JPS58147821A - 光学式ヘツド - Google Patents

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】 ス信号への混入を改善した光学式ヘッドに関する。

〔背景技術〕

従来、ビデオディスクプレーヤーの光学式ヘッドにおい
て、トラッキング調整とフォーカス調整を行なうために
ディスクからの反射光を２分にするものとしてハーフミ
ラ−が用いられていた。この光学式ビデオディスクプレ
ーヤーの走査系を第１図を用いて説明する。レーザ光源
（半導体装置ザまたはＨｅ−Ｎｅレーザ）１から発生し
たレーザビームは集光レンズ２によって平行光線に変え
られる。この平行光線は偏光性ビームスプリッタ３を抜
けてトラ、キングミラー（横方向の付蓋補正ミラー）４
に反射して収束レンズ５によりディスク６の記録面に焦
点が結ばれる。ディスク６の記録面で反射を受けたビー
ムは来た方向に逆戻りして偏光性ビームスプリッタ３で
振り分けられる。その後、ハーフミラ−７によってトラ
ッキング用光信号とフォーカス用光信号に２分され、ト
ラッキング用光信号は２個に分割されたホトダイオード
８番こ、またフォーカス用光信号は集光レンズ９ａと円
筒レンズ９ｂにより構成した非点収差光学部９を介して
４個に分割されたホトダイオード１０に送られる。

ここで、非点収差光学部によるフォーカス信号の検出に
ついて説明する。第２図は集光レンズ９ａと円筒レンズ
９ｂからなる通常の非点収差光学部９である。図示例で
は説明の便宜上、光ディスク６の記録面からの反射光中
、光軸に沿って互いにて考察する。

光軸と円筒レンズ９ｂの円筒軸とで決まる面内の光線は
光軸上の遠方に集魚を結び、またそれと直交する面内の
ビームは近くに焦点を結ぶ。このことから、非点収差光
学部９を通過したビームは焦点ＦｌとＦ、との間に結ば
れる。結果として非点収差光学部９を通過した光線は一
点に焦点を結ぶことがなく図に示すようにある大きさの
錯乱円を形成する。このとき、最小錯乱円の位置をあら
かじめ光学式ヘッドからディスク６の記録面へ出射する
読み取りレーザビームの焦点位置に対応させておけば、
最小錯乱円の位置変動からディスク６の変動を検出して
、Ｒみ取りレーザビームの焦点を常にディスク６の記録
面に合せる事ができる。

例えば、ディスク６が正常な位置にあり、入射ビームが
記録面に記録されたピット以外のところに照射された場
合１反射ビームが対物レンズ５゜トラッキングミラー４
　偏光性ビームスプリッタ３、ハーフミラ−７を通って
非点収差光学部９によりホトダイオード１０に導かれる
。そして錯乱円は第３図に示すように４個のホトダイオ
ード１０ａ１０ｄと差動アンプ１１によって構成したフ
ォーカス制御回路の４個のホトダイオード１０８〜１０
ｄの中心ｌこ第４図（ａ）に示すように円形の像として
投影されるため、差動アンプ１１から出る出力は零とな
りサーボ機構は停止状轢に保持される。

また、ディスク６が光学式ヘッドｌこ対しで近い位置に
ある場合、錯乱円は４個のホトダイオード１０ａ〜１０
ｄの中心に第４図（ｂ）に示すように図示上下方向に細
長い横円形の澹として投影されるため、１対のホトダイ
オード１０！、１０ｃの出力が１対のホトダイオード１
０ｂ、１０ｄの出力に比べて大きくなる。このため差動
アンプ１１から出る出力が十となり、この出力によりサ
ーボ機構が駆動し光学式ヘッドを正しい位置に修正する
。

さらに、ディスク６が光学式ヘッドｉこ対して遠い位置
にある場合、錯乱円は４個のホトダイオード１０ａ〜１
０ｄの中心にｆ４４図１ｃ）に示すように図示左右方向
に細長い楕円形の像として投影されるため。

１対のホトダイオード１０ｂ、　１０ｄの出力が１対の
ホトダイオード１０ａ、　１００の出力に比べて大きく
なる。

このため、差動アンプ１１から出る出力は−となる。こ
の出力によりフォーカスサーボ機構を制御して光学式ヘ
ッドを正しい位置に修正する。

次に１反射ビームをハーフミラ−７で２分したトラッキ
ング用光信号の検出について簡単に説明する。入射ビー
ムが記録面のトラックから外れると２反射ビーム断面内
の光強度分布が片寮るため。

このトラッキング用光信号を第５図に示すように２個の
ホトダイオード８５１．８ｂと差動アンプ２１によって
構成したトラッキング制御回路の２個のホトダイオード
８ａ、８ｂに投影し、２分割にされたホトダイオードｇ
ａ、８ｂのダイオード出力差を差動アンプ２１によって
検出する。この出力によりトラッキングサーボ機構を制
御して光学式ヘッドを正しい位置に修正する。

しかし、ディスク６からの反射ビームは一様ではなく、
特にトラックが外れかけた状態では反射ビーム断面内の
光強度分布が生じる。このトラツス用光信号に混入する
ため、第４図（ａ）に示すように最小錯乱円が４個のホ
トダイオード１０ａ〜１０ｄ　ｏｒ中心に投影されてい
るにもかかわらず、フォー膨ｌス制御回路の差動アンプ
１１の出力が零にならず光学式ヘッドの焦点が外れる危
険性がある。

〔発明の目的〕

この発明は上述の問題点に鑑みなされたもので。

比較的簡単な構成によってトラッキング用光信号のフォ
ーカス用光信号への混入を減少させてトラッキング調整
およびフォーカス調整の精度を著しく向上させることが
できる光学式ヘッドを提供することを目的とする。

〔発明のｌｉ［１ この発明は非点収差光学部を用いて光ディスク−ζ記録
された情報を読み取る光学式ヘッドの自動焦点合せ機構
に応用し、光ディスクからの反射光の党略内に反射部と
透過部を略同心円状に形成した光学部を反射光軸に対し
て斜めに配設して１反射光を光軸近傍の中心光線と、こ
の中心光線の外カス用光信号とし１周囲光線をトラッキ
ング用光信号として抽出するものである。

〔発明の効果〕

反射部と透過部を略同心円状に形成した光学部によりデ
ィスクからの反射光を中心光線と周囲光線に分離するこ
とができるため、トラッキング用光信号のフォーカス用
光信号への混入を減少させることができ、これにより光
学式ヘッドのトラッキング調整招よびフォーカス調整を
著しく向上させることができる。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。第
６図において３１はレーザ光源で、このレーザ光源３１
から発生したレーザビームは集光レンズ３２により平行
光線に変えられ、偏光用ビームスプリッタ３３を抜けて
１／４波長板３４を通して収束レンズ３５により光ディ
スク３６の記録面に焦点が結ばれる。この光ディスク３
６の記録面で反射を受けた反射ビームは収束レンズ３５
にげよって平行光線に変えられ、１／４波長板３４を通
して偏光性ビームスプリッタ−３３に送られる。

ここで反射ビームは偏光性ビームスプリッタ−３３によ
り振り別けられ１反射部３７ａと透過部３７ｂを略同心
円状に形成した光学部３７に送られる。この光学部３７
は第７図−こ示すように反射光路の光軸に対して４５°
の角度で配設され、トラックの外れによって生じる反射
ビーム断面内の光強度分布する周囲光線に分離するとと
もに各光線を２方向に分別している。この実施例１ζ採
用された光学部３７は、光学的に透明な材料例えばガラ
ス、アクリル等の平らな基板上に金、アルミ等の反射率
の高い金属膜を蒸着し、その中心部をホットエツチング
等の手段を用いて楕円形状に膜をエツチングして透過部
３７ｂを形成する。このとき、透過部３７ｍ−の楕円形
状は長径と短径の比を（Ｅ　：　ｌに設定し、目官 状（先触に対して直交する面）が円形断面となると凹形
円筒レンズ３８ｂにより構成した非点収差光学部３８を
介して最小錯乱円の径を大きくして４個に分割したホト
ダイオード３９に投影される。

この最小錯乱円の位置をあらかじめ光学式ピックアップ
から光ディスク３６の記録面へ入射する読み取りレーザ
ビームの焦点位置に対応させておけば、最小錯乱円の位
置変動から光ディスク３６の変動を検出して読み取りレ
ーザビームの焦点を常に光ディスク３６の記録面に合せ
ることができる。

なお、非点収差光学部３８におけるフォーカス信号の検
出原理は前に述べたのでここでは説明を省略する。

影される。ここで、入射ビームが光ディスク３６のトラ
ックから外れたときに生じる反射ビーム断面内の光強度
分布の片寄りを１対のホトダイオード出力差を差動アン
プで検出している。この出力により、トラッキングサー
ボ機構を制御して光学式ピックアップを正しい位置に修
正する。

したがって、トラックの外れによって生じる反射ビーム
断面内の光強度分布が比較的ゆるやかなことを利用して
、ディスク３６からの反射ビームを光学ｓ３７の反射部
３７ａと透過部３７ｂにより。

中心光線と周囲光線に分離することができるため。

簡単な４成でトラッキング用光信号のフォーカス信号へ
の混入を減少させることができ光学式ピックアップのト
ラッキング調整およびフォーカス調整を著しく向上させ
ることができる。

また、光学部３７に形成した透過部３７ｂの形状を光学
部３７の配置角度に対応させて長径と短径の比をｖ／Ｔ
＝１に設定し反射ビームの断面形状を円形゛にすること
により、正常状態時にホトダイオード３９に投影される
最小錯乱円を円形にすることができるため、ホトダイオ
ード３９のダイオード出力差を容易に零に合せることが
できる。

この発明はＬ記実施例に限定されるものではなく、要旨
を変更しない範囲において種々変形して実施することが
できる。

例えば上記実施例では透明な基板に反射率の高い金属膜
を蒸着させその中心部をエツチングして透過部と反射部
を形成したがこの発明はこれに限定されるものではなく
１例えば反射面を有する基板の中心を切欠いて透過部と
反射部を形成したり。

または透明な基板の中心に金属膜をに状に蒸着して透過
部と反射部を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学式ヘッドの一列を示す概略的な構成
図、第２図は非点収差光学部の説明図、ｔｘ３図はフォ
ーカス制御回路の回路図、第４図（ａ）ないしくＣ１は
それぞれ異なる状態における非点収差光学部の錯乱円の
投影儂を示す説明図、第５図はトラッキング制御回路の
回路図、第６図はこの発明の一実施例を示す概略的な構
成図、第７図は同実施例の光学部の説明図である。 １・・・レーザ光源　　　　２・・・集光レンズ３・・
・偏光性ビームスプリッタ ４・・・トラッキングミラー　　５・・・収束レンズ６
・・・ディスク　　　　　　７・・・ハーフミラ−８，
８ｍ、　８ｂ、　１０．１０ａ−１０ｄ＝ホトダイオー
ド９・・・非点収差光学部　　９ａ・・・集光レンズ９
ｂ・・・円筒レンズ　　１１，２１・・・差動アンプ３
１・・・レーザ光源　　３２・・・集光レンズ３３・・
・偏光用ビームスプリッタ ３４・・・１／４波長板　　３５・・・収束レンズ３６
・・・光ディスク　　３７・・・光学部３７ｓ＋・・・
反射部　　　　３７ｂ・・・透過部３８・・・非点収差
光学部　　３８ａ・・・集光レンズ３８ｂ・・・凹形円
筒レンズ ３９．３９ａ〜３９ｄ、　４０ａ、４０ｂ−ホトダイオ
ード出願人　東京芝浦電気株式会社 代理人　弁理士　小宮幸−外１ ｌｉ１ＷＪ 第２図 ら １１３図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　光ディスクより情報を読み堆る光学式ヘッド
   において、光ディスクに照射して得られた反射光の光路
   内に反射部と透過部を略同心円状に形成した光学部を反
   射光軸に対して斜めに配設し。 反射光を光軸近傍の中心光線とこの光線の外側に位置す
   る周囲光線に分離するとともに中心光線をフォーカス用
   光信号とし１周囲光線をトラッキング用光信号として抽
   出することを特徴と−する光学式ヘッド。 囲第１項記載の光学式ヘッド。 １３）光学部は中心に反射部を形成しその周囲に透過部
   を形成したことを特徴とする特許請求の範囲ｆａ１項記
   載の光学式ヘッド。 （４）光学部により分別された中心光線は非点収差光学
   部を介して４分割ホトダイオードに投影されフォーカス
   信号に変換されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第３項のいぐれかに記載の光学式ヘッド。 （５）光学部により分別された周囲光線は２分割ホトダ
   イオードに投影されトラッキング信号に変換されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
   れかに記載の光学式ヘッド。