JP2001110068A - Optical head - Google Patents

Optical head

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JP2001110068A
JP2001110068A JP28699699A JP28699699A JP2001110068A JP 2001110068 A JP2001110068 A JP 2001110068A JP 28699699 A JP28699699 A JP 28699699A JP 28699699 A JP28699699 A JP 28699699A JP 2001110068 A JP2001110068 A JP 2001110068A
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JP
Japan
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light
light beam
signal
optical
optical head
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JP28699699A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiro Seo
勝弘 瀬尾
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an RF signal little in noise while excellently detecting a focus error signal and a tracking error signal. SOLUTION: By using a luminous flux division element 27 and luminous flux emitted from a light source 21 to an optical disk 50, the luminous flux reflected by the optical disk 50 is divided into three lines of liminous flux of convergent angles different from each other. The focus error signal and the tracking error signal are generated by a control circuit based on the luminous flux of the furthest converged position from the luminous flux division element 27 and the luminous flux of the nearest converged position. The luminous flux in the middle of convergent position from the luminous flux division element 27 is detected by a photo-detector 28 having a single light receiving surface so that RF signal is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学記録媒体に対
する情報信号の書き込みまたは読み出しを行う光学ヘッ
ドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head for writing or reading information signals on an optical recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光ディスクの如き光学記録媒体に
対して情報信号の書き込み、または、読み出しを行う光
学ヘッドが提案されている。この光学ヘッドは、半導体
レーザの如き光源を備え、この光源から発する光束を光
学記録媒体に対して照射する。そして、光学記録媒体に
照射された光束によって該光学記録媒体に対して情報信
号を書き込み、または、光学記録媒体に照射された光束
の反射光束を検出することによって該光学記録媒体から
情報信号を読み出す。
2. Description of the Related Art Hitherto, an optical head for writing or reading an information signal on or from an optical recording medium such as an optical disk has been proposed. The optical head includes a light source such as a semiconductor laser, and irradiates a light beam emitted from the light source to an optical recording medium. Then, an information signal is written to the optical recording medium by a light beam applied to the optical recording medium, or an information signal is read from the optical recording medium by detecting a reflected light beam of the light beam applied to the optical recording medium. .

【0003】このような光学ヘッドにおいてはもとよ
り、例えば表面計測装置などの光学センサにおいても、
高精度な焦点制御が必要である。特に、上述のような光
学ヘッドにおいては、一般に光学記録媒体の記録面の振
動の量は、光学系の焦点深度よりもはるかに大きい。例
えば、焦点深度は数μmであるのに対して、光学記録媒
体の記録面は50μm以上振動する。このため、光学ヘ
ッドにおいては、光学記録媒体上に焦点を結ぶ対物レン
ズを、記録面の振動に応じて駆動することによって、信
号の記録/再生を行う光ビームスポットを正確に焦点に
合わせるようにしている。このとき、記録面と対物レン
ズの相対距離(フォーカス誤差)を示す信号をフォーカ
スエラー信号と称し、この信号を対物レンズの駆動信号
にフィードバックをかけるようにしている。このような
動作をフォーカスサーボと呼んでいる。
In such an optical head as well as in an optical sensor such as a surface measuring device, for example,
Highly accurate focus control is required. In particular, in the above-described optical head, the amount of vibration of the recording surface of the optical recording medium is generally much larger than the depth of focus of the optical system. For example, while the depth of focus is several μm, the recording surface of the optical recording medium vibrates by 50 μm or more. For this reason, in an optical head, an objective lens that focuses on an optical recording medium is driven in accordance with the vibration of a recording surface so that a light beam spot for recording / reproducing a signal is accurately focused. ing. At this time, a signal indicating a relative distance (focus error) between the recording surface and the objective lens is called a focus error signal, and this signal is fed back to a drive signal of the objective lens. Such an operation is called a focus servo.

【0004】フォーカスエラー信号は、光学ヘッドから
の出力信号に基づいて、いわゆる非点収差法などによっ
て生成される。フォーカスエラー信号の電圧値が負の帰
還になるようにサーボループを構成することにより、対
物レンズの位置を常に最良焦点となる位置とすることが
できる。
A focus error signal is generated by a so-called astigmatism method based on an output signal from an optical head. By configuring the servo loop so that the voltage value of the focus error signal becomes a negative feedback, the position of the objective lens can always be set to the position where the best focus is obtained.

【0005】非点収差法によるフォーカスエラー信号の
検出を行う光学ヘッドにおいては、図6に示すように、
光源101から出射された光束は、コリメータレンズ1
02によって平行光束となされ、ビームスプリッタ10
4によって反射されて、対物レンズ105によって光学
記録媒体106に収束され、該光学記録媒体106上に
ビームスポットを形成する。光学記録媒体106により
反射された光束は、再び対物レンズ105を通り、ビー
ムスプリッタ104を透過し、検出レンズ107、円筒
レンズ108によって、図7に示すように、光検出器1
09の受光面A,B,C,Dの部分に結像する。光検出
器109は、それぞれの受光面A,B,C,Dに照射さ
れた光束の強度に比例した電流IA,IB,IC,ID
を発生する。これらの電流に基づいて電流−電圧変換を
行うことにより、電圧値VA,VB,VC,VDを得る
ことができる。
In an optical head for detecting a focus error signal by the astigmatism method, as shown in FIG.
The light beam emitted from the light source 101 is collimated by the collimator lens 1.
02 is formed into a parallel beam by the beam splitter 10.
4 is reflected by the objective lens 105 and converged on the optical recording medium 106 by the objective lens 105 to form a beam spot on the optical recording medium 106. The light beam reflected by the optical recording medium 106 passes through the objective lens 105 again, passes through the beam splitter 104, and is detected by the detection lens 107 and the cylindrical lens 108 as shown in FIG.
An image is formed on the light receiving surfaces A, B, C, and D of the image No. 09. The photodetector 109 includes currents IA, IB, IC, and ID proportional to the intensity of the light beam applied to each of the light receiving surfaces A, B, C, and D.
Occurs. By performing current-voltage conversion based on these currents, voltage values VA, VB, VC, and VD can be obtained.

【0006】検出レンズ107、円筒レンズ108によ
る像面は、円筒レンズ108があるために単一の焦点面
とはならず、光軸方向に隔たった二つの焦線面を形成す
る。このように2つの焦線が存在する光波面の状態を非
点収差というので、このようなフォーカスエラー信号の
検出方法を非点収差法と呼んでいる。そして、これら2
つの焦線の略々中間に光検出器109を配置することに
より、次のようにしてフォーカスエラー信号を検出する
ことができる。
The image plane formed by the detection lens 107 and the cylindrical lens 108 does not form a single focal plane because of the cylindrical lens 108 but forms two focal lines separated in the optical axis direction. Since the state of the light wavefront where two focal lines exist is called astigmatism, such a method of detecting a focus error signal is called an astigmatism method. And these 2
By arranging the photodetector 109 approximately in the middle between two focal lines, a focus error signal can be detected as follows.

【0007】すなわち、対物レンズによる像が光学記録
媒体上に合焦しているとき、光検出器8上の光強度パタ
ーンは、図8に示すように、強度パターンが略々円形に
なるように設定されている。したがって、以下の信号強
度の演算結果(FE)は、略々ゼロになる。
That is, when the image formed by the objective lens is focused on the optical recording medium, the light intensity pattern on the photodetector 8 is set so that the intensity pattern becomes substantially circular as shown in FIG. Is set. Therefore, the following calculation result (FE) of the signal strength becomes substantially zero.

【0008】FE=(VA+VC)−(VB+VD) 一方、対物レンズが光学記録媒体に遠すぎたり近すぎた
りすると、図9、または、図10に示すように、楕円形
になり、FEの値は、マイナス、または、プラスの値に
なる。したがって、この演算結果FEは、フォーカスエ
ラー信号として使うことができる。フォーカスサーボル
ープは、FEがゼロになるようなフィードバックループ
とすればよい。
FE = (VA + VC)-(VB + VD) On the other hand, if the objective lens is too far or too close to the optical recording medium, it becomes elliptical as shown in FIG. 9 or FIG. , Minus, or plus value. Therefore, the calculation result FE can be used as a focus error signal. The focus servo loop may be a feedback loop such that FE becomes zero.

