JPS6159628A - 光情報検出装置 - Google Patents

光情報検出装置

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JPS6159628A
JPS6159628A JP59180792A JP18079284A JPS6159628A JP S6159628 A JPS6159628 A JP S6159628A JP 59180792 A JP59180792 A JP 59180792A JP 18079284 A JP18079284 A JP 18079284A JP S6159628 A JPS6159628 A JP S6159628A
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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】 技皿立乱 本発明は、光ピツクアップ光学系に関し、より詳細には
、光ディスク装置に適用しうる光情報検出装置に関する
ものである。
慢米皮帆 従来のナイフェツジ法を採用した光ピツクアップ光学系
においては、ピックアップ対曲物からの反射光の50%
をナイフェツジで遮光して対象物上のピックアップ位置
、即ちトラックの検出等に利用し、残りの50%を受光
素子で受けてピックアップ対象物と焦点とのズレ、即ち
合焦誤差を検出する構成とすることが多い。然るに、遮
光率が50%の場合は、合焦誤差検出感度が低い為、こ
れにより焦点をピックアップ対象物上に位置させる合焦
制御効果に支障を及ぼすという欠点がある。
目   的 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、合焦
誤差検出感度が高度化され正確な合焦効果を発揮可能な
光情報検出装置を提供することを目的とする。
植成 本発明は、上記の目的を達成させるため、光源と、前記
光源から出射された光を対物レンズを介して光情報記録
媒体上にスボソ1〜として収束させると共に該記録媒体
からの反射光を集光レンズを介し収束させつつ所定方向
に出射する光学系ユニットと、前記出射光の一部を遮断
する遮光部材と、受光素を出力信号に変換する受光素子
から成り前記出射光の残部の少なくとも一部を受光して
前記記a媒体上のスポットと焦点との誤差を検出する合
焦誤差検出手段とを有し、前記対物レンズと前記集光レ
ンズの各焦点距ff7Iを夫々fo、 flとした場合
に、 f工/f0≧10 であることを特徴としたものである。
以下、本発明の一実施例に基づき具体的に説明する。第
1図は1本発明の1実施例としてのナイフェツジ式光情
報検出装置を示した模式図である。
第1図において、光源としての半導体レーザ1が光軸P
1上に配置されている。半導体レーザ1の次順には、こ
れから出射されたレーザビームを平行ビームとするカッ
プリングレンズ2及び偏光ビームスプリッタ3が光軸P
1に沿って順に配設されている。更に、偏光ビームスプ
リンタ3から光1IllllP□に冶フて、174波長
板4及び対物レンズ5が適長づつ離隔させて順に配設さ
れている。対物レンズ5の後順には、光情報記録媒体と
しての光ディスク6が配設されている。光ディスク6は
、第2図に示されるごとく、光軸PLに対して直角に配
置され、対物レンズ5と対向する記B媒体部68表面に
複数のトラックTが等間隔で形成され、この上に透明基
板6bが積層されて植成されている。
一方、偏光ビームスプリンタ3から光軸P工に直角な光
軸P2に沿って、集光レンズ7が次順に配設されており
、偏光ビームスプリッタ3で入射光束B□と分m「され
た光ディスク6がらの反射光束B2を収束させる。集光
レンズ7の後順には、ナイフェツジを兼ねるトラック検
出用受光素子8が適長音1を隔させて配設されている。
本例のトラック検出用受光素子8は、2個の分割素子8
a、8bから成り、これら分割素子8a、8bをトラッ
クに平行な境界線を挟さんで対称に配置しである。
トラック信号は分割素子8a、8bの各受光量に応じた
出力の差を求めることにより得られる。この場合、後述
する合焦誤差検出用受光素子の検出感度を上げる為に、
ナイフェツジとしてのトラック検出用受光索子8の配置
が次の様に最適に設定されている。
今、図中白抜矢印方向に1〜ラツク検出用受光素子8を
適宜移動させ、遮光する光景比(遮光率)を変えたとき
の合焦誤差検出感度の変化を示すと第3図の如くなる。
第3図によれば、遮光率が70〜80%のときに検出感
度がピーク状態となり、検出感度の許容範囲としてピー
クから10%減までを見込むことができるが、これに対
応する遮光率は65〜90%であることが分かる。従っ
て、反射光束B2に対する遮光率が65〜90%の範囲
内に収まる様に、トラック検出用受光素子8が反射光軸
P2に垂直で且つ先端を光軸P2から突出させた態様に
配置されている。
トラック検出用受光索子8の後順で集光レンズ7のビー
ムウェスト近傍には、合焦誤差検出用受光索子9が配設
されている。本例の合焦誤差検出用受光素子9は、2個
の分割索子9a、9bから成り、各分割素子の出力の差
を採ることにより、合焦誤差検出信号が得られる。
ここで、合焦誤差の検出原理について説明する。
第1図は対物レンズ5の焦点Fに光ディスク6が位置す
る状態を示しているが、このとき、2分割された合焦誤
差検出用受光素子9の分割索子9a。
9bの夫々に等量の反射ビームB4が投射される。
従って、夫々の分′1MM子9a及び9bから出力され
る信号レベルの差はゼロとなる。ところが、第4a図に
示す如く、対物レンズ5に対して光ディスク6がその焦
点Fから遠ざかった場合、分割索子9aより分割索子9
bの方に多量の光が投射される。従って、双方の受光量
の差による差信号レベルは例えば負の値となり、光ディ
スク6が対物レンズ5の焦点Fから遠ざかっていること
か検知される。一方、第4b図に示す如く、対物レンズ
5に対して光ディスク6が焦点Fより近ずいた場合、分
割素子9bより分割素子9aの方に多量の光が投射され
、従って、差信号は正の値となり、光ディスク6が対物
レンズ5の焦点Fより近ずいた位置に在ることが検知さ
