JPH0332141B2 - - Google Patents

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JPH0332141B2
JPH0332141B2 JP58119389A JP11938983A JPH0332141B2 JP H0332141 B2 JPH0332141 B2 JP H0332141B2 JP 58119389 A JP58119389 A JP 58119389A JP 11938983 A JP11938983 A JP 11938983A JP H0332141 B2 JPH0332141 B2 JP H0332141B2
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light
photodetector
lens
objective lens
light beam
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Hideo Ando
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication of JPH0332141B2 publication Critical patent/JPH0332141B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は集束光を用い情報記憶媒体から少なく
とも情報を読取ることが可能な装置であり、例え
ばDAD用のCD（コンパクトデイスク）やビデオ
デイスクのような再生専用の情報記憶媒体や画像
フアイル・静止画フアイルCOM（コンピユターア
ウトプツトメモリー）等に用いられ、集束光によ
り記録層に対し穴を開ける等の状態変化を起こさ
せて情報の記録を行ない、またそこから再生する
ことのできる情報記憶媒体さらに消去可能な情報
記憶媒体に対し少なくとも再生ないしは記録を行
なう時に用いられる光学ヘツドに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
焦点ぼけ検出方法として情報記憶媒体の記録層
ないしは光反射層で反射した光の光路の途中で、
光の一部を抜出して光検出器に向ける方法があ
る。以下にその説明を行なう。
第１図イ，ロ，ハで示すように、情報形成層１
から反射して対物レンズ２を通過した光ビームの
反射光路３の途中に、この光軸に関して非対称に
抜出す光抜出部材（ナイフウエツヂや他にプリズ
ム、レンズ、ミラー等がある）４、レンズ５、お
よび２つの光検出セル６，７を有した光検出器８
を設け、光検出器８上でのビームスポツト９の移
動（矢印方向）として焦点ぼけを検出する。
なお、第２図の実線で示すように、焦点があつ
ている場合には「０」となり、また、対物レンズ
２と情報形成層１とが近づいて上側の光検出セル
７にビームスポツト９が当つてマイナスの信号
が、また、対物レンズ２と情報形成層１とが離れ
すぎて下側の光検出セル６にビームスポツト９が
当つてプラス信号が得られるようになつている。
しかしながら、第１図ハの２点鎖線で示すよう
に対物レンズ２と情報形成層１との距離がある値
より離れすぎるとビームスポツト９は光検出器８
上で中心線より上にきてしまい、第２図の破線で
示すようにあたかも対物レンズ２と情報形成層１
とが近づきすぎた状態と同じマイナスの信号が出
力される。すなわち、第２図の大きく対物レンズ
２が遠ざかり、焦点がぼけているのにマイナスの
信号が出ている所（破線の部分）であやまつて焦
点ぼけ補正回路のサーボループをつなげると回路
的には対物レンズ２が近すぎているものと誤検知
してしまい、さらに対物レンズ９を遠ざけてしま
うため合焦点位置に合わせることができなくなつ
てしまうという問題がある。
焦点ぼけ検出方法としての非点収差法について
も同様の特性を示す。すなわち、第３図に示すよ
うに検知系光学レンズ１１として球面レンズ（球
面凸レンズ）１２と内筒レンズ（シリンドリカル
凸レンズ）１３を組合せ、光検出器８上のレーザ
ー光３のスポツト形を検知する方法がある。これ
はいわゆる非点収差法と称されるもので、その基
本的原理は第４図イ，ロで示すように、点光源１
４の位置P1が同じでもレンズ１５1，１５2の焦点
距離が異なると像を結ぶ位置がP′2，P″2と異な
り、P3の所に置いた板１６に光が当る幅が異な
る。一方、球面レンズ１２と円筒レンズ１３を組
合せると母線を含む面とそれに垂直な面での合成
レンズ焦点距離が異なるため、第４図イ，ロの
P3の所に置いた板１６に映る光のスポツト形は
楕円になる。さらに、第５図イ，ロのように球面
レンズ１７の場合光源１４の位置（P1，P′1）に
よつて板１６に当たる光の幅（径）が異なるが、
これと同様に上記合成レンズの場合点光源１４の
位置P1をずらすとP3の位置においた板１６に映
る光のスポツト形は楕円から円へと変形する。そ
して、これをたとえば４分割した検出器８で検出
することにより焦点ぼけを検知することになる。
したがつて、P3の位置に置いた板１６に映る光
のスポツト形が円形になる時に焦点が合うように
レンズ２を動かして焦点合せを行なうことにな
る。
しかしながら、球面レンズ１２の焦点距離と球
面レンズ１２と円筒レンズ１３を組合わせた合成
レンズの焦点距離の値が異なるため、大きく焦点
がぼけた所（対物レンズが遠ざかる方向）で光検
出器上でスポツト形が完全に円になる所が存在す
るという問題がある。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情にもとづいてなされたもの
で、その目的とするところは、情報記憶媒体に対
し対物レンズを合焦点位置に近付けて自動的に焦
点ぼけ補正を開始する際に合焦点位置付近に来て
いることの検出や、焦点ぼけに対し異状処理が行
なえるため焦点ぼけ量が非常に大きくなつた時の
検出を電気的に安定に信頼性良く行なえるように
した光学ヘツドを提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、焦束光を用い情報記憶媒体から少な
