JPS61113137A - 光学ヘツド - Google Patents

光学ヘツド

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Publication number
JPS61113137A
JPS61113137A JP23230884A JP23230884A JPS61113137A JP S61113137 A JPS61113137 A JP S61113137A JP 23230884 A JP23230884 A JP 23230884A JP 23230884 A JP23230884 A JP 23230884A JP S61113137 A JPS61113137 A JP S61113137A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
photodetector
light beam
focusing
recording medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP23230884A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Doi
土肥 昭彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Automation Equipment Engineering Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Automation Equipment Engineering Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP23230884A priority Critical patent/JPS61113137A/ja
Publication of JPS61113137A publication Critical patent/JPS61113137A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition 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
    • G11B7/0908Disposition 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

Landscapes

  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は光ビームを用い、情報記録媒体に対し、情報の
記録及び再生、tたは記録されている情報の内容の消去
を行なうことができる光学ヘッドの改良に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
光ビームを用いた情報の記録、再生ヘッドにおいては、
情報記録媒体の記録層ないしは光反射層に、光ビームの
ビームウェスト(最も絞られ九部分)が来ていないとき
、すなわちフォーカスが埋けているときは、正常な情報
の記録。
外生ができない。そのため、このような光学ヘッドにお
いては、正常な情報の記録、再生を行なうために、フォ
ーカシング誤差を検知することが心安となる0 ところで従来のフォーカシング誤差検知の方法としては
代表的なものとして、ナイフウェッジ法と非点収差法が
知られている。そこでまずナイフウェッジ法の一火施し
リを第6図に示す。
半導体レーザーlから発生した光ビームは。
コリメータレンズ2で平行光となシ、偏光ビームスグリ
ツタ3を透過した後、λ/4波長板4にて円偏光になり
、対物レンズ5により、情報記録媒体6(以下「記録媒
体」と略称する0)Kスポットを結ぶ。そして記録媒体
6から反射した光ビームは、逆回転の円偏光となるため
に。
λ/4波長板4を通過した後は、入射光の振動力向とは
垂直な振動方向の直線偏光の光となシ、偏光ビームスク
リツタ3によって反射される0さらにバーフグリズム7
により振幅分割される〇バー7プリズム7で反射された
光ビームは、ナイフクエツジ8により、波面の半分をカ
ットされた後、集光レンズ9により二分割光検出器10
に入射される。この二分割光検出器1002つの光量の
差をとって%7オーカス誤差の検知を行なうものである
。−万 7%−7プリズム7を透過した光ビームは、集
光レンズ11でいくぶんか集光された位置で、二分割光
検出器12に入射し、この二分割光検出器1202つの
