JPH0743835B2 - フォーカス誤差検出装置 - Google Patents
フォーカス誤差検出装置Info
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- JPH0743835B2 JPH0743835B2 JP23241187A JP23241187A JPH0743835B2 JP H0743835 B2 JPH0743835 B2 JP H0743835B2 JP 23241187 A JP23241187 A JP 23241187A JP 23241187 A JP23241187 A JP 23241187A JP H0743835 B2 JPH0743835 B2 JP H0743835B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、情報の記録再生が光学的に行なわれる記録
媒体のフォーカス誤差検出装置に関し、特にフォーカス
サーボの引き込み制御を容易にしてフォーカスサーボを
安定化したフォーカス誤差検出装置に関するものであ
る。
媒体のフォーカス誤差検出装置に関し、特にフォーカス
サーボの引き込み制御を容易にしてフォーカスサーボを
安定化したフォーカス誤差検出装置に関するものであ
る。
［従来の技術］ 第３図は、例えば特開昭57−18032号公報及び特開昭58
−208946号公報に記載された、フーコー方式と呼ばれる
一般的なフォーカス誤差検出装置を示す構成図である。
−208946号公報に記載された、フーコー方式と呼ばれる
一般的なフォーカス誤差検出装置を示す構成図である。
図において、（３）は記録再生用の光ビームを照射光Ｅ
として放射する半導体レーザなどの発光源である。
として放射する半導体レーザなどの発光源である。
（４）は照射光Ｅを透過すると共に後述する記録媒体
（８）からの反射光Ｒを反射するビームスプリッタ、
（５）は照射光Ｅを平行光にすると共に反射光Ｒを集光
させるコリメータレンズ、（６）は平行な照射光Ｅ及び
反射光Ｒの偏向面を回転させる1/4波長板、（７）は1/4
波長板（６）を透過した照射光Ｅを集光すると共に反射
光Ｒを平行光にする対物レンズである。
（８）からの反射光Ｒを反射するビームスプリッタ、
（５）は照射光Ｅを平行光にすると共に反射光Ｒを集光
させるコリメータレンズ、（６）は平行な照射光Ｅ及び
反射光Ｒの偏向面を回転させる1/4波長板、（７）は1/4
波長板（６）を透過した照射光Ｅを集光すると共に反射
光Ｒを平行光にする対物レンズである。
（８）は光ディスクなどの記録媒体であり、集光された
照射光Ｅが照射されて光学的に情報が記録再生されるよ
うになっている。
照射光Ｅが照射されて光学的に情報が記録再生されるよ
うになっている。
（９）は対物レンズ（７）、1/4波長板（６）、コリメ
ータレンズ（５）及びビームスプリッタ（４）を介して
入射される記録媒体（８）からの反射光Ｒを２つの反射
光R1及びR2に分割する光分割器である。この光分割器
（９）はフーコープリズムとも呼ばれ、２つの矩形屈折
面（9a）及び（9b）が鈍角の稜線（9c）にて接した立体
形状をなし、稜線（9c）が反射光Ｒの光軸Ａを垂直に横
切るように配置されている。
ータレンズ（５）及びビームスプリッタ（４）を介して
入射される記録媒体（８）からの反射光Ｒを２つの反射
光R1及びR2に分割する光分割器である。この光分割器
（９）はフーコープリズムとも呼ばれ、２つの矩形屈折
面（9a）及び（9b）が鈍角の稜線（9c）にて接した立体
形状をなし、稜線（9c）が反射光Ｒの光軸Ａを垂直に横
切るように配置されている。
（10）は分割された反射光R1及びR2をそれぞれ検出する
分割形光検出器であり、光軸Ａに垂直は平面上に配列さ
れた４つの光検出素子（11）〜（14）から構成されてい
る。又、光検出素子（11）〜（14）の各受光面は、光軸
Ａ及び稜線（9c）の双方に垂直は矢印Ｘ方向に一列に配
置されており、光軸Ａ及び矢印Ｘ方向に適正に位置決め
されている。そして、一対の光検出素子（11）及び（1
2）が一方の反射光R1を検出する２分割光検出器を構成
し、もう一対の光検出素子（13）及び（14）が他方の反
射光R2を検出する２分割光検出器を構成している。通
常、これら２分割光検出器は、後述するように、それぞ
れ２分割ピンフォトダイオードにより構成されている。
分割形光検出器であり、光軸Ａに垂直は平面上に配列さ
れた４つの光検出素子（11）〜（14）から構成されてい
