JPH05242506A - Optical disk device - Google Patents

Optical disk device

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Publication number
JPH05242506A
JPH05242506A JP4441992A JP4441992A JPH05242506A JP H05242506 A JPH05242506 A JP H05242506A JP 4441992 A JP4441992 A JP 4441992A JP 4441992 A JP4441992 A JP 4441992A JP H05242506 A JPH05242506 A JP H05242506A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
image forming
pinhole
optical
mask
Prior art date
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Pending
Application number
JP4441992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shogo Horinouchi
昇吾 堀之内
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP4441992A priority Critical patent/JPH05242506A/en
Publication of JPH05242506A publication Critical patent/JPH05242506A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a device easy for adjusting and at a low cost by arranging masks provided with a pin hole respectively on the prescribed positions of light paths divided in a focus error detection method by a spot size method. CONSTITUTION:The mask provided with the pin hole 39 and the senser 40 are disposed between a beam splitter 34 and an image forming point 37 Further the mask provided with the pin hole 41 and the senser 42 are disposed backward than the image forming point 38 to the splitter 34. Thus, the transmission luminous flux of image forming beams 35 and 36 are limited by the pin holes 39, 41 respectively and the limited luminous flux are converted to electric signals by the sensers 40, 42 and inputted to an operational amplifier 45 and outputted as a focus error signal. Thus, a focus error is detected by finding the difference between light quantity passing through the pin holes 39, 41 and multi-divided senser is unnecessitated. Thus, the positional adjustment between the senser and the reflection beam is facilitated and a manufacturing cost is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光ディスク装置はコンピュータ等
の情報の記録に用いられるようになってきた。
2. Description of the Related Art In recent years, optical disk devices have come to be used for recording information in computers and the like.

【0003】以下に従来の光ディスク装置のスポットサ
イズ法(SSD法)によるフォーカスエラー検出方法に
ついて説明する。
A conventional focus error detection method using the spot size method (SSD method) of an optical disk device will be described below.

【0004】図13は従来の光ディスク装置のフォーカ
スエラー検出部の構成図である。図13において、1は
レーザ光2を出力する半導体レーザ、3は半導体レーザ
1から出力されるレーザ光2を平行光4に変換するコリ
メータ、5はビームスプリッタで、コリメータ3により
変換された平行光4を透過し、対物レンズ6からの光を
反射する。7は光ディスク盤、8は対物レンズ6により
光ディスク盤7に結像されるスポット、9は光ディスク
盤7で反射され、さらにビームスプリッタ5で反射され
た光線、10は光線9を結像光11に変換する結像レン
ズ、24は結像光11を2つの結像光12、13に分割
するビームスプリッタ、14は結像光12の結像点、1
5は結像光13の結像点である。16、17は光を検出
するセンサーで、センサー16は結像点14の前(結像
レンズ10側)に配設され、センサー、17は結像点1
5の後側に配設されている。23はピックアップベース
部材で、半導体レーザ1、コリメータ3、ビームスプリ
ッタ5、対物レンズ6、結像レンズ10、ビームスプリ
ッタ24などの各光学パーツ類が位置決めされ固定され
ている。
FIG. 13 is a block diagram of a focus error detector of a conventional optical disk device. In FIG. 13, 1 is a semiconductor laser that outputs laser light 2, 3 is a collimator that converts the laser light 2 output from the semiconductor laser 1 into parallel light 4, and 5 is a beam splitter, which is the parallel light converted by the collimator 3. The light from the objective lens 6 is reflected by the light passing through the lens 4. Reference numeral 7 is an optical disk board, 8 is a spot imaged on the optical disk board 7 by the objective lens 6, 9 is a light beam reflected by the optical disk board 7 and further reflected by the beam splitter 5, and 10 is a light beam 9 into an image forming light 11. An image forming lens for conversion, 24 is a beam splitter for splitting the image forming light 11 into two image forming lights 12, 13, 14 is an image forming point of the image forming light 12, 1
Reference numeral 5 denotes an image forming point of the image forming light 13. Reference numerals 16 and 17 denote sensors for detecting light. The sensor 16 is arranged in front of the image forming point 14 (on the side of the image forming lens 10).
5 is arranged on the rear side. Reference numeral 23 denotes a pickup base member, on which various optical parts such as the semiconductor laser 1, collimator 3, beam splitter 5, objective lens 6, imaging lens 10 and beam splitter 24 are positioned and fixed.

【0005】以上のように構成された光ディスク装置に
ついて、その動作を説明する。図13において、半導体
レーザ1から出たレーザ光2は、コリメータ3により平
行光4に変換される。この平行光4はビームスプリッタ
5を透過した後、対物レンズ6によって光ディスク盤7
にスポット8として結像される。光ディスク盤7からの
反射光はビームスプリッタ5によって反射され光線9と
なる。10は結像レンズであり、光線9を結像光11に
変換する。24は結像光11を2つの結像光12、結像
光13に分割するビームスプリッタである。この結像光
12の結像点は14で、他方の結像光13の結像点は1
5である。結像光12と結像光13はそれぞれセンサー
16、センサー17によって電気信号に変換される。こ
のセンサー16は結像点14の前(結像レンズ10側)
に置かれ、センサー17は結像点15の後側に置かれて
いる。ここで、センサー16、センサー17の詳細を図
14に示す。センサー16は3つの部分16a、16
b、16cに分かれており、センサー17も3つの部分
17a、17b、17cに分かれている。これらのセン
サー16、センサー17上のスポット形状は、対物レン
ズ6と光ディスク盤7との関係が合焦位置にあるとき、
18、19に示す形状となっている。この状態におい
て、センサー16a、16b、16c、17a、17
b、17cの信号をI(16a)、I(16b)、I
(16c)、I(17a)、I(17b)、I(17
c)とすると、これらは下記の(数1)に示す関係が成
り立つようにセンサー16a、16b、16c、17
a、17b、17cの形状が決められている。
The operation of the optical disk device configured as described above will be described. In FIG. 13, a laser beam 2 emitted from a semiconductor laser 1 is converted into a parallel beam 4 by a collimator 3. After passing through the beam splitter 5, the parallel light 4 is passed through the objective lens 6 and then the optical disc board 7
An image is formed as a spot 8 on. The reflected light from the optical disk board 7 is reflected by the beam splitter 5 and becomes a light beam 9. An image forming lens 10 converts the light ray 9 into an image forming light 11. A beam splitter 24 divides the image forming light 11 into two image forming lights 12 and 13. The image forming point of the image forming light 12 is 14, and the image forming point of the other image forming light 13 is 1.
It is 5. The image forming light 12 and the image forming light 13 are converted into electric signals by the sensors 16 and 17, respectively. This sensor 16 is in front of the imaging point 14 (on the imaging lens 10 side)
And the sensor 17 is placed behind the imaging point 15. Here, details of the sensor 16 and the sensor 17 are shown in FIG. The sensor 16 has three parts 16a, 16
The sensor 17 is also divided into three parts 17a, 17b and 17c. When the relationship between the objective lens 6 and the optical disc board 7 is in the in-focus position, the spot shapes on the sensors 16 and 17 are
It has the shape shown in FIGS. In this state, the sensors 16a, 16b, 16c, 17a, 17
The signals of b and 17c are I (16a), I (16b), I
(16c), I (17a), I (17b), I (17
c), the sensors 16a, 16b, 16c, 17 are provided so that the relationship shown in the following (Equation 1) is established.
The shapes of a, 17b, and 17c are determined.

