JPS60171643A - 光デイスクヘツドのフオ−カスずれ検出装置 - Google Patents

光デイスクヘツドのフオ−カスずれ検出装置

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JPS60171643A
JPS60171643A JP59027181A JP2718184A JPS60171643A JP S60171643 A JPS60171643 A JP S60171643A JP 59027181 A JP59027181 A JP 59027181A JP 2718184 A JP2718184 A JP 2718184A JP S60171643 A JPS60171643 A JP S60171643A
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近藤 光重
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信介 鹿間
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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】 〔発明の技術分野1 この発明は、光デイスクヘッドのフォーカスずれ検出装
置に関するものであり、とりわけ、デジタルオーディオ
ディスク、ビデオディスク等の光学的情報記録媒体から
非接触で情報を読出し、あるいは書込むための光デイス
クヘッドのフォーカスずれを検出する装置に関するもの
である。
〔従来技術〕
従来のこの種の装置を第1図について説明すると、発光
貯/からのレーザ出射光束−はビームスプリッタ3を通
過し、コリメートレンズψにより平行光束Sにされ、四
分の一波長板6を通って対物レンズ7により光ディスク
gの面上に微小な集光スポットタを形成する。この集光
スポット9からの反射光束は対物レンズ7に再入射し、
これから四分の一波長板6、コリメートレンズ≠を辿っ
て光路を逆戻りする。この逆戻りした反射光束10 。
はビームスプリッタ3によって反射され9σ方向を変え
られる。?σ丈方向変えられた反射光束は光路途中に設
置されたノ・−フミラー/lによりΩつの光束に分けら
れる。ここでノ・−フミラー/lを透過した第1の光束
/Jaは点Pziで集光し、ハーフミラ−//で反射さ
れた第一の光束/、2bは点P、2に集光する。矢印X
は光ディスクgのずれ方向を示す。
集光点Ptの手前に第1の光検知器13、集光点Pλの
後方には第2の光検知器/ダが配設されており、これら
の光検知器/ 、3 、 / ll−は第4図(a)。
(b)にそれぞれ示すように、円形の内側有感領域1/
+1.2 と外側有感領域TI 、 、■−に2分割さ
れている。
第1の光検知器13は、光ディスクざが対物レンズ7の
合焦点位置にあるとき、第3図(al K示すよ51C
内側有感領域I/と外側有感領域II /に入射する光
スポットisの光量が互いに等しくなるように、その位
置および内側有感領域I/の大きさが設定されている。
従って有感領域1.、H,の出力差(II/T/)は合
焦点時には零となる。一方、光ディスクgが合焦点位置
より遠ざかると第1の光束/、2aの集光点P/は第1
の光検知器7.7に近づき、第7の光検知器/3面上の
光スポット/Sは第3図(b)に示すように小さくなり
、有感領域I/への入射光量が大きくなり、その出力差
(■/T/)は負となる。逆に光ディスクgが合焦点位
置より近づくと、第3図(c)に示すように光スポット
/Sは大きくなり、光検知器出力差(II/ T/)は
正となる。したがって横軸に光ディスクgの合焦点位置
からのずれX(遠ざかる方向を正)を、縦軸に光検知器
出力差(II/−I/)をとると第7図に示すような特
性曲線が得られる。特性曲線が第9図のような形になる
ことは実験と理論の両面から確認されている。このよう
に第1の光検知器/3だけから得られる特性は合焦点付
近の検出感度が非線形で、ゼロクロス(X軸と交わる点
)がコケ所ある等の理由から、これのみではフォーカス
