JPS6050638A - 光信号検出装置 - Google Patents
光信号検出装置Info
- Publication number
- JPS6050638A JPS6050638A JP15988583A JP15988583A JPS6050638A JP S6050638 A JPS6050638 A JP S6050638A JP 15988583 A JP15988583 A JP 15988583A JP 15988583 A JP15988583 A JP 15988583A JP S6050638 A JPS6050638 A JP S6050638A
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- JP
- Japan
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- light
- signal
- objective lens
- incident
- disc
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- Pending
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-
- 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
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
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]
本発明は光学式ディスクプレーヤに使用さnる光信号検
出装置に関する。
出装置に関する。
(従来技術]
光学式ディスクプレーヤに使用さnる光信号検出装置に
は、光の集束点にディスク上の光学的情報信号を位置さ
せて信号を読み取るため、上記信・号そのものを読み取
る機構と、上記集束点と上記ディスク上の光学的情報信
号との位置関係を検出する機構とが必要である。この位
置関係を検出する機構とが必要でちる。この位置関係は
、集束レンズの光軸方向の位置関係と、上記ディスク上
の光学情報信号列方向と集束レンズの光軸方向の両方に
垂直な方向の位置関係の2つに大別することができ、そ
tぞnの位置関係に関する検出信号は、前者がフォーカ
ス信号、後者がトラック信号と呼ばしる。
は、光の集束点にディスク上の光学的情報信号を位置さ
せて信号を読み取るため、上記信・号そのものを読み取
る機構と、上記集束点と上記ディスク上の光学的情報信
号との位置関係を検出する機構とが必要である。この位
置関係を検出する機構とが必要でちる。この位置関係は
、集束レンズの光軸方向の位置関係と、上記ディスク上
の光学情報信号列方向と集束レンズの光軸方向の両方に
垂直な方向の位置関係の2つに大別することができ、そ
tぞnの位置関係に関する検出信号は、前者がフォーカ
ス信号、後者がトラック信号と呼ばしる。
このフォーカス信号とトラック信号の検出方法に関して
は、すでに幾つかの方法が提案さしているが、そ扛らは
全て、光の集束点とディスク上の光学的情報信号との位
置関係に依って光電変換面上の光の強度分布が変化する
様に構成さtycものである。そして、その光電変換素
子として複数に分割さ扛た半導体光電変換素子を用い、
分割さnたそ扛ぞnの部分の光強度を電気信号の形で検
出して、そ扛ぞCの光強度の関係からフォーカス及びト
ラック信号を得ている。従って、この光電変換素子の位
置が不適当な位置になっていると、分割さnた各部分の
強度の関係に狂いを生ずるので、この光電変換素子と、
そこに入射する信号光との位置関係には非常に高い精度
が要求さnる。そのため、光信号検出装置の組み立て時
に於いて、上記信号光の光軸と光電変換素子の位置を微
調整する必要が生じ、光信号検出装置の組み立ての工程
が非常に複雑になっていた。
は、すでに幾つかの方法が提案さしているが、そ扛らは
全て、光の集束点とディスク上の光学的情報信号との位
置関係に依って光電変換面上の光の強度分布が変化する
様に構成さtycものである。そして、その光電変換素
子として複数に分割さ扛た半導体光電変換素子を用い、
分割さnたそ扛ぞnの部分の光強度を電気信号の形で検
出して、そ扛ぞCの光強度の関係からフォーカス及びト
ラック信号を得ている。従って、この光電変換素子の位
置が不適当な位置になっていると、分割さnた各部分の
強度の関係に狂いを生ずるので、この光電変換素子と、
そこに入射する信号光との位置関係には非常に高い精度
が要求さnる。そのため、光信号検出装置の組み立て時
に於いて、上記信号光の光軸と光電変換素子の位置を微
調整する必要が生じ、光信号検出装置の組み立ての工程
が非常に複雑になっていた。
(発明の目的〕
