JPH08161761A - Detection device of focus error - Google Patents

Detection device of focus error

Info

Publication number
JPH08161761A
JPH08161761A JP31940994A JP31940994A JPH08161761A JP H08161761 A JPH08161761 A JP H08161761A JP 31940994 A JP31940994 A JP 31940994A JP 31940994 A JP31940994 A JP 31940994A JP H08161761 A JPH08161761 A JP H08161761A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
spot
light receiving
photodiode
focus error
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.)
Granted
Application number
JP31940994A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2778493B2 (en
Inventor
Tsuyoshi Nagano
強 長野
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP6319409A priority Critical patent/JP2778493B2/en
Publication of JPH08161761A publication Critical patent/JPH08161761A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2778493B2 publication Critical patent/JP2778493B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To enhance the safety and the detection sensitivity with reference to a change in a wavelength of a light-emitting means, to miniaturize a device and to increase the safety of the start of a servo operation in the device by which light from the light-emitting means is image-formed in an image formation means and by which a focus error is detected on the basis of its reflected light. CONSTITUTION: Light which is emitted from a laser diode 101 and which is condensed on an optical disk 106 as an image formation object by a lens 105 is reflected by a polarization beam splitter 103, and it is branched into two luminous fluxes by a transmission reflecting plate 1 while it is being condensed by a lens 107. Spots by the respective luminous fluxes are formed to be fan shapes whose foci have been made to agree, the spots are received and operated in a state that they are stretched between adjacent light-receiving regions in photodiodes 3, 4, and a focus detection error is detected.

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、コンパクトディスク、
光磁気ディスク、相変化型光ディスク等の記録再生装置
や、半導体ウエハの露光装置等の光学装置に用いられて
光学系において結像される光学像の焦点位置の誤差を検
出するための焦点誤差検出方法及び検出装置に関する。
The present invention relates to a compact disc,
Focus error detection for detecting an error in the focus position of an optical image formed in an optical system used in an optical device such as a recording / reproducing device such as a magneto-optical disc or a phase change optical disc, or an exposure device for a semiconductor wafer. A method and a detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、この種の焦点誤差検出技術と
して、光学系により結像される円形の光束、すなわち光
学像の大きさを受光素子等により検出して焦点誤差を検
出する方式のものが提案されている。例えば、図19に
示す焦点誤差検出装置は、結像対象で反射される光束か
ら2本の光束を分離し、それらの光の焦点の前後に受光
手段を設けることにより焦点誤差を検出する装置であ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a focus error detecting technique of this kind, a system in which a circular light beam formed by an optical system, that is, a size of an optical image is detected by a light receiving element or the like to detect a focus error. Is proposed. For example, the focus error detection device shown in FIG. 19 is a device that separates two light beams from a light beam reflected by an imaging target and detects a focus error by providing light receiving means before and after the focus of these lights. is there.

【0003】この図19の焦点誤差検出装置は、特開昭
61−59630号公報に開示されたものであり、レー
ザダイオード101から放射された直線偏光光は、コリ
メートレンズ102で平行光に変換され、偏光ビームス
プリッタ103を透過し、1/4波長板104で円偏光
光に変換される。そして、対物レンズ105で光ディス
ク106に集光された光は、光ディスク106面で反射
されて、同じ光路を逆向きに進み、1/4波長板104
で再び直線偏光光に変換される。往復で1/4波長板1
04を2回透過した光は、往路と復路で直線偏光の向き
が90°回転するため、偏光ビームスプリッタ103で
反射され、コリメートレンズ107で収束光に変換され
る。しかる上で、この収束光はビームスプリッタ108
で2本に分けられ、その上で光軸上の焦点の前方に置か
れたフォトダイオード109と、焦点の後方に置かれた
フォトダイオード110とでそれぞれ受光される。
The focus error detecting device of FIG. 19 is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-59630, and linearly polarized light emitted from the laser diode 101 is converted into parallel light by the collimator lens 102. , Is transmitted through the polarization beam splitter 103, and is converted into circularly polarized light by the quarter-wave plate 104. Then, the light focused on the optical disc 106 by the objective lens 105 is reflected by the surface of the optical disc 106, travels in the same optical path in the opposite direction, and is transmitted to the quarter wavelength plate 104.
Is converted into linearly polarized light again. Round-trip quarter wave plate 1
The light that has passed through 04 twice is reflected by the polarization beam splitter 103 and is converted into convergent light by the collimator lens 107 because the direction of the linearly polarized light is rotated by 90 ° in the forward path and the backward path. Therefore, the converged light is reflected by the beam splitter 108.
Is divided into two, and the light is received by the photodiode 109 placed in front of the focus on the optical axis and the photodiode 110 placed behind the focus on the optical axis.

【0004】そして、これらフォトダイオード109,
110から得られる信号により、光ディスクにおけるフ
ォーカス誤差信号とトラック誤差信号が得られる。フォ
ーカス誤差信号は前記対物レンズ105で集光された光
と光ディスク面との間の光軸方向の誤差であり、トラッ
ク誤差信号は光軸と直角な方向の誤差である。
These photodiodes 109,
The focus error signal and the track error signal on the optical disc are obtained from the signal obtained from 110. The focus error signal is an error in the optical axis direction between the light condensed by the objective lens 105 and the optical disk surface, and the track error signal is an error in the direction perpendicular to the optical axis.

【0005】図20に示すように、前記フォトダイオー
ド109は光電変換部としての受光面が3つに分割され
ており、光軸に対応する中央位置に領域109bが、そ
の両側に領域109a,109cが設けられ、各領域で
は光の強度、すなわち光を受光した面積に比例した起電
流を発生する。また、同様にフォトダイオード110に
おいても、領域110a,110b,110cで構成さ
れる。
As shown in FIG. 20, the photodiode 109 has a light receiving surface as a photoelectric conversion portion divided into three parts. A region 109b is provided at a central position corresponding to the optical axis, and regions 109a and 109c are provided on both sides thereof. Is provided, and an electromotive current proportional to the intensity of light, that is, the area where the light is received is generated in each region. Similarly, the photodiode 110 also includes regions 110a, 110b, and 110c.

【0006】また、同図には光ディスク106が面ぶれ
したときに、フォトダイオード109に形成されるスポ
ット111と、各光電変換部の領域から得られる信号の
関係が示される。ここでは、フォトダイオード109の
各領域109a〜109cから出力される起電流S10
9a〜S109cを演算したものが出力OUT109と
なる。ここでは、OUT109=−S109a+S10
9b−S109cである。
Further, FIG. 3 shows the relationship between the spot 111 formed on the photodiode 109 and the signal obtained from the area of each photoelectric conversion portion when the optical disk 106 is out of focus. Here, the electromotive current S10 output from each region 109a to 109c of the photodiode 109 is
The output OUT109 is obtained by calculating 9a to S109c. Here, OUT109 = -S109a + S10
9b-S109c.

【0007】同様に、フォトダイオード110に形成さ
れるスポット112とその各領域110a〜110cの
起電流S110a〜110cを演算して得られる出力O
UT110=−S110a+S110b−S110cの
関係を示す。
Similarly, the output O obtained by calculating the electromotive currents S110a to 110c of the spot 112 formed on the photodiode 110 and the respective regions 110a to 110c thereof.
The relationship of UT110 = -S110a + S110b-S110c is shown.

【0008】したがって、図21(a)に示すように、
一方の出力、ここでは出力OUT110を負値とした出
力−OUT109を得た上で、この負値を他方のOUT
109に加算することで、図21(b)のようにフォー
カス誤差信号(−S109a+S109b−S109
c)−(−S110a+S110b−S110c)を得
ることが可能となる。また、トラック誤差信号は、プッ
シュプル法によりS109a−S109cから得られ
る。
Therefore, as shown in FIG.
One output, here, the output −OUT109 in which the output OUT110 is a negative value is obtained, and then this negative value is output to the other OUT.
21B, the focus error signal (-S109a + S109b-S109) is added as shown in FIG.
c)-(-S110a + S110b-S110c) can be obtained. The track error signal is obtained from S109a-S109c by the push-pull method.

【0009】また、図22に示す従来の焦点誤差検出装
置は、特開昭63−22964号公報に開示されたもの
であり、レーザダイオード101から出射された光は、
レンズ115で光ディスク106に集光され、光ディス
ク106で反射されて、同じ光路を逆向きに進み、ホロ
グラム光学素子114で回折される。ホログラム光学素
子114の回折光は、フォトダイオード116の前方と
フォトダイオード117の後方に焦点を結ぶ。
Further, the conventional focus error detecting device shown in FIG. 22 is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-22964, and the light emitted from the laser diode 101 is
The light is focused on the optical disc 106 by the lens 115, reflected by the optical disc 106, travels in the same optical path in the opposite direction, and is diffracted by the hologram optical element 114. The diffracted light of the hologram optical element 114 focuses on the front side of the photodiode 116 and the rear side of the photodiode 117.

【0010】このフォトダイオード116と117にお
いても、図20で示したのと同様に光電変換部を3つの
領域116a〜116c,117a〜117cで構成
し、各領域からの起電流を演算することでフォーカス誤
差信号が得られる。即ち、この場合には、(−S116
a+S116b−S116c)−(−S117a+S1
17b−S117c)から得られる。また、トラック誤
差信号は、(S116a−S116c)−(S117a
−S117c)から得られる。
Also in the photodiodes 116 and 117, the photoelectric conversion portion is composed of three regions 116a to 116c and 117a to 117c as in the case shown in FIG. 20, and the electromotive current from each region is calculated. A focus error signal is obtained. That is, in this case, (-S116
a + S116b-S116c)-(-S117a + S1
17b-S117c). The track error signal is (S116a-S116c)-(S117a
-S117c).

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の焦点
誤差検出装置において、前記したフォトダイオード10
9,110や116,117として、図23(a)に示
すように、光電変換部の中央の領域の幅が広くて両側の
領域の幅が狭いフォトダイオード120と、同図(b)
のように、中央の領域の幅が狭くて両側の領域の幅が広
いフォトダイオード121を用いたときのフォーカス誤
差信号について考察する。
In the conventional focus error detecting device as described above, the photodiode 10 described above is used.
As shown in FIG. 23A, a photodiode 120 having a wide central region of the photoelectric conversion unit and a narrow width of both side regions is denoted as 9, 110 or 116, 117, and FIG.
As described above, the focus error signal when using the photodiode 121 in which the width of the central region is narrow and the width of the regions on both sides is wide is considered.

【0012】同図(c)に光ディスク106が面ぶれし
たときにフォトダイオード120や121に形成される
スポット122とその出力OUT120(=−S120
a+S120b−S120c)、OUT122(=−S
121a+S121b−S121c)の関係を示す。こ
こで、S120a,S120b,S120cはそれぞれ
フォトダイオード120の光電変換部の各領域120
a,120b,120cの起電流であり、S121a,
S121b,S121cはフォトダイオード121の光
電変換部の各領域121a,121b,121cの起電
流である。
In FIG. 1C, a spot 122 formed on the photodiode 120 or 121 and its output OUT120 (= -S120) when the optical disk 106 is out of plane.
a + S120b-S120c), OUT122 (= -S)
121a + S121b-S121c). Here, S120a, S120b, and S120c are the regions 120 of the photoelectric conversion unit of the photodiode 120, respectively.
a, 120b, 120c, and S121a,
S121b and S121c are electromotive currents in the respective regions 121a, 121b and 121c of the photoelectric conversion part of the photodiode 121.

【0013】一般に焦点誤差検出装置においては、焦点
誤差の検出感度を最大にするために、レンズで集光され
た光が光ディスク面の極めて近傍に焦点を結んでいると
きにフォトダイオードの出力が零になるように設計され
る。つまり、フォトダイオード120,121の場合に
はそれぞれの出力OUT120,OUT121が零とな
るように設計される。したがって、図23(a),
(b)から判るように、フォトダイオード120におけ
るスポット122のサイズは、フォトダイオード121
におけるスボット122のサイズよりも大きくする必要
がある。
Generally, in a focus error detection device, in order to maximize the focus error detection sensitivity, the output of the photodiode is zero when the light condensed by the lens is focused in the very vicinity of the optical disk surface. Designed to be. That is, in the case of the photodiodes 120 and 121, the respective outputs OUT120 and OUT121 are designed to be zero. Therefore, as shown in FIG.
As can be seen from (b), the size of the spot 122 on the photodiode 120 is
Must be larger than the size of the sbot 122 at.

【0014】前記した図22の焦点誤差検出装置におい
て、スポット122を大きくするためには、ホログラム
光学素子114に大きなレンズパワーを与え、フォトダ
イオード116の前方の焦点をより前方に移動させ、フ
ォトダイオード117の後方の焦点をより後方に移動さ
せる必要がある。逆に、スポット122を小さくするた
めには、ホログラム光学素子114に小さなレンズパワ
ーを与え、フォトダイオード116の前方の焦点を後方
に移動させ、フォトダイオード117の後方の焦点を前
方に移動させる必要がある。
In the focus error detection device of FIG. 22 described above, in order to enlarge the spot 122, a large lens power is applied to the hologram optical element 114 so that the front focus of the photodiode 116 is moved further forward, and the photodiode is moved forward. The rear focus of 117 needs to be moved further back. On the contrary, in order to reduce the spot 122, it is necessary to give a small lens power to the hologram optical element 114, move the front focus of the photodiode 116 backward, and move the rear focus of the photodiode 117 forward. is there.

【0015】しかしながら、この種の焦点誤差検出装置
では、ホログラム光学素子114に与えるレンズパワー
を大きくすればするほど、レーザダイオード101の波
長変動に対して影響を受け易くなり、逆に、ホログラム
光学素子114に与えるレンズパワーを小さくすればす
るほど、レーザダイオード101の波長変動に対して影
響を受けにくくなる。したがって、フォトダイオード1
21を用いれば、フォトダイオード120を用いるより
も、レーザダイオード101の波長変動に対して影響を
受けにくくなる。
However, in this type of focus error detection apparatus, the larger the lens power applied to the hologram optical element 114, the more susceptible it is to the wavelength fluctuation of the laser diode 101, and conversely, the hologram optical element. The smaller the lens power applied to 114, the less likely it is to be affected by the wavelength variation of the laser diode 101. Therefore, the photodiode 1
21 is less affected by the wavelength variation of the laser diode 101 than the photodiode 120 is used.

