JPH0734264B2 - 光学式情報記録再生装置 - Google Patents
光学式情報記録再生装置Info
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- JPH0734264B2 JPH0734264B2 JP61210031A JP21003186A JPH0734264B2 JP H0734264 B2 JPH0734264 B2 JP H0734264B2 JP 61210031 A JP61210031 A JP 61210031A JP 21003186 A JP21003186 A JP 21003186A JP H0734264 B2 JPH0734264 B2 JP H0734264B2
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- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/16—Beam splitting or combining systems used as aids for focusing
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- G—PHYSICS
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- 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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Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、焦点誤差信号及びトラッキング信号を検出す
る検出手段を具備した光学式情報記録再生装置に関す
る。
る検出手段を具備した光学式情報記録再生装置に関す
る。
従来から、光デイスクの情報記録、再生において、自動
焦点調整を行う際の焦点検出方法の一つとして、ナイフ
エツジを用いたものが知られている。第26図は、光デイ
スク装置における、このようなナイフエツジを用いた焦
点検出装置の原理を示す概略図である。
焦点調整を行う際の焦点検出方法の一つとして、ナイフ
エツジを用いたものが知られている。第26図は、光デイ
スク装置における、このようなナイフエツジを用いた焦
点検出装置の原理を示す概略図である。
第26図において、情報記録媒体であるデイスク101で反
射された光束は、対物レンズ102,センサレンズ103によ
って、２分割センサの受光面105,106に入射される。こ
こで、この反射光束の光路中にはナイフエツジが挿入さ
れ、第26図（Ａ）に示す様に合焦時に受光面105,106に
到達する光量が均等になるように調整されている。こう
することによって、第26図（Ｂ）に示す様に、デイスク
が合焦時よりも遠ざかった場合には、一方の受光面105
に入射する光束の光量が減少し、逆に第26図（Ｃ）の様
にデイスクが近づいた場合には、他方の受光面106に入
射する光量が減少する。このように、デイスクのデフオ
ーカス状態によって、２分割センサの受光面105,105の
各々に入射する光量が変化することから各受光面の出力
の差をとることにより焦点誤差信号を得ることができ
る。
射された光束は、対物レンズ102,センサレンズ103によ
って、２分割センサの受光面105,106に入射される。こ
こで、この反射光束の光路中にはナイフエツジが挿入さ
れ、第26図（Ａ）に示す様に合焦時に受光面105,106に
到達する光量が均等になるように調整されている。こう
することによって、第26図（Ｂ）に示す様に、デイスク
が合焦時よりも遠ざかった場合には、一方の受光面105
に入射する光束の光量が減少し、逆に第26図（Ｃ）の様
にデイスクが近づいた場合には、他方の受光面106に入
射する光量が減少する。このように、デイスクのデフオ
ーカス状態によって、２分割センサの受光面105,105の
各々に入射する光量が変化することから各受光面の出力
の差をとることにより焦点誤差信号を得ることができ
る。
しかしながら、上記の装置ではデイスクの回転に伴なう
面振れ等によって、第26図（Ａ）に107で示すようにデ
イスク101がΔθ傾いた場合に、反射光束108は、109に
破線で示すように光束移動を起こし、受光面105の出力
の方が106の出力より大きくなる。この状態は、上記説
明のデイスクが近づいた場合、即ち、第26図（Ｃ）で示
した状態と判別不可能であり、焦点検出の誤動作とな
る。またこの誤動作は、対物レンズの移動等の他のセン
サ面上の光束移動，光量分布変動等の所謂外乱によって
も生じた。
面振れ等によって、第26図（Ａ）に107で示すようにデ
イスク101がΔθ傾いた場合に、反射光束108は、109に
破線で示すように光束移動を起こし、受光面105の出力
の方が106の出力より大きくなる。この状態は、上記説
明のデイスクが近づいた場合、即ち、第26図（Ｃ）で示
した状態と判別不可能であり、焦点検出の誤動作とな
る。またこの誤動作は、対物レンズの移動等の他のセン
サ面上の光束移動，光量分布変動等の所謂外乱によって
も生じた。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、外乱
による光軸倒れ等の影響が少ない焦点誤差信号の検出が
可能で、かつ、焦点外れに影響されないトラッキング信
号の検出が可能な光学式情報記録再生装置を提供するこ
とにある。
による光軸倒れ等の影響が少ない焦点誤差信号の検出が
可能で、かつ、焦点外れに影響されないトラッキング信
号の検出が可能な光学式情報記録再生装置を提供するこ
とにある。
本発明の上記目的は、被検面に集束した照射光束を照射
する手段と、前記被検面で反射又は透過した検出光束を
再び集束する手段と、前記検出光束から焦点誤差信号及
びトラッキング信号を検出する検出手段とを具備し、前
記検出手段が、前記検出光束の集束点近傍に配され、前
記照射光束が前記被検面において合焦状態にある時に前
記検出光束を第１の方向に導き、且つ、前記照射光束が
前記被検面において合焦状態にない時に前記検出光束を
前記第１の方向及び前記第１の方向と異なる第２の方向
に導く光学素子と、前記光学素子で前記第１の方向に導
