JPH11501444A - 光学的に読み取り可能な記録媒体を走査する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 集束された光ビーム（５）によって情報層(2')を光学的に走査する装置を開示する。情報層からの反射光に傾斜させた平行平面板(50)によって非点収差を導入した後、検出系(51)によって検出する。電子回路(26)によって、光ビーム(5)の集束点(7)と情報平面(2')との間の距離を表す２つのフォーカスエラー信号を取り出す。第１のフォーカスエラー信号は、電気的検出信号の高周波成分から形成し、第２のフォーカスエラー信号は同じ検出信号の低周波成分から取り出す。第２の電子回路(27)を設け、２つのフォーカスエラー信号を合成した合成フォーカスエラー信号を作り、これによってフォーカスサーボループの制御を行なう。この制御が、一方のフォーカスエラー信号から他方のフォーカスエラー信号へ徐々に変化するように回路を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】 光学的に読み取り可能な記録媒体を走査する装置 本発明は、光源と、この光源から放射される光を情報が記録された情報層に集 束する対物レンズ系と、前記情報層からの光の光路内に配置され、検出信号を出 力する光に感応する検出系と、前記検出信号から第１および第２のフォーカスエ ラー信号を形成する第１の電子回路とを具える情報が記録された情報層を光学的 に走査する装置に関するものである。 このような装置は、アメリカ特許第3,992,57（特開昭50-78341号公報）から既 知である。この装置では２つのフォーカスエラー信号を発生させているが、フォ ーカスサーボループを制御するのに２つのフォーカスエラー信号を使用している のでループの動作が不安定となる欠点がある。 本発明の目的は、このような欠点のない光学的走査装置を提供しようとするも のである。 この目的を達成するために、本発明による光学走査装置は、前記第１の電子回 路に接続され、これから前記第１および第２のフォーカスエラー信号を受け、こ れら第１および第２のフォーカスエラー信号を合成して合成フォーカスエラー信 号を形成し、この合成フォーカスエラー信号における第１および第２のフォーカ スエラー信号のウェイトが、情報層に対する対物レンズ系の光軸方向の位置の変 化に応じて徐々に変化するようにした第２の電子回路を具えることを特徴とする ものである。一方のフォーカスエラー信号から他方のフォーカスエラー信号への 切換えが徐々に行われないと、サーブループの制御入力にステップが発生して不 安定となる。本発明における合成はリニアなものとするのが好適である。また、 ウェイトは、ｎを任意の値とするとき、フォーカスエラー信号のｎ^nt乗に依存さ せることができる。このｎの値は１とするのが好適である。 また、上述した切換えは、情報層に記憶されている情報を表す情報信号の大き さによって制御するのが好適である。集束されたスポットが情報層に接近してい るときに情報信号の振幅は零から或る最大値まで変化し、この点においてフォー カスサーボループを一方のフォーカスエラー信号から他方のフォーカスエラー信 号へ切換えるのがしばしば好適であるので、情報信号によって切換えるのが好適 である。 本発明による装置の好適な実施例においては、第１の電子回路に、検出信号の 少なくとも１つを濾波し、検出信号の高周波成分を用いて第１のフォーカスエラ ー信号を形成するための少なくとも１つの高域通過フィルタを設けるとともに前 記少なくとも１つの検出信号を濾波し、検出信号の低周波成分を用いて第２のフ ォーカスエラー信号を形成するための少なくとも１つの低域通過フィルタを設け る。集束スポットが情報層から遠く離れているときは低周波成分から取り出され たフォーカスエラー信号を用い、スポットが情報層に接近しているときには高周 波成分から取り出されたフォーカスエラー信号を用いることができる。高周波成 分から取り出されたフォーカスエラー信号は、DCオフセットの一般的な原因とな る迷光に影響されないので、僅かなDCオフセットでまたはDCオフセットなく情報 層に光を集束することができる。 以下、実施例に基づいて本発明を説明する。 