れる。この一連の差信号による合焦誤差検出信号(フォ
ーカス信号)の正負の値に応じて図示されていないサー
ボ機構11により例えば対物レンズ5を光軸P1に沿っ
て移動させ、焦点ズレが円滑に矯正される。尚、前述し
た合焦誤差検出感度は、フォーカス信号(a−b)を各
信号の和(a+b)で除して得られる。即ち、合焦誤差
検出感度をαとすると、 α= (a−b)/ (a+b)・・・第1式%式% ところで、一般に合焦誤差検出特性は上述した遮光率の
他に、対物レンズ5及び集光レンズ7の焦点距離に依存
することが推測される。そこで、対物レンズ5と41光
レンズ7の各焦点距施をf。。
flとしく f、/ fよ)をパラメータとしてこれに
対する合焦誤差検出感度αの変化を求めると、第5図の
如くなる。これによると、fo/f□が10程度以上で
感度αの増加が飽和となっていることが分かる。従って
、本例においては、対物レンズ5と集光レンズ7の各焦
点距離f0.f□が(f□/f0)≧10・・・第2式 を満足する様に設定されている。以上の如く、遮光率を
許容範囲内に収めると共に、対物レンズ5と集光レンズ
7の各焦点距Mfo+f工を第2式をi+:’Jたすべ
く設定することにより、ナイフェツジ法の光ピツクアッ
プ光学系における合焦誤差検出感度を最大限に高めるこ
とができる。
叙上の如く植成された光情報検出装置による情報検出動
作について、以下に説明する。
第1図において、情報信号に応じて半導体レーザ1から
出射された出射ビームB□は、カップリングレンズ2で
平行ビームに収束され、偏光ビームスプリッタ3及び1
/4波長板4を通過し、対物レンズ5を介して光ディス
ク6の1−ラックTの中央部に向は約1.0μmのスポ
ット径として投射される。そして、このスポットからの
反射ビームB2は対物レンズ5を通過し、174波長板
4により偏光面を変えられ、偏光ビームスプリッタ3に
より入射ビームB4と分難され、集光レンズ7により収
束せしめられる。この反射ビームB2は、ナイフェツジ
を兼ねるトラック検出用受光素子8a、8bによりその
65〜90%が遮光されると共に受光され、トラッキン
グ制御が実施される。
ここで、トラッキング制御機構について説明する。まず
、第6a図に示される如く2対物レンズ5からの収束ビ
ームの光11QII P 2が光ディスク6のトラック
Tの中央に入射する場合、即ち正常なトラッキング状態
の場合は、光ディスク6からの反射ビームB2はトラッ
ク検出用受光素子8の分割線Iの両側に等量に入射する
。従って、夫々の側の分割索子8a及び8bの受光量に
対応した各信号の差であるトラック信号がゼロレベルと
なる。
この信号により、トラッキングが正常に行われているこ
とが確認される6次に、第6b図に示される如く、対物
レンズ5からの収束ビームの光軸P2がトラックTの中
央から図中左側にずれた場合、分割素子8aで受光する
光量の方が分割素子8bで受光する光量より大きくなり
、それらの差信号が例えば正の値をとる。又、逆に、第
6C図に示す如く、入射光軸P2が図中右側にずれた場
合、左側の信号aより右側の信号すの方が大きくなり、
差信号は逆の負の値をとる。これら差信号の正負の値に
応じて図示されていないサーボ機構カにより対物レンズ
5又は光ピツクアップ全体をトラックTと直交する方向
に移動させ、入射光軸P2のずれを±0.1μm以内に
制御する。
トラック検出用受光素子8で遮光されなかった10乃至
35%の光束が集光レンズ7により収束せしめられて合
焦誤差検出用受光索子9a、9b上に投射され、前述し
た合焦機構により光デイスク6上のトラックTに投射さ
れるスポットの焦点ズレが矯正される。このJ及合、本
例では遮光率と対物レンズ5及び集光レンズ7の各焦点
距離が合焦誤差検出感度を最大限に高めるべく最適に設
定されており、従って、光デイスク6上のスポットの正
確な合焦制御が実施される。
次に、本発明の他の実施例について第7図に基づき説明
する。尚、上記実施例と同一の構成要素については同一
符号を付し、その説明を省略する。
第7図に示された実施例においては、反射ビームB2を
合焦誤差検出用受光素子9上に収束させる為に、集光レ
ンズ7と凹レンズ7′とを組み合わせて成る合成レンズ
Cが配設されている。この場合1合成レンズCの焦点距
離が上述の集光レンズ7の焦点距離f1に対応する。又
、遮光部材としてミラー10を用いトラック検出用受光
素子8に向けて遮断光束を反射させトラッキング制御を
行う構成となっている。以上の如く光情報検出装置を構
成することにより、集光レンズ7単独の場合よりも黒点
距雛f工を容易に大きく設定でき、第2式を充分に満た
すことができる。従って、より高度な合焦誤差検出感度
を得て正確な合焦制御を行うことができる。
効果 以上、a′6述した如く、本発明によれば、光ピンクア
ップ光学系における合焦誤差検出用の集光レンズの焦点
距離を記録媒体にスポットを収束させる対物レンズの魚
点距;41iの10倍以上に設定することにより、合焦
誤差の検出感度を上げて正確な合焦制御を実施すること
ができる。この場合、反射光束の65乃至90%を遮光
し残りの光束を合焦誤差検出用とすることにより、合焦
誤差検出感度を最大限に高めより正確な合焦効果を得る
ことができる。尚1本発明は上記の特定の実施例に限定
されるものではなく、本発明の技術的範囲内において種
々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例を示した模式図、第2図は本
発明の1実施例における光ディスク6の断面を示した部
分断面図、第3図は合焦誤差検出感度と遮光率の関係を
示したグラフ図、第4a図及び第4b図は夫々合焦誤差
検出原理を示した各説明図、第5図は合焦誤差検出感度
と焦点距雛比の関係を示したグラフ図、第6a図乃至第
6c図は夫々トラック検出原理を示した各説明図、第7
図は本発明の他の実施例を示した模式図である。 (符号の説明) 1: 半導体レーザ 5: 対物レンズ 6: 光ディスク 7: 集光レンズ 8: トラック検出用受光素子 9: 合焦誤差検出用受光素子 特許出願人    株式会社 リ コ −第1図 第2図 第40図 第4b図 第5図 第60図   第6b図    第6C図第7図 臥