かれた前記検出光束を受光する受光面が少なくとも２分
割された第１のセンサと、前記第１のセンサの各々の受
光面の出力を差分することによってトラッキング信号を
出力する回路と、前記光学素子で前記第２の方向に導か
れた前記検出光束を受光する受光面が少なくとも２分割
された第２のセンサと、前記第２とセンサの各々の受光
面の出力を差分することによって焦点誤差信号を出力す
る回路とから成る光学式情報記録再生装置によって達成
される。
する手段と、前記被検面で反射又は透過した検出光束を
再び集束する手段と、前記検出光束から焦点誤差信号及
びトラッキング信号を検出する検出手段とを具備し、前
記検出手段が、前記検出光束の集束点近傍に配され、前
記照射光束が前記被検面において合焦状態にある時に前
記検出光束を第１の方向に導き、且つ、前記照射光束が
前記被検面において合焦状態にない時に前記検出光束を
前記第１の方向及び前記第１の方向と異なる第２の方向
に導く光学素子と、前記光学素子で前記第１の方向に導
かれた前記検出光束を受光する受光面が少なくとも２分
割された第１のセンサと、前記第１のセンサの各々の受
光面の出力を差分することによってトラッキング信号を
出力する回路と、前記光学素子で前記第２の方向に導か
れた前記検出光束を受光する受光面が少なくとも２分割
された第２のセンサと、前記第２とセンサの各々の受光
面の出力を差分することによって焦点誤差信号を出力す
る回路とから成る光学式情報記録再生装置によって達成
される。
以下、本発明な実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第１図は、本発明の焦点検出装置を光デイスク装置に適
用した第１実施例を示す概略図である。ここで半導体レ
ーザ等の光源１から発した光は、コリメータレンズ２に
よて平行光束となり、ビームスプリツタ３を透過して、
対物レンズ４によって被検面たる回転するデイスク５上
に集光される。デイスク５で反射された光束は、対物レ
ンズ４を通りビームスプリツタ３で反射され、センサレ
ンズ６で再び集束されて検出光束となる。この検出光束
の集光点近傍の光路中には、三角プリズムの接合から成
り、その接合面の一部に帯状反射部分８が設けられた光
学素子７が配されている。また、この光学素子７の外周
の一面には前記反射部分８で反射された検知光束を受光
するセンサ９が設けられ、他の一面には反射部分８で反
射されずに分離された検知光束の一部を受光するセンサ
10が設けられている。
用した第１実施例を示す概略図である。ここで半導体レ
ーザ等の光源１から発した光は、コリメータレンズ２に
よて平行光束となり、ビームスプリツタ３を透過して、
対物レンズ４によって被検面たる回転するデイスク５上
に集光される。デイスク５で反射された光束は、対物レ
ンズ４を通りビームスプリツタ３で反射され、センサレ
ンズ６で再び集束されて検出光束となる。この検出光束
の集光点近傍の光路中には、三角プリズムの接合から成
り、その接合面の一部に帯状反射部分８が設けられた光
学素子７が配されている。また、この光学素子７の外周
の一面には前記反射部分８で反射された検知光束を受光
するセンサ９が設けられ、他の一面には反射部分８で反
射されずに分離された検知光束の一部を受光するセンサ
10が設けられている。
第２図は、前記光学素子７を図示のＺ方向に見た図であ
る。このように反射部分８は、第１図において照射光束
がデイスク５上で合焦状態にあるときに、検知光束を全
て反射してセンサ９に導くように、所定の幅を有する帯
状に設けられている。また光学素子７は図示のｙ方向が
デイスク５上のトラツクの長手方向に対応するように配
置されており、帯状反射部分８の長手方向は、トラツク
に垂直な方向に略一致する。
る。このように反射部分８は、第１図において照射光束
がデイスク５上で合焦状態にあるときに、検知光束を全
て反射してセンサ９に導くように、所定の幅を有する帯
状に設けられている。また光学素子７は図示のｙ方向が
デイスク５上のトラツクの長手方向に対応するように配
置されており、帯状反射部分８の長手方向は、トラツク
に垂直な方向に略一致する。
前記センサ９は、第３図（Ａ）に示すようにその受光面
がトラツク長手方向に対応する分割線によって9a及び9b
に２分割されている。そして、受光面9a,9bから各々出
力された信号は、減算器D1によって差分され、一般に良
く知られたトラツキング検知の原理（所謂、プツシユプ
ル法）によって端子C1からは、前述の照射光束のトラツ
クに対する位置ずれを示すトラツキング信号が出力され
る。また、受光面9a及び9bの出力は加算器A1によって加
え合され、端子C2によりこれらの和信号が出力される。
がトラツク長手方向に対応する分割線によって9a及び9b
に２分割されている。そして、受光面9a,9bから各々出
力された信号は、減算器D1によって差分され、一般に良
く知られたトラツキング検知の原理（所謂、プツシユプ
ル法）によって端子C1からは、前述の照射光束のトラツ
クに対する位置ずれを示すトラツキング信号が出力され
る。また、受光面9a及び9bの出力は加算器A1によって加
え合され、端子C2によりこれらの和信号が出力される。
一方、センサ10は、第３図（Ｂ）に示すようにその受光
面がトラツクに垂直な方向に対応する２本の分割線によ
って10a,10b及び10cに３分割されている。そして、受光
面10a及び10cから出力された信号は加算器A2で加え合さ
れ、この和信号と受光面10bの出力信号とを減算器D2で
差分することによって、端子C3から焦点誤差（フオーカ
ス）信号が得られる。また、加算器A2及び受光面10bの
出力は、加算器A3で加え合され、端子C4からはこれらの
和信号が得られる。端子C2及び端子C4の出力の和は、検
知光束の全光量を示し、これらを足し合せることによっ
て、例えばデイスク５に記録された情報に対応する再生
RF信号を得ることが出来る。
面がトラツクに垂直な方向に対応する２本の分割線によ
って10a,10b及び10cに３分割されている。そして、受光
面10a及び10cから出力された信号は加算器A2で加え合さ
れ、この和信号と受光面10bの出力信号とを減算器D2で
差分することによって、端子C3から焦点誤差（フオーカ
ス）信号が得られる。また、加算器A2及び受光面10bの
出力は、加算器A3で加え合され、端子C4からはこれらの
