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JPH0550055B2 - - Google Patents
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JPH0550055B2 - - Google Patents

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JPH0550055B2
JPH0550055B2 JP58173920A JP17392083A JPH0550055B2 JP H0550055 B2 JPH0550055 B2 JP H0550055B2 JP 58173920 A JP58173920 A JP 58173920A JP 17392083 A JP17392083 A JP 17392083A JP H0550055 B2 JPH0550055 B2 JP H0550055B2
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JP
Japan
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light
disk
focus
Prior art date
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JP58173920A
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JPS6066337A (ja
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Yutaka Ooki
Kyoshi Toyoda
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Sony Corp
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Sony Corp
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  • Optical Head (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば光学式デイスク再生装置に適
用して好適なフオーカスサーボ装置に関する。
背景技術とその問題点 例えば、デイスク上に光学的に記録された信号
を再生する光学式デイスク再生装置におけるフオ
ーカスサーボ装置として従来第1図に示すような
ものが知られている。
同図において、1は半導体レーザー、2はビー
ムスプリツタ、3はコリメータレンズ、4は対物
レンズ、5はデイスクの記録面である。この記録
面5には、例えばオーデイオ情報が光学的に読み
出し得るようにピツト形状で記録されている。
また、6はフオーカスアクチユエータを示し、
7は永久磁石、8はヨーク、9は制御コイルであ
り、上述した対物レンズ4はフオーカスコイル9
と一体的に取り付けられる。この制御コイル9に
は、後述する駆動回路よりフオーカスサーボ信号
が供給され、対物レンズ4はフオーカスサーボ信
号に応じて管軸方向10に駆動される。これによ
り、デイスクに例えば上下動があつても、ビーム
スプリツタ2、コリメータレンズ3を介されたレ
ーザー1からのレーザー光が、対物レンズ4によ
りデイスクの記録面5上に正しく焦点を結ぶよう
にされる。
また、11は凹レンズ、12はシリンドルカル
レンズ、13は多分割デテクタであり、記録面5
で反射されたレーザー光は、対物レンズ4、コリ
メータレンズ3、ビームスプリツタ2を介された
後、凹レンズ11、シリンドリカルレンズ12を
介して多分割デテクタ13に供給される。このデ
テクタ13からの信号がフオーカスエラー検出回
路14に供給されてフオーカスエラー信号が検出
される。そして、このエラー信号は位相補償回路
15を介して駆動回路16に供給され、上述した
ようにこの駆動回路16よりフオーカスコイル9
にフオーカスサーボ信号が供給される。
この第1図に示すようなフオーカスサーボ装置
によれば、対物レンズ4を管軸方向10に駆動す
るフオーカスアクチユエータ6を必要とするもの
で、光学系が大きく、かつコスト高となる。ま
た、対物レンズ4、フオーカスコイル9等の可動
部の重さが数グラム以上あるので、駆動のための
消費電力が大きい。また、フオーカスアクチユエ
ータ6の駆動周波数が例えばダンパー(図示せ
ず)の振動周波数と一致すると共振を起こすた
め、サーボ帯域を高く取ることができず、しかも
共振防止のための位相補償が面倒である。さら
に、フオーカスアクチユエータ6の駆動音が雑音
となつて煩わしい。
発明の目的 本発明は斯る点に鑑みてなされたもので、上述
欠点を一掃するようにしたものである。
発明の概要 本発明は上記目的を達成するため、発振波長が
可変である光源と、光源から発生される球面波の
光をデイスク上に集光する球面波に変換するホロ
グラムレンズと、このホログラムレンズを介した
デイスクからの戻り光と光源から発生された光と
を分離するビームスプリツタと、このビームスプ
リツタによつて分離されたデイスクからの戻り光
の焦点誤差検出用光学素子を介した光束を受光す
る光検出手段と、この光検出手段からの検出出力
に基づいてフオーカスエラー信号を検出するフオ
ーカスエラー信号検出手段と、フオーカスエラー
信号検出手段から供給されるフオーカスエラー信
号に基づいて光源の発振波長を変化させる波長コ
ントロール手段とを備えてなるものである。
従つて、可動部を有するものでないので、従来
例におけるような可動部を有することによる欠点
が一掃される。
実施例 以下、第2図を参照しながら本発明の一実施例
について説明しよう。
同図において、17は、その発振波長が可変さ
れる半導体レーザーであり、18はその電源であ
る。半導体レーザー17としては、例えば特開昭