る。又、光検出素子（11）〜（14）の各受光面は、光軸
Ａ及び稜線（9c）の双方に垂直は矢印Ｘ方向に一列に配
置されており、光軸Ａ及び矢印Ｘ方向に適正に位置決め
されている。そして、一対の光検出素子（11）及び（1
2）が一方の反射光R1を検出する２分割光検出器を構成
し、もう一対の光検出素子（13）及び（14）が他方の反
射光R2を検出する２分割光検出器を構成している。通
常、これら２分割光検出器は、後述するように、それぞ
れ２分割ピンフォトダイオードにより構成されている。
S1〜S4は各光検出素子（11）〜（14）により得られる検
出信号であり、演算処理回路（図示せず）に入力され、
フォーカスサーボ等に用いられるようになっている。
出信号であり、演算処理回路（図示せず）に入力され、
フォーカスサーボ等に用いられるようになっている。
次に、第４図〜第９図を参照しながら、第３図に示した
フォーカス誤差検出装置の動作について説明する。
フォーカス誤差検出装置の動作について説明する。
情報の記録再生を行う場合に発光源（３）から放射され
る照射光Ｅは、ビームスプリッタ（４）を通り、コリメ
ータレンズ（５）で平行光となり、1/4波長板（６）で
偏向面が回動され、対物レンズ（７）で集光されて記録
媒体（８）に照射される。
る照射光Ｅは、ビームスプリッタ（４）を通り、コリメ
ータレンズ（５）で平行光となり、1/4波長板（６）で
偏向面が回動され、対物レンズ（７）で集光されて記録
媒体（８）に照射される。
そして、記録媒体（８）で反射された反射光Ｒは、対物
レンズ（７）、1/4波長板（６）及びコリメータレンズ
（５）を介して所定の収束角で集光され、ビームスプリ
ッタ（４）で反射され、更に、光分割器（９）で２つの
反射光R1及びR2に分割されて分割形光検出器（10）に照
射される。
レンズ（７）、1/4波長板（６）及びコリメータレンズ
（５）を介して所定の収束角で集光され、ビームスプリ
ッタ（４）で反射され、更に、光分割器（９）で２つの
反射光R1及びR2に分割されて分割形光検出器（10）に照
射される。
このとき、照射光Ｅの焦点が記録媒体（８）に一致即ち
合焦している場合は、第４図に示すように反射光R1及び
R2が分割形光検出器（10）上に合焦し、一方の反射光R1
が光検出素子（11）及び（12）の間隙即ち分離帯（10
a）の中央点に集光され、他方の反射光R2が光検出素子
（13）及び（14）の分離帯（10b）に集光される。この
状態を受光面側から見ると第５図のようになり、各反射
光R1及びR2は20〜30μｍ径の合焦スポットR1、R2となっ
て照射される。尚、各合焦スポットR1、R2は、後述する
ように楕円形状を有している。
合焦している場合は、第４図に示すように反射光R1及び
R2が分割形光検出器（10）上に合焦し、一方の反射光R1
が光検出素子（11）及び（12）の間隙即ち分離帯（10
a）の中央点に集光され、他方の反射光R2が光検出素子
（13）及び（14）の分離帯（10b）に集光される。この
状態を受光面側から見ると第５図のようになり、各反射
光R1及びR2は20〜30μｍ径の合焦スポットR1、R2となっ
て照射される。尚、各合焦スポットR1、R2は、後述する
ように楕円形状を有している。
又、記録媒体（８）と対物レンズ（７）との距離が近す
ぎる場合は、第６図に示すように反射光R1及びR2が合焦
する前に各分離帯（10a）及び（10b）の近傍に照射され
る。従って、反射光R1及びR2は、第７図斜線部のように
光検出素子（12）及び（13）の各受光面に半円状スポッ
トP3、P4となって照射される。
ぎる場合は、第６図に示すように反射光R1及びR2が合焦
する前に各分離帯（10a）及び（10b）の近傍に照射され
る。従って、反射光R1及びR2は、第７図斜線部のように
光検出素子（12）及び（13）の各受光面に半円状スポッ
トP3、P4となって照射される。
逆に、記録媒体（８）と対物レンズ（７）との距離が遠
すぎる場合は、第８図に示すように反射光R1及びR2が分
割形光検出器（10）の手前で合焦する。従って、反射光
R1及びR2は、第９図のように光検出素子（11）及び（1
4）の各受光面上に半円状スポットP5、P6となって照射
される。
すぎる場合は、第８図に示すように反射光R1及びR2が分
割形光検出器（10）の手前で合焦する。従って、反射光
R1及びR2は、第９図のように光検出素子（11）及び（1
4）の各受光面上に半円状スポットP5、P6となって照射