和信号が得られる。端子C2及び端子C4の出力の和は、検
知光束の全光量を示し、これらを足し合せることによっ
て、例えばデイスク５に記録された情報に対応する再生
RF信号を得ることが出来る。
次に、第４図及至第６図を用いて本発明における焦点検
出の原理を説明する。ここでは前述の実施例における検
出系のみを簡略化して示し、第１図と同一の部材には同
一の符号を付し詳細な説明は省略する。また、第５図
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び第６図（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）は夫々検知光束が第４図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）
の状態に対応するセンサ10及びセンサ９上の光分布の様
子を示す。
出の原理を説明する。ここでは前述の実施例における検
出系のみを簡略化して示し、第１図と同一の部材には同
一の符号を付し詳細な説明は省略する。また、第５図
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び第６図（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）は夫々検知光束が第４図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）
の状態に対応するセンサ10及びセンサ９上の光分布の様
子を示す。
第３図（Ｂ）の如く、合焦状態にある時は、検出光束は
集光位置で反射部分８に入射し、全て反射されて第６図
（Ｂ）のようにセンサ９のみで受光される。従って第５
図（Ｂ）のように、センサ10には光が到達せず、第３図
（Ｂ）の端子C3に出力を生じない。第４図（Ａ）の如
く、テイスク５が遠ざかると、検出光束の集光点は前側
に移動し、検出光束は反射部分８からはみ出してその一
部が分割され、センサ10で検出される。この時、センサ
10の受光面には、第５図（Ａ）のように円弧状のスポツ
トの一部が入射し、しかも受光面10a及び10cに入射する
光量が、受光面10bに入射する光量より大きい為、第３
図（Ｂ）の端子C3からは正のフオーカス信号が出力され
る。また、デイスク５が更に遠ざかると、センサ10に入
射するスポットは広がり、前記受光光量の差は更に大き
くなる。従って、端子C3からは、デイスク５の合焦位置
からの焦点外れ量に対応した大きさのフオーカス信号が
得られる。
集光位置で反射部分８に入射し、全て反射されて第６図
（Ｂ）のようにセンサ９のみで受光される。従って第５
図（Ｂ）のように、センサ10には光が到達せず、第３図
（Ｂ）の端子C3に出力を生じない。第４図（Ａ）の如
く、テイスク５が遠ざかると、検出光束の集光点は前側
に移動し、検出光束は反射部分８からはみ出してその一
部が分割され、センサ10で検出される。この時、センサ
10の受光面には、第５図（Ａ）のように円弧状のスポツ
トの一部が入射し、しかも受光面10a及び10cに入射する
光量が、受光面10bに入射する光量より大きい為、第３
図（Ｂ）の端子C3からは正のフオーカス信号が出力され
る。また、デイスク５が更に遠ざかると、センサ10に入
射するスポットは広がり、前記受光光量の差は更に大き
くなる。従って、端子C3からは、デイスク５の合焦位置
からの焦点外れ量に対応した大きさのフオーカス信号が
得られる。
一方、第４図（Ｃ）の如く、デイスク５が近づきすぎる
と、検出光束の集光点は後側に移動し、検出光束はやは
り反射部分８からはみ出してその一部が分割され、セン
サ10に入射する。この時、第４図（Ａ）の例とは逆に、
受光面10a及び10cに入射する光量が、受光面10bに入射
する光量より小さくなる為、第３図（Ｂ）の端子C3から
は負のフオーカス信号が出力される。また、この時のフ
オーカス信号の大きさも、前述の場合と同様にデイスク
５の合焦位置からの焦点外れ量に対応している。
と、検出光束の集光点は後側に移動し、検出光束はやは
り反射部分８からはみ出してその一部が分割され、セン
サ10に入射する。この時、第４図（Ａ）の例とは逆に、
受光面10a及び10cに入射する光量が、受光面10bに入射
する光量より小さくなる為、第３図（Ｂ）の端子C3から
は負のフオーカス信号が出力される。また、この時のフ
オーカス信号の大きさも、前述の場合と同様にデイスク
５の合焦位置からの焦点外れ量に対応している。
第７図及び第８図は各々センサ10及びセンサ９から得ら
れる信号出力を示し、S1,S2,S3,S4が夫々第３図の端子C
1,C2,C3,C4からの出力である。ここで、横軸はデイスク
５の合焦位置からの焦点外れ量δ、縦軸は信号出力の大
きさＳを示す。このように、本実施例においては、端子
C3の出力により、焦点外れの方向及び大きを示すフオー
カシング信号S3を得ることが出来る。また、第８図から
明らかなように、トラツキング信号S1は、δによらず出
力は常に０であり、焦点外れに影響されないトラツキン
グ検出が可能である。
れる信号出力を示し、S1,S2,S3,S4が夫々第３図の端子C
1,C2,C3,C4からの出力である。ここで、横軸はデイスク
５の合焦位置からの焦点外れ量δ、縦軸は信号出力の大
きさＳを示す。このように、本実施例においては、端子
C3の出力により、焦点外れの方向及び大きを示すフオー
カシング信号S3を得ることが出来る。また、第８図から
明らかなように、トラツキング信号S1は、δによらず出
力は常に０であり、焦点外れに影響されないトラツキン
グ検出が可能である。
また本実施例は、デイスク５の傾きにフオーカス信号が
影響を受けない。例えば第９図に破線で示すように、デ
イスク５が51の如くΔθ傾き、検出光束111が112の如く
移動した場合にも、反射部分８がこの焦光点に配置され
ている為、センサ10には検出光束は入射さず、誤動作は
生じない。また、トラツキングの為に対物レンズ４を図
示のｘ方向に移動した場合の光束移動、或いは検出光束
内での光強度分布の変化に対しても、同様の理由により
フオーカス信号は影響を受けない。また、本実施例では
反射部分８を帯状としている為、光学素子７の位置精度
はｘ方向にはそれほど要求されず、光学素子７をｙ方向
にのみ動かすことによって容易に光学調整が行なえる利