【0009】次に、トラッキングサーボについて説明す
る。光学記録媒体、特に、光ディスクにおいては、信号
記録面上に案内溝、または、ピット列がスパイラル状に
形成されており、これは通常、記録トラックと呼ばれて
いる。光学ヘッドは、光ビームスポットをこの記録トラ
ックに沿ってトレースさせることにより、光学記録媒体
に対する情報信号の記録再生を行うことができる。記録
トラックは、通常、光ディスクなどの光学記録媒体の基
材に対して100μm程度偏芯しているため、該光学記
録媒体が回転操作されたときには、その偏芯分だけ蛇行
する。そして、記録トラックと記録トラックとの間隔、
すなわち、トラックピッチは、1μm程度しかない。
Next, the tracking servo will be described. In an optical recording medium, particularly an optical disk, a guide groove or a pit row is formed in a spiral shape on a signal recording surface, and this is generally called a recording track. The optical head can record and reproduce the information signal on the optical recording medium by tracing the light beam spot along the recording track. Since the recording track is generally eccentric about 100 μm with respect to the base material of an optical recording medium such as an optical disk, when the optical recording medium is rotated, the recording track meanders by the eccentricity. And the distance between recording tracks,
That is, the track pitch is only about 1 μm.

【0010】そのため、光学記録媒体上に光ビームスポ
ットを形成する対物レンズを光軸に直交する方向に駆動
して該光ビームスポットを移動させることで、該光ビー
ムスポットを記録トラックに追従させる必要がある。こ
のような動作をトラッキングサーボと呼んでいる。
Therefore, it is necessary to move the light beam spot by driving an objective lens for forming a light beam spot on the optical recording medium in a direction perpendicular to the optical axis, so that the light beam spot follows the recording track. There is. Such an operation is called a tracking servo.

【0011】光検出器109は、図11に示すように、
受光面A,Dと受光面B,Cとを分割する線は、記録ト
ラックの方向に平行となされている。そして、光ビーム
スポットが記録トラックを横断するとき、光検出器の受
光面上の光強度は、この分割線に対して対称な位置にお
いて光強度差が現れるように変調される。すなわち、光
ビームスポットが記録トラックから一方向にずれたと
き、受光面A,Dにおける光強度が強くなり、受光面
B,Cにおける光強度は弱くなる。逆の他方向に光ビー
ムスポットが記録トラックからずれたときには、明暗の
関係も逆になり、受光面A,Dにおける光強度が弱くな
り、受光面B,Cにおける光強度が強くなる。光ビーム
スポットが記録トラックの中心上にあるときには、受光
面A,Dにおける光強度と受光面B,Cにおける光強度
とは等しくなる。
[0011] The photodetector 109 is, as shown in FIG.
The line dividing the light receiving surfaces A and D and the light receiving surfaces B and C is parallel to the direction of the recording track. Then, when the light beam spot traverses the recording track, the light intensity on the light receiving surface of the photodetector is modulated so that a light intensity difference appears at a position symmetrical with respect to this division line. That is, when the light beam spot deviates from the recording track in one direction, the light intensity on the light receiving surfaces A and D increases, and the light intensity on the light receiving surfaces B and C decreases. When the light beam spot deviates from the recording track in the other opposite direction, the light / dark relationship is also reversed, the light intensity on the light receiving surfaces A and D becomes weak, and the light intensity on the light receiving surfaces B and C becomes strong. When the light beam spot is on the center of the recording track, the light intensity on the light receiving surfaces A and D is equal to the light intensity on the light receiving surfaces B and C.

【0012】したがって、以下の演算によって求められ
る分割線の左右の光強度の差を検出した信号TEは、光
ビームスポットを記録トラックに追従させるためのトラ
ッキングエラー信号として使用することができる。
Therefore, the signal TE that detects the difference between the light intensities on the left and right sides of the dividing line obtained by the following calculation can be used as a tracking error signal for causing the light beam spot to follow the recording track.

【0013】TE=(VA+VD)−(VB+VC) なお、このようなトラッキングエラー信号TEの検出方
式は、プッシュプル法と呼ばれている。
TE = (VA + VD)-(VB + VC) Such a method of detecting the tracking error signal TE is called a push-pull method.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な光学ヘッドにおいて、以下の演算によって求められる
光検出器で検出される全強度RFは、いわゆるRF信号
として、光学記録媒体からの情報信号の再生信号として
使われる。
By the way, in the above-described optical head, the total intensity RF detected by the photodetector obtained by the following calculation is converted into a so-called RF signal of the information signal from the optical recording medium. Used as a playback signal.

【0015】RF=VA+VB+VC+VD そして、光学ヘッドを用いて情報信号の記録再生を行う
記録再生装置において、記録再生の高速化を図るために
は、光検出器、電流−電圧変換器や電圧加算器など、ヘ
ッドアンプ系回路の高速化、高帯域化を図ることが不可
欠である。そして、このようにして高速化を図る場合に
は、ノイズの上昇を伴うので、いかにしてノイズの上昇
を抑えるかということは重要な課題となる。
RF = VA + VB + VC + VD In a recording / reproducing apparatus for recording / reproducing an information signal using an optical head, a photodetector, a current-voltage converter, a voltage adder, etc. It is essential to increase the speed and bandwidth of the head amplifier system circuit. In order to increase the speed in this way, noise rises. Therefore, how to suppress noise rise is an important issue.

【0016】ここで、各電流信号IA,IB,IC,I
Dをそれぞれ電流−電圧変換したあとの電圧信号VA,
VB,VC,VDを加算するよりも、各電流信号IA,
IB,IC,IDを加算したあとに、電流−電圧変換し
たほうが、変換後の信号においてノイズが少なくなり好
ましい。このノイズの原因は、電流−電圧変換に用いる
帰還抵抗で発する熱ノイズである。そして、前者では電
流−電圧変換が4回行われるのに対して、後者では1回
で済むので、ノイズが少ないのである。例えば、電流−
電圧変換の回数が倍になる毎に、3dBのノイズが増加
するとされており、4つの受光面のぞれぞれについて電
流−電圧変換を行うと、ノイズは6dB増加することに
なる。
Here, each of the current signals IA, IB, IC, I
D after current-to-voltage conversion of D, respectively,
Rather than adding VB, VC, VD, each current signal IA,
It is preferable to perform current-voltage conversion after adding IB, IC, and ID because noise in the converted signal is reduced. The cause of this noise is thermal noise generated by a feedback resistor used for current-voltage conversion. In the former, the current-voltage conversion is performed four times, whereas in the latter, only one is necessary, so that the noise is small. For example, the current-
It is assumed that the noise of 3 dB increases each time the number of times of the voltage conversion doubles. If the current-voltage conversion is performed on each of the four light receiving surfaces, the noise increases by 6 dB.

【0017】したがって、ノイズの少ない良好なRF信
号を得るためには、RF信号を検出するための光検出器
は、受光部が分割されていないほうが好ましいことにな
る。しかし、フォーカスエラー信号の検出、トラッキン
グエラー信号の検出のためには、光検出器の受光面を複
数に分割し、それぞれの受光面からの信号を電流電圧変
換して演算せざるを得ない。
Therefore, in order to obtain a good RF signal with less noise, it is preferable that the photodetector for detecting the RF signal should not have the light receiving section divided. However, in order to detect the focus error signal and the tracking error signal, the light receiving surface of the photodetector must be divided into a plurality of parts, and the signals from the respective light receiving surfaces must be subjected to current-voltage conversion for calculation.

【0018】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、フォーカスエラー信号及びトラ
ッキングエラー信号の検出が良好に行えながら、ノイズ
の少ないRF信号を得ることができるようになされた光
学ヘッドを提供しようとするものである。
Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above situation, and is intended to obtain an RF signal with less noise while detecting a focus error signal and a tracking error signal satisfactorily. It is intended to provide an optical head that has been made.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る光学ヘッドは、光源と、この光源から
発せられた光束を集光させて光学記録媒体に向けて照射
する集光手段と、該光学記録媒体により反射された反射
光束を収束角度の互いに異なる3本の光束に分割する光
束分割素子と、これら3本の反射光束をそれぞれ検出す
る光検出手段と、この光検出手段から出力される光検出
出力に基づいてフォーカスエラー信号を生成するフォー
カスエラー信号生成手段とを備えている。
In order to solve the above-mentioned problems, an optical head according to the present invention comprises a light source and a light source for condensing a light beam emitted from the light source and irradiating the light beam onto an optical recording medium. Means, a light beam splitting element for splitting a light beam reflected by the optical recording medium into three light beams having different convergence angles, light detecting means for detecting the three reflected light beams, and the light detecting means And a focus error signal generating means for generating a focus error signal based on the light detection output output from the controller.

