JPH05281036A - 光信号検出器及びその製造法 - Google Patents
光信号検出器及びその製造法Info
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- JPH05281036A JPH05281036A JP4079943A JP7994392A JPH05281036A JP H05281036 A JPH05281036 A JP H05281036A JP 4079943 A JP4079943 A JP 4079943A JP 7994392 A JP7994392 A JP 7994392A JP H05281036 A JPH05281036 A JP H05281036A
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フォーカス誤差検出の測定可能領域を広げ、
構成する部品点数を少なくし、組立、調整が容易な光信
号検出器を提供する。 【構成】 透過率分布を持つフィルタと光電変換素子か
らなる光信号検出器に、光記録媒体からの反射光を回折
により分割する為のホログラム素子と集光手段であるレ
ンズを組み合わせる。 【効果】 検出可能範囲が広く、フォーカス誤差量に対
してほぼ線形なフォーカス誤差信号が得られる。また、
フォーカス誤差検出に利用する光束でトラック誤差検出
も行なえるので、光源からの出射光を効率良く利用でき
る。組立、調整も容易に行え、特に、検出面に写真感光
材等を光記録材を接着し、露光、現像する方法により、
無調整の光信号検出器を製造する事ができる。
構成する部品点数を少なくし、組立、調整が容易な光信
号検出器を提供する。 【構成】 透過率分布を持つフィルタと光電変換素子か
らなる光信号検出器に、光記録媒体からの反射光を回折
により分割する為のホログラム素子と集光手段であるレ
ンズを組み合わせる。 【効果】 検出可能範囲が広く、フォーカス誤差量に対
してほぼ線形なフォーカス誤差信号が得られる。また、
フォーカス誤差検出に利用する光束でトラック誤差検出
も行なえるので、光源からの出射光を効率良く利用でき
る。組立、調整も容易に行え、特に、検出面に写真感光
材等を光記録材を接着し、露光、現像する方法により、
無調整の光信号検出器を製造する事ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光を用いて情報を記
録、再生する光記憶の分野における光記録再生装置の光
信号検出器に関する。
録、再生する光記憶の分野における光記録再生装置の光
信号検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光記録再生装置における光ヘッド
の光学系は特開昭６３−２２９６４０に示す様に、ディ
スクからの反射光を対物レンズと回折格子ビームスプリ
ッタで二つの円形状のスポットを発生させ、二対の三分
割光電変換素子によりフォーカス誤差、トラック誤差を
検出するものであった。
の光学系は特開昭６３−２２９６４０に示す様に、ディ
スクからの反射光を対物レンズと回折格子ビームスプリ
ッタで二つの円形状のスポットを発生させ、二対の三分
割光電変換素子によりフォーカス誤差、トラック誤差を
検出するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
光ヘッドにおいて、極端にディスク面上で焦点ずれを起
こし、光電変換素子上に照射されるスポット径が一方の
フォーカス検出用の光電変換素子の短辺よりも小さくな
った場合は、フォーカス誤差量は変化しているのに光電
変換素子の出力信号は変化しない。この様な領域は図１
３（ａ）に示す非線形領域１３０２ａとなり、フォーカ
ス誤差検出信号１３０１ａがフォーカス誤差量に対し線
形に変化せず、正確な検出可能範囲１３０３ａを狭めて
しまう事になる。また、対物レンズと光電変換素子の位
置関係、光電変換素子の形状は高精度が要求されるとい
う問題点があった。
光ヘッドにおいて、極端にディスク面上で焦点ずれを起
こし、光電変換素子上に照射されるスポット径が一方の
フォーカス検出用の光電変換素子の短辺よりも小さくな
った場合は、フォーカス誤差量は変化しているのに光電
変換素子の出力信号は変化しない。この様な領域は図１
３（ａ）に示す非線形領域１３０２ａとなり、フォーカ
ス誤差検出信号１３０１ａがフォーカス誤差量に対し線
形に変化せず、正確な検出可能範囲１３０３ａを狭めて
しまう事になる。また、対物レンズと光電変換素子の位
置関係、光電変換素子の形状は高精度が要求されるとい
う問題点があった。
【０００４】そこで本発明はこのような問題点を解決す
るものであり、その目的はフォーカス誤差検出範囲が広
く、組立、調整が容易な光信号検出器を提供するところ
にある。
るものであり、その目的はフォーカス誤差検出範囲が広
く、組立、調整が容易な光信号検出器を提供するところ
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による光信号検出
器は、 （１） 透過率の空間的極値を有し、前記透過率が連続
的に変化する分布を一つまたは複数有するフィルタ手段
と、光電変換素子とを有する事を特徴とする。
器は、 （１） 透過率の空間的極値を有し、前記透過率が連続
的に変化する分布を一つまたは複数有するフィルタ手段
と、光電変換素子とを有する事を特徴とする。
【０００６】（２） 複数値の透過率を有するフィルタ
ー手段であって、特定の面積当たりの平均透過率が空間
的に極値を有し、前記平均透過率が連続的に変化する分
布を一つまたは複数有するフィルタ手段と、光電変換素
