JPH07169071A - 焦点エラー検出用光ピックアップシステム - Google Patents

焦点エラー検出用光ピックアップシステム

Info

Publication number
JPH07169071A
JPH07169071A JP6272344A JP27234494A JPH07169071A JP H07169071 A JPH07169071 A JP H07169071A JP 6272344 A JP6272344 A JP 6272344A JP 27234494 A JP27234494 A JP 27234494A JP H07169071 A JPH07169071 A JP H07169071A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
refractive index
beam splitter
light beam
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6272344A
Other languages
English (en)
Inventor
Chan-Kyu Park
燦 奎 朴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daiu Denshi Kk
WiniaDaewoo Co Ltd
Original Assignee
Daiu Denshi Kk
Daewoo Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daiu Denshi Kk, Daewoo Electronics Co Ltd filed Critical Daiu Denshi Kk
Publication of JPH07169071A publication Critical patent/JPH07169071A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition 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
    • G11B7/0908Disposition 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
    • G11B7/0909Disposition 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 astigmatic methods
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372Lenses
    • G11B7/1374Objective lenses
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372Lenses
    • G11B7/1378Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition 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
    • G11B7/0943Methods and circuits for performing mathematical operations on individual detector segment outputs

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、正確に位置合わせができる改善さ
れた能力を有する光ピックアップシステムに用いる非点
収差法を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の改善された非点収差法を用いて焦点
エラーを検出する光ピックアップシステムは、光ビーム
を発生する光源51と、四つの四角の光電セルを配列して
形成された四角の受光面を有する光検出器58と、前記光
源からの光ビームを前記光ディスクの記録面へ反射し、
記録面から反射された光ビームを前記光検出器へ伝送す
る反射面を有するビームスプリッター52と、前記四角の
受光面の対角線側のカドからの出力を加算する第1およ
び第2加算器56,57 と、前記ビームスプリッターと光前
記ディスクとの間に位置する対物レンズ53と、前記ビー
ムスプリッターと光検出器との間に位置し、前記ビーム
スプリッターを介して伝送された光ビームを通過させて
非点収差を発生せしめる屈折率分布形レンズ55と、焦点
エラー信号を発生する差動増幅器59とを備えることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ピックアップシステム
に関し、とくに、屈折率分布形レンズ(graded index le
ns) を組み合わせ、非点収差法を用いて焦点エラーを検
出しうる光ピックアップシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、レーザディスクのような光情報
記録用ディスクにおける一般的な問題点のうちの一つ
は、焦点エラー(focussing errors)が発生するというこ
とである。非点収差法はこのような問題点を解決するた
めに導入された。
【0003】図5には、非点収差法を用いた従来の光ピ
ックアップシステム10が示されており、本明細書の参照
文献として「Optical Focussing Device」という表題で
米国特許第4,023,033 号明細書に開示されている。
【0004】光ピックアップシステム10は、光源11、ビ
ームスプリッター12、対物レンズ13、光情報記録用ディ
スク14( 以下、光ディスクと称する) 、円筒形レンズ1
5、第1加算器16、第2加算器17、光検出器18および差
動増幅器19を含む。このシステムにおいて、レーザダイ
オードのような光源11から放射された光ビーム20はビー