図面中、 図１は本発明による走査装置の第１の実施例を示し、 図２は図１に示す装置の検出器の配置を示し、 図３はフォーカスエラー信号を形成する第１の電子回路を示し、 図４はフォーカスエラー信号を処理する第２の電子回路を示し、 図５はフォーカスエラーの関数として変化する種々の信号を示し、 図６は本発明による走査装置の第２の実施例を示し、 図７は図６の装置の検出器の配置を示し、 図８は本発明による走査装置の第３の実施例を示し、 図９は図７に示す装置の検出系の正面図を示すものである。 これらの図面において同一の素子には同じ符号を付けて示した。 図１は情報層を光学的に走査する本発明による装置の第１の実施例を示すもの である。図面では、光を反射する情報層２を有する光学的記録媒体１の一部分を 半径方向の断面で示した。情報層内のトラック３は図１の図面の平面の垂直な方 向に延在している。情報は光学的に読み出すことが可能なマークとしてトラック の形態で記録されている。情報層を光源４、例えばダイオートルーザから放射さ れる光ビーム５で走査する。このビームは、単一のレンズとして線図的に示す対 物レンズ系６によって集束され、情報層上に小さな集束スポット７を形成する。 記録媒体が軸線８を中心として回転するのに伴ってトラック３は集束スポットに よって走査され、情報層から反射される光は、このトラックに含まれる情報によ って変調される。光源４および対物レンズ系６を含む走査ユニットと記録媒体と を半径方向に相対的に移動させることにより情報層全体を走査することができる 。 情報層から反射される光を、図１に示すように格子９の形態としたりプリズム の形態とすることができるビーム分割素子によって光ビーム５から分離する。こ の格子９は、それぞれが格子位置における反射光の断面のほぼ半分をカバーする ２つのサブ格子10および11を具えている。これらのサブ格子10および11の格子線 13および14は、同じ周期を有しているが、これらサブ格子の境界線26に対しては 互いに反対の角度で延在している。図２にこの格子の正面図を示す。格子線13お よび14の方向が異なるため、図１に示すサブビーム5aおよび5bは異なる方向に回 折される。図２においては、これらの方向を、破線15a および15b として線図的 に示す。 これらのサブビーム5aおよび5bの光路中に、それぞれが２個の検出器16，17お よび18，19を具える２つの光感応検出系を、ビーム５が情報層２上に正しく集束 されるときは、サブビーム5aおよび5bによって形成される光スポット20および21 が検出器16，17および18，19に対して対称的に位置し、検出器16および17の境界 線22および検出器18および19の境界線23上に位置するように配置する。これらの 検出器対16，17および18，19を互いに接近させることができるので、４個の検出 器を単一の基板25上に集積することができる。この場合、光源４も集積化するの が好適である。検出器16，17，18および19は、それぞれ検出信号S₁，S₂，S₃およ びS₄を出力する。こららの信号は、図１において素子25と26とを結ぶ１本のライ ンとして線図的に示すように第１の電子回路26に供給する。この第１の電子回路 はこれらの検出信号から、情報層のトラックに記録されている情報を表す情報信 号S₁を形成する。さらに第１の電子回路は、集束点７と情報層２の平面との間 の、対物レンズ系６の光軸に沿って測った距離を表す一つまたは複数のフォーカ スエラー信号S_fを形成する。このフォーカスエラー信号は、フォーカスサーボル ープを構成する回路を具える第２の電子回路27へ供給する。この第２の電子回路 27の出力信号を、対物レンズ系６を光軸方向に駆動するリニアモータとすること ができるフォーカスアクチュエータへ供給する。 図３は第１の電子回路の構成を示すものである。それぞれ最外側の検出器16お よび19からの信号S₁およびS₄を加算器30で加算し、それぞれ最内側の検出器17お よび18からの信号S₂およびS₃を加算器31で加算する。これらの加算器30および31 の出力信号の高周波成分をそれぞれフィルタ32および33で抽出する。これらのフ ィルタのカットオフ周波数は、約１メガヘルツから数メガヘルツの周波数帯域を 有する情報信号S₁の周波数帯域よりは低くするのが好適である。このカットオフ 周波数は数十キロヘルツよりも高くして妨害を含む周波数帯域よりも高くするの が好適である。上述した高域通過フィルタによって検出信号からDC成分を除去す ることができる。フィルタ32および33の出力信号を検波器34および35へ供給する 。これらの検波器は、その入力端子における高周波数信号の平均パワーまたはピ ークパワーを求めるものである。これらの検波器の出力信号を減算器36へ供給し てそれらの差信号を形成する。