JPH03130937A - 光学的情報記録再生装置 - 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、たとえばコンパクトディスクやレーザディ
スクなどのように案内溝が形成された情報担体上の情報
を光学的に再生し記録する光学的情報記録再生装置にお
いて、集光レンズを含む集光系を自動的に合焦点位置に
制御するために焦点位置を検出するように構成された焦
点検出装置に関するものである。

［従来の技術］ 第５図は従来の光学的情報記録再生装置における焦点検
出装置の構成を示す、同図において、（１）は光源の一
例となる半導体レーザ、（２）はコリメータレンズで、
上記半導体レーザ（１）からの光束を平行光とする。（
３）は偏向ビームスプリッタ、（４）は１／４波長板、
（５）は集光レンズで、上記平行光は上記偏向ビームス
プリッタ（３）および１／４波長板（４）を経て集光レ
ンズ（５）に入射され、情報担体（６）上の案内溝（８
）に集光スポット（７）を形成する。

以上のコリメータレンズ（２）、偏向ビームスプリッタ
（３）　　　１／４波長板（４）、集光レンズ（５）に
より集光系が構成されており、上記集光レンズ（５）は
、ボイスコイルなどにより構成される駆動装置（９）に
より上記情報担体（６）に対して焦点距離を所定値に保
つように制御される。

（１０）は情報担体（６）からの反射光を収束するため
の収束系を構成する収束レンズ、（１１）はシリンドリ
カル凸レンズ、（１２）は４分割された受光面（１２ａ
）　〜（１２ｂ）をもつ光検知器で、ｘ、ｙ方向に直交
した分割線がシリンドリカル凸レンズ（１１）のレンズ
作用を有する方向に対して４５°傾くように配置されて
おり、この光検知器（１２）の面上に光スポット（１３
）が形成される。

（１４）　、　（１ｓ）はそれぞれ加算増幅器、（１６
）は焦点誤差信号を得るための信号検出手段で、差動増
幅器が使用され、その出力側から焦点誤差信号（１７）
が出力されて、上記駆動装置（９）に送出されるようじ
構成されている。

上記各増幅器（１４）　、　（１５）　、　（１６）に
より光検知器（１２）で受光される光束の形状パターン
を検出する第１の演算手段が構成され、そこから出力さ
れる焦点誤差信号（１７）は、焦点ずれ量に対して、お
おむね第６図に示すような焦点検出特性に設定されてお
り、上記集光レンズ（５）はこのような焦点検出特性に
より自動的に合焦点位置に駆動制御される。

上記のような焦点位置制御方式は、一般的に非点収差法
と呼ばれ、コンパクトディスクなどに広く使用されてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の焦点検出装置は以上のように構成されているので
、光源（１）の波長λの１／４以外の深さの案内溝（８
）を有する情報担体（６）の場合、たとえば検索時に集
光スポット（７）が案内溝（８）を横断するとき、その
案内溝（８）による回折の影響を受けて、焦点検出特性
に誤差が生じるという問題があった。

詳述すると、光検知器（１２〉の各分割受光面（１２ａ
）　〜（ｔ２ｄ）による検知総和信号（以下、ＲＦ信号
と称す）が第７図（ａ）で示すような波形である場合、
案内溝（８）による回折の影響を受けて、第７図（ｂ）
で示すような焦点誤差信号となり、集光スポット（７）
が案内溝（８）を横断するたびにリップル（１８）を生
じ、合焦点であるにもかかわらず焦点ずれを生じた場合
の信号を出力する問題があった。

コノ問題点ニツイテハ、文献ｒ　５ＰＩＥ　Ｖｏｌ、５
２９０ｐｔｉｃａｌ　Ｍａｓｓ　Ｄａｔａ　Ｓｔｏｒａ
ｇｅ　（１９８５）　Ｊの中のＦｉｇ、　８でも述べら
れており、上記のような問題点のために、光源（１）の
波長λの１／４以外の深さの案内溝（８）をもつ情報担
体（６）に対して記録再生をおこなううえで、非点収差
法は不適とされていた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、光源の波長の１／４以外の深さの案内溝を有
する情報担体であっても、案内溝による回折の影響を受
けない焦点誤差信号を得ることができる焦点検出装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る焦点検出装置は、集光スポットが情報担
体の案内溝を横断するとき、各案内溝間の平坦部（以下
、ランドと称す）からの反射光のみを抽出して焦点位置
を検出するように構成したことを特徴とする。

［作用］ この発明によれば、ランド上の集光スポットは案内溝上
の集光スポットのように大きく回折されないことを利用
して、集光スポットが案内溝を横断するときの焦点誤差
信号をランドからの反射光のみによる焦点誤差信号とす
ることにより、案内溝による回折の影響を受けない焦点
誤差信号を得ることができる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
。

第１図はこの発明の一実施例による焦点検出装置の構成
を示すブロック回路図であり、同図は第５図に示した従
来の焦点検出装置における光検知器（１２）以後を示し
ており、同図において、（９）は駆動装置、（１２）は
４分割された受光面（１２ａ）〜（１２ｄ）をもつ光検
知器、（１４）　、　（１５）　、　（２１）はそれぞ
れ加算増幅器、（１６）は差動増幅器、（１７）は差動
増幅器（１６）の出力、（２２）はコンパレータ、（２
３）はパルス発生器、（２４）はサンプルホールド回路
（以下、Ｓ／Ｈ回路と称す）、（２５）は位相補償回路
である。