子とを有する事を特徴とする。
ー手段であって、特定の面積当たりの平均透過率が空間
的に極値を有し、前記平均透過率が連続的に変化する分
布を一つまたは複数有するフィルタ手段と、光電変換素
子とを有する事を特徴とする。
【０００７】（３） 上記（１）または（２）記載の光
信号検出器と、光分割手段と、光束を集光する集光手段
とから成る事を特徴とする。
信号検出器と、光分割手段と、光束を集光する集光手段
とから成る事を特徴とする。
【０００８】（４） 上記（３）に関し、光分割手段は
ホログラム素子から成る事を特徴とする。
ホログラム素子から成る事を特徴とする。
【０００９】（５） 上記（３）に関し、光分割手段は
多面体プリズムから成る事を特徴とする。
多面体プリズムから成る事を特徴とする。
【００１０】また、本発明の光信号検出器の製造法は、
（３）記載の光信号検出器のフィルタ手段の位置に写真
感光材等の光記録手段を置き、基準光束を照射する事に
よって光記録手段にスポットを形成させ、記録する事に
よって（１）記載のフィルタ手段を作成する事を特徴と
する。
（３）記載の光信号検出器のフィルタ手段の位置に写真
感光材等の光記録手段を置き、基準光束を照射する事に
よって光記録手段にスポットを形成させ、記録する事に
よって（１）記載のフィルタ手段を作成する事を特徴と
する。
【００１１】
【作用】本発明の透過率分布型フィルタの作用を図１４
で説明する。フィルタの表面を含む平面内の一次元方向
の入射光強度分布関数１４０１ａを持つスポットが、透
過率分布関数１４０２ａを持つフィルタを透過した後の
光量を光電変換素子で検出すると、その出力は透過光強
度分布関数１４０３ａの斜線部の積分値になる。また入
射光強度分布関数１４０１ａとは径が異なり、入射光強
度分布関数１４０１ｂを持つスポットが、透過率分布関
数１４０２ａと同一の透過率分布関数１４０２ｂを持つ
フィルタを透過した時の光電変換素子の出力は透過光強
度分布関数１４０３ｂの斜線部の積分値になる。この様
に、スポット径が増加すると透過光量は減少し、スポッ
ト径が減少すると透過光量が増加する。よって、光記録
媒体の記録層表面で焦点ズレが生じた時にフィルタ位置
でスポット径が変化するような光学系を設けることによ
り、上述の光電変換素子の出力からフォーカス誤差量を
検出することができ、検出信号はスポット径に関係なく
常に連続的に変化し、広い検出可能範囲を確保できる。
で説明する。フィルタの表面を含む平面内の一次元方向
の入射光強度分布関数１４０１ａを持つスポットが、透
過率分布関数１４０２ａを持つフィルタを透過した後の
光量を光電変換素子で検出すると、その出力は透過光強
度分布関数１４０３ａの斜線部の積分値になる。また入
射光強度分布関数１４０１ａとは径が異なり、入射光強
度分布関数１４０１ｂを持つスポットが、透過率分布関
数１４０２ａと同一の透過率分布関数１４０２ｂを持つ
フィルタを透過した時の光電変換素子の出力は透過光強
度分布関数１４０３ｂの斜線部の積分値になる。この様
に、スポット径が増加すると透過光量は減少し、スポッ
ト径が減少すると透過光量が増加する。よって、光記録
媒体の記録層表面で焦点ズレが生じた時にフィルタ位置
でスポット径が変化するような光学系を設けることによ
り、上述の光電変換素子の出力からフォーカス誤差量を
検出することができ、検出信号はスポット径に関係なく
常に連続的に変化し、広い検出可能範囲を確保できる。
【００１２】
（実施例１）図１〜図４を用いて、本発明の第一の実施
例の光信号検出器１１２及び該光信号検出器１１２を用
いた光ヘッドについて説明する。
例の光信号検出器１１２及び該光信号検出器１１２を用
いた光ヘッドについて説明する。
【００１３】本発明の光信号検出器を用いた光ヘッドの
主要断面図を図１に示す。光源である半導体レーザ１０
１から出射した光束はコリメートレンズ１０２によって
平行光になる。ビームスプリッタ１０３を透過後、対物
レンズ１０４で集光され光記録媒体１０５の記録層表面
上に焦点を結ぶ。記録層表光面上で反射した光束は対物
レンズ１０４を透過後、ビームスプリッタ１０３によっ
てｚ方向に反射され、光信号検出器１１２に入射する。
光信号検出器では、振幅型または位相型ホログラム素子
１０６でｙ方向に＋１次回折光１１３、−１次回折光１
１４の二つの光束に分割され、シリンドリカルレンズ１
０７によってｙ方向のみ集光され、＋１次回折光１１
３、−１次回折光１１４はそれぞれ透過率分布を持つフ
ィルタ１０８、１０９に入射し、透過光量を光電変換素
子１１０、１１１で検出する。
主要断面図を図１に示す。光源である半導体レーザ１０
１から出射した光束はコリメートレンズ１０２によって
平行光になる。ビームスプリッタ１０３を透過後、対物
レンズ１０４で集光され光記録媒体１０５の記録層表面
上に焦点を結ぶ。記録層表光面上で反射した光束は対物
レンズ１０４を透過後、ビームスプリッタ１０３によっ
てｚ方向に反射され、光信号検出器１１２に入射する。
光信号検出器では、振幅型または位相型ホログラム素子
１０６でｙ方向に＋１次回折光１１３、−１次回折光１
１４の二つの光束に分割され、シリンドリカルレンズ１
０７によってｙ方向のみ集光され、＋１次回折光１１
３、−１次回折光１１４はそれぞれ透過率分布を持つフ
ィルタ１０８、１０９に入射し、透過光量を光電変換素
子１１０、１１１で検出する。
【００１４】フィルタ１０８、１０９の透過率分布を図
２（ａ）に示す。フィルタ１０８、１０９はｘ−ｙ平面
内において、透過率分布２０１ａの様に、ｙ軸方向に対
してのみ透過率が連続的に変化し、線対称な分布を持つ
ものである。ただし、フィルタ２０１ａに描かれた線密