ずれ検出信号としては不適である。第一の光検出器“l
qは以上の点を補うものであり、第7の光検出器13と
同様に光ディスクgが合焦点位置にあるとき、第S図(
a、)のように内側有感領域■J、外側有感領域fis
に入射する光スポットl乙の光量が等しくなるよう第2
の光検知器/弘の位置、領域Iaの大きさが設定されて
いる。従って合焦点時の有感領域I n + 112の
出力差(t 5−11 s、)は零になるが、光ディス
クgが合°焦点位置より遠ざかると第一の光束/2bの
集光点P2は第一の光検知器/4’より遠ざかり第一の
光検知器77面上の光スポット/6は第5図(b) K
示すように大きくなり、その出力差(Ix−Hλ)は負
となる。また逆に光ディスクgが合焦点位置より近づく
と第5図(c)に示すように光スポラ)/Aは小さくな
り、光検知器出力差(Ta−11x)は正となる。した
がって横軸に光ディスクにの合焦点位置からのずれX(
遠ざかる方向を正)を、縦軸に光検知器出力差(rp−
1[z)をとると第6図に示すような特性曲線が得られ
る。この特性は第V図の特性を原点のまわりに/gσ回
転させた形になっている。したがって、第7図のよ5に
光検知器/、3./’Iに接続した減X器/りの出力を
加算器/gで加算すれば第V図の特性曲線と第6図の特
性曲線を〃口え合わせた第5図に示すような特性曲線を
得ることができる。このようにして得られた特性は合焦
点付近の検出感度が線形であり、ゼロクロスが一ケ所で
あるためフォーカスずれ検出信号として最適なものにな
る。
このフォーカスずれ検出信号は対物レンズ7または光学
系全体を元軸方向に駆動する機構(図示せず)を制御す
るため罠用いられる。より詳細には、検出信号が常に零
になるよつIC対物レンズ7または光学系全体を駆動す
るための機構(例えばボイスコイル)へ帰還されるので
ある。
しかし、以上の構成になる従来装置は、第1゜第一の光
検知器/3,1%の位置をそれぞれ独立して3軸調整し
なければならず、調整が複雑で調整コストが高くなると
いう欠点を有していた。また、ハーフミラ−//、光検
知器13./フカ各別に配置されてるため、経年変化等
圧よるこれら要素の変位の影響をもたらすおそれがあり
、信頼性が低いという欠点も有していた。
〔発明の概要〕
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ことを目的とするもので、従来のビームスプリッタに加
えて、反射光束を2つの光束に分離する一定の第一のビ
ームスプリッタを設け、第一のビームスプリッタと第1
.第一の光検知器を一体化することにより、IA整が簡
単で1整コストが安く、かつ、経年変化等に対する信頼
性の高い光デイスクヘッドのフォーカスずれ検出装ホを
提供する。
〔発明の実施例〕
第9図は、この発明の第一の実施例を示し、第1図と同
一符号は同一または相当部分を示−1,図において、/
りは第一のビームスプリッタをなす筒状のハーフプリズ
ムで反射光束10は反射面/9aで反射される第1の光
束/2aとそのまま透過する第2の光束/2bとに分離
される。まず、第1の光束/2flはハーフプリズムl
?外方の集光点Ptに向かって進み光路ヱ、合焦点時の
集光点Pl より手前VC置かれた第1の光検知器/J
K入射する。第1の光検知器13の当て面はハーフプリ
ズム19の1つの外面/?bと一致するようになってお
り、かつ、外面lデbK接着などにより固定されている
。また反射面/?aで反射された第一の光束12bはハ
ーフプリズム/f中を進み、ハーフプリズム/?内の集
光点PJIC集光し。
合焦点時の集光点PJより後方VC[かれた第2の光検
知器/FK入射する。第一の光検知器/Fは第1の光検
知器13同様、当て面がハーフプリズムlデの他の外面
/9cと一致して固定されている。従って、あらかじめ
決められた精度でハーフプリズムlデを形成し、光検知
器/、3./’Iをそれぞれ適当な精度で外面/9b、
/9cに固定すれば、光検知器の調整は光検知器/J、
/’Iとハーフプリズム/?が一体化されたものを3軸
調整するだけで足りる。
以上のように、従来のものと比較して調整箇所が著しく