される。
このとき、各反射光R1及びR2を受光した光検出素子（1
1）〜（14）は、それぞれの受光量に応じた電流即ち検
出信号S1〜S4を発生する。演算処理回路は、これら検出
信号S1〜S4に基づいて、外側の光検出素子（11）、（1
4）の各検出信号S1及びS4の和と、内側の光検出素子（1
2）、（13）の各検出信号S2及びS3の和との差を演算す
る式、 Ｆ＝（S1＋S4）−（S2＋S3） … によりフォーカス誤差信号Ｆを求める。
1）〜（14）は、それぞれの受光量に応じた電流即ち検
出信号S1〜S4を発生する。演算処理回路は、これら検出
信号S1〜S4に基づいて、外側の光検出素子（11）、（1
4）の各検出信号S1及びS4の和と、内側の光検出素子（1
2）、（13）の各検出信号S2及びS3の和との差を演算す
る式、 Ｆ＝（S1＋S4）−（S2＋S3） … によりフォーカス誤差信号Ｆを求める。
このフォーカス誤差信号Ｆは、第４図及び第５図に示し
たように記録媒体（８）と対物レンズ（７）との距離が
適正の場合は零、第６図及び第７図に示したように記録
媒体（８）と対物レンズ（７）との距離が近すぎる場合
は負、第８図及び第９図に示したように記録媒体（８）
と対物レンズ（７）との距離が遠すぎる場合は正とな
る。
たように記録媒体（８）と対物レンズ（７）との距離が
適正の場合は零、第６図及び第７図に示したように記録
媒体（８）と対物レンズ（７）との距離が近すぎる場合
は負、第８図及び第９図に示したように記録媒体（８）
と対物レンズ（７）との距離が遠すぎる場合は正とな
る。
こうして得られたフォーカス誤差信号Ｆの極性及び大き
さから、記録媒体（８）と対物レンズ（７）との距離の
適正距離に対するフォーカス誤差量Ｗを算出し、フォー
カス調整機構（図示せず）を制御する。例えば、対物レ
ンズ（７）を照射光Ｅの光軸方向に移動させてフォーカ
ス誤差量Ｗ即ちフォーカス誤差信号Ｆが零となるように
制御を行う。
さから、記録媒体（８）と対物レンズ（７）との距離の
適正距離に対するフォーカス誤差量Ｗを算出し、フォー
カス調整機構（図示せず）を制御する。例えば、対物レ
ンズ（７）を照射光Ｅの光軸方向に移動させてフォーカ
ス誤差量Ｗ即ちフォーカス誤差信号Ｆが零となるように
制御を行う。
尚、各２分割光検出器の検出信号はそれぞれ同様の信号
であるから、フーコー方式を用いずに、一方の光検出器
のみの検出信号の差、 F1＝S1−S2 又は、 F2＝S4−S3 をフォーカス誤差信号としてもよい。
であるから、フーコー方式を用いずに、一方の光検出器
のみの検出信号の差、 F1＝S1−S2 又は、 F2＝S4−S3 をフォーカス誤差信号としてもよい。
第10図は、第４図のフォーカス誤差検出装置に用いられ
る従来の分割形光検出器（10）の受光面の一部を示す説
明図であり、記録媒体（８）と対物レンズ（７）との距
離が適正に調整され、反射光R1が合焦スポットP1となっ
て照射された状態を示している。
る従来の分割形光検出器（10）の受光面の一部を示す説
明図であり、記録媒体（８）と対物レンズ（７）との距
離が適正に調整され、反射光R1が合焦スポットP1となっ
て照射された状態を示している。
第10図において、（１）は一対の光検出素子（11）及び
（12）を形成する２分割ピンフォトダイオードであり、
もう一対の光検出素子（13）及び（14）を形成する２分
割ピンフォトダイオード（図示せず）と共に分割形光検
出器（10）を構成している。
（12）を形成する２分割ピンフォトダイオードであり、
もう一対の光検出素子（13）及び（14）を形成する２分
割ピンフォトダイオード（図示せず）と共に分割形光検
出器（10）を構成している。
尚、光検出素子（11）及び（12）の各受光面幅DWは光ス
ポット径Ｌに対して十分大きく約250μｍに設定されて
おり、又、分離帯（10a）の幅ｄは例えば10μｍに設定
されている。
ポット径Ｌに対して十分大きく約250μｍに設定されて
おり、又、分離帯（10a）の幅ｄは例えば10μｍに設定
されている。
第10図のように合焦された場合、光分割器（９）で２分
割されたときの回折現象により、反射光R1の合焦スポッ
トP1は楕円形状となる。
割されたときの回折現象により、反射光R1の合焦スポッ
トP1は楕円形状となる。
ここで、フォーカス誤差が生じると、反射光R1の照射位
置が矢印Ｘ方向に移動し、同時に照射領域が広がって半
円状スポットP3（第７図参照）又はP5（第９図参照）に