度が透過率を表しており、関数２０２ａはｙ軸方向に対
しての透過率分布を表している。また本発明には図２
（ｃ）の様にｘ−ｙ平面内で二値の透過率を持ち、特定
の面積内の平均透過率がｙ軸方向に対してのみ変化する
フィルタも含まれる。
２（ａ）に示す。フィルタ１０８、１０９はｘ−ｙ平面
内において、透過率分布２０１ａの様に、ｙ軸方向に対
してのみ透過率が連続的に変化し、線対称な分布を持つ
ものである。ただし、フィルタ２０１ａに描かれた線密
度が透過率を表しており、関数２０２ａはｙ軸方向に対
しての透過率分布を表している。また本発明には図２
（ｃ）の様にｘ−ｙ平面内で二値の透過率を持ち、特定
の面積内の平均透過率がｙ軸方向に対してのみ変化する
フィルタも含まれる。
【００１５】ホログラム素子１０６は図３に示すよう
に、直線状格子で位相型または振幅型ホログラムで、格
子間隔がｙ軸方向に対して変化している。この格子間隔
は、ホログラム素子１０６を透過した後の＋１次回折光
１１３と−１次回折光１１４がホログラム素子１０６面
上に対しｚ軸の正方向と負方向にそれぞれｘ軸方向に平
行な線状の実像と虚像を形成するようになっている。
に、直線状格子で位相型または振幅型ホログラムで、格
子間隔がｙ軸方向に対して変化している。この格子間隔
は、ホログラム素子１０６を透過した後の＋１次回折光
１１３と−１次回折光１１４がホログラム素子１０６面
上に対しｚ軸の正方向と負方向にそれぞれｘ軸方向に平
行な線状の実像と虚像を形成するようになっている。
【００１６】格子間隔ｄ（ｙ）は次の関数で与えられ
る。
る。
【００１７】 ｄ（ｙ）＝λ｛１＋ｆ2／（ｙ＋ｈ）2｝1/2 ・・・（１） ここで、λは光源の出射光波長、ｆはホログラム素子１
０６面から実像までの距離、ｈは実像のｙ座標とｙ軸の
原点との距離である。尚、図３に示すホログラム素子１
０６には格子間隔の変化を誇張して描いているため、本
発明の実施例で用いるホログラム素子の格子間隔は必ず
しも図３に示す格子間隔と同じになるとは限らない。
０６面から実像までの距離、ｈは実像のｙ座標とｙ軸の
原点との距離である。尚、図３に示すホログラム素子１
０６には格子間隔の変化を誇張して描いているため、本
発明の実施例で用いるホログラム素子の格子間隔は必ず
しも図３に示す格子間隔と同じになるとは限らない。
【００１８】光電変換素子１１０、１１１をｚ軸方向か
ら見た正面図を図４に示す。各々は二つの受光領域４０
１、４０２を持ち、パッケージの長辺を図１のｘ軸に平
行になるように置かれている。
ら見た正面図を図４に示す。各々は二つの受光領域４０
１、４０２を持ち、パッケージの長辺を図１のｘ軸に平
行になるように置かれている。
【００１９】フォーカス誤差信号Ｆeは次の演算で得ら
れる。
れる。
【００２０】 Ｆe＝（Ｖ401a＋Ｖ402a）−（Ｖ401b＋Ｖ402b） ・・・（２） ここで、Ｖ401a、Ｖ402a、Ｖ401b、Ｖ402bはそれぞれ受
光領域４０１ａ、４０２ａ、４０１ｂ、４０２ｂの出力
である。この時、式（２）のＶ401a＋Ｖ402a、Ｖ401b＋
Ｖ402bはホログラム素子１０６で分割された＋１次回折
光１１３、−１次回折光１１４がそれぞれフィルタ１０
８、１０９を透過後のそれぞれの全光量である。フィル
タ１０６上での＋１次回折光１１３、−１次回折光１１
４のスポット径は、フォーカス誤差量に対して互い違い
に変化するので、これらの透過光量の差動をとることに
より、図１３（ｂ）示す様な広い検出可能範囲１３０２
ｂを有するフォーカス誤差信号１３０１ｂが得られる。
また、トラックの案内溝の方向をｙ軸方向に合わせるこ
とによりプッシュプル信号を得る事ができ、トラック誤
差信号Ｔeは次の演算で得られる。
光領域４０１ａ、４０２ａ、４０１ｂ、４０２ｂの出力
である。この時、式（２）のＶ401a＋Ｖ402a、Ｖ401b＋
Ｖ402bはホログラム素子１０６で分割された＋１次回折
光１１３、−１次回折光１１４がそれぞれフィルタ１０
８、１０９を透過後のそれぞれの全光量である。フィル
タ１０６上での＋１次回折光１１３、−１次回折光１１
４のスポット径は、フォーカス誤差量に対して互い違い
に変化するので、これらの透過光量の差動をとることに
より、図１３（ｂ）示す様な広い検出可能範囲１３０２
ｂを有するフォーカス誤差信号１３０１ｂが得られる。
また、トラックの案内溝の方向をｙ軸方向に合わせるこ
とによりプッシュプル信号を得る事ができ、トラック誤
差信号Ｔeは次の演算で得られる。
【００２１】 Ｔe＝（Ｖ401a＋Ｖ401b）−（Ｖ402a＋Ｖ402b） ・・・（３） ここでの光信号検出器に、１０６に図３に示す格子パタ
ーンを持つホログラム素子、また１０７にシリンドリカ
ルレンズ、１０８及び１０９に図２（ａ）または図２
（ｃ）の透過率分布を持つフィルタを用いた場合を述べ
たが、本発明には、１０６にフレネルゾーンプレート状
の格子パターンを持つホログラム素子、１０７に球面レ
ンズを用いる事によって、フィルタ位置に円形のスポッ
トを形成させ、フィルタ１０８、１０９に図２（ｂ）ま
たは図２（ｄ）の回転対称の透過率分布を持つフィルタ
を用いて信号検出を行う光信号検出器も含まれる。
ーンを持つホログラム素子、また１０７にシリンドリカ
ルレンズ、１０８及び１０９に図２（ａ）または図２
（ｃ）の透過率分布を持つフィルタを用いた場合を述べ
たが、本発明には、１０６にフレネルゾーンプレート状
の格子パターンを持つホログラム素子、１０７に球面レ
ンズを用いる事によって、フィルタ位置に円形のスポッ
トを形成させ、フィルタ１０８、１０９に図２（ｂ）ま
たは図２（ｄ）の回転対称の透過率分布を持つフィルタ
を用いて信号検出を行う光信号検出器も含まれる。
【００２２】図２（ｃ）、図２（ｄ）に示すフィルタに
おいて、二値の透過率を持つフィルタを例として示した
が、本発明には、同様の機能を果たせば複数値の透過率
を持つものも含まれる。また同一値の透過率を持つ領域
の軌跡が線状のパターンを持つフィルタを例として示し
たが、同様の機能を果たせば網点などの他のパターンで
もかまわない。
おいて、二値の透過率を持つフィルタを例として示した
が、本発明には、同様の機能を果たせば複数値の透過率
を持つものも含まれる。また同一値の透過率を持つ領域
の軌跡が線状のパターンを持つフィルタを例として示し
たが、同様の機能を果たせば網点などの他のパターンで
もかまわない。
【００２３】図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）、図
２（ｄ）には透過率が対称性を持たせたフィルタを例と
して示したが、同様の機能を果たせば非対称でもかまわ
ない。また、中心部が透過率が高く、周辺に行くに従い
透過率が低くなる分布を持つフィルタを例に示したが、
本発明にはその逆に中心部が透過率が低く、周辺に行く
に従い透過率が高くなる分布を持つものも含まれる。
２（ｄ）には透過率が対称性を持たせたフィルタを例と
して示したが、同様の機能を果たせば非対称でもかまわ
ない。また、中心部が透過率が高く、周辺に行くに従い
透過率が低くなる分布を持つフィルタを例に示したが、
本発明にはその逆に中心部が透過率が低く、周辺に行く
に従い透過率が高くなる分布を持つものも含まれる。
【００２４】（実施例２）図５〜図７を用いて、本発明
の第二の実施例の光信号検出器５０６について説明す
る。
の第二の実施例の光信号検出器５０６について説明す
る。
【００２５】光記録媒体からの反射光はｚ軸の正方向に
直進し、実施例１記載の図３に同様な格子パターンを持
つ振幅型または位相型ホログラム素子５０１に入射す
る。ここで＋１次回折光５０７、−１次回折光５０８の
二つの光束に分割され、シリンドリカルレンズ状の形状
を持つ誘電体媒質５０２と、誘電体媒質５０２とは屈折
率の異なる誘電体媒質５０３との境界線で屈折しｙ軸方
向のみ集光される。＋１次回折光５０７及び−１次回折
光５０８は、透過率分布を持つフィルタ５０４を透過
後、複数の受光領域を持つ光電変換素子５０６で光量を
検出する。
直進し、実施例１記載の図３に同様な格子パターンを持
つ振幅型または位相型ホログラム素子５０１に入射す
る。ここで＋１次回折光５０７、−１次回折光５０８の
二つの光束に分割され、シリンドリカルレンズ状の形状
を持つ誘電体媒質５０２と、誘電体媒質５０２とは屈折
率の異なる誘電体媒質５０３との境界線で屈折しｙ軸方
向のみ集光される。＋１次回折光５０７及び−１次回折
光５０８は、透過率分布を持つフィルタ５０４を透過
後、複数の受光領域を持つ光電変換素子５０６で光量を
検出する。
【００２６】誘電体媒質５０２、５０３の屈折率は、こ
れらの境界線が図３のようにｚ軸方向に凸の場合は、 ｎ502＞ｎ503 ・・・（４） の関係が成り立つ。ただし、ｎ502、ｎ503はそれぞれ誘
電体媒質５０２、５０３の屈折率である。また、ｚ軸方
向に凹の場合は、 ｎ502＜ｎ503 ・・・（５） が成り立つ。この様な場合も本発明には含まれる。
れらの境界線が図３のようにｚ軸方向に凸の場合は、 ｎ502＞ｎ503 ・・・（４） の関係が成り立つ。ただし、ｎ502、ｎ503はそれぞれ誘
電体媒質５０２、５０３の屈折率である。また、ｚ軸方
向に凹の場合は、 ｎ502＜ｎ503 ・・・（５） が成り立つ。この様な場合も本発明には含まれる。
【００２７】フィルタ５０４は図６（ａ）に示すよう
に、＋１次回折光５０７と−１次回折光５０８が入射す
る領域に同等の透過率分布を二つ有する。線密度が透過
率を表し、ｙ軸方向に連続的に変化するものとする。
に、＋１次回折光５０７と−１次回折光５０８が入射す
る領域に同等の透過率分布を二つ有する。線密度が透過
率を表し、ｙ軸方向に連続的に変化するものとする。
【００２８】光電変換素子５０５は図７（ａ）で示すよ
うに四つの受光領域を有する。すべての受光領域は一つ
のパッケージ７０５に収められ、それぞれの受光領域は
独立に入射光量が検出できるものとする。ホログラム素
子５０１で回折された＋１次回折光５０７と−１次回折
光５０８はフィルタ５０４を透過後、それぞれ受光領域
７０１及び７０２、７０３及び７０４に入射する。
うに四つの受光領域を有する。すべての受光領域は一つ
のパッケージ７０５に収められ、それぞれの受光領域は
独立に入射光量が検出できるものとする。ホログラム素
子５０１で回折された＋１次回折光５０７と−１次回折
光５０８はフィルタ５０４を透過後、それぞれ受光領域
７０１及び７０２、７０３及び７０４に入射する。
【００２９】ここでフォーカス誤差信号Ｆeは次の演算
で得られる。
で得られる。
【００３０】 Ｆe＝（Ｖ701＋Ｖ702）−（Ｖ703＋Ｖ704） ・・・（６） ただし、Ｖ701、Ｖ702、Ｖ703、Ｖ704はそれぞれ受光領
域７０１、７０２、７０３、７０４の出力である。
域７０１、７０２、７０３、７０４の出力である。
【００３１】また、トラックの案内溝の方向をｙ軸方向
に合わせることによりトラック誤差信号Ｔeは次の演算
で得られる。
に合わせることによりトラック誤差信号Ｔeは次の演算
で得られる。
【００３２】 Ｔe＝（Ｖ701＋Ｖ703）−（Ｖ702＋Ｖ704） ・・・（７） この実施例では一枚に二つの透過率分布を持つフィルタ
で説明を行なったが、本発明は複数枚に分離したフィル
タも含まれる。また各受光領域で分離している光電変換
素子も含まれる。
で説明を行なったが、本発明は複数枚に分離したフィル
タも含まれる。また各受光領域で分離している光電変換
素子も含まれる。
【００３３】また、ここでの光信号検出器に、５０１に
図３に示す格子パターンを持つホログラム素子、また５
０２にシリンドリカルレンズ状の形状をした誘電体媒
質、５０４に図６（ｂ）の様な透過率分布を持つフィル
タを用いた場合の実施例を述べたが、本発明には、５０
１にフレネルゾーンプレート状の格子パターンを持つホ
ログラム素子、５０２に球面状のレンズ、５０４に図６
（ｂ）の様な透過率分布を持つフィルタを用いた光信号
検出器も含まれる。
図３に示す格子パターンを持つホログラム素子、また５
０２にシリンドリカルレンズ状の形状をした誘電体媒
質、５０４に図６（ｂ）の様な透過率分布を持つフィル
タを用いた場合の実施例を述べたが、本発明には、５０
１にフレネルゾーンプレート状の格子パターンを持つホ
ログラム素子、５０２に球面状のレンズ、５０４に図６
（ｂ）の様な透過率分布を持つフィルタを用いた光信号
検出器も含まれる。
【００３４】（実施例３）図８を用いて、本発明の第三
の実施例の光信号検出器について説明する。
の実施例の光信号検出器について説明する。
【００３５】光記録媒体からの反射光はｚ軸の正方向に
直進し、シリンドリカルレンズ８０１によってｙ軸方向
のみ集光され、多面体プリズム８０２に入射し、この光
束は多面体プリズム８０２の紙面上右側面８０５で反射
光と透過光に分離される。透過光は、図６（ａ）に示す
ような透過率分布を持つフィルタ８０３を透過後、図７
に示す光電変換素子８０４の受光領域７０１及び７０２
に入射する。反射光は多面体プリズム８０２の面８０６
で反射され、再び面８０５で透過光と反射光に分離され
る。この透過光は、フィルタ８０３を透過後、光電変換
素子８０４の受光領域７０３及び７０４に入射する。
直進し、シリンドリカルレンズ８０１によってｙ軸方向
のみ集光され、多面体プリズム８０２に入射し、この光
束は多面体プリズム８０２の紙面上右側面８０５で反射
光と透過光に分離される。透過光は、図６（ａ）に示す
ような透過率分布を持つフィルタ８０３を透過後、図７
に示す光電変換素子８０４の受光領域７０１及び７０２
に入射する。反射光は多面体プリズム８０２の面８０６
で反射され、再び面８０５で透過光と反射光に分離され
る。この透過光は、フィルタ８０３を透過後、光電変換
素子８０４の受光領域７０３及び７０４に入射する。
【００３６】フォーカス誤差信号及びトラック誤差信号
は実施例２で述べた演算と同様の方法で得られる。
は実施例２で述べた演算と同様の方法で得られる。
【００３７】ここでの光信号検出器は、８０１にシリン
ドリカルレンズ、８０３に図６（ａ）の透過率分布を持
つフィルタを用いた場合を述べたが、本発明には、８０
１に球面レンズ、８０３に図６（ｂ）の透過率分布を持
つフィルタを用いた光信号検出器も含まれる。
ドリカルレンズ、８０３に図６（ａ）の透過率分布を持
つフィルタを用いた場合を述べたが、本発明には、８０
１に球面レンズ、８０３に図６（ｂ）の透過率分布を持
つフィルタを用いた光信号検出器も含まれる。
【００３８】（実施例４）図９を用いて、本発明の第一
の実施例の光信号検出器（９０５、９０７）、（９０
６、９０８）及び光信号検出器（９０５、９０７）、
（９０６、９０８）を用いた光ヘッドについて説明す
る。
の実施例の光信号検出器（９０５、９０７）、（９０
６、９０８）及び光信号検出器（９０５、９０７）、
（９０６、９０８）を用いた光ヘッドについて説明す
る。
【００３９】光源である半導体レーザ９０１から出射し
た光束は、フレネルゾーンプレート状の格子パターンを
持つホログラム素子９０２を透過後、対物レンズ９０３
によって集光され光記録媒体９０４の記録層表面上に焦
点を結ぶ。光記録媒体９０４で反射した光束は発散光と
なり再び対物レンズ９０３によって集光され、ホログラ
ム素子９０２に入射する。ホログラム素子９０２を透過
した光束は回折により＋１次回折光９０９と−１次回折
光９１０に分割され、それぞれ図２（ｂ）または図２
（ｄ）に示す透過率分布を持つフィルタ９０５、９０６
を透過し、それぞれの透過光は光電変換素子９０７、９
０８に入射する。光電変換素子９０７、９０８にはそれ
ぞれ図４（ａ）、図４（ｂ）に示す光電変換素子と同様
の受光面パターンを有する。
た光束は、フレネルゾーンプレート状の格子パターンを
持つホログラム素子９０２を透過後、対物レンズ９０３
によって集光され光記録媒体９０４の記録層表面上に焦
点を結ぶ。光記録媒体９０４で反射した光束は発散光と
なり再び対物レンズ９０３によって集光され、ホログラ
ム素子９０２に入射する。ホログラム素子９０２を透過
した光束は回折により＋１次回折光９０９と−１次回折
光９１０に分割され、それぞれ図２（ｂ）または図２
（ｄ）に示す透過率分布を持つフィルタ９０５、９０６
を透過し、それぞれの透過光は光電変換素子９０７、９
０８に入射する。光電変換素子９０７、９０８にはそれ
ぞれ図４（ａ）、図４（ｂ）に示す光電変換素子と同様
の受光面パターンを有する。
【００４０】フォーカス誤差信号は実施例１で述べた演
算と同様の方法で得られる。また、光記録媒体９０４の
トラック方向と図４（ａ）のパッケージ４０３ａの短辺
方向を一致させる事によって、トラック誤差信号は実施
例１で述べた演算と同様の方法で得られる。
算と同様の方法で得られる。また、光記録媒体９０４の
トラック方向と図４（ａ）のパッケージ４０３ａの短辺
方向を一致させる事によって、トラック誤差信号は実施
例１で述べた演算と同様の方法で得られる。
【００４１】（実施例５）図１０を用いて、本発明の第
三の実施例の光信号検出器について説明する。
三の実施例の光信号検出器について説明する。
【００４２】光記録媒体からの反射光はｚ軸の正方向に
直進し、シリンドリカルレンズ１００１によってｙ軸方
向のみ集光され、図２（ａ）の透過率分布を持つフィル
タ１００２を透過後、図４（ａ）に示す受光領域を持つ
光電変換素子１００３に入射する。
直進し、シリンドリカルレンズ１００１によってｙ軸方
向のみ集光され、図２（ａ）の透過率分布を持つフィル
タ１００２を透過後、図４（ａ）に示す受光領域を持つ
光電変換素子１００３に入射する。
【００４３】フォーカス誤差信号Ｆeは次の演算で得ら
れる。
れる。
【００４４】 Ｆe＝（Ｖ401a＋Ｖ402a）−ＶREF ・・・（８） ここで、ＶREFは参照値である。
【００４５】また、トラックの案内溝の方向をｙ軸方向
に合わせることによりトラック誤差信号Ｔeは次の演算
で得られる。
に合わせることによりトラック誤差信号Ｔeは次の演算
で得られる。
【００４６】 Ｔe＝Ｖ401a−Ｖ402a ・・・（９） また、本発明には、１００１に球面レンズ、１００２に
図２（ｂ）または図２（ｃ）または図２（ｄ）の透過率
分布を持つフィルタを用いた光信号検出器も含まれる。
図２（ｂ）または図２（ｃ）または図２（ｄ）の透過率
分布を持つフィルタを用いた光信号検出器も含まれる。
【００４７】（実施例６）図１１を用いて、本発明の光
信号検出器１１０８を用いた光記録再生装置について説
明する。
信号検出器１１０８を用いた光記録再生装置について説
明する。
【００４８】光源である半導体レーザ１１０１から出射
した光束はコリメートレンズ１１０２によって平行光に
なる。ビームスプリッタ１１０３を透過後、ガルバノミ
ラー１１０４、はね上げプリズム１１０５で反射し、対
物レンズ１１０６で集光され光記録媒体１１１０の記録
層表面上に焦点を結ぶ。記録層表面上で反射した光束は
再び対物レンズ１１０６を透過し、はね上げプリズム１
１０５、ガルバノミラー１１０４で反射後、ビームスプ
リッタ１１０３によって分割され、再生信号検出器１１
０７及び１１０８に入射する。再生信号検出器１１０７
では、光記録媒体１１１０に記録された情報を読み取る
ための検出器である。光信号検出器１１０８は実施例１
〜３及び実施例５等のトラック誤差及びフォーカス誤差
検出するための光信号検出器である。
した光束はコリメートレンズ１１０２によって平行光に
なる。ビームスプリッタ１１０３を透過後、ガルバノミ
ラー１１０４、はね上げプリズム１１０５で反射し、対
物レンズ１１０６で集光され光記録媒体１１１０の記録
層表面上に焦点を結ぶ。記録層表面上で反射した光束は
再び対物レンズ１１０６を透過し、はね上げプリズム１
１０５、ガルバノミラー１１０４で反射後、ビームスプ
リッタ１１０３によって分割され、再生信号検出器１１
０７及び１１０８に入射する。再生信号検出器１１０７
では、光記録媒体１１１０に記録された情報を読み取る
ための検出器である。光信号検出器１１０８は実施例１
〜３及び実施例５等のトラック誤差及びフォーカス誤差
検出するための光信号検出器である。
【００４９】光記録媒体１１１０の記録層表面上のスポ
ットの位置決めは三つの制御系から成り立つ。これらは
第一に主軸モータ１１０９を用いての光記録媒体１１１
０の回転制御系、第二にフォーカスアクチュエータ１１
１１を用いて対物レンズ１１０６をｙ軸方向に移動させ
る事により常に適正なスポットを光記録媒体１１１０の
記録層表面に形成させるフォーカシング制御系、第三に
ガルバノミラー１１０４のｙ−ｚ平面内での回転と、対
物レンズ１１０６、はね上げプリズム１１０５、フォー
カスアクチュエータ１１１１を有するキャリッジ１１１
２をｚ軸方向に移動させてトラッキングを行うトラッキ
ング制御系である。
ットの位置決めは三つの制御系から成り立つ。これらは
第一に主軸モータ１１０９を用いての光記録媒体１１１
０の回転制御系、第二にフォーカスアクチュエータ１１
１１を用いて対物レンズ１１０６をｙ軸方向に移動させ
る事により常に適正なスポットを光記録媒体１１１０の
記録層表面に形成させるフォーカシング制御系、第三に
ガルバノミラー１１０４のｙ−ｚ平面内での回転と、対
物レンズ１１０６、はね上げプリズム１１０５、フォー
カスアクチュエータ１１１１を有するキャリッジ１１１
２をｚ軸方向に移動させてトラッキングを行うトラッキ
ング制御系である。
【００５０】（実施例７）図１２に、実施例３記載のフ
ィルタ及び光信号検出器の製造方法の実施例を示す。
ィルタ及び光信号検出器の製造方法の実施例を示す。
【００５１】図１２（ａ）に示すような、ホログラム素
子５０１、二種の誘電体媒質５０２、５０３で構成され
た未完成状態の光信号検出器光１２０１に、図１２
（ｂ）に示すようにポジティブ、またはネガティブの透
過型写真感光材１２０２を接着する。
子５０１、二種の誘電体媒質５０２、５０３で構成され
た未完成状態の光信号検出器光１２０１に、図１２
（ｂ）に示すようにポジティブ、またはネガティブの透
過型写真感光材１２０２を接着する。
【００５２】次に、光記録媒体の記録層表面の合焦時に
ホログラムに入射する光束と同等の集束角をもつ光線を
ホログラム面に垂直に入射させ、スポットを形成させ、
適当な露光量で写真感光材１２０２を露光する。その
後、写真感光材１２０２を現像、定着し、透過率の分布
を写真感光材１２０２の表面に持たせる。
ホログラムに入射する光束と同等の集束角をもつ光線を
ホログラム面に垂直に入射させ、スポットを形成させ、
適当な露光量で写真感光材１２０２を露光する。その
後、写真感光材１２０２を現像、定着し、透過率の分布
を写真感光材１２０２の表面に持たせる。
【００５３】その後、光電変換素子５０５を接着し完成
する。
する。
【００５４】最後に、以上説明した実施例１〜５に用い
る各種フィルタは、実施例７に述べた製造法に従って製
造するのが効率的であるがフィルタを別に作成し、調整
をして未完成状態の光信号検出器に接着する方法も実施
例１〜５における技術思想に含まれる。
る各種フィルタは、実施例７に述べた製造法に従って製
造するのが効率的であるがフィルタを別に作成し、調整
をして未完成状態の光信号検出器に接着する方法も実施
例１〜５における技術思想に含まれる。
【００５５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、光記
録媒体からの反射光を分割し、集光手段により集光さ
せ、焦点前後のスポットサイズを透過率分布型フィルタ
を透過させる事により検出するので、測定範囲が広く、
フォーカス誤差量に対してほぼ線形なフォーカス誤差信
号が得られる。また、検出位置が焦点から離れているた
め集光手段の収差等の影響が少なく、安定したフォーカ
ス誤差信号が得られる。更に、フォーカス誤差検出に利
用する光束でトラック誤差検出も行なえるので、光源か
らの出射光を効率良く利用できる。
録媒体からの反射光を分割し、集光手段により集光さ
せ、焦点前後のスポットサイズを透過率分布型フィルタ
を透過させる事により検出するので、測定範囲が広く、
フォーカス誤差量に対してほぼ線形なフォーカス誤差信
号が得られる。また、検出位置が焦点から離れているた
め集光手段の収差等の影響が少なく、安定したフォーカ
ス誤差信号が得られる。更に、フォーカス誤差検出に利
用する光束でトラック誤差検出も行なえるので、光源か
らの出射光を効率良く利用できる。
【００５６】組立、調整も容易に行え、部品点数も少な
い。更に、検出面に写真感光材を置き、露光、現像する
事により、無調整の光ヘッドを製造する事ができるとい
う効果がある。
い。更に、検出面に写真感光材を置き、露光、現像する
事により、無調整の光ヘッドを製造する事ができるとい
う効果がある。
【図１】 本発明の第一の実施例における光ヘッドの主
要断面図。
要断面図。
【図２】 本発明のフィルタの実施例における四つの透
過率分布を表す図。
過率分布を表す図。
【図３】 本発明の第一、第二の実施例におけるホログ
ラム素子の格子パターンを表す図。
ラム素子の格子パターンを表す図。
【図４】 本発明の第一、第四、第五の実施例における
光電変換素子の受光面パターンを表す図。
光電変換素子の受光面パターンを表す図。
【図５】 本発明の第二の実施例における光信号検出器
の主要断面図。
の主要断面図。
【図６】 本発明の第二、第三の実施例の光信号検出器
に用いるフィルタの透過率分布を表す図。
に用いるフィルタの透過率分布を表す図。
【図７】 本発明の第二、第三の実施例の光信号検出器
に用いる光電変換素子の受光面パターンを表す図。
に用いる光電変換素子の受光面パターンを表す図。
【図８】 本発明の第三の実施例における光信号検出器
の主要断面図。
の主要断面図。
【図９】 本発明の第四の実施例における光信号検出器
を用いた光ヘッドの主要断面図。
を用いた光ヘッドの主要断面図。
【図１０】 本発明の第五の実施例における光信号検出
器の主要断面図。
器の主要断面図。
【図１１】 本発明の光信号検出器を用いた光記録再生
装置の実施例の主要断面図。
装置の実施例の主要断面図。
【図１２】 本発明の第二の実施例の光信号検出器の製
造法を説明するための図。
造法を説明するための図。
【図１３】 従来技術と本発明の光信号検出器における
フォーカス誤差量対フォーカス誤差信号の特性を示す
図。
フォーカス誤差量対フォーカス誤差信号の特性を示す
図。
【図１４】 本発明の透過率分布を持つフィルタの作用
を説明するための図。
を説明するための図。
１０１、９０１、１１０１ 半導体レーザ １０２、１１０２ コリメータレンズ １０３、１１０３ ビームスプリッタ １０４、９０３、１１０６ 対物レンズ １０５、９０４、１１１０ 光記録媒体 １０６、５０１ 直線状格子のホログラム素子 １０７、８０１、１００１ シリンドリカルレンズ １０８、１０９、５０４、８０３、９０５、９０６、１
００２ 透過率分布型フィルタ １１０、１１１、５０５、８０４、９０７、９０８、１
００３、１１０３ 光電変換素子 １１２、５０６、１１０８ 光信号検出器 １１３、５０７、９０９ ＋１次回折光 １１４、５０８、９１０ −１次回折光 ２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ フィルタの
透過率分布 ２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ、１２０２
ａ、１２０２ｂ 透過率分布関数 ４０１ａ、４０２ａ、４０１ｂ、４０２ｂ、７０１、７
０２、７０３、７０４光電変換素子の受光領域 ５０２、５０３ 誘電体媒質 ８０２ 多面体プリズム ８０５、８０６ 多面体プリズムの面 ９０２ フレネルゾーンプレート状のホログラム素子 １１０４ ガルバノミラー １１０５ はね上げプリズム １１０７ 再生信号検出器 １１０９ 主軸モータ １１１１ フォーカスアクチュエータ １１１２ キャリッジ １２０１ 未完成状態の光信号検出器 １２０２ 写真感光材 １３０１ａ、１３０１ｂ フォーカス誤差信号 １３０２ａ 非線形領域 １３０３ａ、１３０２ｂ 検出可能領域 １４０１ａ、１４０１ｂ 入射光強度分布関数 １４０３ａ、１４０３ｂ 透過光強度分布関数
００２ 透過率分布型フィルタ １１０、１１１、５０５、８０４、９０７、９０８、１
００３、１１０３ 光電変換素子 １１２、５０６、１１０８ 光信号検出器 １１３、５０７、９０９ ＋１次回折光 １１４、５０８、９１０ −１次回折光 ２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ フィルタの
透過率分布 ２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ、１２０２
ａ、１２０２ｂ 透過率分布関数 ４０１ａ、４０２ａ、４０１ｂ、４０２ｂ、７０１、７
０２、７０３、７０４光電変換素子の受光領域 ５０２、５０３ 誘電体媒質 ８０２ 多面体プリズム ８０５、８０６ 多面体プリズムの面 ９０２ フレネルゾーンプレート状のホログラム素子 １１０４ ガルバノミラー １１０５ はね上げプリズム １１０７ 再生信号検出器 １１０９ 主軸モータ １１１１ フォーカスアクチュエータ １１１２ キャリッジ １２０１ 未完成状態の光信号検出器 １２０２ 写真感光材 １３０１ａ、１３０１ｂ フォーカス誤差信号 １３０２ａ 非線形領域 １３０３ａ、１３０２ｂ 検出可能領域 １４０１ａ、１４０１ｂ 入射光強度分布関数 １４０３ａ、１４０３ｂ 透過光強度分布関数
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 7/22 8947−5Ｄ
Claims (6)
- 【請求項１】 透過率の空間的極値を有し、前記透過率
が連続的に変化する分布を一つまたは複数有するフィル
タ手段と、光電変換素子とを有する事を特徴とする光信
号検出器。 - 【請求項２】 複数値の透過率を有するフィルター手段
であって、特定の面積当たりの平均透過率が空間的に極
値を有し、前記平均透過率が連続的に変化する分布を一
つまたは複数有するフィルタ手段と、光電変換素子とを
有する事を特徴とする光信号検出器。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の光信号検
出器と、光分割手段と、光束を集光する集光手段とから
成る事を特徴とする光信号検出器。 - 【請求項４】 前記光分割手段はホログラム素子から成
る事を特徴とする請求項３記載の光信号検出器。 - 【請求項５】 前記光分割手段は多面体プリズムから成
る事を特徴とする請求項３記載の光信号検出器。 - 【請求項６】 請求項３記載の光信号検出器の前記フィ
ルタ手段の位置に写真感光材等の光記録手段を置き、基
準光束を照射する事によって前記光記録手段にスポット
を形成させ、記録する事によって請求項１記載のフィル
タ手段を作成する事を特徴とする光信号検出器の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4079943A JPH05281036A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 光信号検出器及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4079943A JPH05281036A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 光信号検出器及びその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05281036A true JPH05281036A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=13704399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4079943A Pending JPH05281036A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 光信号検出器及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05281036A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477679B1 (ko) * | 2002-11-12 | 2005-03-21 | 삼성전자주식회사 | 광픽업장치 |
| WO2010084784A1 (ja) * | 2009-01-26 | 2010-07-29 | パナソニック株式会社 | 光学ヘッド及び光情報装置 |
-
1992
- 1992-04-01 JP JP4079943A patent/JPH05281036A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477679B1 (ko) * | 2002-11-12 | 2005-03-21 | 삼성전자주식회사 | 광픽업장치 |
| WO2010084784A1 (ja) * | 2009-01-26 | 2010-07-29 | パナソニック株式会社 | 光学ヘッド及び光情報装置 |
| US8427928B2 (en) | 2009-01-26 | 2013-04-23 | Panasonic Corporation | Optical head and optical information device |
| JP5566915B2 (ja) * | 2009-01-26 | 2014-08-06 | パナソニック株式会社 | 光学ヘッド及び光情報装置 |
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