JPH01276435A - 光ヘッドにおけるフォーカスエラー検出方法および装置 - Google Patents

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］ この発明は、光学的に情報を再生しまたは記録再生する
光デイスク装置の光へ・ノドにおけるフォーカスエラー
検出方法および装置に関する。

［従来の技術］ 従来よりフォーカスエラー検出方式として非点収差法は
広く採用されている。この非点収差法は、シリンドリカ
ルレンズを配置し、光検出器のフォーカス用受光部（フ
ォーカスエラー検出用の受光部）として４分割センナを
用いる。

第５図にフォーカスエラー検出方式が非点収差法、トラ
ッキングエラー検出方式が３ビーム法である従来の光ヘ
ッドの光学系を示し、第６図にその光検出器の受光部の
詳細を示す。

第５図において、レーザダイオード１を発した光ビーム
は回折格子２で３、本のビームに分けられ、次いで、ハ
ーフプリズム３を透過し、対物レンズ４で集光されて光
ディスク５の信号面に光スポットを形成し、信号面で反
射した戻り光は、再び同じ経路をたどってハーフプリズ
ム３で直角方向に反射され、シリンドリカルレンズ６を
透過して光検出器７に入射する。

前記光検出器７は、第６図に示すように、Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄの４つに分割された受光部（４分割センサ）
と、その両側のＥ、Ｆの２つの受光部からなる６分割の
受光部を持ち、フォーカスエラー検出信号（Ｆ、Ｅ）お
よびトラッキングエラー検出信号（Ｔ、Ｅ）はそれぞれ
、 Ｆ、Ｅ＝　（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） Ｔ、Ｅ＝Ｅ−Ｆ である。第７図に前記のＦ、Ｈの式を得るフォーカスエ
ラー検出回路の構成を示す、この回路には比較器が少な
くとも３個使用される。

［発明が解決しようとする課題］ 上記非点収差法によるフォーカスエラー検出方式では、
フォーカスエラー検出回路の構成が複雑である。また、
光学部品としてシリンドリカルレンズが必要であるが、
部品点数削減の要請からこのシリンドリカルレンズをな
くすことができれば望ましい。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、フォーカス
エラー検出回路の構成を簡略化し、がっ、シリンドリカ
ルレンズを削除することのできるフォーカスエラー検出
方法および装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決する請求項１の発明は、光検出器に設け
られた単一のフォーカス用受光部からの受光出力とあら
かじめ設定した基準値とを比較し、この受光出力と基準
値との差をフォーカスエラー信号とすることを特徴とす
るフォーカスエラー検出方法である。

請求項２の発明は、光検出器に設けられた単一のフォー
カス用受光部と、この受光部の出力とあらかじめ設定し
た基準値とを比較する比較回路とを備えたことを特徴と
するフォーカスエラー検出装置である。

［作用コ 上記のごとく構成されたフォーカスエラー検出装置にお
いて、戻りスポット（光ディスクで反射した戻り光の光
検出器の受光部に入射したスポット）の径は対物レンズ
の焦点ずれに応じて大小変化する。一方、戻りスポット
の光量の総和は、対物レンズの焦点が合っている時（合
焦点時）も焦点がずれている時も一定であるので、戻り
スポットの単位面積当たりの光の強度はスポット径に反
比例する。したがって、面積が一定であるフォーカス用
受光部の受光光量がスポット径の大小に応じて、つまり
、焦点ずれに応じて変化する。したがって、フォーカス
用受光部の出力をある基準値と比較することにより対物
レンズの焦点ずれを検出することができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図を参照して説
明する。

第２図は本発明一実施例の光ヘッドの光学系構成図で、
レーザダイオード１、回折格子２、ハーフミラ−３、対
物レンズ４については、第５図で説明した従来の光ヘッ
ドと同様である。また、５は光ディスクである。１０は
光ディスク５で反射しハーフミラ−３で直角に反射した
戻り光を検出する光検出器で、本発明ではこの光検出器
１ｏとハーフミラ−３との間にはシリンドリカルレンズ
その他の光学部品は配置されていない。この光検出器１
０の受光部は、第１図に示すように、中央に配される円
形で分割されていない単一のフォーカス用受光部Ｇと、
その両側に配置された２つのトラッキング用受光部Ｈ，
Ｉとからなっている。

