティング（Ｈｉｇｈ Ｂｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
ＭｕｌｔｉｐｌｅＢｅａｍ Ｇｒａｔｉｎｇｓ）”を
参照されたい。マイナス−次ビーム１３５は第８図に関
して前述した方法で非点収差集束エラー信号を得るため
に使用する収斂ビームである。第１０Ａ図は双方のビー
ムが検出器１３２上にあられれたときの状態を示す。ま
た第１０図示配置においても第８図および第８Ｂ図に関
し前述したものと同じ検出器１３２を使用することがで
きる。
な光素子と協働して、対物レンズのアパーチャをマイナ
ス−次ビーム１３５を介して検出器面に映出させるため
のレンズ１３９を含む。光素子はディスクから反射され
るビーム１２９の一部を第１および第２ビームにスプリ
ットし、また２つのビームの少なくとも１つに非点収差
を与える機能を有する。レンズ１３９ は検出器１３２
上にきわめて高いコントラストの干渉パターンを生成す
ることを可能にする。第１０図示の実施例においては、
光素子により生成されるゼロ次ビームの強度をゼロまた
はきわめて小とすることにより、検出されるプラス−次
ビーム１３７およびマイナス−次ビーム１３５０合計の
有効強度を増加させるようにするを可とする。上述の特
徴を有する光素子の構成の詳細については、以下の記述
のほか、アプライド オプティックｘ、 Ｖｏｌ、 １
８． Ｎｏ、 １３．２１５２〜２１５８ヘージに掲
載のワイーホン・リー（Ｗａｉ−Ｈｏｎ Ｌｅｅ）によ
る論文゛１ハイ エフインエンシー マルチプル ビー
ム グレーティング（Ｈｉｇｈ Ｂｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
ＭｕｌｔｉｐｌｅＢｅａｍ Ｇｒａｔｉｎｇｓ）”を
参照されたい。マイナス−次ビーム１３５は第８図に関
して前述した方法で非点収差集束エラー信号を得るため
に使用する収斂ビームである。第１０Ａ図は双方のビー
ムが検出器１３２上にあられれたときの状態を示す。ま
た第１０図示配置においても第８図および第８Ｂ図に関
し前述したものと同じ検出器１３２を使用することがで
きる。
第１および第２実施例の双方において、反射ビームの第
１および第２ビームへのスプリットは楕円形（一部楕円
形を含む）のゾーンプレートを使用して行うを可とする
。このような楕円形ゾーンプレートは、楕円形パターン
の写真縮小（ｐｈｏｔｏ〜ｒｅｄｕｃｔ １ｏｎ）およ
びフォトレジスト複写を含む後述の写真的方法により作
製することができる。パターンは、最初、例えばペンプ
ロッタ、フォトプロッタ、電子ビームまたはＣＲＴデイ
スプレィあるいは他のプロッティング装置を駆動するコ
ンピュータにより生成することができる。また、プロッ
トしようとするゾーンの特性は楕円形ゾーンプレートの
所望の特性に関する１またはそれ以上の式を解くことに
より得ることができる。
１および第２ビームへのスプリットは楕円形（一部楕円
形を含む）のゾーンプレートを使用して行うを可とする
。このような楕円形ゾーンプレートは、楕円形パターン
の写真縮小（ｐｈｏｔｏ〜ｒｅｄｕｃｔ １ｏｎ）およ
びフォトレジスト複写を含む後述の写真的方法により作
製することができる。パターンは、最初、例えばペンプ
ロッタ、フォトプロッタ、電子ビームまたはＣＲＴデイ
スプレィあるいは他のプロッティング装置を駆動するコ
ンピュータにより生成することができる。また、プロッ
トしようとするゾーンの特性は楕円形ゾーンプレートの
所望の特性に関する１またはそれ以上の式を解くことに
より得ることができる。
本発明の２つの実施例に関していえば、不透明と透明の
同心円状の交互の円形ゾーンよりなるプレートが光の規
準ビームを一点に集束できることは光学的によく知られ
ている。このプレートはしばしばフレネル（Ｆｒｅｓｎ
ｅｌ） ゾーンプレートと呼ばれているが、オンライ
ン規準ビームと干渉する球面波のホログラムとして説明
することができる。
同心円状の交互の円形ゾーンよりなるプレートが光の規
準ビームを一点に集束できることは光学的によく知られ
ている。このプレートはしばしばフレネル（Ｆｒｅｓｎ
ｅｌ） ゾーンプレートと呼ばれているが、オンライ
ン規準ビームと干渉する球面波のホログラムとして説明
することができる。
本発明ゾーンプレートは同じ一般原理で理解することが
できる。
できる。
第１１図は点光源Ｏからの距離Ｆにおける球面波を示す
概要図で、前記球面波は数学的に次のように表わすこと
ができる。
概要図で、前記球面波は数学的に次のように表わすこと
ができる。
ここで（ｘ、 ｙ）は面Ｐにおける球面波の波頭の位相
変化、λは光の波長、またｒは原点Ｑからの径方向の距
離である。半径Ｒ７は、φ（Ｒゎ）が２ｎπに等しいと
き、次式により与えられる。
変化、λは光の波長、またｒは原点Ｑからの径方向の距
離である。半径Ｒ７は、φ（Ｒゎ）が２ｎπに等しいと
き、次式により与えられる。
Ｒｎ ＝ （ｎ２λ２＋２０λＦ）”” −−−−（
８）また、もっとも実際的な場合のような大きいＦに対
して、Ｒ，、は次のように表わすことができる。
８）また、もっとも実際的な場合のような大きいＦに対
して、Ｒ，、は次のように表わすことができる。
Ｒ，＝ （２ｎ Ａ Ｆ） ”’ −−−（９）焦点
距離Ｆ８およびＦｙを有するゾーンプレートは次式 ％式％ で与えられる長袖および短軸を有する楕円をプロットす
ることにより得られる。２つの軸に沿っての曲率半径の
差は一般の円環体レンズによるものと同じ非点収差を生
ずる。
距離Ｆ８およびＦｙを有するゾーンプレートは次式 ％式％ で与えられる長袖および短軸を有する楕円をプロットす
ることにより得られる。２つの軸に沿っての曲率半径の
差は一般の円環体レンズによるものと同じ非点収差を生
ずる。
本発明の第１実施例の関連において、コンピュータ生成
非点収差素子はＸ方向に沿う正の円筒とＹ方向に沿う負
の円筒の組合せで、これら素子の位相は数学的に次のよ
うに書くことができる。
非点収差素子はＸ方向に沿う正の円筒とＹ方向に沿う負
の円筒の組合せで、これら素子の位相は数学的に次のよ
うに書くことができる。
ｐｈａｓｅ （位相）＝π（ｘ２−ｙ２）／λｆ’
−−−Ｑ２１ここでｆ′は非点収差素子の焦点距離であ
る。焦点距離Ｆ′を有する球面レンズに関連してこの素