光量の差をとって、トラッキング誤差の検知を、また2
つの光量の和をとって情報再生信号の検出を行なってい
る。
しかしこのナイフウェッジ法では、フォーカッシング誤
差検知釡行なう光検出器を、光の結像点若しくはその近
傍に設けなければならないので、温度や衝撃などの外部
環境の変化により光軸ずれが生じた場合、フォーカシン
グ誤差の誤検知をしてしまうという欠点をもっていた。
次に、非点収差法の一実施例を第7図に示す。
半導体レーザー1から発生した光ビームは、図IK示し
たナイフウェッジ法と同様にして、記録媒体6へ導かれ
、また記録媒体6から反射した光ビームも偏光ビームス
グリ、り3によって反射される。非点収差法は、この反
射された元ビームを、球面レンズ13と円筒レンズ14
に通過した後、4分割光検出器15に入射するようにし
ている。
このようにして4分割光検出器15より得られた信号を
用いて、フォーカシング誤差、トラッキング誤差および
情報再生信号を検出している0 しかしこの非点収差法で、フォーカシング誤差検知を行
なう場合には、記録媒体6上のグループを横切った際の
回折パターンによる光の輝度分布により、フォーカスが
ぼかされ、そのためフォーカスの誤検知をしてしまうと
いう欠点をもっていた0 〔発明の目的〕 本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、7オー
カツシング誤差の検知を行なう際、元軸ずれの影響や、
回折による影響によるフォーカシング誤差の誤検知をお
こすことなく、いつでも正確な検知を行なって安定した
フォーカス状態を保持できる光学ヘッドを提供すること
を目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は上記目的を達成するために、情報記録媒体から
反射した光ビームを複数本に分離し、分離した第1の光
ビームの結像点より前方に第 ・1の光検出器を設け、
第2の光ビームの結像点より後方に第2の光検出器を設
け、前記第1及び第2の光検出器の出力を演算すること
を特徴とする光学ヘッドを提供する。
〔発明の実施例〕
以下本発明を第1図に示した一実施例を参照しながら説
明する。
第1図において、半導体レーザー21を出た光ビームは
、コリメータレンズ22で平行光となシ、偏光ビームス
ブリフタ23を透過した後。
λ/4波長板24にて円偏光になり、対物レンズ25に
より、記録媒体26にスポットを結ぶ。
そしてその反射光は、対物レンズ25を通過後、λ/4
波長板24で、振動方向が入射光の振動方向と垂直な直
線偏光の元ビームとなって、偏光ビームスプリンタ23
によって反射式れる。
さらに反射光ビームは、ハーフプリズム27により振幅
分割され、透過側の光ビームは集光レンズ28を通過し
、この光ビーム結像点よりも前方に設けられた第1の光
検出器30に投射される。また1反射側の光ビームは、
集光レンズ29を通過し、この光ビームの結像点よりも
後方に設けられた第2の光検出器31に投射される0 ここで第1の光検出器30と第2の光検出器31は、情
報媒体6からの光ビームの結像点から十分離れた位置に
設置することが必要である。
本発明では、結像点から以下にようにして求められる焦
点深度2以上離れている位置忙、第1の光検出器30と
第2の光検出器31をそれぞれ設置する。
z = L (f >2λ π    a 但し  a:投光レンズ入射光半径 f:投光レンズ焦点距離 λ:入射光波長 また第1の光検出器30と第2の光検出器31は、上記
条件を満たし、かつ光ビームのビーム径が、結像点での
スポットの直径ωの5倍より大きい径の位置に&置する
。すなわち、 ωt=5 、2  ’ 、2 π  a より反射光のビーム径が大きい位置で、結像点から焦点
深度2以上離れた位置で、かつ第1及び第2の光検出器
30.31の受光面のサイズとこの光ビームのビームス
ボグトのサイズが等しい位置に%光検出器30.31を
設ける。
通常、光学ヘッドにおいて、フォーカスぼけは、第1図
における対物レンズ25と記録媒体26の距離が、合焦
時の距離に比べ、離れているか、近すぎていることによ
って生じる0よってこの距離を光検出器30.31によ
って検出し、その結果対物レンズ25を移動するなどし
て、焦点の調節を行なっている0 そこで本発明の光学ヘッドにおけるフオーカツシング誤
差の検知方法の一実施例を、第2図〜第5図を参照して
説明する。
第2図は第1の光検出器30の受光面(A図)と、第2
の光検出器31の受光面(B図)を示した図であり、そ
れぞれの光検出器は、第1の受光面3oa、3iaと、
第2の受光面30b。