ムスプリッター12へ入射して、一部は該内部に取り付け
られた反射面21により反射する。該反射面21から反射さ
れた光ビームは、対物レンズ13を通して光ディスク14の
記録面22に、集束された光ビームとして放射される。光
ディスク14から反射された集束した光ビームは対物レン
ズ13によって集められ、ビームスプリッター12を介して
伝送される。ビームスプリッター12を介して伝送された
集束した光ビームは、円筒形レンズ15を通過することに
よって非点収差が生じ、そのあとに四角の四つの光電セ
ル( 図示せず) を配列して形成された四角の受光面23を
含む光検出器18に突き当たる。各々の光電セルは光強度
測定の形で出力を発生する。四角の受光面23の対角線側
のカドからの出力は第1加算器16へ伝送され、残りの対
角線側のカドからの二つの出力は、第2加算器17へ各々
伝送される。そのあと、第1および第2加算器16,17 の
出力は差動増幅器19へ伝送され、差動増幅器19は第1お
よび第2加算器からの出力を比較して、関連した焦点エ
ラー信号を発生するが、かかる焦点エラーは単に二つの
出力に対する差である。
【0005】非点収差が生じたのち、光検出器18の四角
の受光面23の四角の四つの光電セル上に形成された光束
の形状は、光ディスク14の記録面22と集束点24とのあい
だの位置関係によって変わる。このような光束の形状変
化を検出するために、円筒形レンズ15は光束が集束され
たとき(焦点エラーがゼロであるとき)、その形状が円
形になる位置に四角の受光面23が位置するように、集束
点24と光検出器18とのあいだに正確に配置される。これ
は「合焦(just focussed) 」位置として知られている。
光ディスク14が合焦位置から垂直方向へ位置を変える
と、差動増幅器19から発生する焦点エラー信号は変位の
方向を表すゼロでない信号となる。このような通常の非
点収差法では四角の受光面23上に光のビームスポット(b
eam spot)の焦点を合わせるために円筒形レンズ15が必
要である。しかし、通常の円筒形レンズは平面でないの
で、集束点24と光検出器18とを正確に位置合わせするに
は多少問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
主な目的は正確に位置合わせができる改善された能力を
有する光ピックアップシステムに用いる非点収差法を提
供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、改善された非点収差法を用いて
焦点エラーを検出する光ピックアップシステムは次の構
成を備える。光ビームを発生する光源と、光強度測定の
形で出力を発生する四つの四角の光電セルを配列して形
成された四角の受光面を含み、集束点と共に光軸からの
光ディスク上に位置した光検出器と、光軸に対して一定
の角度で傾斜した位置に反射面を有し、前記光源からの
光ビームを前記光ディスクの記録面へ反射し、前記光デ
ィスクの記録面から反射された光ビームを前記光検出器
へ伝送するビームスプリッターと、前記四角の受光面の
対角線側の二つのカドからの出力を加算する第1加算器
と、前記四角の受光面の残りの二つのカドからの出力を
加算する第2加算器と、前記ビームスプリッターと前記
光ディスクとの間に位置して、前記ビームスプリッター
により反射された光ビームを記録面上に合わせ、前記光
ディスクの記録面から反射された光ビームをビームスプ
リッターの反射面に集束する対物レンズと、前記ビーム
スプリッターと光検出器との間に位置し、垂直中心面と
位置に依存した屈折率の分布を有し、前記ビームスプリ
ッターを介して伝送された光ビームを通過させて非点収
差を発生せしめる屈折率分布形レンズと、第1および第
2加算器からの出力を比較して、焦点エラー信号を発生
する差動増幅器とを備える。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながらより詳しく説明する。
【0009】図1には、屈折率分布形レンズ55を組み合
わせた非点収差法を用いる本発明による光ピックアップ
システム50の概略図が示されている。
【0010】本発明の光ピックアップシステム50は、光
源51、ビームスプリッター52、対物レンズ53、光情報記
録用ディスク54( 以下、光ディスクと称する) 、屈折率
分布形レンズ55、第1加算器56、第2加算器57、光検出
器58および差動増幅器59を含む。このようなシステムに
おいて、レーザダイオードのような光源51から放射され
た光ビーム60はビームスプリッター52へ入射され、その
内部に取り付けられた反射面61により部分的に反射され
る。反射面61から反射された光ビームは、対物レンズ53
を介して光ディスク54の記録面62に集束する光ビームと
して放射される。光ディスク54から反射された集束され
た光ビームは対物レンズ53によって集められ、ビームス
プリッター52を介して伝送される。ビームスプリッター
52を介して伝送された集束された光ビームは屈折率分布
形レンズ55を通過することによって非点収差が生じ、そ
のあとに、図2に示すように、四つの四角の光電セル6
4,65,66および67を配列して形成された四角の受光面63
を含む光検出器58に突き当たる。各々の光電セル( 例え
ば、64) は、光強度測定の形で出力を発生する。四角の
受光面63の対角線側二つのカド( 例えば、106,108)から
の出力は、第1加算器56へ伝送され、残りの二つの対角
線側のカド( 例えば、105,107)からの出力は第2加算器
57へ各々伝送される。しかる後、第1および第2加算器
56,57 の出力は、差動増幅器59へ伝送される。該差動増
幅器59は第1および第2加算器56,57 の出力を比較して
関連した焦点エラー信号を発生するが、該焦点エラーは
単に一対の加算器の二つの出力の差である。
【0011】非点収差が発生すると、光検出器58の四角
の受光面63上に形成される光束の形状は、光ディスク54
の記録面62と集束点68とのあいだの位置関係によって変