点を有している。
影響を受けない。例えば第９図に破線で示すように、デ
イスク５が51の如くΔθ傾き、検出光束111が112の如く
移動した場合にも、反射部分８がこの焦光点に配置され
ている為、センサ10には検出光束は入射さず、誤動作は
生じない。また、トラツキングの為に対物レンズ４を図
示のｘ方向に移動した場合の光束移動、或いは検出光束
内での光強度分布の変化に対しても、同様の理由により
フオーカス信号は影響を受けない。また、本実施例では
反射部分８を帯状としている為、光学素子７の位置精度
はｘ方向にはそれほど要求されず、光学素子７をｙ方向
にのみ動かすことによって容易に光学調整が行なえる利
点を有している。
また、前述の実施例では反射部分８を検出光束の集光点
に配置したが、第10図に示すように、反射部分81の幅
を、前述の光束移動がフオーカス信号に影響しないよう
に多少大きく設定することによって、反射部分81を集光
点近傍の集光点以外の部分に配置することが出来る。但
し、ここで反射部分81の配置場所は、光軸方向に焦点外
れが生じた時の検出光束の前側集光位置と後側集光位置
との間の範囲になければならない。尚、第９図及び第10
図において、第４図と同一の部材には同一の符号を付し
詳細な説明は省略する。
に配置したが、第10図に示すように、反射部分81の幅
を、前述の光束移動がフオーカス信号に影響しないよう
に多少大きく設定することによって、反射部分81を集光
点近傍の集光点以外の部分に配置することが出来る。但
し、ここで反射部分81の配置場所は、光軸方向に焦点外
れが生じた時の検出光束の前側集光位置と後側集光位置
との間の範囲になければならない。尚、第９図及び第10
図において、第４図と同一の部材には同一の符号を付し
詳細な説明は省略する。
第11図は、前述の第１実施例におけるセンサの変形例を
示す図である。このように、第１図におけるセンサ10
を、各々受光面が12a,12b及び13a,13bのように２分割さ
れた２つのセンサ12及び13に置き換えることが出来る。
各々の受光面からの出力は図のように加算器A4,A5,A6、
減算器D3に接続され、前述の実施例と同様の原理で、端
子C5,C6には夫々フオーカス信号及び光量信号が出力さ
れる。本例は、大面積のセンサの作製が困難な場合、或
いは反射部分８の作製精度が不十分で光量もれが生じ、
センサ12と13との間にゴースト光が発生する場合等に有
効である。また、第１図のセンサ10を第12図に示すよう
に、受光面14a,14bの分割線と受光面15a,15bの分割線と
が平行ではなく、有限の角度を成したセンサ14及び15に
置き換えても良い。各々の受光面からの出力は図のよう
に加算器A7,A8,A9、減算器D4に接続され、前述の実施例
と同様の原理で、端子C7,C8には夫々フオーカス信号及
び光量信号が出力される。本例においては、第11図の例
の効果の他に、受光面の分割線の間隔がｘ方向に沿って
変化しているのでセンサ14及び15のｘ方向移動により、
光束分割比率を調整することが出来、光学素子等の製造
誤差を光学系調整の段階に吸収することが可能となる利
点を有する。前述のようなセンサ９及び10或いはセンサ
12と13、センサ14と15等は、前述の光学素子７のユニツ
ト化して組み込んでも良いし、光学素子７の外周面に一
体に接着しても良い。
示す図である。このように、第１図におけるセンサ10
を、各々受光面が12a,12b及び13a,13bのように２分割さ
れた２つのセンサ12及び13に置き換えることが出来る。
各々の受光面からの出力は図のように加算器A4,A5,A6、
減算器D3に接続され、前述の実施例と同様の原理で、端
子C5,C6には夫々フオーカス信号及び光量信号が出力さ
れる。本例は、大面積のセンサの作製が困難な場合、或
いは反射部分８の作製精度が不十分で光量もれが生じ、
センサ12と13との間にゴースト光が発生する場合等に有
効である。また、第１図のセンサ10を第12図に示すよう
に、受光面14a,14bの分割線と受光面15a,15bの分割線と
が平行ではなく、有限の角度を成したセンサ14及び15に
置き換えても良い。各々の受光面からの出力は図のよう
に加算器A7,A8,A9、減算器D4に接続され、前述の実施例
と同様の原理で、端子C7,C8には夫々フオーカス信号及
び光量信号が出力される。本例においては、第11図の例
の効果の他に、受光面の分割線の間隔がｘ方向に沿って
変化しているのでセンサ14及び15のｘ方向移動により、
光束分割比率を調整することが出来、光学素子等の製造
誤差を光学系調整の段階に吸収することが可能となる利
点を有する。前述のようなセンサ９及び10或いはセンサ
12と13、センサ14と15等は、前述の光学素子７のユニツ
ト化して組み込んでも良いし、光学素子７の外周面に一
体に接着しても良い。
また、光学素子７の反射部分は、前述の帯状の他に、第
13図の斜線部82で示すように、検出光束の中心が入射す
る位置より所定幅大きい半面の反射面としても良い。こ
の場合には第５図の如き２つの分割光束のスポツトの
内、一方しか発生しない為、光学調整は容易となる。ま
た、帯状ではなく、第14図の斜線部83で示すように、所
定の面積を有する島状のものとしても、前述の実施例と
同様にしてフオーカス信号が得られる。
13図の斜線部82で示すように、検出光束の中心が入射す
る位置より所定幅大きい半面の反射面としても良い。こ
の場合には第５図の如き２つの分割光束のスポツトの
内、一方しか発生しない為、光学調整は容易となる。ま
た、帯状ではなく、第14図の斜線部83で示すように、所
定の面積を有する島状のものとしても、前述の実施例と
同様にしてフオーカス信号が得られる。
第15図は、本発明の第２図実施例を示す概略図である。
ここでは、検出系のみを簡略化して示しているが、照明
系等は第１図と同様の構成を用いることが出来る。ま
た、図において第１図と同一の部材には同一の符号を付
し、詳細な説明は省略する。本実施例では前述の光学素
子７の代わりに、透過型の光学素子16を用いたものであ
る。光学素子16は第16図（Ａ），（Ｂ）に夫々平面図及
び略断面図を示すように、基本的にはガラス或いはプラ
スチツク等の透明材料から成る板状の部材である。その
中央部には162で示すように、対向する他方の面164と平
行な帯状の領域を有し、その外側の領域では161,163で