くとも情報を読取ることが可能な光学ヘツドにお
いて、上記情報記憶媒体へ光を集光する集光手段
と、上記情報記憶媒体からの光を上記情報記憶媒
体上での焦点ぼけに応じて変化させる光学手段
と、この光学手段により変化された光を検出する
光検出部を有する光検出器とを具備し、上記情報
記憶媒体上での焦点が大きくぼけ、上記光検出器
からの焦点ぼけ検出信号が零になる状態のとき、
上記光検出器に照射される光の一部が上記光検出
器の光検出部からはみ出すように構成したことを
特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第６図〜第１８図を
参照しながら説明する。第６図は情報記憶媒体の
記録層ないしは光反射層で反射した光の光路の途
中で光の一部を抜出した光検出器に向けて焦点ぼ
け検出を行い得る本発明に係る光学ヘツドを示す
もので、図中５１はレーザー装置（半導体レーザ
ー）であり、これから発した光はコリメーターレ
ンズ５２により平行光になり偏光ビームスプリツ
タ５３へ向かう。さらに、偏光ビームスプリツタ
５３によつて反射された平行レーザ・ビームは1/
４波長板５４を通過して対物レンズ５５に入射さ
れ、この対物レンズ５５によつて光デイスク（情
報記憶媒体）５６の光反射層（ないしは情報記録
層）５７に向けて集束される。対物レンズ５５
は、ボイス・コイル５８によつてその光軸方向に
移動可能に支持され、対物レンズ５５が所定位置
に位置されると、この対物レンズ５５から発せら
れた焦束性レーザ・ビームのビーム・ウエストが
光反射層５７表面上に投射され、最小ビーム・ス
ポツトが光反射層５７の表面上に形成される。こ
の状態において、対物レンズ５５は、合焦状態に
保たれ、情報の書き込み及び読み出しが可能とな
る。情報を書き込む際には、光強度変調されたレ
ーザ・ビームによつて光反射層５７上のトラツキ
ング・ガイド５９にピツトが形成され、情報を読
み出す際には、一定の光強度を有するレーザ・ビ
ームは、トラツキング・ガイド５９に形成された
ビツトによつて光強度変調されて反射される。
光デイスク５６の光反射層５７から反射された
発散性のレーザ・ビームは、合焦時には対物レン
ズ５５によつて平行光束に変換され、再び1/4波
長板５４を通過して偏光ビーム・スプリツタ５３
に戻される。レーザ・ビームが1/4波長板５４を
往復することによつてレーザ・ビームは、偏光ビ
ーム・スプリツタ５３で反射された際に比べて偏
波面が90度回転し、この90度だけ偏波面が回転し
たレーザ・ビームは、偏光ビーム・スプリツタ５
３で反射されず、この偏光ビーム・スプリツタ５
３を通過することとなる。偏光ビーム・スプリツ
タ５３を通過したレーザ・ビームは、ハーフ・ミ
ラー６０によつて２系統に分けられ、その一方
（トラツクずれ検出系）は、凸レンズ６１によつ
て第１の光検出器６２に照射される。この第１の
光検出器６２で検出された第１の信号は、光デイ
スク５６に記録された情報を含み、信号処理装置
に送られてデジタル・データに変換される。ハー
フ・ミラー６０によつて分けられた他方（焦点ぼ
け検出系）のレーザ・ビームは、光遮光板（光抜
出部材）６３によつて光軸６４から離間した領域
を通過する成分のみが取り出され、投射レンズ６
５を通過した後第２の光検出器６６に入射され
る。ここで、光抜出部材６３は、プリズム・アパ
ーチヤー・スリツト或は、ナイフ・エツジ等のい
ずれで構成されても良い。第２の光検出器６６で
検出された信号は、プリアンプ６９，７０、減算
回路７３、波形補正回路７８を経てボイス・コイ
ル駆動回路６７に与えられる。ボイス・コイル駆
動回路６７は、フオーカス信号に応じてボイス・
コイル５８を駆動し、対物レンズ５５を合焦状態
に維持することとなる。尚、光デイスク５６の光
反射層５７上に形成されたトラツキング・ガイド
５９を正確にトレースする場合には、第２の光検
出器６６からの信号を処理してリニア・アクチエ
ータを作動させても良く、また、対物レンズ５５
を横方向に移動させたり、或は図示しないガルバ
ノ・ミラーを作動させても良い。
第６図に示した合焦時を検出する為の光学系が
第７図に示すように単純化して示され、合焦検出
に関するレーザ・ビームの軌跡は、第８図イ，
ロ，ハに示すように描れる。対物レンズ５５が合
焦状態にある際には、光反射層５７上にビーム・
ウエストが投射され、最小ビーム・スポツト、即
ちビーム・ウエスト・スポツト６８が光反射層５
７上に形成される。通常、レーザ装置５１から対
物レンズ５５に入射されるレーザは、平行光束で
あるから、ビーム・ウエストは、対物レンズ５５
の焦点上に形成される。然しながら、対物レンズ
５５にレーザ装置５１から入射されるレーザがわ
ずかに発散或は、収束している場合には、ビー
ム・ウエストは、対物レンズ５５の焦点近傍に形
成される。第６図、第７図及び第８図イ，ロ，ハ
に示される光学系においては、光検出器６６の受
光面は、合焦状態においてそのビーム・ウエス
ト・スポツト６８の結像面に配列されている。従
つて、合焦時には、ビーム・ウエスト・スポツト
６８の像が光検出器６６の受光面の中心に形成さ
れる。即ち、第８図イに示すようにビーム・ウエ
スト・スポツト６８が光反射層５７上に形成さ
れ、この光反射層５７で反射されたレーザ・ビー
ムは、対物レンズ５５によつて平行光束に変換さ
れて光抜出部材６３に向けられる。光抜出部材６
３によつて光軸６４から離間した領域を通る光成
分のみが取り出され、投射レンズ６５によつて集
束され、光検出器６６上で最小に絞られ、ビー
ム・ウエツト・スポツト像がその上に形成され
る。次に対物レンズ６５が光反射層７に向けて近
接すると、ビーム・ウエストは、第８図ロに示す
ようにレーザ・ビームが光反射層５７で反射され
て生ずる。即ち、ビーム・ウエストは、対物レン
ズ５５と光反射層５７間に生ずる。このような非
合焦時においては、ビーム・ウエストは、通常対
物レンズ５５の焦点距離内に生ずることから、ビ
ーム・ウエストが光点として機能すると仮定すれ
ば明らかなように光反射層５７で反射され、対物
レンズ５５から射出されるレーザ・ビームは、対