【0016】一方、図19の焦点誤差検出装置におい
て、スポットを大きくし、或いは小さくするためには、
フォトダイオード109や110の位置を前後させて、
スポット122のサイズを調整することになる。しかし
ながら、この場合においても、フォトダイオード121
を用いた場合は、焦点にフォトダイオードを近接させら
れるので、フォトダイオード120を用いた場合より
も、焦点誤差検出装置を小型化できる。
On the other hand, in the focus error detecting device of FIG. 19, in order to make the spot larger or smaller,
Move the photodiodes 109 and 110 back and forth,
The size of the spot 122 will be adjusted. However, even in this case, the photodiode 121
In the case of using, since the photodiode can be brought close to the focus, the focus error detecting device can be downsized as compared with the case of using the photodiode 120.

【0017】一方、前記各焦点誤差検出装置において、
対をなすフォトダイオード109と110,或いは11
6と117の各出力の差を取った場合には、レンズで集
光された光が光ディスク面に焦点を結んでいなくともゼ
ロクロスが生じ、これが擬似ゼロクロスとなる。このよ
うな疑似ゼロクロスが生じると、サーボ動作の開始の確
実性が低下される。この場合、前記したフォトダイオー
ド対として図23(a)のフォトダイオード120を用
いれば、図24(a)に示すようなゼロクロス特性とな
り、図23(b)のフォトダイオード121を用いれば
図24(b)に示すようなゼロクロス特性となる。この
結果、フォトダイオード120は、フォトダイオード1
21に比較して正の振幅が持続し、負の振幅が小さいた
め、疑似ゼロクロスを生じる焦点ずれ量が大きくなり、
しかも、反転幅が小さくなるので、障害が発生しにくく
なる。
On the other hand, in each of the focus error detecting devices,
A pair of photodiodes 109 and 110, or 11
When the difference between the outputs of 6 and 117 is taken, a zero cross occurs even if the light condensed by the lens is not focused on the optical disk surface, and this becomes a pseudo zero cross. When such a pseudo zero cross occurs, the certainty of starting the servo operation is reduced. In this case, if the photodiode 120 of FIG. 23A is used as the above-mentioned photodiode pair, the zero-cross characteristic as shown in FIG. 24A is obtained, and if the photodiode 121 of FIG. It has a zero-cross characteristic as shown in b). As a result, the photodiode 120 becomes the photodiode 1
Since the positive amplitude is longer and the negative amplitude is smaller than that of No. 21, the defocus amount that causes the pseudo zero cross is large,
Moreover, since the reversal width becomes smaller, the trouble is less likely to occur.

【0018】このように、従来の焦点誤差検出装置にお
いては、使用するフォトダイオード対としてフォトダイ
オード120と121のいずれか一方に設定したときに
は、発光手段の波長変動に対する安定性や焦点誤差検出
装置の小型化と、サーボ動作の開始の確実性を両立する
ことができないという問題が生じる。
As described above, in the conventional focus error detection device, when either one of the photodiodes 120 and 121 is set as the photodiode pair to be used, the stability of the light emitting means with respect to the wavelength variation and the focus error detection device. There is a problem that miniaturization and the reliability of the start of the servo operation cannot be achieved at the same time.

【0019】[0019]

【発明の目的】本発明の目的は、発光手段の波長変動に
対する安定性を高めるとともに、焦点誤差の検出感度を
高めた焦点誤差検出装置を提供することにある。また、
本発明の他の目的は、小型化とサーボ動作の開始の確実
性を高めた焦点誤差検出装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a focus error detecting device which enhances the stability of the light emitting means with respect to wavelength fluctuation and enhances the focus error detection sensitivity. Also,
Another object of the present invention is to provide a focus error detection device that is more compact and has improved certainty in starting a servo operation.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明は、
発光手段と、この発光手段から出射された光を結像対
象に集光する集光手段と、前記結像対象で反射された光
を少なくとも光αと光βの2本の収束光に分岐する分岐
手段と、分岐された一方の光の収束位置の前方に位置さ
れた第1の受光手段と、分岐された他方の光の収束位置
の後方に位置された第2の受光手段とを備え、前記第1
及び第2の各受光手段は一対のほぼ平行な線分で分割さ
れた3つの受光部を有し、前記分岐された各光のスポッ
トはそれぞれ要点が一致される一対の扇形とされ、その
要点が前記中央の受光部に位置されるとともに各スポッ
トが前記線分と交叉されることを特徴とする。
The first invention of the present invention is as follows:
A light emitting unit, a light collecting unit that collects the light emitted from the light emitting unit on an imaging target, and the light reflected by the imaging target is branched into at least two converged lights α and β. And a first light receiving unit located in front of the converging position of the one branched light, and a second light receiving unit located behind the converging position of the other branched light. The first
And each of the second light receiving means has three light receiving portions divided by a pair of substantially parallel line segments, and the spots of the respective branched light beams are formed into a pair of fan-shaped spots whose main points coincide with each other. Is located in the central light receiving portion and each spot intersects the line segment.

【0021】また、本発明の第2の発明は、発光手段
と、この発光手段から出射された光を結像対象に集光す
る集光手段と、前記結像対象で反射された光を少なくと
も光αと光βの2本の収束光に分岐する分岐手段と、分
岐された一方の光の収束位置の前方に位置された第1の
受光手段と、分岐された他方の光の収束位置の後方に位
置された第2の受光手段とを備え、前記第1及び第2の
各受光手段は一対のほぼ平行な線分で分割された3つの
受光部を有し、前記分岐された各光のスポットはそれぞ
れ要点が所定の間隔をおょて対峙される一対の扇形とさ
れ、その要点が前記中央の受光部に位置されるとともに
各スポットが前記線分と交叉されることを特徴とする。
A second aspect of the present invention is directed to at least light emitting means, light condensing means for condensing light emitted from the light emitting means onto an image forming object, and light reflected by the image forming object. The branching means for branching the light into two convergent lights, the light α and the light β, the first light receiving means located in front of the convergent position of the one branched light, and the convergent position of the other branched light. And a second light receiving unit located rearward, each of the first and second light receiving units having three light receiving units divided by a pair of substantially parallel line segments, and each of the branched light beams. Each of the spots is in the form of a pair of fans whose main points face each other at a predetermined interval, the main points are located in the central light receiving section, and each spot intersects the line segment. .

【0022】更に、本発明の第3の発明は、発光手段
と、この発光手段から出射された光を結像対象に集光す
る集光手段と、前記結像対象で反射された光を少なくと
も光αと光βの2本の収束光に分岐する分岐手段と、分
岐された一方の光の収束位置の前方に位置された第1の
受光手段と、分岐された他方の光の収束位置の後方に位
置された第2の受光手段とを備え、前記第1及び第2の
各受光手段は1つの線分で分割された2つの受光部を有
し、前記分岐された各光のスポットはそれぞれ扇形とさ
れて前記線分と交叉されることを特徴とする。
Further, according to a third aspect of the present invention, at least light emitting means, light condensing means for condensing the light emitted from the light emitting means onto an image forming object, and light reflected by the image forming object are at least included. The branching means for branching the light into two convergent lights, the light α and the light β, the first light receiving means located in front of the convergent position of the one branched light, and the convergent position of the other branched light. And a second light receiving unit located rearward, each of the first and second light receiving units has two light receiving units divided by one line segment, and the spot of each branched light is Each is fan-shaped and intersects with the line segment.

【0023】[0023]

【作用】第1の発明において、受光手段において受光さ
れるスポットの形状が扇形でその要点が共通であること
により、従来の円形スポットに比較して焦点誤差の検出
感度が高められる。即ち、図18において、受光手段5
7は、本発明の焦点誤差検出装置に係る受光手段であ
り、ここに扇形のスポット58が受光される。また、受
光手段123には従来の焦点誤差検出装置に係る受光手
段1であり、ここに円形のスポット124が受光され
る。そして、同図(a)が集光手段の焦点から結像対象
がずれているときを表し、同図(b)が結像対象に集光
手段の焦点が結ばれているときを表している。
In the first aspect of the invention, since the spot of the light received by the light receiving means is fan-shaped and has the same essential points, the sensitivity of focus error detection is enhanced as compared with the conventional circular spot. That is, in FIG. 18, the light receiving means 5
Reference numeral 7 denotes a light receiving means according to the focus error detection device of the present invention, and a fan-shaped spot 58 is received here. Further, the light receiving means 123 is the light receiving means 1 according to the conventional focus error detection device, and the circular spot 124 is received there. Then, FIG. 7A shows the case where the image forming object is displaced from the focus of the light collecting means, and FIG. 11B shows the case where the light collecting means is focused on the image forming object. .

【0024】ここで、受光手段57の受光部57a,5
7b,57cの起電流と、受光手段123の受光部12
3a,123b,123cの起電流を、それぞれ、S5
7a,S57b,S57c,S123a,S123b,
S123cとすれば、 T57≡−S57a+S57b−S57c T123≡−S123a+S123b−S123c で定義されるT57とT123は、その変化率を焦点誤
差の検出感度を表す指標として考えることができる。
Here, the light receiving portions 57a, 5a of the light receiving means 57
7b and 57c electromotive current, and the light receiving portion 12 of the light receiving means 123.
The electromotive currents of 3a, 123b, and 123c are respectively changed to S5.
7a, S57b, S57c, S123a, S123b,
If it is S123c, T57 and T123 defined by T57≡-S57a + S57b-S57c T123≡-S123a + S123b-S123c can be considered as an index indicating the detection sensitivity of the focus error.

【0025】したがって、1つの受光部に全光量が入射
したときに生じる起電流をrとすると、同図(a)のと
きはT57=T123=rとなり、同図(b)のときは
概ねT57=−0.3r、T123=0.2rとなる。
つまり、T57はT123に比べて急激に変化する。ゆ
えに、本発明の焦点誤差検出装置は、従来の焦点誤差検
出装置に比べて、焦点誤差の検出感度が高いと言える。
Therefore, letting r be the electromotive current generated when the total amount of light is incident on one light receiving portion, T57 = T123 = r in the case of FIG. 9A and approximately T57 in the case of FIG. = -0.3r and T123 = 0.2r.
That is, T57 changes more rapidly than T123. Therefore, it can be said that the focus error detection device of the present invention has higher focus error detection sensitivity than the conventional focus error detection device.

【0026】第2の発明において、受光手段において受
光されるスポットの形状が扇形でその要点が互いに所要
の寸法で離されていることにより、発光手段の波長変動
に対する安定性や焦点誤差検出装置の小型化と、サーボ
動作の開始の確実性が両立される。即ち、図19は、集
光手段の焦点と結像対象のずれと、本発明の焦点誤差検
出装置に係る受光手段59に結ばれるスポット60aや
60bと、−S59a+S59b−S59cの関係を示
している。ここで、S59a,S59b,S59cは、
それぞれ、受光手段59の受光部59a,59b,59
cの起電流である。
In the second invention, since the spots of light received by the light receiving means are fan-shaped and the main points thereof are separated from each other by a required dimension, the stability of the light emitting means with respect to the wavelength fluctuation and the focus error detecting device are improved. The miniaturization and the certainty of starting the servo operation are compatible with each other. That is, FIG. 19 shows the relationship between the focal point of the condensing means and the object to be imaged, the spots 60a and 60b formed on the light receiving means 59 according to the focus error detecting device of the present invention, and -S59a + S59b-S59c. . Here, S59a, S59b and S59c are
The light receiving portions 59a, 59b, 59 of the light receiving means 59, respectively.
It is the electromotive current of c.

【0027】ここで、スポット60aの中心と分割線5
9dの距離とスポット60bの中心と分割線59eの距
離は等しいので、これをuとし、スポット60aの中心
と分割線59eの距離とスポット60bの中心と分割線
59dの距離は等しいので、これをwとすれば、uはw
より小さく、同図から明らかなように、本発明の焦点誤
差検出装置は、焦点ずれ量の領域61aにおいて中央の
受光部の幅がuの2倍である従来の焦点誤差検出装置の
同じ特性を示し、焦点ずれ量の領域61bにおいて中央
の受光部の幅がwの2倍である従来の焦点誤差検出装置
と同じ特性を示す。つまり、発光手段の波長変動に対す
る安定性や焦点誤差検出装置の小型化と、サーボ動作の
開始の確実性を両立させることが可能である。
Here, the center of the spot 60a and the dividing line 5
Since the distance of 9d is equal to the distance between the center of the spot 60b and the dividing line 59e, this is set to u, and the distance between the center of the spot 60a and the dividing line 59e is equal to the distance between the center of the spot 60b and the dividing line 59d. If w, u is w
As is clearer from the figure, the focus error detection device of the present invention has the same characteristics as the conventional focus error detection device in which the width of the central light receiving portion in the defocus amount region 61a is twice u. This shows the same characteristics as the conventional focus error detection device in which the width of the central light receiving portion in the defocus amount area 61b is twice w. In other words, it is possible to achieve both stability of the light emitting means with respect to wavelength fluctuations, downsizing of the focus error detection device, and reliability of starting the servo operation.

【0028】ここで、スポット60aと60bの頂角を
180°未満にすれば、前記した本発明の第1発明の焦
点誤差検出装置と同じ作用により、焦点誤差の検出感度
が向上する。
Here, if the apex angle of the spots 60a and 60b is set to less than 180 °, the focus error detection sensitivity is improved by the same operation as that of the focus error detection device of the first aspect of the present invention.

【0029】第3の発明において、受光手段において受
光されるスポットの形状が扇形であり、これが2つの領
域を有するフォトダイオードにおいて受光されることに
より、発光手段の波長変動に対する安定性や焦点誤差検
出装置の小型化と、サーボ動作の開始の確実性が両立さ
れる。即ち、図20は、集光手段の焦点と結像対象のず
れと、本発明の焦点誤差検出装置に係る受光手段64に
結ばれるスポット65と−S64a+S64bの関係を
示している。
In the third invention, the shape of the spot received by the light receiving means is a fan shape, and this is received by the photodiode having two regions, whereby the stability of the light emitting means with respect to the wavelength fluctuation and the focus error detection. The miniaturization of the device and the certainty of starting the servo operation are compatible with each other. That is, FIG. 20 shows the shift between the focus of the condensing means and the image formation object, and the relationship between the spot 65 and -S64a + S64b connected to the light receiving means 64 according to the focus error detection device of the present invention.