【0006】[0006]

【数1】 [Equation 1]

【0007】この対物レンズ6と光ディスク盤7との関
係が合焦位置にあるときオペアンプ22の差動出力は下
記の(数2)に示すようになる。
When the relationship between the objective lens 6 and the optical disk board 7 is at the in-focus position, the differential output of the operational amplifier 22 is as shown in the following (Equation 2).

【0008】[0008]

【数2】 [Equation 2]

【0009】次に、光ディスク盤7と対物レンズ6との
間の距離が小さくなり対物レンズ6と光ディスク盤7と
の関係が合焦状態からズレるとセンサー16、17上の
スポット形状は18a、19aとなり、信号I(16
a)、I(16b)、I(16c)、I(17a)、I
(17b)、I(17c)の関係は下記の(数3)に示
すようになる。
Next, when the distance between the optical disc board 7 and the objective lens 6 becomes small and the relationship between the objective lens 6 and the optical disc board 7 deviates from the focused state, the spot shapes on the sensors 16 and 17 are 18a and 19a. And signal I (16
a), I (16b), I (16c), I (17a), I
The relationship between (17b) and I (17c) is as shown in (Equation 3) below.

【0010】[0010]

【数3】 [Equation 3]

【0011】この対物レンズ6と光ディスク盤7の関係
が合焦位置からズレたときオペアンプ22の差動出力は
下記の(数4)に示すようになる。
When the relationship between the objective lens 6 and the optical disc board 7 deviates from the in-focus position, the differential output of the operational amplifier 22 becomes as shown in the following (Equation 4).

【0012】[0012]

【数4】 [Equation 4]

【0013】逆に光ディスク盤7と対物レンズ6との間
の距離が大きくなり対物レンズ6と光ディスク盤7との
関係が合焦状態からズレると、センサー16、17上の
スポット形状は18b、19bとなり、信号I(16
a)、I(16b)、I(16c)、I(17a)、I
(17b)、I(17c)の関係は下記の(数5)に示
すようになる。
On the contrary, when the distance between the optical disk 7 and the objective lens 6 becomes large and the relationship between the objective lens 6 and the optical disk 7 deviates from the focused state, the spot shapes on the sensors 16 and 17 are 18b and 19b. And signal I (16
a), I (16b), I (16c), I (17a), I
The relationship between (17b) and I (17c) is as shown in (Equation 5) below.

【0014】[0014]

【数5】 [Equation 5]

【0015】この対物レンズ6と光ディスク盤7の関係
が合焦位置からズレたときオペアンプ22の差動出力は
下記の(数6)に示すようになる。
When the relationship between the objective lens 6 and the optical disk board 7 deviates from the in-focus position, the differential output of the operational amplifier 22 becomes as shown in the following (Equation 6).

【0016】[0016]

【数6】 [Equation 6]

【0017】以上のように合焦からのズレの方向はオペ
アンプ22の出力の正、負という電気信号で検出するこ
とができる。
As described above, the direction of deviation from the focus can be detected by the positive and negative electric signals of the output of the operational amplifier 22.