物レンズ５５によつて発散性のレーザ・ビームに
変換される。光抜出部材６３を通過したレーザ・
ビーム成分も同様に発散性であることから、この
レーザ・ビーム成分が投射レンズ６５によつて集
束されても光検出器６６の受光面上で最小に絞ら
れず、光検出器６６よりも遠い点に向つて集束さ
れることとなる。従つて光検出器６６の受光面の
中心から図上上方に向つてレーザ・ビーム成分
は、投射され、その受光面上には、ビーム・スポ
ツト像よりも大きなパターンが形成される。更
に、第８図ハに示されるように対物レンズ５５が
光反射層５７から離間された場合には、ビーム・
ウエストを形成した後レーザは、反射層５７で反
射される。このような非合焦時には、通常ビー
ム・ウエストは、対物レンズ５５の焦点距離外で
あつて対物レンズ５５と反射層５７間に形成され
ることから、対物レンズ５５から光抜出部材６３
に向う反射レーザ・ビームは、収束性を有するこ
ととなる。従つて、光抜出部材６３を通過したレ
ーザ・ビーム成分は、投射レンズ６５によつて更
に収束され、所束点を形成した後光検出器６６の
受光面上に投射される。その結果、光検出器６６
の受光面上には、ビーム・ウエスト・スポツトの
像よりも大きなパターンが中心から図上下方に形
成される。
次に、光デイスク（情報記憶媒体）５５の記録
層ないしは光反射層５７で反射した光の光路の途
中で光の一部を抜出して光検出器６６に向ける焦
点ぼけ検出方法の焦点ぼけ量に対する焦点ぼけ検
出特性を説明すると、まず、焦点ぼけ量Ｘに対す
る焦点ぼけ検出信号Ｙの関係を第９図に、また焦
点ぼけ量Ｘに対する焦点ぼけ検出用検出器６６で
検出される光量の和Ｚの関係を第１０図に示す。
合焦点位置（Ｘ＝０の所）近傍での焦点ぼけ量Ｘ
に対する焦点ぼけ検出信号Ｙの立上がり特性は他
の焦点ぼけ検出方式に比べて急になつており、焦
点ぼけ量がδifあるいはδioになつた所で飽和信号量
の８割に達し、δpfまたはδpoの所で飽和してしま
う。但し、第９図、第１０図ではイの特性におい
て飽和した時の焦点ぼけ検出信号Ｙないしは検出
光量の総和Ｚを“１”に規格化してある。さら
に、焦点がぼけると光検出器上でのビーム・スポ
ツトが拡大しδpfないしはδpoの所でビーム・スポ
ツトが光検出器からはみ出してしまう。そのため
δpfないしはδpoよりもさらに焦点がぼけるとビー
ム・スポツトが光検出器からはみ出した分だけ焦
点ぼけ検出信号Ｙと検出光量の総和Ｚは減少す
る。しかしながら対物レンズ５５と光デイスク５
６の光反射層５７との間がある値より離れ過ぎる
と、第１１図に示すようにビーム・スポツトは光
検出器６６上で中心線より上に来てしまい第９図
のδtfよりも対物レンズ５５が遠い所ではあたか
も対物レンズ５５と光デイスク５６の光反射層５
７とが近付きすぎた状態と同じプラスの信号が出
る。この時第９図及び第１０図の曲線として３種
類の異なる特性を有する。光抜出部材６３の端面
が光学系の光軸６４の中心上にある場合（つまり
光軸６４から光抜出部材６３までの最小距離ｋ＝
０の場合）にはイの特性を示す。また、光抜出部
材６３の端面が光軸６４の中心からはずれており
（つまりｋ≠０）しかも光軸６４の中心を通る光
が光抜出部材６３により光路をさまたげられずそ
のまま通過できた場合はロ、そして光軸６４の中
心を通る光が光抜出部材６３により光路をさまた
げられ光検出器６６にまで到達できない場合には
ハのそれぞれ特性を有する。また、合焦点位置近
傍を除いては第９図のイとハのグラフの焦点ぼけ
検出信号の（つまりＹ方向の）絶対値を取つたも
のが第１０図のイとハのグラフにほぼ等しくなつ
ている。また、第１０図において合焦点位置近傍
では光検出器６６上でのビーム・スポツトのう
ち、光検出セル６６−１と光検出セル６６−２の
間に存在している光不感領域内に入つてしまう量
が多いので光電流の流れる量が少なくなり検出光
量の総和Ｚが小さくなる。
次に、上記の光学系を作動させる制御回路につ
いて第６図を参照しながら述べる。なお、本発明
に従い焦点が大きくぼけ、検出信号が零となり検
出信号特性が反転する所（第９図のδtfの所）で
少なくとも焦点ぼけ検出を行なう光検出器６６上
でビームスポツトを光検出器６６の光検出部から
大きくはみ出させることにより特性が反転した焦
点ぼけ検出信号の値（第９図のht）を小さくした
光学系を用いた時の自動的に対物レンズ５５を合
焦点の位置に引き込む方法を第９図のイの特性を
持つ光学系を参照にして記述を行なうが、ロやハ
の特性を有する光学系に対しても同様な方法で対
物レンズ５５を合焦点位置に引き込むことができ
る。
最初は焦点ぼけ補正回路（焦点ぼけに対する帰
環ループ）は切つておく。そして、対物レンズ５
５を光デイスク（情報記憶媒体）５６からできる
限り遠ざけておき、その後序々に対物レンズ５５
を光デイスク（情報記憶媒体）５６に近付けて行
く。光検出器６６，６２の各光検出セル６６−
１，６６−２，６２−１，６２−２から得られた
光電信号は焦点ぼけ検出用光検出セルのプリアン
プ６９，７０及びトラツクずれ検出用光検出セル
のプリアンプ７１，７２で増幅された後、減算回
路７３、加算回路７４，７５により減算処理、加
算処理されてCPU７６に入力される。CPU７６
は、焦点ぼけ補正用駆動回路６７によりボイスコ
イル５８を駆動し、対物レンズ５５を動かしなが
ら減算回路７３出力をモニターしている。減算回
路７３出力が特性が反転する直前の値（第９図に
おいてδ＝δtfの時のht）よりも大きな値であるhs
になつた時モニター信号から対物レンズ５５が最
適位置に来たとCPU７６が判断しスイツチング
回路７７に指令を出し焦点ぼけに対する帰環ルー
プを接続する。帰環ループの途中には周波数特性
の改善、位相補償等の波形補正回路１８が入つて
いる。帰環ループがつながつていても減算回路７
３、加算回路７４，７５出力をモニターしていて
焦点ぼけ量がある程度以上になつたらスイツチン
グ回路７７を切り、対物レンズ５５の最適位置を
探し直す。なお、７９は減算回路、８０は波形補
正回路、８１はトラツクずれ補正用駆動回路であ
る。） また、このようにある条件のもとでCPU７６
