JPS6159630A - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
- Publication number
- JPS6159630A JPS6159630A JP18130984A JP18130984A JPS6159630A JP S6159630 A JPS6159630 A JP S6159630A JP 18130984 A JP18130984 A JP 18130984A JP 18130984 A JP18130984 A JP 18130984A JP S6159630 A JPS6159630 A JP S6159630A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- focus
- light
- information recording
- recording track
- photodetector
- Prior art date
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- 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
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】
産業上の利用分野
本発明は、元ディスクファイル装置などの光学的情報記
録再生装置における、光学的情報の書き込み、あるいは
読み出しのために必要な焦点検出装置に関するものであ
る。
録再生装置における、光学的情報の書き込み、あるいは
読み出しのために必要な焦点検出装置に関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点
光学的情報記録再生装置においては、光源から出た光束
を元ディスクの情報記録面上に元スボントとして正確に
集束させるように焦点制御が行なわれる。この制御はフ
ィードバック制御とするため、焦点誤差を高精度に検出
することが必要であり、これに対して各種の焦点検出装
置が提案されている。
を元ディスクの情報記録面上に元スボントとして正確に
集束させるように焦点制御が行なわれる。この制御はフ
ィードバック制御とするため、焦点誤差を高精度に検出
することが必要であり、これに対して各種の焦点検出装
置が提案されている。
第１図に従来の焦点検出装置の光学系の概略図を示す。
第１図はスポットサイズ検出方式と呼ばれる原理の焦点
検出装置であり、図において半導体レーザ１から出た光
束２は、コリメータレンズ３によって平行光とされ、偏
光ビームスグリツタ４、および％波長板５、絞りレンズ
６を通って、元ディスク７に設けられた情報記録トラッ
ク８に元スポット９として集束される。元スポット９は
情報記録トラック８で反射された後、再び絞りレンズ６
を通って平行光となり、／４波長板５を経て、偏光ビー
ムスプリッタ４によって反射分離され、元来１ｏとして
紙面の下方向に進まされる。元来１０はさらに集光レン
ズ１１によって集束元菊２とされた後、焦点位置１３よ
りも後方に配置された光検出器１４に照射される。光検
出器１４は、平面図として示すように、１４Ａ、１４Ｂ
、１４Ｃの３分割受光素子より成り、各々の出力をＳＡ
。
検出装置であり、図において半導体レーザ１から出た光
束２は、コリメータレンズ３によって平行光とされ、偏
光ビームスグリツタ４、および％波長板５、絞りレンズ
６を通って、元ディスク７に設けられた情報記録トラッ
ク８に元スポット９として集束される。元スポット９は
情報記録トラック８で反射された後、再び絞りレンズ６
を通って平行光となり、／４波長板５を経て、偏光ビー
ムスプリッタ４によって反射分離され、元来１ｏとして
紙面の下方向に進まされる。元来１０はさらに集光レン
ズ１１によって集束元菊２とされた後、焦点位置１３よ
りも後方に配置された光検出器１４に照射される。光検
出器１４は、平面図として示すように、１４Ａ、１４Ｂ
、１４Ｃの３分割受光素子より成り、各々の出力をＳＡ
。
ＳＢ、Ｓｃとすると、合成出力５Ｂ−（ＳＡ＋Ｓｃ）に
て焦点誤差の出力信号とされる。例えば、光ディスク７
が絞りレンズ６より遠ざかった場合、集束元来１２は二
点鎖線で示される光束のように変化して、光検出器１４
上の元スポｙト像は、平面図に示す実線１６から二点鎖
線１７のように拡がる。
て焦点誤差の出力信号とされる。例えば、光ディスク７
が絞りレンズ６より遠ざかった場合、集束元来１２は二
点鎖線で示される光束のように変化して、光検出器１４
上の元スポｙト像は、平面図に示す実線１６から二点鎖
線１７のように拡がる。
この元スポット像の変化が、光検出器１４の前記合成出
力として検出され、焦点誤差の検出が可能となる。第２