化する。このような光束の形状変化を検出するために、
屈折率分布形レンズ55は、光束が集束されたとき(焦点
エラーがゼロであるとき)、その形状が円形になる位置
に四角の受光面63が位置するように、集束点68と光検出
器58とのあいだに正確に配置される。この位置は「合
焦」位置として知られている。光ディスク54が合焦位置
から垂直方向へ位置を変えると、差動増幅器59から発生
する焦点エラー信号は変位の方向を表すゼロでない信号
となる。
【0012】図3は、本発明による光ピックアップシス
テム50に用いられる六面体の屈折率分布形レンズ55の斜
視図を示している。屈折率分布形レンズ55は、次のよう
に:(1) 光屈折物質からなり、(2) 均一な厚さt および
x-z 面に平行な垂直中心面70を有し、(3) 光ビームが入
射し存在する互いに平行な平面である一対の側面71,72
を含み、(4) 位置によって屈折率の分布が変わり、その
分布は垂直中心面70に対して対称である特徴を有する。
位置による屈折率の分布の変化は、次の式(1)で表さ
れる。
【0013】
【数2】 n2 (r )=n0 2 [1−(gr)2 +h4 (gr)4 −h6 (gr)6 +...] (1) ここで、h4 =2/3 h6 =-17/64 n0 =光軸における屈折率 g =屈折率分布定数 r =円形光の半径 図4は、屈折率分布形レンズ55を用いた非点収差法の概
略図である。屈折率分布形レンズ55は、図5に示された
円筒形レンズ15と類似した機能を有するが、屈折率分布
形レンズ55のz軸方向は通常のコリメーティングレンズ
(collimating lens)として働き、x軸は光軸として、y
軸は平面ガラスとして各々働く。屈折率分布形レンズ55
は軸73と伝送光ビーム74の経路とのあいだに配置され
て、前記光システムが非点収差特性を表すことになる。
当業者であれば、光ディスク54が合焦位置に位置する
と、伝送された光ビームは円形ビームスポット75を形成
し、光ディスク54が屈折率分布形レンズ55から遠のく
と、y軸方向へ延ばした楕円形ビームスポット76を形成
し、また光ディスク54が屈折率分布形レンズ55に近づく
と、z軸方向へ延ばした楕円形のビームスポット77を形
成する、その結果、各々の四つの四角の光電セル64,65,
66および67に形成される光束の形状が変化することが分
かる。
【0014】本発明は特定の実施例について説明した
が、本発明の範囲を逸脱することなく、当業者は種々の
改変をなし得るであろう。
【0015】
【発明の効果】したがって、本発明によれば、光ピック
アップシステムで通常の円筒形レンズ15の代わりに、屈
折率分布形レンズ55を用いると、屈折率分布形レンズが
平面であるため位置合わせの正確度が高くなり、よっ
て、光ピックアップシステムの製造が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施例による非点収差法の概
略図である。
【図2】四つの四角の光電セルが配列されて形成された
四角の受光面のイメージ図である。
【図3】本発明に用いられた屈折率分布形レンズの概略
図である。
【図4】屈折率分布形レンズを用いた非点収差法の概略
面である。
【図5】円筒形レンズを用いた従来の光ピックアップシ
ステムの概略図である。
【符号の説明】
50 光ピックアップシステム 51 光源 52 ビームスプリッター 53 対物レンズ 54 光ディスク 55 屈折率分布形レンズ 56、57 第1および2加算器 58 光検出器 59 差動増幅器 61 反射面 62 記録面 63 受光面 64、65、66、67 光電セル 70 垂直中心面 71、72 側面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 改善された非点収差法を用いて焦点エラ
    ーを検出する光ピックアップシステムにおいて、 光ビームを発生する光源と、 光強度測定の形で出力を発生する四つの四角の光電セル
    を配列して形成された四角の受光面を含み、集束点と共
    に光軸からの光ディスク上に位置した光検出器と、 光軸に対して一定の角度で傾斜した位置に反射面を有
    し、前記光源からの光ビームを前記光ディスクの記録面
    へ反射し、前記光ディスクの記録面から反射された光ビ
    ームを前記光検出器へ伝送するビームスプリッターと、 前記四角の受光面の対角線側の二つのカドからの出力を
    加算する第1加算器と、 前記四角の受光面の残りの二つのカドからの出力を加算
    する第2加算器と、 前記ビームスプリッターと前記光ディスクとの間に位置
    して、前記ビームスプリッターにより反射された光ビー
    ムを記録面上に合わせ、前記光ディスクの記録面から反
    射された光ビームをビームスプリッターの反射面に集束
    する対物レンズと、 前記ビームスプリッターと光検出器との間に位置し、垂
    直中心面と位置に依存した屈折率の分布を有し、前記ビ
    ームスプリッターを介して伝送された光ビームを通過さ
    せて非点収差を発生せしめる屈折率分布形レンズと、 第1および第2加算器から出力を比較して、焦点エラー
    信号を発生する差動増幅器とを備えることを特徴とする
    焦点エラー検出用光ピックアップシステム。
  2. 【請求項2】 前記屈折率分布形レンズの位置に依存し
    た屈折率の分布は、前記垂直中心面に対称であることを
    特徴とする請求項1記載の焦点エラー検出用光ピックア
    ップシステム。
  3. 【請求項3】 前記屈折率分布形レンズの位置に依存し
    た屈折率の分布は、下記式(1)、 【数1】 n2 (r )=n0 2 [1−(gr)2 +h4 (gr)4 −h6 (gr)6 +...] (1) ここで、h4 =2/3 h6 =-17/64 n0 =光軸における屈折率 g =屈折率分布定数 r =円形光の半径 に従うことを特徴とする請求項2記載の焦点エラー検出
    用光ピックアップシステム。
