JPS61151845A - 焦点誤差検出装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、光学式ビテオティスク、光学式デジタルオー
ディオディスク等の光学式情報記録担体への情報の記録
および記録された情報の再生を行う為に用いる光ヘッド
に係シ、特Ｋ、対物レンズの前記情報記録担体に対する
焦点誤差を検出する几めの焦点誤差検出装置に関するも
のである〇〔発明の背景〕 光学式情報記録担体（以下、ディスクと略す。）への情
報の記録及び記録された情報の再生を行う為に用いる光
ヘッドにおいては、レーザ光源からの光束を正しくディ
スク上に集光するために、対物レンズのディスクに対す
る集魚誤差を検出する焦点誤差検出装置が備えられてい
る〇 従来の装置として、例えば、ＩＦｆ開昭５８−２９１５
１号公報に開示さｎている如き装置がある。

以下、そｎＫついて第２図を用いて説明する。

第２図は従来の焦点誤差検出装置を用い几光ヘッドを示
す模式図である◎ 第２図において、１は半導体レーザ、２はコリメートレ
ンズ、１２は偏光ビームス１リツタ、１３に１７４波長
板、５は対物レンズ、６はディスク、６ａは情報記録面
、１４ａは第１の干渉フィルタ、１４１）は第２の干渉
フィルタ、１５ａおよび１５ｂは光検出器、１０は減算
増幅器、１１は焦点誤差信号、である。

第２図に示す様に、この従来例では、情報記録面６から
の反射光の光路中に、対物レンズ５に向かって負の球面
状曲率を有する第１の干渉フィルタ（即ち、対物レンズ
５に向ってへこんでいる。）１４ａと、対物レンズ５に
向かって正の球面状曲率を有する第２の干渉フィルタ（
即ち、対物レンズ５に向かって凸になっている。）１４
ｂとが配置されておシ、反射光の半分に第１の干渉フィ
ルタ１４ａｔ−介して光検出器１５ａへ、反射光の残シ
の半分線第２の干渉フィルタ１４）を介して光検出器１
５１）へ行くようになっている。一般に干渉フィルタは
波長の異なる光の選別に使われるものであるが、一定の
波長の光に対してはその入射角によって透過率が変化す
る性質を有しておシ、ここで用いらｎる干渉フィルタ１
４ａ、１４ｂｔ！レーザ光がフィルタ面に垂直に入射し
たとき最大強度で透過するように作らｎていて、光入射
角か垂直からす詐るに従って透過率が低下するよ５にな
っている。

さて、今、半導体レーザ１からのレーザ光が対物レンズ
５に入射し情報記録面６ａによって反射されるとき、情
報記録面６ａの位置が対物レンズ５の焦点位置にあれば
、対物レンズ５を通ってくる反射光に平行光となる。そ
こで、干渉フィルタ１４ａ、１４ｂへの入射角はその中
心軸の轟る場所（即ち球面の頂上及び底）以外では垂直
がらずｎていることになるが、中心軸からの路離が等し
い場所では干渉フィルタ１４ａ、１４ｂに対する入射角
の垂直からのすｎ量は等しくなる為、第１の干渉フィル
タ１４ａを透過する光量と第２の干渉フィルタｉ　４１
）ｔ−透過する光量とは等しい値と表る〇 又、情報記録面６ａが対物レンズ５の焦点位置よシ対物
レンズ５に近づｉている場合扛、対物レンズ５を通って
くる反射光が発散光となる為、負の曲率を有する第」の
干渉フィルタ１４＆に対しては平行光の場合よル垂厘に
近い角度で入射することＫなり透過光量によ多多くなる
。一方、正の曲率を有する第２の干渉フィルタ１４ｂｉ
／ｃ対してはよ）垂直からずｎる角度で入射することに
なシ透過光量はよシ少なくなる０ 逆に、情報記録面６ａが対物レンズ５の焦点位置よシ遠
ざかっている場合には、対物レンズ５を通ってくる反射
光が集束光となる為、負の曲率を有する第１の干渉フィ
ルタ１４ａを透過する光量は少なくなシ、正の曲率を有
する帛２の干渉フィルタ１４１）の透過光量は多く攻る
０ 従って、干渉フィルタ１４ａｔ−通過した光を光検出器
１５ａによって、又、干渉フィルタ１４）を通過し７’
ｌを光検出器１５１）によってそｎぞれ受け、七ｎら光
検出器１５　ａｔ　　１５　ｂからの検出出力を減算増
幅器１０に入力してその差をとることによシ、情報記録
面６ａＫ対する対物レンズ５の焦点誤差に対応した焦点
誤差信号１１が得られるＯ しかしながら、この様−な従来の装置では、前述の如く
正の曲率を有する干渉フィルタと負の曲率を有する干渉
フィルタとが必要である為１部品点数が多くなシ、シか
も、一般に曲率を有する干渉フィルタは平面状の干渉フ
ィルタと比軟して高価であるので、コスト的にも高くな
るという問題があった。また、更に１　これら２つの干
渉フィルタに反射光に対してその位置や角度を厳密に位
置決めする必要があシ、その為、光ヘッドの組立てや調
豊か非常に複雑になるという問題があっ次◎〔発明の目
的〕 本発明の目的は、上記し次従来技術の問題点を解決し、
部品点数が少なく、かつ安価な部品の使用が可能なであ
）、シかも、光ヘッドの組立てや調整が簡単化できる焦
点誤差検出装置を提供するととＫある。

