JPS60211644A - 光学式位置検出方法及びその装置 - Google Patents

光学式位置検出方法及びその装置

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JPS60211644A
JPS60211644A JP6712784A JP6712784A JPS60211644A JP S60211644 A JPS60211644 A JP S60211644A JP 6712784 A JP6712784 A JP 6712784A JP 6712784 A JP6712784 A JP 6712784A JP S60211644 A JPS60211644 A JP S60211644A
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JP
Japan
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optical
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areas
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light
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JP6712784A
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English (en)
Inventor
Katsuji Nakagawa
活二 中川
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition 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
    • G11B7/0908Disposition 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光ディスクないし光磁気ディスクのフォーカ
スサーボ、トラッキングサーボ等のサーボ信号として用
いる光学式位置検出において、光強度分布として位置検
出情報を有する位置情報光束を、微細分割平面領域で検
出合成することにより位置検出を行なう光学式位置検出
方法及び装置に関するものである。
(従来技術) 従来では、光ディスクないし光(1h気デイスクのフォ
ーカスサーボ、トラッキングサーボ等のサーボ信号とし
て用いる光学式位置検出は、数個に分割した分割フォト
ダイオードが使用されている。
フォーカスサーボ用位置検出方法は、たとえば岩村総−
編著[ビデオディスクとDAD入門」コロナ社発行13
6ページから138ページに示されておシ、第1 pj
fal〜lflに示すようにディスクからの反射y[Z
が集光レンズ2、ハーフミラ−1、円柱レンズ4からな
る光学系により検出器へ導ひかれ、検出平面内では4個
の平面領域に分割及び光電変換を行なう4分割フォトダ
イオードが用いられている。この位置検出方法を以下に
示す。1g1図(cl、fdlに示すように、レーザ光
束がディスク3のデータ面に正確に収束している場合に
は、反射光束の形状は円柱レンズ4の影響を受けず、4
分割フォトダイオード5の面上では円形となり、差動増
幅器6の出力のフォーカスエラー電圧は零となる。
集光レンズ2からディスク3が遠過ぎたり近1尚ぎたす
すれば、第1図1al 、 Iblまたは(el 、 
(flに示すように、円柱し/ズ4によって、反射光束
の形状は長円形となシ、フォーカスエラー電圧を発生す
る。
以上示したフォーカスサーボ用の光学式位置検出方法以
外に、腫々の原理に基づいた光学式位置検出方法があり
、更にトラッキングサーボ用の光学式位置検出方法にも
種々の方法がある0しかしながら、光強度分布として位
置検出情報を有する位置情報)′1.束を、数個に分割
した平面領域で検出した和及び差をとることにより、位
置検出を行なっていることは本質的に変わらない。
(従来技術の問題) し2かしなから従来では、位置情報光束を数個に分割し
た相分割平面領域の光強度の和及び差を用いて位置検出
を行なっているため、位置情報光束と粗分割平面領域検
出器との、光軸文び検出器平面内回転方向の検出器位置
合わせを高精度で行なう必要があるという欠点を有して
いる。
(発明の目的) 本発明は、このような従来の欠点を除去し、前記位置情
報光束を少なくとも9個以上の平面領域のメツシュ状分
割とした微細分割平面領域で検出し、前記粗分割領域に
合成するだめ・位置情報光束と微細分割平面領域検出器
との光軸及び検出器平面内回転方向の検出器位置合わせ
を高精度で行なう必要がない光学式位置検出方法及び装
置を提供することにある。
(発明の構成) 本発明によれば記録再生用光束による光ディスクないし
光磁気ディスクからの、光学系により導びかれた反射光
を、数個に分割した粗分割平面領域の光強度の和及び差
を用いて、前記光ディスクないし前記光磁気ディスクと
記録再生用集光レンズとの相対位置検出を行々う光学式