示すように面164に対し傾いた面となっている。光学素
子16の裏側には面162を通過した検出光束を受光するセ
ンサ18が設けられている。また、センサ18の外側には、
非合焦時に光学素子16の傾斜面161,163に入射し、屈折
された検出光束の一部を受光するセンサ17及び19が配さ
れている。
ここでは、検出系のみを簡略化して示しているが、照明
系等は第１図と同様の構成を用いることが出来る。ま
た、図において第１図と同一の部材には同一の符号を付
し、詳細な説明は省略する。本実施例では前述の光学素
子７の代わりに、透過型の光学素子16を用いたものであ
る。光学素子16は第16図（Ａ），（Ｂ）に夫々平面図及
び略断面図を示すように、基本的にはガラス或いはプラ
スチツク等の透明材料から成る板状の部材である。その
中央部には162で示すように、対向する他方の面164と平
行な帯状の領域を有し、その外側の領域では161,163で
示すように面164に対し傾いた面となっている。光学素
子16の裏側には面162を通過した検出光束を受光するセ
ンサ18が設けられている。また、センサ18の外側には、
非合焦時に光学素子16の傾斜面161,163に入射し、屈折
された検出光束の一部を受光するセンサ17及び19が配さ
れている。
第17図に、本実施例における各センサの受光面の構成及
び信号処理回路を示す。センサ18は、その受光面がトラ
ツク長手方向に対応する分割線によって18a及び18bに２
分割されている。そして各々の受光面から出力された信
号は、加算器A10及び減算器D5で夫々加減算され、端子C
10及びC9から光量信号及びトラッキング信号を出力す
る。また、センサ17及び19は、その受光面がトラツクに
垂直な方向に対応する分割線によって夫々17aと17b及び
19aと19bに２分割されている。受光面17aと19aの出力及
び受光面17bと19bとの出力は夫々加算器A11及びA12で加
え合される。そして加算器A11及びA12から出力された和
信号は、加算器A13及び減算器D6で夫々加減算され、端
子C11及びC12からは夫々フオーカス信号及び光量信号が
得られる。端子C10及びC12の出力を加え合せることによ
って再生RF信号が得られる。
び信号処理回路を示す。センサ18は、その受光面がトラ
ツク長手方向に対応する分割線によって18a及び18bに２
分割されている。そして各々の受光面から出力された信
号は、加算器A10及び減算器D5で夫々加減算され、端子C
10及びC9から光量信号及びトラッキング信号を出力す
る。また、センサ17及び19は、その受光面がトラツクに
垂直な方向に対応する分割線によって夫々17aと17b及び
19aと19bに２分割されている。受光面17aと19aの出力及
び受光面17bと19bとの出力は夫々加算器A11及びA12で加
え合される。そして加算器A11及びA12から出力された和
信号は、加算器A13及び減算器D6で夫々加減算され、端
子C11及びC12からは夫々フオーカス信号及び光量信号が
得られる。端子C10及びC12の出力を加え合せることによ
って再生RF信号が得られる。
第18図に、焦点状態の変化に対する各センサ面上の検出
光束の様子を示す。本実施例における焦点検出の原理
は、基本的には前述の第１実施例と同様である。例え
ば、合焦状態では検出光束は全て光学素子16の平行面16
2を透過し、第18図（Ｂ）に示すようにセンサ18にのみ
入射して、フオーカシング信号は発生しない。デイスク
５が遠ざかると、検出光束は光学素子16の面162をはみ
出し、傾斜面161及び163で屈曲してその一部が分割さ
れ、第18図（ａ）のようにセンサ17及び19で受光され
る。この時、受光面17b及び19bが受光する光量は夫々受
光面17a及び19aが受光する光量より大きく、第17図端子
C11には正のフオーカシング信号が得られる。逆に、デ
イスク５が対物レンズ４に近づきすぎた場合にも検出光
束は光学素子16で分割され、第18図（Ｃ）の如くセンサ
17及び19に入射する。この場合には、受光面17a及び19a
が受光する光量が夫々受光面17b及び19bが受光する光量
より大きくなり、第17図の端子C11からは負のフオーカ
シング信号が出力される。
光束の様子を示す。本実施例における焦点検出の原理
は、基本的には前述の第１実施例と同様である。例え
ば、合焦状態では検出光束は全て光学素子16の平行面16
2を透過し、第18図（Ｂ）に示すようにセンサ18にのみ
入射して、フオーカシング信号は発生しない。デイスク
５が遠ざかると、検出光束は光学素子16の面162をはみ
出し、傾斜面161及び163で屈曲してその一部が分割さ
れ、第18図（ａ）のようにセンサ17及び19で受光され
る。この時、受光面17b及び19bが受光する光量は夫々受
光面17a及び19aが受光する光量より大きく、第17図端子
C11には正のフオーカシング信号が得られる。逆に、デ
イスク５が対物レンズ４に近づきすぎた場合にも検出光
束は光学素子16で分割され、第18図（Ｃ）の如くセンサ
17及び19に入射する。この場合には、受光面17a及び19a
が受光する光量が夫々受光面17b及び19bが受光する光量
より大きくなり、第17図の端子C11からは負のフオーカ
シング信号が出力される。
このように、本実施例においても第１図実施例と同様に
トラッキング信号に影響を与えずにフオーカス信号が検
出できる。また、デイスクの傾き等による誤動作が生じ
にくい点においても、本実施例は第１実施例と同様の特
長を有する。
トラッキング信号に影響を与えずにフオーカス信号が検
出できる。また、デイスクの傾き等による誤動作が生じ
にくい点においても、本実施例は第１実施例と同様の特
長を有する。
第19図は、本発明の第３実施例を示す概略図である。こ
こでは、検出系のみを簡略化して示しているが、照明系
等は第１図の同様の構成を用いることが出来る。また、
図において第１図と同一の部材には同一の符号を付し、
詳細な説明は省略する。本実施例では第１図の光学素子
７の代わりに、透過型の光学素子20を用いたものであ
る。光学素子20は第20図（Ａ），（Ｂ）に夫々平面図及
び略断面図を示すように、基本的にはガラス或いはプラ
スチツク等の透明材料から成る板状の部材である。この
光学素子20の一方の面は、他方の面203に平行な面201と
面203に対し傾いた面202とに分割されている。そして光