【0018】このような構成の組立プロセスを考える
と、まず半導体レーザ1、コリメータ3、ビームスプリ
ッタ5、対物レンズ6、結像レンズ10、ビームスプリ
ッタ24などの各光学パーツ類がピックアップベース部
材23に位置決め調整され、その後センサー16、17
の位置調整が行われる。この調整は半導体レーザ1を駆
動し、光ディスク盤7、もしくはそれに代わる調整用反
射盤からの反射光とセンサー16、17の位置関係を調
整するという非常に微妙なものである。センサーの位置
調整はピックアップベース部材23の面23a、23b
に沿って、しかも図14においてセンサー16、17の
分割方向であるZ方向をメインに行われる。
Considering the assembling process of such a structure, first, the optical parts such as the semiconductor laser 1, the collimator 3, the beam splitter 5, the objective lens 6, the image forming lens 10 and the beam splitter 24 are included in the pickup base member 23. The positioning is adjusted and then the sensors 16, 17
Position adjustment is performed. This adjustment is very delicate in that the semiconductor laser 1 is driven to adjust the positional relationship between the sensors 16 and 17 and the reflected light from the optical disk board 7 or an alternative reflecting board. The position of the sensor is adjusted by the surfaces 23a and 23b of the pickup base member 23.
14 and mainly in the Z direction which is the dividing direction of the sensors 16 and 17 in FIG.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、合焦状態においてスポット18、19とセ
ンサー16、17の位置関係(特にZ方向)を(数1)
の関係式が成り立つように数ミクロン以下のオーダーで
微妙に調整する必要があり、この調整時間が一般に数分
と長く、コスト低減の妨げとなっている。また、この調
整された位置関係は生産後も長期間にわたって安定に保
たれなければならず、耐久性に欠けるという問題点を有
していた。
However, in the above-mentioned conventional configuration, the positional relationship between the spots 18 and 19 and the sensors 16 and 17 (especially in the Z direction) in the in-focus state is expressed by (Equation 1).
It is necessary to make fine adjustments on the order of several microns or less so that the relational expression of is satisfied, and this adjustment time is generally long, which is several minutes, which hinders cost reduction. Further, this adjusted positional relationship must be kept stable for a long period of time even after production, and there is a problem in that durability is lacking.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、光ディスク盤からの反射光を集光させる光
学手段と、光学手段からの光を分割する分割手段と、分
割手段により分割された光が通る光路中の光ディスク盤
上のフォーカスが最良となった状態での焦点より前に配
設された光の一部を透過させるピンホールを備えた第1
のマスクと、分割手段により分割された第1のマスクの
ピンホールを透過する光とは異なった光が通る光路中の
光ディスク盤上のフォーカスが最良となった状態での焦
点より後ろに配設された光の一部を透過させるピンホー
ルを備えた第2のマスクと、第1のマスクのピンホール
を通ってきた光の光量を検出する第1の検出手段と、第
2のマスクのピンホールを通ってきた光の光量を検出す
る第2の検出手段とを有し、第1の検出手段により検出
された光量と第2の検出手段により検出された光量との
差によりフォーカス制御を行う構成とした。
In order to solve the above problems, the present invention solves the above-mentioned problems by optical means for converging the reflected light from the optical disk board, dividing means for dividing the light from the optical means, and dividing means by the dividing means. A pinhole for transmitting a part of the light, which is arranged before the focus in the state where the focus on the optical disk board is best in the optical path through which the reflected light passes
Of the mask and the first mask split by the splitting means, and the light different from the light passing through the pinhole is disposed behind the focus on the optical disc in the optical path through which different light passes. Second mask having a pinhole for transmitting a part of the generated light, first detecting means for detecting the amount of light passing through the pinhole of the first mask, and pin of the second mask A second detection unit that detects the amount of light that has passed through the hole is provided, and focus control is performed based on the difference between the amount of light detected by the first detection unit and the amount of light detected by the second detection unit. It was composed.

【0021】[0021]

【作用】本発明は上記構成により、光ディスク盤からの
反射光の光量を、第1のマスク、第2のマスクのピンホ
ールを通して、第1の検出手段、第2の検出手段で各々
検出し、第1のマスク、第2のマスクのピンホールを通
ってきた光の光量の差をとることによってフォーカスエ
ラーを検出することができる。
With the above structure, the present invention detects the light amount of the reflected light from the optical disc through the pinholes of the first mask and the second mask by the first detecting means and the second detecting means, respectively. The focus error can be detected by taking the difference in the amount of light that has passed through the pinholes of the first mask and the second mask.

【0022】[0022]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図1は本発明の第1の実施例にお
ける光ディスク装置のフォーカスエラー検出部の構成図
である。図1において、43はレーザ光59を出力する
半導体レーザ、25は半導体レーザ43から出力される
レーザ光59を平行光26に変換するコリメータ、27
はビームスプリッタで、コリメータ25により変換され
た平行光26を透過し、対物レンズ28からの光を反射
する。29は光ディスク盤、30は対物レンズ28によ
り光ディスク盤29に結像されるスポット、31は光デ
ィスク盤29で反射され、さらにビームスプリッタ27
で反射された光線、32は光線31を結像光33に変換
する結像レンズ、34は結像光33を2つの結像光3
5、36に分割するビームスプリッタ、37は結像光3
5の結像点、38は結像光36の結像点である。39は
ビームスプリッタ34と結像点37との間に配設されて
いるピンホール、40はピンホール39より透過する光
束に比べて十分に大きな検出面積を有するセンサーであ
る。41はビームスプリッタ34に対して結像点38よ
り後ろへ配設されているピンホール、42はピンホール
41より透過する光束に比べて十分に大きな検出面積を
有するセンサーである。これらのセンサー40、センサ
ー42は特別に分割されたセンサーでなくてもよい。4
4はピックアップベース部材で、半導体レーザ43、コ
リメータ25、ビームスプリッタ27、対物レンズ2
8、結像レンズ32、ビームスプリッタ34、ピンホー
ル39、ピンホール41などの各光学パーツ類が位置決
めされ固定されている。45はセンサー40、42から
の信号を抵抗46を介して入力し、信号の差を出力する
オペアンプ、47はオペアンプ45へ入力される信号の
大きさを変える可変抵抗、70はオペアンプ45からの
出力によりフォーカス制御を行うフォーカス制御部であ
る。
(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a focus error detection unit of an optical disk device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 43 is a semiconductor laser that outputs laser light 59, 25 is a collimator that converts the laser light 59 output from the semiconductor laser 43 into parallel light 26, and 27.
Is a beam splitter, which transmits the parallel light 26 converted by the collimator 25 and reflects the light from the objective lens 28. 29 is an optical disk board, 30 is a spot imaged on the optical disk board 29 by the objective lens 28, 31 is reflected by the optical disk board 29, and the beam splitter 27
, 32 is an image forming lens for converting the light beam 31 into image forming light 33, and 34 is the image forming light 33,
5 and 36 are beam splitters, and 37 is the imaging light 3
An image forming point of 5 and an image forming point of the image forming light 36. Reference numeral 39 is a pinhole arranged between the beam splitter 34 and the image forming point 37, and 40 is a sensor having a sufficiently large detection area as compared with the luminous flux transmitted through the pinhole 39. Reference numeral 41 is a pinhole arranged behind the image forming point 38 with respect to the beam splitter 34, and 42 is a sensor having a sufficiently large detection area as compared with the light flux transmitted through the pinhole 41. These sensors 40 and 42 need not be specially divided sensors. Four
A pickup base member 4 includes a semiconductor laser 43, a collimator 25, a beam splitter 27, and an objective lens 2.
Optical components such as 8, the imaging lens 32, the beam splitter 34, the pinhole 39, and the pinhole 41 are positioned and fixed. Reference numeral 45 is an operational amplifier that inputs the signals from the sensors 40 and 42 through a resistor 46 and outputs the difference between the signals, 47 is a variable resistor that changes the magnitude of the signal input to the operational amplifier 45, and 70 is the output from the operational amplifier 45. Is a focus control unit for performing focus control.