その他の構成で、集光レンズ（５）を含む集光系および
収束レンズ（１０）を含む収束系は第５図に示したもの
と同一であり、第１図において、それらは省略している
。

つぎに、上記構成の動作について、第２図を参照しなが
ら説明する。

第２図（ａ）は情報担体（６）の断面図を示し、（８）
　は案内溝、（２６）はランドである。第２図（ｂ）は
加算増幅器（２１）の出力波形であり、集光スポット（
７）が案内溝（８）を横断するとき、その案内溝（８）
による回折によって出力が変化する。

第２図（ｃ）は上記加算増幅器（２１）の出力波形（ｂ
）をコンパレータ（２２）によって、あるしきい値ｖｔ
ｈと比較して案内溝（８）であるかランド（２Ｂ）であ
るかを判別する。この場合、集光スポット（７）がラン
ド（２０上のときｍ　）ｉ　＋ｓレベル、案内溝（８）
上のとき“Ｌ′″レベルとなっている。

ついで、上記コンパレータ（２２）の出力を受けて、パ
ルス発生器（２３）がコンパレータ（２２）の出力のＬ
″から“Ｈ”への立上がりに同期して、第２図（ｄ）に
示すように、ある決まった幅のパルスを発生する。この
パルスの幅Ｔは、上記コンパレータ（２２）の出力の”
Ｈ”の幅よりも小さく設定されている。

一方、差動増幅器（１６）においては、第２図（ｅ）で
示すように、非点収差法による集光スポット（７）の焦
点ずれの出力、つまり、焦点誤差信号（１７）が出力さ
れ、集光スポット（７）が案内溝（８）を横断するとき
、リップル（１８）が現われる。このような焦点誤差信
号（１７）はパルス発生器（２３）から出力されるパル
ス（ｄ）によりＳ／Ｈ回路（２４）にサンプルホールド
されて第２図（ｆ）のように、上記ランド（２６）の出
力のみをホールドすることになり、案内溝（８）による
リップル（１８）が除去される。

以上のようにして、案内溝（８）の回折によるリップル
（１８）の除去された信号が、適当な位相補償回路（２
５）を通して駆動装置（９）に送出され、焦点ずれが自
動的に補正される。

第３図はこの発明の他の実施例による焦点検出装置の構
成を示すブロック図であり、同図において、第１図に示
す実施例と相違する点は、パルス発生器（２３）とＳ／
Ｈ回路（２４）との間に遅延回路（２７）を介挿した点
であり、その他の構成は第１図と同一であるため、同一
の符号を付して、それらの詳しい説明を省略する。

つぎに、上記第３図の構成の動作について、第４図を参
照しながら説明する。同図（ａ）から同図（ｃ）に示す
コンパレータ（２２）の出力波形までは上記実施例と同
様であるため、説明を省略する。

ついで、上記コンパレータ（２２）の出力を受けてパル
ス発生器（２３）によって発生されたパルス幅Ｔ２のパ
ルスは、遅延回路（２７）によって遅延時間Ｔ１が与え
られ、同図（ｄ）のような波形になる。

この遅延時間Ｔ１によって集光スポット（７）がランド
（２６）のほぼ中央部のときに焦点誤差信号（１７）が
サンプルホールドされ、以下、上記の実施例と同様の動
作により、案内溝（８）の回折の影響を受けない焦点誤
差信号を得ることができる。

なお、上記第３図で示す実施例では、遅延回路（２７）
をパルス発生器（２３）とＳ／Ｈ回路（２４）との間に
介挿したが、コンパレータ（２２）とパルス発生器（２
３）との間に介挿入しても、上記実施例と同様の効果を
奏する。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、集光スポットが情報
担体のランド上にあるときのみ焦点誤差信号を選択して
焦点ずれを補正するように構成したので、情報担体の案
内溝の回折の影響を受けない焦点誤差信号を得ることが
でき、これによって、合焦点の自動制御を適正におこな
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による焦点検出装置の構成
を示すブロック図、第２図は第１図の動作を説明するタ
イミングチャート、第３図はこの発明の他の実施例を示
すブロック図、第４図は第３図の動作を説明するタイミ
ングチャート、第５図は従来の焦点検出装置の構成を示
す図、第６図は非点収差法による焦点誤差信号を示す図
、第７図は情報担体が光源の波長λの１／４以外の深さ
の案内溝をもつ場合の非点収差法による焦点誤差信号を
示す図である。 （１）・・・半導体レーザ（光源）、（５）・・・集光
レンズ、（６）・・・情報担体、（７）・・・集光スポ
ット、（８）・・・案内溝、（１２）−・・光検知器、
（１４）　、　（１５）　、　（２１）・・・加算増幅
器、（１６）・・・差動増幅器、（２６）・・・ランド
。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源と、この光源からの光を情報担体の案内溝に
   集光スポットとして集光する集光レンズを含む集光系と
   、上記情報担体の案内溝からの反射光を収束する収束系
   と、複数の受光面よりなり上記収束系からの光束を受光
   する光検知器と、この光検知器の上記複数の受光面から
   の出力信号を演算して上記光束の形状を検出する第１の
   演算手段と、上記光束より上記案内溝の情報を読み取る
   第２の演算手段とを備え、上記第１の演算手段からの出
   力にもとづいて上記集光レンズの情報担体に対する焦点
   位置を検出するように構成した焦点検出装置において、
   上記集光スポットが上記情報担体の案内溝を横断すると
   き、各案内溝間の平坦部からの反射光のみを抽出して上
   記焦点位置を検出するように構成したことを特徴とする
   焦点検出装置。