58−21888号公報に述べられているような超音波
を用いる方式が、手軽さ、可変範囲の広さから好
適である。即ち、GaAs層上に櫛形電極超音波振
動子が設けられ、これに高周波信号が印加されて
超音波周波数が変えられることにより、レーザー
の発振波長が変えられるものである。
この半導体レーザー17からのレーザー光はビ
ームスプリツタ19を介してホログラム20に供
給される。
このホログラム20は、一点から発散するる球
面波を別の点に集束する球面波に変換するレンズ
作用を有するものである。
このようなホログラム20は、第3図に示すよ
うに、対物レンズ21の光路上に補助のホログラ
ム22とホログラム20となるべきダイクロメー
トゼラチンなどの薄膜20aを配し、補助のホロ
グラム22による開口数がsinθ1の集束球面波と
対物レンズ21による開口数がsinθ2の発散球面
波を薄膜20a上で干渉させて作ることができ
る。これによれば、薄膜20aは、点F1から発
散する開口数がsinθ1の球面波を点F2に集束する
開口数がsinθ2の球面波に変換するレンズ作用を
有するホログラム20になる。尚、補助のホログ
ラム22は、第4図に示すように対物レンズ23
による開口数がsinθ1の発散球面波を薄膜22a
上で干渉させて作ることができる。
このようにホログラム20は一点から発散する
球面波を別の点に集束する球面波に変換するレン
ズ作用を有するので、ビームスプリツタ19を介
してホログラム20に供給される半導体レーザー
17からのレーザー光をデイスクの記録面5に集
束させることができる。
ところで、ホログラム20は、回折という現象
があるため、レーザー光の波長が変化すると、第
2図波線で示すように焦点位置が変化する作用が
ある。本発明のフオーカスサーボ装置はこの原理
を利用したものである。以下にその原理を詳述す
る。
即ち、第5図に示すようにホログラムのある場
所での入射角をθo、出射角(回折角)をθiとする
と、そこにできる干渉縞のピツチdとの間には、
次式が成立する。
sinθi−sinθo=λ/d ……(1) λ;レーザー光の発振波長 この(1)式をθiで変分すると、 dθi・cosθi=dλ/d ……(2) となり、(1)式を用いてdを消去すると、 dθi=sinθi−sinθo/cosθi・dλ/λ……(
3) となる。
ホログラム20の半径をa、ホログラム20の
最外周でのθi,θoをθ^i,θ^oとすると、焦点距離f
は、 f=acotθ^i ……(4) で与えられる。そして、この(4)式をθiで変分し
て、 Δf/f=dθ^i/cosθi・sinθi ……(5) が得られる。
この(5)式に(3)式を代入して、dθ^iを消去すると、 Δf/f=sinθ^i−sinθ^o/cos2θi・sinθi・
dλ/λ=Kdλ/λ……(6) K=sinθ^i−sinθ^o/cos2θi・sinθi=sinθ^i−si
nθ^o/sinθi(1−sin2θi) =NA2−NA1/NA2{1−(NA22} NA1,NA2;夫々ホログラム20の入射波及び
出射波の開口数 となる。
従つて、レーザー光の波長λが変化すると焦点
距離fも変化することがわかる。
今、NA1=0.1、NA2=0.47即ちK=1.01、そし
て、f=7.8mm、λ=780nmの条件で、レーザー
光の波長λの変化Δλが10nmとすると、焦点距離
fの変化Δfは0.1mmとなる。
ところで、上述した超音波方式のレーザー17
において、ブラツク回折の次数をm、超音波周波
数をfc、媒体の屈折率をn、音速をVとしたと
き、超音波周波数fcをΔfcだけ変化させると、レ
ーザー光の波長λの変化Δλは、 Δλ=−2nV/m・Δfc/fc2 ……(7) となる。
今、V=5000m/sec、n=3、fc=38GHz、
Δfc=3.4GHzとすると、レーザー光の波長λの変
化Δλは、70nmとなる。これによつて、例えば上
述した条件下で焦点距離fの変化Δfは0.7mmとな
り、デイスクのばたつきを吸収するのに十分な焦
点距離変化Δfが得られる。
以上述べたようにレーザー17からのレーザー
光の波長λを変化させることで、ホログラム20
の焦点距離fを変化させることができ、本例にお
いては、レーザー光の波長λをフオーカスエラー
信号に基づいて変化させ、そしてホログラム20
の焦点距離fを変え、レーザー光がデイスクの記
録面5に正しく集束するようにされる。
即ち、デイスクの記録面5で反射されたレーザ
ー光はホログラム20、ビームスプリツタ19を
介された後、このビームスプリツタ19の出射側
端面上に設けられた円錐レンズ24を介して2つ
のフオトデテクタが同心円状に並べられた光検出
器25に供給される。そして、内外周のフオトデ
テクタの差が演算器26で取られ、その差信号が
フオーカスエラー信号SFとされる。フオーカスエ
ラー信号SFを得る方法は、これに限られず、従来
知られている別な方法を用いてもよい。
尚、光検出器25の内外周のフオトデテクタの
和が演算器27で取られ、その和信号が情報信号
SIとなる。
演算器26からのフオーカスエラー信号SFは波
長制御回路28に供給される。そして、この波長
制御回路28よりフオーカスエラー信号SFに対応
した高周波信号が発生され、これが上述した半導
体レーザー17に供給され、超音波周波数fcがフ
オーカスエラー信号SFに対応して変化させられ
る。
従つて、レーザー17からのレーザー光の波長
λがフオーカスエラー信号SFに対応して変化させ
られ、その結果ホログラム20の焦点距離fが変
えられ、レーザー光がデイスクの記録面5に正し
く集束するようにされる。
以上述べた本例のフオーカスサーボ装置によれ
ば、可動部を有するものでないので、従来例にお
けるような可動部を有することによる欠点、即
ち、光学系が大きくかつコスト高となる、可動部
が重く消費電力が大きい等の欠点が一掃される。
例えば本例のようなフオーカスサーボ装置を使用
したピツクアツプは10mm(直径)×20mm(長さ)
〜10mm×30mm位のコンパクトな形とすることがで
きる。
