JPH03165329A - フォーカシング・エラー信号発生装置 - Google Patents
フォーカシング・エラー信号発生装置Info
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- JPH03165329A JPH03165329A JP2286912A JP28691290A JPH03165329A JP H03165329 A JPH03165329 A JP H03165329A JP 2286912 A JP2286912 A JP 2286912A JP 28691290 A JP28691290 A JP 28691290A JP H03165329 A JPH03165329 A JP H03165329A
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/1055—Disposition or mounting of transducers relative to record carriers
- G11B11/10576—Disposition or mounting of transducers relative to record carriers with provision for moving the transducers for maintaining alignment or spacing relative to the carrier
-
- 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
- G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
- G11B7/0857—Arrangements for mechanically moving the whole head
- G11B7/08582—Sled-type positioners
-
- 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
- G11B7/0912—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 push-pull method
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は一般に光学式情報記憶システム等に応用できる
ものであり、とりわけこうしたシステムに利用されて、
フォーカシング・エラー信号を発生し、所与の光磁気媒
体等に対し正確に光の焦点を合わせることができるよう
にする装置に関するものである。
ものであり、とりわけこうしたシステムに利用されて、
フォーカシング・エラー信号を発生し、所与の光磁気媒
体等に対し正確に光の焦点を合わせることができるよう
にする装置に関するものである。
光学式情報記憶システムと磁気情報記憶システムのハイ
ブリッド、いわゆる光磁気情報記憶システムは、記憶容
量を増大させる可能性があるだけでなく、光学情報の消
去及び新しい光学情報の再書込みに関する問題を解決で
きるように思われる。
ブリッド、いわゆる光磁気情報記憶システムは、記憶容
量を増大させる可能性があるだけでなく、光学情報の消
去及び新しい光学情報の再書込みに関する問題を解決で
きるように思われる。
以前の光学システムの大部分は、情報の消去及び再書込
みができなかった。こうしたシステムの記憶容量は、理
論的上限が媒体１平方インチ当り３０メガバイトにもな
り得ると推定されている。実際には、 ５．２５インチ
のディスクの場合、４００〜８００メガバイトもの記憶
容量が期待できる。
みができなかった。こうしたシステムの記憶容量は、理
論的上限が媒体１平方インチ当り３０メガバイトにもな
り得ると推定されている。実際には、 ５．２５インチ
のディスクの場合、４００〜８００メガバイトもの記憶
容量が期待できる。
いわゆる光学ヘッドには、光Ｅｌｌ気システムにおける
データ検出に必要なコンポーネントの全てが含まれる場
合がよくある。もちろん、データにアクセスするため、
光学ヘッドはアクチュエータ機構によって半径方向へ移
動し、回転するディスクの表面を横切る。あいにく、こ
うした光磁気システムが市場で受けいれられる上での障
害の１つは、最新のハード・ディスクを用いた磁気記憶
システムに比べて、情報を取出せる速度が比較的遅いと
いう点である。現在の光学式記憶システムの低速アクセ
ス性能に影響を及ぼしている主要な要素は、移動式光学
ヘッド・アセンブリの質量である。すぐわかるように、
光ディスクに読み書きする装置の質量が増す程、回転す
るディスク上で正確に位置決めする関係上、こうした装
置を加速するのは一層困難になる。
データ検出に必要なコンポーネントの全てが含まれる場
合がよくある。もちろん、データにアクセスするため、
光学ヘッドはアクチュエータ機構によって半径方向へ移
動し、回転するディスクの表面を横切る。あいにく、こ
うした光磁気システムが市場で受けいれられる上での障
害の１つは、最新のハード・ディスクを用いた磁気記憶