【0020】そして、光検出手段は、3本の反射光束の
うち集光位置が光束分割素子から最も遠い反射光束を検
出する第1の副受光面と、該3本の反射光束のうち集光
位置が該光束分割素子に最も近い反射光束を検出する第
2の副受光面と、該3本の反射光束のうち集光位置の該
光束分割素子からの距離が中間である反射光束を検出す
る主受光面とを有し、各受光面ごとに独立的に光検出出
力を出力する。
The light detecting means includes a first sub-light receiving surface for detecting a reflected light beam whose light condensing position is farthest from the light beam splitting element among the three reflected light beams, and a light condensing light beam among the three reflected light beams. A second sub-light receiving surface for detecting a reflected light beam whose position is closest to the light beam splitting element, and a reflected light beam having a middle distance from the light beam splitting element at the condensing position among the three reflected light beams; It has a main light receiving surface and outputs a light detection output independently for each light receiving surface.

【0021】そして、フォーカスエラー信号生成手段
は、第1及び第2の副受光面に対応する光検出出力に基
づき、光源から発せられた光束の光学記録媒体上におけ
る合焦状態を示すフォーカスエラー信号を生成する。
The focus error signal generating means is a focus error signal indicating a focus state of the light beam emitted from the light source on the optical recording medium based on the light detection outputs corresponding to the first and second sub-light receiving surfaces. Generate

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。この実施の形態では、光学記録媒
体として書き換え可能な光ディスクを用いて情報信号を
記録再生する光ディスク装置の光学ヘッドに本発明を適
用したものについて説明するが、本発明はこの実施の形
態に限定されるものではなく、読み出し専用の光ディス
クや光磁気ディスク等、光を用いて情報信号の記録また
は再生が行われる光学記録媒体を用いたあらゆるタイプ
の記録再生装置の光学ヘッドに適用可能である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a description will be given of a case where the present invention is applied to an optical head of an optical disc apparatus for recording and reproducing information signals using a rewritable optical disc as an optical recording medium. However, the present invention is not limited to this embodiment. However, the present invention can be applied to an optical head of any type of recording / reproducing apparatus using an optical recording medium in which information signals are recorded or reproduced using light, such as a read-only optical disk or a magneto-optical disk.

【0023】本発明に係る光学ヘッドを備える光ディス
ク装置は、図1に示すように、光ディスク50を回転操
作するスピンドルモータ2を備えている。本発明に係る
光学ヘッド1は、スピンドルモータ2により回転操作さ
れる光ディスク50に対して信号を書き込み、または、
該光ディスク50に書き込まれた信号を読み出す。ま
た、この光ディスク装置には、光学ヘッド1を光ディス
ク50上の任意の位置に移動操作するスレッドモータ
4、光学ヘッド1により光ディスク50に書き込むべき
信号を生成し、または、光学ヘッド1により光ディスク
50から読み出された信号を基に再生信号を生成する記
録再生回路5、光学ヘッド1により光ディスク50から
読み出された信号を基に光ディスク50上のアドレス信
号を再生するアドレス再生回路12、及び、光学ヘッド
1により光ディスク50から読み出された信号を基にフ
ォーカスサーボ信号やトラッキングサーボ信号、光学ヘ
ッド1の位置決めを行うための信号、スピンドルモータ
2の回転制御を行うための信号等、光ディスク装置全体
の動作を制御するための制御信号を生成する制御回路6
を備えている。
As shown in FIG. 1, the optical disk apparatus having the optical head according to the present invention includes a spindle motor 2 for rotating the optical disk 50. The optical head 1 according to the present invention writes a signal on the optical disc 50 that is rotated by the spindle motor 2, or
The signal written on the optical disk 50 is read. The optical disk device also includes a thread motor 4 for moving the optical head 1 to an arbitrary position on the optical disk 50, a signal to be written on the optical disk 50 by the optical head 1, or a signal from the optical disk 50 by the optical head 1. A recording / reproducing circuit 5 for generating a reproduced signal based on the read signal; an address reproducing circuit 12 for reproducing an address signal on the optical disk 50 based on a signal read from the optical disk 50 by the optical head 1; A focus servo signal and a tracking servo signal based on a signal read from the optical disk 50 by the head 1, a signal for positioning the optical head 1, a signal for controlling the rotation of the spindle motor 2, etc. Control circuit 6 for generating a control signal for controlling the operation
It has.

【0024】スピンドルモータ2は、制御回路6より供
給される制御信号に基づいて動作されるスピンドルドラ
イバ7により駆動され、光ディスク50を所定の回転数
で回転操作する。
The spindle motor 2 is driven by a spindle driver 7 operated based on a control signal supplied from a control circuit 6, and rotates the optical disk 50 at a predetermined rotation speed.

【0025】また、スレッドモータ4は、制御回路6よ
り供給される制御信号に基づいて動作されるスレッドド
ライバ8により駆動され、光学ヘッド1を光ディスク5
0上の径方向の所定の位置に移動させる。
The sled motor 4 is driven by a sled driver 8 operated based on a control signal supplied from a control circuit 6 to drive the optical head 1 to the optical disk 5.
It is moved to a predetermined position in the radial direction above zero.

【0026】光学ヘッド1は、図2に示すように、レー
ザ光束を発する半導体レーザの如き光源21を備え、こ
の光源21から出射されたレーザ光束を対物レンズ25
により集光し、集光された光スポットを光ディスク50
の信号記録面51上に照射することにより、この光ディ
スク50に情報信号を書き込み、または、この光ディス
ク50に書き込まれた情報信号を読み出す。このとき、
対物レンズ25は、図1に示すように、制御回路6より
供給されるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラ
ー信号に基づいて動作される対物レンズドライバ9によ
り、光ディスク50に接離する方向及び光ディスク50
の径方向の2軸方向に移動操作され、フォーカスサーボ
及びトラッキングサーボが行われる。
As shown in FIG. 2, the optical head 1 has a light source 21 such as a semiconductor laser that emits a laser beam.
By the optical disk 50
The information signal is written on the optical disk 50 or the information signal written on the optical disk 50 is read out by irradiating the signal recording surface 51 of the optical disk. At this time,
As shown in FIG. 1, the objective lens 25 is moved toward and away from the optical disk 50 by the objective lens driver 9 operated based on the focus error signal and the tracking error signal supplied from the control circuit 6.
The focus servo and the tracking servo are performed by moving in two radial directions.

【0027】記録再生回路5は、ホストコンピュータ等
の外部装置から入力される記録信号をメモリ10に一時
記憶させ、このメモリ10から記録信号を順次読み出し
て、この記録信号に対してインターリーブやエラー訂正
符号の付加等を行って、光ディスク50に書き込むべき
信号を生成する。そして、記録再生回路5は、この光デ
ィスク50に書き込むべき信号をレーザドライバ11に
出力する。
The recording / reproducing circuit 5 temporarily stores a recording signal input from an external device such as a host computer in a memory 10, sequentially reads out the recording signals from the memory 10, and performs interleaving and error correction on the recording signals. A signal to be written to the optical disk 50 is generated by adding a code or the like. Then, the recording / reproducing circuit 5 outputs a signal to be written to the optical disk 50 to the laser driver 11.

【0028】また、記録再生回路5は、光学ヘッド1に
より光ディスク50から読み出された信号に対して、エ
ラー訂正処理やインターリーブ等を行って、再生信号を
生成する。記録再生回路5により生成された再生信号
は、ホストコンピュータ等の外部回路に出力される。
The recording / reproducing circuit 5 performs error correction processing, interleaving, and the like on the signal read from the optical disk 50 by the optical head 1 to generate a reproduced signal. The reproduced signal generated by the recording / reproducing circuit 5 is output to an external circuit such as a host computer.