〔発明の概要〕

上記の目的は１本発明によｎは、ティスフからの反射光
の光路中に、その入射角に応じて反射率ま几は透過率の
変化する１４＠の干渉フィルタを配、置し、その干渉フ
ィルタで反射さｒｔｅ反射光の光量分布の変化、或いは
その干渉フィルタを透過した透過光の光量分布の変化を
検出し、その検出結果から焦点誤差信号を得ることによ
り違せられる。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の詳細を図に示す実施例によシ説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す模式図である０第１図
において、レーザ光源である半導体レーザ１から出射し
次レーザ光はコリメートレンズ２によシ平行光３に変換
され、ノ・−７プリズム４に入射する。平行光３の略半
分はノ１−フプリズム４の反射面４ａで反射し、残シの
略半分はノ・−７プリメム４ｔ−透過して対物レンズ５
に入射し、対物レンズ５の集光作用によシディスク６の
情報記録面６ａ上に集光される。情報記録面６＆からの
反射光は再び対物レンズ５を通って戻シ、ノ・−フプリ
ズム４に入射して、略半分の光束はノ・−フプリズム４
を透過するが残シの略半分の光束は反射面４ａで反射さ
れる。その反射光７は干渉フィルタ８に対して略４５″
の角度で入射し、その一部が干渉フィルタ８で反射して
光検出器９に入射する〇第３図は干渉フィルタ８の入射
角に対する光の反射率Ｒ及び透過率Ｔを示すグラフであ
る〇一般に干渉フィルタは前述した様に波長の異なる光
の選別に使わｎるものであるが、一定の波長の光に対し
てはその入射角によって反射率Ｒま次に透過率でか変化
する性質を有している。例えは、干渉フィルタ８は第５
図に示す様に入射角時４５゜を境にして反射率Ｒ及び透
過率でか急変する性質を有しておシ、本実施例では第３
図において特に反射率Ｈの方の性質を利用している。尚
この様な干渉フィルタはガラス基板上に誘電体薄膜を多
層に蒸着することによシ容易に製作することができる◎
本実節例では、この様な性質を有する干渉フィルタ８を
反射光７の中心光線７ａに対し４５＠ヲ成すよう配置し
である。

さて、今、平行光３が対物レンズ５によ多情報記録面６
ａ上に正しく焦点を結んでいｎば（合焦状態）、対物レ
ンズ５を通って戻ってくる反射光７は平行光になって、
干渉フィルタ８に対し入射角４５＠で入射する。干渉フ
ィルタ８の反射率Ｒは第３図に示す様に入射角４５°に
おいてｓｏｂであシ、平行光が入射角４５″で入射する
と半分の光量は一様に反射して光検出器９に入射する。

光検出器９は２つの受光領域９ｂ、９ａとから構成され
ておシ、その境界９ａの位置は反射光７のΦ心穴線７ａ
の位置に一致している。従って、２つの受光領域９ｂ、
９ｃからの出力信号の差である焦点誤差信号１１は０と
なる＠ 次に、情報記録面６ａの位置が前記合焦状態の位置よシ
も対物レンズ５の方向に近ずていると、情報記録１ｇ６
ａから対物レンズ５を通って戻ってくる反射光７に発散
光となる。反射光７の中心光線７ａの干渉フィルタ８へ
の入射角は４５＠であるが、中心光線７ａよ）上側の光
束（−例として、光線７ｂ１）の入射角は４５＠よシも
小さくな）、第３図に示すグラフから明らかのように、
光検出器９ｂに入射する光量は減少するＯｔ次中心光線
７ａよシ下側の光束（−例として、光線７ａｔ）の干渉
フィルタ８への入射角は４５＠よりも大きくなシ、光検
出器９Ｃに入射する光量は増加する。その結果、焦点誤
差信号１１は１ラスとなる・逆に１情報記録面６ａの位
置が前記合焦状態の位置よりも、対物レンズ５に対して
遠ざかっていると、情報記録面６ａから対物レンズを通
って戻ってくる反射−ｙｔ、７は集束光となシ、中心光
線７ａよシ上側の光束（−例として、光線７ｂりは４５
゜よシも大き埴角度で干渉フィルタ８に入射し、光検出
器９ｂの入射する光量は増加するＯｔた、中心光線７＆
よシ下側の光束（−例として、光線７Ｃ２）は４５°よ
シ小さい角度で干渉フィルタ８に入射し、光検出器９Ｃ
に入射する光量は減少する。その結果、焦点誤差信号１
１はマイナスとなる。

以上のようにして、対物レンズ５と情報記録面６＆との
位置に応じた焦点誤差信号１１ｆ：得ることができる。

尚、干渉フィルタ８は本実施例で用いた、入射角４５＠
付近で反射率Ｒか急変するもののみならず、ある入射角
で反射＄Ｒが急変するものであｎば伺でもよい。その場
合、対物レンズ５′ｔ−通って戻ってくる反射光７が平
行光のときに、干渉フィルタ８の反射率Ｒが５０チとな
るように干渉フィルタ８と反射光７との角度を設定子ｎ
ば良い。

次に、第４図に本発明の他の実施例を示す模式図である
。干渉フィルタ８の表面にて反射さｎず内部に入った光
のうち、ごく一部は吸収および散乱されるが、残ルの大
部分は干渉フィル／８透過する。この皮め、干渉フィル
タ８は第３図に示した様に透過率τについても入射角に
応じて変化するわけである０従って、第４図に示すよう
に、干渉フィルタ８ｆ：透過した光量を検出器９で検出
するようにしても、第１図の実施例と同様に焦点誤差を
検出することかできる。

第５図に本発明の別の実施例を示す模式図であるＯ 第３図に示し次様な特性を有する干渉フィルタは入射角
４５°において、反射率Ｒ９透過率Ｔともにほぼ５０％
であるために、第１図におけるバー゛７ブリズム４のか
わシに第５図に示す様に干渉フィルタ８ｔ−４５°傾け
てコリメートレンズ２と対物レンズ５との間の光路中に
配置しても、第１図の実施例と同様に焦点誤差信号１１
を得ることかできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１従米の干渉フィルタを用い次焦点
誤差検出装置においては、２個の干渉フィルタが必要で
あル、シかもこｎらの干渉フィルタは互いに逆の曲率を
有していなければならなかつ次が、本発明による焦点誤
差検出装置においては、平板状の干渉フィルタｔ−１個
用いるだけでよく、その為、部品点数が少なく、低コス
トで済み、しかも光ヘッドの組立てや調整が簡単になる
という効果もある０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す模式図、第２図に従来
の焦点誤差検出装置を用いた光ヘッドを示す模式図、第
３図は第１図の干渉フィルタにおける入射角に対する光
の反射率及び透過率を示すグラフ、第４図は本発明の他
の実施例を示す模式図、第５図は本発明の別の実施例會
示す模式図。 である。 符号説明 １・・・半導体レーザ、５・・・対物レンズ、６・・・
ディスク、６ｈ・・・情報記録面、８・・・干渉フィル
タ、９・・・光検出器、１１・・・焦点誤差信号。 ケ　ｌ　図 Ｌ 才３ｒＸＩ ケ　２　図 才　４［！１ 才　５Ｉ！１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）レーザ光源から出射される光束を対物レンズを通し
   て情報記録担体上に照射し、該情報記録担体への情報の
   記録および記録された情報の再生を行う装置において、
   前記情報記録担体からの反射光の少なくとも一部が入射
   する１個の干渉フィルタと、該干渉フィルタにて反射さ
   れた反射光の光量分布の変化、或いは、該干渉フィルタ
   を透過した透過光の光量分布の変化を検出する検出手段
   と、を有し、前記フィルタの光反射率または透過率がそ
   の入射角に応じて変化することを利用して該検出手段に
   よる検出結果から前記対物レンズの前記情報記録担体に
   対する焦点誤差の誤差信号を得ることを特徴とする焦点
   誤差検出装置。