尚、第6図例は、第2図例のようなフオーカス
サーボ装置を使用したピツクアツプ29がセグメ
ントモータ30の先に取り付けられ、このセグメ
ントモータ30によりトラツキングサーボと送り
が実現されるようになされたものである。この第
6図において、第2図と対応する部分には同一符
号を付して示す。
同図において、31はセグメント駆動用の磁気
回路、32は駆動用コイル、33はシヤフトであ
る。
また、34はデイスクの記録面5で反射された
レーザー光が供給される光検出器である。この光
検出器34からの検出信号Sdはフオーカスエラ
ー検出回路35に供給され、従来周知の方法でフ
オーカスエラー信号SFが得られる。そして、この
フオーカスエラー信号SFが波長制御回路28に供
給され、上述第2図例と同様のフオーカスサーボ
がなされる。また、光検出器34からの検出信号
Sdはトラツキングエラー検出回路36に供給さ
れ、従来周知の方法でトラツキングエラー信号ST
が得られる。そして、このトラツキングエラー信
号STが位相補償回路37、駆動回路38を介して
駆動用コイル32に供給され、トラツキングサー
ボがなされる。また、光検出器34からの検出信
号Sdは情報信号検出回路39に供給され、情報
信号SIが得られる。
この第6図例の場合、上述したようにピツクア
ツプ29をコンパクトな形状とし得るので、セグ
メントモータ30の消費電力も少なく、その設計
も容易である。
尚、この第6図例の場合、デイスクの記録面5
上のピツトは、1μm×1μm以下で、トラツクピ
ツチが1.5μmであつてもよい。
発明の効果 以上述べた実施例からも明らかなように、本発
明によれば可動部を有するものでないので、従来
例におけるような可動部を有することによる欠
点、即ち、光学系が大きくかつコスト高となる、
可動部が重く消費電力が大きい等の欠点が一掃さ
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のフオーカスサーボ装置の例を示
す構成図、第2図は本発明の一実施例を示す構成
図、第3〜第5図は夫々その説明のための図、第
6図は本発明が適用されたピツクアツプの駆動装
置例を示す斜視図である。 5はデイスクの記録面、17は半導体レーザ
ー、19はビームスプリツタ、20はホログラ
ム、24は円錐レンズ、25は光検出器、26及
び27は夫々演算器、28は波長制御回路、SF
フオーカスエラー信号、SIは情報信号である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 発振波長が可変である光源と、 上記光源から発生される球面波の光をデイスク
    上に集光する球面波に変換するホログラムレンズ
    と、 当該ホログラムレンズを介したデイスクからの
    戻り光と上記光源から発生された光とを分離する
    ビームスプリツタと、 当該ビームスプリツタによつて分離された上記
    デイスクからの戻り光の焦点誤差検出用光学素子
    を介した光束を受光する光検出手段と、 当該光検出手段からの検出出力に基づいてフオ
    ーカスエラー信号を検出するフオーカスエラー信
    号検出手段と、 上記フオーカスエラー信号検出手段から供給さ
    れるフオーカスエラー信号に基づいて上記光源の
    発振波長を変化させる波長コントロール手段とを
    備えてなることを特徴とするフオーカスサーボ装
    置。
JP58173920A 1983-09-20 1983-09-20 フオ−カスサ−ボ装置 Granted JPS6066337A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58173920A JPS6066337A (ja) 1983-09-20 1983-09-20 フオ−カスサ−ボ装置

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58173920A JPS6066337A (ja) 1983-09-20 1983-09-20 フオ−カスサ−ボ装置

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Publication Number Publication Date
JPS6066337A JPS6066337A (ja) 1985-04-16
JPH0550055B2 true JPH0550055B2 (ja) 1993-07-28

Family

ID=15969523

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58173920A Granted JPS6066337A (ja) 1983-09-20 1983-09-20 フオ−カスサ−ボ装置

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2664369B2 (ja) * 1987-03-20 1997-10-15 富士通株式会社 グレーティングレンズ光学系を用いたフォーカシング装置
ES2086303T3 (es) * 1987-02-03 1996-07-01 Fujitsu Ltd Dispositivo de desviacion holografico.
JP2012027183A (ja) * 2010-07-22 2012-02-09 Mitsutoyo Corp オートフォーカス装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5853033A (ja) * 1981-09-26 1983-03-29 Foster Denki Kk 光学式記録情報再生装置

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JPS6066337A (ja) 1985-04-16

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