システムに比べて、情報を取出せる速度が比較的遅いと
いう点である。現在の光学式記憶システムの低速アクセ
ス性能に影響を及ぼしている主要な要素は、移動式光学
ヘッド・アセンブリの質量である。すぐわかるように、
光ディスクに読み書きする装置の質量が増す程、回転す
るディスク上で正確に位置決めする関係上、こうした装
置を加速するのは一層困難になる。
光学システムの可動質量を減少させるためのやり方のひ
とつとして以下のものがあった。これにおいては、光学
アセンブリを分割して、アクチュエータ機構に固定され
たままの固定コンポーネントからなるサブアセンブリと
、質量が最小で強度が最大の可動コンポーネントからな
るサブアセンブリとしていた。ここで用いているように
、こうしたシステムは、分割光学システム（ｓｐｌｉｔ
ｏｐｔｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれる。
とつとして以下のものがあった。これにおいては、光学
アセンブリを分割して、アクチュエータ機構に固定され
たままの固定コンポーネントからなるサブアセンブリと
、質量が最小で強度が最大の可動コンポーネントからな
るサブアセンブリとしていた。ここで用いているように
、こうしたシステムは、分割光学システム（ｓｐｌｉｔ
ｏｐｔｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれる。
光磁気ディスクあるいは任意の光ディスクに情報の読み
書きを行なう場合、対物レンズによってフォーカシング
されている光ビームの半径方向位置を、ディスクの回転
中、トランク上に維持することが必要になる。こうした
操作はトランク追従（ｔｒａｃｋ ｆｏｌｌｏｗｉＢ）
として知られている。トランク追従には、半径方向の
位置（トラ・ノキング）エラー信号を発生する必要があ
る。以上からも明らかなように、比較的小さな磁区に記
録、読出し、消去が行なわれるので、焦点を結んだ光の
スポットを所望のトラックに維持することが重要になる
。
書きを行なう場合、対物レンズによってフォーカシング
されている光ビームの半径方向位置を、ディスクの回転
中、トランク上に維持することが必要になる。こうした
操作はトランク追従（ｔｒａｃｋ ｆｏｌｌｏｗｉＢ）
として知られている。トランク追従には、半径方向の
位置（トラ・ノキング）エラー信号を発生する必要があ
る。以上からも明らかなように、比較的小さな磁区に記
録、読出し、消去が行なわれるので、焦点を結んだ光の
スポットを所望のトラックに維持することが重要になる
。
光ヒームの焦点維持には、フォーカシング（軸方向）エ
ラー信号の発生が必要になる。これらの信号、すなわち
トラッキング（半径方向位置）エラー信号とフォーカシ
ング（軸方向位置）エラー信号はそれぞれセグメントに
分割された検出器によって生じる信号に基づいて計算す
ることができる。これらの検出器の出力は、これらのエ
ラー信号を発生するため、さまざまな方法で差をとられ
る（減算される）。
ラー信号の発生が必要になる。これらの信号、すなわち
トラッキング（半径方向位置）エラー信号とフォーカシ
ング（軸方向位置）エラー信号はそれぞれセグメントに
分割された検出器によって生じる信号に基づいて計算す
ることができる。これらの検出器の出力は、これらのエ
ラー信号を発生するため、さまざまな方法で差をとられ
る（減算される）。
溝付き（ｇｒｏｏｖｅｄ）光磁気ディスクから反射して
検出器に向かう光は剪断干渉像（ｓｈｅａｒｅｄ ｉｎ
ｔｅｒ−ｆｅｒｏｇｒａｍ）を形成する。すなわち、光
ディスクや光磁気ディスクに用いられるような溝付き媒
体上のスポットに光の焦点を結ばせた場合、反射光には
、中心軸から偏位した軸を夫々持つ一連の次数の回折が
含まれる。これらの回折の次数は通常はオーバーラツプ
しており、剪断干渉像を生じる。
検出器に向かう光は剪断干渉像（ｓｈｅａｒｅｄ ｉｎ
ｔｅｒ−ｆｅｒｏｇｒａｍ）を形成する。すなわち、光
ディスクや光磁気ディスクに用いられるような溝付き媒
体上のスポットに光の焦点を結ばせた場合、反射光には
、中心軸から偏位した軸を夫々持つ一連の次数の回折が
含まれる。これらの回折の次数は通常はオーバーラツプ
しており、剪断干渉像を生じる。
適正なサンプリングをすれば、剪断干渉像を利用してト
ラッキング・エラー信号を発生することができる。フォ
ーカシング・エラー信号は多様な方法によって得ること
ができる。
ラッキング・エラー信号を発生することができる。フォ
ーカシング・エラー信号は多様な方法によって得ること
ができる。
剪断干渉像も含めて、焦点検出に関する方法のあるもの
においては、検出器が実際に光の反射ビーム、すなわち
照射スポットの直径を検知する。
においては、検出器が実際に光の反射ビーム、すなわち
照射スポットの直径を検知する。
従って、焦点は、検出器と収束ビームの交差によって形
成されるスポットのサイズを検知することによって決め
ることができる。差動検出方式％式％ １字のような形状の検出器（いわゆる【検出器）を用い
、式 ％式％（） に従って焦点を決めることができる。ここで、ＦＥはフ
ォーカシング・エラー信号、Ａ、Ｂ、Ｃ，及びＤは、■
検出器中の別個のセクションを表わしている。この方法
は一次元スポット・サイズ検出と呼ばれることもある。
成されるスポットのサイズを検知することによって決め
ることができる。差動検出方式％式％ １字のような形状の検出器（いわゆる【検出器）を用い
、式 ％式％（） に従って焦点を決めることができる。ここで、ＦＥはフ
ォーカシング・エラー信号、Ａ、Ｂ、Ｃ，及びＤは、■
検出器中の別個のセクションを表わしている。この方法
は一次元スポット・サイズ検出と呼ばれることもある。
Ｉタイプ検出器以外に、トラッキング・エラー信号及び
フォーカシング・エラー信号の決定に象限タイプ（ｑｕ
ａｄｒａｎｔ ｔｙｐｅ）の検出器を用いることも提案
されている０例えば、米国特許としては、Ｇｏｔｔｆｒ
ｉｅｄによる米国特許筒４．７７３，０５３号、Ａｎｄ
。
フォーカシング・エラー信号の決定に象限タイプ（ｑｕ
ａｄｒａｎｔ ｔｙｐｅ）の検出器を用いることも提案
されている０例えば、米国特許としては、Ｇｏｔｔｆｒ
ｉｅｄによる米国特許筒４．７７３，０５３号、Ａｎｄ
。
による米国特許筒４，７９７，８６８号及びＫｏｇｕｒ
ｅ他による米国特許筒４ 、７７９．２５０号がある。
ｅ他による米国特許筒４ 、７７９．２５０号がある。
また−般文献では友ツＬａ５ｅｒ ａｎｄ ０ｐｔｒｏ
ｎｉｃｓ（１９８７年９月）８５〜８７頁のＬｅｅ、１
４ａｉ−１（ｏ水による” ＯｐｔｉｃａｌＴｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ Ｆｏｒ Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｐｊ
ｃｋｕｐｓ”がある。
ｎｉｃｓ（１９８７年９月）８５〜８７頁のＬｅｅ、１
４ａｉ−１（ｏ水による” ＯｐｔｉｃａｌＴｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ Ｆｏｒ Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｐｊ
ｃｋｕｐｓ”がある。
詳細についてはこれらを参照のこと、とりわけ、分割光
学コンポーネントが用いられている場合、トラッキング
７工ラー信号及びフォーカシング・エラー信号を発生す
るこうした先行技法に関する問題は、このシステムが、
照射されているスポット内の光パワーの空間分布が不均
一であったりあるいは変化することに起因する誤差を生
じやすいという点にある。こうした光パワーの空間分布
が不均一になったりあるいは変化することを「パターン
・ノイズ」と呼ぶことができる。パターン・ノイズの一
例が、上述の剪断干渉像である。
学コンポーネントが用いられている場合、トラッキング
７工ラー信号及びフォーカシング・エラー信号を発生す
るこうした先行技法に関する問題は、このシステムが、
照射されているスポット内の光パワーの空間分布が不均
一であったりあるいは変化することに起因する誤差を生
じやすいという点にある。こうした光パワーの空間分布
が不均一になったりあるいは変化することを「パターン
・ノイズ」と呼ぶことができる。パターン・ノイズの一
例が、上述の剪断干渉像である。
このようなパターン・ノイズは重要である。なぜなら、
照射されているスポット内の光パワーのこのよう久メ・
配のやり直しは、それがピント外れによるもの′ではな
く、またＩ検出器の内側の素子と外側の素子の間の光パ
ワーのバランスを正確に維持しないので、光学システム
中のフォーカシングの状態が不正確に示されるからであ
る。こうしたパターン・ノイズは、光ビームのエツジを
定める面による回折、はこり、反射光ビームが部分的に
さえきられること、あるいは溝付き媒体表面からの反射
による回折次数の干渉によって生じる可能性がある。こ
のパターン・ノイズは、光学式媒体表面から反射する光
ビームに固有のものであるか、少なくとも取り除くのは
極めて困難である。パターン・ノイズによって光学シス
テムの性能が許容できないレベルまで低下し得る。
照射されているスポット内の光パワーのこのよう久メ・
配のやり直しは、それがピント外れによるもの′ではな
く、またＩ検出器の内側の素子と外側の素子の間の光パ
ワーのバランスを正確に維持しないので、光学システム
中のフォーカシングの状態が不正確に示されるからであ
る。こうしたパターン・ノイズは、光ビームのエツジを
定める面による回折、はこり、反射光ビームが部分的に
さえきられること、あるいは溝付き媒体表面からの反射
による回折次数の干渉によって生じる可能性がある。こ
のパターン・ノイズは、光学式媒体表面から反射する光
ビームに固有のものであるか、少なくとも取り除くのは
極めて困難である。パターン・ノイズによって光学シス
テムの性能が許容できないレベルまで低下し得る。
これまでに、パターン・ノイズによって損われることの
ないフォーカシング・エラー信号を発生するための方式
がいくつか提案されている。例えば、第３図に示すよう
に、正のレンズの焦点の前後両側にスポット・サイズ検
出器を配置して、フォーカシング・エラー信号の差分を
発生することが提案されている。この検出方式では、半
分透明で、半分反射性のビーム・スプリッタによって、
もとの反射光ビームから２つのビームが作られる。
ないフォーカシング・エラー信号を発生するための方式
がいくつか提案されている。例えば、第３図に示すよう
に、正のレンズの焦点の前後両側にスポット・サイズ検
出器を配置して、フォーカシング・エラー信号の差分を
発生することが提案されている。この検出方式では、半
分透明で、半分反射性のビーム・スプリッタによって、
もとの反射光ビームから２つのビームが作られる。
第１の検出器は第１のビームが収束しつつある部分中に
配置され、他方第２の検出器は第２のビームが発散しつ
つある部分中に配置される。各検出器は、上述の方法で
フォーカシング・エラー信号を発生する。ただし、第１
の検出器が発生するエラー信号の勾配は、第２の検出器
が発生するものと符号及び大きさが異なる。これら２つ
のエラー信号の代数的差は、パターン・ノイズ排除特性
を有する正味の差動焦点エラー信号である。
配置され、他方第２の検出器は第２のビームが発散しつ
つある部分中に配置される。各検出器は、上述の方法で
フォーカシング・エラー信号を発生する。ただし、第１
の検出器が発生するエラー信号の勾配は、第２の検出器
が発生するものと符号及び大きさが異なる。これら２つ
のエラー信号の代数的差は、パターン・ノイズ排除特性
を有する正味の差動焦点エラー信号である。
第３図に示すように、平行光ビームはレンズ１０がフォ
ーカシングする。フォーカシングされた光ビームは、ビ
ーム・スプリッタ１２によって第１のビーム１４と第２
のビーム１６に分割される。第１のＩ検出器１８は、ビ
ーム１４の収束しつつある部分中に配置する。第２の１
検出器２０は焦点２２よりも遠方に位１決めして、第２
のビームＩ６の発散しつつある部分中に配置する。焦点
２２は、もちろん、レンズＩＯに関する焦点である。２
つの検出器の放射照度（ｉｒｒａｄｉａｎｃｅ）パター
ンが互いにぴったり対応する限り、この焦点検知方式に
はパターン・ノイズを排除するという利点がある。
ーカシングする。フォーカシングされた光ビームは、ビ
ーム・スプリッタ１２によって第１のビーム１４と第２
のビーム１６に分割される。第１のＩ検出器１８は、ビ
ーム１４の収束しつつある部分中に配置する。第２の１
検出器２０は焦点２２よりも遠方に位１決めして、第２
のビームＩ６の発散しつつある部分中に配置する。焦点
２２は、もちろん、レンズＩＯに関する焦点である。２
つの検出器の放射照度（ｉｒｒａｄｉａｎｃｅ）パター
ンが互いにぴったり対応する限り、この焦点検知方式に
はパターン・ノイズを排除するという利点がある。
第３図の検出器方式に関する問題は、第２の検８器から
のエラー信号が、対物レンズと検出器の間の光路長にか
なり依存するという点にある。もちろん、このようなシ
ステムは上述の分割光学コンポーネント・システムに用
いることはできない。
のエラー信号が、対物レンズと検出器の間の光路長にか
なり依存するという点にある。もちろん、このようなシ
ステムは上述の分割光学コンポーネント・システムに用
いることはできない。
本発明は、フォーカシング・エラー信号に対するパター
ン・ノイズの影響を最小限におさえ、さらに分割光学シ
ステムに用いることができるフォーカシング信号を発注
することができる装置を提供することを目的とする。
ン・ノイズの影響を最小限におさえ、さらに分割光学シ
ステムに用いることができるフォーカシング信号を発注
することができる装置を提供することを目的とする。
本発明の利点は、元媒体表面から反射する光ビームから
フォーカシング・エラー信号を発生する以下のような装
置によって実現される。この装置は、図示のように、反
射光ビームを第１のビームと第２のビームに分割するビ
ーム・スプリッタ、検出器に当たる光を表わした第１の
検出器信号と第２の検出信号を発生する第１の検出器と
第２の検出器、第１のビームを第１の焦点に収束する第
１の焦点距離を有する第１のレンズ、第２のビームを第
２の焦点に収束する第２の焦点距離を存する第２のレン
ズ、第１の検出器と第２の検出器によって発生される信
号間の差をとることによりフォーカシング・エラー信号
を発生する差動回路とを設け、第１の検出器は第１のビ
ームの収束しつつある部分中に第１のビームが第１の周
辺光線高（ｍａｒｇｉｎａｌ ｒａｙ ｈｅｉｇｈｔ）
を有するように配置し、第２の検出器は第２のビームの
発散しつつある部分中に第２のビームが第２の周辺光線
高を有し、また第１の周辺光線高と第２の周辺光線高が
等しいようになっている。このような装置はビームのパ
ターン・ノイズ、すなわち、ビームの焦点状態に関係の
ない光パワーの空間的変動の排除に優れ、分割光学情報
システムに組み込むのに適している。
フォーカシング・エラー信号を発生する以下のような装
置によって実現される。この装置は、図示のように、反
射光ビームを第１のビームと第２のビームに分割するビ
ーム・スプリッタ、検出器に当たる光を表わした第１の
検出器信号と第２の検出信号を発生する第１の検出器と
第２の検出器、第１のビームを第１の焦点に収束する第
１の焦点距離を有する第１のレンズ、第２のビームを第
２の焦点に収束する第２の焦点距離を存する第２のレン
ズ、第１の検出器と第２の検出器によって発生される信
号間の差をとることによりフォーカシング・エラー信号
を発生する差動回路とを設け、第１の検出器は第１のビ
ームの収束しつつある部分中に第１のビームが第１の周
辺光線高（ｍａｒｇｉｎａｌ ｒａｙ ｈｅｉｇｈｔ）
を有するように配置し、第２の検出器は第２のビームの
発散しつつある部分中に第２のビームが第２の周辺光線
高を有し、また第１の周辺光線高と第２の周辺光線高が
等しいようになっている。このような装置はビームのパ
ターン・ノイズ、すなわち、ビームの焦点状態に関係の
ない光パワーの空間的変動の排除に優れ、分割光学情報
システムに組み込むのに適している。
第１図には、光学媒体に記憶されたデータを差動的に検
出する新規な装置３０が示されている。装置３０は、下
記の説明によって明らかなように、光路長への敏感さの
問題に直接取り組みながら、従来の装置に生じるパター
ン・ノイズの感度を最小限におさえるものである。−船
釣に言えば、装置３０は入射平行ビームを２つの通常は
等しい第１の出力ビームと第２の出力ビームに分割する
。第１の出力ビームと第２の出力ビーム内にそれぞれ第
１のレンズと第２のレンズが配置されており、第１の検
出器と第２の検出器にこれらのビームを集束させるよう
になっている。第１のレンズと第２のレンズの焦点距離
が等しく、夫々の検出器が各レンズから等距離で、焦点
よりも手前側に配置される。すなわち各メ検出器に同じ
に値あるいは周辺光線−高の値が付与されるとしたなら
ば、２つの等しいエラー信号が発生する。本願で用いら
れているように、Ｋ値という用語は、レンズから検出器
までの距離をレンズの焦点距離で割ったものに等しい。
出する新規な装置３０が示されている。装置３０は、下
記の説明によって明らかなように、光路長への敏感さの
問題に直接取り組みながら、従来の装置に生じるパター
ン・ノイズの感度を最小限におさえるものである。−船
釣に言えば、装置３０は入射平行ビームを２つの通常は
等しい第１の出力ビームと第２の出力ビームに分割する
。第１の出力ビームと第２の出力ビーム内にそれぞれ第
１のレンズと第２のレンズが配置されており、第１の検
出器と第２の検出器にこれらのビームを集束させるよう
になっている。第１のレンズと第２のレンズの焦点距離
が等しく、夫々の検出器が各レンズから等距離で、焦点
よりも手前側に配置される。すなわち各メ検出器に同じ
に値あるいは周辺光線−高の値が付与されるとしたなら
ば、２つの等しいエラー信号が発生する。本願で用いら
れているように、Ｋ値という用語は、レンズから検出器
までの距離をレンズの焦点距離で割ったものに等しい。
すなわち、Ｋ ＝ Ｉ ＋／ ’である。こうした検出
器によって生じる信号の差を求めることによってパター
ン・ノイズが最大限まで排除されるが、正味の焦点エラ
ー信号も同様にゼロになる。
器によって生じる信号の差を求めることによってパター
ン・ノイズが最大限まで排除されるが、正味の焦点エラ
ー信号も同様にゼロになる。
本発明では、２つのレンズは、焦点距離が異なっている
が、２つの検出器はこれらの検出器のに値が同じになる
ように第１の出力ビーム内および第２の出力ビーム内に
配置される。すなわち、各検出器に対する照射スポット
は同じサイズになる。
が、２つの検出器はこれらの検出器のに値が同じになる
ように第１の出力ビーム内および第２の出力ビーム内に
配置される。すなわち、各検出器に対する照射スポット
は同じサイズになる。
こうした新しい状況においては、勾配の異なる２つのエ
ラー信号が発生する。これらの検出器は２つのビーム内
における光学的に同様の位置に配置されているので、こ
れらのエラー信号の差を求めることによって、正味のエ
ラー信号（正味のフォーカシング・エラー信号）が生じ
、パターン・ノイズが最大限に排除される。ここに記載
した発明ではに値の代りに周辺光線の高さを用いること
もできる。
ラー信号が発生する。これらの検出器は２つのビーム内
における光学的に同様の位置に配置されているので、こ
れらのエラー信号の差を求めることによって、正味のエ
ラー信号（正味のフォーカシング・エラー信号）が生じ
、パターン・ノイズが最大限に排除される。ここに記載
した発明ではに値の代りに周辺光線の高さを用いること
もできる。
さらに詳述すると、第１図に示すように、ビーム・スプ
リッタ３２がコクメートされた入射ビーム３４を第１の
出力ビーム３６と第２の出力ビーム３８に分割する。第
１の出力ビーム３６はレンズ４０によって焦点（図示せ
ず）に集束される。図示したように、検出器４２は、レ
ンズ４０の焦点よりも手前側に、すなわち、ビームが収
束しつつある部分内に配置される。フォーカシングされ
た第１の出力ビーム３６は検出器４２において所予のに
値または周辺光線高を有する。
リッタ３２がコクメートされた入射ビーム３４を第１の
出力ビーム３６と第２の出力ビーム３８に分割する。第
１の出力ビーム３６はレンズ４０によって焦点（図示せ
ず）に集束される。図示したように、検出器４２は、レ
ンズ４０の焦点よりも手前側に、すなわち、ビームが収
束しつつある部分内に配置される。フォーカシングされ
た第１の出力ビーム３６は検出器４２において所予のに
値または周辺光線高を有する。
第２の出力ビーム３８はレンズ４４によって第２の焦点
（図示せず）に集束される。検出器４２と同様、検出器
４６はレンズ４４の焦点の手前側に、すなわちビームが
収束しつつある部分内に配置される。本発明の原理に基
き、検出器４６は検出器４６における第２の出力ビーム
３８のに値または周辺光線高が検出器４２における第１
の出力ビーム３６のに値と同じになるように配置される
。検出器４２及び４６が生成する信号の代数的差は、差
動増幅器４８の正の入力と負の入力に信号を印加するこ
とによって求められる。差動増幅器４８の出力がフォー
カシング・エラー信号である。
（図示せず）に集束される。検出器４２と同様、検出器
４６はレンズ４４の焦点の手前側に、すなわちビームが
収束しつつある部分内に配置される。本発明の原理に基
き、検出器４６は検出器４６における第２の出力ビーム
３８のに値または周辺光線高が検出器４２における第１
の出力ビーム３６のに値と同じになるように配置される
。検出器４２及び４６が生成する信号の代数的差は、差
動増幅器４８の正の入力と負の入力に信号を印加するこ
とによって求められる。差動増幅器４８の出力がフォー
カシング・エラー信号である。
パターン・ノイズが最大限まで排除されることに加えて
、第１図に示す発明は対物レンズからフォーカシング用
のレンズ４０及び４４までの光路長の変化にほとんど影
響を受けないので、分割光学コンポーネント・システム
に適用すれば有益である。このような応用の例として、
第２図に示す分割光学コンポーネントによる光学式情報
記憶装置について考察する。
、第１図に示す発明は対物レンズからフォーカシング用
のレンズ４０及び４４までの光路長の変化にほとんど影
響を受けないので、分割光学コンポーネント・システム
に適用すれば有益である。このような応用の例として、
第２図に示す分割光学コンポーネントによる光学式情報
記憶装置について考察する。
第２図に示すように、第１図に開示した差動型検出装置
が固定光学アセンブリ５０内に収納すなわち配置されて
いる０固定光学アセンブリ５０は、フレームのような、
光学式情報記憶装置中の任意の固定構造とすることがで
きる。
が固定光学アセンブリ５０内に収納すなわち配置されて
いる０固定光学アセンブリ５０は、フレームのような、
光学式情報記憶装置中の任意の固定構造とすることがで
きる。
すぐわかるように、光ディスク５２は、光学式情報記憶
装置内において既知のメカニズム（図示せ反射し、対物
レンズ５６を介して光ディスク５２へ送られる。入射光
または反射光は対物レンズ５６でコリメートされ、ミラ
ー５４から固定光学アセンブリ５０へ反射されて、装置
３０（第１図）に送られる。
装置内において既知のメカニズム（図示せ反射し、対物
レンズ５６を介して光ディスク５２へ送られる。入射光
または反射光は対物レンズ５６でコリメートされ、ミラ
ー５４から固定光学アセンブリ５０へ反射されて、装置
３０（第１図）に送られる。
光ディスク５２からのデータにアクセスするため、ミラ
ー５４及び対物レンズ５６は可動ソリ５８に取りつけら
れている。可動ソリ５８は、固定レール６０に沿って、
ディスク５２に対し半径方向にミラー５４及び対物レン
ズ５６を移動させる。固定レール６０に沿って可動ソリ
５８を移動させるために、いくつかのホイールまたはロ
ーラ６２を設けることができる。
ー５４及び対物レンズ５６は可動ソリ５８に取りつけら
れている。可動ソリ５８は、固定レール６０に沿って、
ディスク５２に対し半径方向にミラー５４及び対物レン
ズ５６を移動させる。固定レール６０に沿って可動ソリ
５８を移動させるために、いくつかのホイールまたはロ
ーラ６２を設けることができる。
対物レンズ５６の取りつけられるフォーカシング機構６
４も図示したように、可動ソリ５８上に設けられている
。すぐわかるように、フォーカシング機構６４は差動型
検出装置によって生じるフォカシング・エラー信号に関
連して、つまりそれに応答して、対物レンズ５６を光デ
ィスク５２に近づけたり、光ディスク５２から遠ざけた
りする働きをするものである。フォーカシング機構６４
は、この目的のための任意の既知の装置であってよい。
４も図示したように、可動ソリ５８上に設けられている
。すぐわかるように、フォーカシング機構６４は差動型
検出装置によって生じるフォカシング・エラー信号に関
連して、つまりそれに応答して、対物レンズ５６を光デ
ィスク５２に近づけたり、光ディスク５２から遠ざけた
りする働きをするものである。フォーカシング機構６４
は、この目的のための任意の既知の装置であってよい。
図示されていないが、固定レール６０に沿った可動ソリ
５８の移動は、任意の既知の方法によってよい。
５８の移動は、任意の既知の方法によってよい。
さらに、本発明の原理は、例えばリニア・アクチュエー
タや回転型アクチュエータといった、第２図に示すもの
以外のアクチュエータを用いた分割光学コンポーネント
・システムに適用することができる０回転型アクチュエ
ータを用いた場合、固定光学アセンブリ５０とミラー５
４のアラインメントを維持して、光ビーム６６が遮られ
ないようにする必要があるのはもちろんである。本発明
は、媒体中の溝の向きの回転がとりわけ有害なパターン
・ノイズ源となり得る回転型アクチュエータを用いる場
合には特に有効である。
タや回転型アクチュエータといった、第２図に示すもの
以外のアクチュエータを用いた分割光学コンポーネント
・システムに適用することができる０回転型アクチュエ
ータを用いた場合、固定光学アセンブリ５０とミラー５
４のアラインメントを維持して、光ビーム６６が遮られ
ないようにする必要があるのはもちろんである。本発明
は、媒体中の溝の向きの回転がとりわけ有害なパターン
・ノイズ源となり得る回転型アクチュエータを用いる場
合には特に有効である。
特定の実施例に関連して本発明の説明及び例示を行なっ
てきたが、当業者には明らかなように、上述のまた特許
請求の範囲で提示した本発明の原理を逸脱することなく
、修正及び変更を加えることができる。光学式記録シス
テムにおけるフォーカシング状態の検知に関連して本発
明の説明を行なってきたが、もちろんフォトソリグラフ
ィや表面測定学（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ
）といった同様の光学システムにおける焦点検知にも利
用することができる。
てきたが、当業者には明らかなように、上述のまた特許
請求の範囲で提示した本発明の原理を逸脱することなく
、修正及び変更を加えることができる。光学式記録シス
テムにおけるフォーカシング状態の検知に関連して本発
明の説明を行なってきたが、もちろんフォトソリグラフ
ィや表面測定学（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ
）といった同様の光学システムにおける焦点検知にも利
用することができる。
以上げ細に説明したように、本発明によれば、分割光学
システムにおいてもパターン・ノイズの影響を受けない
フォーカシング・エラー信号を得ることができる。
システムにおいてもパターン・ノイズの影響を受けない
フォーカシング・エラー信号を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、
第２図は本発明を応用した分割光学システムを示す図
第３図は従来技術を示す図である。
３０：装置
３２： ビーム・スプリンタ
３４：入射ビーム
３６：第１の出力ビーム
３８：第２の出力ビーム
４０．４４７レンズ
４２．４６：検出器
４８：差動増幅器
Claims (3)
- （１）下記の（ａ）ないし（ｅ）を設けたフォーカシン
グ・エラー信号発生装置： （ａ）光学表面からの反射光のビームを第１のビームと
第２のビームに分割するビーム・スプリッタ； （ｂ）第１の検出信号と第２の検出信号を発生する第１
の検出器及び第２の検出器； （ｃ）第１の焦点距離を有し前記第１のビームを第１の
焦点に収束する第１のレンズであって、前記第１の検出
器は収束された前記第１のビーム内の予め選択された部
分に、前記第１のビームが前記第１の検出器上に第１の
周辺光線高を有するように置かれる； （ｄ）第２の焦点距離を有し前記第２のビームを第２の
焦点に収束する第２のレンズであって、前記第２の検出
器は収束された前記第２のビーム中の前記第１の検出器
が置かれているのと同様な部分に、前記第２のビームが
前記第２の検出器上に前記第１の光線高と等しい第２の
周辺光線高を有するように置かれる； （ｅ）前記第１の検出信号と前記第２の検出信号の間で
減算を行なうことにより、フォーカシング・エラー信号
を発生する減算手段。 - （２）前記予め選択された部分は前記第１のビームの収
束しつつある部分であることを特徴とする請求項１記載
のフォーカシング・エラー信号発生装置。 - （３）分割光学システムを有し、 前記分割光学システムは前記反射光のビームを前記ビー
ム・スプリッタに導くミラー及び対物レンズと、 前記ミラー及び対物レンズを前記光学表面に対して移動
させる移動手段と を設けたことを特徴とする請求項１記載のフォーカシン
グ・エラー信号発生装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/427,288 US5001333A (en) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | Method and apparatus for focus error compensation having path length independence |
| US427,288 | 1989-10-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03165329A true JPH03165329A (ja) | 1991-07-17 |
| JP2945120B2 JP2945120B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=23694234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2286912A Expired - Lifetime JP2945120B2 (ja) | 1989-10-24 | 1990-10-24 | フォーカシング・エラー信号発生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5001333A (ja) |
| JP (1) | JP2945120B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3329342B2 (ja) * | 1992-02-27 | 2002-09-30 | 富士通株式会社 | 光ディスク装置 |
| JP3092402B2 (ja) * | 1993-07-12 | 2000-09-25 | キヤノン株式会社 | データバック装置を有したカメラ |
| US20030017081A1 (en) * | 1994-02-10 | 2003-01-23 | Affymetrix, Inc. | Method and apparatus for imaging a sample on a device |
| KR100200828B1 (ko) * | 1994-07-30 | 1999-06-15 | 윤종용 | 포커스에러 검출장치 |
| US7095032B2 (en) * | 1998-03-20 | 2006-08-22 | Montagu Jean I | Focusing of microscopes and reading of microarrays |
| US6472671B1 (en) * | 2000-02-09 | 2002-10-29 | Jean I. Montagu | Quantified fluorescence microscopy |
| JP4380096B2 (ja) * | 2001-08-20 | 2009-12-09 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 反射型の読み取り光学系 |
| DE602005006999D1 (de) * | 2004-03-31 | 2008-07-03 | Koninkl Philips Electronics Nv | Optische scan-einrichtung |
| NL2017933A (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-26 | Asml Netherlands Bv | Focus monitoring arrangement and inspection apparatus including such an arrangement |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4652737A (en) * | 1984-05-29 | 1987-03-24 | Xerox Corporation | Sampled optical focus error detecting system for rotating optical media |
| US4797868A (en) * | 1985-05-15 | 1989-01-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical system employing a laser beam for focusing, tracking and transferring information signals with respect to a magneto-optical memory |
| DE3665372D1 (en) * | 1985-05-31 | 1989-10-05 | Siemens Ag | Optical system for guiding the read-out beam in a magneto-optical memory |
| JPS6282525A (ja) * | 1985-10-08 | 1987-04-16 | Toshiba Corp | 光学ヘツド |
| FR2597643A1 (fr) * | 1985-11-08 | 1987-10-23 | Seiko Epson Corp | Systeme de lecture de signal magneto-optique |
-
1989
- 1989-10-24 US US07/427,288 patent/US5001333A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-10-24 JP JP2286912A patent/JP2945120B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5001333A (en) | 1991-03-19 |
| JP2945120B2 (ja) | 1999-09-06 |
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