JPS5958636A - 光学式読取装置のフオ−カスエラ−検出方法 - Google Patents
光学式読取装置のフオ−カスエラ−検出方法Info
- Publication number
- JPS5958636A JPS5958636A JP16925782A JP16925782A JPS5958636A JP S5958636 A JPS5958636 A JP S5958636A JP 16925782 A JP16925782 A JP 16925782A JP 16925782 A JP16925782 A JP 16925782A JP S5958636 A JPS5958636 A JP S5958636A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser light
- laser
- output
- photodetector
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はレーザ光を用いた光学式読取装置のフォーカス
エラー検出方法に関する。
エラー検出方法に関する。
背景技術
ビデオディスク装置やディジタルオーディオディスク装
置ではディスク状記録媒体にディジタル化して書き込ん
だ符号を光学的に読み取る光学式読取装置が用いられて
いる。
置ではディスク状記録媒体にディジタル化して書き込ん
だ符号を光学的に読み取る光学式読取装置が用いられて
いる。
この読取装置は一般にレーザ光源を用い、ディスクのト
ラ、り上に集束して、ディスク上の符号を読み取るよう
にしているが、ディスクの反りや偏心に追随してレーザ
光をトラック上にガイドする必要があるためフォーカシ
ング機構やトラッキング機構を装備している。
ラ、り上に集束して、ディスク上の符号を読み取るよう
にしているが、ディスクの反りや偏心に追随してレーザ
光をトラック上にガイドする必要があるためフォーカシ
ング機構やトラッキング機構を装備している。
第１図は光学式読取装置の光学系の−・例を示すもので
、図においてｌは牛零存レーザ光源、２は入射レーザ光
を直射透過させ反射レーザ光を側方に反射させるビーム
ヌプリソタ（偏光プリズム）、３は拡散するレーザ光を
平行光線にするコリメータレンズ、４は光の偏光面を変
換する１／／１波長板、５はレーザ光を集束する集束レ
ンズ（対物レンズ）、で、レーザ光源乃至対物レンズ５
は同一光軸上に所定の間隔で配列され、シリンドリカル
レンズ６及び光検出器７は偏光プリズム２の側方に配置
され光学系支持体８で固定されている。９は記録媒体で
あるディスクで、スパイラル方向にピット（窪み）をデ
ィジタル符号、化して設けている。
、図においてｌは牛零存レーザ光源、２は入射レーザ光
を直射透過させ反射レーザ光を側方に反射させるビーム
ヌプリソタ（偏光プリズム）、３は拡散するレーザ光を
平行光線にするコリメータレンズ、４は光の偏光面を変
換する１／／１波長板、５はレーザ光を集束する集束レ
ンズ（対物レンズ）、で、レーザ光源乃至対物レンズ５
は同一光軸上に所定の間隔で配列され、シリンドリカル
レンズ６及び光検出器７は偏光プリズム２の側方に配置
され光学系支持体８で固定されている。９は記録媒体で
あるディスクで、スパイラル方向にピット（窪み）をデ
ィジタル符号、化して設けている。
また図示しないが光学系支持体８はＸ方向に移動するア
ームに、Ｘ、Ｚ方向に微小距離移動可能に支持されてい
る。このＸ−Ｚ方向移動手段がトラッキング機構及びフ
ォーカシング機構で、例えば可動コイルを有する磁気回
路で構成される。
ームに、Ｘ、Ｚ方向に微小距離移動可能に支持されてい
る。このＸ−Ｚ方向移動手段がトラッキング機構及びフ
ォーカシング機構で、例えば可動コイルを有する磁気回
路で構成される。
以下に、この動作を説明する。ｍレーザ光源１から放出
された光軸と平行な偏光面を有する直線偏光のレーザ光
は、拡散しながら偏光プリズム２を透過し、コリメータ
レンズ３で平行光に変えられ、さらに１．、／４波長板
４で、直線偏光から例えば右旋回の円偏光に変換され、
対物レンズ５でディスク９上に集束される。
された光軸と平行な偏光面を有する直線偏光のレーザ光
は、拡散しながら偏光プリズム２を透過し、コリメータ
レンズ３で平行光に変えられ、さらに１．、／４波長板
４で、直線偏光から例えば右旋回の円偏光に変換され、
対物レンズ５でディスク９上に集束される。
ディヌク９上に集束したレーザ光はピットで回折され、
反射光量はピットの有無によって変化する。
反射光量はピットの有無によって変化する。
またディスク９上で反射したレーザ光は対物レンズ５、
■／／４波長板４、コリメータレンズ３を逆行し、偏光
プリズム２に至る。ここでレーザ光はディスク９上で円
偏光が同一回転のま捷反射されるから反射光は進行方向
に対して旋回方向が逆転し左旋回の円偏光となる。その
だめｌ／／４波長板４を通った反射光は光軸と直交す、
る方向の偏光面を有する直線偏光に変換され、この光が
コリメータレンズ３で絞られ、偏光プリズム２に入射す
る。
■／／４波長板４、コリメータレンズ３を逆行し、偏光
プリズム２に至る。ここでレーザ光はディスク９上で円
偏光が同一回転のま捷反射されるから反射光は進行方向
に対して旋回方向が逆転し左旋回の円偏光となる。その
だめｌ／／４波長板４を通った反射光は光軸と直交す、
る方向の偏光面を有する直線偏光に変換され、この光が
コリメータレンズ３で絞られ、偏光プリズム２に入射す
る。
偏光プリズム２に入射Ｌ７た反射光は光学系支持体８の
Ｉ１１方に反射されシリンドリカルレンズ６を介して光
検出器７上に投射される。
Ｉ１１方に反射されシリンドリカルレンズ６を介して光
検出器７上に投射される。
シリンドリカルレンズ６は軸方向の厚みは一定で、放射
方向の厚みが異なるレンズであるため、集束レンズ５の
焦点位置にディスク９がある場合の反射光がシリンドリ
カルレンズ６に入射される。
方向の厚みが異なるレンズであるため、集束レンズ５の
焦点位置にディスク９がある場合の反射光がシリンドリ
カルレンズ６に入射される。
この光は第２図に示すようにレンズの軸方向成分ｐ−−
ｐ’は点Ｐで集束し、レンズの直径方向成分ｑ−Ｌｌ’
は点Ｑで集束する。そして焦点Ｐ、Ｑ間の点Ｒ位置に真
円像が得られ、この位置に光検出器７が配置される。デ
ィスク９が集束レンズ５の焦点位置にある時、焦点位置
より近い場合、焦点位置より遠い場合の光検出器７上の
像をそれぞれ第３図（６）、（ｈ）、（Ｃ）に示す。こ
の光検出器７上の各受光素子７ａ、７ｂ、７Ｃ１７ｄの
出力をそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄとすれば反射全光量は出
力電圧Ｃａ十ｂ ＋ｃ 十ｄ ）に対応し、ディヌク９
上のディジタル情報が得られる。寸た出力電圧（（ａ−
１）−（？十ｄ）１はフォーカス誤差に対応し、この値
が０となるようにＺ方向に対物レンズを移動させること
によりフォーカシング制御を行なえる。また出力電圧（
（ａ＋ｂ ）−（ｂ＋ｔ ） ）はトラッキング誤差に
対応し、この値がＯとなるようにＸ方向に光学系を移動
させることによりトラッキング制御を行なえる。
ｐ’は点Ｐで集束し、レンズの直径方向成分ｑ−Ｌｌ’
は点Ｑで集束する。そして焦点Ｐ、Ｑ間の点Ｒ位置に真
円像が得られ、この位置に光検出器７が配置される。デ
ィスク９が集束レンズ５の焦点位置にある時、焦点位置
より近い場合、焦点位置より遠い場合の光検出器７上の
像をそれぞれ第３図（６）、（ｈ）、（Ｃ）に示す。こ
の光検出器７上の各受光素子７ａ、７ｂ、７Ｃ１７ｄの
出力をそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄとすれば反射全光量は出
力電圧Ｃａ十ｂ ＋ｃ 十ｄ ）に対応し、ディヌク９
上のディジタル情報が得られる。寸た出力電圧（（ａ−
１）−（？十ｄ）１はフォーカス誤差に対応し、この値
が０となるようにＺ方向に対物レンズを移動させること
によりフォーカシング制御を行なえる。また出力電圧（
