JPH02240836A - 光ヘッドの焦点ずれ検出方式 - 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］ 本発明は光ヘッドの焦点ずれ検出方式に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来、光ヘッドを用いた情報読取装置は、半導体レーザ
からの放射光を光学系を介して情報記録面に結像させ、
その反射光を光学系を介して再び半導体レーザに戻し、
その戻り光の強度による半導体レーザ出力を検出すると
共に、これを信号処理して情報を読み取るようになって
いる。この光ヘッドの焦点ずれ検出方式は、焦点位置変
化に対するレーザ出力を位相検波して焦点ずれの検出を
行うが、放射光と反射光とは干渉し、実際のレーザー出
力はレーザ波長λ／２の周期で細かく変動する。このた
め、特公昭６０−１３５６８号公報に示されるように、
半導体レーザの放射光と戻り光との干渉によるレーザ出
力の変動位相が１８０°ずれて現われるレーザ駆動電流
レベル間で周期的に変動させ、干渉によるレーザ出力の
変動を除去したのちに、位相検波を行って焦点ずれの検
出方式が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この検出方式はレーザ駆動電流、周囲温
度等によってレーザ出力が変化し、位相検波出力が変動
するため、焦点ずれ検出信号にオフセットや誤差が生じ
る問題がある。

本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、周
囲温度の変化、レーザ駆動電流の変化などに対しても安
是な焦点ずれ検出を行なうことにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するためにレーザービームを放
射する半導体レーザと、そのレーザビームを情報記録面
上にスポットとして結像する光学的結像手段とを備えた
光ヘッドの焦点ずれ検出方式において、上記の半導体レ
ーザに近接し、かつその波長と異なる波長のレーザビー
ムを放射する別の半導体レーザを設け、上記情報記録面
からのこれら反射光により各半導体レーザで生じるスク
ープ信号を検出し、これらのスクープ信号から光ヘッド
の焦点ずれを検出したものである。

［作用］ 上記構成によれば波長の興なるレーザの結像位置が興な
ることを利用し、それぞれのレーザへの戻り光量を検出
することで、焦点合せを行うことができる。これによっ
て光ヘッドの小型・軽重化を実現し、更に光学部品のズ
レや周囲温度の変化などによっても焦点ずれ検出信号に
オフセット、誤差を生じることのないものとすることが
できる。

［実施例］ 以下、本発明の好適実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図において、１は２波長ハイブリッド半導体レーザ
、２はレーザ１の発射光を平行光とするコリメートレン
ズ、３はデータの消去・記録・再生のための回折格子、
４は漏光ビームスプリッタ、５はガルバノミラ−１６は
レンズアクチュエータ、７は情報記録面８にレーザビー
ムを結像させる光学的結像手段としての絞り込みレンズ
、１０は凸レンズ、１１はコーナミラー　１２はビーム
スグリツタ、１３ａ、１３ｂは光検出器、１４は情報信
号及びトラッキング信号処理回路、２２は焦点ずれ検出
回路である。

また第２図は２波長ハイブリッド半導体レーザ１の詳細
斜視図を示し、両生導体レーザ１５ａ。

１５ｂは互いに近接されて設けられ、例えば一方のレー
ザ１５ａは波長８３０ｎｍ　、他方のレーザ１５ｂは波
長７８０　ｎｒｅで、主に一方のレーザ１５ａは再生・
記録用として、他方のレーザ１５ｂは焦点合せ用として
使用する。

さて第１図において、２波長ハイブリッド半導体レーザ
ｌから出射したレーザ光は完敗光である。

先ずこれをコリメートレンズ２を用いて平行光にする。

ビームス１リツタ４を通過した光束は、ガルバノミラ−
５で光路を変え、絞り込みレンズ７によって情報記録面
８に絞り込まれる。

しかしここでそれぞれ波長が異なる為、絞り込まれる点
９ａ、９ｂがずれる０例えば波長８３０ｎｍのレーザ光
の結像点９ａを情報記録面８上に絞り込む様に設計する
と、波長７６０ｒｖのレーザ光は情報記録面の手前の点
りｂに結像される。

そしてそれぞれ情報記録面８で反射したレーザ光は、第
２図に示したそれぞれの半導体レーザ１５ａ、１５ｂに
戻る。この時、焦点ずれ検出処理回路２２ではこの戻り
光量によるスクープ信号が得れる。

本発明においては、波長８３０ｎｎと７８０ｒｖのレー
ザ光の反射光量によるスクープ信号より焦点ずれを検出
する。

この検出原理を第３〜５図により説明する。

先ず第３図（ｂ）において、情報の記録再生用の波長８
３０ｎｍのレーザ光の焦点が合っている場合、一方のレ
ーザ光は情報記録面８上に結像点１９ａを有し、他方の
レーザ光の結像点１９ｂが絞り込みレンズ側にある場合
のスクープｔを第３図（ａ）に示した。波長８３０ｎ１
１のレーザ光は、情報記録面８上に結像点１９ａがある
ため、反射光量が多くスクープ量１６ａも大きくなる。