図は、第１図の焦点検出装置における焦点検出特性を示
すグラフであり、合焦点り付近にて焦点誤差に応じて光
検出器出力が滑らかに一方向に変化するスロープが得ら
れる。
力として検出され、焦点誤差の検出が可能となる。第２
図は、第１図の焦点検出装置における焦点検出特性を示
すグラフであり、合焦点り付近にて焦点誤差に応じて光
検出器出力が滑らかに一方向に変化するスロープが得ら
れる。
以上のような従来の焦点検出装置においては、の
第２図ｔ、Ｅに示すように２箇所のゼロクロス点を有し
ていた。合焦点であるＤ点に焦点制御を引き込むことが
必要であり、Ｄ点を有する側のスロープのみを利用する
ことになる。Ｅ点を有する（ｉｌｌｌのスロープを用い
た場合は、焦点制御のゲインが反転し、そのままだと制
御がかからない。焦点検出装置の理想的な特性としては
、ゼロクロス点が１箇所となり、そこが合焦点となるこ
とが望ましいといえる。また第１図の焦点検出装置は、
情報記録トラック８に沿って元スポット９を走査するた
めに、トラッキング制御が行なわれるが、そのためのト
ラッキング検出も焦点検出用の光検出器１４を用いて行
なえると都合が良い。しかし、光検出器１４を１４Ａ、
１４Ｂ、１４Ｃのように情報記録トラック８と直交方向
に分割しているため、トラッキング検出は光検出器１４
によって行なえなかった。
ていた。合焦点であるＤ点に焦点制御を引き込むことが
必要であり、Ｄ点を有する側のスロープのみを利用する
ことになる。Ｅ点を有する（ｉｌｌｌのスロープを用い
た場合は、焦点制御のゲインが反転し、そのままだと制
御がかからない。焦点検出装置の理想的な特性としては
、ゼロクロス点が１箇所となり、そこが合焦点となるこ
とが望ましいといえる。また第１図の焦点検出装置は、
情報記録トラック８に沿って元スポット９を走査するた
めに、トラッキング制御が行なわれるが、そのためのト
ラッキング検出も焦点検出用の光検出器１４を用いて行
なえると都合が良い。しかし、光検出器１４を１４Ａ、
１４Ｂ、１４Ｃのように情報記録トラック８と直交方向
に分割しているため、トラッキング検出は光検出器１４
によって行なえなかった。
発明の目的
本発明は、上記従来の問題を解消するものであり、焦点
検出特性のゼロクロス点を１箇所とし、かつトラッキン
グ検出をも行なわせることのできる焦点検出装置を提供
することを目的とする。
検出特性のゼロクロス点を１箇所とし、かつトラッキン
グ検出をも行なわせることのできる焦点検出装置を提供
することを目的とする。
売り］の＋ＩＩな成
本発明は、情報記録トラックと平行方向に分割された第
１の３分割受光素子と、情報記録トラックと直交方向に
分割された第２の３分割受光素子とを備えた焦点検出装
置であり、上記２組の受光手段の合成出力によって焦点
検出特性を得ることのできるものである。
１の３分割受光素子と、情報記録トラックと直交方向に
分割された第２の３分割受光素子とを備えた焦点検出装
置であり、上記２組の受光手段の合成出力によって焦点
検出特性を得ることのできるものである。
実施例の説明
第３図は本発明の一実施例における焦点検出装置の光学
系の概略図である。第３図において、２１は半導体レー
ザ、２２は半導体レーザ２１から出た光束、２３はコリ
メータレンズ、２４は偏光ビームスプリ、り、２６は２
波長板、２６は絞りレレズ、２７は元ディスク、２８は
元ディスク２７の情報記録トラック、２９は情報記録ト
ラック２８に照射された元スポットである。３０は偏光
ビームスプリッタ２４にて反射分離された光束、３１は
集光レンズ、３２はノ・−フミラー、３３は第１の光検
出器、３４は第２の光検出器でるる。各々の光検出器３
３．３４は夫々３３Ａ 、３３Ｂ 。
系の概略図である。第３図において、２１は半導体レー
ザ、２２は半導体レーザ２１から出た光束、２３はコリ
メータレンズ、２４は偏光ビームスプリ、り、２６は２
波長板、２６は絞りレレズ、２７は元ディスク、２８は
元ディスク２７の情報記録トラック、２９は情報記録ト
ラック２８に照射された元スポットである。３０は偏光
ビームスプリッタ２４にて反射分離された光束、３１は
集光レンズ、３２はノ・−フミラー、３３は第１の光検
出器、３４は第２の光検出器でるる。各々の光検出器３
３．３４は夫々３３Ａ 、３３Ｂ 。
３３Ｃおよび３４Ａ 、３４Ｂ 、３４Ｃの３分割受光
素子より成る。３５．３６は各々、光検出器３３゜３４
に照射される元スポット像である。
素子より成る。３５．３６は各々、光検出器３３゜３４
に照射される元スポット像である。
以上のように構成されたこの実施例の焦点検出装置につ
いて、以下その動作を説明する。半導体レーザ２１より
出た元来２２は、コリメータレンズ２３によって平行光
となり、偏光ビームスプリッタ２４、およびＺ波長板２
６、絞りレンズ２６を通って、元ディスク２７に設けら
れた情報記録トラ、り２８に元スポット２９として集束