本発明は、上述の如き問題点を解決したものである。即
ち、複数に分割さnfC,光電変換素子の代わシに1仕
切シの無い二次元竿導***置検出素子を用いることによ
って、光電変換素子、即ち上記位置検出素子とそこに入
射する信号光との位置関係の精度を格段に緩やかなもの
とし、光信号検出装置の組み立て時に於ける光電変換素
子の位置の微調整の必要を無くしたのである。このこと
は、光信号検出装置の組み立て工程の大幅な簡略化を意
味する。
ち、複数に分割さnfC,光電変換素子の代わシに1仕
切シの無い二次元竿導***置検出素子を用いることによ
って、光電変換素子、即ち上記位置検出素子とそこに入
射する信号光との位置関係の精度を格段に緩やかなもの
とし、光信号検出装置の組み立て時に於ける光電変換素
子の位置の微調整の必要を無くしたのである。このこと
は、光信号検出装置の組み立て工程の大幅な簡略化を意
味する。
(発明の構成〕
ここで、半導体装置検出素子について図面を用いて簡単
に説明する。第1図は、半導体装置検出素子の受光面側
の正面図でちる。受光面(1)の海には電極(2)が設
けらnlそfぞ;n、M5子xt x’ p YYlが
接続さnている。今、点(4)に光スポットが入射した
ものとすると、端子X、XI、Y、Ylに於ける電気出
力X□ 、 □ 、、、Yl、は、はXI Y は次の関係式で表わさ■る。
に説明する。第1図は、半導体装置検出素子の受光面側
の正面図でちる。受光面(1)の海には電極(2)が設
けらnlそfぞ;n、M5子xt x’ p YYlが
接続さnている。今、点(4)に光スポットが入射した
ものとすると、端子X、XI、Y、Ylに於ける電気出
力X□ 、 □ 、、、Yl、は、はXI Y は次の関係式で表わさ■る。
X1#に−(1)
α+cLl
k:入射光強度と光電変
換効率に関する定数
もし、入射光スポットが点ではなく、広がりを持つ時は
、その強度分布の重心の位置に関して、上記(1)から
(4)の関係が成り立つ。この時、半導体装置検出素子
上で点(3)全原点として、XIX方向にπ座標軸(5
)を、YIY方向にy座標軸(6)を設定すると、以下
に示す様に出力X1 m ”1 e Yl y”1から
上記座標軸上の入射光強度分布の重心の位置を知ること
ができる。原点(3)の座標(0、0)は、CCcL+
(L ’) /2、Cb+b ’)/2)に対応するも
のとすると、入射光強度分布の重心の位置の上記座標軸
上のπ座標、y座標はそnぞn1α+α1 α−αl
X、XI。
、その強度分布の重心の位置に関して、上記(1)から
(4)の関係が成り立つ。この時、半導体装置検出素子
上で点(3)全原点として、XIX方向にπ座標軸(5
)を、YIY方向にy座標軸(6)を設定すると、以下
に示す様に出力X1 m ”1 e Yl y”1から
上記座標軸上の入射光強度分布の重心の位置を知ること
ができる。原点(3)の座標(0、0)は、CCcL+
(L ’) /2、Cb+b ’)/2)に対応するも
のとすると、入射光強度分布の重心の位置の上記座標軸
上のπ座標、y座標はそnぞn1α+α1 α−αl
X、XI。
2 ・+・・X、 +X・、(5)
b +b I b −b + y j −Y 嘗。
b −= = (6)
2 b+b ’ Yl +”t
となる。従って、端子xO# ”OI YOl ”Oか
’) の出力X* * ”1 # Yl # ”1にヨ
ッテ、入射光全体の強度に関係なく入射光強度分布の重
心の半導体装置検出素子上の位置を知ることができる、
t7j、”* t xIt t Yl # ”1 (D
値?、 スヘテ刀りえることによって、総入射光量に比
例した出力を得ることもできる。
’) の出力X* * ”1 # Yl # ”1にヨ
ッテ、入射光全体の強度に関係なく入射光強度分布の重
心の半導体装置検出素子上の位置を知ることができる、
t7j、”* t xIt t Yl # ”1 (D
値?、 スヘテ刀りえることによって、総入射光量に比
例した出力を得ることもできる。
以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第2図
はフォーカス信号検出法として臨界角法を、トラック信
号検出法としてプッシュプル法を用いた場合の光信号検
出装置の基本的な#!成を示す図である。はぼ点光源と
見偽すことのできる光源(7)から射出した光は、コリ
メータレンズ(8)によって平行光に変換さn、さらに
ビームスプリッタ(9)によって光路を曲げらnて対物
レンズσ0に入射し、微小スポットに絞らnた状態でデ
ィスク(11〕に当る。そして、ディスク上で反射さn
L光は、今度は対物レンズ(io)、ビームスプリッタ
(9)を通って臨界角プリズム(12)に入射し、さら
に半導体装置検出素子、C13)に到達する。上記半導
体装置検出素子のかわシに従来通シ4分割フォトダイオ
ードを使用し、入射光束と上記4分割フォトダイオード