少なくなり、調整が容易となって調整コストが安くなる
。また、ハーフプリズム/9、光検知器/、?、/G1
が一体化されているので、これらを各別に配置した従来
のものよりも経年変化等による素子の不所望な変位の影
響が少なく、信頼性も向上する。
なお、上記におけるフォーカスずれ検出信号は、第7図
と同一の演算回路により得られることはいうまでもない
上記第一の実施例ではハーフプリズム/デの二つの外面
/ ?b 、/ 9dK第1 、第一の光検知器/、l
 、 /G’を固定したが、漉;の実施例として第1O
図、第1/図に示すような形状のハ〜フプリズムコθ、
すなわちλつの反射面20a、20bをもつものを用い
ればλつの光検知器をハーフプリズム、20の同一外面
に配設することができる。・・したがって、第1/図に
示すようなパターンをもつv分割光検知器、21を1個
用いれば7つの光検知器、2/をハーフプリズムの一つ
の外面に固定するだけでよく、一層の調整の簡略化が達
成される。
第1コ図は第三の実施例を示し、一端に四分の一波長板
2.2を接合した第二のビームスプリッタ23を用いれ
ば光学系の一層のコンパクト化がはかれる。この場合、
反射光束ioは反射面J3aから外部の集光点P/に向
かって進み四分の一波長板2.2を通過して第1の光検
知器13に入射する。ここで四分の一波長板2.2の外
面23bはハーフミラ−コーティングが施されており、
第1の光検知器/、?llC入射した光束の半分は外面
λ3bで反射される。この反射光束は四分の一波長板λ
コを再び通過し、ビームスプリッタ23中を進む。
この光は四分の一波長板2コをコ度通過しているため直
線偏光の偏光方向が9ダ回転し、ビームスプリンタコ3
の反射面23aでは反射されずに透過して内部の集光点
Paで集光し、第二の光検知器lpK!する。光検知器
/3./#の当て面はそれぞれ外面、23bおよびこれ
に対向する外面23c゛と一致してる。
この実施例のものは、調整の簡略化・高信頼性に加えて
光学系のコンパクト化の効果も期待できる。
第1.?図は第四の実施例を示し、第二のビームスプリ
ッタ2グの7つの外面、l≠bの半分はミラーコーティ
ング、2jが施され、残余の部分に第1の光検知器コロ
を配設し、外面2ebに対向する外面211cに第2の
光検知器27で配置してなり、第1ダ図(a) 、 (
b) K示すような有声領域を有している。かくして反
射光束10は一部半内部が光検知器26に入射し、残り
半円部はミラーコーティング2Sで反射されて第2のビ
ームスプリッタ、2弘中を進行し、第二の光検知器J?
[入射する。
この実施例の場合も第三の実施例と同様の効果が期待で
きる。こらに、以上の各実施例では円形または半円形の
有感領域をもつλつの二分割光検知器または7つの1分
割光検知器を用いたが、第五の実施例として第is図に
示すような2つの3分割光検知器−g、コ9またはこの
2つからなる1つの6分割の短冊型の光検知器を用いて
もよい。
/7は減算器、/ざは加算器で、この場合のフォーカス
ずれ検出信号Efは Ef = (i コ+ m、++n、) −(I/ +
lIコ +■コ)となる。この光検知器21.19の分
割線方向をトラッキングに伴って光検知器面上の光スポ
ットが動く方向(図中r方向)と平行になるように設定
すれば、トラッキングに伴うフォーカスずれ検出エラー
を生じさせない利点を有する。
〔発明の効果〕
以上の説明によって明らかKしたようK、この発明は、
特性のよいフォーカスずれ検出が簡単な調整で行なうこ
とができ、調整コストが安く装置全体が安価にできると
いう優れた効果を有している。また、光学部品を一体化
してるため、経年変化等による素子の変位の影響も極小
となり、信頼性が向上するという効果も有している。
【図面の簡単な説明】
第7図〜第を図は従来装置を示し、第1図は光学配置側
面図、第一図(a) 、 (b)はそれぞれ光検知器の
平面図、第3図(a) 、 fb) 、 (c)は第1
の光検知器の動作説明平面図、第弘図は第1の光検知器
の特性線図、第5図(a) 、 (b) 、 (C)は
第二の光検知器の動作説明平面図、第6図は第二の光検
知器の特性線図、第7図は光検知器の結線図、第に図は
第7図による特性線図である。 第デ図〜第1左図はこの発明の実施例を示し、第り図は
第一の実施例の光学配置側面図、第70図および第1/
図は第二の実施例の一部側断面図および一部正面図、第
1−図は第三の実施例の光学配置側面図、第73図は第
四の実施例の一部側断面図、第1ダ図(a) 、 (b
)はそれぞれ第13図におげろ光検知器の平面図、第1
j−図は第五の実施[uJの光検知器とその結線図であ
る。 /・・発光源、コ・・出射光束、3・・第1のビームス
プリッタ、ダ・・コリメートレンズ、5・・平行光束、
6・・四分の一波長板、7・・対物レンズ、ざφ・光デ
ィスク、?・拳集光スポット、io−・反射光束、lコ
a、/2b・・第八第一の光束、/3./≠e++第1
.第コの光検知器、/?・・減算器、1g・・加算器、
t9.−〇・eハーフプリズム(第一のビームスプリッ
タ)、−27−−光検知!、ココ、コ弘−・第一のビー
ムスプリッタ、2よ・・ミラーコーティング、26゜2
7#・第11第2の光検出器、ユ1g、2デ・・第1.
第一の梯検知器。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 v)5図 6 第12図 )jf)13図 幣14図 殆15図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) 発光源からの出射光束を光デイスク上に集光さ
    せる対物レンズと、前記光デイスク上の集光スポットか
    らの前記対物レンズを経た反射光束と前記出射光束を分
    離するビームスプリッタと、分離された前記反射光束を
    2分した第1.第2の光束のそれぞれの集光点に対して
    光軸方向にそれぞれ前方、後方に配置された少な(とも
    2つの有感領域をもつ第1.第2の光検知器を備えた光
    デイスクヘッドのフォーカスずれ検出装置において、第
    1の前記ビームスプリッタと、前記反射光束を前記第1
    .第一の光束に分離し前記第1.第2の光束の前記集光
    点がそれぞれ外部と内部に位置する第一のビームスグリ
    ツタと、この第一のビームスプリッタの外面に一体に装
    着された前記第1゜第2の光検出器を備えてなることを
    特徴とする光デイスクヘッドのフォーカスずれ検出装置
    。 (U) 第2のビームスプリッタがハーフプリズムであ
    る特許請求の範囲第1項記載の光デイスクヘッドのフォ
    ーカスずれ検出装置。 (3)反射光束を第1.第2の光束に分離する第1の反
    射面と前記第λの光束を前記第1の光束に平行な方向に
    反射する第2の反射面が形成された第2のビームスプリ
    ッタと、この第2のビームスプリッタの7つの外面に装
    着され互いに一体の第1、第一の光検出器を備えた豹許
    請求の範囲第1項記載の光デイスクヘッドのフォーカス
    ずれ検出装置。 (φ)外面にハーフミラ−コーティングを施した四分の
    一波長板が一端面に装着された第2のビームスプリッタ
    と、前記外面に装着された第1の光検知器と、前記第一
    のビームスプリッタの前記一端面に対向する端面に装着
    された第一の光検知器を備えた特許請求の範囲第1項記
    載の光デイスクヘッドのフォーカスずれ検出装置。 (5)一端面の半分にミラーコーティングが施された第
    一のビームスプリッタと、前記一端面の残余のや分に装
    着された第1の光検知器と、前記第λのビームスプリン
    タの前記一端面に対向する端面に装着された第一の光検
    知器を備えた特許請求の範囲第1項記載の光デイスクヘ
    ッドのフォーカスずれ検出装置。 (6)有感領域が矩形状に、7分割されてなる第ハ第コ
    の光検知器を備えた特許請求の範囲第1項記載の光デイ
    スクヘッドのフォーカスずれ検出装置。 (7)第1.第一の光検知器が互いに一体に形成された
    特許請求の範囲第6項記依の光ティスフヘッドのフォー
    カスずれ検出装置。
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