なる。このとき、スポット径はフォーカス誤差量Ｗにほ
ぼ比例するが、反射光R1の光量はスポットの形状にかか
わらず一定なので、各光検出素子（11）及び（12）から
得られる検出信号S1、S2は、反射光R1の移動に伴って第
11図のように変動する。
置が矢印Ｘ方向に移動し、同時に照射領域が広がって半
円状スポットP3（第７図参照）又はP5（第９図参照）に
なる。このとき、スポット径はフォーカス誤差量Ｗにほ
ぼ比例するが、反射光R1の光量はスポットの形状にかか
わらず一定なので、各光検出素子（11）及び（12）から
得られる検出信号S1、S2は、反射光R1の移動に伴って第
11図のように変動する。
第11図から明らかなように、分離帯（10a）の幅ｄ内に
おいては、検出信号S1及びS2が矢印Ｘ方向の変位に対し
て直線的に変化し、又、分離帯（10a）の分割線の中心
においては、各検出信号S1及びS2が、各光検出素子（1
1）、（12）の最大電流の約半分を出力する。
おいては、検出信号S1及びS2が矢印Ｘ方向の変位に対し
て直線的に変化し、又、分離帯（10a）の分割線の中心
においては、各検出信号S1及びS2が、各光検出素子（1
1）、（12）の最大電流の約半分を出力する。
そして、記録媒体（８）と対物レンズ（７）との距離が
近すぎる場合は光検出素子（12）の検出信号S2が大きく
なり（第７図）、遠ずきる場合は光検出素子（11）の検
出信号S1が大きくなる（第９図）。同時に、図示しない
他方の２分割ピンフォトダイオードから検出信号S3及び
S4が得られるので、これら検出信号S1〜S4から式に基
づいてフォーカス誤差信号Ｆを求める。
近すぎる場合は光検出素子（12）の検出信号S2が大きく
なり（第７図）、遠ずきる場合は光検出素子（11）の検
出信号S1が大きくなる（第９図）。同時に、図示しない
他方の２分割ピンフォトダイオードから検出信号S3及び
S4が得られるので、これら検出信号S1〜S4から式に基
づいてフォーカス誤差信号Ｆを求める。
一方、照射光Ｅ即ち対物レンズ（７）の開口数NAが0.
5、対物レンズ（７）の焦点距離が4mm、記録媒体（８）
側対光検出器（10）側の横倍率Ｍが約９倍、且つ受光面
幅DWが250μｍのときに、フォーカス誤差量Ｗに対して
得られるフォーカス誤差信号Ｆは第12図のようになる。
尚、開口数NAとは対物レンズ（７）の有効量であり、収
束角αに対してsinαで表わされ、収束角αが30゜であ
れば開口数NAは0.5となる。
5、対物レンズ（７）の焦点距離が4mm、記録媒体（８）
側対光検出器（10）側の横倍率Ｍが約９倍、且つ受光面
幅DWが250μｍのときに、フォーカス誤差量Ｗに対して
得られるフォーカス誤差信号Ｆは第12図のようになる。
尚、開口数NAとは対物レンズ（７）の有効量であり、収
束角αに対してsinαで表わされ、収束角αが30゜であ
れば開口数NAは0.5となる。
ここで、フォーカス誤差信号Ｆが最大及び最小となるフ
ォーカス誤差信号振幅Ａを与えるフォーカス誤差量Ｗの
間隔をフォーカス誤差距離FWとすると、フォーカス誤差
距離FWは、以下の範囲となる。
ォーカス誤差信号振幅Ａを与えるフォーカス誤差量Ｗの
間隔をフォーカス誤差距離FWとすると、フォーカス誤差
距離FWは、以下の範囲となる。
即ち、第６図〜第９図のようにフォーカス誤差が発生し
て、光検出素子（11）〜（14）の受光面上に照射される
スポット径Ｌ（受光面幅DW方向）が受光面幅DWと同一と
なるまでは、記録媒体（８）からの反射光R1又はR2は全
て受光面に入射されている。しかし、この状態よりもフ
ォーカス誤差量Ｗが大きくなると、反射光R1又はR2は、
受光面からはみ出すことになる。従って、フォーカス誤
差信号Ｆの出力が最大又は最小になるのは、光検出素子
（11）〜（14）の受光面上に照射されるスポット径Ｌ
（受光面幅DW方向）が受光面幅DWと同一になったときで
あり、フォーカス誤差距離FWは、スポット径Ｌ（受光面
幅DW方向）が受光面幅DWと同一になったときまでの範囲
で表わされる。
て、光検出素子（11）〜（14）の受光面上に照射される
スポット径Ｌ（受光面幅DW方向）が受光面幅DWと同一と
なるまでは、記録媒体（８）からの反射光R1又はR2は全
て受光面に入射されている。しかし、この状態よりもフ
ォーカス誤差量Ｗが大きくなると、反射光R1又はR2は、
受光面からはみ出すことになる。従って、フォーカス誤
差信号Ｆの出力が最大又は最小になるのは、光検出素子
（11）〜（14）の受光面上に照射されるスポット径Ｌ
（受光面幅DW方向）が受光面幅DWと同一になったときで
あり、フォーカス誤差距離FWは、スポット径Ｌ（受光面
幅DW方向）が受光面幅DWと同一になったときまでの範囲
で表わされる。
第12図において、破線で示された位置のフォーカス誤差
量Ｗは、光検出素子（11）〜（14）の受光面上に照射さ
れるスポット径Ｌ（受光面幅DW方向）が受光面幅DWと同
一になったときの状態に相当し、破線間の距離（フォー
カス誤差量）がフォーカス誤差距離FWである。
量Ｗは、光検出素子（11）〜（14）の受光面上に照射さ
れるスポット径Ｌ（受光面幅DW方向）が受光面幅DWと同
一になったときの状態に相当し、破線間の距離（フォー
カス誤差量）がフォーカス誤差距離FWである。
ここで、光検出素子（11）〜（14）の受光面に照射され
るスポット径Ｌ（受光面幅DW方向）が受光面幅DWと同一
になるときという条件から、受光面幅DWと、記録媒体
（８）側対光検出器（10）側の横倍率Ｍと、対物レンズ
（７）の開口数NAとを用いて、フォーカス誤差距離FWを
表わすと、近似的に、 DW＝｛FW・tan（sin-1NA）｝×Ｍ となる。これは、幾何光学の良く知られた関係式でり、
光学系横倍率Ｍに関連するものである。従って、この式
を変形すれば、 FW≒DW/｛Ｍ・tan（sin-1NA）｝ … ＝50［μｍ］ となる。即ち、受光面幅DWをＭ・tan（sin-1NA）で規格
化した値で表わされる。
るスポット径Ｌ（受光面幅DW方向）が受光面幅DWと同一
になるときという条件から、受光面幅DWと、記録媒体
（８）側対光検出器（10）側の横倍率Ｍと、対物レンズ
（７）の開口数NAとを用いて、フォーカス誤差距離FWを
表わすと、近似的に、 DW＝｛FW・tan（sin-1NA）｝×Ｍ となる。これは、幾何光学の良く知られた関係式でり、
光学系横倍率Ｍに関連するものである。従って、この式
を変形すれば、 FW≒DW/｛Ｍ・tan（sin-1NA）｝ … ＝50［μｍ］ となる。即ち、受光面幅DWをＭ・tan（sin-1NA）で規格
化した値で表わされる。
第13図は受光面幅DWに対するフォーカス誤差距離FW及び
フォーカス誤差信号振幅Ａの特性図である。第13図から
明らかなように、フォーカス誤差距離FWは直線的に変化
するが、フォーカス誤差信号振幅Ａは、受光面幅DWが50
〜70μｍ以下になると急激に減衰し、フォーカス誤差距
離FWが10μｍ以下になると、フォーカスサーボ引き込み
が困難になることが分かる。
フォーカス誤差信号振幅Ａの特性図である。第13図から
明らかなように、フォーカス誤差距離FWは直線的に変化
するが、フォーカス誤差信号振幅Ａは、受光面幅DWが50
〜70μｍ以下になると急激に減衰し、フォーカス誤差距
離FWが10μｍ以下になると、フォーカスサーボ引き込み
が困難になることが分かる。
又、第14図は受光面幅DWをＭ・tan（sin-1NA）で規格化
した場合の特性図であり、フォーカス誤差距離FWは横軸
DW/｛Ｍ・tan（sin-1NA）｝に対してほぼ1:1の一次関数
となり、フォーカス誤差信号振幅Ａは、フォーカス誤差
信号FWが20μｍ以下の領域で急激に減衰することを示し
ている。
した場合の特性図であり、フォーカス誤差距離FWは横軸
DW/｛Ｍ・tan（sin-1NA）｝に対してほぼ1:1の一次関数
となり、フォーカス誤差信号振幅Ａは、フォーカス誤差
信号FWが20μｍ以下の領域で急激に減衰することを示し
ている。
［発明が解決しようとする問題点］ 従来のフォーカス誤差検出装置は以上のように、各光検
出素子（11）、（12）（及び（13）、（14））の受光面
幅DWが光スポット径Ｌに対して十分大きく設定されてい
るので、受光面の面積増大に伴う静電容量効果により周
波数応答性が悪くなるうえ、反射光R1以外の余分な光
（迷光）が混入し易く、安定且つ高精度にフォーカスサ
ーボができないという問題点があった。
出素子（11）、（12）（及び（13）、（14））の受光面
幅DWが光スポット径Ｌに対して十分大きく設定されてい
るので、受光面の面積増大に伴う静電容量効果により周
波数応答性が悪くなるうえ、反射光R1以外の余分な光
（迷光）が混入し易く、安定且つ高精度にフォーカスサ
ーボができないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、周波数応答性を良好にすると共に迷光の混入
を少なくし、フォーカスサーボの引き込み制御が容易