【0029】アドレス再生回路12は、光学ヘッド1に
より光ディスク50から読み出された信号を基に、光デ
ィスク50上におけるアドレス信号を再生し、制御回路
6に送る。光ディスク50において記録トラックに沿っ
て設けられた案内溝は、微小振幅で蛇行したいわゆるウ
ォブル方式を採ったものとなっている。この蛇行のしか
たは、光ディスク上において一意的に決められたアドレ
スを周波数変調したものとなっている。この蛇行は、い
わゆるプッシュプル信号上にウォブル信号として表れ
る。したがって、ウォブル信号を周波数復調することに
より、光ディスク上のアドレス情報を得ることができ
る。
The address reproducing circuit 12 reproduces an address signal on the optical disk 50 based on the signal read from the optical disk 50 by the optical head 1 and sends it to the control circuit 6. The guide grooves provided along the recording tracks on the optical disk 50 adopt a so-called wobble method meandering with a small amplitude. This meandering method is obtained by frequency-modulating an address uniquely determined on the optical disk. This meandering appears as a wobble signal on a so-called push-pull signal. Therefore, address information on the optical disk can be obtained by frequency-demodulating the wobble signal.

【0030】制御回路6は、光学ヘッド1により光ディ
スク50から読み出された信号から、フォーカスサーボ
信号やトラッキングサーボ信号を生成して、これらフォ
ーカスサーボ信号やトラッキングサーボ信号を対物レン
ズドライバ9に供給する。また、制御回路6は、光学ヘ
ッド1により光ディスク50から読み出された信号か
ら、光学ヘッド1の位置決めを行うための信号を生成し
てこの信号をスレッドドライバ8に供給し、また、スピ
ンドルモータ2の回転制御を行うための信号を生成して
この信号をスピンドルドライバ7に供給する。
The control circuit 6 generates a focus servo signal and a tracking servo signal from the signal read from the optical disk 50 by the optical head 1 and supplies the focus servo signal and the tracking servo signal to the objective lens driver 9. . The control circuit 6 generates a signal for positioning the optical head 1 from the signal read from the optical disk 50 by the optical head 1 and supplies the signal to the thread driver 8. A signal for performing the rotation control is generated, and this signal is supplied to the spindle driver 7.

【0031】以上のように構成される光ディスク装置に
より、光ディスク50に対して情報信号を記録するとき
は、まず、スピンドルモータ2により光ディスク50が
回転操作されとともに、記録再生回路5に、ホストコン
ピュータ等の外部装置から記録信号が入力される。
When an information signal is recorded on the optical disk 50 by the optical disk device having the above-described configuration, first, the optical disk 50 is rotated by the spindle motor 2 and the recording / reproducing circuit 5 is connected to the host computer or the like. A recording signal is input from an external device.

【0032】記録再生回路5に記録信号が入力される
と、記録再生回路5がその記録信号を基に光ディスク5
0に書き込むべき信号を生成し、この信号をレーザドラ
イバ11に出力する。レーザドライバ11は、この信号
に応じて光学ヘッド1の光源から出射されるレーザ光束
の強度を変調する。
When a recording signal is input to the recording / reproducing circuit 5, the recording / reproducing circuit 5 outputs the signal to the optical disk 5 based on the recording signal.
A signal to be written to 0 is generated, and this signal is output to the laser driver 11. The laser driver 11 modulates the intensity of the laser beam emitted from the light source of the optical head 1 according to this signal.

【0033】光学ヘッド1は、スレッドモータ4によ
り、光ディスク50上の所定の位置に光ディスク50の
径方向に移動操作される。そして、光学ヘッド1は、レ
ーザドライバ11により強度変調されたレーザ光束を対
物レンズ25により集光し、集光された光スポットを光
ディスク50の信号記録面51上に照射させる。これに
より、光ディスク50の信号記録面51上の所定の位置
に所定の情報信号が書き込まれる。
The optical head 1 is moved by the thread motor 4 to a predetermined position on the optical disk 50 in the radial direction of the optical disk 50. Then, the optical head 1 condenses the laser light flux intensity-modulated by the laser driver 11 by the objective lens 25 and irradiates the condensed light spot onto the signal recording surface 51 of the optical disc 50. Thus, a predetermined information signal is written at a predetermined position on the signal recording surface 51 of the optical disk 50.

【0034】また、光学ヘッド1は、図2に示すよう
に、この光ディスク50の信号記録面51により反射さ
れた戻り光を光検出器28により受光する。この光検出
器28により受光された戻り光は、電気信号に変換され
て、制御回路6に供給される。制御回路6は、この光学
ヘッド1の光検出器から供給された信号を基にフォーカ
スエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成して対
物レンズドライバ9に供給する。そして、対物レンズド
ライバ9が、制御回路6から供給されたフォーカスエラ
ー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、光学ヘ
ッド1の対物レンズ25を、光ディスク50に接離する
方向及び光ディスク50の径方向の2軸方向に移動操作
することにより、フォーカスサーボ及びトラッキングサ
ーボが行われれる。
The optical head 1 receives the return light reflected by the signal recording surface 51 of the optical disk 50 by the photodetector 28, as shown in FIG. The return light received by the photodetector 28 is converted into an electric signal and supplied to the control circuit 6. The control circuit 6 generates a focus error signal and a tracking error signal based on the signal supplied from the photodetector of the optical head 1 and supplies the generated signal to the objective lens driver 9. Then, based on the focus error signal and the tracking error signal supplied from the control circuit 6, the objective lens driver 9 moves the objective lens 25 of the optical head 1 toward and away from the optical disc 50 and in the radial direction of the optical disc 50. By performing the movement operation in the axial direction, focus servo and tracking servo are performed.

【0035】また、この光ディスク装置により、光ディ
スク50から情報信号を再生するときは、まず、スピン
ドルモータ2により光ディスク50が回転操作されると
ともに、スレッドモータ4により、光学ヘッド1が光デ
ィスク50上の所定の位置に移動操作される。
When an information signal is reproduced from the optical disk 50 by the optical disk device, first, the optical disk 50 is rotated by the spindle motor 2 and the optical head 1 is moved by the thread motor 4 to a predetermined position on the optical disk 50. Is moved to the position.

【0036】光学ヘッド1が光ディスク50上の所定の
位置に移動操作されると、光学ヘッド1の光源21から
所定の強度のレーザ光束が出射される。光学ヘッド1の
光源21から出射されたレーザ光束は、対物レンズ25
により集光されて光ディスク50の信号記録面51上の
所定の位置に照射される。
When the optical head 1 is moved to a predetermined position on the optical disk 50, a laser beam having a predetermined intensity is emitted from the light source 21 of the optical head 1. The laser beam emitted from the light source 21 of the optical head 1 is
To irradiate a predetermined position on the signal recording surface 51 of the optical disk 50.

【0037】光ディスク50の信号記録面51上の所定
の位置に照射されたレーザ光束は、この位置に書き込ま
れた情報信号に応じて変調され、信号成分を含んだ状態
で、この光ディスク50の信号記録面51により反射さ
れる。光ディスク50の信号記録面51により反射され
た戻り光は、光学ヘッド1の光検出器28により受光さ
れ、電気信号に変換されて、記録再生回路5に供給され
る。
The laser beam radiated to a predetermined position on the signal recording surface 51 of the optical disk 50 is modulated according to the information signal written at this position, and contains a signal component. The light is reflected by the recording surface 51. The return light reflected by the signal recording surface 51 of the optical disk 50 is received by the photodetector 28 of the optical head 1, converted into an electric signal, and supplied to the recording / reproducing circuit 5.

【0038】記録再生回路5は、この光学ヘッド1の光
検出器から供給された信号を基に再生信号を生成する。
そして、記録再生回路5により生成された再生信号は、
ホストコンピュータ等の外部回路に出力される。
The recording / reproducing circuit 5 generates a reproduced signal based on the signal supplied from the photodetector of the optical head 1.
Then, the reproduced signal generated by the recording / reproducing circuit 5 is
It is output to an external circuit such as a host computer.