すなわち、光検出器の受光部は従来の６分割から３分割
に簡略化されている。

また、上記光検出器１０でフォーカスエラーを検出する
回路は、第３図のように構成されている。

１１は比較器、１２は基準電圧Ｋを与える基準電圧源で
、比較器１１は、フォーカス用受光部Ｇの出力と基準電
圧源１２による基準電圧とを比較して、その差をフォー
カスエラー信号として出力する。すなわち、フォーカス
エラー検出信号Ｆ、Ｅは、次式、 Ｆ、Ｅ＝Ｇ−に で与えらえれる。この基準電圧Ｉくは、対物レンズの焦
点が合った時に（合焦点時）にフォーカスエラー信号出
力が“０”となるように調整する。

また、トラッキングエラー信号Ｔ、Ｅについては従来と
同じく、 Ｔ、Ｅ＝Ｈ−Ｉである。

上記のごとく構成されたフォーカスエラー検出装置にお
いて、第４図に示すように、光ディスク５で反射した戻
り光の光検出器１０のフォーカス用受光部Ｇに入射した
スポット、すなわち、戻りスポット（矢印（イ）で示す
ハツチング部分）は円形であり、そのスポット径は、合
焦点時（第４図（ｂ）の状Ｒ）を基準として、ディスク
が達すざる時（第４図（ａ））は小さくなり、近すぎる
時（第４図（Ｃ））は大きくなる。ところが、戻りスポ
ットの光量の総和は、合焦点時も焦点ずれ時も一定であ
るから、戻りスポットの単位面積当たりの光の強度はス
ポット径に反比例する。したがって、面積が一定である
フォーカス用受光部Ｇが受光する光量はスポット径の大
小に応じて、つまり、焦点ずれに応じて変化する。した
がって、フォーカス用受光部Ｇの出力により対物レンズ
の焦点ずれを検出することができる。そして、合焦点時
には、（Ｇ−Ｋ）なるフォーカスエラー信号“０°°と
なるように基準電圧Ｋを設定しているから、フォーカス
エラー信号（Ｇ　−Ｋ　）　＞　Ｏの時はディスクが遠
すぎる時であり、（Ｇ−Ｋ）＜０の時はディスクが近す
ぎる時である。

なお、戻りスポットの径がフォーカス用受光部の径より
小さいとフォーカスエラー検出ができなくなるが、通常
のサーボ時に戻りスポット径がフォーカス用受光部径よ
り小さくなる程の変動が生じることはほとんどないので
、特に問題はない。

ただし、光ヘッドの作動開始時にはそのような可能性が
あるが、作動開始時には、フォーカスエラー信号のゼロ
クロス信号が発生した時に（つまり、基準点を通過した
時点で）サーボを開く等によりその問題は回避できる。

また、−ｍに、レーザダイオードの出力は自動出力コン
トロール回路（ＡＰＣ）で一定に保たれるので、本発明
においてレーザダイオード出力自体の変動によるフォー
カスエラー検出精度低下は特に問題とならない。

なお、上記実施例ではトラッキングエラー検出方式とし
て３ビーム法を採用しているが、他の方式でも可能であ
る。

［発明の効果］ 本発明は、上述のように構成されているので、次のよう
な効果を奏する。

単一のフォーカス用受光部からの受光出力とあらかじめ
設定した基準値とを比較するのみでフォーカスエラー検
出信号が得られるので、受光部の構成、および、フォー
カスエラー検出回路の構成が著しく簡略化された。

また、円形の戻りスポットの受光でフォーカスエラー検
出が行われるから、シリンドリカルレンズが不要となり
、部品点数が削減された。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図は光ヘッドにおける光検出器の平面図、第２図は光ヘ
ッドの光学系の図、第３図はフォーカスエラー検出回路
図、第４図はフォーカスエラー検出原理についての説明
図、第５図〜第７図は従来例を示すもので、第５図！′
ま光ヘッドの光学系の図、第６図は光検出器の平面図、
第７図はフォーカスエラー検出回路図である。 ７・・・光検出器、１１・・・比較器、Ｇ・・・フォー
カス用受光部、Ｋ・・・基準電圧（基準値）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光検出器に設けられた単一のフォーカス用受光部か
   らの受光出力とあらかじめ設定した基準値とを比較し、
   この受光出力と基準値との差をフォーカスエラー信号と
   することを特徴とする光ヘッドにおけるフォーカスエラ
   ー検出方法。 ２、光検出器に設けられた単一のフォーカス用受光部と
   、この受光部の出力とあらかじめ設定した基準値とを比
   較する比較回路とを備えたことを特徴とする光ヘッドに
   おけるフォーカスエラー検出装置。