JPS63231732A

JPS63231732A - 焦点・誤差検出方法

Info

Publication number: JPS63231732A
Application number: JP6617887A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kimura; 靖夫木村
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-03-20
Filing date: 1987-03-20
Publication date: 1988-09-27

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）この発明は、いわゆる光ディスク、ディジタルオーディ
オディスク、ビデオディスクなどの記録再生に用いられ
る光ヘッドの焦点誤差検出方法に関する。

（従来の技術）ビデオディスク、ディジタルオーディオディスク、光デ
ィスク、光磁気ディスク（以下では光ディスクと総称す
る）への情報の記録、再生に用いられる光ヘッドには、
光源である半導体レーザから出射した光を、光デイスク
記録面上に正しく収束させるために焦点誤差検出の機能
を備えている。焦点誤差を検出する代表的な方法として
、フーコー法、臨界角法が挙げられる。

第２図はフーコー法による焦点誤差検出を説明するため
の図である。光ディスク１がら反射して戻ってきた収束
光路中にビームを２つに分割する屋根形のフーコープリ
ズム２を配置し、フーコープリズムの頂角での屈折効果
を利用している。第２図（ｂ）のように光ディスクに光
ビームがオンフォーカスの場合、２組の２分割光検出器
３，４の分割線」二に反射光が収束する。正のデフォー
カスが生じた場合（第２図（ａ）図）、各々の２分割光
検出器の光軸に対して外側の光検出器にのみ光が入射す
る。逆に角のデフォーカスが生じた場合（第２図（ｃ）
図）、各々の２分割光検出器の光軸に対して内側の光検
出器にのみ光が入射する。したがって、２組の光検出器
の外側の光検出器の出力和信号と、内側の光検出器の出
力和信号の差信号から焦点誤差を知ることができる。

第３図は臨界角法の原理を説明するための図である。光
ディスク１からの反射光は、収束レンズ５を経て臨界角
プリズム６に入射する。臨界角プリズムは、光軸に対し
て入射角が臨界角になるよう設定されており、焦点ずれ
が起こると、臨界角プリズムへの入射角がずれる。臨界
角法は、この入射角ずれによって起こるプリズム而での
反射光量の変化を２つの光検出器１５および１６で検出
する方法である。

以上述べた従来技術では焦点誤差を検出するために、反
射光を反射光軸を含む任意の直線に沿って２分割し、分
割された各領域に入射する反射光の総光量の差の極性と
大きさがち誤差信号を得ている。

（発明が解決しようとする問題点）先ディスクがらの反射光には、焦点誤差信号、情報信号
の他にトラック誤差信号が含まれている。従来の焦点誤
差検出方法は先ディスクがらの反射光の全てを用いて焦
点誤差信号を得ている。

したがって焦点誤差信号にその他の信号、特にトラック
誤差信号がまわり込み、焦点制御が不安定になるという
問題点があった。

本発明の目的は、上記問題点を解決して、安定な焦点制
御が可能な焦点誤差検出方法を提供することである。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するために本発明が提供する手段は、
収束レンズの口径をＦ、焦点距離をｆ、光記録媒体のト
ラックピッチをｐ、光源の波長をλとし、光軸と直交し
前記光記録媒体のトラックの並びに平行な軸をｙ軸とし
、ｙ軸および光軸と直交する軸をＸ軸とし前記光源を出
射し、前記収束レンズにより前記光記録媒体に集光され
、反射され、前記収束レンズを経た光ビームの直径をｄ
としたとき、前記光ビームのうちかつかつなる条件を満足する領域内の光のみを用いて焦点誤差を
検出することを特徴とする。

（作用）本発明の作用は以下の通りである。本発明は、トラック
誤差信号の焦点誤差信号へのまわり込みを抑制するため
に、反射光の断面円強度分布のうち、トラック誤差が発
生しても光強度のほとんど変わらない部分の光のみを用
いて、焦点誤差信号を得るものである。

簡単のために、光ディスクからの反射光は対物レンズに
よりコリメート光に変換されて、結像光学系先軸外に取
り出されるものとする。第４図は、オントラックの場合
の反射コリメート光７の１＃ｆｒ面内の光強度分布をプ
リグループのある媒体の場合についてｘ＝ｙ＝０を光軸
として、模式的に示したものである。Ｘ軸はトラック方
向に平行である。光強度は第１領域８、第２領域９、第
３領域１０に分かれて分布し、光源から対物レンズに入
射する光波の対物レンズ口径内の光強度分布が一様であ
れば、各領域内の光強度はほぼ一様となり、さらに、第
１領域８と第３領域１０は等強度となる。

第２領域９はプリグループからの０次以外の回折光を含
まないのに対して、第１領域８および第３領域１０は媒
体からの反射光とプルグループからの回折光の重なりが
生じている。したがってオフトラックが生じた場合に最
も強い強度変化を示すのは第１および第３領域である。

つまり、第１および第３の領域の光を用いずに、つまり
、第２領域の光のみから焦点誤差信号を得るようにすれ
ば、トラック誤差信号の焦点誤差信号への回り込みはほ
とんど生しない。第２領域の位置は、プルグループから
の回折により決まり、反射光がコリメート光に変換さこ
こで、Ｆは対物レンズの焦点距離、λは光源の波長、ｐ
はプリグループのピッチである。また、反射光がコリメ
ート光でなく、発散光または収束光の場合は、所望の位
置での反射光の直径をｄとしたとき、コリメート光の場
合の反射光の面内分布が。

ｄ／Ｆ倍だけ拡大あるいは縮小されたと考えられるので
、を満足する領域の光を利用すれば同様の効果が得られる
。

（実施例）以下本発明の実施例について説明する。以下の説明では
、反射光断面内で（２）の条件を満足する領域を焦点領
域、（２）を満足しない領域をトラック領域と呼ぶこと
にする。

第１図は本発明の第１の実施例を説明するための図であ
る。

光ディスク１からの反射光は収束レンズ５に入射し、発
散光１１が収束光１２に変換される。収束光１２は屈折
型空間フィルタ１３に入射する。屈折型空間フィルタ１
３は、焦点領域の光のみを屈折型空間フィルタ１３の後
方に置かれたフーコープリズム２に入射するよう透過さ
せ、トラック領域の光はフーコープリズム２の開口外に
導かれるよう屈折する作用を持つ。屈折型空間フィルタ
１３を透過した透過光１４はフーコープリズム２に入射
する。フーコープリズム２と、その後方に配置された２
組の２分割光検出器３，４は従来技術のフーコー法によ
る焦点誤差検出系を構成しており、光検出器の出力から
焦点誤差信号を得ることができる。第５図は、屈折型空
間フィルタ１３の平面図である。屈折型空間フィルタ１
３は透明基板１７とその上に設置されたプリズム１８゜
１９から成る。プリズム１８．１９は反射光のトラック
領域の光が入射する位置に設けられ、入射光を７−コー
プリズムの開口外に屈折する作用を有する。

反射光の焦点領域２０の光が入射する部分にはプリズム
は設けてないので焦点領域２０の光はそのまま透過し後
方のフーコープリズムに入射する。

第６図は本発明の第２の実施例を説明するための図であ
る。本実施例では反射光の焦点領域の光のみを従来技術
の誤差検出系に導くために回折型空間フィルタ２１を用
いる。回折型空間フィルタ２１は屈折型空間フィルタ１
３のプリズム１８．１９が回折格子に置き換ノっったも
のである。また本実施例では臨界角プリズム６を用いて
信号検出を行う。回折型空間フィルタ２１は、反射光の
焦点領域のみを後方の臨界角プリズムに導き、トラック
領域の光を臨界角プリズムの開口外に回折する作用を有
する。誤差信号は臨界角プリズム６の後方に配置された
２分割光検出器の差動出力から得られる。

第７図は本発明の第３の実施例を説明するための図であ
る。本実施例では反射型空間フィルタ２２を用゛いてい
る。反射型空間フィルタ２２は反射光の焦点領域の光の
みをトラック領域の光とは異なる方向に反射させること
により、焦点領域の光のみがら焦点誤差を検出できるよ
うにしている。さらに本フィルタは焦点領域の光を、光
軸を含む直線に沿ってわずかに異なる方向に２分割して
反射させており、フーコープリズムと同等の作用をも持
つ。

したがって焦点誤差検出のための光学素子は反射型空間
フィルタと光検出器だけでよい。第８図は反射型空間フ
ィルタの正面図である。反射平面基板２３上の焦点領域
の光が入射する部分に各７反射角がわずかに異なる２つ
の反射板２４．２５が設けられた構成となっている。

（発明の効果）本発明によれば、焦点誤差信号にトラック誤差信号がほ
とんどまわり込まない焦点誤差信号を得ることのできる
焦点誤差検出方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例を説明するための図、
第２図、第３図は従来技術を説明するための図、第４図
は本発明の詳細な説明するための図、第５図は本発明の
第１の実施例に用いる素子を説明するための図、第６図
は本発明の第２の実施例を説明するための図、第７図は
本発明の第３の実施例を説明するための図、第８図は第
３の実施例に用いる素子を説明するための図である。図において、１・・・光ディスク　　　　　２・・・フーコープリズ
ム３．４・・・２分割光検出器　　５・・・収束レンズ
６・・・臨界角プリズム　　　７・・・反射コリメート
光８・・・第１領域　　　　　　９・・・第２領域１０
・・・第３領域　　　　　　１１・・・発散光１２・・
・収束光　　　　　　１３・・・屈折型空間フィルタ１
４・・・透過光　　　　　　１５．１６・・・光検出器
１７・・・透明基板　　　　　１８．１９・・・プリズ
ム２０・・・焦点領域　　　　　２１・・・回折型空間
フィルタ第１図１４、透過光第２図１、元ディスク　　　２．フーコーブリズム第３図１６．光検出器第４図９、第２領域第５図１９、プリズム第６図１ｂ、尤瑛出器第７図４，２分割光検出器　　３，２分割光検出器第８図２５、反射板

Claims

【特許請求の範囲】収束レンズの口径をＦ、焦点距離をｆ、光記録媒体のト
ラックピッチをｐ、光源の波長をλとし、光軸と直交し
前記光記録媒体のトラックの並びに平行な軸をｙ軸とし
、ｙ軸および光軸と直交する軸をｘ軸とし前記光源を出
射し、前記収束レンズにより前記光記録媒体に集光され
、反射され、前記収束レンズを経た光ビームの直径をｄ
としたとき、前記光ビームのうちｘ＾２＋ｙ＾２≦（ｄ／２）＾２かつ〔ｘ−（ｆλ）／ｐ・ｄ／Ｆ〕＾２＋ｙ＾２≧（ｄ／２
）＾２かつ〔ｘ＋（ｆλ）／ｐ・ｄ／Ｆ〕＾２＋ｙ＾２≧（ｄ／２
）＾２なる条件を満足する領域内の光のみを用いて焦点
誤差を検出することを特徴とする焦点・誤差検出方法。