【0030】ここで、S64aとS64bは、それぞ
れ、受光手段64の受光部64aと64bの起電流であ
る。本発明の焦点誤差検出装置は、スポット65の中心
から分割線64cまでの距離とスポット65の中心から
縁64dまでの距離を独立に選べるため、焦点ずれ量の
領域66aにおける特性と焦点ずれ量の領域66bにお
ける特性を独立に決定でき、発光手段の波長変動に対す
る安定性や焦点誤差検出装置の小型化と、サーボ動作の
開始の確実性を両立させることが可能である。
Here, S64a and S64b are electromotive currents of the light receiving portions 64a and 64b of the light receiving means 64, respectively. Since the focus error detection device of the present invention can independently select the distance from the center of the spot 65 to the dividing line 64c and the distance from the center of the spot 65 to the edge 64d, the characteristics of the focus shift amount in the region 66a and the focus shift amount can be determined. The characteristics in the region 66b can be independently determined, and it is possible to achieve both stability with respect to wavelength variation of the light emitting means and miniaturization of the focus error detection device, and reliability of start of the servo operation.

【0031】ここで、スポット65の頂角を180°未
満にすれば、本発明の第1発明の焦点誤差検出装置と同
じ作用により、焦点誤差の検出感度が向上する。
Here, if the apex angle of the spot 65 is set to less than 180 °, the focus error detection sensitivity is improved by the same operation as that of the focus error detection device of the first aspect of the present invention.

【0032】[0032]

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本発明(第1の発明)の焦点誤差検出装置の第1
実施例を図1に基づいて説明する。同図(a)のよう
に、レーザダイオード101から放射された直線偏光光
は、コリメートレンズ102で平行光に変換され、偏光
ビームスプリッタ103を透過し、1/4波長板104
で円偏光光に変換される。対物レンズ105で光ディス
ク106に集光された光は、反射されて、同じ光路を逆
向きに進み、1/4波長板104で再び直線偏光光に変
換される。この往復で1/4波長板104を2回透過し
た光は、往路と復路で直線偏光の向きが90°回転する
ため、偏光ビームスプリッタ103で反射され、コリメ
ートレンズ107で収束光に変換される。そして、透過
反射板1により一部は透過され、他の一部は反射され
る。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1st of the focus error detection apparatus of this invention (1st invention)
An embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4A, the linearly polarized light emitted from the laser diode 101 is converted into parallel light by the collimator lens 102, transmitted through the polarization beam splitter 103, and the quarter wavelength plate 104.
Is converted into circularly polarized light. The light condensed on the optical disk 106 by the objective lens 105 is reflected, travels in the same optical path in the opposite direction, and is converted again into linearly polarized light by the ¼ wavelength plate 104. The light transmitted through the quarter-wave plate 104 twice in this round trip is reflected by the polarization beam splitter 103 and converted into converged light by the collimator lens 107 because the direction of the linearly polarized light is rotated by 90 ° in the forward and backward paths. . Then, a part of the light is transmitted by the transflective plate 1, and another part is reflected.

【0033】この透過反射板1は、同図(b)のよう
に、矩形した面積を対角線によって4つの領域に分割さ
れており、互いに対向する領域1aと領域1bは光を反
射し、領域1cと領域1dは光を透過する。透過反射板
1で2本に分けられた光のうち、透過光は焦点の前方に
置かれた同図(c)のフォトダイオード2で受光され、
反射光は焦点の後方に置かれた同図(d)フォトダイオ
ード3で受光される。
As shown in FIG. 2B, the transflective plate 1 has a rectangular area divided into four regions by diagonal lines. The regions 1a and 1b facing each other reflect light, and the region 1c. The region 1d transmits light. Of the light divided into two by the transflective plate 1, the transmitted light is received by the photodiode 2 of the same figure (c) placed in front of the focal point,
The reflected light is received by the photodiode 3 shown in FIG.

【0034】したがって、コリメートレンズ107によ
り光軸と直角な面の形状が円形の光束とされた光は、透
過反射板1によって領域1a〜1dに分割されるため、
各分割された光束の断面形状は扇形(1/4円形)とな
ってそれぞれフォトダイオード2,3で受光されること
になる。
Therefore, the light, which is formed by the collimator lens 107 into a circular light flux whose surface perpendicular to the optical axis is circular, is divided by the transflective plate 1 into regions 1a to 1d.
The cross-sectional shape of each of the divided luminous fluxes is a sector (1/4 circle), and the photodiodes 2 and 3 respectively receive the light.

【0035】そして、フォーカス誤差信号は、フォトダ
イオード2の光電変換部2a,2b,2cの起電流と、
フォトダイオード3の光電変換部3a,3b,3cの起
電流を、それぞれS2a,S2b,S2c,S3a,S
3b,S3cとすれば、−S2a+S2b−S2c+S
3a−S3b+S3cから得られる。また、トラック誤
差信号は、S2a−S2cから得られる。
Then, the focus error signal is the electromotive current of the photoelectric converters 2a, 2b, 2c of the photodiode 2,
The electromotive currents of the photoelectric conversion units 3a, 3b, 3c of the photodiode 3 are respectively changed to S2a, S2b, S2c, S3a, S
3b and S3c, -S2a + S2b-S2c + S
Obtained from 3a-S3b + S3c. Further, the track error signal is obtained from S2a-S2c.

【0036】本発明(第1の発明)の焦点誤差検出装置
の第2実施例を図2に基づいて説明する。同図(a)に
おいて、レーザダイオード101から放射された直線偏
光光は、コリメートレンズ102で平行光に変換され、
偏光ビームスプリッタ103を透過し、1/4波長板1
04で円偏光光に変換される。対物レンズ105で光デ
ィスク106に集光された光は、反射されて、同じ光路
を逆向きに進み、1/4波長板104で再び直線偏光光
に変換される。往復で1/4波長板104を2回透過し
た光は、往路と復路で直線偏光の向きが90°回転する
ため、偏光ビームスプリッタ103で反射され、複合曲
面レンズ6に入射する。
A second embodiment of the focus error detection device of the present invention (first invention) will be described with reference to FIG. In FIG. 3A, the linearly polarized light emitted from the laser diode 101 is converted into parallel light by the collimator lens 102,
The quarter-wave plate 1 that is transmitted through the polarization beam splitter 103
At 04, it is converted into circularly polarized light. The light condensed on the optical disk 106 by the objective lens 105 is reflected, travels in the same optical path in the opposite direction, and is converted again into linearly polarized light by the ¼ wavelength plate 104. The light that has passed through the quarter-wave plate 104 twice in the forward and backward directions is reflected by the polarization beam splitter 103 and enters the complex curved lens 6 because the direction of the linearly polarized light is rotated by 90 ° in the forward and backward paths.

【0037】この複合曲面レンズ6は平面形状が矩形と
され、その平面部が同図(b)のように、矩形の面積を
対角線と一つの二分線とで6つの領域6a〜6fに分割
されている。また、二分線を境に領域6a,6b,6e
と領域6c,6d,6fとでは互いに焦点距離が相違す
るレンズを構成するようになっている。これにより、同
図(c)のように、対物レンズ105が光ディスク10
6に焦点を結んでいるとき、領域6aと6bは光軸62
の点63aに焦点を結び、領域6cと6dは光軸62の
点63bに焦点を結ぶ。
The compound curved lens 6 has a rectangular plane shape, and the plane portion is divided into six regions 6a to 6f by a diagonal line and one bisector, as shown in FIG. ing. Further, the regions 6a, 6b, 6e are separated by the bisector.
The areas 6c, 6d, and 6f form lenses having different focal lengths. As a result, as shown in FIG. 7C, the objective lens 105 is moved to the optical disc 10
When focusing on 6, areas 6a and 6b are aligned with optical axis 62
Is focused on the point 63a, and the regions 6c and 6d are focused on the point 63b on the optical axis 62.

【0038】そして、この複合曲面レンズ6を透過した
光はそれぞれ点63aと点63bの間に設けたフォトダ
イオード7において受光される。このフォトダイオード
7は受光面が同図(d)のように大きく4分され、かつ
中央寄りの2つの領域は更に3分された構成とされてい
る。したがって、複合曲面レンズ6の領域6eと6fか
ら出射された光はそれぞれフォトダイオード7の光電変
換部7gと7hに集光される。領域6aと6bから出射
された光は、光電変換部7a,7b,7cで受光され、
領域6cと6dから出射された光は、光電変換部7d,
7e,7fで受光される。
The light transmitted through the compound curved lens 6 is received by the photodiode 7 provided between the points 63a and 63b. The photodiode 7 has a structure in which the light-receiving surface is largely divided into four as shown in FIG. 7D, and the two regions near the center are further divided into three. Therefore, the lights emitted from the regions 6e and 6f of the complex curved lens 6 are focused on the photoelectric conversion units 7g and 7h of the photodiode 7, respectively. The light emitted from the regions 6a and 6b is received by the photoelectric conversion units 7a, 7b, 7c,
The light emitted from the regions 6c and 6d is converted into the photoelectric conversion units 7d,
The light is received by 7e and 7f.

【0039】図3にフォトダイオード7に形成されるス
ポット8の形状を示す。図3(a)は光ディスク106
が対物レンズ105の焦点よりも近い時(後ピン)、同
図(b)は対物レンズ105が光ディスク106に焦点
を結んでいる時(合焦)、同図(c)は光ディスク10
6が対物レンズ105の焦点よりも遠い時(前ピン)を
表している。図3から明らかなように、フォーカス誤差
信号は、フォトダイオード7の光電変換部7a,7b,
7c,7d,7e,7fの起電流を、それぞれS7a,
S7b,S7c,S7d,S7e,S7fとすれば、−
S7a+S7b−S7c+S7d−S7e+S7fから
得られる。トラック誤差信号は、フォトダイオード7の
光電変換部7gと7hの起電流を、それぞれ、S7gと
S7hとすれば、S7g−S7hから得られる。
FIG. 3 shows the shape of the spot 8 formed on the photodiode 7. FIG. 3A shows the optical disc 106.
Is closer to the focus of the objective lens 105 (rear focus), FIG. 7B is when the objective lens 105 is focused on the optical disc 106 (focusing), and FIG.
Reference numeral 6 represents a time (front focus) farther than the focus of the objective lens 105. As is apparent from FIG. 3, the focus error signal is generated by the photoelectric conversion units 7a and 7b of the photodiode 7.
The electromotive currents of 7c, 7d, 7e, and 7f are changed to S7a,
If S7b, S7c, S7d, S7e, and S7f, then-
Obtained from S7a + S7b-S7c + S7d-S7e + S7f. The track error signal is obtained from S7g-S7h, where the electromotive currents of the photoelectric conversion units 7g and 7h of the photodiode 7 are S7g and S7h, respectively.

【0040】本発明(第1の発明)の焦点誤差検出装置
の第3実施例を図4に基づいて説明する。図4(a)の
ように、レーザダイオード101から出射された光は、
ホログラム光学素子18を透過され、レンズ115で光
ディスク106に集光され、光ディスク106で反射さ
れて、同じ光路を逆に進み、ホログラム光学素子18で
回折される。ホログラム光学素子18は図の左側から右
側に透過される際にその表面に設けた回折格子により回
折される。
A third embodiment of the focus error detecting device of the present invention (first invention) will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4A, the light emitted from the laser diode 101 is
The light is transmitted through the hologram optical element 18, condensed by the lens 115 on the optical disk 106, reflected by the optical disk 106, travels in the same optical path in reverse, and is diffracted by the hologram optical element 18. The hologram optical element 18 is diffracted by the diffraction grating provided on the surface of the hologram optical element 18 when the hologram optical element 18 is transmitted from the left side to the right side of the drawing.

【0041】ホログラム光学素子18は同図(b)のよ
うに矩形面積の対角線により4つの領域18a,18
b,18c,18dに分割されており、領域18aと1
8bの+1次回折光はフォトダイオード19の前方に焦
点を結び、−1次回折光は、フォトダイオード20の後
方に焦点を結ぶ。フォトダイオード19は同図(c)よ
うに、その光電変換部19a,19b,19cにおいて
前記+1次回折光が受光され、フォトダイオード20は
同図(d)のように、その光電変換部20a,20b,
20cで−1次回折光が受光される。また、ホログラム
光学素子18の領域18cの回折光はフォトダイオード
19の光電変換部19dとフォトダイオード20の光電
変換部20eに集光され、ホログラム光学素子18の領
域18dの回折光はフォトダイオード20の光電変換部
20dとフォトダイオード19の光電変換部19eに集
光される。
The hologram optical element 18 has four regions 18a, 18 formed by diagonal lines having a rectangular area as shown in FIG.
It is divided into areas 18a and 1d.
The + 1st-order diffracted light of 8b is focused on the front side of the photodiode 19, and the -1st-order diffracted light is focused on the rear side of the photodiode 20. The photodiode 19 receives the + 1st-order diffracted light at its photoelectric conversion units 19a, 19b, 19c as shown in FIG. 7C, and the photodiode 20 has its photoelectric conversion units 20a, 20b as shown in FIG. ,
The -1st order diffracted light is received at 20c. Further, the diffracted light of the region 18c of the hologram optical element 18 is condensed on the photoelectric conversion unit 19d of the photodiode 19 and the photoelectric conversion unit 20e of the photodiode 20, and the diffracted light of the region 18d of the hologram optical element 18 is reflected by the photodiode 20. The light is focused on the photoelectric conversion unit 20 d and the photoelectric conversion unit 19 e of the photodiode 19.