学素子20はこの分割線が光軸から距離ｄだけ離れた位置
にくるように検出光束の光路内に配置される。光学素子
20の裏側には、面201を通過した検出光束を受光するセ
ンサ21と、非合焦時に傾斜面202で屈折された検出光束
の一部を受光するセンサ22とが設けられている。
こでは、検出系のみを簡略化して示しているが、照明系
等は第１図の同様の構成を用いることが出来る。また、
図において第１図と同一の部材には同一の符号を付し、
詳細な説明は省略する。本実施例では第１図の光学素子
７の代わりに、透過型の光学素子20を用いたものであ
る。光学素子20は第20図（Ａ），（Ｂ）に夫々平面図及
び略断面図を示すように、基本的にはガラス或いはプラ
スチツク等の透明材料から成る板状の部材である。この
光学素子20の一方の面は、他方の面203に平行な面201と
面203に対し傾いた面202とに分割されている。そして光
学素子20はこの分割線が光軸から距離ｄだけ離れた位置
にくるように検出光束の光路内に配置される。光学素子
20の裏側には、面201を通過した検出光束を受光するセ
ンサ21と、非合焦時に傾斜面202で屈折された検出光束
の一部を受光するセンサ22とが設けられている。
第21図に、本実施例における各センサの受光面の構成及
び信号処理回路を示す。セサ21は、その受光面がトラツ
ク長手方向に対応する分割線によって21a及び21bに２分
割されている。そして各々の受光面から出力された信号
は、加算器A14及び減算器D7で夫々加減算され、端子C14
及びC13から光量信号及びトラツキング信号を出力す
る。また、センサ22は、その受光面がトラツクに垂直な
方向に対応する分割線によって22aと22bに２分割されて
いる。受光面22a及び22bの出力は加算器A15及び減算器D
8で夫々加減算され、端子C16及びC15からは夫々フオー
カス信号及び光量信号が得られる。端子C14及びC15の出
力を加え合せることによって再生RF信号が得られる。
び信号処理回路を示す。セサ21は、その受光面がトラツ
ク長手方向に対応する分割線によって21a及び21bに２分
割されている。そして各々の受光面から出力された信号
は、加算器A14及び減算器D7で夫々加減算され、端子C14
及びC13から光量信号及びトラツキング信号を出力す
る。また、センサ22は、その受光面がトラツクに垂直な
方向に対応する分割線によって22aと22bに２分割されて
いる。受光面22a及び22bの出力は加算器A15及び減算器D
8で夫々加減算され、端子C16及びC15からは夫々フオー
カス信号及び光量信号が得られる。端子C14及びC15の出
力を加え合せることによって再生RF信号が得られる。
第22図に焦点状態の変化に対する各センサ面上の検出光
束の様子を示す。本実施例における焦点検出の原理も、
基本的に第１実施例と同様である。例えば、合焦状態で
は検出光束は全て光学素子20の平行面201を透過し、第2
2図（Ｂ）に示すようにセンサ21にのみ入射してフオー
カシング信号を発生しない。デイスク５が遠ざかると、
検出光束は光学素子20の面201をはみ出し、傾斜面202で
屈曲してその一部が分割され、第22図（ａ）のようにセ
ンサ22で受光される。この時、受光面22aが受光する光
量は受光面22bが受光する光量より大きく、第21図端子C
16には正のフオーカシング信号が得られる。逆に、デイ
スク５が対物レンズ４に近づきすぎた場合にも検出光束
は光学素子20で分割され、第22図（Ｃ）の如くセンサ22
に入射する。この場合には、受光面22bが受光する光量
が受光面22aが受光する光量より大きくなり、第22図の
端子C16からは負のフオーカシング信号が出力される。
また、本実施例も第１実施例と同様の効果を有してい
る。
束の様子を示す。本実施例における焦点検出の原理も、
基本的に第１実施例と同様である。例えば、合焦状態で
は検出光束は全て光学素子20の平行面201を透過し、第2
2図（Ｂ）に示すようにセンサ21にのみ入射してフオー
カシング信号を発生しない。デイスク５が遠ざかると、
検出光束は光学素子20の面201をはみ出し、傾斜面202で
屈曲してその一部が分割され、第22図（ａ）のようにセ
ンサ22で受光される。この時、受光面22aが受光する光
量は受光面22bが受光する光量より大きく、第21図端子C
16には正のフオーカシング信号が得られる。逆に、デイ
スク５が対物レンズ４に近づきすぎた場合にも検出光束
は光学素子20で分割され、第22図（Ｃ）の如くセンサ22
に入射する。この場合には、受光面22bが受光する光量
が受光面22aが受光する光量より大きくなり、第22図の
端子C16からは負のフオーカシング信号が出力される。
また、本実施例も第１実施例と同様の効果を有してい
る。
第23図は、本発明の焦点検出装置を光デイスクに適用し
た第４実施例を示す概略部である。ここで第１図と同一
の部材には同一の符号を付し詳細な説明は省略する。本
実施例では、照明光束の光路中に回折格子23が配されて
光束を３本に分割し、デイスク５上に３つのスポツトを
形成する。これらのスポツトは、中央のスポツトがデイ
スク５上のトラツクの中心に、両側のスポツトがトラツ
クの異なる側に夫々半分づつかかるように照射される。
そして、中央のスポツトからの反射光束をセンサ26及び
27で受光し、再生RF信号及びフオーカシング信号を検出
すると同時に、両側のスポツトからの反射光束を各々セ
ンサ25及び28で受光して、良く知られた所謂３ビーム法
によってトラツキング信号を得るものである。
た第４実施例を示す概略部である。ここで第１図と同一
の部材には同一の符号を付し詳細な説明は省略する。本
実施例では、照明光束の光路中に回折格子23が配されて
光束を３本に分割し、デイスク５上に３つのスポツトを
形成する。これらのスポツトは、中央のスポツトがデイ
スク５上のトラツクの中心に、両側のスポツトがトラツ
クの異なる側に夫々半分づつかかるように照射される。
そして、中央のスポツトからの反射光束をセンサ26及び
27で受光し、再生RF信号及びフオーカシング信号を検出
すると同時に、両側のスポツトからの反射光束を各々セ
ンサ25及び28で受光して、良く知られた所謂３ビーム法
によってトラツキング信号を得るものである。
反射光束の光路中には、前述の第３実施例における光学
素子20と全く同一の構成の光学素子24が設けられ、この
光学素子24には第24図に示すように前述の３つのスポツ
トに対応する３本の光束L1,L2,L3が入射する。
素子20と全く同一の構成の光学素子24が設けられ、この
光学素子24には第24図に示すように前述の３つのスポツ
トに対応する３本の光束L1,L2,L3が入射する。
第25図に、本実施例における各センサの受光面の構成及
び信号処理回路を示す。前記光束L1,L2,L3は各々センサ
25,26,28で受光される。また、センサ27は非合焦時に光
学素子24で分割された光束L2の一部を受光するためのも
のである。光束L2よりフオーカス信号を検出する原理
は、前述の第３実施例と同様なので詳細な説明は省略す
るが、センサ27の分割された受光面27a及び27bの出力が
減算器D9で差分されて端子C18よりフオーカス信号が得
られる。また受光面27aと27bの出力は、加算器A17で加
え合された後、この和信号が加算器A16でセンサ26の出
力に加算され、端子C17から再生RF信号として取り出さ
れる。また、センサ25及び28の出力は、前述の３ビーム
法の原理に従って、減算器D10で差分され、端子C19より
トラッキング信号として取り出される。
び信号処理回路を示す。前記光束L1,L2,L3は各々センサ
25,26,28で受光される。また、センサ27は非合焦時に光
学素子24で分割された光束L2の一部を受光するためのも
のである。光束L2よりフオーカス信号を検出する原理
は、前述の第３実施例と同様なので詳細な説明は省略す
るが、センサ27の分割された受光面27a及び27bの出力が
減算器D9で差分されて端子C18よりフオーカス信号が得
られる。また受光面27aと27bの出力は、加算器A17で加
え合された後、この和信号が加算器A16でセンサ26の出
力に加算され、端子C17から再生RF信号として取り出さ
れる。また、センサ25及び28の出力は、前述の３ビーム
法の原理に従って、減算器D10で差分され、端子C19より
トラッキング信号として取り出される。
本発明は、以上説明した実施例の他にも種々の変形が可
能である、例えば、検出光束の光路中にハーフミラーを
設け、これで分割した光束を前述の実施例とは別に設け
たセンサによって受光して再生RF信号を得るようにして
も良い。また、本発明は、デイスク装置に限らず、他の
形態の光学的情報記録再生装置や、形状検知装置、距離
測定装置等の様々な光学機器に適用が可能である。
能である、例えば、検出光束の光路中にハーフミラーを
設け、これで分割した光束を前述の実施例とは別に設け
たセンサによって受光して再生RF信号を得るようにして
も良い。また、本発明は、デイスク装置に限らず、他の
形態の光学的情報記録再生装置や、形状検知装置、距離
測定装置等の様々な光学機器に適用が可能である。
以上説明したように、本発明は焦点誤差信号及びトラッ
キング信号を検出する検出手段を具備した光学式情報記
録再生装置において、検出光束の集束点近傍に、合焦時
に検出光束を第１の方向に導き、かつ、非合焦時に検出
光束を第１の方向及び第２の方向に導く光学素子を設
け、第１の方向に導かれた光束によってトラッキング信
号を得るようにし、かつ、第２の方向に導かれた光束に
よってフオーカス信号を得るようにしたので、外乱によ
る光軸倒れ等の影響が少ない焦点誤差信号の検出を可能
とし、かつ、焦点外れに影響されないトラッキング信号
の検出を可能とする効果が得られたものである。
キング信号を検出する検出手段を具備した光学式情報記
録再生装置において、検出光束の集束点近傍に、合焦時
に検出光束を第１の方向に導き、かつ、非合焦時に検出
光束を第１の方向及び第２の方向に導く光学素子を設
け、第１の方向に導かれた光束によってトラッキング信
号を得るようにし、かつ、第２の方向に導かれた光束に
よってフオーカス信号を得るようにしたので、外乱によ
る光軸倒れ等の影響が少ない焦点誤差信号の検出を可能
とし、かつ、焦点外れに影響されないトラッキング信号
の検出を可能とする効果が得られたものである。
第１図は本発明をデイスク装置に適用した第１実施例を
示す概略例、第２図は第１実施例の光学素子の構成を示
す概略図、第３図（Ａ），（Ｂ）は夫々第１実施例のセ
ンサの構成及び信号処理回路を示す概略図、第４図
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）、第５図（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）及び第６図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は夫々第１実
施例における焦点検出の原理を説明する図、第７図及び
第８図は夫々第１実施例で得られる信号出力を示す図、
第９図は第１実施例における光束移動の様子を示す図、
第10図は第１実施例における光学素子配置の変形を示す
図、第11図及び第12図は夫々第１実施例におけるセンサ
の変形例を示す図、第13図及び第14図は夫々第１実施例
における光学素子の変形例を示す図、第15図は本発明の
第２実施例を示す概略図、第16図（Ａ），（Ｂ）は夫々
第２実施例の光学素子の構成を示す概略図、第17図は第
２実施例のセンサ構成及び信号処理回路を示す概略図、
第18図は（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は夫々第２実施例にお
ける焦点検出の原理を説明する図、第19図は本発明の第
３実施例を示す概略図、第20図（Ａ），（Ｂ）は夫々第
３実施例の光学素子の構成を示す概略図、第21図は第３
実施例のセンサ構成及び信号処理回路を示す概略図、第
22図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は夫々第３実施例における
焦点検出の原理を説明する図、第23図は本発明の第４実
施例を示す概略図、第24図は第４実施例の光学素子と検
出光束との位置関係を示す概略図、第25図は第４実施例
のセンサ構成及び信号処理回路を示す概略図、第26図
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は夫々従来のナイフエツジ法に
よる焦点検出の原理を説明する概略図である。 １……光源 ２……コリメータレンズ ３……ビームスプリツタ ４……対物レンズ ５……デイスク ６……集光レンズ ７……光学素子 ８……反射部分 9,10……センサ
示す概略例、第２図は第１実施例の光学素子の構成を示
す概略図、第３図（Ａ），（Ｂ）は夫々第１実施例のセ
ンサの構成及び信号処理回路を示す概略図、第４図
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）、第５図（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）及び第６図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は夫々第１実
施例における焦点検出の原理を説明する図、第７図及び
第８図は夫々第１実施例で得られる信号出力を示す図、
第９図は第１実施例における光束移動の様子を示す図、
第10図は第１実施例における光学素子配置の変形を示す
図、第11図及び第12図は夫々第１実施例におけるセンサ
の変形例を示す図、第13図及び第14図は夫々第１実施例
における光学素子の変形例を示す図、第15図は本発明の
第２実施例を示す概略図、第16図（Ａ），（Ｂ）は夫々
第２実施例の光学素子の構成を示す概略図、第17図は第
２実施例のセンサ構成及び信号処理回路を示す概略図、
第18図は（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は夫々第２実施例にお
ける焦点検出の原理を説明する図、第19図は本発明の第
３実施例を示す概略図、第20図（Ａ），（Ｂ）は夫々第
３実施例の光学素子の構成を示す概略図、第21図は第３
実施例のセンサ構成及び信号処理回路を示す概略図、第
22図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は夫々第３実施例における
焦点検出の原理を説明する図、第23図は本発明の第４実
施例を示す概略図、第24図は第４実施例の光学素子と検
出光束との位置関係を示す概略図、第25図は第４実施例
のセンサ構成及び信号処理回路を示す概略図、第26図
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は夫々従来のナイフエツジ法に
よる焦点検出の原理を説明する概略図である。 １……光源 ２……コリメータレンズ ３……ビームスプリツタ ４……対物レンズ ５……デイスク ６……集光レンズ ７……光学素子 ８……反射部分 9,10……センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 秀明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 中村 保夫 埼玉県秩父市大字下影森1248 キヤノン電 子株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−168135（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】被検面に集束した照射光束を照射する手段
と、前記被検面で反射又は透過した検出光束を再び集束
する手段と、前記検出光束から焦点誤差信号及びトラッ
キング信号を検出する検出手段とを具備し、 前記検出手段が、前記検出光束の焦束点近傍に配され、
前記照射光束が前記被検面において合焦状態にある時に
前記検出光束を第１の方向に導き、且つ、前記照射光束
が前記被検面において合焦状態にない時に前記検出光束
を前記第１の方向及び前記第１の方向と異なる第２の方
向に導く光学素子と、前記光学素子で前記第１の方向に
導かれた前記検出光束を受光する受光面が少なくとも２
分割された第１のセンサと、前記第１のセンサの各々の
受光面の出力を差分することによってトラッキング信号
を出力する回路と、前記光学素子で前記第２の方向に導
かれた前記検出光束を受光する受光面が少なくとも２分
割された第２のセンサと、前記第２のセンサの各々の受
光面の出力を差分することによって焦点誤差信号を出力
する回路とから成ることを特徴とする光学式情報記録再
生装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61210031A JPH0734264B2 (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 光学式情報記録再生装置 |
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| DE8787307745T DE3776467D1 (de) | 1986-09-05 | 1987-09-02 | Fokusdetektor. |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61210031A JPH0734264B2 (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 光学式情報記録再生装置 |
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|---|---|
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| JPH0734264B2 true JPH0734264B2 (ja) | 1995-04-12 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP61210031A Expired - Fee Related JPH0734264B2 (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 光学式情報記録再生装置 |
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-
1987
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- 1987-09-02 DE DE8787307745T patent/DE3776467D1/de not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |