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JP2518288B2 - Optical beam spot observation device - Google Patents

Optical beam spot observation device

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JP2518288B2
JP2518288B2 JP15578487A JP15578487A JP2518288B2 JP 2518288 B2 JP2518288 B2 JP 2518288B2 JP 15578487 A JP15578487 A JP 15578487A JP 15578487 A JP15578487 A JP 15578487A JP 2518288 B2 JP2518288 B2 JP 2518288B2
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JP
Japan
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light beam
objective lens
observation
image sensor
beam spot
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JPH011128A (en
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康正 京藤
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPS641128A publication Critical patent/JPS641128A/en
Publication of JPH011128A publication Critical patent/JPH011128A/en
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明を以下の順序で説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in the following order.

A 産業上の利用分野 B 発明の概要 C 従来の技術 D 発明が解決しようとする問題点 E 問題点を解決するための手段 F 作用 G 実施例 G−1 第1の実施例(第1図〜第5図) G−2 第2の実施例(第6図) G−3 第3の実施例(第7図) H 発明の効果 A 産業上の利用分野 本発明は、光ビームを対物レンズを通じて光学記録媒
体に入射させて情報読取りを行う光学ピックアップにつ
いてなされる、それから出射する光ビームが形成するビ
ームスポットの観測に用いられる光ビームスポット観測
装置に関する。
A Industrial Field of Use B Outline of the Invention C Conventional Technology D Problems to be Solved by the Invention E Means for Solving Problems F Action G Example G-1 First Example (Fig. 1- Fig. 5) G-2 Second embodiment (Fig. 6) G-3 Third embodiment (Fig. 7) H Effect of the invention A. Industrial field of application The present invention uses a light beam through an objective lens. The present invention relates to an optical beam spot observation device used for observing a beam spot formed by a light beam emitted from an optical pickup that is incident on an optical recording medium to read information.

B 発明の概要 本発明は、対物レンズを通じて光学記録媒体に光ビー
ムを入射させ、光学記録媒体に記録された情報を読み取
る光学ピックアップについて行われる、それから出射す
る光ビームが形成するビームスポットの観測に用いられ
る光ビームスポット観測装置において、光学ピックアッ
プの対物レンズに対向して配された観測用対物レンズを
通過した光学ピックアップからの光ビームをビームスプ
リッタにより少なくとも第1及び第2の分割光ビームに
分割し、第1の分割光ビームをビームスポットの観測に
供される観測部に導くとともに、第2の分割光ビームの
ビームスポットを撮像手段に導き、撮像手段から得られ
る撮像出力信号に基づいて観測部における第1の分割光
ビームのフォーカス状態に応じて変化する信号を形成
し、その信号に応じて光学ピックアップの対物レンズに
対するフォーカス制御手段を駆動することにより、観測
部において、光学ピックアップからの光ビームが形成す
るスポットの観測を、光学ピックアップからの光ビーム
が常時適正なフォーカス状態におかれるもとで行うこと
ができるようにしたものである。
B Outline of the Invention The present invention is applied to the observation of a beam spot formed by an optical beam emitted from an optical pickup which reads an information recorded on the optical recording medium by making the light beam incident on the optical recording medium through an objective lens. In a light beam spot observation apparatus used, a light beam from an optical pickup that has passed through an observation objective lens arranged facing the objective lens of the optical pickup is split into at least first and second split light beams by a beam splitter. Then, the first split light beam is guided to an observation unit used for observing the beam spot, and the beam spot of the second split light beam is guided to the image pickup means, and is observed based on the image pickup output signal obtained from the image pickup means. A signal that changes depending on the focus state of the first split light beam at the By driving the focus control means for the objective lens of the optical pickup according to the signal, the observation section observes the spot formed by the optical beam from the optical pickup, and the light beam from the optical pickup is always in the proper focus state. It is designed so that it can be performed under the influence of being placed.

C 従来の技術 光学記録媒体とされた光ディスクから記録情報を再生
する光学式のディスクプレーヤにおいては、光ディスク
に形成された環状の記録トラックから記録情報を読み取
るための光学系を構成する光学ピックアップが備えられ
る。
C. Related Art An optical disc player for reproducing recorded information from an optical disc as an optical recording medium is equipped with an optical pickup that constitutes an optical system for reading recorded information from an annular recording track formed on the optical disc. To be

斯かる光学ピックアップは、例えば、第8図に簡略化
されて示される如く、全体が1個の光学系ブロック1を
形成すべく纏められて、環状の記録トラックが形成され
た光ディスクDの半径方向(矢印Rで示される方向)に
沿って移動できるようにされる。そして、光学系ブロッ
ク1内に配された光ビーム発生源であるレーザダイオー
ド2から発せられるレーザ光ビームが、偏光ビームスプ
リッタ3に入射してその検光子面3aを通過した後、コリ
メータレンズ4に入射する。コリメータレンズ4に入射
したレーザ光ビームは、コリメータレンズ4により平行
光束化され、その後1/4波長板5を通過して、対物レン
ズ6に入射し、対物レンズ6により集束状態とされたも
とで光ディスクDに入射せしめられる。そして、光ディ
スクDに入射せしめられたレーザ光ビームは、光ディス
クDに形成された記録トラックによる変調を受けた状態
で反射され、反射レーザ光ビームとされる。
Such an optical pickup is, for example, as shown in a simplified manner in FIG. 8, assembled so as to form one optical system block 1 as a whole, and a radial direction of the optical disc D on which an annular recording track is formed. It is allowed to move along (the direction indicated by the arrow R). Then, the laser light beam emitted from the laser diode 2 which is the light beam generation source arranged in the optical system block 1 is incident on the polarization beam splitter 3 and passes through the analyzer surface 3a thereof, and then on the collimator lens 4. Incident. The laser light beam incident on the collimator lens 4 is collimated by the collimator lens 4, then passes through the quarter-wave plate 5, enters the objective lens 6, and is converged by the objective lens 6. It is made incident on D. Then, the laser light beam incident on the optical disc D is reflected in the state of being modulated by the recording track formed on the optical disc D to be a reflected laser light beam.

ディスクDからの反射レーザ光ビームは、対物レンズ
6を介して戻り、平行光束化されて1/4波長板5を通過
する。このように、1/4波長板5を通過してディスクD
に入射し、ディスクDで反射して再度1/4波長板5を通
過した反射レーザ光ビームは、偏光ビームスプリッタ3
を通過してディスクDに入射せしめられるレーザ光ビー
ムに対して、その偏光方向がπ/2だけ回転したものとな
る。
The reflected laser light beam from the disk D returns via the objective lens 6, is converted into a parallel light flux, and passes through the quarter-wave plate 5. In this way, the disc D passes through the quarter-wave plate 5
The reflected laser light beam which is incident on the disk D, is reflected by the disk D, and passes through the quarter-wave plate 5 again,
The polarization direction of the laser light beam incident on the disk D after passing through is rotated by π / 2.

斯かる偏光方向のπ/2だけの回転を生じた反射レーザ
光ビームは、コリメータレンズ4に入射し、コリメータ
レンズ4において集束ビーム化された後、偏光ビームス
プリッタ3に入射して、偏光ビームスプリッタ3におい
て検光子面3aで反射され、受光レンズ7を通じて光検出
器8に導びかれる。そして、光検出器8から、反射レー
ザ光ビームについての検出出力信号が得られ、斯かる検
出出力信号に基づき、信号処理部において再生情報信
号、さらには、フォーカス制御信号及びトラッキング制
御信号等が形成される。
The reflected laser light beam, which has been rotated by π / 2 in the polarization direction, enters the collimator lens 4, is focused into a beam by the collimator lens 4, and then enters the polarization beam splitter 3 to generate a polarization beam splitter. At 3, the light is reflected by the analyzer surface 3a and guided to the photodetector 8 through the light receiving lens 7. Then, a detection output signal for the reflected laser light beam is obtained from the photodetector 8, and a reproduction information signal, a focus control signal, a tracking control signal, and the like are formed in the signal processing unit based on the detection output signal. To be done.

上述の対物レンズ6には、対物レンズ6を、フォーカ
ス制御信号に応じて、その光軸方向に沿って光ディスク
Dに対して近接及び離隔させるべく移動させるためフォ
ーカス制御手段を形成するフォーカス制御用コイル9
と、対物レンズ6を、トラッキング制御信号に応じて、
その光軸に直交する方向となるべき光ディスクDの半径
方向に移動させるためのトラッキング制御手段を形成す
るトラッキング制御用コイル10とが設けられる。
The above-mentioned objective lens 6 has a focus control coil forming a focus control means for moving the objective lens 6 to move toward and away from the optical disc D along the optical axis direction according to the focus control signal. 9
And the objective lens 6 according to the tracking control signal,
A tracking control coil 10 forming a tracking control means for moving the optical disc D in the radial direction, which should be the direction orthogonal to the optical axis, is provided.