【0023】以上のように構成された光ディスク装置に
ついて、その動作を説明する。図1において、半導体レ
ーザ43から出たレーザ光59は、コリメータ25によ
り平行光26に変換される。この平行光26はビームス
プリッタ27を透過した後、対物レンズ28によって光
ディスク盤29にスポット30として結像される。光デ
ィスク盤29からの反射光はビームスプリッタ27によ
って光線31となる。32は結像レンズであり、光線3
1を結像光33に変換する。34は結像光33を2つの
結像光35、36に分割するビームスプリッタである。
この結像光35の結像点は37で、他方の結像光36の
結像点は38である。ビームスプリッタ34と結像点3
7との間にはピンホール39と、ピンホール39を透過
する光束に比べて十分に大きな検出面積を有するセンサ
ー40が配設されている。また、ビームスプリッタ34
に対して結像点38より後ろへはピンホール41と、ピ
ンホール41を透過する光束に比べて十分に大きな検出
面積を有するセンサー42が配設されている。結像光3
5と結像光36はそれぞれピンホール39、ピンホール
41により透過光束が制限され、この制限された光束が
センサー40、センサー42によって電気信号に変換さ
れて抵抗46を介しオペアンプ45へ入力され、オペア
ンプ45よりフォーカスエラー信号として出力される。
フォーカス制御部70ではこのフォーカスエラー信号に
より対物レンズ28と光ディスク盤29との間の距離等
を制御する。
The operation of the optical disk device configured as described above will be described. In FIG. 1, the laser light 59 emitted from the semiconductor laser 43 is converted into parallel light 26 by the collimator 25. After passing through the beam splitter 27, the parallel light 26 is imaged as a spot 30 on the optical disc board 29 by the objective lens 28. The reflected light from the optical disc board 29 becomes a light beam 31 by the beam splitter 27. Reference numeral 32 denotes an imaging lens, which is a ray 3
1 is converted into image forming light 33. Reference numeral 34 is a beam splitter that splits the image forming light 33 into two image forming lights 35 and 36.
The image forming point of the image forming light 35 is 37, and the image forming point of the other image forming light 36 is 38. Beam splitter 34 and image forming point 3
A pinhole 39 and a sensor 40 having a detection area that is sufficiently larger than the luminous flux that passes through the pinhole 39 are disposed between the pinhole 39 and the sensor 7. In addition, the beam splitter 34
On the other hand, a pinhole 41 and a sensor 42 having a detection area that is sufficiently larger than the luminous flux that passes through the pinhole 41 are provided behind the image formation point 38. Imaging light 3
5 and the imaging light 36 have their transmitted luminous fluxes limited by the pinhole 39 and the pinhole 41, respectively, and the limited luminous fluxes are converted into electric signals by the sensors 40 and 42 and input to the operational amplifier 45 via the resistor 46. It is output from the operational amplifier 45 as a focus error signal.
The focus control unit 70 controls the distance between the objective lens 28 and the optical disc board 29 based on this focus error signal.

【0024】次に本発明の第1の実施例における組立調
整プロセスを説明する。まず、半導体レーザ43、コリ
メータ25、ビームスプリッタ27、対物レンズ28、
結像レンズ32、ビームスプリッタ34、ピンホール3
9、41などの各光学パーツ類がピックアップベース部
材44に位置決め固定される。その後、センサー40、
42がそれぞれピックアップベース部材44の取付面で
ある44a、44bに取り付けられる。このときの位置
調整は前述の如くセンサー40、42の検出面積が十分
に大きいので、センサー40、42の検出面積内にピン
ホール39、41からの透過光束が含まれる程度でよ
く、特別微妙な調整は不要である。センサー40、42
からの電気信号は各々抵抗46を介してオペアンプ45
に接続され、オペアンプ45の一方の入力端子は可変抵
抗47を介して接地されている。
Next, the assembly adjustment process in the first embodiment of the present invention will be described. First, the semiconductor laser 43, the collimator 25, the beam splitter 27, the objective lens 28,
Imaging lens 32, beam splitter 34, pinhole 3
Optical parts such as 9, 41 are positioned and fixed to the pickup base member 44. After that, the sensor 40,
42 are attached to the attachment surfaces 44a and 44b of the pickup base member 44, respectively. Since the detection areas of the sensors 40 and 42 are sufficiently large for position adjustment at this time, it is sufficient that the transmitted light fluxes from the pinholes 39 and 41 are included in the detection areas of the sensors 40 and 42, which is extremely delicate. No adjustment is necessary. Sensors 40, 42
The electric signals from the operational amplifier 45 are respectively transmitted through the resistor 46.
, And one input terminal of the operational amplifier 45 is grounded via a variable resistor 47.

【0025】次に半導体レーザ43を駆動し、光ディス
ク盤29からの反射光をセンサー40、または42の電
気的信号としてモニターし、信号波形がクリアーになる
状態を対物レンズ28と光ディスク盤29の関係が合焦
状態であるとして、このときフォーカスエラー信号が
0、すなわちオペアンプ45の出力が0となるように可
変抵抗47を調整する。
Next, the semiconductor laser 43 is driven, and the reflected light from the optical disk board 29 is monitored as an electrical signal of the sensor 40 or 42, and the state where the signal waveform becomes clear is the relationship between the objective lens 28 and the optical disk board 29. Is in focus, the variable resistor 47 is adjusted so that the focus error signal becomes 0, that is, the output of the operational amplifier 45 becomes 0 at this time.

【0026】次に、図2から図10を用いてピンホール
39、41によってフォーカスエラーを検出する原理を
説明する。図2から図9はピンホール39、41と結像
光35、36の関係をそれぞれ示している。
Next, the principle of detecting the focus error by the pinholes 39 and 41 will be described with reference to FIGS. 2 to 9 show the relationship between the pinholes 39 and 41 and the image forming lights 35 and 36, respectively.

【0027】まず、図2は合焦時の状態を示した図であ
る。図2において48は結像光学素子で図1に示す対物
レンズ28と結像レンズ32とを組み合わせた凸レンズ
の機能を持っている。スポット30に向かう光束49は
光ディスク盤29によって反射され光束50となって結
像光学素子48に入射し、結像点37、38に集束する
結像光35、36となる。ここで、ピンホール39、4
1からの透過光51、52は合焦状態の時、等しい光量
となるように調整されている。このように調整された透
過光51、52の光量が合焦状態からズレた場合にどの
ように変化するかを、光ディスク盤29が結像光学素子
48に接近した状態から合焦状態を経て遠ざかるプロセ
スを図3から図9を用いて説明し、その時のセンサー4
0、42からの出力信号の変化を図10に示す。
First, FIG. 2 is a view showing a state at the time of focusing. In FIG. 2, reference numeral 48 denotes an image forming optical element, which has a function of a convex lens in which the objective lens 28 and the image forming lens 32 shown in FIG. 1 are combined. The light beam 49 directed to the spot 30 is reflected by the optical disc board 29 to become a light beam 50, which is incident on the imaging optical element 48 and becomes the imaging lights 35 and 36 which are focused on the imaging points 37 and 38. Here, pin holes 39, 4
The transmitted lights 51 and 52 from 1 are adjusted to have the same light amount in the focused state. How the light amounts of the transmitted lights 51 and 52 adjusted in this way change when the focus state deviates from the state in which the optical disc board 29 approaches the image forming optical element 48, moves away from the state in which the focus state is reached. The process will be described with reference to FIGS. 3 to 9, and the sensor 4 at that time will be described.
FIG. 10 shows changes in output signals from 0 and 42.

【0028】まず、図3は光ディスク盤29が合焦位置
53から結像光学素子48側に大きく接近した状態のピ
ンホール39、41と結像点37、38との関係を示す
図である。結像光学素子48から出射された光束49
は、本来スポット30に集束するはずであるが光ディス
ク盤29が結像光学素子48側に接近しているので光束
49は反射点54で反射され結像光学素子48に入射
し、結像光学素子48から見て図2における合焦時の結
像点37、38より遠くの結像点37、38に結像す
る。この状態ではピンホール39、41はいずれも結像
光学素子48と結像点37、38との間にある。この図
3の状態の光ディスク盤29がわずかに結像光学素子4
8から遠ざかる(合焦位置53に近づく)と、結像光3
5、36はピンホール39、41によって遮られる面積
より、ピンホール39、41を透過する面積の方が相対
的に増加するので、ピンホール39、41からの透過光
51、52の光量は増加し、このうち透過光52の増加
傾向は図4の状態まで続き、透過光51の増加傾向は図
7の状態まで続く。
First, FIG. 3 is a diagram showing a relationship between the pinholes 39 and 41 and the image forming points 37 and 38 in a state where the optical disc board 29 is greatly approached from the focus position 53 to the image forming optical element 48 side. Light flux 49 emitted from the imaging optical element 48
Should originally be focused on the spot 30, but since the optical disc board 29 is close to the imaging optical element 48 side, the light flux 49 is reflected at the reflection point 54 and enters the imaging optical element 48, An image is formed at the image forming points 37, 38 farther from the image forming points 37, 38 at the time of focusing in FIG. In this state, the pinholes 39 and 41 are both located between the imaging optical element 48 and the imaging points 37 and 38. The optical disk board 29 in the state of FIG.
When moving away from 8 (approaching the in-focus position 53), the imaging light 3
5 and 36, since the area that passes through the pinholes 39 and 41 is relatively larger than the area that is blocked by the pinholes 39 and 41, the amount of transmitted light 51 and 52 from the pinholes 39 and 41 is increased. However, the increasing tendency of the transmitted light 52 continues to the state of FIG. 4, and the increasing tendency of the transmitted light 51 continues to the state of FIG. 7.

【0029】図4は光ディスク盤29が図3の状態から
合焦位置53に接近し、結像光36の光束の全てが丁度
ピンホール41を通過する状態を示している。この状態
から図5の状態まではピンホール41からの透過光52
の光量はほとんど変化せず、ピンホール39からの透過
光51の光量は引き続き増加する。この状態でもピンホ
ール39、41の位置は図3の状態に引き続き、いずれ
も結像光学素子48と結像点37、38との間にある。
FIG. 4 shows a state where the optical disk board 29 approaches the focus position 53 from the state of FIG. 3 and all the light flux of the image forming light 36 just passes through the pinhole 41. From this state to the state of FIG. 5, the transmitted light 52 from the pinhole 41
Of the transmitted light 51 from the pinhole 39 continues to increase. Even in this state, the positions of the pinholes 39 and 41 are between the image forming optical element 48 and the image forming points 37 and 38 after the state of FIG.

【0030】図5は光ディスク盤29が図4の状態より
さらに合焦位置53に接近し、結像点38が結像光学素
子48とピンホール41との間にあるとともに、結像光
36の光束の全てが丁度ピンホール41を通過する状態
を表している。図4の状態からこの図5の状態までピン
ホール41からの透過光52の光量はほとんど変化しな
い。しかし図5の状態より結像点38がさらに結像光学
素子側48に移動すると、透過光52の光量は減少に転
ずる。一方、ピンホール39の位置は結像光学素子48
と結像点37との間にあり、ピンホール39からの透過
光51の光量は引き続き増加する。
In FIG. 5, the optical disk 29 is closer to the in-focus position 53 than in the state of FIG. 4, the image forming point 38 is between the image forming optical element 48 and the pinhole 41, and the image forming light 36 is formed. This shows a state in which all the light fluxes have just passed through the pinhole 41. From the state of FIG. 4 to the state of FIG. 5, the light amount of the transmitted light 52 from the pinhole 41 hardly changes. However, when the image forming point 38 further moves to the image forming optical element side 48 from the state of FIG. 5, the amount of transmitted light 52 starts to decrease. On the other hand, the position of the pinhole 39 is at the imaging optical element 48.
And the image formation point 37, the amount of transmitted light 51 from the pinhole 39 continues to increase.

【0031】図6は図2と同じで光ディスク盤29が合
焦の位置にある場合である。ピンホール39、41から
の透過光51、52の光量は等しくなる。
FIG. 6 is the same as FIG. 2 and shows the case where the optical disc board 29 is in the in-focus position. The amounts of transmitted light 51, 52 from the pinholes 39, 41 are equal.

【0032】図7は光ディスク盤29が合焦位置53を
越えて結像光学素子48から遠ざかった状態で、ピンホ
ール39の位置は結像光学素子48と結像点37との間
にありるとともに、結像光35の光束の全てが丁度ピン
ホール39を通過する状態を表している。図6の状態よ
りこの図7の状態までピンホール39からの透過光51
の光量は増加する。一方、結像点38は結像光学素子4
8とピンホール41との間にあり、ピンホール41から
の透過光52の光量は減少する。
FIG. 7 shows the optical disc board 29 beyond the focusing position 53 and away from the imaging optical element 48, and the pinhole 39 is located between the imaging optical element 48 and the imaging point 37. At the same time, all of the light flux of the image forming light 35 just passes through the pinhole 39. From the state of FIG. 6 to the state of FIG. 7, transmitted light 51 from the pinhole 39
The amount of light increases. On the other hand, the image forming point 38 is formed by the image forming optical element 4.
8 and the pinhole 41, the amount of transmitted light 52 from the pinhole 41 decreases.

【0033】図8は光ディスク盤29が図7の状態より
さらに結像光学素子48から遠ざかった状態で、結像点
37が結像光学素子48とピンホール39との間にある
とともに、しかも結像光35の光束の全てが丁度ピンホ
ール39を通過する状態を表している。図7から図8ま
での間、透過光51の光量は、光束50が結像光学素子
48の有効径からはみ出すことによるケラレで結像光3
5そのものの光量が僅かに減少する以外は、ほとんど変
化しない。一方、結像点38は結像光学素子48とピン
ホール41との間にあり、ピンホール41からの透過光
52の光量は減少を続ける。
FIG. 8 shows the optical disc board 29 further away from the image forming optical element 48 than the state shown in FIG. 7, and the image forming point 37 is between the image forming optical element 48 and the pinhole 39, and the connection is made. This shows a state in which all of the luminous flux of the image light 35 has just passed through the pinhole 39. 7 to 8, the light amount of the transmitted light 51 is the vignetting caused by the light flux 50 protruding from the effective diameter of the imaging optical element 48.
There is almost no change except that the light amount of 5 itself slightly decreases. On the other hand, the image forming point 38 is between the image forming optical element 48 and the pinhole 41, and the amount of the transmitted light 52 from the pinhole 41 continues to decrease.

【0034】図9は光ディスク盤29が図8の状態より
さらに結像光学素子48から遠ざかった状態で、結像点
37、38は結像光学素子48とピンホール39、41
との間にあり、図8の状態から図9の状態にかけて、透
過光51、52の光量はいずれも減少する。この傾向は
さらに光ディスク盤29が結像光学素子48から遠ざか
れば継続する。
FIG. 9 shows the optical disk board 29 further away from the image forming optical element 48 than the state shown in FIG. 8, and the image forming points 37 and 38 are the image forming optical element 48 and the pinholes 39 and 41.
, And the amount of transmitted light 51, 52 decreases from the state of FIG. 8 to the state of FIG. This tendency continues if the optical disk board 29 is further away from the imaging optical element 48.

【0035】以上説明した図3から図9にかけての透過
光量51、52の変化を示したのが図10である。図1
0(a)はセンサー42の信号波形、図10(b)はセ
ンサー40の信号波形、図10(c)はセンサー42と
センサー40の差信号であるオペアンプ45から出力さ
れる信号波形である。図10(a)、図10(b)、図
10(c)において、図3から図4までの信号変化は領
域(I)、図4から図5までの信号変化は領域(I
I)、図5から図7までの信号変化は領域(III)、
図7から図8までの信号変化は領域(IV)、図8から
図9までの信号変化は領域(V)である。実際のフォー
カスエラー検出として用いるのは領域(III)の直線
区間である。領域(III)の直線の勾配は結像光学素
子48の開口数、ピンホール39、41の位置、および
径などの要因で最適に設定すれば良い。
FIG. 10 shows changes in the transmitted light amounts 51 and 52 from FIG. 3 to FIG. 9 described above. Figure 1
0 (a) is the signal waveform of the sensor 42, FIG. 10 (b) is the signal waveform of the sensor 40, and FIG. 10 (c) is the signal waveform output from the operational amplifier 45 which is the difference signal between the sensor 42 and the sensor 40. 10 (a), 10 (b), and 10 (c), the signal change from FIG. 3 to FIG. 4 is the region (I), and the signal change from FIG. 4 to FIG. 5 is the region (I).
I), the signal changes from FIG. 5 to FIG. 7 are region (III),
The signal change from FIG. 7 to FIG. 8 is the region (IV), and the signal change from FIG. 8 to FIG. 9 is the region (V). What is used as the actual focus error detection is the straight section of the region (III). The gradient of the straight line in the region (III) may be optimally set by factors such as the numerical aperture of the imaging optical element 48, the positions of the pinholes 39 and 41, and the diameter.

【0036】以上のように合焦からのズレの方向、及び
ズレの大きさはオペアンプ45の出力によって表され、
フォーカスエラー信号として出力される。
As described above, the direction of deviation from the focus and the magnitude of the deviation are represented by the output of the operational amplifier 45,
It is output as a focus error signal.

【0037】(実施例2)図11は本発明の第2の実施
例における光ディスク装置のフォーカスエラー検出部の
構成図で、ビームスプリッタ55の一端面55aにピン
ホール56を印刷、遮光膜蒸着などで形成し、他端面5
5bにピンホール57を同様な方法で形成している。
(Embodiment 2) FIG. 11 is a block diagram of a focus error detecting portion of an optical disk device according to a second embodiment of the present invention, in which a pinhole 56 is printed on one end surface 55a of a beam splitter 55, a light-shielding film is deposited, etc. And the other end surface 5
The pinhole 57 is formed in 5b by the same method.

【0038】(実施例3)図12は本発明の第3の実施
例における光ディスク装置のフォーカスエラー検出部の
構成図で、図1の第1の実施例、図11の第2の実施例
では、2個のセンサー40、42を分離して配置した
が、図12の第3の実施例は1個のセンサー基盤58上
にセンサー58a、58bを配置したものである。直方
体状のガラス部材60の上面には2個の分割結像光6
1、62を生成するホログラム63が形成され、下面に
は2個のピンホール64a、64bが形成された遮光膜
64が形成されている。この場合2個のセンサー58
a、58bは2個のピンホール64a、64bから透過
してくる光量を検知すればよいので、センサー58a、
58bの検知面積がピンホール64a、64bから透過
する光束に比べて十分に大きければ、センサーの位置調
整は不要である。なお、ホログラム63は結像位置、結
像距離の異なる2つのホログラム領域から構成されてい
る。第1の領域によって生成される結像光61の結像位
置はガラス部材60内の65であり、他方の結像光62
の結像位置はガラス部材60外の66である。
(Embodiment 3) FIG. 12 is a block diagram of a focus error detector of an optical disk device according to a third embodiment of the present invention. In the first embodiment of FIG. 1 and the second embodiment of FIG. Although the two sensors 40 and 42 are separately arranged, in the third embodiment of FIG. 12, the sensors 58a and 58b are arranged on one sensor base 58. On the upper surface of the rectangular parallelepiped glass member 60, two split image-forming lights 6 are formed.
A hologram 63 for generating 1 and 62 is formed, and a light shielding film 64 having two pinholes 64a and 64b is formed on the lower surface. In this case, two sensors 58
a and 58b need only detect the amount of light transmitted from the two pinholes 64a and 64b.
If the detection area of 58b is sufficiently larger than the luminous flux transmitted from the pinholes 64a and 64b, the position adjustment of the sensor is unnecessary. The hologram 63 is composed of two hologram areas having different image forming positions and different image forming distances. The image forming position of the image forming light 61 generated by the first region is 65 in the glass member 60, and the other image forming light 62 is formed.
The image forming position of is at 66 outside the glass member 60.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明は、光ディスク盤からの反射光を
集光させる光学手段と、光学手段からの光を分割する分
割手段と、分割手段により分割された光が通る光路中の
光ディスク盤上のフォーカスが最良となった状態での焦
点より前に配設された光の一部を透過させるピンホール
を備えた第1のマスクと、分割手段により分割された第
1のマスクのピンホールを透過する光とは異なった光が
通る光路中の光ディスク盤上のフォーカスが最良となっ
た状態での焦点より後ろに配設された光の一部を透過さ
せるピンホールを備えた第2のマスクと、第1のマスク
のピンホールを通ってきた光の光量を検出する第1の検
出手段と、第2のマスクのピンホールを通ってきた光の
光量を検出する第2の検出手段とを有し、第1の検出手
段により検出された光量と第2の検出手段により検出さ
れた光量との差によりフォーカス制御を行う構成とした
ことにより、光ディスク盤からの反射光の光量を、第1
のマスク、第2のマスクのピンホールを通して、第1の
検出手段、第2の検出手段で各々検出し、第1のマス
ク、第2のマスクピンホールを通ってきた光の光量の差
をとることによってフォーカスエラーを検出することが
できるので、多分割センサーが不要となるとともに、セ
ンサーと反射光との位置調整が容易になり、経年変化や
温度変化等による寸法変化にも影響されにくく、製造コ
ストも安くすることができる。
According to the present invention, the optical means for converging the reflected light from the optical disc, the dividing means for dividing the light from the optical means, and the optical disc on the optical path through which the light divided by the dividing means passes. A first mask provided with a pinhole for transmitting a part of the light, which is arranged before the focus in the best focus state, and a pinhole of the first mask divided by the dividing means. A second mask having a pinhole for transmitting a part of the light arranged behind the focus in the best focus state on the optical disk board in the optical path through which light different from the transmitted light passes A first detecting means for detecting the amount of light passing through the pinhole of the first mask, and a second detecting means for detecting the amount of light passing through the pinhole of the second mask. Has and is detected by the first detection means The construction further performs focus control by the difference of the light amount and detected by the light amount and the second detecting means, the amount of reflected light from the optical disc board, first
Through the pinholes of the second mask and the second mask, and the first detecting means and the second detecting means respectively detect the difference, and obtain the difference in the amount of light that has passed through the first mask and the second mask pinholes. Since the focus error can be detected by this, the multi-division sensor is not required, the position adjustment between the sensor and the reflected light is easy, and it is less affected by dimensional changes due to aging, temperature change, etc. The cost can also be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における光ディスク装置
のフォーカスエラー検出部の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a focus error detection unit of an optical disc device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例における光ディスク装置
の合焦時のピンホールと結像点との関係を示す説明図
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a pinhole and an image formation point when focusing is performed on the optical disk device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例における光ディスク装置
の光ディスク盤が合焦位置より結像光学素子側に大きく
接近した状態のピンホールと結像点との関係を示す説明
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a pinhole and an image formation point in a state where the optical disk disc of the optical disc device according to the first embodiment of the present invention is much closer to the imaging optical element side than the focus position.

【図4】本発明の第1の実施例における光ディスク装置
の光ディスク盤が図3の状態から合焦位置に接近し、結
像光の光束の全てが丁度ピンホールを通過する状態を示
す説明図
FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which the optical disc board of the optical disc apparatus in the first embodiment of the present invention approaches the in-focus position from the state of FIG. 3, and all of the light flux of the imaging light just passes through the pinhole.

【図5】本発明の第1の実施例における光ディスク装置
の光ディスク盤が図4の状態からさらに合焦位置に接近
し、一方の結像点が結像光学素子とピンホールとの間に
あるとともに、結像光の光束の全てが丁度ピンホールを
通過する状態を示す説明図
FIG. 5 is a view showing that the optical disk board of the optical disk device in the first embodiment of the present invention is closer to the in-focus position from the state of FIG. 4, and one image forming point is between the image forming optical element and the pinhole. Along with this, an explanatory view showing a state in which all of the luminous flux of the image forming light just passes through the pinhole.

【図6】本発明の第1の実施例における光ディスク装置
の光ディスク盤が合焦の位置にある状態を示す説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which the optical disc of the optical disc device according to the first embodiment of the present invention is in a focused position.

【図7】本発明の第1の実施例における光ディスク装置
の光ディスク盤が合焦位置を越えて結像光学素子から遠
ざかった状態で、一方のピンホールの位置は結像光学素
子と結像点との間にあるとともに、結像光の光束の全て
が丁度ピンホールを通過する状態を示す説明図
FIG. 7 is a view showing a state where the optical disc of the optical disc device in the first embodiment of the present invention is beyond the focusing position and away from the image forming optical element, and the position of one pinhole is the image forming optical element and the image forming point. And an explanatory view showing a state in which all of the luminous flux of the image-forming light just passes through the pinhole and

【図8】本発明の第1の実施例における光ディスク装置
の光ディスク盤が図7の状態よりさらに結像光学素子か
ら遠ざかった状態で、一方の結像点が結像光学素子とピ
ンホールとの間にあるとともに、結像光の光束の全てが
丁度ピンホールを通過する状態を示す説明図
8 is a diagram illustrating a state where the optical disc of the optical disc device according to the first embodiment of the present invention is further away from the image forming optical element than the state of FIG. 7, and one image forming point is formed by the image forming optical element and the pinhole. Explanatory drawing showing a state in which all of the light flux of the image-forming light just passes through the pinhole while being in between

【図9】本発明の第1の実施例における光ディスク装置
の光ディスク盤が図8の状態よりさらに結像光学素子か
ら遠ざかった状態を示す説明図
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state in which the optical disc board of the optical disc device in the first embodiment of the present invention is further away from the imaging optical element than the state of FIG.

【図10】本発明の第1の実施例における光ディスク装
置のフォーカスエラー信号波形図
FIG. 10 is a waveform diagram of a focus error signal of the optical disk device according to the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2の実施例における光ディスク装
置のフォーカスエラー検出部の構成図
FIG. 11 is a configuration diagram of a focus error detection unit of an optical disc device according to a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3の実施例における光ディスク装
置のフォーカスエラー検出部の構成図
FIG. 12 is a configuration diagram of a focus error detection unit of an optical disc device according to a third embodiment of the present invention.

【図13】従来の光ディスク装置のフォーカスエラー検
出部の構成図
FIG. 13 is a configuration diagram of a focus error detection unit of a conventional optical disc device.

【図14】従来の光ディスク装置のフォーカスエラー検
出部のセンサーの拡大図
FIG. 14 is an enlarged view of a sensor of a focus error detection unit of a conventional optical disc device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

25 コリメータ 27 ビームスプリッタ 28 対物レンズ 29 光ディスク盤 32 結像レンズ 34 ビームスプリッタ 39 ピンホール 40 センサー 41 ピンホール 42 センサー 43 半導体レーザ 63 ホログラム 25 Collimator 27 Beam Splitter 28 Objective Lens 29 Optical Disc Board 32 Imaging Lens 34 Beam Splitter 39 Pinhole 40 Sensor 41 Pinhole 42 Sensor 43 Semiconductor Laser 63 Hologram

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源からの光を装着される光ディスク盤へ
集光させる集光手段と、光ディスク盤からの反射光を集
光させる光学手段と、前記光学手段からの光を分割する
分割手段と、前記分割手段により分割された光が通る光
路中の光ディスク盤上のフォーカスが最良となった状態
での焦点より前に配設された光の一部を透過させるピン
ホールを備えた第1のマスクと、前記分割手段により分
割された前記第1のマスクのピンホールを透過する光と
は異なった光が通る光路中の光ディスク盤上のフォーカ
スが最良となった状態での焦点より後ろに配設された光
の一部を透過させるピンホールを備えた第2のマスク
と、前記第1のマスクのピンホールを通ってきた光の光
量を検出する第1の検出手段と、前記第2のマスクのピ
ンホールを通ってきた光の光量を検出する第2の検出手
段と、前記第1の検出手段により検出された光量と前記
第2の検出手段により検出された光量との差を出力する
出力手段と、前記出力手段からの出力信号によりフォー
カス制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする光
ディスク装置。
1. A condensing means for condensing light from a light source onto an optical disk board to be mounted, an optical means for condensing reflected light from the optical disk board, and a dividing means for dividing the light from the optical means. A first hole provided with a pinhole for transmitting a part of the light arranged before the focus on the optical disk board in the best focus state in the optical path through which the light divided by the dividing means passes The mask and the light that passes through the pinhole of the first mask divided by the dividing means are arranged behind the focus in the best focus state on the optical disc in the optical path through which different light passes. A second mask provided with a pinhole for transmitting a part of the provided light; first detecting means for detecting the amount of light having passed through the pinhole of the first mask; and the second mask. Come through the pinhole in the mask From the output means, second detection means for detecting the light quantity of light, output means for outputting the difference between the light quantity detected by the first detection means and the light quantity detected by the second detection means, and the output means An optical disc device comprising:
【請求項2】前記第1のマスクと前記第2のマスクとを
前記分割手段と一体に構成したことを特徴とする請求項
1記載の光ディスク装置。
2. The optical disk device according to claim 1, wherein the first mask and the second mask are formed integrally with the dividing means.
【請求項3】前記光学手段と前記分割手段とをホログラ
ムで一体に構成したことを特徴とする請求項1記載の光
ディスク装置。
3. The optical disk device according to claim 1, wherein the optical means and the dividing means are integrally formed by a hologram.
【請求項4】前記光学手段と前記分割手段とをホログラ
ムで一体に構成しガラス部材の一方の端面に設けるとと
もに、前記第1のマスクと前記第2のマスクとを前記ガ
ラス部材の他端面に設けたことを特徴とする請求項1記
載の光ディスク装置。
4. The optical means and the dividing means are integrally formed by a hologram and provided on one end face of a glass member, and the first mask and the second mask are provided on the other end face of the glass member. The optical disk device according to claim 1, wherein the optical disk device is provided.
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