子を使用する場合、Ｘに沿うビームは、次式％式％ で決められるｆ。に集束し、ｙに沿うビームは次式 ％式％ で与えられるｆ、において集束する。コンビエータ生成
光素子は屈折オーダー（ｄｉｆｆｒａｃｔｅｄ ｏｒｄ
ｅｒｓ）を生ずる。プラス−次（＋１オーダー） ビー
ムは上記の測成で与えられる位相を有し、マイナス−次
（−１オーダー）ビームはその共役値すなわちｃｏｎｊ
ｕｇａｔｅ ｐｈａｓｅ（共役位相）＝ −ｘ （ｘ２
−ｙ”）λｆ’−（１５）を有する。これら２つの回折
オーダーは第６図に示すような集束エラー信号用のパタ
ーンを生ずる。
−−−Ｑ２１ここでｆ′は非点収差素子の焦点距離であ
る。焦点距離Ｆ′を有する球面レンズに関連してこの素
子を使用する場合、Ｘに沿うビームは、次式％式％ で決められるｆ。に集束し、ｙに沿うビームは次式 ％式％ で与えられるｆ、において集束する。コンビエータ生成
光素子は屈折オーダー（ｄｉｆｆｒａｃｔｅｄ ｏｒｄ
ｅｒｓ）を生ずる。プラス−次（＋１オーダー） ビー
ムは上記の測成で与えられる位相を有し、マイナス−次
（−１オーダー）ビームはその共役値すなわちｃｏｎｊ
ｕｇａｔｅ ｐｈａｓｅ（共役位相）＝ −ｘ （ｘ２
−ｙ”）λｆ’−（１５）を有する。これら２つの回折
オーダーは第６図に示すような集束エラー信号用のパタ
ーンを生ずる。
非点収差素子の焦点距離ｆ′はシステムの必要とする集
束範囲から決められる。いま、ｆ′が４０ｍｌｌ１に等
しいものとすれば、２つの非点収差焦点間に３ｍｍの離
間距離をもたせるためには、上式はｆ′が約１ｍである
ことを示している。
束範囲から決められる。いま、ｆ′が４０ｍｌｌ１に等
しいものとすれば、２つの非点収差焦点間に３ｍｍの離
間距離をもたせるためには、上式はｆ′が約１ｍである
ことを示している。
第６図の非点収差パターンを得るためには、非点収差エ
レメントを４５°回転させることが必要で、このような
場合の位相は次式で与えられる。
レメントを４５°回転させることが必要で、このような
場合の位相は次式で与えられる。
ｐｈａｓｅ （位相） ＝ ２πｘｙ／λｆ′−−一
αｅこのようなエレメントを作成するためには、僅かに
傾斜した規準ビームとのこのような波頭の干渉を決める
ことが必要で、フリンジの位置は次式を解くことにより
与えられる。
αｅこのようなエレメントを作成するためには、僅かに
傾斜した規準ビームとのこのような波頭の干渉を決める
ことが必要で、フリンジの位置は次式を解くことにより
与えられる。
２πｄ／λＦ’＋２πｘｙ／λｆ’＝２ｒｒｎ−−−α
つここで、ｄは第１オーダー（−次）のゼロオーダー（
セロ次）からの離間距離（セパレーション）である。
つここで、ｄは第１オーダー（−次）のゼロオーダー（
セロ次）からの離間距離（セパレーション）である。
本発明の第２実施例に関連して使用可能なゾーンプレー
トを生成するに当り、例示目的のため、第１０図におい
て読出し対物レンズの位置を焦点距離Ｆ′を有するレン
ズ１３８からの距離りにあるものとし、ゾーンプレート
は平均焦点距離ｆを有するものとする。
トを生成するに当り、例示目的のため、第１０図におい
て読出し対物レンズの位置を焦点距離Ｆ′を有するレン
ズ１３８からの距離りにあるものとし、ゾーンプレート
は平均焦点距離ｆを有するものとする。
また、検出器１３２もレンズ１３８からの距離りに配置
するものとする。かくすれば、これらのすべての変数間
の関係は次式により与えられる。
するものとする。かくすれば、これらのすべての変数間
の関係は次式により与えられる。
ｆ−’ ＋ Ｆ’ −’ ＝ ２０−１
−ｍ−α秒−ｆ−１＋ｐ／ −１＝ ロー’
−−−Ｑ！１０焦点距離Ｆ′およびｆはＤ上の情報
から決めることができる。これは勿論Ｆ′とｆとの間に
存在する唯一の関係ではない。楕円形ゾーンプレート１
４０内の非点収差焦点ラインは主として集束エラーの範
囲により決められる。２つの非点収差焦点ライン間に必
要とされる距離（ＡＯ）はほぼ次式により与えられる ＡＤ・２Ｋ（ｆ／ｇ）” −ｍ−（イ）ここで、Ｋは
集束制御範囲、ｇは対物レンズの焦点距離、またｆはゾ
ーンプレートの平均焦点距離である。−例として、Ｋ＝
３０μｍ ｓ ｇ＝ ４ｍｍおよびｆ＝３０ｍｍの場合
、Ａｎは約３．４ｍｍと計算される。
−ｍ−α秒−ｆ−１＋ｐ／ −１＝ ロー’
−−−Ｑ！１０焦点距離Ｆ′およびｆはＤ上の情報
から決めることができる。これは勿論Ｆ′とｆとの間に
存在する唯一の関係ではない。楕円形ゾーンプレート１
４０内の非点収差焦点ラインは主として集束エラーの範
囲により決められる。２つの非点収差焦点ライン間に必
要とされる距離（ＡＯ）はほぼ次式により与えられる ＡＤ・２Ｋ（ｆ／ｇ）” −ｍ−（イ）ここで、Ｋは
集束制御範囲、ｇは対物レンズの焦点距離、またｆはゾ
ーンプレートの平均焦点距離である。−例として、Ｋ＝
３０μｍ ｓ ｇ＝ ４ｍｍおよびｆ＝３０ｍｍの場合
、Ａｎは約３．４ｍｍと計算される。
本発明の利点は楕円形ゾーンプレート素子１３０の製造
の簡易性にある。この素子の製造工程は、マイクロエレ
クトロニクス構成素子の製造に必要とするプロセスと類
似のものである。
の簡易性にある。この素子の製造工程は、マイクロエレ
クトロニクス構成素子の製造に必要とするプロセスと類
似のものである。
第１２図はゾーンプレート素子用のフェーズリリーフ（
位相浮彫）構造を作製する方法における工程のシーケン
スを示す図である。まず最初に、ガラス基板１５０をフ
ォトレジストまたはフォトポリマーのような感光物質１
５２で被覆し、ゾーンプレート素子１３０または１４０
上に現出させようとするゾーンプレートパターンのコン
ピュータプロッティングされ、かつ通常写真的に縮小さ
れたイメージを含むマスク１５４を被覆物質１５２上に
配置し、次に、紫外線のような光源を用い、マスク１５
４を通して感光物質１５２を露光する（第１２Ａ図参照
）。
位相浮彫）構造を作製する方法における工程のシーケン
スを示す図である。まず最初に、ガラス基板１５０をフ
ォトレジストまたはフォトポリマーのような感光物質１
５２で被覆し、ゾーンプレート素子１３０または１４０
上に現出させようとするゾーンプレートパターンのコン
ピュータプロッティングされ、かつ通常写真的に縮小さ