の位置関係に狂いが生じた場合の説明図が第3図である
。4分割フォトダイオード(15、lから(工3)に入
射した光線の強度分布(j9)は、第2図のディスク(
11)の仁政が対物レンズ(10)に近すぎる場合第3
図(イ)に示す様になり、前記の位置関係が遠すぎる場
合は第3図〔)〉〕に示す様になる。ここで斜線で示し
た部分は光量の少ない部分であり、第31(ハ)では入
射光バクーンの厭面上半分が暗くな力、第3図(ハ)で
は同下半分が暗くなっている。従って、この上半分と下
半分の光強度の差をと扛ば、対物レンズ(10)とディ
スク(11)の位置関係が近すぎる時と遠すぎる時とで
は上記光強度の差が正負逆の状態となシ、上記位置関係
の遠近の情報即ちフォーカス信号が得らnる。しかし、
第3図に示す様な4分割フォトダイオードと入射光の位
置関係になっていると、常に4分割フォトダイオードの
下半分(17) 、(18)の出力が上半分(15)
、(16)の出力よシも大きい状態になってしまう。こ
の様な状態は、電気的な処理によっである程度の補正が
可能だが1補正を行なっても信号の感度や線形範囲は著
しく劣化する。さらにトラック信号に関しても同様のこ
とが起こる。第3図(ロ)は、ディスク(11〕と対物
レンズ〔10〕の距離が適正である場合の4分割フォト
ダイオードとそこに入射した光強度パターン(19)で
ある。入射光パターン(19)ノ中ノ斜線で示した部分
は、ディスク(11)上の光学的情報信号によって変調
さnて光強度が弱くなっている部分でラシ、第3図(ロ
)の光強度パターン(19)全紙面上で左右半分ずつに
分けたとすると、圧倒の方が右側よりも強度が小さいこ
とになる。この左右の強度差は、ディスク(11)上で
光スポットのどの部分に光学的情報信号があるかに依存
するので、トラック信号は、上記左右の強度差をと扛ば
良いことになる。しかし、第3図(ロ)に示した状態で
は、正確なトラック信号が得ら!L力いのはフォーカス
信号の場合と同様である。
はフォーカス信号検出法として臨界角法を、トラック信
号検出法としてプッシュプル法を用いた場合の光信号検
出装置の基本的な#!成を示す図である。はぼ点光源と
見偽すことのできる光源(7)から射出した光は、コリ
メータレンズ(8)によって平行光に変換さn、さらに
ビームスプリッタ(9)によって光路を曲げらnて対物
レンズσ0に入射し、微小スポットに絞らnた状態でデ
ィスク(11〕に当る。そして、ディスク上で反射さn
L光は、今度は対物レンズ(io)、ビームスプリッタ
(9)を通って臨界角プリズム(12)に入射し、さら
に半導体装置検出素子、C13)に到達する。上記半導
体装置検出素子のかわシに従来通シ4分割フォトダイオ
ードを使用し、入射光束と上記4分割フォトダイオード
の位置関係に狂いが生じた場合の説明図が第3図である
。4分割フォトダイオード(15、lから(工3)に入
射した光線の強度分布(j9)は、第2図のディスク(
11)の仁政が対物レンズ(10)に近すぎる場合第3
図(イ)に示す様になり、前記の位置関係が遠すぎる場
合は第3図〔)〉〕に示す様になる。ここで斜線で示し
た部分は光量の少ない部分であり、第31(ハ)では入
射光バクーンの厭面上半分が暗くな力、第3図(ハ)で
は同下半分が暗くなっている。従って、この上半分と下
半分の光強度の差をと扛ば、対物レンズ(10)とディ
スク(11)の位置関係が近すぎる時と遠すぎる時とで
は上記光強度の差が正負逆の状態となシ、上記位置関係
の遠近の情報即ちフォーカス信号が得らnる。しかし、
第3図に示す様な4分割フォトダイオードと入射光の位
置関係になっていると、常に4分割フォトダイオードの
下半分(17) 、(18)の出力が上半分(15)
、(16)の出力よシも大きい状態になってしまう。こ
の様な状態は、電気的な処理によっである程度の補正が
可能だが1補正を行なっても信号の感度や線形範囲は著
しく劣化する。さらにトラック信号に関しても同様のこ
とが起こる。第3図(ロ)は、ディスク(11〕と対物
レンズ〔10〕の距離が適正である場合の4分割フォト
ダイオードとそこに入射した光強度パターン(19)で
ある。入射光パターン(19)ノ中ノ斜線で示した部分
は、ディスク(11)上の光学的情報信号によって変調
さnて光強度が弱くなっている部分でラシ、第3図(ロ
)の光強度パターン(19)全紙面上で左右半分ずつに
分けたとすると、圧倒の方が右側よりも強度が小さいこ
とになる。この左右の強度差は、ディスク(11)上で
光スポットのどの部分に光学的情報信号があるかに依存
するので、トラック信号は、上記左右の強度差をと扛ば
良いことになる。しかし、第3図(ロ)に示した状態で
は、正確なトラック信号が得ら!L力いのはフォーカス
信号の場合と同様である。
しころが、第2図に於いて、半導***置検出素子(13
)を使用した場合は、上記素子上に入射した光強度分布