【0042】したがって、フォトダイオード19の光電
変換部19a,19b,19c,19d,19eの起電
流を、それぞれS19a,S19b,S19c,S19
d,S19eとし、フォトダイオード20の光電変換部
20a,20b,20c,20d,20eの起電流を、
それぞれS20a,S20b,S20c,S20d,S
20eとすれば、フォーカス誤差信号は、−19a+S
19b−S19c+S20a−S20b+S20cから
得られ、トラック誤差信号は、S19d−S19e−S
20d+S20eから得られる。
Therefore, the electromotive currents of the photoelectric conversion units 19a, 19b, 19c, 19d, and 19e of the photodiode 19 are changed to S19a, S19b, S19c, and S19, respectively.
d, S19e, and the electromotive currents of the photoelectric conversion units 20a, 20b, 20c, 20d, 20e of the photodiode 20 are
S20a, S20b, S20c, S20d, S
If it is 20e, the focus error signal is −19a + S.
19b-S19c + S20a-S20b + S20c, the track error signal is S19d-S19e-S.
Obtained from 20d + S20e.

【0043】本発明(第1発明)の焦点誤差検出装置の
第4実施例を図5に基づいて説明する。同図(a)のよ
うに、レーザダイオード101から出射された光は、ホ
ログラム光学素子9を透過され、レンズ115で光ディ
スク106に集光され、光ディスク106で反射され
て、同じ光路を逆向きに進み、ホログラム光学素子9で
回折される。同図(b)に示すように、ホログラム光学
素子9は矩形面積の対角線により領域9a,9b,9
c,9dの4つの領域に分割され、かつこのホログラム
光学素子9の周囲の上下左右のそれぞれ軸回り90度異
なる4箇所にそれぞれフォトダイオード10〜13が配
置される。
A fourth embodiment of the focus error detecting apparatus of the present invention (first invention) will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7A, the light emitted from the laser diode 101 is transmitted through the hologram optical element 9, condensed on the optical disc 106 by the lens 115, reflected by the optical disc 106, and reverses the same optical path. The hologram optical element 9 advances and is diffracted. As shown in FIG. 9B, the hologram optical element 9 has regions 9a, 9b, 9 formed by diagonal lines having a rectangular area.
The photodiodes 10 to 13 are divided into four regions c and 9d, and are arranged at four positions around the hologram optical element 9 at different angles of 90 degrees around the respective axes.

【0044】前記ホログラム光学素子9の領域9aと9
bの+1次回折光はフォトダイオード10の前方に焦点
を結び、−1次回折光は、フォトダイオード11の後方
に焦点を結ぶ。また、ホログラム光学素子9の領域9c
と9dの+1次回折光はフォトダイオード12の前方に
焦点を結び、−1次回折光は、フォトダイオード13の
後方に焦点を結ぶ。
Areas 9a and 9 of the hologram optical element 9
The + 1st-order diffracted light of b is focused on the front side of the photodiode 10, and the -1st-order diffracted light is focused on the rear side of the photodiode 11. In addition, the region 9c of the hologram optical element 9
The + 1st-order diffracted light of 9d and 9d is focused on the front side of the photodiode 12, and the -1st-order diffracted light is focused on the rear side of the photodiode 13.

【0045】したがって、フォトダイオード10の光電
変換部10a,10b,10cの起電流と、フォトダイ
オード11の光電変換部11a,11b,11cの起電
流と、フォトダイオード12の光電変換部12a,12
b,12cの起電流と、フォトダイオード13の光電変
換部13a,13b,13cの起電流を、それぞれS1
0a,S10b,S10c,S11a,S11b,S1
1c,S12a,S12b,S12c,S13a,S1
3b,S13cとすれば、フォーカス誤差信号は、−S
10a+S10b−S10c+S11a−S11b+S
11c−S12a+S12b−S12c+S13a−S
13b+S13cから得られ、トラック誤差信号は、S
10a−S10c−S11a+S11cから得られる。
Therefore, the electromotive currents of the photoelectric converters 10a, 10b, 10c of the photodiode 10, the electromotive currents of the photoelectric converters 11a, 11b, 11c of the photodiode 11, and the photoelectric converters 12a, 12 of the photodiode 12 are obtained.
The electromotive currents of b and 12c and the electromotive currents of the photoelectric conversion units 13a, 13b, and 13c of the photodiode 13 are respectively S1.
0a, S10b, S10c, S11a, S11b, S1
1c, S12a, S12b, S12c, S13a, S1
3b and S13c, the focus error signal is -S
10a + S10b-S10c + S11a-S11b + S
11c-S12a + S12b-S12c + S13a-S
13b + S13c, the track error signal is S
10a-S10c-S11a + S11c.

【0046】この第4実施例の焦点誤差検出装置は、第
3実施例の焦点誤差検出装置よりも多くの光量を焦点誤
差の検出に利用できるという特徴があり、レーザダイオ
ード101の消費電力を抑えたい場合や、光ディスク1
06の反射率が低い場合、あるいは、フォトダイオード
10,11,12,13の光電変換効率が低い場合など
に有利である。
The focus error detecting device of the fourth embodiment is characterized in that a larger amount of light can be used for detecting the focus error than the focus error detecting device of the third embodiment, and the power consumption of the laser diode 101 is suppressed. If you want, optical disc 1
This is advantageous when the reflectance of 06 is low, or when the photoelectric conversion efficiency of the photodiodes 10, 11, 12, 13 is low.

【0047】本発明(第2発明)の焦点誤差検出装置の
第5実施例を図6に基づいて説明する。同図(a)のよ
うに、レーザダイオード101から放射された直線偏光
光は、コリメートレンズ102で平行光に変換され、偏
光ビームスプリッタ103を透過し、1/4波長板10
4で円偏光光に変換される。対物レンズ105で光ディ
スク106に集光された光は、反射されて、同じ光路を
逆向きに進み、1/4波長板104で再び直線偏光光に
変換される。往復で1/4波長板104を2回透過した
光は、往路と復路で直線偏光の向きが90°回転するた
め、偏光ビームスプリッタ103で反射され、コリメー
トレンズ107で収束光に変換される。ビームスプリッ
タ108で2本に分けられた光は、ハーフミラー108
で一部は透過され、一部は反射され、透過光は焦点の前
方におかれた分割偏向器25を通してフォトダイオード
27で受光される。また、反射光は焦点の後方に置かれ
た分割偏向器26を通してフォトダイオード28で受光
される。
A fifth embodiment of the focus error detecting device of the present invention (second invention) will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6A, the linearly polarized light emitted from the laser diode 101 is converted into parallel light by the collimator lens 102, transmitted through the polarization beam splitter 103, and the quarter wavelength plate 10 is transmitted.
At 4, it is converted into circularly polarized light. The light condensed on the optical disk 106 by the objective lens 105 is reflected, travels in the same optical path in the opposite direction, and is converted again into linearly polarized light by the ¼ wavelength plate 104. The light that has passed through the quarter-wave plate 104 twice in the forward and backward directions is reflected by the polarization beam splitter 103 and is converted into converged light by the collimator lens 107 because the direction of the linearly polarized light rotates 90 ° in the forward and backward paths. The light split into two by the beam splitter 108 is reflected by the half mirror 108.
Part of which is transmitted and part of which is reflected, and the transmitted light is received by the photodiode 27 through the split deflector 25 placed in front of the focal point. The reflected light is received by the photodiode 28 through the split deflector 26 placed behind the focal point.

【0048】前記分割偏向器25と分割偏向器26は、
同図(b)に示すように、互いに対向する傾斜角度の一
対の屈折面で凹状に形成したものであり、この屈折面の
中央に光軸を位置させることで、コリメートレンズ10
7により収束された円形の断面を有する光を中央で2分
割して偏向させ、半円形の断面を有する2本の光に変換
し、それぞれをフォトダイオード27,28で受光させ
る。また、各フォトダイオード27,28はそれぞれ同
図(c),(d)に示すように、光電変換部27a,2
7b,27cと28a,28b,28cで構成される。
The divided deflector 25 and the divided deflector 26 are
As shown in FIG. 3B, a pair of refracting surfaces having an inclination angle facing each other is formed in a concave shape, and the optical axis is positioned at the center of the refracting surfaces, whereby the collimator lens 10 is formed.
The light having a circular cross section converged by 7 is divided into two at the center and deflected, converted into two lights having a semicircular cross section, and received by photodiodes 27 and 28, respectively. The photodiodes 27 and 28 are provided with photoelectric conversion units 27a and 2a, as shown in FIGS.
7b, 27c and 28a, 28b, 28c.

【0049】したがって、フォーカス誤差信号は、フォ
トダイオード27の光電変換部27a,27b,27c
の起電流と、フォトダイオード28の光電変換部28
a,28b,28cの起電流を、それぞれ、S27a,
S27b,S27c,S28a,S28b,S28cと
すれば、−S27a+S27b−S27c+S28a−
S28b+S28cから得られる。また、トラック誤差
信号は、S27a−S27cから得られる。
Therefore, the focus error signal is the photoelectric conversion units 27a, 27b, 27c of the photodiode 27.
And the photoelectric conversion unit 28 of the photodiode 28
The electromotive currents of a, 28b, and 28c are respectively changed to S27a,
If S27b, S27c, S28a, S28b, and S28c, -S27a + S27b-S27c + S28a-.
Obtained from S28b + S28c. Further, the track error signal is obtained from S27a-S27c.

【0050】本発明(第2発明)の焦点誤差検出装置の
第6実施例を図7に基づいて説明する。同図(a)のよ
うに、レーザダイオード101から放射された直線偏光
光は、コリメートレンズ102で平行光に変換され、偏
光ビームスプリッタ103を透過し、1/4波長板10
4で円偏光光に変換される。対物レンズ105で光ディ
スク106に集光された光は、反射されて同じ光路を逆
向きに進み、1/4波長板104で再び直線偏光光に変
換される。往復で1/4波長板104を2回透過した光
は、往路と復路で直線偏光の向きが90°回転するた
め、偏光ビームスプリッタ103で反射され、複合曲面
レンズ113で中央を境に2本の焦点距離の異なる収束
光が接した光に変換される。この複合曲面レンズ113
はその平面部が中心線を境に二分され、それぞれ異なる
焦点距離のレンズとして構成されたものである。
A sixth embodiment of the focus error detecting apparatus of the present invention (second invention) will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6A, the linearly polarized light emitted from the laser diode 101 is converted into parallel light by the collimator lens 102, transmitted through the polarization beam splitter 103, and the quarter wavelength plate 10 is transmitted.
At 4, it is converted into circularly polarized light. The light condensed on the optical disk 106 by the objective lens 105 is reflected, travels in the same optical path in the opposite direction, and is converted again into linearly polarized light by the ¼ wavelength plate 104. The light that has passed through the quarter-wave plate 104 twice in the reciprocating direction is reflected by the polarization beam splitter 103 because the direction of the linearly polarized light is rotated by 90 ° in the forward path and the backward path, and is reflected by the compound curved surface lens 113 at the center with two rays. Convergent light beams having different focal lengths are converted into contact light beams. This compound curved lens 113
The plane part is divided into two parts with the center line as a boundary, and each is configured as a lens having a different focal length.

【0051】前記複合曲面レンズ113を透過された光
は、分割偏向器31で2本の収束光の境界面に垂直な面
で2分割され偏向されて、2本の収束光の焦点の間に置
かれたフォトダイオード32で受光される。分割偏向器
31は、同図(b)に示すように、その平面部が中心線
を境に二分され、一方は凸状をした楔型、他方は凹状を
した楔型のそれぞれ屈折面として構成される。したがっ
て、同図(c)に示すように、複合曲面レンズ113に
よりそれぞれ異なる焦点位置に結像されようとする光
は、更に分割偏向器31によってそれぞれ2分割され、
結果として光軸に垂直な面の形状が半円をした光束とし
てフォトダイオード32で受光されることになる。
The light transmitted through the compound curved surface lens 113 is split into two by the split deflector 31 in a plane perpendicular to the boundary surface of the two convergent lights and is deflected, so that it is between the focal points of the two convergent lights. The light is received by the placed photodiode 32. As shown in FIG. 2B, the split deflector 31 has a plane portion divided into two parts with a center line as a boundary, one of which is a convex wedge-shaped surface and the other is a concave wedge-shaped refractive surface. To be done. Therefore, as shown in FIG. 7C, the light that is about to be imaged at different focal positions by the compound curved surface lens 113 is further divided into two by the division deflector 31,
As a result, the photodiode 32 receives the light as a light flux whose surface perpendicular to the optical axis is semicircular.

【0052】フォトダイオード32は、同図(d)のよ
うに、二分線33により大きく2つの領域に分割された
構成とされる。そして、フォトダイオード32の光電変
換部32a,32b,32c,32d,32e,32f
の起電流を、それぞれ、S32a,S32b,S32
c,S32d,S32e,S32fとすれば、フォーカ
ス誤差信号は、−S32a+S32b−S32c+S3
2d−S32e+S32fから得られ、トラック誤差信
号は、S32a+S32b+S32c−S32d−S3
2e−S32fから得られる。
As shown in FIG. 6D, the photodiode 32 is divided into two regions by a bisecting line 33. Then, the photoelectric conversion units 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f of the photodiode 32.
Of the electromotive force of S32a, S32b, and S32, respectively.
If c, S32d, S32e, and S32f, the focus error signal is -S32a + S32b-S32c + S3.
2d-S32e + S32f, the track error signal is S32a + S32b + S32c-S32d-S3.
2e-S32f.

【0053】本発明(第2発明)の焦点誤差検出装置の
第7実施例を図8に基づいて説明する。同図(a)のよ
うに、レーザダイオード101から出射された光は、ホ
ログラム光学素子34を透過した後レンズ115で光デ
ィスク106に集光され、光ディスク106で反射され
て、同じ光路を逆向きに進み、ホログラム光学素子34
で回折される。ホログラム光学素子34は、フォトダイ
オード35の前方に焦点を結ぶ+1次回折光と、フォト
ダイオード36の後方に焦点を結ぶ−1次回折光を発生
させる。
A seventh embodiment of the focus error detecting device of the present invention (second invention) will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7A, the light emitted from the laser diode 101 is transmitted through the hologram optical element 34 and then focused on the optical disc 106 by the lens 115 and reflected by the optical disc 106 to reverse the same optical path. Proceed to hologram optical element 34
Is diffracted by. The hologram optical element 34 generates + 1st-order diffracted light focused on the front side of the photodiode 35 and −1st-order diffracted light focused on the rear side of the photodiode 36.