れたイメージを含むマスク１５４を被覆物質１５２上に
配置し、次に、紫外線のような光源を用い、マスク１５
４を通して感光物質１５２を露光する（第１２Ａ図参照
）。
このよう露光を行い感光物質１５２用の適当な現像処理
を行った後、第１２Ｂ図に示すような構造が得られる。
を行った後、第１２Ｂ図に示すような構造が得られる。
次に、この構造に弗化水素酸によるエツチングまたは適
当なガスによるプラズマエツチングのようなエツチング
プロセスを施して、第１２Ｃ図に示すような側面を得、
次いで感光物質を取除き、第１２Ｅ図に示すようなフェ
ーズ構造を生成する。前述のように、ゾーンプレートは
図示のような透明状に形成するを可とするが、任意の他
の方法でパターンを不透明状に形成することもできる。
当なガスによるプラズマエツチングのようなエツチング
プロセスを施して、第１２Ｃ図に示すような側面を得、
次いで感光物質を取除き、第１２Ｅ図に示すようなフェ
ーズ構造を生成する。前述のように、ゾーンプレートは
図示のような透明状に形成するを可とするが、任意の他
の方法でパターンを不透明状に形成することもできる。
フェーズ構造を製作する他の方法は、第１２Ｂ図の構造
に透明な酸化珪素（ＳｌＯ）、二酸化珪素（Ｓ１０２）
または弗化マグネシウム（ＭｇＦ）の層を蒸着させて、
第１２Ｄ図に示すような構造を得、この構造から感光層
を取除いて第１２Ｆ図に示すフェーズ構造を生成する。
に透明な酸化珪素（ＳｌＯ）、二酸化珪素（Ｓ１０２）
または弗化マグネシウム（ＭｇＦ）の層を蒸着させて、
第１２Ｄ図に示すような構造を得、この構造から感光層
を取除いて第１２Ｆ図に示すフェーズ構造を生成する。
この場合、アプライド オプティックス。
１９７９年、 Ｖｏｌ、１８．２１５２〜２１５８ヘー
ジに掲載のダブリュー・エッチ・リー（Ｗ、 ）１．Ｌ
ｅｅ） による論文“′ハイ エフィシエンシー マ
ルチプル ビーム グレーティング（ｌ（ｉｇｈ Ｅｆ
ｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ＢｅａｍＧｒａ
ｔ ｉｎｇ） ’”に記載されている教示にしたがって
、ＩＪ ＩＪ−フの厚みを正しく選定する限りにおいて
は、第１２Ｅ図と第１２Ｆ図に示す構造は前述のゾーン
プレート構造として機能する能力に関して同じ特性を有
する。また、レーザ光源の波長にほぼ等しい厚み１５８
をもったコンピュータ生成パターン１５４に対応する層
を作製することによりゼロオーダー（ゼロ次ビーム）を
抑圧することができる。
ジに掲載のダブリュー・エッチ・リー（Ｗ、 ）１．Ｌ
ｅｅ） による論文“′ハイ エフィシエンシー マ
ルチプル ビーム グレーティング（ｌ（ｉｇｈ Ｅｆ
ｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ＢｅａｍＧｒａ
ｔ ｉｎｇ） ’”に記載されている教示にしたがって
、ＩＪ ＩＪ−フの厚みを正しく選定する限りにおいて
は、第１２Ｅ図と第１２Ｆ図に示す構造は前述のゾーン
プレート構造として機能する能力に関して同じ特性を有
する。また、レーザ光源の波長にほぼ等しい厚み１５８
をもったコンピュータ生成パターン１５４に対応する層
を作製することによりゼロオーダー（ゼロ次ビーム）を
抑圧することができる。
次に、本発明を使用する方法について説明する。
第４図に示す本発明の第１実施例によるときは、データ
ディスクから反射されるビーム６６は、上述の光素子６
０を通って第１および第２検出器７４．７６上にほぼ集
束する第１および第２ビームを生ずる。
ディスクから反射されるビーム６６は、上述の光素子６
０を通って第１および第２検出器７４．７６上にほぼ集
束する第１および第２ビームを生ずる。
前記第１および第２検出器は関連の象限検出器の各象限
に注がれる光の量に関係する信号に、 ｌ。
に注がれる光の量に関係する信号に、 ｌ。
ｍ、 ｎ、 ｐ、 ｑ、 ｒおよびＳを生ずる
。これらの信号は（３）式および（４）式にしたがって
組合され、第１実施例に関して前述したように、それぞ
れ読出し・書込みビームの集束およびトラッキングを制
御するのに使用される集束信号およびトラッキング信号
が生成される。
。これらの信号は（３）式および（４）式にしたがって
組合され、第１実施例に関して前述したように、それぞ
れ読出し・書込みビームの集束およびトラッキングを制
御するのに使用される集束信号およびトラッキング信号
が生成される。
第８図および第１０図に示す第２実施例によるときは、
データディスク２０から反射されるレーザビームの一部
が前述のように光素子１３０．１３８を通り光検出器１
３２上に光パターンを生ずる。第８Ｂ図および第１０Ｂ
図に示すように、光検出器よりの信号ａ、 ｂ、
ｃ、 ｄ、 ｅ、 ｆ、 ｇおよびｈは組合され
てトラッキングエラー信号および集束エラー信号が生成
される。トラッキングエラー信号は、制御可能な搬送ミ
ラーまたはアームのようなトラッキング装置を動かして
、読出し・書込みビームの集束スポットをデータディス
ク２０の所望位置に位置決めするために使用する。また
集束エラー信号は、ディスク２０のデータ゛面上に読出
し・書込みビームの所望の集束を与えるような位置に対
物レンズ１８を位置決めするために使用する。
データディスク２０から反射されるレーザビームの一部
が前述のように光素子１３０．１３８を通り光検出器１
３２上に光パターンを生ずる。第８Ｂ図および第１０Ｂ
図に示すように、光検出器よりの信号ａ、 ｂ、
ｃ、 ｄ、 ｅ、 ｆ、 ｇおよびｈは組合され
てトラッキングエラー信号および集束エラー信号が生成
される。トラッキングエラー信号は、制御可能な搬送ミ
ラーまたはアームのようなトラッキング装置を動かして
、読出し・書込みビームの集束スポットをデータディス
ク２０の所望位置に位置決めするために使用する。また
集束エラー信号は、ディスク２０のデータ゛面上に読出
し・書込みビームの所望の集束を与えるような位置に対
物レンズ１８を位置決めするために使用する。
本発明においては、信号は、加算回路、減算回路などの
ような既知の電子回路を用いて、加算、減算、乗算また
は他の組合せにより補償しまたは組合せることができ、
あるいはコンピュータまたはマイクロプロセッサを用い
て組合せることもできる。
