JPS6292137A - 光学的トラツク位置検出装置 - 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〕 本発明は光学的トラック位置検出装置に係り、特に案内
トラックを有する光学ディスクのトラック位置と光スポ
ツト位置とのずれの検出に好適な光学的トラック位置検
出装置に関する。

〔発明の背景〕

従来の光学的トラック位冒検出装買は、例えば本出願人
が先に提案した特開昭５８−５６２３６号公報（特願昭
５６−１５２０８６号）に記載のように、第６図に示１
方法でトラック位置を検出していた。同図中、光学ディ
スク１は例えば幅０．８μｍの案内トラック２を有して
いる。レーザ−光源（図示せず）からの光ビームが対物
レンズ（図示せず）を透過して案内トラック２に照射さ
れ、これより反射された反射光は所定の光学系を経て０
次回折光３，１次回折光４及び−１次回折光４′の干渉
パターンとなって光検出器５に照射される。光検出器５
は第１の受光部５ａと第２の受光部５ｂとに２分割され
ている。上記の光ビームが案内トラック２のトラック中
心線上に正しく照射されているときは、受光部５ａに照
射される１次回折光と受光部５ｂに照射される一１次回
折光とは夫々第７図に４８，４ａ＋　で示す如く共に等
しい面積となり、かつ、両受光部５ａ、５ｂは受光面積
に応じたレベルの信号を出力する構成とされているため
、両受光部５ａ、５ｂの各出力信号を差動増幅器６を通
して出力端子７へ出力される信号はゼロとなる。これに
対して、案内トラック２の幅方向（光学ディスク１の半
径方向）上、例えば内周方向に光ビームがずれるに従っ
て受光部５ａへの入射光面積が受光部５ｂへのそれに対
して相対的に徐々に減少し、案内トラック２の内周側縁
に光ビームが照射された場合は第７図に４ｂ、４ｂ’　
で示づ如く、受光部５ｂにのみ一１次回折光がＯ次回折
光と共に大川され、受光部５ａには１次回折光は入射さ
れないので出力端子７には正の最大値の信号が得られる
。また、上記とは逆方向に光ビームがずれ、案内トラッ
ク２の外周側縁に光ビームが照射された場合は第７図に
４０．４Ｃ’で示す如く、受光部５ａにのみ１次回折光
がＯ次回折光と共に入射されるので、出力端子７の出力
信号は負の最大値となる。

従って、出力端子７には光ビームの案内トラック２への
トラックずれ方向に応じた極性で、かつ、トラックずれ
Ｍに応じたレベルの、第７図に実線１で示す如きトラッ
キング誤差信号（トラック位置検出信号）が取り出され
る。

しかし、光ビームスポットが案内トラック２のトラック
中心線上に位置しているにも拘らず、光学ディスク１の
ディスク面が光ビームの光軸に対して直角でなく傾いて
いる場合は、受光部５ａと５ｂの入射光の光スポットは
例えば第８図に破線８で示す如くになり、受光部５ａと
５ｂの両受光面積が共に等しくならないため、差動増幅
器６の出力信号は本来ゼロとなるべきにも拘らずゼロと
はならず、検出誤差が生じてしまう。

このため、例えば前記した特開昭５８−５６２３６号公
報に記載された従来装置では、光検出器を第９図に９で
示す如く、光軸が移動した光スポット８のＯ次回折光と
１次回折光とが重なり合う領域８ａに受光部９ａを配置
し、０次回折光と一１次回折光とが重なり合う領域８ｂ
に受光部９ｂを配置した構成としている。これにより、
反射光の光軸にずれがない場合は勿論のこと、第８図及
び第９図に破線８で示す如く反射光の光軸が光学ディス
ク１の傾ぎ等によってずれた場合でも、受光部９ａには
Ｏ次回折光と１次回折光とが常に入射され、また受光部
９ｂにはＯ次回折光と一１次回折光とが常に入射される
と共に、それらの受光面積が略等しいので、前記したト
ラック位置検出誤差が大幅に低減される。なお、第８図
中、左方向に光軸がずれた場合も上記と同様に、光検出
器９によりトラック位置検出誤差の少ないトラック位置
検出信号を得ることができることは明らかである。

しかるに、第９図及び第１０図（Ａ）に示す如く光検出
器９に入射される反射光８の光強度は第１０図（Ｂ）に
破線１０で示す如く、反射光８の光軸において光強度が
最大で、光軸から離れるに従って光強度が小となる山形
の分布（ガウス分布に近似した分布）を示すため、第１
の受光部９ａと第２の受光部９ｂの受光面積が略等しく
ても、受光部９ｂの方が受光部９ａよりも反射光８の光
軸に近く、受光部９ｂの入射光の光強度の方が受光部９
ａのそれに比し、相対的に第１０図（Ｂ）にクロスハツ
チングを付して示す面積１１の分だけ大となるので、差
動増幅器６より出力端子７へ出力されるトラック位置検
出信号は、本来１０となるべきであるにも拘らず完全に
はぜ口とならず、トラック位置検出誤差の低減効果が不
十分であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的警よ、光学ディスクの傾き等による光パタ
ーンの移ｆｊ＋　（光軸のずれ）に際しても、トラック
位置検出誤差を発生しない光学的１−ラック位置検出装
置を提ＶいＹることにある。