【0039】また、光学ヘッド1の光検出器28により
受光され、電気信号に変換された信号は、制御回路6に
供給される。制御回路6は、この光学ヘッド1の光検出
器28から供給された信号を基にフォーカスサーボ信号
やトラッキングサーボ信号を生成して対物レンズドライ
バ9に供給する。そして、対物レンズドライバ9が、制
御回路6から供給されたフォーカスエラー信号及びトラ
ッキングエラー信号に基づいて、光学ヘッド1の対物レ
ンズ25を、光ディスク50に接離する方向及び光ディ
スク50の径方向の2軸方向に移動操作することによ
り、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボが行われ
れる。
The signal received by the photodetector 28 of the optical head 1 and converted into an electric signal is supplied to the control circuit 6. The control circuit 6 generates a focus servo signal and a tracking servo signal based on the signal supplied from the photodetector 28 of the optical head 1 and supplies the generated signal to the objective lens driver 9. Then, based on the focus error signal and the tracking error signal supplied from the control circuit 6, the objective lens driver 9 moves the objective lens 25 of the optical head 1 toward and away from the optical disc 50 and in the radial direction of the optical disc 50. By performing the movement operation in the axial direction, focus servo and tracking servo are performed.

【0040】光ディスク装置は、以上のように、フォー
カスサーボ及びトラッキングサーボを行いながら光ディ
スク50に対して信号の記録再生を行うことにより、例
えば、光ディスク50が振動した場合であっても光スポ
ットの焦点を常に光ディスク50の信号記録面51上に
結ばせ、また、該光スポットを光ディスク50の記録ト
ラックに適切に追従させて、適切に信号の記録再生が行
えるようになされている。
As described above, the optical disk apparatus records and reproduces a signal on and from the optical disk 50 while performing the focus servo and the tracking servo. Is always connected to the signal recording surface 51 of the optical disk 50, and the light spot is made to appropriately follow the recording track of the optical disk 50 so that the signal can be recorded and reproduced appropriately.

【0041】この光ディスク装置のフォーカスサーボを
行う部分、すなわち、フォーカスサーボ系回路において
は、まず、制御回路6のフォーカスエラー信号生成回路
において、光学ヘッド1の光検出器から供給される信号
に基づいてフォーカスエラー信号が生成される。そし
て、このフォーカスエラー信号は、演算器に供給され、
この演算器において、目標値制御回路から供給される目
標値とのずれ量が算出される。この演算器により算出さ
れるフォーカスエラー信号と目標値とのずれ量を示す信
号は、位相補償回路を介して対物レンズドライバ9に供
給される。
In the part of the optical disk device which performs focus servo, that is, in the focus servo system circuit, first, in the focus error signal generation circuit of the control circuit 6, based on the signal supplied from the photodetector of the optical head 1, A focus error signal is generated. Then, this focus error signal is supplied to the arithmetic unit,
In this arithmetic unit, the amount of deviation from the target value supplied from the target value control circuit is calculated. A signal indicating the amount of deviation between the focus error signal and the target value calculated by the calculator is supplied to the objective lens driver 9 via a phase compensation circuit.

【0042】そして、対物レンズドライバ9は、このフ
ォーカスエラー信号と目標値とのずれ量を示す信号に基
づいて、フォーカスエラー信号生成回路において生成さ
れるフォーカスエラー信号が目標値に近づく方向に、光
学ヘッド1の対物レンズを移動操作させる。
Then, based on the signal indicating the amount of deviation between the focus error signal and the target value, the objective lens driver 9 moves the focus error signal generated by the focus error signal generation circuit in a direction approaching the target value. The objective lens of the head 1 is moved.

【0043】以上のように、光ディスク装置のフォーカ
スサーボ系回路は、光学ヘッド1の光検出器28により
受光された信号を基に生成されたフォーカスエラー信号
が目標値に等しくなるように制御されるクローズドルー
プとなっている。すなわち、このフォーカスサーボ系回
路は、フォーカスエラー信号と目標値とのずれ量を示す
信号を光学ヘッド1にフィードバックして対物レンズ2
5を移動操作し、フォーカスエラー信号が目標値に等し
くなるように制御するようにしている。
As described above, the focus servo system circuit of the optical disk device is controlled so that the focus error signal generated based on the signal received by the photodetector 28 of the optical head 1 becomes equal to the target value. It is a closed loop. That is, this focus servo system circuit feeds back a signal indicating the amount of deviation between the focus error signal and the target value to the optical head 1 and
5 is controlled so that the focus error signal becomes equal to the target value.

【0044】このフォーカスサーボ系回路において、通
常は、目標値制御回路から供給される目標値はゼロに設
定されている。したがって、この場合は、フォーカスエ
ラー信号生成回路において生成されるフォーカスエラー
信号が位相補償回路を介してそのまま対物レンズドライ
バ9に供給されることになる。
In this focus servo system circuit, the target value supplied from the target value control circuit is normally set to zero. Therefore, in this case, the focus error signal generated by the focus error signal generation circuit is supplied to the objective lens driver 9 as it is via the phase compensation circuit.

【0045】ただし、光ディスク50として、ランドの
部分とグルーブの部分の双方に信号を記録するように構
成された、いわゆるランド/グルーブ方式の光ディスク
を用いる場合には、ランドに信号を記録する場合とグル
ーブに信号を記録する場合とで、それぞれ異なる目標値
が設定される場合がある。この場合には、フォーカスエ
ラー信号とそれぞれの目標値とのずれ量を示す信号が位
相補償回路を介して対物レンズドライバ9に供給される
ことになる。
However, when the optical disk 50 is a so-called land / groove type optical disk which is configured to record a signal on both a land portion and a groove portion, a signal is recorded on a land. Different target values may be set depending on whether a signal is recorded in a groove. In this case, a signal indicating the amount of deviation between the focus error signal and each target value is supplied to the objective lens driver 9 via the phase compensation circuit.

【0046】この光ディスク装置の備える光学ヘッド1
は、図2に示すように、光源21と、この光源21から
出射されたレーザ光束を平行光に変換するコリメータレ
ンズ22と、このコリメータレンズ22により平行光に
変換されたレーザ光束を±1次光及び0次光の3本の光
束に分割させる回折格子23とを有する照射光学系を備
えている。さらに、この照射光学系は、回折格子23を
透過したレーザ光束の各光路を折り曲げるビームスプリ
ッタ24と、このビームスプリッタ24により光路が折
り曲げられた各レーザ光束をそれぞれ集光させて、集光
された光スポットを光ディスク50の信号記録面51上
に照射させる対物レンズ25とを備えている。
The optical head 1 provided in the optical disk device
As shown in FIG. 2, a light source 21, a collimator lens 22 for converting a laser beam emitted from the light source 21 into parallel light, and a ± 1 order laser beam converted to parallel light by the collimator lens 22. An irradiation optical system having a diffraction grating 23 for splitting the light into three light beams of light and zero-order light is provided. Further, the irradiation optical system converges the beam splitter 24 that bends each optical path of the laser beam transmitted through the diffraction grating 23, and condenses each laser beam whose optical path is bent by the beam splitter 24. An objective lens 25 for irradiating the optical spot on the signal recording surface 51 of the optical disk 50;

【0047】なお、回折格子23は、トラッキング信号
の検出において後述するディファレンシャルプッシュプ
ル法を用いずに、単なるプッシュプル法を用いる場合に
は、用いる必要はない。
The diffraction grating 23 does not need to be used in the case where a simple push-pull method is used in detecting a tracking signal without using a differential push-pull method described later.

【0048】また、この光学ヘッド1は、受光用の光学
系として、光ディスク50により反射された反射光束を
収束角度の互いに異なる3本の光束を分割する光束分割
素子27を備えている。すなわち、光ディスク50の信
号記録面51により反射され、対物レンズ25及びビー
ムスプリッタ24を透過した反射光束は、光束分割素子
27により、収束角度の互いに異なる3本の反射光束に
分割される。そして、この受光用の光学系は、光束分割
素子27を経た反射光束を収束させる集光レンズ26
と、これら光束分割素子27及び集光レンズ26を透過
した戻り光を受光する光検出器28とを備えている。
The optical head 1 also includes, as an optical system for receiving light, a light beam splitting element 27 for splitting the light beam reflected by the optical disk 50 into three light beams having different convergence angles. That is, the reflected light beam reflected by the signal recording surface 51 of the optical disk 50 and transmitted through the objective lens 25 and the beam splitter 24 is split by the light beam splitting element 27 into three reflected light beams having different convergence angles. The light receiving optical system includes a condenser lens 26 for converging the reflected light beam passing through the light beam splitting element 27.
And a photodetector 28 that receives the return light transmitted through the light beam splitting element 27 and the condenser lens 26.

【0049】この光学ヘッド1により、光ディスク50
に記録された情報信号を読み出す際は、まず、光源21
から所定の強度のレーザ光束が出射される。光源21か
ら出射されたレーザ光束は、コリメータレンズ22によ
り平行光とされた後に、回折格子23に入射する。この
回折格子23により分割された3本の光束は、対物レン
ズ25により、光ディスク50の信号記録面51上にお
いて、記録トラックの接線に略々沿った方向に配列され
た光スポットを形成する。そして、これら光束は、信号
記録面51において、この信号記録面51に記録されて
いる情報信号に応じた変調を受けて反射され、対物レン
ズ25及びビームスプリッタ24を経て、光束分割素子
27に入射される。このとき、各反射光束は、略々平行
光束となっている。
The optical head 1 allows the optical disk 50
When reading the information signal recorded in the
A laser beam having a predetermined intensity is emitted. The laser beam emitted from the light source 21 is collimated by the collimator lens 22 and then enters the diffraction grating 23. The three light beams split by the diffraction grating 23 form, by the objective lens 25, light spots arranged on the signal recording surface 51 of the optical disk 50 in a direction substantially along the tangent to the recording track. These luminous fluxes are reflected on the signal recording surface 51 after being modulated according to the information signal recorded on the signal recording surface 51, and are incident on the luminous flux splitting element 27 via the objective lens 25 and the beam splitter 24. Is done. At this time, each reflected light beam is substantially a parallel light beam.

【0050】この光束分割素子27としては、ホログラ
ムを用いることができる。このホログラムは、参照光と
して平面波を用い、無収差の凸レンズによる収束光、ま
たは、無収差の凹レンズによる発散光を物体光として使
用して形成したものである。したがって、このホログラ
ムに、光ディスク50の信号記録面51により反射され
対物レンズ25を経た平面波が入射したときには、これ
ら入射光は、それぞれが、入射波と同じ平面波である0
次光と、ホログラム形成に使った凸レンズによる収束
光、または、凹レンズによる発散光と同じ波面を持った
+1次光と、+1次光とは複素共役な関係にある発散
光、または、収束光である−1次光との3本の光束に分
割される。
As the light beam splitting element 27, a hologram can be used. This hologram is formed by using a plane wave as a reference light and using convergent light by an astigmatic convex lens or divergent light by an astigmatic concave lens as object light. Therefore, when a plane wave reflected by the signal recording surface 51 of the optical disk 50 and passing through the objective lens 25 is incident on this hologram, each of these incident lights is the same plane wave as the incident wave.
Next-order light, convergence light by the convex lens used to form the hologram, or + 1st-order light having the same wavefront as the divergence light by the concave lens, and divergence light or convergence light having a complex conjugate relationship with the + 1st-order light It is split into three light beams of a certain -1 order light.

【0051】このようにしてホログラムにより分割され
た反射光束が集光レンズ26に入射すると、光検出器2
8の受光面上においては、回折格子23により分割され
た3本の光束のそれぞれについて、各3個のビームスポ
ットが形成される。
When the reflected light beam split by the hologram enters the condenser lens 26, the photodetector 2
On the light receiving surface 8, three beam spots are formed for each of the three light beams divided by the diffraction grating 23.

【0052】そして、光束分割素子27により分割され
た3本の反射光束の集光レンズ26への入射前における
収束角度が互いに異なることから、光束分割素子27の
+1次光、−1次光は、0次光に対して、互いに逆方向
にデフォーカスしている。すなわち、これら3本の光束
のうち、+1次光及び−1次光は、集光位置が光束分割
素子27から最も遠い反射光束及び集光位置が光束分割
素子27に最も近い反射光束である。
Since the three reflected light beams split by the light beam splitting element 27 have different convergence angles before entering the condenser lens 26, the + 1st order light and the -1st order light of the light beam splitting element 27 are , And zero-order light are defocused in opposite directions. That is, of these three light beams, the + 1st-order light and the −1st-order light are the reflected light beam whose light-converging position is farthest from the light beam splitting element 27 and the reflected light beam whose light-converging position is closest to the light beam splitting element 27.

【0053】そして、この光学ヘッドの光検出器28
は、図3に示すように、光束分割素子27により分割さ
れた3本の光束のうち集光位置が光束分割素子27から
最も遠い反射光束を検出する第1の副受光面30と、該
3本の光束のうち集光位置が光束分割素子27に最も近
い反射光束を検出する第2の副受光面31と、該3本の
光束のうち光束分割素子27から集光位置までの距離が
中間である反射光束を検出する主受光面32とを備えて
構成されている。
The optical detector 28 of the optical head
As shown in FIG. 3, a first sub-light-receiving surface 30 for detecting a reflected light beam having a condensing position farthest from the light beam splitting element 27 among the three light beams split by the light beam splitting element 27, The second sub-light receiving surface 31 for detecting a reflected light beam whose light condensing position is closest to the light beam splitting element 27 of the three light beams, and the distance from the light beam splitting element 27 to the light condensing position of the three light beams is intermediate And a main light receiving surface 32 for detecting the reflected light flux.

【0054】主受光面32は、単一の受光素子からなる
単一の受光面を有して構成されている。第1及び第2の
副受光面30,31は、それぞれ、各副受光面30,3
1の中心部を含む受光素子からなる受光面B,Dと、各
副受光面30,31の外周部を含む受光素子からなる受
光面A,Cとの、少なくとも2個の受光素子により形成
されている。この実施の形態においては、各副受光面3
0,31の中心部を含む受光素子がそれぞれ2個であ
り、各副受光面30,31の外周部を含む受光素子がそ
れぞれ4個となっている。
The main light receiving surface 32 has a single light receiving surface composed of a single light receiving element. The first and second sub-light receiving surfaces 30, 31 are respectively provided with the respective sub-light receiving surfaces 30, 3,
1 are formed by at least two light receiving elements, that is, light receiving surfaces B and D including light receiving elements including a central portion and light receiving surfaces A and C including light receiving elements including outer peripheral portions of the respective sub light receiving surfaces 30 and 31. ing. In this embodiment, each sub light receiving surface 3
There are two light receiving elements each including the central part of 0 and 31, and four light receiving elements each including the outer peripheral part of each sub light receiving surface 30 and 31.

【0055】各受光面30,31,32においては、そ
れぞれを構成する受光素子に対応した受光面に照射され
た光束の強度に比例した電流を発生する。これらの電流
に基づいて電流−電圧変換を行うことにより、電圧値を
得ることができる。
Each of the light receiving surfaces 30, 31, 32 generates a current proportional to the intensity of the light beam applied to the light receiving surface corresponding to the light receiving element constituting each light receiving surface. By performing current-voltage conversion based on these currents, a voltage value can be obtained.

【0056】主受光面32は、単一の受光素子からなる
単一の受光面を有しているので、0次光を受光すること
により発生する電流も単一のものである。この主受光面
32が発生する電流を電流−電圧変換して得られる電圧
値が、いわゆるRF信号となる。
Since the main light receiving surface 32 has a single light receiving surface composed of a single light receiving element, the current generated by receiving the zero-order light is also a single current. A voltage value obtained by current-voltage conversion of the current generated by the main light receiving surface 32 is a so-called RF signal.

【0057】そして、光源から発せられた光束が光ディ
スクの信号記録面上に合焦しているとき、光束分割素子
27の±1次光の各副受光面30,31上におけるの光
強度パターンは、互いに略々等しいものとなる。したが
って、第1の副受光面30において受光面A,B,C,
Dから発生する電流を電流−電圧変換して得られる電圧
値をそれぞれVA30,VB30,VC30,VD30
とし、第2の副受光面31において受光面A,B,C,
Dから発生する電流を電流−電圧変換して得られる電圧
値をそれぞれVA31,VB31,VC31,VD31
とすれば、光源から発せられた光束が光ディスク上にお
いて合焦状態であるとき、以下の信号強度の演算結果
(FE)は、略々ゼロになる。
When the light beam emitted from the light source is focused on the signal recording surface of the optical disk, the light intensity pattern of the ± primary light of the light beam splitting element 27 on each of the sub-light receiving surfaces 30 and 31 is Are substantially equal to each other. Accordingly, the light receiving surfaces A, B, C,
The voltage values obtained by current-to-voltage conversion of the current generated from D are VA30, VB30, VC30, and VD30, respectively.
In the second sub-light receiving surface 31, the light receiving surfaces A, B, C,
The voltage values obtained by current-voltage conversion of the current generated from D are VA31, VB31, VC31, and VD31, respectively.
Then, when the light beam emitted from the light source is in focus on the optical disc, the following calculation result (FE) of the signal intensity becomes substantially zero.