ような既知の電子回路を用いて、加算、減算、乗算また
は他の組合せにより補償しまたは組合せることができ、
あるいはコンピュータまたはマイクロプロセッサを用い
て組合せることもできる。
本発明は本明細書記載の実施例に限定されるものではな
く、本発明は他の変形をも包含するものである。
く、本発明は他の変形をも包含するものである。
第１図はディスクトラック上にコヒーレント光ビームを
集束させ、集束およびトラッキング信号を発生させる既
知のシステムの概要図、第１Ａ図は第１図の線ＬＡ−Ｉ
Ａによる象限検出器の前面図、 第２Ａないし第２Ｃ図は３つの異なる集束状態を示す第
１Ａ図示検出器の前面図、 第３図は他の既知の集束およびトラッキング信号感知シ
ステムの概要図、 第３Ａ図は第３図の線３Ａ−３Ａによる検出器の前面図
、 第４図は本発明の第１実施例による集束およびトラッキ
ングエラー感知用検出器システムの概要図、 第５図は第４図の線５−５による検出器の前面図、 第６Ａ、第６Ｂ、第６０および第６Ｄ図は３つの異なる
集束状態および軸移動を示す象限検出器の前面図、 第７Ａおよび第７Ｂ図は光素子による回転の前および後
における屈折ビームの回折パターンを示す図、 第８図は本発明の第２実施例によるイメージングおよび
集束エラー信号生成状況監視装置の概要図、 第８Ａ図は第８図の線８Ａ−８Ａによる第８図示光素子
の前面図、 第８Ｂ図は第８図の線８Ｂ−８Ｂによる複合検出器の前
面図、 第９図は本発明の第１実施例による集束およびトラッキ
ング検出システムの２つの検出器からの位相関係を示す
位相図、 第１０図は本発明の第２実施例による集束およびトラッ
キングエラー信号感知用検出器の変形例を示す概要図、 第１０Ａ図は第７図の線１０Ａ−１０Ａによる複合検出
器の前面図、 第１１図は点光源およびその面Ｐにおける波頭を示す概
要図、 第１２図は楕円ゾーンプレート構造における種々の′段
階を示す概略図である。 １０・・・光源 １２・・・ミラー １４、２６・・・偏光ビームスプリッタ１６・・・１７
４波長プレート １８・・・対物レンズ ２０・・・記録媒体（ディスク） ２２・・・円環体レンズ ２４、７４．７６、１３３・・・象限検出器２８・・・
スプリット検出器 ６０、１３８・・・光素子 ６２、１３９・・・レンズ ６４、 １３０． １４０・・・ゾーンプレート７２・
・・イメージ面 ８０、１３２・・・検出器 ８１、８２．８４・・・回折パターン １５０・・・ガラス基板 １５２・・・被覆物質（感光物質） １５４・・・マスク １５６・・・透明層 特許出願人 レーザー・マグネティック・ストレージ
中インターナショ ナル拳コンパ二一 ρ
集束させ、集束およびトラッキング信号を発生させる既
知のシステムの概要図、第１Ａ図は第１図の線ＬＡ−Ｉ
Ａによる象限検出器の前面図、 第２Ａないし第２Ｃ図は３つの異なる集束状態を示す第
１Ａ図示検出器の前面図、 第３図は他の既知の集束およびトラッキング信号感知シ
ステムの概要図、 第３Ａ図は第３図の線３Ａ−３Ａによる検出器の前面図
、 第４図は本発明の第１実施例による集束およびトラッキ
ングエラー感知用検出器システムの概要図、 第５図は第４図の線５−５による検出器の前面図、 第６Ａ、第６Ｂ、第６０および第６Ｄ図は３つの異なる
集束状態および軸移動を示す象限検出器の前面図、 第７Ａおよび第７Ｂ図は光素子による回転の前および後
における屈折ビームの回折パターンを示す図、 第８図は本発明の第２実施例によるイメージングおよび
集束エラー信号生成状況監視装置の概要図、 第８Ａ図は第８図の線８Ａ−８Ａによる第８図示光素子
の前面図、 第８Ｂ図は第８図の線８Ｂ−８Ｂによる複合検出器の前
面図、 第９図は本発明の第１実施例による集束およびトラッキ
ング検出システムの２つの検出器からの位相関係を示す
位相図、 第１０図は本発明の第２実施例による集束およびトラッ
キングエラー信号感知用検出器の変形例を示す概要図、 第１０Ａ図は第７図の線１０Ａ−１０Ａによる複合検出
器の前面図、 第１１図は点光源およびその面Ｐにおける波頭を示す概
要図、 第１２図は楕円ゾーンプレート構造における種々の′段
階を示す概略図である。 １０・・・光源 １２・・・ミラー １４、２６・・・偏光ビームスプリッタ１６・・・１７
４波長プレート １８・・・対物レンズ ２０・・・記録媒体（ディスク） ２２・・・円環体レンズ ２４、７４．７６、１３３・・・象限検出器２８・・・
スプリット検出器 ６０、１３８・・・光素子 ６２、１３９・・・レンズ ６４、 １３０． １４０・・・ゾーンプレート７２・
・・イメージ面 ８０、１３２・・・検出器 ８１、８２．８４・・・回折パターン １５０・・・ガラス基板 １５２・・・被覆物質（感光物質） １５４・・・マスク １５６・・・透明層 特許出願人 レーザー・マグネティック・ストレージ
中インターナショ ナル拳コンパ二一 ρ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、読出し・書込み放射ビームを生成する放射源と、該
読出し・書込みビームをディスク上に集束させる対物レ
ンズ系を含む制御可能な集束手段とを含み、該読出し・
書込みビームの一部をディスクから反射させて反射ビー
ムを生じさせるよう形成したディスクデータ記憶システ
ムにおける集束状態保持装置において、反射ビームの通
路内に該反射ビームから第１および第２ビームを同時に
生成するよう形成した光素子を配置し、該第１ビームは
検出器の面において少なくとも該第２ビームに関してオ
ーバラップしない部分を有するようにするほか、該検出
器の面において該第１ビームに関連する第１信号を生成
する第１検出手段と、該第２ビームに関連する第２信号
を形成する第２検出手段と、該第１信号および第２信号
を組合せて第３信号を生成する電子的手段とを含み、該
第３信号を該集束度に関連させるとともに、光学的欠陥
に応じて該第３信号がほぼ一定の値を保持するようにし
たことを特徴とする光ディスクシステムにおける集束お
よびトラッキング装置。 ２、光素子は少なくとも第１イメージ面上に第１イメー
ジを形成するよう収斂した第１ビームならびに第２イメ
ージ面上に第２イメージを形成するよう収斂した第２ビ
ームを生成して、 （ａ）該読出し・書込みビームの該集束に変化がある場
合、該第１イメージは該第２イメージの変化に対しミラ