これに対し波長７６０ｎｍのレーザ光は情報記録面８か
ら絞り込みレンズ側にずれて結像点１９ｂがあるため反
射光量が少なくスクープ量１６ｂも小さくなる。

次に第４図（ｂ）に示すように、情報記録面８が点線で
示した位置から実線で示したように絞り込みレンズ７側
にずれた場合、情報記録面８は波長７８０ｎｎのレーザ
の結像点２１ｂに近づき、第４図（ｂ）に示すように、
波長７８０ｎｍの半導体レーザのスクープ量１７ｂが増
加する。この時、波長８３０ｎ１のレーザは結像点２０
ａが情報記録面８からずれるため戻り光が少なくなり、
スクープ量１７ｂも減少する。

次に、第５図（ｂ）に示すように情報記録面８が絞り込
みレンズ７より遠くなる方向にずれた場合、波長７８０
ｎｍのレーザの結像点２１ｂは、更に遠くはずれること
になり、このため戻り光量も更に減少しスクープ量１８
ｂも更に減少する。

この時波長８３Ｇｎｏのレーザは結像点２１ａが情報記
録面８からずれるため、戻り光量が少なくなりスクープ
量１８ａも減少する。

このように情報記録面８のずれにより波長レーザのスク
ープ量が変化するため、８３０ｎｍのレーザ光に対して
焦点が合っているときの７３０ｎｍのスクープ量１６ｂ
をホールドし、そのホールドしたスクープ量１６ｂに対
して７３０ｎｍのスクープ値１７ｂ、１８ｂの変化を求
めれば焦点ずれが検出できる。

次に第１図に示した焦点ずれ検出処理回路２２による焦
点ずれを検出するための信号処理のブロック図を第６図
により説明する。

信号処理回路２２において波長８３０ｎｉのレーザ１５
ａのスクープ量を、スクープ検出モニタ回路２６でモニ
タする。このスクープ量を比較回路２３により各々比較
し、レーザ１５ａのスクープ量の最大値を検出図８２４
で検出する。レーザ１５ａのスクープ量の最大値を検出
した時、波長７８０ｎｍのレーザ１５ｂのスクープ量を
ホールド回路２５でホールドする。このホールドしたレ
ーザ１５ｂのスクープ量１６ｂを差動増幅回路２８へ入
力する。一方、常時レーザ１５ｂのスクープ値をモニタ
回路２７でモニタし、この値を差動増幅回路２８へ入力
する。

以上より差動増幅回路２８により差をとると第７図に示
す焦点ずれ検出信号を得ることが出来る。

これよりディスク（情報記録面）８のずれた方向と量が
わかるので絞り込みレンズ７をレンズ光軸方向に動かす
公知のフォーカシングアクチュエータ６に、第７図の焦
点ずれ検出信号を入力することにより、自動焦点制御が
達成される。

また、第１図において、情報信号及びトラッキング信号
の検出は、光検出器１３ａと１３ｂの差をとることで、
検出することができる。

さらに、回折格子３を使用することでデータの消去・記
録・再生をディスク１回転の内にすることができデータ
の高速転送が可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、２つの半導体レーザへの
戻り光によるスクープ信号を用いて焦点ずれを検出する
ことで、温度が変化して波長が変わっても２つのレーザ
の波長が同じように変化するため、２つのレーザのスク
ープ量の差をもとに焦点ずれを検出しても誤差は生じに
くい。

また、レーザ駆動電流が変化した場合でも２つのレーザ
の波長シフトはほぼ同等となるので、その影響は小さい
。

従って、レーザ駆動電流が変化した場合でも焦点ずれ検
出信号に誤差を生じない焦点ずれ検出光学系が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す光学系構成図、第２図
はハイブリッド２レーザの構成図、第３〜５図は本発明
の詳細な説明する図、第６図は焦点ずれを検出す、る信
号処理ブロック図、第７図は焦点ずれ検出信号の一例で
ある。 図中、１は２波長ハイブリッド半導体レーザ、７は光学
的結像手段としての絞り込みレンズ、８は情報記録面、
２２は焦点ずれ検出処理回路である。 特許出願人　　日立電線株式会社 株式会社日立製作所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、レーザービームを放射する半導体レーザと、そのレ
   ーザビームを情報記録面上にスポットとして結像する光
   学的結像手段とを備えた光ヘッドの焦点ずれ検出方式に
   おいて、上記の半導体レーザに近接し、かつその波長と
   異なる波長のレーザビームを放射する別の半導体レーザ
   を設け、上記情報記録面からのこれら反射光により各半
   導体レーザで生じるスクープ信号を検出し、これらのス
   クープ信号から光ヘッドの焦点ずれを検出することを特
   徴とする光ヘッドの焦点ずれ検出方式。