【0058】FE={(VA30+VC30)−(VB
30+VD30)}−{(VA31+VC31)−(V
B31+VD31)}=(VA30−VA31)+(V
C30−VC31)−(VB30−VB31)−(VD
30−VD31) この演算結果FEは、光源から発せられた光束がデフォ
ーカスすると、そのデフォーカスの方向に応じた極性を
もって変化する。すなわち、この演算結果FEは、光デ
ィスクに照射する光束についてのフォーカスエラー信号
となっている。このように、この光学ヘッドにおいて
は、光束分割素子27により分割された光束のうち、±
1次光を用いて、光ディスクに照射する光束についての
デフォーカス量を検出することができる。
FE = {(VA30 + VC30)-(VB
30 + VD30)}-{(VA31 + VC31)-(V
B31 + VD31)} = (VA30−VA31) + (V
C30-VC31)-(VB30-VB31)-(VD
30-VD31) When the light beam emitted from the light source is defocused, the calculation result FE changes with a polarity corresponding to the direction of the defocus. That is, the calculation result FE is a focus error signal for the light beam irradiated on the optical disk. Thus, in this optical head, of the light beams split by the light beam splitting element 27, ±
Using the primary light, it is possible to detect the amount of defocus for the light beam irradiated on the optical disk.

【0059】また、この光学ヘッドにおいては、トラッ
キングエラー信号生成手となる制御回路により、第1及
び第2の副受光面30,31に対応する光検出出力に基
づき、光ディスクに照射される光束の該光ディスク上に
おける記録トラックに対する追従状態を示すトラッキン
グエラー信号が生成される。このトラッキングエラー信
号の生成においては、第1または第2の副受光面30,
31のそれぞれにおいて、いわゆるプッシュプル法によ
って求めることができる。この場合には、トラッキング
エラー信号TE30、TE31、または、TEは、以下
の演算によって求めることができる。
Further, in this optical head, a control circuit serving as a tracking error signal generating means controls a light beam irradiated on the optical disk based on light detection outputs corresponding to the first and second sub-light receiving surfaces 30, 31. A tracking error signal indicating a state of following a recording track on the optical disk is generated. In generating the tracking error signal, the first or second sub light receiving surface 30,
In each of 31, the so-called push-pull method can be used. In this case, the tracking error signal TE30, TE31, or TE can be obtained by the following calculation.

【0060】TE30=(VA30+VB30)−(V
C30+VD30) TE31=(VA31+VB31)−(VC31+VD
31) TE=TE30+TE31 (TE30、TE31、TEは、いずれを用いてもよ
い。) また、この光学ヘッドにおいては、回折格子23によっ
て3本に分割された0次光及び±1次光を用いて、いわ
ゆるディファレンシャルプッシュプル法によってトラッ
キングエラー信号を検出することもできる。この場合に
は、図4に示すように、回折格子23による+1次光の
反射光束の光束分割素子27による±1次光を受光する
副受光面33,35と、回折格子23による−1次光の
反射光束の光束分割素子27による±1次光を受光する
副受光面34,36とをさらに設ける。これら副受光面
33,35、34,36は、それぞれが2個の受光素子
からなる。これら副受光面33,34,35,36をな
す2個の受光素子は、光ディスクの記録トラックの接線
方向に相当する方向の線によって分割された状態の受光
面を構成している。
TE30 = (VA30 + VB30)-(V
C30 + VD30) TE31 = (VA31 + VB31)-(VC31 + VD
31) TE = TE30 + TE31 (Either TE30, TE31 or TE may be used.) In this optical head, the 0th-order light and ± 1st-order light divided into three by the diffraction grating 23 are used. The tracking error signal can be detected by a so-called differential push-pull method. In this case, as shown in FIG. 4, the sub-light receiving surfaces 33 and 35 for receiving ± first-order light by the light beam splitting element 27 of the + 1st-order light reflected by the diffraction grating 23 and the −1st-order light Sub light-receiving surfaces 34 and 36 for receiving ± first-order light by the light beam splitting element 27 of the reflected light beam are further provided. Each of the sub light receiving surfaces 33, 35, 34, 36 is composed of two light receiving elements. The two light receiving elements forming the sub light receiving surfaces 33, 34, 35, 36 constitute a light receiving surface divided by a line in a direction corresponding to a tangential direction of a recording track of the optical disk.

【0061】この場合には、第1及び第2の副受光面3
0,31及び回折格子23による±1次光の光束分割素
子27による±1次光を受光する副受光面33,35、
34,36における光検出信号に基づいて、対物レンズ
のオフセットによる受光面上における光ビームスポット
の移動の影響を相殺し、いわゆるディファレンシャルプ
ッシュプル法によるトラッキングエラー信号を検出を行
うことができる。
In this case, the first and second sub-light receiving surfaces 3
Sub light receiving surfaces 33 and 35 for receiving ± 1 order light by the light beam splitting element 27 of ± 1 order light by the diffraction grating 23 and 0, 31;
Based on the light detection signals at 34 and 36, the influence of the movement of the light beam spot on the light receiving surface due to the offset of the objective lens can be offset, and the tracking error signal can be detected by the so-called differential push-pull method.

【0062】そして、この光学ヘッドにおいては、光束
分割素子27として、上述のようなホログラムに代え
て、図5に示すように、オフアキシスの、すなわち、中
心が光軸からずれた状態のフレネルゾーンプレート(F
ZP)を使用することができる。
In this optical head, as the light beam splitting element 27, instead of the hologram as described above, as shown in FIG. 5, an off-axis Fresnel zone plate whose center is shifted from the optical axis is used. (F
ZP) can be used.

【0063】フレネルゾーンプレートは、図5に示すよ
うに、複数の領域を有しており、グレーティング(回折
格子)と同じように、隣り合う領域の透過光同士の光学
位相差が一定となっている。そして、フレネルゾーンプ
レートでは、各領域の分割形状が、同心円状となってい
る。フレネルゾーンプレートは、レンズと同じ作用を
し、かつ、グレーティングと同様に、共役な正負の回折
光を出力する。フレネルゾーンプレートの中心部から外
れた部分の一部を切り出したものがオフアキシスのフレ
ネルゾーンプレートである。
The Fresnel zone plate has a plurality of regions, as shown in FIG. 5, and, like a grating (diffraction grating), has a constant optical phase difference between transmitted lights in adjacent regions. I have. In the Fresnel zone plate, the divided shape of each region is concentric. The Fresnel zone plate has the same function as a lens, and outputs conjugate positive and negative diffracted light, like a grating. An off-axis Fresnel zone plate is obtained by cutting a part of the Fresnel zone plate off the center.

【0064】さらに、この光学ヘッドにおいては、光束
分割素子27として、液晶板を使用することもできる。
すなわち、上述のフレネルゾーンプレートと同様に同心
円状に分割された電極をもつ液晶板に対し、透過光がフ
レネルゾーンプレートの透過光と同様の位相差をもつよ
うに電圧を加えれば、この液晶板は、フレネルゾーンプ
レートと同じ作用をする。透過光の位相差は近似的に電
圧と線形な関係にあるとすれば、電圧波形は、所望の位
相差と相似であるものでよい。
Further, in this optical head, a liquid crystal plate can be used as the light beam splitting element 27.
That is, if a voltage is applied to a liquid crystal plate having electrodes concentrically divided similarly to the above-described Fresnel zone plate so that transmitted light has the same phase difference as transmitted light of the Fresnel zone plate, Has the same effect as the Fresnel zone plate. Assuming that the phase difference of the transmitted light is approximately linear with the voltage, the voltage waveform may be similar to the desired phase difference.

【0065】[0065]

【発明の効果】上述のように、本発明に係る光学ヘッド
においては、光束分割素子を用いて、光源から発せられ
光学記録媒体により反射された光束を収束角度の互いに
異なる3本の光束に分割する。そして、フォーカスエラ
ー信号生成手段は、3本の反射光束のうち集光位置が光
束分割素子から最も遠い反射光束及び最も近い反射光束
に基づき、フォーカスエラー信号を生成する。また、ト
ラッキングエラー信号生成手段は、3本の反射光束のう
ち集光位置が光束分割素子から最も遠い反射光束及び最
も近い反射光束に基づき、トラッキングエラー信号を生
成する。
As described above, in the optical head according to the present invention, the light beam splitting element is used to split the light beam emitted from the light source and reflected by the optical recording medium into three light beams having different convergence angles. I do. Then, the focus error signal generation means generates a focus error signal based on the reflected light beam and the closest reflected light beam of which the condensing position is farthest from the light beam splitting element among the three reflected light beams. Further, the tracking error signal generation means generates a tracking error signal based on the reflected light beam whose light collection position is farthest from the light beam splitting element and the closest reflected light beam among the three reflected light beams.

【0066】したがって、3本の反射光束のうち集光位
置の光束分割素子からの距離が中間である反射光束を単
一の受光面を有する光検出素子によって検出することに
より、RF信号を得ることができる。
Accordingly, an RF signal can be obtained by detecting a reflected light beam having a middle distance from the light beam splitting element at the condensing position among the three reflected light beams by a light detecting element having a single light receiving surface. Can be.

【0067】すなわち、本発明は、フォーカスエラー信
号及びトラッキングエラー信号の検出が良好に行えなが
ら、ノイズの少ないRF信号を得ることができるように
なされた光学ヘッドを提供することができるものであ
る。
That is, the present invention can provide an optical head which can detect a focus error signal and a tracking error signal satisfactorily and can obtain an RF signal with less noise.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る光学ヘッドを用いて構成された光
ディスク装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical disk device configured using an optical head according to the present invention.

【図2】上記光学ヘッドの構成を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a configuration of the optical head.

【図3】上記光学ヘッドを構成する光検出器の受光面の
形状を示す正面図である。
FIG. 3 is a front view showing a shape of a light receiving surface of a photodetector constituting the optical head.

【図4】上記光検出器の受光面の形状の他の例を示す正
面図である。
FIG. 4 is a front view showing another example of the shape of the light receiving surface of the photodetector.

【図5】光束分割素子であるフレネルゾーンプレートの
構成を示す正面図である。
FIG. 5 is a front view showing a configuration of a Fresnel zone plate which is a light beam splitting element.

【図6】従来の光学ヘッドの構成を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a configuration of a conventional optical head.

【図7】上記従来の光学ヘッドを構成する光検出器の受
光面の形状を示す正面図である。
FIG. 7 is a front view showing a shape of a light receiving surface of a photodetector constituting the conventional optical head.

【図8】上記従来の光学ヘッドにおいて、合焦状態のと
きに光検出器の受光面に受光される光ビームスポットの
形状を示す正面図である。
FIG. 8 is a front view showing a shape of a light beam spot received on a light receiving surface of a photodetector in a focused state in the conventional optical head.

【図9】上記従来の光学ヘッドにおいて、光ディスクが
遠ざかって非合焦状態となったときに光検出器の受光面
に受光される光ビームスポットの形状を示す正面図であ
る。
FIG. 9 is a front view showing a shape of a light beam spot received on a light receiving surface of a photodetector when the optical disk moves away from the conventional optical head and becomes out of focus.

【図10】上記従来の光学ヘッドにおいて、光ディスク
が近づいて非合焦状態となったときに光検出器の受光面
に受光される光ビームスポットの形状を示す正面図であ
る。
FIG. 10 is a front view showing a shape of a light beam spot received on a light receiving surface of a photodetector when the optical disk approaches and becomes out of focus in the conventional optical head.

【図11】上記従来の光学ヘッドにおいて、光ディスク
上の光ビームスポットが記録トラックを横断したときに
光検出器の受光面に受光される光ビームスポットの形状
を示す正面図である。
FIG. 11 is a front view showing a shape of a light beam spot received on a light receiving surface of a photodetector when a light beam spot on an optical disk crosses a recording track in the conventional optical head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光学ヘッド、6 制御回路、21 光源、25 対
物レンズ、27 光束分割素子、28 光検出器、30
第1の副受光面、31 第2の副受光面、32 主受
光面、33,34,35,36 副受光面、50 光デ
ィスク、51信号記録面
Reference Signs List 1 optical head, 6 control circuit, 21 light source, 25 objective lens, 27 light beam splitting element, 28 light detector, 30
1st sub light receiving surface, 31 2nd sub light receiving surface, 32 main light receiving surface, 33, 34, 35, 36 sub light receiving surface, 50 optical disk, 51 signal recording surface

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と、 上記光源から発せられた光束を集光させて光学記録媒体
に向けて照射する集光手段と、 上記光学記録媒体により反射された反射光束を収束角度
の互いに異なる3本の光束に分割する光束分割素子と、 上記3本の反射光束をそれぞれ検出する光検出手段と、 上記光検出手段から出力される光検出出力に基づいて、
フォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号
生成手段とを備え、 上記光検出手段は、上記3本の反射光束のうち集光位置
が上記光束分割素子から最も遠い反射光束を検出する第
1の副受光面と、該3本の反射光束のうち集光位置が該
光束分割素子に最も近い反射光束を検出する第2の副受
光面と、該3本の反射光束のうち集光位置の該光束分割
素子からの距離が中間である反射光束を検出する主受光
面とを有し、各受光面ごとに独立的に光検出出力を出力
し、 上記フォーカスエラー信号生成手段は、上記第1及び第
2の副受光面に対応する光検出出力に基づき、上記光源
から発せられた光束の上記光学記録媒体上における合焦
状態を示すフォーカスエラー信号を生成することを特徴
とする光学ヘッド。
A light source; a light condensing means for condensing a light beam emitted from the light source and irradiating the light beam onto an optical recording medium; and a light beam reflected by the optical recording medium having different convergence angles. A light beam splitting element for splitting the light beam into three light beams, light detecting means for respectively detecting the three reflected light beams, and a light detection output output from the light detecting means.
A focus error signal generating means for generating a focus error signal, wherein the light detecting means detects a reflected light beam whose focus position is the farthest from the light beam splitting element among the three reflected light beams. Surface, a second sub-light-receiving surface for detecting a reflected light beam whose light condensing position is closest to the light beam splitting element among the three reflected light beams, and the light beam splitting at a light condensing position of the three reflected light beams A main light-receiving surface for detecting a reflected light beam at an intermediate distance from the element, and independently outputting a light detection output for each light-receiving surface; An optical head for generating a focus error signal indicating a focused state of the light beam emitted from the light source on the optical recording medium, based on a light detection output corresponding to the sub light receiving surface of the optical head.
【請求項2】 光束分割素子は、中心が光軸に対して偏
倚したフレネルゾーンプレートであることを特徴とする
請求項1記載の光学ヘッド。
2. The optical head according to claim 1, wherein the light beam splitting element is a Fresnel zone plate whose center is deviated from the optical axis.
【請求項3】 光束分割素子は、ホログラムであること
を特徴とする請求項1記載の光学ヘッド。
3. The optical head according to claim 1, wherein the light beam splitting element is a hologram.
【請求項4】 主受光面は、単一の受光素子により形成
されていることを特徴とする請求項1記載の光学ヘッ
ド。
4. The optical head according to claim 1, wherein the main light receiving surface is formed by a single light receiving element.
【請求項5】 第1及び第2の副受光面は、それぞれ、
該副受光面の中心部を含む受光素子と、該副受光面の外
周部を含む受光素子との、少なくとも2個の受光素子に
より形成されていることを特徴とする請求項1記載の光
学ヘッド。
5. The first and second sub-light receiving surfaces, respectively,
2. The optical head according to claim 1, wherein the optical head is formed by at least two light receiving elements including a light receiving element including a central portion of the sub light receiving surface and a light receiving element including an outer peripheral portion of the sub light receiving surface. .
【請求項6】 第1及び第2の副受光面に対応する光検
出出力に基づき、光源から発せられた光束の光学記録媒
体上における記録トラックに対する追従状態を示すトラ
ッキングエラー信号を生成するトラッキングエラー信号
生成手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の光学
ヘッド。
6. A tracking error for generating a tracking error signal indicating a tracking state of a light beam emitted from a light source on a recording track on an optical recording medium, based on a light detection output corresponding to the first and second auxiliary light receiving surfaces. 2. The optical head according to claim 1, further comprising a signal generator.
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