この差信号を低域通過フィルタ37に通す。このフ ィルタのカットオフ周波数は、通常数キロヘルツから数十キロヘルツの範囲にあ るフォーカスサーボループの帯域よりも僅かに高いものとするのが好適である。 このフィルタ37はDC成分を通す。フィルタ37の出力信号は高周波成分から取り出 されたフォーカスエラー信号S_f(HF)となる。 高域通過フィルタ32および33の出力信号を加算器38で合成し、４つの検出信号 から高周波成分の和信号を形成する。この和信号は、情報層に記録された情報を 表す情報信号S_iとなる。 加算器30および31の出力信号を減算器39で合成した後、フィルタ40で低周波成 分を抽出する。このフィルタ40はDC成分を通過する。フィルタ37と40の特性は同 様のものとすることができる。減算器39への入力信号は高域通過フィルタ32およ び33に通す前のものであるから、フィルタ40の出力信号は検出信号S₁〜S₄に含ま れるDC成分の影響を受けている。フィルタ40の出力信号は低周波成分から取り出 されたフォーカスエラー信号S_f(LF)となる。 図３に示す第１の電子回路の実施例は検出信号から３種類の信号を形成するの に比較的少数の部品を必要とするだけである。また、高周波信号を用いて、ヘテ ロダイン法、高周波位相測定法または時間間隔測定法によって半径方向のトラッ キングエラーを検出することもできる。 上述した第１の電子回路26は他の構成を採ることもできる。例えば、信号S_iお よびS_f(LF)を必要としないかまたは異なる回路で形成する場合には、第１の電子 回路はさらに簡単化することができる。また、 信号S_f(LF)を必要としない場合 には、減算器39およびフィルタ40は必要でない。そのような場合には、高域通過 フィルタ32および33も加算器30および31の入力の前段に、例えば検出器と、それ ぞれ関連する加算器の入力端子との間の結合コンデンサの形態として配置するこ ともできる。さらに信号S_f(HF)およびS_f(LF)の双方が必要な場合には、加算器30 および31は、DC結合した高周波加算器とする必要がある。しかし、加算器30およ び31は、減算器39への入力信号を与える低周波DC結合加算器およびフィルタ32お よび33への入力信号を与える高周波AC結合加算器で置き換えることもできる。こ のような場合には、高周波AC結合加算器はフィルタ32および33と集積化すること ができる。低域通過フィルタ37は、例えばフォーカスアクチュエータ内のモータ のインダクタンスを利用することによりアクチュエータの一部を構成することも できる。低域通過フィルタ37および40はそれぞれ減算器36および39と集積化する ことができる。また、フィルタ37は、一方が検波器34と減算器36との間に配置さ れ、他方が検波器35と減算器36との間に配置された２つの低域通過フィルタで置 き換えることもできる。同様に、フィルタ40も減算器39の入力の前段にそれぞれ 配置された２つの低域通過フィルタで置き換えることもできる。低域通過フィル タ37および40をそれぞれ減算器36および39の前段に配置するときには、これらの 減算器を比較的安価な低周波減算器とすることができる。２つの検波器34および 35を減算器36の後段に配置される単一の検波器とすることもできる。そのような 場合には、減算器は高周波数帯域で動作する必要があるが、図３に示した構成で は、減算器はフォーカスサーブループの低周波数帯域で動作すれば十分である。 第１の電子回路26の上述した実施例では、フォーカスエラー信号をいわゆるダ ブルフーコー法によって形成したが、ただ一対の検出器のみを用いるいわゆるシ ングルフーコー法によってフォーカスエラー信号を形成する同様の回路を使用す ることもできる。検出器対16，17を使用する場合には、加算器30および31を省き 、その出力信号として検出器出力信号S₁およびS₂を用いれば良い。 或いはまた、高周波成分から取り出したフォーカスエラー信号および低周波成 分から取り出したフォーカスエラー信号を一対または２対の検出器の出力信号か ら得られるとともに、一方の対の検出器の出力信号で高周波成分から取り出され るフォーカスエラー信号を生成し、他方の対の検出器の出力信号で低周波成分か ら取り出されるフォーカスエラー信号を生成することもできる。例えば、検出器 16および17を使用して高周波成分から抽出されるフォーカスエラー信号を発生さ せるときは、検出器出力信号S₁およびS₂をそれぞれフィルタ32および33へ供給し 、検出器対18および19の出力信号S₃およびS₄を減算器39へ供給する必要がある。 このような変形例においては、低周波成分から抽出されるフォーカスエラー信号 は、既知の任意の方法で形成することができ、例えばアメリカ特許第3,876,841 号明細書に記載された傾斜ビーム法を使用することができる。 第１の電子回路26の出力信号S_f(HF)、S_f(LF)およびS_iを第2 の電子回路27へ供 給する。この第２の電子回路27の一部分の一例を図４に示す。フォーカスエラー 信号S_f(HF)およびS_f(LF)は、それぞれ正規化回路41および42へ供給する。各々の 正規化回路は、その入力信号を、４つの検出器16，17，18および19に入射する光 の総量を表すいわゆる中心開口信号S_CAで除算する除算器の形態とすることがで きる。この信号S_CAは、図３に示す２つの加算器30および31の出力信号を加算す ることによって得ることができる。情報信号S_iを検波器43で整流して信号の平均 電力またはピーク電力または情報信号の最大振幅を表す出力信号を生成する。こ の出力信号を次に正規化回路44において正規化し、零と最大値との間の振幅を有 する出力信号を形成する。この零の値は情報信号S_iが存在しないことを表し、最 大値は光ビーム５が情報層２の情報を含むトラックに正しく集束されていること を表すものである。この最大値を、情報層２の反射率および情報が符号化される マークの種類に依存しないようにするために、正規化回路44には、 信号S_CAに対する入力端子と、信号S_cに対する入力端子との２つの入力端子を設 けることができる。信号S_CAによって、記録媒体１から反射される光の量の変動 に対して検波器43の出力信号を補正することができる。また、信号S_cはキャリブ レーション信号であり、記録媒体の走査開始時に、情報層２の平面を横切って光 軸方向に集束スポットを移動させながら整流された情報信号の振幅をモニタする ことにより較正されるものである。また、信号S_CAは記録媒体の反射率の目安と なるものである。この反射率が情報層の全面に亘ってほぼ一定である場合には、 正規化回路44に信号S_CAを供給する必要はない。正規化回路44から出力される正 規化された出力信号S_Nを回路45に供給し、２つの出力信号S_Nおよび(S(max)- S_N ）を生成する。ここにS(max)は信号S_Nによって得ることができる最大値を示すも のである。 正規化回路41の出力端子を乗算器46の入力端子に接続する。回路45から出力さ れる信号（S(max)−S_N）を乗算器の他方の入力端子に供給する。情報信号中に情 報がない場合には、S_Nは零となり、乗算器46は正規化回路41の出力信号を加算器 47の入力端子に供給する。集束スポット７が情報層２上に正しく位置している場 合には、S_Nはその最大値S(max)となり、正規化回路41の出力信号は加算器47へ供 給されない。 正規化回路42の出力端子は乗算器48の入力端子に接続する。この乗算器の他方 の入力端子には、回路45から出力される信号S_Nを供給する。情報信号中に情報が 存在しない場合には、S_Nは零となり、乗算器46は正規化回路42の出力信号を加算 器47の入力端子へ通さない。集束スポット７が情報層２上に正しく位置している 場合には、S_Nはその最大値S(max)となり、正規化回路42の出力信号は加算器47へ 供給される。この加算器47の出力信号は合成されたフォーカスエラー信号S_f(C) となり、これを用いて走査装置のフォーカスサーボループを制御する。この合成 フォーカスエラー信号は、情報信号によって決められるウェイトを以て、高周波 成分から取り出されるフォーカスエラー信号と低周波成分から取り出されるフォ ーカスエラー信号とをリニアに合成したものとなる。 S_f(C) = (S(max)- S_N)* S_f'(LF) + S_N *S_f'(HF) ここに、回路41および42によってフォーカスエラー信号を正規化したものには、 S_fにダッシュを付けて示した。 図５は、図４に示した種々の信号の値を、フォーカスエラーの関数として、す なわち集束スポット７と情報層２の平面との間の距離Ｚの関数として示すもので ある。Z=0 は、フォーカスが正しい点である。一番上のグラフは、低周波成分か ら取り出されるフォーカスエラー信号S_f(LF)の変化をフォーカスエラーの関数と して示すものである。この関数はＳ字状のフォーカスエラー信号の特徴を有して いる。このようなエラー信号によってフォーカスサーボループを制御することに よってフォーカスアクチュエータを介してＳ字状の曲線の零交差点と一致するＺ 位置に駆動する。この零交叉位置は、検出器16-19 に入射する迷光のために、Z= 0 の位置からはずれている。図５の次のグラフは、高周波成分から取り出される Ｓ字状のフォーカスエラー信号S_f(HF)を示すものである。このＳ字状の幅は、低 域成分から取り出されるフォーカスエラー信号のＳ字状の幅よりもかなり狭いも のである。さらに、このＳ字状の零交差点はＺ＝０の位置と一致している。その 理由は、このフォーカスエラー信号S_f(HF)は迷光によって影響されないためであ る。図の第３番目のグラフは、高周波情報信号S_iの正および負の振幅を示すもの である。この情報信号のＺ方向の幅は、Ｓ字状の信号S_f(HF)の幅におおよそ一致 している。第４番目のグラフは、情報信号を正規化した信号S_Nの振幅を示すもの である。その最大値はS(max)に等しい。最後のグラフは信号(S(max)-Ｓ_N)の振幅 を示すものである。 第２の電子回路27は、高周波成分から抽出されるフォーカスエラー信号および 低周波成分から取り出されるフォーカスエラー信号を、それぞれ最後のグラフお よび最後から２番目のグラフに示された信号と乗算するので、焦点から遠い位置 にあるとき（｜Ｚ｜≫０）は、フォーカスサーボループは低周波成分から得られ るフォーカスエラー信号によって制御され、引込範囲は広くなり、焦点に近付く と、フォーカスサーボループは高周波成分から得られるフォーカスエラー信号に よって制御され、引込範囲は狭くなる。合焦点Ｚ＝０においては、低周波成分か ら取り出されるフォーカスエラー信号はサーボループに何ら影響を与えないので 、迷光がサーボループに及ぼす悪影響を除去することができる。一方のフォーカ スエラー信号から他方のフォーカスエラー信号への切り換わりは、スイッチング 機 能を持つ信号S_Nがスムーズに変化するのでスムーズに行われることになる。これ によって、フォーカスサーボループの不安定さを引き起こす恐れのあるフォーカ スサーボループでのジャンプをなくすことができる。 上述した２つのフォーカスエラー信号のＳ字状のカーブの、零交差点における 傾斜は異なっているときは、一方のフォーカスエラー信号から他方のフォーカス エラー信号へと制御が切り換わるときに、サーボループの伝達関数の0-dB周波数 が変化することになる。このような変化によってサーボループに不安定さが生じ る恐れがあるので、できるだけ避ける必要がある。したがって、回路41および42 におけるフォーカスエラー信号の正規化は、２つのフォーカスエラー信号の最大 振幅が等しくなるように行なうのではなく、２つのフォーカスエラー信号の零交 差点における勾配が等しくなるように行なうのが好適である。 上述した第２の電子回路27の他の変形例においては、回路45によって信号S_Nが 予め決めたレベルを越えるか否かをチェックする。このレベルを越える場合には 、信号発生器から、零レベルから或る振幅まで徐々に変化する信号を発生させ、 この信号によって乗算器48を制御する。この信号発生器は、或るレベルから零レ ベルまで徐々に減少する信号も発生させ、この信号によって乗算器46を制御する 。これらの変化は、数ミリ秒とすることができる予め決められた時間間隔で行な うことができる。 上述した第２の電子回路27の説明から明らかなように、この回路を用いて２つ のフォーカスエラー信号を合成することができる。低周波成分から取り出される フォーカスエラー信号と高周波成分から取り出されるフォーカスエラー信号とを 合成する代わりに、２つの低周波成分から取り出されるフォーカスエラー信号を 合成することもできる。 図６は本発明による走査装置の第２の実施例を示すものであり、基板の厚さの 異なる２種類の記録媒体を共通に走査することができるものである。記録媒体1' は、比較的短い距離、例えば50μm 互いに離間した２個の情報層2'および2'' を 有するものである。光源４から放射される光ビーム５を、例えば半透明板より成 るビームスプリッタ50で反射させ、対物レンズ系６によって一方の情報層の上に 集束スポット７を形成する。情報層からの反射光を対物レンズ系によって収束し 、 一部分をビームスプリッタ50を透過させて検出系51へ入射させる。このビームス プリッタの厚さを、これを透過する収束光ビームにある程度の非点収差が導入さ れるように設定する。 図７は検出系51の正面図を示すものであり、直交座標系の４つの象限にそれぞ れ位置する４つの検出器52，53，54および55を具えている。これらの検出器52， 53，54および55は入射光を検出信号S₁，S₂，S₃およびS₄にそれぞれ変換する。こ れらの４つの検出信号を図３に示すように第１の電子回路26に供給し、検出信号 から高周波成分から取り出されるフォーカスエラー信号S_f(HF)を形成する。一方 の情報層から他方の情報層へ、例えば情報層2'から2'' へ切換えるときは、集束 点を数十ミクロンのオーダーの比較的短い距離ジャンプさせる必要がある。この ような短いジャンプに対しては、フォーカスアクチュエータの動作速度はそれほ ど高くなく、アクチュエータを制動し、合焦状態となったときに静止させるには 高周波成分から取り出されるフォーカスエラー信号を用いるときに得られる比較 的狭い引込範囲で十分である。このように多層の光学的記録媒体を走査するとき に高周波成分から抽出されるフォーカスエラー信号を用いることは非常に有利で ある。その理由は、このフォーカスエラー信号は、現在読み取られていない情報 層からの迷光によって影響を受ける度合いが低周波成分から取り出されるフォー カスエラー信号に比べて小さいためである。現在読み取られていない情報層から の迷光によって検出系上に形成されるスポットは比較的大きなものとなる。その 理由は、現在読み取られていない情報層は、対物レンズ系の焦点深度の数倍の距 離も合焦位置から離れているためである。このように大きなスポットは、デフォ ーカス状態にあるため高周波成分を含んでいない。したがって、大きなスポット は、情報信号の周波数帯域のみを用いて生成される高周波成分から取り出される フォーカスエラー信号には殆ど影響を与えることはない。 記録媒体の読み出しを開始する場合には、フォーカスアクチュエータを長い距 離移動させて、集束スポット７を情報層2'または2'' と一致させる必要がある。 この場合、高周波成分から取り出されるフォーカスエラー信号の引込範囲は狭す ぎるので、アクチュエータを合焦点で制動することができなくなる恐れがある。 このような場合、この第２の実施例では、第１の電子回路26によって引込範囲の 広い低周波成分から取り出されるフォーカスエラー信号を形成し、始動時に集束 スポットを情報層上に接近させるようにするのが好適である。合焦点に十分接近 した時点で第２の電子回路はフォーカスサーボループの制御を低周波成分から得 られるフォーカスエラー信号から高周波成分から得られるフォーカスエラー信号 に切換えることができる。 図８は本発明による走査装置の第３の実施例を示すものである。記録媒体１は 透明な基板60の上に形成された情報層２を有しており、この透明基板を通して情 報層が走査される。光源４から放射される光ビーム５は対物レンズ系６により集 束され、情報層２上に集束スポット７を形成する。情報層から反射される光を対 物レンズ系で集束し、その一部分をビームスプリッタ61で回折し、２つのサブビ ーム62a および62b を形成し、これらを検出系63に向けて集束させる。ビームス プリッタ61は２個の互いに重畳する格子とすることができ、光スポット７が情報 層に集束されているときに、その一方で検出系63の感光面の直前で集束されるサ ブビーム62a を形成し、他方で検出系63の感光面の直後で集束されるサブビーム 62b を形成する。この実施例の変形例では、２つのサブビーム62a および62b を 同一の平面で集束させ、２つの検出器をこれら２つの光ビームの光路内の高さの 異なる位置に配置することもできる。 図９は検出系63の正面図と、第１の電子回路26’の２つの入力回路を示すもの である。検出系は、ぞれぞれが互いに平行な３つの細長い検出器64，65，66およ び67，68，69より成る２つのグループを有している。集束点７が情報層２の上に 位置する場合には、サブビーム62a および62b は検出系上にサイズの等しい２つ のスポット70および71を形成する。検出器64，66および68の検出信号を第１の加 算器72に供給し、検出器65，67および69の検出信号を第２の加算器73に供給する 。この回路26’の加算器72および73は、図３に示す回路26の加算器30および31と 置き換えることもできる。回路26および26’のその他の素子は同一である。回路 26’およびそれに結合された回路27の動作は図３および４に示した回路26および 27の動作と同じである。 図８に示す第３の実施例の対物レンズ系６は、基板60を経て情報層２に適切な 集束スポットを形成するように設計する。すなわち、基板を透過する際に導入さ れる球面収差が、対物レンズ系によって導入されるこれと同じ大きさであるが符 号が反対の球面収差によって補正されるように設計する。図８には異なる型式の 記録媒体75の一部分をも示す。情報層76は、基板60よりも厚さの厚い、例えば0. 6mm ではなく1.2mm の基板77の上に形成されている。フォーカスサーボループを 、光ビーム５の最良焦点が情報層２上に形成され、近軸焦点が情報層76上に形成 されるように配置するときは、素子４，６，61および63を含む光学系によって記 録媒体75を走査することができる。近軸焦点が情報層76上に形成される場合には 、光ビーム５の周辺光線は検出系63上に迷光による大きなスポットを形成するこ とになる。このような周辺光線の球面収差は大きいため、迷光中の高周波成分は 減少することになる。したがって、検出信号の高周波成分から取り出されるフォ ーカスエラー信号S_f(HF)は迷光によって影響を受けることはない。これに対して 、従来の低周波成分から取り出されるフォーカスエラー信号は迷光の影響を強く 受け、比較的大きなフォーカスオフセットが生じることになる。このような低周 波成分から抽出されるフォーカスエラー信号のオフセットは、記録媒体75を走査 するときに周辺光線を遮蔽することによってのみ減少させることができる。しか し、図８に示す走査装置ではそのような遮蔽手段は必要でない。記録媒体１を走 査するときは、始動時に低周波成分から取り出されるフォーカスエラー信号を使 用し、合焦点に近づいたときには低周波成分から取り出されるフォーカスエラー 信号または高周波成分から取り出されるフォーカスエラー信号の何れかを用いる ことができる。記録媒体１を走査するときは、近軸光線も周辺光線も高周波成分 を含んでいるので、高周波成分から抽出されるフォーカスエラー信号は、近軸光 線および周辺光線の双方から形成することができ、合焦点７を情報層２上に正し く安定させることができる。一方、記録媒体75を走査する場合には、低周波成分 から取り出されるフォーカスエラー信号の引込範囲は広いので、始動時にはこの 信号を用いることができる。合焦点に近付いたら、高周波成分から取り出される フォーカスエラー信号を使用する必要がある。記録媒体75を走査する場合には、 近軸光線だけが高周波成分を含んでいるので、高周波成分から抽出されるフォー カスエラー信号を近軸光線のみから形成し、これにより集束スポット７を情報層 76上に正しく安定させることができる。 図７に示す装置で多層情報層を含む記録媒体を走査する場合および図８に示す 装置で基板の厚さが異なる種々の記録媒体を走査する場合について説明したが、 これらの記録媒体を上述した他の装置で走査することも同様に可能であり、これ らの装置を用いる場合にも同様の効果が得られるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．光源と、この光源から放射される光を情報が記録された情報層に集束する対 物レンズ系と、前記情報層からの光の通路内に配置され、検出信号を出力する光 に感応する検出系と、前記検出信号から第１および第２のフォーカスエラー信号 を形成する第１の電子回路とを具え、情報が記録された情報層を光学的に走査す る装置において、前記第１の電子回路に接続され、これから前記第１および第２ のフォーカスエラー信号を受け、これら第１および第２のフォーカスエラー信号 を合成して合成フォーカスエラー信号を形成し、この合成フォーカスエラー信号 における第１および第２のフォーカスエラー信号のウェイトが、情報層に対する 対物レンズ系の光軸方向の位置の変化に応じて徐々に変化するようにした第２の 電子回路を具えることを特徴とする光学的走査装置。 ２．前記第１および第２のフォーカスエラー信号の合成を直線的な合成とする請 求項１に記載の光学的走査装置。 ３．前記第１の電子回路を、情報層に記録された情報を表す情報信号を形成する ように動作させ、第１および第２のフォーカスエラー信号のウェイトを情報信号 の大きさによって決めるようにした請求項１に記載の光学的走査装置。 ４．前記第１の電子回路が、前記検出信号の高周波成分を用いて前記第１のフォ ーカスエラー信号を形成するように検出信号の少なくとも１つを濾波する高域通 過フィルタを具えるとともに前記検出信号の低域成分を用いて前記第２のフォー カスエラー信号を形成するように前記少なくとも１つの検出信号の低域成分を濾 波する低域通過フィルタを具える請求項１、２または３に記載の光学的走査装置 。