ー対称的に変化し、 （ｂ）該読出し・書込みビームのディスクに対するトラ
ッキングに変化がある場合、該第１イメージは該第２イ
メージの変化に対しミラー対称的に変化し、 （ｃ）該反射ビームの光軸に変化がある場合、該第１イ
メージは該第２イメージの変化に対し平行的に変化する
ようにし、 第１検出器手段を該第１イメージの該変化に応じて該第
１イメージの該変化に関連する複数の第１信号を与える
よう形成し、第２検出器手段を該第２イメージの該変化
に関連する複数の第２信号を与えるよう形成するととも
に、該結合手段は該複数の第１信号と該複数の第２信号
を組合せて、集束の該変化に関連する第３信号で、反射
ビームの光軸の変化に対してほとんど応答しないような
信号を与える第１手段と、該複数の第１信号と該複数の
第２信号を組合せて、トラッキングの変化に関連する第
４信号で、反射ビームの光軸の該変化に対してほとんど
応答しないような信号を与える第２手段とを具えたこと
、該第３信号を用いて該集束手段の焦点面を変化させる
第１制御手段ならびに該第４信号を用いて該読出し・書
込みビームのディスクに対する径方向のトラッキングを
変化させる第２制御手段を具えたことを特徴とする請求
項１記載の装置。 ３、該光素子はさらに第３イメージ面上に第３イメージ
を形成するよう収斂した第３ビームを生成するとともに
、該第３イメージの変化に応答して該読出し・書込みビ
ームのディスクによる変調に関連する信号を与えるよう
形成した第３検出器手段を具えたことを特徴とする請求
項２記載の装置。 ４、該第１検出器手段を第１、第２、第３および第４検
出出力を与える象限検出器により形成し、該第２検出器
手段を第５、第６、第７および第８検出器出力を与える
象限検出器により形成したことを特徴とする請求項２ま
たは３記載の装置。 ５、該第１組合せ手段は第１および第３検出器出力の和
と第２および第４検出器出力の和との差を第６および第
８検出器出力の和と第５および第７検出器出力の和との
差に加算するための手段を含み、該第２組合せ手段は該
第１および第４検出器出力の和と該第２および第３検出
器出力の和との差を該第６および第７検出器出力の和と
該第５および第８検出器出力の和との差に加算するため
の手段を含むことを特徴とする請求項４記載の装置。 ６、該単一光素子を非点収差素子としたことを特徴とす
る請求項２ないし５のいずれかに記載の装置。 ７、該第１イメージ面および第２イメージ面を同一面と
したことを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記
載の装置。 ８、該光素子はゾーンプレートを含むことを特徴とする
請求項１ないし７のいずれかに記載の装置。 ９、ゾーンプレートは楕円形ゾーン領域を含むことを特
徴とする請求項８記載の装置。 １０、該第１ビームを該光素子によりイメージ面内のイ
メージに非点収差的に集束させ、該第２ビームを該光素
子により該イメージ面において焦点はずれの状態にする
とともに、該第１検出器手段をほぼ該イメージ面内に配
置して該イメージの形状に応じて変化する第１信号を導
出するようにし、該第２検出器手段をほぼ該イメージ面
内に配置してほぼ該イメージの外側に位置させ、該集束
度に関連する該第２ビームに応じて第２信号を導出する
ようにしたこと、装置はさらに該第３信号に応じて該集
束度を変化させる第１制御手段を具えたことを特徴とす
る請求項１記載の装置。 １１、該第２検出器手段は該読出し・書込みビームの径
方向トラッキングに関連する第４信号を導出することを
特徴とする請求項１０記載の装置。 １２、第１モニタビームおよび該第２ビームを同軸形状
としたことを特徴とする請求項１１記載の装置。 １３、該光素子手段は楕円形ゾーンプレートを含むこと
を特徴とする請求項１１または１２に記載の装置。 １４、該第１および第２検出器手段は第１および第２の
対のほぼ隣接する光検出器と、１つの象限検出器とを含
むコンパクトでほぼ平面状の単一検出装置を形成し、該
象限検出器を該第１の対の光検出器と、該第２の対の光
検出器間のほぼ中間に位置させるようにしたことを特徴
とする請求項１０ないし１２のいずれかに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US079653 | 1987-07-29 | ||
| US07/079,653 US4879706A (en) | 1987-07-29 | 1987-07-29 | Method and apparatus for focus and tracking in an optical disk system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01125731A true JPH01125731A (ja) | 1989-05-18 |
Family
ID=22151935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63185714A Pending JPH01125731A (ja) | 1987-07-29 | 1988-07-27 | 光ディスクシステムにおける集束およびトラッキング装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4879706A (ja) |
| EP (1) | EP0301643B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01125731A (ja) |
| DE (1) | DE3850312T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6434092B1 (en) | 1998-12-24 | 2002-08-13 | Nec Corporation | Optical head for land and groove recording |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5315574A (en) * | 1988-10-28 | 1994-05-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical head with polarized beam hologram |