31bをそれぞれ有している。
第3図は合焦時の第1の光検出器30の受光面(A図)
と、第2の元枳出器31の受光面(B図)の状態を示し
ている。
第4図は第1図における対物レンズ25と記録媒体26
の距離が曾炉時に比べ近すぎる場合の第1の光検出器3
0の受斥面(A図)と第2の光検出器31の受光面”(
B図)の状態を示している。この場合は記録媒体26で
反射された光ビームは、対物レンズ25を通過後発散光
となシ、投光レンズ28.29によって収束された光ビ
ームの結像点は、合焦時に比べて、投光レンズ28.2
9から遠い位置に移動する。従って第1の光検出器30
の位置では、第4図(5)に示すように、合焦時に比べ
光ビームの喀血は  。
大きくなり、第2の光検出器31の位置では。
第4図111に示すように、合焦時に比べ光ビームの断
面は小さくなる。
逆に第5図対物レンズ25と記録媒体26の距離が合焦
時に比べ遠すき゛る場合の第1の光検出器30の受光面
(A図)と、第2の光検出器31の受光面(B図)の状
態をそれぞれ示している。この場合は、記録媒体26で
反射された光ビームは対物レンズ25を通過後、収束光
罠なシ、投光レンズ28.29によって収束される光の
結像点は、合焦時に比べ投光レンズ28゜29側に移動
する。従って第1の光検出器30の位置では、第5図(
5)に示すように1合焦時に比べ光ビームの[iは小さ
くなシ、第2の光検吊器31の位置では、第5図(均に
示すように、曾焦時に比べ光ビームの照面は大きくなる
。第5図(5)、(B)K示したような状態になる0よ
ってフォーカッ7ング誤差を検知する方法としては、第
1の光検出器30の光量と第2の光検出器31の光量の
差をとることにより行なうことができる。すなわち(3
0a+30b)−(31a+31b)をとることKより
、合焦時この信号が0となシ、対物レンズ25と記録媒
体26が合焦時に比べ近すぎると負の値の信号が得られ
、また達すぎると正の値の信号が得られる。この信号を
処理し、対物レンズ25の位置にフィードバックをかけ
て、正しい位置に対物レンズ25を移動する等して、7
オーカシングが可能になる0 またこの2つの光検出器30.31を用いて。
トラッキング誤差検知及び、情報再生信号の検出を行な
うことができるoトランキング誤差の検知は、回折光方
式を利用した場合*  (30a+axa)−(3ob
+atb)の信号をとればよく、また(30a+30b
+31a+31b)をとれば情報再生信号の検出を行な
うことができる0 尚、上記実施例においては、集光レンズ28゜29をハ
ーフプリズム27の後に設けているが、この集光レンズ
28.29は、ハーフプリズム27の前に設けてもよく
、また2つの光検出器30.31は、二分割光検出器で
説明を行なったが、4分割光検出器などを用いても、同
様の7オーカツシング誤差検知及びトラッキング誤差検
知、情報再生信号の検出を行なうことができる。
その他、本発明は、本発明の要旨を変えない範囲で種々
変形実施可能なことは勿論である0以上説明したように
、この実施例によれば、2つの光検出器30.31の受
光面の面積と、光ビームのスポットのサイズがほぼ等し
くなる位置[2つの光検出器30.31を設けたことに
より、構造が比較的簡単になり、記録媒体に設けられた
グループの回折による影響を受けることはない。例えば
、光検出器のサイズより光ビームのスポットのサイズが
大きい場合Kti、スポットの一部を検出することにな
り、回折の影響等でスポットの強度分布が不均質な場合
には、その影響を受けて検出が不安定になるが、本実施
例では、その影響を受けず安定した検出を行なうことが
できる0また2つの光検出器30.31を用いて、7オ
ーカツンング誤差検知を行なうことにより、非点収差法
で生じたグループを横切る際のフォーカスぼけによる影
響も、2つの光検出器30.31両刃に同じように回折
パターンが生じるので、十分許容量を持つことになり、
安定したフォーカッ7ング誤差検知が行なえる。
また光検出器30.31は、結像点より焦点深度2以上
離れた位Mで、光のビーム径が結像点でのスポットのビ
ーム径ωの5倍より大きい・  ところに設けられてい
ることから、温度や衝撃などの外部環境の変化による光
軸ずれに対しても、十分許容量をもつことができる。
上記効果の他に、本犬施例では、フォーカッ7ング誤差
信号、トラッキング阻差信号及び情報再生信号は、記録
媒体26にて反射した光ビームをすべて利用して検出し
ているので、非点収差法に比べ信号量が多くなり、S/
N比が改善され安定した7オーカツシング誤差検知、ト
ラッキング誤差検知及び情報再生信号の検出が行なえる
という効果がある0 また本実施例における2つの光検出器の位置に、アパー
チャーを設け、その後に光検出器を設けることも考えら
れるが、本実施例における構成の刀が、アパーチャーを
設ける構成よりもシングルである0 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、比較的簡単な構成
の光学ヘッドであって、記録媒体に形成されたグループ
による回折の影響や、温度や衝撃などの外部環境の変化
による光軸ずれの影響く対して、十分に許容量をもった
光検出器を有することで、これら外部条件による影響を
受けることなく、いつでも蕾定したフォーカッノングー
差検知を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は不発明の一、:に廁別による光学ヘッドの構成
図、 第2図は本発明による光字ヘッドに設けられた光検出器
の受光面の構成の一実施例を示す図、第3図から第5図
は対物レンズと情報記録媒体との距スlに応じて2つの
光検出器上で光ビームのスポット形状の大きざの変化を
示した図、第6図は従来の7オーカンンング誤差検知の
方法であるナイフクエッジ法の一*施例を示す光学ヘッ
ドの構成図、      −゛゛第7図は、第6図と同
様の従来例における非点収差法の一実施例を示す10字
ヘッドの構成図である。 1.21・・半導体レーザー、2.22・・・コリメー
タレンズ、3.23・・・(h光ビームスプリッタ、4
.24・・・λ/4tBL長板、5.25・・・対物レ
ンズ、6.26・・・情報記録媒体、7.27・・・ハ
ーフプリズム、8・・・ナイフウェッジ、9,11゜2
8.29・・・集光レンズ、13・・・球面レンズ、1
4・・円筒レンズ、!0.12.15.30゜31・・
・光検出器、30a、30b・・・祠1の光検出器の第
1の受光面(a)および第2の受光面(b)。 31a、31b・・・第2の光検出器の第1の受光面(
a)および第2の受光面(b)。 代理人 弁理士  則 近 憲 佑 (他1名) 第6図 第7図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、光ビームを発生する光源部と、前記光源部から
    の光ビームを情報記録媒体へ導く光学手段と、前記情報
    記録媒体からの反射光を複数本の光ビームに分離する分
    離手段と、前記分離手段で分離された第1の光ビームの
    結像点より前方に設けられた第1の光検出器と、前記分
    離手段で分離された第2の光ビームの結像点より後方に
    設けられた第2の光検出器とを具備し、前記第1及び第
    2の光検出器の出力を演算することを特徴とした光学ヘ
    ッド。
  2. (2)、合焦時に前記情報記録媒体から反射された光ビ
    ームが作るスポットのサイズと、前記第1の光検出器お
    よび第2の光検出器の受光面の面積とがほぼ等しくなる
    位置に、前記第1の光検出器と第2の光検出器をそれぞ
    れ設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    光学ヘッド。
  3. (3)、前記第1の光検出器と第2の光検出器とのそれ
    ぞれの光量の差を検知して、フォーカッシング誤差信号
    を得るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の光学ヘッド。
  4. (4)、前記第1の光検出器と第2の光検出器とのそれ
    ぞれの光量を用いて、トラッキング誤差信号及び情報再
    生信号を得るようにしたことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の光学ヘッド。
JP23230884A 1984-11-06 1984-11-06 光学ヘツド Pending JPS61113137A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03292638A (ja) * 1990-04-11 1991-12-24 Ricoh Co Ltd 焦点位置検出装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03292638A (ja) * 1990-04-11 1991-12-24 Ricoh Co Ltd 焦点位置検出装置

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