で、フォーカスサーボを安定且つ高精度に行なうことの
できるフォーカス誤差検出装置を得ることを目的とす
る。
たもので、周波数応答性を良好にすると共に迷光の混入
を少なくし、フォーカスサーボの引き込み制御が容易
で、フォーカスサーボを安定且つ高精度に行なうことの
できるフォーカス誤差検出装置を得ることを目的とす
る。
［問題点を解決するための手段］ この発明に係るフォーカス誤差検出装置は、２分割光検
出器の受光面幅DWを、周波数応答性、迷光特性及びフォ
ーカス誤差信号特性が十分確保できる範囲、即ち、記録
媒体に対する照射光の開口数NA及び記録媒体側対光検出
器側の横倍率Ｍに対し、 20μｍ≦DW/｛Ｍ・tan（sin-1NA）｝≦50μｍ となるように設定したものである。
出器の受光面幅DWを、周波数応答性、迷光特性及びフォ
ーカス誤差信号特性が十分確保できる範囲、即ち、記録
媒体に対する照射光の開口数NA及び記録媒体側対光検出
器側の横倍率Ｍに対し、 20μｍ≦DW/｛Ｍ・tan（sin-1NA）｝≦50μｍ となるように設定したものである。
［作用］ この発明においては、光検出器の受光面積が小さくなる
ため、記録媒体からの反射光に対する周波数応答性が良
好となり且つ迷光が減少し、フォーカスサーボの引き込
みが安定に行なわれる。
ため、記録媒体からの反射光に対する周波数応答性が良
好となり且つ迷光が減少し、フォーカスサーボの引き込
みが安定に行なわれる。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例に係る２分割光検出器を示す説
明図であり、（10a）、S1、S2、ｄ及びDWは前述の従来
装置と同様のものである。又、図示しない他の構成は第
３図〜第９図に示した一般的なフォーカス誤差検出装置
と同様である。
図はこの発明の一実施例に係る２分割光検出器を示す説
明図であり、（10a）、S1、S2、ｄ及びDWは前述の従来
装置と同様のものである。又、図示しない他の構成は第
３図〜第９図に示した一般的なフォーカス誤差検出装置
と同様である。
（20）は２分割光検出器としての２分割ピンフォトダイ
オードである。（21）及び（22）は２分割ピンフォトダ
イオード（20）を構成する一対の光検出素子であり、各
受光面幅DWは約100μｍに設定されている。
オードである。（21）及び（22）は２分割ピンフォトダ
イオード（20）を構成する一対の光検出素子であり、各
受光面幅DWは約100μｍに設定されている。
次に、第２図のフォーカス誤差信号特性図を参照しなが
ら、第１図に示したこの発明の一実施例の動作について
説明する。尚、フォーカス誤差信号Ｆに基づいてフォー
カス誤差量Ｗを検出するための基本的動作は前述の通り
である。
ら、第１図に示したこの発明の一実施例の動作について
説明する。尚、フォーカス誤差信号Ｆに基づいてフォー
カス誤差量Ｗを検出するための基本的動作は前述の通り
である。
そして、フォーカス誤差量Ｗに対するフォーカス誤差信
号Ｆの特性は第２図のようになり、フォーカス誤差信号
振幅Ａを与えるフォーカス誤差距離FWは約20μｍとな
る。
号Ｆの特性は第２図のようになり、フォーカス誤差信号
振幅Ａを与えるフォーカス誤差距離FWは約20μｍとな
る。
ここで、受光面幅DWは前述（250μｍ）の1/2.5の100μ
ｍであるが、他の変数は前述と同様であり、横倍率Ｍは
約９倍、又、対物レンズ（７）の開口数NAは0.5であ
る。
ｍであるが、他の変数は前述と同様であり、横倍率Ｍは
約９倍、又、対物レンズ（７）の開口数NAは0.5であ
る。
従って、第13図からも明らかなように、受光面幅DWを10
0μｍに設定すれば、フォーカス誤差距離FWは20μｍと
なり、又、フォーカス誤差信号振幅Ａは0.95となる。即
ち、フォーカス誤差信号振幅Ａがほとんど減少しないた
め、フォーカス誤差信号特性が劣化することはない。
0μｍに設定すれば、フォーカス誤差距離FWは20μｍと
なり、又、フォーカス誤差信号振幅Ａは0.95となる。即
ち、フォーカス誤差信号振幅Ａがほとんど減少しないた
め、フォーカス誤差信号特性が劣化することはない。
尚、ここでは、受光面幅DWを100μｍとしたが、種々の
仕様変更に伴い、記録媒体（８）に対する照射光Ｅを開
口数NA及び記録媒体（８）側対光検出器（10）側の横倍
率Ｍは異なる。従って、前述の式により受光面幅DWを
Ｍ・tan（sin-1NA）で規格化し、第14図のように横軸を