| DE69032354T2 (de) * | 1989-02-13 | 1999-02-25 | Omron Tateisi Electronics Co | Optisches Wiedergabegerät für eine Karte |
| JP2657413B2 (ja) * | 1989-03-03 | 1997-09-24 | パイオニア株式会社 | 光ヘッド |
| US5050153A (en) * | 1989-06-06 | 1991-09-17 | Wai-Hon Lee | Semiconductor laser optical head assembly |
| US5563868A (en) * | 1990-06-18 | 1996-10-08 | Matsushita-Kotobuki Electronics Industries, Ltd. | Optical servo system for magnetic disk |
| US5420848A (en) * | 1990-08-02 | 1995-05-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical system for optical information recording/reproducing apparatus having a galvano mirror |
| JP2005534133A (ja) * | 2002-07-25 | 2005-11-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光学走査装置 |
| KR20060028422A (ko) * | 2003-06-26 | 2006-03-29 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 광 디스크 드라이브 |
| US7280232B2 (en) * | 2004-09-21 | 2007-10-09 | Chapman Instruments, Inc. | Method and apparatus for measuring wafer thickness |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53117404A (en) * | 1977-03-22 | 1978-10-13 | Philips Nv | Radiation reflection type record carrrier reader |
| JPS5465007A (en) * | 1977-11-02 | 1979-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Disc form recording carrier reader |
| JPS587230A (ja) * | 1981-07-06 | 1983-01-17 | アロカ株式会社 | 内視用超音波探触子 |
| JPS58220248A (ja) * | 1982-06-15 | 1983-12-21 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 光学式ピツクアツプ |
| JPS6299922A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-09 | Nec Home Electronics Ltd | 光磁気記録再生装置 |
| JPS6432430A (en) * | 1987-07-28 | 1989-02-02 | Sony Corp | Optical recording and reproducing device |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3701602A (en) * | 1971-04-30 | 1972-10-31 | Grumman Aerospace Corp | Multi-axis optical alignment system including a spatial filter |
| NL7302941A (ja) * | 1973-03-02 | 1974-09-04 | ||
| DE2418195A1 (de) * | 1974-04-13 | 1975-11-06 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur fuehrung eines lichtstrahls auf einer signalspur |
| NL182257C (nl) * | 1974-12-23 | 1988-02-01 | Philips Nv | Inrichting voor het uitlezen van een vlakke reflekterende registratiedrager waarop informatie is aangebracht in een optisch uitleesbare struktuur. |
| JPS6011374B2 (ja) * | 1975-02-05 | 1985-03-25 | 株式会社日立製作所 | 情報再生方法及びその装置 |
| NL182990C (nl) * | 1975-07-07 | 1988-06-16 | Philips Nv | Inrichting voor het uitlezen van een stralingsreflekterende registratiedrager. |
| GB1532345A (en) * | 1976-06-25 | 1978-11-15 | Hitachi Ltd | Information play-back apparatus |
| US4241423A (en) * | 1978-12-22 | 1980-12-23 | Rca Corporation | Optical memory with injection laser as light source and detector |