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光源と、前記光源から出射された光を対物レンズを
    介して光情報記録媒体上にスポットとして収束させると
    共に該記録媒体からの反射光を集光レンズを介し収束さ
    せつつ所定方向に出射する光学系ユニットと、前記出射
    光の一部を遮断する遮光部材と、受光量を出力信号に変
    換する受光素子から成り前記出射光の残部の少なくとも
    一部を受光して前記記録媒体上のスポットと焦点との誤
    差を検出する合焦誤差検出手段とを有し、前記対物レン
    ズと前記集光レンズの各焦点距離を夫々f_0、f_1
    とした場合に、 f_1/f_0≧10 であることを特徴とする光情報検出装置。 2、上記第1項において、前記遮光部材は前記出射光の
    65乃至90%を遮断することを特徴とする光情報検出
    装置。
JP59180792A 1984-07-13 1984-08-31 光情報検出装置 Expired - Lifetime JPH0680534B2 (ja)

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JP59180792A JPH0680534B2 (ja) 1984-08-31 1984-08-31 光情報検出装置
US06/754,816 US4687916A (en) 1984-07-13 1985-07-12 Optical pick-up device for both focus and error tracking detection

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JP59180792A JPH0680534B2 (ja) 1984-08-31 1984-08-31 光情報検出装置

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Publication Number Publication Date
JPS6159628A true JPS6159628A (ja) 1986-03-27
JPH0680534B2 JPH0680534B2 (ja) 1994-10-12

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JP59180792A Expired - Lifetime JPH0680534B2 (ja) 1984-07-13 1984-08-31 光情報検出装置

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5848239A (ja) * 1981-09-17 1983-03-22 Toshiba Corp 光学ヘツド

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5848239A (ja) * 1981-09-17 1983-03-22 Toshiba Corp 光学ヘツド

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