フォーカス誤差距離FWと対応させた特性図を得ている。
第14図から明らかなように、フォーカス誤差信号振幅Ａ
は、DW/｛Ｍ・tan（sin-1NA）｝の値が20μｍ以下にな
ると急激に劣化し、50μｍ以上においてはほぼ一定であ
る。
仕様変更に伴い、記録媒体（８）に対する照射光Ｅを開
口数NA及び記録媒体（８）側対光検出器（10）側の横倍
率Ｍは異なる。従って、前述の式により受光面幅DWを
Ｍ・tan（sin-1NA）で規格化し、第14図のように横軸を
フォーカス誤差距離FWと対応させた特性図を得ている。
第14図から明らかなように、フォーカス誤差信号振幅Ａ
は、DW/｛Ｍ・tan（sin-1NA）｝の値が20μｍ以下にな
ると急激に劣化し、50μｍ以上においてはほぼ一定であ
る。
従って、受光面幅DWを、 20≦DW/｛Ｍ・tan（sin-1NA）｝≦50 となるように設定すれば、フォーカス誤差信号Ｆの劣化
を招くことなく、又、迷光量を増大することもないの
で、この発明の目的を十分達成することができる。
を招くことなく、又、迷光量を増大することもないの
で、この発明の目的を十分達成することができる。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、２分割光検出器の受光
面幅DWを、開口数NA及び横倍率Ｍに対し、 20≦DW/｛Ｍ・tan（sin-1NA）｝≦50 となるように設定したので、フォーカス誤差信号が劣化
することなく迷光量が減少し、周波数応答性が向上する
ため、フォーカスサーボが安定に且つ高精度に行なえる
フォーカス誤差検出装置が得られる効果がある。
面幅DWを、開口数NA及び横倍率Ｍに対し、 20≦DW/｛Ｍ・tan（sin-1NA）｝≦50 となるように設定したので、フォーカス誤差信号が劣化
することなく迷光量が減少し、周波数応答性が向上する
ため、フォーカスサーボが安定に且つ高精度に行なえる
フォーカス誤差検出装置が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例における２分割光検出器を
示す説明図、第２図は第１図の２分割光検出器により得
られるフォーカス誤差信号の特性図、第３図は一般的な
フォーカス誤差検出装置を示す構成図、第４図は反射光
が合焦した場合の分割形光検出器部分を示す説明図、第
５図は第４図の分割形光検出器の受光面を示す説明図、
第６図は反射光が合焦する前に照射された場合の分割形
光検出器部分を示す説明図、第７図は第６図の分割形光
検出器の受光面を示す説明図、第８図は反射光が照射さ
れる前に合焦した場合の分割形光検出器部分を示す説明
図、第９図は第８図の分割形光検出器の受光面を示す説
明図、第10図は従来の２分割光検出器の受光面を示す説
明図、第11図は第10図の２分割光検出器による検出信号
の特性図、第12図は第11図の検出信号に基づくフォーカ
ス誤差信号の特性図、第13図はフォーカス誤差距離及び
フォーカス誤差信号振幅の特性図、第14図は第13図の横
軸をＭ・tan（sin-1NA）で規格化したときの特性図であ
る。 （８）……記録媒体 （20）……２分割ピンフォトダイオード Ｅ……照射光、Ｒ……反射光 S1〜S4……検出信号 Ｆ……フォーカス誤差信号 Ｗ……フォーカス誤差量 DW……受光面幅、NA……照射光の開口数 Ｍ……記録媒体側対光検出器側の横倍率 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
示す説明図、第２図は第１図の２分割光検出器により得
られるフォーカス誤差信号の特性図、第３図は一般的な
フォーカス誤差検出装置を示す構成図、第４図は反射光
が合焦した場合の分割形光検出器部分を示す説明図、第
５図は第４図の分割形光検出器の受光面を示す説明図、
第６図は反射光が合焦する前に照射された場合の分割形
光検出器部分を示す説明図、第７図は第６図の分割形光
検出器の受光面を示す説明図、第８図は反射光が照射さ
れる前に合焦した場合の分割形光検出器部分を示す説明
図、第９図は第８図の分割形光検出器の受光面を示す説
明図、第10図は従来の２分割光検出器の受光面を示す説
明図、第11図は第10図の２分割光検出器による検出信号
の特性図、第12図は第11図の検出信号に基づくフォーカ
ス誤差信号の特性図、第13図はフォーカス誤差距離及び
フォーカス誤差信号振幅の特性図、第14図は第13図の横
軸をＭ・tan（sin-1NA）で規格化したときの特性図であ