| JPS5647933A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-30 | Sony Corp | Optical signal head |
| NL7907216A (nl) * | 1979-09-28 | 1981-03-31 | Philips Nv | Optisch fokusfout-detektiestelsel. |
| NL8006183A (nl) * | 1979-11-12 | 1981-06-01 | Nippon Telegraph & Telephone | Opneemorgaan voor gebruik in video- en/of audio- -informatie uitleesinrichtingen. |
| JPS5690434A (en) * | 1979-12-19 | 1981-07-22 | Hitachi Ltd | Optical information reproducing device |
| JPS57111837A (en) * | 1980-12-27 | 1982-07-12 | Olympus Optical Co Ltd | Signal detecting system of optical information reader |
| JPS57120240A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-27 | Sony Corp | Optical disk player |
| JPS57181433A (en) * | 1981-04-22 | 1982-11-08 | Olympus Optical Co Ltd | Tracking system for optical disc reproducer |
| JPS57176544A (en) * | 1981-04-23 | 1982-10-29 | Olympus Optical Co Ltd | Still reproducing system for optical video disc reproducer |
| JPS57195634U (ja) * | 1981-06-05 | 1982-12-11 | ||
| DE3280137D1 (de) * | 1981-09-17 | 1990-04-19 | Toshiba Kawasaki Kk | Ein optischer kopf. |
| US4443870A (en) * | 1981-10-15 | 1984-04-17 | Burroughs Corporation | Optical memory system providing track following |
| US4417330A (en) * | 1981-10-15 | 1983-11-22 | Burroughs Corporation | Optical memory system providing improved focusing control |
| JPS5873023A (ja) * | 1981-10-27 | 1983-05-02 | Pioneer Electronic Corp | 情報読取装置におけるトラツキングサ−ボ信号発生装置 |
| NL8105579A (nl) * | 1981-12-11 | 1983-07-01 | Philips Nv | Optisch fokusfoutdetektiestelsel. |
| US4446546A (en) * | 1981-12-31 | 1984-05-01 | Magnetic Peripherals Inc. | Focus initialization system for optical recording |
| US4435797A (en) * | 1982-02-17 | 1984-03-06 | Burroughs Corporation | Optical memory system having track following and seeking capabilities |
| JPS5922245A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | 光ピツプアツプ |
| JPS59110045A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 光学式ピツクアツプ装置 |
| NL8400674A (nl) * | 1984-03-02 | 1985-10-01 | Philips Nv | Inrichting voor het inschrijven en/of uitlezen van informatie in een spoor van een reflekterende registratiedrager, met een fokusregeling met verminderde spot offsetgevoeligheid. |
-
1987
- 1987-07-29 US US07/079,653 patent/US4879706A/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-07-18 DE DE3850312T patent/DE3850312T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-07-18 EP EP88201545A patent/EP0301643B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-27 JP JP63185714A patent/JPH01125731A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53117404A (en) * | 1977-03-22 | 1978-10-13 | Philips Nv | Radiation reflection type record carrrier reader |