される。
いて、以下その動作を説明する。半導体レーザ２１より
出た元来２２は、コリメータレンズ２３によって平行光
となり、偏光ビームスプリッタ２４、およびＺ波長板２
６、絞りレンズ２６を通って、元ディスク２７に設けら
れた情報記録トラ、り２８に元スポット２９として集束
される。
元スポット２９は情報記録トラック２８で反射された後
、再び絞りレンズ６を通って平行光となり、〆波長板２
５を経て、偏光ビームスプリッタ２４によって反射分離
され、う°Ｃ束３０として紙面の下方向に進１される。
、再び絞りレンズ６を通って平行光となり、〆波長板２
５を経て、偏光ビームスプリッタ２４によって反射分離
され、う°Ｃ束３０として紙面の下方向に進１される。
元来３０はてらに集光レンズ３１によって集束され、ノ
・−７ミラー３２によって二元束に分離され、光検出器
３３．３４に照射される。第４図は８ｒ！３図の元来３
０の断面を示し、元ディスク２γの情報記録トラック２
８の繰り返し形状が反射回折格子として作用することに
よって生じる反射回折光を表わしており、３０Ａは０次
回折元である。斜線部分ａｏＢ 、３０Ｃは○次回行光
と±１次回折元の重なり合う部分であり、トラックずれ
による干渉効果によって光強度が変化する部分である。
・−７ミラー３２によって二元束に分離され、光検出器
３３．３４に照射される。第４図は８ｒ！３図の元来３
０の断面を示し、元ディスク２γの情報記録トラック２
８の繰り返し形状が反射回折格子として作用することに
よって生じる反射回折光を表わしており、３０Ａは０次
回折元である。斜線部分ａｏＢ 、３０Ｃは○次回行光
と±１次回折元の重なり合う部分であり、トラックずれ
による干渉効果によって光強度が変化する部分である。
±１次回折元は情報記録トラック２８と直交方向（第４
図の矢線参照）に生じ、平行方向には生じない。光検出
器３３．３４が受９゛０するうｔスポット像３５．３６
は、焦点からずれた、つまりディフォーカス像であるた
めに、第４図のような反射回折光の分布傾向を有する。
図の矢線参照）に生じ、平行方向には生じない。光検出
器３３．３４が受９゛０するうｔスポット像３５．３６
は、焦点からずれた、つまりディフォーカス像であるた
めに、第４図のような反射回折光の分布傾向を有する。
その結果、光検出器３３．３４の分割方向が焦点検出特
性に影響を及ぼすことになる。第４図に示す直交方向に
分割した場合は、０次回折元と±１次回折元の重なり合
う部分（斜線部分）の影響を受けず、平行方向に分割し
た場合には影響を受ける。
性に影響を及ぼすことになる。第４図に示す直交方向に
分割した場合は、０次回折元と±１次回折元の重なり合
う部分（斜線部分）の影響を受けず、平行方向に分割し
た場合には影響を受ける。
第３図の光検出器３３は平行方向に分割され、光検出器
３４は直交方向に分割される。光検出器３３゜３４にお
いて分割された各３分割受光素子３３Ａ。
３４は直交方向に分割される。光検出器３３゜３４にお
いて分割された各３分割受光素子３３Ａ。
３３Ｂ 、３４Ａ、３４Ｂ 、 ３４ｃの出力ｋＳＡ、
ＳＢ。
ＳＢ。
ｓｃ、Ｓ′Ａ、Ｓ′Ｂ、Ｓ′Ｃで表わすとき、光検出器
３３゜３４の合成出力を各々Ｓ３３．Ｓ３４とすると、
Ｓ ３３−８ Ａ ＋ Ｓ ｃＳ Ｂ 、 Ｓ ３４＝
Ｓ ’Ｂ （Ｓ Ａ ＋ Ｓ ’Ｃ）となるように検
出する。このＳ３３とＳ３４を加わえ合わせた全体の合
成出力Ｓ Ｆ” Ｓ ３３−Ｆ Ｓ ３４ｆ焦点誤差の
出力信号とする。第５図はこの実施例の焦点検出装置の
焦点検出特性を示すグラフであり、焦点誤差に対する前
記”’３３’ Ｓ３４’ ＳＦの変化を表わしている。
３３゜３４の合成出力を各々Ｓ３３．Ｓ３４とすると、
Ｓ ３３−８ Ａ ＋ Ｓ ｃＳ Ｂ 、 Ｓ ３４＝
Ｓ ’Ｂ （Ｓ Ａ ＋ Ｓ ’Ｃ）となるように検
出する。このＳ３３とＳ３４を加わえ合わせた全体の合
成出力Ｓ Ｆ” Ｓ ３３−Ｆ Ｓ ３４ｆ焦点誤差の
出力信号とする。第５図はこの実施例の焦点検出装置の
焦点検出特性を示すグラフであり、焦点誤差に対する前
記”’３３’ Ｓ３４’ ＳＦの変化を表わしている。
すなわち第４図において、５３４Ｊｒｉ情報記録トラツ
クと直交方向に分割された光検出器３４からの出力であ
り、従来例の特性（第２図）と同様の変化をする。なお
、ゼロクロス点の位置は光検出器３３の分割寸法などで
可変であり、対称で整ったカーブが得られる。他方の８
３３は情報記録トラック２８と直交方向に分割された光
検出器３３からの出力であり、反射回折の影響を受けて
図のように歪んだカーブとなる。しかしその結果、Ｓ３
３と８３４の和信号であるＳＦは図のように合焦点にて
ゼロクロス点を１箇所のみ有し、合焦点にて高い検出感
度が得られるカーブとなり、焦点制御に対して非常に都
合の良い特性となる。
クと直交方向に分割された光検出器３４からの出力であ
り、従来例の特性（第２図）と同様の変化をする。なお
、ゼロクロス点の位置は光検出器３３の分割寸法などで
可変であり、対称で整ったカーブが得られる。他方の８
３３は情報記録トラック２８と直交方向に分割された光
検出器３３からの出力であり、反射回折の影響を受けて
図のように歪んだカーブとなる。しかしその結果、Ｓ３
３と８３４の和信号であるＳＦは図のように合焦点にて
ゼロクロス点を１箇所のみ有し、合焦点にて高い検出感
度が得られるカーブとなり、焦点制御に対して非常に都
合の良い特性となる。
また、光検出器３４において、トラッキング誤差の出力
信号は両外側の受光素子３４Ａと３４０の差として求め
る。光検出器３４が情報記録トラック２８と平行方向に
分割されているために、トラッキング誤差の検出が可能
である。
信号は両外側の受光素子３４Ａと３４０の差として求め
る。光検出器３４が情報記録トラック２８と平行方向に
分割されているために、トラッキング誤差の検出が可能
である。
なお、光検出器３３．３４の分割方向を両方共、直交方
向に分割した場合にはトラッキング検出が行なえない。
向に分割した場合にはトラッキング検出が行なえない。
捷た、分割方向を両方共、平行方向とした場合にはトラ
ッキング検出は可能であるが、焦点検出特性のカーブが
歪み過ぎ、ゼロクロス点が増加する。
ッキング検出は可能であるが、焦点検出特性のカーブが
歪み過ぎ、ゼロクロス点が増加する。
発明の効果
本発明の焦点検出装置は、情報記録トラックと平行方向
に分割された第１の３分割受光素子と、情報記録トラッ
クと直交方向に分割された第２の３分割受光素子とを設
けることにより、焦点検出特性のゼロクロス点を１箇所
とし、かつトラッキング検出をも行なわせることができ
、その工業的価値は高い。
に分割された第１の３分割受光素子と、情報記録トラッ
クと直交方向に分割された第２の３分割受光素子とを設
けることにより、焦点検出特性のゼロクロス点を１箇所
とし、かつトラッキング検出をも行なわせることができ
、その工業的価値は高い。
第１図は従来の焦点検出装置の光学系の原理図、第２図
は従来例の焦点検出特性図、第３図は本発明の一実施例
における焦点検出装置の光学系の原理図、第４図は同実
施例における検出光束の断面図、第５図は同実施例の焦
点検出特性図である。 ３１・・・・・・集光レンズ、３２・・・・・・ハーフ
ミラ−１３３，３４・・・・・・光検出器、３３Ａ 、
３３Ｂ 、３３Ｃ。 ３４Ａ 、ａ４Ｂ 、３４Ｃ・・・・・光検出器３３
、３４の３分割受光素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 −−０−十 声、魚舐羞 第３図 第４図 準 ３０Ｉｌ／ 第５図 −−０−＋ 焦点、誤斧
は従来例の焦点検出特性図、第３図は本発明の一実施例
における焦点検出装置の光学系の原理図、第４図は同実
施例における検出光束の断面図、第５図は同実施例の焦
点検出特性図である。 ３１・・・・・・集光レンズ、３２・・・・・・ハーフ
ミラ−１３３，３４・・・・・・光検出器、３３Ａ 、
３３Ｂ 、３３Ｃ。 ３４Ａ 、ａ４Ｂ 、３４Ｃ・・・・・光検出器３３
、３４の３分割受光素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 −−０−十 声、魚舐羞 第３図 第４図 準 ３０Ｉｌ／ 第５図 −−０−＋ 焦点、誤斧
Claims (1)
- 光源と、この光源から出た光束を情報記録トラックに光
スポットとして集束する絞りレンズと、前記情報記録ト
ラックからの反射光束を集束光束とする集光レンズと、
前記集束光束を二つの光束に分離する光分離手段と、分
離された一方の光束を焦点より近い位置にて受光する第
１の３分割受光素子と、他方の光束を焦点より遠い位置
にて受光する第２の３分割受光素子とを備え、前記第１
および第２の３分割受光素子の分割方向を、一方は前記
情報記録トラックと平行方向に、他方は直交方向に設け
た焦点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18130984A JPS6159630A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 焦点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18130984A JPS6159630A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 焦点検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6159630A true JPS6159630A (ja) | 1986-03-27 |
Family
ID=16098420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18130984A Pending JPS6159630A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 焦点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6159630A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8600380A (nl) * | 1985-03-11 | 1986-10-01 | Hitachi Ltd | Inrichting voor het detecteren van scherpstellingsfouten en een optische schijf-inrichting waarin deze wordt gebruikt. |
| US5107102A (en) * | 1987-04-15 | 1992-04-21 | Nippon Conlux Co., Ltd. | Arrangement for detecting a signal for effecting a focus control of an optical head |
| US5119355A (en) * | 1987-09-04 | 1992-06-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information processing apparatus |
| US5278401A (en) * | 1991-08-13 | 1994-01-11 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Optical disc apparatus having five light receiving areas for detecting focus error and tracking error |
| US5440536A (en) * | 1991-12-19 | 1995-08-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical disk apparatus for producing information recorded on a recording track |
-
1984
- 1984-08-30 JP JP18130984A patent/JPS6159630A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8600380A (nl) * | 1985-03-11 | 1986-10-01 | Hitachi Ltd | Inrichting voor het detecteren van scherpstellingsfouten en een optische schijf-inrichting waarin deze wordt gebruikt. |
| US5107102A (en) * | 1987-04-15 | 1992-04-21 | Nippon Conlux Co., Ltd. | Arrangement for detecting a signal for effecting a focus control of an optical head |
| US5119355A (en) * | 1987-09-04 | 1992-06-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information processing apparatus |
| US5278401A (en) * | 1991-08-13 | 1994-01-11 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Optical disc apparatus having five light receiving areas for detecting focus error and tracking error |
| US5440536A (en) * | 1991-12-19 | 1995-08-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical disk apparatus for producing information recorded on a recording track |
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