る。 （８）……記録媒体 （20）……２分割ピンフォトダイオード Ｅ……照射光、Ｒ……反射光 S1〜S4……検出信号 Ｆ……フォーカス誤差信号 Ｗ……フォーカス誤差量 DW……受光面幅、NA……照射光の開口数 Ｍ……記録媒体側対光検出器側の横倍率 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】記録媒体からの反射光を２分割し、少なく
とも一対の２分割光検出器のほぼ中心にそれぞれ照射
し、前記２分割光検出器から出力される各検出信号に基
づいてフォーカス誤差信号及びフォーカス誤差量を得る
フォーカス誤差検出装置において、前記２分割光検出器
の受光面幅DWを、前記記録媒体に対する照射光の開口数
NA及び前記記録媒体側対前記光検出器側の横倍率Ｍに対
し、 20μｍ≦DW/｛Ｍ・tan（sin-1NA）｝≦50μｍ となるように設定したことを特徴とするフォーカス誤差
検出装置。 - 【請求項２】２分割された反射光の両方を用いることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフォーカス誤差
検出装置。 - 【請求項３】前記２分割された反射光を受光する光検出
器は、二対の２分割光検出器であることを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載のフォーカス誤差検出装置。 - 【請求項４】前記２分割された反射光の光束は、前記フ
ォーカス誤差量に応じて、前記２分割光検出器の分割領
域に対して垂直方向に移動することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のフォーカス誤差検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23241187A JPH0743835B2 (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | フォーカス誤差検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23241187A JPH0743835B2 (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | フォーカス誤差検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6476430A JPS6476430A (en) | 1989-03-22 |
| JPH0743835B2 true JPH0743835B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=16938828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23241187A Expired - Fee Related JPH0743835B2 (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | フォーカス誤差検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743835B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0362321A (ja) * | 1989-07-28 | 1991-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光記録装置 |
| JPH03157817A (ja) * | 1989-11-15 | 1991-07-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光記録装置 |
| JP5946611B2 (ja) * | 2011-07-15 | 2016-07-06 | 株式会社エンプラス | 光レセプタクルおよびこれを備えた光モジュール |
-
1987
- 1987-09-18 JP JP23241187A patent/JPH0743835B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6476430A (en) | 1989-03-22 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |