JPS60239936A - 光情報検出装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野ン 本発明は、ディスクを媒体として光学的手段を用いて情
報を記録、再生する際のフォーカスエラーの検出に新し
い手段を用いた光情報検出装置に関する。

（従来技術） フォーカスエラーの検出方法としては、従来より、非点
収差方式、臨界角方式、ナイフェツジ方式、ウェッジプ
リズム方式、斜入射方式等がよく知らｎている。しかし
、従来の方式では、いす牡も、フォーカスエラーの検出
の為の特別な光学系あるいは光学部品を必要とし、しか
も、光学系の組立精度を非常に高くしなけｎはカらなか
った。

従来の方式の中でフォーカスエラーの検出の為りけに用
いる特別な光学部品を使用しない方式として、斜入射方
式の中の１つの方式であるメインビーム斜入射方式があ
るが、こ２″Ｌは、信号を書き込みまたは読み取りする
光束そのものを収束レンズ系に斜めに入射させるもので
、コマ収差７５！発生りやすく、情報が劣化するという
欠点があつ几。

（発明の目的） 本発明は上述の欠点を解決するためになさｎたもので、
その目的は、フォーカスエラー検出専用の特別な光学部
品を用いずに、ビームスプリッタの側面での反射光を利
用して安定にフォーカスエラー検出を行ない、もって安
価で品質の良い光情報検出装置を提供することにある。

（発明の構成） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図（α）、Ｃｂ）は本発明の一実施例の概念図であ
る。光源１よりある拡が少角を持って放射さｎた光束は
、後述する適当な開口を持つ遮へｈ板２を通過し、その
一部は情報の書き込み。読み出し用の光束４となり、ビ
ームスプリッタの中央部を通り、図面で省略して示した
収束レンズ系７で収束さｎて、ディスク８上の点Ａに到
達する。また、遮へい板２を通過した他の一部はフォー
カスエラー検出用の光束５となり、ビームスプリッタの
側面６に臨界角よりも深い角度で入射し、全反射さｎる
。この光束５は、光源１の面上の点Ｂから出射した光束
と同等の光束であり、レンズ系７を通って、やはりディ
スク８上の点Ｏに集光さｎる。ディスク８上の点Ａに集
光さｔた光束４は、もとの光路をもどり、ビームスプリ
ッタ８を構成する２個のプリズムの接合面９で一部また
は全部反射さｎ１平凹レンズ１０を通ってフォトディテ
クタ１１αに入射する。またディスク８上の点Ｃに集光
さｔた光束５は、やけクレンズ系７を通り、ビームスプ
リッタ８の面９で一部または全部反射さｎ、さらに、面
１２に臨界角以上の入射角で入射して全反射さｎ１平凹
レンズ９を通ってフォトディテクタ１１ｂに達する。こ
の際、平凹レンズ１０ハ、フォーカスエラー信号の検出
感度を任意に調節したり、トラックエラー検出の検出方
式による要請等によって配置さｎるもので、本発明に必
須のものではない。また、ビームスプリッタ８は偏光ビ
ームスプリッタであっても良いし、無偏光のビームスプ
リッタであっても良い。ただし、偏光ビームスプリッタ
を用いる場合は、ビームスプリッタ８とレンズ系７との
間に４分の１波長板を配する必要がおる。また、無偏光
ビームスプリッタを用いる場合の反射率と透過率の比は
、光パワーの有効利用の観点から、１対１が望ましいが
、他の値であっても良い。なお、レンズ系７は、発散光
束を平行光束に変換するコリメータレンズと平行光束全
ディスク上に集光させる対物レンズとを組み合わせたも
のであっても良いし、発散光束ｔＷ接収東光束に変換す
る対物レンズであっても良い。また、光源には通常半導
体レーザが用いらｎｌ　ビームスプリッタの形状は、立
方体状のものが一般的であ５− る。

上述の説明は、ビームスプリッタ８の１つの側面６で反
射される光束５について行ない。第１図にも、図面を見
易くするために光束４と光束５のみを示したが、実際は
、ビームスプリッタの側面は４面あるため、七わらがみ
な平滑になっていれば、遮へい板２が無けｎば、ディス
ク８およびフォトディテクタ面１１上で嫁、第２図に示
すように光束４による中心のスポット１５のまわりに光
束５等による４つのスポット１６α〜１６αができるこ
とになる。こｆらのスポットは、その必要なものの場所
にフォトディテクタを貴くことによって、必要なものだ
けを検出に用いることができる。また、その面を光束が
通過しなけｎば、必要のない光束が反射するビームスプ
リッタの面を粗面にしても良い。

第１図（Ｇ）ではディスク８の位置が光束の収束点位置
になっている場合を示したが、ディスク８が、レンズ系
７に対して、収束点位置より遠ざかった場合は、第１図
０）に示すように、ディスク８に６一 よって反射さｎた光束５は、フォトディテクタ面１１上
で、合焦時よフ光束４に近い位置に入射する。こｎは、
ビームスプリッタ８の他の３側面で反射された光束につ
いても同様であり、こしらによるフォトディテクタ面１
１上のスポットは、ディスク８が光束の収束点位置より
レンズ系７に対して遠ざかった場合はすべて、光束４に
よるフォトディテクタ面１１上のスポットに近づいた位
置にできる。そして、ディスク８が光束の収束点よシも
レンズ系７に近づいた場合は、遠ざかった場合とは逆に
、ビームスプリッタ８の側面で反射さｎた光束によるフ
ォトディテクタ而１１上のスポットは、合焦時と比較し
て、光束４によるスポットから遠ざかった位置にできる
。

そこで、こｎらの現象を利用して、フォトディテクタ面
１１上に適当な形状のフォトディテクタを配置すること
によシ、フォーカスエラー信号ヲ検出することができる
。

第８図はフォトディテクタの配置の最も簡単な一例であ
る。光束４によるスポット１３　ａをフォトディテクタ
１１αで受光し、光束５によるスポット１３　ｂをフォ
トディテクタ１１　ｂにより受光する。この時、ディス
クが光束５の収束点に位置している場合に、スポラ）　
１３６の半分がフォトディテクタ１１　ｂ上に入射する
ように調整しておけば、ディスク８と光束４の収束点と
の位置関係によってスポラ）　１３　ｂの位置が第８図
の矢印の方向に移動するため、フォトディテクタ１１　
ｂの出力が変化し、こｎによりフォーカスエラー信号が
得らｎる。また、第８図のフォトディテクタ１１　ｂを
矢印の方向に２分割し、その境界線を境にしてスポラ）
　１３　ａが移動するように調整し、２分割さｎた各々
のディテクタの出力の差をフォーカスエラー信号とすわ
ば、フォーカスエラー信号はより感度が上がり、しかも
安定する。

さらにフォーカスエラー信号の感度を上げ、しかも安定
にするには、フォトディテクタを第４図に示すように配
置すると良い。第４図（α）は、光束４の収束点にディ
スクが位置している場合を示しており、光束４によるス
ポット１３Ｇを中央をフォトディテクタ１１αで受光し
、ビームスプリッタ８の２つの対面する側面によって反
射さ詐た光束によるスポット１３　ｂと１３　ｃを１１
　ａの両側に配置した２分割フォトディテクタ１１　ｂ
と１１−によって受光する。この際、スポット１３　ｂ
とスポット１３　ａはそれぞｎ１フオトデイテクタｌ１
ｂｅと１１ｂ＜、フォトディテクタ１１０ｊと１１０６
に均等に入射するようにフォトディテクタとスポットの
位置を調整する。そして、フォーカスエラー信号として
、１１ｂｅの出力と１１０ｓ＋の出力の和から１１ｂ（
の出力と１１０（の出力の和を引いたものを検出する。

したがって、第４図（ロ））の場合は、出力Ｏである。

ここで、ディスク８の位置が、レンズ系７から、光束４
の収束点より遠ざかると、フォトディテクタとスポット
の位置関係は第４図の）に示すように１３　ｂと１３　
ｃが１３αよりに移動するため、移動量に応じた負の信
号零検出さｎる。ディスク８がレンズ系７に近づいた場
合は、同様にして、こｎとは逆に移動量に応じた正の信
号が検出さｎる。この検出方法によｎば、ディスクの傾
きなどによって、ス９− ポットの位置が移動しても、スポット同志の間隔が変化
しないかぎり、フォーカス信号には影響を受けないため
、ディスクの傾きに強い非常に安定したフォーカス信号
を得ることができる。同様にして、必要に応じてフォト
ディテクタ１１　ａの図面上左右にさらに２つの左右に
２分割さｎたフォトディテクタを付加しても良い。

この場合のフォトディテクタの位置調整は比較的容易で
ある。上述の様に、フォーカス信号は、スポット同志の
間隔が変化しないかぎりスポットとフォトディテクタが
少々ずｎても影響を受け表いので、フォトディテクタの
、フォトディテクタ面１１内での位置調整は容易に行な
うことができる。また、フォトディテクタ面１１に垂直
な方向の位置調整も、スポラ）１３ｂ、ｉ３ｃ等を作る
光束の入射角が小さいので、比較的許容範囲が広く、容
易に行なわｎる。

次に遮へい板２について説明する。遮へい板２は本発明
に於いて必須の要素ではないが、これを設けることによ
り、次の様な効果が得られる。本１０− 発明の光情報検出装置では、ディスクと光束の収束点と
の位置関係によって、光束が光軸に垂直な方向に移動す
ることを利用しているため、その光束の移動により、光
束の一部がたとえばビームスプリッタ８０而１２からは
み出すなどして、フォトディテクタへ到達する光景が変
化し、フォーカスエラー信号に悪い影響を与える様な場
合があり得る。この様な場合は、あらかじめ、光束のは
み出す可能性のある部分を遮へい板によってさえぎって
しまえば良い。そこで通常、従来から、装置内の迷光を
除去するために光源の近くに絞Ｖを設ける場合が多かっ
たが、その様な絞りの変形として、所望の開ロバターン
を持つ遮へい板を設けｎば良いのである。第５図はその
代表的な形でｈｖ、同心円の形状で、中央を５１つ九九
束が光束４となり、そのまわりを通った光束が光束５と
なる。

なお、本発明の光情報検出装置では、従来よシ知らｎて
いるどの様なトラックエラー検出法も採用することがで
きる。特に、８ビーム法と組み合わせた場合には、情報
の読み出し光を受光するフォトディテクタとして複数に
分割さｔたフォトディテクタを用いる必要がないため、
感度の良い読み出しが可能であり、シかも、フォーカス
エラー、トラックエラー供に安定性が高い検出ができる
究め、読み出し信号は非常に質の高いものとなる。

（発明の効果） 以上に述べたように、本発明の光情報検出装置を用いる
ことにより、安定したフォーカスエラー信号の検出が行
なわｎ１良質な情報の等き込み、読み出しが可能となる
。マタ、フォーカスエラー信号検出専用の光部品を用い
る必要がなく、シかも調整が容易であるため、安価で品
質の安定した製品を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ＧＺ）　、　（６）は本発明の一実施例の構成を
説明する概念図、第２図は本発明の一実施例における光
スポットの形成状態を示す説明図、第８図、第４図（ロ
））Ｃｂ）はそれぞｎ本発明の一実施例におけるフォト
ディテクタの配置図、第５図は遮へい板を示す正面図で
ある。 １１．光源　２．。遮へい板 ８１．ビームスプリッタ　４．。情報読み出し。 書き込み用光束　５゜、フォーカスエラー検出用光束　
７゜、レンズｔ＊はレンズ 系　８．。光ディスク １１α、１１ｂ、ｌｌａ、、フォトディテクタ以上 出願人　セイコー電子工業株式会社 代理人　弁理士　最　上　務 第１頁の続き ０発　明　者　平　山　尚　幸　東京都江東区亀戸亀戸 ２０３−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）光源と、光束ｔ−２方向に分けるビームスプリッ
   タと、光源より放射さｎた光束を集光せしめるレンズま
   たはレンズ系と、受光素子とを備えた光情報検出装置に
   おいて、ディスクと、該レンズまたはレンズ系によって
   集光さ牡た光束との合焦状態を検出する手段として、該
   ビームスプリッタの側面で反射さｎた光束が該受光素子
   の受光面上に於いて合焦状態により移動することを利用
   し、その受光素子は、ビームスプリッタの中央部を通過
   した光束を受光する部分と、その片側または両側ｔ＆は
   ４方に配置さｒＬ穴ビームスプリッタの側面で反射さｎ
   た光束を受光する部分より成ることを特徴とする光情報
   検出装置。 （２）上述のビームスプリッタの側面で反射さｎた光束
   を受光する受光素子は、光束の移動方向に２分割さｎて
   いることを特徴とする特許請求の範囲Ｍ１項記載の光情
   報検出装置。 （８）光源とビームスプリッタの間に、ビームスプリッ
   タの中央部を通る光束およびビームスプリッタの側面に
   入射する光束を制限するための、中央部とそのまわりの
   少くとも１力所以上に開口を持つ遮へい板を配置したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項１＋は第２項に記
   載の光情報検出装置。