| JPS5465007A (en) * | 1977-11-02 | 1979-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Disc form recording carrier reader |
| JPS587230A (ja) * | 1981-07-06 | 1983-01-17 | アロカ株式会社 | 内視用超音波探触子 |
| JPS58220248A (ja) * | 1982-06-15 | 1983-12-21 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 光学式ピツクアツプ |
| JPS6299922A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-09 | Nec Home Electronics Ltd | 光磁気記録再生装置 |
| JPS6432430A (en) * | 1987-07-28 | 1989-02-02 | Sony Corp | Optical recording and reproducing device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6434092B1 (en) | 1998-12-24 | 2002-08-13 | Nec Corporation | Optical head for land and groove recording |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4879706A (en) | 1989-11-07 |
| DE3850312D1 (de) | 1994-07-28 |
| EP0301643A2 (en) | 1989-02-01 |
| EP0301643A3 (en) | 1990-05-23 |
| EP0301643B1 (en) | 1994-06-22 |
| DE3850312T2 (de) | 1995-01-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000235725A (ja) | 収差補正装置及びこれを用いた光ピックアップ装置 | |
| JPS618744A (ja) | 光デイスク装置のフオ−カス誤差検出装置 | |
| US4986641A (en) | Retrofocus objective lens and optical scanning device provided with such a lens | |
| JPS58105439A (ja) | 光学フオ−カシング誤差検出装置 | |
| JPH01125731A (ja) | 光ディスクシステムにおける集束およびトラッキング装置 | |
| US4970710A (en) | Method and apparatus for focus and tracking in an optical disk system | |
| TW565833B (en) | Optical data-processing apparatus | |
| JP2003132568A (ja) | 光ディスク装置およびチルト検出方法 | |
| US6730896B1 (en) | Optical pickup device | |
| US7215605B2 (en) | Optical scanning device with coma correction for improved focus tracking signal | |
| TWI249740B (en) | Optical head and optical disk drive | |
| RU2540065C2 (ru) | Способ изготовления дифракционного оптического элемента (доэ) | |
| US7164624B2 (en) | Optical scanning device | |
| JPH01285034A (ja) | 光学ヘッドを製造する方法 | |
| US7130134B2 (en) | Optical scanning device | |
| JPH11219548A (ja) | 光ディスク用情報読み取り・書き込み装置 | |
| JPH1196583A (ja) | 光ヘッドの非点隔差補正方法及び補正装置 | |
| JP3208910B2 (ja) | ディスク傾き補正装置 | |
| JP3663164B2 (ja) | 焦点誤差検出装置及びこれを用いた光学的情報記録装置 | |
| JP3986521B2 (ja) | 光ディスク装置 | |
| JP2005025897A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP3685797B2 (ja) | 光ディスク装置 | |
| JPS60175224A (ja) | 光学的情報記録再生装置 | |
| JP2898380B2 (ja) | 光ヘッド調整装置 | |
| JPH0580736B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060519 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060523 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060721 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20061212 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070213 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20070306 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |