JPH01150234A - 焦点サーボ装置 - Google Patents

焦点サーボ装置

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JPH01150234A
JPH01150234A JP62309100A JP30910087A JPH01150234A JP H01150234 A JPH01150234 A JP H01150234A JP 62309100 A JP62309100 A JP 62309100A JP 30910087 A JP30910087 A JP 30910087A JP H01150234 A JPH01150234 A JP H01150234A
Authority
JP
Japan
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lens
plano
light
disk
cylindrical lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP62309100A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Shimozawa
下澤 健治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teac Corp
Original Assignee
Teac Corp
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Publication date
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Priority to US07/278,596 priority patent/US5095477A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372Lenses
    • G11B7/1378Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition 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
    • G11B7/0908Disposition 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
    • G11B7/0909Disposition 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

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Optical Head (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は焦点サーボ装置に係り、特に焦点誤差信号を検
出する4分割光検出器に反射光を収束させるレンズ系を
精度良く取付けられるよう構成した焦点サーボ装置に関
する。
従来の技術 例えば、光磁気ディスク装置等においては、情報信号を
記録されるディスクの情報記録面に対物レンズを介して
ビームを照射し、非点収差法により対物レンズと情報記
録面との離間距離を測っている。又、ディスクがターン
テーブルに載置されて回転するため、ディスクの情報記
録面は上、下方向に変動している。そのため、焦点サー
ボ部首では、対物レンズとディスクとの#i間距離の変
動に応じた焦点誤差信号を検出し、この信号に基づいて
両者の離間距離が対物レンズの焦点距離と一致するよう
に対物レンズの位置を制御している。
又、上記′A−点収差法においては、ディスクからの反
射光は平凸レンズを通過した後、シリンドリカルレンズ
を介して光検出器としての4分割フォトダイオードに結
像するようになっている。そして、対物レンズの位置が
ディスクより近すぎたり又は速すぎたりすると、4分割
フォトダイオードの受光面における反射光のスポット像
が対角方向で非対称となり、焦点誤差信号が出力される
発明が解決しようとする問題点 しかるに、従来の装置では、平凸レンズ、シリンドリカ
ルレンズ、4分割フォトダイオードの3点の各位置を合
せる必要がある。ところが、上記3個の光学系の夫々の
位置を同軸上にI%II度に位置決めすることは非常に
難しい。例えば各位置を合せる際には、まず、4分割フ
ォトダイオードとシリンドリカルレンズとの軸芯位置を
合わせる。
次にシリンドリカルレンズと平凸レンズとの軸芯位置を
合わせようとすると、シリンドリカルレンズと4分割フ
ォトダイオードとの芯ずれが生ずる。
このように、従来の装置では2個の光学系の位置を合わ
せるのは容易であるが、3個の光学系の場合2個の位置
を合わせると他の光学系との位置がずれてしまうといっ
た問題点がある。
又、従来の焦点サーボ装置では、シリンドリカルレンズ
の主面の位置と4分割フォトダイオードの受光面との距
離が所定の寸法よりずれていると焦点誤差信号にオフセ
ットが生じ、より高精度に対物レンズの位置を制御する
ことが難しいといった問題点がある。
又、シリンドリカルレンズを通過した反射光が4分割フ
ォトダイオードの受光面において、対物レンズとディス
クとの離間距離の変動に応じてそのスポット像が対角方
向に変化するようにするため、従来の装置では4分割フ
ォトダイオードを光軸を中心として周方向に45度回動
させた状態で保持していた。
しかるに、従来の装置では、4分割フォトダイオードを
45度傾斜させた状態で精度良く保持するようにホルダ
を加工することが難しかった。
そこで、本発明は上記問題点を解決した焦点サーボ装置
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及び作用 本発明は、上記焦点サーボ装置において、平凸レンズと
シリンドリカルレンズとを夫々の軸芯を一致させて一体
的に組合わせ、平凸レンズとシリンドリカルレンズとか
らなるレンズ組立体を反射光の光軸を中心に周方向に回
動させた位置に保持してなり、焦点サーボの光学系レン
ズの位置決めを容易にできるようにしたものである。
実施例 第1図及び第2図に本発明になる焦点サーボ装δの一実
施例を示す。
両図中、焦点サーボ装置1は例えば光磁気ディスク装置
等に適用され、非点収差法により焦点誤差信号を得る構
成となっている。
レーザダイオード2より出射された光はコリメータレン
ズ3を介して平行光線束へとなり、さらに偏光ビームス
プリッタ4を通過して対物レンズ5に入射する。そして
、対物レンズ5を通過した平行光線束Aはディスク6の
情報記録面6aに収束する。
7はレンズ組立体で、第3図(A)、(B)。
(C)及び第4図に示すように、平凸レンズ7aと一方
向のみ凸形状とされたシリンドリカルレンズ7bとを一
体的に組み合せてなる。なお、平凸レンズ7aとシリン
ドリカルレンズ7bとは夫々平面部をつき合わせてなり
、例えば屈折率がガラス材と路間−である紫外線硬化型
の接着剤等(図示せず)により接着されている。
又、レンズ組立体7は反射光線束Bの光軸を中心として
周方向に45°回動した位置でホルダ8により保持され
ている。尚、4分割フォトダイオード9を45度回動さ
せる場合よりもレンズ組立体7を上記のように回動させ
て保持するようにした方が平凸レンズ7aが単純な円形
形状なのでホルダ8の加工及びそれをガイドとしての回
動調整が容易となる。
ディスク6の情報記録面6aからの反射光線束Bは偏光
ビームスプリッタ4で平行光線束Aの光軸と直角な方向
に反射して上記レンズ組立体7に入射する。そして、レ
ンズ組立体7を通過した反射光線束Bは4分割フォトダ
イオード9の受光面9a+〜9a4に結像する。尚、4
分割フォトダイオード9は第2図に示すように正立状態
でホルダ10に保持されている。
4分割フォトダイオード9では各受光面9a+〜9at
のスポット像Cのパターンに応じた検出信号を出力する
ようになっており、対角方向の受光面9a+ 、9as
は加算回路11に接続され、受光面9az 、9a4は
加算回路12に接続されている。従って、受光面9al
 、9atからの検出信号は夫々加算器11で加算され
るとともに、受光面9a2.9a4からの検出信号は加
算回路12で加算される。そして、各加算回路11゜1
2から出力された演篩信号は減算回路13で減算される
。減算回路13は上記演算により算出した焦点誤差信号
をフォーカスコイル14に出力する。その結果、対物レ
ンズ5は情報記録面6aの変動位置に応じて上、下方向
に駆動される。
なお、上記の如く、平凸レンズ7aとシリンドリカルレ
ンズ7bとが一体化されているので、組付時レンズ組立
体7と4分割フォトダイオード9との軸芯を調整すれば
良く、3点間の軸芯を調整する場合よりも2点の軸芯を
一致させる方が容易である。
又、レンズ組立体7の主面と4分割フォトダイオード9
の受光面9a+〜9a4との離間距離を容易にy4vで
きるので、焦点誤差信号にオフセットが生ずることがな
い。
第5図で示す如く、対物レンズ5の焦点距離を11+と
すると、焦点路ll!ff fl 1の前後に焦点の合
う焦点深度乏2がある。対物レンズ5とディスク6の情
報記録面6aとの距l11e<第2図に示す〉が11”
ll+のときあるいは22の鞄囲内にあるときには、対
物レンズ5からの光が情報記録面6aの1点に微小なス
ポット像として収束する。このように、対物レンズ5の
焦点が情報記録面6aに一致したとき、4分割フォトダ
イオード9のスポット像Cは円形となる。
即ち、4分割フォトダイオード9の受光面9a。
〜9a4においては、第4図中、矢印X方向、矢印Y方
向の夫々の光強度分布が等しいことになる。
尚、平凸レンズ7aとシリンドリカルレンズ7bとを一
体化して4分割フォトダイオード9との軸芯及び距離が
高精度に調整できるので、スポット像Cは受光面9a+
〜9a4上により正確に結像される。
この対物レンズ5の位置が焦点距離2.と一致している
ときのレンズ組立体7を矢印X方向、矢印Y方向より見
た状態を第6図(A)、(B)に示す。
第6図(A)中、シリンドリカルレンズ7bのレンズ効
果により4分割フォトダイオード9の矢印Y方向におけ
る反射光線束Bのスポット像Cの寸法はyとなる。又、
矢印X方向においてはシリンドリカルレンズ7bのレン
ズ効果がないので、矢印X方向における反射光線束Bは
平凸レンズ7aのレンズ効果により収束し、矢印X方向
のスポット像Cの寸法はXとなる。即ち、対物レンズ5
と情報記録面6aとの距l11flが対物レンズ5の焦
点距離fl+と等しいとき、x == yとなる。
又、対物レンズ5がディスク6に近すぎる場合<e<I
l+ )には、第7図及び第8図(A)。
(B)に示す如く、4分割フォトダイオード9の受光面
9a+〜9a4上のスポット像Cは矢印X方向に長径な
だ円形状となる。
即ち、第8図(A)、(B)中矢印Y方向のスポットI
&Cの寸法yが矢印X方向の寸法Xよりも小さくなり、
スポット像Cはy<xなるだ円形状となる。
従って、4分割フォトダイオード9の各受光面9a+〜
9a4における光強度分布は、矢印X方向の対角で配さ
れた受光面9a+ 、9a3の検出信号が大きくなり、
矢印Y方向の対角で配された受光面982* 98aの
検出信号が小さくなる。
よって、加算回路11より出力された信号が加C)回路
12からの信号よりも大となり、減算回路13より出力
される焦点誤差信号はプラスとなる。
また、対物レンズ5がディスク6に達すぎる場合(之>
fl+ )には、第9図及び第10図(A)。
(B)に示す如く、4分割フォトダイオード9の受光面
9a+〜9a4上のスポット像Cは矢印Y方向に長径な
だ円形状となる。即ち、第10図(A>、(B)中、矢
印X方向のスポット像Cの寸法Xが矢印Y方向の寸法y
よりも小さくなり、スポット像Cはy>xなるだ円形状
となる。
従って、各受光面9a+〜9a4における光強度分布は
、矢印Y方向の受光面9 a 2 S 9 a <の検
出信号が矢印X方向の受光面9a+ 、9a3の検出信
号よりも大になる。よって減算回路13より出力される
焦点誤差信号はマイナスとなる。
このように、対物レンズ5は上記焦点誤差信号を供給さ
れたフォーカスコイル14の駆動力により、上、下動し
てディスク6の情報記録面6aとの距ffl之が寸法之
1どなるように駆動される。
なお、上記実施例では光磁気ディスク装置を例に挙げて
説明したが、これに限らず例えば再生専用あるいは追記
型の光デイスク装置等にも適用できるのは勿論である。
発明の効果 上述の如く、本発明になる焦点サーボ装置は、平凸レン
ズとシリンドリカルレンズとを夫々の軸芯を一致させて
一体的に組合わせてなるため、焦点サーボのレンズ系の
構成がよりコンパクト化できるとともに平凸レンズとシ
リンドリカルレンズとの位置合せを行なう必要がなく、
レンズ組立体と4分割フォトダイオードの受光面との軸
芯を調整すれば良いので両者の芯合せを容易かつ高精度
に調整することができる。又、シリンドリカルレンズ面
と受光面との距離の調整も容易となり、焦点誤差信号に
オフセットが生ずることを防止でき、さらにレンズ組立
体を周方向に回動させることにより、ホルダを容易に加
工することができる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は夫々本発明になる焦点サーボ装置の
一実施例を説明するための概略構成図、第3図は平凸レ
ンズとシリンドリカルレンズとを一体化したレンズ組立
体の図、第4図はレンズ組立体と4分割フォトダイオー
ドとの組付位置を示す斜視図、第5図は対物レンズの側
面図、第6図(A)、(B)は対物レンズが正しい焦点
位置にあるときの光の収束状態を矢印X、Y方向より見
た矢視図、第7図及び第8図(A)、(B)は対物レン
ズがディスクに近すぎたときのスボツ1−像を示す斜視
図及び矢印X、Y方向より見た矢視図、第9図及び第1
0図(A)、(B)は対物レンズがディスクより速すぎ
たとぎのスポット像を示す斜視図及び矢印X、Y方向よ
り見た矢視図である。 1・・・焦点サーボ装置、2・・・レーザダイオード、
5・・・対物レンズ、6・・・ディスク、7・・・レン
ズ組立体、7a・・・平凸レンズ、7b・・・シリンド
リカルレンズ、9・・・4分割フォトダイオード、9a
+〜9aa・・・受光面、14・・・フォーカスコイル
。 特許出願人 ティアツク株式会社 換 1− 等2p 第3図 (A) /   ’/Q 第6図 偽7Σ 守 芯8里 呵9]? ゾ / 薬10区 (B)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ディスクの情報記録面からの反射光を平凸レンズ及びシ
    リンドリカルレンズを介して4分割光検出器に収束させ
    、該光検出器の検出信号より得られた焦点誤差信号に基
    づいて該情報記録面に対向する対物レンズの位置を制御
    する焦点サーボ装置において、該平凸レンズと該シリン
    ドリカルレンズとを夫々の軸芯を一致させて一体的に組
    合わせ、該平凸レンズとシリンドリカルレンズとからな
    るレンズ組立体を反射光の光軸を中心に周方向に回動さ
    せた位置に保持してなることを特徴とする焦点サーボ装
    置。
JP62309100A 1987-12-07 1987-12-07 焦点サーボ装置 Pending JPH01150234A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62309100A JPH01150234A (ja) 1987-12-07 1987-12-07 焦点サーボ装置
US07/278,596 US5095477A (en) 1987-12-07 1988-12-01 Focusing control system

Applications Claiming Priority (1)

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JP62309100A JPH01150234A (ja) 1987-12-07 1987-12-07 焦点サーボ装置

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ID=17988887

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US5095477A (en) 1992-03-10

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