の重心の位置に応じて信号が検出さ扛るので、例えば第
1図で説明した2方向の重心の位置の信号をトラック信
号、同y方向の重心の位置の信号をフォーカス信号とす
扛ば、半導体装置検出素子(13)への入射光束が、上
記素子上からはみだしてさえいなけnば、4分割フォト
ダイオードを用いた前述の場合の様な不都合が起こるこ
とはない。従って、光信号検出装置の組み立て時に於け
る半導体装置検出素子の位置決め精度は、4分割フォト
ダイオードを用いた場合より大幅に緩くて良いというこ
とになる。
)を使用した場合は、上記素子上に入射した光強度分布
の重心の位置に応じて信号が検出さ扛るので、例えば第
1図で説明した2方向の重心の位置の信号をトラック信
号、同y方向の重心の位置の信号をフォーカス信号とす
扛ば、半導体装置検出素子(13)への入射光束が、上
記素子上からはみだしてさえいなけnば、4分割フォト
ダイオードを用いた前述の場合の様な不都合が起こるこ
とはない。従って、光信号検出装置の組み立て時に於け
る半導体装置検出素子の位置決め精度は、4分割フォト
ダイオードを用いた場合より大幅に緩くて良いというこ
とになる。
本発明の別の実施例を第4図に示す。光源(20〕から
射出さ1シタ光は対物レンズ〔22〕によって収束光と
なシ、微小スポットの状態でディスク(乙〕に入射する
。ディスク(23〕によって反射さnた光は、対物レン
ズ(22)を通った後tビームスプリッタ(21)によ
って方向’ff1f化させら扛て半導体装置検出素子(
24)に入射する。この時、上記素子へ入射する光線の
光軸が上記素子の後述するトラック信号の方向にはない
1つの辺(第4図では紙上下側の辺に近い所にあるとす
nば1対物レンズ(22〕 とディスク〔23〕の距離
に応じて、半導体装置検出素子へ入射する光強度分布〔
25〕は、第5図(イ)〜(ハ)に示す様になる。(イ
)はディスク(Z3] と対物レンズ(22)の距離が
近すぎる場合であり、(ロ)、(ハ)はそnぞ牡、上記
距離が適正及び遠すぎる場合である。
射出さ1シタ光は対物レンズ〔22〕によって収束光と
なシ、微小スポットの状態でディスク(乙〕に入射する
。ディスク(23〕によって反射さnた光は、対物レン
ズ(22)を通った後tビームスプリッタ(21)によ
って方向’ff1f化させら扛て半導体装置検出素子(
24)に入射する。この時、上記素子へ入射する光線の
光軸が上記素子の後述するトラック信号の方向にはない
1つの辺(第4図では紙上下側の辺に近い所にあるとす
nば1対物レンズ(22〕 とディスク〔23〕の距離
に応じて、半導体装置検出素子へ入射する光強度分布〔
25〕は、第5図(イ)〜(ハ)に示す様になる。(イ
)はディスク(Z3] と対物レンズ(22)の距離が
近すぎる場合であり、(ロ)、(ハ)はそnぞ牡、上記
距離が適正及び遠すぎる場合である。
対物レンズ(22)とディスク(23)の距離に応じて
、半導体装置検出素子(24)上で光強度分布(6〕の
重心(26)が紙面上上下に動くので、この信号をフォ
ーカス信号とすることができる。また、ディスク(Z3
)と対物レンズ〔22〕の距離が適正である時のトラッ
ク信号の検出に説明した図が第6図である。前例の場合
と同様に、ディスク田土の光スポットと光学的情報信号
との位置関係に対応して光強度分布(25)に光1−の
少ない部分(斜線の部分]が現わするので、そnによっ
て、光強度分布(25)の重心(26)の位置が第6図
紙面上左右に動くことになる。こ几がトラック信号であ
る。この場合も、入射光の光@(27)が、半導体装置
検出素子のトラック何月方向(紙面上左右方向〕にはな
い一辺の近(に米tば良いという条件があるだけで、組
み立て時に、半導***IIソ検出素子の位置を精密に決
める必要がない。
、半導体装置検出素子(24)上で光強度分布(6〕の
重心(26)が紙面上上下に動くので、この信号をフォ
ーカス信号とすることができる。また、ディスク(Z3
)と対物レンズ〔22〕の距離が適正である時のトラッ
ク信号の検出に説明した図が第6図である。前例の場合
と同様に、ディスク田土の光スポットと光学的情報信号
との位置関係に対応して光強度分布(25)に光1−の
少ない部分(斜線の部分]が現わするので、そnによっ
て、光強度分布(25)の重心(26)の位置が第6図
紙面上左右に動くことになる。こ几がトラック信号であ
る。この場合も、入射光の光@(27)が、半導体装置
検出素子のトラック何月方向(紙面上左右方向〕にはな
い一辺の近(に米tば良いという条件があるだけで、組
み立て時に、半導***IIソ検出素子の位置を精密に決
める必要がない。
(発明の効果〕
以上の様に、本発明の光信号検出装置は、従来の光信号
検出装置に比較して、光電変換素子とそこに入射する光
束との位置関係の精密さに対する要求が著しく緩やかに
なっている。従って、光信号検出装置の組み立て時の工