（ａ＋ｂ ）−（ｂ＋ｔ ） ）はトラッキング誤差に
対応し、この値がＯとなるようにＸ方向に光学系を移動
させることによりトラッキング制御を行なえる。
との装置はディヌク９からの反射光をシリンドリカルレ
ンズ６の非点収差を利用してトラッキング及びフォーカ
シング制御するものであるが、反射光（戻り光）を入射
光から分離するためのビームスプリ１．夕２．１／４波
長板４、シリンドリカルレンズ６、光検出器７等の光学
部品が必要で重量が増すだけでなく、光軸合せや間隔合
せ等が煩雑であるという欠点があった。
ンズ６の非点収差を利用してトラッキング及びフォーカ
シング制御するものであるが、反射光（戻り光）を入射
光から分離するためのビームスプリ１．夕２．１／４波
長板４、シリンドリカルレンズ６、光検出器７等の光学
部品が必要で重量が増すだけでなく、光軸合せや間隔合
せ等が煩雑であるという欠点があった。
一方、半導体レーザにそれ自身の放出した光を帰還した
ときに半導体レーザの光出力や端子電圧が変化する自己
結合効果を利用した装置が提案されているが、誤差信号
を得るには光学系を振動させる加振機構が必要で、構造
が複雑になるという欠点があった。
ときに半導体レーザの光出力や端子電圧が変化する自己
結合効果を利用した装置が提案されているが、誤差信号
を得るには光学系を振動させる加振機構が必要で、構造
が複雑になるという欠点があった。
発明の開示
本発明は上記欠点に鑑み提案されたもので、上記欠点を
除いたフォーカスエラーの検出方法を提供する。
除いたフォーカスエラーの検出方法を提供する。
本発明は記録媒体上に対物レンズを介して異なる波長の
レーザ光を集束し、記録媒体からの戻り光を各レーザ光
源に帰還し自己結合させフォーカスエラーを検出するよ
うにしたことを特徴とする。
レーザ光を集束し、記録媒体からの戻り光を各レーザ光
源に帰還し自己結合させフォーカスエラーを検出するよ
うにしたことを特徴とする。
本発明は、上記構成により以下のような構成を有する。
１、 光学系構成部品が少く、構造が簡単で、光軸合せ
等の調整が簡単となる。
等の調整が簡単となる。
２、加振機構が不要である。
発明を実施するための最良の形態
第４図は本発明による光学系の一例を示すもので、図に
おいて、１０は第１の半導体レーザ光源、１】は第１の
半導体レーザ光源１０と異なる波長のレーザ光を放出す
る第２の半導体レーザ光源で、第１１第２のレーザ光源
１０．１１はそれぞれ直交配置されている。１２は各レ
ーザ光源１ｏ、１１の前方に配置され、第２のレーザ光
源１１がら放出されたレーザ光を屈折させ第１のレーザ
光源１゜の光軸と合致させるプリズム、１３はプリズム
】２から出たレーザ光をディスク１４上に集束させる集
束レンズ、１５．１６はそれぞれ第１、第２のレーザ光
源１０．１１の光出力を検出する光検出器、′１７は各
光学系構成部品を固定する光学系支持体を示す。
おいて、１０は第１の半導体レーザ光源、１】は第１の
半導体レーザ光源１０と異なる波長のレーザ光を放出す
る第２の半導体レーザ光源で、第１１第２のレーザ光源
１０．１１はそれぞれ直交配置されている。１２は各レ
ーザ光源１ｏ、１１の前方に配置され、第２のレーザ光
源１１がら放出されたレーザ光を屈折させ第１のレーザ
光源１゜の光軸と合致させるプリズム、１３はプリズム
】２から出たレーザ光をディスク１４上に集束させる集
束レンズ、１５．１６はそれぞれ第１、第２のレーザ光
源１０．１１の光出力を検出する光検出器、′１７は各
光学系構成部品を固定する光学系支持体を示す。
なお、図示しないが、光学系支持体１７はディスク１４
の直径方向（Ｘ方向）に移動するアームに、Ｘ、Ｚ方向
に微小距離移動可能に支持されている。このＸ−Ｚ方向
移動手段がトラ１．キング機構及びフォーカシング機構
で、例えば可動コイルを有する磁気回路で構成される。
の直径方向（Ｘ方向）に移動するアームに、Ｘ、Ｚ方向
に微小距離移動可能に支持されている。このＸ−Ｚ方向
移動手段がトラ１．キング機構及びフォーカシング機構
で、例えば可動コイルを有する磁気回路で構成される。
以下に、この装置の動作を説明する。即ち第１、第２の
レーザ光の波長をそれぞれ＞、、、＞、２としλ１〉λ
、とする。捷た集束レンズ１３が第１のレーザ光をディ
スク１４上に合焦する光学系の位置を合焦位置とする。
レーザ光の波長をそれぞれ＞、、、＞、２としλ１〉λ
、とする。捷た集束レンズ１３が第１のレーザ光をディ
スク１４上に合焦する光学系の位置を合焦位置とする。
このとき第２のレーザ光は波長が短かいだめ、第５図に
示すように、ディスク１４上方で合焦し、拡散光がディ
スク１４上に当る。従ってレーザ光λ、はそのまま第１
のレーザ光源１゜に灰り、レーザ光ン５．は拡散した反
射光の一部が第２のレーザ光源１１に戻る。レーザ光源
１ｏ、１１の光出力、即ち光検出器１５．１６の出力は
第６図に示すように、戻り光が多いほど出力低下するた
め、合焦位置で最小となり、合焦位置からずれると出力
は増加する。
示すように、ディスク１４上方で合焦し、拡散光がディ
スク１４上に当る。従ってレーザ光λ、はそのまま第１
のレーザ光源１゜に灰り、レーザ光ン５．は拡散した反
射光の一部が第２のレーザ光源１１に戻る。レーザ光源
１ｏ、１１の光出力、即ち光検出器１５．１６の出力は
第６図に示すように、戻り光が多いほど出力低下するた
め、合焦位置で最小となり、合焦位置からずれると出力
は増加する。
従って波長λ１のレーザ光が合焦位置にあると、第１の
光検出器１５の出力は最小値ｅ１で、第２の光検出器１
６の出力はｅ３、（ｅ、＞ ／、 ’）となる。
光検出器１５の出力は最小値ｅ１で、第２の光検出器１
６の出力はｅ３、（ｅ、＞ ／、 ’）となる。
また第７図に示すように光学系が合焦位置から離れると
、第１、第２のレーザ光は共にディスク１４面上で反射
し拡散する。このとき第６図に示すように第１、第２の
光検出器１５．１６の出力はそれぞれ’１％’ｌ （’
ｓ＜ ’＊ ）となる。
、第１、第２のレーザ光は共にディスク１４面上で反射
し拡散する。このとき第６図に示すように第１、第２の
光検出器１５．１６の出力はそれぞれ’１％’ｌ （’
ｓ＜ ’＊ ）となる。
さらに第８図に示すように光学系が合焦位置より近づく
と、第１のレーザ光はディスク１４面上で反射し拡散す
るが、第２のレーザ光は合焦状態に近づくため第６図に
示すように第１、第２の光検出器１５．１６の出力はそ
れぞれ’ｈ 、’ａ（’ｓ＞／、）となる。
と、第１のレーザ光はディスク１４面上で反射し拡散す
るが、第２のレーザ光は合焦状態に近づくため第６図に
示すように第１、第２の光検出器１５．１６の出力はそ
れぞれ’ｈ 、’ａ（’ｓ＞／、）となる。
この第１１第２の光検出器１５．１６の各出力−を例え
ば第９図に示すブロックダイヤグラムの制御信号検出部
１８に入力する。１９は第１の光検出器１５の出力電圧
をディジタル変換するＡ−Ｄ変換器、２０１ｄ Ａ −
Ｄ変換器１９のディジタル出力をシフト″するディジタ
ルシフト、２１はゲイジタルシフト２０の出力をアナロ
グ変換するＤ−Ａ変換器、２２はＤ−Ａ変換器２１の出
力レベルから第２の光検出器１６の出力電圧を減算する
減算器を示す。
ば第９図に示すブロックダイヤグラムの制御信号検出部
１８に入力する。１９は第１の光検出器１５の出力電圧
をディジタル変換するＡ−Ｄ変換器、２０１ｄ Ａ −
Ｄ変換器１９のディジタル出力をシフト″するディジタ
ルシフト、２１はゲイジタルシフト２０の出力をアナロ
グ変換するＤ−Ａ変換器、２２はＤ−Ａ変換器２１の出
力レベルから第２の光検出器１６の出力電圧を減算する
減算器を示す。
各部の電圧波形を第１０図に示す。即ち第１Ｏ図（ａ）
は第１、第２の光検出器１５．１６の出力ｅＡ。
は第１、第２の光検出器１５．１６の出力ｅＡ。
ｅ８、（ｂ）はＤ−Ａ変換器２１の出力ｅ。と第２の光
検出器１６の出力ｅＢ、（Ｃ）は減算器２２の出力ｅｏ
を示す。
検出器１６の出力ｅＢ、（Ｃ）は減算器２２の出力ｅｏ
を示す。
これにより、合焦位置を中１ｕとし対称な８字カーブ出
力が得られ、この出力に基いてフォーカシング機構を制
御しフォーカシング制御できる。
力が得られ、この出力に基いてフォーカシング機構を制
御しフォーカシング制御できる。
尚、第１の光検出器１５からはディスク１４の記録信号
が得られる他、第２の光検出器１６に多分割光検出器を
用いることによりトラッキング制御信号を得ることもで
きる。
が得られる他、第２の光検出器１６に多分割光検出器を
用いることによりトラッキング制御信号を得ることもで
きる。
このように、この装置は光学系構成部品が少いため、構
造が簡単になり、軽量化できるためＸ−Ｚ方向の微小移
動がスムーズになり、光軸合せ等の調整が簡単となる。
造が簡単になり、軽量化できるためＸ−Ｚ方向の微小移
動がスムーズになり、光軸合せ等の調整が簡単となる。
また半導体レーザの自己結合効果を利用するのに加振機
構が不要である。
構が不要である。
第１図は光学式読取装置の光学系の一例を示す側断面図
、第２図は第１図装置のフォーカシング検出を説明する
斜視図、第３図は第１図装置の光検出器の平面図、第４
図は本発明を説明するための光学系の一例を示す側断面
図、第５図、第７図、第８図はそれぞれレーザ光の反射
状態を示す要部側断面図、第６図は第１、第２のレーザ
光源の光出力特性図、第９図は制御信号検出部の一例を
示すブロックダイヤグラム、第１０図は第９図の各１３
・・・・・・集束レンズ（対物レンズ）、１４・・・・
・ ディスク（記録媒体）。 第１図 図 ５ Ｐ２１ 第・７ 図 第 ８ ｍ６ 図 奈焦
、第２図は第１図装置のフォーカシング検出を説明する
斜視図、第３図は第１図装置の光検出器の平面図、第４
図は本発明を説明するための光学系の一例を示す側断面
図、第５図、第７図、第８図はそれぞれレーザ光の反射
状態を示す要部側断面図、第６図は第１、第２のレーザ
光源の光出力特性図、第９図は制御信号検出部の一例を
示すブロックダイヤグラム、第１０図は第９図の各１３
・・・・・・集束レンズ（対物レンズ）、１４・・・・
・ ディスク（記録媒体）。 第１図 図 ５ Ｐ２１ 第・７ 図 第 ８ ｍ６ 図 奈焦
Claims (1)
- 記録媒体上に対物レンズを介して異なる波長のレーザ光
を集束し、記録媒体からの戻り光を各レーザ光源に帰還
し自己結合させフォーカスエラーを検出するようにした
ことを特徴とする光学式読取装置のフォーカスエラー検
出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16925782A JPS5958636A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 光学式読取装置のフオ−カスエラ−検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16925782A JPS5958636A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 光学式読取装置のフオ−カスエラ−検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5958636A true JPS5958636A (ja) | 1984-04-04 |
Family
ID=15883151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16925782A Pending JPS5958636A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 光学式読取装置のフオ−カスエラ−検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5958636A (ja) |
-
1982
- 1982-09-28 JP JP16925782A patent/JPS5958636A/ja active Pending
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