〔発明の概要］ 上記の目的達成のため、本発明になる光学的トラック位
置検出装置は、人！８九吊と出射光量との比が入射角度
に応じて変化する光透過率の角度依存性を右づ−るプリ
ズム（ビームスプリッタ）を用いて光検出器に照Ｚ　＝
ｌることにより、光検出器の入射光の光強度分布を平坦
化し、光学ディスクの傾きなどによる光パターン移動に
際してもトラック位置検出誤差を生じにくいようにした
点に特徴を有する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃金第５図と共に説明
する。

第１図は本発明の一実施例の機略構成図を示す。

同図中、レーザー光源１２から出射された光ビームは、
コリメータレンズ１３により拡散光から平行光とされた
後、ビームスプリッタ１４に八〇−１される。ビームス
プリッタ１４により反）１された光ビームは１／４波長
板１５を通してス・１物レンズ１６に入射され、ここで
絞り込まれて光学ディスク１にスポットとして結像され
る。光学ディスク１により反）１された反射光は対物レ
ンズ１６で平行光とされ、１／／１波長板１５．ビーム
スプリッタ１４及び絞り込みレンズ１７を夫’Ｚ　Ａ過
して収束光線となり本実廠例の要部をなづ一後述する光
透過率に角度依存性を有するプリズム１８に入（ト）さ
れる。プリズム１８により光強度分′Ｉｆｉを平坦化さ
れた光ビームは光検出器１つに照射される。この光検出
器１９としては、第８図に示した如き分割境界が案内１
へラックの接線方向に平行な直線となるように配置され
た２個の受光部又はそれ以上の数の受光部を有する光検
出器でもよいが、１）４記した光学ディスク１の傾き等
による光パターンの移動に対して１〜ラック位「り検出
誤差をできるだけ少なくするためには、第９図に示す如
ぎ分割境界が曲線であるように配置された光検出器が望
ましく、ここでは−例どして第９図に示した光検出器が
使用される。

次に光透過率に角度依存性を有するプリズム１８につい
て更に詳細に説明するに、このプリズム１８は第２図に
示す如き光透過帯封入射角度特性を有している。ここで
、上記の入射角度θはプリズム１８の光線分離面３０に
垂直な平面内においで、入射光線とプリズム入射面の法
線とがなす角度である。従って、第３図に実線１８ａで
示す如く、レーザー光源２０よりの光ビームとプリズム
入射面の法線とが一致づる場合は入射角度θは０°であ
る。第３図に、１３いて、プリズム１８の入射光ＲをＡ
、プリズム１８の透過光線の光ｍをＢ。

反射光線の光テをＣとづ゛るとプリズム１８が実線１８
ａで示す位置にある入射角度θがＯｏのときにｔよ、［
３／△−Ｃ／へ−０，５となり、入）１光吊は透過率０
５で透過及び反射される。また、プリズム１８が第３図
に破線１８ｂで示す如く、レーザ光源２０よりの光ビー
ムが入射角度十〇で入射される位置にある場合は、入射
光＋８．へと透過光線の光ＭＢとの比Ｂ／△は０５より
大となり、一方、入射光′Ｍと反射光線の光量Ｃとの比
Ｏ／△は０５より小どなる。またプリズム１８の入１１
−１角度が一〇のときには上記の比ト３　／　Ａは０５
より小となり、比Ｃ／△は０５より大となる。

従って、プリズム１８の光透過帯封入射角度特性は第２
図に示す如くなり、入射光１１′ｉ△と透過光線の光量
Ｂとの比Ｂ／Ａは同図に実線で示され、入射光量Ａと反
射光線の光量Ｃとの比Ｃ／Ａは同図に破線で示す如くに
なる。このような特性は、例えば光線分離面３０の蒸着
層の材質を選定したり、蒸着層の積層構造を選定するこ
とにより１ｑられる。

次に光検出器１９への入射光の光強度分布について第４
図と共に説明するに、絞り込みレンズ１６を通過した光
は同図に実線■で示づ如く、レンズ中央部で光強度が最
も人で、レンズ周縁部で光強度が小なる山形の光強正分
イ５を示し、これは光学ディスク１の反！：）Ｊ尤の光
強度分布そのままである。この光強度分布■をイラする
反射光は収束光線となってプリズム１８に入射される。