程が従来に比較して簡単なものになる。
検出装置に比較して、光電変換素子とそこに入射する光
束との位置関係の精密さに対する要求が著しく緩やかに
なっている。従って、光信号検出装置の組み立て時の工
程が従来に比較して簡単なものになる。
第1図は半導体装置検出素子の概略を示す原理図である
。第2図、第4図は本発明の一実施例の構氏図でらシ、
第3図は従来の方法による光信号検出の原理図、第5因
、第6図は本発明の実施例に於ける光信号検出の原理図
である。 0)。。受光面 (2)。。電極 (3)。。受光面上座m原点 (4)。。光入射点 (5) 、 (6) 、 、受光
面上座標軸(7) 、(イ)。。光源 (8)。。コリ
メータレンズ(9)、(21) 、。ビームスプリッタ
(10) 、(22) 。。対物レンズ (1) 、
、 (22) 。 。光ディスク (13) 、(24) 、。半導体装置
検出素子 (14)。。光学的情報信号列方向(15)
、(16)・、(17) 、(18) 、 、 4分
割フォトダイオード受光面 (19) 、(25) 、
、入射光(26)。、入射光強度分布の重心の位置(
27〕 。。入射光光軸 以上 出願人 株式会社第二精工合
。第2図、第4図は本発明の一実施例の構氏図でらシ、
第3図は従来の方法による光信号検出の原理図、第5因
、第6図は本発明の実施例に於ける光信号検出の原理図
である。 0)。。受光面 (2)。。電極 (3)。。受光面上座m原点 (4)。。光入射点 (5) 、 (6) 、 、受光
面上座標軸(7) 、(イ)。。光源 (8)。。コリ
メータレンズ(9)、(21) 、。ビームスプリッタ
(10) 、(22) 。。対物レンズ (1) 、
、 (22) 。 。光ディスク (13) 、(24) 、。半導体装置
検出素子 (14)。。光学的情報信号列方向(15)
、(16)・、(17) 、(18) 、 、 4分
割フォトダイオード受光面 (19) 、(25) 、
、入射光(26)。、入射光強度分布の重心の位置(
27〕 。。入射光光軸 以上 出願人 株式会社第二精工合
Claims (1)
- ディスクに記録さnた光学的情報信号を読み取る手段と
して、光源と集束レンズと光電変換素子とを備えた光信
号検出装置に於いて、上記光電変換素子に半導体装置検
出素子を用いることを特徴とする光信号検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15988583A JPS6050638A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 光信号検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15988583A JPS6050638A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 光信号検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6050638A true JPS6050638A (ja) | 1985-03-20 |
Family
ID=15703308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15988583A Pending JPS6050638A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 光信号検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6050638A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63276715A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 焦点誤差検出装置 |
JPH02112078A (ja) * | 1988-10-21 | 1990-04-24 | Hamamatsu Photonics Kk | 画像処理装置 |
-
1983
- 1983-08-30 JP JP15988583A patent/JPS6050638A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63276715A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 焦点誤差検出装置 |
JPH02112078A (ja) * | 1988-10-21 | 1990-04-24 | Hamamatsu Photonics Kk | 画像処理装置 |
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