位置検出方法において、前記分割を少なくとも9個以上
の平面領域のメツシー状分割とした微細分割平面領域の
光強度を必要な前記粗分割領域に合成し、合成した粗分
割領域の光強度の和及び差を用いて、前記相対位置検出
を行なうことを特徴とする光学式位置検出方法が得られ
、また記録再生用光束j5てよる光ディスクないし光磁
気ディスクからの反射光を導び〈光学系と、前記光学系
によシ導びかれた前記反射光を、数個に分割した粗分割
平面領域で独立して検出する第1の検出手段と前記第1
の検出手段の出力の和及び差をとる第1の合成手段とを
有する、前記光ディスクないし前記光磁気ディスクと記
録内生用集光レンズとの相対位置検出を行なう光学式位
置検出装置において、前記分割を少なくとも9個以上の
平面領域のメツシュ状分割とした微細分割平面領域で独
立して前記反射光を検出する第2の検出手段と、前記第
2の検出手段の出力を前記粗分割領域に合成する第2の
合成手段と、前記第2の合成手段の出力の和及び差をと
る第3の合成手段とを有することを特徴とする光学式位
置検出装置が得られる。
(構成の詳細な説明) 本発明は上述の構成をとることにより従来技術の問題点
を解決した。
以下図面を参四して本発明の詳細な説明する0第2図は
本発明の光学式位置検出方法を実施する装置の微細分割
検出の一例と、従来の4分割検出とを対比して示す線図
である0正方形で囲まれた領域Aは微細分割した領域の
集合領域を示し、各微細分割領域は領域への正方形をN
行N列の行列で分割した領域とする0また微細分割領域
の集合領域である領域Aは、従来の4分割検出器の検出
領域Bを少なくとも含むものとする0領域B内の十字線
は4分割検出器の分割境界を示す。上述した分割検出器
を位置情報光束の出射する光ヘッドにセットするとき、
光束と検出器との相対位置がずれている場合、従来の4
分割検出器では検出器の位;■を調整しなければならな
い0例えば4分割検出器の位置ずれが第3図の破線に示
す位置から、実線で示す位置にずれている場合には、破
線の位置と重力るように検出器位置補正が必要である0
しかしながら、微細分割検出では、第3図に示す4分割
検出領域の位置ずれが微細分割領域の集合領域内であれ
ば、微細分割領域の位置を補正せずに、破線で示される
4分割領域の4個の粗分割領域に相当する、微細分割領
域の4個の集合領域の光強度検出を行なうことにより、
光ディスクないし光磁気ディスクと記録再生用集光レン
ズとの相対距離を検出することができる0微細分割の一
例として、微itn分割領域の個数を9個とし、第2図
で示した行列を3行3列とする場合、前述した4分割検
出領域の位置ずれ補正を9個の微細分割領域の中から最
適な4個の微細分割領域の集合領域を選択すれば良い。
壕だ微細分割方法は4分割検出器での検出器位置″補正
に必要な位置精度に相当する微細分割検出の平面上周期
及び領域となるような微細分割領域個数を決定すれば、
最適な微細分割領域が得られる。
また、微細分割領域検出器及び微細分割領域で検出した
出力を粗分割領域に合成する例を第4図rRt〜(dl
に示す。第4図(al〜(dlの31は位置情報光束源
であシ、光ディスクないし光磁気ディスクの光ヘッドの
フォーカスサーボエラーないしトラッキングサーボエラ
ー検出用の光束を出射する光学系に相当する。12は位
置情報光束源から構成される装置情報光束である0第4
図(alO線図に示される例は、微細分割パラレル出カ
フオド〃゛イオード13に位置情報光束12を入射し、
この出力を微細分割パラレル出力信号線14を径で、微
細分割−粗分割変換回路15により微細分割領域の光強
度の電気信号を粗分割領域に相当する電気信号に変換し
、位置出信号合成回路]7により位置検出信号18を得
る。第4図fblの線図に示される例は、第4図(al
の13〜15を単一化した微細分割検出・粗分割出カフ
オドダイオード19を用いた例である0このフォトダイ
オードは、光ヘッドにセットした後、位置情報光束12
の光強度分布により、微細分割−粗分割変換回路15に
相当する回路をヒユーズROMと同様の原理で作成すれ
ば良い0 □またCCD等の光電変換素子を使用しても
良い。第4図(clの線図に示される例は、光フアイバ
ー束20に位置情報光束12を入射し、光フアイバー束
20の出射光を粗分割検出フォートダイオード21に入
射するものである○このとき光フアイバー束20゛の出
射部分での密度を粗くすることにより、粗分割検出フォ
トダイオード21の検出器位置補正を高精度に行なう必
要が無くなる。第4図4dlの線図に示される例は、光
の状態のま寸で微細分割領域から粗分割領域に合成する
もので、微細分割−粗分割変換光回路22及び独立した
粗分割光出力を光電変換するフ」トダイオード群23に
より構成される。
なお、本発明は上述した例のみに限定されるものではな
く、幾多の変更オたは変形が可能であり例えば、第4図
(blの線図に示される例において、位置情報)を束1
2の光強度分布により、微細分割−粗分割変換回路15
に相当するヒユーズRCM、!:同様の原理で作成する
プログラムROM、 ワークエリアRAM 、マイクロ
プロセッサ及びヒユーズ切断回路をメツシュ状分割フォ
トダイオードと共に同一チップあるいは同一デバイス上
に搭載してもかまわない。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明は光ディスクないし
光磁気ディスクのフォーカスサーボ、トラッキングサー
ボ等のサーボ信号として用いる光学式位置検出において
、光強度分布として位置検出情報を有する位置情報光束
を、微細分割平面領域で検出合成するととにより、検出
器位置合わせ精度の許容範(■を、位置情報光束が検出
器内に入射される範囲寸で大幅に拡大することを可能に
するものである。
【図面の簡単な説明】
IX 1 pHal〜(rIIdフォーカスサーボエラ
ー信号検出方法を示す概略図、第2図は微細分割検出と
粗1・・・・ハーフミラ−12・・・・・・隼光レンズ
、3・・・・・・ディスク、4・・・・・・円柱レンズ
、5・・・・・・4分割フォトダイオード、6・・・・
・・差動増幅器、IJ・・・・・位置情報光束源、J2
・・・・・・位置情報光束、13・・・・・・微細分割
パラレル出カフオドダイオード、]4・・・・・・微細
分割パラレル出力信号線、15・・・・・・微細分割−
ネ11分割変換回路、16・・・・・粗分割出力信号線
、17・・・・・位置検出信号合成回路、18・・・・
・・位置検出信号、19・・・・・微細分割検出・粗分
割出カフオドダイオード、20・・・・・・光フアイバ
ー束、21・・・・・・粗分割検出フォトダイオード、
22・・・・・・微細分割−粗分割変換光回路、23・
・・・・フォトダイオード群。 代理人ブ「辺!上 内服 晋 ギ ((1) /8 (C) 4 口 (bン 8 <a)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (il 記録再生用光束による光ディスクないし光磁気
    ディスクからの、光学系によシ導びかれた反射光を、数
    個に分割した粗分割平面領域の光強度の和及び差を用い
    て、前記光ディスクないし前記光磁気ディスクと記録再
    生用集光レンズとの相対位置検出を行なう光学式位置検
    出方法において、前記分割を少なくとも9個以上の平面
    領域のメンシー状分割とした微細分割平面領域の光強度
    を必要な前記相分割領域に合成し、合成した粗分割領域
    の光強度の和及び差を用いて、前記相対位置検出を行な
    うことを特徴とする光学式位置検出方法〇(21記録再
    生用光束による光ディスクないし光磁気ディスクからの
    反射光を導ひく光学系と、前記光学系により導びかれた
    前記反射光を、数個に分割した粗分割平面領域で独立し
    て検出するmjの検出手段と前記第1の検出手段の出力
    の和及び差をとる第1の合成手段とを有する、前記光デ
    ィスクないし前記光磁気ディスクと記録再生用集光レン
    ズとの相対位置検出を行なう光学式位置検出装置におい
    て、前記分割を少なくとも9個以上の平面領域のメツシ
    ー状分割とした微細分割平面領域で独立して前記反射光
    を検出する第2の検出手段と、前記第2の検出手段の出
    力を前記相分割領域に合成する第2の合成手段と、前記
    第2の合成手段の出力の和及び差をとる第3の合成手段
    とを有することを特徴とする、光学式位置検出装置。 (3)第2の検出手段として、前記メツシー状分割した
    充電変換手段を用い、第2の合成手段及び第3の合成手
    段として、電気的に合成する手段を用いる特許請求の範
    囲第2項記載の光学式位1侑検出装置。 (4)第2の検出手段として、前記メツシー状分割した
    光導波路による光の状聾での検出手段を用い第2の合成
    手段として光導波路による合成手段を用い、第3の合成
    手段として前記第2の合成手段の出力を光電変換した後
    電気的に合成する手段を用いる特許請求の範囲第2項記
    載の光学式位置検出装置。 (5)第2の検出手段として前記メツシー状分割した光
    導波路による光の状態での検出手段を用い、第2の合成
    手段として先導波路による合成手段を用い、第3の合成
    手段として光導波路による合成手段を用いた後光電変換
    する手段を用いる特許請求の範囲第2項記載の光学式位
    置検出装置。
JP6712784A 1984-04-04 1984-04-04 光学式位置検出方法及びその装置 Pending JPS60211644A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54140533A (en) * 1978-04-14 1979-10-31 Philips Nv Focus error detector
JPS55101142A (en) * 1979-01-29 1980-08-01 Teac Co Focus detection unit of optical reproducing device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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