このプリズム１８（ユ前記した第２図に示す如き光透過
帯封入射角度特性を有し、更に入射角度が中央では第４
図にα１で承り如く負に大ぎく、かつ、外側では第４図
にα０で示す如く小であるため、プリズムＩＥＨよ第４
図に実線■で示す如く、その光線束の中央で小で、かつ
、周縁で人なる光透通帯分布を示ηことになる。これに
より、プリズム１８を透過して光検出器１９に照射され
る光ビームの光強度分布は、第４図に実線■で示す如く
略平坦な光強度分布となる。

光検出器１つは一例として第９図に示した光検出器９と
同様に、第５図（Ａ＞に示す如く所定位置に配置された
２個の受光部１９ａ、１９ｂとからなり、その入射光が
光学ディスク１の傾きなどにより第５図（△）に破線８
で示す如く移動を生じても、その入射光の光強度分布は
上記したように第５図（Ｂ）に破線２３で示す如く略平
坦であり、また受光部１９ａ、１９ｂで受光される光の
面積も等しいから、受光部１９ａ、１９ｂの両出ツノ仁
号【よ第５図（Ｂ）に実線２４で示した極めて僅かな光
強度差に応じたレベル差しか有しないことになる。従っ
て、差動増幅器６より出力端子７へ出力される１ヘラツ
ク位置検出信号は略ピロであり、検出誤差は上記実線２
４で示した光強度差に対応した極めて僅かの母しか発生
しイｔいようにできる。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば絞り込みレンズ１７とプリズム１８はレーザー
光！１２から光学ディスク１に到る光路中に設けてもよ
く、また光検出器の受光部の数は３個以上でもよい。な
お、受光部が３個以上の場合は一方向のみ光強度分布の
平坦化が行なわれる。また光検出器１つの入射光は光学
ディスク１の反射光に限らず、光学ディスクの透過光で
もよい。

〔発明の効果） 上述の如く、本発明によれば、光検出器に照射される光
ビームの光強度分布が略平坦化されるので、光学ディス
クの傾き等によって光ビームの移動く光軸のずれ）が生
じても、トラック位置検出信号の誤差を大幅に低減する
ことができ、よってトラック位置をより正確に検出する
ことができる等の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成を示す図、第２図
は本発明の要部をなす光透過率の角度依存性を有するプ
リズムの光透過帯封入射角度特性の一例を示１図、第３
図は第２図図示の特性の説明のための図、第４図（ユ第
１図図示構成の要部の光強度特性等を説明する図、第５
図（Ａ）、（Ｂ）は夫々光検出器と光ビームの移動時の
入射光及びその光強度特性等を示す図、第６図は従来装
置の一例の概略構成を示す図、第７図は光検出器の入射
光とトラック位置検出信号との関係を示す図、第８図は
従来装置の光検出器とその入射光との関係の一例を示す
図、第９図は本出願人が先に提案した光学的トラック位
置検出装置にａ３ける光検出器の一例を承り図、第１０
図（Ａ＞、（Ｂ）は夫々従来装置の光検出器と光ビーム
の移動時の入射光及び光強麿特ｆ’１等を示寸図である
。 １・・・光学ディスク、２・・・案内１へラック、５，
９゜１９−・・光検出器、５ａ、５ｂ、９ａ、９ｂ、＋
９ａ　。 １９ｂ・・・受光部、６・・・差動増幅器、１２・・・
レーリ゛−光源、１６・・・ご−ムスプリツタ、１６・
・・対物レンズ、１７・・・絞り込みレンズ、１８・・
・光透過率に角度依存性をもつプリズム。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源と、上記光源から放射された第１の光ビーム
   を収束作用を有する光学素子を通して光学ディスク上の
   トラックへ収束スポットとして導く光学手段と、該トラ
   ックから反射又は透過して得られた第２の光ビームが平
   行光とされて入射される少なくとも２個以上の受光部を
   有する光検出器と、該光検出器の出力信号が供給され上
   記収束スポットと上記トラックとの位置ずれに応じたト
   ラック位置検出信号を出力する検出手段とよりなる光学
   的トラック位置検出装置において、ビーム絞り込み部材
   と、該ビーム絞り込み部材よりの光が入射され、その入
   射光量と出射光量との比が入射角度に応じて変化する光
   透過率の角度依存性を有する光学素子とを上記第１又は
   第２の光ビームの光路中に設けたことを特徴とする光学
   的トラック位置検出装置。
2. （２）前記光検出器は、前記第２の光ビームの０次回折
   光と１次回折光とが夫々重なる領域内に配置された第１
   の受光部と、該０次回折光と−１次回折光とが夫々重な
   る領域内に配置された第２の受光部とを少なくとも有す
   る特許請求の範囲第１項記載の光学的トラック位置検出
   装置。