が自動的に焦点ぼけ補正の開始や焦点ぼけ量が非
常に大きくなつた時の異状処理が容易に行なえる
ように、光学パラメーターの値を決めてやる必要
がある。ところで、光検出器６６自体に電気的検
出感度の変動が存在したり、光デイスク５６自体
の光反射率のバラ付きが存在するので第９図にお
いて特性が反転した時の値htとしては最低限0.5
以下とするのが適正と考えられる。即ち、焦点ぼ
け信号が第９図に示すように零クロスを通過して
反転され後に焦点ぼけ信号の最大レベルhtが焦点
ぼけ信号の最大レベルの略1/2以下に低下される
ことが好ましい。これにより、焦点ぼけ帰還ルー
プを接続する基準値であるhsを0.5から１（第９図
および第１０図においては、信号レベルの最大値
が１に規格化して示されている。）までの範囲に
設定することができる。最大焦点ぼけ検出信号幅
の半分の領域の中でhsを設定すれば上記変動要因
が作用してもぎりぎりの範囲で安定に動作できる
ことが実験により確められている。したがつて、
htが0.5以下ということはその時点で光検出部に
照射するビームスポツトの面積（ここでSioと定
義する）よりも光検出部からはみ出している部分
の面積（ここでSputと定義する）の方が広い、つ
まりδ＝δtfの時SputSioということを意味してい
る。また光学系によつてビーム・スポツト内の強
度分布が一様ではなく、ビームスポツト内の中心
付近で強度密度の高いものもあり、光デイスク５
６自体の光反射率のより大きな変動を見越して大
きなマージン量を上げようとするならht0.25で
あり、光検出器６６の光検出部に照射するビーム
スポツト面積に対し光検出部からはみ出している
部分のビームスポツト面積が３倍以上つまりδ＝
δtfの時SputSioという条件を満たすように各光学
パラメーターを決めてやれば非常に安定に動作す
る光学ヘツドを作ることができる。この条件は第
６図のように光抜出し部材遮光板等６３としてナ
イフエツヂを用いた光学ヘツドのほかにスリツ
ト、アパーチヤー、プリズム、レンズ等を用いた
光学ヘツドに対しても適用され得る。焦点ぼけ検
出特性が反転するところ（第９図のδ＝δtf）で
の反転信号が最も大きく出る第９図のイの特性を
持つ光学系に対しδ＝δtfの時SputSioになる条件
を求める。この条件を満足すればロやハの特性に
おいては反転信号がより小さく現われるので特性
としてはより好ましくなる。まず、光線追跡法に
より各光学パラメーターに対する光学特性を計算
する。
上述したレーザの軌跡の変化即ち、光線軌跡の
変化は、幾何光学的に下記のように説明され、レ
ーザ・ビーム成分が光検出器６６上で偏向される
値h3を求めることができる。対物レンズ５５の幾
何光学的な結像系は、第１２図に示すように表わ
すことができる。ここで、f0は、対物レンズ５５
の焦点距離を、またδは合焦時から非合焦時に至
る際の対物レンズ５５、即ち光デイスク５６の光
反射層５７の移動距離を示し、第１２図において
実線で示される光線軌跡は、ビームウエストから
発せられ、対物レンズ５５の主面上であつて光軸
６４から距離h0だけ離間した点を通過し、集束さ
れるものを示している。第８図イに示される合焦
時には、明らかなようにδ＝０であり、第８図ロ
に示される非合焦時には、光デイスク５６が距離
δだけ対物レンズ５５に近接し、ビームウエスト
は、光反射層５７で反射されて形成されることか
らビーム・ウエストは、その２倍だけ対物レンズ
５５に近接することとなる。（近接する場合は、
δ＜０である。）また、第８図ハに示される非合
焦時には、光デイスク５６が距離δだけ対物レン
ズ５７から離間され、ビーム・ウエストを形成し
た後レーザ・ビームが光反射層５７から反射され
ることから、実質的に光反射層５７の背後にビー
ム・ウエストが形成されたと同様であつてビー
ム・ウエストは、2δだけ対物レンズ５５から離間
することとなる。合焦時には、ビーム・ウエスト
が対物レンズ５５の焦点位置に形成されるとすれ
ば、光デイスク５６がδだけ移動した場合には、
第１２図に示されるようにビーム・ウエストと対
物レンズ５５の主面間の距離は、（f0＋2δ）で表
わされる。ビーム・ウエストを光点とみなせば、
第１２図における角度β0及びβ1は、下記(1)式及び
(2)式で示される。
h0／f0＋2δ＝tan（−β0）≒β0 ……(1) また、レンズの結像公式から tan（−β0）／h0＋tanβ1／h0＝１／f0 従つて β1＝β0＋h0／f0 ＝h0／f0＋f2／0／2δ ……(2) 第１３図は、投射レンズ６５の光学系における
光線軌跡を示し、投射レンズ６５が１対の組み合
せレンズ６５−１，６５−２から成るものとして
取り扱つている。
ここで、レンズ６５−１，６５−２は、夫々焦
点距離f1，f2を有し、対物レンズ５５の主面から
ａだけ離間した位置に遮光板６３が配置され、対
物レンズ５５の主面からＬだけ離間した位置にレ
ンズ６５−１の主面が配置され、更にこのレンズ
６５−１の主面からＨだけ離間してレンズ６５−
２の主面が、またｌだけ離間して光検出器６６の
受光面が配列されていると仮定している。図中実
線で示される光線軌跡は、対物レンズ５５で集束
されて、遮光板６３の光透過面であつて光軸６４
からｙだけ離間したものを示している。
離間ｙは、下記(3)式で表わされる。
ｙ＝h0−aβ1 ＝h0（１−ａ１／f0＋f2／0／2δ） ……(3) ここで、Ｆ（δ）＝（f0＋f0／2δ）-1とすれば、(3)
式は次式で表わされる。
ｙ＝h0（１−aF（δ）） ……(4) 従つて、 h0＝ｙ／１−aF（δ） ……(5) また、光線がレンズ６５−１の主面上を通る光
軸１４上からの位置h1は、(6)式で表わされる。
h1＝ｙ−（Ｌ−ａ）β1 ＝１−LF（δ）／１−aF（δ）×ｙ ……(6) (2)式と同様に角度β2を求めれば、角度β2は、(7)
式で表わされる。
β2＝β1＋h1／f1 ＝ｙ／１−aF（δ）｛１／f1 ＋（１−Ｌ／f1）Ｆ（δ）｝ ……(7) 以下同様にレンズ６５−２の主面上に通る光線
の光軸６４上からの位置h2及び入射角β3光線が光
検出器６６の受光面上に入射する光軸１４上から