【0054】前記ホログラム光学素子34は、同図
(b)のように、光軸上に位置される二分線によって領
域34aと34bに2分割されており、これにより、ホ
ログラム光学素子34で発生される+1次回折光と−1
次回折光とはそれぞれ二分され、各々半円形をした光束
としてフォトダイオード35,36で受光される。同図
(c)のように、+1次回折光は、平行に並んだ2つの
半円形のスポット37をフォトダイオード35に形成
し、同図(d)のように、−1次回折光は、平行に並ん
だ2つの半円形のスポット38をフォトダイオード36
に形成する。
The hologram optical element 34 is divided into two regions 34a and 34b by a bisector located on the optical axis as shown in FIG. + 1st order diffracted light and -1
The second-order diffracted light is divided into two and is received by the photodiodes 35 and 36 as a semicircular light flux. As shown in FIG. 7C, the + 1st-order diffracted light forms two semicircular spots 37 arranged in parallel on the photodiode 35, and as shown in FIG. The two semi-circular spots 38 arranged side by side on the photodiode 36
To form.

【0055】したがって、フォーカス誤差信号は、フォ
トダイオード35の光電変換部35a,35b,35c
の起電流を、それぞれ、S35a,S35b,S35c
とし、フォトダイオード36の光電変換部36a,36
b,36cの起電流を、それぞれ、S36a,S36
b,S36cとすれば、−S35a+S35b−S35
c+S36a−S36b+S36cから得られる。ま
た、トラック誤差信号は、S35a+S35c−S36
a+S36cから得られる。
Therefore, the focus error signal is the photoelectric conversion portions 35a, 35b, 35c of the photodiode 35.
Of the electromotive currents of S35a, S35b, and S35c, respectively.
And the photoelectric conversion units 36a, 36 of the photodiode 36
The electromotive currents of b and 36c are S36a and S36, respectively.
b and S36c, -S35a + S35b-S35
Obtained from c + S36a-S36b + S36c. Further, the track error signal is S35a + S35c-S36.
Obtained from a + S36c.

【0056】本発明(第2発明)の焦点誤差検出装置の
第8実施例を図9に基づいて説明する。同図(a)のよ
うに、レーザダイオード101から出射された光は、ホ
ログラム光学素子48を透過した後レンズ115で光デ
ィスク106に集光され、光ディスク106で反射され
て、同じ光路を逆向きに進み、ホログラム光学素子48
で回折される。同図(b)のように、ホログラム光学素
子48は光軸を通る2本の対角線によって4つの領域4
8a,48b,48c,48dに分割されており、領域
48aと48bの+1次回折光は、フォトダイオード4
9の前方に焦点を結び、−1次回折光は、フォトダイオ
ード50の後方に焦点を結ぶ。
An eighth embodiment of the focus error detection device of the present invention (second invention) will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7A, the light emitted from the laser diode 101 passes through the hologram optical element 48, is condensed on the optical disc 106 by the lens 115, is reflected by the optical disc 106, and reverses the same optical path. Proceed and hologram optical element 48
Is diffracted by. As shown in FIG. 7B, the hologram optical element 48 has four regions 4 formed by two diagonal lines passing through the optical axis.
8a, 48b, 48c, 48d, and the + 1st order diffracted light in the regions 48a and 48b is the photodiode 4
9 is focused on the front side, and the −1st-order diffracted light is focused on the rear side of the photodiode 50.

【0057】ここで、光束はホログラム光学素子48の
4つの領域により4分割されるために各光束は扇形(1
/4円形)とされ、それぞれフォトダイオード48,4
9で受光される。したがって、同図(c)に示すフォト
ダイオード49の光電変換部49a,49b,49cに
2つの扇形のスポット51を形成し、同図(d)に示す
フォトダイオード50の光電変換部50a,50b,5
0cに2つの扇形のスポット52を形成する。ホログラ
ム光学素子48の領域48cの回折光は、フォトダイオ
ード49の光電変換部49dとフォトダイオード50の
光電変換部50eに集光され、ホログラム光学素子48
の領域48dの回折光は、フォトダイオード50の光電
変換部50dとフォトダイオード49の光電変換部49
eに集光される。
Here, since the light flux is divided into four by the four regions of the hologram optical element 48, each light flux has a fan shape (1
/ 4 circle), and the photodiodes 48 and 4 respectively
Light is received at 9. Therefore, two fan-shaped spots 51 are formed in the photoelectric conversion parts 49a, 49b, 49c of the photodiode 49 shown in FIG. 7C, and the photoelectric conversion parts 50a, 50b of the photodiode 50 shown in FIG. 5
Two fan-shaped spots 52 are formed at 0c. The diffracted light of the region 48c of the hologram optical element 48 is condensed on the photoelectric conversion section 49d of the photodiode 49 and the photoelectric conversion section 50e of the photodiode 50, and the hologram optical element 48
The diffracted light of the region 48d of the photoelectric conversion unit 50d of the photodiode 50 and the photoelectric conversion unit 49 of the photodiode 49 are
It is focused on e.

【0058】したがって、フォトダイオード49の光電
変換部49a,49b,49c,49d,49eの起電
流を、それぞれ、S49a,S49b,S49c,S4
9d,S49eとし、フォトダイオード50の光電変換
部50a,50b,50c,50d,50eの起電流
を、それぞれ、S50a,S50b,S50c,S50
d,S50eとすれば、フォーカス誤差信号は、−S4
9a+S49b−S49c+S50a−S50b+S5
0cから得られ、トラック誤差信号は、S49d−S4
9e−S50d+S50eから得られる。
Therefore, the electromotive currents of the photoelectric converters 49a, 49b, 49c, 49d, and 49e of the photodiode 49 are changed to S49a, S49b, S49c, and S4, respectively.
9d and S49e, and the electromotive currents of the photoelectric conversion units 50a, 50b, 50c, 50d and 50e of the photodiode 50 are S50a, S50b, S50c and S50, respectively.
d, S50e, the focus error signal is -S4
9a + S49b-S49c + S50a-S50b + S5
0c, the track error signal is S49d-S4.
9e-S50d + S50e.

【0059】本発明(第2発明)の焦点誤差検出装置の
第9実施例を図10に基づいて説明する。同図(a)の
ように、レーザダイオード101から出射された光は、
ホログラム光学素子39を透過した後レンズ115で光
ディスク106に集光され、光ディスク106で反射さ
れて、同じ光路を逆向きに進み、ホログラム光学素子3
9で回折される。ホログラム光学素子39は、同図
(b)に示すように、光軸を通る2本の対角線によって
4つの領域39a,39b,39c,39dに分割され
ている。また、ホログラム光学素子39に対して光軸の
回りに4つのフォトダイオード40,41,42,43
がそれぞれ直角位置に配置されている。
A ninth embodiment of the focus error detecting device of the present invention (second invention) will be described with reference to FIG. The light emitted from the laser diode 101 as shown in FIG.
After passing through the hologram optical element 39, the light is condensed on the optical disk 106 by the lens 115, reflected by the optical disk 106, and travels in the opposite optical path in the opposite direction.
Diffracted at 9. The hologram optical element 39 is divided into four regions 39a, 39b, 39c, 39d by two diagonal lines passing through the optical axis, as shown in FIG. Also, four photodiodes 40, 41, 42, 43 are provided around the optical axis with respect to the hologram optical element 39.
Are arranged at right angles.

【0060】そして、ホログラム光学素子39の領域3
9aと39bの+1次回折光は、フォトダイオード40
の前方に焦点を結び、フォトダイオード40に2つの扇
形(1/4円形)のスポット44を形成し、−1次回折
光は、フォトダイオード41の後方に焦点を結び、フォ
トダイオード41に2つの扇形のスポット45を形成す
る。さらに、ホログラム光学素子39の領域39cと3
9dの+1次回折光は、フォトダイオード42の前方に
焦点を結び、フォトダイオード42に2つの扇形のスポ
ット46を形成し、−1次回折光は、フォトダイオード
43の後方に焦点を結び、フォトダイオード43に2つ
の扇形のスポット47を形成する。
Area 3 of hologram optical element 39
The + 1st-order diffracted light of 9a and 39b is reflected by the photodiode 40
To form two fan-shaped (1/4 circular) spots 44 on the photodiode 40, and the -1st-order diffracted light is focused on the back of the photodiode 41 to form two fan-shaped spots on the photodiode 41. Spots 45 are formed. Further, the areas 39c and 3 of the hologram optical element 39 are
The + 1st-order diffracted light of 9d is focused in front of the photodiode 42 to form two fan-shaped spots 46 in the photodiode 42, and the -1st-order diffracted light is focused behind the photodiode 43, and the photodiode 43 Forming two fan-shaped spots 47.

【0061】したがって、フォトダイオード40の光電
変換部40a,40b,40cの起電流と、フォトダイ
オード41の光電変換部41a,41b,41cの起電
流と、フォトダイオード42の光電変換部42a,42
b,42cの起電流と、フォトダイオード43の光電変
換部43a,43b,43cの起電流を、それぞれ、S
40a,S40b,S40c,S41a,S41b,S
41c,S42a,S42b,S42c,S43a,S
43b,S43cとすれば、フォーカス誤差信号は、−
S40a+S40b−S40c+S41a−S41b+
S41c−S42a+S42b−S42c+S43a−
S43b+S43cから得られ、トラック誤差信号は、
S40a−S40c−S41a+S41cから得られ
る。
Therefore, the electromotive currents of the photoelectric conversion parts 40a, 40b, 40c of the photodiode 40, the electromotive currents of the photoelectric conversion parts 41a, 41b, 41c of the photodiode 41, and the photoelectric conversion parts 42a, 42 of the photodiode 42 are formed.
The electromotive currents of b and 42c and the electromotive currents of the photoelectric conversion units 43a, 43b, and 43c of the photodiode 43 are respectively S
40a, S40b, S40c, S41a, S41b, S
41c, S42a, S42b, S42c, S43a, S
43b and S43c, the focus error signal is −
S40a + S40b-S40c + S41a-S41b +
S41c-S42a + S42b-S42c + S43a-
The track error signal obtained from S43b + S43c is
Obtained from S40a-S40c-S41a + S41c.

【0062】この第9実施例の焦点誤差検出装置は、第
8実施例の焦点誤差検出装置よりも多くの光量を焦点誤
差の検出に利用できるという特徴があり、レーザダイオ
ード101の消費電力を抑えたい場合や、光ディスク1
06の反射率が低い場合、あるいは、フォトダイオード
40,41,42,43の光電変換効率が低い場合など
に有利である。
The focus error detecting device of the ninth embodiment is characterized in that a larger amount of light can be used for detecting the focus error than the focus error detecting device of the eighth embodiment, and the power consumption of the laser diode 101 is suppressed. If you want, optical disc 1
This is advantageous when the reflectance of 06 is low, or when the photoelectric conversion efficiency of the photodiodes 40, 41, 42, 43 is low.

【0063】本発明(第3発明)の焦点誤差検出装置の
第10実施例を図11に基づいて説明する。同図(a)
のように、レーザダイオード101から放射された直線
偏光光は、コリメートレンズ102で平行光に変換さ
れ、偏光ビームスプリッタ103を透過し、1/4波長
板104で円偏光光に変換される。対物レンズ105で
光ディスク106に集光された光は、反射されて同じ光
路を逆向きに進み、1/4波長板104で再び直線偏光
光に変換される。往復で1/4波長板104を2回透過
した光は、往路と復路で直線偏光の向きが90°回転す
るため、偏光ビームスプリッタ103で反射され、コリ
メートレンズ107で収束光に変換され、透過反射板6
7に照射される。
A tenth embodiment of the focus error detecting device of the present invention (third invention) will be described with reference to FIG. FIG.
As described above, the linearly polarized light emitted from the laser diode 101 is converted into parallel light by the collimator lens 102, transmitted through the polarization beam splitter 103, and converted into circularly polarized light by the ¼ wavelength plate 104. The light condensed on the optical disk 106 by the objective lens 105 is reflected, travels in the same optical path in the opposite direction, and is converted again into linearly polarized light by the ¼ wavelength plate 104. The light that has passed through the quarter-wave plate 104 twice in the forward and backward directions is reflected by the polarization beam splitter 103 because the direction of the linearly polarized light rotates by 90 ° in the forward path and the backward path, is converted into converged light by the collimator lens 107, and is transmitted. Reflector 6
7 is irradiated.

【0064】透過反射板67は、同図(b)のように、
光軸に対して二分線により2つの領域67a,67bに
分割されており、領域67aは光を反射し、領域67b
は光を透過する。透過反射板67で2本に分けられた光
は、光束が半円形とされ、それぞれ同図(c),(d)
に示すように、焦点の前方に置かれたフォトダイオード
68と、焦点の後方に置かれたフォトダイオード69で
受光される。
The transflective plate 67 is, as shown in FIG.
It is divided into two regions 67a and 67b by a bisector with respect to the optical axis. The region 67a reflects light and the region 67b
Transmits light. The light divided into two by the transmissive / reflecting plate 67 has a semi-circular light flux, and is shown in FIGS.
The light is received by the photodiode 68 placed in front of the focus and the photodiode 69 placed behind the focus, as shown in FIG.

【0065】したがって、フォーカス誤差信号は、フォ
トダイオード68の光電変換部68a,68bの起電流
と、フォトダイオード69の光電変換部69a,69b
の起電流を、それぞれ、S68a,S68b,S69
a,S69bとすれば、−S68a+S68b+S69
a−S69bから得られる。また、トラック誤差信号
は、S68a+S68b−S69a−S69bから得ら
れる。
Therefore, the focus error signal is generated by the electromotive currents of the photoelectric conversion units 68a and 68b of the photodiode 68 and the photoelectric conversion units 69a and 69b of the photodiode 69.
Of the electromotive currents of S68a, S68b, and S69, respectively.
a and S69b are -S68a + S68b + S69
Obtained from a-S69b. Further, the track error signal is obtained from S68a + S68b-S69a-S69b.

【0066】本発明(第3発明)の焦点誤差検出装置の
第11実施例を図12に基づいて説明する。同図(a)
のように、レーザダイオード101から放射された直線
偏光光は、コリメートレンズ102で平行光に変換さ
れ、偏光ビームスプリッタ103を透過し、1/4波長
板104で円偏光光に変換される。対物レンズ105で
光ディスク106に集光された光は、反射されて、同じ
光路を逆向きに進み、1/4波長板104で再び直線偏
光光に変換される。往復で1/4波長板104を2回透
過した光は、往路と復路で直線偏光の向きが90°回転
するため、偏光ビームスプリッタ103で反射され、複
合曲面レンズ113で中央を境に2本の焦点距離の異な
る収束光が接した光に変換される。
An eleventh embodiment of the focus error detection device of the present invention (third invention) will be described with reference to FIG. FIG.
As described above, the linearly polarized light emitted from the laser diode 101 is converted into parallel light by the collimator lens 102, transmitted through the polarization beam splitter 103, and converted into circularly polarized light by the ¼ wavelength plate 104. The light condensed on the optical disk 106 by the objective lens 105 is reflected, travels in the same optical path in the opposite direction, and is converted again into linearly polarized light by the ¼ wavelength plate 104. The light that has passed through the quarter-wave plate 104 twice in the reciprocating direction is reflected by the polarization beam splitter 103 because the direction of the linearly polarized light is rotated by 90 ° in the forward path and the backward path, and is reflected by the compound curved surface lens 113 at the center with two rays. Convergent light beams having different focal lengths are converted into contact light beams.

【0067】この光は、分割偏向器72を透過される
が、分割偏向器72は同図(b)のように、光軸を挟ん
だ一方の領域はV字型に形成され、他方の領域は平坦に
形成されて前記複合曲面レンズ113とは直角な方向に
向けられているため、同図(c)のように、入射された
2本の収束光は、その境界面に垂直な面で2分割され偏
向されて、2本の収束光の焦点の間に置かれた同図
(d)に示すフォトダイオード73で受光される。
This light is transmitted through the divisional deflector 72, and the divisional deflector 72 is formed in a V-shape in one region sandwiching the optical axis and the other region as shown in FIG. Is formed flat and is oriented in a direction perpendicular to the compound curved surface lens 113. Therefore, as shown in FIG. 6C, the two incident convergent lights are incident on a plane perpendicular to the boundary surface. It is divided into two and deflected, and the light is received by the photodiode 73 shown in FIG.

【0068】したがって、フォトダイオード73の光電
変換部73a,73b,73c,73d,73e,73
f,73g,73hの起電流を、それぞれ、S73a,
S73b,S73c,S73d,S73e,S73f,
S73g,S73hとすれば、フォーカス誤差信号は、
−S73a+S73b−S73c+S73d+S73e
−S73f+S73g−S73hから得られ、トラック
誤差信号は、S73a+S73b−S73c−S73d
+S73e+S73f−S73g−S73hから得られ
る。
Therefore, the photoelectric conversion parts 73a, 73b, 73c, 73d, 73e, 73 of the photodiode 73 are formed.
The electromotive currents of f, 73g, and 73h are S73a,
S73b, S73c, S73d, S73e, S73f,
If S73g and S73h, the focus error signal is
-S73a + S73b-S73c + S73d + S73e
-S73f + S73g-S73h, the track error signal is S73a + S73b-S73c-S73d.
+ S73e + S73f-S73g-S73h.

【0069】本発明(第3発明)の焦点誤差検出装置の
第12実施例を図13に基づいて説明する。同図(a)
のように、レーザダイオード101から出射された光
は、ホログラム光学素子75を透過した後レンズ115
で光ディスク106に集光され、光ディスク106で反
射されて、同じ光路を逆向きに進み、ホログラム光学素
子75で回折される。ホログラム光学素子75は、同図
(b)のように、光軸を通る二分線によって2つの領域
75a,75bに分割されているため、フォトダイオー
ド76の前方に焦点を結ぶ+1次回折光と、フォトダイ
オード77の後方に焦点を結ぶ−1次回折光を発生させ
る。
A twelfth embodiment of the focus error detection device of the present invention (third invention) will be described with reference to FIG. FIG.
As described above, the light emitted from the laser diode 101 passes through the hologram optical element 75 and then the lens 115.
Is condensed on the optical disc 106, reflected by the optical disc 106, travels in the same optical path in the opposite direction, and is diffracted by the hologram optical element 75. Since the hologram optical element 75 is divided into two regions 75a and 75b by a bisector passing through the optical axis as shown in FIG. 7B, the + 1st-order diffracted light focused in front of the photodiode 76 and the photo The -1st-order diffracted light focused on the rear side of the diode 77 is generated.

【0070】このため、ホログラム光学素子75の領域
75aの+1次回折光は、同図(c)のように、フォト
ダイオード76にスポット78aを形成し、領域75b
の+1次回折光は、同図(d)のように、フォトダイオ
ード76にスポット79aを形成する。また、領域75
aの−1次回折光はフォトダイオード77にスポット7
8bを形成し、領域75bの−1次回折光はフォトダイ
オード77にスポット79bを形成する。
Therefore, the + 1st order diffracted light of the area 75a of the hologram optical element 75 forms a spot 78a on the photodiode 76 as shown in FIG.
The + 1st order diffracted light of the above forms a spot 79a on the photodiode 76 as shown in FIG. Also, the area 75
The -1st-order diffracted light of a is spotted on the photodiode 77.
8b, and the −first-order diffracted light in the region 75b forms a spot 79b on the photodiode 77.

【0071】したがって、フォーカス誤差信号は、フォ
トダイオード76の光電変換部76a,76b,76
c,76dの起電流を、それぞれ、S76a,S76
b,S76c,S76dとし、フォトダイオード77の
光電変換部77a,77b,77c,77dの起電流
を、それぞれ、S77a,S77b,S77c,S77
dとすれば、−S76a+S76b+S76c−S76
d+S77a−S77b−S77c+S77dから得ら
れる。また、トラック誤差信号は、S76a−S76b
+S76c−S76d−S77a+S77b−S77c
+S77dから得られる。
Therefore, the focus error signal is the photoelectric conversion portions 76a, 76b, 76 of the photodiode 76.
The electromotive currents of c and 76d are changed to S76a and S76, respectively.
b, S76c, S76d, and the electromotive currents of the photoelectric conversion units 77a, 77b, 77c, 77d of the photodiode 77 are S77a, S77b, S77c, S77, respectively.
If it is d, -S76a + S76b + S76c-S76
Obtained from d + S77a-S77b-S77c + S77d. Further, the track error signal is S76a-S76b.
+ S76c-S76d-S77a + S77b-S77c
Obtained from + S77d.

【0072】本発明(第3発明)の焦点誤差検出装置の
第13実施例を図14に基づいて説明する。同図(a)
のように、レーザダイオード101から出射された光
は、ホログラム光学素子80を透過した後レンズ115
で光ディスク106に集光され、光ディスク106で反
射されて、同じ光路を逆向きに進み、ホログラム光学素
子80で回折される。ホログラム光学素子80は、同図
(b)のように、光軸を通る2本の対角線により4つの
領域80a,80b,80c,80dに分割されてい
る。
A thirteenth embodiment of the focus error detection device of the present invention (third invention) will be described with reference to FIG. FIG.
As described above, the light emitted from the laser diode 101 passes through the hologram optical element 80 and then the lens 115.
Is condensed on the optical disc 106, reflected by the optical disc 106, travels in the same optical path in the opposite direction, and is diffracted by the hologram optical element 80. The hologram optical element 80 is divided into four regions 80a, 80b, 80c, 80d by two diagonal lines passing through the optical axis, as shown in FIG.

【0073】そして、領域80aの+1次回折光は、フ
ォトダイオード81の前方に焦点を結び、同図(c)の
ように、フォトダイオード81の光電変換部81aと8
1cにスポット83aを形成する。また、−1次回折光
は、フォトダイオード82の後方に焦点を結び、同図
(d)のように、フォトダイオード82の光電変換部8
2bと82dにスポット83bを形成する。
Then, the + 1st-order diffracted light of the region 80a is focused on the front side of the photodiode 81, and as shown in FIG.
A spot 83a is formed on 1c. Further, the -1st-order diffracted light is focused on the rear side of the photodiode 82, and as shown in FIG.
Spots 83b are formed on 2b and 82d.

【0074】さらに、領域80bの+1次回折光は、同
図(c)のように、フォトダイオード81の前方に焦点
を結び、フォトダイオード81の光電変換部81bと8
1dにスポット84aを形成する。また、−1次回折光
は、同図(d)のように、フォトダイオード82の後方
に焦点を結び、フォトダイオード82の光電変換部82
aと82cにスポット84bを形成する。
Further, the + 1st-order diffracted light in the region 80b is focused on the front side of the photodiode 81 as shown in FIG.
A spot 84a is formed on 1d. Further, the −1st-order diffracted light is focused on the rear side of the photodiode 82, as shown in FIG.
Spots 84b are formed on a and 82c.

【0075】更に、ホログラム光学素子80の領域80
cの回折光は、フォトダイオード81の光電変換部81
eとフォトダイオード82の光電変換部82fに集光さ
れ、ホログラム光学素子80の領域80dの回折光は、
フォトダイオード82の光電変換部82eとフォトダイ
オード81の光電変換部81fに集光される。
Further, the area 80 of the hologram optical element 80
The diffracted light of c is the photoelectric conversion unit 81 of the photodiode 81.
e and the diffracted light of the region 80d of the hologram optical element 80, which is condensed on the photoelectric conversion portion 82f of the photodiode 82,
The light is focused on the photoelectric conversion unit 82e of the photodiode 82 and the photoelectric conversion unit 81f of the photodiode 81.

【0076】したがって、フォトダイオード81の光電
変換部81a,81b,81c,81d,81e,81
fの起電流を、それぞれ、S81a,S81b,S81
c,S81d,S81e,S81fとし、フォトダイオ
ード82の光電変換部82a,82b,82c,82
d,82e,82fの起電流を、それぞれ、S82a,
S82b,S82c,S82d,S82e,S82fと
すれば、フォーカス誤差信号は、−S81a+S81b
+S81c−S81d+S82a−S82b−S82c
+S82dから得られ、トラック誤差信号は、S81e
−S81f−S82e+S82fから得られる。
Therefore, the photoelectric conversion portions 81a, 81b, 81c, 81d, 81e, 81 of the photodiode 81 are
The electromotive currents of f are S81a, S81b, and S81, respectively.
c, S81d, S81e, S81f, and the photoelectric conversion units 82a, 82b, 82c, 82 of the photodiode 82.
The electromotive currents of d, 82e, and 82f are S82a,
If S82b, S82c, S82d, S82e, and S82f, the focus error signal is -S81a + S81b.
+ S81c-S81d + S82a-S82b-S82c
The track error signal obtained from + S82d is S81e.
Obtained from -S81f-S82e + S82f.

【0077】本発明(第3発明)の焦点誤差検出装置の
第14実施例を図15に基づいて説明する。同図(a)
のように、レーザダイオード101から出射された光
は、ホログラム光学素子87を透過した後レンズ115
で光ディスク106に集光され、光ディスク106で反
射されて、同じ光路を逆向きに進み、ホログラム光学素
子87で回折される。ホログラム光学素子87は、同図
(b)のように、光軸を通る2つの対角線により4つの
領域87a,87b,87c,87dに分割されてい
る。また光軸回りに4つのフォトダイオード88,8
9,90,91が配置されており、フォトダイオード9
0は、フォトダイオード88を軸96の回りに90°回
転させた位置にあり、フォトダイオード91は、フォト
ダイオード89を軸96の回りに90°回転させた位置
にある。
A fourteenth embodiment of the focus error detection device of the present invention (third invention) will be described with reference to FIG. FIG.
As described above, the light emitted from the laser diode 101 passes through the hologram optical element 87 and then the lens 115.
Is condensed on the optical disc 106, reflected by the optical disc 106, travels in the same optical path in the opposite direction, and is diffracted by the hologram optical element 87. The hologram optical element 87 is divided into four regions 87a, 87b, 87c, 87d by two diagonal lines passing through the optical axis as shown in FIG. In addition, four photodiodes 88, 8 around the optical axis
9, 90, 91 are arranged, and the photodiode 9
0 is the position where the photodiode 88 is rotated 90 ° around the axis 96, and the photodiode 91 is the position where the photodiode 89 is rotated 90 ° around the axis 96.

【0078】ホログラム光学素子87の領域87aの+
1次回折光は、フォトダイオード88の前方に焦点を結
び、フォトダイオード88に扇形(1/4円形)のスポ
ット92aを形成し、−1次回折光は、フォトダイオー
ド89の後方に焦点を結び、フォトダイオード89に扇
形のスポット92bを形成する。領域87bの+1次回
折光は、フォトダイオード88の前方に焦点を結び、フ
ォトダイオード88に扇形のスポット93aを形成し、
−1次回折光は、フォトダイオード89の後方に焦点を
結び、フォトダイオード89に扇形のスポット93bを
形成する。
+ In the area 87a of the hologram optical element 87
The first-order diffracted light is focused on the front side of the photodiode 88 to form a fan-shaped (1/4 circular) spot 92 a on the photodiode 88, and the −1st-order diffracted light is focused on the rear side of the photodiode 89 to generate a photo. A fan-shaped spot 92b is formed on the diode 89. The + 1st-order diffracted light in the region 87b is focused on the front side of the photodiode 88 to form a fan-shaped spot 93a on the photodiode 88,
The −1st-order diffracted light is focused behind the photodiode 89 and forms a fan-shaped spot 93b on the photodiode 89.

【0079】さらに、領域87cの+1次回折光は、フ
ォトダイオード90の前方に焦点を結び、フォトダイオ
ード90に扇形のスポット94aを形成し、−1次回折
光は、フォトダイオード91の後方に焦点を結び、フォ
トダイオード91に扇形のスポット94bを形成する。
領域87dの+1次回折光は、フォトダイオード90の
前方に焦点を結び、フォトダイオード90に扇形のスポ
ット95aを形成し、−1次回折光は、フォトダイオー
ド91の後方に焦点を結び、フォトダイオード91に扇
形のスポット95bを形成する。
Further, the + 1st order diffracted light in the region 87c is focused in front of the photodiode 90 to form a fan-shaped spot 94a in the photodiode 90, and the −1st order diffracted light is focused in the rear of the photodiode 91. , A fan-shaped spot 94b is formed on the photodiode 91.
The + 1st-order diffracted light in the region 87d is focused in front of the photodiode 90 to form a fan-shaped spot 95a in the photodiode 90, and the -1st-order diffracted light is focused in the rear of the photodiode 91 and is focused on the photodiode 91. A fan-shaped spot 95b is formed.

【0080】したがって、フォトダイオード88の光電
変換部88a,88b,88c,88dの起電流と、フ
ォトダイオード89の光電変換部89a,89b,89
c,89dの起電流と、フォトダイオード90の光電変
換部90a,90b,90c,90dの起電流と、フォ
トダイオード91の光電変換部91a,91b,91
c,91dの起電流を、それぞれ、S88a,S88
b,S88c,S88d,S89a,S89b,S89
c,S89d,S90a,S90b,S90c,S90
d,S91a,S91b,S91c,S91dとすれ
ば、フォーカス誤差信号は、−S88a+S88b+S
88c−S88d+S89a−S89b−S89c+S
89d−S90a+S90b+S90c−S90d+S
91a−S91b−S91c+S91dから得られ、ト
ラック誤差信号は、S88a−S88b+S88c−S
88d−S89a+S89b−S89c+S89dから
得られる。
Therefore, the electromotive currents of the photoelectric conversion units 88a, 88b, 88c, 88d of the photodiode 88 and the photoelectric conversion units 89a, 89b, 89 of the photodiode 89 are generated.
c, 89d, the photoelectric conversion units 90a, 90b, 90c, 90d of the photodiode 90, and the photoelectric conversion units 91a, 91b, 91 of the photodiode 91.
The electromotive currents of c and 91d are S88a and S88, respectively.
b, S88c, S88d, S89a, S89b, S89
c, S89d, S90a, S90b, S90c, S90
If d, S91a, S91b, S91c, and S91d, the focus error signal is -S88a + S88b + S.
88c-S88d + S89a-S89b-S89c + S
89d-S90a + S90b + S90c-S90d + S
91a-S91b-S91c + S91d, and the track error signal is S88a-S88b + S88c-S.
88d-S89a + S89b-S89c + S89d.

【0081】ここで、第14実施例の焦点誤差検出装置
は、第13実施例の焦点誤差検出装置よりも多くの光量
を焦点誤差の検出に利用できるという特徴があり、レー
ザダイオード101の消費電力を抑えたい場合や、光デ
ィスク106の反射率が低い場合、あるいは、フォトダ
イオード88,89,90,91の光電変換効率が低い
場合などに有利である。
Here, the focus error detecting device of the fourteenth embodiment is characterized in that a larger amount of light can be used for detecting the focus error than the focus error detecting device of the thirteenth embodiment, and the power consumption of the laser diode 101 is large. This is advantageous when it is desired to suppress the above, when the reflectance of the optical disc 106 is low, or when the photoelectric conversion efficiency of the photodiodes 88, 89, 90, 91 is low.

【0082】ここで、前記した各実施例のうち、第1実
施例、第2実施例、第5実施例、第6実施例、第10実
施例、第11実施例の各焦点誤差検出装置においては、
偏光ビームスプリッタをビームスプリッタに交換すれ
ば、光の利用率は低くなるが、1/4波長板が省略で
き、構成を簡略化することができる。
Among the above-mentioned embodiments, the focus error detecting devices of the first embodiment, the second embodiment, the fifth embodiment, the sixth embodiment, the tenth embodiment and the eleventh embodiment are as follows. Is
If the polarization beam splitter is replaced with a beam splitter, the utilization factor of light will be low, but the quarter wavelength plate can be omitted and the configuration can be simplified.

【0083】また、前記各実施例は、焦点誤差を検出す
るための結像対象として光磁気ディスク等の光ディスク
を用いた例を示しているが、この結像対象としてフォト
リソグラフィ技術によりパターンを露光する際の半導体
ウエハやその他の対象物を用いた場合にも本発明を同様
に適用でき、それぞれにおける焦点誤差を検出すること
が可能である。
In each of the above-mentioned embodiments, an optical disk such as a magneto-optical disk is used as an image forming object for detecting the focus error. A pattern is exposed by the photolithography technique as the image forming object. The present invention can be similarly applied to the case of using a semiconductor wafer or other target object at the time of performing, and it is possible to detect the focus error in each case.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の第1の発明
では、受光手段において受光されるスポットの形状が扇
形でその要点が共通であることにより、従来の円形スポ
ットに比較して焦点誤差の検出感度が高められるという
効果を得ることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the shape of the spot received by the light receiving means is fan-shaped and the essential points are common, the focus is greater than that of the conventional circular spot. It is possible to obtain the effect of increasing the error detection sensitivity.

【0085】また、本発明の第2の発明では、受光手段
において受光されるスポットの形状が扇形でその要点が
互いに所要の寸法で離されていることにより、発光手段
の波長変動に対する安定性や焦点誤差検出装置の小型化
と、サーボ動作の開始の確実性が両立されるという効果
を得ることができる。
Further, in the second aspect of the present invention, since the spots of light received by the light receiving means are fan-shaped and the main points thereof are separated from each other by a required dimension, stability of the light emitting means with respect to wavelength fluctuation and It is possible to obtain the effect that both the size reduction of the focus error detection device and the certainty of starting the servo operation are compatible with each other.

【0086】更に、本発明の第3の発明では、受光手段
において受光されるスポットの形状が扇形であり、これ
が2つの領域を有するフォトダイオードにおいて受光さ
れることにより、発光手段の波長変動に対する安定性や
焦点誤差検出装置の小型化と、サーボ動作の開始の確実
性が両立されるという効果を得ることができる。
Further, in the third invention of the present invention, the shape of the spot received by the light receiving means is a fan shape, and this is received by the photodiode having two regions, so that the light emitting means is stable against wavelength fluctuation. It is possible to obtain the effect that both the size and the size of the focus error detection device are compatible with the certainty of starting the servo operation.

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

【図1】本発明の第1実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図3】第2実施例のフォトダイオードにおけるスポッ
トを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing spots on a photodiode of a second embodiment.

【図4】本発明の第3実施例の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4実施例の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第5実施例の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第6実施例の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a sixth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第7実施例の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a seventh embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第8実施例の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of an eighth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第9実施例の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a ninth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第10実施例の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a tenth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第11実施例の構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of an eleventh embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第12実施例の構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a twelfth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第13実施例の構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram of a thirteenth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第14実施例の構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram of a fourteenth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の焦点誤差検出装置の第1の作用を説
明するための図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining the first operation of the focus error detection device of the present invention.

【図17】本発明の焦点誤差検出装置の第2の作用を説
明するための図である。
FIG. 17 is a diagram for explaining the second operation of the focus error detection device of the present invention.

【図18】本発明の焦点誤差検出装置の第3の作用を説
明するための図である。
FIG. 18 is a diagram for explaining the third action of the focus error detection device of the present invention.

【図19】従来の焦点誤差検出装置の第1の例を示す構
成図である。
FIG. 19 is a configuration diagram showing a first example of a conventional focus error detection device.

【図20】従来の焦点誤差検出装置の第1の例の作用を
説明するための図である。
FIG. 20 is a diagram for explaining the operation of the first example of the conventional focus error detection device.

【図21】前記第1の例における信号処理を説明するた
めの図である。
FIG. 21 is a diagram for explaining signal processing in the first example.

【図22】従来の焦点誤差検出装置の第2の例を示す構
成図である。
FIG. 22 is a configuration diagram showing a second example of a conventional focus error detection device.

【図23】従来の焦点誤差検出装置における課題を説明
するための図である。
FIG. 23 is a diagram for explaining a problem in the conventional focus error detection device.

【図24】従来の焦点誤差検出装置における他の課題を
説明するための図である。
FIG. 24 is a diagram for explaining another problem in the conventional focus error detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透過反射板 2,3 フォトダイオード 4,5 スポット 6 複合曲面レンズ 7 フォトダイオード 9 ホログラム光学素子 10,11,12,13 フォトダイオード 18 ホログラム光学素子 19,20 フォトダイオード 25,26 分割偏向器 27,28 フォトダイオード 31 分割偏向器 32 フォトダイオード 34 ホログラム光学素子 35,36 フォトダイオード 39 ホログラム光学素子 40,41,42,43 フォトダイオード 48 ホログラム光学素子 49,50 フォトダイオード 67 透過反射板 68,69 フォトダイオード 72 分割偏向器 73 フォトダイオード 75 ホログラム光学素子 76,77 フォトダイオード 80 ホログラム光学素子 81,82 フォトダイオード 87 ホログラム光学素子 88,89,90,91 フォトダイオード 101 レーザダイオード(発光手段) 102 コリメートレンズ 103 偏光ビームスプリッタ 104 1/4波長板 105 対物レンズ(結像レンズ) 106 光ディスク(結像対象) 107 コリメートレンズ 108 ビームスプリッタ(偏向手段) 109,110 フォトダイオード 113 複合曲面レンズ 114 ホログラム光学素子 115 レンズ 116,117,120,121 フォトダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transflective plate 2,3 Photodiode 4,5 Spot 6 Complex curved lens 7 Photodiode 9 Hologram optical element 10, 11, 12, 13 Photodiode 18 Hologram optical element 19,20 Photodiode 25,26 Divided deflector 27, 28 Photodiode 31 Divided Deflector 32 Photodiode 34 Hologram Optical Element 35, 36 Photodiode 39 Hologram Optical Element 40, 41, 42, 43 Photodiode 48 Hologram Optical Element 49, 50 Photodiode 67 Transmissive Reflector 68, 69 Photodiode 72 Divided deflector 73 Photodiode 75 Holographic optical element 76, 77 Photodiode 80 Holographic optical element 81, 82 Photodiode 87 Holographic optical element 88, 89, 0,91 Photodiode 101 Laser diode (light emitting means) 102 Collimating lens 103 Polarizing beam splitter 104 1/4 wavelength plate 105 Objective lens (imaging lens) 106 Optical disk (imaging target) 107 Collimating lens 108 Beam splitter (deflecting means) 109, 110 Photodiode 113 Complex curved lens 114 Hologram optical element 115 Lens 116, 117, 120, 121 Photodiode

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発光手段と、この発光手段から出射され
た光を結像対象に集光する集光手段と、前記結像対象で
反射された光を少なくとも光αと光βの2本の収束光に
分岐する分岐手段と、分岐された一方の光の収束位置の
前方に位置された第1の受光手段と、分岐された他方の
光の収束位置の後方に位置された第2の受光手段とを備
え、前記第1及び第2の各受光手段は一対のほぼ平行な
線分で分割された3つの受光部を有し、前記分岐された
各光のスポットはそれぞれ要点が一致される一対の扇形
とされ、その要点が前記中央の受光部に位置されるとと
もに各スポットが前記線分と交叉されることを特徴とす
る焦点誤差検出装置。
1. A light emitting means, a light collecting means for collecting the light emitted from the light emitting means onto an image forming object, and at least two light rays reflected by the image forming object, light α and light β. Branching means for branching into converged light, first light receiving means positioned in front of the converged position of one branched light, and second light receiving positioned behind the converged position of the other branched light. Means, each of the first and second light receiving means has three light receiving portions divided by a pair of substantially parallel line segments, and the respective spots of the branched light beams have the same essential points. A focus error detection device comprising a pair of fan-shaped portions, the main points of which are located in the central light receiving portion and each spot intersects with the line segment.
【請求項2】 発光手段と、この発光手段から出射され
た光を結像対象に集光する集光手段と、前記結像対象で
反射された光を少なくとも光αと光βの2本の収束光に
分岐する分岐手段と、前記光αの収束位置の前方にあ
り、一対のほぼ平行な線分である分割線Aと分割線Bで
分割された3つの受光部を有し、前記光αの光軸が前記
分割線Aと前記分割線Bに挟まれた受光部を通る受光手
段γと、前記光βの収束位置の後方にあり、一対のほぼ
平行な線分である分割線Cと分割線Dで分割された3つ
の受光部を有し、前記光βの光軸が前記分割線Cと前記
分割線Dに挟まれた受光部を通る受光手段δとを備え、
前記光αは、前記分割線Aと前記分割線Bの中央を光軸
が通る光ηと光θで構成され、前記光ηが前記受光手段
γに形成するスポットιと前記光θが前記受光手段γに
形成するスポットκは、いずれも180°未満の頂角を
有する扇型であり、しかも、前記スポットιの中心と前
記スポットκの中心の中間点に関して互いにほぼ点対称
で、前記スポットιの中心線も前記スポットκの中心線
も前記分割線Aと前記分割線Bにほぼ垂直であること
と、前記光βは、前記分割線Cと前記分割線Dの中央を
光軸が通る光λと光μで構成され、前記光λが前記受光
手段δに形成するスポットνと前記光μが前記受光手段
δに形成するスポットξは、いずれも180°未満の頂
角を有する扇型であり、しかも、前記スポットνの中心
と前記スポットξの中心の中間点に関して互いにほぼ点
対称で、前記スポットνの中心線もスポットξの中心線
も前記分割線Cと前記分割線Dにほぼ垂直であることと
を特徴とする焦点誤差検出装置。
2. A light emitting means, a condensing means for condensing the light emitted from the light emitting means onto an image forming object, and at least two light rays α and β reflected by the image forming object. It has a branching means for branching into a convergent light and three light receiving parts which are located in front of the convergent position of the light α and which are divided by a pair of substantially parallel line segments A and B. The light receiving means γ whose optical axis passes through the light receiving portion sandwiched between the dividing line A and the dividing line B, and the dividing line C which is behind the convergent position of the light β and is a pair of substantially parallel line segments. And three light receiving portions divided by a dividing line D, and an optical axis of the light β is provided with a light receiving means δ that passes through the light receiving portion sandwiched between the dividing line C and the dividing line D.
The light α is composed of light η and light θ whose optical axes pass through the centers of the dividing lines A and B, and the light η forms the spot ι formed on the light receiving means γ and the light θ. All the spots κ formed on the means γ are fan-shaped with an apex angle of less than 180 °, and are substantially point-symmetric with respect to the midpoint between the center of the spot ι and the center of the spot κ, and the spot ι. And the center line of the spot κ are substantially perpendicular to the dividing lines A and B, and the light β is a light whose optical axis passes through the centers of the dividing lines C and D. The spot ν formed by the light λ on the light receiving means δ and the spot ξ formed by the light μ on the light receiving means δ are fan-shaped having an apex angle of less than 180 °. Yes, and moreover, regarding the midpoint between the center of the spot ν and the center of the spot ξ And the center line of the spot ν and the center line of the spot ξ are substantially perpendicular to the dividing line C and the dividing line D.
【請求項3】 集光手段と発光手段との間に偏向手段と
してハーフミラーが配置され、前記結像対象で反射され
た光を出射光の光軸外へ偏向させる請求項1または2の
焦点誤差検出装置。
3. A focus according to claim 1, wherein a half mirror is arranged as a deflecting means between the condensing means and the light emitting means, and the light reflected by the image forming object is deflected out of the optical axis of the emitted light. Error detection device.
【請求項4】 集光手段と発光手段との間に回折手段が
配置され、前記結像対象で反射された光を回折して2本
に分岐された収束光を出力する請求項1または2の焦点
誤差検出装置。
4. A diffracting means is disposed between the condensing means and the light emitting means, and diffracts the light reflected by the object to be imaged to output convergent light branched into two. Focus error detector.
【請求項5】 発光手段と、この発光手段から出射され
た光を結像対象に集光する集光手段と、前記結像対象で
反射された光を少なくとも光αと光βの2本の収束光に
分岐する分岐手段と、分岐された一方の光の収束位置の
前方に位置された第1の受光手段と、分岐された他方の
光の収束位置の後方に位置された第2の受光手段とを備
え、前記第1及び第2の各受光手段は一対のほぼ平行な
線分で分割された3つの受光部を有し、前記分岐された
各光のスポットはそれぞれ要点が所定の間隔をおょて対
峙される一対の扇形とされ、その要点が前記中央の受光
部に位置されるとともに各スポットが前記線分と交叉さ
れることを特徴とする焦点誤差検出装置。
5. A light emitting means, a condensing means for condensing the light emitted from the light emitting means onto an image forming object, and at least two light rays reflected by the image forming object, light α and light β. Branching means for branching into converged light, first light receiving means positioned in front of the converged position of one branched light, and second light receiving positioned behind the converged position of the other branched light. Means, each of the first and second light receiving means has three light receiving portions divided by a pair of substantially parallel line segments, and the spots of each of the branched light beams have predetermined points at predetermined intervals. A focus error detection device, which is formed into a pair of fan-shaped members facing each other, the main point of which is located in the central light-receiving portion and each spot intersects with the line segment.
【請求項6】 発光手段と、この発光手段から出射され
た光を結像対象に集光する集光手段と、前記結像対象で
反射された光を少なくとも光αと光βの2本の収束光に
分岐する分岐手段と、前記光αの収束位置の前方にあ
り、一対のほぼ平行な線分である分割線Aと分割線Bで
分割された3つの受光部を有し、前記光αの光軸が前記
分割線Aと前記分割線Bに挟まれた受光部を通る受光手
段γと、前記光βの収束位置の後方にあり、一対のほぼ
平行な線分である分割線Cと分割線Dで分割された3つ
の受光部を有し、前記光βの光軸が前記分割線Cと前記
分割線Dに挟まれた受光部を通る受光手段δとを備えた
焦点誤差検出装置において、前記光αは光ηと光θから
構成され、前記ηが前記受光手段γに形成するスポット
ιと前記光θが前記受光手段γに形成するスポットκ
は、いずれも180°以下の頂角を有する扇型で、前記
スポットιの中心ρと前記スポットκの中心σの中間点
に関して互いにほぼ点対称であり、前記スポットιの中
心線も前記スポットκの中心線も前記分割線Aと前記分
割線Bにほぼ垂直で、前記中心ρと前記分割線Aの距離
は、前記中心σと前記分割線Bの距離に等しくて、前記
中心ρと前記分割線Bの距離よりも短く、前記集光手段
が前記結像対象に焦点を結んでいるときに、前記スポッ
トιが前記分割線Aを跨ぐことと、前記光βは光λと光
μから構成され、前記光λが前記受光手段δに形成する
スポットνと前記光μが前記受光手段δに形成するスポ
ットξは、いずれも180°以下の頂角を有する扇型
で、前記スポットνの中心τと前記スポットξの中心υ
の中間点に関して互いにほぼ点対称であり、前記スポッ
トνの中心線も前記スポットξの中心線も前記分割線C
と前記分割線Dにほぼ垂直で、前記中心τと前記分割線
Cの距離は、前記中心υと前記分割線Dの距離に等しく
て、前記中心τと前記分割線Dの距離よりも短く、前記
集光手段が前記結像対象に焦点を結んでいるときに、前
記スポットνが前記分割線Cを跨ぐこととを特徴とする
焦点誤差検出装置。
6. A light emitting means, a condensing means for condensing the light emitted from the light emitting means onto an image forming object, and at least two light rays α and light β reflected by the image forming object. It has a branching means for branching into a convergent light and three light receiving parts which are located in front of the convergent position of the light α and which are divided by a pair of substantially parallel line segments A and B. The light receiving means γ whose optical axis passes through the light receiving portion sandwiched between the dividing line A and the dividing line B, and the dividing line C which is behind the convergent position of the light β and is a pair of substantially parallel line segments. And a light receiving means δ having three light receiving portions divided by a dividing line D, and an optical axis of the light β passing through the dividing line C and a light receiving portion sandwiched by the dividing lines D. In the device, the light α is composed of light η and light θ, and the spot ι formed by the η on the light receiving means γ and the light θ are received by the light receiving means γ. Spot to be formed κ
Are all fan-shaped having an apex angle of 180 ° or less, and are substantially point-symmetric with respect to the midpoint between the center ρ of the spot ι and the center σ of the spot κ, and the center line of the spot ι is also the spot κ. Is substantially perpendicular to the dividing line A and the dividing line B, and the distance between the center ρ and the dividing line A is equal to the distance between the center σ and the dividing line B. It is shorter than the distance of the line B, and the spot ι straddles the dividing line A when the light converging unit is focused on the image formation target, and the light β is composed of light λ and light μ. The spot ν formed by the light λ on the light receiving means δ and the spot ξ formed by the light μ on the light receiving means δ are both fan-shaped having an apex angle of 180 ° or less and the center of the spot ν. τ and the center υ of the spot ξ
Are substantially point symmetric with respect to the middle point of the spot, and both the center line of the spot ν and the center line of the spot ξ are the dividing lines C.
Is substantially perpendicular to the dividing line D, the distance between the center τ and the dividing line C is equal to the distance between the center υ and the dividing line D, and is shorter than the distance between the center τ and the dividing line D, The focus error detection device, wherein the spot ν straddles the dividing line C when the condensing unit focuses on the image formation target.
【請求項7】 集光手段と発光手段との間に偏向手段と
してハーフミラーが配置され、前記結像対象で反射され
た光を出射光の光軸外へ偏向させる請求項5または6の
焦点誤差検出装置。
7. A focus according to claim 5, wherein a half mirror is arranged as a deflecting means between the condensing means and the light emitting means, and the light reflected by the object to be imaged is deflected out of the optical axis of the emitted light. Error detection device.
【請求項8】 集光手段と発光手段との間に回折手段が
配置され、前記結像対象で反射された光を回折して2本
に分岐された収束光を出力する請求項5または6の焦点
誤差検出装置。
8. A diffracting means is arranged between the condensing means and the light emitting means, and diffracts the light reflected by the object to be imaged to output convergent light branched into two. Focus error detector.
【請求項9】 発光手段と、この発光手段から出射され
た光を結像対象に集光する集光手段と、前記結像対象で
反射された光を少なくとも光αと光βの2本の収束光に
分岐する分岐手段と、分岐された一方の光の収束位置の
前方に位置された第1の受光手段と、分岐された他方の
光の収束位置の後方に位置された第2の受光手段とを備
え、前記第1及び第2の各受光手段は1つの線分で分割
された2つの受光部を有し、前記分岐された各光のスポ
ットはそれぞれ扇形とされて前記線分と交叉されること
を特徴とする焦点誤差検出装置。
9. A light emitting means, a condensing means for condensing the light emitted from the light emitting means onto an image forming object, and at least two light rays α and light β reflected by the image forming object. Branching means for branching into converged light, first light receiving means positioned in front of the converged position of one branched light, and second light receiving positioned behind the converged position of the other branched light. Means, each of the first and second light receiving means has two light receiving portions divided by one line segment, and the spots of each branched light are fan-shaped to form the line segment. A focus error detection device characterized by being crossed.
【請求項10】 発光手段と、この発光手段から出射さ
れた光を結像対象に集光する集光手段と、前記結像対象
で反射された光を少なくとも光αと光βの2本の収束光
に分岐する分岐手段と、前記光αの収束位置の前方に受
光手段γと、前記βの収束位置の後方に受光手段δとを
備えた焦点誤差検出装置において、前記受光手段γは分
割線Aで2つに分割された受光部Eと受光部Fを備え、
前記光αの光軸は前記受光部Fを通り、前記光αが前記
受光手段γに形成するスポットεは180°以下の頂角
を有する扇型で、このスポットεの中心線が前記分割線
Aにほぼ垂直であり、前記集光手段が前記結像対象に焦
点を結んでいるときに、前記スポットεが前記分割線A
を跨ぐことと、前記受光手段δは分割線Cで2つに分割
された受光部Hと受光部Iを備え、前記光βの光軸は前
記受光部Iを通り、前記光βが前記受光手段δに形成す
るスポットζは180°以下の頂角を有する扇型で、こ
のスポットζの中心線が前記分割線Cにほぼ垂直であ
り、前記集光手段が前記結像対象に焦点を結んでいると
きに、前記スポットζが前記分割線Cを跨ぐこととを特
徴とする焦点誤差検出装置。
10. A light emitting means, a condensing means for condensing the light emitted from the light emitting means onto an image forming object, and at least two light rays α and β reflected by the image forming object. In a focus error detection device comprising a branching unit for branching into convergent light, a light receiving unit γ in front of the convergence position of the light α, and a light receiving unit δ behind the convergence position of β, the light receiving unit γ is divided. A light receiving portion E and a light receiving portion F divided into two by a line A are provided,
The optical axis of the light α passes through the light receiving portion F, and the spot ε formed by the light α on the light receiving means γ is a fan shape having an apex angle of 180 ° or less, and the center line of the spot ε is the dividing line. The spot ε is substantially perpendicular to A, and when the light converging means is focused on the object to be imaged, the spot ε is divided by the dividing line A.
And the light receiving means δ includes a light receiving portion H and a light receiving portion I which are divided into two by a dividing line C, the optical axis of the light β passes through the light receiving portion I, and the light β is received by the light receiving portion H. The spot ζ formed on the means δ is a fan shape having an apex angle of 180 ° or less, the center line of the spot ζ is substantially perpendicular to the dividing line C, and the condensing means focuses the object to be imaged. The focus error detection device is characterized in that the spot ζ crosses the dividing line C when the focus error occurs.
【請求項11】 集光手段と発光手段との間に偏向手段
としてハーフミラーが配置され、前記結像対象で反射さ
れた光を出射光の光軸外へ偏向させる請求項9または1
0の焦点誤差検出装置。
11. A half mirror as a deflecting means is arranged between the condensing means and the light emitting means to deflect the light reflected by the object to be imaged out of the optical axis of the emitted light.
0 focus error detector.
【請求項12】 集光手段と発光手段との間に回折手段
が配置され、前記結像対象で反射された光を回折して2
本に分岐された収束光を出力する請求項9または10の
焦点誤差検出装置。
12. A diffracting means is disposed between the condensing means and the light emitting means, and diffracts the light reflected by the object to be imaged.
The focus error detection device according to claim 9 or 10, which outputs a convergent light branched into a book.
JP6319409A 1994-11-30 1994-11-30 Focus error detector Expired - Fee Related JP2778493B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6319409A JP2778493B2 (en) 1994-11-30 1994-11-30 Focus error detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6319409A JP2778493B2 (en) 1994-11-30 1994-11-30 Focus error detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08161761A true JPH08161761A (en) 1996-06-21
JP2778493B2 JP2778493B2 (en) 1998-07-23

Family

ID=18109875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6319409A Expired - Fee Related JP2778493B2 (en) 1994-11-30 1994-11-30 Focus error detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2778493B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6111647A (en) * 1998-04-22 2000-08-29 Nec Corporation Detection of focal point of objective lens by means of a two-split sensor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61282809A (en) * 1985-06-07 1986-12-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Focus error detecting device
JPH06243494A (en) * 1993-02-15 1994-09-02 Fuji Electric Co Ltd Optical disk head

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61282809A (en) * 1985-06-07 1986-12-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Focus error detecting device
JPH06243494A (en) * 1993-02-15 1994-09-02 Fuji Electric Co Ltd Optical disk head

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6111647A (en) * 1998-04-22 2000-08-29 Nec Corporation Detection of focal point of objective lens by means of a two-split sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2778493B2 (en) 1998-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6947213B2 (en) Diffractive optical element that polarizes light and an optical pickup using the same
JPH07129980A (en) Optical pickup
US5233444A (en) Focus error detecting apparatus
JPH09180240A (en) Optical head
JP2002109778A (en) Optical pickup device
US6556532B2 (en) Optical pickup device
JP2778493B2 (en) Focus error detector
JP3368128B2 (en) Optical axis deviation correction device
JP2660140B2 (en) Optical head device
JPS63191328A (en) Optical head device
JP2904419B2 (en) Magneto-optical pickup
JP2502484B2 (en) Optical head device
JP3477928B2 (en) Optical pickup head device
JPS62200543A (en) Optical pickup
JPH0729233A (en) Magneto-optical head
JP2502483B2 (en) Optical head device
JP2502482B2 (en) Optical head device
KR0135859B1 (en) Optical head
JP2594264B2 (en) Optical pickup
JPH08329518A (en) Optical pickup
JP3401288B2 (en) Light detection unit
JPH05307760A (en) Optical pickup
JPH08212584A (en) Optical head
JP3097666B2 (en) Optical head device
JPH04248134A (en) Focus detector

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees