JPS5877039A

JPS5877039A - 情報信号再生装置

Info

Publication number: JPS5877039A
Application number: JP56174930A
Authority: JP
Inventors: Osamu Tajima; 修田島
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd; Nippon Victor KK
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd; Nippon Victor KK
Priority date: 1981-11-01
Filing date: 1981-11-01
Publication date: 1983-05-10
Also published as: JPS6223375B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】情報信号が記録されている記録媒体の信号面に光を集光
させ、信号面からの反射光を光検出子で受光して情報信
号を再生するようにした情報信号再生装置においては、
記録媒体の信号面からの清報信号の読出し一１用される
光が、記録媒体の信号面上で微小な径の光のスポットと
なるように集光された状態となされなければならないが
、記録媒体面は再生時に完全な平面を保ってはいないか
ら、情報信号の読出しに使用される光が記録媒体の信号
面に常に良好なフォーカス状態となされるようにするた
めに、光学的な情報信号再生装置では従来から集光し／
ズと記録媒体面の信号面との間隔が常に所定の値に保持
されるような自動制御系を構成して集光レンズを駆動変
位させるようにることは周知のとおりである。

＼ところで、フォーカス制御方式における従来のフォーカ
ス誤差信号検出方式の代公的−なものとし゛ては、集光
レンズと円筒し／ズと４分割光検出子（フォトセンサ）
との組合わせによる非点収差方式や、集光レンズとナイ
フェツジと２分割光検出子との組合わせによるナイフェ
ツジ方式などを挙げることができるが、これらの諸方式
は何れも記録媒体の信号面上の光のスポットを再び光学
経路の何れかの個所に結像させることが必要とされるた
めに光路長が長（なり、光学系の小型化という面で不利
なものであった。

そして、上記の問題点を解消しつるフォーカス誤差信号
検出方式として、光源より出射され集光レンズにより記
録媒体の信号面上に集光され、前記の記録媒体の信号面
で反射された光を、前記した集光レンズを通過ぴせた後
に、反射面が光軸に対して臨界角となるように設置さ゛
れている検出プ。

リズムに入＠させ、検出プリズムで反射させた光を２分
割フォトセーフ−ＩＪ−に与えるようにしたものがＬ”
、ｔｌＦＤＩ’）ｉ″に＋’ａ：１ｊｊｌ＋＊ｔＢ−ｆ
°ｊＪ　Ｘ　Ａ　７！ｌ”−ｆｆ４１６、られているた
めｋ、検す感度を上げるということ′からプリズムと、
して複ｉあ反射が行なわれるよう門射面を有するものが
用いられた場合に゛は、プリズムは体積が大きなものと
なり゛、また、必らず光軸の屈曲あｇいｉオラセットが
必要どされるので光学系全体が大型化し、組立調整が困
難となる他、コスト高になるということ４″とが問題と
なった。

そこで、本出願人会社では前記した既提案のものにおけ
る諸欠点のないフォーカス誤差信号検出方式を適用した
情報信号再生波装置として、特願昭５６−５１９５６号
により、（１）第１図に示・すように光源１より出射さ
れた集光レンズ５により記録媒伜７の信号面上に集光さ
れ、前記の記録媒体７の信号面で反射され−だ光が前記
した集光レンズ５を通過した後に入射される干渉フィル
タ８を、その干渉フィルタ８からの出射光の強さが極大
値と極小値との中間の値となるように光軸に対して傾斜
させて配置し、また、前記した干渉フィルタ８からの出
射光を、前記の干渉フィルタ８０面と直交する面の内で
光軸と光軸位置における干渉フィルタの法線とを含む面
、すなわち干渉フィルタの入射面と、光軸との双方に対
して直交する如き線ｔによって少なくとも分割されてい
る光検出子９で受光し、前記の光検出子９における分割
された複数部分から′それぞれ出力されたそれぞれの部
分の受光量に応じた出力信号を演算し、前記の演算の結
果として得られた信号に基づいて集光レンズを駆動制御
して、記録媒体の信号面上における光のスポットが最小
径となるようにした構成の情報信号再生装置、及び、（
２）第２図に示すように光源より出射され集光し、ノズ
により記録媒体の信号面上に集光され、前記の記録媒体
の信号面で反射された光が、前記した集光レンズを通過
した後に入射される干渉フィルタ８として、その干渉フ
ィルタからの出射光の強さが極大値と極小値との中間の
値となるように光軸に対し互いに反対の方向の傾斜を示
して光軸上で二゛分割された形態のものＢａ、８ｂを用
゛い、また、前記した干渉フィルタ８の出射光を＼受光する光検出子９として、光軸上に２つの分割線１．
．１２の交点があり、かつ、一方の分割線ｔ１が干渉フ
ィルタ８の分割線と平行であるような４分割受光素子１
１ａ〜ｌｌｄを備えたものを用い、前記した光検出子９
において分割線に関し偶数象限と対応する位置の受光素
子からの出力信号の和信号と、奇数象限と対応する位置
の受光素子からの出力信号の和信嬉との差信号に基づい
て集光し／ズ５を駆動制御して、記録媒体７の信号面上
における光のスポットが最小径となるようにした情報信
号再生装置などを提案した。

前記した本出願人会社による既提案の情報信号再生装置
の構成原理及び動作原理の概費を説明すると次のとおり
である。

本出願人会社による既提案の情報信号再生装置の一実一
態様のものの要部の概略構成を示す第１図の斜視図にお
いて１は半導体レーザ光源であり、この半導体レーザ光
源１から出射した拡散光はフリーメータレンズ９（）Ｉ
Ｉ　／−・′ノー・ノ１−ノＪ＾＼により平行光となさ
れてから台形プリズム３に入射される。前記の台形プリ
ズム３は光を３つの光束に分ける動作を行なう。

４は偏光プリズム、６はλ／４板であり、この偏光プリ
ズムと気根６とは入射と反射光との分離を行なうために
設けられたものである。５は集光レンズであって、この
集光し／ズ５Ｉ″ｉそれに対して３つの方向から入射さ
れた３つの平行光束を記録媒体７（ディスク７）上に３
つの光のスポットとして集束させる動作を行なう。

なお、第１図中の偏光プリズム４においては、それの反
射面が第１図中の点ｅｌｄｌｆ＋ｅを結んでできる面で
あるかのように示しているが、これは反射光の径路及び
反射光の経路におかれる部材を紙面上で図示し易くする
ために、わざわざそのような記載の仕方を採用したもの
であり、偏光プリズＪＡ４の反射面は実際には第１図中
のす、ｄ。

ｇ　＋　ｅの各点を結んでできる面（または点ａ　Ｔ　
ｅｌｈ、ｆの各点を結んでできる面）である（この点は
、偏光プリズム４が図示されている他の図面についても
同様である）っ集光し／ズ５によってディスク７上に集束された３つの
光のスポットからの３本の反射光束は、集光し／ズ５を
通過し、次いで／４板６と偏光プリズム４とを通り、偏
光プリズム４０反射面で反射して偏光プリズム４から出
射されるが、偏光プリズム４がら出射した３本の反射光
束の内の中央の光束の通路中には透過型の゛干渉フィル
タ８（多重干渉フィルタ８）が設置されている。

前記した干渉フィルタ８の設置の態様は、それからの出
射光の強さが極大値と極小値との中間の値となるように
光軸に対して傾斜した状態（透過型の干渉フィルタ８の
面の法線と光軸とがある角度物で交じわるように干渉フ
ィルタ８が光軸に対して傾斜している状態）となされて
いる。

９は光検出子（フォトセ／す）であり、この光検出子９
は干渉フィルタ８から出射した中央の光束を受けて光電
変換を行なう受光素子９ａ＋９ｂと、両側の光束の個々
のものを個別に受けてそれを光電変換する受光素子９ｃ
＋９ｄとによって構成されているが、前記した光検出子
９はそれの受光素子９ａと受光素子９ｂとｐ分割線ｔ（
境界線ｔ）が、前記した干渉フィルタ８の面と直交する
面の内でた軸と光軸位置における干渉フィルタ８０法線
とを含む面、すなわち、干渉フィルタ８の入射面と、光
軸との双方に対して直交する位置となされるように設置
される。

さて、干渉フィルタ８は、第３図に例示するように狭帯
域の通過特性を有している。今、干渉フィルタを第４図
に示すように光軸ＯＡに対して漸変ψ０で配置した場合
には、干渉フィルタ内で多重反射する光が１回の反射に
よって生じる光路差△と位相差θとはそれぞれ次の式で
表わされる。

Δ＝２ντＴ■ＴπＴ　　　　・・・（１ａ）（ただし
、λは入射光の波長、ｄはフィルタの膜厚、ｎ、はフィ
ルタ膜の屈折率、ｎｏはフィ□ルタの両側の媒質の屈折
率、である）そして、光路差Δと透過光の強さは次（７（２ａ）、　
　、（２ｂ）式のようになり、 △−ｐλ　　　　　　　　・・・（２ａ）△＝（Ｐ＋１
／Ｎ）λ　　　・・・（２ｂ）（ただし、Ｐは、Ｐ＝１
．２．３・・・、Ｎは反射回数）光路差Δが（２ａ）式の値を示す時に透過光は極太値を
とり、また光路差Δが（２ｂ）式の値を示す時に゛透過
光Ｆｉ極小値を止る。それで（２ａ、）、（２ｂ）式で
示される透過光の強さは既述した第３図に示されるよう
なものとなる。

したがって、位相差θがπとなるように干渉フィルタに
対する光の入射角ψ。を設置すれば、その時における干
渉フィルタの透過光は極大値をとるが、入射角ψ。を前
記の場合、すなわち干渉フィルタの透過光を極大値とさ
せる角度よりも僅がだけ小さくした場合には、第３図よ
り判がるように透過光の強さの変化が位相差θの変化に
対して極大値をとるようにすることができる。

光源となる半導体ンーザからの光の可干渉性は良好であ
るから、第５図のように位相差θがπより僅かに小さな
θ、となる−ように干渉フィルタに対する入射角ψ。を
設定しておくと、位相差θが０１から僅かだけ変化して
も透過光の強さｔは大きく変化する。

第１図中の干渉フィルタ８は、それによって位相差θと
して例えば第５図中の位相差θ、が得られるような入射
角ψ。に設定す些るように光軸に対して傾斜されるので
あり、それは干渉フィルタ８を第１図中の矢印Ａ・方向
ズ回動調整することによ−て行なわれる。

第６　図（ａ）　、　（ｂ１図は、集光レンズ５とディ
スク７どの間隔が、集光レンズ５によって光がディスク
７上に集束される状態となる間隔よりも短かい場合（第
６図（ａ）図）と長い場合（第６図（ｂ１図）とにおけ
るディスク７からの反射光の様子、及び前記それぞれの
場合における干渉フィルタ８の働き、ならびに光検出子
９による検出結果の状態などを説明するための図である
。゛まず、第６図（ａ）図示のように、ディスク７が合
焦位置よりも集光レンズ５側に近付いた場合におけるデ
ィスク７からの反射光は集光レンズ５を通過した後に拡
散光（発散光）となる。

それで、この場合□に集光レンズ５から出射したディス
ク７からの１反射光による拡散光の干渉フィル！ｉ８に
対する入射角は、光軸ＯＡよりも左側の反射光について
は角度ψ。よりも小さくなり、また。

光軸ＯＡよりも右側の反射光については角度ψ。よりも
大きくなるから、（ｌａ、）　、　（ｉｂ）式より明ら
力・なように、光軸ＯＡよりも左側の反射光の位相差は
０１よりも大きくなり、また、光軸ＯＡよりも右側の反
射光の位相差は０１よりも小さくな６る。した力１って
、上記の場合、すなわち、第６図（ａ）図示の場合にお
ける干渉フィルタ８の透過光は、光軸ＯＡよりも左側に
ついては第５図中のｔよりも大きくなり、また、光軸Ｏ
Ａよりも右側については第５図中のｔよりも小きくなる
。

次に、第６図（ｂ）図示のように、ディスク７が合焦位
置よりも遠ざかった場合におけるディスク７からの反射
光は、集光レンズ５を通過した後に収れん光となるから
、集光し／ズ５かも出射した光の干渉フィルタ８への入
射角は、光軸ＯＡよりも左側の反射光については角度ψ
。よりも大きくなり、また、光軸ＯＡよりも右側の反射
光については角度ψ。よりも小さくなるから、既述した
（ｌａ）、（ｌｂ）より明らかなように、光軸ＯＡより
も左側の反射光の位相差はθ１よりも小さくなり、また
、光軸ＯＡよりも右側の反射光の位相差はθ、よりも大
きくなる。

したがって、第６図（ｂ）図示の場合における干渉フィ
ルタ８の透過光は、光軸ＯＡよりも左側については第５
図中のｔよりも小さくなり、また、光軸ＯＡよりも右側
については第５図中のｔよりも大きくなお、−第１図示
の実施例のように、集光し／ズ５への入射光が平行光で
あると、ディスク７が集光レンズ５に対して合焦位置に
ある場合におけるディスク７からの反射光は、集光レン
ズ５を通過したときに平行光となるから、干渉フィルタ
８へり′、干渉フィルタ８の透過光は第５図中のｔで示
−を唯さのものとなる。

干渉フィルタ８から出射した光は、光検出子９Ｈおける
受光素子９ａ＋９ｂに与えられるのであるが、既述のよ
うに光検出子９における受光素子９ａ、９ｂの分割線ｔ
は光軸上に位置しているので、集光し／ズ５に対してデ
ィスク７が合焦位置にある場合には、干渉フィルタ８の
透過光は受光素子９ａと受光素子９ｂとに等しい光量で
到達し、両受光素子９ａ。

９ｂの出力の差は零となる。

また、ディスク７が集光レンズ５に対して合焦位置から
ずれている場合は、前記のずれの方向とずれの大きざと
に対応し雪、干渉フィルタ８がら光検出子９の受光素子
９ａ　、９ｂに与えられる光量が変化するから、２つの
受光素子９ａ、９ｂの出力の差の信号の極性と大きさも
変化しているものとなる。

したがって、光検出子９の受光素子９ａ＋９ｂの出力の
差信号をフォーカス誤差信号として、フォーカス誤差信
号が零となるように集光レンズ５を光軸方向に駆動制御
すれば、ディスクの信号面上に竺常に最小の光のスポッ
トを生じさせることができ、また、前記した２つの受光
素子９ａ、９ｂの出力の和信号は良好な再生信号として
利用できるのである。

干渉フィルタ８として、エフロ／型フィルタを用いると
した場合に、エタロノ型フィルタの透過光の半値巾は数
百λ以下まで小さくなるので、例えば光源の波長を７０
００人前後とするときにそｉの位相半値巾を小さなもの
として、位相差対透過光量特性の傾斜の急峻な干渉フィ
ルタを得ることは・容易である。

そして、位相差対透過光量特性の急峻な傾斜上に角度ψ
。を設定すれば、干渉フィルタに対する入射光の僅かな
入射角度の変化に対しても、透過光量が大巾に変化する
、すなわち、検出々力が大巾に変化する、鋭敏なフォー
カス誤差信号検出器を容易に得ることができる。

次に、既述のように台形ブリ、ズム３で作？れた３つの
光束の内の両側の光束は、中央の光束によりディスク７
の信号面上に作られた中央の光のスポットの両側へ対称
的に光のスポットを作る。

前記した両側の光束によりディスク７や信号面。

上に作られた２つの光のスポットからの反射光は、トラ
ッ千ング制御用の清報として用いられる。

光検出子９における受光素子９ｃ　、９ｄは前記した両
側の光束によりディスク７の信号面上に作られた′２つ
の光のスポットからの反射光を受光してそれを光電変換
して、トラッ千／グ制御信号を発生ｄせるために用いら
れるものである。

一般に、ディスク７は再生動作中に必らず而振れを伴な
っているもの刃あるがら、ディスク面中には傾斜してい
る面が必。らず存在している。

ところで、フォーカスの自動制御系中に設けられている
集光レンズは、常に真のフォーカス位置からずれている
状態にあるということができるが、集光し／ズ５が真の
フォーカス位置にないときにディスク７における傾斜面
で反射した光の光軸は、入射光軸に対して傾斜している
ものとなる。

また、入射光末社それの断面における強度分布が周知の
ようにガウス分布を示すから、集光し／ズ５が真のフォ
ーカス位置にあったときの傾斜面での反射光は、入射光
軸と一致する光軸を有してはいでも、強度分布の中心が
入射光軸とずれた状態のものとなる。

したがって、ディスクｉの傾斜面で反射した光は、光検
出子９の受光素子９・、、９ｂ−／ｌ−らの出力の差信
号中に真のフォーカス誤差とは無関係の信号成分、すな
わち、偽のフォーカス誤差信号成分を生じさせるが、前
記の偽のフォーカス誤差信号成分は当然のことながらフ
ォーカス市制御の質を劣化させ、・清報信号−生装置［
ｔの性能を低下させることになる。

そして、前記のよらな情報信号再生装置では、干渉フィ
ルタを光軸に対し特定な角度に傾斜するように配置して
、干渉フィルタへの入射光の入射角の変動に応じて変化
する干渉フィルタの出射光の光量変化の態様を用いて、
容易に鋭敏な検出感度が得られるようにしたフォーカス
誤差信号検出方式を採用しているものなの壜、前記の問
題点の内で傾斜面での反射光の光軸が入射光軸に対して
傾斜することにより、偽のフォーカス誤差信号が生じて
フォーカス制御を乱すといコ点は、；再生動作詩に首根
れが生じない状態でディスクを駆動回転させることが困
難であるという事情がある場合には特に大きな問題とな
る。

すなわち、ディスクの信褥面の傾斜は、正常なディスク
においては極めて微小なものであるから、光軸の移動量
は小ざく、集光し／ズの口径と略々同寸法の大きな光束
を受光素子で受けるようにした場合には、光軸の移動の
影響を実用上無視できる程度とすることはできるが、面
振れなどによってディスクの信号面に大きな傾斜面が生
じた時には大きな問題となる。

前記の問題点は、干渉フィルタとして、分解能の小さな
ものを用いれば解決できるが、この解決手段を採用した
のでは、フォーカス制御系の性能を低下させることにな
るので望ましい解決手段とはいえない。

第２図は、前記した問題点を良好に解決することができ
るようにした本出願人会社の既提案の他の実施態様のも
のの要部の構成を示す斜視図であって、この第２図にお
いては第１図中の図面符号１〜７０部分の図示が省略さ
れている。

第２図において、干渉フィルタ８は３つの光束を含む面
で分割された２つの部分８ａ＋８ｂよりナリ、各部分８
ａ、８ｂは中央の光束の光軸に対して互いに逆方向に所
定の角度だけ傾斜するようにして配置されている。

すなわち、干渉フィルタ８０２つの部分の内の一方の部
分８ａは中央の光束の光軸に対して角度ψ。

たけ傾斜し、また、他方の部分８ｂは中央の光束の光軸
に対して角度−９０だけ傾斜して配置されるのである。

前記した角度窃、−物は、第４図、第５図等を参照して
説明した場合と同様に、干渉フィルタ８への入射光が光
軸ＯＡと平行なものであるときに、干渉フィルタ８から
の出射光の位相差が第５図中の０１となされつるような
ものに設定されるのである。

そして、前記した干渉）居レグ８からの出射光（この場
合は透過光）を受けて光電変換を行なう光検出子９の受
光素子は田の字状に４分！リサれた４つの受光素子１１
　ａ＝１１　ｄとなされている。

前記の４つの受光素子１１ａ〜ｌｉｄを構成させる２つ
の分割線４，４の交点は中央の光束の光軸上におかれて
おり、中央の光束は各受光素子１１ａ〜ｌｌｄを均等に
照射する。

第２図示の例においては両側の光束は干渉フィルタ８を
通過することなく、光検出子９における前記した田の字
状配置の４つの受光素子１１ａ−１１ｄの両側に配置さ
れた受光素子１２．１３に入射されるようになされてい
るが、構造上の都合によっては干渉フィルタ８０２つの
部分８ａ＋８ｂをそれぞれ上下方向に延長して、両側の
光束も干渉フィルタ８を通過するように、なされてもよ
い、。

前記した田の字状に配置された４つの受光素子１１　ａ
＝１１　ｄからの出力信号は、演算器１４〜１９によっ
て構成された演算回路に加えられ、演算回路での演算結
果として出力端子２０からはフォーカス誤差１信号が出力され、また出力端子２１からは再生信号が出
力される。

前記した演算器１４〜１９からなる演算回路で行なわれ
る演算は、受光素子１１ａからの出力信号をＳａ。

受光素子１１ｂからの出力信号をＳｂ、受光素子１１ｃ
からの出力信号をＳｃ、受光素子１１ｄからの出力信号
Ｓｄとするとし、また、演算器１１〜１６０回路で行な
われる演算によって出力端子２０に送出さｉるフォーカ
ス誤差信号をＳｅとし、−さらに、演算器１７〜１９０
回路で行なわれる演算によって出力端子２１に送出され
る再生信号をＳｆとすると、それぞれ次の式で示される
ものである。

Ｓｅ　＝　（Ｓｂ−８ａ）−（Ｓｃ−６ｄ）＝（Ｓｂ＋
５ｄ）−（Ｓａ＋５ｃ）−（３）Ｓｆ　＝　Ｓａ＋Ｓｂ
＋Ｓｃ＋Ｓｄ　、（４）さて、第２図示の構成例のもの
において、ディ、スフ７が集光し／ズ５の合焦位置より
も集光し／ズ５側に近付いて、ディスク７からの反射光
が集光し／ズ５を通過して拡散光となっている湯茶に８
の２つの部分８ａ、８ｂへの入射光の入射角は、干渉フィルタ８へ光軸と平行な光が入
射している時の入射角とは変わり、干渉フィルタ８から
出射して受光素子１１ａ、ｌｌｃに与えられる九を生じ
させている干渉フィルタ８への入射光の干渉フィルタ８
への入射角は、干渉フィルタ８へ光軸と平行な光が入射
される時の入射角よりも大きくなり、また、干渉フィル
タから出射して受光素子１１ｂ、ｌｉｄに与えられる光
を生じさせている干渉フィルタ８への入射光の干渉フィ
ルタ８への入射角は、干渉フィルタ８へ光軸と平行な光
ｈ″−−入射る時の入射角よりも小さくなる。

したがって、前記の場合における受光素子１１ａ＋１１
ｃに対する照射光量は第５図中のｔよりも減少し、また
受光素子１１ｂ、ｌｌｄに対する照射光量は第５図中の
ｔよりも増加する。

それで、演算回路の出力端子２０に出力されるフォーカ
ス誤差信号は、（３）式より明らかなように正の値とな
る。

前記とは逆に、ディスク７が集光レンズ５０合焦位置よ
りも集光レンズ５から遠ざかって、ディスク７からの反
射光が集光レンズ５を通過して収れん光となっている場
合には、演算回路の出力端子２０に出力されるフォーカ
ス誤差信号は負の値をとる。

また、両側の光束の強度の差は、受光素子１２゜１３の
出力の差として端子２３に現われて、これはトラッキン
グ誤差信号として用いられる。

第２図中において、２４，２５は増幅器、２２は演算器
である。

ディスク７の信号面が傾斜していると、ディスク７かう
の反射光の光軸は既述のように入射光軸に対して傾斜す
るものであるから、ディスク７の信号面が傾斜、してい
るときにおける干渉フィルタ８への入射光の光軸は１例
えば第２図中の矢印Ｂの方向に傾斜して、中央の光束の
光軸は４つの受光素子ｔｌ亡１１ｄを分割している２本
の分割線゛４゜４の交点よりも上方へ移動し、それによ
り、受光だ、受光素子１１ｃ、ｌｉｄからの出力信号Ｓ
ｃ　、Ｓｄは減少するが、前、記した各信号Ｓ　ａ−ｓ
ｄの増減が（３）式で示されるフォーカス誤差信号Ｓｅ
の大きさに影響を与えないことは明らかでありＬ−Ｆ−
渉フィルタ８への入射光の光軸が変化してもフォーカス
誤差信号は乱されることがない。

このように、第２図示の実施態様のものにおいては、デ
ィスクの信号面に面振れなどの原因によって問題となる
ような傾斜面が生じていても、その影響によってフォー
カス誤差信号中に偽の信号を生じさせることはないので
あり、既述した問題点は良好に解消される。

また、光検出子９における受光素子１２．１３に入射さ
れる両側の光束が、干渉フィルタ８を通過した状態のも
のとなされている場合であうくも、その晃束の光軸の傾
斜の影響がトラッキング誤差信号に現われないことは、
前記した記述から容易に理解できろところであろう。

中央の光束の光軸が第２図中の矢印Ｂと直交する方向−
に傾斜した時に、干渉フィルタ８における２つの部分８
ａ　＋８ｂに入射する光束の入射角は、２つの部分８ａ
＋８ｂについて同方向に等しく変化し、受光素子１１ａ
−１ｉｄへ与えられる照射光量は等しく増大あるいは減
少されるから、（３）式によって与えられるフォーカス
誤差信号Ｓｅの大きさには変化がないρ しかし、この場合には演算回路の出力端子２１に現われ
る再生信号の信号レベルには変化が生じることになるが
、ディスクに記録されている情報信号がＦＭ波信号形態
、またＦｉｐｃＭ信号形態となされていれば、再生信号
の信号レベルの変化の影、響が実用上において問題と°
なることは劣い。

このように１、第２図示の構成例のもの・においては２
フイスクの信号面の傾斜の影響がフォーカス誤差信号や
トラッキング誤差信号かとに現われることがなく、°安
定し“た情報信号再生装置において情報信号の再生を行
なうことを可能とする。

第１図及び第２図を参照して説明した本出願人会社によ
る既提案の情報信号再生装置によれば、光軸に対して臨
界角の反射面を有゛する検出プリズムを用いている既提
案の情報信号再生装置における問題点が良好に解決さ七
たのであるカｔ、第１図及び第２図を参照して説明し亮
既提案の情報信号再生装置では、光束の角度５化を干渉
フィルタによって鋭るどく検出で？るように、干渉フィ
ルタにおける透過特性のスロープの傾斜の急峻な部分を
用いるので、平均透過光の強度が一５ｄＢだけ低下し、
また、干渉フイｌレタとして金属薄膜を有する形式のも
のが使用さにた場合には、その薄膜による反射によって
平均透過光の強度がさらに一６ｄＢだけ低下するため、
透過光に基づいて得られ゛る再生信号のＳ／Ｎが低下す
るということが問題となる他、第１図示の構成態様の装
置では既述のようにディスクの信号面の傾斜によって偽
のフォーカス誤作信号が生じ、また、第２図示の構成態
様の装置では、ディスクの信号面の傾斜によっても偽の
フォーカス誤差信号は生じないが、干渉フィルタ８０２
つの部分８ａ、８ｂの縁の部分によって光の乱反射や回
折などが生じ、それによりフォーカス誤差信号のシへを
低下させることが問題となった。

本発明は、前記した本出願人会社による既提案の情報信
号再生装置におけるような問題点のない情報信号再生装
置を提供することを目的としてなされたものであり、以
下、添付図−面を参照しながら本発明の情報信号再生装
置の具体的な内容を詳細に説明する。

第７図は、本発明の情報信号再生装置の一実施態様のも
のの概略構成を示すブロック図であって、この第７図に
おいて、既述した第１図及び第２図゛示の情報〜信号再
生装置における構成部分と対応する構成部′分には、第
１図及び第２図中で使用した図面符号と同一の図面符号
が使用されている。

第１図示の情報信号再生装置において゛、１は半導体レ
ーザ光源、２はコリメータレンズ、４は偏光プリズム、
５は集光レンズ、６′はλｉ長板、。

°　７はディスク、８は紙票内で光軸に対して方位角ψ
を示すように（て配置さねた干渉フィルタ、　９Ｔは干
渉フィルタ８を透過した光を光、電変換する光門出子、
９Ｒは干渉フィルタ８で門射した光を光電変換する光検
出子であり、前記した光検出子９Ｔ。

、９Ｒは、それぞれ２つ゛の受牟素子で構成されており
、９Ｔａ　、９Ｔｂは光検出子９Ｔを構成部る２つの受
光素子であり１、また、９Ｒａ、９Ｒｂは光検出子−９
Ｒを構成する２つの受光素子である。

そして、前記した光検出子９Ｔを構成している２つの受
光素子９Ｔａ　、　９Ｔｂと、光検出子９Ｒを構成して
いる２つの受光素子９Ｒａ　＋　９Ｒｂとは、それぞれ
、干渉フィノータ８０入射面と光軸との双方に対して直
交する如き線で分割された状態のものとなされているの
である。（前記の分割線は第７図中では紙面に垂直であ
る）。

光検出子９Ｔにおける２つの受光素子９Ｔａ　、　９Ｔ
ｂがらの出力信号は減算器２６と加算器３ｏとに供給さ
れ、また、光検出器９れにおけ′る２つの受光素子９Ｒ
ａ　、９Ｒｂからの出力信号は減算器２７と袈算器３０
’とに供給され、加’ＪＥ器３０から出力端子２１には
再生信号が送出６されるＪまた、前記した減算器２６．２７からの出力信号は加算
器２６と減算器２８とに供給されて、加算器２９がら出
力端子２０にはフォーカス誤差信号が送出され、さら（
減算器２８がら出力端子２３にはトラッキング誤差信号
が送出される。

次に、上記のような゛構成を有する本発明の情報信号再
生装置が、各出力端子２０，２１．２３　　に前述のよ
うな各信号を出力することができるように動作し５るも
めで今るこζについての説明を行なう。

第８図は、干渉フィルタ８の一部拡大側面°図であって
、干渉フィルタ８は、それへの°入射光が干渉フィルタ
８内において多重反射を繰返すことによっ不、透過・光
、と反射光とを生じるが、入射光と透過光との間の位相
差θハ、°既述した（ｔａ）、（ｌｂ）式より次の（４
）式、のようにポラれるものとなる。

、θ＝τＲ下Ｑ・・・・・・（４）′−４πｄ（ただし、ｄ　＋　ｎ１＋ｎｏなどは、既ｉした（’、
１−ａ　）　＋　”　”’、’、。

（１ｂ）式の場合と同じであ木）そゾ、前記した位相差θについて、透過光と反射光との
明やさけ次の第１表のように示される。

（第　３−！り（ただし、ｐ＝ｏ、１．２．３・・・１．Ｎは干渉に寄
与する反射回数）　　　　　　　　。

前記した゛第１表より明らかなよ、５に干渉フィルタ８
に入射した光の内で干渉フィルタ８を透過する光の光量
と、干渉フィルタ８で反射する光の光量とは、入射光と
透過光との位相差θによって変化し、かつ、その変化の
態様は透過光の光量の変化と反射光の変化とが相逆性（
相補性）を示すものとなっている。この点について補足
説明を行なうと次のとおりであ・る。

、　　すなわち、第９図は既述した第３−と同蝋に、干
渉フィルタ８における入射光と透過光との位相差θに対
する光の透過特性を示す曲線図であるが５、干渉フィル
タ８の光の透過特性のスロープにおける傾斜の？、峻な
位置と対応する位相差θ、が入゛射光と透過光との間で
得られるように、′干渉フィルタ８の方位角ψを前記し
た（４）式に従でて定めると、その状態における干彎フ
ィルタ８の透過光の強さは■、となり、また、その状態
における反射光の強さは（ｌ−■、）となる。干渉フィ
ルタ８．の透過光の強さは、入射光と透過光との位相差
θに関して（４）式によって定められており、ま−た、
・反射光の強、さは（（入射光の強さ）−（透過光の強
さ））と・して得られるがら、反射光の強さは入射光と
透過光との位相差θの変化に対して、透過光の強さの変
化とは相逆的（相補的）に変化するのである。

第１０図（ａ）図は、第６図（ａ）図示のようにディス
ク７が集光レンズ５の合焦位置よりも集光レンズ５に近
付き、ディスク７からの反射光が集光レンズ５を通過し
て発散光束となって干渉フィルタ８へ入射する。状態を
示し、また、第１０図（ｂ）図は、第６図（ｂ）図示の
ようにディスクが集光レンズ５の合焦位置よりも遠ざか
り、ディスク７が魁の反射−光が集光レンズ５を通過し
て収れん光束′となって干渉フィルタ８へ入射する状態
を示す。

前記した第１０図（ｂ）図示のように、ディスク７が集
光レンズ５の合億位置よシも遠ざかり、干渉フィルタ８
への入射光束が収れん光束とな、っている時は、干渉フ
ィルタ８への入射光束における光軸よりも上側の部分の
光束の干渉フィルタ８への入射角は増大し、また光軸よ
りも下側の部分の光束の干渉フィルタ８への入射角は減
少する。

前記した入射光束における光軸よりも上側の部りも下側
の部分の干渉フィルタ８への入射角の減少とは光軸を対
称軸として対称的なものであるから、前記した上、下両
側の光束部分における平均的な位相差の増大と減少とは
、そねぞれΔθ、−Δθとして表わすことができる。

したがって、ディスク７が集光レンズ５の合焦位置より
も遠ざかった状態において、光検出子９Ｔにおける２つ
の受光素子９Ｔａ　、　９Ｔｂの内の受光素子９Ｔａに
与えられる透過光は、第９図−中で（θ、＋Δθ）と対
応する光の強さくＩ、十Δ■）を有するものとなり、ま
た、受光素子９Ｔｂに与えられる透過光は、第９図中で
（θ１−Δθ）と対応する光の強さくＩ、−ΔＩ）を有
するものとなる。

また、前記め場合に干渉フィルタ８か−らの反射光が与
えられる光検出子９Ｒにおける２つの受光素子９Ｒａ、
９Ｒｂ　Ｋ入射される光の強さは、それぞれ（１，０−
（Ｉ、十ΔＩ））　＋（ｔｏ−（Ｉ、−ΔＩ　）Ｊとな
ることはいうまでもない。

今、光検出子９Ｔにおける２つの受光素子９Ｔａ＋９Ｔ
ｂからの出力信号を、それぞれＳｔａ＋Ｓｔｂとし、ま
た、光検出子９Ｒにおける２つの受光素子９Ｒａ　。

９Ｒｂからの出力信号を、それぞれＳｒａ＋Ｓｒｂとし
て、前記した各出力信号Ｓｔａ＋Ｓｔｂ＋Ｓｒａ＋Ｓｒ
ｂについて、次の（５）式のような演算を行なうと、そ
の結果として得られる出力信号は、下記の（６）式で示
さｈる光の強さに比例したものとなる。

（Ｓｔａ−８ｔ、ｂ＋５ｒｂ−８ｒａ）　　−（５）（
Ｉ、＋ΔＩ）−（ｒ、−ΔＩ　）＋（ｔｏ７（Ｉ、−Δ
■月−（’ｔｏ（１，＋十ΔＩ））＝４Δ■　　・・・
（６）また、前記した第１０図（ａ）図示のように、ディスク
７が集光レンズ５σ５合焦位置よりも集光し／ズ５側に
近付いて、干渉フィルタ８への入射光束が発散光束とな
っている時は、前記した第１０図（ｂ１図示の場合とは
全く逆となり、各光検出子９Ｔ、９Ｒにおける各受光素
子９Ｔａ　＋　９Ｔｂ　＋　９Ｒａ　、９Ｒｂ　ヘ与え
られる入射光の強さは第１０図＜ｂ）図示の状態とは逆
となる。

したがって″、第１θ図（ａ）図示の場合における各光
検出子９Ｔ、９Ｒの各受光素子９Ｔａ　、９Ｔｂ　、９
Ｒａ　、９Ｒｂからの出力信号Ｓｔａ＋Ｓｔｂ＋Ｓｒａ
＋Ｓｒｂを上−記の（５）式にｍって演算した結果とし
て得られる出力信号は、−４ΔＩに比例゛したものとな
る。

第７図に示すブロック図において、前記のように２つの
光検出子９Ｔ　、９Ｒにおける各受光素子９Ｔａ　＋９
Ｔｂ　、　９Ｒａ　、　９Ｒｂからの出力信号Ｓｔａ＋
Ｓｔｂ＋Ｓｒａ、Ｓｒｂについて、前記した（５）式に
従うような演算を行なう回路は、減算器２６．２７と加
算器２９であり、加算器２９から出力端子２ｏｖｃｔａ
、各光検出子９Ｔ、９Ｒの各受光素子の出力信号につい
て、（５）式に従って演算がなされることによって得ら
れたフォーカス誤差信号Ｓｅが出力されるのである。

すなわち、減算器２６．２７と加算器２９とによって構
成された演算回路は、各光検出子９Ｔ、９Ｒにおける各
受光素子からの出力信号について、５ｅ＝（Ｓｔａ−８
ｔｂ）＋（Ｓｔｂ−８ｔａ）上式に従った演算を行なっ
て、フォーカス誤差信号Ｓｅを発生し、それを出力端子
２０に与えるのである。

このように、第７図に示す林発明の情報信号再生装置に
おいては、−集光し／ズ５の合焦位装置からのディスク
７の変位と対応して生じるディスク７からの反射光の干
渉フィルタ８への入射角の変化に伴なって、干渉フィル
タ８の位相差が変化し、それによって生じる干渉フィル
タ８の透過光と反射光との光の強さの変化が、干渉フィ
ルタ８への入射光の光軸と干渉フィルタ８の法線とを含
む面に直交する面′境繋す６光束０各半分に“て相通的
に生じると共に、透過光と反射光とに”ついても相通的
にｉじるから、干渉フィルタ８の透過光を検出する光検
出子９Ｔと、干渉フィルタ８の反射光を検出する光検出
子９Ｒとにおける各２つの受光素子９Ｔａ　、　９Ｔｂ
　、　９Ｒａ　、　９Ｒｂがらの出力信号、Ｓｔａ＋Ｓ
ｔｂ＋Ｓｒａ＋Ｓｒｂについて、演算回路において（５
）式のような演算を行なうことにより、ディスク７のフ
ォーカス誤差を大きな感度で検出することができるので
ある。

また、各検出子９．Ｔ、９ＲＫおけるすべての受光素子
９　ｔ　ａ　＋　９　ｔ　ｈ　＋　９　ｒ　ａ　＋　９
　ｒ　ｂからの出力信号の総和は、常に最大の出力で一
定しているので、前記した出方に記録されてい今情報信号の菫生信号とすれば、シへの良い再生信号が得られる
ことになる。第７図中の加算器３ｏは、光検出子９７．
９Ｈの各受光素子９Ｔａ　、９Ｔｂ　、９Ｒａ　、　９
Ｒｂの出力信号の総和を出力端子２１に供給しているか
ら、出力端子２１には再生信号Ｓｆが出方されるのであ
る。

さて、ディスク７が面振れなどにより光軸に対して傾斜
すると、ディスク７がらの反射光束の光軸も傾斜する。

今、例えば、第１０図（ｂ１図において、干渉フィルタ
８への入射光束の全体が図中の矢印Ｖ方向に移動すると
、光検出子９Ｔにおいては受光素子９Ｔａへの照射面積
が減少してそれの出方が低下し、逆に受光素子９Ｔｂへ
の照射面積が増大してそれの出力が増大する。また、前
記した干渉フィルタ８への入射光束の移動によって、干
渉フィルタ８からの反射光束は、第１０図（ｂ）図中の
矢印Ｈ方向に移動するから、光検出子９Ｒにおいては、
受光素子９Ｒａへの照射面積が減少してそれの出力が減
少し、逆に受光素子９Ｒｂへの照射面積が増大してそれ
の出力が増大する。

前記した各光検出子９Ｔ　、　９Ｒが光学的に等しい位
置に配置されているとすれば、前記した光束の移動＃は
２つの光検出子９Ｔ　、　９Ｒについて等しいから、干
渉フィル゛り８に対する入射光束が移動しても、（５）
式のような演算を行なう演算回路からの出力信号の値は
変化°する′ことがないし、また、各光検出子９Ｔ、９
Ｒにおけるすべての受光素子からの出力信号の総和の値
も変化しない。したがって、第７図示の構成を有する本
発明の情報信号再生装置では、ディスク〜７の傾斜がフ
ォーカス誤差何号や再生信号に対して原理的に全く影響
を与えることがないまた、前述のように光束が移動すれ
ば干渉フィルタ８への入射角も変化するが、入射角の変
化により例えば第１０図（ｂＪ図では光検出子９Ｔへの
入射光が増加しても光検出子９Ｒへの入射′＃Ｓは同量
だけ減少する”ら・０″現象ｖｔ−ｘ’−、ｃも７・−
力７誤差信号や再生信、・号が変化しないことは明らか
である。

なお、光検出子９Ｔ、９Ｒにおける各２つの受光素子の
分割線が、ディスク７の記録跡の延長方向と平行となる
ような態様で光検出子９Ｔ、９Ｒ１！：配置して本発明
装置を実施してもよい。

次に、光検出子９ＴＶｃおける各受光μ子９Ｔａ　、９
Ｔｂの出力信号の差（Ｓ　ｔ　ａ−８ｔ　ｂ　）　　や
、光検出子９Ｒにおける各受光素子９Ｒａ　、９Ｒｂの
出力信号の差（Ｓｒａ−６ｒｂ）は、同極性のトラッキ
ング誤差信号となるがら、第７図中における減算器２８
がら出力端子２３に送出される信号（Ｓｔａ”Ｓｔｂ＋
５ｒａ−８ｒｂ）はトラッキング゛誤差信号となってい
る。

今」第１０図（ａ）　、　（ｂ）図に示すように、フォ
ーカスずれが生じている状態において、トラッキングず
れが生じ。ている場合を考えると、この状態において各
光検出子９Ｔ　、９Ｒにおける受光素子９Ｔａ　、　９
’ｌｌ）　。

９Ｒａ、９Ｒｂへの入射光の強さとそれで生じる出力信
号とはそれぞれ次のように系される。

受光素子９Ｔａ−Ｉ＋Δ■＋α１／）　Ｓｔａ　　　　
・・−（７）受光素子９Ｔｂ・・・　■−Δ■−αのｓ
ｔｂ　　　　・・・（８）受光素子９Ｒａ−１−（Ｉ＋
Δ工）＋αｖｓ　Ｓｒａ　　−（９）受光素子９Ｒｂ−
１−（Ｉ−ΔＩ）−ｃｘ　ｃｙｓ　Ｓｒｂ　　、・、α
Ｑ（ただし、αはトラッキングずれによって光束の上、
下の各半分における光の強さの増減を示す）前記した（
７）〜ＱＯ式゛によって、フォーカス誤差信号とトラッ
キング誤差信号とを求めてみると、フォーカス誤差信号
は４Δ■ トラッキング誤差信号は４α、となり、また出力の総和
は２．０となる。したがって、前記の例のように、トラ
ッキングとフォーカスとの双方が同、時にずれて、も、
フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号と再生信号
、とは、互いに全く干渉しないことが判か９る。したが
って、本発明の情報信号再生装置では、前原のようにし
て作られた誤差信号に基づく制御が正確に行なわれ得る
のである。

なお、本発明の情報信号再生装置の実施に当っては、主
スボッ゛トの両側に形成させた２つのスポットな一用い
る、いわゆるツインスポット法によってトラッキング誤
差信号を得るようにしてもよいことは当然である。

以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の情報信号再生装置は、既提案装置と同様な利点、す
なわち、検出光束が基本的に大径の平行光であり、フォ
ーカス誤差信号を光束の移ｌ動によって得るものではな
いから、光検出子や干渉フィルタの配置位置に対して高
精度が必要でなく、それにより組立容易、高信頼性が得
られ、また、干渉フィルタは透過匈特性のスロープが極
め゛て急峻なものを容易に作ることができるので、フォ
ーカス誤差検出感変の設計的選択範囲が広く、したがっ
て目的に合う検出装置が容易に得られるという、利点が
ある他乙本発明装置では干渉フィルタの透過光による検
出と完全に相通性を有する検出のできる干渉フィルタか
らの反射光による検出も行なっているので、ディスクか
らの反射光の全部を検出に用いて極めて高い検出感度グ
得られ、また、ガスクの傾斜やレンズの移動によっても
フォーカス誤差信号が変調されることはな（、偽のフォ
ーカス信号は生じることがなく、さらに、情報の再生信
号も常に最大で一定のレベルで得られ回折光の偏りによ
るトラッキング誤差信号の検出機能も容易に付与するこ
ともでき、この場合も、フォーカス誤差信号や再生信号
、はトラッキング誤差信号には全く影響されない、など
の諸利点が得られるのであり、本発明装置によれば、既
述した諸問題点がすべて良好に解消された情報信号再生
装置が容易に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は既提案装置のブロック図、第゛３図
及び第５図ならびに第９図は干渉フィルタの特性例図、
第４図及び第８図は干渉フィルタの動作説明図、第６図
（ａ）　、　（ｂ１図及び第ｉｏ図（ａ）　、　（ｂ１
図はディスクの信号面が合焦位置にない場合の動作説明
図、第７図は本発明の情報信号再生、装置の一一施態様
のブロック図である。　− １・・・光源、２・・・コリメータレンズ、４１０．偏
光ブリ′”・５°°°集光ｖ７Ｘ・６°：／４板・７°
°°デ４スク、８・・・干渉フィルタ、９．９Ｔ、９Ｒ
・０．光検出子、９Ｔａ　、　９Ｔｂ　、　９Ｒａ　、
　９Ｒｂ−−−受光素子、２６〜２８　・・・減算器、
２９．３０・・・加算器、

Claims

【特許請求の範囲】

光源より出射され集光レンズにより記録媒体の信号面に
集光され、前記の記録媒体の信号面で反射された光が前
記した集光レンズを通過した後に入射される干渉フィル
タを、その干渉フイノし夕からの出射光の強さが極大値
と極小値との中間の値となるように光軸に対して傾斜さ
せて配置し、また、前記した干渉フィルタからの出射光
と干渉フィルタからの反射光とを、前記の干渉フィルタ
の入射面と光軸との双方に対して直交する如き線を分割
線として少なくとも分割されていると共に、前記の出射
光と反射光との両光束中に配置されている光検出子り受
光し、前記の光検出子における分割された複数部分から
それぞれ出力されたそれぞれの部分の受光値に応じた出
力信号について、前記の分割線に関して同じ側の分割部
分からの出の結果として得られた信号に基づいて集光レ
ンズを駆動制御して、記録媒体の信号面上における光の
スポットが最小径となるようにした情報信号再生装置