JP6272344A 1993-11-05 1994-11-07 焦点エラー検出用光ピックアップシステム Pending JPH07169071A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1993-23462 1993-11-05
KR1019930023462A KR950015239A (ko) 1993-11-05 1993-11-05 포커스 에러 검출장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07169071A true JPH07169071A (ja) 1995-07-04

Family

ID=19367432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6272344A Pending JPH07169071A (ja) 1993-11-05 1994-11-07 焦点エラー検出用光ピックアップシステム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5636189A (ja)
JP (1) JPH07169071A (ja)
KR (1) KR950015239A (ja)
CN (1) CN1123444A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19645110A1 (de) * 1996-11-01 1998-05-07 Thomson Brandt Gmbh Aufzeichnungs- oder Wiedergabegerät und Verfahren zum Erkennen eines Fokussierungszustands
US7061834B2 (en) * 2001-11-12 2006-06-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical head and disk recording and reproducing apparatus
US7282701B2 (en) * 2005-02-28 2007-10-16 Asml Netherlands B.V. Sensor for use in a lithographic apparatus
JP2008016162A (ja) * 2006-07-10 2008-01-24 Hitachi-Lg Data Storage Inc 光ディスク装置及びその情報記録再生方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5933642A (ja) * 1982-08-16 1984-02-23 Mitsubishi Electric Corp 光ピツクアツプ
US4501493A (en) * 1982-10-28 1985-02-26 Sony Corporation Apparatus for detecting a position of an optical pickup
DE68917965T2 (de) * 1988-03-25 1995-01-05 Tosoh Corp Fehlerdetektorvorrichtung für einen optischen Abtastkopf.
US5161139A (en) * 1989-01-06 1992-11-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Focusing error detecting apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CN1123444A (zh) 1996-05-29
KR950015239A (ko) 1995-06-16
US5636189A (en) 1997-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS618744A (ja) 光デイスク装置のフオ−カス誤差検出装置
JPH0582658B2 (ja)
JPS58220248A (ja) 光学式ピツクアツプ
US5546235A (en) Astigmatic lens for use in detecting a focussing error in an optical pickup system
JPH07169071A (ja) 焦点エラー検出用光ピックアップシステム
JPS6043234A (ja) 光デイスクヘツドのフオ−カスずれ検出装置
JPH07182666A (ja) 光ピックアップシステム
US5939710A (en) Optical pickup system incorporating therein a beam splitter having a phase layer
JPH09171633A (ja) 集積光ピックアップシステム
JPH07182665A (ja) 光ピックアップシステム
JPS63140426A (ja) 光ピツクアツプ装置
US5905254A (en) Compact sized optical pickup system
JP2686323B2 (ja) フォーカス誤差検出装置
JPS61168135A (ja) 光情報検出装置
JPS5845629A (ja) 焦点誤差信号検出機能を備えた集光装置
KR0135859B1 (ko) 광헤드
JPH04167236A (ja) 光ディスク装置
JP2707361B2 (ja) 光ピックアップの光学装置
JPH02201741A (ja) フォーカス検出装置
JPS61139937A (ja) 焦点検出装置
JPH0120498B2 (ja)
JPS61267940A (ja) 光学ヘツド
JPS61139936A (ja) 焦点検出装置
JPH0242641A (ja) 光学ヘッド構造
JPS59167857A (ja) 焦点位置検出方法及びその装置