の位置h3即ち、偏位量は、夫々(8)〜(10)式で表わさ
れる。
h2＝h1−Hβ2 ＝ｙ／１−aF（δ）｛（１−Ｈ／f1） −〔Ｈ＋Ｌ（１−Ｈ／f1）〕×Ｆ（δ） ……(8) β3＝β2＋h2／f2＝ｙ／１−aF（δ）｛（１／f1＋１／
f2−Ｈ／f1・f2） ＋〔（１−Ｌ／f1）（１−Ｈ／f2）−Ｌ／f2〕Ｆ
（δ）……(9) 及び h3＝h2−（ｌ−Ｈ）β3＝ｙ／１−aF（δ）｛〔
（１−ｌ／f1）−（ｌ−Ｈ）（f1−Ｈ）／f1・f2〕 −〔ｌ＋Ｌ（１−ｌ／f1）−Ｈ（ｌ−Ｈ）／
δ2−Ｌ（ｌ−Ｈ）（f1−Ｈ）／f1・f2〕Ｆ（δ）……(
10) 第１２図及び第１３図に示される光学系は、既
に述べたように合焦点即ち、δ＝０では、検出器
６６上で光線は、h3＝０に集束されるのであるか
ら、この条件下においては、Ｆ（ｏ）で０＝あり、
(10)式は、下記式で表わされる。
ｏ＝ｙ〔（１−ｌ／f1）−（ｌ−Ｈ）（f1−Ｈ）／f1f2
〕 ……（11） また、遮光板６３によつて光軸６４外の光線を
通るもののみが取り出されることから、ｙ≠０で
ある。従つて、 f1−ｌ＝（ｌ−Ｈ）（f1−Ｈ）／f2 ……（12） この式で(10)式を単純化すれば、（13）式又は
（14）式が得られる。
h3＝ｙ／ａ−F-1（δ）｛ｌ−Ｈ（ｌ−Ｈ）／f2｝ ＝ｙ／（ａ−f0）−f2／0／2δ｛ｌ−Ｈ（ｌ−Ｈ）／
f2｝ ……（13） 又は、 h3＝ｙ／（ａ−f0）−f2／0／2δ｛ｌ−Ｈ（f1−ｌ）／
f1−Ｈ｝ ……（14） δが充分に小さい（δ⇔f2 0）の場合には、 （ａ−f0）⇔f2 0／2δ であるから h3≒−2y／f0｛ｌ−Ｈ（ｌ−Ｈ）／f2｝δ……（15
） 次に、合焦時（δ＝０）において、光デイスク
６の光反射層５７上のビーム・ウエストに対する
光検出器６６の受光面上に形成されるビーム・ウ
エスト像の横倍率ｍは、下記（16）式で表わされ
る。
ｍ＝−β0／β3（倒立像） ここで、δ＝０におけるβ0は、 β0＝−h0／f0＝−ｙ／f0 であるから、 ｍ＝f1・f2／f0（f1＋f2−Ｈ）……（16） （12）式で（16）式からf2を消去すれば、 ｍ＝（ｌ−Ｈ）f2／1＋（H2−lH）f1／f0f2／1＋2f0Hf1
＋f0H2 この式から、f1についての解を求めれば、 f1＝Ｈ・mf0H／mf0＋Ｈ−ｌ 実際の光学系では、f1＝Ｈに置かれることがな
いと考えられることから、 f1＝mf0H／mf0＋Ｈ−ｌ ……（17） 正立像が形成される場合について同様に考察す
れば（ｍ＝β0／β3）f1は、次式で表わされる。
f1＝mf0H／mf0−Ｈ＋ｌ ……（18） 従つて、 f1＝mf0H／mf0±（ｌ−Ｈ） ……（19） （12）式からf2を求めると、 f2＝±（ｌ−Ｈ）Ｈ／mf0±ｌ ……（20） （20）式を（13）式に代入してh3を横倍率ｍで
表わせば、（21）式及び（22）式が得られる。
h3＝〓mf0y／（ａ−f0）−f2／0／2δ……（21） h3≒±2my／f0δ ……（22） 但し、（ａ−f0）⇔f2 0／2δ 第１３図の光学系において投射レンズ６５が単
レンズであるとすれば、f2＝∽であるから、f1＝
ｌ及びｍ＝f1／f0であつて、 h3＝〓ly／（ａ−f0）−f2／0／2δ ＝〓mf0y／（ａ−f0）−f2／0／2δ……（23） 今までは、半導体レーザー光源から出た光はコ
リメーターレンズ５２を経て平行光のままで対物
レンズ５５に入り、対物レンズ５５の焦点位置で
集光されている場合のみを考えていた。しかし第
１４図のように対物レンズ５５の焦点位置とレー
ザー光の集光点とがｂ（ｂ≠０）だけずれている
光学ヘツドがかなり存在している。この場合の光
学的挙動に対して考察を加える。第１４図のよう
な光路を経てデイスク上に照射したレーザー光の
デイスク表面から反射された後の光学系を対物レ
ンズ５５、検出系レンズ（投射レンズ）５６もす
べてまとめて１つの合成レンズとして取扱う。こ
の合成レンズの焦点距離をf*、合成レンズの前側
焦点位置からフオーカスが合つた時のデイスク
（レーザー光の集光点）までの距離をｃとする。
デイスクがδだけ集光点からずれた時の反射光の
光路を(1)式から（22）式までの計算と同様の方法
で求めてみる。対物レンズ、検出系レンズ６６を
すべてまとめて１つの合成レンズと見なすと第１
５図から h*／f*＋ｃ＋2δ＝tan（−β0）≒−β0 より h*＝−β0×（f*＋ｃ＋2δ） また、 β3＝β0＋h*／f*＝β0−（β0＋ｃ＋2δ／f*） ＝−ｃ＋2δ／f*β0 レーザー光の集光点とデイスクの位置が一致し
た時（δ＝０の時）の結像点に光検出器６６を配
置するとδ＝０の時h3＝０となり、この時の結像
倍率ｍは 〓ｍ＝−β0／β3よりｍ＝〓f*／ｃ となる。したがつて、 ｃ＝〓f*／ｍ 但しｍは常に正数とし、＋ｍの時は倒立像、−ｍ
の時は正立像を表わす。
また、合成レンズ後側主点から光検出器６６ま
での距離をＡとすると、 h3＝h*−Aβ3＝−β0×（f*＋ｃ＋2δ）＋Ａ・ｃ＋
2δ／f*β0＝−β0｛（１〓１／ｍ）f*＋2δ｝ ＋Ａ×（〓１／ｍ＋ｃ＋2δ／f*β0＝β0｛（
〓Ａ／ｍ−f*±f*／ｍ）＋（Ａ／f*−１）×2δ｝……
（24） 任意のβ0に対してδ＝０においてh3＝０より、 Ａ＝f*（１〓ｍ） ……（25） （25）式を（24）式に代入すると h3＝β0｛f*（１〓ｍ）／f*−１｝×2δ ＝2 02mδ×β0 ……（26） 第１４図のように対物レンズの焦点位置とレー
ザーの集光点がｂだけずれている場合には(1)〜(10)
式において、 2δ⇒2δ＋ｂ と交換することにより光線追跡の各式がそのまま
成立する。したがつて(5)式より h0＝f0＋f2／0／（2δ＋ｂ）／f0＋f2／0／（2δ＋ｂ）
−ａ×ｙ……（27） また(1)式に（27）式を代入すると、 β0＝−h0／f0＋2δ＋ｂ＝−f0h0／（2δ＋ｂ）／f0f＋
2／0／（2δ＋ｂ） ＝−f0／（2δ＋ｂ）／f0＋f2／0／（2δ＋ｂ）−ａ
ｙ ＝−f0／f2／0＋（f0−ａ）（2δ＋ｂ）ｙ ＝−ｙ／f0＋（１−ａ／f0）（2δ＋ｂ） ……（28） （28）式を（26）式に代入すると h3＝±2my／f0＋（１−ａ／f0）（2δ＋ｂ）・δ （（ ）式が最も一般的な式） ａ＝０の場合には、 h3＝±2my／f0＋ｂ＋2δδ ……（30） また特に f0＋ｂ⇒2δ の範囲においては h3 δ＝０±2my／f0＋ｂδ ……（31） （31）式までは合焦点時に光デイスク（情報記
憶媒体）５６の記録層（ないしは光反射層）５７
に対する結像点の位置に光検出器を配置した場合
についての計算式であるので、次に合焦点時にお
いて光デイスク（情報記憶媒体）５６の記録層な
いしは光反射層５７に対する結像点からずれた位
置に光検出器を配置した時の光学的挙動を示す式
を導く。全光学系を一つの合成レンズと見なす。
合焦点時すなわち一方の集光点が光デイスク５
６、光反射層５７の位置と一致した時、それより
遠い方向にある合成レンズの後側主点からもう一
方の集光点（つまり前述した焦光点に対する結像
点）までの距離をA0とする。（25）式より明らか
なように A0＝f*（１〓ｍ） ……（32） となる。ここでｍは横倍率、f*は合成レンズの焦
点距離。そしてこの位置よりΔだけ合成レンズ側
に近付けた位置に光検出器６６を置いた場合に
は、合成レンズの後側主点から光検出器６６まで
の距離Ａは Ａ＝A0−Δ＝f*（１〓ｍ）−Δ ……（33） で与えられる。（33）式を（24）式に代入し、上
記各式を利用すると、 h3＝h*−Aβ3 ＝−β0（f*＋ｃ＋2δ）＋Ａ×ｃ＋2δ／f*β0 ＝β0｛−f*±f*／ｍ−2δ＋〔f*（１〓ｍ） −Δ〕×〓f*／ｍ＋2δ／f*｝ ＝β0｛±Δ／ｍ−（±ｍ＋Δ／f*）・2δ｝ ここで（28）式を代入すると h3＝｛〓Δ／ｍ＋（±ｍ＋Δ／f*）×2δ｝ ×ｙ／f0＋（１−ａ／f0）（2δ＋ｂ） ……（34） 今、対物レンズ５５（厳密に言うと対物レンズ
５５の後側主点の位置）から遮光板等光抜出し部
材６３までの距離をＫとして、第９図のδtfの値
を求めて見る。第６図に示した光学系において対
物レンズ５５（厳密に言うと対物レンズ５５の後
側主点の位置）から投射レンズ６５（厳密に言う
と投射レンズ６５の前側主点の位置）までの距離
Ｌに対し、ＬＫの時には(6)式を用い、 ０＝ｙ｛１−Ｋ／f0＋f2／0／2δtf｝ ……（35） （ａ＝０） より δtf＝f2／0／２（Ｋ−f0） ……（36） となる。またＬ＜Ｋの時には(8)式においてh2＝０
ａ＝０ Ｈ＝Ｋ−Ｌと置くと １−Ｋ−Ｌ／f1＝｛（Ｋ−Ｌ）＋Ｌ（１−Ｋ−Ｌ／f1）
｝ ×１／f0＋f2／02δtf ……（37） となる。これをδtfについて解くと、 δtf＝f2／0／２｛f1（Ｋ−Ｌ）／f1−Ｋ＋Ｌ＋Ｌ−f0
｝-1……（38） となる。但しここで第６図の投射レンズ６５の焦
点距離をf1とした。さらに（36）式又は（38）式
で与えられるδtfだた焦点がぼけた時の光検出器
６６上のビームスポツト状態を求めてみる。今第
９図のイの特性を持つ光学系について考えている
のでこの場合には半径Ｒの半円になる。ところで
Ｒの値は（34）式においてａ＝ｂ＝０、ｙ＝Ａ
（但しＡは対物レンズ５５の開口部（または射出
瞳）の半径を示す）と置いた式 Ｒ＝｜｛〓Δ／ｍ＋（±ｍ＋Δ／f*）×2δtf｝ ×Ａ／f0＋2δtf｜ ……（39） で与えられる。今、光検出器６６の光検出部が半
径ｒの内形をしているとする。δ＝δtfの時Sio
Sputの条件を満足するための光検出部の半径ｒの
許容最大値rnaxを求めてみる。光検出器６６上で
はδ＝δtfの時は半分の面積の部分にしか光が照
射されていないので πr2 max＝１／２πR2 ……（40） の条件を満たすこととなる。つまりδ＝δtfの時
SioSputとなるためには半径が rnax＝Ｒ／√２＝１／√２｜｛〓Δ／ｍ＋（±ｍ＋Δ／ f*） ×2δtf｝×Ａ／f0＋2δtf｜ ……（41） の円よりも光検出器６６の光検出部が小さければ
良い。次にδ＝δtfの時のSput3Sioの条件を満足
するための光検出部の半径ｒの許容最大値r′naxは πr′2 nax＝１／４πR2 ……（42） で与えられる。したがつて光検出器６６の光検出
部が r′nax＝１／２｜｛〓Δ／ｍ＋（±ｍ＋Δ／f*） ×2δtf｝×Ａ／f0＋2δtf｜ ……（43） の円よりも小さければδ＝δtfの時Sput3Sioとな
る。
以上の内容と同様の考案を非点収差法に対して
も適用することができ、以下に非点収差法に対す
る解析を第１６図および第１７図を参照しながら
行なう。まず、光検出器６６′上のスポツトサイ
ズにおいて、非点収差法ではレーザー光の集光点
に対して光デイスク５６′の記録層５７′の位置が
ずれた場合（フオーカスがずれた場合）、光検出
器６６′上のスポツト形が楕円になるので、レー
ザー光の集光点と記録層の位置のずれ量δ（但し
対物レンズに５５′光デイスク６６′が遠ざかつた
時をδ＞０とする）に対する長軸、短軸の寸法変
化の関係式を求める。
計算に先立ち以下の条件を仮定する。
(a) 近軸光線近似（幾何光学）が成立つ。
(b) 平行レーザー光を対物レンズ５５′に入射す
る。（レーザーの集光点と対物レンズ５５′の前
側焦点位置が一致する。） (c) 対物レンズ５５′と球面レンズ８２は薄肉レ
ンズとし、シリンドリカルレンズ８３について
は薄肉レンズとして計算した後厚みの寄与を補
正する。
(d) 光デイスク５６′の記録層５７′を鏡面とみな
す。
(e) 光検出器６６′上のスポツトサイズは対物レ
ンズの平行光束径（第１６図、第１７図のＡの
サイズ）により制限される。
(f) フオーカスが合つている時には光検出器６
６′上のスポツトは円形をしている。
光デイスク５６′の記録層５７′で反射された対
物レンズ５５′を通過した光の光線はシリンドリ
カルレンズ８３の母線に対し直角と平行の方向で
第１６図、第１７図の軌跡を通る。第１６図、第
１７図において Ｄ；球面レンズ８２方向での光検出器６６′上の
スポツトサイズ Ｊ；合成レンズ方向での光検出器６６′上のスポ
ツトサイズ Ｂ；球面レンズ８２上でのスポツトサイズ Ｅ；シリンドリカルレンズ８３上でのスポツトサ
イズ Ａ；対物レンズ５５′の平行光束半径（開口） f0；対物レンズ５５′の焦点距離 f1；球面レンズ８２の焦点距離 f2；シリンドリカルレンズ８３の焦点距離 Ｌ；対物レンズ５５′−球面レンズ８２間距離 Ｈ；球面レンズ８２−シリンドリカルレンズ８３
間距離 ｌ：球面レンズ８２−光検出器６６′間光路長
（δ；フオーカスのずれ量） とそれぞれ各信号で表わす。
(8)式において h2→Ｄ／２、ａ＝０、ｙ→Ａ、Ｈ→ｌ と置換えると Ｄ＝2A｛（１−ｌ／f1）−〔ｌ＋Ｌ（１−ｌ／ｆ）〕 ×１／f0＋f2／0／2δ｝ ……（44） ≒2A｛（１−ｌ／f1）−〔ｌ＋Ｌ（１−ｌ／f1）〕 ×２／f2／0・δ｝ ……（45） (10)式において h3→Ｊ／２、ａ＝０、ｙ→Ａ、ｌ→ｌ と置換えると、 Ｊ＝2A｛〔（ｌ−Ｈ）（f1−Ｈ）／f1f2−（１−ｌ／f1
）〕 ＋〔ｌ＋Ｌ（１−ｌ／f1）−Ｈ（ｌ−Ｈ）／f2 −Ｌ（ｌ−Ｈ）（f1−Ｈ）／f1f2〕・１／f0＋f2／0
／２ ……（46） 但しフオーカスが合つた時、光検出器６６′上
でのスポツトは円形であるから、 δ＝０の時Ｄ＝Ｊ という条件を（44）式と（46）式に代入すると、 １−ｌ／f1＝（ｌ−Ｈ）（f1−Ｈ）／f1f2−（１−ｌ／
f1） より f2＝（f1−Ｈ）（ｌ−Ｈ）／２（f1−ｌ）……（
47） （47）式を（46）式に代入すると Ｊ＝2A｛（１−ｌ／f1）＋〔ｌ−Ｌ（１−ｌ／f1） −2H（f1−ｌ）／f1−Ｈ〕１／f0＋f2／0／2δ｝……
（48） ≒ 〓=02A｛（１−ｌ／f1）＋〔ｌ−Ｌ（１−ｌ／f1） −2H（f1−ｌ）／f1−Ｈ〕２／f2／0・δ｝……（49
） 上記（44）（47）（48）の各式を利用して非点収
差法を用いた光学系の設計を行なうことができ、
光学系の各パラメーターの値が決まつた後その光
学系の持つ詳細な特性について検討すると、フヤ
ーカスのずれ量（レーザー光の集光点に対する光
デイスク記録層までの距離）を横軸にとり、それ
に対応するフオーカスずれ検出信号量を縦軸にと
つた時の光学特性を表わすグラフを第１８図に示
す。
() 第１８図のフオーカスずれ検出信号量が最
大になる時のフオーカスずれ量 (a) Ｄ＝０の時のδDO （44）式においてＤ＝０としてδについて
解くと δDO＝f2／0／２×（Ｌ−f0＋ｌ／１−ｌ／f1）-1 ……（50） (b) Ｊ＝０の時のδJO （48）式においてＪ＝０としてδについて
解くと δJO＝f2／0／２×（Ｌ＋2H−f0−ｌ／１−ｌ／f1）-1 ……（51） () フオーカスがずれていながらフオーカスず
れ検出信号量が０になる時のフオーカスずれ量
δtf −Ｄ＝Ｊとなる時のδ＝δtfであるから（44）
（48）式より δtf＝f2／0／２×（Ｌ×f1H／f1−Ｈ−f0）-1……（
52） つまり第６図に示した光学系に対応して非点収
差法を焦点ぼけ検出に用いた光学系の場合、焦点
ぼけ検出信号の特性が反転する時の焦点のぼけ量
δtfは δtf＝f2／0／２（Ｌ＋f1H／f1＋Ｈ−f0）-1……（53） で与えられる。（53）式を変形すると １／f0＋f2／0／2δtf＝（Ｌ＋f1H／f1−Ｈ）-1……（5
4） （54）式を（44）式に代入すると Ｄ＝2A（Ｈ−ｌ）／Ｌ（１−Ｈ／f1）＋Ｈ（Ｈ＜ｌ） ……（55） となる。つまり非点収差法において焦点ぼけ検出
信号の特性が反転するところ（δ＝δtf）では光
検出器６６′上でのビームスホツトは半径 Ｒ＝Ａ（ｌ−Ｈ）／Ｌ（１−Ｈ／f1）＋Ｈ……（
56） の内になる。したがつて第６図の光学系と同様δ
＝δtfの時SioSputの条件を満足するには（40）式
を用い半径が rnax＝１／√２Ａ（ｌ−Ｈ）／Ｌ（１−Ｈ／f1）＋Ｈ…
…（59） の円よりも少なくとも焦点ぼけ検出に用いる光検
出器６６′の光検出部が小さい必要がある。また
δ＝δtfの時Sput3Sioの条件を満足するためには
（２）式を用い、少なくとも焦点ぼけ検出に用い
る光検出器６６′の光検出部が半径 r′nax＝１／２Ａ（ｌ−Ｈ）／Ｌ（１−Ｈ／f1）＋Ｈ…
…（58） の円よりも小さければ良い。
以上の構成によれば、 () 第９図において焦点ぼけ検出特性が反転す
るところ（δ＝δtf）の焦点ぼけ検出信号htの値
が小さいので、焦点ぼけ検出信号Ｙの値がhtよ
りも大きな値（例えばhs）になれば対物レンズ
５５，５５′がほぼ合焦点位置付近に来ている
ものと検知することができる。
() 第９図においてhtを非常に小さくすること
ができれば電気的に焦点ぼけ検出特性の反転領
域を検出しにくくすることができ、あたかも反
転特性を持たない焦点ぼけ検出方法であるかの
ようにふるまうことができる。
() 焦点ぼけ補正回路が働いている時（焦点ぼ
けに対し負帰環ループがかかつている時）、何
かのひようしに対物レンズ５５，５５′が大き
く遠ざかり、焦点ぼけ量δがδtfを越えたとし
ても第９図のhtの値が低ければ、そう急激には
対物レンズ５５，５５′を遠ざけようとはしな
い。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、集束光を
用い情報記憶媒体から少なくとも情報を読取るこ
とが可能な光学ヘツドにおいて、上記情報記憶媒
体へ光を集光する集光手段と、上記情報記憶媒体
からの光を上記情報記憶媒体上での焦点ぼけに応
じて変化させる光学手段と、この光学手段により
変化された光を検出する光検出部を有する光検出
器とを具備し、上記情報記憶媒体上での焦点が大
きくぼけ、上記光検出器からの焦点ぼけ検出信号
が零になる状態のとき、上記光検出器に照射され
る光の一部が上記光検出器の光検出部からはみ出
すように構成したから、情報記憶媒体に対し対物
レンズを合焦点位置に近付けて自動的に焦点ぼけ
補正を開始する際に合焦位置付近に来ていること
の検出や、焦点ぼけに対し異状処理が行なえるた
め焦点ぼけ量が非常に大きくなつた時の検出を電
気的に安定に信頼性良く行なえる等優れた効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図イ，ロ，ハはビームスポツトの移動によ
り焦点ぼけを検出する基本原理を示す説明図、第
２図は光検出器上でのビームスポツトの移動に伴
う光検出量の変化状態を示す説明図、第３図は非
点収差法により焦点ぼけを検出する光学系を示す
説明図、第４図および第５図は同光学系の原理を
説明するための図、第６図〜第１５図は本発明の
一実施例を示すもので、第６図は光学ヘツドおよ
び制御回路を示す構成図、第７図は焦点ぼけ検出
系を示す図、第８図イ，ロ，ハは合焦時および非
合焦時におけるレーザビームの軌跡を示す説明
図、第９図は焦点ぼけ量に対する焦点ぼけ検出信
号を示す図、第１０図は焦点ぼけ量に対する焦点
ぼけ検出器で検出される光量の和を示す図、第１
１図は第８図ハの状態よりさらに対物レンズと光
デイスクとが離れた状態を示す図、第１２図は対
物レンズを通る光線の軌跡を解析するための図、
第１３図は投射レンズを通る光線の軌跡を解析す
るための図、第１４図は対物レンズの焦点位置と
レーザー光の集光点とがずれている光学系を示す
図、第１５図は対物レンズと投射レンズを１つの
合成レンズと見なしたときの光線の軌跡を解析す
るための図、第１６図〜第１８図は本発明の他の
実施例を示すもので、第１６図はシリンドリカル
レンズの母線に直角な方向における光線軌跡を示
す図、第１７図はシリンドリカルレンズの母線に
平行な方向における光線軌跡を示す図、第１８図
は合焦点位置からの光デイスク反射層（記録層）
のずれ量と検出信号との関係を示す図である。 ５６，５６′……情報記憶媒体（光デイスク）、
５５，５５′……対物レンズ、６３……光抜出部
材、６５……投射レンズ、６６，６６′……第２
の光検出器、８２……球面レンズ、８３……シリ
ンドリカルレンズ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 集束性光ビームで情報を読みとることができ
    る情報記録媒体に光ビームを集束する集束手段
    と、前記情報記録媒体からの光ビームの一部を非
    対称に取り出して前記集束性光ビームの前記情報
    記録媒体上における焦点ぼけ状態に応じて取り出
    された光ビームを偏倚させる光学手段と、この光
    学手段によつて偏倚された光ビームを検出する少
    なくとも２以上の光検出部を有する光検出手段
    と、前記検出部からの信号を処理して発生された
    焦点ボケ信号に応答して前記集束手段を駆動して
    前記集束手段を合焦状態に維持する駆動手段と、
    から成る光学ヘツドにおいて、非合焦状態に発生
    される焦点ボケ信号が反転される際に前記光検出
    部上に向けられる光ビームが前記光検出部外にも
    照射されて反転後の焦点ぼけ信号の最大レベルが
    焦点ぼけ信号の最大レベルの略1/2以下に低下さ
    れていることを特徴とする光学ヘツド。 ２ 非合焦状態に発生される焦点ボケ信号が零レ
    ベルの際に、前記光検出器外の光ビームが照射さ
    れる領域の面積が前記光検出上の光ビームが照射
    される領域の面積の３倍以上を有することを特徴
    とする特許請求の範囲第１項に記載の光学ヘツ
    ド。 ３ 前記光学手段は、前記情報記録媒体から反射
    された光ビームの一部をその光軸に関し非対称に
    取り出す光抜き出し部材と、この取り出された光
    ビームの一部を集束して前記光検出部上に投射す
    る投射レンズから成り、前記対物レンズの焦点距
    離をｆ、前記対物レンズの開孔部（または射出
    瞳）の半径をＡ、前記対物レンズから前記投射レ
    ンズまでの前記距離をＫ、前記対物レンズから前
    記投射レンズまでの距離をＬ、前記投射レンズの
    焦点距離をｆ、合焦時に前記情報記録媒体上に形
    成されるビームスポツトに対する前記投射レンズ
    で集束された光ビームの集光点の結像倍率（横倍
    率）をｍ、前記集光点から光検出部までの距離を
    Δ、前記情報記録媒体と前記光検出部との間の結
    像系が一つの合成レンズで作られていると仮定し
    た場合のその合成レンズの焦点距離をｆとする
    と、前記光検出部が半径 rnax＝１／√２｜｛〓Δ／ｍ＋（±ｍ＋
    Δ／f*）・2δtf｝Ａ／f0＋2δtf｜ （但し、ＬＫの時はδtf＝f2／0／２（Ｋ−f0）Ｌ＜
    Ｋの時はδtf＝f2／0／２｛f1（Ｋ−Ｌ）／f1−Ｋ＋Ｌ
    ＋Ｌ−f0｝-1とする） の円よりも小さいことを特徴とする特許請求の範
    囲第１項に記載の光学ヘツド。 ４ 前記光学手段は、前記情報記録媒体から反射
    された光ビームの一部をその光軸に関し非対称に
    取り出す光抜き出し部材と、この取り出された光
    ビームの一部を集束して前記光検出部上に投射す
    る投射レンズから成り、前記対物レンズの焦点距
    離をｆ、前記対物レンズの開孔部（または射出
    瞳）の半径をＡ、前記対物レンズから前記投射レ
    ンズまでの距離をＫ、前記対物レンズから前記投
    射レンズまでの距離をＬ、前記投射レンズの焦点
    距離をｆ、合焦時に前記情報記録媒体上に形成さ
    れるビームスポツトに対する前記投射レンズで集
    束された光ビームの集光点の結像倍率（横倍率）
    をｍ、前記集光点から光検出部までの距離をΔ、
    前記情報記録媒体と前記光検出部との間の結像系
    が一つの合成レンズで作られていると仮定した場
    合のその合成レンズの焦点距離をｆとすると、前
    記光検出部が半径 ｒ、nax＝１／２｜｛〓Δ／ｍ＋（±ｍ
    ＋Δ／f*）・2δtf｝Ａ／f0＋2δtf｜ （但し、ＬＫの時はδtf＝f2／0／２（Ｋ−f0）Ｌ＜
    Ｋの時はδtf＝f2／0／２｛f1（Ｋ−Ｌ）／f1−Ｋ＋Ｌ
    ＋Ｌ−f0｝-1とする） の円よりも小さいことを特徴とする特許請求の範
    囲第１項に記載の光学ヘツド。
JP58119389A 1983-06-30 1983-06-30 光学ヘツド Granted JPS6010425A (ja)

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