上述の如くに構成される光学ピックアップにおいて
は、その調整段階において、レーザダイオード2から対
物レンズ6を通過して光ディスクDに入射せしめられる
レーザ光ビームの光軸を、光ディスクDの記録面に直交
させるための調整、あるいは、他の調整のため、光ディ
スクD上にレーザ光ビームにより形成されるべきビーム
スポットの形状や位置等を観測することが必要とされ
る。斯かる観測は、例えば、光学ピックアップの対物レ
ンズ6により集束されるレーザ光ビームをビームスポッ
ト観測装置に入射せしめ、それにより、ビームスポット
観測装置における観測面上に、光学ピックアップ装置の
対物レンズからのレーザ光ビームによるビームスポット
が形成されるようにして行われる。
In the optical pickup configured as described above, the optical axis of the laser light beam that is made incident on the optical disc D from the laser diode 2 through the objective lens 6 is made orthogonal to the recording surface of the optical disc D in the adjustment stage. It is necessary to observe the shape, position, etc. of the beam spot to be formed on the optical disc D by the laser light beam for adjustment for adjustment or other adjustment. In such observation, for example, the laser light beam focused by the objective lens 6 of the optical pickup is made incident on the beam spot observation device, so that the laser light beam from the objective lens of the optical pickup device is incident on the observation surface of the beam spot observation device. This is performed so that a beam spot by the laser light beam is formed.

D 発明が解決しようとする問題点 上述の如くにして、光学ピックアップから出射するレ
ーザ光ビームにより観測面上に形成されるビームスポッ
トの観測がなされる場合、光学ピックアップの対物レン
ズ6はその光軸に沿う方向及びそれに直交する方向に移
動可能に保持されているため、観測にあたって対物レン
ズ6を自由状態においたのでは、対物レンズ6の位置
が、例えば、対物レンズ6の光軸に沿う方向に往復変位
して、観測面上におけるレーザ光ビームのフォーカス状
態が変化し、それに伴って、観測面上に形成されるビー
ムスポットが変動して観測が行えなくなる虞がある。こ
のため、従来においては、例えば、光学ピックアップの
対物レンズ6に対して設けられたフォーカス制御用コイ
ル9に、所定の定電流を供給することにより、対物レン
ズ6のその光軸に沿う方向における位置が固定される状
態とされたもとで、対物レンズ6により集束されたレー
ザ光ビームがビームスポット観測装置における観測面上
にビームスポットを形成するようにして、そのビームス
ポットの観測を行う、あるいは、フォーカス制御用コイ
ル9に所定のランプ電流を供給することにより、対物レ
ンズ6をその光軸に沿う方向に連続的に移動させる状態
として、対物レンズにより集束されたレーザ光ビームが
ビームスポット観測装置における観測面上にビームスポ
ットを形成するようになし、対物レンズ6からのレーザ
光ビームが観測面上において適正フォーカス状態となる
とき、観測面上に得られるビームスポットの観測を行う
等の手法がとられている。
D Problems to be Solved by the Invention As described above, when the beam spot formed on the observation surface is observed by the laser light beam emitted from the optical pickup, the objective lens 6 of the optical pickup has its optical axis. Since the objective lens 6 is held in a free state for observation, the position of the objective lens 6 is, for example, in the direction along the optical axis of the objective lens 6 because it is held so as to be movable in the direction along and the direction orthogonal thereto. Reciprocating displacement may change the focus state of the laser light beam on the observation surface, and accordingly, the beam spot formed on the observation surface may fluctuate, making observation impossible. Therefore, in the related art, for example, by supplying a predetermined constant current to the focus control coil 9 provided for the objective lens 6 of the optical pickup, the position of the objective lens 6 in the direction along the optical axis thereof. Under a fixed state, the laser light beam focused by the objective lens 6 forms a beam spot on the observation surface of the beam spot observation device, and the beam spot is observed or the focus is focused. By supplying a predetermined lamp current to the control coil 9, the objective lens 6 is continuously moved in the direction along the optical axis thereof, and the laser light beam focused by the objective lens is observed by the beam spot observation device. Observe the laser beam from the objective lens 6 by forming a beam spot on the surface. When the correct focus state in the above method for performing the observation of the beam spot obtained on the observation plane is taken.

しかしながら、このように光学ピックアップの対物レ
ンズ6に対して設けられたフォーカス制御用コイル9に
所定の定電流あるいは所定のランプ電流が供給されるも
とで、観測面上に得られるビームスポットの観測がなさ
れる場合にも、光学ピックアップに外部から作用せしめ
られる振動等の外乱の影響を受けて、対物レンズ6の位
置が変化せしめられる事態が容易に発生し、そのため、
対物レンズ6からのレーザ光ビームにより形成されるビ
ームスポットについての正確な観測を安定に行い難いと
いう不都合がある。
However, the beam spot obtained on the observation surface is observed under the condition that a predetermined constant current or a predetermined lamp current is supplied to the focus control coil 9 provided for the objective lens 6 of the optical pickup in this way. In the case where the optical pickup is performed, the situation in which the position of the objective lens 6 is changed easily due to the influence of external disturbance such as vibration that acts on the optical pickup easily occurs.
There is a disadvantage in that it is difficult to stably perform accurate observation of the beam spot formed by the laser light beam from the objective lens 6.

斯かる点に鑑み、本発明は、光学ピックアップにおけ
る対物レンズを通じて出射する光ビームにより観測部に
形成されるビームスポットの観測を、光学ピックアップ
からの光ビームが常時適正なフォーカス状態に維持され
るもとで、正確、かつ、安定に行うことができるように
された光ビームスポット観測装置を提供することを目的
とする。
In view of such a point, the present invention is capable of observing a beam spot formed in an observing section by a light beam emitted through an objective lens in an optical pickup so that the light beam from the optical pickup is always kept in a proper focus state. It is an object of the present invention to provide an optical beam spot observation device that can be accurately and stably performed.

E 問題点を解決するための手段 上述の目的を達成すべく、本発明に係る光ビームスポ
ット観測装置は、光ビーム発生源,光ビーム発生源から
の光ビームを集束させる対物レンズ、及び、対物レンズ
に対するフォーカス制御手段を備えて成る光学ピックア
ップにおける対物レンズに対向して配される観測対物レ
ンズと、観測用対物レンズを通過した光学ピックアップ
の対物レンズからの光ビームを少なくとも第1及び第2
の分割光ビームに分割するビームスプリッタと、第1の
分割光ビームが入射せしめられてそのビームスポットの
観測に供される観測部とに加えて、第2の分割光ビーム
が入射せしめられてそのビームスポットを撮像する撮像
手段を備え、それから得られる撮像出力信号に基づい
て、観測部における第1の分割光ビームのフォーカス状
態に応じた検出出力信号を形成するフォーカス状態検出
部と、フォーカス状態検出部から得られる検出出力信号
に応じて、光学ピックアップのフォーカス制御手段を駆
動するフォーカス制御部とを備えて構成される。
E Means for Solving the Problems In order to achieve the above-mentioned object, a light beam spot observation apparatus according to the present invention includes a light beam generation source, an objective lens for focusing a light beam from the light beam generation source, and an objective. At least first and second light beams from the observation objective lens arranged facing the objective lens in the optical pickup including the focus control means for the lens and the objective lens of the optical pickup that has passed through the observation objective lens.
In addition to the beam splitter for splitting into the split light beam and the observing section for making the first split light beam incident and observing the beam spot, the second split light beam is made to enter and A focus state detection unit that includes an image pickup unit that picks up an image of the beam spot, forms a detection output signal according to the focus state of the first split light beam in the observation unit based on the image pickup output signal obtained from the image pickup unit, and the focus state detection unit And a focus control unit that drives a focus control unit of the optical pickup according to a detection output signal obtained from the unit.

F 作用 上述の如くの本発明に係る光ビームスポット観測装置
においては、光学ピックアップからその対物レンズを通
じて出射する光ビームが観測用対物レンズを通じてビー
ムスプリッタに導かれ、ビームスプリッタにより第1及
び第2の分割光ビームに分割される。そして、ビームス
プリッタからの第1の分割光ビームが、観測部に導か
れ、観測部において第1の分割光ビームが形成するビー
ムスポットが観測される。また、ビームスプリッタから
の第2の分割光ビームが、フォーカス状態検出部の撮像
手段に導かれて、フォーカス状態検出部において、撮像
手段により第2の分割光ビームが形成するビームスポッ
トが撮像されるとともに、それにより得られる撮像出力
信号に基づいて、観測部における第1の分割光ビームの
フォーカス状態に応じた検出出力信号が形成される。そ
して、フォーカス制御部が、フォーカス状態検出部から
得られる検出出力信号に応じて、光学ピックアップのフ
ォーカス制御手段を駆動し、それにより、光学ピックア
ップの対物レンズのその光軸に沿う方向における位置を
調整して、第1の分割光ビームが、観測部において適正
なフォーカス状態のもとでビームスポットを形成するよ
うになす。
F Action In the light beam spot observation apparatus according to the present invention as described above, the light beam emitted from the optical pickup through the objective lens is guided to the beam splitter through the observation objective lens, and the first and second beam splitters are used. It is split into split light beams. Then, the first split light beam from the beam splitter is guided to the observation unit, and the beam spot formed by the first split light beam is observed in the observation unit. Further, the second split light beam from the beam splitter is guided to the image pickup unit of the focus state detection unit, and the focus state detection unit picks up an image of the beam spot formed by the second split light beam by the image pickup unit. At the same time, a detection output signal corresponding to the focus state of the first split light beam in the observation unit is formed based on the imaging output signal obtained thereby. Then, the focus control unit drives the focus control unit of the optical pickup according to the detection output signal obtained from the focus state detection unit, thereby adjusting the position of the objective lens of the optical pickup in the direction along the optical axis. Then, the first split light beam forms a beam spot under an appropriate focus state in the observation section.

このようにされることにより、観測部における第1の
分割光ビームが形成するビームスポットの観測が、光学
ピックアップに外乱が作用する場合にも、第1の分割光
ビームが観測部において常時適正なフォーカス状態に維
持されるもとで行われる。従って、光学ピックアップか
らその対物レンズを通じて出射する光ビームが形成する
ビームスポットが、正確、かつ、安定に観測されること
になる。
By doing so, the observation of the beam spot formed by the first split light beam in the observation unit ensures that the first split light beam is always appropriate in the observation unit even when disturbance acts on the optical pickup. It is performed while maintaining the focus state. Therefore, the beam spot formed by the light beam emitted from the optical pickup through the objective lens can be observed accurately and stably.

G 実施例 G−1 第1の実施例(第1図〜第5図) 第1図は、本発明に係る光ビームスポット観測装置の
一例を概略的に示す。この例は、第8図に示されるとと
もに前述された、1個の光学系ブロック1を形成すべく
纏められ、レーザダイオード2,対物レンズ6,フォーカス
制御用コイル9及びトラッキング制御用コイル10等を備
えた光学ピックアップから、対物レンズ6を通じて出射
するレーザ光ビームが形成するビームスポットの観測に
用いられる。
G Example G-1 First Example (FIGS. 1 to 5) FIG. 1 schematically shows an example of a light beam spot observation apparatus according to the present invention. This example is summarized to form one optical system block 1 shown in FIG. 8 and described above, and includes a laser diode 2, an objective lens 6, a focus control coil 9 and a tracking control coil 10. It is used for observing a beam spot formed by a laser light beam emitted from the provided optical pickup through the objective lens 6.

第1図に示される例においては、光学系ブロック1を
形成する光学ピックアップの対物レンズ6に対向せしめ
られて、観測用対物レンズ20が配されている。観測用対
物レンズ20には、光学ピックアップに内蔵されたビーム
発生源であるレーザダイオード2(図示省略)から発
し、光学ピックアップから対物レンズ6を通じて出射す
るレーザ光ビームが、対物レンズ6により集束されて、
集束点を形成した後発散する状態で入射せしめられ、観
測用対物レンズ20は、例えば、約60倍の倍率を有してい
て、発散状態で入射する光学ピックアップからのレーザ
光ビームを集束させる。
In the example shown in FIG. 1, an observation objective lens 20 is arranged so as to face the objective lens 6 of the optical pickup forming the optical system block 1. In the observation objective lens 20, a laser light beam emitted from a laser diode 2 (not shown) which is a beam generation source incorporated in the optical pickup and emitted from the optical pickup through the objective lens 6 is focused by the objective lens 6. ,
After the focal point is formed, it is incident in a divergent state, and the observation objective lens 20 has, for example, a magnification of about 60 times and focuses the laser light beam from the optical pickup incident in a divergent state.

観測用対物レンズ20からの集束状態とされたレーザ光
ビームB0は、観測用対物レンズ20の後方に配された、ビ
ームスプリッタ21に入射せしめられる。ビームスプリッ
タ21は、例えば、ハーフミラーをもって形成され、観測
用対物レンズ20からのレーザ光ビームB0を、第1及び第
2の分割光ビームB1及びB2に2分割し、第1の分割光ビ
ームB1を観測部51側に、また、第2の分割光ビームB2
フォーカス状態検出部52側に夫々案内する。
The focused laser light beam B 0 from the observation objective lens 20 is made incident on a beam splitter 21 arranged behind the observation objective lens 20. The beam splitter 21 is formed of, for example, a half mirror, and divides the laser light beam B 0 from the observation objective lens 20 into first and second split light beams B 1 and B 2 , The light beam B 1 is guided to the observation section 51 side, and the second split light beam B 2 is guided to the focus state detection section 52 side.

観測部51は、接眼レンズ22,減光フィルタ23及び観測
カメラ24を備えて構成されている。接眼レンズ22は、例
えば、約5倍の倍率を有していて、一旦集束点を形成し
た後に発散状態で入射するビームスプリッタ21からの第
1の分割光ビームB1を、集束状態とし、減光フィルタ23
を介して観測カメラ24に入射させる。観測カメラ24は、
例えば、電荷結合素子(チャージ・カップルド・ディバ
イス,CCD)によるイメージセンサ(CCDイメージセン
サ)を用いており、接眼レンズ22から減光フィルタ23を
経て入射する第1の分割光ビームB1のビームスポットが
CCDイメージセンサの撮像面24a上に形成される。そし
て、撮像面24a上に形成された第1の分割光ビームB1
ビームスポットがCCDイメージセンサにより撮像され
る。接眼レンズ22及び観測カメラ24は、光学ピックアッ
プの対物レンズ6が基準の位置をとるとき、接眼レンズ
22により集束された第1の分割光ビームB1が、観測カメ
ラ24におけるCCDイメージセンサの撮像面24a上に集束点
を形成する状態、即ち、撮像面24a上に対する適正フォ
ーカス状態をとるように設置される。
The observation section 51 is configured to include an eyepiece lens 22, a neutral density filter 23, and an observation camera 24. The eyepiece lens 22 has, for example, a magnification of about 5 times, and makes the first split light beam B 1 from the beam splitter 21 which is incident in a divergent state after forming a focus point, into a focused state and reduces the beam. Optical filter 23
It is incident on the observation camera 24 via. The observation camera 24
For example, an image sensor (CCD image sensor) using a charge-coupled device (charge coupled device, CCD) is used, and the beam of the first split light beam B 1 incident from the eyepiece lens 22 through the neutral density filter 23. Spot
It is formed on the imaging surface 24a of the CCD image sensor. Then, the beam spot of the first split light beam B 1 formed on the imaging surface 24a is imaged by the CCD image sensor. The eyepiece lens 22 and the observation camera 24 are used for the eyepiece lens when the objective lens 6 of the optical pickup takes the reference position.
The first split light beam B 1 focused by 22 is set so as to form a focus point on the image pickup surface 24a of the CCD image sensor in the observation camera 24, that is, a proper focus state on the image pickup surface 24a. To be done.

そして、観測カメラ24から得られる、CCDイメージセ
ンサによる撮像出力信号Siが、画像ディスプレイ部24D
に供給され、画像ディスプレイ部24Dにおいて、第1の
分割光ビームB1がCCDイメージセンサの撮像面24a上に形
成するビームスポットの観測がなされる。即ち、光学ピ
ックアップから対物レンズ6を通じて出射するレーザ光
ビームが、対物レンズ6により集束されて得られるレー
ザ光ビームB0により形成されるビームスポットの観測が
行われることになる。なお、減光フィルタ23は、接眼レ
ンズ22により集束されて観測カメラ24に入射せしめられ
る第1の分割光ビームB1が有する強度が比較的大とされ
るので、その強度を適切に低下させるべく、例えば、強
度を1/100に低減するフィルタが2〜3枚設けられて構
成される。
Then, the image pickup output signal Si obtained by the CCD image sensor obtained from the observation camera 24 is displayed on the image display unit 24D.
The image display section 24D observes the beam spot formed by the first split light beam B 1 on the imaging surface 24a of the CCD image sensor. In other words, the laser light beam emitted from the optical pickup through the objective lens 6 is observed by the beam spot formed by the laser light beam B 0 obtained by being focused by the objective lens 6. Note that the neutral density filter 23 has a relatively high intensity of the first split light beam B 1 that is focused by the eyepiece lens 22 and is incident on the observation camera 24, so that the intensity should be appropriately reduced. For example, it is configured by providing two to three filters that reduce the strength to 1/100.

一方、ビームスプリッタ21からフォーカス状態検出部52
側に導かれた第2の分割光ビームB2は、ビームスプリッ
タ21と同様なビームスプリッタ25に入射せしめられる。
ビームスプリッタ25も、例えば、ハーフミラーをもって
形成され、第2の分割光ビームB2をさらに第3及び第4
の分割光ビームB3及びB4に2分割し、第3の分割光ビー
ムB3を減光フィルタ26を通じて第1の検出カメラ28に入
射させ、また、第4の分割光ビームB4を減光フィルタ27
を通じて第2の検出カメラ29に入射させる。第1及び第
2の検出カメラ28及び29の夫々も、観測カメラ24と同様
に、例えば、CCDイメージセンサを用いている。そし
て、第1の検出カメラ28においては、観測用対物レンズ
20により集束されてビームスプリッタ25から減光フィル
タ26を経て入射する、第3の分割光ビームB3のビームス
ポットが、CCDイメージセンサの撮像面28aに形成される
とともに、、そのビームスポットがCCDイメージセンサ
により撮像される。その際、第1の検出カメラ28は、そ
のCCDイメージセンサの撮像面28aが、光学ピックアップ
の対物レンズ6が基準の位置をとるもとで、観測用対物
レンズ20により集束された第3の分割光ビームB3が集束
点を形成すべき位置F1より、所定の距離Aだけ前方とな
る位置に配されるように設定される。また、第2の検出
カメラ29においては、観測用対物レンズ20により集束さ
れてビームスプリッタ25から減光フィルタ27を経て入射
する、第4の分割光ビームB4のビームスポットが、CCD
イメージセンサの撮像面29a上に形成されるとともに、
そのビームスポットがCCDイメージセンサにより撮像さ
れる。その際、第2の検出カメラ29は、そのCCDイメー
ジセンサの撮像面29aが、光学ピックアップの対物レン
ズ6が基準の位置をとるもとで、観測用対物レンズ20に
より集束された第4の分割光ビームB4が集束点を形成す
べき位置F2により、所定の距離A′だけ後方となる位置
に配されるように設定される。
On the other hand, from the beam splitter 21 to the focus state detection unit 52
The second split light beam B 2 guided to the side is incident on a beam splitter 25 similar to the beam splitter 21.
The beam splitter 25 is also formed by a half mirror, for example, and further divides the second split light beam B 2 into third and fourth beams.
Of the second divided light beams B 3 and B 4 , and the third divided light beam B 3 is made incident on the first detection camera 28 through the neutral density filter 26, and the fourth divided light beam B 4 is reduced. Optical filter 27
It is incident on the second detection camera 29 through. Similarly to the observation camera 24, each of the first and second detection cameras 28 and 29 uses, for example, a CCD image sensor. Then, in the first detection camera 28, the observation objective lens
A beam spot of the third split light beam B 3 which is focused by 20 and enters from the beam splitter 25 through the neutral density filter 26 is formed on the imaging surface 28a of the CCD image sensor, and the beam spot is also formed by the CCD. The image is taken by the image sensor. At that time, the first detection camera 28 has the CCD image sensor whose imaging surface 28a is located at the reference position of the objective lens 6 of the optical pickup. It is set so that the light beam B 3 is located in front of the position F 1 at which the focal point should be formed by a predetermined distance A. Further, in the second detection camera 29, the beam spot of the fourth split light beam B 4 which is focused by the observation objective lens 20 and enters from the beam splitter 25 through the neutral density filter 27 is a CCD.
Formed on the imaging surface 29a of the image sensor,
The beam spot is imaged by the CCD image sensor. At that time, the second detection camera 29 has a fourth division focused by the observation objective lens 20 with the image pickup surface 29a of the CCD image sensor thereof positioned at the reference position of the objective lens 6 of the optical pickup. It is set so that the light beam B 4 is located at a position rearward by a predetermined distance A ′ by the position F 2 at which the focal point should be formed.

上述の所定の距離Aは、例えば、次の如くにして選定
される。先ず、光学ピックアップの対物レンズ6が基準
の位置に置かれたもとで、第1の検出カメラ28が、その
CCDイメージセンサの撮像面28aが、第3の分割光ビーム
B3が集束点を形成すべき位置F1に置かれる状態とされ
る。そのとき、第1の検出カメラ28においては、そのCC
Dイメージセンサの撮像面28a上において適正フォーカス
状態をとる第3の分割光ビームB3によりCCDイメージセ
ンサの撮像面28a上に形成されるビームスポットが撮像
され、そのときCCDイメージセンサから得られる撮像出
力信号のピークレベルが、所定のホワイトクリップ・レ
ベルとなるように、減光フィルタ26が調整される。従っ
て、このとき、第1の検出カメラ28のCCDイメージセン
サから得られる撮像出力信号SV1は、例えば、第2図に
示される如くに、垂直同期信号Vsを伴い、ペディスタル
・レベルVpを基準としてそのピークレベルをホワイトク
リップ・レベルLwに一致させたものとなる。次に、第1
の検出カメラ28を減光フィルタ26に近接する方向に前進
させ、撮像出力信号SV1のピークレベルがホワイトクリ
ップ・レベルLwの1/2となるとき、第1の検出カメラ28
の位置を固定し、そのときのCCDイメージセンサの撮像
面28aの位置を、位置F1から距離Aだけ離隔させる。斯
かる状態において、第1の検出カメラ28のCCDイメージ
センサから得られる撮像出力信号SV1は、例えば、第3
図に示される如くに、そのピークレベルがホワイトクリ
ップ・レベルLwの1/2、即ち、1/2Lwに一致せしめられ
る。
The above-mentioned predetermined distance A is selected as follows, for example. First, with the objective lens 6 of the optical pickup placed at the reference position, the first detection camera 28
The image pickup surface 28a of the CCD image sensor is the third split light beam.
B 3 is placed in the position F 1 where the focal point should be formed. At that time, in the first detection camera 28, the CC
D The beam spot formed on the image pickup surface 28a of the CCD image sensor is imaged by the third split light beam B 3 which is in the proper focus state on the image pickup surface 28a of the image sensor, and the image obtained from the CCD image sensor at that time The neutral density filter 26 is adjusted so that the peak level of the output signal becomes a predetermined white clip level. Therefore, at this time, the imaging output signal SV 1 obtained from the CCD image sensor of the first detection camera 28 is accompanied by the vertical synchronization signal Vs and the pedestal level Vp as a reference, as shown in FIG. 2, for example. The peak level matches the white clip level Lw. Then the first
Of the first detection camera 28 when the peak level of the image pickup output signal SV 1 becomes 1/2 of the white clip level Lw by advancing the detection camera 28 of FIG.
Is fixed, and the position of the image pickup surface 28a of the CCD image sensor at that time is separated from the position F 1 by a distance A. In such a state, the imaging output signal SV 1 obtained from the CCD image sensor of the first detection camera 28 is, for example, the third
As shown in the figure, the peak level is made equal to 1/2 of the white clip level Lw, that is, 1 / 2Lw.

また、上述の所定の距離A′は、例えば、以下の如く
にして選定される。先ず、光学ピックアップの対物レン
ズ6が基準の位置に置かれたもとで、第2の検出カメラ
29が、そのCCDイメージセンサの撮像面29aが、第4の分
割光ビームB4が集束点を形成すべき位置F2に置かれる状
態とされる。そのとき、第2の検出カメラ29において
は、そのCCDイメージセンサの撮像面29a上において適正
フォーカス状態をとる第4の分割光ビームB4によりCCD
イメージセンサの撮像面29a上に形成されるビームスポ
ットが撮像され、そのときCCDイメージセンサから得ら
れる撮像出力信号のピークレベルが、所定のホワイトク
リップ・レベルとなるように、減光フィルタ27が調整さ
れる。従って、このとき、第2の検出カメラ29のCCDイ
メージセンサから得られる撮像出力信号SV2は、例え
ば、第2図に示される如くに、垂直同期信号Vsを伴い、
ペディスタル・レベルVpを基準としてそのピークレベル
をホワイトクリップ・レベルLwに一致させる。次に、第
2の検出カメラ29を減光フィルタ27から離隔させる方向
に後退させ、撮像出力信号SV2のピークレベルがホワイ
トクリップ・レベルLwの1/2となるとき、第2の検出カ
メラ29の位置を固定し、そのときのCCDイメージセンサ
の撮像面29aの位置を、位置F2から距離A′だけ離隔さ
せる。斯かる状態において、第2の検出カメラ29のCCD
イメージセンサから得られる撮像出力信号SV2は、例え
ば、第4図に示される如くに、そのピークレベルがホワ
イトクリップ・レベルLwの1/2、即ち、1/2Lwに一致せし
められる。
The above-mentioned predetermined distance A'is selected as follows, for example. First, with the objective lens 6 of the optical pickup placed at the reference position, the second detection camera
29, the imaging surface 29a of the CCD image sensor is placed at a position F 2 where the fourth split light beam B 4 should form the focal point. At that time, in the second detection camera 29, the CCD is generated by the fourth split light beam B 4 which is in the proper focus state on the imaging surface 29a of the CCD image sensor.
The beam spot formed on the imaging surface 29a of the image sensor is imaged, and the neutral density filter 27 is adjusted so that the peak level of the imaging output signal obtained from the CCD image sensor at that time becomes a predetermined white clip level. To be done. Therefore, at this time, the imaging output signal SV 2 obtained from the CCD image sensor of the second detection camera 29 is accompanied by the vertical synchronization signal Vs as shown in FIG.
The peak level is matched with the white clip level Lw with reference to the pedestal level Vp. Next, the second detection camera 29 is retracted in the direction away from the neutral density filter 27, and when the peak level of the imaging output signal SV 2 becomes 1/2 of the white clip level Lw, the second detection camera 29 Is fixed, and the position of the imaging surface 29a of the CCD image sensor at that time is separated from the position F 2 by a distance A '. In such a state, the CCD of the second detection camera 29
The image pickup output signal SV 2 obtained from the image sensor has its peak level matched with 1/2 of the white clip level Lw, that is, 1 / 2Lw, as shown in FIG. 4, for example.

上述の如くにして、CCDイメージセンサの撮像面28aが
位置F1より距離Aだけ前方となる位置に配されるように
位置設定された第1の検出カメラ28のCCDイメージセン
サから得られる撮像出力信号SV1が、ペディスタル・ク
ランプ回路30を経た後、ピーク・ホールド回路32に供給
され、ピーク・ホールド回路32から、撮像出力信号SV1
のピークレベルに対応するレベルを有する信号S1pが得
られ、一方、CCDイメージセンサの撮像面29aが位置F2
り距離A′だけ後方となる位置に配されるように位置設
定された第2の検出カメラ29のCCDイメージセンサから
得られる撮像出力信号SV2が、ペディスタル・クランプ
回路31を経た後、ピーク・ホールド回路33に供給され、
ピーク・ホールド回路33から、撮像出力信号SV2のピー
クレベルに対応するレベルを有する信号S2pが得られ
る。これら信号S1p及び信号S2pは、夫々増幅回路34及び
35を介して減算回路36に供給されて、信号S1pのレベル
から信号S2pのレベルが減算され、減算回路36から、信
号S1pと信号S2pとの間のレベル差に応じた出力信号Sfが
得られる。
As described above, the imaging output obtained from the CCD image sensor of the first detection camera 28 positioned so that the imaging surface 28a of the CCD image sensor is located at the position ahead of the position F 1 by the distance A. The signal SV 1 is supplied to the peak hold circuit 32 after passing through the pedestal clamp circuit 30, and the imaging output signal SV 1 is supplied from the peak hold circuit 32.
A signal S 1p having a level corresponding to the peak level of the CCD image sensor is obtained, while the imaging surface 29a of the CCD image sensor is positioned so as to be located at a position that is behind the position F 2 by a distance A ′. The imaging output signal SV 2 obtained from the CCD image sensor of the detection camera 29 of is passed through the pedestal clamp circuit 31 and then supplied to the peak hold circuit 33,
A signal S 2p having a level corresponding to the peak level of the imaging output signal SV 2 is obtained from the peak hold circuit 33. These signals S 1p and S 2p are respectively amplified by the amplifier circuit 34 and
35 are supplied to the subtraction circuit 36 through a signal S level level from signal S 2p of 1p is subtracted from the subtraction circuit 36, an output signal corresponding to the level difference between the signal S 1p and the signal S 2p Sf is obtained.

上述のピーク・ホールド回路32及び33から夫々得られ
る信号S1p及び信号S2pは、光学ピックアップの対物レン
ズ6が基準の位置をとるとき、従って、観測部51におい
て、接眼レンズ22により集束された第1の分割光ビーム
B1が、観測カメラ24におけるCCDイメージセンサの撮像
面24a上に、それに対する適正フォーカス状態をもって
ビームスポットを形成するとき、共にレベル1/2Lwをと
るものとなり、その結果、減算回路36から得られる出力
信号Sfのレベルが零とされる。また、光学ピックアップ
の対物レンズ6が基準の位置より観測用対物レンズ20か
ら離隔する方向に移動したとき、従って、観測部51にお
いて、接眼レンズ22により集束された第1の分割光ビー
ムB1が、観測カメラ24におけるCCDイメージセンサの撮
像面24a上に、それに対するオーバー・フォーカス状態
をもってビームスポットを形成するとき、信号S1pがレ
ベル1/2Lwより大なるレベルをとり、かつ、信号S2pがレ
ベル1/2Lwより小なるレベルをとって、その結果、減算
回路36から得られる出力信号Sfが正のレベルを有するも
のとなる。さらに、光学ピックアップの対物レンズ6が
基準の位置より観測用対物レンズ20に近接する方向に移
動したとき、従って、観測部51において、接眼レンズ22
により集束された第1の分割光ビームB1が、観測カメラ
24におけるCCDイメージセンサの撮像面24a上に、それに
対するアンダー・フォーカス状態をもってビームスポッ
トを形成するとき、信号S1pがレベル1/2Lwより小なるレ
ベルをとり、かつ、信号S2pがレベル1/2Lwより大なるレ
ベルをとって、その結果、減算回路36から得られる出力
信号Sfが負のレベルを有するものとなる。
The signals S 1p and S 2p obtained from the above-mentioned peak hold circuits 32 and 33, respectively, are focused by the eyepiece lens 22 when the objective lens 6 of the optical pickup is at the reference position, and therefore in the observation section 51. First split light beam
When B 1 forms a beam spot on the image pickup surface 24a of the CCD image sensor in the observation camera 24 with a proper focus state for it, both take level 1 / 2Lw, and as a result, it is obtained from the subtraction circuit 36. The level of the output signal Sf is set to zero. Further, when the objective lens 6 of the optical pickup moves in a direction away from the observation objective lens 20 from the reference position, the first split light beam B 1 focused by the eyepiece lens 22 in the observation unit 51 is accordingly , When forming a beam spot on the imaging surface 24a of the CCD image sensor in the observation camera 24 in an over-focused state, the signal S 1p takes a level higher than level 1 / 2Lw, and the signal S 2p is A level smaller than level 1 / 2Lw is taken, and as a result, the output signal Sf obtained from the subtraction circuit 36 has a positive level. Furthermore, when the objective lens 6 of the optical pickup moves from the reference position in the direction in which the objective lens 6 approaches the observation objective lens 20, accordingly, in the observation section 51, the eyepiece 22
The first split light beam B 1 focused by
When a beam spot is formed on the image pickup surface 24a of the CCD image sensor in 24 with an under-focus state corresponding to it, the signal S 1p takes a level smaller than level 1 / 2Lw, and the signal S 2p has a level 1 / Taking a level greater than 2Lw, the result is that the output signal Sf obtained from the subtraction circuit 36 has a negative level.

このため、減算回路36から得られる出力信号Sfは、第
5図に示される如くに、観測部51において第1の分割光
ビームB1が観測カメラ24におけるCCDイメージセンサの
撮像面24aに対して適正フォーカス状態,オーバー・フ
ォーカス状態もしくはアンダー・フォーカス状態をとる
に応じて、零,正もしくは負のレベルをとるものとな
り、第1の分割光ビームB1の観測カメラ24におけるCCD
イメージセンサの撮像面24aに対するフォーカス状態を
あらわすフォーカス・エラー信号となる。
Therefore, as shown in FIG. 5, the output signal Sf obtained from the subtraction circuit 36 is the first split light beam B 1 in the observation unit 51 with respect to the imaging surface 24a of the CCD image sensor in the observation camera 24. Depending on the proper focus state, over-focus state or under-focus state, the level becomes zero, positive or negative, and the CCD of the observation camera 24 for the first split light beam B 1
The focus error signal represents the focus state of the image sensor 24a of the image sensor.

そして、斯かるフォーカス状態検出部52における減算
回路36から得られる出力信号Sfは、位相補償回路37を介
して、フォーカス制御用駆動回路38に供給され、フォー
カス制御用駆動回路38は、出力信号Sfに応じた駆動信号
SFをもって、光学ピックアップの対物レンズ6に対して
設けられたフォーカス制御用コイル9を駆動し、対物レ
ンズ6を基準の位置に保つべく制御する。このような光
学ピックアップの対物レンズ6に対する制御がなされる
ことにより、観測部51において、第1の分割光ビームB1
が、観測カメラ24におけるCCDイメージセンサの撮像面2
4aに対する適正フォーカス状態を維持するもとで、CCD
イメージセンサの撮像面24a上に形成するビームスポッ
トが観測される。
The output signal Sf obtained from the subtraction circuit 36 in the focus state detection unit 52 is supplied to the focus control drive circuit 38 via the phase compensation circuit 37, and the focus control drive circuit 38 outputs the output signal Sf. Drive signal according to
With SF, the focus control coil 9 provided for the objective lens 6 of the optical pickup is driven, and the objective lens 6 is controlled to be maintained at the reference position. By controlling the objective lens 6 of the optical pickup as described above, the first split light beam B 1
However, the imaging surface 2 of the CCD image sensor in the observation camera 24
While maintaining the proper focus state for 4a, CCD
A beam spot formed on the imaging surface 24a of the image sensor is observed.

G−2 第2の実施例(第6図) 第6図は、本発明に係る光ビームスポット観測装置の
第2の実施例を示す。
G-2 Second Embodiment (FIG. 6) FIG. 6 shows a second embodiment of the light beam spot observation apparatus according to the present invention.

この例も、第8図に示される如くの、1個の光学系ブ
ロック1を形成すべく纏められ光学ピックアップから、
対物レンズ6を通じて出射するレーザ光ビームが形成す
るビームスポットの観測に用いられる。そして、第6図
において、第1図に示される各部に対応する部分には、
第1図と共通の符号が付されて示され、それらについて
の重複説明は省略される。
Also in this example, as shown in FIG. 8, the optical pickups are combined to form one optical system block 1,
It is used for observing the beam spot formed by the laser light beam emitted through the objective lens 6. Then, in FIG. 6, parts corresponding to the respective parts shown in FIG.
The same reference numerals as those in FIG. 1 are attached and shown, and the duplicated description thereof is omitted.

斯かる第6図に示される例においては、ビームスプリ
ッタ21からの第1の分割光ビームB1が、図示が省略され
ているが、第1図に示される例の場合と同様に設けられ
る観測部51に導かれて、観測部51における観測カメラ24
に入射せしめられ、また、ビームスプリッタ21からの第
2の分割光ビームB2が、フォーカス状態検出部52に導か
れ、ハーフミラーから成るビームスプリッタ41におい
て、2つの分割光ビームB3′及びB4′に分割される。そ
して、分割光ビームB3′が、減光フィルタ44a及びハー
フミラー42を通過して、検出カメラ40に入射し、また、
分割光ビームB4′が減光フィルタ44bを通じてプリズム4
3に入射し、プリズム43内で2回の全反射を行った後、
ハーフミラー42に入射し、ハーフミラー42にてさらに反
射して、検出カメラ40に入射する。このように、分割光
ビームB4′は、プリズム43を経るものとされることによ
り、そのビームスプリッタ21から検出カメラ40に至る光
路長は、分割光ビームB3′のビームスプリッタ21から検
出カメラ40に至る光路長より長くなる。
In such an example shown in FIG. 6, although the illustration of the first split light beam B 1 from the beam splitter 21 is omitted, the observation is provided in the same manner as in the case of the example shown in FIG. The observation camera 24 in the observation section 51 is guided by the section 51.
The second split light beam B 2 from the beam splitter 21 is guided to the focus state detection unit 52, and in the beam splitter 41 including a half mirror, the two split light beams B 3 ′ and B 3 ′ and B It is divided into 4 '. Then, the divided light beam B 3 ′ passes through the neutral density filter 44a and the half mirror 42, enters the detection camera 40, and
The split light beam B 4 ′ is passed through the neutral density filter 44b to the prism 4
After entering 3 and performing total reflection twice in the prism 43,
The light enters the half mirror 42, is further reflected by the half mirror 42, and enters the detection camera 40. As described above, since the split light beam B 4 ′ passes through the prism 43, the optical path length from the beam splitter 21 to the detection camera 40 is determined by the split light beam B 3 ′ from the beam splitter 21 to the detection camera. It is longer than the optical path length reaching 40.

検出カメラ40は、例えば、CCDイメージセンサを用い
ており、観測用対物レンズ20により集束され、ビームス
プリッタ41を通過して入射する分割光ビームB3′のビー
ムスポット、及び、同じく観測用対物レンズ20により集
束されて、ビームスプリッタ41において反射して入射す
る分割光ビームB4′のビームスポットが、CCDイメージ
センサの撮像面40a上における異なる位置に形成され、
それら両ビームスポットがCCDイメージセンサにより撮
像される。その際、検出カメラ40は、そのCCDイメージ
センサの撮像面40aが、光学ピックアップの対物レンズ
6が基準の位置をとるもとで、分割光ビームB3′が集束
点を形成すべき位置F1′より所定の距離Bだけ前方とな
る位置、及び、分割光ビームB4′が集束点を形成すべき
位置F2′より所定の距離B′だけ後方となる位置に配さ
れるように設定される。そして、上述の所定の距離B及
びB′の夫々は、光学ピックアップの対物レンズ6が基
準の位置をとるとき、検出カメラ40におけるCCDイメー
ジセンサの撮像面40a上において、分割光ビームB3′に
より形成されるビームスポットと分割光ビームB4′によ
り形成されるビームスポットとが同一輝度となる距離と
なるように設定される。
The detection camera 40 uses, for example, a CCD image sensor, a beam spot of the split light beam B 3 ′ that is focused by the observation objective lens 20, enters through the beam splitter 41, and also the observation objective lens. Beam spots of the split light beam B 4 ′ which are focused by 20 and are reflected by the beam splitter 41 to enter are formed at different positions on the imaging surface 40 a of the CCD image sensor,
Both of these beam spots are imaged by a CCD image sensor. At that time, in the detection camera 40, the image pickup surface 40a of the CCD image sensor is located at the position F 1 at which the split light beam B 3 ′ should form the focusing point while the objective lens 6 of the optical pickup is located at the reference position. It is set so as to be located at a position ahead of a predetermined distance B and at a position where the split light beam B 4 ′ is behind a position F 2 ′ at which a focal point should be formed by a predetermined distance B ′. It When the objective lens 6 of the optical pickup takes the reference position, the predetermined distances B and B ′ are determined by the divided light beams B 3 ′ on the image pickup surface 40a of the CCD image sensor of the detection camera 40. The beam spot formed and the beam spot formed by the divided light beam B 4 ′ are set to have the same luminance.

検出カメラ40のCCDイメージセンサから得られる撮像
出力信号SV3が、ペディスタル・クランプ回路45を経た
後、サンプリング・ホールド回路46に供給される。サン
プリング・ホールド回路46からは、撮像出力信号SV3
の、検出カメラ40におけるCCDイメージセンサの撮像面4
0a上に分割光ビームB3′により形成されたビームスポッ
トに対応するピークレベル部と、検出カメラ40における
CCDイメージセンサの撮像面40a上に分割光ビームB4′に
より形成されたビームスポットに対応するピークレベル
部とが、夫々、別個にサンプル・ホールドされて形成さ
れる信号Ssaと信号Ssbとが得られる。そして、これら信
号SsaとSsbが減算回路47に供給されて、信号Ssaのレベ
ルから信号Ssbのレベルが減算され、減算回路47から信
号Ssaと信号Ssbとの間のレベル差に応じた出力信号Sf′
が得られる。
The imaging output signal SV 3 obtained from the CCD image sensor of the detection camera 40 is supplied to the sampling and holding circuit 46 after passing through the pedestal clamp circuit 45. From the sampling and holding circuit 46, the imaging surface 4 of the CCD image sensor in the detection camera 40 in the imaging output signal SV 3
The peak level portion corresponding to the beam spot formed by the split light beam B 3 ′ on 0a and the detection camera 40
The peak level portion corresponding to the beam spot formed by the divided light beam B 4 ′ on the image pickup surface 40a of the CCD image sensor is sampled and held separately to obtain the signal Ssa and the signal Ssb. To be Then, these signals Ssa and Ssb are supplied to the subtraction circuit 47, the level of the signal Ssb is subtracted from the level of the signal Ssa, and the output signal Sf corresponding to the level difference between the signal Ssa and the signal Ssb from the subtraction circuit 47. ′
Is obtained.

上述のサンプリング・ホールド回路46から得られる信
号Ssa及びSsbは、光学ピックアップの対物レンズ6が基
準の位置をとるとき、従って、観測部51において、第1
の分割光ビームB1が、観測カメラ24におけるCCDイメー
ジセンサの撮像面24a上に、それに対する適正フォーカ
ス状態をもってビームスポットを形成するとき、互いに
等しいレベルをとり、その結果、減算回路47から得られ
る出力信号Sf′のレベルが零とされる。また、光学ピッ
クアップの対物レンズ6が基準の位置より観測用対物レ
ンズ20から離隔する方向に移動したとき、従って、観測
部51において、第1の分割光ビームB1が、観測カメラ24
におけるCCDイメージセンサの撮像面24a上に、それに対
するオーバー・フォーカス状態をもってビームスポット
を形成するとき、信号Ssaのレベルが信号Ssbのレベルよ
り大とされ、その結果、減算回路47から得られる出力信
号Sf′が正のレベルを有するものとなる。さらに、光学
ピックアップの対物レンズ6が基準の位置より観測用対
物レンズ20に近接する方向に移動したとき、従って、観
測部51において、第1の分割光ビームB1が、観測カメラ
24におけるCCDイメージセンサの撮像面24a上に、それに
対するアンダー・フォーカス状態をもってビームスポッ
トを形成するとき、信号Ssaのレベルが信号Ssbのレベル
より小とされ、その結果、減算回路47から得られる出力
信号Sf′が負のレベルを有するものとなる。
The signals Ssa and Ssb obtained from the sampling and holding circuit 46 described above are output when the objective lens 6 of the optical pickup takes the reference position, and accordingly, in the observing section 51,
Of the divided light beams B 1 of the CCD image sensor in the observation camera 24 form a beam spot with an appropriate focus state on the imaging surface 24a of the CCD image sensor, take the same level as each other, and as a result, are obtained from the subtraction circuit 47. The level of the output signal Sf 'is set to zero. Further, when the objective lens 6 of the optical pickup moves in a direction away from the observation objective lens 20 from the reference position, therefore, in the observation unit 51, the first split light beam B 1 is emitted from the observation camera 24.
When a beam spot is formed on the image pickup surface 24a of the CCD image sensor in the overfocus state, the level of the signal Ssa is made higher than the level of the signal Ssb, and as a result, the output signal obtained from the subtraction circuit 47 is obtained. Sf 'will have a positive level. Further, when the objective lens 6 of the optical pickup moves from the reference position in the direction closer to the observation objective lens 20, therefore, in the observation unit 51, the first split light beam B 1 is emitted from the observation camera.
When a beam spot is formed on the image pickup surface 24a of the CCD image sensor in 24 with an under-focus state corresponding to it, the level of the signal Ssa is made smaller than the level of the signal Ssb, and as a result, the output obtained from the subtraction circuit 47 The signal Sf 'will have a negative level.

そのため、減算回路47から得られる出力信号Sf′は、
観測部51において第1の分割光ビームB1が観測カメラ24
におけるCCDイメージセンサの撮像面24aに対して適正フ
ォーカス状態,オーバー・フォーカス状態もしくはアン
ダー・フォーカス状態をとるに応じて、零,正もしくは
負のレベルをとるものとなり、第1の分割光ビームB1
観測カメラ24におけるCCDイメージセンサの撮像面24aに
対するフォーカス状態をあらわすフォーカス・エラー信
号となる。
Therefore, the output signal Sf ′ obtained from the subtraction circuit 47 is
In the observation section 51, the first split light beam B 1 is observed by the observation camera 24.
Depending on whether the image pickup surface 24a of the CCD image sensor is in the proper focus state, the over-focus state or the under-focus state, the level becomes zero, positive or negative, and the first split light beam B 1 The focus error signal represents the focus state of the CCD image sensor of the observation camera 24 with respect to the imaging surface 24a.

そして、斯かるフォーカス状態検出部52における減算
回路47から得られる出力信号Sf′は、位相補償回路37を
介して、フォーカス制御用駆動回路38に供給され、フォ
ーカス制御用駆動回路38は、出力信号Sf′に応じた駆動
信号SFをもって、光学ピックアップの対物レンズ6に対
して設けられたフォーカス制御用コイル9を駆動し、対
物レンズ6を基準の位置に保つべく制御する。このよう
な光学ピックアップの対物レンズ6に対する制御がなさ
れることにより、観測部51において、第1の分割光ビー
ムB1が、観測カメラ24におけるCCDイメージセンサの撮
像面24aに対する適正フォーカス状態を維持するもと
で、CCDイメージセンサの撮像面24a上に形成するビーム
スポットが観測される。
The output signal Sf ′ obtained from the subtraction circuit 47 in the focus state detection unit 52 is supplied to the focus control drive circuit 38 via the phase compensation circuit 37, and the focus control drive circuit 38 outputs the output signal. The focus control coil 9 provided for the objective lens 6 of the optical pickup is driven by the drive signal SF corresponding to Sf ', and the objective lens 6 is controlled to be kept at the reference position. By controlling the objective lens 6 of such an optical pickup, the first split light beam B 1 in the observation section 51 maintains the proper focus state with respect to the imaging surface 24a of the CCD image sensor in the observation camera 24. At first, a beam spot formed on the image pickup surface 24a of the CCD image sensor is observed.

G−3 第3の実施例(第7図) 第7図は、本発明に係る光ビームスポット観測装置の
第3の実施例を示す。
G-3 Third Embodiment (FIG. 7) FIG. 7 shows a third embodiment of the light beam spot observation apparatus according to the present invention.

この例も、第8図に示される如くの、1個の光学系ブ
ロック1を形成すべく纏められ光学ピックアップから、
対物レンズ6を通じて出射するレーザ光ビームが形成す
るビームスポットの観測に用いられる。そして、第7図
においても、第1図に示される各部に対応する部分に
は、第1図と共通の符号が付されて示され、それらにつ
いての重複説明は省略される。
Also in this example, as shown in FIG. 8, the optical pickups are combined to form one optical system block 1,
It is used for observing the beam spot formed by the laser light beam emitted through the objective lens 6. In FIG. 7 as well, portions corresponding to the respective portions shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and duplicate description thereof will be omitted.

斯かる第7図に示される例においては、ビームスプリ
ッタ21からの第1の分割光ビームB1が、図示が省略され
ているが、第1図に示される例の場合と同様に設けられ
る観測部51に導かれて、観測部51における観測カメラ24
に入射せしめられ、また、ビームスプリッタ21からの第
2の分割光ビームB2が、フォーカス状態検出部52に導か
れ、減光フィルタ48を通じて検出カメラ49に入射せしめ
られる。
In such an example shown in FIG. 7, although the illustration of the first split light beam B 1 from the beam splitter 21 is omitted, the observation is provided in the same manner as in the example shown in FIG. The observation camera 24 in the observation section 51 is guided by the section 51.
In addition, the second split light beam B 2 from the beam splitter 21 is guided to the focus state detection unit 52, and is made incident on the detection camera 49 through the neutral density filter 48.

検出カメラ49も、例えば、CCDイメージセンサを用い
ていて、観測用対物レンズ20により集束された第1の分
割光ビームB1のビームスポットが、CCDイメージセンサ
の撮像面49aに形成され、そのビームスポットがCCDイメ
ージセンサにより撮像される。その際、検出カメラ49
は、そのCCDイメージセンサの撮像面49aが、光学ピック
アップの対物レンズ6が基準の位置をとるもとで、第1
の分割光ビームB1が集束点を形成すべき位置F0より所定
の距離Cだけ前方となる位置に配されるように設定され
る。
The detection camera 49 also uses, for example, a CCD image sensor, and the beam spot of the first split light beam B 1 focused by the observation objective lens 20 is formed on the imaging surface 49a of the CCD image sensor. The spot is imaged by the CCD image sensor. At that time, the detection camera 49
Is the first with the image pickup surface 49a of the CCD image sensor at the reference position of the objective lens 6 of the optical pickup.
It is set so that the divided light beam B 1 of is divided by a predetermined distance C ahead of the position F 0 at which the focal point should be formed.

そして、検出カメラ49のCCDイメージセンサから得ら
れる撮像出力信号SV4が、ペディスタル・クランプ回路3
0′を経た後、ピーク・ホールド回路32′に供給され、
ピーク・ホールド回路32′から、撮像出力信号SV4のピ
ークレベルに対応するレベルを有する信号S4pが得られ
る。この信号S4pは、増幅回路34′を介してレベル比較
回路50に供給され、基準電圧発生部50Rからの基準電圧V
rと比較される。基準電圧Vrは、光学ピックアップの対
物レンズ6が基準の位置をとるとき、増幅回路34′の出
力側に得られる信号S4pのレベルに相当するレベルを有
するようにされており、レベル比較回路50から、信号S
4pと基準電圧Vrとの間のレベル差に応じた比較出力信号
Sf″が得られる。
Then, the imaging output signal SV 4 obtained from the CCD image sensor of the detection camera 49 is the pedestal clamp circuit 3
After passing 0 ', it is supplied to the peak hold circuit 32',
A signal S 4p having a level corresponding to the peak level of the imaging output signal SV 4 is obtained from the peak hold circuit 32 '. This signal S 4p is supplied to the level comparison circuit 50 via the amplification circuit 34 ′, and the reference voltage V from the reference voltage generator 50R is supplied.
Compared with r. The reference voltage Vr is set to have a level corresponding to the level of the signal S 4p obtained at the output side of the amplification circuit 34 ′ when the objective lens 6 of the optical pickup takes the reference position, and the level comparison circuit 50 From the signal S
Comparison output signal according to the level difference between 4p and reference voltage Vr
Sf ″ is obtained.

この比較出力信号Sf″は、光学ピックアップの対物レ
ンズ6が基準の位置をとるとき、従って、観測部51にお
いて、接眼レンズ22により集束された第1の分割光ビー
ムB1が、観測カメラ24におけるCCDイメージセンサの撮
像面24a上に、それに対する適正フォーカス状態をもっ
てビームスポットを形成するとき、そのレベルが零とさ
れ、また、光学ピックアップの対物レンズ6が基準の位
置より観測用対物レンズ20から離隔する方向に移動した
とき、従って、観測部51において、接眼レンズ22により
集束された第1の分割光ビームB1が、観測カメラ24にお
けるCCDイメージセンサの撮像面24a上に、それに対する
オーバー・フォーカス状態をもってビームスポットを形
成するとき、正のレベルをとり、さらに、光学ピックア
ップの対物レンズ6が基準の位置より観測用対物レンズ
20に近接する方向に移動したとき、従って、観測部51に
おいて、接眼レンズ22により集束された第1の分割光ビ
ームB1が、観測カメラ24におけるCCDイメージセンサの
撮像面24a上に、それに対するアンダーフォーカス状態
をもってビームスポットを形成するとき、負のレベルを
とる。従って、レベル比較回路50から得られる比較出力
信号Sf″は、第1の分割光ビームB1の観測カメラ24にお
けるCCDイメージセンサの撮像面24aに対するフォーカス
状態をあらわすフォーカス.エラー信号となる。
This comparison output signal Sf ″ indicates that when the objective lens 6 of the optical pickup takes the reference position, the first split light beam B 1 focused by the eyepiece lens 22 in the observing section 51 is observed in the observing camera 24. When the beam spot is formed on the image pickup surface 24a of the CCD image sensor with a proper focus state for it, the level is set to zero, and the objective lens 6 of the optical pickup is separated from the observation objective lens 20 from the reference position. Therefore, in the observation unit 51, the first split light beam B 1 focused by the eyepiece lens 22 is focused on the image pickup surface 24a of the CCD image sensor in the observation camera 24 and overfocused on it. When a beam spot is formed depending on the state, it takes a positive level, and the objective lens 6 of the optical pickup is at the reference position. More observation objective lens
When moving in the direction close to 20, therefore, in the observation unit 51, the first split light beam B 1 focused by the eyepiece lens 22 is focused on the imaging surface 24a of the CCD image sensor in the observation camera 24 against it. When forming a beam spot in the underfocus state, it takes a negative level. Therefore, the comparison output signal Sf ″ obtained from the level comparison circuit 50 becomes a focus error signal representing the focus state of the first divided light beam B 1 on the imaging surface 24a of the CCD image sensor in the observation camera 24.

そして、斯かるフォーカス状態検出部52におけるレベ
ル比較回路50から得られる比較出力信号Sf″は、位相補
償回路37を介して、フォーカス制御用駆動回路38に供給
され、フォーカス制御用駆動回路38は、比較出力信号S
f″に応じた駆動信号SFをもって、光学ピックアップの
対物レンズ6に対して設けられたフォーカス制御用コイ
ル9を駆動し、対物レンズ6を基準の位置に保つべく制
御する。このような光学ピックアップの対物レンズ6に
対する制御がなされることにより、観測部51において、
第1の分割光ビームB1が、観測カメラ24におけるCCDイ
メージセンサの撮像面24aに対する適正フォーカス状態
を維持するもとで、CCDイメージセンサの撮像面24a上に
形成するビームスポットが観測される。
Then, the comparison output signal Sf ″ obtained from the level comparison circuit 50 in the focus state detection unit 52 is supplied to the focus control drive circuit 38 via the phase compensation circuit 37, and the focus control drive circuit 38 Comparison output signal S
The focus control coil 9 provided for the objective lens 6 of the optical pickup is driven by the drive signal SF corresponding to f ″, and the objective lens 6 is controlled to be kept at the reference position. By controlling the objective lens 6, the observation unit 51
The beam spot formed on the imaging surface 24a of the CCD image sensor is observed while the first split light beam B 1 maintains the proper focus state with respect to the imaging surface 24a of the CCD image sensor in the observation camera 24.

H 発明の効果 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る光ビーム
スポット観測装置によれば、光学ピックアップにおける
対物レンズを通じて出射する光ビームにより観測部に形
成されるビームスポットを観測するに際し、光学ピック
アップからの光ビームが、観測部においてビームスポッ
トを形成するにあたって、適正なフォーカス状態に置か
れ、斯かる適正なフォーカス状態は、例えば、光学ピッ
クアップに外乱が作用するような場合にも維持されるの
で、光学ピックアップからの光ビームにより形成される
ビームスポットについての正確な測定を、安定に行うこ
とができる。
H Effect of the Invention As is clear from the above description, according to the light beam spot observation device of the present invention, when observing the beam spot formed in the observation part by the light beam emitted through the objective lens in the optical pickup, The light beam from the pickup is placed in a proper focus state when forming a beam spot in the observation section, and the proper focus state is maintained even when disturbance acts on the optical pickup, for example. Therefore, the accurate measurement of the beam spot formed by the light beam from the optical pickup can be stably performed.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明に係るビームスポット観測装置の一例を
示す概略構成図、第2図,第3図,第4図及び第5図
は、第1図に示される例の動作説明に供される信号波形
図、第6図は本発明に係る光ビームスポット観測装置の
他の例の要部を示す概略構成図、第7図は本発明に係る
光ビームスポット観測装置のさらに他の例の要部を示す
概略構成図、第8図は光学ピックアップを示す概略構成
図である。 図中、1は光学系ブロック、2はレーザダイオード、6
は対物レンズ、9はフォーカス制御用コイル、20は観測
用対物レンズ、21,25,41はビームスプリッタ、22は接眼
レンズ、24は観測カメラ、28及び29は第1及び第2の検
出カメラ、37は位相補償回路、38はフォーカス制御用駆
動回路、40及び49は検出カメラ、51は観測部、52はフォ
ーカス状態検出部である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a beam spot observation apparatus according to the present invention, and FIGS. 2, 3, 4, and 5 are shown in FIG. FIG. 6 is a signal waveform diagram used for explaining the operation of the example, FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a main part of another example of the light beam spot observation apparatus according to the present invention, and FIG. 7 is a light beam spot observation according to the present invention. FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a main part of still another example of the apparatus, and FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an optical pickup. In the figure, 1 is an optical system block, 2 is a laser diode, and 6
Is an objective lens, 9 is a focus control coil, 20 is an observation objective lens, 21, 25 and 41 are beam splitters, 22 is an eyepiece lens, 24 is an observation camera, 28 and 29 are first and second detection cameras, 37 is a phase compensation circuit, 38 is a drive circuit for focus control, 40 and 49 are detection cameras, 51 is an observation unit, and 52 is a focus state detection unit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光ビーム発生源,該光ビーム発生源からの
光ビームを集束させる対物レンズ、及び、該対物レンズ
に対するフォーカス制御手段を備えて成る光学ピックア
ップにおける上記対物レンズに対向して配される観測用
対物レンズと、 該観測用対物レンズを通過した上記光学ピックアップの
対物レンズからの光ビームを少なくとも第1及び第2の
分割光ビームに分割するビームスプリッタと、 上記第1の分割光ビームのビームスポットの観測に供さ
れる観測部と、 上記第2の分割光ビームのビームスポットを撮像する撮
像手段を備え、該撮像手段から得られる撮像出力信号に
基づいて、上記観測部における上記第1の分割光ビーム
のフォーカス状態に応じた検出出力信号を形成するフォ
ーカス状態検出部と、 該フォーカス状態検出部から得られる検出出力信号に応
じて、上記光学ピックアップのフォーカス制御手段を駆
動するフォーカス制御部と、 を備えて構成される光ビームスポット観測装置。
1. An optical pickup comprising a light beam generation source, an objective lens for focusing a light beam from the light beam generation source, and focus control means for the objective lens. An objective lens for observation, a beam splitter that splits the light beam from the objective lens of the optical pickup that has passed through the objective lens for observation into at least first and second split light beams, and the first split light beam Of the beam spot of the second divided light beam, and an image pickup means for picking up an image of the beam spot of the second divided light beam. Based on an image pickup output signal obtained from the image pickup means, A focus state detection unit that forms a detection output signal according to the focus state of one split light beam; A light beam spot observation apparatus comprising: a focus control unit that drives a focus control unit of the optical pickup according to a detection output signal obtained from the optical beam spot observation unit.
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